JPH10177319A

JPH10177319A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH10177319A
Application number: JP35378696A
Authority: JP
Inventors: Michihito Yamazaki; 道仁山崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、非通紙部昇温による紙しわや光沢
ムラを発生させることのないフィルム式の加熱定着装置
及びこの加熱定着装置を備えた画像形成装置を提供する
ことを目的としている。【解決手段】セラミック基板６０１上の抵抗発熱体６
１０，６２０を、発熱体幅が両端部から中央部にかけて
連続的に変化するように形成し、長手の発熱分布を変化
させ、ヒーター６１０は、中央部の発熱量を大きく、ヒ
ーター６２０は両端部の発熱量を大きくする。そして、
セラミックヒーター６００の裏面６０１ｂには長手方向
に二つのサーミスター６３０，６３１を配し、通紙領域
中央におけるサーミスター６３１の温度と、通紙領域端
部側のサーミスター６３０の温度差が４０℃以内となる
ようにヒーター６１０とヒーター６２０の通電比率を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録材上に形成さ
れたトナー像を加熱定着する定着装置、及び該定着装置
を有する電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成方式の一例である電子写
真方式において、記録材上に顕画像化されたトナー像の
定着は、所定の温度に制御された加熱ローラーと、弾性
層を有して該加熱ローラーに圧接する加圧ローラーによ
って記録材を加熱、加圧しながら挟持搬送することによ
り行う方式（熱ローラー方式）が一般的である。

【０００３】しかしながら、最近では、省電力化、及び
電源投入から画像出力までの時間短縮を実現するため
に、特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５
７８７８号公報等に記されているように、少なくとも固
定支持された加熱体（ヒーター）、及び該ヒーターに圧
接しつつ搬送される耐熱性フィルム（定着フィルム）と
からなるヒーターユニットと、該ヒーターユニットに対
し記録材を密着させる加圧部材を有し、ヒーターの熱を
フィルムを介して記録材へ付与することで、記録材表面
に形成されているトナー像を加熱定着させる方式、構成
の定着装置（フィルム加熱定着方式）が提案されてい
る。

【０００４】このようなフィルム加熱定着装置の一例を
図８に示し、以下に説明する。図８において、６０はヒ
ーターユニット、６５は円筒形状の耐熱性フィルムであ
り、基層に厚さ４０〜６０μｍのポリイミドフィルムを
用い、その外周面（記録材及びトナー像と接触する面）
に厚さ５〜２０μｍのＰＦＡ及びＰＦＡ中にＰＴＦＥを
分散させた離型層が形成されたフィルムである。６１
は、加熱体としてのヒーターであり、記録材２０の搬送
方向に直交する方向を長手とする絶縁性、耐熱性、低熱
容量のセラミック基板６２と、その表面に長手に沿って
印刷された抵抗発熱体６３と、上記セラミック基板６２
の抵抗発熱体６３の形成面とは反対側に、接触させて設
けた温度検知素子としてのサーミスター６４を基本構成
とするものである。

【０００５】上記ヒーター６１は、支持体としての横断
面半円弧桶形のフィルムガイド６６（ヒーターステー）
に抵抗発熱体６３を露呈させ、かつ断熱、固定支持され
ており、上記耐熱性フィルム６５を介して記録材２０及
び該記録材２０状のトナー像を加熱するようになってい
る。そして、このヒーター６１の温度制御は、サーミス
ター６４の出力に応じて制御手段としてのＣＰＵ１０１
がトライアック５５を駆動して、電源３５から抵抗発熱
体６３に対する通電制御を行うことにより実施される。

【０００６】なお、６７は、ヒーター６１、サーミスタ
ー６４、ヒーターステー６６等からなるヒーターユニッ
ト６０が、加圧ローラー７により加圧された際に変形し
ないために設けられた逆Ｕ字形の補強板金である。ま
た、定着フィルム６５はその内周径が、上記補強板金６
７を含むヒーターユニットの外周長さよりも大きくなる
ように構成されている。

