JPH10171296A

JPH10171296A - 画像加熱定着装置の制御方法

Info

Publication number: JPH10171296A
Application number: JP8335297A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kisu; 浩樹木須; Tetsuya Sano; 哲也佐野; Hideo Nanataki; 秀夫七瀧; Tokuyoshi Abe; 篤義阿部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、定着動作に入る前に回転体（定着
フィルム）の予備回転及び予備加熱を行うことでクイッ
クスタートを実現することが出来る画像加熱定着装置の
制御方法を提供することを可能にすることを目的として
いる。【解決手段】画像加熱定着装置９の予備回転及び予備
加熱を、画像形成装置本体の電源投入と同時に行うよう
に構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置、静
電記録装置等の画像形成装置に用いられ、電磁誘導を利
用して渦電流を発生させて加熱し、被記録材上に形成さ
れた未定着トナー画像を定着する画像加熱定着装置の制
御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像加熱定着装置としては、従来から熱
ローラ方式、フィルム加熱方式等の接触加熱方式が広く
用いられている。しかしながら、上記の熱ローラ方式で
は、定着ローラという比較的熱容量の大きなものを加熱
する必要があるため、クイックスタートが出来なかっ
た。その上、ハロゲンヒータを用いる方法は、電気エネ
ルギーを、一旦、光エネルギーに変換して用いるため、
エネルギー変換効率が悪いという問題があった。

【０００３】上記問題を解決する技術として、交番磁束
により定着ローラに渦電流を発生させ、ジュール熱によ
って発熱させることが提案されている。このように渦電
流の発生を利用することで発熱位置を出来るだけトナー
に近接させることが出来、ハロゲンランプを用いた熱ロ
ーラよりも消費エネルギーの効率アップが達成できる。

【０００４】ここで、従来の画像加熱定着装置の一例を
図13〜図19を用いて説明する。図14に示す画像加熱定着
装置101 は、図13に示すように、画像形成手段となる感
光体ドラム102 と転写ローラ103 とのニップ部よりも下
流側に配置され、被記録材Ｐの搬送路の上部に配置され
た加熱ローラ104 と、被記録材Ｐの搬送路の下部に配置
された加圧ローラ105 とにより構成される。

【０００５】図14及び図15に示すように、加熱ローラ10
4 は、円筒状のニッケル電鋳フィルム106aの外表面にテ
フロン層106cを設けて成形した定着フィルム106 の内部
に、ホルダー107 に支持されたコイル108 及びコア109
を配置し、コイル108 に高周波電流を流してコア109 に
交番磁束を発生させ、ニッケル電鋳フィルム106aに渦電
流が発生してジュール熱が発生し、この電磁誘導加熱に
より加熱ローラ104 と、該加熱ローラ104 に圧接される
加圧ローラ105 とのニップ部を搬送される被記録材Ｐ上
の未定着トナーｔ₁が加熱、加圧されて図14の定着トナ
ーｔ₂の如く定着され、機外へ排出される。

【０００６】このように渦電流の発生を利用することで
発熱位置をトナーに近くすることが出来、ハロゲンラン
プを用いた熱ローラよりも消費エネルギーの効率アップ
が達成できる。また、上記構成により比較的熱容量が小
さくクイックスタートが可能になった。

【０００７】上記従来の画像加熱定着装置101 の制御方
法を、図16及び図17を用いて説明する。図16、図17の横
軸は時間軸を示し、各図の左側から画像形成装置本体の
電源ＯＮ、ウォームアップ（WARM UP)、レディ(READY)
、スタンバイ(STAND BY)、プリント(PRINT) 開始の順
に遷移する状態を示す。また、図17中、実線で示す曲線
は定着フィルム106 の温度変化を示し、破線で示す曲線
は加圧ローラ105 の表面の温度変化を示している。ま
た、図17の縦軸は温度を示し、Ｔ₁は定着フィルム106
の定着可能温度、Ｔ₂は加圧ローラ105 の定着可能温度
を夫々示している。

【０００８】図16に示すように、加圧ローラ105 を回転
駆動するモータは画像形成装置本体の電源がＯＮになっ
た時点からウォームアップの間だけ一旦回転駆動され、
スタンバイ中は停止している。また、加熱ローラ104 の
ヒータの温度調節は、画像形成装置本体の電源がＯＮに
なり、ウォームアップ及びスタンバイ中は停止してい
る。そして、プリント開始の信号を受けた時点で、モー
タの回転駆動及びヒータの温度調整が開始される。

