JPH11282308A - 加熱装置及びこの加熱装置を備える画像形成装置 - Google Patents
加熱装置及びこの加熱装置を備える画像形成装置Info
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- JPH11282308A JPH11282308A JP9692998A JP9692998A JPH11282308A JP H11282308 A JPH11282308 A JP H11282308A JP 9692998 A JP9692998 A JP 9692998A JP 9692998 A JP9692998 A JP 9692998A JP H11282308 A JPH11282308 A JP H11282308A
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Abstract
の維持工程における温度リップル及び目標温度より低く
採られた所定温度から目標温度に定着体又は加熱手段を
昇温せしめる昇温工程におけるオーバーシュートの低減
化の両立を確実に図ることができる加熱装置又はこの加
熱装置を備える画像形成装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 CPU23が、昇温工程及び維持工程の
各工程における各制御テーブルに基づき、前記各工程に
亘る商用電源からセラミックヒータ15への電力供給を
PID制御することにより達成される。
Description
着画像を担持した記録媒体に加熱処理を施す加熱装置及
びこの加熱装置を備える画像形成装置に関するものであ
る。
の未定着画像を前記記録媒体に定着せしめる定着装置、
前記未定着画像を前記記録媒体に仮に定着せしめる仮定
着装置及び定着画像を担持した記録媒体の表面性を改質
する表面改質装置として実用に供されている。
シート状の記録媒体を互いに圧接された定着体たる無端
帯状のフィルム及び加圧体たる円柱状の加圧ローラの間
に形成されたニップ部に通紙しながら、加熱手段の加熱
により前記記録媒体に定着処理を施す形態の装置が知ら
れており、実用に供されている。
は、特開昭63−313182号及び特開平2−157
878号等に開示されている温調方法(以下、従来の温
調方法と称する。)が知られており、予め定められた一
つの制御テーブル及び加熱手段に設けられた温度検知体
の検知温度の比較結果に基づき商用電源からヒータへの
電力供給が制御されることにより、ヒータの温調が行わ
れていた。
目標温度より低く採られた所定温度迄加熱手段を立ち上
げたのち、所定温度から目標温度に迄加熱手段を昇温せ
しめる昇温工程及び加熱手段の目標温度への維持工程の
各工程における商用電源から加熱手段への電力供給が、
温度検知体の検知温度及び予め定められた一つの制御テ
ーブルの比較結果に基づきPID制御されることによ
り、前記各工程での加熱手段の温調が行われていた。
あっては、加熱手段の目標温度への昇温の迅速化を図る
ために、制御テーブルにおける制御値の設定は、ある程
度大まかで充分であり、一方、維持工程にあっては、加
熱手段の目標温度への安定化を図るために、制御テーブ
ルにおける制御値は、ある程度細かく採られる必要があ
る。
は、昇温工程及び維持工程の各工程における商用電源か
ら加熱手段への電力供給が、予め定められた一つの制御
テーブルに基づき行われていることから、昇温工程及び
維持工程の両工程における加熱手段の温調性の両立化に
おける改善が残されていた。
程における加熱手段の温調性を目安に制御区間幅が決定
されているときには、維持工程における加熱手段の温調
性に対して制御テーブルにおける制御値が大まかすぎる
ために、維持工程における加熱手段の温度リップルの低
減に困難が生じてしまう。
における加熱手段の温調を目安に制御区間幅が決定され
ているときには、昇温工程における加熱手段の温調に対
して制御テーブルにおける制御値の設定が細かすぎるた
めに、昇温工程における加熱手段のオーバーシュートの
低減に困難が生じてしまう。
工程における温度リップル及び昇温工程におけるオーバ
ーシュートの低減化の両立を図ることが困難であった。
リップル及び昇温工程におけるオーバーシュートの低減
化の両立を確実に図ることができる加熱装置又はこの加
熱装置を備える画像形成装置を提供することを目的とす
る。
的は、未定着画像又は定着画像を担持した記録媒体を互
いに圧接された定着体及び加圧体の間に形成されたニッ
プ部に通過せしめながら、商用電源からの電力供給を受
けて点灯する加熱手段により前記記録媒体に加熱処理を
施す加熱装置であって、定着体又は加熱手段の温度を検
知する温度検知体を備える画像形成装置のための加熱装
置において、画像形成装置は、商用電源から加熱手段へ
の電力供給を制御する電力供給制御手段を備え、電力供
給制御手段は、定着体又は加熱手段の加熱処理のための
目標温度より低く採られた所定温度から目標温度への昇
温工程及び定着体又は加熱手段の目標温度への維持工程
の各工程に亘る商用電源から加熱手段への電力供給をP
ID制御するよう設定されており、昇温工程及び維持工
程の各工程におけるPID制御のための制御テーブル
は、互いに異なる制御値に採られているという第一の発
明により達成される。
に係る第一の発明において、電力供給制御手段は、一枚
又は一個の記録媒体の加熱処理工程に亘る商用電源から
加熱手段への電力供給をPID制御するよう設定されて
おり、昇温工程及び加熱処理工程の各工程におけるPI
D制御のための制御テーブルは、互いに異なる制御値に
採られているという第二の発明によっても達成される。
願に係る第一の発明又は第二の発明において、電力供給
