(57)【要約】【課題】記録材と接触する可撓性部材の局所的な削れを改善できるようにする。【解決手段】加熱体１２と、前記加熱体を支持する支持部材１４と、前記支持部材に外嵌され、前記加熱体と接触しつつ移動する筒状の可撓性部材１１と、前記加熱体と共に前記可撓性部材を挟んでニップ部Ｎを形成する加圧回転部材１３と、を有し、前記ニップ部で画像Ｔａを担持する記録材Ｐを挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、前記支持部材、若しくは前記加圧回転部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一端側と他端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えて前記一端側と前記他端側を加圧する第１の加圧部材１８ａと第２の加圧部材１８ｂを有し、前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材による加圧力の大小関係の切り替えに応じて前記可撓性部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一方向と他方向への移動方向を切り替えることを特徴とする。【選択図】図２
2013044773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と、前記加熱体を支持する支持部材と、前記支持部材に外嵌され、前記加熱体と接触しつつ移動する筒状の可撓性部材と、前記加熱体と共に前記可撓性部材を挟んでニップ部を形成する加圧回転部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
前記支持部材、若しくは前記加圧回転部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一端側と他端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えて前記一端側と前記他端側を加圧する第１の加圧部材と第２の加圧部材を有し、前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材による加圧力の大小関係の切り替えに応じて前記可撓性部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一方向と他方向への移動方向を切り替えることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材は、周期的に前記一端側と前記他端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材は、前記一端側と前記他端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えるときの切替え速度を変化させて前記可撓性部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一方向と他方向への移動速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記可撓性部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一端部の位置と他端部の位置を検知する検知手段を有し、前記検知手段による前記可撓性部材の前記一端部の位置又は前記他端部の位置の検知結果に応じて、前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材は前記一端側と前記他端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記可撓性部材は前記一端部から前記他端部まで導電性を有しており、前記検知手段は、前記可撓性部材の前記一端部と接触するように前記加熱体に設けられた第１の電極と、前記可撓性部材の前記他端部と接触するように前記加熱体に設けられた第２の電極と、を有し、前記第１の電極と前記第２の電極のうちの何れか１つの電極が前記可撓性部材と接触していないときの非導通状態を基に前記可撓性部材の前記一端部の位置と前記他端部の位置を検知することを特徴とする請求項４に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記可撓性部材は前記一端部から前記他端部まで導電性を有しており、前記検知手段は、前記可撓性部材の前記一端部と接触するように前記加熱体に設けられた電極と、前記可撓性部材の前記他端部と接触するように前記加熱体に設けられた電気抵抗体と、を有し、前記可撓性部材を記録材搬送方向と直交する長手方向の一方向と他方向に移動させたときの前記電気抵抗体に体する前記可撓性部材の移動位置に応じて変化する前記電気抵抗体の抵抗値を基に前記可撓性部材の前記一端部の位置と前記他端部の位置を検知することを特徴とする請求項４に記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記可撓性部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一端部の位置を検知する第１の検知手段と、前記可撓性部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の他端部と接触して前記他端部の位置を検知する第２の検知手段と、を有し、前記第１の検知手段又は前記第２の検知手段による検知結果に応じて、前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材は前記一端側と前記他端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載される定着装置（定着器）として、フィルム加熱方式の定着装置が知られている。このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックス製の基板上に通電発熱抵抗体を有するヒータと、ヒータと接触しつつ移動する定着フィルムと、ヒータと共に定着フィルムを挟んでニップ部を形成する加圧ローラと、を有している。特許文献１にはこのタイプの定着装置が記載されている。未定着トナー画像を担持する記録材はニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。
【０００３】
この定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットがある。従って、この定着装置を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、１枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：Ｆｉｒｓｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｏｕｔ  Ｔｉｍｅ）を短くできる。また、このタイプの定着装置は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００４】
上記のフィルム加熱方式の定着装置では、記録材と接触する定着フィルムの外周面（表面）に画像が付着することを防止するために、定着フィルム表面に薄い離型層が設けられる。離型層としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）・ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）・ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）等が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−４４０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィルム加熱方式の定着装置では、小サイズの記録材を連続して大量に処理した場合、記録材の記録材搬送方向と直交する両端（コバ）が定着フィルム表面と摺擦して離型層が局所的に削られることがある（以下「コバ削れ」という）。すると、定着フィルム表面の離型層が削られた部分は離型性が低下し、大サイズの記録材を処理したときに、離型層の削れた部分で画像が定着フィルムにオフセットし、画像が乱れる可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、記録材と接触する可撓性部材の局所的な削れを改善できるようにした像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の構成は、加熱体と、前記加熱体を支持する支持部材と、前記支持部材に外嵌され、前記加熱体と接触しつつ移動する筒状の可撓性部材と、前記加熱体と共に前記可撓性部材を挟んでニップ部を形成する加圧回転部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、前記支持部材、若しくは前記加圧回転部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一端側と他端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替える第１の加圧部材と第２の加圧部材を有し、前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材による加圧力の大小関係の切り替えに応じて前記可撓性部材の記録材搬送方向と直交する長手方向の一方向と他方向への移動方向の切り替えを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、記録材と接触する可撓性部材の局所的な削れを改善できるようにした像加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る定着装置の構成を表わす図であって、（Ａ）は定着装置の左側からの横断面構成模式図、（Ｂ）は定着装置の右側からの横断面構成模式図
