(57)【要約】【課題】  分離爪を配置させたオンデマンド定着器で、特に画素比率が高い画像出力時に顕在化する縦スジ状の光沢ムラ発生を防止する。【解決手段】  長手方向に離散的な発熱分布を有する加熱部材を、定着器の加熱部材内に配置させる。【選択図】  図１
2011059173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と前記加熱体を少なくとも内包する円筒形状の定着フィルムと、定着フィルムを介し加熱体と定着ニップを形成し、かつ回転駆動される加圧ローラーから成り、トナー像が転写された記録材を前記定着ニップに案内し前記定着フィルムと加圧ローラーにより挟持搬送される事によりトナー像の定着を行う装置において、
定着ニップ通過後の定着フィルムに、分離爪が近接配置され、かつ定着ニップを直接加熱する加熱体と、長手方向に離散的な発熱分布を有する加熱手段が、定着フィルムに内包される加熱ユニット内に配置される事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記長手方向に離散的な発熱分布を有する加熱部材への通電は、定着フィルム表面に一定以上の温度差(Ｔ1℃)が発生すると推定される場合に行われ、かつプリントジョブの継続あるいは繰り返しにより前記温度差が縮小したと推定される場合には通電が停止される事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記長手方向に離散的な発熱分布を有する加熱部材は、絶縁性のセラミックス基板上に電極パターンと抵抗発熱体が離散的に形成されたもの、あるいはＰＴＣ特性を有する半導体セラミックスを離散的に配置させた加熱部材であり、かつ離散的に配置される加熱部材一つ当たりの発熱量は3〜10Wである事を特徴とする、請求項１、あるいは請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
加熱体は、絶縁性基板上に少なくとも2つ以上の独立に通電制御が可能である抵抗発熱パターンを有し、かつ少なくとも一つの抵抗発熱体パターンは、AC電極間において抵抗発熱体が離散的に形成されている事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用して記録材上に画像形成を行う複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。特に、加熱部材と加圧部材の圧接により形成される定着ニップ領域に前記記録材を案内し、挟持搬送させる事によりトナー像の定着画像を出力させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ、等の画像形成装置において、紙等の記録材に転写されたトナー像は、定着器に案内され、加熱と加圧により定着出力される。
【０００３】
電子写真用の定着器に広く利用されている所謂熱ローラー定着器は、ハロゲンランプ等を熱源とし金属製ローラーを記録材への熱伝達手段とするもので、実使用上ランプ発熱面をローラーに対し非接触に支持する必要から熱伝達は輻射に依存するため、特に朝一定着に必要な熱量を金属ローラーに蓄積させるためには一定の時間を要すると共に、前記金属ローラーは加圧ローラーとの間に生じる加圧力に対し、紙搬送上不都合が生じる心配の無い撓み強度を確保する必要性から前記加圧力に応じた材料、外径、肉厚にする必要がある、すなわち搬送部材としての必要性からある程度の熱容量が必要であり、プリントコマンド入力から定着レディーに至るまでの待ち時間が基本的に必要であり、前記待ち時間を略ゼロあるいは大幅に短縮させるためにはスタンバイ時に予熱をする必要が生じ、その場合ユーザビリティーは向上する反面、待機時に電力を消費する事で省エネに反する面がある。
【０００４】
また、定着ニップを集中的に加熱する事で熱応答性と効率を向上させる方式として、電磁誘導加熱方式の電子写真用定着器への実用展開も進んでいるが、電子写真用定着器の場合1000〜1500Wのジュール熱生成可能な高周波インバーター回路、すなわち比較的大容量の複数コンデンサー、励磁コイル、チョークコイル、等からなる電源回路が必要であり現時点では回路サイズが大きくならざるを得ず、かつ他の方式と比較してコスト高となるため、現状ではハイエンド製品群以外への採用はコストパフォーマンスが見合わないのが実状である。
