JP2002091226A

JP2002091226A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002091226A
Application number: JP2000278381A
Authority: JP
Inventors: Yorihito Naitou; 順仁内藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム加熱方式等のオンデマンド定着が可
能な定着装置に小サイズ記録材を通紙して定着するに際
し、記録材のスループットダウンを可能な限り少なくし
ても、定着ニップ部の記録材非通紙部の温度上昇を防い
で、ホットオフセット等の定着不良のない良好な画像を
得ることである。【解決手段】定着装置は、加熱ヒータ３０の外側に円
筒状の定着フィルム２４を配置し、これに加圧ローラ１
９を圧接して、フィルムと加圧ローラ間に所定幅の定着
ニップ部Ｔを形成している。ヒータは基板２６の表面に
発熱抵抗体２７を設けてなり、ヒータ温度を基板背面の
サーミスタ２５で検知し、ヒータを所定の定着温度に調
節する。ヒータ端部の温度を検知する端部サーミスタ２
５ｂを設け、ニップ部Ｔに小サイズ記録材を通紙する
際、端部検知温度に応じて記録材のスループットをダウ
ンし、かつ紙間におけるヒータ温度を定着温度よりも低
くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式等の画像形成装置に関し、特にその定着装置
の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いたプリンタ、
複写機、ファクシミリなどの画像形成装置において、記
録材上に転写したトナー像を定着する定着装置として
は、熱効率、安全性が良好な接触加熱方式のものが広く
知られている。

【０００３】特に近年では省エネルギー推進の観点か
ら、熱伝達効率が高く、装置の立ち上がりが速いオンデ
マンド方式として、熱容量の小さい定着フィルムを介し
て加熱するフィルム加熱方式の定着装置、すなわちフィ
ルム定着装置が注目されており、特開昭６３−３１３１
８２号、特開平２−１５７８７８号、同４−４４０７５
〜４４０８３号、同４−２０４９８０〜２０４９８４号
などに提案されている。

【０００４】フィルム定着装置としては、定着フィルム
の搬送に専用の搬送ローラと従動ローラとを用いてテン
ションを加えながら、加圧ローラとの間で定着フィルム
を搬送する方法と、円筒形の定着フィルムを加圧ローラ
の搬送力で駆動させる方法とがあり、前者は定着フィル
ムの搬送性を高くできる利点を有し、後者は装置構成を
簡略化して低コストの定着装置を実現できる利点があ
る。

【０００５】後者の加圧駆動型フィルム定着装置は、た
とえば図２に示すように、ステー３１に支持された断熱
性支持部材２９に加熱ヒータ３０を固定し、そのヒータ
３０の外側に耐熱性樹脂の円筒状の薄肉のフィルム（定
着フィルム）２４を配置し、耐熱性の弾性ローラからな
る加圧ローラ１９をフィルム２４を介してヒータ３０に
圧接して、フィルム２４と加圧ローラ１９との間に所定
の幅のニップ部Ｔを形成して構成されている。

【０００６】ヒータ３０はセラミック等の基板２６の表
面に発熱抵抗体２７を設けてなっており、発熱抵抗体２
７に通電して加熱し、そのヒータ温度をヒータ３０の背
面に設置された温度検知手段のサーミスタ２５で検知
し、検知温度に基づき通電量を制御することにより、ヒ
ータ３０が所定の定着温度に温度調節される。

【０００７】転写ニップ部から定着装置１８に送られて
きた記録材Ｐは、定着フィルム２４と加圧ローラ１９と
の定着ニップ部Ｔに挿入され、加圧ローラ１９の回転に
より定着フィルム２４の従動回転とともに搬送移動さ
れ、定着ニップ部Ｔを通過する間に、記録材Ｐ上に転写
されている未定着トナー像２８が熱と圧縮力により溶融
固定され、永久定着した画像２８′に形成される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のコン
ピュータ産業の発展にともない、周辺機器であるレーザ
ービーム等の画像形成装置も広く世界各国で使用される
ようになってきた。世界各国で使われている記録材の紙
種は予想以上に多く、様々な厚さ、幅、長さの記録材や
表面性の異なる記録材に画像を形成する機会が増えてき
た。

