JP2000250374A

JP2000250374A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000250374A
Application number: JP11050469A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Suzumi; 雅彦鈴見; Toshio Miyamoto; 敏男宮本; Kenji Kanari; 健二金成
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】紙の厚みに拘らず、定着器の非通紙部の過昇
温を抑え、且つ単位時間当りのプリント枚数の減少を可
能な限り抑える。【解決手段】定着器の非通紙部の温度が所定の搬送中
断温度に達した時、紙の搬送を一時中断し、その後、単
位時間当りの搬送枚数を減らして搬送を再開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の画像形成装置、特に記録材に形成された画像を加熱
定着する手段を有する、例えば電子写真方式、静電記録
方式を用いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱定着装置としては、熱ローラ
ー方式やフィルム加熱方式の装置が広く用いられてい
る。特にスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せ
ず、消費電力を極力低く抑えた方法、詳しくはヒータ部
と加圧ローラの間にフィルムを介して記録材上のトナー
像を定着するフィルム加熱方式による加熱定着方法が特
開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７
８号公報・特開平４−４４０７５号公報・特開平４−２
０４９８０号公報等に提案されている。

【０００３】図７に該装置の要部の概略構成図を示し
た。図７において、１１０は通電により発熱する加熱部
材（加熱体、以下ヒータと記す）、１２０はヒータ１１
０を保持するステイホルダー（支持体）、１３０はヒー
タ１１０と摺動しながら回転する耐熱性の薄肉フィルム
（以下、定着フィルムと記す）、２００は定着フィルム
１３０を挟んでヒータ１１０と所定幅のニップ部（定着
ニップ部）Ｎを形成するようヒータ１１０に圧接させた
弾性加圧ローラである。

【０００４】ヒータ１１０は通電により所定の温度に加
熱・温調される。定着フィルム１３０は不図示の駆動手
段あるいは加圧ローラ２００の回転力により、定着ニッ
プ部Ｎにおいてヒータ１１面に密着・摺動しつつ矢印ａ
の方向に搬送移動される、円筒状あるいはエンドレスベ
ルト状、もしくはロール巻きの有端ウェブ状の部材であ
る。

【０００５】ヒータ１１０を所定の温度に加熱・温調さ
せ、定着フィルム１３０を矢印の方向に搬送移動させた
状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１３０と
加圧ローラ２００との間に被加熱材としての未定着トナ
ー像ｔを形成担持させた記録材Ｐを導入すると、記録材
Ｐは定着フィルム１３０の面に密着して該定着フィルム
１３０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送される。この
定着ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐ・トナー像ｔがヒー
タ１１０により定着フィルム１３０を介して加熱されて
記録材Ｐ上のトナー像ｔが加熱定着される。定着ニップ
部Ｎを通った記録材部分は定着フィルム１３０の面から
剥離して搬送される。

【０００６】加熱部材としてのヒータ１１０には一般に
セラミックヒータが使用される。例えば、アルミナ等の
電気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量のセラミック基板１
１０ａの面（定着フィルム１３０と対面する側の面）に
基板長手（図面に垂直の方向）に沿って銀パラジューム
（Ａｇ／Ｐｂ）・Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層１１０ｂ
をスクリーン印刷等で形成具備させ、さらに該発熱抵抗
層形成面を薄肉ガラス保護層１１０ｃで覆ってなるもの
である。通電発熱抵抗層１１０ｂに通電がなされること
により該通電発熱抵抗層１１０ｂが発熱してセラミック
基板１１０ａ・ガラス保護層１１０ｃと共にヒータ全体
が急速昇温する。

【０００７】このヒータ１１０の昇温がヒータ背面に配
置されたサーミスタ等の温度検知素子１４０により検知
されて不図示の通電制御部へフィードバックされる。通
電制御部は温度検知素子１４０で検知されるヒータ温度
が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持されるように
通電発熱抵抗層１１０ｂに対する通電を制御する。すな
わちヒータ１１０は所定の定着温度に加熱・温調され
る。

