(57)【要約】【課題】小サイズ・大サイズ混合ジョブの場合に対して、記録材のトータルのプリント時間を低減する。【解決手段】記録材が加熱領域の少なくとも一部を通過する通紙加熱領域と、前記記録材が前記加熱領域を通過しない非通紙加熱領域を有し、通紙加熱領域と非通紙加熱領域の長手方向における境界位置と、記録材の通紙加熱領域における境界位置側の端部との長手方向における距離Ｘに応じて、非通紙加熱領域における定着部材への加熱量を変更する。【選択図】図５
2020166009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に記録材の搬送方向と直交する方向に分割して設けられた複数の発熱抵抗体と、するヒータと、
内面が前記ヒータと接触する筒状のフィルムと、
前記フィルムの外面に接触して前記外面との間に記録材を搬送するニップ部を形成する加圧部材と、
前記複数の発熱抵抗体に供給する電力を制御する制御部と、
を有し、
前記ヒータの熱によって前記記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記複数の発熱抵抗体によって加熱される前記ニップ部における複数の加熱領域のうち記録材が通過する通紙加熱領域を加熱するための前記発熱抵抗体に、第一の電力で電力供給し、記録材が通過しない非通紙加熱領域を加熱するための前記発熱抵抗体に、前記第一の電力よりも小さい第二の電力で電力供給する第一の制御モードと、
前記通紙加熱領域を加熱するための前記発熱抵抗体に、前記第一の電力で電力供給し、前記非通紙加熱領域を加熱するための前記発熱抵抗体に、前記第二の電力よりも小さい第三の電力で電力供給する第二の制御モードと、
を有し、
前記記録材の搬送方向と直交する方向における、前記通紙加熱領域と前記非通紙加熱領域との境界位置と、前記記録材の前記通紙加熱領域における前記境界位置側の端部の位置と、の間の距離に基づいて、前記第一の制御モードと前記第二の制御モードが切り替わることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記距離が、第一の閾値よりも短い場合に、前記第一の制御モードで電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記距離が、前記第一の閾値よりも長く、かつ、前記第一の閾値よりも長い第二の閾値よりも短い場合に、前記第二の制御モードで電力を制御することを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記距離が、前記第二の閾値よりも長い場合に、前記第一の制御モードで電力を制御することを特徴とする請求項３に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記ヒータまたは前記フィルムの温度を検知する温度検知素子をさらに有し、
前記制御部は、前記温度検知素子が検知する温度が所定の制御目標温度を維持するように、前記複数の発熱抵抗体に供給する電力を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項６】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部が請求項１〜５のいずれか１項に記載の像加熱装置であ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、複写機やプリンタ等の電子写真記録方式の画像形成装置に搭載する定着器、或いは記録材上の定着済みトナー像を再度加熱することによりトナー像の光沢度を向上させる光沢付与装置、等の像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、静電記録方式等を用いる画像形成装置に備えられる定着装置として、筒状のフィルムと、フィルム内面に接触するヒータと、フィルムを介してヒータと共にニップＮを形成するローラと、を有する像加熱装置がある。この像加熱装置を搭載する画像形成装置において、記録材の搬送方向に直交する方向における最大通紙可能幅より狭いサイズの記録材（以下、小サイズ紙と称する）を連続で画像形成する（以下、連続プリントと称する）と、いわゆる非通紙部昇温が発生する。すなわち、記録材の搬送方向に対して直交するニップＮの長手方向において、記録材が通過しない領域（以下、非通紙部と称する）の各パーツの温度が徐々に上昇するという現象である。像加熱装置としては、非通紙部の温度が装置内の各部材の耐熱温度を超えないようにする必要がある。そのため、連続プリントのスループット（１分当たりにプリントできる枚数）を低下させる（以下、スループットダウンと称する）ことによって非通紙部昇温を抑制する方法がしばしば用いられる。
【０００３】
これに対して、できるだけスループットダウンを発生させることなく非通紙部昇温を抑制する手法として特許文献１が開示されている。これは、導電体と発熱体の組からなる発熱抵抗体を、ニップ長手方向に分割配置し、発熱抵抗体に供給する電力を、ニップ長手方向に並ぶ複数の加熱領域ごとに独立に制御する手法である。記録材が通過しない加熱領域（非通紙加熱領域）を加熱する発熱抵抗体に対しては、必要となる場合以外電力を供給しないことによって、非通紙部昇温を抑制することができる。
【０００４】
また、特許文献２では、記録材が通過する加熱領域（通紙加熱領域）に隣接する非通紙加熱領域への電力供給量を、通紙加熱領域よりも低くし、かつ、該非通紙加熱領域のさらに外側に存在する別の非通紙加熱領域よりも低くする手法を開示している。この手法によって、小サイズ紙の後にそれよりも幅の大きい記録材（以下、大サイズ紙と称す）をプリントする際に、小サイズ紙をプリントしたときに発生した、長手方向における不均一な温度分布を均すための待機時間を低減できる。
【０００５】
特定のサイズの小サイズ紙を大量にプリントする場合（以下、小サイズ連続通紙ジョブと称する）には、特許文献１及び２のように、非通紙加熱領域への電力供給量を低くした方が、スループットダウンが発生しないため、トータルのプリント時間を短くできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−５９５０８号公報
【特許文献２】特開２０１８−１７９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ユーザの用途によって、記録材サイズとプリント枚数の組み合わせは異なるため、小サイズ紙をプリントするからといって、必ずしも非通紙加熱領域に対する電力供給量を低くすることが最適とは限らない。
【０００８】
例えば、小サイズと大サイズのプリントを比較的短い枚数間隔で（例えば１枚置きに）交互に繰り返すような場合（以下、小サイズ・大サイズ混合ジョブと称する）では、小サイズ紙のプリント時における非通紙部昇温はほとんど発生しない。このため、非通紙加熱領域への電力供給量を低くしない方が、次の大サイズのプリント時に必要な温度に向かって立ち上げるための待機時間を生じないため、トータルのプリント時間は短くて済む。
【０００９】
本発明は、小サイズ・大サイズ混合ジョブの場合に対して、記録材のトータルのプリント時間を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の像加熱装置は、
基板と、前記基板に記録材の搬送方向と直交する方向に分割して設けられた複数の発熱抵抗体と、するヒータと、
内面が前記ヒータと接触する筒状のフィルムと、
前記フィルムの外面に接触して前記外面との間に記録材を搬送するニップ部を形成する加圧部材と、
前記複数の発熱抵抗体に供給する電力を制御する制御部と、
を有し、
前記ヒータの熱によって前記記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記複数の発熱抵抗体によって加熱される前記ニップ部における複数の加熱領域のうち記録材が通過する通紙加熱領域を加熱するための前記発熱抵抗体に、第一の電力で電力供給し、記録材が通過しない非通紙加熱領域を加熱するための前記発熱抵抗体に、前記第一の電力よりも小さい第二の電力で電力供給する第一の制御モードと、
前記通紙加熱領域を加熱するための前記発熱抵抗体に、前記第一の電力で電力供給し、前記非通紙加熱領域を加熱するための前記発熱抵抗体に、前記第二の電力よりも小さい第三の電力で電力供給する第二の制御モードと、
を有し、
前記記録材の搬送方向と直交する方向における、前記通紙加熱領域と前記非通紙加熱領域との境界位置と、前記記録材の前記通紙加熱領域における前記境界位置側の端部の位置と、の間の距離に基づいて、前記第一の制御モードと前記第二の制御モードが切り替わることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像を加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着部と、
