(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー画像を加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内面と摺動可能に設けられ通電に伴い発熱する発熱体と、
前記エンドレスベルトを介して前記発熱体に対向配置され前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、
断熱体と、前記断熱体上に設けられ前記発熱体の温度を検出する検出素子と、を備えた検出部と、
前記検出部を前記発熱体に向けて押圧する押圧部と、
前記検出素子の出力に応じて前記画像形成部による画像形成動作を開始させるタイミングを制御する制御部と、
トナー画像が形成された記録材の枚数を計数する計数部と、を有し、
前記制御部は、前記計数部により計数された枚数が第１の枚数のとき前記検出素子の出力に対応する温度が第１の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させ、前記計数部により計数された枚数が前記第１の枚数よりも多い第２の枚数のとき前記対応する温度が前記第１の温度よりも低い第２の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記画像形成動作を開始させるときの前記対応する温度における前記計数された枚数の増加量当たりの低下量を、前記計数された枚数が第３の枚数のときは、前記計数された枚数が前記第３の枚数よりも多い第４の枚数のときよりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記画像形成動作を開始させるときの前記対応する温度を、前記計数された枚数が前記第３の枚数よりも多い第５の枚数を超えると一定にすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記画像形成動作を開始させるときの前記対応する温度を、前記発熱体の通電開始時における前記対応する温度が第３の温度のときは前記第３の温度よりも低い第４の温度のときよりも高くすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記エンドレスベルトの内面に潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記断熱体は、発泡樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
静電像を形成可能な感光ドラムと、
前記感光ドラムを露光して画像の静電像を形成する露光装置と、を備え、
前記制御部は、前記対応する温度が前記第２の温度となるタイミングで前記露光装置による前記感光ドラムの露光を開始させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー画像を加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内面と摺動可能に設けられ通電に伴い発熱する発熱体と、
前記エンドレスベルトを介して前記発熱体に対向配置され前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、
断熱体と、前記断熱体上に設けられ前記発熱体の温度を検出する検出素子と、を備えた検出部と、
前記検出部を前記発熱体に向けて押圧する押圧部と、
前記検出素子の出力に応じて前記画像形成部による画像形成動作を開始させるタイミングを制御する制御部と、
前記エンドレスベルトにより記録材の加熱がされた累積時間を計測する計測部と、を有し、
前記制御部は、前記計測部により計測された累積時間が第１の時間のとき前記検出素子の出力に対応する温度が第１の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させ、前記計測部により計測された累積時間が前記第１の時間よりも多い第２の時間のとき前記対応する温度が前記第１の温度よりも低い第２の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー画像を加熱する加熱回転体と、
トナー画像が形成された記録材を前記加熱回転体とのニップ部で加圧する加圧回転体と、
前記加熱回転体を加熱する加熱部と、
前記加熱回転体の温度制御を行うために設けられ、前記加熱回転体の温度を検出する検出部と、
前記検出部の出力に対応する温度に応じて前記画像形成部による画像形成動作を開始させるタイミングを制御する制御部と、
前記加熱部に対する所定の電力供給状態で前記対応する温度が第１の温度のときから所定時間経過後の前記検出部の出力を計測する計測部と、を有し、
前記制御部は、前記計測部により計測された前記検出部の出力に対応する温度が第２の温度のとき前記対応する温度が第３の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させ、前記計測部により計測された前記検出部の出力に対応する温度が前記第２の温度よりも低い第４の温度のとき前記対応する温度が前記第３の温度よりも低い第５の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー画像を加熱する加熱回転体と、
トナー画像が形成された記録材を前記加熱回転体とのニップ部で加圧する加圧回転体と、
前記加熱回転体を加熱する加熱部と、
前記加熱回転体の温度制御を行うために設けられ、前記加熱回転体の温度を検出する検出部と、
前記検出部の出力に対応する温度に応じて前記画像形成部による画像形成動作を開始させるタイミングを制御する制御部と、
前記加熱部に対する所定の電力供給状態で前記対応する温度が第１の温度から第２の温度へ上昇するまでの時間を計測する計測部と、を有し、
前記制御部は、前記計測部により計測された時間が第１の時間のとき前記対応する温度が第３の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させ、前記計測部により計測された時間が前記第１の時間よりも長い第２の時間のとき前記対応する温度が前記第３の温度よりも低い第４の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記検出部は、断熱体と、前記断熱体上に設けられ前記加熱回転体の温度を検出する検出素子と、前記検出素子と前記加熱回転体との間に介在させた樹脂フィルムと、を備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置の温度上昇過程で画像形成を開始する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー画像を形成して記録材に転写し、トナー画像が転写された記録材を定着装置で加熱加圧して画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
特許文献１には、加熱回転体の一例であるエンドレスベルトと加圧回転体のニップ部で記録材をニップして記録材上のトナー画像を加熱する定着装置が示される。ここでは、ニップ部においてベルト部材の内側面を支持して加熱する発熱体に温度検出部が取り付けられている。そして、温度検出部の出力に対応する温度が温度調整の目標温度に収束するように発熱体に対する電力供給が制御されている。
【０００４】
特許文献１のように、検出部を発熱体に当接させている場合、発熱体と検出部との間の温度差が拡大すると、発熱体の温度を実際よりも低く検出して発熱体が目標温度を超えて温度上昇し、ニップ部を通過する記録材を必要以上に加熱する可能性がある。
【０００５】
特許文献２には、温度検出部を定着ローラの周面に当接させて摺擦させた状態で定着ローラの温度を検出する定着装置が示される。ここでは、フェルト部材を介して温度検出部を定着ローラに当接させ、フェルト部材にオイルを含浸させることで定着ローラの温度と温度検出部が出力する温度との間の温度差を小さくしている。
