JP3486571B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は定着装置に関する。

【０００２】より詳しくは、加熱体と、フィルムと、該
フィルムを挟んで加熱体に圧接され駆動回転される加圧
部材を有し、フィルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形
成される圧接ニップ部に、上流側の処理部から搬送され
た被加熱材を導入して挟持搬送させることにより、加熱
体の熱をフィルムを介して被加熱材へ付与する、フィル
ム加熱方式の定着装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、例えば、複写機、ＬＢＰ、ファク
シミリ、マイクロフィルムリーダプリンタ、画像表示
（ディスプレイ）装置、記録機等の画像形成装置におい
て、電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成
プロセス手段により加熱溶融性樹脂等よりなる顕画剤
（トナー）を用いて被記録材（転写材シート、エレクト
ロファックスシート、静電記録シート、印刷紙など）の
面に間接（転写）方式もしくは直接方式で形成担持させ
た目的の画像情報に対応した未定着トナー画像を該被記
録材面に永久固着画像として加熱定着処理する加熱装置
（像加熱装置、画像加熱定着装置）としては、所定の温
度に維持された加熱体としての加熱ローラと、弾性層を
有して前記加熱ローラに圧接する加圧部材としての加圧
ローラによって被加熱材としての被記録材を挟持搬送し
つつ加熱処理する熱ローラ方式が多用されている。

【０００４】また、このほかにもフラッシュ加熱方式、
オーブン加熱方式、熱板加熱方式等種々の方式、構成の
ものが知られており、また実用されている。

【０００５】最近では、このような方式に変わって、固
定支持された加熱体と、該加熱体に対向圧接しつつ搬送
される耐熱性のフィルム（定着フィルム）と、該フィル
ムを介して被加熱材としての被記録材を加熱体に密着さ
せる加圧部材を有し、加熱体の熱をフィルムを介して被
記録材へ付与することで被記録材面に形成担持されてい
る未定着画像を被記録材面に加熱定着させる方式、構成
の加熱装置（フィルム加熱方式）が考案されている。

【０００６】定着装置としてだけでなく、画像を担持し
た被記録材を加熱して表面性（艶など）を改質する装
置、仮定着処理するなど、その他、被加熱体を加熱処理
する手段として広く使用できる。

【０００７】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、省電力化やウエイトタイムの短
縮化（クイックスタート性）が可能となる、画像形成装
置等の本機の機内昇温を低めることができる等の利点を
有し、効果的なものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】熱ローラ方式やフィル
ム加熱方式の加熱装置のように、加熱体と加圧部材との
圧接ニップ部に被加熱材を導入して該両部材により被加
熱材を挟持搬送させて被加熱材を加熱処理する装置にお
いては、構成部材の温度状態によって該装置による被加
熱材挟持搬送速度に変動を生じる。例えば、フィルム加
熱方式の加熱装置であって、加熱体にフィルムを介して
圧接させる加圧部材（以下、加圧ローラと記す）を駆動
回転させることで、フィルムを加熱体に摺動移動させつ
つ、フィルムもしくはフィルムと被加熱材を一緒に加熱
体と加圧ローラとの圧接ニップ部を挟持搬送させる加圧
部材駆動式の装置では、装置の稼動に伴って加圧ローラ
の温度が上昇することで、該加圧ローラはゴム部の熱膨
張により外径が大きくなる。

【０００９】加圧ローラは通常一定回転数で回転駆動さ
せているため、加圧ローラが高温のときは低温のときよ
りも熱膨張が大きくなって回転周速度が増加し、被加熱
材挟持搬送速度が速くなってしまう。

【００１０】即ち、加圧ローラの温度状態によって該加
熱装置による被加熱材挟持搬送速度に違いを生じる。

【００１１】そのため、例えば、この加熱装置を画像加
熱定着装置として画像形成装置に使用した場合、該加熱
装置よりも上流側の処理部である作像部例えば画像転写
部での被記録材の搬送は所定の一定に保たれているた
め、被記録材が画像転写部から該加熱装置の被記録材圧
接ニップ部（定着部）に到達して挟持搬送状態になる
と、加圧ローラが高温状態時には画像転写部での被記録
材搬送速度よりも該加熱装置の定着部における被記録材
挟持搬送速度が大きい状態を生じて、該加熱装置が被記
録材を引っ張ることとなり、この影響で画像転写部にお
いて画像ブレが生じてしまう。

【００１２】この被記録材引っ張り現象を見込んで、該
加熱装置による被記録材挟持搬送速度を画像転写部での
被記録材搬送速度よりも初期から遅く設定しておくと、
加圧ローラの温度がまだ低い時点では画像転写部と加熱
装置の定着部との間の被記録材搬送部において被記録材
に不要なループ（たるみ）が形成され、画像転写部にお
ける画像転写後の被記録材の像担持体からの分離方向
や、加熱装置の定着部への被記録材の入射角度が不安定
となるため、被記録材の像担持体からの分離時の画像飛
び散り、加熱装置の定着部でのオフセット等が発生す
る。また通紙使用された被記録材が厚いものであるとき
は該被記録材のコシにより画像転写部で画像ブレが生じ
てしまう。

