JPH0990807A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH0990807A JPH0990807A JP7250883A JP25088395A JPH0990807A JP H0990807 A JPH0990807 A JP H0990807A JP 7250883 A JP7250883 A JP 7250883A JP 25088395 A JP25088395 A JP 25088395A JP H0990807 A JPH0990807 A JP H0990807A
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- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
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- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2035—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member
- G03G2215/2038—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around one or more rotating belt support members
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルムを介してヒータからの熱により未定
着像を記録材上に定着する定着装置を有する画像形成装
置において、温度立ち上げのためのヒータへの通電によ
りヒータが破損するのを防止する。 【解決手段】 ヒータ７の温度が低い立ち上げ初期に
は、所定の時間までの間、それに引続いてヒータ７に供
給される電力の最大値より低い電力を供給する。またヒ
ータ７が所定の温度に達するまでの間、それに引続いて
ヒータ７に供給される電力の最大値より低い電力を供給
する。
着像を記録材上に定着する定着装置を有する画像形成装
置において、温度立ち上げのためのヒータへの通電によ
りヒータが破損するのを防止する。 【解決手段】 ヒータ７の温度が低い立ち上げ初期に
は、所定の時間までの間、それに引続いてヒータ７に供
給される電力の最大値より低い電力を供給する。またヒ
ータ７が所定の温度に達するまでの間、それに引続いて
ヒータ７に供給される電力の最大値より低い電力を供給
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の画像形成装置に関する。
等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真方式或は静電記録方式を
採用する複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装
置においては、画像形成に際して、先ず、像担持体とし
ての感光体や誘電体の表面に原稿画像又は入力した画像
信号に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像手段によって所定の電荷を有するトナーを用い
てトナー像として現像される。そして、像担持体上に現
像されたトナー像は、転写手段により静電気的に記録材
上に転写され、記録材上のトナー像は定着手段によって
記録材上に定着される。
採用する複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装
置においては、画像形成に際して、先ず、像担持体とし
ての感光体や誘電体の表面に原稿画像又は入力した画像
信号に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像手段によって所定の電荷を有するトナーを用い
てトナー像として現像される。そして、像担持体上に現
像されたトナー像は、転写手段により静電気的に記録材
上に転写され、記録材上のトナー像は定着手段によって
記録材上に定着される。
【０００３】従来、この種の画像形成装置における定着
方式としては、トナー像を担持した記録材を加熱ローラ
と加圧ローラと狭持搬送する熱ローラ方式が広く用いら
れてきた。このような熱ローラ方式では、加熱ローラの
熱容量が大きいため、熱ローラを所定の温度まで加熱す
るのに要する時間（所謂ウォームアップ時間）が長くか
かるという問題があった。
方式としては、トナー像を担持した記録材を加熱ローラ
と加圧ローラと狭持搬送する熱ローラ方式が広く用いら
れてきた。このような熱ローラ方式では、加熱ローラの
熱容量が大きいため、熱ローラを所定の温度まで加熱す
るのに要する時間（所謂ウォームアップ時間）が長くか
かるという問題があった。
【０００４】そこで、低熱容量のサーマルヘッドとこの
サーマルヘッドに対して摺動する薄肉のフィルムを用い
てウォームアップ時間を短縮したフィルム加熱定着方式
が提案されている（特開昭６３−３１３１８２号公報、
特開平２−１５７８７８号公報等参照）。
サーマルヘッドに対して摺動する薄肉のフィルムを用い
てウォームアップ時間を短縮したフィルム加熱定着方式
が提案されている（特開昭６３−３１３１８２号公報、
特開平２−１５７８７８号公報等参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この低熱容量のサーマ
ルヘッドとしては、セラミック等の基板上に抵抗体の発
熱層を設け更にその上に保護層を形成したセラミックヒ
ータが一般的である。このセラミックヒータは低熱容量
であるために、短時間で急速に温度立ち上げをすること
が可能である。その一方で、温度立ち上げ時に電力をセ
ラミックヒータに印加するとヒータ内部の温度差による
応力でヒータが変形するということがある。低熱容量で
急速に温度立ち上げを行う際には、可能な限りヒータを
薄くし大電力をセラミックヒータに印加することが望ま
れるが、この場合には前記のヒータ内部の温度差による
