(57)【要約】【課題】加熱回転体の周方向の温度ムラに起因する画像不良の発生を抑制すると共に、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで立ち上げ時間を短縮できる画像加熱装置を提供する。【解決手段】画像加熱装置で、加熱回転体と、前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、前記記録材を画像加熱するときの第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第１の回転速度へ増速させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも１回転変位させる制御手段と、を有する。【選択図】図１
2015043020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱回転体と、
前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、
前記記録材を画像加熱するときの第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第１の回転速度へ増速させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも１回転変位させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
加熱回転体と、
前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、
前記記録材を画像加熱するときの第１の加圧力よりも小さい第２の加圧力で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第１の加圧力へ増圧させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも１回転変位させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項３】
前記画像加熱準備期間の期間中に前記加熱回転体の加速度を徐々に上昇させる期間を有し、その期間に前記加熱回転体を少なくとも1回転させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を複数回転変位させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記加熱回転体に挿通された磁性芯材と、前記磁性芯材に対し、前記加熱回転体の回転軸線に交差する方向に、巻線を施すことによって形成される励磁コイルと、を有し、
前記励磁コイルに交流電流を流すことで、前記加熱回転体の周回方向に誘導電流を生じさせ、前記誘導電流により前記加熱回転体が加熱されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記加圧体は、駆動ローラとしての加圧ローラであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記加熱回転体は、無端ベルトであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記加圧体は、固定された加圧パッドであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記加熱回転体は、駆動プーリを含む複数のプーリに懸架された無端ベルトであることを特徴とする請求項８に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像加熱装置に関し、電子写真複写機や電子写真プリンタ等の画像形成装置に好適なものである。画像加熱装置としては、記録材上に形成した未定着トナー画像を固着画像として加熱定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に搭載される画像加熱装置としての定着装置は、加熱回転体としての定着スリーブと、それに圧接する加圧体としての加圧ローラと、で定着ニップ部を形成する。そして、定着ニップ部で未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着するものが良く知られている。
【０００３】
ここで、近年の画像形成装置の高速化、オンデマンド化に伴い、画像形成装置では、プリント信号が入力された後、1枚目の画像出力を完了するまでの時間であるファーストプリントアウトタイム（ＦＰＯＴ）の短縮が求められている。そのため、画像形成装置に搭載される画像加熱装置としての定着装置には、定着スリーブの温度を記録材に関して画像不良の発生なく定着可能な温度まで昇温させるのに必要な時間（以下、立ち上げ時間）の短縮が求められている。
【０００４】
このような立ち上げ時間の短縮を可能にする定着装置として、薄肉定着スリーブの導電層を直接発熱させ、定着を発熱する定着装置が提案されている（特許文献１、２）。特許文献１、２には、加熱回転体の軸方向（長手方向）に交番磁界を発生させ、定着スリーブの周方向に発生する電流によるジュール熱で発熱する構成の定着装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、カーボンナノ材料とフィラメント状金属粒子とをポリイミド樹脂に分散して成形された抵抗発熱層を有する定着スリーブに、直接通電することによって発熱する構成の定着装置が開示されている。これらの定着装置は薄肉で低熱容量の定着スリーブ自体が発熱する構成のため、立ち上げ時間が短いという特徴がある。
【０００６】
また、定着装置の立ち上げ時間の更なる短縮方法として、特許文献１では、誘導コイルへの給電開始から所定時間の間定着スリーブの回転数を通常動作時の回転速度よりも遅い速度で回転させることで、定着スリーブの温度上昇を早くする構成が開示されている。
【０００７】
また、その他の方法として、特許文献４には定着装置の立ち上げ時に、定着スリーブと加圧ローラを離間し、定着スリーブのみを加熱することで、加熱ローラへの熱の移動を抑え、定着スリーブの温度上昇を早くする構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３３４７７４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４８０９８号公報
【特許文献３】特開２００７−２７２２２３号公報
【特許文献４】特開２００７−５７８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
画像形成装置は、プリント信号を受信した後、画像形成動作を開始するとともに、定着装置の立ち上げを開始する。この際、未定着画像を担持した記録材が定着装置に突入するまでに、定着装置は定着スリーブの温度を記録材を定着可能な温度まで立ち上げておく必要がある。
【００１０】
しかしながら、従来の定着装置では、立ち上がり時間の短縮は可能であるものの、定着スリーブの周方向に大きな温度ムラを発生させる場合があった。すなわち、低速で回転させていた定着スリーブ及び加圧ローラの回転速度を急激にプロセススピードに切り替えた場合、速度切替前後で定着スリーブの温度上昇状態が大きく変動する。
【００１１】
定着スリーブは定着ニップ部を抜けてから、再度定着ニップ部に突入するまでの間に加熱され、温度が上昇する。回転速度の切り替えが急激に行われた場合、速度切り替え前までは定着スリーブが温度上昇する時間は相対的に長かったのに対し、速度切り替え後には定着スリーブが温度上昇する時間は相対的に短くなる。このため、特に定着スリーブが１周回するよりも短い時間で回転速度の切り替えが行われた場合、定着スリーブの周方向において、温度上昇量が大きい領域と小さい領域ができてしまう。その結果として、定着スリーブの周方向において大きな温度ムラを発生させることになる。