を備える画像形成装置において、
前記定着部が、本発明の像加熱装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小サイズ・大サイズ混合ジョブの場合に対して、記録材のトータルのプリント時間を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の説明図
【図２】実施例１の定着装置の断面図
【図３】実施例１のヒータ構成図
【図４】実施例１の制御回路図
【図５】長手方向における記録材の通過位置と各加熱領域の位置関係の説明図
【図６】第一の制御モード及び第二の制御モードと距離Ｘとの対応関係を示す図
【図７】実施例１の１６Ｋ紙連続通紙時のフィルム２０２の温度分布
【図８】実施例１の１６Ｋ紙連続通紙時のサーミスタＴＨＳ２の温度推移
【図９】実施例１のＣＯＭ１０封筒連続通紙時のフィルム２０２の温度分布
【図１０】実施例１のＣＯＭ１０封筒連続通紙時のサーミスタＴＨＳ２の温度推移
【図１１】実施例１の距離ＸとサーミスタＴＨＳ４Ｌの関係を示すグラフ
【図１２】実施例１の定着装置の制御フローチャート
【図１３】実施例１及び比較例において、小サイズ・大サイズ混合ジョブを行った場合の、サーミスタＴＨＳ４Ｌと、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度推移
【図１４】実施例２のヒータ構成図
【図１５】実施例２の制御回路図
【図１６】実施例２の１６Ｋ紙連続通紙時のサーミスタＴＨＳ２の温度推移
【図１７】実施例２の定着装置の制御フローチャート
【図１８】実施例３のフィルム２０２とサーミスタＴＨＦ１〜ＴＨＦ７の配置図
【図１９】実施例３の制御回路図
【図２０】実施例３の１６Ｋ紙連続通紙時のサーミスタＴＨＳ２の温度推移
【図２１】実施例３の定着装置の制御フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１４】
［実施例１］
（実施例１における画像形成装置の説明）
図１は、電子写真記録技術を用いた画像形成装置１００の模式的断面図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタなどが挙げられ、ここでは電子写真方式を利用して記録材Ｐ上に画像を形成するレーザプリンタに適用した場合について説明する。
【００１５】
プリント信号が発生すると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット２１が射出し、帯電ローラ１６によって所定の極性に帯電された感光体（感光ドラム）１９を走査する。これにより感光体１９には静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像器（現像ローラ）１７からトナーが供給され、感光体１９上に画像情報に応じたトナー像が形成される。感光体１９、帯電ローラ１６及び現像器１７は、トナー収容室を含むプロセスカートリッジ１５として一体化され、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在に構成されている。一方、給紙カセット１１に積載された記録材としての記録紙Ｐはピックアップローラ１２によって一枚ずつ給紙され、ローラ１３によってレジストローラ１４に向けて搬送される。さらに記録材Ｐは、感光体１９上のトナー像が感光体１９と転写ローラ２０で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ１４から転写位置へ搬送される。記録材Ｐが転写位置を通過する過程で感光体１９上のトナー像は記録材Ｐに転写される。その後、記録材Ｐは画像形成装置における定着部（像加熱部）としての定着装置（像加熱装置）２００で加熱されてトナー像が記録材Ｐに加熱定着される。定着済みのトナー像を担持する記録材Ｐは、ローラ２６、２７によって画像形成装置１００上部のトレイに排出される。なお、クリーナ１８は感光体１９に残存するトナーを清掃する。記録材Ｐのサイズに応じて幅調整可能な一対の記録材規制板を有する給紙トレイ２８（手差しトレイ）は、定型サイズ以外のサイズの記録材Ｐにも対応するために設けられている。ピックアップローラ２９は、給紙トレイ２８から記録材Ｐを給紙する。画像形成装置１００は、定着装置２００等を駆動するモータ３０を有する。商用の交流電源４０１に接続された、制御手段（制御部）としての制御回路４００から、定着装置２００
へ電力供給している。上述した、感光体１９、帯電ローラ１６、スキャナユニット２１、現像器１７、転写ローラ２０が、記録材Ｐに未定着画像を形成する画像形成部を構成している。
【００１６】
実施例１の画像形成装置１００は複数の記録材サイズに対応している。給紙カセット１１には、Ｌｅｔｔｅｒ紙（２１５．９ｍｍ×２７９．４ｍｍ）、Ｌｅｇａｌ紙（２１５．９ｍｍ×３５５．６ｍｍ）、Ａ４紙（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）、１６Ｋ紙（１９５ｍｍ×２７０ｍｍ）をセットできる。さらに、Ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ紙（１８４．１５ｍｍ×２６６．７ｍｍ）、Ｂ５紙（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）、Ａ５紙（１４８ｍｍ×２１０ｍｍ）をセットできる。また、給紙トレイ２８から、Ａ６紙（１０５ｍｍ×１４８ｍｍ）、Ｂ６紙（１２８ｍｍ×１８２ｍｍ）といった定型紙やＤＬ封筒（１１０ｍｍ×２２０ｍｍ）、ＣＯＭ１０封筒（１０４．７７ｍｍ×２４１．３ｍｍ）等の不定型紙を給紙し、プリントできる。実施例１の画像形成装置１００は、基本的に紙を縦送りする（記録材の長辺が搬送方向と平行になるように搬送する）レーザプリンタである。実施例１の画像形成装置１００がプリント可能な記録材の幅（以下、紙幅と称する）のうち、最も大きな紙幅は２１５．９ｍｍであり、最も小さな紙幅は７６．２ｍｍである。
【００１７】
実施例１における画像形成装置１００のプロセススピードは、３３０ｍｍ／ｓであり、画像形成された記録材の後端から、次に画像形成される記録材の先端までの距離（以下、紙間と称する）は通常５０ｍｍである。代表的な記録材サイズにおける連続プリント時のスループットを表１に記載した。尚、スループットの単位はｐｐｍ（ｐａｇｅ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅｓ）であり、小数点以下を切り捨てた値を記載している。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
（実施例１における像加熱装置の説明）
図２は、本実施例に係る定着装置２００の断面図である。定着装置２００は、定着部材としての筒状の定着フィルム（以下、フィルム）２０２と、フィルム２０２の内面に接触するヒータ３００と、フィルム２０２を介してヒータ３００に対向する加圧部材としての加圧ローラ２０８と、を有する。これら記録材に形成された画像の加熱にかかわる、フィルム２０２、ヒータ３００、加圧ローラ２０８等の構成が、本発明における像加熱装置に対応する。ヒータ３００と加圧ローラ２０８との対向部において、フィルム２０２の外面と加圧ローラ２０８との間に定着ニップ（ニップ部）Ｎが形成される。
【００２０】
フィルム２０２のベース層の材質は、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の
金属である。また、フィルム２０２の表層には耐熱ゴム等の弾性層を設けても良い。フィルム２０２とヒータ３００の内接面には、両者の摺動性を向上させるために不図示の潤滑剤が塗布されている。潤滑剤はヒータ３００から付与される熱によって軟化し、フィルム２０２とヒータ３００にかかるトルクを低減させる効果がある。
【００２１】
加圧ローラ２０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２０９と、シリコーンゴム等の弾性層２１０を有する。加圧ローラ２０８は、モータ３０から動力を受けて図２中の矢印方向に回転する。加圧ローラ２０８が回転することによって、フィルム２０２が従動して回転する。未定着トナー像を担持する記録材Ｐは、定着ニップＮで挟持搬送されつつヒータ３００の熱を利用して加熱されて定着処理される。
【００２２】