【図２】実施例１に係る定着装置の記録材搬送方向からの縦断面構成模式図
【図３】実施例１に係る定着装置の左側カムと右側カムを回転させたときの左側カムと右側カムのカム位相、及び左側カムと右側カムの加圧力の推移を表わす説明図
【図４】画像形成装置の一例の概略構成模式図
【図５】実施例２に係る定着装置の検知装置の構成を表わす説明図
【図６】実施例２に係る定着装置に用いる検知装置で定着フィルムの左端側の位置と右端側の位置を検知する際の条件を表わす説明図
【図７】実施例２に係る定着装置の定着フィルムを往復移動させるときの左側カムと右側カムの加圧力差とカム位相の説明図
【図８】実施例３に係る定着装置に用いる検知装置の構成を表わす説明図
【図９】実施例４に係る定着装置に用いる検知装置の構成を表わす説明図
【図１０】実施例４に係る定着装置の定着フィルムを往復移動させるときの左側カムと右側カムの加圧力差とカム位相の説明図
【図１１】実施例５に係る定着装置に用いる検知装置の構成を表わす説明図
【図１２】実施例６に係る定着装置に用いる検知装置の構成を表わす説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
以下、図面を参照して本発明に係る像加熱装置としての定着装置を説明する。
【００１２】
（１）定着装置（像加熱装置）１
以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向をいう。右側とは定着装置を記録材搬送方向から見て右をいう。左側とは定着装置を記録材搬送方向から見て左をいう。記録材に関し、幅方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。幅とは幅方向の寸法をいう。
【００１３】
図１において、（Ａ）は定着装置の左側からの横断面構成模式図、（Ｂ）は定着装置の右側からの横断面構成模式図である。図２は記録材搬送方向から見た定着装置の縦断面構成模式図である。
【００１４】
本実施例に示す定着装置１は、筒状の可撓性部材としての円筒状の定着フィルム１１と、加熱体としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）１２と、支持部材としてのヒータホルダ１４と、加圧回転部材としての加圧ローラ１３と、などを有している。定着フィルム１１と、ヒータ１２と、ヒータホルダ１４と、加圧ローラ１３は、何れも長手方向に長い部材である。
【００１５】
ヒータ１２は細長いセラミック製のヒータ基板（以下、基板と記す）１２ａを有している。この基板１２ａの後述する定着ニップ部Ｎが形成される側の基板表面には、基板１２ａの長手方向に沿って通電発熱抵抗層１２ｂがスクリーン印刷等により形成されている。また上記基板面には、通電発熱抵抗層１２ｂの保護と定着フィルム１１の内周面（内面）との絶縁性を確保するために、通電発熱抵抗層１２ｂを覆うようにガラス等の絶縁材料からなる表面保護層１２ｃが形成されている。１２ｅは基板１２ａの長手方向において通電発熱抵抗層１２ｂの両端部に通電発熱抵抗層１２ｂと共にスクリーン印刷等により形成された給電用の電極である。ヒータ１２の長さは定着フィルム１１よりも長い（図２参照）。
【００１６】
ヒータホルダ１４は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）やＬＣＰ（液晶ポリマー）等の耐熱性樹脂により横断面略樋型に成形されている。ヒータホルダ１４の短手方向の下面中央にはヒータホルダ１４の長手方向に沿って凹部１４ａが形成してある。この凹部１４ａにはヒータ１２の基板１２ａが表面保護層１２ｃを凹部１４ａから表出させた状態に支持されている。ヒータ１２を支持したヒータホルダ１４の長手方向の左端部側（一端側）は定着装置１の装置フレーム１ａの左側板（不図示）に上下動可能に支持されている。また、ヒータホルダ１４の長手方向の右端部側（他端側）は同装置フレーム１ａの右側板（不図示）に上下動可能に支持されている。
【００１７】
定着フィルム１１は、良好な熱伝導性を確保するために、２０μｍ以上１０００μｍ以下程度の厚みが好ましい。定着フィルム１１としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰＳ等の材料からなる単層フィルムを用いることが出来る。或いはＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等の材料からなるベースフィルムの表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のコーティング膜や、チューブを離型層として設けた複合層フィルムを用いることが出来る。
【００１８】
ＰＴＦＥとはポリテトラフルオロエチレンであり、ＰＦＡとはテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルであり、ＰＰＳとはポリフェニレンサルファイドである。ＰＩとはポリイミドであり、ＰＡＩとはポリアミドイミドであり、ＰＥＥＫとはポリエーテルエーテルケトンであり、ＰＥＳとはポリエーテルスルホンである。ＦＥＰとはテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。
【００１９】
本実施例では、定着フィルム１１として、直径が２４ｍｍ、長さ２４０ｍｍ、厚さ６０μｍの円筒状のＰＩからなるベースフィルムの表面に離型層として１５μｍのＰＦＡコーティング膜を形成した、総厚が７５μｍのものを用いた。この定着フィルム１１は、ヒータ１２を支持したヒータホルダ１４にルーズに外嵌されている。
【００２０】
加圧ローラ１３は、鉄やアルミニウム等からなる丸軸状の芯金１３ａと、芯金１３ａの外周面上に設けられたシリコーンゴム等の材料からなる弾性層１３ｂと、弾性層１３ｂの外周面上に設けられたＰＦＡ等の材料からなる離型層１３ｃなどを有している。本実施例では、加圧ローラ１３として、直径２５ｍｍ、長さ２６０ｍｍ、加圧硬度５０°（５００ｇ荷重時アスカーＣ型硬度計測定）のものを用いた。
【００２１】
この加圧ローラ１３は、定着フィルム１１の下方において芯金１３ａの長手方向の左端部が装置フレーム１ａの左側板に軸受（不図示）を介して回転可能に支持され、右端部が装置フレーム１ａの右側板に軸受（不図示）を介して回転可能に支持されている。
【００２２】
ヒータホルダ１４の長手方向の左端側の上方には第１の加圧部材としての板状のカム（以下、左側カムとも記す）１８ａが配設され、右端側の上方には第２の加圧部材としての板状のカム（以下、右側カムとも記す）１８ｂが配設されている。この左側カム１８ａと右側カム１８ｂは、同じ形状に形成され、中心から円周までの距離が一定でない平面形状卵型をしている。そしてこの左側カム１８ａと右側カム１８ｂは、定着フィルム１１と平行に配設されたカムシャフト１８ｃの左端部と右端部に位相が１８０度異なる状態に固定してある。
【００２３】
カムシャフト１８ｃは、装置フレーム１ａの左側板と右側板に回転可能に支持され、カムシャフト１８ｃの右端部に設けられた被駆動ギアＧ１（図２参照）が第１のモータＭ１の駆動により所定方向に回転される。この第１のモータＭ１はＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなる駆動制御部Ｃにより回転駆動される。
【００２４】
左側カム１８ａの下方には記録材搬送方向に細長い加圧アーム（以下、左側加圧アームと記す）１５ａがヒータホルダ１４の左端側（一端側）の上面と接触するように配置されている。右側カム１８ｂの下方には記録材搬送方向に細長い加圧アーム（以下、右側加圧アームと記す）１５ｂがヒータホルダ１４の右端側（他端側）の上面と接触するように配置されている。
【００２５】
