(57)【要約】【課題】定着装置の加熱昇温と画像形成動作とを並行して行い、良好な定着性を確保し、ＦＰＯＴを最短として、画像形成装置の構成部材に負担（例えば、構成部材の寿命短縮等）を与える事無く、消費電力のロスを防止することが可能なカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材Ｐ上のトナー像Ｒを熱定着する定着装置１００と、定着装置部材温度を検知する検知手段１０１ａとを有し、定着装置１００の加熱昇温と、作像前処理シーケンスと作像シーケンスを有する画像形成動作とを並行して行い、定着装置部材温度に応じて画像形成動作を開始する画像形成装置において、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とに応じて、定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度と作像処理シーケンス開始温度を可変とすることを特徴とする。【選択図】図２
2006163298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー像を熱定着する定着装置と、定着装置部材温度を検知する検知手段とを有し、定着装置の加熱昇温と、作像前処理シーケンスと作像シーケンスを有する画像形成動作とを並行して行い、定着装置部材温度に応じて画像形成動作を開始する画像形成装置において、
フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とに応じて、定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度を可変とすることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
記録材上のトナー像を熱定着する定着装置と、定着装置部材温度を検知する検知手段とを有し、定着装置の加熱昇温と、作像前処理シーケンスと作像シーケンスを有する画像形成動作とを並行して行い、定着装置部材温度に応じて画像形成動作を開始する画像形成装置において、
フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とに応じて、定着装置部材の作像シーケンス開始温度を可変とすることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
記録材上のトナー像を熱定着する定着装置と、定着装置部材温度を検知する検知手段とを有し、定着装置の加熱昇温と、作像前処理シーケンスと作像シーケンスを有する画像形成動作とを並行して行い、定着装置部材温度に応じて画像形成動作を開始する画像形成装置において、
フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とに応じて、定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度と作像シーケンス開始温度とを可変とすることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
モノカラー画像形成時における定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度又は作像シーケンス開始温度は、フルカラー画像形成時における定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度又は作像シーケンス開始温度よりも高く設定することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
加熱昇温開始時の定着装置部材温度に応じて、定着温度、又は定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度、又は定着装置部材の作像シーケンス開始温度を可変とすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
加熱昇温開始時の定着装置部材温度が高いほど、定着温度、又は定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度、又は定着装置部材の作像シーケンス開始温度を低くすることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
加熱昇温開始時の定着装置部材温度に応じて、加熱昇温時に定着装置に供給する電力を可変とすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
環境温度を検知する検知手段を有する画像形成装置において、環境温度に応じて、定着温度、又は定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度、又は定着装置部材の作像シーケンス開始温度を可変とすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
画像形成速度に応じて、定着温度、又は定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度、又は定着装置部材の作像シーケンス開始温度を可変とすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】
記録材種に応じて、定着温度、又は定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度、又は定着装置部材の作像シーケンス開始温度を可変とすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
定着装置は、加熱昇温開始から定着温度までの立ち上げ時間が６０秒以下であるクイックスタート定着装置であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱定着装置を用いるカラー画像形成装置（複写機、ファクシミリ、プリンタ等）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置において、カラー化のニーズが高まっている。カラー画像形成方式としては、画像形成速度等の点で電子写真方式が優れていると言われている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置においては、小型化、高機能化、カラー化、高速化が進められてきているが、他方では省エネルギー化、環境対応等の要求が高まってきており、それらの要求を満たすべく様々な画像形成装置が提案されている。
【０００４】
カラー画像形成装置の省エネルギー化を達成するためには、画像形成装置内で最も消費電力が大きい定着装置における消費電力を小さくすることが必要であり、定着装置における消費電力を小さくするためには、ウォームアップタイム短縮化と、待機時（非画像形成動作時）の消費電力を小さくすることが最も有効である。
【０００５】
待機時の消費電力を小さくするためには、定着装置の待機時の消費電力をＯＦＦ、又は待機時の定着部材温度（以下「スタンバイ温度」と称する。）を極力、低温化すると良い。
【０００６】
しかし、定着装置の定着部材及び加圧部材の熱容量が大きい場合には、待機状態から定着可能状態まで定着部材を昇温させるウォームアップタイムが長くなり、コピー開始又はプリント開始を実行して画像を得るまでの時間（以下「ＦＰＯＴ：ファーストプリントアウトタイム」と称する。）が長くなり、使い勝手が悪くなってしまう。
【０００７】
そこで、定着装置の定着部材又は加圧部材の熱容量を小さくすることで、定着装置の待機時の消費電力をＯＦＦ、又はスタンバイ温度を低温化しても、ウォームアップタイムが短く、ＦＰＯＴの短い、使い勝手の良い画像形成装置が要求されている。
【０００８】
しかしながら、従来の一般的な画像形成装置においては、定着装置の定着部材温度が定着可能温度になってから、初めて画像形成動作を開始するので、電源投入や待機状態から画像を得るまでのＦＰＯＴが非常に長くかかるという問題があった。
【０００９】
ここで、画像形成動作開始は、例えば、露光装置のレーザー光を反射するスキャナーモータにて高速回転されるポリゴンミラーの回転速度を所定回転速度まで上昇させるためのスキャナー回転スタート、感光ドラム回転スタート、帯電ローラに所定のバイアスを印加する帯電バイアス印加スタート、現像動作スタート（現像ローラ回転スタート、現像ローラに所定バイアスを印加する現像バイアス印加スタート）、ポリゴンミラーが所定回転速度に到達して感光ドラム表面が露光可能状態となった後の露光装置による露光スタート、露光装置の露光スタートにタイミングを同期させる記録材の搬送スタート等がある。
【００１０】
特許文献１や特許文献２において、定着装置の定着部材温度が定着可能温度に到達する前に画像形成動作を開始させる画像形成装置が提案されている。
【００１１】
また、特許文献３において、定着部材の昇温スピード（単位温度あたりの時間変化率、又は単位時間あたりの温度変化率）を検知し、記録材が定着ニップ部到達時に、定着部材温度が定着可能温度に到達するような定着部材温度を予測して、予測した定着部材温度で画像形成動作を開始させる画像形成装置が提案されている。
【特許文献１】特開平４−１４０７６５号公報
【特許文献２】特開２００３−５７９９３号公報
【特許文献３】特開２００３−１８６３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１や２のように、定着装置の定着部材温度が定着可能温度に到達する前に画像形成動作を開始させる画像形成装置においては、画像形成装置に供給される電源電圧が下限値に振れている場合は、記録材が定着ニップ部到達時に、定着部材温度が定着可能温度まで昇温できずに、トナーの記録材への付着力（以下「定着性」と称する）が低下する定着性不良の問題が発生する恐れがある。
【００１３】
また、特許文献３のように、定着部材の昇温スピードを検知し、記録材が定着ニップ部到達時に、定着部材温度が定着可能温度に到達するような定着部材温度を予測して、予測した定着部材温度で画像形成動作を開始させる画像形成装置は、カラー画像形成装置や記録材搬送スピード（プロセススピード）が遅い画像形成装置においては、定着部材温度が低温度の時に、画像形成動作を開始する必要があるため、予測と実際の昇温スピードに誤差が生じて、定着性不良の問題が発生する恐れがある。
【００１４】
さらに、カラー画像形成装置において、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、同じ定着部材温度で画像形成動作を開始させると、モノカラー画像形成時には、不必要に早く画像形成動作を開始することになり、不必要に早く感光ドラムを回転させるために、感光ドラム表層が削れて、寿命が短くなるという問題や、消費電力がロスしてしまう問題が発生する。
【００１５】
これは、所謂タンデム型中間転写方式のカラー画像形成装置の場合、フルカラー画像形成時には、４つの画像形成ユニットを動作させる必要があるが、例えば、モノカラー画像形成時として白黒画像形成時（ブラック画像形成時）には、中間転写部材移動方向最下流側のブラック画像形成ユニットのみを動作すれば良いので、少なくとも中間転写体移動方向最上流側の例えばイエロー画像形成ユニットの感光ドラムとブラック画像形成ユニットの感光ドラムとの距離の時間分だけ、画像形成動作開始を遅らせることが可能である。しかし、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とにおいて、同じ定着部材温度で画像形成動作を開始させる構成の場合には、モノカラー画像形成時においてもフルカラー画像形成時に適した定着部材温度で画像形成動作開始を行わなければならないので、モノカラー画像形成時は、不必要に画像形成動作が早く開始してしまうことになる。
