(57)【要約】【課題】  非画像形成作動中の状態から画像形成作動を開始した直後に高速で大量の画像形成を行っても定着不良が発生せず、高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  それぞれ発熱手段を有する定着部材と加圧部材の少なくとも一方に当接する発熱手段を有する外部加熱部材を設けてなる定着装置と、前記外部加熱部材が当接する前記定着部材又は加圧部材の表面温度を検出し温度情報を出力する表面温度センサと、前記温度情報に応じて、それぞれの発熱手段を予め設定されたそれぞれの設定温度に制御する制御手段を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置が画像形成作動を行わない非画像形成作動中は、前記外部加熱部材が有する発熱手段の設定温度が、当接する前記定着部材又は前記加圧部材が有する発熱手段の設定温度と同温度であること。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ発熱手段を有する定着部材及び加圧部材を備え、前記定着部材と前記加圧部材の少なくとも一方に当接する発熱手段を有する外部加熱部材を設けてなる定着装置と、
前記外部加熱部材が当接する前記定着部材又は加圧部材の表面温度を検出し温度情報を出力する表面温度センサと、
前記温度情報に応じて、それぞれの発熱手段を予め設定されたそれぞれの設定温度に制御する制御手段を備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置が画像形成作動を行わない非画像形成作動中は、
前記外部加熱部材が有する発熱手段の設定温度が、当接する前記定着部材又は前記加圧部材が有する発熱手段の設定温度と同温度であること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記外部加熱部材が有する発熱手段の設定温度は、前記非画像形成作動中に設定される第１の設定温度と、画像形成作動中に設定される第２の設定温度を有し、前記第２の設定温度は前記第１の設定温度より高温であること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着部材は、発熱手段を内蔵する加熱ローラ部材と、定着ローラ部材が、定着ベルトに張架されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記外部加熱部材が有する発熱手段の消費電力は、前記外部加熱部材が当接する前記定着部材又は前記加圧部材が有する発熱手段の消費電力よりも大きいこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及び、それらの複合機としての画像形成装置に関し、特に、電子写真方式により形成されたトナー像を転写紙に定着するための定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、インターネット等の通信網の発展により、多くの画像情報等が大量に得られるようになり、これらの情報を処理するために、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及び、それらの複合機としての画像形成装置においては、ますます高速で高画質なカラー画像等を大量に形成できる性能を有することが要求されている。
【０００３】
これらの画像形成装置には、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置が用いられることが多く、画像情報に基づき形成された静電潜像をトナーで現像し、顕像化されたトナー像を転写紙に定着するための定着装置が設けられている。
【０００４】
定着装置としては、例えば、定着部材として内部に発熱手段（ヒータ）を有する定着ローラと加圧部材である加圧ローラとを圧接した構成のものや、内部にヒータを有する加熱ローラと定着ローラとを定着ベルトで張架した定着部材と、内部にヒータを有する加圧部材としての加圧ローラとを圧接したり離間させたりする構成のもの等が知られており、何れも定着部材と加圧部材の圧接部にトナー像が転写された転写紙を挿通させ、圧接部の加熱と加圧とによる定着作動によりトナーが転写紙に溶融固着して定着されるようになっている。
【０００５】
このような構成の定着装置は、通常、画像形成装置が画像形成作動を行わないウォームアップ時や待機状態等の非画像形成作動中においては、画像形成作動が開始されたとき、定着動作が円滑に行えるように、定着ローラ、あるいは加熱ローラや加圧ローラ等の近傍に設けられた温度センサが表面温度を検出して、予め設定されている設定温度を維持するように制御されている。
【０００６】
ところが、ウォームアップ状態や待機状態の非画像形成作動中の状態から画像情報に基づく画像形成作動が開始されたとき、特に、画像形成作動開始直後において、大量に画像形成作動が実行され、転写紙が連続して定着装置の定着部材と加圧部材の圧接部を通過するような場合には、圧接部に位置する定着ローラ、あるいは加圧ローラや定着ベルト等の熱が転写紙に吸収されるため、これらの表面温度が急激に設定温度を下回るようになる。
【０００７】
そこで、これらの表面温度低下を防止するために、外部加熱部材を設け、温度センサが表面温度低下を検出して表面温度を回復させるために、加熱ローラに内蔵するヒータを作動させると共に、外部加熱手段を加熱ローラに圧接して、外部加熱部材の温度を補給して加熱ローラの表面温度の低下を減少させ、加熱ローラの温度が回復すると外部加熱手段を離間させるようにした技術が公開されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−０３８８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のように加熱ローラに外部加熱手段を接触させても、定着装置を通過する転写紙が多い場合は、転写紙により加熱ローラの表面の熱が奪われるため、加熱ローラの表面温度はすぐには上昇せず、加熱ローラの表面温度低下を急速には回復できないという問題があった。
【０００９】
また、温度センサが加熱ローラの表面温度の低下を検出して、加熱ローラに内蔵するヒータを作動させても、加熱ローラの内部の空気層等が暖められてから加熱ローラの表面の温度が上昇するようになるので、表面温度が回復するまでには時間が掛かり、特に、表面部に弾性層等を有する場合は、この弾性層等の温度が上昇して表面温度が回復するまでにはかなりの時間が掛かることになるので、表面温度が回復するまでの間に圧接部を通過した転写紙が定着不良を発生することがあるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑み、非画像形成作動中の状態から画像形成作動を開始した直後に高速で大量の画像形成を行っても定着不良が発生せず、高画質な画像形成ができる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】
【００１１】
本発明は、下記構成を採ることで上記目的を達成できる。
（請求項１）
それぞれ発熱手段を有する定着部材及び加圧部材を備え、前記定着部材と前記加圧部材の少なくとも一方に当接する発熱手段を有する外部加熱部材を設けてなる定着装置と、
