(57)【要約】【課題】フィルム加熱方式の加熱定着装置に抵抗温度係数が異なるヒータを用いた場合でも、部材の溶解や破損といった問題を防ぐことができる加熱定着装置を提供する。【解決手段】電流を通電することにより発熱する抵抗発熱体２３と、抵抗発熱体２３に定電流を通電させる定電流制御回路３２と、抵抗発熱体２３への通電時間を計時するタイマーと、抵抗発熱体の温度を検知するサーミスタ２８と、を備える加熱定着装置において、定電流制御回路３２からの定電流通電により抵抗発熱体２３を発熱させた際に、制御部３１は、タイマーとサーミスタ２８との検知結果から抵抗発熱体２３の温度上昇速度を求め、温度上昇速度に応じて抵抗発熱体２３の温調を行う。【選択図】図５
2011059243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電することにより発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に定電流を通電する定電流通電制御手段と、前記抵抗発熱体への通電時間を計時する計時手段と、前記抵抗発熱体の温度を検知する温度検知手段と、制御手段と、を備えた加熱定着装置において、
前記制御手段は、前記定電流通電制御手段からの定電流通電により前記抵抗発熱体を発熱させた際に、前記計時手段と前記温度検知手段との検知結果から前記抵抗発熱体の温度上昇速度を求め、前記温度上昇速度に応じて前記抵抗発熱体の温調を行うことを特徴とする加熱定着装置。
【請求項２】
前記加熱定着装置は、前記求めた抵抗発熱体の温度上昇速度を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶した温度上昇速度に応じて、前記抵抗発熱体の温調を行うことを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
【請求項３】
通電することにより発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に定電流を通電する定電流通電制御手段と、前記抵抗発熱体への通電時間を計時する計時手段と、前記抵抗発熱体の温度を検知する温度検知手段と、制御手段と、を備えた加熱定着装置において、
前記制御手段は、前記定電流通電制御手段からの定電流通電により前記抵抗発熱体を発熱させた際に、前記計時手段と前記温度検知手段との検知結果から前記抵抗発熱体の抵抗温度係数を求め、前記抵抗温度係数に応じて前記抵抗発熱体の温調を行うことを特徴とする加熱定着装置。
【請求項４】
前記加熱定着装置は、前記求めた抵抗発熱体の抵抗温度係数を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶した抵抗温度係数に応じて、前記抵抗発熱体の温調を行うことを特徴とする請求項３に記載の加熱定着装置。
【請求項５】
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、前記記録材が担持する画像を加熱する加熱手段と、を備えた画像形成装置において、
前記加熱手段は、請求項１ないしは４のいずれか１項に記載の加熱定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
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、前記記録材が担持する画像を加熱する加熱手段と、を備えた画像形成装置において、
前記加熱手段は、請求項１または２に記載の加熱定着装置を備え、
前記制御手段は、前記温度上昇速度に応じて前記加熱定着装置への単位時間当たりの前記記録材の搬送量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
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、前記記録材が担持する画像を加熱する加熱手段と、を備えた画像形成装置において、
前記加熱手段は、請求項３または４に記載の加熱定着装置を備え、
前記制御手段は、前記抵抗温度係数に応じて前記加熱定着装置への単位時間当たりの前記記録材の搬送量を制御す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される加熱定着装置、及びその加熱定着装置を備えた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として、フィルム加熱方式の加熱定着装置が知られている。このフィルム加熱方式の加熱定着装置は、セラミック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を備える。例えば、特許文献１には、この種の定着装置が記載されている。この定着装置では、未定着トナー画像を担持した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が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た後、定着可能温度まで昇温され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したプリンタも、プリント指令の入力後、１枚目の画像が出力されるまでの待ち時間を短くすることができる。また、この種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有している。
【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】
しかしながら、フィルム加熱方式の加熱定着装置に抵抗温度係数の固体バラツキが１００〜７００ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）であるヒータを用いた場合、次のような問題がある。すなわち、ヒータの２０℃における抵抗が１０．０Ωと同じであっても、固体バラツキにより２２０℃における抵抗は１０．２〜１１．４Ωとなってしまい、消費電力も１０Ａ通電で１０２０〜１１４０Ｗと大きく異なってしまう。そして、加熱定着装置が通紙領域での温度に基づいて温調をする場合に、この差が非通紙領域の温度上昇に影響をおよぼし、部材の溶解や破損といった問題を生じ得る。