【００１６】
また、所謂１ドラム型カラー画像形成装置においては、前記問題が特に顕著であり、フルカラー画像形成時は、４色のトナー画像を中間転写体に多重転写する、或いは記録材に直接多重転写する長い時間が必要であるが、モノカラー画像形成時は、１色のトナー画像を中間転写体に転写する、或いは記録材に直接転写するのみの短い時間で良い。しかし、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とにおいて、同じ定着部材温度で画像形成動作を開始させる構成の場合には、モノカラー画像形成時の短い時間で定着部材温度が定着可能温度に到達しているように、画像形成動作開始の定着部材温度を決定するため、フルカラー画像形成時の長い時間の間、定着装置で消費電力をロスしてしまうことになる。
【００１７】
そこで本発明は、定着装置の加熱昇温と画像形成動作とを並行して行い、良好な定着性を確保し、ＦＰＯＴを最短として、画像形成装置の構成部材に負担（例えば、構成部材の寿命短縮等）を与える事無く、消費電力のロスを防止することが可能なカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するための本発明に係るカラー画像形成装置の代表的な構成は、
記録材上のトナー像を熱定着する定着装置と、定着装置部材温度を検知する検知手段とを有し、定着装置の加熱昇温と、作像前処理シーケンスと作像シーケンスを有する画像形成動作とを並行して行い、定着装置部材温度に応じて画像形成動作を開始する画像形成装置において、
フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とに応じて、定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度を可変とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
すなわち、作像前処理シーケンスは、画像形成装置が作像開始可能状態に準備するシーケンスであり、主に像担持体である感光ドラムの回転を開始するシーケンスである。従って、所定の定着装置部材温度で感光ドラム回転を開始するタイミングを、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とにおいて可変とすることにより、モノカラー画像形成時の感光ドラム回転時間を短縮して、感光ドラムを長寿命化できる。すなわち、画像形成装置の構成部材に負担（例えば、構成部材の寿命短縮等）を与える事無く、消費電力のロスを防止することが可能なカラー画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
【実施例１】
【００２１】
図１〜図１１により本発明に係る実施例１について説明する。
【００２２】
（１）カラー画像形成装置
電子写真方式のカラー画像形成装置は、１つの感光体の周りに複数色の現像装置を備える１ドラム型のものと、複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備えるタンデム型のものとがある。また、これらのカラー画像形成装置の中でも中間転写方式が主流を占めつつある。この方式は、転写材を選ばないこと、カラーレジストレーションが優れている（色ずれが少ない）こと等の利点がある。さらに、エコロジー対応のために、転写残トナーを回収して再利用することで、消費するトナー量を減少させると同時に、廃棄するトナー量を減少させる方式、例えば、現像同時クリーニング方式等の感光体クリーニング手段を無くした方式（クリーナーレス）を採用した複写機やプリンタ等が実用化されてきており、また、このようなシステムを採用することで、小型化できる等の利点がある。
【００２３】
図１は本実施例１におけるカラー画像形成装置の概略構成図である。この装置はタンデム型・中間転写方式の電子写真カラー画像形成装置である。
【００２４】
このカラー画像形成装置は、それぞれ色の異なる４色のトナー像を形成する４個の画像形成ユニットＹ（イエロー）・Ｍ（マゼンタ）・Ｃ（シアン）・Ｂｋ（ブラック）を配置しており、これら画像形成ユニットを縦貫するようにして、中間転写体としてのエンドレスの中間転写ベルト１９が配置されている。
【００２５】
これら４個の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋは、同様の構成であり、以下では、代表してイエローの画像形成ユニットＹの構成を説明する。
【００２６】
像担持体として、例えば表層がＯＰＣ（有機光半導体）からなる円筒型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と称する。）１１Ｙは、矢印Ａ方向へ回転駆動される。１５Ｙは感光ドラム１１Ｙの表面を一様均一に帯電する帯電ローラである。所定のバイアスが印加された帯電ローラ１５Ｙは感光ドラム１１Ｙと接触従動回転して、感光ドラム１１Ｙの表面を所定の電位に帯電する。帯電された感光ドラム１１Ｙは露光装置１６Ｙによる露光光（レーザー光等）による露光が行われて、入力原稿の色分解画像と対応した静電潜像が形成される。現像装置１２Ｙは現像ローラで帯電したトナーを用いて静電潜像の現像を行い、静電潜像に対応したトナー像を感光ドラム１１Ｙの表面に形成する。感光ドラム１１Ｙ上のトナー像は、１次転写ニップ部（１次転写部）Ｔ１Ｙにおいて、感光ドラム１１Ｙとほぼ同速度で回転している中間転写ベルト１９上に、所定のバイアスが印加された１次転写ローラ１３Ｙによって１次転写される。中間転写ベルト１９に対するトナー像の１次転写後の感光ドラム１１Ｙ上の１次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された感光ドラムクリーニング装置１４Ｙにより回収され、１次転写残トナーが除去された感光ドラム１１Ｙは、再び帯電ローラ１５Ｙにより一様均一に帯電されて繰り返して作像に供される。１７Ｙはトナー補給装置であり、現像装置１２Ｙに対して補給路１８Ｙを介してトナーを逐次補給する。
【００２７】
中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２０、支持ローラ２１、バックアップローラ２２に張架され、４個の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの感光ドラム１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｂｋに接触しながら、駆動ローラ２０の矢印Ｂ方向の回転により回転駆動される。中間転写ベルト１９は１次転写ローラ１３Ｙ・１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｂｋと感光ドラム１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｂｋとの間に挟み込まれ、これにより、感光ドラム１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｂｋと中間転写ベルト１９との間に１次転写ニップ部Ｔ１Ｙ・Ｔ１Ｍ・Ｔ１Ｃ・Ｔ１Ｂｋが形成される。
【００２８】
フルカラーモード（フルカラー画像形成）が選択されている場合は、以上のような作像動作が４個の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋにて実行されて、感光ドラム１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｂｋ上にそれぞれ形成されたイエロートナー像・マゼンタトナー像・シアントナー像・ブラックトナー像が中間転写ベルト１９上に順次多重転写される。なお、色順は上記に限られず画像形成装置により任意である。
【００２９】
そして、中間転写ベルト１９上に多重転写されたトナー像は、バックアップローラ２２でバックアップされた中間転写ベルト１９と２次転写ローラ２３との間に形成された２次転写ニップＴ２において、給紙カセット２５内から一枚分離給送され、レジストローラ対２４によって２次転写ニップＴ２に対して所定の制御タイミングで供給された記録材（転写材）Ｐ上に所定のバイアスを印加された２次転写ローラ２３により一括２次転写される。トナー像が２次転写された記録材Ｐは搬送経路Ｄを搬送されて定着装置１００に導入され、記録材Ｐ上のトナー像が加圧・加熱されて記録材Ｐ上にフルカラートナー像が定着される。
【００３０】
また、２次転写ニップＴ２において記録材Ｐに対するトナー像の２次転写後の中間転写ベルト１９上の２次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された中間転写ベルトクリーニング装置３０により回収され、２次転写残トナーが除去された中間転写ベルト１９は繰り返して画像形成の１次転写に供される。
【００３１】
また、たとえば黒単色のモノカラーモード（モノカラー画像形成）や２〜３色モードの場合は、必要な色の画像形成ユニットにおいて感光ドラムに対する画像形成が実行され（不必要な画像形成ユニットにおける感光ドラムは空回転）、そのトナー像が１次転写ニップ部Ｔ１にて中間転写ベルト１９上に１次転写され、さらに２次転写ニップ部Ｔ２にて記録材Ｐに２次転写されて定着装置１００へ導入される動作が実行される。
【００３２】
（２）定着装置１００
画像形成装置における定着装置としては、ローラ加熱方式の定着装置が一般的に採用されている。このローラ加熱方式の定着装置は、加熱源としてのハロゲンヒータを内包したアルミニウムや鉄等の円筒状芯金上に耐熱離型層を被覆した定着部材としての定着ローラと、芯金上に耐熱弾性層と耐熱離型層を被覆した加圧部材としての加圧ローラとで定着ニップ部を形成し、定着ローラと加圧ローラとを共に回転させ、定着ニップ部において、記録材を搬送しながら加圧・加熱して、トナー像を記録材上に定着させるものである。
【００３３】
特に、カラー画像形成装置における定着装置の定着ローラは、画像光沢均一性等から、円筒状芯金上に耐熱弾性層と耐熱離型層を被覆したものが採用されている。これは、定着ローラに耐熱弾性層が無い場合は、記録材上のトナーの凹凸に定着ローラ表面が追従できず、均一にトナーを溶融できずに、微小な光沢ムラが発生する。一方、定着ローラに耐熱弾性層が有る場合は、記録材上のトナーの凹凸に定着ローラ表面が追従することにより、均一にトナーを溶融でき、微小な光沢ムラの発生を防止できる。定着ローラ及び加圧ローラにオイル塗布を行い、ローラへのトナー付着を防止する構成においては、耐熱離型層を省き、耐熱弾性層のみ被覆した定着ローラや加圧ローラを採用しているものもある。
【００３４】
また、近年の省エネルギー化、及びウォームアップタイム短縮化（クイックスタート化）の要求から、加圧ベルト加熱方式の定着装置や、定着ベルト加熱方式の定着装置が実用化されている。
【００３５】
加圧ベルト加熱方式の定着装置は、ハロゲンヒータを内包したアルミニウムや鉄等の円筒状薄肉芯金上に耐熱弾性層と耐熱離型層を被覆した定着部材としての定着ローラと、加圧部材としての加圧パッドを内包した加圧ベルトとで定着ニップ部を形成し、定着ローラと加圧ベルトとを共に回転させ、定着ニップ部において、記録材を搬送しながら加圧・加熱して、トナー像を記録材上に定着させるものである。
