(57)【要約】【課題】低い温度の記録材を加熱定着したときでも、それを正常な定着性が得られる所定温度で定着できるようにする。【解決手段】発熱体２Ａ，２Ｂにより加熱される被加熱体３と、その被加熱体３により加熱される定着フィルム４と、被加熱体３に定着フィルム４を介して接触してその間にニップＮを形成する加圧部材である加圧ローラ５とを設ける。そして、被加熱体３をニップＮに対応する領域からそのニップＮの入口部Ｎｉに対して記録材Ｐの搬送方向上流側に至る部分にまで一体に形成する。発熱体２Ａにより、定着フィルム４の入口部Ｎｉに至る前の部分を前もって予備加熱して、その定着フィルム４の入口部Ｎｉ以降に位置する部分を、常にトナー画像の定着に適した所定の温度にする。【選択図】        図１
2004184621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体により加熱される被加熱体と、その被加熱体により加熱される定着フィルムと、前記被加熱体に前記定着フィルムを介して接触してその間にニップを形成する加圧部材とを備え、前記定着フィルムと前記加圧部材との間に搬送された記録材上の画像を定着する定着装置において、
前記被加熱体を、前記ニップに対応する部分から該ニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側にまで設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記被加熱体の前記ニップに対応する部分に設けられた被加熱体は、前記ニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側に設けられている被加熱体と一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着フィルムは前記記録材の搬送方向に移動可能であり、前記被加熱体の前記ニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側に位置する部分の前記定着フィルムに対向する面は前記定着フィルムの移動方向に曲面形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の定着装置において、前記被加熱体の温度を検知する温度検知素子を前記被加熱体を加熱する前記発熱体に対して記録材の搬送方向下流側に設けると共に、前記温度検知素子が検知した前記被加熱体の温度に応じて前記発熱体の加熱温度を制御する加熱温度制御手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記温度検知素子を設けた位置の前記被加熱体の厚さｔ１と前記温度検知素子を設けていない位置の前記被加熱体の厚さｔ２との関係が次の関係を満足するようにしたことを特徴とする請求項４記載の定着装置。
ｔ１≦ｔ２
【請求項６】
前記被加熱体を前記ニップの部分と、そのニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側とに分割して設け、該搬送方向上流側の被加熱体を回転体としたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１記載の定着装置において、前記定着フィルムに接して該フィルムの温度を直接検知する温度検知素子と、該温度検知素子が検知した前記定着フィルムの温度に応じて前記発熱体の加熱温度を制御する加熱温度制御手段とを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１記載の定着装置において、前記定着フィルムに非接触の状態で該フィルムの温度を直接検知する温度検知素子と、該温度検知素子が検知した前記定着フィルムの温度に応じて前記発熱体の加熱温度を制御する加熱温度制御手段とを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項９】
前記ニップに対応する部分に設けられている前記被加熱体を加熱する発熱体は前記定着フィルムの移動方向に間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発熱体により被加熱体を介して加熱された定着フィルムに未定着のトナー像が付着された記録材を加圧部材により圧接させてそのトナー像を永久画像に定着させる定着装置とそれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発熱体（ヒータ）により加熱した定着フィルム（耐熱性フィルム）により記録材上の未定着トナーを加熱定着させて永久画像とする加熱定着装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−７８７１６号公報（第４頁、第１図）
