JPH0876636A - 像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱体１と、加熱体の温度を検知する温度検
知部材５を有し、温度検知部材の検知温度が所定温度に
維持されるように加熱体へ通電する像加熱装置及び該像
加熱装置を有する画像形成装置について、定着不良（加
熱不良）を生じさせることなしにファーストプリントタ
イムを短縮化させること、フィルム加熱方式の装置にあ
っては冷え状態時の潤滑剤の高粘性に起因するフィルム
移動の起動トルクの増大の問題を解消すること等。 【構成】 記録材の給紙を行う前に加熱体１に通電を行
い、加熱体の温度上昇を検知することによって画像形成
時に加熱体が上記所定温度に達するまでに必要な加熱時
間Ｔ１をあらかじめ予測する手段１３を有すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、適宜の作像プロセス手
段により記録材上に形成担持させた顕画像を加熱して定
着や表面性の改質を行なう像加熱装置及び該像加熱装置
を有する電子写真装置・静電記録装置等の画像形成装置
に関する。

【０００２】より詳しくは、加熱体と、加熱体の温度を
検知する温度検知部材を有し、温度検知部材の検知温度
が所定温度に維持されるように加熱体へ通電する像加熱
装置の制御構成、及び該像加熱装置を有する画像形成装
置に関する。

【０００３】

【従来の技術】電子写真装置等の画像形成装置におい
て、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プ
ロセス等の適宜の作像プロセスにより転写方式もしくは
直接方式にて記録材（転写材・エレクトロファックス紙
・静電記録紙等）に形成担持させた目的の画像情報であ
る未定着顕画像（トナー像）を記録材面に熱定着もしく
は仮定着させる、或いは記録材に支持させた顕画像をつ
や等の表面性の改質のために加熱処理する像加熱装置と
しては、従来より熱ローラ方式が多用されており、また
近時はフィルム加熱方式の装置が実用されるようになっ
た。

【０００４】．熱ローラ方式の像加熱装置 熱ローラ方式の像加熱装置は、内部にハロゲンヒータ等
の熱源を配設した回転熱ローラ（定着ローラ、ヒートロ
ーラ）と、これに圧接させた回転加圧ローラからなり、
この一対の回転ローラの圧接ニップ部に被加熱材として
の記録材を導入して挟持搬送させることにより熱ローラ
の熱とローラ対の圧接力により記録材面の顕画像を加熱
・加圧して記録材に定着（もしくは熱処理）させるもの
である。熱ローラは内蔵ヒータにより加熱され、該ロー
ラの表面温度が所定温度に維持されるように温度検知部
材を含む温調系によりヒータに対する通電が制御され
る。

【０００５】この熱ローラ方式の像加熱装置は、ローラ
の熱容量が大きいため、ローラが所定の温度に達するの
に時間（立上がり時間、ウォームアップ時間、ウェイト
タイム）がかかり、素早く使用するためには装置を使用
していないときも熱ローラをある程度の温度に温調して
いなければならない。

【０００６】．フィルム加熱方式の像加熱装置 この装置は特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２
−１５７８７８号公報・特開平４−４４０７５号公報・
特開平４−２０４９８０号公報等に提案されており、加
熱体（一般にセラミックヒータ）と、該加熱体に密着し
て移動する耐熱性フィルムを有し、このフィルムを介し
て被加熱材としての記録材を加熱体に密着させてフィル
ムと一緒に加熱体位置を移動させて加熱体の熱をフィル
ムを介して記録材に付与する加熱装置である。フィルム
・記録材を加熱体に密着させる加圧部材を有している。

【０００７】図６の（ａ）にフィルム加熱方式の像加熱
装置の一例の要部の拡大横断面模型図を示した。（ｂ）
は加熱体の途中部省略・一部切欠き平面模型図である。

【０００８】１は加熱体であり、耐熱性・電気絶縁性・
低熱容量のヒータ基板（アルミナ等のセラミック基板）
２と、この基板２の一方面に長手に沿って形成具備させ
た抵抗発熱体層（銀パラジウム等の通電発熱体層、発熱
体）３と、この抵抗発熱体層３の両端部に具備させた端
末電極層（銀等の導電層）３ａ・３ｂと、基板２の抵抗
発熱体層形成面を被覆（コート）させた表面保護層（ガ
ラス層等）４等からなる。

【０００９】該加熱体１の表面保護層４面側がフィルム
接触摺動面であり、この表面保護層４面側を外部露呈さ
せて加熱体１を断熱性のステー７を介して支持部に固定
支持させてある。

【００１０】加熱体１は抵抗発熱体３の端末電極層３ａ
・３ｂ間に、ＡＣドライバ１２・ＣＰＵ１３・Ａ／Ｄコ
ンバータ１４等からなる通電制御回路１１にて電圧印加
がなされて抵抗発熱体層３が発熱することで昇温する。

【００１１】５は加熱体１のヒータ基板２の背面に接触
させて設けたサーミスタ等の温度検知部材であり、その
検知温度情報がＡ／Ｄコンバータ１４を介してＣＰＵ１
３へ入力され、この温度検知部材５の検知温度が所定温
度に維持されるように抵抗発熱体層３への通電が制御さ
れて加熱体１の温度が所定温度に温調される。即ち、加
熱体１の温度制御は温度検知部材５による加熱体１の検
知温度が一定となるように抵抗発熱体層３への通電を制
御する。

【００１２】通電の制御法は波数制御を用い、ＡＣ入力
電圧の１４波を基本単位として、このうちの何れかを抵
抗発熱体３に通電するかで入力電力を変化させる。ＯＮ
／ＯＦＦの比率はデューティー比で表し、０〜１００％
の間で変化させることができる。

【００１３】６はサーマルプロテクターとしての安全ヒ
ューズ（温度ヒューズ）であり、抵抗発熱体３に対する
通電路に直列に接続して加熱体１のヒータ基板２の背面
に接触させて設けてある。加熱体１が所定以上に過昇温
したとき溶断して抵抗発熱体層３への通電を断つ働きを
する。

【００１４】９は厚さ例えば４０μｍ〜１００μｍ程度
のポリイミド等の耐熱性フィルム、１０は該フィルム９
を加熱体１のフィルム摺動面である表面保護層４面に押
圧する加圧部材としての加圧ローラである。

【００１５】フィルム９はこの加圧ローラ１０により加
熱体１に押圧され、不図示の駆動手段により、或いは加
圧ローラ１０を駆動手段として該加圧ローラ１０の回転
駆動力により、矢示方向に所定速度で加熱体１面に接触
摺動しながら移動する。

【００１６】この場合、フィルム９と加熱体１・ステー
７との摺擦によるフィルム駆動トルクの増大やフィルム
の削れ・よれ等を低減化してフィルムの円滑な移動を行
なわせるために、フィルム９と加熱体１・ステー７の接
触部、具体的にはフィルム内面にグリス等の潤滑剤が付
与される。

【００１７】抵抗発熱体層３に対する通電により加熱体
１を所定温度に昇温させ、またフィルム９を加熱体１に
摺動移動させた状態においてフィルム９を挟んで形成さ
れる、加熱体１と加圧ローラ１０との圧接ニップ部（定
着ニップ部）Ｎのフィルム９と加圧ローラ１０との間に
被加熱材としての記録材Ｐが導入されることで、記録材
Ｐがフィルム９面に密着してフィルム９と共に加熱体１
位置を移動通過する。その移動通過過程で加熱体１から
フィルム９を介して記録材Ｐの顕画像ｔ（未定着トナー
像）に熱エネルギーを付与して軟化・溶融せしめる（加
熱溶融定着）。次いで定着ニップ部Ｎ通過後のフィルム
９と記録材Ｐを分離点で離間させるものである。

