(57)【要約】【課題】定着部材、加熱部材、加圧部材などの各部材の温度条件が変化しても、定着性能の維持と安定性を図る。【解決手段】定着装置は、回転可能に設けられた定着部材および加圧部材と、定着部材を加熱する加熱部材を有する。そして、温度検知部によって定着部材および加圧部材の温度を検知し、定着部材の温度が目標温度になるように加熱部材に供給する電力量を制御する。その際、加圧部材または定着部材の検知温度に基づいて、記録材の搬送速度を変更する。また、加熱部材の検知温度に基づいて冷却ファンを駆動する。【選択図】図５
2014002192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた定着部材および加圧部材と、前記定着部材を目標温度に加熱する加熱部材と、該加熱部材に供給する電力量を制御する温度制御部と、前記定着部材と前記加圧部材との間に挿入される記録材の搬送速度を制御する用紙搬送制御部を有し、前記記録材を前記定着部材と前記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって前記記録材上の未定着画像を熱と圧力によって前記記録材に定着させる定着装置であって、
前記温度制御部は、
前記定着部材および前記加圧部材の温度を検知する温度検知部と、
前記定着部材の目標温度を設定する目標温度設定部と、
該目標温度設定部で設定した目標温度と前記定着部材の検知温度とに基づいて前記加熱部材に供給する電力量を決定する出力決定部を有し、
前記用紙搬送制御部は、前記加圧部材または前記定着部材の検知温度に基づいて、前記記録材の搬送速度を変更することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着装置は、前記加圧部材または前記定着部材の検知温度と記録材の搬送速度とを対応づけた目標設定補正テーブルを有し、前記用紙搬送制御部は前記目標設定補正テーブルに基づいて前記記録材の搬送速度を決定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】
前記目標設定補正テーブルは、印刷条件に応じて複数保有され、前記用紙搬送制御部は、印刷条件に応じて１の目標設定補正テーブルを選択することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着装置は、さらに、冷却ファンを有し、
前記加圧部材の検知温度に応じて前記冷却ファンを駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
回転可能に備えられた定着部材および加圧部材と、前記定着部材を目標温度に加熱する加熱部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材との間に挿入される記録材を前記定着部材と前記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって前記記録材上の未定着画像を熱と圧力によってこの記録材に定着させる定着装置の温度制御方法であって、
前記定着部材及び前記加圧部材の温度を検知する温度検知ステップと、
該温度検知ステップでの温度検知結果を記憶する温度記憶ステップと、
前記定着部材の目標温度を設定する目標温度設定ステップと、
該目標温度設定ステップで設定した目標温度に基づいて前記加熱部材に供給する電力量を決定する電力量決定ステップと、
前記加圧部材または定着部材の検知温度に基づいて、前記記録材の搬送速度を変更する搬送速度変更ステップを含むことを特徴とする定着装置の温度制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に備えられる定着装置、画像形成装置、定着装置の温度制御方法、プログラム、および、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラ及び加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方あるいは何れか一方の内部に配置されたハロゲンヒータ等からなる加熱手段によりローラ対を所定の温度（定着目標温度）に加熱した後、未定着トナー画像が形成された記録紙をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで熱と圧力によりトナー画像の定着を行うようになっている。
【０００３】
なお、カラー画像形成装置に備えられる定着装置においては、定着ローラ表層にシリコンゴム等からなる弾性層を設けた弾性ローラを用いることが一般的である。定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラ表面が、未定着トナー画像の凹凸に対応して弾性変形し、トナー画像面を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー画像に対して良好に加熱定着を行うことが可能となる。
【０００４】
また、定着ニップ部出口での弾性層の歪み解放効果により、モノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対して離型性を向上することができる。
【０００５】
さらに、定着ニップ部のニップ形状が上（定着ローラ側）に凸（所謂、逆ニップ形状）となることから、用紙の剥離性能を向上させることができ、剥離爪等の剥離手段を用いずとも用紙の剥離が可能となり（セルフストリッピング）、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。
【０００６】
また、このようなカラー定着装置において、プロセス速度（記録材の搬送速度）の高速化に対応するためには、定着ニップ部のニップ幅を広くする必要がある。また、ニップ幅を広くする手段としては、定着ローラの弾性層を厚くする方法と定着ローラ径を大きくする方法の２つがある。
【０００７】
しかしながら、従来のように定着ローラ内部に加熱手段がある構成においてプロセス速度を高速化する場合、定着ローラの弾性層を厚くする方法では、弾性層の熱伝導性が低いために定着ローラ表面への熱供給が不十分になり、定着ローラ表面の温度が低下してしまうという問題がある。一方、定着ローラ径を大きくする方法では、各ローラの熱容量が大きくなるので、ウォームアップ時間が長くなったり、消費電力が増大したりするという問題がある。
【０００８】
このような問題を解決するために、近年、定着ローラと加熱ローラとの間に定着ベルトを掛け渡し、定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラとを圧接させた構成のベルト定着方式のカラー定着装置が使用されるようになってきた。
【０００９】
この種のベルト定着方式の定着装置では、熱容量が小さい定着ベルトを加熱するためウォームアップ時間が短く、また定着ローラにハロゲンランプ等の熱源を内蔵する必要がないので、スポンジゴム等からなる低硬度の弾性層を厚く設けることができ、広いニップ幅を確保することができる。
【００１０】
上述したような熱ローラ定着方式あるいはベルト定着方式の定着装置において、さらなるウォームアップ時間の短縮を図るためには、加熱部材（定着ローラあるいは定着ベルト）の低熱容量化や加熱部材を加熱する加熱手段の高出力化を行うことが考えられる。しかしながら、加熱部材の低熱容量化や加熱手段の高出力化を行う場合、最適な温度制御が困難になり、加熱部材の温度が目標温度付近で大きく変動して大きな温度幅を持った温度変動（温度リップル）が生じてしまうという問題がある。
【００１１】
このため、簡便な制御系で温度リップルの抑制を行う方法として、特許文献１〜３には、現在の温度と目標温度との温度差と現在の温度遷移状態とから加熱手段への通電電力波形のデューティ比を決定し、加熱手段への通電をデューティ制御する方法が開示されている。
【００１２】
具体的には、特許文献１では、電源投入時に、定着ローラの温度が所定の温度差まで上昇するのに要した時間に基づいて、複数のテーブルの中から温度制御に用いるテーブルを選択し、選択したテーブルを用いてデューティ制御を行っている。
【００１３】
また、特許文献２では、加熱ローラの現在の温度と目標温度との温度差から温度区分を決定し、今回と前回の温度区分の変化に応じてデューティ制御を行っている。
【００１４】
また、特許文献３では、記録材の搬送状態の変化に応じて、記録材通過時はデューティ比を１００％に設定し、記録材が通過してから次の記録材が搬送されるまでの記録材間では温度差と温度遷移状態とからデューティ比を設定して加熱手段への通電をディーティ制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０００−３３０４１８号公報
【特許文献２】特開２００７−３６６３号公報
【特許文献３】特開２００８−１３４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、ベルト定着方式をはじめとする熱容量の小さい定着装置では、定着ローラ、定着ベルト、加圧ローラなどの部材の温度変化が速く、容易に最適な状態から変化する場合がある。
【００１７】
例えば、定着ベルトや定着ローラの温度状態と、加圧ローラの温度状態は、熱的にある程度相互補完の関係を保つ場合がある。つまり、定着ベルトや定着ローラの温度が高い場合は、加圧ローラの温度が少し低くても、全体として定着に必要な熱エネルギーは大きく変わらないため、記録紙の両面から多くの熱エネルギーを付与しようとして、加圧ローラの温度を高くすると、加熱過多になってしまうことがある。あるいは、定着ベルトや定着ローラの温度が低い場合、加圧ローラの温度が少し高くても定着に必要な熱エネルギーはあまり変わらないので、温度が低いからといって定着ベルトや定着ローラの温度を高くしすぎると、加熱過多となる。
【００１８】
また、逆に、一部の部材の温度が高すぎるからといって、他の部材の温度を低くすると、熱エネルギーが不足しやすくなり、加熱不足になる場合も同様に起こることがある。
【００１９】
特に、熱容量の小さい方式では、熱エネルギーの授受による温度変化を敏感に受けやすいので、より顕著に加熱過多あるいは加熱不足が生じる場合がる。
【００２０】
このように、時々刻々と変化する各部材の温度変化に対して、記録紙及びトナー画像への加熱を最適な状態に制御して、定着不良や加熱過多による画像劣化を防止する必要がある。
【００２１】
