(57)【要約】【課題】複数の発熱体で複数の領域を加熱する像加熱部を備えた画像形成装置において、画像不良の発生を抑制しつつ省電力性を高めることができる技術を提供する。【解決手段】記録材に画像を形成する画像形成部と、記録材の搬送方向に対して直交する方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータを有し、ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御する制御部と、を備え、制御部は、記録材の両面に画像形成を行う場合に、１面目の画像形成領域を加熱する発熱体の制御目標温度と１面目の非画像形成領域を加熱する発熱体の制御目標温度との差を、記録材の片面にのみ画像形成を行う場合よりも小さくする制御モードを有する。【選択図】図１０
2018116172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材の搬送方向に対して直交する方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータを有し、前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、記録材の両面に画像形成を行う場合に、１面目の画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度と１面目の非画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度との差を、記録材の片面にのみ画像形成を行う場合よりも小さくする制御モードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御モードにおいて、１面目の画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度と１面目の非画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度との差は、２面目の画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度と２面目の非画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度との差よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御モードにおいて、１面目の非画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度は、記録材の片面にのみ画像形成を行う場合または２面目に画像形成を行う場合において非画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度よりも高いことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御モードにおいて、１面目の非画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度は、記録材の片面にのみ画像形成を行う場合または２面目に画像形成を行う場合において画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度と同じであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記画像形成部の蓄熱量に関する情報に基づいて、前記制御モードを実行するか否か判断することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記蓄熱量に関する情報は、前記像加熱部において前記複数の発熱体が加熱する複数の加熱領域に対応した、前記画像形成部における複数の領域の蓄熱量を表すカウント値であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の領域の蓄熱量における最大値と最小値との差分が所定の値以上となった場合に、前記制御モードを実行することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記複数の領域の蓄熱量における平均値と最大値または最小値との差分が所定の値以上となった場合に、前記制御モードを実行することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記カウント値は、少なくとも、その領域における加熱履歴と放熱履歴とに基づいて取得されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記加熱履歴は、前記ヒータの温度、記録材の搬送速度、記録材の種類、のうちの少なくとも１つに基づいて取得されることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記放熱履歴は、その領域における記録材の通過の有無、記録材の種類、のうちの少なくとも１つに基づいて取得されることを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成部は、現像剤像を担持する像担持体と、現像剤像を前記像担持体から記録材へ転写するための転写部材と、を有し、
前記画像形成部の蓄熱量に関する情報は、前記像担持体または前記転写部材の蓄熱量に関する情報であることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記像担持体は、現像剤像に現像される静電潜像が形成される感光体、または、記録材に転写するための現像剤像が前記感光体から転写される中間転写体、であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成部は、記録材に現像剤像が転写される転写部において記録材を搬送する搬送部材を有し、
前記画像形成部の蓄熱量に関する情報は、前記像担持体または前記転写部材の蓄熱量に関する情報であることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着器、あるいは記録材上の定着済みトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、等の像加熱装置に関する。また、この像加熱装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に用いられる像加熱装置において、省電力化の要請から、記録材上に形成された画像部を選択的に加熱する方法（特許文献１の実施例１１）が提案されている。この方法では、記録材の搬送方向に直交する方向（以下、長手方向という）において、複数に分割された加熱領域を設定し、それぞれの加熱領域を加熱する発熱体が長手方向に複数設けられている。そして、各加熱領域に形成される画像の画像情報に基づき、対応する発熱体により画像部が選択的に加熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−９５５４０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、像加熱部として特許文献１の像加熱装置を備えた画像形成装置では、画像に応じて選択的な加熱を行うと、両面プリントを行う際に、以下のような問題が生ずる場合があった。すなわち、両面プリントでは、１面目のプリントで像加熱装置から記録材が受けた熱が、搬送された記録材を通じて、２面目の画像形成を行う転写部で転写ローラなどの転写部材に伝わる。