【０００７】一方、加圧部材としのて加圧ローラー７
は、ヒーター６１に対し加圧手段（図示せず）により総
圧９〜１１ｋｇｆの圧力で加圧されており、加圧ローラ
ー７は記録材２０の搬送方向に、駆動系（図示せず）に
より回転駆動（反時計回り）される。これにより、円筒
形の耐熱性フィルム６５がヒーター６１の発熱体表面に
密着摺動して、フィルムガイド６６の周囲を回転する。
また、この時、ヒーターのフィルム内面の摺動摩擦を軽
減するために、両者の間に耐熱性のグリスを介在させて
いる。

【０００８】以上の構成により、フィルム６５と加圧ロ
ーラー７との間に記録材２０が案内され、定着ニップ部
を通過することで、記録材上のトナー像は定着される。

【０００９】上述されるフィルム加熱定着方式は、従来
一般的である熱ローラー方式の定着装置に比べ、ヒータ
ー部の熱容量を数十分の一にすることが可能であり、か
つ昇温の早い発熱体を用いることが可能であるため、加
熱部分が定着可能となる温度に達するまでの時間を数秒
にすることが可能である。よって熱ローラー方式の定着
装置においては、実現が困難であった、所謂オンデマン
ド定着が可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ィルム式加熱定着は、ヒーターが低熱容量のフィルムを
介して記録材に密着して熱を伝えるために、上記オンデ
マンド定着が可能となる反面、発熱体の長手幅に対し比
較的短い幅の記録材を連続して搬送させると、フィルム
を介してヒーターが密着する加圧ローラーの通紙部と非
通紙部の表面温度差が大きくなり、加圧ローラーの長手
で、外径及び摩擦係数に変化が生じることがあった。

【００１１】よって、フィルムに対し長手方向に成分を
持つ応力が加わるために、紙しわや、光沢ムラが発生し
易くなるということがあった。

【００１２】そこで、本発明は、非通紙部昇温による紙
しわや光沢ムラを発生させることのないフィルム式の加
熱定着装置及びこの加熱定着装置を備えた画像形成装置
を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、支持体に固定的に支持された加
熱体と、該加熱体の温度を検知する手段と、該加熱体に
対向圧接しつつ搬送される耐熱性フィルムと、該耐熱性
フィルムを介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧
部材とを有し、上記加熱体の熱を上記耐熱性フィルムを
介して記録材へ付与することで記録材面に形成された未
定着画像を該記録材面に定着する定着装置において、上
記加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数の抵抗発
熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱分布が互い
に異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電比率が、使
用される記録材の上記長手方向幅に応じて切り替えられ
るように設定された制御手段を備えたことにより達成さ
れる。

【００１４】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明の加熱体が、長手方向に複
数の温度検知素子を有し、制御手段は、該温度検知素子
の出力に応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異なる
抵抗発熱体に対する通電比率を変化させることにより達
成される。

【００１５】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明または第２の発明の互
いに長手方向の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対
する通電比率を、加圧部材の温度、もしくはシミュレー
ションによる加圧部材の温度の計算値あるいはプリント
する枚数、プリント時間等、加圧ローラー温度を想定す
ることが可能なパラメーターに応じて変化させることに
より達成される。

【００１６】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、支持体に固定的に支持された加熱体と、該
加熱体の温度を検知する手段と、該加熱体に対向圧接し
つつ搬送される耐熱性フィルムと、該耐熱性フィルムを
介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧部材とを有
し、上記加熱体の熱を上記耐熱性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された未定着画像を
該記録材面に定着して画像を形成する画像形成装置にお
いて、上記加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数
の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱分
布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電比
率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じて切り
替えられるように設定された制御手段を備えたことによ
り達成される。

【００１７】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記目的は、上記第４の発明の加熱体は、長手方向
に複数の温度検知素子を有し、制御手段は、該温度検知
素子の出力に応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異
なる抵抗発熱体に対する通電比率を変化させることによ
り達成される。

【００１８】また、本出願に係る第６の発明によれば、
上記目的は、上記第４の発明または第５の発明の互いに
長手方向の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する
通電比率は、加圧部材の温度、もしくはシミュレーショ
ンによる加圧部材の温度の計算値あるいはプリントする
枚数、プリント時間等、加圧ローラー温度を想定するこ
とが可能なパラメーターに応じて変化させることにより
達成される。

