(57)【要約】【課題】  待機時に定着ローラ等の温度を効率良く制御して、連続通紙開始直後の温度が低下して定着ムラが発生することがないようにした画像形成装置。【解決手段】  加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、加熱ローラと定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、定着ベルトと加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、ウオーミングアップ完了から経過した時間を計時する計時手段と、画像形成が実施されない待機時には、定着ベルトを駆動する駆動時間帯と定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、を有し、制御手段は、計時手段によって計時された時間の経過に対応して停止時間帯の停止時間を増大させるように制御すること。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置のウオーミングアップ完了から経過した時間を計時する計時手段と、
画像形成が実施されない待機時には、前記定着ベルトを駆動する駆動時間帯と前記定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記計時手段によって計時された時間の経過に対応して前記停止時間帯の停止時間を増大させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記計時手段によって計時された時間をＴ１（秒）とし、前記停止時間をｔ１（秒）としたとき、前記制御手段は下記の条件式を満足するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
Ｔ１＜１８００のとき、ｔ１＜０．０１７Ｔ１＋１９．４
Ｔ１≧１８００のとき、ｔ１＜５０
【請求項３】
加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置のウオーミングアップ完了から経過した時間を計時する計時手段と、
画像形成が実施されない待機時には、前記定着ベルトを駆動する駆動時間帯と前記定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記計時手段によって計時された時間の経過に対応して前記駆動時間帯の駆動時間を減少させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記計時手段によって計時された時間をＴ２（秒）とし、前記駆動時間をｔ２（秒）としたとき、前記制御手段は下記の条件式を満足するように制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
Ｔ２＜９００のとき、ｔ２＞−０．００４２Ｔ２＋１０．８
Ｔ２≧９００のとき、ｔ２＞７．０
【請求項５】
加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置の内部温度を検知する温度検知手段と、
画像形成が実施されない待機時には、前記定着ベルトを駆動する駆動時間帯と前記定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記温度検知手段によって検知された内部温度の上昇に対応して前記停止時間帯の停止時間を増大させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記内部温度をＴ３（℃）とし、前記停止時間をｔ３（秒）としたとき、前記制御手段は下記の条件式を満足するように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
Ｔ３＜１４８のとき、ｔ３＜０．６Ｔ３−３８．８
Ｔ３≧１４８のとき、ｔ３＜５０
【請求項７】
加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置の内部温度を検知する温度検知手段と、
画像形成が実施されない待機時には、前記定着ベルトを駆動する駆動時間帯と前記定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記温度検知手段によって検知された内部温度の上昇に対応して前記駆動時間帯の駆動時間を減少させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記内部温度をＴ４（℃）とし、前記駆動時間をｔ４（秒）としたとき、前記制御手段は下記の条件式を満足するように制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
Ｔ４＜１４０のとき、ｔ４＞−０．０９Ｔ４＋１９．６
Ｔ４≧１４０のとき、ｔ４＞７．０
【請求項９】
前記定着ベルトを介して前記加熱ローラの温度を検知する加熱ローラ温度検知手段を設け、
前記駆動時間は、前記加熱ローラ温度検知手段により検知された温度が所定の温度に上昇するまでの時間であることを特徴とする請求項１，２，５，６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着ベルトを介して前記定着ローラの温度を検知する定着ローラ温度検知手段を設け、
