JPH10319774A

JPH10319774A - 像定着装置とその通電方法およびそれらを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JPH10319774A
Application number: JP9137995A
Authority: JP
Inventors: Michihito Yamazaki; 道仁山崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1998-12-04
Also published as: CN1121636C; EP0878749A2; US6040558A; CN1199187A; ITRM980311A0; IT1299465B1; DE69825665D1; EP0878749B1; ITRM980311A1; DE69825665T2; EP0878749A3

Abstract

(57)【要約】【課題】加圧ローラーのスリップや、ホットオフセッ
ト、また、尾引きの発生を防止して、良好な画像形成を
行うことができる像定着装置とその通電方法およびそれ
らを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】ヒーター基盤７０１の長手方向に沿って
２つの抵抗発熱体７１０，７２０を配置する。抵抗発熱
体７１０は、トライアック９１を介して電源８０に接続
し、抵抗発熱体７２０は、トライアック９２を介して電
源８０に接続して、各抵抗発熱体７１０，７２０を電源
８０に対して互いに並列に接続する。そして、ＣＰＵ１
００からの駆動信号により２つのトライアック９１，９
２を独立して作動させることにより、ヒーター７００の
記録材搬送方向上流側と下流側での発熱量を適宜変更で
きるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録材上に形成さ
れたトナー像を加熱定着して画像形成を行う電子写真装
置、静電気録装置等の像定着装置とその通電方法および
それらを用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成方式の一例である電子写
真方式において、記録材上に顕画像化されたトナー像の
定着は、所定の温度に制御された加熱ローラーと、弾性
層を有して加熱ローラーに圧接させる加圧ローラーとに
よって記録材を加熱、加圧しながら挟持搬送する事によ
り行う熱ローラー方式が一般的である。

【０００３】また、最近では待機時の省電力化、及び電
源投入から画像出力までの時間短縮を実現するために、
特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７８
７８公報等に記されているように、少なくとも固定支持
された加熱体（ヒーター）と上記ヒーターに圧接しつつ
搬走される耐熱性フィルム（定着フィルム）とからなる
ヒーターユニットと、ヒーターユニットの耐熱性フィル
ムの表面に記録材を密着させる加圧部材とを有し、ヒー
ターの熱をフィルムを介して記録材へ付与することで記
録材表面に形成されているトナー像を加熱定着させるフ
ィルム加熱定着方式の定着装置が提案されている。

【０００４】図５に、上記従来のフィルム加熱定着装置
を用いた像定着装置の概略説明図を示す。図５におい
て、ヒーターユニット６０は、略円筒形状の耐熱フィル
ム６５と、加熱体としてのヒーター６１と、耐熱フィル
ム６５内に配置されてヒーター６１を固定するヒーター
ステーであるフィルムガイド６６と、ヒーター６１に当
接されてその温度を検知する温度検知素子６３と、逆Ｕ
字形状の補強板金６７とから構成されている。また、ヒ
ーターユニット６０に、芯金７１及びシリコンゴム７３
からなるとともに、回動可能に構成された加圧ローラー
７７が圧接されて、像定着装置が構成されている。な
お、ヒーターユニット６０のヒーターステー６６に設け
られた補強板金６７により、ヒーターユニット６０に、
加圧ローラー７７が圧接される際に、ヒーター６１、サ
ーミスター６３、ヒーターステー６６等が加圧ローラー
７７の圧接力により変形しないようになっている。ま
た、温度検知素子６３としてはサーミスタなどを用いる
ことができる。

【０００５】略円筒形状の耐熱フィルム６５は、基層に
厚さ４０〜６０μｍのポリイミドフィルムを用い、その
外周面（記録材及びトナー像と接触する面）に厚さ５〜
２０μｍのＰＦＡ及びＰＦＡ中にＰＴＦＥを分散させた
離型層を設けて形成されている。なお、耐熱フィルム６
５はその内周径が、フィルムガイド６６や補強板金６７
の外周長さより大きくなるように構成されて、耐熱フィ
ルム６５の内周部にフィルムガイド６６や補強板金６７
を配置できるようになっている。

【０００６】また、ヒーター６１は、記録材Ｐの搬送方
向に直交する方向を長手とする絶縁性、耐熱性、低熱容
量のセラミック基盤と、その表面に長手に沿って印刷さ
れた抵抗発熱体６２とから構成されており、セラミック
基盤の抵抗発熱体６２の露呈面とは反対側に温度検知素
子６３が当接されている。このヒーター６１は、横断面
半円弧桶形に形成されたフィルムガイド６６に発熱体面
を露呈させ、かつ断熱、固定支持されている。ヒーター
６１に当接された温度検知素子６３は、ＣＰＵ１０１に
接続されており、温度検知手段６３からの温度検知出力
に応じてＣＰＵ１０１がトライアック５５を駆動して、
電源３５から発熱体６２に対する通電制御を行うことに
よりヒーター６１の温度制御が行われるようになってい
る。

【０００７】加圧ローラー７７は、ヒーターユニット６
０に対し、加圧手段（図示せず）により総圧９〜１１Ｋ
ｇｆの圧力で加圧されているとともに、記録材Ｐの搬送
方向に、駆動手段（図示せず）により反時計周りの方向
に回転駆動できるようになっている。加圧ローラー７７
が回転することにより、ヒーターユニット６０の耐熱フ
ィルム６５がヒーター６１の発熱体表面に密着摺動し
て、フィルムガイド６６の周囲を回転する。この時、ヒ
ーターとフィルム内面の摺動摩擦を軽減するために、両
者の間に耐熱性のグリスを介在させている。

【０００８】上記構成の像定着装置は、耐熱フィルム６
５と加圧ローラー７７との間に所定の搬送手段により記
録材Ｐが案内され、ヒーター６１を所定温度に加熱した
状態で耐熱フィルム６５と加圧ローラー７７との間の定
着ニップに記録材Ｐを通過させることで、記録材Ｐ上の
トナー像が加圧・溶融定着される。

【０００９】上記のフィルム加熱定着方式は、熱ローラ
ー方式の定着装置に比べ、ヒーター部の熱容量を数十分
の一にすることが可能であり、かつ昇温の早い発熱体を
用いることが可能であるため、加熱部分が定着可能とな
る温度に達するまでの時間を数秒にすることが可能であ
る。よって、待機時には定着器に対する通電を行わず、
記録材をピックアップして画像形成動作に入ってから定
着器に対する通電を開始することができ、消費電力を節
約できるとともに、機器の立ち上げに時間がかからな
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フィルム加熱
式定着器を用いて、加圧ローラー等が室温状態でプリン
トを開始した場合（以下、加圧ローラーが室温の状態か
ら発熱体に通電を開始するプリントをコールドスタート
と記す）に、高湿環境下で放置された紙等を通紙する
と、加熱時に紙から生じる水蒸気が加圧ローラー表面に
結露して加圧ローラーの搬送力が大幅に低下して、転写
紙と加圧ローラー間のスリップ現象が生じるという問題
があった。

【００１１】また上記コールドスタートの場合、フィル
ム定着においては加圧ローラー温度が熱ローラー定着に
比べると低いので、ヒーターユニット側からだけの熱で
未定着画像を定着するように、温調温度は熱ローラー定
着に比べると始めの数枚は（加圧ローラー温度が上昇し
てくるまで）高めに設定している。そのため、ヒーター
面の発熱分布と加圧中心が一致する構成のフィルム加熱
式定着器においては、特に定着ニップ内下流側でのトナ
ーの粘度が低下して、記録材の表面からトナーが剥がれ
るホットオフセットが生じ易いという問題がある。これ
は、薄紙や上質紙においてよく起る現象である。

