JP2013156334A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の定着装置において周方向に回転する途中で記録媒体を加熱する加熱部材の溶融を防止する。
【解決手段】画像形成装置１の定着装置７０において定着パッド７１と加圧ロール７２との間の定着ニップ部Ｎには、周方向に回転する加熱ベルト７３が通過するように配置されている。定着ニップ部Ｎに搬送された用紙Ｐの未定着のトナー像は、定着パッド７１および加熱ベルト７３により加熱されて用紙Ｐに定着される。加熱ベルト７３は、その回転途中に設けられた定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５により加熱される。この加熱ベルト７３の回転駆動前の段階においては、定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５のうち、昇温速度の遅いものから順に発熱を開始する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンタ等のような画像形成装置において用紙等にトナー像を定着させる定着装置には、加熱ロールと加圧ロールとのロール対を備えるロール対方式の定着装置がある。このロール対方式においては、未定着のトナー像が転写された用紙等を上記ロール対の対向間に形成される定着ニップ部に送り込みトナーを熱溶融させることで用紙等にトナー像を定着させている。

しかし、ロール対方式の定着装置においては、高速で連続処理すると加熱ロールの表面温度が極端に低下することにより定着不良が発生する問題がある。これは、加熱ロールの表面に熱伝導率の低い弾性層が設けられているために内部の加熱源の熱が加熱ロールの表面に伝わるのに時間がかかること等に起因している。

そこで、近年、画像形成装置においては、高速化、省エネルギー化および小型化等を目的として、加熱源としてベルトを用いるベルト方式の定着装置が採用されている。このベルト方式においては、複数の加熱ロールにより加熱された無端ベルトにより用紙等を加熱してトナー像を定着させている。

なお、例えば特許文献１には、ベルトを用いて定着ロールを加熱する方式の定着装置が開示されている。

特開２００７−２４１１４３号公報

本発明は、画像形成装置の定着装置において周方向に回転する途中で記録媒体を加熱する加熱部材の溶融を防止することのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の現像装置は、トナー像が保持される像保持体と、前記像保持体に保持されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された未定着のトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段と、前記定着手段に設けられ、周方向に回転する途中で前記記録媒体を加熱する加熱部材と、前記定着手段に設けられ、前記加熱部材の回転途中において前記加熱部材を加熱する複数の加熱手段と、前記加熱部材の駆動前段階において、前記複数の加熱手段のうち、昇温速度の遅い加熱手段から順に発熱を開始する制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、前記定着手段に設けられ、前記記録媒体を加圧する加圧手段と、前記複数の加熱手段のうち、前記加熱部材を挟んで前記加圧手段に対向する位置に設けられた第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段の温度を検出する温度検出手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検出手段で検出された前記第１の加熱手段の検出温度値を基準にして、他の加熱手段の発熱を開始する制御を行うことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、画像形成装置の定着装置において周方向に回転する途中で記録媒体を加熱する加熱部材の溶融を防止することが可能になる。

請求項２記載の発明によれば、環境による外乱の影響を考慮して他の加熱手段の加熱開始を制御することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の一例の概念図である。 図１の画像形成装置の定着装置の一例の概念図である。 図１の画像形成装置の要部の回路ブロック図である。 図２の定着装置のウォームアップ段階における加熱手段の加熱開始制御例のフロー図である。 温度検出手段による検出温度と加熱手段の加熱開始時間との関係を示したグラフの図である。 本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の定着装置の概念図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（第１の実施の形態）

図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の一例の概念図である。

本実施の形態の画像形成装置１は、例えばタンデム型のカラープリンタであり、複数の作像ユニット２０と、中間転写ベルト（像保持体の一例）３０と、バックアップロール４１および二次転写ロール（転写手段の一例）４２の対と、用紙供給トレイ５０ａ，５０ｂと、用紙搬送系６０と、定着装置７０とを備えている。

作像ユニット２０は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成する４つのカラー用の作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、例えば、透明色のトナー像を転写する透明色用の作像ユニット２０ＣＬ，２０ＣＬとを備えており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト３０に一次転写するようになっている。

