JP2008129594A - 定着装置及び画像形成装置の定着制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 誘導加熱方式の定着装置にてウォーミングアップ時間の短縮を図り、且つ連続画像形成時に発熱部材が温度低下するのを防止して、画像形成速度の高速化を得ると共に良好な定着性能を得る。
【解決手段】 金属導電層２０ｃを薄くして、ヒートローラ２０の熱容量を小さくする。又プレスローラ３０を第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂで加熱する。更に画像形成装置１の起動開始後、プリンタ制御回路８０が立ち上がったら、システム制御回路８１の起動が完了していなくても、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂに先に電力を供給する。
【選択図】図４

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載される定着装置に関し、特に高速でウォーミングアップを完了する、定着装置及び画像形成装置の定着制御方法に関する。

近年電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される誘導加熱方式の定着装置では、電源を投入時の、ウォーミングアップ時間の短縮が要望されている。このため、誘導コイルを用いて、ヒートローラ外周に設けられる熱容量の小さい金属スリーブを発熱させて、ウォーミングアップ時間の短縮を図る加熱装置がある（例えば特許文献１）。
特開２００２−２９５４５２号公報(（００５４）〜（００５７）カラム、図２)

しかしながら特許文献１では、ウォーミングアップ時間の短縮を図れるものの、ヒートローラの熱容量が小さいため、連続して画像形成を行った場合に、ヒートローラが所定の定着温度を保つことが難しくなる。このため連続画像形成時にヒートローラの温度が低下してしまうと、ヒートローラが定着可能温度まで温度上昇するのを待たなければならず、待ち時間を必要とする。これにより、定着が完了するまでに時間がかかり、画像形成速度の高速化が損なわれ、又定着性能に悪影響を生じるおそれもある。

このため、誘導加熱方式の定着装置において、ウォーミングアップ時の高速性を損なうことがなく、且つ連続画像形成時においても必要な定着温度を保つことが出来、高画質の定着画像を高速で得られる定着装置の開発が望まれている。

そこで本発明は上記課題を解決するものであり、連続画像形成時に、定着部材が温度低下されるのを防止して、しかもウォーミングアップ時間の短縮を損なうことが無く、高画質の定着画像を高速で得ることが出来る定着装置及び画像形成装置の定着制御方法を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するための手段として、第１のコントローラにより全体の動作を制御される画像形成装置に使用され、金属導電層を有する発熱部材及び前記発熱部材に加圧接触する対向部材間に、被定着媒体を挟持して所定方向に搬送する定着部材と、前記金属導電層の近くに配置される誘導電流発生コイルと、前記対向部材を加熱するヒータと、前記第１のコントローラから独立して、前記誘導電流発生コイル及び前記ヒータへの供給電力を制御する第２のコントローラとを有する定着装置において、前記画像形成装置の起動開始後に、前記第２のコントローラが起動を完了したら、前記ヒータに電力を供給するものである。

本発明によれば、ウォーミングアップ時間の短縮を図れ、且つ、連続定着時の、熱容量の不足を解消して、画像形成速度の高速化更には定着性能の向上を得ることが出来る。

以下この発明の実施例について図１乃至図４を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の実施例の画像形成装置１を示す概略構成図である。画像形成装置１は、原稿を読み取るスキャナ部６と、画像を形成するプリンタ部２に被定着媒体であるシート紙Ｐを供給する給紙部３を備えている。スキャナ部６は、上面に設けられるドキュメントフィーダ４により供給される原稿から読み取った画像情報を、アナログ信号に変換する。

プリンタ部２は、矢印ｑ方向に回転される転写ベルト１０ａに沿って、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ステーション１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋがタンデムに並べられた画像形成部である画像形成ユニット１０を備える。更に画像形成ユニット１０は、各色の画像形成ステーション１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに画像情報に応じたレーザビームを照射するレーザ露光装置１９を備える。更にプリンタ部２は、定着装置１１、排紙ローラ３２を備え、定着後のシート紙Ｐを排紙部５に搬送する排紙搬送路３３を有している。

画像形成ユニット１０のイエロ（Ｙ）の画像形成ステーション１８Ｙは、矢印ｒ方向に回転する感光体ドラム１２Ｙの周囲に、帯電器１３Ｙ、現像装置１４Ｙ、転写ローラ１５Ｙ、クリーナ１６Ｙ、除電器１７Ｙを配置してなっている。マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ステーション１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、イエロ（Ｙ）の画像形成ステーション１８Ｙと同様の構成とされる。

