(57)【要約】【課題】従来の定着制御装置及び画像形成装置は、複数のヒータと複数の温度検知手段を長手方向の異なる位置に備え、複数の温度検知結果に基づいて複数のヒータを独立して制御していた。【解決手段】本発明の定着制御装置は、熱を供給する１つ又は複数の加熱手段６ａ〜６ｃと、熱により加熱されて印刷媒体上の画像を定着する定着手段６と、定着手段６を保持する保持部材Ｂｒ１に保持され、定着手段６の温度を検知して第１検知温度を出力する第１温度検知手段１６と、保持部材Ｂｒ１の温度を検知して第２検知温度を出力する第２温度検知手段１７と、第２検知温度と加熱手段６ａの発熱量とに、応じて制御条件を変更して定着手段６の温度を制御する加熱制御手段１１と、を備えている。これにより、定着不良が発生しない必要最小限の熱量を与えることができるため、定着不良の発生を防止しつつ，従来の定着制御装置よりも消費電力を削減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を供給する１つ又は複数の加熱手段と、
保持部材に保持され、前記熱により加熱されて印刷媒体上の画像を定着する定着手段と、
前記保持部材に取り付けられ、前記定着手段の温度を検知して第１検知温度を出力する第１温度検知手段と、
前記保持部材の温度を検知して第２検知温度を出力する第２温度検知手段と、
前記第２検知温度と前記加熱手段の発熱量とに応じて、制御条件を変更して前記定着手段の温度を制御する加熱制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着制御装置。
【請求項２】
前記定着手段は、
前記加熱手段の熱により前記画像を加熱する加熱部材と、
前記印刷媒体を前記加熱部材の方向へ加圧する加圧部材と、
を有することを特徴とする請求項１記載の定着制御装置。
【請求項３】
前記定着手段は、
前記加熱手段の熱により前記画像を加熱する加熱部材と、
前記印刷媒体を前記加熱部材の方向へ加圧する加圧部材と、
前記加圧部材を内包するように配設され、前記加熱部材と接触する無端ベルトと、
を有することを特徴とする請求項１記載の定着制御装置。
【請求項４】
前記制御条件は、
前記定着手段の目標温度であることを特徴とする請求項２又は３記載の定着制御装置。
【請求項５】
前記発熱量は、印刷実行期間に前記定着手段へ供給される熱量であることを特徴とする請求項２又は３記載の定着制御装置。
【請求項６】
前記制御条件は、前記定着手段を加熱する目標温度と、前記加熱手段の発熱量の比と、であることを特徴とする請求項２又は３記載の定着制御装置。
【請求項７】
前記加熱部材は、加熱ローラであり、
前記加圧部材は、加圧ローラであり、
前記加熱手段における前記発熱量は、前記加熱ローラ及び前記加圧ローラの回転軸方向に異なることを特徴とする請求項２又は３記載の定着制御装置。
【請求項８】
印刷が開始されてから連続で印刷される前記印刷媒体の印刷枚数を検出する印刷枚数検出手段を備え、
前記発熱量は、前記印刷枚数検出手段により検出された前記印刷枚数に応じて算出される熱量であることを特徴とする請求項２又は３記載の定着制御装置。
【請求項９】
前記加熱制御手段は、更に、
印刷が開始されてから連続で印刷される前記印刷媒体の印刷継続時間を計時するタイマを備え、
前記発熱量は、前記タイマにより計時された前記印刷継続時間に応じて算出される熱量であることを特徴とする請求項２又は３記載の定着制御装置。
【請求項１０】
前記発熱量は、前記加熱ローラ及び前記加圧ローラにおける端部の前記発熱量が大きいことを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項記載の定着制御装置。
【請求項１１】
前記定着手段は、前記保持部材に較べて熱容量の小さい前記加熱ローラを有することを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項記載の定着制御装置。
【請求項１２】
前記無端ベルトは、
前記保持部材に較べて熱容量が小さいことを特徴とする請求項３記載の定着制御装置。
【請求項１３】
前記加熱手段は、ハロゲンヒータであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項記載の定着制御装置。
【請求項１４】
前記加熱手段は、面状ヒータであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項記載の定着制御装置。
【請求項１５】
熱を供給する１つ又は複数の加熱手段と、
前記熱により加熱されて印刷媒体上の画像を定着する定着手段と、
前記加熱手段の近傍の温度を検知して第１検知温度を出力する第１温度検知手段と、
前記第１温度検知手段とは異なる位置の温度を検知して第２検知温度を出力する第２温度検知手段と、
前記第１検知温度と目標温度とに基づいて前記定着手段の温度を制御する加熱制御手段と、を備え、
前記加熱制御手段は、所定の条件の場合に、前記目標温度を第１目標温度として前記定着手段の温度を制御し、前記第１目標温度と前記第１検知温度とに基づいて前記加熱手段を駆動制御しているときに前記第２検知温度が所定の温度を越えると、前記第２検知温度が前記所定の温度を越えてから前記加熱手段が所定の熱量を発生する動作指示後に、前記第１目標温度をこれよりも低い第２目標温度に変更し、前記印刷媒体への画像の定着を続行することを特徴とする定着制御装置。
【請求項１６】
前記第２温度検知手段は、
所定の温度を越えてからの所定の累積時間が経過するまでの間、前記加熱手段を駆動した後に、前記第１目標温度をこれよりも低い前記第２目標温度に変更し、前記印刷媒体への画像の定着を続行することを特徴とする請求項１５記載の定着制御装置。
【請求項１７】
熱を供給する加熱手段と、
前記熱により加熱されて印刷媒体上の画像を定着する定着手段と、
前記加熱手段の近傍の温度を検知して第１検知温度を出力する第１温度検知手段と、
前記第１温度検知手段とは異なる位置の温度を検知して第２検知温度を出力する第２温度検知手段と、
前記第１検知温度と目標温度とに基づいて前記加熱手段を駆動制御する加熱制御手段と、を備え、
前記加熱制御手段は、
所定の条件の場合、前記目標温度を第１目標温度として前記加熱手段を駆動制御し、前記第１目標温度と前記第１検知温度とに基づいて前記加熱手段を駆動制御しているときに前記第２検知温度が所定の温度を越えると、前記第２検知温度が所定の温度を越えてから所定の累積時間に達するまでの間、前記加熱手段を駆動した後に、前記第１目標温度（をこれよりも低い第２目標温度に変更し、前記印刷媒体への画像の定着を続行することを特徴とする定着制御装置。
【請求項１８】
前記加熱制御手段は、
前記第２検知温度が所定の温度を超えてからの経過時間から前記加熱手段の加熱停止時間を引いた前記加熱手段が所定の累積時間、前記加熱手段を駆動した後に、前記第１目標温度をこれよりも低い第２目標温度に変更し、前記印刷媒体への画像の定着を続行することを特徴とする請求項１７記載の定着制御装置。
【請求項１９】
前記加熱制御手段は、
印刷開始前に、前記第２検知温度が所定温度よりも低い場合に、前記所定の条件を満たすと判断し、前記目標温度を第１目標温度に設定することを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか１項記載の定着制御装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項記載の定着制御装置が搭載された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、定着制御装置と、これを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プリンタは、印刷画像に対応したトナーを用紙に転写させ、転写されたトナー像を熱と圧力により用紙に定着させている。従来、下記特許文献１に記載された定着制御装置及び画像形成装置は、定着制御装置における定着器の長手方向の異なる位置に、複数のヒータと複数の温度検知手段を設け、この複数の温度検知手段の検知結果を基に複数のヒータを独立して制御することで定着器の長手方向における温度の安定化を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４９７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の定着制御装置及び画像形成装置では、以下の（ａ），（ｂ）のような課題があった。
【０００５】
（ａ）  室温まで冷えた状態から印刷を開始すると、定着器を保持している保持部材の温度が低く、かつ保持部材の熱容量が大きいため、保持部材と近接している定着器の端部で加熱不足が発生し，定着不良を起こす。
【０００６】