【００１３】このような加熱装置の被記録材挟持搬送速
度の変動による被記録材の引っ張り現象や不要なループ
形成現象による弊害をなくするためには、画像転写部と
該加熱装置の定着部との間の被記録材搬送部の距離を長
くして被記録材が画像転写部と加熱装置の定着部とに同
時に存在する時間を短くする必要があった。

【００１４】しかしながら、長尺の被記録材を通紙使用
するＡ３機のような画像形成装置ともなると、画像転写
部―定着部間の被記録材搬送距離が長くなりすぎ、画像
形成装置本体がかなり大型化してしまうのが実状であっ
た。

【００１５】また、特開平７−２６１５８４号公報に
は、被記録材のループの量を検出して、または被記録材
の搬送速度を検出して加圧ローラの駆動速度を変化させ
る方法が提案されている。しかし、これらの方法では一
枚目の被記録材が加熱装置（定着器）に到達するまで制
御を行うことができず、高速で記録材を搬送させる場
合、制御が間に合わない可能性がある。

【００１６】また、加圧ローラの温度を測定して、その
膨張量を予測して駆動速度を変化させる方法も提案され
ているが、誤差が大きいためより正確な制御ができな
い。

【００１７】また，特開平８−１９０２９８号公報に
は、フィルムに複数の反射板を設け、反射型センサーの
ＯＮ−ＯＦＦの周期を読み取ることによってフィルムの
周速を検知し、その周速が一定になるように逐次、加圧
ローラの駆動速度を変化させる方法が提案されている。
しかし、この方法ではフィルムに複数の反射板を設けな
くてはならないため、コストが高くなる。また、それら
反射板の間隔を均等にしなければならないため精度良く
加工するのが難しい。また、それらの信号を逐次高速で
処理しなければならないため、より高価なＣＰＵが必要
になってしまう。

【００１８】そこで本発明は、この種の加熱装置の被加
熱材挟持搬送速度の変動による上述のような弊害を、該
加熱装置よりも上流側の処理部との被加熱材搬送距離を
長くすることなしに、従って装置本体を大型化させるこ
となしに、解消することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする定着装置である。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】（１）固定支持された加熱体と、フィルム
と、フィルムを介して加熱体を圧接し、記録材を挟持搬
送するニップ部を形成する加圧部材と、フィルム面上に
あるマーキング部と、マーキング部を検知する検知手段
と、検知手段により検知されたマーキング部検知時間間
隔からフィルムの回転速度を演算するフィル速度検知手
段と、加圧部材の駆動速度を変更する駆動制御手段と、
記録材がニップ部を通過するときのフィルムの速度によ
り次の記録材の通過する際の駆動速度を決定する速度制
御手段と、を有し、フィルムを介して加熱体の熱により
記録材上の未定着像を記録材に定着する定着装置におい
て、マーキング部はフィルムの面に穴を設け、その穴に
マーキング部材を通してマーキング部材間を接着または
融着したものであることを特徴とする定着装置。

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】（２）固定支持された加熱体と、フィルム
と、フィルムを介して加熱体を圧接し、記録材を挟持搬
送するニップ部を形成する加圧部材と、フィルム面上の
マーキング部と、マーキング部を検知する検知手段と、
検知手段により検知されたマーキング部検知時間間隔か
らフィルムの回転速度を演算し、フィルムの回転速度を
所定のレンジ内にするために加圧部材の駆動速度を制御
する駆動制御手段と、を有し、加圧部材の駆動回転でフ
ィルムを加熱体に摺動移動させつつ、未定着画像を担持
する記録材をニップ部に挟持搬送することで加熱体の熱
により未定着画像を記録材に定着する定着装置におい
て、フィルムは絶縁層と、その絶縁層の外周に設けら
れ、絶縁層よりも表面抵抗値または反射率が低いコーテ
ィング層と、を有し、マーキング部はコーティング層が
形成されていない絶縁層の一部であることを特徴とする
定着装置。

【００３１】（３）固定支持された加熱体と、フィルム
と、フィルムを介して加熱体を圧接し、記録材を挟持搬
送するニップ部を形成する加圧部材と、フィルムの一部
に形成された穴部と、穴部を検知する検知手段と、検知
手段により検知された穴部の検知時間間隔からフィルム
の回転速度を演算するフィル速度検知手段と、加圧部材
の駆動速度を変更する駆動制御手段と、記録材がニップ
部を通過するときのフィルムの速度により次の記録材の
通過する際の駆動速度を決定する速度制御手段と、を有
し、フィルムを介して加熱体の熱により記録材上の未定
着像を記録材に定着する定着装置において、穴部を検知
する光反射式検知手段を有し、フィルムを介してこの光
反射式検知手段に対向する位置に反射部材を設けたこと
を特徴とする定着装置。

【００３２】（４）ニップよりも記録材の搬送方向の上
流側に設けられた記録材検知手段を有し、記録材を検知
した直前のフィルムの速度に基づいて、加圧部材の駆動
速度を決定することを特徴とする（１）から（３）のい
ずれかに記載の定着装置。