給紙部３は第１及び第２の給紙カセット３ａ、３ｂを備える。給紙カセット３ａ、３ｂから、画像形成ユニット１０に至るシート紙Ｐの搬送路７には、給紙カセット３ａ、３ｂからシート紙Ｐを取り出すピックアップローラ７ａ、７ｂ、分離搬送ローラ７ｃ、７ｄ、搬送ローラ７ｅ及びレジストローラ８が設けられる。

プリント操作開始により、プリンタ部２のイエロ（Ｙ）の画像形成ステーション１８Ｙでは、感光体ドラム１２Ｙが矢印ｒ方向に回転され、帯電器１３Ｙにより一様に帯電される。次いで感光体ドラム１２Ｙは、レーザ露光装置１９により、スキャナ部６で読取ったイエロの画像情報に対応する露光々を照射され静電潜像を形成される。この後感光体ドラム１２Ｙは現像装置１４Ｙによりトナーを供給され、感光体ドラム１２Ｙ上にイエロ（Ｙ）のトナー像が形成される。このイエロ（Ｙ）のトナー像は、転写ローラ１５Ｙ位置で、転写ベルト１０ａ上を矢印ｑ方向に搬送されるシート紙Ｐに転写される。トナー像を転写終了後、感光体ドラム１２Ｙはクリーナ１６Ｙにより残留トナーをクリーニングされ、除電器１７Ｙにより感光体ドラム１２Ｙ表面を除電され、次のプリント可能とされる。

マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ステーション１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋにおいても、イエロ（Ｙ）の画像形成ステーション１８Ｙと同様にして、トナー像を形成する。画像形成ステーション１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋで形成された各色のトナー像は、各転写ローラ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ位置にて、イエロのトナー像を形成されたシート紙Ｐに順次転写される。このようにしてカラートナー像を形成されたシート紙Ｐは、定着装置１１により加熱加圧定着されプリント画像を完成され排紙部５に排紙される。

次に定着装置１１について述べる。図２は、定着装置１１を軸方向から見た概略構成図である。定着装置１１は、発熱部材であるヒートローラ２０と対向部材であるプレスローラ３０を有する。ヒートローラ２０とプレスローラ３０は例えばそれぞれ直径４０ｍｍとされる。ヒートローラ２０は、駆動源である駆動モータ３６により矢印ｓ方向に駆動される。プレスローラ３０は、スプリング４４を有する加圧機構によりヒートローラ２０に加圧接触される。これによりヒートローラ２０及びプレスローラ３０間に一定幅のニップ３７が形成される。プレスローラ３０は、ヒートローラ２０に従動して矢印ｔ方向に回転される。ヒートローラ２０及びプレスローラ３０はニップ３７にてシート紙Ｐを挟持して、排紙ローラ３２方向に搬送する定着部材を構成する。

ヒートローラ２０は、芯金２０ａの周囲に、弾性体層である厚さ５ｍｍの発泡ゴム(スポンジ）２０ｂ及び、金属導電層であるニッケル（Ｎｉ）からなる厚さ４０μｍの金属層２０ｃ、厚さ２００μｍのソリッドゴム層２０ｄ並びに、厚さ３０μｍの離型層２０ｅを有している。金属層２０ｃは、ニッケルに限らず、ステンレス、アルミニウム、あるいはステンレスとアルミニウムの複合材等であっても良い。又各層の厚さも限定されない。金属層２０ｃ及びソリッドゴム層２０ｄ並びに離型層２０ｅは、これ等を一体として、発泡ゴム(スポンジ）２０ｂに接着しないで、発泡ゴム(スポンジ）２０ｂに対してスライド可能となるように構成しても良い。

プレスローラ３０は、中空の芯金３０ａの周囲に、例えばシリコンゴム層３０ｂ及び、離型層３０ｄを被覆して構成される。プレスローラ３０のシリコンゴム層３０ｂの層圧は限定されない。但し、後述する第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂを芯金３０ａの中空部に設けた場合の熱伝導率を考慮して、シリコンゴム層３０ｂの内側と外側の温度差が小さくなるように、０．２ｍｍ〜３ｍｍ程度に薄くすることが好ましい。

