JPH07261584A - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱ローラ方式やフィルム加熱方式の加熱装
置、あるいは該加熱装置を用いた画像形成装置につい
て、構成部材の温度状態によって該装置の被加熱材挟持
搬送速度に変動を生じることによる被加熱材の引っ張り
現象や不要なループ形成現象による弊害を装置本体を大
型化させることなく解消すること。 【構成】 加熱体１３と、それに圧接する加圧部材１８
を有し、該加熱体と該加圧部材との圧接ニップ部Ｎに上
流側の処理部Ｔから搬送された被加熱材Ｐを導入して挟
持搬送させることにより加熱体の熱を被加熱材へ付与す
る加熱装置、あるいは加圧部材駆動方式のフィルム加熱
方式の加熱装置において、該装置の駆動速度を可変でき
ること、或いは加圧部材１８の駆動速度を可変できるこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱装置及び画像形成装
置に関する。

【０００２】より詳しくは、加熱体と、それに圧接する
加圧部材を有し、該加熱体と該加圧部材との圧接ニップ
部に上流側の処理部から搬送された被加熱材を導入して
挟持搬送させることにより加熱体の熱を被加熱材へ付与
する加熱装置、または、固定支持された加熱体と、耐熱
性フィルムと、該耐熱性フィルムを挟んで加熱体に圧接
され駆動回転される加圧部材を有し、耐熱性フィルムを
挟んで加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部の
耐熱性フィルムと加圧部材との間に上流側の処理部から
搬送された被加熱材を導入して加圧部材の駆動回転で耐
熱性フィルムを加熱体に摺動移動させつつ該耐熱性フィ
ルムと被加熱材とを一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させ
ることにより加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加
熱材へ付与する加熱装置、及びこのような加熱装置を像
加熱装置として備える画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】例えば、複写機・レーザビームプリンタ
・ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプリンタ・画
像表示（ディスプレイ）装置・記録機等の画像形成装置
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樹脂等より成る顕
画剤（トナー）を用いて被記録材（転写材シート・エレ
クトロファックスシート・静電記録シート・印刷紙な
ど）の面に間接（転写）方式もしくは直接方式で形成担
持させた目的の画像情報に対応した未定着トナー画像を
該被記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する加
熱装置（像加熱装置、画像加熱定着装置）としては、所
定の温度に維持された加熱体としての加熱ローラと、弾
性層を有して前記加熱ローラに圧接する加圧部材として
の加圧ローラによって被加熱材としての被記録材を挟持
搬送しつつ加熱処理する熱ローラ方式が多用されてい
る。

【０００４】また、このほかにもフラッシュ加熱方式・
オーブン加熱方式・熱板加熱方式等種々の方式・構成の
ものが知られており、また実用されている。

【０００５】最近では、この様な方式に変わって、固定
支持された加熱体と、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
介して被加熱材としての被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被記録
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
着画像を被記録材面に加熱定着させる方式・構成の加熱
装置（フィルム加熱方式）が考案されている（特開昭６
３−３１３１８２号公報・特開平１−２６３６７９号公
報・特開平２−１５７８７８号公報・特開平４−４４０
７５〜４４０８３号公報・特開平４−２０４９８０〜２
０４９８４号公報等）。

【０００６】定着装置としてだけでなく、画像を担持し
た被記録材を加熱して表面性（艶など）を改質する装
置、仮定着処理するなど、その他、被加熱体を加熱処理
する手段として広く使用できる。

【０００７】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜のフィルムを用
いることができるため、省電力化やウェイトタイムの短
縮化（クイックスタート性）が可能となる、画像形成装
置等の本機の機内昇温を低めることができる等の利点を
有し、効果的なものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】熱ローラ方式やフィル
ム加熱方式の加熱装置のように、加熱体と加圧部材との
圧接ニップ部に被加熱材を導入して該両部材により被加
熱材を挟持搬送させて被加熱材を加熱処理する装置にお
いては、構成部材の温度状態によって該装置による被加
熱材挟持搬送速度に変動を生じる。

【０００９】例えば、フィルム加熱方式の加熱装置であ
って、加熱体にフィルムを介して圧接させる加圧部材
（以下、加圧ローラと記す）を駆動回転させることで、
フィルムを加熱体に摺動移動させつつ、フィルムもしく
はフィルムと被加熱材を一緒に加熱体と加圧ローラとの
圧接ニップ部を挟持搬送させる加圧部材駆動式の装置で
は、装置の稼働に伴って加圧ローラの温度が上昇するこ
とで、該加圧ローラはゴム部の熱膨張により外径が大き
くなる。

【００１０】加圧ローラは通常一定回転数で回転駆動さ
せているため、加圧ローラが高温のときは低温のときよ
りも熱膨張が大きくなって回転周速度が増加し、被加熱
材挟持搬送速度が速くなってしまう。

【００１１】即ち、加圧ローラの温度状態によって該加
熱装置による被加熱材挟持搬送速度に違いを生じる。

【００１２】そのため、例えば、この加熱装置を画像加
熱定着装置として画像形成装置に使用した場合、該加熱
装置よりも上流側の処理部である作像部例えば画像転写
部での被記録材の搬送は所定の一定に保たれているた
め、被記録材が転写部から該加熱装置の被記録材圧接ニ
ップ部（定着部）に到達して挟持搬送状態になると、加
圧ローラが高温状態時には転写部での被記録材搬送速度
よりも該加熱装置の定着部における被記録材挟持搬送速
度が大きい状態を生じて、該加熱装置が被記録材を引っ
張ることとなり、この影響で転写部において画像ブレが
生じてしまう。