制御手段は、複数たるN枚又はN個の記録媒体への連続
加熱処理に亘る商用電源から加熱手段への電力供給をP
ID制御するよう設定されており、各記録媒体の加熱処
理工程及びM枚目又はM個目の記録媒体の加熱処理終了
からM+1枚目又はM個目の記録媒体の加熱処理開始に
至る迄の媒体間工程の各工程におけるPID制御のため
の制御テーブルは、互いに異なる制御値に採られている
という第三の発明によっても達成される。
に係る第一の発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、
維持工程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程におけ
るPID制御のための制御テーブルは、昇温工程におけ
るPID制御のための制御テーブルと異なる制御値に採
られているという第四の発明によっても達成される。
願に係る第一の発明乃至第四の発明のいずれかにおい
て、定着体は、耐熱素材を主成分とする無端帯状のフィ
ルムであり、加熱手段は、セラミックスを主成分とする
薄板状の基板の一面に商用電源からの電力供給により発
熱する発熱体が設けられ、又、基板の他面に温度検知体
が当接又は近接して配置されたセラミックヒータである
という第五の発明によっても達成される。
らの提供情報に応じた画像を潜像担持体に形成したのち
前記画像を担持せしめられた記録媒体に加熱処理を施す
画像形成装置であって、本出願に係る第一の発明に記載
の加熱装置と、商用電源から加熱手段への電力供給を制
御する電力供給制御手段とを備え、電力供給制御手段
は、定着体又は加熱手段の加熱処理のための目標温度よ
り低く採られた所定温度から目標温度への昇温工程及び
定着体又は加熱手段の目標温度への維持工程の各工程に
亘る商用電源から加熱手段への電力供給をPID制御す
るよう設定されており、昇温工程及び維持工程の各工程
におけるPID制御のための制御テーブルは、互いに異
なる制御値に採られているという第六の発明によっても
達成される。
願に係る第六の発明において、電力供給制御手段は、一
枚又は一個の記録媒体の加熱処理工程に亘る商用電源か
ら加熱手段への電力供給をPID制御するよう設定され
ており、昇温工程及び加熱処理工程の各工程におけるP
ID制御のための制御テーブルは、互いに異なる制御値
に採られているという第七の発明によっても達成され
る。
に係る第六の発明又は第七の発明において、電力供給制
御手段は、複数たるN枚又はN個の記録媒体への連続加
熱処理に亘る商用電源から加熱手段への電力供給をPI
D制御するよう設定されており、各記録媒体の加熱処理
工程及びM枚目又はM個目の記録媒体の加熱処理終了か
らM+1枚目又はM個目の記録媒体の加熱処理開始に至
る迄の媒体間工程の各工程におけるPID制御のための
制御テーブルは、互いに異なる制御値に採られていると
いう第八の発明によっても達成される。
願に係る第六の発明乃至第八の発明のいずれかにおい
て、維持工程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程に
おけるPID制御のための制御テーブルは、昇温工程に
おけるPID制御のための制御テーブルと異なる制御値
に採られているという第九の発明によっても達成され
る。
に係る第六の発明乃至第九の発明のいずれかにおいて、
定着体は、耐熱素材を主成分とする無端帯状のフィルム
であり、加熱手段は、セラミックスを主成分とする薄板
状の基板の一面に商用電源からの電力供給により発熱す
る発熱体が設けられ、又、基板の他面に温度検知体が当
接又は近接して配置されたセラミックヒータであるとい
う第十の発明によっても達成される。
願に係る第六の発明乃至第十の発明のいずれかにおい
て、加熱装置は、未定着画像を担持した記録媒体に加熱
処理を施すことにより前記未定着画像を溶融し前記記録
媒体に定着せしめ前記未定着画像を前記記録媒体に永久
固着する定着装置を構成するという第十一の発明によっ
ても達成される。
に係る第六の発明乃至第十の発明のいずれかにおいて、
加熱装置は、未定着画像を担持した記録媒体に加熱処理
を施すことにより前記未定着画像を前記記録媒体に仮に
定着せしめる仮定着装置を構成するという第十二の発明
によっても達成される。
願に係る第六の発明乃至第十の発明のいずれかにおい
て、加熱装置は、定着画像を担持した記録媒体に加熱処
理を施すことにより前記記録媒体の表面性を改質する表
面改質装置を構成するという第十三の発明によっても達
成される。
は、昇温工程及び維持工程の各工程におけるPID制御
のための制御テーブルが、互いに異なる制御値に採られ
ており、電力供給制御手段が、前記各工程における各制
御テーブルに基づき、前記各工程に亘る商用電源から加
熱手段への電力供給をPID制御する。
昇温工程及び加熱処理工程の各工程におけるPID制御
のための制御テーブルが、互いに異なる制御値に採られ
ており、電力供給制御手段が、加熱処理工程における制
御テーブルに基づき、加熱処理工程に亘る商用電源から
加熱手段への電力供給をPID制御する。
は、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程におけるPI
D制御のための制御テーブルが、互いに異なる制御値に
採られており、電力供給制御手段が、前記各工程におけ
る各制御テーブルに基づき、複数枚又は複数個の記録媒
体への連続加熱処理に亘る商用電源から加熱手段への電
力供給をPID制御する。
維持工程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程におけ
るPID制御のための制御テーブルが、昇温工程におけ
るPID制御のための制御テーブルと異なる制御値に採