左側加圧アーム１５ａは、左側加圧アーム１５ａの記録材搬送方向上流側の端部１５ａ１が装置フレーム１ａの記録材搬送方向上流側の側板１ａ１に回転可能に支持されている。そして左側加圧アーム１５ａの記録材搬送方向下流側の自由端１５ａ２には左側カム１８ａのカム面１８ａ１と接触するように加圧バネ（以下、左側加圧バネと記す）１６ａが配設してある。
【００２６】
右側加圧アーム１５ｂは、右側加圧アーム１５ｂの記録材搬送方向上流側の端部１５ｂ１が装置フレーム１ａの記録材搬送方向上流側の側板１ａ１に回転可能に支持されている。そして右側加圧アーム１５ｂの記録材搬送方向下流側の自由端１５ｂ２には右側カム１８ｂのカム面１８ｂ１と接触するように加圧バネ（以下、右側加圧バネと記す）１６ｂが配設してある。
【００２７】
本実施例の定着装置１では、左側カム１８ａと右側カム１８ｂのカム面１８ａ１，１８ｂ１において互いに径の等しいカム面で左側加圧バネ１６ａと右側加圧バネ１６ｂを押し下げたときの左側加圧バネと右側加圧バネの縮み量を同じ量に設定している。これにより、左側カム１８ａが左側加圧バネ１６ａと左側加圧アーム１５ａを介してヒータホルダ１４の左端側に与える加圧力と、右側カム１８ｂが右側加圧バネ１６ｂと右側加圧アーム１５ａを介してヒータホルダ１４の右端側に与える加圧力を等しくしている。本実施例では、ヒータホルダ１４の左端側と右端側に与える加圧力を１１７．６Ｎ（１２ｋｇｆ）としている（図３の片側加圧力［ｋｇｆ］参照）。
【００２８】
ヒータホルダ１４の左端側と右端側に与える加圧力によりヒータ１２が定着フィルム１１を加圧ローラ１３に加圧して定着フィルム１１の外周面（表面）を加圧ローラ１３の外周面（表面）に接触させる。ヒータ１２と定着フィルム１１を挟んだ加圧ローラ１３は、弾性層１３ｂが定着フィルム１１を介してヒータ１２から受ける加圧力により弾性変形して、加圧ローラ１３表面と定着フィルム１１表面とで所定幅の定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成する。
【００２９】
本実施例の定着装置１は、プリント指令に応じて駆動制御部Ｃが駆動する第２のモータＭ２により加圧ローラ１３の芯金１３ａの左端側に設けられた被駆動ギアＧ２が回転される。これにより加圧ローラ１３は所定の周束度（プロセススピード）で矢印ａにて示す方向へ回転する。この加圧ローラ１３の回転は定着ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ１３表面と定着フィルム１１表面との摩擦力によって定着フィルム１１表面に伝達される。加圧ローラ１３表面から摩擦力が伝達された定着フィルム１１は、定着フィルム１１の内周面（内面）がヒータ１２の表面保護層１２ｃと接触しながら加圧ローラ１３の回転に追従して矢印ｂにて示す方向へ回転（移動）する。
【００３０】
ヒータ１２の通電発熱抵抗層１２ｂには、ＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなる温調制御部（不図示）がプリント指令に応じて起動するトライアック（不図示）より給電される。これにより通電発熱抵抗層１２ｂが急速に昇温してヒータ１２は定着フィルム１２を加熱する。このヒータ１２の温度は基板１２ａの定着ニップ部Ｎが形成される側とは反対側の基板裏面に設けられたサーミスタ等の温度検知素子１２ｄにより検知される。そして上記制御部は、温度検知素子１２ｄからの出力信号を取り込み、その出力信号に基づいてヒータ１２を所定の定着温度（目標温度）に維持するようにトライアックを制御する。
【００３１】
本実施例の定着装置１では、図２に示すように、左側カム１８ａのカム面１８ａ１のうち最も径が大きいカム面で左側加圧バネ１６ａを押し下げるとき、右側カム１８ｂのカム面１８ｂ１のうち最も径が小さいカム面で右側加圧バネ１６ｂを押し下げている。即ち、左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相は１８０度相違している。本実施例では、上記の左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相関係を０度と定義する。
【００３２】
左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相関係が０度の場合、左側カム１８ａが左側加圧バネ１６ａを介してヒータホルダ１４の左端側に与える加圧力を１１７．６Ｎ（１２ｋｇｆ）に設定した。一方、右側カム１８ｂが右側加圧バネ１６ｂを介してヒータホルダ１４の右端側に与える加圧力を１０２．９Ｎ（１０．５ｋｇｆ）に設定した。この条件で、カムシャフト１８ｃを第１の駆動モータＭ１により回転させたときの、左側カム１８ａと右側カム１８ｂの加圧力の推移を図３に示した。
【００３３】
図３に示すように、左側カム１８ａと右側カム１８ｂを０度から９０度、或いは０度から２７０度回転させたときの左側加圧バネ１６ａと右側加圧バネ１６ｂの縮み量に差は無く、ヒータホルダ１４を介して定着ニップ部Ｎに働く加圧力は左右で差が無くなる。一方、左側カム１８ａと右側カム１８ｂを０度から１８０度回転させたときは、左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相は初期の状態から逆になり、定着ニップ部Ｎに働く加圧力は左側に対して右側が強くなるように設定した。
【００３４】
次に上記の構成を採用したことによる効果について述べる。上述したように、図２に示した状態では、定着ニップ部Ｎに働く加圧力は、左側が強くなっている。このように、定着ニップ部Ｎの左右の加圧力のバランスに差をつけると、定着フィルム１１は圧の強いほうに移動する。これは、加圧力の強い側のほうが弱い側よりも、加圧ローラ１３による定着フィルム１１の搬送力が高いためである。よって、本構成の図２に示した状態では、定着フィルム１１は図中の左側に動く。
【００３５】
動作確認のため、左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相（カム位相）が、０、９０、１８０、２７０度のときの、定着フィルム１１が回転する速度（フィルム移動速度）を確認し、評価結果を表１に示した。このとき、加圧ローラ１３は１１５ｒｐｍで回転させ、ヒータ１２の温度が１５０℃になるように、ヒータ１２の温度を制御した。
【００３６】
表１．カム位相によるフィルム移動速度の比較
【００３７】
【表１】
2013044773.tif 000003
【００３８】
表１に示した結果から、定着ニップ部Ｎに働く加圧力に定着ニップ部Ｎの左右で差があると、定着フィルム１１の長手方向の一方向と他方向のうち加圧力の強いほうに定着フィルム１１が動く現象を確認することが出来た。ここで、定着フィルム１１の長手方向の一方向とは左側カム１８ａを配設した方向のことであり、他方向とは右側カム１８ｂを配設した方向のことである。
【００３９】
また、上記の構成において、左側カム１８ａの形状を変えることで、カム位相が０度のときに定着ニップ部Ｎの左側に働く加圧力が、１０２．９、１１７．６、１２７．４、１３７．２Ｎとなるようにしたときのフィルム移動速度を確認し、表２にまとめた。
【００４０】
表２．定着ニップ部の左右の加圧力の差によるフィルム移動速度の比較
【００４１】
【表２】
2013044773.tif 000004
【００４２】
表２に示した結果から、定着ニップ部Ｎの左側と右側の加圧力の差が大きいほうが、定着フィルム１１の移動速度が大きいことを確認することが出来た。
【００４３】
以上説明したように、本実施例の定着装置１は、ヒータホルダ１４の長手方向の左端側と右端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えることにより定着フィルム１１の長手方向の一方向と他方向への移動方向を切り替えることが出来る。
【００４４】
上述のように、定着フィルム１１の長手方向の一方向と他方向への移動動作（往復動作）を確認した本実施例の定着装置１を搭載した画像形成装置を用い、記録材を連続通紙したときのコバ削れ発生までの通紙枚数を評価した。
【００４５】
使用した画像形成装置の構成を以下に説明する。図４は本実施例の定着装置１を搭載した画像形成装置の一例の概略構成図である。本実施例では、画像形成装置として、プロセスピードが３００ｍｍ／ｓｅｃ、５０ｐｐｍのＡ４サイズ紙対応の転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンターを用いた。
【００４６】
この画像形成装置による記録材の搬送は、定着装置１の定着フィルム１１の長手方向の中心ＣＬに記録材Ｐの幅方向の中心を一致させて記録材を搬送する中央通紙基準である。そして画像形成装置に使用可能な最大サイズの記録材の最大通紙幅をＰａとし、最小サイズの記録材の最小通紙幅をＰｂとしたとき（図２参照）、（Ｐａ−Ｐｂ）／２を超えない範囲で定着フィルム１１を長手方向の一方向、又は他方向へ所定量移動させている。
【００４７】