【００１８】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、非常に熱容量が小さく昇温の早い加熱体１を用いる
ことができ、加熱体１が所定の加熱温度に達するまでの
時間を大きく短縮できる。

【００１９】また薄膜の磁性導電フィルム（磁性材フィ
ルム）を磁気（電磁）誘導加熱手段で加熱して発熱させ
るようにし、この磁性導電フィルムに被加熱材としての
記録材を密着させて加熱する、もしくは磁性導電材を磁
気誘導加熱手段で加熱し、この磁性導電材にフィルムを
介して記録材を密着させて加熱する磁気誘導加熱方式・
フィルム加熱方式の装置も提案されている。この装置も
上述のフィルム加熱方式の装置と同様の利点を有する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、像加熱装置
（以下、定着装置と記す）において、定着器（加熱体
等）への入力電圧の変動、定着器の抵抗発熱体層の抵抗
値にばらつきがあると、定着器の電力の変動が発生した
り、雰囲気の温度によって定着器が所定の温度に達する
までの時間が変化する。

【００２１】通常の熱ローラ方式等の定着装置ではあら
かじめある一定温度、例を挙げると１５０°Ｃに定着器
（熱ローラ等）を温調しておき、所定の定着温度１８０
°Ｃまでの温度差３０°を一定に制御することで、プリ
ント信号が入力されてから定着器が所定温度に達するま
での時間を予想することができた。

【００２２】またフィルム加熱方式の定着装置において
も、プリント信号を受けてから定着器（加熱体）に通電
し、一定温度に達するまで待ってから画像形成を開始す
れば定着器が所定の温度に達するまでの時間をある程度
予想することができた。

【００２３】しかしながら、フィルム加熱方式の定着装
置の利点である、昇温が速くあらかじめ待機時に加熱し
ておく必要がないという特性を十分活かすためには熱ロ
ーラ方式の定着装置のように定着器に常時通電を行なう
ことは好ましくない。

【００２４】またフィルム加熱方式の定着装置において
も、雰囲気温度から所定の定着温度に達する時間が上記
述べた理由から不確定であるため、実際にはプリント信
号を受けてから定着器にある程度通電を行い、定着器が
所定の定着温度に達した後、もしくはある一定の温度に
達して給紙後に記録材が定着部に達するまでに定着温度
にまで昇温することが予想された後でないと、記録材の
給紙を行うことができなかった。

【００２５】しかしながら、近年の情報出力装置として
のプリンター・複写機等の電子写真装置ではプリント信
号を受けてから最初の一枚が排紙されるまでに要する時
間であるファーストプリントタイム（以下、ＦＰＴと記
す）を短くすることが要求されている。

【００２６】特にプロセススピードの遅い低速機では、
記録材を搬送するために要する時間が必然的に長くなっ
てしまうことからＦＰＴを短くすることは難しかった。

【００２７】こうした背景から、ＦＰＴを短くするため
にはプリント信号を受けるとほぼ同時に記録材の搬送を
開始し、記録材が給紙されてから定着部に達するまでに
定着器を加熱し、所定の定着温度に温調することが望ま
れていた。

【００２８】このような構成をとることによって、従来
のように定着器がある温度に昇温するまで記録材の給
紙、搬送を待つ必要がなくなり、画像形成時の前回転時
間が短くなることによってＦＰＴの短縮を実現すること
ができるようになる。

【００２９】しかし、前述のように電源事情や雰囲気温
度によって定着器が定着温度に達するまでの時間は変化
するため、低温環境や低電圧入力時には記録材が定着器
に達した時に定着器が未だ定着温度に達しておらず、定
着不良を起こし、出力された画像上の未定着トナーがユ
ーザーの手を汚したり、他のプリントにトナー像が移転
する等の問題点を発生させる可能性があった。

【００３０】なお、記録材を給紙した後に記録材の搬送
を制御できるレジストローラ、斜送ローラ等の機構を持
った装置では、プリントと同時に給紙を行い、これらの
機構に達するまでの定着器の昇温状態を検知して、昇温
が不十分な場合には記録材の搬送を停止し、定着器の昇
温を待つことが可能であり、このような状態をプレフィ
ードと称するが、このような装置においてもある一定温
度に達するまでレジストローラ等で記録材を止めておく
必要がなくなるため有効である。

【００３１】更に近年のより短いＦＰＴを要求する記録
装置では、必然的に紙搬送路を短くする必要が生じるた
めこれらのレジストローラ、斜送ローラ等の機構を設け
ることは難しく、今後は給紙を行った後には記録材を止
めることのできない装置構成が主流になると考えられ、
このような場合における有効なＦＰＴの短縮化手段が望
まれている。

【００３２】また、フィルム加熱方式の装置ではフィル
ム内面に塗布した潤滑材としてのグリス等は定着温度近
辺の高温では十分な潤滑性を有しているが、定着器が冷
えている朝一状態等では粘性をもち、むしろ摩擦係数が
大きくなってしまい、起動トルクが非常に大きくなると
いう問題点を有していた。

【００３３】そこで本発明は、像加熱装置、該像加熱装
置を有する画像形成装置について、上記のような問題点
を解消すること、即ち定着不良（加熱不良）を生じさせ
ることなしにＦＰＴを短縮化させること、フィルム加熱
方式の装置にあっては冷え状態時の潤滑剤の高粘性に起
因するフィルム移動の起動トルクの増大の問題を解消す
ること等を目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする像加熱装置及び画像形成装置である。

【００３５】（１）加熱体と、加熱体の温度を検知する
温度検知部材を有し、温度検知部材の検知温度が所定温
度に維持されるように加熱体へ通電する像加熱装置にお
いて、記録材の給紙を行う前に上記加熱体に通電を行
い、加熱体の温度上昇を検知することによって画像形成
時に加熱体が上記所定温度に達するまでに必要な加熱時
間Ｔ１をあらかじめ予測する手段を有することを特徴と
する像加熱装置。

【００３６】（２）上記加熱時間Ｔ１を予測する手段
は、加熱体に通電を行い、その温度上昇率に基づき予測
を行うことを特徴とする（１）に記載の像加熱装置。

【００３７】（３）上記加熱時間Ｔ１を予測する手段
は、一定時間加熱体に通電を行い、これによって検知さ
れた加熱体の温度に基づき予測を行うことを特徴とする
（１）に記載の像加熱装置。

【００３８】（４）上記加熱時間Ｔ１を予測するための
加熱体への通電をホスト側からのプリント信号を受け取
る前に行っておくことを特徴とする（１）乃至（３）の
何れかに記載の像加熱装置。

【００３９】（５）上記加熱時間Ｔ１を予測するための
加熱体への通電を少なくとも電源投入時に行うことを特
徴とする（１）乃至（３）の何れかに記載の像加熱装
置。

【００４０】（６）顕画像を支持した記録材と共に移動
するフィルムを有し、顕画像は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（１）乃至
（５）の何れかに記載の像加熱装置。