応力によりヒータが破損する可能性が高くなる。
ルヘッドとしては、セラミック等の基板上に抵抗体の発
熱層を設け更にその上に保護層を形成したセラミックヒ
ータが一般的である。このセラミックヒータは低熱容量
であるために、短時間で急速に温度立ち上げをすること
が可能である。その一方で、温度立ち上げ時に電力をセ
ラミックヒータに印加するとヒータ内部の温度差による
応力でヒータが変形するということがある。低熱容量で
急速に温度立ち上げを行う際には、可能な限りヒータを
薄くし大電力をセラミックヒータに印加することが望ま
れるが、この場合には前記のヒータ内部の温度差による
応力によりヒータが破損する可能性が高くなる。
【０００６】本発明の目的は、ＳＵＲＦ定着方式におい
て急速な温度立ち上げにおけるセラミックヒータの断線
を防止することにある。
て急速な温度立ち上げにおけるセラミックヒータの断線
を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、画像形成開始信号入力手
段と、画像形成開始信号受信後に記録材上にトナー像を
形成するトナー像形成手段と、固定支持された発熱体に
摺接しながら有端または無端移動自在に配設されたフィ
ルム部材と、該フィルム部材を介して上記発熱体に圧接
するように配設された加圧手段と、前記発熱体の温度を
検知する温度検知手段と、前記発熱体へ供給する電力を
制御する電力制御手段とを備え、前記のトナー像を担持
した記録材を、前記フィルム部材と加圧手段の圧接部に
て挟持搬送せしめることにより前記トナー像を記録材に
定着する画像形成装置において、画像形成開始後から所
定の時間までの間に発熱体に供給される電力の最大値よ
りも、それに引き続いて発熱体に供給される電力の最大
値の方が高くなるように前記電力制御手段が設定されて
いることを特徴とする。
め、請求項１記載の本発明は、画像形成開始信号入力手
段と、画像形成開始信号受信後に記録材上にトナー像を
形成するトナー像形成手段と、固定支持された発熱体に
摺接しながら有端または無端移動自在に配設されたフィ
ルム部材と、該フィルム部材を介して上記発熱体に圧接
するように配設された加圧手段と、前記発熱体の温度を
検知する温度検知手段と、前記発熱体へ供給する電力を
制御する電力制御手段とを備え、前記のトナー像を担持
した記録材を、前記フィルム部材と加圧手段の圧接部に
て挟持搬送せしめることにより前記トナー像を記録材に
定着する画像形成装置において、画像形成開始後から所
定の時間までの間に発熱体に供給される電力の最大値よ
りも、それに引き続いて発熱体に供給される電力の最大
値の方が高くなるように前記電力制御手段が設定されて
いることを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の本発明は、記録材上にトナ
ー像を形成するトナー像形成手段と、固定支持された発
熱体に摺接しながら有端または無端移動自在に配設され
たフィルム部材と、該フィルム部材を介して上記発熱体
に圧接するように配設された加圧手段と、前記発熱体の
温度を検知する温度検出手段と、前記発熱体へ供給する
電力を制御する電力制御手段とを備え、前記のトナー像
を担持した記録材を、前記フィルム部材と加圧手段の圧
接部にて挟持搬送せしめることにより前記トナー像を記
録材に定着する画像形成装置において、画像形成開始後
から前記発熱体の検知温度が所定の温度に達するまでの
期間に発熱体に供給される電力の最大値よりも、それに
引き続いて発熱体に供給される電力の最大値方が高くな
るように前記電力制御手段が設定されていることを特徴
とする。
ー像を形成するトナー像形成手段と、固定支持された発
熱体に摺接しながら有端または無端移動自在に配設され
たフィルム部材と、該フィルム部材を介して上記発熱体
に圧接するように配設された加圧手段と、前記発熱体の
温度を検知する温度検出手段と、前記発熱体へ供給する
電力を制御する電力制御手段とを備え、前記のトナー像
を担持した記録材を、前記フィルム部材と加圧手段の圧
接部にて挟持搬送せしめることにより前記トナー像を記
録材に定着する画像形成装置において、画像形成開始後
から前記発熱体の検知温度が所定の温度に達するまでの
期間に発熱体に供給される電力の最大値よりも、それに
引き続いて発熱体に供給される電力の最大値方が高くな
るように前記電力制御手段が設定されていることを特徴
とする。
【０００９】請求項３記載の本発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明において、画像形成開始時の前記
発熱体の検知温度に応じ、発熱体へ供給する電力、又
は、画像形成開始後少ない電力を供給する時間を調節す
るように前記電力制御手段が設定されていることを特徴
とする。
請求項２に記載の発明において、画像形成開始時の前記
発熱体の検知温度に応じ、発熱体へ供給する電力、又
は、画像形成開始後少ない電力を供給する時間を調節す
るように前記電力制御手段が設定されていることを特徴
とする。
【００１０】請求項４記載の本発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明において、画像形成終了から次の
画像形成開始までの時間に応じ、発熱体へ供給する電
力、又は、画像形成開始後少ない電力を供給する時間を
調整するように前記電力制御手段が設定されていること
を特徴とする。
請求項２に記載の発明において、画像形成終了から次の
画像形成開始までの時間に応じ、発熱体へ供給する電
力、又は、画像形成開始後少ない電力を供給する時間を
調整するように前記電力制御手段が設定されていること
を特徴とする。
【００１１】請求項５記載の本発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明において、環境温度を検知する温
度検知手段を有し、画像形成開始時の環境温度に応じ、
発熱体へ供給する電力、又は、画像形成開始後少ない電
力を供給する時間を調節するように前記電力制御手段が
設定されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明において、環境温度を検知する温
