JP2005292295A - 加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱装置の非通紙部昇温の抑制と静電オフセットの防止する。
【解決手段】被記録材が定着ニップを通過しているときの定着速度をＶｐ、被記録材が定着ニップを通過していないときの定着速度をＶｉとし、非通紙部の温度に応じて、Ｖｉ＞Ｖｐとする。
【選択図】 図２

Description

本発明は電子写真方式を用いた複写機やプリンター、ファクス等の定着装置としての加熱装置および、前記加熱装置を搭載した電子写真装置に関するものである。

画像形成装置において、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段部で被記録材（転写シート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印刷用紙・フォーマット紙など）に転写方式あるいは直接方式にて形成担持させた画像情報の未定着画像（トナー画像）を被記録材面に永久固着画像として加熱定着させる定着装置としては熱ローラ方式の装置が広く用いられていた。

近年では、クイックスタートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式が実用化されている。また電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。

ａ）フィルム加熱方式
フィルム加熱方式の定着装置（定着器）は、例えば特許文献１〜４等に提案されている。

即ち、加熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム（定着フィルム、定着ベルト）を挟ませて定着ニップ部を形成させ、前記定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間に未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して定着フィルムと一緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部においてセラミックヒータの熱を定着フィルムを介して被記録材に与え、さらに定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に定着させるものである。

このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及び定着フィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができる。すなわち、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすれば良く、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート性）・スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電力）等の利点がある。

ｂ）電磁誘導を用いたフィルム加熱方式
特許文献５には、定着フィルム自身あるいは定着フィルムに近接させた導電性部材に渦電流を発生させ、その時のジュール熱によって発熱させる加熱装置が提案されている。この電磁誘導を用いたフィルム加熱方式は、発熱域を被加熱材に近接させることができるため、セラミックヒータを用いたフィルム加熱方式に比べ、さらなる消費エネルギーの効率向上が達成できる。

フィルム加熱方式あるいは電磁誘導を用いたフィルム加熱方式の定着装置において、回転体としての円筒状もしくはエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動方法として、定着フィルム内周面を案内するフィルムガイド部材（フィルム支持部材）と加圧ローラとで圧接された定着フィルムを加圧ローラの回転駆動によって従動回転させる方法（加圧ローラ駆動方式）や、逆に駆動ローラとテンションローラによって張架されたエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動によって加圧ローラを従動回転させるもの等がある。
特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平２−１５７８７８公報 特開平４−４４０７５号公報 特開平４−２０４９８０号公報 特開平７−１１４２７６号公報

しかしながら、上記の各従来例において、定着ニップ幅に対して幅の狭い小サイズ紙などの被記録材を通紙（搬送）した場合に、通紙部（搬送域）は被記録材が熱を奪うのに対して非通紙部（非搬送域）は熱が奪われないために非通紙部の温度が上昇する。非通紙部の温度が上昇した状態で大サイズの被記録材が通紙されると、前に通紙された小サイズ紙の非通紙部に当たる部分の温度が高すぎるためにホットオフセットが発生する。また、非通紙部の温度が構成部材の耐熱温度を越えると構成部材が劣化して耐久性が悪化したり、破壊に至ることがある。このため、非通紙部の温度がホットオフセットの発生温度を下回るまでプリント動作を休止させたり、被記録材間（紙間）を広げることで非通紙部昇温を上記課題が発生しない温度に抑制する必要があり、スループットが低下し、プリント生産性が低下するという課題があった。

また、定着回転体に定着フィルムを用いてクイックスタートを可能にした定着装置の場合、定着フィルムは熱ローラ（定着ローラ）よりも厚さが薄く、熱容量が小さいため、長手方向の熱伝導が悪化する。このため定着フィルムを用いた定着装置では非通紙部昇温がよりきびしく、非通紙部の温度を上述のような温度以下に抑制するために熱ローラを用いた定着装置よりも紙間をさらに広げる必要があり、スループットがさらに低下するという課題があった。

