(57)【要約】【課題】  定着器開発時に設計者が簡便に定着ニップ部の温度場推定を行う。【解決手段】  ヒートローラ方式の電子写真定着器の定着ニップ部における定着動作時の定着ローラ、トナー、記録媒体を含む部材の温度場を一次元熱抵抗素子を用いて推定する。本発明では、該一次元熱抵抗素子の抵抗値を該部材の変形に対する関数として与えることで、該関数を用いて加圧加熱時の伝熱特性の変化を考慮した温度場を推定することが特徴である。定着器の設計者が簡便に使用できる、定着ニップ部の温度場推定方法を提供することが本発明の目的である。【選択図】  図１
2006030267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートローラ方式の電子写真定着器の定着部における定着動作時の加熱定着ローラ、トナー、記録媒体を含む部材の温度場を一次元熱抵抗素子を用いて推定する温度場推定方法において、該一次元熱抵抗素子の抵抗値を該部材の変形に対する関数として与え、該関数を用いて加圧加熱時の伝熱特性の変化に対する温度場を推定することを特徴とする定着部温度場推算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真定着器の設計方法に関する。
【０００２】
本発明の温度場推定方法は、
電子写真のトナーを記録媒体に定着する定着部の温度場を推定するために用いられる。
【背景技術】
【０００３】
コピー機、プリンタなどに代表される電子写真方式を用いた装置では、紙などの記録媒体上に画像として積層された高分子樹脂を主成分とするトナーを加熱し溶融させ、加圧する。このとき、トナーが温度により物理的、化学的特性が大きく変化する。この特性の変化を利用し、記録媒体にトナーを定着させる。電子写真方式を用いた装置は、このような定着装置を有する。ヒートローラ方式定着装置の一般的な形態の断面図を、図３に示す。ヒートローラ方式定着装置は、一般的に二つの定着ローラを持つ。一つは、加熱ローラで、もう一つは加圧ローラである。加熱ローラは内部に発熱体を有する金属円筒表面にシリコーンゴムなどの弾性部材を設けた円筒形状のローラである。加圧ローラは、加熱ローラと同様、金属円筒表面にシリコーンゴムなどの弾性層を設けた円筒形状のローラである。ただし、加圧ローラは内部に発熱体を有する形態と有さない形態のものがある。この加熱ローラと加圧から成る一対の定着ローラを押しつけ合うことで、加熱ローラと加圧ローラの弾性層同士が接する定着ニップ部が形成される。定着動作時には、定着ローラを回転駆動させ、定着ニップ部間に記録媒体を進入させる。記録媒体上に積層したトナーには、定着ニップ部において熱と圧が加えられる。加熱されたトナーは剛性の高いガラス状態から低剛性、高粘度の状態になる。この高粘度の状態でトナーを加圧することで、トナーは押しつぶされ、記録媒体上に定着される。
【０００４】
ヒートローラ方式の定着器は、定着ローラに大熱容量を持たせ、トナーを溶融させる熱源としている。そのため、トナー定着が可能となる定着ニップ部の温度条件を満たすまで定着ローラを加熱する必要がある。よって、ヒートローラ方式の定着器では多くのエネルギーを消費する。近年、省エネルギー設計の観点から、効率的にトナーに熱量を与えて定着させることが、定着器設計の重要な課題である。そのために、定着装置内部の温度分布を把握することが重要な技術要件の一つであると考えられる。しかし、記録媒体の進行方向にわずか数ｍｍ程度の幅である定着ニップ部近傍の温度、トナー内部の温度を直接計測することは技術的に困難である。よって、間接的な方法により定着ニップ部の温度場を推定することが求められる。
【０００５】
温度場を直接計測を経ず推定する方法の従来例として、対象とする領域の温度場が物理的に満たすべき方程式を電子計算機などを用いることにより数値的に解く方法がある。このような数値計算により温度場を推定する方法では、対象領域を数値計算可能にするために離散化を行い、無限の自由度を有限の自由度で近似する。対象領域に計算格子を生成し、該計算格子上の代表点に未知数を配置して、該格子上で離散化された連立方程式の求解を行う方法（以降、従来例１とする）がよく用いられる。