【０００９】未定着のトナー画像ｔ₁を定着する場合、
定着フィルム106 、加圧ローラ105共に夫々の定着可能
温度を超えていないと定着不良を起こすが、従来例では
図17中の被記録材Ｐの先端が画像加熱定着装置101 に到
達した時には、定着フィルム106 、加圧ローラ105 共に
定着可能温度Ｔ₁，Ｔ₂を夫々超えていることを示して
おり、これにより、クイックスタートを可能にするもの
である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カラー
の画像加熱定着装置では、トナー層が最大４層まで重ね
られることがあり、被記録材Ｐとトナー層との界面まで
十分に加熱しないと定着不良が発生する虞があるため、
該トナー層が確実に定着するまで該トナー層をしっかり
と保持する必要があった。

【００１１】そこで、図18に示すように、定着フィルム
106 の層構成を円筒状のニッケル電鋳フィルム106aの外
表面にゴムの弾性層106bを設け、更に該弾性層106bの外
表面にテフロン層106cを設け、該定着フィルム106 によ
りトナーをしっかりと保持して定着するように構成した
場合、カラートナーの定着性は向上したが、弾性層106b
の熱容量が増加した分、定着フィルム106 と加圧ローラ
105 の表面温度は、図19に示すように、被記録材Ｐの先
端が画像加熱定着装置101 に到達した時点で、夫々の定
着可能温度Ｔ₁，Ｔ₂には達せず、立ち上がり時の定着
不良が発生していた。その結果、クイックスタートを目
的とした電磁誘導加熱方式であるにも関わらず立ち上が
りに時間がかかるという問題があった。

【００１２】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、定着動作に入る前に回転体
（定着フィルム）の予備回転及び予備加熱を行うことで
クイックスタートを実現することが出来る画像加熱定着
装置の制御方法を提供せんとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、加圧部材と、該加圧部
材に対向する回転体とにより未定着トナー画像が形成さ
れた被記録材を挟持搬送し、前記回転体を挟んで前記被
記録材上の未定着トナー画像と反対側に位置し、かつ、
交番磁場を発生させる少なくとも一つの励磁コイルと、
該励磁コイルにより発生する渦電流によって発熱する発
熱部からのジュール熱によって前記被記録材上の未定着
トナー画像を定着する画像加熱定着装置の制御方法にお
いて、定着動作に入る前に前記回転体の予備回転及び予
備加熱を行うように構成したことを特徴とする画像加熱
定着装置の制御方法である。

【００１４】本発明は、上述の如く構成したので、画像
加熱定着装置が定着動作に入る前に回転体（定着フィル
ム）の予備回転及び予備加熱を行うことで、回転体及び
加圧部材を所定の温度まで加熱することが出来、これに
よって、クイックスタートを実現することが出来る。

【００１５】また、前記予備回転を間欠的に行った場合
には、回転体（定着フィルム）の劣化を防止することが
出来る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る画像加熱定
着装置の制御方法の一例として電子写真カラープリンタ
に適用した場合の一実施形態を具体的に説明する。図１
は本発明に係る画像加熱定着装置の制御方法によって制
御される画像加熱定着装置を備えた画像形成装置の記録
部及び定着部の構成を示す模式断面説明図、図２は本発
明に係る画像加熱定着装置の制御方法により制御される
画像加熱定着装置の構成を示す断面説明図、図３は励磁
コイルの構成を示す断面図、図４は回転体の層構造を示
す図、図５は第１実施形態の制御方法を示すタイミング
チャート、図６は第１実施形態の制御方法による回転体
及び加圧部材の温度変化を示す図である。

【００１７】図１において、１は有機感光体やアモルフ
ァスシリコン感光体等で構成される画像形成手段となる
電子写真感光体ドラムであり、２は該感光体ドラム１に
一様な帯電を行うための帯電ローラである。

【００１８】３は図示しない画像信号発生装置からの信
号をレーザ光のオン／オフに変換し、感光体ドラム１の
表面に静電潜像を形成するレーザ光学箱である。４はレ
ーザ光であって、５はレーザ光学箱３から出射されたレ
ーザ光４を反射させて感光体ドラム１に導くためのミラ
ーである。

