JP2006259221A

JP2006259221A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2006259221A
Application number: JP2005076477A
Authority: JP
Inventors: Eiji Sawamura; 栄二沢村; Hirokazu Yasuoka; 廣和安岡; Hideki Komatsu; 秀樹小松; Atsushi Ishibe; 篤石部; Makoto Murata; 誠村田; Tomohito Tokai; 智史東海
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2025-03-17
Also published as: JP4669721B2

Abstract

【課題】通紙再開時や立ち上げ時に、集中的な大きな電力を必要としないにかかわらず、昇温のための待ち時間が極めて短い、あるいは、待ち時間が不要な定着装置を提供する。
【解決手段】加圧ローラ加熱手段、加圧ローラ温度検出手段、加圧ローラ加熱制御手段、ローラ駆動手段、排紙検出手段、及び、定着装置への記録媒体の供給を知らせる定着装置外よりの通紙信号を受けて加圧ローラ加熱制御手段による加圧ローラの加熱を停止させると共にローラ駆動が停止していたときにはローラ駆動手段を制御してローラ駆動を開始させた後、排紙検出手段からの排紙信号の受信後に、加圧ローラ加熱制御手段による加圧ローラの加熱を開始させた後、加圧ローラ温度検出手段によって検出される加圧ローラの温度が所定加圧ローラ温度に達したときにローラ駆動手段を制御して定着装置内のローラの駆動を停止させる駆動／加熱・停止／再開制御手段を備えている定着装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録媒体にトナーよりなる画像を定着する定着装置、及び、定着装置を有する電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。

図１８は、従来の電子写真方式の画像形成装置の説明図である。従来の電子写真方式の画像形成装置１００、例えば、複写機及びレーザープリンタは、静電潜像が形成される感光体ドラム１０１、感光体ドラム１０１に接触して帯電処理を行う帯電ローラ１０２、レーザビーム等の露光手段１０３、感光体ドラム１０１の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ１０４、帯電ローラ１０２にＤＣ電圧を印加するためのパワーパック１０５、感光体ドラム１０１上のトナー像を記録紙１０７に転写処理する転写ローラ１０６、転写処理後の感光体ドラム１０１をクリーニングするためのクリーニング装置１０８、感光体ドラム１０１の表面電位を測定する表面電位計１０９、並びに、加熱定着ローラ１１１及び加圧ローラ１１２からなるローラ方式の熱定着装置１１０によって構成されている。

この電子写真方式を用いる画像形成装置１００は、回転する感光体ドラム１０１の感光体層を帯電ローラ１０２を用いて一様に帯電させた後にレーザビーム等の露光手段１０３で露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像することによりトナー像とし、このトナー像を記録紙１０７上に転写し、そして、この記録紙１０７を加熱定着ローラ１１１及び加圧ローラ１１２からなるローラ方式の熱定着装置１１０に通過させてトナー像を熱定着するように構成されている。

このような画像形成装置１００の熱定着装置においては、アルミニウム等の金属の中空円筒体からなる芯金の外周面にトナーの粘着を防止するために被覆された四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂からなる離型層を設けた加熱定着ローラ１１１が使用されているが、この加熱定着ローラ１１１は、芯金の中空部に回転中心線に沿ってハロゲンランプ等のヒータを配置し、その輻射熱によって加熱定着ローラ１１１を内側から加熱するようになっており、そして、加熱定着ローラ１１１と加圧ローラ１１２との間に記録紙１０７を通過させることにより、記録紙１０７の上に付着しているトナーを加熱定着ローラ１１１の熱により軟化させつつ加圧して記録紙上に定着させるようになっている。

この芯金上にフッ素樹脂層を設けた加熱定着ローラ１１１は、離型性に優れているが、柔軟性及び弾力性に劣っているので、光沢を必要とするフルカラー複写機やフルカラーレーザープリンタに対応することができない。これら光沢画像を形成するフルカラー複写機やレーザープリンタでは、赤（マゼンタ）、青（シアン）、黄（イエロー）、黒（ブラック）の４色のカラートナーが用いられるが、カラー画像の定着時には、これらのカラートナーを溶融状態で混合する必要があるので、カラートナーを低融点化して溶融しやすくすると共に、加熱定着ローラの表面で複数種のカラートナーを包み込むようにして、溶融状態で均一に混合させることが必要になる。このために、定着部材（ローラ、ベルト）の表面に必要な特性の一つとして柔軟性が挙げられる。

このような定着部材の表面に柔軟性を付与するために、従来の光沢画像のフルカラー定着ローラには、シリコーンゴムローラ上にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の離型性及び耐久性に優れたゴム層を設けた加熱定着ローラがある。

熱ローラ定着法は、ヒートローラ全体を所定温度に保持するので、熱容量が大きくなり、そのために、プリント速度の高速化には適しているが、ヒートローラを所定の温度まで加熱するのにかなりの時間が必要であり、また、このことから、ヒートローラ全体を加熱するのに、電力消費も大きくなる。

近年、省エネルギー化への活動が活発になっており、立ち上がり時間の短縮が検討されている。その一つとして、ヒータにより熱せられたフィルム状のエンドレスベルトを介して、記録紙上のトナーを加熱するベルト定着方式の定着装置が提案された（特開２００１−２０１９７８公報（特許文献１）等）。

図１９は、従来のベルト方式の定着装置Ｃの説明図である。図１９に示されているように、従来の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置Ｃは、定着ローラ２と定着ローラ２に対向する加熱ローラ４とに巻き掛けられた（張架された）無端状の定着ベルト６と、定着ベルト６を加熱する手段と、定着ベルト６を介して定着ローラ２に圧接しニップ部を形成する加圧ローラ３とを有している。

加熱ローラ２及び加圧ローラ３内には定着ベルト６を加熱する手段として、加熱源（ヒーター等）５ａ及び５ｂがそれぞれ内蔵されており、加熱ローラ４の定着ベルト６を張架している部分と加圧ローラ３表面にはそれぞれ温度を検出する温度センサ（サーミスタ）７ａ及び７ｂが配置されており、これら定着ベルト６と加圧ローラ３表面がそれぞれ所定の温度になるように制御されるようになっている。なおこの例では加圧ローラ３内加熱源５ｂは、排紙終了後に点灯して、待機時のみ（定着していないときのみ）所定の温度に制御されるようになっている。図１９中、Ｐは転写紙、Ｔは未定着のトナー、Ｇは転写紙を定着装置Ｃに搬送するためのガイド板である。

このようなベルト方式の熱定着装置Ｃは、加熱ローラ４で加熱された定着ベルト６と加圧ローラ３との間に記録紙などの記録媒体Ｐを通過させることにより、記録媒体Ｐの上に付着しているトナーＴを定着ベルト６の熱により軟化させつつ加圧ローラ３で加圧して記録紙上に定着させるようになっている。

この従来のベルト方式の定着装置Ｃによれば、薄いフィルム状の定着用ベルト６を直接加熱するので、電源投入後短時間で所定の温度に達し、そのために、電源投入後の待ち時間を削減することができ、また、必要部分のみを加熱するので、電力消費も少ない利点がある。

なお、上記では、加熱ローラ４内部に加熱源を配した例を記したが、図２０にモデル的に示すように加熱ローラ４の外側に加熱源を配した技術も知られている。この例（定着装置Ｄ）では加熱源として電磁誘導加熱用のコイル２００とコア２０１とを配置し、定着ベルト６’には金属薄膜層を設け、定着ベルト６'の金属薄膜層を電磁誘導加熱法により発熱させる構成であった。

しかし、上述の従来技術では、電力を加熱ローラと加圧ローラとの２箇所に分散して加熱するので、ニップ部が定着可能な温度に達するまでの立ち上がり時間が長くなってしまう。

そこで立ち上がり時間を早くするために、立ち上げ時には加熱ローラ４側のみに電力を集中して供給して立ち上がり時間を早くするようになってきた。

しかし複写機用の定着装置で、例えば、待機状態から、すぐにコピーを行いたい等の場合、これら定着装置は定着ベルトを用いる定着ベルト式装置なので、定着ベルト全体が定着時温度に達する迄、空回転を行う必要があり、定着可能となるまでに時間がかかってしまう。

そのため、排紙終了後に加圧ローラ側の加熱源を通電させて加圧ローラも加熱ローラに近い所定温度になるように制御するとともに、ニップ部分の温度が低くなった場合にはローラ駆動を行って、加熱ローラと加圧ローラとの両ローラからベルトを加熱するようになってきた。このようにすることにより、転写紙が給紙位置から定着ニップ部に来る迄の時間Ｔｂ間に定着ベルト６全体が定着時温度になるのですぐにコピーすることが可能となる（図２１には待機状態が長く、かつ、その間加熱ローラと加圧ローラによる加熱により定着時温度で制御している状態からの通紙した場合を示す）。

しかし、このように制御を行っていても、１枚の、あるいは一連の複数枚の記録媒体の排紙が終了した直後の待機時状態に、すぐにまた通紙を行おうとしても、このときには定着ベルトは充分に加熱されておらず、その上、加圧ローラ３の温度も所定温度に達していないので、ニップ部分が定着可能な温度に達するまでに図２２に示すように上記Ｔｂより長い時間Ｔｃが必要となり、この間空回転が必要で、すぐにはコピーできないといった問題が生じていた。

さらに、上記のように加熱ローラ４加熱用以外に、加圧ローラ３側にも加熱源を設けるとその分コストが上がってしまう。しかし、加圧ローラ３側に加熱源がないと通紙の際に定着時温度に達するまでに長時間の空回転が必要となり、コピーができるようになる迄の待ち時間が長くなってしまうといった問題が生じた。

ここで、最近定着装置の立ち上がり時間を早くするために、立ち上がりには、定着装置の加熱源に、一般コンセントでのＭＡＸ値の約８０％前後の大電力を供給することが行われる場合がある。しかしこのようにすると元々加熱ローラは昇温を早くするために小径（２５ｍｍ程度）にし、その肉厚も０．３ｍｍと薄くなっているために、立ち上げ開始時（定着ベルトが回転しない時）に定着ベルトが張架されている部分は熱伝導が悪いのでなかなか温度が上がらず、また、張架されていない部分はすぐに温度が上昇する（この温度変化をモデル的に図３に示す）。

