JP2006010943A - Heating device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control the temperature of a heating element from the state that a heating device is still cool in an initial period of paper passage and thermal storage is little up to the state that the device is sufficiently warmed up on progression of the paper passage and the thermal storage is increased when the heating device is subjected to the continuous paper passage to a target temperature with the consistently stable temperature ripples. <P>SOLUTION: An optimum control value is selected from a plurality of control tables for PID control according to the thermal storage state of the device when detecting the temperature of the heating element by a temperature detector and subjecting the electric power supply to the heating element to PID control based on the result of the detection. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被加熱材の加熱装置、及び該加熱装置を記録材に形成担持させた未定着像を加熱定着処理する装置として具備した電子写真装置・静電記録装置などの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a heating apparatus for a material to be heated, and an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus provided as an apparatus for heat-fixing an unfixed image formed and supported on a recording material. It is.

加熱方式の加熱装置としては、熱ローラ方式・熱板方式・ヒートチャンバー方式・フィルム加熱方式等、従来より種々の方式・構成のものが知られている。これ等の加熱装置は何れも加熱体を有し、装置温度が所定の温度（所定の像定着温度等）に維持されるように加熱体への通電が制御されて温調管理される。   Conventionally, various heating systems such as a heat roller system, a hot plate system, a heat chamber system, and a film heating system have been known. Each of these heating apparatuses has a heating body, and the temperature of the heating body is controlled and controlled so that the apparatus temperature is maintained at a predetermined temperature (such as a predetermined image fixing temperature).

上記のような従来の種々の加熱装置のうちでも、特許文献１〜特許文献１１等に開示のフィルム加熱方式の加熱装置は効果的で実用性に富んでいる。   Among the various conventional heating apparatuses as described above, the heating apparatus of the film heating system disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 11 is effective and practical.

フィルム加熱方式の加熱装置は、薄肉の耐熱性フィルムと、このフィルムの移動駆動手段と、フィルムを中にしてその一方面側に固定支持して配置された一定温調される加熱体（ヒータ）と、他方面側にこの加熱体に対向して配置され、加熱体に対してフィルムを介して像加熱すべき記録材の顕画像担持面を密着させる加圧部材を有し、このフィルムは少なくとも像加熱実行時はフィルムと加圧部材との間に搬送導入される記録材と順方向に略同一速度で走行移動させて、この走行移動フィルムを挟んで加熱体と加圧部材との圧接部で形成される像加熱部としてのニップ部を通過させることにより、記録材の顕画像担持面をフィルムを介して加熱体で加熱して顕画像を熱定着等させ、次いで像加熱部通過後のフィルムと記録材を分離点で離間させることを基本構成とする装置である。   The heating device of the film heating system includes a thin heat-resistant film, a movement driving means for the film, and a heating element (heater) that is controlled at a constant temperature and is disposed and fixedly supported on one side of the film. And a pressure member disposed on the other side of the heating member so as to be opposed to the heating body, and tightly contact a visible image carrying surface of a recording material to be image-heated via the film with respect to the heating body. When image heating is performed, the recording material conveyed and introduced between the film and the pressure member is moved and moved in the forward direction at substantially the same speed, and the pressure contact portion between the heating body and the pressure member is sandwiched between the running and moving films. By passing the nip portion as the image heating portion formed by the step, the visible image carrying surface of the recording material is heated by the heating body through the film to thermally fix the visible image, and then after passing through the image heating portion Separate film and recording material at separation point A device according to the basic configuration that cause.

このようなフィルム加熱方式の加熱装置は昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜のフィルムを用いることができるため、省電力化やウェイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能となる。その他、従来の他の加熱装置のもつ種々の欠点を解消できる利点を有し、効果的である。   Since such a film heating type heating apparatus can use a heating element or a thin film having a low heat capacity and a high temperature rise, it is possible to save power and shorten the wait time (quick start property). In addition, there is an advantage that various disadvantages of other conventional heating devices can be eliminated, which is effective.

フィルム加熱方式の加熱装置における温調制御は、加熱体上に設けたサーミスタの出力をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵに取り込み、この検知温度と目標温度との比較結果から、予め定められた制御テーブルに基づいてＰ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）制御、Ｉ（Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御、Ｄ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御を行うＰＩＤ制御により加熱体への通電を制御をしている。   The temperature control in the film heating type heating device is performed by A / D converting the output of the thermistor provided on the heating body, taking it into the CPU, and a predetermined control table from the comparison result between the detected temperature and the target temperature. The energization of the heating element is controlled by PID control that performs P (Proportion) control, I (Integral) control, and D (Differential) control.

その際、トライアックにより加熱体に通電するＡＣ電圧を、位相制御あるいは波数制御等のパルス幅変調をかけることで細かく電力を制御し、加熱体の温度の振幅をできるかぎり小さくしている。   At that time, the AC voltage applied to the heating element by the triac is finely controlled by applying pulse width modulation such as phase control or wave number control, so that the temperature amplitude of the heating element is made as small as possible.

ここで位相制御とは、ＡＣ電圧の１波内の位相角単位で通電制御を行うもので、非常に細かい電力制御が可能になる。   Here, the phase control is to perform energization control in units of phase angle within one wave of AC voltage, and enables very fine power control.

これに対して波数制御とは、ＡＣ電圧の数波を１単位としてそのうちの何波をＯＮ、何波をＯＦＦという形でＯＮ／ＯＦＦのデューティー比で通電比率を制御する方式である。   On the other hand, the wave number control is a method of controlling the energization ratio with an ON / OFF duty ratio in which several waves of the AC voltage are taken as one unit and how many waves are ON and how many waves are OFF.

位相制御を用いる場合ノイズフィルターが必要で回路構成も複雑となるため装置のコストが非常に高くなる。   When using phase control, a noise filter is required and the circuit configuration is complicated, so that the cost of the apparatus becomes very high.

波数制御の場合、そのようなコストアップがないため、特に低コストを求められる装置において、よく採用されている。
特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平２−１５７８７８号公報 特開平４−４４０７５号公報 特開平４−４４０７６号公報 特開平４−４４０７７号公報 特開平４−４４０７８号公報 特開平４−４４０７９号公報 特開平４−４４０８０号公報 特開平４−４４０８１号公 特開平４−４４０８２号公報 特開平４−４４０８３号公報 In the case of wave number control, since there is no such cost increase, it is often adopted particularly in an apparatus that requires low cost.
JP-A-63-313182 Japanese Patent Laid-Open No. 2-157878 JP-A-4-44075 JP-A-4-44076 JP-A-4-44077 JP-A-4-44078 JP-A-4-44079 JP-A-4-44080 JP-A-4-44081 JP-A-4-44082 JP-A-4-44083

フィルム加熱方式の加熱装置においては、クイックスタートが可能であるため、通常、スタンバイ温調は行わない。したがって、装置を一晩放置した後などで完全に装置が冷え切っている時からでも、すぐに加熱動作を開始する。   In a film heating type heating apparatus, since quick start is possible, standby temperature control is not normally performed. Accordingly, the heating operation is started immediately even when the apparatus is completely cooled, for example, after the apparatus is left overnight.

