JP5299848B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着部材と加圧部材間のニップ部において未定着トナー像を担持した記録材を加熱加圧することによってトナー像の定着を行う定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置に関するものである。

従来の定着装置は、定着部材である中空の定着ローラと、定着ローラに付勢部材によって押圧される加圧ローラと、加熱部材であるハロゲンヒータ（定着ヒータ）とを備え、電源からの電力がハロゲンヒータに供給されることによって定着ローラが加熱される構成になっている。

また、定着ローラの表面温度を検知する温度センサの出力が温度コントローラに入力され、該出力に基づき温度コントローラによってハロゲンヒータがＯＮ／ＯＦＦされ、定着ローラは所定の表面温度に維持されるようになっている。

そして、定着装置において、記録媒体に載った状態の未定着トナーは、定着ローラと加圧ローラとで形成されるニップ部において、記録媒体と共に加熱および加圧されることにより定着処理される。

また、複写機，プリンタなどの画像形成装置における定着装置として、立ち上がり時間が短いオンデマンド方式の定着装置が広く知られている。

オンデマンド方式の定着装置は、例えば特許文献１に記載されているように、定着部材としての筒状の定着フィルム（エンドレスフィルム）と、加圧ローラ（加圧部材）と、セラミックヒータなどのヒータ（加熱部材）により構成されている。ヒータは、定着フィルムの内部に設置され、定着フィルムに圧接して加熱する。定着フィルムは加圧ローラに当接してニップ部を形成する。そして、ニップ部に向けて搬送される記録媒体上のトナー像がニップ部にて加熱・加圧を受けるようにして、記録媒体上にトナー像の定着が行われる。

前記のような定着装置において、定着部材における加熱状態を均一かつ安定化させることが、定着ムラやジャムの発生などの不具合を防止し、定着部材を長寿命化するための一つの技術課題である。

この種の定着制御に係る技術としては多くの出願がなされており、例えば、特許文献２には、ホットオフセット対策として、低速時に印刷枚数に従って定着温度を降下させ、高速時に加圧ローラ表面温度を予測する手段を設け、その結果と印刷枚数に従って定着温度を決定する技術が開示されている。

特許文献３には、第１の加熱手段と第２の加熱手段を設けて、第１の加熱手段は小サイズ用紙に略対応する第１の配光（加熱）分布を有し、第２の加熱手段は第１の加熱手段の配光以外の両端部に略対応する第２の配光分布を有するものとし、定着ベルトに第１，第２の温度検知手段を設けて、これら第１，第２の温度検知手段による温度検知に基づいて、定着部材である定着ベルトの温度を制御する技術が開示されている。

特許文献４には、加熱される発熱ベルトの回転走行をサーモパイルで検出するようにし、サーモパイルの温度検出対象として、発熱ベルトの端縁近傍に金属発熱層を設けない被検知部位をベルト周方向に適宜間隔をおいて設け、このようにすることで被検知部位が他の部位と温度が異なるようにし、これをサーモパイルで検出することによって定着部材である発熱ベルトの回転／非回転を検出する技術が開示されている。

従来一般的な定着装置において、中空の円筒形状をした定着ローラでは、ニップ部の形状を自由な形状に加工することは難しいため、記録媒体のしわ、カールや定着性などを向上するための制約が発生し、多種類の記録媒体の全てに対してこれらを満足させることが困難であった。

また、オンデマンド方式の定着装置においては、定着部材がフィルム状のものであるため、特に加熱状態を均一かつ安定化させることが重要な課題である。

前記各特許文献に開示された定着制御に係る技術によれば、定着部材の加熱状態の検出、および定着温度の制御において一応の効果が認められる。

ところで、定着部材は、一般的に加熱部材により局部的に加熱されるような構成になっており、このため、定着部材が回転／移動していない状態で、定着部材に対して加熱が続けられ、その加熱部位の温度が異常に上昇すると、定着部材に変形や破損を生じさせてしまうことがある。