【００３６】
定着ベルト加熱方式の定着装置は、加熱源としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に、定着部材としての定着ベルトを挟ませて定着ニップ部を形成し、定着ベルトと加圧ローラとを共に回転させ、定着ニップ部において、記録材を搬送しながら加熱・加圧して、トナー像を記録材上に定着させるものである。
【００３７】
さらに、近年、定着ベルト加熱方式の定着装置として、導電性のベルト自身を発熱させる電磁誘導加熱方式の定着装置が提案され、実用化されている。これは、定着ベルト自身あるいは定着ベルトに近接させた導電性部材に渦電流を発生させ、ジュール熱によって発熱させるものである。電磁誘導加熱方式では、定着部材としての定着ベルト自身を発熱させることができるため、熱エネルギーを効率良く使用することができるので、より省エネルギー化できる利点を持つ。
【００３８】
このような加圧ベルト加熱方式の定着装置や、ヒータや電磁誘導による定着ベルト加熱方式の定着装置は、ローラ加熱方式の定着装置と比較して、定着部材としての薄肉定着ローラや定着ベルト、加圧部材としての加圧ベルトの熱容量が非常に小さいため、加熱源からの熱エネルギーを効率良く使用することができる。このため、画像形成装置の電源投入やスリープ状態から、画像形成可能までのウォームアップタイムを短く、或いはウォームアップタイムをゼロにすることができるクイックスタートが可能である。さらに、クイックスタートが可能であるため、画像形成時以外の待機中に定着部材を予熱する必要が無いので、画像形成装置の消費電力が小さくなり、省エネルギー化が可能である。
【００３９】
クイックスタート定着装置は、定着装置部材の加熱昇温開始から所定の定着温度に到達するまでに要する立ち上げ時間が６０秒以内、さらには省エネ法基準を考慮すると、３０秒以内とするのが好ましい。
【００４０】
図２は本実施例における定着装置１００の概略構成図（横断面模型図）である。この定着装置１００は特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公報・特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報・特開平４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に記載の定着ベルト加熱方式（フィルム加熱方式）の定着装置である。
【００４１】
定着装置１００は、加熱源としてのセラミックヒータ１０５（以下、ヒータ１０５と称する）と、定着部材としての定着ベルト１０３と、加圧部材としての加圧ローラ１０２と、定着装置部材温度を検知する検知手段としてヒータ１０５の温度を検知する第１と第２のサーミスタ１０１ａ及び１０１ｂと、ヒータ１０５の支持及び定着ベルト１０３の回転移動のガイドを兼ねるホルダ１０４とを備えている。
【００４２】
図４はヒータ１０５の概略構成を示す模式的拡大横断面図である。図６はヒータ１０５の定着ベルト１０３側（ベルト摺動面側）とは逆側（ヒータ背面側）の、一部切欠きの模式的平面図である。図７はヒータ１０５の定着ベルト１０３側（ベルト摺動面側、ヒータ表面側）の模式的平面図である。
【００４３】
ヒータ１０５は、定着ベルト１０３及び記録材Ｐの移動方向ａに直交する方向を長手とする低熱容量の横長の面状加熱体である。
【００４４】
ヒータ１０５は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックスを主成分とするヒータ基板１０６を有する。本実施例では、ヒータ基板１０６として、厚み０．７ｍｍ、幅１２ｍｍ、長さ２８０ｍｍ、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）の窒化アルミニウムを用いた。
【００４５】
ヒータ基板１０６の定着ベルト摺動面側と逆側は、ＴａＳｉＯ２、ＡｇＰｄ、Ｔａ２Ｎ、ＲｕＯ２又はニクロム等の電気抵抗材料で、厚み２０μｍ、長さ２３０ｍｍ、幅２ｍｍを、隙間１ｍｍで折り返した２本の抵抗発熱体１０８と、抵抗発熱体１０８に電力を供給するための導電材料である導電パターン１０９とを、スクリーン印刷により塗工・焼成し、抵抗発熱体１０８上に絶縁層及び保護層としてのガラス層１０７が被覆されている。
【００４６】
またヒータ基板１０６の定着ベルト摺動面側は、定着ベルト１０３との摺動性を向上させるため、ポリイミドを主成分とするＰＩ層１１０が定着ベルト幅を含むように被覆されている。
【００４７】
定着ベルト１０３は、図２に示すように、その内周長がホルダ１０４の略外周長より若干長く採られており、以って、定着ベルト１０３はホルダ１０４に無張力にて外嵌されている。
【００４８】
図３は、定着ベルト１０３の層構成を示した模式的断面図である。定着ベルト１０３は、クイックスタート性を向上させるために低熱容量化を図り、本実施例では、定着ベルト基材として厚み４０μｍ、内径３０ｍｍの円筒状ＳＵＳ材のベース層１０３ａ上に、厚み３００μｍのシリコーンゴムの耐熱弾性層１０３ｂを被覆し、さらに厚み３０μｍのＰＦＡチューブの耐熱離型層１０３ｃを被覆してある。
【００４９】
定着ベルト１０３は、厚み２００μｍ以下、好ましくは２０〜８０μｍ程度の耐熱素材たるＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等を主成分とする無端帯状体であるという単層構造、或いは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ又はＰＰＳ等の耐熱樹脂材やＳＵＳ等の金属材を主成分とするベース層としての無端帯状体の外周面に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等を主成分とする耐熱離型層としての無端帯状体を被覆するという複層構造等も使用できる。
【００５０】
しかし、本実施例の定着ベルト１０３は、クイックスタート性を向上させるため、ベース層１０３ａは、ポリイミド等の耐熱樹脂材よりも高熱伝導率である金属材のＳＵＳ材を使用し、画像光沢均一性向上のため、耐熱弾性層を被覆する構成を採用した。
【００５１】
加圧ローラ１０２は弾性ローラであり、芯金１０２ａにシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱弾性層１０２ｂを設けて硬度を下げたもので、表面性及びトナーＲに対する離型性を向上させるため、弾性層１０２ｂの外周面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂層を設けても良い。本実施形態では、φ８ｍｍの芯金１０２ａに、シリコーンゴムの耐熱弾性層１０２ｂを被覆し、さらに厚み５０μｍのＰＦＡチューブの耐熱離型層を被覆したφ２５ｍｍの加圧ローラ１０２を採用した。
【００５２】
定着ベルト１０３及びヒータ１０５は、定着装置１００に設けられた加圧機構（不図示）により、加圧ローラ１０２に加圧されるようになっており、互いに圧接された定着ベルト１０３と加圧ローラ１０２との間には、未定着トナー画像を担持した記録材Ｐが通紙される定着ニップ部Ｎが形成されるようになっている。
【００５３】
また、本実施形態では、加圧ローラ１０２は、定着装置１００の外部に設けられた駆動機構Ｍから駆動力を受けることにより図２において矢印Ｙの時計方向に回転駆動されるようになっている。定着ベルト１０３は、この加圧ローラ１０２の回転駆動により、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ１０２と定着ベルト１０３の外周面との摩擦力で定着ベルト１０３に回転力が作用し、定着ベルト１０３の内周面が定着ニップ部Ｎにおいて、ヒータ１０５に密着・摺動しながら、矢印Ｘの反時計方向に、加圧ローラ１０２の周速度と略同じ周速度をもってホルダ１０４の外回りを回転状態になる（加圧ローラ駆動方式）。
【００５４】
故に、定着ニップ部Ｎへの突入を開始した記録材Ｐが定着ベルト１０３及び加圧ローラ１０２に挟持・搬送されながら、未定着トナー画像がヒータ１０５の加熱により溶融し、加圧されて、定着画像として記録材Ｐに定着される。
【００５５】
抵抗発熱体１０８への電力供給制御について図５・図６に基づいて、以下に説明する。図５・図６は、商用電源２０１から抵抗発熱体１０８への電力供給経路を示す模式図である。抵抗発熱体１０８は、トライアック２００を介して、商用電源２０１から電力供給を受けるようになっており、商用電源２０１から抵抗発熱体１０８への電力供給は、電力供給制御手段たる中央処理装置２０３（以下、ＣＰＵ２０３と称する。）により制御されている。
【００５６】
ヒータ１０５の温度を検知する温度検知手段としての第１のサーミスタ１０１ａ（メインサーミスタ）は、図６のように、装置に通紙使用可能な最小サイズ幅の記録材の通紙領域内に対応するヒータ背面部分に配置してある。第２のサーミスタ１０１ｂ（サブサーミスタ）は、装置に通紙使用可能な最大サイズ幅の記録材の通紙領域の端部寄りのヒータ背面部分に配置してある。最大サイズ幅は抵抗発熱体長に略対応している。
【００５７】
第１と第２のサーミスタ１０１ａと１０１ｂで検知されるヒータ温度情報（アナログ情報）はそれぞれＡ／Ｄ変換回路２０２によりデジタル情報に変換されて、ＣＰＵ２０３に入力される。
【００５８】
ＣＰＵ２０３は、第１のサーミスタ１０１ａから入力されたヒータ１０５の温度情報と所定の目標温度とを比較し、その差分から、トライアック２００を介して、商用電源２０１から抵抗発熱体１０８への供給電力をＰＩＤ制御（比例、微分、積分制御）し、ヒータ１０５の温度を所定の定着温度になるように制御して、定着ベルト１０３の表面温度を所定の定着温度になるように制御する。従って、第１のサーミスタ１０１ａはヒータ１０５を定着温度に制御する温調制御用サーミスタである。
【００５９】
ＣＰＵ２０３は、ヒータ１０５の温度情報を所定周期毎に監視し、所定周期毎に抵抗発熱体１０８への供給電力を補正する。
【００６０】
本実施例では、所定周期期間において、商用電源２０１から出力される交流電源の半波毎に商用電源２０１から抵抗発熱体１０８への電力供給に供されるか否かを選択する波数制御を採用している。
【００６１】
所定周期に亘る商用電源２０１から抵抗発熱体１０８への供給電力量の調節は、波数制御の他に、商用電源２０１から出力される交流電源の位相範囲を決定する位相制御もあるが、波数制御は位相制御に比べ、ノイズ（高調波電流等）の発生が少ない等の利点を持つ。
【００６２】
第２のサーミスタ１０１ｂは、定着ニップ部Ｎに記録材として小サイズが通紙された場合、定着ベルト１０３、ヒータ１０５、加圧ローラ１０２等の非通紙領域部において温度が上昇して、定着装置部材が破損してしまうことを防止するため、非通紙領域部の温度を測定するものである。ＣＰＵ２０３は、この第２のサーミスタ１０１ｂが所定温度以上を検知すると、第１のサーミスタ１０１ａで制御するヒータ１０５の温度を低下させる、又は定着ニップ部Ｎに挿入する記録材間隔を広げる、等の非通紙部昇温防止制御を実行する。従って、第２のサーミスタ１０１ｂは、サブ的な役割の非通紙部昇温検知用サーミスタである。
【００６３】
（３）画像形成動作シーケンス
本実施形態の画像形成装置の画像形成動作ついて説明する。図８は画像形成動作シーケンスのタイミングチャートである。画像形成装置本体のＣＰＵ２０３に、イメージリーダーやコンピュータ等のホスト装置（不図示）から画像信号と共にプリント信号Ｓが入力されると、ＣＰＵ２０３は画像形成動作シーケンスを開始させる。