【０００６】
特許文献３では、２つの温度検出部を定着ローラに当接させて定着ローラの温度を測定している。ここでは、２つの温度検出部のうちの立ち上がりの遅いほうの温度検出部が出力する温度を、立ち上がりの早い温度検出部が出力する温度に基づいて補正することにより、定着ローラの温度と立ち上がりの遅い温度検出部が出力する温度の誤差を小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−５９５４９号公報
【特許文献２】特開２００２−３５１２５４号公報
【特許文献３】特開２０１２−１９８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
温度検出部が出力する温度が目標温度に収束するように加熱回転体の温度調整を行う画像形成装置では、温度検出部が出力する温度が目標温度よりも低い閾値温度に達した段階でトナー画像の形成を開始することが望ましい。温度検出部が出力する温度が目標温度に収束するのを待ってからトナー画像の形成を開始するよりも、画像形成装置の起動後、最初の出力画像が出力される時期を早くして画像形成装置の生産性を高めることができるからである。
【０００９】
この場合、温度検出部が出力する温度と加熱回転体の実際の温度との間に大きな温度差があると、温度検出部が出力する温度が閾値温度に達するタイミングが遅れて、画像形成装置の起動後、最初の出力画像が出力されるまでの時間が長くなる可能性がある。そして、定着装置の交換寿命の末期では、温度検出部が出力する温度が閾値温度に達するタイミングが定着装置の交換寿命の初期に比較して遅れていることが判明した。その結果、定着装置の交換寿命の末期では、定着装置の立ち上がりの待ち時間が増えて画像形成装置の生産性が低下していた。
【００１０】
本発明は、定着装置の交換寿命の末期等において温度検出部が出力する温度とエンドレスベルトの実際の温度との温度差が大きくなっても、定着装置の立ち上がりの待ち時間が増えにくい画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたトナー画像を加熱するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面と摺動可能に設けられ通電に伴い発熱する発熱体と、前記エンドレスベルトを介して前記発熱体に対向配置され前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、断熱体と、前記断熱体上に設けられ前記発熱体の温度を検出する検出素子と、を備えた検出部と、前記検出部を前記発熱体に向けて押圧する押圧部と、前記検出素子の出力に応じて前記画像形成部による画像形成動作を開始させるタイミングを制御する制御部と、トナー画像が形成された記録材の枚数を計数する計数部と、を有するものである。そして、前記制御部は、前記計数部により計数された枚数が第１の枚数のとき前記検出素子の出力に対応する温度が第１の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させ、前記計数部により計数された枚数が前記第１の枚数よりも多い第２の枚数のとき前記対応する温度が前記第１の温度よりも低い第２の温度となるタイミングで前記画像形成動作を開始させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置では、計数部によって計数された記録材の枚数が第１の枚数から第２の枚数に増えると、検出部の出力に対応する温度が第１の枚数のときよりも低い段階で画像形成動作を開始させる。このため、定着装置の交換寿命の末期等において温度検出部が出力する温度とエンドレスベルトの実際の温度との温度差が大きくなっても、定着装置の立ち上がりの待ち時間が増えにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】軸垂直断面による定着装置の構成の説明図である。
【図３】二次転写部側から見た定着装置の構成の説明図である。
【図４】サーミスタユニットの拡大図である。
【図５】サーミスタユニットの応答性低下の説明図である。
【図６】通電開始から８秒後のサーミスタ検知温度と累積枚数の関係の説明図である。
【図７】実施の形態１の制御のフローチャートである。
【図８】実施の形態２の設定モードのフローチャートである。
【図９】実施の形態３の設定モードのフローチャートである。
【図１０】実施の形態４の制御のフローチャートである。
【図１１】実施の形態４の制御の説明図である。
【図１２】ローラ加熱方式の定着装置の説明図である。
【図１３】定着ローラの外周面に当接させるサーミスタユニットの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【００１５】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１は、中間転写ベルト３１に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１６】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１１（Ｙ）にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト３１に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１１（Ｍ）にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト３１に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１１（Ｃ）、１１（Ｋ）にそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト３１に順次転写される。
【００１７】
二次転写内ローラ３４に支持された中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に二次転写部Ｔ２が形成される。記録材Ｐは、記録材カセット２０から１枚ずつ取り出されてレジストローラ２３で待機する。記録材Ｐは、レジストローラ２３によって中間転写ベルト３１上のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ給送されて、中間転写ベルト３１からトナー像を二次転写される。すなわち、画像形成部の一例である画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ及び中間転写ベルト３１は、記録材にトナー画像を形成する。その後、四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置４０へ搬送され、定着装置４０で加熱加圧を受けて画像を定着される。
【００１８】
記録材Ｐの片面にトナー像を形成する場合、条件に応じてフラッパ６１で搬送経路を切り替える。フェイスアップ（トナー像が上側）で排出する場合は、排紙ローラ６３を介し画像形成装置１の側面に配置されている排出トレイ６４に排出する。フェイスダウン（トナー像が下側）で排出する場合は、フラッパ６１によって上方へ導いて、画像形成装置１の上面に配置されている排出トレイ６５に排出する。
【００１９】
記録材Ｐの両面にトナー像を形成する場合、定着装置４０によって一方の面のトナー像を定着された記録材Ｐは、フラッパ６１によって上方へ案内される。記録材Ｐは、搬送路７３においてスイッチバック搬送されることにより表裏反転され、その後、両面搬送路７０を搬送されて、レジストローラ２３で待機する。そして、二次転写部Ｔ２で他方の面にもトナー像を形成されて、定着装置４０によってトナー像を定着された後に、排出トレイ６４へ排出される。
