(57)【要約】【課題】異なるサイズの記録媒体を混在して画像形成する場合にも、加熱部材をリアルタイムで適切な温度分布に加熱することである。【解決手段】画像形成装置としての複写機１００は、画像形成対象の画像情報に基づいて記録媒体上にトナー像を形成する画像形成手段２０と、前記記録媒体上のトナー像を加熱する加熱部材としての加熱ローラ４１と、前記トナー像が形成された記録媒体を加圧する加圧部材４５と、加熱ローラ４１の通紙幅方向の中央部分を加熱する加熱手段としての誘導コイル４３と、同じく加熱ローラ４１の通紙幅方向の両端部分を加熱する誘導コイル４２，４４と、媒体サイズ検知手段としての紙サイズ検知手段６１により検知される、画像形成手段２０に給送中の記録媒体のサイズに応じて、誘導コイル４２，４３，４４の通電パターンを変更して通電制御を行う制御手段１０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成対象の画像データに基づいて記録媒体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体上のトナー像を加熱する加熱部材と、
前記トナー像が形成された記録媒体を加圧部材と、
前記加熱部材の通紙幅方向の複数の部分をそれぞれ加熱する複数の加熱手段と、
前記画像形成手段に給送中の記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成対象の画像データに基づいて記録媒体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体上のトナー像を加熱する加熱部材と、
前記トナー像が形成された記録媒体を加圧する加圧部材と、
前記加熱部材の通紙幅方向の複数の部分をそれぞれ加熱する複数の加熱手段と、
画像形成指示された最初の記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを初期設定して通電制御を行い、前記画像形成手段に給送中の記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成手段への表面給送及び裏面給送において共通して記録媒体が通過する搬送経路上に設けられて、当該搬送経路上を搬送される記録媒体のサイズを検知する媒体サイズ検知手段を備え、
前記制御手段は、前記媒体サイズ検知手段により検知された記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、所定時間周期、又は前記媒体サイズ検知手段により検知された記録媒体の所定通過回数周期で、前記サイズ検知手段により検知された記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の加熱手段は、各加熱手段の通電を切り替え可能であり、
前記制御手段は、前記複数の加熱手段の通電切り替え時間割合に基づく各加熱手段の通電比率を変更して通電制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の加熱手段は、前記加熱部材の通紙幅方向の中央部分を加熱する第１の加熱手段と、前記加熱部材の通紙幅方向の両端部分を加熱する第２の加熱手段と、を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ式の画像形成装置において、記録用紙に画像を記録する場合に、感光体ドラムの表面を帯電手段により帯電させ、画像情報に基づいて露光手段により、その帯電面に露光して静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを付着させてトナー像を現像し、そのトナー像を記録用紙に転写する。そして、その転写された記録紙を定着器により加熱及び加圧し、その記録紙上に画像形成している。
【０００３】
定着器は、加熱部材としての加熱ローラ及び加圧部材を有し、そのニップ部分に記録用紙を通紙させて定着する。加熱ローラの加熱は、ハロゲンランプの通電による発熱や、ＩＨ（Induction Heating）（電磁誘導加熱）などにより行われる。電磁誘導加熱では、金属などの加熱ローラの近傍にコイルを設け、そのコイルに通電して発生する磁界を加熱ローラにかけ、発生した渦電流のジュール損により加熱される。
【０００４】
定着器においては、記録用紙の通紙時に加熱ローラの温度が奪われ、加熱ローラに温度ムラが発生していた。この温度ムラは、オフセットなどの定着過剰や定着アンダー（不足）を引き起こして、記録用紙上の画像ムラの原因となるおそれがある。このため、画像ムラを防ぐための定着器の温度制御が考えられている。
【０００５】
