(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラに当接し加熱ローラの軸方向に並行して配設される加圧ローラと、加熱ローラの温度制御を行う制御手段と、を有する定着手段を備えた画像形成装置において、
電源スイッチの投入により時間計測を開始するタイマを有し、
前記制御手段は、コピー起動動作が所定時間行われない場合に、コピー起動動作が可能な状態でコピー開始指示を待つコピー待機モードから省電力のために前記加熱ローラの温度を下げる省電力モードに移行させるものであって、前記タイマが電源投入から前記所定時間とは別に定められた第２の所定時間を計測後に、前記コピー待機モードから前記省電力モードに移行させた場合、電源投入後から計測した前記第２の所定時間計測前の省電力モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度より、前記第２の所定時間計測後の省電力モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度を低く設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき前記加熱ローラの温度制御を行うと共に、
前記タイマが電源投入後から計測した前記第２の所定時間計測後に、省電力モードからコピー待機モードに移行した場合、電源投入後から計測した前記第２の所定時間計測前のコピー待機モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度より、電源投入後から計測した前記第２の所定時間計測後のコピー待機モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度を低く設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき前記加熱ローラの温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記タイマが計測する前記第２の所定時間は画像形成装置の電源投入後３０〜９０分で、前記第２の所定時間計測前後の加熱ローラの温度制御の設定温度差は５〜１０℃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】
前記制御手段は、前記タイマが電源投入後から計測した前記第２の所定時間の計測以後のコピー待機モードから省電力モードへの移行回数をカウントし、前記カウンタがコピー待機モードから省電力モードへの移行回数を２回カウントした以降の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定温度を、前回の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定値に対し、今回の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定値を低く設定すると共に、
省電力モードへの移行直後の低く設定した加熱ローラの温度制御の設定値に対し、省電力モードへの移行以後の時間の経過に応じ、加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げるように設定す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４】
前記タイマが電源投入後から計測する前記第２の所定時間は７０〜１００分で、省電力モードへの移行以降の時間の経過に応じ加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げるところの、加熱ローラの温度制御の設定値の上げ幅と該設定値を上げる間隔は、上げ幅を１〜３℃とし、省電力モードへの移行以降の時間の経過に応じ該設定値を上げる間隔を延ばすことを特徴とする請求項３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】
本発明は、熱ロール方式定着装置を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来熱ロール方式定着装置において、加熱ローラの表面温度の制御手段として、加熱ローラ表面のコーティング層への傷等のダメージを無くすために非接触の温度センサを使用して加熱ローラの表面温度を測定し、その測定値に基づき加熱ローラ表面温度を制御する手段が採用されてきた。
【０００３】