【００１２】また、吸湿した記録材に線画像を形成した
場合、定着時に生じる水蒸気により線画像が飛び散って
記録材の表面に付着し、コピーが汚れてしまうという問
題があった。この現象は、画像の後方に飛び散ることが
多いため、尾引きと称している。

【００１３】そこで、本発明は、フィルム加熱方式を用
いる装置において、加圧ローラーのスリップや、ホット
オフセット、また、尾引きの発生を防止して、良好な画
像形成を行うことができる像定着装置とその通電方法お
よびそれらを用いた画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本出願にかかる第１の発
明によれば、上記目的は、その長手方向が記録材の搬送
方向とは直行する方向に沿って配置された耐熱性基板と
上記基板上に形成された抵抗発熱体とからなる加熱体
と、上記加熱体の温度検出手段と、上記加熱体に対向圧
接しつつ搬送される耐熱性フィルムと、上記フィルムを
介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧手段と、上
記温度検出手段の出力に応じて上記抵抗発熱体に対する
通電を制御する通電制御手段とを有し、抵抗発熱体で生
じた熱を上記フィルムを介して記録材へ付与することで
記録材面に形成された未定着画像を記録材面に定着させ
る像定着装置において、加熱体の抵抗発熱体を、基板の
長手方向に対して平行に複数本形成するとともに、それ
らの各抵抗発熱体は、電源に対して互いに並列に通電制
御手段を介して接続し、通電制御手段を、複数本の抵抗
発熱体の内、少なくとも２つの抵抗発熱体に対する通電
を独立して制御可能に構成し、通電制御手段により加熱
体表面の記録材搬送方向の発熱分布が変化するように制
御することにより達成される。

【００１５】また、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、上記目的は、その長手方向が記録材の搬送方向とは
直行する方向に沿って配置された耐熱性基板と上記基板
上に形成された抵抗発熱体とからなる加熱体と、上記加
熱体の温度検出手段と、上記加熱体に対向圧接しつつ搬
送される耐熱性フィルムと、上記フィルムを介して記録
材を上記加熱体に密着させる加圧手段と、上記温度検出
手段の出力に応じて上記抵抗発熱体に対する通電を制御
する通電制御手段とを有し、抵抗発熱体で生じた熱を上
記フィルムを介して記録材へ付与することで記録材面に
形成された未定着画像を記録材面に定着させる像定着装
置であって、耐熱性基板上に形成された抵抗発熱体へ電
源から通電制御手段を介して通電する際の通電方法にお
いて、抵抗発熱体が基板の長手方向に対して平行に複数
本形成され、各抵抗発熱体は電源に対して互いに並列に
通電制御手段を介して接続されるとともに、複数本の抵
抗発熱体の内、少なくとも２つの発熱体が通電制御手段
により独立に通電制御され、通電制御手段からの通電制
御信号により加熱体表面の記録材搬送方向の発熱分布を
変化させることにより達成される。

【００１６】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、上記目的は、その表面に静電潜像が形成される像担
持体と、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段
と、像担持体の表面に形成された静電潜像を可視像化す
る現像器と、記録材上に像担持体の可視画像を転写する
転写手段と、記録材の搬送手段と、抵抗発熱体で生じた
熱をフィルムを介して記録材へ付与することで記録材面
に形成された未定着画像を記録材面に定着させる像定着
装置とからなり、像定着装置が、その長手方向が記録材
の搬送方向とは直行する方向に沿って配置された耐熱性
基板と上記基板上に形成された抵抗発熱体からなる加熱
体と、上記加熱体の温度検出手段と、上記加熱体に対向
圧接しつつ搬送される耐熱性フィルムと、上記フィルム
を介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧手段と、
上記温度検出手段の出力に応じて上記抵抗発熱体に対す
る通電を制御する通電制御手段とを有している画像形成
装置において、加熱体の抵抗発熱体を、基板の長手方向
に対して平行に複数本形成するとともに、それらの各抵
抗発熱体は、電源に対し互いに並列に通電制御手段を介
して接続し、通電制御手段を、上記複数本の抵抗発熱体
の内、少なくとも２つの抵抗発熱体に対する通電を独立
して制御可能に構成し、通電制御手段により加熱体表面
の記録材搬送方向の発熱分布が変化するように制御する
ことにより達成される。

【００１７】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、上記目的は、記録材搬送方向の発熱分布を、記録材
の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を通過する
か、否かにより制御することにより達成される。

【００１８】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、上記目的は、記録材搬送方向の発熱分布を、記録材
の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を通過してい
るか、否かに応じて通電制御手段から制御信号を送信し
て変化させることにより達成される。

【００１９】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、上記目的は、記録材搬送方向の発熱分布を、記録材
の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を通過する
か、否かにより制御することにより達成される。

【００２０】また、本出願にかかる第７の発明によれ
ば、上記目的は、像定着装置に、少なくとも定着工程前
の所定位置と定着工程後の所定位置とのそれぞれに、記
録材の先後端を検知する記録材検知手段を設けるととも
に、各記録材検知手段を通電制御手段に接続し、電源に
対し並列接続された複数の抵抗発熱体に対する通電比率
を、記録材の先端、もしくは後端を記録材検知手段によ
り検知した信号を演算処理した結果に応じて変化させる
ことにより達成される。

【００２１】また、本出願にかかる第８の発明によれ
ば、上記目的は、少なくとも定着工程前の所定位置と定
着工程後の所定位置とのそれぞれに、記録材の先後端を
検知する記録材検知手段が設けられるとともに、上記各
記録材検知手段が通電制御手段に接続され、記録材検知
手段が記録材の先端もしくは後端を検知した信号を演算
処理し、その検知結果を通電制御手段に送信し、通電制
御手段が検知結果に応じて各抵抗発熱体に対する通電比
率を変化させることにより達成される。

【００２２】また、本出願にかかる第９の発明によれ
ば、上記目的は、画像形成装置に、少なくとも定着工程
前の所定位置と定着工程後の所定位置とのそれぞれに、
記録材の先後端を検知する記録材検知手段を設けるとと
もに、各記録材検知手段を通電制御手段に接続し、電源
に対し並列接続された複数の抵抗発熱体に対する通電比
率を、記録材の先端、もしくは後端を記録材検知手段に
より検知した信号を演算処理した結果に応じて変化させ
ることにより達成される。

【００２３】つまり、本出願にかかる第１の発明によれ
ば、耐熱性基盤の上に基盤の長手方向に沿って形成され
た複数の抵抗発熱体を、電源に対して互いに並列に通電
制御手段を介して接続し、通電制御手段に、複数の抵抗
発熱体のうち少なくとも２つの抵抗発熱体に対する通電
を独立制御可能に構成しているので、通電制御手段が、
抵抗発熱体に対する通電を制御して複数の抵抗発熱体の
それぞれの発熱量を調節することにより、加熱体表面の
記録材搬送方向の発熱分布を変化させ、搬送方向上流側
と下流側の発熱分布をほぼ等しくすれば吸湿した記録材
が像定着装置を通過する際に発生するスリップが防止さ
れ、搬送方向上流側の発熱を大きくすればホットオフセ
ットが防止され、また、搬送方向下流側の発熱を大きく
すれば尾引きが減少する。

【００２４】また、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、耐熱性基板上に形成された複数の抵抗発熱体へ、電
源から通電制御手段を介して通電する際に、複数本の抵
抗発熱体の内、少なくとも２つの発熱体を独立に通電制
御するようにして、通電制御手段からの通電制御信号に
より加熱体表面の記録材搬送方向の発熱分布を変化さ
せ、搬送方向上流側と下流側の発熱分布をほぼ等しくす
れば吸湿した記録材が像定着装置を通過する際に発生す
るスリップが防止され、搬送方向上流側の発熱を大きく
すればホットオフセットが防止され、また、搬送方向下
流側の発熱を大きくすれば尾引きが減少する。