【００１９】つまり、本出願に係る第１の発明において
は、加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数の抵抗
発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱分布が互
いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電比率が、
使用される記録材の上記長手方向幅に応じて切り替えら
れるように設定されているので、上記長手方向全域に亘
る幅を有する記録材の場合には、該全域に亘って加熱が
行われるような通電比率で抵抗発熱体への通電を行うこ
とにより、良好な定着が行われ、一方、上記全域に亘る
幅よりも短い幅の記録材の場合には、記録材の非通過領
域の方が通過領域中央部よりも発熱量が少なくなるよう
な通電比率で抵抗発熱体への通電を行うので、記録材の
非通過領域における昇温がなくなる。

【００２０】また、本出願に係る第２の発明において
は、上記第１の発明の加熱体は、長手方向に複数の温度
検知素子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に
応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異なる発熱体に
対する通電比率を変化させるので、上記長手方向全域に
亘る幅を有する記録材に対しては、該全域の温度が均一
になるような加熱が行われ、該全域に亘る幅よりも短い
記録材に対しては、記録材の非通過領域における温度が
通過領域よりも極端に上昇しないような加熱が行われ
る。

【００２１】さらに、本出願に係る第３の発明において
は、上記第１の発明または第２の発明の互いに長手方向
の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する通電比率
は、加圧部材の温度、もしくはシミュレーションによる
加圧部材の温度の計算値あるいはプリントする枚数、プ
リント時間等、加圧ローラー温度を想定することが可能
なパラメーターに応じて変化させるので、複数の温度検
知素子を設けない場合でも、記録材の幅に応じて適切な
定着が行われる。

【００２２】また、本出願に係る第４の発明において
は、定着装置の加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該
複数の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発
熱分布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通
電比率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じて
切り替えられるように設定されているので、上記長手方
向全域に亘る幅を有する記録材の場合には、長手方向全
域に亘って均一な加熱が行われるように、発熱分布が互
いに異なる発熱体に対し、均等に通電を行うことによ
り、良好な定着が行われ、良好な画像を得る。一方、上
記全域に亘る幅よりも短い幅の記録材の場合には、記録
材の非通過領域の方が通過領域中央部よりも発熱量が少
なくなるように、発熱分布が互いに異なる発熱体に対
し、長手中央部の発熱量が高い発熱体に対する通電割合
を高めることで記録材の非通過領域における昇温がなく
なるので、記録材のしわや、光沢ムラのない良好な画像
を得る。

【００２３】さらに、本出願に係る第５の発明において
は、上記第４の発明の加熱体は、長手方向に複数の温度
検知素子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に
応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異なる発熱体に
対する通電比率を変化させるので、上記長手方向全域に
亘る幅を有する記録材に対しては、該全域の温度が均一
になるような加熱が行われ、該全域に亘る幅よりも短い
記録材に対しては、記録材の非通過領域における温度が
通過領域よりも極端に上昇しないような加熱が行われる
ので、良好な画像が得られる。

【００２４】また、本出願に係る第６の発明において
は、上記第４の発明または第５の発明の互いに長手方向
の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する通電比率
は、加圧部材の温度、もしくはシミュレーションによる
加圧部材の温度の計算値あるいはプリントする枚数、プ
リント時間等、加圧ローラー温度を想定することが可能
なパラメーターに応じて変化させるので、複数の温度検
知素子を設けない場合でも、記録材の幅に応じて適切な
定着が行われ、良好な画像が得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２６】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１ないし図６に基づいて説明する。図６は
本発明の実施形態におけるレーザープリンターの要部を
表す図であり、同図において、１は像担持体としての有
機感光ドラムである。該感光ドラム１の上部には、帯電
部材としての帯電ローラー２が配設されており、該感光
ドラム１の表面は該帯電ローラー２により一様に帯電し
た状態となる。そして、この帯電した表面に、レーザー
露光装置３からレーザー光が照射されると、該表面には
静電潜像が形成され、この静電潜像は、感光ドラム１の
回転により、現像スリーブ、現像ブレード、１成分磁性
トナー等を備えた現像器４との対向部へと搬送され、該
現像器４のトナーによりトナー像として可視像化され
る。一方、カセット１１内に収容された記録材２０が、
記録材供給ローラー１０により感光ドラム１と転写ロー
ラー５との対向部へと搬送されると、該転写ローラー５
により転写電圧が印加されて記録材２０上に上記トナー
像が転写され、該記録材は２０はヒーターユニット６と
加圧ローラー７を備えた定着装置へと搬送される。そし
て、この定着装置にて上記トナー像は記録材２０上に定
着され、機外へ排出される。なお、転写後の感光ドラム
１の表面はクリーニングブレード８によりクリーニング
され、次の画像形成に供される。

