JP2021162812A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱容量の小さい定着部材を高速に昇温させる場合におけるオーバーシュートの発生を防止することができる画像形成装置の提供。【解決手段】操作パネルに対するユーザー操作を契機として定着装置の予備回転を開始した後、ユーザーから印字命令を受け付けると、定着ベルトを印字設定温度へ昇温する際の昇温速度を加熱ローラーの表面温度から推定することによって、昇温開始後、定着ベルトが印字設定温度に到達するまでの印字ウェイト時間を推定する。この印字ウェイト時間に合わせて、作像や給紙などを行うことによって、定着ベルトが印字設定温度に到達するタイミングに合わせて記録シートを定着ニップに突入させ、定着ベルト温度のオーバーシュートを抑制する。【選択図】図７

Description

本開示は、画像形成装置に関し、特に記録シートにトナー像を熱定着する定着部材の過熱を防止する技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、加圧部材を用いて、トナー像を担持した記録シートを高温の定着部材に圧接することによって、トナー像を溶融し、記録シートに圧着する。近年では、定着処理を高速化するために大電力を投入して定着部材の昇温に要する時間を短縮したり、この電力を節約するために定着部材の熱容量を削減したりする等の工夫が加えられている。このようにすれば、ＦＣＯＴ（First Copy Out Time）を短縮することができるので、画像形成装置のユーザーを待たせることなく迅速に印刷物を提供することができる。

しかしながら、定着部材の熱容量を削減すると、定着部材の温度が変動し易くなる。その結果、定着部材の温度が適切な温度範囲から逸脱して低くなると、トナー粒子を十分に軟化させることができなくなって、定着不良が発生する恐れがある。

また、加圧部材は定着部材と比較して熱容量が大きい。例えば、加圧部材が芯金の外周面上に弾性層を設けた加圧ローラーで、定着部材が金属製の定着ベルトである場合には、定着ベルトと比較して加圧ローラーの熱容量がかなり大きくなる。

このため、定着部材の温度が適切な温度範囲内にあっても、加圧部材が十分昇温しておらず、加圧部材と定着部材との温度差が大きい場合には、定着部材から加圧部材への吸熱量が多くなるので、定着ニップに記録シートを通紙した際に、記録シートによる吸熱と加圧部材による吸熱とが相俟って定着部材の温度が適切な温度範囲の下限を超えて大きく引き下げられてしまい、定着不良が発生する恐れがある。

このような問題に対して、例えば、定着部材の温度を監視して、定着部材の温度が適切な温度範囲の下限から所定の温度以上高くなってから、定着ニップに記録シートを通紙する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

このようにすれば、定着部材の温度が適切な温度範囲の下限に到達したタイミングで定着ニップに記録シートを通紙する場合と比較して、記録シートの通紙を開始するまでの時間に加圧部材を昇温させることができるので、加圧部材の吸熱効果に起因する定着部材の温度降下を抑制することができる。

また、定着部材の温度が適切な温度範囲の下限よりも高くなっているので、記録シートの通紙によって定着部材の温度が低下しても、定着部材の温度を適切な温度範囲内に維持することができる。したがって、定着部材の温度降下による定着不良の発生を防止することができる。

特開平１０−３３３４８５号公報

定着部材の熱容量を削減することによって、定着部材の温度が変動し易くなると、定着部材の温度が適切な温度範囲から逸脱して高くなるオーバーシュートも発生し易くなる。オーバーシュートが発生すると、トナー粒子が熱溶融してスポットオフが発生して、画像品質が低下する恐れがある。また、オーバーシュートが繰り返し発生すると、定着部材や加圧部材の経時劣化が早まったり損傷したりする恐れもある。

このような問題に対して、上記の従来技術では、定着部材の温度が適切な温度範囲の上限よりも高くなることを許容しているため、例えば、特許文献１の図２においては、定着部材の温度が適切な温度範囲の上限ＴＦＨよりも高い温度ＴＦＳに達するまで、定着部材がウォームアップされるため、オーバーシュートの発生を免れることができない。

本開示は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、熱容量の小さい定着部材を高速に昇温させる場合におけるオーバーシュートの発生を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一形態に係る画像形成装置は、記録シートを定着ニップに通紙してトナー像を熱定着する画像形成装置であって、定着ニップを形成する定着部材を昇温させる昇温手段と、定着部材の昇温速度に影響を与える周辺部材の蓄熱状態と、画像形成装置の電源電圧と、の少なくとも一方を用いて、定着部材が許容温度範囲を超えて昇温する以前に、記録シートが定着ニップに突入するように、定着部材の温調制御の目標温度を熱定着温度に切り換えてから、記録シートを定着ニップに突入させるまでの印字ウェイト期間を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。

この場合において、定着部材の昇温開始前における周辺部材の蓄熱量を指標する蓄熱情報を取得する取得手段を備え、決定手段は、蓄熱情報が指標する蓄熱量が多いほど、印字ウェイト期間が短くなるように決定してもよい。また、蓄熱情報は周辺部材の温度であってよいし、定着動作の履歴情報であってもよい。

また、熱定着に適した温度よりも低い目標温度になるように定着部材を温調する予備回転手段を備え、履歴情報は、定着部材の昇温開始前に、予備回転手段によって温調した時間の長さであってもよい。

また、決定手段は、電源電圧が高いほど、印字ウェイト期間が短くなるように決定してもよい。

このようにすれば、熱定着に使用する部材が所定温度を超えて昇温する以前に、記録シートが前記部材に接触させるので、定着温度のオーバーシュートを抑制して、光沢むらのない高い画像品質を実現することができる。

