(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー像をニップ部にて加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体とともに前記ニップ部において記録材を挟持搬送する加圧回転体と、
前記加熱回転体に接触してこれを外部から加熱する第１の外部加熱ローラと、
前記第１の外部加熱ローラにそれぞれ内蔵された第１のメインヒータ及び前記第１のメインヒータよりも前記加熱回転体の長手方向中央部での発熱量が少なく且つ長手方向端部での発熱量が多い第１のサブヒータと、
前記加熱回転体の回転方向において前記第１の外部加熱ローラよりも下流側であって前記加圧回転体よりも上流側に配置され、前記加熱回転体に接触してこれを外部から加熱する第２の外部加熱ローラと、
前記第２の外部加熱ローラにそれぞれ内蔵された第２のメインヒータ及び前記第２のメインヒータよりも前記加熱回転体の長手方向中央部での発熱量が少なく且つ長手方向端部での発熱量が多い第２のサブヒータと、
前記第１の外部加熱ローラ及び前記第２の外部加熱ローラの表面温度が所定の目標温度となるように、前記第１のメインヒータ、前記第１のサブヒータ、前記第２のメインヒータ及び前記第２のサブヒータへの通電を制御するヒータ制御手段と、を有し、
前記第２のメインヒータと前記第２のサブヒータの定格電力の合計値が前記第１のメインヒータと前記第１のサブヒータの定格電力の合計値よりも小さいことを特徴とする画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上のトナー像を加熱する画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置に対して、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。また、厚紙やラフ紙、凹凸紙、コート紙等の様々な記録材に対応できるマルチメディア対応性、及び高い生産性（単位時間当たりのプリント枚数）も要求されている。
【０００３】
電子写真方式を適用した画像形成装置において、特に秤量の大きい記録材での生産性を上げるためには、加熱装置の加熱性能を向上させる必要がある。
【０００４】
しかし、秤量が大きい記録材（厚紙）の定着に要する熱量は、秤量が小さい記録材（薄紙）に比べて大幅に多い。そのため、定着時に画像加熱回転体としての定着ローラの熱量が多く奪われてその表面温度が低下し、定着不良が生ずる。よって、厚紙を定着する際には、定着性（トナーと記録材との接着力）を確保するために、記録材が加熱装置を通過する速度を低くして定着処理を行っているのが現状である。
【０００５】
このような定着ローラの表面温度低下は、定着ローラとして金属製のパイプ状の芯金上にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性弾性層を形成した構造である場合、この芯金や弾性層の熱伝導率が低いことが原因の一つである。つまり、定着ローラの芯金内に設けられた発熱体（一例として、ハロゲンヒータ）の熱が、この芯金や弾性層に遮られて、定着ローラ表面に伝わりににくくなるのである。なお、定着ローラとしてこのような弾性層を設けない構造もあり、この場合、弾性層が無い分表面温度低下は小さいが、芯金の厚みが大きくなるほど熱を遮るので、同様に表面温度低下が発生する。又、この弾性層が無い場合には、凹凸の大きい記録材において、凹部のトナーと定着ローラが接触しにくく、凹部のトナーが定着不良となってしまう。又、特にカラー画像においては、画像の表面を均一に溶融することができないので、定着ムラ、光沢ムラ及び色ムラが発生して、画像品質が低下してしまう問題が発生する。従って、様々な記録材への対応性、画像品質からこのような弾性層を設けることが好適である。一方、定着ローラの表面温度低下を防止するため、定格電力の大きな発熱体を設けて定着ローラを急激に加熱すると、芯金の温度が急激に上昇し、芯金と弾性層との接着層が熱劣化により破壊される。その結果、弾性層が芯金から剥離してしまうという問題や、弾性層が熱によって軟化劣化又は硬化劣化して破壊される問題が生ずる。
【０００６】
そこで、記録材が加熱装置を通過する際の速度を遅くすることなく定着する技術として、定着ローラの外面に外部加熱ローラを当接して外面から定着ローラを加熱する方法が特許文献１で提案されている。この方法によれば、芯金の温度上昇を抑えながら定着ローラ表面温度低下を防止することができる。
【０００７】
また、外部加熱ローラの加熱能力を向上させるためには、外部加熱ローラの温度を高く設定すればよいが、外部加熱ローラの耐熱性の問題から、あまり高い温度に設定することはできない。一方、外部加熱ローラと定着ローラの接触領域を広くすることで、温度設定を低く抑えることができるが、このとき、外部加熱部材自身を大きくすると、加熱装置が大型化する。そこで、特許文献２に開示されるように、複数の外部加熱部材を設けられ、加熱装置の大型化を抑えながら、外部加熱ローラによる加熱特性を向上させた加熱装置が提案されている。