【００２７】次に、以上のような画像形成装置における
上記定着装置を図５に基づいて詳しく説明する。本実施
形態の定着装置は、図５に示すように、フィルム加熱定
装置であり、同図において、６はヒーターユニットであ
る。該ヒーターユニット６は、加熱体としてのヒーター
６００と、該ヒーター６００を支持する支持体としての
横断面半円弧桶形のフィルムガイド６６０（ヒータース
テー）と、ヒーターユニット６が、加圧ローラー７によ
り加圧された際に変形しないために設けられた逆Ｕ字形
の補給板金６７０と、円筒形状の耐熱性フィルム６５０
とを備えている。

【００２８】上記ヒーター６００は、記録材２０の搬送
方向に直交する方向を長手とする絶縁性、耐熱性、低熱
容量のセラミック基板６０１と、抵抗発熱体としてのヒ
ーター６１０及びヒーター６２０と、温度検知素子とし
てのサーミスター６３０及びもう一方のサーミスタ（図
１に示すサーミスター６３１）とを備えており、上記フ
ィルムガイド６６０に、上記ヒーター６１０とヒーター
６２０を露呈させ、かつ断熱、固定的に支持されてい
る。

【００２９】また、以上のようなヒーターユニット６の
下方には、加圧部材としての加圧ローラー７が配設され
ており、該加圧ローラー７は、芯金７１と、シリコーン
ゴムからなる弾性層７２と、フッ素系の樹脂からなる表
層７３とで構成される。この加圧ローラー７は、ヒータ
ーユニット６に対し、加圧手段（図示せず）により総圧
９〜１１ｋｇｆの圧力で加圧されており、記録材２０の
搬送方向に、駆動系（図示せず）により回転駆動（反時
計回り）される。これにより、円筒形の耐熱性フィルム
６５０がヒーター６００の発熱体表面に密着摺動して、
フィルムガイド６６０の周囲を回動する。

【００３０】以上の構成により、温度制御されたヒータ
ーユニット６と加圧ローラー７のニップ部Ｎを記録材２
０が挟持搬送されることで、記録材２０上にトナー像が
定着されるが、発熱体の長手幅に対し比較的短い幅の記
録材を連続して搬送させると、フィルム６５０を介して
ヒーター６００が密着する加圧ローラー７の通紙部と非
通紙部の表面温度差が大きくなり、加圧ローラー７の長
手で、外径及び摩擦係数に変化が生じ、フィルム６５０
に対し長手方向に成分を持つ応力が加わるために、紙し
わや、光沢ムラが発生し易くなるということがあった。

【００３１】そこで、本実施形態では、長手で異なる発
熱分布を持つ二本の抵抗発熱体６１０，６２０と、長手
に二つのサーミスター６３０，６３１を配置して、該二
つのサーミスター６３０，６３１の抵抗値が一定値以内
となるように、上記二本の抵抗発熱体６１０，６２０に
通電する電力の制御を各々独立に行い、加圧ローラー７
の端部昇温を搬送する紙サイズによらず一定範囲内に抑
えるようにしたものである。

【００３２】以下、本実施形態におけるヒーターの構成
及び制御方法について詳しく説明する。図１に示すよう
に、セラミック基板６０１上に設けられた抵抗発熱体６
１０，６２０（以下、ヒーター６１０，ヒーター６２０
と記述する）は、発熱体幅が両端部から中央部にかけて
連続的に変化することにより、長手の発熱分布が変化す
るように設計されており、ヒーター６１０は、中央部の
発熱量が大きくなり、ヒーター６２０は両端部の発熱量
が大きくなるように設計されている。なお、図中、発熱
体形状は誇張されており、発熱体長は３０５ｍｍ、幅Ｗ
は５ｍｍである。

