(57)【要約】【課題】できるだけ紙が定着装置に突入する直前にサーミスタの温度が目標温調温度に立ち上がるようにし、定着装置が電力を絞り始めるタイミングを遅くすることで定着装置の立上げ中にできるだけ加圧ローラを加熱しておく。これによりコールドスタート１枚目の画像定着性を犠牲にすることなくＦＰＯＴの短縮化を達成する。【解決手段】定着装置の立上げ動作中、紙が定着装置に到達するまでの間、加圧ローラを所定のプロセス・スピードよりも速い速度で回転させる。【選択図】        図１
2005338466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱体を有する加熱体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、該加熱体に圧接して回転駆動される加圧回転体とを有し、該加熱体と加圧回転体との間に形成される圧接ニップ部に画像形成部からの画像定着すべき未定着画像を有する記録材を供給して圧接ニップ部を加圧回転体の駆動力で挟持搬送させることにより加熱体の熱で未定着画像を記録材に加熱定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
該未定着画像を有する記録材が該圧接ニップ部に到達するまで間の一定時間、該画像形成部の記録材搬送速度と該加圧回転体の回転速度が異なるように該加圧回転体の回転速度が制御される状態を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記未定着画像を有する記録材が前記圧接ニップ部に到達するまで間の一定時間、前記画像形成部の記録材搬送速度よりも前記加圧回転体の回転速度を速くするように該加圧回転体の回転速度が制御される状態を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記温度検知手段による検知結果に基づき、前記未定着画像を有する記録材が前記圧接ニップ部に到達するまで間の一定時間、前記画像形成部の記録材搬送速度よりも該加圧回転体の回転速度を速くするように該加圧回転体の回転速度が制御されることが選択されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、レーザービームプリンタ等の加熱装置を具備した画像形成装置に関するものである。より詳しくは、定着装置が加熱体と該加熱体に圧接して回転駆動される加圧回転体とを有し、該加熱体と加圧回転体との間に形成される圧接ニップ部に画像形成部からの画像定着すべき未定着画像を有する記録材を供給して圧接ニップ部を加圧回転体の駆動力で挟持搬送させることにより、加熱体の熱で未定着画像を記録材に加熱定着させる定着装置である画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば画像の加熱定着等のための記録材の加熱装置には、所定の温度に維持された加熱ローラと、弾性体層を介して前記加熱ローラに圧接する加圧ローラとによって被加熱材としての記録材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ方式が多用されている。また、この他にも、フラッシュ加熱方式、オーブン方式等の種々の方式、構成のものが知られており、実用に供されている。
【０００３】
最近では、上記の様な方式に代わって、固定支持された加熱体たるヒータと、該ヒータに対して摺動するフィルム状のフィルム部材たる耐熱性の定着フィルムと、該定着フィルムを介して上記ヒータに圧せられてニップ領域を形成し回転する加圧部材たる加圧ローラとを備え、未定着画像を有する記録材を上記ニップ領域で上記定着フィルムと上記加圧ローラとの間にて挟持搬送して、加圧しながら上記ヒータからの熱を上記定着フィルムを介して上記記録材及び上記未定着画像に付与して上記記録材及び上記未定着画像を加熱処理するフィルム加熱方式の加熱装置が提案されている。
【０００４】
