(57)【要約】【課題】  画像形成装置で用いられる定着装置において、昇温開始温度に関わらずウォームアップ時間を短くして、しかも通紙領域にオーバーシュートが発生することのない定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】  ＣＰＵ１６には第１の定着開始温度と第１の定着開始温度よりも高い第２の定着開始温度が設定されており、画像形成を行うに当って、発熱体１２によって定着ローラ１１ａの加熱制御を行う際、ＣＰＵ１６では昇温開始時において温度検知素子１５で検知された検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較し、検知温度が閾値温度以下である際に検知温度が第１の定着開始温度になるように定着ローラの加熱制御を行い、検知温度が閾値温度を越えていると検知温度が第２の定着開始温度になるように定着ローラの加熱制御を行う。【選択図】  図１
2005106872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体通過領域と記録媒体非通過領域が規定され前記記録媒体通過領域を通過する記録媒体上の未定着画像を加熱定着する定着手段と、前記記録媒体非通過領域で前記定着手段の温度を検知温度として検知する温度検知手段と、前記検知温度に応じて前記定着手段の加熱制御を行う加熱制御手段とを有する定着装置において、
前記加熱制御手段には第１の定着開始温度と該第１の定着開始温度よりも高い第２の定着開始温度が設定され、
画像形成を行うに当って前記定着手段の加熱制御を行う際、前記加熱制御手段は、昇温開始時における前記検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較して、前記検知温度が前記閾値温度以下である際に前記検知温度が前記第１の定着開始温度になるように前記定着手段の加熱制御を行い、前記検知温度が前記閾値温度を越えていると前記検知温度が前記第２の定着開始温度になるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項２】
記録媒体通過領域と記録媒体非通過領域が規定され前記記録媒体通過領域を通過する記録媒体上の未定着画像を加熱定着する定着手段と、前記記録媒体非通過領域で前記定着手段の温度を検知温度として検知する温度検知手段と、前記検知温度に応じて前記定着手段の加熱制御を行う加熱制御手段とを有する定着装置において、
前記加熱制御手段には第１のスタンバイ温度と該第１のスタンバイ温度よりも高い第２のスタンバイ温度が設定され、
前記定着手段をスタンバイ状態とする際、前記加熱制御手段は昇温開始時における前記検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較して、前記検知温度が前記閾値温度以下である際に前記検知温度が前記第１のスタンバイ温度になるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記加熱制御手段は、前記検知温度が前記閾値温度を越えていると、前記検知温度が前記第２のスタンバイ温度になるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱制御手段には第１の定着開始温度と該第１の定着開始温度よりも高い第２の定着開始温度が設定されており、
前記定着手段をスタンバイ状態とする際、前記加熱制御手段は昇温開始時における前記検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較して、前記検知温度が前記閾値温度以下である際に前記検知温度が前記第１のスタンバイ温度に達する前に画像形成の開始が行われると、前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第１の定着開始温度となるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項５】
前記検知温度が前記第１のスタンバイ温度に達した後前記画像形成の開始がないと、
前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第２のスタンバイ温度となるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記検知温度が前記第２のスタンバイ温度に達する前に前記画像形成の開始が行われると、