【００２０】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置１４（Ｙ）、１４（Ｍ）、１４（Ｃ）、１４（Ｋ）で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに関する重複した説明を省略する。
【００２１】
画像形成部ＰＹは、静電像を形成可能な感光ドラム１１の周囲に、コロナ帯電器１２、露光装置１３、現像装置１４、転写ブレード１７、及びドラムクリーニング装置１５を配置している。
【００２２】
コロナ帯電器１２は、感光ドラム１１の表面を一様な電位に帯電させる。露光装置１３は、レーザービームを走査して感光ドラム１１に画像の静電像を書き込む。現像装置１４は、静電像を現像して感光ドラム１１にトナー像を形成する。転写ブレード１７は、電圧を印加されて感光ドラム１１のトナー像を中間転写ベルト３１へ転写させる。
【００２３】
（定着装置）
図２は軸垂直断面による定着装置の構成の説明図である。図３は二次転写部側から見た定着装置の構成の説明図である。
【００２４】
図２に示すように、定着装置４０は、エンドレスベルト（無端状のベルト部材）を用いたベルト加熱方式の定着装置である。未定着トナー像を担持した記録材Ｐが不図示の入り口ガイドに沿って案内されて定着ニップ部Ｎに導入される。定着ニップ部Ｎは、記録材Ｐのトナー像担持面を定着ベルト１０１の周面に密着させて記録材Ｐを挟持搬送する。
【００２５】
定着ニップ部Ｎでの挟持搬送過程において、セラミックヒータ１００で発生した熱が記録材Ｐに付与され、未定着トナー像Ｔが記録材Ｐ上に溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは、定着ベルト１０１から曲率分離された後に、不図示の定着排出ローラによって画像形成装置から排出される。
【００２６】
定着ベルト１０１は、記録材Ｐに熱を伝達する円筒状の耐熱性のエンドレスベルトであって、セラミックヒータ１００を取り付けたガイド部材１０３にルーズに外嵌されている。定着ベルト１０１は、厚さ１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性のある基材上に必要に応じて弾性層や離型層を設けて複合層フィルムを構成している。
【００２７】
例えば、基材は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の樹脂を主体とした材料に熱伝導フィラーを配合している。基材は、５０μｍ以下２０μｍ以上のＳＵＳ等の薄層金属フィルムを用いてもよい。離型層は、基材上に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂材料をコーティングして形成される。ムラの少ないカラー画像を得るために、基材と離型層との間に、熱伝導フィラーを添加したシリコーンゴムなどからなる弾性層を設けてもよい。
【００２８】
ガイド部材１０３は、回転する定着ベルト１０１の内側で定着ベルト１０１に摺擦する案内面を形成している。ガイド部材１０３は、定着ベルト１０１と加圧ローラ１０６とが圧接して形成される定着ニップ部Ｎの長手方向全体にわたる均一な加圧を補助するとともに、定着ベルト１０１の回転を安定させるガイドとしての機能を有する。
【００２９】
ガイド部材１０３は、耐熱性・断熱性のある摩擦係数の小さな比較的柔軟な樹脂材料で形成される。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の絶縁性及び耐熱性の良い材料が用いられている。ステー１０２は、定着ベルト１０１を回転軸線方向に梁状に貫通して配置され、ガイド部材１０３の裏面に押し当てられている。ステー１０２は、ガイド部材１０３の長手方向全体にわたる強度を確保し、加圧ローラ１０６の加圧に耐えてガイド部材１０３の撓みを矯正させる。
【００３０】
駆動回転体の一例である加圧ローラ１０６は、定着ベルト１０１を介してセラミックヒータ１００に対向配置され、定着ベルト１０１を回転駆動する。加圧ローラ１０６は、ステンレス棒材の芯金１０６ａの周りに同心一体に弾性層１０６ｂをローラ状に成形し、弾性層１０６ｂの周面をフッ素樹脂材料の離型層１０６ｃで被覆している。例えば、弾性層１０６ｂは、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材料で構成される。離型層１０６ｃは、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。
【００３１】
分離ガイド１２２は、定着ニップ部Ｎより搬送方向下流側の定着ベルト１０１に近接した位置に設置されている。分離ガイド１２２先端位置は、定着ベルト１０１の回転駆動時にも定着ベルト１０１と接触しないようにギャップを設けている。
【００３２】
図３に示すように、加圧ローラ１０６は、芯金１０６ａの両端部にＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂よりなる軸受１０６ｊを装着して側板１０８に回転可能に保持させている。加圧ローラ１０６は、長手方向端部に取り付けられたギア１０９を介して、制御部４５に制御されたモータＭにより回転駆動される。加圧ローラ１０６の回転に伴って定着ベルト１０１が従動回転する。
【００３３】
制御部４５は、定着装置４０の動作を制御する機能を有する。加圧ローラ１０６に取り付けられたギア１０９は、モータＭに接続されており、制御部４５によりモータＭは回転制御される。
【００３４】
（定着フランジ）
図３に示すように、定着フランジ１０４は、ステー１０２の両端にはめ込んで配置され、定着ベルト１０１の両端部の内側面を案内して定着ベルト１０１の周方向の軌道を規制する。定着フランジ１０４は、側板１０８に勘合保持されて定着ベルト１０１の位置を保証している。
【００３５】
定着フランジ１０４は、定着ベルト１０１の両端部に突き当たる側壁部１０４ｅを有し、定着ベルト１０１の長手方向位置を規制するスラスト止めを兼ねて、定着ベルト１０１の回転軸線方向の移動を規制する。
【００３６】
セラミックヒータ１００及びガイド部材１０３に対する定着ベルト１０１の摺擦摩擦力を低減して定着ベルト１０１を円滑に回転させるために、定着ベルト１０１の内周面には潤滑剤が塗布されている。潤滑剤としては、耐熱性のあるオイルやグリスが望ましく、シリコーンオイル、ＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）、フッ素グリスなどが用いられる。
【００３７】
（セラミックヒータ）
セラミックヒータ１００は、抵抗発熱体に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する低熱容量の加熱部である。セラミックヒータ１００は、ガイド部材１０３の下面に長手方向に沿って設けられた嵌め込み溝に嵌め込まれて支持され、定着ベルト１０１に摺動可能である。セラミックヒータ１００は、細長薄板状のセラミック基板に対し、抵抗発熱体および抵抗発熱体を保護するガラス層等の保護層とセラミックヒータ１００の電極部から抵抗発熱体へ接続する導電部を具備したものである。
【００３８】
画像形成時、制御部４５は、サーミスタユニット１１０が検知したセラミックヒータ１００の温度を目標温度に維持するように、セラミックヒータ１００に対する投入電力を調整する。
【００３９】
セラミックヒータ１００にはＡＣ電源１１８およびＡＣ制御回路１１７が接続されている。制御部４５は、セラミックヒータ１００に当接したサーミスタユニット１１０の検知温度Ｔｈｅａｔに基づいてＡＣ制御回路１１７を制御してセラミックヒータ１００への通電を加減して、セラミックヒータ１００の加熱出力を調整する。セラミックヒータ１００への通電は、通電しない状態を０％、通電し続ける状態を１００％として、この間の通電比率Ｐ％を制御部４５が設定することで行われる。所定の比率で通電制御する方法としては、位相制御や波数制御が用いられる。
【００４０】
（サーミスタユニット）