ヒータ３００は、セラミック製の基板３０５上に、導電体３０１、導電体３０３、加熱手段としての発熱抵抗体３０２が設けられた構成を有している。導電体３０１は、導電体Ａとして、基板３０５上にヒータ長手方向に沿って設けられている。導電体３０３は、導電体Ｂとして、導電体３０１とはヒータ短手方向で異なる位置にヒータ長手方向に沿って設けられている。発熱抵抗体３０２は、発熱体として、正の抵抗温度係数（以下、ＴＣＲ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｒａｔｅ）と称する）を有し、導電体３０１と導電体３０３の間に設けられている。ヒータ３００は、さらに、上述した発熱抵抗体３０２、導電体３０１、導電体３０３を覆う絶縁性（実施例１ではガラス）の表面保護層３０７を有する。ヒータ基板３０５の裏面側には、小サイズ紙のプリント時における非通紙部昇温を検知するための温度検知素子としてサーミスタＴＨＳ２〜ＴＨＳ６が当接している。
【００２３】
保持部材２０１は、耐熱樹脂製の部材であり、ヒータ３００を保持する機能と、フィルム２０２の回転を案内するガイド機能を有している。ステー２０４は、保持部材２０１に不図示のバネの圧力を加えるための金属製のステーである。
【００２４】
図３は、実施例１のヒータ３００の構成図を示している。異なる用紙を搬送する際の基準位置を記録材（用紙）搬送基準位置Ｏとして定義する。
【００２５】
ヒータ３００には、加熱領域Ｚ１、加熱領域Ｚ２、加熱領域Ｚ３、加熱領域Ｚ４、加熱領域Ｚ５、加熱領域Ｚ６、加熱領域Ｚ７が存在する。ヒータ３００の発熱抵抗体３０２は、前述の加熱領域ごとに存在する。加熱領域Ｚ１には発熱抵抗体３０２−１、加熱領域Ｚ２には発熱抵抗体３０２−２、加熱領域Ｚ３には発熱抵抗体３０２−３、加熱領域Ｚ４には発熱抵抗体３０２−４がそれぞれ対応している。また、加熱領域Ｚ５には発熱抵抗体３０２−５、加熱領域Ｚ６には発熱抵抗体３０２−６、加熱領域Ｚ７には発熱抵抗体３０２−７がそれぞれ対応している。
【００２６】
加熱領域Ｚ４を加熱するための発熱抵抗体３０２−４のヒータ長手方向の幅（Ｌ４）は、１４８ｍｍであり、Ａ５紙の紙幅に対応している。ヒータ長手方向の中央３つの加熱領域Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５を加熱するための発熱抵抗体３０２−３〜３０２−５の全体の長手方向の幅（Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）は、１８２ｍｍであり、Ｂ５紙の紙幅に対応している。ヒータ長手方向の中央５つの加熱領域Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６を加熱するための発熱抵抗体３０２−２〜３０２−６の全体のヒータ長手方向の幅（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６）は、２１０ｍｍであり、Ａ４紙の紙幅に対応している。７つの加熱領域を加熱する発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７全体のヒータ長手方向の幅（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６＋Ｌ７）は、２１５．９ｍｍであり、Ｌｅｔｔｅｒ紙の紙幅に対応している。導電体３０１は、７個の発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７に沿って設けられている。一方、導電体３０３は、導電体３０３−１〜３０３−７の７個に分割されており、それぞれが発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７に対応して設けられている。Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ
４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８は、ヒータ３００に電力を供給するために用いる電極である。
【００２７】
ヒータ３００の裏面には前述したサーミスタＴＨＳ２、ＴＨＳ３、ＴＨＳ４Ｌ、ＴＨＳ４Ｒ、ＴＨＳ５、ＴＨＳ６が当接している。サーミスタＴＨＳ２、ＴＨＳ３、ＴＨＳ４Ｌは、それぞれ発熱抵抗体３０２−２、３０２−３、３０２−４の左端温度を検出している。また、サーミスタＴＨＳ４Ｒ、ＴＨＳ５、ＴＨＳ６は、それぞれ発熱抵抗体３０２−４、３０２−５、３０２−６の右端温度を検出している。
【００２８】
制御回路４００は、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への通電量（電力の大きさ）を各々制御することで、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７の各々の発熱量を制御し、各加熱領域におけるフィルム２０２に対する加熱量を制御する。加熱量とは、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７へのヒータ長手方向における単位長さあたりの供給電力のことであり、実施例１ではＷ／ｍｍの単位で表記する。例えば、長さの異なる発熱体に対し、それぞれ同じ電力を投入した場合には、長さに応じて発熱量が異なることになり、単位長さあたりの電力を同じにしてそれぞれに電力供給した場合には、各発熱体の発熱量は同等となる。
【００２９】
図４は、実施例１における制御回路４００の制御回路図を示す。ヒータ３００の電力制御は、トライアック４１１〜４１７の通電／遮断により行われる。ヒータ３００への電力供給は電極Ｅ１〜Ｅ７を介して行われる。本例では、発熱抵抗体３０２−１、３０２−７の抵抗値を５４２．４Ω、発熱抵抗体３０２−２、３０２−６の抵抗値を１１４．３Ω、発熱抵抗体３０２−３、３０２−５の抵抗値を９４．１Ω、発熱抵抗体３０２−４の抵抗値を１０．８Ωとして説明する。
【００３０】
ゼロクロス検知部４３０は、交流電源４０１のゼロクロスを検知する回路であり、ＣＰＵ４２０にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、ヒータ制御に用いており、ゼロクロス回路の一例として、特開２０１１−１８０２７号公報に記載されている方法を使用できる。リレー４４０は、故障などによるヒータ３００の過昇温を、サーミスタＴＨＳ２〜ＴＨＳ６で検知した場合の、ヒータ３００への電力供給を遮断する手段として用いる。
【００３１】
トライアック４１１〜４１７は、それぞれＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ１〜７信号に従って動作する。トライアック４１１〜４１７が通電状態になると、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７に電力が各々供給される。
【００３２】
ＣＰＵ４２０の内部処理において、予め設定された加熱量Ｑｚｉ［Ｗ／ｍｍ］（ｉ＝１〜７）に各発熱抵抗体のヒータ長手方向の幅Ｌｉ［ｍｍ］（ｉ＝１〜７）を乗算した値を、各発熱抵抗体への供給電力Ｄｉ［Ｗ］（ｉ＝１〜７）としてそれぞれ算出する。
なお、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への実際の供給電力Ｄｒｉ［Ｗ］（ｉ＝１〜７）は、交流電源の電圧や発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７の抵抗値がばらついた場合、算出された供給電力Ｄｉとは異なる値となってしまう可能性がある。発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７の設計上の総抵抗値をＲｔｙｐ［Ω］、実際の総抵抗値をＲ［Ω］、基準となる電圧をＶ０［Ｖ］、実際の電圧がＶｉｎ［Ｖ］とすると、実際の供給電力Ｄｒｉは（Ｖｉｎ２／Ｒ）／（Ｖ０２／Ｒｔｙｐ）×Ｄｉとなってしまう。
【００３３】
このばらつきを補正する方法について説明する。ＲＯＭ４３０は記憶手段であり、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７の設計上の総抵抗値Ｒｔｙｐと、基準電圧Ｖ０と、予め測定しておいた発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７の実際の総抵抗値Ｒとを記録しておき、ＣＰＵ４２０に送信する。交流電圧検知部４５０では、交流電源４０１の電圧Ｖｉｎを検
知して、ＣＰＵ４２０にＶｉｎ信号として送信する。ＣＰＵ４２０は、設計上の総抵抗値Ｒｔｙｐと、実際の総抵抗値Ｒ、検知電圧Ｖｉｎと、基準電圧Ｖ０から、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への補正供給電力Ｄｃｉ［Ｖ］（ｉ＝１〜７）を以下の式に基づいて算出する。
Ｄｃｉ＝（Ｖ０２／Ｒｔｙｐ）／（Ｖｉｎ２／Ｒ）×Ｄｉ
【００３４】
この方法によって、Ｄｒｉ＝（Ｖｉｎ２／Ｒ）／（Ｖ０２／Ｒｔｙｐ）×Ｄｃｉ＝Ｄｉとなる。交流電源４０１の電圧やヒータ３００の抵抗値がばらついた場合においても、フィルム２０２に対して目論見通りの加熱量を与えることができる。
【００３５】
