JP2001117417A

JP2001117417A - 加熱定着装置

Info

Publication number: JP2001117417A
Application number: JP29925399A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Deguchi; 正信出口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】未定着像を加熱定着する装置において、低温
状態での立上げ処理にて熱量不足による定着不良を防止
する。【解決手段】ヒートローラ３１は、ヒータランプ３３
を通電制御することで、トナー像を定着できる設定温度
Ｔに維持され、このローラ３１にトナー像をシートを介
して圧接させるための加圧ローラ３２を設けて加熱定着
装置３が構成され、ヒータランプ３３への通電開始によ
る立上げ処理において、ヒートローラ３１の表面温度が
設定温度Ｔに達する時の基準時間（ｔ１）に対して、実
際の立上げ処理での設定温度Ｔに立上がる測定時間（ｔ
２）が長い時には、設定温度Ｔに達した時点で画像形成
動作を可能にするレディー状態の設定を遅らせ、上記基
準時間と測定時間との時間差（ｔｓ）に応じてレディー
状態を制御し、熱量不足による定着不良を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置に備えられる記録媒体であるシート上の未定
着像を加熱し定着する加熱定着装置にかかるものであっ
て、特に画像形成動作の許容時点を制御するものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用してなる画像形成装
置は、像担持体である光導電層を有する感光体上に形成
され静電潜像を、粉体トナー又は液体トナーにて顕像化
し、該顕像化したトナー像を記録媒体であるシート状の
用紙上に転写しており、該トナー像が未定着であること
から、用紙上に定着するため、熱によりトナーを溶融さ
せて加圧することで用紙上に融着あるいは乾燥させてい
る。そのため、画像形成領域を通過する用紙の搬送経路
中の下流側、例えば用紙の排出部の手前に加熱定着装置
が設けられいる。

【０００３】この加熱定着装置の一例としては、例えば
図１に示すように、加熱源であるハロゲンランプからな
るヒータランプ３３を内部に有したヒートローラ３１
と、該ヒートローラ３１に、所定の加圧力でもって加圧
されてなる加圧３２とから加熱定着装置３が構成されて
いる。

【０００４】上記ヒートローラ３１は、アルミニウムや
炭素鋼からなる金属製の円筒形状の芯材３１ａに、トナ
ーに対して離型性のよい材質よりなる被覆層３１ｂを設
ける構成である。ヒートローラ３１表面は、サーミスタ
等の温度検知素子（センサ）３４にて温度検知され、図
示しない温度制御回路によりトナーを定着できる温度に
なるように上記ヒータランプ３３を通電（ＯＮ‐ＯＦ
Ｆ）制御されるようになっている。

【０００５】このような構成の定着装置３において、ヒ
ートローラ３１と加圧ローラ３２との圧接部Ｗｎ（ニッ
プ部）に、未定着のトナー像Ｑを担持した記録媒体であ
るシートＰを通過させることにより、トナー像Ｔをシー
トＰ上に溶融させ加圧も含めて定着するようにしてい
る。

【０００６】そこで、上述した構成の加熱定着装置３に
おいては、画像形成装置の主電源を投入（ＯＮ）する
と、ヒータランプ３１への通電が開始され、トナーを定
着できる定着可能な予め設定された定着温度になるよう
に立上げ制御が行われる。定着可能温度に達するまでの
立上げ時間としては、常温、常湿状態で画像形成装置が
設置されておれば、ある程度決まった時間範囲内に立上
がる。

【０００７】画像形成装置が、１０℃から３５℃の範囲
内の室温の場所に設置されているような場合、上述した
ように画像形成装置いよる画像形成動作を許容するため
の立上げ時間は、ほぼ一定の範囲内となり、安定した状
態での使用を可能にできる。つまり、定着処理を行うよ
うな時に、トナーを十分な熱容量にて溶融させ、安定し
た定着を行える。そのため、定着可能温度に達した時点
で許容（レディー状態）に設定している。

【０００８】しかし、画像形成装置が寒冷地域に設置さ
れているような場合、設置している室温が上述した１０
℃から３５℃の温度範囲でなく、それよりも低く、画像
形成装置本体の電源を投入すると、加熱定着装置の温度
が定着可能な温度に立上がるまでの時間が非常に遅くな
る。しかも、室温が１０℃に達していない場合に立上げ
処理が行われると、加熱定着装置の温度が定着可能な温
度に達し、待機状態（レディー状態）になっても、画像
形成装置内部の温度、及び室温は、上述した温度まで達
しない。そのため、画像形成動作開始され、シート給送
されて、該シートにトナー像が形成され、加熱定着装置
へと送られて定着処理が行われると、多量の熱がシー
ト、及び加熱定着装置を構成する各種部品に奪われ、十
分な熱量を維持できなくなる。これにより、定着不良、
つまりトナーが十分に溶融されず、未定着状態で処理さ
れることがある。

【０００９】これは、画像形成装置を設置した室温が、
低すぎ、シートが加熱定着装置から奪う熱量が、供給す
る熱量を超えるためでもある。特にシートは、冷やされ
た状態で給送され、シートが奪う熱量が大きく、トナー
を溶融するだけの十分な熱量を準備できていないためで
もある。

【００１０】これに限らず、加熱定着装置のヒートロー
ラ等が回転されると、加圧ローラも同時に回転され、こ
れによりヒートローラの熱が加圧ローラに大量に奪わ
れ、ヒートローラの表面温度が急激に低下する。したが
って、この時点でシートが定着装置に達し、定着処理が
開始すれば、上述した通り、シートを加熱する必要があ
ると同時に、ヒートローラの温度が急激に定着している
ため、定着不能状態に陥る。

【００１１】また、画像形成装置として、低価格を実現
するために、例えば加熱定着装置のヒートローラや加圧
ローラの回転軸受けを、樹脂軸受け等を使用している。
樹脂軸受けは、特性として低温時は、回転負荷が増大す
る。この状態でシートが搬送され、軸受け部分が十分に
加熱されていなければ、樹脂軸受けの低温時での摩係数
が大きさと相俟ってさらに回転負荷が増大する。これに
より、駆動モータによる脱調等が生じる。これは、シー
トがはがき等の厚いものであれば、さらに顕著になる。
これによりシートの搬送不良を生じ、未定着のトナー像
を乱すことにもなる。

【００１２】そのため、従来では加熱定着装置の立上げ
状態において、樹脂軸受けを十分に加熱するためにも、
電源投入に合わせて、例えばヒートローラの温度がトナ
ーが溶融する温度に達した時点で回転駆動させ、これを
定着可能温度に達するまで継続させることで、軸受け部
分を十分に加熱しておくことができる。これにより、シ
ートに形成されたトナー像を定着する時の回転負荷を軽
減し、上述した駆動モータの脱調を解消することができ
る。この場合、立上げ時間が長くなる。

【００１３】以上のような加熱定着装置の低温時の立上
げ状態とは逆に、画像形成装置による画像形成を、連続
して行えば、当然加熱定着装置のヒータランプへの通電
制御が連続して行われる。そのため、画像形成装置内の
温度が室温以上に上昇し、装置内の温度が飽和状態とな
る。この温度上昇により、画像形成装置内の温度が飽和
温度状態になっているときに、電源を一旦遮断し、再度
画像形成動作を行うために電源を投入すれば、その画像
形成装置内の温度は、それほど下がることなく、飽和状
態で維持される。