前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第１の定着開始温度以上で前記第２の定着開始温度以下の第３の定着開始温度になるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする請求項５記載の定着装置。
【請求項７】
前記第２のスタンバイ温度に達した後前記画像形成の開始が行われると、
前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第２の定着開始温度となるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする請求項５記載の定着装置。
【請求項８】
前記加熱制御手段には第１の定着開始温度と該第１の定着開始温度よりも高い第２の定着開始温度が設定されており、
前記第２のスタンバイ温度に到達する前または到達後に画像形成の開始が行われると、前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第２の定着開始温度となるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項９】
前記加熱制御手段は前記定着手段を加熱するための発熱体を有し、
前記発熱体は前記定着手段の長手方向に不均一な温度分布を有することを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、及びファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置で用いられる定着装置の温度制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置おいては、記録用紙上に転写された未定着トナー像を記録用紙上に定着させるため、加熱定着方式による定着装置が用いられており、この種の定着装置においては定着ローラ（加熱ローラ）の外面温度を検知して、発熱体であるハロゲンランプ等をオンオフ制御して定着ローラ外表面温度を定着温度（所定の温度）に制御している。
【０００３】
温度検知素子（温度センサ）は、記録用紙の通紙幅を考慮して定着ローラの通紙領域外（最大通紙サイズ外）に温度検知素子を定着ローラに接触させて配置している。このように、温度検知素子を通紙領域外に配設すると、定着ローラを定着温度に昇温させる際、通紙領域（特に中央部）とで温度差が生じてしまい、定着ローラの温度（通紙領域における温度）を安定化することが難しい。
【０００４】
このため、定着ローラを所定の定着温度に昇温させる際、温度検知素子によって検知した昇温開始時における定着ローラの温度（Ｔ０）を予め設定された所定の閾値（Ｔ＊）と比較して、温度Ｔ０が閾値Ｔ＊よりも低い場合に、温度Ｔ０が閾値Ｔ＊よりも高い場合よりも少ない発熱量でハロゲンランプ等の発熱体を駆動するようにしたものがある（特許文献１参照）
【０００５】
特許文献１に記載された定着装置では、検知温度Ｔ０と閾値Ｔ＊とを比較して、検知温度Ｔ０が閾値Ｔ＊より高い場合には、発熱体を全点灯させて定着ローラを昇温させる。この場合には、検知温度Ｔ０と定着温度との温度差が小さく定着温度までの発熱時間が短いため、発熱量を多くしても温度検知素子と通紙領域との温度差が所定範囲内に納められることになる。
【０００６】
一方、検知温度Ｔ０が閾値Ｔ＊より低い場合には、発熱体の発熱量を少なくする。この場合には、昇温開始時の検知温度Ｔ０と定着温度との温度差が大きく定着温度までの発熱時間が長くなるものの、発熱体の発熱量が少ないので、定着温度到達時の温度検知素子と通紙領域との温度差が所定範囲に保たれることになる。
【０００７】
つまり、特許文献１では定着ローラの昇温動作を行う際、通紙領域と温度検知素子が配置された部位との温度差を常に所定の範囲に維持して、通紙領域にオーバーシュートが発生しないようにしている。
【０００８】
【特許文献１】特許第３３４７３７５号公報（段落〔００１７〕〜段落〔００２６〕、第１図〜第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、定着装置を定着温度まで昇温するのに要する時間（ウォームアップ時間）を短縮するためには、昇温開始温度が低いほど発熱体の発熱量を大きくする必要がある。上述のように、特許文献１に記載された定着装置では昇温開始時の検知温度が所定の閾値よりも低いと、発熱体の発熱量を少なくしているので、昇温開始温度が低いと、ウォームアップ時間が極めて長くなってしまうという課題がある。