しかしながら、特許文献１〜３に開示された方法では、各部材の温度変化を考慮したものではないため、加熱を最適な状態に制御することができなかった。
【００２２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着部材、加熱部材、加圧部材などの各部材の温度条件が変化しても、適宜種々のパラメータを意図的に変化させて、画像劣化を防止するための加熱条件を設定し、あるいは、より良い加熱条件に変更することで、定着性能の維持と安定性を付与することのできる定着装置、画像形成装置、定着装置の温度制御方法、プログラムおよびその記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、回転可能に設けられた定着部材および加圧部材と、前記定着部材を目標温度に加熱する加熱部材と、該加熱部材に供給する電力量を制御する温度制御部と、前記定着部材と前記加圧部材との間に挿入される記録材の搬送速度を制御する用紙搬送制御部を有し、前記記録材を前記定着部材と前記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって前記記録材上の未定着画像を熱と圧力によって前記記録材に定着させる定着装置であって、前記温度制御部は、前記定着部材および前記加圧部材の温度を検知する温度検知部と、前記定着部材の目標温度を設定する目標温度設定部と、該目標温度設定部で設定した目標温度と前記定着部材の検知温度とに基づいて前記加熱部材に供給する電力量を決定する出力決定部を有し、前記用紙搬送制御部は、前記加圧部材または前記定着部材の検知温度に基づいて、前記記録材の搬送速度を変更することを特徴としたものである。
【００２４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記定着装置は、前記加圧部材または前記定着部材の検知温度と記録材の搬送速度とを対応づけた目標設定補正テーブルを有し、前記用紙搬送制御部は前記目標設定補正テーブルに基づいて前記記録材の搬送速度を決定することを特徴としたものである。
【００２５】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記目標設定補正テーブルは、印刷条件に応じて複数保有され、前記用紙搬送制御部は、印刷条件に応じて１の目標設定補正テーブルを選択することを特徴としたものである。
【００２６】
第４の技術手段は、第１から３のいずれか１の技術手段において、前記定着装置は、さらに、冷却ファンを有し、前記加圧部材の検知温度に応じて前記冷却ファンを駆動することを特徴としたものである。
【００２７】
第５の技術手段は、第１から４のいずれか１の技術手段である定着装置を備えていることを特徴としたものである。
【００２８】
第６の技術手段は、回転可能に備えられた定着部材および加圧部材と、前記定着部材を目標温度に加熱する加熱部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材との間に挿入される記録材を前記定着部材と前記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって前記記録材上の未定着画像を熱と圧力によってこの記録材に定着させる定着装置の温度制御方法であって、前記定着部材及び前記加圧部材の温度を検知する温度検知ステップと、該温度検知ステップでの温度検知結果を記憶する温度記憶ステップと、前記定着部材の目標温度を設定する目標温度設定ステップと、該目標温度設定ステップで設定した目標温度に基づいて前記加熱部材に供給する電力量を決定する電力量決定ステップと、前記加圧部材または前記定着部材の検知温度に基づいて、前記記録材の搬送速度を変更する搬送速度変更ステップを含むことを特徴としたものである。
【００２９】
第７の技術手段は、第６の技術手段である温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００３０】
第８の技術手段は、第７の技術手段であるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、定着部材を加熱する際に、用紙搬送の速度を加圧部材の温度によって変更するようにしたため、定着部材および加圧部材の温度リップルを簡単な構成で効果的に抑制することができる。したがって、過加熱や熱量不足に起因する画質の低下や記録材の巻き付きなどの不具合を防止できる。また、定着部材および加圧部材の過加熱を防止できるので、余分なエネルギー消費が削減し、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る定着装置に備えられる加熱部材の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る定着装置に備えられる加熱部材の平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る定着装置に備えられる制御部のブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る定着装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る定着装置において用いられる出力設定テーブルの例を示す表である。
【図８】本発明の一実施形態に係る定着装置における加熱部材への通電電圧の波形を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係る定着装置において用いられる目標設定補正テーブルの例を示す表である。
【図１０】本発明の定着装置の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の定着装置の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の定着装置の変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明の定着装置の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る定着装置において用いられる目標設定補正テーブルの例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照しながら、本発明の定着装置、画像形成装置、定着装置の温度制御方法、プログラム、および、記録媒体に係る好適な実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。
【００３４】
（実施形態１）
本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では本発明をカラープリンタに適用する場合について主に説明するが、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、電子写真方式の画像形成装置であれば適用できる。例えば、カラープリンタの他、カラー複合機、カラー複写機、モノクロ複合機、モノクロ複写機、モノクロプリンタなどに適用することができる。
【００３５】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置（カラープリンタ）１００の断面図である。この図に示すように、画像形成装置１００は、露光ユニット（光学系ユニット）Ｅ、４組の可視画像形成ユニットｐａ〜ｐｄ、中間転写ベルトユニット１０、二次転写ユニット１４、定着装置３０、内部給紙ユニット１６、および手差し給紙ユニット１７を備えている。なお、画像形成装置１００に備えられる各部材の動作は、図示しないＣＰＵ等からなる主制御部によって制御される。
【００３６】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。このため、図１に示すように、上記各色に対応する４組の可視画像形成ユニットｐａ〜ｐｄが設けられており、これら４組の可視画像形成ユニットｐａ〜ｐｄによって形成された４色のトナー画像が中間転写ベルトユニット１０に備えられる中間転写ベルト１１上で重ね合わされるようになっている。
【００３７】
可視画像形成ユニットｐａは、トナー画像担持体である回転可能に備えられた感光体１０１ａの周囲に、帯電ユニット１０３ａ、現像ユニット１０２ａ、およびクリーニングユニット１０４ａが感光体１０１ａの回転方向に沿ってこの順で配置された構成である。
【００３８】
帯電ユニット１０３ａは、感光体１０１ａの表面を所定の電位に均一に帯電させるためのものである。本実施形態では、帯電ユニット１０３ａとして、オゾンを極力発生させることなく感光体１０１ａの表面を一様に帯電させるために、帯電ローラ方式（接触帯電方式）を採用している。ただし、帯電ユニット１０３ａの構成はこれに限るものではなく、例えば、コロナ放電方式などの非接触型の帯電器を用いてもよく、ブラシ帯電などの接触型の帯電器を用いてもよい。
【００３９】
現像ユニット１０２ａは、感光体１０１ａ上に形成された静電潜像を現像剤によって顕像化する現像処理を行う。上記現像剤としては、例えば、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）、非磁性二成分現像剤（非磁性トナーおよびキャリア）、磁性現像剤（磁性トナー）等を用いることができる。
【００４０】
クリーニングユニット１０４ａは、トナー画像を中間転写ベルト１１１に転写した後に感光体１０１ａ表面に残留したトナーを除去・回収するためのものである。
【００４１】
なお、可視画像形成ユニットｐｂ〜ｐｄは現像処理に用いるトナーの色が異なる以外は可視画像形成ユニットｐａと実質的に同様の構成である。すなわち、各可視画像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄの現像ユニットにはそれぞれブラック（Ｂ），イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）のトナーが収容されている。
【００４２】
露光ユニットＥは、帯電ユニット１０３ａ〜１０３ｄによって帯電された感光体１０１ａ〜１０１ｄを画像データに応じて露光することにより、各感光体１０１ａ〜１０１ｄの表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。露光ユニットＥには、レーザ照射部４および反射ミラー８などを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられている。なお、露光ユニットＥとして、発光素子をアレイ状に並べた、例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドなどを用いてもよい。