ここで、張架された部分で温度を検出して温度制御すると張架されていない部分では非常に高温になり、その後定着ベルトの駆動を開始すると、定着ベルトがその高温となった部分に触れて劣化すると云った問題も派生的に生じた。
特開２００１−２０１９７８公報

従来の定着装置は、上記のように立ち上げ（電源投入）以降、定着可能となるまでの時間を短縮することを主眼として様々な改良が加えられてきた。しかしながら、これら技術では、一旦、定着動作が行われ、一枚ないし一連の複数の記録媒体が排出された後、再度定着作業を行う際の、定着可能となるまでの時間の短縮には充分な効果が挙げられなかった。

本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、通紙再開時や立ち上げ時に、集中的な大きな電力を必要としないにもかかわらず、昇温のための待ち時間が極めて短い、あるいは、待ち時間が不要な定着装置を提供することを目的とする。

本発明の定着装置は上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、定着ローラと該定着ローラに対向する加熱ローラとにより張架された無端状の定着ベルト、該加熱ローラの内側及び／または外側に該定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段、及び、該定着ベルトを介して該定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラを有し、記録媒体が前記ニップ部を通過する際に熱及び圧力によって該記録媒体上に未定着画像を定着させる定着装置において、上記加圧ローラを加熱する加圧ローラ加熱手段、上記加圧ローラの温度を検出する加圧ローラ温度検出手段、該加圧ローラ温度検出手段からの信号を基に該加圧ローラ加熱手段を制御して加圧ローラを所定加圧ローラ温度に保つ加圧ローラ加熱制御手段、該定着装置内のローラを駆動するローラ駆動手段、記録媒体が前記ニップ部から排出されたことを検出する排紙検出手段、及び、定着装置への記録媒体の供給を知らせる定着装置外よりの通紙信号を受けて該加圧ローラ加熱制御手段による加圧ローラの加熱を停止させると共にローラ駆動が停止していたときにはローラ駆動手段を制御してローラ駆動を開始させた後、記録媒体が前記ニップ部から排出されたことを示す該排紙検出手段からの排紙信号の受信後に、該加圧ローラ加熱制御手段による加圧ローラの加熱を開始させた後、前記加圧ローラ温度検出手段によって検出される加圧ローラの温度が前記所定加圧ローラ温度に達したときにローラ駆動手段を制御して定着装置内のローラの駆動を停止させる駆動／加熱・停止／再開制御手段を備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の定着装置は上記請求項１に記載の定着装置において、上記駆動／加熱・停止／再開制御手段が、排紙検出手段からの排紙信号の受信後にローラ駆動手段を制御して定着装置内のローラの駆動速度を定着時の駆動速度より遅い速度にさせる制御をおこなうことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の定着装置は上記請求項１または請求項２に記載の定着装置において、上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部とを有していることを特徴とする。

請求項４に係る本発明の定着装置は、定着ローラと該定着ローラに対向する加熱ローラとにより張架された無端状の定着ベルト、該加熱ローラの内側及び／または外側に該定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段、及び、該定着ベルトを介して該定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラを有し、記録媒体が前記ニップ部を通過する際に熱及び圧力によって該記録媒体上に未定着画像を定着させる定着装置において、該定着装置内のローラを駆動するローラ駆動手段、記録媒体が前記ニップ部から排出されたことを検出する排紙検出手段、及び、記録媒体が前記ニップ部から排出されたことを示す該排紙検出手段からの排紙信号の受信後にローラの駆動を停止させるとともに、該ローラの駆動停止から第１の所定時間経過後にローラ駆動手段を制御して第２の所定時間が経過するまで、定着装置内のローラを駆動させるローラ駆動停止・再駆動制御手段を備えたことを特徴とする。

請求項５に係る本発明の定着装置は、請求項４に係る本発明の定着装置において、上記ローラ駆動停止・再駆動制御手段が、ローラ駆動手段を制御して、排紙検出手段からの排紙信号の受信後の定着装置内のローラの駆動速度を、定着時の駆動速度より遅くさせる制御をおこなうローラ駆動速度制御手段を有することを特徴とする。

請求項６に係る本発明の定着装置は、請求項４または請求項５に記載の定着装置において、上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部とを有していることを特徴とする。

請求項７に係る本発明の定着装置は、定着ローラと該定着ローラに対向する加熱ローラとにより張架された無端状の定着ベルト、該加熱ローラの内側及び／または外側に該定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段、及び、該定着ベルトを介して該定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラを有し、記録媒体が前記ニップ部を通過する際に熱及び圧力によって該記録媒体上に未定着画像を定着させる定着装置において、上記加熱ローラの内側にあって該定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段、上記定着ベルトの温度を検出する定着ベルト温度検出手段、該定着装置内のローラを駆動するローラ駆動手段、及び、該定着装置の立ち上げ時に加熱ローラ内の定着ベルト加熱手段による加熱を開始し、上記定着ベルト温度検出手段によって計測される上記定着ベルトの温度が定着時の温度より低い所定の駆動開始温度に達した後に、該定着装置内のローラの駆動を開始する立ち上げ制御手段を備え、かつ、該定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部とを有していることを特徴とする。

請求項８に係る本発明の定着装置は、請求項７に記載の定着装置において、上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部とを有していることを特徴とする。

請求項９に係る本発明の定着装置は請求項６または請求項７に記載の定着装置において、上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する加熱ローラの軸方向に長い線状熱源を有し、該線状熱源が長さ方向に少なくとも２つに分割され、これら熱源のうち第１の熱源の加熱領域がこの定着装置に供給される小サイズの記録媒体に対応し、第２の熱源は第１の熱源の非加熱領域を加熱するものであり、かつ、該第１の熱源と同時に加熱されることにより該小サイズの記録媒体よりも大きい記録媒体に対応する領域を加熱可能であり、該第１の熱源は、加熱ローラ内部において第２の熱源より加熱ローラの定着ベルトが張架された部分に近く配置されていることを特徴とする。

請求項１０に係る本発明の定着装置は請求項６または請求項７に記載の定着装置において、上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する加熱ローラの軸方向に長い線状熱源を有し、該線状熱源が長さ方向に少なくとも２つに分割され、これら熱源のうち第１の熱源の加熱領域がこの定着装置に供給される小サイズの記録媒体に対応し、第２の熱源は第１の熱源の非加熱領域を加熱するものであり、かつ、該第１の熱源と同時に加熱されることにより該小サイズの記録媒体よりも大きい記録媒体に対応する領域を加熱可能であり、該第２の熱源は、加熱ローラ内部において第１の熱源より加熱ローラの定着ベルトが張架された部分に近く配置され、かつ、第１の熱源がハロゲンランプからなるハロゲンヒータであり、かつ、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部を有していることを特徴とする。

請求項１１に係る本発明の画像形成装置は、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の定着装置を有することを特徴とする。

請求項１に係る本発明の定着装置によれば、ニップ部からの排紙終了後にも加圧ローラが所定の温度以上になるまではローラの駆動が継続されるので、通紙によって熱が奪われて温度が低くなった加圧ローラへ、定着ベルトを介して加熱ローラから熱が供給されるので、加圧ローラの所定温度への復帰が迅速となる。このような所定温度となった加圧ローラは、次回の通紙・定着に際して、ニップ部に冷えた定着ベルトが供給された場合であっても、充分な熱量をニップ部に供給することができるので、定着可能な状態への復帰が迅速となり、このとき、昇温のための待ち時間を実質的になくすことができる。また、加圧ローラが所定の温度以上となった後にはローラの駆動を停止できるので、節電となる。さらに加圧ローラの加圧ローラ加熱手段による加熱は、この定着装置を用いる装置（コピー機など）が電力をもっとも必要とする記録媒体の通紙時ではなく、定着装置に通紙を行わない待機時のみに行うため、装置全体のピーク使用電力を小さくすることができる。

請求項２に係る本発明の定着装置によれば、請求項１に係る本発明の定着装置において、排紙検出手段からの排紙信号の受信後にローラ駆動手段を制御して定着装置内のローラの駆動速度を定着時の駆動速度より遅い速度にするため、定着ベルトの加熱された加圧ローラ及び加熱ローラへの接触時間が長くなるためにニップ部の所定の温度への上昇をより迅速なものとすることができる。

請求項３に係る本発明の定着装置によれば、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、このハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給する反射部とを有しているため、加熱ローラおよび定着ベルトの熱劣化が防止され、これらの寿命を長くすることができ、かつ、定着ベルトへの熱供給が効率化するので、定着ベルトを介してのニップ部へ熱供給も効率的になり、ニップ部の温度の定着処理可能温度への上昇をより迅速なものとすることができる。さらに、このとき、反射部がハロゲンヒータのガラス管に設けられている構成とすれば、部品数を少なくできると共に、反射部をセラミックコーティングや金属蒸着により容易に反射部を形成でき、このとき熱容量が小さいため、ハロゲンヒータによる加熱がより効率的となり、ニップ部の所定の温度への昇温をより迅速なものとすることができる。

請求項４に係る本発明の定着装置によれば、加圧ローラを加熱するための加熱源を設けず、かつ、加圧ローラの温度を検出する温度センサを用いないので低コストとなり、しかも、定着ベルトがその温度が著しく低下する前に加熱ローラによる加熱を受けながら駆動されるので、定着ベルト全体がある程度加熱された状態に保たれている。このため、定着動作再開後にもニップ部を極めて短時間に定着時の温度に上げることができるので、例えば給紙された記録媒体が定着装置のニップ部に達するまでの時間でニップ部の定着時温度への昇温を完了させることが可能となり、このとき、昇温のための待ち時間を実質的になくすことができる。また、定常的にローラを駆動していないために節電となる。

