(57)【要約】【課題】本発明は、定着手段の複数に分割された分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させる。【解決手段】画像形成装置１は、その定着装置７０が、画像データに基づいてトナー画像ｔｇが形成された用紙Ｐの搬送方向と直交する主走査方向において複数の分割領域に分割された状態で加熱される定着ベルト４１を備え、加熱部材４６が、ＰＷＭ制御された駆動電力で定着ベルト４１を該分割領域毎に加熱する。定着装置７０は、その制御部５０が、用紙Ｐを、画像データに基づいてトナー画像ｔｇが所定量以上存在する画像領域と該画像領域以外の非画像領域に分けて、少なくとも該画像領域に対応する分割領域を、加熱部材４６で所定の定着温度に加熱させ、複数の該分割領域を複数のグループに分けた該グループ毎に、加熱部材４６への駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせる。【選択図】          図２
2015043013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて現像剤像が形成された被記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向において複数の分割領域に分割された状態で加熱される定着手段と、
ＰＷＭ制御された駆動電力で前記定着手段を前記分割領域毎に加熱する加熱手段と、
前記被記録媒体を、前記画像データに基づいて前記現像剤像が所定量以上存在する画像領域と該画像領域以外の非画像領域に分割して、少なくとも該画像領域に対応する前記分割領域を、前記加熱手段で所定の定着温度に加熱させる加熱制御手段と、
前記分割領域毎に、または、複数の該分割領域を複数のグループに分けた該グループ毎に、前記加熱手段による前記駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせる周波数制御手段と、
を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記周波数制御手段は、
前記分割領域を複数のグループに分割するとともに、該グループの前記加熱手段への供給電力が該グループ間で所定の電力量差以下となるグループに分割することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記周波数制御手段は、
前記駆動電力のＰＷＭ周波数として、相互に隣接する該分割領域または該グループのＰＷＭ周波数との間で１０％以上の差を有するＰＷＭ周波数を設定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記周波数制御手段は、
前記駆動電力のＰＷＭ周波数を適宜のタイミングで適宜のＰＷＭ周波数に切り替えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記周波数制御手段は、
前記分割領域または前記グループが所定期間連続して前記画像領域となる場合に、該分割領域または該グループの該加熱手段に対する前記駆動電力のＰＷＭ周波数を適宜切り替えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
画像データに基づいて現像剤像を形成した被記録媒体を定着部で加熱して、該現像剤像を該被記録媒体に定着させて画像形成する画像形成装置であって、
前記定着部として、請求項１から請求項５のいずれか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７】
画像データに基づいて現像剤像が形成された被記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向において複数の分割領域に分割された状態で加熱される定着手段の該分割領域を、ＰＷＭ制御した駆動電力で個別に加熱する加熱処理ステップと、
前記被記録媒体を、前記画像データに基づいて前記現像剤像が所定量以上存在する画像領域と該画像領域以外の非画像領域に分割して、少なくとも該画像領域に対応する前記分割領域を、前記加熱処理ステップで所定の定着温度に加熱させる加熱制御処理ステップと、
前記分割領域毎に、または、複数の該分割領域を複数のグループに分けた該グループ毎に、前記加熱処理ステップによる前記駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせる周波数制御処理ステップと、
を有することを特徴とする定着制御方法。
【請求項８】
制御プロセッサに、
画像データに基づいて現像剤像が形成された被記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向において複数の分割領域に分割された状態で加熱される定着手段の該分割領域を、ＰＷＭ制御した駆動電力で個別に加熱する加熱処理と、
前記被記録媒体を、前記画像データに基づいて前記現像剤像が所定量以上存在する画像領域と該画像領域以外の非画像領域に分割して、少なくとも該画像領域に対応する前記分割領域を、前記加熱処理で所定の定着温度に加熱させる加熱制御処理と、
前記分割領域毎に、または、複数の該分割領域を複数のグループに分けた該グループ毎に、前記加熱処理による前記駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせる周波数制御処理と、
を実行させることを特徴とする定着制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムに関し、詳細には、定着手段の複数に分割された分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させる定着装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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は、従来から、熱定着させるための加熱部材を、用紙等の被記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向において、複数の分割領域に分割し、該被記録媒体の幅あるいは形成されている画像領域に合わせた分割領域を加熱領域として、該加熱領域のみを定着温度に加熱する方式がある。
【０００３】
また、加熱部材を加熱する方式として、加熱部材を加熱するサーマルヒータ等の発熱部品への通電を、ＰＷＭ（Pulse Wide Modulation ：パルス幅変調）制御して、加熱部材の温度制御を行うＰＷＭ加熱方式がある。
【０００４】
このＰＷＭ加熱方式は、電源電圧の異なる国や地域においても、容易にかつ正確に加熱部材の温度制御を行うことができるが、画像形成装置の外部へ電線を介して伝搬される妨害波の基準となる雑音端子電圧(Mains terminal interface voltage)や電解強度を、ＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility:電磁適合性）評価に対して適正化する必要がある。
【０００５】
そこで、従来、被記録材上に未定着画像を定着させる少なくとも１つのヒータを有する定着装置と、記ヒータのそれぞれに流れる電流を個別的にＰＷＭ駆動することにより前記ヒータに供給する電力量を制御するヒータ制御回路とを備え、前記ヒータ制御回路は前記ヒータに対するＰＷＭ信号のオン／オフする繰り返しの周波数を変化させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
すなわち、この従来技術は、ヒータ全体に対するＰＷＭ信号のオン／オフする繰り返しの周波数を、例えば、ゼロクロスのタイミングで変化させて雑音端子電圧の悪化の抑制を図っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ヒータ全体に対するＰＷＭ信号のオン／オフする繰り返しの周波数を変化させているため、雑音端子電圧及び電界強度をより一層低減させる上で、改良の必要があった。
【０００８】