さらに、ＣＰＵ４２０は、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への補正供給電力Ｄｃ１〜Ｄｃ７のそれぞれに対応した位相角（位相制御）、波数の（波数制御）制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１１〜４１７を制御している。
【００３６】
図５は、実施例１における、記録材搬送方向と直交する定着ニップ長手方向（ヒータ長手方向）における記録材の通過位置と、各加熱領域の位置関係を表した図である。
ニップ長手方向において、記録材Ｐが通過する領域を通紙部と呼び、記録材Ｐが通過しない領域を非通紙部と呼ぶ。
【００３７】
また、記録材が少なくとも一部を通過する加熱領域を通紙加熱領域とし、図５ではＡと表記されている。一方、記録材が自身を通過しない加熱領域を非通紙加熱領域とし、図５ではＢと表記されている。記録材Ｐの紙幅Ｗに応じて各加熱領域が通紙加熱領域と非通紙加熱領域のどちらに該当するのかが決まる。具体的には、表２に基づいて決定する。表中のＡは通紙加熱領域を、Ｂは非通紙加熱領域を表している。
【００３８】
【表２】
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【００３９】
また、通紙加熱領域と非通紙加熱領域の長手方向における境界位置Ｖと、記録材Ｐの前記境界位置側の端部位置ＶＰとの長手方向における距離を距離Ｘとする。境界位置Ｖ、端部位置ＶＰ、距離Ｘは、用紙搬送基準位置Ｏに対して長手方向左右にそれぞれ２つずつ値が存在する。具体的には、長手方向左側における境界位置ＶＬ、記録材端部位置ＶＰＬ、距離ＸＬと、長手方向右側における境界位置ＶＲ、記録材端部位置ＶＰＲ、距離ＸＲが存在する。実施例１における記録材Ｐは、用紙搬送基準位置Ｏに対して左右対称の位置に配置されつつ搬送されるため、境界位置ＶＬとＶＲ、距離ＸＬとＸＲ、記録材端部位置ＶＰＬとＶＰＲはそれぞれ同等の値となる。このため、実施例１では境界位置ＶＬとＶＲは一つの値Ｖ、記録材端部位置ＶＰＬとＶＰＲは一つの値ＶＰ、距離ＸＬとＸＲは一つの値Ｘとそれぞれ見なして制御を行う。
【００４０】
図５に示した記録材Ｐのように、境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰが一致しないような記録材Ｐ（以下、分割位置非対応サイズ紙と称す）を連続通紙した場合、境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰの間の非通紙部において、非通紙部昇温が発生する可能性がある。非通紙部昇温が発生すると、サーミスタＴＨＳ２〜ＴＨＳ６のうち、該当する非通紙部に配置されたサーミスタの温度が、非通紙部昇温が発生しない場合に比べて上昇する。図５のように、記録材の長手方向における端部位置がＺ２及びＺ６に存在する場合、サーミスタＴ
ＨＳ２及びＴＨＳ６の温度が上昇する。
【００４１】
制御回路４００は、サーミスタＴＨＳ２〜ＴＨＳ６によって検知される温度に基づき、非通紙部の温度が上昇しているかどうかを判断する。サーミスタＴＨＳ２〜ＴＨＳ６のうちいずれか一つ以上の検知温度が、所定の上限値ＴＨＭａｘを超えたことを検知すると、制御回路４００はプリント時の紙間を１００ｍｍ延長し、スループットダウンする。通常の状態からのスループットダウンの場合、紙間は５０ｍｍから１５０ｍｍに広がる。このとき、例えば１６Ｋ紙の場合はスループットが６１ｐｐｍから４７ｐｐｍに低下する。ＴＨＭａｘは、境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰの間の非通紙部におけるフィルム２０２の温度がフィルムの耐熱温度２２０℃に到達した場合の、該位置におけるサーミスタＴＨＳ２〜ＴＨＳ６の検知温度である。実施例１では、ＴＨＭａｘ＝２７０℃である。
【００４２】
（実施例１におけるフィルム２０２の加熱制御の説明）
実施例１の定着装置を用いて、Ｎ枚（Ｎ≧２）の記録材上に形成されたトナー像を連続的に加熱する際における、ｋ枚目（１≦ｋ≦Ｎ−１）に加熱を行う記録材が定着ニップＮを通過する間のフィルム２０２の加熱制御の方法について説明する。フィルム２０２に対する加熱量（ヒータ（発熱抵抗体）への電力供給量）は、通紙加熱領域の場合と非通紙加熱領域の場合とで異なる。
【００４３】
まず、通紙加熱領域においては、フィルム２０２の温度を記録材Ｐ上の未定着トナー像の定着時にトナー像が記録材に充分に定着するような温度ＴＡ（定着温度ＴＡ）に保つために必要な加熱量ＱＡをフィルム２０２に加える。実施例１の画像形成装置を用いて、Ｌｅｔｔｅｒ紙に印字されたトナー像の加熱定着を行ったところ、トナー像が記録材に充分に定着するようなフィルム２０２の温度は１７０℃であった。また、フィルム２０２の温度を温度ＴＡに保つために必要な加熱量は２．３０Ｗ／ｍｍであった。従って、実施例１においては、加熱量ＱＡは２．３０Ｗ／ｍｍとしている。
【００４４】
一方、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の加熱制御については、後述する第一の制御モードと第二の制御モードとを距離Ｘに応じて切り替える。
第一の制御モードでは、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２に対して加熱量ＱＡよりも低い加熱量Ｑ１を与える制御を行う。すなわち、通紙加熱領域を加熱するための発熱抵抗体に、加熱量ＱＡとして、第一の電力で電力供給し、非通紙加熱領域を加熱するための発熱抵抗体に、加熱量Ｑ１として、第一の電力よりも小さい第二の電力で電力供給する。加熱量Ｑ１の具体的な値については後述する。
第二の制御モードでは、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２に対して加熱量Ｑ１よりも低い加熱量Ｑ２を与える制御を行う。すなわち、通紙加熱領域を加熱するための発熱抵抗体に、加熱量ＱＡとして、第一の電力で電力供給し、非通紙加熱領域を加熱するための発熱抵抗体に、加熱量Ｑ２として、第二の電力よりも小さい第三の電力で電力供給する。加熱量Ｑ２の具体的な値については後述する。
【００４５】
図６は、第一の制御モード及び第二の制御モードと、距離Ｘとの対応関係を表した図である。図６では、ある加熱領域Ｚｉにおける記録材Ｐの端部位置と境界位置Ｖとの距離Ｘと後述する閾値Ｘ１、Ｘ２との関係に応じて、後述する場合１、場合２、場合３の３つの場合において、どちらの制御モードが選択されるかが示されている。
【００４６】
場合１として、ｋ枚目における距離Ｘが所定の閾値Ｘ１よりも小さい場合について説明する。この場合においては、第一の制御モードでフィルム２０２への加熱量の制御を行う。この場合、通紙加熱領域と非通紙加熱領域の境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰが、非通紙部昇温が発生しない程に近い。この場合は連続通紙の非通紙部昇温の低減よりも次の記録材への立ち上げを優先し、ｋ枚目における非通紙加熱領域のフィルム２０２への加熱量
を、次の記録材に対して立ち上げが間に合う温度Ｔ１以上に保てるような加熱量Ｑ１に設定して制御する。実施例１においては、閾値Ｘ１を１ｍｍとする。
【００４７】
場合２として、ｋ枚目における距離Ｘが閾値Ｘ１以上であり、所定の閾値Ｘ２（Ｘ２＞Ｘ１）よりも小さい場合について説明する。この場合においては、第二の制御モードでフィルム２０２への加熱量の制御を行う。この場合、場合１に比べて境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰが離れているため、非通紙部昇温が発生する。また、非通紙加熱領域の加熱量を下げることで、非通紙部昇温が低減する。これは、長手方向における非通紙部昇温の発生位置が境界位置Ｖに対してそれほど離れていないため、非通紙部昇温で発生した熱が非通紙加熱領域へと移動しやすくなっているためである。従って、連続通紙の非通紙部昇温の低減を優先し、ｋ枚目における非通紙加熱領域の加熱量を第一の制御モードよりも低い加熱量Ｑ２に設定して制御する。実施例１においては、閾値Ｘ２を１０ｍｍとする（理由は後述する）。
【００４８】
場合３として、ｋ枚目における距離Ｘが閾値Ｘ２以上である場合について説明する。この場合においては、第一の制御モードでフィルム２０２の温度制御を行う。この場合、境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰが、非通紙部昇温が発生するほどに離れていて、かつ、非通紙加熱領域の加熱量を下げても非通紙部昇温が低減しない。これは、長手方向における非通紙部昇温の発生位置が境界位置Ｖに対して比較的離れているため、非通紙部昇温で発生した熱が非通紙加熱領域へと移動しにくくなっているためである。この場合は非通紙部昇温の低減が見込めないため、次の記録材への立ち上げを優先し、ｋ枚目における非通紙加熱領域のフィルム２０２への加熱量を、次の記録材に対して立ち上げが間に合う温度Ｔ１以上に保てるような加熱量Ｑ１に設定して制御する。