【０００５】
前記以外に、アルミナ等のセラミックス基板上に銀、パラジウム等から成る抵抗発熱体を形成し、その保護層および摺動面としてガラスコートを施したセラミックヒーターを、耐熱性フィルムを介して加圧ローラーに密着させて定着ニップを形成し、前記セラミックヒーターから記録材表面までの熱伝達抵抗を減じた定着器は、室温から3秒程度で定着可能温度に達せられる事からオンデマンド定着器、あるいはフィルム加熱定着器と称され、電子写真装置に利用されている。前記オンデマンド定着器は、定着器及び駆動回路を構成する主要部品から成るコストも前記熱ローラー定着と同等程度である事から、ランニングコスト、省エネ性から特にローエンドから50ppm程度の生産性を有する電子写真装置に利用されている。
【０００６】
前記オンデマンド定着器を、図8を用いて説明する。図中7はセラミックヒーター71、定着ベルト72、ベルトガイド74、補強板金75、等からなるヒーターユニット、8は芯金、シリコーンゴム、ＰＦＡチューブからなる加圧ローラーである。ヒーター71はアルミナ基板上に銀、パラジウム等からなる抵抗発熱体が印刷形成されたのち、ガラスコーティングが行われることによりベルト72との摺動性向上が図られている。またセラミックヒーター71の背面にはサーミスター73が接触配置され、その抵抗値はDCコントローラー93内においてＡ/Ｄ変換され温度情報として温度制御に用いられる。定着フィルム72は、内径30mm、厚さ50μmのSUSスリーブにプライマー層を介して厚さ100μｍのPFAチューブが表面に被覆された定着フィルムである。DCコントローラー93は、前記サーミスター抵抗値から得られる温度情報、給紙搬送情報を基に、トライアック95を介してヒーター71への通電制御を行う。また、本例においては、定着ベルト72の走行経路に近接して、記録材Pの分離ポイント下流領域に分離爪76が不図示の支持部材とバネを介して近接配置されている。
【０００７】
この定着器において、記録材Ｐを搬送するための駆動は、不図示のモーター、及び駆動ギア列から加圧ローラーギアに伝達され、加圧ローラー表面と定着フィルム、及び記録材間に作用する摩擦力により、記録材、定着フィルムの搬送が行われる。
【０００８】
前記定着ベルト72内面は、摺動面との摩擦抵抗を減じさせるために、フッ素グリース、シリコーンオイル等が塗布され、ヒーター71表面との間に生じる摩擦力を減じさせている。
【０００９】
またフィルムガイド74は、その外周長がベルト72の内周長より小さく、かつ例えば巾狭メディアの連続通紙による非通紙部昇温により、長手における搬送速度差が生じ、定着フィルムの走行形状を歪める作用が生じた際に、フィルムの変形を内側から支え走行形状を整えるのに足る外形寸法、形状となるように設計される。
【００１０】
前記オンデマンド定着器を用いたマルチファンクションプリンターの出力動作の概要を、図９を用いて説明する。
【００１１】
図中100は、電子写真方式を用いイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック4色のトナー像を記録材上に転写、定着し、カラー画像として出力させるマルチファンクションプリンターの要部構成断面図である。1は有機感光層が形成された像担持体ドラムであり、帯電ローラー2により一様帯電が行われた後、画像データに応じ強度変調されたレーザー走査がレーザースキャナー3により行われ、像担持体ドラム１上に静電潜像が形成される。前記静電潜像は、現像器4によりトナー像として顕画像化される。前記トナー像は、中間転写体51の周囲に4色分配置され、一次転写ローラー5を介して中間転写体51上に転写された後、紙カセット12、13等から給紙され、レジストローラー10によりタイミング調整された紙上に、二次転写ローラー51を介して転写される。前記トナー像は、前述した加熱ユニット7及び加圧部材8等から構成される定着器により定着され、排紙ローラー14により出力トレイ上に出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１-３３８２８８号公報
