JP2006084961A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着手段における回転体の回転開始に伴う温度低下に起因するトナー画像の記録媒体への定着不良を従来より確実に抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着手段（２０）の発熱体（ｈ）への供給電力を、該発熱体により加熱される、加熱定着用の回転体（ｂ）の少なくとも回転初期、回転体（ｂ）を記録媒体（ｓ）へのトナー像加熱定着のための設定温度に維持する設定温度維持電力より大きく設定する。或いは、画像形成装置の電力使用限界値から定着手段（２０）以外の部分で使用中の電力を差し引いた電力とするか、又は定着手段（２０）以外の部分のための必要電力のうち使用されていない電力を加えた電力とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含み、該定着手段が発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置に関する。

従来、この種の画像形成装置の分野では、装置の消費電力が、例えば国内では、１５〔Ａ〕、１５００〔Ｗ〕以内と制限されていることから、記録媒体へトナー像を定着するにあたって定着手段へ供給する電力は、一般的には、定着手段以外の部分で必要とされる電力が最大であるときの該電力を使用限界値の電力から差し引いた残りの電力に設定される。

しかし、発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させる定着手段では、例えば図２の（Ａ）部分に示すように、回転体がトナー像定着のために回転開始すると、該回転体の回転に伴って回転体の熱の幾らかが他へ逸散し、しかも、発熱体への単位時間あたりの投入電力は一定であるため、回転体温度が定着設定温度より大幅に低下するとともにその後の定着設定温度への復帰に時間がかかり、ひいては、トナー像の記録媒体への定着に支障がでることがある。

そこで、例えば特開平５−２９７７６２号公報は、定着手段の待機中に回転体を定着設定温度より高温に定着開始直前の一定時間保持したり、複数枚画像形成を行うときのように定着手段に複数枚の記録媒体を間欠的に順次通過させる場合には、さらに、先行、後行の記録媒体通過の間に回転体を定着設定温度より高温に定着開始直前の一定時間保持することを開示している。

また、特開平６−２４２７０２号公報は、定着手段における加熱体で加熱される回転体の設定温度として第１の設定温度とそれより高温の第２の設定温度を採用し、例えば電源投入当初のウオーミングアップ直後の画像形成や、断続的に繰り返される画像形成における前後の画像形成の間の時間が長い場合等においては、回転体設定温度を第２の高温設定温度とし、回転体の回転累積時間が所定値を超えて回転体の温度低下が小さくなってくると回転体設定温度を第１の設定温度とする、というようにして、ウオーミングアップ直後や、画像形成動作休止後の画像形成における定着手段の回転体の温度低下による定着不良を抑制することを開示している。

特開平５−２９７７６２号公報 特開平６−２４２７０２号公報

しかしながら、特開平５−２９７７６２号公報や特開平６−２４２７０２号公報に開示されている定着手段の温度制御においても、回転体の回転開始直後の温度低下そのものは避けられず、しかも、該温度制御は発熱体（ヒータ）への単位時間あたりの供給電力を一定としたまま行われるから、回転体を回転開始直後の温度低下から目標温度まで昇温させるのに時間がかかっしまい、これがため定着不良が発生する恐れがある。

そこで本発明は、トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含んでおり、該定着手段は発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置であって、定着手段における回転体の回転開始に伴う温度低下に起因するトナー画像の記録媒体への定着不良を従来より確実に抑制できる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は次の三つのタイプの画像形成装置を提供する。
以下に記載する各画像形成装置において定着手段の発熱体への供給電力等の「電力」ははいずれも単位時間あたりの電力である。

（１）第１の画像形成装置
トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含んでおり、該定着手段は発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置において、前記定着手段の発熱体への供給電力を制御する発熱体供給電力制御手段を有しており、該発熱体供給電力制御手段は、該定着手段の回転体の少なくとも回転初期、該回転体温度を記録媒体へのトナー像加熱定着のための設定温度に維持する設定温度維持電力より大きい電力を該発熱体に供給する画像形成装置。

この画像形成装置によると、定着手段の発熱体（ヒータ）への供給電力が、定着手段の回転体の少なくとも回転初期、該回転体温度をトナー像の記録媒体への加熱定着のための設定温度（定着温度）に維持する設定温度維持電力より大きく設定される。

