JPH05135848A

JPH05135848A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH05135848A
Application number: JP32635191A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Senba; 久明仙波; Takeshi Watanabe; 毅渡辺; Kensaku Kusaka; 健作草加; Tsuneji Masuda; 恒司桝田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-11-13
Filing date: 1991-11-13
Publication date: 1993-06-01
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: JP2776101B2

Abstract

(57)【要約】【目的】温度検知素子１３を含む温調回路１５により
所定の設定温度に温調制御される加熱体１を有し、該加
熱体に対して被加熱材Ｐを通紙して加熱処理する加熱装
置において、加熱体の非通紙域における過昇温（非通紙
部昇温）を抑止して、非通紙部昇温に起因する弊害を回
避すること。【構成】加熱体の長手に沿って少なくとも２個以上複
数個の加熱体温度検知素子１３Ａ・１３Ｂを配設し、装
置に通紙される種々のサイズの被加熱材のすべてが通過
する通紙域に対応する加熱体部分に上記複数個の温度検
知素子の少なくとも１つを第１の温度検知素子１３Ａと
して配設し、他の少なくとも１個の温度検知素子を、装
置に通紙される被加熱材のサイズによっては非通紙域と
なり得る加熱体部分に第２の温度検知素子１３Ｂとして
配設し、該第１と第２の温度検知素子とを併用して加熱
体１を温調制御すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度検知素子（感温素
子）を含む温調手段により所定の設定温度に温調制御さ
れる加熱体を有し、該加熱体に対して被加熱材を通紙し
て加熱処理する加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような加熱装置の具体的代表例と
しては、例えば、電子写真複写機・静電記録装置・ＬＢ
Ｐ等の画像形成装置において、電子写真・静電記録・磁
気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融
性の樹脂等より成る加熱定着性トナーを用いて記録材
（エレクトロファックスシート・静電記録シート・転写
材シート・印刷紙など）の面に直接方式もしくは間接
（転写）方式で形成した、目的の画像情報に対応した未
定着のトナー画像を該画像を担持している記録材面に永
久固着画像として加熱定着処理する画像加熱定着装置が
挙げられる。以下これを例にして説明する。

【０００３】従来、画像加熱定着装置としては、所定の
温度に温調制御された加熱体としての加熱ローラと、弾
性層を有して該加熱ローラに圧接する加圧ローラとから
なる一対のローラ間に記録材を通紙して挟持搬送しつつ
加熱定着させる熱ローラ方式が多用されている。

【０００４】最近では、固定支持された加熱体（ヒー
タ）と、該加熱体に対向圧接しつつ搬送される耐熱性フ
ィルム（定着フィルム）と、該フィルムを介して記録材
を加熱体に密着させる加圧部材を有し、加熱体の熱をフ
ィルムを介して記録材へ付与することで記録材面に形成
担持されている未定着画像を記録材面に加熱定着させる
方式・構成の装置（フィルム加熱方式）が考案されてい
る。

【０００５】本出願人の先の提案に係る例えば特開昭６
３ー３１３１８２号公報に開示の方式・装置等がこれに
属し、薄肉の耐熱性フィルム（シート）と、該フィルム
の移動駆動手段と、該フィルムを中にしてその一方面側
に固定支持して配置された加熱体と、他方面側に該加熱
体に対向して配置され該加熱体に対して該フィルムを介
して画像定着するべき記録材の顕画像担持面を密着させ
る加圧部材を有し、該フィルムは少なくとも画像定着実
行時は該フィルムと加圧部材との間に搬送導入される画
像定着すべき記録材と順方向に同一速度で走行移動させ
て該走行移動フィルムを挟んで加熱体と加圧部材との圧
接で形成される定着部としての定着ニップ部を通過させ
ることにより該記録材の顕画像担持面を該フィルムを介
して該加熱体で加熱して顕画像（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、次いで定着部
通過後のフィルムと記録材を分離点で離間させることを
基本とする加熱装置である。この装置は、その他、例え
ば画像を担持した記録材を加熱してつや（艶）等の表面
性を改質する装置、仮定着する装置などとして使用でき
る。

