JP4877785B2

JP4877785B2 - 定着装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4877785B2
Application number: JP2006354055A
Authority: JP
Inventors: 一平藤本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP2008164912A

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関し、特に、定着ベルトを用いたベルト定着方式の定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、定着部材として定着ベルトを用いた定着装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１等において、ベルト定着方式の定着装置は、定着補助ローラ（定着ローラ）と加熱ローラとに張架・支持された定着ベルト、定着ベルトを介して定着補助ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ、等で構成される。そして、定着ベルトと加圧ローラとの間（ニップ部である。）に記録媒体が搬送されて、記録媒体上のトナー像が定着される。このようなベルト定着方式の定着装置は、ローラ定着方式のものに比べて定着部材を低熱容量化できるために、装置の立ち上がり時間を短縮化できるものとして知られている。

また、特許文献１等には、プリント要求（印刷要求）を受けた直後に定着ベルトを回転させて、サーミスタの検知温度が所定値に達した後にプリントを開始する技術が開示されている。

一方、特許文献２等には、定着ベルトを用いた定着装置であって、オフセットの発生を防止するために、定着目標温度を段階的に可変する技術が開示されている。

特開２００５−１８１８７５号公報特許第３５９２４８５号公報

上述した特許文献１等におけるベルト定着方式の定着装置は、プリント要求を受けた後に定着ベルトを駆動してサーミスタの検知温度が所定値に達したときにプリントを開始する制御（第１の制御モード）をおこなっているために、定着ベルトに周方向の温度ムラが生じるのを軽減することができる。すなわち、熱容量が低くて加熱ローラから離れた位置の温度が低下しやすい定着ベルトを、周方向に均一に加熱することができる。

しかし、このような制御は、ファーストプリント時間（プリント要求がされてから最初の記録媒体が装置本体から排出されるまでの時間である。）が長く、ユーザーにとって使い勝手が悪いという問題があった。すなわち、定着ベルトを駆動して温度検知をおこなう時間が余計にかかっていた。
ところが、装置の使用状態によっては、上述のような制御をおこなわなくても定着ベルトの周方向の温度ムラが比較的少なくなっている場合がある。このような場合にも、例外なく上述の制御をおこなうのは、ユーザーにとって時間の浪費が生じることになる。

一方、上述した特許文献２等の技術は、オフセットの発生を防止するために定着目標温度を段階的に可変するものであって、上述した問題を直接的に解決するものではない。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定着部材に周方向の温度ムラが生じることがなく、ファーストプリント時間が可能な限り短縮化される、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を溶融して記録媒体に定着する定着部材と、前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の温度を検知する第１温度検知手段と、前記加圧部材の温度を検知する第２温度検知手段と、を備え、プリント要求を受けた後に前記第２温度検知手段によって前記加圧部材の温度を検知して、前記第２温度検知手段によって検知される検知温度が所定値Ｔ１以上である場合であって前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上であるときには直ちにプリントが開始されるように制御され、前記検知温度が所定値Ｔ１以上である場合であって前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０未満であるときには前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上になるまで装置を空駆動してからプリントが開始されるように制御され、前記検知温度が所定値Ｔ１未満である場合には装置を所定時間だけ空駆動した後に、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上であるときに直ちにプリントが開始されるように制御され、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０未満であるときには前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上になるまで装置を空駆動してからプリントが開始されるように制御されるものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を溶融して記録媒体に定着する定着部材と、前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の温度を検知する第１温度検知手段と、前記加圧部材の温度を検知する第２温度検知手段と、環境温度を検知する第３温度検知手段と、を備え、プリント要求を受けた後に、前記第２温度検知手段によって前記加圧部材の温度を検知するとともに、前記第３温度検知手段によって環境温度を検知して、前記第２温度検知手段によって検知される第１検知温度が所定値Ｔ１以上であるとともに前記第３温度検知手段によって検知される第２検知温度が所定値Ｔ２以上である場合であって、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上であるときには、直ちにプリントが開始されるように制御され、前記第１検知温度が所定値Ｔ１以上であるとともに前記第２検知温度が所定値Ｔ２以上である場合であって、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０未満であるときには、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上になるまで装置を空駆動してからプリントが開始されるように制御され、前記検知温度が所定値Ｔ１未満である場合、又は、前記第２検知温度が所定値Ｔ２未満である場合には、装置を所定時間だけ空駆動した後に、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上であるときに直ちにプリントが開始されるように制御され、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０未満であるときには前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上になるまで装置を空駆動してからプリントが開始されるように制御されるものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記定着部材は、定着補助ローラと加熱ローラとによって張架された定着ベルトであって、前記加圧部材は、前記定着ベルトを介して前記定着補助ローラに圧接してニップ部を形成し、前記加熱ローラは、加熱手段によって加熱されるものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記加圧部材を加熱する第２加熱手段を備えたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記第１温度検知手段は、前記定着ベルトを介して前記加熱ローラに対向する位置に配設されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、プリント要求を受けてから温度検知手段によって定着部材の温度を検知するまでの時間が可変制御されるために、定着部材に周方向の温度ムラが生じることがなく、ファーストプリント時間が可能な限り短縮化される、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着部材としての定着ベルト、３１は定着装置２０に設置された加圧部材としての加圧ローラ、を示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、転写部７で、レジストローラにより搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。