その一方で、ある程度の通紙を行って十分装置が暖まった状態からでも加熱動作は行われるが、装置が冷えている時と暖まっている時とでは装置に蓄えられている熱量はずいぶん異なっている。   On the other hand, the heating operation is performed even when the device is sufficiently warm after a certain amount of paper is passed, but the amount of heat stored in the device is very different between when the device is cold and when it is warm. Yes.

装置の熱量が異なると、通電によってヒータが発熱した際のヒータ温度上昇の速度も異なり、冷えている時よりも暖まっている時の方が、通電によって敏感にヒータ温度が上昇する。   When the amount of heat of the apparatus differs, the heater temperature rises when the heater generates heat due to energization, and the heater temperature rises more sensitively when energized than when it is cold.

またヒータ温度を検出するサーミスタ自体も熱容量をもっているため、冷えている時と暖まっている時とで、ヒータ温度の変化に対する応答速度が異なる。冷えている時にはサーミスタの構成部材の温度が低く、これに熱を奪われるため、暖まっている時よりも感温部の応答性は鈍いのである。   Further, since the thermistor itself for detecting the heater temperature also has a heat capacity, the response speed with respect to the change in the heater temperature differs depending on whether it is cold or warm. When the temperature is cold, the temperature of the thermistor component is low, and heat is taken away by this, so the responsiveness of the temperature sensing portion is slower than when the temperature is warm.

通常、ＰＩＤ制御の各項の値はサーミスタの応答性等に合わせて最適な値を設定するものだが、上記のように、冷えている時と暖まっている時とでヒータやサーミスタの応答性が変化した時には、それぞれの状態で最適な設定値が異なるため、うまく目標温度に制御できない状態が生じることになる。   Normally, the value of each item of PID control is set to an optimum value according to the response of the thermistor, etc. As described above, the response of the heater or thermistor is different depending on whether it is cold or warm. When changed, the optimum set value is different in each state, so that a state in which the target temperature cannot be controlled successfully occurs.

しかし、従来、ＰＩＤ制御の設定値は通紙時と紙間等の非通紙時とで異ならせることはあっても、通紙時は１種類の制御テーブルしか用いていなかった。   Conventionally, however, only one type of control table is used during paper passing, even though the set value for PID control may differ between paper passing and non-paper passing such as between papers.

このため例えば、装置が冷えている時に合わせてＰＩＤ制御の値を設定していた場合には、装置が暖まった時にはヒータの温度リップル（温度の最大−最小の差）が大きくなり、ヒータの温度が目標温度から大きくずれた状態になってしまうことがあった。   For this reason, for example, when the value of PID control is set in accordance with the time when the apparatus is cold, the temperature ripple (maximum-minimum difference in temperature) of the heater increases when the apparatus is warmed, and the temperature of the heater May be greatly deviated from the target temperature.

ヒータ温度が目標温度からずれた状態では、温度が低い時にはトナーを定着するのに十分な熱を与えられずに定着不良をおこし、温度が高くずれた時には高温によってトナーが溶け過ぎることによって生じる高温オフセットが発生してしまう。   When the heater temperature deviates from the target temperature, when the temperature is low, sufficient heat is not applied to fix the toner, and fixing failure occurs. When the temperature deviates high, the toner is melted due to high temperature. An offset will occur.

また、そこまでいかなくとも温度リップルが大きいと、その温度リップルの周期で画像上に光沢ムラが生じ、画像を劣化させてしまうという問題があった。   Further, if the temperature ripple is large even if it is not so far, there is a problem that gloss unevenness occurs on the image in the period of the temperature ripple and the image is deteriorated.

さらに、温度リップルが大きいと、ヒータ温度としてより高い状態が存在することを想定しなくてはならない。このためヒータに取り付ける安全素子は、より高温で動作するものを用いる必要があるが、これは安全面においてもコスト面においても決して良いことではない。   Furthermore, if the temperature ripple is large, it must be assumed that there is a higher state of the heater temperature. For this reason, it is necessary to use a safety element attached to the heater that operates at a higher temperature. However, this is not always good in terms of safety and cost.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、装置が冷えている時でも暖まっている時でも、ヒータの温度を目標温度に同じように安定して制御し、定着不良、高温オフセット、光沢ムラを発生させない加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. Regardless of whether the apparatus is cold or warm, the temperature of the heater is stably controlled to the target temperature in the same manner, so that fixing failure, high temperature offset, uneven glossiness are controlled. An object of the present invention is to provide a heating device that does not generate odor.

この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。   The present invention can solve the above problems by providing the following configuration.

（１）互いに圧接回転する定着体及び加圧体と、電源から電力供給を受けて該定着体を加熱する加熱体とを備え、画像を担持する記録材を上記定着体及び上記加圧体によって挟持搬送して加圧しながら上記記録材に加熱処理を施す加熱装置であって、定着体又は加熱体の温度を検知する温度検知体と、該温度検知体によって検知された温度に基づき上記定着体又は上記加圧体を所定の目標温度に維持するよう電源から上記加熱体への電力供給をＰＩＤ制御する電力供給制御手段とを備える加熱装置において、電力供給制御手段は、温度検知体によって検知された温度と目標温度との差分値に対応する操作量が互いに異なる複数のＰＩＤ制御のための制御テーブルから一つを選択して制御するよう設定され、上記ＰＩＤ制御のための制御テーブルは、装置の蓄熱状態に応じて切り替えられることを特徴とする加熱装置。   (1) A fixing body and a pressure body that are pressed against each other and a heating body that receives power from a power source and heats the fixing body, and a recording material that carries an image is formed by the fixing body and the pressure body. A heating device for performing heat treatment on the recording material while sandwiching and conveying and pressurizing, and a fixing body or a temperature detection body for detecting the temperature of the heating body, and the fixing body based on the temperature detected by the temperature detection body Alternatively, in the heating apparatus including power supply control means for performing PID control of power supply from the power source to the heating body so as to maintain the pressurizing body at a predetermined target temperature, the power supply control means is detected by the temperature detection body. The control table for PID control is set to select and control one of a plurality of control tables for PID control having different operation amounts corresponding to the difference values between the target temperature and the target temperature. The heating device, characterized by being switched in accordance with the heat storage state of the device.

（２）装置の蓄熱状態を、装置への連続加熱処理時の記録材の導入枚数によって判定することを特徴とする前記（１）に記載の加熱装置。   (2) The heating apparatus according to (1), wherein the heat storage state of the apparatus is determined based on the number of recording materials introduced during continuous heating processing to the apparatus.