請求項５に係る本発明の定着装置によれば、請求項４に係る本発明の定着装置において、ローラ駆動手段を制御して排紙検出手段からの排紙信号の受信後の定着装置内のローラの駆動速度を定着時の駆動速度より遅い速度にするため、定着ベルトの加熱された加圧ローラ及び加熱ローラへの接触時間が長くなるためにニップ部の所定の温度への復帰をより迅速なものとすることができる。ここで低速運転時の条件を通常の定着時速度未満で通常の定着時速度１／５の範囲で、充分なニップ部の温度の上昇促進効果が得られることが確認されている。

請求項６に係る本発明の定着装置によれば、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、このハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給する反射部とを有しているため、加熱ローラおよび定着ベルトの熱劣化が防止され、これらの寿命を長くすることができ、かつ、定着ベルトへの熱供給が効率化するので、定着ベルトを介してのニップ部へ熱供給も効率的になり、ニップ部の温度の定着処理可能温度への上昇をより迅速なものとすることができる。さらに、このとき、反射部がハロゲンヒータのガラス管に設けられている構成とすれば、部品数を少なくできると共に、反射部をセラミックコーティングや金属蒸着により容易に反射部を形成でき、このとき熱容量が小さいため、ハロゲンヒータによる加熱がより効率的となり、ニップ部の所定の温度への昇温をより迅速なものとすることができる。

請求項７に係る本発明の定着装置によれば、加圧ローラを加熱するための加熱源と加圧ローラの温度を検出する温度センサを必ずしも必要とせず、そのため低コスト化が可能となり、かつ、定着装置の立ち上げ時に加熱ローラ温度検出手段によって計測される上記定着ベルトの温度が定着時の温度より低い所定の駆動開始温度に達した後に、該定着装置内のローラの駆動を開始するので、ニップ部の温度の定着処理可能温度への上昇をより迅速なものとすることができる。さらに、定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、このハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給する反射部とを有しているため、加熱ローラおよび定着ベルトの熱劣化が防止され、これらの寿命を長くすることができ、かつ、定着ベルトへの熱供給が効率化するので、定着ベルトを介してのニップ部への熱供給も効率的になり、ニップ部の温度の定着処理可能温度への上昇をより迅速なものとすることができる。

請求項８に係る本発明の定着装置によれば、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、このハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給する反射部とを有しているため、加熱ローラおよび定着ベルトの熱劣化が防止され、これらの寿命を長くすることができ、かつ、定着ベルトへの熱供給が効率化するので、定着ベルトを介してのニップ部への熱供給も効率的になり、ニップ部の温度の定着処理可能温度への上昇をより迅速なものとすることができる。さらに、このとき、反射部がハロゲンヒータのガラス管に設けられている構成とすれば、部品数を少なくできると共に、反射部をセラミックコーティングや金属蒸着により容易に反射部を形成でき、このとき熱容量が小さいため、ハロゲンヒータによる加熱がより効率的となり、ニップ部の所定の温度への昇温をより迅速なものとすることができる。

請求項９に係る本発明の定着装置によれば、定着を行う対象の記録媒体の大きさが小さい場合には、その小さい記録媒体に相当する部分を加熱する第１の熱源を用い、加熱用として確保された電力をその第１の熱源に集中することができるので、必要部分の昇温が早くなり、迅速に定着可能とすることができる。さらに、この第１の熱源が、加熱ローラ内部において第２の熱源より加熱ローラの定着ベルトが張架された部分に近く配置されているので、集中された上記電力による加熱ローラの定着ベルト非張架部分の不必要な高温への上昇が防止されているのでベルトの劣化も予防される。なお、より大きな記録媒体での定着を行う場合には第１の熱源と第２の熱源とを併用するがこのときには加熱用として確保された電力はこれら２つの電源に分散供給されるので、第２の熱源が第１の熱源より加熱ローラの定着ベルトの非張架部分に近く配置されているにも係わらず、加熱ローラの非張架部分が不必要な高温になることは予防される。

請求項１０に係る本発明の定着装置によれば、定着を行う対象の記録媒体の大きさが小さい場合には、その小さい記録媒体に相当する部分を加熱する第１の熱源を用い、加熱用として確保された電力をその第１の熱源に集中することができるので、必要部分の昇温が早くなり、迅速に定着可能とすることができる。さらに、この第１の熱源がハロゲンランプからなるハロゲンヒータであり、かつ、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部を有しているため、第１の熱源が第２の熱源より加熱ローラの定着ベルトの非張架部分に近く配置されているにも係わらず加熱ローラの非張架部分が不必要な高温にならず、その結果定着ベルトの劣化が予防され、かつ、張架部分に効果的に熱を供給することができる。また、第２の熱源が加熱ローラの定着ベルトの張架部分に近く配置されているので、記録媒体の大きさが大きい場合であっても、加熱ベルトの必要部分を効率的に加熱することができ、その結果ニップ部を迅速に昇温させることができる。

請求項１１に係る本発明の画像形成装置によれば、上記のような定着装置を有しているので、画像の定着開始や再開を迅速に行うことができる。

以下に本発明の定着装置について図面を用いて詳細に説明する。

＜本発明に係る定着装置Ａ＞
定着装置Ａは、紙、フィルム等のメディア（記録媒体）上にトナーからなる画像を定着させる装置であり、例えば定着装置Ａの一例として図１に装置主要部分とこれと電気的に接続されたＭＰＵ１０Ａとを、図２に制御のブロック図を示す。

この定着装置Ａは定着ローラ２と定着ローラ２に対向する加熱ローラ４に張架された無端状の定着ベルト６と、加熱ローラ４内部に設けられ、加熱ローラ４を内側から加熱し加熱ローラ４を介して定着ベルト６を加熱する定着ベルト加熱手段Ａ１（この例ではハロゲンランプからなるハロゲンヒータ５ａ）と、定着ベルト６を介して定着ローラ２に圧接してニップ部を形成する加圧ローラ３とを有している。上記ハロゲンヒータ５ａのガラス管にはこの図１では図中左側に、ハロゲンヒータ５ａからの熱線を加熱ローラ４の定着ベルト６懸架部、即ち図中右側に集中的に供給するためのセラミックコーティングによってハロゲンヒータ５ａのガラス上に直接形成された反射部５ａ１（ガラス管の側面のおよそ半分に施されている）を有している。なお、この例ではハロゲンヒータ５ａからの加熱ローラ４の定着ベルト６懸架部への熱線が効果的に供給されるようにハロゲンヒータ５ａの固定をハロゲンヒータ５ａの端部で板金加工で作られたジグによりねじ止めすることによって行っているが、他の方法によってハロゲンヒータ５ａの固定を行っても良い（以下同じ）。

ここで従来は加熱ローラ内をハロゲンランプで均一に加熱していたため、図３に示すようにベルトが張架されている側の温度（ベルト張架している側）上昇は、ベルトが張架されていない側（ベルト張架していない側）の上昇温度より低く、高温部が常に定着ベルトに接して劣化が生じていた上、ベルトに伝熱するローラ部分の温度が低いために伝熱の効率が低かったが、上記反射部５ａ１によってベルトに伝熱する加熱ローラ部分に集中的に熱線を供給でき、その結果、伝熱効率が上昇し、最終的にニップ部分の温度上昇を早くすることができ、また、ベルトの劣化を防止することができる。

さらに、加圧ローラ３にはヒータ５ｂが加圧ローラ加熱手段Ａ４として内蔵されており、上記ニップ部を定着ベルト６を介して加熱可能となっている。

また、加熱ローラ４に張架された部分の定着ベルト６と加圧ローラ３付近にはそれぞれ、加熱ローラ４に張架された部分の定着ベルト６表面と加圧ローラ３の表面の温度を測定する温度センサ（本例ではサーミスタを用いる）７ａ及び７ｂがそれぞれ定着ベルト温度検出手段Ａ２及び加圧ローラ温度検出手段Ａ５として配置されており、後述するように定着装置Ａではこれら温度センサによる測定データにより定着ベルト６の温度、及び、加圧ローラ３の温度が所定の温度に制御されるようになっている。

図４は定着ベルト６の構成を示す部分拡大断面図である。ベルト内側から基材６ａ、弾性層６ｂ、離型層６ｃという構成を有している。基材６ａは耐熱性樹脂から形成した無端状のベルト状基体であり、耐熱性樹脂の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を使用できる。ベルトの剛性および熱容量を勘案すると基材の厚さは２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲にあることが望ましい。弾性層６ｂは定着される画像の光沢度の均一性を得るために必要で、１００μｍ以上３００μｍ以下程度の厚さのシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムが用いられる。離型層６ｃは転写紙及びトナーと加圧接触するため、耐熱性、耐久性に優れたフッ素系樹脂等からなる１０μｍ以上５０μｍ以下の厚さで、弾性層６ｂを被覆している。

加熱ローラ４は、加熱の立ち上がりを早くするために、通常は、胴部外径が２０〜３０ｍｍで芯金は金属（ステンレス、鉄、アルミニウム等）で、その肉厚は定着ベルト６の総肉厚の２倍以下（通常０．１ｍｍ以上０．９ｍｍ以下）で、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが望ましい。また、その表面には芯金の削れ防止の為の表面処理（アルマイト処理あるいはふっ素樹脂コーティング）が施され、内部には光吸収性がよくなるように塗装が施されて黒色となっている。

定着ローラ２は、アルミニウムあるいは鉄等からなり、本例では外径が４０ｍｍの芯金の外側に断熱層が配されている。断熱層は耐熱性を有するシリコーンゴム（スポンジを含む）などから形成されている。断熱層を構成する材料の熱伝導率は低い方が効果的で、概ね０．２Ｗ／ｍ／Ｋ以下であることが望ましい。

加圧ローラ３は、通常、胴部外径が２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、金属（ステンレス、鉄、アルミニウム等）からなり肉厚が０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の芯金と、この芯金の外周に配された肉厚０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下のシリコーンゴム等の耐熱性弾性層と、この耐熱性弾性層の外周に膜厚が１０μｍ以上２００μｍ以下となるよう被膜されたフッ素樹脂等からなる表面離型層からなる。