られており、電力供給制御手段が、昇温工程、維持工
程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程における各制
御テーブルに基づき、前記各工程に亘る商用電源から加
熱手段への電力供給をPID制御する。
は、互いに圧接されたフィルム及び加圧体の間のニップ
部がセラミックヒータの加熱により昇温せしめられる。
昇温工程及び維持工程の各工程におけるPID制御のた
めの制御テーブルが、互いに異なる制御値に採られてお
り、電力供給制御手段が、前記各工程における各制御テ
ーブルに基づき、前記各工程に亘る商用電源から加熱手
段への電力供給をPID制御する。
は、昇温工程及び加熱処理工程の各工程におけるPID
制御のための制御テーブルが、互いに異なる制御値に採
られており、電力供給制御手段が、加熱処理工程におけ
る制御テーブルに基づき、加熱処理工程に亘る商用電源
から加熱手段への電力供給をPID制御する。
加熱処理工程及び媒体間工程の各工程におけるPID制
御のための制御テーブルが、互いに異なる制御値に採ら
れており、電力供給制御手段が、前記各工程における各
制御テーブルに基づき、複数枚の記録媒体への連続加熱
処理に亘る商用電源から加熱手段への電力供給をPID
制御する。
は、維持工程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程に
おけるPID制御のための制御テーブルが、昇温工程に
おけるPID制御のための制御テーブルと異なる制御値
に採られており、電力供給制御手段が、昇温工程、維持
工程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程における各
制御テーブルに基づき、前記各工程に亘る商用電源から
加熱手段への電力供給をPID制御する。
互いに圧接されたフィルム及び加圧体の間のニップ部が
セラミックヒータの加熱により昇温せしめられる。
は、互いに圧接された定着体及び加圧体の間のニップ部
に未定着画像を担持した記録媒体が通過されながら、加
熱手段から前記記録媒体に加熱処理が施されることによ
り、前記未定着画像が溶融し前記記録媒体に定着され
る。
は、互いに圧接された定着体及び加圧体の間のニップ部
に未定着画像を担持した記録媒体が通過されながら、加
熱手段から前記記録媒体に加熱処理が施されることによ
り、前記未定着画像が前記記録媒体に仮定着される。
は、互いに圧接された定着体及び加圧体の間のニップ部
に定着画像を担持した記録媒体が通過されながら、加熱
手段から前記記録媒体に加熱処理が施されることによ
り、前記記録媒体の表面性が改質される。
おける実施の形態に関して説明する。
第一の実施形態に関して図1乃至図8に基づき説明す
る。
を好適に示す一例たるレーザプリンタ1(以下、プリン
タ1と略称する。)の概略構成を示す模式的断面図であ
る。
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媒体Pに記録する形
態の画像形成装置である。
けられている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媒体Pに記録す
る形態の画像形成装置である。
置からの提供情報に応じた静電潜像を外周面に担持する
ドラム状の潜像担持体2と、前記静電潜像を現像剤によ
り現像剤像に可視像化する現像装置3と、前記現像剤像
を未定着画像として記録媒体Pに転写する転写ローラ4
と、転写処理済みの記録媒体Pに定着処理を施す定着装
置5とを備えている。
は、プリンタ1の本体に設けられたエンジンコントロー
ラ6により潜像担持体2及び現像装置3等が統括的に制
御されるようになっている。
を主成分とする光導電層であって、プリンタ1の本体に
設けられた駆動機構(図示せず)からの駆動力を受ける
ことにより、時計方向に回転駆動されるようになってい
る。
ローラ7により所定電位分布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装置24から明滅されたレ
ーザLaをミラー8等を介して露光されることにより、
前記提供情報に応じた静電潜像が形成されるようになっ
ている。
近接する位置にて回転自在に支持されることにより、記
録媒体Pに転写処理を施すための転写ニップ部TNを潜
像担持体2との間に形成するようになっている。
部TNに達した記録媒体Pを転写ローラ4が潜像担持体
2の外周面の現像剤像と逆極性に帯電化することによ
り、前記現像剤像及び前記記録媒体Pの間に電気的相互
作用を生じせしめ、以て、前記現像剤像を未定着画像と
して前記記録媒体Pに担持せしめるようになっている。
は、先ず、プリンタ1の本体にて取り外し自在に支持さ
れたカセット9から給紙ローラ10により、給紙ローラ
10から記録媒体搬送方向上流側の位置にて回転自在に
支持されている搬送ローラ11へと給紙される。
Pは、搬送ローラ12により、搬送ローラ12から記録
媒体搬送方向上流側の位置に配置された給紙センサ12
へと搬送される。
持部位先端と潜像担持体2の外周面における画像形成部
位先端とが同期するよう給紙センサ12が前記記録媒体
Pを転写ニップ部TNへと搬送されることとなる。
段たるセラミックヒータ15(以下、ヒータ15と略称
する。)と、定着体たる無端帯状のフィルム16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17と、ヒータ15の温度を検知するサーミスタ感温
素子18(以下、サーミスタ18と略称する。)と、ヒ
ータ15の支持及びフィルム16の所定方向への移動の
ガイドを兼ねるホルダ19とを備えている。
模式的断面図である。
ナ等の良熱伝導性セラミックスを主成分とし厚み=1.