前記外部加熱部材が当接する前記定着部材又は加圧部材の表面温度を検出し温度情報を出力する表面温度センサと、
前記温度情報に応じて、それぞれの発熱手段を予め設定されたそれぞれの設定温度に制御する制御手段を備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置が画像形成作動を行わない非画像形成作動中は、
前記外部加熱部材が有する発熱手段の設定温度が、当接する前記定着部材又は前記加圧部材が有する発熱手段の設定温度と同温度であること
を特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
前記外部加熱部材が有する発熱手段の設定温度は、前記非画像形成作動中に設定される第１の設定温度と、画像形成作動中に設定される第２の設定温度を有し、前記第２の設定温度は前記第１の設定温度より高温であること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項３）
前記定着部材は、発熱手段を内蔵する加熱ローラ部材と、定着ローラ部材が、定着ベルトに張架されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
（請求項４）
前記外部加熱部材が有する発熱手段の消費電力は、前記外部加熱部材が当接する前記定着部材又は前記加圧部材が有する発熱手段の消費電力よりも大きいこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、非画像形成作動中は外部加熱部材の発熱手段の設定温度を外部加熱部材と当接する定着部材又は加圧部材の発熱手段の設定温度と同温度に設定するようにしたので、画像形成作動開始直後に発生する表面温度の急激な低下を温度センサが素早く検出して、少なくとも外部加熱部材が内蔵するヒータの作動を早めることができるので、外部加熱部材が当接する定着部材又は加圧部材の表面温度の回復を早めることができ、定着不良の発生しない、高速で高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供できる。
【００１３】
特に、定着部材又は加圧部材の設定温度を非画像形成作動中は画像形成作動時より若干高めに設定温度を設定し、画像形成作動が開始された場合は、外部加熱部材の設定温度を高く設定することにより、定着部材又は加圧部材の表面温度の低下の幅を減少させ、外部加熱部材の当接による表面温度の回復を早めるようにした。
【００１４】
また、外部加熱部材が内蔵する発熱手段の方が定着部材又は加圧部材に内蔵する発熱手段より消費電力が大きい、つまり、表面温度を素早く高めることができるように発熱量の大きな発熱手段を設けるようにしたので、当接する定着部材又は加圧部材の表面温度の低下を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各図面において、同一符号のものは同一の物を示すものとし、適宜、関連する他の図面を参照して、詳細に説明するものとする。
【００１６】
図１は本発明に係る画像形成装置の概略図、図２は本発明に係る定着装置の模式図及び諸元図、図３は本発明に係る定着装置の他の実施例を示す模式図、図４は本発明に係る画像形成装置の回路ブロック図、図５は本発明に係る定着装置の温度制御の手順を示すフローチャート、図６は本発明に係る定着装置の温度制御の実施例と比較例を示すグラフである。
【００１７】
図１により本発明に係る画像形成装置について説明する。
【００１８】
本発明の実施の形態における画像形成装置２０は、説明を簡単にするために電子写真方式の複写機とする。電子写真方式の複写機はよく知られているので、本発明と直接関わりのない部分に関しては簡単に説明する。
【００１９】
２０は画像形成装置、３０は画像形成装置２０に装着された自動原稿送り装置（ＡＤＦ）である。
【００２０】
画像形成装置２０は、筐体１の右側面部に、比較的少量の転写材Ｐを供給するための手差し皿２が設けられ、左側面部には排紙皿３が設けられている。
【００２１】
排紙皿３には、後述する給紙カセット１２や手差し皿２から供給され、画像が形成された転写材Ｐが排紙され積載するようになっている。
【００２２】
なお、転写材Ｐには、普通紙からなる通常の転写紙やＯＨＰシート等からなる特殊な転写紙があるが、本実施の形態においては、特に断りのない限り、普通紙からなる通常の転写紙（単に、転写紙Ｐともいう。）を使用するものとする。
【００２３】
筐体１の底面部には画像形成装置２０を移動できるようにするための複数のローラ（キャスターともいう。）４が設けられている。
【００２４】
筐体１の前面の上部には、画像形成装置２０を作動させるための表示手段及び操作入力手段としてのコントロールパネルＣＰが設けられている。
【００２５】
コントロールパネルＣＰには、表示手段ＤＰとしての液晶表示装置、あるいは、液晶表示装置にタッチパネル等が組み込まれたタッチパネル式の液晶表示装置がある。
【００２６】
また、コピー（印刷、プリント又は印字ともいう。）をカラー又は白黒の何れにするか等の種々の画像形成条件やコピー枚数や部数等の制御関連情報の入力のために、数値等を入力するキーボードＫＢ、及び、コピー等の一連の画像形成作動を実行させるスタート釦（コピー釦ともいう。）ＳＫ等からなる操作入力手段が入力装置として設けられている。
【００２７】
特に、タッチパネル式の表示手段ＤＰは、表示部に示される数字や文字や記号等が描かれたボタン等の図柄に使用者が触れると、表示部に示される情報の選択や設定等の入力ができるようになっており、例えば、片面モードや両面モード等の作動モード等の選択設定を必要とする項目に対する入力手段を兼ねている。
【００２８】
なお、片面モードとは画像データに基づき画像形成手段１１で形成されたトナー像を転写紙Ｐの片面のみに転写して画像を形成する片面コピーモードをいう。因に、両面モードとは、転写紙の両面に画像を形成する両面コピーモードをいう。
【００２９】
筐体１の内部には、制御手段ＥＣ、転写分離手段８，定着装置１０、画像形成手段１１、画像読取手段１３、給排紙手段１４、および、中間転写体１６等が設けられている。
【００３０】
制御手段ＥＣは、制御回路とも呼ばれ、画像形成装置２０の全ての作動を制御するための手段であり、ＣＰＵ（中央演算装置：Ｃｅｎｔａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等からなる電気回路で構成されている。そして、ＣＰＵに予め記憶された制御プログラムや制御データ等に基づき、画像形成装置２０を構成する全ての手段を駆動制御するようになっている。
【００３１】
また、画像形成装置２０にＡＤＦ３０等の付属装置が接続されている場合は、同様に、制御手段ＥＣは、これらの付属装置と協働して、画像形成装置２０のシステムとして全体が円滑に作動するように駆動制御する。
【００３２】
更に、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等で、パーソナルコンピュータあるいは、他の情報機器等と接続されている場合も、制御手段ＥＣは、これらの機器と協働して、作動に必要な情報の記憶や授受を含め支障なく円滑に駆動制御できるものとする。
【００３３】
