(57)【要約】【課題】温度制御に係る構成を増やさず容易かつより適正に色材を定着可能な定着装置、画像形成装置及び定着動作制御方法を提供する。【解決手段】定着装置は、定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内で発熱する第１熱源部と、一部が所定範囲のうち少なくとも一部分と重複する範囲で発熱する第２熱源部とを含む熱源部を有し、加熱動作により色材を定着させる定着動作部と、所定範囲内で温度を計測する第１温度計測部と、第１温度計測部よりも両端位置の中央寄りで温度を計測する第２温度計測部とを有する温度計測部と、第１温度計測部の計測温度及び第１加熱設定温度に基づいて第１熱源部の発熱を制御し、第２温度計測部による計測温度及び第２加熱設定温度に基づいて第２熱源部の発熱を制御し、加熱温度を低下させる場合に、第２加熱設定温度の低下の開始後に第１加熱設定温度の低下を開始させる制御部とを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上の色材を定着させる定着動作部と、
前記定着動作部による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部と、
前記定着動作部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記定着動作部は、前記定着幅の方向に沿った幅方向について、当該定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内の第１加熱範囲で発熱する第１熱源部と、一部が前記第１加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第２加熱範囲で発熱する第２熱源部と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する熱源部を有し、
前記温度計測部は、前記第１加熱範囲内の所定の第１計測位置における温度を計測する第１温度計測部と、前記第２加熱範囲内であって、前記第１計測位置よりも前記両端位置の中央に近い位置で温度を計測する第２温度計測部と、を有し、
前記制御部は、前記第１温度計測部による計測温度及び第１加熱設定温度に基づいて前記第１熱源部の発熱動作を制御し、前記第２温度計測部による計測温度及び第２加熱設定温度に基づいて前記第２熱源部の発熱動作を制御し、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第２加熱設定温度の低下を開始させた後に前記第１加熱設定温度の低下を開始させる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第１加熱設定温度及び前記第２加熱設定温度をそれぞれ複数段階で低下させることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１熱源部及び前記第２熱源部のうち少なくともいずれかについて、発熱時間のデューティー比を変更することで前記発熱動作の制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２加熱設定温度と前記第２温度計測部が計測する計測温度とに基づくＰＩ制御により設定される前記デューティー比で前記第２熱源部の前記発熱動作の制御を行い、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第２加熱設定温度を低下させた後、前記第２熱源部の前記デューティー比が所定の基準値以下となってから前記第１加熱設定温度を低下させる
ことを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御部は、複数の記録媒体に対して連続して色材の定着を行わせる場合、前記第２温度計測部による計測温度が前記第２加熱設定温度から所定の範囲内で当該計測温度の変化率が所定の基準値以下となった以後に前記第２加熱設定温度の低下を開始させ、当該開始の後に前記第１加熱設定温度の低下を開始させる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記熱源部は、前記幅方向について前記第１加熱範囲と相補的な第３加熱範囲で発熱する第３熱源部を含み、
前記制御部は、前記第２温度計測部の計測温度に基づいて、前記第３熱源部を前記第２熱源部よりも優先して発熱させる
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記第１計測位置は、前記第１加熱範囲と前記第２加熱範囲とが重複する位置に定められていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記第２熱源部は、前記定着幅の全体を前記第２加熱範囲として発熱することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記第２熱源部による前記幅方向についての単位長さ当たりの発熱量は、前記熱源部における前記単位長さ当たりの発熱量のうちで最も小さいことを特徴とする請求項８記載の定着装置。
【請求項１０】
周囲の環境に係る所定の指標値を取得する検出部を備え、
前記制御部は、前記所定の指標値に基づいて前記加熱動作に係る温度を変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記制御部は、色材を定着させる速度、記録媒体に対する当該記録媒体上の色材の面積比率、色材の定着後における所定の後処理動作の有無、及び各記録媒体の両面で色材の定着を行わせる否かのうち少なくともいずれかに基づいて前記加熱動作に係る温度を変化させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１２】
記録媒体上に色材を付着させて画像を形成する形成動作部と、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の定着装置と、
を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上の色材を定着させる定着動作部と、前記定着動作部による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部と、を備え、前記定着動作部は、前記定着幅の方向に沿った幅方向について、当該定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内の第１加熱範囲で発熱する第１熱源部と、一部が前記第１加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第２加熱範囲で発熱する第２熱源部と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する熱源部を有し、前記温度計測部は、前記第１加熱範囲内の所定の第１計測位置における温度を計測する第１温度計測部と、前記第２加熱範囲内であって、前記第１計測位置よりも前記両端位置の中央に近い位置で温度を計測する第２温度計測部と、を有する定着装置の定着動作制御方法であって、
前記第１温度計測部による計測温度及び第１加熱設定温度に基づいて前記第１熱源部の発熱動作を制御する第１発熱制御ステップ、
前記第２温度計測部による計測温度及び第２加熱設定温度に基づいて前記第２熱源部の発熱動作を制御する第２発熱制御ステップ、
前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第２加熱設定温度の低下を開始させた後に前記第１加熱設定温度の低下を開始させる設定温度制御ステップ、