【００４９】
次に、実施例１における温度Ｔ１と加熱量Ｑ１の具体的な値について説明する。
【００５０】
立ち上げ時間Δｔを、ｋ枚目の記録材の搬送方向における後端位置が定着ニップＮを通過し終わる時刻と、最小の紙間で次に像加熱される記録材の搬送方向における先端位置が定着ニップＮを通過し始める時刻の差分時間とする。具体的には、実施例１の画像形成装置における最小の紙間５０ｍｍをプロセススピード３３０ｍｍ／ｓで割った値０．１５ｓがΔｔの値となる。
【００５１】
温度Ｔ１とは、ｋ枚目の非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度を、定着温度ＴＡまで立ち上げ時間Δｔ以内に到達させることが可能な温度である。
また、実施例１の画像形成装置を用いてＬｅｔｔｅｒ紙を２枚連続通紙したところ、紙間５０ｍｍの間（０．１５ｓの間）にフィルム２０２の温度は５℃上昇することが分かった。従って、実施例１においては、温度Ｔ１はＴＡ＝１７０℃から５℃を差し引いた値１６５℃とする。また、フィルム２０２の温度を温度Ｔ１以上に保つために必要な加熱量は２．２２Ｗ／ｍｍであった。従って、実施例１においては、加熱量Ｑ１を２．２２Ｗ／ｍｍとした。
【００５２】
実施例１における加熱量Ｑ２の具体的な値について、図７、図８を用いて説明する。
【００５３】
図７は、実施例１の画像形成装置を用いて、分割位置非対応サイズ紙としての１６Ｋ紙を１０枚連続通紙した場合の、記録材Ｐの長手方向における位置とフィルム２０２の長手方向における温度分布を示している。
図７のグラフの実線は、非通紙加熱領域において加熱量Ｑ１で制御した場合の定着フィルムの長手方向の温度分布を表しており、加熱領域Ｚ２、Ｚ６の非通紙部において非通紙部昇温が発生する。
図７のグラフの点線は、非通紙加熱領域において加熱量Ｑ２で制御した場合の定着フィ
ルムの長手方向の温度分布を表している。境界位置Ｖの長手方向外側における加熱領域（境界位置ＶＬの左側及び境界位置ＶＲの右側に存在する加熱領域）におけるフィルム２０２の温度が、加熱量Ｑ１で制御した場合に比べて下がり、非通紙部昇温を低減することができる。
【００５４】
図８は、実施例１の画像形成装置を用いて、１６Ｋ紙をスループットダウンさせずに５０枚連続通紙した場合の、サーミスタＴＨＳ２の温度推移を示している。実線、破線、点線は、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２への加熱量Ｑ２をそれぞれ２．２２Ｗ／ｍｍ、１．７２Ｗ／ｍｍ、１．１３Ｗ／ｍｍにした場合の温度推移を示している。非通紙加熱領域の加熱量Ｑ２を２．２２Ｗ／ｍｍにした場合、２０枚目においてサーミスタＴＨＳ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達してしまった。非通紙加熱領域の加熱量Ｑ２を１．７２Ｗ／ｍｍにした場合、３０枚目においてサーミスタＴＨＳ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達してしまった。非通紙加熱領域の加熱量Ｑ２を１．１３Ｗ／ｍｍにした場合、サーミスタＴＨＳ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達することなく５０枚目連続通紙を行うことができた。従って、実施例１においてはＱ２＝１．１３Ｗ／ｍｍする。
【００５５】
場合３において、なぜ加熱量Ｑ１に設定して加熱制御を行うのかを図９、図１０を用いて説明する。また、閾値Ｘ２の具体的な値とその根拠について図１１を用いて説明する。
【００５６】
図９は、実施例１の画像形成装置を用いて、分割位置非対応サイズ紙としてＣＯＭ１０封筒を２枚連続通紙した場合の、記録材Ｐの長手方向における位置とフィルム２０２の長手方向における温度分布を示している。
図９のグラフの実線は、非通紙加熱領域において加熱量Ｑ１で制御した場合の定着フィルムの長手方向の温度分布を表しており、加熱領域Ｚ４の非通紙部において非通紙部昇温が発生する。
図９のグラフの点線は、非通紙加熱領域において加熱量Ｑ２で制御した場合の定着フィルムの長手方向の温度分布を表している。ＣＯＭ１０サイズは１６Ｋ紙に比べて、記録材端部位置ＶＰが境界位置Ｖから離れている。このため、境界位置Ｖの長手方向外側における加熱領域におけるフィルム２０２の加熱量を加熱量Ｑ２まで下げても、加熱量Ｑ１の場合と非通紙部昇温の程度はほとんど変わらない。
【００５７】
図１０は、実施例１の画像形成装置を用いて、ＣＯＭ１０封筒をスループットダウンさせずに１０枚連続通紙した場合の、サーミスタＴＨＳ４Ｌの温度推移を示している。実線、破線は、非通紙加熱領域への加熱量Ｑ２をそれぞれ２．２２Ｗ／ｍｍ、１．１３Ｗ／ｍｍにした場合の温度推移を示している。非通紙加熱領域の加熱量を２．２２Ｗ／ｍｍにした場合、２枚目においてサーミスタＴＨＳ４Ｌの温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達してしまった。非通紙加熱領域の加熱量を１．１３Ｗ／ｍｍにした場合も、２枚目においてサーミスタＴＨＳ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達してしまった。このため、ＣＯＭ１０封筒においては、非通紙加熱領域の加熱量を加熱量Ｑ２まで下げても効果が無く、次の記録材への立ち上げを優先し、加熱量Ｑ１で制御した方が良い。
【００５８】
図１１は、実施例１の画像形成装置を用いて、記録材Ｐを第二の制御モードにてスループットダウンさせずに１０枚連続通紙画像形成した場合における、距離ＸとサーミスタＴＨＳ４Ｌの関係をグラフ化した図である。グラフの横軸は距離Ｘを表しており、紙幅１４８ｍｍ以下の記録材Ｐの紙幅を１０４ｍｍ〜１４２ｍｍまで振ることで距離Ｘを３ｍｍ〜２２ｍｍまで振っている。グラフの縦軸はサーミスタＴＨＳ４Ｌの検知温度を示しており、非通紙部昇温の度合を示している。距離Ｘが大きくなるほど非通紙加熱領域の加熱量を加熱量Ｑ２に下げた効果は小さくなってサーミスタＴＨＳ４Ｌの温度が上昇している。距離Ｘが１０ｍｍを超えるとサーミスタＴＨＳ４Ｌの温度は２７０℃となり、非通紙部昇温
の低減効果は無くなる。従って、実施例１では、閾値Ｘ２を１０ｍｍに設定する。
【００５９】
（実施例１における像加熱装置の制御フローチャート）
図１２は、実施例１の画像形成装置において、記録材Ｐをプリントする際の、制御回路４００による、定着装置２００の加熱制御シーケンスを説明するフローチャートである。ただし、このフローチャートはある一つの加熱領域（以下、当該加熱領域と称する）についての温度制御シーケンスを示している。加熱領域Ｚ１〜Ｚ７のそれぞれにおいて、このフローチャートに基づいて独立に判断・決定を行い、フィルム２０２の加熱制御を行う。
【００６０】
Ｓ５０１でプリント要求が発生するとＳ５０２に移行し、これから定着ニップを通過する記録材Ｐの紙幅Ｗと表２に基づいて、当該加熱領域が通紙加熱領域か非通紙加熱領域かを判定する。当該加熱領域が非通紙加熱領域と判定された場合は、Ｓ５０３へ進む。一方、当該加熱領域が通紙加熱領域と判定された場合は、Ｓ５０６へ進む。
【００６１】
Ｓ５０３では、距離Ｘがどのような値となるかを判定する。距離Ｘが閾値Ｘ１よりも小さい場合、もしくは、距離Ｘが閾値Ｘ２以上である場合は、Ｓ５０４へ進む。距離Ｘが閾値Ｘ１以上、かつ、閾値Ｘ２よりも小さい場合は、Ｓ５０５へ進む。
【００６２】
Ｓ５０４では、当該加熱領域のフィルム２０２の加熱量をＱ１に設定し、加熱制御を行う。
Ｓ５０５では、当該加熱領域のフィルム２０２の加熱量をＱ２に設定し、加熱制御を行う。
Ｓ５０６では、当該加熱領域のフィルム２０２の加熱量をＱＡに設定し、加熱制御を行う。
【００６３】
Ｓ５０７では、現在像加熱中の記録材Ｐの搬送方向における後端位置が定着ニップを通過し終わったかどうかを判定する。通過し終わっていない場合にはＳ５０８に進み、通過し終わった場合はＳ５０９に進む。
Ｓ５０８では、Ｓ５０４、Ｓ５０５、Ｓ５０６のいずれかで決定した加熱量で加熱制御を継続し、Ｓ５０７へ進む。
【００６４】
Ｓ５０９では、次の記録材の像加熱を行うかどうかを判定し、次の記録材の像加熱を行う場合はＳ５１０に進む。次の記録材の像加熱を行わない場合はフローを終了する。
Ｓ５１０では、定着ニップを通過し終わった記録材において、非通紙加熱領域だった加熱領域が、次の記録材で通紙加熱領域になるかどうかを判断する。次の記録材で非通紙加熱領域になる場合は、Ｓ５０２へ進む。次の記録材で通紙加熱領域になる場合は、Ｓ５１１へ進む。
【００６５】
