JP2004178888A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱用回転体外部加熱構成の加熱装置について、温度検知手段の汚染による温度検知精度の劣化、磨耗、傷付き等の問題なしに、より精度の高い加熱用回転体温調制御を行わせる。
【解決手段】回転体対１・３で加熱ニップＮ１を形成し、該加熱ニップＮ１に被加熱材Ｐを挿通して加熱する加熱装置であって、前記回転体対１・３を成す少なくとも一方の回転体１に外接するフィルム２ａと、該フィルム２ａを介して前記回転体１を加熱する加熱手段２とを具備し、前記フィルム２ａが前記回転体１に接触する部位Ｃ１において、前記回転体１が接触する面の逆側の前記フィルム面に接触する温度検知手段５を具備することを特徴とする加熱装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複写機・プリンタ等の画像形成装置において、熱軟化樹脂トナー画像を形成担持させた記録材を加熱して、記録材上に永久固着像を形成する画像加熱定着装置として用いて好適な加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
便宜上、電子写真複写機・プリンタ・ファックス等の画像形成装置を例にして説明する。
【０００３】
画像形成装置における画像加熱定着装置は、画像形成装置の作像部に於いて電子写真・静電記録・磁気記録などの適宜の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナー（顕画剤）を用いて記録材の面に直接方式若しくは間接（転写）方式で形成した未定着トナー画像を記録材面に永久固着画像として加熱定着処理をする装置である。
【０００４】
従来、そのような画像加熱定着装置としては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式をあげることができる。
【０００５】
熱ローラ方式は、定着ローラ（熱ローラ）と加圧ローラとの回転ローラ対を形成して、定着ローラ内にハロゲンランプ等の熱源を内蔵させて所定の定着温度に加熱・温調し、ローラ対の圧接ニップ部（定着ニップ部）に被加熱材としての、未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入して挟持搬送させることで未定着のトナー画像を記録材面に加熱定着させる加熱装置である。
【０００６】
フィルム加熱方式は、上記熱ローラの代わりに小熱容量のフィルムを用いて、フィルムと加圧ローラとで記録材を挟持・搬送するとともに、フィルム内面に配されたヒータにより記録材を加熱する加熱装置である。
【０００７】
通常、これらの装置ではヒータの点灯を制御して、記録材に与える熱量が適切になるようにする。
【０００８】
熱ローラ方式の場合であれば、熱ローラ表面にサーミスタ等の温度測定手段を接触させて温度検出し、ローラ表面の温度を制御するのが一般的である。
【０００９】
また、フィルム加熱方式ではヒータにサーミスタを当接させて温度検出を行って、ヒータの温度を直接制御する。
【００１０】
しかしながら、ローラ表面にサーミスタを接触させる場合には、ローラ表面に当接傷を作ったり、サーミスタに付着した汚れなどが画像を汚したりするという問題（ボタ落ち）が発生する。また、画像域外の熱ローラ部分にサーミスタを当接させる場合や、フィルム加熱方式においてヒータ温度を制御したりする場合には、記録材に与える熱量を正確に制御することが難しく、ホットオフセットや定着不良などが発生するという問題があった。
【００１１】
特に、熱ローラやフィルムの表面に弾性層を設ける場合には、弾性層が断熱層として働いて、ヒータからの熱応答性を悪くするために、温度制御をより一層難しくしていた。
【００１２】
表面に弾性層や離型層等の断熱的な被覆を設ける場合には、表面側から加熱する方式（表面加熱方式）も考案されている（例えば、特許文献１参照）。この方式によれば、熱を表面から供給できるためにヒータ点灯に対する応答がよく、立ち上げ時間の短縮を図ることができる。
【特許文献１】
特開平１０−１３３５０５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの方式においても、温度検知手段を表面に当接させた場合には熱ローラ方式と同様にローラ傷や汚れ等の問題が発生する。
【００１４】
したがって、立ち上げ時間を短縮し、ホットオフセットや定着不良が発生しない、紙粉汚れやボタ落ちなどの画像不良が発生しない、加熱装置としての定着装置を具備した画像形成装置が要望されている。
【００１５】
