JPH0580665A

JPH0580665A - 像加熱装置

Info

Publication number: JPH0580665A
Application number: JP24330291A
Authority: JP
Inventors: Kensaku Kusaka; 健作草加
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1991-09-24
Publication date: 1993-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】連続的に像加熱動作を行なうと、記録材の通
紙域外に対応する部分が昇温し装置の損傷が生じる。特
に、移動フィルムを用いるとヒータ長手方向の温度差で
走行不良が生じる。このような問題を解決する。【構成】加熱体の長手方向に温調用の温度検知部材と
異なる位置に第２の温度検知部材を設け、この第２の温
度検知部材の検知出力に基づき像加熱処理速度を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録材上の画像を加熱す
る像加熱装置に関し、特に、記録材の未定着画像を加熱
定着する装置に好適な像加熱装置に関する。

【０００２】

【従来技術】未定着画像の加熱定着や画像の表面性の改
質を行なう像加熱装置としては、加熱ローラと加圧ロー
ラとで画像を支持した記録材を挟持搬送する熱ローラ方
式が普及している。

【０００３】このような熱ローラ方式では加熱ローラの
昇温速度を高くするために加熱ローラの芯金の厚みは薄
くなってきている。

【０００４】また、特開昭６３−３１３１８２号公報、
特開平２−１５７８７８号公報等では低熱容量のサーマ
ルヘッドとこのサーマルヘッドと摺動するフィルムを用
いた加熱定着装置が考えられている。

【０００５】この加熱定着装置は記録材の移動方向と直
交する方向に沿った通電発熱層を有し、記録材サイズに
かかわらず、通電発熱層全域に通電される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この芯金の非常に薄い
加熱ローラやサーマルヘッドを用いた像加熱装置では、
記録材巾の外側で非通紙部昇温が発生する。

【０００７】特に最大サイズより小さな巾の記録材を連
続して通紙した際には非通紙部昇温は大きい。

【０００８】この非通紙部昇温が大きくなると像加熱装
置の異常、劣化、ひどい時には損傷が生じる。

【０００９】また、前述したフィルムを用いる像加熱装
置では通紙部と非通紙部の大きな温度差によりフィルム
にしわや蛇行が発生してしまう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する本
発明は、移動する記録材上の画像を加熱するための記録
材の移動方向と交差する方向に設けられた加熱体と、こ
の加熱体の温度を検知する第１の温度検知部材と、この
第１の温度検知部材の検知温度が一定となるように加熱
体への通電を制御する通電制御手段と、を有する像加熱
装置において、加熱体の長手方向で第１の温度検知部材
とは異なる位置に設けられた第２の温度検知部材と、こ
の第２の温度検知部材の検知出力に基づき加熱処理時の
記録材の搬送速度を制御する搬送速度制御手段と、を有
することを特徴とするものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１２】図２は本発明の実施例の定着装置６０を用
いた画像形成装置の一例の概略構成を示している。

【００１３】本例の画像形成装置は原稿台固定−光学系
移動型、回転ドラム型、転写式の電子写真複写装置であ
る。

【００１４】固定の原稿台ガラス２０上に原稿１９を所
要に載置し、所要の複写条件を設定した後、コピースタ
ートキーを押すと、感光体ドラム３９か矢示の時計方向
に所定の周速度で回転駆動される。

【００１５】また光源２１（２２は反射笠）と第１ミラ
ー２３が原稿台ガラス２０の下面に沿ってガラス左辺側
のホームポジションからガラス右辺側へ所定の速度Ｖで
往動し、第２ミラー・第３ミラー２４・２５が同方向に
Ｖ／２の速度で往動することで原稿台ガラス２０上の載
置原稿１９の下向き画像面が左辺側から右辺側に照明走
査され、その照明走査光の原稿面反射光が結像レンズ２
９、固定第４〜６ミラー２６・２７・２８を介して回転
感光体ドラム３９面に結像露光（スリット露光）され
る。

【００１６】回転感光体ドラム３９の表面はこの露光前
に１次帯電器３０により正又は負の所定電位に一様に帯
電処理されており、この帯電面に対して上記の露光がな
されることで、ドラム３９面に原稿画像に対応したパタ
ーンの静電潜像が順次に形成されていく。感光ドラム３
９面の形成静電潜像は現像装置３１の現像ローラ３２で
トナー像として顕画される。

【００１７】一方、給紙ローラ６１により記録材として
の転写材シートＰが給送され、ガイド３３を通って所定
のタイミングでドラム３９と転写帯電器３４との間の転
写部へ導入されて転写コロナを受けることでドラム３９
に接しドラム３９面側のトナー顕画像がシートＰ面に順
次転写されていく。

