(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段を内蔵する定着ローラと、その定着ローラに圧接する加圧ローラと、前記定着ローラの表面温度を検出する表面温度検出手段と、前記加熱手段に供給する電力を制御して前記表面温度検出手段が検出する前記定着ローラの表面温度を所定の定着温度に制御する定着温度制御手段とを備え、表面にトナー像が形成された記録紙を前記定着ローラ及び加圧ローラにより挾持搬送することにより加熱及び加圧してトナー像を記録紙に定着させる定着装置において、
前記所定の定着温度として設定すべき複数の設定温度を有し、
直前の定着動作の終了時点からこれから開始される定着動作の開始時点までの経過時間を計時する動作間隔計時手段と、
定着動作開始時に前記複数の設定温度のうちの１つを初期設定温度として設定する一方、前記動作間隔計時手段が計時する直前の定着動作の終了時点からこれから開始される定着動作の開始時点までの経過時間に応じて前記定着動作開始時に選択設定する前記初期設定温度を変化させると共に、定着動作開始時からの時間経過に応じて前記初期設定温度から順次温度が低くなる順に前記複数の設定温度の中から１つずつ選択し定着温度として設定し、その設定温度を選択する場合の選択時間間隔を、前記動作間隔計時手段が計時する直前の定着動作の終了時点からこれから開始される定着動作の開始時点までの経過時間に応じて変化させる定着温度設定手段とを備え、
前記定着温度制御手段は、前記定着ローラの表面温度を前記定着温度設定手段が設定した定着温度に制御することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
加熱手段を内蔵する定着ローラと、その定着ローラに圧接する加圧ローラと、前記定着ローラの表面温度を検出する表面温度検出手段と、前記加熱手段に供給する電力を制御して前記表面温度検出手段が検出する前記定着ローラの表面温度を所定の定着温度に制御する定着温度制御手段とを備え、表面にトナー像が形成された記録紙を前記定着ローラ及び加圧ローラにより挾持搬送することにより加熱及び加圧してトナー像を記録紙に定着させる定着装置において、
前記所定の定着温度として設定すべき複数の設定温度を有し、
定着動作開始時に前記複数の設定温度のうちの１つを初期設定温度として設定する一方、定着動作開始時に前記表面温度検出手段が検出する前記定着ローラの表面温度に応じて前記定着動作開始時に選択設定する前記初期設定温度を変化させると共に、定着動作開始時からの時間経過に応じて前記初期設定温度から順次温度が低くなる順に前記複数の設定温度の中から１つずつ選択し定着温度として設定し、その設定温度を選択する場合の選択時間間隔を、定着動作開始時に前記表面温度検出手段が検出する前記定着ローラの表面温度に応じて変化させる定着温度設定手段とを備え、
前記定着温度制御手段は、前記定着ローラの表面温度を前記定着温度設定手段が設定した定着温度に制御することを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のファクシミリ装置、複写機、プリンタ装置等の電子写真記録装置に適用され、記録紙上に形成されたトナー像を加熱及び加圧して当該記録紙に定着させる定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の定着装置においては、サーミスタ等の温度変化を電気的な信号に変換するものによって定着ローラの表面温度を検出し、その検出された表面温度が所定の定着温度になるように、前記定着ローラに内臓されたヒータに供給する電力を制御していた。
【０００３】
その供給電力制御の手順としては、定着動作開始時に前記ヒータに電力を供給（ヒータをＯＮ）し、前記サーミスタが検出する定着ローラの表面温度が前記所定の定着温度を上回れば、前記ヒータへの電力の供給を停止（ヒータをＯＦＦ）し、その後前記表面温度が前記所定の定着温度を下回れば再びヒータをＯＮすることを繰り返し行うことで、前記表面温度を前記所定の定着温度付近に維持する、単純なＯＮ／ＯＦＦ制御が一般的である。
【０００４】
