(57)【要約】【課題】定着装置の一部のみ温度が低い（若しくは高い）ことがないよう温度制御を行い、より良い定着状態を実現できる定着装置、画像形成装置及び温度制御方法を提供する。【解決手段】端部サーミスタＢ又は端部サーミスタＣで検出された温度からハロゲンヒータ端部の点灯量を算出し、温度制御を行う。端部サーミスタＢの温度と、もう一方の端部サーミスタの温度を検出し、両者を比較し、温度が低い方の端部サーミスタをハロゲンヒータ端部の制御に使用する。また、ＦＡＮ６の回転を低速若しくは停止することでも温度制御を行うことが出来る。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源を有する加熱手段と、前記加熱手段に対向する加圧手段と、を備える定着装置であって、
前記加熱手段の一方の端部の温度を検出する第１の端部温度検出手段と、
前記加熱手段の他方の端部の温度を検出する第２の端部温度検出手段と、
前記加熱手段の中央の温度を検出する中央温度検出手段と、
前記第１の端部温度検出手段、第２の端部温度検出手段、中央温度検出手段から検出された温度データのうちいずれか１以上の温度データを使用して、前記加熱手段で加熱する加熱量を制御する加熱量制御手段と、を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱量制御手段は、前記第１の端部温度検出手段から検出された第１の温度データと、前記第２の温度検出手段から検出された第２の温度データのうち、低い方の温度データを使用して、前記端部加熱手段の加熱量を制御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】
前記定着装置内の熱を排出する排出手段を備える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】
前記排出手段は、熱せられた空気を排除するＦＡＮであり、ＦＡＮの回転を低速若しくは停止することを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱量制御手段は、予め設定された目標温度と前記第１の温度データとの第１の温度差と、前記目標温度と前記第２の温度データとの第２の温度差と、を算出し、前記算出された温度差に基づき、前記加熱量を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱量制御手段は、加熱できる最大の量を１００％とした場合に、前記第１の温度差及び前記第２の温度差をテーブル化し、加熱率を決定することを特徴とする請求項５記載の定着装置。
【請求項７】
前記加熱量制御手段は、前記第１及び第２の端部温度検出手段が過去に検出した温度と、現在検出した温度との差を算出し、算出された差の正負により、前記定着装置の温度変化の方向を判断し、前記加熱量を決定することを特徴とする請求項５又は６記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の定着装置を備える画像形成装置。
【請求項９】
加熱源を有する加熱手段と、前記加熱手段に対向する加圧手段と、を備える定着装置の温度を制御する温度制御方法であって、
前記加熱手段の一方の端部の温度を検出する第１の端部温度検出工程と、
前記加熱手段の他方の端部の温度を検出する第２の端部温度検出工程と、
前記第１の端部温度検出工程から検出された第１の温度データと、前記第２の端部温度検出工程から検出された第２の温度データとのうち、低い方の温度データに基づき、前記加熱手段により加熱する加熱量を制御する工程と、を備えることを特徴とする温度制御方法。
【請求項１０】
前記加熱量を制御する工程は、予め設定された一の温度検出手段により検出される温度が、予め設定された所定温度に達した時に開始することを特徴とする請求項９記載の温度制御方法。
【請求項１１】
前記低い方の温度データは、前記第１の温度データと、前記第２の温度データのうち、所定の時間以上低い方の温度データであることを特徴とする請求項９又は１０記載の温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置及び温度制御方法に関し、特に定着部の温度を調節する定着装置、画像形成装置及び温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーを記録紙上に定着させる方法としては、トナーの付着した記録紙上に熱と圧力を加える定着装置を用いることが知られている。熱源としては、ハロゲンヒータを使用した定着装置が、種々のプリンタ装置、複写装置で使用されている。また、配光分布の異なる２本のハロゲンヒータを用いた定着装置も知られている。
【０００３】