【００１４】そこで、画像形成動作が許容され、例えば
薄紙による画像形成を行うと、その薄紙のシートに皺等
が生じ、定着装置を通過したシートは、その皺に沿った
折れが生じて、非常に見苦しい状態となることがある。
つまり、画像形成装置内の温度が飽和温度状態に達し、
この状態で画像形成が行われると、薄いシートは、定着
装置に達するまでに十分に暖められ、定着装置において
も十分な熱を供給されることで、皺よりが多発する。こ
れは、シートに供給される熱量が過剰であるため、シー
トに水分が蒸発し、皺の発生が生じるものと思われる。

【００１５】このような不具合を解消するために、画像
形成装置内の温度を検知し、その検知状態に応じて、画
像形成装置を冷却したり、一定時間、つまり温度が所定
温度以下になるまで画像形成装置を使用不能するなどし
ている。そのため、画像形成装置の取扱い説明書等を利
用して、ユーザに温度上昇している場合の使用状況とし
て、使用禁止であることを明記したりしている。

【００１６】そこで、従来においては、上述したように
画像形成装置の設置される場所において、その場所の室
温等が、所定の範囲内、例えば１０℃から３５℃の範囲
内であるときに、画像形成装置を利用できるように、特
開平１−９４３６７号公報には、定着装置の立上げ時間
が、所定時間に対して、長いか否かを確認し、異常状態
での使用であることを知らせるようにしている。そのた
め、低温状態での使用による定着不良による不具合をユ
ーザに知らせることができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ユーザサイド
では、電源投入を行い画像形成装置の立上げ処理が行わ
れ、レディー状態になれば、画像形成を行う。特に、早
急にコピーや必要なデータの出力を望むためにも画像形
成装置の電源を投入している。にもかかわらず、画像形
成装置側で室温の問題、また装置本体内の飽和温度への
上昇により、画像形成処理が禁止されるような場合、不
信感をユーザに植え付ける。

【００１８】そのため、電源投入による立上げ処理が完
了した時点で、画像形成の受付を行えるように（レディ
ー状態）すれば、室温が低い場合、また画像形成装置内
の温度が高い場合も、使用できる。しかし、従来では、
上述した通り、不具合が生じ、ユーザに満足できるハー
ドコピーを提供することができなくなる。

【００１９】また、上述した公開公報記載のものによれ
ば、室温等が低い場合、立上げ時間が長くなるため、異
常であることを報知でき、ユーザは画像形成装置を正常
に利用できないと判断する。そのため、画像形成処理を
待つことが考えられるが、直ちにハードコピーを行いた
い場合にはそのような立上げ完了により、即座にハード
コピーを得るための操作を実行し、上述したような満足
したものを提供できなくなる。

【００２０】本発明は、上述した問題点を解消すべく、
画像形成装置の特に加熱定着装置の立上げ制御を行なう
ことで、初期使用による上述した不具合を解消すること
を目的とする。

【００２１】つまり、本発明の目的は、未定着像を加熱
定着するものにおいて、その定着性を良好にし、ユーザ
が満足できるハードコピーを提供し、不信感を抱かせる
ことのない加熱定着装置による立上げ処理にて、画像形
成動作を許容タイミングを制御するようにしたものであ
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明による加熱定着装置は、未定着像を加熱し定
着するために予め決められた設定温度に制御される加熱
部材、該加熱部材に上記未定着像を密着させるために圧
接させる加圧部材を備え、上記加熱部材を設定温度に加
熱するための加熱原が通電された時点から上記設定温度
に達するまでの予め決まった基準時間に対し、上記加熱
源の通電開始から設定温度に立上がる時間が短いまたは
長いかを判断に、短い時に通電開始時点の温度が高い状
態とし、長い時に通電開始時点の温度が低いとしてそれ
に応じて画像形成動作の許可制御を行なう制御部を備え
たことを特徴とする。

【００２３】この場合、上記制御部としては、加熱源へ
の通電開始時点の温度が低いと判断したときに、上記基
準時間と実際に通電を行い設定温度に立上がるまでの時
間のと時間差を求め、該時間差分に応じて上記設定温度
に達した後も設定温度になるように通電制御を継続し、
時間差分が経過した後に画像形成動作の許可制御を行う
ようにする。これにより、画像形成装置の電源投入によ
り、該画像形成装置の設置している室温、また画像形成
装置内の温度が低い場合、画像形成動作を許容する時点
として、設定温度に立上がった時点で即座に行うことな
く、立上がる時間に応じて加熱源への通電制御を継続さ
せている。そのため、画像形成装置内の温度を上げるこ
とができ、また加熱定着装置を構成する各種部品、例え
ば軸受けや加圧部材等を加熱できる。そして、最初に設
定温度に達した時の時間と、基準時間との差に応じた時
間差が経過した後に画像形成動作を許容するため、この
時点で画像形成が開始し、記録媒体上の未定着像を定着
処理するときに、多量の熱が奪われ定着不良が生じると
いった不具合を解消でき、安定した定着を行える。ま
た、ユーザサイドでは、許容された時点で、ハードコピ
ー等を所望できるため、不信感等を抱かせることもな
く、満足いく出力を提供できる。

【００２４】また、上述したように立上げ開始時点が、
低温状態の場合、上記制御部は、さらに加熱源への通電
開始により設定温度に達した時点で、加熱部材及び加圧
部材をそれぞれ回転駆動させるようにしておくと、多量
に熱を奪う加圧部材を十分に加熱でき、定着不良を解消
し、より安定した定着を可能にできる。しかも、画像形
成装置が非常に低い室温に設置されていようとも、画像
形成動作が許容されると、未定着像を安定して定着処理
が可能となる。

【００２５】上述した制御部は、加熱減への通電開始時
点の温度が低いと判断したときに、加熱部材を加熱する
設定温度より高めの制御温度にて制御を行なうように
し、該制御温度に達した時に画像形成動作を許容するよ
うに制御するものとすれば、最初に設定温度に達した時
点では画像形成動作の許容を行わず、設定温度よりも高
い制御温度に達した時点で許容状態に設定する。このよ
うにしても、加熱定着装置を構成する各種部品を加熱で
き、加熱部材を含めて十分に加熱した状態で、画像形成
動作の開始により定着処理を行っても、多量の熱が奪わ
れ、定着不良を生じることを防止できる。しかも、加熱
部材の温度が、設定温度より高い制御温度で維持制御さ
れるため、不足分の熱量を十分に補い安定した定着を可
能にできる。よって、許容状態になれば即座にハードコ
ピーを得るためのユーザが操作すれば満足させる出力を
提供できる。

【００２６】さらに、上記制御部は、加熱源への通電開
始時点の温度が高いと判断したときに、上記加熱部材の
設定温度が最初に設定温度に達した時点で画像形成動作
を許容し、かつ上記設定温度よりも低い温度で加熱部材
を加熱制御するため、過剰な熱にて記録媒体が薄いよう
な場合でも皺より等を防止し、安定した定着性を維持さ
せることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明によ
る一実施形態における加熱定着装置の一具体例を示す断
面図、図２は図１の加熱定着装置の温度制御を及び駆動
制御を行なうための制御回路構成を示すブロック図、図
３は本発明による画像形成装置の設置位置の周囲温度状
況に応じた立上げ状態での温度上昇を示す特性図、図４
は定着装置の駆動タイミングを示すタイミングチャート
である。また、図５は図３における立上げ状態が高温状
態での温度制御特性を示す図である。

【００２８】そして、図６は、図１に示すような構造の
加熱定着装置を備えた画像形成措置の内部構造を示す構
成図である。この画像形成装置は、外部より入力される
画像データをハードコピーとして出力処理するためのプ
リンタであり、このプリンタの上部に原稿の画像を読取
るための装置、つまりスキャナ（画像読取装置）を備え
ることでコピー機能を備える複写機としても利用でき
る。