【００３３】また、上記ヒーター６１０，ヒーター６２
０には、電極６１５，６１６，６１７が取り付けられて
おり、本実施形態においては、電極６１５と電極６１
６、及び電極６１５と電極６１７間の抵抗値は２０Ωと
なっている。

【００３４】以上のようなヒーター６１０，ヒーター６
２０、及び電極６１５，電極６１６，電極６１７の一部
は、厚さ６０μｍのガラスコート層６０５により覆われ
ており、該ガラスコート層６０５側がフィルム６５０と
摺擦するようになっている。

【００３５】一方、セラミックヒーター６００の裏面６
０１ｂには、サーミスター６３０，６３１が設けられ、
スルーホールを介して表面の電極６５５，電極６５６，
電極６５７に接続されている。

【００３６】そして、上記電極６５５、電極６５６は、
本実施形態におけるプリンターの制御手段としてのＣＰ
Ｕ１００に接続されており、該ＣＰＵ１００はサーミス
ター６３０，サーミスター６３１の抵抗値に応じて、ト
ライアック５１，トライアック５２の駆動制御を行い、
電源３０からヒーター６１０，ヒーター６２０に通電す
る電力の制御を行っている。

【００３７】本実施形態における、二本のヒーター６１
０，６２０に対して入力される電圧波形の一例を図２及
び図３に示す。同図においては斜線部分が電圧の印加が
行われる領域であることを表している。

【００３８】本実施形態においては、ヒーター６１０と
ヒーター６２０に対し、１半波毎に通電のＯＮ／ＯＦＦ
が切り替わる波数制御と１半波内の位相角で通電のＯＮ
／ＯＦＦが切り替わる位相制御が電源電圧の１周期毎に
切り替わり、かつ同一位相の電圧波形に対し、一方が波
数制御で通電されるならば、もう片方には位相制御によ
り通電が行われるように通電制御されている。

【００３９】図２はヒーター６１０とヒーター６２０が
同じ通電比率（電源電圧波形２周期で４０％）で制御さ
れた場合の通電波形を表し、この時の消費電力は１００
Ｖ入力のとき各々約２００Ｗであり、その時のヒーター
長手の発熱分布（無負荷状態）は図４における実線Ｌ₁
で示す曲線で表される。

【００４０】また、図３はヒーター６１０に対しては通
電比率５０％、ヒーター６２０に対しては通電比率２０
％（共に、電源電圧２周期での通電比率）で制御された
場合の通電波形を表し、その時のヒーター長手の発熱分
布（無負荷状態）は図４における破線Ｌ₂で示す曲線で
表される。なお、図４中、Ａはサーミスター６３０、Ｂ
はサーミスター６３１が配置されている長手位置を表し
ている。

【００４１】このように、長手の発熱分布が異なる二本
のヒーター６１０，６２０を用い、通電を上述のように
各々独立に行うことにより、ヒーターの発熱分布を変化
させることが可能となる。

【００４２】そして、本実施形態においては、セラミッ
クヒーター６００の長手方向に二つのサーミスター６３
０，６３１を配し、通紙領域中央におけるサーミスター
６３１の温度と、通紙領域端部側のサーミスター６３０
の温度差が４０℃以内となるようにヒーター６１０とヒ
ーター６２０の通電比率を制御する。

【００４３】例えば、記録材２０として、Ａ３（Ｐ）、
Ａ４（Ｌ）、ＬＴＲ（Ｌ）等のコピー用紙の通紙を行う
際には、ヒーター６１０，ヒーター６２０にほぼ均等の
割合で通電を行えば二つのサーミスター間の温度差は４
０℃以内となる。

【００４４】また、Ａ４（Ｐ）、ＬＴＲ（Ｐ）、ＬＧＬ
（Ｐ）等の非通紙部昇温が発生し易いコピー用紙を通紙
する際には、ヒーター６１０の通電比率をヒーター６２
０より高めることで、サーミスター６３０とサーミスタ
ー６３１間の温度差を４０℃以内とすることが可能とな
る。

