(57)【要約】【課題】可撓性部材の停止状態で加熱体による加熱温度が高い場合でも、停止状態における可撓性部材の加熱体との接触領域と非接触領域の温度ムラを低減できるようにする。【解決手段】通電により発熱する加熱体２３への通電量を制御する制御手段３１を有し、前記制御手段は、前記加熱体と接触しながら回転する可撓性部材２１が停止状態から回転状態に移行した場合に、前記可撓性部材の停止状態における前記加熱体との接触領域の回転周期で、前記可撓性部材の回転状態における前記加熱体への通電量を前記可撓性部材の停止状態における前記加熱体への通電量よりも減少させることを特徴とする。【選択図】図１
2011033923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する加熱体と、前記加熱体と接触しながら回転する可撓性部材と、前記可撓性部材を介して前記加熱体とニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつ前記加熱体の熱で画像を加熱する像加熱装置において、前記加熱体への通電量を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記可撓性部材が停止状態から回転状態に移行した場合に、前記可撓性部材の停止状態における前記加熱体との接触領域の回転周期で、前記可撓性部材の回転状態における前記加熱体への通電量を前記可撓性部材の停止状態における前記加熱体への通電量よりも減少させることを特徴とすることを像加熱装置。
【請求項２】
像担持体と、前記像担持体が担持する画像を記録材に転写して担持させる転写手段と、記録材が担持する画像を加熱する像加熱手段と、を有する画像形成装置において、前記像加熱手段として請求項１に記載の像加熱装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する加熱定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置、及びその像加熱装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載する加熱定着装置（定着器）として、フィルム加熱方式の加熱定着装置（以下、定着装置と記す）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、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。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。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を有する。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  ＰｒｉｎｔＯｕｔ  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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の定着装置では、ＦＰＯＴをさらに短くするために、プリントを開始する前のスタンバイ状態（待機状態）においてもヒータに通電して停止状態の定着フィルムを予熱することが望まれている。しかしながら、定着フィルムの予熱温度がプリント時の定着フィルム温度よりも高い場合、プリント開始時の定着フィルムの１回転周期で画像に光沢ムラが発生してしまうという問題があった。これは定着フィルムの停止状態でヒータと接触している接触領域と接触していない非接触領域で温度ムラが発生し、その温度ムラがスタンバイ状態からプリント時までの間に収束しないためである。