【００１２】
特に、定着装置の立ち上げ時間の短縮のみを優先し、定着スリーブの回転速度を、記録材が定着装置に突入する直前に、低速から急激にプロセス速度に切り替えた場合には、定着スリーブ周方向の温度ムラが大きな状態で記録材の定着動作が行われることになる。このような定着スリーブ周方向の温度ムラが大きな状態で記録材の定着動作を行った場合、定着不良やグロスムラといった画像不良を発生させる場合があった。
【００１３】
また、他の従来方法として、定着スリーブの温度上昇を早めるため、定着装置の立ち上げ時に定着スリーブと加圧ローラを離間している。この場合、少なくとも記録材が定着ニップに突入するまでには、定着スリーブと加圧ローラを記録材を定着するときの加圧状態にする必要がある。しかしながら、離間状態であった定着スリーブと加圧ローラを急速に当接状態に切り替えた場合、その前後で定着スリーブから加圧ローラへ移動する熱量が急激に増加し、当接状態に移行した直後は定着スリーブの温度が大幅に下がってしまう。
【００１４】
この結果、定着スリーブの周方向において、大きな温度ムラが発生する。特に、記録材が定着装置に突入する直前に離間状態から加圧状態へ切り替えた場合には、定着スリーブが周方向において大きな温度ムラを発生させた状態で記録材の定着動作が行われることとなる。
【００１５】
このように定着スリーブ周方向の温度ムラが大きな状態で記録材の定着動作を行った場合、定着不良やグロスムラといった画像不良を発生させる場合があった。
【００１６】
本発明の目的は、加熱回転体の周方向の温度ムラに起因する画像不良の発生を抑制すると共に、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで立ち上げ時間を短縮できる画像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像加熱装置は、加熱回転体と、前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、前記記録材を画像加熱するときの第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第１の回転速度へ増速させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも１回転変位させる制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る他の画像加熱装置は、加熱回転体と、前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、前記記録材を画像加熱するときの第１の加圧力よりも小さい第２の加圧力で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第１の加圧力へ増圧させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも１回転変位させる制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、加熱回転体の周方向の温度ムラに起因する画像不良の発生を抑制すると共に、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで立ち上げ時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置を用いた画像形成装置の概略構成図、（ｂ）は定着スリーブの回転速度と移動距離を説明する図である。
【図２】第１の実施形態に係る定着装置の要部の横断側面模型図である。
【図３】第１の実施形態に係る定着装置の要部の正面模型図である。
【図４】第１の実施形態に係る定着装置の要部の斜視図である。
【図５】定着スリーブ及び加圧ローラの断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る定着スリーブの回転速度推移を表すグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る定着スリーブの温度上昇を表すグラフである。
【図８】第２の実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る定着装置の加圧力調整手段を説明する図である。
【図１０】第２の実施形態に係る定着スリーブと加圧ローラの当接加圧力の推移を表すグラフである。
【図１１】第２の実施形態に係る定着スリーブの温度上昇を表すグラフである。
【図１２】第３の実施形態に係る定着スリーブの温度上昇を表すグラフである。
【図１３】変形例における定着スリーブの温度状上昇を表すグラフである。
【図１４】変形例における定着装置を示す正面模型図である。
【図１５】変形例における定着装置を示す横断側面模型図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
《第１の実施形態》 
以下に図面を用いて、本発明を実施するための好ましい形態を例示的に詳しく説明する。
【００２２】
（画像形成装置）
図１（ａ）は、本実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置を搭載した画像形成装置１００の概略構成図である。画像形成装置１００は、電子写真方式のレーザービームプリンタである。１０１は像担持体としての感光体ドラムであり、矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）にて回転駆動する。感光体ドラム１０１はその回転過程で帯電ローラ１０２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【００２３】
１０３は画像露光手段としてのレーザービームスキャナであり、不図示のコンピュータ等の外部機器から入力されるデジタル画素信号に対応してオン／オフ変調されたレーザー光Ｓを出力して、感光体ドラム１０１の帯電処理面を走査露光する。この走査露光により感光体ドラム１０１表面の露光明部の電荷が除電されて感光体ドラム１０１表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００２４】
１０４は現像装置であり、現像ローラ１０４ａから感光体ドラム１０１表面に現像剤（トナー）が供給されて、感光体ドラム１０１表面の静電潜像は、可転写像であるトナー像として順次に現像される。１０５は給紙カセットであり、記録材Ｐを積載収納させてある。給紙スタート信号に基づいて給紙ローラ１０６が駆動されて、給紙カセット１０５内の記録材Ｐは、一枚ずつ分離給紙される。そして、レジストローラ対１０７を介して、感光体ドラム１０１と接触して従動回転する転写ローラ１０８との当接ニップ部である転写部位１０８Ｔに、所定のタイミングで導入される。
【００２５】
すなわち、感光体ドラム１０１上のトナー像の先端部と記録材Ｐの先端部とが、同時に転写部位１０８Ｔに到達するように、レジストローラ１０７で記録材Ｐの搬送が制御される。その後、記録材Ｐは転写部位１０８Ｔを挟持搬送され、その間、転写ローラ１０８には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写電圧（転写バイアス）が印加される。転写ローラ１０８にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、転写部位１０８Ｔにおいて感光体ドラム１０１表面側のトナー像が記録材Ｐの表面に静電的に転写される。