【００１８】像転写部を通過したシートＰは除電針３５
によって背面電荷の除電を受けつつ、ドラム３９面から
順次に分離され、搬送部３８・入口ガイド１０で定着装
置６０へ導入され、後述するようにトナー画像定着を受
け、画像形成物として排紙ガイド１２、排紙ローラ対４
０により機外へ排出される。

【００１９】転写後のドラム３９面はクリーニング器３
６のクリーニングブレード３７で残トナー等の汚れが除
去されて清浄面化され、繰り返して像形成に供される。

【００２０】往動移動した移動光学部材２１〜２５は所
定の往動終点に到達すると復動移動に転じられて、はじ
めのホームポジションへ戻り、次のコピーサイクルの開
始まで待機する（光学系のバック行程）。

【００２１】コピースタートキーが押される前に複数枚
（たとえば１００枚）のコピー枚数が指定された場合、
光学系のバック行程が終了した後に、図３に示すマイク
ロコンピュータＭＰＵにより、所定のインターバルをも
って前記の行程を繰り返し、連続的に画像形成が行なわ
れる。

【００２２】次に本発明の実施例の像加熱装置である定
着装置６０について説明する。

【００２３】図１は定着装置６０の側断面図である。

【００２４】６はエンドレスベルト状の定着フィルムで
あり、図中左側の定着フィルムを回転駆動する駆動ロー
ラ７と、右側の定着フィルムに従動回転する従動ローラ
８と、この両ローラ７，８間の下方に固定配設した、低
熱容量線状ヒータ１の、３部材７，８，１間に懸回張設
してある。

【００２５】従動ローラ８は定着フィルム６を外側に張
る方向にテンションを印加するテンションローラを兼ね
ている。

【００２６】定着フィルム６は、表面にシリコンゴム等
のゴム層を被覆して摩擦係数を高めた駆動ローラ７の時
計方向の回転駆動に伴ない、時計方向に所定の周速度を
もってシワや蛇行、速度遅れなく回転駆動される。

【００２７】９はヒータ、定着フィルム、記録材間に圧
力を加えるための加圧手段としての、シリコンゴム等の
離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、前
記のエンドレスベルト状定着フィルム６をヒータ１との
間に挟ませて、ヒータ１の下面に対してバネ等の付勢手
段により、例えば総圧５〜１０ｋｇの当接圧をもって対
向圧接させてあり、シートＰの搬送方向に順方向であ
る。図中、反時計方向に回転する。

【００２８】回転駆動されるエンドレス状の定着フィル
ム６は、繰り返してトナー画像の加熱定着と供されるの
で、耐熱性・離型性・耐久性に優れ、一般的には１００
μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のものを使用
する。一例としては、厚さ２０μｍのポリイミド、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテル
エーテルケトン等の高耐熱樹脂か、ニッケル、ＳＵＳ等
の金属性の薄肉エンドレスベルトの外周面に、ＰＴＦＥ
（四フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ（４フッ化エチレン
・パーフルオロアルオルビニルエーテル共重合体樹脂）
等の低表面エネルギーの樹脂又は、これらの樹脂にカー
ボンブラック等の導電材を添加した、離型性コート層を
１０μｍ厚に施した、総厚３０μｍのエンドレスベルト
である。

【００２９】低熱容量のヒータ１は、たとえば厚さ１．
０ｍｍ、巾１０ｍｍ、長手長３４０ｍｍの良熱伝導性の
アルミナ基板２に、銀パラジウムや酸化ルテニウム等の
抵抗材料を厚さ１０μｍ、巾１．０ｍｍに塗工して発熱
層３を形成し、さらにその上に厚さ１０μｍのフィルム
６との摺動を考慮したガラス等の保護層４を形成したも
のであり、ヒータ支持体１１に取り付け保持させて固定
支持させてある。

【００３０】ヒータ支持体１１は、ヒータ１を定着装置
６０及び画像形成装置に対し断熱支持する、断熱性、高
耐熱性、剛性を有するもので、例えばＰＰＳ（ポリフェ
ニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテ
ルケトン）、液晶ポリマ等の高耐熱性樹脂や、これらの
樹脂とセラミックス、金属等との複合材料なしで構成さ
れる。

【００３１】ヒータの発熱層３１には長手方向両端から
通電される。

【００３２】通電は交流１００Ｖであり、基板２の裏面
に熱伝導性シリコン接着剤等で接着又は圧接、又は一体
的に形成されたＮＴＣサーミスタ等の温度検知素子５の
検知温度が所定の一定温度に保たれるようマイクロコン
ピュータＭＰＵ１３（図３）により通電制御される。