その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との間に送入されて、定着ベルト２１から受ける熱と双方の部材２１、２４から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との間（ニップ部である。）から送出された後に、画像形成装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、定着ベルト２１、定着補助ローラ２２、加熱ローラ２３、加圧ローラ３１、第１温度センサ４０（温度検知手段）、第２温度センサ４１（第２温度検知手段）、ガイド板３５、等で構成される。

ここで、定着部材としての定着ベルト２１は、樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端ベルトである。定着ベルト２１の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト２１の離型層は、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等で形成されている。定着ベルト２１の表層に離型層を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。定着ベルト２１は、２つのローラ部材（定着補助ローラ２２と加熱ローラ２３とである。）に張架・支持されて、図２中の矢印方向に走行する。
定着部材として熱容量の低い定着ベルト２１を用いることで、装置の昇温特性が向上する。

定着補助ローラ２２は、ＳＵＳ３０４等の芯金２２ａ上に、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性層２２ｂが形成されたローラ部材であって、加圧部材としての加圧ローラ３１に定着ベルト２１を介して当接してニップ部を形成する。定着補助ローラ２２は、その両端軸部が定着装置２０の側板に軸受を介して回転自在に固設されていて、駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。

加熱ローラ２３は、金属材料からなる薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部には加熱手段としてのヒータ２５（熱源）が固設されている。
加熱ローラ２３のヒータ２５は、ハロゲンヒータやカーボンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、装置本体１の交流電源（不図示である。）により出力制御されたヒータ２５からの輻射熱によって加熱ローラ２３が加熱されて、さらに加熱ローラ２３によって加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向する温度検知手段としての第１温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、第１温度センサ４０の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ２５に交流電圧が印加される。このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度（定着目標温度）に調整制御することができる。
なお、本実施の形態１では、第１温度センサ４０（温度検知手段）として非接触型のサーモパイルを用いたが、第１温度センサ４０として接触型のサーミスタを用いることもできる。
また、本実施の形態１では、加熱手段としてのヒータ２５として、定格電圧入力時の出力が１０００ワットのものを用いている。

また、加圧ローラ３１は、主として、芯金３２と、芯金３２の外周面に接着層を介して形成された弾性層３３と、からなる。加圧ローラ３１の弾性層３３は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
そして、加圧ローラ３１は、不図示の加圧機構によって定着ベルト２１を介して定着補助ローラ２２に圧接する。こうして、加圧ローラ３１と定着ベルト２１との間に、所望のニップ部が形成される。

ここで、本実施の形態１では、装置の立ち上がり時間を短縮化するために、加圧ローラ３１の内部に第２加熱手段としてのヒータ３４が設置されている。
加圧ローラ３１のヒータ３４は、ハロゲンヒータやカーボンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、装置本体１の交流電源（不図示である。）により出力制御されたヒータ３４からの輻射熱によって加圧ローラ３１が加熱されて、さらに加圧ローラ３１によって定着ベルト２１が補助的に加熱される。ヒータ３４の出力制御は、加圧ローラ３１表面に当接する第２温度検知手段としての第２温度センサ４１によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、第２温度センサ４１の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ３４に交流電圧が印加される。このようなヒータ３４の出力制御によって、加圧ローラ３１の温度を所望の温度に調整制御することができる。
なお、本実施の形態１では、第２温度センサ４１（第２温度検知手段）として接触型のサーミスタを用いたが、第２温度センサ４１としてサーモパイルを用いることもできる。
また、本実施の形態１では、第２加熱手段としてのヒータ３４として、定格電圧入力時の出力が３００ワットのものを用いている。