画像形成手段１１は、原稿の画像情報に基づく画像を形成するための手段である。本実施の形態はタンデム方式と呼ばれており、イエロー（Ｙ）画像を形成する画像形成ユニット１１Ｙ、マゼンタ（Ｍ）画像を形成する画像形成ユニット１１Ｍ、シアン（Ｃ）画像を形成する画像形成ユニット１１Ｃ、黒（Ｋ）画像を形成する画像形成ユニット１１Ｋを、上部から下部へと縦方向に順に画像形成装置２０の内部に配置している。
【００３４】
画像形成手段１１を構成する画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、使用するトナーの色が異なる以外は、同じ作動を行うので、ここでは、イエロー（Ｙ）画像を形成する画像形成ユニット１１Ｙについてのみ記号を付して詳細に説明する。
【００３５】
画像形成ユニット１１Ｙは、例えば、モータ等の駆動源により予め設定された作像方向（例えば、反時計方向）に回転する感光体ドラム（感光体とも言う。）５Ｙ、感光体ドラム５Ｙを一様に帯電する帯電手段６Ｙ、原稿の画像情報（画像データともいう）に基づき信号化され、感光体ドラム５Ｙに静電潜像を形成する露光光ＥＹ、感光体ドラム５Ｙに形成された静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段７Ｙ、感光体ドラム５Ｙに形成されたトナー像を中間転写体１６に転写する転写分離手段８Ｙ（１次転写手段ともいう。）、トナー像が中間転写体１６に転写された後、感光体ドラム５Ｙに残留するトナーや紙粉等を掻き落とすためのクリーニング手段９Ｙ等により構成されている。
【００３６】
そして、それぞれの画像形成ユニットで形成されたトナー像は、例えば、時計方向に回転するベルト状の中間転写体１６（転写ベルトともいう。）に順に転写され重ね合わされるようになっている。
【００３７】
中間転写体１６に転写されたそれぞれの色のトナー像は、接触転写手段８（転写分離手段ともいう。）としての転写ローラ８によりトナー像の極性とは逆極性の電荷が転写紙Ｐに付与されて静電気力により中間転写体１６から転写紙Ｐに転写される。
【００３８】
トナー像が転写された転写紙Ｐは、定着装置１０を通過する工程でトナー像が溶融固着（定着）され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーによるカラー画像が形成された転写紙Ｐは、その後、排紙皿３に排出されるようになっている。
【００３９】
なお、本実施の形態のように、中間転写体を用いた画像形成装置は、それぞれの画像形成ユニットで形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合わせることができるので、カラー画像形成装置に広く利用されている。また、中間転写体は画像形成ユニットで形成されたトナー像を転写できるものであれば、転写ベルトに限らず、感光体ドラムであっても良い。
【００４０】
転写分離手段８は、本実施の形態においては、接触転写方式による転写ローラ８として構成され、中間転写体１６と対向する転写位置に配置されており、中間転写体１６上に形成されたトナー像を転写紙Ｐにトナ像の極性とは逆極性の電荷を付与して静電気力で転写するための手段である。
【００４１】
なお、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ（８Ｙのみ記号を付す。）は、同様の構成で、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋで形成されたトナー像を中間転写体１６に転写するために使用される転写分離手段である。
【００４２】
クリーニング手段９は、中間転写体１６に残存するトナーや紙粉等を除去するもので、ブレードやブラシローラ等により構成されている。９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（９Ｙのみ記号を付す。）は、同様の構成で、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの感光体ドラムをクリーニングするために使用されるクリーニング手段である。
【００４３】
定着装置１０は、詳細は後述するが、例えば、ヒータを内包する加熱ローラや加圧ローラ等で構成されており、転写紙Ｐに転写されたトナー像を熱と圧力等により溶融固着（定着）するための手段である。
【００４４】
画像読取手段１３は、光源ＬＴ、ミラー群ＭＲ、結像レンズＬＺ等からなる読取光学系と、ＣＣＤ（固体撮像素子）等を含む電気回路からなる読取装置ＥＳとで、構成されている。
【００４５】
読取装置ＥＳは、筐体１の上部に設けられたプラテンガラス（図示せず）上に載置した原稿や、自動原稿送り装置３０により、読取位置に搬送された原稿の画像情報を読取り、デジタルの画像データに変換して、制御手段ＥＣに設けられた記憶手段に画像データを記憶するようになっている。
【００４６】
また、ＡＤＦ３０により搬送された原稿を画像読取手段１３で読み取る場合は、読取位置に搬送された原稿を光源ＬＴが照射し、ミラー群ＭＲを介して、原稿からの反射光を結像レンズＬＺにより読取装置ＥＳのＣＣＤ面に結像させ、ＣＣＤの出力する画像情報を画像データとして記憶するようになっている。
【００４７】
給排紙手段１４は、給紙カセット１２と、駆動源としてのモータや複数のローラ等からなる給排紙搬送装置（転写紙搬送手段）として構成されている。
【００４８】
給紙カセット１２は、例えば、特殊な転写紙を収納するカセット１２ａと、普通紙を収納するカセット１２ｂ等とで構成されている。
【００４９】
給排紙手段１４としての給排紙搬送装置は、制御手段ＥＣの指示により、特殊な転写紙、あるいは普通紙を選択した後に、駆動源であるモータを回転させることにより、複数のローラ群等を回転駆動させて、給紙カセット１２から適切なタイミングで中間転写体１６に向けて給紙搬送し、定着装置１０でトナー像が溶融固着（定着）され画像が形成された後に、排紙皿３へ排紙搬送するようになっている。
【００５０】
中間転写体１６は、転写ベルトとも呼ばれ、複数のローラに張架されたベルト状の物で構成されており、本実施の形態においては、図示せぬモータ等の駆動源により、時計方向に回転するようになっている。
【００５１】
なお、中間転写体を用いる場合は、電気的特性（体積抵抗率、表面抵抗率等）、厚さ、構造（例えば、単層、２層、３層等の層数）、材料、材質等は、作像条件などにより適切なものを種々選択して採用することが望ましい。
【００５２】
ＡＤＦ３０は、搬送装置全体がＡＤＦ筐体３１で覆われ、ＡＤＦ筐体３１の外部に原稿載置台３２と排紙部３３が設けられている。
【００５３】
原稿載置台３２には、第１頁の原稿面（表面）を最上部にした状態の複数の原稿ＷＰが載置される。載置された原稿ＷＰは、複数のローラ等により構成される原稿搬送装置により読取位置に搬送され、読取装置ＥＳで読み取られ、排紙部３３に排紙される。
【００５４】
原稿搬送装置は、図示せぬ駆動制御回路により、画像形成装置２０の制御手段ＥＣと連動して作動するようになっている。
【００５５】
図２により本発明に係る定着装置について説明する。
【００５６】
図２の（Ａ）図は本実施の形態における定着装置の模式図、（Ｂ）図は本実施の形態における定着装置の諸元を示す諸元図、（Ｃ）図は第２の実施例を示す定着装置の模式図である。
【００５７】