（ｂ）  上記（ａ）の対策として定着器の温度を予め高温に設定する制御方法があるが、このような定着制御装置及び画像形成装置では、消費電力が大きい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内の第１発明の定着制御装置は、熱を供給する１つ又は複数の加熱手段と、保持部材に保持され、前記熱により加熱されて印刷媒体上の画像を定着する定着手段と、前記保持部材に取り付けられ、前記定着手段の温度を検知して第１検知温度を出力する第１温度検知手段と、前記保持部材の温度を検知して第２検知温度を出力する第２温度検知手段と、前記第２検知温度と前記加熱手段の発熱量とに応じて、制御条件を変更して前記定着手段の温度を制御する加熱制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２発明の定着制御装置は、熱を供給する１つ又は複数の加熱手段と、前記熱により加熱されて印刷媒体上の画像を定着する定着手段と、前記加熱手段の近傍の温度を検知して第１検知温度を出力する第１温度検知手段と、前記第１温度検知手段とは異なる位置の温度を検知して第２検知温度を出力する第２温度検知手段と、前記第１検知温度と目標温度とに基づいて前記定着手段の温度を制御する加熱制御手段と、を備え、前記加熱制御手段は、所定の条件の場合に、前記目標温度を第１目標温度として前記定着手段の温度を制御し、前記第１目標温度と前記第１検知温度とに基づいて前記加熱手段を駆動制御しているときに前記第２検知温度が所定の温度を越えると、前記第２検知温度が前記所定の温度を越えてから前記加熱手段が所定の熱量を発生する動作指示後に、前記第１目標温度をこれよりも低い第２目標温度に変更し、前記印刷媒体への画像の定着を続行することを特徴とする。
【０００９】
第３発明の定着制御装置は、熱を供給する加熱手段と、前記熱により加熱されて印刷媒体上の画像を定着する定着手段と、前記加熱手段の近傍の温度を検知して第１検知温度を出力する第１温度検知手段と、前記第１温度検知手段とは異なる位置の温度を検知して第２検知温度を出力する第２温度検知手段と、前記第１検知温度と目標温度とに基づいて前記加熱手段を駆動制御する加熱制御手段と、を備え、前記加熱制御手段は、所定の条件の場合、前記目標温度を第１目標温度として前記加熱手段を駆動制御し、前記第１目標温度と前記第１検知温度とに基づいて前記加熱手段を駆動制御しているときに前記第２検知温度が所定の温度を越えると、前記第２検知温度が所定の温度を越えてから所定の累積時間に達するまでの間、前記加熱手段を駆動した後に、前記第１目標温度をこれよりも低い第２目標温度に変更し、前記印刷媒体への画像の定着を続行することを特徴とする。
【００１０】
第４発明の画像形成装置は、前記定着制御装置が搭載されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の定着制御装置及び画像形成装置によれば、保持部材の温度を検知する第２温度検知手段の検知温度と加熱手段の発熱量とに応じて，制御条件を変更して定着手段の温度を制御するようにしているので、定着不良が発生しない必要最小限の熱量を定着手段に与えることができる。これにより、定着不良の発生を防止しつつ、低消費電力化できる定着制御装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は図２の画像形成装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】図２は本発明の実施例１における画像形成装置の構造の概略を示す図である。
【図３】図３は図２中の定着器６の温度制御の概要を説明するための斜視図である。
【図４】図４は図２中のベルト方式の定着器６の断面構造を示す断面図である。
【図５】図５は図４中の加熱ローラ１９及び加圧ローラ２０の保持状態を示す斜視図である。
【図６】図６は図３中のハロゲンヒータ１８の構造と発熱方法とを説明するための図である。
【図７】図７は図３中の定着器６の構造と、ハロゲンヒータ１８の発熱量の分布を説明するための図である。
【図８】図８は比較例の定着器の温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【図９】図９は図１中の定着器６の温度制御の処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は図５中の加熱ローラ１９における中央部と端部の温度差に対する補償用温度Ｔａｍｂ及び投入熱量Ｑの関係を示す特性図である。
【図１１】図１１は図５の定着器６における温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【図１２】図１２は図５の定着器６における温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【図１３】図１３は本発明の実施例１の変形例における画像形成装置の構造の概略を示す図である。
【図１４】図１４は図１３の画像形成装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図１５】図１５は図１４中の定着器６における温度制御の処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は図１３中の定着器６の温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【図１７】図１７は本発明の実施例２における画像形成装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図１８】図１８は図１７中の定着器６Ａの温度制御の概要を説明するための斜視図である。
【図１９】図１９は図１８の定着器６Ａの構造と、ヒータの発熱量の分布を説明するための図である。
【図２０】図２０は図１７中の定着器６Ａの温度制御の処理を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は図２０中のステップＳ４Ａにおけるサブハロゲンヒータ１８Ｂの優先制御を説明するためのタイムチャートである。
【図２２】図２２は図１８中の加熱ローラ１９における中央部と端部の温度差に対する補償用温度Ｔａｍｂ及び投入熱量Ｑの関係を示す特性図である。
【図２３】図２３は図１８の定着器６Ａの低温における温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【図２４】図２４は図１８の定着器６Ａの高温における温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【図２５】図２５は図１８の定着器６Ａの低温における温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１４】
（実施例１の構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置の構造の概略を示す図である。
【００１５】
本実施例１の画像形成装置は、例えば、プリンタであり、印刷媒体としての用紙１を繰り出すホッピングローラ２と、ホッピングローラ２により繰り出された用紙１を矢印方向に搬送する用紙搬送部３ａ〜３ｄと、記録光の露光部材としての発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）ヘッド４と、記録光に応じた現像剤像としてのトナー像を形成するトナー像形成部５と、用紙１上にトナー像を定着させる定着手段としての定着器６と、から構成されている。用紙１の搬送順にトナー像形成部５、定着器６と配置されている。ＬＥＤヘッド４は、トナー像形成部５に隣接して配置されている。
【００１６】
図１は、図２の画像形成装置の構成の概略を示すブロック図である。
本実施例１の画像形成装置は、印刷動作の全体を制御する印刷制御部１０を有しており、この印刷制御部１０には、定着器６の温度を加熱制御する加熱制御部１１が内蔵されている。
【００１７】
印刷制御部１０には、ＬＥＤヘッド４、記録光に応じたトナー像を形成するトナー像形成部５に電圧を印加するトナー像形成部電源１２、及び用紙１を搬送する用紙搬送モータ１４へ電力を供給するモータ電源１３が接続されている。
【００１８】
加熱制御部１１は、定着器６の温度の検知結果に基づいて、定着器６に内蔵された加熱手段としての定着ヒータ６ａへ電力を供給するヒータ電源１５をオンオフ制御するものである。加熱制御部１１には、ヒータ電源１５と、定着器６の温度を検知して第１検知温度を出力する第１温度検知手段としての非接触サーミスタ１６と、非接触サーミスタ１６を保持する保持部材の温度を検知して第２検知温度を出力する第２温度検知手段としての補償用サーミスタ１７と、が接続されている。
【００１９】