【０００８】定着フィルム１３０は、定着ニップ部Ｎに
おいてヒータ１１０の熱を効率よく被加熱材としての記
録材Ｐに与えるため、厚みは２０〜７０μｍとかなり薄
くしている。この定着フィルム１３０はフィルム基層、
プライマー層、離型性層の３層構成で構成されており、
フィルム基層側がヒータ側であり、離型性層側が加圧ロ
ーラ側である。フィルム基層はヒータ１１０のガラス保
護層１１０ｃより絶縁性の高いポリイミド、ポリアミド
イミド、ＰＥＥＫ等であり、耐熱性、高弾性を有してい
る。また、フィルム基層により定着フィルム１３０全体
の引裂強度等の機械的強度を保っている。プライマー層
は厚み２〜６μｍ程度の薄い層で形成されている。離型
性層は定着フィルム１３０に対するトナーオフセット防
止層であり、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂
を厚み１０μｍ程度に被覆して形成してある。

【０００９】また、ステイホルダー１２０は、例えば耐
熱性プラスチック製部材より形成され、ヒータ１１０を
保持するとともに定着フィルム１３０の搬送ガイドも兼
ねている。

【００１０】このような定着用の薄いフィルム１３０を
用いたフィルム加熱方式の加熱装置においては、加熱部
材としてのセラミックヒータ１１０の高い剛性のために
弾性層２２０を有している加圧ローラ２００がこれを圧
接させたヒータ１１０の扁平下面にならって圧接部で扁
平になって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成し、定着ニッ
プ部Ｎのみを加熱することでクイックスタートの加熱定
着を実現している。

【００１１】以上の構成において、ヒータ１１０の通電
発熱抵抗層１１０ｂと加圧ローラ２００との配置関係を
図８を用いて説明する。図８において、ヒータの通電発
熱抵抗層１１０ｂの長手方向の幅Ｗは定着フィルム１３
０を介して当接される加圧ローラ２００の弾性層２２０
の幅Ｄに比べ若干狭い幅で形成されている。これは、通
電発熱抵抗層１１０ｂが加圧ローラ２００よりはみ出る
ことによって、局所的に昇温し、その熱応力により破損
するのを防止するためである。

【００１２】また、通電発熱抵抗層１１０ｂはトナー像
ｔを形成担持させた記録材Ｐの搬送領域より十分広い幅
で形成されている。これにより、端部温度だれ（ヒータ
１１０端部の通電用電気接点及びコネクタ等への熱のリ
ークによるもの）の影響をなくすことができ、これによ
り記録材Ｐ全面にわたって良好な定着性が得られる。更
に、通紙域端部の通電発熱抵抗層１１０ｂの幅を絞り、
端部の発熱量を上げ、端部の定着性を補う場合もある。

【００１３】以上のようにヒータ１１０の通電発熱抵抗
層１１０ｂに通電することで発した熱は、定着フィルム
１３０と加圧ローラ２００の間を搬送された記録材Ｐに
与えられ、記録材Ｐ上のトナー像ｔを溶融し、固着する
ために作用する。

【００１４】また、Ｓは記録材搬送基準であり、この場
合は画像形成装置本体の記録材搬送領域の長手方向中央
に基準を設けた中央基準の装置である。

【００１５】さらに図８に示したようにヒータ１１０背
面には、サーミスタ等の温度検知素子１４０と暴走時に
ヒータ１１０の通電発熱抵抗層１１０ｂへの通電をシャ
ットダウンするための温度ヒューズ、あるいはサーモス
イッチ等のサーモプロテクター１５０が当接してあり、
これらは画像形成装置が搬送可能な最小幅の記録材Ｐの
搬送域内に配置されている。

【００１６】ここで温度検知素子１４０については、画
像形成装置本体が搬送可能な最小幅の記録材Ｐが搬送さ
れた場合であっても、記録材Ｐ上のトナー像ｔを定着不
良、高温オフセット等の問題を起こさずに適度な定着温
度で加熱定着するために、記録材最小搬送域内に設けら
れている。一方サーモプロテクター１５０についても、
最小幅の記録材Ｐが搬送された場合に非搬送領域におい
て、搬送領域よりも熱抵抗が小さい非搬送領域で過加熱
されることにより、通常の搬送時であってもサーモプロ
テクター１５０が誤動作して通電をシャットアウトする
等の問題を引き起こさないように、記録材最小搬送域内
に設けられている。