本発明の目的は、可撓性部材の停止状態で加熱体による加熱温度が高い場合でも、停止状態における可撓性部材の加熱体との接触領域と非接触領域の温度ムラを低減できるようにした像加熱装置、及びその像加熱装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、通電により発熱する加熱体と、前記加熱体と接触しながら回転する可撓性部材と、前記可撓性部材を介して前記加熱体とニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつ前記加熱体の熱で画像を加熱する像加熱装置において、前記加熱体への通電量を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記可撓性部材が停止状態から回転状態に移行した場合に、前記可撓性部材の停止状態における前記加熱体との接触領域の回転周期で、前記可撓性部材の回転状態における前記加熱体への通電量を前記可撓性部材の停止状態における前記加熱体への通電量よりも減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、可撓性部材の停止状態で加熱体による加熱温度が高い場合でも、停止状態における可撓性部材の加熱体との接触領域と非接触領域の温度ムラを低減できるようにした像加熱装置、及びその像加熱装置を備えた画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は実施例１の画像形成装置の一例の構成模式図、（ｂ）は実施例１の定着装置の一例の横断面構成模式図である。
【図２】（ａ）は実施例１の定着装置の記録材導入側からの外観図、（ｂ）は定着フィルムの層構成の説明図である。
【図３】（ａ）は実施例１の定着装置のヒータの構成模式図、（ｂ）は（ａ）に示すヒータのＸ−Ｘ矢視拡大断面図、（ｃ）は実施例１の定着装置のニップ部及びその近傍の横断面拡大模式図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は従来例の定着装置のヒータがスタンバイ状態から立上状態を経てプリント状態へと至ったときのメインサーミスタの温度推移を表した説明図である。（ｃ）は実施例１の定着装置のヒータがスタンバイ状態から立上状態を経てプリント状態へと至ったときのメインサーミスタの温度推移を表した説明図である。（ｄ）は実施例１の定着装置の立上I状態におけるヒータへの通電電力の絞りパターンの説明図である。
【図５】（ａ）は実施例２の定着装置のヒータがスタンバイ状態から立上状態を経てプリント状態へと至ったときのメインサーミスタの温度推移を表した説明図である。（ｂ）は実施例２の定着装置の立上I状態におけるヒータへの通電電力の絞りパターンの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[実施例１]
図１の（ａ）は本発明に係る像加熱装置を加熱定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の構成模式図である。この画像形成装置は電子写真画像形成方式を用いて、記録紙、ＯＨＰシート等の記録材に画像を形成するフルカラーレーザープリンタである。本実施例１に示すプリンタＡは、プリンタ本体Ｂ内に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色のトナー画像を形成する第１〜第４の４つの画像形成ステーション（以下、ステーションと記す）ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫを有する。プリンタ本体Ｂ内において左下から右斜め上方に並列に配設された各ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫには、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）１が設けられている。各感光体ドラム１は矢印方向に回転可能である。各感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の回転方向に沿って、帯電手段としての帯電器２と、露光手段としてのレーザースキャナ３と、現像手段としての現像装置４と、クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置５がそれぞれ配置されている。また、プリンタ本体Ｂ内には、各ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫの感光体ドラム１の外周面（表面）と対向するように記録材搬送手段としての無端ベルト状の搬送ベルト６が設けられている。この搬送ベルト６は、駆動ローラ７とテンションローラ８の２軸に巻き掛けられている。また、搬送ベルト６は、記録材Ｐを静電気を利用して保持できるように誘電体樹脂材料によって形成されている。この搬送ベルト６を挟んで各ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫの感光体ドラム１と対向させて転写手段としての転写ローラ９を配設している。