【０００４】
上記文献には、ステーにより回転可能に支持したエンドレスの耐熱性フィルムを、２つの発熱体を有するヒータで加熱可能にすると共に、その耐熱性フィルムに加圧ローラを圧接回転させて所定幅のニップを形成して耐熱性フィルムを記録材の搬送方向に沿って回転させ、耐熱性フィルムと加圧ローラとの間に搬送した記録材上のトナー像を加熱定着する加熱定着装置が記載されている。
この加熱定着装置によれば、ヒータは２つの発熱体を有しているので、その各発熱体をそれぞれ独立した状態で発熱温度を制御することにより耐熱性フィルムの温度分布の安定化を図ることができる。
したがって、それまでの加熱定着装置では、ヒータにより加熱される耐熱性フィルム等の部材のニップ部分における温度分布の不均一が原因でトナーや記録材を一定温度に加熱できないことがあったが、特許文献１に記載の加熱定着装置によれば、記録材及びトナーをニップの入口部から所定温度まで昇温することができるので定着不良による画像不良を防止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この加熱定着装置を用いても、耐熱性フィルム（定着フィルム）に対して大きな温度差を持つ低い温度の記録材が上記ニップに進入したときには、加熱された状態にある耐熱性フィルムから記録材に奪われる熱量が多いため、耐熱性フィルムが著しく温度低下する。その結果、記録材上のトナー像を、ニップ入口部から正常な定着性を得るために必要な所定温度にまで昇温させることが難しく、熱量不足になってしまうという問題点があった。
また、記録材の先端が耐熱性フィルムに接する地点からニップの入口地点までの距離が短いこと、さらにはヒータから耐熱性フィルムに熱が伝達される時間の遅れ等を考慮すると、従来の加熱定着装置の場合には、記録材の先端がニップの入口地点に達するまでに耐熱性フィルムを正常な定着性を得るために必要な所定温度にまで昇温させるには、複数設けている発熱体のうちのニップ最先端部に位置する発熱体の制御温度設定値を十分に高くする必要があった。そのため、発熱体の発熱に必要な消費エネルギーを多く要してしまうという欠点があった．
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、低い温度の記録材を加熱定着したときでも、それを正常な定着性を得るために必要な所定温度で定着することができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、発熱体により加熱される被加熱体と、その被加熱体により加熱される定着フィルムと、上記被加熱体に上記定着フィルムを介して接触してその間にニップを形成する加圧部材とを備え、上記定着フィルムと上記加圧部材との間に搬送された記録材上の画像を定着する定着装置において、上記被加熱体を、ニップに対応する部分からそのニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側にまで設けたものである。
上記被加熱体のニップに対応する部分に設けた被加熱体は、ニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側に設けた被加熱体と一体に形成するとよい。
上記定着フィルムを記録材の搬送方向に移動可能にし、上記被加熱体の上記ニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側に位置する部分の定着フィルムに対向する面を、その定着フィルムの移動方向に曲面形状にするとよい。
上記いずれかの定着装置において、上記被加熱体の温度を検知する温度検知素子を上記被加熱体を加熱する発熱体に対して記録材の搬送方向下流側に設けると共に、上記温度検知素子が検知した被加熱体の温度に応じて上記発熱体の加熱温度を制御する加熱温度制御手段を設けるとよい。
上記温度検知素子を設けた位置の上記被加熱体の厚さｔ１と上記温度検知素子を設けていない位置の上記被加熱体の厚さｔ２との関係が、次の関係を満足するようにするとよい。
ｔ１≦ｔ２
【０００７】