【０００６】
また、電子写真の定着器における温度場推定方法の従来技術の例として、１９９８年度九州芸術工科大学博士論文
「電子写真プリンタの定着温度場に関する研究」（醒井）による方法（以降、従来例２とする）が知られている。この方法では、ローラの軸方向に温度場は一様であるという仮定のもと、定着器の金属ローラ、弾性部材、トナー、記録媒体、トナー間に介在する空気、加熱ローラとトナー間の空隙に存在する空気、記録媒体とトナー間の空隙に存在する空気を熱物性的にそれぞれ近似的に等価な層として扱っている。また、前記の層によりモデル化された領域において計算格子を生成して、温度場が満たすべき２次元の熱伝導方程式を上記の従来例１の方法を用いることで、定着ニップ部近傍の温度場を推定する方法を提示している。
【０００７】
一般的に、熱の移動には熱伝導と熱放射の二つの基本形態がある。（例えば、「熱伝導概論」（甲藤好郎著、１９６４年、養賢堂）に記されている。）従来例２では、定着器の伝熱形態として熱伝導が支配的であり、定着ニップ部近傍の温度場は熱伝導方程式だけで十分に近似して表現できることが提示されている。さらに、定着ローラとトナー間、トナーと記録媒体間、及びトナー間の微小空隙（以降、定着ニップ部空隙とする）に介在する空気が、定着ニップ部空隙の空気が定着ニップ部の温度場に大きな影響を及ぼすことが示されている。これは、空気の熱伝導が定着ニップ部に存在する他の物質と比較して、相対的に小さい値であることにより伝熱抵抗として働くためである。
【０００８】
また実施例２では、トナーを一様な球形状であると仮定し、その三次元的な規則正しい積層状態を考えている。そして、この積層領域の単位体積中のトナーとトナー間に介在する空気の体積占有比率を計算することから前述の等価な層への変換を行っている。また、トナーと定着ローラ間、トナーと記録媒体間の空気は定着ローラ、記録媒体の表面の粗さによる凹凸によるものであるので、それらの表面粗さの測定から、等価的な空気層の厚みを与えている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平４−２６４５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
対象とする定着ニップ部の温度場を間接的に推定するためには、前記の定着ニップ部空隙の空気による熱抵抗の影響を考慮した定着ニップ部の熱特性の表現が必要となる。
【００１０】
従来例１の方法で、定着ニップ部の温度場を推定する一つの方法として、接触部の物体の形状を表現可能な細かな計算格子を用意する方法が考えられる。従来例１などの計算格子を用いる方法では、格子形状自体で物体の形状を表現する方法や、格子上の代表点に物体表面からの距離を定義する方法など、種々の方法が従来から考案、研究されている。いずれの方法においても、物体形状の表現精度は一般的に計算格子の細かさに依存する。そのため、定着ニップ部空隙のような物体間の微小な領域の形状を表現するためには、非常に細かな計算格子を用意する必要がある。しかし、格子を細くすることにより格子上で定義された未知数の数も増加し、温度場の計算のために非常に大きな規模の連立方程式の求解が必要になると考えられる。これは必要となる計算時間、計算機資源の増加を意味するものである。よって設計者が定着器の設計の際に簡便に利用できるものとは現状なっていない。
【００１１】
更に、定着動作時には、トナーが押しつぶされることによる大変形や、トナーが溶融することにより隣接トナー同士が合体するなどのトポロジーの変化が起こっている。よってこのような現象を計算格子上で追跡することは、更なる計算時間の増加を導くものとなる。
【００１２】