図４はサーミスタユニットの拡大図である。図４に示すように、サーミスタユニット１１０は、セラミックヒータ１００の定着ベルト１０１に摺擦する面の反対側の面に配置されている。サーミスタ１１１は、温度に応じて抵抗値が変化する温度検知素子である。サーミスタ１１１は、サーミスタ１１１の電極部からサーミスタユニットのコネクタ部まで不図示の導線を用いて電気的に接続されている。
【００４１】
耐熱フィルム１１２は、ポリイミドフィルム等で形成され、サーミスタ１１１を覆って保護する。断熱部材１１３は、シリコーンスポンジ等で形成され、セラミックヒータ１００に対する当接面以外のサーミスタ１１１の素子周辺部を断熱して、サーミスタ応答性を速くする。ホルダ部１１４は、断熱部材１１３を保持する。加圧バネ１１６は、ガイド部材１０３に対して一端を固定されて、サーミスタユニット１１０をセラミックヒータ１００に向かって付勢する。
【００４２】
以上説明したように、検出部の一例であるサーミスタユニット１１０は、サーミスタ１１１によりセラミックヒータ１００の温度を検出する。検出素子の一例であるサーミスタ１１１は、断熱体上の一例である断熱部材１１３上に設けられる。断熱体の一例である断熱部材１１３は、発泡樹脂材料により形成されている。樹脂フィルムの一例である耐熱フィルム１１２は、サーミスタ１１１とセラミックヒータ１００との間に介在する。押圧部の一例である加圧バネ１１６は、サーミスタユニット１１０をセラミックヒータ１００に向けて押圧する。
【００４３】
（加熱処理の開始の遅れ）
図５はサーミスタユニットの応答性低下の説明図である。図６は通電開始から８秒後のサーミスタ検知温度と累積枚数の関係の説明図である。図５の温度上昇カーブは、サーミスタユニット１１０が新品状態と、画像形成を１０万枚累積した状態と、で各々の定着装置４０を等しい環境条件及び装置条件で起動して温度上昇過程を比較したものである。
【００４４】
図５に示すように、定着装置４０では、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔに達するまで待たないで、画像形成開始の閾値温度Ｔｉｍａｇｅに達した段階で画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおけるトナー画像の形成を開始している。サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔに達して定着ベルト１０１の表面温度が一定値に温度制御される以前の温度上昇過程で画像形成を開始している。このため、トナー像を転写された記録材の加熱処理が開始される頃に、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔに達している。
【００４５】
ここでは、画像形成を開始するとは、最も上流のイエローの画像形成部ＰＹにおいて露光装置１３により感光ドラム１１に画像の静電像の書き込みを開始することである。しかし、コロナ帯電器１２による感光ドラム１１の帯電開始に置き換えてもよい。いずれにせよ、上流側の画像形成部ＰＹで画像形成を開始すると、下流側の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫでは、画像形成部ＰＹでの画像形成から所定の遅れ時間で画像形成を同様に開始して、中間転写ベルト３１上で各色のトナー像が重なり合うようにする。
【００４６】
また、定着装置４０では、記録材の加熱処理の開始後、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔに達すると、目標温度Ｔｔａｒｇｅｔが一定に維持されるようにセラミックヒータ１００に対する電力供給が制御される。
【００４７】
サーミスタユニット１１０が新品状態でも、画像形成を１０万枚累積した状態でも、定着ベルト１０１が回転開始して定着ベルト１０１の全体が温度上昇する過程の定着ベルト１０１の表面の温度上昇カーブは違いが無い。通電開始から８ｓｅｃまでの定着ベルト１０１の表面温度は、サーミスタユニット１１０の新旧にかかわらず同じ温度推移を示している。
【００４８】
しかし、新品状態でのサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔの温度上昇カーブに比較して、画像形成を１０万枚累積した状態のサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔの温度上昇カーブは傾斜が緩くなっている。通電開始から８ｓｅｃ後、新品状態でのサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔは２００℃に達しているのに対して、画像形成を１０万枚累積した状態でのサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔは１９０℃に届かない。このような画像形成の累積に伴うサーミスタユニット１１０の応答性の低下は、図４に示す断熱部材１１３の潰れや潤滑剤が断熱部材１１３に浸透したことにより、断熱部材１１３を通じた熱移動量が増加したためと考えられる。
【００４９】
画像形成の累積に伴うサーミスタユニット１１０の応答性の低下は、記録材の加熱処理を開始する時期に影響を及ぼしている。定着装置４０では、新品状態でのサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが閾値温度Ｔｉｍａｇｅ＝２００℃に到達した段階で、記録材の加熱処理を開始している。このため、画像形成を１０万枚累積した状態では、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが閾値温度Ｔｉｍａｇｅ＝２００℃に到達した段階で記録材の加熱処理を開始すると、記録材の加熱処理の開始が２秒遅れる。そして、記録材の加熱処理を開始したときの定着ベルト１０１の温度は、新品状態での１５０℃よりも高い１５５℃になっている。
【００５０】
このため、閾値温度Ｔｉｍａｇｅを加熱処理の累積枚数によらず一定とした場合、定着装置４０の加熱処理の累積枚数の増加に伴って記録材の加熱処理の開始が少しずつ遅くなり、定着ベルト１０１の温度が少しずつ高くなってしまう。
【００５１】
図６は、定着装置４０を新品状態から加熱処理の累積枚数が１２万枚に達するまで使用して、◇で示す累積枚数の各段階で、それぞれ通電開始から８ｓｅｃ後に測定したサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔの測定結果である。図６に示すように、定着装置４０では、新品状態から比較的初期に大きな応答性変化が生じており、８万枚程度で安定してそれ以上の応答性変化は生じていない。
【００５２】
そこで、制御部４５は、表１に示すように、加熱処理の累積枚数に応じて閾値温度Ｔｉｍａｇｅを変化させている。そして、加熱処理の累積枚数が８万枚を超えると閾値温度Ｔｉｍａｇｅを一定にしている。これにより、サーミスタユニット１１０の温度検知の応答性が変化しても、作像スタート時期が遅れることも、作像スタート時の定着ベルト１０１の温度が上昇することも回避している。
【００５３】
（定着ベルトの温度調整のずれの問題）
図５に示すように、新品状態では、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔ＝２１６℃に到達した時の実際のベルト表面温度は１７０℃だった。これに対して、画像形成を１０万枚累積した状態では、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔ＝２１６℃に到達した時の実際のベルト表面温度は１７６℃だった。すなわち、同じ目標温度Ｔｔａｒｇｅｔ＝２１６℃で制御していると、新品状態では記録材Ｐの画像面に接する定着ベルト１０１の温度が１７０℃であるのに対して、画像形成を１０万枚累積した状態では１７６℃まで上昇してしまう。このため、目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを加熱処理の累積枚数によらず一定とした場合、加熱処理の累積枚数の増加に伴って、溶けて定着ベルト１０１へ移転するオフセットトナーが増えてしまう。