【００１０】
一方、前述したように、ウォームアップ時間を短くするため、発熱体の発熱量を大きくすると、今度は通紙領域にオーバーシュートが発生してしまい、定着ローラの温度を安定化することが難しくなってしまう。
【００１１】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、昇温開始温度に関わらずウォームアップ時間を短くして、しかも通紙領域にオーバーシュートが発生することのない定着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】
【００１２】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、記録媒体通過領域と記録媒体非通過領域が規定され前記記録媒体通過領域を通過する記録媒体上の未定着画像を加熱定着する定着手段と、前記記録媒体非通過領域で前記定着手段の温度を検知温度として検知する温度検知手段と、前記検知温度に応じて前記定着手段の加熱制御を行う加熱制御手段とを有する定着装置において、前記加熱制御手段には第１の定着開始温度と該第１の定着開始温度よりも高い第２の定着開始温度が設定され、画像形成を行うに当って前記定着手段の加熱制御を行う際、前記加熱制御手段は昇温開始時における前記検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較して前記検知温度が前記閾値温度以下である際に前記検知温度が前記第１の定着開始温度になるように前記定着手段の加熱制御を行い、前記検知温度が前記閾値温度を越えていると前記検知温度が前記第２の定着開始温度になるように前記定着手段の加熱制御を行うことを特徴する。
【００１３】
さらに、本発明では、記録媒体通過領域と記録媒体非通過領域が規定され前記記録媒体通過領域を通過する記録媒体上の未定着画像を加熱定着する定着手段と、前記記録媒体非通過領域で前記定着手段の温度を検知温度として検知する温度検知手段と、前記検知温度に応じて前記定着手段の加熱制御を行う加熱制御手段とを有する定着装置において、前記加熱制御手段には第１のスタンバイ温度と該第１のスタンバイ温度よりも高い第２のスタンバイ温度が設定され、前記定着手段をスタンバイ状態とする際、前記加熱制御手段は昇温開始時における前記検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較して前記検知温度が前記閾値温度以下である際に前記検知温度が前記第１のスタンバイ温度になるように前記定着手段の加熱制御を行うようにしたことを特徴とする定着装置が得られる。
【００１４】
この場合、前記加熱制御手段は前記検知温度が前記閾値温度を越えていると、前記検知温度が前記第２のスタンバイ温度になるように前記定着手段の加熱制御を行う。
【００１５】
さらに、本発明では、前記加熱制御手段には第１の定着開始温度と該第１の定着開始温度よりも高い第２の定着開始温度が設定されており、前記検知温度が前記第１のスタンバイ温度に達する前に画像形成の開始が行われると、前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第１の定着開始温度となるように前記定着手段の加熱制御を行う。
【００１６】
また、前記検知温度が前記第１のスタンバイ温度に達した後前記画像形成の開始がないと、前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第２のスタンバイ温度となるように前記定着手段の加熱制御を行い、前記検知温度が前記第２のスタンバイ温度に達する前に前記画像形成の開始が行われると、前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第１の定着開始温度以上で前記第２の定着開始温度以下の第３の定着開始温度になるように前記定着手段の加熱制御を行う。そして、前記第２のスタンバイ温度に達した後前記画像形成の開始が行われると、前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第２の定着開始温度となるように前記定着手段の加熱制御を行う。
【００１７】
加えて、本発明では、第２のスタンバイ温度に加熱制御している際、画像形成の開始が行われると、前記加熱制御手段は前記検知温度が前記第２の定着開始温度となるように前記定着手段の加熱制御を行う。
