(57)【要約】【課題】簡易な構成により、定着に適した温度分布を得るようにする。【解決手段】画像形成装置１は、ウォームアップ処理の終了時に定着器２２内がコールド状態であった場合、定着制御部３８により、温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定する。そのうえで定着制御部３８は、設定された温度補正値β１及びβ２を用いてサイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２を算出することにより、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御を行う。これにより画像形成装置１は、定着器２２において定着ベルト４１の主走査方向に関する端部近傍の温度を定着に適した温度範囲に合わせることができ、定着不良の発生を未然に防止して高品質な印刷処理を行うことができる。【選択図】図９
2020071325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像に応じて現像剤が転写された媒体に熱及び圧力を加えて定着させる定着装置であって、
筒状の定着ベルトと、
主走査方向に沿って複数の発熱領域が配置され、該発熱領域に電力が供給されると発熱して前記定着ベルトを加熱するヒータと、
前記定着ベルトに圧力を加える加圧部と、
前記定着ベルトのうち、前記発熱領域の１つである主発熱領域と対応する箇所の温度である主温度を検知する主温度検知部と、
前記定着ベルトと異なる箇所の温度である他箇所温度を検知する他箇所温度検知部と、
複数の前記発熱領域に供給する電力をそれぞれ制御する制御部と
を具え、
前記制御部は、前記他箇所温度が所定の境界温度よりも低い場合、前記発熱領域のうち前記主発熱領域と異なる副発熱領域に供給する電力の量を増加させるよう補正する
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記他箇所温度検知部は、前記定着ベルトから離れた位置の温度を前記他箇所温度として検知する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記主温度検知部は、
前記定着ベルトから離れた位置に設けられ、該定着ベルトから放射される赤外線により上昇した温度を表す検知信号を生成する検知サーミスタと、
前記検知サーミスタの周囲の温度を表す補償用信号を生成する補償用サーミスタと、
前記検知信号及び前記補償用信号に基づいた演算処理を行う演算回路と
を具え、
前記他箇所温度検知部は、前記補償用信号が表す温度を前記他箇所温度とする
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記他箇所温度検知部は、前記加圧部のうち主走査方向に関して前記副発熱領域と対応する箇所の温度を、前記他箇所温度として検知する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記他箇所温度検知部は、前記加圧部のうち主走査方向に関して前記副発熱領域と対応する範囲において、前記主発熱領域から離れた側の端部又はその近傍の温度を、前記他箇所温度として検知する
ことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記他箇所温度が前記境界温度を超えた場合、前記副発熱領域に供給する電力の量を通常に戻す
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記副発熱領域に供給する電力の量を増加させてから所定の増加時間が経過した場合、該副発熱領域に供給する電力の量を通常に戻す
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記定着ベルトを所定のウォームアップ温度まで上昇させるウォームアップ処理を終了した後に、前記他箇所温度が前記境界温度よりも低かった場合、前記副発熱領域に供給する電力の量を増加させるよう補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記定着ベルトを所定のウォームアップ温度まで上昇させるウォームアップ処理において、前記他箇所温度が前記境界温度よりも低かった場合、前記副発熱領域に供給する電力の量を増加させるよう補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記媒体の主走査方向に関する長さである媒体幅に応じて、前記副発熱領域に供給する電力の量を削減するよう補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記媒体を搬送する搬送部と、
前記媒体に前記現像剤を転写する画像形成部と、
請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の前記定着装置と
を具え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】
本発明は定着装置および画像形成装置に関し、例えば電子写真式のプリンタに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置として、例えば画像形成部によりトナー（現像剤とも呼ぶ）を用いて画像データに基づくトナー画像を生成して用紙（媒体とも呼ぶ）に転写した後、定着器によりこの用紙に熱や圧力を加えて定着させることにより、画像を印刷するものがある。
【０００３】
この定着器としては、例えば用紙が搬送される搬送路を挟んだ両側に、発熱する定着部材と、該定着部材に押し付けられる加圧部材とを対向させるように配置したものが知られている。このうち定着部材は、例えば主走査方向に沿って配置され、供給される電力に応じて発熱するヒータと、中空の円筒状に形成された無端ベルトでなり、ヒータの周囲を周回するように走行する定着ベルトとを有している。また加圧部材は、例えば主走査方向沿って円柱状に形成され、回転可能な加圧ローラとして構成されている。
【０００４】
画像形成装置では、ユーザの指示等に従い、様々な横幅の用紙、すなわち主走査方向に沿った長さが異なる用紙に画像を印刷することがある。そこで定着器として、ヒータが発熱する領域を主走査方向に沿って複数に分割し、用紙が通過する領域のみ発熱させることにより、消費電力を必要最小限に抑えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−９８７８３号公報（図２ａ等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した定着器では、例えばヒータの各発熱領域にサーミスタ等の温度センサを取り付け、該温度センサによる検知結果を基にフィードバック制御を行うことにより、各発熱領域においてヒータ自体を所望の温度に合わせることができる。
【０００７】
また定着器では、例えばヒータの熱を分散させて温度ムラを低減する等の目的で、該ヒータと定着ベルトとの間に熱拡散部材を設ける場合がある。これにより定着器では、定着ベルトの表面における温度、すなわち用紙に熱を直接伝える部分の温度が、ヒータの温度と相違する可能性がある。
【０００８】
特に定着器では、例えば待機状態がしばらく続いた後に印刷処理を開始する場合等に、定着ベルトの周囲の温度が比較的低下している場合がある。このような場合、定着器では、ヒータ自体が所望の温度まで上昇したとしても、特に主走査方向に関する端部近傍において定着ベルトが定着に適した温度まで上昇しておらず、用紙に対してトナーが十分に定着しない定着不良を引き起こす可能性がある、という問題があった。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成により、定着に適した温度分布を得ることができる定着装置及び画像形成装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため本発明の定着装置においては、画像に応じて現像剤が転写された媒体に熱及び圧力を加えて定着させる定着装置であって、筒状の定着ベルトと、主走査方向に沿って複数の発熱領域が配置され、該発熱領域に電力が供給されると発熱して定着ベルトを加熱するヒータと、定着ベルトに圧力を加える加圧部と、定着ベルトのうち、発熱領域の１つである主発熱領域と対応する箇所の温度である主温度を検知する主温度検知部と、定着ベルトと異なる箇所の温度である他箇所温度を検知する他箇所温度検知部と、複数の発熱領域に供給する電力をそれぞれ制御する制御部とを設け、制御部は、他箇所温度が所定の境界温度よりも低い場合、発熱領域のうち主発熱領域と異なる副発熱領域に供給する電力の量を増加させるよう補正するようにした。
【００１１】
また本発明の画像形成装置においては、媒体を搬送する搬送部と、媒体に現像剤を転写する画像形成部と、請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の定着装置とを設けるようにした。
【００１２】
本発明は、他箇所温度が境界温度よりも低い場合、副発熱領域に供給する電力の量を増加させることにより、該副発熱領域の温度を高めることができる。これにより、主温度検知部により検知した温度を基に主発熱領域を定着処理に適した温度に合わせるよう温度制御を行い得ると共に、該主温度検知部により温度を検知していない副発熱領域の温度が定着処理に適さないような低い温度になることを防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な構成により、定着に適した温度分布を得ることができる定着装置及び画像形成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す略線図である。
【図２】画像形成装置のブロック構成を示す略線図である。
【図３】第１の実施の形態による定着器の構成を示す略線図である。
【図４】第１の実施の形態による定着器に関する回路構成を示す略線図である。
【図５】赤外線温度センサ及び赤外線温度検知回路の構成を示す略線図である。
【図６】ヒータオンテーブルを示す略線図である。
【図７】用紙幅補正値テーブル並びに用紙幅と用紙幅補正値との関係を示す略線図である。
【図８】第１の実施の形態による温度補正値設定処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態による温度変化の様子を示す略線図である。
【図１０】ベルト表面温度の分布を示す略線図である。
【図１１】従来の定着器における出力分布の調整を示す略線図である。
【図１２】第２の実施の形態による定着器の構成を示す略線図である。
【図１３】第２の実施の形態による定着器に関する回路構成を示す略線図である。
【図１４】第２の実施の形態による温度補正値β１の設定処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施の形態による温度補正値β２の設定処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態による温度変化の様子を示す略線図である。
【図１７】第３の実施の形態による目標温度設定処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】第３の実施の形態による温度変化の様子を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。
【００１６】
［１．第１の実施の形態］
