(57)【要約】【課題】待機状態から定着動作を開始するときに、定着不良を防止しつつ、ファーストコピー時間を短くする加熱ローラ定着方式の定着装置を提供する。【解決手段】内部に加熱手段を有し、回転駆動される加熱ローラと、加圧ローラを該加熱ローラに圧接して形成される定着ニップ部に未定着トナー像を形成した記録媒体を通過させて前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、前記加圧ローラの表面温度を検出する加圧温度検出手段と、該定着装置が起動した後の待機状態から定着動作を開始するときに、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値以上のときには、直ちに定着動作を開始し、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値未満のときには、前記加熱ローラを空転させ、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値以上に上昇した後に定着動作を開始するように制御する制御手段と、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に加熱手段を有し、回転駆動される加熱ローラと、加圧ローラを該加熱ローラに圧接して形成される定着ニップ部に未定着トナー像を形成した記録媒体を通過させて前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記加圧ローラの表面温度を検出する加圧温度検出手段と、
該定着装置が起動した後の待機状態から定着動作を開始するときに、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値以上のときには、直ちに定着動作を開始し、
前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値未満のときには、前記加熱ローラを空転させ、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値以上に上昇した後に定着動作を開始するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
内部に加熱手段を有し、回転駆動される加熱ローラと、加圧ローラを該加熱ローラに圧接して形成される定着ニップ部に未定着トナー像を形成した記録媒体を通過させて前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記加熱ローラの表面温度を検出する加熱温度検出手段と、前記加圧ローラの表面温度を検出する加圧温度検出手段と、
該定着装置が起動した後の待機状態から定着動作を開始するときに、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値以上のときには、直ちに定着動作を開始し、
前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値未満のときには、前記加熱ローラを空転させ、前記加熱温度検出手段により前記加熱ローラの温度低下が所定の閾値以下に回復した後に定着動作を開始するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記加圧温度検出手段の検出値に応じて、前記加熱ローラの空転時間を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値未満のときには、前記加熱手段をバースト駆動することを特徴とする請求項１、２または３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱ローラは、芯金を含むローラ状部材で構成され、前記芯金の厚みを０.４〜１.０ｍｍのいずれかの厚みとすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１乃至４に記載の定着装置の制御手段として機能させるための温度制御プログラム。
【請求項８】
コンピュータが読み取り可能な記録媒体であって、請求項７に記載の温度制御プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱ローラ定着方式の定着装置、その定着装置を備えた画像形成装置、温度制御プログラムおよび温度制御プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等に多く採用されている電子写真方式の画像形成装置における定着装置の定着方式として、従来から、熱定着方式が一般的であり、加熱ローラを用いた加熱ローラ定着方式が汎用的に採用されている。