そしてこの場合、加熱ローラ表面の実際の温度と加熱ローラ表面温度を測定した温度センサの測定温度とでは、一般的に測定温度の方がΔＴ℃低い値を示すため、目標とする加熱ローラ表面温度から温度差ΔＴ℃分低い温度を制御目標温度として設定し、この制御目標温度と温度センサの測定温度を比較してその差が０となるように（結果的に加熱ローラ表面温度が目標温度になるように）加熱ローラ表面の温度制御を行ってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、加熱ローラ表面の温度と、加熱ローラ表面温度を測定する温度センサの温度とでは、経常的に発生する温度差に加えて、加熱ローラ表面温度が変化した場合には１次遅れによる温度差が発生する。
【０００５】
このため、ウォーミングアップ終了直後のような、定着ヒータの温度がやっと目標値に達したような時期には、加熱ローラ温度に対し温度センサ自体の温度には１次遅れが発生し上述した温度差ΔＴ℃が発生しているが、この時点では上述したように温度差ΔＴ℃分を見込んで制御しているため定着ヒータは正常に制御される。
【０００６】
しかし、時間が経過していくに従い温度センサ自体の温度も高くなり温度差ΔＴ℃は小さくなり、その結果時間経過とともに加熱ローラの表面温度が目標値に対し高くなる方向に推移していくといった欠点があり、結果的に消費電力が多くなってしまうといった欠点があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものである。
即ち、画像形成装置の電源スイッチＯＮ後、ウォーミングアップ完了直後の比較的早い時期と十分時間が経過した時期とにおいて、異常の発生なく定着を行い、定着装置の電力消費量を削減することを可能とする画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
手段の説明に先立ち語句の説明を行う。
【０００９】
ウォーミングアップとは、画像形成装置の定着手段の加熱ローラ温度を定着が可能な温度に上げると共に、画像形成に係る様々な条件設定を行い、コピーが可能にすることを指し、ウォーミングアップモードとはウォーミングアップを行う工程を指す。
【００１０】
また、コピー待機モードとは、ウォーミングアップが完了後で、オペレータからのコピー開始指示操作を待つ工程を指す。
【００１１】
また、省電力モード（ローパワーモード）とは、コピー待機モードになった後、所定時間以上オペレータからのコピー開始指示操作がないとき、省電力のため例えば加熱ローラの温度（消費電力）を下げる工程を指す。
【００１２】
本発明者は、トナーを定着するために必要なエネルギーは加熱ローラと加熱ローラに当接する加圧ローラの両者から供給され、両ローラの当接部温度と両ローラにニップされる時間の積で表されるため、加熱ローラの温度のみならず加圧ローラの温度も重要だとの認識に立ち、加熱ローラ温度と加圧ローラ温度に対する定着状態を検討した結果、
電源スイッチＯＮ後の時間経過と共に加圧ローラ表面温度が上昇すること、及び加熱ローラ表面温度がウォーミングアップ終了直後に対し十分時間が経過した後は低い温度でも正常に定着が可能になること、に着目し、加熱ローラの温度制御において加圧ローラの温度（時間）に応じ加熱ローラの設定温度を変化させ定着を行おうと考え、本発明に至った。
【００１４】
即ち、本発明の上記目的は下記の手段によって達成される。
１．  発熱体により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラに当接し加熱ローラの軸方向に並行して配設される加圧ローラと、加熱ローラの温度制御を行う制御手段と、を有する定着手段を備えた画像形成装置において、
電源スイッチの投入により時間計測を開始するタイマを有し、
前記制御手段は、コピー起動動作が所定時間行われない場合に、コピー起動動作が可能な状態でコピー開始指示を待つコピー待機モードから省電力のために前記加熱ローラの温度を下げる省電力モードに移行させるものであって、前記タイマが電源投入から前記所定時間とは別に定められた第２の所定時間を計測後に、前記コピー待機モードから前記省電力モードに移行させた場合、電源投入後から計測した前記第２の所定時間計測前の省電力モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度より、前記第２の所定時間計測後の省電力モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度を低く設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき前記加熱ローラの温度制御を行うと共に、
前記タイマが電源投入後から計測した前記第２の所定時間計測後に、省電力モードからコピー待機モードに移行した場合、電源投入後から計測した前記第２の所定時間計測前のコピー待機モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度より、電源投入後から計測した前記第２の所定時間計測後のコピー待機モードにおける前記加熱ローラの温度制御の設定温度を低く設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき前記加熱ローラの温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