また、特開平５−２９７７５８号公報に記載された定着装置のように、定着動作開始時に前記ヒータ（抵抗発熱体）に電力を供給（ヒータをＯＮ）し、前記サーミスタが検出する定着ローラの表面温度が前記所定の定着温度を上回れば、前記ヒータへ比較的小さい電力を供給をし、その後前記表面温度が前記所定の定着温度を下回れば、前記ヒータへ比較的大きい電力を供給をすることを繰り返し行うことで、単純なＯＮ／ＯＦＦ制御に比較して、定着ローラの表面温度の、前記所定の定着温度からのずれを少なくできる供給電力制御手順が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の定着装置では、定着ローラの表面温度が、定着動作中は常に予め設定された１つの定着温度を目標値として制御されていたため、定着装置を備える電子写真記録装置が、連続複写動作や、連続受信動作を行うのに応じて当該定着装置が複数枚の記録紙に連続してトナー像を定着する場合に、そのトナー像を定着すべき連続する記録紙のそれぞれのトナー像の定着状態を、定着処理される順序によらず全て最適にすることはできない問題点があった。
【０００６】
すなわち、電子写真記録装置に用いられる定着装置は、その要部構成の一例を示す図８に示すように、加熱手段であるヒータ４を内蔵する一方、その外周面に温度検出手段であるサーミスタ３が接触している定着口ーラ１に、外周面にシリコンゴム等が被覆された加圧ローラ２が圧接する構成となっている。そして、転写器１０によってトナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ローラ１と加圧口ーラ２との間に挟持されて搬送されつつ加熱及び加圧されて、記録紙Ｐ上のトナー像が定着される。
【０００７】
ここで、トナー像の記録紙への定着について考えて見ると、トナー像が記録紙に最適に定着するためには、トナー像が記録紙に押しつけられる圧力（定着ローラ１と加圧ローラ２の圧接部で与えられる）と、トナー像及び記録紙に与えられる熱量との２つの条件が関係している。
【０００８】
それら２つの条件のうち、トナー像が記録紙に押しつけられる圧力は、常に一定とみなせるため、トナー像及び記録紙に与えられる熱量が、常に最適な定着状態が得られるような量に維持されれば、常に最適な定着状態でトナー像を記録紙に定着できることになる。
【０００９】
したがって、定着ローラ１からトナー像が形成された記録紙に与える熱量を最適な定着状態が得られるような一定量に保持するために、定着ローラ１の外周面を常に所定の定着温度に維持し、定着ローラ１以外に当該記録紙に熱を与えるものが存在しないか、または、定着ローラ１以外のものが当該記録紙に与える熱量が一定であれば、常に最適な定着状態でトナー像を記録紙に定着することが可能である。
【００１０】
しかし、定着装置が複数枚の記録紙に連続してトナー像を定着する場合には、定着ローラ１からは、その定着動作の間中、定着ローラ１と加圧ローラ２の圧接部を通過する記録紙に熱が与えられるのみならず、加圧ローラ２や、装置内部の雰囲気、その他の装置の構成要素に熱が逃げる一方、その逃げた分の熱量はヒータ４により補われて定着ローラ１の外周面は高温の定着温度に保たれる。その結果として、定着ローラ１以外の装置の構成要素が、定着ローラ１の外周面が定着温度に維持されいる状態、すなわち、定着動作の継続時間が長くなるにつれて徐々に加熱されて温度が上がって行くことになる。
【００１１】
そのため、トナー像が形成された記録紙には、定着動作の継続時間によらずほぼ一定の定着ローラ１からの熱量に加えて、その他の装置の構成要素、特に加圧ローラ２からの、定着動作の継続時間が長くなるにつれて増していく熱量が与えられることになる。
【００１２】
したがって、定着動作開始直後に定着処理される記録紙の定着状態が最適になるように、定着温度を高めに設定すると、定着動作終了間際に定着処理される記録紙は過定着状態になってしまうとともに装置内部の温度が過上昇する一方、定着動作終了間際に定着処理される記録紙の定着状態が最適になるように、定着温度を低めに設定すると、定着動作開始直後に定着処理される記録紙は定着不足状態になってしまう問題が生じる。この問題は、定着動作の継続時間が長い程、すなわち、トナー像を定着すべき連続する記録紙の枚数が多いほど顕著である。