【００１３】この被記録材引っ張り現象を見込んで、該
加熱装置による被記録材挟持搬送速度を転写部での被記
録材搬送速度よりも所期から遅く設定しておくと、加圧
ローラの温度がまだ低い時点では転写部と加熱装置の定
着部との間の被記録材搬送部において被記録材に不要な
ループ（たるみ）が形成され、転写部における画像転写
後の被記録材の分離方向や、加熱装置の定着部への被記
録材の入射角度等が不安定となるため、転写分離時の画
像飛び散り、加熱装置の定着部でのオフセット等が発生
する。また通紙使用された被記録材が厚いものであると
きは該被記録材のコシにより転写部でブレが生じてしま
う。

【００１４】このような加熱装置の被記録材挟持搬送速
度の変動による被記録材の引っ張り現象や不要なループ
形成現象による弊害をなくするためには、転写部と該加
熱装置の定着部との間の被記録材搬送部の距離を長くし
て被記録材が転写部と加熱装置の定着部とに同時に存在
する時間を短くする必要があった。

【００１５】しかしながら、長尺の被記録材を通紙使用
するＡ３機のような画像形成装置ともなると、転写部−
定着部間の被記録材搬送距離が長くなりすぎ、画像形成
装置本体がかなり大型化してしまうのが実情であった。

【００１６】そこで本発明は、この種の加熱装置の被加
熱材挟持搬送速度の変動による上述のような弊害を、該
加熱装置よりも上流側の処理部との被加熱材搬送距離を
長くすることなしに、従って装置本体を大型化させるこ
となしに、解消することを目的とする。

【００１７】

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

【００１８】（１）加熱体と、それに圧接する加圧部材
を有し、該加熱体と該加圧部材との圧接ニップ部に上流
側の処理部から搬送された被加熱材を導入して挟持搬送
させることにより加熱体の熱を被加熱材へ付与する加熱
装置において、該装置の駆動速度を可変できることを特
徴とする加熱装置。

【００１９】（２）固定支持された加熱体と、耐熱性フ
ィルムと、該耐熱性フィルムを挟んで加熱体に圧接され
駆動回転される加圧部材を有し、耐熱性フィルムを挟ん
で該加熱体と該加圧部材とで形成される圧接ニップ部の
耐熱性フィルムと加圧部材との間に上流側の処理部から
搬送された被加熱材を導入して加圧部材の駆動回転で耐
熱性フィルムを加熱体に摺動移動させつつ該耐熱性フィ
ルムと被加熱材とを一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させ
ることにより加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加
熱材へ付与する加熱装置において、加圧部材の駆動速度
を可変できることを特徴とする加熱装置。

【００２０】（３）前記（１）または（２）の加熱装置
において、該加熱装置を具備させた本体装置の駆動手段
とは別に、加熱装置駆動手段または加圧部材駆動手段を
設けたことを特徴とする加熱装置。

【００２１】（４）前記（１）または（２）の加熱装置
において、該加熱装置を具備させた本体装置の駆動手段
から加熱装置または加圧部材に変速手段を介して駆動力
を伝達させ、該変速手段により、加熱装置の駆動速度ま
たは加圧部材駆動速度の可変、もしくは駆動停止、もし
くは駆動切換えを行なわせることを特徴とする加熱装
置。

【００２２】（５）前記（１）乃至（４）の何れかに記
載の加熱装置において、上流側の処理部と、加熱体と加
圧部材との圧接ニップ部との間における被加熱材の搬送
位置を検知する手段を有し、該検知手段の検知情報に応
じて加熱装置の駆動速度または加圧部材駆動速度を変化
させることを特徴とする加熱装置。

【００２３】（６）前記（５）に記載の加熱装置におい
て、被加熱材搬送位置検知手段が被加熱材に非接触で搬
送位置を検知する手段であることを特徴とする加熱装
置。

【００２４】（７）前記（５）に記載の加熱装置におい
て、被加熱材搬送位置検知手段が被加熱材に接触して搬
送位置を検知する手段であることを特徴とする加熱装
置。

【００２５】（８）前記（１）乃至（４）の何れかに記
載の加熱装置において、加圧部材の被加熱材通紙部の温
度を検知する手段を有し、該検知手段の検知情報に応じ
て加熱装置の駆動速度または加圧部材駆動速度を変化さ
せることを特徴とする加熱装置。

【００２６】（９）前記（８）に記載の加熱装置におい
て、温度検知手段が加圧部材の通紙部の温度を検知する
ことを特徴とする加熱装置。

【００２７】（１０）前記（１）乃至（４）の何れかに
記載の加熱装置において、加圧部材の温度を予測する手
段を有し、該手段の予測情報に応じて加熱装置の駆動速
度または加圧部材駆動速度を変化させることを特徴とす
る加熱装置。

【００２８】（１１）前記（１０）に記載の加熱装置に
おいて、加圧部材の温度を予測する手段は、加熱装置に
対する被加熱材の通紙枚数及び通紙時間を検知、もしく
は外部から入力されることで加圧部材の温度を予測する
ことを特徴とする加熱装置。

【００２９】（１２）前記（１）乃至（４）の何れかに
記載の加熱装置において、加熱装置における被加熱材の
搬送速度を検知する手段を有し、該検知手段の検知情報
に応じて加熱装置の駆動速度または加圧部材駆動速度を
変化させることを特徴とする加熱装置。