すなわち、ＰＷＭ信号の周波数を制御することで、雑音端子電圧や電界強度を低減することができる。ところが、定着方式は、画像データに基づいて被記録媒体上のトナーが乗っている領域やその近傍のみ、あるいは、被記録媒体の幅に応じた領域のみを選択的に加熱電力量を多くして、トナーが乗っていない領域や被記録媒体の幅を超える領域の加熱電力量を少なくする方式がある。この定着方式の場合、複数の加熱ヒータ等の加熱素子を同時にオン／オフときに、従来技術のように、全ての加熱素子を同一のＰＷＭ信号で制御すると、雑音端子電圧や電界強度がかえって悪化するおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、定着手段の複数に分割された分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の定着装置は、画像データに基づいて現像剤像が形成された被記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向において複数の分割領域に分割された状態で加熱される定着手段と、ＰＷＭ制御された駆動電力で前記定着手段を前記分割領域毎に加熱する加熱手段と、前記被記録媒体を、前記画像データに基づいて前記現像剤像が所定量以上存在する画像領域と該画像領域以外の非画像領域に分割して、少なくとも該画像領域に対応する前記分割領域を、前記加熱手段で所定の定着温度に加熱させる加熱制御手段と、前記分割領域毎に、または、複数の該分割領域を複数のグループに分けた該グループ毎に、前記加熱手段による前記駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせる周波数制御手段と、を備えていることを特徴としていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着手段の複数に分割された分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例を適用した画像形成装置の外観斜視図。
【図２】定着部の側面断面図。
【図３】加熱部材の配置状態を示す定着ベルトと加圧ローラの斜視図。
【図４】加熱部材及びＰＳＵの回路図。
【図５】制御部の要部ブロック構成図。
【図６】用紙への形成画像領域と加熱領域の説明図。
【図７】加熱ヒータのグループ分けと駆動周波数の説明図。
【図８】用紙に形成される画像領域の一例を示す図。
【図９】図８の用紙に対する加熱領域と待機領域の説明図。
【図１０】グループ毎の駆動周波数の一例を示す図。
【図１１】電力量に基づくグループ分け調整の説明図。
【図１２】電力量に基づくグループ分け調整と駆動周波数変調調整の説明図。
【図１３】加熱領域の加熱ヒータのみの駆動周波数変調調整の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図１３は、本発明の定着装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムの一実施例を示す図であり、図１は、本発明の定着装置、画像形成装置、定着制御方法及び定着制御プログラムの一実施例を適用した画像形成装置１の外観斜視図である。
【００１５】
図１において、画像形成装置１は、画像形成装置本体部１０に、大容量給紙部２０と後処理部３０が接続されている。
【００１６】
画像形成装置本体部１０は、本体筐体１１の上部に、スキャナ部１２のコンタクトガラス１３が配設されており、コンタクトガラス１３を開閉可能に、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１４が取り付けられている。ＡＤＦ１４は、コンタクトガラス１３の表面を覆うように閉じられて、上部に形成されている原稿台に複数枚の原稿がセットされて、原稿読取開始が指示操作されると、１枚ずつ、原稿をコンタクトガラス１３上に搬送する。ＡＤＦ１４は、コンタクトガラス１３の下方に配設されているスキャナ部によってコンタクトガラス１３上の原稿の画像が読み取られると、読取の完了した原稿を排紙トレイ１５上に排出する。なお、ＡＤＦ１４は、コンタクトガラス１３上に手操作でセットされた原稿をコンタクトガラス１３に押しつける圧板としての機能も有している。
【００１７】
大容量給紙部２０は、複数の給紙トレイを備え、各給紙トレイには、それぞれ用紙サイズ、用紙厚等の用紙種別の異なる複数枚の用紙を収納可能である。大容量給紙部２０は、画像形成に際して指定された給紙トレイ内の用紙を１枚ずつ画像形成装置本体部１０に搬送する。
【００１８】
画像形成装置本体部１０は、上記本体筐体１１内に、上記スキャナ部、画像形成部、用紙搬送部等を備えており、給紙部１６及び操作表示部１７等を備えている。
【００１９】
給紙部１６は、複数の給紙トレイを備え、各給紙トレイには、それぞれ用紙サイズ、用紙厚等の用紙種別の異なる複数枚の用紙を収納可能である。給紙部１６は、画像形成に際して指定された給紙トレイ内の用紙を１枚ずつ送り出し、画像形成装置本体部１０の用紙搬送部が画像形成部へ搬送する。
【００２０】
操作表示部１７は、画像形成装置１を操作するのに必要な各種キーを備えるとともに、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のランプを備え、操作キーからは、画像形成装置１を利用した複写処理、プリント処理、データ転送処理、スキャナ処理及び本発明の定着制御処理等に必要な各種操作が行われ、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容や画像形成装置１からオペレータに通知する各種情報が表示される。
【００２１】
画像形成部は、図示しないが、給紙部１６から搬送されてきた被記録媒体としての用紙Ｐ（図２参照）に、電子写真方式で画像データに応じたトナー画像（現像剤像）ｔｇを転写して形成する。
【００２２】
すなわち、電子写真方式の画像形成部は、図示しないが、例えば、一定速度で回転駆動される感光体の周囲に、帯電部、光書込部、現像部、転写部、定着部、クリーニング部、除電部等が配設されており、帯電部で感光体を一様に帯電させる。画像形成部は、一様に帯電させた感光体に光書込部から画像データに基づいて変調した書込光（レーザビーム）を照射することで静電潜像を形成する。画像形成部は、静電潜像の形成された感光体に現像部からトナーを供給して静電潜像を現像させてトナー画像を形成させ、該トナー画像ｔｇを給紙部１６または大容量給紙部２０から用紙搬送部によってタイミング調整されて搬送されてきた用紙Ｐに転写部で転写させる。そして、画像形成部は、転写の完了した感光体をクリーニング部で該感光体上に残留する残留トナーを除去させた後、除電部で除電させ、帯電部で一様に帯電させて、再度、画像形成に供する。
【００２３】
用紙搬送部は、画像形成部でトナー画像ｔｇの転写された用紙Ｐを、図２に示す定着部４０に搬送する。
【００２４】
定着部４０は、画像形成部でトナー画像ｔｇが転写された用紙Ｐを加熱・加圧しつつ搬送してトナー画像ｔｇを用紙Ｐに定着させ、定着の完了した用紙Ｐを後処理部３０へ送り出す。
【００２５】
後処理部３０は、例えば、画像形成装置本体部１０から送り込まれてくる画像形成済みの用紙Ｐに対して、ソート、穴あけ、ステイプル等の後処理を行って、排紙トレイＰ１、Ｐ２に排出する。
【００２６】
定着部４０は、図２に示すように、定着ベルト４１、加圧ローラ４２、押圧ローラ４３等を備えている。
【００２７】
加圧ローラ４２は、矢印で示すように、所定の加圧力で定着ベルト４１方向に加圧されて、定着ベルト４１との間にニップ部ＮＰを形成している。定着部４０は、上記画像形成部でトナー画像ｔｇの形成された用紙Ｐがニップ部ＮＰに搬送されてきて、後述するように、定着ベルト４１と加圧ローラ４２によって、用紙Ｐを加熱・加圧しつつ搬送することで、用紙Ｐ上のトナー画像ｔｇを用紙Ｐに定着させる。
【００２８】
定着ベルト（定着手段）４１は、例えば、外径が４０ｍｍで厚みが４０μｍのＳＵＳ（Special Use Stainless steel）製またはポリイミド製の基体４１ａの表面に、厚みが１００μｍのシリコンゴムで形成された弾性層４１ｂが被覆されている。定着ベルト４１は、さらに、弾性層４１ｂの表面に、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン：四フッ素化樹脂）等のフッ素系樹脂で形成された厚みが５〜５０μｍの離型層４１ｃが施されており、離型層４１ｃは、耐久性を高めて離型性を確保するために施されている。
【００２９】
定着ベルト４１の内部、すなわち、基体４１ａの内部には、ベルト支持部材４４が配設されており、定着ベルト４１内部のニップ部ＳＮの位置には、ニップ形成部材４５が配設されている。これらベルト支持部材４４及びニップ形成部材４５は、図示しない外部部材（側板）と連結されて、定着ベルト４１を支持している。
【００３０】
定着ベルト４１は、図示しない駆動モータにより、図２に矢印で示す時計方向に回転駆動され、加圧ローラ４２とのニップ部ＮＰに、図２の右側から搬送されてきた用紙Ｐを加熱、加圧しつつ、図２の左側に搬送する。
【００３１】
加圧ローラ４２は、例えば、外径が４０ｍｍで厚みが２ｍｍの鉄製の芯金４２ａの表面に、弾性層４２ｂが被覆されている。弾性層４２ｂは、シリコンゴムで厚さが５ｍｍに形成されており、外表面には、離型性を高めるために厚みが４０μｍ程度のフッ素樹脂層を形成されている。加圧ローラ４２は、上述のように、図示しない付勢部材により定着ベルト４１方向に押圧されて、ニップ部ＮＰが形成されている。