【００４１】（７）フィルムが移動を行う前に加熱体を
あらかじめ加熱することを特徴とする（６）に記載の像
加熱装置。

【００４２】（８）加熱体とフィルムの間に潤滑性を付
与するための物質が塗布されていることを特徴とする
（６）または（７）に記載の像加熱装置。

【００４３】（９）潤滑性を付与するための物質がグリ
スであることを特徴とする（８）に記載の像加熱装置。

【００４４】（１０）記録材給紙部と、給紙された記録
材に顕画像を形成担持させるプリント部と、記録材に支
持された顕画像を加熱する像加熱装置を有し、像加熱装
置は、加熱体と、加熱体の温度を検知する温度検知部材
を有し、温度検知部材の検知温度が所定温度に維持され
るように加熱体へ通電する装置である画像形成装置にお
いて、上記像加熱装置は、記録材の給紙を行う前に上記
加熱体に通電を行い、加熱体の温度上昇を検知すること
によって画像形成時に加熱体が上記所定温度に達するま
でに必要な加熱時間Ｔ１をあらかじめ予測する手段を有
し、上記予測手段によって予測された加熱時間Ｔ１と、
プリント信号が入力されてから記録材が像加熱装置に突
入するまでに要する時間Ｔ２を比較し、Ｔ１＞Ｔ２なる
関係を満たすときにはプリント信号入力後所定の時間Ｔ
３給紙を行わないで加熱体への通電を行うことを特徴と
する画像形成装置。

【００４５】（１１）Ｔ３≧Ｔ１−Ｔ２の関係を満足す
ることを特徴とする（１０）に記載の画像形成装置。

【００４６】（１２）像加熱装置が請求項２乃至同９の
何れかに記載の装置であることを特徴とする（１０）ま
たは（１１）に記載の画像形成装置。

【００４７】

【作用】即ち前述の問題を解決し、ファーストプリント
タイム（ＦＰＴ）を短縮するために本発明では記録材の
給紙前にあらかじめ定着器（加熱体）に通電を行い、こ
れの温度上昇率やこれによっての昇温分を測定して、所
定の温度（定着温度、加熱温度）に達するまでの時間Ｔ
１を予測する。そしてこの時間が記録材が給紙・搬送さ
れて定着部（加熱部）に達するまでの時間Ｔ２よりも短
ければ即座に記録材の給紙・搬送を開始し、考えられる
最短のＦＰＴを実現する。

【００４８】そして、もし雰囲気温度が低い、定着器の
製造時のバラつき、入力電源の事情等により時間Ｔ１よ
りも時間Ｔ２が長いと予想される時には記録材の給紙・
搬送を時間Ｔ３だけ遅らせて、定着器の昇温を待つこと
によって定着不良画像（加熱不良画像）の出力を防止す
ることを特徴とする。

【００４９】この時、時間Ｔ３は時間Ｔ１から時間Ｔ２
を減じたものでも良いし、定着器がある程度の温度まで
昇温するまで待機する時間でも良い。また、ある程度の
マージンを見込んだ既低値であってもかまわない。

【００５０】このように、従来は定着器の所定の定着温
度までの昇温時間が不確定であるためにプリント信号を
受けてもすぐに記録材を給紙できなかったが、本発明の
ような構成をとることによって、最短のＦＰＴを実現し
ながらも、万一の条件下でも定着不良画像を出力しない
ような像加熱装置もしくは画像形成装置を実現すること
ができるようになった。

【００５１】また、フィルム加熱方式の装置において、
フィルムと定着器・ステーの間に介在する潤滑剤として
のグリス等が朝一等の冷えた状態で起動トルクを大きく
していると言う問題は、フィルムを駆動して移動を開始
させる前にあらかじめ定着器に通電し、グリスを温める
ことによって粘性を低下させることによって起動トルク
を大幅に低下させることができるようになった。

【００５２】

【実施例】

〈第１の実施例〉（図１〜図３） （１）画像形成装置例 図１は本発明に従う像加熱装置（定着装置）及び該像加
熱装置を備えた画像形成装置の一例の概略図である。本
例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレー
ザビームプリンターである。

【００５３】２１は像担持体としての回転ドラム型の電
子写真感光体である。本例の感光体２１は直径３０ｍｍ
のＯＰＣ感光体であり、矢示の時計方向にプロセススピ
ード（周速度）２５ｍｍ/secで回転駆動される。

【００５４】感光体２１はその回転過程で一次帯電ロー
ラ２２により−６５０Ｖに均一帯電処理される。Ｓ１は
帯電ローラ２２に対する帯電バイアス印加電源である。

【００５５】次いで、レーザダイオード２３から出力さ
れる、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号で
変調されたレーザビームによる画像露光を受けることに
より、感光体周面に目的の画像情報に対応した静電潜像
が形成される。

【００５６】次いで、その静電潜像は現像装置２４によ
り磁性一成分トナーでジャンピング現像されてトナー像
として可視化される。２４ａは現像スリーブ、Ｓ２は現
像スリーブ２４ａに対する現像バイアス印加電源であ
る。

【００５７】そのトナー像は、感光体２１と転写ローラ
２５の接触ニップ部（転写部）２６に、給紙部２８から
所定のタイミングで給紙された記録材（転写材）Ｐの面
に転写される。給紙部２８において、２９は記録材載置
トレイ、３０は給紙ローラ、３１は給紙ガイドである。
給紙ローラ３０が回転駆動されることによりトレイ２９
上の積載記録材Ｐの最上位の記録材が不図示の分離部材
との共働で１枚分離され、ガイド３１に案内されて、転
写部２６へ導入される。Ｓ３は転写ローラ２５に対する
転写バイアス印加電源である。

【００５８】転写部２６で感光体２１からトナー像の転
写を受けた記録材Ｐは転写部２６を通過して感光体２１
面から分離され、ガイド３２を通って、次に説明する定
着装置３３の定着ニップ部Ｎへ導入されてトナー像の定
着処理を受け、機外に排出される。

【００５９】記録材Ｐに転写されなかった感光体２１面
の転写残りトナーは、クリーニング装置２７において、
感光体２１面に当接させたウレタンゴム製のクリーニン
グブレード２７ａによって感光体２１面から除去され、
感光体２１は繰り返して作像に供される。

【００６０】（２）定着装置３３ 本例の定着装置３３はフィルム加熱方式の装置である。
前述した図６の装置と共通する構成部材・部分には共通
の符号を付して再度の説明を省略する。

【００６１】本例の定着装置３３において、耐熱性フィ
ルム９はエンドレスベルト状のものを使用し、これを駆
動ローラ３４、テンションローラを兼ねる従動ローラ３
５、ステー７に保持せさせた加熱体（定着器・ヒータ）
１の３部材３４・３５・１間に懸回張設させてある。

【００６２】加圧ローラ１０はフィルム９を挟ませて加
熱体１の下面に所定の押圧力を持って圧接させてある。
駆動ローラ３４が駆動モータＭにより矢示の時計方向に
回転駆動されることにより、エンドレスベルト状の耐熱
性フィルム９が加熱体１の下面に密着して該加熱体面を
摺動しながら所定の周速度、即ち転写部２６側からガイ
ド３２に案内されて搬送されてくる、未定着トナー像を
担持した記録材Ｐの搬送速度と略同じ周速度で回転駆動
される。