このように、定着手段の回転体の少なくとも回転初期（少なくとも回転開始からの初期）には発熱体へ設定温度維持電力より大きい電力が供給され、回転体温度は速やかに上昇しようとするから、回転体の回転開始にともなって該回転体温度が低下することがあっても、その温度低下は小さく抑制され、さらに、温度低下から設定温度への復帰も迅速である。かくして、従来のように加熱用回転体への供給電力を一定として回転体の温度を上げる場合、すなわち回転体の温度上昇に時間がかかる場合に比べると、より確実にトナー像の記録媒体への定着不良を抑制できる。

前記発熱体供給電力制御手段が前記定着手段の発熱体への供給電力を前記設定温度維持電力より大きく設定する期間は少なくとも回転体の回転初期であればよいが、代表例として次の期間を挙げることができる。
(1) 前記回転体の回転開始から回転体が前記設定温度に到達するまでの期間
(2) 回転体の回転開始から少なくとも記録媒体が該回転体を通過するまでの期間
( 例えば画像形成を１枚分単独で行うような場合である。）
(3) 回転体の回転開始から記録媒体が予め定めた枚数該回転体を通過するまでの期間
( 例えば画像形成を複数枚順次連続的に行うような場合である。)
(4) 回転体の回転開始から予め定めた時間
(例えば回転体の回転開始から回転体が設定温度へ復帰するに十分な時間等である。)

なお、いずれにしても、定着手段の発熱体へ供給する電力は、画像形成装置の他の部分での必要電力も考慮して、これら電力の総和が画像形成装置の電力使用限界値を超えないように設定することになる。

（２）第２の画像形成装置
トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含んでおり、該定着手段は発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置において、前記定着手段の発熱体への供給電力を制御する発熱体供給電力制御手段を有しており、該発熱体供給電力制御手段は、前記定着手段の発熱体への供給電力を、画像形成装置の電力使用限界値から該定着手段以外の部分で使用中の電力を差し引いた電力に設定する画像形成装置。

ここで「電力使用限界値から定着手段以外の部分で使用中の電力を差し引いた電力」は、該電力使用限界値内における、定着手段において使用できる電力である。定着手段の回転体がトナー像の記録媒体への定着のために回転を開始する時には、定着手段において使用できる該電力は、回転体をトナー像の記録媒体への加熱定着のための設定温度に維持する設定温度維持電力より大きく、従って、回転体温度は速やかに上昇しようとするから、回転体の回転開始にともなって該回転体温度が低下することがあっても、その温度低下は小さく抑制され、さらに、温度低下から設定温度への復帰も迅速である。かくして、従来のように加熱体への供給電力を一定として加熱体の温度を上げる場合、すなわち回転体の温度上昇に時間がかかる場合に比べると、より確実にトナー像の記録媒体への定着不良を抑制できる。

（３）第３の画像形成装置
トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含んでおり、該定着手段は発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置において、前記定着手段の発熱体への供給電力を制御する発熱体供給電力制御手段を有しており、該発熱体供給電力制御手段は、前記定着手段の発熱体への供給電力を、定着手段以外の部分のための必要電力のうち使用されていない電力を加えた電力に設定する画像形成装置。

ここで「定着手段以外の部分のための必要電力のうち使用されていない電力」は他に援用できる電力であり、この画像形成装置では定着手段発熱体への供給電力にこの電力が加えられている。さらに言えば、画像形成装置をその電力使用限界値内で運転するとすれば、定着手段の発熱体への供給電力は、〔（使用限界値）−（定着手段以外の部分のための必要電力のうち使用されている電力）〕の電力以下とすればよい。

そして、定着手段以外の部分のための必要電力のうち使用されていない電力を加えた、発熱体への供給電力は、定着手段の回転体がトナー像の記録媒体への定着のために回転を開始する時には、回転体温度をトナー像の記録媒体への加熱定着のための設定温度に維持する設定温度維持電力より大きく、従って、回転体温度は速やかに上昇しようとするから、回転体の回転開始にともなって該回転体温度が低下することがあっても、その温度低下は小さく抑制され、さらに、温度低下から設定温度への復帰も迅速である。かくして、従来のように加熱体への供給電力を一定として加熱体の温度を上げる場合、すなわち回転体の温度上昇に時間がかかる場合に比べると、より確実にトナー像の記録媒体への定着不良を抑制できる。