本開示の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。 画像形成装置１における記録シートＳの搬送タイミングに関する諸元をまとめた表である。 定着装置１００の主要な構成を示す図である。 制御部１５１の主要な構成を示すブロック図である。 操作パネル４１０の主要な構成を示す平面図である。 制御部１５１による定着装置１００の制御動作を説明するフローチャートである。 印字ウェイト時間が４．０秒である場合における、画像形成装置１の画像形成動作を説明するタイミングチャートである。 印字ウェイト時間が２．０秒である場合における、画像形成装置１の画像形成動作を説明するタイミングチャートである。 定着ベルト３００の温度の制御目標値が予備回転温度Ｔｓから印字設定温度Ｔｉに切り替わる際の定着ベルト３００の温度変化を例示するグラフである。 昇温開始後における定着ベルト３００の昇温速度を説明するグラフである。 制御部１５１による昇温速度の推定処理を説明するフローチャートである。 加圧ローラー３０２の表面温度ｘと昇温速度Ｒとを対応付けて記憶する昇温速度テーブルを例示する表である。 （ａ）は、記録シートＳの定着ニップに突入するタイミングが遅い場合における定着ベルト３００の温度変化を例示するグラフであり、（ｂ）は、記録シートＳの定着ニップに突入するタイミングを早めた場合における定着ベルト３００の温度変化を例示するグラフであり、（ｃ）は、定着装置１００の蓄熱量が少ない場合における定着ベルト３００の温度変化を例示するグラフである。 常温下で、かつ予備回転期間が十分に長い場合における昇温開始タイミングでの定着ベルト３００の温度を例示するグラフである。 環境温度が低い場合や、予備回転期間が短い場合における昇温開始タイミングでの定着ベルト３００の温度を例示するグラフである。 （ａ）は、発熱指数Ａ、Ｂおよび放熱指数Ｃを説明する表であり、（ｂ）は、蓄熱指数ｘの算出方法を説明する表であり、（ｃ）は、蓄熱指数ｘの時間変化を例示するグラフである。 蓄熱指数ｘの数値範囲と昇温速度Ｒとを対応付ける昇温速度テーブルを例示する表である。 （ａ）は、予備回転時間に関係なく印字ウェイト時間が固定されている場合における定着ベルト３００の温度変化を例示するグラフであり、（ｂ）は、予備回転時間に応じて印字ウェイト時間を調整した場合における定着ベルト３００の温度変化を例示するグラフである。 予備回転時間ｘの数値範囲と印字ウェイト時間とを対応付ける印字ウェイト時間テーブルを例示する表である。 （ａ）は、画像形成装置１に給電する外部電源の電源電圧が１００Ｖである場合の昇温速度を例示するグラフであり、（ｂ）は、画像形成装置１に給電する外部電源の電源電圧が９０Ｖである場合の昇温速度を例示するグラフである。 予備回転時間ｘの数値範囲と、電源電圧Ｄの数値範囲との組み合わせに印字ウェイト時間を対応付けた印字ウェイト時間テーブルを例示する表である。

以下、本開示に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１は、所謂タンデム方式のカラー複合機（MFP: Multi-Function Peripheral）であって、画像読み取り部１１０、画像形成部１２０および給紙部１３０を備えている。

画像読み取り部１１０は、自動原稿搬送装置（ADF: Automatic Document Feeder）１１１とスキャナー装置１１２とを備えている。シートスルー方式で原稿を読み取る場合、自動原稿搬送装置１１１は、原稿トレイ１１３に載置されている原稿束から原稿を１枚ずつ送り出して搬送しながら、スキャナー装置１１２に読み取らせて画像データを生成させる。その後、原稿は排紙トレイ１１４上に排出される。プラテンセット方式で原稿を読み取る場合には、スキャナー装置１１２は、不図示のプラテンガラス上に載置された原稿を読み取る。

画像形成部１２０は、画像読み取り部１１０が生成した画像データや、制御部１５１にて他の装置から受け付けた画像データを用いて画像を形成する。本実施の形態においては、作像部１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃおよび１２１Ｋはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する。

作像部１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃおよび１２１Ｋが形成したＹＭＣＫ各色のトナー像は、中間転写ベルト１２２で互いに位置を合わせて重なり合うように順次、静電転写され（一次転写）、これによってカラートナー像が形成される。中間転写ベルト１２２は、無端状のベルトであって、周回走行することによって、カラートナー像を二次転写ローラー対１２３が形成する二次転写ニップ１２５まで搬送する。

図２に示すように、本実施の形態においては、いわゆるシステム速度が３００ｍｍ毎秒に設定されている。このため、中間転写ベルト１２２が周回走行する速度は３００ｍｍ毎秒であり、記録シートＳが搬送される速度もまた３００ｍｍ毎秒である。また、作像部１２１ＹにてＹ色のトナー像の作像を開始してから、当該Ｙ色のトナー像を中間転写ベルト１２２に一次転写するまでの間に、中間転写ベルト１２２が周回走行する距離が９０ｍｍになっており、その所要時間は０．３秒（＝９０ｍｍ／３００ｍｍ毎秒）である。

Ｙ色のトナー像を一次転写してから、当該Ｙ色のトナー像を二次転写するまでの間における、中間転写ベルト１２２の走行距離は３００ｍｍであり、その所要時間は１．０秒（＝３００ｍｍ／３００ｍｍ毎秒）である。これらを合わせた１．３秒を作像時間と称する。ＭＣＫ各色のトナー像はＹ色のトナー像とともにカラートナー像を形成して二次転写されるので、この作像時間中に一次転写および二次転写される。

上記のような作像処理と並行して、ユーザーが指定した紙種の用紙Ｓを収容した給紙カセット１３１から給紙ローラー１３２が用紙Ｓを送り出す。２段目から４段目までの給紙カセット１３１に収容されている用紙Ｓは、給紙ローラー１３２によって送り出された後、縦搬送ローラー１３３によってタイミングローラー対１２４へ向かって搬送される。

このようにして送り出された用紙Ｓは、その先端をタイミングローラー対１２４に当接させ、ループを形成することによってスキューを補正された後、二次転写タイミングに合わせて二次転写ニップ１２５へ搬送される。

二次転写ニップ１２５は、中間転写ベルト１２２を挟んで、二次転写ローラー対１２３の２つのローラーを互いに圧接することによって形成される。二次転写ローラー対１２３には、２つのローラー間に二次転写バイアスが印加されており、二次転写ニップ１２５において、中間転写ベルト１２２が担持するカラートナー像が用紙Ｓへ静電転写される（二次転写）。

カラートナー像を二次転写された用紙Ｓは定着装置１００へ搬送され、カラートナー像を熱定着された後、排紙ローラー対１２６によって排紙トレイ１２７上に排出される。

図２に示すように、記録シートＳが給紙ローラー１３２から送り出されて、その先端がタイミングローラー対１２４に到達するまでの搬送距離は９０ｍｍであり、所要時間は０．３秒（＝９０ｍｍ／３００ｍｍ毎秒）である。記録シートＳがタイミングローラー対１２４から送り出されて、その先端が二次転写ローラー対１２３の二次転写ニップ１２５に到達するまでの搬送距離も９０ｍｍになっており、所要時間は０．３秒（＝９０ｍｍ／３００ｍｍ毎秒）である。

記録シートＳが二次転写ローラー対１２３から送り出されて、その先端が定着装置１００の定着ニップ３０６（図３を参照）に到達するまでの搬送距離もまた９０ｍｍであり、所要時間は０．３秒（＝９０ｍｍ／３００ｍｍ毎秒）である。

制御部１５１は、画像形成装置１の各部の動作を監視、制御する。
［２］定着装置１００の構成
次に、定着装置１００の構成について説明する。

定着装置１００は、いわゆる上２軸ベルト定着システムであって、図３に示すように、定着ベルト３００、定着パッド３０１、加圧ローラー３０２および加熱ローラー３０３等をハウジング３０４にて外装した構成を備え、定着ベルト３００は定着パッド３０１、加熱ローラー３０３およびベルト支持部材３０５に掛け回されている。定着ベルト３００は、低熱容量のφ４０ｍｍ小径ベルトである。