を含むことを特徴とする定着動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置、画像形成装置及び定着動作制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーなどの色材を用紙などの記録媒体上に付着させた後に当該トナーを加熱して定着させる動作を行う画像形成装置がある。このような加熱として、記録媒体に当接するローラーやベルトなどをヒーターによって加熱することで間接的に行われる方法が広く用いられている。加熱面の温度計測結果に基づいて適切にヒーターがオンオフ制御されることで、記録媒体やトナーを適切な温度範囲内とさせ、温度不足による定着不良の発生や、過熱により記録媒体の排出時までにトナーの定着が完了せずに、上下に重ねられた記録媒体が貼りつくタッキングの発生などが防止されている。
【０００３】
しかしながら、画像形成装置を複数の記録媒体のサイズに対応させる場合に、加熱面が記録媒体の搬送方向に対して垂直な幅方向に長くなると、当該幅方向について温度差が生じやすくなり、定着むらやタッキングなどの発生が効果的に抑止されないという問題がある。これに対し、特許文献１には、複数のヒーターを幅方向について異なる範囲を加熱するように設け、複数の温度センサーの検出温度と加熱対象の記録媒体のサイズとに応じて加熱範囲及び各ヒーターの加熱のオンオフをそれぞれ制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６２３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、幅方向に温度分布を生じさせる従来の加熱構成では、温度センサーの計測位置から外れた位置で必ずしも適切に温度が制御されず、幅方向について一様に記録媒体上の色材が適正に定着されにくい場合があるという課題がある。
【０００６】
この発明の目的は、温度制御に係る構成を増やさずに容易かつより適正に記録媒体上の色材を定着させることのできる定着装置、画像形成装置及び定着動作制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上の色材を定着させる定着動作部と、
前記定着動作部による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部と、
前記定着動作部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記定着動作部は、前記定着幅の方向に沿った幅方向について、当該定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内の第１加熱範囲で発熱する第１熱源部と、一部が前記第１加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第２加熱範囲で発熱する第２熱源部と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する熱源部を有し、
前記温度計測部は、前記第１加熱範囲内の所定の第１計測位置における温度を計測する第１温度計測部と、前記第２加熱範囲内であって、前記第１計測位置よりも前記両端位置の中央に近い位置で温度を計測する第２温度計測部と、を有し、
前記制御部は、前記第１温度計測部による計測温度及び第１加熱設定温度に基づいて前記第１熱源部の発熱動作を制御し、前記第２温度計測部による計測温度及び第２加熱設定温度に基づいて前記第２熱源部の発熱動作を制御し、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第２加熱設定温度の低下を開始させた後に前記第１加熱設定温度の低下を開始させる
ことを特徴とする定着装置である。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、
前記制御部は、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第１加熱設定温度及び前記第２加熱設定温度をそれぞれ複数段階で低下させることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の定着装置において、
前記制御部は、前記第１熱源部及び前記第２熱源部のうち少なくともいずれかについて、発熱時間のデューティー比を変更することで前記発熱動作の制御を行うことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の定着装置において、
前記制御部は、前記第２加熱設定温度と前記第２温度計測部が計測する計測温度とに基づくＰＩ制御により設定される前記デューティー比で前記第２熱源部の前記発熱動作の制御を行い、前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第２加熱設定温度を低下させた後、前記第２熱源部の前記デューティー比が所定の基準値以下となってから前記第１加熱設定温度を低下させる
ことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記制御部は、複数の記録媒体に対して連続して色材の定着を行わせる場合、前記第２温度計測部による計測温度が前記第２加熱設定温度から所定の範囲内で当該計測温度の変化率が所定の基準値以下となった以後に前記第２加熱設定温度の低下を開始させ、当該開始の後に前記第１加熱設定温度の低下を開始させる
ことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記熱源部は、前記幅方向について前記第１加熱範囲と相補的な第３加熱範囲で発熱する第３熱源部を含み、
前記制御部は、前記第２温度計測部の計測温度に基づいて、前記第３熱源部を前記第２熱源部よりも優先して発熱させる
ことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記第１計測位置は、前記第１加熱範囲と前記第２加熱範囲とが重複する位置に定められていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記第２熱源部は、前記定着幅の全体を前記第２加熱範囲として発熱することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項９記載の発明は、請求項８記載の定着装置において、
前記第２熱源部による前記幅方向についての単位長さ当たりの発熱量は、前記熱源部における前記単位長さ当たりの発熱量のうちで最も小さいことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の定着装置において、
周囲の環境に係る所定の指標値を取得する検出部を備え、
前記制御部は、前記所定の指標値に基づいて前記加熱動作に係る温度を変化させることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記制御部は、色材を定着させる速度、記録媒体に対する当該記録媒体上の色材の面積比率、色材の定着後における所定の後処理動作の有無、及び各記録媒体の両面で色材の定着を行わせる否かのうち少なくともいずれかに基づいて前記加熱動作に係る温度を変化させることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１２記載の発明は、
記録媒体上に色材を付着させて画像を形成する形成動作部と、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の定着装置と、
を備える
ことを特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
また、請求項１３記載の発明は、