【００３０】（１３）前記（１）乃至（４）の何れかに
記載の加熱装置において、通紙される被加熱材の厚み・
こし・長さの少なくとも１つを検知する手段を有し、該
検知手段の検知情報に応じて、もしくはホストコンピュ
ータ・表示パネルからの指示により加熱装置の駆動速度
または加圧部材駆動速度を変化させることを特徴とする
加熱装置。

【００３１】（１４）前記（１）乃至（１３）の何れか
に記載の加熱装置において、上流側の処理部が画像形成
装置の作像部であり、被加熱材が該作像部で画像形成さ
れた被記録材であり、該被記録材の画像を加熱処理する
像加熱装置であることを特徴とする加熱装置。

【００３２】（１５）前記（１４）に記載の加熱装置に
おいて、像加熱装置が被記録材面に形成担持されている
未定着画像を被記録材面に加熱定着させる定着装置であ
ることを特徴とする加熱装置。

【００３３】（１６）前記（１４）に記載の加熱装置に
おいて、作像部が被記録材に対する画像転写部であるこ
とを特徴とする加熱装置。

【００３４】（１７）前記（１）乃至（１６）の何れか
に記載の加熱装置において、加圧部材がローラ状部材で
あることを特徴とする加熱装置。

【００３５】（１８）被記録材に画像を形成する画像形
成手段と、（１）乃至（１３）の何れかに記載の加熱装
置を前記画像形成手段側からの被記録材上の画像を加熱
処理する像加熱装置として備えたことを特徴とする画像
形成装置。

【００３６】（１９）前記（１８）に記載の画像形成装
置において、像加熱装置が被記録材面に形成担持されて
いる未定着画像を被記録材面に加熱定着させる定着装置
であることを特徴とする画像形成装置。

【００３７】（２０）前記（１８）に記載の画像形成装
置において、画像形成手段が転写方式の画像形成手段で
あることを特徴とする画像形成装置。

【００３８】

【作用】即ち本発明は、この種の加熱装置について該装
置の駆動速度、即ち加熱体と加圧部材による被加熱材挟
持搬送速度を可変できるようにする、加圧部材駆動式の
フィルム加熱方式の加熱装置においては加圧部材の駆動
速度を可変できるようにすることで、該加熱装置の被加
熱材搬送速度の変動に応じて所定の一定速度を維持させ
る方向に速度調整（補正）させるものである。

【００３９】これにより、像加熱装置ないしは該像加熱
装置を用いた画像形成装置にあっては、転写部−定着部
間の被記録材の搬送性が安定化されて該装置の被記録材
挟持搬送速度の変動による被記録材の転写部−定着部間
での引っ張り現象や不要なループ形成現象による画像ブ
レ・画像飛び散りなどの弊害を転写部−定着部間の被記
録材搬送距離を長くすることなしに解消することが可能
となり、従って良好な画像を出力させることができ、画
像形成装置本体の小型化ができる。

【００４０】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図５） （１）画像形成装置例（図１） 図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の
画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用の複写機も
しくはプリンタである。

【００４１】１は矢示の時計方向に所定のプロセススピ
ード（周速度）をもって回転駆動される、潜像担持体と
してのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと
記す）である。Ｍ１はこの感光ドラム１等を駆動する画
像形成装置本体メインモータである。１０３は該モータ
Ｍ１のコントローラであり、ＣＰＵ１００によって制御
される。

【００４２】この感光ドラム１はその回転過程で一次帯
電手段（本例は帯電ローラ）２により所定の極性・電位
に一様に一次帯電処理される。

【００４３】その帯電処理面に対して不図示の露光装置
（原稿画像のスリット結像露光手段、レーザビーム走査
露光手段等）により光像露光Ｌがなされて目的の画像情
報の静電潜像が形成される。

【００４４】次いでその潜像が現像手段３によってトナ
ー像として可視化される。

【００４５】そのトナー像が、感光ドラム１と、転写手
段としての転写ローラ４の圧接ニップ部である転写部Ｔ
に不図示の給紙手段部から所定のタイミングで給送され
た被記録材（転写材）Ｐに順次に転写されていく。

【００４６】転写部Ｔでトナー像の転写を受けた被記録
材Ｐは感光ドラム１面から分離されて搬送ガイド７で後
述する加熱装置である画像加熱定着装置８へ搬送されて
トナー像の加熱定着処理を受け、画像形成物（コピー，
プリント）として出力される。

【００４７】被記録材Ｐへのトナー像転写後の感光ドラ
ム１面はクリーニング手段５にて転写残りトナー等の残
存付着物の除去処理を受け、またイレーサランプ６にて
除電処理を受けて、繰り返して作像に供される。

【００４８】（２）定着装置８ 本例の定着装置８は加圧部材駆動式・テンションレスタ
イプのフィルム加熱方式の加熱装置である（特開平４−
４４０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜
２０４４８４号公報等）。１１は耐熱性樹脂製の横長ス
テイであり、下記のエンドレス耐熱性フィルム（定着フ
ィルム）１２の内面ガイド部材となる。

【００４９】エンドレスの耐熱性フィルム１２は、加熱
体としてのヒータ１３を含む上記ステイ１１に外嵌させ
てある。このエンドレスの耐熱性フィルム１２の内周長
とヒータ１３を含むステイ１１の外周長はフィルム１２
の方を例えば３ｍｍ程大きくしてあり、従ってフィルム
１２はヒータ１３を含むステイ１１に対して周長が余裕
をもってルーズに外嵌している。