また、別の課題として、上述した定着装置においては被記録材上のトナーが定着部材に静電的に転移し、その後の画像を汚す、いわゆる静電オフセットが発生することがあった。

本願に係る発明は、これら非通紙部昇温の抑制と静電オフセットの防止を目的とする。

この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

（１）被記録材を定着回転体と加圧回転体で構成されるニップ部で挟持搬送してトナー画像を前記被記録材に定着する加熱装置において、前記ニップ部を前記被記録材が通過しているときの搬送速度をＶｐ、通過していないときの搬送速度をＶｉとしたとき、Ｖｉ＞Ｖｐとすることを特徴とする加熱装置。

（２）前記加熱装置に連続して搬送されるｎ枚目の被記録材をＰ（ｎ）、ｎ＋１枚目の被記録材をＰ（ｎ＋１）｛ｎ＝１，２，３，・・・｝としたとき、Ｐ（ｎ）とＰ（ｎ＋１）の間で前記搬送速度をＶｉ＞Ｖｐとすることを特徴とする前記（１）に記載の加熱装置。

（３）前記ニップ部を前記被記録材が通過しているときの前記定着回転体の温度をＴｐ、通過していないときの温度をＴｉとしたとき、Ｔｉ＜Ｔｐとすることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の加熱装置。

（４）前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて前記搬送速度をＶｉ＞Ｖｐとすることを特徴とする前記（１）から（３）の何れか１項に記載の加熱装置。

（５）前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて前記搬送速度Ｖｉを増減することを特徴とする前記（４）に記載の加熱装置。

（６）前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて被記録材の先端が前記ニップ部に突入するタイミングを変えることを特徴とする前記（４）または（５）に記載の加熱装置。

（７）前記定着回転体は可撓性のフィルム状回転体であることを特徴とする前記（１）から（６）の何れか１項に記載の加熱装置。

（８）前記定着手段の定着回転体を誘導加熱することを特徴とする前記（１）から（７）の何れか１項に記載の加熱装置。

（９）前記定着回転体は可撓性のフィルム状回転体であり、線状発熱体の周りを接触回転させることを特徴とする前記（１）から（６）の何れか１項に記載の加熱装置。

（１０）被記録材に未定着像を形成担持させる作像手段と、被記録材に形成担持させた未定着像を定着させる定着手段を有し、前記定着手段が前記（１）から（９）の何れか１項に記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、ニップ部を前記被記録材が通過しているときの搬送速度をＶｐ、通過していないときの搬送速度をＶｉとしたとき、Ｖｉ＞Ｖｐとすることで非通紙部昇温の抑制を図ることができる。また、被記録材間で定着部材の表面電位を回復する能力が増すため静電オフセットの防止を図ることができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

＜第１の実施形態例＞
（１）画像形成装置
図１０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電子写真カラープリンタである。

１０１は有機感光体やアモルファスシリコン感光体でできた感光体ドラム（像担持体）であり、矢示の反時計方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

感光体ドラム１０１はその回転過程で帯電ローラ等の帯電装置１０２で所定の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。

次いでその帯電処理面にレーザ光学箱（レーザスキャナー）１１０から出力されるレーザ光１０３による、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱１１０は不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調（オン／オフ）したレーザ光１０３を出力して回転感光体ドラム１０１面に走査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。１０９はレーザ光学箱１１０からの出力レーザ光を感光体ドラム１０１の露光位置に偏向させるミラーである。

フルカラー画像形成の場合は、目的のフルカラー画像の第１の色分解成分画像、例えばイエロー成分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜像が４色カラー現像装置１０４のうちのイエロー現像器１０４Ｙの作動でイエロートナー画像として現像される。そのイエロートナー画像は感光体ドラム１０１と中間転写体ドラム１０５との接触部（或いは近接部）である１次転写部Ｔ１において中間転写体ドラム１０５の面に転写される。中間転写体ドラム１０５面に対するトナー画像転写後の回転感光体ドラム１０１面はクリーナ１０７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて清掃される。