例えば、画像形成動作中に加熱ローラの温度を検知し、その検知温度と、スキャナのＡＤＦ（Automatic Document Feeder）や操作パネルから入力された紙サイズ情報とに基づいて、検知温度が適温でないと判別される場合に、給紙動作及び画像形成動作を中断し、加熱ローラが適温になるまで待機した後に給紙動作を再開する構成が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、定着器の加熱ローラを中央部分と両端部分との２つの部分で別々に加熱可能な構成とし、定着する記録用紙のサイズに応じて、加熱する部分を変更することにより、加熱ローラ上の温度ムラを軽減する構成が考えられている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２７２８９７号公報
【特許文献２】特開２００２−２３５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の、加熱ローラを適温になるまで給紙動作及び画像形成動作を中断する構成では、画像形成速度が低下するという問題があった。また、従来の、定着する記録用紙のサイズに応じて加熱ローラの加熱する部分を変更する構成では、異なるサイズの記録用紙を混在して画像形成する場合に、加熱ローラの温度ムラが発生するおそれがあった。
【０００８】
本発明の課題は、異なるサイズの記録媒体を混在して画像形成する場合にも、加熱
部材をリアルタイムで適切な温度分布に加熱することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
画像形成対象の画像データに基づいて記録媒体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体上のトナー像を加熱する加熱部材と、
前記トナー像が形成された記録媒体を加圧部材と、
前記加熱部材の通紙幅方向の複数の部分をそれぞれ加熱する複数の加熱手段と、
前記画像形成手段に給送中の記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、
画像形成対象の画像データに基づいて記録媒体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体上のトナー像を加熱する加熱部材と、
前記トナー像が形成された記録媒体を加圧する加圧部材と、
前記加熱部材の通紙幅方向の複数の部分をそれぞれ加熱する複数の加熱手段と、
画像形成指示された最初の記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを初期設定して通電制御を行い、前記画像形成手段に給送中の記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成手段への表面給送及び裏面給送において共通して記録媒体が通過する搬送経路上に設けられて、当該搬送経路上を搬送される記録媒体のサイズを検知する媒体サイズ検知手段を備え、
前記制御手段は、前記媒体サイズ検知手段により検知された記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、所定時間周期、又は前記媒体サイズ検知手段により検知された記録媒体の所定通過回数周期で、前記サイズ検知手段により検知された記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記複数の加熱手段は、各加熱手段の通電を切り替え可能であり、
前記制御手段は、前記複数の加熱手段の通電切り替え時間割合に基づく各加熱手段の通電比率を変更して通電制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記複数の加熱手段は、前記加熱部材の通紙幅方向の中央部分を加熱する第１の加熱手段と、前記加熱部材の通紙幅方向の両端部分を加熱する第２の加熱手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、画像形成手段に給送中の記録媒体のサイズに応じて、複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御するので、異なるサイズの記録媒体を混在して画像形成する場合にも、加熱部材をリアルタイムで適切な温度分布に加熱できる。特に、加熱部材の熱容量が小さく温度変化が激しいものに対して有効である。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、画像形成指示された最初の記録媒体のサイズに応じて、前記複数の加熱手段の通電パターンを初期設定して通電制御を行い、画像形成手段に給送中の記録媒体のサイズに応じて、複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御を行うので、異なるサイズの記録媒体を混在して画像形成する場合にも、画像形成開始から加熱部材を適切な温度分布に加熱できるとともに、加熱部材をリアルタイムで適切な温度分布に加熱できる。特に、加熱部材の熱容量が小さく温度変化が激しいものに対して有効である。