(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段を備え、該電力検知手段の検出電力によって、前記温度閾値を変化させることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段を備え、該電力検知手段の検出電
力によって、前記時間閾値を変化させることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段を備え、該電力検知部材の検出電力によって、前記温度閾値と前記時間閾値とを変化させることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱部材の周辺の環境温度を検知する環境温度検知手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段とを備え、前記環境温度検知手段の検出温度と前記電力検知手段の検出電力とによって、前記温度閾値を変化させることを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱部材の周辺の環境温度を検知する環境温度検知手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段とを備え、前記環境温度検知手段の検出温度と前記電力検知手段の検出電力とによって、前記時間閾値を変化させることを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱部材の周辺の環境温度を検知する環境温度検知手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段とを備え、前記環境温度検知手段の検出温度と前記電力検知手段の検出電力とによって、前記温度閾値と前記時間閾値とを変化させることを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
画像形成された記録媒体を加熱部材と加圧部材間にて加熱および加圧を施して定着処理を行う定着装置において、請求項１〜６のいずれか１項に記載の加熱装置を搭載したことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
前記加熱部材がローラ状部材あるいはベルト状部材であり、前記加圧部材がローラ状部材あるいはベルト状部材であることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記加圧部材が押圧パッドであることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項１０】
画像形成部と定着部とを備え、前記画像形成部により画像形成された記録媒体に対して前記定着部にて定着処理を行う画像形成装置において、前記定着部として請求項７〜９のいずれか１項に記載の定着装置を搭載した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、加熱源により加熱される加熱部材と該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置、および加熱装置を搭載する定着装置、ならびに定着装置を搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、画像形成装置に搭載されている定着装置としては、加熱部材と加圧部材とのニップ間に記録媒体を通して熱と圧力とを加え、熱で溶かした現像剤（トナー）を圧して記録媒体に付着することにより定着を行う方式が広く採用されている。
【０００３】
また、加熱部材としては、ローラ状やベルト状のものを用い、ハロゲンヒータ，ＩＨコイルなどの熱源を、ローラ状の加熱部材に内蔵したり、ベルト状の加熱部材を掛けまわすローラに内蔵したり、あるいは加熱部材の周辺部に配置したりする構成が採用されている。
【０００４】
この種の定着装置では、トナーを定着するために必要な温度まで加熱部材を加熱する動作、いわゆる立ち上げ動作（ウォームアップ動作）を行う必要がある。この加熱立ち上げ動作にかかる時間は、ユーザにとっては短い方が望ましく、カタログなどにも商品スペックとして、「本商品の立ち上げ時間○○秒」と記載されている。
【０００５】
定着装置では、従来、前記加熱立ち上げ動作として、加熱部材の温度が設定温度に達した時点で立ち上げ動作完了とする、いわゆる温度優先モードを採用してきた。
【０００６】