度検知手段を有し、画像形成開始時の環境温度に応じ、
発熱体へ供給する電力、又は、画像形成開始後少ない電
力を供給する時間を調節するように前記電力制御手段が
設定されていることを特徴とする。
【００１２】請求項６記載の本発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明において、画像形成開始に先だっ
て前記発熱体に所定の電力Ｗ１を所定の時間供給（以後
予備通電と称す）した後に画像形成開始まで待機し、画
像形成開始後は所定期間所定の電力（最大値Ｗ２）を供
給した後に、引き続き所定の電力（最大値Ｗ３）で発熱
体の検知温度が所定の値となるように前記電力制御手段
が設定されており、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３であることを特徴
とする。
請求項２に記載の発明において、画像形成開始に先だっ
て前記発熱体に所定の電力Ｗ１を所定の時間供給（以後
予備通電と称す）した後に画像形成開始まで待機し、画
像形成開始後は所定期間所定の電力（最大値Ｗ２）を供
給した後に、引き続き所定の電力（最大値Ｗ３）で発熱
体の検知温度が所定の値となるように前記電力制御手段
が設定されており、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３であることを特徴
とする。
【００１３】請求項７記載の本発明は、請求項６記載の
発明において、前記予備通電中に画像形成開始信号を受
信した場合、所定の時間は予備通電を継続し、その後に
画像形成を開始することを特徴とする。
発明において、前記予備通電中に画像形成開始信号を受
信した場合、所定の時間は予備通電を継続し、その後に
画像形成を開始することを特徴とする。
【００１４】請求項８記載の本発明は、請求項７記載の
発明において、前記予備通電前の発熱体検知温度が所定
の値以下の時には前記予備通電中に画像形成開始信号を
受信した場合、所定の時間は予備通電を継続し、その後
に画像形成を開始し、前記予備通電前の発熱体検知温度
が所定の値より高い時には、前記予備通電中に画像形成
開始信号を受信した場合でもすぐに画像形成を開始する
ことを特徴とする。
発明において、前記予備通電前の発熱体検知温度が所定
の値以下の時には前記予備通電中に画像形成開始信号を
受信した場合、所定の時間は予備通電を継続し、その後
に画像形成を開始し、前記予備通電前の発熱体検知温度
が所定の値より高い時には、前記予備通電中に画像形成
開始信号を受信した場合でもすぐに画像形成を開始する
ことを特徴とする。
【００１５】請求項９記載の本発明は、請求項１乃至請
求項８記載の発明において、前記発熱体が、少なくとも
セラミックス製の基板上に形成された抵抗発熱部を有す
ることを特徴とする。
求項８記載の発明において、前記発熱体が、少なくとも
セラミックス製の基板上に形成された抵抗発熱部を有す
ることを特徴とする。
【００１６】請求項１０記載の本発明は、請求項９記載
の発明において、セラミックス製の基板が、記録材の進
行方向に関し非対称形状であることを特徴とする。
の発明において、セラミックス製の基板が、記録材の進
行方向に関し非対称形状であることを特徴とする。
【００１７】請求項１１記載の本発明は、請求項９また
は請求項１０の発明において、前記抵抗発熱部がセラミ
ックス製の基板の記録材の進行方向に関する中心線に対
し非対称位置に配設されていることを特徴とする。
は請求項１０の発明において、前記抵抗発熱部がセラミ
ックス製の基板の記録材の進行方向に関する中心線に対
し非対称位置に配設されていることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１９】（第１の実施の形態）先ず、本発明の第１
の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図
３は本実施の形態の定着装置６０を用いた画像形成装置
の一例の概略構成を示す図である。図３に示すように本
実施の形態の画像形成装置は、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。
の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図
３は本実施の形態の定着装置６０を用いた画像形成装置
の一例の概略構成を示す図である。図３に示すように本
実施の形態の画像形成装置は、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。
【００２０】本装置においては、図３に示すように固定
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が矢印で示す時計方向に所定の周
速度で回転駆動される。また、光源２１（２２は反射
笠）と第一ミラー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で移動し、第二ミラー２４、第三ミラー２
５が同方向にＶ／２の速度で移動することで、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２９、固定第四〜第六ミラー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。
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が矢印で示す時計方向に所定の周
速度で回転駆動される。また、光源２１（２２は反射
笠）と第一ミラー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で移動し、第二ミラー２４、第三ミラー２
５が同方向にＶ／２の速度で移動することで、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２９、固定第四〜第六ミラー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。