これら６基の作像ユニット２０ＣＬ，２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは中間転写ベルト３０の回転方向に沿って透明色、透明色、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の順に配置されている。なお、透明色に代えて、例えばライトイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアンまたはライトブラックのような淡色のトナー像を転写する淡色用の作像ユニットを設けても良い。また、透明色用の作像ユニット２０ＣＬと淡色用の作像ユニットとの両方を並べて設けても良い。

各作像ユニット２０は、感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の表面を規定の電位に帯電させる帯電装置２２と、帯電された感光体ドラム２１上にレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光装置２３と、露光装置２３により感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置２４と、感光体ドラム２１上のトナー像を一次転写部において中間転写ベルト３０に転写する一次転写ロール２５と、トナー像を転写した後の感光体ドラム２１の表面から残留トナーや紙粉を除去するドラムクリーナ２６とを備えている。なお、各作像ユニット２０の上方には、現像装置２４に現像剤を供給するトナーカートリッジ２７が設置されている。

各作像ユニット２０の一次転写ロール２５は、中間転写ベルト３０を挟むようにして配置されている。そして、各一次転写ロール２５にトナーの帯電電極に対して逆極性の転写バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム２１と一次転写ロール２５との間に電界が形成され、感光体ドラム２１上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力により中間転写ベルト３０に転写されるようになっている。なお、感光体ドラム２１は一次転写に際して時計回りの方向に回転する。

上記中間転写ベルト３０は、各作像ユニット２０により形成された各色成分のトナー像が順次転写（一次転写）され保持される部材である。この中間転写ベルト３０は、複数の支持ロール３１ａ〜３１ｆおよびバックアップロール４１に掛け渡された状態で無端状に形成されており、反時計回りの周方向に回転しながら各色の作像ユニット２０ＣＬ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるようになっている。

上記バックアップロール４１および二次転写ロール４２の対は、中間転写ベルト３０上に多重転写されたトナー像を用紙（記録媒体の一例）等に一括転写（二次転写）してフルカラー画像を形成するための機構部であり、中間転写ベルト３０を挟んで互いに対向した状態で配置されている。バックアップロール４１と、二次転写ロール４２との対向部が二次転写部となっている。

バックアップロール４１は、中間転写ベルト３０の裏面側に回転自在に設置され、二次転写ロール４２は、中間転写ベルト３０のトナー像転写面に対向した状態で回転自在に設置されている。バックアップロール４１と二次転写ロール４２とは、その各々の回転軸方向（図１の紙面に垂直な方向）が互いに沿うように配置されている。

中間転写ベルト３０のトナー像の転写においては、バックアップロール４１にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するか、または、二次転写ロール４２にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、バックアップロール４１と、それに対向する二次転写ロール４２との間に形成される転写電界により、中間転写ベルト３０上に保持された未定着トナー像が用紙上に転写される。

上記用紙供給トレイ５０ａ，５０ｂには、各種サイズの用紙等が収容されている。用紙供給トレイ５０ａ，５０ｂ内の用紙は、用紙搬送系６０のピックアップロール（図示せず）により引き出された後、用紙搬送系６０のレジストロール６２によりタイミングが制御されて二次転写部に導入されてトナー像が転写され、さらにその後、用紙搬送系６０の搬送ベルト６３，６４を通じて定着装置７０へと搬送される。

定着装置７０は、二次転写部において用紙に転写された未定着のトナー像を熱圧着により用紙に定着させる装置であり、定着パッド（加熱手段の一例、第１の加熱手段の一例）７１と、これに対向するように設けられた加圧ロール（加圧手段の一例）７２と、それらの間の定着ニップ部Ｎを通過するように設けられた加熱ベルト（加熱部材の一例）７３とを備えている。二次転写後の用紙は、定着パッド７１と加圧ロール７２との対向間の定着ニップ部Ｎに搬送され、加熱ベルト７３と加圧ロール７２とに挟まれた状態で送り出される。この時、用紙が定着パッド７１および加熱ベルト７３により加熱されるとともに、加圧ロール７２により加圧されることにより、トナー像が用紙に定着されるようになっている。この定着装置７０を通過した用紙は、搬送ベルト６５を通じて排出ロール（図示せず）に送られ、画像形成装置１の外部に排出されるようになっている。