【０００６】この様なフィルム加熱方式の装置において
は、加熱体として低熱容量加熱体を用いることができる
ため、従来の接触式加熱方式である熱ローラ方式やベル
ト加熱方式等の装置に比べて省電力化・ウエイトタイム
短縮化（クイックスタート）が可能となる、定着点と記
録材分離点が別々に設定できるのでオフセットが改善さ
れるなど、従来の他の加熱方式装置の種々の欠点を解決
できる利点を有し、効果的なものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】熱ローラ方式では、連
続して小さなサイズの記録材を用いて加熱定着動作を行
った場合、記録材が接触する熱ローラ部分（通紙域部
分）と、接触しない熱ローラ部分（非通紙域部分）とで
は放熱量に差が生じる。即ち、熱ローラ表面温度が記録
材が通過していない熱ローラ領域部分では、記録材が通
過する領域部分よりも高くなる。これは「非通紙部昇
温」と呼ばれている現象である。

【０００８】熱ローラ方式の場合、使用可能なすべての
サイズの記録材が常に通過する位置の熱ローラ表面温度
を検知して温調制御しているが、非通紙部昇温が過度に
発生している状態時に使用記録材がより大きいサイズも
のに切り換えられた場合、それまでの小サイズ記録材の
通紙域より外側の熱ローラ部分の表面温度が非通紙部昇
温で高くなりすぎており、いわゆる高温オフセットが生
ずる場合がある。

【０００９】フィルム加熱方式でも、小サイズ記録材を
連続通紙して加熱処理した場合、熱ローラ方式と同様の
メカニズムにより、加熱体及びフィルム上に過度の非通
紙部昇温を発生し、高温オフセットを発生する恐れがあ
る。更には加熱体やフィルムの熱損傷や耐久寿命の低
下、走行性の不安定化等を発生させることにもなる。

【００１０】即ち、フィルム加熱方式で用いられる加熱
体は、記録材の移動方向と直交する方向を長手とする通
電発熱層を有し、発熱層の両端部に設けられた電極より
通電を行なう事で、発熱層の有効全長域の各部が単位長
さ当たり所定の発熱量をもって発熱する。この有効発熱
域は画像形成装置に供給して使用できる最大サイズの記
録材の幅に対応した寸法を有している。

【００１１】しかしこのような設定では、使用される記
録材の大小によらず発熱層が有効発熱全長域にわたって
発熱するため、記録材のサイズが小さい場合、記録材の
通過しない発熱層領域（非通紙域）では発生した熱エネ
ルギーの大部分が消費されずに蓄熱していく。このため
この非通紙域の加熱体部分が異常に昇温し、高温オフセ
ットや、加熱体やフィルムの熱損傷や耐久寿命の低下、
走行性の不安定化等の諸問題を引き起こす。

【００１２】特に、加熱体として低熱容量の加熱体を用
いることのできるフィルム加熱方式の場合、加熱体の熱
容量が熱ローラ方式に比べて小さいので、加熱体の非通
紙部昇温も大きく、高温オフセットも発生しやすい、ま
た、フィルム駆動の不安定性、フィルムのシワ等の問題
も発生しやすい。

【００１３】そこで本発明は、加熱装置の加熱体の上記
のような非通紙部昇温に起因する問題、即ち熱ローラ方
式やフィルム加熱方式等の定着装置にあっては高温オフ
セットの問題、フィルム駆動不安定性等の問題を解消す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置である。

【００１５】（１）温度検知素子を含む温調回路により
所定の設定温度に温調制御される加熱体を有し、該加熱
体に対して被加熱材を通紙して加熱処理する加熱装置に
おいて、被加熱材の通紙方向に直交する加熱体方向を加
熱体長手としたとき、この加熱体長手に沿って少なくと
も２個以上複数個の加熱体温度検知素子を配設し、装置
に通紙される種々のサイズの被加熱材のすべてが通過す
る通紙域に対応する加熱体部分に上記複数個の温度検知
素子の少なくとも１つを第１の温度検知素子として配設
し、他の少なくとも１個の温度検知素子を、装置に通紙
される被加熱材のサイズによっては非通紙域となり得る
加熱体部分に第２の温度検知素子として配設し、該第１
と第２の温度検知素子とを併用して加熱体を温調制御す
ることを特徴とする加熱装置。

【００１６】（２）通常は第１の温度検知素子から温調
回路に入力する加熱体温度検知情報によって加熱体を第
１の制御温度Ｔ₁ を維持するように温調制御させ、第２
の温度検知素子のうち第Ｎ番目の素子から温調回路に入
力する加熱体温度検知情報により該素子に対応する加熱
体部分の温度が前記第１の制御温度Ｔ₁ よりも高い所定
の制御温度Ｔ_N に到達したことが検知されたら、加熱体
を該所定の制御温度Ｔ_N を維持するように温調制御させ
ることを特徴とする（１）記載の加熱装置。