このとき、例えば、長手方向の一部分だけに画像のある画像パターンを連続プリントする場合、選択的に加熱を受けた記録材から、伝わった熱が蓄積されていくので、転写部材の長手方向の一部分が周囲（該一部分以外の部分）に対して昇温してしまう。イオン導電性のポリマーを使用した転写部材などでは、温度に応じて抵抗値が敏感に反応し、温度が上昇すれば抵抗値が低下する特性をもつ。そのため、転写部材の長手方向で温度が高い部分と低い部分で、転写電流の流れやすさが変わり、画像の濃度ムラが発生する可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、複数の発熱体で複数の領域を加熱する像加熱部を備えた画像形成装置において、画像不良の発生を抑制しつつ省電力性を高めることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材の搬送方向に対して直交する方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータを有し、前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、記録材の両面に画像形成を行う場合に、１面目の画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度と１面目の非画像形成領域を加熱する前記発熱体の制御目標温度との差を、記録材の片面にのみ画像形成を行う場合よりも小さくする制御モードを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の発熱体で複数の領域を加熱する像加熱部を備えた画像形成装置において、画像不良の発生を抑制しつつ省電力性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の断面図
【図２】実施例１の転写ローラの抵抗特性を示す図
【図３】実施例１の定着装置の断面図
【図４】実施例１のヒータ構成図
【図５】実施例１の加熱領域を示す図
【図６】実施例１の加熱領域の分類に関する具体例
【図７】実施例１の制御温度に関連するパラメータの設定値
【図８】具体事例１の記録材を説明する図
【図９】具体事例１の蓄熱カウント値の推移を説明する図
【図１０】実施例１の制御温度を決定するフローチャート
【図１１】具体事例１における実施例１の効果を説明する図
【図１２】実施例２の制御温度を決定するフローチャート
【図１３】具体事例２の記録材を説明する図
【図１４】具体事例１と２の記録材と蓄熱カウント値の関係を説明する図
【図１５】具体事例２における実施例２の効果を説明する図
【図１６】実施例３の制御温度を決定するフローチャート
【図１７】具体事例３の記録材を説明する図
【図１８】具体事例３の記録材と蓄熱カウント値の関係を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
［実施例１］
１．画像形成装置の構成
図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用して記録材上に画像を形成するレーザプリンタである。
【００１１】
ビデオコントローラ１１０はホストコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報及びプリント指示を受信して処理するものである。ＣＰＵ１２１を含む制御部１２０はビデオコントローラ１１０と接続されており、ビデオコントローラ１１０からの指示に応じて画像形成装置を構成する各部を制御するものである。
【００１２】
ビデオコントローラ１１０は外部装置からプリント信号を受けると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット２１が出射し、帯電ローラ１６によって所定の極性に帯電された感光ドラム（電子写真感光体）１９表面を走査する。これにより像担持体としての感光ドラム１９には静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像ローラ１７から所定の極性に帯電したトナーが供給されることで、感光ドラム１９上の静電潜像は、トナー画像（トナー像）として現像される。一方、給紙カセット１１に積載された記録材（記録紙）Ｐはピックアップローラ１２によって一枚ずつ給紙され、搬送ローラ対１３
によってレジストローラ対１４に向けて搬送される。更に、記録材Ｐは、感光ドラム１９上のトナー画像（現像剤像）が感光ドラム１９と転写部材としての転写ローラ２０で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対１４から転写位置へ搬送される。記録材Ｐが転写位置を通過する過程で感光ドラム１９上のトナー画像は記録材Ｐに転写される。
【００１３】
本実施例において、転写ローラ２０は、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミ等の芯金上に、導電性を有するゴム層からなる弾性層を設けた構成である。本実施例ではφ６の芯金上に肉厚３ｍｍ、長手幅２２０ｍｍの弾性層を形成してある。弾性層の材料としては、アクリロニトリルブタジエンゴムにエピクロルヒドリンゴムをブレンドし、気温２５℃湿度５０％の環境下で２ＫＶの電圧を印加した状態で、１．０〜３．０×１０(8)Ωの抵抗値
になるように調整したものを使用している。また、イオン導電性を得るために、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、またはエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムを単独または組み合わせて、さらには他の材料とブレンドして用いることができる。転写ローラ２０は図２に示すように、温度に応じて抵抗値が反応し、温度が上昇すれば抵抗値が低下する特性を持つ。
【００１４】
転写ローラ２０には、転写電源回路５００により、所定の電圧値が印加される。このとき転写ローラ２０から感光ドラム１、または記録材Ｐに流れる電流値は、転写電源回路５００内に流れる転写電流として検知し、制御部１２０にフィードバックされる。ＣＰＵ１２１はこの転写電流値と目標電流値との差を比較し、所定量の転写電圧を増減させる転写電圧出力信号を高圧電源回路５００に対して発信し、転写電圧を制御する。これにより、一定の目標電流に対して常にフィードバックを行うことで定電流制御を行うことが可能となる。なお、目標電流値は、高すぎると転写位置でトナーの極性が反転し、感光ドラム１９に戻されてしまうため、画像濃度は低下する。また、低すぎてもトナーが感光ドラム１９から記録材Ｐに転移しないで残ってしまうため、画像濃度は低下する。そのため、目標電流値は転写電流に対して、画質に問題のない範囲（転写マージンと呼ぶ）で一定の幅を持たせて、転写マージンの中から最適値が設定される。本実施例の画像形成装置１００では記録材の種類や環境などの条件に応じて目標電流値を設定している。例えば、本実施例では普通紙を通紙する場合、１５μＡの目標電流値で定電流制御される。
【００１５】
その後、記録材Ｐは像加熱部（像加熱装置）としての定着装置２００で加熱され、トナー画像が記録材Ｐに加熱定着される。定着済みのトナー画像を担持する記録材Ｐは、搬送ローラ対２６、２７によって画像形成装置１００上部の排紙トレイ３１に排出される。
【００１６】