（３）装置の蓄熱状態を、装置の加熱動作開始時の加熱体温度によって判定することを特徴とする前記（１）に記載の加熱装置。   (3) The heating apparatus according to (1), wherein the heat storage state of the apparatus is determined by a heating body temperature at the start of the heating operation of the apparatus.

以上説明したように、本出願に係る第一の発明によれば、電力供給制御手段が、温度検知体によって検知された温度と目標温度との差分値に対応する操作量が互いに異なる複数のＰＩＤ制御のための制御テーブルから一つを選択して制御するよう設定され、装置の蓄熱状態に応じて上記ＰＩＤ制御のための制御テーブルの切り替えがなされることで、加熱体の温度を目標温度に精度良く制御でき、記録材に対する均一で良好な加熱処理を実現することができる。また、加熱体の温度が目標温度から大きくずれて高い温度となることがないため、安全素子の動作温度を低く設定でき、安価にかつ安全性の高い装置を提供できる。   As described above, according to the first invention of the present application, the power supply control means includes a plurality of PIDs having different operation amounts corresponding to a difference value between the temperature detected by the temperature detector and the target temperature. It is set to select and control one from the control table for control, and the control table for PID control is switched according to the heat storage state of the device, so that the temperature of the heating body is set to the target temperature. Control can be performed with high accuracy, and uniform and good heat treatment for the recording material can be realized. In addition, since the temperature of the heating body does not greatly deviate from the target temperature and becomes high, the operating temperature of the safety element can be set low, and an inexpensive and highly safe device can be provided.

また、本出願に係る第二の発明によれば、第一の発明において装置の蓄熱状態を、装置への連続加熱処理時の記録材の導入枚数によって判定するため、適正なタイミングで上記ＰＩＤ制御のための制御テーブルの切り替えを行うことができる。   According to the second invention of the present application, in the first invention, the heat storage state of the apparatus is determined by the number of recording materials introduced during the continuous heating process to the apparatus. The control table can be switched for

また、本出願に係る第三の発明によれば、第一の発明において装置の蓄熱状態を、装置の加熱動作開始時の加熱体温度によって判定するため、いかなる状態からでも常に適切なＰＩＤ制御のための制御テーブルを選択することが可能となる。   In addition, according to the third invention of the present application, in the first invention, since the heat storage state of the device is determined by the heating body temperature at the start of the heating operation of the device, the appropriate PID control is always performed from any state. It is possible to select a control table for this.

以下の添付図面に基づき本発明における実施の形態に関して説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る第一の実施例について図１乃至図８に基づき説明する。   A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、本実施例における画像形成装置を好適に示す一例たるレーザプリンタ０（以下、プリンタ０）の概略構成を示す模式的断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a laser printer 0 (hereinafter referred to as a printer 0) as an example suitably showing an image forming apparatus in the present embodiment.

プリンタ０は、プリンタ０の本体外部に設けられたホストコンピュータ等の出力装置（図示せず）からの提供情報に応じた画像を記録材Ｐに記録する形態の画像形成装置である。   The printer 0 is an image forming apparatus in which an image corresponding to information provided from an output device (not shown) such as a host computer provided outside the printer 0 is recorded on the recording material P.

潜像担持体としての感光ドラム１は、その表面が有機感光体を主成分とする光導電層であって、プリンタ０本体に設けられた駆動機構（図示せず）により、矢印Ａの時計方向に回転駆動される。   The surface of the photosensitive drum 1 as a latent image carrier is a photoconductive layer whose main component is an organic photosensitive member, and a clockwise direction indicated by an arrow A by a drive mechanism (not shown) provided in the printer 0 main body. Is driven to rotate.

感光ドラム１は、帯電手段である帯電ローラ２によって所定電位に一様均一に帯電されたのち、出力装置からの提供情報に応じて露光手段としての露光装置１５から露光される露光光としてのレーザー光３により、その外周面に上記提供情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４の現像剤としてのトナーＴを担持した現像スリーブ６によりトナー像として可視像化される。   The photosensitive drum 1 is uniformly and uniformly charged to a predetermined potential by a charging roller 2 as a charging unit, and then a laser as exposure light exposed from an exposure device 15 as an exposure unit in accordance with information provided from an output device. An electrostatic latent image corresponding to the provided information is formed on the outer peripheral surface of the light 3. This electrostatic latent image is visualized as a toner image by the developing sleeve 6 carrying the toner T as the developer of the developing device 4.

ここで、記録材Ｐは、給紙カセット７より給紙ローラ１２によって１枚ずつ取り出され、経路Ｂを通り、記録材Ｐ先端と感光ドラム１の外周面にトナーＴにより可視像化された画像形成部先端とが同期するようにレジストローラ対１３によって所定のタイミングで、転写手段である転写ローラ８と感光ドラム１とによって形成される転写ニップ部に導入され、電気的作用により、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。   Here, the recording material P is taken out one by one from the paper supply cassette 7 by the paper supply roller 12, passes through the path B, and is visualized by the toner T on the front end of the recording material P and the outer peripheral surface of the photosensitive drum 1. The registration roller pair 13 is introduced at a predetermined timing by a registration roller pair 13 into a transfer nip formed by the transfer roller 8 serving as transfer means and the photosensitive drum 1 so as to be synchronized with the front end of the image forming unit. 1 is transferred onto the recording material P.

転写工程を終えた感光ドラム１上の転写残トナーは、クリーニングブレード９により感光ドラム１上から取り除かれてクリーニング装置１０に回収される。クリーニング工程を終えた感光ドラム１は、再び画像形成プロセス（帯電→露光→現像→転写→クリーニング）を繰り返して、記録材Ｐ上に未定着トナー画像が形成される。   After the transfer process, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is removed from the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 9 and collected by the cleaning device 10. After the cleaning process, the image forming process (charging → exposure → development → transfer → cleaning) is repeated again to form an unfixed toner image on the recording material P.

一方、未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、加熱手段である加熱装置２０に導入され、加圧及び加熱されて、トナー像が記録材Ｐ上に永久定着される。   On the other hand, the recording material P carrying the unfixed toner image is introduced into a heating device 20 that is a heating means, and is pressurized and heated, so that the toner image is permanently fixed on the recording material P.

加熱装置２０から排出された記録材Ｐは、経路Ｃを通り、印字面が上になってプリンタ０から排出されるフェイスアップ（ＦＵ）排紙と、経路Ｄを通り、印字面が下になってプリンタ０から排出されるフェイスダウン（ＦＤ）排紙とを選択されて、プリンタ０から排出される。   The recording material P discharged from the heating device 20 passes through the path C, the face up (FU) discharged from the printer 0 with the print surface up, and the print surface down through the path D. Then, the face down (FD) paper discharge from the printer 0 is selected, and the paper is discharged from the printer 0.