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、表面給送及び裏面給送において共通して記録媒体が通過する搬送経路上を搬送される記録媒体のサイズを検知するので、片面及び両面の画像形成においても、加熱部材をリアルタイムで適切な温度分布に加熱できる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、所定時間周期又は検知された記録媒体の所定通過回数周期で、給送中の記録媒体のサイズに応じて、複数の加熱手段の通電パターンを変更して通電制御を行うので、記録媒体サイズ検知から加熱部材温度変更までの追従性に合せて、通電パターンの変更タイミングを適切にできる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、複数の加熱手段の通電比率を変更して各加熱手段の通電を切り替えて通電制御を行うので、各加熱手段を同時に通電させる構成に比べて、加熱手段の消費電力を抑えることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、第１及び第２の加熱手段により、加熱部材の通紙幅方向の中央部分及び両端部分をリアルタイムで適切な温度分布に加熱できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明に係る第１及び第２の実施の形態を順に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１〜図６を参照して、本発明に係る第１の実施の形態を説明する。先ず、図１〜図３を参照して本実施の形態の装置の特徴を説明する。図１に、本実施の形態の複写機１００の内部構成を示す。図２に、画像形成手段２０の構成を示す。図３に、記録用紙の搬送経路の構成を示す。図４に、紙サイズ検知手段６１の構成を示す。
【００２３】
図１に示すように、トナー定着により記録媒体に画像を形成して記録する画像形成装置としての複写機１００は、制御手段１０と、画像形成手段２０と、高周波電源３０と、定着器４０と、操作手段５０と、紙搬送手段６０と、紙搬送経路上に設けられる紙サイズ検知手段６１と、記憶手段８１と、スキャナ８２と、通信手段８３と、を備えて構成される。
【００２４】
また、定着器４０は、加熱部材としての加熱ローラ４１と、加熱手段としての誘導コイル４２，４３，４４と、加圧部材４５と、温度検知手段４６，４７と、を備えて構成される。
【００２５】
本実施の形態では、画像形成装置として複写機１００を用いるが、これに限られるものではなく、プリンタ、ＭＦＰ（Multi Function Printer：多機能プリンタ）などの、少なくとも記録媒体への画像記録機能がある画像形成装置としてもよい。
【００２６】
制御手段１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを備え、複写機１００内の各部を制御する。
【００２７】
画像形成手段２０は、制御手段１０の制御により、記録媒体としての記録用紙上に画像形成を行う。記録媒体としては、記録用紙に限らず、ＯＨＰシートなどの、他の記録媒体としてもよい。
【００２８】
ここで、図２を参照して、画像形成手段２０内の構成を説明する。感光体ドラム２１の周囲には、除電手段２２と、帯電手段２３と、露光手段２４と、現像手段２５と、転写手段２６と、クリーナ２７とが、矢印方向に順に配置される。また、転写手段２６は、転写電極２６Ａと、分離電極２６Ｂと、を備える。
【００２９】
また、感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１の表面温度を検出する温度センサ２８と、感光体ドラム２１の表面電位を検出する電位センサ２９と、が設けられる。温度センサ２８による温度情報と、感光体ドラム２１による表面電位情報と、に基づいて、感光体ドラム２１の温度及び電位状態が適切になるように制御される。
【００３０】
画像形成するにあたり、先ず、感光体ドラム２１が矢印方向に回転し、ＬＥＤなどの除電手段２２により感光体ドラム２１の表面が除電される。そして、帯電手段２３により感光体ドラム２１の除電面がマイナスに帯電される。そして、画像形成対象の画像データに対応するレーザの光信号が露光手段２４から出射され、感光体ドラム２１の帯電面がその光信号に基づいてプラスにされて静電潜像が形成される。そして、現像手段２５によりマイナスに帯電したトナーが感光体ドラム２１の帯電面のプラスの静電部分に付着されてトナー像が現像される。そして、紙搬送手段６０により記録用紙Ｐが供給されて感光体ドラム２１のトナー像に向けて搬送される。
【００３１】
そして、転写電極２６Ａにより、記録用紙Ｐが感光体ドラム２１の現像面に圧接した形で帯電され、感光体ドラム２１のトナー像が記録用紙Ｐに吸着されて転写される。そして、分離電極２６Ｂにより、帯電した記録用紙Ｐが除電され、感光体ドラム２１から記録用紙Ｐが分離される。その後、トナー像が記録された記録用紙Ｐは、定着器４０により加熱及び加圧されてトナー像が定着され、排紙トレイに搬送される。そして、クリーナ２７により感光体ドラム２１の表面に残留しているトナーが除去され、再び除電手段２２による除電の過程に戻る。
