(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な加熱部材と、前記加熱部材と当接してニップ部を形成する加圧部材と、前記加熱部材の外面に接触して前記加熱部材を外側から加熱する外部加熱部材と、を有し、前記ニップ部において画像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、
前記外部加熱部材の長手方向に沿って長く通電により発熱して前記外部加熱部材を加熱する第１発熱体であって、長手方向中央部の発熱量が端部よりも大きい発熱分布を有する第１発熱体と、
前記外部加熱部材の長手方向に沿って長く通電により発熱して前記外部加熱部材を加熱する第２発熱体であって、長手方向端部の発熱量が中央部より大きい発熱分布を有する第２発熱体と、
前記加熱部材の長手方向端部の温度を検知する加熱部材端部温度検知手段と、
前記外部加熱部材の長手方向中央部の温度を検知する外部加熱部材中央部温度検知手段と、
前記外部加熱部材中央部温度検知手段の検知温度に基づいて前記外部加熱部材の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するように前記第１発熱体と前記第２発熱体に対する通電を制御すると共に、前記加熱部材端部温度検知手段の検知温度が所定温度Ａの温度以下の場合には、前記第２発熱体に対する前記第１発熱体の発熱比率を小さく変更するように前記第１発熱体と前記第２発熱体に対する通電を制御する制御手段と、
を有し、前記第１発熱体の発熱比率の変更に伴い、スループットを変更することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
回転可能な加熱部材と、前記加熱部材と当接してニップ部を形成する加圧部材と、前記加熱部材の外面に接触して前記加熱部材を外側から加熱する外部加熱部材と、を有し、前記ニップ部において画像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、
前記外部加熱部材の長手方向に沿って長く通電により発熱して前記外部加熱部材を加熱する第１発熱体であって、長手方向中央部の発熱量が端部よりも大きい発熱分布を有する第１発熱体と、
前記外部加熱部材の長手方向に沿って長く通電により発熱して前記外部加熱部材を加熱する第２発熱体であって、長手方向端部の発熱量が中央部より大きい発熱分布を有する第２発熱体と、
前記外部加熱部材の長手方向中央部の温度を検知する外部加熱部材中央部温度検知手段と、
前記外部加熱部材中央部温度検知手段の検知温度に基づいて前記外部加熱部材の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するように前記第１発熱体と前記第２発熱体に対する通電を制御すると共に、装置に通紙される記録材の幅が所定幅Ｘの幅以上の場合には、前記第２発熱体に対する前記第１発熱体の発熱比率を小さく変更するように前記第１発熱体と前記第２発熱体に対する通電を制御する制御手段と、
を有し、前記第１発熱体の発熱比率の変更に伴い、スループットを変更することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項３】
前記第１発熱体の発熱比率を小さくすることに伴い、スループットを小さくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記加熱部材端部温度検知手段の検知温度が前記所定温度Ａよりも高い所定温度Ｂの温度以上の場合には、前記第１発熱体に対する前記第２発熱体の発熱比率を小さく変更することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記制御手段は、装置に通紙される記録材の幅が前記所定幅Ｘよりも小さい所定幅Ｙの幅以下の場合には、前記第１発熱体に対する前記第２発熱体の発熱比率を小さく変更することを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記外部加熱部材の長手方向端部の温度を検知する外部加熱部材端部温度検知手段を有し、前記制御手段は前記外部加熱部材端部温度検知手段の検知温度が所定温度Ｃの温度以上の場合には、一度小さくした前記第１発熱体の発熱比率を大きくする又は元に戻すことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
記録材に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記未定着画像を記録材に定着する画像定着装置と、を有する画像形成装置であって、前記画像定着装置が請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載の画像加熱装置である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、電子写真方式・静電記録方式・磁気記録方式などを採用した複写機・プリンタ・ファクシミリ・それらの複合機などの画像形成装置に搭載される画像定着装置として用いて好適な画像加熱装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、例えば、記録材に転写方式や直接方式で形成された未定着画像を加熱加圧して固着画像として定着若しくは仮定着する画像定着装置、記録材に一旦定着された画像を加熱加圧して光沢度を増大させる光沢増大装置などが挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
転写方式の電子写真画像形成装置は、像担持体としての感光体或いは中間転写体に形成したトナー像（現像剤像、着色粒子像）を転写装置により記録材に転写し、記録材上のトナー像を定着装置により固着画像として定着して画像形成物を出力している。
【０００４】
一般に、定着装置においては、内部に熱源を有した定着部材としての定着ローラを記録材のトナー像面側に接触させ、同時に加圧部材としての加圧ローラで圧力を付加して、この両ローラ間に記録材を導入して搬送される。これにより、記録材上のトナー像を加熱加圧して定着する熱ローラ方式の定着装置が用いられている。又、定着性（記録材とトナーとの接着力）を高めるために、加圧ローラの内部にも熱源を有した加圧ローラが実用化されている。
【０００５】
さらに、記録材の連続通紙による定着ローラの温度低下を低減して、定着性を維持するために、定着ローラを外部から接触加熱する外部加熱部材としての外部加熱ローラを具備した定着装置も実用化されている。
【０００６】
又、近年、複写機やプリンタ、複合機等の画像形成装置においては、更なる高速化、高画質化、カラー化、省エネルギー化等が要求されている。
【０００７】
さらに、従来、電子写真方式の画像形成装置は、最大通紙サイズがＡ３サイズ（２９７ｍｍ幅）が主流であった。しかし、近年、画像形成装置のインラインでの製本等、画像形成装置のアクセサリが充実してきたことから、最大通紙サイズが１３×１９［インチ］（最大紙幅：３３０ｍｍ）の画像形成装置が主流となりつつある。
【０００８】
そこで、このような大サイズ紙（１３×１９［インチ］紙）に関してその幅方向両端部領域（以下、端部と記す）のトナー像も良好に定着させるためには次のような配慮が必要である。即ち、定着ローラ端部や加圧ローラ端部、外部加熱ローラ端部の放熱による温度低下を考慮して、前記各ローラのローラ長や各ローラの発熱体としてのヒータ長を延長して、大サイズ紙端部に対しても十分な熱を供給する必要がある。
【０００９】
しかし、各ローラ長及び各ヒータ長を延長することにより、小サイズ紙（例えばＢ５縦：１８２ｍｍ幅）を通紙した時の非通紙部昇温の増大、定着装置の大型化、さらには画像形成装置の大型化等の問題が発生した。
【００１０】
非通紙部昇温の対策として、特許文献１では、複数の抵抗発熱体を有し、少なくとも２つは長手方向の発熱分布が互いに異なり、前記複数の抵抗発熱体の通電比率を、使用される記録材の長手方向幅に応じて切り替える方法が提案されている。この特許文献１では、定着部材内部の発熱体に関するものであり、外部加熱部材に関しては言及していない。
【００１１】
又、外部加熱部材での非通紙部昇温として、特許文献２では、定着ローラの外周面に外部加熱ローラを有し、定着ローラの非通紙部の検知温度に基づいて、外部加熱ローラと定着ローラとの軸線方向の接触圧の分布を変化させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１７７３１９号公報
【特許文献２】特開２００９−３０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述したように大サイズ紙の端部も良好に定着させるために定着装置の各ローラ長や各ヒータ長を延長して端部まで熱を十分に供給すると問題が発生してしまう。即ち、小サイズ紙（大サイズ紙よりも小さいサイズ紙）を通紙した時の非通紙部昇温の増大、定着装置及び画像形成装置本体の大型化等の問題が発生してしまう。この問題を回避するために、定着装置の各ローラ長や各ヒータ長を極力短くして、非通紙部昇温を低減するようにした場合、大サイズ紙の端部の定着性が低下してしまう。
【００１４】
そこで本発明は、外部加熱部材を具備した画像加熱装置に関して、非通紙部昇温や装置の大型化を低減し、かつ大サイズ記録材の幅方向端部の画像加熱性（定着性）を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的構成は、回転可能な加熱部材と、前記加熱部材と当接してニップ部を形成する加圧部材と、前記加熱部材の外面に接触して前記加熱部材を外側から加熱する外部加熱部材と、を有し、前記ニップ部において画像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、前記外部加熱部材の長手方向に沿って長く通電により発熱して前記外部加熱部材を加熱する第１発熱体であって、長手方向中央部の発熱量が端部よりも大きい発熱分布を有する第１発熱体と、前記外部加熱部材の長手方向に沿って長く通電により発熱して前記外部加熱部材を加熱する第２発熱体であって、長手方向端部の発熱量が中央部より大きい発熱分布を有する第２発熱体と、前記加熱部材の長手方向端部の温度を検知する加熱部材端部温度検知手段と、前記外部加熱部材の長手方向中央部の温度を検知する外部加熱部材中央部温度検知手段と、前記外部加熱部材中央部温度検知手段の検知温度に基づいて前記外部加熱部材の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するように前記第１発熱体と前記第２発熱体に対する通電を制御すると共に、前記加熱部材端部温度検知手段の検知温度が所定温度Ａの温度以下の場合には、前記第２発熱体に対する前記第１発熱体の発熱比率を小さく変更するように前記第１発熱体と前記第２発熱体に対する通電を制御する制御手段と、を有し、前記第１発熱体の発熱比率の変更に伴い、スループットを変更することを特徴とする。
【００１６】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の他の代表的構成は、回転可能な加熱部材と、前記加熱部材と当接してニップ部を形成する加圧部材と、前記加熱部材の外面に接触して前記加熱部材を外側から加熱する外部加熱部材と、を有し、前記ニップ部において画像を担持した記録材を挟持搬送して加熱する画像加熱装置であって、前記外部加熱部材の長手方向に沿って長く通電により発熱して前記外部加熱部材を加熱する第１発熱体であって、長手方向中央部の発熱量が端部よりも大きい発熱分布を有する第１発熱体と、前記外部加熱部材の長手方向に沿って長く通電により発熱して前記外部加熱部材を加熱する第２発熱体であって、長手方向端部の発熱量が中央部より大きい発熱分布を有する第２発熱体と、前記外部加熱部材の長手方向中央部の温度を検知する外部加熱部材中央部温度検知手段と、前記外部加熱部材中央部温度検知手段の検知温度に基づいて前記外部加熱部材の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するように前記第１発熱体と前記第２発熱体に対する通電を制御すると共に、装置に通紙される記録材の幅が所定幅Ｘの幅以上の場合には、前記第２発熱体に対する前記第１発熱体の発熱比率を小さく変更するように前記第１発熱体と前記第２発熱体に対する通電を制御する制御手段と、を有し、前記第１発熱体の発熱比率の変更に伴い、スループットを変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、外部加熱部材を具備した画像加熱装置に関して、非通紙部昇温や装置の大型化を低減し、かつ大サイズ記録材の幅方向端部の画像加熱性を確保することができる。また、外部加熱部材を具備した画像加熱装置を画像定着装置として具備した画像形成装置における非通紙部昇温や装置の大型化を低減し、かつ大サイズ記録材の幅方向端部の定着性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略模式図である。
【図２】実施例１に係る他の画像形成装置の概略構成図である。
【図３Ａ】実施例１に係る定着装置の概略模式図である。
【図３Ｂ】実施例１に係る定着装置の概略模式図（斜視図）である。
【図４】実施例１に係る定着ローラ又は加圧ローラの層構成を示す概略模式図である。
【図５】実施例１に係る他の定着ローラ又は外部加熱ローラの層構成を示す概略模式図である。
【図６】各ローラのサーミスタ配置を示す概略模式図（その１）である。
【図７】各ローラのサーミスタ配置を示す概略模式図（その２）である。
【図８】各ローラのサーミスタ配置を示す概略模式図（その３）である。
【図９】メインヒータ（外部加熱部材の第１発熱体）の長手方向の発熱分布を示す概略模式図である。
【図１０】サブヒータ（外部加熱部材の第２発熱体）の長手方向の発熱分布を示す概略模式図である。
【図１１】実施例１に係る制御フローチャートである。
【図１２】実施例１に係る他の制御フローチャートである。
【図１３】実施例２に係る制御フローチャートである。
【図１４】実施例２に係る他の制御フローチャートである。
【図１５】実施例３に係る制御フローチャートである。
【図１６】実施例３に係る他の制御フローチャートである。
【図１７】実施例４に係る制御フローチャートである。
【図１８】実施例４に係る他の制御フローチャートである。
【図１９】実施例５に係る定着装置の概略模式図である。