加熱ローラー３０３は、中空円筒状で、アルミニウム（Al）、ＳＵＳ（Steel Use Stainless）、鉄（Fe）などの金属材料からなっており、高い熱伝導性を有している。加熱ローラー３０３の内部にはハロゲンヒーター３０７が配設されている。ハロゲンヒーター３０７を点灯すると、加熱ローラー３０３が加熱されるので、定着ベルト３００のうち加熱ローラー３０３に接触する部分が加熱される。

加圧ローラー３０２が矢印Ｃ方向に回転駆動されると、定着ベルト３００は加圧ローラー３０２に従動して、矢印Ｂ方向に回転走行する。この回転走行に従って、定着ベルト３００のうち加熱ローラー３０３に接触する範囲が変動するので、定着ベルト３００全体が満遍なく加熱される。温度センサー３１１は、定着ベルト３００の表面温度を検出する。

定着パッド３０１は、定着ベルト３００が摺接する表面にフッ素層が設けられている。フッ素層は、定着ベルト３００と定着パッド３０１とが摺動する際の摩擦抵抗を低減する。フッ素層としては、フッ素シートやガラス繊維の織布にフッ素を含浸したシート等を用いることができる。耐摩耗性を考慮すると、絶縁性のフッ素樹脂を用いるのが望ましい。

定着パッド３０１には、定着ベルト３００を挟んで加圧ローラー３０２が圧接されており、これによって定着ニップ３０６が形成される。また、加熱ローラー３０３は、定着ベルト３００が矢印Ｂ方向に回転走行するのに従動して、矢印Ａ方向に回転する。温度センサー３１７は、加圧ローラー３０２の外周面の温度を検出する。加圧ローラー３０２の外周面の温度は、後述するように、定着ベルト３００の昇温速度Ｒ［℃毎秒］を推定するために用いられる。

搬送経路３０８に沿って定着装置１００に進入する記録シートＳは、搬送ガイド３０９、３１０によって定着ニップ３０６まで案内される。定着ニップ３０６のシート搬送方向下流側には剥離爪３１２が配設されており、定着ニップ３０６を通過した記録シートＳが加圧ローラー３０２に巻き付くのを防止する。定着ニップ３０６を通過後、搬送経路３１３に沿って定着装置１００から離脱する記録シートＳは、搬送ガイド３１４、３１５によって定着装置１００の外部へ案内される。

なお、静電オフセットを防止するために、定着ベルト３００の内周面は導電性になっており、定着ベルト３００の内周面に当接する導電性の加熱ローラー３０３は電気的に接地されている。具体的には、加熱ローラー３０３の円筒状部分と回転軸とはいずれも導電性の材料からなり、互いに電気的に接続されている。加熱ローラー３０３の回転軸は接地回路３１６に電気的に接続されているので、定着ベルト３００の内周面は加熱ローラー３０３の円筒状部分、回転軸および接地回路３１６を経由して接地されていることになる。

定着ベルト３００の周辺に配設されている部材のうち、定着パッド３０１、加圧ローラー３０２は定着ベルト３００に直接接触している。また、定着パッド３０１の支持部材や加圧ローラー３０２の回転軸はハウジング３０４に支持されている。更に、ハウジング３０４は画像形成装置１の本体に指示されている。

すなわち、定着パッド３０１、加圧ローラー３０２およびハウジング３０４は、定着ベルト３００の熱を画像形成装置１の本体へ逃す導熱経路を構成している。このような意味において、定着パッド３０１、加圧ローラー３０２およびハウジング３０４は、定着ベルト３００の昇温速度に影響を与える周辺部材である。
［３］制御部１５１の構成
次に、制御部１５１の構成について説明する。

制御部１５１は、図４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１やＲＯＭ（Read Only Memory）４０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４０３等を内部バス４０８にて相互通信可能に接続したものである。ＣＰＵ４０１は画像形成装置１に電源が投入される等をきっかけとしてリセット信号を入力されると、ＲＯＭ４０２からブートプログラムを読み出して起動し、ＲＡＭ４０３を作業用記憶領域として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）４０４から読み出したＯＳ（Operating System）や制御プログラムを実行する。

ＮＩＣ（Network Interface Card）４０５は、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等の通信ネットワークを経由して他の装置と通信するための処理を実行する。これによって、画像形成装置は、他の装置から画像形成ジョブなどを受け付けることができる。

タイマー４０６は、制御部１５１が計時のために用いるもので、本実施の形態においては、特に、定着装置の印字ウェイト時間△ｔを計時するために使用される。温度センサー４０７は、環境温度を取得するためのもので、本実施の形態においては、環境温度として画像形成装置１の機内温度を測定するが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、環境温度として機外温度を測定してもよい。

制御部１５１は、操作パネル４１０を用いて、画像形成装置１のユーザーに情報を提示したり、ユーザーから指示入力を受け付けたりする。

操作パネル４１０は、図５に示すように、タッチパネル５００、スピーカー５０１、電源キー５１１、ハードキー５１２、スタートキー５１３、ストップキー５１４、リセットキー５１５、メニューキー５１６およびＩＤキー５１７を備えている。タッチパネル５００は液晶ディスプレイ（LCD: Liquid Crystal Display）とタッチパッドとを備えており、ユーザーに対する画面表示を行ったり、ユーザーによるタッチ入力を受け付けたりする。スピーカー５０１はユーザーに対する音声出力を行うためのものである。

電源キー５１１は画像形成装置１の電源を投入するためのキーであり、ハードキー５１２は、ユーザーがカスタマイズすることによって、押下した際に実行する機能が設定される。スタートキー５１３は、ユーザーがコピー等のジョブの実行条件の設定を完了した後、当該ジョブの実行を開始させるためのキーである。ストップキー５１４は、実行中のジョブを停止させるためのキーである。リセットキー５１５は、表示中の画面における設定をリセットするためのキーである。

メニューキー５１６はトップメニューを表示させるためのキーである。ＩＤキー５１７は、操作パネル４１０がログアウト状態であるときに認証処理を開始させたり、ログイン状態であるときにログアウトしたりするためのキーである。更に、操作パネル４１０は、モバイル端末等と連携するための近距離無線通信インターフェイス５１８を備えている。

制御部１５１は、定着装置１００の温度センサー３１１の出力信号を参照することによって、定着ベルト３００の表面温度を取得したり、ハロゲンヒーター３０７を点消灯したりすることによって、定着ベルトの表面温度を制御する。制御部１５１は、これらの他、作像部１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃおよび１２１Ｋ等の画像形成部１２０の他の部分や、画像読み取り部１１０、給紙部１３０の状態を開始したり、これらの動作を制御したりする。
［４］制御部１５１の動作
次に、制御部１５１の動作について、特に、印字ウェイト時間△ｔに着目して説明する。

図６は、画像形成装置１のユーザーが操作パネル４１０を操作して複数ページの画像形成を行う場合における１ページ目に関する制御部１５１の動作を説明するフローチャートである。なお、画像形成すべきページ数が１ページだけである場合における当該１ページに関する制御部１５１の動作も同様である。また、他の装置から通信ネットワークを経由して画像形成ジョブを受け付けた場合には、図６のステップＳ６０４から制御部１５１の動作が開始する。