Ｓ５１１では、定着ニップを通過し終わった記録材から次の記録材までの紙間をΔＬｐ、ΔＬｎのうち大きい方の値に設定して、次の記録材の給紙を待機させる。ΔＬｐは、定着ニップを通過し終わった記録材において非通紙加熱領域だった加熱領域のフィルム２０２の温度が、次の記録材の搬送方向における先端位置が定着ニップＮを通過し始める時刻までに温度ＴＡに上昇させるための紙間である。一方、ΔＬｎは、定着ニップを通過し終わった記録材において非通紙部だったフィルム２０２の温度を、次の記録材の搬送方向における先端位置が定着ニップＮを通過し始める時刻までに、後述のホットオフセットが発生しない温度まで低下させるための紙間である。前回像加熱した記録材が定着ニップを通過し終わってからΔＬｐ、ΔＬｎのうち大きい方の値に相当する時間（紙間をプロセススピード３３０ｍｍ／ｓで割った値）だけ経過したらＳ５０２へ進み、次の記録材の像加熱動作に移行する。
【００６６】
（実施例１における効果検証）
実施例１におけるフィルム２０２の温度制御を行った場合の効果について説明する。本発明を用いない比較例と実施例１とで、トータルプリント時間の比較を行った。トータルプリント時間とは、１枚目の画像形成開始から最後の記録材が定着ニップを通過し終わるまでに要した時間のことである。具体的には、Ｎ枚の記録材を連続通紙する場合において、定着装置２００への電力供給を開始してから１枚目の記録材が定着ニップに到達するまでに要する時間と、Ｎ枚分の記録材が定着ニップを通過する時間と、その紙間に要する時間の合計で計算する。
比較例は、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の加熱制御を、距離Ｘに関わらず第二の制御モードのみで行う構成である。
ＣＯＭ１０封筒とＬｅｔｔｅｒ紙を交互に１枚ずつ、計２０枚通紙する場合（小サイズ・大サイズ混合ジョブ）におけるトータルプリント時間を、実施例１と比較例とで比較した。
【００６７】
図１３は、実施例１及び比較例において、小サイズ・大サイズ混合ジョブを行った場合の、非通紙部昇温検知用サーミスタＴＨＳ４Ｌと、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度推移を示している。
【００６８】
図１３（ａ）は、実施例１の温度推移を示しており、実線はサーミスタＴＨＳ４Ｌ、破線は非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度推移を示している。図中上部の数字はメニュー中の何枚目か（以下、ページと称す。）を示している。また、その下部のアルファベットは記録材のサイズを示しており、ＬがＬｅｔｔｅｒ紙、ＣがＣＯＭ１０封筒を示している。
【００６９】
実施例１においては、ＣＯＭ１０封筒の画像形成を行う際の非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の加熱制御は、第一の制御モードで行う。
ＣＯＭ１０封筒の画像形成を行う際には非通紙部昇温が発生し、通紙加熱領域の非通紙部に配置されたサーミスタＴＨＳ４Ｌの温度が上昇する。該ＣＯＭ１０封筒の次のＬｅｔｔｅｒ紙の画像形成時において、サーミスタＴＨＳ４Ｌの温度が所定の温度ＴＢ以上である場合は、トナー像が過溶融してしまうホットオフセットが生じてしまう可能性がある。従って、次のＬｅｔｔｅｒ紙の画像形成時において、サーミスタＴＨＳ４Ｌの温度が温度ＴＢ未満の値となるように、紙間をΔＬｎに設定する。実施例１の画像形成装置のおいては、ＴＢ＝２５０℃であった。また、紙間ΔＬｎに要する時間は４枚目のＬｅｔｔｅｒ紙の直前までは通常の紙間と同じ０．３秒であったが、６枚目のＬｅｔｔｅｒ紙の直前からは１秒となっている。
従って、実施例１においては、トータルプリント時間は３３秒となった。
【００７０】
図１３（ｂ）は、比較例の温度推移を示しており、実線はサーミスタＴＨＳ４Ｌ、破線は非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度推移を示している。
比較例では、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の加熱制御を、距離Ｘに関わらず第二の制御モードのみで行う。
ＣＯＭ１０封筒の画像形成を行う際には非通紙部昇温が発生し、通紙加熱領域の非通紙部に配置されたサーミスタＴＨＳ４Ｌの温度が上昇する。該ＣＯＭ１０封筒の次のＬｅｔｔｅｒ紙の画像形成時において、ＣＯＭ１０封筒において非通紙加熱領域だった領域で定着不良が発生しないように、紙間をΔＬｐに設定する。紙間ΔＬｐに要する時間は２秒となっている。
従って、比較例においては、トータルプリント時間は４５秒となった。
【００７１】
ＣＯＭ１０封筒とＬｅｔｔｅｒ紙を交互に１枚ずつ、計２０枚通紙する場合、実施例１は比較例に比べてトータルプリント時間が１２秒短くなっている。
【００７２】
以上説明したように、実施例１では、通紙加熱領域と非通紙加熱領域の境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰとの距離Ｘに応じて、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の加熱制御を第一の制御モードと第二の制御モードとに切り替える。これによって、小サイズ・大サイズ混合ジョブに対して、記録材のトータルのプリント時間を低減することが可能となる。
【００７３】
［実施例２］
本発明の実施例２について説明する。実施例２は、画像形成装置１００の定着装置におけるフィルム２０２への加熱量の制御方法が、実施例１とは異なるものになっている。実施例２は、ヒータ３００の裏面に当接したサーミスタの検知温度に基づいてフィルム２０２への加熱量を制御する点で、実施例１とは異なる。実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【００７４】
図１４は、実施例２のヒータ３００の構成図を示している。実施例１と異なる点として、加熱領域Ｚ１〜Ｚ７において、ヒータ３００の裏面にサーミスタＴＨＭ１〜ＴＨＭ７が用紙搬送位置基準位置Ｏ寄りの位置にそれぞれ一つずつ配置されている。
制御回路４００は、サーミスタＴＨＭ１〜ＴＨＭ７の検知結果に基づいて、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への通電量を各々制御することで、各加熱領域におけるフィルム２０２への加熱量を制御する。
【００７５】
図１５は、実施例２における制御回路４００の制御回路図を示す。４０１は画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。トライアック４１１〜４１７、ゼロクロス検知部４３０、リレー４４０は実施例１と同様なので説明を省略する。
【００７６】
サーミスタＴＨＭ１によって検知される温度は、不図示の抵抗との分圧がＴＨＭ１信号としてＣＰＵ４２０で検知されている。サーミスタＴＨＭ２〜サーミスタＴＨＭ７も同様の方法によりＣＰＵ４２０で検知されている。ＣＰＵ４２０の内部処理において、サーミスタＴＨＭ１〜ＴＨＭ７の検知温度とヒータ３００の設定温度に基づき、例えばＰＩ制御により、各加熱領域の加熱量Ｑｚｉ［Ｗ／ｍｍ］（ｉ＝１〜７）を算出する。加熱量Ｑｚｉに各発熱抵抗体の長手方向の幅Ｌｉ［ｍｍ］（ｉ＝１〜７）を乗算した値を、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への供給電力Ｄｉ［Ｗ］（ｉ＝１〜７）としてそれぞれ算出する。交流電源の電圧や発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７の抵抗値のばらつきに対する補正方法は実施例１と同様である
【００７７】
さらに、ＣＰＵ４２０は、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への補正供給電力Ｄｃ１〜Ｄｃ７のそれぞれに対応した位相角（位相制御）、波数の（波数制御）制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１１〜４１７を制御している。
【００７８】
（実施例２におけるヒータ３００の加熱制御の説明）
実施例２の像加熱装置を用いて、Ｎ枚（Ｎ≧２）の記録材上に形成されたトナー像を連続的に加熱する際における、ｋ枚目（１≦ｋ≦Ｎ−１）に加熱を行う記録材が定着ニップＮを通過する間のヒータ３００の加熱制御について説明する。加熱制御における維持すべき制御目標温度は、通紙加熱領域の場合と非通紙加熱領域の場合とで異なる。
【００７９】
まず、通紙加熱領域におけるヒータ３００の加熱制御における目標温度は、記録材Ｐ上の未定着トナー像の定着時においてトナー像が記録材に充分に定着する温度ＴＨＡ（定着温度ＴＨＡ）とする。実施例２の画像形成装置を用いて、Ｌｅｔｔｅｒ紙に印字されたトナー像の加熱定着を行ったところ、トナー像が記録材に充分に定着するようなヒータ３００の温度は２２０℃であった。従って、実施例２においては、定着温度ＴＨＡは２２０℃