【００６４】
まず、定着装置１００のヒータ１０５は、所定の定着温度を目標にして加熱が開始され、ヒータ１０５の加熱とほぼ同時に駆動機構Ｍが起動されて、定着ベルト１０３及び加圧ローラ１０２の回転が開始される。また、露光装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋのスキャナー回転スタートが開始され、ポリゴンミラーを所定回転速度まで、回転スピードを上昇させる。
【００６５】
定着装置１００の加熱開始及びスキャナー回転スタートは、画像形成装置本体へのプリント信号Ｓの入力と同時、あるいはプリント信号入力後に行われる。
【００６６】
定着装置及びスキャナー回転以外の画像形成動作は、本実施例において、ａ）作像前処理シーケンスとｂ）作像シーケンスとに分けて考える。
【００６７】
ａ）作像前処理シーケンスは、ヒータ１０５の温度が所定温度到達時に、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋの回転が開始される。そして、感光ドラム回転スタートから、所定時間後に、帯電ローラに所定電圧を印加する帯電バイアス印加スタートを開始して、感光ドラム表面を所定電位に帯電する。これは、感光ドラム回転スタートと、帯電バイアス印加スタートを同時に行うと、感光ドラム上にメモリが発生する恐れがあるためである。
【００６８】
次に、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋの表面上の所定電位に帯電した部位が、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋの現像部位に到達してから、現像動作スタート（現像ローラ回転スタート、現像ローラに所定バイアスを印加する現像バイアス印加スタート）を開始する。これは、感光ドラム表面上の所定電位に帯電した部位が、現像装置の現像部位に到達する前に現像バイアスを印加すると、感光ドラム上に現像ローラ上のトナーが飛翔してしまう恐れがあるためである。
【００６９】
また、感光ドラム表面上の所定電位に帯電した部位が、１次転写ローラ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋとの接触部位に到達した後、１次転写ローラに所定の電圧又は電流を印加して、１次転写ローラの抵抗値を検知して、感光ドラム上のトナー像を中間転写ベルト１９上に転写する１次転写時に、１次転写ローラに印加する定電圧値または定電流値を決定する。同様に、２次転写ローラ２３に所定の電圧又は電流を印加して、２次転写ローラの抵抗値を検知して、中間転写ベルト１９上のトナー像を記録材Ｐ上に転写する２次転写時に、２次転写ローラに印加する定電圧値または定電流値を決定する。ただし、この１次転写ローラ及び２次転写ローラへの印加バイアス値を決定するシーケンスは、毎回行わなくても良い。
【００７０】
そして、感光ドラム回転スタートと同時、あるいは感光ドラム回転スタート後に、給紙カセット２５内から取り出された記録材Ｐがレジストローラ対２４位置で待機する。
【００７１】
ポリゴンミラーの回転速度が所定回転速度に到達し、感光ドラム、現像装置、１次転写ローラ等が作像開始可能状態となった時点で、作像前処理シーケンスが終了する。
【００７２】
従って、作像前処理シーケンスは、画像形成装置が作像開始可能状態に準備するシーケンスであり、主として感光ドラム回転を開始するシーケンスである。
【００７３】
ｂ）次に、作像前処理シーケンスが終了後、作像シーケンスが開始される。作像シーケンスは、中間転写ベルト１９上に１次転写により各色トナーが多重転写されるように、露光装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋから、所定のタイミングで感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上にレーザー等の露光光の露光が開始される。
【００７４】
そして、中間転写ベルト１９上の１次転写により多重転写されたトナー画像が、２次転写ローラ２３により、記録材Ｐ上に２次転写されるように、露光装置からの露光スタートと同期した所定のタイミングでレジストローラ対２４が記録材Ｐの搬送を開始する。
【００７５】
２次転写ローラ２３により、中間転写ベルト１９上のトナー画像が２次転写された記録材Ｐは、定着装置１００に搬送され、記録材Ｐ上にトナー像が定着され、画像形成装置外に搬送されて、画像形成動作が終了する。
【００７６】
従って、作像シーケンスは、画像形成装置が作像を開始するタイミング（画像書き出しタイミング）を決定するシーケンスであり、主として露光を開始するシーケンスである。
【００７７】
本実施例の作像シーケンスは、露光スタートを起点として開始される構成であるが、画像形成装置構成によっては、例えば、１次転写部位（１次転写ローラ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ）と、２次転写部位（２次転写ローラ２３）と、レジストローラ対２４と、給紙カセット２５との距離関係によっては、給紙カセット２５やレジストローラ対２４からの記録材Ｐの給紙タイミングに同期させて、露光スタート、１次転写、２次転写が開始される構成の場合には、給紙カセット２５やレジストローラ対２４からの記録材Ｐの給紙スタートを起点として、作像シーケンスが開始される構成でも良い。この場合には、作像シーケンスは、主として記録材Ｐの給紙を開始するシーケンスとなる。
【００７８】
図９は、ヒータ１０５が室温時に、プリント信号Ｓが画像形成装置に入力されてヒータ１０５の加熱昇温がスタートし、第１のサーミスタ１０１ａが検知したヒータ１０５の温度上昇を示す模式図である。
【００７９】
ヒータ１０５が所定電力で、加熱を開始し、所定の定着温度（定着可能温度）Ｔ（℃）に到達した時点（定着ベルト１０３の表面が所定の定着温度に到達した時点）で、サーミスタ１０１ａによる検知温度に応じて、ヒータ１０５に供給する電力をＰＩＤ制御により増減して、ヒータ１０５が定着温度Ｔ（℃）となるように制御される。
【００８０】
ヒータ１０５の温度が定着温度Ｔ（℃）に到達した時点に、記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに到達するようなタイミングで、画像形成を行うと、定着性不良の発生や消費電力ロスも無く、好適である。
【００８１】
ここで、ｔｄ４Ｃ（秒）は、フルカラー画像形成時において、作像前処理シーケンスを開始し、続けて作像シーケンスを行い、記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに到達するまでの所要時間である。
【００８２】
従来の画像形成装置は、フルカラー画像形成時もモノカラー画像形成時（例えばブラック画像）も、ヒータ１０５の温度が同一の所定温度、例えばヒータ１０５が定着温度Ｔ（℃）到達時点から、ｔｄ４Ｃ（秒）前の時点のヒータ１０５温度であるＴｄ４Ｃ（℃）時に、作像前処理シーケンスを開始し、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）となる時点で、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達するように制御していた。
【００８３】
しかし、ブラック画像形成時の作像前処理シーケンス開始温度は、フルカラー画像形成時よりも、例えば、１次転写ローラ１３Ｙと１３Ｂｋ間距離の時間分（前記距離÷中間転写ベルト１９の回転速度）のｔ１（秒）分だけ遅れたＴｄＢｋ（℃）としても良い。
【００８４】
そこで、本実施例はフルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、作像前処理シーケンス開始を行うヒータ１０５の温度を可変とすることにより、感光ドラムの長寿命化を図る構成である。
【００８５】
ここで、ｔｄＢｋ（秒）は、ブラック画像形成時において、作像前処理シーケンスを開始してから、続けて作像シーケンスを行い、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達するまでに要する時間である。本実施形態では、ｔｄＢｋ（秒）は、ｔｄ４Ｃ（秒）と比較して、ｔ１（秒）短い。よって、フルカラー画像形成時の作像前処理シーケンス開始温度と、ブラック画像形成時の作像前処理シーケンス開始温度とを同一とした場合、ブラック画像形成時において、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）に到達する前に記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに到達してしまい、定着性不良が発生する問題や、フルカラー画像形成時において、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）に到達した後に、すぐに記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに挿入されず、消費電力ロスやＦＰＯＴが長くなる等の問題等があった。
【００８６】
本実施例は、図９で示すように、フルカラー画像形成時は、従来例と同様に、ヒータ１０５の温度がＴｄ４Ｃ（℃）時に、作像前処理シーケンス開始を行う。ブラック画像形成時は、ヒータ１０５の温度が定着温度Ｔ（℃）到達時点から、ｔｄＢｋ（秒）前の時点のヒータ１０５の温度であるＴｄＢｋ（℃）時に、作像前処理シーケンスを開始し、ヒータ１０５の温度が定着温度Ｔ（℃）となる時点で、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達するように制御する。
【００８７】
従って、本実施例によると、ブラック画像形成時には、フルカラー画像形成時と比較して、ヒータ１０５の温度が高い温度で作像前処理シーケンスを開始するので、ｔ１（秒）分、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋの回転時間が短縮され、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ表層が、帯電により劣化して、感光ドラムクリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋのブラシやブレードとの摺擦による削れが減少し、モノカラー画像形成時の感光ドラム寿命を長寿命化する画像形成装置を提供することができる。
【００８８】
実際には、カラー画像形成装置においても、一般オフィス等で使用される場合、文書画像等のブラック画像が多く、写真等のフルカラー画像が少ないので、本実施例の効果は大きく、感光ドラム寿命が約１．３倍程度長寿命化する効果があった。しかしながら、フルカラー画像が多いデザイン関係オフィスや、連続プリント枚数が多い印刷業務オフィスにおいては、感光ドラム寿命が１．１倍程度で効果が小さかった。
【００８９】
また、カラー画像形成装置において、画像形成装置構成にもよるが、一般的に、記録材Ｐ上の単位面積当たりのトナーＲ量が、フルカラー画像形成時は、モノカラー画像形成時と比較して、最大約２倍のトナー量となる。従って、記録材搬送速度が同一の場合、トナーＲの記録材Ｐへの定着可能温度は、フルカラー画像形成時は高く、モノカラー画像形成時は低い。
【００９０】