【００３３】図３はヒータ１を給紙側からみた側面図で
ある。通電により発熱する発熱層３は、基板２の下面の
略中央部に基板長手に沿って一直線状に形成してある。
３ａと３ｂはこの発熱層３の左端部と右端部に設けた銀
等の良導電材質通電用電極（入力端子）である。

【００３４】ｅはこの電極、３ａ，３ｄ間の発熱層３の
有効全長域であり、本例の場合は装置に供給して使用で
きる最大サイズ転写材シートをＡ３版（巾２９７ｍｍ）
に対応する長さ寸法に設定してある。

【００３５】また、図２に示した画像形成装置は発熱層
３の左端側の基線イを基準とする、いわゆる片側基準で
各種サイズの転写材シートが供給されるものである。

【００３６】Ａ６版（巾１０５ｍｍ）の通紙域Ｃは図２
に示した画像形成装置で使用可能な最小サイズの記録材
の通紙域である。

【００３７】５Ａは最小通紙域内に設けられた温度検知
素子であるサーミスタである。

【００３８】定着時ＭＰＵ１３はサーミスタ５Ａの検知
出力が所定の一定値となるようにヒータ駆動回路１４を
制御し発熱層３への通電を制御している。

【００３９】５Ｂは最小通紙域外に設けられた温度検知
素子であるサーミスタで、本実施例では最大通紙域ｅ内
に、更にはＢ４版（巾２５７ｍｍ）の通紙域ｄ外に配置
してある。

【００４０】次に原稿照明光源の移動速度及びシートＰ
の搬送速度について説明する。

【００４１】光源２１、反射笠２２、第１ミラー２３、
第２ミラー２４、第３ミラー２５を含む光学系は、不図
示の光学系モータにより駆動される。光学系モータは、
ＤＣモータであり、入力電圧のデューティー比を変化さ
せることにより、回転速度が可変である。

【００４２】光学系モータの回転ｏｎ／ｏｆｆ及び回転
速度は、ＭＰＵ１９からの信号に応じ、光学系モータ駆
動回路（図３）によって制御される。

【００４３】給紙ローラ６１、感光体ドラム３９、搬送
部３８、及び定着装置６０の駆動ローラ７は、不図示の
メインモータにより駆動される。メインモータをＤＣモ
ータであり、光学系モータと同様の方法で回転速度が可
変である。メインモータの回転ｏｎ／ｏｆｆ及び回転速
度は、ＭＰＵ１９からの信号に応じ、メインモータ駆動
回路（図３）によって制御される。

【００４４】等倍複写時、光源の移動速度は感光ドラム
の周速と同一であり、少なくとも感光ドラム上のトナー
像のシートへの転写中は給紙ローラ６１、感光体ドラム
３９、搬送部３８、駆動ローラ７の周速によって決定さ
れるシートＰの移動速度は光源の移動速度に等しい。

【００４５】また、一次帯電器３９、転写帯電器３４、
除電針３５、及び現像ローラ３２へは、所定のタイミン
グで所定の高電圧が印加される。印加タイミング及び電
圧条件は、光源移動速度Ｖに応じてＭＰＵ１９の信号に
より適正な値に制御される。

【００４６】次に１枚目の定着動作について説明する。

【００４７】画像形成スタート信号により画像形成装置
が像形成動作を開始した後に所定のタイミングで定着フ
ィルム６の回動及びヒータ１への通電が開始される。

【００４８】記録材である、未定着のトナー画像Ｔを上
面に担持した転写材シートＰは、転写部３４から定着装
置６０へ搬送される。シートＰは入口ガイド１０に案内
されて、急速に所定の定着温度まで昇温したヒータ１
と、加圧ローラ９との圧接部Ｎに未定着トナーをヒータ
側にして定着フィルム６と密着して進入する。

【００４９】シートＰは面ズレやしわ寄りを生じること
なく移動定着フィルム６と一緒の重なり状態でヒータ１
と加圧ローラ９との定着ニップ部Ｎを挟圧力を受けつつ
通過していく。

【００５０】シートＰのトナー画像担持面は定着フィル
ム面に押圧密着状態で定着ニップ部Ｎを通過していく過
程て発熱体３の熱を定着フィルム６を介して受け、トナ
ー画像が高温溶融してシート６面に軟化接着化Ｔａす
る。