また、画像形成装置１００は、記録材Ｐの片面にトナー像を定着させて出力する上記の片面画像形成（片面プリント）と、記録材Ｐの第１面（表面）と第２面（裏面）の両面にトナー像を定着させて出力する両面画像形成（両面プリント）と、を実行可能である。両面画像形成を行う場合は、記録材Ｐは、一旦中間排出ローラ２６によって途中まで搬送された後、中間排出ローラ２６が逆回転することによりスイッチバックされ、両面フラッパー３２が切り換えられることによって両面搬送路３３に送られる。両面搬送路３３に送られた記録材Ｐは、両面搬送ローラ（図示せず）によって移送され、搬送ローラ対１３により再度レジスト部１４へと送られる。その後、１面目（表側）の画像形成と同様の工程で２面目（裏側）の画像形成が行われる。２面目の画像形成後は、記録材Ｐは中間排出ローラ２６を経由して排出ローラ２７に搬送され、排出トレイ３１上に排出される。
【００１７】
なお、１８は感光ドラム１９を清掃するドラムクリーナ、３０は定着装置２００等を駆動するモータである。定着装置２００へは、商用の交流電源４０１に接続されたヒータ駆動手段としての制御回路４００から電力供給している。
【００１８】
また、上述した、感光ドラム１９、帯電ローラ１６、スキャナユニット２１、現像ローラ１７、転写ローラ２０が、記録材Ｐに未定着画像を形成する画像形成部を構成している。また、本実施例では、感光ドラム１９、帯電ローラ１６、現像ローラ１７を含む現像ユニット、ドラムクリーナ１８を含むクリーニングユニットが、プロセスカートリッジ１５として画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能に構成されている。
【００１９】
本実施例の画像形成装置１００は、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向における最大通紙幅が２１６ｍｍであり、ＬＥＴＴＥＲサイズ（２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）の普通紙を２３２．５ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度で毎分４４枚プリントすることが可能である。
【００２０】
２．定着装置の構成
図３は、本実施例の定着装置２００の断面図である。定着装置２００は、エンドレスベルトとしての定着フィルム２０２と、定着フィルム２０２の内面に接触するヒータ３００と、定着フィルム２０２を介してヒータ３００と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２０８と、金属ステー２０４と、を有する。
【００２１】
定着フィルム２０２は、筒状に形成された複層耐熱フィルムであり、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の金属を基層としている。また、定着フィルム２０２の表面には、トナーの付着防止や記録材Ｐとの分離性を確保するため、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の離型性にすぐれた耐熱樹脂を被覆して離型層を形成してある。更に、特にカラー画像を形成する装置では、画質向上のため、上記基層と離型層の間にシリコーンゴム等の耐熱ゴムを弾性層として形成してもよい。加圧ローラ２０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２０９と、シリコーンゴム等の材質の弾性層２１０を有する。ヒータ３００は、耐熱樹脂製のヒータ保持部材２０１に保持されており、定着ニップ部Ｎ内に設けられた加熱領域Ａ１〜Ａ７（詳細は後述する）を加熱することで、定着フィルム２０２を加熱する。ヒータ保持部材２０１は定着フィルム２０２の回転を案内するガイド機能も有している。ヒータ３００には、定着ニップ部Ｎの反対側に電極Ｅが設けられており、電気接点Ｃより電極Ｅに給電を行っている。金属ステー２０４は、不図示の加圧力を受けて、ヒータ保持部材２０１を加圧ローラ２０８向けて付勢する。また、ヒータ３００の異常発熱により作動してヒータ３００に供給する電力を遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全素子２１２が、ヒータ３００に直接、もしくはヒータ保持部材２０１を介して間接的に当接している。
【００２２】
加圧ローラ２０８は、モータ３０から動力を受けて矢印Ｒ１方向に回転する。加圧ローラ２０８が回転することによって、定着フィルム２０２が従動して矢印Ｒ２方向に回転する。定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐを挟持搬送しつつ定着フィルム２０２の熱を与えることで、記録材Ｐ上の未定着トナー画像は定着処理される。また、定着フィルム２０２の摺動性を確保し安定した従動回転状態を得るために、ヒータ３００と定着フィルム２０２の間には、耐熱性の高いグリース（不図示）を介在させている。
【００２３】
３．ヒータの構成
図４を用いて、本実施例に係るヒータ３００の構成を説明する。図４（Ａ）はヒータ３００の断面図、図４（Ｂ）はヒータ３００の各層の平面図、図４（Ｃ）はヒータ３００への電気接点Ｃの接続方法を説明する図である。図４（Ｂ）には、本実施例の画像形成装置１００における記録材Ｐの搬送基準位置Ｘを示してある。本実施例における搬送基準は中央基準となっており、記録材Ｐはその搬送方向に直交する方向における中心線が搬送基準位置Ｘを沿うように搬送される。また、図４（Ａ）は、搬送基準位置Ｘにおけるヒータ３００の断面図となっている。
【００２４】
ヒータ３００は、セラミックス製の基板３０５と、基板３０５上に設けられた裏面層１
と、裏面層１を覆う裏面層２と、基板３０５上の裏面層１とは反対側の面に設けられた摺動面層１と、摺動面層１を覆う摺動面層２と、より構成される。
【００２５】
裏面層１は、ヒータ３００の長手方向に沿って設けられている導電体３０１（３０１ａ、３０１ｂ）を有する。導電体３０１は、導電体３０１ａと３０１ｂに分離されており、導電体３０１ｂは、導電体３０１ａに対して記録材Ｐの搬送方向の下流側に配置されている。また、裏面層１は、導電体３０１ａ、３０１ｂに平行して設けられた導電体３０３（３０３−１〜３０３−７）を有する。導電体３０３は、導電体３０１ａと導電体３０１ｂの間にヒータ３００の長手方向に沿って設けられている。
【００２６】
更に、裏面層１は、発熱体３０２ａ（３０２ａ−１〜３０２ａ−７）と発熱体３０２ｂ（３０２ｂ−１〜３０２ｂ−７）を有する。発熱体３０２ａは、導電体３０１ａと導電体３０３の間に設けられており、導電体３０１ａと導電体３０３を介して電力を供給することにより発熱する。発熱体３０２ｂは、導電体３０１ｂと導電体３０３の間に設けられており、導電体３０１ｂと導電体３０３を介して電力を供給することにより発熱する。
【００２７】
導電体３０１と導電体３０３と発熱体３０２ａと発熱体３０２ｂとから構成される発熱部位は、ヒータ３００の長手方向に対し７つの発熱ブロック（ＨＢ１〜ＨＢ７）に分割されている。すなわち、発熱体３０２ａは、ヒータ３００の長手方向に対し、発熱体３０２ａ−１〜３０２ａ−７の７つの領域に分割されている。また、発熱体３０２ｂは、ヒータ３００の長手方向に対し、発熱体３０２ｂ−１〜３０２ｂ−７の７つの領域に分割されている。更に、導電体３０３は、発熱体３０２ａ、３０２ｂの分割位置に合わせて、導電体３０３−１〜３０３−７の７つの領域に分割されている。
【００２８】
本実施例の発熱範囲は、発熱ブロックＨＢ１の図中左端から発熱ブロックＨＢ７の図中右端までの範囲であり、その全長は２２０ｍｍである。また、各発熱ブロックの長手方向長さは、すべて同じ約３１ｍｍとしているが、長さを異ならせても構わない。
【００２９】