【０００８】
ところで、加熱ローラの温度を調整する方法として、特許文献３に示されるように、加熱ローラに設けられた発熱体への通電のＯＮ／ＯＦＦによる方法がある。
【特許文献１】特開２００２−２５１０９６号公報
【特許文献２】特開２００４−３７５５５号公報
【特許文献３】特開平８−１８５０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、複数の外部加熱ローラを用いる場合、下流側外部加熱ローラから定着ローラへ移動する熱は少なくなる。その結果、特許文献３に示されるような発熱体への通電のＯＮ／ＯＦＦにより温度調節を行う場合、下流側外部加熱部材に設けられる発熱体への通電時間は短く、定着ローラの表面温度にムラが生ずる。
【００１０】
この課題について以下に詳しく述べる。
【００１１】
外部加熱ローラが定着ローラを加熱する能力を考慮すれば、複数の外部加熱部材を設ける場合、これらの外部加熱ローラの温度調節における目標温度はそれぞれ高い温度に設定することが好ましい。このとき、複数の外部加熱ローラの温度調節における目標温度は略等しくなる。
【００１２】
ところで、上流側外部加熱ローラに加熱される定着ローラの領域は記録材へ熱を与えることで温度が下がり、上流側外部加熱部材と定着ローラとの温度差は大きくなる。そのため、上流側外部加熱ローラから定着ローラへ移動する熱は多く、上流側外部加熱ローラの発熱体への通電時間は長くなる。
【００１３】
一方、下流側外部加熱ローラに加熱される定着ローラの領域は上流側外部加熱ローラに加熱されているので、下流側外部加熱ローラと定着ローラとの温度差は小さい。その結果、下流側外部加熱ローラから異動する熱量は少なく、発熱体への通電時間は短くなる。この場合、短時間で下流側加熱ローラは暖められるため、定着ローラの表面温度にムラが生ずる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する本発明は、
記録材上のトナー像をニップ部にて加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体とともに前記ニップ部において記録材を挟持搬送する加圧回転体と、
前記加熱回転体に接触して前記加熱回転体を外部から加熱する第１の外部加熱ローラと、
前記第１の外部加熱ローラにそれぞれ内蔵された第１のメインヒータ及び前記第１のメインヒータよりも前記加熱回転体の長手方向中央部での発熱量が少なく且つ長手方向端部での発熱量が多い第１のサブヒータと、
前記加熱回転体の回転方向において前記第１の外部加熱ローラよりも下流側であって前記加圧回転体よりも上流側に配置され、前記加熱回転体に接触して前記加熱回転体を外部から加熱する第２の外部加熱ローラと、
前記第２の外部加熱ローラにそれぞれ内蔵された第２のメインヒータ及び前記第２のメインヒータよりも前記加熱回転体の長手方向中央部での発熱量が少なく且つ長手方向端部での発熱量が多い第２のサブヒータと、
前記第１の外部加熱ローラ及び前記第２の外部加熱ローラの表面温度が所定の目標温度となるように、前記第１のメインヒータ、前記第１のサブヒータ、前記第２のメインヒータ及び前記第２のサブヒータへの通電を制御するヒータ制御手段と、を有し、
前記第２のメインヒータと前記第２のサブヒータの定格電力の合計値が前記第１のメインヒータと前記第１のサブヒータの定格電力の合計値よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に依れば、第１の外部加熱ローラよりも加熱回転体への熱供給量が少なくなる第２の外部加熱ローラを加熱するヒータへの通電時間を長くすることが可能となり、加熱回転体の表面温度ムラが発生するのを軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
【００１７】
〔実施例１〕
［トナー画像形成装置］
図１は本実施例１におけるトナー画像形成装置の概略構成図である
このトナー画像形成装置は、それぞれ色の異なる４色のトナー像を形成する４個の画像形成ユニットＹ（イエロー）・Ｍ（マゼンタ）・Ｃ（シアン）・Ｂｋ（ブラック）が配置される。そして、これら画像形成ユニットを縦貫するようにして、中間転写体としてのエンドレスの中間転写ベルト１９が配置されている。
【００１８】
これら４個の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋは、同様の構成であり、以下では、代表してイエローの画像形成ユニットＹの構成を説明する。他の画像形成ユニットについては、画像形成ユニットＹと同一の構成及び作用の部材には同じ番号を付し、各ユニットを示す添え字を変更する。
【００１９】