定着ベルト２１と加圧ローラ３１との当接部（ニップ部である。）の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。
また、図示は省略するが、定着ベルト２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板が配設されている。分離板は、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１の走行に沿って定着ベルト２１に巻き付いてしまう不具合を抑止する。

上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、交流電源からヒータ２５、３４に交流電圧が印加（給電）されるとともに、定着ベルト２１（定着補助ローラ２２、加熱ローラ２３）及び加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。
その後、給紙部１２〜１４から記録媒体Ｐが給送されて、作像部４にて記録媒体Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。そして、定着ベルト２１による加熱と、定着ベルト２１（定着補助ローラ２２）及び加圧ローラ３１の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ベルト２１及び加圧ローラ３１によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。

以下、本実施の形態１において特徴的な、定着装置２０の制御について説明する。
本実施の形態１では、ユーザーの操作によって装置本体１の制御部がプリント要求を受けると、第１温度センサ４０による温度検知（定着温度検知）がおこなわれる。そして、第１温度センサ４０によって検知された温度（定着温度）が所定値に達した時点でプリントが開始される。このような制御において、プリント要求を受けてから第１温度センサ４０によって定着ベルト２１の温度を検知するまでの時間が可変制御される。
詳しくは、プリント要求を受けてから第１温度センサ４０によって定着ベルト２１の温度を検知するまでの時間が、第２温度センサ４１によって検知される温度（加圧ローラ３１の温度）に基いて可変制御される。具体的に、その時間は、プリント要求を受けた後に第２温度センサ４１によって検知された温度が所定値以上であるときに、その温度が所定値に達しないときよりも短くなるように可変制御される。

このような制御をおこなうことで、定着ベルト２１の周方向の温度ムラが比較的少なくなっている場合に、ウォーミングアップ時間を短くすることができる。
以下、図３及び図４にて、定着ベルト２１の温度ムラが大きくなる場合と小さくなる場合とについて説明する。
図３（Ａ）は、ウォーミングアップ動作をおこなってから０〜３分待機させたときの、定着ベルト２１の周方向の温度分布を示す図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の待機状態から定着装置を回転動作（空稼動）させた後の、定着ベルト２１の周方向の温度分布を示す図である。

図３（Ａ）の待機状態では、定着補助ローラ２２は回転停止しているため、そのままでは定着ベルト２１の周方向の温度ムラが大きくなってしまう。すなわち、加熱ローラ２３の位置の定着温度と、定着補助ローラ２２の位置の定着温度と、の温度差が大きくなってしまう。このような不具合を抑止するために、本実施の形態１では、加熱ローラ２３の温度制御に加えて、加圧ロー３１の温度も所定温度に保つような制御をおこなっている。具体的に、待機状態では、第１温度センサ４０の検知温度が１６０℃、第２温度センサ４１の検知温度が１３０℃になるように温度制御している。

ところが、加熱ロー２３は薄肉の金属材料で形成されているために短時間で昇温するが、加圧ローラ２３は弾性層３３が形成されているためにある程度昇温時間を要する。具体的に、弾性層の層厚が２〜５ｍｍのとき、加圧ローラ３１の温度（表面温度）を１３０℃に昇温させるのに３〜５分程度の時間を要する。
定着ベルト２１は、加熱ローラ２３に巻きつけられている部分は高い温度になっているが、その他の部分は放熱により温度が低下する。したがって、加圧ローラ３１の温度が低いときには、定着ベルト２１は、定着補助ローラ２２と加圧ローラ３１との接触位置において温度が低下してしまう（図３（Ａ）のような状態である。）。

図３（Ｂ）に示すように、定着ベルト２１の周方向に大きな温度偏差がある状態（図３（Ａ）のような状態である。）で空駆動が開始されると、定着ベルト２１の温度は大きく低下して、プリント可能温度を下回ってしまうため、そのままの状態でプリントがおこなわれると熱量不足による定着不良が発生してしまう。したがって、このような場合には、装置の空駆動を長時間おこないながら加圧ローラ３１をヒータ３４（第２加熱手段）により充分に加熱して、第１温度センサ４０の検知温度がプリント可能温度に達した時点でプリントを開始する制御をおこなう。
すなわち、装置の空駆動を開始してから、定着ベルト２１の温度がある程度均一になった段階で、第１温度センサ４０の検知温度がプリント可能温度に達しているかどうかを判断する必要がある。本実施の形態１における定着装置では、空駆動を開始してから定着ベルト２１の温度がほぼ均一になるまで、約１〜２秒必要である。
このように加圧ローラ３１の温度が低くなってしまうときには、定着ベルト２１の温度ムラにともなう定着ムラを抑止することが優先されるため、ファーストプリント時間が多少長くなる。

