JPH11119588A - 画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着動作の休止期間に、回転加圧部材を、定
期的、あるいは持続的に回転させ加熱することにより、
良好な加熱定着処理が行え、高画質の画像形成物が得ら
れる画像形成装置の制御方法を提供すること。特にフィ
ルムの弾性層を厚く構成した場合や、ヒータ出力を小さ
くした場合、あるいは装置を高速化した場合であって
も、低温環境下の間欠プリント時に加圧ローラの加熱が
不十分であることに起因する定着不良等の不具合の発生
を防止し、高画質の画像形成物が得られる画像形成装置
の制御方法を提供すること。 【解決手段】加熱手段１と、該加熱手段１とニップ部ｎ
を形成する回転加圧部材２４とを有し、ニップ部ｎ内
で、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐを挟持搬送
し、加熱、定着させる像加熱定着装置１０を有する画像
形成装置において、定着動作の休止期間に、回転加圧部
材を、定期的、あるいは持続的に回転させ加熱するこ
と。

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
電記録装置などの画像形成装置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、複写機・プリンタ・ファックス
等の画像形成装置に具備させる、トナー画像を記録材
（画像担持体）に加熱定着させる像加熱装置（定着装
置）を例にして説明する。 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
等の適宜の画像形成プロセス手段部で記録材（転写材シ
ート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・ＯＨ
Ｐシート・印刷用紙・フォーマット紙など）に転写方式
あるいは直接方式にて加熱溶融性の樹脂等よりなるトナ
ー（熱軟化性有色粉体）を用いて形成担持させた目的の
画像情報の未定着画像（トナー画像）を記録材面に永久
固着画像として加熱定着させる定着装置としては熱ロー
ラ方式の装置が広く用いられていた。近時はフィルム加
熱方式の装置が実用化されている。また電磁誘導加熱方
式の装置も提案されている。

【０００３】ａ）熱ローラ方式の定着装置 これは、定着ローラ（加熱ローラ）と加圧ローラとの圧
接ローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該
ローラ対の相互圧接部である定着（加熱）ニップ部に画
像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた記録材
を導入して挟持搬送させて、定着ローラの熱と、定着ニ
ップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録材面に熱圧
定着させるものである。

【０００４】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源とし
てのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラン
プの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持さ
れるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調さ
れる。

【０００５】特に、最大４層のトナー画像層を十分に加
熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラー
の画像形成を行なう画像形成装置の定着装置としては、
記録材とトナー層との界面まで十分に加熱しないと定着
不良が発生するので、定着ローラの芯金を高い熱容量を
有するものにし、またその芯金外周にトナー画像を包み
込んで均一に溶融するためのゴム弾性層を具備させ、そ
のゴム弾性層を介してトナー画像の加熱を行なってい
る。また加圧ローラ内にも熱源を具備させて加圧ローラ
も加熱・温調する構成にしたものもある。

【０００６】ｂ）フィルム加熱方式の定着装置 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３
１３１８２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いる。

【０００７】即ち、加熱体としての一般にセラミックヒ
ータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フ
ィルム（定着フィルム）を挟ませてニップ部を形成さ
せ、該ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定
着すべき未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導
入してフィルムと一緒に挟持搬送させることでニップ部
においてセラミックヒータの熱をフィルムを介して記録
材に与え、またニップ部の加圧力にて未定着トナー画像
を記録材面に熱圧定着させるものである。 このフィル
ム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及びフィル
ムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの
装置を構成することができ、画像形成装置の画像形成実
行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定
の定着温度に発熱させた状態にすればよく、画像形成装
置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間
が短く（クイックスタート性）、スタンバイ時の消費電
力も大幅に小さい（省電力）等の利点がある。

【０００８】ｃ）電磁誘導加熱方式の定着装置 特公平５−９０２７号公報では、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該定着ローラ
を発熱させて被加熱材を加熱する装置が提案されてい
る。

【０００９】該装置では、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でき、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。さらに、特開平７−１１４２７６号
公報では、より一層の熱効率の向上のために、薄いフィ
ルムに渦電流を発生させて発熱させ、加熱を行う方式の
定着装置が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記像加熱装置におい
て、良好な定着性を確保しながら、より高速化、オンデ
ンマンド化を追求するためには、ある程度の加圧ローラ
の加熱が必要となる。そこで、例えば、熱ローラ方式の
像加熱装置の場合には、熱ローラによる加圧ローラの加
熱に時間がかかるため、加圧ローラ内にもヒータを設け
る等の対策が必要であり、構成上、あるいはコスト的に
も不利であった。

【００１１】これに対し、フィルム方式の像加熱装置
は、発熱位置が加圧ローラに近いということもあって、
フィルムの加熱によって比較的速く加圧ローラも加熱す
ることが可能であり、新たに加圧ローラ内にヒータを設
けることなくオンデマンド化を実現することができると
いう特徴がある。

【００１２】本発明はこの従来技術をさらに発展させた
ものである。

【００１３】そこで、本発明は、定着動作の休止期間
に、回転加圧部材を、定期的、あるいは持続的に回転さ
せ加熱することにより、良好な加熱定着処理が行え、高
画質の画像形成物が得られる画像形成装置の制御方法の
提供を目的とする。

