JPH0580605A

JPH0580605A - 像加熱装置

Info

Publication number: JPH0580605A
Application number: JP3243301A
Authority: JP
Inventors: Kensaku Kusaka; 健作草加; Takeo Yamamoto; 武男山本; Tsuneji Masuda; 恒司桝田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1991-09-24
Publication date: 1993-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】連続的に加熱動作わ行なった際に記録材の通
紙域外に対応する部分が昇温し装置の損傷が生じる。特
に、移動フィルムを用いるとヒータ長手方向の温度差で
走行不良が生じる。このような問題を解決する。【構成】加熱体の長手方向に温調用の温度検知部材と
異なる位置に第２の温度検知部材を設け、この第２の温
度検知部材の検知出力に基づき加熱動作を休止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録材上の画像を加熱す
る像加熱装置に関し、特に記録材の未定着画像を加熱定
着する装置に好適な像加熱装置に関する。

【０００２】

【従来技術】未定着画像の加熱定着や画像の表面性の改
質を行なう像加熱装置としては、加熱ローラと加圧ロー
ラとで画像を支持した記録材を挟持搬送する熱ローラ方
式が普及してい。

【０００３】このような熱ローラ方式では加熱ローラの
昇温速度を高くするために加熱ローラの芯金の厚みは薄
くなってきている。

【０００４】また、特開昭６３−３１３１８２号公報、
特開平２−１５７８７８号公報等では低熱容量のサーマ
ルヘッドとこのサーマルヘッドと摺動するフィルムを用
いた加熱定着装置が考えられている。

【０００５】この加熱定着装置は記録材の移動方向と直
交する方向に沿った通電発熱層を有し、記録材サイズに
かかわらず、通電発熱層全域に通電される。

【０００６】

【発明が解決する問題点】この芯金の非常に薄い加熱ロ
ーラやサーマルヘッドを用いた像加熱装置では、記録材
巾の外側で非通紙部昇温が発生する。

【０００７】特に最大サイズより小さな巾の記録材を連
続して通紙した際には非通紙部昇温は大きい。

【０００８】この非通紙部昇温が大きくなると像加熱装
置の異常、劣化、ひどい時には損傷が生じる。

【０００９】また、前述したフィルムを用いる像加熱装
置では通紙部と非通紙部の大きな温度差によりフィルム
にしわや蛇行が発生してしまう。

【００１０】

【問題点を解決する手段】上記問題点を解決する本発明
は、移動する記録材上の画像を加熱するための記録材の
移動方向と交差する方向に沿って設けられた加熱体と、
この加熱体の温度を検知する第１の温度検知部材と、こ
の第１の温度検知部材の検知温度が一定となるように加
熱体への通電を制御する通電制御手段と、を有する像加
熱装置において、加熱体の長手方向で第１の温度検知部
材とは異なる位置に設けられた第２の温度検知部材と、
この第２の温度検知部材の検知温度に基づき像加熱処理
を休止する休止手段と、を有することを特徴とするもの
である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１２】図２は本発明の実施例の定着装置６０を用
いた画像形成装置の一例の概略構成を示している。

【００１３】本例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。

【００１４】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が矢示の時計方向
に所定の周速度で回転駆動される。

【００１５】また光源２１（２２は反射笠）と第１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
往動し、第２ミラー・第３ミラー２４・２５が同方向に
Ｖ／２の速度で往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２
９、固定第４〜６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。

【００１６】回転感光体ドラム３９の表面はこの露光前
に１次帯電器３０により正又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ていく。感光ドラム３
９面の形成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される。

【００１７】一方、給紙ローラ６１により記録材として
の転写材シート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シートＰ面に順
次に転写されていく。

【００１８】像転写部を通過したシート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、画像形成物として排紙ガイド１２、排紙ローラ対４
０により機外へ排出される。

【００１９】転写後のドラム３９面はクリーニング器３
６のクリーニングブレード３７で残トナー等の汚れが除
去されて清浄面化され、繰り返して像形成に供される。

【００２０】往復移動した移動光学部材２１〜２５は所
定の往動終点に到達すると復動移動に転じられてはじめ
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（光学系のバック行程）。

【００２１】コピースタートキーが押される前に複数枚
（たとえば１００枚）のコピー枚数が指定された場合、
光学系のバック行程が終了した後に、図３に示すマイク
ロコンピュータＭＰＵにより、所定のインターバルをも
って前記の工程を繰り返し、連続的に画像形成が行なわ
れる。

【００２２】次に本発明の実施例の像加熱装置である定
着装置６０について説明する。

【００２３】図１は定着装置６０の側断面図である。

【００２４】６はエンドレスベルト状の定着フィルムで
あり、図中左側の定着フィルムを回転駆動する駆動ロー
ラ７と、右側の定着フィルムに従動回転する従動ローラ
８と、この両ローラ７、８間の下方に固定配設した。低
熱容量線状ヒータ１の、３部材７、８、１間に懸回張設
してある。

【００２５】従動ローラ８は定着フィルム６を外側に張
る方向にテンションを印加するテンションローラを兼ね
ている。

【００２６】定着フィルム６は、表面にシリコンゴム等
のゴム層を被覆して摩擦係数を高めた駆動ローラ７の時
計方向の回転駆動に伴ない、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。