【００２９】まず図６に従って、本発明の加熱定着装置
を備える画像形成装置の全体構造について説明する。

【００３０】図６に示す画像形成装置は、最終的にトナ
ーによる画像が形成される記録媒体であるシートＰをス
トックし供給する給紙部１、上記シートにトナー像を転
写して形成する現像装置等を備える画像形成部２、およ
びシートに転写されたトナー像を溶融させて融着させて
定着させる本発明における加熱定着装置３から構成され
ている。

【００３１】上記給紙部１には、図１において画像形成
装置本体の右側に傾斜状態で配置された給紙トレイ４、
給紙トレイ４に充填された多数のシートＰを順次給紙す
るための給紙ローラ５、給紙されるシートの下部のもの
を規制し１枚給紙を可能にする分離部材６等が設けられ
ている。この給紙部１にて給紙されるシートＰは、画像
形成部２の転写位置へとガイド等を介して送り込まれ
る。転写位置へと送り込まれる途中には、シートＰの給
送を検知するためにシート検知センサ７が設けられてい
る。

【００３２】シート検知センサ７は、シート先端を検知
した時点で、その検出信号が、画像形成部２における画
像形成動作を開始させる信号として処理される。これ
は、画像形成部２にて形成されるトナー像の開始先端と
シート先端とが一致させるための制御処理であり、その
タイミングに合わせて給紙ローラ５等の駆動制御が実行
される。

【００３３】画像形成部２には、トナー像を形成し、担
持するための像担持体であるドラム形状の感光体８が設
けられている。この感光体８は、一般的に導電性の円筒
ドラム表面に光導電層を被覆して構成されている。感光
体８はドラム形状だけでなく、エンドレスベルト形状に
形成される場合もある。この感光体８の周囲には帯電器
９、レーザ走査装置１０からの画像データに応じた光像
のビームを照射する露光位置１０ａ、光像の照射により
形成された静電潜像を可視像としてトナーＱにて現像す
る現像装置１１、搬送されてくるシートＰを感光体８面
へと圧接させ形成されたトナー像をシート側へと転写す
る転写ローラ１２、転写後に感光体８表面に残留するト
ナーをクリーニングするクリーニング装置１３等が、そ
の順序で配置されている。

【００３４】上記転写ローラ１２と感光体８とが圧接さ
れる部位が転写位置であり、上述した給紙部１から給紙
されるシートＰがタイミング制御されて送り込まれる。

【００３５】また、上記レーザ走査装置１０は、画像形
成装置本体に他の外部装置から入力される画像データに
応じて半導体レーザを点灯駆動制御することで光像、つ
まりレーザビーム２０を感光体８の露光位置で照射す
る。そのために、レーザ走査装置１０は、画像データに
応じて半導体レーザを点灯駆動制御する発光ユニット１
４、走査ミラー１５、走査ミラーモータ１６、及び反射
ミラー１７，１８，１９を備えている。

【００３６】上記走査ミラー１５は、ミラーモータ１６
により高速かつ定速に回転される。発光ユニット１４か
ら照射されたレーザ光２０は、反射ミラー１７，１８，
１９を介して感光体８に照射される。このレーザ光２０
は、画像データに応じた光像として、感光体８表面を選
択的に露光する。これにより、帯電器９にて均一帯電さ
れた感光体８表面には、照射されたレーザ光に応じた静
電潜像が形成される。

【００３７】形成された感光体８表面に静電潜像は、次
の現像装置１１内のトナーにて可視像として現像されト
ナー像Ｑとなる。このトナー像は、先に説明した給紙部
１から給紙されるシートＰが転写位置へと搬送されてく
ることで、転写ローラ１２の作用によりシートＰに転写
される。シートＰは先に説明した通り、検知センサ７に
て検知され、それに応じて感光体８に形成されるトナー
像の開始先端とシート先端とが一致するようにタイミン
グ制御され、感光体８と転写ローラ１２とが圧接する転
写位置へと搬送される。

【００３８】転写後、シートＰに転写されなかった感光
体８表面には、一部のトナーが残留する。その残留トナ
ーは、クリーニング装置１３にて除去される。これによ
り感光体８は次の像形成に備えられる。

【００３９】一方、転写後のシートＰは、感光体８より
剥離され、その搬送方向下流側に配置されている定着装
置３へと送り込まれる。この定着装置３の構成において
は後に詳細に説明する。シートＰの転写されたトナー像
は、定着装置３を通過し、搬送されることで、トナーが
溶解し、シート表面に定着され堅牢な画像となる。

【００４０】定着装置８を通過するシートＰは、次に排
出経路に沿って配置されている排出ローラ２１，２２を
介して画像形成装置の機外に排出され。その位置には、
排出トレイ２３が設けられており、画像形成面が下にな
った状態でシートＰが排出される。なお矢印Ｅは、シー
トＰの経路を示すものであって、給紙部１、転写位置、
展着装置８、排出ローラ２１，２２を経由するようにな
っている。

【００４１】以上の構成による画像形成装置において
は、外部から送られてくる画像データをハードコピーと
して出力する一般的なレーザプリンタである。このレー
ザプリンタのそのものの構成を利用し、画像読取装置で
あるスキャナを備えることで、複写機能を備えることが
できる。つまり、図６のレーザ走査装置１０の上部にス
キャナが搭載され、これによる複写機能付きのプリンタ
となる。

【００４２】（本発明の一実施形態）以上のように本発
明にかかる加熱定着装置３を備えた画像形成装置の構成
の一例を図６に従って説明した。また画像形成装置は、
レーザプリンタであり、外部から入力される画像データ
を出力指示に従ってハードコピーとして出力するもので
ある。また、ファクリミリにおいては、図６に示す基本
構成の画像形成装置に加え、原稿の画像を読取るための
スキャナ（読取装置）、及び画像データ等の送受信装置
が備えられている。また、複写機においては、原稿の画
像を読み取るためのスキャナが備えられている。なお、
アナルグ複写機のスキャナは、直接原稿からの画像を感
光体３に直接照射しており、レーザ走査装置１０に代わ
って備えられている。

【００４３】本発明にかかる加熱定着装置３は、その詳
細を図１に従って説明すれば、シートＰ上のトナー像Ｔ
と接触し定着を行う加熱部材であるヒートローラ３１、
該ヒートローラ３１にシートＰを圧接させるための加圧
部材である加圧ローラ３２、ヒートローラ３１内部に設
けられ該ヒートローラ３１表面の温度をトナーを融着し
定着可能な温度（設定温度）に加熱するための加熱源で
あるヒータランプ３３、ヒートローラ３１表面の温度を
検知する温度検知センサ３４等を備えて構成されてい
る。

【００４４】上記ヒートローラ３１及び加圧ローラ３２
からなる加熱定着装置において、加圧ローラ３２にてヒ
ートローラ３１にシートＰを所定の幅Ｗｎを持って密接
させるようにしている。この幅Ｗｎは、定着ニップ幅
（接触幅）であり、加圧ローラ３２の圧接状態で決ま
る。

【００４５】上記定着ニップ幅Ｗｎを所定の値に設定す
るために、例えば加圧ローラ３２がヒートローラ３１に
食い込むように設ける。そのため、ヒートローラ３１
は、アルミニウムや、炭素鋼からなる金属製の円筒形状
の芯材３１ａに、トナーに対して離型性のよい材質より
なる被覆層３１ｂから構成されている。そして、加圧ロ
ーラ３２は、軸芯３２ａの周囲に肉厚のシリコーンゴム
からなる被覆層３２ｂを設けて構成されている。