実施例１の定着制御装置は、加熱制御部１１、ヒータ電源１５、定着ヒータ６ａ、定着器６、非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７から構成されている。この定着制御装置中の加熱制御部１１とヒータ電源１５とによって加熱制御手段が構成されている。
【００２０】
図３は、図２中の定着器６の温度制御の概要を説明するための斜視図である。
定着器６は、用紙１を加熱しつつ搬送する加熱部材としての加熱ローラ１９と、この加熱ローラ１９の内部に非接触に配置されて加熱ローラ１９を加熱する定着ヒータ６ａとしてのハロゲンヒータ１８と、加熱ローラ１９と接触して用紙１を加熱ローラ１９の方向へ加圧する加圧部材としての加圧ローラ２０と、加熱ローラ１９の表面温度を非接触で検知する非接触サーミスタ１６と、非接触サーミスタ１６を保持する保持部材と接触してこの保持部材の温度を検知する補償用サーミスタ１７と、から構成されている。
【００２１】
非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７は、加熱制御部１１へ第１検知温度Ｔｎｃ及び第２検知温度Ｔａｍｂをそれぞれ出力するようになっている。加熱制御部１１は、ハロゲンヒータ１８へ電力を供給するヒータ電源１５へ制御信号を出力している。加熱制御部１１は、第１検知温度及び第２検知温度から加熱ローラ１９の温度を算出し、加熱ローラ１９の温度が所定値になるように、ハロゲンヒータ１８へ電力を供給するヒータ電源１５へ制御信号を出力してヒータ電源１５をオンオフ制御するものである。
【００２２】
加熱制御部１１は、両サーミスタ１６，１７の検知温度を基にして，加熱ローラ１９の表面温度を非接触に検知する。その方法は，非接触サーミスタ１６の検知温度をＴｎｃ、補償用サーミスタ１７の検知温度をＴａｍｂ、加熱ローラ１９の表面温度をＴｃとすると、次の式（１）で表すことができる。
Ｔｃ＝α×（Ｔｎｃ−Ｔａｍｂ）＋Ｔａｍｂ                ・・・（１）
【００２３】
ここで、αは実験的に求められる係数であり，例えば、１．２である。
例えば、Ｔｎｃ＝１５０℃、Ｔａｍｂ＝３０℃の場合，加熱ローラ１９の温度は式（１）より以下のように求められる。
Ｔｃ＝１．２×（１５０−３０）＋３０＝１７４℃
【００２４】
図４は、図２中の定着器６におけるベルト方式の断面構造を示す断面図である。
定着器６は、保持部材２１によって保持され、トナー像が形成された用紙１を加熱する加熱部材としての加熱ローラ１９と、用紙１を加熱ローラ１９とで挟持して加圧する第１の加圧部材としての加圧ローラ２０と、用紙１を加熱ローラ１９とで挟持して加圧する第２の加圧部材としての加圧パッド２０ｅと、加圧ローラ２０及び加圧パッド２０ｅに懸架されて加熱ローラ１９に接触して回転する無端ベルト２０ａとを有している。
【００２５】
加熱ローラ１９は、外形が３０ｍｍで、アルミニウム製の素管によって構成されている基体としての芯金を有している。加熱ローラ１９は、図示しないギアを介して図示しない駆動モータと接続されており、この駆動モータにより回転駆動されるようになっている。加圧ローラ２０は、図示しないばねにより加圧ローラ１９に圧接する向きに押しつけられている。加圧パッド２０ｅは、ばね２０ｃにより、加熱ローラ１９に圧接する向きに押し付けられている。加圧ローラ２０は、加熱ローラ１９に当接しており、これによりニップ部Ｎａ，Ｎｂが形成されている。
【００２６】
非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７は、１つの温度検知手段としてユニット化されており、保持部材２１の突起部Ｂｒ１にねじｂ１にて保持され，非接触サーミスタ１６と加熱ローラ１９とは一定の空隙を持って保持されている。
【００２７】
補償用サーミスタ１７は、非接触サーミスタ１６が保持されている突起部Ｂｒ１の温度を検出するものである。加熱制御部１１は、非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７の両検知温度から、非接触サーミスタ１６から保持部材２１への熱移動量を温度として検知して、加熱ローラ１９の表面温度を非接触で算出するものである。
【００２８】
非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７は、温度に応じて自身の抵抗値が変化する素子であり、加熱制御部１１はその抵抗値を検知して非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７の温度を検知する。本実施例１では温度の増加に従って抵抗値が減少する特性の素子を用いている。
【００２９】
加圧ローラ２０と加圧パッド２０ｅとは、定着ベルト２０ａの内側に配置され、定着ベルト２０ａを介して加熱ローラ１９を押圧するように構成されている。更に、加圧パッド２０ｅは、定着ベルト２０ａの走行方向（＝用紙搬送方向Ｘ）において、加圧ローラ２０より上流に配置されている。加圧パッド２０ｅは、付勢部材としてのスプリング２０ｃの付勢力により、又、加圧ローラ２０は、図示しないスプリングの付勢力により、それぞれ、定着ベルト２０ａを介して加熱ローラ１９に付勢され、ニップ部Ｎａ，Ｎｂを形成するように構成されている。
【００３０】
加圧パッド２０ｅは、保持部材２１に取り付けられた加圧パッドガイド２０ｄに沿って移動可能に設けられている。加圧パッド２０ｅは、一端が加圧パッドガイド２０ｄに固定されたスプリング２０ｃにより、定着ベルト２０ａを介して加熱ローラ１９に付勢されるように構成されている。
【００３１】
定着ベルト２０ａは、例えば、ポリイミドによって形成された基層と、その基層上に形成された離型層から構成された無端フィルムである。定着ベルト１９は、保持部材２１に固定されたガイド部材としての定着ベルトガイド２０ｂと、加圧ローラ２０及び加圧パッド２０ｅに懸架されている。定着ベルト２０ａは、加熱ローラ１９と加圧ローラ２０とに挟持されてニップ部Ｎａを形成し、更に、加熱ローラ１９と加圧パッド２０ｅとに挟持されてニップ部Ｎｂを形成するように構成されている。
【００３２】
このように、２つのニップ部Ｎａ，Ｎｂが形成されているので、用紙１の通過時には、ニップ部Ｎが１つの場合に比べ、より多くの熱を用紙１に対して与えることができる。この結果、定着器６の温度を下げる、或いは、より高速の印刷が可能になるという効果がある。
【００３３】
更に、ニップ部Ｎｂにおける加圧ローラ２０の加熱ローラ１９に対する付勢力（＝圧力）は、ニップ部Ｎａにおける加圧パッド２０ｅの加熱ローラ１９に対する付勢力（＝圧力）よりも大きくなるように構成されている。このため、用紙１上の現像剤としてのトナーに対し、ニップ部Ｎの入口付近よりも出口付近での圧力が高くなるので、効率的、効果的にトナーを定着させることができるという効果がある。
【００３４】
つまり、トナーは、温度が高いほど融解が進行する性質を有している。ニップ部Ｎａを通過中の用紙１のトナーは、まだ十分加熱されていないので、融解が不十分の状態にある。ニップ部Ｎｂでは、トナーは、十分加熱されており、ここで、用紙１及びトナーを相対的に高い圧力で加圧することにより、効果的にトナーを変形させ定着させることができる。
【００３５】
用紙ガイド２４は、保持部材２１に固定され、トナー像形成部５から搬送される用紙１をガイドする機能を有している。分離プレート２５は、加熱ローラ１９に張り付いた用紙１を分離する分離爪であり、加熱ローラ１９に近接して配置されている。
【００３６】
図５は、図４中の加熱ローラ１９及び加圧ローラ２０の保持状態を示す斜視図である。
加熱ローラ１９の両端は、保持部材２１の両端部に配設された転がり軸受けであるボールベアリング２１ａにより回転可能に保持されている。更に、加熱ローラ１９の端部は、図示しない駆動ギアがキーと溝とにより取り付けられ、図示しない止め輪により固定されている。この駆動ギアは、印刷制御部１０の制御により駆動する図示しない定着部駆動モータに連結されている。更に、加熱ローラ１９に内蔵された加熱用のハロゲンヒータ１８が保持部材２１により保持されている。
【００３７】
加圧ローラ２０は、例えば、鉄等の金属である中空パイプの芯金をその表面に形成されたシリコーンゴムからなる耐熱性の弾性層から構成される。加圧ローラ２０の両端は、保持部材２１の両端部に配設されたボールベアリング２１ｂにより回転可能に保持されている。ハロゲンヒータ１８の発熱によって加熱ローラ１９へ輻射された熱の一部は、保持部材２１を通して筐体へ伝熱される。筐体は、強度を確保するため堅牢にする必要があり，その結果、加熱ローラ１９に較べて熱容量が非常に大きい。
【００３８】
図６（ａ），（ｂ）は、図３中のハロゲンヒータ１８の構造と発熱方法とを説明するための図である。
【００３９】
図６（ａ）は、ハロゲンヒータ１８の構成を示す図であり、図６（ｂ）は、ハロゲンヒータ１８の発熱量とスイッチ１８ｅのオン/オフ状態との関係を示す図である。