前記停止時間は、前記定着ローラ温度検知手段により検知された温度が所定の温度に下降するまでの時間であることを特徴とする請求項３，４，７，８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、画像形成が実施されない待機時には前記定着ベルトが画像形成時より低速で駆動されるように制御することを特徴とする請求項１〜１０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、記録紙上のトナー像を加熱・加圧して定着するベルト定着装置を備えた画像形成装置に関し、詳しくはウオーミングアップ後の待機時に定着ローラ等の温度を効率良く制御する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録紙上に転写し、この後、記録紙上に転写されたトナー像を定着して排紙している。
【０００３】
また、カラー画像を形成する場合には、原稿色に対応したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの潜像を４個の感光体ドラムに形成し、顕像化された４色のトナー像を無端状ベルトからなる中間転写体に一次転写した後、記録紙上に二次転写して、記録紙上に転写されたトナー像を定着して排紙している。
【０００４】
このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンヒータ等の加熱手段を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、定着ベルトと加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式の定着装置があり、このような定着装置は定着ベルトの加熱ローラの熱容量が小さいので、ウオーミングアップタイムが短縮し、省エネになるという利点を有している。
【０００５】
このようなベルト定着装置に関し、ウオーミングアップ完了後の待機状態において、定着ベルトの駆動を停止すると、定着ローラの温度が低下してしまう。また、定着ローラはシリコンゴム等で形成されるので、定着ローラに加熱手段を内蔵するのは困難である。更に、加圧ローラは加熱手段を内蔵しているが、待機状態においては加圧ローラは定着ベルトから離間しているので、加圧ローラの熱はニップ部の温度維持に寄与しない。
【０００６】
従って、定着ローラの温度が低下すると、コピー開始を受け付けた後に定着ベルトを循環駆動させ定着ローラの温度を上昇させる時間、即ち、待ち時間が長くなってしまうという問題が生ずる。
【０００７】
一方、待機状態においても常に定着ベルトを駆動させれば、定着ローラの温度低下は生じないが、省エネや騒音の点で好ましくない。
【０００８】
このために、待機状態においては加熱ローラを通常の温度より高温に維持させるようにしたベルト定着装置がある（特許文献１参照）。
【０００９】
また、待機状態においては一定時間毎に定着ベルトの駆動と停止を繰り返すことによって、定着ローラの温度を維持するように制御するベルト定着装置がある（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−４５０３０号公報
【特許文献２】特開２００１−１３４１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の如く、加熱ローラを通常の温度より高温に維持させるようにすると、定着ベルト等が劣化し易く、耐久性能に問題が生ずる。
【００１１】
また、特許文献１に記載の如く、一定時間毎に定着ベルトの駆動と停止を繰り返した場合には、ウオーミングアップ完了直後等においては、定着ローラ等が充分に加熱されていないので、その温度が急速に低下して、充分な定着が行なわれないという問題が生ずる。
【００１２】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、ウオーミングアップ後の待機時に定着ローラ等の温度を効率良く制御し、定着ローラ等の温度が大きく低下しないようにすることによって連続通紙開始直後の温度が低下して定着ムラが発生することがないようにし、且つ定着ベルト等の駆動を充分に停止させて省エネにすると共に騒音が発する時間を減少させるように制御する画像形成装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は下記の手段によって達成される。
【００１４】
［請求項１］加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置のウオーミングアップ完了から経過した時間を計時する計時手段と、画像形成が実施されない待機時には、前記定着ベルトを駆動する駆動時間帯と前記定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記計時手段によって計時された時間の経過に対応して前記停止時間帯の停止時間を増大させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
［請求項２］前記計時手段によって計時された時間をＴ１（秒）とし、前記停止時間をｔ１（秒）としたとき、前記制御手段は下記の条件式を満足するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００１６】