【００１３】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、連続して定着処理すべき複数枚の記録紙の全てについて、その処理順序によらず常に安定した定着状態でトナー像を定着できるとともに装置内部の温度上昇を抑えることができる定着装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の定着装置は、加熱手段を内蔵する定着ローラと、その定着ローラに圧接する加圧ローラと、前記定着ローラの表面温度を検出する表面温度検出手段と、前記加熱手段に供給する電力を制御して前記表面温度検出手段が検出する前記定着ローラの表面温度を所定の定着温度に制御する定着温度制御手段とを備え、表面にトナー像が形成された記録紙を前記定着ローラ及び加圧ローラにより挾持搬送することにより加熱及び加圧してトナー像を記録紙に定着させる定着装置において、前記所定の定着温度として設定すべき複数の設定温度を有し、直前の定着動作の終了時点からこれから開始される定着動作の開始時点までの経過時間を計時する動作間隔計時手段と、定着動作開始時に前記複数の設定温度のうちの１つを初期設定温度として設定する一方、前記動作間隔計時手段が計時する直前の定着動作の終了時点からこれから開始される定着動作の開始時点までの経過時間に応じて前記定着動作開始時に選択設定する前記初期設定温度を変化させると共に、定着動作開始時からの時間経過に応じて前記初期設定温度から順次温度が低くなる順に前記複数の設定温度の中から１つずつ選択し定着温度として設定し、その設定温度を選択する場合の選択時間間隔を、前記動作間隔計時手段が計時する直前の定着動作の終了時点からこれから開始される定着動作の開始時点までの経過時間に応じて変化させる定着温度設定手段とを備え、前記定着温度制御手段は、前記定着ローラの表面温度を前記定着温度設定手段が設定した定着温度に制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の定着装置は、加熱手段を内蔵する定着ローラと、その定着ローラに圧接する加圧ローラと、前記定着ローラの表面温度を検出する表面温度検出手段と、前記加熱手段に供給する電力を制御して前記表面温度検出手段が検出する前記定着ローラの表面温度を所定の定着温度に制御する定着温度制御手段とを備え、表面にトナー像が形成された記録紙を前記定着ローラ及び加圧ローラにより挾持搬送することにより加熱及び加圧してトナー像を記録紙に定着させる定着装置において、前記所定の定着温度として設定すべき複数の設定温度を有し、定着動作開始時に前記複数の設定温度のうちの１つを初期設定温度として設定する一方、定着動作開始時に前記表面温度検出手段が検出する前記定着ローラの表面温度に応じて前記定着動作開始時に選択設定する前記初期設定温度を変化させると共に、定着動作開始時からの時間経過に応じて前記初期設定温度から順次温度が低くなる順に前記複数の設定温度の中から１つずつ選択し定着温度として設定し、その設定温度を選択する場合の選択時間間隔を、定着動作開始時に前記表面温度検出手段が検出する前記定着ローラの表面温度に応じて変化させる定着温度設定手段とを備え、前記定着温度制御手段は、前記定着ローラの表面温度を前記定着温度設定手段が設定した定着温度に制御することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置を構成として含む電子写真記録装置の一例を示す概略構成図であり、既に図８に基づいて説明した構成要素に対応する構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００２１】
同図において、感光体ベルト６の周囲には作像プロセス順に帯電器７、光書き込みユニット８、現像器９、転写器１０、クリーニング器１１、除電器１２が配設されている。また記録紙Ｐは、給紙コロ１３によって分離給紙され、レジストローラ対１４によって感光体ベルト６の回転と同期をとりながら搬送される。
【００２２】
この構成において、感光体ベルト６は、光書き込みユニット８によって感光面上に形成された静電潜像を現像器９でトナー像に現像した後、レジストローラ対１４によって搬送されてきた記録紙Ｐに転写器１０により前記トナー像を転写させる。その後、記録紙Ｐに転写されたトナー像は、定着装置５によって加熱及び加圧されることにより定着され、排紙口ーラ対１５によって装置から排紙される。