このようなフィルム加熱方式においては、低熱容量の加熱体を用いることができるため、従来の接触加熱方式である熱ローラ方式、ベルト加熱等の加熱装置に比べ省電力が図れ、またウェイトタイムの短縮化（クイックスタート）が可能になる。
【特許文献１】特開２００２−３３８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年、印字動作開始から印字された記録材が画像形成装置から完全に出力されるまでの時間、所謂ファースト・プリント・アウト・タイム（以後ＦＰＯＴ）の短縮化が求められており、このため従来の画像形成装置にあっては、記録材の搬送速度（プロセス・スピード）を速くすることや、記録材の総搬送長を短くするなどの方法が採用され実用に供されてきた。
【０００６】
ここで、加熱定着を用いている画像形成装置にあっては、未定着画像を有する記録材が圧接ニップ部に到達するまでに、定着装置を画像定着可能温度まで加熱しておく必要がある。
【０００７】
昨今上記のようにプロセス・スピードの高速化ならびに総搬送長の縮小化の結果、印字動作開始から未定着画像を有する記録材が定着装置の圧接ニップ部に到達するまでの時間が短くなってきており、このため定着装置を画像定着可能温度まで急激に加熱する必要が発生している。
【０００８】
そこで昨今にあっては多大な電力を定着装置に供給し、印字動作開始から記録材が圧接ニップ部に到着するまでの間に定着装置を急激に加熱する方式が採用されている。
【０００９】
しかしながら、大電力を定着装置に供給する方式では、定着装置を構成する部品や安全素子の耐熱性ならびに安全性等を十分に確保する必要があり、この結果、各部品のコストが増大するという弊害があった。
【００１０】
これらの問題を解決する手段として、特許文献１に示された画像形成装置が提案されている。この画像形成装置にあっては、画像形成装置を使用する環境や記録材の種類を限定したドラフトモードなる特殊印字モードを設け、このモードが採択された場合には画像定着温度を通常の印字モード（ノーマルモード）よりも低く制御することによりＦＰＯＴの短縮を達成する。
【００１１】
上記従来の解決手段では、使用環境や記録材の種類が限定されており、ドラフトモードに対応しない環境下や記録材の種類で使用された場合には画像定着に不良を起こす危険性を秘めている。また、そもそもドラフトモードに対応した環境下や記録材の種類で使用される場合であっても、画像定着性をトレード・オフにしており、画像定着性を従来並に維持しつつＦＰＯＴを短縮するという理想的な解決手段になっているとはいえない。
【００１２】
本発明は上述した問題に鑑み、画像形成装置のコストを増大させることなく、また、画像定着性を犠牲にすることなくＦＰＯＴを短縮する画像形成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】
【００１３】
本発明においては、下記の（１）〜（３）の何れかに示す画像形成装置を提供することにより、前記目的を達成しようとするものである。
【００１４】
（１）通電により発熱する発熱体を有する加熱体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、該加熱体に圧接して回転駆動される加圧回転体とを有し、該加熱体と加圧回転体との間に形成される圧接ニップ部に画像形成部からの画像定着すべき未定着画像を有する記録材を供給して圧接ニップ部を加圧回転体の駆動力で挟持搬送させることにより加熱体の熱で未定着画像を記録材に加熱定着させる定着装置を有する画像形成装置において、該未定着画像を有する記録材が該圧接ニップ部に到達するまで間の一定時間、該画像形成部の記録材搬送速度と該加圧回転体の回転速度が異なるように該加圧回転体の回転速度が制御される状態を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（２）前記画像形成装置において、前記未定着画像を有する記録材が前記圧接ニップ部に到達するまで間の一定時間、前記画像形成部の記録材搬送速度よりも前記加圧回転体の回転速度を速くするように該加圧回転体の回転速度が制御される状態を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