所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上の色材を定着させる定着動作部と、前記定着動作部による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部と、を備え、前記定着動作部は、前記定着幅の方向に沿った幅方向について、当該定着幅の両端位置からそれぞれ所定範囲内の第１加熱範囲で発熱する第１熱源部と、一部が前記第１加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第２加熱範囲で発熱する第２熱源部と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する熱源部を有し、前記温度計測部は、前記第１加熱範囲内の所定の第１計測位置における温度を計測する第１温度計測部と、前記第２加熱範囲内であって、前記第１計測位置よりも前記両端位置の中央に近い位置で温度を計測する第２温度計測部と、を有する定着装置の定着動作制御方法であって、
前記第１温度計測部による計測温度及び第１加熱設定温度に基づいて前記第１熱源部の発熱動作を制御する第１発熱制御ステップ、
前記第２温度計測部による計測温度及び第２加熱設定温度に基づいて前記第２熱源部の発熱動作を制御する第２発熱制御ステップ、
前記加熱動作に係る温度を低下させる場合に、前記第２加熱設定温度の低下を開始させた後に前記第１加熱設定温度の低下を開始させる設定温度制御ステップ、
を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に従うと、定着装置において、温度制御に係る構成を増やさずに容易かつより適正に記録媒体上の色材を定着させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の定着装置を有する画像形成装置の実施形態の概略構成図である。
【図２】画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】画像定着部及び温度計測部の構成を示す模式図である。
【図４】定着ローラーの内部における定着ヒーターの加熱範囲、及び温度計測部による温度計測位置について説明する図である。
【図５】定着ローラーの延在方向についての温度分布を示す模式図である。
【図６】画像形成装置における温度設定、温度計測値及び定着ヒーターの動作設定について説明する図である。
【図７】画像形成装置において実行される設定温度制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図８】タッキング調整処理の制御手順を示すフローチャートを示す図である。
【図９】画像定着部の変形例を示す図である。
【図１０】画像形成装置における定着に係る構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の定着装置を有する画像形成装置の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。
【００２３】
画像形成装置１は、画像形成部１６（形成動作部）と、画像定着部１７（定着動作部）と、温度計測部１８と、搬送部１９と、画像読取部２１と、操作受付部２２と、表示部２３などを備える。
【００２４】
画像形成部１６は、画像形成対象の画像データに基づいて記録媒体（用紙）上に画像を形成する。画像形成部１６は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色成分に各々対応する４組の露光部１６１、感光体１６２及び現像部１６３を備えている。また、画像形成部１６は、転写体１６４及び二次転写ローラー１６５を有する。画像形成部１６は、特には限られないが、例えばＡ４縦やＡ３横、すなわち、記録媒体の搬送方向に垂直な幅方向について最大２９７ｍｍの範囲で画像の形成が可能となっている。
【００２５】
露光部１６１は、レーザーダイオード（ＬＤ）を備えている。露光部１６１は、画像データに基づいてＬＤを発光動作させ、帯電させた感光体１６２の表面にレーザー光を照射、露光して当該感光体１６２上に静電潜像を形成する。
現像部１６３は、露光された感光体１６２上に現像ローラーによりそれぞれＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色のトナー（色材）を供給して、感光体１６２上に形成された静電潜像を現像する。
【００２６】
４つの感光体１６２上に各々Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのトナー（色材）により現像された画像（単色画像）は、各感光体１６２から転写体１６４上に順次転写される。これにより、転写体１６４上にＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色トナーが重ねられたカラー画像が形成される。転写体１６４は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトを有し、この無端ベルトは、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。
【００２７】
二次転写ローラー１６５は、供給された記録媒体に転写体１６４上のカラー画像を転写する。ここでは、二次転写ローラー１６５に対し、カラー画像の記録媒体及び転写体１６４を挟持した状態で所定の転写電圧が印加されることにより、転写体１６４上のトナーが記録媒体に引き寄せられて記録媒体に転写され、付着する。
【００２８】
画像定着部１７は、トナーが転写された記録媒体を加熱及び加圧してトナーを記録媒体上に定着させる定着処理を行う。
温度計測部１８は、画像定着部１７の定着（加熱動作）に係る加熱温度（温度）を計測して計測結果を制御部１１に出力する。画像定着部１７及び温度計測部１８（図２参照）の詳しい構成及び動作については、後に詳述する。
【００２９】
搬送部１９は、用紙搬送ローラーを複数備え、回転動作に応じて所定の搬送経路で記録媒体を搬送する。用紙搬送ローラーの少なくとも一部は、記録媒体を狭持するように対で配置されて、記録媒体を狭持した状態で互いに反対向きに回転することで当該記録媒体を移動させる。記録媒体は、複数の供給トレイ１９５のうち選択されたものから供給されて、用紙搬送ローラーにより二次転写ローラー１６５へ導かれる。
【００３０】
搬送部１９は、画像定着部１７により定着処理が行われた記録媒体の表裏を反転させて二次転写ローラー１６５へ再送する反転機構１９１を備えている。画像形成装置１では、記録媒体の両面に画像を形成する場合に反転機構１９１による記録媒体の表裏の反転が行われ、両面に画像が形成された後に当該記録媒体が排出トレイ１９６に排出される。記録媒体の片面にのみ画像を形成する場合には、反転機構１９１による記録媒体の表裏の反転が行われることなく片面に画像が形成された記録媒体が排出トレイ１９６に排出される。
【００３１】
画像読取部２１は、読取媒体上の画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の単色画像データを含む画像データを生成して出力するスキャナーである。
【００３２】
操作受付部２２は、操作キーや表示部２３の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部１１（図２参照）に出力する。
【００３３】
表示部２３は、ＬＣＤ（Liquid crystal display；液晶ディスプレイ）等の表示画面を備え、画像形成装置１のステータスや、タッチパネルへの入力操作に係る操作画面等を表示する。
【００３４】
図２は、画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。
画像形成装置１は、上述の画像読取部２１、操作受付部２２、表示部２３、画像形成部１６、画像定着部１７、温度計測部１８及び搬送部１９に加えて、制御部１１と、記憶部１２と、画像処理部１３と、通信部２４と、環境検出部２５（検出部）などを備える。
【００３５】