【００５４】
また、ジョブの１枚目の記録材の先端に接する定着ベルト１０１の表面温度は閾値温度Ｔｉｍａｇｅで決まるが、記録材の連続加熱処理中の定着ベルト１０１の表面温度はフィルム表面温度は目標温度Ｔｔａｒｇｅｔにより決まる。このため、サーミスタユニット１１０の応答性変化に応じて目標温度Ｔｔａｒｇｅｔも変更するべきである。
【００５５】
そこで、制御部４５は、表１に示すように、加熱処理の累積枚数に応じて目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを変化させている。そして、加熱処理の累積枚数が８万枚を越えると目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを一定にしている。これにより、サーミスタユニット１１０の温度検知の応答性が変化しても、定着ベルト１０１の温度が過剰になることを回避している。
【００５６】
ところで、目標温度Ｔｔａｒｇｅｔに関しては、さらに特殊事情がある。図４に示すように、サーミスタユニット１１０の断熱部材１１３が冷えているときには、断熱部材１１３のサーミスタ面とホルダ部面の温度差が大きいため、熱移動量が新品状態と画像形成を１０万枚累積した状態とで大きく異なる。しかし、サーミスタユニット１１０が温まると、断熱部材１１３全体の温度が上昇して断熱部材１１３のサーミスタ面とホルダ部面の温度差が小さくなる。このため、断熱部材１１３を通じた熱移動量自体が小さくなり、新品状態と画像形成を１０万枚累積した状態とでサーミスタユニット１１０の検知温度の差が小さくなる。
【００５７】
そこで、制御部４５は、新品状態と画像形成を１０万枚累積した状態とにおける目標温度Ｔｔａｒｇｅｔの差分を、通電開始からの時間経過とともに次第に小さくする。目標温度Ｔｔａｒｇｅｔの差分を、サーミスタユニット１１０が温かければ小さくするようにサーミスタユニット１１０の温度状態に応じて変化させている。
【００５８】
（実施の形態１の制御）
図７は実施の形態１の制御のフローチャートである。図７に示すように、制御部４５は、プリント開始を受信すると（Ｓ１１）、加熱処理の累積枚数をカウントする積算枚数カウンタのカウント値Ｘに応じて閾値温度Ｔｉｍａｇｅ及び目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを決定する（Ｓ１２）。計数部の一例である積算枚数カウンタは、制御部４５に形成され、トナー画像が形成された記録材の枚数（＝定着処理の累積枚数、出力画像の累積枚数、画像露光の累積回数等）を計数して記憶する。
【００５９】
【表１】
0006370160.tif 000002
【００６０】
表１のテーブルは予めデータとして制御部４５に内蔵されたメモリ（記憶部）に記録されている。制御部４５は、表１に示すように、積算枚数カウンタＸに応じて閾値温度Ｔｉｍａｇｅ及び目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを変更する。これにより、図６に示すように定着装置４０の稼働枚数に従ってサーミスタユニット１１０の応答性の低下が生じても、作像スタート（Ｓ１７）の遅れを回避できる。
【００６１】
なお、表１のテーブル中、目標温度Ｔｔａｒｇｅｔは、上述したように通電開始からの時間経過に応じて加熱処理の累積枚数に応じた差分が小さくなるように調整される。
【００６２】
また、表１のテーブル中、Ｖｔｈは、サーミスタ１１１と不図示の基準抵抗とを直列接続した回路に基準電圧を印加した際のサーミスタ分担電圧である。
【００６３】
また、実施の形態１では、定着装置４０の累積動作パラメータとして定着装置４０の稼働枚数を用いている。しかし、１回のプリント動作時の出力枚数が異なることで１枚あたりの定着動作時間が変わる場合、定着装置４０の累積動作パラメータとして定着装置４０の駆動時間（加熱処理時間）を用いても良い。記録材の種類に応じて定着駆動速度が異なる場合は、定着装置４０の累積動作パラメータとして定着ベルト１０１や加圧ローラ１０６の累積回転数を用いても良い。
【００６４】
加熱処理時間を計測する変形例では、計測部の一例として制御部４５は、定着ベルト１０１により記録材の加熱がされた累積時間を計測する。制御部４５は、計測された累積時間が第１の時間のときサーミスタユニット１１０の出力に対応する温度が第１の温度となるタイミングで画像形成動作を開始させる。そして、計測された累積時間が第１の時間よりも多い第２の時間のときサーミスタユニット１１０の出力に対応する温度が第１の温度よりも低い第２の温度となるタイミングで画像形成動作を開始させる。
【００６５】
制御部４５は、閾値温度Ｔｉｍａｇｅ及び目標温度Ｔｔａｒｇｅｔの決定後、セラミックヒータ１００に通電比率Ｐ０％で通電開始する（Ｓ１３）。このとき、モータＭは停止状態のままである。
【００６６】
制御部４５は、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔがモータ駆動温度Ｔｍｏｔｅｒに達すると（Ｓ１４のＹｅｓ）、モータＭを駆動開始して加圧ローラ１０６及び定着ベルト１０１を所定の速度で回転させる（Ｓ１５）。モータＭの駆動により、加圧ローラ１０６が回転駆動され、加圧ローラ１０６の回転に伴って定着ベルト１０１が従動回転する。
【００６７】
制御部の一例である制御部４５は、サーミスタユニット１１０の出力に応じて画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫによる画像形成動作を開始させるタイミングを制御する。制御部４５は、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが閾値温度Ｔｉｍａｇｅに達すると（Ｓ１６のＹｅｓ）、画像形成（作像）を開始する（Ｓ１７）。トナー像が転写された記録材が定着装置４０へ到達する頃にサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔに達することを見込んで、先行して露光装置１３による画像の静電潜像の書き込みを開始する。静電潜像の形成開始後、記録材Ｐに未定着トナー像が転写され、定着ニップ部Ｎに未定着トナー像を担持した記録材Ｐが入り口ガイド（不図示）に沿って案内されて画像を定着される。
【００６８】
制御部４５は、続いて、サーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔ以上を検知すると（Ｓ１８のＹｅｓ）、セラミックヒータ１００への通電制御をＰＩＤ制御に切換えて目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを維持させる（Ｓ１９）。
【００６９】
制御部４５は、一連のプリント動作における最終記録材が定着ニップ部Ｎを追加した後に（Ｓ２０のＹｅｓ）、セラミックヒータ１００への通電を停止してモータＭを停止させ、一連のプリント動作で通紙した枚数を積算枚数カウンタＸに加算する（Ｓ２１）。
【００７０】
実施の形態１では、表１に示すように、加熱処理の累積枚数が増加するのに対応して、段階的に閾値温度Ｔｉｍａｇｅを変更する。これにより、例えば、図５に示すように、新品状態で閾値温度Ｔｉｍａｇｅを２００℃に設定していた場合、１０万枚累積後にはＴｉｍａｇｅを１９０℃に設定する。これにより、作像スタート時（Ｓ１７）における定着ベルト１０１の表面温度を１５０℃に揃えて、加熱処理の開始時の記録材に対する加熱量を毎回ほぼ一定に再現することができる。
【００７１】
（比較例１）
比較例１では、特許文献１に示されるように、定着装置使用時にサーミスタの応答性が低下する課題に対して、複数のサーミスタの温度差を用いて相互に検出温度を補正する。しかし、この場合、複数のサーミスタが加熱処理の累積に伴って同様に応答性を低下させた場合は検出温度の補正が行われないため、応答性の低下に起因する加熱処理の開始時の定着ベルトの温度上昇を防止することは困難である。
【００７２】