２本のハロゲンヒータを使用する場合は、中央と端部に配光ピークを持たせたハロゲンヒータを使用することが一般的であり、中央、端部に各々１個の温度センサ(多くの場合はサーミスタ)を配置し、中央の温度センサ出力で中央のハロゲンヒータを、端部の温度センサ出力で端部のハロゲンヒータを制御する方法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、定着ヒータ（例えばハロゲンヒータ）の抵抗発熱体が細長いのに対して感熱素子が一つしか設けられていないと、抵抗発熱体全体から見れば、十分に正確な温度検知が行なわれているとはいえないという問題があった。
【０００５】
そこで、定着ヒータの感熱素子の取り付け構造について改良を行うことにより、かかる欠点を解消した定着ヒータ、定着装置、画像形成装置及び温度制御方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−９５４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば、温度が低い場合には、トナーが十分に融解せず、記録紙上にトナーが定着せずに剥れるという問題が生じる。熱源（例えば、２本のハロゲンヒータ）の端部の温度の差違は、空気の流れなどにより発生することが考え得るため、定着装置の一方の端部にしか温度センサが無い場合は、他方の端部の温度が想定以上に低く(若しくは高く)なったとしても制御出来ず、定着不良等が発生するおそれがあるという問題があった。
【０００７】
また、感熱素子の取り付け構造について改良を行った場合でも、具体的な制御については提案されておらず、問題が解決されていない。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、定着装置の一部のみ温度が低い（若しくは高い）ことがないよう温度制御を行い、より良い定着状態を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、加熱源を有する加熱手段と、前記加熱手段に対向する加圧手段と、を備える定着装置であって、前記加熱手段の一方の端部の温度を検出する第１の端部温度検出手段と、前記加熱手段の他方の端部の温度を検出する第２の端部温度検出手段と、前記加熱手段の中央の温度を検出する中央温度検出手段と、前記第１の端部温度検出手段、第２の端部温度検出手段、中央温度検出手段から検出された温度データのうちいずれか１以上の温度データを使用して、前記加熱手段で加熱する加熱量を制御する加熱量制御手段と、を備えることを特徴とする定着装置である。
【００１０】
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、前記加熱量制御手段は、前記第１の端部温度検出手段から検出された第１の温度データと、前記第２の温度検出手段から検出された第２の温度データのうち、低い方の温度データを使用して、前記端部加熱手段の加熱量を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１から２のいずれか１項記載の定着装置において、前記定着装置内の熱を排出する排出手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
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、前記排出手段は、熱せられた空気を排除するＦＡＮであり、ＦＡＮの回転を低速若しくは停止することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記加熱量制御手段は、請求項１から４のいずれか１項記載の定着装置において、予め設定された目標温度と前記第１の温度データとの第１の温度差と、前記目標温度と前記第２の温度データとの第２の温度差と、を算出し、前記算出された温度差に基づき、前記加熱量を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の定着装置において、前記加熱量制御手段は、加熱できる最大の量を１００％とした場合に、前記第１の温度差及び前記第２の温度差をテーブル化し、加熱率を決定することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の定着装置において、前記加熱量制御手段は、前記第１及び第２の端部温度検出手段が過去に検出した温度と、現在検出した温度との差を算出し、算出された差の正負により、前記定着装置の温度変化の方向を判断し、前記加熱量を決定することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項記載の定着装置を備える画像形成装置である。
【００１７】