２．  前記タイマが計測する前記第２の所定時間は画像形成装置の電源投入後３０〜９０分で、前記第２の所定時間計測前後の加熱ローラの温度制御の設定温度差は５〜１０℃であることを特徴とする前記１記載の画像形成装置。
３．  前記制御手段は、前記タイマが電源投入後から計測した前記第２の所定時間の計測以後のコピー待機モードから省電力モードへの移行回数をカウントし、前記カウンタがコピー待機モードから省電力モードへの移行回数を２回カウントした以降の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定温度を、前回の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定値に対し、今回の省電力モードの加熱ローラの温度制御の設定値を低く設定すると共に、
省電力モードへの移行直後の低く設定した加熱ローラの温度制御の設定値に対し、省電力モードへの移行以後の時間の経過に応じ、加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げるように設定することを特徴とする前記１記載の画像形成装置。
４．  前記タイマが電源投入後から計測する前記第２の所定時間は７０〜１００分で、省電力モードへの移行以降の時間の経過に応じ加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げるところの、加熱ローラの温度制御の設定値の上げ幅と該設定値を上げる間隔は、上げ幅を１〜３℃とし、省電力モードへの移行以降の時間の経過に応じ該設定値を上げる間隔を延ばすことを特徴とする前記３記載の画像形成装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
先ず始めに、画像形成装置の概要について説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【００１８】
図１において、１は画像形成装置で、原稿は自動原稿搬送手段２の原稿給紙台２１上に画像面を上向きにして載置され、送り出しローラ２２の作動により一枚ずつ送り出され、レジストローラ２３により一旦停止されて先端が整えられた後搬送ドラム２４に搬送され、ドラム面と一体に反時計方向に回転する過程で画像読取手段３により画像面の読取が行われ、しかる後略半周した位置においてドラム面より分岐し排紙台２５に排出される。
【００１９】
前記の画像読取手段３においては光源３１１とミラー３１２を備える第１ミラーユニット３１が前記の搬送ドラム２４の直下の位置で、通過する原稿を順次照明して読取り、原稿の移動方向に直交するよう配置したミラー３２１とミラー３２２を備える第２ミラーユニット３２により反射し、結像レンズ３３を介してライン状の撮像素子３４に結像する。
【００２０】
また、プラテンガラス３５に原稿を載置して画像情報を読み取る場合には、可動式の光源３５１と第１ミラー３５２を備える第１ミラーユニットと、ミラー３５３および３５４を備える第２ミラーユニットにより反射し、同様に結像レンズ３３を介してライン状の撮像素子３４に結像する。以上が、画像読取手段３である。
【００２１】
画像読取手段３において読取られた原稿の画像情報は制御手段６の画像処理手段６２にて画像処理が行われ画像データとして信号化され一旦記憶手段６１に格納される。
【００２２】
画像形成のスタートにより画像形成手段４が作動開始して前記の画像データが記憶手段６１より呼び出されて画像書込手段４３に入力され、図示しないレーザ発光器から画像データに従って投射されたレーザビームがポリゴンミラー（符号なし）の回転作動により前もって帯電器４２により電位を付与された感光体ドラム４１に対して感光体ドラム４１の軸方向の走査露光と感光体ドラム４１の回転による副走査が行われて感光層に原稿画像の静電潜像を形成する。
【００２３】
前記の静電潜像は現像手段４４により反転現像されてトナー像とされ、これに並行して記録紙供給手段としての手差し給紙手段２６または記録紙を収容する給紙手段５の各給紙カセットの送り出しローラ５２、５３、５４の何れかが作動して記録紙が搬出され、搬送ローラ５５、５６及びタイミングローラ５１に給送されて、感光体ドラム４１上のトナー像に同期して感光体ドラム４１に給紙される。
【００２４】
感光体ドラム４１上のトナー像は転写器４５により反対極性の電圧を印加されて記録紙側に転移して転写される。
【００２５】
