JP2000206811A - 加熱定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オンデマンド定着おいて、転写材の情報がな
いと、複数の発熱体を制御することができなかった。各
種異なる転写材幅に対応した転写材検知手段が必要とな
り、この面でも装置の複雑化、コスト高を招いてしまう
という課題があった。 【解決手段】 加熱用回転体は表層に離型層が形成され
た可撓性フィルム１０と、各々独立に通電が制御されて
前記記録材送り方向と直交する方向内で異なる発熱分布
を有する複数の発熱体１２ａ，１２ｂを耐熱性基板上に
設け前記可撓性フィルムの内周面に接触するように固定
配置されたヒータ１２とからなる加熱用回転体を用い、
前記ヒータの記録材送り方向と直交する方向の異なる位
置に設けた複数の温度検知素子１４ａ，１４ｂの温度検
知結果に基づいて、前記各々の発熱体の通電を制御する
ように構成したものであります。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の複写
機、プリンター、記録装置等に用いられる加熱定着装置
および該加熱定着装置を適用した画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の加熱定着手段としては、
熱効率、安全性が良好な接触加熱型の熱ローラ定着方式
や、省エネルギータイプのフィルム加熱方式を採用して
いる。

【０００３】熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱
用回転体としての加熱ローラ（定着ローラ）と、これに
圧接させた加圧用回転体としての弾性加圧ローラを基本
構成とし、この一対のローラを回転させて該両ローラ対
の圧接ニップ部（定着ニップ部）に未定着画像（トナー
画像）を形成担持させた被加熱材としての記録材（転写
材シート・静電記録紙・エレクトロファックス紙・印字
用紙等）を導入して圧接ニップ部を挟持搬送通過させる
ことで、定着ローラからの熱と圧接ニップ部の加圧力に
て未定着トナー画像を記録材面に永久固着画像として熱
圧定着させるものである。

【０００４】また、フイルム加熱方式の加熱定着装置は
例えば特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１
５７８７８号公報、特開平４−４４０７５号公報〜特開
平４−４０８３号公報、特開平４−２０４９８０号公報
〜特開平４−２０４９８４号公報等に提案されており、
発熱体に加熱用回転体である耐熱性フィルム（定着フイ
ルム）を加圧用回転体（弾性ローラ）で密着させて摺動
搬送させ、この定着フイルムを挟んで加熱体（ヒータ）
と加圧部材とで形成される圧接ニップ部に未定着トナー
画像を担持した記録材（以下、転写材と称する）を導入
して該定着フイルムと一緒に搬送させて、定着フイルム
を介して付与されるヒータからの熱と圧接ニップ部の加
圧力よって未定着トナー画像を転写材上に永久画像とし
て定着させるものである。

【０００５】このフイルム加熱方式の加熱定着装置は、
ヒータとして低熱容量線状加熱体を、フィルムとして薄
膜の低熱容量のものを用いることが出来るため、省電力
化・ウェイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可
能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記フイルム加熱方式
の加熱定着装置において、ヒータ及び定着フィルムはと
もに熱容量が小さいために、転写材の送り方向と直交す
る方向（以下、長手方向と称す）の熱伝導率が悪く、最
大サイズより小さい幅の転写材を通紙したときに、非通
紙領域での温度上昇が大きくなりやすく、ヒータを保持
する部材、フィルム、加圧ローラ等への熱的損傷を与え
易くなり、それを防止する為には小サイズ紙のスループ
ット（給紙間隔）を低下させなければならなかった。

【０００７】また、小サイズ紙通紙直後に幅の広い転写
材を通紙すると、小サイズ紙の非通紙領域のみヒータ、
加圧ローラが高温となっているために、当該部分でホッ
トオフセットが発生し易く、この現象を防止するために
は小サイズ通紙後の大サイズ紙プリントまでに休止時間
を設けなければいけないという課題も有していた。

【０００８】更に、最近ではレーザビームプリンタを使
用して封筒等の郵便物を印字する機会が増加している。
この時、封筒に相手先の住所を印字し、普通紙に文面を
印字する作業を交互に行う使われ方（以下、交互給紙）
が普及している。このような交互給紙に対し、従来のフ
ィルム加熱方式の加熱定着装置では封筒・普通紙の交互
給紙間隔を広げないと、封筒通紙後の普通紙にホットオ
フセットが発生してしまう不都合があり、交互給紙の連
続プリント枚数の増加に従い給紙間隔を広げる必要があ
ったが、様々なプリントモードを想定した場合（特に定
着装置の交互給紙開始以前の履歴等）の制御が複雑とな
り、実際には給紙間隔を一定にすることのみが実用化さ
れている。

【０００９】そのため、交互給紙の給紙間隔は連続プリ
ント枚数が多い場合を想定し、あらかじめ充分余裕をも
たせた間隔にするために非常に長いものとなり、例えば
毎分Ａ４サイズの転写材を１６枚印字する能力がある画
像形成装置でも、交互給紙では封筒・普通紙を１セット
としたときに毎分２セット程度のスループットしか得る
ことができず、スループットの低下が極端であった。

【００１０】この現象を防止するために、ヒータ上の発
熱体を複数に分割し、転写材の幅に応じて発熱領域を可
変にするという考え方も提案されているが、以下に示す
ような課題があり、未だ実用化されていないのが現状で
ある。

【００１１】幅の狭い転写材を通紙したとき、セラミッ
ク基板上の温度分布は通紙領域のすぐ外側の非通紙領域
で急激に高い温度となっている。その為、多様な転写材
幅に対応するには数種類の発熱体を独立に通電制御する
必要が生じ、独立した発熱体に対応した接点電極が多数
必要となり、ヒータが極端に大きくなるだけでなく、各
発熱体を駆動する駆動回路が多くなりすぎ、コスト高と
なり実用性がなかった。

【００１２】また、転写材幅の情報が無いと、上記複数
の発熱体を制御することが不可能なため、各種異なる転
写材幅に対応した転写材幅検知手段が必要となり、この
面でも装置の複雑化、コスト高を招いてしまい実用性が
なかった。特に近年では定型サイズ以外の転写材が広く
使用されるようになり、全ての転写材幅を検知すること
は不可能となってきた。

【００１３】本発明は上記のような課題を解消するため
になされたもので、オンデマンド定着において非通紙昇
温の低減、小サイズ通紙時のスループット、ヒータ制御
の最適化を転写材サイズによらず実現する加熱定着装置
を得ることを目的とする。

【００１４】また、この加熱定着装置を適用して、円滑
な定着動作により、高品質の画像形成動作を行う画像形
成装置を得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は次の構成を有す
ることを特徴とする加熱定着装置および画像形成装置で
ある。

【００１６】（１）表面に未定着トナー像を有する記録
材を、加熱用回転体及び加圧用回転体によって形成され
たニップ部内を通過させることにより、前記未定着トナ
ー像を前記記録材表面に永久定着する加熱定着装置にお
いて、前記加熱用回転体は表層に離型層が形成された可
撓性フィルムと、各々独立に通電が制御されて前記記録
材送り方向と直行する方向内で異なる発熱分布を有する
複数の発熱体を耐熱性基板上に設け前記可撓性フィルム
の内周面に接触するように固定配置されたヒータとから
なり、前記ヒータの記録材送り方向と直交する方向の異
なる位置に設けた複数の温度検知素子の温度検知結果に
基づいて、前記各々の発熱体の通電を制御することを特
徴とする加熱定着装置。

【００１７】（２）可撓性フィルムは、厚みが２０〜１
００μｍの円筒状あるいはエンドレス状もしくは巻き取
り式ウェブ状のいずれかであることを特徴とする（１）
記載の加熱定着装置。