【００４６】このような構成により、加圧ローラ３２を
図示しない付勢手段であるスプリングの加圧力によりヒ
ートローラ３１側へと圧接させる。この圧接により、加
圧ローラの被覆層３２ｂがヒートローラ３１の形状に沿
って弾性変形されるように食い込み、図に示すようなニ
ップ幅Ｗｎを形成している。

【００４７】また、上記ヒートローラ３１は、円筒形状
の芯材３１ａの両端部に、例えば樹脂軸受け等を設け、
該軸受けを図示しない支持フレーム等に回転可能に支持
しており、さらに上記支持フレームより突出されている
一方の一端部に駆動用のギア等が固着されている。従っ
て、図示しない駆動モータの回転力を、ヒートローラ３
１側に固着されたギアに伝達させるように複数の連結ギ
アにて連結され、回転駆動される。

【００４８】上記ヒートローラ３１に対して、加圧ロー
ラ３２は、軸芯３２ａの両端に樹脂軸受け等を設け、該
軸受けをヒートローラ３１側に移動するように支持フレ
ーム等に支持している。この時、軸芯３２ａの両端部に
にスプリング等を介してヒートローラ側へと付勢してい
る。そのため、圧接されるヒートローラ３１の回転に合
わせて加圧ローラ３２は、従動回転される。

【００４９】上述した構成による加熱定着装置３におい
て、図２に示すブロック図に従って、ヒートローラ３１
の表面温度及び回転駆動の制御につて説明する。

【００５０】図２において、ＣＰＵは図６に示す画像形
成装置全体の画像形成動作を制御する制御部３５であ
り、そのための制御部プログラムがＲＯＭ３６に記憶さ
れている。制御部３５は、ＲＯＭ３６に記憶されたプロ
グラムを順次読出すことで、シーケンシャルに画像形成
動作のための制御を実行していく。このＲＯＭ３６に合
わせて、制御に必要なデータ、また画像形成のための条
件等を逐次記憶するＲＡＭ３７を備えている。ＲＡＭ３
７の役割は、本発明においてヒータコントロールを行う
ためのタイマを構成する記憶エリア、各種検知センサか
らの入力を記憶するワーキングエリア、さらに画像形成
条件、出力枚数等を記憶するエリア等を備え、画像形成
動作の進行状態等を記憶することが可能となる。

【００５１】制御部３５には、入出力回路３８を介して
画像形成装置内に設けられた各種入力キーや各種センサ
からの信号を受付け、その内容を必要に応じてＲＡＭ３
７の必要な領域に記憶させ、これらに基ついて制御部３
５は出力指令を受けて画像形成動作を順次実行してい
く。その制御において、電源投入（ＯＮ）に応答して、
制御部３５はその状態を入出力回路３８を介して入力
し、立上げ制御のために温度制御回路３９を制御する。
この温度制御回路３９は立上げ指示を制御部３５より受
けることで、図１に示したヒータランプ３３への通電を
開始し、ヒートローラ３１の温度を定着可能温度へと立
上げ処理を行う。つまり、ウォームアップ処理が実行さ
れる。

【００５２】そして、ヒートローラ３１の表面温度は検
知センサ３４を介して制御部３５が入力することで、そ
の状況を温度制御回路３９へと通達する。この場合、上
記センサ３４からの温度検知信号を温度制御回路３９へ
と入力するようにし、該温度制御回路３９にて直接温度
制御する構成としてもよい。そのため、温度制御回路３
９は、スレーブＣＰＵを備え、制御部３５をマスタＣＰ
Ｕとして、制御することもできる。

【００５３】温度制御回路３９は、ヒータランプ３３の
通電制御を行ない、ヒートローラ３１表面温度を、温度
検知センサ３４の温度検知状態に応じて定着可能な設定
温度（Ｔ）に維持制御する。

【００５４】この温度制御回路３９に対して、加熱定着
装置３のヒートローラ３１の回転駆動制御を行なうため
にモータ制御回路４０が設けられている。モータ制御回
路４０は、加熱定着装置３の立上げ処理に応じて、必要
時に制御部３５からの指示により、ヒートローラ３１の
回転駆動を開始させる。また、立上げ処理を完了し、画
像形成装置がレディー状態になり、画像形成動作を開始
させるスタート指令により、ヒートローラ３１の回転駆
動を開始するように制御する。

【００５５】そのため、モータ制御回路４０は、制御部
３５からの制御指令、例えば駆動開始指令を受けて、加
熱定着装置３のヒートローラ３１を回転させるように制
御する。この時の回転速度は、決められた速度に設定さ
れている。例えば、シートを搬送する速度と同等の速
度、または多少遅い速度で駆動される。シート搬送速度
とは、感光体８が回転する周速度に同期したものであ
る。

【００５６】次に本発明による加熱定着装置３による温
度制御、さらに回転駆動制御について説明する。図３は
温度制御の状態を、図４は駆動タイミングの状態を示す
タイミングチャートである。

【００５７】画像形成装置を利用する場合、主電源が投
入される。これに応答して、制御部３５に駆動電圧が図
示しない電源回路から供給され、初期設定を行う。この
時、制御部３５は画像形成装置をレディー状態に立上げ
処理するために、加熱定着装置３への通電制御を開始さ
せる。

【００５８】そのため、温度制御回路３９は、ヒートロ
ーラ３１内に設けられているヒータランプ（例えばハロ
ゲンランプ）３３に電力供給、つまり通電を開始させ
る。この通電状態において、画像形成装置が設置されて
いる周囲環境、例えば設置されている温度状態におい
て、立上げ時間（ウォームアップ時間）が異なる。

【００５９】図３において、特性曲線ａは、室温が２５
℃での立上げ状態を、特性曲線ｂは、室温が−５℃での
立上げ状態を、特性曲線ｃは、連続コピーされたときの
画像形成装置が、温度飽和状態で一旦電源がＯＦＦさ
ら、再度主電源が投入（ＯＮ）された時の立上げ状態を
示している。

【００６０】図３に示した特性図は、加熱定着装置３と
して小型の画像形成装置に適用されたもので、比較的に
熱容量の小さいものが利用されている。この例では、ハ
ードコピーの出力速度としては、１分間に３〜８枚程度
の処理能力であり、比較的熱容量の小さいものとなって
いる。また、ヒートローラ３１の表面温度を設定温度Ｔ
に制御される。そして、室温が２５℃の状態で通電制御
を開始し、上記設定温度Ｔに立上がる時間が約１４秒程
度である。以下の説明においては、上記室温が２５℃が
基準温度であり、この時の立上がり時間が基準時間ｔ１
として説明する。しかし、このような温度及び立上がり
時間に限定されるものではなく、それぞれの画像形成装
置、加熱定着装置の熱容量、さらに設置する画像形成装
置の環境等を考慮して、適正値を設定すればよいことで
ある。

【００６１】まず、画像形成装置が室温で２５℃の立上
げ処理が行われた場合、図３の特性曲線ａに示すように
ヒートローラ３１表面の温度が上昇する。その温度上昇
により、定着可能温度（設定温度）Ｔに達すれば、温度
検知センサ３４にてその温度が検知され、これが温度制
御回路３９に入力されることで、ヒータランプ３３への
通電を一時停止する。そして、ヒートローラ３１の表面
はさらに上昇（オーバシュート）し、上昇した後、下降
する。この下降により、定着温度Ｔ以下、例えば温度Ｔ
より５℃程度低い温度になれば、ヒータランプ３３への
通電を行う。このような制御を繰り返し行なうことでヒ
ートローラ３１表面は、定着可能温度状態を維持するよ
うに制御される。

【００６２】そして、このような常温状態での立上げに
おいては、通常通り、設定温度Ｔに達した時点ｔ１で、
画像形成動作を許容するレディー状態に設定する。これ
により、画像形成動作の受付を可能に、スタート指令を
受けると画像形成動作を開始する。