（Ａ）図において、Ｔ１は２つのヒータＨ１を内蔵する加熱ローラ、Ｔ２は定着ローラ、Ｔ３はヒータＨ３を内蔵する加圧ローラ、Ｔ４はヒータＨ４を内蔵する外部加熱ローラ、Ｔ５は定着ベルト、Ｓ５は定着ローラ用の温度センサ、Ｓ３は加圧ローラ用の温度センサである。
【００５８】
そして、定着ローラＴ２と加圧ローラＴ３が定着ベルトＴ５を介して圧接したとき、（Ａ）図に向かって、例えば、右方向からトナー像が転写された転写紙（図示せず）が定着ベルトＴ５と加圧ローラＴ３で形成される圧接部に挿入され、圧接部により加熱・加圧されて通過することにより定着作動が行われるようになっている。
【００５９】
本実施の形態においては、各ローラの基材は、基本的には熱伝導性に優れたアルミニウム製の円筒体が用いられ、表層としては、ＰＦＡ（登録商標）によるチューブやコーティング等が使用されている。特に、（Ｂ）図の諸元図に示すように、定着ローラＴ２と加圧ローラＴ３は基材の外層にシリコンゴムやスポンジ等からなる弾性層が設けられ、その上に表層が設けられている。また、定着ベルトＴ５は、例えば、ポリイミドフィルムからなる基材の上にシリコンゴム等の弾性層が設けられ、表層としてＰＦＡ（登録商標）チューブ等が使用されている。
【００６０】
なお、ＰＦＡ（登録商標）は、米国デュポン社のテフロン（登録商標）樹脂の一種で、例えば、連続使用温度２６０℃という特性等を有するパーフルオロアルコキシ樹脂をいう。
【００６１】
ヒータとしては、一般的なハロゲンランプを用い、消費電力は（Ｂ）図の諸元図に示すように、例えば、加熱ローラＴ１に内蔵する２つのヒータＨ１が１２００Ｗ、加圧ローラＴ３に内蔵するヒータＨ３が２５０Ｗ、本実施の形態においては、外部加熱ローラＴ４が加圧ローラＴ３に当接するように構成したので、外部加熱ローラＴ４に内蔵するヒータＨ４は、当接するローラに内蔵するヒータの発熱量より発熱量が大きい、つまり消費電力を大きくして素早く温度上昇ができるようにするために、加圧ローラＴ３に内蔵するヒータＨ３より消費電力が大きい３５０Ｗのものを使用することにした。
【００６２】
定着ローラ用の温度センサＳ５は、実質的には定着ローラＴ２部分に張架された定着ベルトＴ５の表面温度を検出して温度情報を出力し、制御回路により加熱ローラに内蔵するヒータＨ１を制御するためのものである。また、加圧ローラ用の温度センサＳ３は、加圧ローラＴ３の表面温度を検出して温度情報を出力し、制御回路により加圧ローラに内蔵するヒータＨ３及び外部加熱ローラＴ４に内蔵するヒータＨ４を制御するためのものである。
【００６３】
本実施の形態においては、特に、定着ローラＴ２の近傍と加圧ローラＴ３の近傍に温度センサＳ５とＳ３を設けたが、より高精度な温度制御を行うためには、生産コスト等を考慮する必要があるが、ヒータを有するそれぞれのローラの近傍にそれぞれ温度センサを設けて制御するようにすることが好ましい。
【００６４】
本実施の形態における定着装置は、例えば、図示せぬモータ等の駆動源により加熱ローラＴ１が回転されることにより、定着ベルトＴ５を介して定着ローラＴ２が回転され、加熱ローラＴ１の熱が定着ベルトＴ５を介して定着ローラＴ２に伝導される。また、加圧ローラＴ３も同様に駆動源により回転され、当接する外部加熱ローラＴ４も従動回転し、外部加熱ローラＴ４の熱が加圧ローラＴ３に伝導されるようになっている。
【００６５】
（Ｃ）図は第２の実施例を示している。（Ａ）図と同じ符号のものは同じ部材を示すものとし、（Ａ）図は定着部材として加熱ローラＴ１，定着ローラＴ２、定着ベルトＴ５及びヒータＨ１による構成としたが、（Ｃ）図は定着部材として（Ａ）図の加熱ローラを定着ローラＴ２ａとしたものである。定着ローラＴ２ａの基材の外層に弾性部材を用いても良いことはいうまでもない。
【００６６】
ここで、本実施の形態における定着装置の作動について説明する。
【００６７】
後述する制御手段としての制御回路により、画像を形成するための画像形成作動を行わないウォームアップ時や待機時等の非画像形成作動中は、図２の（Ａ）図に示す初期位置において、非画像形成作動中の各ローラ等は、予め設定された非画像形成作動プログラムにより、予め設定された設定温度でヒータへの通電が制御され表面温度を満遍なく維持するために適宜に回転されるようになっている。
【００６８】
画像形成作動が開始されると、制御回路は、予め設定された画像形成作動プログラムにより、加圧ローラＴ３が外部加熱ローラＴ４と共に図示せぬ機構の作動で初期位置から移動し、定着ベルトＴ５を介して定着ローラＴ２に圧接される。その後、この圧接部（ニップ部ともいう。）にトナー像が転写された転写紙が挿入され通過する際に、この圧接部の加熱と加圧による定着作動が行われ、トナー像が定着された転写紙が排紙される。画像形成作動が終了すると、加圧ローラＴ３と外部加熱ローラＴ４は初期位置に復帰し、前述の予め設定された非画像形成作動プログラムに基づく作動を行うようになっている。なお、定着装置の各ローラ等の駆動方法等は円滑な定着作動ができるものであれば良く、上記のものに限るものではない。
【００６９】
次に、本発明に係る定着装置の温度制御について説明する。
【００７０】
説明を簡単にするために、前提として図２の（Ａ）図に示す構成の定着装置に関して温度制御について詳細に説明するが、図２の（Ｃ）図、および後述する図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）図に関しても同様の温度制御ができることはいうまでもない。
【００７１】
本実施の形態における制御回路は、非画像形成作動（非画像形成作動モード）か画像形成作動（画像形成作動モード）かを判断して、作動モードに応じた設定温度を設定し、温度センサＳ５又はＳ３が検出した温度情報（表面温度）が、予め設定した設定温度より低いと判断した場合は加熱ローラＴ１のヒータＨ１、加圧ローラＴ３のヒータＨ３、外部加熱ローラＴ４のヒータＨ４への通電を開始し、予め設定した設定温度を超えていると判断した場合は加熱ローラＴ１のヒータＨ１、加圧ローラＴ３のヒータＨ３、外部加熱ローラＴ４のヒータＨ４への通電を停止する制御を行い、常に、適切な定着温度が維持できるようになっている。
【００７２】
つまり、温度センサＳ５が圧接部となる定着ローラＴ２近傍の定着ベルトＴ５の表面温度が設定温度より高いと判断した場合は、加熱ローラＴ１のヒータＨ１への通電を停止し、低いと判断した場合は通電を開始する制御を行う。また、温度センサＳ３は加圧ローラＴ３の表面温度が設定温度より高いと判断した場合は、加圧ローラＴ３のヒータＨ３と外部加熱ローラＴ４のヒータＨ４への通電を停止し、低いと判断した場合は、それぞれ通電を開始する。
【００７３】
また、本実施の形態における定着装置の制御回路は、作動モードが非画像形成作動モードと画像形成作動モードでは、異なる所定の表面温度となるように、それぞれの設定温度が設けられている。
【００７４】
例えば、非画像形成作動中は定着装置の圧接部の定着温度（それぞれのローラ部材に設定された設定温度による圧接部の総合的な表面温度。）を維持し、画像形成作動が開始された時、定着不良等を発生させず円滑な定着作動に素早く対応できるように、画像形成作動中の定着温度より加熱ローラＴ１と加圧ローラＴ３の表面温度の方が若干高くなるように設定温度が設定され、例えば、加熱ローラＴ１のヒータＨ１の設定温度は２００℃に、加圧ローラＴ３のヒータＨ２の設定温度は１８０℃に設定され、外部加熱ローラＴ４のヒータＨ３の設定温度は当接する加圧ローラＴ３の設定温度と同じ設定温度である１８０℃に設定されている。