【００４０】
図６（ａ）において、ハロゲンヒータ１８は、例えばタングステン等からなる発熱体としてのフィラメント１８ａと、フィラメント１８ａを保持するガラス管１８ｂと、ガラス管１８ｂの両端部に設けられた保持部材２１と電気的に絶縁するための例えば、セラミック等からなる絶縁体１８ｃ１，１８ｃ２とから構成されている。ガラス管１８ｂの中には、アルゴン、クリプトン等の不活性ガスと、臭素、塩素等とが有機ハロゲン化物の状態で封入されている。
【００４１】
ハロゲンヒータ１８は、フィラメント１８ａへの電力の供給と停止により、ガラス管１８ｂに封入された不活性ガスと、臭素、塩素等と、を有機ハロゲン化物が加熱・冷却されることで、ハロゲンとタングステンとの間にハロゲンサイクルを生じさせて、定着器６の寿命に亘り加熱機能を発揮する。
【００４２】
ハロゲンヒータ１８には、フィラメント１８ａへ供給する電力をオンオフ制御するスイッチ１５ａを内蔵する交流のヒータ電源１５が、ヒータ配線１８ｄ１，１８ｄ２により接続されている。
【００４３】
スイッチ１５ａは、加熱制御部１１から出力される制御信号ににより、導通状態をオンオフ制御するものである。スイッチ１５ａは、大電流を流すことができるトライアック等の半導体スイッチにより構成されている。スイッチ１５ａがオン状態のとき、ヒータ電源１５から供給される電力によりフィラメント１８ａを発熱させ、スイッチ１５ａがオフ状態のとき、ヒータ電源１５からの電力供給が停止されてフィラメント１８ａは発熱を停止する。
【００４４】
交流電源１５から供給された電力は、配線１８ｄ１，１８ｄ２を通してフィラメント１８ａへ送られ、その電力によってフィラメント１８ａが発熱する。ガラス管１８ｂは透光性であり，フィラメント１８ａの発熱により発生した熱を透過し，加熱ローラ１９の芯金内面に熱を輻射する。ヒータ電源１５の出力電圧は、例えば、交流１００Ｖであり、フィラメント１８ａの消費電力は、例えば、１２００Ｗである。
【００４５】
スイッチ１５ａのオン/オフ状態とフィラメント１８ａの発熱量との関係が図６（ｂ）に示されている。ヒータ電源１５は、スイッチ１５ａのオンオフにより、交流電力の供給と交流電力の遮断の２つの状態しか制御することができないため、加熱ローラ１９の加熱量の調整は所定期間内の加熱時間を調整することで制御される。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）は、図３中の定着器６の構造と、ハロゲンヒータ１８の発熱量の分布を説明するための図である。
【００４７】
図７（ａ）は、加熱ローラ１９の内部には１本の定着ヒータ６ａとしてのハロゲンヒータ１８が内蔵された構造を示す図であり、図７（ｂ）は、ハロゲンヒータ１８の長手方向の発熱量分布を示す図である。
【００４８】
加熱ローラ１９は、用紙１を加圧ローラ２０と挟持して搬送する必要があるため、加熱ローラ１９及び加圧ローラ２０の各両端部が、保持部材２１により保持されたボールベアリング２１ａ，２１ｂにより回転可能に保持されている。そのため、ハロゲンヒータ１８の発熱によって加熱ローラ１９に輻射された熱の一部は，ボールベアリング２１ａ及び保持部材２１を通して筐体へ伝熱される。筐体は強度が必要なため堅牢にする必要があり，その結果、加熱ローラ１９よりも熱容量が非常に大きくなる。
【００４９】
以上のことから，特に、定着器６全体が室温まで冷却された状態から加熱ローラ１９の加熱を開始すると、加熱ローラ１９の中央部は温度が上昇しても，加熱ローラ１９の長手方向端部の温度は、熱が筐体へ放熱されることで温度から十分に上昇せずに定着不良が発生する可能性がある。この印刷開始時の定着不良を防止するために、本発明の実施例１では、例えば、ハロゲンヒータ１８内部の端部に近いフィラメント１８ａ１，１８４の抵抗値を、中央部のフィラメント１８ａ２，１８ａ３の抵抗値に較べ大きく設定することで、端部における発熱量を多く設定している。
【００５０】
（実施例１の動作）
実施例１の動作について、（Ｉ）画像形成装置の動作と、（II）比較例の定着制御装置の動作と、（III）実施例１の定着制御装置の動作と、に分けて説明する。
【００５１】
（Ｉ）  画像形成装置の動作
図１及び図２を参照しつつ、画像形成装置の動作について説明する。
【００５２】
図１において、印刷指示を受けると、印刷制御部１０は、ＬＥＤヘッド４、トナー像形成部電源１２、モータ電源１３、及びヒータ電源１５を駆動する。
【００５３】
図２において、印刷指示を受けると、印刷制御部１０は、図示しない用紙搬送モータ１４を駆動してホッピングローラ２及び用紙搬送部３ａ，３ｂによって画像形成のタイミングに合わせて、用紙１をトナー像形成部５へ搬送する。ＬＥＤヘッド４は、印刷情報に応じた記録光をトナー像形成部５へ照射し、トナー像形成部５は照射された記録光に応じたトナー像を用紙１上に形成する。その後、用紙搬送部３ｂ，３ｃによって定着器６へ用紙１が搬送される。定着器６は、熱と圧力によって用紙１上のトナー像を定着された後に、用紙搬送部３ｃ，３ｄによって排出され、画像形成動作を終了する。
【００５４】
（II）  比較例の定着制御装置の動作
図８（ａ），（ｂ）は、比較例の定着器の温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【００５５】
図８（ａ）は、加熱ローラ１９の熱容量が大きい場合の温度変化を示し，図８（ｂ）は、加熱ローラ１９の熱容量が小さい場合の温度変化を示している。
熱容量が小さい加熱ローラ１９は、加熱ローラ１９の表面温度を印刷可能な温度まで加熱するのに要するエネルギーが少ないため、現在の加熱ローラ１９の主流となっている。
【００５６】
図８（ａ）に示された熱容量が大きい場合では、加熱ローラ１９の熱容量が大きいので、定着ヒータ６ａから供給された熱量が一度加熱ローラ１９の内部に蓄積される。そのため、印刷時に用紙１が定着器６に到達して加熱ローラ１９と接触すると、その蓄積された熱量が加熱ローラ１９の表面に近い側から用紙１に供給される。同時に、加熱制御部１１は、定着ヒータ６ａを駆動させるため、定着ヒータ６ａから加熱ローラ１９へ熱量が供給されるが、その熱量も一度加熱ローラ１９内部に蓄積されてから用紙１へ供給される。その結果、加熱ローラ１９を通した熱量の移動は、加熱ローラ１９の蓄熱量により急激な変動が抑えられるため、加熱ローラ６ａの表面温度の変動が少なくなっている。
【００５７】
更に、定着ヒータ６ａの発熱量は中央よりも端部を大きく設定しているため、印刷を継続していくと徐々に用紙端部の温度は中央部の温度に近づく。このとき端部の温度も変動が少なくなるため、例えば、印刷初期の時刻t01に、下限温度Ｔlimitを超えていればその後下限温度Ｔlimitを下回ることはない。
【００５８】
これに対し、図８（ｂ）に示された熱容量が小さい場合では、加熱ローラ１９に図８（ａ）と同ーの制御を行うと、熱容量が小さいため加熱ローラ１９の表面温度の上昇速度は速くなる。更に、印刷速度が速くなるほど単位時間に通過する用紙１が多くなることから、単位時間当たりに加熱ローラ１９から奪われる熱量も多くなる。そのため、定着ヒータ６ａをオフさせると加熱ローラ１９から大きな熱量が奪われる。熱容量の小さい定着器６ではその内部の蓄熱量が少ないために表面温度が急速に低下する。それに対応するためにヒータの発熱量も大きく設定して対応しているが、温度制御としては所定温度に到達するとヒータをオフさせて所定温度まで低下してからヒータをオンさせる制御のため、温度の低下が発生してからオンさせることなり、結果として熱容量が小さく印刷速度の速い画像形成装置では温度の変動が大きくなる。
【００５９】
この対策として、ヒータの駆動を細かく制御する方法もあるが、同じ電源ラインにつながれた他の電子機器へフリッカノイズ等の雑音を与えてしまう等の副作用もあるため十分ではない。そこで、温度の変動を許容しても定着不良が発生しないように、最も低くなる温度を定着不良を発生させない下限温度Ｔlimitよりも高くなるように目標温度を高く設定する対策が考えられるが、目標温度を高く設定すると消費電力が大きくなり、最近の省電力嗜好に合致しない。
【００６０】
以上の比較例の課題を解決するため、本発明の実施例１で採用している定着制御装置の動作を以下に説明する。
【００６１】
（III）  実施例１の定着制御装置の動作
印刷制御部１０が印刷指示を受けると、用紙搬送手段３ａ〜３ｄにより図示しないギアを介して加熱ローラ１９を回転させる。
【００６２】
更に、定着器６の非接触サーミスタ１６、補償用サーミスタ１７で検知した結果を補正して得られる加熱ローラ１９の表面温度が、予め決定しておいた印刷可能温度範囲内であるかを判断し、範囲内であれば用紙の搬送を開始する。ここで、印刷可能温度範囲は、用紙１へトナーを正常に定着させることができる温度範囲であり、下限温度としてのＴlimitと、上限温度としてのＴ２を有している。下限温度Ｔlimitは、例えば、１６０℃であり、上限温度Ｔ２は、例えば、２００℃である。