【００２７】９はヒータ、定着フィルム、記録材間に圧
力を加えるための加圧手段としての、シリコンゴム等の
離型性の良いゴム、弾性層を有する加圧ローラであり、
前記のエンドレスベルト状定着フィルム６をヒータ１と
の間に挟ませて、ヒータ１の下面に対してバネ等の付勢
手段により、例えば総圧５〜１０ｋｇの当接圧をもって
対向圧接させてあり、シートＰの搬送方向に順方向であ
る図中反時計方向に回転する。

【００２８】回転駆動されるエンドレス状の定着フィル
ム６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、ＳＵＳ等
の金属製の薄肉エントレスベルトの外周面に、ＰＴＦＥ
（四フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ（４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。離型性コート層を
１０μｍ厚に施こした、総厚３０μｍのエンドレスベル
トである。

【００２９】低熱容量のヒータ１は、たとえば厚さ１．
０ｍｍ、巾１０ｍｍ、長手長３４０ｍｍの良熱伝導性の
アルミナ基板２に、銀パラジウム酸化ルテニウム等の抵
抗材料を厚さ１０μｍ、巾１．０ｍｍに塗工して発熱層
３を形成し、さらにその上に厚さ１０μｍのフィルム６
との摺動を考慮したガラス等の保護層４を形成したもの
であり、ヒータ支持体１１に取り付け保持させて固定支
持させてある。

【００３０】ヒータ支持体１１は、ヒータ１を定着装置
６０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
テルケトル）、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。

【００３１】ヒータの発熱層３には長手方向両端から通
電される。

【００３２】通電は交流１００Ｖであり基板２裏面に熱
伝導性シリコン接着剤等で接着又は圧接又は一体的に形
成された。ＮＴＣサーミスタ等の温度検知素子５の検知
温度が所定の一定温度に保たれるようにマイクロコンピ
ュータＭＰＵ１３（図３）により通電制御される。

【００３３】図３はヒータ１を給紙側からみた側面図で
ある。通電により発熱する発熱層３は、基板２の下面の
略中央部に基板長手に沿って一直線状に形成してある。
３ａと３ｂはこの発熱層３の左端部と右端部に設けた銀
等の良導電材質の通電用電極（入力端子）である。

【００３４】ｅはこの電極３ａ、３ｄ間の発熱層３の有
効全長域であり、本例の場合は装置に供給して使用でき
る最大サイズ転写材シートをＡ３版（巾２９７ｍｍ）に
対応する長さ寸法に設定してある。

【００３５】また、図２に示した画像形成装置は、発熱
層３の左端側の基線イを基準とする。いわゆる片側基準
で各種サイズの転写材シートが供給されるものである。

【００３６】Ａ６版（巾１０５ｍｍ）の通紙域Ｃは図２
に示した画像形成装置で使用可能な最小サイズの記録材
の通紙域である。

【００３７】５Ａは最小通紙域内に設けられた温度検知
素子であるサーミスタである。

【００３８】定着時ＭＰＵ１３はサーミスタ５Ａの検知
出力が所定の一定値となようにヒータ駆動回路１４を制
御し発熱層３への通電を制御している。

【００３９】５Ｂは最小通紙域外に設けられた温度検知
素子であるサーミスタで本実施例では最大通紙域ｅ内
に、更にはＢ４版（巾２５７ｍｍ）の通紙域ｄ外に配置
してある。

【００４０】次に１枚目の定着動作について説明する。

【００４１】画像形成スタート信号により画像形成装置
が像形成動作を開始した後に所定のタイミングで定着フ
ィルム６の回動及びヒータ１への通電が開始される。

【００４２】記録材である、未定着トナー画像Ｔを上面
に担持した転写材シートＰは、転写部３４から定着装置
６０へ搬送される。シートＰは入口ガイド１０に案内さ
れて急速に所定の定着温度まで昇温したヒータ１と、加
圧ローラ９との圧接部Ｎに未定着トナーをヒータ側にし
て定着フィルム６と密着して進入する。

【００４３】シートＰは面ズレやしわ寄りを生じること
なく移動定着フィルム６と一緒の重なり状態でヒータ１
と加圧ローラ９との定着ニップ部Ｎを挟圧力を受けつつ
通過していく。

【００４４】シートＰのトナー画像担持面は定着フィル
ム面に押圧定着状態で定着ニップ部Ｎを通過していく過
程で発熱体３の熱を定着フィルム６を介して受け、トナ
ー画像が高温溶融してシート６面に軟化接着化Ｔａす
る。

【００４５】本例装置の場合は記録材たるシートＰと定
着フィルム６との分離はシートＰが定着ニップ部Ｎを通
過して出た時点で行なわせている。

【００４６】この分離時点において溶融トナーＴａの温
度は未だトナーのガラス転移点より高温の状態にある。

【００４７】この分離点でガラス転移点より高温の状態
にあるトナーＴａは適度なゴム特性を有するので、分離
時のトナー画像面は定着フィルム表面にならうことなく
適度な凹凸表面性を有したものとなり、この表面性が保
たれて冷却固化するに至るので、定着済のトナー画像面
には過度の画像光沢が発生せず高品位な画質となる。