【００１７】（３）第１の制御温度Ｔ₁ よりも高い所定
の制御温度Ｔ_N を維持するように加熱体の温調制御が開
始された後、第１の温度検知素子から温調回路に入力す
る加熱体温度検知情報によって該素子に対応する加熱体
部分の温度が前記第１の制御温度Ｔ₁ よりも低い所定の
制御温度Ｔ₃ に低下したことが検知されたら、装置動作
を可及的速やかに停止させる制御を実行させることを特
徴とする（１）又は（２）記載の加熱装置。

【００１８】（４）被加熱材は、耐熱性フィルムを介し
て加熱体に対して密着し該フィルムと共に加熱***置を
移動通過することにより加熱体からフィルムを介して熱
エネルギーを受けることを特徴とする（１）乃至（３）
の何れかに記載の加熱装置。

【００１９】（５）加熱装置は、加熱定着性の顕画像を
担持した記録材の画像を加熱処理する定着装置であるこ
とを特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の加熱
装置。

【００２０】

【作用】通常は、種々のサイズの被加熱材のすべてが通
過する通紙域に対応する加熱体部分に配置した第１の温
度検知素子による温調制御系により加熱体の温度を所定
の第１の制御温度に温調制御して被加熱材の加熱処理を
実行させ、この場合通紙される被加熱材が小サイズで且
つ連続通紙されることにより発生する非通紙域の加熱体
部分の温度上昇を第２の温度検知素子によりモニターさ
せ、そのモニター温度が所定の第２の制御温度に上昇し
たときは加熱体の温調制御系を第２の温度検知素子によ
る温調制御系に切り換えて第２の制御温度にて温調制御
することで、加熱体の非通紙域部分の温度は第２の制御
温度以上には過熱することはないから、加熱体の非通紙
域部分の過度の消音昇温が抑制されて、非通紙部昇温に
起因する弊害を除去できる。

【００２１】

【実施例】

＜実施例１＞（図１〜図５）図１は本発明に従う加熱装置の一例の概略構成図であ
る。本例装置はフィルム加熱方式の画像加熱定着装置で
ある。

【００２２】２はエンドレスベルト状の定着フィルムで
あり、左側の駆動ローラ３と右側の従動ローラ４および
該両ローラ３・４の下方にあって固定支持された加熱体
１との該３部材３・４・１間に懸回張設されており、駆
動ローラ３が不図示の画像形成装置本体の駆動手段から
の駆動を受けて矢印の時計方向に回転することで、該駆
動ローラ３とフィルム２との摩擦力のより、フィルム２
及び従動ローラ４が滑ることなく同期して矢印の時計方
向に回転する。５はシリコンゴム等の耐熱性のある弾性
体層を有する回転自在の加圧ローラであって、加熱体１
に定着フィルム２の下行部を介して圧接し、フィルム２
の回転に同期して矢印の反時計方向に回転する。

【００２３】定着フィルム２は、耐熱性・離型性・耐久
性に優れた、一般的には１００μｍ以下の薄肉のものを
使用する。例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・Ｐ
ＥＳ・ＰＦＡなどの耐熱樹脂の単層フィルム、或は複合
層のフィルム、例えば２０μｍ厚の基層フィルムの少な
くとも画像当接面側にＰＴＦＥ・ＰＦＡ等の離型性に優
れた樹脂層を数μ〜数１０μ厚設けたものなどである。

【００２４】加熱体１は、図２のようにヒータ基板１０
・通電発熱層１１・保護層１２・温度検知素子１３
（Ａ，Ｂ）等からなる、低熱容量の線状ヒータである。
図２はこの加熱体１をフィルム当接面側である保護層１
２面側を上向きにして見た一部切り欠き斜視図である。

【００２５】ヒータ基板１０は例えば厚さ１．０ｍｍ、
幅１０ｍｍ、長さ３２０ｍｍのアルミナ基板であり、そ
の一方面側に長手に沿って銀パラジウム等の通電発熱層
１１を幅１．０ｍｍ、厚さ１０数μ程度に塗工して形成
してある。１１ａ・１１ｂはその通電発熱層１１の両端
部に形成した銀等の通電用電極である。通電発熱層１１
を形成した側のヒータ基板面は通電用電極１１ａ・１１
ｂ部分を除いて、ガラス等の保護層１２で被覆してあ
る。通電発熱層１１を形成した側の面とは反対側のヒー
タ基板面には、サーミスタ等の第１と第２の温度検知素
子１３Ａ・１３Ｂを当接させてある。