【００４３】
中間転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１１、中間転写ベルト駆動ローラ（テンションローラ）１１ａ、中間転写ベルト従動ローラ（テンションローラ）１１ｂ、中間転写ベルトクリーニングユニット１２、および中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄを備えている。
【００４４】
中間転写ベルト１１は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムからなる無端状のベルトであり、中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄ、中間転写ベルト駆動ローラ１１ａ、および中間転写ベルト従動ローラ１１ｂに張架され、図１に示した矢印Ｂ方向に回転駆動される。また、感光体１０１ａ〜１０１ｄ上に形成された各色のトナー画像は中間転写ベルト１１に順次重ね合うように転写され、この中間転写ベルト１１上にカラーのトナー画像（多色トナー画像）が形成されるようになっている。なお、中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、感光体１０１ａ〜１０１ｄにおける現像ユニット１０２ａ〜１０２ｄとの対向部とクリーニングユニット１０４ａ〜１０４ｄとの対向部との間の位置において中間転写ベルト１１を介して感光体１０１ａ〜１０１ｄに対向するように配置されている。そして、これら中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄにトナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧を印加することによって感光体１０１ａ〜１０１ｄ上のトナー画像が中間転写ベルト１１上に転写されるようになっている。また、中間転写ベルト１１上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト駆動ローラ１１ａと二次転写ユニット１４との対向部に搬送され、この対向部に搬送される記録材（記録用紙）上に転写されるようになっている。なお、中間転写ベルトクリーニングユニット１２は中間転写ベルト１１に当接し、記録材上へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト１１上に残留したトナーを除去・回収する。
【００４５】
定着装置３０は定着ローラ（ベルト懸架部材）３１と、加熱部材（ベルト懸架部材）３２と、定着ローラ３１および加熱部材３２に懸架された定着ベルト（定着部材）３３と、定着ローラ３１に対して定着ベルト３３を介して所定の荷重で圧接する加圧ローラ（加圧部材）３４とを備えている。そして、二次転写ユニット１４によってトナー画像が転写された記録材を加圧ローラ３４と加熱部材３２によって加熱された定着ベルト３３との圧接部（定着ニップ部Ｎ）に所定の定着速度および所定の用紙間隔で給紙し、この圧接部を通過させることで熱と圧力とによりトナー画像を記録材に定着させる。なお、定着速度とは記録材の搬送速度（所謂プロセス速度）のことであり、本実施形態では定着速度を２２５ｍｍ／ｓｅｃとしている。また、複写速度（１分あたりのコピー枚数）がＡ４サイズ用紙を横送りで通常５１枚／分となるように記録材同士の搬送間隔を設定している。
【００４６】
なお、記録材における未定着トナー画像（未定着画像）が形成された面は定着ベルト３３に当接し、記録材における未定着トナー画像が形成された面とは反対側の面は加圧ローラ３４に当接する。定着装置３０の詳細については後述する。
【００４７】
内部給紙ユニット１６は、画像形成に使用する記録材を蓄積しておくためのものである。また、手差し給紙ユニット１７は、画像形成装置１００の側壁に折り畳み自在に設けられ、手差しによる記録材の給紙を行うためのものである。また、排紙トレイ１８は、画像形成済みの記録材を載置するためのトレイである。
【００４８】
また、画像形成装置１００には、内部給紙ユニット１６からピックアップローラ１６ａによって給紙される記録材、および手差し給紙ユニット１７からピックアップローラ１７ａによって給紙される記録材を二次転写ユニット１４や定着装置３０を経由させて排紙トレイ１８に送るための用紙搬送路が設けられている。用紙搬送路には、記録材を搬送するためのローラ部材ｒが多数配置されている。なお、定着装置の直後にはピックアップローラ１８ａが設けられ、両面印刷の際に逆回転することで、二次転写ユニット１４の直前に設けた給紙ローラ１９と共働して、記録材の裏面が中間転写ベルト１１側に向くように記録材を搬送している。
【００４９】
次に、定着装置３０の構成について説明する。図２は、定着装置３０の断面図である。この図に示すように、定着装置３０は、定着ローラ３１と、加熱部材３２と、定着ローラ３１および加熱部材３２に懸架された定着ベルト３３と、定着ローラ３１に対して定着ベルト３３を介して所定の荷重（本実施形態では２１６Ｎ）で圧接する加圧ローラ（加圧部材）３４とを備えている。なお、本実施形態では、定着ニップ部Ｎのニップ幅（定着ベルト３３と加圧ローラ３４とが当接する部分の記録材搬送方向の幅）を７ｍｍとしている。
【００５０】
また、定着ベルト３３に対向する位置には定着ベルト３３の温度を検知するためのサーミスタ（温度検知部、中央温度検知部）３５ａおよびサーミスタ（温度検知部、端部温度検知部）３５ｂが備えられており、加圧ローラ３４に対向する位置には加圧ローラ３４の温度を検知するためのサーミスタ（温度検知部、加圧部材温度検知部）３５ｃが備えられている。なお、サーミスタ３５ａは定着ベルト３３が加熱部材３２に巻き付けられている領域における定着ベルト３３の幅方向の略中心（具体的には幅方向の中心から２５ｍｍずれた位置）に対向する位置に設けられており、サーミスタ３５ｂは定着ベルト３３が加熱部材３２に巻き付けられている領域における定着ベルト３３の幅方向の端部近傍（具体的には幅方向の中心から１５０ｍｍずれた位置）に対向する位置に設けられている。また、サーミスタ３５ｃは加圧ローラ３４における軸方向の中心から軸方向に沿って１５０ｍｍずれた位置において加圧ローラ３４に対向するように配置されている。また、加圧ローラ３４の内部には加圧ローラ３４を加熱するためのヒータランプ（ハロゲンランプ、加圧部材加熱部）３６が備えられている。また、サーミスタ３５ａ，３５ｂ、３５ｃの温度検知結果は温度制御部４２（後述する図５参照）に伝達され、温度制御部４２はこれら各サーミスタの温度検知結果に基づいて、定着ベルト３３、加圧ローラ３４の表面温度をそれぞれ所定の温度に近づけるように加熱部材３２およびヒータランプ３６への通電を制御するようになっている。なお、本実施形態では、サーミスタ３５ａとして非接触式のサーミスタを用い、サーミスタ３５ｂ，３５ｃとして接触式のサーミスタを用いている。
【００５１】
定着ローラ３１は、定着ベルト３３を介して加圧ローラ３４に圧接することで定着ニップ部Ｎを形成する。また、定着ローラ３１は、図示しないモータやギア、アクチュエータ、通電素子等からなる回転駆動手段によって図２に示した矢印方向に回転駆動される。そして、定着ローラ３１が回転駆動されると、この定着ローラ３１に懸架された定着ベルト３３が定着ローラ３１に従動回転し、さらに定着ベルト３３に圧接している加圧ローラ３４が定着ベルト３３に従動回転するようになっている。なお、本実施形態では、定着ローラ３１を回転駆動させ、定着ベルト３３および加圧ローラ３４をそれに従動回転させるものとしているが、これに限らず、例えば、加圧ローラ３４を回転駆動させてもよく、定着ローラ３１と加圧ローラ３４の両方を回転駆動させてもよい。また、定着ベルト３３に当接する駆動ローラを設け、この駆動ローラを回転駆動させるようにしてもよい。
【００５２】
本実施形態では、定着ローラ３１として、円柱状の芯金３１ａの周囲に弾性層３１ｂを形成した２層構造のものを用いている。芯金３１ａの材質は特に限定されるものではないが、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、チタン、マグネシウム等の金属あるいはそれらの合金等を用いることができる。また、弾性層３１ｂの材質についても適度な耐熱性と弾力性を有する材質であれば特に限定されるものではないが、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料を用いることができる。また、芯金３１ａは中実の円柱状のものに限らず、中空の円筒状のものを用いてもよい。なお、本実施形態では、定着ローラ３１として、直径１８ｍｍの円柱状のステンレス鋼からなる芯金３１ａの周囲に厚さ５ｍｍのシリコンスポンジゴムからなる弾性層３１ｂを形成した、直径２８ｍｍ、長さ３２０ｍｍの円柱状のローラ部材を用いた。
【００５３】
また、本実施形態では、加圧ローラ３４として、内側から順に円筒状の芯金３４ａ、弾性層３４ｂ、離型層３４ｃが形成された３層構造のものを用いている。芯金３４ａの材質は適度な強度と熱伝導性を有するものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、チタン、マグネシウム等の金属あるいはそれらの合金等を用いることができる。また、弾性層３４ｂの材質は、適度な耐熱性と弾力性とを有する材質であれば特に限定されるものではないが、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料を用いることができる。また、離型層３４ｃの材質は、耐熱性および離型性に優れた材質であればよく、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂が適している。なお、本実施形態では、加圧ローラ３４として、外径２４ｍｍ、肉厚２ｍｍの鉄合金（ＳＴＫＭ）からなる芯金３４ａの周囲に厚さ３ｍｍのシリコンソリッドゴムからなる弾性層３４ｂを形成し、さらにその周囲に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブからなる離型層３４ｃを装着した外径３０ｍｍの円筒状のローラ部材を用いた。
【００５４】