【００６３】通常、常温、常湿状態での立上げ処理にお
いては、ヒータランプ３３に供給する電力及び熱容量等
が決めれば、決められた時間内に完了、つまり設定温度
Ｔに達し、この状態で画像形成動作を開始しても安定し
た定着を行える。設定温度Ｔは、トナーを溶融させて定
着するためにシートの搬送速度、及びヒートローラの熱
量等を考慮して設定される。特にトナーを溶融できる温
度はある程度の範囲を有しており、搬送速度等により設
定温度Ｔを決めている。この場合、中間程度に設定して
いる。そのため、設定温度Ｔに対し、１０℃強前後の範
囲が存在し、その範囲内、例えば１５５℃から１７５℃
強において定着可能といえる。

【００６４】そこで、上述した加熱定着装置３の例で
は、室温が２５℃（ヒートローラ３１の表面温度も例え
ば２５℃）であれば、温度上昇勾配として、１０℃／秒
程度とすれば、ウォームアップ時間（最初に設定温度Ｔ
に立上がる時間）は、約１４秒程度になる。このような
立上がり状態においては、比較的熱容量の小さい加熱定
着装置３である。また、ヒータランプ３３の容量にも関
係する。

【００６５】上記画像形成装置を商用電力（日本の場合
Ａ.Ｃ.１００Ｖ／１５００Ｗあるいは２０００Ｗ）で駆
動する必要があるため、ヒータランプ３３に供給する電
力量は、画像形成装置全体の一部の決められた範囲に設
定されている。そして、加熱定着装置３の熱容量が大き
い場合には、１秒間に１℃程度、またそれ以下になるこ
ともある。

【００６６】この図３の例では、熱容量の小さい加熱定
着装置３を用い、常温においては温度上昇勾配が、約１
０℃／秒程度であり、２５℃での室温の時の立上がり時
間（ウォームアップ時間）ｔ１は、上述した通り約１４
秒となる。この時間ｔ１を基準として、画像形成装置の
立上げ状態が高温状態か低温状態かを判別し、それに応
じた立上げ処理を行い画像形成動作の許容状態を設定す
る。

【００６７】（画像形成装置の低温状態での立上げ処
理）上述の説明は、常温状態での立上げ処理による基準
時間ｔ１の説明であるが、これに対して、低温時での立
上がり時間については、常温での立上がりに比べて、温
度上昇勾配は１０℃／秒ではなく、それ以下、例えば７
℃／秒程度になる。これは、低温状態において、ヒータ
ランプ３３を通電しても、全てがヒートローラ３１に供
給されることなく、周囲の定着装置３の構成部品や周囲
の空気を加熱するために奪われる。これにより、ヒート
ローラ３１に対する熱効率としては、約５０％程度にな
る。

【００６８】そこで、−５℃での立上げ処理が実行され
れば、曲線ｂにて示すように、常温状態での立上げ曲線
ａに比べてなだらかに立上がる。同一定着装置３を用
い、−５℃で立上げた結果、設定温度Ｔに達する時間ｔ
２としては、通電開始から約２４秒強かかった。これ
は、先に説明したように、加熱定着装置３の周囲の部品
や空気等も同様に加熱され、それに要する熱量が必要と
なり、ヒートローラ３１表面の温度上昇は、大きく低下
し、どうしても立上げ時間ｔ２が長くなる。

【００６９】この立上げ処理にて定着温度Ｔに達した時
間ｔ２でレディー状態に設定し、画像形成動作が開始す
れば、定着不良が生じる。これは、画像形成動作を開始
することで、ヒートローラ３１の熱が、回転される加圧
ローラ３２や、加熱定着装置の外部への放熱を防止する
ためのカバー、周辺の定着装置構成部品、軸受け等に奪
われ、シートが定着位置を通過するまでに多量の熱が奪
われ、さらに冷えたシートにも熱が奪われトナーを溶融
するだけでの熱量を確保できなくなる。これにより、ヒ
ートローラ３１表面温度が大きく低下すると同時に、シ
ートＰ上のトナー像を十分に溶融できず、定着不良が生
じる。

【００７０】そこで、本発明によれば、低温状態での立
上げ処理において、設定温度Ｔに達した時点ｔ２におい
て、立上げ処理を全て完了したとして、レディー状態を
設定し、それを示す表示を行うことなく、さらに継続し
てヒータランプ３３へと通電制御を維持する。

【００７１】その処理としては、ヒータランプ３３への
通電制御を開始した時点から、最初に設定温度Ｔに達し
た時点（ｔ２）で、図４に示すように加熱定着装置３の
ヒートローラ３１の回転を開始させる。つまり、低温状
態での立上げにおいては、上記設定温度Ｔに達した時点
で、制御部３５はモータ制御回路４０に回転指令を送
り、該モータ制御回路４０を介して、ヒートローラ３１
を駆動するモータを回転駆動する。

【００７２】この駆動により、加圧ローラ３２がヒート
ローラ３１と接触していない領域が接することで多量の
熱がヒートローラ３１から加圧ローラ３２へと奪われ、
図３の特性曲線ｂに示すように大きく表面温度が降下す
る。この降下が、温度検知センサ３４にて検知され、ヒ
ータランプ３３への通電が行われ、温度上昇制御が行わ
れる。この時、回転駆動により、加圧ローラ３２も加熱
され、また周囲の部品、空気も加熱されなが徐々に温度
上昇する。特に、低温状態の温度制御において、設定温
度Ｔに達した後、ヒータランプ３３への通電が停止さ
れ、温度が降下する勾配は、常温での特性曲線ａと比べ
て、大きくなる。これは、上述した通り、回転駆動され
ると奪われる熱量が大きくなり、大きく温度低下するた
めである。

【００７３】温度低下し、これを検知センサ３４が検知
すると、ヒータランプ３３への通電が行われ、ヒートロ
ーラ３１が加熱され、温度上昇する。この時の上昇も加
圧ローラが回転される前の立上げ時の温度上昇勾配より
小さくなる。これを繰り返していくと、加圧ローラ３２
が加熱され温度上昇し、ヒートローラ３１の上昇勾配が
大きくなり、温度下降の勾配が小さくなり、設定温度Ｔ
の範囲内に維持制御される。

【００７４】そして、画像形成装置をレディー状態に設
定するタイミングは、以下の通り実施される。つまり、
特性曲線ｂに示すように、−５℃からの立上げ処理にお
いては、常温、例えば２５℃からの立上げ処理によるレ
ディー状態になる時点ｔ１を基準として、この基準時間
ｔ１に対して長いか短いかを認識する。つまり、低温状
態の立上げにより通電開始から定着温度Ｔに達するまで
の時間ｔ２を計数する。この計数は、図２に示すＲＡＭ
３７のタイマ領域にて時間カウントを行う。これは制御
部３５が、立上げ処理の開始時点からタイマ領域にて時
間カウントを行わせる。

【００７５】上記カウントした測定時間ｔ２が、基準時
間ｔ１に対してどのような関係であるかを制御部３５が
確認する。上記基準時間ｔ１は、例えば２５℃での立上
げ処理を行ない予め実験等にて設定温度Ｔに達するまで
の時間を計測し、これがその装置特有のものとして記憶
されている。

【００７６】そして、実際に設定された画像形成装置を
適宜の室温で立上げ処理を行った時、低温状態ので立上
げ処理によれば、図３に示すように設定温度Ｔに達する
までの測定時間ｔ２は、基準である時間ｔ１よりも長く
なる。従って、予め基準として定めた時間ｔ１より定着
温度Ｔに達するまで測定時間ｔ２が長くなった場合に
は、基準の室温での立上げ処理でなく、低温、特に基準
温度（上述した例では２５℃）よりも低い立上げである
ことを制御部３５が把握する。