【００２３】
図２は図１に示した本実施の形態に係る定着装置を用いた電子写真記録装置のブロック構成を示している。同図においてこの電子写真記録装置は、外部との交信を可能にするため画情報や伝送制御のための各種手順信号を送受信するモデム３０と、電話回線に接続され発着信のときに所定の回線制御を行う網制御装置３１を備えている。
【００２４】
また、Ａ／Ｄ変換部１６は、定着ローラ１の外周面付近に配置されたサーミスタ３からのアナログの温度検出信号をデジタル信号に変換するものであり、ヒータ制御部１７は、後述するシステム制御部３９からの指示にしたがって定着ローラ１に内臓されたヒータ４の通電制御を行うものである。メインモータ駆動部１９は、装置各部に回転駆動力を供給するメインモータ１８の回転制御を、また給紙モータ制御部２１は記録紙Ｐの給紙を行う給紙モータ２０の駆動制御をそれぞれ行うものである。
【００２５】
原稿読取部３２は原稿画像を読み取るものであり、自動原稿送り装置を備えて、複数枚の原稿の連続読み取りが可能である。記録部３３は前記原稿読取部３２で読み取った原稿画像を記録し、あるいは外部から受信した画情報を記録するものである。符号化復号化部３４は送信する画情報を符号化圧縮し、また受信した画情報を復号伸長して元の画情報に復元するものである。画像メモリ３５は送信原稿の画情報、あるいは必要に応じて受信画積報を蓄積するものである。操作表示部３６は、オペレータによる各種操作入力を受入れるためのテンキーやスタートキー、その他の設定キーが配設されるとともに、装置の動作状態や、オペレータへのメッセージ等を表示する表示器を備えたものである。計時部３７は、時間の経過を計時してその計時値を出力するものである。
【００２６】
システムメモリ３８は、予め登録される情報や通信動作時一時的に保持する情報が格納されると共にシステム制御部３９の作業領域となるものである。そのシステム制御部３９は、上記各部を制御するマイクロコンピュータであり、定着装置５の定着動作の制御を含む電子写真記録装置としての動作の制御を行うものである。システムバス４０は、上記各部を接続して相互間で各種の制御信号やデータを伝送するための信号ラインである。
【００２７】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る定着装置を含む電子写真記録装置における、定着装置の定着動作の制御手順について、以下説明する。
【００２８】
図３は、システム制御部３９が、ヒータ制御部１７に指示を与えて、ヒータ４に供給する電力を調節することにより、サーミスタ３が検出する定着ローラ１の表面温度を所定の定着温度を目標値として制御する場合における当該所定の定着温度を設定する手順を示している。
【００２９】
同図において、システム制御部３９は、定着動作が起動したか、すなわち、電子写真記録装置が、原稿読取部３２で読み取った原稿画情報の静電写真記録を開始したか、あるいは、相手装置から電話回線を経由して受信した画情報の静電写真記録を開始したかを監視する（判断１０１のＮｏループ）。なお、静電写真記録を制御するのもシステム制御部３９であるが、システム制御部３９は、定着動作の制御や静電写真記録の制御、その他各種の制御を独立したタスクとして時分割で並行的に実行しており、それら独立したそれぞれのタスクをモニタすることで、特定のタスクが他のタスクの状態を知ることができ、定着動作の制御タスクを実行中のシステム制御部３９は、上記定着動作の起動を知ることができる。
【００３０】
さて、定着動作が起動すると（判断１０１のＹｅｓ）、処理１０２以降の処理を行うが、その処理１０２以降の処理の説明の前に、その処理１０２以降の処理で参照される変数または定数について図４を参照して説明する。
【００３１】
同図は、ヒータ制御部１７におけるヒータ４への通電制御の目標値として設定する定着温度Ｔを決定する条件の組合わせと、特定の条件の組合わせに対して定着温度Ｔとして設定される設定温度との対応を示している。
【００３２】