そして、トナー像が転写された記録紙は除電器４６において除電されて感光体ドラム４１より分離し、制御手段６により温度制御される定着手段４７に搬送され、加熱ローラ４７４と加圧ローラ４７５との圧着・加熱により記録紙上のトナーが溶融・定着され、その後トレイ５７に排出される。
【００２６】
本実施形態においては、定着手段４７は発熱体であるところのハロゲンランプヒータ４７１ａを内装するアルミニウム製の基体４７１にフッ素樹脂からなる耐熱離型層を有する加熱ローラ４７４、及び加熱ローラに当接し加熱ローラの軸方向に並行して配設されるアルミニウム製の基体にシリコンゴムからなる耐熱弾性層を有する加圧ローラ４７５から構成されている。また、加熱ローラ４７４の表面温度を測定する温度センサ４７３が加熱ローラから略０．７ｍｍ離して取り付けられている。
【００２７】
一方、記録紙を分離した感光体ドラム４１は残留電位を除去したあとクリーニング手段４８において残留トナーを除去清掃されて次なる画像形成のプロセスに入る。
【００２８】
図２は本発明の実施の形態を示す制御ブロック概略図である。
まず、図２を参照してその構成を説明する。
【００２９】
１は画像形成装置である。
９０は画像形成装置外部の交流電源である。
【００３０】
６４は位相制御装置で、交流入力６４３に交流電源９０を接続し、出力電圧設定入力６４１に制御手段６の電圧指令出力６１１を接続し、交流出力６４２にハロゲンランプヒータ４７１ａを接続する。
【００３１】
そして、位相制御装置６４は、出力電圧設定入力６４１に入力された温度設定値に比例した交流電力となる通電率の交流電圧（以下、温度設定値に比例した交流電力となる通電率の交流電圧を、単に交流出力電圧と記す）、を交流出力６４２に出力する。
【００３２】
４７３は温度センサで制御手段６の温度センサ入力６１２に接続する。
そして、温度センサ４７３はサーミスタや熱電対からなり、加熱ローラ４７４の表面温度を測定して、加熱ローラの温度情報（温度）を制御手段６の温度センサ入力６１２に入力する。
【００３３】
６は制御手段で、記憶手段６１に予め記憶された加熱ローラの温度制御プログラムを読み出し、その制御プログラムに従い電圧指令出力６１１に加熱ローラの温度制御の設定値である温度設定値を出力し、位相制御装置６４を介し加熱ローラ４７４の温度制御を行う。
【００３４】
また、制御手段６は、画像形成装置１の電源スイッチ（図示せず）のＯＮにより時間計測を開始するタイマ６３と、コピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウントするカウンタ６５を有している。
【００３５】
６２は画像処理手段である。
４７１ａは発熱体であるところのハロゲンランプヒータで、定着手段の加熱ローラ４７４に内装され、加熱ローラ４７４を加熱する。
【００３６】
以上画像形成装置の構成について説明したので、以下その制御について図２、４、５、６、７を参照して説明する。
【００３７】
図４は実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
図５は実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
【００３８】
図６は実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
図７は実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
【００３９】
図４〜７において、
縦軸は温度、横軸は電源スイッチＯＮからの経過時間を示す。
【００４０】
横軸のＡ点は電源スイッチＯＮ時、Ｂ点はウォームアップ完了時、Ｃ点は完了１０分後、Ｄ点は完了６０分後、Ｅ点は完了９０分後を示す。
【００４１】
グラフのａ（実線）は加熱ローラの加熱温度の設定値、ｂ（実線）は加熱ローラ表面温度、ｃ（１点鎖線）は加圧ローラ表面温度、ｄ（破線）は温度センサによる加熱ローラ表面温度の測定値を示す。また、グラフのａ（実線）に付記したＡ〜Ｆは加熱ローラの加熱温度の設定値で、Ａ、Ｃ、Ｅはコピー待機モードのそれぞれ第１の設定温度、第２の設定温度、第３の設定温度、を示し、Ｂ，Ｄ、はローパワーモードのそれぞれ第１の設定温度、第２の設定温度、Ｆはローパワーモード中の段階的設定温度を示す。
【００４２】
Ｘ、Ｙ、Ｚは対応する領域のモードを示し、Ｘ部はウォームアップモード、Ｙ、Ｙ1，Ｙ2部はコピー待機モード、Ｚ、Ｚ1部はローパワーモードを示す。
【００４３】
以下に各モードにおける制御について説明する。
▲１▼ウォーミングアップモード
以下、図２、５を参照し説明する。
【００４４】
オペレータが電源スイッチ（図示せず）をＯＮすると、制御手段６は電源スイッチがＯＮされたことによりウォーミングアップモードＸであることを判断する。