上記のような帯電・走査露光・現像・一次転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画像の第２の色分解成分画像（例えばマゼンタ成分画像、マゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第３の色分解成分画像（例えばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃが作動）、第４の色分解成分画像（例えば黒成分画像、黒現像器１０４ＢＫが作動）の各色分解成分画像について順次実行され、中間転写体ドラム１０５面にイエロートナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像・黒トナー画像の都合４色のトナー画像が順次重ねて転写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー画像が合成形成される。

中間転写体ドラム１０５は、金属ドラム上に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光体ドラム１０１に接触して或いは近接して感光体ドラム１０１と略同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動され、中間転写体ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電位を与えて感光体ドラム１０１との電位差で感光体ドラム１０１側のトナー画像を前記中間転写体ドラム１０５面側に転写させる。

上記の回転中間転写体ドラム１０５面に合成形成されたカラートナー画像は、前記回転中間転写体ドラム１０５と転写ローラ１０６との接触ニップ部である二次転写部Ｔ２において、前記二次転写部Ｔ２に不図示の給紙部から所定のタイミングで送り込まれた被記録材Ｐの面に転写されていく。転写ローラ１０６は被記録材Ｐの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間転写体ドラム１０５面側から被記録材Ｐ側へ合成カラートナー画像を順次に一括転写する。

二次転写部Ｔ２を通過した被記録材Ｐは中間転写体ドラム１０５の面から分離されて像加熱装置１００へ導入され、未定着トナー画像の加熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図示の排紙トレーに排出される。加熱装置１００については次の（２）項で詳述する。

被記録材Ｐに対するカラートナー画像転写後の回転中間転写体ドラム１０５はクリーナ１０８により転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃される。このクリーナ１０８は常時は中間転写体ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写体ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５に接触状態に保持される。

また転写ローラ１０６も常時は中間転写体ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写体ドラム１０５から被記録材Ｐに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５に被記録材Ｐを介して接触状態に保持される。

本例装置は、白黒画像などモノカラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画像プリントモード、或いは多重画像プリントモードも実行できる。

両面画像プリントモードの場合は、加熱装置１００を出た１面目画像プリント済みの被記録材Ｐは不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二次転写部Ｔ２へ送り込まれて２面に対するトナー画像転写を受け、再度、加熱装置１００に導入されて２面に対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プリントが出力される。

多重画像プリントモードの場合は、加熱装置１００を出た１回目画像プリント済みの被記録材Ｐは不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び二次転写部Ｔ２へ送り込まれて１回目画像プリント済みの面に２回目のトナー画像転写を受け、再度、加熱装置１００に導入されて２回目のトナー画像の定着処理を受けることで多重画像プリントが出力される。

（２）加熱装置１００
本例において加熱装置１００は電磁誘導加熱方式の装置である。図２は本例の加熱装置１００の要部の横断側面模型図、図３は要部の正面模型図、図４は要部の縦断正面模型図である。

磁場発生手段は磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃ及び励磁コイル１８からなる。

磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃは高透磁率の部材であり、フェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる材料がよく、より好ましくは１００ｋＨｚ以上でも損失の少ないフェライトを用いるのがよい。

励磁コイル１８には給電部１８ａ・１８ｂに不図示励磁回路を接続してあり、２０ｋＨｚから５００ｋＨｚの高周波をスイッチング電源で発生できるようになっている。

励磁コイル１８は励磁回路から供給される交番電流（高周波電流）によって交番磁束を発生する。

１６ａ，１６ｂは横断面略半円弧状樋型のフィルムガイド部材であり、開口側を互いに向かい合わせて略円柱体を構成し、外側に円筒状の電磁誘導性発熱フィルムである定着フィルム１０をルーズに外嵌させてある。

前記フィルムガイド部材１６ａは、磁場発生手段としての磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃと励磁コイル１８を内側に保持している。