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】〈作 用〉加圧部材駆動方式・フィルム加
熱方式の加熱装置について、フィルムの速度を検知する
手段と、装置の駆動速度を可変できる手段を持ち、一の
被加熱材が圧接ニップ部を通過するときのフィルムの速
度を用いて、次の被加熱材のための装置の駆動速度を決
定することにより被加熱材挟持搬送速度の変動による弊
害を、該加熱装置よりも上流側の処理部との被加熱材搬
送距離を長くすることなしに、従って装置本体を大型化
させることなしに解消することができる。

【００３９】また、該加熱装置を画像加熱定着装置とし
て具備する画像形成装置にあっては加圧部材の熱膨張に
よる被記録材搬送速度の変化に起因する画像の乱れを防
止することができる。

【００４０】フィルムの速度を検知し、それによって被
加熱材の搬送速度を予測して、加圧部材の駆動速度を制
御する場合、フィルム１周の時間を検知することによっ
て制御することでフィルムに具備させるマーキング部は
一つで良いため低コストで製造できる。また、マーキン
グ部間の精度も必要ないため製造が容易である。また、
被加熱材一枚ごとに１回信号を処理すれば良いので、安
価なＣＰＵで十分である。

【００４１】また、１枚目の被加熱材の場合、即ち、圧
接ニップ部に被加熱材がいないときのフィルム速度に対
して紙係数をかけてフィルム速度を判断することで、被
加熱材が加熱装置に到達する前にフィルム速度を制御す
ることができ、常に安定した被加熱材搬送を行なわせる
ことができる。また、高速化にも対応できる。

【００４２】

【発明の実施の形態】（１）画像形成装置例 図１は本実施形態例における画像形成装置の概略構成図
である。本例の画像形成装置は、画像読み取りスキャナ
部を具備させた、転写方式電子写真プロセス利用のレー
ザ複写機である。

【００４３】この画像形成装置本体Ａは、上部に原稿の
画像情報を読み取る画像読み取り手段である画像読み取
りスキャナ部Ｂを有し、その下部に画像形成手段（作像
部）となる画像形成部Ｃを有し、更にその下部にシート
デッキＤを組み付けて構成されている。

【００４４】ａ）画像読み取りスキャナ部Ｂ ２０２は水平に固定配設したプラテンガラスであり、そ
の上に本や厚紙、カール紙等のブック原稿やシート状原
稿などを読み取りすべき画像面を下側にして所定の載置
基準に従って載置し、原稿圧板２０３により背面を押圧
して静止状態でセットする。

【００４５】読み取り開始キーを押すと、プラテンガラ
ス２０２の下面側に配設の、走査系光源２０１・走査系
ミラー２０４等を含む可動の走査ユニットがプラテンガ
ラス左辺側の実線示のホームポジションからプラテンガ
ラス下面に沿って右辺側方向である矢印ａ方向に所定に
往動駆動される。

【００４６】これにより、プラテンガラス２０２上に載
置セットされている原稿の下向きの画像面が左辺側から
右辺側に順次に照明走査され、その照明走査光の原稿面
反射光がレンズ２０５を通して受光素子（光電変換素
子）２０６に入射して光電読み取りされ、画像処理部で
処理され、画像情報電気信号に変換されて、画像形成部
Ｃのレーザスキャナ１１１に伝送される。

【００４７】可動の走査ユニットは所定の往動終点まで
移動すると復動に転じられて、始めのホームポジション
に戻される。

【００４８】ｂ）画像形成部Ｃ １１２は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光
体（以下、感光体ドラムと記す）である。この感光体ド
ラム１１２は時計方向に所定の周速度（プロセススピー
ド）をもって回転駆動され、その回転過程において、帯
電器による所定の極性・電位の一様帯電処理を受け、そ
の一様帯電面にレーザスキャナ１１１・画像書き込み光
学系１１３から画像情報に対応するレーザ光走査露光を
受けることで、感光体ドラム１１２面に走査露光パター
ンに対応した静電潜像が形成される。

【００４９】感光体ドラム１１２面に形成された静電潜
像は現像器１１４によりトナー画像として現像され、そ
のトナー画像が感光体ドラム１１２と転写帯電ローラ１
１５との当接ニップ部である画像転写部において、該画
像転写部に給紙部から所定の制御タイミングにて給送さ
れた被記録材としてのシート（転写用紙、用紙、紙）に
対して順次に転写されていく。

【００５０】画像転写部を通ってトナー画像の転写を受
けたシートは感光体ドラム１１２面から順次に分離され
て搬送部１１７を通り定着装置１１８に搬送され、該定
着装置で加熱および加圧されて未定着トナー画像の定着
処理を受ける。

【００５１】シート分離後の回転感光体ドラム１１２は
クリーニング器で転写残トナー等の残留付着汚染物の除
去処理を受け、またイレーサランプ等による除電処理を
受けて繰り返して作像に供される。