そのため、定着部材の回転／移動などの走行状態を検知する手段が必要になる。従来では定着部材の駆動源，駆動力伝達系の一部の動作状態を検知し、定着部材の走行を検知するようにしていた。ところがこのような検知方式では、定着部材が走行中に駆動力伝達系に対してスリップ状態にあって停止している場合でも、定着部材が走行していると誤検知してしまうことになる。

そこで特許文献４には、定着部材である発熱ベルトの回転／非回転を検出する技術が開示されているが、特許文献４に記載の技術では、検出動作中は加熱手段が常に全点灯されているため、定着部材であるフィルム材からなる発熱ベルトが移動していないときにも、加熱は続けて行われ、発熱ベルトへの加熱、特に局所的に加熱が過剰になってしまうため、フィルム材の破損の惧れがある。

本発明は、従来におけるオンデマンド，小型化，低コストの性能は維持しつつ、定着温度を適正にして、定着部材の破損を防止し、良好な定着処理を行うことができるようにした定着装置、およびこの定着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。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、加熱部材により局部的に加熱された定着部材を加圧部材に圧接させた状態で回転駆動させ、前記定着部材と前記加圧部材間のニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を導入し、該記録媒体を前記定着部材と共に前記ニップ部を搬送通過させながら加熱加圧することによりトナー像の定着を行う定着装置において、定着始動時には前記加熱部材を断続的に点灯させ、前記定着部材の温度変化を温度検知部材により検知して、該温度検知部材にて前記定着部材における温度変化が検出されたときに、前記加熱部材を全点灯させることを特徴とし、この構成によって、始動時に加熱部材の断続的な点灯により定着部材に温度変化が生じるようにし、この温度変化を温度検知部材により監視することにより、定着部材が回転／移動しているか否かを判断することができ、回転／移動しているときに加熱部材を全点灯させるようにして通常の加熱状態とする。これにより、定着部材が回転／移動していないときの定着部材への集中加熱を回避することができる。また、この検知動作において、加熱部材を断続的に点灯するのみであるので集中加熱が生ぜず、定着部材に対する熱的不具合を発生させない。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、温度検知部材による温度変化を検知した後、加熱部材の全領域を温度分布が均一になるように加熱部材の断続的点灯にて加熱した後、前記全点灯を開始させることを特徴とし、この構成によって、加熱部材の断続的点灯にて加熱されなかった部位を加熱した後、全点灯を開始することにより、温度分布のムラをなくすことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の定着装置において、温度検知部材と加熱部材との間に断熱材を配設したことを特徴とし、この構成によって、定着部材が回転／移動していないときでも、加熱部材と定着部材との放熱温度を温度検知部材が検知してしまうことがあり、これを防ぐため断熱材を介在することにより、検知精度を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、定着部材が筒状の定着フィルム部材からなることを特徴とし、この構成によって、いわゆるオンデマンド方式の定着装置として実施される。

請求項５に記載の発明は、請求項１または３記載の定着装置において、定着部材の内部に、該定着部材を加圧部材に圧接させる押圧部材を備えたことを特徴とし、この構成によって、定着部材と加圧部材とが密着し、両部材間の定着ニップを確実かつ安定に形成することができる。

請求項６に記載の発明は、記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を担持した前記記録媒体を受けて加熱加圧することによりトナー像の定着を行う定着部を備えた画像形成装置において、前記定着部として請求項１〜５いずれか１項記載の定着装置を設置したことを特徴とし、この構成によって、良好な定着処理による高品位な画像形成が可能になる。

本発明の定着装置によれば、始動時に加熱部材の断続的な点灯により定着部材に温度変化が生じるようにし、この温度変化を温度検知部材により監視することにより、定着部材が回転／移動しているか否かを判断することができ、回転／移動しているときに加熱部材を全点灯させるようにして通常の加熱状態とする。これにより、定着部材が回転／移動していないときの定着部材への集中加熱を回避することができる。また、この検知動作において、加熱部材を断続的に点灯するのみであるので集中加熱が生ぜず、定着部材に対する熱的不具合を発生させない。