また、裏面層１は、電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ７、およびＥ８−１、Ｅ８−２）を有する。電極Ｅ１〜Ｅ７は、それぞれ導電体３０３−１〜３０３−７の領域内に設けられており、導電体３０３−１〜３０３−７を介して発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７それぞれに電力供給するための電極である。電極Ｅ８−１、Ｅ８−２は、ヒータ３００の長手方向端部に導電体３０１に接続するよう設けられており、導電体３０１を介して発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７に電力供給するための電極である。本実施例ではヒータ３００の長手方向両端に電極Ｅ８−１、Ｅ８−２を設けているが、例えば、電極Ｅ８−１のみを片側に設ける構成でも構わない。また、導電体３０１ａ、３０１ｂに対し共通の電極で電力供給を行っているが、導電体３０１ａと導電体３０１ｂそれぞれに個別の電極を設け、それぞれ電力供給を行っても構わない。
【００３０】
裏面層２は、絶縁性を有する表面保護層３０７より構成（本実施例ではガラス）されており、導電体３０１、導電体３０３、発熱体３０２ａ、３０２ｂを覆っている。また、表面保護層３０７は、電極Ｅの箇所を除いて形成されており、電極Ｅに対して、ヒータの裏面層２側から電気接点Ｃを接続可能な構成となっている。
【００３１】
基板３０５上の裏面層１とは反対側の面に設けられた摺動面層１は、各発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７の温度を検知するためのサーミスタＴＨ（ＴＨ１−１〜ＴＨ１−４、およびＴＨ２−５〜ＴＨ２−７）を有している。サーミスタＴＨは、ＰＴＣ特性、若しくはＮＴＣ特性（本実施例ではＮＴＣ特性）を有した材料から成り、その抵抗値を検出することにより、全ての発熱ブロックの温度を検知できる。
【００３２】
また、摺動面層１は、サーミスタＴＨに通電しその抵抗値を検出するため、導電体ＥＴ（ＥＴ１−１〜ＥＴ１−４、およびＥＴ２−５〜ＥＴ２−７）と導電体ＥＧ（ＥＧ１、ＥＧ２）とを有している。導電体ＥＴ１−１〜ＥＴ１−４は、それぞれサーミスタＴＨ１−１〜ＴＨ１−４に接続されている。導電体ＥＴ２−５〜ＥＴ２−７は、それぞれサーミスタＴＨ２−５〜ＴＨ２−７に接続されている。導電体ＥＧ１は、４つのサーミスタＴＨ１−１〜ＴＨ１−４に接続され、共通の導電経路を形成している。導電体ＥＧ２は、３つのサーミスタＴＨ２−５〜ＴＨ２−７に接続され、共通の導電経路を形成している。導電体ＥＴおよび導電体ＥＧは、それぞれヒータ３００の長手に沿って長手端部まで形成され、ヒータ長手端部において不図示の電気接点を介して制御回路４００と接続されている。
【００３３】
摺動面層２は、摺動性と絶縁性を有する表面保護層３０８より構成（本実施例ではガラス）されており、サーミスタＴＨ、導電体ＥＴ、導電体ＥＧを覆うとともに、定着フィルム２０２内面との摺動性を確保している。また、表面保護層３０８は、導電体ＥＴおよび導電体ＥＧに対して電気接点を設けるために、ヒータ３００の長手両端部を除いて形成されている。
【００３４】
続いて、各電極Ｅへの電気接点Ｃの接続方法を説明する。図４（Ｃ）は、各電極Ｅへ電気接点Ｃを接続した様子をヒータ保持部材２０１側から見た平面図である。ヒータ保持部材２０１には、電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ７、およびＥ８−１、Ｅ８−２）に対応する位置に貫通穴が設けられている。各貫通穴位置において、電気接点Ｃ（Ｃ１〜Ｃ７、およびＣ８−１、Ｃ８−２）が、電極Ｅ（Ｅ１〜Ｅ７、およびＥ８−１、Ｅ８−２）に対して、バネによる付勢や溶接などの手法によって電気的に接続されている。電気接点Ｃは、金属ステー２０４とヒータ保持部材２０１の間に設けられた不図示の導電材料を介して、ヒータ３００の制御回路４００と接続されている。
【００３５】
制御回路４００は、７つの発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７を個々に独立制御可能な回路構成となっている。また、制御回路４００は、サーミスタＴＨ（ＴＨ１−１〜ＴＨ１−４、ＴＨ２−５〜ＴＨ２−７）の信号をＣＰＵ１２１にて温度に変換し、ヒータ３００の温度検知を行う。ＣＰＵ１２１の内部処理では、後述する各発熱ブロックの制御温度（制御目標温度）ＴＧＴｉと、サーミスタの検知温度に基づき、例えばＰＩ制御（比例積分制御）により、供給するべき電力を算出している。ＣＰＵ４２０は、本発明における制御部、取得部として、ヒータ３００の温調制御にかかわる各種演算や通電制御等を実行する。
【００３６】
４．加熱領域
図５は、本実施例における加熱領域Ａ１〜Ａ７を示す図であり、Ｌｅｔｔｅｒサイズ紙の紙幅と対比して表示している。加熱領域Ａ１〜Ａ７は、定着ニップ部Ｎ内の、図４（Ｂ）に示した発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７に対応した位置に設けられており、発熱ブロックＨＢｉ（ｉ＝１〜７）の発熱により、加熱領域Ａｉ（ｉ＝１〜７）がそれぞれ加熱される。加熱領域Ａ１〜Ａ７の全長は２２０ｍｍであり、各領域はこれを均等に７分割したものである（Ｌ＝３１．４ｍｍ）。各加熱領域Ａｉ（ｉ＝１〜７）は、画像加熱領域ＡＩと、非画像加熱領域ＡＰに分類される。加熱領域Ａｉの分類は、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）から送られる画像データ（画像情報）に基づいて行われる。
【００３７】
図６を用い、加熱領域Ａｉの分類について、具体例を挙げて説明する。本実施例では、定着ニップ部Ｎを通過する記録材Ｐを所定の時間で区間分けし、それぞれの区間毎に加熱領域Ａｉの分類を行う。本実施例では、記録材Ｐの先端を基準に０．２４秒毎に区間分けしており、最初の区間を区間Ｔ１、２番目の区間を区間Ｔ２、３番目の区間を区間Ｔ３として説明する。記録材ＰはＬＥＴＴＥＲサイズであり、図６（Ａ）に示す位置に画像が存在していた場合、加熱領域Ａｉの分類は図６（Ｂ）の表のようになる。すなわち、区間Ｔ１において、加熱領域Ａ１、Ａ５、Ａ６、Ａ７は画像範囲が通過しないため非画像加熱領
域ＡＰに分類され、加熱領域Ａ２、Ａ３、Ａ４は画像範囲が通過するため画像加熱領域ＡＩに分類される。区間Ｔ２において、加熱領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ６、Ａ７は画像範囲が通過しないため非画像加熱領域ＡＰに分類され、加熱領域Ａ４、Ａ５は画像範囲が通過するため画像加熱領域ＡＩに分類される。区間Ｔ３は区間Ｔ２同様に、加熱領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ６、Ａ７は非画像加熱領域ＡＰに分類され、加熱領域Ａ４、Ａ５は画像加熱領域ＡＩに分類される。本実施例では、加熱領域Ａｉの分類ごとに、各発熱ブロックの制御温度ＴＧＴｉを設定し、発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７の加熱制御を行う。
【００３８】
また、本実施例では図６（Ｃ）に示すように、転写ローラ２０の長手方向の全長に対して、加熱領域Ａｉ（ｉ＝１〜７）に対応した分割領域ＴＲｉ（ｉ＝１〜７）を設定している。両面プリントの場合では、１面目で加熱を受けた記録材Ｐが、２面目の転写位置で転写ローラ２０に接触する。そして、記録材Ｐの加熱領域Ａｉ（ｉ＝１〜７）で加熱を受けた領域から、転写ローラ２０の分割領域ＴＲｉ（ｉ＝１〜７）の対応する位置に熱が伝わる。なお、本実施例において、前記の転写ローラの分割領域ＴＲｉ（ｉ＝１〜７）は制御部１２０において、制御上、扱うために設定された領域である。
【００３９】
５．転写ローラ予測蓄熱量の算出方法