【００２５】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、像定着装置の耐熱性基盤の上に基盤の長手方向に沿
って形成された複数の抵抗発熱体を、電源に対して互い
に並列に通電制御手段を介して接続し、通電制御手段
に、複数の抵抗発熱体のうち少なくとも２つの抵抗発熱
体に対する通電を独立して制御できる構成としているの
で、装置のウォームアップ時や画像形成における定着動
作時などに、通電制御手段が、抵抗発熱体に対する通電
を制御して複数の抵抗発熱体のそれぞれの発熱量を調節
することにより、加熱体表面の記録材搬送方向の発熱分
布を変化させ、搬送方向上流側と下流側の発熱分布をほ
ぼ等しくすれば吸湿した記録材が像定着装置を通過する
際に発生するスリップが防止され、搬送方向上流側の発
熱を大きくすればホットオフセットが防止され、また、
搬送方向下流側の発熱を大きくすれば尾引きが減少す
る。

【００２６】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、記録材の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を
通過するときには、通電制御手段により記録材搬送方向
下流側の抵抗発熱体の発熱量を下げて、加熱体表面の発
熱分布を像定着装置の定着部内の記録材搬送方向上流側
にシフトさせ、定着部内の下流側の加熱体表面の温度を
下げる。また、像定着装置の立ち上げ時などの記録材の
画像形成可能領域が像定着装置の定着部を通過していな
いときには、通電制御手段により、複数の発熱体の所定
時間当たりの発熱量がほぼ均等となるように制御して、
加圧ローラーの表面温度をすばやく上昇させる。このよ
うに各抵抗発熱体の記録材搬送方向の発熱分布を制御す
ることにより、記録材通過時のホットオフセットが防止
され、立ち上げ時などの加圧ローラーのスリップが防止
される。

【００２７】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、記録材の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を
通過するときには、通電制御手段により記録材搬送方向
下流側の抵抗発熱体の通電をオフにするなどして下流側
の抵抗発熱体の発熱量を下げ、また、像定着装置の立ち
上げ時などの記録材の画像形成可能領域が像定着装置の
定着部を通過していないときには、通電制御手段によ
り、複数の発熱体の所定時間当たりの発熱量がほぼ均等
となるように制御して、各抵抗発熱体の記録材搬送方向
の発熱分布を制御することにより、記録材通過時のホッ
トオフセットが防止され、立ち上げ時などの加圧ローラ
ーのスリップが防止される。

【００２８】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、装置の起動時などの記録材の画像形成可能領域が像
定着装置の定着部を通過していないときには、通電制御
手段により、複数の発熱体の所定時間当たりの発熱量が
ほぼ均等となるように制御して、加圧ローラーの表面温
度をすばやく上昇させる。また、画像形成動作時などの
記録材の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を通過
するときには、通電制御手段により記録材搬送方向下流
側の抵抗発熱体の発熱量を下げて、加熱体表面の発熱分
布を像定着装置の定着部内の記録材搬送方向上流側にシ
フトさせ、定着部内の下流側の加熱体表面の温度を下げ
る。このように各抵抗発熱体の記録材搬送方向の発熱分
布を制御することにより、記録材通過時のホットオフセ
ットが防止され、また、立ち上げ時などの加圧ローラー
のスリップが防止される。

【００２９】また、本出願にかかる第７の発明によれ
ば、定着工程前の所定位置に設けられた記録材検知手段
と、定着工程後の所定位置に設けられた記録材検知手段
とからの検知信号を演算処理した結果に応じて、通電制
御手段により複数の抵抗発熱体に対する通電比率を変化
させることができるので、画像形成中においても加圧ロ
ーラーのスリップを検知することができるとともに、記
録材が像定着装置の定着部を通過しているがどうかを確
実に検知でき、それら検知結果にあわせて、的確に抵抗
発熱体の発熱量を制御することができるので、より確実
にホットオフセットやスリップが防止される。

【００３０】また、本出願にかかる第８の発明によれ
ば、少なくとも定着工程前の所定位置と定着工程後の所
定位置とに設けられた記録材検知手段からの検知信号を
演算処理し、その結果に基づいて、通電制御手段から検
知結果に応じた制御信号が複数の抵抗発熱体に送信さ
れ、各抵抗発熱体に対する通電比率を適宜変化できるの
で、より確実にホットオフセットやスリップが防止され
る。

【００３１】また、本出願にかかる第９の発明によれ
ば、定着工程前の所定位置に設けられた記録材検知手段
と、定着工程後の所定位置に設けられた記録材検知手段
とからの検知信号を演算処理した結果に応じて、通電制
御手段により複数の抵抗発熱体に対する通電比率を変化
させることができるので、より確実にホットオフセット
やスリップが防止される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００３３】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１〜図４により説明する。

【００３４】図１は、本発明が適用されたフィルム加熱
式の像定着装置に設けられる加熱体の要部と通電制御手
段の要部とを表す概略説明図である。

【００３５】図１に示すように、加熱体であるヒーター
７００は、例えばアルミナで断面略長方形状に形成され
たヒーター基盤７０１の長手方向が記録材の搬送方向と
は直行する方向に沿って配置され、ヒーター基盤７０１
上に、例えば銀合金により形成された２つの抵抗発熱体
７１０，７２０がヒーター基盤７０１の長手方向に沿っ
て配置されている。また、ヒーター７００の加熱源であ
る２つの抵抗発熱体７１０，７２０への通電を制御する
通電制御手段として、ＣＰＵ１００や２つのトライアッ
ク９１，９２が設けられて制御回路を構成している。

【００３６】ヒーター基板７０１上の抵抗発熱体７１０
は、その一端が基板上の電極７０５に接続されていると
ともに、他端が電極７０６に接続されている。また、両
電極７０５，７０６が、通電制御手段の構成部材でＣＰ
Ｕ１００とともに制御回路を構成しているトライアック
９１を介して電源８０に接続されて、ＣＰＵ１００から
の駆動信号によってトライアック９１が作動して抵抗発
熱体７１０に電流が流れ、ヒーター７００の記録材搬送
方向上流側が加熱されるようになっている。

【００３７】ヒーター基盤７０１上の抵抗発熱体７２０
は、その一端が抵抗発熱体７１０の端部が接続されてい
る電極７０５に接続されているとともに、他端が電極７
０７に接続されている。また、電極７０７が、通電制御
手段の構成部材でＣＰＵ１００とともに制御回路を構成
しているトライアック９２に接続され、トライアック９
２が電源８０に接続されて、ＣＰＵ１００からの駆動信
号によってトライアック９２が作動して抵抗発熱体７２
０に電流が流れ、ヒーター７００の記録材搬送方向下流
側が加熱されるようになっている。このように、抵抗発
熱体７１０と抵抗発熱体７２０とが電源８０に対して並
列に接続されており、２つのトライアック９１，９２と
ＣＰＵ１００からなる制御回路により、抵抗発熱体７１
０と抵抗発熱体７２０とがそれぞれ独立して作動できる
ようになっている。

【００３８】２つの抵抗発熱体７１０，７２０の上面に
は、例えば６０μｍの厚さのガラスコート面７０３が設
けられて、発熱体と後記する定着フィルムとの間の絶縁
および摺動性を確保できるようにしている。