【００１９】感光体ドラム１の静電潜像は現像器６によ
ってトナーを選択的に付着させることで顕像化される。
現像器６はイエローＹ，マゼンダＭ，シアンＣのカラー
現像器と、黒Ｂｋの現像器から構成され、一色ずつ感光
体ドラム１上の潜像を現像し、このトナー画像を中間転
写体ドラム７上に順次重ねてカラー画像を得るようにな
っている。

【００２０】中間転写体ドラム７は金属ドラム上に中抵
抗の弾性層と、高抵抗の表層を有するもので、該金属ド
ラムにバイアス電位を与えて感光体ドラム１との電位差
でトナー画像の転写を行うものである。

【００２１】一方、図示しない給送カセットから給送ロ
ーラによって送り出された被記録材Ｐは、感光体ドラム
１の静電潜像と同期するように搬送手段となる転写ロー
ラ８と中間転写体ドラム７との間のニップ部に送り込ま
れる。そして、転写ローラ８は被記録材Ｐの背面からト
ナーと逆極性の電荷を供給することで、中間転写体ドラ
ム７上のトナー画像を被記録材Ｐ上に転写する。

【００２２】こうして、被記録材Ｐ上に転写された未定
着のトナー画像は、画像加熱定着装置９で加熱及び加圧
されて被記録材Ｐ上に永久固着された後、図示しない排
出トレイへと排出される。

【００２３】感光体ドラム１、中間転写体ドラム７上に
残ったトナーや紙粉等は、夫々クリーナ10，11によって
除去され、感光体ドラム１は前述の帯電以降の工程を繰
り返す。

【００２４】次に図２〜図４を用いて画像加熱定着装置
９の構成を詳細に説明する。図において、画像加熱定着
装置９は、被記録材Ｐの搬送路の下部に配置された加圧
部材となる加圧ローラ12と、該加圧ローラ12に対向して
被記録材Ｐの搬送路の上部に配置された回転体となる円
筒状の定着フィルム13とを有しており、該定着フィルム
13の内部には円筒状のコイルユニット14が配置されてい
る。

【００２５】定着フィルム13は、図２及び図４に示すよ
うに、円筒状の発熱層13ａの外表面に弾性層13ｂを設
け、更に該弾性層13ｂの外表面に離型層13ｃを設けて成
形される。

【００２６】定着フィルム13の内径は、コイルユニット
14の外径よりも所定寸法だけ大きく構成されており、定
着フィルム13は画像加熱定着装置９本体に対して固定さ
れたコイルユニット14に対して嵌合すると共に、摺動可
能に構成されている。従って、回転駆動される加圧ロー
ラ12に圧接された定着フィルム13は、固定されたコイル
ユニット14に対して摺動すると共に、加圧ローラ12と一
体的に回転する。

【００２７】コイルユニット14の内部には交番磁場を発
生させるための耐熱電線で構成される励磁コイル15を保
持するための液晶ポリマーで構成される保持部材14ａが
一体的に成形されており、更に保持部材14ａの内部には
高透磁率コア16が内蔵されている。保持部材14ａには励
磁コイル15が１列或いは２列以上巻回されている。

【００２８】加圧ローラ12は定着フィルム13に圧接され
て該定着フィルム13とニップ部Ｎを形成すると同時に、
図２の矢印ｂ方向に回転駆動され、定着フィルム13をコ
イルユニット14に対して図２の矢印ａ方向に回転させて
該定着フィルム13の外表面を図２の矢印ａ方向に搬送す
る。また、定着フィルム13は、該定着フィルム13のガイ
ドの役目も果たすコイルユニット14によって加圧ローラ
12とのニップ部Ｎへの搬送安定性と、加圧ローラ12の定
着フィルム13への加圧が図られている。

【００２９】加圧ローラ12は鉄等で構成される芯金12ａ
と、該芯金12ａの外周に設けられた肉厚３mmのシリコー
ンゴムやフッ素ゴム等を被覆した弾性部材12ｂを有して
構成される。この加圧ローラ12は図示しない駆動機構に
より図２の矢印ｂ方向に回転駆動される。17，18は夫々
加圧ローラ12、定着フィルム13の表面温度を測定するた
めのサーミスタである。