【００７７】これにより、制御部３５は、立上げ処理を
開始し、最初にヒートローラ３１表面の温度が定着温度
Ｔに達した時点でレディー状態（画像形成動作を開始で
きる許容状態）であるとする表示を行うことなく、さら
に立上げ処理を継続する。そして、上述したように、ヒ
ートローラ３１の駆動を開始し、この状態でヒートロー
ラ３１の表面温度が定着温度Ｔとなるように温度制御さ
れる。

【００７８】以上説明したように、画像形成装置の主電
源の投入（ＯＮ）により、上記最初の設定温度Ｔとなる
測定時間（ｔ２）が、予め決められた基準時間（ｔ１）
より長い場合、立上げ処理を低温状態で行ったことを制
御部３５が認識する。そして、設定温度Ｔに最初異立上
がっても、画像形成装置をレディー状態とせず、さらに
立上げ処理を継続させる。この継続時間としては、上記
基準時間ｔ１と実際に計測した立上げ処理による設定温
度Ｔに達した時間ｔ２との差ｔｓを求め、その時間差ｔ
ｓ（ｔ２−ｔ１）分、継続して行うとよい。

【００７９】つまり、上記時間差が大きい場合には、画
像形成装置の立上げ開始時の室内温度がより低い場合で
あり、たとえば−５℃での立上げにおいては、１０秒程
度の差となる。また、その差が少なければ、上記−５℃
より高い状態での立上げであり、２５℃より低い温度で
の立上げであることが分かる。

【００８０】そのため、画像形成装置の立上げ状態での
温度が非常に低い場合には、設定温度Ｔになるまでに時
間を要し、周囲の温度が低いため、上記設定温度Ｔに達
した後も、基準時間ｔ１との時間差分継続して立上げ処
理のため、加圧ローラ３２を含めてヒートローラ３１を
回転させ、加圧ローラ３２を加熱できる。そして、上記
時間差に応じてヒートローラ３１の表面温度を設定温度
Ｔに維持制御すべく、ヒータランプ３３への通電制御が
継続され、周囲の温度を基準温度にて立上げた状態とほ
ぼ同様の周囲温度にできる。

【００８１】以上説明した通り、図３に示すように低温
状態での立上げ処理において、曲線ｂの最初の設定温度
Ｔに立上がった状態で、画像形成動作を許容できるレデ
ィー状態に設定することなく、上記時間差ｔｓをさらに
経過した後（ｔ２＋ｔｓ）、レディー状態に設定する。
これにより画像形成動作が可能である表示を行う。

【００８２】さらに、図４に示すように上記時間差ｔ
ｓ、つまりｔ２−ｔ１の差に応じて、さらにヒートロー
ラ３１の駆動を行い、設定温度Ｔになるようにヒータラ
ンプ３３への通電制御を継続さると同時に、その時間差
ｔｓが経過し、ヒートローラ３１の表面温度が設定温度
Ｔとなり、ヒータランプ３３への通電が停止されたタイ
ミングで画像形成装置をレディー状態に設定する。そし
て、ヒートローラ３１の回転駆動を停止させる。これに
より、画像形成動作の開始を許容し、画像形成の入力を
受付ける。なお、上記ヒータランプ３３への通電停止と
は、設定温度Ｔを維持するためにレディー状態となった
後の、常時、温度検知センサ３４からの検知信号を受け
てＯＮ−ＯＦＦ制御されており、その通電制御とは別の
立上げ処理のための通電制御の停止である。

【００８３】このようにレディー状態を、立上げ開始か
ら定着可能な設定温度Ｔに達した時点で行うことなく、
基準での立上げ時間ｔ１と実際の立上げ時での設定温度
Ｔに達するまでの時間ｔ２との時間差（ｔｓ）分、立上
げ処理を継続して行う。これにより、当然周囲の温度も
上昇し、レディー状態で画像形成動作が開始され、シー
トＰが加熱定着装置３へと搬送され、定着が行われても
大きくヒートローラ３１の熱が奪われ、定着不良を起こ
すのを防止できる。

【００８４】さらに、本発明においては、低温状態での
立上げ後の最初に設定温度Ｔに達した時点で、ヒートロ
ーラ３１の回転駆動を開始させ、上述した時間差ｔｓに
応じた経過後に、ヒートローラ３１が設定温度Ｔに達し
た時点で停止させるため、加圧ローラ３２及びその軸受
け、さらに周囲の定着装置にかかる構成部品、空気を加
熱できるため、画像形成動作による定着処理時に多量に
熱が奪われることがなく、安定した定着を維持できる。

【００８５】（画像形成装置の高温状態で立上げるため
の処理）以上が本発明における定着装置３のウォームア
ップ処理が、基準温度（上述した実例では２５℃）より
低い状態での処理である。以下に、基準温度より高い状
態でのウォームアップを行う本発明の処理について説明
する。

【００８６】特に、室温、つまり画像形成装置内の温度
が室温よりも高くなっている場合での立上げ処理におい
て、定着可能温度Ｔまでの時間は図３の曲線ｃに示すよ
うに非常に短くなる。このような状況は、例えば画像形
成動作を連続して行い、装置内の温度が飽和温度状態で
達した時、この画像形成装置の電源を一旦断（ＯＦＦ）
し、直ちに画像形成動作を開始させるために電源を投入
（ＯＮ）するような場合が考えられる。また、連続使用
を行い、その使用を終了し、所定時間画像形成動作が開
始されないような場合、省電力使用から設定温度Ｔより
も低い、例えば１００℃前後の温度に維持するようにヒ
ートローラ３１をプレヒートする。

【００８７】あるいは、所定時間画像形成動作が開始さ
れないようであれば、上記プレヒート制御することな
く、電力消費を低減するために電源を自動的にＯＦＦす
るシャットダウンを行う。

【００８８】このような場合、連続使用により画像形成
装置内の温度は、加熱定着装置３の熱にて、飽和温度ま
で達することがある。この状態で、電源断後直ちに、あ
るいはプレヒート状態に維持された後、画像形成動作を
開始するために再度電源投入が行われることで、ヒート
ローラ３１を定着可能温度Ｔになるような立上げ処理を
行う。

【００８９】この場合、画像形成装置内の温度、その周
囲の温度もかなり高い状態になっている。したがって、
その日の最初の立上げ処理に比べれば、当然装置内の温
度が高くなっている。この状態で、立上げ処理が実行さ
れれば、設定温度Ｔに達するまでの時間は、図３の曲線
ｃに示す通り、常温状態での立上げ曲線ａに比べて非常
に早く立上がる。

【００９０】そして、設定温度Ｔを維持するように制御
し、画像形成動作を開始すれば、過剰の熱により、薄い
シートの定着処理を行う場合、皺等の発生の問題が生じ
ていた。これを解消すべく、本発明においては、基準の
立上げ時間ｔ１に対して、それよりも短い時間で設定温
度Ｔに達したときに、それを制御部３５が認識し、以下
の制御を実行する。

【００９１】つまり、制御部３５は上述した状況下で立
上げ処理を実行すれば、最初に設定温度Ｔに達するまで
の測定時間ｔ０を、ＲＡＭ５７のタイマ領域を利用して
カウントする。このカウント結果が基準となる時間ｔ１
よりも短い時には、高温状態での立上げ処理であると認
識する。この高温状態とは、上述したように画像形成装
置の装置内温度が高い場合、あるいは室温が非常に高い
場合等である。