【００１８】（３）耐熱性基板は、セラミックであるこ
とを特徴とする（１）記載の加熱定着装置。

【００１９】（４）印字動作開始時に複数の温度検知素
子の温度検知結果および印字される転写材情報に基づき
給紙タイミングを決定することを特徴とする（１）記載
の加熱定着装置。

【００２０】（５）複数の温度検知素子の温度検知結果
に基づき各々の発熱体の通電を制御すると同時に転写材
の給紙間隔を制御することを特徴とする（１）記載の加
熱定着装置。

【００２１】（６）定着動作中または前に、次に定着動
作に入る転写材サイズ情報および複数の温度検知素子の
温度検知結果に基づき各々の発熱体の通電を制御するこ
とを特徴とする（１）記載の加熱定着装置。

【００２２】（７）少なくとも最小サイズ通紙領域外に
設けられた温度検知素子は、セラミック基板に対して長
手方向にわたって接触して設けられた高熱伝導部材に当
接していることを特徴とする（１）記載の加熱定着装
置。

【００２３】（８）セラミック基板がＡ１Ｎからなるこ
とを特徴とする（１）記載の加熱定着装置。

【００２４】（９）記録材に未定着トナー画像を形成担
持させる作像手段と、前記記録材に形成担持させた未定
着トナー画像を該記録材に加熱定着させる加熱定着手段
とを有する画像形成装置において、前記加熱定着手段が
（１）から（８）のうちのいずれか１項記載の加熱定着
装置であることを特徴とする画像形成装置。

【００２５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１によるフィルム加熱型定着装置を示す概略
断面図である。図１において、１０は円筒状あるいはエ
ンドレスベルト状のフィルムであり、半円弧状のフィル
ムガイド部材（スティ）１３に対して周長に余裕を持た
せて外嵌している。このフィルム１０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に、肉厚を総
厚１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下２０μｍ以
上としたポリイミドフィルム、ＰＥＥＫフィルム等の耐
熱樹脂からなるフィルムを使用する。１１は加圧用回転
体としての加圧ローラーであり、鉄、アルミ等の芯金１
１ａの上にシリコーンゴム層１１ｂ、このシリコーンゴ
ム層の上に離型層としてＰＦＡチューブ等の樹脂チュー
ブ層１１ｃを有する。

【００２６】上記フイルム１０は加圧ローラ１１の回転
により、少なくとも画像定着実行時は矢示の時計方向に
ヒータ１２面に密着して該ヒータ面を摺動しながら所定
の周速度、即ち不図示の画像形成部側から搬送されてく
る未定着トナー画像Ｔを担持した転写材Ｐの搬送速度と
略同一周速度でシワなく回転駆動される。ヒータ１２は
電力供給により発熱する発熱源としての発熱体（抵抗発
熱体）１２ａ，１２ｂを含み、この発熱体１２ａ，１２
ｂの発熱により昇温する。

【００２７】上記転写材Ｐは定着ニップ部通過過程で、
ヒータ１２からフィルム１０を介して熱エネルギーが付
与され、そのため、転写材Ｐ上の未定着トナー画像Ｔが
加熱溶融定着され、転写材Ｐは定着ニップ部通過後フィ
ルム１０から分離して排出される。

【００２８】この実施の形態１の加熱定着装置に用いら
れる定着フィルム１０は、ポリイミドワニスを筒型表面
に所定厚塗布し、それを加熱硬化した後、表面にＰＦ
Ａ，ＰＴＦＥ又はその混合物を塗布焼成することにより
得られる。また、この実施の形態１ではフィルム基体と
して厚み５０μｍのポリイミドを用い、その上に厚み１
０μｍのＰＦＡ層を設ける構成とし、フィルム内径は２
５φとしている。

【００２９】加圧ローラ１１は鉄、アルミ等の芯金１１
ａを、ブラスト等の表面粗し処理を行った後、洗浄し、
次いで芯金１１ａを筒型に挿入し、液状のシリコーンゴ
ムを型内に注入し加熱硬化させる。この時、加圧ローラ
表面層に離型層としてＰＦＡチューブ等の樹脂チューブ
層１１ｃを形成する為に、型内に予め内面にプライマー
を塗布したチューブを挿入しておくことにより、ゴムの
加熱硬化と同時に樹脂チューブ層１１ｃとゴム層１１ｂ
の接着を行う。このようにして成型された加圧ローラ１
１は、脱型処理した後、２次加硫を行う。この時、加圧
ローラ１１の芯金径はφ１４、ゴム層の肉厚は４ｍｍ、
チューブ層の厚みは５０μｍとし、外径約φ２２の加圧
ローラとする。

【００３０】加熱用ヒータであるヒータ１２は、Ａ１２
０３基板上に図２に示したパターンでＡｇ・Ｐｄペース
トを厚膜印刷し、これを焼成することで発熱体１２ａ，
１２ｂを形成し、その上に厚み５０〜６０μｍのガラス
コーティング層を設けたものである。一方、発熱体１２
ａ，１２ｂの形成面とは反対側の基板上には、チップ状
のサーミスタ１４ａを発熱体１２ａ，１２ｂが共に存在
する領域（最小サイズ幅転写材の通過領域内）に、予め
厚膜印刷で形成された電極パターン上に接着固定するこ
とで、ヒータ基板温度をモニターし、更に発熱体１２ａ
の端部近傍の位置にもサーミスタ１４ｂを設ける。この
サーミスタ１４ｂは接着剤の耐熱温度を超えるような温
度も検知する為に、不図示のバネ等の加圧手段により基
板に所定の圧力で固定されている。

【００３１】このような構成とすることで、正確な転写
材幅情報が無くともサーミスタ１４ａ，１４ｂの温度情
報により、発熱体１２ａ，１２ｂの通電をコントロール
することで、過度の非通紙昇温を防止しながら最適な定
着性を維持することが可能となる。

【００３２】この実施の形態１では搬送路中に発熱体１
２ｂの幅より僅か外側にセンサーを設け、そのセンサー
の信号に応じて通電制御する発熱体を選択する。具体的
には転写材の最大サイズ幅をレター（２１６ｍｍ）と
し、Ａ５サイズ（１４８ｍｍ）以下の転写材は発熱体１
２ｂへの通電制御で温度コントロールして定着動作を行
い、Ａ５サイズより幅広の転写材Ｐはサーミスタ１４
ａ，１４ｂの温度検知結果に基づき、発熱体１２ａ，１
２ｂの通電を制御する。

【００３３】以下、具体的例を基に本発明の作用効果を
説明する。

【００３４】この加熱定着装置を毎分１６枚（Ａ４サイ
ズ縦送り）のレーザビームプリンタに適用し、発熱体１
２ａ，１２ｂの幅を各々５ｍｍ、ヒータ基板幅を１４ｍ
ｍ、発熱体１２ａの長さを２２２ｍｍ、発熱体１２ｂの
長さを１５４ｍｍとし、サーミスタ１４ａは転写材通紙
領域の中央部分に相当する最小サイズ転写材通紙領域内
で、発熱体位置１２ａ，１２ｂの発熱体領域内（この実
施の形態１は中央基準の転写材搬送とする）に設けら
れ、サーミスタ１４ｂはＢ５サイズ幅より外側の領域で
発熱体１２ａ端部から１０ｍｍの位置に配置される。

【００３５】このような加熱定着装置でＡ４サイズ幅
（２１０ｍｍ）以上の転写材は毎分１６枚のスループッ
トを、ヒータ基板上に設けられたサーミスタ１４ａによ
り該サーミスタ部のヒータ温度が１９０℃となるよう
に、発熱体１２ａの通電を制御回路２１でコントロール
することで、十分な定着性を確保しながら得ることがで
きた。