【００５２】定着装置１１８を通ったシートは、片面プ
リントモードの場合には、排出ローラ１１９によって機
外に配置された排紙トレイ（若しくはソーター）１２０
に排出、積載される。

【００５３】また、両面プリントモードの場合には、定
着装置１１８から排出された第１面に対する画像形成済
みのシートが排出ローラ１１９に挟持され、そのシート
の後端が分岐点２０７を通過した時点で排出ローラ１１
９が逆転し、シート両面トレイ１２１上に一旦載置され
た後、 搬送ローラ１０４・１０５により搬送されて、
レジストローラ１０６に到達し、画像転写部に所定の制
御タイミングにて再給送されることで反転された該シー
トの第２面に対して前述と同様にして画像が形成された
後、排紙トレイ１２０に排出、積載される。

【００５４】ここで、画像形成装置本体Ａは、上記のよ
うにレーザスキャナ１１１に画像読み取りスキャナ部Ｂ
の画像処理部の処理信号を入力すれば複写機として機能
し、外部コンピューターの出力信号を入力すればプリン
ターとして機能する。また、他のファクシミリ装置から
の信号を受信したり、画像読み取りスキャナ部Ｂの画像
処理部の信号を他のファクシミリ装置に送信したりすれ
ば、ファクシミリ装置としても機能する。

【００５５】ｃ）シートデッキＤ 画像形成部Ｃの下部にはシートカセット１を装着してお
り、このシートカセット１は下段カセット１ａと上段カ
セット１ｂの２個で１つの給送ユニットとして構成され
ている。本例では、２つの給送ユニットＵ１・Ｕ２を装
着して４個のカセットを装着するようにしている。上方
に位置する１つの給送ユニットＵ１は装置本体Ａに対し
て着脱可能に取り付けられ、下方の給送ユニットＵ２は
シートデッキＤに着脱可能に取り付けられている。そし
て選択指定されたカセットからそれに収容のシートが一
枚宛自動給紙される。

【００５６】即ち、前記カセット１ａ・１ｂ内に収容さ
れたシートは、給送回転体となるピックアップローラ３
により繰り出され、フィードローラ４とリタードローラ
５との協働作用により１枚ずつ分離・給送された後、搬
送ローラ１０４・１０５によって搬送され、レジストロ
ーラ１０６に導かれ、該ローラ１０６によって画像形成
動作に同期するようにして画像形成部Ｃの画像転写部へ
と給送される。

【００５７】また、上記シートカセット１とは別に、手
差しトレイ６が装置本体Ａの側面に配置されており、該
トレイ６上のシートは手差し給紙ローラ７によりレジス
トローラ１０６へと繰り出される。

【００５８】（２）定着装置１１８ 図２は、定着装置１１８及びその周辺部の構成模型図、
並びに制御系のブロック図である。

【００５９】ａ）定着装置１１８の概略構成 本例の定着装置１１８は加圧部材駆動式、テンションレ
スタイプのフィルム加熱方式の加熱装置である。

【００６０】１１は図面に垂直の方向を長手とする耐熱
性樹脂製のステイである。

【００６１】１３はこのステイ１１の下面側にステイ長
手に沿って配設して保持させたセラミックヒータ等の低
熱容量加熱体である。セラミックヒータ１３は、薄板状
のセラミック基板と、該基板の面に長手にそって形成具
備させた抵抗発熱体を基本構成体とする全体に低熱容量
の部材であり、抵抗発熱体への電力供給により迅速に発
熱・昇温し、温調系で所定の定着温度に温調管理され
る。

【００６２】１２は上記のヒータ１３を含むステイ１１
に外嵌させた円筒状（エンドレスベルト状）の耐熱性の
フィルム（定着フィルム）である。この定着フィルム１
２の内周長とヒータ１３を含むステイ１１の外周長は定
着フィルム１２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあ
り、従って定着フィルム１２はヒータ１３を含むステイ
１１に対して周長が余裕を持ってルーズに外嵌してい
る。

【００６３】定着フィルム１２は熱容量を小さくしてク
イックスタート性を向上させるため、その膜厚は総厚４
０〜１００μｍ程度とし、耐熱性・離型性・強度・耐久
性等のあるポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥ・
ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電剤を添加したコート層を設
けたものである。

【００６４】１８はヒータ１３との間で定着フィルム１
２を挟んで圧接ニップ部である定着部Ｎを形成し、定着
フィルム１２を駆動する回転体としての定着フィルム加
圧ローラであり、アルミニウム・鉄・ステンレス等の芯
軸１９と、この軸に外装したシリコンゴム等の離型性の
良い耐熱ゴム弾性体からなる肉厚３ｍｍ・外径２０ｍｍ
のローラ部１８とからなる。また、表面には被記録材と
してのシートＰ、定着フィルム１２の搬送性、トナーの
汚れ防止等の理由からフッ素樹脂を分散させたコート層
を設けてある。