【００９２】制御部３５は、高温状態での立上げ処理を
認識すれば、設定温度Ｔに達したときにヒータランプ３
３への立上げ状態での通電制御を温度制御回路３９を介
して停止させ、以後設定温度Ｔを維持する通電制御が行
われる。そして、図５に示すように、設定温度Ｔ（例え
ば１６５℃）の状態で通電を停止させ、ヒートローラ３
１の表面温度が下降し、通常では１６０℃程度に達した
時点で通電制御を行なうが、この場合には、１５５℃程
度に下がった状態で通電制御を行う。そして、ヒートロ
ーラ３１の表面温度が通常では、１６５℃になるまで通
電制御を維持するが、この高温状態での立上げにおいて
は、１６０℃になるように通電制御を行う。

【００９３】以上のように、ヒートローラ３１が最初に
設定温度Ｔに達した後は、その温度Ｔになるまでの測定
時間ｔ０が、基準の場合の時間ｔ１よりも短い場合に
は、定着温度Ｔ−５℃程度低い制御温度Ｔ０で温度制御
を行なうようにする。これにより、例えば１６０℃にヒ
ートローラ３１の表面温度が維持される。そして、上記
最初の設定温度Ｔに達した時点（ｔ０）で、画像形成装
置がレディー状態に設定され、画像形成動作が開始され
た場合、薄いシートにトナー像が形成され、これを定着
するときに、実際に低い表面温度Ｔ１で維持制御される
ため、該シートに過剰な熱が作用することなく、皺等が
生じるのを効果的に抑制できる。

【００９４】以上説明したように本発明の加熱定着装置
３の温度制御を行い、立上げ処理により画像形成装置を
使用可能なレディー状態に設定する時点を、予め設定さ
れた定着可能な設定温度Ｔに達した時点で行うことをせ
ず、低温状態での立上げにおいては、先に説明したよう
に所定時間（ｔs）、レディー状態を送らせ、その送ら
せた時間、ヒートローラ３１及びそれの周辺部品、例え
ば加圧ローラや軸受け、さらに定着装置カバー等を十分
に加熱し、レディー状態に設定する。これにより、トナ
ー像が形成されたシートを定着する時に、熱量不足とな
ることなく、安定した定着を可能にしている。

【００９５】また、低温状態での立上げ処理時に、設定
温度Ｔに達した時点で加圧ローラ３２を回転させること
で、加圧ローラ３２を十分に加熱でき、実際に定着処理
を行う時に、加圧ローラ３２が多量の熱を奪うことな
く、さらに安定した定着処理を実行できる。

【００９６】さらに、高温状態での立上げ処理において
は、薄いシートによる定着処理においもて、該シートに
過剰な熱を付与しないように、設定温度Ｔより低い（例
えば５℃程度）制御温度Ｔ０で、ヒートローラ３１の表
面温度を制御している。これにより、過剰な熱にてシー
トの皺寄り等を防止し、安定した定着を維持できる。

【００９７】ここで、上述した設定温度Ｔとして示した
１６５℃、基準の立上げ状態の温度として示した２５℃
等は単なる一例であり、その画像形成装置に用いられる
加熱定着装置３の熱容量や、画像形成装置を主に設置す
る場所、設置する国の環境条件等を考慮して適宜決めれ
ばよいこである。そして、基準として決めた室温状態で
の立上げ時間を基準時間ｔ１として、定着装置自身の熱
容量、設置位置を考慮して、実際に測定した時間を、予
めＲＡＭ３７または不揮発性メモリ、あるいはＲＯＭ３
６等に、その装置特有のものとして記憶させておく。そ
して、実際に電源投入を行い、設定した定着可能温度Ｔ
に達する時間を測定し、その測定時間ｔ０やｔ２が、上
記基準時間ｔ１より長い場合には、低温状態での立上げ
処理であるとして、それに応じて上述した制御処理を実
行する。また、その測定時間が基準時間ｔ１より短い時
には、高温状態での立上げ処理であるとして、上述した
高温立上げ処理を実行する。

【００９８】上述した基準時間ｔ１よりも大きいか小さ
いかの範囲は、誤差を含めて設定しておくと好適であ
る。例えば、立上げる時間が短い低速用で、低い熱容量
の上述したような定着装置３では、時間として数秒程度
の範囲で、大きく温度が変化するため、精細な時間制御
を行なう。例えば、１秒程度の差は、誤差とし、それを
超えるような差があれば、低温または高温状態での立上
げ処理を行うようにすればよい。

【００９９】あるいは、１０℃から３５℃の常温状態で
の立上げ処理を実際に行い、その時のそれぞれの立上げ
時間の範囲を基準時間として定め、その範囲内の基準時
間と比較し、それ以外の時間の場合に、低温または高温
の立上げ状態として認識するようにしてもよい。この場
合、上述したように１秒程度の差を誤差とし、それ以上
の差があれば、低温または高温である認識するようにす
るとよい。

【０１００】逆に、高速用で、かつ熱容量が非常に大き
い定着装置３を用いる場合には、ヒートローラ３１の表
面温度を１℃立上げるのに１秒、またそれ以上かかる場
合がある。しかも、加圧ローラ３２を途中で回転するよ
うな場合には、その温度上昇は、さらに低下し２秒以上
かかるような場合もある。そのため、数１０秒または数
分程度の差があれば、低温状態、または高温状態での立
上げ処理を行うようにすればよい。

【０１０１】したがって、加熱定着装置３の熱容量等を
考慮して、基準温度での立上げ時間を基準とし、これと
の差が誤差範囲を除く所定の時間差が生じたときに、上
述したような温度制御を実行し、レディー状態を設定す
れば良好な結果を得ることができる。

【０１０２】（本発明の他の実施形態）以上のような構
成の加熱定着装置３によれば、画像形成装置による立上
げ処理において、それぞれ高温または低温状態かを把握
し、これに応じた温度制御を実行し、トナー像の定着を
安定させるようにしている。

【０１０３】特に先に説明した実施形態によれば、低温
状態の立上げ処理において、設定温度Ｔを変更せずに、
レディー状態になる処理時間を送らせるようにし、十分
に加熱定着装置を含む周囲が加熱されるようにしてい
る。このような方法ではなく、図７に示すように低温時
の立上げ処理において、基準の時間ｔ１を経過（誤差範
囲を含めて）しても、設定温度Ｔに達することなく、さ
らにヒータランプ３３への通電制御を維持し、時間ｔ２
後に設定温度Ｔに達すれば、その温度状態でヒータラン
プ３３への立上げ時に通電制御を停止することなく、さ
らに温度を上昇させるように制御する。

【０１０４】この時、上昇させる温度としては、予め設
定されている設定温度Ｔより１０℃程度高い温度（例え
ば１７５℃）Ｔ２に達した時点で温度制御すべく、ヒー
タランプ３３への通電制御を行なう。そして、１７０℃
にヒートローラ３１の表面温度が低下すれば、ヒータラ
ンプ３３への通電を行う。これにより、例えば１７５℃
程度に温度制御を行い、ヒートローラ３１表面のその温
度範囲に維持させる。

【０１０５】よって、図７の特性図において、低温状態
での立上げ処理においては、基準時間ｔ１より所定時間
差ｔ（ｔ２−ｔ１）を経過した後、設定温度Ｔに達し、
これを制御部３５が認識する。この時点で、低温状態で
の処理であるとし、上記時間ｔ２後から、設定温度Ｔよ
り高い温度Ｔ２（例では１７５℃）に変更し、ヒータラ
ンプ３３への立上げ時の通電制御を継続させる。そして
予め設定した設定温度Ｔに対して１０℃程度高い温度を
制御温度Ｔ２になるようにヒートローラ３１の表面温度
が制御される。この時、上記制御温度Ｔ２に達した時点
で、レディー状態とし、この時点で画像形成動作を許容
させる。