【特許文献２】特開２００２-９９１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記オンデマンド定着器をフルカラー電子写真装置に用いた場合、グラフィックス系の画像情報は、モノクロ出力に多いテキスト画像と比較して印刷面上に占めるトナー像の面積比率が高くなるため、記録材はトナーを介して定着フィルムとの密着力が増し、フィルム表面からの記録材分離の安定が難しくなると共にその傾向はプロセススピードが速くなるほど顕著になる。
【００１４】
例えばプロセススピードが約200mm/secの場合、分離爪等の補助手段無しで良好な分離が行えていても、300mm/secを超える速度になると、分離爪に代表される分離補助手段を設けないと安定した分離が困難になる傾向にある。
【００１５】
ここで定着フィルムに分離爪を近接配置させた場合、定着時のフィルム表面温度と爪温度の差が大きくなるいわゆる朝一プリントにおいて、フィルム表面の熱が爪に移動する事で分離爪に近接する領域とそれ以外の領域のあいだで表面温度に差が生じ、その結果トナーの溶融状態に差が生じそれが画像上に光沢ムラとして線状に表れる場合がある。
【００１６】
ここで、図５、および図６を用いて画像上に生じる光沢ムラに関し説明する。
【００１７】
図５は、ベタ画像を出力させた際に生じる光沢ムラを加熱部材側から観察した図。図６は、プロセススピードが300mm/sec、LTRサイズメディアを50ppmにて出力可能な電子写真装置に、分離爪有りのオンデマンド定着器を用い、加熱部材周りが十分室温に収束したいわゆる朝一状態でプリントジョブを実行させた場合の定着ニップ通過直後の定着フィルム表面温度を、時間に対し表したグラフである。図6中、T1は分離爪76が近接していない領域の表面温度、T2は、分離爪76が近接した部分のフィルム表面温度、T4はT1とT2の温度差(T4=T1-T2)を表し1、2〜7に示した時間幅は、1枚目、2枚目〜7枚目の各記録材の先端が定着ニップに到達し、後端が離脱するタイミングを表している。
【００１８】
分離爪を、定着ベルトに近接配置させ、略室温から立ち上げた場合、1枚目と2枚目までは光沢ムラが生じてしまう。これは、爪近接領域のフィルム表面温度が非爪近接領域の表面温度に対し15℃を超えて低くなると、本例に示す構成を用いた場合、光沢ムラが顕在化する事を示している。
【００１９】
光沢ムラの顕在化を防ぐことは、分離爪近接領域の昇温を待つ、すなわち定着レディー後2枚の通紙に相当する約2.5秒遅らせて給紙を行う事により実現可能であるものの、この手段は、プリントコマンド入力から1枚目の出力までに要するいわゆるFCOTの延長、つまり装置のレスポンス低下、ユーザビリティーの低下を招くスペックダウンであると共に、最も電力を利用する定着ユニットが室温から定着可能温度温度に達するまでの立ち上げ時に要する2.5秒分のエネルギーを浪費するのと等しく、ユーザビリティーと省エネという重要な商品性を犠牲にするものであり好ましくない。
【００２０】
また、分離補助手段として、前記分離爪のような部材の近接配置ではなく、圧縮気流をニップ通過直後の加熱部材、本例で言えば定着フィルムの分離位置を狙って噴出させる事により、記録材を加熱部材から安定的に分離させ、かつ加熱部材表面に局部的な温度ムラを生じさせない方式もあるが、加熱部材の長手局所ではなくある程度の幅に対し、ある程度均一な圧縮気流を吹き付けるには、幅に応じたサイズのブロワーファンとエアーダクトを定着器近傍に構成する必要が生じ、コストアップと装置の大型化、騒音の増大を招き、40〜60ppm程度の生産性から一般オフィス用途向けのマルチファンクションプリンターにとってユーザーメリットが高い解決策とは限らない。
【００２１】
さらに、加熱部材表面の温度分布を均一にさせる構成としては、特開平11-338288に示される様に外部から加熱回転部材を前記加熱部材に当接させる先行例があるものの、前記例は加熱媒体として金属ローラーを採用した系にたいしてであり、加熱媒体としてフィルムを用いたオンデマンド定着器のフィルム表面に生じた温度ムラを緩和させる手段としては、コスト、熱効率、ランニングコスト等を鑑みオンデマンド定着器に適した構成を講じる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、オンデマンド定着器を利用した画像形成装置において、朝一の電源投入直後やオフィスの昼休み休止後に高印字比率の画像出力を行った場合において、分離爪配置位置に相当する画像面に光沢ムラが発生し、出力後の取り直し等、無駄な作業の発生やエネルギー、資源の浪費を極力防ぐ定着器、および画像形成装置を提供する事を目的とする。