【００２１】回転感光体ドラム３９の表面は、この露光
前に一次帯電器３０により正また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る。感光体ドラム
３９面に形成される静電潜像は、現像装置３１の現像ロ
ーラ３２でトナー像として顕画像化される。
前に一次帯電器３０により正また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る。感光体ドラム
３９面に形成される静電潜像は、現像装置３１の現像ロ
ーラ３２でトナー像として顕画像化される。
【００２２】一方、給紙ローラ５１により記録材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記録材下面に順次転写される。
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記録材下面に順次転写される。
【００２３】像転写部を通過した記録材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、画像形成物として機外へ排出される。
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、画像形成物として機外へ排出される。
【００２４】転写後のドラム３９の表面はクリーニング
器３６のクリーニングブレード３７によって残りトナー
等の汚れが清掃除去され、繰り返して像形成に供され
る。
器３６のクリーニングブレード３７によって残りトナー
等の汚れが清掃除去され、繰り返して像形成に供され
る。
【００２５】上述のように往路を移動した移動光学部材
２１〜２５は所定の往路終点に到達すると、復路を移動
するように設定されており、初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（以下、
この工程を光学系のバック工程と称する）。
２１〜２５は所定の往路終点に到達すると、復路を移動
するように設定されており、初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（以下、
この工程を光学系のバック工程と称する）。
【００２６】コピースタートキーが押される前に複数枚
（例えば１００枚）のコピー枚数が指定された場合、光
学系のバック工程が終了した後に、図３に示すマイクロ
コンピュータ（以下ＭＰＵとする）１８により所定のイ
ンターバルをもって上記の工程を繰り返す。
（例えば１００枚）のコピー枚数が指定された場合、光
学系のバック工程が終了した後に、図３に示すマイクロ
コンピュータ（以下ＭＰＵとする）１８により所定のイ
ンターバルをもって上記の工程を繰り返す。
【００２７】次に、本装置に装着される定着装置６０を
図１に基づいて詳しく説明する。
図１に基づいて詳しく説明する。
【００２８】図１は本発明にかかる画像形成装置の定着
装置（サーフ定着器）の構成図である。
装置（サーフ定着器）の構成図である。
【００２９】図１において３はエンドレスベルト状の定
着フィルムであり、該定着フィルム３は左側の駆動ロー
ラ１と、右側の従動ローラ４と、この両ローラ１、４間
の下方に固定配設した低熱容量線状ヒータ７との間に張
設してある。
着フィルムであり、該定着フィルム３は左側の駆動ロー
ラ１と、右側の従動ローラ４と、この両ローラ１、４間
の下方に固定配設した低熱容量線状ヒータ７との間に張
設してある。
【００３０】従動ローラ４は定着フィルム３を外側に張
る方向にテンションを与えるテンションローラを兼ねて
おり、定着フィルムは表面にシリコーンゴム等を被覆し
て摩擦係数を高めた駆動ローラ１の時計方向の回転駆動
に伴い、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。
る方向にテンションを与えるテンションローラを兼ねて
おり、定着フィルムは表面にシリコーンゴム等を被覆し
て摩擦係数を高めた駆動ローラ１の時計方向の回転駆動
に伴い、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。
【００３１】９は加圧手段としてのシリコーンゴム等の
離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、上
記のエンドレスベルト状定着フィルム３の下方側フィル
ム部分をヒータ７との間に挟ませて、ヒータ７の下面に
対してバネ等の付勢手段により、例えば５〜１０ｋｇ／
ｃｍの当接力をもって対向圧接させてあり、記録材Ｐの
搬送方向に順方向の反時計方向に回転する。
離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、上
記のエンドレスベルト状定着フィルム３の下方側フィル
ム部分をヒータ７との間に挟ませて、ヒータ７の下面に
対してバネ等の付勢手段により、例えば５〜１０ｋｇ／
ｃｍの当接力をもって対向圧接させてあり、記録材Ｐの
搬送方向に順方向の反時計方向に回転する。
【００３２】１０は加圧ローラ９に従動回転する様配設
されたクリーニングローラであり、該クリーニングロー
ラは、金属製である。
されたクリーニングローラであり、該クリーニングロー
ラは、金属製である。
【００３３】回転駆動されるエンドレス状の定着フィル
ム３は繰り返してトナー画像の加熱定着に供されるの
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や、ニッケル、ＳＵ
Ｓ等の金属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（四フッ化エチレン
・パーフルオロアルキ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コート層を１０
μｍ厚に施した総厚３０μｍのエンドレスベルトであ
る。
ム３は繰り返してトナー画像の加熱定着に供されるの
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や、ニッケル、ＳＵ