【００１７】ところでサーモプロテクター１５０をヒー
タ１１０背面に当接することにより、通電発熱抵抗層１
１０ｂで発生した熱量がサーモプロテクター１５０に奪
われて、記録材Ｐに十分な熱量が与えられなくなり、サ
ーモプロテクター１５０当接位置において定着不良を起
こすことがある。これを防ぐために通電発熱抵抗層１１
０ｂのサーモプロテクター１５０当接対応位置におい
て、１１０ｂ′のようにヒータ１１０の通電発熱抵抗層
１１０ｂの一部の幅を若干狭めて、該当接位置の抵抗値
を他の部分より大きくすることで発熱量を確保してい
る。これにより記録材Ｐへの給熱量を長手方向に渡って
均一とし、定着むらのない良好な加熱定着を実現してい
る。

【００１８】ここで温度検知素子１４０も同様にヒータ
１１０背面に当接させているため、同様に通電発熱抵抗
層によって発した熱が温度検知素子１４０に奪われるこ
とが懸念されるが、チップサーミスタ等熱容量の小さい
温度検知素子１４０を用いることにより、ヒータ１１０
から奪われる熱量を小さく抑えることができる。このた
めサーモプロテクター１５０と同様の上記対策を取らな
くても、長手方向において記録材の定着均一性を損ねる
ことなく均一な定着が可能となる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例で示すよう
な定着装置において、紙が通過する通紙部と紙が通過し
ない非通紙部では、紙によって奪われる熱量が大きく異
なる。通紙部に配置された温度検知素子の検知温度が定
着温度を保つように温調すると、紙によって熱を奪われ
ない非通紙部温度は通紙していくにつれ徐々に上昇する
ことになる。この非通紙部の過昇温により装置の耐久性
が低下するのを避けるため、スループット、すなわち単
位時間当たりの通紙枚数を下げることにより非通紙部の
過昇温に対応していた。

【００２０】更に、この非通紙部の昇温は、紙の厚さに
より異なるため、最悪条件（小サイズの厚紙等）でも問
題ない枚数でスループットを下げる方法や、非通紙部に
サーミスタ等の温度検知素子を設け、所定温度に到達す
ると、スループット等を低下する方法が試みられてい
る。

【００２１】しかしながら、前述のように非通紙部の昇
温度合いは、紙厚により異なる。つまり、厚紙では非通
紙部が昇温しやすいので低いスループットで通紙しなけ
ればならず、一方、薄紙では比較的高いスループットで
通紙することが可能である。

【００２２】そのため、非通紙部が所定温度に到達した
時、紙厚に拘らず一律にスループットを低下させるだけ
では、厚紙等で非通紙部が過度に昇温したり、薄紙では
必要以上にスループットが低下してしまいプリント効率
が低下してしまう。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、記録材に画像を形成する像形成手段と、記録
材の搬送を制御する搬送制御手段と、記録材に形成され
た画像を加熱定着する定着手段と、を有する画像形成装
置において、上記定着手段は、装置に使用できる定型の
最小サイズの記録材の通過領域外の温度を検知する温度
検知素子を有し、この温度検知素子の検知温度が所定の
搬送中断温度に達した際、上記搬送制御手段は記録材の
搬送を一時中断し、その後単位時間当たりの搬送枚数を
減らして搬送を再開することを特徴とする。

【００２４】つまり、単位時間当たりの搬送枚数を減ら
す前に搬送を一時中断することで通紙部と非通紙部の温
度むらを均すことができ、搬送再開後の非通紙部の温度
上昇を遅らせることができる。

【００２５】また本発明は、上記搬送制御手段は、複数
枚の記録材に連続して画像を形成する際、上記温度検知
素子の検知温度が搬送中断温度に達する度に、一時中断
後の単位時間当たりの搬送枚数を減らすことを特徴とす
る。