図４は、加圧ローラ３１の温度が高いときの、定着ベルト２１の周方向の温度分布を示す図である。詳しくは、図４（Ａ）はウォーミングアップ動作をおこなってから５分以上待機させたときの、定着ベルト２１の周方向の温度分布を示す図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の待機状態から定着装置を回転動作（空稼動）させた後の、定着ベルト２１の周方向の温度分布を示す図である。

図４（Ａ）の待機状態では、加圧ローラ３１が制御目標温度である１３０℃近傍にまで加熱されているため、定着ベルト２１は、定着補助ローラ２２と加圧ローラ３１との接触位置に巻きつけられた位置でも高い温度に保たれている。すなわち、加圧ローラ３１の温度が高くなっているときには、図３（Ａ）のように加圧ローラ３１の温度が低くなっているときと比較して、定着ベル２１の周方向の温度偏差が小さくなる。
図４（Ｂ）に示すように、定着ベルト4の周方向の温度偏差が小さい状態（図４（Ａ）のような状態である。）で空駆動がおこなわれると、定着ベルト２１の温度はそれほど低下せず、プリント可能温度を下回らない。よって、プリント要求を受けた直後にプリントを開始しても定着不良（定着ムラ）が発生しない。

このように、定着ベルト２１の温度ムラ（温度偏差）の大小は加圧ローラ３１の温度の高低によって判断できるので、プリント要求を受けてから第１温度センサ４０によって定着ベルト２１の温度を検知するまでの時間を、第２温度センサ４１によって検知される温度（加圧ローラ３１の温度）に基いて可変制御している。すなわち、プリントを開始する時間が、第２温度センサ４１によって検知される温度に基いて可変制御される。

以下、図５のフローチャートを用いて、具体的な制御について説明する。
図５に示すように、待機状態からプリント要求があると（ステップＳ１〜Ｓ３）、まず、第２温度センサ４１によって加圧ローラ３１の温度が検知されて、その検知温度が所定値Ｔ１以上であるかが判別される（ステップＳ４）。

その結果、第２温度センサ４１の検知温度が所定値Ｔ１以上であると判別された場合、即座に第１温度センサ４０によって定着ベルト２１の温度が検知されて、その検知温度が所定値（プリント可能温度）以上であるかが判別される（ステップＳ６）。その結果、第１温度センサ４０の検知温度がプリント可能温度以上であれば、プリントが開始される（ステップＳ８）。これに対して、第１温度センサ４０の検知温度がプリント可能温度に達していなければ、装置の回転駆動（空駆動）が継続されながら定着ベルト２１が加熱され（ステップＳ７）、ステップＳ６以降のフローが繰り返される（定着ベルト２１がプリント可能温度に達するまで昇温される。）。

これに対して、ステップＳ４にて、第２温度センサ４１の検知温度が所定値Ｔ１に達していないものと判別された場合、所定時間ｔ１だけ装置２０が回転駆動（空駆動）され（ステップＳ５）、その後にステップＳ６以降のフローがおこなわれる（定着ベルト２１がプリント可能温度に達しているかが判別される。）。
こうして、プリント動作が終了される（ステップＳ９）。

なお、本実施の形態１において、ステップＳ４における第２温度センサ４１の閾値Ｔ１（所定値）は、１１０℃に設定されている。この閾値Ｔ１は、待機状態から回転駆動を開始した直後に定着ベルト２１の温度がプリント可能温度を上回るように設定される温度（加圧ローラ３１の温度）である。
また、本実施の形態１において、ステップＳ５における所定時間ｔ１は、２秒に設定されている。この所定時間ｔ１は、定着ベルト２１のベルト周長や、定着補助ローラ２２の回転速度によって、設定されるものである。