なお、前記いずれの画像形成装置においても、転写手段は、作像手段において形成されたトナー像を記録媒体へ直接転写するものでも、中間転写体を介して転写するものでもよい。
また、本発明に係る画像形成装置は複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらを２以上組み合わせた複合機等のいずれであってもよく、カラー画像形成装置でも、モノクロ画像形成装置でもよく、カラー画像形成装置については４サイクル型、タンデム型等のいずれのタイプのものでもよい。

以上説明したように本発明によると、トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含んでおり、該定着手段は発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置であって、定着手段における回転体の回転開始に伴う温度低下に起因するトナー画像の記録媒体への定着不良を従来より確実に抑制できる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
図１（Ａ）は本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示している。
この画像形成装置は電子写真方式の画像形成装置で、トナー画像を形成する作像手段例であるエンジン部（画像形成部）を含む本体１０を備えており、その上側に自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１及び装置１から送られてくる原稿画像を読み取るスキャナー２を有し、下側に数種類のサイズの記録紙のそれぞれを選択的に供給できる給紙部３、４、５、６を有している。

さらに、記録紙の両面に画像形成すべく記録紙を搬送するデュープレックス装置７及び画像形成された記録紙のソーティング、ステープル留め等を行うフィニッシャー８も備えている。

エンジン部を含む本体１０は、本例では、フルカラー画像形成が可能の４サイクル型のもので、感光体ドラム１１を有しており、その周囲にはチャージャー１２、画像露光部１３、現像器群（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）及び１次転写ローラ１５がこの順序で配置されている。さらに、中間転写ベルト１４及び２次転写ローラ１６を備えている。
現像器群はイエロー現像器Ｙ、シアン現像器Ｃ、マゼンタ現像器Ｍ及びブラック現像器Ｋからなっている。

中間転写ベルト１４はローラ群に巻き掛けられており、駆動ローラｒ１により図中反時計方向に所定のタイミングで回転駆動される。２次転写ローラ１６は後述するように中間転写ベルト１４上のトナー像を記録紙ｓへ２次転写するときにベルト１４に圧接される。

この画像形成装置はさらに定着部２０備えており、定着部２０は、本例では定着ローラ対２０１を有し、該対ローラのうち一方のものと、その背後のローラとに無端回転ベルトｂが巻き掛けられ、この回転ベルトｂが背後のローラに設けたヒータｈにより加熱されるようになっており、対ローラ２０１のうち他方のものはベルトｂに圧接配置され、加圧ローラとして機能する。

画像形成装置における各部は制御部Ｃｏｎｔの指示、制御のもとに動作する。図１（Ｂ）は制御部Ｃｏｎｔを含む画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。

この画像形成装置は、電源が投入されると画像形成のための各種準備動作を行ったのち、プリント待機状態に入る。その後制御部Ｃｏｎｔに接続された操作パネルＰ上のプリント指示キーＰＫが押されると、ＡＤＦ１に予め搭載された原稿がスキャナー２に搬送され、ここで原稿画像を読み取る。エンジン部を含む本体１０はスキャナー２で読み取った原稿画像データに基づきトナー像を形成する。

トナー像形成にあたっては、原稿画像データに応じて現像器Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのうち少なくとも一つが用いられる。すべての現像器を用いてフルカラー画像形成を行う場合を例にとって説明すると、感光体ドラム１が図中時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム表面がチャージャー１２により所定電位に帯電され、その帯電域に画像露光部１３からイエロー画像データに基づいて画像露光が施され、静電潜像が形成され、これがイエロー現像器Ｙにて現像され、イエロートナー像が形成される。このトナー像は１次転写電圧を印加された１次転写ローラ１５により、回転駆動されている中間転写ベルト１４に１次転写される。

さらに、同様にしてシアントナー像が感光体ドラム上に形成され、ベルト１４に１次転写される。引き続きマゼンタトナー像、ブラックトナー像がこの順序で形成されベルト１４に１次転写される。各色トナー像のベルト１４への転写はこれらトナー像が順次重なる状態で行われる。

このようにして中間転写ベルト１４上に多重トナー像が形成されると、２次転写ローラ１６がベルト１４に圧接配置されるとともに２次転写ローラに２次転写電圧が印加され、さらに操作パネルＰで選択されたいずれかの給紙部３、４、５又は６から給紙が開始され、記録紙ｓが２次転写ローラ１６とベルト１４と間に供給され始める。この給紙の開始は給紙センサＳＥ１により検出され、該センサの給紙検出により定着部２０がオンされ、加熱用の回転ベルトｂ等の回転部材が回転開始する。なお、ヒータｈは当初の電源投入のときから通電開始されており、既にベルトｂを加熱している。