図１０は、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、定着温度を可変とした場合のヒータ１０５の温度上昇を示す模式図である。ヒータ１０５の定着温度を、フルカラー画像形成時はＴ４Ｃ（℃）とし、モノカラー画像形成時（例えば、ブラック画像形成時）はフルカラー画像形成時よりも低いＴＢｋ（℃）とする画像形成装置においても、前記と同様に、ヒータ１０５の定着温度Ｔ４Ｃ（℃）及びＴＢｋ（℃）到達時点から、ｔｄ４Ｃ（秒）及びｔｄＢｋ（秒）前のヒータ１０５温度Ｔｄ４Ｃ（℃）及びＴｄＢｋ（℃）に作像前処理シーケンスを開始することにより、モノカラー画像形成時の感光ドラム長寿命化の効果を得ることができる。
【００９１】
また、モノカラー画像形成時は、フルカラー画像形成時と比較して、定着温度を低下させる構成によると、モノカラー画像形成時のＦＰＯＴを短縮できるのでより好適である。
【００９２】
さらに、前述したように、カラー画像形成装置において、記録材搬送速度が同一の場合、トナーの記録材への定着可能温度がフルカラー画像形成時は高く、モノカラー画像形成時は低いことから、定着温度を同一として、モノカラー画像形成時の画像形成速度（記録材搬送速度）を速くした画像形成装置も実用化されている。
【００９３】
図１１は、フルカラー画像形成時のヒータ１０５の温度上昇を実線で示し、フルカラー画像形成時よりも画像形成速度（記録材搬送速度）を速くしたブラック画像形成時のヒータ１０５温度上昇を１点鎖線で示す模式図である。
【００９４】
このブラック画像形成時のヒータ１０５温度上昇は、定着ベルト１０３及び加圧ローラ１０２の回転速度が速いため、定着ベルト１０３や加圧ローラ１０２に吸熱される熱量が多いので、昇温傾きが小さくなっている。また、ブラック画像形成時は、記録材Ｐ搬送速度が速いため、作像前処理シーケンスを開始してから、続けて作像シーケンスを行い、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達するまでの所要時間ｔｄＢｋ（秒）は、図９または図１０より小さくなる。
【００９５】
よって、図１１で示すように、ヒータ１０５の定着温度Ｔ（℃）をフルカラー画像形成時とブラック画像形成時とで同一とし、フルカラー画像形成時よりブラック画像形成時に、記録材Ｐ搬送速度（画像形成速度）を速くした構成においても、前記と同様に、ヒータ１０５の定着温度Ｔ（℃）到達時点から、ｔｄ４Ｃ（秒）及びｔｄＢｋ（秒）前のヒータ１０５温度Ｔｄ４Ｃ（℃）及びＴｄＢｋ（℃）に作像前処理シーケンス開始することにより、モノカラー画像形成時の感光ドラム長寿命化の効果を得ることができる。
【００９６】
以上述べたように、本実施例によると、定着装置の加熱昇温と画像形成動作とを並行して行い、定着装置部材温度に応じて画像形成動作を開始する画像形成装置において、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度を可変とすることによって、モノカラー画像形成時の感光ドラム等の画像形成装置構成部材の寿命を長寿命化することが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００９７】
モノカラー画像形成時における定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度は、フルカラー画像形成時における定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度よりも高く設定することにより、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着性不良の防止ができる。
【００９８】
定着温度や画像形成速度（記録材搬送速度）に応じて、作像前処理シーケンス開始温度を可変とすることにより、定着温度や画像形成速度が可変する画像形成装置においても、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着性不良の防止ができる。
【００９９】
定着装置部材の加熱昇温から定着温度に到達するまでに要する立ち上げ時間が６０秒以下、より好ましくは３０秒以下であるような低熱容量の定着装置部材を用いたクイックスタート定着装置に本発明を適用すると、定着装置部材の昇温スピードが速いので、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着性不良の防止効果の割合が大きい利点を持つ。
【実施例２】
【０１００】
図１２〜１４により本発明に係る実施例２について説明する。
【０１０１】
実施例１は、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、定着装置の作像前処理シーケンス開始温度を可変とすることによって、モノカラー画像形成時の画像形成装置部材を長寿命化するものである。
【０１０２】
しかし、実施例１において、画像形成装置に供給される電圧（電力）が下限値の場合、定着装置１００のヒータ１０５に供給される電力が小さく、ヒータ１０５の昇温スピードが遅いため、これに起因する定着性不良の発生が考えられる。
【０１０３】
また、実施例１において、画像形成装置に供給される電圧（電力）が上限値の場合、定着装置１００のヒータ１０５に供給される電力が大きく、ヒータ１０５の昇温スピードが速いため、定着装置での消費電力のロスが発生する、また定着ベルト１０３表面温度及び加圧ローラ１０２表面温度が高温になり、画像形成開始１枚目の記録材上の画像先端部の定着ベルト一周分に光沢ムラが発生することも考えられる。
【０１０４】
図１２は実施例１における定着装置１００への供給電力が上下限時の制御を示す模式図である。フルカラー画像形成時のヒータ１０５温度上昇において、ヒータ１０５への供給電力が中心値の場合を実線で示し、供給電力が上限値の場合を１点鎖線で示し、供給電力が下限値の場合を２点鎖線で示している。
【０１０５】
実線の中心電力時は、ヒータ１０５温度がＴｄ４Ｃ（℃）時点に作像前処理シーケンスを開始すると、ｔｄ４Ｃ（秒）後の記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入される時点で、丁度、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）に到達するので、消費電力のロスも無く、定着性は良好である。
【０１０６】
しかし、１点鎖線の上限電力時は、ヒータ１０５温度がＴｄ４Ｃ（℃）時点に作像前処理シーケンスを開始すると、ヒータ１０５温度は、昇温スピードが速いために、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達する前に昇温してしまう。従って、ｔ２（秒）の時間分、消費電力をロスするとともに、画像形成開始１枚目において、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）で温調制御されていても、定着ベルト１０３表面温度及び加圧ローラ１０２表面温度が高温となり、記録材Ｐ上の画像先端部において、定着ベルト１０３一周分のトナーが溶融し過ぎて画像の光沢が上昇し、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ通過時に、定着ベルト１０３表面温度及び加圧ローラ表面温度が急激に温度低下し、定着ベルト１０３の一周後以降の画像の光沢が低下して、記録材Ｐの定着画像に定着ベルト（定着部材）一周光沢ムラが発生してしまう。
【０１０７】
画像形成開始１枚目において、従来の定着ローラ等の定着部材の熱容量が大きい定着装置においては、定着部材の熱容量が大きいため、定着ニップ部Ｎを記録材Ｐが通過しても、記録材Ｐの１枚内での定着部材表面の温度低下は小さいので、定着部材一周光沢ムラは発生しにくい利点を持つ。
【０１０８】
しかし、定着ベルトや薄肉定着ローラ等の定着部材の熱容量が小さいクイックスタート定着装置においては、定着部材の熱容量が小さいため、定着ニップ部Ｎを記録材Ｐが通過すると、記録材Ｐの１枚内での定着部材の温度低下が大きいので、定着部材一周光沢ムラが発生し易い欠点を持つ。
【０１０９】
また、２点鎖線の下限電力時は、ヒータ１０５温度がＴｄ４Ｃ（℃）時点に作像前処理シーケンスを開始すると、ｔｄ４Ｃ（秒）後の記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに挿入される時点で、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）に到達せず、定着温度Ｔ（℃）より低いＴ１（℃）時に記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに挿入されることになり、トナーＲの記録材Ｐへの付着力が弱くなる定着性不良が発生してしまう。
【０１１０】
上記はフルカラー画像形成時に関して説明したが、上限電力時の消費電力ロスや定着ベルト一周光沢ムラ、下限電力時の定着性不良等の問題は、説明を省くがブラック画像形成時等のモノカラー画像形成時にも同様に発生する問題である。
【０１１１】
そこで、本実施例２は、画像形成装置及び定着装置に供給される電力が上下限に振れる場合においても、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラが発生せず、良好な定着性を有する画像形成装置を提供するものである。
【０１１２】
図１３は本実施例２における定着装置１００への供給電力が中心時の制御を示す模式図である。フルカラー画像形成時もモノカラー画像形成時（例えば、ブラック画像形成時）も従来と同様に同一のヒータ１０５の温度がＴｄＬ（℃）時に作像前処理シーケンスを開始する。ここで、ｔｉ４Ｃ（秒）及びｔｉＢｋ（秒）は、フルカラー画像形成時及びブラック画像形成時において、作像シーケンスを開始してから、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達するまでの所要時間である。図１の画像形成装置例において、ｔｉＢｋ（秒）は、ｔｉ４Ｃ（秒）より、少なくとも感光ドラム１１Ｙと１１Ｂｋ間距離の時間分程度短い。
【０１１３】
本実施例において、ＴｄＬ（℃）は、上限電力時の消費電力ロス及び定着ベルト一周光沢ムラ防止のため、図１２のＴｄ４Ｃ（℃）よりも若干低く設定している。
【０１１４】
そして、図１３で示すように、中心電力時のフルカラー画像形成時及びブラック画像形成時において、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）到達時点から、ｔｉ４Ｃ（秒）及びｔｉＢｋ（秒）前の時点のヒータ１０５温度であるＴｉ４Ｃ（℃）及びＴｉＢｋ（℃）時に、作像シーケンスを開始するように設定し、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）となる時点で、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達するように制御する構成である。
【０１１５】
図１４は、図１３の本実施例２における定着装置１００への供給電力が上下限時のフルカラー画像形成時及びブラック画像形成時の制御を示す模式図である。定着装置１００に供給する電力が中心電力時を実線で示し、上限電力時を１点鎖線で示し、下限電力時を２点鎖線で示す。
【０１１６】