【０００３】
加熱ローラ定着方式は、内部に熱源となるヒーターを備え、外周を離型性の良いゴムまたは樹脂で被覆した加熱ローラと、加圧ローラとを圧接させ、これらのローラ間に形成される定着ニップ部に、トナー像が形成された記録用紙を通過させてトナーを加熱溶融し、トナーを記録用紙面上に融着させて定着を行っている。
この加熱ローラ定着方式は、加熱ローラ全体が所定の温度に保持されるため、印字の高速化に適している。
【０００４】
しかしながら、加熱ローラ定着方式の定着装置は、画像形成装置の運転開始時に、加熱ローラを、内部に設けたヒーター等の熱源により所定の温度になるまで加熱する必要がある。そのため、電源投入から運転可能となるまでの時間（ウォーミングアップ時間）が長くなり、待ち時間が発生するという問題があった。
【０００５】
近年、ユーザの利便性を上げるため、加熱ローラの芯金の薄肉化を進めている。これにより、加熱ローラの熱容量を下げることができ、ウォーミングアップ時間の短縮に貢献している。
【０００６】
ところが、このように芯金を薄肉化した加熱ローラを用いた場合、加熱ローラ内部に十分熱量を蓄積することができないため、高速での連続動作時には記録用紙に熱を奪われ、十分な定着性が得られないことがあった。
【０００７】
特に、加熱ローラと加圧ローラの回転を停止した待機状態からジョブを開始する際、加圧ローラを加熱する熱源を持たない画像形成装置においては、加熱ローラの熱が、冷えている加圧ローラや定着ニップ部を通過する記録用紙に熱を奪われるため（図６参照）、定着不良が発生するという問題があった。
【０００８】
そこで、近年、これらの問題を解決するべく、待機状態から印字動作の信号が入力された後に、未定着画像を定着ニップ部に送るタイミングを遅延させる画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
図７は、特許文献１において、待機状態から印字動作の信号が入力された後に作像動作開始までの処理手順を示すフローチャートである。
同図によると、印字動作の信号が入力されると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、加熱ローラと加圧ローラが回転を始め（ステップＳ１２）、回転開始から一定時間経過後、加熱ローラ表面の温度低下量ΔＴを測定する（ステップＳ１３）。
【００１０】
温度低下量ΔＴが閾値温度低下量ΔＴｃよりも大きい場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、ローラ対を所定時間空転させて、定着ニップ部に未定着画像を搬送するタイミングを遅らせて、加熱ローラが一定温度に到達するまで待ち（ステップＳ１５）、作像動作を開始する(ステップＳ１６）。
【００１１】
このように、加圧ローラに奪われた熱が再び供給されるまで未定着画像の搬送タイミングを遅らせるため、定着不良の防止が可能となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１０９９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１のような方式では、画像形成の要求指示があってから定着動作が開始されるまで、加熱ローラと加圧ローラを所定時間空転させるので、印字動作が終了してからの時間があまり経過しておらず、加圧ローラが一定の温度を保持しているような場合のファーストコピー時間が長くなってしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであって、待機状態から定着動作を開始するときに、定着不良を防止しつつ、ファーストコピー時間を短くする加熱ローラ定着方式の定着装置、画像形成装置、温度制御プログラムおよび温度制御プログラムを記録した記録媒体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】
【００１５】
上述の課題を解決するために、本発明の定着装置は、以下のいずれかの構成とする。
【００１６】