【図２０】実施例６に係る定着装置の概略模式図である。
【図２１】実施例７に係る定着装置の概略模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施例１］
<画像形成装置例>
（１）図１は本発明に係る画像加熱装置を画像定着装置として搭載した画像形成装置の一例の概略構成図である。この画像形成装置３０は転写型電子写真方式の白黒画像形成装置であり、コピー機能、プリント機能、ＦＡＸ機能を有する複合機である。
【００２０】
装置３０内には像担持体としての回転可能なドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１が配設されている。ドラム１は駆動手段（不図示）により矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。ドラム１の周囲にはドラム１に作用する電子写真プロセス手段としての機器が配設されている。本例においては、帯電ローラ２、画像露光装置３、現像装置４、転写ローラ５、ドラムクリーナ６が配設されている。
【００２１】
帯電ローラ２は電源部（不図示）から所定の帯電バイアスが印加されて、ドラム１の回転過程においてドラム表面を所定の電位及び極性に一様に帯電する。露光装置３は本例ではレーザスキャナである。スキャナ３は、半導体レーザ、回転多面鏡、ｆθレンズ、反射鏡などを有する。そして、プリントコントローラ３１から出力される画像情報（画像信号）に基づいてレーザ光Ｌをオン／オフ変調しながら、回転するドラム１の帯電処理面をドラム母線方向に主走査露光する。この露光により、ドラム面の露光部の電位が減少して露光パターンに対応した静電潜像（静電像）が形成される。
【００２２】
ここで、装置３０のコピー機能時には、装置３０に搭載のイメージスキャナ３３により光電読取りされた原稿の画像情報がコントローラ３１に入力して装置３０が複写機として動作する。プリント機能時やＦＡＸ受信機能時には、パーソナルコンピュータや電話回線等の外部ホスト装置４０から画像情報がコントローラ３１に入力して装置３０がプリンタ或いはＦＡＸ装置として動作する。ＦＡＸ送信機能時には、スキャナ３３により光電読取りされた原稿の画像情報がコントローラ３１から外部ホスト装置４０である相手方のＦＡＸ機能機に送信される。
【００２３】
現像装置４はドラム１にトナー（顕画剤、現像剤）ｔを供給してドラム面に形成された静電潜像をトナー像（未定着画像）として可視化する。転写ローラ５は、ドラム１の下面に当接して配設されており、ドラム１の回転に従動して回転する。ドラム１と転写ローラ５との当接部がドラム１から記録材Ｐにトナー像を転写する転写ニップ部Ｒである。
【００２４】
ニップ部Ｒにおけるドラム１から記録材Ｐへのトナー像の転写は次のようにしてなされる。即ち、ニップ部Ｒに給紙カセット７側から記録材Ｐが導入され、記録材Ｐがニップ部Ｒを挟持搬送されている間、ローラ５に対して電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性で所定の電位の転写バイアスが印加されることで静電的になされる。
【００２５】
記録材Ｐは装置３０によって画像が形成されるシート状物である。例えば、用紙、ラベル、ＯＨＴシート等が挙げられる。記録材Ｐは給紙カセット７に積載されている。所定の制御タイミング（給送タイミング）で給紙ローラ８が駆動されることで、最上位の記録材Ｐに送りが掛かり、それが１枚分離されてニップ部Ｒへ至るシートパス９に導入される。
【００２６】
パス９の途中部にはレジストレーションローラ対１０が配設されている。ローラ対１０に到達した記録材Ｐの先端部はその時点では回転停止状態に制御されているローラ対１０のニップ部に突き当たって受け止められて記録材Ｐの先端全長部がニップ部に押し当たる。これにより記録材Ｐの斜行が矯正される。
【００２７】
そして、所定の制御タイミング（レジストタイミング）でローラ対１０の駆動が開始される。これにより、記録材Ｐがローラ対１０のニップ部に挟持されて搬送され、ニップ部Ｒに導入される。ローラ対１０は上記のように記録材Ｐの斜行を矯正する役目をすると共に、ドラム１に対するトナー像の形成と記録材Ｐの搬送とを同期させる役目をする。
【００２８】
ニップ部Ｒを出た記録材Ｐは除電バイアスが印加された除電針１１により裏面の電荷が除去されてドラム１から分離され、シートパス１２を通って画像定着装置１００に導入される。記録材Ｐは装置１００で加熱及び加圧を受けることで表面の未定着のトナー像が固着画像として定着される。画像定着装置１００については後述する。また、記録材Ｐが分離された後のドラム１上の転写残トナーはブレードやブラシなどのクリーニング部材が配設されたドラムクリーナ６によってドラム１から除去され、ドラム１は繰り返して画像形成に供される。
【００２９】
装置１００までの装置機構部が記録材Ｐに未定着画像を形成する画像形成手段である。装置１００が未定着画像を記録材に定着する装置である。装置１００を出た画像定着済みの記録材Ｐは、フェイスダウン排出が選択されている場合にはフラッパ１３により進路がシートパス１４側にされてフェイスダウントレイ１５に画像面下向きで排出される。また、フェイスアップ排出が選択されている場合にはフラッパ１３により進路がシートパス１６側にされてフェイスアップトレイ１７に画像面上向きで排出される。
【００３０】
本実施例においては、Ａ４横通紙で１０５ｐｐｍ（page per minute）、即ち紙間：０．１５１４［ｓｅｃ］で、記録材Ｐが搬送されて、画像形成及び定着動作を行う。コントローラ３１はホスト装置４０や操作部３２との間で各種の電気的情報の授受を行う、かつ、装置３０の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。操作部３２には使用者が所望の画像形成実行条件等をコントローラ３１に入力したり、設定したりすることができる各種の操作キーや表示器等が配設されている。
【００３１】
（２）図２は画像形成装置の他の例の概略構成図である。この装置は、電子写真方式、中間転写ベルト方式、インライン型（タンデム型）のフルカラー画像形成装置である。図１の画像形成装置と共通する構成部材、部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００３２】
装置内部には、図２において左から右に順にタンデム配列の第１から第４の４つの画像形成ユニットＵ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢｋ）が配設されている。各ユニットＵは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の色トナー像（４色のトナー像）を形成する画像形成ユニットである。
【００３３】
各ユニットＵは、それぞれの現像装置４に収容した現像剤であるトナーの色が互いに異なるだけで、何れも図１の画像形成部１〜６と同様の構成を有するレーザ走査露光方式の電子写真画像形成機構である。像担持体としてのドラム１は、例えば表層がＯＰＣ（有機光半導体）からなる円筒型の電子写真感光体である。第１のユニットＵＹの現像装置４に収容されているトナーの色はＹ色、第２のユニットＵＭの現像装置４に収容されているトナーの色はＭ色である。第３のユニットＵＣの現像装置４に収容されているトナーの色はＣ色、第４のユニットＵＢｋの現像装置４に収容されているトナーの色はＢｋ色である。
【００３４】
上記４つのユニットＵの下方には、中間転写ベルトユニット１８が配設されている。ユニット１８は、中間転写体としての無端状で可撓性を有する中間転写ベルト１９を有する。ベルト１９は、支持ローラ２０と、駆動ローラ２１と、バックアップローラ２２の並行３本のローラをベルト懸架部材として、これらのローラ間に張架（懸回張設）されている。
【００３５】
ローラ２０は第１のユニットＵＹ側に、ローラ２１は第４のユニットＵＢｋ側に、ローラ２２はローラ２０とローラ２１の間の下方に位置している。ベルト１９はローラ２１が駆動手段によって回転駆動されることで矢印の時計方向にドラム１の回転速度とほぼ同じ速度で回転（循環走行）する。ローラ２０、２２はローラ２１の駆動によるベルト１９の回転に従動して回転する。
【００３６】
ベルト１９の内側には各ユニットＵのドラム１にそれぞれ対応する一次転写器としての第１から第４の４つの転写ローラ５が配設されている。各ローラ５は、ローラ２０とローラ２１との間のベルト部分の内側に互いに並行に配設されていて、それぞれ、ベルト１９を挟んで対応するユニットＵのドラム１の下面に圧接されている。各ローラ５はベルト１９の回転に従動して回転する。各ユニットＵのドラム１とベルト１９との接触部が、それぞれ、ドラム１からベルト１９に画像を転写する（一次転写ニップ部）Ｒ１である。
【００３７】
ローラ２２にはベルト１９を挟んで二次転写ローラ２３が当接されている。ベルト１９とローラ２３との接触部が二次転写ニップ部Ｒ２である。ローラ２３はベルト１９の回転に従動して回転する。
【００３８】
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。コントローラ（３１）は第１から第４のユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢｋにおいて各ドラム１を回転駆動すると共に画像形成シーケンスの所定の制御タイミングで画像形成動作を開始する。また、ユニット１８のローラ２１を駆動する。これによりベルト１９が回転する。
【００３９】
第１のユニットＵＹにおいては、ドラム１にフルカラー原画像の色分解成分像の内のＹ色成分像に対応したＹ色トナー像が形成される。第２のユニットＵＭにおいては、ドラム１にＭ色成分像に対応のＭ色トナー像が、第３のユニットＵＣにおいては、ドラム１にＣ色成分像に対応のＣ色トナー像が、それぞれ、所定の制御タイミングで形成される。また、第４のユニットＵＢｋにおいては、ドラム１にＫ色成分像に対応のＢｋ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。なお、色順は上記に限定されず画像形成装置により任意である。
【００４０】
そして、第１のユニットＵＹのニップ部Ｒ１において、ドラム１に形成されるＹ色トナー像が回転しているベルト１９上に一次転写されていく。次いで、第２のユニットＵＭのニップ部Ｒ１において、ドラム１に形成されるＭ色トナー像がベルト８上の上記Ｙ色トナー像に重ねられて一次転写されていく。
【００４１】
更に、同様にして、第３のユニットＵＣと第４のユニットＵＢｋの各ニップ部Ｒ１において、ドラム１に形成されるＣ色トナー像とＢｋ色トナー像がベルト１９上に上記Ｙ色トナー像とＭ色トナーに重ねられて順次に一次転写されていく。上記の一次転写は各ローラ５に対して電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の一次転写バイアスが印加されることにより静電的になされる。
【００４２】
このようにして、ベルト１９上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｂｋ色の都合４色の色トナー像が順次に所定に重ね合わされて重畳（多重）転写されて、フルカラーの未定着トナー像（未定着画像）が合成形成される。上記のようにしてベルト１９上に合成形成された未定着トナー像は、ベルト１９の引き続く回転により搬送されて二次転写ニップ部Ｒ２に至る。
【００４３】
一方、図１の装置と同様に、給紙カセット（７）から記録材（Ｐ）が一枚分離給送されてローラ対１０により所定の制御タイミングでニップ部Ｒ２に導入され挟持搬送されていく。記録材Ｐがニップ部Ｒ２を挟持搬送されていく間、ローラ２３には電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の二次転写バイアスが印加される。これにより、ベルト１９側のフルカラーの未定着トナー像（複数色のトナー像）が記録材Ｐの面に一括して順次に静電的に二次転写される。
【００４４】
ニップ部Ｒ２を出た記録材Ｐは除電バイアスが印加された除電針１１により裏面の電荷が除去されてベルト１９から分離され、パス１２を通って画像定着装置１００に導入される。また、記録材Ｐが分離された後のベルト１９上の転写残トナーはブレードやブラシなどのクリーニング部材が配設されたベルトクリーナ２４によってベルト１９から除去され、ベルト１９は繰り返して画像形成に供される。本実施例においては、Ａ４横通紙で１０５ｐｐｍ（page per minute）、即ち紙間：０．１５１４［ｓｅｃ］で、記録材Ｐが搬送されて、画像形成及び定着動作を行う。
【００４５】
又、上記のカラー画像形成装置においてにおいて、例えば黒単色のモノカラー画像形成や２〜３色モードの場合は、必要な色の画像形成ユニットにおいてドラム１に対する画像形成が実行される。この時、不必要な画像形成ユニットにおけるドラム１は空回転される。そして、そのトナー像が一次転写ニップ部Ｒ１にてベルト１９上に一次転写され、さらに二次転写ニップ部Ｒ２にて記録材Ｐに二次転写され、装置１００へ導入される動作が実行される。
【００４６】
＜画像定着装置＞
（１）装置構成
図３Ａは本実施例における画像定着装置１００の構成を示す概略模式図、図３Ｂは要部の斜視図である。装置１００は外部加熱部材を具備した画像加熱装置である。
【００４７】
より詳しくは、装置１００は、回転可能な加熱部材としての上側の定着ローラ（記録材上の画像を加熱する定着部材）１０１を有する。また、ローラ１０１と当接してニップ部（定着ニップ部）Ｎ１を形成する加圧部材としての下側の加圧ローラ１０２を有する。また、ローラ１０１の外面に接触してローラ１０１を外側から加熱する外部加熱部材としての外部加熱ローラ１０３を有する。ローラ１０３はニップ部Ｎ１を通過したローラ１０１の領域を加熱する。そして、ニップ部Ｎ１において未定着画像ｔを担持した記録材Ｐを挟持搬送して画像ｔを加熱加圧して固着画像として定着する画像定着装置である。
【００４８】
ここで、以下の説明において、ローラに関して長手方向とはローラ回転中心軸線方向であり、記録材Ｐの搬送路面内において記録材搬送方向Ｅに直交する方向に並行な方向である。ローラの中央部と端部とはローラの長手方向中央部と長手方向端部である。また、発熱体であるヒータに関して中央部と端部とはヒータの長手方向中央部と長手方向端部である。また、記録材Ｐに関して幅若しくは紙幅とは記録材面において記録材搬送方向Ｅに直交する方向の記録材寸法である。
【００４９】