【００２６】加熱体１は液晶ポリマー等の耐熱性・断熱
性・高剛性を有する支持体７（図１）に保護層１２面側
を下向き（外向き）にして固定支持させてある。

【００２７】以上のような構成に於いて、不図示の画像
形成部側から定着装置へ搬送された、未定着トナー像ｔ
を担持した記録材Ｐ（図１）が加熱体１と加圧ローラ５
との圧接ニップ部（定着部）Ｎの定着フィルム２と加圧
ローラ５との間に進入して定着フィルム２に密着してニ
ップ部Ｎを定着フィルム２と一緒に移動し、加熱体１の
位置を通過する際、加熱体１の熱エネルギーをフィルム
２を介して受けてトナー像ｔが加熱軟化し、加圧ローラ
５の押圧により記録材Ｐ面に定着する。この後、記録材
Ｐはニップ部Ｎを通過してフィルム２、加圧ローラ５か
ら離れて排紙ローラ対８・９により機外に排出される。

【００２８】加熱体１は、通電発熱層１１の両端の通電
用電極１１ａ・１１ｂ間に通電回路１４より通電がなさ
れて該発熱層１１がその長手全長域にわたって発熱し、
その発熱でヒータ基板１０が加熱されて昇温する。加熱
体１はヒータ基板１０・発熱層１１・温度検知素子１３
（Ａ，Ｂ）等が低熱容量であり、また支持体７に断熱支
持されているので急速に昇温する。

【００２９】加熱体１のヒータ基板１０の温度が温度検
知素子１３（Ａ，Ｂ）で検知され、その検知温度情報が
温調回路１５に入力する。温調回路１５は入力温度情報
に基いて、加熱体１の温度を所定の設定温度に維持する
ように通電回路１４の出力を制御する。これにより加熱
体１の温調制御がなされる。１６は通電発熱層１１に対
する通電回路に直列に介入させてヒータ基板１０に当接
させた、安全対策素子としてのサーモヒューズやサーモ
スイッチである。

【００３０】図３は、加熱体１と、通紙域と、温度検知
素子１３（Ａ，Ｂ）の位置関係を示したものである。

【００３１】本実施例では、通電発熱層１１の有効長さ
が３００ｍｍであり、記録材の最大通紙サイズがＡ３
（縦送り）、最小通紙サイズがＡ６（横送り）であり、
図面上発熱層１１の左端側の基線０−０を通紙基準とす
る片側通紙である。

【００３２】第１の温度検知素子１３ＡはＡ６〜Ａ３の
全てのサイズの記録材の通紙域であるところのＡ６記録
材の通紙域に対応する加熱体部分のヒータ基板部分に配
設してある。

【００３３】第２の温度検知素子１３ＢはＡ４記録材
（縦送り）の通紙域外で、Ｂ４記録材（縦送り）の通紙
域内に対応する加熱体部分のヒータ基板部分に配設して
ある。この第２の温度検知素子１３Ｂを配設した加熱体
部分はＡ６やＡ４の記録材を通紙しているときは非通紙
域であり、非通紙部昇温する部分である。Ｂ４やＡ３を
通紙しているときは通紙域であるから非通紙部昇温はし
ない。

【００３４】而して上記第１と第２の温度検知素子１３
Ａ・１３Ｂを併用して図４又は図５のような加熱体１の
温調制御がなされる。

【００３５】．記録材として最大サイズであるＡ３記
録材が通紙されるものとする（図４参照）。画像形成装
置のコピーボタンが押されると、通電発熱層１１に対し
て通電回路１４から通電がなされて発熱層１１が全長に
わたって発熱しヒータ基板１０即ち加熱体１が全長にわ
たって均一にかつ急速に加熱されていく。第１及び第２
の温度検知素子１３Ａ・１３Ｂからそれぞれ温調回路１
５へ入力する加熱体１の温度検知情報はほぼ同一の温度
情報である。通常は第１の温度検知情報が優先し、温調
回路１５はその第１の温度検知情報で、加熱体１が所定
の第１の制御温度Ｔ₁ に達したと判断すると、加熱体１
の温度を該第１の制御温度Ｔ₁ に維持するように通電回
路１４を制御して通電発熱層１１に対する通電を制御す
る。この第１の制御温度Ｔ₁ は記録材Ｐ上のトナー像ｔ
を十分に定着可能な温度に設定される。ここまでの加熱
体１の温度上昇は加熱体１が低熱容量ヒータであるの
で、急速（数秒程度）に行なわれる。