【００４５】つまり、紙サイズ、及び通紙方向に応じ、
加圧ローラー７の端部昇温が特に問題とならない紙を通
紙する際（Ａ３（Ｐ）、Ａ４（Ｌ）、ＬＴＲ（Ｌ）等）
には、ヒーター６１０とヒーター６２０はほぼ均等の通
電比率で制御が行われ、Ａ４（Ｐ）、ＬＴＲ（Ｐ）、Ｌ
ＧＬ（Ｐ）等の加圧ローラー７の端部昇温が発生し易い
紙を通紙する際には、ヒーター６１０とヒーター６２０
は上述の如く、サーミスター６３０とサーミスター６３
１が示す温度差が４０℃以下となるように、各々異なる
通電比率で制御されることになる。

【００４６】上述の如くヒーターを構成し、通電制御す
ることにより、小サイズ紙を通紙した際の加圧ローラー
の端部昇温を緩和させることができ、それにより、通紙
部と非通紙部間に生じる加圧ローラーの外径変化、及び
摩擦係数変化を緩和させることが可能となり、記録材上
に生じるしわを改善することが可能となる。

【００４７】また、本実施形態においては、２本のヒー
ターを電源電圧波形の１周期毎に均等に発熱させるた
め、記録材が定着ニップ領域を電源電圧の２周期（５０
Ｈｚの場合、０．０４ｓｅｃ）より長い時間をかけて通
過すれば、記録材は定着ニップ内においてほぼ均等に加
熱され、均一な定着性が得られる。

【００４８】さらに、本実施形態中に示した抵抗発熱体
の分岐方法、分岐本数、制御例は一例であり、抵抗発熱
体に関しては、ヒーター６１０とヒーター６２０は同じ
抵抗値である必要はなく、例えば、定着ニップ中心に対
し上流側の発熱量を大きくして定着性の向上を図ること
も可能である。また、制御に関しては、例えば電源電圧
波形の１周期毎に位相制御と波数制御を切り替えても良
い。

【００４９】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図７に基づいて説明する。本実施形態におい
ては、ヒーター裏面に配置するサーミスターを一つにし
て、互いに抵抗分布の異なる二本の発熱体に対する通電
制御は通紙する紙サイズ、及び加圧ローラーのシミュレ
ーション温度に応じて計算の上、切り替えることを特徴
とする。

【００５０】図７は本実施形態が適用された定着用ヒー
ターの正面図、及び裏面図と温度制御を行う回路の要部
を表した図である。

【００５１】図７において、９００はセラミック基板９
１０、抵抗発熱体９１０，９２０、サーミスター６３２
等からなるセラミックヒーターであり、第１の実施形態
のセラミックヒーター６００とは、裏面のサーミスター
が一つとなり、それに応じてサーミスター電極が三つか
ら二つになった点が異なる。

【００５２】しかし、本実施形態においても、セラミッ
ク基板９０１上には、抵抗発熱体９１０，９２０（以
下、ヒーター９１０、ヒーター９２０と記述する）が設
けられており、該ヒーター９１０，ヒーター９２０に
は、電極９１５、９１６、９１７が接続されている。そ
して、ヒーター９１０，ヒーター９２０、及び電極９１
５，電極９１６，電極９１７の一部は厚さ６０μｍのガ
ラスコート層９０５により覆われている。

【００５３】一方、セラミックヒーター９００の裏面９
０１ｂには、サーミスター６３２が設けられており、ス
ルーホールを介して表面の電極９５５，電極９５７に通
じている。

【００５４】この電極９５５，電極９５７は、本実施形
態のレーザープリンターの制御手段としてのＣＰＵ１０
１に接続されており、該ＣＰＵ１０１はサーミスター６
３２の抵抗値に応じて、トライアック５５，トライアッ
ク５６の駆動制御を行い、電源３１からヒーター９１
０，ヒーター９２０に通電する電力の制御を行ってい
る。

【００５５】そして、本実施形態においては、通紙領域
に一つのサーミスターを配置して発熱パターンの異なる
二本のヒーターを用いて非通紙部昇温の緩和を行うため
に、加圧ローラー温度のシミュレーションを行い、その
温度に応じて二本のヒーターに対する通電比率を変える
ことを特徴とする。