制御部１１は、バス３０を介して記憶部１２、画像処理部１３、画像形成部１６、画像定着部１７、温度計測部１８、搬送部１９、画像読取部２１、操作受付部２２、表示部２３及び通信部２４と接続され、画像形成装置１の全体動作を統括制御する。例えば、制御部１１は、取得された画像データに対して画像処理部１３により所定の画像処理を行わせて処理済画像データを記憶部１２に記憶させる。また、制御部１１は、搬送部１９に記録媒体を搬送させながら、記憶部１２に記憶された画像データに基づいて画像形成部１６により記録媒体上に画像を形成させ、また、画像定着部１７の動作を制御して記録媒体上のトナーを定着させる。
【００３６】
制御部１１は、ＣＰＵ１１１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１１２（Random Access Memory）及びＲＯＭ１１３（Read Only Memory）を有する。
ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１３や記憶部１２に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。
ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
【００３７】
ＲＯＭ１１３は、ＣＰＵ１１１により実行される各種制御用のプログラムや設定データなどを格納する。ＲＯＭ１１３は、マスクＲＯＭであっても良いし、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーであっても良い。
【００３８】
記憶部１２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などを有し、画像読取部２１により読み取られた画像データや、通信部２４を介して外部から入力された画像データやこれらの画像処理部１３により処理データなどが記憶される。これらのデータの記憶は、ＲＡＭ１１２と適宜分担されても良い。
【００３９】
画像処理部１３は、記憶部１２やＲＡＭ１１２などに記憶された画像データに対して各種画像処理を施して処理データとして記憶部１２に記憶させる。画像処理部１３は、画像処理を行うハードウェア構成として、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部などを備える。あるいは、これらの処理の一部又は全てが専用のＣＰＵなどによりソフトウェア的に実行されても良い。
【００４０】
通信部２４は、外部のコンピューター、プリントサーバーや他の画像形成装置などとの間でのデータの送受信を制御する入出力インターフェイスである。通信部２４としては、例えば、ネットワークカードや各種シリアルインターフェースに係るドライバーなどが挙げられる。
【００４１】
環境検出部２５は、画像形成装置１の周囲の環境に係る所定の指標値を計測して取得するセンサーであり、ここでは、少なくとも周囲温度を計測して制御部１１に出力する。また、環境検出部２５は、周囲の湿度などを検出可能であってもよい。
【００４２】
画像定着部１７は、中央ヒーター１７６（第３熱源部）、全体ヒーター１７７（第２熱源部）、端部ヒーター１７８（第１熱源部）及び外加熱ヒーター１７９（まとめて定着ヒーター１７６〜１７９などとも記す；熱源部）を有し、記録媒体上のトナーを加熱して定着させる。
温度計測部１８は、中央計測部１８１（第２温度計測部）と、端部計測部１８２（第１温度計測部）などを有する。各々の計測結果は、制御部１１に出力される。
これらのうち、制御部１１、画像定着部１７及び温度計測部１８により本実施形態における定着装置が構成される。
【００４３】
次に、本実施形態の画像定着部１７及び温度計測部１８について説明する。
図３は、画像定着部１７及び温度計測部１８の構成を図１と同一方向から見た場合の模式図である。
【００４４】
画像定着部１７は、定着ローラー１７２と、加圧ローラー１７３と、外加熱ローラー１７４などを有する。
【００４５】
定着ローラー１７２は、加圧ローラー１７３とともに記録媒体Ｐを狭持し、制御部１１による制御に基づいて図示略のモーターなどにより回転動作される。定着ヒーター１７６〜１７８は、定着ローラー１７２の内部にその回転軸方向に延在して設けられている。定着ヒーター１７６〜１７８は、それぞれ、制御部１１による制御に基づいて通電されることにより発熱する。定着ヒーター１７６〜１７８としては、ここでは、ハロゲンランプヒーターが用いられる。
【００４６】
加圧ローラー１７３は、図示略の弾性部材により定着ローラー１７２の方向に付勢されており、定着ローラー１７２との間に定着ニップを形成して記録媒体Ｐを定着ローラー１７２との間に狭持する。加圧ローラー１７３は、定着ローラー１７２の回転（記録媒体Ｐが狭持されている場合には記録媒体Ｐの移動）に伴って回転する。なお、加圧ローラー１７３は、制御部１１による制御に基づいてモーターなどにより定着ローラー１７２に同期した回転速度で回転動作されても良い。
【００４７】
定着ローラー１７２及び加圧ローラー１７３は、記録媒体Ｐを定着ニップで挟持して加圧した状態で搬送方向Ｒ（矢印方向）に搬送しながら当該記録媒体Ｐを加熱する。これにより、これにより記録媒体Ｐ上のトナーが溶融、定着する。記録媒体Ｐと接触する間の定着ローラー１７２の設定温度は、トナーの種別や最大量などに応じて適宜定められ、ここでは、例えば２００℃程度、連続的に複数の記録媒体に対して画像を形成する場合には、これよりも若干低めの温度とされる。定着ヒーター１７６〜１７８の発熱状態は、定着ローラー１７２がこの温度範囲となるように制御される。
【００４８】
外加熱ローラー１７４は、表面が加圧ローラー１７３の表面に当接した状態で配置され、加圧ローラー１７３の回転に伴って回転する。外加熱ローラー１７４の内部には、回転軸方向に延在する外加熱ヒーター１７９が設けられている。外加熱ヒーター１７９は、制御部１１による制御に基づいて通電されることにより発熱する。外加熱ヒーター１７９により加熱された外加熱ローラー１７４の熱が加圧ローラー１７３に伝わって当該加圧ローラー１７３が加熱される。
【００４９】
図４は、定着ローラー１７２の内部における定着ヒーター１７６〜１７８の加熱範囲、及び温度計測部１８による温度計測位置について説明する図である。
中央ヒーター１７６は、幅方向に延在する筒部１７６ａ内にタングステンのフィラメント１７６ｂが設けられている。全体ヒーター１７７は、幅方向に延在する筒部１７７ａ内にタングステンのフィラメント１７７ｂが設けられている。また、端部ヒーター１７８は、幅方向に延在する筒部１７８ａ内にタングステンのフィラメント１７８ｂが設けられている。筒部１７６ａ〜１７８ａ内には、それぞれ所定の濃度のハロゲンガスが封入されている。定着ヒーター１７６〜１７８の発熱動作に係る基準電圧は、筒部１７６ａ〜１７８ａ内に封入されるハロゲンガスの濃度に基づいて設定されている。ここでは、全体ヒーター１７７の単位長さ当たりの発熱量は、中央ヒーター１７６及び端部ヒーター１７８の単位長さ当たりの発熱量よりも小さく（各熱源部の中で最も小さく）、定着ローラー１７２の表面全体の基礎的な加熱に用いられる。
【００５０】
中央ヒーター１７６は、幅方向について、搬送可能な最大の記録媒体幅（ここでは、Ａ４縦の２１０ｍｍ；所定の定着幅）に対して中央部付近の所定範囲（第３加熱範囲）のみで発熱するようにフィラメント１７６ｂが設けられている。全体ヒーター１７７は、幅方向（すなわち、定着幅に沿った方向）について最大の記録媒体幅全体（定着幅の両端間全体；第２加熱範囲、端部ヒーター１７８の加熱範囲の少なくとも一部分と重複する）に亘って発熱するようにフィラメント１７７ｂが設けられている。端部ヒーター１７８は、全体ヒーター１７７の発熱範囲のうち中央ヒーター１７６が発熱しない幅方向両端部（第１加熱範囲；定着幅の両端位置から所定範囲内）で発熱するように（すなわち、定着幅内で中央ヒーター１７６の発熱範囲と相補的な範囲に）フィラメント１７８ｂが設けられている。すなわち、これらの定着ヒーター１７６〜１７８は、互いに異なる加熱範囲で発熱するように配置されている。