このようにして２次転写領域へ送り込まれた記録紙ｓに中間転写ベルト１４上の多重トナー像が２次転写され、かくしてトナー像が転写された記録紙ｓは定着部２０を通過することでトナー像が加熱定着される。次いで記録紙ｓの先端部が定着部２０から排出されてきたことが排紙センサＳＥ２により検出され、排紙センサＳＥ２オンによりフィニッシャー８が動作開始するとともに給紙部による給紙動作は停止する。かくして記録紙ｓはフィニッシャー８へ排出されていき、そこで所定の処理を施され、プリント処理が完了する。

なお、記録紙ｓの両面に画像形成するときには、片面にトナー像が形成されて定着部２０から出てきた記録紙ｓはデュープレックス装置７により表裏反転された状態で再び２次転写領域に送り込まれ、それに先立って中間転写ベルト１４上に形成されていた裏面のためのトナー像が転写され、再び定着部２０を通過することで加熱定着され、その後フィニッシャー８へ排出される。

以上の画像形成（プリント）において定着部２０のヒータｈへの電力供給は制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに出力可変電源ＰＷ（図１（Ｂ）参照）から行われる。これを図２を参照して説明する。図２の（Ａ）部分は従来の一般的な制御を示しており、（Ｂ）部分はこの画像形成装置における制御を示している。

すなわち、プリント待機状態においては、図２の（Ｂ）部分に示すように従来同様、ヒータｈへの供給電力は加熱用ベルトｂの温度を、通常通紙時におけるトナー像の加熱定着のための設定温度に維持する設定温度維持電力が供給されるが、ベルトｂが回転開始すると、該設定温度維持電力より大きい電力が、しかし、そのときの画像形成装置の使用電力の総和（該設定温度維持電力より大きい電力も含めた総和）が画像形成装置の電力使用限界値超えない範囲に納まる電力が供給される。

ヒータｈへの電源ＰＷからの供給電力は、ヒータｈのオンデューティ（例えば、ヒータがハロゲンランプであれば、その発光デューティ）を制御する位相制御方式により制御することができる。ここでは、電源ＰＷを交流電源とし、デューティを１００％に設定すると図３（Ａ）に示すように１５００ワット（Ｗ）を、デューティを５０％に設定すると図３（Ｂ）に示すように７５０Ｗを、デューティを２５％に設定すると図３（Ｃ）に示すように３７５Ｗを供給できる、というようにしてヒータｈへの供給電力を制御する。
かかる位相制御方式に代えて電源からの出力電圧を制御する（換言すればヒータへの印加電圧を制御する）方式で供給電力を制御してもよい。例えば、電源ＰＷを図４（Ａ）に例示するようにレギュレータにより出力電圧をコントロールできる交流電源とし、レギュレータにより出力電圧を１００Ｖに設定すれば図４（Ｂ）に示すように１５００Ｗを、出力電圧を５０Ｖに設定すれば図４（Ｃ）に示すように７５０Ｗを供給できる、というようにヒータｈへの供給電力を制御してもよい。
なお、このようなヒータｈへの供給電力の制御方式は、後述する第２、第３の実施形態の画像形成装置においても採用できる。

かかるヒータｈへの設定温度維持電力より大きい電力の供給により、ベルトｂの温度は速やかに上昇しようとするから、ベルトｂの回転開始にともなって該ベルト温度が低下することがあっても、その温度低下は小さく抑制され、さらに、温度低下から設定温度への復帰も迅速である。かくして、従来のように回転体への供給電力を一定として回転体の温度を上げる場合、すなわち回転体の温度上昇に時間がかかる場合に比べると、ベルトｂの温度は、より確実に、記録紙ｓが定着部２０に到達するに先立って設定温度へ復帰し、かくしてトナー像の記録紙ｓへの定着不良を抑制でき、それだけ高品質の定着画像が得られる。