３本のローラ１０１／１０２／１０３は互いに並行に配列されて、それぞれ、両端部側が装置フレーム（不図示）に対して回転可能に軸受支持されている。ローラ１０２とローラ１０３は、それぞれ、ローラ１０１に対して加圧手段（不図示）により所定の押圧力で加圧圧接されている。ローラ１０１は駆動源（不図示）によって矢印の時計方向に所定の周速度、本例においては５００ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転駆動される。ローラ１０２とローラ１０３はローラ１０１の回転駆動に従動してそれぞれ矢印の反時計方向に回転する。
【００５０】
ローラ１０１／１０２／１０３はそれぞれ後述するように内部に配設された通電により発熱する発熱体により内部から加熱されて所定の表面温度に温調される。そして、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐがニップ部Ｎ１に対してトナー像担持面側をローラ１０１側にしてニップ入口側から導入される。これにより記録材Ｐはニップ部Ｎ１で挟持搬送される過程において加熱されて未定着トナー像ｔが記録材面に対して熱と圧力で固着画像として定着される。ニップ部Ｎ１を出た記録材Ｐはローラ１０１とローラ１０２から分離して装置１００から排出搬送される。
【００５１】
本実施例の装置１００における記録材Ｐの通紙は、記録材Ｐの幅方向中央部がローラ１０１、１０２の中央部にほぼ対応している中央基準搬送でなされる。図３Ｂにおいて、Ｏはその中央基準線（仮想線）、Ｗｍａｘは装置１００に通紙可能な最大サイズ紙幅に対応する通紙域、Ｗｍｉｎは通紙可能な最小サイズ紙幅に対応する通紙域である。
【００５２】
（１−１）定着ローラ１０１の構成
ローラ１０１は、図４の横断面模式図のように、例えば外径７４ｍｍ、厚み６ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状金属製（本実施例ではアルミニウム製）の芯金１０１ａを備える。芯金１０１ａ上には、耐熱性の弾性層１０１ｂとして、シリコーンゴム（本実施例ではＪＩＳ−Ａ硬度１５度）が３ｍｍの厚さで被覆されている。耐熱弾性層１０１ｂ上には、トナーとの離型性向上のため、耐熱性の離型層１０１ｃとしてフッ素樹脂層（本実施例ではＰＦＡチューブ）が１００μｍの厚さで被覆されている。
【００５３】
芯金１０１ａの内部には、第１発熱体と第２発熱体としての２本のハロゲンヒータ１１１ａ（定着メインヒータ）及び１１１ｂ（定着サブヒータ）が配置されている。ヒータ１１１ａ及び１１１ｂは、それぞれ、ローラ１０１の長手方向に沿って長く通電により発熱してローラ１０１を内部から加熱する。ヒータ１１１ａ及び１１１ｂは例えば各６００Ｗで発熱体長が３５０ｍｍであり、総定格電力１２００Ｗで、ローラ１０１の表面温度が後述する温調手段により所定の目標温度となるようにローラ１０１を内部から加熱する。
【００５４】
ヒータ１１１ａ及び１１１ｂは長手に沿う発熱分布が互いに異なる。即ち、ヒータ１１１ａは、図９に示すように、定格電力が入力された時の中央部の発熱量１００％に対して、端部の発熱量が例えば３０％になるように調整されている。ヒータ１１１ａに定格電力を入力した時の端部の発熱量は中央部の発熱量に比べて小さい。逆に言えば、ヒータ１１１ａは長手方向中央部の発熱量が端部よりも大きい発熱分布を有する。
【００５５】
ヒータ１１１ｂは、図１０に示すように、定格電力が入力された時の端部の発熱量１００％に対して、中央部の発熱量が例えば３０％になるように調整されている。ヒータ１１１ｂに定格電力を入力した時の中央部の発熱量は端部の発熱量に比べて小さい。逆に言えば、ヒータ１１１ｂは、長手方向端部の発熱量が中央部より大きい発熱分布を有する。
【００５６】
このように本実施例では、ローラ１０１の内部に、それぞれ長手方向の発熱分布が異なる２本のヒータ１１１ａ及び１１１ｂを用いた。これは、非通紙部昇温対策等に対応して、各ヒータの発熱比率を変更することが可能なため、好適である。ただし、本発明においては、定着装置に応じて、中央部と端部とで発熱量が一定（長手に沿う発熱分布が均一）のストレートヒータを１本のみを用いても良い。
【００５７】
ローラ１０１の中央部の表面には、最小サイズ紙の通紙域Ｗｍｉｎ内において、ローラ中央部の表面温度を検知するための第１温度検知手段としてのサーミスタ１２１ａ（定着メインサーミスタ：加熱部材中央部温度検知手段）が接触配置されている。このサーミスタ１２１ａは、ローラ１０１の通紙域の表面温度を所定温度（例えば１９０℃）に維持するように制御する温度制御用サーミスタである。
【００５８】
制御手段１３０は、このサーミスタ１２１ａの検知温度に基づいてローラ１０１の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するようにヒータ１１１ａ及び１１１ｂに対する通電を制御する。より具体的には、制御手段１３０はローラ１０１の中央部の温度を所定温度に維持するようにヒータ１１１ａ及び１１１ｂに対する電源部（不図示）をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００５９】
また、ローラ１０１の端部の表面には、ローラ１０１の非通紙域の表面温度を検知するための第２温度検知手段としてのサーミスタ１２１ｂ（定着サブサーミスタ：加熱部材端部温度検知手段）が接触配置されている。このサーミスタ１２１ｂは、最小サイズ紙の非通紙域からローラ１０１の端部の間の任意位置に配置され、通常、より多くのサイズ（紙幅）の記録材において、ローラ１０１の非通紙域温度を検知するために、ローラ１０１の端部近傍に配置される。
【００６０】
図４に示すローラ１０１は、耐熱弾性層１０１ｂを有する構成のため、記録材上のトナー画像に対して、ローラ１０１の表面の追従性（密着性）が良い。このローラ１０１は、特にカラー画像形成装置に採用され、トナー画像表面を均一に溶融可能なため、均一な光沢の高品質なカラー画像を得ることができる。また、白黒画像形成装置においても、特にベタ黒画像で均一な光沢の高品質な白黒画像を得ることができるため、本実施例では、図４の耐熱弾性層１０１ｂを有した定着ローラ１０１を採用した。
【００６１】
又、白黒画像形成装置のローラ１０１は、低コスト化や高寿命化等の点から、図５に示すように、耐熱弾性層１０１ｂが無く、芯金１０１ａ上に離型層１０１ｃを被覆した構成を採用することが多い。ただ、耐熱弾性層１０１ｂが無い定着ローラ１０１は、トナー画像と微小な接触ムラが発生するため、微小な光沢ムラが発生しやすいので、均一な光沢の画像を得るには耐熱弾性層１０１ｂを有するローラ１０１が推奨される。
【００６２】
（１−２）加圧ローラ１０２の構成
ローラ１０２は弾性ローラであり、ローラ１０１に対して弾性に抗して加圧圧接されてローラ１０１との間に記録材搬送方向Ｅにおいて所定幅、本実施例では約１０ｍｍ幅のニップ部Ｎ１を形成している。
【００６３】
本実施例においてローラ１０２は、図４の横断面模式図のように、例えば外径５４ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状金属製（本実施例ではステンレス製）の芯金１０２ａを備える。芯金１０２ａ上には、耐熱性の弾性層１０２ｂとして、シリコーンゴム（本実施例ではＪＩＳ−Ａ硬度２０度）が３ｍｍの厚さで被覆されている。耐熱弾性層１０２ｂ上には、トナーとの離型性向上のため、耐熱性の離型層１０２ｃとしてフッ素樹脂（本実施例ではＰＦＡチューブ）が１００μｍの厚さで被覆されている。
【００６４】
芯金１０２ａの内部には、第１発熱体と第２発熱体としての２本のハロゲンヒータ１１２ａ（加圧メインヒータ）及び１１２ｂ（加圧サブヒータ）が配置されている。ヒータ１１２ａ及び１１２ｂは、それぞれ、ローラ１０２の長手方向に沿って長く通電により発熱してローラ１０２を内部から加熱する。ヒータ１１２ａ及び１１２ｂは例えば各３００Ｗで発熱体長が３５０ｍｍであり、総定格電力６００Ｗで、ローラ１０２の表面温度が後述する温調手段により所定の目標温度となるようにローラ１０２を内部から加熱する。
【００６５】
ヒータ１１２ａ及び１１２ｂは長手に沿う発熱分布が互いに異なる。即ち、ヒータ１１２ａは、図９に示すように、定格電力が入力された時の中央部の発熱量１００％に対して、端部の発熱量が例えば３０％になるように調整されている。ヒータ１１２ａに定格電力を入力した時の端部の発熱量は中央部の発熱量に比べて小さい。逆に言えば、ヒータ１１２ａは長手方向中央部の発熱量が端部よりも大きい発熱分布を有する。
【００６６】
ヒータ１１２ｂは、図１０に示すように、定格電力が入力された時の端部の発熱量１００％に対して、中央部の発熱量が例えば３０％になるように調整されている。ヒータ１１２ｂに定格電力を入力した時の中央部の発熱量は端部の発熱量に比べて小さい。逆に言えば、ヒータ１１２ｂは、長手方向端部の発熱量が中央部より大きい発熱分布を有する。
【００６７】
このように本実施例では、ローラ１０２の内部に、それぞれ長手方向の発熱分布が異なる２本のヒータ１１２ａ及び１１２ｂを用いた。これは、非通紙部昇温対策等に対応して、各ヒータの発熱比率を変更することが可能なため、好適である。ただし、本発明においては、定着装置に応じて、中央部と端部とで発熱量が一定（長手に沿う発熱分布が均一）のストレートヒータを１本のみを用いても良い。又、ローラ１０２の内部に発熱体（ハロゲンヒータ）が無い構成でも良い。即ち、ローラ１０２を積極的に加熱する発熱体が無い構成でも良い。
【００６８】
ローラ１０２の中央部の表面には、最小サイズ紙の通紙域Ｗｍｉｎ内において、ローラ中央部の表面温度を検知するための第１温度検知手段としてのサーミスタ１２２ａ（加圧メインサーミスタ：加圧部材中央部温度検知手段）が接触配置されている。このサーミスタ１２２ａは、ローラ１０２の通紙域の表面温度を所定温度（例えば１００℃）に維持するように制御する温度制御用サーミスタである。
【００６９】
制御手段１３０は、このサーミスタ１２２ａの検知温度に基づいてローラ１０２の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するようにヒータ１１２ａ及び１１２ｂに対する通電を制御する。より具体的には、制御手段１３０はローラ１０２の中央部の温度を所定温度に維持するようにヒータ１１２ａ及び１１２ｂに対する電源部（不図示）をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００７０】
また、ローラ１０２の端部の表面には、ローラ１０２の非通紙域の表面温度を検知するための第２温度検知手段としてのサーミスタ１２２ｂ（加圧サブサーミスタ：加熱部材端部温度検知手段）が接触配置されている。このサーミスタ１２２ｂは、最小サイズ紙の非通紙域からローラ１０２の端部の間の任意位置に配置され、通常、より多くのサイズ（紙幅）の記録材において、ローラ１０２の非通紙域温度を検知するために、ローラ１０２の端部近傍に配置される。
【００７１】
（１−３）外部加熱ローラ１０３の構成
ローラ１０３はローラ１０１に対して加圧手段（不図示）により所定圧力で加圧圧接されてローラ１０１との間にローラ回転方向において所定幅、本実施例では約３ｍｍの外部加熱ニップ部Ｎ２を形成している。
【００７２】
本実施例においてローラ１０３は、図５の横断面模式図のように、例えば外径３０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状金属製（本実施例ではアルミニウム製）の芯金１０３ａを備える。芯金１０３ａ上には、耐熱性の離型層１０３ｃとしてフッ素樹脂（本実施例ではＰＦＡチューブ）が３０μｍの厚さで被覆されている。
【００７３】
芯金１０４ａの内部には、第１発熱体と第２発熱体としての２本のハロゲンヒータ１１３ａ（外部加熱メインヒータ）及び１１３ｂ（外部加熱サブヒータ）が配置されている。ヒータ１１３ａ及び１１３ｂは、それぞれ、ローラ１０３の長手方向に沿って長く通電により発熱してローラ１０３を内部から加熱する。ヒータ１１３ａ及び１１３ｂは例えば各６００Ｗで発熱体長が３５０ｍｍであり、総定格電力１２００Ｗで、ローラ１０３の表面温度が後述する温調手段により所定の目標温度となるようにローラ１０３を内部から加熱する。
【００７４】
ヒータ１１３ａ及び１１３ｂは長手に沿う発熱分布が互いに異なる。即ち、ヒータ１１３ａは、図９に示すように、定格電力が入力された時の中央部の発熱量１００％に対して、端部の発熱量が例えば３０％になるように調整されている。ヒータ１１３ａに定格電力を入力した時の端部の発熱量は中央部の発熱量に比べて小さい。逆に言えば、ヒータ１１３ａは長手方向中央部の発熱量が端部よりも大きい発熱分布を有する。
【００７５】
ヒータ１１３ｂは、図１０に示すように、定格電力が入力された時の端部の発熱量１００％に対して、中央部の発熱量が例えば３０％になるように調整されている。ヒータ１１３ｂに定格電力を入力した時の中央部の発熱量は端部の発熱量に比べて小さい。逆に言えば、ヒータ１１３ｂは、長手方向端部の発熱量が中央部より大きい発熱分布を有する。
【００７６】
図９及び図１０で示すヒータ１１３ａ及び１１３ｂの１００％と３０％の発熱分布の切り替え位置、発熱分布の比率、定格電力等は、定着装置に応じて任意に設定して良い。
【００７７】
ローラ１０３の中央部の表面には、最小サイズ紙の通紙域Ｗｍｉｎの対応部において、ローラ中央部の表面温度を検知するための第１温度検知手段としてのサーミスタ１２３ａ（外部加熱メインサーミスタ：外部加熱部材中央部温度検知手段）が接触配置されている。このサーミスタ１２３ａは、ローラ１０３の通紙域対応部（ローラ１０１の通紙域に対応するローラ部分）の表面温度を所定温度（例えば２３０℃）に維持するように制御する温度制御用サーミスタである。
【００７８】
制御手段１３０は、このサーミスタ１２３ａの検知温度に基づいてローラ１０３の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するようにヒータ１１３ａ及び１１３ｂに対する通電を制御する。より具体的には、制御手段１３０はローラ１０３の中央部の温度を所定温度に維持するようにヒータ１１３ａ及び１１３ｂに対する電源部（不図示）をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００７９】