【００３２】
上記定着ベルト４１、加圧ローラ４２及び後述する押圧ローラ４３は、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向（主走査方向）において、画像形成装置１の処理可能な最大サイズ幅以上の長さを有している。
【００３３】
そして、定着ベルト４１の内部には、加熱部材（加熱手段）４６が配設されており、加熱部材４６は、ステー部材４７に取り付けられて、定着ベルト４１の内周面に接触する位置に配置されている。加熱部材４６は、定着ベルト４１の回転方向において、加圧ローラ４２とのニップ部ＮＰよりも上流側で定着ベルト４１に接触する位置に配設されている。
【００３４】
押圧ローラ４３は、例えば、外径がφ１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の鉄製の芯金４３ａの表面に、シリコンゴムで厚さ３．５ｍｍ〜１１ｍｍに形成された弾性層４３ｂが被覆された状態となっている。弾性層４３ｂの表面には、厚みが４０μｍ程度のフッ素樹脂層が形成されており、離型性が向上されている。押圧ローラ４３は、定着ベルト４１を挟んで、加熱部材４６と対向する位置に配設されており、図２に矢印で示すように、図示しない付勢部材により定着ベルト４１方向に付勢されて、加熱部材４６による定着ベルト４１の加熱性能を向上させている。なお、押圧ローラ４３は、上記構成に限るものではなく、例えば、パッドやブラシ等の定着ベルト４１と熱源である加熱部材４６との接触状態を向上させて、熱部材４６による定着ベルト４１の加熱性能を向上させるものであれば、どのようなものであってもよい。
【００３５】
上記加熱部材４６には、サーミスタ４８ａが取り付けられており、サーミスタ４８ａは、該加熱部材４６の温度を検出して、制御部５０へ出力する。
【００３６】
また、定着部４０は、定着ベルト４１の回転方向の上流側において、定着ベルト４１に近接する位置にサーミスタ４８ｂが配設されており、サーミスタ４８ｂは、定着ベルト４１の外表面の温度を検出して、制御部５０へ出力する。
【００３７】
上記加熱部材４６は、サーマルヒータ等の面状発熱体が用いられ、例えば、図３に示すように、定着ベルト４１の主走査方向において、該定着ベルト４１による定着必要範囲にわたって延在する状態で配設されている。加熱部材４６は、複数（本実施例では、１４個）の加熱ヒータ（加熱手段）４６ａ〜４６ｎが並んで配設されている。各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎは、後述するように、個別に通電制御されることで、個別に発熱する。そして、加熱部材４６は、上述のように、押圧ローラ４３によって定着ベルト４１に押しつけられ、この状態で、定着ベルト４１が回転する。したがって、加熱部材４６は、各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが、定着ベルト４１の主走査方向の外表面を該加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎと同じ数だけの分割領域に分割して、分割領域毎に加熱する。
【００３８】
定着部４０は、さらに、定着ベルト４１と加圧ローラ４２とのニップ部ＮＰに搬送される用紙Ｐ、特に、用紙Ｐの先端と後端を検出する用紙センサ４９が配設されており、用紙センサ４９は、用紙Ｐの検出結果を制御部５０に出力する。
【００３９】
そして、制御部５０は、図２に示したように、サーミスタ４８ａ及びサーミスタ４８ｂからの検出温度が入力され、制御部５０は、ＰＳＵ（Power Supply Unit：電源供給部）６０の加熱部材４６への通電を制御する。すなわち、加熱部材４６は、ＰＳＵ６０に接続されており、ＰＳＵ６０は、図４に示すように、制御部５０の制御下で、加熱部材４６の各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎへの通電を行う。
【００４０】
ＰＳＵ６０は、ＡＣ１００Ｖの公衆電源電力が、フューズＦＵを介して、トランスＴに供給され、トランスＴの２次側電力が、リレーＲ１、Ｒ２を介して整流器であるダイオードブリッジＤＢに供給される。ＰＳＵ６０は、ダイオードブリッジＤＢで整流した電力を、加熱部材４６の各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎへ供給可能に、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに接続されている。
【００４１】
ＰＳＵ６０は、電力トランジスタとしてＦＥＴ（Field Effect Transistor ）を備えている。ＰＳＵ６０は、加熱部材４６の各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎの反対側の端子に、電力トランジスタＦＥＴａ〜ＦＥＴｎのドレインが接続され、また、電力トランジスタＦＥＴａ〜ＦＥＴｎのソースにはダイオードブリッジＤＢが接続されている。そして、電力トランジスタＦＥＴａ〜ＦＥＴｎのゲートには、抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ１ｎ、フォトカプラＰＣ、抵抗Ｒ２ａ〜Ｒ２ｎ、ドライバＤａ〜Ｄｎ及び抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｎを介して制御部５０に接続されている。
【００４２】
上記ドライバＤａ〜Ｄｒには、制御部５０から加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに供給する駆動電力をＰＷＭ制御する電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎ（図４では、ＰＷＭＳａ〜ＰＷＭＳｎと記載。）が入力され、ドライバＤａ〜Ｄｒは、電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎに応じた電力量のゲート信号Ｇａ〜Ｇｎを、フォトカプラＰＣａ〜ＰＣｎを介して電力トランジスタＦＥＴａ〜ＦＥＴｎへ出力する。
【００４３】
電力トランジスタＦＥＴａ〜ＦＥＴｎは、ゲート信号Ｇａ〜Ｇｎに応じてオン／オフ動作して、オンのときに、接続されている加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに駆動電流を供給する。
【００４４】
そして、制御部（加熱制御手段、周波数制御手段）５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｏ（Input／Output）等を備えている。制御部５０は、ＲＯＭ内に、画像形成装置１としての基本プログラム、本発明の定着制御プログラム及びシステムデータ等が格納されており、ＣＰＵが、ＲＯＭ内のプログラムに基づいて、ＲＡＭをワークメモリとして利用しつつ画像形成装置１の各部を制御する。制御部５０は、ＣＰＵが、ＲＯＭ内の基本プログラムに基づいて画像形成装置１の各部を制御することで、画像形成装置１としての基本処理を実行するとともに、本発明の定着制御プログラムに基づいて、本発明の定着部４０の温度を制御する定着制御方法を実行する。
【００４５】
すなわち、画像形成装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明の定着制御方法を実行する定着制御プログラムを読み込んで制御部５０のＲＯＭ等に導入することで、後述する定着ベルト４１の複数に分割された分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させる定着制御方法を実行する定着部を備えた画像形成装置として構築されている。この定着制御プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。
【００４６】
なお、制御部５０は、本実施例では、画像形成装置１を制御するとともに、定着部４０の加熱動作制御をも行っているが、定着部４０の加熱動作制御専用の制御部であってもよい。この場合、画像形成装置１は、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部を、他に備えている。
【００４７】
そして、画像形成装置１は、上記定着制御プログラムが導入されることで、図５に示すようなブロックが制御部５０に構築される。
【００４８】