そこで、定着器開発時に設計者が簡便に定着ニップ部の温度場推定を行うための方法が求められる。
【００１３】
従来例２は、上記のような効率化を考慮した方法を提示している。定着部温度場を定着ローラ軸方向に一様であるとして、定着ローラ軸に垂直な断面としての２次元場として扱っている。温度場の数値計算において、定着ニップ部の記録媒体が進入する入口と記録媒体が排出される出口に相当する計算領域の端部に記録媒体の移動に伴う温度の境界条件を与えている。この境界条件により記録媒体の移動が表現されており、定着ニップ部入口から出口までの記録媒体の移動により生じる温度分布が推定できる。また、記録媒体上のある一点に着目し、追跡すると、この温度分布は温度が時間的に変化していることに相当すると考えることもできる。このように考えることで、記録媒体進行方向の温度分布は時間変化に置き換えて考えることができる。しかし、従来例２では、ローラ駆動による記録媒体の移動を考慮しているものの、加圧による弾性部材、トナー、記録媒体の変形、定着ニップ部空隙の空気量の変形による変化を考慮していない。すなわち、時間的に分布して与えられる圧力に対して変形は起こらず、定着ニップ部に存在する各物質が置き換えられた等価な層の厚み、層の熱物性は時間に対して一定であるとされていて、各物質の変形が温度場へ与える影響を考慮していないという問題があった。
【００１４】
実際のトナーは、定着ニップ部中心に近づくにつれ、トナーに加わる圧力は高くなり、それに伴い加熱ローラ表面とトナー、トナー同士、トナーと記録媒体の密着性は上がる。したがって、空隙に介在する空気の存在比率は減少し、物質間の接触面積が増加することにより、物質間の伝熱抵抗が減少するため、物質間で相互にやりとりされる熱流量が大きくなると考えられる。これは、空気の熱伝導率が、定着ニップ部に存在する他の物質の熱伝導率と比べて、相対的に非常に小さな値であることから、空気は伝熱抵抗として働くことによるものである。
【００１５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、定着ローラ、トナーの変形による定着ニップ部の伝熱特性の時間的な変化を考慮した、簡便かつ効率的な定着温度場の推定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を達成するために、本発明の温度場推定方法では、ヒートローラ方式の電子写真定着器の定着ニップ部における定着動作時の定着ローラ、トナー、記録媒体を含む部材の温度場を一次元熱抵抗素子を用いて推定する。本発明では、該一次元熱抵抗素子の抵抗値を該部材の変形に対する関数として与えることで、該関数を用いて加圧加熱時の伝熱特性の変化を考慮した温度場を推定することが特徴である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、少ないパラメータの値を与えるだけで定着ニップ部の温度推定が簡便に行える。定着器設計の各段階において必要となる推定精度に応じて、熱抵抗素子に与える関数形を換えることにより、部材形状や変形の効果などの熱特性の変化を表現することができる。このように関数の形を与えるという簡便な手順で、定着ニップ部の部材の変化を考慮した温度場推定が実現でき、かつ推定するために必要となる計算も簡単なものであるため、設計コストの視点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施例１）
本実施例では、定着ローラの弾性部材としてシリコーンゴム（以降、ゴムと称する。）、記録媒体として表面が平滑なＯＨＰシート（以降、ＯＨＴと称する。）を考える。次に、本発明により温度場を推定するために、以下に示すような対象領域のモデル化を行う。
【００１９】