ヒートローラ２０の外周には、剥離爪５４、発熱手段である第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂ、温度センサである第１ないし第３のサーミスタ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ及び、第１及び第２のサーモスタット５７ａ、５７ｂが設けられる。剥離爪５４は、定着後のシート紙Ｐがヒートローラ２０に巻きつくのを防止する。剥離爪５４は、接触式あるいは非接触式のいずれであっても良い。第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂは、ヒートローラ２０の外周に所定のギャップを介して設けられ、ヒートローラ２０の金属層２０ｃを発熱させる。

第１及び第３のサーミスタ５６ａ、５６ｃは、非接触でヒートローラ２０側部の表面温度を検出し電圧に変換する。第２のサーミスタ５６ｂは、非接触でヒートローラ２０のほぼ中央の表面温度を検出し電圧に変換する。ヒートローラ２０と非接触の第１ないし第３のサーミスタ５６ａ、５６ｂ、５６ｃとして、例えばサーモパイル式の赤外線温度センサが使用される。第１のサーモスタット５７ａは、ヒートローラ２０の側部の表面温度の異常を検知する。第２のサーモスタット５７ｂは、ヒートローラ２０の中央の表面温度の異常を検知する。第１或いは第２のサーモスタット５７ａ、５７ｂが異常を検知した場合は、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂへの電力供給を強制的にオフする。

第１の誘導電流発生コイル５０ａは、ヒートローラ２０の中央領域を発熱させ、第２の誘導電流発生コイル５０ｂは、ヒートローラ２０の両側の領域を発熱させる。第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂは、交互に切り替えて出力され、いずれも例えば２００Ｗ〜１１００Ｗまで調整可能となるように設定されている。尚、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂは、同時に出力可能であっても良い。又、同時に出力する場合に、第１の誘導電流発生コイル５０ａと第２の誘導電流発生コイル５０ｂとで出力を変えることも可能である。

第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂは、ヒートローラ２０に磁束を集中させるための磁性体コア５２に線材を周回して形成されている。線材として、例えば耐熱性のポリアミドイミドで被覆して、お互いに絶縁された銅線材を複数本束ねて構成されるリッツ線を用いている。線材をリッツ線とすることにより、線材の径を磁界の浸透深さより小さくすることが出来る。これにより線材に高周波電流を有効に流すことが可能になる。本実施例においては、直径０．５ｍｍの銅線材を１９本束ねてリッツ線としている。

この様なリッツ線に所定の高周波電流を供給すると、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂは磁束を発生する。この磁束により、金属層２０ｃに、磁界の変化を妨げるように渦電流を発生させる。この渦電流と金属層２０ｃの抵抗値によりジュール熱が発生して、ヒートローラ２０は瞬時に発熱される。

プレスローラ３０は、中空の芯金３０ａ内に、ヒータである例えば第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂを有する。第１のハロゲンランプ３８ａは、プレスローラ３０の中央領域を加熱し、第２のハロゲンランプ３８ｂはプレスローラ３０の両側部を加熱する。第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂの消費電力の合計は例えば８００Ｗとされる。尚、ヒータは赤外線ヒータを用いても良い。プレスローラ３０の外周には、剥離爪６１及び、プレスローラ３０の中央部の表面温度を検出する第１のプレスローラサーミスタ６２ａ及び、プレスローラ３０の側部の表面温度を検出する第２のプレスローラサーミスタ６２ｂが設けられる。プレスローラサーミスタ６２ａ、６２ｂとして例えば非接触のサーモパイル式の赤外線温度センサが使用される。

次に定着装置１１の制御を行う制御系７０について図３を参照して述べる。制御系７０は、二次基板７０ｂに、第２のコントローラであるプリンタ制御回路８０及び第１のコントローラであるシステム制御回路８１を有する。プリンタ制御回路８０は、プリンタ部２、給紙部３あるいは駆動モータ３６等の動作制御を行う。システム制御回路８１は、画像形成システム全体の動作を制御する。プリンタ制御回路８０は、システム制御回路８１と相互に通信可能となっている。即ち、プリンタ制御回路８０は、システム制御回路８１から、画像形成システム全体の構成や、操作モード等の情報を受ける一方、システム制御回路８１に、プリンタ部２や、給紙部３の情報を出力する。但しプリンタ制御回路８０は、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂ及び、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂに供給する電力を、システム制御回路８１から独立して、制御可能とされる。又、システム制御回路８１は、その他ドキュメントフィーダ４やフィニッシャ或はファックス等のオプション装置を含む、画像形成システム全体の制御を行う。