１）まず、フルカラー画像形成時について説明する。本実施例２の制御によると、１点鎖線の上限電力が供給される場合は、ヒータ１０５の作像前処理シーケンス開始温度ＴｄＬ（℃）時点からｔｄ４Ｃ（秒）後と、ほぼ同時点のヒータ１０５の作像シーケンス開始温度Ｔｉ４Ｃ（℃）時点からｔｉ４Ｃ（秒）後に記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入されるので、ヒータ１０５が定着温度Ｔ（℃）到達時点からｔ３（秒）後に記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入される。図１４のｔ３（秒）は、図１２のｔ２（秒）よりも遥かに小さいので、消費電力ロスが小さく、定着ベルト一周ムラも軽減されて問題無いレベルである。
【０１１７】
また、２点鎖線の下限電力が供給される場合は、ヒータ１０５の作像前処理シーケンス開始温度ＴｄＬ（℃）時点からｔｄ４Ｃ（秒）経過して、作像前処理シーケンスが終了しても、ヒータ１０５がＴｉ４Ｃ（℃）に到達するまで作像シーケンス開始をウェイトし、ヒータ１０５の作像シーケンス開始温度Ｔｉ４Ｃ（℃）時点からｔｉ４Ｃ（秒）後のＴ３（℃）時点に記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入される。図１４のＴ３（℃）は、若干、Ｔ（℃）より低いが、図１２のＴ１（℃）より遥かに温度が高く、ほとんど定着性に問題無いレベルである。また、画像形成装置によっては、このＴ２（℃）を定着可能温度となるように、Ｔ（℃）を、（Ｔ−Ｔ２）＝ΔＴ（℃）分高く設定しておくと、より好適である。
【０１１８】
２）次に、モノカラー画像形成時として、例えば、ブラック画像形成時について説明する。ブラック画像形成時においてもフルカラー画像形成時と同様であるが、ｔｉＢｋ（秒）がｔｉ４Ｃ（秒）よりも短いことから、ＴｉＢｋ（℃）は、Ｔｉ４Ｃ（℃）よりも高く設定することができる。
【０１１９】
従って、本実施例２の制御によると、１点鎖線の上限電力が供給される場合は、ヒータ１０５の作像前処理シーケンス開始温度ＴｄＬ（℃）時点からｔｄＢｋ（秒）経過して、作像前処理シーケンスが終了しても、ヒータ１０５がＴｉＢｋ（℃）に到達するまで作像シーケンス開始をウェイトし、ヒータ１０５の作像シーケンス開始温度ＴｉＢｋ（℃）時点からｔｉＢｋ（秒）後のヒータ１０５の定着温度Ｔ（℃）到達時点からｔ４（秒）後に、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入される。よって、ブラック画像形成時のｔ４（秒）は、フルカラー画像形成時のｔ３（秒）よりも短いので、作像シーケンス開始温度をブラック画像形成時とフルカラー画像形成時とで可変とすることによって、ブラック画像形成時はフルカラー画像形成時と比較して、上限電力供給時においても、さらに消費電力ロスが小さく、定着ベルト一周ムラも軽減されて問題無いレベルとすることができる。
【０１２０】
また、２点鎖線の下限電力が供給される場合は、ヒータ１０５の作像前処理シーケンス開始温度ＴｄＬ（℃）時点からｔｄＢｋ（秒）経過して、作像前処理シーケンスが終了しても、ヒータ１０５がＴｉＢｋ（℃）に到達するまで作像シーケンス開始をウェイトし、ヒータ１０５の作像シーケンス開始温度ＴｉＢｋ（℃）時点からｔｉＢｋ（秒）後のＴ２（℃）時点に記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入される。図１４のＴ２（℃）は、若干、Ｔ（℃）より低いが、図１２のＴ１（℃）より遥かに温度が高く、ほとんど定着性に問題無いレベルである。また、作像シーケンス開始温度をブラック画像形成時とフルカラー画像形成時とで可変とすることによって、ブラック画像形成時はフルカラー画像形成時と比較して、下限電力供給時においても、よりヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）により近い時点で、記録材Ｐ先端を定着ニップ部Ｎに挿入することができるので、より好適である。
【０１２１】
従って、本実施例２は、動作を開始する作像前処理シーケンス開始温度と、作像シーケンス開始温度とを別個に持ち、かつ作像シーケンス開始温度をフルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで可変とすることによって、作像前処理シーケンス開始温度を若干低く設定してあるので、感光ドラムの回転が早く開始してしまい、感光ドラム寿命が短くなってしまうという欠点を持つが、フルカラー画像形成時の電力上下限時の消費電力ロスや定着ベルト一周光沢ムラ、及び定着性不良を防止でき、かつモノカラー画像形成時においては、前記問題の防止効果がより大きくなる利点を持つ画像形成装置を提供することができる。
【０１２２】
以上述べたように、本実施例２によると、定着装置の加熱昇温と画像形成動作とを並行して行い、定着装置部材温度に応じて画像形成動作を開始する画像形成装置において、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、定着装置部材の作像シーケンス開始温度を可変とすることによって、定着装置に供給される電力が上下限値の場合においても定着性不良や定着部材一周光沢ムラの発生を防止することが可能な画像形成装置を提供できる。
【０１２３】
モノカラー画像形成時における定着装置部材の作像シーケンス開始温度は、フルカラー画像形成時における定着装置部材の作像シーケンス開始温度よりも高く設定することにより、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止ができる。
【０１２４】
定着装置部材の加熱昇温から定着温度に到達するまでに要する立ち上げ時間が６０秒以下、より好ましくは３０秒以下であるような低熱容量の定着装置部材を用いたクイックスタート定着装置に本発明を適用すると、定着装置部材の昇温スピードが速いので、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止効果の割合が大きい利点を持つ。
【実施例３】
【０１２５】
図１５〜図１９により本発明に係る実施例３について説明する。
【０１２６】
実施例１は、定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度を、カラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで可変とする構成によって、画像形成装置部材を長寿命化するものであった。
【０１２７】
実施例２は、定着装置部材の作像シーケンス開始温度を、カラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで可変とする構成によって、画像形成装置及び定着装置に供給される電圧（電力）が上下限に振れても、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラ、定着性不良を防止するものであった。
【０１２８】
本実施３は、実施例１と実施例２を組合せて、定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度と作像シーケンス開始温度とを別個に持ち、かつフルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、前記各開始温度を可変とする構成により、モノカラー画像形成時の画像形成装置部材（例えば、感光ドラム）の長寿命化と、上下限電力時の消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラ、定着性不良とを防止することができる
図１５は、本実施例３における定着装置１００への供給電力が中心時の制御を示す模式図である。作像前処理シーケンス開始温度は、フルカラー画像形成時Ｔｄ４Ｃ（℃）、ブラック画像形成時ＴｄＢｋ（℃）とする。実施形態１で述べたように、作像前処理シーケンス開始温度を、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで可変とし、モノカラー画像形成時の作像前処理シーケンス開始温度をフルカラー画像形成時よりも高く設定することで、モノカラー画像形成時の感光ドラム寿命を長寿命化することができる。
【０１２９】
本実施例３においては、Ｔｄ４Ｃ（℃）及びＴｄＢｋ（℃）は、上限電力時の消費電力ロス及び定着ベルト一周光沢ムラ防止のため、若干低い温度に設定している。
【０１３０】
また、作像シーケンス開始温度は、フルカラー画像形成時Ｔｉ４Ｃ（℃）、ブラック画像形成時ＴｄＢｋ（℃）とする。実施例２で述べたように、作像シーケンス開始温度を、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで可変とし、モノカラー画像形成時の作像シーケンス開始温度をフルカラー画像形成時よりも高く設定することで、フルカラー画像形成時の電力上下限時の消費電力ロスや定着ベルト一周光沢ムラ、及び定着性不良を防止でき、かつモノカラー画像形成時においては、前記問題の防止効果がより大きくなる利点を持つ。
【０１３１】
次に、画像形成時にプリント信号が入力され、定着装置が加熱昇温を開始した時点のヒータ温度（以下「初期ヒータ温度」と称する。）に応じて、作像前処理シーケンス開始温度及び作像シーケンス開始温度を可変とする構成に関して説明する。
【０１３２】
図１６は、本実施例３における定着装置１００の初期ヒータ１０５温度が異なる場合の制御を示す模式図である。定着装置１００の初期ヒータ１０５温度が室温時（約２３℃）を実線で示し、高温時（約１００℃）を１点鎖線で示す。初期ヒータ１０５温度が高温時の１点鎖線は、前プリント終了後、比較的短い時間でプリント信号が画像形成装置に入力された時を示し、ヒータ１０５及び定着ベルト１０３、加圧ローラ１０２が高温となっているために、同じ電力が供給されても、ヒータ１０５の昇温スピードが速い。
【０１３３】
ここで、フルカラー画像形成時とブラック画像形成時において、作像前処理シーケンス及び作像シーケンスに必要な時間であるｔｄ４Ｃ（秒）とｔｄＢｋ（秒）、及びｔｉ４Ｃ（秒）とｔｉＢｋ（秒）は、初期ヒータ温度が低温時と高温時ともほぼ同一である。
【０１３４】
従って、フルカラー画像形成時とブラック画像形成時において、ヒータ１０５温度が室温からのスタート時の作像前処理シーケンス開始温度Ｔｄ４Ｃ（℃）及びＴｄＢｋ（℃）と、作像シーケンス開始温度Ｔｉ４Ｃ（℃）及びＴｉＢｋ（℃）と比較して、ヒータ１０５温度が高温からのスタート時の作像前処理シーケンス開始温度Ｔｄ４ＣＨ１及びＴｄＢｋＨ１と、作像シーケンス開始温度Ｔｉ４ＣＨ１及びＴｉＢｋＨ１とを低温度に設定すると、ヒータ１０５が定着温度Ｔ（℃）に到達した時点に、丁度、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入されることになる。
【０１３５】
実際には、例えば、定着温度（定着ヒータ温度）Ｔ（℃）＝２２０℃、初期ヒータ１０５温度が８０℃未満、８０℃以上１４０℃未満、１４０℃以上の３段階の閾値を設定し、各初期ヒータ１０５温度に応じて、作像前処理シーケンス開始温度と作像シーケンス開始温度とを、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時において、可変とする構成とする。初期ヒータ１０５温度が高温になるに従い、作像前処理シーケンス開始温度と作像シーケンス開始温度を下げる（低温とする）構成とすると好適である。
【０１３６】
よって、初期ヒータ１０５温度に応じて、作像前処理シーケンス開始温度と作像シーケンス開始温度とを、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時において、可変とすることにより、初期ヒータ１０５温度が高温時の消費電力ロスや定着ベルト一周ムラを防止し、初期ヒータ温度１０５温度が低温時の定着性不良を防止することができる。