（３）前記画像形成装置において、前記温度検知手段による検知結果に基づき、前記未定着画像を有する記録材が前記圧接ニップ部に到達するまで間の一定時間、前記画像形成部の記録材搬送速度よりも該加圧回転体の回転速度を速くするように該加圧回転体の回転速度が制御されることが選択されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、画像形成装置のコストを増大させることなく、また、画像定着性を犠牲にすることなくＦＰＯＴを短縮する画像形成装置得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００１９】
本発明の実施例を以下に、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施例）
以下に本発明の第１の実施例を説明する。
【００２１】
図５は本実施例における画像形成装置としてのレーザービームプリンタの要部である。１０１は像担持体として有機感光ドラム、１０２は帯電部材としての帯電ローラ、１０３はレーザー露光装置、１０４は現像スリーブ及び現像ブレードならびに１成分磁性トナー等からなる現像装置、１０５はクリーニングブレード、１０６は転写ローラ、１０７は加熱定着装置である。なお、１０１〜１０６を総称して画像形成部とよぶ。
【００２２】
有機感光ドラム１０１は所定の周速度にて回転駆動され、帯電ローラ１０２によって本例の場合は負の所定電位に一様に帯電される。そしてその有機感光ドラム１０１の一様帯電処理面にレーザー露光装置１０３からのレーザービームによる画像情報の走査露光がなされて、有機感光ドラム１０１に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２３】
次に、現像装置１０４の中で帯電したネガトナーが有機感光ドラム１０１上の静電潜像の露光明部に付着して静電潜像がトナー像として可視像となる（反転現像）。
【００２４】
一方、所定の給紙制御タイミングにて給紙ローラ１０８が回転駆動されて給紙カセット１０９から紙等の記録材Ｐが１枚分離給送されて、搬送ローラ１１０、レジストローラ１１１等を含むシートパス１１２を通って有機感光ドラム１０１と転写ローラ１０６との当接部である転写ニップ部に所定の制御タイミングにて導入され、記録材Ｐの面に有機感光ドラム１０１上のトナー像が順次に転写される。
【００２５】
転写ニップ部を出た記録材Ｐは、有機感光ドラム１０１面から分離されて、シートパス１１３を通って画像加熱定着装置としての加熱装置１０７に導入されてトナー像の加熱定着処理を受け、シートパス１１４を通って排紙トレイ１１５上に排出される。
【００２６】
また記録材分離後の有機感光ドラム１０１面はクリーニングブレード１０５により転写残トナーの除去を受けて清掃され、繰返して作像に供される。
【００２７】
図３は本実施例における画像加熱定着装置としての加熱装置（フィルム加熱方式）の概略構成図である。この装置は特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示のテンションレスタイプのフィルム加熱方式を用いた加熱装置である。
【００２８】
このテンションレスタイプのフィルム加熱方式の加熱装置は、耐熱性フィルムとしてエンドレスベルト状もしくは円筒状のものを用い、該フィルムの周長の少なくとも一部は常にテンションフリー（テンションが加わらない状態）とし、フィルムは加圧部材の回転駆動力で回転駆動するようにした装置である。
【００２９】
本実施例の加熱装置は最大通紙幅をＡ４サイズとする。１はステーであり、加熱体保持部材兼フィルムガイド部材としての耐熱性・剛性部材である。３は加熱体としてのセラミックヒータであり、上記のステー１の下面にステー長手に沿って配設して保持させてある。２はエンドレス（円筒状）の耐熱性、高熱伝導性の定着フィルムであり、周長に余裕を持って加熱体３を含むフィルムガイド部材であるステー１に外嵌させてある。