0mmに取られた基板14Aの一面にTaSiO2、A
gPd、Ta2N、RuO2又はニクロム等を主成分とし
抵抗=34Ωに取られた発熱体14Bが設けられ、又、
基板14Aの他面にサーミスタ18が当接して配置され
ており、前記一面は、フィルム16との摺接等からの保
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15Cによりコートされている。
模式的断面図である。
イアック20を介して商用電源21から電力供給を受け
るようになっており、商用電源21から発熱体14Bへ
の電力供給は、電力供給制御手段たる中央処理装置23
(以下、CPU23と略称する。)により制御されてい
る。
Bへの電力供給経路を示す模式的ブロック図である。
電力供給を受けた発熱体15Bが発熱することにより点
灯するようになっている。
内周長がホルダ19の略外周長より若干長く採られてお
り、以て、フィルム16はホルダ19に無張力にて外嵌
されている。
るために、本実施形態にあっては、ポリイミドを主成分
とする無端帯状体であるという単層構造が採用されてい
る。
限定されるものではなく、低熱容量化を図る他の有効な
構造として、例えば、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、PEE
K、PES又はPPS等を主成分とする無端帯状体の外
周面にPTFE、PFA又はFEP等を主成分とする無
端帯状体を被覆するという二層構造等が挙げられる。
を主成分とする円柱状若しくは略円柱状の芯金17Aの
外周面に良離型性シリコーンゴム等を主成分とする弾性
層17Bが被覆されている。
に設けられた加圧機構(図示せず)からフィルム16側
に加圧されるようになっており、以て、互いに圧接され
たフィルム16及び加圧ローラ17の間には、未定着画
像を担持した記録媒体Pが通紙されるニップ部Nが形成
されるようになっている。
部に設けられた駆動機構(図示せず)から駆動力を受け
ることにより反時計方向に回転駆動されるようになって
いる。
媒体Pがフィルム16及び加圧ローラ17に狭持され搬
送されながら、前記未定着画像がヒータ15の加熱によ
り溶融し定着画像として前記記録媒体Pに記録されるこ
ととなる。
タ15の立ち上げから目標温度(本実施形態にあって
は、目標温度=180℃に採られている。)への昇温に
至る迄の商用電源21から発熱体15Bへの電力供給制
御過程に関して図4乃至図7に基づき説明する。
下でのサーミスタ18からの出力値変遷を示すグラフで
あって、装置停止期間が長期に亘った場合には、ヒータ
15の起動前におけるサーミスタ18の検知温度は、使
用環境温度若しくはほぼ使用環境温度に迄低下した温度
値T0となっている。
度30%の使用環境であって、商用電源21からプリン
タ1への入力電圧=106Vの下でのサーミスタ18の
出力変遷であり、前記入力電圧にあっては、±10V程
度の変動が生じるのが一般的であり100V系及び11
5V系の共用時における前記変動が約35〜40Vの範
囲に亘ることから、商用電源21及びプリンタ1の間に
前記入力電圧の測定のための入力電圧検知回路を設ける
ことにより得られた測定値であるとする。
目標温度(図5にあっては、目標温度=190℃に採ら
れている。)がヒータ15の起動前におけるサーミスタ
18の検知温度に応じて定められる。
ミスタ18の検知温度及びサーミスタ18の検知温度の
変化率等に応じた商用電源21から発熱体15Bへの電
力供給が商用電源21から発熱体15Bに行われること
により、ヒータ15は、目標温度よりも低く採られた所
定温度(図5にあっては、所定温度=185℃に採られ
ている。)への昇温が図られる。
ト及びアンダーシュートを防止するために、ヒータ15
の所定温度への昇温に伴い、CPU23が図6の制御テ
ーブルに基づき商用電源21から発熱体15Bへの電力
供給を制御することにより、ヒータ15を所定温度から
目標温度に昇温せしめる昇温工程が行われる。
での制御値を示す制御テーブルである。
ときには、ヒータ15の目標温度への維持を図るため
に、CPU23が図7の制御テーブルに基づき商用電源
21から発熱体15Bへの電力供給を制御することによ
り、ヒータ15の目標温度への維持工程が行われる。
での制御値を示す制御テーブルである。
は、図6の制御テーブルに基づき昇温工程における電力
供給制御を行うと共に、図7の制御テーブルに基づき維
持工程における電力供給制御を行うよう設定されてい
る。
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、本実施形態にあっては、P
制御、I制御及びD制御ののための制御テーブルを各制
御毎に定めている。
においては、所定周期=130msecに採られてい
る。)に亘る商用電源21から発熱体15Bへの電力供
給量が、前記所定周期開始時におけるサーミスタ18の
温度検知に因る前記サーミスタ18からの出力電圧値
(以下、出力電圧値と略称する。)及びサーミスタ18
が目標温度を検知したときにおける前記サーミスタ18
からの出力電圧値(以下、目標電圧値と称する。)の差
分ΔVに基づき、決定されるようになっている。
は、前記差分ΔVと、所定周期に亘る出力電圧値及び目
標電圧値の差分の積算値とに基づき、P制御のための制
御テーブルにより決定された前記所定周期に亘る電力供
給量を補正するようになっている。
は、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の補正量を前記差分ΔVに基づき
I制御のための制御テーブルから選択されたのち、前記