一方制御系７０は、一次基板７０ａに、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０の温度制御を行うマイコンである定着コントロール回路７１を有する。定着コントロール回路７１は、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂに駆動電力を供給するインバータ駆動回路７３及び第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂに電力を供給するランプ駆動回路７６を制御する。インバータ駆動回路７３及びランプ駆動回路７６には、ブレーカ１０２、ノイズフィルタ１０３及び、メインスイッチ１０１を介して例えば商用交流電源１００からの電力が入力される。

第１乃至第３のサーミスタ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ及び第１及び第２のプレスローラサーミスタ６２ａ、６２ｂによる温度検知結果は、定着コントロール回路７１に入力される。また第１及び第２のサーモスタット５７ａ、５７ｂは、ノイズフィルタ１０３と、インバータ駆動回路７３及びランプ駆動回路７６の回路中に配置される。第１のサーモスタット５７ａは、ヒートローラ２０の側部の表面温度の異常を検知して、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂと、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂへの電力供給を強制的にオフする。第２のサーモスタット５７ｂは、ヒートローラ２０の中央の表面温度の異常を検知して、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂと、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂへの電力供給を強制的にオフする。

次に、制御系７０による定着装置１１のウォーミングアップ時の制御について述べる。図４に、画像形成装置１のメインスイッチ１０１のオンにより、実施される定着装置１１のウォーミングアップの制御のシーケンスチャートを示す。画像形成装置１の起動を開始するために、メインスイッチ１０１をオンすると、ウォーミングアップが開始され、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０は、定着可能温度に到達される。

先ず、画像形成システム全体を起動開始するために、時間ｔ１でメインスイッチ１０１をオンする。これにより商用交流電源１００から、制御系７０の一次基板７０ａ及び二次基板７０ｂに電力が供給される。プリンタ制御回路８０は、ｔ１の電力供給から、例えば１〜２秒後の時間ｔ２で起動を完了される。但しこの時（時間ｔ２）システム制御回路８１は起動中である。システム制御回路８１は、プログラムの解凍や、ＯＳの立ち上げに時間を要することから、メインスイッチ１０１をオンしてから起動を完了するまでに１０秒前後を要する。

このためプリンタ制御回路８０が起動を完了した時間ｔ２の時点では、システム制御回路８１は起動を完了していない。即ち時間ｔ２の時点では、画像形成システムの全体の状況が判っていない。このため、システム制御回路８１から、プリンタ制御回路８０には、プリンタ部２の動作モードが指示されていない。但し、プリンタ制御回路８０は、システム制御回路８１とは独立して定着装置１１の制御系７０の一次基板７０ａ側の回路の制御を行うことが出来る。即ちプリンタ制御回路８０は、システム制御回路８１に指示されることなく、定着コントロール回路７１により、ヒートローラ２０或いはプレスローラ３０の温度制御、或いはエラー検出を行うことが出来る。

従って、プリンタ制御回路８０は、システム制御回路８１が起動を完了するのを待たなくても、ハロゲンランプ３８ａ、３８ｂ及び誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂに電力を供給することが出来る。他方、定着装置１１において、熱容量の極めて小さいヒートローラ２０に比べて、熱容量の大きいプレスローラ３０は、定着可能温度に達するまでに、より長い時間を要する。このことから、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０の両方を考慮して、定着装置１１が、電源オンからウォーミングアップを完了するまでの時間を短縮するには、ヒートローラ２０に比べて、プレスローラ３０の加熱を先行して行うことが好ましい。

このため、プリンタ制御回路８０は、時間ｔ２で起動を完了したら、システム制御回路８１の起動が完了されておらず、プリンタ制御回路８０にプリンタ部２の動作モードが指示されないにもかかわらず、先に第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂに電力を供給するよう、定着コントロール回路７１を介してランプ駆動回路７６を制御する。この時、定着装置１１では、画像形成システム全体で使用可能な総電力量から、プリンタ制御回路８０及びシステム制御回路８１の起動電力を引いた残りの電力を使用可能となっている。即ち、画像形成システム全体として、プレスローラ３０側の第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂの両方に供給可能な電力量が残されている。従って、ランプ制御回路７６は、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂの両方に所要の電力を供給して、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂの両方を点灯するように制御する。これにより時間ｔ３で、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂが点灯される。即ちプレスローラ３０は、システム制御回路８１がプリンタ制御回路８０に対してウォーミングアップモードを指示する前に、加熱を開始される。