上記定着装置において、被加熱体を上記ニップの部分と、そのニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側とに分割して設け、その搬送方向上流側の被加熱体を回転体にするとよい。
また、上記定着フィルムに接してそのフィルムの温度を直接検知する温度検知素子と、その温度検知素子が検知した定着フィルムの温度に応じて上記発熱体の加熱温度を制御する加熱温度制御手段とを設けて定着装置を構成するとよい。
さらに、上記定着フィルムに非接触の状態でそのフィルムの温度を直接検知する温度検知素子と、その温度検知素子が検知した定着フィルムの温度に応じて上記発熱体の加熱温度を制御する加熱温度制御手段とを設けて定着装置を構成してもよい。
上記ニップに対応する部分に設けられている被加熱体を加熱する発熱体は、定着フィルムの移動方向に間隔を置いて複数設けるとよい。
そして、上記いずれかの定着装置を備えた画像形成装置も提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による定着装置の一実施形態例を示す概略図である。
この定着装置１は、発熱体２Ａ，２Ｂにより加熱される被加熱体３と、その被加熱体３により加熱される定着フィルム４と、被加熱体３に定着フィルム４を介して接触してその間にニップＮを形成する加圧部材である加圧ローラ５とを備えており、定着フィルム４と加圧ローラ５との間に搬送されたシート状の記録材Ｐ上に形成されているトナーによる画像を加熱定着する。
そして、この定着装置１では、図示のように被加熱体３を、ニップＮに対応する領域からそのニップＮの入口部Ｎｉに対して記録材Ｐの搬送方向上流側（図１で右方側）に至る部分にまで一体で形成している。
２つの発熱体２Ａ，２Ｂは、発熱体２ＢがニップＮ内にてトナーを担持した記録材Ｐを加熱するための発熱体であり、発熱体２ＡがニップＮよりも記録材の搬送方向上流側で定着フィルム４の入口部Ｎｉに至る前の部分を前もって昇温（予備加熱）させるために設けている発熱体であり、それらは共に被加熱体３上に設置してある。
そして、これらの発熱体２Ａ，２Ｂは、例えば線状あるいは面状の抵抗発熱体を用いる。その発熱体２Ａ，２Ｂは、そこに通電されると自らが発熱する．
被加熱体３は、熱伝導率の高い金属で形成する。例えば、アルミニウムや銅、さらにはそのアルミニウムや銅を含有する合金等の材料を使用する。
【０００９】
定着フィルム４は、無端状に形成されたフィルム材であり、それが図１の矢示Ａ方向に回動自在に保持されている。
この定着フィルム４に使用する材料としては、例えばポリイミド等の樹脂をフィルム状に形成した基材上にシリコンゴムによる耐熱性弾性層を設けたものや、最表層にＰＦＡやＰＴＦＥ等の離形層を設けたものを使用する。また、定着フィルム基材自身にトナー離形性を向上させる物質を混合させて単層のみで構成するようにしてもよい。
また、この定着装置１は、被加熱体３の温度を検知する温度検知素子６Ａ，６Ｂを、被加熱体３を加熱する２つの発熱体２Ａ，２Ｂに対してそれぞれ記録材の搬送方向下流側の被加熱体３上に設けている。
さらに、その各温度検知素子６Ａ，６Ｂが検知した被加熱体３の温度に応じて発熱体２Ａ，２Ｂの加熱温度を制御する加熱温度制御手段として機能する制御装置５０を設けている。
その制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路（Ｉ／Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
【００１０】
この制御装置５０は、各温度検知素子６Ａ，６Ｂから被加熱体３の表面温度に対応する信号を入力する。そして、その入力した被加熱体３の表面温度に応じて発熱体２Ａ，２Ｂへの通電制御を行って被加熱体３を加熱する加熱温度を制御する。
なお、この実施の形態では、ニップＮの部分における定着フィルム４に対向する加圧部材としてローラ状の加圧ローラ５を使用した場合の例を示したが、その加圧部材としてはローラ状のものに限るものではなく、例えばベルト状のものであってもよい。
加圧ローラ５は、上述したように定着フィルム４を加圧してそれを被加熱体３に接触させてニップＮを形成するが、その状態で図１の矢示Ｂ方向に回転することにより定着フィルム４を矢示Ａ方向に被加熱体３の表面を摺動させながら移動させる。そして、その際に発熱体２Ａ，２Ｂの発熱により被加熱体３を所定の温度に加熱し、その熱によって定着フィルム４をトナーの記録材への定着に適した温度にまで加熱する。それにより、ニップＮに記録材Ｐが送り込まれると、そこに担持しているトナーが記録材Ｐに加熱定着される。