【００２６】これにより、紙厚に応じた最終スループッ
トに収束させることができ、非通紙部の過度の昇温を防
止でき、且つ、紙厚に応じたスループットの最大化が可
能となる。

【００２７】更に本発明は、上記搬送制御手段は、上記
温度検知素子の検知温度が搬送中断温度に達した後、搬
送中断温度より低い搬送再開温度まで下がったら搬送を
再開することを特徴とする。

【００２８】これにより、非通紙部の過昇温を確実に防
止できる。

【００２９】更に本発明は、上記装置は更に、上記温度
検知素子の検知温度の上昇率に応じて搬送中断温度を設
定する温度設定手段を有することを特徴とする。

【００３０】これにより、紙厚に応じて非通紙部の最高
到達温度を制御できるため、スループットの最大化が可
能であると同時に非通紙部の過度の昇温を防止できる。

【００３１】更に本発明は、上記装置は更に、上記温度
検知素子の検知温度の上昇率に応じて一時中断後の単位
時間当たりの搬送枚数を設定するスループット設定手段
を有することを特徴とする。

【００３２】これにより、厚紙等でも早く最終スループ
ットに収束するため、よりスループットの最大化が可能
となると同時に非通紙部の過度の昇温を防ぐことができ
る。

【００３３】更に本発明は、上記定着手段は、通電によ
り発熱するヒータと、ヒータに接触しつつ未定着像を担
持する記録材と共に移動するフィルムと、フィルムを介
してヒータと共にニップを形成する加圧部材と、を有
し、上記温度検知素子はヒータの温度を検知することを
特徴とする。

【００３４】これにより、記録材の搬送を一時中断して
も、その待ち時間は非常に短くてすむ。

【００３５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明に係る画像形成装置の構成図である。

【００３６】図１において、１は感光ドラムであり、Ｏ
ＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材
料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上
に形成されている。感光ドラム１は矢印の方向に回転駆
動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ
２によって一様帯電される。次に、画像情報に応じてＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３による走査露光が
施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像
装置４で現像、可視化される。現像方法としては、ジャ
ンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが
用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用
いられることが多い。

【００３７】可視化されたトナー像は、転写装置として
の転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された
記録材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。このとき
記録材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５で形成されるニ
ップで一定の加圧力で挟持搬送される。このトナー像が
転写された記録材Ｐは定着装置６へと搬送され、永久画
像として定着される。一方、感光ドラム１上に残存する
転写残りの残留トナーは、クリーニング装置７により感
光ドラム１表面より除去される。

【００３８】図２に本実施の形態の加熱定着装置６の構
成を示す。図２において、定着装置６は以下の部材から
構成される。１３は熱容量の小さな定着フィルムであ
り、クイックスタートを可能にするために１００μｍ以
下の厚みで耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、ポリ
アミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、Ｐ
ＴＦＥ、ＦＥＰ等のフィルムである。また、長寿命の加
熱定着装置を構成するために十分な強度を持ち、耐久性
に優れたフィルムとして、２０μｍ以上の厚みが必要で
ある。よって定着フィルム１３の厚みとしては２０μｍ
以上１００μｍ以下が最適である。さらにオフセット防
止や記録材の分離性を確保するために表層にはＰＦＡ、
ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合な
いし単独で被覆したものである。

【００３９】また、１１は定着フィルム１３の内部に具
備された加熱用ヒータであり、高熱伝導であるＡｌ２Ｏ
３又はＡｌＮ基板１１ａからなる。本実施の形態では、
背面加熱型の加熱ヒータを使用した。これにより記録材
上のトナー像を溶融、定着させるニップ部の加熱を行
う。ヒータ１１には普通サイズ紙用の発熱抵抗体と小サ
イズ紙用の発熱抵抗体の二種類（図３のように、普通サ
イズ用はの２本、小サイズ用はの１本）設けた。