かかるヒータｈへ設定温度維持電力より大きい電力を供給する期間は、図２の（Ｂ）部分に示す例では、ベルトｂの回転開始からベルトｂが前記設定温度に到達するまでの期間であるが、(a) ベルトｂの回転開始から少なくとも記録紙ｓがベルトｂを通過するまでの期間、(b) ベルトｂの回転開始から記録紙s が予め定めた枚数該ベルトを通過するまでの期間、(c) ベルトｂの回転開始から予め定めた時間、例えばベルトｂの回転開始からベルトｂが設定温度へ復帰するに十分な時間などとしてもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る画像形成装置は基本構成が図１（Ａ）の画像形成装置と同じものである。しかし、第２実施形態の画像形成装置では、定着部２０のヒータｈへの電力供給を図５（Ｂ）に示すように制御する。図５（Ａ）は図５（Ｂ）の制御に対する従来の一般的な制御を示している。

先ず、図５（Ａ）に示す従来の一般的制御について説明する。図５（Ａ）において（図１（Ａ）、図６等も参照）、
Ｊ１はＡＤＦ１の消費電力（負荷Ｊ１）で本例では６０Ｗ（６０ワット）、
Ｊ２はスキャナー２の消費電力（負荷Ｊ２）で５０Ｗ、
Ｊ３〜Ｊ６はそれぞれ給紙部３〜６の消費電力（負荷Ｊ３〜Ｊ６）で３０Ｗ、
Ｊ７はデュープレックス装置７の消費電力（負荷Ｊ７）で３０Ｗ、
Ｊ８はフィニッシャー８の消費電力（負荷Ｊ８）で６０Ｗ、
Ｊ１０はエンジン部１０等装置本体消費電力（負荷Ｊ１０）で４００Ｗであり、
Ｊ２０は定着部２０の消費電力（負荷Ｊ２０）でこれは
定着部回転部材のための消費電力（負荷ＪＲ）と
ヒータｈへの供給電力（Ｊｈ）との合計である。
また、図５等においてαはプリント待機時にエンジン部等本体が操作パネルＰの表示等に消費する電力である。プリント待機時にはヒータｈに定着設定温度を維持するための小さい電力が供給される。

図５（Ａ）に示すように、従来であれば、操作パネルＰＡ（図１（Ｂ）参照）のプリント指示キーＰＫによるプリントオン指示後の画像形成動作時（プリント時）には、ヒータｈに供給する電力として、画像形成装置に定められた電力使用限界値からヒータｈ以外の部分で使用する、そのときどきの使用電力のうち最大の電力を差し引いた一定電力が設定される。図５（Ａ）に示す例では、プリントオン指示後の、トナー像形成から中間転写ベルト１４へのトナー像１次転写に至る動作の間におけるヒータｈ以外で消費される電力が最大である。

しかしこれによると、プリント待機時には余り電力ａが、給紙開始により２次転写及びトナー像定着動作に入ると余り電力ｂが、その後の記録紙排出処理では余り電力ｃが存在する。
そこで第２実施形態の画像形成装置では、図５（Ｂ）に示すように、この余り電力をヒータｈへの従来の供給電力に付加する。換言すれば、第２実施形態では、電力使用限界値からそのときどきの定着部２０以外の部分で消費される電力を差し引いた電力を定着部２０への供給電力（回転部材のための一定の電力ＪＲ＋ヒータｈへの供給電力Ｊｈ）とする。

これにより、図６に示すように、ヒータへの供給電力は、プリント待機時は（１５００−α）Ｗに、プリントオン指示があると９９０Ｗに、給紙センサＳＥ１（図１参照）が給紙部３〜６のいずれかからの記録紙ｓの供給開始を検出し、また、これにより既述のとおり定着部２０においてベルトｂが回転開始すると（１０７０−ＪＲ）Ｗに、次いで排紙センサＳＥ２が記録紙ｓの排出を検出すると（１０４０−ＪＲ）Ｗに、プリント処理が完了すると（１５００−α）Ｗにそれぞれ設定される。

このように、ヒータｈには十分な電力が供給され、定着部２０において加熱用回転体であるベルトｂの回転開始から、その前の電力９９０Ｗ（従来の場合の電力）より高められた（１０７０−ＪＲ）Ｗがヒータｈに供給される。

かくして、ベルトｂの回転開始に伴ってベルトｂの温度は速やかに上昇しようとするから、ベルトｂの回転開始にともなってベルト温度が低下することがあっても、その温度低下は小さく抑制され、さらに、温度低下から設定温度への復帰も迅速である。かくして、従来のように回転体への供給電力を一定として回転体の温度を上げる場合、すなわち回転体の温度上昇に時間がかかる場合に比べると、より確実にトナー像の記録紙ｓへの定着不良を抑制でき、それだけ高品質の定着画像が得られる。