【００２３】
前記問題点を解決するため、
請求項１に記載の本発明は、加熱体と前記加熱体を少なくとも内包する円筒形状の定着フィルムと、定着フィルムを介し加熱体と定着ニップを形成し、かつ回転駆動される加圧ローラーから成り、トナー像が転写された記録材を前記定着ニップに案内し前記定着フィルムと加圧ローラーにより挟持搬送される事によりトナー像の定着を行う装置において、
定着ニップ通過後の定着フィルムに、分離爪が近接配置され、かつ定着ニップを直接加熱する加熱体と、長手方向に離散的な発熱分布を有する加熱手段が、定着フィルムに内包される加熱ユニット内に配置される事を特徴とする画像形成装置。
【００２４】
請求項２に記載の本発明は、前記長手方向に離散的な発熱分布を有する加熱部材への通電は、定着フィルム表面に一定以上の温度差(Ｔ1℃)が発生すると推定される場合に行われ、かつプリントジョブの継続あるいは繰り返しにより前記温度差が縮小したと推定される場合には通電が停止される事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００２５】
請求項３に記載の本発明は、前記長手方向に離散的な発熱分布を有する加熱部材は、絶縁性のセラミックス基板上に電極パターンと抵抗発熱体が離散的に形成されたもの、あるいはチタン酸バリウム等のＰＴＣ特性を有する半導体セラミックスを離散的に配置させた加熱部材であり、かつ離散的に配置される加熱部材一つ当たりの発熱量は5〜15Wである事を特徴とする、請求項１、あるいは請求項2に記載の画像形成装置。
【００２６】
請求項４に記載の本発明は、加熱体は、絶縁性基板上に少なくとも2つ以上の独立に通電制御が可能である抵抗発熱パターンを有し、かつ少なくとも一つの抵抗発熱体パターンは、AC電極間において抵抗発熱体が離散的に形成されている事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、オンデマンド定着器の定着フィルムに分離爪を近接配置させた際、局部的に生じるフィルム表面の温度低下を、離散的な発熱分布を有する加熱部材を用いる事により補償し、光沢ムラの発生を防ぐ。
【００２８】
特に、いわゆる朝一等、ヒーターユニットの温度が略室温に収束した状態にて行われるプリント出力において、分離爪相当位置に線状に生じ易い光沢ムラの発生を防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明第1実施例におけるプリントジョブ開始時のメインヒーター及びサブヒーターへの制御フローを表した図。
【図２】本発明第1実施例適用の定着器の要部断面構成図。
【図３】本発明第1実施例適用の定着器フィルムガイドのセラミックヒーター側正面図。
【図４】本発明第1実施例の適用により、光沢ムラの発生が防止される事を説明するための図。
【図５】本発明を適用しない場合に、光沢ムラが発生する事を説明するための図。
【図６】朝一状態において、プリントジョブを開始させた場合の定着フィルム表面温度を説明するための図。
【図７】メインサーミスター温度が約100℃でプリントジョブを開始させた場合の定着フィルム表面温度を説明するための図。
【図８】従来のオンデマンド定着器の要部断面構成図。
【図９】カラーMFPの要部構成断面図。
【図１０】本発明第2実施例適用の定着器の要部断面構成図。
【図１１】本発明第2実施例におけるプリントジョブ開始時のメインヒーター及びサブヒーターへの制御フローを表した図。
【図１２】本発明第3実施例に用いるセラミックヒーターの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（実施例１）
本発明の第1実施例について、図１、図２、図3、図4、図5、図6及び図7を用いて説明を行う。
【００３１】