【００５６】加圧ローラー温度のシミュレーションは、
ヒーター通電開始時のサーミスター温度を加圧ローラー
温度の初期値（Ｔ₀）として、２５０ｍｓｅｃ毎の通紙
時における加圧ローラー温度の上昇分ΔＴａ、及び紙間
等非通紙の加圧ローラー温度の上昇分ΔＴｂをそれぞれ
Ｔ₀に加算していくことで行う。本実施形態におけるΔ
Ｔａ、及びΔＴｂをそれぞれ表１及び表２に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】そして、本実施形態においては、加圧ロー
ラー温度のシミュレーション値が８０℃となるタイミン
グで二本のヒーターに対する通電比率を、より加圧ロー
ラー７の非通紙部昇温を緩和する方向に切り替えるよう
に制御する。８０℃を境に、紙サイズ毎にヒーター９１
０と９２０に対する通電比率を表したのが表３である。

【００６０】

【表３】

【００６１】本実施形態の如くヒーターを構成し、通電
制御を行うことによってサーミスターを一つにしても発
熱パターンの異なるヒーターの温度制御を行うことが可
能となり、それにより小サイズ紙を連続通紙した際に問
題となる紙しわを改善することが可能となる。

【００６２】なお、本実施形態においては、二つのヒー
ターに対する通電比率の切り替えを加圧ローラー温度８
０℃で行ったが、この温度は限定されるものではなく、
加圧ローラーの層構成、フィルムの剛性等に応じて適し
た温度に変えられるべきものであり、また、二段階では
なく三段階以上で切り替えてもよい。

【００６３】また、上述の実施形態においては、制御手
段として、画像形成装置本体に備えたＣＰＵを用いた
が、定着装置自体に制御手段を備えた構成としても良
い。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、
該複数の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の
発熱分布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する
通電比率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じ
て切り替えられるように設定されているので、上記長手
方向全域に亘る幅を有する記録材の場合には、該全域に
亘って加熱が行われるような通電比率で抵抗発熱体への
通電を行うので、良好な定着を行うことができる。一
方、上記全域に亘る幅よりも短い幅の記録材の場合に
は、記録材の非通過領域の方が通過領域中央部よりも発
熱量が少なくなるような通電比率で抵抗発熱体への通電
を行うので、記録材の非通過領域における昇温をなくす
ことができ、記録材のしわや光沢ムラの発生を防止する
ことができる。

【００６５】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記第１の発明の加熱体は、長手方向に複数の温度検知
素子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に応じ
て、該長手方向の発熱分布が互いに異なる抵抗発熱体に
対する通電比率を変化させるので、上記長手方向全域に
亘る幅を有する記録材に対しては、該全域の温度が均一
になるような加熱を行うことができ、該全域に亘る幅よ
りも短い記録材に対しては、記録材の非通過領域におけ
る温度が通過領域よりも極端に上昇しないような加熱を
行うことができるので、記録材のしわや光沢ムラのない
良好な定着を行うことができる。

【００６６】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記第１の発明または第２の発明の互いに長手方向
の発熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する通電比率
は、加圧部材の温度、もしくはシミュレーションによる
加圧部材の温度の計算値に応じて変化させるので、複数
の温度検知素子を設けない場合でも、記録材の幅に応じ
て適切な定着が行うことができる。

【００６７】また、本出願に係る第４の発明によれば、
定着装置の加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数
の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱分
布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電比
率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じて切り
替えられるように設定されているので、上記長手方向全
域に亘る幅を有する記録材の場合には、該全域に亘って
加熱が行われるような通電比率で抵抗発熱体への通電を
行うので、良好な定着を行うことができ、良好な画像を
得ることができる。一方、上記全域に亘る幅よりも短い
幅の記録材の場合には、記録材の非通過領域の方が通過
領域中央部よりも発熱量が少なくなるような通電比率で
抵抗発熱体への通電を行うので、記録材の非通過領域に
おける昇温をなくすことができ、記録材のしわや、光沢
ムラのない良好な画像を得ることができる。

【００６８】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記第４の発明の加熱体は、長手方向に複数の温度
検知素子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に
応じて、該長手方向の発熱分布が互いに異なる抵抗発熱
体に対する通電比率を変化させるので、上記長手方向全
域に亘る幅を有する記録材に対しては、該全域の温度が
均一になるような加熱を行うことができ、該全域に亘る
幅よりも短い記録材に対しては、記録材の非通過領域に
おける温度が通過領域よりも極端に上昇しないような加
熱を行うことができるので、良好な画像を得ることがで
きる。