【００３０】高透磁率コア16はフェライトやパーマロイ
等のトランスのコアに用いられる材料が好ましく。より
好ましくは、１００kHz 以上でも損失の少ないフェライ
トを用いるのがよい。

【００３１】励磁コイル15には図示しない励磁回路が接
続されており、この回路は２０kHzから５００kHz の高
周波をスイッチング電源で発生できるようになってい
る。加圧ローラ12と定着フィルム13で形成されたニップ
部Ｎに未定着トナーｔ₁を載せた被記録材Ｐを通すこと
で加熱定着を行う。

【００３２】このニップ部Ｎでの加熱原理は、図示しな
い励磁回路によって励磁コイル15に印加される電流で発
生する磁束は、高透磁率コア16に導かれて定着フィルム
13の発熱部となる発熱層13ａに渦電流を発生させる。こ
の渦電流と発熱層13ａの固有抵抗によってジュール熱が
発生する。

【００３３】発熱したジュール熱は弾性層13ｂ、離型層
13ｃを介してニップ部Ｎを搬送される被記録材Ｐと該被
記録材Ｐ上の未定着トナーｔ₁を加熱する。ニップ部Ｎ
内では未定着トナーｔ₁を溶融させ、ニップ部Ｎを通過
後に定着トナーｔ₂を冷却して永久固着像とする。

【００３４】励磁コイル15及び高透磁率コア16で発生し
た磁界を定着フィルム13の発熱層13ａに効率よく吸収さ
せるためには、励磁コイル15及び高透磁率コア16と、定
着フィルム13の発熱層13ａとの離隔距離は出来るだけ近
いほうがよい。即ち、高透磁率コア16及び励磁コイル15
と、発熱層13ａとの間の距離を出来るだけ近づけたほう
が磁束の吸収効率が高いからである。

【００３５】図３は励磁コイル15を構成する耐熱電線の
断面図である。この耐熱電線は超耐熱ワイヤであって、
ニッケルメッキ銅導体15ａの外周にセラミック15ｂが設
けられ、更に該セラミック15ｂの外周にポリイミド15ｃ
が設けられている。この構成により、励磁コイル15は２
６５度程度までの高温にも耐えることが出来る。

【００３６】また、保持部材14ａは、定着フィルム13の
発熱層13ａとの摺動摩擦にも十分耐え得る材料が使用さ
れる。また、定着フィルム13の内側には潤滑用のグリス
が塗布してあり、円滑な回転を行えるようになってい
る。

【００３７】定着フィルム13の導電性発熱層13ａには非
磁性金属でも良いが、より好ましくは磁束の吸収の良い
ニッケル、鉄、磁性ステンレス、コバルト−ニッケル合
金等の金属が良く、その厚みは以下に示す数式で表され
る表皮深さσより厚く、且つ２００μm 以下にすること
が好ましい。

【００３８】ここで、表皮深さσ［ｍ］は、励磁回路の
周波数ｆ［Ｈｚ］と、透磁率μと、固有抵抗ρ［Ωｍ］
を用いて、｛σ＝５０３×（ρ／ｆμ）^1/2｝と表され
る。

【００３９】これは、電磁誘導で使われる電磁波の吸収
の深さを示しており、これより深いところでは、電磁波
の強度は、｛１／ｅ｝以下になっており、逆に言うと、
殆どのエネルギーはこの深さまで吸収されている。

【００４０】好ましくは、定着フィルム13の発熱層13ａ
の厚さは、１〜１００μｍが良い。発熱層13ａの厚みが
１μｍよりも小さい場合、殆どの電磁エネルギーが吸収
しきれないため、効率が悪くなる。また、発熱層13ａが
１００μｍを超えると剛性が高くなりすぎて屈曲性が悪
くなり、回転体として使用するには現実的でないからで
ある。

【００４１】弾性層13ｂはシリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性が良く、熱伝導
率が良い材質で構成される。弾性層13ｂの厚さは、１０
〜５００μｍが好ましい。これは定着画像品質を確保す
るために必要な厚さである。

【００４２】カラー画像を印刷する場合、特に写真画像
等では被記録材Ｐ上で比較的大きな面積に亘ってベタ画
像が形成される。この場合、被記録材Ｐの凹凸或いはト
ナー層の凹凸に加熱面である離型層13ｃが追従できない
と加熱ムラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分で
画像に光沢ムラが発生する。即ち、伝熱量が多い部分は
光沢度が高く、伝熱量が少ない部分では光沢度が低くな
る。