【００３９】ヒーター基盤７０１の抵抗発熱体が設けら
れた側とは逆側の面には、ヒーターの温度検出手段とし
てサーミスター７３０が設けられている。サーミスター
７３０は、トライアックを駆動させるＣＰＵ１００に、
電極７３５，７３７を介して接続されており、ＣＰＵ１
００が、例えば５ｍｓｅｃ以下のサンプリング間隔でサ
ーミスター７３０の抵抗値をモニターし、所定のサンプ
リング値と一定時間内におけるサンプリング値の変化量
に応じてＣＰＵ１００から２つのトライアック９１，９
２のそれぞれに駆動信号を送信し、その信号に応じてト
ライアック９１，９２が駆動して抵抗発熱体７１０，７
２０に通電される。

【００４０】ＣＰＵ１００からトライアック９１，９２
への信号は、ＣＰＵ１００がサンプリングしているサー
ミスター７３０の抵抗値が所定の目標値となるまで各ト
ライアックに送信され、サーミスター７３０からの出力
に応じて通電制御手段によってサーミスター７３０の抵
抗値が所定の目標値となるように抵抗発熱体７１０，７
２０に対する通電制御が行われる。

【００４１】図２に、上記構成のヒーター７００を使用
した本実施形態のフィルム加熱方式の像定着装置を示
す。ヒーター７００を用いたヒーターユニット７は、略
円筒形状に形成された定着フィルム７４０と、定着フィ
ルム７４０の内周面に配置されるヒーター７００と、耐
熱性樹脂で形成されて定着フィルム７４０を案内すると
ともにヒーター７００を保持する定着フィルムガイド７
５０と、定着フィルムガイド７５０のたわみを抑える補
強板金７５５等から構成されており、定着フィルム７４
０の内周面にヒーター７００の抵抗発熱体側の面が配置
されて、ヒーター７００の加熱により定着フィルム７４
０の表面が加熱されるようになっている。定着フィルム
７４０は、例えば厚さ５０μｍのポリイミドフィルム上
に厚さ５μｍの導電層、および１０μｍのＰＦＡコート
層を形成したフィルムである。

【００４２】ヒーターユニット７には、加圧手段として
回動可能に構成された加圧ローラー７７０が圧接され
て、ヒーター７００の定着フィルム７４０と加圧ローラ
ー７７０との間の定着部である定着ニップに搬送・案内
された記録材１０を、定着フィルム７４０を介してヒー
ター７００に密着させるとともに、抵抗発熱体により生
じた熱を記録材１０に付与して、記録材１０上の未定着
画像を記録材１０上に加圧・溶融定着させる像定着装置
６００が構成されている。加圧ローラー７７０は、例え
ば外径が２５ｍｍに形成されており、芯金７１０、厚さ
４ｍｍのシリコンゴム層７３０、および厚さ５０μｍの
変成ＰＦＡチューブ７５０から構成されている。また、
図示を省略したが、加圧手段により総圧１４ｋｇｆでヒ
ーター７００、定着フィルム７４０、定着フィルムガイ
ド７５０等からなるヒーターユニット７方向に加圧され
ており、また、駆動手段（図示せず）に接続されて、駆
動手段の作動により、時計周りとは逆方向に回転する。
加圧ローラー７７０の回転に伴って、加圧ローラー７７
０に圧接している定着フィルム７４０がヒーター７００
の抵抗発熱体表面を覆うガラスコート面７０３に密着摺
動して時計周りの方向に回転するとともに、ヒーター７
００の定着フィルム７４０と加圧ローラー７７０との間
の当接部である定着ニップに搬送・案内された記録材１
０を搬送できるようになっている。

【００４３】また、記録材１０が定着ニップに進入する
のを助ける入り口ガイド７９１が、記録材１０の搬送方
向上流側に配置されているとともに、下流側に、排紙下
ガイド７９３と排紙上ガイド７９５とが配置されてい
る。

【００４４】さらに、排紙下ガイド７９３内に、断面略
く字形状のフラッパー２２の中程が軸により回動可能に
軸支されている。フラッパー２２は、図示を省略したバ
ネなどの弾性部材によりその先端が排紙下ガイド７９３
の記録材搬送面から突出する方向に付勢されており、排
紙下ガイド７９３上を記録材１０が通過する際に、記録
材１０によりフラッパー２２の先端が押し下げられ、軸
を支点としてフラッパー２２の基端が回転するようにな
っている。このフラッパー２２の基端付近に、フラッパ
ー２２の動作を感知するフォトセンサー２３が配置され
て、記録材の先後端を検知する記録材検知手段である先
後端検知センサー２５が構成されており、フラッパー２
２の基端の回転を、フォトセンサー２３で検知すること
により、定着工程後の排紙部における紙の有り無し信号
を発生し、紙詰まり検知や後回転の制御を行うことがで
きるようになっている。なお、先後端検知センサーは、
上記構成に限るものではなく、発光素子と受光素子とを
記録材の搬送位置に記録材を挟むようにして対向配置さ
せ、受光素子からの受光信号の有り無しで記録材の通過
を検知するようにしてもよいし、その他、周知の構成に
適宜変更することができる。

【００４５】図３に、上記ヒーターユニット７を用いた
像定着装置６００を有する、画像形成装置の要部説明図
を示す。画像形成装置２００は、表面に静電潜像を形成
する像担持体である有機感光ドラム１、有機感光ドラム
１の表面を一様に帯電させる帯電部材である帯電ローラ
ー２、感光ドラム１の表面に像を露光するレーザー露光
装置３、感光ドラム１上の静電潜像を可視像化する現像
スリーブや現像ブレードおよび１成分磁性トナー等から
なる現像器４、感光ドラム上の可視像化されたトナーを
記録材に転写する転写手段として転写ローラー６、感光
ドラム１上に残った転写後の排トナーを除去するクリー
ニングブレード５、記録材上のトナーを溶融定着させる
ヒーターユニット７や加圧ローラー７７０からなる像定
着装置６００等から構成されている。

【００４６】また、レジストローラー２０の記録材搬送
方向下流側で定着工程前の位置に、記録材の先後端を検
知する検知手段として先後端検知センサー２１が設けら
れて、定着工程前の記録材の検知が行えるようになって
おり、像定着装置６００の定着工程下流側に設けられ
た、定着排紙部での記録材の先後端検知センサー２５と
組み合わせて、記録材の通過状況を把握できるようにな
っている。なお、先後端検知センサーの位置は、これに
限るものではなく定着工程の前後であれば任意の位置に
配置することができるし、先後端検知センサーを３つ以
上設けて、種々のサイズの記録材の位置を確実に把握で
きるようにしてもよい。

【００４７】上記構成の画像形成装置２００では、各ユ
ニットの働きにより、周知の電子写プロセスによる画像
形成が行われ、出力される。具体的には、有機感光ドラ
ム１上に帯電ローラー２によって一様帯電を行い、レー
ザー露光装置３によって画像信号に応じて露光し、有機
感光ドラム１の表面に静電潜像がつくられる。感光ドラ
ム１に形成された静電潜像は、現像器４で現像され、現
像された画像は、紙カセット１１から給紙ローラー１２
により給紙された転写材１０上に転写ローラー６により
転写される。転写された画像は像定着装置６００のヒー
ターユニット７で加熱されるとともに加圧ローラーで加
圧されて、記録材上に画像が加圧・溶融定着されられ
る。

【００４８】このとき、像定着装置６００の定着ニップ
内に記録材があるときと、定着ニップ内に記録材が無い
とき（前回転におけるヒーターユニットの温度立ち上げ
時や、連続プリント時の記録材と記録材の間等）とで、
２本の抵抗発熱体７１０，７２０に対する通電制御を変
化させて、ヒーター７００の記録材搬送方向の発熱分布
を変化させるようにする。

【００４９】具体的には、紙先後端検知センサー２１の
出力により、定着ニップ内に記録材があると判断される
ときは、２本ある抵抗発熱体７１０，７２０の内、記録
材搬送方向上流側にある抵抗発熱体７１０に主として通
電を行うように、通電制御手段のＣＰＵ１００から２つ
のトライアック９１，９２へ制御信号を送信し、ヒータ
ー７００の記録材搬送方向上流側の発熱量を大きくす
る。