【０００５】
本発明はこのような状況のもとでなされたもので、抵抗温度係数が異なるヒータを用いたフィルム加熱方式の加熱定着装置、及びその加熱定着装置を備えた画像形成装置において、ヒータの温調制御を適切に行うことにより部材の溶解や破損を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するため、本発明では、加熱定着装置を次の（１）、及び（２）のとおりに構成する。
【０００７】
（１）通電することにより発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に定電流を通電する定電流通電制御手段と、前記抵抗発熱体への通電時間を計時する計時手段と、前記抵抗発熱体の温度を検知する温度検知手段と、制御手段とを備えた加熱定着装置において、
前記制御手段は、前記定電流通電制御手段からの定電流通電により前記抵抗発熱体を発熱させた際に、前記計時手段と前記温度検知手段との検知結果から前記抵抗発熱体の温度上昇速度を求め、前記温度上昇速度に応じて前記抵抗発熱体の温調を行う加熱定着装置。
【０００８】
（２）通電することにより発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に定電流を通電する定電流通電制御手段と、前記抵抗発熱体への通電時間を計時する計時手段と、前記抵抗発熱体の温度を検知する温度検知手段と、制御手段とを備えた加熱定着装置において、
前記制御手段は、前記定電流通電制御手段からの定電流通電により前記抵抗発熱体を発熱させた際に、前記計時手段と前記温度検知手段との検知結果から前記抵抗発熱体の抵抗温度係数を求め、前記抵抗温度係数に応じて前記抵抗発熱体の温調を行う加熱定着装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、抵抗温度係数が異なるヒータを用いたフィルム加熱方式の加熱定着装置、及びその加熱定着装置を備えた画像形成装置において、ヒータの温調制御を適切に行うことにより、部材の溶解や破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成図
【図２】実施例１の加熱定着装置の断面図
【図３】加熱定着装置を記録材導入側から見た図
【図４】加熱定着装置の定着フィルムの層構成を示した図
【図５】実施例１のヒータの構成図
【図６】加熱定着装置のニップ部近傍の断面拡大図
【図７】抵抗温度係数が異なる抵抗発熱体の温度推移を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
（１）画像形成装置
図１は、本発明の加熱定着装置を搭載した画像形成装置の構成図である。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。
【００１３】
本実施例のプリンタ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ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫを備えている。プリンタ本体Ｂ内に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、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、露光手段としての露光装置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。
【００１４】
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が配置されている。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。そして、搬送ベルト６は、静電気を利用して記録材Ｐを保持できるように、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、各画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫの感光体ドラム１に対向させて、転写手段としての転写ローラ９が配設されている。これによって、各画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫの感光体ドラム１と搬送ベルト６との間に、転写部が形成されている。
【００１５】
本実施例のプリンタＡは、ホストコンピュータ等の不図示の外部装置から出力される画像形成開始信号（以下、「プリント指令」と記す）に応じて、所定の画像形成シーケンスを実行し、その画像形成シーケンスに従って画像形成動作を行う。これにより、各画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫが順次駆動され、各感光体ドラム１は矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転する。また、搬送ベルト６は、駆動ローラ７の駆動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する。
【００１６】
まず、１色目のイエローの画像形成ステーションＳＹにおいて、感光体ドラム１表面は帯電器２により所定の極性・電位に一様に帯電される。次に、露光装置３は外部装置からの画像情報に応じたレーザー光Ｌにより感光体ドラム１表面の帯電面を走査露光する。これにより、感光体ドラム１表面の帯電面には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によって現像され、感光体ドラム１表面にトナー像が形成される。同様に、帯電、露光、現像の各工程が２色目のマゼンタの画像形成ステーションＳＭ、３色目のシアンの画像形成ステーションＳＣ、４色目のブラックの画像形成ステーションＳＫにおいても行われる。そして、各画像形成ステーションＳＭ〜ＳＫの感光体ドラム１表面に各色のトナー像が形成される。