すなわち、制御部５０は、Ａ／Ｄコンバータ５１ａ、５１ｂ、温度検知部５２ａ、５２ｂ、用紙位置検知部５３、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに対応した数の熱量計算部５４ａ〜５４ｎ、電力制御部５５ａ〜５５ｎ、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎ及びＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎ等を備えている。
【００４９】
Ａ／Ｄコンバータ５１ａには、定着部４０のサーミスタ４８ａからアナログの検出温度信号が入力され、Ａ／Ｄコンバータ５１ｂには、定着部４０のサーミスタ４８ｂからアナログの検出温度信号が入力される。Ａ／Ｄコンバータ５１ａ、５１ｂは、それぞれ、入力されるアナログの検出温度信号をデジタル変換して、温度検知部５２ａ、５２ｂに出力する。
【００５０】
温度検知部５２ａ、５２ｂは、それぞれ、検出温度信号に基づいて、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎ自体の温度と定着ベルト４１の表面温度を検知して、検知温度を熱量計算部５４ａ〜５４ｎへ出力する。
【００５１】
熱量計算部５４ａ〜５４ｎは、定着部４０の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに対応して設けられている。熱量計算部５４ａ〜５４ｎは、少なくとも、対応する該加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎによって加熱される定着ベルト４１の分割領域が加熱する用紙Ｐの用紙分割領域に対応する画像データが所定ライン毎に入力される。熱量計算部５４ａ〜５４ｎは、対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが加熱する定着ベルト４１の分割領域を、該分割領域が加熱する用紙Ｐの用紙分割領域が、画像領域であるか、非画像領域であるかによって必要な熱量を算出して、対応する電力制御部５５ａ〜５５ｎへ出力する。なお、ここで、画像領域とは、トナー画像ｔｇが所定量以上存在する領域をいい、非画像領域とは、画像形成領域であって画像領域以外の領域をいう。具体的には、熱量計算部５４ａ〜５４ｎは、温度検知部５２ａ、５２ｂからの検知温度と上記画像データに基づいて、上記分割領域を、上記用紙分割領域が画像領域または非画像領域として必要な温度を維持するのに必要な熱量（以下、適宜、必要熱量という。）を算出する。
【００５２】
電力制御部５５ａ〜５５ｎは、熱量計算部５４ａ〜５４ｎから入力される必要熱量を確保するのに必要な駆動電力量（以下、適宜、必要駆動電力量という。）を算出してヒータ制御部５６ａ〜５６ｎへ出力する。
【００５３】
ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎは、必要駆動電力量を対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに供給するのに必要なＰＷＭ幅（必要ＰＷＭ幅）を算出して、対応するＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎへ出力する。
【００５４】
ＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎは、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎから入力される必要ＰＷＭ幅に基づいてＰＷＭ調整した電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを、図４のＰＳＵ６０の抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｎを介してドライバＤａ〜Ｄｎに繋がる端子に、それぞれ出力する。
【００５５】
そして、熱量計算部５４ａ〜５４ｎ、電力制御部５５ａ〜５５ｎ、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎ及びＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎは、複数（本実施例では、３つ）のグループＧ１〜Ｇ３に分けられており、各グループＧ１〜Ｇ３は、その電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎの周波数が、異なる周波数に設定されている。例えば、本実施例では、１４個の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを備えており、熱量計算部５４ａ〜５４ｎ、電力制御部５５ａ〜５５ｎ、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎ及びＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎが、１４個ずつ設けられている。そこで、例えば、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを、グループＧ１として、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅの５つ、グループＧ２として、４６ｆ〜４６ｉの４つ、グループＧ３として、４６ｊ〜４６ｎの５つからなるグループＧ１〜Ｇ３に分ける。そして、熱量計算部５４ａ〜５４ｎ、電力制御部５５ａ〜５５ｎ、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎ及びＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎは、各グループＧ１〜Ｇ３の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅ、４６ｆ〜４６ｉ、４６ｊ〜４６ｎにそれぞれ対応させて、熱量計算部５４ａ〜５４ｅ、５４ｆ〜５４ｉ、５４ｊ〜５４ｎ、電力制御部５５ａ〜５５ｅ、５５ｆ〜５５ｉ、５５ｊ〜５５ｎ、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｅ、５６ｆ〜５６ｉ、５６ｊ〜５６ｎ及びＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｅ、５７ｆ〜５７ｉ、５７ｊ〜５７ｎにグループ分けされている。そして、グループＧ１〜Ｇ３に対応するＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｅ、５７ｆ〜５７ｉ、５７ｊ〜５７ｎは、それぞれ異なる周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを出力し、グループＧ１〜Ｇ３間における周波数が、１０％以上ずれた周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを出力する。また、各グループＧ１〜Ｇ３に属する電力制御部５５ａ〜５５ｎは、該グループＧ１〜Ｇ３における最大電力（例えば、５００Ｗ＝１００Ｗ×５個）以下になるように、電力制御する。
【００５６】
上記定着部４０、制御部５０及びＰＳＵ６０は、全体として、グループＧ１〜Ｇ３毎にＰＷＭ制御の周波数を異ならせて加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを加熱制御する定着装置７０として機能している。
【００５７】
次に、本実施例の作用について説明する。本実施例の画像形成装置１は、定着ベルト４１の複数に分割された分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させる。
【００５８】
いま、画像形成装置１は、図６（ａ）に示すように、用紙Ｐに対して横線で示すような画像を、用紙Ｐの搬送方向に対して主走査方向に形成し、画像がある程度存在する画像領域と、画像領域以外の非画像領域とが交互に存在するものとする。この場合、定着装置７０は、例えば、図６（ｂ）に示すように、用紙Ｐの全面を加熱領域として加熱すると、消費電力が多くなるとともに、全ての加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを同じ周波数でＰＷＭ制御したＰＷＭ信号で駆動すると、雑音端子電圧や電界強度が悪化する。
【００５９】