又、プリンタ０は、本実施例にあっては、プリンタ０本体に設けられたエンジンコントローラ１４により、感光ドラム１や現像装置４等の各装置が統括的に制御されるようになっている。   Further, in the present embodiment, the printer 0 is configured such that each device such as the photosensitive drum 1 and the developing device 4 is comprehensively controlled by the engine controller 14 provided in the printer 0 main body.

図２は、加熱装置２０の概略構成を示す模式的断面図である。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the heating device 20.

本実施例における加熱装置２０は、加熱体としてセラミックヒータを用いたフィルム加熱方式の加熱装置である。   The heating device 20 in the present embodiment is a film heating type heating device using a ceramic heater as a heating body.

加熱装置２０は、図２に示すように、加熱体たるセラミックヒータ２１（以下、ヒータ２１と略称する。）と、定着体たる無端帯状のフィルム２２と、加圧体たる円柱状若しくは略円柱状の回転自在な加圧ローラ２３と、ヒータ２１の温度を検知する温度検知体たるサーミスタ感温素子２４（以下、サーミスタ２４と略称する。）と、ヒータ２１の支持及びフィルム２２の所定方向への移動のガイドを兼ねるホルダ２５とを備えている。   As shown in FIG. 2, the heating device 20 includes a ceramic heater 21 (hereinafter abbreviated as a heater 21) that is a heating body, an endless belt-like film 22 that is a fixing body, and a columnar or substantially columnar shape that is a pressure body. A rotatable pressure roller 23, a thermistor temperature sensing element 24 (hereinafter abbreviated as a thermistor 24) which is a temperature detecting body for detecting the temperature of the heater 21, the heater 21 and the film 22 in a predetermined direction. And a holder 25 that also serves as a guide for movement.

図３は、ヒータ２１の概略構成を示す模式的断面図である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the heater 21.

ヒータ２１は、フィルム２２及び記録材Ｐの移動方向に直行する方向を長手とする低熱容量の横長の線状加熱体であり、図３に示すように、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の良熱伝導性セラミックスを主成分とし、本実施例では、窒化アルミニウムの厚さ１ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手方向長さ２８０ｍｍのセラミック基板２１ａの一面に、ＴａＳｉＯ_２、ＡｇＰｄ、Ｔａ_２Ｎ、ＲｕＯ_２又はニクロム等の電気抵抗材料を厚さ１０μｍ、幅３ｍｍにスクリーン印刷により塗工・焼成した発熱体２１ｃが設けられ、また、上記セラミック基板２１ａの一面は、フィルム２２との摺動等からの保護のためにガラス又はフッ素樹脂等を主成分とする保護層２１ｂによりコートされて、構成されている。 The heater 21 is a horizontally long linear heating element having a low heat capacity and extending in the direction perpendicular to the moving direction of the film 22 and the recording material P. As shown in FIG. 3, alumina (Al ₂ O ₃ ) or aluminum nitride is used. In this example, TaSiO ₂ , AgPd, Ta _{2 is} formed on one surface of a ceramic substrate 21 a having a thickness of 1 mm, a width of 10 mm, and a length in the longitudinal direction of 280 mm. A heating element 21c is provided by applying and baking an electrical resistance material such as N, RuO ₂ or Nichrome to a thickness of 10 μm and a width of 3 mm by screen printing. In order to protect it from the like, it is coated with a protective layer 21b mainly composed of glass or fluororesin.

サーミスタ２４は図４に示すように、温度検知素子２４ａ（感温部）と、これを接続する導線２４ｂ、感温部２４ａを背面からバックアップするセラミックペーパー等の弾性部材２４ｃ、弾性部材２４ｃを保持する耐熱樹脂等で形成されたホルダ２４ｄによって構成されている。   As shown in FIG. 4, the thermistor 24 holds a temperature detecting element 24a (temperature sensing part), a conductive wire 24b connecting the temperature sensing element 24a, an elastic member 24c such as ceramic paper backing up the temperature sensing part 24a from the back, and an elastic member 24c. The holder 24d is made of a heat resistant resin or the like.

サーミスタ２４は、不図示のバネ等の加圧部材によってホルダ２４ｄおよび弾性体２４ｃを介して感温部２４ａをヒータ２１に所定圧をもって押し当てられている。   The thermistor 24 is pressed against the heater 21 with a predetermined pressure via a holder 24d and an elastic body 24c by a pressure member such as a spring (not shown).

フィルム２２は、図２に示すように、その内周長がホルダ２５の略外周長より若干長く採られており、以って、フィルム２２はホルダ２５に無張力にて外嵌されている。   As shown in FIG. 2, the inner peripheral length of the film 22 is slightly longer than the substantially outer peripheral length of the holder 25, and thus the film 22 is externally fitted to the holder 25 with no tension.

フィルム２２は、低熱容量化を図り、クイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１５０μｍ以下、好ましくは４０〜８０μｍ程度の耐熱素材たるＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等を主成分とする無端帯状体であるという単層構造、或いは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ又はＰＰＳ等やＳＵＳ等の金属材を主成分とするベース層としての無端帯状体の外周面に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等を主成分とする離型層としての無端帯状体を被覆するという複層構造等を使用できる。   The film 22 has an endless belt-like body mainly composed of PTFE, PFA, FEP or the like, which is a heat-resistant material having a film thickness of 150 μm or less, preferably about 40 to 80 μm, in order to reduce heat capacity and improve quick start properties. PTFE, PFA, FEP, etc. on the outer peripheral surface of an endless strip as a base layer mainly composed of a metal material such as polyimide, polyamideimide, PEEK, PES or PPS, SUS, etc. A multilayer structure or the like that covers an endless strip as a release layer having a main component can be used.

本実施例では、厚さ５２μｍのベース層としてのポリイミドの外周面に、厚さ４μｍの接着層としての導電性プライマー層を被覆し、更に最外周面に厚さ１４μｍのＰＴＦＥをコーティングした直径２５ｍｍ、総厚さ７０μｍの無端状フィルムを用いた。   In this example, the outer peripheral surface of polyimide as a base layer having a thickness of 52 μm was coated with a conductive primer layer as an adhesive layer having a thickness of 4 μm, and further, PTFE having a thickness of 14 μm was coated on the outermost peripheral surface. An endless film having a total thickness of 70 μm was used.

加圧ローラ２３は、弾性ローラであり、芯金２３ａにシリコーンゴム・フッ素ゴム等の弾性層２３ｂを設けて硬度を下げたもので、表面性及びトナーＴに対する離型性を向上させるため、弾性層２３ｂの外周面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂層を設けても良い。   The pressure roller 23 is an elastic roller and has a core metal 23a provided with an elastic layer 23b such as silicone rubber or fluororubber to reduce the hardness. In order to improve surface properties and releasability from the toner T, the pressure roller 23 is elastic. You may provide fluororesin layers, such as PTFE, PFA, and FEP, on the outer peripheral surface of the layer 23b.