【００５１】
中央計測部１８１は、中央ヒーター１７６及び全体ヒーター１７７の加熱範囲（第２加熱範囲内）であって、幅方向について略中央付近（以下の第１計測位置よりも中央に近い位置）で定着ローラー１７２の表面温度を計測する。端部計測部１８２は、全体ヒーター１７７及び端部ヒーター１７８の加熱範囲（第１加熱範囲と第２加熱範囲とが重複する位置；第１計測位置）であって、一方の端部寄りの位置で定着ローラー１７２の表面温度を計測する。ここでは、端部計測部１８２が中央ヒーター１７６及び端部ヒーター１７８の加熱範囲の境界に近い位置で温度計測を行うように配置されることで、上述の最大の記録媒体幅よりも小さい（幅の狭い）記録媒体に対して画像を形成する際に温度制御が適切に行われやすくされている。
【００５２】
次に、画像定着部１７における定着ヒーター１７６〜１７８の加熱動作制御について説明する。
本実施形態の画像形成装置１では、制御部１１は、設定温度と計測温度とに基づいて定着ヒーター１７６〜１７８のオンオフに係る制御を行う。ここでは、中央ヒーター１７６及び全体ヒーター１７７は、中央計測部１８１による計測温度の履歴に基づいてＰＩ制御によりオンオフ制御がなされる（第２発熱制御ステップ）。端部ヒーター１７８は、端部計測部１８２による計測温度と設定温度との大小関係に応じてオンオフの制御がなされる（第１発熱制御ステップ）。
【００５３】
また、ここでは、制御部１１は、中央ヒーター１７６及び全体ヒーター１７７のオンオフ状態を設定されたデューティー比（発熱時間の割合）により短時間で周期的に切り換えさせる制御動作が可能である。このオンオフの切換周期（周波数）は適宜定められるが、ここでは、定着ヒーター１７６〜１７８に供給される交流電力の電源周波数半周期を単位として正弦波の位相０度、１８０度（ゼロクロス点）に同期させて切り換え、オン期間の半周期数とオフ期間の半周期数との比を変化させるハーフサイクルデューティー制御（ＨＣＤ制御）とすることができる。
この画像形成装置１では、中央ヒーター１７６による加熱動作（発熱）が優先され、全体ヒーター１７７による加熱が完全にオフされた状態で中央計測部１８１による計測温度の履歴が設定温度に比して高過ぎる場合に中央ヒーター１７６がオフに切り換えられる。
【００５４】
上述のように、トナー（記録媒体）の温度を適切な温度範囲に加熱することで、トナーが記録媒体上に定着する。トナーの温度が低すぎると、定着不良が生じ、トナーの温度が高すぎると、トナーが固化する前に排出トレイ１９６に排出されて積み重なった記録媒体同士が粘着するタッキングが生じる。このタッキングは、定着時のトナー（記録媒体）の温度だけではなく、その他の要因、例えば、周囲の温度（環境温度；周囲の環境に係る所定の指標値）、連続画像形成時における画像形成速度（時間当たりの記録媒体の排出速度。すなわち、トナーを加熱定着させる速度）、記録媒体上に付与されたトナーの量（面積比率）、両面印刷（両面でのトナーの加熱定着）の有無や所定の後処理動作、例えば、排出トレイ１９６に排出される前に裁断を行うなどの他の処理の有無、などによってもタッキングの生じやすさが異なる。すなわち、環境温度が低く、画像形成速度が低く、付与されたトナーの量が少なく、片面印刷であり、後処理がなされてから排出トレイ１９６に排出されるのであれば、定着時の温度が多少高くても問題ないが、これらの要因が反対であるほどタッキングが生じやすくなる。
【００５５】
定着ローラー１７２では、当該定着ローラー１７２自体やこれに当接している記録媒体の熱容量により、定着ヒーター１７６〜１７８のオン及びオフの各タイミングと比較して実際に計測温度が上昇及び下降するまでにタイムラグが生じる。また、定着ローラー１７２では、その内部に幅方向に沿って回転軸や定着ヒーター１７６〜１７８が設けられているその構造から、両端、すなわち側面において特にローラーボスなどから放熱が生じやすく、したがって、全体ヒーター１７７や端部ヒーター１７８のオフ時、特に、端部ヒーター１７８のオフ時には、中央寄りの部分よりも両端寄りの部分で温度の低下が速い。
【００５６】
図５は、定着ローラー１７２の延在方向についての温度分布を示す模式図である。
端部ヒーター１７８がオフで、全体ヒーター１７７でのみ加熱がなされる場合、上述のように、両端からの放熱により、定着ローラー１７２の中央から両端に向けて温度勾配が生じる（図５（ａ））。したがって、端部計測部１８２の計測位置Ｐｓｅで適度な温度が維持されていても、これより更に端部側での温度の低下が大きい。このような状態で画像形成が行われると、端部付近で十分にトナーが定着しない定着不良を生じる。
【００５７】
全体ヒーター１７７とともに、出力の大きい端部ヒーター１７８が断続的にオンされている場合には、この温度勾配が抑制される（図５（ｂ））。これにより、中央計測部１８１の計測位置Ｐｓｃと端部計測部１８２の計測位置Ｐｓｅのいずれでも適度な温度となり、
【００５８】
また、端部側でも大きく温度が低下しない。端部ヒーター１７８が連続的にオンとなる場合、端部ヒーター１７８の加熱範囲が過熱となり、全体ヒーター１７７による中央部付近での加熱状況と比較して、特に、端部ヒーター１７８による加熱範囲のうち最も中央寄りの辺りに温度ピークが生じる（図５（ｃ））。
【００５９】
図６は、本実施形態の画像形成装置１における温度設定、温度計測値及び定着ヒーター１７７、１７８の動作設定について説明する図である。図６（ａ）は、中央計測部１８１の計測温度Ｔｓｃ及び設定温度Ｔｔｃ（第２加熱設定温度）、並びに全体ヒーター１７７の動作状況（デューティー比Ｈｃ）について説明する図である。図６（ｂ）は、端部計測部１８２の計測温度Ｔｓｅ（第１加熱設定温度）、端部計測部１８２の計測位置よりも更に端部寄りの位置での温度Ｔｍｅ及び設定温度Ｔｔｅ、並びに端部ヒーター１７８の動作状況（オンオフ状態Ｈｅ）について説明する図である。
【００６０】
図６（ａ）に示すように、画像形成動作の開始（約３０秒）前には、画像形成中よりも高い設定温度Ｔｔｃで定着ローラー１７２が加熱され（予熱）、定着ローラー１７２が当該設定温度で安定した段階で一度全体ヒーター１７７がオフされる（約１０〜３０秒；Ｈｃ＝０）。画像形成動作が開始されて（約３０秒）、記録媒体が供給されると、定着ローラー１７２の熱が記録媒体に奪われることで計測温度Ｔｓｃが低下し、全体ヒーター１７７がオンされ、デューティー比１００％（Ｈｃ＝１００）で連続動作する（約３０〜５０秒）。
【００６１】
画像形成時には、中央計測部１８１による計測温度Ｔｓｃの設定温度Ｔｔｃは予熱時の温度よりも低く、本来の記録媒体の加熱温度に変更される（約５０秒）。また、連続して画像形成が行われる場合には、タッキングを防止するためにこの設定温度Ｔｔｃを更に低下させる（約１６０〜２５０秒）。この設定温度Ｔｔｃは、特に限定するものではないが、一度に低下させず、少しずつ段階的に（複数段階で）低下させるのが好ましい。このとき、中央計測部１８１の計測温度Ｔｓｃ、すなわち、定着ローラー１７２の中央部付近での表面温度は、定着ローラー１７２の熱容量と熱伝導率に応じて徐々に上昇し、しばらくしてから設定温度Ｔｔｃより高くなる（約１５０秒）。しかしながら、中央計測部１８１の計測温度Ｔｓｃが設定温度Ｔｔｃよりも低い状態が長く続いたことにより（約３０〜１５０秒）、ＰＩ制御では、設定温度Ｔｔｃを低下させても、全体ヒーター１７７の動作がしばらくオフされない（約２１０秒までＨｃ＝１００、約２３０秒でＨｃ＝６０）。これにより、今度は、中央計測部１８１の計測温度Ｔｓｃが設定温度Ｔｔｃよりもやや高い状態がしばらく続くことになる（〜約３４０秒）。
【００６２】