像担持体として、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（以下「感光ドラム」と称する。）１１Ｙは、矢印Ａ方向へ回転駆動される。１５Ｙは感光ドラム１１Ｙの表面を一様均一に帯電する帯電ローラである。所定のバイアスが印加された帯電ローラ１５Ｙは感光ドラム１１Ｙと接触従動回転して、感光ドラム１１Ｙの表面を所定の電位に帯電する。帯電された感光ドラム１１Ｙは露光装置１６Ｙによる露光光（レーザー光等）による露光が行われて、入力原稿の色分解画像と対応した静電潜像が形成される。現像装置１２Ｙは現像ローラで帯電したトナーを用いて静電潜像の現像を行い、静電潜像に対応したトナー像を感光ドラム１１Ｙの表面に形成する。感光ドラム１１Ｙ上のトナー像は、１次転写ニップ部（１次転写部）Ｔ１Ｙにおいて、感光ドラム１１Ｙとほぼ同速度で回転している中間転写ベルト１９上に、所定のバイアスが印加された１次転写ローラ１３Ｙによって１次転写される。
【００２０】
中間転写ベルト１９に対するトナー像の１次転写後の感光ドラム１１Ｙ上の１次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された感光ドラムクリーニング装置１４Ｙにより回収される。そして、１次転写残トナーが除去された感光ドラム１１Ｙは、再び帯電ローラ１５Ｙにより一様均一に帯電されて繰り返して作像に供される。１７Ｙはトナー補給装置であり、現像装置１２Ｙに対して補給路１８Ｙを介してトナーを逐次補給する。
【００２１】
中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２０、支持ローラ２１、バックアップローラ２２に張架される。そして、４個の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの感光ドラム１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｂｋに接触しながら、駆動ローラ２０の矢印Ｂ方向の回転により回転駆動される。
【００２２】
中間転写ベルト１９は１次転写ローラ１３Ｙ・１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｂｋと感光ドラム１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｂｋとの間に挟み込まれる。これにより、感光ドラム１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｂｋと中間転写ベルト１９との間に１次転写ニップ部Ｔ１Ｙ・Ｔ１Ｍ・Ｔ１Ｃ・Ｔ１Ｂｋが形成される。
【００２３】
フルカラーモード（フルカラー画像形成）が選択されている場合は、以上のような作像動作が４個の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋにて実行される。そして、感光ドラム１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｂｋ上にそれぞれ形成されたイエロートナー像・マゼンタトナー像・シアントナー像・ブラックトナー像が中間転写ベルト１９上に順次多重転写される。なお、色順は上記に限られず画像形成装置により任意である。
【００２４】
そして、中間転写ベルト１９上に多重転写されたトナー像は、バックアップローラ２２でバックアップされた中間転写ベルト１９と２次転写ローラ２３との間に形成された２次転写ニップＴ２において、記録材（転写材）Ｐへ一括して２次転写される。２次転写は２次転写ローラ２３に所定のバイアスが印加されることによって行われる。また、記録材Ｐは、給紙カセット２５内から一枚分離給送され、レジストローラ対２４によって２次転写ニップＴ２に対して所定の制御タイミングで供給される。
【００２５】
トナー像が２次転写された記録材Ｐは搬送経路Ｄを搬送されて定着装置１００に導入され、記録材Ｐ上のトナー像が加圧・加熱されて記録材Ｐ上にフルカラートナー像が定着される。
【００２６】
また、２次転写ニップＴ２において記録材Ｐに対するトナー像の２次転写後の中間転写ベルト１９上の２次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された中間転写ベルトクリーニング装置３０により回収される。そして、２次転写残トナーが除去された中間転写ベルト１９は繰り返して画像形成の１次転写に供される。
【００２７】
また、たとえば黒単色のモノカラーモード（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感光ドラムに対する画像形成が実行され（不必要な画像形成ユニットにおける感光ドラムは空回転）る。そして、そのトナー像が１次転写ニップ部Ｔ１にて中間転写ベルト１９上に１次転写され、さらに２次転写ニップ部Ｔ２にて記録材Ｐに２次転写されて加熱装置としての定着装置１００へ導入される動作が実行される。
【００２８】
〔定着装置構成〕
図２で示すように、画像加熱装置としての定着装置１００は、加熱回転体としての定着ローラ１０１、加圧回転体としての加圧ローラ１０２、第１の外部加熱ローラとしての外部加熱ローラ１０３（以下、第１外部加熱ローラ）、第２の外部加熱ローラとしての外部加熱ローラ１０４（以下、第２外部加熱ローラ）で構成されている。
【００２９】