【００１４】特にカラー画像形成装置において、フィル
ムの弾性層を厚く構成した場合や、ヒータ出力を小さく
した場合、あるいは装置を高速化した場合であっても、
低温環境下の間欠プリント時に加圧ローラの加熱が不十
分であることに起因する定着不良等の不具合の発生を防
止し、高画質の画像形成物が得られる画像形成装置の制
御方法の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

〔１〕加熱手段と、該加熱手段とニップ部を形成する回
転加圧部材とを有し、ニップ部内で、未定着トナー像を
担持した記録材を挟持搬送し、加熱、定着させる像加熱
定着装置を有する画像形成装置において、定着動作の休
止期間に、回転加圧部材を、定期的、あるいは持続的に
回転させ加熱することを特徴とする画像形成装置の制御
方法。

【００１６】〔２〕加熱手段と、該加熱手段とニップ部
を形成する回転加圧部材とを有し、ニップ部内で、未定
着トナー像を担持した記録材を挟持搬送し、加熱、定着
させる像加熱定着装置を有する画像形成装置において、
定着が行われる第１の制御温度をＴ１、定着動作で記録
材が像加熱装置ニップ部に到達するまでの時間内にＴ１
まで上昇させることが可能である第２の制御温度をＴ２
としたとき、定着動作休止後、回転加圧部材の温度が第
１の制御温度Ｔ１から第２の制御温度Ｔ２になるまでの
時間以内に、回転加圧部材を回転させ加熱する制御を行
うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

【００１７】〔３〕上記回転加圧部材を、定着動作休止
中、間欠的に回転駆動させることを特徴とする〔１〕又
は〔２〕に記載の画像形成装置の制御方法。

【００１８】〔４〕上記回転加圧部材を、定着動作休止
中、定着動作速度より遅い速度で常に回転させておくこ
とを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載の画像形成装置
の制御方法。

【００１９】〔５〕加熱手段と、該加熱手段とニップ部
を形成する回転加圧部材とを有し、ニップ部内で、未定
着トナー像を担持した記録材を挟持搬送し、加熱、定着
させる像加熱装置を有する画像形成装置において、上記
回転加圧部材は温度検知部材を有し、定着動作休止中
に、該温度検知部材によって、加圧部材の温度を検知
し、加圧部材を常に設定温度以上に保持する制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

【００２０】〔６〕像加熱装置の加熱手段が磁場発生手
段と電磁誘導発熱性部材を有し、電磁誘導発熱性部材に
磁場を作用させて発熱させ記録材を加熱することを特徴
とする〔１〕乃至〔５〕の何れか１項に記載の画像形成
装置の制御方法。

【００２１】〔７〕加熱手段が回転体であることを特徴
とする〔１〕乃至〔６〕の何れか１項に記載の画像形成
装置の制御方法 〔８〕上記加熱手段と回転加圧部材との圧接力を、定着
動作休止中、定着動作中より小さくすることを特徴とす
る〔１〕乃至〔７〕の何れか１項に記載の画像形成装置
の制御方法。

【００２２】〈作 用〉定着動作の休止期間に、回転加
圧部材を、定期的、あるいは持続的に回転させ加熱する
ことにより、該期間中に回転加圧部材の温度が低くなり
過ぎないようにし、良好な加熱定着処理が行えるように
している。

【００２３】また、定着動作休止後、第１の制御温度Ｔ
１から第２の制御温度Ｔ２になるまでの時間以内に、回
転加圧部材を回転させ加熱する制御を行うことにより、
記録材が像加熱装置へ到達するまでに、回転加圧部材の
温度を確実に所要温度とすることができ、良好な加熱定
着処理が行えるようにしている。

【００２４】

【発明の実施の形態】

〈第１の実施形態例〉（図１〜図５） （１）画像形成装置例 図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の
画像形成装置は電子写真カラープリンタである。

【００２５】１１は有機感光体やアモルファスシリコン
感光体でできた電子写真感光ドラム（像担持体）であ
り、矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速
度）で回転駆動される。

【００２６】感光ドラム１１はその回転過程で帯電ロー
ラ等の帯電装置１２で所定の極性・電位の一様な帯電処
理を受ける。

【００２７】次いでその帯電処理面にレーザー光学箱
（レーザースキャナー）１３から出力されるレーザー光
１３ａによる、目的の画像情報の走査露光処理を受け
る。レーザー光学箱１３は不図示の画像読取装置等の画
像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタ
ル画素信号に対応して変調（オン／オフ）したレーザー
光１３ａを出力して回転感光体ドラム面を走査露光する
もので、この走査露光により回転感光ドラム１１面に走
査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。１３ｂはレーザー光学箱１３からの出力レーザー光
１３ａを感光ドラム１１の露光位置に偏向させるミラー
である。

【００２８】フルカラーの画像形成（プリント）動作の
場合は、目的のフルカラー画像の第１の色分解成分画
像、例えばイエロー成分画像についての走査露光・潜像
形成がなされ、その潜像が４色カラー現像装置１４のう
ちのイエロー現像器１４Ｙの作動でイエロートナー画像
として現像される。そのイエロートナー画像は感光体ド
ラム１１と中間転写体ドラム１６との接触部（或は近接
部）である一次転写部ｔ１において中間転写体ドラム１
６の面に転写される。中間転写体ドラム１６面に対する
トナー画像転写後の回転感光体ドラム１１面はクリーナ
１７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受け
て清掃される。