Ｓ等の金属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（四フッ化エチレン
・パーフルオロアルキ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コート層を１０
μｍ厚に施した総厚３０μｍのエンドレスベルトであ
る。
【００３４】低熱容量のヒータ７は、例えば厚さ１．０
ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手方向長さ３４０ｍｍのアルミナ
基板１４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、幅１．０ｍｍに塗工して発熱層１３
を形成し、さらにその上に厚さ１０μｍのフィルム３と
の摺動を考慮したガラス等の保護層１５を形成したもの
であり、ヒータ支持体６に取り付け保持させて固定支持
させる。
ｍｍ、幅１０ｍｍ、長手方向長さ３４０ｍｍのアルミナ
基板１４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、幅１．０ｍｍに塗工して発熱層１３
を形成し、さらにその上に厚さ１０μｍのフィルム３と
の摺動を考慮したガラス等の保護層１５を形成したもの
であり、ヒータ支持体６に取り付け保持させて固定支持
させる。
【００３５】また、ヒータ７は図２（ａ）に示す様に、
基板１４の排紙側には面取りが施しており、発熱体層１
３は基板１４の巾方向の中心に対して、排紙側に寄って
いる。
基板１４の排紙側には面取りが施しており、発熱体層１
３は基板１４の巾方向の中心に対して、排紙側に寄って
いる。
【００３６】ヒータ支持体６は、ヒータ７を定着装置及
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どで構成され
る。
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どで構成され
る。
【００３７】ヒータの発熱層１３には長手方向両端から
通電される。通電は交流１００Ｖであり、基板１４の裏
面に熱伝導性シリコーンゴム接着剤等で接着又は圧接又
は一体的に形成されたＮＴＣサーミスタ等のサーミスタ
５の検知温度に応じ通電制御される。
通電される。通電は交流１００Ｖであり、基板１４の裏
面に熱伝導性シリコーンゴム接着剤等で接着又は圧接又
は一体的に形成されたＮＴＣサーミスタ等のサーミスタ
５の検知温度に応じ通電制御される。
【００３８】通電制御方法は位相制御でありヒータへの
供給電力を段階的に制御することが可能である。
供給電力を段階的に制御することが可能である。
【００３９】次に、本実施例装置の定着装置の動作につ
いて説明する。本体に電源が投入されると、駆動ローラ
１が回転を開始し、これに従動して定着フィルム３、テ
ンションローラ４、駆動ローラ９、クリーニングローラ
１０が回動を開始する。回転開始からやや遅れてヒータ
駆動回路１６からヒータ７への通電が開始される。本実
施例では、２００℃温度調整を行いつつ５００Ｗを５秒
間印加する。２００℃温度調整は、サーミスタ５の検知
温度が１９５℃未満のときは所定の最大印加電力（予備
通電動作中は５００Ｗ）を印加し、１９５℃以上２００
℃未満のときは５００Ｗを印加し、２００℃以上２０５
℃未満のときは２００Ｗ印加をし、２０５℃以上になる
と通電を停止することで行われる。通電時間が経過して
通電が終了してからやや遅れて、駆動ローラ１の回転を
停止する。ここまでの動作が、予備通電動作である。
いて説明する。本体に電源が投入されると、駆動ローラ
１が回転を開始し、これに従動して定着フィルム３、テ
ンションローラ４、駆動ローラ９、クリーニングローラ
１０が回動を開始する。回転開始からやや遅れてヒータ
駆動回路１６からヒータ７への通電が開始される。本実
施例では、２００℃温度調整を行いつつ５００Ｗを５秒
間印加する。２００℃温度調整は、サーミスタ５の検知
温度が１９５℃未満のときは所定の最大印加電力（予備
通電動作中は５００Ｗ）を印加し、１９５℃以上２００
℃未満のときは５００Ｗを印加し、２００℃以上２０５
℃未満のときは２００Ｗ印加をし、２０５℃以上になる
と通電を停止することで行われる。通電時間が経過して
通電が終了してからやや遅れて、駆動ローラ１の回転を
停止する。ここまでの動作が、予備通電動作である。
【００４０】画像形成時には、操作者が本体に設けられ
た不図示のコピースタートキーを押すことにより画像形
成が開始すると、駆動ローラ１が回転を開始し、これに
従動して定着フィルム３、テンションローラ４、駆動ロ
ーラ９、クリーニングローラ１０が回動を開始する。回
転開始からやや遅れてヒータ駆動回路１６からヒータ７
への通電が開始される。このとき通電開始から所定の時
間は最大印加電力Ｗ１を印加し、所定の時間が経過した
後にＷ１より大きい最大印加電力Ｗ２を印加している。
本実施例では、２００℃温度調整を行いつつ、６００Ｗ
を３秒間印加し続いて８００Ｗ印加を行う。記録材Ｐが
定着ニップ部Ｎに進入する時には、サーミスタ検知温度
は所定の定着温度（本実施例では２００℃）に達してお
り、記録材Ｐは未定着トナー画像Ｔを上面に担持したま
まで移動する定着フィルム３と重なりニップ部Ｎに侵入
する。記録材Ｐと未定着トナー画像Ｔはニップ部Ｎを通
過する際にヒータ７と加圧ローラ９による押圧力を受け
つつ発熱層１３で発生した熱を定着フィルム３を介して
受け、トナー画像が高温溶融して記録材Ｐに軟化接着し
た像となる。記録材Ｐの後端がニップ部Ｎを通過した後
に、ヒータ７への通電を停止し、やや遅れて駆動ローラ
１が停止する。
た不図示のコピースタートキーを押すことにより画像形
成が開始すると、駆動ローラ１が回転を開始し、これに
従動して定着フィルム３、テンションローラ４、駆動ロ
ーラ９、クリーニングローラ１０が回動を開始する。回
転開始からやや遅れてヒータ駆動回路１６からヒータ７
への通電が開始される。このとき通電開始から所定の時
間は最大印加電力Ｗ１を印加し、所定の時間が経過した