図６に示すように、制御部１５１は、操作パネル４１０に対するユーザー操作を検出すると（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、定着装置１００の予備回転動作を開始する（Ｓ６０２）。定着装置１００の予備動作回転とは、定着時における定着ベルトの温度（「印字設定温度Ｔｉ」という。）よりも低い温度（「予備回転温度Ｔｓ」という。）を制御目標値として、定着ベルト３００の温度を上昇させる動作である。

その後、画像形成装置１のユーザーが操作パネル４１０のスタートキー５１３を押下して、ジョブの実行開始を指示すると（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、後述のような定着ベルト３００の昇温速度Ｒを推定する処理を実行し（Ｓ６０４）、推定によって得た昇温速度Ｒから印字ウェイト時間△ｔを算出する（Ｓ６０５）。印字ウェイト時間△ｔは、定着ベルト３００の目標温度を印字設定温度Ｔｉに設定して昇温を開始してから、記録シートＳの先端が定着ニップ３０６に突入するまでの時間の設定値である。

本実施の形態においては、次式（１）を用いて印字ウェイト時間△ｔを算出する。

印字ウェイト時間△ｔ ＝｛印字設定温度Ｔｉ − 予備回転温度Ｔｓ｝／昇温速度Ｒ …（１）
例えば、環境温度が２５℃であり、定着ベルト３００の昇温速度Ｒの推定値が４℃毎秒であって、印字設定温度Ｔｉが１７６℃であり、予備回転温度Ｔｓが１６０℃である場合の印字ウェイト時間△ｔは、
△ｔ ＝｛１７６℃ − １６０℃｝／４℃毎秒
＝ ４．０秒 …（２）
である。

次に、作像を開始するタイミングを算出する（Ｓ６０６）。本実施の形態においては、図７に示すように、作像部１２１ＹにてＹ色のトナー像の作像を開始してから、当該トナー像を担持する記録シートＳが定着ニップ３０６に突入するまでに要する時間が、上述の作像時間１．３秒に、記録シートＳを二次転写ローラー対１２３から定着ニップ３０６までの搬送する時間は０．３秒を加算した１．６秒になっている。この時間を印字ウェイト時間△ｔから減算した時間Ｔ１は、
Ｔ１ ＝ ４．０秒 − １．６秒 ＝ ２．４秒 …（３）
である。従って、作像開始タイミングは、定着ベルト３００の昇温を開始してから２．４秒後である。

次に、記録シートＳの給紙タイミングを算出する（Ｓ６０７）。図２に示すように、給紙を開始してから記録シートＳがタイミングローラー対１２４と、二次転写ローラー対１２３とを経由して、定着ニップ３０６に突入するまでに要する時間は、スキュー補正を行ったり、記録シートＳ上での印刷位置を合わせるために待機したりすることを考慮すると０．９秒（＝０．３秒＋０．３秒＋０．３秒）以上である。したがって、この時間を印字ウェイト時間△ｔから減算した値と比較して、時間Ｔ２は、
Ｔ２ ＜ ４．０秒 − ０．９秒 ＝ ３．１秒 …（４）
となるように設定される。例えば、０．３秒のマージンをとって、Ｔ２を２．８秒としてもよい。

更に、タイミングローラー対１２４の通紙を開始するタイミングは、記録シートＳが定着ニップ３０６に突入する時間から、タイミングローラー対１２４が通紙を開始してから記録シートＳが定着ニップ３０６に突入するまでの時間だけ遡った時間Ｔ３であるので、
Ｔ３ ＝ ４．０秒−（０．３秒＋０．３秒）＝ ３．４秒 …（５）
である。

時間Ｔ１、Ｔ２およびＴ３を算出したら、これらの時間をタイマー４０６にセットして（Ｓ６０８）、定着ベルト３００の昇温を開始する（Ｓ６０９）。

定着ベルト３００の昇温開始後、時間Ｔ１（＝２．４秒）が経過したら（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、作像部１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃおよび１２１Ｋを制御して、Ｙ色のトナー像から順に作像を開始する（Ｓ６１１）。

定着ベルト３００の昇温を開始してから、時間Ｔ２（上記の例では２．８秒）が経過したら（Ｓ６１２：ＹＥＳ）、給紙部１３０を制御して、記録シートＳの給紙を開始する（Ｓ６１３）。

更に、定着ベルト３００の昇温を開始してから、時間Ｔ３（＝３．４秒）が経過したら（Ｓ６１４：ＹＥＳ）、タイミングローラー対１２４を回転駆動して、記録シートＳの通紙を開始する（Ｓ６１５）。

その後、記録シートＳは、中間転写ベルト１２２の外周面に担持されているトナー像を二次転写ニップ１２５において二次転写され（Ｓ６１６）、定着ニップ３０６においてトナー像を熱定着された後（Ｓ６１７）、機外へ排出される（Ｓ６１８）。

また、前の画像形成ジョブを完了した後、直ちに次の画像形成ジョブを実行する場合や、予備回転時間が十分長い場合のように定着装置１００を構成する部材が温まっているときには、昇温速度Ｒが速くなる。例えば、環境温度が２５℃であって、定着ベルト３００の昇温速度Ｒの推定値が８℃毎秒で、印字設定温度Ｔｉが１７６℃であり、予備回転温度Ｔｓが１６０℃である場合の印字ウェイト時間△ｔは、
△ｔ ＝｛１７６℃ − １６０℃｝／８℃毎秒
＝ ２．０秒 …（６）
である。

作像を開始するタイミングは、図８に示すように、作像部１２１ＹにてＹ色のトナー像の作像を開始してから、当該トナー像を担持する記録シートＳが定着ニップ３０６に突入するまでに要する時間が、上述の作像時間１．３秒に、記録シートＳを二次転写ローラー対１２３から定着ニップ３０６までの搬送する時間は０．３秒を加算した１．６秒になっている。この時間を印字ウェイト時間△ｔから減算した時間Ｔ１は、
Ｔ１ ＝ ２．０秒 − １．６秒 ＝ ０．４秒 …（７）
である。従って、作像開始タイミングは、定着ベルト３００の昇温を開始してから０．４秒後である。

記録シートＳの給紙タイミングは、給紙を開始してから記録シートＳがタイミングローラー対１２４と、二次転写ローラー対１２３とを経由して、定着ニップ３０６に突入するまでに要する時間は、スキュー補正を行ったり、記録シートＳ上での印刷位置を合わせるために待機したりすることを考慮すると０．９秒（＝０．３秒＋０．３秒＋０．３秒）以上である。したがって、この時間を印字ウェイト時間△ｔから減算した値と比較して、時間Ｔ２は、
Ｔ２ ＜ ２．０秒 − ０．９秒 ＝ １．１秒 …（８）
となるように設定される。例えば、０．３秒のマージンをとって、Ｔ２を２．８秒としてもよい。