【００１１】
ところで、被加熱体が図２に示す被加熱体１３Ａ，１３Ｂのように、記録材Ｐの搬送方向に沿って２分割されていると、その被加熱体１３Ａ，１３Ｂ間の繋ぎ目部分により、定着フィルム４の摺動面と被加熱体１３Ａ，１３Ｂとが密着しない部分ができる。それにより、定着フィルム４のニップＮの部分に対応する領域の温度が一定になりにくい。
これに対し、図１に示した定着装置１は、上述したように被加熱体３を、ニップＮに対応する領域からそのニップＮの入口部Ｎｉに対して記録材Ｐの搬送方向上流側（図１で右方側）に至る部分にまで一体で形成している。それにより、加圧ローラ５の矢示Ｂ方向の回転により定着フィルム４が矢示Ａ方向に回動しても、その定着フィルム４はスムーズにニップＮに進入することができると共に、定着フィルム４のニップＮの部分に対応する領域の温度をトナーの定着に適した一定の温度にすることができる。
【００１２】
すなわち、この実施の形態による定着装置１では、ニップＮよりも記録材の搬送方向上流側に至る部分にまで被加熱体３を設けているので、その部分の被加熱体３が定着フィルム４のニップの入口部Ｎｉに侵入する前の部分を前もって予備加熱する。それにより、記録材Ｐ上の未定着のトナー画像に熱を与える基点となる入口部Ｎｉにおいて定着フィルム４が既にトナーの定着に適した所定温度にまで達するので、ニップＮの入口部Ｎｉから記録材Ｐ上のトナーに定着に必要な一定熱量を安定して与えることができる。それにより、優れたトナーの定着性が得られると共に、高画質の画像を得ることができる。
また、被加熱体を分割した図２に示したものに比べて取付けも１回で済むため、組付時の手間も省ける。
ところで、被加熱体３の定着フィルム４の移動方向で最も上流側に位置する部分（図１で右端）は、冷えた状態にある定着フィルム４が接する最初の部分となるため最も熱が奪われやすいので低い温度になる。一方、定着フィルム４は、ニップＮの入口部Ｎｉに近づいていくほど被加熱体３の加熱により温度が高くなっていく。
このように、被加熱体３はその位置によって温度が異なるので、その温度を検知する場所によっては高い精度の温度制御ができなくなる。
【００１３】
そこで、この実施の形態による定着装置１では、被加熱体３の温度を検知する温度検知素子６Ａ，６Ｂのうち、定着フィルム４の移動方向上流側に位置する側の温度検知素子６Ａを、上流側に位置する発熱体２Ａに対して記録材Ｐの搬送方向下流側に設けている。
それにより、ニップの入口部Ｎｉにおける定着フィルム４の表面温度を、被加熱体３を介してニップの入口部Ｎｉに近い最適な位置で検知することができるので、そのニップＮに進入する直前の定着フィルム４の部分の温度をトナーの定着に適した所定の温度に高い精度で制御することができる。
一方、ニップＮ内では記録材Ｐ及びそこに担持しているトナーにより定着フィルム４の熱が奪われるため、被加熱体３は温度低下が生じる。そして、そのニップ内において被加熱体３の中で最も温度が低くなる場所は最下流位置（図１でニップの左端）となる。そこで、ニップＮ内においては、その温度が最も低くなる被加熱体３の最下流位置付近を、温度検知素子６Ｂによる温度検知位置とし、その場所を温度制御箇所とすれば、その位置よりも上流側の場所ではいずれも温度検知素子６Ｂを配置した温度制御箇所に比べて温度が高くなるため、記録材Ｐ及びトナーへの加熱不足が生じない。
【００１４】
図３は被加熱体の定着フィルムに対向する面を曲面形状に形成した定着装置の実施形態を示す概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この定着装置２１は、被加熱体２３のニップＮの入口部Ｎｉに対して記録材の搬送方向上流側（図３で右方側）に位置する部分の定着フィルム４に対向する面２３ａが定着フィルム４の移動方向に曲面形状になるように形成している。
一般的に、定着フィルムのニップに対して記録材の搬送方向上流側の部分は、ニップ部分のように定着フィルムを被加熱体に加圧接触させる部材（加圧ローラ等）が存在しないため、定着フィルムと被加熱体との密着性が低下しやすい。そのため、その部分では被加熱体から定着フィルムへの熱伝達の効率が低下しやすい。