【００６５】加圧ローラ１８は芯金１９の端部が定着装
置駆動用モータＭ２により駆動されることで矢示の反時
計方向に回転駆動される。この加圧ローラ１８の回転駆
動による定着部Ｎにおける該加圧ローラ１８と定着フィ
ルム１２の外面との摩擦力で定着フィルム１２に回転力
が作用して、定着フィルム１２はその内面が定着部Ｎに
おいてヒータ１３の下面に密着摺動しながらステイ１１
の外回りを矢印の時計方向に回転駆動される（加圧部材
駆動式）。この場合、定着フィルム１２の内面とこれが
接触摺動するヒータ下面との摺動抵抗を低減化するため
に両者間に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させるとよ
い。

【００６６】ステイ１１はヒータ１３を断熱保持すると
ともの、定着フィルム内面ガイド部材となる。

【００６７】而して、加圧ローラ１８の回転により定着
フィルム１２が回転され、またヒータ１３が所定の定着
温度に立ち上げられて温調された状態において、定着部
Ｎの回転定着フィルム１２と回転加圧ローラ１８との間
に画像転写部Ｒ側から未定着トナー画像を形成担持させ
た被記録材としてのシートＰが搬送されて導入され、定
着フィルム１２と一緒に定着部Ｎを挟持搬送されること
によりヒータ１３の熱が定着フィルム１２を介してシー
トＰに付与されて未定着トナー画像がシートＰ面に加熱
定着される。定着部Ｎを通ったシートＰは定着フィルム
１２面から曲率分離して搬送される。

【００６８】ｂ）定着フィルム速度検知手段と、装置の
駆動速度可変手段 図３は、定着装置１１８の加圧ローラ１８及び定着フィ
ルム１２の一端部側をシート搬送方向上流側から見た斜
視図である。

【００６９】２０は定着フィルム１２の外面に形成具備
させたマーキング部としての光反射材（反射板）であ
る。この光反射材２０は定着フィルム１２の一端部側の
外面で、かつ通紙域外の一部にコートして形成具備させ
てある。

【００７０】２１は反射型センサーであり、上記光反射
材２０を形成具備させた定着フィルム端部側において光
反射材２０の回転軌跡位置の上方に取り付けられてい
る。

【００７１】定着フィルム１２の上記の光反射材２０は
定着フィルム１２の回転に伴い回転して反射型センサー
２１の下を定着フィルム１２の１回転につき１回通過す
る。反射型センサー２１はその光反射材２０の通過時毎
の反射材２０からの反射光を検知し、その信号をＣＰＵ
１００に送っている。

【００７２】ＣＰＵ１００は、その検知信号と定着フィ
ルム１２の周長より、定着フィルム１２が一周に要する
時間を計算し、その回転速度を割り出すことができる。

【００７３】図４は、被記録材としてのシートＰの搬送
速度と定着フィルム１２の回転速度の変化を表した図で
ある。実験によると、図４に示すように、シートＰの搬
送速度と定着フィルム１２の回転速度には相関がある。
そのため、定着フィルム１２の回転速度から、実際のシ
ートＰの搬送速度を予測することができる。

【００７４】そこで、ＣＰＵ１００は上記の反射型セン
サー２１からの入力情報で割り出される定着フィルム１
２の回転速度が所定の速さより速い場合は、モータドラ
イバ１０１により定着装置駆動用モータＭ２の速度を落
すように制御し、反射型センサー２１からの入力情報で
割り出される定着フィルム１２の回転速度が所定の速さ
より遅い場合は、モータドライバ１０１により定着装置
駆動用モータＭ２の速度を落すように制御する。

【００７５】ｃ）マーキング部と検知センサーの基本構
成 図５は、検知センサーとして反射光検知型センサー２１
を用い、このセンサー２１と、定着フィルム１２上にマ
ーキング部として具備させた、周辺のフィルムより反射
率が高い光反射材２０の位置関係を示した斜視図であ
る。

【００７６】フィルム１２が回転して光反射材２０が反
射光検知型センサー２１の検知ポイントに到達すると該
センサー２１の光束５４の反射率が上昇し光反射材２０
すなわちマーキング部が検知される構成である。

【００７７】図６は、検知センサーとして接触式の抵抗
検知または誘電率検知センサー５１を用いた例であり、
定着フィルム１２上のマーキング部２０は周辺のフィル
ム表面と表面抵抗値または誘電率のことなる材質物（金
属等）を塗布または蒸着、溶着、接着している。

【００７８】センサー５１の検知素子５４ａ・５４ｂは
フィルム１２に常時接触し、マイーキング部２０とマー
キング部のないフィルム部分の表面抵抗値または誘電率
の差を読取る構成である。

【００７９】次に各種類のマーキングの詳細な構成と製
造方法について述べる。以下〜の各種形態のマーキ
ング部２０は何れも図５のように反射型センサー２１を
用いて検知を行うマーキングタイプである。図７の
（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図５のフィルム１２上のマー
キング部２０のａ−ａ線に沿う拡大断面模型図である。

【００８０】．図７の（ａ）：この例のマーキング部
２０は、定着フィルム１２より反射率の高い反射部材６
０が接着され、その上にトップコート６１が施されてい
る。反射部材６０は、液状のシリコーン系またはエポキ
シ系の接着剤に、高反射率粉たとえば２酸化チタン粉、
カルシュウム系の人工パール粉等を所定比率で配合し、
定着フィルムにプライマー処理やブラスト処理等の下地
処理をしたうえに所定厚さ塗布し乾燥硬化したものであ
る。