【００３２】
また、図１に示すように、高周波電源３０は、制御手段１０の指示により、誘導コイル４２，４３，４４へ高周波の電源電流を入力する。高周波電源３０は、誘導コイル４２，４４に電源電流を入力する回路と、誘導コイル４３に電源電流を入力する回路と、の２つの回路から構成される。
【００３３】
定着器４０は、紙搬送手段６０により搬送された記録用紙に、画像形成手段２０の感光体ドラム上のトナー像を加熱及び加圧して定着させる。加熱ローラ４１は、軸を中心として回転自在であり、誘導コイル４２，４３，４４への通電により発生された磁界によってローラに渦電流を発生し、そのジュール損により熱を発生する。加圧部材４５は、ローラ又はベルトなどにより構成され、加熱ローラ４１のローラ面を加圧してニップ部を形成する。そのニップ部を、トナー像が形成された記録用紙が通過することにより、加熱及び加圧されて画像が記録される。
【００３４】
加熱ローラ４１は、例えば、０．６〜０．７ｍｍの肉厚の薄いものとする。これは、ウオームアップタイムの短縮のためである。このような肉厚の薄いものは、通紙による温度の変化などにより、表面温度が不安定になりやすい。また、加熱ローラ４１は、肉厚が普通のもの、厚いものを用いてもよい。
【００３５】
誘導コイル４２，４３，４４は、加熱ローラ４１内に設けられて、高周波電源３０から電源電流が入力されて、磁界を発生する。高周波電源３０は、誘導コイル４２と、誘導コイル４３，４４と、で時間的に通電が交互に切り替えられるような電源電流を入力する。誘導コイル４２，４４は、加熱ローラ４１の軸方向の両端部分を加熱する位置に設けられる。誘導コイル４３は、加熱ローラ４１の軸方向の中央部分を加熱する位置に設けられる。なお、誘導コイル４２，４４は、１つの回路上に構成されるものとする。
【００３６】
また、誘導コイル４２，４３，４４は、加熱ローラ４１の軸を中心にして円周状に巻き線を有する構成とするが、加熱ローラ４１の軸に並行に巻き線が形成されたヘアピン状の構成や、その他の構成としてもよい。また、誘導コイル４２，４３，４４は、加熱ローラ４１の内側に設けられる構成に限定されるものではなく、加熱ローラ４１の外側近傍に設けられる構成などとしてもよい。
【００３７】
温度検知手段４６，４７は、サーミスタなどの温度センサであり、検知した温度情報を制御手段１０に出力する。温度検知手段４６は、加熱ローラ４１の中央部分近傍に設けられて、加熱ローラ４１の中央部分の温度を検知する。温度検知手段４７は、加熱ローラ４１の片端部近傍に設けられて、加熱ローラ４１の片端部（例えば、本実施の形態では誘導コイル４４に対応する部分）の温度を検知する。例えば、温度検知手段４６，４７により、異常な温度が検知された場合に、画像形成動作を停止する。
【００３８】
紙搬送手段６０は、搬送ローラなどにより構成され、制御手段１０の制御により、画像の記録媒体としての記録用紙を搬送する。紙サイズ検知手段６１は、画像形成手段２０（転写手段２６）への搬送において、記録用紙が表面搬送及び裏面搬送で共通して通過する搬送経路上に設けられて搬送中の記録用紙のサイズを検知し、その搬送紙サイズ情報を制御手段１０に出力する。
【００３９】
ここで、図３を参照して、記録用紙の搬送経路を説明する。複写機１００は、画像形成前の記録用紙を収容する給紙トレイ７０を備える。給紙トレイ７０は、トレイが複数設けられ、紙サイズ、紙種（普通紙、再生紙など）、裏紙などの別に、各トレイに記録用紙が収容される。本実施の形態では、紙サイズに応じてトレイ７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃが設けられるものとする。紙搬送手段６０は、図３上の搬送経路上に設けられた搬送ローラを備えて、各搬送ローラの回転駆動により記録用紙を搬送する。
【００４０】
画像形成時には、先ず、トレイ７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃに収容されている記録用紙が、給紙経路６２を搬送される。そして、画像形成手段２０の画像形成のタイミングに応じて、記録用紙は、レジストローラ６Ａなどにより搬送経路６３を搬送されて画像形成手段２０の転写手段２６に給紙される。この過程を記録用紙の表面給送とする。画像形成手段２０によりトナー像が形成された記録用紙は、定着器４０によりトナー像が定着されて、図示しない排紙トレイに排紙される。
【００４１】