加圧ローラ３内には加圧ローラ３を加熱する加圧ローラ加熱手段Ａ４として電気ヒータ５ｂが配されている。

また、転写紙Ｐの定着ベルト６からの分離性を良くするため、加圧ローラ３の表面硬度を定着ローラ２の表面硬度よりも高くし、定着ベルト６と加圧ローラ３との間に下向きの定着ニップ部（図１にモデル的に示した）を形成している。定着ニップ部出側には定着ニップ部からの記録媒体の排紙の完了を検知する排紙検出センサ８（この例では光電センサを用いる）が排紙検出手段として設けられている。

また、図１中Ｐは転写紙、Ｔは未定着のトナー、Ｇは転写紙を定着装置１に搬送するガイド板である。

定着ベルト６の温度として、加熱ローラ４に張架された部分の定着ベルト６の温度が温度センサ７ａにより、加圧ローラ３の表面温度は温度センサ７ｂにより、それぞれ測定されてＭＰＵ１０Ａの入力ポートＩＡ１及びＩＡ２によりＭＰＵ１０Ａ内に入力される。また、この例では光電センサからなる排紙検出手段Ａ７である排紙検出センサ８によって検出された定着ニップ部からの記録媒体の排紙の完了を知らせる信号はＭＰＵ１０Ａの入力ポートＩＡ３からＭＰＵ１０Ａ内に入力される。なお、ＭＰＵ１０Ａの符号ＩＡ０で示される入力ポートは外部（現像装置など）から入力される立ち上げ指示信号をＭＰＵ１０Ａ内部に入力するためのポートである。

一方、定着ベルト加熱手段Ａ１であるハロゲンヒータ５ａ、及び、加圧ローラ加熱手段Ａ４である電気ヒータ５ｂはそれぞれＭＰＵ１０Ａの出力ポートＯＡ１及びＯＡ２から出力される信号により制御される。また、定着ローラ２、加熱ローラ４及びこれらローラにより懸架された定着ベルト６、及び、加圧ローラ３を駆動するローラ駆動手段Ａ８としての電気モータ９はＭＰＵ１０Ａの出力ポートＯＡ３から出力される信号により制御される。

ＭＰＵ１０Ａには、中央演算回路であるＣＰＵ、一時的なデータの格納のためのランダムアクセスメモリであるＲＡＭ、及び、各種制御用定数及びＣＰＵの動作プログラム等を格納するリードオンリーメモリであるＲＯＭが付属している。

本発明に係る定着装置Ａは図２から理解できるように装置制御手段として立ち上げ制御系と駆動／加熱・停止／再開制御系との２つの系統の制御手段を有している。

ここで、まず、立ち上げ制御系について説明する。立ち上げ制御手段Ａ１０は、電源投入後、定着ベルト加熱制御手段Ａ３を制御して、定着ベルト加熱手段Ａ１により加熱ローラ４内部のハロゲンヒータ５ａを点灯させて加熱ローラ４の加熱を開始させ、また、この例では、加圧ローラ加熱制御手段Ａ６をも制御して加圧ローラ３の加熱を開始させる。定着ベルト温度検出手段Ａ２である温度センサ７ａにより検出される加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度が定着時の温度より低い所定の駆動開始温度に達したときに、立ち上げ制御手段Ａ１０はローラ駆動手段Ａ８である電気モータ９を制御して定着装置Ａ内ローラ及び定着ベルトの駆動を開始する。上記、定着ベルト加熱制御手段Ａ３は定着ベルト温度検出手段Ａ２である温度センサ７ａにより検出される加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度が所定の定着時温度（たとえば１６０〜１８０℃）となるように定着ベルト加熱手段Ａ１であるハロゲンヒータ５ａを制御する。また、加圧ローラ加熱制御手段Ａ６は加圧ローラ温度検出手段Ａ５によって検出される加圧ローラ表面温度信号に基づき加圧ローラ３の温度を所定加圧ローラ温度に保つよう加圧ローラ加熱手段Ａ４による加熱を制御する。

このような、加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度が定着時温度より低い駆動開始温度に達した後にローラ駆動を行う制御により、定着ベルトの、加熱ローラに張架された部分の昇温状態を図５に実線（「途中から空回転」）に示したように、昇温開始と同時にローラ駆動を行った場合の定着ベルトの、加熱ローラに張架された部分（図５中破線「最初から空回転」）に比べ時間Ｔａだけ早く定着時温度に達せさせることができる。

また、この例では、立ち上げ時に電力を加熱ローラ４に集中して供給しているので、定着時温度に達するまでの時間を短縮することができる。図６に電力を定着ベルト６及び加圧ローラ３に分散して加熱した場合（図中「従来技術」）と、例えば加熱ローラ４加熱に７００Ｗ、加圧ローラ３加熱に５００Ｗをそれぞれ供給して加熱ローラ４に電力を集中した場合（加熱集中）での定着ベルトの、加熱ローラに張架された部分の昇温状態を示す。図６より電力を加熱ローラ４に集中した場合には時間ｔだけ定着時温度に達する時間が短くなることが理解される。

次いで駆動／加熱・停止／再開制御手段について説明する。駆動／加熱・停止／再開制御手段Ａ９は定着装置Ａへの記録媒体Ｐの供給を知らせる定着装置外よりの通紙信号を受けて、加圧ローラ温度検出手段Ａ５によって検出される加圧ローラ表面温度信号に基づき加圧ローラ加熱手段Ａ４による加圧ローラ３の加熱によって所定加圧ローラ温度に保つための加圧ローラ加熱制御手段Ａ６による加圧ローラ３の加熱を停止させると共に、定着装置Ａのローラ駆動が停止していたときにはローラ駆動手段Ａ８を制御してローラ駆動を開始させた後、１枚ないし連続する複数枚の記録媒体Ｐへの定着が終了して、（最後の）記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを示す排紙検出手段Ａ７からの排紙信号の受信後に、加圧ローラ加熱制御手段Ａ６による加圧ローラ３の所定加圧ローラ温度への温度制御を開始させた後、加圧ローラ温度検出手段Ａ５によって検出される加圧ローラ３の温度が所定加圧ローラ温度（たとえば１５０〜１７０℃）に達したときにローラ駆動手段Ａ８を制御して定着装置内のローラの駆動を停止させる。上記において、駆動／加熱・停止／再開制御手段Ａ９は排紙検出手段Ａ７からの排紙信号の受信後に、再び定着装置外よりの通紙信号を受けた場合には、その時点から直ちに上記一連の動作を最初から再び行う。

ここで、本発明に係る定着装置Ａの駆動／加熱・停止／再開制御手段Ａ９は、排紙検出手段Ａ７からの排紙信号の受信後にローラ駆動手段Ａ８を制御して定着装置Ａ内のローラの駆動速度を定着時の駆動速度より遅い速度にさせる制御をおこなうローラ駆動速度制御手段Ａ９ａを備えている。

ここで、図７にこのような定着装置Ａにおいて、ニップ部からの記録媒体の排出後、ローラの駆動速度を下げた場合の図１における定着ベルト６のニップ部直前箇所を測定する温度センサにより検出された温度変化を実線で、ローラの駆動速度を定着時と同じまま駆動させたときの温度変化を点線で示した。図７により、排紙終了後の定着ベルトの昇温が、駆動速度を遅くした場合（図７中”線速遅い”）の方が一定速度のままの場合（図４中”従来線速”）に比べ、早いことが判る。ここで、低速運転時の速度条件を通常の定着時速度〜その１／５の範囲で駆動速度を遅くした場合に、充分なニップ部の温度の上昇促進効果が得られることが確認されている。

この装置Ａでの立ち上がり時の制御は上記立ち上げ制御手段Ａ１０等により加熱ローラ及び加圧ローラの加熱源、すなわち、定着ベルト加熱手段であるハロゲンヒータ５ａ及び加圧ローラ加熱手段である電気ヒータ５ｂによって加熱開始し、加熱ローラ４が所定の温度（定着時の温度より低い）となるまでは定着ベルトを駆動せず、所定の温度以上になってから定着ベルトを駆動させることでニップ部の温度を定着可能な温度へ迅速に昇温させることができるようになっている。

ここで、本発明に係る定着装置Ａの図１におけるＭＰＵ１０Ａの動作について図８のフローチャートを用いて具体的に説明する。

電源投入と共にプログラムがスタートする（ステップＳａ１）。ＭＰＵ１０Ａの出力ポートＯＡ１へヒータオン信号が出力されて加熱ローラ４内のハロゲンヒータ５ａが点灯する（ステップＳａ２）。ステップＳａ３では同様に出力ポートＯＡ２にヒータオン信号が出力されて加圧ローラ３内のヒータ５ｂへの通電が開始される。

ステップＳａ４で入力ポートＩＡ１から入力される加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度信号が調べられ、加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度がＭＰＵ１０Ａ内ＲＯＭに予め保存されている駆動開始温度に達するまで待機し、加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度が駆動開始温度に達した後ステップＳａ５に進む。

ステップＳａ５では出力ポートＯＡ３に通常駆動開始信号が出力され、ローラ駆動手段である電気モータ９によって定着時の速度で、定着装置Ａ内ローラ及び定着ベルトが駆動開始される。

次いでステップＳａ６で入力ポートＩＡ１から入力される加熱ローラ温度が定着時温度に達しているか否か調べられ、定着時温度未満の場合にはステップＳａ７に進みハロゲンヒータ５ａを点灯させるヒータオン信号が、定着時温度以上の場合にはステップＳａ８に進みハロゲンヒータ５ａを消灯させるヒータオフ信号が、出力ポートＯＡ１へ出力される（同じ信号が続けて入力された場合には、前の信号によって指示された状態が維持される。以下同じ。また、これらステップＳａ６〜Ｓａ８は加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の定着時温度維持制御のための動作であり、そのためこれら同様の動作を以下、「定着ベルト６の定着時温度維持制御動作」と云う）。