【００１８】
なお、本発明では、前記加熱制御手段は前記定着手段を加熱するための発熱体を有し、前記発熱体は前記定着手段の長手方向に不均一な温度分布を有している。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の定着装置は、画像形成を行うに当って定着手段の加熱制御を行う際に、昇温開始時における検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較し、検知温度が閾値温度以下である際には検知温度が第１の定着開始温度になるように定着手段の加熱制御を行い、検知温度が閾値温度を越えていると検知温度が第２の定着開始温度になるように定着手段の加熱制御を行うようにしたので、昇温開始時の温度に関わらず、記録媒体通過領域の温度を略同一とでき、記録媒体通過領域の温度がオーバーシュートして必要以上に上昇してしまうことを防止できる。
【００２０】
さらに、本発明では、定着手段をスタンバイ状態とする際、昇温開始時における検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較し、検知温度が閾値温度以下である際に検知温度が第１のスタンバイ温度になるように定着手段の加熱制御を行い、検知温度が閾値温度を越えていると、検知温度が第２のスタンバイ温度になるように定着手段の加熱制御を行うようにしたので、昇温開始時の温度に関わらず、記録媒体通過領域の温度（スタンバイ温度）を略同一できるという効果がある。さらに、検知温度が閾値温度以下である場合にウォームアップ時間を短縮することができる。
【００２１】
また、本発明では、検知温度が第１のスタンバイ温度に達する前に画像形成の開始が行われると、検知温度が第１の定着開始温度となるように定着手段の加熱制御を行い、検知温度が第１のスタンバイ温度に達した後画像形成の開始がないと、加熱制御手段は検知温度が第２のスタンバイ温度となるように定着手段の加熱制御を行っており、さらに、検知温度が第２のスタンバイ温度に達する前に画像形成の開始が行われると、加熱制御手段は検知温度が第１の定着開始温度以上で第２の定着開始温度以下の第３の定着開始温度になるように定着手段の加熱制御を行い、第２のスタンバイ温度に達した後画像形成の開始が行われると、加熱制御手段は前記検知温度が第２の定着開始温度となるように定着手段の加熱制御を行っているから、画像形成開始のタイミングに無関係に、記録媒体通過領域の温度を略同一に安定化することができ、低温オフセット又はオーバーシュートによる高温オフセット等の発生を防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明による定着装置の実施例１を概略的に示す図であり、この定着装置は画像形成装置（図示せず）において、記録用紙に転写された未定着トナー像を記録用紙に定着する際に用いられる。画像形成装置においては、例えば、感光体ドラム（図示せず）上に画像データに応じて静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置（図示せず）によって現像されトナー像とされる。そして、このトナー像は転写位置で記録用紙に転写され、記録用紙は定着装置に搬送される。定着装置においては、記録用紙上のトナー像を加熱定着した後、記録用紙は、例えば、排紙トレイに排紙される。
【００２４】
図１を参照すると、定着装置１０は定着部（定着手段）１１を有しており、定着部１１は定着ローラ（加熱ローラ）１１ａ及び加圧ローラ（圧接ローラ）１１ｂを備えている。定着ローラ１１ａ及び加圧ローラ１１ｂはその周面で互いに当接しており、加圧ローラ１１ｂは所定の加圧力で定着ローラ１１ａを押圧している。定着ローラ１１ａ及び加圧ローラ１１ｂは破線矢印で示す方向に回転駆動され、これによって、記録用紙Ｐは実線矢印で示す方向に搬送されて、定着ローラ１１ａと加圧ローラ１１ｂとのニップ部を通過した際、記録用紙Ｐ上の未定着トナーＫが定着されて定着済みトナーＫ’となる。
【００２５】
定着ローラ１１ａ及び加圧ローラ１１ｂは所定の方向（図１において紙面の表側から裏側に延びる方向：長手方向）に延在しており、定着ローラ１１ａの周面には長手方向に沿って通紙領域（記録媒体通過領域）と非通紙領域（非記録媒体通過領域）とが規定され、通紙領域の長手方向両端部側に非通紙領域が位置づけられている。そして、定着の際には、記録用紙Ｐは通紙領域上で定着ローラ１１ａと加圧ローラ１１ｂとのニップ部を通過する。なお、通紙領域は画像形成装置で使用可能な最大用紙サイズに設定される。