加圧ローラ２３は、加熱装置２０の外部に設けられた加圧機構（図示せず）により、フィルム２２側に加圧されるようになっており、以って、互いに圧接されたフィルム２２及び加圧ローラ２３の間には、未定着トナー画像を担持した記録材Ｐが通紙される定着ニップ部Ｎが形成されるようになっている。   The pressure roller 23 is configured to be pressed toward the film 22 by a pressure mechanism (not shown) provided outside the heating device 20. A fixing nip portion N through which the recording material P carrying an unfixed toner image passes is formed between the pressure rollers 23.

更に、加圧ローラ２３は、加熱装置２０の外部に設けられた駆動機構（図示せず）から駆動力を受けることにより矢印Ｙの反時計方向に回転駆動されるようになっている。フィルム２２は、この加圧ローラ２３の回転駆動により、加圧ローラ２３とフィルム２２の外面との摩擦力でフィルム２２に回転力が作用し、フィルム２２の内周面が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２１に密着して、摺動しながら矢印Ｘの時計方向に加圧ローラ２３の周速度と略同じ周速度をもってホルダ２５の外回りを回転状態になる加圧ローラ駆動方式を採用している。   Further, the pressure roller 23 is rotated in the counterclockwise direction indicated by the arrow Y by receiving a driving force from a driving mechanism (not shown) provided outside the heating device 20. The rotational force of the film 22 is applied to the film 22 by the frictional force between the pressure roller 23 and the outer surface of the film 22 by the rotational driving of the pressure roller 23, and the inner peripheral surface of the film 22 is heated at the fixing nip portion N. A pressure roller driving system is employed in which the outer periphery of the holder 25 is rotated in a clockwise direction indicated by an arrow X while being in close contact with the roller 21 at a circumferential speed substantially the same as the circumferential speed of the pressure roller 23.

故に、定着ニップ部Ｎへの突入を開始した記録材Ｐがフィルム２２及び加圧ローラ２３に挟持され搬送されながら、未定着トナー画像がヒータ２１の加熱により溶融し、定着画像として記録材Ｐに記録される。   Therefore, while the recording material P that has started to enter the fixing nip portion N is sandwiched and conveyed by the film 22 and the pressure roller 23, the unfixed toner image is melted by the heating of the heater 21 and is applied to the recording material P as a fixed image. To be recorded.

次に、発熱体２１ｃへの電力供給制御について図５に基づいて説明する。   Next, power supply control to the heating element 21c will be described with reference to FIG.

図５は、商用電源５０から発熱体２１ｃへの電力供給経路を示す模式的ブロック図である。   FIG. 5 is a schematic block diagram showing a power supply path from the commercial power supply 50 to the heating element 21c.

発熱体２１ｃは、図５に示すように、トライアック３０を介して、商用電源５０から電力供給を受けるようになっており、商用電源５０から発熱体２１ｃへの電力供給は、電力供給制御手段たる中央処理装置３１（以下、ＣＰＵ３１と略称する。）により制御されている。   As shown in FIG. 5, the heating element 21c is supplied with power from the commercial power supply 50 via the triac 30, and the power supply from the commercial power supply 50 to the heating element 21c is power supply control means. It is controlled by a central processing unit 31 (hereinafter abbreviated as CPU 31).

ヒータ２１の温度情報は、サーミスタ２４によるアナログ情報が、Ａ／Ｄ変換回路３２によりデジタル情報に変換されて、ＣＰＵ３１に入力される。ＣＰＵ３１は、この入力されたヒータ２１の温度情報と目標温度とを比較し、その差分から、トライアック３０を介して、商用電源５０から発熱体２１ｃへの供給電力をＰＩＤ制御し、ヒータ２１温度を目標温度になるように温調する。   As temperature information of the heater 21, analog information from the thermistor 24 is converted into digital information by the A / D conversion circuit 32 and input to the CPU 31. The CPU 31 compares the input temperature information of the heater 21 with the target temperature, and PID-controls the power supplied from the commercial power supply 50 to the heating element 21c via the triac 30 based on the difference, thereby setting the heater 21 temperature. Adjust the temperature to the target temperature.

ＣＰＵ３１は、ヒータ２１の温度情報を所定周期毎に監視し、所定周期毎に発熱体２１ｃへの供給電力を補正する。   CPU31 monitors the temperature information of the heater 21 for every predetermined period, and correct | amends the electric power supplied to the heat generating body 21c for every predetermined period.

尚、本実施例にあっては、所定周期期間において、商用電源５０から出力される交流電源の半波毎に商用電源５０から発熱体２１ｃへの電力供給に供されるか否かを選択する波数制御を採用している。本実施例では、商用電源５０の電源周波数が５０Ｈｚの場合、１半波＝１０ｍｓｅｃとなり、所定周期期間を１５半波＝１５０ｍｓｅｃ＝１周期とし、ＣＰＵ３１は、ヒータ２１の温度情報を１５０ｍｓｅｃ（１５半波）毎に監視し、１５半波毎に発熱体２１ｃへの供給電力を補正する。最小電力は全ＯＦＦ（１５半波全ＯＦＦ）であり、最大電力は全ＯＮ（１５半波全ＯＮ）となり、１周期毎の供給電力量は、０半波〜１５半波ＯＮとなる１６レベルをＣＰＵ３１が制御することになる。   In the present embodiment, whether or not to supply power from the commercial power supply 50 to the heating element 21c is selected every half wave of the AC power output from the commercial power supply 50 in a predetermined period. Wave number control is adopted. In this embodiment, when the power frequency of the commercial power supply 50 is 50 Hz, 1 half wave = 10 msec, the predetermined cycle period is 15 half waves = 150 msec = 1 cycle, and the CPU 31 sets the temperature information of the heater 21 to 150 msec (15 half waves). Every 15 waves), and the power supplied to the heating element 21c is corrected every 15 half-waves. The minimum power is all OFF (15 half-wave all OFF), the maximum power is all ON (15 half-wave all ON), and the amount of power supplied per cycle is 16 levels from 0 to 15 half-waves ON. Is controlled by the CPU 31.

次に、本実施例における記録材Ｐの加熱処理工程における商用電源５０から発熱体２１ｃへの電力供給制御に関して図６乃至図８に基づき説明する。   Next, power supply control from the commercial power supply 50 to the heating element 21c in the heat treatment process of the recording material P in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図６は、本実施例に係る電力供給制御下でのサーミスタ２４からの出力変遷を示すグラフであり、加熱処理の開始から連続した複数枚の記録材Ｐへの連続加熱処理がＰＩＤ制御に基づき行われるようになっている。   FIG. 6 is a graph showing the transition of the output from the thermistor 24 under the power supply control according to the present embodiment, and the continuous heating process for a plurality of recording materials P that are continuous from the start of the heating process is based on the PID control. To be done.