【０１３７】
初期ヒータ１０５温度が非常に高温時の場合には（前プリント終了後、すぐにプリント信号が画像形成装置に入力された場合には）、作像前処理シーケンス開始温度よりもヒータ温度が高温である状況が発生する場合があるが、この場合には、例えば、作像前処理シーケンスを開始した後、所定時間後にヒータ通電ＯＮ（電力供給開始）を行うことにより、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラを防止する構成としても良い。
【０１３８】
図１７は、本実施例３における定着装置１００の初期ヒータ１０５温度に応じて、定着温度を変更する場合の制御を示す模式図である。定着装置１００の初期ヒータ１０５温度が室温時（約２３℃）を実線で示し、高温時（約１００℃）を１点鎖線で示す。図１７において、初期ヒータ温度が室温時は定着温度Ｔ（℃）とし、初期ヒータ温度が高温時は定着温度Ｔ（℃）より低い定着温度ＴＨ１（℃）に設定している。
【０１３９】
定着装置によっては、例えば、初期ヒータ温度が高温時に、ヒータ１０５、定着ベルト１０３及び加圧ローラ１０２が高温となっているために、定着性が良好なため、定着温度を低下させる構成のように、初期ヒータ温度に応じて、定着温度を変更する定着装置が提案されている。
【０１４０】
このような定着装置においても、図１６で説明したように、初期ヒータ温度に応じて、定着温度、作像前処理シーケンス開始温度と作像シーケンス開始温度とを、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時において、可変とすることにより、初期ヒータ温度が高温時の消費電力ロスや定着ベルト一周ムラを防止し、初期ヒータ温度が低温時の定着性不良を防止することができる。
【０１４１】
また、画像形成装置が環境温度検知手段ＴＨ（図５）を有し、環境温度が通常環境、低温環境、高温環境に応じて、定着温度、又は作像前処理シーケンス開始温度と作像シーケンス開始温度とを、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時において、可変とすることにより、低温環境や高温環境においても、消費電力ロスや定着ベルト一周ムラを防止し、初期ヒータ温度が低温時の定着性不良を防止することができる。
【０１４２】
例えば、低温環境の場合には、記録材Ｐが冷えているので定着性不良を防止するために、定着温度を高く設定する構成でも良いし、作像前処理シーケンス開始温度または作像シーケンス開始温度を、通常環境と比較して、高温度に設定することにより、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入される以前に、定着ベルト１０３及び加圧ローラ１０２を十分暖めるような構成とすると、低温環境における定着性不良を防止することができる。
【０１４３】
また、図１８は、本実施例における定着装置１００の初期ヒータ温度に応じて、ヒータ１０５に供給する電力を変更する場合の制御を示す模式図である。定着装置１００の初期ヒータ温度が室温時（約２３℃）を実線で示し、高温時（約１００℃）を１点鎖線で示す。
【０１４４】
初期ヒータ温度が高温時は、ヒータ１０５及び定着ベルト１０３、加圧ローラ１０２が高温となっているために、ヒータ１０５に同じ電力を供給すると、ヒータ１０５の昇温スピードが速くなってしまう。
【０１４５】
そこで、図１８においては、初期ヒータ温度が室温時は、ヒータ１０５に電力を１００％供給して定着温度Ｔ（℃）まで昇温させ、初期ヒータ温度が高温時は、ヒータ１０５に電力を５０％供給して定着温度Ｔ（℃）まで昇温させるように設定することにより、ヒータ１０５の昇温スピードを一定に維持する構成である。
【０１４６】
この構成によると、初期ヒータ温度が低温時及び高温時でも、ヒータ１０５の昇温スピードを一定にできるので、作像前処理シーケンス開始温度Ｔｄ４Ｃ（℃）及びＴｄＢｋ（℃）と、作像シーケンス開始温度Ｔｉ４Ｃ（℃）及びＴｉＢｋ（℃）とを一定値としても、消費電力ロスや定着ベルト一周ムラを防止し、初期ヒータ温度１０５温度が低温時の定着性不良を防止することができる。
【０１４７】
実際には、例えば、波数制御の場合には、供給電圧の波数を間引いて供給電力を調整し、位相制御の場合には、供給電圧の位相範囲を変化させて供給電力を調整すると良い。
【０１４８】
図１９は、本実施形態における定着装置１００の画像形成速度に応じて、作像前処理シーケンス開始温度及び作像シーケンス開始温度を変更する場合の制御を示す模式図である。
【０１４９】
画像形成装置は、画像形成速度を変更する構成が提案されている。これは、例えば、解像度が６００ｄｐｉの画像形成装置において、露光装置のポリゴンミラーの回転数をそのままに、画像形成速度を１／２速度とすることにより、解像度を１２００ｄｐｉとする構成や、普通紙（例えば１０５ｇ／ｍ２紙未満）を通常の画像形成速度とし、厚紙（例えば１０５ｇ／ｍ２紙以上）を通常の画像形成速度の１／２速度として、定着装置１００の記録材Ｐの通過時間を２倍とすることにより、厚紙の定着性を向上させる等の画像形成装置である。
【０１５０】
図１９は、通常の画像形成速度時（以下「１速時」と称する。）を実線で示し、通常の画像形成速度の１／２速度（以下「半速時」と称する。）を１点鎖線で示す。半速時のヒータ１０５の昇温スピードは、１速時と比較して、ヒータ１０５の熱が定着ベルト１０３や加圧ローラ１０２に奪われる量が低下するので、若干、速くなる。
【０１５１】
１速時の場合、上述した実施形態で説明したように、フルカラー画像形成時とブラック画像形成時の作像前処理シーケンス開始温度Ｔｄ４Ｃ（℃）とＴｄＢｋ（℃）、作像シーケンス開始温度Ｔｉ４Ｃ（℃）とＴｉＢｋ（℃）であり、作像前処理シーケンス所要時間ｔｄ４Ｃ（秒）とｔｄＢｋ（秒）、作像シーケンス所要時間ｔｉ４Ｃ（秒）とｔｉＢｋ（秒）である。
【０１５２】
半速時の場合、感光ドラム回転速度や記録材Ｐ搬送速度が１／２速度となるため、フルカラー画像形成時とブラック画像形成時の作像前処理シーケンス所要時間ｔｄ４Ｃ２（秒）とｔｄＢｋ２（秒）は、１速時の約２倍弱、作像シーケンス所要時間ｔｉ４Ｃ２（秒）とｔｉＢｋ（秒）は、１速時の約２倍程度必要である。
【０１５３】
従って、半速時の場合、フルカラー画像形成時とブラック画像形成時の作像前処理シーケンス開始温度Ｔｄ４Ｃ２（℃）とＴｄＢｋ２（℃）、作像シーケンス開始温度Ｔｉ４Ｃ２（℃）とＴｉＢｋ２（℃）に変更して、１速時と比較して前記シーケンス開始温度を低温度とすることにより、ヒータ１０５温度が定着温度Ｔ（℃）に到達時点に、丁度、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入することができるので、消費電力ロスや定着ベルト一周光沢ムラ、定着性不良を防止することができる。
【０１５４】
図１９は、解像度や記録材種に応じて画像形成速度を可変とする構成に関して説明したが、画像形成装置によっては、厚紙の場合、画像形成速度を変えずに、定着温度を高く設定する構成でも良い。この場合には、厚紙の作像前処理シーケンス開始温度または作像シーケンス開始温度を、普通紙と比較して、高温度に設定することにより、記録材Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに挿入される以前に、定着ベルト１０３及び加圧ローラ１０２を十分暖めるような構成としても、厚紙における定着性不良を防止することができる。
【０１５５】
所定の定着装置部材の作像前処理シーケンス開始温度と作像シーケンス開始温度とを、モノカラー画像形成時において、フルカラー画像形成時よりも高い開始温度に設定することにより、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止ができる。
【０１５６】
画像形成装置にプリント信号が入力され、定着装置が加熱昇温を開始する時の定着装置部材温度に応じて、定着温度、又は作像前処理シーケンス開始温度、又は作像シーケンス開始温度を可変とすることにより、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止ができる。
【０１５７】
画像形成装置にプリント信号が入力され、定着装置が加熱昇温を開始する時の定着装置部材温度が高いほど、定着温度、又は作像前処理シーケンス開始温度、又は作像シーケンス開始温度を低温度に設定することにより、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止ができる。
【０１５８】
画像形成装置にプリント信号が入力され、定着装置が加熱昇温を開始する時の定着装置部材温度が高いほど、定着装置を定着温度まで立ち上げる加熱昇温時に、定着装置に供給する電力を小さくすることで、定着装置の加熱昇温スピードを一定にすることができ、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止ができる。
【０１５９】
画像形成装置が置かれている環境温度を検知し、環境温度に応じて、定着温度、又は作像前処理シーケンス開始温度、又は作像シーケンス開始温度を可変とすることにより、低温及び高温環境においても、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止ができる。
【０１６０】
画像形成速度（記録材搬送速度）に応じて、定着温度、又は作像前処理シーケンス開始温度、又は作像シーケンス開始温度を可変とすることにより、画像形成速度が可変する画像形成装置においても、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止ができる。
【０１６１】
普通紙、厚紙、ＯＨＰ用紙、光沢紙等の記録材種に応じて、定着温度、又は作像前処理シーケンス開始温度、又は作像シーケンス開始温度を可変とすることにより、様々な記録材においても、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止ができる。
【０１６２】
定着装置部材の加熱昇温から定着温度に到達するまでに要する立ち上げ時間が６０秒以下、より好ましくは３０秒以下であるような低熱容量の定着装置部材を用いたクイックスタート定着装置に本発明を適用すると、定着装置部材の昇温スピードが速いので、感光ドラム長寿命化、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良の防止効果の割合が大きい利点を持つ。
【実施例４】
【０１６３】
図２０により本発明に係る実施例４について説明する。図２０は本実施例４を説明する１ドラム型中間転写方式のカラー画像形成装置の一例である。このカラー画像形成装置は、感光ドラム１１上に形成されたイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの各単色のトナー像を順次に、中間転写体としての中間転写ドラム７０上に１次転写して重ね合わせ、中間転写ドラム７０上の４色の多重転写トナー像を一括して記録材Ｐ上に２次転写するものである。
【０１６４】
感光ドラム１１は、矢印Ｅ方向へ回転駆動される。１５は感光ドラム１１の表面を一様均一に帯電する帯電ローラである。所定のバイアスを印加された帯電ローラ１５は、感光ドラム１１と従動回転して、感光ドラム１１表面を所定の電位に帯電する。帯電された感光ドラム１１は、露光装置１６の露光光（レーザー光等）による露光が行われて、入力原稿の色分解画像と対応した静電潜像が形成される。