【００３６】一方、Ａ５サイズ幅以下の転写材は毎分１
０枚のスループットを上記と同様にサーミスタ１４ａに
より該サーミスタ部のヒータ温度が１９０℃となるよう
に、発熱体１２ｂの通電を制御回路２２でコントロール
することで十分な定着性を確保しながら得ることができ
た。

【００３７】ここで、Ａ５幅サイズ以下の転写材のスル
ープットを少なくしているのは、封筒等のＡ５サイズよ
りも更に幅狭の転写材の通紙を想定し、その時にも非通
紙昇温によりヒータ支持部材や定着フィルム、加圧ロー
ラ等に熱的損傷を与えないためにスループットを低下さ
せている。又Ａ５サイズ幅より広く、Ｂ５サイズ幅（１
８２ｍｍ）以下の転写材は下記のようなアルゴリズムで
発熱体１２ａ，１２ｂの通電が制御され、所望の定着性
を維持しながら最大のスループットを得ることが可能と
なる。

【００３８】転写材サイズが本体搬送路内に設けられた
センサー（不図示）により、Ａ５サイズ以上と判断され
た場合、図３のフローチャートに示すように、まず、発
熱体１２ａへの通電を行い、この実施の形態１ではサー
ミスタ１４ａ部のヒータ温度Ｔａを１９０℃に維持する
様に通電制御を行う（Ｓ２，Ｓ３）。この状態でＡ５サ
イズ幅以上の転写材の定着動作を行うが、この時、同時
にサーミスタ１４ｂの温度Ｔｂをモニターし、その温度
Ｔｂが規定温度Ｔ１（この実施の形態１では２１０℃）
を超えたとき（Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）、発熱体１２ａ，１
２ｂの通電比率を１０：１としながら、サーミスタ１４
ａ部のヒータ温度が１９０℃に保たれるよう通電制御を
行う（０．５〜１．０ｓｅｃの間で所定の通電比率を維
持するように発熱体１２ａ，１２ｂへ波数、または位相
制御により通電を行う）。

【００３９】ここで、発熱体１２ｂに通電している時に
該発熱体よりも外側部分の転写材上のトナーの定着性が
懸念されるが、発熱体１２ｂの通電時間が充分短いこ
と、転写材通紙領域の外側での昇温により、その部分の
熱が若干転写材通過領域内に流れ込むことにより、定着
不良が生じることがない。

【００４０】この動作を行っている最中にサーミスタ１
４ｂ部で検知したヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ１を下回
ったら、発熱体１２ａ，１２ｂの通電比率は再び１０：
０とされ、発熱体１２ａのみで温度制御が行われる。

【００４１】この制御の結果、サーミスタ１４ｂの設け
られている位置が通紙領域であるＡ４サイズ、レターサ
イズは常に発熱体１２ａのみの通電により温度制御され
る。また、上記制御を行っているときにサーミスタ１４
ｂ部のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ２（２２０℃）を超
えると（Ｓ７，Ｓ８）、発熱体１２ａ，１２ｂの通電比
率は１０：２とされ、サーミスタ１４ａ部のヒータ温度
Ｔａが１９０℃に保たれるよう通電制御される。

【００４２】更に上記制御を行っているときに、サーミ
スタ１４ｂ部のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ３（２３０
℃）を超えると（Ｓ９，Ｓ１０）、発熱体１２ａ，１２
ｂの通電比率は１０：３とされ、サーミスタ１４ａ部の
ヒータ温度Ｔａが１９０℃に保たれるよう通電制御され
る。

【００４３】そして、以上の制御モードに入っても尚サ
ーミスタ１４ｂ部のヒータ温度Ｔｂが上昇を続け、規定
温度Ｔ４（２４０℃）を超えた場合、発熱体１２ａ，１
２ｂの通電比率を切り替えるのみでは定着性を維持しつ
つ（特に発熱体１２ｂの外側部分）非通紙昇温を抑える
のが不可能と判断し、一旦転写材Ｐの連続給紙動作を中
断する（Ｓ１１）。

【００４４】この後、サーミスタ１４ｂ部の温度Ｔｂが
所定温度以下（この実施の形態１では２２０℃）となっ
たときに、再びプリント動作が開始される（Ｓ１２）。
このようにサーミスタ１４ｂの検知温度に応じて発熱体
１２ａ，１２ｂへの通電比率を切り替えるテーブルを複
数持つことで、正確な転写材幅情報がなくとも、あらか
じめ決められたスループットを維持したまま通紙を行う
ことが可能となる。

【００４５】又、この実施の形態１では、次のプリント
動作を行うときに、給紙口の変更又は転写材サイズの変
更があった場合を想定し、以下のような制御を行う。ま
ず、エンジン側がプリント開始命令を受けたとき、例え
ば給紙口が次のプリント動作時に前回のプリント動作に
対し変更があり、変更した給紙口の転写材サイズが前回
プリントした転写材サイズよりも幅が狭いと判定された
ときには、即プリント動作を行い、転写材の給紙を開始
することができる。

【００４６】しかし、変更した給紙口の転写材サイズが
前回プリントした転写材サイズに対して幅が広いとき、
又は幅が広いかどうか不明の時などのために、図４のフ
ローチャートに示すように、プリント開始命令を受けて
からサーミスタ１４ａ，１４ｂの検知温度Ｔａ，Ｔｂを
モニターし、両者の温度差Ｔａ−Ｔｂが所定温度Ｔ５
（この実施の形態１では３０℃）以下の時には転写材Ｐ
の給紙動作を開始し（Ｓ４５，Ｓ４６）、所定温度Ｔ５
以上の時には、エンジン部はレディ状態のままコントロ
ーラからのプリント命令を受け付けるが、プリント開始
命令を受けてからサーミスタ１４ａ，１４ｂの検知温度
差が所定温度Ｔ５以下となった時に転写材の給紙動作を
開始する（Ｓ４６）。

【００４７】この時、エンジンは給紙動作が行わない
が、エンジンはプリント準備動作を開始し、メインモー
タの回転動作が行われ、感光ドラムの電位安定化動作、
レーザスキャナ光学系のポリゴンミラーの回転等が開始
される（Ｓ４４）。加熱定着装置はサーミスタ１４ａ，
１４ｂのモニター温度に基づき、Ａ５サイズ以下の転写
材Ｐを連続的に通紙した直後のように、サーミスタ１４
ａの温度Ｔａがサーミスタ１４ｂの温度Ｔｂに比べ高け
れば幅の長い発熱体１２ａに通電が行われ、サーミスタ
１４ａ，１４ｂの温度差Ｔａ−Ｔｂが所定温度以下にな
るように通電制御し（Ｓ４７，Ｓ４９）、ヒータ全体が
均一の温度になるようにして局所的な定着不良を防止す
る。

【００４８】一方、Ａ５サイズより大きく、Ａ４サイズ
よりも幅の狭い転写材を連続的に通紙したときなどは、
サーミスタ１４ｂのモニター温度Ｔｂがサーミスタ１４
ａのモニター温度Ｔａに比べ高くなるため、幅の短い発
熱体１２ｂに通電が行われ、サーミスタ１４ａ，１４ｂ
の温度差Ｔａ−Ｔｂが所定温度以下になるように通電制
御し、ヒータ全体が均一の温度になるようにしてホット
オフセットを防止する。

【００４９】ここで、発熱体１２ａ又は発熱体１２ｂへ
の通電を行うのは、エンジン部が回転動作をしていると
きに定着フィルムも回転するが、この時、加熱定着装置
が冷えた状態では、ヒータと定着フイルムとの間に介在
しているグリースの粘度が高い為に定着フイルムの回転
がスリップし、定着フィルム表面を傷つけたりすること
を防止するのと同時に、加圧ローラを充分温め、プリン
ト時の定着性を良好なものとする為である。