本発明はこのような要望に応え得る加熱装置を提供するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の加熱装置は、回転体対で加熱ニップを形成し、該加熱ニップに被加熱材を挿通して加熱する加熱装置であって、前記回転体対を成す少なくとも一方の回転体に外接するフィルムと、該フィルムを介して前記回転体を加熱する加熱手段とを具備し、前記フィルムが前記回転体に接触する部位において、前記回転体が接触する面の逆側の前記フィルム面に接触する温度検知手段を具備することを特徴とする加熱装置、である。
【００１７】
＜作 用＞
回転体に接触するフィルムに、その逆側から温度検知部材を接触させることによって、温度検知部材は回転体の表面に摩擦する事無く表面温度を検知できる構成となり、ローラ表面の摩擦傷や汚れの発生を防ぐことができる。また、加熱手段の発熱状態を温度検知手段が検知しやすく、フィードバック制御により温度制御を安定させることができる。
【００１８】
フィルムを介して加熱される回転体が弾性層で被覆されることにより、加熱部材との接触を確保しやすく、効率の良い熱伝達を可能にするとともに、温度検知手段との接触を確実なものとし、温度制御の精度を高めることができる。
【００１９】
上記の加熱装置を画像加熱定着装置として具備させた画像形成装置においては、記録材が加熱装置を通過する時間よりも長い時間、非通紙状態で加熱装置を動作させる状態を設ける画像形成モードを有することにより、加熱に必要な熱を回転体に蓄えることができる。
【００２０】
上記作用により、ホットオフセットや定着不良が発生しない、紙粉汚れやボタ落ちなどの画像不良が発生しない、不均一な画像を発生しない、加熱装置及び、これを具備した画像形成装置を提供できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜実施形態例１＞（図１〜７）
（１）画像形成装置例
図２は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は電子写真フルカラープリンタであり、記録材の幅中央を装置長手方向の中央に揃えて通紙する中央基準の装置である。
【００２２】
１１は有機感光体でできた電子写真感光体ドラム（像担持体）であり、矢印の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）１２０ｍｍ／ｓで回転駆動される。
【００２３】
感光ドラム１１はその回転過程で帯電ローラなどの帯電装置１２で所定の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。
【００２４】
次いでその帯電処理面にレーザ光学箱（レーザスキャナ）１３から出力されるレーザ光Ｌによる、目的画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱１３は不図示のコンピュータ等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調（オン／オフ）したレーザ光Ｌを出力して感光体ドラム面を走査露光するもので、この走査露光により感光体ドラム１１面に走査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。１３ａはレーザ光学箱１３からの出力レーザ光を感光体ドラム１１の露光位置に反射させるミラーである。
【００２５】
フルカラー画像形成の場合は、目的のフルカラー画像の第１の色分解成分画像、例えばイエロー成分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜像が４色画像形成装置１４のうちイエロー現像器１４Ｙの作動でイエロートナー像として現像される。そのイエロートナー像は感光体ドラム１１と中間転写ドラム１６との接触部（或いは近接部）である一次転写部Ｔ１において中間転写ドラム１６の面に転写される。中間転写ドラム１６面に対するトナー像転写後の感光体ドラム１１面はクリーナ１７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて清掃される。
【００２６】
上記のような帯電・走査露光・現像・一次転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画像の、第２（例えばマゼンタ成分画像、マゼンタ現像器１４Ｍが作動）、第３（例えばシアン成分画像、シアン現像器１４Ｃが作動）、第４（例えば黒成分画像、黒現像器１４ＢＫが作動）の各色分解成分画像について順次に実行され、中間転写ドラム１６面にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、黒トナー像の都合４色のトナー像が順次重ねて転写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラー画像が合成形成される。