図１は、本実施例を適用した定着器、離散的な発熱分布を有する加熱体をフィルムガイドに配置した定着器において前記加熱体に通電を行う条件を表したフローチャートであり、図２は、本実施例の定着器要部断面構成図であり、図３は、実施例に示した定着器のフィルムガイドをヒーター面側から観た正面図である。図4は、本実施例の定着器、および画像形成装置を用いベタ画像を出力させた際に光沢ムラの発生が抑止される説明図、図５は、本発明を実施しない構成においてベタ画像を出力させた際、画像上に光沢ムラが発生する説明図。図６は、定着器の各部材温度が室温に略収束した状態でプリントジョブを開始させた場合の定着フィルム表面温度を、分離爪近接位置とそれ以外の位置、及び本実施例適用、以上3条件と7枚の記録材が順に定着ニップに突入するタイミングを模式的に表した図であり、図7は、先行ジョブ終了後、ヒーター温度が徐々に低下し、メインサーミスター温度が約100℃にて定着器の立ち上げ制御が開始された場合における分離爪近接位置と非近接位置のフィルム表面温度を、表した図である。
【００３２】
本実施例は、離散的な発熱分布を有する加熱部材を、定着フィルムガイドの定着ニップ上流位置に配置させる事により、分離爪の近接により定着フィルム表面温度が低下する領域の温度を持ち上げ、トナーの溶融状態を周囲と遜色ないレベルに持ち上げ、光沢ムラの発生を防止する。
【００３３】
図１を用い、長手に離散的な発熱分布を有する加熱部材への通電フローの説明を行う。図１中、プリントジョブコマンドが不図示のＤＣコントローラーに入力された際(1-1)、定着制御系は、メインサーミスターから定着ヒーターの温度検知を行い(1-2)、100℃未満であるか100℃以上であるかの判別を行い(1-3)、100℃以上の場合、長手に離散的な発熱分布を有する加熱部材(サブヒーター)への通電を行い(1-4)、連続通紙枚数が6ページめまでは、前記サブヒーターへの通電を継続し(1-5)、7ページ目以降の定着においてはサブヒーターへの通電を停止する(1-6)。またジョブ開始時に検知したメインサーミスター温度が、100℃以上であった場合、定着フィルム上の分離爪近接位置よ非近接領域に生じる温度差は少ないと判別しサブヒーターへの通電は行わない(1-6)、そして要求されるジョブ枚数の印刷を持ってジョブは終了する(1-7)。なお、前述長手に離散的な発熱分布を有する加熱体、等の詳細は後述する。
【００３４】
図２において、8は、ＳＵＳ芯金にプライマー層形成後、シリコーンゴムとＰＦＡチューブを被覆させたφ32の加圧ローラーであり付図紙のギア列と定着モーターを介して駆動される。図中７はヒーターユニットであり、71は、アルミナ基板上に、銀、パラジウム等から成る抵抗発熱体が印刷、焼成された後、絶縁及びフィルム面との摺動性向上の為ガラス層がコートされ焼成されて成るセラミックヒーターであり、72は、内径30mm、厚さ50μmのSUSスリーブにプライマー層を介して厚さ100μｍのPFAチューブが表面に被覆された定着フィルムであり、73は、セラミックヒーター71の背面に接触配置されたサーミスター、74は、液晶ポリマーから成るフィルムガイドであり、セラミックヒーター71、サーミスター74、等を固定し、定着フィルム72の走行を内側から支え安定させる。サーミスター73の抵抗値は、DCコントローラー93内でA/D変換され、温度情報として不図示のCPUにより処理され、トライアック95を介した位相制御、あるいは波数制御によりヒーター71の温度制御が行われる。75はジンコート鋼板からなる補強部材でありヒーターユニット7を加圧ローラー8に対し加圧させた際の撓みを抑え、長手に渡り略均等な定着ニップを形成させる。
【００３５】
77は、チタン酸バリウムを主成分とするPTC発熱体を、長手に3ヶ所、離散的に配置させた加熱部材であり、前記発熱体は発熱面のサイズが3×4ｍｍ、75Ｖ以上の電圧印加により約210℃を示す定温発熱素子であり、100〜240Vの電圧印加時の発生電力は約6WのＰＴＣ発熱体を長手の分離爪配置位置に対応するべくフィルムガイド77の長手3ヶ所に固定したものである。前述のように定着フィルムは、加圧ローラー及び紙との間に作用する摩擦力により駆動され、フィルムガイド74の定着ニップから上流の断面凸領域と定着フィルム内面は密着する。定着ニップ通過後のフィルム表面から、分離爪76に熱が移動する事で局部的に低下したフィルム温度は、前記PTC発熱体の熱がフィルムに拡散する事により、定着ニップに突入する前に持ち上げられ、分離爪の近接部と非近接部間に形成された温度ムラは緩和される。