また、ローラ１０３の端部の表面には、ローラ１０３の非通紙域対応部（の表面温度を検知するための第２温度検知手段としてのサーミスタ１２３ｂ（外部加熱サブサーミスタ：外部加熱部材端部温度検知手段）が接触配置されている。ローラ１０３の非通紙域対応部はローラ１０１の非通紙域に対応するローラ部分である。このサーミスタ１２３ｂは、最小サイズ紙の非通紙域対応部からローラ１０３の端部の間の任意位置に配置され、通常、より多くのサイズ（紙幅）の記録材において、ローラ１０３の非通紙域対応部温度を検知するために、ローラ１０３の端部近傍に配置される。
【００８０】
（１−４）サーミスタ配置
次に、上記の温度検知手段としての各サーミスタの配置に関して説明する。図６、図７、図８は、各ローラ１０１／１０２／１０３の長手方向に対する各サーミスタの配置を示す概略模式図である。
【００８１】
図６ないし図８で示すように、各メインサーミスタ（第１温度検知手段）１２１ａ／１２２ａ／１２３ａは、記録材Ｐの最小サイズ紙の通紙域Ｗｍｉｎ内に配置して、各ローラ１０１／１０２／１０３の通紙域（対応部）の位置に配置する。各サブサーミスタ（第２温度検知手段）１２１ｂ／１２２ｂ／１２３ｂは、最小サイズ紙の通紙域外からローラ端までの位置に、定着装置構成に応じて、各ローラ１０１／１０２／１０３の端部温度又は非通紙部温度を検知できる任意位置に配置して良い。例として、下記に３パターンを示す。
【００８２】
図６は、各ローラ１０１／１０２／１０３のサブサーミスタ１２１ｂ／１２２ｂ／１２３ｂを、最大サイズ紙の通紙幅Ｗｍａｘ外からローラ端の位置に配置した構成である。
【００８３】
図７は、各ローラ１０１／１０２／１０３のサブサーミスタ１２１ｂ／１２２ｂ／１２３ｂを、最大サイズ紙の通紙幅Ｗｍａｘ内の位置に配置した構成である。
【００８４】
図８は、各ローラ１０１／１０２／１０３のサブサーミスタ１２１ｂ／１２２ｂ／１２３ｂを、最大サイズ紙の通紙幅Ｗｍａｘの端部の位置に配置した構成である。
【００８５】
又、各サブサーミスタ１２１ｂ／１２２ｂ／１２３ｂの各ローラ１０１／１０２／１０３に対して配置する位置は、同一でなくても良い。図６ないし図８に挙げたサブサーミスタ配置を、各ローラ１０１／１０２／１０３や各サブサーミスタ１２１ｂ／１２２ｂ／１２３ｂに応じて、任意に組み合わせて良い。本実施例は、図６のサブサーミスタ配置を採用した。
【００８６】
（２）大サイズ紙の端部定着性向上
（２−１）本実施例においては、記録材として最大サイズ紙の紙幅が１３インチ（紙幅：３３０ｍｍ）である。各ローラ１０１／１０２／１０３及び各ヒータ１１１ａ／１１１ｂ／１１２ａ／１１２ｂ／１１３ａ／１１３ｂの長さが３５０ｍｍである。
【００８７】
この場合、Ａ３サイズ紙（紙幅：２９７ｍｍ）を連続通紙すると、ローラ１０１の中央部温度が１９０℃に温調されていても、端部温度は非通紙部昇温によって２１０℃程度に温度上昇する。その非通紙部昇温の熱が通紙域端部にまで回りこむため、Ａ３サイズ紙の両端部の定着性は良好である。ローラ１０１の中央部温度≒サーミスタ１２１ａの検知温度である。また、端部温度≒サーミスタ１２１ｂの検知温度である。
【００８８】
しかしながら、最大サイズ紙の紙幅の例えば１３インチ×１９インチ紙（紙幅：３３０ｍｍ）を連続通紙すると、ローラ１０１の中央部温度が１９０℃に温調されていても、端部温度は１８０℃程度に低下してしまう。そのために、最大サイズ紙の両端部で定着性が低下し、定着不良が発生してしまった。
【００８９】
この最大サイズ紙を通紙した場合のローラ１０１の端部温度低下は次ぎのような理由による。即ち、紙幅が大きいために、ローラ端部において、記録材が奪う熱量と、各ローラ１０１／１０２／１０３の端部からの放熱量との和が、各ヒータ（定着ヒータ、加圧ヒータ、外部加熱ヒータ）から、各ローラ端部に供給される熱量を上回るために発生してしまう。
【００９０】
従って、最大サイズ紙の端部定着性を確保するためには、各ローラの各ヒータからローラ１０１の端部への供給熱量を大きくする必要がある。この場合、定着ローラ１０１や加圧ローラ１０２は、外径が大きく、特に低熱伝導率の耐熱弾性層１０１ｂ／１０２ｂが被覆されているため、熱容量が大きい。そのため、定着サブヒータ１１１ｂや加圧サブヒータ１１２ｂの発熱比率を大きくしても、内部からの熱量が表面に到達するのに時間を要するので、ローラ１０１の端部の表面温度を急速に上昇させることができない。
【００９１】
一方、外部加熱ローラ１０３は、外径も小さく、特に低熱伝導率の耐熱弾性層が無いために、熱容量が小さいので、外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を大きくして、急速にローラ１０３の端部温度を上昇させることができる。そして、端部昇温したローラ１０３は、ローラ１０１の表面を直接加熱する方式のため、ローラ１０１の端部の表面温度を急速に上昇させことができ、最大サイズ紙の端部定着性を向上できる利点を持つ。
【００９２】
外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を大きくする方法は、ヒータ１１３ｂの発熱率を１００％より大きくすることはできない。そこで、中央部配置の温度検知手段で温度制御を行う構成において、中央部高発熱量の外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を小さくする。これにより、相対的に端部高発熱量のヒータ１１３ｂの発熱比率を大きくする、即ち発熱量を大きくする方法であり、詳細は後述する。
【００９３】
ここで、元々、外部加熱系の定着装置は、定着ヒータのみでは、記録材を通紙した時に、定着ローラ１０１の表面温度を目標温度に維持できないため、外部加熱ローラ１０３を追加して、定着ローラ１０１の表面温度を目標温度に維持する構成である。
【００９４】
よって、例えば、上述したように、中央部配置の温度検知手段で温度制御を行う構成において、中央部高発熱量の定着メインヒータ１１１ａの発熱比率を小さくする。これにより、端部高発熱量の定着サブヒータ１１１ｂの発熱比率を大きくする方法を採用した場合には、定着ローラ１０１の中央部温度がすぐに低下してしまい、最大サイズ紙の中央部の定着性が低下して、定着不良が発生してしまう。
【００９５】
従って、上述したように、最大サイズ紙の端部定着性を向上させるためには、外部加熱ヒータの発熱比率を変更する構成が最も好適である。ただし、外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を大きくすると、小サイズ紙を通紙した時の非通紙部昇温が増大して、定着装置の熱劣化や破損が発生してしまう。そのため、必要な時のみ、即ち、定着ローラ１０１の端部温度が低下した場合や、大サイズ紙（大紙幅紙）を通紙した場合にのみ、外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を大きくすると良い。
【００９６】
ここで、本実施例での発熱比率、及び発熱率に関して説明する。「発熱比率」とは、第１発熱体（メインヒータ）の発熱率と、第２発熱体（サブヒータ）の発熱率とを比較した場合の割合を示す。従って、「第１発熱体の発熱比率」とは、第２発熱体の発熱率に対する第１発熱体の発熱率の割合を示す。「第２発熱体の発熱比率」とは、第１発熱体の発熱率に対する第２発熱体の発熱率の割合を示す。
【００９７】
「発熱率」とは、温度制御用サーミスタにより、温度制御手段１３０でヒータがＯＮしている間に、ヒータが発熱する割合を示す。ヒータをＯＮしている時、通常の定格電圧で全ＯＮされている場合を１００％とする。例えば後述する時間分割制御やヒータへの低電圧入力時には、１００％（全ＯＮ）から０％（全ＯＦＦ）の発熱率を選択できる。通常の画像形成装置において、電源電圧、即ち定格電圧以上の電圧を入力することはできないので、発熱率は上限１００％、下限０％である。
【００９８】
ハロゲンヒータは、定格電圧以下の低電圧を入力すると短寿命等の問題が発生するので、ハロゲンヒータの発熱比率は、後述する時間分割制御により変更するのが好適である。
【００９９】
又、例えばセラミック基板上に抵抗発熱体を塗布・焼成して形成する面状ヒータ又は線状ヒータは次のような制御については方法もある。即ち、ヒータに入力する交流電圧の半波毎にＯＮ／ＯＦＦ制御する波数制御や、半波の位相角で決定される範囲をＯＮ／ＯＦＦ制御する位相制御等によって発熱率（又は通電率）を制御する方法である。
【０１００】
本実施例において、外部加熱ヒータの発熱率の変更は、例えば表１のヒータ時間分割制御方式を採用した。
【０１０１】
【表１】
0005709549.tif 000002
【０１０２】
例えば、外部加熱ローラ１０３の場合には、ローラ１０３の中央部に配置されたメインサーミスタ１２３ａによる検知温度が２３０℃（所定温度）となるように、メインヒータ１１３ａとサブヒータ１１３ｂとを制御手段１３０によりＯＮ／ＯＦＦ制御させる。即ち、制御手段１３０は、メインサーミスタ１２３ａの検知温度に基づいて外部加熱ローラ１０３の長手方向中央部の温度を所定温度（２３０℃）に維持するようにメインヒータ１１３ａとサブヒータ１１３ｂに対する通電を制御する。
【０１０３】
この時、メインヒータ１１３ａの発熱率が１００％、サブヒータ１１３ｂの発熱率が１００％の場合には、メインサーミスタ１２３ａが２３０℃を超えると、メインヒータ１１３ａとサブヒータ１１３ｂとを全ＯＦＦする。そして、メインサーミスタ１２３ａが２３０℃を下回ると、メインヒータ１１３ａとサブヒータ１１３ｂとを全ＯＮする。
【０１０４】
この場合には、第２発熱体（外部加熱サブヒータ１１３ｂ）の発熱率が１００％、第１発熱体（外部加熱メインヒータ１１３ａ）の発熱率が１００％から、外部加熱の第１発熱体（外部加熱ヒータ１１３ａ）の発熱比率は、１００％である。
【０１０５】
又、例えば、メインヒータ１１３ａの発熱率が７５％、サブヒータ１１３ｂの発熱率が１００％の場合には、次のように制御する。メインサーミスタ１２３ａの検知温度が２３０℃（所定温度）を超えると、メインヒータ１１３ａとサブヒータ１１３ｂとを全ＯＦＦする。そして、メインサーミスタ１２３ａが２３０℃を下回ると、メインヒータ１１３ａは、表１の発熱率において「７５％」項の時間分割制御である「３秒ＯＮ、１秒ＯＦＦ」の点滅を繰り返し、一方、サブヒータ１１３ｂは全ＯＮする。
【０１０６】
この場合には、第２発熱体（外部加熱サブヒータ１１３ｂ）の発熱率が１００％、第１発熱体（外部加熱メインヒータ１１３ａ）の発熱率が７５％から、外部加熱の第１発熱体（外部加熱ヒータ１１３ａ）の発熱比率は７５％である。この時、本実施例においては、第２発熱体の発熱率が１００％のため、第１発熱体の発熱比率は、第１発熱体の発熱率と同値の７５％となる。
【０１０７】
そして、この場合には、中央部発熱量が大きいメインヒータ１１３ａの発熱量を、時間分割制御によって低下させる。これにより、メインサーミスタ１２３ａが２３０℃を下回る頻度が増加し、必然的に端部発熱量が大きいサブヒータ１１３ｂを全ＯＮする時間が長くなりサブヒータ１１３ｂの発熱量が増加する。よって、ローラ１０３の端部温度が上昇して、ローラ１０１の端部への供給熱量が増加し、即ちローラ１０１の端部温度を急速に上昇させることができる。
【０１０８】
このように、第１発熱体（外部加熱メインヒータ１１３ａ）の発熱比率を小さくする程、ローラ１０３の端部温度が上昇して、ローラ１０１の端部温度を上昇させることができる。
【０１０９】
しかしながら、メインヒータ１１３ａの発熱比率を過度に小さくすると、実質上、外部加熱ヒータの総定格電力が小さくなる。そのため、メインサーミスタ１２３ａで２３０℃温調としても、２３０℃を維持できずに、温度が低下してしまう状況が発生する。
【０１１０】
このような場合には、ローラ１０１の中央部温度を定着温度である１９０℃に維持できずに温度低下してしまい、逆に、最大サイズ紙の中央部において定着不良が発生してしまうので、注意が必要である。よって、定着装置に応じて、ローラ１０３の中央部温度が所定の目標温度を維持できる範囲で、メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする必要がある。
【０１１１】
（２−２）図１１に本実施例における制御フローチャート１を示す。Ｓ１〜Ｓ６はフローステップである。プリント開始（Ｓ１）から、Ｓ２で定着サブサーミスタ１２１ｂ温度：Ｔを検知する。Ｓ２の定着サブサーミスタ１２１ｂ温度：Ｔが１９０℃（所定温度Ａ）よりも高い（Ｓ２のＹＥＳ）の場合とは、定着ローラ１０１が端部昇温している状態である。例えば最大サイズ紙よりも小さいＡ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）紙を連続通紙した場合、ローラ１０１の非通紙部昇温によって、定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度は約２１０℃程度まで上昇する。
【０１１２】
このような場合には、Ａ３サイズ紙端部の定着性が良好なため、外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａ、及び第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂともに、発熱率を１００％で通常のＯＮ／ＯＦＦ制御のままとする（Ｓ３）。
【０１１３】
一方、Ｓ２の定着サブサーミスタ１２１ｂ温度：Ｔが１９０℃以下（Ｓ２のＮＯ：所定温度Ａの温度以下）の場合とは、ローラ１０１が端部昇温していない状態である。この状態において、例えば最大サイズ紙の１３インチ×１９インチ（３３０ｍｍ×４８３ｍｍ）紙を、Ｓ３設定で連続通紙した場合、例えば定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度は１９０℃以下に低下して、紙端部の定着不良が発生してしまう。
【０１１４】
このような場合には、例えば外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を７５％、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱率を１００％に変更する。即ち、メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくして時分割制御を行う（Ｓ４）。メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることにより、ローラ１０３の端部温度を上昇させ、ローラ１０１の端部温度を１９０℃（所定温度Ａ）よりも高い温度に維持できるので、最大サイズ紙の端部の定着性を確保することができる。