【００８１】トップコート６１はフッ素系樹脂を配合し
た透明塗料を塗布し乾燥硬化させたものである。トップ
コート６１は光透過性が良く反射率を低下させない構造
で、しかも表面の接触角が小さいため、トナー、紙粉等
の外的汚れ対策や、摩耗耐久性向上に効果がある。

【００８２】．図７の（ｂ）：この例のマーキング部
２０は、定着フィルム１２より反射率の高い球状の反射
部材６３が接着層６２で接着され、その上にトップコー
ト６４が施されている。

【００８３】球状反射部材６３は、鉛ガラス等の直径Ｄ
の球状粒子であり、厚さｔを1/2 Ｄ＜ｔ＜Ｄにコントロ
ールされた接着層６２の上に一列に層を形成して接着乾
燥され、最後にトップコート６１が施される。

【００８４】接着剤は、液状のシリコーン系またはエポ
キシ系で、定着フィルムはプライマー処理やブラスト処
理等の下地処理されている。

【００８５】トップコート６１はフッ素系樹脂を配合し
た透明塗料を塗布し乾燥硬化させたものである。効果は
の場合と同じである。

【００８６】．図７の（ｃ）：この例のマーキング部
２０は、着フィルム１２より反射率の高いフィルム状の
反射部材６６が接着層６５で接着され、その上に必要に
応じてトップコート６１が施される。

【００８７】フィルム状反射部材６６は、アルミ等の金
属箔で接着層６５の上に接着される。

【００８８】接着剤は、液状のシリコーン系またはエポ
キシ系で、定着フィルムはプライマー処理やブラスト処
理等の下地処理されている。

【００８９】．図７の（ｃ）：この例のマーキング部
２０は、定着フィルム１２より反射率の高いフィルム状
の金属等の反射部材６７が下地処理された定着フィルム
面に直接蒸着されたもので、この場合接着層はない。

【００９０】．図８：この例のマーキング部２０は、
ポリイミドの定着フィルム１２の外周表面にＰＴＦＥ・
ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電剤を添加したコート層７０
をその一部をマスキングして形成し、マスキングされて
コート層７０がなくポリイミドの定着フィルム１２部分
が露呈した部分をマーキング部２０としたものである。
マーキング部２０としてのポリイミド定着フィルム１２
部分とコート層７０の反射率差をセンサー２１で検知す
る。

【００９１】．図９：この例のマーキング部２０は、
定着フィルム１２の一部にスリット７１を設け、金属フ
ィルム等のマーキング部材７２を上記のスリット７１に
通して帯状巻き、端部を金属フィルム同志接着して、該
部材７２部分をマーキング部２０としたものである。

【００９２】．図１０：この例のマーキング部２０
は、定着フィルム１２の端部に穴５７をあけ、センサー
２１の対向面に定着フィルム１２と反射率の異なる反射
板５８を設け、穴５７がこの反射板５８の位置を通過す
る時の定着フィルム１２との反射率差をセンサー２１で
検知する。

【００９３】ｄ）具体的な制御 図２において、２４は第１の紙検知センサー（シート検
知センサー）であり、レジストローラ１０６のシート出
口側に配設してある。２５は第２の紙検知センサーであ
り、定着部Ｎのシート出口側に配設してある。この第１
および第２の紙検知センサー２４・２５はそれぞれ図示
しないフラグ部が設けてあり、フォトインタラプタ２２
・２３によって、シートＰの到着および通過を検知する
ことができる。その検知信号がＣＰＵ１００に入力す
る。

【００９４】．１枚目の制御 図１１は具体的な制御を表したフローチャートである。

【００９５】画像形成装置本体の電源をＯＮしたとき、
定着装置１１８の加圧ローラ１８の回転駆動が開始さ
れ、またヒータ１３に通電され、定着部Ｎが所定の温度
になるように制御される。

【００９６】その間、加圧ローラ１８も温度上昇するた
め、熱膨張をはじめる。そのため、加圧ローラ１８の回
転周速度は上昇し、同時に定着フィルム１２の回転速度
も図４のように上昇を始める。しかし、所望の速度に対
しては、当然遅い。

【００９７】反射型センサー２１は、常に定着フィルム
周期（回転周期）を検知している

【００９８】シートＰが、第１の紙検知センサー２４に
到達すると、フォトインタラプタ２２がＯＮになる。こ
の時点で最新の定着フィルム周期のデータＤ１をＣＰＵ
１００が拾い上げる。

【００９９】そして、目標の定着フィルム周期Ｔと比較
を行い、定着駆動速度の増減を行うわけだが、シート１
枚目の場合、以下のことを考慮する必要がある。

【０１００】すなわち、図１２は、速度制御しない場
合、１枚のシートＰが画像形成装置を通過する間の定着
フィルム周期の変化を表した図である。これによると、
シートＰが定着部Ｎにいる間は定着フィルム周期が長く
なることがわかる。その率は、実験より約０．８％であ
ることが分かっている。