【０００９】紙種の多様化と同時に、画像形成装置自体
の高速化にともなって、オンデマンド方式で満足のいく
定着性を得るために、定着装置の加熱ヒータの発熱量を
瞬間的に増加するような制御が行われるようになってき
ている。この加熱ヒータの瞬間的発熱量の増加により定
着性を確保することは可能になったが、記録材の通紙方
向と直角の幅方向のサイズが小さい小サイズ記録材を使
用した場合には、定着ニップ部における記録材の非通紙
部分に熱が滞り、非通紙部の温度が上昇する問題があっ
た。

【００１０】この対策として、加圧ローラの芯金材質や
ゴム材の熱伝導性を高め、加圧ローラの長手方向におけ
る熱伝導性を向上して、非通紙部の昇温温度の拡散を図
ることが行われる。また非通紙部の昇温が検知された等
の場合には、記録材のスループットを低下するなどによ
り、加熱ヒータの基板長手方向における温度分布をでき
る限り均一にすることが図られている。

【００１１】しかしながら、これらの対策を講じた場合
でも、記録材の種類によっては時として、予想を遙かに
超える高い非通紙部昇温を生じてしまうことがある。ま
た封筒などの小サイズ記録材の場合には、重送が生じる
ことがあり、予想以上の非通紙部昇温を招く恐れがあ
る。

【００１２】小サイズ記録材の通紙によって非通紙部が
極端に高温になった場合、その直後に大サイズ記録材を
通紙すると、小サイズ記録材の非通紙部の部分があまり
にも高温なために、大サイズ記録材の小サイズ記録材の
非通紙部に相当する部分で、記録材上のトナーが定着フ
ィルムに奪われて、ホットオフセット等を発生してしま
う。また小サイズ記録材の非通紙部の部分があまりにも
高温なために、大サイズ記録材の紙繊維内に含まれてい
る水分が必要以上に蒸発して、定着ニップ部に蒸気層を
生じ、このため加圧ローラによる記録材搬送力が極端に
低減し、記録材の水蒸気スリップの問題を発生してしま
う。

【００１３】従って、本発明の目的は、フィルム加熱方
式等のオンデマンド定着が可能な定着装置に小サイズ記
録材を通紙して定着するに際し、記録材のスループット
ダウンを可能な限り少なくしても、定着ニップ部の記録
材非通紙部の温度上昇を防いで、ホットオフセット等の
定着不良のない良好な画像を得ることができる画像形成
装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
記録材に転写したトナー像を加熱定着する定着装置を備
え、前記定着装置は、温度検知手段を有する加熱ヒータ
を内蔵した薄肉の加熱部材と、これに圧接して定着ニッ
プ部を形成する加圧部材とを具備し、前記温度検知手段
により検知したヒータ温度に基づいて前記加熱ヒータを
定着温度に制御し、前記定着ニップ部にトナー像を転写
した記録材を通紙して通過させることにより、前記トナ
ー像を記録材に加熱定着する画像形成装置において、前
記加熱ヒータの端部の温度を検知する端部温度検知手段
を設け、前記定着ニップ部に通紙方向とは直角の幅方向
のサイズが小さい小サイズ記録材を通紙する際、前記端
部温度検知手段で検知した端部検知温度に応じて前記小
サイズ記録材のスループットを変更し、そしてスループ
ットの変更時、スループットが変更された記録材と記録
材との間の紙間における前記ヒータ温度を前記定着温度
と異ならせることを特徴とする画像形成装置である。

【００１５】本発明によれば、前記端部検知温度が高い
とき前記スループットを低下し、かつ前記紙間における
ヒータ温度を定着温度よりも低くする。前記スループッ
トの低下時の前記紙間におけるヒータ温度を、前記小サ
イズ記録材のサイズに応じて変化させる。前記スループ
ットの低下時の前記紙間におけるヒータ温度を、前記端
部検知温度に応じて変化させる。前記スループットの低
下時の前記紙間におけるヒータ温度を、前記定着温度か
ら段階的に低くすることにより得る。前記定着部材が、
円筒体に形成されたフィルムと、前記フィルムの内側に
配置された前記フィルムに接触する加熱ヒータとを備え
て構成され、前記加圧部材が前記フィルムを介して前記
加熱ヒータに圧接した弾性ローラからなり、前記弾性ロ
ーラの回転により前記フィルムが従動回転する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００１７】実施例１本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略断面図であ
る。