【００４５】
そして、制御手段６は、ウォーミングアップモード兼コピー待機モード時の加熱ローラの温度制御の設定値であるところのコピー待機モードの第１の温度設定値Ａを、電圧指令出力６１１から位相制御装置６４の出力電圧設定入力６４１に入力し、位相制御装置６４の交流出力６４２からコピー待機モードの第１の設定温度に比例した交流出力電圧を出力させ、ハロゲンランプヒータ４７１ａを加熱開始させる。
【００４６】
ここでコピー待機モードの第１の温度設定値Ａとは異常の発生がない状態でコピーが実行可能な加熱ローラの温度制御の設定値である。また、ウォーミングアップ時のみは、第１の温度設定値を通常コピー時の１．０倍〜２倍、好ましくは１．５倍〜２倍としても良く、この場合はウォーミングアップの時間短縮が図れる。ここで、倍率は少なすぎると加熱時間が短縮できず、多すぎるとヒータを断線したり劣化の原因となる。
【００４７】
そして制御手段６は、温度センサ４７３からの出力と、コピー待機モードの第１の温度設定値に対応する加熱ローラの表面温度（例えば略２００℃）とを比較し（以下、コピーモード時の温度設定値に対応する加熱ローラの表面温度を、定着温度と記す）、加熱ローラの表面温度が定着温度に等しくなるように制御する。
【００４８】
そして、加熱ローラ表面温度が定着温度に到達したことを確認し、同時に画像形成プロセスの各種条件出し等コピーを行う準備動作を完了するとウォームアップモードＸを完了する。
【００４９】
そして、ウォーミングアップモードが完了した時のタイマ６３の計測時間を第１の所定時間Ｂとする。
【００５０】
▲２▼コピー待機モード及びコピーモード
以下、図２、５を参照して説明する。
【００５１】
制御手段６は、ウォーミングアップモードＸが完了するとモードをウォーミングアップモードＸからコピー待機モードＹに移行する。
【００５２】
コピー待機モードＹに移行するとオペレータは図示しない操作パネルからのコピーの起動操作が可能となり、コピー起動操作が行われると制御手段６はコピー起動操作によりモードをコピーモード（図示なし）へ移行し、記憶手段６１に記憶した画像形成プロセスに基づき通常行われる画像形成制御を行ない、完了すると再びコピー待機モードＹに移行する。
【００５３】
そして、コピー待機モードＹでは制御手段６は、電圧指令出力６１１に前述したコピー待機モードの第１の温度設定値Ａを位相制御装置６４に入力し、位相制御装置６４の交流出力６４２からコピー待機モードの第１の設定温度に比例した交流出力電圧を出力させると共に、温度センサ４７３からの出力と定着温度とを比較し、加熱ローラの表面温度が定着温度と等しくなるように位相制御装置６４の交流出力６４２の交流電圧の通電率を変化させハロゲンランプヒータ４７１ａの発熱量を制御し、次のオペレータによる起動指示操作を待つ。
【００５４】
そして、「加熱ローラの表面温度の上昇に応じ、加熱ローラの温度制御の設定値を下げる」代わりに、「電源スイッチのＯＮ後の時間経過に応じ加熱ローラの温度が上昇することを利用し、電源スイッチＯＮ後の時間経過に応じ加熱ローラの温度制御の設定値を下げる」ために、制御手段６は、タイマ６３を監視し、電源スイッチがＯＮとなってから所定時間経過した時点（例えば３０〜９０分、好ましくは６０分）以降（例えば横軸Ｄ点）に、モードがローパワーモード（例えばＤ）からコピー待機モード（例えばＥ）に移行した場合、所定時間経過した時点以前のコピー待機モード時の加熱ローラの温度制御の設定値（例えばＣ）に対し、加熱ローラの温度制御の設定値をより低く（下げ幅は５〜１０℃、好ましくは７℃）設定（例えばＥ）し、
移行したコピー待機モードでは、このより低い設定温度（例えばＥ）に基づき、上述した方法で加熱ローラの温度制御を行う。
【００５５】
ここで、設定値をあまり低く下げすぎると、トナーが十分溶融できなくなり、変えないと電力の削減ができなくなってしまう。
【００５６】
電源スイッチがＯＮとなってから所定時間経過した時点（例えば３０〜９０分、好ましくは６０分）以降で、且つ後述するローパワーモードからコピー待機モードに以降した場合、つまり、ローパワーモードＺからコピー待機モードＹ1へ移行した場合は、加熱ローラの温度設定値をコピー待機モードの第１の設定温度Ａから設定値がより低いコピー待機モードの第２の設定温度Ｃに更新する。その後再びローパワーモードＺ1に移行し、次いで再びコピー待機モードＹ2になると、コピー待機モードの第２の設定温度値Ｃより更に低いコピー待機モードの第３の温度設定値Ｅへ更新する。以降、上述した方法で加熱ローラの設定温度の更新を、加圧ローラの温度が加熱ローラの温度と略一致するまで繰り返す。
【００５７】
▲３▼ローパワー（省電力）モード
図２、５を参照し説明する。
【００５８】