【００５１】本例装置の場合は記録材たるシートＰと定
着フィルム６との分離はシートＰが定着ニップ部Ｎを通
過して出た時点で行なわせている。

【００５２】この分離点において溶融トナーＴａの温度
は未だトナーのガラス転移点より高温の状態にある。

【００５３】この分離点でガラス転移点より高温の状態
にあるトナーＴａは適度なゴム特性を有するので、分離
時のトナー画像面は定着フィルム表面にならうことなく
適度な凹凸表面性を有したものとなり、この表面性が保
たれて冷却固化するに至るので、定着済みのトナー画像
面には過度の画像光沢が発生せず高品位な画質となる。

【００５４】定着フィルム６と分離されたシートＰは排
紙ガイド１２で案内されて排紙ローラ対（４０）へ至る
間にガラス転移点より高温のトナーＴａの温度が自然降
温（自然冷却）してガラス転移点以下の温度になって固
化Ｔｂするに至り、画像定着済みのシートＰが出力され
る。

【００５５】次に連続画像形成時の動作シーケンスにつ
いて説明する。

【００５６】図４は、コピースタートキーが押される前
に、複数枚（例えば１００枚）の画像形成枚数が設定さ
れ、Ｂ４サイズ（巾２５７ｍｍ）で８０ｇ／ｍ³の重量
のシートを用いて連続定着した場合の、（１）第１サー
ミスタ検知温度Ｔ₁と第２サーミスタ検知温度Ｔ₂の時間
変化グラフ、（２）駆動ローラ７の周速の時間変化、
（３）マイクロコンピュータＭＰＵ１９からの画像形成
開始信号のｏｎのタイミング、（４）定着ニップ部Ｎを
シートＰが通過しているタイミング（「有」が通過して
いる時、「無」が通過していない時）の４つのチャート
を示す。

【００５７】本実施例の画像形成開始信号はマイクロコ
ンピュータＭＰＵ１３からの給紙ローラ６１の動作を制
御する不図示のクラッチ、及び光源２１を含む光学系の
動作を開始する信号で画像形成の最初の動作を行なわせ
るための信号である。

【００５８】検知温度Ｔ₁が一定の定着温度Ｔ₁′（例え
ば１９０℃）に保たれるように、Ｔ₁の値に応じた所定
の電力が電源及びヒータ駆動回路により供給される。

【００５９】コピーキーが時刻τ₀に押されたと同時に
画像形成開始信号がＭＰＵ１９より給紙ローラ、高圧電
源、メインモータ駆動回路、光学系モータ駆動回路等に
伝達される。すると給紙ローラ６１が回転を始め、シー
トＰが転写帯電器３４に向かって搬送される。同時に光
源２１等が速度Ｖ₀（例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ）で前
進を開始し、同じく速度Ｖ₀で回転し始めた感光ドラム
３９に露光が開始する。同じ時刻τ₀に、定着装置６０
においては、ヒータ３への通電が開始し、同時に定着フ
ィルム６が速度略Ｖ₀で回動を開始する。

【００６０】時刻τ₂に、Ｂ４巾のシートＰが定着ニッ
プ部Ｎに達する。それまでにサーミスタ検知温度Ｔ₁及
びＴ₂は、略同一速度で室温からＴ₁′まで昇温してい
る、シートＰがニップＮを通過する間、Ｔ₁はＴ₁′に保
たれているが、Ｔ₂はいわゆる非通紙部昇温によりＴ₁′
より上昇する。ニップＮに時間ｔ_c（＝τ₂−τ₁）滞在
した後、シートは定着ニップＮを通過する。

【００６１】ＭＰＵ１９からはコピーキーｏｎから時間
τ₀（例えば５ｓｅｃ）の後に２枚目の画像形成信号が
発せられ、シートＰが給紙される。そして２枚目のシー
トは、１枚目のシートがニップＮを抜けてから所定の時
間ｔ_iのインターバルをもって時刻τ₃にニップＮに突入
する。以後しばらく上記の動作を繰り返す。

【００６２】第２サーミスタ検知温度Ｔ₂は、通紙期間
ｔ_c中は昇温し、インターバル期間ｔ_i中は降温するが、
マクロにみると徐々に上昇していく。

【００６３】そして時刻τ₄に５３回目の画像形成信号
が発せられた後かつ５２枚目のシートＰが定着ニップ部
Ｎを通過している間である。時刻τ₅に、第２サーミス
タ５Ｂの検知温度Ｔ₂は所定の温度Ｔ₂′（ここでは２４
０℃）に達する。

【００６４】このように非通紙域が昇温し非通紙域の第
２サーミスタ５Ｂの検知温度が定着温度Ｔ₁より５０℃
高いＴ₂′以上となるとマイクロコンピュータ１３はま
ず連続画像形成時のインターバルを長くする。