【００６９】また、本出願に係る第６の発明によれば、
上記第４の発明または第５の発明の互いに長手方向の発
熱分布が異なる複数の抵抗発熱体に対する通電比率は、
加圧部材の温度、もしくはシミュレーションによる加圧
部材の温度の計算値に応じて変化させるので、複数の温
度検知素子を設けない場合でも、記録材の幅に応じて適
切な定着を行うことができ、良好な画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるヒーターの正
面図、及び通電制御を行う回路の要部を表す図である。

【図２】本発明の第１の実施形態におけるヒーターに入
力する電圧波形の一形態を表す図である。

【図３】本発明の第１の実施形態におけるヒーターに入
力する電圧波形の一形態を表す図である。

【図４】本発明の第１の実施形態のヒーター長手の発熱
分布を表す図である。

【図５】本発明の第１の実施形態のヒーターを含む定着
装置の要部を表す図である。

【図６】本発明の第１の実施形態のレーザープリンター
の要部を表す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態のヒーター正面図、及
び通電制御を行う回路の要部を表す図である。

【図８】従来のヒーターを含む定着装置の要部を表す図
である。

【符号の説明】

７加圧ローラー（加圧部材）２０記録材１００，１０１ＣＰＵ（制御手段）６００，９００ヒーター（加熱体）６１０，６２０，９１０，９２０抵抗発熱体６３０，６３１サーミスター（温度検知素子）６５０耐熱性フィルム６６０フィルムガイド（支持体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体に固定的に支持された加熱体と、
該加熱体の温度を検知する手段と、該加熱体に対向圧接
しつつ搬送される耐熱性フィルムと、該耐熱性フィルム
を介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧部材とを
有し、上記加熱体の熱を上記耐熱性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された未定着画像
を該記録材面に定着する定着装置において、上記加熱体
は、複数の抵抗発熱体を有し、該複数の抵抗発熱体の
内、少なくとも二つは長手方向の発熱分布が互いに異な
り、該複数の抵抗発熱体に対する通電比率が、使用され
る記録材の上記長手方向幅に応じて切り替えられるよう
に設定された制御手段を備えたことを特徴とする定着装
置。
【請求項２】加熱体は、長手方向に複数の温度検知素
子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に応じ
て、該長手方向の発熱分布が互いに異なる抵抗発熱体に
対する通電比率を変化させることとする請求項１に記載
の定着装置。
【請求項３】互いに長手方向の発熱分布が異なる複数
の抵抗発熱体に対する通電比率は、加圧部材の温度、も
しくはシミュレーションによる加圧部材の温度の計算値
に応じて変化させることとする請求項１または請求項２
に記載の定着装置。
【請求項４】支持体に固定的に支持された加熱体と、
該加熱体の温度を検知する手段と、該加熱体に対向圧接
しつつ搬送される耐熱性フィルムと、該耐熱性フィルム
を介して記録材を上記加熱体に密着させる加圧部材とを
有し、上記加熱体の熱を上記耐熱性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された未定着画像
を該記録材面に定着して画像を形成する画像形成装置に
おいて、上記加熱体は、複数の抵抗発熱体を有し、該複
数の抵抗発熱体の内、少なくとも二つは長手方向の発熱
分布が互いに異なり、該複数の抵抗発熱体に対する通電
比率が、使用される記録材の上記長手方向幅に応じて切
り替えられるように設定された制御手段を備えたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項５】加熱体は、長手方向に複数の温度検知素
子を有し、制御手段は、該温度検知素子の出力に応じ
て、該長手方向の発熱分布が互いに異なる抵抗発熱体に
対する通電比率を変化させることとする請求項４に記載
の画像形成装置。
【請求項６】互いに長手方向の発熱分布が異なる複数
の抵抗発熱体に対する通電比率は、加圧部材の温度、も
しくはシミュレーションによる加圧部材の温度の計算値
に応じて変化させることとする請求項４または請求項５
に記載の画像形成装置。