本実施例では、転写手段としての転写ローラ２０の蓄熱量に相関のあるパラメータとして、転写ローラ予測蓄熱カウント値ＣＴｉ（以下、蓄熱カウント値ＣＴｉと呼ぶ）を設けている。蓄熱カウント値ＣＴｉは、図６（Ｃ）のように転写ローラ２０を加熱領域Ａｉの幅に対応する位置毎に、それぞれがどの程度加熱されたか、また、どの程度放熱したか、その熱履歴（加熱履歴、放熱履歴）を蓄積してカウントし、蓄熱量を予測するものである。加熱履歴は、例えば、ヒータの温度、記録材の搬送速度、記録材の種類、発熱体への電力供給量の少なくとも１つに基づいて取得することができる。また、放熱履歴は、例えば、その加熱領域における記録材の通過の有無、記録材の種類、発熱体への電力供給を行わない期間、ヒータの温度の時間変化量の少なくとも１つに基づいて取得することができる。
【００４０】
転写ローラ２０の分割領域毎の蓄熱カウント値ＣＴｉには、所定の更新タイミング毎に下記の（式１）で表わされるｄＣＴｉが累積加算されていく。
ｄＣＴｉ＝（ＴＣ−ＲＭＣ−ＤＣ）・・・（式１）
【００４１】
ここで、（式１）中のＴＣ、ＲＭＣ、ＤＣについて図７を用いて説明する。なお、本実施例の蓄熱カウント値ＣＴｉは、記録材Ｐの先端を基準として０．２４秒毎（加熱領域Ａｉの分類区間毎）に更新されるものとする。
【００４２】
（式１）中のＴＣは、両面プリントの２面目の記録材Ｐが転写ローラ２０と接触することで加熱される熱量を示す値である。両面プリントの１面目で記録材Ｐが加熱された際のヒータ３００の制御温度、画像形成装置１００の記録材Ｐに対する搬送速度、厚紙・薄紙といった記録材Ｐの種類などに応じて設定される。本実施例におけるＴＣは、図７の（ａ）に示すように、各加熱領域の制御温度ＴＧＴｉに応じて決定される。制御温度ＴＧＴｉが低温であるほど値が小さくなり、制御温度ＴＧＴｉが高温であるほど値が大きくなる。本実施例では、両面プリントの１面目について記録材Ｐの制御温度ＴＧＴｉを制御部１２０で記録保持しておき、記録材Ｐの２面目の先端が転写ローラ２０に到達するタイミングで図７の（ａ）に示すテーブルを参照し、ＴＣを算出する。ＴＣを算出後、制御部１２０は記録された記録材Ｐの制御温度ＴＧＴｉを順次更新する。
【００４３】
（式１）中のＲＭＣは、片面プリントもしくは、両面プリントの１面目の記録材Ｐが転写ローラ２０を通過することによって転写ローラから奪われる熱量を示しており、図７（ｂ）のように設定されている。ＲＭＣは、厚紙・薄紙といった記録材Ｐの種類に応じて可
変としてもよい。
【００４４】
（式１）中のＤＣは、伝熱や輻射による転写ローラ２０外への放熱量を示しており、各転写ローラ２０の分割領域の蓄熱カウント値ＣＴｉに応じて決定される。蓄熱量が大きくなるほど外部との温度差が大きくなり放熱量が増えるため、図７の（ｃ）に示すように、蓄熱カウント値ＣＴｉが大きくなるほどＤＣが大きくなるよう設定されている。
【００４５】
なお、ＴＣ、ＲＭＣ、ＤＣによる蓄熱カウント値ＣＴｉは、紙間では記録材Ｐとの熱のやり取りが無いため、ＴＣ＝０、ＲＭＣ＝０である。ＤＣについては、例えば、本実施例における紙間は０．１２秒であるため、図７（ｃ）で示した値の半分として、蓄熱カウント値ＣＴｉの更新を行う。
また、蓄熱カウント値ＣＴｉの更新の結果、蓄熱カウント値ＣＴｉが０を下回った場合は、蓄熱カウント値ＣＴｉを０とする。
【００４６】
以上のようにして決定される蓄熱カウント値ＣＴｉは、その値が大きいほど転写ローラ２０の分割領域における蓄熱量が大きいことを表している。図９を用いて、転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉの推移について具体例を説明する。図９は図８に示す記録材Ｐ（Ｌｅｔｔｅｒサイズ）を連続両面プリントした際の、転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉの推移を示している。プリントした画像は、記録材Ｐ上の加熱領域Ａ４を通過する範囲に含まれて配置されているものとする。図９に示すように、本実施例の連続両面プリントでは、両面プリントの（ａ）１面目（表）と（ｂ）２面目（裏）の記録紙Ｐが、同一間隔の（ｃ）紙間を挟んで、繰り返し転写ローラ２０を通過する。このとき、蓄熱カウント値ＣＴｉは両面プリントの（ａ）１面目の記録材の通過においては、記録材Ｐによって転写ローラ２０から熱が奪われるため、小さくなる。（ｃ）紙間においては、伝熱や輻射により転写ローラ２０外への放熱するため、小さくなる。（ｂ）２面目の記録材の通過においては、１面目で加熱を受けた記録材Ｐが転写ローラ２０に接触し加熱されるため、大きくなる。また、画像加熱領域であるＣＴ４が、非画像加熱領域であるＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ５、ＣＴ６、ＣＴ７よりも記録材Ｐの加熱制御温度ＴＧＴｉが高く設定されるため、（ｂ）２面目の記録材の通過において、蓄熱カウント値ＣＴｉの増加が大きくなる。
【００４７】
なお、ＴＣ・ＲＭＣ・ＤＣの設定値は、画像形成装置１００および定着装置２００の構成やプリント条件を考慮して適宜決定されるべきものであり、図７で示した値に限定されるものではない。
【００４８】
６．ヒータ制御方法の概要
本実施例のヒータ制御方法、すなわち発熱ブロックＨＢｉ（ｉ＝１〜７）の発熱量制御方法を説明する。発熱ブロックＨＢｉの発熱量は、発熱ブロックＨＢｉへの供給電力によって決まる。発熱ブロックＨＢｉへの供給電力を大きくすることで、発熱ブロックＨＢｉの発熱量が大きくなり、発熱ブロックＨＢｉへの供給電力を小さくすることで、発熱ブロックＨＢｉの発熱量が小さくなる。
【００４９】
発熱ブロックＨＢｉへの供給電力は、発熱ブロック毎に設定される制御温度ＴＧＴｉ（ｉ＝１〜７）と、サーミスタの検知温度に基づき算出される。本実施例では、各サーミスタの検知温度が各発熱ブロックの制御温度ＴＧＴｉと等しくなるよう、ＰＩ制御（比例積分制御）によって供給電力が算出される。
【００５０】
図１０のフローチャートを用いて、本実施例における、発熱ブロックＨＢｉの加熱制御の流れについて説明する。まず、ビデオコントローラ１１０は、外部装置からプリントジョブを受けとると、制御部１２０は、両面プリントかどうかを判断する（Ｓ１００２）。
両面プリントでない場合、つまり、片面プリントの場合は、加熱領域Ａｉの分類に応じて以下のように発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７の制御温度の設定を行う（Ｓ１００９）。
【００５１】
加熱領域Ａｉが画像加熱領域ＡＩと分類された場合は、制御温度ＴＧＴｉをＴＧＴｉ＝ＴＡＩと設定する。ここで、ＴＡＩは画像加熱領域基準温度であり、未定着画像を記録材Ｐに定着させるために適切な温度として設定されている。本実施例の定着装置２００において普通紙を通紙する際は、設定値をＴＡＩ＝１９８℃としている。なお、画像加熱基準温度ＴＡＩは、厚紙・薄紙といった記録材Ｐの種類に応じて可変とすることが望ましい。また、画像の濃度や画素の密度など、画像の情報に応じて画像加熱領域基準温度ＴＡＩを調整しても良い。
【００５２】
次に、加熱領域Ａｉが非画像加熱領域ＡＰと分類された場合は、制御温度ＴＧＴｉをＴＧＴｉ＝ＴＡＰと設定する。ここで、ＴＡＰは非画像加熱領域基準温度であり、画像加熱基準温度ＴＡＩよりも低い温度として設定することで、非画像加熱領域ＡＰにおける発熱ブロックＨＢｉの発熱量を画像加熱領域ＡＩより下げ、画像形成装置１００の省電力化を図っている。ただし、非画像加熱領域基準温度ＴＡＰは下げ過ぎないようにする。加熱領域Ａｉが非画像加熱領域ＡＰから画像加熱領域ＡＩに切り替わった際に、投入可能な最大電力を発熱ブロックＨＢｉに投入したとしても、画像部の制御温度まで充分加熱することができなくなる場合があるからである。この場合、トナー画像が記録材に充分に定着しない現象（定着不良）が発生する可能性があるため、非画像加熱領域基準温度ＴＡＰは適切な値に設定する必要がある。発明者等の実験によると、本実施例の画像形成装置１００においては、非画像加熱領域基準温度ＴＡＰを１５８℃以上とすれば定着不良の発生が無いことがわかった。省電力化の観点では、可能な限り制御温度ＴＧＴｉを低くし発熱ブロックＨＢｉの発熱量を下げることが望ましいため、本実施例ではＴＡＰ＝１５８℃としている。