【００２９】上記のような帯電・走査露光・現像・一次
転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画
像の、第２の色分解成分画像（例えばマゼンタ成分画
像、マゼンタ現像器１４Ｍが作動）、第３の色分解成分
画像（例えばシアン成分画像、シアン現像器１４Ｃが作
動）、第４の色分解成分画像（例えば黒成分画像、黒現
像器１４ＢＫが作動）の各色分解成分画像について順次
に実行され、中間転写体ドラム１６面にイエロートナー
画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像・黒トナ
ー画像の都合４色のトナー画像が順次重ねて転写され
て、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー画像
が合成形成される。

【００３０】中間転写体ドラム１６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、感光ド
ラム１１に接触して或は近接して感光ドラム１１と略同
じ周速度で矢示の反時計方向に回転駆動され、中間転写
体ドラム１６の金属ドラムにバイアス電位を与えて感光
ドラム１１との電位差で感光ドラム１１側のトナー画像
を該中間転写体ドラム１６面側に転写させる。

【００３１】上記の回転中間転写体ドラム１６面に合成
形成されたカラートナー画像は、該回転中間転写体ドラ
ム１６と転写ローラ１５との接触ニップ部である二次転
写部ｔ２において、該二次転写部ｔ２に不図示の給紙部
から所定のタイミングで送り込まれた記録材Ｐの面に転
写されていく。転写ローラ１５は記録材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
１６面側から記録材Ｐ側へ合成カラートナー画像を順次
に一括転写する。

【００３２】二次転写部ｔ２を通過した記録材Ｐは中間
転写体ドラム１６の面から分離されて像加熱装置（定着
装置）１０へ導入され、未定着トナー画像の加熱定着処
理を受けてカラー画像形成物として機外の不図示の排紙
トレーに排出される。この像加熱装置１０については次
の（２）項で詳述する。

【００３３】記録材Ｐに対するカラートナー画像転写後
の回転中間転写体ドラム１６はクリーナ１８により転写
残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃さ
れる。このクリーナ１８は常時は中間転写体ドラム１６
に非接触状態に保持されており、中間転写体ドラム１６
から記録材Ｐに対するカラートナー画像の二次転写実行
過程において中間転写体ドラム１６に接触状態に保持さ
れる。

【００３４】また転写ローラ１５も常時は中間転写体ド
ラム１６に非接触状態に保持されており、中間転写体ド
ラム１６から記録材Ｐに対するカラートナー画像の二次
転写実行過程において中間転写体ドラム１６に記録材Ｐ
を介して接触状態に保持される。

【００３５】白黒画像などモノカラー画像のプリントモ
ードも実行できる。また両面画像プリントモード、或は
多重画像プリントモードも実行できる。

【００３６】両面画像プリントモードの場合は、像加熱
装置１０を出た１面目画像プリント済みの記録材Ｐは不
図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二次
転写部Ｔ２へ送り込まれて２面目に対するトナー画像転
写を受け、再度、像加熱装置１０に導入されて２面に対
するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プリ
ントが出力される。

【００３７】多重画像プリントモードの場合は、像加熱
装置１０を出た１回目画像プリント済みの記録材Ｐは不
図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び二
次転写部ｔ２へ送り込まれて１回目画像プリント済みの
面に２回目のトナー画像転写を受け、再度、像加熱装置
１０に導入されて２回目のトナー画像の定着処理を受け
ることで多重画像プリントが出力される。

【００３８】（２）像加熱装置１０ Ａ）装置の全体的概略構成 図２は本例の像加熱装置１０の要部の横断面模型図、図
３は該装置１０の正面模型図と制御系のブロック図であ
る。

【００３９】本例の像加熱装置１０は円筒状の電磁誘導
発熱性フィルムを用いた電磁誘導加熱方式・加圧ローラ
駆動方式の装置である。

【００４０】１は加熱手段としての電磁誘導加熱アセン
ブリである。２４は回転加圧部材としての加圧ローラで
ある。この電磁誘導加熱アセンブリ１と加圧ローラ２４
とが相互圧接してニップ部ｎを形成している。

【００４１】本例における加熱手段としての電磁誘導加
熱アセンブリ１は、回転体としての円筒状（エンドレス
状）の電磁誘導発熱性フィルム２０（以下、定着フィル
ムと記す）、該定着フィルム２０をルーズに外嵌させた
横断面略円筒状のフィルムガイド部材２１、該フィルム
ガイド部材２１に内蔵させた磁場発生手段としての高透
磁率コア２２及び励磁コイル２３、フィルムガイド保持
ステー２５、加圧バネ２６等から構成される。

【００４２】ａ．定着フィルム２０ 本例における電磁誘導発熱性部材としての円筒状の定着
フィルム２０は、図４にその層構成模型図を示したよう
に、ニッケル・鉄・強磁性ＳＵＳ・ニッケル−コバルト
合金等といった強磁性の導電性部材から構成される厚さ
１０〜１００μｍの電磁誘導発熱層２０ａ（導電体層、
磁性体層、抵抗体層）と、その外面に積層したシリコン
ゴム・フッ素ゴム・フルオロシリコン等からなる厚さ１
００〜１０００μｍの弾性層２０ｂと、トナーの分離性
を上げるために更にその外面に積層したフッ素樹脂（Ｐ
ＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等）・シリコーン樹脂・フルオ
ロシリコーンゴム・フッ素ゴム・シリコーンゴム等の離
型性かつ耐熱性のよい材料からなる厚さ１〜１００μｍ
の離型層２０ｃの３層複合構造のものである。この円筒
状の定着フィルム２０において電磁誘導発熱層２０ａが
内面側であり、離型層２０ｃが最外面側である。