【００７５】
また、画像形成作動が開始されると、定着不良等を発生させず円滑な定着作動ができる定着温度となるように設定温度が設定されており、例えば、加熱ローラＴ１のヒータＨ１の設定温度は１９０℃に、加圧ローラＴ３のヒータＨ２の設定温度は１７０℃に設定され、外部加熱ローラＴ４のヒータＨ３は、当接する加圧ローラＴ３が転写紙の熱吸収により低下した温度を回復できるように２００℃と非画像形成作動中の設定温度よりやや高い設定温度に設定されるようになっている。
【００７６】
そして、制御手段が、温度センサＳ５やＳ３の出力する温度情報により、圧接部を形成する定着ベルトＴ５と定着ローラＴ２、及び加圧ローラＴ３のそれぞれの表面温度が設定温度より低下したことを検出した時にはヒータへの通電を開始して、表面温度が回復したことを検出した場合は、それぞれのヒータへの通電を停止する制御を繰り返して行うようになっている。
【００７７】
ところで、このような定着装置では、一般に、画像形成作動中において、例えば、加圧ローラＴ３の表面温度が設定温度より低いと制御手段が判断したときは、加圧ローラＴ３に対する外部加熱ローラＴ４からの熱の補給が追いつかずに温度が低下している状態になっていることを示しており、加圧ローラＴ３の内部の温度は表面温度よりはるかに低くなっていることが多い。
【００７８】
つまり、加圧ローラＴ３の表面は外部加熱ローラＴ４から熱の補給を受けているので、温度センサＳ３が検出した加圧ローラＴ３の表面温度は設定温度の近傍の温度を示していることになるが、これは外部加熱ローラＴ４からの熱の補給によるものであるから、実際には、加圧ローラＴ３の表面温度と内部の温度との温度差が大きくなっており、このような状態になったときに、加圧ローラＴ３のヒータＨ３に通電しても、まず加圧ローラＴ３の基材の内部の空気層が暖まり、次に基材が暖まり、表面の弾性層が暖まって、この大きな温度差を回復し表面温度が設定温度に回復するまでには、極めて多くの時間が掛かってしまうことになる。
【００７９】
そこで、本実施の形態においては、加圧ローラＴ３の表面温度が設定温度より低いと制御手段が判断したとき、素早く表面温度を回復できるように、非画像形成作動中の外部加熱ローラＴ４の設定温度を加圧ローラＴ３の設定温度と同じ温度に設定して、加熱ローラ３と外部加熱ローラＴ４の設定温度に温度差がないようにして、加圧ローラＴ３の表面温度と内部の温度との温度差を少なくすると共に、画像形成作動中は加圧ローラＴ３へ安定した熱の補給ができるように外部加熱ローラＴ４の設定温度を高くした。
【００８０】
従って、制御手段（制御回路）が画像形成作動を開始した直後に、表面温度が設定温度より低いと判断し、加圧ローラＴ３のヒータＨ３に通電してヒータＨ３による加熱が開始されると、加圧ローラＴ３の表面温度と内部の温度との温度差が少ないので、加圧ローラＴ３の基材の内部の空気層が暖まり、基材が暖まり、やがて加圧ローラＴ３の表面温度が回復するまでに、外部加熱ローラＴ４の表面温度の早い回復による熱の補給も影響して、あまり時間が掛からずに回復できることになり、結果として、温度低下が少なくなり、定着不良等の現象を発生させることがないようにしている。
【００８１】
図３は、他の実施例を示したもので、図２で示す定着装置と同じ符号のものは同じ部材を示すものとする。（Ａ）図と（Ｂ）図は図２の（Ａ）図の構成を変形したもので、（Ａ）図は外部加熱ローラＴ４を加熱ローラＴ１側の定着ベルトＴ５に当接し、（Ｂ）図は外部加熱ローラＴ４を加熱ローラＴ１側の定着ベルトＴ５と加圧ローラＴ３の両方に当接したものである。
【００８２】
また、（Ｃ）図と（Ｄ）図は図２の（Ｃ）図の構成を変形したもので、（Ｃ）図は外部加熱ローラＴ４を加熱ローラＴ１側の定着ベルトに当接し、（Ｄ）図は外部加熱ローラＴ４を加熱ローラＴ１側の定着ベルトと加圧ローラの両方に当接したものである。
【００８３】
本実施の形態においては、定着装置の定着温度を安定させるために、外部加熱ローラＴ４は加熱ローラＴ１や加圧ローラＴ３の何れか、または両方に当接させても良いが、非画像形成作動モードにおける設定温度が、当接する加熱ローラＴ１や加圧ローラＴ３と同じ設定温度になるように設定する必要がある。
【００８４】
また、外部加熱ローラＴ４のヒータＨ４は、当接する加熱ローラＴ１や加圧ローラＴ３が、転写紙に熱を吸収され急激に表面温度が低下する状態になった場合に、定着装置の定着温度を安定させるために、急速に設定温度に回復させる必要があるので、例えば、当接する加熱ローラＴ１のヒータＨ１や加圧ローラＴ３のヒータＨ３より発熱量が大きく消費電力の大きなヒータにすることが好ましい。
【００８５】
なお、本発明に係る実施の形態においては、加圧ローラＴ３が定着ローラＴ２側に移動して圧接部を形成し定着作動を行うようにしたが、常時、当接して圧接部を形成するようにして、同様に、外部加熱ローラＴ４を加熱ローラＴ１や加圧ローラＴ３の何れか、または両方に当接させるようにしても良い。
【００８６】
図４により、本発明に係る画像形成装置の回路構成について簡単に説明する。なお、本実施の形態においては、前述のように画像形成装置が複写機である場合について説明する。
【００８７】
１００は画像形成装置２０全体の各種手段と回路との構成を示している。１１０は画像形成装置全体の制御を行うＣＰＵであり、画像形成装置２０を制御するための各種モードのプログラムやプログラムを実行するために必要なデータ等が予め記憶されている。
【００８８】
ＣＰＵ１１０には、情報制御回路１２０、画像処理回路１４０、駆動制御回路１５０および電源回路４００等が接続されている。そして、これらの回路により図１に示す制御手段ＥＣが構成され、画像形成装置２０全体の制御ができるようになっている。
【００８９】
情報制御回路１２０は、ＣＰＵ１１０の指示により、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０を介して外部情報機器５００と接続して、文字や画像等の画像情報や画像形成等に必要な濃度や倍率等の設定情報を入力し記憶手段１６０に記憶する。そして、記憶手段１６０に記憶された設定情報等を画像処理回路１４０や駆動制御回路１５０、あるいは表示手段３００等に出力するようになっている。
【００９０】
また、情報制御回路１２０は、外部情報機器５００から入力した画像情報や設定情報等からなるＪＯＢ情報の他に、画像処理回路１４０や駆動制御回路１５０等を含む回路や各種手段の作動に必要な指示情報に関連する、例えば、操作入力手段２００で入力された各種情報や装置の各種手段が作動中に出力する作動状態を示す情報等を判断し、画像形成装置の作動に支障がないように、適宜円滑に画像形成装置の各回路や各種手段に情報を伝達する機能を有している。
【００９１】
なお、外部情報機器５００は、主としてコンピュータやインターネット・サーバーであるが、場合によっては、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）上の他の画像形成装置、あるいは、デジタル・カメラや計測した情報を出力可能な計測装置等の情報機器が想定される。
【００９２】