【００４８】定着フィルム６と分離されたシートＰは排
紙ガイド１２で案内されて排紙ローラ対（４０）へ至る
間にガラス転移点より高温のトナーＴａの温度が自然降
温（自然冷却）してガラス転移点以下の温度になって固
化Ｔｂするに至り、画像定着済のシートＰが出力され
る。

【００４９】次に連続画像形成時の動作シーケンスにつ
いて説明する。

【００５０】図４はコピースタートキーが押圧される前
に複数枚（例えば１００枚）のコピー枚数が設定された
場合の画像形成開始信号のｏｎのタイミングと、定着ニ
ップ部ＮをシートＰが通過しているタイミング（「有」
がシートＰが通過している時、無が通過していない時）
の２つのタイミングキュートと、第１サーミスタ５Ａの
検知温度Ｔ₁、と第２サーミスタ５Ｂの検知温度Ｔ₂の時
間変化を示したグラフを同じ時間軸で併記した図であ
る。

【００５１】本実施例の画像形成開始信号はマイクロコ
ンピュータＭＰＵ１９からの給紙ローラ６１の動作を制
御する不図示のクラッチ、及び、光源２１、２２の動作
を開始する信号で最初の画像形成動作を行なわせるため
の信号である。

【００５２】なお、本例ではＢ４サイズ（巾２５７ｍ
ｍ）で８０ｇ／ｍ²の重さのシートをスピード１００ｍ
ｍ／ｓｅｃで、通紙している。また、本例では第１サー
ミスタ５Ｂの検知温度Ｔ₁が一定の定着温度Ｔ₁′（例え
ば１９０℃）に保たれるように、Ｔ₁の値に応じた所定
の電力がヒータ１に供給される。コピーキーが時刻τ₀
に押されたと同等に画像形成開始信号がＭＰＵ１９より
画像形成装置各部に伝えられ、例えば給紙ローラ６１が
回転をはじめシートＰが転写帯電器３４に向かって搬送
させる。同じ時刻τ₀や定着器のフィルム６の回転及び
ヒータ３への通電が開始される。

【００５３】時刻τ₁に、Ｂ４巾のシートＰが定着Ｐに
達するが、それまでに、サーミスタ検知温度Ｔ₁、及び
Ｔ₂は略同一速度で、室温からＴ₁′まで達している。シ
ートＰがニップＮを通過する間Ｔ₁＝Ｔ₁′であるが、Ｔ
₂は、いわゆる非通紙部昇温によりＴ₁′より上昇する。

【００５４】ニップＮに時間ｔ_c（＝τ₂−τ₁）滞在し
た後シートは定着ニップＮを抜ける。

【００５５】ＭＰＵ１９からは、コピーキースタートか
ら時間ｔ₀（例えば５ｓｅｃ）の後に２枚目の画像形成
信号が発生され、シートＰが給紙される。そして、２枚
目のシートは１枚目のシートがニップＮを抜けてから所
定の時間ｔ_iのインターバルをもって、時刻τ₃にニップ
Ｎに突入する。以後しばらく上記の動作を繰り返す。

【００５６】第２サーミスタ検知温度Ｔ₂は、通紙期間
ｔ_c中は昇温し、インターバル期間ｔ_i中は降温するが、
マクロにみると徐々に上昇してゆく。

【００５７】そして時刻τ₄に５３枚目に相当する画像
形成信号が発せられた後で且つ、５２枚目のシートＰの
定着ニップＮの通過中の時刻τ₅に第２サーミスタ５Ｂ
の検知温度Ｔ₂は所定の温度Ｔ₂′（本例では２４０℃）
に達する。

【００５８】このように非通紙部が昇温し、非通紙域の
第２サーミスタ５Ｂの検知温度が定着温度Ｔ₁より５０
℃高いＴ₂′以上となるとマイクロコンピュータＭＰＵ
１３は定着動作を休止する。

【００５９】即ち、時刻τ₄から時間ｔ₀が経過しても画
像形成信号は発せられない。５３枚目のシートＰが速度
Ｖｐで定着処理を受けニップを抜けたのを不図示のセン
サで検出した時刻τ₆に、ヒータ３への通電が停止し、
さらにやや遅れて（０．３〜１０ｓｅｃ程度）時刻τ₇
に駆動ローラ７の回動が停止し、従って定着フィルム６
の走行も停止する。本例で定着フィルム６をヒータ３へ
の通電停止と同時（時刻τ₆）に停止すると、定着フィ
ルム６が加圧ローラ９が熱的にはり付く恐れがあるの
で、時刻τ₆から時刻τ₇までの若干の時間定着フィルム
６と加圧ローラ９を非加熱空回転した後に停止してい
る。なお、Ｔ₂′の温度が十分低い等の理由で定着フィ
ルム６と加圧ローラのはりつきの恐れのない場合はτ₇
をτ₆と同時にしてもよい。

【００６０】また、マイクロコンピュータＭＰＵ１３
は、第２サーミスタの検知温度がＴ₂′以上となり、そ
の時に定着処理中のシートＰの定着処理を終了すると、
不図示の表示パネル上で「ウェイト中」を示す表示を行
ない、且つこの表示中は操作者のいかなるキー入力も受
けつけない。