【００１７】
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を通してレジストローラ１３に送られる。次いで、この記録材Ｐはレジストローラ１３により搬送ベルト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。そして、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。各画像形成ステーション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、トナー像と逆極性の転写バイアスが印加される。そして、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表面のトナー像を、記録材Ｐ上に順番に重ねて転写する。これによって、記録材Ｐは、その表面上にフルカラーの未定着トナー像を担持することになる。
【００１８】
次に、記録材Ｐは搬送ベルト６により加熱定着装置１４に搬送される。そして、記録材Ｐは後述する加熱定着装置１４のニップ部Ｎを通過することによって、記録材上の未定着トナー像は加熱定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ１５によりプリンタ本体Ｂ上部の排出トレー１６上に排出される。感光体ドラム１表面に残留している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置５によって除去、回収される。
【００１９】
なお、モノクロ画像出力時には、上記の一連の画像形成プロセスは、ブラックの画像形成ステーションＳＫにおいてのみ行われる。
【００２０】
（２）加熱定着装置
以下の、加熱定着装置、及び加熱定着装置を構成する部材に関する説明では、「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指し、「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指す。また、「幅」とは短手方向の寸法を、「長手サイズ」とは長手方向の寸法を、それぞれ指す。
【００２１】
図２は本実施例の加熱定着装置１４の断面を示した図である。図３は加熱定着装置１４を記録材導入側から見た図である。図４は定着フィルム２１の層構成を示した図である。本実施例の加熱定着装置１４はフィルム加熱方式の装置である。加熱定着装置１４は、定着フィルム２１、加圧ローラ２２、ヒータ２３、ヒータホルダ２４、加圧ステー２５、及びサーミスタ２８などから構成されている。
【００２２】
（２−１）定着フィルム
図４に示すように、定着フィルム２１は、エンドレスベルト状に形成された金属フィルム２１ａの外周に弾性層２１ｂを形成し、さらに、その弾性層２１ｂの外周に離型性層２１ｃを形成したものであり、円筒状に形成されている。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。
【００２３】
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。本実施例では、金属フィルム２１ａには厚さ約３０μｍのＳＵＳ製のものを用いた。
【００２４】
また、弾性層２１ｂに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。そのため、本実施例では、弾性層２１ｂには熱伝導率が約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く、本実施例では、厚みを約２４０μｍとした。
【００２５】
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の材料には、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、本実施例では厚さ約３０μｍのＰＦＡチューブとし、そのＰＦＡチューブにより弾性層２１ｂの外周面を被覆した。
【００２６】
（２−２）ヒータホルダ
ヒータホルダ２４は、図２に示すように、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂等の耐熱性樹脂を使用して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、後述するヒータ２３の基板２３ａの表面に設けた摺動層２３ｄがこの凹溝２４ａから露出されるように、凹溝２４ａは基板２３ａを保持している。そして、そのヒータホルダ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。ヒータホルダ２４の長手方向両端部は、装置フレーム３０の一対の不図示の保持部材によって保持されている。
【００２７】
（２−３）加圧ローラ
加圧ローラ２２は、図２に示すように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を離型性層２２ｃとして厚み約５０μｍの導電ＰＦＡ樹脂チューブで被覆したものである。この加圧ローラ２２は、ヒータホルダ２４の上方にヒータ２３と平行になるように配置されている。また、芯金２２ａの長手方向両端部は、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である。
【００２８】
（２−４）加圧ステー
加圧ステー２５は、図２に示すように、剛性を有する金属等の材料によって横断面下向Ｕ字形状に形成されている。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、不図示の加圧機構により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表面に加圧している。その加圧力により、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、未定着トナー像の加熱定着に必要な所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎが形成される。