（１）内部に加熱手段を有し、回転駆動される加熱ローラと、加圧ローラを該加熱ローラに圧接して形成される定着ニップ部に未定着トナー像を形成した記録媒体を通過させて前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、前記加圧ローラの表面温度を検出する加圧温度検出手段と、該定着装置が起動した後の待機状態から定着動作を開始するときに、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値以上のときには、直ちに定着動作を開始し、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値未満のときには、前記加熱ローラを空転させ、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値以上に上昇した後に定着動作を開始するように制御する制御手段と、を備えている。
【００１７】
（２）内部に加熱手段を有し、回転駆動される加熱ローラと、加圧ローラを該加熱ローラに圧接して形成される定着ニップ部に未定着トナー像を形成した記録媒体を通過させて前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、前記加熱ローラの表面温度を検出する加熱温度検出手段と、前記加圧ローラの表面温度を検出する加圧温度検出手段と、該定着装置が起動した後の待機状態から定着動作を開始するときに、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値以上のときには、直ちに定着動作を開始し、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値未満のときには、前記加熱ローラを空転させ、前記加熱温度検出手段により前記加熱ローラの温度低下が所定の閾値以下に回復した後に定着動作を開始するように制御する制御手段と、を備えている。
【００１８】
さらに、上記の定着装置において、前記制御手段は、前記加圧温度検出手段の検出値に応じて、前記加熱ローラの空転時間を変更するようにしてもよい。
【００１９】
上記のような制御をすることによって、加圧ローラが十分熱を持っている場合は、ファーストコピー時間を短くすることができる。また、加圧ローラが冷えている場合は、加熱ローラの熱を奪うことによる定着不良を防止できる。
【００２０】
上記の定着装置において、前記加圧温度検出手段の検出値が所定の閾値未満のときには、前記加熱手段をバースト駆動するようにしてもよい。これにより、平均入力電力を大きくすることができ、加熱手段をより早く加熱することができる。
【００２１】
さらに、上記の定着装置の前記加熱ローラは、芯金を含むローラ状部材で構成され、前記芯金の厚みを０．４〜１．０ｍｍのいずれかの厚みとすることで、定着不良を起こすことなく、印刷物のプリント時間を早くすることができる。
【００２２】
また、画像形成装置に上記の定着装置を備えるようにして、加圧ローラが十分熱を持っている場合には、ファーストコピー時間を短くすることができ、また、加圧ローラが冷えている場合は、加熱ローラの熱を奪うことによる定着不良を防止できる画像形成装置を提供できる。
【００２３】
また、上述した構成の定着装置の制御手段としてコンピュータを機能させるための温度制御プログラムを作成しておき、または、その温度制御プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録しておき、この温度制御プログラムをコンピュータで実行することによっても上記課題を解決することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、加熱ローラ定着方式において、待機状態から定着動作を開始するときに、加圧ローラの温度を検知して十分熱があると判断した場合には、直ちに定着動作に入るので、ファーストコピー時間を短くすることができ、また、加圧ローラが冷えている場合には、加圧ローラや加熱ローラの温度を高めるようにしたので、加熱ローラの熱を奪うことによる定着不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】定着部の構成を示す概略図である。
【図４】待機状態から定着動作が開始されるときの定着部の動作を示すフローチャートである。
【図５】バースト駆動電源の構成を示すブロック図である。
【図６】定着動作が開始した後の加熱ローラと加圧ローラの表面温度を示すグラフである。
【図７】待機状態から定着動作が開始されるときの動作を示す従来技術におけるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の構成を示す概略図である。図２は、画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１において、画像形成装置１は、画像形成部２、中間転写部３、２次転写部４、記録媒体供給部５および定着部６を含んで構成されている。