【００１８】図１に示すように、本実施例の画像形成装
置は、像担持体としてドラム状電子写真感光体、すなわ
ち感光ドラム１を備え、感光ドラム１は、ＯＰＣ、アモ
ルファスＳｉ等の感光材料の層をアルミニウムやニッケ
ル等のシリンダ状の基板上に形成してなっており、駆動
手段Ａにより矢印ａの時計方向に所定の周速度で回転駆
動される。

【００１９】感光ドラム１は、その回転過程で、接触帯
電手段である帯電ローラ２により、表面を所定の極性・
電位に一様に帯電され、ついで画像情報露光手段、本例
ではレーザービームスキャナー３により表面に静電潜像
が形成される。レーザービームスキャナー３は、半導体
レーザー、ポリゴンミラー、Ｆ-θレンズ等を有してな
り、図示しないホスト装置から送られてきた画像情報に
応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザービームＬを照射
して、感光ドラム１の表面を走査露光することにより静
電潜像を形成する。

【００２０】この潜像は、現像装置４によって現像剤
（トナーまたはトナー＋キャリア）を用いて現像され、
トナー像として可視化される。現像方法としては、１成
分ジャンピング現像法、２成分現像法等が用いられ、イ
メージ露光と反転現像との組み合わせとされることが多
い。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ニッ
プ部Ｎに供給された記録材Ｐ上に転写ローラ５により転
写される。

【００２１】転写ローラ５は、弾性層を有する回転体形
状の接触帯電部材であり、感光ドラム１との間に加圧接
触して転写ニップ部Ｎを形成しており、駆動手段Ｂによ
り矢印ｂの反時計方向に所定の周速度で回転駆動され
る。

【００２２】記録材Ｐは、給紙カセット１４または手差
しカセット７から給紙ローラ１５または給紙ローラ８で
給紙された後、プレフィードセンサ１０を経てレジスト
ローラ１１まで搬送され、そこで一旦待機して感光ドラ
ム１上のトナー像の画像形成と同期取りして所定のタイ
ミングで送り出され、レジストセンサ１２および転写前
ガイド１３を経て転写ニップ部Ｎに供給される。

【００２３】転写ニップ部Ｎでトナー像が転写された記
録材Ｐは、感光ドラム１の表面から分離して、シートパ
ス９を通って定着装置１８へ搬送され、そこでトナー像
の定着を受けて永久画像とされた後、装置側面の排紙ト
レイ１６または装置上面の排紙トレイ１７に排出され
る。トナー像を転写後の感光ドラム１は、表面に残留し
た転写残りトナーをクリーニング装置６でクリーニング
ブレード６ａにより清掃して除去された後、つぎの画像
形成に供される。

【００２４】本実施例によれば、定着装置１８はフィル
ム加熱定着方式とされ、図２に示すように、定着フィル
ム２４を備える定着部材２３と、これに圧接した加圧ロ
ーラ１９とを備えてなり、加圧ローラ１９の圧接によ
り、定着フィルム２４と加圧ローラ１９との間に定着ニ
ップ部Ｔを形成している。定着フィルム２４は、加圧ロ
ーラ１９の回転により従動して回転する。

【００２５】加圧ローラ１９は、芯金２１の周囲に、シ
リコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリ
コーンゴムの発泡体からなる弾性層２０を備えてなり、
所望により弾性層２０上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等
の離型層２２を形成することができる。

【００２６】定着部材２３は、円筒状の定着フィルム２
４と、その内部に配置された断熱支持部材２９と、断熱
支持部材２９に取り付けられた加熱ヒータ３０とを備え
てなる。