図４において、２１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。この感光ドラム２１は矢印ｒにて示す方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転される。感光ドラム２１は、ＯＰＣ・アモルファスＳｅ・アモルファスＳｉ等の感光材料層を、アルミニウムやニッケルなどのシリンダ（ドラム）状の導電性基体の外周面に形成した構成から成る。
【００４８】
感光ドラム２１の外周面（表面）はその回転過程で帯電手段としての帯電ローラ２２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。その感光ドラム２１の一様帯電面に対してレーザービームスキャナ２３から出力される、画像情報に応じて変調制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）されたレーザービームによる走査露光Ｓがなされる。これにより感光ドラム２１表面に目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【００４９】
その感光ドラム２１表面の静電潜像が現像装置２４でトナーＴにより現像されて可視化される。これにより感光ドラム２１表面に未定着トナー画像Ｔａが形成される。トナーＴはスチレンアクリル樹脂を主成分とし、これに必要に応じて荷電制御成分、磁性体、シリカ等を内添、外添したものを使用した。また、現像方法としては、ジャンピング現像法を用いた。
【００５０】
一方、給紙ローラ２８の回転により給紙カセット２９内に収容されている記録材Ｐが一枚ずつ繰り出される。この記録材Ｐは、ガイド３０、レジストローラ３１を有するシートパスを通って感光ドラム２１と転写ローラ２５とで形成された転写ニップ部に所定の制御タイミングにて給送され、その記録材Ｐに感光ドラム２１表面上のトナー画像が順次に転写されていく。転写後の感光ドラム２１表面は、クリーニング装置２７により転写残りトナー等の付着汚染物の除去処理を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。
【００５１】
転写ニップ部を出た記録材Ｐは、感光ドラム２１表面から分離され、記録材Ｐのトナー画像（画像）を担持しているトナー画像担持面を上向きにして搬送装置３２により定着装置１の定着ニップ部Ｎに導入される。そして定着ニップ部Ｎで定着ローラ１１表面と加圧ローラ１３表面とで挟持されその状態に搬送（挟持搬送）される。この搬送過程で記録材Ｐ上のトナー画像Ｔａは定着フィルム１１から熱を受けて溶融し定着ニップ部Ｎからニップ圧を受けて記録材上に加熱定着される。
【００５２】
定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐは、定着ローラ１１表面から分離され、搬送ローラ３３、ガイド３４、及び排紙ローラ３５を有するシートパスを通って、排紙トレイ３６上にプリントアウトされる。
【００５３】
上述のように、定着フィルム１１の長手方向の一方向と他方向への移動動作（往復動作）を確認した本実施例の定着装置１を搭載した画像形成装置を用い、記録材を連続通紙したときのコバ削れ発生までの通紙枚数を評価した。
【００５４】
上述の画像形成装置を用いて、定着装置１のカム１８ａ,１８ｂを回転させる条件を変えながら、Ａ４サイズの記録材（記録紙）を連続プリントした。そして定着フィルム１１表面のコバ削れによる画像不良が記録材上のトナー画像に発生して定着装置１が耐久寿命となるまでの記録材の通紙枚数を評価した。カム１８ａ,１８ｂの回転条件と、定着フィルム１１の移動長さと、定着装置１の耐久寿命までの記録材の通紙枚数を表３にまとめた。また、カム１８ａ,１８ｂの位相とヒータホルダ１４の左端側と右端側に与えられる加圧力の関係は、図３のグラフのように設定し、最大で１４．７Ｎ（１１７．６Ｎ−１０２．９Ｎ）の加圧力差になるようにした。
【００５５】
表３．カムの回転条件による寿命の違い
【００５６】
【表３】
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【００５７】
表３に示した結果から、定着ニップ部Ｎの左右に働く加圧力を周期的に切り替えることにより定着フィルム１１表面のコバ削れの発生を低減でき定着装置１の耐久寿命が延びることを確認できた。
【００５８】
以上のように本実施例の定着装置１は、左側カム１８ａと右側カム１８ｂで周期的にヒータホルダ１４の長手方向の左端側と右端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えて、定着フィルム１１の長手方向の一方向と他方向への移動方向を切り替えている。これにより記録材Ｐと接触する定着フィルム１１表面の局所的なコバ削れの発生を低減できる。これによって定着フィルム１１の耐久寿命が延び定着装置１の耐久寿命も延びる。
【００５９】
本実施例の定着装置１では、ヒータホルダ１４の左端側と右端側に与える加圧力の差を１４．７Ｎに設定したが、表２で示したように加圧力の差は大きいほうが、定着フィルム１１の移動速度は大きくなり、定着フィルム１１の移動長さは大きくなる。よって、定着フィルム１１の長手方向と同じ方向である記録材Ｐの幅方向において、記録材Ｐとトナー画像Ｔａとの間の接着強度の左右差が、問題とならない範囲で、上記加圧力の差を大きくしたほうが、定着フィルム１１の耐久寿命を延ばす上で有利である。
【００６０】
また、本実施例の定着装置１では、プリント中にカム１８ａ,１８ｂを一定速度で回転させて記録材を連続通紙したときのコバ削れ発生までの通紙枚数の評価を行った。このときのカム１８ａ,１８ｂの回転速度は、遅いほうが定着フィルム１１の移動距離は大きくなり、コバ削れの分散に有効であることが表２からわかる。また、カム１８ａ,１８ｂの回転中は、定着フィルム１１の移動速度が変化する為、定着フィルム１１の移動速度に起因する画像ズレなどへの影響を防ぐ目的でも、カム１８ａ,１８ｂの回転速度は遅いほうが有利である。
【００６１】
よって、本実施例の定着装置１は、定着フィルム１１が移動可能な範囲内で、カム１８ａ,１８ｂの回転速度を出来るだけ遅くして定着フィルム１１の移動速度を遅くするのが最適な構成である。つまり、カム１８ａ,１８ｂの回転速度即ちカム１８ａ,１８ｂがヒータホルダの左端側と右端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えるときの切替え速度を遅くさせて（変化させて）定着フィルムの移動速度を遅くさせる（変化させる）構成とする。
【００６２】
[実施例２]
定着装置１の他の例を説明する。本実施例に示す定着装置１は、定着フィルム１１の左端部（一端部）の位置と右端部（他端部）の位置を検知する検知手段としての検知装置２０を有している。そしてこの検知装置２０による定着フィルム１１の左端部の位置又は右端部の位置の検知結果に応じて、左側カム１８ａと右側カム１８ｂがヒータホルダ１４の左端側と右端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えている。
【００６３】
図５は検知装置２０の構成を表わす説明図である。図５において、（Ａ）はヒータ１２に設けられた第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇを表わす図、（Ｂ）は第１の電極１２ｆと、第２の電極１２ｇと、電源Ｖと、通電・非通電検出回路１７の関係を表わす図である。
【００６４】
本実施例の定着装置１は、定着フィルム１１として、定着フィルム１１の左端部から右端部まで導電性を有するものを用いている。この定着フィルム１１は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰＳ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等の材料に導電性の充填材を混合することで導電性を持たせた樹脂ベースの円筒状の導電性フィルムを基層（最内層）に有する。或いはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、ＳＵＳ等の導電性の金属を加工した円筒状のエンドレスフィルムを基層（最内層）に有する。そして上記導電性フィルム、又は上記エンドレスフィルムの外周面上にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のコーティング膜や、チューブ膜を離型層として設けている。
【００６５】
検知装置２０は、ヒータ１２の長手方向において基板１２ａの基板表面の左端部に設けられた第１の電極１２ｆと、同基板１２ａの基板表面の右端部に設けられた第２の電極１２ｇを有している。また、第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇに給電する電源Ｖと、定着フィルム１１に対する第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇの導通状態と非導通状態を検出する通電・非通電検出回路１７などを有している。