また、加圧ローラ３４の内部には、加圧ローラ３４を内面から加熱するためのヒータランプ３６を配置した。なお、ヒータランプ３６の動作は温度制御部４２によって行われる。具体的には、熱源駆動手段４５が温度制御部４２から出力される制御信号に応じて電源回路４３からヒータランプ３６に供給（通電）する電力を制御することにより、ヒータランプ３６が供給される電力に応じて発光し、ヒータランプ３６から赤外線が放射される。なお、熱源駆動手段４５は、例えば、ソリッド・ステート・リレー（ＳＳＲ）、トライアック、サイリスタ、メカニカル・リレー（単に、リレーとも言う）、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などの、高電圧・大電流を扱うことができる駆動素子からなる。これにより、加圧ローラ３４の内周面が赤外線を吸収して加熱され、加圧ローラ３４全体が加熱される。なお、本実施形態では、定格電力３００Ｗのヒータランプ３６を用いている。なお、ヒータランプ３６が放射する赤外線を吸収しやすくするために、加圧ローラ３４の内面に赤外線の波長域に良好な吸収特性を有する耐熱黒色塗料を塗布してもよい。
【００５５】
定着ベルト３３は、加熱部材３２が発生する熱によって所定の温度に加熱され、定着ニップ部Ｎを通過する未定着トナー像が形成された記録材Ｐを加熱するためのものであり、定着ローラ３１および加熱部材３２に回転可能に張架されている。これにより、定着ベルト３３は、定着ローラ３１が回転駆動されるとこの定着ローラ３１に従動回転するようになっている。
【００５６】
本実施形態では、定着ベルト３３として、中空円筒状の基材（図示せず）の表面に弾性層（図示せず）を形成し、さらのその表面に離型層（図示せず）を形成した３層構造の無端状のベルト部材を用いた。基材の材質は特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アラミド樹脂等の耐熱樹脂、あるいはステンレスやニッケル等の圧延や電鋳によって製作された金属材料を用いることができる。また、弾性層の材質についても耐熱性および弾性に優れた材質であれば特に限定されるものではないが、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴムなどエラストマー材料を用いることができる。また、離型層の材質についても耐熱性と離型性に優れた材質であれば特に限定されるものではないが、例えば、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を用いることができる。また、離型層は、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂からなるチューブ部材を弾性層の外周面に装着したものであってもよく、弾性層の外周面をＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂でコーティング（被覆）したものであってもよい。また、基材としてポリイミド等の耐熱樹脂を用いる場合、加熱部材３２との摩擦抵抗を低減するために、耐熱樹脂にフッ素樹脂を内添させてもよい。
【００５７】
なお、本実施形態では、厚さ７０μｍのポリイミドからなる基材の外周面に厚さ１５０μｍのシリコンゴムからなる弾性層を形成し、さらにこの弾性層の外周面に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブからなる離型層を設けた内径（内周長を円周率πで除算した値）５０ｍｍ、長さ３１５ｍｍの無端状のベルト部材を用いた。これにより、定着ローラ３１の軸方向に垂直な断面において、定着ベルト３３の回転によってこの定着ベルト３３が定着ローラ３１に当接し始める点と定着ローラ３１の軸心とを結ぶ直線と、定着ベルト３３が定着ローラ３１から離れる点と定着ローラ３１の軸心とを結ぶ直線とのなす角度である定着ベルト３３の定着ローラ３１に対する当接角度θは１８５°になっている。
【００５８】
加熱部材３２は、定着ローラ３１とともに定着ベルト３３を懸架するとともに、定着ベルト３３を加熱するためのものである。図３は加熱部材３２の断面図である。図２および図３に示したように、本実施形態では、加熱部材３２として、定着ベルト３３と当接する領域が、内側から順に抵抗発熱層（面状発熱体）３２ａ、絶縁層３２ｂ、基材層３２ｃ、および加熱部材３２と定着ベルト３３との間の摩擦抵抗を低減するためのコート層３２ｄが形成された４層構造からなる面状発熱体であるものを用いている。
【００５９】
具体的には、本実施形態では、基材層３２ｃとして、外径２８ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウム合金製パイプの一部を軸方向に沿って切除したものを用いた。また、基材層３２ｃの外周面に厚さ２０μｍのＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）からなるコート層３２ｄを形成し、基材層３２ｃの内周面に厚さ３０μｍのポリイミドからなる絶縁層３２ｂを形成した。そして、絶縁層３２ｂの内周面に抵抗発熱層３２ａを設けた。これにより、定着ベルト３３と加熱部材３２との接触幅（定着ベルト３３の回転方向の幅）である加熱ニップ幅は４４ｍｍになっている。
【００６０】
なお、加熱部材３２の軸方向両端部における定着ベルト３３と当接しない領域は直径２０ｍｍのアルミニウム合金製パイプからなる支持部が取り付けられており、この支持部が定着装置３０のサイドフレームに固定されている。これにより、定着ベルト３３が回転しても加熱部材３２は回転せず、定着ベルト３３は加熱部材３２の表面を摺動するようになっている。
【００６１】
図４は加熱部材３２を内周面側から見た平面図である。なお、加熱部材３２は図２に示したように円弧状に湾曲しているが、説明の便宜上、図４では平板状に引き伸ばした形態で描いている。
【００６２】
図４に示したように、抵抗発熱層３２ａは、複数の電気抵抗線が加熱部材３２の周方向（円弧方向）に沿って延伸するとともに、周方向の端部で折り返されることにより、電気抵抗線が面状に配置された面状発熱体である。また、各電気抵抗線の一端は給電部３２ｅに接続され、他端は給電部３２ｆに接続されている。なお、給電部３２ｅと３２ｆとの間の電気抵抗は１０Ωであり、温度制御部４２が熱源駆動手段４５の動作を制御することによって電源回路４３から電力が供給されて給電部３２ｅ，３２ｆに１００Ｖの交流電圧が印加され、約１０００Ｗの熱エネルギーが発生するようになっている。
【００６３】
本実施形態では、各電気抵抗線の線幅を２．４ｍｍとし、隣り合う電気抵抗線同士（同一の電気抵抗線における折り返された部分同士を含む）の間隔を２．４ｍｍとし、各電気抵抗線の加熱部材３２の周方向に延伸する部分の長さ（加熱部材３２の周方向の一端部において折り返された位置から他端部において折り返された位置までの長さ）を３２０ｍｍ、電気抵抗線の数を６本、各電気抵抗線の折り返し回数を２回とした。なお、説明の便宜上、図４には電気抵抗線の数が２本の場合の例を描いている。
【００６４】
なお、加熱部材３２における抵抗発熱層３２ａで発生した熱は、絶縁層３２ｂ、基材層３２ｃ、およびコート層３２ｄを介して定着ベルト３３に伝熱する。また、本実施形態では、基材層３２ｃとして熱伝導性の高いアルミニウム合金を用いている。このため、抵抗発熱層３２ａの各電気抵抗線で発生した熱を基材層３２ｃによって加熱部材３２の周面の全域に分散させることができるので、各電気抵抗線のパターン形状に起因して定着ベルト３３の加熱ムラが生じることを緩和できる。また、定着ベルト３３と加熱部材３２との軸方向についての接触幅に比べて定着ベルト３３に対する軸方向についての接触幅が小さい小サイズの記録材を連続通紙した場合であっても、加熱部材３２の軸方向の温度分布を均一化し、非通紙部において過昇温が生じることを防止できる。
【００６５】
次に、定着装置３０における定着処理時の処理について説明する。図５は定着装置３０の各部の動作を制御する制御部４０の概略構成を示すブロック図である。
【００６６】
図５に示すように、制御部４０は、回転駆動制御部４１と温度制御部４２と用紙搬送制御部４６とを備えている。なお、制御部４０は、画像形成装置１００の主制御部に備えられていてもよく、主制御部とは別に備えられ、主制御部と協同して定着装置３０の動作を制御するものであってもよい。また、制御部４０は、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ（図示せず）を備えており、制御部４０に備えられる各部は、当該各部で取り扱うデータを必要に応じて上記ＲＡＭに一時的に記憶させたり上記ＲＡＭから必要に応じて読み出したりするようになっている。
【００６７】
回転駆動制御部４１は、定着ローラ３１を駆動するための回転駆動手段４４の動作を制御するものであり、画像形成装置１００の主制御部からの制御命令やサーミスタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの温度検知結果等に応じた所定のタイミングで定着ローラ３１を回転駆動させたり、回転を停止させたりするように定着ローラ３１の回転駆動手段４４を制御する。上記主制御部は、ユーザーからの指示入力や、記録材の載置状態、搬送状態、サイズ検知結果、画像形成装置１００の各部の動作状態、画像形成装置１００における画像形成モード（例えばカラーモードであるかモノクロモードであるか）、あるいは画像形成装置１００に備えられる各種センサの検知結果などに応じて回転駆動制御部４１に定着ローラ３１の回転を制御させるための信号を送る。上記の各種センサとしては、例えば、記録材の通過位置を光学的あるいは機械的に検出するセンサ、モータや可動部などの機械的な状態を検出するセンサ、カバーや清掃部材の取り付け状態を検出するセンサ、加圧ローラ３４の加圧状態を検出するセンサなどが挙げられる。
【００６８】
温度制御部４２は、サーミスタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの温度検知結果等に応じて加熱部材３２に備えられる抵抗発熱層３２ａおよび加圧ローラ３４の内部に備えられるヒータランプ３６への通電量を制御するための制御信号を熱源駆動手段４５に出力することで定着ベルト３３および加圧ローラ３４の表面温度を制御するものである。
【００６９】
図５に示したように、温度制御部４２は、センサデータ入力部５１、温度記憶部５２、温度偏差算出部５３、テーブル記憶部５４、出力決定部５５、電力制御部５６、目標温度設定部５７を備えている。
【００７０】