しかしながら、温度優先モードでは、加熱源の部品ばらつきなどによって、立ち上げ動作にかかる時間がばらつくことから、ユーザに不満が生じることがあった。
【０００７】
定着装置における温度，加熱制御については、特許文献１〜３に記載されたものを例示することができる。例えば特許文献３に記載の発明では、立ち上げ動作にかかる時間を一定とすべく、立ち上げ動作開始から所定時間に達した時点で、定着装置の立ち上げ動作完了と判断する仕組み、いわゆる時間優先モードを採用している。
【特許文献１】特許第３３５０３１５号公報
【特許文献２】特開２００５−３４５９８９号公報
【特許文献３】特開昭６２−７０８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、時間優先モードは、定着装置の使用条件によっては画像品質などに影響を与える可能性がある。すなわち、入力電圧が低い環境では単位時間あたりの熱源からの供給熱量が少なくなるため、加熱部材の温度が低くなってしまい、コールドオフセットなどの定着性不良を招く可能性がある。また、環境温度などの条件によっても現像剤（トナー）を記録媒体（紙）に定着させるために必要な熱量が異なる。
【０００９】
よって、加熱立ち上げ動作開始からの経過時間だけでは、加熱部材における立ち上げ動作完了を判断することは難しい。
【００１０】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑み、加熱立ち上げ動作を時間と温度を検知してコントロールする加熱装置および定着装置ならびに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】
【００１５】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段を備え、該電力検知手段の検出電力によって、前記温度閾値を変化させることを特徴とし、この構成によって、装置の設置条件などの外乱によって加熱部材の昇温速度が遅い場合には、加熱部材の温度が最低限の定着性確保に必要な温度に上がるまで加熱立ち上げ動作を継続することにより、定着性不良を防止することができる。また、加熱部材の昇温速度が速い場合には、任意に設定できる時間閾値まで加熱立ち上げ動作を継続してから加熱立ち上げ動作完了とすることにより、安定した加熱立ち上げ動作時間にすることができる。しかも、加熱源に供給される電力が低いときには温度閾値を高くすることによって、定着性を確保することができる。加熱源に供給される電力が高いときには、温度閾値を低くすることによって、加熱立ち上げ動作にかかる時間を短くすることができる。
【００１６】
また、前記目的を達成するため、請求項２に記載の発明は、加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段を備え、該電力検知手段の検出電力によって、前記時間閾値を変化させることを特徴とし、この構成によって、装置の設置条件などの外乱によって加熱部材の昇温速度が遅い場合には、加熱部材の温度が最低限の定着性確保に必要な温度に上がるまで加熱立ち上げ動作を継続することにより、定着性不良を防止することができる。また、加熱部材の昇温速度が速い場合には、任意に設定できる時間閾値まで加熱立ち上げ動作を継続してから加熱立ち上げ動作完了とすることにより、安定した加熱立ち上げ動作時間にすることができる。しかも、加熱源に供給される電力が低いときには時間閾値を大きくすることによって、長い時間加熱することができ、定着性を確保することができる。加熱源に供給される電力が高いときには時間閾値を短くすることによって、加熱立ち上げ動作にかかる時間を短くすることができる。
【００１７】
さらに、前記目的を達成するため、請求項３に記載の発明は、加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段を備え、該電力検知部材の検出電力によって、前記温度閾値と前記時間閾値とを変化させることを特徴とし、この構成によって、装置の設置条件などの外乱によって加熱部材の昇温速度が遅い場合には、加熱部材の温度が最低限の定着性確保に必要な温度に上がるまで加熱立ち上げ動作を継続することにより、定着性不良を防止することができる。また、加熱部材の昇温速度が速い場合には、任意に設定できる時間閾値まで加熱立ち上げ動作を継続してから加熱立ち上げ動作完了とすることにより、安定した加熱立ち上げ動作時間にすることができる。しかも、加熱源に供給される電力が低いときには温度閾値を高くし、時間閾値を大きくすることによって、長い時間加熱することができ、定着性を確保することができる。
【００１８】