【００６３】
加熱ローラ１９の表面温度が上限温度Ｔ２よりも高い温度であった場合は、加熱制御部１１は、ヒータ電源１５から定着ヒータ６ａへの電力供給を停止して加熱ローラ１９の温度を低下させる（以下、これを「クールダウン」という)。加熱ローラ１９の表面温度が下限温度Ｔlimitよりも低い温度であった場合は、加熱制御部１１は、ヒータ電源１５から定着ヒータ６ａへの電力供給を行うことで加熱ローラ１９の表面温度を上昇させる（以下、これを「ウォームアップ」という)。
【００６４】
図９は、図１中の定着器６の温度制御の処理を示すフローチャートである。
本実施例１の定着器６の温度制御について、図１、図２を参照しつつ図９に沿って説明する。
【００６５】
定着器６の温度制御が開始されると、ステップＳ１へ進む。ステップＳ１において、印刷制御部１０は、印刷要求の発生を監視し、印刷要求が検知されると（Ｙ）、加熱制御部１１へ温度制御の処理の開始を通知し、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２において、加熱制御部１１は、補償用サーミスタ１６から第２検知温度Ｔａｍｂを検知する。更に、印刷制御部１０は、検知した印刷要求の内容を加熱制御部１１へ送る。加熱制御部１１は、印刷要求の内容から最適と判断した印刷温度Ｔprnを設定する。加熱制御部１１は、加熱ローラ１９の表面温度Ｔｃが印刷温度Ｔｐｒｎとなるように定着ヒータ６ａの駆動を制御し、ステップＳ３へ進む。尚、ステップＳで設定する印刷温度Ｔｐｒｎは、各印刷条件に対して最適な設定温度であり，予め実験的に求めた印刷温度Ｔｐｒｎの情報を印刷制御部１０内の図示しないメモリに保存しておく。
【００６６】
ステップＳ３において、加熱制御部１１は、補償用温度Ｔａｍｂと切替温度Ｔcold1とを比較し、補償用温度Ｔambが切替温度Ｔcold1以上（Ｔａｍｂ≧Ｔcold1）の場合は（Ｎ）、定着器６は必要十分に温まっていると判断し、目標温度の補正は行わず、ステップＳ５へ進み、補償用温度Ｔａｍｂが切替温度Ｔcold1よりも低い（Ｔａｍｂ＜Ｔcold1）場合は（Ｙ）、定着器６が低温であると判断し、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４において、加熱制御部１１は、目標温度の補正（Ｔｓｐ＝Ｔｐｒｎ＋ΔＴ）を行い、ステップＳ５へ進む。ここで、例えば、Ｔｐｒｎ＝１８０℃、ΔＴ＝２０℃のとき、目標温度Ｔｓｐ＝２００℃となる。
【００６７】
目標温度Ｔｓｐの補正は、補償用温度Ｔａｍｐが低い程、定着器６が冷えていると判断し、より高温に補正する。これは補償用温度Ｔａｍｐが低い状態では、加熱ローラ１９を保持している保持部材２１の温度が低いと判断できるためであり、保持部材２１の温度が低いと、それに接触して保持されている加熱ローラ１９の端部から流れ出る熱量が大きいため、加熱ローラ１９の端部温度が低くなる現象につながる。その温度低下を補うために目標温度Ｔｐｒｎを高く設定する。
【００６８】
図１０（ａ），（ｂ）は、図５中の加熱ローラ１９における中央部と端部の温度差に対する補償用温度Ｔａｍｂ及び投入熱量Ｑの関係を示す特性図である。
【００６９】
図１０（ａ）は、補償用温度(横軸)と印刷中における加熱ローラ１９の中央部と端部との温度差(縦軸)との関係を示す図であり、図１０（ｂ）は、印刷中にハロゲンヒータ１８から加熱ローラ１９へ与える熱量（横軸）と印刷中における加熱ローラ１９の中央部と端部との温度差(縦軸)との関係を示す図である。ここで、投入熱量Ｑは、エネルギーであり、例えば、Ｊ(ジュール)で表される量である。
【００７０】
補償用温度が低い場合は中央と端部の温度差は大きく、補償用温度が高くなる程、中央と端部の温度差は小さいことが、図１０（ａ）から読み取れる。これは、補償用温度が高くなると、加熱ローラ１９の端部から流出する熱量が減少するためである。
【００７１】
又、印刷時の投入熱量Ｑが増えると、中央と端部との温度差が小さくなることが、図８（ｂ）から読み取れる。これは、定着ヒータ６ａの長手方向端部の発熱量が中央部よりも多いことも１つの要因である。投入熱量Ｑが増えると端部の発熱量が中央部よりも多いため、より多くの熱量が供給され、その熱が保持部材２１へ流出する。すると保持部材２１の温度が上昇することで流出する熱量が減少し、端部温度が上昇する。更に、端部自身へも多くの熱量が投入されるため、流出する熱量が減少するのと相まって端部温度は上昇するためである。
【００７２】
以上のような特性において、特に中央と端部の温度差が必要十分に小さいときの温度を判定温度Ｔcold１として使用する。図１０（ａ）における補償用温度Ｔcoldlを切替温度、図１０（ｂ）における投入熱量Ｑhot1を切替投入熱量とすることができる。
【００７３】
即ち、Ｔcold1よりも補償用温度Ｔａｍｂが低ければ、用紙端部から供給される熱量が不足すると判断できる。又、投入熱量ＱがＱhot1よりも小さい場合も同様である。
【００７４】
判定値は実験的に求められる温度であり、例えば、判定温度Ｔcoldlは８０℃、判定熱量Ｑhot1は１８ｋＪである。
【００７５】
又、投入熱量Ｑを印刷枚数や印刷開始からの時間に応じて算出された熱量としても良い。その場合は、例えば、印刷枚数が３０枚を超えると十分に投入熱量が与えられたと判断でき、例えば、印刷開始からの時間が３０秒経過したら十分に投入熱量が与えられたと判断できる。
【００７６】
図９に戻って、ステップＳ５において、印刷制御部１０は、定着器６の温度が印刷開始可能範囲内であると判断すると印刷処理を開始し、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６において、加熱制御部１１は、定着ヒータ６ａがオン状態か否かを判定し、オン状態であれば、ステップＳ７へ進み、オフ状態であれば、ステップＳ８へ進む。ステップＳ７において、加熱制御部１１は、ヒータ電源１５からの投入熱量を算出し、ステップＳ８へ進む。この投入熱量Ｑの算出方法としては、以下が考えられる。
【００７７】
定着ヒータ６ａは、図６（ｂ）に示されているように、発熱量が１００％か０％かで制御されるため、例えば、１００％時の発熱量が１２００Ｗとすると、その時間(秒)を積算することで投入熱量Ｑ（ｋＪ）を算出することができる。
【００７８】
ステップＳ８において、加熱制御部１１は、算出した現在までの投入熱量と判定熱量Ｊhot1とを比較し、投入熱量が判定熱量Ｑhot1よりも多い（投入熱量Ｑ＞Ｑhotl）場合(Ｙ)は、ステップＳ９へ進み、投入熱量が判定熱量Ｑhot1以下（投入熱量Ｑ≦Ｑhotl）の場合（Ｎ)は、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ９において、加熱制御部１１は、ステップＳ３と同様に、補償用温度Ｔａｍｂと判定温度Ｔcold1とを比較し、定着器６が十分に温まったと判断すると（Ｎ）、ステップＳ１０へ進み、ステップＳ９において、目標温度補償用温度Ｔａｍｂが判定温度Ｔcold1より小さい（Ｔａｍｂ＜Ｔcold1）場合は（Ｙ）、ステップＳ１１へ進む。
【００７９】
ステップＳ１０において、補償用温度Ｔａｍｂが判定温度Ｔcold1以上の場合は、定着器６へ必要十分な熱量が投入され、定着器６の端部は十分温まっていると判断し、目標温度の補正を解除して、Ｔｓｐ＝Ｔｐｒｎとし、ステップＳ１１へ進む。
【００８０】
ステップＳ１１において、印刷制御部１０は、印刷終了の指示が検出されないときは（Ｎ）、ステップＳ６へ戻り、印刷終了の指示が検出されるまでステップＳ６〜Ｓ１１の処理を繰り返し、印刷終了の指示が検出されると（Ｙ）、温度制御の処理を終了する。
【００８１】
図１１（ａ），（ｂ）は、図５の定着器６における温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【００８２】
図１１（ａ）は、室温状態から温度制御を開始した場合の加熱ローラ１９の中央部及び端部の温度の時間変化を示す図であり、１１（ｂ）は、定着ヒータ６ａのオン状態と加熱ローラ１９への投入熱量計算結果を示す図である。
【００８３】
図１１（ａ）において、室温状態にある場合、定着器６の各部は室温と同じ温度となっている。印刷制御部１０が、この状態から印刷要求を受けると、加熱制御部１１は、時刻ｔ０に、加熱制御を開始し、加熱ローラ１９の温度上昇が開始する。
【００８４】
加熱制御部１１は、補償用温度Ｔａｍｂが切替温度Ｔcold1よりも低温であることを検知し，目標温度の補正を行う。その結果，加熱制御部１１は、加熱ローラ１９の表面温度Ｔｃを印刷温度Ｔｐｒｎよりも高い温度（Ｔｐｒｎ＋ΔＴ）に制御する。加熱ローラ１９の表面温度Ｔｃが上昇し印刷開始可能温度範囲に到達すると、印刷制御部１０は、印刷処理を時刻ｔ１に開始する。