【０１０１】すなわち、前述した定着フィルム周期デー
タＤ１を基に定着駆動速度を設定してしまうと、定着フ
ィルム速度は実際にはより遅くなってしまい、すなわち
シートの速度も遅くなり、画像の乱れが生じてしまう。

【０１０２】そこで、定着フィルム周期データＤ１にシ
ートの通過に伴う定着フィルム周期増加分を補正する紙
係数Ａを掛け合わした定着フィルム周期データＤ１ａを
用いて目標定着フィルム周期Ｔと比較を行う。

【０１０３】Ｄ１ａ＝Ａ＊Ｄ１ （Ａ：紙係数、本実
施例ではＡ＝１．００８） そして、すぐに定着駆動速度の増減を行うことにより、
１枚目のシートが定着装置１１８に到達するときに定着
フィルム１２の回転速度を所望の速度に維持しておくこ
とができるため、シートＰの搬送速度も同様に所望の速
度になる。よって、良好な画像を得ることができる。

【０１０４】．２枚目以降の制御 １枚目のシートＰが、紙検知センサー２５に到達する
と、フォトインタラプタ２３がＯＮになる。この時点で
最新の定着フィルム周期のデータＤ２をＣＰＵ１００が
拾い上げる。

【０１０５】このときは、シートＰは、定着部Ｎにいる
ため、１枚目のときのように紙係数Ａを定着フィルム周
期データＤ２に掛け合わせる必要はなく、定着フィルム
周期データＤＤ２を目標定着フィルム周期Ｔと比べれば
良い。

【０１０６】ここで、モータＭ２の速度を変化させる必
要が出たとき、この時点ですぐにモータＭ２の速度を変
化させると不具合が生じる。すなわち、シートＰの後端
はまだ画像転写部Ｒに存在している場合が多く、このと
きに急に定着装置１１８でのシートＰの速度が変化する
と、それによって発生する振動がシートを伝わって画像
にぶれが生じる可能性がある。

【０１０７】そこで、ここでは、すぐにモータ速度を変
化させず、紙検知センサー２４がＯＦＦになったときか
らＥ秒後に所望の速度に変化させるようにしてある。Ｅ
秒とは、シート後端が紙検知センサー２４を抜けてか
ら、画像転写部Ｒを抜けるのに十分な時間で設定してあ
る。すなわち、シートが完全に画像転写部Ｒを抜けてか
ら、モータＭ２の速度を変化させる。

【０１０８】次に、２枚目のシートは、ここで設定され
たモータスピードで搬送される。そして２枚目のシート
先端が、紙検知センサー２５に到達すると、フォトイン
タラプタ２３がＯＮになる。この時点で最新の定着フィ
ルム周期のデータＤ３をＣＰＵ１００が拾い上げる。

【０１０９】そして、定着フィルム周期データＤ３を目
標定着フィルム周期Ｔと比べ、次のモータ速度を決定し
前述した同様のタイミングでモータＭ２を変化させる。

【０１１０】以降はそれを繰り返せば良い。

【０１１１】以上のように本実施形態例では、定着フィ
ルム１２の速度を検知し、それによって被加熱材として
のシートＰの搬送速度を予測して、加圧ローラ１８の駆
動速度を制御する場合、定着フィルム１周の時間を検知
することによって制御するので、定着フィルム１２に具
備させる光反射材等のマーキング部２０は一つで良いた
め低コストで製造できる。また、マーキング部間の精度
も必要ないため製造が容易である。また、シート一枚ご
とに１回信号を処理すれば良いので、安価なＣＰＵで十
分である。

【０１１２】また、１枚目のシートの場合、即ち、定着
部Ｎにシートがいないときの定着フィルム速度に対して
も紙係数をかけて定着フィルム速度を判断しているの
で、シートが、定着装置１１８に到達する前にシート搬
送速度を制御することができ、常に安定した画像を得る
ことができる。また、高速化にも対応できる。

【０１１３】（３）その他 ａ）本発明の加熱装置は実施形態例の画像加熱定着装置
に限られず、その他、例えば、画像を担持した被記録材
を加熱して表面性（つや等）を改質する装置、仮定着処
理する装置、シート状物を給送して乾燥処理・ラミネー
ト処理する等の加熱装置として広く使用することができ
ることは勿論である。

【０１１４】ｂ）フィルムは張設部材間にテンションを
与えて懸回張設させてもよい。

【０１１５】ｃ）加熱体はセラミックヒータに限られ
ず、その他、例えば電磁誘導発熱性部材とすることもで
きる。フィルム自体を電磁誘導発熱性部材あるいは電磁
誘導発熱性層を含むものにすることもできる。

【０１１６】ｄ）加圧部材はローラ体に限られず、回動
ベルトなど他の回転体であってもよい。

【０１１７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、加
圧部材駆動方式・フィルム加熱方式の定着装置につい
て、記録材挟持搬送速度の変動による弊害を、該定着装
置よりも上流側の処理部との記録材搬送距離を長くする
ことなしに、従って装置本体を大型化させることなしに
解消することができる。