ところが、この実施の形態による定着装置２１のように被加熱体２３の面２３ａを曲面形状にすれば、それにより定着フィルム４の被加熱体２３に対する密着性が向上する。したがって、その密着性の向上により、被加熱体２３から定着フィルム４への熱伝達の効率が高まるため、定着フィルム４を安定して加熱することができる。
なお、定着フィルム４の被加熱体２３に対する密着性は、面２３ａの曲率を小さくするほど高まる。また、定着フィルム４の張力を高めても密着性は高まる。
【００１５】
図４は被加熱体の温度検知素子が設けられた部分の厚さを他の部分よりも薄くした定着装置の実施形態を示す概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この定着装置３１は、温度検知素子６Ａ，６Ｂを設けた位置の被加熱体３３の厚さｔ１とその温度検知素子６Ａ，６Ｂを設けていない位置の被加熱体３３の厚さｔ２との関係が、ｔ１≦ｔ２の関係を満足するようにし、図４に示した例では、その厚さの関係をｔ１＜ｔ２としている。
すなわち、温度検知素子６Ａ，６Ｂを設けた位置の被加熱体３３の各厚さｔ１，ｔ１を、その温度検知素子６Ａ，６Ｂを設けていない位置の被加熱体３３の厚さｔ２よりも薄くしている。
このようにすれば、温度検知素子６Ａ，６Ｂを設置した部分の被加熱体３３は、その厚さｔ１が薄くなるほど定着フィルム４と温度検知素子６Ａ，６Ｂとの間の距離が短くなるので、その温度検知素子６Ａ，６Ｂにより被加熱体３３を介して検知する定着フィルム４の温度を、より正確に検知することができる。それにより、ニップＮで記録材Ｐ及びそこに担持されているトナーに接する定着フィルム４の表面温度を、定着に適した所定の温度に、より高精度に制御することができる。
【００１６】
なお、被加熱体３３の厚さｔ２を大きくすればするほど被加熱体３３全体の熱容量が増加するため、連続通紙時のように温度供給量を多く必要とする場合には有利となるが、逆に装置を朝一番の冷えた状態から立ち上げるときに加熱すべき熱容量が大きくなるために不利になる。
そして、その被加熱体３３の最適な厚さｔ２は、定着フィルム４の熱容量や走行スピード（線速度）、さらには被加熱体３３の設定温度（記録材およびトナーの加熱温度）によっても変わる。したがって、厚さｔ２はそれらの要素を考慮して、最適な厚さにする必要がある。
なお、図４では、被加熱体３３のニップＮ内の厚さｔ２と、そのニップＮに対して定着フィルム移動方向上流側に位置する部分での厚さｔ２とを同じにした場合の例を示したが、それら２箇所の厚さｔ２は必ずしも同じ厚さである必要はない。
【００１７】
図５はニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側に設ける被加熱体を回転体とした定着装置の実施形態を示す概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この定着装置４１は、図１で説明した定着装置１に対し、被加熱体をニップＮの部分に設けたブロック状の被加熱体３′と、そのニップＮの入口部Ｎｉに対して記録材Ｐの搬送方向上流側に設けた回転体からなる被加熱体３４とで構成するようにした点が異なる。
その回転体型の被加熱体３４としては、例えば中空のローラ形状（円筒形状）のものが望ましく、その素材としてはアルミニウム，銅，鉄等が適す。この被加熱体３４には、発熱体３７が内蔵されており、その発熱体３７により矢示Ｃ方向に回転する被加熱体３４が加熱される。なお、被加熱体３４を加熱する発熱体３７は、内蔵型に限るものではなく、回転体の外側に設けるようにしてもよい。その発熱体３７としては、例えば一般的な定着装置で使用されているようなハロゲンヒータを使用する。また、誘導加熱体等であってもよい。
【００１８】
さらに、その発熱体は、図６に示すように線状や面状の抵抗発熱体３５を回転体型の被加熱体３４の円筒部の内周に設置し、それにより定着フィルム４と接する円筒部分を抵抗発熱体３５により加熱するようにしてもよい。
また、それ以外に発熱体は、整磁合金材料を用いた加熱方式のものとしてもよい。
図５に示した回転体型の被加熱体３４を使用した定着装置４１によれば、定着フィルム４がニップＮに進入するまでに、その定着フィルム４を前もって所定の温度にまで予備加熱することができ、その予備加熱の際に被加熱体３４は定着フィルム４に対して摺動せずに済むため、その被加熱体３４から定着フィルム４への熱伝達効率が高まる。さらに、その定着フィルム４と被加熱体３４との摺動負荷が無くなることにより、定着フィルム４を矢示Ａ方向に搬送するために要する駆動トルクの低減が図れる。それにより、駆動電力を低減することができる。