【００６６】
第１の電極１２ｆと、第２の電極１２ｇは、それぞれ、ヒータ１２の短手方向において電極１２ｅと隣り合うように配設され、定着フィルム１１内面と接触するようにヒータ１２の表面保護層１２ｃから露出している。そしてこの第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇを電源Ｖと導通・非導通電検出回路（以下、検出回路と記す）１７を介して電気的に接続している。
【００６７】
本実施例の定着装置１において、定着フィルム１１内面がヒータ１２の第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇの両方と接触しているとき、第１の電極１２ｆと定着フィルム１１と第２の電極１２ｇが導通状態となる。定着フィルム１１内面がヒータ１２の第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇのうちの何れか１つの電極と接触していないとき、第１の電極１２ｆと定着フィルム１１と第２の電極１２ｇが非導通状態となる。
【００６８】
図６は検知装置２０で定着フィルム１１の左端部の位置と右端部の位置を検知する際の条件を表わす説明図である。図６において、（Ａ）は定着フィルム１１の長さｓと、第１の電極１２ｆと第２の電極１２間の距離ｄとの関係を表わす説明図である。（Ｂ）は導通・非導通電検出回路１７で検出される定着フィルム１１の非導通状態の位置と導通状態の位置を表わす説明図である。
【００６９】
本実施例では、定着フィルム１１の長さｓが第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇ間の距離ｄよりも短い場合には、定着フィルム１１と両電極１２ｆ，１２ｇとが接触することは無いので、ｓ＞ｄを満足する関係とした（図６（Ａ）参照）。
【００７０】
図６（Ｂ）を参照して、定着フィルム１１が長手方向の一方向から他方向へ移動するときの定着フィルム１１の左端部の位置と右端部の位置を説明する。
【００７１】
図６（Ｂ）の（ｉ）に示すように、ヒータホルダ（不図示）の長手方向の左端側において定着フィルム１１左端部の内面とヒータ１２の第１の電極１２ｆの接触範囲がｓ−ｄの場合、定着フィルム１１の右端部は第２の電極１２ｇと接触しない位置にある。このとき検出回路１７は非導通状態を検出して非導通検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１７からの非導通検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転前の位置から１８０度回転させる。
【００７２】
この左側カム１８ａと右側カム１８ｂの回転により左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相は初期の状態から逆になり、これにより定着ニップ部Ｎに働く加圧力は左側に対して右側が強くなる。すると、定着フィルム１１は長手方向の一方向から他方向に向けて移動し始める。
【００７３】
図６（Ｂ）の（ｉｉ）に示すように、定着フィルム１１が長手方向の他方向に向けて移動すると、定着フィルム１１左端部の内面とヒータ１２の第１の電極１２ｆの接触範囲ｓ−ｄが減少する。そして接触範囲ｓ−ｄが減少した分だけ定着フィルム１１右端部の内面がヒータ１２の第２の電極１２ｇと接触する。この場合、検出回路１７は導通状態を検出して導通検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１７からの導通検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１の駆動停止状態を維持する。
【００７４】
図６（Ｂ）の（ｉｉｉ）に示すように、更に定着フィルム１１が長手方向の他方向に向けて移動すると、定着フィルム１１右端部の内面とヒータ１２の第２の電極１２ｇの接触範囲がｓ−ｄとなる。この場合、定着フィルム１１の左端部は第１の電極１２ｆと接触しない位置にある。このとき検出回路１７は非導通状態を検出して非導通検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１７からの非導通検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを更に１８０度回転させる。
【００７５】
この左側カム１８ａと右側カム１８ｂの回転により左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相は初期の状態と同じになり、これにより定着ニップ部Ｎに働く加圧力は右側に対して左側が強くなる。すると、定着フィルム１１は長手方向の他方向から一方向に向けて移動し始める。
【００７６】
この定着フィルム１１の移動過程において、検出回路１７が非導通状態（上記（ｉｉｉ）参照）、導通状態（上記（ｉｉ）参照）、非導通状態（上記（ｉ）参照）をその順に検出する。そして駆動制御部Ｃは、検出回路１７からの信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを更に１８０度回転させる。これにより定着フィルム１１は長手方向の一方向から他方向に向けて移動し始める。
【００７７】
本実施例の検出装置２０は、図６（Ｂ）の（ｉ）のように、ヒータ１２の左端部に設けた第１の電極１２ｆと定着フィルム１１内面がｓ−ｄの範囲で接触する非導通状態を検出回路１７で検出することによって定着フィルム１１の左端部の位置を検知している。また、図６（Ｂ）の（ｉｉｉ）のように、ヒータ１２の右端部に設けた第２の電極１２ｇと定着フィルム１１内面がｓ−ｄの範囲で接触する非導通状態を検出回路１７で検出することによって定着フィルム１１の右端部の位置を検知している。つまり、第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇのうち何れか１つの電極が定着フィルム１１と接触していないときの非導通状態を基に定着フィルム１１の左端部の位置と右端部の位置を検知している。
【００７８】
本実施例の定着装置１を搭載する画像形成装置を用い、記録材を連続通紙したときの定着フィルム１１表面のコバ削れ発生までの通紙枚数を評価した。画像形成装置は、実施例１と同じものを用いた。また、定着フィルム１１の長さｓ、第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇとの間の距離ｄは、s＝２４０ｍｍ、ｄ＝２２０ｍｍとした。これにより、第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇのうちの何れか１つの電極と定着フィルム１１内面が２０ｍｍの範囲で接触した位置になると、検出装置２０は定着フィルム１１の左端部の位置又は右端部の位置を検知する。
【００７９】
検出装置２０が定着フィルム１１の左端部の位置又は右端部の位置を検知すると、直ちに左側カム１８ａと右側カム１８ｂを１８０度回転させ、左右の圧バランスを逆転することで、定着フィルム１１を２０ｍｍの範囲で往復移動させるような構成とした。このときの、往復中心位置からの定着フィルム１１の移動距離（フィルム移動距離）と、加圧力の左右差の関係を図７（Ａ）のグラフに示した。また往復中心位置からの定着フィルム１１の移動距離（フィルム移動距離）と、左側カム１８ａと右側カム１８ｂのカム位相の関係を図７（Ｂ）のグラフに示した。
【００８０】
図６（Ａ）において、縦軸の加圧力左右差は、左側カム１８ａの加圧力が強いときを正にしている。
【００８１】
図６の（Ａ）、（Ｂ）を参照して、定着フィルム１１を図中の右側から左側に移動させるときの過程を説明する。先ず、カム位相を０度に保ち（（１）の過程）、定着フィルム１１の左端部が検知可能な位置に到達すると、即座に、カム位相が１８０度になるまでカム１８ａ，１８ｂを回転させる（（２）の過程）。ここで、定着フィルム１１の左端部が検知可能な位置は、定着フィルム１１の左端部が往復中心位置から左側に１０ｍｍ移動した位置である。
【００８２】
その後、カム位相を１８０度に保ち（（３）の過程）、定着フィルム１１の右端部が検知可能な位置に到達すると、即座に、カム位相が３６０度（０度）になるまでカム１８ａ，１８ｂを回転させ（（４）の過程）、（１）の過程に戻るプロセスを繰り返す。ここで、定着フィルム１１の右端部が検知可能な位置は、定着フィルム１１の右端部が往復中心位置から右側に１０ｍｍ移動した位置である。
【００８３】
また、定着フィルム１１表面のコバ削れ発生までの通紙枚数の評価は、Ａ４サイズの記録材（記録紙）を連続プリントした。そして定着フィルム１１表面のコバ削れによる画像不良が記録材上のトナー画像に発生して定着装置１が耐久寿命となるまでの記録材の通紙枚数を評価した。
【００８４】
評価の結果、定着フィルム１１が耐久寿命となる枚数は２１００００枚であった。定着フィルムを移動させない場合は、表３に示したように、定着フィルム１１が耐久寿命となる枚数は１１００００枚であり、定着フィルム１１表面のコバ削れ分散効果による定着フィルム１１の長寿命化を確認できた。