Ｔ１＜１８００のとき、ｔ１＜０．０１７Ｔ１＋１９．４
Ｔ１≧１８００のとき、ｔ１＜５０
［請求項３］加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置のウオーミングアップ完了から経過した時間を計時する計時手段と、画像形成が実施されない待機時には、前記定着ベルトを駆動する駆動時間帯と前記定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記計時手段によって計時された時間の経過に対応して前記駆動時間帯の駆動時間を減少させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
［請求項４］前記計時手段によって計時された時間をＴ２（秒）とし、前記駆動時間をｔ２（秒）としたとき、前記制御手段は下記の条件式を満足するように制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【００１８】
Ｔ２＜９００のとき、ｔ２＞−０．００４２Ｔ２＋１０．８
Ｔ２≧９００のとき、ｔ２＞７．０
［請求項５］加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置の内部温度を検知する温度検知手段と、画像形成が実施されない待機時には、前記定着ベルトを駆動する駆動時間帯と前記定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記温度検知手段によって検知された内部温度の上昇に対応して前記停止時間帯の停止時間を増大させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
［請求項６］前記内部温度をＴ３（℃）とし、前記停止時間をｔ３（秒）としたとき、前記制御手段は下記の条件式を満足するように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【００２０】
Ｔ３＜１４８のとき、ｔ３＜０．６Ｔ３−３８．８
Ｔ３≧１４８のとき、ｔ３＜５０
［請求項７］加熱手段によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラとを有し、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に形成されたニップ部で記録紙上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置の内部温度を検知する温度検知手段と、画像形成が実施されない待機時には、前記定着ベルトを駆動する駆動時間帯と前記定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記温度検知手段によって検知された内部温度の上昇に対応して前記駆動時間帯の駆動時間を減少させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
［請求項８］前記内部温度をＴ４（℃）とし、前記駆動時間をｔ４（秒）としたとき、前記制御手段は下記の条件式を満足するように制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【００２２】
Ｔ４＜１４０のとき、ｔ４＞−０．０９Ｔ４＋１９．６
Ｔ４≧１４０のとき、ｔ４＞７．０
［請求項９］前記定着ベルトを介して前記加熱ローラの温度を検知する加熱ローラ温度検知手段を設け、前記駆動時間は、前記加熱ローラ温度検知手段により検知された温度が所定の温度に上昇するまでの時間であることを特徴とする請求項１，２，５，６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【００２３】
［請求項１０］前記定着ベルトを介して前記定着ローラの温度を検知する定着ローラ温度検知手段を設け、前記停止時間は、前記定着ローラ温度検知手段により検知された温度が所定の温度に下降するまでの時間であることを特徴とする請求項３，４，７，８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【００２４】
［請求項１１］前記制御手段は、画像形成が実施されない待機時には前記定着ベルトが画像形成時より低速で駆動されるように制御することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１〜４，９，１０に記載の画像形成装置によれば、ウオーミングアップ完了後の待機時において、定着ベルトを駆動する駆動時間帯と定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御すると共に、時間の経過に対応して定着ベルトの駆動を停止する停止時間を増大させたり、定着ベルトを駆動する駆動時間を減少させたりするように制御するので、定着ローラ等の温度が非常に効率良く制御され、待機時に定着ローラ等の温度が大きく低下しないので連続通紙開始直後の温度が低下して定着ムラが発生するようなことがなく、且つ定着ベルト等の駆動を充分に停止させるので、省エネになるとと共に騒音が発する時間も減少する。
【００２６】