請求項９記載の発明は、加熱源を有する加熱手段と、前記加熱手段に対向する加圧手段と、を備える定着装置の温度を制御する温度制御方法であって、前記加熱手段の一方の端部の温度を検出する第１の端部温度検出工程と、前記加熱手段の他方の端部の温度を検出する第２の端部温度検出工程と、前記第１の端部温度検出工程から検出された第１の温度データと、前記第２の端部温度検出工程から検出された第２の温度データとのうち、低い方の温度データに基づき、前記加熱手段により加熱する加熱量を制御する工程と、を備えることを特徴とする温度制御方法である。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の温度制御方法において、前記加熱量を制御する工程は、予め設定された一の温度検出手段により検出される温度が、予め設定された所定温度に達した時に開始することを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、請求項９又は１０記載の温度制御方法において、前記低い方の温度データは、前記第１の温度データと、前記第２の温度データのうち、所定の時間以上低い方の温度データであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、定着装置の中央及び両端の温度を検出するため、定着装置の一部のみ温度が低い（若しくは高い）ことがないよう温度制御を行い、より良い定着状態を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態に係る定着装置、画像形成装置及び温度制御方法を、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、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、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２２】
以下説明する実施形態においては、熱源の一例としてハロゲンヒータを２本有する定着装置を用いるが、本発明の範囲はこれに限られることはなく、熱源を有する定着装置は全て含まれることはもちろんである。また、温度検出手段としては、サーミスタ（thermistor：温度変化に対する電気抵抗の変化が大きい抵抗体）等の感熱素子が考え得る。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置の断面概略構成図である。定着装置は、２本のハロゲンヒータ４を内蔵した加熱ローラ１と、加熱ローラ１に対向する加圧ローラ２と、加熱ローラ１の温度を検出するサーミスタ３から構成される。加熱ローラ１に内蔵される２本のハロゲンヒータ４は、例えば、配光分布が中央に寄ったハロゲンヒータ中央Ａと、端部に寄ったハロゲンヒータ端部Ｂの２つのハロゲンヒータである（図３、図４参照）。
【００２４】
かかる構成により、トナーの付着した記録紙が加熱ローラ１と加圧ローラ２の間を通過すると、熱と圧力によりトナーが記録紙上に定着する。なお、サーミスタ３は、具体的には中央サーミスタＡ、端部サーミスタＢ、端部サーミスタＣを用いる。図１は断面図のため全てのサーミスタは図示されていない。なお、一例として加熱ローラ及び加圧ローラを用いたが、ベルト等でも問題はなく、これらの形状により本発明の範囲が限られることはない。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る定着装置の加熱ローラ１を側面から見た側面概略構成図である。中央サーミスタＡ、端部サーミスタＢ、端部サーミスタＣは、図２に示すような配置で、加熱ローラ１に実装される。定着装置内の排熱を行うＦＡＮ５の配置は、概念を示しただけであり、かかる位置に固定されるものではない。また、ダクトなどＦＡＮ５に付随する部品も図示していない。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る定着装置の２本のハロゲンヒータ４の配光分布を示す図である。図３の配光分布図は、縦軸が発光量であり、上に行くほど発光量が多い（＝発熱量が多い）ことを示す。横軸はハロゲンヒータ４の長さ方向を示す。図３は、図２に示した加熱ローラ１内での配光分布が左右、中央全て均等な場合の分布図である。
【００２７】
ここで、緻密な温度制御は、例えば定着装置の熱源（本実施形態ではハロゲンヒータ４）やＦＡＮ５を制御することにより行う。ハロゲンヒータ４により温度制御する場合について図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係るハロゲンヒータ４の一端部の発光量が異なる場合の配光分布を示す図である。例えば図２に示す端部サーミスタＢで検知される温度が常時低い場合、端部サーミスタＢが配置されているハロゲンヒータの端部の発光量を増やすことでハロゲンヒータの温度差を軽減することが出来る。