【００２７】
中間転写ドラム１６は金属ドラム上に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光体ドラム１１に接触して或いは近接して感光体ドラム１１と略同じ周速度で矢印の反時計方向に回転駆動され、金属ドラムにバイアス電位を与えて感光体ドラム１１との電位差で感光体ドラム１１側のトナー像を該中間転写体ドラム１６面側に転写させる。
【００２８】
上記の中間転写ドラム１６面に合成されたカラートナー画像は、該中間転写ドラム１６と転写ローラ１５との接触ニップ部である二次転写部Ｔ２において、該二次転写部Ｔ２に不図示の給紙部から所定のタイミングで送り出された記録材Ｐの面に転写されていく。転写ローラ１５は記録材Ｐの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間転写ドラム１６面側から記録材Ｐ側へ合成カラートナー画像を順次に一括転写する。
【００２９】
二次転写部Ｔ２を通過した記録材Ｐは中間転写ドラム１６の面から分離されて定着装置１０へと導入され、未定着トナー像の加熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図示の排紙トレーに排出される。
【００３０】
定着装置１０は本発明に従う加熱装置である。定着装置１０については次の（２）項で詳述する。
【００３１】
記録材Ｐに対するカラートナー像転写後の中間転写ドラム１６はクリーナ１８により転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃される。このクリーナ１８は常時は中間転写ドラム１６に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム１６から記録材Ｐに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写ドラム１６に接触状態に保持される。
【００３２】
また、転写ローラ１５も第４の色（ＢＫ）が画像形成される前は中間転写ドラム１６に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム１６から記録材Ｐに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写ドラム１６に接触状態に保持される。
【００３３】
上記フルカラー画像形成動作に対して、モノカラー画像形成動作では黒現像器１４ＢＫのみを動作させて、現像器を切り替えることをしない。中間転写ドラム１６上には引き続けて次ページの画像を形成可能であり、転写ローラ１５及びクリーナ１８は中間転写ドラム１４に対して当接状態のまま一連の画像形成動作を行う。したがって、モノカラー画像形成時にはフルカラー画像形成の約４倍の速度で画像形成可能になり、本例ではフルカラーで毎分４ページ（Ａ４サイズ）、モノカラーで毎分１６ページの記録速度となる。
【００３４】
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行なうことができる。図１０にこの画像形成装置の動作工程図を示した。
【００３５】
１）前多回転工程
画像形成装置の始動（起動）動作期間（ウォーミング期間）である。画像形成装置のメイン電源スイッチのＯＮにより、画像形成装置のメインモータを起動させて、所要のプロセス機器の準備動作を実行する。
【００３６】
２）スタンバイ
所定の始動動作期間終了後、メインモータの駆動が停止し、プリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ（待機）状態に保持する。
【００３７】
３）前回転工程
プリントジョブ開始信号の入力に基づいて、メインモータを再駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ前動作を実行する期間である。
【００３８】
より実際的は、▲１▼画像形成装置がプリントジョブ開始信号を受信、▲２▼フォーマッタで画像を展開（画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる）、▲３▼前回転工程開始、という順序になる。
【００３９】
なお、前記１）の前多回転工程中にプリントジョブ開始信号が入力している場合は、前多回転工程の終了後、前記２）のスタンバイ無しに、引き続き前回転工程に移行する。
【００４０】
４）プリントジョブ実行