［１−１．画像形成装置の構成］
図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真式のプリンタであり、媒体としての用紙Ｐにカラーの画像を形成する（すなわち印刷する）ことができる。因みに画像形成装置１は、原稿を読み取るイメージスキャナ機能や電話回線を使用した通信機能等を有しておらず、プリンタ機能のみを有する単機能のＳＦＰ（Single Function Printer）となっている。
【００１７】
画像形成装置１は、略箱型に形成されたプリンタ筐体２の内部に種々の部品が配置されている。以下では、図１における右端部分を画像形成装置１の正面とし、この正面と対峙して見た場合の上下方向、左右方向及び前後方向をそれぞれ定義した上で説明する。
【００１８】
画像形成装置１は、印刷制御部３により全体を統括制御するようになっている。この印刷制御部３は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）及びRAM（Random Access Memory）等を有しており、所定のプログラムを読み出して実行することにより、様々な処理を実行する。また印刷制御部３は、コンピュータ装置等の上位装置（図示せず）と無線又は有線により接続されており、この上位装置から印刷対象の画像を表す画像データが与えられると共に当該画像データの印刷が指示されると、用紙Ｐの表面に印刷画像を形成する印刷処理を実行する。
【００１９】
プリンタ筐体２内の最下部には、用紙Ｐを収容する給紙カセット４が設けられている。給紙カセット４の前上方には、給紙部５が設けられている。給紙部５は、複数枚の用紙Ｐを分離して１枚のみを送り出すホッピングローラ６、用紙Ｐを搬送路Ｕに沿って上方へ案内する搬送ガイド７、搬送路Ｕを挟んで互いに対向する位置に配置されたレジストローラ８等により構成されている。
【００２０】
給紙部５は、印刷制御部３の制御に基づいてホッピングローラ６等を適宜回転させることにより、給紙カセット４に集積された状態で収容されている用紙Ｐを１枚ずつ分離しながらピックアップする。続いて給紙部５は、この用紙Ｐを搬送ガイド７により案内し、レジストローラ８により傾斜を適宜補正しながら搬送路Ｕに沿って進行させる。これにより給紙部５は、用紙Ｐを前上方へ進行させた後、やがて後斜め上方へ折り返して送り出す。
【００２１】
給紙部５の上後側には、左右方向から見て、搬送路Ｕが後方へ向けてやや上昇するように傾斜した直線に沿って形成されており、その下側に中搬送部１０が配置されている。中搬送部１０は、前側に配置された従動ローラ１１及び後側に配置されたベルト駆動ローラ１２の周囲に無端ベルトでなる搬送ベルト１３が張架された構成となっている。
【００２２】
この中搬送部１０は、後述するベルトモータからベルト駆動ローラ１２に駆動力が伝達されると、該ベルト駆動ローラ１２を矢印Ｒ２方向へ回転させ、これに伴って搬送ベルト１３を走行させる。このとき搬送ベルト１３は、搬送路Ｕに沿った上側部分、すなわち従動ローラ１１及びベルト駆動ローラ１２の間に張架された部分を、後上方向へ進行させる。またこのとき中搬送部１０は、給紙部５から用紙Ｐが引き渡されると、該搬送ベルト１３の上側に用紙Ｐを載置した状態で、該搬送ベルト１３の走行に伴って該用紙Ｐを後上方向へ進行させる。
【００２３】
中搬送部１０の上側であり、搬送路Ｕを挟んで該中搬送部１０の反対側には、４個の画像形成ユニット１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃが前側から後側へ向かって順に配置されている。画像形成ユニット１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ及び１５Ｃ（以下これらをまとめて画像形成ユニット１５とも呼ぶ）は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色にそれぞれ対応しているものの、色のみが相違しており、何れも同様に構成されている。このため以下では、ブラック（Ｋ）に対応した画像形成ユニット１５Ｋを例に説明する。また画像形成ユニット１５は、イメージドラム（ＩＤ）ユニットとも呼ばれる。
【００２４】
画像形成部としての画像形成ユニット１５は、画像形成転写部１６、トナーカートリッジ１７及びＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド１８により構成されている。因みに画像形成ユニット１５及びこれを構成する各部品は、用紙Ｐにおける左右方向の長さに応じて、左右方向に十分な長さを有している。このため多くの部品は、前後方向や上下方向の長さに対して左右方向の長さが比較的長くなっており、左右方向に沿って細長い形状に形成されている。
【００２５】
トナーカートリッジ１７は、現像剤としてのトナーを収容しており、画像形成転写部１６の上方に取り付けられ、収容しているトナーを該画像形成転写部１６へ供給する。画像形成転写部１６には、複数のローラが設けられると共に、感光体ドラム１９が設けられている。各ローラ及び感光体ドラム１９は、何れも中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、回転可能に支持されている。さらに感光体ドラム１９は、その周側面が帯電し得るように構成されている。また搬送路Ｕ及び搬送ベルト１３を挟んで感光体ドラム１９の反対側には、転写ローラ２０が配置されている。ＬＥＤヘッド１８には、多数のＬＥＤでなる発光素子が、主走査方向である左右方向に沿って直線状に配置されている。
【００２６】
画像形成転写部１６は、後述するＩＤモータから駆動力が供給されることにより、各ローラを適宜回転させると共に、感光体ドラム１９を矢印Ｒ１方向へ回転させる。また画像形成転写部１６は、各ローラ等に所定の高電圧をそれぞれ印加する。ＬＥＤヘッド１８は、印刷制御部３（図１）から供給される画像データ信号に基づいた発光パターンで発光し、感光体ドラム１９の周側面を順次露光し、照射した光により該感光体ドラム１９の周側面に静電潜像を形成する。続いて画像形成転写部１６は、感光体ドラム１９の周側面にトナー（現像剤）を付着させることにより静電潜像に応じたトナー画像を形成し、該感光体ドラム１９の回転により、トナー画像が形成された部分を下端近傍に到達させる。
【００２７】
画像形成ユニット１５は、搬送ベルト１３により搬送路Ｕに沿って用紙Ｐが搬送されていた場合、感光体ドラム１９及び転写ローラ２０との間に該搬送ベルト１３及び該用紙Ｐを挟み込み、トナー画像を該感光体ドラム１９の周側面から該用紙Ｐに転写させる。このようにして各画像形成ユニット１５は、搬送路Ｕに沿って前方から搬送されて来る用紙Ｐに対し、それぞれの色によるトナー画像を順次転写して重ねながら、後方へ進行させていく。
【００２８】
中搬送部１０の後端近傍には、定着器２２が設けられている。定着器２２は、搬送路Ｕを挟んで対向するように配置された２個のローラによって用紙Ｐに熱及び圧力を加えて該用紙Ｐにトナー画像を定着させ（詳しくは後述する）、さらに後方へ引き渡す。
【００２９】
定着器２２の後方には、排紙部２５が配置されている。排紙部２５は、給紙部５の一部と類似した構成となっており、用紙Ｐを案内する搬送ガイド２６や複数の排出ローラ２７等を有している。この排紙部２５は、印刷制御部３の制御に従って各搬送ローラを適宜回転させることにより、定着器２２から引き渡される用紙Ｐを後上方へ搬送してから前方へ向けて折り返し、プリンタ筐体２の上面に形成された排出トレイ２８へ排出する。
【００３０】
因みに画像形成装置１は、例えばＡ４サイズ、Ａ５サイズやＢ５サイズ等のように、用紙の大きさ、特に主走査方向である左右方向の長さ（以下これを用紙幅又は媒体幅と呼ぶ）が異なる複数種類の用紙Ｐに画像を印刷することができる。
【００３１】
また画像形成装置１では、図２に示すように、印刷制御部３に対し、給紙モータ３１、ベルトモータ３２、ＩＤモータ３３及び定着モータ３４といった各モータが接続されている。このうち給紙モータ３１は、ホッピングローラ６（図１）等に駆動力を供給する。ベルトモータ３２は、ベルト駆動ローラ１２（図１）に駆動力を供給する。ＩＤモータ３３は、画像形成転写部１６の各ローラ等に駆動力を供給する。定着モータ３４は、定着器２２内に設けられたローラ等（詳しくは後述する）に駆動力を供給する。
【００３２】
また印刷制御部３には、上述したＬＥＤヘッド１８（図１）や、高圧回路３６及び定着制御部３８も接続されている。高圧回路３６は、画像形成転写部１６の各ローラや転写ローラ２０等に、それぞれ所定の高電圧を供給する。定着制御部３８は、定着器２２に設けられており、印刷制御部３と同様にＣＰＵ，ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有し、所定のプログラムを実行することにより該定着器２２を制御する。
【００３３】
［１−２．定着器の構成］
［１−２−１．定着器の全体構成］
次に、定着装置としての定着器２２の構成について説明する。図３（Ａ）及び（Ｂ）に模式的な左側面図及び正面図を示すように、定着器２２は、大きく分けて、搬送路Ｕの上側に配置された加熱部２３と、該搬送路Ｕの下側に配置された加圧部２４とにより構成されている。因みに定着器２２は、図示しない筐体により周囲が概ね囲まれている。この筐体には、搬送路Ｕに沿って用紙Ｐを通過させるための孔部等が適宜形成されている。
【００３４】
加熱部２３は、円筒状に形成された定着ベルト４１の内側に面状ヒータ４２及び熱拡散部材４３が配置された構成となっている。定着ベルト４１は、可撓性を有すると共に耐熱性を有する材料により構成された無端ベルトであり、中心軸を左右方向に沿わせた円筒状に形成されている。
【００３５】
面状ヒータ４２は、全体として左右方向に長く、前後方向に短く、上下方向に薄い板状に形成されており、その下面に所定の配線パターンや発熱素子等が配置されている。すなわち面状ヒータ４２は、発熱する面である表面が下側を向いており、その反対の面である裏面が上側を向いている。
【００３６】
さらに面状ヒータ４２は、発熱する部分が左右方向（これを主走査方向とも呼ぶ）に関して５個の領域（すなわち発熱領域）に分割されている。説明の都合上、以下では、面状ヒータ４２のうち中央の領域をメインヒータ４２Ａと呼び、その左右両側の領域をサイド１ヒータ４２Ｂ（４２Ｂ１及び４２Ｂ２）と呼び、最も外側の領域をサイド２ヒータ４２Ｃ（４２Ｃ１及び４２Ｃ２）と呼ぶ。また以下では、メインヒータ４２Ａを主発熱領域とも呼び、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃを副発熱領域とも呼び、さらにメインヒータ４２Ａ、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃをまとめてヒータ群とも呼ぶ。
【００３７】
因みに面状ヒータ４２における左右方向の長さは、メインヒータ４２Ａ単体が１３８［ｍｍ］であり、これにサイド１ヒータ４２Ｂを加えると２３０［ｍｍ］であり、さらにサイド２ヒータ４２Ｃを加えると３０６［ｍｍ］となっている。
【００３８】
熱拡散部材４３は、左右方向に長く前後方向に短い長方形の薄板状に形成された鋼板であり、その上面を面状ヒータ４２の下面と当接させている。この熱拡散部材４３は、金属材料の性質により、熱を効率良く伝達すること、すなわち拡散することができる。
【００３９】