【００６１】また、この間に本体電源がオフされた場合
にも「ウェイト中」の状態をＭＰＵ１３にホールドして
おく。

【００６２】そして再度電源が投入された時に第２サー
ミスタの検知温度Ｔ₂＞Ｔ₂′′（本例では５０℃）なら
ばウェイト中を続行する。

【００６３】定着動作の休止後、時刻τ₈にＴ₂は
Ｔ₂′′まで下降する。

【００６４】この時点で非通紙部温度Ｔ₂と通紙部温度
Ｔ₁はヒータは放熱及び長手方向の熱伝導により略等温
となっている。

【００６５】時刻τ₈にＴ₂≦Ｔ₂′′となることにより
マイクロプロセッサＭＰＵ１３はウェイト中を示す表示
及び定着動作の休止を解除し、自動的に５４枚目の画像
形成開始信号がＭＰＵ１９より発せられ、画像形成動作
が再開する。以後計１００枚の画像形成及び定着処理が
行なわれる。

【００６６】但し、５４枚目以降再びＴ₂がＴ₂′を越え
た時は、再び前述の要領で休止工程に入り、再びＴ₂≦
Ｔ₂′′まで冷えれば後動作再開する。

【００６７】（比較例）第２サーミスタ５Ｂの検知温度
Ｔ₂がＴ₂′以上となっても定着処理を継続した。

【００６８】１００枚目にはＴ₂＝２６０℃となった。

【００６９】すると温度の高い側にフィルムが変位し、
フィルム端部が損傷した。

【００７０】更にこの１００枚、コピーを２０回くり返
す（計２０００枚コピー）と、定着フィルムのコーティ
ングに損傷が発生した。

【００７１】（実施例２）前述した第１実施例において
定着動作の休止を解除するウェイト解除温度Ｔ₂′′を
可変とする。

【００７２】１回の連続コピーで複数回Ｔ₂≧Ｔ₂′とな
り、複数回の休止工程を持ったとき、そのたびにウェイ
ト解除温度Ｔ₂′′を変える。即ち１回目よりも２回目
のウェイト解除温度を低くする。

【００７３】連続コピー中の１回目の休止時より２回目
の休止時の方がヒータ周辺があたたまっているので、同
じウェイト解除温度２回目の方が再びＴ₂の温度がＴ₂≧
Ｔ₂′になるまでの時間が短い。

【００７４】そこで、２回目のウェイト解除温度を１回
目より低くすることにより休止回数を少なくすることが
できる。

【００７５】更にＴ₂≧Ｔ₂′となった時刻における残り
コピー枚数に応じウェイト解除温度を変えても良い。即
ち、残り枚数が所定数より少なければウェイト解除温度
を高くする。

【００７６】また、Ｔ₂の昇温速度に応じ、ウェイト解
除温度Ｔ₂′′を変える。具体的には、ｎ枚目のコピー
時にＴ₂≧Ｔ₂′となったとすると、ｎの値が大きいほ
ど、ウェイト解除温度を高くする。

【００７７】装置にダメージを与えたり、あるいは休止
工程の回数を増やすことなく、休止時間を短縮できる。

【００７８】（実施例３）定着動作の休止期間である時
刻τ₆〜τ₈はヒータの放熱が大きいことが好ましい。

【００７９】そこで本実施例では時刻τ₆〜τ₇間の所定
の時刻にヒータ３に対する加圧ローラ９の圧接力をソレ
ノイド等の不図示の加圧解除手段により低減もしくは解
除する。

【００８０】そして定着動作の休止を解除する時刻τ₈
に再び元の加圧状態に復帰させる。

【００８１】ヒータの放熱が促進され休止期間を短くす
ることができる。

【００８２】（実施例４）図５に第４実施例のタイミン
グチャートを示す。

【００８３】時刻τ₅に第２サーミスタ５Ｂの検知温度
Ｔ₂≧Ｔ₂′となり、時刻τ₆にヒータ３への通電の停止
及びウェイト表示を行ない定着処理を含む画像形成動作
を休止する。

【００８４】この休止期間中も駆動ローラ７は回転を続
けることにより定着フィルム６も走行を続ける。

【００８５】加圧ローラ９も定着フィルム６に従動して
回転を続ける。

【００８６】時刻τ₉にＴ₂≦Ｔ₂′′となり画像形成動
作を再開する。

【００８７】定着フィルム６及び加圧ローラ９の回転に
より対流放熱が増加し、ヒータの温度低下が早い。従っ
て休止時間を短縮できる。また、高温状態で定着フィル
ム６と加圧ローラ９を停止圧接させないので、定着フィ
ルム６と加圧ローラ９の熱要因のはりつき等が発生せ
ず、部品寿命がのびる。

【００８８】（実施例５）図６に本発明の第５実施例の
タイミングチャートを示す。

【００８９】５３枚目のシートが定着ニップを抜けた時
刻τ₆から所定の時間たった時刻τ₁₀に、不図示のソレ
ノイド等の加圧制御手段により加圧ローラを定着フィル
ムから離間する。Ｔ₂＝Ｔ₂′′となる時刻τ₁₁に加圧ロ
ーラのヒータに対する加圧を復帰し画像形成動作を再開
する。

【００９０】定着フィルムと加圧ローラの間に空気層が
介在するので、定着フィルムからの対流放熱が増加す
る。従ってヒータからの定着フィルムを介しての放熱速
度が増加する。従ってＴ₂の低下もはやく休止時間を短
くできる。また、定着フィルムと加圧ローラのはりつき
等の不具合もなくなる。また、定着フィルムとヒータの
摺動摩擦力が低下するので、休止中の回転に伴なう定着
フィルム内周面の摩耗が防止できる。