更に、タイミングローラー対１２４の通紙を開始するタイミングは、記録シートＳが定着ニップ３０６に突入する時間から、タイミングローラー対１２４が通紙を開始してから記録シートＳが定着ニップ３０６に突入するまでの時間だけ遡った時間Ｔ３であるので、
Ｔ３ ＝ ２．０秒−（０．３秒＋０．３秒）＝ １．４秒 …（９）
である。時間Ｔ１、Ｔ２およびＴ３を求めた後の処理は、上記と同様である。

このようにすれば、定着ベルト３００の昇温を開始してから、印字ウェイト時間△ｔを経過したタイミングで、記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるので、定着ベルト３００の温度のオーバーシュートを防止することができる。
［５］昇温速度Ｒの推定処理（Ｓ５０４）
次に、昇温速度Ｒの推定処理について説明する。

図９は、定着ベルト３００の温度の制御目標値が予備回転温度Ｔｓから印字設定温度Ｔｉに切り替わる際の定着ベルト３００の温度変化を例示するグラフであって、縦軸は定着ベルト３００の温度を表し、横軸は経過時間を表す。また、折れ線グラフ９０１は定着ベルト３００の温度の制御目標値を表している。

図９に示すように、加圧ローラー３０２等、定着装置１００を構成する部材の蓄熱量が多く、かなり高温になっている場合には、グラフ９０２のように、定着ベルト３００の温度の制御目標値を予備回転温度Ｔｓから印字設定温度Ｔｉに切り替えた昇温開始タイミングの後、定着ベルト３００の温度が印字設定温度Ｔｉに到達するまでの時間が短くなる。すなわち、定着ベルト３００の昇温速度Ｒが速い。

定着ベルト３００の昇温速度Ｒは、図１０に示すように、昇温量△Ｔを印字ウェイト時間△ｔで除算したものである。昇温開始タイミング以前は、定着ベルト３００の温度は予備回転温度Ｔｓになるように温度調整されている。また、印字ウェイト時間△ｔが経過した直後における定着ベルト３００の温度は印字設定温度Ｔｉである。このため、昇温量△Ｔは、
△Ｔ ＝ Ｔｉ − Ｔｓ …（１０）
である。したがって、昇温速度Ｒは、
Ｒ ＝ △Ｔ／△ｔ ＝（Ｔｉ−Ｔｓ）／△ｔ …（１１）
となる。なお、定着ベルト３００の温度が印字設定温度Ｔｉに達した後であっても、記録シートＳが定着ニップ３０６に到達するまでは、定着ベルト３００の温度は昇温速度Ｒで上昇し続けるので、特に昇温速度Ｒが速い場合にはオーバーシュートが発生する可能性が高くなる。

一方、定着装置１００を構成する部材の蓄熱量が多くなく、あまり高温になっていない場合には、図９のグラフ９０３のように、定着ベルト３００の温度が印字設定温度Ｔｉに到達するまでの時間が長くなる。したがって、定着ベルト３００の昇温速度Ｒは遅い。このように、定着ベルト３００の昇温速度Ｒは定着装置１００を構成する部材の蓄熱量に左右される。

このため、定着装置１００を構成する部材の蓄熱状態に関わらず、昇温開始タイミングから記録シートＳが定着ニップ３０６に突入するまでの時間が一定になるように記録シートＳを搬送すると、特に昇温速度Ｒが速い場合にオーバーシュートが発生し易くなる。したがって、オーバーシュートの発生を防止するためには、定着装置１００を構成する部材の蓄熱状態に応じて、記録シートＳの突入タイミングを調整する必要がある。

本実施の形態においては、定着装置１００を構成する部材の中でも、定着ベルト３００に直接接触しているため、特に昇温速度Ｒに与える影響が大きいと考えられる加圧ローラー３０２の表面温度を、定着装置１００を構成する部材の蓄熱状態を指標する指標値として参照することによって、定着ベルト３００の昇温速度Ｒを推定する。

すなわち、図１１に示すように、昇温速度の推定処理においては、まず、温度センサー３１７の出力信号を参照して、加圧ローラー３０２の表面温度を取得し（Ｓ１１０１）、次に昇温速度テーブルを参照して（Ｓ１１０２）、加圧ローラー３０２の表面温度に対応する昇温速度を推定する（Ｓ１１０３）。昇温速度テーブルは、図１２に例示するように、加圧ローラー３０２の表面温度の範囲と定着ベルト３００の昇温速度Ｒとを対応付けて記憶するテーブルである。

昇温速度テーブルの各欄の数値は、例えば、実験によって測定することで決定することができる。昇温速度テーブルは、例えば、制御部１５１のＨＤＤ４０４に記憶しておいてもよいし、ＲＯＭ４０２に記憶しておいてもよい。また、他の不揮発性メモリに昇温速度テーブルを記憶してもよい。

例えば、加圧ローラー３０２の表面温度が７０℃よりも高く、かつ８０℃以下である場合には、昇温開始タイミング以後、記録シートＳが定着ニップ３０６に突入するまでの定着ベルト３００の昇温速度Ｒは７．０℃毎秒であると推定することができる。

昇温速度テーブルの記憶内容が図１２に限定されないのは言うまでもなく、本開示を適用する画像形成装置ごとに実験によって昇温速度テーブルに記憶させる数値を特定するのが望ましい。また、当然ながら、昇温速度テーブルに代えて、加圧ローラー３０２の表面温度を独立変数とし、定着ベルト３００の昇温速度Ｒを従属変数として出力する関数を用いてもよい。
［６］オーバーシュートの抑制
例えば、本実施の形態に係る定着装置１００のように、システム速度３００ｍｍ毎秒の高速機であって、かつ低熱容量で小径（Φ４０ｍｍ）の定着ベルトを用いた定着パッド方式の定着装置においては、定着ベルトの温度を高速に制御する必要上、定着ベルトに加える熱量を多くすると、定着ベルトの温度変動（リップル）が大きくなりがちである。特に、ジョブの１枚目の印字前の温調では、定着ベルトの昇温幅が大きいため、温度変動が大きくなって、定着ベルトの温度が許容範囲の上限を超過するオーバーシュートが発生してしまう恐れがある。特に、連続印字後によって定着装置が温まっている状態（＝蓄熱量が多い状態）においては、定着装置が温まっていない状態よりも定着ベルトの昇温速度が速くなるため、一層オーバーシュートが発生し易くなり、例えば、図１３（ａ）に示すように、オーバーシュートの幅も大きくなり易い。