また、フィルムガイド部材１６ａには、摺動部材４０がニップ部Ｎの加圧ローラ３０との対向面側で、定着フィルム１０の内側に配設してある。

２２はフィルムガイド部材１６ｂの内面平面部に当接させて配設した横長の加圧用剛性ステイである。

１９は磁性コア１７ａ・１７ｂ・１７ｃ及び励磁コイル１８と加圧用剛性ステイ２２の間を絶縁するための絶縁部材である。

図５は、本実施形態例における定着フィルム１０の層構成模型図である。

本実施形態例の定着フィルム１０は、基層となる電磁誘導発熱性の金属フィルム等でできた発熱層１と、その外面に積層した弾性層２と、その外面に積層した離型層３の複合構造のものである。

発熱層１と弾性層２との間の接着、弾性層２と離型層３との間の接着のために、各層間にプライマー層（図示せず）を設けてもよい。

略円筒形状である定着フィルム１０において、発熱層１が摺動部材４０と接触する内面側であり、離型層３が加圧ローラ若しくは記録材（被加熱材）と接触する外面側である。

尚、図６のように断熱層４を設けることもできる。

この発熱層１に上述した交番磁束が作用することにより、発熱層１に渦電流が発生して発熱層１が発熱する。この熱が弾性層２、離型層３に伝達されて、定着フィルム１０全体が加熱され、定着ニップ部Ｎに通紙される被記録材Ｐを加熱してトナーｔ画像の加熱定着がなされる。

フランジ部材２３ａ・２３ｂはフィルムガイド部材１６ａ・１６ｂのアセンブリの左右両端部に外嵌し、前記左右位置を規制部材２４ａ・２４ｂで固定しつつ回転自在に取り付け、定着フィルム１０の回転時に前記定着フィルム１０の端部を受けて定着フィルムのフィルムガイド部材長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。

フランジ部材２３ａ・２３ｂの材質としては、フェノール樹脂，ポリイミド樹脂，ポリアミド樹脂，ポリアミドイミド樹脂，ＰＥＥＫ樹脂，ＰＥＳ樹脂，ＰＰＳ樹脂，フッ素樹脂（ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰなど），ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ：液晶ポリマー）樹脂，これらの混合樹脂等の耐熱性の良い材料からなる厚さ０．５〜３ｍｍのものが好ましく、導電性を付与するために、例えば、ケッチェンブラックなどのカーボンブラックやアルミニウムなどの金属紛を用いることができる。

加圧回転体としての加圧ローラ３０は、芯金３０ａと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させたシリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層３０ｂとで構成されており、表層に離型層３０ｃを設けてある。加圧ローラ３０は導電性を確保するために弾性層３０ｂと離型層３０ｃは導電性の材料を用いる。例えば、離型層３０ｃはフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。また、弾性層３０ｂは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよく、熱伝導率がよい材質がよい。離型層および弾性層は、例えば、ケッチェンブラックなどのカーボンブラックやアルミニウムなどの金属紛を混ぜることで導電性を付与することができる。

芯金３０ａの両端部は装置の不図示のシャーシ側板金間に導電性軸受けを介して回転自由に保持させて配設してある。

加圧用剛性ステイ２２の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材２９ａ・２９ｂとの間にそれぞれ加圧バネ２５ａ・２５ｂを縮設することで加圧用構成ステイ２２に押し下げ力を作用させている。これによりフィルムガイド部材１６ａの下面と加圧ローラ３０の上面とが定着フィルム１０を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。

加圧ローラ３０は駆動手段Ｍにより矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の回転駆動による前記加圧ローラ３０と定着フィルム１０の外面との摩擦力で定着フィルム１０に回転力が作用し、前記定着フィルム１０がその内面が定着ニップＮにおいて摺動部材４０の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の回転周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド部材１６ａ，１６ｂの外回りを回転状態になる。

この場合、定着ニップ部Ｎにおける摺動部材４０の下面と定着フィルム１０の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部Ｎの摺動部材４０の下面と定着フィルム１０の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させるができる。