【００３０】
ステー１はポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等で構成できる。本実施例では液晶ポリマーを用いた。
【００３１】
フィルム２は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、膜厚３０μｍ以上２００μｍ以下の厚みで耐熱性、高熱伝導性を有するＳＵＳ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｔｉ等の純金属あるいは合金を基層として形成されたフィルムを使用できる。さらに、フィルム２の外周表面上には未定着トナー画像や記録材の分離性を確保するためＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングすることができる。本実施例においては、ＳＵＳフィルムの外周表面にＰＴＦＥをコーティングした総膜厚６０μｍのものを用いた。
【００３２】
加圧ローラ４は加熱体３との間にフィルム２を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、かつフィルム２を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段としての加圧ローラである。この加圧ローラ４は芯金４ａと弾性体層４ｂと最外層の離形層４ｃからなり、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム２を挟ませて加熱体３の表面に圧接させて配設してある。本実施例では、芯金４ａはアルミ芯金を、弾性体層４ｂはシリコーンゴムを、離形層４ｃはＰＦＡをコーティングしたものを用いた。加圧ローラ４の外径は３０ｍｍ、弾性体層４ｂの厚さは３．５ｍｍとした。
【００３３】
この加圧ローラ４は駆動系Ｍにより矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ４の回転駆動により、圧接ニップ部Ｎにおける該加圧ローラとフィルム外面との摩擦力でフィルム２に回転力が作用して、フィルム２はその内面側が定着ニップ部Ｎにおいて加熱体３の表面に密着して摺動しながらステー１の外回りを矢印の反時計方向に加圧ローラ４の回転周速度とほぼ同じ周速度で従動回転状態になる。
【００３４】
本実施例では、基板材料として窒化アルミニウムを用いた裏面発熱タイプの構成を採用している。図１は図３に示す本実施例における加熱体３の断面図である。図１中矢印ａは、記録材Ｐの搬送方向を示す。基板５は、耐熱性・絶縁性・高熱伝導性を有する窒化アルミニウム基板であり、熱容量を小さくするために厚さ約０．５ｍｍ、幅約１０ｍｍ、長さ約３００ｍｍのものを用いている。
【００３５】
６は抵抗発熱体であり、基板５の裏面（非フィルム摺動面）上に基板長手に沿ってＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により、線状もしくは線帯状に塗工して形成したもので、本実施例ではＡｇ／Ｐｄとガラスを混合したものをスクリーン印刷により、厚み約１０μｍ・幅２ｍｍ・長さ２２５ｍｍに塗工して形成したものを２本用いた。Ａｇ／Ｐｄとガラスの配合比を変えることによって所望の抵抗値を得ることができる。本実施例では各々の抵抗発熱体の抵抗値は常温で１７Ωとした。
【００３６】
１０は加熱体表面に抵抗発熱体６を保護するように覆わせて設けた耐熱性・絶縁性オーバーコート層であり、外部導電性部材との絶縁性を確保する他、酸化等による抵抗発熱体６の抵抗値変化を防ぐための耐食機能、さらには機械的な損傷を防止する機能などがある。本実施例では厚さ約５０μｍの耐熱性ガラスを用いた。
【００３７】
１１は基板５の表面に設けられたポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂を成分とする摺動層である。耐熱性、潤滑性、耐磨耗性に優れた機能を有し、金属定着フィルム２との滑らかな摺動性を得る機能がある。本実施例では、厚さ６μｍのポリイミドを用いた。