【００５０】フィルム１２は熱容量を小さくしてクイッ
クスタート性を向上させるため、その膜厚は総厚４０〜
１００μｍ程度とし、耐熱性・離型性・強度・耐久性等
のあるＰＩ・ＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等の単層、ある
いはポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ
・ＰＰＳ等の外周表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等を
コーティングした複合層フィルムを使用できる。本実施
例ではポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥ・ＰＦ
Ａ等のフッ素樹脂に導電剤を添加したコート層を設けた
ものである。

【００５１】加熱体としてのヒータ１３は、高熱伝導材
であるアルミナ等でできた基板１４の表面の略中央部に
長手に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の
電気抵抗材料（発熱体）１５を厚み約１０μｍ、幅１〜
３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工し、その上に保護
層１６としてガラスやフッ素樹脂等をコートしている。

【００５２】１８はヒータ１３との間でフィルム１２を
挟んで圧接ニップである定着部Ｎを形成し、フィルム１
２を駆動する回転体としてのフィルム加圧ローラであ
り、アルミニウム・鉄・ステンレス等の芯軸１９と、こ
の軸に外装したシリコンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム
弾性体からなる、肉厚３ｍｍ、外径２０ｍｍのローラ部
２０とからなる。また、表面には被記録材Ｐ、定着フィ
ルム１２の搬送性、トナーの汚れ防止の理由からフッ素
樹脂を分散させたコート層を設けてある。

【００５３】芯金１９の端部が定着装置駆動用モータＭ
２により駆動されることで矢示の反時計方向に回転駆動
され、この加圧ローラ１８の回転駆動によりエンドレス
の耐熱性フィルム１２がその内面がヒータ１３の面に密
着摺動しながら矢示の時計方向に回転駆動される。

【００５４】エンドレスの耐熱性フィルム１２は非駆動
時においてはヒータ１３と加圧ローラ１８との圧接ニッ
プ部Ｎに挟まれている部分を除く残余の大部分の略全周
長部分がテンションフリーである。

【００５５】加圧ローラ１８が回転駆動されるとニップ
部Ｎにおいてフィルム１２に回転加圧ローラ１８との摩
擦力で移動力がかかり、フィルム１２が加圧ローラ１８
の回転周速と略同速度をもってフィルム内面がヒータ１
３面（＝保護層１６面）を摺動しつつ時計方向に回転駆
動される。

【００５６】このフィルム駆動時においてはニップ部Ｎ
とこのニップ部Ｎよりもフィルム移動方向上流側であっ
て、このニップ部近傍のフィルム内面ガイド部分とニッ
プ部の間の部分のみにおいてフィルムにテンションが加
わる。

【００５７】このようにフィルムを余裕をもって懸回し
て駆動することで、該フィルムの回転過程におけるヒー
タ長手に沿う寄り移動力を小さくしてフィルムの寄り移
動制御手段を簡略化し、また駆動トルクも小さくして、
装置の簡素化、小型化、低コスト化等を図ることができ
る。

【００５８】而して、上記のフィルム駆動とヒータ１３
の発熱体層１５への通電を行なわせた状態において、未
定着トナー像を担持した被記録材Ｐが定着部であるニッ
プ部Ｎの回転フィルム１２と回転加圧ローラ１８との間
に像担持面上向きで導入されると、被記録材Ｐはフィル
ム１２と一緒にニップ部Ｎを通過していき、該ニップ部
Ｎにおいてフィルム内面に接しているヒータ１３の熱エ
ネルギーがフィルム１２を介して被記録材Ｐに付与され
て、またニップ部Ｎにおける加圧力によりトナー像の熱
定着がなされる。

【００５９】ヒータ１３は発熱体層１５の長手両端間に
電圧印加（電力供給）がなされることで該発熱体層１５
が発熱し、基板１４が加熱され、低熱容量であるヒータ
１３全体が温度立ち上りよく急速昇温する。

【００６０】ヒータ１３の温度制御はヒータ１３上に設
けられたサーミスタ１７の出力をＡ／Ｄ変換しＣＰＵ１
００に取り込み、その情報をもとにトライアック１０１
によりヒータ１３の発熱体層１５に通電するＡＣ電圧を
位相・波数制御等によりヒータ通電電力を制御すること
で行なう。ＳはＡＣ電源である。

【００６１】サーミスタ１７の位置は、安定した定着性
を確保するために、ヒータ１３の被記録材搬送基準部付
近として常に被記録材通紙部の温度を検知させ、該サー
ミスタ１７の検知温度が所定の設定温度より低いとヒー
タ１３が昇温するように、また高い場合はヒータ１３が
降温するように通電を制御することで、ヒータ１３はそ
の通紙部が定着時一定温調される。

【００６２】１０２は画像形成装置の他の制御系統回路
であり、複数枚の画像形成指令（プリント指令）による
連続プリント時には連続的に定着動作が実行される。ま
た、プリント指令を待つスタンバイ時はヒータ１３への
通電がオフされ、メインスイッチのオンで更にプリント
指令後にヒータ１３への通電が開始される。

【００６３】（３）加圧ローラ１８の駆動制御（図２〜
図５） 定着装置８の加圧ローラ１８は図１のように本体メイン
モータＭ１とは別の専用モータＭ２で駆動される。１０
４はこのモータＭ２のコントローラであり、ＣＰＵ１０
０によって制御される。即ち加圧ローラ１８は独立に駆
動速度を変更制御できるように構成してある。加圧ロー
ラ１８の回転を正確に制御できるように該モータＭ２に
はパルスモータを用いた。