（比較例２）
比較例２では、特許文献２に示されるように、サーミスタ素子の温度検出面をシリコーンオイルなどを含有させた多孔質フィルムで被覆し、多孔質フィルムをサーミスタ素子とともに定着ベルトに圧接させてサーミスタ素子に対する汚れ付着を防止する。しかし、この場合、サーミスタ素子の近傍部のオイル量がサーミスタの応答性に影響するため、応答性の低下に起因する加熱処理の開始時の定着ベルトの温度のばらつきはかえって増幅されてしまう。サーミスタ素子の近傍部のオイル量を一定に保つために、多孔質フィルム安定的にオイル供給する構成を設けることが考えられるが、コスト高を招いて好ましくない。
【００７３】
（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、表１に示すように、計数した記録材の枚数が第１の枚数の一例である２０００枚のときは、サーミスタユニット１１０の出力に対応する温度が２００℃となるタイミングで画像形成動作を開始させる。しかし、記録材の枚数が２０００枚よりも多い第２の枚数の一例である８００００枚のときは、出力温度が第１の温度よりも低い第２の温度の一例である１９０℃となるタイミングで画像形成動作を開始させる。このため、画像形成の累積枚数が増えても定着ベルト１０１の温度差が少ない状態で画像形成を開始できる。
【００７４】
実施の形態１では、図６に示すように、画像形成動作を開始させるときの出力温度における計数された枚数の増加量当たりの低下量を、計数された枚数が第３の枚数のときは、計数された枚数が第３の枚数よりも多い第４の枚数のときよりも大きくする。そして、画像形成動作を開始させるときの出力温度を、計数された枚数が第３の枚数よりも多い第５の枚数を越えると一定にする。すなわち、定着装置４０の寿命初期における１００００枚あたりの閾値温度Ｔｉｍａｇｅの低下量を、寿命中期の１００００枚あたりの閾値温度Ｔｉｍａｇｅの低下量よりも大きくする。このため、記録材の加熱処理の累積量に伴うサーミスタ１１１の応答性の変化に沿った閾値温度Ｔｉｍａｇｅの修正が可能である。
【００７５】
実施の形態１では、表１に示すように、画像形成された記録材の累積枚数が８００００枚のときは２０００枚のときよりも目標温度Ｔｔａｒｇｅｔも低くする。このため、記録材の加熱処理の累積量にかかわらず、定着ベルト１０１の温度差が少ない状態で数１０枚目以降の記録材の加熱処理を継続できる。
【００７６】
実施の形態１では、定着装置４０において、サーミスタ１１１を有するサーミスタユニット１１０を用いて記録材を加熱する際の定着ベルト１０１を所定温度範囲で制御できる。加熱処理の累積に伴ってサーミスタユニット１１０の検出温度がより低い状態で記録材の加熱が開始される。加熱処理の累積に伴ってサーミスタユニット１１０の応答性が低下して検出温度と定着ベルト１０１の温度差が大きくなっても、加熱処理の開始時の定着ベルト１０１の温度がほぼ一定に毎回再現される。このため、定着ベルト１０１の温度が過剰になって記録材が過剰に加熱されることが抑制され、記録材が過剰に加熱されることによるトナーが定着ベルト１０１へ移転し易くなる事態を回避できる。
【００７７】
＜実施の形態２＞
図８は実施の形態２における設定モードのフローチャートである。実施の形態１では、予め制御部４５に内蔵されたメモリ（記憶部）に記録されていたテーブルに基づいて閾値温度Ｔｉｍａｇｅを設定した。これに対して、実施の形態２では、図７に示す実施の形態１のシーケンスと並行して、図８に示すように、サーミスタユニット１１０の応答性を実際に測定する設定モードを実行して閾値温度Ｔｉｍａｇｅを設定する。したがって、実施の形態２は、実施の形態１と同様な構成を用いて、設定モード以外は実施の形態１と同様に制御されている。なお、実施の形態２では、目標温度Ｔｔａｒｇｅｔは加熱処理の累積枚数と無関係に一定値とした。
【００７８】
図８に示すように、制御部４５は、プリント開始を受信すると（Ｓ１１）、設定モードを実行して閾値温度Ｔｉｍａｇｅを決定する。制御部４５は、定着装置４０における通電開始（Ｓ２３）から８ｓｅｃ後（Ｓ２４のＹｅｓ）のサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔを測定する（Ｓ２５）。そして、今回の８ｓｅｃ後のサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔの測定値を次回の通電開始時における閾値温度Ｔｉｍａｇｅとして設定する（Ｓ２５）。
【００７９】
＜実施の形態３＞
図９は実施の形態３における設定モードのフローチャートである。実施の形態１では、加熱処理の累積枚数が等しければ同一の閾値温度Ｔｉｍａｇｅを設定した。これに対して、実施の形態３では、実施の形態１の制御において、定着装置４０の加熱処理の累積枚数が等しくても、プリント開始時のサーミスタ検知温度Ｔｓｔａｒｔが違う場合は、閾値温度Ｔｉｍａｇｅを異ならせる。
【００８０】
前回の定着装置４０の停止からあまり時間が経過しておらず、定着装置４０が十分温まった状態では、図４に示すように、断熱部材１１３の上下面の温度差が小さい。このため、加熱処理の累積に伴って断熱部材１１３の断熱性が低下してサーミスタ１１１の応答性が低下していても、定着ベルト１０１（セラミックヒータ１００）とサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔの温度差が小さい。このような条件では、図５に示すように、加熱処理を１０万枚累積しても新品状態の実線に近い温度の立ち上がり曲線となるため、閾値温度Ｔｉｍａｇｅを１９０℃まで低下させる必要がなくなる。
【００８１】
そこで、実施の形態３では、図９に示すように、プリント開始を受信したときのサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔ（Ｓ２６）に応じて、実施の形態１又は実施の形態２において設定された閾値温度Ｔｉｍａｇｅを段階的に補正する（Ｓ２７）。
【００８２】
【表２】
0006370160.tif 000003
【００８３】
表２に示すように、制御部４５は、閾値温度Ｔｉｍａｇｅを、セラミックヒータ１００の通電開始時における出力温度が第３の温度の一例である１５０℃のときは、１５０℃よりも低い第４の温度の一例である９９℃のときよりも高くする。これにより、先の画像形成が終了して画像形成装置１が停止した直後に次の画像形成が開始される場合でも画像形成を開始させる際の定着ベルト１０１の実温度が高くならないで済む。
【００８４】
＜実施の形態４＞
図１０は実施の形態４における設定モードのフローチャートである。実施の形態１のサーミスタユニット１１０においても、使用中の当接状態のずれや、定着ベルト１０１との摩擦力低減のために用いたオイルやグリスがサーミスタ１１１近傍に回り込むことによって、サーミスタ１１１の応答性が急に変化する場合がある。この場合、図６に示すような応答性の連続的な変化を想定した制御では、適正な閾値温度及び目標温度を設定することが難しい。
【００８５】
そこで、実施の形態４では、図３に示すように、定着装置４０の通電開始からサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが閾値温度Ｔｉｍａｇｅに達するまでの間に設定モードを実行して、閾値温度Ｔｉｍａｇｅを設定する。設定モードでは、一定の検知用電力Ｗｄｅｔｅｃｔをセラミックヒータ１００へ供給開始してからｔ０秒後のサーミスタ応答温度Ｔ１に応じて閾値温度Ｔｉｍａｇｅが設定される。
【００８６】
ここで、セラミックヒータ１００に通電した時のサーミスタユニット１１０のサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔの温度上昇カーブは、セラミックヒータ１００の単位時間当たり発熱量によって変化する。単位時間当たり発熱量が大きければ温度上昇が速くなり、単位時間当たり発熱量が小さければ温度上昇は遅くなる。セラミックヒータ１００の単位時間当たり発熱量は、ＡＣ電源１１８の出力電圧、ＡＣ制御回路１１７に制御された通電比率Ｐ％、及びセラミックヒータ１００の発熱体の抵抗値によって変化する。このため、セラミックヒータ１００の抵抗値のばらつきやＡＣ電源１１８の出力電圧の変動によって、設定モードで設定される閾値温度Ｔｉｍａｇｅに誤差が生じる可能性がある。セラミックヒータ１００の抵抗値は、部品ごとのばらつきがあり、ＡＣ電源１１８の出力電圧も商用電源の変動やばらつきがある。