また、図２に示すように、画像形成装置１には、上記の各構成部等のほか、ＬＣＤ（液晶表示装置）で形成された表示部７ａ、各種のキーを備えた操作部７ｂ、および上記の各構成部等を制御する制御部９を備えている。
【００２８】
図２において、制御部９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）９ａ、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）９ｂ、メモリ９ｃ、表示部制御回路９ｄ、操作部制御回路９ｅ、ＬＡＮ（Local Area network）制御回路９ｆ、画像形成部制御回路２ａ、中間転写部制御回路３ａ、２次転写部制御回路４ａ、記録媒体供給部制御回路５ａおよび定着部制御回路６ａで構成されている。
【００２９】
ＣＰＵ９ａは、マイクロプロセッサで構成されると共に、ＨＤＤ９ｂには、画像形成装置１を制御するのに用いられるＯＳ（Operation System）や各種の制御プログラムやアプリケーションプログラム等のソフトウエアが記憶されており、ＣＰＵ９ａは、これらのソフトウエアをメモリ９ｃにロードして実行させることにより各種の制御や処理を行う。この処理には、一時的にメモリ９ｃに中間データを保持しながら実行する。
【００３０】
また、表示部制御回路９ｄは、表示部７ａの動作制御を行い、操作部制御回路９ｅは操作部７ｂの動作制御を行い、ＬＡＮ制御回路９ｆはＬＡＮインターフェイスの動作制御を行い、画像形成部制御回路２ａは画像形成部２の動作制御を行い、中間転写部制御回路３ａは中間転写部３の動作制御を行い、２次転写部制御回路４ａは２次転写部４の動作制御を行い、記録媒体供給部制御回路５ａは記録媒体供給部５の動作制御を行い、定着部制御回路６ａは定着部６の動作制御を行うのに用いられる。
尚、本発明に係る定着装置は、定着部６および定着部制御回路６ａで構成される。
【００３１】
以下、画像形成装置１の各構成部について説明する。
記録媒体供給部５には、記録材である記録用紙８を収容する記録用紙収容トレイ４２が備えられており、記録用紙収容トレイ４２に収容されている記録用紙８を搬出する記録用紙搬出ローラ４３と、搬出された記録用紙８を２次転写部４へ搬送する搬送ローラ４４ａ，４４ｂ、および搬送路Ｐとで構成され、記録媒体供給部制御回路５ａによって制御される。
【００３２】
画像形成部２は、作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂを含み、これらは、中間転写媒体である中間転写ベルト２１の移動方向（副走査方向）、即ち、矢符２７の方向の上流側から下流側にこの順番で一列に並んで配列されている。尚、添字ｙはイエロー色、ｍはマゼンタ色、ｃはシアン色、ｂは黒色を表すものとする。
【００３３】
画像形成部２は、画像形成部制御回路２ａの制御によって、感光体ドラム１１をその軸線回りに回転駆動させながら、図示しない電源により帯電ローラ１２に、例えば１２００Ｖを印加し、放電させることより感光体ドラム１１の表面を例えば６００Ｖに帯電する。
【００３４】
次に、帯電状態にある感光体ドラム１１の表面に、光走査ユニット１３から各色相のデジタル信号（以下、画像情報と記す）に対応するレーザ光を照射し、各色の画像情報に対応する露光電位−７０Ｖの静電潜像を形成する。
【００３５】
次いで、感光体ドラム１１の表面と現像スリーブ１７の表面に担持される色トナーとを近接させる。現像スリーブ１７には現像電位として−４５０Ｖの直流電圧が印加されており、現像スリーブ１７と感光体ドラム１１との電位差によって、静電潜像に色トナーが付着し、感光体ドラム１１の表面に色トナー像が形成される。
【００３６】
この色トナー像は、感光体ドラム１１の表面に圧接し、矢符２７の方向に駆動する中間転写ベルト２１に中間転写される。感光体ドラム１１の表面に残留する色トナーは、ドラムクリーナ１５により除去回収される。以後、同様にして各色のトナー像形成動作が繰り返し実行される。
【００３７】
中間転写部３は、中間転写ベルト２１と、中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂと、支持ローラ２３，２４，２５と、ベルトクリーナ２６とを含んで構成される。
【００３８】