それによって、各ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫの感光体ドラム１と搬送ベルト６との間に転写部を形成している。３１は制御手段としての制御部である。制御部３１はＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとからなっている。メモリには、記録材に画像形成を行うために所定の機器を動作させるための画像形成動作シーケンス（以下、動作シーケンスと記す）や、画像形成に必要な各種テーブルなどが記憶されている。制御部３１は、プリンタＡのメイン電源スイッチ（不図示）がオン（ＯＮ）されたことに応じて動作シーケンスを実行する。動作シーケンスでは、駆動モータ(不図示）を駆動して感光体ドラム１を回転させる前多回転工程を実行した後に、待機工程へと移行する。待機工程では、ＦＰＯＴをさらに短くするために、後述する加熱定着装置１４のヒータ２３に通電し停止状態の定着フィルム２１を予熱するようにしている。この停止状態の定着フィルム２１の予熱については追って説明する。
【０００９】
上記待機工程後に、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）から画像形成開始信号（以下、プリント指令と記す）を入力すると、各ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫを順次駆動する。これにより各ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫの感光体ドラム１が矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転される。また搬送ベルト６は駆動ローラ７が回転駆動されることにより矢印方向へ各感光体ドラム１の回転周速度に対応した周速度で回転される。まず１色目のイエローのステーションＳＹにおいて、感光体ドラム１表面を帯電器２により所定の極性・電位に一様に帯電する。次にレーザースキャナ３が外部装置からの画像情報に応じたレーザー光Ｌを感光体ドラム１表面の帯電面に走査露光する。これにより、感光体ドラム１表面の帯電面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そしてこの潜像が現像装置４によりイエローのトナー（現像剤）によって現像され、感光体ドラム１表面にイエローのトナー画像（現像像）が形成される。同様の、帯電、露光、現像の各工程が２色目のマゼンタのステーションＳＭ、３色目のシアンのステーションＳＣ、４色目のブラックのステーションＳＫにおいても行われる。そして各ステーションＳＭ〜ＳＫの感光体ドラム１表面に各色のトナー画像（現像像）が形成される。一方、給送カセット１０内に積載収容されている記録材Ｐは送り出しローラ１１により搬送ガイド１２を通じてレジストローラ１３に送られる。次いでこの記録材Ｐはレジストローラ１３によって搬送ベルト６の外周面（表面）上に搬送され、その搬送ベルト６表面に静電的に吸着されて保持される。その記録材Ｐは搬送ベルト６の回転によって搬送ベルト６の回転方向上流側の転写部から回転方向下流側の転写部まで搬送される。各ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫの転写ローラ９には記録材Ｐの搬送過程においてトナー画像と逆極性の転写バイアスが印加される。各転写ローラ９はその転写バイアスにより対応する感光体ドラム１表面のトナー画像を記録材Ｐの面上に順番に重ねて転写させ担持させる。これにより記録材Ｐは記録材Ｐの面上にフルカラーの未定着トナー画像を担持する。フルカラーの未定着のトナー画像を担持する記録材Ｐは搬送ベルト６により加熱定着装置（定着器）１４に搬送される。そしてその記録材Ｐは加熱定着装置（以下、定着装置と記す）１４の後述するニップ部Ｎを通過することによって記録材Ｐの面上にトナー画像が加熱定着される。トナー画像が定着された記録材Ｐは排出ローラ１５によってプリンタ本体Ｂ上部の排出トレー１６上に排出される。感光体ドラム１表面は、トナー画像転写後に残留している転写残トナーがドラムクリーニング装置５で除去され、次の画像形成に供される。