【００８５】
以上のように本実施例の定着装置は、検出装置２０による定着フィルム１１の左端部の位置又は右端側の位置の検知結果に応じて、左側カム１８ａと右側カム１８ｂでヒータホルダの長手方向の左端側と右端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えている。これにより記録材Ｐと接触する定着フィルム１１表面の局所的なコバ削れの発生を低減できる。よって実施例１の定着装置１と同じ効果を得ることができる。
【００８６】
［実施例３］
定着装置１の他の例を説明する。本実施例に示す定着装置１は、検知装置２０の構成と、定着フィルムの長さｓと、第１の電極対と第２の電極対との間の距離ｄの関係をｄ≧ｓとした点を除き、実施例２の定着装置１と同じ構成としてある。
【００８７】
図８は検知装置２０の構成を表わす説明図である。図８において、（Ａ）はヒータ１２に設けられた第１の電極対１２ｆ，１２ｈと第２の電極対１２ｇ，１２ｉを表わす図である。（Ｂ）は第１の電極対１２ｆ，１２ｈと、第２の電極対１２ｇ，１２ｉと、電源Ｖａ，Ｖｂと、検出回路１７ａ，１７ｂの関係を表わす図である。
【００８８】
図８（Ａ）に示すように、ヒータ１２の長手方向において基板１２ａの基板表面の左端部には第１の電極対１２ｆ，１２ｈが設けてある。この第１の電極対１２ｆ，１２ｈは、ヒータ１２の短手方向において電極１２ｅを挟むように配設され、定着フィルム１１内面と接触するように表面保護層１２ｃから露出している。そしてこの第１の電極対１２ｆ，１２ｈを電源Ｖａと検出回路１７ａを介して電気的に接続している（図８（Ｂ）参照）。
【００８９】
一方、ヒータ１２の長手方向において基板１２ａの基板表面の右端部には第２の電極対１２ｇ，１２ｉが設けてある。この第２の電極対１２ｇ，１２ｉは、ヒータ１２の短手方向において電極１２ｅを挟むように配設され、定着フィルム１１内面と接触するように表面保護層１２ｃから露出している。そしてこの第２の電極対１２ｇ，１２ｉを電源Ｖｂと検出回路１７ｂを介して電気的に接続している（図８（Ｂ）参照）。
【００９０】
本実施例の定着装置１では、定着フィルムの長さｓと第１の電極対１２ｆ，１２ｈと第２の電極対１２ｇ，１２ｉ間の距離ｄの関係をｄ≧ｓとしている。このため、実施例２のような定着フィルム１１内面と何れかの電極１２ｆ，１２ｇを接触させるための接触長さｓ−ｄが不要になり、定着フィルム内面と何れかの電極対が非接触となった瞬間に検出回路１７ａ，１７ｂで定着フィルムの非導通状態を検出できる。そのため、実施例１に比べて第１の電極対と第２の電極対の長さ、及び定着フィルム１１内面と各電極対を接触させるための長さを短くすることができる。これにより定着装置１の長さを短くでき定着装置１の小型化を図れる。
【００９１】
また、ｄ≧ｓの条件では、定着フィルム１１の移動距離はｄ−ｓであるため、第１の電極対と第２の電極対の長さｓを短くすると距離ｄは大きくなるため、定着フィルム１１の移動距離が大きくなり、定着フィルム１１の長寿命化にもつながる。
【００９２】
本実施例の定着装置１は、検知装置２０で定着フィルム１１の左端部の位置と右端部の位置を検知する。図８（Ｂ）を参照して、定着フィルム１１がヒータホルダ（不図示）の長手方向の左端側から右端側に移動するときの定着フィルム１１の左端部の位置と右端部の位置を説明する。
【００９３】
ヒータホルダ（不図示）の長手方向の左端側において定着フィルム１１左端部の内面とヒータ１２の第１の電極対１２ｆ，１２ｈの接触範囲がｄ−ｓの場合、定着フィルム１１の右端部は第２の電極対１２ｇ，１２ｉと接触しない位置にある。このとき検出回路１７ｂは非導通状態を検出して非導通検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１７ｂからの非導通検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転前の位置から１８０度回転させる。
【００９４】
この左側カム１８ａと右側カム１８ｂの回転により左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相は初期の状態から逆になり、これにより定着ニップ部Ｎに働く加圧力は左側に対して右側が強くなる。すると、定着フィルム１１は長手方向の一方向から他方向に向けて移動し始める。
【００９５】
定着フィルム１１が長手方向の他方向に向けて移動すると、定着フィルム１１左端部の内面とヒータ１２の第１の電極対１２ｆ，１２ｈの接触範囲ｄ−ｓが減少する。そして接触範囲ｄ−ｓが減少した分だけ定着フィルム１１右端部の内面がヒータ１２の第２の電極対１２ｇ，１２ｉと接触する。この場合、検出回路１７ａ，１７ｂは導通状態を検出して導通検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１７ａ，１７ｂからの導通検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１の駆動停止状態を維持する。
【００９６】
更に定着フィルム１１が長手方向の他方向に向けて移動すると、定着フィルム１１右端部の内面とヒータ１２の第２の電極対１２ｇ，１２ｉの接触範囲がｄ−ｓとなる。この場合、定着フィルム１１の左端部は第１の電極対１２ｆ，１２ｈと接触しない位置にある。このとき検出回路１７ａは非導通状態を検出して非導通検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１７ａからの非導通検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを更に１８０度回転させる。すると、定着フィルム１１は長手方向の他方向から一方向に向けて移動し始める。
【００９７】
この定着フィルム１１の移動過程において、検出回路１７ｂが非導通状態、検出回路１７ａ，ｂが導通状態、検出回路１７ｂが非導通状態をその順に検出する。そして駆動制御部Ｃは、検出回路１７ａ，１７ｂからの信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを更に１８０度回転させる。これにより定着フィルム１１は長手方向の一方向から他方向に向けて移動し始める。
【００９８】
本実施例の検出装置２０は、ヒータ１２の左端部に設けた第１の電極対１２ｆ，１２ｈと定着フィルム１１内面がｄ−ｓの範囲で接触する非導通状態を検出回路１７ａで検出することによって定着フィルム１１の左端部の位置を検知している。またヒータ１２の右端部に設けた第２の電極対１２ｇ，１２ｉと定着フィルム１１内面がｄ−ｓの範囲で接触する非導通状態を検出回路１７ｂで検出することによって定着フィルム１１の右端部の位置を検知している。つまり、第１の電極対１２ｆ，１２ｈと第２の電極対１２ｇ，１２ｉのうち何れか１つの電極対が定着フィルム１１と接触していないときの非導通状態を基に定着フィルム１１の左端部の位置と右端部の位置を検知している。
【００９９】
本実施例の定着装置１を搭載する画像形成装置を用い、記録材を連続通紙したときの定着フィルム１１表面のコバ削れ発生までの通紙枚数を、ｄ≧ｓの条件と、実施例２と同じ、ｓ＞ｄを満たす条件で評価した。定着装置において、ｄ≧ｓを満たす条件では、s＝２２０ｍｍ、ｄ＝２５０ｍｍとした。ｓ＞ｄを満たす条件では、s＝２４０ｍｍ、ｄ＝２２０ｍｍとした。画像形成装置は、実施例１と同じものを用いた。カム１８ａ，１８ｂの位相の制御は、実施例２と同様に、検知装置２０が定着フィルム１１の左端部の位置又は右端部の位置を検知した後直ぐにカム１８ａ，１８ｂを１８０度回転させている。このカム１８ａ，１８ｂの回転により定着フィルム１１を直前の移動方向とは逆方向に移動させている。
【０１００】
評価の結果、s＝２２０ｍｍ、ｄ＝２５０ｍｍとした構成の定着装置（定着フィルムは３０ｍｍの範囲で往復移動）では、定着フィルム１１が耐久寿命となる枚数は２５００００枚であった。本構成の定着装置は、定着フィルム１１の往復移動距離が増加した分、定着フィルム１１の耐久寿命を延ばすことができた。
【０１０１】
一方、s＝２４０ｍｍ、ｄ＝２２０ｍｍとした構成の定着装置（定着フィルムは２０ｍｍの範囲で往復移動）では、定着フィルム１１が耐久寿命となる枚数は２１００００枚であった。本構成の定着装置は、定着フィルム１１を往復させる距離が同じ実施例２の定着装置との差は無かった。
【０１０２】
以上のように本実施例の定着装置も、検出装置２０による定着フィルム１１の左端部の位置又は右端側の位置の検知結果に応じて、左側カム１８ａと右側カム１８ｂでヒータホルダの長手方向の左端側と右端側に与える加圧力の大小関係を相対的に切り替えている。これにより記録材Ｐと接触する定着フィルム１１表面の局所的なコバ削れの発生を低減できる。よって実施例１の定着装置１と同じ効果を得ることができる。
【０１０３】
［実施例４］