第２実施形態の画像形成装置においては、かかるヒータｈへの電力供給が、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに出力可変電源ＰＷ（図１（Ｂ）参照）から行われるように制御部Ｃｏｎｔが構成される。
このときの制御部Ｃｏｎｔによる、ヒータｈへの電力供給制御に係わる動作（定着制御ルーチン）を図７のフローチャートに示す。なお、ヒータｈにより加熱されるベルトｂの温度は図示省略の温度センサにより検出され、制御部Ｃｏｎｔに入力され、定着部２０の温調制御に供される。この点は後述する第３実施形態の画像形成装置においても同様である。

プリントオン指示が無く、画像形成装置が待機状態にあるときは、ヒータｈに（１５００−α）Ｗの電力を供給することができ、図７のステップＳ９〜Ｓ１４に示すように、ヒータオンの状態で（Ｓ９）、ベルトｂの温度が１７５℃より高温になってくるとヒータをオフする（Ｓ１０、Ｓ１１）。また、ヒータオフの状態で（Ｓ１２）、ベルトｂの温度が１８５℃より低温になってくるとヒータをオンする（Ｓ１３、Ｓ１４）。このようにしてベルトｂの温度を所定温度（１８０℃又はその近傍の温度）に維持する。
プリントオン指示があると（Ｓ１）、ヒータ供給電力を（１５００−Ｊ１−Ｊ２−Ｊ１０）Ｗに設定する（Ｓ２）。 その後記録紙の供給が開始されると（センサＳＥ１ オン）（Ｓ３）、ヒータ供給電力を（１５００−Ｊ３−Ｊ１０−ＪＲ）Ｗに設定する（Ｓ４）。なお、給紙部３以外の給紙部から給紙するときには、Ｊ３に代えてその給紙部の消費電力（Ｊ４、Ｊ５又はＪ６）を差し引けばよい。さらに排紙センサＳＥ２がオンになると（Ｓ５）、ヒータ供給電力を（１５００−Ｊ８−Ｊ１０−ＪＲ）Ｗに設定する（Ｓ６）。プリントが終了すると（Ｓ７）、再びヒータ供給電力を（１５００−α）Ｗに戻す（Ｓ８）。

なお、以上説明したヒータ供給電力の制御は、画像読み込みとエンジン部の駆動を同時的に開始し、画像形成を１枚分単独で行う場合の例であるが、複数枚の画像形成を順次行う場合には、ヒータ供給電力を図８に示すように制御すればよい。すなわち、プリント待機時は（１５００−α）Ｗに、プリントオン指示があると９９０Ｗに、給紙開始のタイミングで（１０７０−ＪＲ）Ｗに、排紙センサオンのタイミング（このとき次の給紙も開始する）で（１０１０−ＪＲ）Ｗにそれぞれ設定し、所定枚数の画像形成が終了するとプリント待機時の電力に戻せばよい。

また、以上説明した第２実施形態の画像形成装置は画像読み込みとエンジン部の駆動を同時的に開始するものであるが、画像読み込み後にエンジン部を駆動する画像形成装置でもよく、その場合のヒータ供給電力は、画像形成を１枚分単独で行う場合には、図９に示すように、プリント待機時は（１５００−α）Ｗに、プリントオン指示があると１３９０Ｗに、エンジン部の駆動開始により１１００Ｗに、給紙センサＳＥ１（図１（Ａ）参照）が給紙部３〜６のいずれかからの記録紙ｓの供給開始を検出し、また、これにより既述のとおり定着部２０においてベルトｂが回転開始すると（１０７０−ＪＲ）Ｗに、次いで排紙センサＳＥ２が記録紙ｓの排出を検出すると（１０４０−ＪＲ）Ｗに、プリント処理が完了すると（１５００−α）Ｗにそれぞれ設定される。

また、画像読み込み後にエンジン部を駆動する画像形成装置において、複数枚の画像形成を順次行う場合には、ヒータ供給電力を図１０に示すように制御すればよい。すなわち、プリント待機時は（１５００−α）Ｗに、プリントオン指示があると１３９０Ｗに、給紙開始のタイミングで（１０７０−ＪＲ）Ｗに、排紙センサオンのタイミング（このとき次の給紙も開始する）で（１０１０−ＪＲ）Ｗにそれぞれ設定し、所定枚数の画像形成が終了するとプリント待機時の電力に戻せばよい。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る画像形成装置も基本構成は図１（Ａ）の画像形成装置と同じものである。しかし、第３実施形態の画像形成装置では、定着部２０のヒータｈへの電力供給を図１１（Ｂ）に示すように制御する。図１１（Ａ）は図１１（Ｂ）の制御に対する従来の一般的な制御を示しており、ここでは図５（Ａ）の制御と同じである。