【００４３】そこで、弾性層13ｂの厚さとしては、１０
μｍ以下では被記録材Ｐ或いはトナー層の凹凸に追従し
きれず、画像光沢ムラが発生してしまう。また、弾性層
13ｂが１０００μｍ以上の場合には、弾性層13ｂの熱抵
抗が大きくなりクイックスタートを実現するのが難しく
なる。従って、より好ましくは弾性層13ｂの厚みは５０
〜５００μｍが良い。

【００４４】また、弾性層13ｂの硬度が高すぎると、被
記録材Ｐ或いはトナー層の凹凸に追従しきれず、画像光
沢ムラが発生してしまう。そこで、弾性層13ｂの硬度と
しては、６０°（JIS −Ａ）以下であることが好まし
く、より好ましくは、４５°（JIS −Ａ）以下であるこ
とが好ましい。

【００４５】弾性層13ｂの熱伝導率λは、６×１０^-4〜
２×１０^-3［cal ／cm・sec ・deg] が良い。熱伝導率
λが６×１０^-4［cal ／cm・sec ・deg ] よりも小さい
場合には、熱抵抗が大きく、定着フィルム13の表層にお
ける温度上昇が遅くなる。また、熱伝導率λが２×１０
^-3［cal ／cm・sec ・deg ] よりも大きい場合には、硬
度が高くなり過ぎたり、圧縮永久歪みが悪化する。より
好ましくは、熱伝導率λは、８×１０^-4〜１．５×１０
^-3［cal ／cm・sec ・deg ] が良い。

【００４６】離型層13ｃは、フッ素樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素樹脂シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコー
ンゴム、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、ＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオロエチレン樹脂）、ＦＥＰ（テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂）
等の離型性かつ耐熱性の良い材料を選択する。

【００４７】離型層13ｃの厚さは、１〜１００μｍが好
ましい。離型層13ｃの厚さが１μｍよりも小さいと、塗
膜の塗りムラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が
不足するといった問題が発生する。また、離型層13ｃが
１００μｍを超えると、熱伝導が悪化するという問題が
発生し、特に樹脂系の離型層の場合は、硬度が高くなり
過ぎ、弾性層13ｂの効果がなくなってしまう。

【００４８】本実施形態では、図示しない駆動機構によ
り、図２の矢印ｂ方向に回転駆動される加圧ローラ12に
よって、該加圧ローラ12に圧接する定着フィルム13を図
２の矢印ａ方向に回転駆動するように構成しているが、
他の構成として、定着フィルム13にテンションローラに
よりテンションをかけて定着フィルム13を図示しない駆
動ローラによって回転駆動することでも良い。

【００４９】次に、本発明の特徴である画像加熱定着装
置９の制御方法について、図５及び図６を用いて詳細に
説明する。図５、図６の横軸は時間軸を示し、各図の左
側から画像形成装置本体の電源ＯＮ、ウォームアップ
（WARM UP)、レディ(READY) 、スタンバイ(STAND BY)、
プリント(PRINT) 開始の順に遷移する状態を示す。

【００５０】また、図６中、実線で示す曲線は定着フィ
ルム13の温度変化を示し、破線で示す曲線は加圧ローラ
12の表面の温度変化を示している。また、図６の縦軸は
温度を示し、Ｔ₁は定着フィルム13の定着可能温度、Ｔ
₂は加圧ローラ12の定着可能温度を夫々示している。ま
た、Ｔ₃は予備加熱時の設定温度であり、前記Ｔ₁より
も所定温度だけ低い温度で設定してある。

【００５１】加熱（信号）がＯＮの状態において、定着
フィルム13が所定の温度に達し、所定の温度に保つため
の温調を行う。この際、温調は励磁コイル15に印加する
高周波電流の周波数を変え、供給する電力のデューティ
を調整することにより行う。

【００５２】本構成の定着フィルム13は熱容量が小さ
く、また、局所的に発熱するので定着フィルム13を回転
させずに加熱がＯＮになると、加熱部だけが急速に昇温
し、耐熱温度を越え、定着フィルム13を破壊してしまう
ことがある。このため、加熱時は定着フィルム13を回転
しなければならない。