図６（ｂ）に示すように、端部計測部１８２による計測温度Ｔｓｅは、予熱及び画像形成開始後の記録媒体による吸熱により、当初では、中央計測部１８１による計測温度Ｔｓｃと同様の変化を示す（〜約６０秒）。しかしながら、その後、継続的な端部ヒーター１７８及び全体ヒーター１７７の動作により速やかに計測温度Ｔｓｅが上昇し、図５（ｃ）で示したように、端部ヒーター１７８の加熱範囲と中央ヒーター１７６の加熱範囲との境界付近での端部計測部１８２による計測温度Ｔｓｅが中央計測部１８１による計測温度Ｔｓｃよりも高くなって、端部ヒーター１７８がオフされる（約１００秒；Ｈｅ＝０）。
【００６３】
その後、本実施形態の画像形成装置１では、端部計測部１８２の設定温度Ｔｔｅの低下タイミングを、中央計測部１８１の設定温度Ｔｔｃの低下タイミングよりも遅延させる（ここでは、約２３０秒〜）。設定温度Ｔｔｅも設定温度Ｔｔｃと同様に少しずつ複数段階で低下させることが好ましい。ここでは、この低下タイミングは、全体ヒーター１７７のデューティー比が所定の基準値、例えば、６０％以下となったタイミングに定められる。これにより、端部ヒーター１７８は、低下タイミングまでに２回（約１５０秒、約２２０秒）短時間オンされる。この端部ヒーター１７８がオンの期間がないと、上述の図５（ａ）に示したように、全体ヒーター１７７のみの動作によって端部ヒーター１７８による加熱範囲での温度勾配が顕著に現れ、すなわち、当該加熱範囲の端部付近で設定温度Ｔｔｅよりも実際の温度Ｔｍｅが低くなる。全体ヒーター１７７の動作デューティー比が十分に低下した後であれば、設定温度Ｔｔｃ、Ｔｔｅと各計測温度Ｔｓｃ、Ｔｓｅとの上下関係に応じて全体ヒーター１７７と端部ヒーター１７８とがバランス良く断続的にオンオフの切り替えがなされるので、全体として図５（ｂ）に示すように温度むらを低減させる、すなわち、計測温度Ｔｓｃ、Ｔｓｅ、温度Ｔｍｅの間のずれを小さくすることができる。なお、図５（ａ）の状態で全体ヒーター１７７と端部ヒーター１７８の断続的な動作に移行すると、徐々に温度むらは解消されていくが、図５（ｂ）の状態になるまでには時間を要し、定着不良が継続することになる。
【００６４】
図７は、本実施形態の画像形成装置１において実行される設定温度制御処理の制御部１１による制御手順を示すフローチャートである。
この設定温度制御処理は、予熱設定状態から画像形成処理が開始されるのにあわせて開始される。
【００６５】
設定温度制御処理が開始されると制御部１１（ＣＰＵ１１１）は、連続画像記録動作が開始された後に、中央計測部１８１の設定温度Ｔｔｃと端部計測部１８２の設定温度Ｔｔｅをそれぞれ画像形成時の設定温度に低下させる（ステップＳ１０１）。
【００６６】
制御部１１は、温度計測部１８から所定のサンプリングレートで計測温度Ｔｓｃを取得し、計測温度Ｔｓｃが設定温度Ｔｔｃ以上となり、かつ計測温度Ｔｓｃの変化率｜ｄＴｓｃ／ｄｔ｜が所定の基準値Ｄ以下となったか否かを判別する（ステップＳ１０２）。少なくともいずれかが満たされていないと判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＮＯ”）、制御部１１は、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。
【００６７】
ステップＳ１０２の判別処理で、いずれの条件も満たされたと判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、制御部１１は、中央計測部１８１の設定温度Ｔｔｃを段階的に連続画像形成時の設定温度にまで低下させる動作を開始する（ステップＳ１０３）。
【００６８】
制御部１１は、全体ヒーター１７７の動作に係るデューティー比Ｈｃが所定の基準値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。基準値以下ではないと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、制御部１１は、ステップＳ１０４の処理を繰り返す。
【００６９】
デューティー比Ｈｃが所定の基準値以下であると判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、制御部１１は、端部計測部１８２の設定温度Ｔｔｅを段階的に連続画像形成時の設定温度にまで低下させる動作を開始する（ステップＳ１０５）。そして、制御部１１は、設定温度制御処理を終了する。
この設定温度制御処理の各処理は、本発明の実施形態の定着動作制御方法における設定温度制御ステップを構成する。
【００７０】
この設定温度制御処理は、タッキングの防止及び当該タッキングの防止時における定着不良の防止に係る制御であるが、上述のように、タッキングの発生しやすさには、他の要因も影響する。したがって、これら他の要因に応じて設定温度制御処理を行わないこととしてもよい。
【００７１】
図８は、タッキング調整処理の制御部１１による制御手順を示すフローチャートを２種類示す図である。
図８（ａ）に示すように、タッキング調整処理が開始されると、制御部１１は、環境検出部２５により計測された周囲温度が基準値以上であるか否かを判別する（ステップＳ２０１）。基準値以上ではないと判別された場合には（ステップＳ２０１で“ＮＯ”）、制御部１１は、タッキング調整処理を終了する。
【００７２】
基準値以上であると判別された場合には（ステップＳ２０１で“ＹＥＳ”）、制御部１１は、形成対象画像のデータを解析し、記録媒体上に付与されるトナーの面積の当該記録媒体の面積に対する割合（カバレッジ）が所定値以上であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。所定値以上ではないと判別された場合には（ステップＳ２０２で“ＮＯ”）、制御部１１は、タッキング調整処理を終了する。
【００７３】
所定値以上であると判別された場合には（ステップＳ２０２で“ＹＥＳ”）、制御部１１は、画像形成速度が基準値以上であるか否かを判別する（ステップＳ２０３）。基準値以上ではないと判別された場合には（ステップＳ２０３で“ＮＯ”）、制御部１１は、タッキング調整処理を終了する。
【００７４】
基準値以上であると判別された場合には（ステップＳ２０３で“ＹＥＳ”）、制御部１１は、後処理装置が接続されていないか否かを判別する（ステップＳ２０４）。接続されていなくない（接続されている）と判別された場合には（ステップＳ２０４で“ＮＯ”）、制御部１１は、タッキング調整処理を終了する。
【００７５】
後処理装置が接続されていないと判別された場合には（ステップＳ２０４で“ＹＥＳ”）、制御部１１は、両面プリントであるか否かを判別する（ステップＳ２０５）。両面プリントではないと判別された場合には（ステップＳ２０５で“ＮＯ”）、制御部１１は、タッキング調整処理を終了する。両面プリントであると判別された場合には（ステップＳ２０５で“ＹＥＳ”）、制御部１１は、上述の設定温度制御処理を呼び出して実行する（ステップＳ２０６）。設定温度制御処理が終了すると、制御部１１は、処理をタッキング調整処理に戻し（ＲＥＴＵＲＮ）、それから、そのままタッキング調整処理を終了する。
【００７６】
このように、全ての要因を満たす場合にのみ設定温度制御処理を実行するように制御することができる。あるいは、図８（ｂ）に示すように、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理において分岐を“ＹＥＳ”と“ＮＯ”とで入れ替え、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５のいずれかの処理で“ＹＥＳ”に分岐した場合に、ステップＳ２０６の処理に移行するように制御することもできる。
また、これら５つの要因のうちの一部を判定条件から一時的又は完全に除外してもよい。また、ここでは、設定温度制御処理の実施有無のみを切り換えたが、設定温度を切り換える（変化させる）こととしても良い。
【００７７】
［変形例］
図９は、本実施形態の画像形成装置１における画像定着部の変形例を示す図である。
変形例の画像定着部１７ａは、定着ローラー１７２と他のローラー１７１との間に定着ベルト１７５が架け渡されている。定着ベルト１７５は、途中で定着ヒーター１７６〜１７８により加熱された後、記録媒体Ｐと当接して当該記録媒体Ｐ上のトナーを定着させる。