この定着フィルム１０の温度は、温度検知手段２６を含む不図示の温調系により励磁コイル１８に対する電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるように温調される。温度検知手段２６はサーミスタなどの温度センサである。

而して、定着フィルム１０が回転し、励磁回路から励磁コイル１８への給電により定着フィルム１０が電磁誘導発熱し、定着フィルム１０が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像ｔが形成された被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに画像面が上向き、即ち定着フィルム面に対向して導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着フィルム１０の外面に密着して定着フィルム１０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Ｎを定着フィルム１０と一緒に被記録材Ｐが挟持搬送されていく過程において被記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔが加熱定着される。被記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過すると定着フィルム１０の外面から分離して排出搬送されていく。被記録材上の加熱定着トナー画像は定着ニップ部通過後、冷却して永久固着像となる。

（３）定着速度制御
ここで、被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過している間の定着速度をＶｐとし、転写部Ｔ２の搬送速度と略等速とする。被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過していないときの速度（紙間の定着速度）をＶｉとする。また、連続通紙される被記録材Ｐについてｎ枚目の被記録材をＰ（ｎ）とする（ｎ＝１，２，３，・・・）。

本例では、連続通紙される被記録材Ｐ（ｎ）とＰ（ｎ＋１）と間において定着速度をＶｉ＞Ｖｐとする。図１は紙間の定着速度に対する定着フィルムの非通紙部の温度をグラフに示したものである。グラフ上の非通紙部温度を示す３本のラインは、Ｖｉ＞Ｖｐの例としてＶｉ＝１．５×Ｖｐ、Ｖｉ＝２×Ｖｐの場合の温度と、比較例としてＶｉ＝Ｖｐの場合の温度を示している。また、Ｖｉ＝Ｖｐのときの紙間での温度低下をΔＴ０、Ｖｉ＝１．５×Ｖｐのときの紙間での温度低下をΔＴ１、Ｖｉ＝２×Ｖｐのときの紙間での温度低下をΔＴ２とすると、Ｖｉを早くするほど紙間での温度低下が大きいため、ΔＴ０＜ΔＴ１＜ΔＴ２という関係が得られる。よって、Ｖｉ＞Ｖｐとすることで非通紙部の昇温カーブが緩やかになるとともに、非通紙部の飽和温度が低下することがわかる。

これは、被記録材間の定着速度を被記録材Ｐがニップ部Ｎを通過しているときの定着速度よりも早くすることで、単位時間当たりの加圧ローラと定着ローラの接触回数が増加することによる。接触回数が増加すると、非通紙部の熱が定着フィルムから加圧ローラに伝達する回数が増加するため定着フィルムから加圧ローラへの熱伝達が促進される。そして、加圧ローラに伝達された熱は加圧ローラの長手方向の熱伝導を利用して、非通紙部の熱を通紙部または加圧ローラ端面へと拡散させることができ非通紙部昇温を緩和することができる。また、定着フィルムおよび加圧ローラの回転速度が早くなると、定着フィルムおよび加圧ローラ周辺に滞留している雰囲気（空気）の攪拌が促進されるため、定着フィルムおよび加圧ローラ自体の放熱効果も高くなる。このため、非通紙部昇温の抑制を図ることができる。

実際の例として、定着温度（通紙部温度）１８０℃で、定着フィルム長Ｌ_Ｆ＝２５０ｍｍに対して、被記録材ＰとしてＡ５サイズ（１４８×２１０ｍｍ）の用紙（紙幅Ｌ_Ｐ＝１４８ｍｍ）を紙間８０ｍｍ連続通紙した場合、下表のような結果となった。