【００６５】即ち、時刻τ₄から時間ｔ₀が経過しても画
像形成信号は発せられない。５３枚目のシートＰが速度
Ｖ_Pで定着処理を受け、ニップを抜けたのを不図示のセ
ンサで検知した時刻τ₆に、次の５４枚目の画像形成信
号が発せられる。同じ時刻τ₆に、ＭＰＵ１３からの信
号によりメインモータ駆動回路及び光学系モータ駆動回
路は、メインモータ及び光学系モータへ供給する電圧の
デューティー比を所定量低下させ、各モータの回転速度
を２／３に低下させる。なお、時刻τ₆に前後して、高
圧電源からの一次帯電器３０、転写帯電器３４、除電針
３５、及び現像スリーブ３２への印加電圧も、所定のタ
イミングで、適切な画像／転写性が得られるように変化
させられる。５５枚目の画像形成信号は、５４枚目の画
像形成信号から３／２ｔ₀だけ後の時刻τ₇に発せられ
る。以後１００枚目まで、時間３／２ｔ₀の間隔で画像
形成信号がＭＰＵ１３より発せられる。

【００６６】５４枚目以降、シートが定着ニップ部を通
過する時間ｔ_c′は、３／２ｔ_cであり、初期コピー時の
３／２倍にのびている。また、シート間のインターバル
時間ｔ_i′は３／２ｔ_iであり、初期コピー時の３／２倍
にのびている。従って、単位時間当たりに定着ニップ部
を通過するシートの数は２／３となる。非通紙部昇温の
度合は、通紙域において単位長手方向長い当たり、単位
時間当たりにシートＰにうばわれる熱量に比例するの
で、定着処理速度が初期と比べて２／３に遅くなった。
５４枚目以降は、非通紙部昇温の発生する部分にある第
２サーミスタの検知温度Ｔ₂は低下し非通紙部昇温は低
減する。

【００６７】［比較例］定着処理速度及び通紙インター
バルを変えずに常に一定である点を除いては前述実施例
と同様に１００枚の連続コピーを行なった。

【００６８】１００枚目にはＴ＝２６０℃となった。

【００６９】すると温度の高い側にフィルムが変位し、
フィルム端部が損傷した。

【００７０】更にこの１００枚コピーを２０回繰り返す
（計２０００枚コピー）と、定着フィルムのコーティン
グに損傷が発生した。

【００７１】［実施例２］本発明の第２実施例のタイミ
ングチャートを図５に示す。

【００７２】本実施例では定着処理速度が遅くなるに伴
いヒータの一定温調温度をも低下させている。

【００７３】すなわち時刻τ₆でＭＰＵ１３は一定温調
温度をＴ₁′（１９０℃）からＴ₁″（１７５℃）に低く
切り換える。

【００７４】時刻τ₆より定着処理速度がＶ_Pから２／３
Ｖ_Pに下げられているためＴ₁′より低い温度でも十分に
定着が行なわれる。

【００７５】このためシート１枚当りに奪われる熱量が
少なくなることと、温調温度の低下に伴い当然非通紙域
の温度も低下することから非通紙部昇温は更に低くな
る。

【００７６】［実施例３］実施例１と同様、非通紙部が
昇温しＴ₂≧Ｔ₂′となると定着スピードを２／３Ｖ_Pに
低下させる。

【００７７】その後非通紙部温度が低下しサーミスタ５
Ｂの検知温度が所定温度Ｔ₂″（Ｔ₂″＜Ｔ₂′）＝２２
０℃以下となると次の動作を行なう。

【００７８】Ｔ₂＜Ｔ₂″となった時刻に行なわれている
画像形成動作（給紙、露光、定着を含む）をすべて終了
した後に、メインモータ及び光学系の速度を初期状態に
もどす（ドラム回転周速Ｖ_Pにもどる）、同時に、検知
温度Ｔ₁の温度をＴ₁″からＴ₁′に上げる。また、帯電
器等への電圧印加条件等も所定のタイミングですべて元
にもどす。

【００７９】以後、この状態（初期状態）でコピー動作
を行ない、再びＴ₂＞Ｔ₂′となったら、実施例２に示し
た方法で画像形成速度を遅くする。

【００８０】本実施例によれば連続画像形成時の単位時
間当りの画像形成枚数の低下を小さく押さえつつ非通紙
部昇温によるダメージを防止できる。

【００８１】尚、第１から第３実施例では定着処理速度
を２段階に切換えているが更に細かく乃至無段階として
も良い。

【００８２】［実施例４］通紙サイズ、特に通紙端から
の距離により非通紙部昇温の度合いは異なる。

【００８３】そこで本実施例では不図示のサイズ検知手
段により記録材サイズを検知し、この検知された記録材
のサイズに応じて定着処理速度を変更する温度Ｔ₂′の
値を切り換える。