【００６４】１０５は転写部Ｔと定着部Ｎとの間におけ
る被記録材部分の搬送位置（上下レベル）を検知する手
段であり、本実施例ではレーザ変位計（KEYENCE LC221
0）を用いて被記録材Ｐとの距離を測定して被記録材の
搬送位置を検出して、その検出信号をＣＰＵ１００へ送
っている。

【００６５】即ち、転写部Ｔ−定着部Ｎ間における被記
録材部分の搬送位置に関して、図２の２点鎖線示のの
搬送位置状態を被記録材が最もたるんだ状況（ループの
発生した状況）の基準（上限値）とし、実線示のの搬
送位置状態を最も引っ張りあった状況の基準（下限値）
として、それ等の被記録材搬送位置を上記検知手段１０
５で検知した場合の検知信号をＣＰＵ１００内に記憶さ
せておく。

【００６６】そして、図３のフローチャートに示したよ
うに、画像形成装置本体が通紙動作を始め（ステップＳ
１）、定着部Ｔに被記録材Ｐが到達するまでは加圧ロー
ラ１８は常温時（約２０〜２５℃付近）で転写部Ｎの被
記録材搬送速度に等しくなるように設定しておく。

【００６７】定着部Ｎに被記録材Ｐが到達すると（ステ
ップＳ２）、検知手段１０５は転写部Ｔ−定着部Ｎ間で
の被記録材位置を検知し、その検知信号をＣＰＵ１００
に送る。

【００６８】ＣＰＵ１００はその信号を、予めＣＰＵ１
００内に記録・設定された、被記録材搬送位置と、加圧
ローラ１８の速度変化度合いを示すテーブル(Table) と
照合し（ステップＳ４）、このテーブルに従ってモータ
Ｍ２のコントローラ１０４へ速度変化分だけモータＭ２
に対するパルスを増減させる信号を送る（ステップＳ５
又はＳ６）。

【００６９】このように設定しておくと、通常の動作
は、加圧ローラ１８が装置稼働に伴って温度が上昇して
熱膨張した分だけ、加圧ローラ１８の駆動速度を減速さ
せる方向、即ち定着装置の被記録材Ｐの挟持搬送速度を
減速させる方向となる（ステップＳ５）。

【００７０】また減速させすぎて、被記録材Ｐが検知手
段から遠ざかる方向にある場合（転写部Ｔと定着部Ｎと
間で被記録材Ｐがたるむ状態）には、加圧ローラ１８の
駆動速度を増速させる方向、即ち定着装置の被記録材Ｐ
の挟持搬送速度を増速させる方向となる（ステップＳ
６）。

【００７１】下記のＡ及びＢはそれぞれ具体的な制御方
法例である。

【００７２】Ａ．２値制御方式 図４に示したように、前述の下限値を０、上限値を２０
ｍｍと設定値し、そのときの検知手段１０５の信号をそ
れぞれＬ，ＨとしてＣＰＵ１００内に設定しておく。

【００７３】また、制御マージンとして下限値＋５ｍ
ｍ、上限値−５ｍｍの位置に記録材がある場合の信号を
それぞれＬ₁ ，Ｈ₁ としてＣＰＵ１００内に設定してお
いた。

【００７４】そして通紙時に検知した信号がＬ〜Ｌ₁の
範囲内にある場合には、低速駆動モードＭ_Hとして、加
圧ローラ１８の回転駆動速度を２％ダウンさせて定着装
置８の被記録材挟持搬送速度を低減化させるような信号
をＣＰＵ１００がモータＭ２のコントローラ１０４へ出
力する。

【００７５】また上記の被記録材搬送位置信号がＨ₁ 〜
Ｈの範囲内にある場合には、高速駆動モードＭ_H とし
て、加圧ローラ１８の回転駆動速度を２％アップさせて
定着装置８の被記録材挟持搬送速度を増速化させるよう
な信号をＣＰＵ１００がモータＭ２のコントローラ１０
４へ出力する。

【００７６】尚、上記の２％という値は制御系の応答速
度を考慮して最適化をはかって決定した。

【００７７】Ｂ．比例制御方式 中心位置からの偏差に対する比例制御を行なった。前例
のように下限値が０、上限値２０ｍｍとなる場合、その
中間点１０ｍｍ位置を中心位置として、その位置からの
変位量に対する回転速度変化量を図５に示した様に上限
・下限に近づく程変化量が大きくなるように設定し、Ｃ
ＰＵ１００内に記録しておく。

【００７８】そして、被記録材通紙時には検知手段１０
５が検知した被記録材搬送位置に応じて図５のテーブル
を用いてＣＰＵ１００が加圧ローラ１８の駆動速度を判
断し、それに対応した制御信号をコントーラ１０４へ出
力する。

【００７９】上記Ａの２値制御方式もしくはＢの比例制
御方式のような制御を繰り返し一定時間間隔で行なうこ
とによって、加圧ローラの温度状態に拘らず、定着部Ｎ
での被記録材挟持搬送速度を転写部Ｔでの被記録材速度
に等しくなるように制御して、被記録材Ｐの搬送を安定
化させることができた。