所定の前回転工程が終了すると、引き続いて前記の画像形成プロセスが実行されて、画像形成済みの記録材が出力される。
【００４１】
連続プリントジョブの場合は前記の画像形成プロセスが繰返されて所定枚数分の画像形成済みの記録材が順次に出力される。
【００４２】
５）紙間工程
連続プリントジョブの場合において、一の記録材Ｐの後端と次の記録材Ｐの先端との間隔工程であり、転写部や定着装置においては非通紙状態期間である。
【００４３】
５）後回転工程
１枚だけのプリントジョブの場合その画像形成済みの記録材が出力された後（プリントジョブの終了）、あるいは連続プリントジョブの場合その連続プリントジョブの最後の画像形成済みの記録材が出力された後（プリントジョブの終了）もメインモータを引き続き駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ後動作を実行する期間である。
【００４４】
６）スタンバイ
所定の後回転工程終了後、メインモータの駆動が停止し、次のプリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ（待機）状態に保持する。
【００４５】
（２）定着装置１０
図１は定着装置１０の一部切り欠き側面模型図である。
この定着装置１０は回転体対を成す定着ローラ１と加圧ローラ３及び、定着ローラ１に対する表面加熱ユニット２を主体とする。
【００４６】
定着ローラ１は、芯金１ａと、該芯金の外周を被覆させた３ｍｍ厚のシリコーンゴム層１ｂ、さらにその外周を被覆させた５０μｍ厚のＰＦＡ樹脂１ｃからなる外径２０ｍｍの弾性ローラである。
【００４７】
同様に加圧ローラ３は、芯金３ａと、該芯金の外周を被覆させた３ｍｍ厚のシリコーンゴム層３ｂ、さらにその外周を被覆させた５０μｍ厚のＰＦＡ樹脂３ｃからなる外径２０ｍｍの弾性ローラであり、所定の加圧力（１００Ｎ）で定着ローラ１に加圧されて定着ニップＮ１を形成する。
【００４８】
表面加熱ユニット２は、加熱手段としてのセラミックヒータ２ｂを支持するヒータホルダ２ｃの周囲に回転自在にエンドレスベルト状（円筒状）の加熱フィルム２ａを外嵌したもので、加圧ステー２ｄによりヒータホルダ２ｃを定着ローラ１に対し定着ローラ１の弾性層３ｂの弾性に抗して加圧して、ヒータ２ｂを定着ローラ１に対し加熱フィルム２ａを介して圧接させることで、加熱ニップＮ２を形成させてある。
【００４９】
また、ヒータ２ｂ（加熱ニップＮ２）よりも定着ローラ回転方向上流側においても加熱フィルム２ａが定着ローラ面に接触するフィルム延長接触部Ｃ１が形成されるようにヒータホルダ２ｃのフィルムガイド面形状を構成してある。
【００５０】
すなわち、加熱フィルム２ａはヒータホルダ２ｃにガイドされて加熱ニップＮ２及びその上流の接触部Ｃ１で定着ローラ１に接触する。
【００５１】
そして、本実施例においては、上記表面加熱ユニット２のフィルム延長接触部Ｃ１において、加熱フィルム２ａの定着ローラ１が接触する面の逆側のフィルム面、すなわちフィルム内面（裏面）に、温度検知手段であるところのサーミスタ５を押圧バネ等により常時加圧当接させて具備させてある。
【００５２】
加熱フィルム２ａは厚み４０μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂の表面に１０μｍのＰＦＡ樹脂を被覆したもので、周長は５６．５ｍｍのものを用いた。セラミックヒータ２ｂは幅８ｍｍ、厚み１ｍｍのアルミナの上に抵抗体を印刷により形成し、その上をガラスで保護した出力７００Ｗのものを用いた。
【００５３】
定着ローラ１は駆動手段Ｍにより図１において矢印の時計方向に回転駆動される。この定着ローラ１の回転駆動に伴い加圧ローラ３が定着ニップＮ１内の摩擦により矢印の反時計方向に従動回転する。また表面加熱ユニット２の加熱フィルム２ａが加熱ニップＮ２内およびフィルム延長接触部Ｃ１内の摩擦によりその内面側がヒータ２ｂの面およびサーミスタ５に密着摺動しながらヒータホルダ２ｃの外回りを矢印の反時計方向に従動回転する。
【００５４】
また、表面加熱ユニット２は、加熱手段としてのセラミックヒータ２ｂは給電回路１０１から通電発熱抵抗層に対して通電がなされることで迅速に昇温する。このヒータ２ｂの発熱により加熱ニップ部Ｎ２において回転定着ローラ１の表面が加熱フィルム２ａを介して加熱される。
【００５５】
サーミスタ５は加熱フィルム２ａを介して定着ローラ１の表面温度を検知しており、このサーミスタ５による検知温度を基に、制御回路１００は給電回路１０１からセラミックヒータ２ｂへの給電状態を制御して定着ローラ１の表面温度が所定の定着温度に保たれるように温調制御している。
【００５６】