【００２８】
以上説明した定着装置は、画像形成装置に備えられた上で使用される場合が考え得る。そこで次に、本実施形態に係る定着装置を含む画像形成装置について説明する。図５は、本実施形態に係る画像形成装置の制御系ブロック図である。読取制御板１０、システム制御板１１、書込制御板１２、Ｉ／Ｏ制御板（Ｉ／Ｏ：input/output：入出力制御）１３、操作／表示部１４、各種センサ１５、各種画像形成用Ｉ／Ｏ板１６、高圧電源１７から構成される。
【００２９】
読取制御板１０は、原稿情報を読み取るためのＣＣＤ、及びそのタイミング生成が主動作である。読取制御板１０は、読み取った出力をデジタル信号としてシステム制御板１１に転送する。
【００３０】
システム制御板１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発ＲＡＭ、カレンダー機能チップから構成される。システム制御版１１は、システム全体のタイミング制御、操作／表示部１４の入出力制御、その他のアプリケーション（ＦＡＸ、プリンタ、スキャナ）部（図示しない）とのＩ／Ｆや動作制御、画像処理（変倍、フィルタ、γ）、画像メモリを使用した画像データの記憶／蓄積制御という画像形成装置のシステム全体の制御部である。
【００３１】
書込制御板１２は、露光のためのＬＤとその駆動部から構成される。システム制御板１１からの画像データにより、書き込み動作を行う。
【００３２】
Ｉ／Ｏ制御板１３は、システム全体（スキャナ部やプリンタ部等）の各種センサ１５、アクチュエータ等の入力信号、モータ、ＦＡＮ、ソレノイド、クラッチ、高圧電源１６等の出力信号を集約する。トナーセンサ出力や各サーミスタ出力はＡＤＣ２１（Ａ／Ｄコンバータ、図６参照）に入力されている。これらＩ／Ｏ制御板１３からのデータにより、システム制御板１１は各種制御を実施する。Ｉ／Ｏ制御板１３が集約するデータは、給紙トレイ、手差しトレイの用紙有無情報、サイズ情報、転写紙搬送用のレジストセンサ等からのデータも含まれる。
【００３３】
操作／表示部１４は、各種モード設定のためのキー入力、ＬＥＤ、ＬＣＤ、タッチパネル等を使用した表示部から構成される。システム制御板１１により、制御される。
【００３４】
図６は、本実施形態に係るハロゲンヒータ４の駆動に関わる制御系ブロック図である。図４を用いて説明したように、本実施形態では、サーミスタ３で検知した温度データに基づき、定着装置の熱源であるハロゲンヒータ４の発光量を調整することで、温度制御を行っている。ここでは、図６を用いて更に具体的に説明する。
【００３５】
ＰＳＵ（電源制御板）２０上には電源生成のための回路と、ハロゲンヒータ４を駆動するための駆動回路が配置されている。駆動回路は、ＡＣ商用電源遮断用のリレーと、特定周期でＯＮ／ＯＦＦを行うトライアックと、スナバ回路等で構成される。リレー、トライアックのＯＮ／ＯＦＦの処理はシステム制御板１１上のＣＰＵ（図示せず）の判断により、Ｉ／Ｏ制御板１３のポートを介して実行される。それぞれのハロゲンヒータ（ハロゲンヒータ中央Ａ、ハロゲンヒータ端部Ｂ）は、それぞれのトライアックにより独立した駆動（ＯＮ/ＯＦＦ）が可能な構成とする。
【００３６】
Ｉ／Ｏ制御板１３は、ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）２１が内蔵されている。ＡＤＣ２１は、サーミスタ３（中央サーミスタＡ、端部サーミスタＢ、端部サーミスタＣ）の温度変化よる抵抗値の変化を電圧として受け取り、かかる電圧をデジタル信号に変換し（Ａ／Ｄ）、更に温度データへ変換した上でハロゲンヒータ４の制御に利用する。
【００３７】
次に、温度制御の流れについてフローチャート等を用いて具体的に説明する。なお、各フローチャート等で用いる数値は一例であり、本発明の範囲はかかる値に限定されるものでない。
【００３８】
図７は、本発明の実施形態に係る端部サーミスタＢ又は端部サーミスタＣで検出された温度からハロゲンヒータ端部の点灯量を算出し、点灯する際の温度制御手順を示すフローチャートである。従来は、２本のハロゲンヒータを使用している定着装置の温度制御においては、端部サーミスタは１個であった。例えば、図２に示す端部サーミスタＣが無い状態である。そして、中央サーミスタＡの温度データでハロゲンヒータ中央を、端部サーミスタＢの温度データでハロゲンヒータ端部を、テーブル方式やＰＩＤ制御方式などで制御していた。これに対し、本実施形態では、端部サーミスタが２つあることを特徴としている。
【００３９】