ヒータ２１は、目標温度（本実施例にあっては、目標温度＝２００℃に採られている。）に若干の温度リップル（温度振幅）をもって温調されている。   The heater 21 is temperature-controlled with a slight temperature ripple (temperature amplitude) at a target temperature (in this embodiment, the target temperature is 200 ° C.).

本実施例では、図６に示すように、加熱処理工程におけるＰＩＤ制御を、図７の制御テーブルに従って第一ＰＩＤ制御＝Ａと、第二ＰＩＤ制御＝Ｂを切り替えて、商用電源５０から発熱体２１ｃへの電力供給制御を行うように設定されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 6, the PID control in the heat treatment process is switched between the first PID control = A and the second PID control = B according to the control table of FIG. It is set to control power supply to 21c.

ここで、図７に関して詳述する。   Here, FIG. 7 will be described in detail.

ＰＩＤ制御とは、比例制御（以下、Ｐ制御と称する。）、積分制御（以下、Ｉ制御と称する。）及び微分制御（以下、Ｄ制御と称する。）を制御対象からの出力値に応じて組み合わせることにより、制御値を定めていく制御であって、特に、本実施例にあっては、Ｐ制御、Ｉ制御及びＤ制御のための制御テーブルを各制御毎に定めている。   The PID control is proportional control (hereinafter referred to as P control), integral control (hereinafter referred to as I control), and differential control (hereinafter referred to as D control) according to the output value from the controlled object. In this control, control values are determined by combining them. In particular, in this embodiment, control tables for P control, I control, and D control are determined for each control.

即ち、本実施例においては、所定周期＝１５０ｍｓｅｃ（５０Ｈｚ電源における１５半波）に採られており、商用電源５０から発熱体２１ｃへの電力供給量は、上記所定周期開始時におけるサーミスタ２４の温度検知に因る上記サーミスタ２４からの温度情報と、目標温度を比較して、その差分ΔＴに基づき、図７の制御テーブルに従って、所定周期におけるヒータ２１への供給電力量を決定するようになっている。   That is, in this embodiment, the predetermined cycle = 150 msec (15 half waves in a 50 Hz power supply) is adopted, and the amount of power supplied from the commercial power supply 50 to the heating element 21c is the temperature of the thermistor 24 at the start of the predetermined cycle. The temperature information from the thermistor 24 resulting from the detection is compared with the target temperature, and the amount of power supplied to the heater 21 in a predetermined cycle is determined based on the difference ΔT based on the difference ΔT. Yes.

図７において、
ｅ：所定周期開始時の「ヒータ２１の温度」における「ヒータ２１の目標温度」に対する温度差（ΔＴ）
ｅ＝「ヒータ２１の目標温度」−「ヒータ２１の温度」 ［ｄｅｇ］
Σ（ｅ）：温度差ｅの積算値［ｄｅｇ］であり、Ｉ制御が実行された場合、又は極性が反転した時は０（ゼロ）に戻す。
ｄ：所定周期毎の温度変化
ｄ＝所定周期開始時の「ヒータ２１の温度」−前回の所定周期開始時の「ヒータ２１の温度」 ［ｄｅｇ］
Ｗ（ｎ）：前所定周期における商用電源５０から発熱体２１ｃへの供給電力として供給した半波数
Ｗ（ｎ＋１）：ＰＩＤ制御により、現所定周期における商用電源５０から発熱体２１ｃへの供給電力として供給する半波数
ＷＰ（ｎ＋１）：Ｐ制御による現所定周期における商用電源５０から発熱体２１ｃへの供給電力として供給する半波数
ＷＩ（ｎ＋１）：Ｉ制御による現所定周期における商用電源５０から発熱体２１ｃへの供給電力として供給する半波数
Ｗ（ｎ）、Ｗ（ｎ＋１）、ＷＰ（ｎ＋１）及びＷＩ（ｎ＋１）：最大は１５半波、最小は０（ゼロ）半波
である。 In FIG.
e: Temperature difference (ΔT) with respect to “target temperature of heater 21” in “temperature of heater 21” at the start of a predetermined cycle
e = “target temperature of heater 21” − “temperature of heater 21” [deg]
Σ (e): Integrated value [deg] of the temperature difference e, and is returned to 0 (zero) when the I control is executed or when the polarity is reversed.
d: Temperature change every predetermined period d = “temperature of heater 21” at the start of the predetermined period− “temperature of heater 21” at the start of the previous predetermined period [deg]
W (n): Half wave number W (n + 1) supplied as supply power from the commercial power supply 50 to the heating element 21c in the previous predetermined cycle: As supply power from the commercial power supply 50 to the heating element 21c in the current predetermined cycle by PID control Half wave number WP (n + 1) to be supplied: Half wave number WI (n + 1) to be supplied as supply power from the commercial power supply 50 to the heating element 21c in the current predetermined period by P control: Heating element from the commercial power supply 50 in the current predetermined period by I control Half-wave numbers W (n), W (n + 1), WP (n + 1) and WI (n + 1) supplied as power supplied to 21c: the maximum is 15 half-waves and the minimum is 0 (zero) half-wave.

即ち、本実施例にあっては、Ｉ制御の下では、所定周期に亘る上記ｅの積算値Σ（ｅ）がＩ制御のための制御テーブルに記載の積算値に達した時、Ｐ制御のための制御テーブルにより決定された所定周期に亘る電力供給量を補正する構成となっている。   That is, in this embodiment, under I control, when the integrated value Σ (e) of e over a predetermined period reaches the integrated value described in the control table for I control, Therefore, the power supply amount over a predetermined period determined by the control table is corrected.

更に、本実施例にあっては、Ｄ制御の下では、上記ｄに基づき、Ｐ制御及びＩ制御のための各制御テーブルにより決定された所定周期に亘る電力供給量を補正する構成となっている。   Furthermore, in this embodiment, under D control, the power supply amount over a predetermined period determined by the control tables for P control and I control is corrected based on the above d. Yes.