モノクロ画像出力時には、上記の帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングからなる一連の画像形成プロセスをブラックのステーションＳＫにおいてのみ行う。給送カセット１０は、給送カセット絵１０の内部にサイズの異なる各種記録材Ｐを積載収容するための移動可能なガイド（不図示)を有している。このガイドを記録材Ｐのサイズに応じて変位させその記録材Ｐを給送カセット１０内に積載収容することによって、サイズの異なる各種記録材Ｐを給送カセ��ト１０から給送できるようになっている。転写手段は転写ローラ９に限られず転写ブレードを用いてもよい。転写ブレードを用いる場合、転写ブレードはトナー画像を記録材に転写する際に転写バイアスが印加され、かつ搬送ベルト６に対して当接するように構成される。
【００１０】
定着装置（像加熱手段）１４の構成を説明する。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である。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である。幅とは短手方向の寸法である。長手サイズとは長手方向の寸法である。図１の（ｂ）は定着装置の一例の横断面構成模式図である。図２の（ａ）は定着装置の記録材導入側からの外観図である。図２の（ｂ）は定着フィルムの層構成の説明図である。この定着装置はフィルム加熱方式の装置である。本実施例１に示す定着装置１４は、可撓性部材としての定着フィルム２１と、加圧部材（バックアップ部材）としての加圧ローラ２２と、加熱体としてのヒータ２３などを有する。また、定着装置１０は、加熱体保持部材としてのヒータホルダ２４と、剛性加圧部材としての加圧ステー２５と、第１の温度検知部材としてのメインサーミスタ２６と、第２の温度検知部材としてのサブサーミスタ２８と、入り口ガイド２９などを有する。定着フィルム２１、加圧ローラ２２、ヒータ２３、ヒータホルダ２４、及び加圧ステー２５は何れも長手方向に細長い部材である。
【００１１】
定着フィルム２１は、エンドレスベルト状に形成した金属フィルム２１ａの外周に弾性層２１ｂを形成し、その弾性層２１ｂの外周に離型性層２１ｃを形成したものである。従って定着フィルム２１は円筒状に形成してある。この定着フィルム２１は、内径を約２４ｍｍ、長手サイズを約３３０ｍｍとしている。金属フィルム２１ａはクイックスタートの観点から高熱伝導性を有するＳＵＳ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｔｉ等の純金属あるいは合金により形成され、強度との兼ね合いから３０〜２００μｍの厚みのものが用いられる。本実施例１においては、金属フィルム２１ａとして厚さ約３０μｍのＳＵＳ製のものを用いた。弾性層２１ｂもクイックスタートの観点から極力熱伝導率の高い材質を用いることが望ましい。よって本実施例１においては、弾性層２１ｂとして、熱伝導率が約１．０×１０−３ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・Ｋのシリコーンゴムを用いた。一方、ＯＨＴ透過性や、画像上の「す」（微小なグロスムラ）といった、画質の観点からは、定着フィルム２１のシリコーンゴム層を極力厚くすることが望ましい。このため本実施例１におけるシリコーンゴム層は、厚みを約２４０μｍとした。離型性層２１ｃは、定着フィルム２１の外周面（表面）にトナーが一旦付着し、再度記録材Ｐに移動することで発生するオフセット現象を防止するために設けられている。離型性層２１ｃの材料として、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂等が用いられる。本実施例１においては、離型性層２１ｃを厚さ約３０μｍのＰＦＡチューブとし、そのＰＦＡチューブを弾性層２１ｂであるシリコーンゴム層２１ｂの外周面に被覆した。
【００１２】
ヒータホルダ２４は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂等の耐熱性樹脂により横断面半円弧状樋型に形成されている。ヒータホルダ２４の上面（加圧ローラ２２側の面）には、ヒータホルダ２４の長手方向に沿って凹溝２４ａが設けられている。そしてこの凹溝２４ａで後述するヒータ２３のヒータ基板２３ａを摺動層２３ｄが露出するように支持している。ヒータ２３のヒータ基板２３ａを支持させたヒータホルダ２４の外周には定着フィルム２１がルーズに外嵌されている。定着フィルム２１が外嵌されたヒータホルダ２４は長手方向両端部が装置フレーム３０の一対の保持部材（不図示）に保持されている。