【００５０】又サーミスタ１４ｂの検知温度Ｔｂが上記
した規定温度Ｔ４以上の場合には、上記制御動作説明の
ように一旦画像形成装置のエンジン部は待機状態とな
り、コントローラからのプリント命令は受け付けない状
態となる（Ｓ４２）。

【００５１】ついでサーミスタ１４ｂの温度Ｔｂが規定
温度Ｔ２以下となった時には、エンジン部はレディ状態
となり、コントローラからのプリント命令を受け付け、
上記と同様の通電制御を行い（Ｓ４３，Ｓ４４）、サー
ミスタ１４ｂ部の温度Ｔｂが２１０℃以下となったとき
給紙、画像形成動作が行われ（Ｓ４６）、同時に搬送さ
れる転写材幅に応じて通電制御する発熱体を上記と同様
に決定する（図３Ｓ１に戻る）。

【００５２】プリント命令が画像形成装置に送られてき
たとき、上記制御は例えば給紙口が同じでも、カセット
内の転写材サイズを変更したときには同様の制御を行
う。又マルチパーパストレイからの給紙のように、転写
材サイズが不明の給紙口からの給紙の場合には、マルチ
パーパストレイからの連続プリント終了後、次のプリン
ト動作に移行したときには、次プリントの給紙口、転写
材サイズに関わらず同様の制御を行う。この結果、幅の
狭い転写材通紙直後に幅の広い転写材を通紙したとき
に、ユーザーに必要以上の休止時間を待たせることなし
にホットオフセットや局所的な定着不良のない印字を行
うことも可能となる。

【００５３】以上のような温度制御を行うことで、例え
ば転写材幅が１７０ｍｍの不定形サイズの場合、この実
施の形態１では毎分１６枚のスループットで連続通紙し
た場合でもサーミスタ１４ｂ部のヒータ温度Ｔｂは２３
０℃程度に収まり、定着性も十分なレベルであった。

【００５４】一方、上記転写材を毎分１６枚のスループ
ットで通紙し、発熱体１２ａのみで通電制御した場合に
は、サーミスタ１４ｂ部のヒータ温度Ｔｂは２４０℃を
超えてしまい、フィルムガイドに耐熱性の高い樹脂を使
用せざる得ず、コストアップを招いたり、直後にＡ４サ
イズ、レターサイズ等の幅の広い転写材を通紙すると、
非通紙昇温の大きい部分でひどいホットオフセットが発
生する等の不都合が生じた。

【００５５】このような不都合を防止するためには、搬
送路中に転写材サイズをよりきめ細かく検知する為の検
知手段を追加し、所定幅の転写材通紙時にはスループッ
トを低下させる等の対応が必要であるが、スループット
が低下する不都合に加え、転写材幅検知手段の追加とい
うコストアップを招いてしまう。

【００５６】然るに、上記のように、ヒータ１２上に複
数の独立に駆動される発熱体１２ａ，１２ｂを設け、そ
れらをヒータ１２上の長手方向の異なる位置に設けられ
た複数の温度検知素子により、その通電比率を制御する
ことで、定着性を維持し、転写材幅によらずスループッ
トも維持でき、必要とされる転写材幅検知手段は最小限
となり、定型サイズ以外の転写材に容易に対応可能な加
熱定着装置が提供できる。

【００５７】更に前回プリントした転写材サイズが不明
であっても、次プリントを開始するときに最小サイズに
対して非通紙領域にある温度検知素子の温度情報によっ
て、次プリントの給紙タイミングを遅延させるあるいは
そのままとする等の画像形成動作を決定することで、様
々な給紙口を有し、様々な転写材サイズを印字する画像
形成装置で、ホットオフセットの発生が無く給紙遅延時
間も最小にすることが可能となる。

【００５８】実施の形態２．この実施の形態２では、前
記実施の形態１において、端部に設けられたサーミスタ
１４ｂの温度検知結果に応じて、２本の発熱体１２ａ，
１２ｂの通電比率を制御するのに加え、転写材の給紙間
隔を可変とすることを特徴としたもので、以下具体的に
説明する。

【００５９】この実施の形態２における加熱定着装置を
毎分１６枚（Ａ４サイズ縦送り）のレーザビームプリン
タに適用し、発熱体１２ａ，１２ｂの幅を各々５ｍｍ、
ヒータ基板幅を１４ｍｍとし、発熱体１２ａの長さを２
２２ｍｍ、発熱体１２ｂの長さを１５４ｍｍとし、サー
ミスタ１４ａは転写材通紙領域の中央部に相当し、最小
サイズ転写材通紙領域内で、発熱体１２ａ，１２ｂの発
熱領域内（この実施の形態２は中央基準の転写材搬送と
する）に設けられ、サーミスタ１４ｂはＢ５サイズ幅よ
り外側の領域で発熱体１２ａ端部から１０ｍｍの位置に
配置される。

【００６０】このような加熱定着装置でＡ４サイズ幅
（２１０ｍｍ）以上の転写材は、毎分１６枚のスループ
ットをヒータ基板上に設けられたサーミスタ１４ａによ
り、サーミスタ部のヒータ温度が１９０℃となるよう
に、発熱体１２ａの通電を制御回路２１でコントロール
することで十分な定着性を確保しながら得ることができ
た。

【００６１】一方、Ａ５サイズ幅以下の転写材は、毎分
１０枚のスループットを上記と同様にサーミスタ１４ａ
により、サーミスタ部のヒータ温度が１９０℃となるよ
うに、発熱体１２ｂの通電を制御回路２２でコントロー
ルすることで十分な定着性を確保しながら得ることがで
きた。

【００６２】ここで、Ａ５幅サイズ以下の転写材のスル
ープットを少なくしているのは、封筒等のＡ５サイズよ
りも更に幅狭の転写材の通紙を想定し、その時にも非通
紙昇温により、ヒータ支持部材や定着フィルム、加圧ロ
ーラ等に熱的損傷を与えないためにスループットを低下
させている。また、Ａ５サイズ幅より広く、Ｂ５サイズ
幅（１８２ｍｍ）以下の転写材は、下記のようなアルゴ
リズムで発熱体１２ａ，１２ｂの通電が制御され、所望
の定着性を維持しながら最大のスループットを得ること
が可能となる。

【００６３】転写材サイズが本体搬送路内に設けられた
センサー（不図示）により、Ａ５サイズ以上と判断され
た場合、図５のフローチャートに示すように、まず発熱
体１１２ａへの通電を行い、この実施の形態２ではサー
ミスタ１４ａ部のヒータ温度を１９０℃に維持する様に
通電制御を行う（Ｓ２，Ｓ３）。この状態でＡ５サイズ
幅以上の転写材の定着動作を行うが、この時、同時にサ
ーミスタ１４ｂの温度をモニターし、その温度が規定温
度Ｔ１（この実施の形態２では２１０℃）を超えたと
き、発熱体１２ａ，１２ｂの通電比率を１０：１としな
がら、サーミスタ１４ａ部のヒータ温度が１９０℃に保
たれるよう通電制御を行う（Ｓ５，Ｓ６）。

【００６４】ここで、発熱体１２ｂに通電している時に
該発熱体よりも外側部分の転写材上のトナーの定着性が
懸念されるが、発熱体１２ｂの通電時間が充分短いこ
と、転写材通紙領域の外側での昇温により、その部分の
熱が若干転写材通過領域内に流れ込むことにより定着不
良が生じることがない。