【００１９】
図７は定着フィルムの表面に直接接してその定着フィルムの表面温度を検知する温度検知素子を設けた定着装置の実施形態を示す概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この定着装置５１は、定着フィルム４の表面に直接接してその定着フィルム４の表面温度を検知する前述した温度検知素子６Ａ，６Ｂと同様な温度検知素子５６と、その温度検知素子５６が検知した定着フィルム４の温度に応じて発熱体２Ａの加熱温度を制御する加熱温度制御手段として機能する制御装置５０′（図１の制御装置５０と同様な構成）を設けている。
なお、この制御装置５０′は、温度検知素子６Ｂが被加熱体３を介して検知した定着フィルム４の温度に応じて発熱体２Ｂの加熱温度も制御する。
このようにすれば、定着フィルム４の外側の面は記録材Ｐ上に担持（転写）された未定着のトナー画像と接する面であるが、その面の温度を温度検知素子５６により直接検知して、その検知温度を基にして制御装置５０′が定着フィルム４の温度検知素子５６が設けられている部分付近に位置する箇所をトナーの定着に適した所定の温度に制御するので、ニップＮの入口部Ｎｉから定着フィルム４の表面を所定温度に、高精度に制御することができる。
なお、温度検知素子５６を設置する場所は、できる限りニップの入口部Ｎｉに近い場所にした方が、より高精度にニップの入口部Ｎｉにおける定着フィルム４の温度を正確に制御することができる。
【００２０】
図８は定着フィルムに非接触の状態でそのフィルムの温度を直接検知する温度検知素子を設けた定着装置の実施形態を示す概略図であり、図７と対応する部分には同一の符号を付してある。
この定着装置６１は、定着フィルム４に非接触の状態でその定着フィルム４の表面温度を直接検知する非接触式の温度検知素子６６と、その温度検知素子６６が検知した定着フィルム４の温度に応じて発熱体２Ａの加熱温度を制御する加熱温度制御手段として機能する制御装置５０″（図７の制御装置５０′と同様な構成）を設けている。
非接触式の温度検知素子６６としては、例えば定着フィルム４から放出される赤外線量を検知するサーモパイル等を使用する。
そして、その温度検知素子６６を設置する場所は、できる限りニップの入口部Ｎｉに近い場所とした方が、より高精度にニップの入口部Ｎｉにおける定着フィルム４の温度を正確に制御することができる。
この定着装置６１によれば、記録材Ｐ上のトナー画像と接する定着フィルム４の表面に温度検知素子６６が接触及び摺動することがないので、定着フィルム４の表面の傷付きを防止することができる。それにより、定着フィルム４の表面の摺動傷が原因で生じる画像汚れを予防して高画質の画像を得ることができる。
また、定着フィルム４のトナー画像と接するフィルム表面の温度を直接検知するため、定着フィルム４の表面の温度を正確に検知して、その表面温度を定着に適した所定の温度に、高精度に温度制御することができる。
【００２１】
図９はニップに対応する領域内で被加熱体を加熱する発熱体を複数設けた定着装置の実施形態を示す概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この定着装置７１は、ニップＮに対応する領域内に複数の発熱体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（その数は必要に応じて適宜増減可）を定着フィルム４の移動方向に沿って間隔を置いて配置している。
また、温度検知素子６Ａ，６Ｂが被加熱体３を介して検知した定着フィルム４の各温度に応じて、発熱体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの加熱温度をそれぞれ独立して制御する加熱温度制御手段として機能する制御装置７０（前述した制御装置５０，５０′，５０″と同様な構成）を設けている。
このように、この定着装置７１では、ニップＮ内の被加熱体３を過熱するために、複数に分割した発熱体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを設けており、その分割された各発熱体はそれぞれ個別に最適な加熱温度に独立して制御することができるようになっているので、ニップＮ内における被加熱体３の温度を部分的に細かく高精度に制御することができる。それにより、ニップＮ内で記録材Ｐ及びトナーに一定の熱量を安定した状態で与え続けることができるので、定着性の向上が図れると共に高画質の画像を得ることができる。