また、前記目的を達成するため、請求項４に記載の発明は、加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱部材の周辺の環境温度を検知する環境温度検知手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段とを備え、前記環境温度検知手段の検出温度と前記電力検知手段の検出電力とによって、前記温度閾値を変化させることを特徴とし、この構成によって、装置の設置条件などの外乱によって加熱部材の昇温速度が遅い場合には、加熱部材の温度が最低限の定着性確保に必要な温度に上がるまで加熱立ち上げ動作を継続することにより、定着性不良を防止することができる。また、加熱部材の昇温速度が速い場合には、任意に設定できる時間閾値まで加熱立ち上げ動作を継続してから加熱立ち上げ動作完了とすることにより、安定した加熱立ち上げ動作時間にすることができる。しかも、環境温度が低く、かつ加熱源に供給される電力が低いときには、温度閾値を高くすることによって、長い時間加熱することができ、定着性を確保することができる。
【００１９】
さらに、前記目的を達成するため、請求項５に記載の発明は、加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱部材の周辺の環境温度を検知する環境温度検知手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段とを備え、前記環境温度検知手段の検出温度と前記電力検知手段の検出電力とによって、前記時間閾値を変化させることを特徴とし、この構成によって、装置の設置条件などの外乱によって加熱部材の昇温速度が遅い場合には、加熱部材の温度が最低限の定着性確保に必要な温度に上がるまで加熱立ち上げ動作を継続することにより、定着性不良を防止することができる。また、加熱部材の昇温速度が速い場合には、任意に設定できる時間閾値まで加熱立ち上げ動作を継続してから加熱立ち上げ動作完了とすることにより、安定した加熱立ち上げ動作時間にすることができる。しかも、環境温度が低く、かつ加熱源に供給される電力が低いときには、時間閾値を長くすることによって、長い時間加熱することができ、定着性を確保することができる。
【００２０】
また、前記目的を達成するため、請求項６に記載の発明は、加熱源により加熱される加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接する加圧部材とを備えた加熱装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱部材に対する加熱立ち上げを行う際に前記加熱源の加熱開始からの経過時間を計測する時間計測手段と、前記温度検知手段の検出温度があらかじめ設定された温度閾値に到達し、かつ前記時間計測手段による前記加熱源の加熱開始からの経過時間があらかじめ設定された時間閾値に到達した時点で、前記加熱部材に対する加熱立ち上げ動作完了とする制御手段と、前記加熱部材の周辺の環境温度を検知する環境温度検知手段と、前記加熱源に供給される電力を計測する電力検知手段とを備え、前記環境温度検知手段の検出温度と前記電力検知手段の検出電力とによって、前記温度閾値と前記時間閾値とを変化させることを特徴とし、この構成によって、装置の設置条件などの外乱によって加熱部材の昇温速度が遅い場合には、加熱部材の温度が最低限の定着性確保に必要な温度に上がるまで加熱立ち上げ動作を継続することにより、定着性不良を防止することができる。また、加熱部材の昇温速度が速い場合には、任意に設定できる時間閾値まで加熱立ち上げ動作を継続してから加熱立ち上げ動作完了とすることにより、安定した加熱立ち上げ動作時間にすることができる。しかも、環境温度が低く、かつ加熱源に供給される電力が低いときには、温度閾値を高く、かつ時間閾値を長くすることによって、長い時間加熱することができ、定着性を確保することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、画像形成された記録媒体を加熱部材と加圧部材間にて加熱および加圧を施して定着処理を行う定着装置において、請求項１〜６のいずれか１項に記載の加熱装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、安定し信頼性に優れた定着が行われる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の定着装置において、加熱部材がローラ状部材あるいはベルト状部材であり、加圧部材がローラ状部材あるいはベルト状部材であることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の定着装置において、加圧部材が押圧パッドであることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、画像形成部と定着部とを備え、前記画像形成部により画像形成された記録媒体に対して前記定着部にて定着処理を行う画像形成装置において、前記定着部として請求項７〜９のいずれか１項に記載の定着装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、画像品質が十分に確保され、かつ安定し信頼性に優れた画像形成が行われる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る加熱装置によれば、加熱立ち上げ動作を行う際、加熱部材の検出温度が所定の温度閾値に到達し、かつ加熱源の加熱開始からの経過時間が所定の時間閾値に到達した時点で、加熱部材の加熱立ち上げ動作完了とすることにより、装置の設置条件などの外乱によって加熱部材の昇温速度が異なる場合でも、加熱立ち上げ動作にかかる時間を安定させることができる。
【００２６】
また、加熱部材の昇温速度が遅い場合には、加熱部材の温度が最低限の定着性確保に必要な温度に上がるまで加熱立ち上げ動作を継続することにより、定着性不良を防止することができる。加熱部材の昇温速度が速い場合には、任意に設定できる時間閾値まで加熱立ち上げ動作を継続してから加熱立ち上げ動作完了とすることにより、安定した加熱立ち上げ動作時間にすることができる。
【００２７】
よって、本加熱装置を定着装置あるいは画像形成装置に搭載することによって、安定した定着性を確保することができ、良好なる画像形成が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は本発明の実施形態を説明するための画像形成装置の概略構成図であり、１は画像形成部であって、公知の構成のものであり、図示しない光学系にて露光されて潜像を形成する感光体、および感光体上の潜像に対してトナー現像を行い感光体上にトナー顕像を形成する図示しない現像部と、トナー像を記録紙などの記録媒体に転写する転写ローラ２などからなる。
【００３０】
３は給紙部であって、記録紙Ｐが収納されている複数（本例では２段を図示している）の給紙トレイ４と、手差しトレイ５と、各部に設置された複数の給紙ローラ６と、レジストローラ７などからなる。
【００３１】
８は転写後の記録紙Ｐにおけるトナー像に対して加熱，加圧して定着処理を行う定着部（後述する）、９は、定着処理を受けた記録紙Ｐを装置外へ排出する排紙ローラ１０、および記録紙Ｐを受ける排紙トレイ１１からなる排紙部である。
【００３２】
図１において、記録紙Ｐは、給紙トレイ４あるいは手差しトレイ５から給紙ローラ６により給紙され、レジストローラ７により転写ローラ２に導かれ、転写ローラ２によりトナー像が転写される。転写後の記録紙Ｐは、定着部８へ搬送されて、定着部８内で加熱，加圧を受けてトナー像が定着され、さらに排紙ローラ１０により搬送されて排紙トレイ１１へ排出される。
【００３３】
図１に示すように、記録紙Ｐを略鉛直上向きに搬送する構成のものでは、記録紙Ｐが給紙トレイ４から排紙トレイ１１に到達するまでの距離を短くすることができるため、画像形成１枚目の記録紙Ｐが排紙トレイ１１に出るまでの時間を短くすることができるメリットがある。
【００３４】
なお、図１において、１２は、装置本体の側面に取り付けられ、画像形成装置近傍の環境温度および環境湿度を測定する環境温度検知手段の温度／湿度センサである。
【００３５】
図２は図１の定着部の詳細構成を示す拡大図であって、定着部８は、定着処理を受ける記録紙Ｐなどのシート状記録媒体を搬送するための無端状の定着ベルト１５と、定着ベルト１５が張架され該定着ベルト１５を駆動する加熱部材としての加熱ローラ１６および定着ローラ１７と、定着ベルト１５を介して定着ローラ１７に対向して配置される加圧部材としての加圧ローラ１８と、加熱ローラ１６と加圧ローラ１８の内部にそれぞれ設けられた加熱源としての加熱用ヒータ１９，２０と、定着ベルト１５を介して加熱ローラ１６に対向して配置され定着ベルト１５の温度を検知する温度検知手段としての非接触型サーミスタ２１とを有している。
【００３６】
また、加圧ローラ１８は、加圧ローラ１８の温度を検知するサーミスタ２２を有している。定着ベルト１５は、内側がベルト張架部材２３と付勢部材２４により外側に押圧されて、所定の張力をもつようになっている。
【００３７】
