(57)【要約】【課題】定着ベルトの温度落ち込みを小さくして安定した画像を得る。【解決手段】定着装置９の加熱ローラ４及びヒータ１９を有する加圧ローラ１８の設定温度を、その加熱ローラ４及び加圧ローラ１８の各表面温度を未定着画像を定着するのに必要な第１の設定温度よりも高い第２の設定温度に予め設定し、その第２の設定温度から第１の設定温度に段階的に設定温度を下げていく制御装置５０を設ける。それにより、目標温度となる第１の設定温度よりも低くなるアンダーシュート部分ができないようにする。【選択図】        図１
2004184696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ベルトを加熱するベルト加熱手段と、該ベルト加熱手段又は前記定着ベルトの表面温度を検知する温度検知手段と、前記定着ベルトに接することにより定着ニップを形成する加圧部材と、該加圧部材を加熱する加圧部材加熱手段と、前記加圧部材の表面温度を検知する加圧部材温度検知手段とを有し、前記定着ニップに送り込まれる記録材が担持する未定着画像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記ベルト加熱手段及び前記加圧部材加熱手段の設定温度を、そのベルト加熱手段又は前記定着ベルトと前記加圧部材の各表面温度が前記未定着画像を定着するのに必要な第１の設定温度よりも高い第２の設定温度になるように予め設定し、その第２の設定温度から前記第１の設定温度に段階的に設定温度を下げていく設定温度段階的変更手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記設定温度段階的変更手段は、前記ベルト加熱手段及び前記加圧部材加熱手段の設定温度を別々に段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記設定温度段階的変更手段は、通紙枚数に応じて前記設定温度を段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記設定温度段階的変更手段は、装置の待機時間と通紙枚数とに応じて前記設定温度を段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記設定温度段階的変更手段は、画像形成スピードと通紙枚数とに応じて前記設定温度を段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記設定温度段階的変更手段は、未定着画像を定着する記録材のサイズと通紙枚数とに応じて前記設定温度を段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記設定温度段階的変更手段は、未定着画像を定着する記録材の種類と通紙枚数とに応じて前記設定温度を段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記設定温度段階的変更手段は、装置が置かれている環境温度と通紙枚数とに応じて前記設定温度を段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記設定温度段階的変更手段は、画像の種類と通紙枚数とに応じて前記設定温度を段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記設定温度段階的変更手段は、装置の待機時間と通紙枚数，画像形成スピードと通紙枚数，未定着画像を定着する記録材のサイズと通紙枚数，未定着画像を定着する記録材の種類と通紙枚数，装置が置かれている環境温度と通紙枚数，画像品質と通紙枚数の６つの変更要素のうち、少なくとも２以上の変更要素の組み合わせに応じて前記設定温度を段階的に下げていく手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、それぞれ加熱手段により加熱される定着ベルトと加圧部材とによって形成される定着ニップで記録材上の未定着画像を定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱手段（ヒータ）により加熱した定着ベルト（耐熱性フィルム）により記録材上の未定着トナーを加熱定着させて永久画像とする加熱定着装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−７８７１６号公報（第４頁、第１図）
【０００４】
上記文献には、ステーにより回転可能に支持したエンドレスの耐熱性フィルムを、２つの発熱体を有するヒータで加熱可能にすると共に、その耐熱性フィルムに加圧ローラを圧接回転させて所定幅の定着ニップを形成して耐熱性フィルムを記録材の搬送方向に沿って回転させ、耐熱性フィルムと加圧ローラとの間に搬送した記録材上のトナー像を加熱定着する加熱定着装置が記載されている。
この加熱定着装置によれば、ヒータは２つの発熱体を有しているので、その各発熱体をそれぞれ独立した状態で発熱温度を制御することにより耐熱性フィルムの温度分布の安定化を図ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなベルトタイプの定着部材となる耐熱性フィルム（定着ベルト）を使用した加熱定着装置の場合には、ローラタイプの定着部材を使用しているものに比べて温度の立ち上がりが早いという利点がある一方、逆に熱が奪われやすいため温度が低下しやすい（温度落ち込み）という欠点がある。そして、その定着ベルトの温度落ち込みが大きいと、一般的に未定着画像（トナー像）の定着性が悪くなったり、光沢性に悪影響が出たりする。