【０１６５】
まず、第１の現像装置（イエロー）１２Ｙは、帯電したトナーを用いて、反転現像を行い、静電潜像に対応したイエロートナー像を感光ドラム１１に表面に形成する。感光ドラム１１上のイエロートナー像は、感光ドラム１１とほぼ同速度で矢印Ｆ方向に回転して、所定のバイアスが印加された中間転写体としての中間転写ドラム７０上に１次転写される。
【０１６６】
１次転写後の感光ドラム１１上の１次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された感光ドラムクリーニング装置１４により回収され、１次転写残トナーが除去された感光ドラム１１は、再び帯電ローラ１５により一様均一に帯電されて、次の画像形成に備える。
【０１６７】
次に、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃが矢印Ｇ方向に回転して、前記と同様に、第２の現像装置（マゼンタ）１２Ｍによって、感光ドラム１１の表面にマゼンタトナー像を形成し、それが中間転写ドラム７０上に１次転写される。さらに、現像装置が矢印Ｇ方向に回転して、前記と同様に、第３の現像装置（シアン）１２Ｃによって、感光ドラム１１の表面にシアントナー像を形成し、それが中間転写ドラム７０上に１次転写される。そして、前記と同様に第４の現像装置（ブラック）１２Ｂｋによって、感光ドラム１１の表面にブラックトナー像を形成し、それが中間転写ドラム７０上に１次転写される。
【０１６８】
本実施例４において、第４の現像装置１２Ｂｋは、文書等のブラック画像がより多く画像形成されることから、第１〜第３の現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃのように回転して現像部位が感光ドラム１１に対向することで現像が行われる観覧車構成とは別に配置してある。画像形成装置構成によっては、第４の現像装置１２Ｂｋも含めて全色を観覧車構成としても良いし、逆に感光ドラム１１を大きくすることが可能であれば、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃも含めて全色を現像装置１２Ｂｋのように、感光ドラム１１の周りに別々に配置する構成でも良い。
【０１６９】
以上の動作を行い、感光ドラム１１上に順次に形成された、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの形成されたトナー像が、中間転写ドラム７０上に順次多重転写される。
【０１７０】
４色のフルカラー画像形成の場合は、中間転写ドラム７０が４回転することで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順（色順は画像形成装置により任意）で、１次転写ニップ部Ｔ１において中間転写ドラム７０上に、トナーが１次転写される。２〜３色モードの場合は、中間転写ドラム７０が２〜３回転して、１次転写が終了する。
【０１７１】
そして、多重転写されたトナー像は、給紙カセット２５内から取り出された記録材Ｐがレジストローラ対２４によって、所定のタイミングで供給され、所定のバイアスが印加された２次転写ローラ２３により、中間転写ドラム７０上から転写材Ｐ上に２次転写される。トナー像が２次転写された転写材Ｐは、搬送経路Ｄを搬送されて、定着装置１００に搬送され、定着装置１００によって、転写材Ｐ上のトナー像が加圧・加熱されて、転写材Ｐ上にトナー像が定着される。
【０１７２】
モノカラー画像形成（例えば、ブラック画像形成）の場合は、１次転写を行った後、トナー像は、中間転写ドラム７０上を、２次転写ローラ２３まで搬送され、中間転写ドラム７０が１回転する前に、２次転写を受けて、転写材Ｐ上に２次転写される。
【０１７３】
従って、４色のフルカラー画像形成と比較すると、単色画像形成は、生産性が約４倍となる。
【０１７４】
トナー像の２次転写後の中間転写ドラム７０上の２次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された中間転写ドラムクリーニング装置３２により回収され、２次転写残トナーが除去された中間転写ドラム７０は、再び、次の画像形成の１次転写に備える。
【０１７５】
カラー画像形成時の１次転写中の中間転写ドラム７０上のトナー画像を乱さないために、中間転写ドラムクリーニング装置３２のブレード又はブラシは、１次転写中においては、中間転写ドラム７０から非接触となるように退避し、中間転写ドラム７０の２次転写残トナークリーニング時においては、中間転写ドラム７０と接触するように、可動タイプとしている。
【０１７６】
また、カラー画像形成時の１次転写中の中間転写ドラム７０上のトナー画像を乱さないために、２次転写ローラ２３は、１次転写中においては、中間転写ドラム７０から非接触となるように退避し、２次転写中においては、中間転写ドラム７０と接触するように、可動タイプとしている。
【０１７７】
１７Ｂｋは第４の現像装置（ブラック）１２Ｂｋにたいするトナー補給装置であり、現像装置１２Ｂｋに対して補給路１８Ｂｋを介してブラックトナーを逐次補給する。
【０１７８】
本実施例においても、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、作像前処理シーケンス開始温度または作像シーケンス開始温度を可変とすることにより、実施例１〜実施例３と同様に、モノカラー画像形成時の感光ドラム長寿命化と、消費電力ロスや定着部材一周光沢ムラや定着性不良防止とを実現することができる。
【０１７９】
また、本実施例４の１ドラム型カラー画像形成装置は、作像前処理シーケンス及び作像シーケンスを開始してから、記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに挿入されるまでの所要時間に関して、タンデム型カラー画像形成装置と比較して、フルカラー画像形成時とモノカラー画像形成時とで、非常に大きな所要時間差を持つので、本発明を適用する効果が大きい。
【０１８０】
従って、１ドラム型カラー画像形成装置に本発明を適用しても実施例１〜実施例３と同等以上の効果を持つ。
【０１８１】
以上、本発明の実施形態に関して説明したが、本発明の実施例１〜実施例４における諸数値は、実施例の説明を簡略化するための一例であって、前記諸数値は、画像形成装置や定着装置の構成及び設定等に応じて任意に定めることができる。
【０１８２】
本発明は、実施例１〜実施例４で説明したカラー画像形成装置及び定着装置に限定されるものではなく、各実施例を任意に組合せる等、他の形態のカラー画像形成装置及び定着装置に適用できる。
【０１８３】
本発明の実施例は、ヒータ１０５温度に応じて作像前処理シーケンスまたは作像シーケンスを開始する構成に関して述べたが、定着装置構成によっては、第１のサーミスタ１０１ａを定着ベルト１０３の内面のＳＵＳベース層１０３ａに接触させるように配置して、定着ベルト１０３内面温度に応じて前記シーケンスを開始する構成でも良い。また、第１のサーミスタ１０１ａを定着ベルト１０３表面の耐熱離型層１０３ｃに接触あるいは非接触させるように配置して、定着ベルト１０３表面温度に応じて前記シーケンスを開始する構成でも良い。また、本発明の実施例は、ヒータ加熱方式の定着装置に関して述べたが、電磁誘導加熱方式（特開平７−１１４２７６号公報、特開平９−４４０１４号公報、特開平９−２３７６７５号公報等）や加圧ベルト加熱方式（特開平１１−２１２３８９号公報、特開２００１−３１８５４４号公報、特開２００１−３５６６２５号公報等）、薄肉定着ローラ加熱方式等の他の定着装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】本発明の実施例１に係るタンデム型中間転写方式のカラー画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。
【図２】実施例１に係る定着装置の一例を示す模式的断面図である。
【図３】実施例１に係る定着ベルトの一例を示す模式的断面図である。
【図４】実施例１に係るヒータの一例を示す模式的断面図である。
【図５】実施例１に係るヒータへの電力供給制御の一例を示す模式図である。
【図６】実施例１に係るヒータの定着ベルトと逆側の模式図である。
【図７】実施例１に係るヒータの定着ベルト側の模式図である。
【図８】実施例１に係る画像形成動作シーケンスのタイミングチャートである。
【図９】実施例１に係るヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１０】実施例１に係るフルカラー時とモノカラー時とで定着温度が異なるヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１１】実施例１に係るフルカラー時とモノカラー時とで記録材搬送速度が異なるヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１２】実施例１の上下限電力供給時におけるヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１３】実施例２に係るヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１４】実施例２に係る上下限電力供給時におけるヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１５】実施例２に係るヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１６】実施例３に係る初期ヒータ温度が異なるヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１７】実施例３に係る初期ヒータ温度で定着温度が異なるヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１８】実施例３に係る初期ヒータ温度で電力が異なるヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図１９】実施例３に係る画像形成速度が異なるヒータの立ち上げ温度及び制御を示す模式図である。
【図２０】実施例４に係る１ドラム型中間転写方式のカラー画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【０１８５】
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ・・・・感光ドラム
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ・・・・現像装置
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ・・・・１次転写ローラ
１６、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋ・・・・露光装置
２３・・・・２次転写ローラ
２４・・・・レジストローラ対
１００・・・・定着装置
１０１ａ／１０１ｂ・・・・第１と第２のサーミスタ
１０２・・・・加圧ローラ
１０３・・・・定着ベルト
１０５・・・・ヒータ
Ｐ・・・・転写材
Ｒ・・・・トナー
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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