【００３８】
図２は本実施例における加熱体の正面図、及び通電制御を行う回路を表す図である。図２に示すように基板５は被加熱材としての記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角方向を長手とする細長の形状をしている。図２に示すように、抵抗発熱体６は基板５の長手方向に沿って形成されている。
【００３９】
加熱体３の裏面には、加熱体３の温度を検知し制御するための検温素子であるサーミスタ８が設けられておりＣＰＵ２４に通じている。
【００４０】
図３に示すように、この加熱体３を抵抗発熱体６を形成具備させた裏面側を上向きにさせてステー１の下面側に保持させて固定配設してある。以上の構成をとることにより、加熱体全体を熱ローラ方式に比べて低熱容量にすることができ、クイックスタートが可能になる。
【００４１】
図２に示す２１・２２は抵抗発熱体６に給電するための給電用電極であり、基板５の両端において、それぞれ抵抗発熱体６の端部に電気的に導通させて設けられている。本実施例では、この給電用電極２１・２２はＡｇ／Ｐｄとガラスの混合物のスクリーン印刷パターン層である。
【００４２】
加熱体３は、抵抗発熱体の給電用電極２１・２２に対する電源２６からの給電により抵抗発熱体６が長手全長にわたって発熱することで昇温する。その昇温がサーミスタ８で検知され、サーミスタ８の出力をＡ／Ｄ変換しＣＰＵ２４に取り込み、その情報に基づいてトライアック２５により電源２６から抵抗発熱体６に通電する電力を位相制御、波数制御等により制御して、加熱体３の温度制御がなされる。即ちサーミスタ８の検知温度が所定の設定温度より低いと加熱体３が昇温するように、設定温度より高いと降温するように通電を制御することで、加熱体３は定着時一定温度に保たれる。本実施例においては、サーミスタ８の検知温度が所定の温度より低いと１００％通電し、逆に高いと０％通電するように制御する所謂オン・オフ制御を用いた。
【００４３】
加熱体３の温度が所定に立ち上がり、かつ加圧ローラ４の回転によるフィルム２の回転周速度が定常化した状態において、フィルム２を挟んで加熱体３と加圧ローラ４とで形成される圧接ニップ部Ｎに被加熱材としての画像定着すべき記録材Ｐが画像形成部（転写部）より導入される。そして、記録材Ｐがフィルム２と一緒に圧接ニップ部Ｎを挟持搬送されることにより加熱体３の熱がフィルム２を介して記録材Ｐに付与され記録材Ｐ上の未定着顕画像（トナー画像）Ｔが記録材Ｐ面に加熱定着される。圧接ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはフィルム２の面から分離されて搬送される。
【００４４】
図４は本実施例の画像形成装置が印字動作をおこなった時の定着装置各部の温度の経時変化を表す図である。図４中破線は従来例のそれである。図４を用いて本実施例における画像形成装置の印字動作および効果を、従来例と比較することによって説明する。
【００４５】
図４は画像形成装置がコールドスタート（十分に室温に馴染んだ状態）からの印字動作を行なった時のサーミスタの温度および図３中のＴＣで示される位置で測定した加圧ローラの表面温度の時間変化を示している。横軸は時間を、縦軸は温度を表す。
【００４６】
まず、図４中破線で示される従来例の印字動作を説明する。図４中に示される２本の破線のうち、勾配が急な方がサーミスタ温度を、緩い方が加圧ローラ表面温度を表している。
【００４７】
画像形成装置が印字動作を開始（図４中０ｓｅｃ）すると、加圧ローラは駆動系によって回転させられ、その後所定のタイミング（３０１）で発熱体への通電が開始される。この結果、サーミスタならびに加圧ローラの温度は上昇する（３０２）。サーミスタの温度が所定の設定温度Ｔ１を上回る（３０３）と発熱体への通電は遮断され、その結果サーミスタの温度は下降する。サーミスタの温度が所定の設定温度Ｔ１を下回る（３０７）と発熱体への通電は再開されサーミスタ温度は上昇する。この動作を繰り返すことによってサーミスタの温度を所定の設定温度Ｔ１にほぼ一定に温調する（３０４）。この温調動作をオン・オフ温調と称す。一方、加圧ローラの表面温度は、発熱体への通電開始後直線的に立ち上がり、オン・オフ温調が開始されると、その勾配はやや緩やかになりなお上昇を続ける。以上の操作を定着装置の立上げ動作と称す。