【００２９】
（２−５）ヒータ
図５（ａ）は本実施例のヒータ２３の構成を示した図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のヒータ２３のＸ−Ｘ矢視拡大断面図である。ヒータ２３は、長手方向に細長い基板２３ａを有する。この基板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り、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、本実施例ではアルミナ基板を用いた。
【００３０】
基板２３ａの裏面（ニップ部Ｎと反対側の面）には、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り、スクリーン印刷等により、厚さ約１０μｍ、幅２ｍｍの細帯状に塗工された後、焼成工程を経て成型される。この抵抗発熱体層２３ｂの長手サイズ（発熱領域）は、図３に示す記録材搬送領域とほぼ同じである。本実施例では、抵抗発熱体層２３ｂとして、常温での抵抗値が１０Ωであるが、それぞれの抵抗温度係数が１００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、７００ｐｐｍであるものを用意し、温度上昇速度についての比較を行った。
【００３１】
基板２３ａの裏面の長手方向一端部の内側には２本の抵抗発熱体層２３ｂへの２つの給電用電極２３ｅが、同じく基板２３ａの長手方向他端部の内側には２本の抵抗発熱体層２３ｂを結合する導電部２３ｆが、それぞれ設けられている。また、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に接続される不図示の外部導電性部材との絶縁性を確保する他、抵抗発熱体層２３ｂが酸化等により抵抗値が変化するの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有する。絶縁ガラス層２３ｃの厚みとしては２０〜１００μｍ程度が適当であり、本実施例での厚みは約３０μｍとした。
【００３２】
摺動層２３ｄは、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ものである。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２１の内周面（内面）との滑らかな摺動性を与える。本実施例では、摺動層２３ｄの厚みは１０μｍとした。
【００３３】
（２−６）サーミスタ
サーミスタ素子からなるサーミスタ２８は、ヒータ２３の基板２３ａの温度を検知するための温度検知手段である。このサーミスタ２８は、図３に示すように、記録材搬送領域において、各種サイズの記録材Ｐが必ず通過する通紙領域に配置されている。
【００３４】
（３）加熱定着装置の通常動作
図５に示す制御手段である制御部３１は、ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、及びタイマーから構成されている。ＲＯＭメモリには、加圧ローラ２２の回転駆動に必要な回転駆動制御シーケンス、及びヒータ２３の温度制御に必要な温度制御シーケンスなどが記憶されている。また、タイマーは、ヒータ２３への通電時間の測定等に使用される計時手段であり、タイマーの制御は、制御部３１のＣＰＵにより行われる。
【００３５】
図３に示すように、制御部３１は、プリント指令Ｐｓに応じ、回転駆動制御シーケンスを実行し、駆動源であるモータＭを駆動して、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。図６は、加熱定着装置１４のニップ部Ｎ近傍の断面を拡大した図である。図６に示すように、駆動ギアＧの回転により、加圧ローラ２２は所定の周速度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とほぼ同じ周速度で矢印方向へ従動回転する。定着フィルム２１内面にはグリスが塗布され、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。
【００３６】
また、図５（ａ）に示すように、制御部３１は、プリント指令Ｐｓに応じて温度制御シーケンスを実行し、定電流制御回路（定電流通電制御手段）３２を制御して、ＡＣ（交流）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の内面温度が上昇し、それに伴い定着フィルム２１の表面温度も上昇する。その際、制御部３１は、サーミスタ２８からヒータ２３の検知温度Ｔ２を取り込み、定着フィルム温度が所定の定着温度（目標温度）を維持するように、その検知温度Ｔ２に基づいて定電流制御回路３２を制御して温調を行う。
【００３７】
そして、加圧ローラ２２及び定着フィルム２１の回転が安定し、かつヒータ２３の温度が所定の定着温度に維持された状態で、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが入り口ガイド２９（図２）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と加圧ローラ２２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未定着トナー像ｔは記録材Ｐ上に加熱定着される。
【００３８】
（４）抵抗温度係数と温度上昇速度の関係
図７は、抵抗発熱体層２３ｂに抵抗温度係数が１００ｐｐｍと７００ｐｐｍのものを使用し、定電流制御回路３２を介して１０Ａの定電流を通電したときの、サーミスタ２８により検知した抵抗発熱体層２３ｂの温度推移を示したものである。図７から分かるように、抵抗発熱体層２３ｂに抵抗温度係数が７００ｐｐｍのものを使用した方が、１００ｐｐｍのものを使用した場合よりも温度上昇速度が早い。これは、抵抗温度係数が大きい方が温度上昇に伴ってその抵抗値が大きくなり、その結果、発熱量が増すためである。
【００３９】
次に、抵抗発熱体層２３ｂとして、抵抗温度係数が１００ｐｐｍ，３００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、７００ｐｐｍのものを使用したときの温度上昇速度の測定結果を示したものが表１である。