【００２６】
転写後の記録材Ｐは、感光体ドラム１０１表面から分離されて搬送ガイド１０９を通り加熱装置としての定着装置１１３に導入される。定着装置Ａでは、トナー画像の熱定着処理を受ける。一方、記録材Ｐに対するトナー像転写後の感光体ドラム１０１表面はクリーニング装置１１０で転写残トナーや紙粉等の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。定着装置１１３を通った記録材Ｐは、排紙口１１１から排紙トレイ１１２上に排出される。
【００２７】
（画像加熱装置）
本実施形態において、定着装置１１３は電磁誘導加熱方式の装置である。図２は本例の定着装置１１３の要部の横断側面模型図、図３は要部の正面模型図、図４は要部の斜視図である。
【００２８】
１）電磁誘導加熱の構成・原理
図４は、定着スリーブの発熱層１ａを誘導加熱するための励磁コイル３および磁性コア２と、定着スリーブを示す斜視図である。磁性芯材としての磁性コア２は、不図示の固定手段で定着スリーブの中空部を貫通（挿通）して配置させている。そして、励磁コイル３は、定着スリーブ１の中空部において、磁性コア２に螺旋状に巻き回して形成される（巻線を施す）。
【００２９】
定着スリーブ１の内部にて、励磁コイル３が定着スリーブ１の軸Ｘに交差する方向に巻き回されているため、励磁コイル３に高周波コンバータ３０５と給電接点部３ａ、３ｂを介し高周波電流（交流電流）を流すと、周期的に極性が反転する交番磁束が作用する。この交番磁束は軸Ｘと平行方向に発生する。
磁性コア２は、励磁コイル３にて生成された交流磁界による磁力線を定着スリーブ１内部に誘導し、磁力線の通路（磁路）を形成する部材として機能する。
【００３０】
すると、定着スリーブ１内部に誘導された軸Ｘと平行方向の交番磁束により、定着スリーブの発熱層１ａに周回方向の誘導電流（周回電流）が発生し、発熱層１ａが発熱する。この熱が弾性層１ｂ、離型層１ｃに伝達されて、定着スリーブ１全体が加熱され、定着ニップ部（以下、ニップ部）Ｎに通紙される記録材Ｐを加熱してトナー像Ｔの定着がなされる。
【００３１】
ここで、発熱層１ａの周回抵抗が所定範囲内であれば、定着に必要な発熱量を得ることができる。発熱層１ａの周回抵抗が高すぎると発熱層１ａに周回電流が流れず発熱できず、一方発熱層１ａの周回抵抗が低すぎると周回電流は流れるが抵抗が小さいため発熱量が小さく定着に必要な熱量を発生させることができない。
【００３２】
２）加熱回転体
加熱回転体としての円筒状の無端ベルトである定着スリーブ１は、図２に示すように直径１０〜５０ｍｍの、基層となるＳＵＳやニッケル、Ni合金等の金属性部材でできた発熱層１ａを備える。そして、発熱層１ａの外面に積層したシリコーンゴム等からなる弾性層１ｂと、その外面に積層したフッ素樹脂等からなる離型層１ｃを備える。そして、図４に示したように定着スリーブ１の内部には、この回転軸線方向に磁性コア２が挿通されている。
【００３３】
３）加圧体および加圧機構
図２に示す加圧体としての加圧ローラ８は、回転駆動制御手段Ｍにより矢示の反時計方向に回転駆動し、定着スリーブ１の外面との摩擦力で定着スリーブ１に回転力が作用され、定着スリーブ１は加圧ローラ８の回転に従動回転する。
【００３４】
加圧ローラ８は、芯金８ａと、芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させたシリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性の弾性材層８ｂと、表層の離型層８ｃを設けている。弾性層８ｂは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性が良い材質が好ましい。なお、図３に示す芯金８ａの両端部は、装置の不図示のシャーシ側板金間に導電性軸受けを介して回転自由に保持させて配設してある。
【００３５】
また、図３に示すように加圧用ステイ５の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材１８ａ、１８ｂとの間にそれぞれ加圧機構としての加圧バネ１７ａ、１７ｂを縮設することで、加圧用ステイ５に押し下げ力を作用させている。なお、本実施形態の定着装置１１３では、総圧約１００Ｎ〜約２５０Ｎの押圧力を与えている。これにより、耐熱性樹脂ＰＰＳ等で構成されたスリーブガイド部材６（図２）の下面と加圧ローラ８の上面とが、定着スリーブ１を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Ｎ（図２）が形成される。
【００３６】
４）フランジ部材
図３に示すフランジ部材１２ａ・１２ｂは、スリーブガイド６の左右両端部に外嵌され、左右位置を規制部材１３ａ・１３ｂで固定しつつ回転自在に取り付けられる。そして、定着スリーブ１の回転時に定着スリーブ１の端部を受けて定着スリーブ１のスリーブガイド６の長手方向に沿う寄り移動を規制する役目をする。
【００３７】
フランジ部材１２ａ・１２ｂの材質としては、フェノール樹脂，ポリイミド樹脂，ポリアミド樹脂，ポリアミドイミド樹脂，ＰＥＥＫ樹脂，ＰＥＳ樹脂，ＰＰＳ樹脂，フッ素樹脂（ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰなど）が好ましい。もしくは，ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ：液晶ポリマー）樹脂，これらの混合樹脂等の耐熱性の良い材料が好ましい。
【００３８】
５）温度検知
定着装置１１３の温度検知は、図３および図４に示すように、記録材Ｐが定着装置１１３に搬送されてくる側の、長手方向の中央部および両端部の定着スリーブ対向位置に配設された、非接触型サーミスタの検温素子９によって行われる。図４に示す定着温度制御部３０３は、定着スリーブ１の長手方向中央部の検温素子９によって検出された温度を基に電圧制御部３０５を制御する。これにより、定着スリーブ１は誘導加熱されて表面の温度が所定の目標温度に維持・調整される。
【００３９】
６）制御手段
図１（ａ）で、制御手段６００は、記録材がニップ部Ｎに突入するまでの画像加熱準備期間の期間中に、定着スリーブ１の回転速度として記録材を画像加熱するときの第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で定着スリーブ１の回転を開始する。そして、制御手段６００は、記録材がニップ部Ｎに突入するまでの画像加熱準備期間の期間中に、第１の回転速度へ増速させると共に、定着スリーブ１を少なくとも１回転変位させる。これについて、以下に詳述する。
【００４０】
（定着装置の立ち上げ制御時の回転速度と定着スリーブの温度上昇）
本実施形態のような定着装置１１３（図１（ａ））においては、画像加熱準備期間の期間中における制御である立ち上げ制御を行う際の定着スリーブ１の回転速度によって定着スリーブ１の温度上昇が異なることが分かっている。具体的には、定着スリーブ１の回転速度が遅いほど定着スリーブ１の温度上昇が速い。
【００４１】
そのメカニズムを説明する。図５は記録材を搬送していないときの定着スリーブ１及び加圧ローラ８の断面図である。本実施形態のような構成の定着装置においては、定着スリーブ１の温度は回転方向でニップ部Ｎの直後、つまりニップ部Ｎ下流側で最も低くなり、ニップ部Ｎ上流側で最も高くなる。ニップ部Ｎでは、定着スリーブ１と加圧ローラ８が加圧当接しているため、定着スリーブ１の熱が加圧ローラ８に奪われるためである。回転に伴い、ニップ部Ｎを抜けた後は、再度ニップ部Ｎに入るまで、定着スリーブ１は加圧ローラにより熱を奪われることがないため、温度が上昇しやすい。