【００２７】定着フィルム２４は、熱容量が小さく、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、ＰＴＦＥ、Ｆ
ＥＰ等のフィルムからなっている。定着フィルム２４の
表層には、オフセット防止や記録材の分離性をより高く
確保するために、所望によりＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ
等の離型性の良好な耐熱性樹脂を単独または併用して被
覆することができる。

【００２８】断熱支持部材２９は、断面Ｃ字状に形成さ
れ、そのＣ字の中央部の定着ニップ部Ｔ側に加熱ヒータ
３０を保持し、またＣ字の両翼で定着フィルム２４の円
筒を内側から支持して、定着フィルム２４の回転をガイ
ドしている。この断熱支持部材２９は、液晶ポリマー、
フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成してお
り、ヒータ３０で発生した熱が定着ニップ部Ｔと反対側
の方向へ放熱されるのを防ぐ役目もある。断熱支持部材
２９は、両側に定着フィルム２４のガイド部を有するス
テー３１に取り付けて、定着フィルム２４の円筒内に不
動に保持されている。

【００２９】加熱ヒータ３０は、定着フィルム２４を介
して加圧ローラ１９と接触している。加熱ヒータ３０
は、図２、図３に示すように、セラミックなどからなる
ヒータ基板２６の定着ニップ部Ｔ側の面に、発熱抵抗体
２７をパターン印刷等により１条ないし複数条形成し、
基板２６の反対側の背面に温度検知手段として１つない
し複数個のサーミスタ２５を取り付けてなっている。

【００３０】この発熱抵抗体２７の両端部に設けられた
電極３１を介して通電することにより発熱抵抗体２７が
発熱し、これにより定着ニップ部Ｔが所定の定着温度に
加熱される。加熱ヒータ３０の温度はサーミスタ２５に
より検知して、図示しない通電制御装置により発熱抵抗
体２７への通電量制御することにより、所定の定着温度
に維持される。

【００３１】定着フィルム２４は、断熱支持部材２９お
よびヒータ３０に摺動しながら回転するので、これらと
定着フィルム２４との間の摩擦抵抗を小さく抑える必要
がある。このため断熱支持部材２９およびヒータ３０の
表面には、耐熱性グリースなどの潤滑剤を少量介在させ
てある。

【００３２】図１の転写ニップ部Ｎから定着装置１８に
送られてきた記録材Ｐは、定着部材２３の定着フィルム
２４と加圧ローラ１９との定着ニップ部Ｔに挿入され、
加圧ローラ１９の回転により定着フィルム２４の従動回
転とともに搬送移動され、定着ニップ部Ｔを通過する間
に、記録材Ｐ上に転写されている未定着トナー像２８が
熱と圧縮力により溶融固定され、永久定着した画像２
８′に形成される。

【００３３】さて、オンデマンド定着の高速化のため
に、定着装置１８への記録材の通紙速度が速められる
が、そのとき満足する定着性を得るためには、発熱抵抗
体２７に対する投入電力量を増大して、記録材に供給す
る熱量を増加させるか、または発熱抵抗体２７自体の抵
抗値を低くして、発熱抵抗体２７の応答性と発熱効率
を、記録材通紙時に奪われる熱量を瞬時に補えるような
高いものにする。このようにすることにより、高速化に
ともなってより多くの熱量が瞬間的に、または継続的に
必要になっても、印加される電力量が不足することはな
い。

【００３４】しかしながら、幅の小さな小サイズ記録材
を通紙した場合には、その非通紙部における熱は記録材
に奪われることがなく、ヒータ３０面上や定着フィルム
２４、加圧ローラ１９上に滞ってしまう。小サイズ記録
材の通紙が連続した場合には、非通紙部の熱が蓄積され
て、非通紙部の温度が、断熱支持部材２９やヒータ３
０、定着フィルム２４などを痛めてしまう温度に昇温す
る恐れがある。また、小サイズ記録材などの連続通紙に
より非通紙部の温度上昇を招いた直後に、Ａ４などのよ
うな大きなサイズの記録材を通紙した場合、直前の小サ
イズ記録材の非通紙部に相当する大サイズ記録材の箇所
が極端に高温となって、ホットオフセットなどの問題を
生じる。