【００６５】この動作を行っている最中にサーミスタ１
４ｂ部で検知したヒータ温度ＴｂがＴ１を下回ったら、
発熱体１２ａ，１２ｂの通電比率は再び１０：０とさ
れ、発熱体１２ａのみで温度制御が行われる。また、上
記制御を行っているときに、サーミスタ１４ｂ部のヒー
タ温度Ｔｂが規定温度Ｔ２（２２０℃）を超えると、発
熱体１２ａ，１２ｂの通電比率は１０：２とされ、サー
ミスタ１４ａの位置のヒータ温度Ｔａが１９０℃に保た
れるよう通電制御される（Ｓ７，Ｓ８）。この時、連続
通紙中の転写材の給紙間隔は毎分１４枚となるように制
御される。

【００６６】さらに、上記制御を行っているときに、サ
ーミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ３
（２３０℃）を超えると、発熱体１２ａ，１２ｂの通電
比率は１０：３とされ、サーミスタ１４ａの位置のヒー
タ温度Ｔａが１９０℃に保たれるよう通電制御される。
このとき、連続通紙中の転写材の給紙間隔は毎分１２枚
となるように制御される（Ｓ９，Ｓ１０）。

【００６７】そして、以上の制御モードに入っても尚サ
ーミスタ１４ｂのヒータ温度Ｔｂが上昇を続け、規定温
度Ｔ４（２４０℃）を超えた場合、発熱体１２ａ，１２
ｂの通電比率を切り替えるのみでは、定着性を維持しつ
つ（特に発熱体１２ｂの外側部分）非通紙昇温を抑える
のが不可能と判断し、一旦転写材の連続給紙動作を中断
する（Ｓ１１）。

【００６８】このように、サーミスタ１４ｂの検知温度
Ｔｂに応じて発熱体１２ａ，１２ｂへの通電比率を切り
替えるテーブルを複数持ち、同時にスループットも切り
替えることで正確な転写材幅情報がなくとも良好な定着
性を維持したまま、過度の非通紙昇温が生じることなく
連続通紙を行うことが可能となる。

【００６９】以上のような温度制御を行うことで、例え
ば転写材幅が１７０ｍｍの不定形サイズで紙厚が３００
μｍのような非常に厚い転写材を通紙した場合でも、毎
分１６枚のスループットで連続通紙した場合には、サー
ミスタ１４ｂの位置のヒータ温度は３０枚程度で２４０
℃を超えてしまう。その結果、実施の形態１のような制
御方法ではプリンタが停止してしまい、不具合が生じる
場合があった。しかし、この実施の形態２のように、途
中でサーミスータ１４ｂの温度検知結果に応じスループ
ットを変化させることで、上記と同じ厚紙を通紙したと
ころ、１００枚以上の連続通紙が可能であった。

【００７０】また、この実施の形態２でも前記実施の形
態１と同様に、連続プリント終了後の次プリント時に給
紙口の変更等が行われたときには、サーミスタ１４ａ，
１４ｂの温度検知結果に基づきプリント動作を決定す
る。

【００７１】以下、異なる転写材サイズを交互に給紙す
る場合の制御方法について説明する。この例では普通紙
（レターサイズ：幅２１６ｍｍ）と封筒（Ｃｏｍ１０：
幅１０４．８ｍｍ）を交互に給紙する場合の制御方法に
ついて、図６のフローチャートを用いて説明する。第１
頁目の普通紙印字時には上記と同様に転写材幅がＡ５サ
イズよりも大の為、発熱体１２ａのみが通電され、サー
ミスタ１４ａの温度Ｔａを所定温度（この実施の形態２
は１９０℃）に保つように通電制御される（Ｓ６３，Ｓ
１）。次いで封筒の給紙を行うが、この時、次プリント
が普通紙であることが判っている場合には、封筒の幅が
Ａ５サイズ以下の場合でもサーミスタ１４ａ，１４ｂが
各々所定の温度（この実施の形態２では共に１９０℃）
になるように発熱体１２ａ，１２ｂ共に通電制御される
（Ｓ６４〜Ｓ７４）。

【００７２】具体的にはサーミスタ１４ｂでの検知温度
Ｔｂが１８０℃以下となったときに、発熱体１２ａへの
通電を行い、サーミスタ１４ａの位置が１９０℃に保た
れるように制御する（Ｓ７０〜Ｓ７３）。この場合、封
筒通紙途中で非通紙昇温により、サーミスタ１４ｂの位
置の温度が上昇し、その温度が２００℃を超えると、次
は発熱体１２ｂ通電を行い、サーミスタ１４ａの位置が
１９０℃に保たれるように制御する（Ｓ７０〜Ｓ７
４）。

【００７３】このように、封筒通紙時には本動作を繰り
返し行うことにより、ヒータ１２のセラミック基板内の
温度分布がほぼ均一に保たれる。その結果、封筒通紙後
に普通紙が給紙され定着動作に入っても、局所的な定着
不良や、ホットオフセットの発生を防止できる。

【００７４】さらに、スループットもこの画像形成装置
では普通紙では毎分１６枚、封筒では毎分１０枚となる
ように制御されているために、普通紙は３．７５秒間隔
で給紙タイミングが制御され、封筒では６秒間隔で制御
され、交互給紙の場合、普通紙後の封筒は普通紙給紙後
３．７５秒経過したときに給紙され、封筒後の普通紙は
封筒給紙後６秒経過したときに給紙動作が行われる。そ
の結果、交互給紙のスループットは普通紙・封筒を１セ
ットとしたときに６．１５セッ・トとなり、比較的高速
の印字が可能となる。

【００７５】なお、この実施の形態２で説明した制御方
法は、例えば普通紙・封筒の交互給紙以外にも給紙口が
交互に切り替わり、幅の狭い転写材と幅の広い転写材を
交互に給紙する場合、又は少なくとも一方のサイズが不
明の転写材を給紙する場合等にも適用可能である。

【００７６】このように、ヒータ基板上に複数の独立に
駆動される発熱体を設け、それらをヒータ基板の長手方
向の異なる位置に設けられた複数のサーミスタ（温度検
知素子）により、その各発熱体の通電比率を制御すると
同時に給紙間隔も制御することで、定着性を維持し、転
写材幅、厚みによらず長期の連続印字が可能となる。そ
の結果、必要とされる転写材幅検知手段は最小限とな
り、定型サイズ以外の転写材に容易に対応可能な加熱定
着装置が提供できる。

【００７７】実施の形態３．この実施の形態３では、図
７に示した様に、ヒータ基板のニップ面とは反対側（サ
ーミスタ当接面側）の通紙方向下流側にＡｌ、銅、鉄等
の高熱伝導金属板７１を当接させ、最小サイズ幅の転写
材が通過する領域にサーミスタ１４ａをセラミック基板
に直接接着させ、非通紙昇温モニター用のサーミスタ１
４ｂは高熱伝導金属板７１に耐熱樹脂又はセラミック板
を介して当接させ、両者のサーミスタの温度検知結果に
基づき各々の発熱体１２ａ，１２ｂへの通電比率を制御
すると共に転写材の給紙間隔を可変とすることを特徴と
している。

【００７８】以下、具体的にこの実施の形態３について
説明する。この加熱定着装置を毎分１６枚（Ａ４サイズ
縦送り）のレーザビームプリンタに適用し、発熱体１２
ａ，１２ｂの幅を各々５ｍｍ、ヒータ基板幅を１４ｍｍ
とし、発熱体１２ａの長さを２２２ｍｍ、発熱体１２ｂ
の長さを１５４ｍｍとし、サーミスタ１４ａは転写材通
紙領域の中央部に相当し、最小サイズ転写材通紙領域内
で、発熱体１２ａ，１２ｂの発熱領域内（この実施の形
態３は中央基準の転写材搬送とする）に設けられ、サー
ミスタ１４ｂはＢ５サイズ幅より外側の領域で発熱体１
２ａの端部から２０ｍｍの位置に配置される。Ａｌ（厚
み１ｍｍ、幅３ｍｍ）からなる高熱伝導金属板７１は、
図７のようにヒータのセラミック基板上に当接される。