【００１３】
加圧ローラ２２は、金属製の丸軸状の芯金２２ａの外周面に弾性層２２ｂとして厚み約２ｍｍの導電シリコーンゴム層を形成し、そのゴム層の外周面に離型性層２２ｃとして厚み約５０μｍの導電ＰＦＡ樹脂チューブを被覆したものである。この加圧ローラ２２は、定着フィルム２１が外嵌されたヒータホルダ２４の上方においてヒータ２３と平行になるように芯金２２ａの長手方向両端部が装置フレーム３０の上記一対の保持部材に軸受を介して回転可能に保持されている。この加圧ローラ２２の弾性層２２ｂと離型性層２２ｃとからなるローラ部の長手サイズは定着フィルム２１と同じ約３３０ｍｍとしてある。
【００１４】
加圧ステー２５は、剛性を有する金属等の材料により横断面下向Ｕ字形状に形成してある。この加圧ステー２５は、定着フィルム２１の内側においてヒータホルダ２４の下面（加圧ローラ２２と反対側の面）の短手方向中央に配置されている。そして加圧ステー２５は、加圧機構（不図示）により２９４Ｎ（約３０ｋｇｆ（片側約１５ｋｇｆ））程度の力でヒータホルダ２４に保持されているヒータ２３の基板２３ａ表面の摺動層２３ｄを定着フィルム２１を介して加圧ローラ２２表面に加圧させている。その加圧力に応じて加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが基板２３ａ表面に沿って弾性変形し、加圧ローラ２２の外周面（表面）と定着フィルム２１の外周面（表面）との間に所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎが形成される（図３の（ｃ）参照）。つまり、加圧ローラ２２は定着フィルム２１を介してヒータ２３とともにニップ部を形成している。
【００１５】
図３の（ａ）はヒータの構成模式図、（ｂ）は（ａ）に示すヒータのＸ−Ｘ矢視拡大断面図、（ｃ）は定着装置のニップ部及びその近傍の横断面拡大模式図である。ヒータ２３は、長手方向に細長いヒータ基板２３ａを有している。このヒータ基板２３ａは、アルミナや窒化アルミ等のセラミックから成る良熱伝導性の絶縁性基板である。本実施例１では、ヒータ基板２３ａとしてアルミナ基板を用いた。ヒータ基板２３ａは、熱容量と強度との兼ね合いから厚み約１ｍｍ、幅約８ｍｍ、長手サイズ約３８０ｍｍの長方形に形成されている。ヒータ基板２３ａの裏面（ニップ部Ｎと反対側の面）には、ヒータ基板２３ａの長手方向に沿って発熱体としての抵抗発熱体層２３ｂが形成されている。抵抗発熱体層２３ｂは、ＡｇＰｄ合金や、ＮｉＳｎ合金、ＲｕＯ２合金等を主成分とするものである。そして抵抗発熱体層２３ｂは、スクリーン印刷等により、厚さ約１０μｍ、幅２ｍｍの細帯状に塗工した後、焼成工程を経て成型される。抵抗発熱体層２３ｂのパターンの形状としては、図３の（ａ）のようにヒータ基板２３ａの長手方向に沿って２本の抵抗発熱体層２３ｂを折り返したパターンの他に、ヒータ基板２３ａの長手方向に１本の抵抗発熱体層を持つパターンでも良い。また、複数の抵抗発熱体層をヒータ基板２３ａの短手方向に並列に併せ持つパターンでも良い。この抵抗発熱体層２３ｂの長手サイズ（発熱領域）はヒータ２３の長手方向におけるニップ部Ｎの記録材搬送領域（図２の（ａ））と略同じである。また、ヒータ基板２３ａの裏面には、ヒータ基板２３ａの長手方向一端部の内側に２本の抵抗発熱体層２３ｂへの２つの給電用電極２３ｅが、長手方向他端部の内側に２本の抵抗発熱体層２３ｂを結合する導電部２３ｆが、それぞれ形成されている。抵抗発熱体層２３ｂは絶縁ガラス層２３ｃによりオーバーコートされている。絶縁ガラス層２３ｃは、給電用電極２３ｅに接続される外部導電性部材（不図示）との絶縁性を確保する他、抵抗発熱体層２３ｂについて酸化等による抵抗値変化を防ぐための耐食機能、さらに機械的な損傷を防止する役割などをもつ。絶縁ガラス層２３ｃの厚みとしては２０〜１００μｍ程度が適当である。本実施例１においては抵抗発熱体層２３ｂの厚みを約３０μｍとした。２３ｄはヒータ基板２３ａにおいて定着フィルム２１の内周面（金属フィルム２１ａの内周面）と摺動する表面に設けられた、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂を成分とする摺動層である。摺動層２３ｄは、耐熱性、潤滑性、耐摩耗性に優れた機能を有し、定着フィルム１１の内周面（内面）との滑らかな摺動性を与える。