また、本実施の形態においては、ＣＰＵ１１０の指示により情報制御回路１２０は、非画像形成作動（非画像形成作動モード）中か画像形成作動（画像形成作動モード）中か等の作動状態（作動モード）を判断し、また、後述するセンサ手段Ｓ（例えば、Ｓ３、Ｓ５）から得られたそれぞれのローラの表面温度を示す温度情報に基づき、記憶手段１６０に記憶された設定温度を超えているか、それより低い温度になっているか等を判断し、定着装置１０の各ローラの表面温度を制御するために、駆動制御回路１５０を介して定着装置１０のヒータＨ１，Ｈ３、Ｈ４等に対して温度制御を実行するようになっている。
【００９３】
インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０は、情報授受手段であり、前述のコンピュータや他の画像形成装置、インターネット・サーバー等の外部情報機器５００と各種ネットワークを介して接続できるように構成されている。
【００９４】
操作入力手段２００は、画像形成装置２０のコントロールパネルＣＰに設けられた入力装置である。前述したタッチパネル式の表示手段である液晶表示装置ＤＰやキーボードＫＢ、及び、スタート釦ＳＫ等が想定される。
【００９５】
例えば、キーボードＫＢを操作することにより、転写材（転写紙ともいう。）の出力枚数や種類（例えば、インデックス用紙、厚紙、普通紙、薄紙、再生紙、ＯＨＰシート等）、あるいは拡大縮小等の倍率や出力画像の濃度等の設定情報が入力できるようになっている。
【００９６】
また、操作入力手段２００は、場合によっては、画像形成装置２０の各種作動モード、例えば、コピー作動を行う場合に選択設定されるカラーモード、白黒モード、あるいは片面モード、両面モード等のモードを設定するための入力手段にもなる。
【００９７】
表示手段３００は、前述の液晶表示装置、あるいは、液晶表示部にタッチパネル等が組み込まれた表示装置ＤＰ等により構成されている。
【００９８】
表示手段３００には、操作入力手段２００で情報を入力する際の操作手順や各種情報の一覧表示、あるいは記憶手段１６０に記憶された情報の表示、画像形成装置２０の作動中の状態表示や警告表示等が表示されるようになっている。
【００９９】
画像処理回路１４０は、ＣＰＵ１１０の指示により、画像読取手段１３が読み取った原稿の画像情報をデジタル変換して、画像データとして記憶手段１６０に記憶させたり、記憶手段１６０に記憶されている画像データに基づき画像形成手段１１が画像を形成する際に、画像形成手段１１の画像形成方式に適したデータや信号等に変換する回路である。
【０１００】
駆動制御回路１５０は、ＣＰＵ１１０の指示により、画像処理回路１４０と協働して、接触転写手段８、定着手段１０、画像形成手段１１、画像読取手段１３、給排紙手段１４、及び、ＡＤＦ３０等を、予め設定された作動モードに基づき、適切なタイミングで作動させ画像形成作動を行なわせるための回路である。
【０１０１】
なお、接触転写手段８、定着手段１０、画像形成手段１１、画像読取手段１３、給排紙手段１４、及び、ＡＤＦ３０については、詳細は割愛し、ここでは回路に関連する事項について簡単に説明する。
【０１０２】
画像読取手段１３は、駆動制御回路１５０により作動され、読取位置に搬送された原稿の画像情報を読取装置ＥＳで読み取り、読み取られた画像情報は、例えば、画像処理回路１４０により、デジタルの画像データに変換して、記憶手段１６０に記憶するようになっている。
【０１０３】
画像形成手段１１は、ＣＰＵ１１０の指示により、駆動制御回路１５０により作動され、画像処理回路１４０が記憶手段１６０に記憶された画像データに基づき、それぞれの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋで、それぞれの色のトナー像を像担持体（感光体ドラム５）に形成して、形成されたトナー像を中間転写体１６に転写するようになっている。
【０１０４】
接触転写手段（転写ローラ）８は、駆動制御回路１５０により作動され、中間転写体１６に重ね合わされたトナー像の極性とは逆極性の電荷を付与して転写紙Ｐにトナー像を転写する作動を行うようになっている。なお、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋで、感光体ドラム５に形成されたトナー像を中間転写体１６に転写する作動を行う。
【０１０５】
定着装置１０は、駆動制御回路１５０の指示により、前述のように、転写紙Ｐに転写されたトナー像を熱と圧力等により溶融固着（定着）するようになっている。
【０１０６】
給排紙手段１４は、ＣＰＵ１１０に予め設定されたプログラムに基づき、駆動制御回路１５０により、接触転写手段８、定着装置１０、及び画像形成ユニット１１等と協働して作動し、転写紙Ｐを円滑にタイミング良く搬送する作動を行う。
【０１０７】
自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３０は、図１に示すように、原稿載置台３２に載置された原稿を原稿搬送装置により自動的に１枚づつ読取位置に搬送する装置で、画像形成装置２０のＣＰＵ１１０の指示により、駆動制御回路１５０と連携して作動する。
【０１０８】
記憶手段１６０は、画像を形成するために必要な画像データ及び画像形成装置２０を制御するための設定条件等からなるＪＯＢ情報やｊＯＢ情報に関連するＪＯＢデータ、及び、各種設定モードのプログラム等の情報を記憶するようになっている。
【０１０９】
特に、本実施の形態においては、非画像形成作動モードと画像形成作動モードでは、異なる所定の表面温度となるように、それぞれの設定温度が設けられ、定着装置１０の各ローラのヒータＨ１，Ｈ３、Ｈ４等に対する設定温度や、予め設定した温度と出力値（温度情報）との関係等が、記憶手段１６０に記憶されるようになっている。
【０１１０】
センサ手段Ｓは、本実施の形態においては非接触温度センサであり、例えば、定着ローラ用温度センサＳ５と加圧ローラ用温度センサＳ３とを備えている。
【０１１１】
なお、温度センサＳは、市販の温度センサで良く、接触式の温度センサでもよいが、ローラ等に損傷を与えることの少ない非接触温度センサが好ましく、検出した表面温度に対応して出力する電流や電圧を出力値（温度情報）として記憶手段１６０に記憶できるようにすることが望ましい。
【０１１２】
電源回路４００は、使用者の操作により、電源スイッチ（図示せず）が投入されると、電源から適切な通電が画像形成装置全体に行われ、電源スイッチが遮断されると、通電が遮断されるようになっている。
【０１１３】
なお、電源スイッチが投入（ＯＮ）されていても、例えば、画像形成装置を待機状態にする省電モード等の場合は、ＣＰＵ１１０の指示により、一時的なメモリの記憶内容等の保存のために必要な通電のみを継続し、定着装置のヒータ等の他の通電を遮断することができるようになっている。
【０１１４】
また、電源スイッチにより電源が遮断（ＯＦＦ）された場合も、前述の画像形成装置を待機状態にする省電モード等の場合のように、全ての電源を遮断するのではなく、ＣＰＵ１１０等が作動するために必要な通電は行い、電源スイッチが投入（ＯＮ）されたり、ＬＡＮを介して画像情報が入力された場合等に対応して、素早く画像形成作動等が開始できるようにしても良い。
【０１１５】
ここで、図５を参照して、簡単に、定着装置の温度制御の制御手順について説明する。