定着ローラ１０１は、不図示の駆動源によって、矢印Ａ方向に所定の速度、例えば５００ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転駆動されるようになっている。図４に示す定着ローラ１０１は、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２０度）が３ｍｍの厚さで被覆されている。弾性層１０１ｂ上には、トナーとの離型性向上のために、耐熱性の離型層１０１ｃとしてフッ素系樹脂（本実施例では、ＰＦＡチューブ）が１００μｍの厚さで被覆されている。
【００３０】
図２に戻り、定着ローラ１０１の芯金１０１ａの内部には、発熱体として、例えば定格電力１２００Ｗのハロゲンヒータ１１１が配置されて、定着ローラ１０１表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
【００３１】
定着ローラ１０１の表面温度は、定着ローラ１０１に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２１によって検出される。そして、この検出温度に基づいて、温度制御（調整）手段としてのヒータ制御器１３０がハロゲンヒータ１１１をＯＮ／ＯＦＦすることで、所定の目標温度、例えば２００℃にて制御される。
【００３２】
図３は本実施例における定着ローラ１０１の表面温度の制御方法を示す図である。サーミスタ１２１で検出された温度が時刻ｔ３１で下限設定温度まで低下すると、ヒータ制御器（ヒータ制御手段）１３０はハロゲンヒータ１１３へ通電を開始する。ハロゲンヒータ１１３のＯＮによって時刻ｔ３２で定着ローラ１０１の表面温度が上限設定温度に達すると、通電が停止され、ハロゲンヒータ１１３はＯＦＦされる。更に、時刻ｔ３３で表面温度が再び下限設定温度まで低下すると、ハロゲンヒータ１１３への通電が再開される。以降、このシーケンスを繰り返し、表面温度は制御される。なお、上限設定温度は目標温度よりも１℃高く、下限設定温度は目標温度よりも１℃低く設定される。即ち、上限設定温度と下限設定温度の平均値が目標温度になっている。図１８本実施形態における温度制御のブロック図を示す。
【００３３】
図２に戻り、加圧ローラ１０２は、定着ローラ１０１に不図示の加圧手段により、所定の圧力で加圧されて、定着ローラ１０１とニップ部Ｎを形成しており、矢印Ｂ方向に所定の速度、例えば５００ｍｍ／ｓｅｃの周速で、定着ローラ１０１と従動回転される。図４に示すように、加圧ローラ１０２は、外径５４ｍｍ、厚み５ｍｍ、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１５度）が３ｍｍの厚さで被覆されている。弾性層１０２ｂ上には、トナーとの離型性向上のために、耐熱性の離型層１０２ｃとしてのフッ素系樹脂（本実施例では、ＰＦＡチューブ）が１００μｍの厚さで被覆されている。
【００３４】
又、加圧ローラ１０２の芯金１０２ａの内部には、発熱体として、例えば定格電力３００Ｗのハロゲンヒータ１１２が配置されて、加圧ローラ１０２表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
【００３５】
加圧ローラ１０２の表面温度は、加圧ローラ１０２に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２２によって検出され、ヒータ制御手段１３０によってハロゲンヒータ１１２がＯＮ／ＯＦＦされ、所定の目標温度、例えば１３０℃にて制御される。この制御は上述の定着ローラ１０１表面温度の制御と同じ方法で行われ、上限設設定温度は目標温度よりも１℃高く、下限設定温度は目標温度よりも１℃低く設定される。
【００３６】
なお、このニップ部Ｎに、記録材Ｐ上に担持した未定着トナーＫを挿通して、記録材Ｐ上にトナーＫを定着させる。つまり、未定着トナーＫを担持した記録材Ｐをニップ部Ｎで狭持して加熱することで定着する。
【００３７】
第１外部加熱ローラ１０３は、定着ローラ１０１に不図示の加圧手段により、所定の圧力で加圧されて、定着ローラ１０１とニップ部Ｎ１を形成しており、矢印Ｃ方向に所定の速度、例えば５００ｍｍ／ｓｅｃの周速で、定着ローラ１０１と従動回転される。つまり、第１外部加熱ローラ１０３は定着ローラ１０１の外面に接触し、定着ローラ１０１を加熱する。
【００３８】
なお、第１外部加熱ローラ１０３は、定着ローラ回転方向上流側に配置される外部加熱ローラである。図５で示すように、第１外部加熱ローラ１０３は、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、トナーとの離型性向上のために、耐熱性の離型層１０３ｂとしてのフッ素系樹脂（本実施例では、ＰＦＡチューブ）が２０μｍの厚さで被覆されている。
【００３９】
又、第１外部加熱ローラ１０３の芯金１０３ａの内部には、第１発熱体として、例えば定格電力１０００Ｗのハロゲンヒータ１１３が配置されて、第１外部加熱ローラ１０３表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。第１外部加熱ローラ１０３及びハロゲンヒータ１１３によって、第１外部加熱器が構成される。