なお、図９ではニップＮ内の被加熱体３の温度を検知する温度検知素子６Ｂが１個の場合の例について示したが、その温度検知素子は発熱体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの分割数に応じた個数だけ設けるようにしてもよい。
また、その複数に分割した発熱体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、同一の材質，同一の形状で同一の特性であるものに限る必要はなく、各発熱体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの要求仕様に応じたものをそれぞれ使用するようにしてもよい。但し、それらの発熱体は同一のものを使用して、加熱温度の制御だけをそれぞれ独立して行うようにすれば、装置としてコストダウンが図れる。
【００２２】
図１０は被加熱体に定着フィルムを介して接触してその間にニップを形成する加圧部材をフィルム状のものとした定着装置の実施形態を示す概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この定着装置８１は、図１で説明した定着装置１に対して、被加熱体８３に定着フィルム４を介して接触してその間にニップＮを形成する加圧部材を加圧用フィルム材８５とした点と、被加熱体８３の形状をニップの入口部Ｎｉよりもフィルム材の移動方向上流側の形状を曲面に形成した点が異なる。
加圧用フィルム材８５は、図１０では図示を省略しているが、別途加圧用の部材によって定着フィルム４に押し当てられるように加圧されるようになっている。そして、ニップＮで定着フィルム４の表面とそこに接した状態にある加圧用フィルム材８５との間に、トナー画像（図１０に黒の複数の破線で示している）を担持した記録材Ｐが搬送される。
また、加圧用フィルム材８５の図１０で上側の面がニップＮの部分で定着フィルム４に接するように、加圧用フィルム材８５自体に張力を加えるようにしてもよい。
この定着装置８１によっても、前述した各実施の形態と同様に、定着フィルム４のニップＮの部分に対応する領域の温度をトナーの定着に適した所定の温度にして良好な画像を得ることができる。
【００２３】
図１１はフィルム材で形成した加圧部材を複数のローラで回動可能に支持した定着装置の実施形態を示す図１０と同様な概略図であり、図１０と対応する部分には同一の符号を付してある。
この定着装置９１は、図１０で説明した定着装置８１に対して、加圧用フィルム材８５を複数（図１１には１個のみ図示している）のローラ９４で回動可能に支持し、それにより加圧用フィルム材８５をニップＮの範囲で定着フィルム４の表面に密着するようにしている点が異なる。そして、そのローラ９４は、ニップＮの領域よりもフィルム材４の移動方向上流側にあり、そのローラ９４に対して図１１で左方側にある図示しないローラも、ニップＮの領域よりもフィルム材４の移動方向下流側にある。
また、この定着装置９１は、被加熱体８３′が図１０に示した被加熱体８３に対し、ニップＮに対応する領域の部分の形状が若干曲面状に形成されている点も、図１０の定着装置８１と異なる。このようにすることで、ニップＮの部分において加圧用フィルム材８５に逃げる熱を少なくすることができる。
この定着装置９１においても、前述した各実施の形態と同様に、定着フィルム４のニップＮの部分に対応する領域の温度をトナーの定着に適した所定の温度にして良好な画像を得ることができる。
【００２４】
図１２は図１の定着装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図１２に示す画像形成装置である複写機は、複写機本体１０内に設けている光学読取系３２により読み取った画像データを基にして、光書込系１２が作像系１４に設けている感光体ドラム１５上に潜像を形成し、その潜像を作像系１４の現像装置１６がトナーにより可視像としている。
複写機本体１０の下部には給送装置（給紙装置）１１が設けてあり、その給送装置１１から給送したシート状の転写紙である記録材Ｐは、搬送ローラ対７によって搬送路１７を搬送されて作像系１４に至り、そこで感光体ドラム１５上の可視像（トナー像）が転写される。