摺動層２３ｄの厚みが薄くなると、定着装置１４の耐久中に定着フィルム２１との摩耗により、ヒータ基板２３ａの表面が露出する。ヒータ基板２３ａの表面が露出すると、定着フィルム２１との摩擦抵抗が増大するので、駆動トルクが大きくなる他、定着フィルム２１内面が摩耗する。本実施例１の定着装置１４の通紙耐久寿命は１５万枚である。本発明者の検討によれば、定着装置１４に対し１５万枚の通紙耐久を行った後に摺動層２３ｄが１μｍ残るようにするためには、摺動層２３ｄの初期厚みは６μｍ以上必要であることが分かっている。一方、摺動層２３ｄ��厚みが厚すぎると、抵抗発熱体層２３ｂから定着フィルム２１へ伝わる熱エネルギーが阻害され、クイックスタート性や省エネ性を損なう。よって本実施例１においては摺動層２３ｄの厚みを１０μｍとした。
【００１６】
メインサーミスタ２６は、定着フィルム２１内面の温度を検知するためのものである。このメインサーミスタ２６は、ヒータ２３の長手方向におけるニップ部Ｎの記録材搬送領域において各種サイズの記録材Ｐが必ず通過する領域（通紙領域）に配置されている（図２の（ａ）参照）。そしてこのメインサーミスタ２６は、定着フィルム２１の内部においてヒータホルダ２４の下面に支持されているステンレス製のアーム２７の先端に設けられている。このメインサーミスタ２６は、バネ性を有するアーム２７によって定着フィルム２１内面に付勢されている。従って、メインサーミスタ２６は、定着フィルム２１内面の動きが不安定になっても、そのアーム２７のバネ性により定着フィルム２１内面に常に接する状態に保たれる。サブサーミスタ２８は、ヒータ２３のヒータ基板２３ａの長手方向端部内側の温度を検知するためのものである。このサブサーミスタ２８は、ヒータ２３の長手方向一端部の内側即ちヒータ２３の長手方向におけるニップ部Ｎの記録材搬送領域において小サイズの記録材Ｐが通過しない領域（非通紙領域）に配置されている（図２の（ａ）参照）。
【００１７】
定着装置１４の加熱定着動作を説明する。制御部３１は、プリント指令Ｐｓに応じて定着モータＭ（図２（ａ））を駆動し加圧ローラ２２の芯金２２ａの端部に設けられている駆動ギアＧを回転させる。駆動ギアＧの回転により加圧ローラ２２は所定の周速度（プロセススピード）で矢印方向へ回転する。その際、ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２２表面と定着フィルム２１表面との摩擦力によって定着フィルム２１に加圧ローラ２２の回転方向とは逆向きに回転する回転力が作用する。これにより定着フィルム２１は、定着フィルム２１内面がヒータ２３の摺動層２３ｄと接触しつつヒータホルダ２４の外周を加圧ローラ２２と略同じ周速度で矢印方向へ従動回転する（図３の（ｃ）参照）。定着フィルム２１内面にはグリスが塗布され、そのグリスによって定着フィルム２１内面とヒータホルダ２４の短手方向外周面との摺動性、及び定着フィルム２１内面とヒータ２３の摺動層２３ｄとの摺動性を確保している。また制御部３１は、プリント指令Ｐｓに応じてＡＣ電源制御回路３２を制御しＡＣ電源３３から外部導電性部材を通じてヒータ２３の給電用電極２３ｅに通電する。この通電により抵抗発熱体層２３ｂが発熱しヒータ２３は急速昇温して定着フィルム２１を加熱する。ヒータ２３の昇温とともに定着フィルム２１内面温度も上昇し、それに伴い定着フィルム２１の表面温度も上昇していく。制御部３１は、メインサーミスタ２６が出力する定着フィルム２１の検知信号Ｔ１を取り込む。そしてこの検知温度Ｔ１に基づいてＡＣ電源制御回路３２をＰＤＩ制御し定着フィルム２１の温度が所定の定着温度（目標温度）を維持するようにヒータ２３への通電を制御する。本実施例１では、所定の定着温度を１６０℃に設定している。定着モータＭを駆動し、かつ定着フィルム２１の温度が所定の定着温度（以下、プリント温度と記す）に維持された状態（プリント状態）で、例えば未定着のトナー画像ｔを担持した小サイズの記録材Ｐが入り口ガイド２８によりニップ部Ｎに導入される。その記録材Ｐはニップ部Ｎで定着フィルム２１表面と加圧ローラ２２表面とにより挟持搬送される。その搬送過程において記録材Ｐにはヒータ２３により加熱されている定着フィルム２１の熱とニップ部Ｎの圧力が加えられ、その熱と圧力によってトナー画像ｔは記録材Ｐの面上に加熱定着される。ニップ部Ｎに小サイズの記録材Ｐが複数枚導入されると、ヒータ２３の小サイズの記録材Ｐが通過しない領域（非通紙領域）がプリント温度を超えて昇温することが知られている。そこで、小サイズの記録材Ｐに画像形成を行う場合には、制御部３１はサブサーミスタ２８が出力するヒータ２３の検知温度Ｔ２を取り込み、この検知温度Ｔ２に基づいてヒータ２３の上記非通紙領域がプリント温度を超えて昇温しているか否かを判断する。そして昇温していると判断した場合に、この検知温度Ｔ２に基づいてＡＣ電源制御回路３２をＰＤＩ制御しプリント温度が下がるようにヒータ２３への通電を制御する。これによりヒータ２３の上記非通紙領域の過昇温が防止される。