センサデータ入力部５１は、サーミスタ３５ａ〜３５ｃの出力信号に基づいて温度変化を抵抗値の変化として検出し、抵抗値変化を電圧値変化に変換し、さらにこの電圧値変化をコンピュータで取り扱うことのできるデジタル信号に変換する。そして、温度検知結果を示す信号を温度記憶部５２および温度偏差算出部５３に出力する。なお、サーミスタ３５ａ〜３５ｃは、例えば、温度が高くなると抵抗値が小さくなり、温度が低くなると抵抗値が大きくなる、負の温度係数を有している。
【００７１】
温度記憶部５２は、サーミスタ３５ａ〜３５ｃによる過去所定時間分の温度検知結果を記憶する。なお、上記所定時間は、例えば、加熱部材３２およびヒータランプ３６の温度制御周期（加熱部材３２およびヒータランプ３６への通電量の制御周期）の整数倍に設定する。具体的には、本実施形態では、上記所定時間を１秒前から現在まで、あるいは２秒前から現在までに設定する。
【００７２】
温度偏差算出部５３は、サーミスタ３５ａによる現在の検知温度である第１検知温度と予め設定されている定着ベルト３３の目標温度（制御目標温度）との偏差である第１温度偏差、および第１検知温度とサーミスタ３５ａによる所定時間前（例えば１秒前あるいは２秒前）の検知温度である第２検知温度との偏差である第２温度偏差を算出し、出力決定部５５に出力する。なお、温度偏差算出部５３は上記第２検知温度を温度記憶部５２から読み出す。また、第１検知温度については、温度偏差算出部５３が温度記憶部５２から読み出してもよく、あるいはセンサデータ入力部５１から温度偏差算出部５３に入力するようにしてもよい。第１温度偏差、第２温度偏差は次式によって求まる。
第１温度偏差＝第１検知温度−目標温度
第２温度偏差＝第１検知温度−第２検知温度
【００７３】
また、温度偏差算出部５３は、サーミスタ３５ｃによる温度検知結果についても同様に、サーミスタ３５ｃによる現在の検知温度である第３検知温度と予め設定されている加圧ローラ３４の目標温度（制御目標温度）との偏差である第３温度偏差、および上記第３検知温度とサーミスタ３５ｃによる所定時間前（例えば１秒前あるいは２秒前）の検知温度である第４検知温度との偏差である第４温度偏差を算出し、出力決定部５５に出力する。
【００７４】
テーブル記憶部５４は、第１温度偏差と第２温度偏差との組み合わせと加熱部材３２へ供給すべき電力量とを対応付けた第１出力設定テーブル（出力直接設定テーブル、中央部用テーブル）、および第３温度偏差と第４温度偏差との組み合わせとヒータランプ３６へ供給すべき電力量とを対応付けた第２出力設定テーブル（加圧部材用テーブル）を記憶している。
【００７５】
出力決定部５５は、温度偏差算出部５３から入力される第１温度偏差および第２温度偏差に応じた通電量をテーブル記憶部５４に記憶されている第１出力設定テーブルから読み出して加熱部材３２への通電量を決定し、電力制御部５６へ伝達する。また、出力決定部５５は、温度偏差算出部５３から入力される第３温度偏差および第４温度偏差に応じた通電量をテーブル記憶部５４に記憶されている第２出力設定テーブルから読み出してヒータランプ３６への通電量を決定し、電力制御部５６へ伝達する。
【００７６】
なお、サーミスタ３５ｂの温度検知結果（定着ベルト３３の幅方向端部近傍の温度）とサーミスタ３５ａの温度検知結果（定着ベルト３３の幅方向中央部の温度）との差に応じて第１出力設定テーブルから読み出した通電量を補正するようにしてもよい。例えば、上記の差に応じて定着ベルト３３における幅方向の端部（記録材に当接しない非通紙領域）から定着ベルト３３における幅方向中央部（記録材に当接する通紙領域）への伝熱量等を考慮して通紙領域の温度が目標温度に近づくように補正すればよい。あるいは、温度偏差算出部５３が、サーミスタ３５ｂによる所定時間前（例えば１秒前あるいは２秒前）の検知温度とサーミスタ３５ｂによる現在の検知温度との偏差を算出し、出力決定部５５がその偏差に応じて第１出力設定テーブルから読み出した通電量を補正するようにしてもよい。
【００７７】
電力制御部５６は、出力決定部５５から伝達された通電量に基づいて電源回路４３から加熱部材３２への通電量を制御させるための制御信号を熱源駆動手段４５に出力する。
【００７８】
目標温度設定部５７は、定着ベルト３３の目標温度（制御目標温度）や加圧ローラ３４の目標温度（制御目標温度）を設定する機能を有し、センサデータ入力部５１あるいは温度記憶部５２から得たサーミスタ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの温度データと、制御部４０の記憶部に記憶した目標温度設定値及び後述する目標設定補正テーブルを用いて、必要な目標温度を設定する。
【００７９】
更に、制御部４０には、記録材を用紙収納部（用紙カセットともいう）から取り出し、画像形成部に搬送して、画像を記録材に一定間隔でトナー画像を形成し、上記定着装置３０に搬送するための制御を行う用紙搬送制御部４６を有する。用紙搬送制御部４６は、所定の用紙サイズ毎に定めた時間間隔で、記録材を搬送し、連続印字を行うように、記録材の印字速度を決定する。例えば、通常、Ａ４サイズ横送りであれば、毎分５１枚の印字を行ったり、Ａ４サイズ縦送りであれば、毎分３１枚の印字を行うように制御する。このように、用紙搬送制御部４６は記録材の搬送速度（定着速度あるいはプロセス速度）を決定している。そして、用紙搬送制御部４６は、加熱不足となる場合にはニップ通過速度が遅くなるように搬送速度を変更し、加熱過多となる場合にはニップ通過速度が速くなるように搬送速度を変更している。
【００８０】
次に、図６に示すフローチャートに基づいて、定着装置の処理の流れについて説明する。なお、本実施形態では、第２検知温度を１．５秒前の検知温度としている。
【００８１】
まず、センサデータ入力部５１がサーミスタ３５ａ、３５ｂの検知信号を受け付け、これらの検知信号に基づいてそれぞれ第１検知温度、第３検知温度を検出（算出）し（ステップＳ１）、検出した第１検出温度、第３検知温度を温度記憶部５２に記憶させる（ステップＳ２）。
【００８２】
次に、目標温度設定部５７は温度記憶部５２から加圧ローラ３４の検知温度である第３検知温度を読み出し（ステップＳ３）、読み出した第３検知温度の値に基づいて、定着ベルト３３の目標温度を設定する（ステップＳ４）。なお、第３検知温度は、センサデータ入力部５１から目標温度設定部５７へ入力するようにしてもよい。目標温度の具体的設定方法については後述する。
【００８３】
次に、温度偏差算出部５３が温度記憶部５２から第１検知温度および第２検知温度を読み出し（ステップＳ５）、これら各検知温度とステップＳ４で設定した目標温度に基づいて第１温度偏差および第２温度偏差を算出し（ステップＳ６）、出力決定部５５に出力する。
【００８４】
次に、出力決定部５５は、温度偏差算出部５３の算出した第１温度偏差および第２温度偏差の組み合わせに対応する通電量をテーブル記憶部５４に記憶している第１出力設定テーブルから読み出し（ステップＳ７）、電力制御部５６に出力する。
【００８５】
図７は第１出力設定テーブルの一例を示す表である。この表に示す例では、第１出力設定テーブル６０として、加熱部材３２への通電量（電力量）が予め設定されており、第１温度偏差と第２温度偏差との組み合わせに応じた、加熱部材３２に供給可能な通電量の最大値（定格電力）に対する通電量の割合を示す値が格納されている。そして、出力決定部５５は、この第１出力設定テーブルから読み出した通電量を加熱部材３２への通電量として決定している。例えば、第１温度偏差ΔＴ１が−１℃、第２温度偏差ΔＴ２が−５℃の場合には加熱部材３２への供給電力は定格電力の１００％に設定される。また、第１温度偏差ΔＴ１が−２℃、第２温度偏差ΔＴ２が０℃の場合には加熱部材３２への供給電力は定格電力の６３％に設定される。
【００８６】
その後、電力制御部５６は、出力決定部５５によって決定された通電量に基づいて熱源駆動手段４５の動作を制御することにより、電源回路４３から加熱部材３２への通電量を制御する（ステップＳ８）。
【００８７】
図８（ａ）は、電力制御部５６による加熱部材３２への通電量の制御方法（制御波形）を示す説明図である。この図に示すように、電力制御部５６は、出力決定部５５によって決定された通電量に基づいて加熱部材３２への通電をＯＮにする時間とＯＦＦにする時間との比（デューティ比）を決定し、加熱部材３２への通電をデューティ制御法によって制御する。例えば、通電量が最大通電量に設定されている場合には、インターバル時間（制御周期）の全時間において通電をＯＮにする。また、通電量が最大通電量の６３％に設定されている場合、インターバル時間中の６３％に対応する時間だけ通電をＯＮにし、残り３７％に対応する時間では通電をＯＦＦにする。なお、本実施形態では、加熱部材３２として抵抗性発熱体（抵抗発熱層３２ａ）を用いている。これにより、抵抗性発熱体は通電ＯＮと通電ＯＦＦの繰り返しによる突入電流が定着装置の加熱手段として多用されているハロゲンランプに比べて小さいので、ちらつきの原因となるフリッカを防止することができる。
【００８８】
なお、加熱部材３２への通電量の制御方法は上記したようなデューティ制御に限るものではない。例えば、図８（ｂ）に示すように、電源回路４３から熱源駆動手段４５を介して加熱部材３２に供給される交流電源電圧の位相を制御する位相制御法を用いてもよい。この位相制御法では、交流電圧の半波長毎に通電時間を規定し、交流電圧の半波長毎の通電時間に応じて導通時間の位相角を制御して電力制御を行う。位相制御法では、ハロゲンランプのような誘導性発熱体の突入電流を抑えながら、電力制御を行うことができる。つまり、ハロゲンランプのような誘導性発熱体に対して通電ＯＮと通電ＯＦＦを細かく行うと、誘導性負荷による電流変動が大きくなり、交流電源の大きな電圧変動を誘発するので、このような誘導性発熱体を用いる場合の電力制御には位相制御が好適である。
【００８９】
また、上記したデューティ制御と位相制御とを組み合わせて加熱部材３２に供給する電力量を制御してもよい。この場合、例えば、出力決定部５５の決定した通電量に応じて、デューティ制御を行うか、位相制御を行うかを予め設定された条件に基づいて適宜選択するようにしてもよい。また、例えば、インバータを用いて交流電圧を直流電圧に変換してパルス駆動する構成とし、出力決定部５５の決定した通電量に応じて交流電圧の振幅を制御するようにしてもよい。また、直流電圧のパルス幅やパルス数などを制御することで通電量を制御してもよい。
【００９０】