【００８４】即ち、Ｂ４通紙時はＴ₂′＝２４０℃、Ａ
４通紙時はＴ₂´＝２３５℃、Ａ６通紙時はＴ₂´＝２２
５℃と、通紙端と第２サーミスタ間の距離が遠くなると
定着処理速度を遅くする温度を低くしている。

【００８５】このため、最小サイズであるＡ６通紙時に
Ｔ₂＝２４０℃のときヒータ面上の再考温度は２５５℃
まで達するが、定着処理速度を切り換える温度を記録材
サイズで切り換えることで記録材サイズにかかわらずヒ
ータ面上の最高温度を低くおさえることができる。

【００８６】更に記録材サイズ情報に加えて通紙中のヒ
ータへの供給電力（電圧もしくは通電パワー）を検知
し、供給電力が大きい程定着処理速度を遅くする温度Ｔ
₂′を低くする。

【００８７】この電力検知により記録材のサイズに加え
て記録材の熱容量も考慮することになるため更に高い効
果が得られる。

【００８８】［実施例５］図７は本発明の第５実施例を
示すヒーターの側面図である。

【００８９】本実施例では一定温調用のサーミスタ５Ａ
の他に複数のサーミスタ５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅが設け
られている。

【００９０】特に、各記録材サイズに対応して夫々設け
られている。

【００９１】そしてサーミスタ５Ｂ〜５Ｅの検知温度を
Ｔ₂〜Ｔ₅とし、Ｔ₂〜Ｔ₅のいずれかがＴ₂′以上となっ
たら定着処理速度を長くする。

【００９２】又、通紙サイズに応じ、リレーにより所定
の温度検知素子を選択（例えば通紙端に最も近い非通紙
域のサーミスタ）し、この選択されたサーミスタの温度
がＴ₂′以上となったら定着処理速度を長くする。

【００９３】この構成によっても記録材サイズにかかわ
らずヒータ面上の最高温度を低くおさえることができ
る。

【００９４】また、この実施例では各記録材サイズに対
応して１つづつサーミスタを設けたが、複数個設けても
良い。

【００９５】また、前述した実施例では記録材をカット
紙で説明したがロール紙等のインターバルの無い連続紙
を用いることも可能である。

【００９６】今迄説明した実施例では最小サイズの記録
材の通紙域外の温度検知素子の検知温度をあらかじめ決
められた所定温度と比較して像加熱処理速度を変更した
が、次に、通紙域内の温度検知素子の検知温度と通紙域
外の温度検知素子の検知温度との差に基づき像加熱処理
速度を変更する実施例について説明する。

【００９７】［実施例６］図７は本発明の第６実施例
の、Ｂ４サイズ（巾２５７ｍｍ）で８０ｇ／ｃｍ²の記
録材シートを１００枚連続コピーした場合の、（１）第
１サーミスタ検知温度Ｔ₁と第２サーミスタ検知温度Ｔ₂
の時間変化グラフ、（２）駆動ローラ７の周速の時間変
化、（３）画像形成開始信号のｏｎのタイミング、
（４）定着ニップ部ＮをシートＰが通過しているタイミ
ング（「有」が通過している時、「無」が通過していな
い時）の４つのチャートを示す。本例では、第１サーミ
スタ５Ｂの検知温度Ｔ₁がコピーオンから５枚目のシー
トが定着ニップ部を通過するまでの間；Ｔ₁′（例えば
２２５℃）それ以降はＴ₁″（ただしＴ₁″＜Ｔ₁′で、
例えば本例では１９０℃）となるように、Ｔ₁の値に応
じた所定の電力が電源及びヒータ駆動回路により供給さ
れる。

【００９８】なお、本例で５枚目の定着処理後Ｔ₁の設
定温度を初期に比べて下げる理由は、非通紙部昇温等に
よる装置の昇温防止のためである。加圧ローラ等の部材
が１枚目〜５枚目の加熱処理で十分昇温しているので温
度を下げても６枚目のコピーの定着性は何ら問題がな
い。本例では５枚目→６枚目で３５ｄｅｇｒｅｅ温度を
下げたが、１枚ごと、あるいは２枚ごとに５〜２０ｄｅ
ｇｒｅｅごとに順次温度を下げていってもよい。