【００１８】
定着フィルムの余熱（予熱）と、定着フィルムをプリント温度に立ち上げるときの通電制御を説明する。図４において、（ａ）及び（ｂ）は従来例の定着装置のヒータがスタンバイ状態から立上状態を経てプリント状態へと至ったときのメインサーミスタの温度推移を表した説明図である。（ｃ）は実施例１の定着装置のヒータがスタンバイ状態から立上状態を経てプリント状態へと至ったときのメインサーミスタの温度推移を表した説明図である。本実施例１では、スタンバイ状態、立上（I、II）状態、プリント状態は、それぞれ、以下の状態を指す。
ａ）スタンバイ状態：加圧ローラ２２及び定着フィルム２１の停止状態でメインサーミスタ２６の検知温度Ｔ１が一定になるようにヒータ２３にＰＩＤ制御で通電している状態。
ｂ）立上I状態：加圧ローラ２２及び定着フィルム２１の回転状態でメインサーミスタ２６がプリント温度−５℃に到達するまでヒータ２３に定電力で通電している状態。
ｃ）立上II状態：加圧ローラ２２及び定着フィルム２１の回転状態でメインサーミスタ２６の検知温度Ｔ１がプリント温度に対しリップルが５℃以内になるようにヒータ２３にＰＩＤ制御で通電している状態。
ｄ）プリント状態：加圧ローラ２２及び定着フィルム２１の回転状態でメインサーミスタ２６の検知温度Ｔ１がプリント温度でヒータ２３にＰＩＤ制御で通電している状態。
図４の（ａ）はスタンバイ状態でメインサーミスタ２６の検知温度Ｔ１が５０℃を維持するようにヒータ２３への通電を制御した状態から、立上I状態で１０００Ｗの定電力で立ち上げたときの温度推移を表したものである。図４の（ａ）の場合、定着フィルム２１はヒータ２３によって５０℃に予熱されている。図４の（ｂ）はスタンバイ状態でメインサーミスタ２６の検知温度Ｔ１が１００℃を維持するようにヒータ２３への通電を制御した状態から、立上I状態で１０００Ｗの定電力で立ち上げたときの温度推移を表したものである。図４の（ｂ）の場合、定着フィルム２１はヒータ２３によって１００℃に予熱されている。これより、図４の（ａ）に対して図４の（ｂ）の方がプリント温度１６０℃に到達する時間が短い反面、プリント温度に到達しても温度ムラが収束していないことが分かる。本実施例１においては温度ムラが５℃以上あると、画像に光沢ムラとして表れる。このため、温度ムラが５℃以内に収束する時間を比較した場合、図４の（ａ）も図４の（ｂ）も変わらず、スタンバイ状態における定着フィルム２１の予熱温度を上げてもＦＰＯＴを短くすることができない。
【００１９】
そこで、本実施例１では、スタンバイ状態における定着フィルム２１の予熱温度を上げた場合にＦＰＯＴを短くできるようにするために、制御部３１により下記の立上げ制御を行う。即ち、定着フィルム２１の温度ムラはスタンバイ状態においてニップ部Ｎで定着フィルム２１のヒータ２３との接触領域が定着フィルム２１の回転に伴い１回転するニップ周期で起こるため、立上I状態においてこのニップ周期でヒータ２３に通電する電力を絞る。つまり、制御部３１は、定着フィルム２１が停止状態から回転状態に移行した場合に、定着フィルムの停止状態におけるヒータ２３との接触領域がニップ部Ｎを通るニップ周期に合わせてヒータへの通電量を減少させるようにＡＣ電源制御回路３２をＰＤＩ制御する。つまり、定着フィルムの停止状態におけるヒータとの接触領域の回転周期（１回転周期）で、定着フィルムの回転状態におけるヒータへの通電量を定着フィルムの停止状態におけるヒータへの通電量よりも減少させるようにＡＣ電源制御回路をＰＤＩ制御する。本実施例１において、定着フィルム２１の外径は２４．６ｍｍ、回転速度は１００ｍｓであり、定着フィルム２１のヒータ２３との接触領域であるニップ幅は約８ｍｍである。図４の（ｄ）は本実施例１の定着装置の立上I状態におけるヒータ２３への通電電力の絞りパターンの説明図である。