（４）接地形態
次に、図３に定着フィルム１０と加圧ローラ３０の接地形態を示す。なお、本例ではトナーはマイナス帯電するネガトナーを用いて説明する。

定着フィルム１０の導電性の発熱層１は導電性のフランジ部材２３ａ・２３ｂ、導電性の規制部材２４ａ・２４ｂを介して接地される。

加圧ローラ３０は前述のとおり導電性部材で構成されており、芯金を接地することにより加圧ローラの表面電位はほぼ０Ｖとなる。

加圧ローラに対して定着フィルムが従動で回転するため、定着フィルムは摺擦により離型層表面がマイナスに帯電する。定着フィルムは前回転を開始してから被記録材Ｐが定着ニップに到達するまでの間に−５００Ｖ程度に帯電される。しかし、紙種によっては通紙によって定着フィルムの表面電位が低下する。表面電位の低下率は紙種によって異なるが連続通紙により０Ｖ程度まで低下する場合がある。

本発明では、定着速度をＶｉ＞Ｖｐとすることで、紙間において加圧ローラと定着フィルムの摺擦回数を増加させることができる。このため、紙間で加圧ローラと定着フィルムの摺擦による再帯電が促進され、連続通紙を行っても定着フィルムの表面電位をマイナス−１００Ｖ程度に保つことが可能になる。よって、静電オフセットの発生しない良好な定着画像を得ることが可能となる。

本発明では被記録材の１枚目であるＰ（１）が定着ニップ部Ｎに到達する前の前回転中においてもＶｉ＞Ｖｐとしても良い。これにより、定着フィルムの表面電位をＶｉ＝Ｖｐの場合よりも低くすることが可能であり、静電オフセットの防止に効果がある。よって、前回転中も必要に応じてＶｉ＞Ｖｐとすることができる。

以上のように、本発明により紙間においてＶｉ＞Ｖｐとすることで小サイズ紙などの通紙で非通紙部昇温の抑制を図ることができるので、小サイズ紙通紙直後に大サイズ紙を通紙しても小サイズ紙の非通紙部に当たる部分でホットオフセットが発生しない。また、スループットを低下させることがないのでプリント生産性を向上させることができる。また、被記録材間で定着回転体である定着フィルムの表面電位を回復する能力が増すため静電オフセットの防止を図ることができる。

＜第２の実施形態例＞
第１の実施形態例に加えて、本例では被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過している間の定着温度をＴｐ、被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過していないとき（紙間）の定着温度をＴｉとした場合、紙間において定着温度をＴｉ＜Ｔｐとする。本例では第１の実施形態例と比較して紙間の温度低下をさらに増加させることができ、非通紙部の飽和温度をさらに下げることが可能である。

＜第３の実施形態例＞
本例では図３に示すように非通紙部に配設してある温度センサ２７の検知温度が所定の温度を検知した場合に被記録材間（紙間）の定着速度Ｖｉ＞Ｖｐとする。その他の構成については第１または第２の実施形態例と同様の構成であり、ここでの説明を省略する。

図７は連続通紙における非通紙部の温度と紙間の定着速度の切替えを示したグラフである。連続通紙の３枚目のＰ（３）が定着ニップ部Ｎを通過中に非通紙部で所定温度Ｔｄを検知したので、その後の紙間の定着速度をＶｉ＝２×Ｖｐとしている。これにより、Ｐ（３）以降の紙間で非通紙部の温度低下が増加し、非通紙部の温度が所定の温度Ｔｅ以下に維持できることがわかる。ちなみに、グラフの点線は紙間の定着速度Ｖｉ＝Ｖｐの場合を示しており、紙間の定着速度をＶｉ＞Ｖｐとすることで非通紙部の温度を低くすることができる。

本例では、非通紙部昇温状態に応じて、必要なときだけ被記録材間の定着速度を早くできるため、第１または第２の実施形態例と比較して定着フィルム及び加圧ローラの回転数を減少させることができるので耐久寿命を重視する場合に有効である。

＜第４の実施形態例＞
本例では非通紙部に配設してある温度センサの検知温度に応じて被記録材間（紙間）の定着速度Ｖｉを増減させている。その他の構成については第３の実施形態例と同様の構成であり、ここでの説明を省略する。