このように、定着ベルトの場合に温度落ち込みが大きくなる理由は、ベルトの場合その厚さが一般的に薄いため熱容量が小さいためである。したがって、ベルトの表層材の厚さを厚くすれば熱容量は大きくなるので温度の落ち込みは小さくなるが、今度は温度の立ち上がり時間が遅くなってしまう。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、未定着画像を記録材に定着する際の定着ベルトの温度落ち込みを小さくして安定した画像が得られるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、定着ベルトを加熱するベルト加熱手段と、そのベルト加熱手段又は定着ベルトの表面温度を検知する温度検知手段と、定着ベルトに接することにより定着ニップを形成する加圧部材と、その加圧部材を加熱する加圧部材加熱手段と、上記加圧部材の表面温度を検知する加圧部材温度検知手段とを有し、上記定着ニップに送り込まれる記録材が担持する未定着画像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
上記ベルト加熱手段及び上記加圧部材加熱手段の設定温度を、そのベルト加熱手段又は定着ベルトと上記加圧部材の各表面温度が上記未定着画像を定着するのに必要な第１の設定温度よりも高い第２の設定温度になるように予め設定し、その第２の設定温度から上記第１の設定温度に段階的に設定温度を下げていく設定温度段階的変更手段を設けたものである。
上記設定温度段階的変更手段は、上記ベルト加熱手段及び上記加圧部材加熱手段の設定温度を別々に段階的に下げていく手段であるようにしたり、通紙枚数に応じて上記設定温度を段階的に下げていく手段であるようにしたり、さらには装置の待機時間と通紙枚数とに応じて上記設定温度を段階的に下げていく手段であるようにしたりするとよい。
【０００７】
また、その設定温度段階的変更手段は、画像形成スピードと通紙枚数とに応じて上記設定温度を段階的に下げていく手段であるようにしたり、未定着画像を定着する記録材のサイズと通紙枚数とに応じて上記設定温度を段階的に下げていく手段であるようにしたり、さらには未定着画像を定着する記録材の種類と通紙枚数とに応じて上記設定温度を段階的に下げていく手段であるようにしたりしてもよい。
さらに、その設定温度段階的変更手段は、装置が置かれている環境温度と通紙枚数とに応じて上記設定温度を段階的に下げていく手段であるようにしたり、画像の種類と通紙枚数とに応じて上記設定温度を段階的に下げていく手段であるようにしたりしてもよい。
また、その設定温度段階的変更手段は、装置の待機時間と通紙枚数，画像形成スピードと通紙枚数，未定着画像を定着する記録材のサイズと通紙枚数，未定着画像を定着する記録材の種類と通紙枚数，装置が置かれている環境温度と通紙枚数，画像品質と通紙枚数の６つの変更要素のうち、少なくとも２以上の変更要素の組み合わせに応じて上記設定温度を段階的に下げていく手段であるようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の一実施形態例である画像形成装置の定着装置をその定着装置の温度制御系と共に示す構成図、図２は同じくその定着装置を備えた画像形成装置を示す全体構成図である。
図２に示す画像形成装置であるカラーの小型プリンタは、４ドラムフルカラーの電子写真方式の画像形成装置であり、装置本体１内には、４個の像担持体ユニットである感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ及び２Ｄを、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に装着している。
この小型プリンタは、装置本体１内の略中央に転写ベルト３を複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に張装している。
そして、その転写ベルト３の図２で上側の面に、４個の感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにそれぞれ設けられている感光体ドラム５が接触するように、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄをそれぞれ配設している。
そして、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置１０Ａ〜１０Ｄを配設している。
【０００９】
その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの上方には書込みユニット６を、下方には両面ユニット７をそれぞれ配設している。
さらに、この小型プリンタは、装置本体１の図２で左方に、画像形成後の記録材である転写紙Ｐを反転させて排出したり、両面ユニット７へ搬送したりする反転ユニット８を装着している。
転写ベルト３と反転ユニット８との間には、転写紙上に転写された未定着のトナー画像を定着する定着装置９が設けられている。