【００４３】カラー画像を印刷する場合、特に写真画像
などでは記録材Ｐ上で大きな面積にわたってベタ画像が
形成される。この場合、記録材の凹凸あるいはトナー層
の凹凸に加熱面（離型層２０ｃ）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。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い。上記の弾性
層２０ｂは記録材の凹凸あるいはトナー層の凹凸に加熱
面が追従できるようにする働きをする。

【００４４】ｂ．フィルムガイド部材２１ 上記の円筒状定着フィルム２０を円筒状の横長のフィル
ムガイド部材２１にルーズに外嵌させてあるフィルムガ
イド部材２１は下側と上側の横断面略半円弧状樋型の成
形部材２１ａ・２１ｂを重ね合わせることにより両者２
１ａ・２１ｂで略円筒体を構成させてあり、これに外嵌
させた円筒状定着フィルム２の支持と定着フィルム回転
時の搬送安定性を図る役目をする。下側フィルムガイド
部材２１ａはニップ部ｎへの加圧、磁場発生手段として
の高透磁率コア２２及び励磁コイル２３を支持する役目
もしている。フィルムガイド部材２１は磁束の通過を妨
げない絶縁性の部材であり、高い加重に耐えられる、耐
熱性のある材料が用いられる。例えば、フェノール樹
脂、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、ＰＥＳ樹脂、ＰＰ
Ｓ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣ
Ｐ樹脂などを選択するとよい。

【００４５】ｃ．磁場発生手段２２・２３、フィルムガ
イド保持ステー２５ 磁場発生手段を構成する高透磁率コア２２は、フィルム
ガイド部材２１の下側成形部材２１ａの内底面略中央部
に長手に沿って形成具備させた並行２条のリブ板２１ｃ
・２１ｃ間に嵌め入れて配設してある。この高透磁率コ
ア２２はフェライトやパーマロイ等といったトランスの
コアに用いられる材料が良く、より好ましくは、１００
ｋＨｚ以上でも損失の少ないフェライトを用いるのがよ
い。

【００４６】また励磁コイル２３は絶縁被覆導電線材の
束線を複数回所定形状に巻いて構成した励磁コイルであ
り、本例においては、該励磁コイル２３はフィルムガイ
ド部材２１の下側成形部材２１ａの内底面面形状に略対
応させた舟形形状のものにし、該成形部材２１ａ内側に
配設支持させてある。前記の高透磁率コア２２はその舟
形形状の励磁コイル２３の内側略中央部に位置してい
る。

【００４７】２１ｄは、フィルムガイド部材２１の下側
成形部材２１ａに高透磁率コア２２と励磁コイル２３を
組み込んだ後、この下側成形部材２１ａに被せたフタ板
である。

【００４８】フィルムガイド保持ステー２５はこのフタ
板２１ｄの上に配設した剛性のある横長部材であり、そ
の両端部は円筒状フィルムガイド部材２１の両端部から
外方に突出している。

【００４９】ｄ．加圧ローラ２４ 回転加圧部材としての加圧ローラ２４は、芯金２４ａ
と、該芯金周りに同心一体にローラ状に厚さ２〜１０ｍ
ｍで被覆させた、シリコンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹
脂等の耐熱性弾性層２４ｂとで構成されている。

【００５０】この加圧ローラ２４はその芯金２４ａの両
端部を像加熱装置１０の手前側と奥側の側板２７・２７
間に回転自由に軸受け保持させて配設してある。

【００５１】この加圧ローラ２４の上側に、前記の加熱
手段としての電磁誘導加熱アセンブリ１をフィルムガイ
ド部材２１の下側成形部材２１ａ側を下向きにして配設
し、フィルムガイド保持ステー２５の手前側と奥側の外
方突出部と、夫々の側の側板に設けたバネ受け部２７ａ
・２７ａとの間にそれぞれ加圧バネ２６・２６を縮設す
ることで電磁誘導加熱アセンブリ１に押し下げ力を作用
させてフィルムガイド部材２１の下側成形部材２１ａの
下面と加圧ローラ２４の上面とを定着フィルム２０を挟
ませて圧接させてニップ部ｎを形成させている。

【００５２】加圧ローラ２４の芯金２４ａの一端部には
ギア２４ｃを固着してあり、このギア２４ｃに加圧ロー
ラ駆動手段１００側の駆動ギア１００ａを噛み合わせて
ある。加圧ローラ駆動手段１００の駆動力がギア１００
ａ・２４ｃを介して加圧ローラ２４の芯金２４ａに伝達
されて加圧ローラ２４が図２において時計方向に回転駆
動される（加圧ローラ駆動方式）。

【００５３】そしてこの加圧ローラ２４の回転駆動に伴
い、ニップ部ｎにおいて回転駆動された該加圧ローラ２
４と定着フィルム２０の外面との摩擦力で定着フィルム
２０に回転力が作用して、該定着フィルム２０がその内
面がニップ部ｎにおいてフィルムガイド部材２１の下側
成形部材２１ａの下面に密着して摺動しながら矢示の反
時計方向に加圧ローラ２４の回転周速度にほぼ対応した
周速度をもってフィルムガイド部材２１の外回りを回転
状態になる。