オペレータによるコピー起動操作が所定時間（例えば１５分）行われないと、制御手段６はモードを省エネルギーのためコピー待機モードＹからローパワーモードＺへ移行する。
【００５９】
そして、ローパワーモードでは省電力のため、制御手段６は、既にウォーミングアップモードやコピー待機モードで設定されていた第１の温度設定値Ａよりも低い、ローパワーモード時の加熱ローラの温度制御の設定値であるところのローパワーモードの第１の温度設定値Ｂを、電圧指令出力６１１から位相制御装置６４の出力電圧設定入力６４１に入力し、位相制御装置６４の交流出力６４２からローパワーモードの第１の温度設定値Ｂに比例した交流出力電圧を出力させると共に、
温度センサ４７３からの出力と第２の温度設定値に対応する加熱ローラの表面温度（例えば１００℃）（以下ローパワーモードの温度設定値に対応する加熱ローラの表面温度をローパワー温度と記す）とを比較し、加熱ローラの表面温度がローパワー温度と等しくなるように位相制御装置６４の交流出力６４２の交流電圧の通電率を変化させハロゲンランプヒータ４７１ａの発熱量を制御し、加熱ローラ４７４の温度をローパワー温度に制御する。
【００６０】
電源スイッチがＯＮとなってから所定時間経過した時点（例えば３０〜９０分、好ましくは６０分）以降で、且つコピー待機モードからローパワーモードに移行した場合、つまり、コピー待機モードＹ1からローパワーモードＺ1になると、ローパワーモードの第１の温度設定値Ｂより更に低いローパワーモードの第２の温度設定値Ｄに更新する。以降、上述した方法で加熱ローラの設定温度の更新を、加圧ローラの温度が加熱ローラの温度と略一致するまで繰り返す。
【００６１】
ここで、制御手段６はタイマ６３を監視し、電源スイッチがＯＮとなってから所定時間経過した時点（例えば３０〜９０分、好ましくは６０分）以降に、モードがコピー待機モードからローパワーモードに移行した場合、所定時間経過した以前のローパワーモード時の加熱ローラの温度制御の設定値に対し、加熱ローラの温度制御の設定値をより低く（下げ幅は５〜１０℃、好ましくは７℃）設定し、移行したローパワーモードではこのより低い設定温度に基づき、上述した方法で加熱ローラの温度制御を行う。
【００６２】
ここで、設定値をあまり低く下げすぎると、再加熱までの時間が掛かりすぎたり、トナーが十分溶融できなくなり、変えないと電力の削減ができなくなってしまう。
【００６３】
また更に、制御手段６は、コピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウントするカウンタ６５と、前述したタイマ６３の値を監視し、
電源スイッチがＯＮとなってから所定時間経過した時点（例えば３０〜９０分、好ましくは６０分）以後のコピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウンタ６５でカウントし、カウンタ６５がコピー待機モードからローパワーモードへの移行回数を２回カウントした以降のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定温度を、前回のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定値に対し、今回のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定値を低く（下げ幅は５〜１０℃、好ましくは７℃）設定し、加熱ローラの温度制御の各設定温度に基づき加熱ローラの温度制御を行う。
【００６４】
ここで、設定値をあまり低く下げすぎると、再加熱までの時間が掛かりすぎたり、トナーが十分溶融できなくなり、変えないと電力の削減ができなくなってしまう。
【００６５】
また更に、制御手段６はコピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウントするカウンタ６５と、タイマ６３の値を監視し、
電源スイッチがＯＮとなってから所定時間経過した時点（例えば７０〜１００分、好ましくは８０分）以後のコピー待機モードからローパワーモードへの移行回数をカウンタ６５でカウントし、そのカウント回数が２回以降の、コピー待機モードからローパワーモードへ移行したローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定温度を、前回のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定値に対し、今回のローパワーモードの加熱ローラの温度制御の設定値を低く（下げ幅が５〜１０℃、好ましくは７℃）設定し、その設定値に基づき上述した方法で加熱ローラの温度制御を行う。
【００６６】