所定周期に亘る積算値がI制御のための制御テーブルに
記載の積算値Tに達したときに、前記電力供給量の補正
が行われるようになっている。
では、前記差分ΔV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前記所定周期に亘る
電力供給量を補正するようになっている。
の比較から分かるように、昇温工程でのPID制御のた
めの制御テーブルにおける制御値の設定は、維持工程で
のPID制御のための制御テーブルにおける制御値の設
定よりも幾分大まかに設定されている。
テーブルにおける制御値は、昇温工程におけるオーバー
シュートの低減を重視した値に設定され、一方、図7の
制御テーブルにおける制御値は、維持工程における温度
リップルの低減を重視した値に設定されている。
る商用電源21から発熱体15Bへの供給電力量の調節
に関しては、商用電源21から出力される交流電源の半
波毎に商用電源21から発熱体15Bへの電力供給に供
されるか否かを選択する波数制御に基づき行われるよう
になっていることから、図6及び図7にあっては、電力
供給に供される波数の数Wが、電力供給量に対応してい
る。
体15Bへの供給電力量の調節は、波数制御の他に、商
用電源21から出力の交流電源の半波毎に、商用電源2
1から発熱体15Bへの電力供給に供される位相範囲を
決定するという位相制御が挙げられるが、波数制御は位
相制御に比べノイズ発生が少ないことから、前記供給電
力量の調節には位相制御よりも波数制御の方が好まし
い。
果確認のために行った比較測定の結果に関して図5及び
図8に基づき説明する。
の下でのサーミスタ感温素子からの出力値変遷を示すグ
ラフであって、図7の制御テーブルに基づき昇温工程及
び維持工程の両工程における電力供給制御が行われたも
のを前記比較例として採用しており、前記比較例は、従
来における昇温工程及び維持工程での電力供給制御に対
応している。
図8にあっては、維持工程における温度リップルの低減
を重視した制御テーブルに基づき昇温工程における電力
供給制御が行われているために、昇温工程終了時におけ
るオーバーシュートの低減の遅れが生じているが、本実
施形態を採用した図7にあっては、昇温工程終了時にお
けるオーバーシュートの発生程度が図8よりも充分に抑
えられていると共に、オーバーシュートの低減も迅速に
行われている。
3が、昇温工程及び維持工程の各工程における各制御テ
ーブルに基づき、前記各工程に亘る商用電源21から発
熱体15Bへの電力供給をPID制御するので、維持工
程における温度リップル及び昇温工程におけるオーバー
シュートの低減化の両立を確実に図ることができ、以
て、ヒータにおける消費電力の節約に貢献できると共
に、未定着画像の記録媒体Pへの定着性の品質維持を図
ることができる。
第二の実施形態に関して図9乃至図11に基づき説明す
る。尚、本実施形態及び第一の実施形態の共通箇所に関
しては、図1乃至4に代えて説明を省略する。
下でのサーミスタ感温素子からの出力変遷を示すグラフ
であって、本実施形態にあっては、複数たるN枚の記録
媒体への連続加熱処理開始から終了に亘る電力供給がP
ID制御に基づき行われるようになっており、各記録媒
体の加熱処理工程でのPID制御における制御テーブ
ル、及び、M枚目の記録媒体の加熱処理工程終了からM
+1枚目の記録媒体の加熱処理工程開始に至る迄の媒体
間工程たる紙間工程でのPID制御における制御テーブ
ルが、互いに異なる制御値に設定されている。
度30%の使用環境、商用電源21からプリンタ1への
入力電圧=106V、及び、坪量(単位面積あたりにお
ける記録媒体の質量)=64g/m2 の使用の下でのサ
ーミスタ18の出力変遷であり、第一の実施形態と同様
に、前記入力電圧にあっては、商用電源21及びプリン
タ1の間に前記入力電圧の測定のための入力電圧検知回
路を設けることにより得られた測定値であるとする。
工程におけるPID制御は、図7の制御テーブルに基づ
き行われるようになっていると共に、各紙間工程におけ
るPID制御は、図10の制御テーブルに基づき行われ
るようになっている。
御での制御値を示す制御テーブルである。
制御テーブルに関して図10に基づき詳述する。
周面での通紙領域及び非通紙領域の温度差を緩和するた
めに、M枚目の記録媒体及びM+1枚目の記録媒体の間
の紙間工程でのヒータ15の目標温度がM枚目の記録媒
体の加熱処理工程でのヒータ15の目標温度よりも所定
温度(本実施形態にあっては、所定温度=20℃に採ら
れている。)低く採られている。
するに伴い加圧ローラ17及びその周辺部材等(以下、
加圧体等と略称する。)も充分に温められていることか
ら、前記枚数の増加に伴い各加熱処理工程でのヒータ1
5の目標温度が低下していくよう設定されている。
二枚目の記録媒体の加熱処理工程におけるヒータ15の
目標温度=170℃、三枚目乃至五枚目の記録媒体の加
熱処理工程におけるヒータ15の目標温度=160℃、
六枚目及び七枚目の記録媒体の加熱処理工程におけるヒ
ータ15の目標温度=150℃に採られている。
ては、加圧体等からの放熱量が各加熱処理工程での前記
放熱量よりも低いことから、加圧体等は充分に温められ
ていると共に、ヒータ15を紙間工程のための目標温度
への維持を図る必要がある。
程での制御テーブルに基づくPID制御が行われた場合
には、前記PID制御における制御値がある程度大まか
である場合が生じてくる虞れがある。
程にあっては、図10に示すように、各加熱処理工程で
の制御テーブルにおける制御値(図7参照)よりも細か
く採られた制御テーブルに基づきPID制御が行われる
こととした。
果確認のために行った比較測定の結果に関して図9及び