【０１１５】
そして、Ｓ５でプリントが継続中の場合には、Ｓ２〜Ｓ５を繰り返し、Ｓ５でプリントが終了と判断された場合には、プリントを終了（Ｓ６）して、制御フローチャート１が終了する。
【０１１６】
図１１の制御フローチャート１では、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率変更の分岐温度を１つ（１９０℃）で発熱比率変更を１つ（１００％⇔７５％）とした。しかし、定着装置によっては、前記分岐温度を２つ（例えば１９５℃と１９０℃）で発熱比率変更を２つ（例えば１００％⇔８５％⇔７５％）としても良い。
【０１１７】
分岐温度及び発熱比率変更を多数持つことにより、多様なサイズ（紙幅）の記録材に対応して、小サイズ紙の非通紙部昇温防止と、大サイズ紙の記録材端部定着性向上とを精度良く両立することができる利点を持つ。
【０１１８】
又、定着装置によっては、図１１の制御フローチャート１において、Ｓ４で外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする場合（１００％⇒７５％）、外部加熱サブサーミスタ１２３ｂの温度を検知して、リミット温度（例えば２４０℃）を設定すると良い。このような場合には、サブサーミスタ１２３ｂの検知温度が前記リミット温度以上となった場合、メインヒータ１１３ａの発熱比率を大きくするような制御（例えば元に戻す：７５％⇒１００％）とする。
【０１１９】
即ち、制御手段１３０は、外部加熱ローラ１０３の長手方向端部の温度を検知するサブサーミスタ１２３ｂの検知温度がリミット温度としての所定温度Ｃの温度以上の場合には、一度小さくしたメインヒータ１１３ａの発熱比率を大きくする又は元に戻す。これにより、ローラ１０３の端部温度の異常昇温を防止することができるので、より好ましい。
【０１２０】
又、本実施例では、定着メインヒータ１１１ａと定着サブヒータ１１１ｂともに発熱率を１００％、加圧メインヒータ１１２ａと加圧サブヒータ１１２ｂともに発熱率を１００％の一定とした。これに限られず、図１１の制御フローチャート１のＳ４において、定着メインヒータ１１１ａ及び加圧メインヒータ１１２ａの発熱比率を小さくして、よりローラ１０１の端部温度を上昇させる制御を併用しても良い。
【０１２１】
ただし、ローラ１０１／１０２の熱容量が大きいため、定着ローラ１０１の端部温度を上昇させる効果を発揮するのに、かなりの時間を要する。従って、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする方法は、短時間でローラ１０１の端部温度を上昇させる効果を発揮できる利点を持つ。
【０１２２】
（２−３）図１２に本実施例における制御フローチャート２を示す。この制御フローチャート２は、図１１の制御フローチャート１に、スループットダウンを組み合わせた構成である。ここで、スループットとは、単位時間当たりの記録材の定着処理枚数、又は単位時間当たりの定着処理画像イメージ数である。
【０１２３】
図１１の制御フローチャート１では、ローラ１０３の温度を２３０℃に維持できる範囲内として、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を７５％とした。しかしながら、定着装置によっては、最大サイズ紙で外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を例えば５０％としなければ、定着サブサーミスタ１２３ｂの検知温度を１９０℃（所定温度Ａ）よりも高い温度に維持できない場合もある。しかし、発熱率を前記のように５０％とした場合には、外部加熱ヒータの総定格電力が低下してしまうため、ローラ１０３の中央部を所定温度の２３０℃に維持できないという問題が発生してしまう。
【０１２４】
このような場合には、例えば、紙間を図１２の制御フローチャート２のＳ３及びＳ４で示すように、Ｓ３では通常の紙間：０．１５１４［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で１０５［ｐｐｍ］）とする。Ｓ４では紙間：０．３３［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で８０［ｐｐｍ］）に広げて、スループットを低下させると良い。Ｓ４で、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を小さくするのと同時に、電力不足分をスループット低下により補う。これにより、最大サイズ紙の端部定着性向上と、ローラ１０３の中央部温度維持、即ち最大サイズ紙の中央部定着性維持とを両立することが可能となる。
【０１２５】
本実施例では、スループットダウンの方法として、紙間を広げる方法を採用したが、プロセススピード（記録材搬送スピード）を低下させる方法等、その他のスループットダウン方法を採用しても良い。
【０１２６】
図１２の制御フローチャート２は、Ｓ４で外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくするのと同時に、スループットを低下させる以外は、図１１の制御フローチャート１と同様のため、説明を省略する。
【０１２７】
以上、本実施例で述べたように、定着ローラ１０１の端部温度、即ち定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度：Ｔに応じて、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする。これにより、外部加熱ローラ１０３の端部温度を上昇させて定着ローラ１０１の端部温度を上昇させることにより、最大サイズ紙の端部定着性を向上させる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【０１２８】
本実施例１をまとめると次のとおりである。制御手段１３０は、外部加熱メインサーミスタ１２３ａの検知温度に基づいて外部加熱ローラ１０３の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するように外部加熱メインヒータ１１３ａ及びサブヒータ１１３ｂに対する通電を制御する。そして、制御手段１３０は、定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度が所定温度Ａの温度以下の場合には、ローラ１０３のサブヒータ１１３ｂに対するメインヒータ１１３ａの発熱比率を小さく変更するように両ヒータ１１３ａ、１１３ｂに対する通電を制御する。
【０１２９】
制御手段１３０は、メインヒータ１１３ａの発熱比率の変更に伴い、スループットを変更する。メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることに伴い、スループットを小さくする。
【０１３０】
外部加熱ローラ１０３が中央部配置の温度検知手段１２３ａで温度制御を行っているために、ローラ１０３の中央部温度が低下すると、メインヒータ１１３ａとサブヒータ１１３ｂが発熱する。このとき、メインヒータ１１３ａの発熱比率が小さいので、サブヒータ１１３ｂの発熱比率が大きくなり、ローラ１０３の端部温度が上昇する。そして、この端部昇温したローラ１０３が定着ローラ１０１の端部温度を上昇させることにより、大サイズ紙の端部定着性を向上させることができる。
【０１３１】
熱容量の小さい外部加熱ローラ１０３の中央部高発熱分布ヒータ（第１発熱体）の発熱比率を小さくすることにより、定着ローラ１０１の端部表面温度を迅速に上昇させることができる。これにより、例えば熱容量の大きい定着ローラ１０１や加圧ローラ１０２の中央部高発熱分布ヒータの発熱比率を小さくするよりも、より迅速に定着ローラ１０１の端部表面温度を上昇させることができる利点を持つ。
【０１３２】
又、外部加熱ローラ１０３のメインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすると、ローラ１０３の電力が不足する場合が発生する。このような場合には、スループットを小さくして、ローラ１０３の電力不足分を補うことにより、ローラ１０３の中央部温度を所定温度に維持できるので、大サイズ紙中央部の定着性を低下させること無く、大サイズ紙端部の定着性を向上させることができる。
【０１３３】
［実施例２］
実施例１では、最大サイズ紙を通紙することによる定着ローラ１０１の端部温度低下を検知して、外部加熱ローラ１０３の第１発熱体としてのメインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることで、最大サイズ紙の端部定着性を向上させる方法に関して説明した。本実施例２では、装置に通紙される記録材のサイズ、即ち紙幅を検知して、その紙幅に応じて、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を変更する方法に関して説明する。
【０１３４】
（１）図１３に本実施例における制御フローチャート３を示す。まず、プリント開始（Ｓ１）から、Ｓ２で記録材幅（紙幅）：Ｗを検知する。紙幅の検知方法は、多種あるが、本実施例では、図１の給紙カセット７の記録材サイズを、図１の操作部（入力手段）３２からコントローラ３１に手動で入力することにより、通紙される記録材Ｐの紙幅を検知する。給紙カセット７が複数ある場合には、給紙カセット毎に記録材サイズを入力することにより、通紙される記録材Ｐの紙幅を検知する。
【０１３５】
画像形成装置によって紙幅検知は、例えば、給紙カセット７の記録材幅規制板（不図示）の位置を自動検知する方法が挙げられる。また、給紙カセット７内の紙サイズダイヤル（不図示）を手動で変更して検知する方法、給紙カセット７から転写ニップ部の間においてセンサで紙幅を検知する方法等が挙げられる。その他の紙幅検知方法を用いても良い。
【０１３６】
Ｓ２で検知した紙幅：Ｗが例えば３００ｍｍ未満（Ｓ２のＹＥＳ:所定幅Ｘの幅よりも小さい幅）の場合には、例えば最大サイズ紙よりも小さいＡ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）紙を連続通紙した場合、定着ローラ１０１は非通紙部昇温する。その昇温によって、定着ローラ１０１の端部は約２１０℃程度まで上昇する。そのため、次にＡ３サイズ紙が通紙された場合のＡ３サイズ紙端部の定着性が良好となる。
【０１３７】
従って、外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａ、及び第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂともに、発熱率を１００％で通常のＯＮ／ＯＦＦ制御のままとする（Ｓ３）。
【０１３８】
一方、Ｓ２で検知した紙幅：Ｗが例えば３００ｍｍ以上（Ｓ２のＮＯ：所定幅Ｘの幅以上）の場合には、紙端部の定着不良が発生してしまう。例えば最大サイズ紙の１３インチ×１９インチ（３３０ｍｍ×４８３ｍｍ）紙を、Ｓ３設定で連続通紙した場合には、例えば定着ローラ１０１の端部は１９０℃以下（所定温度Ａの温度以下）に低下する。そのため、紙端部の定着不良が発生してしまう。
【０１３９】
このような場合には、例えば外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を７５％、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱率を１００％に変更して、第１発熱体の発熱比率を小さくして時分割制御を行う（Ｓ４）。メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることにより、ローラ１０３の端部温度を上昇させ、ローラ１０１の端部温度を１９０℃（所定温度Ａ）よりも高い温度に維持できるので、最大サイズ紙の端部の定着性を確保することができる。
【０１４０】
そして、Ｓ５でプリントが継続中の場合には、Ｓ２〜Ｓ５を繰り返し、Ｓ５でプリントが終了と判断された場合には、プリントを終了（Ｓ６）して、制御フローチャート３が終了する。
【０１４１】
ここで、図１のように給紙カセット７が１つしか無い場合には、１つのプリントジョブで異なるサイズの記録材がプリントされることは無いので、Ｓ５を省いた制御フローチャートとしても良い。
【０１４２】
一方、給紙カセット７を多数具備した画像形成装置においては、給紙カセット毎に異なるサイズ紙が設定されている場合、紙幅：Ｗが異なるプリントジョブが結合されて、１つのプリントジョブと見なしてプリントが実行される画像形成装置もある。この場合には、Ｓ２〜Ｓ５を繰り返して、紙幅：Ｗを検知しながら、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を決定する構成とすると良い。
【０１４３】
図１３の制御フローチャート３では、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率変更の分岐紙幅を１つ（３００ｍｍ：所定幅Ｘ）で発熱比率変更を１つ（１００％⇔７５％）とした。しかし、定着装置によっては、分岐紙幅を２つ（例えば３１５ｍｍと３００ｍｍ）で発熱比率変更を２つ（例えば１００％⇔８５％⇔７５％）としても良い。分岐紙幅及び発熱比率変更を多数持つことにより、多様なサイズ（紙幅）の記録材に対応して、小サイズ紙の非通紙部昇温防止と、大サイズ紙の記録材端部定着性向上とを精度良く両立することができる利点を持つ。
【０１４４】
又、定着装置によっては、図１３の制御フローチャート３において、Ｓ４で外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする場合（１００％⇒７５％）、外部加熱サブサーミスタ１２３ｂの温度を検知して、リミット温度（例えば２４０℃）を設定すると良い。このような場合には、外部加熱サブサーミスタ１２３ｂ検知温度が前記リミット温度以上となった場合、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を大きくするような制御（例えば元に戻す：７５％⇒１００％）とする。
【０１４５】
即ち、制御手段１３０は、外部加熱ローラ１０３の長手方向端部の温度を検知するサブサーミスタ１２３ｂの検知温度がリミット温度としての所定温度Ｃの温度以上の場合には、一度小さくしたメインヒータ１１３ａの発熱比率を大きくする又は元に戻す。これにより、ローラ１０３の端部温度の異常昇温を防止することができるので、より好ましい。