【００４２】
ある時点でニップ部Ｎを抜けた直後のＡ点にあった部分は、回転に伴いニップ部Ｎに入る直前のＡ’まで温度が上昇する。定着スリーブ１の回転速度が遅いほど、Ａ点からＡ’点に移動するまでの時間が長くなるため、温度上昇量は回転速度が遅いほど大きくなる。この結果、定着スリーブ周方向全体としても、回転速度が遅いほど温度が上昇し易い。
【００４３】
本実施形態では、上記の性質を鑑み、定着装置１１３の立ち上げ制御において、定着スリーブ１を画像形成装置のプロセススピードに相当する速度（第１の回転速度）よりも遅い速度（第２の回転速度）で回転開始する。これにより、定着スリーブ１の回転速度を回転開始時から画像形成装置のプロセススピードと同じ速度で立ち上げ制御を行うよりも早く定着スリーブ１の温度を上昇させることができる。
【００４４】
しかしながら、記録材がニップ部Ｎに導入されるまでには、定着スリーブ１及び加圧ローラ８の回転速度を画像形成装置のプロセススピードにしておく必要がある。そのため、定着装置１１３の立ち上げ時において、定着スリーブ１の回転速度を図６のグラフ（太い実線）で示すように非線形的に大きくしていくこととした。
【００４５】
この理由を以下に説明する。定着スリーブ１の温度を早く上昇させるためだけであれば、記録材がニップ部Ｎに導入される直前まで定着スリーブ１の回転速度を遅くするのが良い。しかしながら、その場合、記録材がニップ部Ｎに導入される直前に、定着スリーブ１の回転速度を急激に増速することとなる。定着スリーブ１の回転速度を急激に増速した場合、速度変更前後での定着スリーブ１の温度上昇状態が大きく変動する。低速で回転していた速度変更前までは、ニップ部Ｎを抜けてから再度ニップ部に入るまでの長い時間加熱されるため温度が上昇し易いことは上述の通りである。
【００４６】
速度変更後は、ニップ部Ｎを抜けてから再度ニップ部Ｎに入るまでの加熱時間が急激に短くなるため、定着スリーブ１の温度上昇量は速度変更前に比べ、大幅に低下する。その結果、ニップ部Ｎ上流における定着スリーブ１の温度が大きく変動し、検温素子９の検知温度に大きなリップルが発生する。一般的に行われているような速度切替時には、0.1秒〜0.3秒といった短時間に速度が大きく切り替えられる。この場合には、定着スリーブ1が1回転するよりも短い時間で回転速度が大きく切り替わることになり、定着スリーブ１の１周内で大きな温度リップルが発生することとなる。
【００４７】
このように、ニップ部Ｎ上流において、定着スリーブ１の温度が１周内で大きく変動する状態で、ニップ部Ｎに記録材が導入された場合には、定着不良やグロスムラ等の画像不良が発生する場合がある。
【００４８】
上記のような画像不良を発生させないためには、定着スリーブ１の温度リップルが小さくなるのを待ってから、記録材の定着を行う必要がある。つまり、定着スリーブ１の温度を早く上昇させたとしても、温度リップルが解消するまでの待機時間が発生するため、実際に記録材をニップ部Ｎに導入できるまでの時間は延びてしまうこととなり、実質的な定着装置の立ち上げ時間の短縮効果は小さくなる。
【００４９】
よって、最短の立ち上げ時間で定着スリーブ１の温度を上昇させるには、定着スリーブ１の回転速度の増速は、定着スリーブ１の１周内で大きな温度リップルが発生しないように、定着スリーブ１が１回転する時間よりも長い時間をかけて行うのが良い。
【００５０】
定着スリーブ１が１周回する時間ｔｓに関して、図１（ｂ）を用いて補足説明をする。定着スリーブの周長をＬ、定着スリーブの時刻ｔにおける回転速度をＶ（ｔ）とする。本実施形態では、定着スリーブの回転速度を増速させるため、速度Ｖは一定ではなく、時間の関数であるＶ（ｔ）となる。また、時刻ｔaから時刻ｔｂの間で定着スリーブ１の速度を低速のＶｌ（第２の回転速度）からプロセススピードＶｐ（第１の回転速度）まで増速したとする。この場合、定着スリーブ１の速度を増速した時間ｔｂ−ｔaの間に定着スリーブ１が回転移動した距離は、図１（ｂ）における斜線部の面積、つまりＶ（ｔ）を時刻ｔaからｔｂの間で積分した値Ｘとなる。
【００５１】
Ｘ＝Ｌとなるときに、ｔｂ-ｔa＝ｔｓとなる。本実施形態のように定着スリーブ１が１回転するよりも長い時間をかけて回転速度を増速させるには、次のようにする。即ち、定着スリーブ１の回転速度の増速期間中に定着スリーブ１が回転移動した距離Ｘ＞定着スリーブ１の周長Ｌ（ｔｂ−ｔa＞ｔｓ）となるようにＶ（ｔ）を設定すれば良い。
【００５２】
以上から、本実施形態では、定着装置１１３の立ち上げ制御時には、定着スリーブ１の回転開始時にはプロセススピードよりも遅い速度で回転を開始し、記録材がニップ部Ｎに導入されるまでに回転速度をプロセススピードまで増速するように制御する。このように定着スリーブ１の回転速度を制御することで、定着装置の立ち上げ制御時の初期は、定着スリーブ１を低速で回転させることができ、その温度上昇を早めることができる。
【００５３】
また、定着スリーブ１の回転速度の増速は、少なくとも定着スリーブ１が１回転する時間よりも長い時間をかけて、連続的に実施する。このように定着スリーブ１の回転速度の増速を定着スリーブ１が１回転するよりも長い時間をかけて実施することにより、温度リップルの発生を抑制し、無駄な待機時間の発生を抑制できる。結果として、定着装置の立ち上げ時間の短縮が可能となる。
【００５４】
具体的な例として、図６の実施形態のグラフ（太い実線）にあるように２次関数に従って回転速度を増速する制御を行う（画像加熱準備期間の期間中に定着スリーブ１の加速度を徐々に上昇させる期間を有し、その期間に定着スリーブ１を少なくとも1回転させる）。より具体的は、本実施形態の画像形成装置では、プロセススピードは３００ｍｍ/secであり定着スリーブ１の直径は３０ｍｍである。また、プリントコマンドを受信し、画像形成動作を開始した後、４秒で記録材がニップ部に導入される。
【００５５】
そのため、画像形成装置の動作開始と同時に開始される定着装置１１３の立ち上げ制御は、以下のようにされる。即ち、回転駆動制御手段Ｍによって加圧ローラ８の回転駆動が開始され、定着スリーブ１の回転が開始してから、4秒間でプロセススピードである３００ｍｍ/secとなるように定着スリーブ１の時刻ｔにおける回転速度Ｖ（ｔ）をtの２次関数とする。
Ｖ（ｔ）＝（３００/４２）×ｔ２＝１８．７５×ｔ２  
に従って制御する。
【００５６】
このとき、４秒間で定着スリーブ１が回転移動する距離Ｘは、Ｖ（ｔ）をｔ＝０からｔ＝４の間で積分した値となり、Ｘ＝４００ｍｍとなる。つまり、定着スリーブ１は回転速度の増速期間の間に複数回転変位（具体的には約４．２周）されることとなり、定着スリーブ１の１周内で大きな温度ムラが発生することは無い。
【００５７】
以下に、例として定着スリーブ１の回転速度が異なる４条件で室温状態の定着装置１１３の立ち上げ制御を行い、記録材の定着を行った場合の結果を表１に示す。また、この比較実験における各条件での定着スリーブ１の回転速度の推移を図６に示し、図６に示す定着スリーブ１の回転速度で定着装置を立ち上げた場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブを図７に示す。
【００５８】
なお、この比較実験は、画像形成装置のプロセススピード３００ｍｍ／ｓｅｃ、温調目標温度１７０℃、最大投入電力１０００Ｗ、定着スリーブ１の直径は３０ｍｍという条件で実施した。通紙した記録材は坪量９０ｇ／ｍ２の普通紙である。この記録材に濃度１００％のベタ画像を印刷した場合である。また、印刷動作の開始、すなわち定着装置Ａの立ち上げ動作開始から４秒で記録材がニップ部Ｎに導入される状態で実験を行った。