このような問題に対して、定着ベルトの温度が許容範囲の上限を超過して、オーバーシュートが発生する前に記録シートＳを定着ニップに突入させ、記録シートＳに定着ベルトから吸熱させることによって、オーバーシュートを防止する対策が考えられる。この方法は、定着ベルトの熱容量が低い場合には、記録シートＳの吸熱による定着ベルトの降温幅が十分大きく確保することができるので、特に効果的である。
したがって、定着装置の蓄熱量が多く、昇温速度が速い場合であっても、図１３（ｂ）に示すように、定着ベルトの温度が印字設定温度Ｔｉに到達したタイミングに合わせて、ジョブの１枚目の記録シートＳを定着ニップに突入させれば、オーバーシュートを抑制することができる。

しかしながら、ジョブの１枚目の記録シートＳを定着ニップに突入させるタイミングを、定着装置の蓄熱量に関係なく、一律に早めてしまうことには弊害がある。例えば、画像形成装置に電源を投入した直後においては、特に冬季など環境温度が低い場合には、定着装置の蓄熱量が少ないため、定着ベルトの昇温に時間がかかってしまう。このような場合に、記録シートＳを定着ニップに突入させるタイミングを早めると、例えば、図１３（ｃ）に示すように、定着ベルトが十分昇温していないため、定着不良が発生する恐れがある。

このような問題に対して、本実施の形態においては、定着ベルト３００の昇温開始タイミングにおける加圧ローラー３０２の表面温度の実測値から定着ベルト３００の昇温速度を推定し、定着ベルト３００の昇温速度が速いほど、記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるタイミングが早くなるように、記録シートＳの突入タイミングを決定する。したがって、定着ベルト３００が過剰に昇温したオーバーシュートの発生と、定着ベルト３００の昇温不足に起因する定着不良とを共に抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、画像形成装置１がオフィス等の空調された屋内に設置されることが多いことから、環境温度が室温（２５℃）である場合を想定している。環境温度が室温である場合には、予備回転を行うことによって、昇温開始タイミングには定着ベルト３００の温度を予備回転温度Ｔｓにすることができる。

図１４の例では、縦軸が温度を表し、横軸が時間の経過を表しており、グラフ１４０１によって表される定着ベルト３００の温度は、ハロゲンヒーター３０７を点灯するまでは室温（例えば、２５℃。）と同じ温度になっている。ハロゲンヒーター３０７を点灯した後は、定着ベルト３００の温度が予備回転温度Ｔｓになるように温調制御され、昇温開始タイミングの頃には予備回転温度Ｔｓに近い温度になっている。

ここで、予備回転とは、いつ印字命令が来ても素早く定着できるように、定着ベルト３００を回転させながら温調する制御動作である。なお、省エネを考慮して、予備回転時における温調の目標温度（予備回転温度Ｔｓ）は、印字設定温度Ｔｉより低い温度になっている。本実施の形態においては、印字設定温度Ｔｉが１７６℃であるのに対して、予備回転温度Ｔｓは１６０℃になっている。

このように、昇温開始タイミングは定着ベルト３００が概ね予備回転温度Ｔｓになっており、定着ベルト３００が印字設定温度Ｔｉまで昇温したタイミングで記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるためには、印刷設定温度Ｔｉから予備回転温度Ｔｓを差し引いた温度差を昇温速度で除算した時間を印字ウェイト時間△ｔとすればよい。

本実施の形態においては、加圧ローラー３０２の表面温度を用いて昇温速度を推定したが、後述のように、別の方法を用いて昇温速度を推定してもよい。また、印刷設定温度Ｔｉから予備回転温度Ｔｓを差し引いた温度差が一定であることから、昇温速度を推定することなく、加圧ローラー３０２の表面温度などから直接、印字ウェイト時間△ｔを推定してもよい。

なお、予備回転時に印刷指示を受け付ける等して定着ベルト３００の昇温を開始する場合だけでなく、画像形成ジョブの完了後に、次のジョブに備えて定着ベルト３００の回転と温調とを所定の時間だけ継続する回転待機時に印刷指示を受け付ける等して定着ベルト３００の昇温を開始する場合にも、本実施の形態と同様にすれば、記録シートＳを適切なタイミングで定着ニップ３０６に突入させることによってオーバーシュートの発生を抑制することができる。

なお、環境温度が低い等の理由から印刷指示を受け付けた時点（昇温開始タイミング）で定着ベルト３００が予備回転温度Ｔｓに到達していない場合があり得る。また、ハロゲンヒーター３０７を消灯して、定着ベルト３００の加熱、昇温を行わないスリープモードから復帰して印字を行う場合にも、図１５に例示するように、昇温開始タイミング）で定着ベルト３００が予備回転温度Ｔｓに到達していない恐れがある。

このような場合には、昇温開始タイミングに定着ベルト３００が予備回転温度Ｔｓに到達している場合と比較して、定着ベルト３００が印刷設定温度Ｔｉに到達するまでの時間が長くなるので、オーバーシュートの発生を精度よく抑制するためには、昇温開始タイミングに定着ベルト３００の温度を実測した昇温開始温度と、印刷設定温度Ｔｉとの温度差から、昇温速度を用いて印字ウェイト時間△ｔを推定するのが望ましい。
［７］変形例
以上、本開示を実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（７−１）上記実施の形態においては、加圧ローラー３０２の表面温度を用いて定着ベルト３００の昇温速度を推定する場合を例にとって説明したが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、加圧ローラー３０２に代えて、定着パッド３０１の表面温度、定着ベルト３００の昇温速度に影響を与え得る部材の温度を用いて定着ベルト３００の昇温速度を推定してもよい。

また、定着ベルト３００を加熱しながら回転駆動した発熱回転情報や、定着ニップ３０６に記録シートＳを通紙した通紙情報、定着ベルト３００の加熱を停止した非稼働情報などから定着装置１００の蓄熱状態を推定することによって、定着ベルト３００の昇温速度を推定してもよい。

例えば、システム速度が３００ｍｍ毎秒、画像形成速度が６０ｐｐｍ（Pages Per Minute）、印字設定温度が１７０℃で、Ａ４サイズで坪量が６５ｇ／ｍ²の普通紙を横送り（LED: Long Edge Feeding）して片面連続印字を行う場合を考える。

図１６（ａ）に示すように、ハロゲンヒーター３０７を点灯し、定着ベルト３００を回転駆動しながら通紙する印字（定着）動作中の発熱量を指標する指数を発熱指数Ａとし、ハロゲンヒーター３０７を点灯し、定着ベルト３００を回転駆動するものの通紙は行わない予備回転動作中の発熱量の指数を発熱指数Ｂとする。また、ハロゲンヒーター３０７を消灯し、定着ベルト３００の回転駆動も行わないスリープ・オフ状態における放熱量の指数を放熱指数Ｃとする。