【００４０】
【表１】
2011059243.tif 000003
【００４１】
測定方法としては、常温状態において、抵抗発熱体層２３ｂに定電流制御回路３２を介して１０Ａの定電流を通電すると同時に、タイマーをスタートさせる。まず、通電開始から３秒経過後に、サーミスタ２８により抵抗発熱体層２３ｂの温度検知を行う。その後、抵抗発熱体層２３ｂの温度が２００℃に達するまでサーミスタ２８により温度検知を行う。そして、抵抗発熱体層２３ｂの通電開始３秒後の温度から２００℃までの温度差と、通電開始３秒後から抵抗発熱体層２３ｂが２００℃に達するまでに要した時間（秒）の検知結果から、１秒間当たりの温度上昇速度を算出する。表１より、抵抗温度係数と温度上昇速度には、密接な相関関係があることが分かる。
【００４２】
（５）スループットダウンタイミング
図３に示すように、サーミスタ２８が通紙領域に設けられた構成では、非通紙領域の温度を一定に保つために、通紙枚数に応じて温調温度と単位時間当たりの記録材の搬送量を下げる動作（スループットダウン）を行う。しかし、抵抗発熱体の抵抗温度係数にバラツキがある場合には、非通紙領域の温度は抵抗温度係数に応じて変化し、その結果、部材の溶解や破損といった問題が生じることがあった。
【００４３】
本実施例はこの問題を鑑みたものであり、測定された温度上昇速度から抵抗温度係数を予測し、その値に応じてスループットダウンを行うタイミングの変更を制御するものである。表２は、温度上昇速度、抵抗温度係数、及びスループットダウンタイミングのそれぞれの対応関係を示したものである。
【００４４】
【表２】
2011059243.tif 000004
【００４５】
以下、スループットダウン制御について、詳細に説明する。制御部３１はプリント動作時に、定電流制御回路３２を介して抵抗発熱体層２３ｂに１０Ａの定電流を通電すると同時に、タイマーをスタートさせる。制御部３１は通電開始から３秒経過後に、サーミスタ２８により抵抗発熱体層２３ｂの温度検知を行う。その後、制御部３１は、抵抗発熱体層２３ｂの温度が２００℃に達するまでサーミスタ２８による温度検知を行う。そして、制御部３１は、抵抗発熱体層２３ｂの通電開始３秒後の温度と２００℃との温度差と、通電開始３秒後から抵抗発熱体層２３ｂが２００℃に達するまでに要した時間（秒）とから、１秒間当たりの温度上昇速度を算出する。
【００４６】
次に、制御部３１は、表２を用いて算出された温度上昇速度から予測される抵抗発熱体層２３ｂの抵抗温度係数を求める。例えば、算出された温度上昇速度が５６ｄｅｇ／ｓ（℃／秒）であれば、表２より予測される抵抗温度係数は１００ｐｐｍであり、算出された温度上昇速度が６５ｄｅｇ／ｓであれば、予想される抵抗温度係数は５００ｐｐｍとなる。
【００４７】
また、表２に示すスループットダウンタイミングは、抵抗温度係数が１００ｐｐｍである抵抗発熱体のスループットタイミングを１としたときの通紙枚数比を表している。表２を参照しながら、ＬＴＲ（レター）サイズの記録材を横通紙した場合のスループットタイミングについて説明する。例えば、抵抗温度係数が１００と予測した抵抗発熱体を使用した場合には、記録材１００枚をプリント後、１分間当たりのプリント枚数を３０枚から２０枚にスループットダウンさせるとする。抵抗温度係数が３００と予測された抵抗発熱体を使用した場合には、表２よりスループットダウンタイミングが０．９４となっているので、記録材９４枚をプリント後、１分間当たりのプリント枚数を３０枚から２０枚にスループットダウンさせる制御を行う。同様に、抵抗温度係数が５００、７００の場合には、それぞれ記録材を８８枚、８２枚プリント後、スループットダウン制御を行うことになる。
【００４８】
以上、説明したように、プリント動作時に抵抗発熱体層の温度上昇速度の測定や抵抗温度係数の予測を行うことにより、精度の高い温度上昇速度や抵抗温度係数を求めることができる。これにより、抵抗温度係数が異なる抵抗発熱体を用いても、それに基づいた温調やスループットダウンを行うことにより、非通紙領域における部材の溶解や破損を防ぐことができるようになる。
【実施例２】
【００４９】
次に、本発明の加熱定着装置の他の例について説明する。本実施例の加熱定着装置は、温度上昇速度の測定を行うタイミングを除けば、実施例１の加熱定着装置と同じであるため、再度の説明は省略する。
【００５０】
実施例１では、温度上昇速度の測定はプリント動作時に毎回実施していた。本実施例では、画像形成装置組立て後もしくは加熱定着装置を交換後に１度だけ、実施例１と同様の方法で温度上昇速度の測定を行い、プリント動作時には行わない。測定結果から得られた温度上昇速度、その温度上昇速度に基づいて表２から求められる抵抗温度係数、及びスループットダウンタイミングの各数値は、制御部３１のＲＡＭメモリに保存される。制御部３１はプリント動作時に毎回、その数値を参照して温調やスループットダウン制御を行う。
【００５１】
以上説明したように、温度上昇速度の測定をプリント動作時に毎回実施するのではなく、画像形成装置組立て後、もしくは加熱定着装置を交換後に１度だけ実施することにより、測定の効率化が図れ、さらに制御部３１の測定に要する処理負荷の軽減も図れる。また、抵抗温度係数が異なる抵抗発熱体を用いても、それに基づく温調やスループットダウンを行うことで、非通紙領域における部材の溶解や破損といった問題も防ぐことができる。
【００５２】
さらに、本発明の加熱定着装置は、未定着トナー像を記録材に加熱定着する加熱定着装置としてだけではなく、例えば、未定着トナー像を記録材に仮定着する装置、または記録材に加熱定着されているトナー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】
【００５３】
１４    加熱定着装置
２３    ヒータ
２８    サーミスタ
３１    制御部
３２    定電流制御回路
【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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