したがって、従来の定着装置におけるオンデマンド，小型化，低コストの性能は維持しつつ、定着温度を適正にして、定着部材の破損を防止し、良好な定着処理を行うことが可能になる。

また、本発明に係る定着装置を設置した画像形成装置によれば、良好な定着処理による高品位な画像形成が実現する。

本発明の実施形態を説明するための画像形成装置の概略構成図 本発明の定着装置の実施形態を示す断面図 本実施形態における定着フィルムの側面図 本実施形態における赤外線ヒータの取り外しについての説明図 本実施形態における定着フィルムの温度検知および温度制御に係るフローチャート 本実施形態における定着始動時の定着ＤＵＴＹと定着フィルム温度の関係を示す図 本実施形態において定着始動時の検知後にならし制御を入れた場合の定着ＤＵＴＹと定着フィルム温度の関係を示す図 本実施形態の定着装置における変形例の断面図 本実施形態の定着装置における他の変形例を示す断面図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を説明するための画像形成装置の概略構成図である。

図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２，１３，１４は転写紙などの記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着トナー像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着部材としての筒状の定着フィルム、３１は定着装置２０に設置された加圧部材としての加圧ローラを示している。

図１を参照して、本画像形成装置における通常の画像形成時の動作について説明する。

原稿台に載置された原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気的信号に変換された後に、露光部３（光学的書込制御部）に送信される。露光部３からは電気的信号の画像情報に基づいた露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて出射され、感光体ドラム５に潜像が形成される。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程，露光工程，現像工程）を経て、感光体ドラム５上の潜像が現像され、感光体ドラム５上に画像情報に対応したトナー像が形成される。その後、感光体ドラム５上に形成されたトナー像は、転写部７において搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

記録媒体Ｐは、装置内を次のように搬送される。

画像形成装置の装置本体１の複数の給紙部１２〜１４のうち、１つの給紙部が自動または手動で選択される。ここで、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。

給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上位の１枚が搬送経路Ｋに向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過して、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて転写部７に搬送される。そして、記録媒体Ｐは搬送されながら、感光体ドラム５上のトナー像が転写される。

転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７を通過した後に定着装置２０に搬送される。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着フィルム２１と加圧ローラ３１間のニップ部Ｎに送られ、定着フィルム２１からの加熱と、定着フィルム２１と加圧ローラ３１との加圧とによってトナー像の定着がなされる。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着フィルム２１と加圧ローラ３１間のニップ部Ｎから送出された後に、装置本体１外へ排出される。

こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、画像形成装置本体に設置される実施形態１の定着装置の構成および動作について詳述する。

図２は本発明の定着装置の実施形態１の構成を示す断面図、図３は実施形態１の定着装置における定着部材の側面図である。

図２に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着フィルム２１と、押圧部材としての加圧板２２と、反射部材としての反射板２３と、定着フィルム２１を保持する耐熱性樹脂材料からなる保持部材２４と、加熱部材としての赤外線ヒータ２５と、加圧部材としての加圧ローラ３１と、用紙などの記録媒体Ｐの搬送ガイドを行うガイド板３５，３７と、温度検知部材としての温度センサ４０などにより構成されている。

保持部材２４は、定着フィルム２１をガイドするように形成されている。すなわち、保持部材２４は、可撓性を有する定着フィルム２１の円形姿勢をある程度維持できるように、断面形状が略円形状に形成されている。これにより、定着フィルム２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。

加圧ローラ３１は、定着装置２０の図示しない側板（固定位置）に軸受を介して回転自在に設置され、駆動モータ（図示せず）によって回転駆動（図２の矢印方向：反時計方向）される。加圧ローラ３１の回転力を受けて定着フィルム２１は、加圧ローラ３１との摩擦力によって連れ回りして、図２において矢印方向（時計方向）に回転駆動されることになる。

また、加圧ローラ３１は、芯金３２の外周上に弾性層３３が設けられたものであって、加圧ローラ３１の弾性層３３は、フッ素ゴム，シリコンゴム，発泡性シリコーンゴムなどの材料で形成される。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ樹脂などからなる薄肉の離型層（チューブ）を設けることもできる。