としている。
一方、非通紙加熱領域におけるヒータ３００の加熱制御については、実施例１と同様に、第一の制御モードと第二の制御モードとを距離Ｘに応じて切り替える。
実施例２における加熱量Ｑ１は、ｋ枚目の非通紙加熱領域におけるヒータ３００の温度を、定着温度ＴＨＡまで立ち上げ時間Δｔ以内に到達させることが可能な温度ＴＨ１以上に保てるような加熱量となっている。
【００８０】
実施例２の画像形成装置を用いてＬｅｔｔｅｒ紙を２枚連続通紙したところ、紙間５０ｍｍの間（０．１５ｓの間）にヒータ３００の温度は１０℃上昇することが分かった。従って、実施例２においては、温度ＴＨ１は温度ＴＨＡ＝２２０℃から１０℃を差し引いた値２１０℃とする。
また、実施例２における加熱量Ｑ２は、ｋ枚目における非通紙加熱領域のヒータ３００の温度を、温度ＴＨ１よりも低い温度ＴＨ２に制御するために必要な加熱量となっている。
【００８１】
図１６を用いて、温度ＴＨ２について説明する。実施例２の画像形成装置を用いて、１６Ｋ紙をスループットダウンさせずに５０枚連続通紙した場合の、サーミスタＴＨＳ２の温度推移を示している。実線、破線、点線は、非通紙加熱領域におけるヒータ３００の温度ＴＨ２をそれぞれ２１０℃、１７０℃、１２０℃にした場合の温度推移を示している。非通紙加熱領域のヒータ３００の温度ＴＨ２を２１０℃にした場合、２０枚目においてサーミスタＴＨＳ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達してしまった。非通紙加熱領域のヒータ３００の温度ＴＨ２を１７０℃にした場合、３０枚目においてサーミスタＴＨＳ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達してしまった。非通紙加熱領域のヒータ３００の温度ＴＨ２を１２０℃にした場合、サーミスタＴＨＳ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達することなく５０枚目連続通紙を行うことができた。従って、実施例２においては温度ＴＨ２＝１２０℃とする。
【００８２】
（実施例２における像加熱装置の制御フローチャート）
図１７は、実施例２の画像形成装置において、記録材Ｐをプリントする際の、制御回路４００による、定着装置２００の温度制御シーケンスを説明するフローチャートである。加熱領域Ｚ１〜Ｚ７のそれぞれにおいて、このフローチャートに基づいて独立に判断・決定を行い、ヒータ３００の加熱制御を行う。
【００８３】
Ｓ６０１でプリント要求が発生するとＳ６０２に移行し、これから定着ニップを通過する記録材Ｐの紙幅Ｗと表２に基づいて、当該加熱領域が通紙加熱領域か非通紙加熱領域かを判定する。当該加熱領域が非通紙加熱領域と判定された場合は、Ｓ６０３へ進む。一方、当該加熱領域が通紙加熱領域と判定された場合は、Ｓ６０６へ進む。
【００８４】
Ｓ６０３では、距離Ｘがどのような値となるかを判定する。距離Ｘが閾値Ｘ１よりも小さい場合、もしくは、距離Ｘが閾値Ｘ２以上である場合は、Ｓ６０４へ進む。距離Ｘが閾値Ｘ１以上、かつ、閾値Ｘ２よりも小さい場合は、Ｓ６０５へ進む。
【００８５】
Ｓ６０４では、当該加熱領域のヒータ３００の目標温度をＴＨ１に設定し、加熱制御を行う。
Ｓ６０５では、当該加熱領域のヒータ３００の目標温度をＴＨ２に設定し、加熱制御を行う。
Ｓ６０６では、当該加熱領域のヒータ３００の目標温度をＴＨＡに設定し、加熱制御を行う。
【００８６】
Ｓ６０７では、現在像加熱中の記録材Ｐの搬送方向における後端位置が定着ニップを通
過し終わったかどうかを判定する。通過し終わっていない場合にはＳ６０８に進み、通過し終わった場合はＳ６０９に進む。
Ｓ６０８では、Ｓ６０４、Ｓ６０５、Ｓ６０６のいずれかで決定した目標温度で温度制御を継続し、Ｓ６０７へ進む。
【００８７】
Ｓ６０９では、次の記録材の像加熱を行うかどうかを判定し、次の記録材の像加熱を行う場合はＳ６１０に進む。次の記録材の像加熱を行わない場合はフローを終了する。
Ｓ６１０では、定着ニップを通過し終わった記録材において、非通紙加熱領域だった加熱領域が、次の記録材で通紙加熱領域になるかどうかを判断する。次の記録材で非通紙加熱領域になる場合は、Ｓ６０２へ進む。次の記録材で通紙加熱領域になる場合は、Ｓ６１１へ進む。
【００８８】
Ｓ６１１では、定着ニップを通過し終わった記録材から次の記録材までの紙間をΔＬｐ、ΔＬｎのうち大きい方の値に設定して、次の記録材の給紙を待機させる。ΔＬｐは、定着ニップを通過し終わった記録材において非通紙加熱領域だった加熱領域のヒータ３００の温度を、次の記録材の搬送方向における先端位置が定着ニップＮを通過し始める時刻までに温度ＴＨＡに上昇させるための紙間である。一方、ΔＬｎは、定着ニップを通過し終わった記録材において非通紙部だったヒータ３００の温度を、次の記録材の搬送方向における先端位置が定着ニップＮを通過し始める時刻までに、ホットオフセットが発生しない温度まで低下させるための紙間である。前回像加熱した記録材が定着ニップを通過し終わってからΔＬｐ、ΔＬｎのうち大きい方の値に相当する時間（紙間をプロセススピード３３０ｍｍ／ｓで割った値）だけ経過したらＳ６０２へ進み、次の記録材の像加熱動作に移行する。
【００８９】
実施例２では、通紙加熱領域と非通紙加熱領域の境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰとの距離Ｘに応じて、非通紙加熱領域におけるヒータ３００の温度制御を第一の制御モードと第二の制御モードとに切り替える。これによって、実施例１と同様に、小サイズ・大サイズ混合ジョブに対して、記録材のトータルのプリント時間を低減することが可能となる。
【００９０】
［実施例３］
本発明の実施例３について説明する。実施例３は、画像形成装置１００の定着装置におけるフィルム２０２への加熱量の制御方法が、実施例１、２とは異なるものになっている。実施例３は、フィルム２０２に当接したサーミスタの検知温度に基づいてフィルム２０２への加熱量を制御する点で、実施例１とは異なる。実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【００９１】
図１８は、実施例３のフィルム２０２とサーミスタＴＨＦ１〜ＴＨＦ７の長手方向における配置図を示している。サーミスタＴＨＦ１〜ＴＨＦ７は、加熱領域Ｚ１〜Ｚ７において、用紙搬送基準位置Ｏ寄りの位置にそれぞれ一つずつ配置されている。サーミスタＴＨＦ１〜ＴＨＦ７はフィルム２０２に当接することで、フィルム２０２の各加熱領域における温度を検知する。
制御回路４００は、サーミスタＴＨＦ１〜ＴＨＦ７の検知結果に基づいて、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への通電量を各々制御することで、各加熱領域におけるフィルム２０２に対する加熱量を制御する。
【００９２】
図１９は、実施例３における制御回路４００の制御回路図を示す。４０１は画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。トライアック４１１〜４１７、ゼロクロス検知部４３０、リレー４４０は実施例１と同様なので説明を省略する。
【００９３】
サーミスタＴＨＦ１によって検知される温度は、不図示の抵抗との分圧がＴＨＦ１信号
としてＣＰＵ４２０で検知されている。サーミスタＴＨＦ２〜サーミスタＴＨＦ７も同様の方法によりＣＰＵ４２０で検知されている。ＣＰＵ４２０の内部処理において、サーミスタＴＨＦ１〜ＴＨＦ７の検知温度とフィルム２０２の設定温度に基づき、例えばＰＩ制御により、各加熱領域の加熱量Ｑｚｉ［Ｗ／ｍｍ］（ｉ＝１〜７）を算出する。加熱量Ｑｚｉに各発熱抵抗体の長手方向の幅Ｌｉ［ｍｍ］（ｉ＝１〜７）を乗算した値を、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への供給電力Ｄｉ［Ｗ］（ｉ＝１〜７）としてそれぞれ算出する。交流電源の電圧や発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７の抵抗値のばらつきに対する補正方法は実施例１と同様である。
【００９４】
さらに、ＣＰＵ４２０は、発熱抵抗体３０２−１〜３０２−７への補正供給電力Ｄｃ１〜Ｄｃ７のそれぞれに対応した位相角（位相制御）、波数の（波数制御）制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１１〜４１７を制御している。
【００９５】
（実施例３におけるフィルム２０２の加熱制御の説明）
実施例３の像加熱装置を用いて、Ｎ枚（Ｎ≧２）の記録材上に形成されたトナー像を連続的に加熱する際における、ｋ枚目（１≦ｋ≦Ｎ−１）に加熱を行う記録材が定着ニップＮを通過する間のフィルム２０２の加熱制御について説明する。加熱制御における目標温度は、通紙加熱領域の場合と非通紙加熱領域の場合とで異なる。