同図において、設定温度Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２は、定着温度Ｔとして設定されるべき温度定数であり、Ｔ０が最も高温で、Ｔ１はＴ０よりも低温であり、さらにＴ２は、Ｔ１よりも低温である。また、定数Ｊ０、Ｊ１およびＪ２（Ｊ０＜Ｊ１＜Ｊ２）は、定着動作継続時間を表す変数Ｊｃと比較されるべき時間定数である。また、定数Ｊａは、直前からの定着動作からの経過時間を表す変数Ｊｉと比較されるべき時間定数である。なお、これらの変数および定数は、システムメモリ３８に記憶される。
【００３３】
ここで、図３の処理１０２以降の処理の説明に戻る。図３において、定着動作が起動すると（判断１０１のＹｅｓ）、計時部３７を読出してその計時値を変数Ｊｓに代入し（処理１０２）、その変数Ｊｓから、変数Ｊｅを減じた値を変数Ｊｉに代入する（処理１０３）。この変数Ｊｉの値は、後述する処理１１２において確定するものであり、直前の定着動作の終了時点における計時部３７の計時値である。したがって変数Ｊｉは、直前の定着動作からの経過時間を表す。
【００３４】
そして、変数Ｊｉが、時間定数Ｊａよりも大きいかを調べ（判断１０４）、大きい場合（判断１０４のＹｅｓ）、すなわち、今回の定着動作の開始時点の、直前の定着動作終了時点から経過時間が、時間定数Ｊａの示す時間よりも大きければ判断１０５から判断１１１までの処理を行い、小さければ（判断１０４のＮｏ）、判断１１３から判断１１７までの処理を行う。
【００３５】
先ず、変数Ｊｉが時間定数Ｊａよりも大きい場合（判断１０４のＹｅｓ）におこわれる判断１０５から判断１１１までの処理について説明する。
【００３６】
判断１０５においては、定着動作継続時間を表す変数Ｊｃが時間定数Ｊ１よりも小さいかを調べ、小さい場合（判断１０５のＹｅｓ）は、定着温度を表す変数Ｔに温度定数Ｔ０を代入して（処理１０６）、判断１１１に処理を移す。
【００３７】
判断１０５において変数Ｊｃが時間定数Ｊ１よりも大きい場合（判断１０５のＮｏ）は、次に変数Ｊｃが時間定数Ｊ１以上時間定数Ｊ２以下かを調べ（判断１０７）、そうである場合（判断１０７のＹｅｓ）は、定着温度を表す変数Ｔに温度定数Ｔ１を代入して（処理１０８）、判断１１１に処理を移す。
【００３８】
判断１０７において変数Ｊｃが時間定数Ｊ１以上時間定数Ｊ２以下でない場合（判断１０７のＮｏ）は、次に変数Ｊｃが時間定数Ｊ２以上かを調べ（判断１０９）、そうである場合（判断１０９のＹｅｓ）は、定着温度を表す変数Ｔに温度定数Ｔ２を代入して（処理１１０）、判断１１１に処理を移す。変数Ｊｃが時間定数Ｊ２以上でない場合は（判断１０９のＮｏ）は、何もしないで判断１１１に処理を移す。
【００３９】
判断１１１においては、定着動作が終了したかを調べ、終了していない場合は、判断１０５に戻る。
【００４０】
ここまで説明した、判断１０４のＹｅｓから、判断１０５ないし判断１１１の処理により、図４に示すように、直前の定着動作からの経過時間Ｊｉが時間定数Ｊａ以上であれば、定着動作継続時間に応じて、定着動作終了まで、定着温度Ｔが、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２の順に設定される。
【００４１】
次に、変数Ｊｉが時間定数Ｊａよりも小さい場合（判断１０４のＮｏ）に行われる判断１１３から判断１１７までの処理について説明する。
【００４２】
判断１１３においては、定着動作継続時間を表す変数Ｊｃが時間定数Ｊ１よりも小さいかを調べ、小さい場合（判断１１３のＹｅｓ）は、定着温度を表す変数Ｔに温度定数Ｔ１を代入して（処理１１４）、判断１１７に処理を移す。
【００４３】
判断１１３において変数Ｊｃが時間定数Ｊ１よりも大きい場合（判断１１３のＮｏ）は、次に変数Ｊｃが時間定数Ｊ１以上かを調べ（判断１１５）、そうである場合（判断１１５のＹｅｓ）は、定着温度を表す変数Ｔに温度定数Ｔ２を代入して（処理１１６）、判断１１７に処理を移す。変数Ｊｃが時間定数Ｊ１以上でない場合は（判断１１１５のＮｏ）は、何もしないで判断１１７に処理を移す。
【００４４】
判断１１７においては、定着動作が終了したかを調べ、終了していない場合は、判断１１３に戻る。
【００４５】
ここまで説明した、判断１０４のＮｏから、判断１１３ないし判断１１４の処理により、図４に示すように、直前の定着動作からの経過時間Ｊｉが時間定数Ｊａ以下であれば、定着動作継続時間に応じて、定着動作終了まで、定着温度ＴがＴ１、Ｔ２の順に設定される。