一方、用紙搬送制御部４６は、読み出した第３検知温度である加圧ローラ３４の温度が図９に示す目標設定補正テーブル６１のどの温度範囲（エリア）にあるかを判別し、該当するエリアにおける単位時間あたりの印字枚数、すなわち記録紙の搬送速度を読み出し（ステップＳ９）、回転駆動制御部４１に出力する。
【００９１】
そして、回転駆動制御部４１は用紙搬送制御部４６から受け取った搬送速度にしたがって回転制御手段４４を駆動制御する（ステップＳ１０）。
【００９２】
その後、温度制御部４２は、定着処理を終了するか否かを判断し（ステップＳ１１）、終了しない場合にはＳ１からの処理を繰り返す。
【００９３】
なお、図６の例では加熱部材３２の温度制御処理について説明したが、温度制御部４２はヒータランプ３６の温度制御についてもほぼ同様の方法で行ってもよい。すなわち、センサデータ入力部５１がサーミスタ３５ｃの検知信号を受け付けて第３検知温度を検出し、検出した第３検出温度を温度記憶部５２に記憶させる。また、温度偏差算出部５３が温度記憶部５２から第３検知温度および第４検知温度を読み出し、これら各検知温度に基づいて第３温度偏差および第４温度偏差を算出し、出力決定部５５が第３温度偏差および第４温度偏差の組み合わせに対応する通電量を、テーブル記憶部５４に記憶している第２出力設定テーブルから読み出し、電力制御部５６がその通電量に基づいて熱源駆動手段４５の動作を制御することにより、電源回路４３からヒータランプ３６への通電量を制御する。なお、ヒータランプ３６の温度制御を行う場合も、サーミスタ３５ａの第１検知温度の値に基づいて、加圧ローラ３４の目標温度を設定するようにしてもよい。
【００９４】
以上のように、本実施形態に係る定着装置３０では、定着ベルト３３の現在の温度検知結果である第１検知温度と定着ベルト３３の目標温度との偏差である第１温度偏差と、上記第１検知温度と定着ベルト３３の所定時間前（例えば１秒前）の温度検知結果である第２検知温度との偏差である第２温度偏差との組み合わせに対応する加熱部材３２への通電量を予め設定しておく。そして、定着ベルト３３の温度検知結果と目標温度に基づいて算出した第１温度偏差および第２温度偏差の組み合わせに基づいて加熱部材３２に供給する電力量を制御する。そして、定着ベルト３３の目標温度を設定する際に、加圧ローラ３４の温度を勘案して設定するようにしている。
【００９５】
これにより、定着ベルト３３および加圧ローラ３４の温度リップルを簡単な構成で効果的に抑制することができる。したがって、過加熱や熱量不足に起因する画質の低下や記録材の巻き付きなどの不具合を防止できる。また、定着ベルト３３および加圧ローラ３４の過加熱を防止できるので、余分なエネルギー消費が削減し、省エネルギー化を図ることができる。
【００９６】
また、本実施形態では、加熱部材３２が定着ベルト３３の幅方向について一様に加熱する構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、定着ベルト３３の幅方向の中央部を加熱する加熱部材（中央加熱部材）と幅方向の端部を加熱する加熱部材（端部加熱部材）とを設けてもよい。この場合、例えば、中央加熱部材についてはサーミスタ（中央温度検知部）３５ａの温度検知結果と目標温度に基づく第１温度偏差および第２温度偏差の組み合わせに基づいて温度制御し、端部加熱部材についてはサーミスタ（端部温度検知部）３５ｂの現在の検知温度である第５検知温度と目標温度との偏差である第５温度偏差と、所定時間前の検知温度である第６検知温度と第５検知温度との偏差である第６温度偏差との組み合わせに基づいて温度制御してもよい。すなわち、第５温度偏差と第６温度偏差との組み合わせに対応する端部の加熱部に対して供給すべき電力量を示す第３出力設定テーブル（端部用テーブル）をテーブル記憶部５４に記憶させておき、それを読み出すことで供給する電力量を決定すればよい。
【００９７】
また、定着装置３０に備えられる各部材の構成、サイズ、制御条件等も本実施形態に示した例に限るものではなく、適宜変更することができる。また、出力設定テーブルについても、上述した例に限るものではなく、定着速度、複写速度、定着方式、各部材の構成、サイズ、制御条件等に応じて適宜設定すればよい。
【００９８】
次に、本実施形態では、例えば定着ベルト３３の目標温度を設定する際に、加圧ローラ３４の検知温度の値に基づいて補正を行っているが、この点について説明する。
【００９９】
印字する際の定着装置の状態は、画像形成装置を立ち上げ直後の状態、立ち上げ後しばらくそのまま待機した状態、あるいは、複数枚の印字が終了した直後の状態といった、様々な温度状態をとり得る。そして、それぞれの状態において、記録材や使用環境温度が大きく変わらなければ、記録材上のトナー画像の加熱溶融に必要な熱エネルギーは、ほとんど変わらない。
【０１００】
しかし、上記のような様々な温度状態では、定着ベルト３３、定着ローラ３１や加圧ローラ３４などの温度も種々異なり、周囲の温度状態も異なることになる。このような場合、一律の温度を定めて、定着ベルト３３、定着ローラ３１や加圧ローラ３４を加熱すると、先述したように、記録材上のトナー画像への過剰な加熱が行われたり、あるいは、必要な熱エネルギーが供給されなかったりする場合がある。即ち、定着ベルト３３、定着ローラ３１や加圧ローラ３４の温度状態によっては、トナー画像を定着するために最適な各々の温度状態があり、そこから外れた状態で印字した場合には、巻き付きや高温オフセット、定着不良などの画像劣化を発生させてしまう。
【０１０１】
そこで、様々な温度状態においても、トナー画像を最適な条件で定着させるために、本発明では、加圧ローラ３４の温度状態に着目している。
【０１０２】
ここで、最適な条件とは、定着性能維持条件とも呼べるものである。例えば温度条件について言えば、定着部材や加圧ローラの温度は、時間変化とともに、間接的加熱によって、本来の目標温度と異なる状態に変化してしまうことがあるが、最適な温度条件は、このような状態でも、即時印字開始ができて、定着性能が良好な状態にあること示している。すなわち、最適な温度条件は、特定の１ポイントではなく、その周辺の領域にいれば、ほぼ同等の定着性能が維持できる定着部材と加圧部材の温度範囲を示している。
【０１０３】
定着装置の様々な温度状態において、定着ベルト３３、定着ローラ３１は、比較的温度制御が容易なことが多く、加熱が必要な場合は加熱部材３２に通電すれば、応答良く温度が上昇し、加熱が不要になれば、非通電とすることにより、温度降下がすぐにはじまるため、降温することができる。しかしながら、定着装置は全体として低熱容量ではあるが、加圧ローラ３４は、その中でも熱容量が比較的大きく、昇温や降温は、時間遅れも伴うことから応答性が悪く、様々な温度状態において、最適状態に変化させることが難しい部材にあてはまる。
【０１０４】
一方、加圧ローラ３４の蓄熱量によっては、多少熱供給に遅れが生じたり、環境温度が変動した場合でも、温度追従性を維持することができる。
【０１０５】
そこで、この加圧ローラ３４の温度状態をモニタリングして、その温度状態から、定着ベルト３３や定着ローラ３１の温度状態の変化の程度、経過印字枚数、記録材の搬送速度の調整や、蓄熱動作のための待ち時間の調整といった制御を柔軟に適用すれば、定着装置を最適な温度状態に近づけて、印字を行うことが可能となる。
【０１０６】
例えば、印字を開始する際に、直前の加圧ローラ３４の温度をサーミスタ３５ｃで取得し、直前の印字待ち動作中の温度状態として、印字の際の定着ベルト３３の目標温度設定に反映することで、印字開始初期から中期にかけての温度過多や熱不足を解消して、記録材上のトナー画像に必要な熱エネルギーを供給することができる。
【０１０７】
即ち、加圧ローラの印字開始直前の温度が、ある温度閾値よりも高いか低いかによって、加熱部材３２の発熱を制御する時の目標温度を、低くしたり、高くしたりする。これにより、加圧ローラ３４の温度が高い場合には、定着ベルト３３の表面温度を通常よりも下げて最適温度状態に近づけるために、加熱部材３２の発熱を制御する時の目標温度を低く設定する。すなわち、加圧ローラ３４から記録材への熱エネルギー供給が多くなるので、これに応じて定着ベルト３３あるいは定着ローラ３１から記録材へ供給される熱エネルギーを減らすために、定着ベルト３３の目標温度を低く設定する。
【０１０８】
逆に、加圧ローラ３４の温度が低い場合は、加圧ローラ３４から記録材への熱エネルギー供給が少なくなるので、これに応じて定着ベルト３３あるいは定着ローラ３１から供給される熱エネルギーを増やすために、定着ベルト３３の目標温度を高く設定する。
【０１０９】
そして、このような制御は、加圧ローラ３４の温度に依存するため、画像形成装置の立ち上げ直後の状態、立ち上げ後しばらくそのまま待機した状態、あるいは、複数枚の印字が終了した直後の状態といった様々な温度状態にかかわらず適応でき、図９に示すような目標設定補正テーブル６１に基づいて実現することができる。例えば、印字開始時点か、記録材が定着装置に搬送される直前かなどにかかわらず、加圧ローラ３４の温度が、例えば１１０℃未満の場合には、定着ベルト３３の目標温度を、＋１０℃の目標温度補正を行い、加熱部材３２からの供給熱エネルギーを増やして、熱供給不足にならないように制御する。
【０１１０】
ここで、実際の目標温度の値は、予め制御部４０の記憶部に記憶した目標温度設定値に対して、目標設定補正テーブル６１で求まる補正値を加算した値となる。また、目標設定補正テーブル６１は制御部４０の記憶部に予め記憶しておけばよく、テーブル記憶部５４に記憶しておいてもよい。
【０１１１】
なお、図９に示す目標設定補正テーブル６１ａでは、経過印字枚数の変化によっても、定着ベルト３３の目標温度を補正するようにしており、経過印字枚数が大きくなるほど目標温度を補正の絶対値が小さくなるようにしているが、経過印字枚数を考慮しない場合は、例えば、加圧ローラの温度が各エリアにある際に、「１０枚目まで」に記載した温度補正値のみを用いるようにしてもよい。
【０１１２】
しかしながら、定着ベルトや加圧部材の温度が逐次変化する為、その時々の各温度条件に応じて、定着性能を維持するには、定着性能維持条件に導く必要があり、かつ、印字枚数を経る毎に、これら部材の温度も変化するので、その時々の定着性能維持条件に導くには、定着ベルトの目標温度値も経過印字枚数によって補正することが望ましい。例えば、単に加熱量の増減をしても、加熱性能がよければ、短時間で温度が到達し、ヒータランプが消灯するが、アンダーシュートによって、別の弊害を生んでしまうといったことが生じる。
【０１１３】