【００８５】
加熱制御部１１は、常にヒータ駆動制御を継続し、加熱ローラ１０の中央部の表面温度Ｔｃを目標温度に制御する。加熱制御部１１は、投入熱量の算出も常に継続し、投入熱量がＱhot1を超えたと判断すると、時刻ｔ２に目標温度の補正を解除して、目標温度Ｔｐｒｎとする。その結果、加熱ローラ１９は開始可能温度範囲内に制御される。
【００８６】
時刻ｔ３において、投入熱量が十分であるため、中央と端部の温度差は十分に小さくなっており、目標温度の補正を解除しても、端部温度が下限温度Ｔlimitを下回ることはない。そのため、定着不良の発生はない。
【００８７】
図１２（ａ），（ｂ）は、図５の定着器６における温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【００８８】
図１２（ａ）は、定着器６が温まった状態で印刷要求を受けたときの加熱ローラ１９の中央部及び端部の温度の時間変化を示す図であり、図１２（ｂ）は、定着ヒータ６ａのオン信号と投入熱量の変化を示す図である。
【００８９】
図１２（ａ）において、時刻ｔ１０における補償用温度が切替温度Ｔcold1よりも高温であるので、加熱制御部１１は、目標温度の補正は行わない。それでも、定着器６は、十分に温まっているので、加熱ローラ１９の中央と端部の温度差も十分に小さい。そのため、時刻ｔ１１，ｔ１２において、加熱ローラ１９の端部温度が下限温度Ｔlimtを下回ることはなく、定着不良の発生はない。
【００９０】
（実施例１の変形例の構成）
図１３は、本発明の実施例１の変形例における画像形成装置の構造の概略を示す図であり、実施例１を示す図２と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００９１】
図１３に示された画像形成装置は、実施例１と同様のホッピングローラ２、用紙搬送路３ａ〜３ｄ、ＬＥＤヘッド４、トナー像形成部５及び定着器６を有し、用紙搬送ローラ３ｂとトナー像形成部５との間に、画像形成前の用紙１の搬送位置を検知する媒体位置検知手段としての書き出しセンサ７が追加されている。書き出しセンサ７は、画像形成前の用紙１の位置を検出して、この検出結果を印刷制御部１０Ａへ出力するものである。
【００９２】
印刷制御部１０Ａは、図１及び図２に示された印刷制御部１０と同様の機能に加え、書き出しセンサ７から受け取った検出結果に基づいて用紙１の印刷枚数を算出し、印刷枚数に応じた熱量を定着ヒータ６ａに供給するように、加熱制御部１１Ａへ指示するものである。
その他の構成は、図２に示された画像形成装置の構成と同様である。
【００９３】
図１４は、図１３の画像形成装置の構成の概略を示すブロック図であり、実施例１を示す図１と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００９４】
図１４に示された画像形成装置は、図１とは機能が異なる印刷制御部１０Ａを有しており、この印刷制御部１０Ａには、図１と機能が異なる加熱制御部１１Ａを内蔵されている。
【００９５】
印刷制御部１０Ａには、図１と同様のＬＥＤヘッド４、トナー像形成部５に電圧を印加すするトナー像形成部電源１２及び用紙搬送モータ１４に電力を供給するモータ電源１３が接続され、更に、書き出しセンサ７が接続されている。
【００９６】
加熱制御部１１Ａは、図１に示された加熱制御部１１と同様の機能に、加え、印刷制御部１０Ａから与えられる印刷枚数に応じた熱量を定着ヒータ６ａに供給するようにとの指示に従ってヒータ電源１５を制御するものである。加熱制御部１１Ａには、図１と同様に、定着ヒータ６ａに電力を供給するヒータ電源１５、非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７が接続されている。図１４に示された画像形成装置のその他の構成は、図１に示された構成と同様である。
【００９７】
（実施例１の変形例の動作）
図１５は、図１４中の定着器６における温度制御の処理を示すフローチャートであり、実施例１を示す図９と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００９８】
本変形例の加熱制御部１１Ａは、図９において蓄熱量に応じて目標温度の補正を解除するステップＳ６〜Ｓ８の処理に代えて、印刷枚数に応じて目標温度の補正を解除するステップＳ２１〜Ｓ２４の処理が行われている。
【００９９】
定着器６の温度制御が開始されると、ステップＳ１へ進み、図９に示されたステップＳ１〜Ｓ５と同様の処理がされ、ステップＳ２１へ進む。
【０１００】
ステップＳ２１において、印刷制御部１０Ａは、書き出しセンサ７がオフ状態からオン状態となることを検知し、検知された場合は（Ｙ）、ステップＳ２２へ進み、検知されない場合は（Ｎ）、ステップＳ２３へ進む。ステップＳ２１における書き出しセンサ７がオフ状態からオン状態となることの検知は、用紙１がない状態からある状態への変化を検知している。
【０１０１】
ステップＳ２２において、印刷制御部１０Ａは、印刷枚数に１を加算し、ステップＳ２３へ進む。
【０１０２】
ステップＳ２３において、加熱制御部１１Ａは、印刷制御部１０Ａにより加算された印刷枚数と、予め決定しておいた判定枚数Ｎcoldとを比較し、印刷枚数が判定枚数Ｎcold以上の場合は（Ｎ）、ステップＳ１０へ進み、印刷枚数が判定枚数Ｎcoldより少ない場合は（Ｙ）、ステップＳ１１へ進む。
【０１０３】
ここで、判定枚数Ｎcoldは、加熱ローラ１９の端部の温度が定着のために必要十分な温度に達する印刷枚数であり、予め実験的に求めておく枚数で、例えば、５枚である。定着器６に、用紙１を１枚通すと、ニップ部において加熱ローラ１９と低温の用紙１とが接触し、高温である加熱ローラ１９から低温である用紙１へ熱が移動し、加熱ローラ１９の表面温度が低下する。加熱制御部１１Ａは、ニップ部での用紙１との接触による温度低下を補うために、必要な量の加熱を行う。そのため、定着器６の通紙枚数である印刷枚数が多いほど、加熱ローラ１９から用紙１へ移動する熱量が多くなるため、加熱制御部１１Ａはより多く加熱することになる。即ち、印刷枚数と投入熱量とは、比例するため、印刷枚数から必要十分な投入熱量が与えられたかを判断することができる。このように、印刷枚数が判定枚数以上であれば、端部温度は必要十分な温度となっていると判断できるため、目標温度を下げても定着不良は発生しない。
【０１０４】
ステップＳ１０において、加熱制御部１１Ａは、目標温度の補正を解除して、Ｔsp＝Ｔprnとし、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１において、印刷制御部１０Ａは、印刷終了の指示が検出されないときは（Ｎ）、ステップＳ２１へ戻り、印刷終了の指示が検出されるまでステップＳ２１〜Ｓ２３、及びステップＳ９〜Ｓ１１の処理を繰り返し、ステップＳ１１において、印刷終了の指示が検出されると（Ｙ）、ステップＳ２４へ進む。
ステップＳ２４において、温度制御の処理を終了する。
【０１０５】
図１６（ａ）〜（ｄ）は、図１３中の定着器６の温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【０１０６】
図１６（ａ）は、実施例１の変形例において、室温から加熱制御を開始した場合の加熱ローラ１９の中央部及び端部の表面温度の時間変化を示す図であり、図１６（ｂ）は、定着ヒータＯＮ信号の時間推移を示す図であり、図１６（ｃ）は、印刷枚数の時間推移を示す図であり、更に、図１６（ｄ）は、書き出しセンサＯＮ信号の時間推移を示す図である。
【０１０７】
図１６（ｂ）において、定着ヒータＯＮ信号が存在する時間には、供給される熱量に応じて図１６（ａ）に示されているように、加熱ローラ１９の中央部及び端部の表面温度は上昇している。又、図１６（ｂ）において、定着ヒータＯＮ信号が存在しない時間には、図１６（ａ）に示されているように、用紙１や保持部材２１等への放熱により加熱ローラ１９の中央部及び端部の表面温度は下降している。
【０１０８】
図１６（ｄ）において、１つの書き出しセンサＯＮ信号の１つが用紙１の印刷枚数１枚に対応しており、この１枚１枚の印刷枚数の加算値の印刷枚数の時間的推移が図１６（ｃ）に示されている。図１６（ｃ）において、印刷枚数が判定枚数Ｎcold未満の区間では、補償用温度に基づいて補正された目標温度(Ｔprn＋ΔＴ)で温度制御が行われている。一方、印刷枚数が判定枚数Ｎcold以上になった時刻ｔ32において、目標温度の補正が解除され、以降は目標温度Ｔprnで温度制御が行われている。
【０１０９】
（実施例１の効果）
本発明の実施例１によれば、次の（１）〜（４）のような効果がある。
【０１１０】