【００６３】フィルム９と加熱体１・ステー７の接触部
には潤滑剤（グリス）を付与している。加圧ローラ１０
はこのフィルム９の回転に従動して回転する。

【００６４】加熱体１の構成は前述した図６のものと同
様の構成であり、フィルム９の移動方向と直交する方向
を長手とする横長部材である。

【００６５】ヒータ基板２は例えば厚さ１ｍｍの良熱伝
導性のアルミナ等のセラミツクである。

【００６６】抵抗発熱体層（発熱体）３は抵抗値４０Ω
の銀パラジウム等である。

【００６７】温度検知部材５はサーミスタである。サー
ミスタ５の出力信号はＡ／Ｄコンバータ１４を介してＣ
ＰＵ１３に入力される。ＣＰＵ１３はこの入力信号に基
づきＡＣドライバ１２を介して加熱体１の抵抗発熱体層
３への通電電力を制御し、加熱体１の表面温度を温調す
る。

【００６８】抵抗発熱体層３に対する通電により加熱体
１を所定温度に昇温させ、またフィルム９を回転駆動さ
せた状態において、フィルム９を挟んで形成される圧接
ニップ部（定着ニップ部）Ｎのフィルム９と加圧ローラ
１０との間に転写部２６側から記録材Ｐが導入されて加
熱体１からフィルム９を介して記録材Ｐのトナー像に熱
エネルギーが付与され、該トナー像が記録材Ｐ面に対し
て熱定着される。

【００６９】（３）加熱体１への通電電力決定方法 本実施例では、プリンター本体の電源投入時、もしくは
電源投入後一定時間毎に定着装置３３の加熱体１に通電
を行い、この時の加熱体の温度上昇率を温度検知手段
（サーミスタ）５で検知し、これによってプリント命令
を受け取った時即座に給紙を行うか、もしくは給紙遅延
させるかを判断することを特徴とする。

【００７０】加熱体１（より正確には抵抗発熱体３）へ
の通電電力を決定する方法は、立ち上がりからサーミス
タ検知温度が定着温度である１８０°Ｃまで、１００％
のデューティーでフル通電する。そして、１６０°Ｃか
ら１８０°Ｃまで上がるまでのスピードから加熱体１へ
のフル通電時の供給電力を想定し、１８０°Ｃに温調す
るのに最適な電力になるように通電割合を決定する。

【００７１】この時、加熱体が雰囲気温度から定着温度
にまで達する時間は、立ち上げ時の雰囲気温度、定着装
置の温度、電源電圧等で変化する。

【００７２】具体的には、雰囲気温度が１５°Ｃの時と
３０°Ｃの時では、通電時の加熱体１の温度上昇カーブ
はほぼ一定であり、雰囲気温度から定着温度に達するま
での時間はそれぞれ５．５秒と５．０秒であり０．５秒
の差を生じる。

【００７３】また、同じ雰囲気温度２５°Ｃの時でも、
朝一状態で、加熱体１やその周辺部材であるヒータ・ス
テー７・加圧ローラ１０等が雰囲気温度とほぼ等しい温
度である場合と、前回画像形成直後でそれ等が暖まって
いる状態では、それ等の熱容量に食われる熱量が少なく
てすむため、前回画像形成直後の状態の方が同様に加熱
体１が定着温度に達するまでの時間は短くてすむ。

【００７４】また加熱体１の抵抗発熱体層３に対する入
力電圧Ｖ、該発熱体層３の抵抗Ｒ、発熱量Ｗの関係はＷ
＝Ｖ・Ｖ／Ｒの関係で表されるため、電源電圧Ｖの変動
の二乗、抵抗発熱体層３の抵抗Ｒのばらつきの逆数に比
例して発熱量Ｗは変動する。

【００７５】従って、電源事情、抵抗発熱体層３の製造
時の抵抗Ｒのばらつき等のよって抵抗発熱体層３に供給
される電力Ｗはばらつくため、この要因によっても加熱
体１が雰囲気温度から定着温度に達するまでに必要な時
間は大きく変化する。

【００７６】具体的には図２を中Ｃで示すように、雰囲
気温度２５°Ｃ、Ｒ＝３０Ω、Ｖ＝１１０[V] の時には
Ｗ＝４００[W] であるため加熱体１が定着温度である１
８０°Ｃにまで昇温する時間は３．９秒で済んだが、Ｂ
で示すように雰囲気温度１５°Ｃ、Ｒ＝３３Ω、Ｖ＝８
５[V] の時にはＷ＝２１９[W] であるため入力電力が足
りず、加熱体１が１８０°Ｃにまで昇温するためには
７．５秒も要してしまった。

【００７７】一方、本実施例で用いたプリンター構成で
は、給紙位置Ａから定着ニップ部Ｎまでの記録材搬送路
の距離Ｌ（本例では１５０ｍｍ）とプロセススピード
（２５ｍｍ／ｓｅｃ）から換算すると、給紙を行って
６．０秒後には記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに達してしま
い、これまでに加熱体１を定着温度にまで昇温させてお
く必要がある。

【００７８】従って図２のＢで示すように雰囲気温度１
５°Ｃ、Ｒ＝３３Ω、Ｖ＝８５[V]の時には給紙と同時
に加熱体１への通電を行ったのでは昇温が間に合わず、
定着不良を起こしてしまうことが明らかである。

【００７９】このような条件下でも十分な入力電力を確
保するためには加熱体１の抵抗発熱体層３の抵抗値を下
げることが考えられるが、これでは通常の入力電圧で１
８０°Ｃにまで昇温させるときのデューティーを１００
％で行った時、電源電圧が高い場合には過大な電流が流
れる可能性があり消費電力が大きくなってしまうこと
や、その後の温調時に電力のＯＮ／ＯＦＦに基づく供給
電源電圧の変動を引き起こしてしまいフリッカーと呼ば
れる蛍光灯のちらつき等を引き起こしてしまう可能性が
あるため好ましくない。

【００８０】従って、フィルム加熱方式の定着装置のよ
うな昇温が早い装置においても、加熱体１が定着温度に
まで昇温する時間が予測できない限りプリント信号を受
けたからといってむやみに見切り給紙を行えない。

【００８１】従来、熱ローラ方式の定着装置を用いたプ
リンターのようにファーストプリントタイム（ＦＰＴ）
にあまり気を使わなくてもよかったプリンター、フィル
ム加熱方式の像加熱装置を用いても給紙位置Ａから定着
ニップ部Ｎまでの距離Ｌが長くて記録材Ｐを搬送してい
る最中に十分に加熱体１を昇温させることができたプリ
ンターでは、プリント信号を受け取っても給紙を行わ
ず、加熱体１に通電を行ってある程度まで加熱体１を昇
温させた後に給紙を行うことによって十分な定着性を満
足することができた。

【００８２】しかし、フィルム加熱方式の定着装置の迅
速昇温という利点を最大限に生かすことや、近年重要視
されているＦＰＴの短縮のためには、プリント信号を受
け取ったと同時に給紙を行うことが望まれる。

【００８３】但し、単にプリント信号と同時に給紙を行
ったのでは電源電圧が低い、雰囲気温度が低い等の限定
条件下では先に述べたように定着不良を発生させてしま
うため、このような条件をあらかじめ検知して、定着温
度に達するまでの時間が長いと予想される場合にのみ給
紙を待つという手段を用いることで、通常の条件下では
最短のＦＰＴを実現することが可能になる。

【００８４】そこで本実施例ではプリンター本体の電源
投入時、または一定時間毎に加熱体１に通電を行いその
時の加熱体１の温度上昇率を検知し、このデータを基に
して、プリント信号を受けたときに即座に給紙を行うか
もしくは一定時間給紙を遅らせるかを判断することを特
徴とする。