請求項５〜１０に記載の画像形成装置によれば、ウオーミングアップ完了後の待機時において、定着ベルトを駆動する駆動時間帯と定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とが交互に繰り返すように制御すると共に、定着装置の内部温度の上昇に対応して定着ベルトの駆動を停止する停止時間を増大させたり、定着ベルトを駆動する駆動時間を減少させたりするように制御するので、定着ローラ等の温度が非常に効率良く制御され、待機時に定着ローラ等の温度が大きく低下しないので連続通紙開始直後の温度が低下して定着ムラが発生するようなことがなく、且つ定着ベルト等の駆動を充分に停止させるので、省エネになるとと共に騒音が発する時間も減少する。
【００２７】
請求項１１に記載の画像形成装置によれば、ウオーミングアップ完了後の待機時に定着ベルト等が駆動されても騒音が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の画像形成装置に関する実施の形態を図を参照して説明する。
【００２９】
先ず、画像形成装置の一例を図１の構成図に基づいて説明する。
【００３０】
本画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００３１】
画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、ベルト状の中間転写体６、給紙搬送手段及び定着装置９等からなる。
【００３２】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００３３】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに送られる。
【００３４】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを配置している。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを配置している。そして、帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００３５】
なお、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。
【００３６】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、循環駆動される。
【００３７】
定着装置９は、加熱ローラ９２と定着ローラ９３とに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルト９１と、定着ベルト９１を介して定着ローラ９３を押圧する加圧ローラ９４とを有し、定着ベルト９１と加圧ローラ９４との間に形成されたニップ部で記録材（記録紙）Ｐ上のトナー像を加熱・加圧して定着する。
【００３８】
かくして、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，レジストローラ２３等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録材Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録材Ｐは定着装置９において加熱・加圧され、記録材Ｐ上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００３９】
一方、転写手段７Ａにより記録材Ｐにカラー画像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００４０】
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であるが、本発明はモノクロ画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。
【００４１】
次に、本発明に係わる定着装置について、図２の断面図に基づいて説明する。
【００４２】
定着ベルト９１は、無端状に形成され、例えば、基体として厚さ７０μｍのＰＩ（ポリイミド）等からなる耐熱性の樹脂ベルトを用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２００μｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）で被覆し、更に、表層として厚さ３０μｍのＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブで被覆している。なお、外径寸法は例えば８０ｍｍである。
【００４３】
加熱ローラ９２は、定着ベルト９１を加熱する加熱手段としてのハロゲンランプ９２Ａを内蔵し、例えば、アルミニュウム等から形成された肉厚２ｍｍの円筒状の中空回転体９２Ｂの外周面を、表層９２ｃとして厚さ３０μｍの耐熱性のＰＦＡをコーティングし、ハードローラとして構成されている。なお、外径寸法は例えば４７ｍｍである。
【００４４】
定着ローラ９３は、例えば、鉄等の金属から形成された中実の芯金９３Ａを、弾性層９３Ｂとして厚さ１０ｍｍの耐熱性のシリコンとスポンジで被覆して、更に、表層９３Ｃとして厚さ３０μｍのＰＦＡチューブで被覆し、ソフトローラとして構成されている。なお、外径寸法は例えば４０ｍｍである。