温度計測部１８は、定着ベルト１７５が定着ヒーター１７６〜１７８により加熱されてから記録媒体Ｐと当接するまでの間で定着ベルト１７５の表面温度を計測する。
【００７８】
このように、定着に係る構成は、定着ローラー１７２ではなく定着ベルト１７５により行われても良い。
【００７９】
図１０は、画像形成装置１における定着に係る構成の変形例を示す図である。上記実施の形態では、中央ヒーター１７６、全体ヒーター１７７及び端部ヒーター１７８の３つのヒーターにより定着加熱動作を行ったが、図１０（ａ）に示す変形例の定着ローラー１７２ａでは、中央ヒーター１７６を有しない。このような構成であっても、同様の温度制御を適用することができる。この場合、全体ヒーター１７７は、単独で中央部分での加熱が十分に可能な出力とされる。ただし、中央ヒーター１７６がないことで、幅方向について中央部での全体ヒーター１７７の動作に応じた温度変化が大きくなり、また、オンオフ時の消費電力（負荷）の変化が大きくなりやすいので、電源の電力供給能力に余裕が必要となり、コストの増大につながりやすい。
【００８０】
また、図１０（ｂ）に示す変形例の定着ローラー１７２ｂでは、中央ヒーター１７６及び全体ヒーター１７７に加えて、中間ヒーター１７８１及び端部ヒーター１７８２が設けられ、中央ヒーター１７６の加熱範囲外が両端からの距離によって２つのヒーターによって加熱範囲が更に分割されている。それぞれの加熱範囲は、中間計測部１８３と端部計測部１８２により各々温度計測がなされる。
【００８１】
以上のように、本実施形態の画像形成装置１は、所定の定着幅に亘る加熱動作により記録媒体上のトナーを定着させる画像定着部１７と、画像定着部１７による加熱動作に係る温度を計測する温度計測部１８と、画像定着部１７の動作を制御する制御部１１と、を備える。
画像定着部１７は、定着幅の方向に沿った幅方向について、定着幅の両端位置（定着ローラー１７２、すなわち、定着ヒーター１７６〜１７８の両端位置）からそれぞれ所定範囲内の第１加熱範囲で発熱する端部ヒーター１７８と、一部が第１加熱範囲のうち少なくとも一部分と重複する第２加熱範囲で発熱する全体ヒーター１７７と、を含み、互いに異なる加熱範囲で発熱する定着ヒーター１７６〜１７８を有し、温度計測部１８は、第１加熱範囲内の所定の第１計測位置における温度を計測する端部計測部１８２と、第２加熱範囲内であって、第１計測位置よりも両端位置の中央に近い位置で温度を計測する中央計測部１８１と、を有する。
制御部１１は、端部計測部１８２による計測温度及び設定温度Ｔｔｅに基づいて端部ヒーター１７８の発熱動作を制御し、中央計測部１８１による計測温度及び設定温度Ｔｔｃに基づいて全体ヒーター１７７の発熱動作を制御し、加熱動作に係る温度を低下させる場合に、設定温度Ｔｔｃの低下を開始させた後に設定温度Ｔｔｅの低下を開始させる。
このように、加熱温度を低下させる場合に、先に中央における設定温度Ｔｔｃを低下させることで全体ヒーター１７７の発熱停止をしやすくし、一方で、端部側の設定温度Ｔｔｅをその後低下させない期間を設けることで、端部ヒーター１７８の発熱動作を生じさせやすく制御する。これにより、全体ヒーター１７７の動作の影響で端部ヒーター１７８の動作が長時間停止されて定着ローラー１７２の端部付近で放熱が進み、温度が低下して定着不良が生じるのを抑えることができる。したがって、この定着装置では、温度制御に係る構成を増やさずに容易かつより適正に記録媒体上のトナーを定着させることができる。
【００８２】
また、制御部１１は、加熱動作に係る温度を低下させる場合に、設定温度Ｔｔｅ及び設定温度Ｔｔｃをそれぞれ複数段階で低下させる。
このように、一度に設定温度を低下させないことで、設定温度と実際の温度との差を小さく抑え、ヒーター制御により細かく設定温度に追従させることができるので、特に端部ヒーター１７８の適切な動作によって定着ローラー１７２の端部付近での温度勾配を効果的に抑制することができる。
【００８３】
また、制御部１１は、端部ヒーター１７８及び全体ヒーター１７７のうち少なくともいずれかについて、発熱時間のデューティー比を変更することで発熱動作の制御を行う。
単なるオンオフ制御だけではなく、デューティー比で発熱量の調整を行うことで、より細かく発熱量を制御することが可能になり、定着ローラー１７２の温度追従性を向上させることができるので、当該定着ローラー１７２の端部付近での温度勾配をより効果的に抑制することができる。また、一度に大きく電力負荷を変化させないので、電源への負担を軽減することができる。
【００８４】
また、制御部１１は、設定温度Ｔｔｃと中央計測部１８１が計測する計測温度とに基づくＰＩ制御により設定されるデューティー比で全体ヒーター１７７の発熱動作の制御を行い、加熱動作に係る温度を低下させる場合に、設定温度Ｔｔｃを低下させた後、全体ヒーター１７７のデューティー比が所定の基準値（６０％など）以下となってから設定温度Ｔｔｅを低下させる。
このように、計測温度Ｔｓｃに応じた全体ヒーター１７７の応答が大きく遅れる場合に、当該全体ヒーター１７７が応答し出して発熱動作の中止が基準以上なされるようになってから端部計測部１８２の設定温度Ｔｔｅを低下させることで、全体ヒーター１７７の連続動作と設定温度Ｔｔｅの低下によるに端部ヒーター１７８のオフ状態の継続を長引かせず、これにより、端部ヒーター１７８の加熱範囲における温度勾配の増加、特に、両端付近での温度低下による定着不良を防ぎ、タッキングを防ぎつつ適切な画像形成を継続させることができる。
【００８５】
また、制御部１１は、複数の記録媒体に対して連続してトナーの定着を行わせる場合、中央計測部１８１による計測温度が設定温度Ｔｔｃから所定の範囲内で計測温度Ｔｓｃの変化率｜ｄＴｓｃ／ｄｔ｜が所定の基準値Ｄ以下となった以後に、設定温度Ｔｓｃの低下を開始させ、当該開始の後に設定温度Ｔｓｅの低下を開始させる。
このように、中央計測部１８１の設定温度Ｔｔｃを低下させるタイミングを実際に中央計測部１８１の計測温度Ｔｓｃが設定温度Ｔｔｃに届いて変化が落ち着いて（飽和して）からとすることで、計測温度Ｔｓｃと設定温度Ｔｔｃの変化傾向が逆方向になる状況が続いて応答が悪い状態が続くのを抑制することができる。
【００８６】
また、定着ヒーター１７６〜１７８は、幅方向について端部ヒーター１７８の第１加熱範囲と相補的な第３加熱範囲で発熱する中央ヒーター１７６を含み、制御部１１は、中央計測部１８１の計測温度に基づいて、中央ヒーター１７６を全体ヒーター１７７よりも優先して発熱させる。
このように、定着ローラー１７２の幅方向中央付近でも全体ヒーター１７７に加えて中央ヒーター１７６で加熱を行うことで、全体ヒーター１７７と端部ヒーター１７８のみの組み合わせと比較して大きな消費電力の変化が頻繁に起きることを抑制できる。これにより、電源への負荷を低減し、特に、フリッカーなどの発生を防いで安定した動作を行わせることができる。
【００８７】
また、端部計測部１８２による計測位置は、端部ヒーター１７８による第１加熱範囲と全体ヒーター１７７による第２加熱範囲とが重複する位置に定められている。
このような場合、端部ヒーター１７８がオフの状況でも全体ヒーター１７７が連続動作することで端部計測部１８２の温度が適正な範囲に入り得るが、端部計測部１８２の計測位置よりも更に端部側では放熱量の影響が顕著に出やすく温度勾配が大きくなりやすい。このような場合に本発明の温度制御を行うことで、効果的に定着ローラー１７２の端部付近での温度勾配を低減させ、定着不良を抑制することができる。
【００８８】
また、全体ヒーター１７７は、定着幅の全体を第２加熱範囲として発熱する。