【００２６】
図１に示すように定着ローラ１１ａ内にはその中心軸に沿って長手方向に延びる発熱体（例えば、ハロゲンヒータ、セラミックヒータ、ニクロム線抵抗体、又は電磁誘導コイル）１２が配設されており、発熱体１２には交流電源１３が電源線路１３ａを介して接続され、交流電源１３から供給される電力によって発熱体１２が発熱して定着ローラ１１ａが加熱される。電源線路１３ａにはスイッチング素子（例えば、トライアック）１４が配置され、後述するようにして、スイッチング素子１４がオンオフ制御されて、選択的に発熱体１２に電力を供給する。
【００２７】
図１及び図２に示すように、定着ローラ１１ａの外周面に当接して、非通紙領域には温度検知素子（温度センサ：例えば、サーミスタ素子）１５が配設され、温度センサ１５は主制御回路（ＣＰＵ）１６に接続されている。そして、ＣＰＵ１６にはスイッチング素子制御回路（以下単に制御部と呼ぶ）１７が接続され、後述するように、ＣＰＵ１６は温度センサ１５で検知された検知温度に応じて制御部１７に発熱体発熱指令を与え、制御部１７では発熱体発熱指令に基づいてスイッチング素子１４をオンオフ制御する。
【００２８】
発熱体１２によって定着ローラ１１ａを加熱すると、定着ローラ１１ａの長手方向には図３に示す温度分布が生じ、通紙領域においてはその温度は略一定であるものの、温度検知素子１５が配置された部分（非通紙領域）においては、通紙領域よりも温度が下がり、通紙領域と非通紙領域との間には温度差が生じる。つまり、温度検知素子で検知された検知温度は、通紙領域の温度と異なることになる。
【００２９】
ここで、図４を参照して、いま画像形成装置に入力信号（例えば、画像形成装置の電源オン又は画像形成開始）があると（ステップＳ１）、ＣＰＵ１６では当該入力信号が印刷開始信号であるか否かを判定し（ステップＳ２）、印刷開始信号（画像形成開始）であると、ＣＰＵ１６では昇温開始を行うことになる（ステップＳ３）。昇温開始を実行すると、ＣＰＵ１６では温度センサ１５から検知温度Ｔを取り込むとともに（ステップＳ４）、予め設定された閾値温度Ｔ＊（例えば、８０℃程度）を参照して（ステップＳ５）、この検知温度Ｔが閾値温度Ｔ＊以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３０】
そして、Ｔ≦Ｔ＊であると、ＣＰＵ１６では、定着開始温度をＴｐｌ（ＣＰＵ１６に予め設定された第１の定着開始温度）とする（ステップＳ７）。一方、Ｔ＞Ｔ＊であると、ＣＰＵ１６は定着開始温度をＴｐｕ（ＣＰＵ１６に予め設定された第２の定着開始温度）とする（ステップＳ８）。ここで、Ｔｐｕ＞Ｔｐｌであって、例えば、ＴｐｌはＴｐｕよりも２０℃低い温度である（なお、定着開始温度Ｔｐｕは１８０℃程度である）。
【００３１】
このようにして、ＣＰＵ１６では、検知温度Ｔと閾値温度Ｔ＊とを比較した結果に応じて選択的に定着開始温度Ｔｐｌ又はＴｐｕを設定し、制御部１７を介してスイッチング素子１４をオンオフ制御して、定着ローラ１１ａを発熱体１２によって加熱して、検知温度Ｔが定着開始温度Ｔｐｌ又はＴｐｕとなると定着を開始する（なお、ここでは、定着開始とは、記録用紙の先端部が定着ニップ部に到達して加熱加圧処理が行われ始めるときを意味する）。
【００３２】
図５を参照すると、いま、閾値温度Ｔ＊を８０℃、定着温度Ｔｐｕを１８０℃として、昇温開始時点の検知温度がＴ０（Ｔ０＜Ｔ＊）である際には、前述のように、定着開始温度がＴｐｌとされて、定着ローラ１１ａの加熱が行われる。この結果、温度センサ１５で検知される検知温度（定着ローラ温度）は温度Ｔ０から実線Ｍ１で示すように上昇し点Ｂ（定着開始温度Ｔｐｌ）に達した。そして、検知温度Ｔが点Ｂに達すると定着を開始した。この際、通紙領域における温度を測定したところ、その温度は一点鎖線Ｎ１で示すように上昇し点Ｂ’に達した。
【００３３】
一方、昇温開始時点の検知温度がＴ０’（Ｔ０’＞Ｔ＊）である際には、前述のように、定着開始温度がＴｐｕとされて、定着ローラ１１ａの加熱が行われる。この結果、温度センサ１５で検知される検知温度（定着ローラ温度）は温度Ｔ０’から実線Ｍ２で示すように上昇し点Ａ（定着開始温度Ｔｐｕ）に達した。そして、検知温度Ｔが点Ａに達すると定着を開始した。この際、通紙領域における温度を測定したところ、その温度は一点鎖線Ｎ２で示すように上昇し点Ａ’に達した。そして、点Ｂ’及びＡ’における温度を測定したところ、略同一であり、点Ａと点Ａ’との温度差ΔＴ’は３０℃であり、点Ｂと点Ｂ’との温度差ΔＴは５０℃であった。