【００４６】
判断１１１の判断結果または、判断１１７の判断結果がＹｅｓである場合、すなわち、定着動作が終了した場合は、計時部３７の計時値を読み出して変数Ｊｅに代入する。したがって、この変数Ｊｅは、定着動作が終了した時点の時刻をあわすことになるが、いま終了したばかりの定着動作においては参照されず、次の定着動作での定着温度設定処理における処理１０３で変数Ｊｓからの除される変数Ｊｅとして参照される。
【００４７】
以上説明した定着温度設定処理により設定される定着温度Ｔの定着動作継続時間Ｊｃの経過および、直前の定着動作からの経過時間Ｊｉの、時間定数Ｊａに対する大小関係に応じた設定状況を図５に示す。
【００４８】
同図において、実線は、直前の定着動作からの経過時間Ｊｉが時間定数Ｊａよりも大きい場合を示し、一点鎖線は、経過時間Ｊｉが時間定数Ｊａよりも小さい場合を示している。この定着温度Ｔの設定状況を定性的に説明するなら、定着温度Ｔは、定着動作開始時には、比較的高温の初期設定温度に設定されるが、定着開始時からの時間経過にしたがって徐々に比較的低温の設定温度に設定変更されていく。また、定着動作開始時に設定される初期設定温度は、直前の定着動作が終了してから比較的長時間経過していれば、比較的高温の設定温度が設定されるが、比較的短時間しか経過していなければ、比較的低温の設定温度が設定される。
【００４９】
さて、図３に示した定着温度設定処理は、単にヒータ制御部１７がヒータ４への通電制御をする際の目標値としての定着温度Ｔを設定するものであったが、次に、その設定された定着温度Ｔを目標値とする定着温度制御処理について、図６を参照して説明する。
【００５０】
同図において、システム制御部３９は、定着動作が起動したかを監視する（判断２０１のＮｏループ）。定着動作が起動すると、図４に示した定着温度設定処理により並行的に随時更新されている定着温度Ｔの設定温度をシステムメモリ３８から読み出す（処理２０２）。そして、読み出した定着温度Ｔをヒータ制御部１７に設定し、ヒータ制御部１７は、設定された定着温度Ｔを目標値として、ヒータ４を通電制御することにより、サーミスタ３が検出する定着ローラ１の表面温度を前記設定された定着温度Ｔに制御する（処理２０３）。この処理２０３における温度制御は、単に、定着ローラ１の表面温度を前記設定された定着温度Ｔを目標値として制御するに過ぎず、図４に示した定着温度設定処理により並行的に定着温度Ｔが設定変更されても、従来の単純なＯＮ／ＯＦＦ制御や、その他の種々の温度制御手法で容易に対応できる。
【００５１】
そして、処理２０３の定着温度制御は、定着動作が終了するまで、随時更新されている定着温度Ｔを参照しながら行われる（判断２０４のＮｏ→処理２０２→処理２０３→判断２０４のループ）。
【００５２】
これにより、定着ローラ１の表面温度は、図３に示した定着温度設定処理により設定される定着温度Ｔに制御される。
【００５３】
したがって、図５に示したように、定着ローラ１の表面温度は、定着動作開始時からの経過時間にしたがって徐々に比較的高温から比較的低温に変化し、定着ローラ１から定着すべき記録紙に与えられる熱量も徐々に減少する一方、定着動作開始時からの経過時間にしたがって定着ローラ１から供給される熱により徐々に温度が上昇する、加圧ローラ３をはじめとする定着ローラ１以外の装置の構成要素から定着すべき記録紙に与えられる熱量は徐々に増加する。これにより、定着すべき記録紙に与えられる熱量の総量を、その記録紙が定着処理される時期の、定着動作開始時からの経過時間によらずほぼ一定に保つことができ、記録紙の定着処理順序によらず、連続して定着処理されるすべての記録紙に対してトナー像を最適な定着状態で定着させることができる。また、装置内部の温度を上昇させる熱源である定着ローラ１の温度が、定着動作開始時からの経過時間にしたがって徐々に低温になるため、装置内部の温度上昇を抑えることができる。
【００５４】
また、直前の定着動作からの経過時間が比較的長ければ、定着動作開始時に定着温度Ｔとして設定する初期設定温度を比較的高温に設定し、直前の定着動作からの経過時間が比較的短ければ、定着動作開始時に定着温度Ｔとして設定する初期設定温度を比較的低温に設定するため、直前の定着動作により上昇した装置内部の温度（時間の経過と共に室温まで徐々に低下する）の影響を相殺することがてきる。