【００９１】（実施例６）第５実施例で時刻τ₁₀〜τ₁₁
の期間中、クラッチ等を含む不図示の駆動伝達手段によ
り、駆動ローラの回転方向を逆転してもよい。その際、
時刻τ₁₁は再び回転方向を元にもどした後、加圧も復帰
すればよい。

【００９２】長手方向に関し、ヒータ、定着フィルム、
駆動ローラに温度差ができると、本例の構成では定着フ
ィルムが高温側に変位する傾向になる。しかし、定着フ
ィルムを逆方向に回すと変位する傾向が逆転するので、
本実施例の方法により定着フィルムの変位を調整でき
る。

【００９３】（実施例７）図７に本発明の第７実施例の
断面図を示す。

【００９４】本実施例では、ファン７０（本例では定着
フィルム長手方向略全域にわたって羽根を配置したクロ
ファフローファン）を排紙側位置に配置し、駆動ローラ
部の定着フィルムの全域にわたってファン７０による冷
却風が当たるようにしている。

【００９５】図８に本実施例のタイミングチャートを示
す。

【００９６】時刻τ₁₀に、加圧解除と略同時にファンを
ｏｎし、第２サーミスタの検知温度Ｔ₂がＴ₂′′以下と
なる。時刻τ₁₁に加圧復帰と略同時にファンの回転を停
止する。

【００９７】休止中も走行される定着フィルムを介して
のヒータの放熱が促進されるので、休止時間をさらに短
縮できる。

【００９８】尚、この実施例では駆動ローラの位置にフ
ァンにより送風したが、ヒータと加圧ローラのニップの
排紙側を冷却しても良い。

【００９９】冷却効果は更に高まる。

【０１００】（実施例８）図９に本発明の第８実施例を
示す。

【０１０１】本実施例ではファンをヒータの長手方向で
複数個設け、少なくとも１つのファンを非通紙部に設け
ている。ファン７０ＡをＢ４通紙域に、ファン７０Ｂを
第２サーミスタ位置を含むＢ４非通紙域に設けている。

【０１０２】そして定着処理を休止する温度Ｔ₂′を２
２０℃と低く設定している。

【０１０３】図１０に本実施例のタイミングチャートを
示す。

【０１０４】連続コピー中、ファン７０Ｂが長手方向で
非通紙部を冷却しているためＴ₂の上昇速度は小さい。

【０１０５】５２枚目にＴ₂≧Ｔ₂′（２２０℃）に達す
る。

【０１０６】５２枚目でＴ₂＝Ｔ₂′に達した例を示す。
τ₆で通電停止、休止開始後、τ₁₀で通紙域のファン７
０Ａもオンする。

【０１０７】ファン７０ＡはＴ₂≦Ｔ₂′′となるτ₁₁に
オフする。

【０１０８】ファン７０Ｂはコピースタートから最終コ
ピー終了まで常時オン状態である。

【０１０９】Ｔ₂の昇温速度おそいので、Ｔ₂′を低くし
てもよい。従って、Ｔ₂ 〜Ｔ₂′まで昇温した直後に大サ
イズ紙をコピーしても、｜大サイズ巾−小サイズ巾｜で
トナーのオフセットが発生しない。また、同じＴ₂′な
ら、Ｔ₂≧Ｔ₂′に至るまでのコピー枚数を多くできる。

【０１１０】（実施例９）図１１、図１２は本発明の第
９実施例の画像形成装置の断面図である。

【０１１１】本実施例では定着器６０の上部に帯電器３
０、３４で発生したオゾンを排気するファン７２が設け
られている。

【０１１２】７１はオゾンフィルタである。

【０１１３】ファン７２は、ランナー７２Ａが固定され
ており、ケーシング７２Ｂが不図示の駆動手段によりラ
ンナー７２Ａの中心軸を中心として回動方向に２つの位
置を設定できる。図１１のケーシング７２Ｂ位置は、画
像形成中の位置（以後、位置Ａと称する）であり、図１
２のケーシング７２Ｂの位置は休止期間の位置（以後位
置Ｂと称する）位置Ａ→位置Ｂの移動は、ケーシングを
図中半時計まわりに約１２０°回転した後位置をロック
することにより得られる。

【０１１４】図１３は本実施例のタイミングチャートで
ある。

【０１１５】ファンはコピーオンから常時回転する。時
刻τ₀〜τ₁₀まではケーシングの位置はＡ′で、定着器
に風は当たらない。時刻τ₀〜τ₁₁でケーシング位置は
Ｂで、回動する定着フィルムに風が当たり、フィルムを
介してヒータの冷却が促進される。