【００５３】
続いて、両面プリントの場合は、はじめに１面目かどうかを判断する（Ｓ１００３）。このとき、１面目でなく、２面目の場合は、片面プリントと同様にして、加熱領域Ａｉの分類に応じて、制御温度ＴＧＴｉをＴＡＩ＝１９８℃、ＴＡＰ＝１５８℃と設定する（Ｓ１００８）。
【００５４】
次に、１面目の場合は、前述した、転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉから求めた算出値に応じて、発熱ブロックＨＢｉの制御温度の設定を場合分けする（Ｓ１００５）。本実施例では、加熱を受ける該当の記録材Ｐが転写位置前のレジスト部に到達したタイミングで、転写ローラ２０の分割領域ＴＲｉの中で、蓄熱カウント値ＣＴｉの最大値Ｍａｘ（ＣＴｉ）と最小値Ｍｉｎ（ＣＴｉ）の差分αを算出する（Ｓ１００４）。そして、差分αが大きいと、転写ローラ２０の蓄熱量の長手差が大きい、つまり転写ローラ２０の表面温度の長手ムラが大きいと判断して、発熱ブロックＨＢｉの制御温度の設定を変更する。
【００５５】
転写ローラ２０の表面温度の長手差が大きいと、抵抗値に長手方向の差ができ、その結果、転写ローラ２０の長手領域毎に流れ込む転写電流の差ができることによって、画像に濃度ムラとして現れ始める。発明者等の実験によると、例えば、図８に示す画像を両面連続プリントした場合のように、転写ローラ２０の分割領域ＴＲｉの中で１箇所のみの抵抗値に差が付く場合が、最も画像濃度ムラが発生しやすい。このとき、前記差分αを７０以下とすれば、画像濃度ムラが問題のないことが分かった。そのため、α＝７０を閾値１として場合分けの条件とした。
【００５６】
差分α≧閾値１の場合（差分が所定の値以上）は、加熱領域Ａｉの分類に応じて、以下のように、１面目の発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７の制御温度を設定する（Ｓ１００６）。すなわち、加熱領域Ａｉが画像加熱領域ＡＩと分類された場合は、制御温度ＴＧＴｉを片
面プリントと同様に、ＴＧＴｉ＝ＴＡＩ（＝１９８℃）と設定する。そして、加熱領域Ａｉが非画像加熱領域ＡＰと分類された場合は、ＴＧＴｉ＝ＴＡＰ’と設定する。ここでＴＡＰ’は非画像加熱領域修正温度である。本実施例ではＴＡＰ’＝１９８℃と設定する。本実施例では両面プリントにおける非画像加熱領域ＡＰに対して、非画像加熱領域修正温度ＴＡＰ’を設定することで、画像加熱領域温度の加熱制御温度との差を片面プリントのみを行う場合より、小さくなるように制御する。
【００５７】
差分α＜閾値１の場合（差分が所定の値より小さい）は、片面プリントの場合と同様にして、加熱領域Ａｉの分類に応じて、制御温度ＴＧＴｉをＴＡＩ＝１９８℃、ＴＡＰ＝１５８℃と設定する（Ｓ１００７）。
【００５８】
以上のように、本実施例では、片面、両面プリントにおける発熱ブロックＨＢ１〜ＨＢ７の制御温度の設定をプリントジョブの中でプリント毎に行い、ジョブが終了するまで繰り返す（Ｓ１０１０）。
なお、各加熱領域温度（ＴＡＩ・ＴＡＰ・ＴＡＰ’）の設定値および蓄熱カウント値ＣＴｉの差分αの閾値は、画像形成装置１００および定着装置２００の構成やプリント条件を考慮して適宜決定されるべきものであり、上述した値に限定されるものではない。また、画像加熱領域基準温度ＴＡＩは、画像形成領域の制御温度は片面プリントと両面プリントの１面目および２面目で、異なる値でもよい。
【００５９】
７．発明の効果
本実施例におけるヒータの制御方法を比較例を用いて説明する。比較例１では、画像加熱領域ＡＩと非画像加熱領域ＡＰの制御温度ＴＧＴｉは、実施例１と同じ設定とする。また、比較例１では、転写ローラ２０の予測蓄熱カウント値ＣＴｉに応じて、両面プリントの１面目の制御温度ＴＧＴｉを変えずに一定とする。
【００６０】
続いて、具体的なプリント事例として下記に示す具体事例を挙げて、本発明の効果について説明する。具体事例では、転写ローラ２０が室温状態、すなわち蓄熱カウント値ＣＴｉが０の状態から、図８に示す記録材Ｐ（Ｌｅｔｔｅｒサイズ）を２００枚連続でプリントした。プリントした画像は、片面、両面プリントの１面目、２面目共に、記録材Ｐ１上の加熱領域Ａ４を通過する範囲に含まれているものとする。
【００６１】
具体事例において、記録材Ｐ１の通紙枚数に対して加熱領域Ａｉの蓄熱カウント値ＣＴｉがどのように推移したかを、図１１（ａ）に示す。また、記録材Ｐの通紙枚数に対して加熱領域Ａｉにおける通紙時の１面目の制御温度ＴＧＴｉがどのように推移したかを、図１１（ｂ）に示す。図１１において、実線は、実施例１において非画像加熱領域ＡＰに分類される加熱領域（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ５、Ａ６、Ａ７）に対応する位置の転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御温度ＴＧＴｉの推移である。また、破線は、画像加熱領域ＡＩに分類される加熱領域（Ａ４）の蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御温度ＴＧＴｉの推移である。比較のため、一点鎖線は、比較例１における、非画像加熱領域ＡＰに分類される加熱領域（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ５、Ａ６、Ａ７）に対応する位置の蓄熱カウント値ＣＴｉ、および制御温度ＴＧＴｉの推移である。なお、比較例１における加熱領域（Ａ４）に対応する蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御温度ＴＧＴｉは、実施例１と同じ推移をするため説明を省略する。
【００６２】
図１１（ａ）のように、プリントを開始すると、画像加熱領域ＡＩに対応する、蓄熱カウント値（ＣＴ４）と非画像加熱領域ＡＰに対応する、蓄熱カウント値（ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ５、ＣＴ６、ＣＴ７）はプリント枚数が増えるにつれて増加する。図１１（ｂ）のように画像加熱領域ＡＩに対応する制御温度ＴＧＴ４は、１９８℃であり、画像加熱領域ＡＩに対応する制御温度（ＴＧＴ１、ＴＧＴ２、ＴＧＴ３、ＴＧＴ５、ＴＧＴ６
、ＴＧＴ７）の１５８℃より高いため、蓄熱カウント値の増加幅が大きい。
【００６３】
本具体例では、非画像加熱領域ＡＰと画像加熱領域ＡＩに対応する蓄熱カウント値ＣＴｉの差分が、最大値Ｍａｘ（ＣＴｉ）と最小値Ｍｉｎ（ＣＴｉ）の差分αとなる。そして、実施例１では、通紙枚数が１３０枚を超えた所で、差分αが７０を超えたため、両面プリントの１面目の制御温度ＴＧＴ１、ＴＧＴ２、ＴＧＴ３、ＴＧＴ５、ＴＧＴ６、ＴＧＴ７は非画像加熱領域修正温度ＴＡＰ’（＝１９８℃）に設定される。これにより、非画像加熱領域ＡＰに対応する蓄熱カウント値ＣＴｉの変化幅が、画像加熱領域ＡＩと同等に大きくなるので、差分αは７０を超えて大きくならず維持される。一方で、比較例１では、両面プリントの１面目の制御温度ＴＧＴｉが一定のため、差分αは、７０を超えた後も大きくなっていく。
【００６４】