次に、上記した定着装置７０について図２を参照して説明する。なお、図２は図１の定着装置７０の一例の概念図を示している。

定着装置７０は、上記した定着パッド７１、加圧ロール７２および加熱ベルト７３の他に、内部加熱ロール（加熱手段の一例）７４と、外部加熱ロール（加熱手段の一例）７５と、支持ロール７６ａ，７６ｂと、冷却ファン７７とを備えている。

定着パッド７１は、用紙Ｐおよび加熱ベルト７３を加熱する加熱手段であり、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５よりも熱容量が大きく昇温速度が遅い部材である。

この定着パッド７１は、中空状の芯金（図示せず）と、その外周を覆う離型層（図示せず）と、芯金の中空内に設けられたハロゲンランプ７１Ｌとを備えている。芯金は、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、離型層は、例えばフッ素系の樹脂からなる。

ハロゲンランプ７１Ｌは、定着パッド７１の加熱源であり、本実施の形態では、例えば３本のハロゲンランプ７１Ｌが定着パッド７１に設置されている。ただし、ハロゲンランプ７１Ｌの本数は、これに限定されるものではなく、２本以下または４本以上でも良い。また、用紙Ｐのサイズに応じて最適な温度分布が形成されるように発熱量が異なるハロゲンランプを複数本配置し、それらのハロゲンランプを用紙Ｐのサイズに応じて使い分けるようにしても良い。また、用紙Ｐの幅方向（図２の紙面に垂直な方向）の中央と端部とで温度差が生じる場合には、用紙Ｐの面内温度が均一になるように用紙Ｐの幅方向の中央と端部との各々に対応するようにハロゲンランプを配置しても良い。

このような定着パッド７１において加熱ベルト７３が接触しない側には、例えばサーミスタのような温度検出センサ（温度検出手段の一例）７１Ｓが定着パッド７１に接触した状態で設置されている。温度検出センサ７１Ｓは、定着パッド７１の長手方向（図２の紙面に対して垂直な方向）の中央に配置されているが、これに限定されるものではなく、定着パッド７１の長手方向の両端（非通紙領域）に配置しても良い。

上記加圧ロール７２は、中空円筒状の芯金７２Ａと、その外周を覆う弾性層７２Ｂと、その弾性層７２Ｂの外周を覆う離型層７２Ｃとを備えている。芯金７２Ａは、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、弾性層７２Ｂは、例えばシリコーンゴムのような耐熱性を有する絶縁材料からなり、離型層７２Ｃは、例えばフッ素系の樹脂からなる。

この加圧ロール７２は、定着パッド７１に近づく方向および定着パッド７１から離れる方向に移動自在の状態で設置されており、定着処理に際しては弾性部材（バネ）により定着パッド７１に押しつけられるようになっている。これにより、定着パッド７１と加圧ロール７２との対向間に定着ニップ部Ｎが形成される。

このような加圧ロール７２の外周には、例えばサーミスタのような温度検出センサ７２Ｓが接触した状態で設置されている。温度検出センサ７２Ｓの配置の仕方は定着パッド７１の温度検出センサ７１Ｓと同様に、加圧ロール７２の長手方向（図２の紙面に対して垂直な方向）の中央または長手方向の両端（非通紙領域）に配置されている。

また、加圧ロール７２は、時計回りの方向に回転自在に設けられている。この加圧ロール７２の回転により、用紙Ｐが下流に搬送されるとともに、加熱ベルト７３が周方向（反時計回りの方向）に回転（従動）するようになっている。

上記加熱ベルト７３は、例えばポリイミド樹脂のような耐熱性絶縁基材上に、例えば、例えばシリコーンゴムからなる弾性層を介して、例えばフッ素系の樹脂からなる離型層が積層された無端ベルトからなり、定着パッド７１と、内部加熱ロール７４と、支持ロール７６ａ，７６ｂに掛け渡された状態で周方向（反時計回りの方向）に回転自在に設けられている。

この加熱ベルト７３は、定着パッド７１と加圧ロール７２との対向間の定着ニップ部Ｎを通過するように掛け渡されている。定着ニップ部Ｎに搬送された用紙Ｐは、加熱ベルト７３と加圧ロール７２に挟まれた状態で定着パッド７１および加熱ベルト７３により加熱されるとともに加圧ロール７２により加圧される。これにより、用紙Ｐの未定着のトナー像は、用紙Ｐに定着される。