【００８５】具第的な例を以下に示す。

【００８６】まず、プリンター本体の電源スイッチが投
入された時に加熱体１に通電を行い温度上昇率を検知す
る。また、本実施例では電源スイッチ投入後プリントが
３時間以内に行われなかったときには、電源電圧・雰囲
気温度等が変化した可能性を検知するため再度検知を行
う。このようにして本体電源投入後、または最後のプリ
ントが行われてから３時間毎に検知を繰り返して、常に
加熱体１の昇温に必要な時間を予測しておくこととす
る。

【００８７】また、３時間以内にプリントが行われた場
合にはプリント信号を受けると同時に１８０°Ｃになる
まで加熱体１に１００％のデューティー通電を行うた
め、この時の温度上昇率を検知しておくことによって次
回の画像形成時の昇温の予測値とすることができる。

【００８８】以上の検知タイミングを図３にフローチャ
ートとして示す。

【００８９】まず、電源投入時（ステップＳ１）に検知
間隔を表わすＣＰＵ１３内のタイマーを０にリセットし
（Ｓ２）、１秒間加熱体１に通電を行い、その温度上昇
率と到達温度より加熱体１を定着温度１８０°Ｃに昇温
するために必要と考えられる時間Ｔ１を検知する（Ｓ
３）。

【００９０】そして給紙位置Ａから定着ニップ部Ｎまで
の記録材搬送に要する時間Ｔ２（本例では６．０秒）を
減じた値を給紙待ち時間Ｔ３（＝Ｔ１−Ｔ２）として記
憶しておく（Ｓ４）。

【００９１】その後タイマーが３時間以内であれば時間
Ｔ３の値をホールドし（Ｓ５のＹｅｓ）、タイマーが３
時間を越えた場合には再び１秒通電を行ない時間Ｔ３の
値を更新する（Ｓ５のＮｏ）。

【００９２】次いでプリント信号を受けると（Ｓ６）、
まずホールドされている時間Ｔ３の値の正負を判別し
（Ｓ８）、負であれば給紙を待つ必要がないとしてプリ
ント信号を受けると同時に給紙・画像形成を行う（Ｓ９
・Ｓ１０）。

【００９３】時間Ｔ３が正の場合にはこの時間Ｔ３だけ
を給紙を遅延させた後（Ｓ１２）、同様の給紙・画像形
成を行う（Ｓ９・Ｓ１０）。

【００９４】なお、プリント信号を受けて加熱体１に通
電したときには、通電後始めの１秒間の温度上昇率と到
達温度を検知し次の画像形成に備えて時間Ｔ３の値を更
新しておくこととする。

【００９５】次に、検知方法について述べる。加熱体１
にデューティー１００％で１秒間通電を行い、この際の
加熱体１の温度上昇率をサーミスタ電圧で検知する。一
般的には定着温度の測定用に用いられているサーミスタ
５は、検知温度と出力電圧の関係が線形ではなく、室温
近辺での温度検知能力、分解能が低いが、３３Ωの抵抗
を持つ発熱体層３に１秒間程度通電すれば加熱体１を約
５５°Ｃ程度にまでは昇温させることができるため、こ
の範囲では通電中の温度上昇率と１秒間通電後の温度を
精度良く測定することができる。

【００９６】なお、通電中は定着装置を駆動（フィルム
９の駆動回転）しても、停止したままでも検知を行うこ
とは可能であるが、駆動した場合には加圧ローラ１０が
加熱体１の熱を奪い加熱体近辺の熱容量が変化する。従
って装置の停止状態と駆動駆動では加熱体１の温度上昇
率が異なるため検知の際にはどちらの状態か一方に決め
ておくことが望ましい。加圧ローラ１０の熱容量を含め
て加熱体１の温度上昇率を測定した方が実際のプリント
中の動作に近く、雰囲気温度の要因も含めて精度良く検
知が行えるため本実施例では駆動状態で検知を行うこと
とする。

【００９７】加熱体１に１００％のデューティーで通電
を行い、電源電圧Ｖ、抵抗発熱体層３の抵抗Ｒ、雰囲気
温度の条件が異なったときの温度上昇率を図２に示す
が、加熱体１に１秒間通電した時の温度と温度上昇率を
測定すれば、加熱体１を１８０°Ｃにまで昇温するため
に必要な時間Ｔ１を予測することができることがわか
る。

【００９８】ここで、本実施例で用いたプリンターの構
成は図１に示すようにＦＰＴの短縮を狙ったもので、給
紙位置Ａから、感光体１と転写ローラ２５の圧接ニップ
部である転写ニップ部２６との間にはレジストローラ等
の記録材の搬送を制御する機構はなく、更に給紙位置Ａ
から定着ニップ部Ｎまでの距離Ｌは１５０ｍｍと短い。
このため、一旦給紙を行ってしまうと１５０／２５＝
６．０ｓｅｃ後には記録材が定着ニップ部Ｎに達してし
まい、この時点で加熱体１は定着温度にまで昇温してい
なければならない。

【００９９】図２からわかるようにＡの例では加熱体１
は通電開始から４秒以内に１８０°Ｃにまで昇温してお
り、プリント信号と同時に給紙と加熱体１への通電を行
っても十分な定着性を得ることができる。この条件下で
は、ＦＰＴを決定する要素は記録材Ｐの長さ、プロセス
スピード、記録材搬送路の長さだけであり、余分な待機
時間もなく最短のＦＰＴで出力を行うことができる。

【０１００】しかしＢの例、特に入力電圧８５[V] 、ヒ
ータ抵抗値３５Ω、雰囲気温度１５°Ｃの時には１８０
°Ｃにまで達するためには７．５秒必要であり、プリン
ト信号と同時に給紙を行ってしまうと通電開始から６．
０秒後には加熱体１は１４５°Ｃにまでしか昇温してお
らず、定着不良を発生してしまう。

【０１０１】このため従来はプリント信号と同時に給紙
を行うことはできず、入力電圧、加熱体１の抵抗発熱体
層３の抵抗等の条件に関わらず最悪条件と考えられる図
２中Ｄの立ち上がり８．５秒を見込んで、プリント信号
を受けた後２．５秒待機して給紙を行っていた。このた
め最悪条件を除くほとんどの場合にもＦＰＴは２．５秒
長くなってしまうのが現状であった。

【０１０２】そこで本実施例では画像形成に先立って、
先に述べた検知方法で定着温度に達するまでの時間を予
測し、この時間をＴ１とし、本実施例で用いたプリンタ
ーの給紙位置Ａから記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに達する
までに要する時間Ｔ２とを比較し、Ｔ１≦Ｔ２であれば
プリント信号と同時に給紙を行い、それ以外では時間Ｔ
３だけ待機する。

【０１０３】時間Ｔ３の値は計算によってＴ１−Ｔ２と
することや、これに若干のマージンを上乗せした時間と
すること、更には図２中Ｄの例で示した、考えられる最
悪条件で必要な時間８．５秒から時間Ｔ２を減じた値等
とすることが可能である。

【０１０４】本実施例ではＴ１−Ｔ２の値にマージンを
見込んで１．０ｓｅｃを加算した値を給紙待ち時間とし
た。

【０１０５】以上述べたように、本実施例では画像形成
に先立って加熱体１に通電を行い、この時の温度上昇率
と到達温度から、加熱体１が雰囲気温度から定着温度に
達するまでに必要な時間を予測し、これによって給紙を
行うタイミングを変化させる。

【０１０６】これによって従来は電源電圧、加熱体１の
抵抗発熱体層３の抵抗、雰囲気温度等によって決定され
る最悪条件下を見込んで決定されていたプリント信号か
らの給紙待ち時間を最悪条件を除いたほとんどの場合ゼ
ロとすることが可能になり、与えられた装置構成の中で
考えられる最短のファーストプリンタイムを実現するこ
とができるようになった。