【０１１６】本実施例によれば定着フィルム冷却用に特
別なファンを設ける必要がない。

【０１１７】（実施例１０）図１４に本発明の第１０実
施例を示す。

【０１１８】本実施例では単一のファン７Ｃと、ファン
の開口部と定着フィルムの間に設けられた紙巾に対応す
る遮風板７４Ａ、７４Ｂが設けられている。

【０１１９】この遮風板７４Ａ、７４Ｂをステッピング
モータ又はラッチングソレノイドを含む遮風板駆動手段
により退避し、第８実施例と同様の送風状態を得る。

【０１２０】また遮風板を紙サイズに対応した形で多く
設け、通紙サイズを検知して通紙サイズに対応する位置
の遮風板を駆動してもよい。

【０１２１】（実施例１１）図１５は本発明の第１１実
施例を示すヒータの側面図である。

【０１２２】本実施例では一定温調用のサーミスタ５Ａ
の他に複数のサーミスタ５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅが設け
られている。

【０１２３】特に、各記録材サイズに対応して夫々設け
られている。

【０１２４】そしてサーミスタ５Ｂ〜５Ｅの検知温度を
Ｔ₂〜Ｔ₅とし、Ｔ₂〜Ｔ₅のいずれかがＴ₂′以上となっ
たら休止工程にはいる。

【０１２５】又、通紙サイズに応じ、リレーにより所定
の温度検知素子を選択（例えば通紙端に最も近い非通紙
域のサーミスタ）し、この選択されたサーミスタの温度
がＴ₂′以上となったら休止工程にはいる。

【０１２６】また、この実施例では各記録材サイズに対
応して１つづつサーミスタを設けたが複数個設けても良
い。

【０１２７】（実施例１２）通紙サイズ、特に通紙端か
らの距離により非通紙部昇温の度合いは異なる。

【０１２８】そこで本実施例では不図示のサイズ検知手
段により記録材サイズを検知し、この検知された記録材
のサイズに応じて定着動作を休止する温度Ｔ₂′の値を
切り換える。

【０１２９】に応じて連続画像形成時の通紙インターバ
ルを変更する温度Ｔ₂′の値を切り換える。

【０１３０】即ち、Ｂ４通紙時はＴ₂′＝２４０℃、Ａ₄
通紙時はＴ₂′＝２３５℃、Ａ６通紙時はＴ₂′＝２２５
℃と通紙端と第２サーミスタ間の距離が遠くなると定着
動作を休止する温度を低くしている。

【０１３１】このため、最小サイズであるＡ６通紙時に
Ｔ₂＝２４０℃のときヒータ面上の最高温度は２５５℃
まで達するが、定着処理を休止する温度を記録材サイズ
で切換えることで記録材サイズにかかわらずヒータ面上
の最高温度を低くおさえることができる。

【０１３２】今迄説明した実施例では最小サイズの記録
材の通紙域外の温度検知素子の検知温度をあらかじめ決
められた所定温度と比較して加熱処理を休止したが、次
に通紙域内の温度検知素子の検知温度と通紙域外の温度
検知素子の検知温度との差に基づき加熱処理を休止する
実施例について説明する。

【０１３３】（実施例１３）図１６は本発明の第１３実
施例のタイミングチャートでコピースタートキーが押さ
れる前に複数枚（例えば１００枚）のコピー枚数が設定
され、Ｂ４サイズ（巾２５７ｍｍ）で８０ｇ／ｍ²の重
量のシートを用いて連続コピーした場合の１）第１サー
ミスタ検知温度Ｔ₁と第２サーミスタ検知温度Ｔ₂の時間
変化グラフ２）駆動ローラ７の回転タイミング３）マ
イクロコンビュータＭＰＵ１９から給紙ローラ６１の動
作を制御する不図示のクラッチや光源２１を含む光学系
の動作を開始する信号（以後、画像形成開始信号と称す
る）のｏｎのタイミング４）定着ニップ部ＮをシートＰ
が通過しているタイミング（「有」が通過している時、
「無」が通過していない時）の４つのチャートを示す。

【０１３４】本例では、少なくとも定着処理中は第１サ
ーミスタ５Ｂの検知温度Ｔ₁が一定の値Ｔ₁′（例えば１
９０℃）に保たれるように、Ｔ₁の値に応じた所定の電
力が、電源、及びヒータ駆動回路により供給される。

【０１３５】コピーキーが時刻τ₀に押されたと同時に
画像形成開始信号がＭＰＵ１９より給紙ローラ、高圧電
源、メインモータ駆動回路、光学系モータ駆動回路等に
伝達される。すると係合紙ローラ６１が回転をはじめ、
シートＰが転写帯電器３４に向かって搬送される。同じ
時刻τ₀に、定着装置６０においては、ヒータ３への通
電が開始すると共に、駆動ローラ７が回転し定着フィル
ム６の走行が開始する。

【０１３６】時刻τ₁に、Ｂ４巾のシートＰが定着ニッ
プ部Ｎに達する。それまでにサーミスタ検知温度Ｔ₁及
びＴ₂は、略同一速度で室温からＴ₁′まで昇温してい
る。シートＰがニップＮを通過する間、Ｔ₁はＴ₁′に保
たれているが、Ｔ₂はいわゆる非通紙部昇温によりＴ₁′
より上昇する、ニップＮに時間Ｔｃ滞在した後、シート
ＰはニップＮを抜ける。

【０１３７】ＭＰＵ１９からは、コピーキーｏｎから時
間ｔ₀（例えば５ｓｅｃ）の後に２枚目の画像形成信号
が発せられ、シートＰが給紙される。そして１枚目のシ
ートがニップＮを抜けてから所定の時間ｔ_iのインター
バルをもって時刻τ₃にニップＮに突入する。以後しば
らく上記の動作を繰り返す。