【００４０】
第１外部加熱ローラ１０３の表面温度は、第１外部加熱ローラ１０３に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２３によって検出される。そして、検出された温度に基づいて、ヒータ制御手段１３０はハロゲンヒータ１１３をＯＮ／ＯＦＦし、所定の目標温度、例えば２２０℃によって制御（温度調節）する。
【００４１】
この制御も上述の定着ローラ１０１表面温度の制御と同じ方法で行われ、上限設設定温度は目標温度よりも１℃高く、下限設定温度は目標温度よりも１℃低く設定される。
【００４２】
第２外部加熱ローラ１０４は、第１外部加熱ローラ１０３とほぼ同様の構成である。第２外部加熱ローラ１０４は、定着ローラ１０１に不図示の加圧手段により、所定の圧力で加圧されて、定着ローラ１０１とニップ部Ｎ２を形成しており、矢印Ｄ方向に所定の速度、例えば５００ｍｍ／ｓｅｃの周速で、定着ローラ１０１と従動回転される。なお、第２外部加熱ローラ１０４は、定着ローラ回転方向下流側に配置される外部加熱ローラである。第２外部加熱ローラ１０４も定着ローラ１０１の外面に接触して、定着ローラ１０１を加熱する。第２外部加熱ローラ１０４は定着ローラ１０１の回転方向に対して第１外部加熱ローラ１０３の下流に位置する。したがって、第２外部加熱ローラ１０４は第１外部加熱ローラ１０３によって加熱された定着ローラ１０１の領域を加熱する。
【００４３】
図５で示すように、第２外部加熱ローラ１０４は、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１０４ａを備える。芯金１０４ａ上には、トナーとの離型性向上のために、耐熱性の離型層１０４ｂとしてのフッ素系樹脂（本実施例では、ＰＦＡチューブ）が２０μｍの厚さで被覆されている。
【００４４】
図２に戻り、第２外部加熱ローラ１０４の芯金１０４ａの内部には、第２発熱体として、例えば定格電力６００Ｗのハロゲンヒータ１１４が配置されて、第２外部加熱ローラ１０４表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
【００４５】
第２外部加熱ローラ１０４及びハロゲンヒータ１１４によって、第２外部加熱器が構成される。
【００４６】
第２外部加熱ローラ１０４の表面温度は、第２外部加熱ローラ１０４に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２４によって検出され、ヒータ制御手段１３０によってハロゲンヒータ１１４がＯＮ／ＯＦＦされ、所定の目標温度、例えば２２０℃にて制御される。この制御も上述の定着ローラ１０１表面温度の制御と同じ方法で行われ、上限設設定温度は目標温度よりも１℃高く、下限設定温度は目標温度よりも１℃低く設定される。
【００４７】
ここで、本実施例では、第１外部加熱ローラ１０３、及び第２外部加熱ローラ１０４の定着ローラ１０１への加圧力は同一であり、ニップ部Ｎ１とニップ部Ｎ２のニップ幅も同一である。
【００４８】
第１外部加熱ローラ１０３、及び第２外部加熱ローラ１０４の表面温度は同じ目標温度にて制御される。なお、本明細書中において、同じ目標温度とは、±５℃の範囲を示すものとする。
【００４９】
本実施例での各ローラの圧着・離間制御に関して説明する。
【００５０】
スタンバイ時では、定着ローラ１０１の弾性層１０１ｂ、及び加圧ローラ１０２の弾性層１０２ｂの変形又は歪防止のため、加圧ローラ１０２、第１外部加熱ローラ１０３、第２外部加熱ローラ１０４は、不図示の離間手段により、定着ローラ１０１から離間される。
【００５１】
プリント中、即ち記録材上の画像の定着（加熱）動作中では、加圧ローラ１０２、第１外部加熱ローラ１０３、第２外部加熱ローラ１０４は、不図示の加圧手段により、定着ローラ１０１に圧着される。
【００５２】
スタンバイ中に各ローラが離間せずに圧着したままの構成の場合、ニップ部Ｎ、Ｎ１、Ｎ２での弾性層の変形又は歪がプリント中にも残存して、画像上に、横スジや光沢スジ（ムラ）等が発生して画像品質が低下してしまう。そのため、本実施例のように、スタンバイ中に各ローラを離間するのが好適である。
【００５３】
［外部加熱ローラの発熱体に供給する電力］
外部加熱ローラの加熱源（ハロゲンヒータ１１３と１１４）に供給される電力について説明する。以下の説明では、本実施例の形態に対してハロゲンヒータ１１３及び１１４の定格電力が異なる比較例１〜３を示して説明を行う。なお、本実施例及び比較例１〜３では、ハロゲンヒータ１１３及び１１４の定格電力に等しい電力が各ハロゲンヒータへ供給される。
【００５４】
図６は、本実施例及び比較例１に係る厚紙連続通紙時にサーミスタ１２１で検知された定着ローラ１０１の表面温度の変化を示す模式図である。
【００５５】
図７は、比較例１及び本実施例に係るニップ部Ｎ１前後及びニップ部Ｎ２前後の定着ローラ１０１の表面温度を、不図示の温度測定器（例えばサーモビュアー）で測定した結果を示す模式図である。
【００５６】