まず、定着ローラ軸方向の一様性を仮定する。定着ローラの回転軸方向に、断面の径と比較して十分に長い形状であることを考えると、定着ローラ軸方向の中心部近傍では、この仮定は妥当なものであると考えられる。よって、本実施例では、この仮定が成り立つ領域において、定着ローラの軸に垂直な断面を考える。上記の仮定より、本実施例において定着ニップ部の温度場を推定するにあたり、該断面内の二次元温度場を推定することとする。
【００２０】
さらに、本実施例では、該断面内の加熱ローラのゴムの一部、トナー、ＯＨＴが存在する定着ニップ部の微小矩形領域に着目する。図４は該微小矩形領域を、各部材の形状を後述のようなモデル化して表した模式図である。なお、図４に示すようにニップ幅方向にｘ軸、定着ローラ中心方法にｙ軸を取る。該微小領域内の各部材の寸法も図４に示すとおりである。ここで、トナーは一様な球であるとしている。本実施例ではトナーの半径は３［μｍ］とした。該微小領域内では、加熱ローラ表面のゴム表面、ＯＨＴ表面は近似的に平面と見なし得るので平面としてモデル化している。上記のトナーのモデル化に関しては、以下の視点で妥当であると考えている。トナーの種類にも依存することであるが、実際のトナーは一般的に不定形状である。しかしながら、実際のトナーの形状をそのまま扱い、簡便に温度場を推定することは、困難であることが容易に推測できる。そこで本実施例では、統計的な視点でトナー形状のモデル化を行うことを考えた。多数のトナーの平均粒径の球形状としてモデル化を行うことで、定着ニップ部近傍の温度場推定の行うものである。
【００２１】
次に、トナーの積層状態に関してであるが、実際にはトナーは不定形状の粒子であるので、トナーが記録媒体上に三次元的に複雑な積層状態で定着ニップ部に進入してくると考えられる。しかし、本実施例では図４に示すように、二次元的に規則正しく積層している状況のみを考える。上述のように、実際のトナー積層状態は三次元的な充填性を考えなければならない。しかしながら、本発明の簡便な温度場推定方法を構築するために、トナーの配列によって決まる熱伝導率の空間的な分布を、以下で説明するような粗視化を行う。より厳密に取り扱っても、粗視化した単位領域の実効値として扱うことで、本モデルで採用した二次元的な配列の場合に帰することができる。
【００２２】
以上の仮定のもとでは、図４のｘ軸方向に温度場を平均化して考える温度場の粗視化を行うことができる。これにより図４に示す定着ニップ部内の微小領域では熱伝導はｙ軸方向のみの一次元的であるという近似ができる。
【００２３】
このような平均化、あるいは粗視化の後でも、変形による形状の効果を以下で述べるように取り込めることが、本発明の基本原理である。
【００２４】
定着ニップ部の各部材の熱的条件について述べる。まず、定着ローラは通常、大きな熱容量を持つ熱浴であると仮定できることが知られている。よって、ゴムは常に一定温度に保たれていると考えることができる。また、本実施例のＯＨＴとして、非常に薄い膜であるものを考え、加圧ローラと空隙がなく完全接触しているとする。これより、トナーとゴムが接する点と、ＯＨＴと加圧ローラが接する点では一定の温度に保たれていると考えることができる。
【００２５】
以上で考えた状況において、本実施例ではＯＨＴに定着ローラから圧がかかる領域である定着ニップ幅長さを約１［ｃｍ］、ＯＨＰの送り速度を１０［ｃｍ／ｓ］とすると、ＯＨＴが定着ニップ部内を通過する時間（以降、定着時間とする）はおよそ０．１［ｓ］となる。この定着時間では、熱伝導方程式より、温度場は定常状態にあると概算することができる。温度分布の定常状態を考えたとき、対象領域内に発熱体、もしくは吸熱体が存在しないときは、対象領域の熱特性は対象領域内に存在する物質の熱伝導率の分布だけで決定されることはよく知られている。よって、対象領域の熱特性は、物質の熱伝導率を熱抵抗素子に置き換えて考え、該熱抵抗素子同士が互いに結合した回路によって等価的に表現することができる。
【００２６】