【００４０】１２は加熱用ヒータ１１を保持し、ニップ
と反対方向への放熱を防ぐための断熱ステイホルダーで
あり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥ
Ｋ等により形成されている。また、このホルダに定着フ
ィルム１３が余裕をもってルーズに外嵌されて矢印の方
向に回転自在に配置されている。また、定着フィルム１
３は内部の加熱用ヒータ１１および断熱ステイホルダー
１２に摺擦しながら回転するため、加熱用ヒータ１１お
よび断熱ステイホルダー１２と定着フィルム１３の間の
摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため加熱用ヒ
ータ１１および断熱ステイホルダー１２の表面に耐熱性
グリース等の潤滑剤を少量介在させてある。これにより
定着フィルム１３はスムーズに回転することが可能とな
る。

【００４１】加圧部材２０は、芯金２１と、その外側に
シリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコ
ーンゴムを発泡して形成された弾性層２２からなり、こ
の上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層を形成し
てあってもよい。加圧部材２０は上記の定着部材１０の
方向に不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加
熱定着に必要なニップ部を形成するべく十分に加圧され
ており、長手方向端部から芯金２１を介して不図示の回
転駆動源により、矢印の方向に回転駆動される。これに
より上記定着フィルム１３はステイホルダー１２の外側
を図の矢印方向に従動回転する。あるいは定着フィルム
１３の内部に不図示の駆動ローラを設け、駆動ローラを
回転駆動することにより、定着フィルム１３を回転させ
てもよい。

【００４２】本実施の形態の画像形成装置のプロセスス
ピードは１５１ｍｍ／ｓ、スループット（単位時間当り
の通紙枚数）２４ｐｐｍ（Ａ４）である。本実施の形
態の加熱ヒータは、図３のようにＡ４、ＬＴＲ等の幅が
広い紙のための発熱抵抗体、（長さ２２２ｍｍ）と
ｃｏｍ１０、ＤＬ等の封筒用の発熱抵抗体（長さ１１
６ｍｍ）を有し、搬送路内にある、紙幅センサーにより
発熱抵抗体、と発熱抵抗体の切り替えを行う。但
し、Ｂ５及びＡ５サイズ等のサイズは、発熱抵抗体、
を用いて加熱定着を行い、この際には、Ｂ５、Ａ５サ
イズの非通紙領域に設けたサーミスタにより、非通紙昇
温を検知し、スループット等の制御を行う。

【００４３】定着工程中は、温調用サーミスタの検知温
度が２１０℃を維持するように不図示の通電制御手段に
より発熱抵抗体への通電を制御する。また連続プリント
時は、最初２１０℃で温調し、所定枚数毎に５℃ずつ温
調温度を下げて行き、１９０℃まで下げたらその後は１
９０℃で温調する。この制御は、連続プリント中のプリ
ント枚数に拘らず、ニップの温度を定着に適した温度に
保つためで、プリントを重ねるに連れ加圧ローラの温度
が暖まっていき、その暖まり具合がある温度で飽和する
からである。

【００４４】つぎに、本実施の形態の非通紙部サーミス
タを用いた制御を図４のフローチャートを用いて説明す
る。

【００４５】まず、通紙中の非通紙部温度がしきい値温
度（搬送中断温度）２６５℃を超えていないかモニター
する（ｓｔｅｐ１）。このしきい値温度は、加熱ヒータ
を保持するフィルムガイドの溶融温度３００℃に対して
十分安全を見込んだ温度である。非通紙部の温度がしき
い値温度２６５℃に達すると、非通紙部の温度が搬送再
開温度２４０℃に低下するまで、インターバルをあける
（ｓｔｅｐ２）。インターバルを開けずにスループット
低下のみで通紙を続けた場合、しきい値温度を遙かに超
えてしまう場合があるためである。但し、しきい値温度
に到達した時点で、既に給紙を行い、通紙中の紙に対し
ては、最後までプリント動作を行う。なお、インターバ
ルを開けている最中もヒータは温調用サーミスタの検知
温度が温調温度を保つように温調されている。