図８は、本実施例および比較例１に係る外部加熱ローラ１０３、１０４による定着ローラへの熱量供給を説明する模式図である。
【００５７】
図９は、比較例１の第２加熱部材１０４のハロゲンヒータ１１４への通電のＯＮ／ＯＦＦの様子を示す図である。
【００５８】
図１０は、比較例２及び比較例３に係る厚紙連続通紙時にサーミスタ１２１で検知された定着ローラ１０１の表面温度変化を示す模式図である。
【００５９】
図１１は、比較例２及び比較例３に係るニップ部Ｎ１前後及びニップＮ２前後の定着ローラ表面温度を、不図示の温度測定器（例えばサーモビュアー）で測定した模式図である。
【００６０】
図１２は、比較例２及び比較例３に係る外部加熱ローラによる定着ローラ１０１への熱量供給を説明する模式図である。
【００６１】
図１３は、本実施例の第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４への通電のＯＮ／ＯＦＦを示す図である。
【００６２】
ここで、厚紙連続通紙は、記録材として秤量３００ｇ／ｍ２のＡ４サイズ紙を横方向に、１００ｐｐｍ（ｐｐｍ＝ｐａｇｅ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）で連続通紙した。
【００６３】
（１）比較例１の供給電力
まず、比較例１として、第１外部加熱ローラ１０３のハロゲンヒータ１１３定格電力＝１０００Ｗ、第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４定格電力＝１０００Ｗの場合を説明する。この時、定着ローラ１０１のハロゲンヒータ１１１定格電力＝１２００Ｗ、加圧ローラ１０２のハロゲンヒータ１１２定格電力＝３００Ｗから、定着装置全定格電力＝３５００Ｗである。
【００６４】
図６は比較例１において、プリント開始後の定着ローラ１０１の温度変化を表す図である。スタンバイ中に温度Ｔ１に調整されていた定着ローラは、プリントが開始されて記録材がニップＮに達すると温度が下降し、通紙枚数Ｃ６１では温度は最下点温度Ｔ２に到達する。本実施例では、Ｔ１＝２００℃、Ｔ２＝１８０℃である。これは、定着ローラ１０１表面温度をＴ１に維持しようと、ハロゲンヒータ１１１が点灯しても、芯金や熱伝導率の低い弾性層１０１ｂに熱が遮られて、定着ローラ１０１表面温度が上昇するのが遅延するためである。そして、通紙枚数Ｃ６２を過ぎると、定着ローラ１０１の温度は最下点温度Ｔ２から上昇し、通紙枚数Ｃ６３で温度Ｔ１に達して安定状態（平衡状態）となる。ここで、最下点温度Ｔ２は定着性を満足できる許容範囲の下限であり、この温度でも定着性は許容範囲内であった。
【００６５】
この最下点温度である定着ローラ１０１の温度＝Ｔ２時の各サーミスタ１２２、１２３、１２４検知温度は、第１外部加熱ローラ１０３の温度＝２２０℃、第２外部加熱ローラ１０４の温度＝２２０℃、加圧ローラ１０２の温度＝１００℃であった。又、このＴ２時のニップＮ１前後及びニップＮ２前後の定着ローラ１０１表面温度を、不図示のサーモビュアーで測定すると、図７で示すようになる。即ち、ニップＮ１でＴ３からＴ４に上昇し、ニップＮ２でＴ４からＴ２に上昇し、△Ｔ１＝Ｔ４−Ｔ３、△Ｔ２＝Ｔ２−Ｔ４とすると、△Ｔ１＞△Ｔ２であることが判明した。
【００６６】
又、このＴ２時の外部加熱ローラで消費される電力量（Ｗｈ）を測定すると、第１外部加熱ローラ１０３電力量＝Ｗ１、第２外部加熱ローラ１０４電力量＝Ｗ２であり、Ｗ１＞Ｗ２であることが判明した。各ローラの加熱源電力量（Ｗｈ）は、一般に市販されている積算電力測定器を各ローラの各加熱源に設置し、記録材通紙時の積算電力を測定することにより、電力量（単位時間当たりの消費電力）をすることにより測定できる。
【００６７】
これは、図８に示すように、外部加熱ローラの消費熱量は、温度上昇分△Ｔ１及び△Ｔ２の積分で表され、第１外部加熱ローラ１０３での消費熱量＝Ｑ１、第２外部加熱ローラ１０４での消費熱量＝Ｑ２で表され、Ｑ１＞Ｑ２となる。
【００６８】
第１外部加熱ローラ１０３と第２外部加熱ローラ１０４は、同一のニップ幅（Ｎ１＝Ｎ２）、及び同一のローラ温度（２２０℃）であるにもかかわらず、定着ローラ１０１に付与する熱量が異なるのは以下のように説明できる。即ち、定着ローラ１０１表面温度が低い時に接触する方が熱量を付与し易く、つまり熱量が移動し易いため、第１外部加熱ローラ１０３から定着ローラ１０１への付与熱量が大きいためである。
【００６９】
そして、第１外部加熱ローラ１０３のニップ部Ｎ１で昇温した後、定着ローラ１０１表面温度が高い時に接触する方が熱量を付与しにくいため、即ち熱量が移動しにくいため、第２外部加熱ローラ１０４からの付与熱量が小さいためである。
【００７０】
よって、外部加熱ローラと定着ローラ１０１との温度差が大きい方が、外部加熱ローラから定着ローラ１０１への熱の付与、即ち定着ローラ１０１の表面温度上昇△Ｔは大きくなることから、消費熱量がＱ１＞Ｑ２となり、消費電力量がＷ１＞Ｗ２となる。
【００７１】