図１６（ｂ）に示すように、発熱指数Ａは、係数ａ、ｂを含む一次式（１２）、
（発熱指数Ａ）＝ ａ×（時間）＋ ｂ …（１２）
を用いて算出され、発熱指数Ｂは、係数ｃ、ｄを含む一次式（１３）、
（発熱指数Ｂ）＝ ｃ×（時間）＋ ｄ …（１３）
を用いて算出される。また、放熱指数Ｃは、係数ｆ、ｇを含む対数式（１４）、
（放熱指数Ｃ）＝ −ｆ×ｌｎ（時間）＋ ｇ …（１４）
を用いて算出される。ここで、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｆ、ｇは実験によって決定される定数である。時間は、発熱指数Ａでは印字動作を開始してからの経過時間であり、発熱指数Ｂでは予備回転動作を開始してからの経過時間である。また、放熱指数Ｃでは、画像形成装置１の動作モードがスリープ・オフ状態に遷移してからの経過時間である。

対数式（１４）において、ｌｎは自然対数であるが、常用対数など対数の底が自然対数とは異なる対数関数であっても、底の違いに応じて係数ｆを調整すれば、放熱指数Ｃとして同じ値を算出することができる。

蓄熱指数ｘは、発熱指数Ａ、Ｂおよび放熱指数Ｃを含む次式（１５）、
（蓄熱指数ｘ）＝（発熱指数Ａ）＋（発熱指数Ｂ）−（放熱指数Ｃ） …（１５）
を用いて算出される。

図１６（ｃ）は、蓄熱指数ｘの経時変化を例示するグラフである。図１６（ｃ）では、印字動作を１６分間だけ実行することによって蓄熱指数ｘが増大する様子がグラフ１６０１によって示され、その後、スリープ・オフ状態に遷移して、放熱が進むにつれて蓄熱指数ｘが減少する様子がグラフ１６０２によって示されている。更に、予備回転を４分間だけ実行して、グラフ１６０３に示すように蓄熱指数ｘが再び増大した後、スリープ・オフ状態に遷移すると、グラフ１６０４に示すように蓄熱指数ｘが減少する。

なお、図１６（ｂ）に示すように、放熱指数Ｃは、画像形成装置１の動作モードがスリープ・オフ状態に遷移してから１２０分以内でのみ定義される。スリープ・オフ状態に遷移してから１２０分以上経過した場合には、蓄熱指数ｘの値を０にリセットする。

以上のようにして、蓄熱指数ｘを特定した後、図１７に例示するような昇温速度テーブルを参照して、昇温速度を推定する。昇温速度テーブルは、蓄熱係数の数値範囲と昇温速度を対応付けて記憶するテーブルである。昇温速度テーブルの各欄の数値は、例えば、実験によって決定することができる。

昇温速度を推定する際には、上記のようにして特定した蓄熱係数ｘが属している数値範囲を特定し、更に昇温速度テーブルにおいて当該数値範囲に対応付けられている昇温速度を特定する。昇温速度を特定した後の処理は、図６のステップＳ６０５以降と同じである。

このようにすれば、画像形成装置１の動作履歴に応じて昇温速度を推定することができるので、定着ベルト３００の温度のオーバーシュートを精度よく抑制することができる。
（７−２）上記実施の形態においては、昇温速度を推定することによって記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるタイミングを決定する場合を例にとって説明したが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。

すなわち、定着装置１００の蓄熱状態が、主として昇温開始タイミングまでの予備回転時間の長さに依存する。この特性に着目して、予備回転時間に応じて記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるタイミングを決定すれば、実用に耐えない極端なオーバーシュートの発生を回避することができる。

予備回転時間が短い場合は、３秒前後の印字ウェイト時間でよいが、予備回転時間が長くなるほど定着装置１００の蓄熱量が多くなる。例えば、予備回転時間が２０秒以上である場合に、記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるタイミングを早めずにタイミングを固定していると、オーバーシュートが発生する。

例えば、図１８（ａ）では、印字ウェイト時間が固定されているため、記録シートＳが定着ニップ３０６に突入する頃には定着ベルト３００の温度（グラフ１８０１）が印字設定温度Ｔｉ（グラフ１８０２）よりも大幅に高くなるオーバーシュートが発生している。

オーバーシュートが発生すると、トナー像の光沢むらや、記録シートが定着ベルト３００に貼り付く分離不良といった不具合が発生し易くなる。オーバーシュートの発生を抑制するためには、印字ウェイト時間を短くして、記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるタイミングを早める必要がある。

例えば、図１８（ｂ）では、定着ベルト３００の温調制御の目標値（グラフ１８１２）が印字設定温度Ｔｉに切り替わってから、定着ベルト３００の温度（グラフ１８１１）が印字設定温度Ｔｉに到達するまでの時間に合わせて印字ウェイト時間を設定している。この印字ウェイト時間に合わせて、記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させて、定着ベルト３００から吸熱させているので、オーバーシュートの発生が抑制されている。

このため、図１９に例示するように、昇温開始タイミングまでの予備回転時間の数値範囲に印字ウェイト時間を対応付けた印字ウェイト時間テーブルを予め記憶しておき、当該印字ウェイト時間テーブルを参照することによって、昇温開始タイミングまでの予備回転時間が属している数値範囲を特定し、当該数値範囲に対応付けられている印字ウェイト時間を特定すればよい。

印字ウェイト時間テーブルの各欄の数値は、例えば、実験によって決定すればよい。また、印字ウェイト時間テーブルは、ＲＯＭ４０２やＨＤＤ４０４といった不揮発性メモリに記憶しておき、必要に応じて読み出せばよい。印字ウェイト時間を特定した後の処理は、図６のステップＳ６０６以降と同様である。このようにしても、オーバーシュートを精度よく抑制することができる。
（７−３）上記実施の形態においては、定着装置１００の蓄熱状態に応じて印字ウェイト時間を変更し、オーバーシュートを抑制する場合を例にとって説明したが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、或いはこれに加えて、次のようにしてもよい。

すなわち、画像形成装置１に給電する外部の電源電圧が変動すると、定着ベルト３００の昇温速度も変動するので、画像形成装置１の電源電圧に応じて印字ウェイト時間を調整すれば、オーバーシュートをさらに一層精度よく抑制することができる。

例えば、図２０（ａ）に示すような、画像形成装置１の電源電圧Ｄが１００Ｖである場合の、定着ベルト３００の温調制御の目標値（グラフ２００２）が印字設定温度Ｔｉに切り替わってから、定着ベルト３００の温度（グラフ２００１）が印字設定温度Ｔｉに到達するまでの期間における、定着ベルト３００の昇温速度に対して、図２０（ｂ）に示すような、画像形成装置１の電源電圧Ｄが９０Ｖである場合には、電源電圧Ｄが１００Ｖである場合と比較して、ハロゲンヒーター３０７の発熱量が低下しているので、定着ベルト３００の温調制御の目標値（グラフ２０１２）が印字設定温度Ｔｉに切り替わってから、定着ベルト３００の温度（グラフ２０１１）が印字設定温度Ｔｉに到達するまでの期間における、定着ベルト３００の昇温速度が遅くなる。

このため、印字ウェイト時間を固定（図２０の例では３，１００ミリ秒。）すると、電源電圧が９０Ｖである場合には、定着ベルト３００が十分昇温する前に記録シートＳが定着ニップ３０６に突入することになるので、定着不良が発生する恐れがある。