【００５９】
【表１】
2015043020.tif 000003
【００６０】
表１中の実施例は、図６に太い実線で示したように、定着スリーブ１の回転速度を回転開始から4秒でプロセス速度である３００ｍｍ/secに到達するように、非線形に増加させる制御を行った場合の結果である。このとき、上記したように、定着スリーブ１は回転速度の増速期間中に複数回転（具体的には約４．２周）する。また、比較例１は、図６に細い実線で示したように、定着スリーブの回転速度を回転開始時からプロセススピードである３００ｍｍ/secに一定に制御した場合の結果である。
【００６１】
比較例２は、図６に破線で示したように、定着スリーブ１の回転速度をプロセススピードの1/５である６０ｍｍ/secで回転開始する。そして、記録材がニップ部Ｎに導入される０．２秒前、つまり、立ち上げ開始から３．８秒後にプロセススピードである３００ｍｍ/secに切り替えた場合の結果を示す。回転速度の切替は、０．２秒間で実施した。０．２秒で６０ｍｍ/secから３００ｍｍ/secまで増速したため、その期間中に定着スリーブ１は３６ｍｍ回転移動する。これは、定着スリーブ１の約０．４周分の距離である。
【００６２】
比較例３は、図６に点線で示したように、定着スリーブ１の回転速度をプロセススピードの１/５である６０ｍｍ/secで回転開始する。そして、記録材がニップ部Ｎに突入する１秒前、つまり立ち上げ開始から３秒後にプロセススピードである３００ｍｍ/secに切り替えた場合の結果を示す。回転速度の切替は０．２秒間で実施した。比較例２と同様、回転速度を増速している期間に定着スリーブ１は約０．４周する（１回転の変位を満たさない）。
【００６３】
表１にあるように、実施例の場合には、定着不良もグロスムラも発生しない、良好な画像が得られた。この場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブは図７に太い実線で示してある。図７から分かるように、定着スリーブ１の温度はなめらかに上昇し、記録材がニップ部Ｎに導入される立ち上げ開始から４秒の時点で目標温度である１７０℃に到達している。また、回転速度の増速は定着スリーブ１が１回転するよりも長い期間で実施されたため、その後も温度リップルの発生がない。そのため、良好な画像が得られた。定着装置の立ち上げ時間としては４秒であると言える。
【００６４】
それに対し、比較例１では、定着後の記録材に定着不良が発生した。この結果について説明する。比較例１では、定着装置１１３の立ち上げ開始時から、定着スリーブ１をプロセススピードである３００ｍｍ/secで回転させた。この場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブは図７に細い実線で示してある。図７から分かるように、定着スリーブ１の温度上昇が遅く、記録材がニップ部Ｎに導入された時点で、ニップ部Ｎ上流における温度が温調目標温度である１７０℃に到達していなかった。
【００６５】
定着スリーブ１の温度が温調目標温度よりも低い状態で定着動作が行われたため、定着不良が発生した。比較例１の構成で定着不良を発生させないためには、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Ｎに導入される時間を４秒から６秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては６秒であると言える。
【００６６】
比較例２では、定着後の記録材に定着不良が発生した。この結果について説明する。比較例２では、定着装置１１３の立ち上げ開始から３．８秒間低速で定着スリーブ１を回転させた。この場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブは図７に破線で示してある。定着スリーブ１を低速で回転させたため、３．８秒時点では定着スリーブ１のニップ部Ｎ上流における温度は温調目標温度である１７０℃に到達していた。
【００６７】
しかし、回転速度の増速を定着スリーブ１の０．４周分という短期間で実施したため、定着スリーブ１のニップ部Ｎ上流での温度が大きく変動する。この直後に記録材がニップ部Ｎに導入されたため、定着スリーブ１の温度リップルが大きく、記録材上で定着スリーブ１の温度の低い部分に該当する部分で定着不良が発生した。比較例２の構成で定着スリーブ１の温度リップル起因の定着不良を発生させないためには、リップルが解消されるまで待機する必要があった。
【００６８】
実際には、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Ｎに導入される時間を４秒から５秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては５秒であると言える。
【００６９】
比較例３では、定着後の記録材にグロスムラが発生した。この結果について説明する。比較例３では、定着装置１１３の立ち上げ開始から３秒間は低速で定着スリーブ１を回転させ、その後プロセススピードに増速した。この場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブは図７に点線で示してある。速度切り替え直後には、これまで説明してきたように定着スリーブ１のニップＮ上流での温度が大きく変動した状態となる。
【００７０】
その後は、一定のプロセススピードで回転するため、上記の温度リップルは次第に小さくなっていくものの、記録材がニップ部Ｎに導入された時点で上記の温度リップルはまだ残っている状態であった。定着スリーブ１の定着ニップ部Ｎ上流での温度は、温調目標温度である１７０℃に到達はしていたものの、回転速度の増速を定着スリーブ１の０．４周分という短期間で実施したため、１７０℃を中心として、１０℃程度のリップルが残っている状態であった。
【００７１】
この状態で定着動作がおこなわれたため、定着不良は発生しなかったものの、グロスムラが発生した。ここで、グロスムラとは、記録材の先端と後端とで定着画像のグロス差（光沢差）が大きいことを意味する。
【００７２】
比較例３の構成でグロスムラを発生させないためには、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Ｎに導入される時間を４秒から４．５秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては、４．５秒であると言える。
【００７３】
以上、説明したように、定着装置１１３の立ち上げ制御時には、定着スリーブ１の回転開始時にはプロセススピードよりも遅い速度で回転を開始する。そして、記録材がニップ部Ｎに導入されるまでに回転速度をプロセススピードまで増速し、記録材を定着するときの回転速度になるように制御する。このように定着スリーブ１の回転速度を制御することで、定着スリーブ１の温度上昇を速めることができる。
【００７４】
また、定着スリーブ１の回転速度のプロセススピードへの増速は、記録材が定着装置１１３に導入されるまでの間に、少なくとも定着スリーブ１が１回転する時間よりも長い時間をかけて、徐々に実施する。そうすることによって速度切り替え時に発生する定着スリーブ１の温度リップルを抑制することができる。その結果として、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで定着装置の立ち上げ時間を短縮することが可能となる。
【００７５】
《第２の実施形態》 
本実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置を搭載した画像形成装置としては、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