中間転写部３は、中間転写部制御回路３ａの制御によって、中間転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂにトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加し、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１の像担持面の所定位置に重ね合わされて中間転写し、トナー像を形成する。
【００３９】
２次転写部４は、支持ローラ２４と２次転写ローラ２８とを含んで構成される。２次転写ローラ２８は、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２４に圧接し、且つ軸線方向に回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。支持ローラ２４と２次転写ローラ２８によって２次転写ニップ部を構成する。
【００４０】
２次転写部４は、２次転写部制御回路４ａの制御によって、中間転写ベルト２１上のトナー像が２次転写ニップ部に搬送するのに同期して、上述の記録媒体供給部５から送給される記録用紙８を２次転写ニップ部に搬送し、トナー像と記録用紙８とが２次転写ニップ部において重ね合わされ、２次転写ローラ２８にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加することによって、トナーで形成される像を記録用紙８に２次転写し、トナー像を担持した記録用紙８を定着部６に搬送する。
２次転写後に中間転写ベルト２１の像担持面に残留するトナー、および紙粉等がベルトクリーナ２６により除去され、像担持面には再度トナー像が転写される。
【００４１】
定着部６は、図３に示すように、加熱ローラ５０と加圧ローラ６０とを含んで構成される。
加熱ローラ５０は、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、且つ、図示しない駆動手段によって矢符５６の方向に所定の速度で回転するローラ状部材である。
【００４２】
加熱ローラ５０は、記録用紙８に担持されるトナー像を構成するトナーを加熱溶融させて記録用紙８に定着させる。本実施形態では、加熱ローラ５０として、芯金５１と、弾性体層５２と、表面層５３とを含むローラ状部材を使用する。
【００４３】
芯金５１を形成する金属には、熱伝導率の高い金属を使用でき、例えば、アルミニウム、鉄等が挙げられる。芯金５１の形状としては、円筒状、円柱状等が挙げられるが、芯金５１からの放熱量が少ない円筒状の方が好ましい。芯金の厚さは、加熱ローラ５０の熱容量を少なくする目的で、薄い方が望ましい。芯金の厚さが０．４〜１．０ｍｍであれば、熱容量を少なくすることができるため、ウォームアップ時間の短縮が可能となるだけでなく、加熱ローラ５０がたわみ、記録用紙中央部での定着不良を防止する観点からも望ましい。
【００４４】
弾性体層５２を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないが、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコーンゴムが好ましい。弾性体層５２の厚みは、熱容量の観点から薄い方が望ましく、０．５ｍｍ以下が最適である。弾性体層５２を設けない構成であっても良い。
【００４５】
表面層５３を構成する材料は、耐熱性、および耐久性に優れ、トナーとの付着力が弱いものであれば特に制限されず、例えばＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂材料、フッ素ゴム等が挙げられる。本実施形態では、表面層５３は厚さ約４０μｍのＰＦＡ層である。
【００４６】
加熱ローラ５０の内部には、熱源５４が設けられる。これは、画像形成装置１の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録用紙８に熱が移行することに起因する加熱ローラ５０の表面温度の低下等を防止するために用いられる。本実施形態では、熱源５４にハロゲンランプを用いる。
【００４７】
加圧ローラ６０は、加熱ローラ５０の鉛直方向最下点よりも加熱ローラ５０の回転方向下流側において、図示しない加圧機構により加熱ローラ５０に圧接された状態で回転自在に設けられるローラ状部材である。
【００４８】
加熱ローラ５０と加圧ローラ６０との圧接部が定着ニップ部５５である。加圧ローラ６０は、加熱ローラ５０の回転に従動回転し、加熱ローラ５０によるトナー像の記録用紙８への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録用紙８に対して押圧することによって、トナー像の記録用紙８への定着を促進する。しかし、待機状態のときには、加熱ローラ５０と加圧ローラ６０は回転が停止されている。