さらに、定着ベルト１５を介して接する定着ローラ１７と加圧ローラ１８とのニップに対して端部が配されて、記録紙Ｐの搬送をガイドする入口ガイド板２５と出口ガイド板２６とが設けられており、出口ガイド板２６の設置側には、定着ベルト１５から記録紙Ｐを剥離させる分離部材２７が設けられている。
【００３８】
加熱ローラ１６に設けられた加熱用ヒータ１９には１０００Ｗ（定格電圧入力時）のものを用い、加圧ローラ１８に設けられた加熱用ヒータ２０には３００Ｗ（定格電圧入力時）を用いている。加熱ローラ１６に設けられた加熱用ヒータ１９に発熱量の多いものを用いることで、定着ベルト１５の温度上昇を早くし、加熱立ち上げ動作にかかる時間を短縮することができる。
【００３９】
本実施形態において画像形成に用いられる現像剤としてのトナーＴは、粘弾性を有する樹脂であるため、定着ローラ１７と加圧ローラ１８とのニップにおいて溶融し、記録紙Ｐが排出される際に定着ベルト１５に巻き付いてジャムとなる危険性があるため、分離部材２７を設けている。分離部材２７としては、定着ベルト１５と接触して作用する分離爪の他に、定着ベルト１５に対して０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の微小のギャップをもって保持される分離板を使用することができる。
【００４０】
図３は本発明に係る定着装置の実施形態１である図１の定着部８における制御部の構成を示すブロック図であって、本制御部は、温度制御部３０と、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）などのコントローラ３１と、タイマなどの時間計測手段である時間計測部３２などから構成されており、温度制御部３０では、非接触型サーミスタ２１とサーミスタ２２の出力と目標制御温度とを比較して、加熱用ヒータ１９または２０の点灯もしくは消灯を判断する。時間計測部３２は、定着部８に加熱立ち上げ要求が行われた時点から時間をカウントし、コントローラ３１へ経過時間を出力する。
【００４１】
図４のフローチャートを参照して実施形態１の定着部における加熱立ち上げ動作について説明する。
【００４２】
図４において、定着部８に加熱立ち上げ要求が行われた時点で（Ｓ１−１）、コントローラ３１では、時間計測部３２で立ち上げ動作経過時間ｔｗのカウントを開始させ（Ｓ１−２）、続いて、非接触型サーミスタ２１の検知温度Ｔｂと立ち上げ動作完了温度（＝リロード温度：温度閾値）Ｔｆｔｅｍｐを比較し（Ｓ１−３）、検知温度ＴｂがＴｆｔｅｍｐより低い場合（Ｓ１−３のＮＯ）には、制御周期ｔ秒の間、加熱用ヒータ１９を点灯させる（Ｓ１−４）。
【００４３】
検知温度ＴｂがＴｆｔｅｍｐ以上の温度である場合（Ｓ１−３のＹＥＳ）には、立ち上げ動作経過時間Ｔｗと立ち上げ動作完了時間（＝リロード時間：時間閾値）Ｔｆｔｉｍｅとを比較し（Ｓ１−５）、Ｔｗが立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅ以上であれば（Ｓ１−５のＹＥＳ）、定着部８の加熱立ち上げ動作を完了とする（Ｓ１−６）。
【００４４】
立ち上げ動作経過時間Ｔｗが立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｅｍ未満であれば（Ｓ１−５のＮＯ）、立ち上げ動作を継続し、非接触型サーミスタ２１の検知温度Ｔｂと目標制御温度Ｔｂｔとを比較し（Ｓ１−７）、非接触型サーミスタ２１の検知温度Ｔｂが目標制御温度Ｔｂｔよりも低い場合（Ｓ１−７のＮＯ）には加熱用ヒータ１９を点灯し（Ｓ１−８）、また、非接触型サーミスタ２１の検知温度Ｔｂが目標制御温度Ｔｂｔ以上であるときには（Ｓ１−７のＹＥＳ）、加熱用ヒータ１９を消灯し（Ｓ１−９）、この動作を立ち上げ動作経過時間Ｔｗが立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅに到達（Ｓ１−５のＹＥＳ）するまで継続する。
【００４５】
以上のような加熱立ち上げに関する動作制御を行った場合の定着ベルト１５の温度プロフィール例を図５に示す。図５は入力電圧が比較的低い時（９０Ｖ程度）の定着ベルト１５の温度プロフィールである。
【００４６】
図５において、立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅでは非接触型サーミスタ２１の検知温度ＴｂはＴｆｔｅｍｐに到達しておらず、加熱立ち上げ動作を継続する。非接触型サーミスタ２１の検知温度Ｔｂ＝Ｔｆｔｅｍｐになった時点で加熱立ち上げ動作完了と判断する。
【００４７】