表１に、図１１のＡ、Ｂ、Ｃ点（Ａ：９０枚目、Ｂ：１５０枚目、Ｃ：１９０枚目）での画像についてベタ画像の濃度測定と画質の評価を行い、本実施例と比較例１で比較した結果を示す。画像濃度の測定には、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製のＲＤ９１８を用いた。
（表１）
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【００６５】
図１１のＡ点では、実施例１と比較例１に差は無い。蓄熱カウント値ＣＴの差分αを比較すると、実施例１と比較例１ともに、その値は４０である。この時、画像加熱領域ＡＩに対応する位置では転写ローラの抵抗が、非画像加熱領域ＡＰに対応する位置より低くなり、転写電流が流れやすい。しかし、前述したように、目標電流設定は転写電流が多少変わっても、転写効率に差が無い範囲（転写マージン）で、一定の幅を持たせて設定がされている。そのため、実施例と比較例１ともにＡ点では転写マージンの範囲に収まり、画質に問題が無い。
【００６６】
図１１のＢ点では、差分αがＡ点より大きくなる。比較例１では、閾値１の７０を超えて、画像加熱領域ＡＩに対応する転写ローラの分割領域において、転写電流が過多になる。そのため、画像濃度は１．４となり、やや薄い画像になった。一方、本実施例においては、前述のように、差分αは７０を超えて大きくならず維持される。そのため、転写ローラ２０の分割領域で温度差は一定の範囲に収まる。その結果、転写電流に差がついても、転写マージンの範囲に収まり、画質は問題がない。Ｃ地点において、比較例１では、Ｂ地点と同様の理由で画像濃度が低下し、その差が大きくなるため、画像濃度は１．２となり、より薄い画像となった。一方、本実施例ではＢ地点と同様の理由で、転写電流を転写マージンの範囲に収めることができ、画質は問題が無い。
【００６７】
なお具体事例で用いた画像（図８）の評価では、比較例１において、上述のように、画像加熱領域ＡＩに対応する転写ローラ位置で転写電流が大きくなり、過多となる。一方、非画像加熱領域ＡＰでは、逆に電流不足になるため、連続両面プリントを継続した後に、例えば、記録材の全域に画像のある画像パターンをプリントする場合には、転写電流不足による画像濃度低下も起こる。その結果、転写電流の過不足によって、画像濃度ムラが生じる。本実施例では、転写ローラ２０の長手温度差が一定範囲に収めることができるので、転写電流の過多、及び不足を均一化することができるので、画像によらず画像濃度ムラを抑える効果がある。
【００６８】
また、具体事例で用いた画像（図８）の評価では、記録材Ｐの長手方向の中央線に対して対称な画像をプリントしたが、記録材Ｐの長手方向もしくは搬送方向に対して非対称な画像をプリントしても、同様の制御を行うことで、同様の効果を得ることができる。
【００６９】
以上説明した通り、本実施例は、転写ローラ２０の蓄熱量情報に応じて、両面プリント１面目の画像形成領域における発熱体の制御温度と非画像形成領域における発熱体の制御温度の差を、片面のみに画像形成を行う場合より、小さくする制御モードを有する。これにより、長手方向に複数に分割された加熱領域を有する定着装置を備えた画像形成装置において、画像に応じた発熱体の温度制御により、省電力を維持しながら、転写電流の差による画像の濃度ムラを抑えることが可能となる。
【００７０】
［実施例２］
本発明の実施例２について説明する。実施例２の画像形成装置および定着装置の基本的な構成および動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例２において実施例１と同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。実施例２においてここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。
【００７１】
図１２のフローチャートに、実施例２の発熱ブロックＨＢｉの加熱制御の流れを示す。実施例２では、実施例１に対して、転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉの最大値Ｍａｘ（ＣＴｉ）と平均値Ａｖｅ（ＣＴｉ）の差分βを算出して（Ｓ２００４）、両面プリントの１面目の発熱ブロックＨＢｉの制御温度の設定を場合分けする点が異なる。そして、差分βが大きいと、転写ローラ２０の表面温度の長手ムラが大きいと判断して、両面プリントの１面目の発熱ブロックＨＢｉの制御温度の設定を変更する。発明者等の実験によると、前記差分βを６０以下とすれば、画像濃度ムラが問題のないことが分かった。そのため、β＝６０を閾値２として場合分けの条件とした。なお、差分β＝６０となるのは、例えば、実施例１において、図８に示す記録材Ｐを両面連続プリントした場合に、差分α＝７０（閾値１）となる条件と一致する。
【００７２】
続いて、具体的なプリント事例として下記に示す具体事例を挙げて、実施例２の効果について説明する。具体事例では、転写ローラ２０が室温状態、すなわち蓄熱カウント値ＣＴｉが０の状態から、図８と図１３に示す記録材Ｐ（Ｌｅｔｔｅｒサイズ）をそれぞれ、２００枚連続両面でプリントした。図８に示す記録材Ｐをプリントする場合を実施例２−１、図１２に示す記録材Ｐをプリントする場合を実施例２−２と表す。また、図１３にプリントした画像は、片面、両面プリントの１面目、２面目共に、記録材Ｐ上の加熱領域Ａ３、Ａ４、Ａ５を通過する範囲に含まれているものとする。
【００７３】
本具体事例において、記録材Ｐ１の通紙枚数に対して加熱領域Ａｉの蓄熱カウント値ＣＴｉがどのように推移したかを、図１４（ａ）に示す。また、記録材Ｐの通紙枚数に対して加熱領域Ａｉにおける両面プリント時の１面目の制御温度ＴＧＴｉがどのように推移したかを、図１４（ｂ）に示す。実線は、実施例２−１で非通紙加熱領域ＡＮとされる加熱領域（Ａ１〜Ａ７）と、実施例２−２で非通紙加熱領域ＡＮとされる加熱領域（Ａ１、Ａ２、Ａ６、Ａ７）に対応する位置の転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉ、制御温度ＴＧＴｉの推移である。破線は、画像加熱領域ＡＩに分類される加熱領域の蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御温度ＴＧＴｉの推移である。
【００７４】
実施例２−１の場合では、通紙枚数がＢ点（１５０枚目）において蓄熱カウント値の差分βが閾値２＝６０に到達する。そのため、図１４（ｂ）のように両面プリントの１面目の非画像加熱領域ＡＰに対応する発熱ブロックＨＢｉの制御温度が、ＴＡＰ＝１５８℃からＴＡＰ’＝１９８℃に設定された。その後、差分βは６０を超えて大きくならず維持さ
れる。その結果、転写電流の差は、転写マージンの範囲に収まり、画質は問題がない。
【００７５】
一方、実施例２−２においては、通紙枚数がＢ点（１５０枚目）では、発熱ブロックＨＢｉの制御温度は変更されていない。これは、実施例２−１と２で、以下に説明するように、差分βが閾値２に到達する通紙枚数のタイミングが異なるからである。図１５は実施例２−１、２について、Ｂ点での転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉを各分割領域毎に示したグラフである。図１５の（ａ）と（ｂ）を比較して分かるように、転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉの長手方向の分布が異なる。図１５の（ｂ）の方が画像加熱範囲ＡＩに分類される領域が多いため、蓄熱カウントＣＴｉの平均値Ａｖｅ（ＣＴｉ）が高い。よって、蓄熱カウントＣＴｉの最大値Ｍａｘ（ＣＴｉ）と平均値Ａｖｅ（ＣＴｉ）の差分であるβは図１５（ｂ）の方が小さく５０であり、閾値２＝６０に到達していない。