図１１における（図１２も参照）Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３（或いはＪ４〜Ｊ６）、Ｊ７、Ｊ８、Ｊ１０、Ｊ２０（ＪＲ＋Ｊｈ）は、既述の図５、図６等におけるＪ１〜Ｊ８、Ｊ１０、Ｊ２０（ＪＲ＋Ｊｈ）と同じことを意味している。

第３実施形態の画像形成装置では、図１１（Ｂ）に示すように、そのときどきにおいて消費していない部分の必要消費電力をヒータ供給電力に加算する。これにより、ヒータｈには十分な電力が供給され、定着部２０において加熱用回転体であるベルトｂの回転開始から、その前の電力９９０Ｗ（従来の場合の電力）より高められた１１６０Ｗ（９９０＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ８）がヒータｈに供給される。

かくして、ベルトｂの回転開始に伴ってベルトｂの温度は速やかに上昇しようとするから、ベルトｂの回転開始にともなってベルト温度が低下することがあっても、その温度低下は小さく抑制され、さらに、温度低下から設定温度への復帰も迅速である。かくして、従来のように回転体への供給電力を一定として回転体の温度を上げる場合、すなわち回転体の温度上昇に時間がかかる場合に比べると、より確実にトナー像の記録紙ｓへの定着不良を抑制でき、それだけ高品質の定着画像が得られる。

第３実施形態の画像形成装置においては、かかるヒータｈへの電力供給が、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに出力可変電源ＰＷ（図１（Ｂ）参照）から行われるように制御部Ｃｏｎｔが構成される。
このときの制御部Ｃｏｎｔによる、ヒータｈへの電力供給制御に係わる動作（定着制御ルーチン）を図１２のフローチャートに示す。

プリントオン指示が無く、画像形成装置が待機状態にあるときは、図１１（Ｂ）に示すように、ヒータｈに従来より大きい電力（本例では、３００＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３＋Ｊ８＋ＪＲ＋Ｊ１０−α）を供給することができ、図１２のステップＳ９〜Ｓ１１に示すように、ベルトｂの温度が１８０℃以下になるとヒータをオンし（Ｓ９、Ｓ１０）、１８０℃より高温になるとヒータをオフする（Ｓ９、Ｓ１１）。このようにしてベルトｂの温度を所定温度に維持する。
プリントオン指示があると（Ｓ１）、ヒータ供給電力を９９０Ｗに設定する（Ｓ２）。 その後記録紙の供給が開始されると（センサＳＥ１ オン）（Ｓ３）、ヒータ供給電力を（９９０＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ８）Ｗに設定する（Ｓ４）。さらに排紙センサＳＥ２がオンになると（Ｓ５）、ヒータ供給電力を（９９０＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３）Ｗに設定する（Ｓ６）。なお、給紙部３以外の給紙部から給紙するときには、Ｊ３に代えてその給紙部の消費電力（Ｊ４、Ｊ５又はＪ６）を加算すればよい。プリントが終了すると（Ｓ７）、ヒータ供給電力を（３００＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３＋Ｊ８＋ＪＲ＋Ｊ１０−α）に戻す（Ｓ８）。

なお、以上は、画像読み込みとエンジン部の駆動を同時的に開始し、画像形成を１枚分単独で行う場合の例であるが、画像読み込みとエンジン部の駆動を同時的に開始し、複数枚の画像形成を順次行う場合や、画像読み込み後にエンジン部を駆動する場合において、画像形成を１枚分単独で行う場合、複数枚の画像形成を順次行う場合についても、第２実施形態の画像形成装置の場合と同様にベルトｂの回転開始に伴いヒータ供給出力を高く設定することができる。

本発明は画像形成装置においてトナー画像を記録媒体に良好に定着させることに利用でき、換言すれば、記録媒体にトナー画像を良好に定着させて、それだけ高品質の画像を形成できる画像形成装置の提供に利用できる。