その定着装置９の転写紙搬送方向下流側には、反転搬送路２０を分岐させて形成し、そこに搬送した転写紙Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。
【００１０】
また、装置本体１内の下部には、上下２段にサイズの異なる転写紙Ｐを収納可能な給紙カセット１１と１２を、それぞれ配設している。
さらに、装置本体１の右側面には、手差しトレイ１３を矢示Ｂ方向に開閉可能に設け、その手差しトレイ１３を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようにしている。
なお、転写紙Ｐとしては、一般的に用いられる普通紙、ＯＨＰシート、カード、葉書といった９０Ｋ紙、さらには坪量約１００ｇ／ｍ２相当以上の厚紙や、封筒等の一般用紙よりも熱容量が大きな特殊シートも使用することができるようになっている。
感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、同一の構成をしたユニットであり、感光体ユニット２Ａはシアン色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｂはイエロー色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｃはマゼンタ色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｄはブラック色に対応する画像を形成する。そして、それらを転写紙の搬送方向に間隔を置いてそれぞれ配置している。
この小型プリンタは、転写ベルト３を使用したローラ曲率分離方式を採用しており、転写ベルト３の内側には４つの転写ブラシ５７が４個の感光体ドラム５に対応してそれぞれ設けられている。
【００１１】
この小型プリンタは、作像動作を開始させると、各感光体ドラム５が図２で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体ドラム５の表面が、その感光体ドラム５と各帯電装置の帯電ローラ１４との間に電圧が印加されることにより一様に帯電される。
そして、感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５の帯電面には、書込みユニット６によりシアン色の画像に対応するレーザ光が照射される。
また、感光体ユニット２Ｂの感光体ドラム５の帯電面には、書込みユニット６によりイエロー色の画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｃの感光体ドラム５の帯電面にはマゼンタ色の画像に対応するレーザ光が、さらに感光体ユニット２Ｄの感光体ドラム５の帯電面にはブラック色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、そこに各色に対応した潜像がそれぞれ形成される。
そして、その各潜像は、感光体ドラム５が回転することにより現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び１０Ｄの位置に達すると、そこでシアン，イエロー，マゼンタ及びブラックの各トナーにより現像されて、４色のトナー像となる。
【００１２】
一方、給紙カセット１１あるいは１２のうち、選択された給紙段から転写紙Ｐが分離給紙部５５あるいは５６により給紙され、それが感光体ユニット２Ａの直前に設けられているレジストローラ対５９により、各感光体ドラム５上に形成されているトナー像と一致する正確なタイミングで、それが感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５と転写ベルト３との間に向けて搬送される。
その際、転写紙Ｐは、転写ベルト３の入口付近に配設している紙吸着ローラ５８によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト３の表面に静電的に吸着される。
そして、転写紙Ｐは、転写ベルト３に吸着した状態で、その転写ベルト３の矢示Ａ方向への回動により同方向に搬送されながら、図２で上側の面にシアン，イエロー，マゼンタ，及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、感光体ユニット２Ｄを通過したときには４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。
【００１３】
その転写紙Ｐは、定着装置９で熱と加圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じた排紙系を通って、装置本体上部の排紙トレイ２６に反転排紙されたり、定着装置９から直進して反転ユニット８内を通ってストレート排紙されたりする。
あるいは、両面画像形成モードが選択されているときには、前述した反転ユニット８内の反転搬送路５４に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユニット７に搬送され、そこから再給紙されて感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部で、裏面に画像が形成された後に排出される。