【００７９】このような加熱定着装置でＡ４サイズ幅
（２１０ｍｍ）以上の転写材は、毎分１６枚のスループ
ットをヒータ基板上に設けられたサーミスタ１４ａによ
り、サーミスタ部のヒータ温度が１９０℃となるよう
に、発熱体１２ａの通電を制御回路２１でコントロール
することで十分な定着性を確保しながら得ることができ
た。

【００８０】一方、Ｂ５サイズ幅以下の転写材は、下記
のようなアルゴリズムで発熱体１２ａ，１２ｂの通電が
制御され、所望の定着性を維持しながら最大のスループ
ットを得ることが可能となる。

【００８１】この実施の形態３では、転写材サイズが本
体搬送路内に設けられたセンサー（不図示）により、Ａ
５サイズ以上と判断された場合とＡ５サイズ以下と判断
された場合、各々サーミスタ１４ａ，１４ｂの温度検知
結果のみに基づき、発熱体１２ａ，１２ｂへの通電比率
と転写材のスループットを決定する。

【００８２】具体的には図８、図９のフローチャートに
示すように、まず、転写材サイズがＡ５サイズ以上と判
断した場合、発熱体１２ａへの通電を行い、この実施の
形態３では、サーミスタ１４ａの位置のヒータ温度Ｔａ
を１９０℃に維持するように通電制御を行う（Ｓ８３，
Ｓ８４，Ｓ８１２，Ｓ８１３）。この状態で転写材の定
着動作を行うが、この時、同時にサーミスタ１４ｂの温
度Ｔｂをモニターし、その温度が規定温度Ｔ１（この実
施の形態３では２００℃）を超えたとき、発熱体１２
ａ，１２ｂの通電比率を１０：２としながらサーミスタ
１４の位置のヒータ温度Ｔａが１９０℃に保たれるよう
通電制御を行う（Ｓ８１５，Ｓ８１６）。

【００８３】ここで、転写材幅が発熱体１２ｂよりも広
い場合，発熱体１２ｂに通電している時に，発熱体１２
ｂよりも外側部分の転写材上のトナーの定着性が懸念さ
れるが、発熱体１２ｂの通電時間が充分短いこと、転写
材通紙領域の外側での昇温により、その部分の熱が高熱
伝導金属板を伝わり転写材通過領域内に流れ込むことに
より定着不良が生じることがない。

【００８４】この動作を行っている最中に、サーミスタ
１４ｂで検知したヒータ温度Ｔａが規定温度Ｔ１を下回
ったら、発熱体１２ａ，１２ｂの通電比率は再び１０：
０とされ、発熱体１２ａのみで温度制御が行われる。ま
た、上記制御を行っているときに、サーミスタ１４ｂの
位置のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ２（２１０℃）を超
えると、発熱体１２ａ，１２ｂの通電比率は１０：４と
され、サーミスタ１４ａの位置のヒータ温度Ｔａが１９
０℃に保たれるよう通電制御される（Ｓ８１７，Ｓ８１
８）。

【００８５】さらに上記制御を行っているときに、サー
ミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ３
（２２０℃）を超えると、発熱体１２ａ，１２ｂの通電
比率は１０：８とされ、この時、連続通紙中の転写材の
給紙間隔は毎分１４枚となるように制御される（Ｓ８１
９，Ｓ８２０）。

【００８６】また、上記制御を行っているときに、サー
ミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ３
（２３０℃）を超えると、発熱体１２ａ，１２ｂの通電
比率は１０：１０とされ、サーミスタ１４ａの位置のヒ
ータ温度Ｔａが１９０℃に保たれるよう通電制御され
る。このとき、連続通紙中の転写材の給紙間隔は毎分１
２枚となるように制御される（Ｓ８２１，Ｓ８２２）。

【００８７】そして、以上の制御モードに入っても尚サ
ーミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが上昇を続け、
規定温度Ｔ４（２４０℃）を超えた場合、発熱体１２
ａ，１２ｂの通電比率を１０：１０とし、このとき、連
続通紙中の転写材の給紙間隔は毎分８枚となるように制
御される（Ｓ８２１，８２３）。

【００８８】次に、転写材サイズがＡ５サイズ以下と判
断した場合、発熱体１２ｂへの通電を行い、この実施の
形態３ではサーミスタ１４ａの位置のヒータ温度Ｔａを
スループット１６枚／分を維持したまま１９０℃に維持
するように通電制御を行う（Ｓ８３〜Ｓ８７）。

【００８９】この状態で転写材の定着動作を行うが、こ
の時、同時にサーミスタ１４ｂの温度Ｔｂをモニター
し、その温度Ｔｂが規定温度Ｔ１’（この実施の形態３
では１５０℃）を超えたときには、Ａ５サイズよりも幅
の狭い転写材と判断し、スループットを１２枚／分に低
下させる（Ｓ８９，Ｓ８１０）。この後も更にサーミス
タ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが上昇を続け、１６０
℃を超えた場合、スループットを更に１０枚／分まで低
下させる（Ｓ８９，Ｓ８１１）。

【００９０】このように、高熱伝導部材をヒータに当接
させることにより、転写材幅によるスループット低下を
抑えることが可能となるだけでなく、さらに幅の狭い転
写材を通紙したときにも、端部に設けたサーミスタによ
り転写材幅に対応した温度情報を得ることが可能となる
ために、広範囲な転写材幅に対応してスループットを的
確に制御することができる。

【００９１】実施の形態４．この実施の形態４は前記実
施の形態の構成に対し、基板裏面が定着ニップ面に当接
する裏面加熱型ヒータ１２を用い、さらに、ヒータ１２
である加熱体は基板に窒化アルミニウム（以下、ＡｌＮ
と略する）を用いている。このＡｌＮ基板は、従来のア
ルミナ基板に比べて主に以下に示すような特性上の利点
がある。

【００９２】ＡｌＮ基板は熱伝導率が２２０（Ｗ／ｍ・
°ｋ）とアルミナ基板の（２０Ｗ／ｍ・°ｋ）に比べ約
１１倍程高く、熱容量も同体積ならば約２／３と小さ
く、同じ投入エネルギーでより速い基板の昇温や温度分
布の均一化が可能であり、耐熱衝撃性も約２倍あるた
め、発熱体をより細くして高温で使用しても急加熱によ
る基板破損が生じ難くなるという多くの利点が得られ
る。

【００９３】特に、ＡｌＮ基板がガラスコート層よりも
約２桁高い熱伝導性を有することで、基板厚みがガラス
コート層に対して１０倍以上厚い（基板厚みが０．５か
ら０．８ｍｍ程度、この実施の形態４では０・６５ｍｍ
とした。一方、ガラス厚みは３０から６０μｍ程度であ
る）にも関わらず、この実施の形態４のように、基板の
上面に発熱体１２ａ及びガラスコート層（不図示）とサ
ーミスタを配置し、基板裏面が定着ニップ面に当接する
裏面加熱型ＡｌＮヒータ１２を用いることが可能とな
る。

【００９４】アルミナ基板は従来ヒータより素早く立ち
あがるうえ、熱伝導性が高いために基板全体で均一に幅
広く加熱することが可能となり、高速化しても高い定着
性を維持できるようになる。また、長手方向の温度分布
も均一化され易くなるため、小サイズ紙を連続通紙した
場合に問題となる非通紙部の過剰昇温も緩和する作用が
ある。