【００３６】
図３は、定着フィルムガイド74を、ヒーター71面側からみた正面図であり、71はセラミックヒーター、74は液晶ポリマーからなるフィルムガイドであり、77は、前記PTC発熱体である。
【００３７】
図４は、本実施例適用の装置においてベタ画像を出力させた場合の状態を、ヒーターユニット側から観た図であり、定着ニップ通過後のフィルム表面において、分離爪30への熱移動により局部的に温度低下したフィルム表面温度が、加熱体77により持ち上げられたのち定着ニップに突入する事により、ベタ画像出力においても、光沢ムラの無い画像出力が行われる事を表している。
【００３８】
図５は、本実施例を適用しない場合、朝一のベタ画像出力時、定着ニップ通過直後のフィルム表面において分離爪近傍のフィルム表面温度が低下する事により、ベタ画像上に光沢ムラが生じることが表したものである。
【００３９】
図６は、定着器を構成する各部品が室温に略収束した状態からプリントジョブを開始させた場合において、定着ニップ通過直後の定着フィルム72表面温度を、時間に対し表したグラフであり、T1はフィルム表面において、分離爪76が近接していない領域の温度、T2は加熱部材77への電圧印加を行わない状態での分離爪76が近接した部分のフィルム表面温度、T3は加熱部材77への電圧印加を行った状態での分離爪76が近接した部分のフィルム表面温度を表し、1、2〜7に示した時間幅は、1枚目、2枚目〜7枚目の各記録材の先端が定着ニップに到達し、後端が離脱するタイミングを表している。T4はT1とT2の温度差(T4=T1-T2)、T5はT1とT3の温度差(T5=T1-T3)を表している。図中、ｔ1は、ヒーター71への通電開始、ｔ2は、定着レディーを見込んで給紙開始された記録材が定着ニップに突入したタイミング、ｔ3は前記T3がT1と等しくなるタイミング、ｔ4は前記T2がT1と等しくなるタイミングを表している。
【００４０】
図６中、T4のプロファイルに示す様に、加熱部材77への電圧印加を行わない場合、分離爪が近接したフィルム表面の温度は、1枚目の記録材が定着ニップに突入するタイミングにおいて非近接部に対し約23℃低い温度となり、このような条件においてベタ画像を出力させた場合、本例の画像形成装置においては、線状の光沢ムラが生じる。
【００４１】
前述のように、加熱部材77への電圧印加を実行すれば、フィルム表面への分離爪近接部と非近接部の温度差は、1枚目の記録材が定着ニップに突入するタイミングにおいて約10℃にまで小さくなり、ベタ画像を出力させた場合においても光沢ムラが発生する事は無くなる。
【００４２】
本例の画像形成装置においては、定着ニップ通過直後のフィルム表面において、分離爪近接域の表面温度が周囲に対し15℃を超えて低い温度になると、ベタに近い印字比率のトナー像を定着させた際に、光沢ムラが発生するのに対し、前述の如く、局部的に温度低下するフィルム位置に対応したフィルムガイド長手位置に加熱部材を配置させ、フィルム表面に生じる局部的な温度差が15℃以上と見込まれる際に、前記加熱部材への通電、あるいは電圧印加を行い、定着ニップにフィルムが突入する前に温度低下領域の温度を持ち上げ、前記光沢ムラの発生を防止する。
【００４３】
本例において、加熱部材は、フィルム表面から分離爪への熱移動、拡散により温度低下する熱量を伴う機能を発揮させる必要性から部材のサイズ、発熱温度、出力には好適な仕様がある。
【００４４】
サイズは、局部的な温度低下領域を集中して加温する必要性から5mm×5mm以下が好ましく、また2×2ｍｍ以下は製造コスト高となるのが好ましくない。課題となる光沢ムラは、前述の如く朝一スタートにおける1枚目から2枚目程度の定着におけるフィルムの局部的な温度低下が、15℃程度以上生じ、定着ニップ通過後においてフィルム表面温度が約180℃の部分に光沢ムラが生じるため、加熱部材の発熱温度は210〜230℃に制御できるものが好ましい、また発熱量は、分離爪に移動、拡散する熱量の保障である事から加熱体とフィルム間の熱抵抗、近接のさせ方等にもよるものの3〜15Wで十分であり、加熱面積、及び分離爪の熱容量から加熱部材に20Wを超える電力を発生させる必要は無い、以上から加熱部材としては、加熱面サイズが3×4mm程度、キューリー温度が210℃程度、発熱量6W程度のチタン酸バリウムを主成分とするPTC発熱体77を、図3に示す様に長手に3ヶ所配置させる。
【００４５】
図７は、先行ジョブ終了後、ヒーター温度が徐々に低下し、サーミスター73の検知温度が約100℃にてプリントコマンドが入力され、定着ヒーター71への通電制御が行われた場合の経過時間に対するフィルム表面温度を表した図であり、図中T10は、前記条件において、分離爪76に近接していない領域のフィルムが定着ニップを通過した直後のフィルム表面温度、T11は、前記加熱部材77への電圧印加無しの状態において、分離爪76に近接する領域のフィルムが定着ニップを通過した直後のフィルム温度、T20は、前記T10とT11の温度差(Ｔ20=Ｔ10-Ｔ11)、1、2〜5に示した時間幅は、1枚目、2枚目、〜5枚目の各記録材の先端が定着ニップに到達し、後端が離脱するタイミングを表している。
【００４６】
サーミスター検知温度が、100℃程度の場合においてプリントジョブが開始された場合、定着フィルム72、フィルムガイド74、分離爪76、等は、プリントジョブの実行による昇温のため、前述した朝一相当のジョブの場合と異なり、ジョブ開始時に生じる各部在間の温度差は小さくなる。T20に示す様に1枚目が定着ニップに突入するタイミングにおいて、フィルム表面に生じる局部的な温度差は、加熱部材77への電圧印加を行わなくとも10℃程度であり、加熱体77への電圧印加は必要ない。
【００４７】
なお、本例において、フィルム表面に生じる局部的な温度低下部分は、ニップ通過直後の温度で約180度に満たない場合に前記光沢ムラとして問題が顕在化する可能性があるのに対し、前記温度低下部分の温度を持ち上げるPTC加熱体の自己温調温度は約210℃であり、温度低下に至らない部分の温度を超えて積極的に昇温させる程の温度ではないため、常時通電を行う事によりホットオフセットを生じさせる等、画像上の弊害は生じないものの、3つのPTC加熱体を使用することにより、約20Wの電力を消費する事から、必要の無い場合、すなわち分離爪76に近接するフィルム表面の温度低下が、光沢ムラとして顕在化する心配の無い条件においては、加熱部材77への電圧印加は行わない。
【００４８】
つまり、図１のフローチャートに示すように、ジョブ開始時のメインサーミスター温度が、100℃異常である場合、100℃未満であっても、7ページ目の定着以降は、加熱部材77への電圧印加は停止させる。
【００４９】
以上、本発明の実施により、300mm/sec程度を超えるプロセススピードのフルカラー電子写真装置にオンデマンド定着器を利用し、かつ前記定着器に分離爪を近接配置させた場合の朝一出力において、トナーカバーレイジの高い画像を出力させた場合に顕在化しやすい線状の光沢ムラの発生を、低コストかつ安定して抑止させる事が可能になる。
【００５０】
（実施例２）
本発明の第2実施例を、図１０、図１１を用いて説明する。
【００５１】
図１０は、本発明の第２実施例を適用した定着器の要部断面を表した図であり、図１１は本実施例において、長手に離散的な発熱分布を有する加熱部材への通電を行うフローを表した図である。
【００５２】
図１０において、前記実施例1に示したものと同じ部材には同じ番号を振ってあり、フィルムガイド78と長手にわたり離散的な発熱分布を有する加熱部材である79が実施例1とは異なる。
【００５３】
本実施例において、長手に離散的な発熱分布を有する加熱部材79は、分離爪76とフィルム72を介して対向した位置にあることを特徴とする。つまり、定着ニップ通過後のフィルム表面の熱が、近接する分離爪に移動する事で、フィルム表面に局部的な温度低下が生じる位置の定着フィルム背面側に加熱部材を配置させる。
【００５４】
本実施例においては、フィルム表面に局部的な温度ムラが生じる原因となる分離爪のフィルム近接部、いわゆる爪先端に対し、フィルムを挟むかたちで加熱を行うため、局部的な温度低下が生じたフィルムとその原因となる分離爪先端部を共に加熱するため、実施例1と比較して、加熱部材79への電圧印加は、より短い時間で済む。
【００５５】