【００４８】
一方、記録材は定着装置の立上げ動作中、所定のタイミングで画像形成部より定着装置に所定の搬送速度にて搬送され、所定のタイミング（３０５）にて定着ニップに突入する。定着ニップを記録材が通過中（３０６）、サーミスタの温度はオン・オフ温調によって設定温度Ｔ１にほぼ一定になるように温調され、加圧ローラの表面温度は下降を続ける。
【００４９】
なお、上記所定のタイミングは全て画像形成装置のＦＰＯＴを満たすべく設定された時間である。
【００５０】
本従来例では、定着装置の記録材搬送速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ、記録材の定着ニップ突入タイミング（３０５）を８．０ｓｅｃ、所定の設定温度Ｔ１を２２０℃とした。ここで定着装置の記録材搬送速度２００ｍｍ／ｓｅｃは画像形成部を含む画像形成装置のその他全ての部位における記録材搬送速度と同じである。
【００５１】
次に、図４中実線で示される本実施例の印字動作を説明する。破線で示される従来例と同様に、図４中に示される２本の実線のうち、勾配が急な方がサーミスタ温度を、緩い方が加圧ローラ表面温度を表している。
【００５２】
本実施例においては、タイミング（３０１）までは従来例と同じ動作をする。タイミング（３０１）後、定着装置は記録材搬送速度が３２０ｍｍ／ｓｅｃとなる回転速度にて加圧ローラが回転する（３１０）。なお、定着装置以外の画像形成装置のその他全ての部位における記録材搬送速度は２００ｍｍ／ｓｅｃである。期間（３１０）の間、加圧ローラが従来例に比べてより速い速度で回転しているため、発熱体から発せられる熱は従来例に比べてより多く加圧ローラ側へと伝達される。このため、サーミスタの温度上昇勾配は従来例に比べて緩やかであり、また、加圧ローラの温度上昇勾配は従来例のそれに比べて急である。
【００５３】
サーミスタの温度が、Ｔ１よりも低い所定の設定温度Ｔ２に達する（３１１）と、加圧ローラの回転速度は２００ｍｍ／ｓｅｃに制御される。本実施例において、Ｔ２は２１５℃とした。この後、サーミスタの温度が所定の設定温度Ｔ１に達する（３１２）と従来例と同様のオン・オフ温調が行なわれ、タイミング（３０５）にて記録材が定着ニップに突入する。
【００５４】
これらの動作の結果、本実施例においてサーミスタの温度が所定の設定温度Ｔ１に達するまでの時間は、従来例のそれに比べて１．９ｓｅｃだけ遅くなった。これは、発熱体へ通電を開始してから初めて通電を遮断するまでの時間を１．９ｓｅｃだけ延長でき、その分だけ余計に記録材が定着ニップに突入するまでの間に定着装置を加熱することができることを意味している。
【００５５】
一方で、記録材が定着ニップに突入する時刻（３０５）における加圧ローラの表面温度に着目すると、従来例においては１１２℃であったのに対し、本実施例では１３７℃となり、記録材突入時点での加圧ローラ表面温度を２５℃だけ上昇させることができた。
【００５６】
この効果を表１に示す。
【００５７】
表１は従来例と本実施例におけるコールドスタート時の画像定着性の比較を示している。コールドスタートの温度は１５℃であり、使用した記録材の種類はＦｏｘ  Ｒｉｖｅｒ社製レターサイズ、坪量９０ｇ／ｍ２のボンド紙である。ここで、本実施例における画像定着性は、記録材上の複数の被検査用パターンを物理的に擦り、摩擦前後の濃度低下率を求めることによって評価した。本実施例においては、図７に示すレターサイズのボンド紙７１上にある９ケ所の被検査用ハーフトーンパターン７２を１９０ｇｆの荷重かけながらシルボンを介して５往復擦り、摩擦前後の濃度をグレタマクベス社製濃度計型番ＲＤ−９１８を用いて測定し、以下の式で定義される濃度低下率を求めた。
（濃度低下率）＝｛（［擦り前の濃度］−［擦り後の濃度］）÷［擦り前の濃度］｝の９ケ所の平均値