定着ローラ１が回転駆動され、これに伴い加圧ローラ３および表面加熱ユニット２の加熱フィルム２ａが従動回転し、表面加熱ユニット２のセラミックヒータ２ｂに通電がなされて定着ローラ１の表面温度が所定の定着温度に加熱温調された状態において、定着ローラ１と加圧ローラ３との間の定着ニップ部Ｎ１に被加熱材としての、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入されることで、記録材Ｐは定着ローラ１の外面に密着して該定着ローラ１と一緒に定着ニップ部Ｎを通過していき、該定着ニップ部通過過程で、定着ローラ１からの熱伝導によってトナー像ｔが加熱されてトナー像の加熱定着がなされる。定着ニップ部Ｎ１を通った記録材Ｐは定着ニップ部Ｎ１の記録材出口側で定着ローラ１の外面から分離されて搬送される。
【００５７】
（３）温度制御
本例では、定着ローラ１に対して表面加熱ユニット２により定着ローラ表面から熱を供給しており、この定着ローラ１に与えられた熱で記録材Ｐを加熱する。定着ローラ表面の温度変化に追従するために、ＰＩＤ（過去の温度の時間変化を基に比例・積分・微分処理して次の状態を決定する）制御によってセラミックヒータ２の給電状態を制御する。
【００５８】
実験的に定着ローラ１の表面を一定の温度（２００℃）に維持した後セラミックヒータ２ｂの給電を止めて、記録材Ｐを定着ニップＮ１に挿通すると、定着ニップＮ１の記録材出口側（排紙側）のＯ点で測定した定着ローラ１の表面温度は図３に示すように変化する。階段状に低下するのは、定着ローラ１の表面から周回を追うごとに記録材に熱が奪われるためである。均一な定着性能を得るためには、記録材に奪われた熱をセラミックヒータ２ｂから定着ローラ１に供給し、記録材への熱供給能力を一定に維持する必要がある。
【００５９】
記録材が通紙されて、定着ローラ１が１周する間は、記録材が通紙される前（紙間や前回転）の加熱により表面のみならず、ローラ深部及び表面近傍で蓄熱しており熱供給能力は高い。２周目はローラ表面近傍からの熱供給が間に合わなくなるため熱供給能力が下がると考えられる。また、周回を繰り返すうちにローラ深部から表面近傍へ熱供給が得られるために、熱供給能力がやや回復する傾向が見られる。
【００６０】
サーミスタ５は加熱フィルム２ａを介して定着ローラ１の表面温度を検知しており、両者の間に熱抵抗による温度勾配が存在する。特に、記録材が通紙される時は、随時熱が奪われていく典型的な非定常状態となり、温度勾配は拡大する。
【００６１】
したがって本例では、通紙時の目標温度は上記傾向を考慮して高く設定する。具体的には非通紙時（紙間）１８０℃に対して、通紙時は２００℃に設定した。
【００６２】
これによって、この排紙側の定着ローラ表面温度が図４に示すようにほぼ一定（１６０℃）になるようにセラミックヒータ２ｂに給電されて制御される。
【００６３】
本例ではトナー量が多く、定着のためにより多くの熱を必要とするフルカラー画像形成時には、紙間を通紙時間の約５倍確保できる。このため紙間で定着装置１０の回転・加熱動作を維持することにより、定着ローラ１への蓄熱を十分行って熱供給能力を高めることができる利点がある。
【００６４】
（４）比較例
図５、図６は従来の温度検知手段の設置例を示す一部切り欠き側面図で、図５は定着ローラ１の表面にサーミスタ５を長手中央に当接したもの（比較例１）であり、図６はセラミックヒータ２ｂに当接させたもの（比較例２）である。
【００６５】
上記温度制御によって比較例１及び比較例２に記録材を通した場合の、排紙側（図中Ｏ点）の定着ローラ温度変化はそれぞれ図７（ａ）及び図７（ｂ）のように観測される。
【００６６】
比較例１によれば、２周目の温度は１周目と同じに制御されているものの、３周目からは温度が上昇しており、記録材の後半でホットオフセットが発生した。これは記録材に奪われた直後の定着ローラ１の表面のみを温度検知しているので、定着ローラ１の深部の蓄熱状態が温度制御に反映されず過昇温状態となったためと考えられる。
【００６７】
一方、比較例２によれば、２周目の温度は１周目と同じ状態で制御されているものの、３周目以降は温度が低下して後半では定着不良が発生した。これは、サーミスタ５がセラミックヒータ２自身の昇温を検知するために、定着ローラ１の表面温度低下に対して鈍感になって出力を上げられないことが原因と考えられる。
【００６８】
これら比較例に対して本例では、サーミスタ５が定着ローラ１の表面温度を検知しつつ、フィルムを介してセラミックヒータ２の発熱状態がフィードバックされるため、２周目以降の熱供給能力の回復分を差し引いて制御して、定着ローラ１の過昇温或いは温度低下が発生しない。
【００６９】