【００３５】そこで、普通、非通紙部の昇温対策とし
て、温度検知手段のサーミスタ２５を１つから２つ、も
しくはそれ以上に増やし、１つを温調検知用とし、１つ
を非通紙部昇温検知用として使用し、非通紙部昇温検知
用サーミスタの検知温度が所定の温度を検知したとき、
スループットを低下させることが行われる。本実施例で
は、サーミスタは、図３（ａ）に示すように、ヒータ基
板２６背面の長手方向中央部の温調検知用サーミスタ２
５ａと、長手方向一方端部の非通紙部昇温検知用サーミ
スタ２５ｂの２つとしている。

【００３６】非通紙部昇温検知用サーミスタ、つまり端
部サーミスタ２５ｂなどの温度検知手段から得られる温
度情報をもとにスループットダウンを行うと、紙間時に
加熱ヒータ３０が定着フィルム２４を介して加圧ローラ
１９に接触する時間が長くなるので、加圧ローラに逃が
す非通紙部の熱を多くすることができる。しかしなが
ら、この方法は、根本的解決にはならず、非通紙部の昇
温をある程度遅くすることができるだけで、非通紙部の
温度はやがて高いものになってしまう。

【００３７】そこで、本発明では、小サイズ記録材を通
紙した場合の非通紙部昇温によるスループットダウン
時、スループットダウン中の紙間の加熱ヒータ３０の温
調温度（紙間温調温度）の目標温度を記録材の幅サイズ
に応じて変化させるようにした。以下、説明する。

【００３８】まず、小サイズ記録材を連続通紙した後
の、大サイズ記録材上に生じるホットオフセットの程度
（ランク）と非通紙部の昇温温度とが、小サイズ記録材
の連続通紙枚数に対してどのように変化するかを確認す
る実験を行った。

【００３９】本実験で用いた定着装置の具体的構成は以
下の通りである。図２の定着装置１８において、加圧ロ
ーラ１９は、アルミニウム芯金２１上に厚さ５ｍｍの発
泡ゴムの弾性層２０を設けて、外径２５ｍｍに形成し
た。この加圧ローラ１９を定着部材２３に９８Ｎ（ニュ
ートン）で圧接した。加圧ローラ１９の回転速度は、Ａ
４サイズの記録材を２０ｐｐｍのスループットで搬送で
きる９０ｒｐｍとし、記録材Ｐが定着ニップ部Ｔを通過
している間の温調温度は２１０℃とした。定着装置が立
ち上がるまでの間、記録材Ｐを転写直前のプレヒート位
置（図示せず）に待機させてから、記録材Ｐの搬送を開
始したが、その搬送開始時の定着装置の温度（レディー
温度）は２００℃とした。

【００４０】加熱ヒータ３０の発熱抵抗体２７は、７０
Ωの抵抗値を持ち、長手方向全域にわたって加熱可能で
ある。温度検知手段は、前述したように、ヒータ基板２
６の中央部に温調を主目的として設けた温調用サーミス
タ２５ａと、ヒータ基板２６の端部に小サイズ記録材を
通紙した場合の端部昇温の検知を主目的として設けた端
部サーミスタ２５ｂの２つである。なお、ここに記載し
た定着装置の構成は一例であり、これに限ったものでは
ない。

【００４１】定着装置に通紙する記録材に形成する画像
は何でもよいが、０．５ｍｍ幅の横線を１００ｍｍ間隔
で印字するパターンとした。大サイズ記録材にはＡ４の
記録材を使用し、小サイズ記録材の連続通紙の直後に大
サイズ記録材を通紙した。小サイズ記録材の連続通紙
は、原則として５枚ずつ増加させてホットオフセットの
評価を行った。このときの温調は、端部サーミスタによ
って高温度が検知されても、スループットダウン制御を
行わないものとする。結果を表１に示す。