このような加熱ベルト７３を用いた場合、加熱ベルト７３を使用せず定着ロールのみで用紙Ｐを加熱する場合に比べて、定着温度の低下が抑制される。このため、画像形成装置１の処理速度が高速であっても定着に充分な熱量が確保される。また、加熱ベルト７３は用紙のサイズよりも長くとれるので、用紙Ｐの全体がほぼ均一に加熱される。このため、光沢段差の発生も抑制または防止される。

また、加熱ベルト７３と定着パッド７１との間には、オイルが介在されている。これにより、定着パッド７１と加熱ベルト７３との接触抵抗が低減されるので、加熱ベルト７３の回転移動が滑らかになる。また、そのため、定着パッド７１と加熱ベルト７３との接触に起因する加熱ベルト７３の損傷が抑制または防止される。

上記内部加熱ロール７４は、加熱ベルト７３をその内周面側から加熱する加熱手段である。この内部加熱ロール７４は、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、外部加熱ロール７５よりも熱容量が大きく昇温速度が遅い部材である（すなわち、加熱ベルト７３を加熱する手段の中で２番目に昇温速度が遅い）。

この内部加熱ロール７４は、定着パッド７１および外部加熱ロール７５よりも加圧ロール７２から離れた位置に配置されており、加熱ベルト７３の回転に従動するように回転自在の状態で設置されている。

また、この内部加熱ロール７４の内部には、ハロゲンランプ７４が設置されている。このハロゲンランプ７４Ｌは、内部加熱ロール７４の加熱源であり、本実施の形態では、例えば４本のハロゲンランプ７４Ｌが内部加熱ロール７４に設置されている。ただし、ハロゲンランプ７４Ｌの本数は、これに限定されるものではなく、３本以下または５本以上でも良い。また、ハロゲンランプ７４Ｌの配置の仕方は、定着パッド７１のハロゲンランプ７１Ｌと同様に、発熱量が異なるハロゲンランプを複数本配置し、用紙のサイズに応じてハロゲンランプを使い分けても良いし、用紙の中央と端部との各々に対応するようにハロゲンランプを配置しても良い。

この内部加熱ロール７４において加熱ベルト７３が接触しない側には、例えばサーミスタのような温度検出センサ（温度検出手段の一例）７４Ｓが内部加熱ロール７４の外周に接触した状態で設置されている。この温度検出センサ７４Ｓの配置の仕方は、定着パッド７１の温度検出センサ７１Ｓと同様に、内部加熱ロール７４の長手方向（図２の紙面に対して垂直な方向）の中央に配置しても良いし、内部加熱ロール７４の長手方向の両端（非通紙領域）に配置しても良い。

上記外部加熱ロール７５は、加熱ベルト７３をその外周面側から加熱する加熱手段である。この外部加熱ロール７５は、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、加熱ベルト７３を加熱する加熱手段の中で最も熱容量が最も小さく昇温速度が速い部材である。

外部加熱ロール７５は、定着パッド７１と内部加熱ロール７４との間であって加熱ベルト７３の枠外に加熱ベルト７３を枠内側に押し込むように接触した状態で設置されているとともに、加熱ベルト７３の回転に従動するように回転自在の状態で設置されている。

また、この外部加熱ロール７５の内部には、ハロゲンランプ７５Ｌが設置されている。このハロゲンランプ７５Ｌは、外部加熱ロール７５の加熱源であり、本実施の形態では、例えば３本のハロゲンランプ７５Ｌが外部加熱ロール７５に設置されている。ただし、ハロゲンランプ７５Ｌの本数は、これに限定されるものではなく、２本以下または４本以上でも良い。また、ハロゲンランプ７５Ｌの配置の仕方は、定着パッド７１のハロゲンランプ７１Ｌと同様に、発熱量が異なるハロゲンランプを複数本配置し、用紙のサイズに応じてハロゲンランプを使い分けても良いし、用紙の中央と端部との各々に対応するようにハロゲンランプを配置しても良い。

この外部加熱ロール７５において加熱ベルト７３が接触しない側には、例えばサーミスタのような温度検出センサ（温度検出手段の一例）７５Ｓが外部加熱ロール７５の外周に接触した状態で設置されている。この温度検出センサ７５Ｓの配置の仕方は、定着パッド７１の温度検出センサ７１Ｓと同様に、外部加熱ロール７５の長手方向（図２の紙面に対して垂直な方向）の中央に配置しても良いし、外部加熱ロール７５の長手方向の両端（非通紙領域）に配置しても良い。