この様にして、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂによりプレスローラ３０が加熱される間に、メインスイッチ１０１のオンから例えば約１０秒を経過して時間ｔ４に達すると、システム制御回路８１は起動を完了する。これにより、システム制御回路８１は、画像形成システム全体の構成を見て、或いはオプションがダウンしているか等の、画像形成システム全体の状況を見る。画像形成システムが正常であれば、プリンタ制御回路８０にウォーミングアップモードを指示する。

システム制御回路８１によりウォーミングアップモードが指示されると、プリンタ制御回路８０は、駆動モータ３６にヒートローラ２０の回転を指示すると共に、定着コントロール回路７１を介して、インバータ駆動回路７３により、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂに電力を供給するよう制御する。これによりヒートローラ２０は発熱を開始する。

但し商用交流電源１００から、画像形成システム全体に供給可能な総電力が限定されることから、ウォーミングアップモードのために、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂと第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂとの両方に供給される電力は、限定される。このため、定着コントロール回路７１は、定着装置１１の温度制御に使用可能な電力の範囲で、より高速でのウォーミングアップを実現するように、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂと第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂに供給する電力量を、最適に配分し、フィードバック制御する。

尚、システム制御回路８１の起動が完了された時（ｔ４）に、画像形成システムにエラー等を生じていた場合、システム制御回路８１は、プリンタ制御回路８０に直ちに定着装置１１への電力供給を遮断するよう指示する。

一方、ウォーミングアップモードの指示により、定着コントロール回路７１には、第１ないし第３のサーミスタ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ及び第１及び第２のプレスローラサーミスタ６２ａ、６２ｂの温度検知結果が入力される。この温度検知結果を用いて、インバータ駆動回路７３及びランプ駆動回路７６は、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０が、所定の定着可能温度に到達するように、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂ及び第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂに供給する電力をフィードバック制御する。

このシステム制御回路８１の起動が完了した時間ｔ４の時点では、プレスローラ３０は、時間ｔ３〜ｔ４までの間に、既に第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂにより加熱されている。従ってこの後、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂ及び第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂへの電力量をフィードバック制御することにより、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０は、高速で所定の定着可能温度に到達し、待機モード（プリント指示があった場合、直ちに印刷可能となる状態）となる。

時間ｔ５で待機モードとなった後は、定着コントロール回路７１は、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０が定着可能温度を保つように、例えば、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂに低電力を交互に供給し又、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂをオン／オフ制御する。

この様に待機モードとなっている間に、システム制御回路８１からプリントモードが指示されると、プリンタ制御回路８０は、プリント制御を行う。これにより定着コントロール回路７１は、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０をプリントモードでフィードバック制御する。即ち、定着コントロール回路７１は、例えばシート紙Ｐサイズが、ＪＩＳ規格Ａ・４サイズであれば、第１の誘導電流発生コイル５０ａに電力を供給し、又第１のハロゲンランプ３８ａをオン／オフ制御する。

プリントモード終了後に、待機モードの状態を保持して所定時間を経過した後は、消費電力節約のために、システム制御回路８１は例えばプリンタ制御回路８０に、スリープモード（第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂと、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂへの電力供給を遮断し、プリント指示があった場合には、直ちにヒートローラ２０とプレスローラ３０を定着可能温度まで立ち上げる状態）を指示する。時間ｔ６で、システム制御回路８１からプリンタ制御回路８０にスリープモードが指示されると、インバータ駆動回路７３及び、ランプ駆動回路７６が停止され、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂへの電力供給および、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂがオフされる。この後、時間ｔ７でプリンタ制御回路８０もオフされる。但し、システム制御回路８１は、画像形成システム全体をスリープモードとした状態で、起動を保持している。

従って、このスリープモードの間にプリントの指示があった場合には、システム制御回路８１は、例えば時間ｔ８で、画像形成システム全体にスリープモードの解除を指示する。これによりプリンタ制御回路８０は、オフ状態からただちに起動を完了（ｔ９）し、駆動モータ３６の回転と同時（ｔ１０）に、インバータ駆動回路７３及びランプ駆動回路７６を通電する。これによりヒートローラ２０及びプレスローラ３０は、直ちに定着可能温度に達するよう温度制御される。