（画像加熱装置）
本実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置２００について、図８を用いて説明する。なお、第１の実施形態における定着装置と同様の部材、部分については、同じ符号を付している。本実施形態における定着装置２００は、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接時のニップ部Ｎにおける加圧力を制御する制御手段として加圧力制御手段３００（図８）を有している部分のみが第１の実施形態と異なる。
【００７７】
図９（a）および図９（ｂ）は、加圧力制御手段３００を説明するための定着装置２００の断面図である。なお、図中の符号で同番号でa、ｂとなっているものは、左右対称な位置で図中の反対側にも存在する部品である。加圧力制御手段３００は、定着装置のシャーシ部に回転自在に保持された芯金部材２０５と、芯金部材２０５に固定されたカム２０１、加圧板金２０２等によって構成されている。
【００７８】
カム２０１は、芯金部材２０５に対し、偏心した状態で固定されており、不図示の芯金部材回転手段によって芯金部材が回転することによってカム２０１も偏心回転するようになっている。カム２０１が偏心回転することにより、加圧板金２０２が回転支点２０４を中心として図中上下方向に動く。これにより、加圧板金２０２と加圧ステイ５の接触点２０３（加圧点）に付加される圧力が変化し、加圧ローラ８と定着スリーブ１の当接加圧力を調整することができる。
【００７９】
図９（a）は、加圧点に最大加圧力が付加される状態を示し、加圧ローラ８及び定着スリーブ１が記録材を定着する際の当接加圧力２５０Ｎ（定着時加圧力と記す。）で当接するように加圧力調整手段が設定されている。また、図９（ｂ）は加圧点に最小の圧力が付加される状態を示し、本実施形態では加圧ローラ８の回転に伴い、定着スリーブ１が従動回転可能な最小の当接加圧力５０Ｎ（弱加圧力と記す。）となるように加圧力調整手段が設定されている。
【００８０】
（定着装置の立ち上げ制御時の加圧力制御）
本実施形態のような定着装置２００においては、立ち上げ制御を行う際の定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接状態によって、定着スリーブ１の温度上昇が異なることが分かっている。具体的には当接加圧力が小さいほど定着スリーブ１の温度上昇が速い。
【００８１】
これは、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力が小さいほど、ニップ部Ｎにおける加圧ローラ８の弾性変形が小さくなり、ニップ部Ｎの周方向における幅（以下、ニップ幅と記す。）が小さくなるためである。ニップ部Ｎの幅が小さい場合、定着スリーブ１から加圧ローラ８へと移動する熱量が小さくなり、定着スリーブ１の温度が上昇しやすくなる。
【００８２】
本実施形態では、上記の性質に鑑み、定着装置２００の立ち上げ時において、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を、記録材を定着する際の当接加圧力である定着時加圧力よりも小さな加圧力で当接した状態から開始する。これにより、定着スリーブ１と加圧ローラ８を、定着装置の立ち上げ開始時から定着時加圧状態で当接させた場合よりも早く定着スリーブ１の温度を上昇させることができる。
【００８３】
しかしながら、記録材がニップ部Ｎに導入されるまでには、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を定着時加圧力にしておく必要がある。そのため、本実施形態では、定着装置２００の立ち上げ時において、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を立ち上げ開始時には弱加圧力とし、記録材がニップ部Ｎに導入されるまでに定着時加圧力となるように制御する。
【００８４】
具体的には、図９におけるカム２０１を図９（ｂ）の状態（ニップ幅が小さい弱加圧力）で定着装置２００の立ち上げを開始する。そして、カム２０１を徐々に回転させて、記録材がニップ部Ｎに導入されるタイミングで、カム２０１が図９（a）の状態（ニップ幅が大きい定着時加圧力）となるように制御する。本実施形態の画像形成装置は、プリントコマンド受信後、画像形成動作を開始してから４秒で記録材がニップ部Ｎに導入される。このため、定着装置２００における定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力は、定着装置２００の立ち上げ開始から４秒かけて、弱加圧力から定着時加圧力となるように制御する。
【００８５】
ここで、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を、徐々に増加させるように制御する理由を説明する。定着スリーブ１の温度を早く上昇させるためだけであれば、記録材がニップ部Ｎに導入される直前まで定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を弱くするのが良い。しかしながら、その場合、記録材がニップ部Ｎに導入される直前に、弱加圧力から定着時加圧力に増加することとなる。定着スリーブ１と加圧ローラ８の加圧力を急激に定着時加圧力に変化させた場合、加圧力変更前後での定着スリーブ１の温度上昇状態が大きく変動する。
【００８６】
これについて、弱加圧状態であった加圧力変更前までは、ニップ部Ｎの幅が小さく、定着スリーブ１の温度が上昇し易いことは上述のとおりである。加圧力変更後は、ニップ部Ｎの幅が大きくなるため、加圧ローラ８に熱が奪われやすくなり、定着スリーブ１の温度上昇量は加圧力変更前に比べ、大幅に低下する。その結果、ニップ部Ｎの上流における定着スリーブ１の温度が大きく変動し、検温素子９の検知温度に大きなリップルが発生する。
【００８７】
一般的に行われているような加圧力の切り替え時には、0.1秒〜0.3秒といった短時間に加圧力が切り替えられ、結果的にはニップ部Ｎの幅が大きく切り替えられる。この場合には、定着スリーブ1が1回転するよりも短い時間でニップ部Ｎの幅が急激に大きくなることになり、定着スリーブ１の１周内で大きな温度リップルが発生することとなる。
【００８８】
このように、ニップ部Ｎ上流において、定着スリーブ１の温度が大きく変動する状態で、定着装置２００に記録材が導入された場合には、定着不良やグロスムラ等の画像不良を発生する場合がある。
【００８９】
ここで、上記のような画像不良を発生させないためには、定着スリーブ１の温度リップルが小さくなるのを待ってから、記録材の定着を行う必要がある。つまり、定着スリーブ１の温度を早く上昇させたとしても、温度リップルが解消するまでの待機時間が発生するため、実際に記録材をニップ部Ｎに導入できるまでの時間は延びてしまうこととなり、実質的な定着装置の立ち上げ時間の短縮効果は小さくなる。よって、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力の増加は、少なくとも定着スリーブ１が１回転するよりも長い時間をかけて実施する方が良い。
【００９０】
以上から、本実施形態では、定着装置２００の立ち上げ制御時には、立ち上げ制御開始時には定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を弱加圧力とし、記録材がニップＮに導入されるまでに定着時加圧力まで増加するように制御する。このように定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を制御することで、定着スリーブ１の温度上昇を早めることができる。