また加熱部２３には、メインヒータ４２Ａ、サイド１ヒータ４２Ｂ１及びサイド２ヒータ４２Ｃ１の上側（裏面側）に当接する位置に、ヒータ裏メインサーミスタ４４、ヒータ裏サイド１サーミスタ４５及びヒータ裏サイド２サーミスタ４６（以下、これらをまとめてヒータ裏サーミスタ群とも呼ぶ）が設けられている。各ヒータ裏サーミスタは、面状ヒータ４２のうち当接している位置の温度に応じて抵抗値が変化するため、この温度に応じた電気信号をそれぞれ生成して、これらを定着制御部３８（図２）にそれぞれ供給する。換言すれば、各ヒータ裏サーミスタは、面状ヒータ４２自体の温度を検出して該温度を表す電気信号を生成するようになっている。
【００４０】
さらに加熱部２３には、定着ベルト４１の前方へやや離れた箇所に、赤外線温度センサ４８が設けられている。この赤外線温度センサ４８は、定着ベルト４１から放射される赤外線を受光し、受光した赤外線の光量等を基に該定着ベルト４１の温度に応じた電気信号を生成して、これを定着制御部３８（図２）に供給する。
【００４１】
一方、加圧部２４は、加圧ローラ５１を有している。加圧ローラ５１は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、図示しない支持部材により回転可能に支持されると共に、加熱部２３に向けて付勢されている。このため定着器２２では、加圧ローラ５１が定着ベルト４１に押し付けられた状態となっており、両者の間に用紙Ｐを挟むニップ箇所ＮＰが形成されている。
【００４２】
［１−２−２．定着器に関する回路構成］
図４に回路図を示すように、面状ヒータ４２は、商用電源６１が供給されると共に、定着制御部３８によりその供給電力が制御されるようになっている。
【００４３】
具体的に、面状ヒータ４２のメインヒータ４２Ａ、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃは、商用電源６１の一端がそれぞれ接続されると共に、該商用電源６１の他端がトライアック６２、６３及び６４を介してそれぞれ接続されている。トライアック６２、６３及び６４は、何れも１次側と２次側とを絶縁したフォトトライアックとなっており、ゲート端子に供給される電圧に応じて、１次側及び２次側を導通させるか否かを切り替える。
【００４４】
またメインヒータ４２Ａ、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃにそれぞれ取り付けられたヒータ裏メインサーミスタ４４、ヒータ裏サイド１サーミスタ４５及びヒータ裏サイド２サーミスタ４６は、それぞれ検知した温度を表す電気信号を定着制御部３８に供給している。
【００４５】
赤外線温度センサ４８は、検知した温度に応じた電気信号を赤外線温度検知回路６５に供給する。赤外線温度検知回路６５は、供給された電気信号を基に新たな信号を生成し、これを定着制御部３８に供給する。
【００４６】
具体的に赤外線温度センサ４８は、図５に示すように、検知対象物（すなわち定着ベルト４１）の温度を検知する検知サーミスタ７１と、周囲の温度を検知する補償用サーミスタ７２といった２個のサーミスタにより構成されている。検知サーミスタ７１は、検知対象物からの赤外線により温度が上昇し、この温度に応じて抵抗値が変化する。補償用サーミスタ７２は、赤外線温度センサ４８の周囲の温度に応じて抵抗値が変化する。
【００４７】
検知サーミスタ７１及び補償用サーミスタ７２は、それぞれの一端が３．３［Ｖ］の電圧源に接続されており、他端が赤外線温度検知回路６５の分圧抵抗７３及び７４を介して０［Ｖ］に接続されている（すなわち接地されている）。電圧源の３．３［Ｖ］が検知サーミスタ７１及び分圧抵抗７３により分圧されてなる検知サーミスタ信号Ｓ１１は、オペアンプ７５によるボルテージフォロア回路に入力される。また電圧源の３．３［Ｖ］が補償用サーミスタ７２及び分圧抵抗７４により分圧されてなる補償サーミスタ信号Ｓ１２は、オペアンプ７６によるボルテージフォロア回路に入力される。説明の都合上、以下では検知サーミスタ信号Ｓ１１を検知信号とも呼び、また補償サーミスタ信号Ｓ１２を補償用信号とも呼ぶ。
【００４８】
赤外線温度検知回路６５は、抵抗７７、７８、７９及び８０並びにオペアンプ８１により、演算回路としての差動増幅回路８２を形成している。この差動増幅回路８２は、抵抗７７、７８、７９及び８０の抵抗値により、ゲインが１０倍に設定されている。差動増幅回路８２は、非反転入力端子に検知サーミスタ信号Ｓ１１が入力されると共に、反転入力端子に補償サーミスタ信号Ｓ１２が入力されると、両者の差分値を１０倍に増幅させてなる差動増幅信号Ｓ１３を生成して定着制御部３８に供給する。また赤外線温度検知回路６５は、補償サーミスタ信号Ｓ１２も定着制御部３８に供給する。
【００４９】
定着制御部３８は、予め記憶している所定の温度テーブル（図示せず）を参照することにより、差動増幅信号Ｓ１３及び補償サーミスタ信号Ｓ１２を基に、赤外線温度センサ４８の検知対象である定着ベルト４１（図２）の表面温度（以下これをベルト表面温度とも呼ぶ）を算出する。
【００５０】
続いて定着制御部３８（図４）は、ヒータ裏サーミスタ群からそれぞれ供給される電気信号、並びに赤外線温度検知回路６５から供給される信号を基に算出した定着ベルト４１の表面温度を基に、ヒータ制御信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３をそれぞれ生成してトライアック駆動回路６６に供給する。
【００５１】
ヒータ制御信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、それぞれトライアック６２、６３及び６４に対応しており、メインヒータ４２Ａ、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃをそれぞれ制御するための信号となっている。このヒータ制御信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、ハイレベル及びローレベルを交互に繰り返すパルス信号であり、ハイレベルとなる期間の割合であるデューティ比が定着制御部３８により決定される（詳しくは後述する）。
【００５２】
トライアック駆動回路６６は、トライアック６２、６３及び６４のゲート端子とそれぞれ接続されている。このトライアック駆動回路６６は、ヒータ制御信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３のデューティ比に基づいてトライアック６２、６３及び６４のゲート端子に供給する電圧を変化させる。これによりトライアック駆動回路６６は、トライアック６２、６３及び６４を導通させる時間をそれぞれ変化させ、各ヒータに供給する電力をそれぞれ制御することができる。
【００５３】
このように定着器２２は、赤外線温度センサ４８及びヒータ裏サーミスタ群によりそれぞれ温度を検知し、定着制御部３８によってヒータ群にそれぞれ供給する電力を制御することにより、ヒータ群をそれぞれ所望の温度に制御するようになっている。
【００５４】
［１−３．定着器における温度制御］
ところで定着器２２（図２）は、定着処理を行う場合、定着ベルト４１の表面温度を例えば１６０［℃］のように比較的高い温度に高めることにより、トナーを安定的に溶融させることができる。一方、定着器２２は、電源が切断されていた期間やスリープ状態である期間が十分に長い場合、定着ベルト４１等の温度が、周囲の気温と同程度まで低下している可能性がある。
【００５５】
そこで画像形成装置１の印刷制御部３（図２）は、ウォームアップ処理の一環として、定着制御部３８の制御により定着器２２（図３）の定着ベルト４１を定着処理に適した温度に高めさせてから、印刷処理を行うようになっている。以下では、ウォームアップ処理及び印刷処理に分けて、定着制御部３８の温度制御について説明する。
【００５６】
［１−３−１．ウォームアップ処理における温度制御］
まず定着制御部３８は、ユーザに指定された印刷条件等に応じて目標温度（例えば１６０［℃］）を設定すると共に、このウォームアップ処理において到達すべき温度（以下これをウォームアップ温度と呼ぶ）を、目標温度よりも１５［℃］低い値（例えば１４５［℃］）に設定する。そのうえで定着制御部３８は、赤外線温度センサ４８（図３、図４及び図５）によって検知する定着ベルト４１の表面温度をウォームアップ温度に到達させるよう、温度制御を行う。
【００５７】
具体的に定着制御部３８は、温度制御周期を１００［ｍｓ］とし、この温度制御周期ごとに、ヒータ制御信号Ｓ１（図４）におけるデューティ比を表すデューティ値Ｄ［％］を算出し、これに従って該ヒータ制御信号Ｓ１を生成して、メインヒータ４２Ａに供給する電力を制御する。このとき定着制御部３８は、赤外線温度センサ４８により検知する定着ベルト４１の表面温度（以下これを現在温度と呼ぶ）と目標温度との偏差εを算出し、この偏差εに基づいたＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御を行う。すなわち定着制御部３８は、ｎ回目の温度制御周期において、偏差εの関数である（１）式に従い、デューティ値Ｄ（ｎ）を算出する。
【００５８】
【数１】
2020071325.tif 000003
【００５９】
ただし偏差εは、目標温度から現在温度を減算した値である。また定数Ｋｐ、Ｋｉ及びＫｄは、それぞれ比例ゲイン、積分ゲイン及び微分ゲインであり、デューティ値Ｄが０から１００までの値となるように設定されている。さらに変数Ｄｍｏｄ（ｎ−１）は、前回の温度制御周期において切り捨てられた端数（すなわち余り）である。
【００６０】
定着制御部３８は、（１）式により算出されたデューティ値Ｄのうち１［％］の桁を切り捨てることにより１０［％］刻みの値とする（以下これを制御デューティ値ＤＣと呼ぶ）。例えば定着制御部３８は、（１）式により算出されたデューティ値Ｄが９８［％］であった場合、制御デューティ値ＤＣを９０［％］とし、余りである８［％］を次回の温度制御周期に使用する変数Ｄｍｏｄ（ｎ−１）とする。
【００６１】
次に定着制御部３８は、得られた制御デューティ値ＤＣに従い、ヒータ制御信号Ｓ１のパルス波形を決定する。具体的に定着制御部３８は、図６に示すヒータオンテーブルＴＢＬ１に従って１回の温度制御周期分のヒータ制御信号Ｓ１を生成する。因みにヒータオンテーブルＴＢＬ１は、定着制御部３８が予め記憶している。
【００６２】
ヒータオンテーブルＴＢＬ１は、縦方向の各行が制御デューティ値ＤＣを表しており、横方向の各列が１０［ｍｓ］ごとの信号値を「０」又は「１」の値により表している。例えば定着制御部３８は、デューティ値Ｄが２５［％］であった場合、制御デューティ値ＤＣが２０［％］となる。このとき定着制御部３８は、ヒータ制御信号Ｓ１において、０［ｍｓ］から１０［ｍｓ］までの間をハイレベルとし、続く５０［ｍｓ］までをローレベルとし、さらに６０［ｍｓ］までの間を再びハイレベルとし、残りの期間を再びローレベルとする。
【００６３】
これと並行して定着制御部３８は、デューティ比を適宜設定したヒータ制御信号Ｓ２及びＳ３（図４）を生成することにより、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃに供給する電力をそれぞれ制御する。
【００６４】
具体的に定着制御部３８は、サイド１ヒータ４２Ｂに関して、メインヒータ４２Ａの温度を目標温度とし、ヒータ裏サイド１サーミスタ４５により検知する温度をヒータ裏メインサーミスタ４４により検知する温度に合わせるように、温度制御を行う。また定着制御部３８は、サイド２ヒータ４２Ｃに関して、ヒータ裏サイド２サーミスタ４６により検知する温度をヒータ裏メインサーミスタ４４により検知する温度に合わせるように、すなわちメインヒータ４２Ａの温度を目標温度として、温度制御を行う。以下では、ヒータ裏メインサーミスタ４４の温度に合わせるような温度制御をヒータ裏温度制御と呼ぶ。