【００９５】この実施の形態４では図１０の断面図に示
すように、幅の広い転写材用の発熱体１２ａと幅の狭い
転写材用の発熱体１２ｂの２系統の発熱体を転写材幅に
応じて独立に通電制御している。ＡｌＮ基板上に図２に
示したパターンで形成される発熱体はＡｇ・Ｐｄぺ一ス
トを厚膜印刷し焼成することで得られ、その上にガラス
コーティング層１２ｃが厚み３０〜５０μｍで設けられ
る。

【００９６】一方、発熱体形成面と反対側の基板面は、
表面をラッピング処理又は厚み１５μｍ以下の薄層のガ
ラスコーティング層を設けることで平滑面化されてお
り、フィルムとの摺動性を向上させている。

【００９７】サーミスタ１４ａは発熱体１２ａ，１３ｂ
が共に存在する領域（転写材最小サイズ幅紙の通過領域
内）に不図示のバネ加圧手段により、発熱体上のガラス
層に絶縁性の耐熱樹脂又はセラミック基板を介して当接
され、もう一方のサーミスタ１４ｂはＡ５サイズ幅より
外側の領域で発熱体１２ａ端部から２０ｍｍの位置にサ
ーミスタ１４ａと同様に配置される。

【００９８】尚、この実施の形態４では搬送路中に発熱
体１２ｂの幅より僅か外側にセンサーを設け、そのセン
サーの信号に応じて通電制御する発熱体を選択する。

【００９９】このような加熱定着装置でＡ４サイズ幅
（２１０ｍｍ）以上の転写材は、毎分１６枚のスループ
ットをヒータ基板上に設けられたサーミスタ１４ａによ
り該サーミスタ部のヒータ温度が１９０℃となるよう
に、発熱体１２ａの通電を制御回路２１でコントロール
することで十分な定着性を確保しながら得ることができ
た。一方、Ｂ５サイズ幅以下の転写材は、下記のような
アルゴリズムで発熱体１２ａ，１２ｂの通電が制御さ
れ、所望の定着性を維持しながら最大のスループットを
得ることが可能となる。

【０１００】この実施の形態４では、転写材サイズが本
体搬送路内に設けられたセンサー（不図示）により、Ａ
５サイズ以上と判断された場合とＡ５サイズ以下と判断
された場合、各々サーミスタ１４ａ，１４ｂの温度検知
結果のみに基づき、発熱体１２ａ，１２ｂへの通電比率
と転写材のスループットを決定する。

【０１０１】具体的には図１１，図１２のフローチャー
トに示すように、まず、転写材サイズがＡ５サイズ以上
と判断した場合、発熱体１２ａへの通電を行い、この実
施の形態４ではサーミスタ１４ａ部のヒータ温度Ｔａを
１９０℃に維持する様に通電制御を行う（Ｓ１０３，Ｓ
１０４，Ｓ１１２，Ｓ１１３，Ｓ１１４）。この状態で
転写材の定着動作を行うが、この時、同時にサーミスタ
１４ｂの温度Ｔｂをモニターし、その温度Ｔｂが規定温
度Ｔ１（この実施の形態４では２００℃）を超えたと
き、発熱体１２ａ，１２ｂの通電比率を１０：３としな
がら、サーミスタ１４ａの位置のヒータ温度Ｔａが１９
０℃に保たれるよう通電制御を行う（Ｓ１１５，Ｓ１１
６）。

【０１０２】ここで、転写材幅が発熱体１２ｂよりも広
い場合、発熱体１２ｂに通電している時に、発熱体１２
ｂよりも外側部分の転写材上のトナーの定着性が懸念さ
れるが、発熱体１２ｂの通電時間が充分短いこと、転写
材通紙領域の外側での昇温により、その部分の熱がＡｌ
Ｎからなる高熱伝導基板を伝わり、転写材通過領域内に
流れ込むことにより、定着不良が生じることがない。こ
の動作を行っている最中にサーミスタ１４ｂの位置で検
知したヒータ温度Ｔｂが、規定温度Ｔ１を下回ったら、
発熱体１２ａ，１２ｂの通電比率は再び１０：０とさ
れ、発熱体１２ａのみで温度制御が行われる。

【０１０３】また、上記制御を行っているときに、サー
ミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ２
（２１０℃）を超えると、発熱体１２ａ，１２ｂの通電
比率は１０：５とされ、サーミスタ１４ａの位置のヒー
タ温度Ｔａが１９０℃に保たれるよう通電制御される
（Ｓ１１７，Ｓ１１８）。

【０１０４】さらに上記制御を行っているときに、サー
ミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ３
（２２０℃）を超えると、発熱体１２ａ，１２ｂの通電
比率は１０：１０とされ、この時、連続通紙中の転写材
の給紙間隔は毎分１４枚となるように制御される（Ｓ１
１９，Ｓ１２０）。

【０１０５】また、上記制御を行っているときに、サー
ミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが規定温度Ｔ３
（２３０℃）を超えると、発熱体１２ａ，１２ｂの通電
比率は１０：１０とされ、サーミスタ１４ａの位置のヒ
ータ温度Ｔａが１９０℃に保たれるよう通電制御され
る。このとき、連続通紙中の転写材の給紙間隔は毎分１
２枚となるように制御される（Ｓ１２１，Ｓ１２２）。

【０１０６】そして、以上の制御モードに入っても尚サ
ーミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが上昇を続け、
規定温度Ｔ４（２４０℃）を超えた場合、発熱体１２
ａ，１２ｂの通電比率を１０：１０とし、このとき、連
続通紙中の転写材の給紙間隔は毎分１０枚となるように
制御される（Ｓ１２１，Ｓ１２３）。

【０１０７】次に、転写材サイズがＡ５サイズ以下と判
断した場合、発熱体１２ｂへの通電を行い、この実施の
形態４ではサーミスタ１４ａの位置のヒータ温度Ｔａを
スループット１６／分を維持したまま１９０℃に維持す
るように通電制御を行う（Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０
６，Ｓ１０７）。この状態で転写材の定着動作を行う
が、このとき、同時にサーミスタ１４ｂの温度Ｔｂをモ
ニターし、その温度Ｔｂが規定温度Ｔ１’（この実施の
形態４では１５０℃）を超えたときには、Ａ５サイズよ
りも幅の狭い転写材と判断し、スループットを１２枚／
分に低下させる（Ｓ１０９，Ｓ１１０）。この後もさら
にサーミスタ１４ｂの位置のヒータ温度Ｔｂが１６０℃
を超えた場合、スループットをさらに１０枚／分まで低
下させる（Ｓ１０９，Ｓ１１１）。

【０１０８】このように高熱伝導部材を加熱ヒータに当
接させることにより、転写材幅によるスループット低下
を抑えることが可能となるだけでなく、更に幅の狭い転
写材を通紙したときにも端部に設けたサーミスタによ
り、転写材幅に対応した温度情報を得ることが可能とな
るために、広範囲な転写材幅に対応してスループットを
的確に制御することができる。