【００４６】非通紙部の温度が搬送再開温度２４０℃ま
で低下したら、スループットを３ｐｐｍだけ低下させ
て、プリントを再開する（ｓｔｅｐ３）。その後は、非
通紙部の温度が２６５℃に達するたびにｓｔｅｐ２〜３
を繰り返し（即ち３ｐｐｍずつ下げる）、紙厚に応じた
最終スループットに収束させる。尚、本シーケンスの初
期スループットは２４ｐｐｍである。

【００４７】本シーケンスにより、非通紙部昇温が激し
い厚紙は、最終的に低いスループットに、比較的非通紙
部昇温の小さい薄紙は、高いスループットで最終的に落
ち着く。

【００４８】表１に本制御により紙厚の異なるＢ５サイ
ズ紙を通紙した場合の最終スループットの関係を示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１の例から分かるように、本実施の形態
のシーケンスにより、薄紙は高い最終スループットで通
紙され、厚紙は低い最終スループットで通紙されること
が分かる。尚、本実施の形態では、スループット低下量
を３ｐｐｍとしたが、プロセススピードや定着器構成に
より様々に設定可能である。

【００５１】また、特に本実施の形態のように定着フィ
ルムを用いたような定熱容量の装置では、インターバル
を設けることにより非通紙部が比較的早く降温するの
で、インターバルを設けることによる待ち時間も非常に
短くできる。

【００５２】以上のように、非通紙部の温度が所定温度
に到達後、あるインターバルを設けたあとにスループッ
トを低下させて再度通紙を開始するシーケンスを繰り返
すことにより、紙厚に応じた最終スループットに収束さ
せることが可能となり、非通紙部の過度の昇温を確実に
防止でき、更に紙厚を検知しなくても紙厚に応じたスル
ープットの最大化が可能となった。

【００５３】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を説明する。

【００５４】本実施の形態では、前記実施の形態１に加
えて、非通紙部の温度上昇率αに応じて、スループット
低下を行うしきい値温度（搬送中断温度）を変える制御
を行った。尚、その他の条件は前記実施の形態１と同様
であり再度の説明は省略する。

【００５５】本実施の形態のシーケンスを図５のフロー
チャートを用いて説明する。まず、通紙中の非通紙部温
度から、温度上昇率α（℃／枚）を測定する（ｓｔｅｐ
１）。尚、温度上昇率αの測定は、非通紙部温度が２４
０℃以上の時に行う。これは、放熱量の多い高温域で温
度上昇率を測定するのと放熱量の少ない低温域で温度上
昇率を測定するのとでは、例え通紙条件を同じにして測
定しても温度上昇率αが異なってしまうためである。

【００５６】温度上昇率αが１０℃／枚以上であった場
合（ｓｔｅｐ２）、非通紙部温度が２６０℃に到達する
と非通紙部温度が搬送再開温度２４０℃に低下するまで
インターバルをあける（ｓｔｅｐ５）。２４０℃まで低
下したらスループットを３ｐｐｍ低下させて通紙を再開
する（ｓｔｅｐ６）。ｓｔｅｐ２で非通紙部温度が２６
０℃に達していなければプリントはそのまま続行される
（ｓｔｅｐ７）。

【００５７】温度上昇率αが５〜１０℃／枚であった場
合（ｓｔｅｐ３）、非通紙部温度が２６５℃に到達する
と非通紙部温度が搬送再開温度２４０℃に低下するまで
インターバルをあける（ｓｔｅｐ５）。２４０℃まで低
下したらスループットを３ｐｐｍ低下させて通紙を再開
する（ｓｔｅｐ６）。ｓｔｅｐ３で非通紙部温度が２６
５℃に達していなければプリントはそのまま続行される
（ｓｔｅｐ７）。

【００５８】温度上昇率αが５℃／枚以下であった場合
（ｓｔｅｐ４）、非通紙部温度が２７０℃に到達すると
非通紙部温度が搬送再開温度２４０℃に低下するまでイ
ンターバルをあける（ｓｔｅｐ５）。２４０℃まで低下
したらスループットを３ｐｐｍ低下させて通紙を再開す
る（ｓｔｅｐ６）。ｓｔｅｐ４で非通紙部温度が２７０
℃に達していなければプリントはそのまま続行される
（ｓｔｅｐ７）。