【００５０】より詳しくは、定着ニップ内に記録材があ
るときは、電源電圧を２つの発熱体にそのまま印加した
ときを１００％の出力としたとき、通電出力を０〜５０
％の範囲で温度制御する場合は搬送方向上流側の抵抗発
熱体７１０のみに位相制御で通電を行い、通電電力が５
０％を超えた範囲で温度制御する場合は、抵抗発熱体７
１０をフル出力、抵抗発熱体７２０に対し５０％を超え
る分の出力を割り当てるように位相制御で通電を行っ
て、記録材搬送方向上流側に位置する抵抗発熱体７１０
の発熱量を大きくする。ここで、位相制御とは、通電比
率に対応した位相角から次のゼロクロス信号閉までの電
源電圧波形を抵抗発熱体に対し印加する制御のことであ
る。

【００５１】また、記録材が定着ニップ内に無いと判断
されるときは、電源電圧波形の１周期単位内で抵抗発熱
体７１０と抵抗発熱体７２０との発生熱量がほば等しく
なるように、電源電圧の半周期単位での位相制御の出力
が０％もしくは１００％の２値制御となる位相制御Ａ
と、０％から１００％までを１０％刻みの１１段階で切
り替えできる位相制御Ｂとを１つの発熱体に対し、電源
電圧の半周期毎に切り替える。例えば、電源電圧のはじ
めの半周期で抵抗発熱体７１０が位相制御Ａで通電制御
される時間内においては抵抗発熱体７２０に対しては位
相制御Ｂで通電制御が行われ、次の半周期では各抵抗発
熱体７１０，７２０に対する位相制御Ａ，Ｂを入れ替え
て制御する。このように通電制御することにより電源電
圧の１周期単位においては抵抗発熱体７１０，７２０の
発熱量はほぼ均等となる。

【００５２】図４に、本実施形態のヒーターユニットに
おいて、ヒーターおよび加圧ローラーが常温状態のと
き、発熱体に５００Ｗの電力を供給して加熱し、サーミ
スター温度が２００℃となったときの定着ニップ内にお
ける発熱面側のヒーター表面温度（加圧ローラーとの相
互作用を無視した場合）と加圧ローラー表面温度をそれ
ぞれ模式的に表したグラフを示す。

【００５３】図４で、横軸のＡ〜Ｇは定着ニップ内の各
位置を表しており、Ａは定着ニップの上流側端面を表
し、Ｇは下流側端面を表している。また、Ｄは加圧中心
位置、つまり定着ニップの中央位置を表し、Ａ〜Ｇ間の
距離は７ｍｍである。Ｂは抵抗発熱体７１０の上流側端
面位置を表し、Ｃは抵抗発熱体７１０の下流側端面位置
を表しており、Ｂ〜Ｃ間の距離は２．２ｍｍである。Ｅ
は抵抗発熱体７２０の上流側端面位置を表し、Ｆは抵抗
発熱体７２０の下流側端面位置を表しており、Ｅ〜Ｆ間
の距離は２．２ｍｍである。

【００５４】縦軸は、ヒーター面の温度と加圧ローラー
表面温度とを表している。また、図４において、実線で
示した曲線ａは、抵抗発熱体７１０のみで通電制御して
サーミスター温度が２００℃に達したときのヒーター面
温度分布を表し、曲線ｃはその時の加圧ローラー表面の
温度分布を表している。一点鎖線で示した曲線ｂは、２
本の発熱体を、上述した電源波形の１周期単位内ではぼ
同じ程度の発熱が生じるように通電制御した場合のヒー
ター面温度分布を表し、曲線ｄはその時の加圧ローラー
表面の温度分布を表している。

【００５５】図４を参照して、電源波形の１周期単位
で、２本の発熱体がほぼ同じ程度の発熱が生じるように
通電制御した場合と、抵抗発熱体７１０のみに通電制御
した場合の２つの制御を加圧ローラーに熱を伝えるとい
う観点から比較すると、抵抗発熱体７１０のみに通電し
た場合は、２つの抵抗発熱体の発熱量が等しい場合と比
べて、発熱面積がほぼ半分である上に、発熱中心が加圧
中心からずれている。そのため、抵抗発熱体７１０のみ
に通電した場合は、発熱中心と加圧中心が一致するとと
もに発熱面積もほぼ２倍となる発熱量が等しい場合に比
べ、加圧ローラーに伝わる熱量は前者の１／２もしくは
それ以下になると考えられる。

【００５６】従って、ヒーターの温度を目標温度に到達
させるとき、発熱中心を上流側にシフトさせる抵抗発熱
体７１０にのみ通電する場合は、発熱中心が加圧中心に
一致している発熱量が等しい場合に比べ、同じ時間内で
あればより少ない電力で、また同じ電力であればより短
時間で目的が達せられる。逆に、加圧ローラーの表面温
度を速く上昇させたい場合には、ヒーターの発熱中心を
加圧中心に一致させるように、２つの抵抗発熱体の発熱
量を等しくすることで目的が達せられる。

【００５７】また、記録材であるところの紙に熱を伝え
るという観点から上記２つの制御を比較すると、先ず、
ヒーターの表面温度は、抵抗発熱体の発熱分布とヒータ
ーにより加熱された加圧ローラー温度が相互作用した結
果決まるため、ヒーター表面の最高温度領域は発熱中心
から加圧ローラー回転の下流方向にシフトすると考えら
れる。よって、発熱中心と加圧中心がほぼ一致した加熱
方法の場合、ヒーター面の最高温度領域は加圧中心から
加圧ローラー回転の下流方向にシフトし、発熱中心が加
圧中心の上流側にある場合はヒーター面の最高温度領域
が加圧中心に近づくと考えられる。

【００５８】ここで、紙にトナー像を定着する場合の熱
と圧力の加え方を考えると、加圧力最大のポイントでト
ナー温度も最大となるようにすれば定着に関して最も効
率が良いと考えられ、さらには、定着ニップ内において
加圧力が徐々に減じる加圧中心から下流側においてはヒ
ーター表面の温度を下げた方が、定着フィルム７４０か
ら紙を分離する際のトナーの粘度が上がるため、定着分
離時のホットオフセットラチチュードが拡大すると考え
られる。

【００５９】実際に、本実施形態に示す構成で抵抗発熱
体７１０のみの通電制御でホットオフセットラチチュー
ドの確認を行ったところ、抵抗発熱体７１０，７２０を
並列に駆動して発熱量を等しくした場合に比ベ、１０℃
〜１５℃ホットオフセットラチチュードが拡がり、かつ
定着性の低下はほとんど認められなかった。つまり、発
熱中心が加圧中心の上流側にある場合と中央にある場合
を比較すると、発熱中心を上流にシフトしても加圧中心
部の温度が同じであれば定着性の低下は認められず、な
おかつ加圧中心から搬送方向下流側のヒーター表面温度
が下がることにより、ホットオフセットレベルを定着温
度で１０℃〜１５℃分レベルアップすることが可能とな
り、搬送方向下流でのホットオフセットの防止に効果が
ある。

【００６０】また、フィルム加熱式定着装置においては
通常、スタンバイ時にヒーターに対する通電を行わず、
画像形成動作の前回転時に定着装置の立ち上げを行っ
て、装置の省電力化を図っている。つまり、数秒〜２０
数秒程度の間にヒーター部の温度を室温から２００℃前
後の定着可能温度まで上昇させるため加圧ローラーの表
面が十分に加熱されておらず、コールドスタートにおい
て吸湿紙を通紙した際には紙の水蒸気が加圧ローラー表
面に結露して加圧ローラーの紙に対する搬送力が大幅に
低下し、スリップなどが発生する。特に、本実施形態の
ようにフィルム従動式の定着装置においては、加圧ロー
ラー表面の搬送力により紙、および定着フィルムの駆動
を行っているため、スリップなどが起きると転写〜定着
間における紙のループが大きくなり、未定着画像が画像
形成装置内の部材と接触する事による画像こすれ、ある
いは程度がひどい場合には紙詰まりが生じる。