【００８０】この様に被記録材Ｐの搬送位置を検知し、
定着装置８の駆動速度を変えることで、転写部Ｔ−定着
部Ｎ間の距離を短くしても、その間における被記録材Ｐ
部分に不必要なたわみ・引張りを生じることがないた
め、これらにより発生していた画像ブレ・飛び散り・こ
すれ等のない良好な画像が得られるにようになる。従っ
てＡ３サイズ等の被記録材を縦通紙する場合においても
転写部Ｔと定着部Ｎ間の距離を短くできるため、画像形
成装置本体の小型化を図ることができる様になる。

【００８１】加圧ローラ１８は専用の駆動源Ｍ２を用い
ずに、画像形成装置本体のメインモータＭ１の動力を加
圧ローラ１８へ伝達して駆動させてもよく、この場合に
は駆動伝達装置にスリップクラッチ等の変速機を用いて
加圧ローラ１８の回転速度を上述の場合と同要領で変化
させるようにする。即ち加圧ローラの駆動のみクラッチ
式の変速手段を設けたり、伝達駆動ギアをＯＮ／ＯＦＦ
する等して回転速度を変化させられるような構成にす
る。

【００８２】被記録材Ｐの搬送位置検知手段１０５は上
記例のレーザ変位計以外にも、例えば、ＣＣＤ光学検知
素子等を用いて、長手方向にビームを通過させ、被記録
材Ｐがビームを遮断することによって搬送位置を検出す
る等の方式を採用することができる。該検知手段１０５
は非接触で被記録材Ｐの高さを測定できるものなら、何
でも使用可能である。また接触タイプの検知手段でも、
接触子を被記録材上の未定着トナー画像を乱さないよう
に接触させ、かつ正確に位置を検出できるものならよ
い。例えば、被記録材の搬送に連動するような上下動す
るレバー部材を接触子とするような接触タイプの検知手
段等がある。

【００８３】〈実施例２〉（図６・図７） 本実施例装置は、前記実施例１の装置において被記録材
搬送位置検知手段１０５の代りに、加圧ローラ１８の温
度を検知する手段１０６を設け、該温度検知手段の検知
温度情報に応じて加圧ローラ１８の駆動を制御するよう
にしたものである。

【００８４】本実施例ではこの温度検知手段１０６とし
て接触式の熱電対を用いたが、非接触の検知部材を用い
れば加圧ローラ１８に傷をつける心配もないためなお良
いと考える。また温度検知手段１０６の加圧ローラ１８
に対する配設位置は通紙部がよい。

【００８５】この様な装置構成で、加圧ローラ１８の温
度を測定し、その熱膨張率から外径変化を予測し、その
変化分だけ駆動用モータＭ２の速度を変化させる様にし
ている。

【００８６】制御方法はまず画像形成装置本体駆動時に
温度検知手段１０６が加圧ローラ１８の温度を検知し、
この検知信号がＣＰＵ１００に送られる。そこで内部に
予め設定された温度信号と定着装置駆動速度との相関テ
ーブル（図７）により現在の定着駆動速度が速いか遅い
か判定し、適切な駆動用のパルス信号をモータＭ２のコ
ントローラ１０４へ出力する。

【００８７】本実施例では、画像形成装置本体の駆動所
期の加圧ローラスピードを等速とし、温度が上昇すると
加圧ローラの回転速度を低くしていくように設定した。

【００８８】このような制御を随時繰り返して被記録材
Ｐの定着部Ｎにおける搬送速度を常に転写部Ｔのそれに
等しくなるよう制御していくことにより、常に被記録材
Ｐの搬送が安定し、前述の実施例１と同様に転写部Ｔと
定着部Ｎ間の搬送距離を短くすることができるため、画
像形成装置本体の大幅な小型化を図ることができる様に
なった。

【００８９】また加圧ローラ１８の温度上昇に伴う熱膨
張による外径変化を実際に測定することにより、その値
に応じて加圧ローラ１８の回転数を制御するようにする
こともできる。

【００９０】加圧ローラ１８の外径を測定する手段とし
てはレーザ外径測定器を用いた非接触方式や加圧ローラ
を挟み込む様にレバーを設けて、このレバー間の距離を
測定する接触式がある。

【００９１】また本実施例の場合も、加圧ローラ１８の
駆動速度を変える手段としては前述実施例１にも述べた
ように、画像形成装置本体と駆動を分離させる方法や、
クラッチ等を用いた変速方式が用いられる。

【００９２】〈実施例３〉（図８・図９） 本実施例は加圧ローラ１８の温度を実際に測定しない
で、通紙する被記録材の種類、通紙した枚数（時間）に
よって加圧ローラ１８の温度を予測して加圧ローラ１８
の駆動速度を決定する様にしたものである。

【００９３】装置構成は図８に示したように、不図示の
給紙部に紙種検知装置１０７を設けてある。他は前述実
施例１や同２と同様の装置構成である。

【００９４】まず紙種検知装置１０７は、加圧ローラ１
８の温度変化に関係のある被記録材の厚さやサイズを検
知し、その検知信号をＣＰＵ１００に送る。ＣＰＵ１０
０は受けとった信号から紙種（紙の厚み、長さ、横幅
等）を認識し、通紙枚数（通紙時間）から加圧ローラ１
８の温度がどの様に変化していくかを予測する。

【００９５】予測は図９に示したテーブルを予めＣＰＵ
１００内部に設定しておき、このテーブルにより決定さ
れる。従ってＣＰＵ１００内部では、予想された温度変
化に対応した定着装置駆動用の信号が随時出力される。
出力のタイミングはヒータ１３がＯＮした時点から始ま
り、通紙が終了するまで続けられる。