【００５８】
【表１】
2005338466.tif 000003
【００５９】
表１に示す従来例は、図４中の破線で示した従来例のデータであり、また、本実施例は、図４中実線で示した本実施例のデータである。さらに、従来例２は、本実施例と同等の画像定着性を得るために、従来例において記録材の定着ニップ突入タイミングを１５．０ｓｅｃとした場合のデータである。
【００６０】
表１より、従来例において画像定着性は２５％になっており、摩擦によって定着画像が剥がれ落ちており、画像定着性があまりよくないことがわかる。一方で、本実施例において画像定着性は４％になっており、摩擦によって定着画像がほとんど剥がれ落ちていないことがわかる。さらに、従来例２のデータより、従来例の画像形成装置を用いた場合、本実施例とほぼ同等の画像定着性６％を得るためには定着ニップ突入タイミングを本実施例よりも７．０ｓｅｃ長く確保することが必要であることがわかる。すわなち、本実施例は、従来例に比べて画像定着性を犠牲にすることなくＦＰＯＴを７．０ｓｅｃ短縮できたということがわかる。
【００６１】
以上説明してきたとおり、本実施例の画像形成装置を用いることによって、画像定着性を犠牲にすることなくＦＰＯＴを短縮することができる。
【００６２】
（第２の実施例）
以下に本発明にかかる第２の実施例を説明する。
【００６３】
本実施例では、定着装置の動作のみが第１の実施例と異なり、画像形成装置の構成は第１の実施例と同じである。従って、ここでは画像形成装置の構成の説明は省く。以下、本実施例の定着装置の動作を説明する。
【００６４】
図６は本実施例の画像形成装置が印字動作をおこなった時の定着装置各部の温度の経時変化を表す図である。図６中破線は従来例のそれであり、第１の実施例と同一のものである。従って、ここでは従来例の説明は省く。
【００６５】
本実施例においては、立上げ動作の開始時は従来例と同様に、加圧ローラの回転速度は所定の記録材搬送速度である２００ｍｍ／ｓｅｃにて制御され、タイミング（３２１）にて発熱体への通電が開始される。次に、タイミング（３２１）からタイミング（３２０）までの間の所定時間ｔ３秒間、引き続き加圧ローラの回転速度を２００ｍｍ／ｓｅｃに制御しながらサーミスタの温度上昇勾配Δｔｈ［℃／ｓｅｃ］を評価する。ここに、Δｔｈは以下の式で定義する。
Δｔｈ＝｛（タイミング３２０のサーミスタ温度）−（タイミング３２１のサーミスタ温度）｝÷ｔ３
【００６６】
なお、タイミング３２１とタイミング３２０との間の時間ｔ３は１．３ｓｅｃとした。本実施例においては、Δｔｈに閾値が設定される。Δｔｈの値がこの閾値を下回る場合、画像形成装置は従来例と全く同様の動作をする。Δｔｈがこの閾値を上回る場合、加圧ローラの回転速度を３２０ｍｍ／ｓｅｃに制御する。本実施例においては、Δｔｈの閾値を２５℃／ｓｅｃとした。図６に示す本実施例は、Δｔｈの値が４０℃／ｓｅｃであり、閾値２５℃／ｓｅｃを上回っているためタイミング３２０の後、加圧ローラの回転速度は３２０ｍｍ／ｓｅｃに制御される。その後の定着装置の動作は第１の実施例と同様に、サーミスタの温度がＴ１よりも低い所定の設定温度Ｔ２に達すると（３２２）、加圧ローラの回転速度を再び２００ｍｍ／ｓｅｃに制御する。さらにその後、サーミスタの温度がＴ１に達すると（３２３）、オン・オフ温調によりサーミスタの温度はＴ１に温調される。
【００６７】
ここで、本実施例においてもＴ１は２２０℃、Ｔ２は２１５℃、記録材の定着ニップ突入タイミング（３２４）は８．０ｓｅｃとした。
【００６８】
これら本実施例の動作の結果、記録材が定着ニップに突入する時刻（３２４）における加圧ローラの表面温度は、従来例では１１２℃であったのに対し、本実施例では１３０℃となり、記録材突入時点での加圧ローラ表面温度を１８℃だけ上昇させることができた。
【００６９】
この効果を表２に示す。
【００７０】
表２は従来例と本実施例におけるコールドスタート時の定着性の比較を示している。なお、環境ならびに使用した記録材の種類は第１の実施例で述べたものと同じである。表２中の画像定着性は第１の実施例と同じ定義および計算方法である。