ステップＳａ９で入力ポートＩＡ２から入力される加圧ローラ温度が所定加圧ローラ温度（ＭＰＵ１０Ａ内ＲＯＭに予め保存されている）に達しているか否か調べられ、所定加圧ローラ温度未満の場合にはステップＳａ１０に進み電気ヒータ５ｂへの通電を開始させるヒータオン信号が、所定加圧ローラ温度以上の場合にはステップＳａ１１に進み電気ヒータ５ｂへの通電を終了させるヒータオフ信号が、出力ポートＯＡ２へ出力される（これらステップＳａ９〜Ｓａ１１は加圧ローラ３の所定加圧ローラ温度維持制御のための動作であり、そのためこれら同様の動作を以下、「加圧ローラ３の所定加圧ローラ温度制御動作」と云う）。

ステップＳａ１２では入力ポートＩＡ０に定着装置Ａへの記録媒体Ｐの供給を知らせる通紙信号が入力されているかどうか調べ、通紙信号が来ていたときにはステップＳａ１３へ進み、通紙信号が来ていない場合にはステップＳａ６に戻り、ステップＳａ６〜Ｓａ１２を繰り返す。

上記ステップＳａ１〜ステップＳａ１２は電源投入以降、通紙信号が来るまでのＭＰＵ１０Ａの機能であり、ＭＰＵ１０Ａは上記において、本発明に係る定着装置Ａの装置制御手段のうち、立ち上げ制御手段Ａ１０、定着ベルト加熱制御手段Ａ３及び加圧ローラ加熱制御手段Ａ６として機能している。

ステップＳａ１３では、出力ポートＯＡ２にヒータオフ信号を出力し、加圧ローラ３の加熱（所定加圧ローラ温度の維持）を停止する。ステップＳａ１４〜ステップＳａ１６では定着ベルト６の定着時温度維持制御が行われ、次いでステップＳａ１７で、１枚ないし連続する複数枚の記録媒体Ｐへの定着が終了して、（最後の）記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを示す排紙終了信号が入力ポートＩＡ３に入力されたか否かが調べられ、通紙終了信号が来ていた場合にはステップＳａ１８に進み、通紙終了信号が来ていなかった場合には定着動作が進行しているのでステップＳａ１４に戻り、ステップＳａ１４〜Ｓａ１７を繰り返す。

ステップＳａ１８で、出力ポートＯＡ３に徐駆動開始信号を出力し、定着装置内のローラの駆動速度を、定着時の駆動速度より遅くさせる制御をおこなう。

ステップＳａ１９では出力ポートＯＡ２へヒータオン信号を出力し、加圧ローラ３の加熱を再開し、ステップＳａ２０〜Ｓａ２２で定着ベルト６の定着時温度維持制御動作を、ステップＳａ２３〜Ｓａ２５で加圧ローラ３の所定加圧ローラ温度制御動作をそれぞれ行うが、この際、加圧ローラが所定加圧ローラ温度に達したときにはステップＳａ２６で出力ポートＯＡ３への駆動停止信号を出力し、ローラ駆動を停止する。ステップＳａ２７で定着装置Ａへの通紙信号が入力ポートＩＡ０に来ているか否かを調べ、通紙がないときにはステップＳａ２０に戻ってステップＳａ２０〜Ｓａ２７を繰り返し、通紙が通知されたときにはステップＳａ２８に進み、出力ポートＯＡ３へ通常駆動開始信号を出力して、定着時の速度でのローラ駆動を開始させ、ステップＳａ１３に戻って、以降ステップＳａ１３〜Ｓａ２８を繰り返す。

上記ステップＳａ１２〜ステップＳａ２８は立ち上げ終了後、最初の通紙信号が来た後のＭＰＵ１０Ａの機能であり、ＭＰＵ１０Ａは上記において、本発明に係る定着装置Ａの装置制御手段のうち、定着ベルト加熱制御手段Ａ３、加圧ローラ加熱制御手段Ａ６、駆動／加熱・停止／再開制御手段Ａ９、ローラ駆動速度制御手段Ａ９ａ、及び、立ち上げ制御手段Ａ１０として機能している。

上記定着装置Ａは定着ローラ２と、この定着ローラ２に対向する加圧ローラ４とにより張架された無端状の定着ベルト６、加圧ローラ４の内側に定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段Ａ１、及び、定着ベルト６を介して定着ローラ２に圧接してニップ部を形成する加圧ローラ３を有し、記録媒体Ｐが前記ニップ部を通過する際に熱及び圧力によって記録媒体Ｐ上に未定着画像を定着させる定着装置であって、上記加圧ローラ３を加熱する加圧ローラ加熱手段Ａ４、上記加圧ローラ３の温度を検出する加圧ローラ温度検出手段Ａ５、この加圧ローラ温度検出手段Ａ５からの信号を基に加圧ローラ加熱手段Ａ４を制御して加圧ローラ３を所定加圧ローラ温度に保つ加圧ローラ加熱制御手段Ａ６、この定着装置Ａ内のローラを駆動するローラ駆動手段Ａ８、記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを検出する排紙検出手段Ａ７、及び、定着装置Ａへの記録媒体Ｐの供給を知らせる定着装置外よりの通紙信号を受けて加圧ローラ加熱制御手段Ａ６による加圧ローラ３の加熱を停止させると共にローラ駆動が停止していたときにはローラ駆動手段Ａ８を制御してローラ駆動を開始させた後、記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを示す排紙検出手段Ａ７からの排紙信号の受信後に、加圧ローラ加熱制御手段Ａ６による加圧ローラ３の加熱を開始させた後、前記加圧ローラ温度検出手段Ａ５によって検出される加圧ローラ３の温度が前記所定加圧ローラ温度に達したときにローラ駆動手段Ａ８を制御して定着装置Ａ内のローラの駆動を停止させる駆動／加熱・停止／再開制御手段Ａ９を備え、この駆動／加熱・停止／再開制御手段Ａ９が、ローラ駆動手段Ａ８を制御して、排紙検出手段Ａ７からの排紙信号の受信後の定着装置Ａ内のローラの駆動速度を、定着時の駆動速度より遅くさせる制御をおこなうローラ駆動速度制御手段Ａ９ａを有する（請求項１及び２の定着装置に相当する）。

さらに、上記定着装置Ａは上記加熱ローラ４の内側にあって定着ベルト６を加熱するための定着ベルト加熱手段Ａ１、上記定着ベルト６の加熱ローラ４懸架部の温度を検出する定着ベルト温度検出手段Ａ２、定着装置Ａ内のローラを駆動するローラ駆動手段Ａ８、及び、定着装置Ａの立ち上げ時に加熱ローラ４内の定着ベルト加熱手段Ａ１による加熱を開始し、上記定着ベルト温度検出手段Ａ２によって計測される上記定着ベルト６の温度が定着時の温度より低い所定の駆動開始温度に達した後に、定着装置Ａ内のローラの駆動を開始する立ち上げ制御手段Ａ１０を備え、かつ、定着ベルト６を加熱する定着ベルト加熱手段Ａ１が加熱ローラ４に加熱ローラ４内部から熱線を供給することにより定着ベルト６を加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータ５ａと、ハロゲンヒータ５ａからの熱線を加熱ローラ４の定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部５ａ１とを有している定着装置でもある（請求項７及び８の定着装置に相当する）。

このような定着装置Ａは、図１８に示した従来の電子写真方式の画像形成装置へ定着装置として組み込むことができる。その際、図１８の加熱定着ローラ１１１は、定着ローラ２と定着ローラ２に対向する加熱ローラ４とにより張架された無端状の定着ベルト６に置き換え、図１８の加圧ローラ１１２は加圧ローラ３に置き換えて組み込む。

上記説明において、定着ベルト加熱手段Ａ１は加圧ローラ４内に設けた例を示したが、図２０に示すように、定着ベルトに金属薄膜層を設け、かつ、定着ベルト付近に電磁誘導加熱用のコイルとコアとを配置し、定着ベルト６の金属薄膜層を電磁誘導加熱法により発熱させてもよい。

＜本発明に係る定着装置Ｂ＞
次に本発明に係る定着装置の別の例Ｂに付いて図面を用いて説明する。定着装置Ｂは、紙、フィルム等のメディア（記録媒体）上にトナーからなる画像を定着させる装置であり、図９に装置主要部分とこれと電気的に接続されたＭＰＵ１０Ｂとを、図１０に制御のブロック図を示す。

この定着装置Ｂは定着ローラ２と定着ローラ２に対向する加熱ローラ４に張架された無端状の定着ベルト６と、加熱ローラ４内部に設けられ、加熱ローラ４を内側から加熱し加熱ローラ４を介して定着ベルト６を加熱する定着ベルト加熱手段Ａ１（この例ではハロゲンランプからなるハロゲンヒータ５ａ）と、定着ベルト６を介して定着ローラ２に圧接してニップ部を形成する加圧ローラ３とを有している。上記ハロゲンヒータ５ａのガラス管にはこの図では図中左側に、ハロゲンヒータ５ａからの熱線を加圧ローラ４の定着ベルト６懸架部、即ち図中右側に集中的に供給するための反射部５ａ１（ガラス管上に直接設けられたセラミックコーティング、ガラス管の側面のおよそ半分に施されている）が設けられている（定着装置Ａに対応する部材は同じ符号を付している。また、用いる定着ベルト６、加圧ローラ３、加熱ローラ４、センサ等の部材は定着装置Ａのそれぞれの部材と同じ構成からなる）。また、図９中Ｐは転写紙、Ｔは未定着のトナー、Ｇは転写紙を定着装置Ｂに搬送するガイド板である。

この定着装置Ｂでは定着装置Ａ同様、上記反射部５ａ１によってベルトに伝熱する加熱ローラ部分に集中的に熱線を供給でき、その結果、伝熱効率が上昇し、最終的にニップ部分の温度上昇を早くすることができ、かつ、ベルトの劣化を防止することができる。ここで図１１にこの加熱ローラ４内のヒータの長手方向の発熱量分布を示した。点線がセラミックコーティング側、実線がセラミックコーティングが設けれている方向と逆の方向（反セラミックコーティング側）に対する発熱量である。セラミックコーティングによる反射部５ａ１が設けられていない場合には、全周に亘って「ノーマル状態」と示した発熱量になる。