また、本実施形態では、加圧ローラの温度状態に応じた目標温度補正値を、図６の目標設定補正テーブル６１に示すように、例えば３つのエリアに区分し、定着部材の目標温度の補正とともに単位時間当たりの印字枚数（記録紙の搬送速度）を変更するように制御している。ここで、目標設定補正テーブル６１は、加圧部材の検出温度によって、記録材の搬送速度を対応付けるものであるといえる。
【０１１４】
これは、加圧ローラ３４の温度状態を区分し、それぞれの温度状態に合わせて、最適温度状態へ変更する条件を設けるようにしたものであり、かつ、記録材の搬送速度（搬送間隔）を制御して、記録材の定着ニップ部の通過時間を変更させることにより、記録材に供給する熱エネルギー量を最適な状態にしたものである。
【０１１５】
例えば、加圧ローラ３４の温度が、図６に示す目標設定補正テーブル６２のエリア１と判定された場合、定着ベルト３３の目標温度設定を、図示のように、＋１０℃とプラス補正を行う。一方、エリア１と判定された場合、定着ベルト３３の目標温度の変化が急激すぎたり、大きな目標温度補正を与えなければならない場合などでは、プラス補正をいたずらに大きく設定できない。このため、単位時間当たりの搬送速度、即ち単位時間あたりの印字枚数を、５１枚から４８枚に変更することを連動して行う。これにより、記録材の定着ニップ部の通過に長い時間が必要となり、記録材に必要な熱エネルギーの供給を行うようにしている。
【０１１６】
また逆に、エリア３と判定される場合で、加圧ローラ３４の温度が１４１℃以上の時には、単位時間あたりの印字枚数を増やして、加圧ローラ３４から記録材への熱移動を促すとともに、加圧ローラ３４の温度を低い方に変化させて、最適状態で印字を行うようにする。なお、目標設定補正テーブル６２では、加圧ローラ３４の温度範囲として３つのエリアを設けているが、より細か範囲で温度補正値と搬送速度を変更するようにしてもよい。また、目標設定補正テーブル６２はテーブル記憶部６２に記憶しておけばよいが、エリア（区分）と搬送速度との関係については、別のテーブルとして用紙搬送制御部４６に記憶しておいてもよい。
【０１１７】
さらに、これに加えて、目標温度をマイナス補正する場合には、目標温度の補正に応じて、定着装置の周囲や内部に設けた冷却ファンを、回転駆動手段４４にて制御して、その空気流によって、定着ユニット自体や定着ベルト３３、定着ローラ３１、加圧ローラ３４の温度を下げて、最適温度からのずれを小さくするように強制冷却を行ってもよい。その際、加圧ローラの検知温度が高い場合には冷却ファンの風量が多くなるようにすればよい。
【０１１８】
以上のように、本実施形態では、定着ベルト３３の幅方向中央部に対応する位置に備えられたヒータランプ１３３ａと、定着ベルト３３の幅方向端部に対応する位置に備えられるヒータランプ１３３ｂと、加圧ローラ３４の内部に備えられたヒータランプ３６とを備えている。そして、定着ベルト３３における幅方向中央部の現在の検知温度と定着ベルト３３の目標温度との偏差である第１温度偏差と、定着ベルト３３における幅方向中央部の現在の検知温度と所定時間前の定着ベルト３３における幅方向中央部の検知温度との偏差である第２温度偏差との組み合わせに基づいてヒータランプ１３３ａへの通電量を制御する。そして、加圧ローラ３４の検知温度に基づいて、定着ベルト３３の目標温度と、記録材の用紙搬送速度を変更するようにする。
【０１１９】
また、加圧ローラ３４の現在の検知温度と加圧ローラ３４の目標温度との偏差である第３温度偏差と、加圧ローラ３４の現在の検知温度と所定時間前の加圧ローラ３４の検知温度との偏差である第４温度偏差との組み合わせに基づいてヒータランプ３６への通電量を制御してもよい。さらに、定着ベルト３３における幅方向端部の現在の検知温度と定着ベルト３３の目標温度との偏差である第５温度偏差と、定着ベルト３３における幅方向端部の現在の検知温度と所定時間前の定着ベルト３３における幅方向端部の検知温度との偏差である第６温度偏差との組み合わせに基づいてヒータランプ１３３ｂへの通電量を制御してもよい。
【０１２０】
以上、加圧ローラ３４の温度状態の高低により、定着ベルト３３の目標温度設定を低高とすることで、記録材に対する複数の供給先からの熱エネルギーを全体として最適な供給状態となるようにすることができ、巻き付きや高温オフセット、定着不良といった画像劣化を防止して、印字を行うことができる。そして、目標温度の設定と合わせて、記録材のニップ通過速度を変更することで、記録材に対する熱エネルギーの供給がより最適な状態で行われるようにしている。
【０１２１】
なお、先述したように、加圧ローラ３４の温度状態として、更に区分を増やしても良く、区分の増加に合わせてきめ細かく補正値を定めてもよい。さらに、補正値を時間の経過と共に変えたり、印字待機中の経過時間に応じて変えたり、印字枚数を経る毎に変えたり、環境温度の変化に応じて変えたり、記録材の坪量や電源電圧の状態、周辺装置の接続状態などの印刷条件に応じて変えたりすることも可能であり、その際は、複数の目標設定補正テーブルを準備しておき、時間や状態の変化に応じて目標設定補正テーブルを切換えるようにしてもよい。
【０１２２】
図１０は本実施形態に係る定着装置３０ｂの断面図である。この定着装置３０ｂは、図２で示した定着装置３０に代えて画像形成装置１００に備えられるものである。
【０１２３】
図１０に示すように、定着装置３０ｂは、図２で示した定着装置３０における加熱部材３２に代えて、加熱ローラ（加熱部材）１３２を備えており、加熱ローラ１３２の内部にハロゲンランプ等からなるヒータランプ（中央加熱部材）１３３ａおよびヒータランプ（端部加熱部材）１３３ｂを備えている。
【０１２４】
加熱ローラ１３２は、アルミニウムからなる外径２８ｍｍ、肉厚０．５ｍｍのアルミニウムからなる中空円筒状のローラ部材であり、その両端部は耐熱樹脂製の断熱ブッシュ及びボールベアリングからなる支持部材によって回転可能に保持されている。また、これら各支持部材は定着ローラ３１から遠ざかる方向にバネ等の付勢部材で付勢されたフレームに固定されている。これにより、定着ローラ３１および加熱ローラ１３２に張架される定着ベルト３３に所定の張力が付与されるようになっている。これにより、定着ローラ３１が回転駆動されて定着ベルト３３が定着ローラ３１に従動回転すると、加熱ローラ１３２が定着ベルト３３に従動回転するようになっている。
【０１２５】
加熱ローラ１３２の内部には、ヒータランプ１３３ａおよび１３３ｂが配置されている。なお、ヒータランプ１３３ａは加熱ローラ１３２の軸方向中央部の所定幅の領域に設けられており、ヒータランプ１３３ｂは加熱ローラ１３２の軸方向両端部の所定幅の領域に設けられている。また、サーミスタ３５ａは定着ベルト３３および加熱ローラ１３２を介してヒータランプ１３３ａに対向する位置に配置されており、サーミスタ３５ｂは定着ベルト３３および加熱ローラ１３２を介してヒータランプ１３３ｂに対向する位置に配置されている。
【０１２６】
ヒータランプ１３３ａ，１３３ｂの動作は温度制御部４２が熱源駆動手段４５の動作を制御することによって行われる。具体的には、熱源駆動手段４５が温度制御部４２からの制御信号に応じて電源回路４３からヒータランプ１３３ａ，１３３ｂに供給（通電）する電力を制御することにより、ヒータランプ１３３ａ，１３３ｂが供給される電力に応じて発光し、ヒータランプ１３３ａ，１３３ｂから赤外線が放射される。これにより、加熱ローラ１３２の内周面が赤外線を吸収して加熱され、加熱ローラ１３２全体が加熱される。なお、ヒータランプ１３３ａ，１３３ｂが放射する赤外線を吸収しやすくするために、加熱ローラ１３２の内面に赤外線の波長域に良好な吸収特性を有する耐熱黒色塗料を塗布してもよい。
【０１２７】
また、上記各実施形態では、定着ローラ、定着ベルト、および加圧ローラを１組だけ備えた定着装置を用いる場合について説明したが、これに限るものではない。
【０１２８】
例えば、図１１に示すように、図２で示した定着装置３０と、この定着装置３０に対して記録材搬送方向の下流側に備えられる第２の定着装置６０とを備えた定着装置３０ｃを用いてもよい。
【０１２９】
この定着装置３０ｃは、内部にヒータランプ６５を備えた定着ローラ６１と、内部にヒータランプ６６を備えた加圧ローラ６２とを所定の荷重で当接させた構成であり、これら両ローラは互いに逆方向に回転駆動される。そして、回転駆動されている定着ローラ６１と加圧ローラ６２との間に記録材を通紙させることにより、定着装置３０によって記録材上に一次定着されたトナー像をこの記録材により強固に定着させる。
【０１３０】
なお、定着ローラ６１との対向部にはサーミスタ６３が配置され、加圧ローラ６２との対向部にはサーミスタ６４が配置されており、これら各サーミスタによる両ローラの温度検知結果に基づいて温度制御部４２がヒータランプ６５および６６への通電量を制御するようになっている。温度制御方法は、例えば加熱部材３２およびヒータランプ３６の温度制御方法と同様の方法を用いることができる。
【０１３１】
定着ローラ６１および加圧ローラ６２の構成は特に限定されるものではなく、熱ローラ定着方式の定着装置において従来から用いられているものを用いてもよい。本実施形態では、定着ローラ６１および加圧ローラ６２として、内側から順に芯金、弾性層、および離型層が形成された３層構造のものを用いた。芯金には、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層にはシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、離型層はＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が適している。
【０１３２】
また、定着装置３０と定着装置６０との間には、搬送ガイド板または搬送ローラなどのガイド部材７０が設けられており、定着装置３０で一次定着処理された記録材Ｐは、ガイド部材に沿って搬送されて、定着装置６０で２次定着処理されて排出されるようになっている。
【０１３３】
また、記録材が薄い場合や定着処理を素早く行いたい場合には、定着装置３０によって一次定着処理された記録材の搬送方向をガイド部材７０によって切り替えて定着装置６０を介さずに排出するための迂回経路に搬送させ、この迂回経路に配設される複数の搬送ローラ７１ａ，７１ｂによって定着装置３０ｃの外部に排出するようにしてもよい。
【０１３４】
なお、定着ローラ６１および加圧ローラ６２を加熱するための加熱手段はヒータランプに限るものではなく、誘導加熱を利用した誘導加熱方式の加熱手段を用いてもよく、ヒータランプと誘導加熱方式の加熱手段とを適宜組み合わせて用いてもよい。