【００７１】
【表２】
2005338466.tif 000004
【００７２】
表２に示す従来例ならびに従来例２は、第１の実施例で示した表１と同じものであり、本実施例は、図６中の実線で示した本実施例のデータである。
【００７３】
第１の実施例でも述べたとおり、従来例において画像定着性は２５％と画像定着性があまりよくない。一方、本実施例において画像定着性は６％になっており、摩擦によって定着画像がほとんど剥がれ落ちていないことがわかる。さらに、従来例２と本実施例とが同等の画像定着性示すことから、本実施例によって従来と同等の定着性を確保しながらＦＰＯＴを７．０ｓｅｃ短縮できたということがわかる。
【００７４】
さらに、本実施例においては、Δｔｈの値に応じてタイミング３２０の後、加圧ローラの回転速度を３２０ｍｍ／ｓｅｃに上げるかあるいは２００ｍｍ／ｓｅｃのままに維持するかを判断する。これによって、定着装置がある程度温まった状態（ホットスタート）から印字動作を開始した場合、加圧ローラ表面が過剰に加熱されることにより発生するホットオフセットを防止できる。以下、その理由を説明する。
【００７５】
先ず、定着装置がある程度温まった状態においては、発熱体とサーミスタとの温度差がコールドスタート時のそれと比べて小さいため発熱体で発生する熱が急激にサーミスタに伝わらない。このためΔｔｈの値はコールドスタート時のそれと比べて小さいものとなる。従って、Δｔｈの値を評価することでコールドスタート、ホットスタートのどちらの状態から印字動作が開始されたかを判別することが可能である。
【００７６】
次に、仮にホットスタート時にタイミング３２０にて加圧ローラの回転速度が３２０ｍｍ／ｓｅｃに変更された場合、加圧ローラ表面が過剰に加熱され、記録材が定着ニップを通過する際に記録材上の未定着トナーが過剰に溶融し、この過剰に溶融した未定着トナーがフィルム側に付着し、その後フィルムが一回転して再度定着ニップに進入した際にフィルム上に付着した未定着トナーが記録材上に移動する、所謂ホットオフセットが発生する危険性がある。
【００７７】
本実施例はホットスタートから印字動作を開始したことをΔｔｈの値を評価することにより判別し、その場合は加圧ローラ表面を過剰に加熱することを防止するため、ホットスタート時には上述のホットオフセットを防止することができる。
【００７８】
以上説明してきたとおり、本実施例の画像形成装置を用いることによって、ホットスタート時のホットオフセットを防止しつつ、画像定着性を犠牲にすることなくＦＰＯＴを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施例１に基づく加熱体の断面図
【図２】実施例１に基づく加熱体の正面図および通電回路図
【図３】実施例１に基づく定着装置の概略構成図
【図４】実施例１に基づく定着装置各部の温度の経時変化を示す図
【図５】本発明に基づくレーザービームプリンタの要部を示す概略構成図
【図６】実施例２に基づく定着装置各部の温度の経時変化を示す図
【図７】実施例１に基づく披検査用パターンを示す図
【符号の説明】
【００８０】
１  ステー
２  定着フィルム
３  加熱体（セラミックヒータ）
４  加圧ローラ
４ａ  加圧ローラ芯金
４ｂ  加圧ローラ弾性層
４ｃ  加圧ローラ離形層
５  窒化アルミニウム基板
６  抵抗発熱体
７  オーバーコート層
８  サーミスタ
２４  ＣＰＵ
２５  トライアック
２６  ＡＣ電源
１０１  有機感光ドラム
１０２  帯電ローラ
１０３  レーザー露光装置
１０４  現像装置
１０５  クリーニングブレード
１０６  転写ローラ
１０７  加熱定着装置
Ｎ  定着ニップ
Ｐ  記録材
Ｔ  トナー
ａ  記録材Ｐの搬送搬送方向
【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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