以後、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００１４】
定着装置９は、図１に示すように定着ベルト１５をヒータ１６が発する熱により加熱するベルト加熱手段である加熱ローラ４と、その加熱ローラ４（定着ベルト１５であってもよい）の表面温度を検知する温度検知手段であるサーミスタ１７と、定着ベルト１５に接することにより定着ニップＮを形成する加圧部材である加圧ローラ１８と、その加圧ローラ１８を加熱する加圧部材加熱手段であるヒータ１９と、加圧ローラ１８の表面温度を検知する加圧部材温度検知手段であるサーミスタ２１とを有している。そして、定着ニップＮに送り込まれる記録材である転写紙Ｐが担持するトナーからなる未定着画像Ｇを加熱定着する。
また、この定着装置９を備えた画像形成装置（小型プリンタ）は、加熱ローラ４のヒータ１６及び加圧ローラ１８を加熱するヒータ１９の各設定温度を、その加熱ローラ４及び加圧ローラ１８の各表面温度が未定着画像を定着するのに必要な後述する第１の設定温度Ｔ０よりも高い第２の設定温度Ｔ３になるように予め設定し、その第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく設定温度段階的変更手段として機能する制御装置５０を設けている。
定着ベルト１５は、加圧ローラ１８に対向配置された定着ローラ２２と加熱ローラ４との間に張架された無端状のベルトである。加熱ローラ４は、バネ等の付勢手段により定着ローラ２２から離れる方向に付勢されていて、それにより定着ベルト１５に所定の張力を与えている。
【００１５】
定着ローラ２２は、芯金２３の外側に耐熱多孔質層からなるの弾性体層２４を被覆したものであり、それが図示しないバネ等の付勢手段により加圧ローラ１８側に付勢されていて、それにより定着ローラ２２が加圧ローラ１８に、トナーによる未定着画像の定着に適した加圧力で接している。
また、定着ローラ２２の芯金２３の軸心と加熱ローラ４の軸心とを結んだ直線と、加熱ローラ４の軸心と加圧ローラ１８の軸心とを結んだ直線とによってできる角が鋭角をなすように、定着ローラ２２と加熱ローラ４と加圧ローラ１８とをそれぞれ配置している。
それにより、加圧ローラ１８の定着ニップＮから外れた部位に、定着ベルト１５に外周面の一部のみが当接する第１の定着部Ａと、その加圧ローラ１８が定着ベルト１５を介して定着ローラ２２に当接する定着ニップＮとなる第２の定着部Ｂとが形成され、その第１の定着部Ａと第２の定着部Ｂとで転写紙Ｐを挾持搬送すると共に加熱する。
また、加熱ローラ４と加圧ローラ１８との間で、その転写紙搬送方向上流側に位置する部分にはガイド２７を設けている。それにより、第１の定着部Ａに向けて搬送される未定着画像Ｇを担持した転写紙Ｐを、確実に定着ベルト１５と加圧ローラ１８との間に案内して第１の定着部Ａに導く。
なお、図１で２８はオフセット防止用オイルの塗布ローラであり、２９はクリーニングローラである。
【００１６】
この実施の形態による画像形成装置は、前述したように加熱ローラ４のヒータ１６及び加圧ローラ１８を加熱するヒータ１９の各設定温度を、加熱ローラ４及び加圧ローラ１８の各表面温度が未定着画像（トナー像）Ｇを定着するのに必要な第１の設定温度Ｔ０よりも高い第２の設定温度Ｔ３になるように予め設定し、その第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく設定温度段階的変更手段として機能する制御装置５０を設けている。
その制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路（Ｉ／Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
この制御装置５０は、サーミスタ１７から加熱ローラ４の表面温度に対応する信号を、サーミスタ２１から加圧ローラ１８の表面温度に対応する信号をそれぞれ所定のタイミングで入力する。
そして、そのサーミスタ１７，２１から入力した各信号から加熱ローラ４と加圧ローラ１８の各表面温度が設定温度Ｔ０〜Ｔ３にそれぞれのタイミングでなるように、ヒータ１６，１９の加熱温度をそれぞれ制御する。
【００１７】
次に、その制御装置５０が行う制御内容について詳しく説明する。
制御装置５０は、図３に実線で示すように、まず最初は加熱ローラ４の表面温度が、第１の設定温度Ｔ０よりも高い第２の設定温度Ｔ３になるように、第２の設定温度Ｔ３を設定し、サーミスタ１７によって検知する加熱ローラ４の表面温度が設定温度Ｔ３になるようにヒータ１６の加熱温度を制御する。
そして、図１に示したようにトナーによる未定着画像Ｇが転写された転写紙Ｐがガイド２７に案内されて第１の定着部Ａに達すると、その転写紙Ｐは定着ベルト１５に接するため、加熱された定着ベルト１５の熱の一部が転写紙Ｐに逃げることにより、定着ベルト１５に温度が低下する温度落ち込みが起きる（図３のａ部）。
その温度落ち込み度合いが図３に示すタイミングになったときに、今度は加熱ローラ４の表面温度が第２の設定温度Ｔ３よりも低い設定温度Ｔ２になるように設定温度を切り替える。そして、加熱ローラ４の表面温度が再び温度落ち込みにより図３に示したタイミングになると、更に設定温度Ｔ２よりも低い設定温度Ｔ１になるように設定温度を再び切り替える。
【００１８】
さらに、その後図３に示すタイミングになると、加熱ローラ４の設定温度を設定温度Ｔ１よりも低い目標の第１の設定温度Ｔ０に切り替える。