このように、定着フィルム２１の内部（内周面側）には、赤外線ヒータ２５と、加圧板２２，反射板２３，保持部材２４などが設けられ、定着フィルム２１は、内周側から加圧板２２に押圧されて、加圧ローラ３１との間にニップ部Ｎを形成する。

定着フィルム２１と加圧ローラ３１とのニップ部Ｎの入口側には、ニップ部Ｎに向けて搬送される記録媒体Ｐを案内するガイド板３５（入口ガイド板）が配設され、また、ニップ部Ｎの出口側には、ニップ部Ｎから送出される記録媒体Ｐを案内するガイド板３７（出口ガイド板）が配設されている。両ガイド板３５、３７は、いずれも、定着装置２０の装置本体の図示しないフレーム（筐体）に固定されている。

また、赤外線ヒータ２５は、保持部材２４の通孔２６内に配されている。通孔２６の内周部には反射板２３が固定されている。

図３において、２７は、定着装置２０の装置本体に設けられて、保持部材２４の両端部を保持するホルダ、２８は保持部材２４を介して定着フィルム２１を加圧ローラ３１に圧接付勢する圧縮スプリングなどの付勢部材である。

また、赤外線ヒータ２５の端部は、ホルダ２７に形成されている保持孔（図示せず）に着脱可能に嵌着されている。

定着フィルム２１は、薄肉で可撓性を有する筒状のエンドレスフィルムであって、図２の矢印方向に回転駆動される。定着フィルム２１の材料としては、ポリイミド樹脂，ポリアミド樹脂，フッ素樹脂，金属薄板などを用いることができる。なお、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）を担保するために、定着フィルム２１の表層に、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂），ポリイミド樹脂，ポリエーテルイミド樹脂，ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）などからなる離型層を形成することもできる。定着部材として熱容量の低い定着フィルム２１を用いることで、立ち上がり時間が極めて短いオンデマンド方式の定着装置を構成することができる。

また、加圧板２２は、板厚が０．１ｍｍ程度の金属薄板（またはセラミックやポリイミド樹脂からなる薄板材でもよい）であって、定着フィルム２１を介して加圧ローラ３１に当接することにより所定のニップ部Ｎを形成する。

さらに、加圧板２２は対向面（加圧ローラ３１に対向する面）が平面形状になるように形成されている。これにより、ニップ部Ｎの形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着フィルム２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。しかも、ニップ部Ｎを通過する記録媒体Ｐにカールやシワが発生する不具合も低減する。さらに、ニップ部Ｎの出口側における定着フィルム２１の曲率が大きくなるために、ニップ部Ｎから送出された記録媒体Ｐを定着フィルム２１から容易に分離することができる。

また、本実施形態における加圧板２２における定着フィルム２１と摺接する面にはＤＬＣ（diamond-like carbon）コーティングされている。これにより、定着装置２０に固定支持された加圧板２２に摺接する定着フィルム２１の内周面の磨耗を軽減することができる。

なお、ＤＬＣコーティングの代わりに、ＰＦＡシート（ＰＦＡ繊維でネット状に編み込まれたシート）を定着フィルム２１と加圧板２２の間に介在させるようにしてもよい。

赤外線ヒータ２５は、カーボンヒータやハロゲンヒータからなるものであって、その両端部が保持部材２４を介して定着装置２０の装置本体側板に固定されている。そして、画像形成装置の電源部により出力制御される赤外線ヒータ２５によって加圧板２２が加熱され、さらに加圧板２２によって定着フィルム２１が加熱されて、定着フィルム２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。

なお、赤外線ヒータ２５の出力制御は、定着フィルム２１の表面に対向し、記録媒体通過領域内に設置された温度センサ４０による定着フィルム２１の表面温度の検知結果に基いて行われる。このような赤外線ヒータ２５の出力制御によって、定着フィルム２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定し、コントロールすることができる。このコントロールは画像形成装置あるいは定着装置のＣＰＵ（演算処理ユニット）における制御機能部分によって実行される。