後にＷ１より大きい最大印加電力Ｗ２を印加している。
本実施例では、２００℃温度調整を行いつつ、６００Ｗ
を３秒間印加し続いて８００Ｗ印加を行う。記録材Ｐが
定着ニップ部Ｎに進入する時には、サーミスタ検知温度
は所定の定着温度（本実施例では２００℃）に達してお
り、記録材Ｐは未定着トナー画像Ｔを上面に担持したま
まで移動する定着フィルム３と重なりニップ部Ｎに侵入
する。記録材Ｐと未定着トナー画像Ｔはニップ部Ｎを通
過する際にヒータ７と加圧ローラ９による押圧力を受け
つつ発熱層１３で発生した熱を定着フィルム３を介して
受け、トナー画像が高温溶融して記録材Ｐに軟化接着し
た像となる。記録材Ｐの後端がニップ部Ｎを通過した後
に、ヒータ７への通電を停止し、やや遅れて駆動ローラ
１が停止する。
【００４１】また、通電終了後５分が経過すると自動的
に本体の電源がオフとなる機能（オートシャットオフ機
能）を備えている。
に本体の電源がオフとなる機能（オートシャットオフ機
能）を備えている。
【００４２】以上の様に定着装置を構成することによ
り、低温環境下での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
り、低温環境下での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
【００４３】なお、ヒータ７については図２（ｂ）また
は図２（ｃ）に示すように長方形の様に基板の幅方向の
中心線に対称な断面を有する基板の幅方向の中心線に対
称に発熱層を配設しても非対称に発熱層を配設してもよ
く、もしくは図２（ｄ）に示すように前記ヒータ基板１
４の様に基板の幅方向の中心線に非対称な断面を有する
基板の幅方向の中心線に対称に発熱層を配設してもよ
い。
は図２（ｃ）に示すように長方形の様に基板の幅方向の
中心線に対称な断面を有する基板の幅方向の中心線に対
称に発熱層を配設しても非対称に発熱層を配設してもよ
く、もしくは図２（ｄ）に示すように前記ヒータ基板１
４の様に基板の幅方向の中心線に非対称な断面を有する
基板の幅方向の中心線に対称に発熱層を配設してもよ
い。
【００４４】これらのヒータのなかで本実施例中の電力
制御が最も有効であるのは、図２（ａ）に示すような基
板の幅方向の中心線に非対称な断面を有する基板の幅方
向の中心線に非対称に発熱層を配設したヒータである。
制御が最も有効であるのは、図２（ａ）に示すような基
板の幅方向の中心線に非対称な断面を有する基板の幅方
向の中心線に非対称に発熱層を配設したヒータである。
【００４５】（比較例１）実施例１において、予備通電
時の最大印加電力を画像形成時同様の８００Ｗにした
り、画像形成時に６００Ｗを３秒間印加せずに始めから
８００Ｗ印加をした場合には、低温環境下で８００Ｗ印
加中にヒータ７が破損する例があった。その原因は、ヒ
ータ７へ低温状態で大きい電力を印加することで発熱層
１３付近とヒータ７の裏面に生ずる温度差が大きくな
り、この温度差による応力ヒータ７が耐えられなかった
ためである。
時の最大印加電力を画像形成時同様の８００Ｗにした
り、画像形成時に６００Ｗを３秒間印加せずに始めから
８００Ｗ印加をした場合には、低温環境下で８００Ｗ印
加中にヒータ７が破損する例があった。その原因は、ヒ
ータ７へ低温状態で大きい電力を印加することで発熱層
１３付近とヒータ７の裏面に生ずる温度差が大きくな
り、この温度差による応力ヒータ７が耐えられなかった
ためである。
【００４６】（第２の実施の形態）第１の実施の形態に
おいて、以下の点が異なる。
おいて、以下の点が異なる。
【００４７】画像形成時に、通電開始から所定の時間最
大印加電力を小さくしていたところを、通電開始からサ
ーミスタ５が所定の温度を検知するまで最大印加電力を
小さくする様にした。本実施の形態では、サーミスタ５
の検知温度が７０℃になるまで６００Ｗ印加し、その後
８００Ｗ印加する様にした。
大印加電力を小さくしていたところを、通電開始からサ
ーミスタ５が所定の温度を検知するまで最大印加電力を
小さくする様にした。本実施の形態では、サーミスタ５
の検知温度が７０℃になるまで６００Ｗ印加し、その後
８００Ｗ印加する様にした。
【００４８】以上の様に定着装置を構成することによ
り、低温環境化での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
り、低温環境化での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
【００４９】（第３の実施の形態）第１の実施の形態で
予備通電中にコピースタートキーが押された場合に、そ
の時点のサーミスタ５の検知温度が所定の温度よりも低
いときは、予備通電中にコピースタートキーが押されな
かった場合の予備通電時間よりも小さい所定の予備通電
を行った後に、画像形成動作に移行するように構成し
た。本実施の形態では、５００Ｗ印加で予備通電が２秒
間行われる前にコピースタートキーが押された場合に
は、サーミスタ５の検知温度が１００℃以下であれば予
備通電が２秒間行われた後に画像形成動作に移行する。
また、サーミスタ５の検知温度が１００℃以上の場合
や、予備通電開始から２秒以上経過後コピースタートキ
ーが押された場合は、予備通電中（本実施の形態では５
秒間）でもその時点で画像形成動作に移行する。
予備通電中にコピースタートキーが押された場合に、そ
の時点のサーミスタ５の検知温度が所定の温度よりも低
いときは、予備通電中にコピースタートキーが押されな
かった場合の予備通電時間よりも小さい所定の予備通電
を行った後に、画像形成動作に移行するように構成し
た。本実施の形態では、５００Ｗ印加で予備通電が２秒
間行われる前にコピースタートキーが押された場合に
は、サーミスタ５の検知温度が１００℃以下であれば予
備通電が２秒間行われた後に画像形成動作に移行する。
また、サーミスタ５の検知温度が１００℃以上の場合
や、予備通電開始から２秒以上経過後コピースタートキ
ーが押された場合は、予備通電中（本実施の形態では５
秒間）でもその時点で画像形成動作に移行する。
【００５０】以上の様に定着装置を構成することによ