【０１０７】〈第２の実施例〉本実施例では、ホストコ
ンピュータからプリント信号を受けた後、給紙前に加熱
体１に通電を行い一定時間の間での温度上昇率を検知
し、これから予測される、加熱体１が定着温度に達する
までの時間を基に給紙のタイミングを決定することを特
徴とする。

【０１０８】従来は、プリント信号を受けると加熱体１
に通電を行い、加熱体１がある一定温度、例を挙げると
１３０°Ｃに達したことを確認した後には給紙を行って
いた。このため、先に図２で説明したように通常の条件
であるＣの場合には雰囲気温度である２５°Ｃから１３
０°Ｃに達するまで３．５秒要しているため、本来なら
ばプリント信号を受けてからすぐに給紙を行っても記録
材Ｐが給紙位置Ａから定着ニップ部Ｎに達するまでに十
分昇温させることができるにもかかわらず１３０°Ｃに
まで昇温させるための無駄な給紙待機時間がかかってい
た。

【０１０９】本実施例では、ホストコンピュータからプ
リント信号を受けた後加熱体１に対して１００％デュー
ティーで通電を行い、通電開始から所定時間ここでは
０．５秒間の温度上昇率、または到達温度によって給紙
のタイミングを決定することを特徴とする。

【０１１０】また、加熱体１への通電後所定時間、本実
施例では検知を行っている０．５秒間はフィルム９を駆
動回転させず、所定時間経過後に駆動を開始することを
特徴とする。

【０１１１】駆動部分を持つ定着装置、特にフィルム加
熱方式の装置ではフィルム内面に塗布されて加熱体１と
の接触摩擦を低減するために耐熱性のグリスが塗布され
ることが一般的であるが、これはフィルムが冷えた状態
ではグリスの粘性が高いため駆動トルクが大きいという
問題がある。プリンタ本体の駆動トルク全体に占める像
加熱装置の駆動トルクは大きく、これを小さくすること
は駆動モータの負荷、モータドライバの容量を小さくす
ることに効果的である。

【０１１２】本実施例ではフィルム駆動前に加熱体１に
通電し、加熱体１とフィルム９間に介在するグリスを熱
して粘度を低下させることによって解決することに成功
した。

【０１１３】つまり、プリント信号を受けてからフィル
ム９を駆動回転させる前に加熱体１に通電することによ
って、フィルム駆動トルクの低減と、加熱体１が定着温
度に達するまでの時間の予測の両方を行うことができる
ようになる。

【０１１４】このような手法を取ることによって、従来
は加熱体１への通電から加熱体１が１３０°Ｃに達する
まで最短でも約３．５秒間経過してからでないと給紙が
行えなかったものが、本実施例では最悪の条件下を除い
て０．５秒後に給紙が可能になるため、この差である
３．０秒間ＦＰＴを短縮することが可能になる。

【０１１５】以下に具体的な例を示す。

【０１１６】プリンター本体、定着装置（像加熱装置）
３３は前述第１の実施例の図１のものと同じである。

【０１１７】フィルム９の内面にはフィルム駆動時の加
熱体１との摩擦係数を低減させるために耐熱性のフッ素
グリス、本実施例ではダウコーニング社製商品名ＨＰ３
００を塗布してある。

【０１１８】このグリスの粘度は、１００°Ｃの時には
３８センチストークスと十分な潤滑性を有しているが、
室温近辺では２５０センチストークス程度と比較的粘性
か高い。このため、特に低温時のフィルム回転駆動開始
トルクは駆動中のトルクと比較して約８．０％高くなつ
てしまう。

【０１１９】これを防止するために、プリント信号を受
けると、まず０．５秒間加熱体１に通電を行う。通電量
は規定の値であればデューティー何％であってもかまわ
ないが、本実施例ではグリスの加熱と同時に加熱体１の
定着温度に達するまでの時間も予測するため１００％の
フル通電を行う。

【０１２０】０．５秒の通電の間、サーミスタ５の検知
電圧により温度上昇率並びに０．５秒間通電後の到達温
度を測定する。ここでは温度上昇率と到達温度より時間
ＶＳ加熱体の温度の補完式を作り、加熱体１が定着温度
に達するまでに必要な時間を予測するが、サーミスタ５
の低温部での温度分解能が低いのであれば到達温度だけ
でもおおよその予想値を得ることは可能である。

【０１２１】実際に雰囲気温度２５°Ｃ、加熱体１の抵
抗発熱体層３の抵抗値３３Ω、入力電圧１００[V] の条
件で実験を行ったところ、加熱体１の０．５秒間通電後
の到達温度は４０°Ｃ、温度上昇率３０deg/sec と測定
された。この関係から加熱体１が定着温度である１８０
°Ｃに達するにはこの後４．７秒必要であることが予想
された。

【０１２２】実験で使用したプリンターは第１の実施例
で用いたもの（図１）と同じであるため、給紙された記
録材Ｐが給紙位置Ａから定着ニップ部Ｎへ至るまでに要
する時間は６．０秒であることから、この場合にはプリ
ント信号を受け取ってから０．５秒検知した後に給紙を
開始しても、十分な定着性を確保した出力画像を得るこ
とができた。

【０１２３】一方、雰囲気温度１５°Ｃ、加熱体１の抵
抗発熱体層３の抵抗値３３Ω、入力電圧８５[V] の条件
で、加熱体１の０．５秒間通電後の到達温度は２６°
Ｃ、温度上昇率２２deg/sec と測定された。これから加
熱体１の、予測される定着温度への到達時間は７．０秒
であり、６．０秒より長いことから給紙を遅延させる。

【０１２４】本実施例では第１の実施例と比較して加熱
時間が０．５秒と短く、到達温度が比較的低いため加熱
体１の定着温度への到達予想時間の検知精度は若干悪
い。このため、その後も１００％でデューティーで通電
を継続し、検知温度が１８０°Ｃにまで達した後に給紙
を行うこととした。

【０１２５】これによって、従来はプリント信号を受け
取った後、加熱体１が１３０°Ｃまで昇温するまで無条
件に給紙しなかったため通常条件下では平均３．５秒程
度給紙待ち時間を必要としていたものが、本実施例のシ
ーケンスを取ることによって、最悪条件を除いては０．
５秒の待ち時間で済むようになりＦＰＴを短縮すること
ができるようになった。

【０１２６】また、フィルム９を駆動回転させる前に加
熱体１に通電することによってグリスを昇温させ、フィ
ルム９の初期駆動トルクを低減させることも可能になっ
た。

【０１２７】〈第３の実施例〉（図４・図５） 本実施例は定着装置として磁気誘導加熱方式・フィルム
加熱方式の装置を用い、プリント信号を受けた後一定時
間励磁コイルに通電し、これによる定着器の昇温を測定
して給紙タイミングを決定することを特徴とする。

【０１２８】図４の（ａ）は本実施例の磁気誘導加熱方
式・フィルム加熱方式の定着装置の概略の構成模型図、
（ｂ）は磁界発生手段としての界磁コイルユニットを下
側からみた斜視図である。

【０１２９】４１は円筒状の磁性材フィルム（磁性導電
フィルム）であり、フィルム基層４１ａと、この基層フ
ィルム１ａの外周面に設けた磁性金属層４１ｂ、本例は
導電性で磁性を持つニッケル層と、該磁性金属層４１ｂ
の外周面にコーティングした離型層４１ｃ、本例はＰＴ
ＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）層、の３層構成フィルム
である。