【０１１６】
定着装置の温度制御は、加熱ローラＴ１のヒータＨ１、加圧ローラＴ３のヒータＨ３、外部加熱ローラＴ４のヒータＨ４について、それぞれ実行することになるが、温度制御の手順は全て同じ手順なので、説明を簡単にするために、加圧ローラＴ３のヒータＨ３の温度制御に関してのみ説明する。
【０１１７】
（ＳＴ１）
非画像形成作動モードか否かを判断するステップである。このステップは、画像形成装置の電源が投入された時、また、予め設定された作動タイミング等で実行されるステップである。
【０１１８】
制御手段である制御回路のＣＰＵ１１０の指示により、情報制御回路１２０は実行中の作動モードが非画像形成作動モードであると判断した場合はＳＴ２に進み、非画像形成作動モードでない、つまり、画像形成作動モードであると判断した場合はＳＴ３に進む。
【０１１９】
つまり、本実施の形態においては、作動モードによって異なる設定温度が設けられているので、まず最初に、作動モードを判別する必要がある。
【０１２０】
（ＳＴ２）
非画像形成時の温度設定を行うステップである。つまり、作動モードが非画像形成作動モードの場合は、情報制御回路１２０は記憶手段１６０に記憶されている、例えば、加圧ローラＴ３のヒータＨ３に関して、非画像形成作動モードに対応する設定温度を読み出し、基準となる制御温度として情報制御回路１２０に設定すると、ＳＴ４に進む。
【０１２１】
（ＳＴ３）
画像形成時の温度設定を行うステップである。つまり、非画像形成作動モードの場合と同様に、作動モードが画像形成作動モードの場合は、情報制御回路１２０は記憶手段１６０に記憶されている、例えば、加圧ローラＴ３のヒータＨ３に関して、画像形成作動モードに対応する設定温度を読み出し、基準となる制御温度として情報制御回路１２０に設定すると、ＳＴ４に進む。
【０１２２】
（ＳＴ４）
表面温度を検出するステップである。情報制御回路１２０は温度センサＳ３により加圧ローラＴ３の表面温度を検出し、温度情報を出力するとＳＴ５に進む。
【０１２３】
このとき、例えば、温度制御の履歴管理等ができるように、温度情報を記憶手段１６０に記憶しておくことが望ましい。また、例えば、点検整備等において、記憶手段１６０に予め記憶されている温度と温度情報との関係により、検出した温度情報を温度値として算出し表示手段３００に表示できるようにしても良い。
【０１２４】
なお、このステップ以降は、作動モードが非画像形成作動モードか画像形成作動モードかに拘わらず、共通の作動を行うステップとなる。
【０１２５】
（ＳＴ５）
温度情報が設定温度以下か否かを判断するステップである。情報制御回路１２０は温度センサＳ３により得られた温度情報と、基準となる制御温度として設定された設定温度とを比較して、温度情報が設定温度以下と判断された場合はＳＴ６に進み、設定温度を超えていると判断した場合はＳＴ７に進む。
【０１２６】
なお、本実施の形態においては、温度センサＳ３の温度検出誤差等を考慮して、実質的な表面温度が若干高めになるように、温度情報が設定温度以下か否かを判断するようにしたが、温度センサＳ３や温度制御回路の性能や機能等によっては、温度情報が設定温度未満か否か、あるいは温度情報が設定温度を超えたか否かを判断するようにしても良い。
【０１２７】
（ＳＴ６）
通電を開始させるステップである。情報制御回路１２０により温度情報が設定温度以下と判断されたので、加圧ローラＴ３の表面温度を設定温度に回復させるために、制御回路のＣＰＵ１１０は駆動制御回路１５０を介して定着装置１０を駆動制御し、加圧ローラＴ３のヒータＨ３への通電を開始してＳＴ８に進む。
【０１２８】
（ＳＴ７）
通電を停止させるステップである。情報制御回路１２０により温度情報が設定温度を超えていると判断されたので、加圧ローラＴ３の表面温度が設定温度に回復した状態になっている。従って、今度は温度が上昇しすぎないように、制御回路のＣＰＵ１１０は駆動制御回路１５０を介して加圧ローラＴ３のヒータＨ３への通電を停止してＳＴ８に進む。
【０１２９】
（ＳＴ８）
作動終了か否かを判断するステップである。情報制御回路１２０により画像形成装置の作動状態が判断され、画像形成装置の作動終了が設定されていた場合はＳＴ９に進み、継続して画像形成装置を作動するように設定されていた場合はＳＴ１に戻る。
【０１３０】
すなわち、画像形成装置が作動中は、作動モードが非画像形成作動モードか否かによって、基準となる制御温度として設定された設定温度が変更され、上記した定着装置の温度制御が繰り返し実行されることになる。
【０１３１】
ＳＴ９
通電を遮断するステップである。画像形成装置の作動を終了するために、ＣＰＵ１１０の指示により駆動制御回路１５０を作動させ、加圧ローラＴ３のヒータＨ３の通電が行われているか否かに拘わらず通電停止作動が実行された後に、電源回路４００により電源が遮断されて全ての作動を終了する。
【０１３２】
以上に説明した本実施の形態における画像形成装置における定着装置の温度制御に関し、図６により下記の条件で実験した実施例と比較例との比較結果を示す。
【実施例】
【０１３３】
（Ａ）実施例
（１）条件
・画像形成装置：複写機
・定着装置：図２の（Ａ）図に示す構成の定着装置、（Ｂ）図の諸元図参照。
・圧接部のＮＩＰ（ニップ）幅：１６ｍｍ
・プロセス速度：３００ｍｍ／ｓｅｃ
・１分当たりのコピー速度（ＣＰＭ）：６５ＣＰＭ
（２）制御温度
（ａ）非画像形成作動モード（ウォームアップ又は待機状態）
・加熱ローラＴ１：２００℃、加圧ローラＴ３：１８０℃、外部加熱ローラＴ４：１８０℃
（ｂ）画像形成作動モード（画像形成作動状態）
・加熱ローラＴ１：１９０℃、加圧ローラＴ３：１７０℃、外部加熱ローラＴ４：２００℃
（３）作動
上記条件で、ウォームアップ完了直後に連続プリントを実施。その温度低下の状態を測定した。結果：図６（Ａ）参照。
【０１３４】
（Ａ）比較例
（１）条件：実施例と同じ。
（２）制御温度
（ａ）非画像形成作動モード（ウォームアップ又は待機状態）
・加熱ローラＴ１：２００℃、加圧ローラＴ３：１８０℃、外部加熱ローラＴ４：２００℃
（ｂ）画像形成作動モード（画像形成状態）
・加熱ローラＴ１：１９０℃、加圧ローラＴ３：１７０℃、外部加熱ローラＴ４：２００℃
上記条件で、ウォームアップ完了直後に連続プリントを実施。その温度低下の状態を測定した。
（３）作動：実施例と同じ。結果：図６（Ｂ）参照。
（ｃ）考察
図６により結果について考察する。図６は、横軸に単位を秒（Ｓ）とした経過時間（２００秒間についてのみ表示した。）を示し、縦軸に単位を度（℃）とする温度（表面温度）を示したグラフである。加熱ローラの表面温度ａは１点鎖線で、定着ローラの表面温度ｂは２点鎖線で、加圧ローラの表面温度ｃは実線で、そして外部加熱ローラＴ４の表面温度ｄは破線で示している。なお、（Ａ）図は実施例の表面温度の変化を示し、（Ｂ）図は比較例の表面温度の変化を示したものである。なお、経過時間に関しては、急激な温度低下が発生し、回復作動が行われる状態を示すことができる画像形成作動開始直後の２００秒間についてのみ表示した。
【０１３５】