【００５４】ニップ部ｎにおけるフィルムガイド部材２
１の下側成形部材２１ａの下面と定着フィルム２０の内
面との相互摺動摩擦力を低減化させるためにその両者間
に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させる、あるいは下
側成形部材２１ａの下面を潤滑部材で被覆するようにす
ることもできる。

【００５５】ｅ．加熱原理、加熱制御系 励磁コイル２３には励磁回路１０１を接続させてある。
この励磁回路１０１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。そして励磁コイル２３は励磁回路１０１から供給さ
れる高周波電流（交番電流）によって交番磁束を発生す
る。その交番磁束はニップ部ｎに対応位置している高透
磁率コア２２に導かれてニップ部ｎ及びその近傍に集中
的に分布し、主としてニップ部ｎ及びその近傍において
磁束の変化によって定着フィルム２０の電磁誘導発熱層
２０ａに渦電流を発生させる。

【００５６】図４において、ｆは定着フィルム２０に作
用した交番磁束、ａは定着フィルム２０の電磁誘導発熱
層２０ａに発生した渦電流を示している。この渦電流ａ
は電磁誘導発熱層２０ａの固有抵抗によって電磁誘導発
熱層にジュール熱（渦電流損）を発生させる。即ち定着
フィルム２０が電磁誘導発熱する。

【００５７】この電磁誘導発熱層２０ａの発熱が弾性層
２０ｂ・離型層２ｃを介してニップ部ｎを加熱する。ニ
ップ部ｎの温度は下側成形部材２１ａのニップ部ｎと反
対側の面に設けた温度検知手段（例えばサーミスタ）４
０により検知され、その検知温度情報ｂが制御回路１０
３にフィードバックされる。制御回路１０３はその入力
される検知温度情報ｂに基づいて励磁回路１０１を制御
して励磁コイル２３に対する電流供給を制御することで
ニップ部温度を所定に維持管理（温調管理）する。

【００５８】而して、プリント開始信号に基づいて加圧
ローラ２４が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着
フィルム２０がフィルムガイド部材２１の外回りを回転
し、励磁回路１０１から励磁コイル２３への給電により
上記のように定着フィルム２０の電磁誘導発熱がなされ
てニップ部ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状
態において、画像形成手段部から搬送された未定着トナ
ー画像ｔが形成された記録材Ｐがニップ部ｎの回転定着
フィルム２０と回転加圧ローラ２４との間にトナー画像
面が上向き即ち定着フィルム面に対向して導入され、ニ
ップ部ｎにおいてトナー画像面が定着フィルム２０の外
面に密着して定着フィルム２０と一緒にニップ部ｎを挟
持搬送されていく。

【００５９】このニップ部ｎを定着フィルム２０と一緒
に記録材Ｐが挟持搬送されていく過程において定着フィ
ルム２０の電磁誘導発熱で加熱されて記録材Ｐ上の未定
着トナー画像ｔが加熱定着される。記録材Ｐはニップ部
ｎを通過すると回転定着フィルム２０の外面から曲率分
離して排出搬送されていく。記録材Ｐ上の加熱定着トナ
ー画像はニップ部通過後、冷却して永久固着像となる。

【００６０】そして該記録材Ｐを排出したのち、加圧ロ
ーラ２４の回転及び励磁コイル２３への給電を停止して
待機状態（プリント休止期間）となる。なお該プリント
休止期間とは上記の如くプリントを終了して装置を停止
してから或は電源投入後の予備動作が終了して装置を停
止してから次のプリント開始信号が指示されるまでの期
間である。

【００６１】Ｂ）像加熱装置１０の予備回転制御 本例においては、画像形成装置のプリント休止期間に
も、制御回路１０３が像加熱装置１０の加圧ローラ駆動
手段１００のドライバー１０４を制御して加圧ローラ２
４を１分ごとに５回転駆動する制御プログラム（予備回
転制御：５回転／ｍｉｎ制御）を制御回路１０３に設定
した。

【００６２】そしてこの像加熱装置１０の予備回転制御
時には励磁回路１０１から励磁コイル２３に高周波電流
が流されるように制御回路１０３で励磁回路１０１を制
御させた。

【００６３】したがってこの予備回転制御時には加圧ロ
ーラ２４の回転駆動で定着フィルム２０も回転しかつ励
磁回路１０１に高周波電流がながされて該定着フィルム
２０が電磁誘導発熱し、その発熱で回転加圧ローラ２４
が加熱される。

【００６４】そのため、プリント休止期間中であって
も、加圧ローラ２４は一定の温度に保たれ、低温環境下
での間欠プリント時においても定着不良等のない良好な
定着を行うことができる。

【００６５】なお、像加熱装置１０の予備回転制御は、
本例では５回転／ｍｉｎとしたが、加圧ローラ２４の径
や、フィルム２０の弾性層２０ｂの厚さ、プロセススピ
ード、定着温度等によってそれぞれ最適となるように設
定される。

【００６６】該予備回転制御は、例えば、定着を開始す
る際に必要な加圧ローラ２４の温度（第１の制御温度）
をＴ１、プリント動作開始から記録材Ｐがニップ部ｎに
導入されるまでの時間内に加圧ローラ温度を該温度Ｔ１
まで上昇させることが可能な温度（第２の制御温度）を
Ｔ２、としたとき、加熱ローラ温度が常に温度Ｔ２以上
に保たれるように１分間あたりの回転数を設定する。