本例では非通紙部の温度が所定温度に対して、温度が高ければ紙間の定着速度Ｖｉを早く、温度が低ければＶｉを遅くする制御を行なう。この制御では、非通紙部の温度に応じて必要なときに必要な分だけ定着速度Ｖｉを速くすることから、定着速度Ｖｉをきめ細かく制御することができるので、第３の実施形態例と比較して定着フィルム及び加圧ローラの回転数を減少させることが可能となる。よって、第３の実施形態例よりも定着器の耐久寿命を長くすることが可能となる。

Ｖｉの変化のさせ方としては紙間の定着速度を複数段もち、各定着速度間をステップ状に遷移させる方法や、非通紙部温度の増減率をもとにＶｉを連続的に変更させる方法などが可能である。

また、紙間でも非通紙部の温度が所定温度を下回った場合にはＶｉ＝Ｖｐとすることができる。

＜第５の実施形態例＞
第３または第４の実施形態例に加えて、非通紙部の温度に応じて紙間の定着速度をＶｉ＞Ｖｐとすると共に、被記録材Ｐの先端がニップ部Ｎに入る間隔を広げる制御を行なう。この制御は不図示の制御系を用いて被記録材Ｐの供給間隔を広げることで行なう。

本例によれば、上記の実施形態例でも非通紙部昇温の抑制が不十分な場合、例えば幅狭長尺紙、小サイズ紙の厚紙などの通紙において非通紙部の温度を所定の温度以下に維持するのに効果がある。この場合でも、定着速度を被記録材間においてＶｉ＞Ｖｐとすることで、Ｖｉ＝Ｖｐの場合と比較して給紙間隔を短くすることができ、プリント生産性の向上を図ることができる。

＜その他の実施形態例＞
（１）加熱装置１００としては図８に示すように線状の抵抗発熱体と定着フィルムを用いても上記実施形態例と同様の効果を得ることができる。なお、第１の実施形態例と同様の構成については、ここでの説明を省略する。

本例の定着装置は、定着フィルム１１として耐熱性フィルム上に離型層を設けたものを用い、フィルムガイド部材１６の下面の定着ニップ部Ｎに対応する面部分にはセラミックヒータや電磁誘導発熱部材等の加熱体４１を配設してある。なお、定着フィルム１１は第１の実施形態例の定着フィルム１０と同様の構成をすることもできる。

加熱体４１の温度は、温度検知手段２６を含む不図示の温調系によって電源からの給電を制御することで所定の温度が維持されるように温調される。温度検知手段２６はサーミスタなどの温度センサである。また、図には示していないが前記実施形態例と同様に非通紙部に温度センサを配設することができる。

定着フィルム１１と加圧ローラ３０との間の定着ニップ部Ｎに、未定着トナー画像を形成担持させた被記録材Ｐを導入して定着フィルム１１と一緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部Ｎにおいて加熱体４１の熱を定着フィルム１１を介して被記録材に与え、未定着トナー画像を被記録材面に定着させる。

（２）加熱装置１００としては図９に示すように熱ローラ定着器を用いても上記実施形態例と同様の効果を得ることができる。なお、第１の実施形態例と同様の構成については、ここでの説明を省略する。

本例の定着装置は、定着回転体としての定着ローラ５０は中空の芯金５０ａと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層５０ｂとで構成されており、表層に離型層５０ｃを設けてある。定着ローラ内にはハロゲンヒータ５１を配設し、不図示の電源からの給電により発熱させる。

定着ローラ５０の温度は、温度検知手段２６を含む不図示の温調系によってハロゲンヒータ５１への給電を制御することで所定の温度が維持されるように温調される。温度検知手段２６はサーミスタなどの温度センサである。また、図には示していないが前記実施形態例と同様に非通紙部に温度センサを配設することができる。この場合、温度センサ２６と同様に定着ローラ５０の外面側に配設するのが好ましい。