例えば、前所定周期におけるＷ（ｎ）＝２［半波］及びΣ（ｅ）＝＋３［ｄｅｇ］、前所定周期開始時の「ヒータ２１の温度」が１９８［℃］であり、現所定周期開始時の「ヒータ２１の温度」が１９５［℃］、「ヒータ２１の目標温度」が２００［℃］の場合、図７のＰＩＤ制御の第一ＰＩＤ制御＝Ａに従うと、ｅ＝＋５［ｄｅｇ］からＰ制御によりＷＰ（ｎ＋１）＝７［半波］、Ｉ制御によりΣ（ｅ）＝＋８［ｄｅｇ］からＷＩ（ｎ＋１）＝７［半波］、ｄ＝−３［℃］からＤ制御によりＷ（ｎ＋１）＝７［半波］となり、現所定周期においては、図８に示すように、１５半波中の７半波をＯＮ（黒塗りがＯＮ、白塗りがＯＦＦ）にすることにより、最大供給可能電力の約４７％（７／１５）程度の電力が発熱体２１ｃに供給されることにより、ヒータ２１の温度を略目標温度に維持する。従って図７にあっては、電力供給に供される半波数が、電力供給量に対応している。   For example, W (n) = 2 [half wave] and Σ (e) = + 3 [deg] in the previous predetermined cycle, “temperature of heater 21” at the start of the previous predetermined cycle is 198 [° C.], and the current predetermined cycle When the “temperature of the heater 21” at the start is 195 [° C.] and the “target temperature of the heater 21” is 200 [° C.], according to the first PID control = A of the PID control of FIG. 7, e = + 5 [deg ] To WP (n + 1) = 7 [half wave] by P control, Σ (e) = + 8 [deg] to WI (n + 1) = 7 [half wave] by I control, and D control from d = −3 [° C.] Thus, W (n + 1) = 7 [half wave], and in the current predetermined cycle, as shown in FIG. 8, 7 half waves in 15 half waves are turned ON (black painting is ON, white painting is OFF). As a result, about 47% (7/15) of the maximum suppliable power is supplied to the heating element 21c. Thus, the temperature of the heater 21 is maintained at a substantially target temperature. Accordingly, in FIG. 7, the half wave number provided for power supply corresponds to the power supply amount.

図７の制御テーブルは、Ｐ項の目標温度と検知温度の差（差分＝ΔＴ）と供給電力（ゲイン＝波数）の関係において、装置への通紙枚数が少なく、まだ各部材への蓄熱が少ない状態では、比較的少ない差分で大きなゲインとなるようなＰＩＤ制御の設定値Ａを用い、装置が十分に暖まった状態では、比較的大きな差分とならなければ大きなゲインは得られないようなＰＩＤ制御の設定値Ｂに切り替わるようにしたものである。   In the control table of FIG. 7, the relationship between the difference between the target temperature of P term and the detected temperature (difference = ΔT) and the supplied power (gain = wave number) is small, and the number of sheets passing through the apparatus is small and the heat storage to each member is still not. PID control setting value A that gives a large gain with a relatively small difference in a small state, and a PID in which a large gain cannot be obtained unless the difference is relatively large when the apparatus is sufficiently warmed The setting value B is switched to the control value.

すなわち、装置への蓄熱が少なく、ヒータやサーミスタの応答が比較的遅い時には、ゲインを大きくとり、蓄熱が多くなって応答性が比較的速くなった時には、ゲインを小さくして頻繁に供給電力の切り替えがおこらないようにする。   In other words, when the heat storage to the device is small and the response of the heater or thermistor is relatively slow, the gain is increased, and when the heat storage increases and the response is relatively fast, the gain is decreased and the supply power is frequently reduced. Avoid switching.

このように設定する理由は、装置が冷えている時には供給電力の変動に対して応答が遅いため、比較的電力を素早く切り替えてやらないと、オーバーシュートアンダーシュートがおこりやすく、結果として温度リップルが大きくなるのに対して、装置が暖まっている時には逆に電力の切り替わりに対して鋭敏に反応することで温度リップルが大きくなるからである。   The reason for this setting is that when the device is cold, the response is slow to fluctuations in the power supply, so if you do not switch the power relatively quickly, overshoot and undershoot are likely to occur, resulting in temperature ripple. On the other hand, when the device is warm, the temperature ripple is increased by reacting sharply to the switching of electric power.

したがって、本実施例のように装置の暖まり具合に応じて、ＣＰＵ３１が、複数のＰＩＤ制御の切り替えテーブルに基づき、第一ＰＩＤ制御Ａと、第一ＰＩＤ制御と制御値の異なる第二ＰＩＤ制御Ｂとを切り替えることで、通紙枚数によらず安定した温度リップルで、ヒータ２１の温度を目標温度に制御することができる。   Therefore, according to the warming condition of the apparatus as in the present embodiment, the CPU 31 performs the first PID control A and the second PID control B having different control values from the first PID control based on a plurality of PID control switching tables. By switching between and, the temperature of the heater 21 can be controlled to the target temperature with a stable temperature ripple regardless of the number of sheets passed.

これにより、温度リップルが大きく不安定になることによって生じる定着不良、高温オフセット、光沢ムラを防止し、またヒータ２１に想定される最高温度を低くすることができるため、より安価な安全素子を用いることができるとともに、装置の安全性を高めることができる。   As a result, fixing failure, high temperature offset, and gloss unevenness caused by large and unstable temperature ripple can be prevented, and the maximum temperature assumed for the heater 21 can be lowered, so that a cheaper safety element is used. As well as the safety of the device.

なお、本実施例では複数のＰＩＤ制御テーブルを第一と第二の２種類としたが、無論、３種類、４種類としてもよい。   In the present embodiment, the plurality of PID control tables are the first and second types, but of course, three or four types may be used.

図９は本発明に係る第２の実施例を示したＰＩＤ制御の切り替えテーブルである。   FIG. 9 is a PID control switching table according to the second embodiment of the present invention.

実施例１では通紙枚数によって装置の暖まり具合を判定してＰＩＤ制御値の切り替えを行ったが、本実施例では、加熱動作の開始前にサーミスタの温度を検出し、その温度に応じて通紙開始前の装置の暖まり具合を判定して最適なＰＩＤ制御値を選択する。   In the first embodiment, the PID control value is switched by determining the degree of warming of the apparatus based on the number of sheets to be passed. In this embodiment, the temperature of the thermistor is detected before the heating operation is started, and the temperature is passed according to the detected temperature. An optimum PID control value is selected by determining the warming condition of the apparatus before starting the paper.

図１０、図１１は、本実施例に係る電力供給制御下でのサーミスタ２４からの出力変遷を示すグラフである。図１０と図１１とでは加熱動作開始前におけるサーミスタ２４が検出した温度が異なっている。   10 and 11 are graphs showing output transitions from the thermistor 24 under the power supply control according to the present embodiment. 10 and 11 differ in temperature detected by the thermistor 24 before the start of the heating operation.

図１０ではサーミスタ２４は加熱動作開始前のヒータ温度を２５℃と検知している。したがって、図９のテーブル１に従って１枚目のＰＩＤ制御値はＡとなり、テーブル２を参照して第一ＰＩＤ制御＝Ａが選択される。   In FIG. 10, the thermistor 24 detects the heater temperature before starting the heating operation as 25 ° C. Therefore, the first PID control value is A according to the table 1 in FIG. 9, and the first PID control = A is selected with reference to the table 2.