【００４２】表１において、ランクの欄の符号の意味は
つぎの通りである。Ａ：ホットオフセットがほとんどわ
からない。Ｂ：ホットオフセットが軽微。Ｃ：ホットオ
フセットが悪い。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１に示されるように、各種記録材でホッ
トオフセットが発生する枚数や非通紙部の昇温温度は異
なるが、約２５０℃では、ホットオフセットはランクＡ
で、ほとんどわからない程度であり、２７０℃付近で
は、ランクＢの軽微なホットオフセットが発生し、２９
０℃付近では、ホットオフセットがかなり悪化し、ラン
クＣとなることがわかった。

【００４５】そこで、端部サーミスタの検知温度に基づ
いてスループットを初期の２０ｐｐｍからダウンするシ
ーケンスを加えた。スループットダウンに切り替える閾
値温度は、表１の結果より、非通紙部検知温度が２４０
℃のとき初期の２０ｐｐｍから１７ｐｐｍへ、２５０℃
のとき１４ｐｐｍへ、２６０℃のとき１１ｐｐｍへ、２
７０℃以上のとき８ｐｐｍへの４パターンとした。この
スループットダウンシーケンスを定着装置に組み込ん
で、上記と同様な実験を行ったところ、ホットオフセッ
トのランクは表２のようになった。

【００４６】

【表２】

【００４７】表２に示されるように、スループットダウ
ンを加えることにより、ホットオフセットの発生開始枚
数やホットオフセットの程度が向上した。しかし、葉書
などでは、スループットダウンが８ｐｐｍとなっても、
ホットオフセットが発生してしまう現象が確認された。

【００４８】そこで、葉書について、連続通紙枚数にお
けるスループット変化、非通紙部の昇温温度およびホッ
トオフセットの程度を確認する実験を行った。結果を表
３に示す。

【００４９】

【表３】

【００５０】表３に示されるように、非通紙部の昇温温
度は、スループットダウンシーケンスを組み込むことで
改善されるものの、最終スループットである８ｐｐｍ以
降も引き続き非通紙部温度が昇温する。これを防ぐため
には、さらなるスループットダウンを行わなければなら
ないが、本来２０ｐｐｍのスループットを半分以下に落
とすのは好ましいことではない。

【００５１】そこで、本発明では、前記したように、ス
ループットダウンが加えられたとき、紙間温調温度を定
着温度（定着目標温度）に対して低下させるシーケンス
を採用した。

【００５２】まず始めに、スループットダウンが加えら
れたときの紙間温調温度を設定する。紙間温調温度を定
着目標温度より低下させるためには、加熱ヒータ３０へ
の通電を停止してからの温度降下速度や、再び定着目標
温度へ復帰するための温度上昇速度、さらには各スルー
プットダウン時における各記録材の紙間長から算出され
た紙間時間とから、設定可能な紙間目標温度を決める必
要がある。

【００５３】温度降下速度は十分暖められた定着装置に
おいて、通電を停止してからの温度降下速度を採用す
る。本実施例では、定着装置を十分暖めるために、最も
大きい昇温をもたらす葉書を用い、葉書１００枚連続通
紙後の温度降下から温度降下速度を求めた。

【００５４】その結果、通電を停止してから１０秒間の
温度低下は１００℃であったので、温度降下速度は１０
℃／ｓｅｃということになる。また温度上昇速度は５０
℃／ｓｅｃであり、本実施例ではこの５０℃／ｓｅｃで
加熱ヒータの温度制御を行っている。さらにスループッ
トダウン時の紙間時間は、計算で求めると表４のように
なる。

【００５５】

【表４】

【００５６】そこで、表４とそれぞれの温度上昇／降下
速度を用いて各記録材における降下可能な温度を算出し
てみると、表５のようになる。ここで、Ａ４について紙
間温調温度を設定しなかったのは、非通紙部温度が最初
の閾値温度である２４０℃を超えることがないからであ
る。

【００５７】

【表５】

【００５８】表５にある温度をそれぞれの記録材におけ
るスループットダウン時の紙間温度（紙間目標温度）と
設定して、この結果に基づいて定着試験を行う。その結
果は表６のようになる。