【０１３０】４２は、横断面Ｅ型の芯材（コア、磁性
材）４２ａに励磁コイル４２ｂを巻つけてなる磁界発生
手段としての界磁コイルユニットであり、磁性材フィル
ム４１・記録材Ｐの移動方向と直交する方向を長手とす
る横長部材である。

【０１３１】４３は上記界磁コイルユニット４２を支持
し、磁性材フィルム４１の走行を保つためのステーであ
り、液晶ポリマー・フェノール樹脂等で構成され、フィ
ルムと接触する部分に摺擦板が張り付けられている。

【０１３２】このステー４３は界磁コイルユニット４２
のＥ型心材の３本足側を下向きにして、その長手両側を
挟み込むように配設された横長部材である。

【０１３３】４４は界磁コイルユニツト４２のＥ型心材
の下向き面に設けたフィルム加圧板（滑板）であり、磁
性材フィルム４１との摩擦抵抗の少ないガラス等であ
る。更にその表面にグリス・オイル等の潤滑剤を塗布し
てある。

【０１３４】上記の界磁コイルユニツト４２・ステー４
３・フィルム加圧板４４等からなるアセンブリ（磁気誘
導加熱構造体）の外側にエンドレス状（円筒状、シーム
レス）の前記の耐熱性・磁性材フィルム４１をルーズに
外嵌させてある。

【０１３５】４５は加圧ローラであり、芯金の周囲にシ
リコーンゴム、フッ素ゴム等を被覆して構成される。こ
の加圧ローラ４５は不図示の軸受手段・付勢手段により
所定の押圧力をもって上記アセンブリ４２・４３・４４
のフィルム加圧板４４の下面に対して磁性材フィルム４
１を挟ませて圧接してあり、フィルム圧板４４の下面と
の間に磁性材フィルム４１を挟んで圧接ニップ部（定着
ニップ部）Ｎを形成する。

【０１３６】該加圧ローラ４５は駆動手段Ｍにより矢示
の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ４５の
回転駆動による該ローラとフィルム外面との摩擦力で磁
性材フィルム４１に回転力が作用して、該磁性材フィル
ム４１がフィルム加圧板４４の下面に密着摺動してアセ
ンブリ４２・４３・４４の外回りを回転する。

【０１３７】４６は界磁コイルユニット４２の励磁コイ
ル４２ｂに対する通電制御回路であり、高周波発振回路
４７・制御回路（ＣＰＵ）４８・Ａ／Ｄコンバータ４９
等からなる。

【０１３８】高周波発振回路４７で発生された２６０ｋ
Ｈｚの電流は制御回路４８でＯＮ／ＯＦＦされること
で、励磁コイル４２ｂへの通電制御（電力制御）がなさ
れる。制御を行われた電流は励磁コイル４２ｂに導か
れ、定着ニップ部Ｎに矢示Ｈのように磁気回路が形成さ
れる。そしこの磁気回路Ｈによって定着ニップ部Ｎにお
いてこの定着ニップ部Ｎに位置する磁性材フィルム部分
の磁性金属層４１ｂに誘導電流（うず電流）が励起され
て流れ、該磁性金属層部分が発熱する（磁気誘導加
熱）。

【０１３９】而して、加圧ローラ４５の回転による磁性
材フィルム４１の回転がなされ、通電制御回路４６から
界磁コイルユニット４２の励磁コイル４２ｂへの電流印
加がなされて磁性材フィルム４１の磁性金属層４１ｂが
発熱した状態において、圧接ニップ部Ｎに記録材Ｐが導
入されて磁性材フィルム４１面に密着して該フィルムと
一緒に定着ニップ部Ｎを通過することで、磁気誘導加熱
された磁性材フィルム４１の熱が記録材Ｐに付与され未
定着トナー像ｔが加熱定着される。

【０１４０】この磁気誘導加熱方式・フィルム加熱方式
の定着装置は、磁性材フィルム４１の表層近くを直接発
熱させるので、フィルム基層４１ａの熱伝導率、熱容量
によらず、急速に加熱できる利点がある。また磁性材フ
ィルム４１の厚さも依存しないために、高速化のために
磁性材フィルム４１の剛性を向上するため磁性材フィル
ム４１の基層４１ａを厚くしても迅速に定着温度にまで
加熱できる。更にはフィルム基層４１ａは低熱伝導性の
樹脂にすることで断熱性が良く、フィルム内側にあるコ
イル等の熱容量の大きなものとは断熱ができるので連続
プリントを行っても熱のロスが少なく、エネルギー効率
が良い。かつフィルム内側のコイルに熱が伝わりにくく
コイルとしての性能低下も生じない。そして熱効率が向
上した分、装置内の昇温も押えられて、該加熱装置を画
像加熱定着装置として用いた電子写真装置等の画像形成
装置の像形成部の影響も少なくできる。

【０１４１】本実施例の定着装置において、温調は加圧
ローラ４５の温度を温度検知部材としてのサーミスタ５
０で検知して、その検知情報をＡ／Ｄコンバータ４９を
介して制御回路４８へフィードバックし、制御回路４８
で高周波発振回路４７を制御することでなされる。

【０１４２】本実施例の場合、サーミスタ４５は加熱体
としての磁性材フィルム４１と直接接触していないた
め、フィルム４１の発熱と検知温度の間には時間遅れが
生じる。このため、前実施例のように温度上昇率から定
着温度に達するまでの時間を予測すると若干の誤差を生
じる可能性がある。

【０１４３】このことから、本実施例ではプリント信号
を受け取った後０．５秒間フル通電を行い、これによっ
て達した加圧ローラ４５の温度を測定して給紙タイミン
グを決定することとする。

【０１４４】フィルムに与えられた熱量と、温度上昇分
は定着器周りの熱容量で決定されるため、単位時間あた
りの温度上昇分を測定すればだいたいの検知を行うこと
が可能である。

【０１４５】本実施例では第１の実施例の図１のプリン
ターにおいて定着装置として図４の磁気誘導加熱方式・
フィルム加熱方式の装置を用いた。

【０１４６】実際に実験を行って、０．５秒間通電した
後のサーミスタ４５で検知された温度と、定着温度であ
る１８０°Ｃにまで達する時間との相関を測定した結果
を図５に示す。

【０１４７】本実施例の手法では雰囲気温度を検知しな
いで温度上昇分の絶対値によって検知を行うため、プリ
ンター本体が使用されると考えられる最も低い雰囲気温
度を前提として考える必要がある。

【０１４８】雰囲気温度が最悪条件で５°Ｃと仮定する
と、サーミスタ４５の検知温度が４０°Ｃ以上であれば
給紙から６．０秒以内に定着器は１８０°Ｃにまで昇温
することがわかるため、この場合にはプリント信号を受
け、検知のために０．５秒通電した後に即座に給紙を行
うこととする。

【０１４９】温度が４０°Ｃ以下であったときには図５
の関係に基づき、予想される定着温度への到達時間Ｔ１
から、給紙位置Ａから定着ニップ部Ｎへ記録材Ｐを搬送
するために要する時間Ｔ２を減じた値Ｔ３だけ給紙を遅
延させ、Ｔ３通電を行った後に給紙を行なうこととす
る。

【０１５０】このように、磁気誘導加熱方式の定着装置
においても、短時間通電を行うことによる昇温を測定す
ることによって、最悪条件下を除いてファーストプリン
トタイムを短縮することができることがわかった。