加熱ローラ４に張架された部分の定着ベルト６付近には加熱ローラ４に張架された部分の定着ベルト６表面の温度を測定する温度センサ（本例ではサーミスタを用いる）７ａが定着ベルト温度検出手段Ｂ２として配置されており、後述するように定着装置Ｂでは温度センサ７ａによる測定データにより定着ベルト６の温度が所定の温度に制御されるようになっている。

定着ベルト６の温度として、加熱ローラ４に張架された部分の定着ベルト６の温度が温度センサ７ａにより測定されてＭＰＵ１０Ｂの入力ポートＩＢ１からＭＰＵ１０Ｂ内に入力される。また、この例では光電センサからなる排紙検出手段Ｂ７である排紙検出センサ８によって検出された定着ニップ部からの記録媒体の排紙の完了を知らせる信号はＭＰＵ１０Ｂの入力ポートＩＢ２からＭＰＵ１０Ｂ内に入力される。

一方、定着ベルト加熱手段Ｂ１であるハロゲンヒータ５ａはＭＰＵ１０Ｂの出力ポートＯＢ１から出力される信号により制御される。また、定着ローラ２、加熱ローラ４及びこれらローラにより懸架された定着ベルト６、及び、加圧ローラ３を駆動するローラ駆動手段Ａ８としての電気モータ９はＭＰＵ１０Ｂの出力ポートＯＢ２から出力される信号により制御される。

ＭＰＵ１０Ｂには、中央演算回路であるＣＰＵ、一時的なデータの格納、及び、タイマ機能も有するランダムアクセスメモリであるＲＡＭ、及び、各種制御用定数及びＣＰＵの動作プログラム等を格納するリードオンリーメモリであるＲＯＭが付属している。

本発明に係る定着装置Ｂは図１０から理解できるように装置制御手段として主として立ち上げ制御系とローラ駆動停止・再駆動制御系との２つの系統の制御手段を有している。

ここで、立ち上げ制御系については定着装置Ａの立ち上げ制御系と同様である。立ち上げ制御手段Ｂ１０は、電源投入後、定着ベルト加熱制御手Ｂ３を制御して、定着ベルト加熱手段Ｂ１により加熱ローラ４内部のハロゲンヒータ５ａを点灯させて加熱ローラ４の加熱を開始させる。定着ベルト温度検出手段Ｂ２である温度センサ７ａにより検出される加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度が定着時の温度より低い所定の駆動開始温度に達したときに、立ち上げ制御手段Ｂ１０はローラ駆動手段Ｂ８である電気モータ９を制御して定着装置Ｂ内ローラ及び定着ベルトの駆動を開始する。上記、定着ベルト加熱制御手段Ｂ３は定着ベルト温度検出手段Ｂ２である温度センサ７ａにより検出される加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度が所定の定着時温度（たとえば１６０〜１８０℃）となるように定着ベルト加熱手段Ｂ１であるハロゲンヒータ５ａを制御する。

このような、加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度が定着時温度より低い駆動開始温度に達した後にローラ駆動を行う制御により、上記定着装置Ａ同様に図５に示したように早く定着時温度に達せさせることができる。またやはり定着装置Ａ同様に、立ち上がり時に、所定温度に達するまでの間はローラを駆動させないで立ち上げた場合には放熱による影響が少なくなり、さらに定着時温度に達するまでの時間を短縮することができる。

次いでローラ駆動停止・再駆動制御系について説明する。ローラ駆動停止・再駆動制御手段Ｂ９は立ち上げ後、１枚ないし連続する複数枚の記録媒体Ｐへの定着が終了して、（最後の）記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを示す排紙検出手段Ｂ７からの排紙信号の受信後に、ローラ駆動を停止する。

その後、このローラの駆動停止時からＭＰＵ１０ＢのＲＡＭ内タイマＴｔ１により計時し、予めＲＯＭ内に記録された第１の所定時間経過Ｔ１後に、ローラ駆動手段Ｂ８を制御して、ＭＰＵ１０ＢのＲＡＭ内タイマＴｔ２により計測される時間が、やはりＲＯＭ内に記録された第２の所定時間Ｔ２に達するまで、定着装置内のローラを駆動させた後、駆動を停止させる。その後同様に時間Ｔ１のローラ駆動停止と時間Ｔ２のローラ駆動を間欠待機運転を繰り返すが、この繰り返しの間に、通紙信号が定着装置に通知された場合にはこの間欠待機運転を中止し、直ちに定着時のローラ駆動状態へ移行する。ここでローラ駆動速度制御手段Ｂ９ａは上記間欠待機運転時でのローラ駆動時にローラ駆動手段Ｂ８を制御して定着装置Ｂ内のローラの駆動速度を定着時の駆動速度より遅い速度にさせる制御をおこなう。

なお、本例では上記時間Ｔ１及びＴ２は、定着装置の使用環境を勘案して、定着ベルト６が冷え切らず、通紙信号が定着装置に通知されて、記録媒体がニップ部に達するまでの時間内にニップ部の温度が定着可能となるよう、すなわち、待ち時間が実質ゼロとなるように決定されている。

ここで、本発明に係る定着装置Ｂの図９におけるＭＰＵ１０Ｂの動作について図１２のフローチャートを用いて具体的に説明する。

電源投入と共にプログラムがスタートする（ステップＳｂ１）。ＭＰＵ１０Ｂの出力ポートＯＢ１へヒータオン信号が出力されて加熱ローラ４内のハロゲンヒータ５ａが点灯する（ステップＳｂ２）。

ステップＳｂ３で入力ポートＩＢ１から入力される加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度信号が調べられ、加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度がＭＰＵ１０Ｂ内ＲＯＭに予め保存されている駆動開始温度に達するまで待機し、加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の温度が上記駆動開始温度に達した後ステップＳｂ４に進む。

ステップＳｂ４では出力ポートＯＢ２に通常駆動開始信号が出力され、ローラ駆動手段である電気モータ９によって定着時の速度で、定着装置Ｂ内ローラ及び定着ベルトが駆動開始される。

次いでステップＳｂ５で入力ポートＩＢ１から入力される加熱ローラ温度が定着時温度に達しているか否か調べられ、定着時温度未満の場合にはステップＳｂ６に進みハロゲンヒータ５ａを点灯させるヒータオン信号が、定着時温度以上の場合にはステップＳｂ７に進みハロゲンヒータ５ａを消灯させるヒータオフ信号が、出力ポートＯＢ１へ出力される（同じ信号が続けて入力された場合には、前の信号によって指示された状態が維持される。以下同じ。また、これらステップＳｂ５〜Ｓａ７は加熱ローラ４に懸架された部分の定着ベルト６の定着時温度維持制御のための動作であり、そのためこれら同様の動作を以下、「定着ベルト６の定着時温度維持制御動作」と云う）。

次のステップＳｂ８では入力ポートＩＢ０に定着装置Ｂへの記録媒体Ｐの供給を知らせる通紙信号が入力されているかどうか調べ、通紙信号が来ていたときにはステップＳｂ９へ進み、通紙信号が来ていない場合にはステップＳｂ５に戻り、ステップＳｂ５〜Ｓｂ８を繰り返す。

上記ステップＳｂ１〜ステップＳｂ８は電源投入以降通紙信号が来るまでのＭＰＵ１０Ｂの機能であり、ＭＰＵ１０Ｂは上記において、本発明に係る定着装置Ｂの装置制御手段のうち、立ち上げ制御手段Ｂ１０、定着ベルト加熱制御手段Ｂ３及び加圧ローラ加熱制御手段Ａ６として機能している。

ステップＳｂ９〜ステップＳｂ１１では定着ベルト６の定着時温度維持制御が行われ、次いでステップＳｂ１２で、１枚ないし連続する複数枚の記録媒体Ｐへの定着が終了して、（最後の）記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを示す排紙終了信号が入力ポートＩＢ２に入力されたか否かが調べられ、通紙終了信号が来ていた場合にはステップＳｂ１３に進み、通紙終了信号が来ていなかった場合には定着動作が進行しているのでステップＳｂ９に戻り、ステップＳｂ９〜Ｓｂ１２を繰り返す。

ステップＳｂ１３で、出力ポートＯＢ２に駆動停止信号を出力し、定着装置内のローラの駆動を停止させる。

ステップＳｂ１４ではＭＰＵ１０ＢのＲＡＭ内タイマＴｔ１を初期化後スタートさせる。次いでステップＳｂ１５〜Ｓｂ１７で定着ベルト６の定着時温度維持制御動作を行う。ステップＳ１８で入力ポートＩＢ０に定着装置Ｂへの通紙を知らせる通紙信号が来ているか調べ、通紙信号があった場合には定着動作に備えてステップＳｂ１９で出力ポートＯＢ２へ通常駆動開始信号を出力してローラの通常駆動をはじめさせた後ステップＳｂ９へ戻り、ステップＳｂ９〜Ｓｂ１２迄の定着動作が行われる。一方、ステップＳｂ１８において、通紙信号がなかった場合にはステップＳｂ２０に進み、タイマＴｔ１が予めＲＯＭ内に記録された第１の所定時間であるＴ１に達しているかが調べられ、すでに達していたときにはステップＳｂ２１に進み、まだ達していなかった場合にはステップＳｂ１５に戻り、ステップＳｂ１５〜Ｓｂ２０が繰り返されローラ駆動の停止が維持される。

次のステップＳｂ２１では出力ポートＯＢ２に徐駆動開始信号が出力されて、定着時よりも遅い速度でローラ駆動が行われる。

さらにステップＳｂ２２ではＭＰＵ１０ＢのＲＡＭ内タイマＴｔ２を初期化後スタートさせる。次いでステップＳｂ２３〜Ｓｂ２５で定着ベルト６の定着時温度維持制御動作を行う。その後ステップＳａ２６で入力ポートＩＢ０に定着装置Ｂへの通紙を知らせる通紙信号が来ているか調べ、通紙信号があった場合には定着動作に備えてステップＳｂ１９で出力ポートＯＢ２へ通常駆動開始信号を出力してローラの通常駆動をはじめさせた後ステップＳｂ９へ戻り、ステップＳｂ９〜Ｓｂ１２迄の定着動作が行われる。一方、ステップＳｂ２６において、通紙信号がなかった場合にはステップＳｂ２７に進み、タイマＴｔ２が予めＲＯＭ内に記録された第２の所定時間であるＴ２に達しているかが調べられ、すでに達していたときにはステップＳｂ１５に戻って、ステップＳｂ１５〜Ｓｂ２０の第１の所定時間のローラ駆動停止動作に進み、まだ達していなかった場合にはステップＳｂ２３に戻り、ステップＳｂ２３〜Ｓｂ２７が繰り返され第２の所定時間に達するまでローラ駆動が維持される。