このような問題に対して、図２１に例示するような印字ウェイト時間テーブルを用いて、昇温開始タイミングまでの予備回転時間の数値範囲と、電源電圧Ｄの数値範囲との組み合わせに対応付けて印字ウェイト時間をＲＯＭ４０２等の不揮発性メモリに記憶しておき、昇温開始前に予備回転時間と電源電圧Ｄとが属する数値範囲の組み合わせを特定し、当該組み合わせに対応する印字ウェイト時間を読み出せば、適切な印字ウェイト時間を特定することができる。印字ウェイト時間を特定した後の処理は、図６のステップＳ６０６以降と同様である。

このようにすれば、予備回転時間や電源電圧Ｄが変動してもオーバーシュート並びに定着不良を精度よく抑制することができる。
（７−４）上記実施の形態においては特に言及しなかったが、昇温開始タイミングにおける定着ベルト３００の温度と印字設定温度Ｔｉとの温度差が１０℃未満である場合には、作像や給紙といった上流の工程に要する時間を考慮すると、定着ベルト３００の温度が印字設定温度Ｔｉに到達するまでの時間が短過ぎるので、記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるタイミングを調整することが難しい。このため、印字ウェイト時間の調整を行うことなく、印字命令を受け付けた時点で作像を開始してもよい。
（７−５）上記実施の形態においては、定着ベルト３００の熱容量が小さい場合を例にとって説明したが、熱容量が大きい定着ベルト３００を用いる場合には、定着ベルト３００の昇温速度が遅くなるので、温度センサー３１１を用いて定着ベルト３００の温度を繰り返し測定して、定着ベルト３００の昇温速度を実測することができる。

したがって、上記実施の形態のように、昇温速度を推定する必要がなく、実際の昇温速度を用いて記録シートＳを定着ニップ３０６に突入させるタイミングを決定してもよい。
（７−６）昇温速度の推定方法としては、更に以下が考えられる。予備回転期間において、所定の短期間だけ定着ベルト３００の温調制御の目標温度を印字設定温度Ｔｉに変更して、温度センサー３３１を用いて、当該短期間の開始時点における定着ベルト３００の温度と、当該短期間の終了時点における定着ベルト３００の温度とを取得し、その温度差を当該短期間の長さで除算することによって昇温速度を推定してもよい。

また、予備回転期間の長さは必ずしも一定ではないので、上述のような昇温速度の推定を一定の周期で繰り返し行い、昇温開始タイミングに至るまでの最後に推定した昇温速度を用いて印字ウェイト時間を決定してもよい。

このようにして推定した昇温速度は定着装置１００の蓄熱状態や、画像形成装置１の電源電圧、或いは環境条件を反映した値になっている。また、あらかじめ実験を行って、その結果をテーブルに記憶する必要が無いので制御部１５１における記憶容量を節約することもできる。
（７−７）上記実施の形態においては、定着ベルト３００を用いて記録シートＳにトナー像を熱定着する場合を例にとって説明したが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、定着ベルト３００に代えて、定着ローラー等、定着ベルト３００以外の部材を用いてもよい。
（７−８）上記実施の形態においては詳述しなかったが、定着時における定着ベルト３００の温調制御は、定着ベルト３００の温度が印字設定温度Ｔｉを含む所定の許容温度範囲内になるように行われる。このため、定着ベルト３００の温度のオーバーシュートとは、定着ベルト３００の温度が許容温度範囲の上限を越えることを言う。
（７−９）上記実施の形態においては詳述しなかったが、加圧ローラー３０２の表面温度は、定着ニップ３０６においては定着ベルト３００に圧接することによって、定着ベルト３００の温度に近い温度にまで温められる。一方、加圧ローラー３０２の外周面は、定着ニップ３００から離脱した後は、周辺の空気に触れることによって冷却される。当然ながら冷却される時間が長いほど、加圧ローラー３０２の外周面の温度は低くなるので、次に定着ニップ３０６に進入する直前における加圧ローラー３０２の表面温度が最も低くなる。

定着ベルト３００の昇温速度に最も大きな影響を与えるのは、この最も低い表面温度であるので、温度センサー３１７は可能な限り低い表面温度を検出することができるように、加圧ローラー３０２の定着ニップ以外の外周面のうち、加圧ローラー３０２の回転方向における下流側、例えば、搬送ガイド３１０に近い位置に配設するのが、定着ベルト３００の昇温速度を精度よく推定する上で望ましい。搬送ガイド３１０に近い位置とは、加圧ローラー３０２の定着ニップ以外の外周面のうち、少なくとも加圧ローラー３０２の回転方向における下流側の半分に属する部分をいう。
（７−１０）上記実施の形態においては、画像形成装置１がタンデム方式のカラー複合機である場合を例にとって説明したが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、タンデム方式以外のカラー複合機であってもよいし、モノクロ複合機であってもよい。また、プリンター装置や、スキャナーを備えたコピー装置、或いはファクシミリ通信機能を備えたファクシミリ装置といった単機能機に本開示を適用しても同様の効果を得ることができる。

本開示に係る画像形成装置は、定着部材のオーバーシュートを精度よく抑制して、高い画像品質を達成することができる装置として有用である。

１…………………画像形成装置
１００……………定着装置
１１０……………画像読み取り部
１２０……………画像形成部
１３０……………給紙部
１５１……………制御部
３００……………定着ベルト
３０１……………定着パッド
３０２……………加圧ローラー
３０３……………加熱ローラー
３０６……………定着ニップ
３０７……………ハロゲンヒーター
３０９、３１０…搬送ガイド
３１１、３１７…温度センサー

Claims (6)

1. 記録シートを定着ニップに通紙してトナー像を熱定着する画像形成装置であって、
   定着ニップを形成する定着部材を昇温させる昇温手段と、
   定着部材の昇温速度に影響を与える周辺部材の蓄熱状態と、画像形成装置の電源電圧と、の少なくとも一方を用いて、
   定着部材が許容温度範囲を超えて昇温する以前に、記録シートが定着ニップに突入するように、
   定着部材の温調制御の目標温度を熱定着温度に切り換えてから、記録シートを定着ニップに突入させるまでの印字ウェイト期間を決定する決定手段と、を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 定着部材の昇温開始前における周辺部材の蓄熱量を指標する蓄熱情報を取得する取得手段を備え、
   決定手段は、蓄熱情報が指標する蓄熱量が多いほど、印字ウェイト期間が短くなるように決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 蓄熱情報は周辺部材の温度である
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 蓄熱情報は定着動作の履歴情報である
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 熱定着に適した温度よりも低い目標温度になるように定着部材を温調する予備回転手段を備え、
   履歴情報は、定着部材の昇温開始前に、予備回転手段によって温調した時間の長さである
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 決定手段は、電源電圧が高いほど、印字ウェイト期間が短くなるように決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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