また、比較例１においては定着ローラ１の表面にサーミスタ５による摩擦傷を発生させたり、サーミスタ５の定着ローラ１との当接部にトナーや紙粉等の汚れが溜まって、記録材上の画像不良や汚れ等の問題が発生するのに対して、本例ではサーミスタ５は加熱フィルム２ａ内に当接しており、そのような問題は発生しない。
【００７０】
以上を整理すると、本発明の構成では表面加熱方式を採用することにより、立ち上がり時間を短縮できる（約１５秒）という利点に加え、表１に示すように、比較例に対してホットオフセットや定着不良を防止するとともに、画像汚れが発生しない定着装置及び画像形成装置を構成することができる。
【００７１】
【表１】

【００７２】
＜実施形態例２＞（図８）
図８は本実施形態例２における定着装置１０の一部切り欠き側面模型図である。
【００７３】
本例の装置は前述図１〜図７の装置との対比において、図１に示すサーミスタ５の配置が異なる点を除いて同じである。
【００７４】
すなわち、本例の装置は、ヒータ２ｂ（加熱ニップＮ２）よりも定着ローラ回転方向下流側において加熱フィルム２ａが定着ローラ面に接触するフィルム延長接触部Ｃ２が形成されるようにヒータホルダ２ｃのフィルムガイド面形状を構成してあり、加熱フィルム２ａはヒータホルダ２ｃにガイドされて加熱ニップＮ２及びその下流の接触部Ｃ２で定着ローラ１に接触する。そして、上記表面加熱ユニット２のフィルム延長接触部Ｃ２において、加熱フィルム２ａの定着ローラ１が接触する面の逆側のフィルム面、すなわちフィルム内面（裏面）に、温度検知手段であるところのサーミスタ５を押圧バネ等により常時加圧当接させて具備させてある。
【００７５】
サーミスタ５は加熱ニップＮ２通過後の定着ローラ温度を加熱フィルム２ａを介して検知しているため、加熱結果が反映された制御となるため、制御を安定させることができる。
【００７６】
また定着ニップＮ１よりも定着ローラ回転方向上流側の定着ローラ１の表面温度を監視・制御しており、セラミックヒータ２ｂや、電源電圧のばらつきによる加熱ニップＮ２内での熱供給状態の差を補正して温度を制御できるという利点がある。
【００７７】
本例において加熱フィルム２ａとして金属フィルム、例えばステンレスやニッケル、銅等の金属フィルムをＰＩ樹脂フィルムの代わりに用いれば、一層応答性に優れた負帰還制御が可能となり、均一な定着性能を得ることができる。
【００７８】
＜実施形態例３＞（図９）
図９は本実施形態例３の画像加熱定着装置１０の一部切り欠き側面模型図である。
【００７９】
本例の装置は前述図１〜図７の装置との対比において、図９に示す表面加熱ユニット２´の構成を除いて同じである。
【００８０】
本例では表面加熱ユニット２´を、加熱ローラ２ｆと、加熱ローラ２ｆに内包されるハロゲンヒータ２ｅと、加熱ローラ２ｆの周囲を回転自在に嵌合させた加熱フィルム２ａと、加熱フィルム２ａにテンションを付勢する張架ローラ２ｇとで構成してある。
【００８１】
加熱ローラ２ｆは厚さ１ｍｍ、直径３０ｍｍのアルミニュームからなる中空円筒で、ハロゲンヒータ２ｅは出力７００Ｗのものを用いた。加熱ローラ２ｆは加熱フィルム２ａを介して定着ローラ１に圧接していて加熱ニップＮ２を形成している。加熱フィルム２ａ、加熱ローラ２ｆ、張架ローラ２ｇは定着ローラ１の回転に従動回転する。
【００８２】
加熱フィルム２ａは厚み５０μｍのＰＩ樹脂の表面に１０μｍのフッ素樹脂を被覆したもので、周長は１２０ｍｍのものを用いた。
【００８３】
張架ローラ２ｇは厚み１ｍｍ、直径１５ｍｍのステンレスローラで、２０Ｎの張力を定着フィルム２ａに与えると同時に、加熱ローラ２ｆ（加熱ニップＮ２）よりも定着ローラ回転方向上流側においても加熱フィルム２ａが定着ローラ面に接触するフィルム延長接触部Ｃ１が形成されるように定着フィルム２ａを定着ローラ１の面に沿わせている。サーミスタ５はこのフィルム延長接触部Ｃ１のフィルム内面に接触させてある。
【００８４】
本例では比較的熱容量の大きい加熱ローラ２ｆを加熱源に用いるために、立ち上げ時間は若干長くなるものの（約３０秒）、ハロゲンヒータ２ｅの点消灯による温度ムラが発生しにくく、定着性能の均一性を保つことができるという利点がある。
【００８５】
また、加熱ローラ２ｆが回転体であり、低いトルクでフィルムを従動回転させることができるために、安定したフィルム走行性を得ることができるという利点がある。
【００８６】
＜その他＞
ａ）実施形態例１〜３において加圧用回転体３は、加圧ローラの代わりに、特開２００１−２２８７３１公報に開示されているエンドレスベルトと加圧部材からなる加圧フィルムユニットを用いて小熱容量化を図ってもよい。
【００８７】
ｂ）また、加熱用回転体としての定着ローラ１は中空構造とし、この中空部にハロゲンヒータ等を補助加熱手段として内包させて用いてもよい。