【０１０６】以上のような処理によれば、レディー状態
に設定する時間を遅延させる先の実施形態同様、ヒート
ローラ３１周囲の加圧ローラ３２、軸受け等の部品を加
熱でき、トナー定着動作を開始したときにシート以外に
ヒートローラの熱が多量に奪われ、定着不良が生じるの
を防止できる。しかもヒートローラ３１は、予め設定さ
れた設定温度Ｔより高めに維持制御されるため、搬送さ
れるシートが冷えた状態であっても、それに応じた熱量
を高めに制御されるヒートローラ３１の加熱量で十分に
補うことができ、定着不良が生じるのを防止できる。

【０１０７】この処理においても、加圧ローラ３２に奪
われる熱量が多い場合には、最初の定着温度Ｔに達した
時点で、図４に示すようにヒートローラ３１の回転駆動
を開始し、この時点で温度低下を生じ再度設定温度Ｔに
達した時点で回転駆動を停止させるようにしてもよい。
これにより、加圧ローラ３２を十分に加熱できる。な
お、上記ヒートローラ３１の回転を停止させる時点とし
ては、１７０℃に達した時点で停止させるようにしても
よい。

【０１０８】要するに、加圧ローラ３２を加熱するため
に、設定温度Ｔ以上、制御温度Ｔ２より低い温度状態で
ヒートローラ３１の駆動停止制御を行なえばよい。

【０１０９】なお、本発明の実施形態においては、加熱
部材及び加圧部材を、それぞれヒートローラ３１及び加
圧ローラ３２形状の構成として説明した。しかし、ヒー
トローラ３１にシートＰが接触する長さ、つまりニップ
幅Ｗｎを長くするために、加圧部材である加圧ローラ３
２の構成に限ることなく、ベルト構成にしてもよい。つ
まり少なくとも２本のローラ間に無端状の加圧ベルトを
張架させ、その加圧ベルトをヒートローラ３１に圧接さ
せるようにする。このような構成の加熱定着装置でも同
様に、本発明を実施でる。

【０１１０】また、ヒートローラ３１の構造でなく、上
述したようなベルト構造とした定着部材であってもよ
い。つまり、少なくとも２本のローラで張架される無端
状ベルトを設け、このベルトを設定温度Ｔに加熱するた
めに加熱原であるヒータランプを設け、該ヒータランプ
を温度検知センサ３４にて検知し、通電制御を行なうよ
うにすれば同様にして実施できる。

【０１１１】

【発明の効果】本発明の加熱定着装置によれば、画像形
成できる状態への立上げ処理において、低温状態、また
は高温状態での立上げ処理を認識し、その認識結果に応
じて、画像形成動作を許容するレディー状態とするタイ
ミングを制御している。

【０１１２】つまり、低温状態での立上げ処理において
は、レディー状態を設定温度に達した時点で行うことな
く、設定温度に達する基準時間と実際の測定時間との差
分に応じて立上げ処理を継続させ、その時間差分の経過
後にレディー状態となるように制御する。また、高温状
態での立上げ処理を認識すれば、定着温度に達した時点
でレディー状態に設定すると同時に、定着温度より低い
状態で維持制御を行なう。このようにすることで、熱的
な不足による定着不良を抑制でき、あるいは過剰な熱に
より不具合を防止できる。

【０１１３】また、立上げ処理における基準時間に基づ
いて、その時間よりも長いか短いかにより、低温状態、
また低温状態を認識するため、画像形成装置の周囲温度
を測定することなく、上述した制御を実行でき、特別な
センサを必要とせず、それによるコストアップを無くす
ことができる。

【０１１４】また、低温状態の立上げを認識すれば、予
め設定された定着可能な設定温度よりも高い制御温度に
て制御を行なうようにすることで、同様にして熱量の不
足による定着不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱定着装置の構造の一例を示す断面
図である。

【図２】図１における加熱定着装置の制御回路構成の一
例を示すブロック図である。

【図３】本発明の加熱制御装置における一実施形態によ
る制御例を説明するための３種類の異なる温度状態での
立上げによる温度上昇状態を示す特性図である。

【図４】図３における温度上昇制御を行なうために実際
の駆動タイミング制御の状態を示すタイミングチャート
である。

【図５】本発明の一実施形態による温度制御において、
高温状態での立上げ処理による温度制御状態を示す特性
図である。

【図６】図１に示す本発明の加熱定着装置を備える画像
形成装置、つまりレーザプリンタの内部構造を説明する
ための構成図である。

【図７】本発明の他の実施形態による温度制御例を説明
するためのもので、低温状態ので立上げ処理を示す特性
図である。

【符号の説明】

１給紙部２画像形成部３加熱定着装置３１ヒートローラ（被加熱部材）３１ａ芯材３１ｂ被覆層３２加圧ローラ（加圧部材）３３ヒータランプ（加熱源）３４温度検知センサ３５制御部３６ＲＯＭ３７ＲＡＭ３９温度制御回路４０モータ制御回路Ｔ設定温度（定着可能温度）Ｔ０設定温度より低い温度（定着可能な温度）Ｔ２設定温度より高い温度（定着可能な温度）Ｑトナー像Ｐシート（記録媒体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H033 AA02 BB37 CA03 CA20 CA28 CA40 3K058 AA34 AA65 AA73 AA92 BA18 CA12 CA23 CA46 CB15 CB25 CB27 CE02 CE12 CE17 DA02 GA06 5H323 AA36 BB04 CA08 CB04 DA01 EE06 FF01 HH02 KK05 LL02 LL07 LL23 LL28 MM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置に備えられ、記録媒体上に
形成してなる未定着像を加熱し定着するために予め決め
られた設定温度に制御される加熱部材、該加熱部材に上
記未定着像を密着させるために圧接させる加圧部材を備
え、上記加熱部材を設定温度に加熱するための加熱原が通電
された時点から上記設定温度に達するまでの予め決まっ
た基準時間に対し、上記加熱源の通電開始から設定温度
に立上がる時間が短いまたは長いかを判断に、短い時に
通電開始時点の温度が高い状態とし、長い時に通電開始
時点の温度が低いとしてそれに応じて画像形成動作の許
可制御を行なう制御部を備えたことを特徴とする加熱定
着装置。
【請求項２】上記制御部は、加熱源への通電開始時点
の温度が低いと判断したときに、上記基準時間と実際に
通電を行い設定温度に立上がるまでの時間のと時間差を
求め、該時間差分に応じて上記設定温度に達した後も設
定温度になるように通電制御を継続し、時間差分が経過
した後に画像形成動作の許可制御を行うようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の加熱定着装置。
【請求項３】上記制御部は、さらに加熱源への通電開
始により設定温度に達した時点で、加熱部材及び加圧部
材をそれぞれ回転駆動させるようにしたことを特徴とす
る請求項２記載の加熱定着装置。
【請求項４】上記制御部は、加熱減への通電開始時点
の温度が低いと判断したときに、加熱部材を加熱する設
定温度より高めの制御温度にて制御を行なうようにし、
該制御温度に達した時に画像形成動作を許容することを
特徴とする請求項１記載の加熱定着装置。
【請求項５】上記制御部は、加熱源への通電開始時点
の温度が高いと判断したときに、上記加熱部材の設定温
度が最初に設定温度に達した時点で画像形成動作を許容
し、かつ上記設定温度よりも低い温度で加熱部材を加熱
制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の加
熱定着装置。