そこで、本実施例の定着装置７０は、１４個の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎによる加熱範囲によって、定着ベルト４１の表面領域を主走査方向において１４個の分割領域に分割する。また、定着装置７０は、電力制御部５５ａ〜５５ｎ及びヒータ制御部５６ａ〜５６ｎによって、回転する定着ベルト４１に対する連続加熱範囲を設定することで、用紙搬送方向における分割領域を決定する。定着装置７０は、定着ベルト４１の該分割領域のうち、用紙Ｐの画像領域と対向する分割領域のみを、トナー画像の定着に必要な温度（以下、適宜、定着温度という。）に加熱する加熱領域とし、用紙Ｐの非画像領域と対向する分割領域を、定着温度よりも低い待機温度に加熱する待機領域とする。そして、定着装置７０は、例えば、図６（ａ）のような画像領域と非画像領域が用紙搬送方向において交互に存在する場合には、図６（ｂ）に示すように、定着ベルト４１の全ての分割領域を主走査方向に連続させるとともに、画像領域分だけの幅を有する帯状の領域を加熱領域とする。また、定着装置７０は、定着ベルト４１の全ての分割領域を主走査方向に連続させるとともに、非画像領域と対向する帯状の分割領域を待機領域とする。
【００６０】
さらに、定着装置７０は、図７に示すように、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを、複数（本実施例では、３つ）のグループＧ１〜Ｇ３に分けて駆動するとともに、各グループＧ１〜Ｇ３の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎの周波数を異ならせて駆動する。すなわち、定着装置７０は、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを、５個の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅをグループＧ１、４個の加熱ヒータ４６ｆ〜４６ｉをグループＧ２、５個の加熱ヒータ４６ｊ〜４６ｎをグループＧ３としてグループ分けする。定着装置７０は、制御部５０の熱量計算部５４ａ〜５４ｎ、電力制御部５５ａ〜５５ｎ、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎ及びＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎを、各グループＧ１〜Ｇ３の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅ、４６ｆ〜４６ｉ、４６ｊ〜４６ｎにそれぞれ対応させて備えている。制御部５０は、熱量計算部５４ａ〜５４ｅ、５４ｆ〜５４ｉ、５４ｊ〜５４ｎ、電力制御部５５ａ〜５５ｅ、５５ｆ〜５５ｉ、５５ｊ〜５５ｎ、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｅ、５６ｆ〜５６ｉ、５６ｊ〜５６ｎ及びＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｅ、５７ｆ〜５７ｉ、５７ｊ〜５７ｎが、各グループＧ１〜Ｇ３にグループ分けされている。そして、グループＧ１〜Ｇ３に対応するＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｅ、５７ｆ〜５７ｉ、５７ｊ〜５７ｎは、それぞれ異なる周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを出力するが、グループＧ１〜Ｇ３間における周波数が、１０％以上ずれた周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを出力する。
【００６１】
図７では、グループＧ１のＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｅは、駆動周波数が２１ｋＨｚのＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｅを加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅへ出力する。また、グループＧ２のＰＷＭ調整部５７ｆ〜５７ｉは、駆動周波数が２９ｋＨｚのＰＷＭ信号Ｓｆ〜Ｓｉを加熱ヒータ４６ｆ〜４６ｉへ出力する。そして、グループＧ３のＰＷＭ調整部５７ｊ〜５７ｎは、駆動周波数が３７ｋＨｚのＰＷＭ信号Ｓｊ〜Ｓｎを加熱ヒータ４６ｊ〜４７ｎへ出力する。
【００６２】
具体的には、例えば、画像形成装置１は、図８に示すような領域分布の画像を用紙Ｐに形成したものとする。図８では、用紙搬送方向の領域ＰＡ１では、主走査方向の中央部に画像の形成された画像領域があり、主走査方向両側に画像の形成されていない非画像領域が存在する。また、領域ＰＡ２では、主走査方向において、両側部分に画像領域があり、中央部分に、非画像領域がある。さらに、領域ＰＡ３は、主走査方向全域が非画像領域であり、領域ＰＡ４は、主走査方向全域が画像領域である。
【００６３】
制御部５０は、各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎ毎に、熱量計算部５４ａ〜５４ｎが、用紙センサ４９の検出結果と画像データに基づいて、その加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが次の加熱タイミングにおいて、画像領域に位置するのか、非画像領域に位置するのかを判断する。熱量計算部５４ａ〜５４ｎは、画像領域と非画像領域の判断結果と、サーミスタ４８ａ、４８ｂの検出温度に基づいて、その加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが加熱する分割領域を定着温度または待機温度に加熱するのに必要な熱量（必要熱量）を算出する。
【００６４】
熱量計算部５４ａ〜５４ｎは、上記必要熱量を算出すると、算出した必要熱量を電力制御部５５ａ〜５５ｎへ出力する。
【００６５】
そして、図８に示した各領域ＰＡ１〜ＰＡ４における加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに対応した分割領域は、図９に示すように、加熱領域と待機領域とに分けられる。なお、図９において、「Ｂ１」〜「Ｂ１３は、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに対応した分割領域Ｂ１〜Ｂ１４の主要部を示している。すなわち、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎによって主走査方向で、１４に分割された分割領域Ｂ１〜Ｂ１４が、定着ベルト４１の回転方向に延在し、用紙Ｐ上に対しても同様の分割領域Ｂ１〜Ｂ１４が存在することになる。
【００６６】
図９において、ハッチングで示されている分割領域が、図８の画像領域に対応する分割領域であり、ハッチングの施されていない分割領域が、図８の非画像領域に対応する分割領域である。
【００６７】
電力制御部５５ａ〜５５ｎは、熱量計算部５４ａ〜５４ｎから必要熱量が渡されると、その必要熱量を確保するのに必要な駆動電力量（必要駆動電力量）を算出し、算出した必要駆動電力量をヒータ制御部５６ａ〜５６ｎへ出力する。
【００６８】
このとき、電力制御部５５ａ〜５５ｎは、総電力量を予め設定されている規制総電力量に抑制するように必要駆動電力量を算出することで、雑音端子電圧や電界強度の悪化を抑制する。例えば、各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎの最大電力量が、１００Ｗであるとすると、いま、加熱部材４６は、１４個の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを備えているため、全ての加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに最大電力を供給すると、１４００Ｗ（＝１４×１００Ｗ）となる。定着装置７０は、消費電力量を抑制するために、総電力量を規制総電力量に規制する。この規制総電力量としては、適宜の電力量が設定され、いま、８０％の１１２０Ｗ（＝１４００Ｗ×０．８）が設定されているものとする。
【００６９】
そして、電力制御部５５ａ〜５５ｎは、いま、分割領域Ｂ１〜Ｂ１４が全て画像領域であって、全ての加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに最大電力量を供給するものとすると、上述のように、総電力量が１４００Ｗとなる。そこで、電力制御部５５ａ〜５５ｎは、図９にも示すように、総電力量が規制総電力量となるように、各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎへの必要駆動電力量を、最大電力１００Ｗの８０％である８０Ｗに設定する。また、電力制御部５５ａ〜５５ｎは、非画像領域に対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎへの必要駆動電力量を、例えば、最大電力１００Ｗの５０％である５０Ｗに設定する。したがって、全ての分割領域が非画像領域の場合、電力制御部５５ａ〜５５ｎは、総電力量が、７００Ｗ（＝１２×１００Ｗ×０．５）を設定することになる。