そこで本実施例では、縦方向のみ温度分布を持つ上記に記した１次元近似のもと、ゴム、トナー、ＯＨＴの各部材に対して、それぞれの熱伝導率に対応した熱抵抗素子を考える。以降、部材の種類を表す添え字をｍ、及びｎとして、各物性値、変数を表す。ｍ、ｎとしてはトナーの場合ｔ、ゴムの場合ｒ、ＯＨＴの場合ｐとする。
【００２７】
なお、本実施例において、各物質の熱伝導率は「理科年表  平成１５年版」（国立天文台編、丸善）及び、「新版高分子辞典」（高分子学会、朝倉書店、１９８８年）に記載されている物性値を用いた。ただし、トナーの物性値としては、ポリスチレンを主成分とするトナーを本実施例では考え、ポリスチレンの熱伝導率をトナーの熱伝導率として用いている。また、ＯＨＴについてはポリエチレンテレフタラートを主成分とするものを考え、ポリエチレンテレフタラートの熱伝導率をＯＨＴの熱伝導率として用いている。
【００２８】
まず、λmを熱伝導率、ｋを物質によらない定数、Ｌmを部材のｙ軸方向の厚み（以降、厚みと称する）として、熱抵抗
【００２９】
【数１】
2006030267.tif 000003
【００３０】
を考え、ΔTmを部材のｙ軸方向の端部の温度差とすると、ΔTm＝Rmkの関係が成り立つ。さらに部材同士の接触状態によって変化する部材間接触部の熱抵抗を、それらの接触状態により抵抗値の変化する可変抵抗素子で表現する。上記の部材の表現方法と同様に部材を表す添え字をｍ、ｎとして、部材ｍと部材ｎの接触部の物理量を添え字ｍｎを付けて表す。可変熱抵抗を接触部の熱伝導率をλmn、厚みをＬmnから
【００３１】
【数２】
2006030267.tif 000004
【００３２】
とすると、接触部のｙ軸方向の端部の温度差ΔTmnは、ΔTmn＝Rmnｋと表すことができる。このように、部材、及び接触部の熱抵抗は定着ニップ部の変形状態によって決定される各部材、および接触部の厚みの関数となっている。なお、部材を表す添え字が付かないものは、部材、接触部の任意のものを指すとする。
【００３３】
本実施例においては、図２に示すように定着ニップ部の熱伝導特性を各部材と接触部ごとの熱抵抗値を持つ熱抵抗素子の直列結合回路によって表現する。本発明の特徴は、該一次元熱抵抗素子の抵抗値を該部材の変形に対する関数として与えることである。特に本実施例では、ゴムの変形量ur=Lr - Lr0（Lrはある時刻のゴムの厚み、Lr0はゴムの初期厚み）を独立な量として考え、ゴム、トナー、ＯＨＴ、ゴムとトナー間、トナー間、トナーとＯＨＴ間のそれぞれの抵抗値Rr、Rt、Rp、Rrt、Rtt、Rtpをゴムの変形量に従属な値（関数）であるとする。
【００３４】
各部材に対して熱伝導率λの圧力、温度の依存性は小さいと仮定すると、λは一定値であると考えることができ、
【００３５】
【数３】
2006030267.tif 000005
【００３６】
とできるので、各部材と接触部に対しての変形量Lm(ur)の関数形を与えることで、該直列結合回路の特性を決定できる。
【００３７】
なお、接触部での熱抵抗は部材同士の接触状態で決まるが、ゴムの変形量に対してLmnが小さくなっていくものとし、λmnとしては、空気の熱伝導率を設定している。すなわち、
【００３８】
【数４】
2006030267.tif 000006
【００３９】
である。添え字のａは以下空気を表す。
【００４０】
また、図２に示す回路の端点に温度を指定することにより両端の温度差をΔTとすると、
【００４１】
【数５】
2006030267.tif 000007
【００４２】
より、定数kを決定することができる。kは熱平衡状態にあるときの熱流束であると考えることができる。
【００４３】
【数６】
2006030267.tif 000008
【００４４】
というようにゴムの変形量の一次関数として表した。ここで、
【００４５】
【数７】
2006030267.tif 000009
【００４６】