また、両面印刷する場合には、画像形成手段２０及び定着器４０で、片面に画像形成及び定着された後の記録媒体の搬送経路が、切り替え手段６４により循環経路６５に切り替えられる。そして、反転手段６６により、記録用紙の表裏が反転され、その記録用紙が再びレジストローラ６Ａに搬送され、搬送経路６３を介して画像形成手段２０に供給される。この過程を裏面給送とする。画像形成手段２０により記録用紙の裏面が画像形成され、定着器４０により定着されて排紙トレイに排紙される。また、片面印刷においても、片面が画像形成された記録用紙を、循環経路６５により搬送し反転手段６６により反転して、搬送経路６７を介して、画像形成面を下にして排紙してもよい。
【００４２】
レジストローラ６Ａから画像形成手段２０の転写手段２６までの間の搬送経路６３は、表面給送及び裏面給送で記録用紙が共通して通過する経路であり、この搬送経路６３上に紙サイズ検知手段６１が設けられる。なお、紙サイズ検知手段６１は、搬送経路６３上の上流側に設けられる方が、加熱ローラ４１の温度制御において、紙サイズ検知手段６１により検知される搬送中の記録用紙の紙サイズ情報が、加熱ローラ４１の温度変更に反映される時間的な余裕ができるためである。
【００４３】
ここで、図４を参照して、紙サイズ検知手段６１の構成を説明する。紙サイズ検知手段６１は、記録用紙Ｐの搬送方向に直交して設けられる複数のフォトセンサ６１Ａを備える。フォトセンサ６１Ａは、図示しないレーザ光の発光手段と、当該発光手段により発光されたレーザ光を受光する受光手段とから構成され、そのレーザ光を記録用紙がさえぎることにより、記録用紙の通紙を検知する。複数のフォトセンサ６１Ａのうちのどのフォトセンサが記録用紙Ｐの通紙を検知しているかと、記録用紙の通紙の検知時間とに基づいて、記録用紙Ｐのサイズが取得され、搬送紙サイズ情報として、制御手段１０に出力される。
【００４４】
操作手段５０は、入力キーなどを備え、ユーザから入力される各種情報を受け付け、その入力情報を制御手段１０に出力する。操作手段５０は、各種表示情報の表示機能を有するものとしてもよく、例えば、タッチパネルとしてもよい。
【００４５】
記憶手段８１は、各種情報を読み込み及び書き込み可能に記憶し、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などにより構成される。また、変更しない情報を記憶するＲＯＭなどを含めてもよい。記憶手段８１には、画像形成する画像データを記憶可能とする。また、記憶手段８１には、少なくとも後述する通電比率テーブル２００が記憶される。
【００４６】
スキャナ８２は、プラテン上にセットされた原稿に記録された画像を読み取って画像情報を生成する。スキャナ８２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの画像読み取り手段と、画像読み取り手段を移動する走査手段と、画像読み取り手段により読み取られた画像信号を処理する画像処理手段などにより構成され、ＡＤＦを含めてもよい。また、スキャナ８２は、読み取られた原稿のサイズを自動的に検知し、原稿サイズ情報を制御手段１０に出力する。
【００４７】
通信手段８３は、ＰＣ（Personal Computer）などの外部機器と通信ネットワークなどを介して通信接続され、各種通信情報を送受信する。例えば、通信手段８３により、外部機器から受信した画像データが受信され、複写機１００によりプリントアウトされる。この場合にも、受信した画像データが、プリントする記録用紙のサイズ情報を有する場合に、その紙サイズ情報を制御手段１０に出力可能とする。
【００４８】
次に、記憶手段８１に記憶される通電比率テーブル２００を説明する。図５に、通電比率テーブル２００の構成を示す。図５に示すように、通電比率テーブル２００は、Ａ４，Ａ４Ｒ，Ｂ５などの記録用紙の各種サイズに対応して、第１の通電比率及び第２の通電比率の数値を含む。通電比率とは、誘導コイル４３と、誘導コイル４２，４４と、の通電切り替え時間割合に対応する通電比率である。
【００４９】
通電比率は、（誘導コイル４３の通電時間）：（誘導コイル４２，４４の通電時間）を、Ｘ：Ｙで表現すると、Ｘ：Ｙ＝１：０〜０：１で表現される。通電比率テーブル２００において、例えば、Ａ４サイズの第１の通電比率Ｘ１１：Ｙ１１＝０．６：０．４とし、Ｂ５サイズの第２の通電比率Ｘ２３：Ｙ２３＝０．７：０．４とする。また、図示しないが、後述するアイドリング中（画像形成動作時以外）の固定通電比率を例えば、０．６：０．５とする。
【００５０】
第１の通電比率は、画像形成操作時に操作手段５０から入力された記録用紙のサイズ情報と、スキャナ８２から取得される原稿のサイズ情報と、通信手段８３を介して受信された画像データに含まれる記録用紙のサイズ情報と、の少なくとも１つの情報に基づいて設定される画像形成動作時の１枚目の記録用紙サイズ情報としての初期紙サイズ情報に対応して設定される通電比率である。第２の通電比率は、紙サイズ検知手段６１から取得される搬送紙サイズ情報に対応して設定される通電比率である。
【００５１】
本実施の形態では、第１の通電比率と、第２の通電比率とを異なる値として表現したが、これに限定されるものではなく、共通の通電比率の値としてもよい。
【００５２】