【００７０】
そして、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎは、電力制御部５５ａ〜５５ｎから渡される必要駆動電力量を対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに供給するのに必要な電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜ＳｎのＰＷＭ幅（必要ＰＷＭ幅）を算出して、対応するＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎへ出力する。
【００７１】
また、定着装置７０は、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを、グループＧ１〜Ｇ３にグループ分けして、各グループＧ１〜Ｇ３で電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎの周波数を異ならせることで、雑音端子電圧や電界強度の悪化を抑制している。
【００７２】
そこで、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎは、それぞれ所属するグループＧ１〜Ｇ３の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎの駆動周波数に基づいて必要な駆動電力量を確保するＰＷＭ幅を算出して、ＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎへ出力する。
【００７３】
ＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎは、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎから入力される必要ＰＷＭ幅に基づいてＰＷＭ調整した電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを、図４のＰＳＵ６０の抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｎを介してドライバＤａ〜Ｄｎに繋がる端子に、それぞれ出力する。このとき、ＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎは、自己の属するグループＧ１〜Ｇ３に対して設定されている駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを出力する。
【００７４】
すなわち、制御部５０は、図９では、領域ＰＡ１においては、分割領域Ｂ１〜Ｂ４に対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｄが、待機温度、分割領域Ｂ５〜Ｂ１１に対応する加熱ヒータ４６ｅ〜４６ｋが、定着温度、分割領域Ｂ１２〜Ｂ１４に対応する加熱ヒータ４６ｌ〜４６ｎが、待機温度となるのに必要な必要駆動電力量であって、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが属するグループＧ１〜Ｇ３に対して設定されている駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎで、それぞれの温度となるのに必要な必要駆動電力量を、電力制御部５５ａ〜５５ｎが算出する。制御部５０は、図９の領域ＰＡ２においては、分割領域Ｂ１〜Ｂ５に対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅが、定着温度、分割領域Ｂ６〜Ｂ１１に対応する加熱ヒータ４６ｆ〜４６ｋが、待機温度、分割領域Ｂ１２〜Ｂ１４に対応する加熱ヒータ４６ｌ〜４６ｎが、定着温度となるのに必要な必要駆動電力量であって、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが属するグループＧ１〜Ｇ３に対して設定されている駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎで、それぞれの温度となるのに必要な必要駆動電力量を、電力制御部５５ａ〜５５ｎが算出する。制御部５０は、図９の領域ＰＡ３においては、全ての分割領域Ｂ１〜Ｂ１４に対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが、待機温度となるのに必要な必要駆動電力量であって、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが属するグループＧ１〜Ｇ３に対して設定されている駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎで、それぞれの温度となるのに必要な必要駆動電力量を、電力制御部５５ａ〜５５ｎが算出する。さらに、制御部５０は、図９の領域ＰＡ４においては、全ての分割領域Ｂ１〜Ｂ１４に対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが、定着温度となるのに必要な必要駆動電力量であって、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが属するグループＧ１〜Ｇ３に対して設定されている駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎで、それぞれの温度となるのに必要な必要駆動電力量を、電力制御部５５ａ〜５５ｎが算出する。
【００７５】
そして、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎは、必要駆動電力量を対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎに供給するのに必要なＰＷＭ幅（必要ＰＷＭ幅）を算出して、対応するＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎへ出力する。ＰＷＭ調整部５７ａ〜５７ｎは、ヒータ制御部５６ａ〜５６ｎから入力される必要ＰＷＭ幅（例えば、オンDutyのＰＷＭ幅）に基づいてＰＷＭ調整した電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜ＳｎをＰＳＵ６０へ出力して、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを駆動させる。
【００７６】
したがって、全ての分割領域Ｂ１〜Ｂ１４が、待機領域（非画像領域）であったり、加熱領域（画像領域）であっても、グループＧ１〜Ｇ３毎に異なる駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを用いて加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを駆動させて加熱させている。その結果、雑音端子電圧や電界強度の悪化を抑制することができる。
【００７７】
そして、制御部５０は、上記各グループＧ１〜Ｇ３の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎの駆動周波数を、１０％以上ずれた周波数に設定している。すなわち、グループＧ１〜Ｇ３によって駆動周波数を異ならせても、例えば、グループＧ１に、２０ｋＨｚ、グループＧ２に、２１ｋＨｚ、グループＧ３に２２ｋＨｚという近い周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎを用いると、駆動周波数が近すぎるため、雑音端子電圧や電界強度の抑制効果が低くなる。
【００７８】
そこで、本実施例の制御部５０は、上述の場合、図１０に示すように、グループＧ１に対して、２１ｋＨｚ、グループＧ２に対して、２７ｋＨｚ、グループＧ３に対して、３７ｋＨｚを設定している。したがって、図１０に示すように、グループＧ１の駆動周波数とグループＧ２の駆動周波数との間には、２２％の差があり、グループＧ２の駆動周波数とグループＧ３の駆動周波数との間には、２７％の差がある。その結果、各週端数のノイズを分離することができ、相互に影響を受けることを防止することができる。
【００７９】