【０１４６】
又、本実施例では、定着メインヒータ１１１ａと定着サブヒータ１１１ｂともに発熱率を１００％、加圧メインヒータ１１２ａと加圧サブヒータ１１２ｂともに発熱率を１００％の一定とした。これに限られず、図１３の制御フローチャート３のＳ４において、定着メインヒータ１１１ａ及び加圧メインヒータ１１２ａの発熱比率を小さくして、より定着ローラ１０１の端部温度を上昇させる制御を併用しても良い。
【０１４７】
ただし、ローラ１０１／１０２の熱容量が大きいため、ローラ１０１の端部温度を上昇させる効果を発揮するのに、かなりの時間を要する。従って、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする方法は、短時間でローラ１０１の端部温度を上昇させる効果を発揮できる利点を持つ。
【０１４８】
（２）図１４に本実施例における制御フローチャート４を示す。この制御フローチャート４は、図１３の制御フローチャート３に、スループットダウンを組み合わせた構成である。
【０１４９】
図１３の制御フローチャート３では、ローラ１０３の温度を２３０℃に維持できる範囲内として、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を７５％とした。しかしながら、定着装置によっては、最大サイズ紙で外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を例えば５０％としなければ、ローラ１０１の端部温度を１９０℃よりも高い温度に維持できない場合もある。しかし、発熱率を前記のように５０％とした場合には、外部加熱ヒータの総定格電力が低下してしまうため、ローラ１０３の中央部を所定温度の２３０℃に維持できないという問題が発生してしまう。
【０１５０】
このような場合には、例えば、紙間を図１４の制御フローチャート４のＳ３及びＳ４で示すように、Ｓ３では通常の紙間：０．１５１４［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で１０５［ｐｐｍ］）とする。Ｓ４では紙間：０．３３［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で８０［ｐｐｍ］）に広げて、スループットを低下させると良い。Ｓ４で、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくするのと同時に、電力不足分をスループット低下により補う。これにより、最大サイズ紙の端部定着性向上と、ローラ１０３の中央部温度維持、即ち最大サイズ紙の中央部定着性維持とを両立することが可能となる。
【０１５１】
図１４の制御フローチャート４は、Ｓ４で外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくするのと同時に、スループットを低下させる以外は、図１３の制御フローチャート３と同様のため、説明を省略する。
【０１５２】
以上、本実施例で述べたように、通紙される記録材の記録材幅を検知手段により検知して、記録材幅（紙幅）：Ｗに応じて、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする。これにより、ローラ１０３の端部温度を上昇させてローラ１０１の端部温度を上昇させることにより、最大サイズ紙の端部定着性を向上させる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【０１５３】
本実施例２をまとめると次のとおりである。制御手段１３０は、外部加熱メインサーミスタ１２３ａの検知温度に基づいて外部加熱ローラ１０３の長手方向中央部の温度を所定温度に維持するように外部加熱メインヒータ１１３ａ及びサブヒータ１１３ｂに対する通電を制御する。そして、制御手段１３０は、装置に通紙される記録材Ｐの幅が所定幅Ｘの幅以上の場合には、ローラ１０３のサブヒータ１１３ｂに対するメインヒータ１１３ａの発熱比率を小さく変更するように両ヒータ１１３ａ、１１３ｂに対する通電を制御する。
【０１５４】
制御手段１３０は、メインヒータ１１３ａの発熱比率の変更に伴い、スループットを変更する。メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることに伴い、スループットを小さくする。
【０１５５】
外部加熱ローラ１０３が中央部配置の温度検知手段１２３ａで温度制御を行っているために、ローラ１０３の中央部温度が低下すると、メインヒータ１１３ａとサブヒータ１１３ｂが発熱する。このとき、メインヒータ１１３ａの発熱比率が小さいので、サブヒータ１１３ｂの発熱比率が大きくなり、ローラ１０３の端部温度が上昇する。そして、この端部昇温したローラ１０３が定着ローラ１０１の端部温度を上昇させることにより、大サイズ紙の端部定着性を向上させることができる。
【０１５６】
熱容量の小さい外部加熱ローラ１０３の中央部高発熱分布ヒータ（第１発熱体）の発熱比率を小さくすることにより、定着ローラ１０１の端部表面温度を迅速に上昇させることができる。これにより、例えば熱容量の大きい定着ローラ１０１や加圧ローラ１０２の中央部高発熱分布ヒータの発熱比率を小さくするよりも、より迅速に定着ローラ１０１の端部表面温度を上昇させることができる利点を持つ。
【０１５７】
又、外部加熱ローラ１０３のメインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすると、ローラ１０３の電力が不足する場合が発生する。このような場合には、スループットを小さくして、ローラ１０３の電力不足分を補うことにより、ローラ１０３の中央部温度を所定温度に維持できるので、大サイズ紙中央部の定着性を低下させること無く、大サイズ紙端部の定着性を向上させることができる。
【０１５８】
［実施例３］
実施例１では、定着ローラ１０１の端部温度（定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度）に応じて、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることにより、最大サイズ紙の端部定着性を向上させることに関して説明した。本実施例３では、小サイズ紙の連続通紙による定着ローラ１０１の非通紙部昇温を検知して、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さくすることによる非通紙部昇温の低減を組み合わせた制御構成に関して説明する。
【０１５９】
（１）図１５に本実施例における制御フローチャート５を示す。まず、プリント開始（Ｓ１）から、Ｓ２で定着サブサーミスタ１２１ｂ温度：Ｔを検知する。Ｓ２の定着サブサーミスタ１２１ｂ温度：Ｔが１９０℃（所定温度Ａ）＜Ｔ＜２２０℃（Ｓ２のＹＥＳ：所定温度Ａよりも高い所定温度Ｂ）の場合は、定着ローラ１０１に非通紙部昇温が生じている状態である。実施例１と同様に、例えば最大サイズ紙よりも小さいＡ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）紙を連続通紙した場合のローラ１０１の非通紙部昇温によって、定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度は約２１０℃程度まで上昇する。
【０１６０】
このような場合には、Ａ３サイズ紙端部の定着性が良好なため、外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａ、及び第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂともに、発熱率を１００％で通常のＯＮ／ＯＦＦ制御のままとする（Ｓ３）。
【０１６１】
一方、Ｓ２の定着サブサーミスタ１２１ｂ温度：Ｔが１９０℃以下（Ｓ２のＮＯ１：所定温度Ａの温度以下）の場合には、実施例１と同様に、例えば最大サイズ紙の１３インチ×１９インチ（３３０ｍｍ×４８３ｍｍ）紙を、Ｓ３設定で連続通紙した場合である。この場合は、例えば定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度は１９０℃以下に低下して、紙端部の定着不良が発生してしまう。
【０１６２】
このような場合には、例えば外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を７５％、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱率を１００％に変更して、第１発熱体の発熱比率を小さくして時分割制御を行う（Ｓ４）。外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることにより、ローラ１０３の端部温度を上昇させ、ローラ１０１の端部温度を１９０℃よりも高い温度に維持できるので、最大サイズ紙の端部の定着性を確保することができる。
【０１６３】
他方、Ｓ２の定着サブサーミスタ１２１ｂ温度：Ｔが２２０℃以上（Ｓ２のＮＯ２:所定温度Ｂの温度以上）の場合とは、例えばＡ４サイズ縦（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）紙を、Ｓ３設定で連続通紙した場合である。この場合には、ローラ１０１の非通紙部昇温によって、例えば定着サブサーミスタ１２１ｂ検知温度は約２２５℃程度まで上昇する。この上昇によって、ローラ１０１の弾性層１０１ｂの軟化劣化や、芯金１０１ａと弾性層１０１ｂと離型層１０１ｃとの各層間の接着力低下等の熱劣化が発生してしまう。
【０１６４】
そこで、本実施例では、定着サブサーミスタ１２１ｂが２２０℃以上を検知した場合には、例えば外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を１００％とする。そして、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱率を７５％に変更する。即ち、制御手段１３０は、定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度が所定温度Ａよりも高い所定温度Ｂの温度以上の場合には、外部加熱メインヒータ１１３ａに対するサブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さく変更する。すなわち、第２発熱体１１３ｂの発熱比率を小さくして時分割制御を行う（Ｓ７）。
【０１６５】
サブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さくすることにより、ローラ１０３の端部温度を低下させ、ローラ１０１の端部温度を２２０℃以下に維持できる。これにより、小サイズ紙の非通紙部昇温による定着装置部材の熱劣化を低減することができる。
【０１６６】
そして、Ｓ５でプリントが継続中の場合には、Ｓ２〜Ｓ５及びＳ７を繰り返し、Ｓ５でプリントが終了と判断された場合には、プリントを終了（Ｓ６）して、制御フローチャート５が終了する。
【０１６７】
図１５の制御フローチャート５では、サブヒータ１１３ｂの発熱比率変更の分岐温度を１つ（２２０℃）で発熱比率変更を１つ（１００％⇔７５％）とした。しかし、定着装置によっては、前記分岐温度を２つ（例えば２１５℃と２２０℃）で発熱比率変更を２つ（例えば１００％⇔８５％⇔７５％）としても良い。分岐温度及び発熱比率変更を多数持つことにより、多様な小サイズ紙の記録材に対応して、非通紙部昇温低減を精度良く実行できる利点を持つ。
【０１６８】
又、本実施例では、定着メインヒータ１１１ａと定着サブヒータ１１１ｂともに発熱率を１００％、加圧メインヒータ１１２ａと加圧サブヒータ１１２ｂともに発熱率を１００％の一定とした。これに限られず、図１５の制御フローチャート５のＳ７において、定着サブヒータ１１１ｂ及び加圧サブヒータ１１２ｂの発熱比率を小さくして、より定着ローラ１０１の非通紙部昇温を低下させる制御を併用しても良い。
【０１６９】
ただし、ローラ１０１／１０２の熱容量が大きいため、ローラ１０１の非通紙部昇温を低下させる効果を発揮するのに、かなりの時間を要する。従って、外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さくする方法は、短時間でローラ１０１の非通紙部昇温を低下させる効果を発揮できる利点を持つ。
【０１７０】
（２）図１６に本実施例の制御フローチャート６を示す。図１６の制御フローチャート６は、図１５の制御フローチャート５に、スループットダウンを組み合わせた構成である。
【０１７１】
図１５の制御フローチャート５のＳ４では、ローラ１０３の温度を所定温度２３０℃に維持できる範囲内として、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を７５％とした。しかしながら、定着装置によっては、最大サイズ紙で外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を例えば５０％としなければ、定着サブサーミスタ１２３ｂ検知温度を１９０℃（所定温度Ａ）よりも高い温度以上に維持できない場合もある。しかし、発熱率を前記のように５０％とした場合には、外部加熱ヒータの総定格電力が低下してしまうため、ローラ１０３の中央部を２３０℃に維持できないという問題が発生してしまう。
【０１７２】
このような場合には、例えば、紙間を図１６の制御フローチャート６のＳ３及びＳ４で示すように、Ｓ３では通常の紙間：０．１５１４［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で１０５［ｐｐｍ］）とする。Ｓ４では紙間：０．３３［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で８０［ｐｐｍ］）に広げて、スループットを低下させると良い。Ｓ４で、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくするのと同時に、電力不足分をスループット低下により補う。これにより、最大サイズ紙の端部定着性向上と、ローラ１０３の中央部温度維持、即ち最大サイズ紙の中央部定着性維持とを両立することが可能となる。
【０１７３】