ここで、ハロゲンヒータが低温のときは、両端部の温度差は少ないため、どちらか一方のサーミスタから固定的に検出し、予め設定した所定の温度（本実施形態では１００℃）になった時点で、もう一端のサーミスタからも温度を検出し、温度制御を行うことが考え得る。なお、所定の温度ではなく、所定の時間経過時や、温度制御の開始命令コマンドが入力された時等、温度制御を開始するトリガは様々考え得る。また、このようなトリガを必要とせず、常に両端のサーミスタから温度を検出し、温度制御を行うことも考え得る。
【００４０】
以下図７を用いて本実施形態の処理動作について説明する。本実施形態では、どちらか一方のサーミスタから固定的に検出し、予め設定した所定の温度（本実施形態では１００℃）になった時点で、もう一端のサーミスタからも温度を検出し、温度制御を行うことを特徴とする。固定的に検出するサーミスタを端部サーミスタＢとする。
【００４１】
まず、端部サーミスタＢの温度を検出する（ステップＳ１）。従って、端部サーミスタＢが１００℃未満の間は（ステップＳ２／Ｙｅｓ）、端部サーミスタＢの温度に基づきハロゲンヒータ端部Ｂの点灯量を算出し（ステップＳ３）、点灯する（ステップＳ４）。
【００４２】
端部サーミスタＢの温度が１００℃まで上がった時点で（ステップＳ２／Ｎｏ）、もう一方の端部サーミスタの温度を検出し、両者を比較し、温度が低い方の端部サーミスタをハロゲンヒータ端部の制御に使用する。本実施形態では端部サーミスタＣの温度を検出し（ステップＳ５）、端部サーミスタＢ、Ｃの温度を比較する（ステップＳ６）。端部サーミスタＣの温度の方が低い場合（ステップＳ６／Ｙｅｓ）、端部サーミスタＣの温度でハロゲンヒータ端部Ｂの点灯量を算出する（ステップＳ７）。
【００４３】
通常、定着装置の熱源を制御する場合は、待機中や通紙中など状態に応じた目標温度（ターゲット温度：Ｔ℃）を設定し、熱源がその温度になるよう制御する。そこで、一方の端部サーミスタを制御している間に、他方のサーミスタがターゲット温度：Ｔ＋１０℃以上となった場合は、温度が上昇しすぎていると判断し、上昇を抑制する必要がある。
【００４４】
ステップＳ７で端部サーミスタＣの点灯量を算出した後、もう一方の端部サーミスタＢの温度を検出し、端部サーミスタＢの温度がターゲット温度：Ｔ＋１０℃以上となった場合（ステップＳ８／Ｙｅｓ）、テーブル方式やＰＩＤ制御方式で求めたハロゲンヒータの点灯量に０．５を掛け算し（ステップＳ９）、点灯量を減少させ、温度上昇を抑制する。算出された点灯量でハロゲンヒータ端部Ｂを点灯する（ステップＳ１０）。
【００４５】
上記実施形態により、記録紙が定着装置を通る時(通紙時)の端部温度差を軽減させることが出来る。なお、定着装置が動作している間は、不要な熱による他の電気部品等への悪影響を避けるため、定着ＦＡＮは常時回転させ、不要な熱を装置外へ排出する。
【００４６】
次に、本発明に係る他の実施形態について説明する。上記図７を用いて説明した温度制御は、固定のサーミスタが１００℃に達した時点で、もう一方のサーミスタを用いて温度制御を行っていた（図７  ステップＳ２、Ｓ６参照）。しかしながら、常に他方の温度が１００℃になるまではもう一方が１００℃に達しない場合（例えば常に、端部サーミスタＢの検出温度＞端部サーミスタＣの検出温度、が成立する場合）には、上記実施形態は好ましい形態と言えるが、そうでない場合も起こり得る。そこで、常時温度を検出し、一定時間以上どちらかの温度が低い場合には、低い方の端部サーミスタの温度データを制御に使用することが考え得る。以下、図８を用いて具体的に説明する。
【００４７】
図８は、本実施形態に係る温度制御に関し、いずれの端部サーミスタを制御に使用するか判断する際の手順を示すフローチャートである。制御開始時は、端部サーミスタＢを使用して、ハロゲンヒータ端部Ｂの制御を行い（ステップＳ１５）、その上で端部サーミスタＢとＣの温度を常時比較する（ステップＳ１６〜１８）。例えば、端部サーミスタＣの検出温度の方が低く（ステップＳ１８／Ｙｅｓ）、前回も同じく端部サーミスタＣが低かった場合（ステップＳ１９／Ｙｅｓ）、タイマカウントアップを行い（ステップＳ２１）、例えば１０秒以上連続で温度が低い場合（ステップＳ２２／Ｙｅｓ）、低い方の端部サーミスタＣの温度データを制御に使用する（ステップＳ２３）。
【００４８】
上記実施形態により、一定時間以上低い方の端部サーミスタを選択することが出来る。
【００４９】
次に本発明に係る他の実施形態について説明する。本実施形態は、ＦＡＮ（図２、ＦＡＮ５参照）を用いて温度制御を行う。ハロゲンヒータのみ用いる温度制御では、常に熱を供給するだけの制御であるため、加熱ローラ１の端部温度に一定以上の差が生じた場合、かかる差を解消することが難しい。そこで本実施形態ではＦＡＮ５を用いる。
【００５０】