【００９６】なお、図９のテーブルはヒータ１３の出力
５００Ｗ、プロセススピード１２πｍｍ／ｓｅｃ、ウエ
イトタイプ１５ｓｅｃの場合である。また、間欠通紙状
態の場合には、初期に加圧ローラ温度が高くなっている
ため前回通紙時にヒータ１３の通電をＯＦＦした点から
の時間で温度低下を予測しておく。

【００９７】この温度からの温度上昇曲線を想定して、
通紙時の加圧ローラ温度を決定し、駆動速度を変化させ
るようにする。以上までの時間設定はＣＰＵ１００内部
で用いられるタイマーを利用して行なわれる。

【００９８】以上述べた様に、加圧ローラ温度を予測
し、加圧ローラ駆動速度を変化させ、転写部Ｔと定着部
Ｎ間の距離が短い場合においても安定した被記録材搬送
ができる様になるため画像形成装置の本体構成が極めて
小さくできる様になる。

【００９９】また、他に本体内部で加圧ローラ１８の温
度を推測できるような部材（例えばステイ１１）の温度
を検知することで、加圧ローラ１８の温度を推測して制
御することもできる。また、本実施例では特に紙種検知
装置１０７を設けたが、ホストコンピュータ及び本体表
示パネルからのユーザーの指示が可能な場合には、これ
らの情報をもとにＣＰＵ１００が判断して制御を行なっ
ても良い。

【０１００】〈実施例４〉（図１０） 本実施例は定着装置８での被記録材Ｐの実際の搬送速度
状態を検知して、その検知速度情報に応じて加圧ローラ
１８の駆動を制御したものである。

【０１０１】即ち、図１０のように、定着装置８の定着
部Ｎよりも被記録材搬送方向下流側に一対のコロ１０８
を設けて定着部Ｎからの被記録材Ｐをこのコロ対１０８
の間を通して搬送させることでコロ対１０８を従動回転
させる。

【０１０２】このコロ対１０８の回転数を回転数検知手
段１０９で検知させてＣＰＵ１００へ入力させて被記録
材Ｐの定着装置８における搬送速度を検知させる。ＣＰ
Ｕ１００はその搬送速度に応じて加圧ローラ１８の駆動
回転数を決定する。

【０１０３】具体的な制御は前述実施例１と同様に行な
う。なお、被記録材搬送速度検知手段としてのコロ対１
０８は転写部Ｔと定着部Ｎとの間の被記録材搬送部に設
けてもよく、この場合には被記録材Ｐ上に画像がない端
部をコロ対１０８で挟ませるのがよい。

【０１０４】また本実施例では被記録材搬送速度検知手
段としてコロ対１０８を用いたが、非接触の検知装置
（レーザフィードモニタ：KEYENCEFC2000 等）を利用し
てもなお良い。本実施例の場合も前述実施例１と同様な
効果が得られる。

【０１０５】なお、以上の各実施例はテンションレスタ
イプのフィルム加熱方式の像加熱装置（定着装置）ない
しは該像加熱装置を用いた画像形成装置であるが、本発
明はこのタイプ以外のフィルム加熱方式の加熱装置、あ
るいはフィルム加熱方式以外の、熱ローラ方式など、加
熱体と、それに圧接する加圧部材を有し、該加熱体と該
加圧部材との圧接ニップ部に上流側の処理部から搬送さ
れた被加熱材を導入して挟持搬送させることにより加熱
体の熱を被加熱材へ付与する加熱装置、ないしは該加熱
装置を用いた画像形成装置についても適用して同様の効
果を得ることができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加熱体
と、それに圧接する加圧部材を有し、該加熱体と該加圧
部材との圧接ニップ部に上流側の処理部から搬送された
被加熱材を導入して挟持搬送させることにより加熱体の
熱を被加熱材へ付与する加熱装置、または、固定支持さ
れた加熱体と、耐熱性フィルムと、該耐熱性フィルムを
挟んで加熱体に圧接され駆動回転される加圧部材を有
し、耐熱性フィルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形成
される圧接ニップ部の耐熱性フィルムと加圧部材との間
に上流側の処理部から搬送された被加熱材を導入して加
圧部材の駆動回転で耐熱性フィルムを加熱体に摺動移動
させつつ該耐熱性フィルムと被加熱材とを一緒に圧接ニ
ップ部を挟持搬送させることにより加熱体の熱を耐熱性
フィルムを介して被加熱材へ付与する加熱装置、及びこ
のような加熱装置を像加熱装置として備える画像形成装
置について、加熱装置の被加熱材挟持搬送速度の変動に
よる前述のような弊害を、該加熱装置よりも上流側の処
理部との被加熱材搬送距離を長くすることなしに、従っ
て装置本体を大型化させることなしに、解消することが
できるもので所期の目的が良く達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の装置の概略図