【００６７】図５に、本例の効果の確認として、１００
０μｍの弾性層２０ｂを有する定着フィルム２０を用い
た像加熱装置１０を用いて、１０℃の低温環境下で空回
転を行ったときの加圧ローラ２４の温度を測定したもの
を示す。測定は、１０枚の連続プリントに相当する分を
空回転してフィルム２０の加熱動作（定着温度：１８０
℃）を行った後、加熱動作を休止し、その後の３０分
間、５回転／ｍｉｎの予備回転を行った場合、および比
較例として予備回転制御を行わなかった場合（０回転／
ｍｉｎ）について、加圧ローラ２４の温度を比較した。

【００６８】図からわかるように、プリント休止期間中
に予備回転制御を行わなかったもの（０回転／ｍｉｎ）
は、プリント休止後、すぐに加圧ローラ温度が１００℃
以下まで下がってしまい、３０分後には、室温にまで低
下してしまう。従って、再プリントする加熱動作を与え
ても、加圧ローラ２４の温度は１８０℃にすぐには回復
できず、１２０℃のところでプリントが行われてしま
い、この場合定着に必要な熱量が不十分となることが予
想される。

【００６９】一方、プリント休止中に予備回転制御を行
った場合は、加圧ローラ２４を常に１００℃（温度Ｔ
２）以上に保つことができるため、再プリントする加熱
動作によって、すぐに加圧ローラ温度を１８０℃まで回
復させることが可能となる。

【００７０】表１は、実際に、本例の像加熱装置１０を
カラー画像形成装置の定着器に用い、画像評価を行った
結果を示す表である。

【００７１】画像評価は、定着フィルム２０の弾性層２
０ｂの厚さを１００μｍ、３００μｍ、１０００μｍと
したものを用い、それぞれについて、１０枚連続プリン
ト後、３０分の間、予備回転制御（あるいは比較例とし
て休止）し、再プリントした時の画像について行った。

【００７２】

【表１】 表 １ ○と△：ＯＫレベル（○＞△） ×：ＮＧレベル 表１からわかるように、例えば、定着フィルム２０の弾
性層２０ｂを１０００μｍとしたものでは、予備回転制
御を行わなかった場合は、定着不良が発生してしまうの
に対し、５回／ｍｉｎの予備回転制御を行うことによっ
て、良好な画像を得ることが可能である。 従って、本
例のようにプリント休止中にも加圧ローラ２４を定期的
に回転させて加熱する予備回転制御を行うことで、特に
カラー画像形成装置において、定着フィルム２０の弾性
層２０ｂをより厚く構成する場合や、ヒータの出力を小
さくした場合、及び装置を高速化する場合であっても、
加圧ローラ２４の温度を一定温度以上に保つことができ
るため、低温環境下の間欠プリント時での加圧ローラ２
４の加熱が不十分であることに起因する定着不良の発生
を防止することが可能となる。

【００７３】〈第２の実施形態例〉図６は本例の像加熱
装置１０の正面模型図と制御系のブロック図である。

【００７４】本形態例では前述の第１の形態例と比べて
加圧ローラ駆動手段１００の代わりに、２段階の回転速
度で回転駆動させることが可能である加圧ローラ駆動手
段２００を用いた点が異なり、その他の構成は略同じで
ある。

【００７５】加圧ローラ駆動手段２００は、ドライバー
１０２を介して制御回路１０３によって制御されてお
り、通常のプリント動作中には、加圧ローラ２４をプロ
セススピード１２０ｍｍ／秒で回転駆動させ、プリント
休止中には２ｍｍ／秒で回転駆動させている。これと共
に、制御手段１０３の制御により電磁誘導加熱アセンブ
リ１を所定温度に発熱させている。 これにより、プリ
ント休止中にも加圧ローラ２４を低速で回転させ、電磁
誘導加熱アセンブリ１からの熱によって、常に加圧ロー
ラ２４を一定温度以上に保つことができるため、フィル
ムの弾性層を厚くした場合や、ヒータ出力を小さくした
場合、及び装置を高速化した場合においても、記録材Ｐ
が導入されるまでに加圧ローラ２４を所要温度に立ち上
げることができ、低温環境下の間欠プリント時に定着不
良のない良好な画像を得ることが可能となる。

【００７６】該プリント休止中の加圧ローラ２４の温度
は、加圧ローラ２４の径や、フィルム２０の弾性層２０
ｂの厚さ、プロセススピード、定着温度等によって夫々
最適となるように予め設定しており、本形態例では、第
１の制御温度Ｔ１を１８０℃、第２の制御温度Ｔ２を１
００℃としている。

【００７７】また、該プリント休止中の加圧ローラ２４
の回転速度は、加圧ローラ２４の径や、フィルム２０の
弾性層２０ｂの厚さ、プロセススピード、定着温度等に
よって夫々最適となるように設定している。

【００７８】図７は、第１の形態例と同様に空回転にて
加圧ローラ温度を測定した結果である。同図からわかる
ように、プリント休止中に予備回転制御を行わなかった
場合は、加圧ローラ温度が室温まで低下してしまい、再
プリント時のプリント開始時には、１２０℃までしか温
度が上昇しないため、定着不良等が発生してしまう。一
方、プリント休止中にも２ｍｍ／秒の回転速度での予備
回転制御を行った場合には、加圧ローラ温度を常に１０
０℃（温度Ｔ２）以上に保つことが可能であり、再プリ
ントする加熱動作によって、すぐに加圧ローラ温度を１
８０℃まで回復させることが可能である。