【００５９】温度上昇率αがいずれの場合であっても、
非通紙部の温度が所定の搬送中断温度に達するたびに、
インターバルを設け、搬送再開温度まで下がったらスル
ープットを３ｐｐｍ下げてプリントを再開する。

【００６０】上記制御により、紙厚に依らず、非通紙部
の最高到達温度を一定に保つことができ、非通紙の過度
の昇温を防止でき、且つ、スループットの最大化が可能
となる。

【００６１】つまり、搬送中断温度を高めに設定して且
つ厚紙を高スループットで通紙した場合、非通紙部の昇
温速度が速いため及びインターバルが入る直前の通紙に
よる温度低下を補う通電があるため、搬送中断温度に到
達した時点からインターバルを設けても、非通紙部の温
度が搬送中断温度を超えることが考えられる。また、こ
れを見込んで、しきい値（搬送中断温度）を低く設定し
た場合、薄紙通紙時は、低い温度でスループット低下制
御に入ってしまう。そこで本実施の形態の制御により、
厚紙での過度の非通紙昇温を防止でき、薄紙においても
上限温度まで有効に使って、プリントが可能となる。

【００６２】表２に紙厚の異なる紙を通紙した場合の、
温度上昇率及び最高到達温度の例を示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】表２からわかるように、スループット低下
のしきい値を一律２６５℃にした場合、紙厚が厚いほど
最高到達温度は高く、薄いほど低くなる。これに対し
て、温度上昇率に応じて、スループット低下のしきい値
を変えた場合、紙厚に依らず、最高到達温度が同程度の
温度となる。つまり、厚紙通紙による非通紙部の過度の
昇温を防ぐことができ、且つ、薄紙でも上限温度まで有
効に使ってプリントが可能となり、スループットの最大
化が可能となる。

【００６５】以上のように、非通紙部の温度上昇率に応
じて、スループット低下を行うしきい値温度を変えるこ
とによって、紙厚に依らず非通紙部の過度の昇温を抑
え、且つ、スループットの最大化が可能となる。

【００６６】（第３の実施の形態）本実施の形態では、
非通紙部の温度上昇率αが大きい場合と小さい場合で、
スループット低下量δを異ならせる制御を行った。尚、
その他の条件は前記実施の形態と同様であり再度の説明
は省略する。

【００６７】本実施の形態の詳細を図６のフローチャー
トを用いて説明する。まず、前記実施の形態２と同様に
非通紙部の温度が２４０℃を超えてから温度上昇率αの
測定を行う（ｓｔｅｐ１）。次に、非通紙部の温度が２
６５℃に到達したら、非通紙部温度が２４０℃まで低下
するまでインターバルをあける（ｓｔｅｐ２）。非通紙
部温度が２４０℃まで温度低下したら、温度上昇率αが
１０℃／枚以上であれば、スループットを６ｐｐｍ（ｓ
ｔｅｐ４）、温度上昇率αが１０℃／枚より小さけれ
ば、スループットを３ｐｐｍ（ｓｔｅｐ５）だけ低下さ
せてプリントを再開する。その後、非通紙部の温度が２
６５℃に達する度にインターバルを設け、温度上昇率に
応じたスループットでプリントを再開するステップを繰
り返すことで、紙厚に応じた最終スループットに収束さ
せる。

【００６８】以上のような制御を行うことで、厚紙を高
スループットで通紙した場合には温度上昇率αが大きく
なるため、スループット低下量δが大きくなり、これに
より早めに低スループットになると温度上昇率αが小さ
くなるため、スループット低下量δは低下し、やがて紙
厚に応じた最終スループットに収束する。また、薄紙の
場合には高スループットで通紙しても温度上昇率αは小
さく、スループット低下量δははじめから小さくなるの
で早めに最終スループットに収束する。