この実施例の定着装置１１によれば、ヒートローラ２０にあっては金属導電層２０ｃの厚さを薄くして、ヒートローラ２０の熱容量を極めて小さくしている。これにより、ウォーミングアップ時、ヒートローラ２０は、短時間で所望の定着可能温度に到達することが出来、ウォーミングアップ速度、ひいては定着速度の高速化を図っている。これと共に、熱容量の大きいプレスローラ３０を第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂで加熱している。これによりプレスローラ３０は、連続定着時のヒートローラ２０側の熱容量の不足を補い、連続定着時にヒートローラ２０が温度低下してしまうのを防止出来る。従って、連続定着時にヒートローラ２０が温度低下した場合に、ヒートローラ２０が再び定着可能温度まで復帰するのを待つための待ち時間が不要となる。この結果、連続定着時にあっても、定着速度が低下されるのを防止することが出来る。

しかもこの実施例の定着装置１１によれば、画像形成装置１の電源オン後に、システム制御回路８１の起動が完了していない状態であっても、プリンタ制御回路８０が立ち上がっていたら、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂに先に電力を供給している。即ち、プリンタ制御回路８０は、システム制御回路８１からウォーミングアップを指示されるより前に、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂへの電力供給を指示している。これにより熱容量の大きいプレスローラ３０は、システム制御回路８１による、ウォーミングアップの指示の前に加熱を開始されていて、システム制御回路８１により、ウォーミングアップを指示される時間ｔ４では、既に加熱されている。この結果プレスローラ３０は、ヒートローラ２０に比べて熱容量が大きいにも関わらず、システム制御回路８１によるウォーミングアップ指示後の立ち上がりの遅れを抑えることが出来、定着装置１１のウォーミングアップ時間の短縮を得られる。

尚この発明は、上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変更可能である。例えば定着装置の構造は限定されず、発熱部材或いは対向部材部材はベルト状であっても良い。又第１のコントローラ或は第２のコントローラの起動開始から起動完了までの時間も任意であるし、ヒータの電力量あるいは誘導電流発生コイルに供給可能な電力量の範囲も必要に応じて任意である。

又、第１のコントローラによる動作の制御も限定されない。例えば上記実施例の図４のシーケンスチャートでは、システム制御回路８１は、時間ｔ６にて、スリープモードを指示するがこれに限らない。例えば、プリントモード終了後に待機モードの状態で所定時間を経過した後、システム制御回路８１は、時間ｔ６で、先ず予熱モード（定着部材を定着可能温度より低い所定の予熱温度に保ち、プリント指示があった場合には、定着部材を直ちに定着可能温度まで立ち上げる。）を指示し、この後スリープモードを指定する等しても良い。

更に定着部材を定着可能温度にウォーミングアップするためのシーケンスも変更可能である。例えば図５に示す変形例のようにしても良い。この変形例では、時間ｔ２でプリンタ制御回路８０の起動が完了された後の、時間ｔ３で、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂを点灯すると同時に、駆動モータ３６を回転し、第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂに電力を供給する。これによりシステム制御回路８１が起動を完了する前であって、ウォーミングアップモードを指示する前に、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０を、共に加熱開始することとなる。但し商用交流電源１００から、画像形成システム全体に供給可能な総電力量が限定されていることから、時間ｔ３で、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂと第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂのそれぞれに供給される電力量は、限定的となる。

即ち、この変形例の時間ｔ３で、定着装置１１の温度制御に使用可能な電力量は、画像形成システム全体で使用可能な総電力量から、プリンタ制御回路８０及びシステム制御回路８１の起動電力を引き、更に、少なくとも駆動モータ３６に供給する電力を引いた後の残りの電力となる。そして、この残りの電力を、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂと第１及び第２の誘導電流発生コイル５０ａ、５０ｂとに割り当てることとなる。従ってこの変形例では、時間ｔ３にて、第１及び第２のハロゲンランプ３８ａ、３８ｂに供給可能な電力量が前述の実施例に比べて、低減されてしまう。この結果、システム制御回路８１によりウォーミングアップモードが指示される前に、熱容量の大きいプレスローラ３０を加熱する場合の加熱効率が多少低減される可能性を有する。