この時点では、最初から加熱ローラ４の設定温度を第１の設定温度Ｔ０に固定した場合の加熱ローラ４の表面温度を比較のため図３に破線で示したように、既に転写紙への熱の移動による加熱ローラ４の表面温度の落ち込みはなくなっていて、その温度は安定状態になっているので、加熱ローラ４の設定温度を第１の設定温度Ｔ０のまま維持しても、加熱ローラ４の表面温度が第１の設定温度Ｔ０から大きく落ち込むことはない。
同様に、図１の制御装置５０は、上述した加熱ローラ４の温度制御の場合と同様に、加圧ローラ１８（正確にはヒータ１９）の設定温度も加圧ローラ１８の表面温度を未定着画像（トナー像）Ｇを定着するのに必要な第１の設定温度Ｔ０よりも高い第２の設定温度Ｔ３になるように予め設定し、その第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていくように制御する。したがって、良好な定着性が得られる。
【００１９】
ところで、上述したように、加熱ローラ４及び加圧ローラ１８の設定温度（正確にはヒータ１６及びヒータ１９の設定温度であるが、以下このように記載する）を、仮に段階を経ずに第２の設定温度Ｔ３から一気に第１の設定温度Ｔ０に設定温度をそれぞれ切り換えた場合には、図４（破線部は加熱ローラ及び加圧ローラ１８の設定温度を第１の設定温度Ｔ０に最初から固定した場合のそれらのローラの温度変化を示している）に実線で示すようになる。
この場合、高い第２の設定温度Ｔ３からいきなり温度差のある低い温度の第１の設定温度Ｔ０にまで設定温度が切り換えられてしまうので、ｂ部に示すような目標温度としている第１の設定温度Ｔ０を下回るアンダーシュート部ができたり、ｃ部に示すような第１の設定温度Ｔ０を上回るオーバーシュート部ができたりする。それにより、定着不良や画像の光沢度不良等が発生しやすくなる。
【００２０】
しかしながら、この実施の形態による画像形成装置によれば、図３で説明したように、加熱ローラ４及び加圧ローラ１８の各設定温度を、共に第２の設定温度Ｔ３から目標とする第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていくので、加熱ローラ４及び加圧ローラ１８の表面温度に問題となるアンダーシュート部（温度落ち込み部）やオーバーシュート部ができたりしない。したがって、定着不良や光沢度不良等のない良好な画像が得られる。
なお、制御装置５０による加熱ローラ４及び加圧ローラ１８の設定温度を第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に段階的に下げていく制御は、加熱ローラ４と加圧ローラ１８の温度制御を同時に行っても良いし、それらを別々に段階的に下げていくようにしてもよい。
その加熱ローラ４と加圧ローラ１８を別々に温度制御した場合には、加熱ローラ４と加圧ローラ１８の温度制御に際し、それら各ローラ毎の温度落ち込みを考慮した最適な設定温度切り替えがそれぞれできる。また、片面画像形成モードと両面画像形成モードの条件に応じて、上記設定温度の切り替えタイミングを替えるようにしてもよい。
なお、図３に示したローラ表面の温度落ち込み量Ｔｂと、第１の設定温度Ｔ０と第２の設定温度Ｔ３との温度差Ｔａとの関係は、Ｔａ＜Ｔｂであっても、Ｔａ＞Ｔｂであってもかまわない。また、Ｔａ＝Ｔｂであってもよい。
【００２１】
さらに、第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御装置５０による設定温度の各切替タイミングの制御は、転写紙の通紙枚数に応じて切り替えるとよい。
すなわち、図５に示すように転写紙が定着装置を通過する通紙枚数を検知する通紙枚数検知センサ３１から転写紙の通過枚数に対応する信号を制御装置５０が入力し、設定温度Ｔ０〜Ｔ３にそれぞれ対応させて予め記憶部に記憶させている転写紙の各通紙枚数に通紙枚数検知センサ３１による検知枚数が達する毎に上記各設定温度を順次切り替えていく。
このようにすれば、定着装置９の加熱ローラ４と加圧ローラ１８の各表面温度は、そこを通過する転写紙の通紙枚数に最も影響されやすいが、通紙枚数に応じて上記設定温度を順次切り替えていくことで、最も効率のよい温度制御ができる。また、サービスマンが条件を変更する場合も通紙枚数が分かりやすい。
なお、通紙枚数検知センサ３１は、給紙部の各給紙カセット毎に設けてもよいが、レジストセンサ等のセンサを使用するようにしてもよい。
【００２２】
図６は装置の待機時間と通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
なお、この実施形態による画像形成装置は、制御装置６０が行う制御内容のみが図２に示した画像形成装置と異なるだけであるので、その各部の詳しい構成に関する図示及び説明は省略する。そして、制御装置６０は、図１の制御装置５０と同様な構成のマイクロコンピュータを備えている。
その制御装置６０は、自身がＣＰＵに持っているタイマ６１で計測した装置の待機時間と、図５で説明した転写紙の通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を、図３で説明した第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御を行う。