（１）  本実施例１の定着制御装置及び画像形成装置では、補償用温度である第２検知温度に応じて目標温度Ｔprnを（Ｔprn＋ΔＴ）に補正して温度制御を行うようにしている。そのため、定着器６が十分冷えた状態から印刷を開始する場合にも、保持部材２１の温度を目標温度にして定着を行うので、加熱不足による定着不良の発生を防止することができる。
【０１１１】
（２）  本実施例１の定着制御装置及び画像形成装置では、投入熱量が少なく、端部温度が低い場合のみ目標温度の補正を行い、投入熱量に応じて目標温度の解除を行うようにしている。そのため、必要最小限の消費電力で印刷することができ、無駄な消費電力の増加を防止することができる。
【０１１２】
（３）  本実施例１の定着制御装置及び画像形成装置では、定着器６の温度制御に使用している非接触サーミスタ１６の補償用サーミスタ１７を温度検知に利用している。そのため、部品を新たに追加する必要がなく、コストの増加も抑えることができる。
【０１１３】
（４）  本実施例１の変形例の定着制御装置及び画像形成装置では、定着器６の温度制御における目標温度の補正を印刷枚数に応じて解除するようにしている。そのため、より簡単な制御で、上記（１）〜（３）の効果を得ることができる。
【実施例２】
【０１１４】
（実施例２の構成）
図１７は、本発明の実施例２における画像形成装置の構成の概略を示すブロック図であり、実施例１を示す図１と共通の要素には共通の符号が付されている。
【０１１５】
図１７に示された画像形成装置は、図１とは機能が異なる印刷制御部１０Ｂを有しており、この印刷制御部１０Ｂには、図１と機能が異なる加熱制御部１１Ｂを内蔵されている。
【０１１６】
印刷制御部１０Ｂは、実施例１と同様の機能に加え、実施例１と機能の異なる加熱制御部１１Ｂを制御するものである。
【０１１７】
印刷制御部１０Ｂには、図１と同様のＬＥＤヘッド４、トナー像形成部５に電圧を印加すするトナー像形成部電源１２及び用紙搬送モータ１４に電力を供給するモータ電源１３が接続されている。
【０１１８】
加熱制御部１１Ｂは、図１に示された加熱制御部１１と同様の機能に、加え、印刷制御部１０Ｂからの指示に従ってメインヒータ６ｂ及びサブヒータ６ｃに電力を供給するヒータ電源１５Ａを制御するものである。
【０１１９】
加熱制御部１１Ｂには、図１のヒータ電源１５に代えて、定着器６Ａを加熱するメインヒータ６ｂ及びサブヒータ６ｃに電力を供給するヒータ電源１５Ａと、図１と同様の非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７と、が接続されている。図１７に示された画像形成装置のその他の構成は、図１に示された構成と同様である。
【０１２０】
実施例２の定着制御装置は、加熱制御部１１Ｂ、ヒータ電源１５Ａ、メインヒータ６ｂ、サブヒータ６ｃ、定着器６Ａ、非接触サーミスタ１６及び補償用サーミスタ１７から構成されている。この定着制御装置中の加熱制御部１１Ｂとヒータ電源１５Ａとによって実施例２の加熱制御手段が構成されている。
【０１２１】
図１８は、図１７中の定着器６Ａの温度制御の概要を説明するための斜視図であり、実施例１を示す図３と共通の要素には共通の符号が付されている。
【０１２２】
図１８に示された定着器６Ａにおける加熱ローラ１９は、図３中のハロゲンヒータ１８に代えて、メインハロゲンヒータ１８Ａとサブハロゲンヒータ１８Ｂとの２つのハロゲンヒータを内蔵している。更に、ヒータ電源１５Ａから２つのハロゲンヒータ１８Ａ，１８Ｂのそれぞれに電力が供給できるように、ヒータ電源１５Ａの出力端とハロゲンヒータ１８Ａ，１８Ｂとが接続されている。
【０１２３】
図１９（ａ），（ｂ）は、図１８の定着器６Ａの構造と、ヒータの発熱量の分布を説明するための図であり、実施例１を示す図７（ａ），（ｂ）と共通の要素には共通の符号が付されている。
【０１２４】
図１９（ａ）に示されているように、加熱ローラ１９の内部には２本のハロゲンヒータ１８Ａ，１８Ｂが配設されている。又、図１３（ｂ）に示されているように、メインハロゲンヒータ１８Ａとサブハロゲンヒータ１８Ｂとで長手方向の発熱量分布を異ならせている。
【０１２５】
図１９（ａ），（ｂ）に示された例では、中央部の発熱量が端部の発熱量よりも多いヒータをメインヒータ１８Ａ、逆に端部の発熱量が中央部の発熱量よりも多いヒータをサブヒータ１８Ｂとしている。各ハロゲンヒータ１８Ａ，１８Ｂの出力電力は、例えば、各６００Ｗとする。その他の構成は実施例１と同様である。
【０１２６】
（実施例２の動作）
図２０は、図１７中の定着器６Ａの温度制御の処理を示すフローチャートであり、実施例１を示す図９と共通の要素には共通の符号が付されている。
【０１２７】
本実施例２の温度制御では、実施例１の温度制御に、サブヒータ１８Ｂの優先駆動及びサブヒータ１８Ｂの優先駆動を解除する処理が追加されている。
【０１２８】
定着器６の温度制御が開始されると、ステップＳ１へ進み、図９に示されたステップＳ１，Ｓ２と同様の処理がされ、ステップＳ３Ａへ進む。ステップＳ３Ａにおいて、加熱制御部１１Ｂは、補償用サーミスタ１７の補償用温度Ｔａｍｂと切替温度Ｔcold2とを比較し、補償用温度Ｔａｍｂが切替温度Ｔcold2より低い（Ｔａｍｂ＜Ｔcold2）場合（Ｙ）、ステップＳ４Ａへ進み、補償用温度Ｔａｍｂが切替温度Ｔcold2以上（Ｔａｍｂ≧Ｔcold2）場合（Ｎ）、ステップＳ５へ進む。
【０１２９】
ステップＳ４Ａにおいて、加熱制御部１１Ｂは、ステップＳ３Ａで定着器６Ａが低温であると判断すると、目標温度の補正を行うと共に、サブハロゲンヒータ１８Ｂを優先駆動する。
【０１３０】
図２１は、図２０中のステップＳ４Ａにおけるサブハロゲンヒータ１８Ｂの優先制御を説明するためのタイムチャートである。
【０１３１】
図２１を用いて、サブハロゲンヒータ１８Ｂの優先制御の動作を説明する。
本実施例２で使用するサブハロゲンヒータ１８Ｂは，メインハロゲンヒータ１８Ａと比較して中央部よりも端部の発熱量を大きくしている。そのため、サブハロゲンヒータ１８Ｂをより多く発熱させることで、メインハロゲンヒータ１８Ａと同時に駆動させたときよりも端部の発熱量が中央部の発熱量と比較して多くなる。その結果として、中央部の温度と端部の温度との温度差をより小さくすることができる。即ち、サブハロゲンヒータ１８Ｂをより長い時間駆動させることで、より短い時間で加熱ローラ１９の端部へ十分な熱量を供給することができる。その結果，目標温度を高く設定する必要のある時間を短くできる。上記を実現する方法を説明する。
【０１３２】
加熱ローラ１９の表面温度が、低温の状態から上昇して目標温度（Ｔｓｐ＋ＴmainOFF）以上となった場合、メインハロゲンヒータ１８Ａをオフ状態にする。同様に、加熱ローラ１９の表面温度が、高温の状態から温度が低下し，目標温度（Ｔｓｐ−ＴmainON）以下となった場合、メインハロゲンヒータ１８Ａをオン状態にする。
【０１３３】
サブハロゲンヒータ１８Ｂについても同様に、目標温度（Ｔｓｐ＋ＴsubOFF）以上となった場合、サブハロゲンヒータ１８Ｂをオフ状態にし、目標温度（Ｔｓｐ−ＴsubON）以下となった場合にサブハロゲンヒータ１８Ｂをオン状態にする。以上の処理を繰り返すことで、加熱ローラ１９の表面温度Ｔｃを目標温度Ｔｓｐに制御することができる。
【０１３４】
更に、サブヒータ優先制御では、ＴmainOFFとＴsubOFFと、ＴmainONとＴsubONとを異なる値に設定する。ＴmainOFF＜ＴsubOFFとし、更に、ＴmainON＜ＴsubONとする。
例えば、ＴmainOFF＝２℃、ＴsubOFF＝５℃、ＴmainON＝５℃、ＴsubON＝２℃と設定する。
【０１３５】
このように設定し、表面温度Ｔｃが低温から上昇した場合は、先に目標温度Ｔｓｐ＋ＴmainOFFに到達するためメインハロゲンヒータ１８Ａが先にオフ状態にされ、このときサブハロゲンヒータ１８Ｂは、オン状態が継続される。
【０１３６】
その後、目標温度（Ｔｓｐ＋ＴsubOFF）に到達するとサブハロゲンヒータ１８Ｂもオフ状態となる。このとき、定着器６Ａでの通紙は継続されるため加熱ローラ１９から熱が奪われ続けるので、加熱ローラ１９の表面温度Ｔｃは低下する。先に、目標温度（Ｔｓｐ＋ＴsubON）に到達するので、サブハロゲンヒータ１８Ｂが先にオン状態となり、このときメインハロゲンヒータ１８Ａはオフ状態が継続される。その後、加熱ローラ１９の表面温度Ｔｃが低下して目標温度（Ｔｓｐ−TmainON）に到達するので、メインハロゲンヒータ１８Ａがオン状態となる。
【０１３７】
以上の処理を繰り返すことで、端部の発熱量の大きなサブハロゲンヒータ１８Ｂの方がメインハロゲンヒータ１８Ａよりも長い時間駆動されることとなり，加熱ローラ１９の端部における単位時間当たりの発熱量が実施例１よりも多くなる。
【０１３８】
図２２は、図１８中の加熱ローラ１９における中央部と端部の温度差に対する補償用温度Ｔａｍｂ及び投入熱量Ｑの関係を示す特性図である。
【０１３９】
図２２を参照しつつ、切替温度Ｔcold2について説明する。