【０１３５】
また、定着装置６０に代えて定着装置３０を備えた定着装置３０ｄを用いてもよい。つまり、図１２に示すように、定着装置３０を２組備えた構成としてもよい。
【０１３６】
これらの２段階定着方式の定着装置を用いる構成では、各定着装置の熱容量を小さくできるので、熱応答性を高めて定着処理を迅速に行うことができる。また、本実施形態に係る温度制御方法を適用することにより、温度リップルを低減することができる。
【０１３７】
また、上記各実施形態では、加圧部材として加圧ローラ３４を用いているが、これに限らず、例えば図１３に示すように、加圧部材として加圧ベルトを用いた、ツインベルト定着方式の定着装置を用いてもよい。
【０１３８】
図１３に示す定着装置３０ｅは、定着ローラ３１、加熱部材３２、および定着パッド３８ａに回転可能に懸架された定着ベルト３３と、加圧ローラ３４、懸架ローラ（テンションローラ）３４Ｂ、および加圧パッド３８ｂに回転可能に懸架された加圧ベルト３３ｂとを備えている。なお、サーミスタ３５ａ，３５ｂは定着ベルト３３の表面温度を検知して温度制御部４２に伝達し、サーミスタ３５ｃは加圧ベルト３３ｂの表面温度を検知して温度制御部４２に伝達するようになっている。そして、温度制御部４２は、先述した方法で加熱部材３２およびヒータランプ３６への通電量を制御するようになっている。
【０１３９】
また、定着パッド３８ａおよび加圧パッド３８ｂは、定着ローラ３１と加圧ローラ３４とが定着ベルト３３および加圧ベルト３３ｂを介して圧接する位置に対して記録材搬送方向の上流側で定着ベルト３３および加圧ベルト３３ｂを介して所定の荷重で圧接するように配置されている。これにより、パッド３８ａと３８ｂとの対向部から定着ローラ３１と加圧ローラ３４との対向部までの広い範囲に定着ニップ部が形成され、搬送される記録材Ｐを効率的に加熱できるようになっている。
【０１４０】
また、定着パッド３８ａと加圧パッド３８ｂとの圧接力は、定着ローラ３１と加圧ローラ３４との圧接力よりも小さく設定されている。したがって、この構成では、定着ニップ部の最下流部分である定着ローラ３１と加圧ローラ３４との対向部において記録材搬送方向の圧力分布が最大になる。これにより、定着ベルト３３と加圧ベルト３３ｂとが回転時にスリップすることを防止することができる。
【０１４１】
定着ローラ３１、加熱部材３２、定着ベルト３３、および加圧ローラ３４としては、図２で示した定着装置と同様のものを用いることができる。また、加圧ベルト３３ｂとしては定着ベルト３３と同様のものを用いることができる。
【０１４２】
定着パッド３８ａおよび加圧パッド３８ｂを構成する材料としては、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などを用いることができる。
【０１４３】
懸架ローラ３４Ｂの構成は特に限定されるものではないが、加圧ベルト３３ｂからの熱伝導性が低いものを用いることが好ましい。本実施形態では、外径３０ｍｍ、内径２６ｍｍの鉄合金製の芯金の周囲にシリコーンスポンジ層を設けたローラ部材を用いた。
【０１４４】
なお、回転体ではない定着パッド３８ａと加圧パッド３８ｂとで定着ニップ部を形成すると、定着ベルト３３および加圧ベルト３３ｂの内周面は各パッドに摺擦され、これら各ベルト３３，３３ｂの内周面と各パッド３８ａ，３８ｂとの摩擦係数が大きいと、摺動抵抗が大きくなる。その結果として、画像のずれ、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題が発生し、特にツインベルト方式において、この問題が顕著である。そのために、定着パッド３８ａおよび加圧パッド３８ｂにおける各ベルト３３，３３ｂとの接触面には、低摩擦シート層が設けられている。これにより、各ベルト３３，３３ｂとの摺擦による各パッド３８ａ，３８ｂの摩耗が防止され、摺動抵抗も低減できるので、良好なベルト走行性、ベルト耐久性が得られる。
【０１４５】
このようなツインベルト方式の定着装置においても、本発明の制御方法を適用することにより、温度リップルを低減することができる。なお、実施形態１では、加圧ローラの検知温度に基づいて、定着ベルトの目標温度を変更するとともに搬送速度を変更する場合について説明したが、定着ベルトの目標温度を変更することなく、加圧ローラの検知温度に基づいて搬送速度のみを変更するようにしてもよい。
【０１４６】
（実施形態２）
本発明の他の実施形態について説明する。図１４は本発明の他の実施形態に係る定着装置において用いられる目標設定補正テーブルの例を示す表である。
【０１４７】
図１４に示す目標設定補正テーブル６２では、定着部材（英着ベルトあるいは定着ローラ）の目標温度と実温度（検知温度）との差に基づいて、単位時間当たりの印字枚数を変更するようにしている。ここで、加圧部材の温度および経過印字枚数によって定着部材の目標温度の補正値を変更しているが、定着部材の目標温度は補正前の目標温度であり、例えば、先述した、予め設定されている定着ベルト３３の目標温度（制御目標温度）に相当する。換言すれば、定着部材の目標温度と実温度との差は、目標温度を補正する前の第１温度偏差に相当する。
【０１４８】
そして、定着部材の実温度（検出温度）が低く、例えば、目標温度よりもマイナス２４℃未満の場合は、搬送速度を遅くして、単位時間当たりの印字枚数を４１枚／分とし、定着部材の実温度（検出温度）が高くなるにつれて、単位時間当たりの印字枚数を増加させている。このように、記録材の定着ニップ部の通過時間を変更させることにより、記録材に供給する熱エネルギー量が最適な状態になるようにしている。なお、定着部材の制御目標温度を所定の値とした場合、図１４に示す目標設定補正テーブル６２における定着部材の目標温度と実温度との差の範囲は、実温度（検出温度）の範囲に置き換えることができる。したがって、図１４に示す目標設定補正テーブル６２は、定着部材の検出温度によって、記録材の搬送速度を対応付けるものであるといえる。
【０１４９】
また、上記各実施形態において、例えば、温度制御開始時（例えば、電源投入時やスリープ状態からの復帰時など）、温度制御条件変更時（例えば、目標温度設定の変更時、記録材の種類の変更時、印字速度（プロセス速度）の変更時など）、画像形成装置の動作状態変更時（例えば、Ｒｅａｄｙ待機状態から印字状態（定着処理状態）への移行時、ウォームアップ状態からＲｅａｄｙ待機状態への移行時、印字状態から冷却状態（定着処理時およびウォーミングアップ時よりも低い温度で待機する状態）へ移行時、冷却状態から待機状態へ移行時、冷却状態から印字状態への移行時など）、印字動作実行中の所定条件（例えば、印字開始からの経過時間、印字開始からの印字枚数、印字中の印字枚数経過状況、残り印字枚数など）の満了時、その他温度制御条件変更時、通電量変更時、定着装置３０、３０ｂにおける印字動作実行中の所定条件満了時、印字動作終了時、予熱状態中の省エネルギー状態時などの定着装置３０、３０ｂにおける動作状態変更時などの種々の印刷条件に応じて、複数の出力設定テーブル６０や、目標設定補正テーブル６１，６２を設定してもよい。そして、それぞれの条件で記録材の定着条件が最適になるように温度制御部４２や用紙搬送制御部４６で制御を行うようにしてもよい。なお、上述したこれらの各条件を複数のグループに分け、グループごとに、出力設定テーブル６０や、目標設定補正テーブル６１，６２を設定してもよい。
【０１５０】
以上、各実施形態について述べたが、各実施形態において、画像形成装置１００の主制御部、および定着装置３０，３０ｂの制御部４０を、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現してもよい。この場合、画像形成装置１００、定着装置３０，３０ｂは、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである画像形成装置１００、定着装置３０，３０ｂの制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、画像形成装置１００、定着装置３０，３０ｂに供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。
【０１５１】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１５２】
また、画像形成装置１００、定着装置３０，３０ｂを通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１５３】
また、画像形成装置１００の主制御部、および定着装置３０，３０ｂの制御部４０は、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよく、処理の一部を行うハードウェアと当該ハードウェアの制御や残余の処理を行うソフトウェアを実行する演算手段とを組み合わせたものであってもよい。
【０１５４】
以上、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に開示した範囲で、種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１５５】
３０，３０ｂ〜３０ｅ…定着装置、３１…定着ローラ（ベルト懸架部材）、３２…加熱部材（中央加熱部材、端部加熱部材）、３３…定着ベルト（定着部材）、３３ｂ…加圧ベルト（加圧部材）、３４…加圧ローラ（加圧部材）、３５ａ…サーミスタ（温度検知部、中央温度検知部）、３５ｂ…サーミスタ（温度検知部、端部温度検知部）、３５ｃ…サーミスタ（加圧部材温度検知部）、３６…ヒータランプ（加圧部材加熱部）、３８ａ…定着パッド（ベルト懸架部材）、３８ｂ…加圧パッド（加圧部材）、４０…制御部、４１…回転駆動制御部、４２…温度制御部、４３…電源回路、４４…回転駆動手段、４５…熱源駆動手段、４６…用紙搬送制御部、５１…センサデータ入力部、５２…温度記憶部、５３…温度偏差算出部、５４…テーブル記憶部、５５…出力決定部、５６…電力制御部、５７…目標温度設定部、６０…第１出力設定テーブル、６２．６２…目標設定補正テーブル、１００…画像形成装置、１３２…加熱ローラ（加熱部材）、１３３ａ…ヒータランプ（中央加熱部材）、１３３ｂ…ヒータランプ（端部加熱部材）。
【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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