すなわち、この実施形態では、制御装置６０が装置の待機時間と通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８（正確にはヒータ１６とヒータ１９）の設定温度を段階的に下げていく手段として機能する。
このように、装置の待機時間をも考慮して設定温度を段階的に下げていくのは、装置の待機時間が長くなると熱源を持っていない定着ローラ２２（図１参照）は冷めてしまうことにより温度の落ち込みが大きくなるので、その点を考慮して設定温度の切り替えタイミングを制御するためである。
この実施形態による画像形成装置によれば、装置の待機時間が長くなって定着ローラ２２の温度が低下しても、それを考慮したタイミングで加熱ローラ４と加圧ローラ１８の各設定温度の段階的な切り替えがそれぞれ行われるので、熱源を持たない定着ローラ２２の部分における温度落ち込み（温度低下）の影響が出ないようにすることができる。
【００２３】
図７は画像形成スピードと通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
なお、この実施形態による画像形成装置は、制御装置７０が行う制御内容のみが図２に示した画像形成装置と異なるだけであるので、その各部の詳しい構成に関する図示及び説明は省略する。そして、制御装置７０は、図１の制御装置５０と同様な構成のマイクロコンピュータを備えている。
その制御装置７０は、画像形成スピードと図５で説明した転写紙の通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８（正確にはヒータ１６とヒータ１９）の設定温度を、図３で説明した第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御を行う。
すなわち、この実施形態では、制御装置７０が画像形成スピードと通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を段階的に下げていく手段として機能する。
【００２４】
このように、画像形成スピードをも考慮して設定温度を段階的に下げていくのは、画像形成スピードが異なると転写紙が定着装置９を通過する時間に差ができることにより、加熱ローラ４，加圧ローラ１８，定着ローラ２２（図１参照）の各ローラから転写紙に奪われる熱量が異なるようになるので、その点を考慮するためである。
そこで、この実施の形態では、画像形成スピードが例えば６２．５ｍｍ／ｓ、１２５ｍｍ／ｓ、１８５ｍｍ／ｓの３つのスピード゛毎に通紙枚数をも考慮して、上述した第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を切り替えていくタイミング゛を決定する。
このようにすることで、画像形成スピードの相違によって生じる定着装置内の各ローラの温度落ち込み度合いの差による影響が出ないようにすることができる。
【００２５】
図８は未定着画像を定着する記録材のサイズと通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
なお、この実施形態による画像形成装置は、制御装置８０が行う制御内容のみが図２に示した画像形成装置と異なるだけであるので、その各部の詳しい構成に関する図示及び説明は省略する。そして、制御装置８０は、図１の制御装置５０と同様な構成のマイクロコンピュータを備えている。
その制御装置８０は、未定着画像を定着する記録材のサイズと図５で説明した転写紙の通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８（正確にはヒータ１６とヒータ１９）の設定温度を、図３で説明した第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御を行う。
【００２６】
すなわち、この実施形態では、制御装置８０が操作パネル８１から入力する未定着画像を定着する記録材のサイズと通紙枚数検知センサ３１から入力する通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を段階的に下げていく手段として機能する。
このように、記録材のサイズをも考慮して設定温度を段階的に下げていくのは、例えばＡ４サイズ以下の転写紙を搬送方向が長手側となるようにして定着装置９を連続通紙すると、定着装置９の加熱ローラ４，加圧ローラ１８，定着ローラ２２の各ローラの通紙領域外の温度が次第に上昇していき、それによりオフセット画像が発生してしまうようになるためである。
また、上記各ローラの表面温度の変化は、例えば同一サイズの転写紙であっても、それを縦送り（搬送方向を長手側）したときと、横送りしたときとでは異なる。
そこで、この実施の形態では、転写紙のサイズが例えばＡ４サイズの転写紙の縦送り以下の小サイズの転写紙を連続通紙するときには、図３で説明した通紙開始時における設定温度の段階的切り替えを行うと共に、所定時間（装置ごとの昇温条件を考慮して決定する）経過後の経時にも、設定温度を下げる切り替えを行うことにより温度下げを行う。
それにより、小サイズの転写紙を連続通紙したときでも、オフセット画像の発生を防止することができる。
【００２７】
図９は未定着画像を定着する記録材の種類と通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