【００５５】
なお、以上説明した定着温度設定処理においては、定着動作開始時に定着温度Ｔとして設定する初期設定温度の設定条件として、直前の定着動作終時点からの経過時間Ｊｉを採用したが、それ以外の設定条件も考えられる。
【００５６】
図７は、その一例を示すものであり、図４に示した定着温度Ｔの設定条件の組み合わせと異なる点は、直前の定着動作終時点からの経過時間Ｊｉに代えて、サーミスタ３が検出する定着動作開始時の定着ローラ１の表面温度Ｔｓを設定条件とした点である。つまり、図５に示すように、定着温度Ｔの設定状況は、定着動作開始時の定着ローラ１の表面温度Ｔｓが温度定数Ｔａ以下であれば、図４において直前の定着動作からの経過時間Ｊｉが時間定数Ｊａより大きい場合と同様であり、定着動作開始時の定着ローラ１の表面温度Ｔｓが温度定数Ｔａ以上であれば、図４において直前の定着動作からの経過時間Ｊｉが時間定数Ｊａより小さい場合と同様である。
【００５７】
このように定着温度Ｔの設定条件を設定することで、定着動作開始時の装置内部の温度を反映している、定着動作開始時の定着ローラ１の表面温度Ｔｓが比較的高い（温度定数Ｔａ以上）、すなわち、それ以前の１回または複数回の定着動作により装置内部が比較的高温である場合には、定着動作開始時に定着温度Ｔとして設定する初期設定温度は比較的低温に設定され、定着動作開始時の装置内部の温度を反映している、定着動作開始時の定着ローラ１の表面温度Ｔｓが比較的低い（温度定数Ｔａ以下）、すなわち、それ以前の１回または複数回の定着動作による装置内部の温度上昇が少ない場合には、定着動作開始時に定着温度Ｔとして設定する初期設定温度は比較的高温に設定される。これにより、以前の１回または複数回の定着動作により上昇した装置内部の温度（時間の経過と共に室温まで徐々に低下する）の影響を相殺することができる。
【００５８】
また、直前の定着動作からの経過時間または、定着動作開始時の定着ローラの表面温度に応じて、定着動作開始時からの経過時間応じて徐々に低温に設定変更される定着温度Ｔの設定変更間隔を可変すれば、すなわち、例えば、直前の定着動作からの経過時間が短いか、または、定着動作開始時の定着ローラの表面温度が高ければ、定着温度Ｔの設定変更間隔を短くし、直前の定着動作からの経過時間が長いか、または、定着動作開始時の定着ローラの表面温度が低ければ、定着温度Ｔの設定変更間隔を長くすることで、現在の定着動作以前の定着動作による装置内部の温度上昇の影響をいっそう相殺することができる。
【００５９】
なお、以上説明した本発明の実施の形態に係る定着装置においては、定着動作開始時からの経過時間に応じて定着温度Ｔとして設定される設定温度を２ないし３つとしたが、それ以上の多数段階に設定することや、連続的に設定することも可能である。また、以上説明した本発明の実施の形態においては、各時間定数や温度変数の具体的数値を示さなかったが、それらの数値は、各装置の特性に応じて設定されるべきものであり、例えば、発明者が実験に使用した電子写真記録装置においては、時間定数Ｊ１は、定着処理する記録紙が１０枚／分である場合３分が適当であった。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、定着動作開始時からの時間経過に応じて前記初期設定温度から順次温度が低くなる順に定着温度を選択設定して設定温度に前記定着ローラの表面温度を制御するため、前記定着ローラからの熱の供給を受けて定着動作開始時からの時間経過に応じて徐々に温度が上昇し得る前記定着ローラ以外の装置の構成要素の温度が抑えられると共に、定着動作開始時からの時間経過に応じて増していく、それら定着ローラ以外の装置の構成要素から定着処理すべき記録紙に与えられる熱量と、定着動作開始時からの時間経過に応じて減っていく前記定着ローラから当該定着処理すべき記録紙に与えられる熱量との合計がほぼ一定に保たれる。また、更に、直前の定着動作の終了時点からこれから開始される定着動作の開始時点までの経過時間に応じて、前記定着動作開始時に定着温度として選択設定する初期設定温度を変化させると共に、定着動作開始時からの時間経過に応じて前記初期設定温度から順次温度が低くなる順に前記複数の設定温度の中から１つずつ設定温度を選択する場合の選択時間間隔をも変化させるため、直前の定着動作中に定着温度に維持された定着ローラから熱の供給を受けて上昇した装置内部の温度の当該直前の定着動作の終了時点からの時間経過に応じた低下の程度をこれから開始される定着動作における定着温度の制御に反映させることができる。したがって、連続して定着処理すべき複数枚の記録紙の全てについて、その処理順序によらず常に安定した定着状態でトナー像を定着できる。また、装置内部の温度上昇を抑えることができる。