【００６５】
このように定着制御部３８は、ウォームアップ処理において、温度制御周期ごとにデューティ値Ｄ及び制御デューティ値ＤＣの算出並びにヒータ制御信号Ｓ１の生成及び出力を繰り返すことにより、メインヒータ４２Ａの温度を上昇させる。これに加えて定着制御部３８は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度を、該メインヒータ４２Ａの温度に追従させるようにして、すなわちヒータ裏温度制御により、上昇させる。
【００６６】
やがて定着制御部３８は、赤外線温度センサ４８により検知する定着ベルト４１の温度がウォームアップ温度（すなわち目標温度よりも１５［℃］低い温度）に到達すると、ウォームアップ処理を終了する。
【００６７】
［１−３−２．印刷処理における温度制御］
画像形成装置１（図１）の印刷制御部３は、印刷処理を開始すると、用紙Ｐの搬送を開始すると共に、画像形成ユニット１５によりトナー画像を生成させ、やがて該トナー画像を用紙Ｐに転写させて、この用紙Ｐを定着器２２へ搬送する。一方、定着制御部３８は、印刷処理が開始されると、メインヒータ４２Ａ、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃに対し、ウォームアップ処理とは異なる手法により温度制御を行う。
【００６８】
具体的に定着制御部３８は、メインヒータ４２Ａに関して、赤外線温度センサ４８により検知する定着ベルト４１の表面温度を目標温度（例えば１６０［℃］）に合わせるよう、上述したＰＩＤ制御に従い温度制御周期ごとにデューティ値Ｄを算出して、温度制御を行う。これにより定着ベルト４１は、表面温度を目標温度に近づけていく。
【００６９】
一方、定着制御部３８は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃに関し、印刷する用紙Ｐの大きさ、特に幅方向（すなわち主走査方向）の長さである用紙幅や、定着器２２の温度等に応じて、ヒータ制御信号Ｓ２及びＳ３（図４）のデューティ比を補正する制御（以下これをデューティ比補正制御と呼ぶ）を行う。
【００７０】
具体的に定着制御部３８は、ｎ回目の温度制御周期において、サイド１ヒータ４２Ｂ用のデューティ値であるサイド１デューティ値ＤＳ１を以下の（２）式により算出すると共に、サイド２ヒータ４２Ｃ用のデューティ値であるサイド２デューティ値ＤＳ２を以下の（３）式により算出する。
【００７１】
【数２】
2020071325.tif 000004
【００７２】
【数３】
2020071325.tif 000005
【００７３】
ただし、デューティ値Ｄ（ｎ）は、上述した（１）式により算出されるメインヒータ４２Ａ用のデューティ値である。また値ＤＳ１ｍｏｄ（ｎ−１）は、直前の（すなわちｎ−１回目の）温度制御周期におけるサイド１デューティ値ＤＳ１の端数（余り）である。同様に値ＤＳ２ｍｏｄ（ｎ−１）は、直前の温度制御周期におけるサイド２デューティ値ＤＳ２の端数（余り）である。また温度補正値β１及びβ２は、定着器２２内の温度に応じて定められる値である（詳しくは後述する）。
【００７４】
用紙幅補正値α１及びα２は、用紙Ｐの用紙幅Ｌに応じて定められる値である。具体的に、用紙幅補正値α１及びα２は、用紙幅Ｌに関する３次関数である（４）式及び（５）式に従って算出される。
【００７５】
【数４】
2020071325.tif 000006
【００７６】
【数５】
2020071325.tif 000007
【００７７】
ただし、係数ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ２は、用紙幅Ｌや各ヒータの長さ（図３）等に基づいて予め適切に設定された値である。
【００７８】
この（４）式及び（５）式に従って算出された用紙幅補正値α１及びα２は、いくつかの典型的な用紙幅Ｌに関して予め算出され、図７（Ａ）に示す用紙幅補正値テーブルＴＢＬ２に格納されている。因みに用紙幅補正値テーブルＴＢＬ２は、定着制御部３８が予め記憶している。
【００７９】
例えば定着制御部３８は、用紙Ｐの大きさ及び向きがＡ４横（Ａ４ＬＥＦ）に設定された場合、用紙幅Ｌが２９７［ｍｍ］となり、用紙幅補正値α１が１００［％］となり、且つ用紙幅補正値α２が９５［％］となる。因みに、用紙幅Ｌと用紙幅補正値α１及びα２との関係をグラフ化すると、図７（Ｂ）のように表される。すなわち定着制御部３８は、用紙幅Ｌに応じて、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃに供給する電力の量を削減している。
【００８０】
このように定着制御部３８は、印刷処理において、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃに関し、用紙幅Ｌに応じて定められる用紙幅補正値α１及びα２を用いてサイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２を算出することにより、用紙幅Ｌに適した温度制御を行うようになっている。
【００８１】
［１−３−３．温度補正値の設定］
次に、サイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２の算出時に用いられる温度補正値β１及びβ２の設定について説明する。定着制御部３８は、ウォームアップ処理を終了して印刷処理を開始すると、図８に示す温度補正値設定処理手順ＲＴ１に従って温度補正値β１及びβ２を設定するようになっている。
【００８２】
すなわち定着制御部３８は、温度補正値設定処理手順ＲＴ１を開始すると、最初のステップＳＰ１に移り、定着器２２の温度が比較的低いコールド状態であるか否かを判定する。具体的に定着制御部３８は、赤外線温度センサ４８の補償用サーミスタ７２（図５）により検知した温度、すなわち補償サーミスタ信号Ｓ１２を基に得られる補償サーミスタ温度が、所定の第１コールド境界温度（例えば４０［℃］）未満であるか否かを判定する。
【００８３】
ここで肯定結果が得られると、このことは、定着器２２の温度が比較的低いため、定着ベルト４１の中央付近において目標温度に到達していたとしても、左右方向の外側近傍において該目標温度よりも十分に低い温度となる可能性があることを表している。このとき定着制御部３８は、次のステップＳＰ２に移る。ステップＳＰ２において定着制御部３８は、温度補正値β１及びβ２を比較的高い増加補正値（例えば何れも１２０［％］）に設定して、次のステップＳＰ３に移る。
【００８４】
これにより、温度制御周期（すなわち１００［ｍｓ］）ごとに算出されるサイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２は、（２）式及び（３）式において、用紙幅補正値α１及びα２に基づいた値よりも２０［％］程度大きくなる。すなわちサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃは、メインヒータ４２Ａの温度や用紙幅Ｌに基づいた温度よりもやや高くなるように温度制御される。
【００８５】
ステップＳＰ３において定着制御部３８は、温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定した時点から所定の増加時間（例えば１５［ｓ］）が経過したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定している期間がまだ比較的短いために、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度が過剰に高まっている可能性が低いことを表している。このとき定着制御部３８は、再びステップＳＰ１に戻って一連の処理を繰り返す。
【００８６】
一方、ステップＳＰ３において肯定結果が得られると、このことは温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定してから十分に長い時間が経過しているため、このままではサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度が過剰に高まる可能性があることを表している。このとき定着制御部３８は、次のステップＳＰ４に移る。
【００８７】
また、ステップＳＰ１において否定結果が得られると、このことは定着器２２内の温度が比較的高いために、定着ベルト４１の中央付近が目標温度に到達した際に、左右方向の外側近傍においても該目標温度に十分に近い温度となる可能性があることを表している。このとき定着制御部３８は、次のステップＳＰ４に移る。
【００８８】
ステップＳＰ４において定着制御部３８は、温度補正値β１及びβ２を通常補正値（何れも１００［％］）に設定して、次のステップＳＰ５に移る。すなわち定着制御部３８は、定着器２２内がコールド状態であった場合、温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定し、その後に増加時間が経過した時点、又は定着器２２内が第１コールド境界温度を超えた時点で、通常補正値に設定する。また定着制御部３８は、印刷処理の開始時にコールド状態でなかった場合にも、通常補正値に設定する。
【００８９】
これにより、温度制御周期（すなわち１００［ｍｓ］）ごとに算出されるサイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２は、（２）式及び（３）式において、用紙幅補正値α１及びα２に従った値となる。すなわちサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃは、メインヒータ４２Ａの温度や用紙幅Ｌに基づいて温度制御される。
【００９０】
ステップＳＰ５において定着制御部３８は、印刷処理が終了したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、定着制御部３８は、このステップＳＰ５を繰り返すことにより印刷処理の終了を待ち受ける。一方、ステップＳＰ５において肯定結果が得られると、定着制御部３８は次のステップＳＰ６に移って温度補正値設定処理手順ＲＴ１を終了する。
【００９１】
［１−３−４．定着器における温度変化］
次に、画像形成装置１がウォームアップ処理を経て印刷処理を行う場合において、定着器２２の各部における温度変化の様子をグラフ化し、また温度制御方式や設定値等を併記すると、例えば図９のように表すことができる。
【００９２】
この図９では、横軸が時間の経過を表している。具体的には、ウォームアップ処理の開始時点を時点Ｔ１とし、印刷処理の開始時点を時点Ｔ２とし、用紙Ｐの先端が定着器２２におけるニップ箇所ＮＰ（図３）に到達した時点を時点Ｔ３とし、定着器２２内がコールド状態でなくなった時点を時点Ｔ４としている。すなわち図９では、ウォームアップ処理が終了して印刷処理を開始する時点において、定着器２２内がコールド状態であるものの、その後にコールド状態でなくなる場合を想定している。
【００９３】
図９における上側には、画像形成装置１の動作状態と、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御方式と、温度補正値β１及びβ２の設定値とが、表形式で表されている。
【００９４】