であり、Rmn0＜amn・urのときは、Rmn(ur) = ０よりLmn = ０とする。ただし、実施例２に示すようにRmn(ur)としてurの２次関数で与えるなど、任意の関数を与えてもよい。本実施例では接触部の種類として、ゴムとトナー間、トナー間（トナー間の２つの接触部は同等のものとする。）、トナーとＯＨＴ間の３種が存在するが、トナーの溶融領域の先見情報から、ゴムとトナー間の接触部を他の接触部と区別し、係数amnを他の接触部の値の二倍程度の値を設定すればよいことがわかっている。他の接触部の値はすべて等しい値を設定している。
【００４７】
最後にトナーの厚みLtは全部材と接触部の厚みの和から、ゴム、接触部、ＯＨＴの厚みを引いた値として計算される。
【００４８】
以上より、各部材と接触部の厚みLm、Lmn、定数ｋ、各部材と接触部の抵抗値R
m、Rmnの順に求められ、対象領域全体の関数形が決定されるので、該領域内の任意の場所での温度を求めることができる。
【００４９】
本実施例では上記の方法により、図１に示したフローチャートに従って本発明を計算機上で実施する。ここでいう計算機とは図７及び図８に示すようにＣＰＵ（１１６）やメモリ（１１８）等からなる演算処理部、ハードディスク（１１７）やフロッピー（登録商標）ディスク１１０からなる記憶装置部、キーボード１１５やマウス１１４等からなる入力部そしてディスプレイ１１２等からなる出力表示部などで構成されているシステムである。各演算部等は、本体１１１に収まっている。
【００５０】
計算機はメモリ上に図１に示したフローチャートに沿って設計、コード化されたプログラムをロードし、必要な計算領域を確保し、適当な方法で入力された画像やパラメータに基づき所定の演算処理を行い、その結果得られた領域上での物理量の値をハードディスク等に書き込んで記憶させたり、ディスプレイ上に表示させたりする。
【００５１】
図１のフローチャートに示す計算の手順について説明する。まず、ステップＳ１で、本発明を実施するプログラムの実行が開始される。ステップＳ２で物性値、計算条件などの計算に必要な情報が入力される。さらに入力情報より温度などの物理量、計算条件の初期化が行われる。ステップＳ３ではゴム、トナーの弾性率からゴムの変形量と抵抗値を計算する。ステップＳ４では、ゴムの変形量から空隙部の厚みと抵抗値を計算する。さらにステップＳ５では、ゴムの変形量と接触部の厚みからトナーの厚みと抵抗値を計算する。ステップＳ６では、温度境界条件と各部材と接触部の抵抗値から、定常熱流束を計算する。ステップＳ７では、温度境界条件と各部材と接触部の抵抗値、定常熱流束から温度場を計算する。ステップＳ８では、計算終了条件をチェックし、もし、計算終了条件を満たすならばプログラムの実行を終了する。計算終了条件を満たさなければ、ステップＳ９で時間を更新して、ステップＳ３へ戻りステップＳ３からステップＳ９までの処理を続行する。
【００５２】
図５は本実施例において、以上の手順に従って定着ニップ部の微小領域の温度分布を推定した結果を表す図である。図５において、横軸は図４のＯＨＴ下面からゴム上面までの範囲でのｙ軸の座標値を示し、縦軸は上記のように定着ニップ部微小領域の温度場を粗視化を行うことによって一次元分布とみなした温度である。この結果は、ＯＨＴが定着ニップ部に進入してきて、ＯＨＴ上に積層しているトナーが加熱ローラ表面と接した時点から、定着ニップ部中心において最大圧がトナーに加わる時点までの時間の範囲内の、ある時点においての温度場を表した図であるが、本発明によれば該範囲内の任意の時点での温度分布が推定可能である。
【００５３】
（実施例２）
実施例１において、接触部の抵抗
【００５４】
【数８】
2006030267.tif 000010
【００５５】
において、Lmn(ur)だけが、ゴムの変形量urの関数であるとしたが、本実施例ではλmnに関してもゴムの変形量urの関数として与える。接触部での熱抵抗は部材同士の接触状態によるものとして、ゴムの変形量に比例して接触量SmnがSmn = b・ur（ｂは比例定数）のように比例して増加するものとし、空気の熱伝導率をλaとすると、
【００５６】
【数９】