このことから、定着ローラ１０１回転方向上流側の第１外部加熱ローラ１０３での消費電力量が大きく、第２外部加熱ローラ１０４での消費電力が小さいことが判明した。よって、第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４の定格電力＝１０００Ｗは、電力が余剰しており、定格電力をより小さくしても良い。
【００７２】
図９は比較例１の第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４への通電のＯＮ／ＯＦＦと、その際の第２外部加熱ローラ１０４の表面温度変化を示す図である。
【００７３】
時間ｔ９１において第２加熱ローラ１０４の表面温度が下限設定温度に低下し、ハロゲンヒータ１１４の通電がＯＮされる。ハロゲンヒータ１１４へ供給される電力は１０００Ｗと多いため、ｔ９１からｔ９２までの短時間に、外部加熱ローラ１０４の表面温度は上限設定温度に到達する。この場合、温度上昇中の第２外部加熱ローラ１１４に接触する定着ローラ１０１の領域は狭くなるので、定着ローラ１０１の表面温度のムラが目立ってしまう。
【００７４】
（２）比較例２の供給電力
次に、比較例２として、第１外部加熱ローラ１０３のハロゲンヒータ１１３定格電力＝６００Ｗ、第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４定格電力＝６００Ｗの場合を説明する。この時、定着ローラ１０１のハロゲンヒータ１１１定格電力＝１２００Ｗ、加圧ローラ１０２のハロゲンヒータ１１２定格電力＝３００Ｗから、定着装置全定格電力＝２７００Ｗである。
【００７５】
図１０は比較例２において、プリント開始後の定着ローラ１０１の温度変化を表す図である。スタンバイ中に温度Ｔ１に調整されていた定着ローラは、プリントが開始されて記録材がニップＮに達すると温度が下降し、通紙枚数Ｃ１０１では温度は最下点温度Ｔ５に到達する。本実施例では、Ｔ１＝２００℃である。
【００７６】
そして、通紙枚数Ｃ１０２を過ぎると、定着ローラ１０１の温度は最下点温度Ｔ５から上昇し、通紙枚数Ｃ１０３で温度Ｔ１に達して安定状態（平衡状態）となる。
【００７７】
ここで、最下点温度Ｔ５は、比較例１の最下点温度Ｔ２よりも低く、定着を満足できる許容範囲の下限をオーバーしており、定着性は許容範囲外であった。
【００７８】
この最下点温度である定着ローラ１０１温度＝Ｔ５時の各サーミスタ１２２、１２３、１２４検知温度は、以下のようであった。即ち、第１外部加熱ローラ１０３温度＝２１０℃、第２外部加熱ローラ１０４温度＝２２０℃、加圧ローラ１０２温度＝１００℃であり、第１外部加熱ローラ１０３温度が設定温度の２２０℃よりも低下していた。
【００７９】
なお、ほぼ安定状態であるＴ１時の各サーミスタ１２２、１２３、１２４検知温度は、第１外部加熱ローラ１０３温度＝２２０℃、第２外部加熱ローラ１０４温度＝２２０℃、加圧ローラ１０２温度＝１００℃であった。
【００８０】
又、この定着ローラ１０１の温度がＴ５である時のニップＮ１前後及びニップＮ２前後の定着ローラ１０１表面温度を、不図示のサーモビュアーで測定した結果を図１１で示す。図１１にしめすように、ニップＮ１でＴ６からＴ７に上昇し、ニップＮ２でＴ７からＴ５に上昇する。ここで、△Ｔ３＝Ｔ７−Ｔ６、△Ｔ４＝Ｔ５−Ｔ７とすると、△Ｔ３＞△Ｔ４、かつ△Ｔ１＞△Ｔ３、△Ｔ２≒△Ｔ４であることが判明した。
【００８１】
又、このＴ５時の外部加熱ローラで消費される電力量（Ｗｈ）を測定すると、第１外部加熱ローラ１０３電力量＝Ｗ３、第２外部加熱ローラ１０４電力量＝Ｗ４であり、Ｗ３＞Ｗ４、かつＷ１＞Ｗ３、Ｗ２≒Ｗ４であることが判明した。
【００８２】
これは、以下のように説明できる。つまり、図１２に示すように、外部加熱ローラの消費熱量は、温度上昇分△Ｔ３及び△Ｔ４の積分で表される。そして、第１外部加熱ローラ１０３での消費熱量＝Ｑ３、第２外部加熱ローラ１０４での消費熱量＝Ｑ４で表され、Ｑ３＞Ｑ４、かつＱ１＞Ｑ３、Ｑ２≒Ｑ４のためである。
【００８３】
最下点温度Ｔ５時において、第１外部加熱ローラ１０３は、ハロゲンヒータ１１３の定格電力が小さいために、定着ローラ１０１に奪われる熱量の方がハロゲンヒータ１１３から供給される熱量よりも大きくなる。その結果、電力不足となって設定温度を維持できずに温度低下が発生する。
【００８４】
そして、比較例１と比較して、第１外部加熱ローラ１０３温度が低下することにより、第１外部加熱ローラ１０３から定着ローラ１０１への付与熱量が減少する。そして、ニップＮ１での定着ローラ１０１表面温度上昇が減少し、第２外部加熱ローラ１０４から定着ローラ１０１への付与熱量は比較例１の構成とほぼ同等のため、最下点温度がＴ２からＴ５へと低下して定着性が悪化した。
【００８５】
従って、定着ローラ１０１の最下点温度は、定着ローラ１０１の回転方向上流側の第１外部加熱ローラ１０３の定格電力が大きく寄与し、第１外部加熱ローラ１０３が設定温度を維持できる十分な定格電力が必要であることが判明した。よって、第１外部加熱ローラ１０３定格電力＝６００Ｗは、電力が不足しており、定格電力をより大きくする必要がある。
【００８６】
（３）比較例３の供給電力