図４の（ｄ）に示すように、立上I状態においてヒータ２３に通電する電力１０００Ｗを、定着フィルム２１が１回転するときの所要速度７７２ｍｓごとにニップ幅が１回転するときの所要速度８０ｍｓだけ５０％即ち５００Ｗにするようにした。図４の（ｃ）はスタンバイ状態でメインサーミスタの検知温度Ｔ１が１００℃を維持するようにヒータへの通電を制御した状態から、立上I状態で１０００Ｗ及び５００Ｗの電力で上記の立上げ制御を行ったときの温度推移を表したものである。図４の（ｃ）の場合、図４の（ｂ）と同様、定着フィルム２１はヒータ２３によって１００℃に予熱されている。この結果、スタンバイ状態における定着フィルム２１のヒータ２３との接触領域と非接触領域の温度ムラを低減でき、従来例である図４の（ｂ）と比較して温度ムラが収束する時間が短くなる。このように本実施例１の立上げ制御を行うことによって、ＦＰＯＴが２ｓ短縮されることが分かった。
【００２０】
以上説明したように、本実施例１の定着装置１４は、定着フィルム２１のスタンバイ状態でヒータ２３による予熱温度が高い場合でも、スタンバイ状態における定着フィルムのヒータとの接触領域と非接触領域の温度ムラを低減できる。これにより画像に光沢ムラが発生するのを抑え、ＦＰＯＴを短くすることができる。
【００２１】
[実施例２]
本発明に係る像加熱装置の他の例を説明する。本実施例２に示す定着装置は、立上状態においてヒータ２３に通電する電力の絞り方が異なる点を除いて、実施例１の定着装置１４と同じ構成としてある。本実施例２の定着装置においては、実施例１の定着装置１４と同じ部材・部分に同一の符号を付して再度の説明を省略する。実施例１では、図４の（ｄ）に示すように、立上I状態においてヒータ２３に通電する電力を、定着フィルム２１が１回転するときの所要速度７７２ｍｓごとにニップ幅が１回転するときの所要速度８０ｍｓだけ５０％にするようにしたが、この場合、フリッカーが悪くなる傾向にある。本実施例２はこの問題に鑑みて為されたものであり、制御部３１により下記の立上げ制御を行う。図５の（ｂ）は実施例１の定着装置１４の立上I状態におけるヒータへの通電電力の絞りパターンの説明図である。図５の（ｂ）に示すように、立上I状態においてヒータ２３に通電する電力１０００Ｗを、定着フィルム２１が１回転するときの所要速度７７２ｍｓごとにニップ幅が１回転するときの所要速度８０ｍｓだけ絞るが、その絞り方を二段階に行う。つまり、ニップ幅が１回転するときの所要速度８０ｍｓのうち、最初の２０ｍｓを７５％の電力（７５０Ｗ）にし、次の４０ｍｓを５０％の電力（５００Ｗ）にし、最後の２０ｍｓを７５％の電力（７５０Ｗ）にするようにした。図５の（ａ）は本実施例２の定着装置１４のヒータがスタンバイ状態から立上状態を経てプリント状態へと至ったときのメインサーミスタの温度推移を表した説明図である。即ち、図５の（ａ）はスタンバイ状態でメインサーミスタの検知温度Ｔ１が１００℃を維持するようにヒータへの通電を制御した状態から、立上I状態で１０００Ｗ、７５０Ｗ及び５００Ｗの電力で上記の立上げ制御を行ったときの温度推移を表したものである。図５の（ａ）の場合、図４の（ｃ）と同様、定着フィルム２１はヒータ２３によって１００℃に予熱されている。この結果、スタンバイ状態における定着フィルム２１のヒータ２３との接触領域と非接触領域の温度ムラを低減でき、従来例である図４の(ｂ)と比較して温度ムラが収束する時間が短くなる。このように本実施例２の立上げ制御を行うことによって、ＦＰＯＴが１ｓ短縮されることが分かった。従って本実施例２の定着装置１４は、実施例１の定着装置１４と同様の作用効果を奏する。また、実施例１と比較してフリッカーが改善された。
【００２２】
[その他の実施例]
実施例１及び実施例２の定着装置は、未定着のトナー画像を記録材に加熱定着する加熱定着装置（像加熱装置）としての使用に限られるものではない。例えば未定着のトナー画像を記録材に仮定着する装置、或いは記録材に加熱定着されているトナー画像表面の光沢を増大させる装置としても使用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１４：定着装置、２１：定着フィルム、２２：加圧ローラ、２３：ヒータ、３１：制御部、Ｎ：ニップ部、Ｐ：記録材、ｔ：未定着のトナー画像
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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