図11に基づき説明する。
御の下でのサーミスタ感温素子からの出力値変遷を示す
グラフであって、図7の制御テーブルに基づき加熱処理
工程及び紙間工程の両工程における電力供給制御が行わ
れたものを前記比較例として採用しており、前記比較例
は、従来における加熱処理工程及び紙間工程での電力供
給制御に対応している。
に、図11にあっては、加熱処理工程における温度リッ
プルの低減を重視した制御テーブルに基づき紙間工程に
おける電力供給制御が行われているために、紙間工程開
始時における温度リップルの低減の遅れが生じている
が、本実施形態を採用した図9にあっては、紙間工程開
始時における温度リップルの発生程度が図11よりも充
分に抑えられていると共に、紙間工程開始時における温
度リップルの低減も迅速に行われている。
工程及び紙間工程の各工程におけるPID制御のための
制御テーブルが、互いに異なる制御値に採られており、
CPU23が、前記各工程における各制御テーブルに基
づき、複数枚の記録媒体への連続加熱処理に亘る商用電
源21から発熱体15Bへの電力供給をPID制御する
ので、紙間工程における温度リップル及び加熱処理工程
における温度リップルの低減化の両立を確実に図ること
ができる。
おける諸数値は、第一の実施形態及び第二の実施形態の
説明を簡略化するための一例であって、前記諸数値は、
装置の構成及び設定等に応じて定められるのは言うまで
もない。
亘っては、加熱装置の一例たる定着装置を採用してきた
が、加熱装置の他例たる仮定着装置及び表面改質装置に
第一の実施形態及び第二の実施形態を採用することによ
り、第一の実施形態及び第二の実施形態と同様の効果及
び利点が得られることは言うまでもない。
態及び第二の実施形態に亘り、画像形成装置の具体例と
してレーザビームプリンタを採用してきたが、画像形成
装置の他の具体例、例えば、複写機、複写機、ファクシ
ミリ、マイクロフィルムリーダプリンタ、ディスプレイ
等の画像表示装置及び記録機等に第一の実施形態及び第
二の実施形態を適用することにより、第一の実施形態及
び第二の実施形態における効果及び利点が得られるのは
言うまでもない。
係る第一の発明に依れば、昇温工程及び維持工程の各工
程におけるPID制御のための制御テーブルが、互いに
異なる制御値に採られており、電力供給制御手段が、前
記各工程における各制御テーブルに基づき、前記各工程
に亘る商用電源から加熱手段への電力供給をPID制御
するので、維持工程における温度リップル及び昇温工程
におけるオーバーシュートの低減化の両立を確実に図る
ことができる。
温工程及び加熱処理工程の各工程におけるPID制御の
ための制御テーブルが、互いに異なる制御値に採られて
おり、電力供給制御手段が、加熱処理工程における制御
テーブルに基づき、加熱処理工程に亘る商用電源から加
熱手段への電力供給をPID制御するので、加熱処理工
程における温度リップル及び昇温工程におけるオーバー
シュートの低減化の両立を確実に図ることができる。
加熱処理工程及び媒体間工程の各工程におけるPID制
御のための制御テーブルが、互いに異なる制御値に採ら
れており、電力供給制御手段が、前記各工程における各
制御テーブルに基づき、複数枚の記録媒体への連続加熱
処理に亘る商用電源から加熱手段への電力供給をPID
制御するので、媒体間工程における温度リップル及び昇
温工程におけるオーバーシュートの低減化の両立を確実
に図ることができる。
持工程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程における
PID制御のための制御テーブルが、昇温工程における
PID制御のための制御テーブルと異なる制御値に採ら
れており、電力供給制御手段が、昇温工程、維持工程、
加熱処理工程及び媒体間工程の各工程における各制御テ
ーブルに基づき、前記各工程に亘る商用電源から加熱手
段への電力供給をPID制御するので、維持工程、加熱
処理工程及び媒体間工程の各工程における温度リップル
及び昇温工程におけるオーバーシュートの低減化の両立
を確実に図ることができる。
互いに圧接されたフィルム及び加圧体の間のニップ部が
セラミックヒータの加熱により昇温せしめられるので、
セラミックヒータが立ち上げられてから目標温度に昇温
する迄の期間の短縮化を図ることができる。
温工程及び維持工程の各工程におけるPID制御のため
の制御テーブルが、互いに異なる制御値に採られてお
り、電力供給制御手段が、前記各工程における各制御テ
ーブルに基づき、前記各工程に亘る商用電源から加熱手
段への電力供給をPID制御するので、維持工程におけ
る温度リップル及び昇温工程におけるオーバーシュート
の低減化の両立が確実に図られた画像形成装置を提供す
ることができる。
昇温工程及び加熱処理工程の各工程におけるPID制御
のための制御テーブルが、互いに異なる制御値に採られ
ており、電力供給制御手段が、前記加熱処理工程におけ
る制御テーブルに基づき、前記加熱処理工程に亘る商用
電源から加熱手段への電力供給をPID制御するので、
加熱処理工程における温度リップル及び昇温工程におけ
るオーバーシュートの低減化の両立が確実に図られた画
像形成装置を提供することができる。
熱処理工程及び媒体間工程の各工程におけるPID制御
のための制御テーブルが、互いに異なる制御値に採られ
ており、電力供給制御手段が、前記各工程における各制
御テーブルに基づき、複数枚の記録媒体への連続加熱処
理に亘る商用電源から加熱手段への電力供給をPID制
御するので、媒体間工程における温度リップル及び昇温
工程におけるオーバーシュートの低減化の両立が確実に