【０１０９】実施の形態５．図１３は本発明に係る画像
形成装置を示す構成図であり、図１３において、１は感
光ドラムであり、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルフ
ァスＳｉ等の感光材料をアルミニウムやニッケルなどの
シリンダ状の基板上に形成した構成から成る。この感光
ドラム１は矢印の方向に回転駆動され、まず、はじめに
その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって一様
に帯電される。次に、露光手段であるレーザービーム３
を画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御した走査露光がな
され、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この静
電潜像は、現像装置４で現像されて可視化される。現像
方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法など
が用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで
用いられることが多い。可視化されたトナー像は、転写
装置である転写ローラにより、感光ドラム１上から所定
のタイミングでカセット又はマルチパーパストレイ等の
給紙口より給紙、搬送された転写材Ｐ上に転写される。
トナー像を保持した転写材Ｐは前記各実施の形態に示し
た定着装置６へ搬送され、この定着装置６のニップ部で
加熱・加圧され、トナー像は転写材上に定着され永久画
像となる。一方、転写後に感光ドラム１上に残留する転
写残留トナーは、クリー二ング装置７により感光ドラム
１の表面より除去されて次の画像形成に供される。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表層に離型層が形成された可撓性フィルムと、各々独立
に通電が制御されて前記記録材送り方向と直交する方向
内で異なる発熱分布を有する複数の発熱体を耐熱性基板
上に設け前記可撓性フィルムの内周面に接触するように
固定配置されたヒータとからなる加熱用回転体を用い、
前記ヒータの記録材送り方向と直交する方向の異なる位
置に設けた複数の温度検知素子の温度検知結果に基づい
て、前記各々の発熱体の通電を制御するように構成した
ので、特に幅の狭い転写材を通紙したときに、通紙領域
と非通紙領域の温度を上記複数の温度検知素子で検知す
ることで、転写材の幅に応じて複数の発熱体への通電を
制御することが可能となり、転写材幅検知手段を必要と
しない又は最小限にすることができる効果がある。

【０１１１】また、印字動作開始時に複数の温度検知素
子及び印字される転写材情報に基づき給紙タイミングを
決定するように構成したので、幅の狭い転写材通紙直後
に大サイズの転写材を通紙したときに発生するホットオ
フセット、局所的な定着不良等の現象を効果的に防止で
きる効果がある。

【０１１２】さらに、複数の温度検知素子の温度検知結
果に基づき、各々の発熱体の通電を制御すると同時に転
写材の給紙間隔を制御するように構成したので、転写材
幅検知手段の必要なくなる、または、最小限にすること
ができるだけでなく、不定形の転写材に対応して最適な
発熱体への通電制御が可能となり、必要とする発熱体の
本数も最小限にすることができる効果がある。

【０１１３】また、定着動作中又は前に次に定着動作に
入る転写材サイズ情報に応じて、複数の温度検知素子の
温度検知結果に基づき、各々の発熱体の通電を制御する
ように構成したので、異なるサイズの転写材を交互に給
紙した場合でもホットオフセット、定着不良等の現象を
スループットをあまり低下させずに効果的に防止でき
る。

【０１１４】さらに、少なくとも、最小サイズ通紙領域
外に設けられた温度検知素子は、セラミック基板に対し
て長手方向にわたって接触して設けられた高熱伝導部材
に当接するように構成したので、転写材幅検知手段が必
要なくなる、または、最小限にすることができるだけで
なく、様々なサイズの不定形の転写材に対応して最適な
発熱体への通電制御が可能となり、必要とする発熱体の
本数も最小限にすることが出来る。しかも、セラミック
基板をＡｌＮで構成したので、より簡易な構成で上記と
同様の作用効果を得ることができる等の効果が得られる
加熱定着装置を得ることができる。

【０１１５】また、この加熱定着装置を適用することに
より、円滑な定着動作によって、高品質の画像形成を行
うことができる画像形成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１による加熱定着装置の
概略断面図である。

【図２】 この加熱定着装置に適用するヒータの説明図
である。

【図３】 このヒータの通電動作を説明するフローチャ
ートである。

【図４】 プリント開始命令を受けてからの動作を説明
するフローチャートである。

【図５】 本発明の実施の形態２による通電動作を説明
するフローチャートである。

【図６】 プリント開始命令を受けてからの動作を説明
するフローチャートである。

【図７】 本発明の実施の形態３によるヒータの説明図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図８】 プリント開始命令を受けてからの動作を説明
するフローチャートである。

【図９】 プリント開始命令を受けてからの動作を説明
するフローチャートである。

【図１０】 本発明の実施の形態４によるヒ−タの説明
図である。

【図１１】 プリント開始命令を受けてからの動作を説
明するフローチャートである。

【図１２】 プリント開始命令を受けてからの動作を説
明するフローチャートである。

【図１３】 本発明の実施の形態５による画像形成装置
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム、２ 帯電ローラ、３ レーザ光、６
加熱定着装置、１０フイルム、１１ 加圧ロ−ラ、１２
ヒータ、１２ａ，１２ｂ 発熱体、１４ａ，１４ｂ
サ−ミスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 3/20 ３２８ Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２ Ｆターム(参考） 2H027 DA12 DC02 DC10 EA12 ED17 2H033 AA03 BA25 BA26 BA32 BE03 CA07 CA16 CA17 CA37 3K034 AA02 AA10 BA05 BA17 BB06 BB14 BC01 BC12 BC24 CA32 DA05 DA08 EA03 EA13 HA01 HA10 3K058 AA02 AA34 AA41 AA45 AA65 AA81 AA92 BA18 CA12 CA16 CA23 CA46 CA61 CB14 CB25 CC06 CE02 CE13 CE19 CE23 CE24 GA06 5H323 AA36 BB04 BB12 CA08 CB03 CB42 DA01 EE11 FF01 FF10 GG04 HH02 KK05 MM09

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に未定着トナー像を有する記録材
   を、加熱用回転体及び加圧用回転体によって形成された
   ニップ部内を通過させることにより、前記未定着トナー
   像を前記記録材表面に永久定着する加熱定着装置におい
   て、前記加熱用回転体は表層に離型層が形成された可撓
   性フィルムと、各々独立に通電が制御されて前記記録材
   送り方向と直交する方向内で異なる発熱分布を有する複
   数の発熱体を耐熱性基板上に設け前記可撓性フィルムの
   内周面に接触するように固定配置されたヒータとからな
   り、前記ヒータの記録材送り方向と直交する方向の異な
   る位置に設けた複数の温度検知素子の温度検知結果に基
   づいて、前記各々の発熱体の通電を制御することを特徴
   とする加熱定着装置。
2. 【請求項２】 可撓性フィルムは、厚みが２０〜１００
   μｍの円筒状あるいはエンドレス状もしくは巻き取り式
   ウェブ状のいずれかであることを特徴とする請求項１記
   載の加熱定着装置。
3. 【請求項３】 耐熱性基板は、セラミックであることを
   特徴とする請求項１記載の加熱定着装置。
4. 【請求項４】 印字動作開始時に複数の温度検知素子の
   温度検知結果および印字される転写材情報に基づき給紙
   タイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の
   加熱定着装置。
5. 【請求項５】 複数の温度検知素子の温度検知結果に基
   づき各々の発熱体の通電を制御すると同時に転写材の給
   紙間隔を制御することを特徴とする請求項１記載の加熱
   定着装置。
6. 【請求項６】 定着動作中または前に、次に定着動作に
   入る転写材サイズ情報および複数の温度検知素子の温度
   検知結果に基づき各々の発熱体の通電を制御することを
   特徴とする請求項１記載の加熱定着装置。
7. 【請求項７】 少なくとも最小サイズ通紙領域外に設け
   られた温度検知素子は、セラミック基板に対して長手方
   向にわたって接触して設けられた高熱伝導部材に当接し
   ていることを特徴とする請求項１記載の加熱定着装置。
8. 【請求項８】 セラミック基板がＡ１Ｎからなることを
   特徴とする請求項１記載の加熱定着装置。
9. 【請求項９】 記録材に未定着トナー画像を形成担持さ
   せる作像手段と、前記記録材に形成担持させた未定着ト
   ナー画像を該記録材に加熱定着させる加熱定着手段とを
   有する画像形成装置において、前記加熱定着手段が請求
   項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の加熱定着
   装置であることを特徴とする画像形成装置。