【００６１】上記加圧ローラーのスリップを防止するた
め、本実施形態では像定着装置の立ち上げ時には、加圧
ローラー表面の温度を単位時間内に速く上昇させて結露
を防止するようにする。具体的には、装置の立ち上げ
時、および、記録材が定着ニップを通過して次の記録材
が到達するまでの間においては抵抗発熱体７１０，７２
０を並列に駆動して、両抵抗発熱体７１０，７２０の発
熱量が等しくなるように制御し、加圧ローラーへの熱の
供給量を多くする。このことにより、加圧ローラーの表
面温度をすばやく上げ、装置を立ち上げ後すぐに吸湿紙
をプリントした場合に生じ易い画像こすれや紙詰まりの
発生を防止することができる。

【００６２】以上説明したように、フィルム加熱式の定
着装置においては定着ニップ内における発熱分布を抵抗
発熱体の配置、幅、本数、制御方法を考慮することによ
り変化させることが可能であり、発熱体の構成、及び制
御を本実施形態に示した如くとする事により、不必要な
電力の消費を抑えた高効率な定着を行い、かつホットオ
フセットラチチュードが広く、吸湿紙のプリントにおい
ても画像こすれや紙詰まりの発生の心配のない画像形成
装置の提供が可能となる。

【００６３】なお、本実施形態中に示した抵抗発熱体の
分岐方法、分岐本数、制御例は、上記に限るものではな
く、例えば抵抗発熱体に関して、抵抗発熱体７１０，７
２０は同じ抵抗値である必要はなく、搬送方向上流側の
抵抗発熱体と下流側の抵抗発熱体との抵抗値を変えるこ
とにより、定着ニップ内における発熱比率を変えること
も可能である。また、フィルムを摩擦ローラーで駆動す
る方式のフィルム加熱式定着装置においても、発熱体の
構成や制御方法を本実施形態に示したようにすることで
定着性を維持したまま、ホットオフセットのラチチュー
ドを拡げ、かつ吸湿紙のコールドスタート時におけるス
リップを改善することが可能となる。

【００６４】（第２の実施形態）本実施形態は、定着装
置の立ち上げにおいて、原則として第１の実施形態にお
ける２本の抵抗発熱体の内、記録材の搬送方向上流側に
位置する抵抗発熱体に優先的に通電するようにするとと
もに、定着工程の前後に設けられた先後端検知センサー
により記録材のスリップを検出し、その検出結果に応じ
て抵抗発熱体への通電を制御できるようにしたものであ
る。

【００６５】具体的には、像定着装置の立ち上げ時に、
抵抗発熱体７１０にのみ通電し、ヒーター７００の発熱
分布を、搬送方向上流側にシフトさせるように通電制御
手段により制御する。このことにより、加圧ローラーへ
伝える熱を抑え、より少ない消費電力でヒーター部の温
度を迅速に上昇させる事が可能になる。

【００６６】この場合、立ち上げ時には加圧ローラーの
加熱が十分に行われない場合があり、吸湿紙をコールド
スタートでプリントした際に問題となる。そこで、加圧
ローラーの表面結露に起因するスリップに対しては、図
３に示す、定着工程前の記録材の先後端検知センサー２
１と、定着工程後の記録材の先後端検知センサー２５の
出力信号でスリップを判別し、その結果に基づく信号を
通電制御手段のＣＰＵ１００に入力できるように、両先
後端検知センサー２１，２５を通電制御手段のＣＰＵ１
００に接続する。そして、スリップが生じているとされ
た場合に、２本の抵抗発熱体７１０，７２０に対する通
電制御を電源電圧の１周期単位でほぼ等しくなるような
通電制御に切り換え、加圧ローラーの表面温度を上昇さ
せてスリップのレベルを改善するようにする。

【００６７】本実施形態の画像形成装置において、転写
〜定着間の距離は約１９０ｍｍであり、先後端検知セン
サー２１，２５で紙先端を検知するポイント間の距離は
約２５０ｍｍであり、先後端検知センサー２１で紙後端
を検知するポイントと先後端検知センサー２５で紙先端
を検知するポイント間の距離は約２４０ｍｍとなってい
る。

【００６８】上記の加圧ローラー表面の結露に起因する
スリップは、幅広で搬送方向長さが長いＡ３やＬＤＲ、
ＬＧＬ等の紙において特に大きな問題となる。それは、
特に吸湿した紙を定着するような場合、ヒーターで生じ
た熱はほとんど紙に吸収されて紙によりほとんど断熱さ
れた状態になる。そのため、加圧ローラー表面温度は上
昇しないまま、水蒸気の発生量が増大するため、紙後端
にかけてスリップ量が増大していくため遅延ジャムとな
り易い。また、搬送方向長さが、転写〜定着間長さより
短い紙であれば、結露スリップによる転写〜定着間ルー
プの増大による画像こすれは特に問題とならないが、転
写〜定着間より大幅に長い紙（本実施形態においてはＡ
３やＬＤＲ）を通紙する際には、遅延ジャムのみならず
画像こすれも大きな問題となる。

【００６９】本実施形態においては、基本的に立ち上げ
時の通電電流を減らし、省エネを計るため、立ち上げ時
の通電は、第１の実施形態において説明した搬送方向上
流側の抵抗発熱体７１０に対する通電を優先させて行う
方式をとる。そのため、２本の発熱体をほぼ均等に発熱
させた場合に比べ加圧ローラー表面の温度上昇が少な
く、吸湿紙をコールドスタートでプリントする場合はス
リップが生じ易い。

【００７０】そのため、本実施形態においては、Ａ３や
ＬＤＲ等のサイズの紙の連続プリントを行う場合、プリ
ントスタート時の１枚目において、紙先後端検知センサ
ー２１で紙先端を検知してから先後端検知センサー２５
で紙先端を検知するまでの時間ｔ１と、先後端検知セン
サー２１で紙後端を検知してから先後端検知センサー２
５で紙後端を検知するまでの時間ｔ２とを比較・演算す
る。その結果、ｔ２がｔ１の１．１０倍以上の長さとな
ったとき、スリップしていると判断し、検知信号に基づ
くヒーター７００の制御を行うように通電制御手段のＣ
ＰＵ１００がトライアック９１，９２に信号を送信す
る。

【００７１】スリップが発生していると判断された場合
は、レジストローラー２０と定着装置の間に他のプリン
ト紙が存在するときはそのプリント紙の排出後、無いと
きは、ｔ２≧１．１０×ｔ１と検知されたプリント紙の
排出後に、給紙、搬送手段にウェイトをかけて給紙・搬
送を一時ストップさせる。そして、給紙・搬送をストッ
プさせている（例えば２０秒）間に、ＣＰＵ１００から
トライアック９１，９２に駆動信号を送信して、抵抗発
熱体７１０，７２０を電源電圧の１周期単位での発熱量
がほぼ等しくなるように発熱させて加圧ローラー表面の
温度を上昇させるようにする。このように制御する事に
より、加圧ローラー表面に結露した水蒸気を気化させ、
かつ加圧ローラー表面の温度を上げることにより摩擦力
を上げることが可能となる。その結果、加圧ローラーの
表面温度が再び室温程度にまで低下するまでは加圧ロー
ラー表面結露に起因する画像こすれや紙詰まりは発生し
なくなる。なお、スリップしなくなったと判断された場
合は、抵抗発熱体７１０に優先的に通電するようにす
る。