【００９１】
また、加圧力の増加は、少なくとも定着スリーブ１が１周回する時間よりも長い時間をかけて実施する。具体的には、本実施形態の画像形成装置では、プロセススピードは３００ｍｍ/secであり、プリントコマンドを受信し、画像形成動作を開始した後、４秒で記録材がニップ部Ｎに導入される。そのため、画像形成装置の動作開始と同時に開始される定着装置２００の立ち上げ制御において、以下のようにする。即ち、定着スリーブ１が１周回する時間である０．３１４秒よりも十分長い、立ち上げ制御開始から4秒で定着時加圧力となるように定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を制御する。
【００９２】
このように加圧力を制御することで、定着スリーブ１の温度リップルの発生を抑制し、無駄な待機時間の発生を抑制できる。その結果として、定着装置の立ち上げ時間を最適に短縮することが可能となる。
【００９３】
また、本実施形態の定着装置２００では、記録材の定着動作が終了次第、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を定着時加圧力から弱加圧力へと切り替えを行い、次の定着動作のための立ち上げ制御に備える。この際の定着時加圧力から弱加圧力への切り替えは、一般的に行われるように短時間で実施しても良い。
【００９４】
以下に、例として、定着スリーブ１と加圧ロ―ラ８の加圧力が異なる条件で定着装置２００の立ち上げ制御を行い、記録材の定着を行った場合の結果を表２に示す。なお、この比較実験は、画像形成装置のプロセススピード３００ｍｍ/sec、定着スリーブ及び加圧ローラの回転速度も同じ３００ｍｍ/secで一定、温調目標温度１７０℃、最大投入電力１０００Ｗ、定着スリーブ１の直径は３０ｍｍという条件で実施した。通紙した記録材は坪量９０g/m2の普通紙である。この記録材に濃度1００％のベタ画像を印刷した場合である。
【００９５】
また、印刷動作の開始、すなわち定着装置２００の立ち上げ動作開始から４秒で記録材がニップ部Ｎに導入される状態で実験を行った。
【００９６】
【表２】
2015043020.tif 000004
【００９７】
表２中の実施例は、定着スリーブ１と加圧ローラ８の加圧力を定着装置２００の立ち上げ制御開始時は弱加圧力である５０Ｎとし、その後、4秒で定着時加圧力である２５０Ｎとなるように制御を行った場合の結果である。比較例１は、定着装置２００の立ち上げ開始時から定着時加圧力である２５０Ｎで制御した場合である。比較例２は、定着装置２００の立ち上げ開始時は弱加圧力である５０Ｎとし、記録材がニップ部Ｎに導入される０．２秒前、つまり、立ち上げ開始から３．８秒後に定着時加圧力である２５０Ｎに切り替えた場合の結果である。加圧力の切替は、０．２秒間で実施した。
【００９８】
比較例３は、定着装置２００の立ち上げ開始時は弱加圧力である５０Ｎとし、記録材がニップ部Ｎに導入される１秒前、つまり、立ち上げ開始から３秒後に定着時加圧力である２５０Ｎに切り替えた場合の結果である。加圧力の切替は、０．２秒間で実施した。
【００９９】
表２にあるように、実施例の場合には、定着不良もグロスムラも発生しない良好な画像が得られた。この場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブは図１１に太い実線で示してある。図１１から分かるように、定着スリーブ１の温度はなめらかに上昇し、記録材が定着装置１１３に導入されるまでに目標温度である１７０℃に到達している。その後も温度リップルの発生がない。そのため、良好な画像が得られた。定着装置の立ち上げ時間は４秒と言える。
【０１００】
それに対し、比較例１では、定着後の記録材に定着不良が発生した。この結果について説明する。比較例１では、定着装置２００の立ち上げ開始時から、定着スリーブ１と加圧ローラ８の加圧力を定着時加圧力である２５ｋｇｆとした。そのため、図１１に細い実線で示したように、定着スリーブ１の温度上昇が遅く、記録材がニップ部Ｎに導入された時点で、ニップＮ上流における温度が温調目標温度である１７０℃に到達していなかった。
【０１０１】
定着スリーブ１の温度が温調目標温度よりも低い状態で定着動作が行われたため、定着不良が発生した。比較例１の構成で定着不良を発生させないためには、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Ｎに導入される時間を４秒から６秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては６秒であると言える。
【０１０２】
比較例２では、定着後の記録材に定着不良が発生した。この結果について説明する。比較例２では、定着装置２００の立ち上げ開始から３．８秒間弱加圧力で定着スリーブ１と加圧ローラ８を加圧した。この場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブは図１１に破線で示してある。図１１から分かるように、３．８秒時点では定着スリーブ１のニップ部Ｎ上流における温度は温調目標温度である１７０℃に到達していた。しかし、その後の加圧力の急激な増加によって、定着スリーブ１のニップ部Ｎ上流での温度が大きく変動する。
【０１０３】
この直後に記録材がニップ部Ｎに導入されたため、定着スリーブ１の温度リップルが大きく、記録材上で定着スリーブ１の温度の低い部分に該当する部分で定着不良が発生した。比較例２の構成で定着スリーブ１の温度リップル起因の定着不良を発生させないためには、リップルが解消されるまで待機する必要があった。実際には、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Ｎに導入される時間を４秒から５秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては５秒であると言える。
【０１０４】
比較例３では、定着後の記録材にグロスムラが発生した。ここで、グロスムラとは、前述したように記録材の先端と後端とで定着画像のグロス差（光沢差）が大きいことを意味する。
【０１０５】
比較例３では、定着装置２００の立ち上げ開始から３秒間は弱加圧力で定着スリーブ１と加圧ローラ８を加圧し、その後定着時加圧力に切り替えた。この場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブは図１１に点線で示してある。図１１から分かるように、加圧力切り替え直後には、これまで説明してきたように定着スリーブ１のニップ部Ｎ上流での温度が大きく変動した状態となる。その後は、定着時加圧力で一定となるため、上記の温度リップルは次第に小さくなっていくものの、記録材が定着装置２００に導入された時点で上記の温度リップルはまだ残っている状態であった。
【０１０６】
定着スリーブ１のニップ部Ｎ上流での温度は、温調目標温度である１７０℃に到達はしていたものの、１７０℃を中心として、１０℃程度のリップルが残っている状態であった。この状態で定着動作が行なわれたため、定着不良は発生しなかったものの、グロスムラが発生した。比較例３の構成でグロスムラを発生させないためには、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Ｎに導入される時間を４秒から４．５秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては、４．５秒であると言える。
【０１０７】