【０１１８】また、該定着装置を具備する画像形成装置
にあっては加圧部材の熱膨張による被記録材搬送速度の
変化に起因する画像の乱れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 画像形成装置例の概略構成図

【図２】 定着装置及びその周辺部の構成模型図、並び
に制御系のブロック図

【図３】 定着装置の加圧ローラ及び定着フィルムの一
端部側をシート搬送方向上流側から見た斜視図

【図４】 用紙搬送スピードと定着定着フィルムスピー
ドの相関図

【図５】 マーキング部と検知センサーの基本構成図
（その１）

【図６】 マーキング部と検知センサーの基本構成図
（その２）

【図７】 （ａ）〜（ｂ）は反射タイプのマーキング部
の各種構成形態例（その１）

【図８】 反射タイプのマーキング部の構成形態例（そ
の２）

【図９】 反射タイプのマーキング部の構成形態例（そ
の３）

【図１０】 反射タイプのマーキング部の構成形態例
（その４）

【図１１】 具体的な制御を表したフローチャート

【図１２】 速度制御しない場合、１枚のシートが画像
形成装置を通過する間の定着フィルム周期の変化を表し
た図

【符号の説明】

Ａ・・画像形成装置本体、Ｂ・・画像読み取りスキャナ
部、Ｃ・・画像形成部、Ｄ・・シートデッキ、１１２・
・感光体ドラム、１１５・・転写ローラ、Ｒ・・画像転
写部、１１８・・定着装置、１１・・ステイ、１２・・
定着フィルム、１３・・ヒータ（加熱体）、１８・・加
圧ローラ、Ｍ２・・加圧ローラ駆動モータ、２０・・光
反射材、２１・・反射型センサー、２２，２３・・フォ
トインタラプタ、２４，２５・・紙検知センサー、１０
０・・ＣＰＵ、１０１・・モータドライバ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−190298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−1702（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−160208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−5504（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−305176（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−16009（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−290844（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−19653（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定支持された加熱体と、フィルムと、フ
   ィルムを介して加熱体を圧接し、記録材を挟持搬送する
   ニップ部を形成する加圧部材と、フィルム面上にあるマ
   ーキング部と、マーキング部を検知する検知手段と、検
   知手段により検知されたマーキング部検知時間間隔から
   フィルムの回転速度を演算するフィル速度検知手段と、
   加圧部材の駆動速度を変更する駆動制御手段と、記録材
   がニップ部を通過するときのフィルムの速度により次の
   記録材の通過する際の駆動速度を決定する速度制御手段
   と、を有し、フィルムを介して加熱体の熱により記録材
   上の未定着像を記録材に定着する定着装置において、 マ ーキング部はフィルムの面に穴を設け、その穴にマー
   キング部材を通してマーキング部材間を接着または融着
   したものであることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 固定支持された加熱体と、フィルムと、フ
   ィルムを介して加熱体を圧接し、記録材を挟持搬送する
   ニップ部を形成する加圧部材と、フィルム面上のマーキ
   ング部と、マーキング部を検知する検知手段と、検知手
   段により検知されたマーキング部検知時間間隔からフィ
   ルムの回転速度を演算し、フィルムの回転速度を所定の
   レンジ内にするために加圧部材の駆動速度を制御する駆
   動制御手段と、を有し、加圧部材の駆動回転でフィルム
   を加熱体に摺動移動させつつ、未定着画像を担持する記
   録材をニップ部に挟持搬送することで加熱体の熱により
   未定着画像を記録材に定着する定着装置において、 フィルムは絶縁層と、その絶縁層の外周に設けられ、絶
   縁層よりも表面抵抗値または反射率が低いコーティング
   層と、を有し、マーキング部はコーティング層が形成さ
   れていない絶縁層の一部であることを特徴とする定着装
   置。
3. 【請求項３】 固定支持された加熱体と、フィルムと、フ
   ィルムを介して加熱体を圧接し、記録材を挟持搬送する
   ニップ部を形成する加圧部材と、フィルムの一部に形成
   された穴部と、穴部を検知する検知手段と、検知手段に
   より検知された穴部の検知時間間隔からフィルムの回転
   速度を演算するフィル速度検知手段と、加圧部材の駆 動
   速度を変更する駆動制御手段と、記録材がニップ部を通
   過するときのフィルムの速度により次の記録材の通過す
   る際の駆動速度を決定する速度制御手段と、を有し、フ
   ィルムを介して加熱体の熱により記録材上の未定着像を
   記録材に定着する定着装置において、穴部を検知す る光反射式検知手段を有し、フィルムを介
   してこの光反射式検知手段に対向する位置に反射部材を
   設けたことを特徴とする定着装置。
4. 【請求項４】ニ ップよりも記録材の搬送方向の上流側に
   設けられた記録材検知手段を有し、記録材を検知した直
   前のフィルムの速度に基づいて、加圧部材の駆動速度を
   決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいず
   れかに記載の定着装置。