【００５３】本実施形態では、図５に示すように、定着
フィルム13は画像形成装置本体の電源がＯＮになると同
時に回転駆動される。

【００５４】また、これと同時に、加熱信号がＯＮとな
り、励磁コイル15に誘導電流が印加されて発熱層13ａに
渦電流が発生して該発熱層13ａにジュール熱が発生し、
定着フィルム13及びこれに圧接する加圧ローラ12が予備
加熱される。

【００５５】このように、画像形成装置本体の電源投入
と同時に、画像加熱定着装置９の予備回転及び予備加熱
が始まれば、図６に示すように、定着フィルム13と加圧
ローラ12の表面温度はプリント開始の信号を受ける以前
に十分に立ち上がることが出来、プリント開始の信号を
受けた時点で、画像加熱定着装置９の設定温度がＴ₁に
上がっても、定着フィルム13と加圧ローラ12の表面温度
が素早く立ち上がることが出来るようになった。

【００５６】その結果、図６に示すように、被記録材Ｐ
の先端が画像加熱定着装置９に到達する時点では、定着
フィルム13と加圧ローラ12の表面温度は夫々の定着可能
温度Ｔ₁，Ｔ₂に達しており、これにより、カラー画像
であっても定着不良が発生することがなく、クイックス
タートが可能になった。

【００５７】尚、本実施形態では、トナーに低軟化物質
を含有させたトナーを使用したため、画像加熱定着装置
９にオフセット防止のためのオイル塗布機構を設けてい
ないが、低軟化物質を含有させていないトナーを使用し
た場合には、オイル塗布機構を設けても良い。また、定
着ニップ後に冷却部を設けて、冷却分離を行っても良
い。また、低軟化物質を含有させたトナーを使用した場
合にもオイル塗布や冷却分離を行っても良い。

【００５８】尚、前記実施形態では、４色カラー画像形
成装置について説明したが、モノクロ或いは１パスマル
チカラー画像形成装置に適用する場合は、前記第１実施
形態の定着フィルム13において、弾性層13ｂを省略し、
発熱層13ａと離型層13ｃだけで構成することでも良い。
この構成によって、定着フィルム13のコストは約半分以
下になる。

【００５９】次に、図７及び図８を用いて本発明に係る
画像加熱定着装置の制御方法の第２実施形態について説
明する。図７は第２実施形態の制御方法を示すタイミン
グチャート、図８は第２実施形態の制御方法による回転
体及び加圧部材の温度変化を示す図である。尚、前記第
１実施形態と同様に構成されるものは同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００６０】本実施形態では、図７に示すように、定着
フィルム13は、画像形成装置本体の電源がＯＮになった
時には回転駆動されず、ウォームアップ（WARM UP)が完
了してレディ（READY)になった時点で、定着フィルム13
が回転駆動される。

【００６１】また、これと同時に、加熱信号がＯＮとな
り、励磁コイル15に誘導電流が印加されて発熱層13ａに
渦電流が発生して該発熱層13ａにジュール熱が発生し、
定着フィルム13及びこれに圧接する加圧ローラ12が予備
加熱される。

【００６２】このように、画像形成装置本体の電源投入
と同時に、画像加熱定着装置９の予備回転を行い、更
に、該画像形成装置本体のレディと同時に該画像加熱定
着装置９の予備加熱が始まれば、図８に示すように、定
着フィルム13と加圧ローラ12の表面温度はプリント開始
の信号を受ける以前に十分に立ち上がることが出来、プ
リント開始の信号を受けた時点で、画像加熱定着装置９
の設定温度がＴ₁に上がっても、定着フィルム13と加圧
ローラ12の表面温度が素早く立ち上がることが出来る。

【００６３】そして、被記録材Ｐの先端が画像加熱定着
装置９に到達する時点では、定着フィルム13と加圧ロー
ラ12の表面温度は夫々の定着可能温度Ｔ₁，Ｔ₂に達し
ており、カラー画像であっても定着不良が発生すること
がなく、クイックスタートが可能になる。

【００６４】本実施形態では、画像加熱定着装置９の予
備温度調節が、画像形成装置本体がレディになった時点
で開始するので、ウォームアップ（WARM UP)中のモータ
の回転は必要なく、回転による定着フィルム13の劣化を
防止することが出来るものである。