定着ローラおよび加圧ローラの芯金の両端部には、それぞれ装置の不図示のシャーシ側板金間に軸受けを介して回転自由に保持させて配設してある。そして、定着ローラ５０と加圧ローラ３０とを圧接して所定幅の定着ニップ部Ｎが形成する。

定着ローラ５１と加圧ローラ３０との間の定着ニップ部Ｎに、未定着トナー画像を形成担持させた被記録材Ｐを導入して定着ローラ５０と一緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部Ｎにおいてハロゲンヒータ５１の熱を定着ローラ５０を介して被記録材に与え、未定着トナー画像を被記録材面に定着させる。

（３）前記実施形態例では、トナーに低軟化物質を含有させたトナーを使用したため、加熱装置１００にオフセット防止のためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物質を含有させていないトナーを使用した場合には、オイル塗布機構を設けても良い。また、定着ニップ後に冷却部を設けて、冷却分離を行っても良い。また、低軟化物質を含有させたトナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分離を行っても良い。また、４色カラー画像形成装置について説明したが、モノクロ或いは１パスマルチカラー画像形成装置、４連タンデム型の画像形成装置に適用してもよい。

第１の実施形態例の被記録材間速度と非通紙部温度の関係を示した図 第１の実施形態例の定着装置の要部の横断面側面模型図 同じく要部の正面模型図 同じく要部の縦断正面模型図 電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図（その１） 電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図（その２） 第３の実施形態例の被記録材間速度と非通紙部温度の関係を示した図 定着フィルムを用いた定着装置の要部の横断面側面模型図 熱ローラを用いた定着装置の要部の横断面側面模型図 画像形成装置の概略構成模型図

符号の説明

１ 発熱層
２ 弾性層
３ 離型層
４ 断熱層
１０，１１ 定着フィルム（加熱部材，円筒状フィルム）
１６ フィルムガイド部材（支持部材）
１７，１８，２７ 磁性コア，励磁コイル，励磁回路（磁場発生手段）
２６，２７ 温度検知素子
３０ 加圧ローラ（加圧部材）
４０ 摺動部材
４１ 加熱体
５０ 定着ローラ
１００ 定着装置（加熱装置）
Ｎ 定着ニップ部（ニップ領域）
Ｐ 被記録材

Claims (10)

1. 被記録材を定着回転体と加圧回転体で構成されるニップ部で挟持搬送してトナー画像を前記被記録材に定着する加熱装置において、
   前記ニップ部を前記被記録材が通過しているときの搬送速度をＶｐ、通過していないときの搬送速度をＶｉとしたとき、Ｖｉ＞Ｖｐとすることを特徴とする加熱装置。
2. 前記加熱装置に連続して搬送されるｎ枚目の被記録材をＰ（ｎ）、ｎ＋１枚目の被記録材をＰ（ｎ＋１）｛ｎ＝１，２，３，・・・｝としたとき、Ｐ（ｎ）とＰ（ｎ＋１）の間で前記搬送速度をＶｉ＞Ｖｐとすることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記ニップ部を前記被記録材が通過しているときの前記定着回転体の温度をＴｐ、通過していないときの温度をＴｉとしたとき、Ｔｉ＜Ｔｐとすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱装置。
4. 前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて前記搬送速度をＶｉ＞Ｖｐとすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の加熱装置。
5. 前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて前記搬送速度Ｖｉを増減することを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
6. 前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて被記録材の先端が前記ニップ部に突入するタイミングを変えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の加熱装置。
7. 前記定着回転体は可撓性のフィルム状回転体であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の加熱装置。
8. 前記定着手段の定着回転体を誘導加熱することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の加熱装置。
9. 前記定着回転体は可撓性のフィルム状回転体であり、前記フィルム状回転体を線状発熱体の周りを接触回転させることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の加熱装置。
10. 被記録材に未定着像を形成担持させる作像手段と、被記録材に形成担持させた未定着像を定着させる定着手段を有し、前記定着手段が請求項１から請求項９の何れか１項に記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。

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