本実施例２においては、実施例１よりもより短い時間で必要十分な熱量を与えることができるため、実施例１における切替温度Ｔcold1より低温の切替温度Ｔcold2、実施例１における切替熱量Ｑhot1より少ない投入熱量であるＱhot2に到達すれば、必要十分に中央と端部の温度差を小さくできる。このため、図２０に示されたフローチャート中のステップＳ８Ａ，Ｓ９Ａ，Ｓ１０Ａにおいて、より低温の切替温度Ｔcold2、より少ない投入熱量Ｑhot2で目標温度Ｔｐｒｎの補正を解除することができる。
【０１４０】
図２３（ａ），（ｂ）は、図１８の定着器６Ａが室温まで冷えた状態から印刷要求を受けた場合の温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【０１４１】
図２３（ａ）は、メインヒータＯＮ信号の時間推移に対する加熱ローラ１９の中央部及び端部の温度変化を示す図であり、図２３（ｂ）は、サブヒ−タＯＮ信号の時間推移に対するサブヒータ投入熱量Ｑの変化を示す図である。
【０１４２】
室温状態にある場合、定着器６Ａの各部は同じ温度となっている。印刷制御部１０Ｂが、この状態から印刷要求を受けると、時刻t20にて、加熱制御部１１Ｂは、加熱ローラ１９の加熱制御を開始し、メインハロゲンヒータ１８Ａ及びサブハロゲンヒータ１８Ｂは発熱を開始する。
【０１４３】
加熱制御部１１Ｂは、補償用温度が切替温度Ｔcold2よりも低温であることを検知し、目標温度Ｔｐｒｎの補正を行う。その結果、加熱制御部１１Ｂは、加熱ローラ１９の温度を印刷温度よりも高い目標温度Ｔｐｒｎ＋ΔＴに制御する。定着器６Ａの温度が印刷開始可能温度範囲に到達した時刻t21において、印刷制御部１０Ｂは、印刷処理を開始する。
【０１４４】
加熱制御部１１Ｂは、常にヒータ駆動制御を継続し、加熱ローラ１９の中央部の表面温度Ｔｃを目標温度Ｔｓｐに制御する。ここで、実施例２のヒータ駆動制御は、複数ヒータの駆動制御であり、かつサブヒータの優先駆動である。そのため、メインハロゲンヒータ１８Ａよりもサブハロゲンヒータ１８Ｂの駆動時間が長くなっている。
【０１４５】
加熱制御部１１Ｂは、投入熱量の算出も常に継続し、サブヒータ投入熱量がＱhot2を超えたと判断すると目標温度（Ｔｐｒｎ＋ΔＴ）の補正を解除して、目標温度Ｔｐｒｎに戻す。その結果、加熱ローラ１９は目標温度Ｔｐｒｎに制御される。
【０１４６】
時刻t23において、投入熱量Ｑが十分であるため、加熱ローラ１９の中央と端部の温度差は十分に小さくなっており、目標温度（Ｔｐｒｎ＋ΔＴ）の補正を解除しても、加熱ローラ１９の端部の温度が下限温度Ｔlimtを下回ることはないため定着不良の発生はない。
【０１４７】
ここで、本実施例２の目標温度（Ｔｐｒｎ＋ΔＴ）の補正の解除までに必要な時間は、図２３中の時刻t22−時刻t20である。実施例１の目標温度（Ｔｐｒｎ＋ΔＴ）の補正の解除までに必要な時間は、図１１における時刻t2−時刻t0であり、本実施例２の解除必要時間は、実施例１の解除必要時間よりも短くなる。そのため、目標温度Ｔｐｒｎを（Ｔｐｒｎ＋ΔＴ）に補正している時間も短くなる。
【０１４８】
図２４（ａ），（ｂ）は、図１８の定着器６Ａが温まった状態で印刷要求を受けた場合の温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【０１４９】
図２４（ａ）は、メインヒータＯＮ信号の時間推移に対する加熱ローラ１９の中央部及び端部の温度変化を示す図であり、図２４（ｂ）は、サブヒ−タＯＮ信号の時間推移に対するサブヒータ投入熱量Ｑの変化を示す図である。
【０１５０】
図２４（ａ）で時刻t30において、補償用温度が切替温度Ｔcold2よりも高温であるので、加熱制御部１１Ｂは、目標温度の補正は行わない。それでも、定着器６Ａは十分に温まっているので、時刻t32において、加熱ローラ１９の中央部及び端部の温度差も十分に小さいため、端部の温度が下限温度Ｔlimitを下回ることはなく、定着不良の発生もない。これは実施例１を示す図１２と同様である。
【０１５１】
図２５（ａ），（ｂ）は、本実施例２の変形例の定着器６Ａの低温からの温度制御及び温度変化を説明するための図である。
【０１５２】
図２５（ａ）は、メインヒータＯＮ信号の時間推移に対する加熱ローラ１９の中央部及び端部の温度変化を示す図であり、図２５（ｂ）は、サブヒ−タＯＮ信号の時間推移に対するサブヒータ投入熱量Ｑの変化を示す図である。
【０１５３】
特に、印刷初期の短い時間だけ加熱ローラ１９の端部の熱量が足りない場合、メインハロゲンヒータ１８Ａは、通常の駆動制御を行いつつ，印刷の初期にサブハロゲンヒータ１８Ｂを強制的にオン状態にしても良い。更に、本変形例２の変形例の処理と実施例２の処理とを組み合わせても良い。
【０１５４】
（実施例２の効果）
本発明の実施例２によれば、実施例１の構成に加え、長手方向端部の発熱量が大きいサブハロゲンヒータ１８Ｂを優先駆動させることで、加熱ローラ１９の端部への投入熱量Ｑを増やすようにしている。そのため、実施例１より短い時間で目標温度Ｔｐｒｎの補正を解除することができ、更なる消費電力の低減が可能となる。
【０１５５】
（その他の変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、種々の利用形態や変形例が可能である。この利用形態や変形例として、例えば、次の（１）〜（６）のようなものがある。
【０１５６】
（１）  実施例１、２の加熱制御部１１,１１Ａ，１１Ｂでは、補償用温度Ｔａｍｂと投入熱量Ｑ、又は補償用温度Ｔａｍｂと印刷枚数Ｎにより投入熱量Ｑの制御条件を変更する例を説明したが、加熱制御部１１,１１Ａ，１１Ｂに、印刷が開始されてから連続で印刷される印刷継続時間を計時するタイマを設け、補償用温度Ｔａｍｂと印刷継続時間により投入熱量Ｑの制御条件を変更するようにしても良い。
【０１５７】
（２）  実施例１、２の定着器６，６Ａでは、定着ヒータ６ａ，６ｂ，６ｃは、加熱ローラに非接触で内蔵されたハロゲンヒータ１８，１８Ａ，１８Ｂであるとして説明したが、定着ヒータはハロゲンヒータに限定されない。例えば、抵抗素子から構成される面状ヒータを用いても良い。又、定着ヒータ６ａ〜６ｃを加熱ローラ１９に接触させて設置しても良い。
【０１５８】
（３）  実施例１、２では、補償用サーミスタ１７は、保持部材２１の非接触サーミスタ１６の取り付けられた位置に一体的に取り付けられいると説明したが、補償用サーミスタ１７の取り付け位置及び取り付け方は、実施例１、２に限定されない。補償用サーミスタ１７は、非接触サーミスタ１６と異なり、保持部材２１の温度を検知し得る任意の位置に取り付けても良い。
【０１５９】
（４）  実施例１、２では、第１及び第２の温度検知手段はサーミスタであるとして説明したが、温度検知手段はサーミスタに限定されない。例えば、第１及び第２の温度検知手段として、温度に対する抵抗値の変化がサーミスタと逆特性のポジスタ等を用いても良い。
【０１６０】
（５）  本実施例１、２では、ベルト方式の定着器６の構造を、図４に基づいて説明したが、定着器６の構造はベルト方式に限定されない。本発明の定着制御装置は、定着ベルト２０ａを用いず、加熱ローラ１９と加圧ローラ２０とにより定着するローラ方式の定着器にも適用可能である。
【０１６１】
（６）  本実施例１、２では、プリンタを例として画像形成装置を説明したが、画像形成装置は、プリンタに限定されない。例えば、ＭＦＰ(Multifunction  Peripheral)やファクシミリ装置、複写装置等にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１６２】
１        用紙
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ        用紙搬送路
４        ＬＥＤヘッド
５        トナー像形成部
６，６Ａ        定着器
６ａ，６ｂ，６ｃ        定着ヒータ
７        書き出しセンサ
１０，１０Ａ，１０Ｂ        印刷制御部
１１，１１Ａ，１１Ｂ        加熱制御部
１２        トナー像形成部電源
１３        モータ電源
１４        用紙搬送モータ
１５，１５Ａ        ヒータ電源
１６        非接触サーミスタ
１７        補償用サーミスタ
１８，１８Ａ，１８Ｂ        ハロゲンヒータ
１９        加熱ローラ
２０        加圧ローラ
２１        保持部材
２１ａ，２１ｂ        ボールベアリング
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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