【００６５】次に、図９を用いて本発明に係る画像加熱
定着装置の制御方法の第３実施形態について説明する。
図９は第３実施形態の制御方法を示すタイミングチャー
トである。尚、前記第１実施形態と同様に構成されるも
のは同一の符号を付して説明を省略する。

【００６６】本実施形態では、図９に示すように、定着
フィルム13は画像形成装置本体の電源がＯＮになると同
時に回転駆動される。

【００６７】また、これと同時に、加熱信号がＯＮとな
り、励磁コイル15に誘導電流が印加されて発熱層13ａに
渦電流が発生して該発熱層13ａにジュール熱が発生し、
定着フィルム13及びこれに圧接する加圧ローラ12が予備
加熱される。

【００６８】そして、スタンバイ（STAND BY) モードに
なると、前記加圧ローラ12を回転駆動するモータを間欠
モードで制御する。この構成により、スタンバイ時間が
比較的長時間に亘る場合でも、定着フィルム13の回転に
よる劣化を防止することが可能になる。他の構成は、前
記第１実施形態と同様であり、同様の効果を得ることが
出来る。

【００６９】次に、図10を用いて本発明に係る画像加熱
定着装置の制御方法の第４実施形態について説明する。
図10は第４実施形態の制御方法を示すタイミングチャー
トである。尚、前記第１、第２実施形態と同様に構成さ
れるものは同一の符号を付して説明を省略する。

【００７０】本実施形態では、図10に示すように、定着
フィルム13は、画像形成装置本体の電源がＯＮになった
時には回転駆動されず、ウォームアップ（WARM UP)が完
了してレディ（READY)になった時点で、定着フィルム13
が回転駆動される。

【００７１】また、前記第２実施形態と同様にレディ
（READY)になった時点で、加熱信号がＯＮとなり、励磁
コイル15に誘導電流が印加されて発熱層13ａに渦電流が
発生して該発熱層13ａにジュール熱が発生し、定着フィ
ルム13及びこれに圧接する加圧ローラ12が予備加熱され
る。

【００７２】そして、スタンバイ（STAND BY) モード中
は、モータを間欠モードで制御する。この構成により、
前述の第３実施形態と同様にスタンバイ時間が比較的長
時間に亘る場合でも、定着フィルム13の回転による劣化
を防止することが可能になり、前述の第３実施形態より
も更に定着フィルム13の熱劣化を防止することが出来
る。

【００７３】次に、図11は回転体である定着フィルム13
の他の構成を示す図である。図11に示すように、定着フ
ィルム13の層構成において、該定着フィルム13の補強の
ために、発熱層13ａの内部に絶縁断熱層13ｄを設けても
良い。この絶縁断熱層13ｄの材質としては、フッ素樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケト
ン）、ＰＥＳ樹脂（ポリエーテルサルホン）、ＰＰＳ樹
脂（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＦＡ樹脂、ＰＴ
ＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂等の耐熱樹脂が良い。

【００７４】また、絶縁断熱層13ｄの厚さとしては、１
０〜１０００μｍが好ましい。絶縁断熱層13ｄの厚さが
１０μｍよりも小さい場合には断熱効果が得られず、ま
た、耐久性も不足する。一方、１０００μｍを超える
と、高透磁率コア16から発熱層13ａまでの離間距離が大
きくなり、磁束が十分に発熱層13ａに吸収されなくな
る。

【００７５】絶縁断熱層13ｄを設けた場合、発熱層13ａ
に発生したジュール熱が定着フィルム13の内側に向かわ
ないように断熱できるので、絶縁断熱層13ｄがない場合
と比較して被記録材Ｐ側への熱供給効率が良くなる。こ
れによって、消費電力を抑えることが出来る。

【００７６】次に、図12を用いて、他の画像加熱定着装
置の構成について説明する。図12は本発明に係る画像加
熱定着装置の制御方法により制御される画像加熱定着装
置の他の構成を示す断面説明図である。尚、前記第１実
施形態と同様に構成されるものは同一の符号を付して説
明を省略する。

【００７７】図12に示す定着フィルム13は、内側から絶
縁断熱層13ｄ、弾性層13ｂ、離型層13ｃからなる層構成
であり、本実施形態では、定着フィルム13の層構成とし
て発熱層を持たない。その代わりに、保持部材14ａの高
透磁率コア16に対向する位置に鉄等の磁性体で構成され
た発熱部19が固定されている。このように構成すること
で、定着フィルム13の耐久性は、前述した発熱層13ａを
持つタイプより向上する。