ＦＡＮ５は、ハロゲンヒータの不要な熱を排出し、他の電装部品への温度上昇による悪影響を回避するための排熱ＦＡＮである。ＦＡＮ５が回転している場合、定着装置内に気流が発生する。この時、外の低い温度の空気が流入する側は温度下がり、ＦＡＮ５により空気が排出される側はハロゲンヒータにより暖められた空気が通るため、温度が高くなる。
【００５１】
図９は、本実施形態に係る温度制御に関し、ＦＡＮ５を用いる制御を行う際の手順を示すフローチャートである。端部サーミスタＢ、Ｃの温度を検出し（ステップＳ３０、Ｓ３１）端部サーミスタＢの検出温度がＴ（ターゲット温度）±１０℃の場合で（ステップＳ３２／Ｙｅｓ）、端部サーミスタＣの検出温度もＴ±１０℃の場合は（ステップＳ３３／Ｙｅｓ）、両者の温度差を算出し、かかる温度差が１０℃以上の場合は（ステップＳ３４／Ｙｅｓ）、ＦＡＮ５を低速回転させる（ステップＳ３５）。ＦＡＮ５の回転を低速にすることで、定着装置からの排熱量を減らし、定着装置内の熱量を増やし、端部温度差を低減させる。低速回転時間は３０秒行う（ステップＳ３７、Ｓ３８）。
【００５２】
なお、本実施形態では、１０℃以上の差があった場合に、ＦＡＮ５を３０秒低速回転とするように制御しているが、これらの数値が一例であることはもちろんである。
【００５３】
また、低速回転が、通常回転に比べてどの程度回転数を少なくした回転であるかは、定着装置の特性等によるため、ここでは低速回転の回転数は規定しない。
【００５４】
上記実施形態により、ハロゲンヒータの熱供給量（点灯量）を制御するだけでなく、ＦＡＮ５を用いて更に効率的に端部温度差を低減させることが出来る。
【００５５】
次に、本発明の実施形態に係る温度制御に関し、ＦＡＮ５の回転を低速若しくは停止させることにより端部温度差を低減させる制御を説明する。図１０は、本実施形態に係るＦＡＮ５の回転を低速若しくは停止させることによる温度制御の手順を示すフローチャートである。
【００５６】
ステップＳ４０からＳ４４は、図９のステップＳ３０からＳ３４と同様の処理である。温度差が１５℃以上ある場合は（ステップＳ４５／Ｙｅｓ）、ＦＡＮ５の回転を停止する（ステップＳ５０）。ＦＡＮ５の回転を停止することで、排熱が停止され、定着装置内に熱をこもらせ、端部温度差を低減させる。回転停止は１０秒行う（ステップＳ５１〜Ｓ５３）。
【００５７】
一方、温度差が１５度未満の場合は（ステップＳ４５／Ｎｏ）、ＦＡＮ５の回転を３０秒間低速させる（ステップＳ４６〜Ｓ４９）。
【００５８】
本実施形態では、低速若しくは停止により、温度制御を行う形態となっているが、低速回転を行わず、通常回転と停止で制御を行うことも当然可能である。また、１０秒間だけ停止する制御となっているが、時間ではなく例えば「温度差が５℃以下になったら通常回転に戻す」といった制御も可能である。なお、上記実施形態で用いた数値はいずれも一例であり、本発明の範囲がこれに限られることはない。
【００５９】
上記実施形態により、ＦＡＮ５の回転を停止することで、排熱を停止し、定着装置内に熱をこもらせ、端部温度差を低減させることが出来る。
【００６０】
次に、２つの端部サーミスタの検出温度から、テーブル（各表参照）を使用してハロゲンヒータ端部の点灯量を決定する実施形態を説明する。ターゲット温度：Ｔ℃と、各々の端部サーミスタが検出した温度との差を表にしたもので、表中の％はヒータの点灯率を表す。−６℃の欄は、検出温度がターゲット温度：Ｔ℃より、−６℃以上低いことを示し、−３℃の欄はＴ−６℃＜検出温度＜Ｔ−３℃を示す。例えば、端部サーミスタＢが−６℃で、端部サーミスタＣが−３℃の場合、点灯率は７０％である。ハロゲンヒータは予め定めている制御周期に従って制御される。例えば、制御周期が１秒の場合、１００％であれば、１秒間ハロゲンヒータが点灯され、点灯率７０％であれば、０．７秒間点灯し、０．３秒間消灯する。点灯率ＯＦＦは１秒間消灯となる。各表の温度範囲、並びに点灯率は一例であり、当然この値に限定されるものではない。
【００６１】
下記表１は、２つの端部サーミスタとターゲット温度：Ｔ℃との差をテーブルにした表である。
【００６２】
【表１】
2008216698.tif 000003
【００６３】
表１は、ハロゲンヒータ端部Ｂの配光分布が左右対称の場合（図３参照）に使用するテーブルである。例えば、端部サーミスタＢが−３℃で、端部サーミスタＣが−３℃の場合、点灯率は６０％である。
【００６４】
一方、図４に示すように、ハロゲンヒータ端部Ｂの配光分布が左右で異なる場合、それを考慮した下記表２を使用する。
【００６５】
【表２】
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【００６６】