立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｅｍｐで立ち上げ動作完了とした場合、定着ベルト１５が熱量不足となり、コールドオフセットなどの定着性不良を招く。定着性を確保することができる定着ベルト１５の温度Ｔｆｔｅｍｐまで上昇させてから加熱立ち上げ動作完了と判断する。
【００４８】
図６は入力電圧が比較的高い時（１００Ｖ付近）の定着ベルト１５の温度プロフィールを示す図であって、非接触型サーミスタ２１の検知温度ＴｂがＴｆｔｅｍｐに到達した時点で、立ち上げ動作経過時間Ｔｗが立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅに到達しておらず、加熱立ち上げ動作を継続して、立ち上げ動作経過時間Ｔｗ＝Ｔｆｔｉｍｅの時点で加熱立ち上げ動作完了と判断する。
【００４９】
加熱立ち上げ動作完了時の定着ベルト４の温度は、目標制御温度Ｔｂｔ近傍まで高くなっており、十分な定着性を確保することができる。
【００５０】
図７は定着ベルト１５の表面温度と定着性のグラフである。定着性を１〜５のランクで表し、定着性１と２は、コールドオフセットが発生するか、指で軽く擦るとトナーが取れるレベルであり、定着が不十分のレベルである。ランク３では指で軽く触った程度ではトナーは取れず、実使用上問題ないレベルであるが、カラーモードで通紙した場合には光沢が低くなることがあり、ランク５では光沢などの画像品質においても満足なレベルである。
【００５１】
定着ベルト１５の立ち上げ動作完了温度Ｔｆｔｅｍｐは１５５℃に設定されている。これは、入力電圧が比較的低いときなどに、加熱立ち上げ動作にかかる時間を短縮するために、実使用上問題のない定着性ランク３を目標として加熱立ち上げ動作完了を判断している。
【００５２】
入力電圧が比較的高いときなどでは、図７に示すように、立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅで、十分な定着性が得られる温度まで定着ベルト１５の温度を高くすることができる。
【００５３】
図８は本発明に係る定着装置の実施形態２である制御部の構成を示すブロック図であって、本制御部は、図３に示す実施形態１の制御部の構成に図１に示す温度／湿度センサ１２からの検知情報を加えてコントロールするものであり、装置本体の環境温度を検知して、立ち上げ動作完了温度Ｔｆｔｅｍｐと、立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅとの少なくともいずれか一方を変化させるようにしている。
【００５４】
通常、環境温度が高い場所に設置されている装置では、定着部８の初期温度が高く、また立ち上げ動作時の外気への放熱が少なくなるため、定着ベルト１５の温度は早く高くなる。また記録紙の初期温度も同様に高いため、トナーを定着するために必要な温度が低くなる。
【００５５】
図９に環境温度と加熱立ち上げ動作完了温度（＝リロード温度）Ｔｆｔｅｍｐ，加熱立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅの関係の一例を示す。
【００５６】
図１０は実施形態２の定着部における加熱立ち上げ動作に係るフローチャートであり、ステップ（Ｓ２−３），（Ｓ２−４）にて、温度／湿度センサ１２により環境温度を検知し、立ち上げ動作完了温度Ｔｆｔｅｍｐ，立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅを、前記検知データを参照して図９のデータテーブルに基づいて決定する。その他のステップ（Ｓ２−１），（Ｓ２−２），（Ｓ２−５）〜（Ｓ２−１１）は、図４に示す実施形態１におけるステップ（Ｓ１−１），（Ｓ１−２），（Ｓ１−３）〜（Ｓ１−９）と同様の動作フローであって、その説明は省略する。
【００５７】
図１１は本発明に係る定着装置の実施形態３である制御部の構成を示すブロック図であって、本制御部は、図８に示す実施形態２の制御部の構成に、装置に対して供給される電力を検知する電力計３４からの検知情報を加えてコントロールするものであり、装置に供給される電力を検知して立ち上げ動作完了温度Ｔｆｔｅｍｐと、立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅとの少なくともいずれか一方を変化させるようにしている。
【００５８】