なお、上記説明においては、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎのグループ分けを固定的に設定して、各グループＧ１〜Ｇ３の駆動周波数を固定的に設定しているが、グループ分け及び各グループの駆動周波数は、上記設定に限るものではない。
【００８０】
制御部５０は、例えば、図１１に示すように、グループＧ１〜Ｇ３間における総電力量に許容総電力量（例えば、４００Ｗ）を設定するとともに、予め規定されたグループ分け（以下、適宜、規定グループ分けという。）に従ったグループ分けよりも各グループＧ１〜Ｇ３間の総電力量の差が少なくなるグループにグループ分けを変更する。
【００８１】
すなわち、制御部５０は、図１１において、図８及び図９の場合に、領域ＰＡ１では、規定グループ分けにおける各グループＧ１〜Ｇ３の総電力量が、グループＧ１で、２８０Ｗ、グループＧ２で、３２０Ｗ、グループＧ３で、３１０Ｗで、許容総電力量を下回っている。さらに、各グループＧ１〜Ｇ３の総電力量差が、１０Ｗ〜４０Ｗである。したがって、制御部５０は、領域ＰＡ１においては、規定のグループ分けをそのまま採用して、グループＧ１〜Ｇ３でそれぞれ異なる駆動周波数で、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎの駆動を行う。制御部５０は、領域ＰＡ２では、グループＧ１とグループＧ３の総電力量が、規定のグループ分けでは、多くなって許容電力量に達するだけでなく、グループＧ２との総電力量差が大きくなる。そこで、制御部５０は、グループＧ１を、４つの加熱ヒータ４６ａ〜４６ｄのグループ、グループＧ２を、６つの加熱ヒータ４６ｅ〜４６ｊのグループ及びグループＧ３を、４つの加熱ヒータ４６ｋ〜４６ｎのグループに変更する。また、制御部５０は、領域ＰＡ３では、全て分割領域Ｂ１〜Ｂｎが、非画像領域であるため、グループ数を少なくしても１つのグループでの総電力量を許容総電力量以下に抑えることができると判断する。そこで、制御部５０は、グループＧ１を、７つの加熱ヒータ４６ａ〜４６ｇのグループに、グループＧ２を、７つの加熱ヒータ４６ｈ〜４６ｎのグループにし、グループＧ３を廃止する。さらに、制御部５０は、領域ＰＡ４では、全ての分割領域Ｂ１〜Ｂ１４が画像領域であるため、規定グループ分けによるグループ分けを行う。なお、上記グループ分け変更を伴う電力制御では、グループ数が最大で３つの場合について説明したが、カラー画像等のように電力を多く必要とする場合で１つのグループの総電力量が許容電力量を超えるときには、グループ数を３つ以上に増やしてもよい。
【００８２】
このように加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎのグループ分けを、各グループＧ１〜Ｇ３の総電力量とグループ間の総電力量差に基づいて、変更調整すると、雑音端子電圧や電界強度の悪化をより一層抑制することができる。したがって、駆動電力の大きい周波数と駆動電力の小さい周波数とが発生することを防止することができ、雑音端子電圧や電界強度の悪化をより一層抑制することができる。
【００８３】
また、上記説明においては、各グループＧ１〜Ｇ３で用いる駆動周波数は、異なる周波数を用いているが、固定的に設定された駆動周波数を用いている。しかし、駆動周波数は、固定的に設定されている必要はなく、適宜、変更してもよい。例えば、制御部５０は、図１１に示したように、グループ分けして図８及び図９の場合に加熱制御するとき、図１２に示すように、駆動周波数を適宜のタイミングで変調させる。なお、図１２においては、図１１と同様に、グループ分け調整を行っている場合が示されており、図１２の説明においては、グループ分けについては、説明を省略する。
【００８４】
すなわち、制御部５０は、領域ＰＡ１においては、グループＧ１の各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅを、２１ｋＨｚ、グループＧ２の各加熱ヒータ４６ｆ〜４６ｉを、２７ｋＨｚ、グループＧ３の各加熱ヒータ４６ｊ〜４６ｎを、３７ｋＨｚの駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎでそれぞれ駆動する。制御部５０は、領域ＰＡ２においては、グループＧ１の各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｄを、２４ｋＨｚ、グループＧ２の各加熱ヒータ４６ｅ〜４６ｊを、３１ｋＨｚ、グループＧ３の加熱ヒータ４６ｋ〜４６ｎを、４３ｋＨｚの駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎでそれぞれ駆動する。制御部５０は、領域ＰＡ３においては、グループＧ１の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｇを、２８ｋＨｚ、グループＧ２の加熱ヒータ４６ｈ〜４６ｎを、３５ｋＨｚの駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎでそれぞれ駆動する。制御部５０は、領域ＰＡ４においては、領域ＰＡ１の場合と同様に、グループＧ１の各加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅを、２１ｋＨｚ、グループＧ２の各加熱ヒータ４６ｆ〜４６ｉを、２７ｋＨｚ、グループＧ３の各加熱ヒータ４６ｊ〜４６ｎを、３７ｋＨｚの駆動周波数の電力制御ＰＷＭ信号Ｓａ〜Ｓｎでそれぞれ駆動する。
【００８５】
そして、制御部５０は、このグループ毎の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎの駆動周波数の変調を、予め設定された設定時間、ゼロクロス毎、用紙毎、画像領域から非画像領域への切り替わりタイミング、非画像領域から画像領域への切り替わりタイミング、図８から図１２の説明のように、画像データに基づいて副走査方向において領域分けした領域ＰＡ１〜ＰＡ４の切り替わりタイミング等で行う。また、グループ毎に駆動周波数の変調タイミングを設定して変調してもよい。
【００８６】
このように、適宜のタイミングで、加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎの駆動周波数の変調を行うと、瞬間的なノイズだけでなく、平均的なノイズにおいて雑音端子電圧や電界強度の悪化をより一層抑制することができる。
【００８７】
なお、図１２の場合は、全ての加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを対象として、駆動周波数の変調を行っているが、例えば、図１３に示すように、電力量の多い加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎについてのみ、周波数変調を行ってもよい。
【００８８】
図１３では、制御部５０は、領域ＰＡ１においては、図９の加熱領域に対応する加熱ヒータ４６ｅ〜４６ｋ、領域ＰＡ２においては、同様に、図９の加熱領域に対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｅと加熱ヒータ４６ｌ〜４６ｎのみを駆動周波数の変調を行っている。また、制御部５０は、領域ＰＡ３においては、図９の加熱領域に対応する加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが無いため、全ての加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎについて、駆動周波数の変調を行わない。そして、制御部５０は、領域ＰＡ４においては、全ての加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎが図９の加熱領域に対応しているため、全ての加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎについて、駆動周波数の変調を行う。なお、図１３に示すように、制御部５０は、駆動周波数の変調を、グループ毎で、異なる変調タイミングで変調している。すなわち、グループＧ１では、１１ｍｓ毎、グループＧ２では、１３ｍｓ毎、グループＧ３では、１７ｍｓ毎に駆動周波数の変調を行っている。
【００８９】
このようにすると、駆動周波数の変調を行う対象の加熱ヒータ４６ａ〜４６ｎを、画像データに応じて少なくすることができ、雑音端子電圧や電界強度の悪化を抑制しつつ、制御部５０の負荷を軽減することができる。
【００９０】