【００６１】
請求項２に係る発明によれば、定着動作開始時からの時間経過に応じて前記初期設定温度から順次温度が低くなる順に定着温度を選択設定して設定温度に前記定着ローラの表面温度を制御するため、前記定着ローラからの熱の供給を受けて定着動作開始時からの時間経過に応じて徐々に温度が上昇し得る前記定着ローラ以外の装置の構成要素の温度が抑えられると共に、定着動作開始時からの時間経過に応じて増していく、それら定着ローラ以外の装置の構成要素から定着処理すべき記録紙に与えられる熱量と、定着動作開始時からの時間経過に応じて減っていく前記定着ローラから当該定着処理すべき記録紙に与えられる熱量との合計がほぼ一定に保たれる。また、更に、定着動作開始時の前記定着ローラの表面温度に応じて、前記定着動作開始時に定着温度として選択設定する初期設定温度を変化させると共に、定着動作開始時からの時間経過に応じて前記初期設定温度から順次温度が低くなる順に前記複数の設定温度の中から１つずつ設定温度を選択する場合の選択時間間隔をも変化させるため、直前またはそれ以前の定着動作中に定着温度に維持されていた定着ローラから熱の供給を受けて上昇した装置内部の温度の当該直前またはそれ以前の定着動作の終了からの時間経過に応じた低下の程度を反映している前記定着ローラの表面温度を、これから開始される定着動作における定着温度の制御に反映させることができる。したがって、連続して定着処理すべき複数枚の記録紙の全てについて、その処理順序によらず常に安定した定着状態でトナー像を定着できる。また、装置内部の温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る定着装置が適用される電子写真記録装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置が適用される電子写真記録装置のブロック構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る定着装置において行われる、定着温度設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】定着温度の設定条件毎の設定値を示す図である。
【図５】図３に示す手順により設定される定着温度の設定状況を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る定着装置において行われる、定着温度制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】定着温度の設定条件毎の設定値を示す図４とは別の図である。
【図８】電子写真記録装置に用いられる定着装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１  定着ローラ
２  加圧ローラ
３  サーミスタ
４  ヒータ
５  定着装置
６  感光体ベルト
７  帯電器
８  光書き込みユニット
９  現像器
１０  転写器
１１  クリーニング器
１２  除電器
１３  給紙コロ
１４  レジストローラ対
１６  Ａ／Ｄ変換部
１７  ヒータ制御部
１８  メインモータ
１９  メインモータ制御部
２０  給紙モータ
２１  給紙モータ駆動部
３０  モデム
３１  網制御部
３２  原稿読取部
３３  記録部
３４  符号化復号化部
３５  画像メモリ
３６  操作表示部
３７  計時部
３８  システムメモリ
３９  システム制御部
４０  システムバス
Ｐ  記録紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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