【００８８】
ｃ）また、加熱用回転体１はローラ体に限られず、回動ベルト体にすることもできる。
【００８９】
ｄ）本発明の加熱装置は実施形態例の画像加熱定着装置としてに限らず、画像を担持した記録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着する像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理する手段・装置として使用できる。
【００９０】
以上、本発明の様々な例と実施例が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【００９１】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００９２】
〔実施態様１〕 回転体対で加熱ニップを形成し、該加熱ニップに被加熱材を挿通して加熱する加熱装置であって、
前記回転体対を成す少なくとも一方の回転体に外接するフィルムと、該フィルムを介して前記回転体を加熱する加熱手段とを具備し、
前記フィルムが前記回転体に接触する部位において、前記回転体が接触する面の逆側の前記フィルム面に接触する温度検知手段を具備することを特徴とする加熱装置。
【００９３】
〔実施態様２〕 温度検知手段を加熱手段より回転体の回転上流に配したことを特徴とする実施態様１に記載の加熱装置。
【００９４】
〔実施態様３〕 温度検知手段を加熱手段より回転体の回転下流に配したことを特徴とする実施態様１に記載の加熱装置。
【００９５】
〔実施態様４〕 被加熱材がトナー像を担持した記録材であって、フィルムを介して加熱される回転体は、トナー像に接する側に配置されていることを特徴とする実施態様１乃至３の何れか一つに記載の加熱装置。
【００９６】
〔実施態様５〕 フィルムを介して加熱される回転体は弾性層が被覆されていることを特徴とする実施態様１乃至４の何れか一つに記載の加熱装置。
【００９７】
〔実施態様６〕 温度検知手段の検知温度に基づき加熱手段を制御することを特徴とする実施態様１乃至５の何れか一つに記載の加熱装置。
【００９８】
〔実施態様７〕 記録材上に未定着トナー画像を形成担持させる作像手段と、記録材上の未定着トナー画像を記録材上に加熱定着させる定着手段を有し、該定着手段が実施態様１乃至６の何れか一つに記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【００９９】
〔実施態様８〕 記録材が加熱装置を通過する時間よりも長い時間、非通紙状態で加熱装置を動作させる状態を設ける画像形成モードを有することを特徴とする実施態様７に記載の画像形成装置。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加熱用回転体外部加熱構成の加熱装置について、温度検知手段の汚染による温度検知精度の劣化、磨耗、傷付き等の問題なしに、より精度の高い加熱用回転体温調制御を行わせることが可能となる。
【０１０１】
画像加熱定着装置や該装置を搭載した画像形成装置にあっては、ホットオフセットや定着不良が発生しない、紙粉汚れやボタ落ちなどの画像不良が発生しない、不均一な画像を発生しない加熱装置及び、これを具備する画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における定着装置の一部切り欠き側面模型図
【図２】実施形態例１における画像形成装置の概略構成図
【図３】実施形態例１における温度変化を示す図
【図４】実施形態例１における温度変化を示す図
【図５】比較例１のおける定着装置の一部切り欠き側面模型図
【図６】比較例２における定着装置の一部切り欠き側面模型図
【図７】比較例における温度変化を示す図
【図８】実施形態例２における定着装置の一部切り欠き側面模型図
【図９】実施形態例３における定着装置の一部切り欠き側面模型図
【図１０】画像形成装置の動作工程図
【符号の説明】
１‥‥定着ローラ、２ａ‥‥加熱フィルム、２ｂ‥‥セラミックヒータ、２ｃ‥‥ヒータホルダ、３‥‥加圧ローラ、５‥‥温度検知手段

Claims (1)

1. 回転体対で加熱ニップを形成し、該加熱ニップに被加熱材を挿通して加熱する加熱装置であって、
   前記回転体対を成す少なくとも一方の回転体に外接するフィルムと、該フィルムを介して前記回転体を加熱する加熱手段とを具備し、
   前記フィルムが前記回転体に接触する部位において、前記回転体が接触する面の逆側の前記フィルム面に接触する温度検知手段を具備することを特徴とする加熱装置。

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