【００４５】
加圧ローラ９４は、定着ベルト９１を加熱する加熱手段としてのハロゲンランプ９４Ａを内蔵し、例えばアルミニュウム等から形成された肉厚３ｍｍの円筒状の中空回転体９４Ｂの外周面を、弾性層９４Ｃとして厚さ３ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）で被覆し、更に、離型層９４Ｄとして厚さ３０μｍのＰＦＡチューブで被覆し、ハードローラとして構成されている。なお、外径寸法は例えば５０ｍｍである。
【００４６】
また、定着ベルト９１を介して加熱ローラ９２の温度を検知する温度センサＳ１、定着ベルト９１を介して定着ローラ９３の温度を検知する温度センサＳ２、及び加圧ローラ９４の温度を検知する温度センサＳ３が設けられている。
【００４７】
なお、定着ベルト９１を加熱する加熱手段として、どのような加熱手段を用いてもよく、例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。また、加熱手段は、必ずしも加熱ローラ９２等の中に配置されていなくてもよく、どこに配置されていてもよい。
【００４８】
また、定着ベルトを押圧するテンションローラを設けた定着装置であってもよい。
【００４９】
以上の構成において、不図示の駆動手段によって定着ローラ９３を時計方向に回転させると、定着ベルト９１及び加熱ローラ９２も時計方向に回転し、加圧ローラ９４は反時計方向に回転する。また、加熱ローラ９２に当接する定着ベルト９１はハロゲンランプ９２Ａにより加熱され、加圧ローラ９４もハロゲンランプ９４Ａによって加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ９４が定着ローラ９３の方向に付勢されているので、定着ローラ９３に巻回された定着ベルト９１と加圧ローラ９４との間のニップ部Ｎで、給紙された記録材Ｐが加熱・加圧されて、記録材Ｐ上のトナー像が定着される。
【００５０】
ここで、定着ローラに加熱手段を内蔵しないベルト定着装置においては、画像形成が実施されない待機状態において定着ベルトを駆動させないと、定着ローラの温度は低下する。そして、定着ベルトを長時間駆動させなかったときには、コピー開始を受け付けた後に定着ベルトを循環駆動させ定着ローラの温度を上昇させる時間、即ち、待ち時間が長くなってしまうという問題が生ずる。一方、待機状態において常に定着ベルトを駆動させれば、定着ローラの温度低下は生じないが、省エネや騒音の点で好ましくない。
【００５１】
このような問題を考慮して、待機状態においては定着ベルトを駆動する駆動時間帯と駆動を停止する停止時間帯とを交互に繰り返すようにし、且つ、最適になる駆動時間及び停止時間を求める実験を行った。
【００５２】
なお、定着ローラの低下温度が１５０℃までなら、定着ローラの温度を上昇させる待ち時間に影響しないということが予め判明している。
【００５３】
この実験においては、前述の如き定着装置を用い、下記の条件で行った。
【００５４】
ニップ幅：１６．０ｍｍ
プロセス速度：３００ｍｍ／ｓｅｃ
設定温度（待機時及び通紙時）
加熱ローラ：２００℃
加圧ローラ：１８０℃
・実験１
画像形成装置をウオーミングアップさせ、ウオーミングアップ完了後に定着ベルトの駆動を停止して、定着ローラの温度が１５０℃に低下するまでの時間を測定し、次に、定着ベルトを駆動して、定着ローラの温度が１５０℃から２００℃に回復するまでの時間を測定し、定着ローラの温度が２００℃に達した後は再び定着ベルトの駆動を停止して、定着ローラの温度が１５０℃に低下するまでの時間を測定するといった繰り返し実験を行った。
【００５５】
そして、横軸に経過時間を取り、縦軸に定着ベルトの停止時間、即ち定着ローラの温度が１５０℃に低下するまでの時間を取ったグラフを図３に示す。また、横軸に経過時間を取り、縦軸に定着ベルトの駆動時間、即ち定着ローラの温度が２００℃に上昇するまでの時間を取ったグラフを図４に示す。
【００５６】
図３において、ウオーミングアップ完了から約１８００ｓｅｃ（３０ｍｉｎ）に経過するまでは、定着ローラの温度の低下時間が増大してゆく傾向があるが、約１８００ｓｅｃを過ぎた辺りから略５０ｓｅｃと一定になる。そこで、１８００ｓｅｃまでの値を直線に近似させて数式を算出すると、下記の如くなる。
【００５７】
Ｔ１＜１８００のとき、ｔ１＝０．０１７Ｔ１＋１９．４
Ｔ１≧１８００のとき、ｔ１＝５０
但し、Ｔ１：ウオーミングアップ完了からの経過時間（ｓｅｃ）
ｔ１：定着ベルトの停止時間（ｓｅｃ）
なお、定着ベルトの停止時間ｔ１が上記の数式で求めた値より長くなると、定着ローラの温度が１５０℃以下に低下してしまうので、下記の条件式を満足させるようにする。
【００５８】
Ｔ１＜１８００のとき、ｔ１＜０．０１７Ｔ１＋１９．４・・・（１）
Ｔ１≧１８００のとき、ｔ１＜５０                    ・・・（２）
図４においては、約９００ｓｅｃ（１５ｍｉｎ）に経過するまでは、定着ローラの温度上昇時間が減少してゆく傾向があるが、約９００ｓｅｃを過ぎた辺りから略７ｓｅｃと一定になる。そこで、９００ｓｅｃまでの値を直線に近似させて数式を算出すると、下記の如くなる。
【００５９】
Ｔ２＜９００のとき、ｔ２＝−０．００４２Ｔ２＋１０．８
Ｔ２≧９００のとき、ｔ２＝７．０
但し、Ｔ２：ウオーミングアップ完了からの経過時間（ｓｅｃ）