【００９９】コピーキーが時刻τ₀は押されなく同時に
画像形成開始信号がＭＰＵ１９より給紙ローラ、高圧電
源メインモータ駆動回路、光学系モータ駆動回路等に伝
達される。すると給紙ローラ６１が回転を始め、シート
Ｐが転写帯電器３４に向かって搬送される。同時に光源
２１等が速度Ｖ₀（例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ）で前進
を開始し、同じく速度Ｖ０で回転し始めた感光ドラム３
９に露光が開始する。同じ時刻τ₀に、定着装置６０に
おいては、ヒータ３への通電が開始し、同時に定着フィ
ルム６が速度略Ｖ₀で回動を開始する。

【０１００】時刻τ₁に、Ｂ４巾のシートＰが定着ニッ
プ部Ｎに達する。それまでにサーミスタ検知温度Ｔ₁及
びＴ₂は、略同一速度で室温からＴ₁′に近い温度まで昇
温している。シートＰがニップＮを通過する間、Ｔ₁は
Ｔ₁′にほぼ保たれているが、Ｔ₂はいわゆる非通紙部昇
温によりＴ₁′より上昇する。ニップＮに時間ｔ_c（τ₂
−τ₁）滞在した後、シートは定着ニップＮを抜ける。

【０１０１】ＭＰＵ１３からはコピーキーｏｎから時間
ｔ₀（例えば５ｓｅｃ）の後に２枚目の画像形成信号が
発せられ、シートＰが給紙される。そして２枚目のシー
トは、１枚目のシートがニップＮを抜けてから所定の時
間ｔ_iのインターバルをもって時刻τ₃にニップＮに突入
する。以後しばらく上記の動作を繰り返す。

【０１０２】第２サーミスタ検知温度Ｔ₂は、通紙Ｔ_c中
は昇温し、インターバル期間ｔ_i中は降温するが、マク
ロにすると徐々に上昇していく。

【０１０３】５枚目のシートが定着ニップ部を抜けたこ
とを時刻τ₄に不図示の排紙センサで検知すると、Ｔ₁の
目標温度がＴ₁′からＴ₁″へ下げられる。ヒータ１の熱
容量が十分小さいので、ヒータ１への供給電力を減らす
ことにより温度Ｔ₁はすみやかにＴ₁″まで下降する。そ
れにともない、Ｔ₂の温度も同様に下降する（Ｔ₁の設定
温度切換の前後で｜Ｔ₂−Ｔ₁｜の値はほぼ変化しな
い）。

【０１０４】第２サーミスタの検知温度Ｔ₂は前述のよ
うにマクロにみると徐々に上昇してゆく。一方、Ｔ₁の
温度は精度良く（Ｔ₁″又はＴ₁″）に保たれているの
で、Ｔ₂−Ｔ₁の値（以後△と称する）は上昇してゆくこ
とになる。

【０１０５】そして時刻τ₄に５３回目の画像形成信号
が発せられた後かつ５２枚目のシートＰが定着ニップ部
Ｎを通過している間である時刻τ₅に、△の値が所定の
値△_L（ここでは５０ｄｅｇｒｅｅ）に達する。する
と、時刻τ₄から時間ｔ₀が経過しても画像形成信号は発
せられない。５３枚目のシートＰが速度Ｖ_Pで定着処理
を受け、ニップを抜けたのを不図示のセンサで検知した
時刻τ₆に、次の５４枚目の画像形成信号が発せられ
る。同じ時刻τ₆に、ＭＰＵ１９からの信号によりメイ
ンモータ駆動回路及び光学系モータ駆動回路は、メイン
モータ及び光学系モータへ供給する電圧のデューティ比
を所定量低下させ、各モータの回転速度を２／３に低下
させる。なお、時刻τ₆に前後して、高圧電源からの一
次帯電器３０、転写帯電器３４、除電針３５、及び現像
スリーブ３２への印加電圧も、所定のタイミングで、適
切な画像／転写性が得られるように変化させられる。５
５枚目の画像形成信号は、５４枚目の画像形成信号から
３／２ｔ₀だけ後の時刻τ₇に発せられる。以後１００枚
目まで、時間３／２ｔ₀の間隔で画像形成信号がＭＰＵ
１９より発せられる。

【０１０６】５４枚目以降、シートが定着ニップ部を通
過する時間ｔ_c′は、３／２ｔｃであり、初期コピー時
の３／２倍にのびている。また、シート間のインターバ
ル時間ｔ_i′は３／２ｔ_iであり、初期コピー時の３／２
倍にのびている。従って、単位時間に定着ニップ部を通
過するシートの数は２／３となる。非通紙部昇温の度合
は、通紙域において単位長手方向長り当たり、単位時間
当たりにシートＰにうばわれる熱量に比例するので、定
着処理速度が初期と比べて２／３に遅くなった。５４枚
目以降は、非通紙部昇温の発生する部分にある第２サー
ミスタの検知温度Ｔ₂は、徐々に低下してゆく。従って
温度差△も低下してゆき、再び△₁を越えることはな
い。