り、低温環境下での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
り、低温環境下での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
【００５１】（第４の実施の形態）第１の実施の形態に
おいて、以下の点が異なる。
おいて、以下の点が異なる。
【００５２】画像形成時に、通電開始から所定の時間最
大印加電力を小さくしていたところを、コピースタート
キーが押されたときのサーミスタ５の検知温度に応じて
最大印加電力を変化させている。本実施の形態では、サ
ーミスタ５の検知温度が５０℃以下の場合には６００Ｗ
印加を２秒間行った後に８００Ｗ印加を行い、サーミス
タ５の検知温度が５０℃以上の場合には８００Ｗ印加を
行う。
大印加電力を小さくしていたところを、コピースタート
キーが押されたときのサーミスタ５の検知温度に応じて
最大印加電力を変化させている。本実施の形態では、サ
ーミスタ５の検知温度が５０℃以下の場合には６００Ｗ
印加を２秒間行った後に８００Ｗ印加を行い、サーミス
タ５の検知温度が５０℃以上の場合には８００Ｗ印加を
行う。
【００５３】以上の様に定着装置を構成することによ
り、低温環境化での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
り、低温環境化での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
【００５４】なお、コピースタートキーが押されたとき
のサーミスタ５の検知温度のかわりに、前回の画像形成
終了からの時間に応じて最大印加電力を変化させてもよ
い。
のサーミスタ５の検知温度のかわりに、前回の画像形成
終了からの時間に応じて最大印加電力を変化させてもよ
い。
【００５５】（第５の実施の形態）第１の実施の形態に
おいて、定着装置付近の温度を測定する不図示の環境温
度センサを有し、コピースタートキーが押された時点の
環境温度センサの検知温度が所定の温度より低い場合に
は、画像形成時に通電開始から最大印加電力を小さくし
ていた所定の時間を延長するように構成した。本実施の
形態では、環境温度センサの検知温度が２０℃以下の場
合は２秒間６００Ｗ印加時間を延長し計５秒間６００Ｗ
印加した後に８００Ｗ印加を行うようにした。この際、
定着装置以外の画像形成動作はコピースタートキーが押
されてから２秒後にスタートする。
おいて、定着装置付近の温度を測定する不図示の環境温
度センサを有し、コピースタートキーが押された時点の
環境温度センサの検知温度が所定の温度より低い場合に
は、画像形成時に通電開始から最大印加電力を小さくし
ていた所定の時間を延長するように構成した。本実施の
形態では、環境温度センサの検知温度が２０℃以下の場
合は２秒間６００Ｗ印加時間を延長し計５秒間６００Ｗ
印加した後に８００Ｗ印加を行うようにした。この際、
定着装置以外の画像形成動作はコピースタートキーが押
されてから２秒後にスタートする。
【００５６】以上の様に定着装置を構成することによ
り、低温環境下での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
り、低温環境下での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
【００５７】なお、環境温度センサの検知温度が低い場
合、低電力の印加時間を延長するのみでなく、電力をさ
らに小さくしてもよい。
合、低電力の印加時間を延長するのみでなく、電力をさ
らに小さくしてもよい。
【００５８】（第６の実施の形態）第１の実施の形態に
おいて、予備通電動作やコピー動作が終了した時点から
の時間を計測し、コピースタートキーが押されたさいの
時間に応じて、画像形成時に通電開始から最大印加電力
を小さくしていた所定の時間を延長するように構成し
た。本実施の形態では、予備通電動作やコピー動作が終
了してから１０分以上が経過すると、２秒間６００Ｗ印
加時間を延長し計５秒間６００Ｗ印加した後に８００Ｗ
印加を行うようにした。この際、定着装置以外の画像形
成動作はコピースタートキーが押されてから２秒後にス
タートする。
おいて、予備通電動作やコピー動作が終了した時点から
の時間を計測し、コピースタートキーが押されたさいの
時間に応じて、画像形成時に通電開始から最大印加電力
を小さくしていた所定の時間を延長するように構成し
た。本実施の形態では、予備通電動作やコピー動作が終
了してから１０分以上が経過すると、２秒間６００Ｗ印
加時間を延長し計５秒間６００Ｗ印加した後に８００Ｗ
印加を行うようにした。この際、定着装置以外の画像形
成動作はコピースタートキーが押されてから２秒後にス
タートする。
【００５９】以上の様に定着装置を構成することによ
り、低温環境下での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
り、低温環境下での使用に際しても定着ヒータの破損が
発生せず、良好な定着性が得られた。
【００６０】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、Ｓ
ＵＲＦ定着装置においてセラミックヒータの温度立ち上
げ時に、セラミックヒータの温度等に応じて立ち上げ初
期のセラミックヒータへの印加電力を立ち上げ中におけ
る最大印加電力より小さくするようにしたので、セラミ
ックヒータが損傷すること無く、良好な定着性能を有す
る定着装置を供することができる。
ＵＲＦ定着装置においてセラミックヒータの温度立ち上
げ時に、セラミックヒータの温度等に応じて立ち上げ初
期のセラミックヒータへの印加電力を立ち上げ中におけ
る最大印加電力より小さくするようにしたので、セラミ
ックヒータが損傷すること無く、良好な定着性能を有す
る定着装置を供することができる。
【図１】本発明の画像形成装置に用いられる定着器の概
略断面図。
略断面図。
【図２】本発明の装置に用いられる発熱体であるセラミ
ックヒータの断面図。
ックヒータの断面図。