【００７９】実際に該構成の像加熱装置を、カラー画像
形成装置の定着器に用いて画像を出力した結果、定着不
良のない良好な画像が得られた。

【００８０】従って、本形態例のように、プリント動作
休止中にも加圧ローラを持続的に回転して加熱、例えば
通常のプリント動作中の速度より遅い速度で回転駆動し
て加熱し、加圧ローラ２４を一定温度以上に保つこと
で、フィルム２０の弾性層を厚くした場合や、ヒータ出
力を小さくした場合、及び装置を高速化した場合におい
ても、低温環境下の間欠プリント時に定着不良のない良
好な画像を得ることが可能となる。

【００８１】なお、図６に示すように、電磁誘導加熱ア
センブリ１と加圧ローラ２４との加圧力を調整する加圧
保持部材２８を装置し、プリント休止中、特に予備回転
時に加圧力を小さくすることで（例えば、プリント中は
２０ｋｇｆ、予備回転中は１ｋｇｆ）、フィルム２０及
び加圧ローラ２４の摺擦等による劣化を小さくできるた
め、フィルム２０及び加圧ローラ２４の耐久性を向上さ
せることが可能である。

【００８２】〈第３の実施形態例〉本形態例は、前記第
１の形態例と比べ、図６のように温度検知部材（例えば
サーミスタ）３３を設け、加圧ローラ２４の温度をモニ
ターして、プリント休止中も加圧ローラ２４をある一定
温度以上に保つような予備回転制御を行った点が異なっ
ており、その他の構成は略同じである。

【００８３】該一定温度は、加圧ローラ２４の径や、フ
ィルム２０の弾性層２０ｂの厚さ、プロセススピード、
定着温度等によって夫々最適となるように予め設定して
いる。例えば前記所定時間内に加圧ローラ温度を該温度
Ｔ１まで上昇させることが可能な温度Ｔ２とする。

【００８４】すなわち、図８に示すように、プリント休
止中に常に加圧ローラ温度を測定し（Ｓ１）、加圧ロー
ラ温度が１００℃以上か否かを判別して（Ｓ２）、１０
０℃以下になった場合、加圧ローラを１回転駆動させ加
熱する（Ｓ３）。そして、ステップＳ１に戻り、ステッ
プＳ２で加圧ローラ２４が１００℃以上であると判別さ
れるまで、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ１‥‥を繰り
返し、加圧ローラ２４の温度を１００℃以上に保つよう
にしている。

【００８５】このような制御を行うことによって、プリ
ント休止中も加圧ローラ２４を一定温度以上に保つこと
が可能であり、例えば、フィルムの弾性層を厚く構成し
た場合や、ヒータ出力を小さくした場合、及び、装置を
高速化した場合などであっても、加圧ローラの熱量不足
に起因する定着不良等の不具合が発生することのない良
好な画像を得ることが可能となる。

【００８６】尚、本形態例の温度検知部材３３は、同図
に示すように加圧ローラ２４と接して若しくは近接させ
て直接温度を検知しているが、これに限らず、ニップ部
ｎの温度を検知する温度検知部材４０からの温度検知情
報ｂに基づいて加圧ローラ温度を求めるものでも良い。

【００８７】〈その他の形態例〉 ．上記の形態例では加圧ローラ２４を駆動し、ニップ
部での摺擦によってルーズに保持されたフィルム２０を
駆動する所謂テンションレス方式のものについて説明し
たが、本発明はこれに限らず、図９（ａ）に示すように
複数の張設部材、例えばテンションローラ２９、駆動ロ
ーラ３０及び励磁コイル２３の保持部材を兼ねるフィル
ムガイド２１、の３部材間にエンドレス状のフィルム２
０を巻回張設し、該フィルムガイド２１下面に対して加
圧ローラ２４を圧接してニップ部ｎを形成し、該駆動ロ
ーラ３０によって駆動するフィルム駆動方式の装置や、
図９（ｂ）に示すように有端のフィルム２０を用い、こ
れを繰り出し軸３１から励磁コイル２３を保持するフィ
ルムガイド２１の下面を経由させて巻きとり軸３２側に
係止させ、加熱アセンブリ１のフィルムガイド２１の下
面部と加圧ローラ２４とをフィルム２０を挟んで圧接さ
せてニップ部ｎを形成させ、フィルム２０を繰り出し軸
３１側から巻き取り軸３２側へ所定の速度で巻きとって
走行移動させる方式の装置、を用いて、上記のような制
御を行っても同様の効果が得られる。

【００８８】また、上記形態例では、フィルム２０に電
磁誘導発熱層２０ａを設けて該フィルム２０を発熱させ
た例を示したが、これに限らず図１０に示すように、記
録紙搬送方向と直交する方向に長手の導電性の平板（電
磁誘導発熱体）３４をフィルムガイド２１の下面に固定
支持させ、電磁誘導発熱性のないフィルム２０を介して
加圧ローラ２４と圧接してニップ部ｎを形成し、励磁コ
イル２３による磁束を電磁誘導発熱体３４に作用させて
発熱させ、該電磁誘導発熱体３４の熱をフィルム２０を
介して記録材Ｐに付与する構成であっても良い。該構成
の装置の場合も、フィルムの駆動方式は上記例のうち何
れの方式であっても良い。