次に、図６を参照して、複写機１００の定着器４０の温度制御動作を説明する。図６に、第１の定着加熱制御処理を示す。第１の定着加熱制御処理は、この処理の実行中以外で周期的に実行される処理である。第１の定着加熱制御処理は、電源投入時、又は第１の定着加熱制御処理の実行終了から所定時間経過などをトリガとして、制御手段１０により実行される。例えば、制御手段１０のＲＯＭに記憶された第１の定着温度制御プログラムが読み出されて制御手段１０のＲＡＭに展開され、その第１の定着温度制御プログラムと制御手段１０との協働により、第１の定着加熱制御処理が実行される。
【００５３】
先ず、画像形成動作が開始されたか否かが判別される（ステップＳ１１）。例えば、操作手段５０から画像形成実行開始操作が入力されたか否か、通信手段８３を介して画像形成実行対象の画像データが受信されたか否か、に基づいて判別される。画像形成動作が開始されていない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、アイドリング状態に対応する固定通電比率が高周波電源３０にセットされ（ステップＳ１２）、第１の定着加熱制御処理が終了される。
【００５４】
画像形成動作が開始された場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御手段１０のＲＡＭに記憶されるカウンタがリセットされる（ステップＳ１３）。このカウンタは、紙サイズ検知手段６１に通紙される記録用紙の通紙回数をカウントして記憶するためのものであり、最初にステップＳ１３を実行する際に初期カウント値０で設定される。
【００５５】
そして、初期紙サイズ情報が取得される（ステップＳ１４）。初期紙サイズ情報は、画像形成する記録用紙の最初の１枚目のサイズを示す情報であり、上記のように、操作手段５０から入力された記録用紙のサイズ情報と、スキャナ８２から取得される原稿のサイズ情報と、通信手段８３を介して受信された画像データに含まれる記録用紙のサイズ情報と、の少なくとも１つの情報に基づいて設定される。
【００５６】
そして、通電比率テーブル２００が参照され、初期紙サイズ情報に対応する第１の通電比率が高周波電源３０にセットされる（ステップＳ１５）。高周波電源３０は、セットされた第１の通電比率に基づいて、誘導コイル４２，４３，４４に通電し、加熱ローラを加熱させる。
【００５７】
そして、紙サイズ検知手段６１において、記録用紙１枚が通紙終了したか否かが判別される（ステップＳ１６）。つまり、紙サイズ検知手段６１により、記録用紙１枚が検知開始され、その検知が終了した時点で通紙終了となる。通紙終了していない場合（ステップＳ１６；ＮＯ）、ステップＳ１６に移行される。通紙終了した場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、制御手段１０のＲＡＭ内のカウンタが１インクリメントされる（ステップＳ１７）。
【００５８】
そして、ＲＡＭ内のカウンタが所定カウント値以上であるか否かが判別される（ステップＳ１８）。この所定カウント値とは、搬送紙サイズ情報に基づく定着温度制御の実行頻度を示す。例えば、加熱ローラ４１の肉厚が薄く、温度が不安定になりやすいものであるときには、所定カウント値を小さい値にて、安定的に定着温度制御するのが好ましい。しかし、所定カウント値を小さくすると、定着器４０の部品の耐久性が低くなる。また、本実施の形態では、加熱ローラ４１の加熱を誘導加熱方式で行うので、ハロゲンランプ方式に比べて温度の追従性能がよいため、所定カウント値を大きくとってもよい。
【００５９】
カウンタが所定カウント値以上である場合（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、紙サイズ検知手段６１から、通紙終了された記録用紙の搬送紙サイズ情報が取得される（ステップＳ１９）。そして、通電比率テーブル２００が参照され、搬送紙サイズ情報に対応する第２の通電比率が高周波電源３０にセットされる（ステップＳ２０）。高周波電源３０は、セットされた第２の通電比率に基づいて、誘導コイル４２，４３，４４に通電し、加熱ローラを加熱させる。
【００６０】
そして、ＲＡＭ内のカウンタがリセットされる（ステップＳ２１）。そして、直前に通紙された記録用紙が、画像形成する最後のプリントに対応するか否かが判別される（ステップＳ２２）。ステップＳ２２は、例えば、画像形成操作時に操作手段５０から入力された操作情報と、スキャナ８２から取得される原稿の読み取り面数情報と、通信手段８３を介して受信された画像データに含まれる記録用紙の画像記録面数情報と、の少なくとも１つの情報に基づいて判別される。カウンタが所定カウント値以上でない場合（ステップＳ１８；ＮＯ）、ステップＳ２２に移行される。
【００６１】