【００４９】
本実施形態では、加圧ローラ６０として、芯金６１、弾性体層６２、表面層６３とを含むローラ状部材を使用し、これらを形成する材料としては、それぞれ、加熱ローラ５０の芯金５１、弾性体層５２、および表面層５３を形成する金属または材料と同じものを使用する。
【００５０】
定着部６は、定着部制御回路６ａの制御により、加熱ローラ５０と加圧ローラ６０を含む定着機構の動作を制御する。
定着部制御回路６ａは、画像形成指示の入力を受けると、加熱ローラ５０の内部に設けられる熱源５４に電力を供給する電源に制御信号を送る。制御信号を受けた電源は、電力を供給して熱源５４を起動させ、熱源５４は、加熱ローラ５０表面が設定された目標温度になるように加熱する。
【００５１】
次いで、定着部制御回路６ａは、加熱ローラ５０および加圧ローラ６０の近傍に設けられた図示しない温度検出センサが予め設定した温度に到達したことを検出し、その検出結果が入力されると、加熱ローラ５０を回転駆動させる図示しない駆動手段に制御信号を送り、加熱ローラ５０を矢符５６の方向に回転駆動させる。ここで、各温度検出センサの予め設定した温度は、定着不良を起こさない加熱ローラ５０および加圧ローラ６０の温度を設定する。
【００５２】
加熱ローラ５０の駆動に伴って加圧ローラ６０、および中間転写ベルト２１が従動回転する。この状態で、未定着トナー像を担持する記録用紙８が２次転写部４から定着ニップ部５５に搬送される。この記録用紙８が定着ニップ部５５を通過する間に、トナー像を構成するトナーが加熱加圧され、記録用紙８に定着され、画像が形成される。
【００５３】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、待機状態から定着動作の開始要求がなされた場合の定着部６の動作について説明する。
【００５４】
待機状態において定着動作の開始（作像要求）が入力されると（ステップＳ１のＹＥＳ）、加圧ローラ６０の表面温度を検知するサーミスタ（加圧温度検出センサ）の値Ｔ１を取得し、Ｔ１の温度が所定の閾値Ｔｄ（例えば、６０℃）と比較を行い、Ｔ１≧Ｔｄの場合（ステップＳ２のＹＥＳ）には定着動作（作像動作）に直ちに入る（ステップＳ４）。
【００５５】
一方、Ｔ１＜Ｔｄの場合（ステップＳ２のＮＯ）、公知の方法によって、加熱ローラ５０および加圧ローラ６０を加熱し（ステップＳ３）、定着動作（作像動作）に入る（ステップＳ４）。
【００５６】
この加熱ローラ５０および加圧ローラ６０の加熱動作は、例えば、次のように行えばよい。
（１）加熱ローラ５０を空転させ、加圧温度検出センサの検出値がＴｄ以上に上昇するまで、加熱ローラ５０内部の熱源５４に電力を供給しながら加熱ローラ５０を加熱する。あるいは、
（２）加熱ローラ５０を空転させ、加熱温度検出センサにより検出した加熱ローラ５０の温度低下が所定の閾値以下に回復するまで、加熱ローラ５０内部の熱源５４に電力を供給しながら加熱ローラ５０を加熱する。または、加熱温度検出センサにより検出した加熱ローラ５０の温度が所定の閾値以上に回復するまで加熱する。
【００５７】
これにより、待機状態から定着動作が開始されるとき、加圧ローラ６０が十分熱を持っている場合には、ファーストコピー時間を短くすることができ、また、加圧ローラが冷えている場合には、低温の加圧ローラの影響を受けて加熱ローラ５０の表面温度が下がってしまった状況で未定着の印刷用紙が通紙されることがないため、十分な定着強度を持った印刷用紙を得ることができ、定着不良を防止することができる。
【００５８】
また、電源の構成をバースト駆動電源とするようにしてもよい。
バースト駆動電源は、図５に示すように、第一電力制御部８１、第二電力制御部８２、バースト駆動タイミング発生部８３、切換判定部８４、および切換部８５を含んで構成される。
【００５９】
第一電力制御部８１は、切換部８５を介して熱源５４に接続されており、加熱ローラ５０の表面温度を取得し、その表面温度が所定の目標温度となるように、第１電力制御モードの制御周期である第１制御周期（例えば、１５０ｍｓ）で、商用電源から熱源５４の定格電力以下の電力を供給する（第１電力制御モードと呼ぶ）。
【００６０】
第二電力制御部８２は、バースト駆動タイミング発生部８３と接続し、また、切換部８５を介して熱源５４に接続されており、バースト駆動タイミング発生部８３で発生したタイミング信号で、第２電力制御モードの制御周期である第２制御周期（例えば、３.０ｓ）の１周期あたりの所定の時間（例えば、７５０ｍｓ）だけパルス的に電力を供給する（第２電力制御モードと呼ぶ）。