【００８９】．加熱手段の加熱方式は、電磁誘導加熱
方式に限らず他の方式であっても良い。例えば、図１１
に示すようにセラミック等の耐熱性基板３５と該基板３
５上にスクリーン印刷等により線状若しくは細帯状に設
けた発熱抵抗層３６とを基本構成体とする所謂セラミッ
クヒーター１をフィルムガイド２１の下面に備え、該セ
ラミックヒーター１に対して直接又はフィルム２０等を
介して回転加圧部材２４を圧接してニップ部ｎを形成
し、該ニップ部ｎ内に記録材Ｐを導入してフィルム２０
と一緒に搬送させて該記録材Ｐを加熱定着処理する方式
のであっても良い。

【００９０】．回転加圧部材２４は、ローラ体に限ら
ず、回動ベルト型等他の形態の部材にすることもでき
る。

【００９１】．前記第１又は第２の画像形成装置にお
いて、プリント動作終了後、加圧ローラ温度が温度Ｔ１
から温度Ｔ２に冷めるまでの時間を、実験等により予め
求めておき、プリント動作終了後、該時間以内の所定の
時間が経過した場合に、予備回転動作を開始するように
しても良い。

【００９２】この場合でも、画像形成装置の電源を入れ
た際（プリントの開始前）には、ただちに予備回転動作
を開始するのが望ましい。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定着動作の休止期間に、加圧部材を、定期的あるいは持
続的に回転させ加熱することにより、良好な加熱定着処
理が行え、高画質の画像形成物が得られる画像形成装置
の制御方法を提供することができる。

【００９４】特に、カラー画像形成装置等においてフィ
ルムの弾性層を厚く構成した場合や、ヒータ出力を小さ
くした場合、あるいは装置を高速化した場合であって
も、低温環境下の間欠プリント時に加圧ローラの加熱が
不十分であることに起因する定着不良等の不具合の発生
を防止し、高画質の画像形成物が得られる画像形成装置
の制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態例における画像形成装置の概略
構成図

【図２】該画像形成装置の定着器である像加熱装置の横
断面模型図

【図３】該画像形成装置の定着器である像加熱装置の正
面模型図と制御系のブロック図

【図４】電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図

【図５】第１の実施形態例における像加熱装置と比較例
装置の加圧ローラ温度を示す図

【図６】第２の実施形態例の像加熱装置の正面模型図と
制御系のブロック図

【図７】第２の実施形態例における像加熱装置と比較例
装置の加圧ローラ温度を示す図

【図８】第３の実施形態例の加熱制御のフローチャート

【図９】その他の実施形態例の像加熱装置の横断面模型
図

【図１０】その他の実施形態例の像加熱装置の部分模型
図

【図１１】その他の実施形態例の像加熱装置の部分模型
図

【符号の説明】

１ 加熱手段（加熱アセンブリ） １０ 像加熱定着装置 ２０ フィルム ２１ フィルムガイド ２４ 回転加圧部材（加圧ローラ） Ｎ ニップ部 Ｐ 記録材

フロントページの続き (72)発明者 谷川 耕一 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 (72)発明者 世取山 武 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱手段と、該加熱手段とニップ部を形
   成する回転加圧部材とを有し、ニップ部内で、未定着ト
   ナー像を担持した記録材を挟持搬送し、加熱、定着させ
   る像加熱定着装置を有する画像形成装置において、 定着動作の休止期間に、回転加圧部材を、定期的、ある
   いは持続的に回転させ加熱することを特徴とする画像形
   成装置の制御方法。
2. 【請求項２】 加熱手段と、該加熱手段とニップ部を形
   成する回転加圧部材とを有し、ニップ部内で、未定着ト
   ナー像を担持した記録材を挟持搬送し、加熱、定着させ
   る像加熱定着装置を有する画像形成装置において、 定着が行われる第１の制御温度をＴ１、定着動作で記録
   材が像加熱装置のニップ部に到達するまでの時間内にＴ
   １まで上昇させることが可能である第２の制御温度をＴ
   ２としたとき、定着動作休止後、回転加圧部材の温度が
   第１の制御温度Ｔ１から第２の制御温度Ｔ２になるまで
   の時間以内に、回転加圧部材を回転させ加熱する制御を
   行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
3. 【請求項３】 上記回転加圧部材を、定着動作休止中、
   間欠的に回転駆動させることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の画像形成装置の制御方法。
4. 【請求項４】 上記回転加圧部材を、定着動作休止中、
   定着動作速度より遅い速度で常に回転させておくことを
   特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置の制御
   方法。
5. 【請求項５】 加熱手段と、該加熱手段とニップ部を形
   成する回転加圧部材とを有し、ニップ部内で、未定着ト
   ナー像を担持した記録材を挟持搬送し、加熱、定着させ
   る像加熱装置を有する画像形成装置において、 上記回転加圧部材は温度検知部材を有し、定着動作休止
   中に、該温度検知部材によって、加圧部材の温度を検知
   し、加圧部材を常に設定温度以上に保持する制御を行う
   ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
6. 【請求項６】 像加熱装置の加熱手段が磁場発生手段と
   電磁誘導発熱性部材を有し、電磁誘導発熱性部材に磁場
   を作用させて発熱させ記録材を加熱することを特徴とす
   る請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置の
   制御方法。
7. 【請求項７】 加熱手段が回転体であることを特徴とす
   る請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置の
   制御方法
8. 【請求項８】 上記加熱手段と回転加圧部材との圧接力
   を、定着動作休止中、定着動作中より小さくすることを
   特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形
   成装置の制御方法。