本実施形態では、図４に示すように、加圧板２２が定着フィルム２１を介して加圧ローラ３１に当接した状態で、第１赤外線ヒータ２５を定着装置２０に対して容易に挿脱できるように構成されている。

図４において、赤外線ヒータ２５のメンテナンスを行うために、定着装置２０から赤外線ヒータ２５を取り出する場合には、まず、図示しないネジ締結を解除して、一方のホルダ２７を保持部材２４から取り出する（図４に示す矢印Ａ方向の移動）。その後、ホルダ２７を取り出した側から、赤外線ヒータ２５を保持部材２４の通孔２６から引き出す（図４に示す矢印Ｂ方向の移動）。新品の赤外線ヒータ２５（または修理後の赤外線ヒータ２５）を定着装置２０に装着する場合には、上述した取出動作とは逆の取付動作を行う。

このように、本実施形態における定着装置２０は、立ち上がりが優れた構成であって、しかも、加圧板２２や定着フィルム２１と加圧ローラ３１との圧力を解除する機構を設けることなく、簡易な構成で、交換頻度が比較的高い赤外線ヒータ２５の交換性・メンテナンス性を向上させることができる。

また、図２に示すように、赤外線ヒータ２５は、定着フィルム２１および反射板２３に対して離間して通孔２６内に設置されている。すなわち、赤外線ヒータ２５が、定着フィルム２１と反射板２３からある程度ギャップをあけて設置されている。

これにより、加圧板２２が定着フィルム２１を介して加圧ローラ３１に圧接した状態で定着装置２０が輸送された場合などであっても、赤外線ヒータ２５が定着フィルム２１と反射板２３などから直接的に受ける振動を軽減することができるために、赤外線ヒータ２５の破損を抑止することができる。

さらに、加圧板２２が定着フィルム２１を介して加圧ローラ３１に圧接した状態で、定着装置２０の位置でジャムした記録媒体Ｐの取り出し処理中であっても、ジャム処理動作によって赤外線ヒータ２５が定着フィルム２１および反射板２３から直接的に受ける衝撃を軽減することができるため、赤外線ヒータ２５の破損を抑止することができる。

なお、赤外線ヒータ２５として、カーボンヒータを用いた場合には、ハロゲンヒータを用いたときと比較して、オンオフ制御の自由度が高まる。具体的に、赤外線ヒータ２５のデューティが１００％に達する前に、通電をオフする制御を繰り返しても断線することなく、経時における出力低下も軽減される。

また、カーボンヒータを用いる場合には、その形状を最適化して、定着フィルム２１に対向する方向に発せられる輻射熱の熱量が、その方向に直交する方向に発せられる輻射熱の熱量よりも大きくなるように形成することが好ましい。これにより、赤外線ヒータ２５から発せられる熱を定着フィルム２１に集中的に向けることができるため、定着フィルム２１の加熱効率が高められる。

反射部材としての反射板２３は、定着フィルム２１の被加熱部と対向する位置に開口が位置するように配置されている。定着フィルム２１の被加熱部の位置は、定着フィルム２１が受けた熱ができるだけ空気中へ発散する前にニップ部Ｎへ伝わるようにするために、定着フィルム２１の回転方向に対してニップＮ直前であることが望ましい。

反射板２３の構成としては、本例では基材にガラスを用い、反射面の内側に金メッキやアルミニウム蒸着を施したものを用いている。

前記構成の本実施形態における定着フィルムの温度検知および温度制御について、図５のフローチャートを参照して説明する。

画像形成装置の制御部である中央演算処理部（図示せず）が印字開始信号を受信すると、先ず、加圧ローラ３１の駆動モータ（図示せず）にＯＮ信号を送る（Ｓ１）。定着フィルム２１は加圧ローラ３１との摩擦力によって従動回転する。

次に、赤外線ヒータ２５を一定周期で点滅させ（Ｓ２）、温度センサ４０による定着フィルム温度の検出結果に基づいて定着フィルム２１が回転／移動しているか否かを後述のようにして確認し（Ｓ３）、定着フィルム２１の回転／移動状態を確認できたとき（Ｓ３のＹＥＳ）、赤外線ヒータ２５を全点灯させる（Ｓ４）。