【０１３８】第２サーミスタ検知温度Ｔ₂は、通紙期間
ｔ_c中は昇温し、インターバル期間ｔ_i中は降温するが、
マクロにみると徐々に上昇してゆく。そのため温度差Ｔ
₂−Ｔ₁も上昇してゆく。そして時刻τ₄に５３枚目に相
当する画像形成信号が発せられた後、かつ５２枚目のシ
ートＰが定着ニップＮを通過している間である時刻τ₅
に、Ｔ₂−Ｔ₁（以後Δと称する）は所定の値（本実施例
では５０ｄｅｇ）に達する。

【０１３９】すると、時刻τ₄から時間ｔ₀が経過しても
画像形成信号は発せられない、５３枚目のシートＰが速
度Ｖｐで定着処理を受けニップを抜けたのを不図示のセ
ンサで検出した時刻τ₆に、ヒータ３への通電が停止
し、さらにやや遅れて（０．３〜１０ｓｅｃ程度）時刻
τ₇に駆動ローラ７の回動が停止し従って定着フィルム
６の走行も停止する。

【０１４０】そして表示パネル上で「ウェイト中」の表
示をし、休止工程に入る。

【０１４１】τ₇から時間Ｔ経過した時刻τ₈、温度Ｔ₂
はＴ₂′′まで下降するが、この時点で温度Ｔ₂とＴ₁と
の差Δは（ヒータの長手方向熱伝導、及び放熱により）
十分小さな値Δ′′（例えば１０ｄｅｇ）になってい
る。時刻τ₈に「ウェイト中」の表示は解除され、自動
的に５４枚目の画像形成開始信号がＭＰＵ１９より発せ
られ、画像形成動作が再開する。以後計１００枚の画像
形成及び定着処理が行なわれるが、５４枚目以降再びΔ
がΔ′を越えた時は、再び前述の要領で時間Ｔの休止工
程に入り、その後動作再開する。

【０１４２】本実施例ではＴ₁の温度は連続コピー中常
に一定であるためＴ₂−Ｔ₁をモニタしてもＴ₂を所定値
を比較することと大きな差はないが、次にＴ₂−Ｔ₁の値
で加熱処理の休止を行なうことが有効な実施例について
説明する。

【０１４３】（実施例１４）図１７は本実施例を示すタ
イミングチャートである。

【０１４４】５枚目のシートが定着ニップ部を抜けたこ
とを時刻τ₄に不図示の排紙センサで検知すると、Ｔ₁の
目標温度がＴ₁′（２２５℃）からＴ₁′′（１９０℃）
へ下げられる。ヒータ１の熱容量が十分小さいので、ヒ
ータ１への供給電力を減らすことにより、温度Ｔ₁は速
やかにＴ₁′′まで下降する。それに伴いＴ₂の温度も同
様に下降する。このためΔ＝Ｔ₂−Ｔ₁の値はほぼ変化し
ない。第２サーミスタの検知温度Ｔ₂はマクロにみると
徐々に上昇してゆく。一方Ｔ₁の温度は精度よく保たれ
ているので、Ｔ₂−Ｔ₁の値は、上昇してゆくことにな
る。そして時刻τ₄に５３回目の画像形成信号が発せら
れた後かつ５２枚目のシートＰが定着ニップ部Ｎを通過
している間である時刻τ₅に、Δの値が所定の値Δ′
（ここでは５０℃）に達する。すると時刻τ₄から時間
ｔ₀が経過しても５４枚目の画像形成信号は発せられな
い。

【０１４５】このようにＴ₁の温度が変わる場合Ｔ₂−Ｔ
₁の値に基づき定着処理を休止することは有効である。

【０１４６】尚、一定温調の温調温度を切換える場合、
Ｔ₂−Ｔ₁ではなくＴ₂と比較するＴ₂′′温調温度の切換
えに応じて変更しても良い。

【０１４７】（実施例１５）図１８は本発明の第１５実
施例のタイミングチャートである。

【０１４８】第２サーミスタ検知温度Ｔ₂は、通紙期間
ｔ_c中は昇温し、インターバル期間ｔ_i中は降温するが、
マクロにみると徐々に上昇してゆく。そして時刻τ₄に
５３枚目に相当する画像形成信号が発せられた後、かつ
５２枚目のシートＰが定着ニップＮを通過している間で
ある時刻τ₅に、Ｔ₂は所定の温度Ｔ₂′（ここでは２４
０℃）に達する。

【０１４９】すると、時刻τ₄から時間ｔ₀が経過しても
画像形成信号は発せられない。５３枚目のシートＰが速
度Ｖｐで定着処理を受けニップを抜けたのを不図示のセ
ンサで検出した時刻τ₆に、ヒータ３への通電が停止
し、さらにやや遅れて（０．３〜１０ｓｅｃ程度）時刻
τ₇に駆動ローラ７の回動が停止し、従って定着フィル
ム６の走行も停止し、休止工程に入る。