【００５９】

【表６】

【００６０】表６に示されるように、紙間温調ダウンを
行わない方法に比べて、紙間温調ダウンを加えたもの
は、スループットダウンとホットオフセットの両者とも
優れていることがわかる。

【００６１】本実施例は、以上のように、加熱フィルム
定着方式などのオンデマンド定着装置を高速で使用する
に際し、定着の制御シーケンスに、小サイズ記録材の非
通紙部の昇温温度に応じてスループットを低下させるス
ループットダウンシーケンスを加え、スループットダウ
ン時の紙間温調温度を記録材の種類に応じて変化させる
ようにしたので、非通紙部の昇温を抑えることが可能と
なり、その結果、ホットオフセットの発生を極力抑えた
定着を行うことが可能となる。また非通紙部昇温の検知
によりスループットダウンを行っても、スループットダ
ウンを大きなものにすることがなく、定着装置の性能を
できる限り低下させることなく使用することができる。

【００６２】以上では、スループットダウンシーケンス
に加えて、紙間温調ダウンにより非通紙部昇温を防止さ
せた。しかし、スループットダウンを行うのみでなく、
非通紙部昇温が収まった場合、スループットをアップさ
せるようなシーケンスを加えることも可能である。また
葉書や封筒といったあまり使用頻度が高くない小サイズ
記録材を通紙した直後の大サイズ記録材の通紙には、直
前に待ち時間を設けるなどして、非通紙部昇温を低減さ
せてから通紙することも有効である。

【００６３】実施例２実施例１では、スループットダウン時の紙間温調温度を
小サイズ記録材の幅サイズに応じて変化させて、非通紙
部の昇温を解消した。本実施例では、そのスループット
ダウン時の紙間温調温度を端部サーミスタ２５ｂにより
検知された昇温データに基づいて変化させるようにした
ことが特徴である。

【００６４】実施例１によって、種々の記録材に対する
非通紙部の昇温温度や昇温速度には違いがあることがわ
かった。そこで、代表的な記録材について、最初のスル
ープットダウンを行う閾値温度である２４０℃を超える
枚数を抽出すると、表７のようになる。

【００６５】

【表７】

【００６６】表７を見ると、加熱ヒータ３０の発熱抵抗
体２７の長さに対して非通紙部が占める長さの割合が多
くなるほど、つまり小サイズ記録材であるほど、非通紙
部の昇温温度が高く、昇温速度が速いことがわかる。実
施例１で非通紙部昇温のレベルが悪かった記録材は、非
通紙部の昇温速度も速く、昇温に対しては不利であるこ
とがわかる。

【００６７】そこで、定着装置が完全にさめている状態
から最初のスループットダウンを行う非通紙部温度にな
るまでの枚数による昇温速度を採用して、この昇温速度
によりスループットダウン時の紙間温調温度を変化させ
るように制御した。

【００６８】本実施例では、説明を簡略化するために、
定着装置が完全にさめている状態から１８ｐｐｍとなる
最初のスループットダウンを行うまでの枚数をとって、
紙間温調温度の制御に使用する昇温速度を規定した。し
かし、昇温速度はこれに限ったものではない。たとえば
通紙各枚数や数１０枚ごとの非通紙部昇温の温度変化分
をとってもよい。また定着装置が暖まっているときから
の昇温速度をとる場合も同様に、ある枚数における非通
紙部昇温の上昇温度の変化分を採用してもよい。

【００６９】実施例１の実験結果における紙間温調温度
と上記のように規定した昇温速度とから、紙間温調温度
の切り替えを行う閾値を表８のように設定した。そして
このシーケンスを用いて、非通紙部昇温とスループット
ダウン、ホットオフセットのランクを確認する実験を行
った。

【００７０】

【表８】

【００７１】その結果、表９のように、非通紙部昇温の
最高値とホットオフセットのランクは実施例１と同様な
効果を得ることができた。

【００７２】

【表９】

【００７３】本実施例の制御では、定着装置が完全にさ
めている状態からの昇温速度を見たが、昇温速度が一度
確定し、スループットダウン後の紙間温調温度が決まっ
た後でも、たとえば１８ｐｐｍから１６ｐｐｍへさらに
スループットダウンを加える必要があるときの枚数を見
て、紙間温調温度を再度決定することも可能である。ま
た逆に、このシーケンスによって非通紙部昇温が防止で
き、抑制できた場合は、速やかにスループットを戻すシ
ーケンスを組み込むとさらによい。