【００３６】次いで、定着装置に対して画像形成部から
トナー像ｔを担持したＡ３記録材Ｐが導入されて前述し
たようにトナー像ｔの加熱定着が実行される。この場合
は通電発熱層１１の全長域が通紙域であるから加熱体１
の全長域各部の記録材による奪熱が均一になされること
で、記録材を連続通紙しても加熱体１に非通紙部昇温は
生じない。

【００３７】従って、第１と第２の温度検知素子１３Ａ
・１３Ｂが感知する加熱体温度は終始ほぼ同一であり、
第２の温度検知素子１３Ｂは加熱体１の温度を常にモニ
ーターしてはいるが、通電発熱層１１の通電制御には、
異常な温度を感知しない限り、直接関与せず、第１の温
度検知素子１３Ａによる温度検知情報にて加熱体１の温
度を第１の制御温度Ｔ₁ に維持する温調制御が実行され
る。

【００３８】所定の１枚又は複数枚の連続通紙が終了す
ると、発熱層１１への通電がオフにされ、加熱体１の温
度は急速に低下して、次の通紙まで待機状態に入る。

【００３９】本実施例では通紙記録材がＢ４記録材であ
る場合も上記のＡ３記録材と同様の温調制御がなされ
る。

【００４０】．次にＡ４（縦送り）或いはそれ以下の
小サイズ記録材が通紙されるものとする（図５参照）。
該記録材が定着装置へ導入される前まではＡ３（又はＡ
４）記録材の場合（図４）と同様の通電・温調制御がな
される。

【００４１】記録材が連続通紙されていくにつれて第１
の温度検知素子１３Ａによる、加熱体１を第１の制御温
度Ｔ₁ に維持しようとする温調制御に対して、第２の温
度検知素子１３Ｂの温度検知情報は、該素子１３Ｂが温
度検知している加熱体部分が非通紙域であり、該加熱体
部分が記録材による奪熱がない分蓄熱により温度上昇し
ていくので、第１の制御温度Ｔ₁ 以上の温度を感知して
いくことになる。

【００４２】そしてこの第２の温度検知素子１３Ｂの検
知温度情報が第１の制御温度Ｔ₁ よりも所定に高い第２
の制御温度Ｔ₂ に達したと温調回路１５が判断すると、
それ以後制御回路１５は加熱体１をこの第２の制御温度
Ｔ₂ に維持するように、第２の温度検知素子１３Ｂの温
度検知情報に基づいて加熱体１を温調制御する（第１の
温度検知素子１３Ａから第２の温度検知素子１３Ｂへの
感温素子切換え）。従って加熱体１の非通紙域の爾後の
温度推移は図５の破線グラフのようになる。

【００４３】上記の第２の制御温度Ｔ₂ は昇温による加
熱体１やフィルム２の熱損傷等を生じない温度に設定さ
れる。

【００４４】上記の温調切換え後は奪熱量の少ない非通
紙域の加熱体部分の温度は上記のように第２の制御温度
Ｔ₂ に維持されるように発熱層１１への通電が制御され
るので、通紙域の加熱体部分は連続通紙で奪熱がくり返
えされる分、温度が徐々に低下していく。この通紙域の
加熱体部分の温度が所定の制御温度に下降するまでの間
はトナー像の定着は良好に実行される。

【００４５】以上のような、加熱体１に対する第１及び
第２の温度検知素子１３Ａ・１３Ｂの設定、及び温調制
御により、従来の欠点であった加熱体１の非通紙部昇温
による加熱体やフィルムの熱損傷等の問題を未然に回避
することが出来る。

【００４６】本実施例において、第１の制御温度Ｔ₁ ＝１９０℃、第２の制御温度Ｔ₂ ＝２１０℃ に設定し、第１の温度検知素子１３Ａを片側通紙基線０
−０より１００ｍｍの位置にまた第２の温度検知素子１
３Ｂを２６０ｍｍの位置に配置することで上述の効果が
得られた。

【００４７】＜実施例２＞（図６）前記の温調切換え後において、連続通紙がかなりの枚数
続行されたり、通紙記録材が厚紙である場合には比較的
早期に、通紙域の加熱体部分の温度が所定の制御温度以
下に低下し、更に低下して、そのまま通紙を続行すると
定着不良に陥る事態を生じることになる。