【図２】 被記録材搬送位置検知手段の説明図

【図３】 制御フローチャート

【図４】 ２値制御方式の説明図

【図５】 比例制御方式における制御テーブル例

【図６】 実施例２の装置の概略図

【図７】 制御テーブル例

【図８】 実施例３の装置の概略図

【図９】 制御テーブル例

【図１０】 実施例４の装置の概略図

【符号の説明】

１ 感光ドラム ４ 転写ローラ Ｔ 転写部 Ｐ 被記録材（被加熱材） ８ 像加熱装置（フィルム加熱方式の加熱装置） １１ ステイ １２ 耐熱性フィルム（定着フィルム） １３ ヒータ（加熱体） １８ 加圧ローラ（加圧部材） Ｎ 定着部（圧接ニップ部） Ｍ１・Ｍ２ 駆動モータ １００ ＣＰＵ １０１ トライアック １０３・１０４ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/14 (72)発明者 大羽 浩幸 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 渋谷 卓史 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 (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱体と、それに圧接する加圧部材を有
   し、該加熱体と該加圧部材との圧接ニップ部に上流側の
   処理部から搬送された被加熱材を導入して挟持搬送させ
   ることにより加熱体の熱を被加熱材へ付与する加熱装置
   において、該装置の駆動速度を可変できることを特徴と
   する加熱装置。
2. 【請求項２】 固定支持された加熱体と、耐熱性フィル
   ムと、該耐熱性フィルムを挟んで加熱体に圧接され駆動
   回転される加圧部材を有し、耐熱性フィルムを挟んで該
   加熱体と該加圧部材とで形成される圧接ニップ部の耐熱
   性フィルムと加圧部材との間に上流側の処理部から搬送
   された被加熱材を導入して加圧部材の駆動回転で耐熱性
   フィルムを加熱体に摺動移動させつつ該耐熱性フィルム
   と被加熱材とを一緒に圧接ニップ部を挟持搬送させるこ
   とにより加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被加熱材
   へ付与する加熱装置において、加圧部材の駆動速度を可
   変できることを特徴とする加熱装置。
3. 【請求項３】 請求項１または同２の加熱装置におい
   て、該加熱装置を具備させた本体装置の駆動手段とは別
   に、加熱装置駆動手段または加圧部材駆動手段を設けた
   ことを特徴とする加熱装置。
4. 【請求項４】 請求項１または同２の加熱装置におい
   て、該加熱装置を具備させた本体装置の駆動手段から加
   熱装置または加圧部材に変速手段を介して駆動力を伝達
   させ、該変速手段により、加熱装置の駆動速度または加
   圧部材駆動速度の可変、もしくは駆動停止、もしくは駆
   動切換えを行なわせることを特徴とする加熱装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至同４の何れかに記載の加熱
   装置において、上流側の処理部と、加熱体と加圧部材と
   の圧接ニップ部との間における被加熱材の搬送位置を検
   知する手段を有し、該検知手段の検知情報に応じて加熱
   装置の駆動速度または加圧部材駆動速度を変化させるこ
   とを特徴とする加熱装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の加熱装置において、被
   加熱材搬送位置検知手段が被加熱材に非接触で搬送位置
   を検知する手段であることを特徴とする加熱装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の加熱装置において、被
   加熱材搬送位置検知手段が被加熱材に接触して搬送位置
   を検知する手段であることを特徴とする加熱装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至同４の何れかに記載の加熱
   装置において、加圧部材の温度を検知する手段を有し、
   該検知手段の検知情報に応じて加熱装置の駆動速度また
   は加圧部材駆動速度を変化させることを特徴とする加熱
   装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の加熱装置において、温
   度検知手段が加圧部材の通紙部の温度を検知することを
   特徴とする加熱装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至同４の何れかに記載の加
    熱装置において、加圧部材の温度を予測する手段を有
    し、該手段の予測情報に応じて加熱装置の駆動速度また
    は加圧部材駆動速度を変化させることを特徴とする加熱
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の加熱装置におい
    て、加圧部材の温度を予測する手段は、加熱装置に対す
    る被加熱材の通紙枚数及び通紙時間を検知、もしくは外
    部から入力されることで加圧部材の温度を予測すること
    を特徴とする加熱装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至同４の何れかに記載の加
    熱装置において、加熱装置における被加熱材の搬送速度
    を検知する手段を有し、該検知手段の検知情報に応じて
    加熱装置の駆動速度または加圧部材駆動速度を変化させ
    ることを特徴とする加熱装置。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至同４の何れかに記載の加
    熱装置において、通紙される被加熱材の厚み・こし・長
    さの少なくとも１つを検知する手段を有し、該検知手段
    の検知情報に応じて、もしくはホストコンピュータ・表
    示パネルからの指示により加熱装置の駆動速度または加
    圧部材駆動速度を変化させることを特徴とする加熱装
    置。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至同１３の何れかに記載の
    加熱装置において、上流側の処理部が画像形成装置の作
    像部であり、被加熱材が該作像部で画像形成された被記
    録材であり、該被記録材の画像を加熱処理する像加熱装
    置であることを特徴とする加熱装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の加熱装置におい
    て、像加熱装置が被記録材面に形成担持されている未定
    着画像を被記録材面に加熱定着させる定着装置であるこ
    とを特徴とする加熱装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の加熱装置におい
    て、作像部が被記録材に対する画像転写部であることを
    特徴とする加熱装置。
17. 【請求項１７】 請求項１乃至同１６の何れかに記載の
    加熱装置において、加圧部材がローラ状部材であること
    を特徴とする加熱装置。
18. 【請求項１８】 被記録材に画像を形成する画像形成手
    段と、請求項１乃至同１３の何れかに記載の加熱装置を
    前記画像形成手段側からの被記録材上の画像を加熱処理
    する像加熱装置として備えたことを特徴とする画像形成
    装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の画像形成装置にお
    いて、像加熱装置が被記録材面に形成担持されている未
    定着画像を被記録材面に加熱定着させる定着装置である
    ことを特徴とする画像形成装置。
20. 【請求項２０】 請求項１８に記載の画像形成装置にお
    いて、画像形成手段が転写方式の画像形成手段であるこ
    とを特徴とする画像形成装置。