【０１５１】なお、単位時間に通電したときに達する温
度から検知を行う手法は、本実施例でのような磁気誘導
加熱方式の装置に限定されるものではなく、第１、第２
の実施例で述べたようなフィルムタイプの装置等でも適
用可能であることは言うまでもない。

【０１５２】５１は励磁コイル４２ｂに対する通電回路
に直列に介入させ、界磁コイルユニット４２の芯材４２
ａに当接させて配設した安全素子（サーマルプロテクタ
ー）であり、芯材４２ａが所定以上に過昇温したとき溶
断して励磁コイル４２ｂへの通電を断つ働きをする。

【０１５３】図４の定着装置において、磁性材フィルム
４１を図１の定着装置と同様の磁性金属層を含まない耐
熱性フィルムにし、フィルム加圧板４４を磁性金属部材
にし、これを界磁コイルユニット４２で磁気誘導加熱で
発熱させ、その熱を上記耐熱性フィルムを介して記録材
Ｐに付与する構成とすることもできる。

【０１５４】また図１及び図４の定着装置においてフィ
ルム１・４１はエンドレスフィルムでなく、ロール巻き
にした長尺の有端フィルムとし、これを繰り出し走行さ
せて用いる構成にすることもできる。

【０１５５】

【発明の効果】以上述べたように、記録材の給紙を行う
前にあらかじめ像加熱装置の加熱体（定着器）に通電
し、その温度上昇率や到達温度を検知し、所定の定着温
度にまで達する時間Ｔ１を予測し、給紙を行ってから定
着部（加熱部）に記録材が達するまでの時間Ｔ２と比較
を行い、Ｔ１＜Ｔ２の場合にはファーストプリントタイ
ム（ＦＰＴ）を短縮するために即座に給紙を開始し、そ
うでないときにはＴ２ーＴ１以上の時間給紙を遅延させ
ることによって定着不良画像の出力を防止することがで
きるようになった。

【０１５６】これによって、従来の最悪条件を見込んだ
無駄な給紙待機時間が必要なくなり、近年重要されてい
るファーストプリントタイムを短縮できるようになっ
た。

【０１５７】またフィルム加熱方式の像加熱装置にあっ
ては加熱体に通電し、フィルムの内面に塗布されている
グリス等の潤滑剤を昇温させて粘性を低下させてからフ
ィルムを駆動させることによって、従来問題となってい
た起動トルクの大きさを低減することができるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例としての像加熱装置（フィルム加
熱方式の定着装置）及び該像加熱定着装置を備えた画像
形成装置の一例の概略図。

【図２】各種条件下における加熱体の温度上昇を表わす
図。

【図３】制御フローチャート。

【図４】（ａ）は第３の実施例としての像加熱装置（磁
気誘導加熱方式・フィルム加熱方式の定着装置）の概略
の構成模型図、（ｂ）は界磁コイルユニットを下からみ
た斜視図。

【図５】サーミスタ検知温度と給紙遅延時間の関係を表
わす図。

【図６】（ａ）はフィルム加熱方式の像加熱装置の一例
の要部の拡大横断面模型図、（ｂ）は加熱体の途中省略
・一部切欠き平面模型図。

【符号の説明】

１ 加熱体 ２ ヒータ基板 ３ 抵抗発熱体層 ４ 表面保護層 ５・５０ 温度検知部材（サースミタ） ６・５１ サーマルプロテクタ ７・４３ ステー ９・４１ 耐熱性フィルムもしくは磁性材フィルム
（定着フィルム） １０・４５ 加圧ローラ １１・４６ 通電制御回路 １２ ＡＣドライバ １３・４８ 制御回路（ＣＰＵ） １４・４９ Ａ／Ｄコンバータ ４７ 高周波発振回路 Ｐ 記録材 ｔ 未定着トナー像 Ｎ 定着ニップ部 Ｈ 磁気回路 ２１ 感光体 ２２ 帯電ローラ ２３ レーザダイオード ２４ 現像装置 ２５ 転写ローラ ２６ 転写部 ２７ クリーニング装置 ２８ 給紙部 ３０ 給紙ローラ Ａ 給紙位置

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱体と、加熱体の温度を検知する温度
   検知部材を有し、温度検知部材の検知温度が所定温度に
   維持されるように加熱体へ通電する像加熱装置におい
   て、 記録材の給紙を行う前に上記加熱体に通電を行い、加熱
   体の温度上昇を検知することによって画像形成時に加熱
   体が上記所定温度に達するまでに必要な加熱時間Ｔ１を
   あらかじめ予測する手段を有することを特徴とする像加
   熱装置。
2. 【請求項２】 上記加熱時間Ｔ１を予測する手段は、加
   熱体に通電を行い、その温度上昇率に基づき予測を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
3. 【請求項３】 上記加熱時間Ｔ１を予測する手段は、一
   定時間加熱体に通電を行い、これによって検知された加
   熱体の温度に基づき予測を行うことを特徴とする請求項
   １に記載の像加熱装置。
4. 【請求項４】 上記加熱時間Ｔ１を予測するための加熱
   体への通電をホスト側からのプリント信号を受け取る前
   に行っておくことを特徴とする請求項１乃至同３の何れ
   かに記載の像加熱装置。
5. 【請求項５】 上記加熱時間Ｔ１を予測するための加熱
   体への通電を少なくとも電源投入時に行うことを特徴と
   する請求項１乃至同３の何れかに記載の像加熱装置。
6. 【請求項６】 顕画像を支持した記録材と共に移動する
   フィルムを有し、顕画像は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乃至同
   ５の何れかに記載の像加熱装置。
7. 【請求項７】 フィルムが移動を行う前に加熱体をあら
   かじめ加熱することを特徴とする請求項６に記載の像加
   熱装置。
8. 【請求項８】 加熱体とフィルムの間に潤滑性を付与す
   るための物質が塗布されていることを特徴とする請求項
   ６または同７に記載の像加熱装置。
9. 【請求項９】 潤滑性を付与するための物質がグリスで
   あることを特徴とする請求項８に記載の像加熱装置。
10. 【請求項１０】 記録材給紙部と、給紙された記録材に
    顕画像を形成担持させるプリント部と、記録材に支持さ
    れた顕画像を加熱する像加熱装置を有し、像加熱装置
    は、加熱体と、加熱体の温度を検知する温度検知部材を
    有し、温度検知部材の検知温度が所定温度に維持される
    ように加熱体へ通電する装置である画像形成装置におい
    て、 上記像加熱装置は、記録材の給紙を行う前に上記加熱体
    に通電を行い、加熱体の温度上昇を検知することによっ
    て画像形成時に加熱体が上記所定温度に達するまでに必
    要な加熱時間Ｔ１をあらかじめ予測する手段を有し、 上記予測手段によって予測された加熱時間Ｔ１と、プリ
    ント信号が入力されてから記録材が像加熱装置に突入す
    るまでに要する時間Ｔ２を比較し、Ｔ１＞Ｔ２なる関係
    を満たすときにはプリント信号入力後所定の時間Ｔ３給
    紙を行わないで加熱体への通電を行うことを特徴とする
    画像形成装置。
11. 【請求項１１】 Ｔ３≧Ｔ１−Ｔ２の関係を満足するこ
    とを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 像加熱装置が請求項２乃至同９の何れ
    かに記載の装置であることを特徴とする請求項１０また
    は同１１に記載の画像形成装置。