また図９における下側には、各部の温度変化を表すグラフが表されている。メイン温度ＴＭは、メインヒータ４２Ａの温度、すなわちヒータ裏メインサーミスタ４４により検知した温度である。サイド温度ＴＳは、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度、すなわちヒータ裏サイド１サーミスタ４５及びヒータ裏サイド２サーミスタ４６により検知した温度である。ベルト表面温度ＴＢは、赤外線温度センサ４８により検知した定着ベルト４１の表面温度である。定着器温度ＴＥは、該赤外線温度センサ４８の補償用サーミスタ７２により検知した定着器２２内の温度である。
【００９５】
画像形成装置１は、スリープ状態において上位装置（図示せず）から印刷指示を受け付けた時点Ｔ１において、ウォームアップ処理を開始する。このときメイン温度ＴＭ及びサイド温度ＴＳは、何れも比較的低くなっている。またベルト表面温度ＴＢも、十分に低くなっている。さらに定着器温度ＴＥは、第１コールド境界温度（すなわち４０［℃］）未満となっている。
【００９６】
やがて画像形成装置１は、ベルト表面温度ＴＢがウォームアップ温度（すなわち１４５［℃］）に到達した時点Ｔ２において、ウォームアップ処理を終了すると共に印刷処理を開始する。このときメイン温度ＴＭは、ベルト表面温度ＴＢよりもやや高い値となっている。またサイド温度ＴＳは、メイン温度ＴＭとほぼ同等の値となっている。定着器温度ＴＥは、時点Ｔ１よりも上昇しているものの、引き続き第１コールド境界温度未満となっている。
【００９７】
この時点Ｔ２において、定着制御部３８は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御をヒータ裏温度制御からデューティ比補正制御に切り替える。さらに定着制御部３８は、定着器温度ＴＥが第１コールド境界温度未満であるため、温度補正値β１及びβ２を増加補正値（１２０［％］）に設定する。これにより画像形成装置１では、時点Ｔ２以降において、サイド温度ＴＳがメイン温度ＴＭよりも高い温度となる。またベルト表面温度ＴＢは、目標温度（すなわち１６０［℃］）に近づいていく。
【００９８】
さらに画像形成装置１では、用紙Ｐの先端が定着器２２のニップ箇所ＮＰに到達した時点Ｔ３において、定着ベルト４１から該用紙Ｐに熱が伝達される。これに伴い、ベルト表面温度ＴＢは一時的に大きく低下する。またメイン温度ＴＭ及びサイド温度ＴＳも、一時的にやや低下する。
【００９９】
この時点Ｔ３以降において、定着制御部３８は、一時的に低下したベルト表面温度ＴＢを目標温度まで回復させるべく、メイン温度ＴＭを上昇させ、これに合わせてサイド温度ＴＳも上昇させる。このときサイド温度ＴＳは、引き続き温度補正値β１及びβ２が増加補正値であるため、メイン温度ＴＭよりも高い温度となる。
【０１００】
やがて画像形成装置１では、面状ヒータ４２において発生した熱が定着器２２全体の温度を上昇させていき、時点Ｔ４において、赤外線温度センサ４８の補償用サーミスタ７２により検知する定着器温度ＴＥが第１コールド境界温度（４０［℃］）を超える。この時点Ｔ４において定着制御部３８は、温度補正値β１及びβ２を増加補正値（１２０［％］）から通常補正値（１００［％］）に切り替える。これによりサイド温度ＴＳは、時点Ｔ４以降において徐々に低下し、メイン温度ＴＭに近づいていく。その後、定着制御部３８は、印刷処理が終了するまで温度制御を継続する。
【０１０１】
［１−４．効果等］
以上の構成において、第１の実施の形態による画像形成装置１は、上位装置（図示せず）から印刷指示を受け付けると、ウォームアップ処理を実行し、定着ベルト４１のベルト表面温度がウォームアップ温度（例えば１４５［℃］）に到達すると、このウォームアップ処理を終了して印刷処理を開始する。
【０１０２】
定着制御部３８は、メインヒータ４２Ａにおいて、上述した（１）式によりデューティ値Ｄを繰り返し算出することにより、定着ベルト４１のベルト表面温度を目標温度（例えば１６０［℃］）に近づけるよう、温度制御を行う。
【０１０３】
その一方で定着制御部３８は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃに関し、上述した（２）式及び（３）式に従い、用紙幅補正値α１及びα２並びに温度補正値β１及びβ２により適宜補正したサイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２を算出しながら、温度制御を行う。
【０１０４】
ここで、仮に定着器２２内がコールド状態であり、且つ温度補正を行わなかった場合、すなわち（２）式及び（３）式において温度補正値β１及びβ２を省略した場合を想定する。この場合、定着ベルト４１の左右方向（主走査方向）に関する表面温度（以下これを非温度補正ベルト表面温度ＮＴＢと呼ぶ）は、図１０に破線で示す特性曲線のように分布する。
【０１０５】
図１０は、上側に定着器２２を正面から見た模式図を表しており、その下側に定着ベルト４１の表面温度の分布特性を表している。また図１０では、温度に関し、定着器２２において用紙Ｐにトナーを良好に定着させ得る温度範囲、すなわち定着処理に適した定着温度範囲の上限及び下限を、それぞれ定着上限温度ＴＵＬ及び定着下限温度ＴＬＬとして表している。
【０１０６】
因みに図１０は、用紙Ｐのサイズ及び方向をＡ４横置き（Ａ４ＬＥＦ）とし、用紙幅補正値テーブルＴＢＬ２（図７（Ａ））に従って用紙幅補正値α１及びα２をそれぞれ１００［％］及び９５［％］とした場合、すなわち印刷領域が面状ヒータ４２のほぼ全範囲に渡る場合を表している。
【０１０７】
この図１０において、非温度補正ベルト表面温度ＮＴＢは、中央付近において定着上限温度ＴＵＬ及び定着下限温度ＴＬＬの間に分布しており、且つ概ね一定の温度となっている。その一方で非温度補正ベルト表面温度ＮＴＢは、左右両端の近傍において、左右の外方へ進むに連れてそれぞれ温度が低下しており、印刷領域内に定着下限温度ＴＬＬよりも低温となっている箇所がある。このような場合、定着器２２では、用紙Ｐにおける左右の両端近傍において、用紙Ｐに対しトナーが十分に定着しない定着不良が発生する可能性がある。
【０１０８】
これに対して本実施の形態では、定着器２２内がコールド状態であれば、定着制御部３８が、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御において、温度補正値β１及びβ２を比較的高い増加補正値（１２０［％］）に設定するようにした（図８、ステップＳＰ２）。
【０１０９】
この結果、定着器２２では、定着ベルト４１の表面温度であるベルト表面温度ＴＢが、図１０に実線で示すように分布する。すなわちベルト表面温度ＴＢは、印刷領域の端部近傍を含めた全範囲において、定着上限温度ＴＵＬ及び定着下限温度ＴＬＬの間に分布し、定着温度範囲内に収まっている。これにより定着器２２は、印刷領域の全範囲において、定着不良を引き起こすことなく、用紙Ｐにトナーを良好に定着させることができる。
【０１１０】
また定着制御部３８は、事前の実験等を基に、定着器２２がコールド状態であること及び設定後の経過時間が増加時間（１５［ｓ］）以内であることを条件として、温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定し、この条件を満たさなくなった時点で該温度補正値β１及びβ２を通常補正値に戻すようにした（図８）。これに加えて定着制御部３８は、やはり事前の実験等を基に、増加補正値を通常補正値（１００［％］）からの増加幅を２０［％］に抑えた１２０［％］とした。これにより定着器２２は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度が過剰に高まること、すなわちベルト表面温度ＴＢが定着上限温度ＴＵＬを超えることを未然に防止し、定着処理を良好に行い得る状態を維持できる。
【０１１１】
また定着制御部３８は、定着器２２内の温度を、定着ベルト４１の表面温度を検知する赤外線温度センサ４８に組み込まれている補償用サーミスタ７２により検知するようにした（図５）。すなわち定着器２２では、既存の補償用サーミスタ７２をそのまま使用できるので、コールド状態であるか否かを検知するための温度センサを別途設けることなく、コストの増加を抑えることができる。
【０１１２】
さらに定着制御部３８は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御において、温度制御周期（１００［ｍｓ］）ごとにサイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２を算出する制御方法を維持したまま、温度補正値β１及びβ２を通常補正値又は増加補正値に切り替えるようにした。このため定着器２２では、温度補正値β１及びβ２を切り替えた際に、温度の急激な変化等を生じること無く、また複雑な制御を行うことも無く、温度制御を円滑に継続できる。
【０１１３】
ところで、従来の定着器として、主走査方向の全範囲に渡るように出力が分布する２個のヒータ（メインヒータ及びサブヒータ）が配置されたもの（以下これを全範囲分布定着器と呼ぶ）が知られている。この全範囲分布定着器では、図１１（Ａ）に出力分布の特性曲線を示すように、メインヒータ及びサブヒータの出力分布が互いに相違している。
【０１１４】
このうちメインヒータは、主走査方向に関する中央の領域（以下これを内側領域と呼ぶ）の出力が比較的高く、両方の外側の領域（以下これを外側領域と呼ぶ）の出力が最外端へ向かうに連れて徐々に低くなっている。具体的にメインヒータの出力は、図１１（Ａ）にメインヒータ出力分ＱＭとして示すように、内側領域で８００［Ｗ］であり、最外端で７２０［Ｗ］となっている。
【０１１５】
一方、サブヒータは、内側領域の出力が比較的低く、外側領域の出力が最外端へ向かうに連れて徐々に高くなっている。具体的にサブヒータの出力は、図１１（Ａ）にサブヒータ出力分布ＱＳとして示すように、内側領域で４００［Ｗ］であり、最外端で５６０［Ｗ］となっている。
【０１１６】
さらに全範囲分布定着器では、メインヒータ及びサブヒータを両方発熱させることにより、両者の出力が合計され、総合出力分布ＱＧのように分布する。この総合出力分布ＱＧにおける出力は、内側領域で１２００［Ｗ］であり、最外端で１２８０［Ｗ］となっている。ここで、総合出力分布ＱＧにおける内側領域に対する最外端の比率（以下これを最外端出力比率と呼ぶ）を算出すると１．０７となる。
【０１１７】
この全範囲分布定着器において、コールド状態での外端部における温度の上昇不足を回避するべく、内側領域に対する外側領域の出力比率を高める場合を想定する。この全範囲分布定着器では、メインヒータ及びサブヒータそれぞれにおいて、主走査方向に関する出力分布が固定されているため、例えば該メインヒータが寄与する割合を低下させると共にサブヒータが寄与する割合を高めることが考えられる。
【０１１８】
例えば全範囲分布定着器では、図１１（Ｂ）に示すように、サブヒータの出力を１００［％］としながらメインヒータの出力を７０［％］に低下させた場合、総合出力分布ＱＧにおける出力を、内側領域で９６０［Ｗ］とし、最外端で１０６４［Ｗ］とすることができる。この場合、この総合出力分布ＱＧにおける最外端出力比率が１．１１となるため、両ヒータの出力を１００［％］とした図１１（Ａ）の場合と比較して、内側領域に対する外側領域の相対的な温度を高めることが期待できる。
【０１１９】
しかしながらこの場合、全範囲分布定着器では、最外端出力比率の増加幅が０．０４（すなわち約４％）と極めて小さいため、外側領域の温度を十分に高めきれない可能性がある。またこの場合、全範囲分布定着器では、総合出力分布ＱＧにおいて内側領域の出力が１２００［Ｗ］から９６０［Ｗ］に低下するため、該内側領域の温度不足による定着不良や、ウォームアップ処理に要する時間の増加等のような問題が発生する恐れもある。