又、図１５の制御フローチャート５のＳ７では、外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を７５％とした。しかし、定着装置によっては、さらに非通紙部昇温低減が必要な場合には、例えば、図１６の制御フローチャート６のＳ７で示すように、発熱比率を５０％に低下させる。かつ紙間：０．３３［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で８０［ｐｐｍ］）に広げて、スループットを低下させると良い。スループット低下により、さらに非通紙部昇温を低減し、ローラ１０１の端部温度を２２０℃以下に維持できるので、小サイズ紙の非通紙部昇温による定着装置部材の熱劣化を、より低減することが可能である。
【０１７４】
図１６の制御フローチャート２は、Ｓ４及びＳ７で発熱比率を小さくするのと同時に、スループットを低下させる以外は、図１５の制御フローチャート５と同様のため、説明を省略する。
【０１７５】
以上、本実施例で述べたように、ローラ１０１の端部温度、即ち定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度：Ｔに応じて、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする。あるいは、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さくする。これにより、最大サイズ紙の端部定着性向上と、小サイズ紙の非通紙部昇温低減とを、両立する定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【０１７６】
［実施例４］
実施例２では、記録材のサイズ、即ち紙幅に応じて、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることにより、最大サイズ紙の端部定着性を向上させることに関して説明した。本実施例４では、記録材のサイズ、即ち紙幅に応じて、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さくすることによる非通紙部昇温の低減を組み合わせた制御構成に関して説明する。
【０１７７】
（１）図１７は、本実施例の制御フローチャート７を示す。まず、プリント開始（Ｓ１）から、Ｓ２で記録材幅（紙幅）：Ｗを検知する。紙幅の検知方法は実施例２で説明したのと同様である。
【０１７８】
Ｓ２で検知した紙幅：Ｗが例えば２５０ｍｍ（所定幅Ｘよりも小さい所定幅Ｙ）＜Ｗ＜３００ｍｍ（Ｓ２のＹＥＳ：所定幅Ｘ）の場合は、ローラ１０１が非通紙部昇温している状態である。実施例２と同様に、例えば最大サイズ紙よりも小さいＡ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）紙を連続通紙した場合、ローラ１０１の非通紙部昇温によって、ローラ１０１の端部は約２１０℃程度まで上昇する。
【０１７９】
このような場合には、Ａ３サイズ紙端部の定着性が良好なため、外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａ、及び第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂともに、発熱率を１００％で通常のＯＮ／ＯＦＦ制御のままとする（Ｓ３）。
【０１８０】
一方、Ｓ２で検知した紙幅：Ｗが例えば３００ｍｍ以上（Ｓ２のＮＯ１:所定幅Ｘの幅以上）の場合には、紙端部の定着不良が発生してしまう。即ち、実施例２と同様に、例えば最大サイズ紙の１３インチ×１９インチ（３３０ｍｍ×４８３ｍｍ）紙を、Ｓ３設定で連続通紙した場合、例えば定着ローラ１０１の端部温度は１９０℃以下に低下して、紙端部の定着不良が発生してしまう。
【０１８１】
このような場合には、例えば外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を７５％、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱率を１００％に変更して、第１発熱体の発熱比率を小さくして時分割制御を行う（Ｓ４）。外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくすることにより、ローラ１０３の端部温度を上昇させてローラ１０１の端部温度を１９０℃よりも高い温度に維持できるので、最大サイズ紙の端部の定着性を確保することができる。
【０１８２】
他方、Ｓ２で検知した紙幅：Ｗが例えば２５０ｍｍ以下（Ｓ２のＮＯ２：:所定幅Ｙの幅以下）の場合とは、例えばＡ４サイズ縦（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）紙を、Ｓ３設定で連続通紙した場合である。この場合には、ローラ１０１の非通紙部昇温によって、定着サブサーミスタ１２１ｂ検知温度は約２２５℃程度まで上昇する。その昇温により、ローラ１０１の弾性層１０１ｂの軟化劣化や、芯金１０１ａと弾性層１０１ｂと離型層１０１ｃとの各層間の接着力低下等の熱劣化が発生してしまう。
【０１８３】
そこで、本実施例では、Ｗ≦２５０ｍｍ（所定幅Ｙの幅以下）を検知した場合には、例えば外部加熱ヒータの第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を１００％、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱率を７５％に変更する。即ち、第２発熱体の発熱比率を小さくして時分割制御を行う（Ｓ７）。外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さくすることにより、ローラ１０３の端部温度を低下させてローラ１０１の端部温度を２２０℃以下に維持できるので、小サイズ紙の非通紙部昇温による定着装置部材の熱劣化を低減することができる。
【０１８４】
そして、Ｓ５でプリントが継続中の場合には、Ｓ２〜Ｓ５、Ｓ７を繰り返し、Ｓ５でプリントが終了と判断された場合には、プリントを終了（Ｓ６）して、制御フローチャート７が終了する。
【０１８５】
ここで、図１のように給紙カセット７が１つしか無い場合には、１つのプリントジョブで異なるサイズの記録材がプリントされることは無いので、Ｓ５を省いた制御フローチャートとしても良い。
【０１８６】
一方、給紙カセット７を多数具備した画像形成装置においては、給紙カセット毎に異なるサイズ紙が設定されている場合、紙幅：Ｗが異なるプリントジョブが結合されて、１つのプリントジョブと見なしてプリントが実行される画像形成装置もある。この場合には、Ｓ２〜Ｓ５、Ｓ７を繰り返して、紙幅：Ｗを検知しながら、外部加熱メインヒータ１１３ａ及び外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱率を決定する構成とすると良い。
【０１８７】
図１７の制御フローチャート７では、外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率変更の分岐紙幅を１つ（２５０ｍｍ）で発熱比率変更を１つ（１００％⇔７５％）とした。しかし、定着装置によっては、前記分岐紙幅を２つ（例えば２７５ｍｍと２５０ｍｍ）で発熱比率変更を２つ（例えば１００％⇔８５％⇔７５％）としても良い。分岐紙幅及び発熱比率変更を多数持つことにより、多様な小サイズ紙の記録材に対応して、非通紙部昇温低減を精度良く実行できる利点を持つ。
【０１８８】
又、本実施例では、定着メインヒータ１１１ａと定着サブヒータ１１１ｂともに発熱率を１００％、加圧メインヒータ１１２ａと加圧サブヒータ１１２ｂともに発熱率を１００％の一定とした。これに限られず、図１７の制御フローチャート７のＳ７において、定着サブヒータ１１１ｂ及び加圧サブヒータ１１２ｂの発熱比率を小さくして、よりローラ１０１の非通紙部昇温を低下させる制御を併用しても良い。
【０１８９】
ただし、ローラ１０１／１０２の熱容量が大きいため、ローラ１０１の非通紙部昇温を低下させる効果を発揮するのに、かなりの時間を要する。従って、外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さくする方法は、短時間でローラ１０１の非通紙部昇温を低下させる効果を発揮できる利点を持つ。
【０１９０】
（２）図１８に本実施例の制御フローチャート８を示す。図１８の制御フローチャート８は、図１７の制御フローチャート７に、スループットダウンを組み合わせた構成である。図１７の制御フローチャート７のＳ４では、ローラ１０３の中央部温度を所定温度２３０℃に維持できる範囲内として、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を７５％とした。
【０１９１】
しかしながら、定着装置によっては、最大サイズ紙で外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱率を例えば５０％としなければ、ローラ１０１端部温度を１９０℃よりも高い温度に維持できない場合もある。しかし、発熱率を前記のように５０％とした場合には、外部加熱ヒータの総定格電力が低下してしまうため、ローラ１０３の中央部を２３０℃に維持できないという問題が発生してしまう。
【０１９２】
このような場合には、例えば、紙間を図１８の制御フローチャート８のＳ３及びＳ４で示すように、Ｓ３では通常の紙間：０．１５１４［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で１０５［ｐｐｍ］）とする。Ｓ４では紙間：０．３３［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で８０［ｐｐｍ］）に広げて、スループットを低下させると良い。Ｓ４で、外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくするのと同時に、電力不足分をスループット低下により補う。これにより、最大サイズ紙の端部定着性向上と、ローラ１０３の中央部温度維持、即ち最大サイズ紙の中央部定着性維持とを両立することが可能となる。
【０１９３】
又、図１７の制御フローチャート７のＳ７では、外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱率を７５％とした。しかし、定着装置によっては、さらに非通紙部昇温低減が必要な場合には、例えば、図１８の制御フローチャート８のＳ７で示すように、発熱率を５０％に低下させる。かつ紙間：０．３３［ｓｅｃ］（Ａ４横通紙換算で８０［ｐｐｍ］）に広げて、スループットを低下させると良い。スループット低下により、さらに非通紙部昇温を低減し、ローラ１０１の端部温度を２２０℃以下に維持できるので、小サイズ紙の非通紙部昇温による定着装置部材の熱劣化を、より低減することが可能である。
【０１９４】
図１８の制御フローチャート８は、Ｓ４及びＳ７で発熱比率を小さくするのと同時に、スループットを低下させる以外は、図１７の制御フローチャート７と同様のため、説明を省略する。
【０１９５】
以上、本実施例で述べたように、記録材のサイズ、即ち紙幅に応じて、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａの発熱比率を小さくする。あるいは、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂの発熱比率を小さくする。これにより、最大サイズ紙の端部定着性向上と、小サイズ紙の非通紙部昇温低減とを、両立する定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【０１９６】
［実施例５］
実施例１〜４は、外部加熱部材として外部加熱ローラ１０３を具備した定着装置に関して説明したが、本発明は、他の外部加熱部材に適用しても効果は同様である。そこで、本実施例５では、外部加熱能力を向上させるために、外部加熱部材として、複数の外部加熱ローラを具備した定着装置に関して説明する。
【０１９７】
図１９は本実施例５に係る定着装置１００の構成を示す概略模式図である。複数の外部加熱ローラ１０３／１０４を具備する定着装置の一例である。ローラ１０３／１０４は、それぞれ、加圧手段（不図示）により定着ローラ１０１に所定圧力で加圧され、ローラ１０１と外部加熱ニップ部Ｎ２ａ及びＮ２ｂを形成し、ローラ１０１の回転に従動して回転する。
【０１９８】
本実施例では、ニップ部Ｎ２ａ及びＮ２ｂのリーラ回転方向の幅は、それぞれ約３ｍｍである。この定着装置は、図３Ａ・図３Ｂの定着装置と比較して、外部加熱ニップ部が２倍に増加することにより、外部加熱能力も約２倍に増加する。
【０１９９】
ローラ１０３／１０４は、それぞれ、図５の横断面模式図のように、例えば外径３０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状金属製（本実施例ではアルミニウム製）の芯金１０３ａ／１０４ａを備える。芯金１０３ａ／１０４ａ上には、耐熱性の離型層１０３ｃ／１０４ｃとしてフッ素樹脂（本実施例ではＰＦＡチューブ）が３０μｍの厚さで被覆されている。
【０２００】
又、図１９で示すように、ローラ１０３／１０４の芯金１０３ａ／１０４ａの内部には、それぞれ、発熱体として、例えば各６００Ｗで発熱体長が３５０ｍｍのハロゲンヒータ１１３ａと１１３ｂ、及び同１１４ａと１１４ｂが配置されている。総定格電力が各ローラ１０３／１０４に対して１２００Ｗで、ローラ１０３／１０４の表面温度が温調手段により所定の温度となるように内部から加熱されている。
【０２０１】
第１発熱体としてのハロゲンヒータ１１３ａ及び１１４ａは、図９に示すように、定格電力が入力された時のローラ中央部の発熱量を１００％とした場合に対して、ローラ端部の発熱量が例えば３０％になるように調整されている。即ち、ヒータ１１３ａ及び１１４ａに定格電力を入力した時の端部の発熱量は、中央部の発熱量に比べて小さい。以後、第１発熱体としてのヒータ１１３ａ及び１１４ａは、外部加熱メインヒータ１１３ａ及び１１４ａと称する。
【０２０２】
第２発熱体としてのハロゲンヒータ１１３ｂ及び１１４ｂは、図１０に示すように、定格電力が入力された時のローラ端部の発熱量を１００％とした場合に対して、ローラ中央部の発熱量が例えば３０％になるように調整されている。即ち、ハロゲンヒータ１１３ｂ及び１１４ｂに定格電力を入力した時の中央部の発熱量は、端部の発熱量に比べて小さい。以後、第２発熱体としてのハロゲンヒータ１１３ｂ及び１１４ｂは、外部加熱サブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂと称する。