この発明の実施例の画像形成装置を示す概略構成図である。 この発明の実施例の定着装置を軸方向から見た概略構成図である。 この発明の実施例の定着装置の制御系を示す概略ブロック図である。 この発明の実施例の定着装置のウォーミングアップの制御を示すシーケンスチャートである。 この発明の変形例の定着装置のウォーミングアップの制御を示すシーケンスチャートである。

符号の説明

１…画像形成装置
２…プリンタ部
１０…画像形成ユニット
１０ａ…転写ベルト
１１…定着装置
２０…ヒートローラ
２０ｃ…金属導電層
３０…プレスローラ
３６…定着モータ
３８ａ、３８ｂ…第１及び第２のハロゲンランプ
４４…スプリング
５０ａ、５０ｂ…第１および第２の誘導加熱コイル
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ…第１乃至第３のサーミスタ
５７ａ、５７ｂ…第１及び第２のサーモスタット
６２ａ、６２ｂ…第１及び第２のプレスローラサーミスタ
７０…制御系
７０ａ…一次基板
７０ｂ…二次基板
７１…定着コントロール回路
７３…インバータ駆動回路
７６…ランプ駆動回路
８０…プリンタ制御回路
８１…システム制御回路

Claims (11)

1. 第１のコントローラにより全体の動作を制御される画像形成装置に使用され、金属導電層を有する発熱部材及び前記発熱部材に加圧接触する対向部材間に、被定着媒体を挟持して所定方向に搬送する定着部材と、
   前記金属導電層の近くに配置される誘導電流発生コイルと、
   前記対向部材を加熱するヒータと、
   前記第１のコントローラから独立して、前記誘導電流発生コイル及び前記ヒータへの供給電力を制御する第２のコントローラとを有する定着装置において、
   前記画像形成装置の起動開始後に、前記第２のコントローラが起動を完了したら、前記ヒータに電力を供給することを特徴とする定着装置。
2. 前記発熱部材を回転するための駆動源を更に有し、前記第１のコントローラが起動を完了したら、前記駆動源の駆動開始と同時に、前記誘導電流発生コイルに電力を供給することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記発熱部材を回転するための駆動源を更に有し、前記第２のコントローラが起動を完了したら、前記駆動源の駆動を開始すると同時に前記誘導電流発生コイルに電力を供給することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
4. 前記画像形成装置のスリープモードからの復帰時には、前記ヒータへの電力供給及び前記駆動源の駆動開始並びに、前記誘導電流発生コイルへの電力供給を同時に行うことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の定着装置。
5. 前記誘導電流発生コイル及び前記ヒータへの供給電力を制御する温度制御専用マイコンを更に有し、前記第２のコントローラは、前記温度制御専用マイコンを介して前記誘導電流発生コイル及び前記ヒータの供給電力を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記発熱部材は弾性体層の表面を前記金属導電層で覆って形成される回転体からなり、前記誘導電流発生コイルは前記回転体の周囲に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 画像形成装置の起動を開始する工程と、
   前記画像形成装置の全体の動作を制御する第１のコントローラから独立して制御を行うことが出来る第２のコントローラが起動を完了したら、定着部材の発熱部材に加圧接触可能な対向部材を加熱するヒータに電力を供給する工程とを具備することを特徴とする画像形成装置の定着制御方法。
8. 前記第１のコントローラの起動を完了したら、前記発熱部材を回転開始し、同時に前記発熱部材の金属導電層を発熱させる誘導電流発生コイルに電力を供給することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置の定着制御方法。
9. 前記第２のコントローラの起動を完了したら、前記発熱部材を回転開始し、同時に前記発熱部材の金属導電層を発熱させる誘導電流発生コイルに電力を供給することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置の定着制御方法。
10. 前記画像形成装置の起動完了後に、前記画像形成装置がスリープモードから復帰する時には、前記ヒータに電力を供給するのと同時に、前記発熱部材の回転と、前記発熱部材の金属導電層を発熱させる誘導電流発生コイルへの電力供給とを同時におこなうことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の画像形成装置の定着制御方法。
11. 前記誘導電流発生コイル及び前記ヒータへの電力供給は、温度制御専用マイコンを介して行うことを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置の定着制御方法。

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