【００７４】以上説明したように、本実施例では、非通
紙部昇温速度に応じてスループットダウンが加えられた
ときの紙間温調温度を変更するようにしたので、非通紙
部昇温の進行を防ぐことができ、その結果、ホットオフ
セットが生じることなく、スループットダウンできる限
り生じさせることのない定着装置の制御が可能となる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成装置に設置されたフィルム加熱方式等のオンデ
マンド定着が可能な定着装置の加熱ヒータに、加熱ヒー
タ端部の温度を検知する端部温度検知手段を設けて、定
着ニップ部に小サイズ記録材を通紙して定着するに際
し、検知手段で検知した端部検知温度に応じて小サイズ
記録材のスループットを変更し、そしてそのスループッ
トが変更された記録材と記録材との間の紙間におけるヒ
ータ温度を定着温度と異ならせるようにしたので、高い
端部温度を検知したときにスループットをダウンし、か
つ紙間におけるヒータ温度を定着温度よりも低くする措
置を採ることにより、スループットダウンを可能な限り
少なくしても、定着ニップ部の記録材非通紙部の温度上
昇を防いで、ホットオフセット等の定着不良のない良好
な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略断
面図である。

【図２】図１の画像形成装置に設置されたフィルム加熱
方式の定着装置を示す断面図である。

【図３】図２の定着装置の加熱ヒータを示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１８定着装置１９加圧ローラ２３定着部材２４定着フィルム２５、２５ａ、２５ｂサーミスタ２６基板２７発熱抵抗体２９断熱支持部材３０加熱ヒータＰ記録材Ｔ定着ニップ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材に転写したトナー像を加熱定着す
る定着装置を備え、前記定着装置は、温度検知手段を有
する加熱ヒータを内蔵した薄肉の加熱部材と、これに圧
接して定着ニップ部を形成する加圧部材とを具備し、前
記温度検知手段により検知したヒータ温度に基づいて前
記加熱ヒータを定着温度に制御し、前記定着ニップ部に
トナー像を転写した記録材を通紙して通過させることに
より、前記トナー像を記録材に加熱定着する画像形成装
置において、前記加熱ヒータの端部の温度を検知する端部温度検知手
段を設け、前記定着ニップ部に通紙方向とは直角の幅方
向のサイズが小さい小サイズ記録材を通紙する際、前記
端部温度検知手段で検知した端部検知温度に応じて前記
小サイズ記録材のスループットを変更し、そしてスルー
プットの変更時、スループットが変更された記録材と記
録材との間の紙間における前記ヒータ温度を前記定着温
度と異ならせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記端部検知温度が高いとき前記スルー
プットを低下し、かつ前記紙間におけるヒータ温度を定
着温度よりも低くすることを特徴とする請求項１の画像
形成装置。
【請求項３】前記スループットの低下時の前記紙間に
おけるヒータ温度を、前記小サイズ記録材のサイズに応
じて変化させることを特徴とする請求項２の画像形成装
置。
【請求項４】前記スループットの低下時の前記紙間に
おけるヒータ温度を、前記端部検知温度に応じて変化さ
せることを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項５】前記スループットの低下時の前記紙間に
おけるヒータ温度を、前記定着温度から段階的に低くす
ることにより得ることを特徴とする請求項２〜４のいず
れかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記定着部材が、円筒体に形成されたフ
ィルムと、前記フィルムの内側に配置された前記フィル
ムに接触する加熱ヒータとを備えて構成され、前記加圧
部材が前記フィルムを介して前記加熱ヒータに圧接した
弾性ローラからなり、前記弾性ローラの回転により前記
フィルムが従動回転することを特徴とする請求項１〜５
のいずれかの項に記載の画像形成装置。