【００９６】
まず、通紙加熱領域におけるフィルム２０２の加熱制御については、目標温度を記録材Ｐ上の未定着トナー像の定着時に、トナー像が記録材に充分に定着する温度ＴＡ（定着温度ＴＡ）とする。実施例３の画像形成装置を用いて、Ｌｅｔｔｅｒ紙に印字されたトナー像の加熱定着を行ったところ、トナー像が記録材に充分に定着するようなフィルム２０２の温度は１７０℃であった。従って、実施例３においては、定着温度ＴＡは１７０℃としている。
一方、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度制御については、実施例１と同様に、第一の制御モードと第二の制御モードとを距離Ｘに応じて切り替える。
実施例３における加熱量Ｑ１は、ｋ枚目の非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度を、定着温度ＴＡまで立ち上げ時間Δｔ以内に到達させることが可能な温度Ｔ１以上に保てるような加熱量となっている。
【００９７】
実施例３の画像形成装置を用いてＬｅｔｔｅｒ紙を２枚連続通紙したところ、紙間５０ｍｍの間（０．１５ｓの間）にフィルム２０２の温度は５℃上昇することが分かった。従って、実施例２においては、温度Ｔ１はＴＡ＝１７０℃から５℃を差し引いた値１６５℃とする。
また、実施例３における加熱量Ｑ２は、ｋ枚目における非通紙加熱領域のフィルム２０２の温度を、温度Ｔ１よりも低い温度Ｔ２に制御するために必要な加熱量となっている。
【００９８】
図２０を用いて、温度Ｔ２について説明する。図２０は、実施例３の画像形成装置を用いて、１６Ｋ紙をスループットダウンさせずに５０枚連続通紙した場合の、サーミスタＴＨＦ２の温度推移を示している。実線、破線、点線は、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度Ｔ２をそれぞれ１６５℃、１３５℃、１０５℃にした場合の温度推移を示している。非通紙加熱領域のフィルム２０２の温度Ｔ２を１６５℃にした場合、２０枚目においてサーミスタＴＨＦ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達してしまった。非通紙加熱領域のフィルム２０２の温度Ｔ２を１３５℃にした場合、３０枚目においてサーミスタＴＨＦ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達してしまった。非通紙加熱領域のフィルム２０２の温度Ｔ２を１０５℃にした場合、サーミスタＴＨＦ２の温度がＴＨＭａｘ（２７０℃）に到達することなく５０枚目連続通紙を行うことができた。従って、実施例１においてはＴ２＝１０５℃とする。
【００９９】
（実施例３における像加熱装置の制御フローチャート）
図２１は、実施例３の画像形成装置において、記録材Ｐをプリントする際の、制御回路４００による、定着装置２００の温度制御シーケンスを説明するフローチャートである。加熱領域Ｚ１〜Ｚ７のそれぞれにおいて、このフローチャートに基づいて独立に判断・決定を行い、フィルム２０２の加熱制御を行う。
【０１００】
Ｓ７０１でプリント要求が発生するとＳ７０２に移行し、これから定着ニップを通過する記録材Ｐの紙幅Ｗと表２に基づいて、当該加熱領域が通紙加熱領域か非通紙加熱領域かを判定する。当該加熱領域が非通紙加熱領域と判定された場合は、Ｓ７０３へ進む。一方、当該加熱領域が通紙加熱領域と判定された場合は、Ｓ７０６へ進む。
【０１０１】
Ｓ７０３では、距離Ｘがどのような値となるかを判定する。距離Ｘが閾値Ｘ１よりも小さい場合、もしくは、距離Ｘが閾値Ｘ２以上である場合は、Ｓ７０４へ進む。距離Ｘが閾値Ｘ１以上、かつ、閾値Ｘ２よりも小さい場合は、Ｓ７０５へ進む。
【０１０２】
Ｓ７０４では、当該加熱領域のフィルム２０２の目標温度をＴ１に設定し、加熱制御を行う。
Ｓ７０５では、当該加熱領域のフィルム２０２の目標温度をＴ２に設定し、加熱制御を行う。
Ｓ７０６では、当該加熱領域のフィルム２０２の目標温度をＴＡに設定し、加熱制御を行う。
【０１０３】
Ｓ７０７では、現在像加熱中の記録材Ｐの搬送方向における後端位置が定着ニップを通過し終わったかどうかを判定する。通過し終わっていない場合にはＳ７０８に進み、通過し終わった場合はＳ７０９に進む。
Ｓ７０８では、Ｓ７０４、Ｓ７０５、Ｓ７０６のいずれかで決定した目標温度で加熱制御を継続し、Ｓ７０７へ進む。
【０１０４】
Ｓ７０９では、次の記録材の像加熱を行うかどうかを判定し、次の記録材の像加熱を行う場合はＳ７１０に進む。次の記録材の像加熱を行わない場合はフローを終了する。
Ｓ７１０では、定着ニップを通過し終わった記録材において、非通紙加熱領域だった加熱領域が、次の記録材で通紙加熱領域になるかどうかを判断する。次の記録材で非通紙加熱領域になる場合は、Ｓ７０２へ進む。次の記録材で通紙加熱領域になる場合は、Ｓ７１１へ進む。
【０１０５】
Ｓ７１１では、定着ニップを通過し終わった記録材から次の記録材までの紙間をΔＬｐ、ΔＬｎのうち大きい方の値に設定して、次の記録材の給紙を待機させる。ΔＬｐは、定着ニップを通過し終わった記録材において非通紙加熱領域だった加熱領域のフィルム２０２の温度を、次の記録材の搬送方向における先端位置が定着ニップＮを通過し始める時刻までに温度ＴＡに上昇させるための紙間である。一方、ΔＬｎは、定着ニップを通過し終わった記録材において非通紙部だったフィルム２０２の温度を、次の記録材の搬送方向における先端位置が定着ニップＮを通過し始める時刻までに、ホットオフセットが発生しない温度まで低下させるための紙間である。前回像加熱した記録材が定着ニップを通過し終わってからΔＬｐ、ΔＬｎのうち大きい方の値に相当する時間（紙間をプロセススピード３３０ｍｍ／ｓで割った値）だけ経過したらＳ７０２へ進み、次の記録材の像加熱動作に移行する。
【０１０６】
実施例３では、通紙加熱領域と非通紙加熱領域の境界位置Ｖと記録材端部位置ＶＰとの距離Ｘに応じて、非通紙加熱領域におけるフィルム２０２の温度制御を第一の制御モードと第二の制御モードとに切り替える。これによって、実施例１と同様に、小サイズ・大サ
イズ混合ジョブに対して、記録材のトータルのプリント時間を低減することが可能となる。
【０１０７】
なお、実施例１、２、３では、立ち上げ時間Δｔを、ｋ枚目の記録材の搬送方向における後端位置が定着ニップＮを通過し終わる時刻と、最小の紙間で次に像加熱される記録材の搬送方向における先端位置が定着ニップＮを通過し始める時刻の差分時間とした。しかしこれに限らず、立ち上げ時間Δｔは、ｋ枚目に加熱を行う記録材が定着ニップＮを通過する間の任意の時刻から、ｋ＋１枚目に加熱を行う記録材が定着ニップＮを通過する間の任意の時刻までの差分時間であれば良い。例えば、ｋ枚目に加熱を行う記録材の画像後端が定着ニップＮを通過する時刻から、ｋ＋１枚目に加熱を行う記録材の画像先端が定着ニップＮを通過し始める時刻までの差分時間であっても良い。
【０１０８】
また、実施例１の効果検証では、小サイズ・大サイズ混合ジョブの例として、ＣＯＭ１０封筒とＬｅｔｔｅｒ紙を交互に１枚ずつ通紙する場合を説明した。しかし本発明はこれに限って効果を発揮するものではない。例えば、ＣＯＭ１０封筒を１枚、Ｂ５紙を１枚、Ｌｅｔｔｅｒ紙を１枚ずつ順番に通紙する場合や、Ａ６紙を２枚とＡ４紙を１枚ずつ交互に通紙する場合等、様々な場合において本発明を用いることでトータルのプリント時間を低減することができる。
【０１０９】
［その他の実施例］
前述の実施例１、２、３では、記録材の通紙を中央搬送基準で行うものとしたが、片側搬送基準で行なう構成のものであっても同様の効果が得られる。
また加熱領域（発熱抵抗体）の分割数は必ずしも７分割である必要は無い。中央搬送基準では、分割数が３分割以上であれば同様の効果が得られる。片側搬送基準では、分割数が２分割以上であれば同様の効果が得られる。
また加熱領域（発熱抵抗体）の長手方向における分割位置は必ずしも実施例１、２、３の位置にする必要は無い。例えば、加熱領域Ｚ４（を加熱するための発熱抵抗体３０２−４）の幅を１０５ｍｍとして、Ａ６紙の紙幅に対応させるなどしても同様の効果が得られる。
また実施例１、２、３では、正のＴＣＲを有する発熱体を有するとしたが、０または負のＴＣＲを有する発熱体においても同様の効果が得られる。
【０１１０】
上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１１１】
２００…定着装置、２０２…定着フィルム、３００…ヒータ、Ｚ１〜Ｚ７…加熱領域、３０２…発熱抵抗体、３０２−１〜３０２−７…発熱ブロック、３０５…基板、４００…制御回路、
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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