次に、上記した画像形成装置１の要部の回路ブロック図を図３に示す。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔｅ：制御手段）は、画像形成装置１の画像処理を制御する装置である。ＣＰＵには、メモリＭＥが電気的に接続されている他、上記した定着装置７０のハロゲンランプ７１Ｌ，７４Ｌ，７５Ｌに電力を供給する電力供給源７１ＬＧ，７４ＬＧ，７５ＬＧと、上記した温度検出センサ７１Ｓ，７４Ｓ，７５Ｓと、上記した加圧ロール７２を回転駆動するモータ等のような駆動体７２Ｍとが電気的に接続されている。

ところで、加熱ベルト７３は、その回転が停止した状態で長時間放置されていると型（曲がり癖）が付いてしまい回転開始時にスリップ等のような回転不良を発生させる場合がある。そこで、画像形成処理に先立つ定着装置７０のウォームアップ段階において加熱ベルト７３の回転を停止した状態で定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５のハロゲンランプ７１Ｌ，７４Ｌ，７５Ｌに電力を供給して加熱ベルト７３を加熱し、加熱ベルト７３を軟化してから回転させるようにしている。これにより、加熱ベルト７３の曲がり癖に起因する回転不良が回避される。

しかし、上記のように定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５は各々の熱容量が異なり昇温速度も異なるので、これら複数の加熱手段の加熱を同時に開始し、これらの検出温度が全てが予め設定された温度に到達するのを待つと、熱容量の小さい（昇温速度が最も速い）加熱手段（ここでは、例えば外部加熱ロール７５）の温度が高くなり過ぎてしまい、加熱ベルト７３が高温状態の外部加熱ロール７５に長時間接触することになり、加熱ベルト７３が溶融してしまう場合がある。

これは、加熱ベルト７３の回転が停止している場合に、加熱ベルト７３を加熱すると、外部加熱ロール７５の円周方向で温度分布ムラが生じ、同じ外部加熱ロール７５の外周であっても加熱ベルト７３が接触している外周部分の温度の方が、温度検出センサ７５Ｓが接触している外周部分の温度よりも高くなっている場合があることに起因している。

そこで、本実施の形態においてＣＰＵは、画像形成処理に先立つ定着装置７０のウォームアップ段階（加熱ベルト７３の回転駆動の前段階）において、加熱ベルト７３を加熱する定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の複数の加熱手段のうち、昇温速度の遅い加熱手段から順に発熱を開始する制御を行うようになっている。すなわち、定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の順にハロゲンランプ７１Ｌ、７４Ｌ，７５Ｌに電力を供給して時間をずらして発熱を開始する。これにより、熱容量の小さい（昇温速度が最も速い）加熱手段（ここでは、例えば外部加熱ロール７５）の温度が高くなり過ぎてしまうことが回避されるので、その加熱手段による加熱ベルト７３の過剰な加熱が回避される。したがって、加熱ベルト７３の溶融が防止される。

ここで、定着パッド７１の発熱を開始してから予め設定された時間毎に内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の発熱を順に開始しても良い。しかし、画像処理装置１の外部の温度等のような環境に応じて、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５において最適な発熱開始時間が変動する場合がある。

そこで、本実施の形態においてＣＰＵは、温度検出センサ７１Ｓにより測定された定着パッド７１の検出温度値を基準にして、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の発熱を開始する制御を行うようになっている。

この場合、当該画像形成装置１において、画像形成装置１の外部の温度値と定着パッド７１の検出温度値との関係情報をメモリＭＥに記憶しておく。この情報には、外部温度値に応じて内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の加熱開始をするのに最適な定着パッド７１の検出温度値が記録されている。

そして、定着装置７０のウォームアップ段階においては、画像形成装置１の外部の温度を検出する温度検出センサ（図示せず）からの情報と、画像形成装置１の外部の温度値と定着パッド７１の検出温度値との関係情報とに基づいて、定着パッド７１の検出温度値が何度の時に内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の発熱を開始するかを決めるようにしている。これにより、定着装置７０の外部環境による外乱を考慮して内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の加熱開始が制御される。