2006030267.tif 000011
【００５７】
の関係からλmnを設定する。すなわち、
【００５８】
【数１０】
2006030267.tif 000012
【００５９】
である。本実施例でSmnはurに比例するものとして与えたが、Smnは接触部の幾何学的な形状効果が反映される量であるので、２つの接触する部材の形状からS
mnの関数形を決定することで、形状のモデル化をすることも可能である。例えば、トナーとゴムの接触部のSnとして、円と直線の接触を考えて、
【００６０】
【数１１】
2006030267.tif 000013
【００６１】
と与えることもできる。
【００６２】
さらに、Lmnについても、Lmn(ur) = λmn(Rmn0  amn(ur)・ur)として、実施例１では定数として設定したamnに関してもurの任意の関数を与えることができる。
【００６３】
上記のように本発明においては、モデルの詳細化を関数形として反映させることができる。
【００６４】
（実施例３）
実施例１においてＯＨＴの厚みが図６のように大きい場合を考える。図６の状況においても実施例１で行ったような加熱ローラ表面から加圧ローラ表面までの熱伝導時間の見積もりを行うと、見積もりによる時間と実際の定着動作の時間が概ね同程度になるため、実際の定着動作の時間スケールでは非定常熱伝導状態であると考えられる。この場合、実施例１の場合のように、抵抗素子だけで構成される回路では定着ニップ部の温度特性を表現しきれない。そこで、本実施例では、定着ニップ部の温度特性を抵抗素子とインダクタンス、または、コンダクタンスによって図６の熱特性を表現する。インダクタンスやコンダクタンスに、ある信号が入力されると、入力信号の位相に対して、出力信号の位相がずれることが知られている。この性質を利用して、これらの素子が結合した回路では、入力信号と出力信号に対して、伝達特性を考えることができ、出力は入力と伝達特性により一意に決まる時間の関数で表すことができる。これを非定常熱伝導に適用し、図６の熱特性を該素子の結合回路で表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の温度場推定を実施する手順を示したフローチャート。
【図２】実施例１において、図３の微小矩形領域の熱特性を熱抵抗素子を用いて表した図。
【図３】ヒートローラ方式の定着器の模式図。
【図４】実施例１の定着ニップ部内微小矩形領域を示した図。
【図５】実施例１において熱抵抗素子による回路を示す図。
【図６】実施例３の定着ニップ部内微小矩形領域を示した図。
【図７】本発明の温度場推定方法の計算機能を搭載した計算機の説明図。
【図８】本発明の温度場推定方法の計算機能を搭載した計算機の説明図。
【符号の説明】
【００６６】
Ｈ  熱源
Mr  弾性部材
Mt  トナー
Mp  記録媒体
Ml  金属ローラ
Rr  弾性部材の伝熱特性を表す熱抵抗
Rt  トナーの伝熱特性を表す熱抵抗
Rp  記録媒体の伝熱特性を表す熱抵抗
Rrt  弾性部材とトナー間の接触部の伝熱特性を表す熱抵抗
Rtt  トナー間の接触部の伝熱特性を表す熱抵抗
Rtp  トナーと記録媒体間の接触部の伝熱特性を表す熱抵抗
１１０  フロッピー（登録商標）ディスク
１１１  計算機本体
１１２  ディスプレイ
１１３  プロッピーディスクドライブ
１１４  マウス
１１５  キーボード
１１６  ＣＰＵ
１１７  ハードディスク
１１８  メモリ
【図１】
2006030267.tif 000014
【図２】
2006030267.tif 000015
【図３】
2006030267.tif 000016
【図４】
2006030267.tif 000017
【図５】
2006030267.tif 000018
【図６】
2006030267.tif 000019
【図７】
2006030267.tif 000020
【図８】
2006030267.tif 000021