【００４８】そこでこれを回避する手段として、第１の
温度検知素子１３Ａで通紙域の加熱体部分の温度をモニ
ーターさせ、定着不良に至る前の所定の第３の制御温度
Ｔ₃（第１の制御温度Ｔ₁ よりも低い所定の温度）にな
ったことが感知されたら（図６の（ａ）参照）、その時
点で温調回路１５から画像形成装置の主制御回路２０
（図２・図３）に信号Ｓ１を入力させ、回路２０によ
り、画像形成部への給紙を禁止させ、その前までに給紙
された記録材が定着装置を通って全て排紙されたら、直
ちに画像形成装置の作像動作（コピー動作）を停止制御
させる。

【００４９】このようにすることで、作像動作が終了す
るまでは小サイズ記録材の通紙であっても十分な定着性
を維持し続けることが出来る。

【００５０】装置の作像動作が一旦停止された後は加熱
体１の温度を元の第１の制御温度Ｔ₁ に戻す制御（例え
ば作像を行なわずに定義装置を空回転させながら第１の
温度検知素子１３ＡでＴ_１の制御温度で制御を行なう方
法等）を実行させて装置の作像動作を再スタートさせる
ことも可能である。

【００５１】図６の（ｂ）はこのときの加熱体１の温度
変位を示すもので、作像動作停止後、第１の温度検知素
子１３Ａが第１の制御温度Ｔ₁ を感知したら再び作像動
作を再開させて残りのコピーを実行させる。

【００５２】これにより加熱体１の温度を、定着性を維
持し、かつ過剰な昇温をきたさない範囲内に制御しつ
つ、通紙記録材のサイズの大小によらず連続コピーを可
能とする。

【００５３】＜実施例３＞（図７）加熱体１の非通紙部昇温を防止する手段として、通電発
熱層に分岐電路を設けて通電発熱層の発熱長さ範囲を通
紙記録材のサイズの大小に対応させて切り換えるように
して加熱体の非通紙部昇温を抑制するものがある。

【００５４】図７はその例を示すもので、通電発熱層１
１に第１〜第３の分岐電路１７₁ 〜１７₃ を設けてあ
る。１８₁ 〜１８₃ はその各分岐電路１７₁ 〜１７₃ の
端末部の通電用電極である。

【００５５】．通紙記録材が最大サイズであるＡ３記
録材のときは、通電発熱層１１の両端電極１１ａ・１１
ｂ間に電圧印加がなされて、発熱層１１が全長域にわた
って十分に発熱する。

【００５６】．Ｂ４記録材のときは、電極１１ａ・１
１ｂ間と、第１の分岐電路１７₁ の電極１８₁ に電圧が
印加されて、発熱層１１はＢ４記録材の通紙域に対応す
る長さ範囲が十分に発熱し、非通紙域に対応する長さ範
囲の発熱量は抑制される。

【００５７】．Ａ４記録材のときは、電極１１ａ・１
１ｂ間と、第２の分岐電路１７₂ の電極１８₂ に電圧が
印加されて、発熱層１１はＡ４記録材の通紙域に対応す
る長さ範囲が十分に発熱し、非通紙域に対応する長さ範
囲の発熱量は抑制される。

【００５８】．Ｂ５記録材のときは、電極１１ａ・１
１ｂ間と、第３の分岐電路１７₃ の電極１８₃ に電圧が
印加されて、発熱層１１はＢ５記録材の通紙域に対応す
る長さ範囲が十分に発熱し、非通紙域に対応する長さ範
囲の発熱量は抑制される。

【００５９】上記のように通紙記録材のサイズに応じて
通電発熱層１１の発熱長さ範囲が制御されることで非通
紙域の昇温が抑制される。

【００６０】通紙記録材サイズに応じた上記〜の通
電切り換えは、通常は、各サイズの記録材を各々収納す
るカセットからの信号Ｓ２により制御される通電切換え
回路１９により自動切り換えされる。従ってオペレータ
が記録材サイズを選択（カセットを選択）した時点で切
り換えることができ、非通紙部昇温の抑制に極めて効果
的である。

【００６１】しかし、給紙をカセットからによらず手差
しで行なう場合、手差し給紙される記録材のサイズを検
知することが難しいので、最大サイズの記録材が通紙さ
れたものとして、通電発熱層１１をその両端電極１１ａ
・１１ｂ間に電圧を印加させてその全長域を十分に発熱
させるようにしている。従って、もし手差し給紙にて小
サイズの記録材を連続通紙すると、非通紙部昇温が発生
することになる。

【００６２】本実施例はこれを防止するようにしたもの
であり、実施例１の図２・図３と同様に加熱体１のヒー
タ基板１０に第１と第２の温度検知素子１３Ａ・１３Ｂ
を設けこの両素子を併用して加熱体１の温調制御を行な
うものである。