ここで、供給する電力は、画像形成装置１に供給される電力（例えば、１５００Ｗ）から各構成部等が使用する電力を除いた電力である。
【００６１】
バースト駆動タイミング発生部８３は、第２制御周期に同期したタイミング信号を出力する。この第２制御周期は、第１電力制御モードと第２電力制御モードとの制御の同期を取るため、第１制御周期に対して整数倍に設定する。
【００６２】
切換判定部８４は、加熱ローラ５０の表面温度が所定の目標温度以下の場合、第一電力制御部８１からの電力が供給されるように信号を切換部８５に出力し、加圧ローラ６０の表面温度が所定の閾値以下の場合、第二電力制御部８２からの電力が供給されるように信号を切換部８５に出力する。
【００６３】
切換部８５は、リレー、サイリスタ、若しくはトライアック等のスイッチング素子、又はソフトウエアで構成され、切換判定部８４からの切換信号により第１電力制御モードと第２電力制御モードとを切り換る。
【００６４】
このように、電力の供給開始の度にパルス的に電力を供給して熱源５４をバースト駆動（強制駆動）することにより、画像形成装置１の各構成部等には必要とする電力が不足することなく供給されて、各構成部等の機能が維持されとともに、熱源５４の定格電力より大きい電力が熱源５４に供給される。
【００６５】
（実験例１）
実験例１では、加熱ローラは直径４０ｍｍ、芯金厚みは０．８ｍｍ、弾性層厚みは２００ｕｍのものを使用した。また、加圧ローラは直径４０ｍｍ、芯金厚みは３ｍｍ、弾性層厚みは５ｍｍ、表層厚みは０．０５ｍｍのものを使用した。定着にかかる総荷重は７０ｋｇとした。プロセススピードは３９５ｍｍ／ｓｅｃ、７５ｃｐｍで作像を行った。
【００６６】
上記の定着装置において、加圧ローラの閾値温度Ｔｄを６０℃、空転後の加熱ローラの閾値温度Ｔｕを１９５℃とし、作像要求直後の加圧ローラの表面温度Ｔ１を変化させて、待機状態から１００枚連続の作像動作を行い、定着性を検討すると、表１のような結果となり、Ｔ１が４０℃であっても定着性に問題はなかった。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
（比較例１）
比較例１では、上記の実験例１と同じ条件で、Ｔ１の温度が低い場合でも空転を行わない制御とするため、加圧ローラの閾値温度Ｔｄを０℃、空転後の加熱ローラの閾値温度Ｔｕを０℃とし、作像要求直後のＴ１の温度を変化させて、待機状態から１００枚連続の作像動作を行い、定着性を検討すると、表２のような結果となる。
【００６９】
【表２】
2011118281.tif 000004
【００７０】
比較例１では、Ｔｄを０℃としたため、Ｔ１の値が低い場合でもすぐに作像動作を開始してしまい、Ｔ１が４０℃、５０℃と低い場合は、定着不良が発生してしまった。
【００７１】
（実験例２）
実験例２では、加熱ローラの芯金厚みのみを変更して、芯金厚みによる定着性の違いについて検討した。
実験例２では、加熱ローラは直径４０ｍｍ、芯金厚みは０．３５〜１．３ｍｍ、弾性層厚みは２００ｕｍのものを使用し、加圧ローラ、定着にかかる総荷重およびプロセススピードについては実験例１と同じとした。
【００７２】
上記の定着装置において、加圧ローラの閾値温度Ｔｄを６０℃、空転後の加熱ローラの閾値温度Ｔｕを１９５℃とし、作像要求直後のＴ１の温度を４０℃として、待機状態から１００枚連続の作像動作を行い、芯金厚みによる定着性の違いを検討すると、表３のような結果となり、芯金厚み０．３５ｍｍのものについては、たわみが大きく、中央部分の圧力が低下してしまったため、定着不良となってしまった。
【００７３】
【表３】
2011118281.tif 000005
【００７４】
（実験例３）
実験例３では、上記の実験例２と同じ条件で、Ｔ１の温度が低い場合でも空転を行わない制御とするため、加圧ローラの閾値温度Ｔｄを０℃、空転後の加熱ローラの閾値温度Ｔｕを０℃、作像要求直後のＴ１の温度を４０℃として、待機状態から１００枚連続の作像動作を行い、加熱ローラの芯金厚みによる定着性の違いを検討すると、表４のような結果となる。
【００７５】
【表４】
2011118281.tif 000006
【００７６】
実験例３では、芯金厚み１．１ｍｍ以上のものについては、加熱ローラ内部に蓄えられる熱量が大きいため、Ｔ１の温度に関係なく良好な結果が得られた。
【００７７】
このように実験例２および実験例３の結果から、加熱ローラの芯金厚みを０．４〜１．０ｍｍとした場合、効果が大きいことが分かった。芯金厚みを厚くした場合は、加熱ローラ内部に熱を蓄えられるため、特に空転を行うことなく、作像動作をできることがわかった。
【００７８】