【００３４】
前述のように、点Ａ’及び点Ｂ’の温度（つまり、通紙領域の温度）は略同一となり、この結果、昇温開始温度が異なってもオーバーシュート等が発生しない。言い換えると、検知温度Ｔ≦閾値温度Ｔ＊であると、発熱体の発熱時間が長くなる関係上、検知温度Ｔと通紙領域との温度差が大きくなる。このため、定着開始温度をＴｐｌ（Ｔｐｌ＜Ｔｐｕ）に設定して、定着開始温度を下げ、通紙領域の温度がオーバーシュートして必要以上に上昇してしまうことを防止している。さらに、定着開始温度を下げれば、印字開始信号入力後、定着終了までの時間を短縮することができる。
【００３５】
一方、検知温度Ｔ＞閾値温度Ｔ＊であると、発熱体１２の発熱時間は短くて済む関係上、検知温度Ｔと通紙領域の温度との温度差は小さくなる。従って、通紙領域の温度がオーバーシュートによって上がりすぎることはなく、定着開始温度をＴｐｕに設定して、昇温開始時の検知温度Ｔにかかわらず、定着開始時における通紙領域の温度を略同一とすることができる。
【００３６】
ここで、比較のため、図６を参照すると、図６は検知温度Ｔを目標温度（定着開始温度）ＴＳＴＢに制御して定着ローラ１１ａを加熱する例であり、図６では、破線が通紙領域における温度上昇を表しており、実線が検知温度Ｔの温度上昇を表している。図６に示す例では、昇温開始時点における温度がＴ０であると、検知温度Ｔが目標温度ＴＳＴＢに到達した際の検知温度Ｔ（点Ｑ）と通紙領域の温度（点Ｑ’）との差ΔＴは大きく、昇温開始時点における温度がＴ０’であると、検知温度Ｔが目標温度ＴＳＴＢに到達した際の検知温度Ｔ（点Ｒ）と通紙領域の温度（点Ｒ’）との差ΔＴ’は小さい。
【００３７】
つまり、昇温開始時の検知温度によって通紙領域の温度が異なってしまい、（つまり、目標温度ＴＳＴＢに達するまでの時間が長くなるほど温度差は大きくなる）、この温度差に起因して定着に必要な熱量が足らなくなって低温オフセットするか又は逆に温度が高すぎて高温オフセットが発生することがある。
【００３８】
再び図４を参照して、ステップＳ２において入力信号が印字開始信号ではない（例えば、電源オン）と判定すると、ＣＰＵ１６は第１のサブルーチンを実行する（※２）。図７を参照すると、まず、ＣＰＵ１６では昇温開始を行い（ステップＳ９）、ＣＰＵ１６では温度センサ１５から検知温度Ｔを取り込むとともに（ステップＳ１０）、予め設定された閾値温度Ｔ＊を参照して（ステップＳ１１）、検知温度Ｔが閾値温度Ｔ＊以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３９】
そして、Ｔ≦Ｔ＊であると、ＣＰＵ１６では、スタンバイ温度をＴｒｌ（安定温度：ＣＰＵ１６に予め設定された第１のスタンバイ温度）とする（ステップＳ１３）。一方、Ｔ＞Ｔ＊であると、ＣＰＵ１６は安定温度をＴｒｕ（ＣＰＵ１６に予め設定された第２のスタンバイ温度）とする（ステップＳ１４）。ここで、Ｔｒｕ＞Ｔｒｌであって、例えば、ＴｒｌはＴｒｕよりも２０℃低い温度である（なお、安定温度Ｔｒｕは１２０℃〜１３０℃である）。
【００４０】
このようにして、ＣＰＵ１６では、検知温度Ｔと閾値温度Ｔ＊とを比較した結果に応じて選択的に安定温度Ｔｒｌ又はＴｒｕを設定して、制御部１７を介してスイッチング素子１４をオンオフ制御し、定着ローラ１１ａを発熱体１２によって加熱する。つまり、加熱制御を行う。そして、安定温度がＴｒｌに設定されて加熱制御を行っている際には、ＣＰＵ１６は印字開始信号の入力があったか否かを監視しており（ステップＳ１５）、検知温度Ｔが安定温度Ｔｒｌに達する前に印字開始信号の入力があると、ＣＰＵ１６は定着開始温度をＴｐｌに設定して（ステップＳ１６）、前述のようして定着ローラ１１ａの加熱制御を行う。
【００４１】
一方、検知温度Ｔが安定温度Ｔｒｌに達する前に印字開始信号の入力がないと、ＣＰＵ１６は、後述する第２のサブルーチンを実行する。
【００４２】
同様にして、安定温度がＴｒｕに設定されて加熱制御を行っている際にも、ＣＰＵ１６は印字開始信号の入力があったか否かを監視しており（ステップＳ１７）、検知温度Ｔが安定温度Ｔｒｕに達する前に印字開始信号の入力があると、ＣＰＵ１６は定着開始温度をＴｐｕに設定して（ステップＳ１８）、定着ローラ１１ａの加熱制御を行う。
【００４３】