表２は、配光分布が左右で異なるハロゲンヒータ端部Ｂを制御する場合に使用するテーブルである。図４のハロゲンヒータ端部Ｂは、端部サーミスタＢ側の発光量を増やしているため、同じ点灯時間でも端部サーミスタＢ側の方の温度上昇が大きくなる。したがって、表２のテーブルでは、表１に比べ端部サーミスタＢの温度が低い場合の点灯量を減らしている。例えば、端部サーミスタＢが−３℃で、端部サーミスタＣが−３℃の場合、点灯率は５０％である。
【００６７】
また、上記ＦＡＮ５を低速回転させることにより、定着装置からの排熱量を減らし、定着装置内の熱量を増やすことで端部温度差を低減させる実施形態においては、ＦＡＮ５が低速回転している間、表１に示す点灯率のままでは温度が上がりすぎることが考え得るため、下記表３のようなＦＡＮ５が低速回転中のテーブルを用意しておき、ハロゲンヒータの点灯率を変更することが好ましい。下記表３は、ＦＡＮ５の低速回転時に使用するテーブルの一例である。
【００６８】
【表３】
2008216698.tif 000005
【００６９】
なお、ＦＡＮ５が低速回転時の点灯量を一律減らすことで安定した温度制御が可能な場合には、表３を使用せず、表１のテーブルを使用して点灯量を求めた後、一定の値、例えば０．８を掛け算し、ＦＡＮ５低速回転時の点灯量を決定することも考え得る。例えば表１では端部サーミスタＢが−６℃で、端部サーミスタＣが−３℃の場合、点灯率は７０％だが、これに０．８を掛け、５６％の点灯量となる。
【００７０】
また、上記ＦＡＮ５を停止させることにより、定着装置からの排熱を停止し、定着装置内に熱をこもらせ、端部温度差を低減させる実施形態においては、ＦＡＮ５が停止した時、表１の表のままでは温度が上がりすぎることが考え得るため、下記表４のようにＦＡＮ５が停止時のテーブルを用意しておき、ハロゲンヒータの点灯率を変更することが好ましい。下記表４は、ＦＡＮ５の停止時に使用するテーブルの一例である。
【００７１】
【表４】
2008216698.tif 000006
【００７２】
なお、ＦＡＮ５停止時の点灯量を一律減らすことで安定した温度制御が可能な場合には、表４を使用せず、表１のテーブルを使用して点灯量を求めた後、一定の値例えば０．５を掛け算し、ＦＡＮ５低速回転時の点灯量を決定することもできる。例えば、表１では端部サーミスタＢが−６℃で、端部サーミスタＣが−３℃の場合、点灯率は７０％だが、これに０．５を掛け、３５％の点灯量となる。
【００７３】
次に、検出時の温度だけでなく、時間的な温度変化を考慮して点灯量を決定する実施形態について説明する。上記各実施形態では、端部サーミスタ検出時の温度だけを使用しており、時間的な温度変化を考慮していない。そこで、温度変化を考慮する場合は、以下のテーブルを使用することが好ましい。
【００７４】
【表５】
2008216698.tif 000007
【００７５】
【表６】
2008216698.tif 000008
【００７６】
【表７】
2008216698.tif 000009
【００７７】
表５及び表６は、２つの端部サーミスタ各々の前回温度と今回温度の差と、ターゲット温度：Ｔ℃との差をテーブルにしたもので、今回温度−前回温度が−３℃の欄は、差が−３℃以上ある場合で、０℃の欄は−３℃から＋３℃の間にある場合選択される。ターゲット温度：Ｔ℃との差の欄は、表１で説明した通りである。
【００７８】
表７は、表５及び表６のテーブルを利用し、各々の端部で必要な熱量をＬＬからＨＨの５段階で判定し、ハロゲンヒータ端部の点灯量を決定する。表５及び表６の表ＬＬが最も熱量が必要であり、ＨＨが最も少ないことを表す。時間的な温度変化について、一例を説明する。今回温度−前回温度が−３℃以上あるということは、ハロゲンヒータが冷える方向に温度変化しているということであり、今回温度がＴ±３℃(表５及び表６の中央の欄、今回温度−前回温度；０℃)にいる場合でもそのままでは温度低下が懸念されるため、点灯量を増やす。
【００７９】
ここで、上記定着ＦＡＮ５の回転を低速させ、定着装置からの排熱量を減らし、定着装置内の熱量を増やすことで、端部温度差を低減させる実施形態においては、表７のままでは温度が上がりすぎることが考え得るため、下記表８のようなＦＡＮ５が低速回転中のテーブルを用意しておき、ハロゲンヒータの点灯率を変更することが好ましい。表８は、ＦＡＮ５低速回転時に使用するテーブルである。
【００８０】
【表８】
2008216698.tif 000010
【００８１】
なお、ＦＡＮ５が低速回転時の点灯量を一律減らすことで安定した温度制御が可能な場合には、表８を使用せず、表７のテーブルを使用して点灯量を求めた後、一定の値例えば０．８を掛け算し、ＦＡＮ５低速回転時の点灯量を決定することもできる。例えば、表７では端部サーミスタＢが−６℃で、端部サーミスタＣが−３℃の場合、点灯率は７０％だが、これに０．８を掛け、５６％の点灯量となる。
【００８２】
また、表５及び表６のテーブルはそのままで、表７のテーブルだけ変更する実施形態を説明したが、当然表５及び表６をＦＡＮ５低速回転用に変更することも可能である。