【００７８】上記の構成による画像加熱定着装置９で
も、前述の各実施形態と同様に制御することによってク
イックスタートが得られると同時に耐久性のある定着フ
ィルム13を使いこなすことが可能になる。

【００７９】

【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、定着動作に入る前に、回転体（定着フィル
ム）の予備回転及び予備加熱を行うことで、クイックス
タートを実現できる。また、回転体（定着フィルム）の
予備回転を間欠的に行うことで回転体（定着フィルム）
の寿命を向上させることが出来る。

【００８０】更に、絶縁断熱層を持つ定着フィルムも使
用できるので、より効率のよい、耐久性のある画像加熱
定着装置を提供することが出来る。その結果、固定タイ
プの発熱部を持つ画像加熱定着装置も使いこなすことが
出来る。

【００８１】そして、画像光沢ムラを発生させずに高画
像品質を維持したまま、クイックスタートが可能な画像
加熱定着装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像加熱定着装置の制御方法によ
って制御される画像加熱定着装置を備えた画像形成装置
の記録部及び定着部の構成を示す模式断面説明図であ
る。

【図２】本発明に係る画像加熱定着装置の制御方法によ
り制御される画像加熱定着装置の構成を示す断面説明図
である。

【図３】励磁コイルの構成を示す断面図である。

【図４】回転体の層構造を示す図である。

【図５】第１実施形態の制御方法を示すタイミングチャ
ートである。

【図６】第１実施形態の制御方法による回転体及び加圧
部材の温度変化を示す図である。

【図７】第２実施形態の制御方法を示すタイミングチャ
ートである。

【図８】第２実施形態の制御方法による回転体及び加圧
部材の温度変化を示す図である。

【図９】第３実施形態の制御方法を示すタイミングチャ
ートである。

【図10】第４実施形態の制御方法を示すタイミングチャ
ートである。

【図11】回転体である定着フィルムの他の構成を示す図
である。

【図12】本発明に係る画像加熱定着装置の制御方法によ
り制御される画像加熱定着装置の他の構成を示す断面説
明図である。

【図13】従来例を説明する図である。

【図14】従来例を説明する図である。

【図15】従来例を説明する図である。

【図16】従来例を説明する図である。

【図17】従来例を説明する図である。

【図18】従来例を説明する図である。

【図19】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、２…帯電ローラ、３…レーザ光学
箱、４…レーザ光、５…ミラー、６…現像器、７…中間
転写体ドラム、８…転写ローラ、９…画像加熱定着装
置、10，11…クリーナ、12…加圧ローラ、12ａ…芯金、
12ｂ…弾性部材、13…定着フィルム、13ａ…発熱層、13
ｂ…弾性層、13ｃ…離型層、13ｄ…絶縁断熱層、14…コ
イルユニット、14ａ…保持部材、15…励磁コイル、15ａ
…ニッケルメッキ銅導体、15ｂ…セラミック、15ｃ…ポ
リイミド、16…高透磁率コア、17，18…サーミスタ、19
…発熱部、Ｎ…ニップ部、Ｐ…被記録材、ｔ₁，ｔ₂…
トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部篤義東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加圧部材と、該加圧部材に対向する回転
体とにより未定着トナー画像が形成された被記録材を挟
持搬送し、前記回転体を挟んで前記被記録材上の未定着
トナー画像と反対側に位置し、かつ、交番磁場を発生さ
せる少なくとも一つの励磁コイルと、該励磁コイルによ
り発生する渦電流によって発熱する発熱部からのジュー
ル熱によって前記被記録材上の未定着トナー画像を定着
する画像加熱定着装置の制御方法において、定着動作に入る前に前記回転体の予備回転及び予備加熱
を行うように構成したことを特徴とする画像加熱定着装
置の制御方法。
【請求項２】請求項１において、前記回転体はエンド
レスベルトからなることを特徴とする画像加熱定着装置
の制御方法。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記
回転体は弾性体を有することを特徴とする画像加熱定着
装置の制御方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項において、
前記予備回転を間欠的に行うように構成したことを特徴
とする画像加熱定着装置の制御方法。