【００８７】
そこで、実施の形態４では、定着装置４０の起動時に設定モードを実行して、加熱処理の積算枚数の現在値と無関係に適正な閾値温度Ｔｉｍａｇｅを決定する。応答性測定モードでは、セラミックヒータ１００に通電して供給電力とサーミスタユニット１１０の検知温度上昇量とを測定して、サーミスタユニット１１０の検知温度の応答性の変化を判断する。そのため、セラミックヒータ１００に通電して電力を検知する電力検知部（１２５、１２６）を設けた。
【００８８】
電力検知部（１２５、１２６）は、通電中のセラミックヒータ１００の電流を検知する電流検知回路１２５と、通電中のセラミックヒータ１００の電圧を検知する電圧検知回路１２６とを含み、制御部４５は、検知した電流と電圧を乗算して電力を求める。ただし、電力検知部は、制御部４５に予めセラミックヒータ１００の抵抗値を記憶させておき、電圧または電流の一方を検知して計算してもよい。供給電力を測定する方法としては、セラミックヒータ１００に通電中の電流および電圧を検知する方法や、予めセラミックヒータ１００の抵抗値を記憶させておき、セラミックヒータ１００に印加される電圧または電流の一方を測定して電力を求める方法がある。
【００８９】
（実施の形態４の制御）
図１０は実施の形態４の制御のフローチャートである。図１１は実施の形態４の制御の説明図である。図３を参照して図１０に示すように、制御部４５は、プリントが開始されると（Ｓ３１）、セラミックヒータ１００に所定の通電比率Ｐ１％で通電開始する（Ｓ３２）。その後、制御部４５は、通電中のヒータ電力Ｗｈｅａｔを上述した電力検知部で検知する（Ｓ３３）。
【００９０】
制御部４５は、ヒータ電力Ｗｈｅａｔを検知したら、所定の検知用電力Ｗｄｅｔｅｃｔをセラミックヒータ１００に供給開始する（Ｓ３４）。検知用電力Ｗｄｅｔｅｃｔがセラミックヒータ１００の抵抗値やＡＣ電源１１８の出力電圧が変化しても（ばらついても）一定となるように、セラミックヒータ１００への通電比率をＰ２％に設定する（Ｓ３４）。
Ｐ２％＝（Ｗｄｅｔｅｃｔ／Ｗｈｅａｔt）×Ｐ１［％］
【００９１】
制御部４５は、Ｐ１％通電時に検知したヒータ電力Ｗｈｅａｔを用いて、セラミックヒータ１００に供給する検知用電力Ｗｄｅｔｅｃｔを一定値にする。セラミックヒータ１００に検知用電力Ｗｄｅｔｅｃｔを出力するための通電比率がＰ２％となる。
【００９２】
図１１に示すように、セラミックヒータ１００に一定の電力が通電されていれば、通電開始した後の各時刻におけるサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔ／時間の傾きは一定に再現される。制御部４５は、定着ベルト１０１が所定の温度上昇しているときにサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔの変化を検出することで、サーミスタユニット１１０の応答性を判断する。
【００９３】
制御部４５は、セラミックヒータ１００に検知用電力Ｗｄｅｔｅｃｔを通電開始した後、サーミスタユニット１１０のサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが所定温度Ｔ０を検知したタイミング（Ｓ３５のＹｅｓ）をトリガとして計時を開始する（Ｓ３６）。
【００９４】
制御部４５は、計時開始からｔ０秒が経過した時点（Ｓ３７のＹｅｓ）のサーミスタ応答温度Ｔ１を測定する（Ｓ３８）。制御部４５は、サーミスタ応答温度Ｔ１を用いることでサーミスタユニット１１０の応答性を判断して、適正な閾値温度Ｔｉｍａｇｅを設定することができる。表３は、実施の形態１の構成の定着装置４０において、積算枚数に応じて設定するのではなく、設定モードを行って設定する場合の閾値温度Ｔｉｍａｇｅ設定テーブルである。
【００９５】
【表３】
0006370160.tif 000004
【００９６】
表３に示すように、サーミスタ応答温度Ｔ１が高温であるほどサーミスタユニット１１０の応答性が高いと判断して、閾値温度Ｔｉｍａｇｅ及び目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを高く設定する。一方、サーミスタ応答温度Ｔ１が低温であるほどサーミスタユニット１１０の応答性が低いと判断して閾値温度Ｔｉｍａｇｅ及び目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを低く設定する。
【００９７】
図７に示すように、その後のプリント動作時には、設定モードにおいて取得した閾値温度Ｔｉｍａｇｅを用いて加熱処理の開始を制御し、目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを用いて定着ベルト１０１の温度を制御する。
【００９８】
なお、設定モードでは、所定温度Ｔ０を検知してからｔ０秒が経過するまでの間、セラミックヒータ１００の熱流出を安定させるために、モータＭは停止状態または一定速度の運転が望ましい。
【００９９】
以上説明したように、実施の形態４では、制御部４５は、図１１に示すように、前記加熱部に対する所定の電力供給状態で出力温度が第１の温度（８５℃）から所定時間経過後（ｔ０秒後）のサーミスタユニット１１０の出力を計測する。制御部４５は、計測されたサーミスタユニット１１０の出力温度が第２の温度（１６０℃）のとき出力温度が第３の温度（２００℃）となるタイミングで画像形成動作を開始させる。しかし、出力温度が１６０℃よりも低い第４の温度（１５５℃）のときは、出力温度が２００℃よりも低い第５の温度（１９０℃）となるタイミングで画像形成動作を開始させる。このため、サーミスタ１１１の突発的な応答性の変化にも追従した閾値温度Ｔｉｍａｇｅの修正が可能である。
【０１００】
なお、実施の形態４では、所定の電力供給状態を所定時間継続したときのサーミスタ１１１の検出温度の上昇量を検出した。しかし、制御部４５は、ランプヒータ１２７ａ、１２７ｂに対する所定の電力供給状態で、図１１に示すように、出力温度が第１の温度（８５℃）から第２の温度（１６０℃）へ上昇するまでの時間を計測してもよい。この場合、計測された時間が第１の時間（ｔ０秒）のとき出力温度が第３の温度（２００℃）となるタイミングで画像形成動作を開始させる。しかし、計測された時間がｔ０秒よりも長い第２の時間（ｔ０秒＋α）のとき、出力温度が２００℃よりも低い第４の温度（１９０℃）となるタイミングで画像形成動作を開始させればよい。
【０１０１】
＜実施の形態５＞
図１２はローラ加熱方式の定着装置の説明図である。図１３は定着ローラの外周面に当接させるサーミスタユニットの説明図である。実施の形態５では、図３に示す定着装置４０が図１２に示すローラ加圧方式の定着装置４０に置き換えられている。このため、図１３中、実施の形態１と共通する構成には図３と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１０２】
図１２に示すように、定着装置４０は、中空形状の定着ローラ１２１内に配置したランプヒータ１２７ａ、１２７ｂにより定着ローラ１２１を加熱するローラ方式である。加熱回転体の一例である定着ローラ１２１は、中間転写ベルト３１から記録材へ転写されたトナー画像を加熱する。加圧回転体の一例である加圧ローラ１０６は、トナー画像が形成された記録材を定着ローラ１２１とのニップ部で加圧する。定着ローラ１２１の内側にランプヒータ１２７ａ、１２７ｂが非回転に配置される。加熱部の一例であるランプヒータ１２７ａ、１２７ｂは、定着ローラ１２１を加熱する。
【０１０３】