記録用紙が最後のプリントに対応しない場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、ステップＳ１６に移行される。記録用紙が最後のプリントに対応する場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、定着器４０において、最後のプリント用の記録用紙の定着動作が終了したか否かが判別される（ステップＳ２３）。定着動作が終了していない場合（ステップＳ２３；ＮＯ）、ステップＳ２３に移行される。定着動作が終了された場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、第１の定着制御処理が終了される。
【００６２】
以上、本実施の形態によれば、画像形成指示された最初の記録用紙のサイズに応じて、誘導コイル４２，４３，４４の通電比率を初期設定して通電制御を行い、紙サイズ検知手段６１により検知された記録用紙のサイズに応じて、誘導コイル４３と、誘導コイル４２，４４との通電比率を変更して通電制御を行うので、異なるサイズの記録用紙を混在して画像形成する場合にも、画像形成開始から加熱ローラ４１を適切な温度分布に加熱できるとともに、加熱ローラ４１をリアルタイムで適切な温度分布に加熱できる。
【００６３】
特に、加熱ローラ４１として、肉厚が薄く（熱容量が小さく）温度変化が激しいものに対して有効である。
【００６４】
また、表面給送及び裏面給送において共通して記録用紙が通過する搬送経路６３上を搬送される記録用紙のサイズを紙サイズ検知手段６１により検知するので、片面及び両面のどちらの画像形成においても、加熱ローラ４１をリアルタイムで適切な温度分布に加熱できる。
【００６５】
また、紙サイズ検知手段６１により検知された記録用紙の所定通紙回数周期（所定カウント値に対応する周期）で、紙サイズ検知手段６１により検知された記録用紙のサイズに応じて、誘導コイル４２，４３，４４の通電比率を変更して通電制御を行うので、記録用紙サイズ検知から加熱ローラ４１温度変更までの追従性に合せて、通電パターンの変更タイミングを適切にできる。
【００６６】
例えば、前記追従性がよい場合には、記録用紙２枚に１度の割合で紙サイズ検知手段６１により記録用紙のサイズを検知して定着加熱制御し、前記追従性が悪い場合には、記録用紙１０枚に１度の割合で紙サイズ検知手段６１により記録用紙のサイズを検知して定着加熱制御する構成となるよう、所定カウント値を設定する。
【００６７】
また、誘導コイル４３と、誘導コイル４２，４４との通電比率の通電比率を変更して各誘導コイルの通電を切り替えて通電制御を行うので、各誘電コイルを同時に通電させる構成に比べて、誘導コイル全体の消費電力を抑えることができる。また、誘導コイル４３と、誘導コイル４２，４４との組合せにより、加熱ローラ４１の通紙幅方向の中央部分及び両端部分をリアルタイムで適切な温度分布に加熱できる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
図７を参照して、本発明に係る第２の実施の形態を説明する。本実施の形態の装置構成は、第１の実施の形態の装置構成と同様であるため、その説明を省略する。また、記憶手段８１に記憶する通電比率テーブル２００には、搬送紙サイズ情報に対応する第２の通電比率のみを含むものとする。
【００６９】
次に、図７を参照して、複写機１００の定着器４０の温度制御動作を説明する。図７に、第２の定着加熱制御処理を示す。第１の定着加熱制御処理では、画像形成中に、初期紙サイズ情報及び搬送紙サイズ情報に基づいて定着温度制御したが、第２の定着加熱制御処理では、画像形成中に搬送紙サイズ情報のみに基づいて定着温度制御する構成とする。
【００７０】
第２の定着加熱制御処理は、この処理の実行中以外で周期的に実行される処理である。第２の定着加熱制御処理は、電源投入時、又は第２の定着加熱制御処理の実行終了から所定時間経過などをトリガとして、制御手段１０により実行される。例えば、制御手段１０のＲＯＭに記憶された第２の定着温度制御プログラムが読み出されて制御手段１０のＲＡＭに展開され、その第２の定着温度制御プログラムと制御手段１０との協働により、第２の定着加熱制御処理が実行される。
【００７１】
先ず、ステップＳ３１，Ｓ３２は、第１の定着加熱制御処理のステップＳ１１、Ｓ１２と同様である。画像形成動作が開始された場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、紙サイズ検知手段６１において、記録用紙１枚が通紙終了したか否かが判別される（ステップＳ３３）。通紙終了していない場合（ステップＳ３３；ＮＯ）、ステップＳ３３に移行される。通紙終了した場合（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、紙サイズ検知手段６１から、通紙終了された記録用紙の搬送紙サイズ情報が取得される（ステップＳ３４）。そして、通電比率テーブル２００が参照され、搬送紙サイズ情報に対応する第２の通電比率が高周波電源３０にセットされる（ステップＳ３５）。
【００７２】