ｔ２：定着ベルトの駆動時間（ｓｅｃ）
なお、定着ベルトの駆動時間ｔ２が上記の数式で求めた値より短くなると、定着ローラの温度が２００℃に達しないので、下記の条件式を満足させるようにする。
【００６０】
Ｔ２＜９００のとき、ｔ２＞−０．００４２Ｔ２＋１０．８・・・（３）
Ｔ２≧９００のとき、ｔ２＞７．０                      ・・・（４）
・実験２
定着装置内に装置内の雰囲気温度を測定するセンサを配置し、前述と同様な測定を雰囲気温度に基づいて行った。
【００６１】
横軸に雰囲気温度を取り、縦軸に定着ベルトの停止時間、即ち定着ローラの温度が１５０℃に低下するまでの時間を取ったグラフを図５に示す。また、横軸に雰囲気温度を取り、縦軸に定着ベルトの駆動時間、即ち定着ローラの温度が２００℃に上昇するまでの時間を取ったグラフを図６に示す。
【００６２】
図５において、雰囲気温度はウオーミングアップ完了から上昇するが、約１４８℃までが限度であり、温度上昇に伴って定着ローラの温度の低下時間が増大してゆく傾向があるが、略５０ｓｅｃまでで一定になる。そこで、約１４８℃までの値を直線に近似させて数式を算出すると、下記の如くなる。
【００６３】
Ｔ３＜１４８のとき、ｔ３＝０．６Ｔ３−３８．８
Ｔ３≧１４８のとき、ｔ３＝５０
但し、Ｔ３：ウオーミングアップ完了からの上昇温度（ｓｅｃ）
ｔ３：定着ベルトの停止時間（ｓｅｃ）
なお、定着ベルトの停止時間ｔ３が上記の数式で求めた値より長くなると、定着ローラの温度が１５０℃以下に低下してしまうので、下記の条件式を満足させるようにする。
【００６４】
Ｔ３＜１４８のとき、ｔ３＜０．６Ｔ３−３８．８・・・（５）
Ｔ３≧１４８のとき、ｔ３＜５０                ・・・（６）
図６において、雰囲気温度はウオーミングアップ完了から上昇するが、約１４８℃までが限度であり、温度上昇に伴って定着ローラの温度低下時間が減少してゆく傾向があるが、略１４０℃を超えた辺りで略７ｓｅｃと一定になる。そこで、約１４０℃までの値を直線に近似させて数式を算出すると、下記の如くなる。
【００６５】
Ｔ４＜１４０のとき、ｔ４＝−０．０９Ｔ４＋１９．６
Ｔ４≧１４０のとき、ｔ４＝７．０
但し、Ｔ４：ウオーミングアップ完了からの上昇温度（ｓｅｃ）
ｔ４：定着ベルトの駆動時間（ｓｅｃ）
なお、定着ベルトの駆動時間ｔ４が上記の数式で求めた値より短くなると、定着ローラの温度が２００℃に達しないので、下記の条件式を満足させるようにする。
【００６６】
Ｔ４＜１４０のとき、ｔ４＞−０．０９Ｔ４＋１９．６・・・（７）
Ｔ４≧１４０のとき、ｔ４＞７．０                  ・・・（８）
・実験３
ウオーミングアップ完了からの待機時に以上の如く求めた条件式に基づいて定着ベルトの停止時間と駆動時間を交互に繰り返すように制御し、定着ローラ、加熱ローラ及び加圧ローラの温度を測定した。この実験のグラフを図７に示す。図７において、ａは定着ローラの温度、ｂは加熱ローラの温度、ｃは加圧ローラの温度である。
【００６７】
なお、定着装置や実験条件は前述と同様である。
【００６８】
また、ウオーミングアップ完了してからの待機時間を３００ｓｅｃ（５ｍｉｎ）とし、６５ＣＰＭで連続通紙した。記録紙はコニカミノルタＣＦペーパー８０ｇ／ｍ2、Ａ４サイズである。
【００６９】
待機時間の制御は下記の条件で行った。
・定着ベルトの停止時間（ｔ１）
条件式（１）に対応する下記の条件式に基づき経過時間に伴って停止時間を増大させた。
【００７０】
ｔ１＝０．０１７Ｔ１＋１９．４
但し、Ｔ１：ウオーミングアップ完了からの経過時間
・定着ベルトの駆動時間
加熱ローラの温度が２００℃に回復するまでの時間
なお、比較のために、定着ベルトの停止時間を一定の３０ｓｅｃとし、定着ベルトの駆動時間を加熱ローラの温度が２００℃に回復するまでの時間とした実験も行い、これを図８に示す。図８において、ａは定着ローラの温度、ｂは加熱ローラの温度、ｃは加圧ローラの温度である。
【００７１】
図７及び図８を比較すると、連続通紙開始後の定着ローラの最低温度は図７では約１９０℃、図８では約１８３℃であって、図７に示した実験結果の方が約７℃改善されている。
【００７２】
このように待機時には定着ベルトを駆動する駆動時間帯と定着ベルトの駆動を停止する停止時間帯とを交互に繰り返すように制御し、時間の経過に対応して停止時間を増大させるように制御することにより、連続通紙開始後の定着ローラ等の初期温度低下を改善させることができることが証明された。
【００７３】
また、待機時において非常に効率の良い制御となって、定着ローラ等の温度低下が少なくなるので、連続通紙開始直後の温度が低下して定着ムラが発生するようなことがなく、定着ベルトを駆動する駆動時間が最小限であるので省エネや騒音対策にもなる。
【００７４】
一方、前述の定着ベルトの停止時間を一定にした場合に、３０ｓｅｃより短い停止時間に設置すれば当然のことながら温度低下は少なくなるが、定着ベルトを駆動する駆動時間が長くなって電力消費が増大し、騒音が発する時間も長くなる。
【００７５】
また、図示していないが、条件式（３）に基づいて時間の経過に対応して定着ベルトの駆動時間を減少させるように制御し、停止時間を定着ローラの温度が１５０℃に低下するまでの時間とした場合にも、定着ベルトの駆動時間が一定の場合と比較して連続通紙開始後の定着ローラ等の初期温度低下を改善させることができ、前述と同様の効果を奏する。