更に、制御手段６はこのローパワーモードへの移行直後の前回のローパワーモードより低く設定した加熱ローラの温度制御の設定値に対し、ローパワーモードへの移行後の時間の経過に応じ、加熱ローラの温度制御の設定値を段階的に上げる（上げ幅は１〜３℃）ように設定し、加圧ローラの表面温度がローパワーモードに移行する直前の温度に戻るまで設定を更新し、段階的に上げた各設定温度に基づき、上述した方法で加熱ローラの温度制御を行う。
【００６７】
以上説明したように、加熱ローラの温度制御の設定値をウォーミングアップ時の設定値に一定して加熱ローラの温度を制御する場合に比べて、本発明によれば加熱ローラの温度制御の設定値を下げるように制御するため、定着性能を下げずにハロゲンランプヒータの消費電力を削減することが可能となる。
【００６８】
以上、「加圧ローラの温度に応じて加熱ローラの温度制御の設定値を下げる」ために、「加圧ローラの温度上昇が時間と共に上昇することを利用し、電源スイッチのＯＮからの時間経過により加熱ローラの温度制御の設定値を下げる手段」について説明したが、
その手段とは別の「加圧ローラの温度に応じて加熱ローラの温度制御の設定値を下げる」手段として、上述した「電源スイッチのＯＮからの時間経過に応じ加熱ローラの温度制御の設定値を下げる手段」の代わりに、加圧ローラの表面温度を測定する温度センサを加圧ローラに近接して配設し、そのセンサによる加圧ローラの表面温度の測定値に応じて（例えば図５に示した加熱ローラの表面温度７０℃、１０５℃）加熱ローラの温度制御の設定値を下げるように制御手段で制御することも可能である。
【００６９】
以上本発明の画像形成装置の概要について説明したが、試験を行ったので、以下その実施例について詳細に説明する。
【００７０】
〈実施例〉
図３は実施例に係る、定着装置の構成図である。
【００７１】
図３において、４７は定着手段で、転写紙Ｐを加熱ローラ４７４、加圧ローラ４７５の２本のローラ対間を通すことで転写紙Ｐ上に粉体トナーによって作像された画像を定着する。
【００７２】
今回の構成条件として加熱ローラ４７４は、径：５０ｍｍ、表層のコーティング厚：２０μｍ、芯金厚：９ｍｍ（アルミニウム）、全長：３５０ｍｍとし、
加圧ローラ４７５は、径：５０ｍｍ、表層のチューブ厚：７０μｍ、弾性層厚：５ｍｍとし、
加熱ヒータは９００Ｗのハロゲンランプヒータ４７１ａを加熱ローラの中央部に配置し、
加熱ローラ表面から約０．７ｍｍ離れた位置に温度センサ４７３を設置し、温度センサの加熱ローラの表面温度の測定値と、加熱ローラの目標とする表面温度を比較して、加熱ローラ表面温度を１９０℃になるように温度制御を行う定着装置を使用した画像形成装置を例にとる。
【００７３】
２本のローラ対は上方に加熱ローラ４７４、下方に加圧ローラ４７５からなり、加熱ローラ芯金の中央部にヒータとしてハロゲンランプヒータ４７１ａを配し、加熱ローラの温度センサ４７３は加熱ローラ表面と僅かに離間（例えば０．７ｍｍ）して配置している。
【００７４】
この機械構成条件で、加熱ローラの温度制御の設定値を機械電源ＯＮ直後から一定した値で、加熱ローラの温度制御をすると、十分時間が経過した時点では、加熱ローラや加圧ローラや定着装置自体や周辺雰囲気の温度が上がるため、定着性能に余裕が出来る。
【００７５】
図４に示すように加熱ローラの温度制御の設定値ａをＡからＢまたＤへと下げ、加熱ローラの温度を下げ、電力の過剰な消費を防止し、且つ定着異常が発生しない状態にする制御方式がある。
【００７６】
加熱ローラの温度制御の設定値を下げても所定の定着性を得ることを可能とする理由としては、定着装置にヒータ電力が投入されコピー待機状態Ｙまでの時間経過に伴う加圧ローラの表面温度ｃの推移を見ると、加圧ローラ自体が加熱手段を有さない場合でも加熱ローラからの熱伝導によって加圧ローラ表面温度ｃは徐々に上昇し、ウォーミングアップの完了後１０分経過時点Ｃと６０分経過時点Ｄとでは、加熱ローラと加圧ローラとが持つ総熱エネルギーは大きな差となる。
【００７７】
そのため、例えば１０分経過時点Ｃと、６０分経過時点Ｄとの、転写紙上のトナー画像を定着出来うる加熱ローラ表面温度は異なり、長時間経過後の時点ではウォーミングアップが完了して間もない時点よりも低い加熱ローラ表面温度で定着が可能となる。
【００７８】
同様にローパワーモード時の加熱ローラの温度制御の設定温度に関しても、長時間経過後の時点ではウォーミングアップが完了して間もない時点よりも低い加熱ローラ表面温度で定着が可能となる。
【００７９】
ウォーミングアップの完了後１０分経過時点と６０分経過時点では、それぞれ同じ時間（例えば３０秒）でローパワーモードからコピー待機モードに移行させようとした場合、加熱ローラの到達目標温度がウォーミングアップ時よりローパワーモードの方が低い上に、加熱ローラと加圧ローラとが持つ総熱エネルギーは大きな差となる為、ウォーミングアップ完了直後に対し長時間経過後には、ローパワーモードの場合、加熱ローラの温度を低く設定することが可能となり、ウォーミングアップ完了からの経過時間に従ってローパワーモードの加熱ローラの温度設定値を低く推移させることで消費電力削減に寄与することができる。