【００６３】第１の温度検知素子１３Ａは最小サイズの
Ｂ５記録材の通紙域に対応するヒータ基板部分に当接配
置し、第２の温度検知素子１３Ｂは第１の分岐電路１７
₁ の発熱層１１からの分岐点ａ（第１分岐点）と電極１
１ａとの間の発熱層部分に対応するヒータ基板部分に当
接配置してある。

【００６４】カセット給紙の場合は、通電制御を前述
〜のように通紙記録材のサイズ信号Ｓ２に連動させて
分岐電路１７₁ 〜１７₃ を自動選択させて自動切り換え
方式にすると共に、第１の温度検知素子１３Ａによる温
調制御を実行させる。

【００６５】手差し給紙の場合は、電極１１ａ・１１ｂ
間に電圧を印加して発熱層１１を全長にわたって発熱さ
せ、実施例１・同２と同様に第１と第２の温度検知素子
１３Ａ・１３Ｂの併用による温調制御を実行させて非通
紙部昇温を防止するものである。これにより手差し給紙
の場合も非通紙部昇温が抑えられ、また良好な定着性が
維持される。

【００６６】＜実施例４＞（図８・図９）温度検知素子は２個以上複数個も設けて、それ等を併用
して加熱体１の温調制御をする構成とすることもでき
る。

【００６７】図８はその例を示す。本例は前述図７の分
岐電路型の加熱体１において、電極１１ｂと第３の分岐
電路１７₃ の発熱層１１からの分岐点ｃ（第３分岐点）
との間に対応するヒータ基板部分に第１の温度検知素子
１３Ａを、第３と第２の各分岐電路１７₃ ・１７₂ の発
熱層１１からの各分岐点ｃ・ｂ（第３分岐点と第２分岐
点）間に対応するヒータ基板部分に第２の温度検知素子
１３Ｂを、第２と第１の各分岐電路１７₂・１７₁ の発
熱層１１からの各分岐点ｂ・ａ（第２分岐点と第１分岐
点）間に対応するヒータ基板部分に第３の温度検知素子
１３Ｃを、第１の分岐電路１７₁ の発熱層１１からの分
岐点ａ（第１分岐点）と電極１１ａとの間に対応するヒ
ータ基板部分に第４の温度検知素子１３Ｄを配設してあ
る。

【００６８】而して、例えば、第３と第２の分岐点ｃ・
ｂ間を紙の端面が通過するような小サイズ記録材Ｐを手
差しで連続通紙する場合について説明すると、通電発熱
層１１に対する通電は電極１１ａ・１１ｂ間に電圧を印
加することで行なわれ、通電発熱層１１はその全長域が
発熱する通紙が始まると、最初は第１の温度検知素子１
３Ａを用いての加熱体１の温調制御がなされて、加熱体
１の温度は図９の実線グラフのようにその全長域にわた
ってほぼ第１の制御温度Ｔ₁に近い温度分布となる。

【００６９】通紙が続くにつれて、非通紙域の加熱体部
分の温度が破線グラフ（イ）のように上昇していく。や
がて第４の温度検知素子１３Ｄが所定の第２の制御温度
Ｔ₂を感知すると、この素子１３Ｄに対応する加熱体部
分の温度がそれ以上過昇温しないように第１の分岐電路
１７₁ を用いての分岐通電が開始される。このため第１
の分岐点ａと電極１１ａとの間に対応する加熱体部分の
加熱が抑えられる。

【００７０】しかし第３と第１の分岐点ｃ〜ａ間に対応
する加熱体部分はさらに昇温していき一点鎖線グラフ
（ロ）のような温度分布となる。やがて第３の温度検知
素子１３Ｃが所定の第４の制御温度Ｔ₄ を感知すると、
該素子１３Ｃに対応する加熱体部分の過昇温を抑えるべ
く第２の分岐電路１７₂ を用いた分岐通電が開始され、
第２と第１の分岐点ｂ・ａ間に対応する加熱体部分の温
度が降下していく。この結果、非通紙域の加熱体部分の
温度は２点鎖線グラフ（ハ）のような温度分布になる。

【００７１】第３と第２の分岐点ｃ・ｂ間の加熱体部分
にも非通紙域は残るが、通紙端面に近く、熱流が通紙域
内へ流れ込むため、それ程大きな昇温とはならない。

【００７２】このようにして、手差しの小サイズ記録材
の通紙であっても、加熱体１に非通紙部昇温を生じない
よに分岐電路１７₁ 〜１７₃ を次々と切り換えていくこ
とが出来、かつ通紙域にあってはその通紙域の全長さ範
囲をほぼ均一で十分な温度を維持することが出来る。