また、定着フィルム２１の回転／移動状態を確認できなかったとき（Ｓ３のＮＯ）、エラーとして検出し、印字動作をＯＦＦする（Ｓ１１）。このとき、赤外線ヒータ２５は点滅による断続的加熱を行っていたため、エラー判定までの間に停止していた定着フィルム２１に局所的に熱が集中して、破損したり永久変形してしまうことを防止することができる。

ステップＳ４において加熱を開始したならば、温度センサ４０により検出した定着フィルム２３の温度が印字開始温度に到達したかを判断し（Ｓ５）、到達していれば（Ｓ５のＹＥＳ）、定着フィルム２１を所定の温度になるように制御して印字を開始する（Ｓ６）。

また、予め定めた時間内に印字開始温度に到達しなかった場合（Ｓ５のＮＯ）、エラーとして検出し、エラー表示して（Ｓ１２）、印字動作をＯＦＦする。

このエラー検出により温度センサ４０の異常、あるいは加熱手段２５の異常の可能性があると判断される。

なお、温度センサ４０による定着フィルム２１の検知態様によって定着フィルム２３のスリップを検出することもできる。スリップ検知には種々公知の方法を用いればよい。

印字が終了したならば（Ｓ７）、赤外線ヒータ２５への通電をＯＦＦにし（Ｓ８）、定着フィルム２１の温度を温度センサ４０により検出し、その検出温度が予め定めた駆動停止温度に到達したか否かを判断する（Ｓ９）。

検出温度が駆動停止温度に到達したならば（Ｓ９のＹＥＳ）、加圧ローラ３１の駆動モータにモータＯＦＦの信号を送り（Ｓ１０）、印字（定着）動作を終了する。

また、予め定めた時間内に駆動停止温度に到達しなかった場合（Ｓ９のＮＯ）、赤外線ヒータ２５への通電がＯＦＦとなっていない可能性があるため、エラーとして検出し、エラー表示して（Ｓ１３）、前記ステップＳ８に戻り、それ以降のステップを繰り返す。

すなわち、定着フィルム２１の回転状態を確認できなかったとき、あるいは回転状態の異常を検出した際はエラーとして検出することで、赤外線ヒータ２５により定着フィルム２１を加熱し続け、定着フィルム２１の温度を異常に上昇させてしまうという事態を回避することができる。

なお、本発明は、加熱ローラや定着フィルムをそれらの外部から加熱する構成のものに適用され、本実施形態の構成に限定されない。例えば、定着フィルムを一対のローラを用いて掛け回す構成のものにも適用可能であり、これらの種類の定着装置に対して本発明を適用することにより、過昇温を防止することができる。

また、本実施形態は、カーボンヒータを用いて非常に急速加熱を行う構成の定着装置に特に有効である。

前記ステップＳ３におけるフィルム温度によるフィルム駆動判定方法の一例について説明する。

図６は本実施形態における定着始動時の定着ＤＵＴＹと定着フィルム温度の関係を示す図である。

定着始動時、まず、赤外線ヒータ２５への電気的入力を周期Ｔで断続的に行い、赤外線ヒータ２５を点滅させる。図２に示すように、赤外線ヒータ２５は局所的に定着フィルム２１を加熱するので、定着フィルム２１の表面温度も周期的な変化（温度分布）が生じる。この変化を、温度センサ４０により温度変化のピークｔｏピークの周期として複数回（温度周期ｔ１，ｔ２，ｔ３）検知して、該周期が赤外線ヒータ２５の周期Ｔと同一であることを確認したら、赤外線ヒータ２５の全点灯を開始して定着準備を行う。

この方法であれば、全点灯開始する前は点滅のみを行っているため、万一、定着フィルム２１が回転／移動していなかったとしても、温度センサ４０によって非回転検知が行われるまでに、定着フィルム２１が過熱状態になることはないため、機器が破損することはない。