【００６９】表３にＢ５サイズ紙で紙厚がそれぞれ６４
ｇ／ｍ２、１０５ｇ／ｍ２、１６０ｇ／ｍ２の３種類の
紙を通紙した場合のスループットの推移と５０枚通紙時
の平均スループットを示す。

【００７０】

【表３】

【００７１】表３からわかるように、温度上昇率αに応
じてスループット低下量δを変えることにより、スルー
プットダウン時のインターバルの回数も減り、最終スル
ープットに早く収束するため平均スループットが上がる
ことが分かる。本実施の形態では、スループット低下量
を３ｐｐｍと６ｐｐｍに設定したが、プロセススピード
及び定着器構成により、様々に設定可能である。

【００７２】このように、非通紙部の温度上昇率に応じ
て、インターバルを設けた後のスループット低下量をコ
ントロールすることによって、非通紙部の過度の昇温を
防ぐことができると同時に、紙厚に応じた最大のスルー
プットに早めに設定できる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により非通
紙部の過度の昇温を防ぐことができると同時に、紙厚に
応じてスループットの最大化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像形成装置の簡略構成図であ
る。

【図２】本発明の画像形成装置の各実施の形態に用いら
れる加熱定着装置の断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置の各実施の形態に用いら
れる加熱定着装置のヒータの拡大図である。

【図４】実施の形態１のシーケンスのフローチャートで
ある。

【図５】実施の形態２のシーケンスのフローチャートで
ある。

【図６】実施の形態３のシーケンスのフローチャートで
ある。

【図７】従来例に係わる加熱定着装置の要部断面図であ
る。

【図８】従来例に係わる加熱定着装置のヒータの拡大図
である。

【符号の説明】

１１加熱部材（ヒータ）１１ａセラミック基板１１ｂ通電発熱抵抗層１１ｃ薄肉ガラス保護層１２ステイホルダー１３薄肉フィルム（定着フィルム）１４温度検知素子１５サーモプロテクタ２０加圧ローラ２１加圧ローラ芯金２２加圧ローラ弾性層

フロントページの続き (72)発明者金成健二東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA12 DA46 DE10 EA12 EC09 EC10 ED16 ED25 EE02 EE04 EF09 EK04 EK06 FA30 2H033 AA14 AA24 BA25 BA26 BA27 BB17 BB21 BB29 BB30 BB33 BB34 BE03 CA04 CA07 CA36 CA37 CA38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材に画像を形成する像形成手段と、
記録材の搬送を制御する搬送制御手段と、記録材に形成
された画像を加熱定着する定着手段と、を有する画像形
成装置において、上記定着手段は、装置に使用できる定型の最小サイズの
記録材の通過領域外の温度を検知する温度検知素子を有
し、この温度検知素子の検知温度が所定の搬送中断温度
に達した際、上記搬送制御手段は記録材の搬送を一時中
断し、その後単位時間当たりの搬送枚数を減らして搬送
を再開することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記搬送制御手段は、複数枚の記録材に
連続して画像を形成する際、上記温度検知素子の検知温
度が搬送中断温度に達する度に、一時中断後の単位時間
当たりの搬送枚数を減らすことを特徴とする請求項１の
画像形成装置。
【請求項３】上記搬送制御手段は、上記温度検知素子
の検知温度が搬送中断温度に達した後、搬送中断温度よ
り低い搬送再開温度まで下がったら搬送を再開すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】上記装置は更に、上記温度検知素子の検
知温度の上昇率に応じて搬送中断温度を設定する温度設
定手段を有することを特徴とする請求項１又は２の画像
形成装置。
【請求項５】上記装置は更に、上記温度検知素子の検
知温度の上昇率に応じて一時中断後の単位時間当たりの
搬送枚数を設定するスループット設定手段を有すること
を特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項６】上記定着手段は、通電により発熱するヒ
ータと、ヒータに接触しつつ未定着像を担持する記録材
と共に移動するフィルムと、フィルムを介してヒータと
共にニップを形成する加圧部材と、を有し、上記温度検
知素子はヒータの温度を検知することを特徴とする請求
項１又は２の画像形成装置。