その可視像が転写された記録材Ｐは、定着装置１に搬送されてそこで可視像が定着された後、排紙ローラ対３９により外部の排紙トレイ４０に排出される。また、両面画像形成時には、記録材Ｐは図示しない排紙分岐爪により反転搬送路４５から両面装置４２へ向けて搬送され、両面トレイ４３に一旦格納された後に進行方向が逆転されて、両面搬送路４４から再び作像系１４に送り込まれて裏面に画像が形成され、定着装置１を通って排紙トレイ４０上に排出される。
なお、図１２では図面を簡略化するため、給送装置１１は１個のみを示したが、必要に応じてサイズの異なる複数個の給送装置を設けることも可能である。また、この給送装置を有する画像形成装置は複写機に限るものではなく、ファクシミリ，プリンタ等にも何等支障なく適用することができる。
この複写機によれば、図１で説明した定着装置１を使用しているため、定着フィルム４のニップＮの部分に対応する領域の温度をトナーの定着に適した所定の温度にすることができるので、高画質の画像を得ることができる。
なお、図１２では、定着装置として図１で説明した定着装置１を使用した場合の例を示したが、図３，図４，図５，図７，図８，図９，図１０，図１１の各図でそれぞれ説明した定着装置２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１を、図１２の定着装置１に代えて使用しても、同様の作用効果を奏する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による定着装置及びそれを備えた画像形成装置によれば、定着フィルムを加熱する被加熱体を、その被加熱体に定着フィルムを介して加圧部材が接触することにより形成されるニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側にまで設けたので、定着フィルムのニップに達する前の部分を前もって予備加熱することができる。
それにより、記録材に担持された未定着のトナー画像に熱を与える基点となるニップの入口部において既に定着フィルムがトナー画像の定着に適した所定の温度にまで達しているので、ニップの入口部から記録材上のトナー画像に所望の熱量を安定して与えることができるため、優れた定着性及び高画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による定着装置の一実施形態例を示す概略図である。
【図２】被加熱体が２個に分割されている場合の問題点を説明するための図１と同様な概略図である。
【図３】被加熱体の定着フィルムに対向する面を曲面形状に形成した定着装置の実施形態を示す概略図である。
【図４】被加熱体の温度検知素子が設けられた部分の厚さを他の部分よりも薄くした定着装置の実施形態を示す概略図である。
【図５】ニップの入口部に対して記録材の搬送方向上流側に設ける被加熱体を回転体とした定着装置の実施形態を示す概略図である。
【図６】抵抗発熱体を回転体型の被加熱体に設けるようにした定着装置の実施形態を示す図５と同様な概略図である。
【図７】定着フィルムの表面に直接接してその定着フィルムの表面温度を検知する温度検知素子を設けた定着装置の実施形態を示す概略図である。
【図８】定着フィルムに非接触の状態でそのフィルムの温度を直接検知する温度検知素子を設けた定着装置の実施形態を示す概略図である。
【図９】ニップに対応する領域内で被加熱体を加熱する発熱体を複数設けた定着装置の実施形態を示す概略図である。
【図１０】被加熱体に定着フィルムを介して接触してその間にニップを形成する加圧部材をフィルム状のものとした定着装置の実施形態を示す概略図である。
【図１１】フィルム材で形成した加圧部材を複数のローラで回動可能に支持した定着装置の実施形態を示す図１０と同様な概略図である。
【図１２】図１の定着装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１：定着装置
２Ａ，２Ｂ，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，３７：発熱体
３，３′，２３，３４，８３，８３′：被加熱体
４：定着フィルム        ５：加圧ローラ（加圧部材）
６Ａ，６Ｂ，５６，６６：温度検知素子
５０，５０′，５０″，７０：制御装置
８５：加圧用フィルム材（加圧部材）
【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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