一方、検知温度Ｔが安定温度Ｔｒｌに達する前に印字開始信号の入力がないと、ＣＰＵ１６は検知温度Ｔを安定温度Ｔｒｕに維持するようにスイッチング素子１４をオンオフ制御し（安定制御：ステップＳ１９）、印字開始信号が入力されたか否かを監視する（ステップＳ２０）。そして、印字開始信号の入力があると、ＣＰＵ１６は定着開始温度をＴｐｕに設定して（ステップＳ２１）、定着ローラ１１ａの加熱制御を行う。
【００４４】
ここで、図５を参照すると、昇温開始時点の検知温度がＴ０（Ｔ０＜Ｔ＊）である際には、前述のように、安定温度がＴｒｌとされて、定着ローラ１１ａの加熱が行われる。この結果、温度センサ１５で検知される検知温度（定着ローラ温度）は温度Ｔ０から実線Ｍ１で示すように上昇し点Ｄ（安定温度Ｔｒｌ）に達した。この際、通紙領域における温度を測定したところ、その温度は一点鎖線Ｎ１で示すように上昇し点Ｄ’に達した。
【００４５】
一方、昇温開始時点の検知温度がＴ０’（Ｔ０’＞Ｔ＊）である際には、前述のように、安定温度がＴｒｕとされて、定着ローラ１１ａの加熱が行われる。この結果、温度センサ１５で検知される検知温度は温度Ｔ０’から実線Ｍ２で示すように上昇し点Ｃ（安定温度Ｔｒｕ）に達した。この際、通紙領域における温度を測定したところ、その温度は一点鎖線Ｎ２で示すように上昇し点Ｃ’に達した。そして、点Ｄ’及びＣ’における温度を測定したところ、略同一であり、点Ｃと点Ｃ’との温度差ΔＴｒ’は１５℃であり、点Ｄと点Ｄ’との温度差ΔＴｒは３５℃であった。
【００４６】
このように、点Ｃ’及び点Ｄ’の温度（つまり、通紙領域の安定温度）は略同一となり、しかも昇温開始時の温度が低い場合においても、ウォームアップ時間が長くなることはなく、実施的にウォームアップ時間を短縮することができる。検知温度Ｔ≦閾値温度Ｔ＊であると、発熱体の発熱時間が長くなる関係上、検知温度Ｔと通紙領域との温度差を大きくなる。このため、安定温度をＴｒｌ（Ｔｒｌ＜Ｔｒｕ）に設定して、安定温度を下げる。
【００４７】
一方、検知温度Ｔ＞閾値温度Ｔ＊であると、発熱体の発熱時間は短くて済む関係上、検知温度Ｔと通紙領域の温度との温度差は小さくなる。従って、安定温度をＴｒｕに設定して、昇温開始時の検知温度Ｔにかかわらず、通紙領域の安定温度を略同一とすることができる。
【００４８】
ここで、比較のため、図８を参照すると、図８は検知温度Ｔを安定温度（設定安定温度）に制御して定着ローラ１１ａを加熱する例であり、図８では、破線が通紙領域における温度上昇を表しており、実線が検知温度Ｔの温度上昇を表している。図８に示す例では、昇温開始時点における温度がＴ０であると、検知温度Ｔが安定温度に達した時点では、検知温度Ｔと通紙領域の温度との差ΔＴｒは大きく、その後、通紙領域の温度が低下して温度差ΔＴｒは小さくなり、安定温度に応じた温度差になる。このように、図８に示す例では、ウォームアップまでに時間が掛かることになってしまう。
【００４９】
再び図７を参照して、ステップＳ１５において、安定温度Ｔｒｌに到達する前に、印字開始信号の入力がないと、前述のようにＣＰＵ１６は第２のサブルーチンを実行する（※３）。図９を参照すると、ＣＰＵ１６は検知温度Ｔが安定温度Ｔｒｌに達すると（ステップＳ２２）、ＣＰＵ１６では、内蔵するタイマー１６ａ（図１）を動作させて計時を開始して、定着ローラ１１ａの加熱制御を行って検知温度Ｔを上昇させる。例えば、ＣＰＵ１６は、安定温度Ｔｒ＝ａｔ＋Ｔｒｌ（ａは所定の定数、ｔはタイマーカウントである）に応じて検知温度Ｔを上昇させる（Ｔｒｌ≦Ｔｒ≦Ｔｒｕ：ステップＳ２３）。
【００５０】
ＣＰＵ１６では上述の加熱制御の際、印字開始信号が入力されたか否かを監視して（ステップＳ２４）、安定温度Ｔｒｕ到達前に印字開始信号の入力があると、定着ローラ１１ａの加熱制御を行って検知温度Ｔを上昇させる。例えば、ＣＰＵ１６では、定着開始温度Ｔｐ（第３の定着開始温度）＝ｂ＋Ｔｐｌに設定し（ここで、ｂは印字開始信号入力時の安定温度Ｔｒ又はタイマーカウントに応じて規定される定数である）、定着開始温度Ｔｐまで定着ローラ１１ａを加熱する（Ｔｐｌ≦Ｔｐ≦Ｔｐｕ：ステップＳ２５）。そして、検知温度Ｔが定着開始温度Ｔｐとなると定着を開始する。
【００５１】
一方、ステップＳ２４において安定温度Ｔｒｕ到達前に印字開始信号の入力がないと、ＣＰＵ１６は検知温度Ｔを安定温度Ｔｒｕに維持するようにスイッチング素子１４をオンオフ制御し（安定制御：ステップＳ２６）、印字開始信号が入力されたか否かを監視する（ステップＳ２７）。そして、印字開始信号の入力があると、ＣＰＵ１６は定着開始温度をＴｐｕに設定して（ステップＳ２８）、定着ローラ１１ａの加熱制御を行う。