上記ステップＳｂ１３〜Ｓｂ２３の間、ＭＰＵ１０Ｂは、記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを示す排紙検出手段Ｂ７からの排紙信号の受信後にローラの駆動を停止させるとともに、ローラの駆動停止から第１の所定時間経過後にローラ駆動手段を制御して第２の所定時間が経過するまで、定着装置Ｂ内のローラを駆動させるローラ駆動停止・再駆動制御手段Ｂ９として機能する。

上記定着装置Ｂは定着ローラ２と定着ローラ２に対向する加熱ローラ４とにより張架された無端状の定着ベルト６、加熱ローラ４の内側に定着ベルト６を加熱するための定着ベルト加熱手段、及び、定着ベルト６を介して定着ローラ２に圧接してニップ部を形成する加圧ローラ３を有し、記録媒体Ｐが前記ニップ部を通過する際に熱及び圧力によって記録媒体Ｐ上に未定着画像Ｔを定着させる定着装置であって、定着装置Ｂ内のローラを駆動するローラ駆動手段Ｂ８、記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを検出する排紙検出手段Ｂ７、及び、記録媒体Ｐが前記ニップ部から排出されたことを示す排紙検出手段Ｂ７からの排紙信号の受信後にローラの駆動を停止させるとともに、ローラの駆動停止から第１の所定時間経過後にローラ駆動手段Ｂ８を制御して第２の所定時間が経過するまで、定着装置Ｂ内のローラを駆動させるローラ駆動停止・再駆動制御手段Ｂ９を備えた定着装置であり、さらにこのローラ駆動停止・再駆動制御手段Ｂ９が、ローラ駆動手段Ｂ８を制御して、排紙検出手段Ｂ７からの排紙信号の受信後の定着装置Ｂ内のローラの駆動速度を、定着時の駆動速度より遅くさせる制御をおこなうローラ駆動速度制御手段Ｂ９ａを有する（請求項４及び５の定着装置に相当する）。

さらに、上記定着装置Ｂは上記加熱ローラ４の内側にあって定着ベルト６を加熱するための定着ベルト加熱手段Ｂ１、上記定着ベルト６の加熱ローラ４懸架部の温度を検出する定着ベルト温度検出手段Ｂ２、定着装置Ｂ内のローラを駆動するローラ駆動手段Ｂ８、及び、定着装置Ｂの立ち上げ時に加熱ローラ４内の定着ベルト加熱手段Ｂ１による加熱を開始し、上記定着ベルト温度検出手段Ｂ２によって計測される上記定着ベルト６の温度が定着時の温度より低い所定の駆動開始温度に達した後に、定着装置Ｂ内のローラの駆動を開始する立ち上げ制御手段Ｂ１０を備え、かつ、定着ベルト６を加熱する定着ベルト加熱手段Ｂ１が加熱ローラ４に加熱ローラ４内部から熱線を供給することにより定着ベルト６を加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータ５ａと、ハロゲンヒータ５ａからの熱線を加熱ローラ４の定着ベルト懸架側に集中的に供給するための反射部５ａ１とを有している定着装置でもある（請求項７及び８の定着装置に相当する）。

このような定着装置Ｂは、図１８に示した従来の電子写真方式の画像形成装置へ定着装置として組み込むことができる。その際、図１８における加熱定着ローラ１１１は、定着ローラ２と定着ローラ２に対向する加熱ローラ４とにより張架された無端状の定着ベルト６に置き換え、図１８の加圧ローラ１１２は加圧ローラ３に置き換えて組み込む。

上記説明において、定着ベルト加熱手段Ｂ１は加圧ローラ４内に設けた例を示したが、図２０に示すように、定着ベルトに金属薄膜層を設け、かつ、定着ベルト付近に電磁誘導加熱用のコイルとコアとを配置し、定着ベルトの金属薄膜層を電磁誘導加熱法により発熱させてもよい。

＜本発明に係る定着装置Ｂ’及びＢ”＞
ここで、一般に定着装置は、様々な大きさの記録媒体に対して定着を行う。このとき、加熱ローラの加熱を小さな記録媒体の定着に対応する第１の熱源と、第１の熱源と共に大きな記録媒体の定着に対応する第２熱源、第１の熱源及び第２の熱源と共にさらに大きな記録媒体の定着に対応する第３熱源と云うように、複数の熱源を備え、選択して通電してそれぞれ供給される記録媒体の定着に必要とされる領域のみ加熱することにより、加熱ローラの加熱用として許容された電力を必要部分に集中することができ、その結果、必要部分の加熱を迅速化することが可能となる。

このとき、第１の熱源は最も高温となる場合があり、そのため第１の熱源により加熱される加熱ローラの領域のうち、定着ベルト非張架部分が定着ベルトを劣化させないように、加熱ローラ内部において加熱ローラの定着ベルトが張架された部分に近く配置するか、あるいは、第１の熱源をハロゲンランプからなるハロゲンヒータとして、かつ、このハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部（ガラス管上にガラス管の側面のおよそ半分にセラミックコーティングによって直接設けた）を設ける。特に後者の場合、スペースの少ない加熱ローラ内部であっても、第２の熱源を加熱ローラの定着ベルトが張架された部分により近く配置することが可能となり、その結果第２の熱源による、加熱ローラの定着ベルト非張架部分の加熱が効率的になり、反射部を有する第１の熱源での加熱ローラの定着ベルト非張架部分の加熱が効率的であることと相俟って、ニップ部の内の必要部分の昇温が早くなり、待ち時間なしの定着動作が可能となる。

ここで第１の熱源と第２の熱源との加熱領域の例をハロゲンヒータのフィラメント６ａ（第１の熱源用）及び６ｂ（第２の熱源用）としてモデル的に図１３（ａ）及び図１３（ｂ）としてそれぞれ示し、これらヒータによる温度調整方法の例の説明図を図１４に示した。これらモデル図においてフィラメントが密な部分が加熱領域である。

図１４は定着ベルト６を加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラ４に加熱ローラ４内部から熱線を供給することにより定着ベルト６を加熱する加熱ローラ４の軸方向に長い線状熱源を有し、この線状熱源が長さ方向に少なくとも２つに分割され、これら熱源のうち第１の熱源２１の加熱領域がこの定着装置に供給される小サイズの記録媒体に対応し、第２の熱源２２は第１の熱源２１の非加熱領域を加熱するものであり、かつ、第１の熱源２１と同時に加熱されることにより上記小サイズの記録媒体よりも大きい記録媒体に対応する領域を加熱可能であり、第１の熱源２１は、加熱ローラ４内部において第２の熱源２２より加熱ローラ４の定着ベルト６が張架された部分に近く配置されている。またこれら第１の熱源２１及び第２の熱源２２はそれぞれＯＮ／ＯＦＦ回路２３ａ及び２３ｂ、温度調節回路２４ａ及び２４ｂ、さらに温度センサ７ａ１及び７ａ２を有し、加熱ローラは第１の熱源２１及び第２の熱源２２はそれぞれ所定の温度に制御可能となっている。

このような加熱機構は、例えばこのような加熱機構を上記定着装置Ｂの定着ベルト温度検出手段Ｂ２及び定着ベルト加熱制御手段Ｂ３に組み込んで定着装置Ｂ’（請求項９に相当）とし、この定着装置Ｂ’を上記定着装置Ｂ同様に図１８に示す従来の画像形成装置へ定着装置として組み込んで用いることができる。その際、例えば操作パネルに連動させて、選択された記録媒体の大きさに応じて、第１の熱源２１のみ、あるいは第１の熱源２１及び第２の熱源２２の両方に通電されることにより、加熱ローラの定着目的の記録媒体に応じた部分が加熱されることにより、上記定着装置Ｂを用いた場合に比べ、ニップ部の加熱必要部分に対応した定着ベルトの部分を集中加熱することができるようになるので、迅速に定着可能とすることができる。

さらに、このような加熱機構によれば、加熱開始直後から定着時温度に達するまでの定着ベルト非張架部分の温度変化を図１５中破線で示したように、「従来」として実線で示された、従来の、加熱ローラ内中央部にハロゲンヒータを１つ設けた場合に比べ、最高温度が低くなっており、定着ベルトの劣化を効果的に防止できることが判る。

また、図１６は定着ベルト６を加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラ４に加熱ローラ４内部から熱線を供給することにより定着ベルト６を加熱する加熱ローラ４の軸方向に長い線状熱源を有し、この線状熱源が長さ方向に少なくとも２つに分割され、これら熱源のうち第１の熱源２１の加熱領域がこの定着装置に供給される小サイズの記録媒体に対応し、第２の熱源２２は第１の熱源２１の非加熱領域を加熱するものであり、かつ、第１の熱源２１と同時に加熱されることにより上記小サイズの記録媒体よりも大きい記録媒体に対応する領域を加熱可能であり、第２の熱源２２は、加熱ローラ４内部において第１の熱源２１より加熱ローラ４の定着ベルト６が張架された部分に近く配置され、かつ、第１の熱源２１がハロゲンランプからなるハロゲンヒータであり、かつ、ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部２５を有している。またこれら第１の熱源２１及び第２の熱源２２はそれぞれＯＮ／ＯＦＦ回路２３ａ及び２３ｂ、温度調節回路２４ａ及び２４ｂ、さらに温度センサ７ａ１及び７ａ２を有し、加熱ローラは第１の熱源２１及び第２の熱源２２はそれぞれ所定の温度に制御可能となっている。