図１２に示すように、定着ローラ１２１は、定着ローラ１２１の周面に当接させたサーミスタユニット１２０によって温度検知される。
【０１０４】
図１３に示すように、サーミスタユニット１２０は、定着ローラ１２１の温度制御を行うために設けられ、定着ローラ１２１の温度を検出する。制御部４５は、サーミスタユニット１２０の検出温度を目標温度に収束させるようにランプヒータ１２７ａ、１２７ｂに対する電力供給を制御する。ランプヒータ１２７ａ、１２７ｂは、サーミスタユニット１２０のサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが目標温度Ｔｔａｒｇｅｔを維持するように加熱出力を制御される。
【０１０５】
制御部４５は、サーミスタユニット１２０の出力に対応する温度に応じて画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫによる画像形成動作を開始させるタイミングを制御する。制御部４５は、ランプヒータ１２７ａ、１２７ｂに対する電力供給の開始後、サーミスタ１１１の検出温度が目標温度Ｔｔａｒｇｅｔよりも低い閾値温度Ｔｉｍａｇｅに達すると画像形成を開始させる。
【０１０６】
図１３に示すように、定着装置４０では、サーミスタ１１１が断熱部材１１３に支持されている。断熱部材１１３は、スポンジ組織が潰れたり、スポンジ組織に浸透したオイルが増えたりするので、図５に示すように、記録材の加熱処理の累積に伴って応答性が低下する。
【０１０７】
そこで、制御部４５は、実施の形態１と同様に、表１に示すように、記録材の加熱処理の累積量が第一累積量の一例である８００００枚のときは第一累積量よりも小さな第二累積量の一例である２０００枚のときよりも閾値温度Ｔｉｍａｇｅを低くする。
【０１０８】
＜実施の形態６＞
実施の形態６は、実施の形態５の定着装置の構成において上述した実施の形態４の制御を適用するものである。図１２に示すように、定着ローラ１２１の周面にサーミスタユニット１２０を当接させている場合、図１３に示すように、サーミスタ１１１の応答性が加熱処理の累積枚数に対して一定では無い変化を示すことがある。
【０１０９】
図１３に示すように、サーミスタユニット１２０は、定着ローラ１２１との摺擦の累積に伴って耐熱フィルム１１２が次第に摩耗してサーミスタ１１１の応答性が高くなる。このため、加熱処理の累積に伴うサーミスタ１１１の応答性の変化速度は、断熱部材１１３の断熱性と耐熱フィルム１１２の摩耗のバランスによって変化する。
【０１１０】
また、定着ローラ１２１の周面にサーミスタユニット１２０を当接させているので、定着ローラ１２１の周面の状態の突発的な変化によってサーミスタ１１１の応答性が低下することもある。すなわち、紙粉やトナー等の異物が定着ローラ１２１と耐熱フィルム１１２の間に挟まって蓄積した場合は、サーミスタ１１１の応答性が低くなる。このように、定着装置４０は、サーミスタ１１１の応答性が定着装置４０の加熱処理の累積枚数に対して一定では無い変化を示すことがある。
【０１１１】
そこで、実施の形態６では、実施の形態４と同様に定着装置４０の起動時に設定モードを実行して、加熱処理の積算枚数の現在値と無関係に適正な閾値温度Ｔｉｍａｇｅを決定する。これにより、サーミスタ１１１の応答性が定着装置４０における加熱処理の累積量に対して一定では無い変化を示す場合でも適正な閾値温度及び目標温度を設定することができる。
【０１１２】
＜その他の実施の形態＞
実施の形態１において、計数部により計数される枚数は、画像形成された記録材の枚数には限らない。記録材の加熱処理の累積枚数、画像の出力枚数、画像の転写回数、実際に記録材が加熱処理されている通算時間、定着ベルト１０１もしくは加圧ローラ１０６が回転している時間の累積値でもよい。記録材の枚数は、搬送方向の記録材の長さに応じた係数を乗じてＡ４サイズ横送りの枚数に変換して累積してもよい。いずれにせよ、記録材の枚数の累積値は、サーミスタユニット１１０が交換された際にはリセットされることは言うまでもない。
【０１１３】
実施の形態１において、画像形成動作の開始は、露光動作の開始には限らない。中間転写ベルト３１や感光ドラム１１の回転開始、二次転写部に対する記録材の給送開始でもよい。
【０１１４】
実施の形態２、４では、閾値温度Ｔｉｍａｇｅの設定モードをプリント時の温度立上げ時に実行した。しかし、閾値温度Ｔｉｍａｇｅの設定モードは、一日の最初の電源投入時に、プリントジョブの有無にかかわらず実行してもよい。画像形成装置の電源ＯＮからプリント動作開始までの間に実行してもよい。画像形成装置のスタンバイ中に実行してもよい。
【０１１５】
実施の形態４の設定モードでは、一定の電力供給中の一定時間における温度上昇量を測定して当該温度上昇量に基づいて閾値温度Ｔｉｍａｇｅを設定した。しかし、一定の電力供給中の一定時間における所定温度から別の所定温度まで温度上昇する時間を測定して、当該測定時間に基づいて閾値温度Ｔｉｍａｇｅを設定してもよい。
【０１１６】
加熱処理の累積量を見積もるためのパラメータは、定着ニップ部Ｎを通過した記録材の枚数には限らない。サーミスタユニット１１０が最初に使用されたときから累積した定着ニップ部Ｎを記録材が通過した時間、加圧ローラ１０６の回転回数等でもよい。
【０１１７】
上述したように、加熱回転体は、定着ベルトに限らず定着ローラでもよい。ニップ形成回転体は、加圧ローラに限らず加圧ベルトでもよく、非回転の加圧摺擦体、ブレード等でもよい。加熱部は、セラミックヒータ１００に限らず、ＩＨ加熱装置、ランプヒータでもよい。サーミスタユニット１１０は、熱電対、サーモパイル、赤外線温度計等を使用する温度検出部に置き換え可能である。
【０１１８】
サーミスタユニット１１０の経時的な応答性の低下の要因は、断熱部材の断熱性の低下には限らない。サーミスタ１１１と定着ローラの間に配置されて定着ローラと摺擦するポリイミドなどの耐熱フィルムには限らない。サーミスタ素子を所定圧で定着ローラに付勢するためのバネ性を有する加圧部材の場合もある。
【０１１９】
サーミスタユニットは、セラミックヒータ１００の定着ベルト１０１と反対側の面に当接させる形態には限らない。セラミックヒータ１００に固定して配置したり、図２に示すように、定着ベルト１０１の内面にサーミスタユニット１１５を接触させて温度検知を行う場合もある。
【０１２０】
サーミスタユニット１１５は、定着ベルト１０１の内側面を摺擦するので、紙粉、潤滑剤などの異物がサーミスタユニット１１５と定着ベルト１０１との間に堆積して、サーミスタユニット１１５の応答性が急に低下する可能性がある。このため、実施の形態４のように、定着装置４０の通電開始からサーミスタ検知温度Ｔｈｅａｔが閾値温度Ｔｉｍａｇｅに達するまでの間に設定モードを実行して、閾値温度Ｔｉｍａｇｅを設定することが望ましい。
【符号の説明】
【０１２１】
１  画像形成装置、１１  感光ドラム、１２  コロナ帯電器
１３  露光装置、１４  現像装置、１５  ドラムクリーニング装置
１７  転写ブレード、２０  記録材カセット、２３  レジストローラ
３１  中間転写ベルト、３４  二次転写内ローラ、３５  二次転写ローラ
４０  定着装置、４５  制御部、１００  セラミックヒータ
１０１  定着ベルト、１０２  ステー、１０３  ガイド部材
１０４  定着フランジ、１０６  加圧ローラ、１０６ａ  芯金
１０８  側板、１０９  ギア、１１０  サーミスタユニット
１１１  サーミスタ、１１２  耐熱フィルム、１１３  断熱部材
１１４  ホルダ部、１１６  加圧バネ、１２２  分離ガイド
ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ  画像形成部
【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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【図１３】
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