【０１５０】τ₇から所定の時間Ｔ（本実施例では３ｍ
ｉｎ）の間は、不図示の表示パネル上で「ウェイト中」
の表示をし、かつその間は操作者のいかなるキー入力も
受けつけない。その間に本体電源がｏｆｆされた場合で
もＭＰＵ１９に内蔵された不図示のクロックによりτ₇
からの時間をカウントし、時間Ｔの間に再びメインスイ
ッチを投入された時には、上記表示及び動作を継続す
る。τ₇から時刻Ｔ経過した時刻τ₈に、温度Ｔ₂は
Ｔ₂′′まで下降するが、この時点で温度Ｔ₂とＴ₁の差
は（ヒータの長手方向熱伝導及び放熱により）略等温に
なっている。時刻τ₈に、「ウェイト中」の表示は解除
され、自動的に５４枚目の画像形成開始信号がＭＰＵ３
より発せられ、画像形成動作が再開する。以後計１００
枚の画像形成及び定着処理が行なわれるが、５４枚目以
降再びＴ₂がＴ₂′を越えた時は、再び前述の要領で時間
Ｔの休止工程に入り、所定時間後動作を再開する。

【０１５１】このように休止工程の開始から所定時間後
に動作を再開することによってもヒータやフィルムの損
傷を防止できる。

【０１５２】また休止工程の開始はＴ₂−Ｔ₁の値によっ
ても良い。

【０１５３】（実施例１６）１回の連続コピー中に複数
回の休止工程が発生した場合後に発生した休止時間を長
くする。

【０１５４】本実施例では第１回目の休止時間を３分、
第２回目以降の休止時間を５分としている。

【０１５５】１回目より２回目の方がヒータ周辺があた
たまっているので、同じ休止時間だと２回目の方が再び
Ｔ₂の温度がＴ₂≧Ｔ₂′になるまでの時間が短い。そこ
で、休止時間をのばすことで休止工程の回数を減らせ
る。

【０１５６】また休止工程が開始した時点での残り枚数
が少ないと休止時間を短くすることも好ましい。

【０１５７】更に、Ｔ₂の昇温温度に応じ、休止時間Ｔ
を変えることも好ましい。具体的には、ｎ枚目のコピー
時にＴ₂≧Ｔ₂′となったとすると、ｎの値が大きいほ
ど、Ｔの値を小さくする。

【０１５８】以上本発明の実施例を説明したが、これら
の実施例を適宜組み合わせても良い。

【０１５９】

【発明の効果】本発明によれば非通紙部の昇温による装
置の損傷、長手方向の温度差によるフィルムの走行不良
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の像加熱装置である定着装置の
断面図である。

【図２】図１の装置を用いた画像形成装置の概略断面図
である。

【図３】図１に示される実施例のヒータの側面図であ
る。

【図４】本発明の実施例のタイミングチャートである。

【図５】本発明の別の実施例のタイミングチャートであ
る。

【図６】本発明の別の実施例のタイミングチャートであ
る。

【図７】本発明の別の実施例の像加熱装置の断面図であ
る。

【図８】本発明の別の実施例のタイミングチャートであ
る。

【図９】本発明の別の実施例の側面図である。

【図１０】本発明の別の実施例のタイミングチャートで
ある。

【図１１】本発明の別の実施例の画像形成装置の断面図
である。

【図１２】図１１に示した実施例のファンの回転を示す
断面図である。

【図１３】本発明の別の実施例のタイミングチャートで
ある。

【図１４】本発明の別の実施例の側面図である。

【図１５】本発明の別の実施例のヒータり側面図であ
る。

【図１６】本発明の別の実施例のタイミングチャートで
ある。

【図１７】本発明の別の実施例のタイミングチャートで
ある。

【図１８】本発明の別の実施例のタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１ヒータ５Ａ第１の温度検知素子５Ｂ第２の温度検知素子６定着フィルム７駆動ローラ８従動ローラ９加圧ローラ６０定着装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する記録材上の画像を加熱するため
の記録材の移動方向と交差する方向に沿って設けられた
加熱体と、この加熱体の温度を検知する第１の温度検知
部材と、この第１の温度検知部材の検知温度が一定とな
るように加熱体への通電を制御する通電制御手段と、を
有する像加熱装置において、加熱体の長手方向で第１の温度検知部材とは異なる位置
に設けられた第２の温度検知部材と、この第２の温度検
知部材の検知温度に基づき像加熱処理を休止する休止手
段と、を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】上記休止手段は、上記第２の温度検知部
材の検知温度が所定温度を越えると像加熱処理を休止す
ることを特徴とする請求項１の像加熱装置。
【請求項３】上記休止手段は、上記第２と第１の温度
検知部材の検知温度の差が所定値を越えると像加熱処理
を休止することを特徴とする請求項１の像加熱装置。
【請求項４】上記休止手段は第２の温度検知部材の検
知温度が所定値以下に低下すると像加熱処理の休止を解
除することを特徴とする請求項２の像加熱装置。
【請求項５】上記休止手段は第２と第１の温度検知部
材の検知温度の差が所定温度以下に低下すると像加熱処
理の休止を解除することを特徴とする請求項３の像加熱
装置。
【請求項６】上記第１の温度検知部材は最小記録材通
過域内に第２の温度検知部材は最小記録材通過域外に配
置されていることを特徴とする請求項１から５の像加熱
装置。
【請求項７】上記装置は更に記録材と接触して移動す
るフィルムを有し、記録材上の画像はこのフィルムを介
して上記加熱体からの熱で加熱されることを特徴とする
請求項１から６の像加熱装置。