このような制御をおこなうことで、加圧ローラ３１の温度が高い場合には、図６（Ａ）に示すように、プリント要求を受けた直後にプリント可能であるかが判断されることになり、従来の制御（プリント要求を受けてから空駆動を充分におこなった後にプリント可能であるかを判断する制御である。）に比べてファーストプリント時間が短縮化される。
これに対して、加圧ローラ３１の温度が低い場合には、図６（Ｂ）に示すように、プリント要求を受けた後に所定時間ｔ１だけ空駆動をおこない定着ベルト２１の温度ムラを解消してその後にプリント可能であるかを判断することになるために、定着ムラ（定着不良）の発生を抑止することができる。なお、このときのファーストプリント時間は、従来の制御のものと同等になる。
すなわち、定着不良が起こりにくい状態（加圧ローラの温度が高い状態である。）ではプリント可能の判断が早くおこなわれてファーストプリント時間が短縮化され、定着不良が起こりやすい状態（加圧ローラの温度が低い状態である。）ではプリント可能の判断が遅くおこなわれるものの定着不良の発生が抑止される。

以上説明したように、本実施の形態１においては、プリント要求を受けてから第１温度センサ４０（温度検知手段）によって定着ベルト２１（定着部材)の温度を検知するまでの時間が可変制御されるために、定着ベルト２１に周方向の温度ムラが生じることがなく、ファーストプリント時間を可能な限り短縮化することができる。

なお、本実施の形態１では加圧部材として加圧ローラ３１を用いたが、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いてもよい。さらに、ニップ部が記録媒体の搬送方向に複数形成される定着装置であっても、本発明を適用することができる。それらの場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態１では、定着ベルト２１を２つのローラ部材２２、２３によって張架・支持したが、定着ベルト２１を３つ以上のローラ部材によって張架・支持することもできる。
また、本実施の形態１では、記録媒体Ｐが水平方向に搬送される定着装置に対して本発明を適用したが、記録媒体Ｐが垂直方向に搬送される定着装置に対しても当然に本発明を適用することができる。

実施の形態２．
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における定着装置でおこなわれる制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態１における図５に相当する図である。本実施の形態２における定着装置は、環境温度（雰囲気温度）を検知する第３温度検知手段の検知温度に基いてプリント可能の判断がされるまでの時間を可変している点が、加圧ローラ３１の温度のみに基いてプリント可能の判断がされるまでの時間を可変している前記実施の形態１のものとは相違する。

本実施の形態２における定着装置も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１、定着補助ローラ２２、加熱ローラ２３、加圧ローラ３１、第１温度センサ４０（温度検知手段）、第２温度センサ４１（第２温度検知手段）、等で構成される。
ここで、本実施の形態２における画像形成装置には、図示は省略するが、定着装置２０の周囲の環境温度（雰囲気温度）を検知する第３温度検知手段としての第３温度センサが設置されている。

そして、本実施の形態２では、プリント要求を受けてから第１温度センサ４０によって定着ベルト２１の温度を検知するまでの時間が、第３温度センサによって検知される温度（環境温度）に基いて可変制御される。具体的に、その時間は、プリント要求を受けた後に第３温度センサによって検知された環境温度が所定値以上であるときに、その環境温度が所定値に達しないときよりも短くなるように可変制御される。
このような制御をおこなうのは、環境温度が低い場合には定着ベルト２１の温度低下が加速されて定着ベルト２１の周方向の温度ムラが生じやすくなり、環境温度が高い場合には定着ベルト２１の温度低下が加速されずに定着ベルト２１の周方向の温度ムラが生じにくくなるためである。

以下、図７のフローチャートを用いて、具体的な制御について説明する。
図７に示すように、待機状態からプリント要求があると（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、第２温度センサ４１によって加圧ローラ３１の温度が検知されてその検知温度が所定値Ｔ１以上であるかが判別されるとともに、第３温度センサによって環境温度が検知されてその検知温度が所定値Ｔ２以上であるかが判別される（ステップＳ１４）。

その結果、第２温度センサ４１の検知温度が所定値Ｔ１以上であると判別され、第３温度センサの検知温度が所定値Ｔ２以上であると判別された場合、即座に第１温度センサ４０によって定着ベルト２１の温度が検知されて、その検知温度が所定値（プリント可能温度）以上であるかが判別される（ステップＳ１６）。その結果、第１温度センサ４０の検知温度がプリント可能温度以上であれば、プリントが開始される（ステップＳ１８）。これに対して、第１温度センサ４０の検知温度がプリント可能温度に達していなければ、装置の回転駆動（空駆動）が継続されながら定着ベルト２１が加熱され（ステップＳ１７）、ステップＳ１６以降のフローが繰り返される。