図１２は実施形態３の定着部における加熱立ち上げ動作に係るフローチャートであり、ステップ（Ｓ３−３），（Ｓ３−４）にて電力計３４により供給電力を検知し、立ち上げ動作完了温度（＝リロード温度）Ｔｆｔｅｍｐ，立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅを、前記電力検知データと、あらかじめ対応が設定されているデータとを対応させて決定する。その他のステップ（Ｓ３−１），（Ｓ３−２），（Ｓ３−５）〜（Ｓ３−１１）は、図４に示す実施形態１におけるステップ（Ｓ１−１），（Ｓ１−２），（Ｓ１−３）〜（Ｓ１−９）と同様の動作フローであって、その説明は省略する。
【００５９】
電力が高い場合には、加熱源の加熱用ヒータ１９での発熱量が大きくなるため、定着ベルト１５の温度上昇は早くなる。また、加熱立ち上げ動作完了から通紙した場合の定着ベルト１５における温度の落込みが小さくなるため、立ち上げ動作完了温度（＝リロード温度）Ｔｆｔｅｍｐを低くすることが可能となる場合がある。
【００６０】
図１３は実施形態４の定着部における加熱立ち上げ動作に係るフローチャートであり、図１１に示す実施形態３の制御部の構成と同様な構成からなり、ステップ（Ｓ４−３），（Ｓ４−５）にて、温度／湿度センサ１２により環境温度を検知し、かつ電力計３４により供給電力を検知して、立ち上げ動作完了温度Ｔｆｔｅｍｐ，立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅを、前記両検知データと、あらかじめ設定されているデータとを対応させて決定する。その他のステップ（Ｓ４−１），（Ｓ４−２），（Ｓ４−６）〜（Ｓ４−１２）は、図４に示す実施形態１におけるステップ（Ｓ１−１），（Ｓ１−２），（Ｓ１−３）〜（Ｓ１−９）と同様の動作フローであって、その説明は省略する。
【００６１】
なお、加熱装置の構成としては図２に示すものに限定されず、例えば、加熱用ヒータ１９をベルト状部材の加熱部材内に収納したもの、また、ベルト状部材あるいは押圧パッド構造などの加圧部材を使用したものであってもよい。
【００６２】
本実施形態のように、低熱容量の定着ベルト１５を用い、加熱立ち上げ動作にかかる時間を短縮し、かつ前記各実施形態の構成を適宜組み合わせることで、安定した定着性を得ることができる定着装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置などの加熱装置を搭載するものに適用され、特に、トナー像を熱と圧力とで記録紙上に定着する定着装置、もしくは前記定着装置を搭載する画像形成装置に実施して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態を説明するための画像形成装置の概略構成図
【図２】図１の定着部の詳細構成を示す拡大図
【図３】本発明に係る定着装置の実施形態１である図１の定着部における制御部の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施形態１の定着部における加熱立ち上げ動作に係るフローチャート
【図５】本実施形態の加熱立ち上げ動作制御を行った場合の定着ベルトの温度プロフィールを示す図（入力電圧が比較的低い時）
【図６】本実施形態の加熱立ち上げ動作制御を行った場合の定着ベルトの温度プロフィールを示す図（入力電圧が比較的高い時）
【図７】定着ベルトの表面温度と定着性との関係を示す図
【図８】本発明に係る定着装置の実施形態２である制御部の構成を示すブロック図
【図９】本実施形態に関する環境温度と加熱立ち上げ動作完了温度Ｔｆｔｅｍｐ，加熱立ち上げ動作完了時間Ｔｆｔｉｍｅの関係の一例を示す図
【図１０】本発明の実施形態２の定着部における加熱立ち上げ動作に係るフローチャート
【図１１】本発明に係る定着装置の実施形態３である制御部の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施形態３の定着部における加熱立ち上げ動作に係るフローチャート
【図１３】本発明の実施形態４の定着部における加熱立ち上げ動作に係るフローチャート
【符号の説明】
【００６５】
８  定着部
１２  温度／湿度センサ（環境温度検知手段）
１５  定着ベルト
１６  加熱ローラ（加熱部材）
１７  定着ローラ
１８  加圧ローラ（加圧部材）
１９，２０  加熱用ヒータ（加熱源）
２１  非接触型サーミスタ（温度検知手段）
２２  サーミスタ
３０  温度制御部
３１  コントローラ
３２  時間計測部（時間計測手段）
３４  電力計（電力検知手段）
【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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