そして、連続通紙が行われ装置が十分に暖まってくると、３１枚目から再び図９のテーブル１に従って、第二ＰＩＤ制御＝Ｂに切り替わる。   When the continuous sheet passing is performed and the apparatus is sufficiently warmed up, the second PID control is switched to B again from the 31st sheet according to the table 1 in FIG.

図１１はサーミスタ２４は加熱動作開始前のヒータ温度として８５℃を検知した場合である。この状態は、加熱動作開始前の待機中としては、ヒータ温度は十分高温であり、したがって装置は十分に暖まっていると判断できる。加熱動作が開始されると、図９のテーブル１に従ってＰＩＤ制御値はＢとなる。これによりテーブル２から、装置が暖まっている時に用いる第二ＰＩＤ制御＝Ｂが選択される。そして、そのまま記録材Ｐへの連続加熱処理は、ＰＩＤ制御値Ｂによって行われることになる。   FIG. 11 shows the case where the thermistor 24 detects 85 ° C. as the heater temperature before the heating operation is started. In this state, it can be determined that the heater temperature is sufficiently high during standby before starting the heating operation, and therefore the apparatus is sufficiently warm. When the heating operation is started, the PID control value becomes B according to Table 1 in FIG. Thereby, the second PID control = B used when the apparatus is warmed is selected from the table 2. Then, the continuous heating process for the recording material P is performed by the PID control value B as it is.

本実施例のように加熱動作開始前のサーミスタの検出温度に応じて、ＰＩＤの制御値を選択することで、実施例１と比較して様々な状況でさらにより適切なＰＩＤ制御を行うことができ、常にヒータ温度を目標温度近傍に安定した温度リップルで制御をすることができる。   By selecting the control value of the PID according to the temperature detected by the thermistor before the start of the heating operation as in this embodiment, it is possible to perform more appropriate PID control in various situations compared to the first embodiment. The heater temperature can always be controlled with a stable temperature ripple in the vicinity of the target temperature.

なお、上記の例ではＰＩＤ制御値としては２種類で切り替えテーブルを構成したが、むろん３種類でも、４種類でもよい。切り替えテーブルは細かい方がより正確な制御が可能になる。   In the above example, the switching table is configured with two types of PID control values, but three or four types may be used as a matter of course. A finer switching table enables more accurate control.

画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図Schematic sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus 加熱装置の概略構成を示す模式的断面図Schematic sectional view showing the schematic configuration of the heating device ヒータの概略構成を示す模式的断面図Schematic sectional view showing the schematic configuration of the heater サーミスタの概略構成を示す模式的断面図Schematic sectional view showing the schematic configuration of the thermistor 商用電源から発熱体への電力供給経路を示す模式的ブロック図Schematic block diagram showing the power supply path from the commercial power supply to the heating element 実施例１の電力供給制御下でのサーミスタの出力を示す図The figure which shows the output of the thermistor under the electric power supply control of Example 1. FIG. 実施例１のＰＩＤ制御の切り替えテーブルを示す図The figure which shows the switching table of PID control of Example 1. FIG. ＰＩＤ制御適用時の出力波数の例を示す図The figure which shows the example of the output wave number at the time of PID control application 実施例２のＰＩＤ制御の切り替えテーブルを示す図The figure which shows the switching table of PID control of Example 2. 実施例２の電力供給制御下でのサーミスタの出力を示す図The figure which shows the output of the thermistor under the electric power supply control of Example 2. FIG. 実施例２の電力供給制御下でのサーミスタの出力を示す図The figure which shows the output of the thermistor under the electric power supply control of Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

０ 画像形成装置
１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ レーザー光
４ 現像装置
６ 現像スリーブ
７ 給紙カセット
８ 転写ローラ
９ クリーニングブレード
１０ クリーニング装置
１２ 給紙ローラ
１３ レジストローラ対
１４ エンジンコントローラ
１５ 露光装置
２０ 加熱装置
２１ ヒータ
２２ フィルム
２３ 加圧ローラ
２４ サーミスタ
２５ ホルダ
３０ トライアック
３１ ＣＰＵ
３２ Ａ／Ｄ変換回路
５０ 商用電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 Image forming apparatus 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 3 Laser beam 4 Developing device 6 Developing sleeve 7 Paper feed cassette 8 Transfer roller 9 Cleaning blade 10 Cleaning device 12 Paper feed roller 13 Registration roller pair 14 Engine controller 15 Exposure device 20 Heating device 21 Heater 22 Film 23 Pressure roller 24 Thermistor 25 Holder 30 Triac 31 CPU
32 A / D conversion circuit 50 Commercial power supply

Claims (3)

互いに圧接回転する定着体及び加圧体と、電源から電力供給を受けて該定着体を加熱する加熱体とを備え、画像を担持する記録材を上記定着体及び上記加圧体によって挟持搬送して加圧しながら上記記録材に加熱処理を施す加熱装置であって、定着体又は加熱体の温度を検知する温度検知体と、該温度検知体によって検知された温度に基づき上記定着体又は上記加圧体を所定の目標温度に維持するよう電源から上記加熱体への電力供給をＰＩＤ制御する電力供給制御手段とを備える加熱装置において、電力供給制御手段は、温度検知体によって検知された温度と目標温度との差分値に対応する操作量が互いに異なる複数のＰＩＤ制御のための制御テーブルから一つを選択して制御するよう設定され、上記ＰＩＤ制御のための制御テーブルは、装置の蓄熱状態に応じて切り替えられることを特徴とする加熱装置。   A fixing body and a pressure body rotating in pressure contact with each other, and a heating body that heats the fixing body by receiving power supply from a power source, and a recording material that carries an image is sandwiched and conveyed by the fixing body and the pressure body. A heating device that heats the recording material while applying pressure to the recording material, the temperature detecting body detecting the temperature of the fixing body or the heating body, and the fixing body or the heating unit based on the temperature detected by the temperature detecting body. In a heating apparatus comprising power supply control means for performing PID control of power supply from the power source to the heating body so as to maintain the pressure body at a predetermined target temperature, the power supply control means includes a temperature detected by the temperature detection body The operation amount corresponding to the difference value with the target temperature is set to select and control one from a plurality of control tables for PID control, and the control table for PID control is Heating device, characterized by being switched in accordance with the heat accumulation state of the location. 装置の蓄熱状態を、装置への連続加熱処理時の記録材の導入枚数によって判定することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein the heat storage state of the apparatus is determined by the number of recording materials introduced during the continuous heating process to the apparatus. 装置の蓄熱状態を、装置の加熱動作開始時の加熱体温度によって判定することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein the heat storage state of the apparatus is determined by a heating body temperature at the start of a heating operation of the apparatus.

Images