次に、このような定着装置７０のウォームアップ段階の定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の温度制御例について図２、図４および図５を参照して説明する。

なお、図５は温度検出センサ７１Ｓによる検出温度と定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の加熱開始時間との関係を示したグラフの図である。以下の説明では、温度検出センサ７１Ｓの検出温度をＴＡ、温度検出センサ７４Ｓの検出温度をＴＢ、温度検出センサ７５Ｓの検出温度をＴＣとする。

まず、昇温速度が最も遅い定着パッド７１のハロゲンランプ７１Ｌに電力を供給して定着パッド７１の発熱を開始する（図４のステップ１００）。続いて、定着パッド７１の検出温度ＴＡが、予め設定された温度Ｔｅ１以上か否かを判断する（図４のステップ１０１）。温度Ｔｅ１は、特に限定されるものではないが、例えば１１０℃程度である。そして、定着パッド７１の検出温度ＴＡが、温度Ｔｅ１以上になったら、次に昇温速度が遅い内部加熱ロール７４のハロゲンランプ７４Ｌに電力を供給して内部加熱ロール７４の発熱を開始する（図４のステップ１０２、図５の時刻ｔ１参照）。

続いて、定着パッド７１の検出温度ＴＡが、予め設定された温度Ｔｅ２以上か否かを判断する（図４のステップ１０３）。温度Ｔｅ２は、温度Ｔｅ１よりも高く、特に限定されるものではないが、例えば１２０℃程度である。そして、定着パッド７１の検出温度ＴＡが、温度Ｔｅ２以上になったら、次に昇温速度が遅い外部加熱ロール７５のハロゲンランプ７５Ｌに電力を供給して外部加熱ロール７５の発熱を開始する（図４のステップ１０４、図５の時刻ｔ２参照）。

その後、定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の検出温度ＴＡ，ＴＢ，ＴＣが、予め設定された温度Ｔｅ３以上か否かを判断する（図４のステップ１０５）。温度Ｔｅ３は、例えば定着温度であり、１５０℃程度である。そして、定着パッド７１、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の各々の検出温度ＴＡ，ＴＢ，ＴＣが、温度Ｔｅ３以上になったら（図５の時刻ｔ３参照）、加圧ロール７２を回転駆動することにより加熱ベルト７３の回転駆動を開始する（図４のステップ１０６）。このようにして定着装置７０のウォームアップを終了する。

このような温度制御により、熱容量の小さい（昇温速度が最も速い）加熱手段（ここでは、例えば外部加熱ロール７５）の温度が高くなり過ぎてしまうことが回避されるので、その加熱手段による加熱ベルト７３の過剰な加熱が回避される。したがって、加熱ベルト７３の溶融が防止される。

また、温度検出センサ７１Ｓにより測定された定着パッド７１の検出温度値を基準にして、内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の発熱を開始することにより、定着装置７０の外部環境による外乱を考慮して内部加熱ロール７４および外部加熱ロール７５の加熱開始が制御される。

（第２の実施の形態）

図６は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の定着装置７０の概念図を示している。

本実施の形態においては、定着パッド７１に代えて定着ロール７８が回転自在の状態で設置されている。定着ロール７８は、用紙Ｐおよび加熱ベルト７３を加熱する加熱源であり、熱容量が最も大きく昇温速度が最も遅い部材である。

また、この定着ロール７８は、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、その内部には、ハロゲンランプ７８Ｌが設置されている。このハロゲンランプ７８Ｌは、定着ロール７８の加熱源であり、本実施の形態では、例えば３本のハロゲンランプ７８Ｌが定着ロール７８に設置されている。ただし、ハロゲンランプ７８Ｌの本数は、これに限定されるものではなく、２本以下または４本以上でも良い。また、ハロゲンランプ７８Ｌの配置の仕方は、上記した定着パッド７１のハロゲンランプ７１Ｌと同様に、発熱量が異なるハロゲンランプを複数本配置し、用紙Ｐのサイズに応じてハロゲンランプを使い分けても良いし、用紙の中央と端部との各々に対応するようにハロゲンランプを配置しても良い。