定着装置の他の実施例を説明する。本実施例に示す定着装置１は、以下の３つの点を除き、実施例２の定着装置１と同じ構成としてある。１つは、検知装置２０の構成が異なる点である。他の１つは、左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転させる角度を９０度に設定した点である。更に他の１つは、定着フィルム１１をヒータに設けれる電極１２ｆと電気抵抗体１２ｋの双方に定着フィルム１１を接触させた状態に一方向と他方向に往復移動された点である。
【０１０４】
本実施例では、定着フィルム１１の左端側内面と電極１２ｆの接触範囲が（ｓ−ｄ−α）のときに定着フィルム１１の右端側内面を電気抵抗体１２ｋに接触させる接触量をαとする。同様に、定着フィルム１１の右端側内面と電気抵抗体１２ｋの接触範囲が（ｓ−ｄ−α）のときに定着フィルム１１の左端側内を電極１２ｆとに接触させる接触量をαとする。接触範囲（ｓ−ｄ−α）と接触量αの大小関係は（ｓ−ｄ−α）＞αとしてある。
【０１０５】
図９の（Ａ）と（Ｂ）は検知装置２０の構成を表わす説明図である。図９において、（Ａ）はヒータ１２に設けられた電極１２ｆと電気抵抗体１２ｋを表わす図である。（Ｂ）は電極１２ｆと、電気抵抗体１２ｋと、電源Ｖと、抵抗値検出回路（以下、検出回路と記す）１９の関係を表わす図である。
【０１０６】
図９（Ａ）に示すように、ヒータ１２の長手方向において、基板１２ａの基板表面の左端部には電極１２ｆが設けられ、同基板１２ａの基板表面の右端部には電気抵抗体１２ｋが設けられている。電極１２ｆと、電気抵抗体１２ｋは、それぞれ、ヒータ１２の短手方向において電極１２ｅと隣り合うように配設され、定着フィルム１１内面と接触するようにヒータ１２の表面保護層１２ｃから露出している。そしてこの電極１２ｆと電気抵抗体１２ｋを電源Ｖと検出回路１７を介して電気的に接続している（図９（Ｂ）参照）。
【０１０７】
図９（Ｂ）を参照して、定着フィルム１１が長手方向の一方向から他方向へ移動するときの定着フィルム１１の左端部の位置と右端部の位置を説明する。
【０１０８】
ヒータホルダ（不図示）の長手方向の左端側において定着フィルム１１左端部の内面とヒータ１２の電極１２ｆの接触範囲が（ｓ−ｄ−α）である場合、定着フィルム１１の右端部は電気抵抗体１２ｋと接触量αで接触している位置にある。この場合、電極１２ｆと定着フィルム１１と電気抵抗体１２ｋは導通状態となる。このとき検出回路１９は電気抵抗１２ｋの電気抵抗値として最大値を検出する。
【０１０９】
検出回路１９はその最大値の抵抗値検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１９からの抵抗値検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転前の位置から９０度回転させる。
【０１１０】
この左側カム１８ａと右側カム１８ｂの回転により左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相は初期の状態から逆になり、これにより定着ニップ部Ｎに働く加圧力は左側に対して右側が強くなる。すると、定着フィルム１１は長手方向の一方向から他方向に向けて移動し始める。
【０１１１】
定着フィルム１１が長手方向の他方向に向けて移動すると、定着フィルム１１左端部の内面とヒータ１２の電極１２ｆの接触範囲が（ｓ−ｄ−α）よりも減少する。そして接触範囲が（ｓ−ｄ−α）から減少した分だけ接触量がαよりも大きくなり、定着フィルム１１右端部の内面とヒータ１２の電気抵抗体１２ｋの接触範囲が増大する。このとき検出回路１９は電気抵抗体１２ｋの電気抵抗値として定着フィルム１１右端部の内面と電気抵抗体１２ｋとの接触面積の増大に比例して漸減する電気抵抗値を検出する。検出回路１９はその電気抵抗値の抵抗値検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１９からの抵抗値検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１の駆動停止状態を維持する。
【０１１２】
更に定着フィルム１１が長手方向の他方向に向けて移動すると、定着フィルム１１右端部の内面とヒータ１２の電気抵抗体１２ｋとの接触範囲が（ｓ−ｄ−α）となる。この場合、定着フィルム１１の左端部は電極１２ｆと接触量αで接触している位置にある。このとき検出回路１９は電気抵抗体１２ｋの電気抵抗値として最小値を検出する。検出回路１９はその最小値の抵抗値検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。駆動制御部Ｃは、検出回路１９からの抵抗値検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転前の位置から９０度回転させる。
【０１１３】
この左側カム１８ａと右側カム１８ｂの回転により左側カム１８ａと右側カム１８ｂの位相は初期の状態と同じになり、これにより定着ニップ部Ｎに働く加圧力は右側に対して左側が強くなる。すると、定着フィルム１１は長手方向の他方向から一方向に向けて移動し始める。
【０１１４】
この定着フィルム１１の移動過程において、検出回路１９は電気抵抗体１２ｋの電気抵抗値として、最小値、定着フィルム１１右端部の内面と電気抵抗体１２ｋとの接触面積の減少に比例して漸増する電気抵抗値、最大値をその順に検出する。そして駆動制御部Ｃは、検出回路１９からの信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを１８０度回転させる。これにより定着フィルム１１は長手方向の一方向から他方向に向けて移動し始める。
【０１１５】
本実施例の検知装置２０は、ヒータ１２に設けた電気抵抗体１２ｋに対する定着フィルム１１の移動位置に応じて変化する電気抵抗体１２ｋの電気抵抗値を検出回路１９で検出することによって定着フィルム１１の左端部の位置又は右端部の位置を検知している。つまり、定着フィルム１１を一方向と他方向に移動させたときの電気抵抗体１２ｋに対する定着フィルム１１の移動位置に応じて変化する電気抵抗体１２ｋの抵抗値を基に定着フィルム１１の左端部の位置と右端部の位置を検知している。
【０１１６】
本実施例の定着装置１を搭載する画像形成装置を用い、記録材を連続通紙したときの定着フィルム１１表面のコバ削れ発生までの通紙枚数を評価した。画像形成装置は、実施例１と同じものを用いた。また、定着フィルム１１の長さｓ、第１の電極１２ｆと第２の電極１２ｇとの間の距離ｄは、s＝２４０ｍｍ、ｄ＝２１９ｍｍとした。また、電極１２ｆと抵抗体１２ｋの長さはそれぞれ（ｓ−ｄ−α）に等しい２０ｍｍに設定し、電気抵抗体１２ｋの抵抗値は２０Ωとなるように設定した。接触量αは、α＝１ｍｍとした。これにより電気抵抗体１２ｋと定着フィルム１１右端部の内面が２０ｍｍの範囲で接触した位置になると、検出装置２０は定着フィルム１１の左端部の位置又は右端部の位置を検知する。
【０１１７】
図９の（Ｃ）に、定着フィルム１１を一方向から他方向に向けて移動させたときの定着フィルム１１の移動距離と、その移動距離に応じて検出回路１９で検出される電気抵抗体１２ｋの電気抵抗値の関係を表わしたグラフを示した。本実施例の定着装置１の検出回路１９では、図９の（Ｃ）に示すように、定着フィルム１１を電気抵抗体１２ｋに対して移動させたときに電気抵抗値をリアルタイムに検出することができる。これにより定着フィルム１１の左端部の位置又は右端部の位置をリアルタイムに検知することができる。
【０１１８】
次に、定着フィルム１１の移動方向の切り替え方、即ちカム１８ａ，１８ｂの位相の制御について図１０を参照して説明する。
【０１１９】
本実施例では、定着フィルム１１の左端部の位置又は右端部の位置をリアルタイムに検知できる利点を生かし、定着フィルムの移動方向の切り替え地点に定着フィルムが近づくに従って、加圧力差を少なくするように、カム１８ａ，１８ｂの位相を制御する。図１０において、（Ａ）は定着フィルム１１の往復中心位置からの移動距離（フィルム移動距離）に対する加圧力差の与え方を表わすグラフである。１０（Ａ）において、縦軸の加圧力差は、左側が強いときを正にしている。（Ｂ）は定着フィルム１１の往復中心位置からの距離に対するカム１８ａ，１８ｂの位相の与え方を表わすグラフである。
【０１２０】
定着フィルム１１を図中の右側から左側に移動させるときは、図１０の（Ａ）、（Ｂ）において、（１）の過程をたどり、カム１８ａ，１８ｂを一定の回転速度で０度から９０度迄回転させる。これにより定着フィルム１１が左側の切り替え地点に近づくにつれて加圧力差が小さくなる（定着フィルム１１の移動速度が減速する）。
【０１２１】
そして定着フィルム１１が左側の切り替え地点に到達すると、（２）の過程のように、直ぐにカム１８ａ，１８ｂを１８０度まで回転させ、（３）の過程をたどるような加圧力関係に変えて、定着フィルム１１を右側の切り替え地点まで動かす。
【０１２２】
定着フィルム１１が右側の切り替え地点に到達すると、（４）の過程で、直ぐに、カム１８ａ，１８ｂを３６０度（０度）まで回転させ、（１）の過程に戻るようなプロセスを繰り返す。