以上、説明したように、定着装置２００の立ち上げ制御時には、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力を記録材を定着する際の加圧力よりも小さい弱加圧力として立ち上げを開始する。そして、記録材が定着装置２００に導入されるまでに定着時加圧力となるように加圧力を制御する。このように定着スリーブ１と加圧ローラ８の加圧力を制御することで、定着スリーブ１の温度上昇を速めることができる。
【０１０８】
また、定着スリーブ１と加圧ローラ８の加圧力の定着時加圧力への増圧は、記録材が定着装置２００に導入されるまでの間に、少なくとも定着スリーブ１が１回転する時間よりも長い時間をかけて、徐々に実施する。そうすることによって、加圧力切り替え時に発生する定着スリーブのニップ部Ｎ上流部における温度リップルを抑制することができる。その結果として、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで定着装置の立ち上げ時間を短縮することが可能となる。
【０１０９】
《第３の実施形態》
本実施形態における画像形成装置の例としては、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態における定着装置としては、第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態では、定着装置の立ち上げ制御時に、定着スリーブ１の回転開始時にはプロセススピードに相当する第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で回転を開始する。そして、記録材がニップ部Ｎに導入されるまでに回転速度をプロセススピードに相当する第１の回転速度まで増速し、記録材を定着するときの回転速度になるように制御する。
【０１１１】
更に、定着スリーブ１と加圧ローラ８の加圧力を記録材を定着する際の第１の加圧力よりも小さい弱加圧力（第２の加圧力）として立ち上げを開始し、記録材がニップ部Ｎに導入されるまでに定着時加圧力となるように加圧力を制御する。回転速度制御、加圧力の制御ともに、詳細な制御内容及び効果は、それぞれ、第１の実施形態、第２の実施形態で説明した内容と同様である。なお、第２の実施形態における制御手段として加圧力制御手段３００（図８）は、第１の実施形態における制御手段６００にて兼用できる。
【０１１２】
以下、画像形成装置のプロセススピード３００ｍｍ/sec、定着スリーブ１の温調目標温度１７０℃、最大投入電力１０００Ｗ、定着スリーブ１の直径は３０ｍｍという条件で定着装置の立ち上げを実施し、記録材の定着を行った結果を示す。通紙した記録材は坪量９０g/m2の普通紙である。この記録材に濃度1００％のベタ画像を印刷した場合である。なお、定着スリーブ１の回転速度の制御は、第１の実施形態と同様に図６の太い実線のように実施し、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力は第２の実施形態と同様に図１０の太い実線で示すように実施した。
【０１１３】
その結果、定着装置の立ち上げ開始から３．５秒後に記録材がニップ部Ｎに導入された場合でも、良好な画像を得ることができた。この場合の定着スリーブ１の温度上昇カーブを図１２に示す。図１２からも分かるように、本実施形態の場合には、定着装置の立ち上げ開始から３．５秒で定着スリーブ１の温度が１７０℃に到達し、かつ温度リップルも発生していない。
【０１１４】
本実施形態では、定着スリーブ１の回転速度の制御、定着スリーブ１と加圧ローラ８の当接加圧力の制御を共に実施することで、どちらか一方のみを実施した第１、第２の実施形態の場合の４秒に比べ、更に０．５秒、立ち上げ時間を短縮することが可能となった。
【０１１５】
以上、定着装置の立ち上げ制御時に、定着スリーブ１の回転開始時にはプロセススピードよりも遅い速度で回転を開始し、記録材が定着ニップ部Ｎに導入される迄に回転速度をプロセススピードまで定着スリーブ１が１回転する時間よりも長い時間をかけて増速する。かつ、定着スリーブ１と加圧ローラ８の加圧力を記録材を定着する際の加圧力よりも小さい弱加圧力として開始し、記録材がニップ部Ｎに導入されるまでに定着時加圧力となるように定着スリーブ１が１回転するよりも長い時間をかけて加圧力を増加させる。
【０１１６】
そうすることによって速度切り替え時に発生する定着スリーブ１の温度リップルを抑制することができる。その結果として、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで定着装置の立ち上げ時間を短縮することが可能となる。
【０１１７】
（変形例１）
第１、第３の実施形態では、定着スリーブ１の回転速度の増速を２次関数に従って増速するように行ったが、これに限定されるものではない。定着スリーブ１の温度上昇をできる限り速めるため、低速で回転する期間をできる限り長く設定し、その上で、急激な増速を行わずに、回転開始時の速度からプロセススピードまで増速する間に、少なくとも定着スリーブが１回転する構成であればいずれでも良い。
【０１１８】
例えば、図１３に細い実線で示すように、より低速期間が長くなるように太い実線で示す実施形態よりもさらに高次の関数で回転速度を増速するようにしても良い。また、破線で示すように段階的に増速するようにして良い。増速する場合の速度変化も、線形であっても良いし、非線形であっても良い。ただし、定着スリーブ１の温度上昇を速めるためには、非線形で増速し、できる限り低速で回転する時間を増やすことが望ましい。
【０１１９】
（変形例２）
上述した実施形態では、定着装置としては電磁誘導方式で定着スリーブ１の発熱層に周回電流を発生させ定着スリーブが発熱する構成であったが、本発明の効果を得られる定着装置としてはこれに限定されるものではない。
【０１２０】
例えば、抵抗発熱層を有する定着スリーブに直接給電することによって、定着スリーブの全周が発熱する構成の定着装置であっても良い。一例を図１４に示す。なお、第１の実施形態の定着装置１１３と同様の部材は同じ符号を付してある。図１４の定着装置は、定着スリーブ１の導電層に導電部材からなるフランジ部材２００a、ｂを通して直接給電することによって、定着スリーブ１が発熱する構成である。
【０１２１】
（変形例３）
また、励磁コイルおよび磁性コアにより定着スリーブ自体が発熱する構成でなくても、定着スリーブの内面から離間したハロゲンランプ、定着スリーブの内面に接触するヒータ等を用いるものでも良い。例えば図１５の定着装置は、ハロゲンランプ５００を用いている。ハロゲンランプ５００からの幅射熱で定着スリーブ１を加熱する構成である。
【０１２２】
（変形例４）
上述した実施形態では、加熱回転体としての定着スリーブ１と、駆動ローラとしての加圧ローラ８でニップ部Ｎを形成したが、本発明はこれに限らず、加圧ローラに替えて固定の加圧パッドを用いても良い。この場合、加熱回転体は、駆動プーリを含む複数のプーリに懸架された無端ベルトとして構成することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１・・定着スリーブ（加熱回転体）、８・・加圧ローラ（加圧体）、３００・・加圧力制御手段（制御手段）、６００・・制御手段、Ｎ・・ニップ部
【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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【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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