【０２０３】
図９及び図１０で示す外部加熱メインヒータ１１３ａ及び１１４ａ、及び外部加熱サブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂの１００％と３０％の発熱分布の切り替え位置、発熱分布の比率、定格電力等は、定着装置に応じて任意に設定して良い。
【０２０４】
図１９に示す外部加熱ローラ１０３及び１０４の温度検知手段としてのサーミスタ１２３ａ及び１２４ａは最小サイズ紙の通紙域対応部に配置されている。そして、通紙域対応部の外部加熱ローラ１０３及び１０４の表面温度を所定温度（例えば２３０℃）に維持するように制御する温度制御用サーミスタである。即ち、制御手段１３０により外部加熱メインヒータ１１３ａ及び１１４ａ、外部加熱サブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂの電源部をＯＮ／ＯＦＦ制御する温度制御用サーミスタである。以後、サーミスタ１２３ａ及び１２４ａは、外部加熱メインサーミスタ１２３ａ及び１２４ａと称する。
【０２０５】
又、外部加熱ローラ１０３及び１０４の温度検知手段としてのサーミスタ１２３ｂ及び１２４ｂは、最小サイズ紙の非通紙域対応部から外部加熱ローラ１０３及び１０４端部の間の任意位置に配置される。これらは、非通紙域対応部の外部加熱ローラ１０３及び１０４の表面温度を検知するサーミスタである。以後、サーミスタ１２３ｂ及び１２４ｂは、外部加熱サブサーミスタ１２３ｂ及び１２４ｂと称する。
【０２０６】
通常、外部加熱サブサーミスタ１２３ｂ及び１２４ｂは、より多くのサイズ（紙幅）の記録材において、外部加熱ローラ１０３及び１０４の非通紙域対応部温度を検知するために、外部加熱ローラ１０３及び１０４の端部近傍に配置される。
【０２０７】
図１９の定着装置においても本発明の効果は同様である。図１１の制御フローチャート１〜図１８の制御フローチャート８において、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａ及び１１４ａの発熱率と、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂの発熱率とを変更する。即ち、定着ローラ１０１の定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度に応じて、又は記録材の紙幅に応じて、各フローチャートのＳ３、Ｓ４、及びＳ７に従って変更する。
【０２０８】
即ち、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａ及び１１４ａの発熱比率、又は第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂの発熱比率を変更する。これにより、最大サイズ紙の端部定着性向上と、小サイズ紙の非通紙部昇温低減とを、両立する定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【０２０９】
又、本実施例のように、複数の外部加熱ローラを具備する構成において、定着装置によっては、外部加熱ローラ１０３の外部加熱ヒータ総定格電力と外部加熱ローラ１０４の外部加熱ヒータ総定格電力を異ならせても良い。本発明の効果は同様である。たとえば、外部加熱ヒータ総定格電力を１４００Ｗ（外部加熱メインヒータ１１３ａ：７００Ｗ、外部加熱サブヒータ１１３ｂ：７００Ｗ）とする。外部加熱ヒータ総定格電力を１０００Ｗ（外部加熱メインヒータ１１４ａ：５００Ｗ、外部加熱サブヒータ１１４ｂ：５００Ｗ）とする。
【０２１０】
さらに、本実施例では、定着ローラ１０１の端部温度や紙幅に応じて、外部加熱メインヒータ１１３ａ（６００Ｗ時）と１１４ａ（６００Ｗ時）の発熱比率を小さくする値を、例えば７５％の一定とした。しかし、複数の外部加熱ローラを具備して、かつ定格電力が異なる場合においては、外部加熱メインヒータ１１３ａ（７００Ｗ時）は発熱比率を６５％、外部加熱メインヒータ１１４ａ（５００Ｗ時）は発熱比率を９０％と異ならせる。これにより、外部加熱ローラの中央部温度が目標温度を維持できる発熱比率とするのがより好適であり、かつ本発明の効果は同様である。
【０２１１】
複数の外部加熱部材を用いて外部加熱能力を向上させた定着装置においては、外部加熱部材が定着部材を加熱する能力が高い。従って、本発明による外部加熱部材の第１発熱体の発熱比率を小さくすることにより、最大サイズ紙の端部定着性を向上させる効果は大きい利点を持つ。
【０２１２】
［実施例６］
本実施例では、外部加熱能力をさらに向上させるために、外部加熱部材として外部加熱ベルトを具備した定着装置に関して説明する。図２０は本実施例に係る定着装置１００の構成を示す概略模式図である。外部加熱ベルトを具備する定着装置の一例であり、図１９の２本の外部加熱ローラに、外部加熱ベルト１０５を張架した構成である。
【０２１３】
外部加熱ベルト１０５は、外部加熱ローラ１０３及び同１０４に張架され、加圧手段（不図示）により定着ローラ１０１に所定圧力で加圧され、ローラ１０１と外部加熱ニップ部Ｎ２を形成し、矢印方向にローラ１０１の回転に従動して回転する。本実施例では、外部加熱ニップ部Ｎ２のベルト移動方向における幅は約３５ｍｍである。図２０の定着装置は、図１９の定着装置と比較して、外部加熱ニップ部Ｎ２の幅が増加することにより、外部加熱能力も増加する。
【０２１４】
図２０に示す外部加熱ローラ１０３及び１０４、外部加熱ヒータは、図１９と同様である。外部加熱ベルト１０５は、基材として金属や耐熱性樹脂（例えばポリイミド等）が用いられる。本実施例では、ＳＵＳ（ステンレス）の内径６５ｍｍ、厚み６０μｍの基材上に、耐熱性の離型層としてフッ素樹脂（本実施例ではＰＦＡチューブ）が３０μｍの厚さで被覆されている長さ３５０ｍｍの外部加熱ベルトを用いた。
【０２１５】
外部加熱ローラ１０３及び１０４の温度検知手段としてのサーミスタ１２３ａ及び１２４ａは、最小サイズ紙の通紙域対応部に配置されている。これらは、通紙域対応部の外部加熱ローラ１０３及び１０４の表面温度を外部加熱ベルト１０５を介して検知する。そして、表面温度を所定温度（例えば２３０℃）に維持するように、制御手段１３０により外部加熱メインヒータ１１３ａ及び１１４ａ、外部加熱サブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂの電源部をＯＮ／ＯＦＦ制御する温度制御用サーミスタである。以後、サーミスタ１２３ａ及び１２４ａは、外部加熱メインサーミスタ１２３ａ及び１２４ａと称する。
【０２１６】
又、外部加熱ローラ１０３及び１０４の温度検知手段としてのサーミスタ１２３ｂ及び１２４ｂは、最小サイズ紙の非通紙域対応部〜外部加熱ローラ１０３及び１０４端部の間の任意位置に配置される。非通紙域対応部の外部加熱ローラ１０３及び１０４上の外部加熱ベルト１０５を介して、表面温度を検知するサーミスタである。以後、サーミスタ１２３ｂ及び１２４ｂは、外部加熱サブサーミスタ１２３ｂ及び１２４ｂと称する。
【０２１７】
通常、外部加熱サブサーミスタ１２３ｂ及び１２４ｂは、より多くのサイズ（紙幅）の記録材において、外部加熱ベルト１０５を介した外部加熱ローラ１０３及び１０４の非通紙域対応部温度を検知する。そのために、外部加熱ベルト１０５を介した外部加熱ローラ１０３及び１０４の端部近傍に配置される。
【０２１８】
図２０の定着装置においても本発明の効果は同様である。図１１の制御フローチャート１〜図１８の制御フローチャート８において、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａ及び１１４ａの発熱率と、第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂの発熱率とを変更する。すなわち、定着ローラ１０１の定着サブサーミスタ１２１ｂの検知温度に応じて、又は記録材の紙幅に応じて、各フローチャートのＳ３、Ｓ４、及びＳ７に従って変更する。
【０２１９】
即ち、第１発熱体としての外部加熱メインヒータ１１３ａ及び１１４ａの発熱比率、又は第２発熱体としての外部加熱サブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂの発熱比率を変更する。これにより、最大サイズ紙の端部定着性向上と、小サイズ紙の非通紙部昇温低減とを、両立する定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【０２２０】
又、実施例１〜実施例５で説明した外部加熱部材として外部加熱ローラを用いる場合には、表層に耐熱弾性層を有した定着ローラにおいては、外部加熱ニップ部をある程度確保できる。従って、外部加熱ローラによる定着ローラ表層の外部加熱能力を発揮することができる。しかしながら、表層に耐熱弾性層を有しない定着ローラにおいては、外部加熱ニップ部が小さくて十分確保できないので、外部加熱ローラによる定着ローラ表層の外部加熱能力は非常に低下してしまう。
【０２２１】
一方、本実施例の外部加熱ベルトを用いる場合には、定着ローラ表層の耐熱弾性層の有無に関係無く、外部加熱ニップ部を十分に確保できる。そのため、外部加熱ベルトによる定着ローラ表層の外部加熱能力を、多様な定着ローラに対して、十分に発揮できる利点を持ち、汎用性が高い。
【０２２２】
外部加熱ベルトを用いて外部加熱能力を更に向上させた定着装置においては、外部加熱部材が定着部材を加熱する能力が非常に高い。そのため、外部加熱部材の第１発熱体の発熱比率を小さくすることにより、最大サイズ紙の端部定着性を向上させる効果は、非常に大きい利点を持つ。
【０２２３】
［実施例７］
（１）加圧部材１０２は、図２１の装置１００のように、非回転の弾性加圧部材とすることも出来る。この加圧部材１０２は回転可能な加熱部材である定着ローラ１０１の軸線方向を長手とする細長いパッド状部材である。部材１０２は、細長い剛性ステー１０２ａと、このステー１０２ａの定着ローラ１０１に対する対向面に積層した耐熱弾性層１０２ｂと、その弾性層１０２ｂに積層した耐熱性の離型層１０２ｃと、を有する。
【０２２４】
部材１０２は離型層１０２ｃ側を定着ローラ１０１に対向させてローラ１０１に対して加圧手段（不図示）弾性に抗して加圧圧接されてローラ１０１との間に記録材搬送方向Ｅにおいて所定幅のニップ部Ｎ１を形成している。そして、ニップ部Ｎ１において未定着画像ｔを担持した記録材Ｐを挟持搬送して画像ｔを加熱加圧して固着画像として定着する。この記録材挟持搬送時、記録材Ｐは裏面側が非回転の加圧部材１０２の離型層１０２ｃに対して摺動しながらローラ１０１の回転により搬送される。
【０２２５】
（２）外部加熱部材１０３も、例えばセラミック基板上に第１発熱体と第２発熱体としての抵抗発熱体を塗布・焼成して形成した面状ヒータ又は線状ヒータを具備させた非回転の細長いパッド状部材の形態にすることも出来る。そして、その細長いパッド状部材をローラ１０１に対して直接に加圧接触させて、あるいは耐熱性のフィルムを介して加圧接触させて細長いパッド状部材の熱によりローラ１０１を外部加熱する。
【０２２６】
図２１の装置１００の外部加熱部材１０３は、セラミック基板１２５上に第１発熱体と第２発熱体としての抵抗発熱体１２６ａ／１２６ｂを塗布・焼成して形成した面状ヒータ１２７を具備させた非回転の細長いパッド状部材１２８を用いる。そして、このパッド状部材１２８を定着ローラ１０１に対して円筒状の耐熱性のフィルム１２９を介して加圧接触させて部材１２８の熱によりローラ１０１を外部加熱するものである。フィルム１２９はローラ１０１の回転に従動して部材１２８の外周りを回転する。このとき、フィルム１２９の内周面はニップ部Ｎ２においてセラミック基板１２５に対して密着して摺動する。
【０２２７】
装置１００の制御手段１３０による制御は実施例１乃至６と同様である。抵抗発熱体１２６ａ／１２６ｂに入力する交流電圧の半波毎にＯＮ／ＯＦＦ制御する波数制御や、半波の位相角で決定される範囲をＯＮ／ＯＦＦ制御する位相制御等によって発熱率（又は通電率）を制御することができる。
【０２２８】
［その他の事項］
１）以上、本発明の実施例に関して説明したが、本発明の実施例における諸数値や概略模式図は、実施例の説明を簡略化するための一例であって、画像形成装置や定着装置の構成、及び設定等に応じて任意に定めることができる
２）又、本発明は、実施例で説明した定着装置に限定されるものではなく、各実施例を任意に組み合わせる等、他の形態の定着装置、及び画像形成装置にも適用できる。
【０２２９】
３）例えば、本発明の実施例で説明した定着装置では、回転可能な定着ローラ、及び加圧ローラを採用したが、回転可能な定着ベルト、及び加圧ベルト等の他の定着装置構成にも適用することができる。
【０２３０】
４）又、発熱体においても、本発明の実施例で説明した定着装置では、ハロゲンヒータや面状発熱ヒータを採用したが、ＩＨ（電磁誘導加熱）方式等の他の発熱体構成にも適用できる。
【０２３１】
５）外部加熱部材、加熱部材、加圧部材に具備させる発熱体は複数である。そして、複数の発熱体の内、少なくとも２つは、長手方向の発熱分布が互いに異なり、長手方向中央部の発熱量が大きい第１発熱体と、端部の発熱量が大きい第２発熱体である構成とすることができる。
【０２３２】
６）温度検知手段はサーミスタに限られず、温度検知手段であればよく、また接触式でも非接触式でも構わない。
【０２３３】
７）本発明に係る画像加熱装置は、実施例に示した、未定着画像を加熱加圧して固着画像として定着する画像定着装置としての使用に限られない。その他に、未定着画像を加熱加圧して仮定着する画像定着装置、記録材に一旦定着された画像を加熱加圧して光沢度を増大させる光沢増大装置（つや等の画像表面性を改質する表面改質装置）などの使用が挙げられる。
【符号の説明】
【０２３４】
１００・・画像加熱装置（画像定着装置）、１０１・・加熱部材（定着ローラ）、１０２・・加圧部材（加圧ローラ）、１０３・・外部加熱部材（外部加熱ローラ）、Ｎ１・・ニップ部（定着ニップ部）、ｔ・・画像、Ｐ・・記録材、１１３ａ・・第１発熱体、１１３ｂ・・第２発熱体、１２１ｂ・・加熱部材端部温度検知手段（定着サブサーミスタ）、１２３ａ・・外部加熱部材中央部温度検知手段（外部加熱メインサーミスタ）、Ｔ・・検知温度、１３０・・制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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