このような加熱機構は、例えばこのような加熱機構を上記定着装置Ｂの定着ベルト温度検出手段Ｂ２及び定着ベルト加熱制御手段Ｂ３に組み込んで定着装置Ｂ”（請求項１０に相当）とし、この定着装置Ｂ”を上記定着装置Ｂ同様に図１８に示す画像形成装置と組合せ、画像形成及び定着装置を備えた、複写機、ファクシミリ等の装置とすることができる。
その際の複写機等の操作パネルに連動させて、選択された記録媒体の大きさに応じて、第１の熱源２１のみ、あるいは第１の熱源２１及び第２の熱源２２の両方に通電されることにより、加熱ローラの定着目的の記録媒体に応じた部分が加熱されることにより、上記定着装置Ｂを用いた場合に比べ、ニップ部の加熱必要部分に対応した定着ベルトの部分を集中加熱することができるようになるので、迅速に定着可能とすることができる。

さらに、このような加熱機構によれば、加熱開始直後から定着時温度に達するまでの定着ベルト非張架部分の温度変化を図１７中破線で示したように、「従来」として実線で示された、従来の、加熱ローラ内中央部にハロゲンヒータを１つ設けた場合に比べ、最高温度が低くなっており、定着ベルトの劣化を効果的に防止できることが判る。

本発明の定着装置は、立ち上げや再通紙時の昇温が迅速であるため、通紙信号の受信後殆ど、あるいは全く待ち時間なしで定着動作が可能であり、定着装置を用いる電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの少なくも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置に好適に応用することができる。

本発明に係る定着装置Ａの概略を示すモデル図である。本発明に係る定着装置Ａの制御のブロック図である。従来の問題（加熱ローラでの部位による温度の挙動の違い）を示す図である。本発明に係る定着装置Ａで用いる定着ベルトのモデル断面図である。本発明に係る定着装置による昇温状態を従来技術に係る定着装置での場合と比較した図である。本発明に係る定着装置による昇温状態を従来技術に係る定着装置での場合と比較した図である。本発明に係る定着装置による昇温状態を従来技術に係る定着装置での場合と比較した図である。本発明に係る定着装置ＡのＭＰＵ１０Ａの動作を示すフローチャートである。本発明に係る定着装置Ｂの概略を示すモデル図である。本発明に係る定着装置Ｂの制御のブロック図である。反射板５ａ１によるヒータの発熱量の違いを説明する説明図である。本発明に係る定着装置ＡのＭＰＵ１０Ｂの動作を示すフローチャートである。第１の熱源と第２の熱源との加熱領域の例をハロゲンヒータのフィラメントとしてモデル的に示した図である。（ａ）フィラメント６ａ（第１の熱源用）（ｂ）フィラメント６ｂ（第２の熱源用）加熱ローラの熱源を第１の熱源と第２の熱源との２つから形成したときの状態を示す説明図である。加熱開始直後から定着時温度に達するまでの定着ベルト非張架部分の温度変化調べた結果を示す図である。加熱ローラの熱源を第１の熱源と第２の熱源との２つから形成したときの他の状態を示す説明図である。加熱開始直後から定着時温度に達するまでの定着ベルト非張架部分の温度変化調べた結果を示す図である。従来の電子写真方式の画像形成装置の説明図である。従来のベルト方式の定着装置Ｃの説明図である。従来のベルト方式の他の定着装置Ｄの説明図である。従来のベルト方式の定着装置で、立ち上げ終了後、しばらく経った後に通紙を行ったときの温度変化を示す図である。従来のベルト方式の定着装置での立ち上げ終了直後に通紙を行ったときの温度変化を示す図である。

符号の説明

Ａ、Ｂ本発明に係る定着装置
Ａ１定着ベルト加熱手段
Ａ２定着ベルト温度検出手段
Ａ３定着ベルト加熱制御手段
Ａ４加圧ローラ加熱手段
Ａ５加圧ローラ温度検出手段
Ａ６加圧ローラ加熱制御手段
Ａ７排紙検出手段
Ａ８ローラ駆動手段
Ａ９駆動／加熱・停止／再開制御手段
Ａ９ａローラ駆動速度制御手段
Ｂ１定着ベルト加熱手段
Ｂ２定着ベルト温度検出手段
Ｂ３定着ベルト加熱制御手段
Ｂ７排紙検出手段
Ｂ８ローラ駆動手段
Ｂ９ローラ駆動停止・再駆動制御手段
Ｂ９ａローラ駆動速度制御手段
２定着ローラ
３加圧ローラ
４加熱ローラ
５ａハロゲンヒータ
５ａ１反射部
５ｂヒータ
６定着ベルト
７ａ、７ｂ温度センサ（サーミスタ）
１０Ａ、１０ＢＭＰＵ

Claims

定着ローラと該定着ローラに対向する加熱ローラとにより張架された無端状の定着ベルト、該加熱ローラの内側及び／または外側に該定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段、及び、該定着ベルトを介して該定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラを有し、記録媒体が前記ニップ部を通過する際に熱及び圧力によって該記録媒体上に未定着画像を定着させる定着装置において、
上記加圧ローラを加熱する加圧ローラ加熱手段、
上記加圧ローラの温度を検出する加圧ローラ温度検出手段、
該加圧ローラ温度検出手段からの信号を基に該加圧ローラ加熱手段を制御して加圧ローラを所定加圧ローラ温度に保つ加圧ローラ加熱制御手段、
該定着装置内のローラを駆動するローラ駆動手段、
記録媒体が前記ニップ部から排出されたことを検出する排紙検出手段、及び、
定着装置への記録媒体の供給を知らせる定着装置外よりの通紙信号を受けて該加圧ローラ加熱制御手段による加圧ローラの加熱を停止させると共にローラ駆動が停止していたときにはローラ駆動手段を制御してローラ駆動を開始させた後、記録媒体が前記ニップ部から排出されたことを示す該排紙検出手段からの排紙信号の受信後に、該加圧ローラ加熱制御手段による加圧ローラの加熱を開始させた後、前記加圧ローラ温度検出手段によって検出される加圧ローラの温度が前記所定加圧ローラ温度に達したときにローラ駆動手段を制御して定着装置内のローラの駆動を停止させる駆動／加熱・停止／再開制御手段を
備えていることを特徴とする定着装置。
上記駆動／加熱・停止／再開制御手段が、ローラ駆動手段を制御して、排紙検出手段からの排紙信号の受信後の定着装置内のローラの駆動速度を、定着時の駆動速度より遅くさせる制御をおこなうローラ駆動速度制御手段を有することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部とを有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
定着ローラと該定着ローラに対向する加熱ローラとにより張架された無端状の定着ベルト、該加熱ローラの内側及び／または外側に該定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段、及び、該定着ベルトを介して該定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラを有し、記録媒体が前記ニップ部を通過する際に熱及び圧力によって該記録媒体上に未定着画像を定着させる定着装置において、
該定着装置内のローラを駆動するローラ駆動手段、
記録媒体が前記ニップ部から排出されたことを検出する排紙検出手段、及び、
記録媒体が前記ニップ部から排出されたことを示す該排紙検出手段からの排紙信号の受信後にローラの駆動を停止させるとともに、該ローラの駆動停止から第１の所定時間経過後にローラ駆動手段を制御して第２の所定時間が経過するまで、定着装置内のローラを駆動させるローラ駆動停止・再駆動制御手段を
備えたことを特徴とする定着装置。
上記ローラ駆動停止・再駆動制御手段が、ローラ駆動手段を制御して、排紙検出手段からの排紙信号の受信後の定着装置内のローラの駆動速度を、定着時の駆動速度より遅くさせる制御をおこなうローラ駆動速度制御手段を有することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部とを有していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の定着装置。
定着ローラと該定着ローラに対向する加熱ローラとにより張架された無端状の定着ベルト、該加熱ローラの内側及び／または外側に該定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段、及び、該定着ベルトを介して該定着ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラを有し、記録媒体が前記ニップ部を通過する際に熱及び圧力によって該記録媒体上に未定着画像を定着させる定着装置において、
上記加熱ローラの内側にあって該定着ベルトを加熱するための定着ベルト加熱手段、
上記定着ベルトの温度を検出する定着ベルト温度検出手段、
該定着装置内のローラを駆動するローラ駆動手段、及び、
該定着装置の立ち上げ時に加熱ローラ内の定着ベルト加熱手段による加熱を開始し、上記定着ベルト温度検出手段によって計測される上記定着ベルトの温度が定着時の温度より低い所定の駆動開始温度に達した後に、該定着装置内のローラの駆動を開始する立ち上げ制御手段を備えていることを特徴とする定着装置。
上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する、ハロゲンランプからなるハロゲンヒータと、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部とを有していることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する加熱ローラの軸方向に長い線状熱源を有し、該線状熱源が長さ方向に少なくとも２つに分割され、これら熱源のうち第１の熱源の加熱領域がこの定着装置に供給される小サイズの記録媒体に対応し、第２の熱源は第１の熱源の非加熱領域を加熱するものであり、かつ、該第１の熱源と同時に加熱されることにより該小サイズの記録媒体よりも大きい記録媒体に対応する領域を加熱可能であり、該第１の熱源は、加熱ローラ内部において第２の熱源より加熱ローラの定着ベルトが張架された部分に近く配置されていることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
上記定着ベルトを加熱する定着ベルト加熱手段が加熱ローラに加熱ローラ内部から熱線を供給することにより定着ベルトを加熱する加熱ローラの軸方向に長い線状熱源を有し、該線状熱源が長さ方向に少なくとも２つに分割され、これら熱源のうち第１の熱源の加熱領域がこの定着装置に供給される小サイズの記録媒体に対応し、第２の熱源は第１の熱源の非加熱領域を加熱するものであり、かつ、該第１の熱源と同時に加熱されることにより該小サイズの記録媒体よりも大きい記録媒体に対応する領域を加熱可能であり、該第２の熱源は、加熱ローラ内部において第１の熱源より加熱ローラの定着ベルトが張架された部分に近く配置され、かつ、第１の熱源がハロゲンランプからなるハロゲンヒータであり、かつ、該ハロゲンヒータからの熱線を加熱ローラの定着ベルト懸架部に集中的に供給するための反射部を有していることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。