【０１２０】
これに対し、本実施の形態による定着器２２では、図４に示したように、メインヒータ４２Ａ、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃをそれぞれ独立して温度制御することができる。また定着制御部３８では、定着器２２がコールド状態であった場合、温度補正値β１及びβ２を増加補正値（１２０％）とすることで増加幅を約２０％とするため、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度を短時間で十分に高めることができる。
【０１２１】
以上の構成によれば、第１の実施の形態による画像形成装置１は、ウォームアップ処理の終了時に定着器２２内がコールド状態であった場合、定着制御部３８により、温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定する。そのうえで定着制御部３８は、設定された温度補正値β１及びβ２を用いてサイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２を算出することにより、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御を行う。これにより画像形成装置１は、定着器２２において定着ベルト４１の主走査方向に関する端部近傍の温度を定着に適した温度範囲に合わせることができ、定着不良の発生を未然に防止して高品質な印刷処理を行うことができる。
【０１２２】
［２．第２の実施の形態］
第２の実施の形態による画像形成装置１０１（図１）は、第１の実施の形態による画像形成装置１と比較して、定着器２２に代わる定着器１２２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
【０１２３】
定着器１２２は、第１の実施の形態における定着制御部３８に代わる定着制御部１３８（図２等）を有している。また定着器１２２は、図３と対応する図１２に示すように、第１の実施の形態による定着器２２と比較して、加熱部２３が同様に構成される一方、加圧部２４に代わる加圧部１２４を有する点において相違する。加圧部１２４は、第１の実施の形態と同様の加圧ローラ５１に加えて、ロワメインサーミスタ１５４、ロワサイド１サーミスタ１５５及びロワサイド２サーミスタ１５６（以下、これらをまとめてロワサーミスタ群とも呼ぶ）を有している。
【０１２４】
ロワメインサーミスタ１５４は、加圧ローラ５１の前側に当接若しくは極めて近接し、且つ左右方向に関してメインヒータ４２Ａの左端近傍となる位置に設けられている。ロワサイド１サーミスタ１５５は、加圧ローラ５１の前側に当接若しくは極めて近接し、且つ左右方向に関してサイド１ヒータ４２Ｂ１の左端近傍となる位置に設けられている。ロワサイド２サーミスタ１５６は、加圧ローラ５１の前側に当接若しくは極めて近接し、且つ左右方向に関してサイド２ヒータ４２Ｃ１の左端近傍となる位置に設けられている。
【０１２５】
ロワメインサーミスタ１５４、ロワサイド１サーミスタ１５５及びロワサイド２サーミスタ１５６は、図４と対応する図１３に示すように、それぞれの位置において加圧ローラ５１の温度を検知し、検知した温度を定着制御部１３８に通知する。特にロワサイド２サーミスタ１５６（図１２）は、定着ベルト４１におけるメインヒータ４２Ａから左右方向に離れた端部又はその近傍の温度を検知することができる。
【０１２６】
［２−１．定着器における温度制御］
画像形成装置１０１は、印刷処理を行う場合、第１の実施の形態と同様に、ウォームアップ処理を行って定着ベルト４１の温度を十分に高めた後、印刷処理を行うようになっている。
【０１２７】
このとき定着器１２２の定着制御部１３８は、ウォームアップ処理中において、メインヒータ４２Ａの温度制御並びにサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御を、第１の実施の形態による定着制御部３８と同様に行う。また定着制御部１３８は、印刷処理の開始後、メインヒータ４２Ａの温度制御については、やはり定着制御部３８と同様に行う。
【０１２８】
その一方で定着制御部１３８は、印刷処理の開始後にサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御を行う際に、定着制御部３８とは異なり、温度補正値β１及びβ２を個別に設定し、またロワサイド１サーミスタ１５５及びロワサイド２サーミスタ１５６によりそれぞれ検知した温度を使用する。
【０１２９】
具体的に定着制御部１３８は、図１４に示す温度補正値β１の設定処理手順ＲＴ２に従って温度補正値β１を設定する。この温度補正値β１の設定処理手順ＲＴ２は、第１の実施の形態における温度補正値設定処理手順ＲＴ１（図８）と類似しているものの、一部の処理が相違している。
【０１３０】
具体的に定着制御部１３８は、ウォームアップ処理が終了して印刷処理が開始されると、温度補正値β１の設定処理手順ＲＴ２を開始してステップＳＰ１１に移る。ステップＳＰ１１において定着制御部１３８は、ロワサイド１サーミスタ１５５により温度（以下これをロワサーミスタ温度と呼ぶ）を検知し、次のステップＳＰ１２に移る。
【０１３１】
ステップＳＰ１２において定着制御部１３８は、定着器１２２がコールド状態であるか否かを判定する。具体的に定着制御部１３８は、ロワサーミスタ温度が所定の第２コールド境界温度（例えば５０［℃］）未満であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、定着制御部１３８は次のステップＳＰ１３に移り、温度補正値β１を比較的高い増加補正値（例えば１２０［％］）に設定して、次のステップＳＰ１４に移る。
【０１３２】
ステップＳＰ１４において定着制御部１３８は、温度補正値β１を増加補正値に設定した時点から所定の増加時間（例えば１５［ｓ］）が経過するまで待機し、該増加時間が経過すると次のステップＳＰ１５に移る。すなわち定着制御部１３８は、温度補正値設定処理手順ＲＴ１（図８）とは異なり、温度補正値β１を増加補正値に設定すると、ロワサーミスタ温度に関わらず、増加時間が経過するまで該増加補正値を維持することになる。また定着制御部１３８は、ステップＳＰ１２において否定結果が得られた場合も、次のステップＳＰ１５に移る。
【０１３３】
ステップＳＰ１５において定着制御部１３８は、温度補正値β１を通常補正値（１００［％］）に設定して、次のステップＳＰ１６において印刷処理の終了まで待機した後、さらにステップＳＰ１７に移って温度補正値β１の設定処理手順ＲＴ２を終了する。
【０１３４】
また定着制御部１３８は、図１５に示す温度補正値β２の設定処理手順ＲＴ３に従って温度補正値β２を設定する。この場合、定着制御部１３８は、温度補正値β１の設定処理手順ＲＴ２（図１４）と類似した処理を行うものの、ロワサイド１サーミスタ１５５の温度に代えてロワサイド２サーミスタ１５６の温度をロワサーミスタ温度とし、また温度補正値β１に代えて温度補正値β２の値を設定する。
【０１３５】
このように定着制御部１３８は、ロワサイド１サーミスタ１５５及びロワサイド２サーミスタ１５６の温度を第２コールド境界温度と比較することにより、定着器１２２がコールド状態であるか否かをそれぞれ判定する。そのうえで定着制御部１３８は、定着器１２２がコールド状態であれば、温度補正値β１及び温度補正値β２を増加補正値に設定してサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御を行い、増加時間の経過後に通常補正値に戻すようになっている。
【０１３６】
［２−２．定着器における温度変化］
次に、画像形成装置１０１がウォームアップ処理を経て印刷処理を行う場合の、定着器１２２の各部における温度変化の様子を、図９と対応する図１６に示す。図１６では、図９と同様、横軸が時間の経過を表している。具体的には、ウォームアップ処理の開始時点を時点Ｔ１１とし、印刷処理の開始時点を時点Ｔ１２とし、用紙Ｐの先端が定着器１２２におけるニップ箇所ＮＰに到達した時点を時点Ｔ１３としている。ただし図１６では、図９と異なり、時点Ｔ１３から増加時間が経過した時点を時点Ｔ１４としている。
【０１３７】
図１６において、上側部分には、図９の上側部分と同様に動作状態等が表形式で表されている。下側部分には、ベルト表面温度ＴＢ、メイン温度ＴＭ及びサイド温度ＴＳに関し、図９と同様のグラフが表されているものの、定着器温度ＴＥのグラフに代えてロワサーミスタ温度ＴＬのグラフが表されている。
【０１３８】
ロワサーミスタ温度ＴＬは、ウォームアップ処理が開始された時点Ｔ１１から徐々に上場するものの、該ウォームアップ処理を終了して印刷処理を開始する時点Ｔ１２において
第２コールド境界温度（５０［℃］）未満となっている。このため定着制御部１３８は、温度補正値β１及びβ２を何れも増加補正値に設定する。
【０１３９】
ロワサーミスタ温度ＴＬは、この時点Ｔ１２以降も上昇を続けるものの、用紙Ｐが定着器１２２に到達する時点Ｔ１３以降、該定着器１２２の熱が該用紙Ｐに伝達されるため、下降に転じる。その後、定着制御部１３８は、時点Ｔ１２から増加時間が経過した時点Ｔ１４において温度補正値β１及びβ２を何れも通常補正値に設定する。このときロワサーミスタ温度ＴＬは、引き続き用紙Ｐの定着処理を行うことにより該用紙Ｐに熱が伝達されるため、下降を継続する。
【０１４０】
［２−３．効果等］
以上の構成において、第２の実施の形態による画像形成装置１０１は、第１の実施の形態と同様、ウォームアップ処理後の印刷処理において、定着制御部１３８により、定着器１２２がコールド状態であれば、増加時間の間のみ、温度補正値β１及びβ２をそれぞれ増加補正値に設定する。
【０１４１】
これにより定着器１２２は、第１の実施の形態と同様、主走査方向の端部近傍において定着ベルト４１の表面温度が定着下限温度ＴＬＬ（図１０）よりも低下することを未然に防止でき、定着処理を良好に実行できる。
【０１４２】
特に定着制御部１３８は、加圧ローラ５１においてロワサイド１サーミスタ１５５及びロワサイド２サーミスタ１５６により得られた温度を第２コールド境界温度と比較することにより、コールド状態であるか否かを判定するようにした。このロワサイド１サーミスタ１５５及びロワサイド２サーミスタ１５６は、サイド１ヒータ４２Ｂ１及びサイド２ヒータ４２Ｃの左端近傍となる位置にそれぞれ設けられており、赤外線温度センサ４８と比較して、定着ベルト４１の端部により近い箇所の温度を検知できる。
【０１４３】
このため定着制御部１３８は、第１の実施の形態のように赤外線温度センサ４８により定着器温度を検知して比較する場合と比較して、定着ベルト４１の実際の温度に近い値を基に、コールド状態であるか否か、すなわち温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定すべきか否かを、適切に判定することができる。
【０１４４】
また定着制御部１３８は、温度補正値β１及びβ２を個別に設定するため、例えば温度補正値β１を通常補正値に設定する一方で温度補正値β２を増加補正値に設定する等、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度を緻密に制御することができる。
【０１４５】
その他の点においても、第２の実施の形態による画像形成装置１０１は、第１の実施の形態による画像形成装置１と同様の作用効果を奏し得る。