【００７２】なお、プリントジョブが連続プリントで無
い場合、その紙の先端を先後端検知センサー２１で検知
してから、先後端検知センサー２５で先端を検知するま
での時間ｔ１’と、後端を先後端検知センサー２１で検
知してから先後端検知センサー２５で後端を検知するま
での時間ｔ２’を比較してｔ２’≧１．１０×ｔ１’で
ある場合は、プリント後の後回転として抵抗発熱体７１
０，７２０を電源電圧の１周期単位での発熱量がほぼ等
しくなるように、ほぼ２０秒間発熱させて加圧ローラー
表面の温度を上昇させるようにする。

【００７３】像定着装置、及び画像形成装置の構成と通
電方法を以上説明した様にすることにより、吸湿した紙
をコールドスタートさせ、加圧ローラーと紙の間で実際
にスリップが生じた時に限り、ヒーターの発熱中心と加
圧中心を一致させた通電制御により加圧ローラーを加熱
する。その結果、第１の実施形態で示した構成に比べ、
通常の使用状況においてはさらに電力消費を抑えた像定
着装置、及び画像形成装置を提供することが可能とな
る。

【００７４】また、本実施形態において２つの発熱体
は、２本をフル通電したときの発熱中心が加圧中心とほ
ぼ一致するように配置されたが、発熱体の配置はこれに
限定される事はなく、２本をフル通電したときの発熱中
心が加圧中心に対し記録材搬送方向上流側、もしくは下
流側となるように配置されても、通電制御を前述の如く
行うことにより、定消費電力で吸湿紙通紙時のスリップ
やホットオフセットの心配のない画像形成装置を提供で
きる。

【００７５】（第３の実施形態）本実施形態において
は、吸湿紙に線画像を形成した際、定着時に生じる水蒸
気により線画像が飛び散る現象である尾引きを軽減する
ため、尾引き軽減モードを画像形成装置のＣＰＵ内に設
け、尾引き現象モードの時には像定着時、定着ニップ内
において搬送方向下流側の発熱量を増大させ、定着ニッ
プ上流側の温度を低下させる様に通電を制御できるよう
にしたものである。

【００７６】例えば、ユーザーがプリントされた結果を
見て尾引きが発生していると判断された場合に、抵抗発
熱体７２０の発熱量が大きくなるように通電制御する尾
引き軽減モードを実行することにより、定着ニップ上流
側において生じる水蒸気量が減少し、定着ニップ上流側
において未定着画像が水蒸気によって飛び散る尾引きが
軽減される。

【００７７】具体的には、尾引きの発生により、ユーザ
ーが、操作パネル上のボタンを押すなどして所定の操作
を行ってＣＰＵ１００に尾引き軽減モードへの移行を指
示する。尾引き軽減モードへ移行した後は、ＣＰＵ１０
０から、抵抗発熱体７２０の熱量が大きくなるようにト
ライアック９１，９２に駆動信号が送信されて、定着ニ
ップ上流側の温度を低下させるようにする。この尾引き
軽減モード時には、例えば、搬送方向下流側の抵抗発熱
体７２０のみに位相制御で通電を行うか、もしくは、抵
抗発熱体７２０をフル出力、抵抗発熱体７１０に対し５
０％を超える分の出力を割り当てるように位相制御で通
電を行うようにして、記録材搬送方向下流側に位置する
抵抗発熱体７２０の発熱量を大きくする。

【００７８】なお、尾引きは、記録材が吸湿している場
合などに発生することから、第２の実施形態に記載され
ている、定着工程の前後の先後端検知センサーにより、
記録材のスリップの有無を検出させ、スリップが検出さ
れなくなったときに、尾引き軽減モードから通常のプリ
ントモードへ復帰させるようにする。

【００７９】ところで、第１および第２の実施形態で説
明したように、紙とトナーに対し効率的に熱と圧力を加
えるには定着ニップ上流側の発熱量を増大させるのが好
ましいので、尾引き軽減モードは特別なモードとして、
上記のようにユーザーが操作パネルを操作してコマンド
指定しなければ使えないようにするか、もしくは、第２
の実施形態において説明した方法で記録材のスリップを
検知し、記録材が吸湿していると判断されたときにのみ
自動的に使われるようにすることが、省エネルギー、お
よび、通常の紙におけるホットオフセット防止の観点か
ら好ましい。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
１の発明によれば、フィルム加熱方式の像定着装置にお
いて、複数の抵抗発熱体のうち、少なくとも２つの抵抗
発熱体への通電を通電制御手段により独立して制御し
て、加熱体の発熱分布を変化させることにより、電力の
効率的な利用を図ることができる。また、搬送方向上流
側の発熱を大きくすれば、記録材およびトナー像に効率
的に熱と圧力を与えてホットオフセットを防止でき、搬
送方向上流側と下流側の発熱分布をほぼ等しくすれば、
加圧手段の表面温度を単位時間においてすばやく上昇さ
せて吸湿した記録材が像定着装置を通過する際に発生す
るスリップを防止でき、搬送方向下流側の発熱を大きく
すれば、搬送方向上流側での水蒸気の発生を抑えて尾引
きを減少させることができる。

【００８１】また、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、フィルム加熱方式の像定着装置の抵抗発熱体への通
電方法において、複数本の抵抗発熱体の内、少なくとも
２つの発熱体を独立に通電制御するようにして、通電制
御手段からの通電制御信号により加熱体表面の記録材搬
送方向の発熱分布を変化させて、装置の省電力化に寄与
し、ホットオフセットや、高吸湿紙のスリップを防止
し、尾引き現象を改善することができる。

【００８２】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、フィルム加熱方式の像定着装置を用いた画像形成装
置において、複数の抵抗発熱体のうち少なくとも２つの
抵抗発熱体に対する通電を独立して制御できる構成とし
ているので、消費電力が少なく、ホットオフセットを防
止した鮮明な画像形成や、高湿紙のスリップの防止、あ
るいは尾引き現象を改善した良質な画像形成が可能とな
る。

【００８３】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、記録材の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を
通過するときと、通過しないときとにより各抵抗発熱体
の記録材搬送方向の発熱分布を制御して、記録材通過時
のホットオフセットを防止でき、立ち上げ時などの加圧
ローラーのスリップを防止できるので、不必要な電力の
消費を抑えた効率のよい定着を行うとともに、吸湿紙の
プリント時にも画像こすれや紙詰まりの発生を防止する
ことができる。

【００８４】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、記録材の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を
通過するときには、記録材搬送方向下流側の下流側の抵
抗発熱体の発熱量を下げ、また、記録材の画像形成可能
領域が像定着装置の定着部を通過していないときには、
複数の発熱体の所定時間当たりの発熱量がほぼ均等とな
るように制御することにより、記録材通過時のホットオ
フセットを防止し、立ち上げ時などの加圧ローラーのス
リップを防止して、不必要な電力の消費を抑えた効率の
よい定着を行うとともに、吸湿紙のプリント時にも画像
こすれや紙詰まりの発生を防止することができる。

【００８５】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、記録材の画像形成可能領域が像定着装置の定着部を
通過するときと、通過しないときとにより各抵抗発熱体
の記録材搬送方向の発熱分布を制御して、記録材通過時
のホットオフセットを防止でき、立ち上げ時などの加圧
ローラーのスリップを防止できるので、不必要な電力の
消費を抑えた効率のよい定着を行うとともに、吸湿紙の
プリント時にも画像こすれや紙詰まりの発生を防止した
画像形成装置となる。