図られた画像形成装置を提供することができる。
維持工程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程におけ
るPID制御のための制御テーブルが、昇温工程におけ
るPID制御のための制御テーブルと異なる制御値に採
られており、電力供給制御手段が、昇温工程、維持工
程、加熱処理工程及び媒体間工程の各工程における各制
御テーブルに基づき、前記各工程に亘る商用電源から加
熱手段への電力供給をPID制御するので、維持工程、
加熱処理工程及び媒体間工程の各工程における温度リッ
プル及び昇温工程におけるオーバーシュートの低減化の
両立が確実に図られた画像形成装置を提供することがで
きる。
いに圧接されたフィルム及び加圧体の間のニップ部がセ
ラミックヒータの加熱により昇温せしめられるので、セ
ラミックヒータが立ち上げられてから目標温度に昇温す
る迄の期間の短縮化が図られた加熱装置を備える画像形
成装置を提供することができる。
ば、互いに圧接された定着体及び加圧体の間のニップ部
に未定着画像を担持した記録媒体が通過されながら、加
熱手段から前記記録媒体に加熱処理が施されることによ
り、前記未定着画像が溶融し前記記録媒体に定着される
ので、高品質な定着性を提供できる定着装置を備える画
像形成装置を提供することができる。
互いに圧接された定着体及び加圧体の間のニップ部に未
定着画像を担持した記録媒体が通過されながら、加熱手
段から前記記録媒体に加熱処理が施されることにより、
前記未定着画像が前記記録媒体に仮定着されるので、高
品質な仮定着性を提供できる仮定着装置を備える画像形
成装置を提供することができる。
ば、互いに圧接された定着体及び加圧体の間のニップ部
に定着画像を担持した記録媒体が通過されながら、加熱
手段から前記記録媒体に加熱処理が施されることによ
り、前記記録媒体の表面性が改質されるので、高品質な
表面性を提供できる表面改質装置を備える画像形成装置
を提供することができる。
概略構成を示す模式的断面図である。
である。
的断面図である。
力供給経路を示す模式的ブロック図である。
下でのサーミスタ感温素子からの出力変遷を示すグラフ
である。
るPID制御での制御値を示す制御テーブルである。
るPID制御での制御値を示す制御テーブルである。
供給制御の下でのサーミスタ感温素子からの出力値変遷
を示すグラフである。
下でのサーミスタ感温素子からの出力変遷を示すグラフ
である。
おけるPID制御での制御値を示す制御テーブルであ
る。
力供給制御の下でのサーミスタ感温素子からの出力値変
遷を示すグラフである。
Claims (13)
- 【請求項1】 未定着画像又は定着画像を担持した記録
媒体を互いに圧接された定着体及び加圧体の間に形成さ
れたニップ部に通過せしめながら、商用電源からの電力
供給を受けて点灯する加熱手段により前記記録媒体に加
熱処理を施す加熱装置であって、定着体又は加熱手段の
温度を検知する温度検知体を備える画像形成装置のため
の加熱装置において、画像形成装置は、商用電源から加
熱手段への電力供給を制御する電力供給制御手段を備
え、電力供給制御手段は、定着体又は加熱手段の加熱処
理のための目標温度より低く採られた所定温度から目標
温度への昇温工程及び定着体又は加熱手段の目標温度へ
の維持工程の各工程に亘る商用電源から加熱手段への電
力供給をPID制御するよう設定されており、昇温工程
及び維持工程の各工程におけるPID制御のための制御
テーブル☆は、互いに異なる制御値に採られていること
を特徴とする加熱装置。 - 【請求項2】 電力供給制御手段は、一枚又は一個の記
録媒体の加熱処理工程に亘る商用電源から加熱手段への
電力供給をPID制御するよう設定されており、昇温工
程及び加熱処理工程の各工程におけるPID制御のため
の制御テーブルは、互いに異なる制御値に採られている
こととする請求項1に記載の加熱装置。 - 【請求項3】 電力供給制御手段は、複数たるN枚又は
N個の記録媒体への連続加熱処理に亘る商用電源から加
熱手段への電力供給をPID制御するよう設定されてお
り、各記録媒体の加熱処理工程及びM枚目又はM個目の
記録媒体の加熱処理終了からM+1枚目又はM個目の記
録媒体の加熱処理開始に至る迄の媒体間工程の各工程に
おけるPID制御のための制御テーブルは、互いに異な
る制御値に採られていることとする請求項1又は請求項
2に記載の加熱装置。 - 【請求項4】 維持工程、加熱処理工程及び媒体間工程
の各工程におけるPID制御のための制御テーブルは、
昇温工程におけるPID制御のための制御テーブルと異
なる制御値に採られていることとする請求項1乃至請求
項3のいずれか一項に記載の加熱装置。 - 【請求項5】 定着体は、耐熱素材を主成分とする無端
帯状のフィルムであり、加熱手段は、セラミックスを主
成分とする薄板状の基板の一面に商用電源からの電力供
給により発熱する発熱体が設けられ、又、基板の他面に
温度検知体が当接又は近接して配置されたセラミックヒ
ータであることとする請求項1乃至請求項4のいずれか
一項に記載の加熱装置。 - 【請求項6】 外部からの提供情報に応じた画像を潜像
担持体に形成したのち前記画像を担持せしめられた記録
媒体に加熱処理を施す画像形成装置であって、請求項1
に記載の加熱装置と、商用電源から加熱手段への電力供
給を制御する電力供給制御手段とを備え、電力供給制御
手段は、定着体又は加熱手段の加熱処理のための目標温
度より低く採られた所定温度から目標温度への昇温工程
及び定着体又は加熱手段の目標温度への維持工程の各工
程に亘る商用電源から加熱手段への電力供給をPID制
御するよう設定されており、昇温工程及び維持工程の各