【００７６】
また、実施例２の画像形成装置１００では、記録材Ｐにトナーを転写する際、目標電流を１５μＡに設定し、定電流制御で転写工程を行っている。このとき、転写電源回路５００では、転写ローラ２０の平均の抵抗値に対して、全体で１５μＡの電流が流れるように制御を行っている。その結果、図１５（ａ）と（ｂ）の場合のように、転写ローラ２０の蓄熱カウント、つまり、抵抗値の分布が長手方向の分割領域で異なっていると、転写電流の流れこみ方が変わる。すなわち、Ｂ地点では、実施例２−１の場合の方が、転写ローラ２０の抵抗が低い領域が狭いため、転写電流が集中して流れ込み、転写電流過多になりやすい。一方、実施例２−２の場合は、Ｂ地点において、転写ローラ２０の抵抗が低い領域が広いため、転写電流の流れこみに対して有利である。そのため、差分βが閾値２＝６０に到達するまでは画像濃度ムラは問題がない。
【００７７】
その後、実施例２−２では１８０枚を超えた点で、蓄熱カウント値の差分βが閾値２＝６０に到達するため、両面プリントの１面目の非画像加熱領域ＡＰに対応する発熱ブロックＨＢｉの制御温度が、ＴＡＰ＝１５８℃からＴＡＰ’＝１９８℃に設定される。その後、実施例２−２においても、差分βは６０を超えて大きくならず維持される。その結果、転写電流の差は、転写マージンの範囲に収まり、画質は問題がない。
【００７８】
このように、実施例２では、画像濃度ムラの問題が無く、転写ローラ２０の長手方向の蓄熱量の分布によっては、両面プリントの１面目の発熱体の制御温度を切り替えるタイミングを伸ばすことができる。そのため、発熱体の制御温度を必要以上に高くしなくてよいため、省電力に対して有効な構成である。
【００７９】
［実施例３］
本発明の実施例３について説明する。実施例３の画像形成装置および定着装置の基本的な構成および動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例３において実施例１と同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。実施例２においてここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。
【００８０】
図１６のフローチャートに、実施例３の発熱ブロックＨＢｉの加熱制御の流れを示す。実施例３では、実施例１、２に対して、転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉの最小値Ｍｉｎ（ＣＴｉ）と平均値Ａｖｅ（ＣＴｉ）の差分γを算出（Ｓ３００４）して、両面プリントの１面目の発熱ブロックＨＢｉの制御温度の設定を場合分けする点が異なる。
【００８１】
図１８は図１７に示す画像（記録材Ｐ上の加熱領域Ａ１〜Ａ７を通過する範囲に画像が含まれているもの）を両面連続プリントで一定枚数（例えば５０枚）プリントした際の、転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉを表す模式図である。図１８のように、図１７の画像を両面連続プリントする場合では、Ａ４に対応する蓄熱カウンタＣＴ４がその他の分割領域に対して低くなる。つまり、転写ローラ２０の分割領域ＴＲ４の抵抗値が周囲に対
して高くなる。
【００８２】
実施例３の画像形成装置１００においても、記録材Ｐにトナーを転写する際、転写ローラ２０の平均の抵抗値に対して、全体で１５μＡの電流が流れるように定電流制御を行っている。図１７のように記録材Ｐ上の加熱領域Ａ４に画像を含まないプリントを続ける場合では、転写電流不足となっても問題が無い。しかし、連続両面プリントを続けた後に、例えば、記録材の全域に画像のある画像パターンをプリントする場合には、分割領域ＴＲ４に対応する箇所で転写電流が不足し、画像濃度ムラが起こる。
【００８３】
これらの要因によって発生する画像濃度ムラを抑えるために、実施例３では、転写ローラ２０の蓄熱カウント値ＣＴｉの最小値Ｍｉｎ（ＣＴｉ）と平均値Ａｖｅ（ＣＴｉ）の差分γを算出する。そして、差分γが大きいと、転写ローラ２０の表面温度の長手ムラが大きいと判断して、両面プリントの１面目の発熱ブロックＨＢｉの制御温度の設定を変更する。発明者等の実験によると、前記差分γを６０以下とすれば、画像濃度ムラが問題のないことが分かった。そのため、γ＝６０を閾値３として場合分けの条件とした。
【００８４】
なお、実施例３における効果は実施例１、２において、電流過多を抑える効果を、電流不足を抑える効果に置き換えることで説明ができる。
【００８５】
［その他の実施例］
実施例１〜３では、差分α、β、γそれぞれによって、両面プリントの１面目の発熱ブロックＨＢｉの制御温度を変更する制御を行ったが、差分α、β、γを組み合わせた条件によって、発熱ブロックＨＢｉの制御温度を変更しても良い。例えば、差分α、β、γにそれぞれ閾値１〜３を設け、どれか一つの差分が閾値を超えたら、両面プリントの１面目の発熱ブロックＨＢｉの制御温度を変更するようにしても良い。
【００８６】
また、実施例１〜３では、両面プリントの１面目の発熱体の制御温度を変更する閾値１〜３を、転写ローラ２０の蓄熱値もしくは表面温度によらない値としたが、これらを転写ローラ２０の抵抗特性によっては、蓄熱値もしくは表面温度によって変えても良い。
【００８７】
また、実施例中では、転写部材としての転写ローラ２０の蓄熱量について予測を行ったが、転写ローラ２０に対向する位置に配置される、像担持体としての感光ドラム１９の蓄熱量に基づいて、発熱体の制御温度を制御するようにしても良い。
【００８８】
また、本発明は、複数色のトナー像を転写するカラー画像形成装置に対しても適用可能である。カラー画像形成装置では、複数の感光ドラムからトナー像を中間転写体に一次転写して、中間転写体から記録材に二次転写することで画像を形成する中間転写方式が採用される場合がある。このような装置構成では、像担持体としての感光ドラムまたは中間転写体の少なくとも１つの蓄熱量に基づいて、発熱体の制御温度を制御するようにしても良い。さらに、カラー画像形成装置の方式として、静電搬送ベルトによって搬送される記録材に対して、複数の感光ドラムから各色トナー像を順次転写する方式を採用する場合にも本発明は適用可能である。かかる構成においては、像担持体としての感光ドラム、もしくは、搬送部材としての静電搬送ベルトの、少なくとも１つの蓄熱量に基づいて、発熱体の制御温度を制御するようにしても良い。
【００８９】
また、実施例中では、転写ローラ２０の蓄熱量に相関のあるパラメータをカウントすることで、転写ローラの表面温度を予測したが、例えばサーミスタ等を転写ローラ２０に当接し、表面温度を直接測定するような方法を用いても良い。
【００９０】
また、実施例中では、加熱領域Ａｉおよび発熱ブロックＨＢｉの分割数と分割位置は、
均等に７分割した例で説明したが、本発明の効果はこれに限定されるものではない。例えば、ＪＩＳ  Ｂ５紙（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）、Ａ５紙（１４８ｍｍ×２１０ｍｍ）等の定型サイズの紙幅端に合わせた位置で分割しても構わない。
【００９１】
上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１００…画像形成装置、２００…定着装置、３００…ヒータ、３０２ａ−１〜３０２ａ−７、３０２ｂ−１〜３０２ｂ−７…発熱体、Ａ１〜Ａ７…加熱領域、Ｐ…記録材
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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