なお、この実施形態による画像形成装置は、制御装置９０が行う制御内容のみが図２に示した画像形成装置と異なるだけであるので、その各部の詳しい構成に関する図示及び説明は省略する。そして、その制御装置９０は、図１の制御装置５０と同様な構成のマイクロコンピュータを備えている。
その制御装置９０は、操作パネル８１から入力する未定着画像を定着する記録材である転写紙の種類と、通紙枚数検知センサ３１から入力する図５で説明した転写紙の通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８（正確にはヒータ１６とヒータ１９）の設定温度を、図３で説明した第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御を行う。
すなわち、この実施形態では、制御装置９０が未定着画像を定着する転写紙の種類と通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を段階的に下げていく手段として機能する。
【００２８】
このように、普通紙，ＯＨＰ，厚紙等の転写紙の種類をも考慮して加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を段階的に下げていくタイミングを決定するのは、それらの転写紙が定着装置９内を通過した際に、その種類によって加熱ローラ４，加圧ローラ１８，定着ローラ２２の各ローラから転写紙に奪われる熱の度合いが異なるからである。
この実施の形態によれば、転写紙の種類と転写紙の通紙枚数とを考慮して加熱ローラ４と加圧ローラ１８の各設定温度を段階的に下げていくので、転写紙の種類が普通紙，ＯＨＰ，厚紙等いずれのものであっても、その転写紙の種類に合わせた最適なタイミングで加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を段階的に下げていくことができる。したがって、使用する転写紙の種類如何に係らず安定した画像が得られる。
【００２９】
図１０は装置が置かれている環境温度と通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
なお、この実施形態による画像形成装置は、制御装置１００が行う制御内容のみが図２に示した画像形成装置と異なるだけであるので、その各部の詳しい構成に関する図示及び説明は省略する。そして、その制御装置１００は、図１の制御装置５０と同様な構成のマイクロコンピュータを備えている。
その制御装置１００は、装置が置かれている環境温度と図５で説明した転写紙の通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８（正確にはヒータ１６とヒータ１９）の設定温度を、図３で説明した第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御を行う。すなわち、この実施形態では、制御装置１００が装置が置かれている環境温度と通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を段階的に下げていく手段として機能する。
【００３０】
このように、この実施の形態では、画像形成装置内に環境温度を検知する環境温度検知手段１０１を設け、その環境温度検知手段１０１から環境温度に対応する信号を制御装置１００が所定のタイミング毎に入力する。
そして、通紙枚数検知センサ３１から入力した転写紙の通紙枚数に加えて、環境温度検知手段１０１から入力した信号から画像形成装置が置かれている環境温度が、例えば１７Ｃ゜未満であるか、１７゜Ｃ〜２７゜Ｃの範囲にあるか、２７゜Ｃを超える温度のいずれにあるかを判断し、それら３つのパターン毎に予め決定しておく第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御パターンに沿って、加熱ローラ４のヒータ１６と加圧ローラ１８のヒータ１９をそれぞれ所定のタイミングで制御する。このようにすれば、低温環境の場合には、そこで使用される転写紙も低温になるため、それが定着装置を通過した際には加熱ローラ４，加圧ローラ１８，定着ローラ２２の各表面温度の温度落ち込み幅は常温のときに比べて大きくなるが、その分を考慮した設定温度の段階的切り替えができる。したがって、低温時においても安定した画像が得られる。
【００３１】
図１１は画像の種類と通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
なお、この実施形態による画像形成装置は、制御装置１１０が行う制御内容のみが図２に示した画像形成装置と異なるだけであるので、その各部の詳しい構成に関する図示及び説明は省略する。そして、制御装置１１０は、図１の制御装置５０と同様な構成のマイクロコンピュータを備えている。
その制御装置１１０は、画像の種類と図５で説明した転写紙の通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８（正確にはヒータ１６とヒータ１９）の設定温度を、図３で説明した第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御を行う。
【００３２】