工程におけるPID制御のための制御テーブルは、互い
に異なる制御値に採られていることを特徴とする画像形
成装置。 - 【請求項7】 電力供給制御手段は、一枚又は一個の記
録媒体の加熱処理工程に亘る商用電源から加熱手段への
電力供給をPID制御するよう設定されており、昇温工
程及び加熱処理工程の各工程におけるPID制御のため
の制御テーブルは、互いに異なる制御値に採られている
こととする請求項6に記載の画像形成装置。 - 【請求項8】 電力供給制御手段は、複数たるN枚又は
N個の記録媒体への連続加熱処理に亘る商用電源から加
熱手段への電力供給をPID制御するよう設定されてお
り、各記録媒体の加熱処理工程及びM枚目又はM個目の
記録媒体の加熱処理終了からM+1枚目又はM個目の記
録媒体の加熱処理開始に至る迄の媒体間工程の各工程に
おけるPID制御のための制御テーブルは、互いに異な
る制御値に採られていることとする請求項6又は請求項
7に記載の画像形成装置。 - 【請求項9】 維持工程、加熱処理工程及び媒体間工程
の各工程におけるPID制御のための制御テーブルは、
昇温工程におけるPID制御のための制御テーブルと異
なる制御値に採られていることとする請求項6乃至請求
項8のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 【請求項10】 定着体は、耐熱素材を主成分とする無
端帯状のフィルムであり、加熱手段は、セラミックスを
主成分とする薄板状の基板の一面に商用電源からの電力
供給により発熱する発熱体が設けられ、又、基板の他面
に温度検知体が当接又は近接して配置されたセラミック
ヒータであることとする請求項6乃至請求項9のいずれ
か一項に記載の画像形成装置。 - 【請求項11】 加熱装置は、未定着画像を担持した記
録媒体に加熱処理を施すことにより前記未定着画像を溶
融し前記記録媒体に定着せしめ前記未定着画像を前記記
録媒体に永久固着する定着装置を構成することとする請
求項6乃至請求項10のいずれか一項に記載の画像形成
装置。 - 【請求項12】 加熱装置は、未定着画像を担持した記
録媒体に加熱処理を施すことにより前記未定着画像を前
記記録媒体に仮に定着せしめる仮定着装置を構成するこ
ととする請求項6乃至請求項10のいずれか一項に記載
の画像形成装置。 - 【請求項13】 加熱装置は、定着画像を担持した記録
媒体に加熱処理を施すことにより前記記録媒体の表面性
を改質する表面改質装置を構成することとする請求項6
乃至請求項10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09692998A JP3796350B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 加熱装置及びこの加熱装置を備える画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09692998A JP3796350B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 加熱装置及びこの加熱装置を備える画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11282308A true JPH11282308A (ja) | 1999-10-15 |
JP3796350B2 JP3796350B2 (ja) | 2006-07-12 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007206510A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Canon Inc | 加熱装置およびそれを備える画像形成装置 |
JP2009192720A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 |
US9274465B2 (en) | 2014-02-03 | 2016-03-01 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus with a heater controller and image forming method to control heating |
US9599938B2 (en) | 2014-02-03 | 2017-03-21 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and image forming method for controlling a primary heating and a secondary heating of a fixing device |
US10317825B2 (en) | 2016-11-25 | 2019-06-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image formation apparatus, control method, and medium storing program |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP09692998A patent/JP3796350B2/ja not_active Expired - Fee Related
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