（実験例４）
実験例４では、加熱ローラ、加圧ローラの構成、および、総荷重、プロセススピードは実験例１と同じとし、加圧ローラの閾値温度Ｔｄを６０℃、空転後の定着ローラの閾値温度Ｔｕを１９５℃とし、作像要求直後のＴ１の温度変化に応じて空転時間を表５のように変化させて、待機状態から１００枚連続の作像動作を行い、定着性を検討すると、表６のような結果となり、Ｔ１が４０℃であっても定着性に問題はなかった。
【００７９】
【表５】
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【００８０】
【表６】
2011118281.tif 000008
【００８１】
また、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種の変形、修正が可能であるのは勿論である。
【００８２】
例えば、上述した実施形態を構成する定着装置やこの定着装置を搭載した画像形成装置の制御部としてコンピュータを機能させる温度制御プログラムを作成し、予め記録媒体に書き込んでおき、この記録媒体に記録されたこの温度制御プログラムを当該装置に備えられたメモリあるいは記憶装置に格納し、その温度制御プログラムをコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Microprocessing Unit）で実行することによって、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【００８３】
この場合、記録媒体から読み出された温度制御プログラム自体が上述した実施形態の制御部の機能を実現することになり、その温度制御プログラムおよびその温度制御プログラムを記録した記録媒体も本発明を構成することになる。
また、上記温度制御プログラムは、その温度制御プログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することによって上述した実施形態の制御部の機能が実現される場合も含まれる。
【００８４】
尚、上述した温度制御プログラムは、ディスク系（例えば、磁気ディスク、光ディスク等）、カード系（例えば、メモリカード、光カード等）、半導体メモリ系（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリ等）、テープ系（例えば、磁気テープ、カセットテープ等）等のいずれの形態の記録媒体で提供されてもよい。あるいは、ネットワークや放送波を介して記憶装置に格納された上記温度制御プログラムをサーバコンピュータから供給を受けるようにしてもよい。この場合、このサーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１…画像形成装置、２…画像形成部、２ａ…画像形成部制御回路、３…中間転写部、３ａ…中間転写部制御回路、４…２次転写部、４ａ…２次転写部制御回路、５…記録媒体供給部、５ａ…記録媒体供給部制御回路、６…定着部、６ａ…定着部制御回路、７ａ…表示部、７ｂ…操作部、８…記録用紙、９…制御部、９ａ…ＣＰＵ、９ｂ…ＨＤＤ、９ｃ…メモリ、９ｄ…表示部制御回路、９ｅ…操作部制御回路、９ｆ…ＬＡＮ制御回路、１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂ…作像ユニット、１１，１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ…感光体ドラム、１２…帯電ローラ、１３…光走査ユニット、１５…ドラムクリーナ、１７…現像スリーブ、２１…中間転写ベルト、２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂ…中間転写ローラ、２３，２４，２５…支持ローラ、２６…ベルトクリーナ、２７…矢符、２８…２次転写ローラ、４２…記録用紙収容トレイ、４３…記録用紙搬出ローラ、４４ａ，４４ｂ…搬送ローラ、Ｐ…記録用紙の搬送路、５０…加熱ローラ（加熱回転体）、５１…芯金、５２…弾性体層、５３…表面層、５４…熱源（加熱手段）、５５…定着ニップ部、５６…矢符、６０…加圧ローラ（加圧回転体）、６１…芯金、６２…弾性体層、６３…表面層、８１…第一電力制御部、８２…第二電力制御部、８３…バースト駆動タイミング発生部、８４…切換判定部、８５…切換部。
【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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