【００８６】また、本出願にかかる第７の発明によれ
ば、定着工程の前後に設けられた記録材検知手段によ
り、画像形成中においてもスリップを確実に検知して、
スリップを防止でき、より効率のよい定着を行うことが
できるとともに、吸湿紙のプリント時にも画像こすれや
紙詰まりの発生を防止することができる。

【００８７】また、本出願にかかる第８の発明によれ
ば、定着工程の前後に設けられた記録材検知手段によ
り、画像形成中においてもスリップを確実に検知して、
スリップを防止でき、より効率のよい定着を行って装置
の省電力化に寄与するとともに、吸湿紙のプリント時に
も画像こすれや紙詰まりの発生を防止できる。

【００８８】また、本出願にかかる第９の発明によれ
ば、定着工程の前後に設けられた記録材検知手段によ
り、画像形成中においてもスリップを確実に検知して、
スリップを防止でき、より効率のよい定着を行って装置
の省電力化に寄与するとともに、吸湿紙のプリント時に
も画像こすれや紙詰まりの発生を防止した画像形成を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のフィルム加熱式の像定着装置に設
けられる加熱体の要部と通電制御手段の要部とを表す正
面説明図（ａ）と、背面説明図（ｂ）である。

【図２】第１の実施形態のフィルム加熱方式の像定着装
置を示す一部断面説明図である。

【図３】第１の実施形態の画像形成装置を示す要部説明
図である。

【図４】第１の実施形態の通電制御におけるヒーター面
の発熱分布と加圧ローラー表面温度を表したグラフであ
る。

【図５】従来のフィルム定着装置を用いた像定着装置を
示す概略説明図である。

【符号の説明】

１有機感光ドラム３レーザー露光装置７ヒーターユニット８０電源９１トライアック９２トライアック１００ＣＰＵ２００画像形成装置６００像定着装置７００ヒーター７０１ヒーター基板７１０抵抗発熱体７２０抵抗発熱体７３０サーミスター７４０定着フィルム７７０加圧ローラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その長手方向が記録材の搬送方向とは直
行する方向に沿って配置された耐熱性基板と上記基板上
に形成された抵抗発熱体とからなる加熱体と、上記加熱
体の温度検出手段と、上記加熱体に対向圧接しつつ搬送
される耐熱性フィルムと、上記フィルムを介して記録材
を上記加熱体に密着させる加圧手段と、上記温度検出手
段の出力に応じて上記抵抗発熱体に対する通電を制御す
る通電制御手段とを有し、抵抗発熱体で生じた熱を上記
フィルムを介して記録材へ付与することで記録材面に形
成された未定着画像を記録材面に定着させる像定着装置
において、上記加熱体の抵抗発熱体が、基板の長手方向
に対して平行に複数本形成されているとともに、各抵抗
発熱体は、電源に対して互いに並列に通電制御手段を介
して接続され、上記通電制御手段が、上記複数本の抵抗
発熱体の内、少なくとも２つの抵抗発熱体に対する通電
を独立して制御可能に構成され、通電制御手段により加
熱体表面の記録材搬送方向の発熱分布が変化するように
制御できることを特徴とする像定着装置。
【請求項２】その長手方向が記録材の搬送方向とは直
行する方向に沿って配置された耐熱性基板と上記基板上
に形成された抵抗発熱体とからなる加熱体と、上記加熱
体の温度検出手段と、上記加熱体に対向圧接しつつ搬送
される耐熱性フィルムと、上記フィルムを介して記録材
を上記加熱体に密着させる加圧手段と、上記温度検出手
段の出力に応じて上記抵抗発熱体に対する通電を制御す
る通電制御手段とを有し、抵抗発熱体で生じた熱を上記
フィルムを介して記録材へ付与することで記録材面に形
成された未定着画像を記録材面に定着させる像定着装置
であって、耐熱性基板上に形成された抵抗発熱体へ電源
から通電制御手段を介して通電する際の通電方法におい
て、抵抗発熱体が基板の長手方向に対して平行に複数本
形成され、各抵抗発熱体は電源に対して互いに並列に通
電制御手段を介して接続されるとともに、複数本の抵抗
発熱体の内、少なくとも２つの発熱体が通電制御手段に
より独立に通電制御され、通電制御手段からの通電制御
信号により加熱体表面の記録材搬送方向の発熱分布を変
化させることを特徴とする通電方法。
【請求項３】その表面に静電潜像が形成される像担持
体と、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段
と、像担持体の表面に形成された静電潜像を可視像化す
る現像器と、記録材上に像担持体の可視画像を転写する
転写手段と、記録材の搬送手段と、抵抗発熱体で生じた
熱をフィルムを介して記録材へ付与することで記録材面
に形成された未定着画像を記録材面に定着させる像定着
装置とからなり、像定着装置は、記録材の搬送方向とは
直行する方向に沿ってその長手方向が固定支持された耐
熱性基板と、上記基板上に形成された抵抗発熱体からな
る加熱体と、上記加熱体の温度検出手段と、上記加熱体
に対向圧接しつつ搬送される耐熱性フィルムと、上記フ
ィルムを介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧手
段と、上記温度検出手段の出力に応じて上記抵抗発熱体
に対する通電を制御する通電制御手段とを有している画
像形成装置において、上記加熱体の抵抗発熱体が、基板
の長手方向に対して平行に複数本形成されるとともに、
各抵抗発熱体は、電源に対し互いに並列に通電制御手段
を介して接続され、上記通電制御手段が、上記複数本の
抵抗発熱体の内、少なくとも２つの抵抗発熱体に対する
通電を独立して制御可能に構成され、通電制御手段によ
り加熱体表面の記録材搬送方向の発熱分布が変化するよ
うに制御できることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】記録材搬送方向の発熱分布は、記録材の
画像形成可能領域が像定着装置の定着部を通過するか、
否かにより制御されることとする請求項１に記載の像定
着装置。
【請求項５】記録材搬送方向の発熱分布は、記録材の
画像形成可能領域が像定着装置の定着部を通過している
か、否かに応じて通電制御手段から制御信号が送信され
て変化することとする請求項２に記載の通電方法。
【請求項６】記録材搬送方向の発熱分布は、記録材の
画像形成可能領域が像定着装置の定着部を通過するか、
否かにより制御されることとする請求項３に記載の画像
形成装置。
【請求項７】像定着装置は、少なくとも定着工程前の
所定位置と定着工程後の所定位置とのそれぞれに、記録
材の先後端を検知する記録材検知手段を有するととも
に、上記各記録材検知手段が通電制御手段に接続され
て、電源に対し並列接続された複数の抵抗発熱体に対す
る通電比率が、記録材の先端、もしくは後端を記録材検
知手段により検知した信号を演算処理した結果に応じて
変化させられることとする請求項１記載の像定着装置。
【請求項８】少なくとも定着工程前の所定位置と定着
工程後の所定位置とのそれぞれに、記録材の先後端を検
知する記録材検知手段が設けられるとともに、上記各記
録材検知手段が通電制御手段に接続され、記録材検知手
段が記録材の先端もしくは後端を検知した信号を演算処
理し、その検知結果を通電制御手段に送信し、通電制御
手段が検知結果に応じて各抵抗発熱体に対する通電比率
を変化させることとする請求項２に記載の通電方法。
【請求項９】画像形成装置は、少なくとも定着工程前
の所定位置と定着工程後の所定位置とのそれぞれに、記
録材の先後端を検知する記録材検知手段を有するととも
に、上記各記録材検知手段が通電制御手段に接続され
て、電源に対し並列接続された複数の抵抗発熱体に対す
る通電比率が、記録材の先端、もしくは後端を記録材検
知手段により検知した信号を演算処理した結果に応じて
変化させられることとする請求項３に記載の画像形成装
置。