図７は本実施形態において検知後にならし制御を行う場合の定着ＤＵＴＹと定着フィルム温度の関係を示す図である。

図７に示すように、図６に示す回転検知と同様の回転検知を行った後、始動時の点滅制御で非加熱だった定着フィルム２１の部分を加熱するために、赤外線ヒータ２５の補完点滅（図７に示す範囲ｃ）を行う。これにより、定着フィルム２１の表面温度はより均一な状態となり、この後に赤外線ヒータ２５の全点灯により、所定の定着温度になるように加熱を行うことによって、加熱後の定着フィルム２１の表面温度が均一になり、さらに定着ムラが起こらなくなる。

また、定着フィルム２１における表面の温度変化を精密に検知する必要があるため、図８に示すように、温度センサ４０を断熱材５０で覆うことも有効である。

また、前記構成の実施形態では、温度センサ４０を、ニップ部Ｎに対して定着フィルム２１の回転方向下流側に配置しているが、温度センサの位置は他の場所でもよく、例えば、図９に示すように、定着フィルム２１の定着温度検知用の温度センサ４０とは別に、回転検知用の温度センサ６０を設けるようにしてもよい。

この場合、回転検知用の温度センサ６０はニップ部Ｎと赤外線ヒータ２５との間の位置に配置すると、検知時間を短縮することができ、かつ定着フィルム２１の温度変化も顕著であるため望ましい。

また、回転検知用の温度センサ６０と赤外線ヒータ２５との間に断熱材７０を配設するようにしてもよい。すなわち、加熱ＯＮ状態にある赤外線ヒータ２５と、加熱された定着フィルム２１から放熱の影響を受け、定着フィルム２１が回転／移動していないときでも、その放熱温度を回転検知用の温度センサ６０が検知してしまうことがある。このため、回転検知用の温度センサ６０が放熱温度を検知しないように断熱材７０を介在することにより、検知精度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、加圧部材として加圧ローラを用いた定着装置の構成について説明したが、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いた定着装置に対しても前記実施形態の構成を適用することができる。そして、その場合にも、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施形態の中で示唆した以外にも、前記各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数，位置，形状などは前記各実施形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数，位置，形状などにすることができる。

本発明は、トナー像の定着を行う定着装置、および該定着装置を備える複写機，プリンタ，ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置における定着部に適用可能である。

２０ 定着装置
２１ 定着フィルム
２２ 加圧板
２３ 反射板
２４ 保持部材
２５ 赤外線ヒータ
２６ 通孔
３１ 加圧ローラ
４０，６０ 温度センサ
５０，７０ 断熱材

特開２００２−６６５６号公報 特開２００２−３１１７４９号公報 特開２００１−２０１９７８号公報 特開２００５−７７６０９号公報

Claims (6)

1. 加熱部材により局部的に加熱された定着部材を加圧部材に圧接させた状態で回転駆動させ、前記定着部材と前記加圧部材間のニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を導入し、該記録媒体を前記定着部材と共に前記ニップ部を搬送通過させながら加熱加圧することによりトナー像の定着を行う定着装置において、
   定着始動時には前記加熱部材を断続的に点灯させ、前記定着部材の温度変化を温度検知部材により検知して、該温度検知部材にて前記定着部材における温度変化が検出されたときに、前記加熱部材を全点灯させることを特徴とする定着装置。
2. 前記温度検知部材による前記温度変化を検知した後、加熱部材の全領域を温度分布が均一になるように加熱部材の断続的点灯にて加熱した後、前記全点灯を開始させることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記温度検知部材と前記加熱部材との間に断熱材を配設したことを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
4. 前記定着部材が筒状の定着フィルム部材からなることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
5. 前記定着部材の内部に、該定着部材を前記加圧部材に圧接させる押圧部材を備えたことを特徴とする請求項１または３記載の定着装置。
6. 記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を担持した前記記録媒体を受けて加熱加圧することによりトナー像の定着を行う定着部を備えた画像形成装置において、
   前記定着部として請求項１〜５いずれか１項記載の定着装置を設置したことを特徴とする画像形成装置。

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