【００７３】以上、フィルム加熱方式の加熱装置として
の定着装置を例にして説明したが、熱ローラ方式の加熱
装置についても本発明を適用して同様の効果を得ること
ができる。また、片側通紙基準の装置に限らず、中央通
紙基準の装置についても本発明を適用して同様の効果を
得ることができることは勿論である。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明に依れば、温度検知
素子を含む温調回路により所定の設定温度に温調制御さ
れる加熱体を有し、該加熱体に対して被加熱材を通紙し
て加熱処理する加熱装置について、加熱体の通紙域内で
の加熱性能を十分に維持しつつ、加熱体の非通紙域にお
ける過昇温（非通紙部昇温）を抑止して、非通紙部昇温
に起因する弊害、即ち熱ローラ方式やフィルム加熱方式
等の定着装置にあっては高温オフセットの問題、フィル
ム駆動不安定性、加熱体の熱損傷等の問題を回避するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う加熱装置例としてのフィルム加
熱方式の画像加熱定着装置の概略構成図

【図２】加熱体の一部切欠き斜視図と、通電制御系の
ブロック図

【図３】加熱体と、通紙域と、温度検知素子、の位置
関係図

【図４】大サイズ紙通紙時の加熱体温調制御の温度推
移グラフ

【図５】小サイズ紙通紙時の加熱体温調制御の温度推
移グラフ

【図６】（ａ）・（ｂ）は夫々装置途中停止制御がな
される場合の加熱体温調制御の温度推移グラフ

【図７】分岐通電式の加熱体の構成略図

【図８】４個の温度検知素子を具備させた分岐通電式
加熱体の構成略図

【図９】該加熱体の温度制御に伴なう加熱体長手に沿
う温度分布グラフ

【符号の説明】

１加熱体１０ヒータ基板１１通電発熱層１２保護層１３Ａ〜１３Ｄ温度検知素子１４通電回路１５温調回路１７₁ 〜１７₃ 分岐電路１９通電切換え回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桝田恒司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】温度検知素子を含む温調回路により所定
の設定温度に温調制御される加熱体を有し、該加熱体に
対して被加熱材を通紙して加熱処理する加熱装置におい
て、被加熱材の通紙方向に直交する加熱体方向を加熱体長手
としたとき、この加熱体長手に沿って少なくとも２個以
上複数個の加熱体温度検知素子を配設し、装置に通紙さ
れる種々のサイズの被加熱材のすべてが通過する通紙域
に対応する加熱体部分に上記複数個の温度検知素子の少
なくとも１つを第１の温度検知素子として配設し、他の
少なくとも１個の温度検知素子を、装置に通紙される被
加熱材のサイズによっては非通紙域となり得る加熱体部
分に第２の温度検知素子として配設し、該第１と第２の
温度検知素子とを併用して加熱体を温調制御することを
特徴とする加熱装置。
【請求項２】通常は第１の温度検知素子から温調回路
に入力する加熱体温度検知情報によって加熱体を第１の
制御温度Ｔ₁ を維持するように温調制御させ、第２の温
度検知素子のうち第Ｎ番目の素子から温調回路に入力す
る加熱体温度検知情報により該素子に対応する加熱体部
分の温度が前記第１の制御温度Ｔ₁ よりも高い所定の制
御温度Ｔ_N に到達したことが検知されたら、加熱体を該
所定の制御温度Ｔ_N を維持するように温調制御させるこ
とを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】第１の制御温度Ｔ₁ よりも高い所定の制
御温度Ｔ_N を維持するように加熱体の温調制御が開始さ
れた後、第１の温度検知素子から温調回路に入力する加
熱体温度検知情報によって該素子に対応する加熱体部分
の温度が前記第１の制御温度Ｔ₁ よりも低い所定の制御
温度Ｔ₃ に低下したことが検知されたら、装置動作を可
及的速やかに停止させる制御を実行させることを特徴と
する請求項１又は同２記載の加熱装置。
【請求項４】被加熱材は、耐熱性フィルムを介して加
熱体に対して密着し該フィルムと共に加熱***置を移動
通過することにより加熱体からフィルムを介して熱エネ
ルギーを受けることを特徴とする請求項１乃至同３の何
れかに記載の加熱装置。
【請求項５】加熱装置は、加熱定着性の顕画像を担持
した記録材の画像を加熱処理する画像加熱定着装置であ
ることを特徴とする請求項１乃至同４の何れかに記載の
加熱装置。