図６の（Ａ）、（Ｂ）図を見ると、実施例も比較例もウォームアップ完了直後は、それぞれの設定温度を維持するために温度センサの温度情報に基づきそれぞれのヒータへの通電制御がなされているため、設定温度近傍で表面温度が、例えばＯＮ／ＯＦＦの通電制御に連動して或る範囲内で上下に変動しているが、連続プリントが開始され定着装置を転写紙が連続して通過し始めると、転写紙に熱が吸収され定着装置のそれぞれのローラの表面温度が低下し、特に定着ローラ側より熱容量の小さい加圧ローラの表面温度ｃが急激に低下することが解る。
【０１３６】
また、実施例と比較例の外部加熱ローラの表面温度ｄを見ると、非画像形成作動モードにおける設定温度の低い実施例の方が比較例より早く、表面温度が設定温度以下になったことを温度センサが検出し、ヒータを作動させ加熱を開始するために、急速に実施例の外部加熱ローラの表面温度ｄが上昇していることが解る。
【０１３７】
このとき、非画像形成作動モードにおける設定温度が、外部加熱ローラと同じである実施例の加圧ローラのヒータもほぼ同時に加熱を開始しているが、内部の空気層が暖められている段階で表面温度の上昇に影響を与える程には回復していない。
【０１３８】
しかしながら、実施例と比較例の加圧ローラの表面温度ｃを見てみると、実施例の加圧ローラの表面温度ｃの最下点温度が１５５℃で、比較例の加圧ローラの表面温度ｃの最下点温度が１５０℃であることから、実施例の加圧ローラの表面温度ｃの最下点温度の方が５℃高くなっていることが解る。
【０１３９】
つまり、実施例の加圧ローラと外部加熱ローラは、非画像形成作動モードにおける設定温度が同じ設定温度（１８０℃）で、比較例の加圧ローラと外部加熱ローラは、非画像形成作動モードにおける加圧ローラの設定温度が１８０℃で外部加熱ローラの設定温度が２００℃となっていることから、非画像形成作動モードにおける設定温度が低く加圧ローラと外部加熱ローラの設定温度に温度差のない実施例の方が、加圧ローラの表面温度が低下した場合に、すぐに設定温度以下になってしまうことになり、表面温度が低下して設定温度以下になったことを温度センサが素早く検出した結果、実施例の外部加熱ローラのヒータや加圧ローラのヒータが比較例のこれらのヒータより早く作動を開始し、僅かでも早く外部加熱ローラが当接する加圧ローラに熱を補給するために、実施例の加圧ローラの表面温度ｃの最下点温度が比較例の加圧ローラの表面温度ｃの最下点温度より高くなったと考えられる。
【０１４０】
その後、時間が経過すると、やがては、加圧ローラのヒータと外部加熱ローラのヒータによる表面温度の上昇が、転写紙による熱の吸収を上回るようになるので、実施例及び比較例のそれぞれのローラの表面温度は設定温度以上に回復するようになる。
【０１４１】
すなわち、ウォームアップ完了直後の連続プリントにより、ローラの表面温度が急激に低下した状態になった場合でも、非画像形成作動モードにおける設定温度が低く加圧ローラと外部加熱ローラの設定温度に温度差のない実施例の方が機敏に反応し、素早くヒータの温度上昇作動を開始させるので、実施例の加圧ローラの表面温度ｃは、特に外部加熱ローラのヒータの素早い温度上昇作動の影響を受けて温度低下が食い止められたものと考える。
【０１４２】
結果として、本実施の形態における実施例の、この僅かに見える比較例との５℃の温度低下を抑制する温度差の効果が、定着不良の発生を防止し、高速で高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供することができるようになった。
【０１４３】
以上、本発明を上記の実施の形態により説明したが、本発明は、非画像形成作動中は外部加熱部材の発熱手段の設定温度を外部加熱部材と当接する定着部材又は加圧部材の発熱手段の設定温度と同温度に設定するようにしたので、画像形成作動開始直後に発生する表面温度の急激な低下を温度センサが素早く検出して、少なくとも外部加熱部材が内蔵するヒータの作動を早めることができるので、外部加熱部材が当接する定着部材又は加圧部材の表面温度の回復を早めることができ、定着不良の発生しない、高速で高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供できるようになった。
【０１４４】
特に、定着部材又は加圧部材の設定温度を非画像形成作動中は画像形成作動時より若干高めに設定温度を設定し、画像形成作動が開始された場合は、外部加熱部材の設定温度を高く設定することにより、定着部材又は加圧部材の表面温度の低下の幅を減少させ、外部加熱部材の当接による表面温度の回復を早めるようにした。
【０１４５】
また、外部加熱部材が内蔵する発熱手段の方が定着部材又は加圧部材に内蔵する発熱手段より消費電力が大きい、つまり、表面温度を素早く高めることができるようにしたので、当接する定着部材又は加圧部材の表面温度の低下を少なくすることができる。
【０１４６】
なお、表面温度は、ローラの構成や周囲の環境条件、あるいは温度センサの性能等の影響を受けるので、予め実験等で定着不良の発生しない適切な表面温度の温度範囲を求め、この温度範囲を維持できるような設定温度を決定することが必要である。
【０１４７】
特に、定着部材として定着ベルトを備えた構成の定着装置の方が、周囲の環境条件に影響を受けて定着ベルトの温度が低下し定着温度が低下しやすい傾向にあるので、本実施の形態における温度制御を行うと効果が大きく、また、詳細は割愛するが、非画像形成作動中は定期的に定着ベルトを回転させる等の作動を行い、一定の表面温度を維持することができるようにしておく必要がある。
【０１４８】
また、本実施の形態においては、特に、外部加熱部材の発熱手段の設定温度を外部加熱部材と当接する定着部材又は加圧部材の発熱手段の設定温度と同温度に設定するようにしたが、環境条件等により設定温度は同じでも表面温度が異なることがあるので、同温度といっても実質的に同じ温度と見なせる温度であれば良く、厳密に規定するのは難しいが、例えば、設定温度に対して一般には±５℃の範囲を許容し、できれば、±２℃程度の範囲内で制御できるようにすることが望ましい。
【０１４９】
また、本実施の形態に関しては、説明を簡単にするために、複写機を例に説明してきたが、回転するローラを圧接させて、圧接部の熱と圧力によりトナー像等を転写紙に定着する方式の定着装置を有するものであれば、複写機に限定せず、プリンタやファクシミリ等の画像形成装置に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略図。
【図２】本発明に係る定着装置の模式図。
【図３】本発明に係る定着装置の他の実施例を示す模式図。
【図４】本発明に係る画像形成装置の回路ブロック図。
【図５】本発明に係る定着装置の温度制御の手順を示すフローチャート。
【図６】本発明に係る定着装置の温度制御の実施例と比較例を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１５１】
１  筐体
２  手差し皿
３  排紙皿
４  ローラ
５  感光体ドラム
６  帯電手段
７  現像手段
８  転写分離手段
９  クリーニング手段
１０  定着装置
１１  画像形成手段
１２  給紙カセット
１３  画像読取手段
１４  給排紙手段
１６  中間転写体
２０  画像形成装置
３０  自動原稿送り装置
【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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