そして、直前に通紙された記録用紙が最後のプリントに対応するか否かが判別される（ステップＳ３６）。記録用紙が最後のプリントに対応しない場合（ステップＳ３６；ＮＯ）、ステップＳ３３に移行される。記録用紙が最後のプリントに対応する場合（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、定着器４０において、最後のプリント用の記録用紙の定着動作が終了したか否かが判別される（ステップＳ３７）。定着動作が終了していない場合（ステップＳ３７；ＮＯ）、ステップＳ３７に移行される。定着動作が終了された場合（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、第２の定着制御処理が終了される。
【００７３】
以上、本実施の形態によれば、紙サイズ検知手段６１により検知された記録用紙のサイズに応じて、誘導コイル４３と、誘導コイル４２，４４との通電比率を変更して通電制御を行うので、異なるサイズの記録用紙を混在して画像形成する場合にも、加熱ローラ４１をリアルタイムで適切な温度分布に加熱できる。
【００７４】
なお、上記各実施の形態における画像形成装置（複写機１００）を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００７５】
また、上記第１の実施の形態において、画像形成する記録用紙の最初の１枚を初期紙サイズ情報に基づいて通電比率をセットし、２枚目以降の記録用紙を全て搬送紙サイズ情報に基づいて通電比率をセットする構成としてもよい。
【００７６】
また、上記第２の実施の形態において、画像形成する記録用紙を、所定カウンタ値ごとに搬送紙サイズ情報に基づいて通電比率をセットする構成としてもよい。
【００７７】
また、上記第１の実施の形態において、紙サイズ検知６１により検知される記録用紙の所定通紙回数周期で、紙サイズ検知６１により紙サイズを検知して誘導コイルの通電比率を変更する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、所定時間周期で、紙サイズ検知６１により紙サイズを検知して誘導コイルの通電比率を変更する構成などとしてもよい。
【００７８】
また、上記各実施の形態においては、紙サイズ情報に基づいて、誘導コイル４３と、誘導コイル４２，４４とを交互に通電し、その通電比率を変更する構成としたが、これに限定されるものではない。紙サイズ情報に応じて、誘導コイル４２，４３，４４を同時に通電する組合せパターンを変更する構成などとしてもよい。例えば、紙サイズ情報に応じて、誘導コイル４２，４３，４４の同時通電と、誘導コイル４３のみの通電と、を切り替える構成としてもよい。
【００７９】
また、加熱ローラ４１の軸方向に設けられる誘導コイルの数も、２つ（中央部分及び両端部分）に限定されるものではなく、２つ以上としてもよい。また、上記各実施形態においては、加熱ローラを誘導加熱方式で加熱する構成であるが、これに限定されるものではなく、ハロゲンランプなどの、他の加熱手段を用いる構成としてもよい。ただし、その加熱手段も、加熱ローラの軸方向に２つ以上設けられ、各加熱手段に対応する加熱ローラの各部分を別々に加熱制御可能であるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る実施の形態の複写機１００の内部構成を示す図である。
【図２】画像形成手段２０の構成を示す図である。
【図３】記録用紙の搬送経路の構成を示す図である。
【図４】紙サイズ検知手段６１の構成を示す図である。
【図５】通電比率テーブル２００の構成を示す図である。
【図６】第１の定着加熱制御処理を示すフローチャートである。
【図７】第２の定着加熱制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１００  画像形成装置
１０  制御手段
２０  画像形成手段
２１  感光体ドラム
２２  除電手段
２３  帯電手段
２４  露光手段
２５  現像手段
２６  転写手段
２６Ａ  転写電極
２６Ｂ  分離電極
２７  クリーナ
２８  温度センサ
２９  電位センサ
３０  高周波電源
４０  定着器
４１  加熱ローラ
４２，４３，４４  誘導コイル
４５  加圧部材
４６，４７  温度検知手段
６０  紙搬送手段
６１  紙サイズ検知手段
６１Ａ  フォトセンサ
６２  給紙経路
６３  搬送経路
６４  切り替え手段
６５  循環経路
６６  反転手段
６７  搬送経路
７０  給紙トレイ
７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ  トレイ
８１  記憶手段
８２  スキャナ
８３  通信手段
【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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