【図３】本発明の画像形成装置の概略断面図。
１ 駆動ローラ ３ 定着フィルム ４ テンションローラ ６ ホルダー ７ ヒータ ９ 加圧ローラ １３ 発熱層 １４ 基板 １５ 保護層 １６ ヒータ駆動回路 ６０ 定着装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/20 ３２８ Ｈ０５Ｂ 3/20 ３２８
Claims (11)
- 【請求項１】 画像形成開始信号入力手段と、画像形成
開始信号受信後に記録材上にトナー像を形成するトナー
像形成手段と、固定支持された発熱体に摺接しながら有
端または無端移動自在に配設されたフィルム部材と、該
フィルム部材を介して上記発熱体に圧接するように配設
された加圧手段と、前記発熱体の温度を検知する温度検
知手段と、前記発熱体へ供給する電力を制御する電力制
御手段とを備え、前記のトナー像を担持した記録材を、
前記フィルム部材と加圧手段の圧接部にて挟持搬送せし
めることにより前記トナー像を記録材に定着する画像形
成装置において、 画像形成開始後から所定の時間までの間に発熱体に供給
される電力の最大値よりも、それに引き続いて発熱体に
供給される電力の最大値の方が高くなるように前記電力
制御手段が設定されていることを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項２】 記録材上にトナー像を形成するトナー像
形成手段と、固定支持された発熱体に摺接しながら有端
または無端移動自在に配設されたフィルム部材と、該フ
ィルム部材を介して上記発熱体に圧接するように配設さ
れた加圧手段と、前記発熱体の温度を検知する温度検出
手段と、前記発熱体へ供給する電力を制御する電力制御
手段とを備え、前記のトナー像を担持した記録材を、前
記フィルム部材と加圧手段の圧接部にて挟持搬送せしめ
ることにより前記トナー像を記録材に定着する画像形成
装置において、 画像形成開始後から前記発熱体の検知温度が所定の温度
に達するまでの間に発熱体に供給される電力の最大値よ
りも、それに引き続いて発熱体に供給される電力の最大
値方が高くなるように前記電力制御手段が設定されてい
ることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項３】 画像形成開始時の前記発熱体の検知温度
に応じ、発熱体へ供給する電力を調節するように前記電
力制御手段が設定されていることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の画像形成装置。 - 【請求項４】 画像形成終了から次の画像形成開始まで
の時間に応じ、発熱体へ供給する電力または画像形成開
始後、少ない電力を供給する時間を調節するように前記
電力制御手段が設定されていることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の画像形成装置。 - 【請求項５】 環境温度を検知する温度検知手段を有
し、画像形成開始時の環境温度に応じ発熱体へ供給する
電力または画像形成開始後、少ない電力を供給する時間
を調節するように前記電力制御手段が設定されているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形
成装置。 - 【請求項６】 画像形成開始に先だって前記発熱体に所
定の電力Ｗ１を所定の時間供給（以後予備通電と称す）
した後に画像形成開始まで待機し、画像形成開始後は所
定期間所定の電力（最大値Ｗ２）を供給した後に、引き
続き所定の電力（最大値Ｗ３）で発熱体の検知温度が所
定の値となるように前記電力制御手段が設定されてお
り、 Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３ であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の画像形成装置。 - 【請求項７】 前記予備通電中に画像形成開始信号を受
信した場合、所定の時間は予備通電を継続し、その後に
画像形成を開始することを特徴とする請求項６に記載の
画像形成装置。 - 【請求項８】 前記予備通電前の発熱体検知温度が所定
の値以下の時には前記予備通電中に画像形成開始信号を
受信した場合、所定の時間は予備通電を継続し、その後
に画像形成を開始し、前記予備通電前の発熱体検知温度
が所定の値より高い時には、前記予備通電中に画像形成
開始信号を受信した場合でもすぐに画像形成を開始する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。 - 【請求項９】 前記発熱体が、少なくともセラミックス
製の基板上に形成された抵抗発熱部を有することを特徴
とする請求項１乃至８に記載の画像形成装置。 - 【請求項１０】 セラミックス製の基板が、記録材の進
行方向に関し非対称形状であることを特徴とする請求項
９に記載の画像形成装置。 - 【請求項１１】 前記抵抗発熱部がセラミックス製の基
板の記録材の進行方向に関する中心線に対し非対称位置
に配設されていることを特徴とする請求項９または１０
に記載の画像形成装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25088395A JP3513283B2 (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 画像形成装置 |
| US08/719,081 US6035155A (en) | 1995-09-28 | 1996-09-24 | Fixing device and image forming apparatus having such device |
| KR1019960042389A KR100191042B1 (ko) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | 정착 장치 및 이 장치를 구비하는 화상 형성 장치 |
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