このように、全体ヒーター１７７に対して放熱の大きい定着ローラー１７２の端部で端部ヒーター１７８により追加の加熱を行うことで、通常では適切に定着温度の管理が可能であるが、定着に係る設定温度を低下させる場合に全体ヒーター１７７の動作が続くと端部での追加加熱がなされないまま定着ローラー１７２の端部からの放熱が進んで温度勾配が大きくなる。このような場合に、本発明に係る設定温度の制御を適用することで容易かつ適切に定着ローラー１７２全体の温度を保ち、定着不良を抑制しつつタッキングを防止することができる。
【００８９】
また、全体ヒーター１７７による幅方向についての単位長さ当たりの発熱量は、定着ヒーター１７６〜１７８における単位長さ当たりの発熱量のうちで最も小さい。
このように発熱量が小さい全体ヒーター１７７のみで定着ローラー１７２の端部の加熱を担おうとしても、放熱の方が多く幅方向についての温度勾配が大きくなって端部での定着不良が生じやすいので、このような構成の画像定着部１７について本発明を適用することで、特に効果的に定着不良を抑制しつつタッキングを防止することができる。
【００９０】
また、周囲の環境に係る所定の指標値、ここでは周囲の温度を計測して取得する環境検出部２５を備え、制御部１１は、周囲の温度に基づいて加熱動作に係る温度を変化させる。
タッキングの発生は、記録媒体の加熱温度だけではなく、このような他の要因によっても生じやすさが変化するが、特に周囲の温度が低く、記録媒体の温度低下が速いような場合にはタッキングが生じにくいので、あえて細かい定着温度の制御を行わないことで制御動作の手間を軽減させることができる。また、逆に、このような周囲の環境要因に応じてより細かく定着温度の制御を行うことで、より安定して確実に定着不良とタッキングの発生とを共に防止することができる。
【００９１】
また、制御部１１は、色材を定着させる速度、記録媒体に対する当該記録媒体上のトナーの面積比率、トナーの定着後における所定の後処理動作の有無、及び各記録媒体の両面でトナーの定着を行わせる否かのうち少なくともいずれかに基づいて加熱動作に係る温度を変化させる。上記と同様に、タッキングの発生有無に影響を与える要因を適宜考慮して不要であれば定着温度の細かい制御を省略したり、あるいはより細かく制御を行ったりすることで、更に安定して定着不良とタッキングの発生とを防止することができる。
【００９２】
また、本実施形態の画像形成装置１は、記録媒体上にトナーを付着させて画像を形成する画像形成部１６と、上述の定着装置（画像定着部１７、温度計測部１８及び制御部１１）と、を備える。このような画像形成装置１では、画像形成後に確実に定着動作を行い、定着後に排出された記録媒体のタッキングも効果的に防止することができる。
【００９３】
また、本実施形態の定着動作制御方法は、端部計測部１８２による計測温度Ｔｓｅ及び設定温度Ｔｔｅに基づいて端部ヒーター１７８の発熱動作を制御する第１発熱制御ステップ、中央計測部１８１による計測温度Ｔｓｃ及び設定温度Ｔｔｃに基づいて全体ヒーター１７７の発熱動作を制御する第２発熱制御ステップ、加熱動作に係る温度を低下させる場合に、設定温度Ｔｔｃの低下を開始させた後に設定温度Ｔｔｅの低下を開始させる設定温度制御ステップ、を含む。
このように、加熱温度を低下させる場合に、先に中央における設定温度Ｔｔｃを低下させることで全体ヒーター１７７の発熱停止をしやすくし、一方で、端部側の設定温度Ｔｔｅをその後低下させない期間を設けることで、端部ヒーター１７８の発熱動作を生じさせやすく制御する。これにより、全体ヒーター１７７の動作の影響で端部ヒーター１７８の動作が長時間停止されて定着ローラー１７２の端部付近で放熱が進み、温度が低下して定着不良が生じるのを抑えることができる。したがって、この定着装置では、温度制御に係る構成を増やさずに容易かつより適正に記録媒体上のトナーを定着させることができる。
【００９４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、全体ヒーター１７７の動作制御をＰＩ制御とし、端部ヒーター１７８の動作制御を端部計測部１８２による計測温度と設定温度との単純な大小関係比較に基づく制御としたが、これに限られない。端部ヒーター１７８の動作制御がＰＩ制御であっても端部ヒーター１７８と中央ヒーター１７６の加熱範囲の境界付近では速やかに温度が回復して更に上昇することから、その後全体ヒーター１７７の連続動作に応じて端部ヒーター１７８がオンされない期間が継続しやすく、同様の問題が生じ得る。したがって、本発明を適用することで、効果的に端部ヒーター１７８の加熱範囲での温度勾配を低減させることができる。
【００９５】
一方で、全体ヒーター１７７の動作がＰＩ制御ではない場合でも、例えば、全体ヒーター１７７を設定温度に対してヒステリシスを伴って（設定温度より所定温度高い場合にオフし、所定温度低い場合にオンする）動作制御を行う場合には、同様の状況が生じ得る。
【００９６】
また、これらのヒーターの動作制御にＰＩＤ制御が用いられる場合、この期間での全体ヒーター１７７のオン状態の継続時間を若干短縮し得る。しかしながら、元々加熱制御では、ヒーターのオンオフと計測温度の上下との間でのタイムラグが非常に大きく、Ｄ制御の影響を大きくし過ぎると、通常の画像形成時に定着動作に必要な温度に到達する前にヒーターがオフされるなどの問題が生じ得る。したがって、通常動作に問題ない範囲でＰＩＤ制御が用いられる場合でも、本発明が適用可能であり、相当の効果を得ることができる。
【００９７】
また、端部ヒーター１７８をデューティー駆動する場合や全体ヒーター１７７を単純なオンオフ駆動する場合でも、同様の状況が生じる。この場合には、端部ヒーター１７８の設定温度Ｔｔｅを低下させる開始タイミングは、全体ヒーター１７７のデューティー比の代わりにオフ状態への切り替わり又は切り替わり後所定時間などにより定められ得る。
【００９８】
また、上記実施の形態では、設定温度Ｔｔｃを低下させるにもかかわらず全体ヒーター１７７のオン状態が長く継続して問題になる場合として、予熱後の連続的な画像形成動作の開始時を例に挙げて説明したが、本発明は、このようなケースに限られない。記録媒体の材質、厚みやサイズが変更される場合、画像形成速度が変更される場合や形成対象画像が変更された場合などでも、同様の状況が生じ得るので、本発明を適用することができる。
【００９９】
また、上記実施の形態では、全体ヒーター１７７と端部ヒーター１７８の組み合わせによる制御を前提としたが、全体ヒーター１７７が定着ローラー１７２の幅全体（定着幅）に亘って加熱する構成に限られない。端部ヒーター１７８と加熱範囲が一部で重複するように配置されたものであれば良い。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、構造、配置、制御内容や制御手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１     画像形成装置
１１   制御部
１２   記憶部
１３   画像処理部
１６   画像形成部
１６１ 露光部
１６２ 感光体
１６３ 現像部
１６４ 転写体
１６５ 二次転写ローラー
１７、１７ａ  画像定着部
１７１ ローラー
１７２、１７２ａ、１７２ｂ  定着ローラー
１７３ 加圧ローラー
１７４ 外加熱ローラー
１７５ 定着ベルト
１７６ 中央ヒーター
１７６ａ〜１７８ａ   筒部
１７６ｂ〜１７８ｂ   フィラメント
１７７ 全体ヒーター
１７８ 端部ヒーター
１７８１      中間ヒーター
１７８２      端部ヒーター
１７９ 外加熱ヒーター
１８   温度計測部
１８１ 中央計測部
１８２ 端部計測部
１８３ 中間計測部
１９   搬送部
１９１ 反転機構
１９５ 供給トレイ
１９６ 排出トレイ
２１   画像読取部
２２   操作受付部
２３   表示部
２４   通信部
２５   環境検出部
３０   バス
Ｈｃ   デューティー比
Ｈｅ   オンオフ状態
Ｐ     記録媒体
【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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