【００５２】
ここで、図５を参照すると、いま、検知温度Ｔが点Ｄ（安定温度Ｔｒｌ）に達した後、前述のステップＳ２３で説明した加熱制御を行うと、検知温度Ｔは点Ｄ１に達し、印字開始信号の入力がなければ点Ｄ２で安定するように加熱制御が行われる。この際、定着ローラ１１ａ（図１）は中央部（通紙領域）における温度はほとんど上昇せず、点Ｄ１’及び点Ｄ２’で安定した。なお、点Ｄ１と点Ｄ１’との温度差ΔＴｒ１は２５℃であり、点Ｄ２と点Ｄ２’との温度差ΔＴｒ２は１５℃であった。
【００５３】
一方、ステップＳ２３で印字開始信号の入力があると、検知温度Ｔは点Ｄ１（安定温度Ｔｒ）から点Ｂ１（定着開始温度Ｔｐ）に上昇し、この際、通紙領域の温度を測定したところ、その温度は一点鎖線Ｎ３で示すように上昇し点Ｂ１’に達した。そして、点Ｂ１と点Ｂ１’との温度差ΔＴ１は４０℃であった。
【００５４】
また、ステップＳ２７において印字開始信号の入力があると、検知温度Ｔは点Ｄ２（安定温度Ｔｒｕ）から点Ｂ２（定着開始温度Ｔｐｕ）に上昇し、この際、通紙領域の温度を測定したところ、その温度は一点鎖線Ｎ４で示すように上昇し点Ｂ２’に達した。そして、点Ｂ２と点Ｂ２’との温度差ΔＴ２は３０℃であった。さらに、点Ａ’、点Ｂ’、点Ｂ１’、及び点Ｂ２’の温度を比較したところ略同一であった。
【００５５】
このようにして、安定温度Ｔｒｌに到達した後においては、印字開始信号の入力タイミング（時期）に無関係に通紙領域の温度を略同一に安定化することができ、低温オフセット又はオーバーシュートによる高温オフセット等の発生を防止できる。
【００５６】
なお、上述の説明から明らかなように、発熱体１２、交流電源１３、スイッチング素子１４、温度検知素子１５、ＣＰＵ１６、及びスイッチング素子制御回路１７は集合的に加熱制御手段として機能する。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
画像形成を行うに当って定着ローラ１１ａの加熱制御を行う際に、昇温開始時における定着ローラ１１ａの検知温度が予め規定された閾値温度であるか否かを比較して、検知温度が閾値温度以下である際には検知温度が第１の定着開始温度になるように定着ローラ１１ａの加熱制御を行い、検知温度が閾値温度を越えていると検知温度が第１の定着開始温度よりも高い第２の定着開始温度になるように定着ローラ１１ａの加熱制御を行うようにしたので、昇温開始時の温度に関わらず、通紙領域の温度を略同一とでき、通紙領域の温度がオーバーシュートして必要以上に上昇してしまうことを防止できる結果、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置における定着装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による定着装置の実施例１を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１に示す定着装置において温度検知素子の位置を示す図である。
【図３】図１に示す定着装置において発熱体加熱による定着ローラ長手方向における温度分布を示す図である。
【図４】図１に示す定着装置における加熱制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示す定着装置において温度制御の際の検知温度上昇及び通紙領域の温度上昇を説明するための図である。
【図６】温度制御の際の検知温度上昇及び通紙領域の温度上昇を実施例１と比較して説明するための図である（第１の比較例）。
【図７】図１に示す定着装置における加熱制御を説明するためのフローチャートである。
【図８】温度制御の際の検知温度上昇及び通紙領域の温度上昇を実施例１と比較して説明するための図である（第２の比較例）。
【図９】図１に示す定着装置における加熱制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０  定着装置
１１  定着部
１１ａ  定着ローラ（加熱ローラ）
１１ｂ  加圧ローラ（圧接ローラ）
１２  発熱体
１３  交流電源
１４  スイッチング素子
１５  温度検知素子（温度センサ）
１６  主制御回路（ＣＰＵ）
１７  スイッチング素子制御回路
【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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