これに対して、ステップＳ１４にて、第２温度センサ４１の検知温度が所定値Ｔ１に達していないものと判別されるか、第３温度センサの検知温度が所定値Ｔ２に達していないものと判別された場合、所定時間ｔ１だけ装置２０が回転駆動（空駆動）され（ステップＳ１５）、その後にステップＳ１６以降のフローがおこなわれる。
こうして、プリント動作が終了される（ステップＳ１９）。

このような制御をおこなうことで、定着不良が起こりにくい状態（加圧ローラの温度と環境温度とが高い状態である。）では、プリント可能の判断が早くおこなわれて、ファーストプリント時間が短縮化される。これに対して、定着不良が起こりやすい状態（加圧ローラの温度又は環境温度が低い状態である。）では、プリント可能の判断が遅くおこなわれるものの、定着不良の発生が抑止される。

以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、プリント要求を受けてから第１温度センサ４０（温度検知手段）によって定着ベルト２１（定着部材)の温度を検知するまでの時間が可変制御されるために、定着ベルト２１に周方向の温度ムラが生じることがなく、ファーストプリント時間を可能な限り短縮化することができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。定着装置を示す構成図である。定着ベルトの周方向の温度分布を示す図である。加圧ローラの温度が高いときの、定着ベルトの周方向の温度分布を示す図である定着装置の制御を示すフローチャートである。ファーストプリント時間を比較した模式図である。この発明の実施の形態２における定着装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１画像形成装置本体（装置本体）、
２０定着装置、
２１定着ベルト（定着部材）、
２２定着補助ローラ、
２３加熱ローラ、
２５ヒータ（加熱手段）、
３１加圧ローラ（加圧部材）、
３４ヒータ（第２加熱手段）、
４０第１温度センサ（温度検知手段）、
４１第２温度センサ（第２温度検知手段）。

Claims

トナー像を溶融して記録媒体に定着する定着部材と、
前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の温度を検知する第１温度検知手段と、
前記加圧部材の温度を検知する第２温度検知手段と、
を備え、
プリント要求を受けた後に前記第２温度検知手段によって前記加圧部材の温度を検知して、
前記第２温度検知手段によって検知される検知温度が所定値Ｔ１以上である場合であって前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上であるときには直ちにプリントが開始されるように制御され、
前記検知温度が所定値Ｔ１以上である場合であって前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０未満であるときには前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上になるまで装置を空駆動してからプリントが開始されるように制御され、
前記検知温度が所定値Ｔ１未満である場合には装置を所定時間だけ空駆動した後に、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上であるときに直ちにプリントが開始されるように制御され、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０未満であるときには前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上になるまで装置を空駆動してからプリントが開始されるように制御されることを特徴とする定着装置。
トナー像を溶融して記録媒体に定着する定着部材と、
前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の温度を検知する第１温度検知手段と、
前記加圧部材の温度を検知する第２温度検知手段と、
環境温度を検知する第３温度検知手段と、
を備え、
プリント要求を受けた後に、前記第２温度検知手段によって前記加圧部材の温度を検知するとともに、前記第３温度検知手段によって環境温度を検知して、
前記第２温度検知手段によって検知される第１検知温度が所定値Ｔ１以上であるとともに前記第３温度検知手段によって検知される第２検知温度が所定値Ｔ２以上である場合であって、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上であるときには、直ちにプリントが開始されるように制御され、
前記第１検知温度が所定値Ｔ１以上であるとともに前記第２検知温度が所定値Ｔ２以上である場合であって、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０未満であるときには、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上になるまで装置を空駆動してからプリントが開始されるように制御され、
前記検知温度が所定値Ｔ１未満である場合、又は、前記第２検知温度が所定値Ｔ２未満である場合には、装置を所定時間だけ空駆動した後に、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上であるときに直ちにプリントが開始されるように制御され、前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０未満であるときには前記第１温度検知手段によって検知される前記定着部材の温度が所定値Ｔ０以上になるまで装置を空駆動してからプリントが開始されるように制御されることを特徴とする定着装置。
前記定着部材は、定着補助ローラと加熱ローラとによって張架された定着ベルトであって、
前記加圧部材は、前記定着ベルトを介して前記定着補助ローラに圧接してニップ部を形成し、
前記加熱ローラは、加熱手段によって加熱されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
前記加圧部材を加熱する第２加熱手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
前記第１温度検知手段は、前記定着ベルトを介して前記加熱ローラに対向する位置に配設されたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の定着装置。
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。