図１１のフローにおける11-5に示す様に、朝一プリントにおいて加熱部材79への電圧印加は、最初の2ページ相当であり、実施例１と比較しても、定着ニップ部以外で消費する電力をより抑える事が可能になり、より省エネな構成で分離が安定し、かつ光沢ムラ発生の心配が無いオンデマンド定着器、および画像形成装置の提供が可能になる。
【００５６】
（実施例３）
本発明の第3実施例を、図１２を用いて説明する。
【００５７】
図１２に示す710は、本実施例において用いるセラミックヒーターの正面図であり、長手方向に離散的な発熱分布を有する加熱手段をセラミックヒーターと一体化させた事を特徴とする。
【００５８】
図１２中、700は、厚さ1ｍｍのアルミナ基板、701、702と706、707、708は、銀を主成分とする導体電極パターンであり、701と708、702と707、及び702と706間にＡＣ電圧を印加するとともに、加熱体背面に配置したサーミスター出力を基に、位相制御等による電力制御を行う事により、各電極間に形成される抵抗発熱体の発熱制御を行う。
【００５９】
703、704は、銀、パラジウム等を主成分とする抵抗発熱パターンであり、不図示の加圧ローラーとの圧接時に形成される定着ニップ面(711の破線に示される)内に形成される。701と708および702と707各電極間の抵抗値はともに12.5Ωであり、それぞれ100Ｖ印加時に最大800Ｗ出力可能な抵抗発熱体である。705は、長手の3ヶ所かつ定着ニップの下流側沿面に配置された抵抗発熱パターンであり、90Ωの抵抗発熱体が、電極702と706間に3つ直列接続される構成となっている。709は、前記抵抗発熱パターンの保護、及び定着フィルム内面との摺動性を確保させるためのガラスコート層である。
【００６０】
本実施例において、長手に離散的な発熱分布を有する加熱手段は、定着ニップの下流側沿面すなわちヒーターと紙の加圧密着が解除され始める位置に配置されるため、トナーの紙に対する定着性および溶融状態にはほとんど影響を及ぼさない、また定着フィルムは紙と離れ始めるためフィルムと紙の間の熱伝達は急激に障壁が増大し、局部的な発熱体705により生じた熱は、熱量は小さくとも定着フィルムを局所的に昇温させるレベルにする事で、前記熱量を分離爪に移動する熱量と相殺させ、フィルム表面に生じる局部的な温度差を小さくさせて前記光沢ムラの発生を防ぐ。
【００６１】
本実施例においては、プリントジョブ開始時のメインサーミスター温度が100℃未満の場合、最初の3ページ分の定着動作に対し、電極702と706間に通電比率90％の位相制御を行う事により、長手に離散的に配置された発熱パターン各々について約10Ｗの発熱を行わせ、定着フィルムを局部的に昇温させる事で、定着フィルム表面の分離爪近接域にて温度低下が生じるのを防ぐとともに分離爪先端部の昇温を早めさせる。
【００６２】
以上、オンデマンド定着器のフィルムヒーターユニットに分離爪を近接配置させ、記録材の分離安定を計った装置において、朝一相当のプリント開始時の数ページ分に対し分離爪配置に対応する定着フィルムに、数Ｗ程度の熱量を加える事で、フィルム表面に局部的な温度低下が生じる事による光沢ムラの発生が抑えられる。
【００６３】
また本例は、前記実施例1、2と異なりＰＴＣ発熱体を利用せずセラミックヒーター面上に、離散的な発熱分布を有する加熱パターンを形成するものであり部品点数はより少なく、より低コストな構成にて、オンデマンド定着器に分離爪を配置させた装置の朝一出力にて懸念される光沢ムラの発生が防止できる。
【００６４】
（要約）
以上、低熱容量の定着フィルムを介して加熱体を被加熱部材に圧接させ、被加熱部材上に形成されたトナー像を定着すると共に前記定着フィルムに対し分離爪が配置されるオンデマンド定着器において、長手に離散的な発熱分布を有する加熱部材をフィルムユニット内に配置させる。
【００６５】
朝一プリント等、フィルム温度と分離爪温度の差が大きくなる際、前記長手に離散的な加熱部材を加熱させることにより局部的な温度低下が定着フィルム表面に生じるのを防ぎ、定着画像面上に光沢ムラが発生するのを防止する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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