【００８３】
また、上記ＦＡＮ５を停止させ、排熱を停止することで、定着装置内に熱をこもらせ、端部温度差を低減させる実施形態においては、上記表７のままでは温度が上がりすぎることが考え得るため、表９のようなＦＡＮ５が停止時のテーブルを用意しておき、ハロゲンヒータの点灯率を変更することが好ましい。表９は、ＦＡＮ５停止時に使用するテーブルです。
【００８４】
【表９】
2008216698.tif 000011
【００８５】
ＦＡＮ５停止時の点灯量を一律減らすことで安定した温度制御が可能な場合には、表９を使用せず、表７のテーブルを使用して点灯量を求めた後、一定の値例えば０．５を掛け算し、ＦＡＮ５低速回転時の点灯量を決定することもできる。例えば、表７では端部サーミスタＢが−６℃で、端部サーミスタＣが−３℃の場合、点灯率は７０％だが、これに０．５を掛け、３５％の点灯量となる。
【００８６】
なお、各図のフローチャートに示す処理を、ＣＰＵが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録する記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び／又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのＣＰＵで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。
【００８７】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の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言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置の断面概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る加熱ローラ１２の側面概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る定着装置の２本のハロゲンヒータの配光分布を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るハロゲンヒータ４の一端部の発光量が異なる場合の配光分布を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御系ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係るハロゲンヒータ４の駆動に関わる制御系ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る端部サーミスタＣ又は端部サーミスタＣで検出された温度からハロゲンヒータ端部の点灯量を算出し、点灯する際の温度制御手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る温度制御に関し、いずれの端部サーミスタを制御に使用するか判断する際の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る温度制御に関し、ＦＡＮ５を用いる制御を行う際の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係るＦＡＮ５の回転を低速若しくは停止させることによる温度制御の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１    加熱ローラ
２    加圧ローラ
３    サーミスタ
４    ハロゲンヒータ
５    ＦＡＮ
１０    読取制御板
１１    システム制御板
１２    書込制御板
１３    Ｉ／Ｏ制御板
１４    操作／表示部
１５    各種センサ
１６    各種画像形成用Ｉ／Ｏ板
１７    高圧電源
２１    ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）
【図１】
2008216698.tif 000012
【図２】
2008216698.tif 000013
【図３】
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【図４】
2008216698.tif 000015
【図５】
2008216698.tif 000016
【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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