【０１４６】
以上の構成によれば、第２の実施の形態による画像形成装置１０１は、ウォームアップ処理の終了時にロワサーミスタ群により得られた温度を基に定着器１２２内がコールド状態であると判定した場合、定着制御部１３８により、温度補正値β１及びβ２を個別に増加補正値に設定する。そのうえで定着制御部１３８は、設定された温度補正値β１及びβ２を用いてサイド１デューティ値ＤＳ１及びサイド２デューティ値ＤＳ２を算出することにより、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御を行う。これにより画像形成装置１０１は、定着器１２２において定着ベルト４１の主走査方向に関する端部近傍の温度を定着に適した温度範囲に合わせることができ、定着不良の発生を未然に防止して高品質な印刷処理を行うことができる。
【０１４７】
［３．第３の実施の形態］
第３の実施の形態による画像形成装置２０１（図１）は、第１の実施の形態による画像形成装置１と比較して、定着器２２に代わる定着器２２２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。定着器２２２は、第１の実施の形態による定着器２２と比較して、定着制御部３８に代わる定着制御部２３８（図２等）を有している点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
【０１４８】
この画像形成装置２０１は、印刷処理を行う場合、第１の実施の形態と同様に、ウォームアップ処理を行って定着ベルト４１の温度を十分に高めた後、印刷処理を行うようになっている。このとき定着器２２２の定着制御部２３８は、ウォームアップ処理中において、メインヒータ４２Ａの温度制御を、第１の実施の形態による定着制御部３８と同様に行う。その一方で定着制御部２３８は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御を、第１の実施の形態と一部異なる方法により行う。具体的に定着制御部２３８は、図８と対応する図１７に示す目標温度設定処理手順ＲＴ４に従った処理を実行するようになっている。
【０１４９】
［３−１．定着器における温度制御］
定着制御部２３８は、画像形成装置２０１においてウォームアップ処理が開始されると、目標温度設定処理手順ＲＴ４を開始して最初のステップＳＰ３１に移る。ステップＳＰ３１において定着制御部２３８は、ステップＳＰ１（図８）と同様に、赤外線温度センサ４８により得られる定着器温度を基に、定着器２２２がコールド状態であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、定着制御部２３８は次のステップＳＰ３２に移る。
【０１５０】
ステップＳＰ３２において定着制御部２３８は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃを温度制御する際の目標温度を、ヒータ裏メインサーミスタ４４により検知したメインヒータ４２Ａの温度（以下これを通常目標値と呼ぶ）に５［℃］を加算した値（以下これを増加目標値と呼ぶ）にそれぞれ設定し、次のステップＳＰ３３に移る。これによりサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃは、メインヒータ４２Ａよりも約５［℃］高い温度となるように温度制御される。
【０１５１】
ステップＳＰ３３において定着制御部２３８は、ステップＳＰ３（図８）と同様に、目標温度を増加目標値に設定してから所定の増加時間（例えば１５［ｓ］）が経過したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは目標温度を増加目標値に設定している期間がまだ比較的短いために、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度が過剰に高まっている可能性が低いことを表している。このとき定着制御部２３８は、再びステップＳＰ３１に戻って一連の処理を繰り返す。
【０１５２】
一方、ステップＳＰ３３において肯定結果が得られると、このことは目標温度を増加目標値に設定してから十分に長い時間が経過しているため、このままではサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度が過剰に高まる可能性があることを表している。このとき定着制御部２３８は、次のステップＳＰ３４に移る。
【０１５３】
また、ステップＳＰ３１において否定結果が得られると、このことは定着器２２２内の温度が比較的高いために、定着ベルト４１の中央付近が目標温度に到達した際に、左右方向の外側近傍においても該目標温度に十分に近い温度となる可能性があることを表している。このとき定着制御部２３８は、次のステップＳＰ３４に移る。
【０１５４】
ステップＳＰ３４において定着制御部２３８は、目標温度を通常目標値、すなわちヒータ裏メインサーミスタ４４により検知したメインヒータ４２Ａの温度に設定して、次のステップＳＰ３５に移る。すなわち定着制御部２３８は、定着器２２２内がコールド状態であった場合、目標温度を増加目標値に設定し、その後に増加時間が経過した時点で、又は定着器２２２内が第１コールド境界温度を超えた時点で、通常目標値に設定する。また定着制御部２３８は、ウォームアップ処理の開始時にコールド状態でなかった場合にも、通常目標値に設定する。これによりサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃは、メインヒータ４２Ａの温度に合わせるように温度制御される。
【０１５５】
ステップＳＰ３５において定着制御部２３８は、ウォームアップ処理が終了したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、定着制御部２３８は、このステップＳＰ３５を繰り返すことによりウォームアップ処理の終了を待ち受ける。一方、ステップＳＰ３５において肯定結果が得られると、定着制御部２３８は次のステップＳＰ６に移って目標温度設定処理手順ＲＴ４を終了する。
【０１５６】
［３−２．定着器における温度変化］
次に、画像形成装置２０１がウォームアップ処理を行う場合の、定着器２２２の各部における温度変化の様子を、図９及び図１６と対応する図１８に示す。図１８では、図９と同様、横軸が時間の経過を表している。具体的には、ウォームアップ処理の開始時点を時点Ｔ２１とし、該時点Ｔ２１から増加時間（１５［ｓ］）が経過した時点を時点Ｔ２２とし、ウォームアップ処理の終了時点をＴ２３としている。なお図１８では、作図の都合により、時間を表す横軸の比率が図９と相違しており、ウォームアップ期間に相当する部分が図９よりも長く表されている。
【０１５７】
図１８において、上側部分には、図９の上側部分と同様に動作状態等が表形式で表されている。下側部分には、ベルト表面温度ＴＢ、メイン温度ＴＭ、サイド温度ＴＳ及び定着器温度ＴＥのグラフが表されているものの、図９と比較して一部の波形が相違している。
【０１５８】
すなわち図１８では、ベルト表面温度ＴＢ、メイン温度ＴＭ及び定着器温度ＴＥが図９と概ね同様の傾向により変動している。一方、サイド温度ＴＳは、時点Ｔ２１において目標温度が増加目標値に設定されるため、該時点Ｔ２１からメイン温度ＴＭよりも急峻な傾きを描きながら上昇し、増加時間が経過した時点Ｔ２２において、該メイン温度ＴＭよりも高い値となっている。続いてサイド温度ＴＳは、時点Ｔ２２において目標温度が通常目標値に設定されるため、上昇幅が小さくなり、やがてメイン温度ＴＭに追従するようになる。
【０１５９】
［３−３．効果等］
以上の構成において、第３の実施の形態による画像形成装置２０１は、第１及び第２の実施の形態とは異なり、ウォームアップ処理において、定着制御部２３８により、定着器２２２がコールド状態であれば、増加時間の間のみ、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの目標温度を増加補正値に設定する。すなわちサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃは、増加時間の間、ヒータ裏メインサーミスタ４４により検知されるメインヒータ４２Ａの温度よりも５［℃］高い温度を目標温度として温度制御が行われる。
【０１６０】
これにより定着器２２２は、ウォームアップ処理の終了後に印刷処理を行う時点で、主走査方向の端部近傍において定着ベルト４１の表面温度を十分に高めることができるので、用紙Ｐが到達して定着処理を行う際に、定着下限温度ＴＬＬ（図１０）よりも高い温度で安定的に定着させ得る。
【０１６１】
特に定着器２２２は、コールド状態であった場合、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの目標温度を５［℃］だけ増加させた上で温度制御を行う。この５［℃］という値は、定着上限温度ＴＵＬ及び定着下限温度ＴＬＬ（図１０）により定まる定着に適した温度範囲を踏まえて設定されている。このため定着器２２２は、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度を過剰に高める可能性が極めて低く、良好な定着処理を行い得る。
【０１６２】
その他の点においても、第３の実施の形態による画像形成装置２０１は、第１の実施の形態による画像形成装置１と同様の作用効果を奏し得る。
【０１６３】
以上の構成によれば、第３の実施の形態による画像形成装置２０１は、ウォームアップ処理において、定着器２２２がコールド状態であると判定した場合、定着制御部２３８により、サイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの目標温度を増加補正値に設定して温度制御を行う。これにより画像形成装置２０１は、定着器２２２において定着ベルト４１の主走査方向に関する端部近傍の温度を定着に適した温度範囲に合わせることができ、定着不良の発生を未然に防止して高品質な印刷処理を行うことができる。
【０１６４】
［４．他の実施の形態］
なお上述した第１の実施の形態においては、定着ベルト４１の前方へやや離れた箇所に設けられた赤外線温度センサ４８（図３）の補償用サーミスタ７２（図５）により検知した温度を基に、定着器２２がコールド状態であるか否かを判定する場合について述べた。また第２の実施の形態においては、加圧ローラ５１の前側に当接するように設けられたロワサーミスタ（ロワメインサーミスタ１５４、ロワサイド１サーミスタ１５５及びロワサイド２サーミスタ１５６）により検知した温度を基に、定着器１２２がコールド状態であるか否かを判定する場合について述べた。しかしながら本発明はこれらに限らず、定着器２２等の内部やその近傍に設けられた種々の温度センサにより検知された温度を基に、該定着器２２等がコールド状態であるか否かを判定しても良い。第３の実施の形態についても同様である。
【０１６５】
また上述した第１の実施の形態においては、主に定着ベルト４１の表面温度を検知する目的で設けられた赤外線温度センサ４８（図５）が検知サーミスタ７１の他に補償用サーミスタ７２を有する場合に、該補償用サーミスタ７２により検知された温度を基に、定着器２２がコールド状態であるか否かを判定する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば赤外線温度センサ４８の他に定着器２２内の温度を検知する温度センサを別途設け、該温度センサにより検知した温度を基に、該定着器２２等がコールド状態であるか否かを判定しても良い。第３の実施の形態についても同様である。