すなわち、この実施形態では、制御装置１１０が画像の種類と通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を段階的に下げていく手段として機能する。
ここで、画像の種類とは、文字画像，線画像などのプリントドライバで設定される情報や、写真画像等の操作パルネ８１から入力される情報に基づくものであり、制御装置１１０はその画像の種類に応じた情報と、転写紙の通紙枚数とに応じて加熱ローラ４と加圧ローラ１８の設定温度を上述したように段階的に制御する。
ここで、例えば画像の種類が写真画像である場合には転写紙上に転写されているトナーの量が多くなるので、そのトナーによって定着装置の各ローラから奪われる熱が多くなってローラ温度の落ち込みが大きくなる。そこで、この実施形態による画像の種類に応じた制御は、定着装置９の温度落ち込みが少なくなるようなタイミングで、上述した各設定温度を段階的に切り替える。
【００３３】
以上、この発明による画像形成装置の各実施形態について説明してきたが、上述した設定温度段階的変更手段として機能する制御装置は、上述した各実施形態で説明した
１．装置の待機時間と通紙枚数
２．画像形成スピードと通紙枚数
３．未定着画像を定着する記録材のサイズと通紙枚数
４．未定着画像を定着する記録材の種類と通紙枚数
５．装置が置かれている環境温度と通紙枚数
６．画像の種類と通紙枚数
の６つの変更要素のうち、少なくとも２以上の変更要素の組み合わせに応じて上述した設定温度を第２の設定温度Ｔ３から第１の設定温度Ｔ０に設定温度Ｔ２、Ｔ１を経て段階的に設定温度を下げていく制御を行うものであってもよい。
また、図２には、静電潜像を担持する感光体としてドラム状の感光体ドラム５を使用した画像形成装置の一例を示したが、その感光体はベルト状のものであっても、この発明は適用することができる。さらに、その図２に示した画像形成装置は、転写ベルト３を斜めに傾けた姿勢に配置した例を示したが、この発明はその転写ベルト３を水平状態に配置したものについても当然適用することができる。
さらにまた、上記設定温度の段階的な切り替えタイミングは、定着装置の各ローラを駆動するモータの累積回転数を考慮して決定するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による画像形成装置によれば、定着装置のベルト加熱手段及び加圧部材加熱手段の設定温度を、そのベルト加熱手段又は定着ベルトと加圧部材の各表面温度が未定着画像を定着するのに必要な第１の設定温度よりも高い第２の設定温度になるように予め設定し、その第２の設定温度から第１の設定温度に段階的に設定温度を下げていくようにしたので、未定着画像を記録材に定着する際に定着ベルトの温度が低下する温度落ち込みを小さくすることができると共に、上記表面温度が第１の設定温度を下回らないようにすることができる。それにより、安定した画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態例である画像形成装置の定着装置をその定着装置の温度制御系と共に示す構成図である。
【図２】同じくその定着装置を備えた画像形成装置を示す全体構成図である。
【図３】同じくその定着装置のローラ類の温度制御を説明するための線図である。
【図４】同じくその温度制御の好ましくない例を示す図３と同様な線図である。
【図５】定着装置を通過する転写紙の通紙枚数に応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】装置の待機時間と通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図７】画像形成スピードと通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図８】未定着画像を定着する記録材のサイズと通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図９】未定着画像を定着する記録材の種類と通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図１０】装置が置かれている環境温度と通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図１１】画像の種類と通紙枚数とに応じて加熱ローラと加圧ローラの各設定温度を段階的に下げていくようにした画像形成装置の実施形態の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
４：加熱ローラ（ベルト加熱手段）      ９：定着装置
１５：定着ベルト  １７：サーミスタ（温度検知手段）
１８：加圧ローラ（加圧部材）
１９：ヒータ（加圧部材加熱手段）
２１：サーミスタ（加圧部材温度検知手段）
５０，６０，７，８０，９０，１００，１１０：制御装置
【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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【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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