この定着ロール７８において加熱ベルト７３が接触しない側には、例えばサーミスタのような温度検出センサ（温度検出手段の一例）７８Ｓが定着ロール７８の外周に接触した状態で設置されている。この温度検出センサ７８Ｓの配置の仕方は、上記した定着パッド７１の温度検出センサ７１Ｓと同様に、定着ロール７８の長手方向（図２の紙面に対して垂直な方向）の中央に配置しても良いし、定着ロール７８の長手方向の両端（非通紙領域）に配置しても良い。

また、定着ロール７８は、加熱ベルト７３および加圧ロール７２の回転駆動源となっており、定着ロール７８の回転により用紙Ｐが搬送されるとともに、加熱ベルト７３および加圧ロール７２が回転（従動）するようになっている。

この定着ロール７８の横（用紙Ｐの搬送下流側）には剥離パッド７９が定着ロール７８の軸方向全域に隣接した状態で設置されている。剥離パッド７９は、剥離パッドニップ部を形成するとともに、定着処理後の用紙Ｐを加熱ベルト７３から剥離する機能を備えている。定着ロール７８および剥離パッド７９と加熱ベルト７３との間には、オイルが介在されている。これにより、定着ロール７８および剥離パッド７９と加熱ベルト７３との接触抵抗が低減されるので、加熱ベルト７３の回転移動が滑らかになる。また、そのため、定着ロール７８および剥離パッド７９と加熱ベルト７３との接触に起因する加熱ベルト７３の損傷が抑制または防止される。

これ以外の構成は前記第１の実施の形態と同じである。また、温度制御についても定着パッド７１が定着ロール７８および剥離パッド７９に代わるだけで他は同じなので説明を省略する。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、前記実施の形態においては、中間転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に転写する中間転写方式の画像形成装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム（像保持体の一例）のトナー像を用紙等に直接転写する直接転写方式の画像形成装置に適用しても良い。

また、前記実施の形態においては、カラー画像を形成する場合について説明したが、例えばモノクロ画像を形成する場合に適用しても良い。

また、前記実施の形態においては、記録媒体として用紙に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、フィルム、はがき等、画像が形成される様々なものに適用しても良い。

以上の説明では、本発明をカラープリンタに適用した場合について説明したが、例えば、カラー複写機、ファクシミリまたはこれらの機能を合わせ持つ画像形成装置等、他の画像形成装置に適用しても良い。

１ 画像形成装置
２０，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ，２０ＣＬ 作像ユニット
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電装置
２３ 露光装置
２５ 一次転写ロール
３０ 中間転写ベルト
４１ バックアップロール
４２ 二次転写ロール
５０ａ，５０ｂ 用紙供給トレイ
６０ 用紙搬送系
７０ 定着装置
７１ 定着パッド
７１Ｌ ハロゲンランプ
７１ＬＧ 電力供給源
７１Ｓ 温度検出センサ
７２ 加圧ロール
７２Ｓ 温度検出センサ
７３ 加熱ベルト
７４ 内部加熱ロール
７４Ｌ ハロゲンランプ
７４ＬＧ 電力供給源
７４Ｓ 温度検出センサ
７５ 外部加熱ロール
７５Ｌ ハロゲンランプ
７５ＬＧ 電力供給源
７５Ｓ 温度検出センサ
７６ａ，７６ｂ 支持ロール
７７ 冷却ファン
７８ 定着ロール
７８Ｌ ハロゲンランプ
７９ 剥離パッド
Ｐ 用紙
Ｎ 定着ニップ部

Claims (2)

1. トナー像が保持される像保持体と、
   前記像保持体に保持されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記記録媒体に転写された未定着のトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段と、
   前記定着手段に設けられ、周方向に回転する途中で前記記録媒体を加熱する加熱部材と、
   前記定着手段に設けられ、前記加熱部材の回転途中において前記加熱部材を加熱する複数の加熱手段と、
   前記加熱部材の駆動前段階において、前記複数の加熱手段のうち、昇温速度の遅い加熱手段から順に発熱を開始する制御を行う制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着手段に設けられ、前記記録媒体を加圧する加圧手段と、
   前記複数の加熱手段のうち、前記加熱部材を挟んで前記加圧手段に対向する位置に設けられた第１の加熱手段と、
   前記第１の加熱手段の温度を検出する温度検出手段とを備え、
   前記制御手段は、前記温度検出手段で検出された前記第１の加熱手段の検出温度値を基準にして、他の加熱手段の発熱を開始する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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