図１（Ａ）は本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示す図であり、図１（Ｂ）は該画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。 本発明に係る定着部ヒータ供給電力制御例を従来と比較して示す図である。 位相制御方式によるヒータ供給電力制御の説明図である。 出力電圧制御方式によるヒータ供給電力制御の説明図である。 本発明に係る定着部ヒータ供給電力制御の他の例を従来と比較して示す図であり、図５（Ａ）は従来制御を、図５（Ｂ）は本発明に係る制御例を示している。 図５（Ｂ）に示すヒータ供給電力制御、換言すれば定着部供給電力制御の具体例を示す図である。 図５（Ｂ）及び図６に示す供給電力制御のための制御部の動作を示すフローチャートである。 図６に示す定着部供給電力制御において、複数枚画像形成の場合の供給電力制御を示す図である。 定着部供給電力制御の他の具体例（画像読み込み後にエンジン部を駆動する場合）を示す図である 図９に示す定着部供給電力制御において、複数枚画像形成の場合の供給電力制御を示す図である。 本発明に係る定着部ヒータ供給電力制御のさらに他の例を従来と比較して示す図であり、図１１（Ａ）は従来制御を、図１１（Ｂ）は本発明に係る制御例を示している。 図１１（Ｂ）に示す供給電力制御のための制御部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ エンジン部（画像形成部）を含む本体
１１ 感光体ドラム
１２ チャージャー
１３ 画像露光部
Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ 現像器
１４ 中間転写ベルト
ｒ１ ベルト１４の駆動ローラ
１５ １次転写ローラ
１６ ２次転写ローラ
２０ 定着部
２０１ 定着ローラ対
ｂ 加熱用回転ベルト
ｈ ヒータ
ＰＷ ヒータｈの電源
１ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
２ スキャナー
３〜６ 給紙部
７ デュープレックス装置
８ フィニッシャー
ＳＥ１ 給紙センサ
ＳＥ２ 排紙センサ
Ｃｏｎｔ 制御部
Ｐ 操作パネル
ＰＫ プリント指示キー
Ｊ１〜Ｊ８、Ｊ１０、Ｊ２０、Ｊｈ、ＪＲ 負荷（消費電力）

Claims (7)

1. トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含んでおり、該定着手段は発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置において、前記定着手段の発熱体への供給電力を制御する発熱体供給電力制御手段を有しており、該発熱体供給電力制御手段は、該定着手段の回転体の少なくとも回転初期、該回転体温度を記録媒体へのトナー像加熱定着のための設定温度に維持する設定温度維持電力より大きい電力を該発熱体に供給することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記発熱体供給電力制御手段は、前記回転体の回転開始から該回転体が前記設定温度に到達するまで、前記定着手段の発熱体への供給電力を前記設定温度維持電力より大きく設定する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記発熱体供給電力制御手段は、前記回転体の回転開始から少なくとも前記記録媒体が該回転体を通過するまで、前記定着手段の発熱体への供給電力を前記設定温度維持電力より大きく設定する請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記発熱体供給電力制御手段は、前記回転体の回転開始から前記記録媒体が予め定めた枚数該回転体を通過するまで、前記定着手段の発熱体への供給電力を前記設定温度維持電力より大きく設定する請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記発熱体供給電力制御手段は、前記回転体の回転開始から予め定めた時間、前記定着手段の発熱体への供給電力を前記設定温度維持電力より大きく設定する請求項１記載の画像形成装置。
6. トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含んでおり、該定着手段は発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置において、前記定着手段の発熱体への供給電力を制御する発熱体供給電力制御手段を有しており、該発熱体供給電力制御手段は、前記定着手段の発熱体への供給電力を、画像形成装置の電力使用限界値から該定着手段以外の部分で使用中の電力を差し引いた電力に設定することを特徴とする画像形成装置。
7. トナー画像を形成する作像手段と、記録媒体供給手段から供給されてくる記録媒体に該作像手段で形成されたトナー画像を転写する転写手段と、該トナー画像が転写された記録媒体に該トナー画像を加熱定着させる定着手段とを含んでおり、該定着手段は発熱体により加熱される回転体を用いてトナー像を記録媒体に加熱定着させるものである画像形成装置において、前記定着手段の発熱体への供給電力を制御する発熱体供給電力制御手段を有しており、該発熱体供給電力制御手段は、前記定着手段の発熱体への供給電力を、定着手段以外の部分のための必要電力のうち使用されていない電力を加えた電力に設定することを特徴とする画像形成装置。