【００７６】
更に、経過時間でなく、定着装置内の雰囲気温度の上昇に対応する条件式（５）に基づいて定着ベルトの停止時間を増大させるように制御し、駆動時間を加熱ローラの温度が２００℃に回復するまでの時間とした場合にも、定着ベルトの停止時間が一定の場合と比較して連続通紙開始後の定着ローラ等の初期温度低下を改善させることができ、前述と同様の効果を奏する。また、条件式（７）に基づいて定着ベルトの駆動時間を減少させるように制御し、停止時間を定着ローラの温度が１５０℃に低下するまでの時間とした場合も同様の効果を奏する。
【００７７】
なお、待機時における定着ベルト等の駆動速度を通紙時の駆動速度の５０％程度の低速にすれば、更に騒音防止になる。
【００７８】
次に、本発明に係わる上記の制御を図９のブロック図に基づいて説明する。
【００７９】
先ず、画像形成装置の電源がオンになると、定着装置９のハロゲンランプ９４Ａ、９４Ｂが発熱し、ウオーミングアップが開始される。このとき、加圧ローラ９４は定着ベルト９１から離れていてニップ部Ｎを形成していないが、ハロゲンランプ９４Ｂによって加熱ローラされる。また、ハロゲンランプ９４Ａによって加熱ローラ９２が加熱され、定着ローラ９３の回転によって定着ベルト９１は回転するので、加熱ローラ９２の熱は定着ベルト０１を介して定着ローラ９３に伝達される。
【００８０】
そして、図２に示す温度センサＳ１即ち図９に示す加熱ローラ温度検知手段１０４が２００℃を検知し、図２に示す温度センサＳ３即ち図９に示す加圧ローラ温度検知手段１０６が１８０℃を検知すると、ＣＰＵからなる制御手段１０１はウオーミングアップが完了したものと認識し、計時手段１０２に経過時間の計時を指令する。
【００８１】
続いて、制御手段１０１は定着装置駆動手段１０７に定着ローラ９３や定着ベルト９１等の回転を停止させる。この停止時間は定着ローラ９３の温度が例えば１５０℃まで低下するまでの時間であって、条件式（１），（２）を満足する時間である。
【００８２】
これによって、定着ローラ９３の温度は次第に低下し、例えば１５０℃まで低下したことを、図２に示す温度センサＳ２即ち図９に示す定着ローラ温度検知手段１０５を介して制御手段１０１が認識すると、制御手段１０１は定着装置駆動手段１０７を駆動して定着ローラ９３や定着ベルト９１等を回転させる。従って、定着ローラ９３や定着ベルト９１等の温度は再び上昇する。この駆動時間は加熱ローラ９２の温度が例えば２００℃まで回復する時間であって、条件式（３），（４）を満足する時間である。
【００８３】
このようにして、ウオーミングアップが完了してからコピー開始ボタンが押下されるまでの待機時間には、制御手段１０１は定着装置駆動手段１０７を駆動して、定着ベルト等の駆動する駆動時間帯と駆動を停止する停止時間帯を交互に繰り返すように制御する。
【００８４】
また、経過時間によらないときは、定着装置内の雰囲気温度を検知する装置内温度検知手段１０３による温度上昇情報によって、制御手段１０１は条件式（５），（６）に基づいて停止時間を制御したり、条件式（７），（８）に基づいて駆動時間を制御したりする。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】画像形成装置の構成図である。
【図２】定着装置の断面図である。
【図３】ウオーミングアップ完了後の経過時間と定着ベルトの停止時間との関係を示すグラフである。
【図４】ウオーミングアップ完了後の経過時間と定着ベルトの駆動時間との関係を示すグラフである。
【図５】ウオーミングアップ完了後の定着装置内の雰囲気温度と定着ベルトの停止時間との関係を示すグラフである。
【図６】ウオーミングアップ完了後の定着装置内の雰囲気温度と定着ベルトの駆動時間との関係を示すグラフである。
【図７】待機時に定着ベルトの停止時間を増大させ、その後に連続通紙したときの、経過時間と定着ローラ等の温度の関係を示すグラフである。
【図８】待機時に定着ベルトの停止時間を一定にし、その後に連続通紙したときの、経過時間と定着ローラ等の温度の関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係わる制御のブロック図である。
【符号の説明】
【００８６】
９１  定着ベルト
９２  加熱ローラ
９２Ａ，９４Ａ  ハロゲンランプ
９３  定着ローラ
９４  加圧ローラ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３  温度センサ
１０１  制御手段
１０２  計時手段
１０３  装置内温度検知手段
１０４  加熱ローラ温度検知手段
１０５  定着ローラ温度検知手段
１０６  加圧ローラ温度検知手段
１０７  定着装置駆動手段
【図１】
2006259298.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006259298.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006259298.tif 000008
【図７】
2006259298.tif 000009
【図８】
2006259298.tif 000010
【図９】
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