【００８０】
またこれは、コピー待機モードから一旦ローパワーモードに移行し、その後コピー待機モードに再び移行する場合にも同様なことがいえる。
【００８１】
定着状態がアンダー・オーバーにならない良好な定着状態を得るのに必要な、各モードにおける電源ＯＮ後の経過時間に対する加熱ローラ表面温度（設定温度）の関係は、下表のとおりであった。
【００８２】
【表１】
0004281295.tif 000002
【００８３】
この結果、加熱ローラの設定温度の変更開始時期を電源スイッチ０Ｎ後６０分とし、加熱ローラの表面温度（温度設定値）はコピー待機時、ローパワーモード双方とも７℃の温度低下とした場合、定着装置の消費電力で１０ｗｈの削減が可能となった。
【００８４】
またここで、実際の画像形成装置への導入に当たっては、画像形成装置の大きさや各種バラつきを考慮し、加圧ローラの設定温度変更開始時期は電源スイッチＯＮ後３０〜９０分経過後とし、表面温度（温度設定値）の下げ幅を５〜１０℃とする。
【００８５】
図６において、電源スイッチのＯＮ後６０分経過時Ｄ以降の加圧ローラ表面の温度推移ｃを詳細に見ると、コピー待機モードＹ1の時には上昇傾向にありローパワーモードＺ1では若干低下の傾向にある。
【００８６】
ローパワーモードに切り替わった直後Ｆとその状態で放置された時点Ｇでは、切り替わった直後より放置された時点の方が加圧ローラの表面温度ｃが若干下がり、再度コピー待機モードへ戻すとき、加圧ローラの表面温度をローパワーモードに切り替わった直前の加圧ローラの表面温度に戻してやる必要がある。
【００８７】
図７において、ローパワーモードＺ1の加熱ローラの温度制御の設定値ａをコピー待機モードＹ1からローパワーモードへ移行直後には低く設定し、ローパワーモード移行後の経過時間に従って徐々に上げていく制御を行った。
【００８８】
ここで、ｂは加熱ローラ表面温度、ｃは加圧ローラ表面温度である。
但し、この制御は機械の電源がＯＮされウォーミングアップが完了してから十分に時間が経過し、加圧ローラ表面温度が飽和近くまで上昇した場合に可能であり、少なくとも機械電源ＯＮから８０分以上は経過している時にローパワーモードＺ1に移行したことの条件が必要である。
【００８９】
定着状態がアンダー・オーバーにならない良好な定着状態を得るのに必要な、加熱ローラの温度設定値とローパワーモード移行後の経過時間との関係は、下表のとおりであった。
【００９０】
【表２】
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【００９１】
この結果、機械電源ＯＮから８０分以上経過後のコピー待機モードからローパワーモードへの移行時の下げ幅を７℃とし、ローパワーモードの段階的上げ幅を１℃とした場合、ローパワーモードの消費電力として約２ｗｈの電力削減が可能となり、且つ安定した定着性能を得ることが可能となる。
【００９２】
またここで、実際の画像形成装置への導入に当たっては、画像形成装置の大きさや各種バラつきを考慮し、段階的設定変化の開始時期は電源スイッチＯＮ後７０分〜１００分経過以降とし、又その段階的設定温度の上昇幅は１〜３℃とする。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果を得ることが出来る、すなわち、
定着状態がアンダー、或いはオーバーになることもなく安定した定着が可能となり、且つ定着手段の消費電力の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す制御ブロック概略図である。
【図３】実施例に係る、定着装置の構成図である。
【図４】実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を説明する図である。
【図５】実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を示す図である。
【図６】実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を示す図である。
【図７】実施例に係る、加熱ローラの温度設定値の変化を示す図である。
【符号の説明】
６  制御手段
４７  定着手段
６３  タイマ
６４  位相制御装置
６５  カウンタ
４７１ａ  ハロゲンランプヒータ
４７３  温度センサ
４７４  加熱ローラ
４７５  加圧ローラ
【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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