【０１０７】従って長手方向のフィルム、ヒータ、駆動
ローラ等の温度差が所定の範囲（△₁）以内に常に維持
されるので、エンドレスベルト形状の定着フィルム６の
片寄り等の走行異常が発生しない。また、非通紙部にお
けるヒータ等の部材の異常昇温による損傷が防止でき
る。

【０１０８】このようにＴ₂とＴ₁の差に基づき像加熱処
理速度を変更することは、定着温度を複数有する装置に
は特に有効である。

【０１０９】尚、第２実施例と同様に、Ｔ₂−Ｔ₁の値△
が所定値以上となり、定着処理速度を低下させるのに伴
い一定温調温度をＴ₁′（１９０℃）からＴ₁″（１７５
℃）に切換えることも好ましい。

【０１１０】また第３実施例と同様にＴ₂−Ｔ₁の値△が
所定値以上となり定着処理速度を低下させ△が低下して
いき十分に余裕のある値△₁′（３０°＜△₁）となる
と、その時刻に行なわれている画像形成動作を終了した
後に定着処理速度をＶ_Pに戻し、再度△が△₁異常となっ
たら定着処理速度を遅くすることも好ましい。

【０１１１】更に第４実施例と同様に像加熱処理速度を
切り換える温度差△₁を記録材サイズや供給電力に応じ
て変更することも好ましい。

【０１１２】更に第５実施例と同様に温調用サーミスタ
の他に最小通紙域外に複数のサーミスタを設け、温調用
サーミスタ５Ａと５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅのいずれかの
サーミスタとの温度差が所定値以上もしくは選択された
サーミスタとの温度差が所定値以上となったら像加熱処
理速度を遅くする構成としても良い。

【０１１３】以上本発明の実施例を固定ヒータと薄膜の
フィルムを用いた像加熱装置で説明したが、熱容量の小
さい加熱体を用いた他の像加熱装置にも適用できる。

【０１１４】

【発明の効果】本発明によれば非通紙部の昇温による装
置の損傷、長手方向の温度差によるフィルムの走行不良
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の像加熱装置である定着装置の
断面図である。

【図２】図１の装置を用いた画像形成装置の概略断面図
である。

【図３】図１に示される実施例のヒータの側面図であ
る。

【図４】本発明の第１実施例の温度変化及びタイミング
を示す図である。

【図５】本発明の別の実施例の温度変化及びタイミング
を示す図である。

【図６】本発明の更に別の実施例のヒータの側面図であ
る。

【図７】本発明の更に別の実施例の温度変化及びタイミ
ングを示す図である。

【符号の説明】６０定着装置１ヒータ６定着フィルム７駆動ローラ８従動ローラ９加圧ローラ５Ａ第１の温度検知素子５Ｂ第２の温度検知素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する記録材上の画像を加熱するため
の記録材の移動方向と交差する方向に設けられた加熱体
と、この加熱体の温度を検知する第１の温度検知部材
と、この第１の温度検知部材の検知温度が一定となるよ
うに加熱体への通電を制御する通電制御手段と、を有す
る像加熱装置において、加熱体の長手方向で第１の温度検知部材とは異なる位置
に設けられた第２の温度検知部材と、この第２の温度検
知部材の検知出力に基づき加熱処理時の記録材の搬送速
度を制御する搬送速度制御手段と、を有することを特徴
とする像加熱装置。
【請求項２】上記搬送速度制御手段は、上記第２の温
度検知部材の検知温度が所定温度を越えると搬送速度を
遅くすることを特徴とする請求項１の像加熱装置。
【請求項３】上記搬送速度制御手段は上記第２と第１
の温度検知部材の検知出力の差が所定値を越えると搬送
速度を遅くすることを特徴とする請求項１の像加熱装
置。
【請求項４】上記第１の温度検知部材は最小記録材通
過域内に、第２の温度検知部材は最小記録材通過域外に
配置されていることを特徴とする請求項１から３の像加
熱装置。
【請求項５】上記装置は更に記録材と接触して移動す
るフィルムを有し、記録材上の画像はこのフィルムを介
して上記加熱体からの熱で加熱されることを特徴とする
請求項１から４の像加熱装置。
【請求項６】上記搬送速度の変更に伴って上記通電制
御手段は上記加熱体の一定温調温度を変更することを特
徴とする請求項１から５の像加熱装置。