【０１２３】
このように、定着フィルム１１の移動方向の切り替え地点に定着フィルム１１が近づくと、定着フィルム１１の移動速度を減速するようにした理由を以下に述べる。比較例の定着装置として、定着フィルムが切り替え地点に到達した途端に左右の圧バランスを逆転する構成を考えると、定着フィルムの移動範囲の端付近では、記録材のコバにより削られるコバ削れの機会が移動範囲の中央付近に比べて少なくなる。そのため、定着フィルムの往復移動距離の範囲内にコバ削れの機会を均一に分散することは困難である。
【０１２４】
しかし、本実施例の定着装置１のような、定着フィルム１１が切り替え地点に近づくにつれて定着フィルム１１の移動速度が減速するようにすることにより、定着フィルム１１の往復移動距離の範囲内にコバ削れの機会をより均一に分散させることが出来る。
【０１２５】
評価の結果、本実施例の定着装置１では、定着フィルム１１が耐久寿命となる枚数は、２６００００枚であった。一方、比較例の定着装置の場合は、定着フィルム１１が耐久寿命となる枚数は２１００００枚であった。よって、本実施例の定着装置１では、コバ削れの分散を均一にできた分、定着フィルム１１の耐久寿命を延ばすことが出来た。
【０１２６】
以上のように、定着フィルム１１が切り替え地点に近づくにつれて定着フィルム１１の移動速度が減速するようにカム１８ａ，１８ｂを回転させることでコバ削れによる定着フィルム１１の耐久寿命が延びることを確認できた。
【０１２７】
本実施例の定着装置１では、電極１２ｆと定着フィルム１１と電気抵抗体１２ｋの導通状態における電気抵抗値を検出回路１９で検出しているが、電気抵抗値を検出回路１９で検出する部材の組み合わせは電極１２ｆと電気抵抗体１２ｋに限られない。例えば電極１２ｆを電気抵抗体１２ｋとは抵抗率の異なる電気抵抗体に変えても電気抵抗値の検出を行うことが出来る。
【０１２８】
［実施例５］
他の定着装置の例を説明する。本実施例に示す定着装置１は、定着フィルム１１の左端部の位置を検知する第１の検知手段と右端部の位置を検知する第２の検知手段として、光学センサ（フォトインタラプタ）４０ａ，４０ｂを備えるものである。本実施例の定着装置１は、その点を除き、実施例１の定着装置１と同じ構成としてある。図１１は本実施例に係る定着装置の検知装置の構成を表わす説明図である。
【０１２９】
本実施例の定着装置１では、図１０に示すように、光学センサ（以下、フォトインタラプタと記す）４０ａ，４０ｂを、定着フィルム１１の移動方向を切り替えたい地点に設置している。
【０１３０】
定着フィルム１１とフォトインタラプタ４０ａの位置関係は、定着フィルム１１の左端部がフォトインタラプタ４０ａの設置位置まで移動したときに、フォトインタラプタ４０ａの発光部４０ａ１と受光部４０ａ２の間に左端部が入り込む位置関係となっている。定着フィルム１１とフォトインタラプタ４０ｂの位置関係は、定着フィルム１１の右端部がフォトインタラプタ４０ｂの設置位置まで移動したときに、フォトインタラプタ４０ｂの発光部４０ｂ１と受光部４０ｂ２の間に右端部が入り込む位置関係となっている。
【０１３１】
よって、定着フィルム１１の左端部が移動方向を切り替える地点に到達したとき、定着フィルムの左端部でフォトインタラプタ４０ａが遮光されてフォトインタラプタ４０ａの出力が切り替わる。これによりフォトインタラプタ４０ａは定着フィルム左端部の位置を検知して検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。また、定着フィルム１１の右端部が移動方向を切り替える地点に到達したとき、定着フィルムの右端部でフォトインタラプタ４０ｂが遮光されてフォトインタラプタ４０ｂの出力が切り替わる。これによりフォトインタラプタ４０ｂは定着フィルム左端部の位置を検知して検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。
【０１３２】
駆動制御部Ｃは、フォトインタラプタ４０ａからの検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転前の位置から１８０度回転させる。また駆動制御部Ｃは、フォトインタラプタ４０ｂからの検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転前の位置から１８０度回転させる。
【０１３３】
本実施例の定着装置１を用いて、実施例２と同様、定着フィルム１１の耐久寿命を評価したところ、定着フィルム１１の耐久寿命を延ばす効果が得られた。
【０１３４】
［実施例６］
他の定着装置の例を説明する。本実施例に示す定着装置１は、定着フィルム１１の左端部の位置を検知する第１の検知手段と右端部の位置を検知する第２の検知手段として、フラグ型センサ４１ａ，４１ｂを備えるものである。本実施例の定着装置１は、その点を除き、実施例１の定着装置１と同じ構成としてある。図１２は本実施例に係る定着装置の検知装置の構成を表わす説明図である。
【０１３５】
本実施例の定着装置１では、図１２に示すように、フラグ型センサ４１ａ，４１ｂを、定着フィルム１１の移動方向を切り替えたい地点に設置している。
【０１３６】
定着フィルム１１とフラグ型センサ４１ａの位置関係は、定着フィルム１１の左端部がフラグ型センサ４１ａの設置位置まで移動したときに、フラグ型センサ４１ａのフラグ４１ａ１を押し倒す位置関係となっている。定着フィルム１１とフラグ型センサ４１ｂの位置関係は、定着フィルム１１の右端部がフラグ型センサ４１ｂの設置位置まで移動したときに、フラグ型センサ４１ｂのフラグ４１ｂ１を押し倒す位置関係となっている。
【０１３７】
よって、定着フィルム１１の左端部が移動方向を切り替える地点に到達したとき、フラグ型センサ４１ａのフラグ４１ａ１は定着フィルム１１の右端部と接触して押し倒され、フラグ型センサ４１ａの出力が切り替わる。これによりフラグ型センサ４１ａは定着フィルム左端部の位置を検知して検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。また、定着フィルム１１の右端部が移動方向を切り替える地点に到達したとき、フラグ型センサ４１ｂのフラグ４１ｂ１は定着フィルム１１の右端部と接触して押し倒され、フラグ型センサ４１ｂの出力が切り替わる。これによりフラグ型センサ４１ｂは定着フィルム右端部の位置を検知して検出信号を駆動制御部Ｃに出力する。
【０１３８】
駆動制御部Ｃは、フラグ型センサ４１ａからの検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転前の位置から１８０度回転させる。また駆動制御部Ｃは、フラグ型センサ４１ｂからの検出信号を取り込み、その信号に基づいて第１の駆動モータＭ１を回転駆動することによりカムシャフト１８ｃを回転させて左側カム１８ａと右側カム１８ｂを回転前の位置から１８０度回転させる。
【０１３９】
本実施例の定着装置１を用いて、実施例２と同様、定着フィルム１１の耐久寿命を評価したところ、定着フィルム１１の耐久寿命を延ばす効果が得られた。
【０１４０】
[他の実施例]
実施例１乃至実施例６に示す定着装置は、未定着トナー画像を記録材に加熱定着する定着装置としての使用に限られない。例えば未定着トナー画像を加熱して記録材に仮定着する像加熱装置、或いは記録材に加熱定着されているトナー画像を加熱してトナー画像表面に光沢を与える像加熱装置としても使用できる。
【０１４１】
実施例１乃至実施例６に示す定着装置は、左側カム１８ａと右側カム１８ｂでヒータホルダ１４の左端側と右端側に加圧力を与える構成に限られない。例えば左側カム１８ａと右側カム１８ｂで加圧ローラ１３の芯金１３ａの長手方向の左端側（一端側）と右端側（他端側）に加圧力を与えるように構成しても実施例１乃至実施例６の定着装置と同じ作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１‥‥定着装置、１１‥‥定着フィルム、１２‥‥ヒータ、１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ‥‥電極、１２ｋ‥‥電気抵抗体、１３‥‥加圧ローラ、１８ａ，１８ｂ‥‥カム、２０‥‥検出装置、４０ａ，４０ｂ‥‥フォトインタラプタ、４１ａ，４１ｂ‥‥フラグ型センサ
【図１】
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【図２】
2013044773.tif 000007
【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】
2013044773.tif 000012
【図８】
2013044773.tif 000013
【図９】
2013044773.tif 000014
【図１０】
2013044773.tif 000015
【図１１】
2013044773.tif 000016
【図１２】
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