【０１６６】
さらに上述した第１の実施の形態においては、定着ベルト４１の前方に離れた箇所に設けられた赤外線温度センサ４８により、該定着ベルト４１が放射する赤外線を基に該定着ベルト４１の温度を検知する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、他の種々の温度センサにより定着ベルト４１の温度を検知しても良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０１６７】
さらに上述した第１の実施の形態においては、（２）式により算出するサイド１デューティ値ＤＳ１において、メインヒータ４２Ａ用のデューティ値Ｄ（ｎ）に乗じる温度補正値β１を増加補正値に設定することにより、サイド１ヒータ４２Ｂの温度を上昇させる場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばサイド１デューティ値ＤＳ１に所定の値を加算する等、他の種々の演算処理により該サイド１デューティ値ＤＳ１の値を増加させても良い。（３）式により算出するサイド２デューティ値ＤＳ２についても同様であり、また第２の実施の形態についても同様である。
【０１６８】
さらに上述した第１の実施の形態においては、（２）式により算出するサイド１デューティ値ＤＳ１において、メインヒータ４２Ａ用のデューティ値Ｄ（ｎ）に対し、（４）式により得られる用紙幅補正値α１を乗じることにより、用紙Ｐの用紙幅Ｌに応じて各ヒータに対する温度制御を調整する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば用紙幅補正値α１を用紙幅Ｌに関する他の種々の関数により算出しても良く、或いは用紙幅Ｌに応じた値を加算又は減算しても良く、要は他の種々の演算処理により該サイド１デューティ値ＤＳ１の値を増減させても良い。（３）式により算出するサイド２デューティ値ＤＳ２についても同様であり、また第２の実施の形態についても同様である。
【０１６９】
さらに上述した第１の実施の形態においては、温度補正値設定処理手順ＲＴ１（図８）において、第１コールド境界温度を４０［℃］とし、増加補正値を１２０［%］とし、増加時間を１５［ｓ］とする場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、第１コールド境界温度、増加補正値及び増加時間を、実験等を基に定めた他の種々の値としても良い。また、温度補正値β１及び温度補正値β２に対し、互いに異なる増加補正値を設定しても良い。要は、定着器２２がコールド状態であるか否かを適切に判定できる値や、定着ベルト４１のベルト温度が定着上限温度ＴＵＬ及び定着下限温度ＴＬＬ（図１０）の間に収まるような値であれば良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０１７０】
さらに上述した第１の実施の形態においては、温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定した後に定着器２２がコールド状態でなくなった場合、該温度補正値β１及びβ２を通常補正値に設定する場合について述べた（図８）。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば第２の実施の形態（図１４及び図１５）と同様に、定着器２２がコールド状態であるか否かに拘わらず、増加時間が経過した時点で温度補正値β１及びβ２を通常補正値に設定しても良い。第３の実施の形態についても同様である。
【０１７１】
さらに上述した第１の実施の形態においては、温度補正値β１及びβ２を増加補正値に設定した後に増加時間が経過した時点で温度補正値β１及びβ２を通常補正値に設定する場合について述べた（図８）。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば時間の経過に関わらず、定着器２２がコールド状態でなくなった時点で温度補正値β１及びβ２を通常補正値に設定しても良い。第３の実施の形態についても同様である。
【０１７２】
さらに上述した第２の実施の形態においては、ロワサイド１サーミスタ１５５（図１２）の左右方向に関する位置を、サイド１ヒータ４２Ｂ１の左端近傍とする場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばサイド１ヒータ４２Ｂ１の中央付近等、他の種々の位置としても良い。要は、サイド１ヒータ４２Ｂ１の温度にできるだけ近い温度を検知できれば良い。ロワメインサーミスタ１５４及びロワサイド２サーミスタ１５６についても同様である。
【０１７３】
さらに上述した第３の実施の形態においては、ウォームアップ処理において、定着器２２２がコールド状態であればサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度を通常よりも高めるよう制御する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばウォームアップ処理の終了後に行われる印刷処理において再びコールド状態であった場合、第１の実施の形態と同様の温度制御を行っても良い。
【０１７４】
さらに上述した第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、赤外線温度センサ４８から得られる補償サーミスタ温度を基に、定着器２２２がコールド状態であるか否かを判定する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば第２の実施の形態と同様に加圧部１２４にロワサーミスタを設け、該ロワサーミスタから得られる温度を基に定着器２２２がコールド状態であるか否かを判定しても良い。さらにこの場合、第２の実施の形態と同様に、サイド１ヒータ４２Ｂの目標温度とサイド２ヒータ４２Ｃの目標温度とを個別に設定しても良い。
【０１７５】
さらに上述した第１の実施の形態においては、面状ヒータ４２を主走査方向（左右方向）に沿ってメインヒータ４２Ａ、サイド１ヒータ４２Ｂ１及び４２Ｂ２、並びにサイド２ヒータ４２Ｃ１及び４２Ｃ２といった５つの発熱領域に分割する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、面状ヒータ４２の分割数を３個や７個等、任意の数としても良い。またメインヒータ４２Ａの位置は主走査方向の中央に限らず、例えば右寄り又は左寄りに配置しても良い。このメインヒータ４２Ａの左右方向に関する位置は、用紙幅が比較的小さい用紙Ｐに印刷処理を行う場合に、中搬送部１０等において該用紙Ｐを搬送する左右方向の位置に応じて定めれば良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０１７６】
さらに上述した第１の実施の形態においては、定着制御部３８がサイド１ヒータ４２Ｂ及びサイド２ヒータ４２Ｃの温度制御を行う場合、ウォームアップ処理ではヒータ裏制御を行い、印刷処理ではデューティ比補正制御を行う場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば定着制御部３８がウォームアップ処理においてデューティ比補正制御等の他の温度制御方法を採用しても良く、また印刷処理においてヒータ裏制御等の他の温度制御方法を作用しても良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０１７７】
さらに上述した第１の実施の形態においては、定着制御部３８を定着器２２に設ける場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、定着制御部３８を他の種々の箇所に設けても良い。或いは、例えば印刷制御部３が所定のプログラムを実行することにより、該印刷制御部３の内部に定着制御部３８に相当する機能を実現して各ヒータの温度制御を行っても良い。また温度制御については、定着制御部３８が単独で実行しても良く、或いは印刷制御部３等の他の制御部と協働して実行しても良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０１７８】
さらに上述した実施の形態においては、単機能のプリンタ（すなわちＳＦＰ）である画像形成装置１に本発明を適用する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばプリンタ機能の他にイメージスキャナ機能や通信機能等を有し、複写機（コピー機）やファクシミリ装置としても動作し得る複合機、すなわちいわゆるＭＦＰ（Multi Function Peripheral / Printer）に適用しても良い。また本発明は、例えばファクシミリ装置や複写機等、電子写真式の印刷機能を有する種々の装置に適用しても良い。
【０１７９】
さらに上述した実施の形態においては、画像形成装置１に組み込まれる定着器２２に本発明を適用する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、他の種々の装置に搭載される定着器に本願発明を適用しても良い。
【０１８０】
さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。
【０１８１】
さらに上述した第１の実施の形態においては、定着ベルト４１と、ヒータとしての面状ヒータ４２と、加圧部としての加圧ローラ５１と、主温度検知部としての赤外線温度センサ４８と、他箇所温度検知部としての補償用サーミスタ７２と、制御部としての定着制御部３８とによって定着装置としての定着器２２を構成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる定着ベルトと、ヒータと、加圧部と、主温度検知部と、他箇所温度検知部と、制御部とによって定着装置を構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明は、例えば電子写真式の印刷機能を有する画像形成装置の定着部で利用できる。
【符号の説明】
【０１８３】
１、１０１、２０１……画像形成装置、３……印刷制御部、１０……中搬送部、１５……画像形成ユニット、２２、１２２、２２２……定着器、２３……加熱部、２４、１２４……加圧部、３８、１３８、２３８……定着制御部、４１……定着ベルト、４２……面状ヒータ、４２Ａ……メインヒータ、４２Ｂ、４２Ｂ１、４２Ｂ２……サイド１ヒータ、４２Ｃ、４２Ｃ１、４２Ｃ２……サイド２ヒータ、４３……熱拡散部材、４４……ヒータ裏メインサーミスタ、４５……ヒータ裏サイド１サーミスタ、４６……ヒータ裏サイド２サーミスタ、４８……赤外線温度センサ、５１……加圧ローラ、７１……検知サーミスタ、７２……補償用サーミスタ、８２……差動増幅回路、１５４……ロワメインサーミスタ、１５５……ロワサイド１サーミスタ、１５６……ロワサイド２サーミスタ、Ｄ……デューティ値、ＤＳ１……サイド１デューティ値、ＤＳ２……サイド２デューティ値、Ｌ……用紙幅、ＮＰ……ニップ箇所、Ｐ……用紙、Ｓ１１……検知サーミスタ信号、Ｓ１２……補償サーミスタ信号、Ｓ１３……差動増幅信号、ＴＬＬ……定着下限温度、ＴＵＬ……定着上限温度。
【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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