このように、本実施例の画像形成装置１は、その定着装置７０が、画像データに基づいてトナー画像（現像剤像）ｔｇが形成された用紙（被記録媒体）Ｐの搬送方向と直交する主走査方向において複数の分割領域に分割された状態で加熱される定着ベルト（定着手段）４１と、ＰＷＭ制御された駆動電力で定着ベルト４１を前記分割領域毎に加熱する加熱部材（加熱手段）４６と、用紙Ｐを、前記画像データに基づいてトナー画像ｔｇが所定量以上存在する画像領域と該画像領域以外の非画像領域に分割して、少なくとも該画像領域に対応する前記分割領域を、加熱部材４６で所定の定着温度に加熱させる制御部（加熱制御手段）５０と、前記分割領域毎に、または、複数の該分割領域を複数のグループＧ１〜Ｇ３に分けた該グループＧ１〜Ｇ３毎に、加熱部材４６による前記駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせる制御部（周波数制御手段）５０と、を備えている。
【００９１】
したがって、定着ベルト４１の複数に分割された分割領域を個別に加熱する加熱部材４６の駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせることができ、定着ベルト４１の該分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させることができる。
【００９２】
また、本実施例の画像形成装置１の定着装置７０は、画像データに基づいてトナー画像ｔｇが形成された用紙Ｐの搬送方向と直交する主走査方向において複数の分割領域に分割された状態で加熱される定着ベルト４１の該分割領域を、ＰＷＭ制御した駆動電力で個別に加熱する加熱処理ステップと、用紙Ｐを、前記画像データに基づいてトナー画像ｔｇが所定量以上存在する画像領域と該画像領域以外の非画像領域に分割して、少なくとも該画像領域に対応する前記分割領域を、前記加熱処理ステップで所定の定着温度に加熱させる加熱制御処理ステップと、前記分割領域毎に、または、複数の該分割領域を複数のグループＧ１〜Ｇ３に分けた該グループＧ１〜Ｇ３毎に、前記加熱処理ステップによる前記駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせる周波数制御処理ステップと、を有する定着制御方法を実行している。
【００９３】
したがって、定着ベルト４１の複数に分割された分割領域を個別に加熱する加熱部材４６の駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせることができ、定着ベルト４１の該分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させることができる。
【００９４】
さらに、本実施例の画像形成装置１の定着装置７０は、制御部５０等の制御プロセッサに、画像データに基づいてトナー画像ｔｇが形成された用紙Ｐの搬送方向と直交する主走査方向において複数の分割領域に分割された状態で加熱される定着ベルト４１の該分割領域を、ＰＷＭ制御した駆動電力で個別に加熱する加熱処理と、用紙Ｐを、前記画像データに基づいて前記現像剤像が所定量以上存在する画像領域と該画像領域以外の非画像領域に分割して、少なくとも該画像領域に対応する前記分割領域を、前記加熱処理で所定の定着温度に加熱させる加熱制御処理と、前記分割領域毎に、または、複数の該分割領域を複数のグループＧ１〜Ｇ３に分けた該グループＧ１〜Ｇ３毎に、前記加熱処理による前記駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせる周波数制御処理と、を実行させる定着制御プログラムを搭載している。
【００９５】
したがって、定着ベルト４１の複数に分割された分割領域を個別に加熱する加熱部材４６の駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせることができ、定着ベルト４１の該分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させることができる。
【００９６】
また、本実施例の画像形成装置１の定着装置７０は、前記周波数制御手段としての制御部５０が、前記分割領域を複数のグループＧ１〜Ｇ３に分割するとともに、該グループＧ１〜Ｇ３の加熱部材４６への供給電力が該グループＧ１〜Ｇ３間で所定の電力量差以下となるグループＧ１〜Ｇ３に分割している。
【００９７】
したがって、極端に大きな電力のグループが発生することを防止することができ、雑音端子電圧及び電界強度をより一層効率的に低下させることができる。
【００９８】
さらに、本実施例の画像形成装置１の定着装置７０は、前記周波数制御手段としての制御部５０が、前記駆動電力のＰＷＭ周波数として、相互に隣接する前記分割領域または前記グループＧ１〜Ｇ３のＰＷＭ周波数との間で１０％以上の差を有するＰＷＭ周波数を設定する。
【００９９】
したがって、隣接する分割領域またはグループＧ１〜Ｇ３に対する駆動電力のＰＷＭ周波数が相互に干渉することを防止することができ、雑音端子電圧及び電界強度をより一層効率的に低下させることができる。
【０１００】
また、本実施例の画像形成装置１の定着装置７０は、前記周波数制御手段としての制御部５０が、前記駆動電力のＰＷＭ周波数を適宜のタイミングで適宜のＰＷＭ周波数に切り替える。
【０１０１】
したがって、隣接する前記分割領域または前記グループＧ１〜Ｇ３に対する駆動電力のＰＷＭ周波数が相互に干渉することを防止することができ、雑音端子電圧及び電界強度をより一層効率的に低下させることができる。
【０１０２】
さらに、本実施例の画像形成装置１の定着装置７０は、前記周波数制御手段としての制御部５０が、前記分割領域または前記グループが所定期間連続して前記画像領域となる場合に、該分割領域または該グループの加熱部材４６に対する前記駆動電力のＰＷＭ周波数を適宜切り替える。
【０１０３】
したがって、駆動電力量が大きい加熱部材４６へ供給する駆動電力のＰＷＭ周波数を切り替えることができ、雑音端子電圧及び電界強度をより一層効率的に低下させることができる。
【０１０４】
また、本実施例の画像形成装置１は、画像データに基づいてトナー画像（現像剤像）ｔｇを形成した用紙（被記録媒体）Ｐを定着部で加熱して、該トナー画像ｔｇを該用紙Ｐに定着させて画像形成する画像形成装置であって、前記定着部として、上記定着装置７０を備えている。
【０１０５】
したがって、定着ベルト４１の複数に分割された分割領域を個別に加熱する加熱部材４６の駆動電力のＰＷＭ周波数を異ならせることができ、定着ベルト４１の該分割領域を個別に加熱する際の雑音端子電圧及び電界強度を効率的に低下させることができる。
【０１０６】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１０７】
１  画像形成装置
１０  画像形成装置本体部
１１  本体筐体
１２  スキャナ部
１３  コンタクトガラス
１４  ＡＤＦ
１５  排紙トレイ
１６  給紙部
１７  操作表示部
２０  大容量給紙部
３０  後処理部
４０  定着部
４１  定着ベルト
４１ａ  基体
４１ｂ  弾性層
４１ｃ  離型層
４２  加圧ローラ
４２ａ  芯金
４２ｂ  弾性層
４３  押圧ローラ
４４  ベルト支持部材
４５  ニップ形成部材
４６  加熱部材
４６ａ〜４６ｎ  加熱ヒータ
４７  ステー部材
４８ａ、４８ｂ  サーミスタ
４９  用紙センサ
５０  制御部
５１ａ、５１ｂ  Ａ／Ｄコンバータ
５２ａ、５２ｂ  温度検知部
５３  用紙位置検知部
５４ａ〜５４ｎ  熱量計算部
５５ａ〜５５ｎ  電力制御部
５６ａ〜５６ｎ  ヒータ制御部
５７ａ〜５７ｎ  ＰＷＭ調整部
６０  ＰＳＵ
ＦＵ  フューズ
Ｔ  トランス
Ｒ１、Ｒ２  リレー
ＤＢ  ダイオードブリッジ
ＦＥＴａ〜ＦＥＴｎ  電力トランジスタ
Ｒ１ａ〜Ｒ１ｎ  抵抗
ＰＣ  フォトカプラ
Ｒ２ａ〜Ｒ２ｎ  抵抗
Ｄａ〜Ｄｎ  ドライバ
Ｒ３ａ〜Ｒ３ｎ  抵抗
Ｇ１〜Ｇ３  グループ
Ｂ１〜Ｂ１４  分割領域
Ｐ  用紙
ｔｇ  トナー画像
ＮＰ  ニップ部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０８】
【特許文献１】特開２００７−０８６３５２号公報
【図１】
2015043013.tif 000003
【図２】
2015043013.tif 000004
【図３】
2015043013.tif 000005
【図４】
2015043013.tif 000006
【図５】
2015043013.tif 000007
【図６】
2015043013.tif 000008
【図７】
2015043013.tif 000009
【図８】
2015043013.tif 000010
【図９】
2015043013.tif 000011
【図１０】
2015043013.tif 000012
【図１１】
2015043013.tif 000013
【図１２】
2015043013.tif 000014
【図１３】
2015043013.tif 000015