次に、比較例３として、第１外部加熱ローラ１０３のハロゲンヒータ１１３定格電力＝６００Ｗ、第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４定格電力＝１０００Ｗの場合を説明する。この時、定着ローラ１０１のハロゲンヒータ１１１定格電力＝１２００Ｗ、加圧ローラ１０２のハロゲンヒータ１１２定格電力＝３００Ｗから、定着装置全定格電力＝３１００Ｗである。
【００８７】
この比較例３での温度推移は、比較例２と同様であった。
【００８８】
図１０を再び用い、比較例３における定着ローラ１０１の温変化を説明する。
【００８９】
スタンバイ中に温度Ｔ１に調整されていた定着ローラ１０１は、プリントが開始されて記録材がニップＮに達すると温度が下降し、通紙枚数Ｃ１０１では温度は最下点温度Ｔ５に到達する。本実施例でも、Ｔ１＝２００℃である。
【００９０】
そして、通紙枚数Ｃ１０２を過ぎると、定着ローラ１０１の温度は最下点温度Ｔ５から上昇し、通紙枚数Ｃ１０３で温度Ｔ１に達して安定状態（平衡状態）となる
この最下点温度である定着ローラ１０１温度＝Ｔ５時の各サーミスタ１２２、１２３、１２４検知温度は、以下の通りであった。即ち、第１外部加熱ローラ１０３温度＝２１０℃、第２外部加熱ローラ１０４温度＝２２０℃、加圧ローラ１０２温度＝１００℃であり、第１外部加熱ローラ１０３温度が設定温度の２２０℃よりも低下していた。
【００９１】
なお、ほぼ安定状態であるＴ１時の各サーミスタ１２２、１２３、１２４検知温度は、第１外部加熱ローラ１０３の温度＝２２０℃、第２外部加熱ローラ１０４の温度＝２２０℃、加圧ローラ１０２の温度＝１００℃であった。
【００９２】
又、定着ローラ１０１の温度が最下点温度Ｔ５である時のニップＮ１前後及びニップＮ２前後の定着ローラ１０１の表面温度を、不図示のサーモビュアーで測定し、その結果を図１１に示す。即ち、ニップＮ１でＴ６からＴ７に上昇し、ニップＮ２でＴ７からＴ５に上昇し、△Ｔ３＝Ｔ７−Ｔ６、△Ｔ４＝Ｔ５−Ｔ７とすると、△Ｔ３＞△Ｔ４、かつ△Ｔ１＞△Ｔ３、△Ｔ２≒△Ｔ４であることが判明した。
【００９３】
又、このＴ５時の外部加熱ローラで消費される電力量（Ｗｈ）を測定すると、第１外部加熱ローラ１０３電力量＝Ｗ３、第２外部加熱ローラ１０４電力量＝Ｗ４であり、Ｗ３＞Ｗ４、かつＷ１＞Ｗ３、Ｗ２≒Ｗ４であることが判明した。
【００９４】
これは、以下のように説明できる。つまり、図１２に示すように、外部加熱ローラの消費熱量は、温度上昇分△Ｔ３及び△Ｔ４の積分で表される。そして、第１外部加熱ローラ１０３での消費熱量＝Ｑ３、第２外部加熱ローラ１０４での消費熱量＝Ｑ４と表され、Ｑ３＞Ｑ４、かつＱ１＞Ｑ３、Ｑ２≒Ｑ４となるためである。
【００９５】
定着ローラ１０１の温度が最下点温度Ｔ５の時、第１外部加熱ローラ１０３は、ハロゲンヒータ１１３の定格電力が小さいために、定着ローラ１０１に奪われる熱量の方がハロゲンヒータ１１３から供給される熱量よりも大きくなる。その結果、電力不足となって設定温度を維持できずに温度低下が発生する。
【００９６】
そして、比較例１の構成と比較して、第１外部加熱ローラ１０３の温度が低下することにより、第１外部加熱ローラ１０３から定着ローラ１０１への付与熱量が減少するため、ニップＮ１での定着ローラ１０１の表面温度上昇が減少する。そして、第２外部加熱ローラ１０４から定着ローラ１０１への付与熱量は、比較例１の構成とほぼ同等のために、最下点温度がＴ２からＴ５へと低下してしまい、定着性が悪化した。比較例３の構成では、第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４の定格電力を１０００Ｗと大きくしたが、定着ローラ１０１との温度差が小さいために第２外部加熱ローラ１０４から定着ローラ１０４へ移動する熱量は小さい。従って、比較例２と同様に、定着ローラ１０１の最下点温度は、定着ローラ１０１回転方向上流側の第１外部加熱ローラ１０３の電力が大きく寄与し、第１外部加熱ローラ１０３が設定温度を維持できる十分な電力が必要であることが判明した。また、第２外部加熱ローラ１０４の電力は、第２外部加熱ローラが設定温度を維持できる電力であれば良く、必要以上に大きな電力を有しても定着ローラ温度低下防止に効果が無いことも判明した。よって、第１外部加熱ローラ１０３定格電力＝６００Ｗは、電力が不足しており、定格電力をより大きくする必要があり、第２外部加熱ローラ１０４定格電力＝１０００Ｗは、電力が余剰しており、定格電力をより小さくしても良い。
【００９７】
（４）本実施例の供給電力
次に、本実施例の構成を説明する。本実施例では、第１外部加熱ローラ１０３のハロゲンヒータ１１３定格電力＝１０００Ｗ、第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４定格電力＝６００Ｗである。この時、定着ローラ１０１のハロゲンヒータ１１１定格電力＝１２００Ｗ、加圧ローラ１０２のハロゲンヒータ１１２定格電力＝３００Ｗから、定着装置全定格電力＝３１００Ｗである。
【００９８】
この本実施例での温度推移は、比較例１と同様であった。
【００９９】
図６を再び用い、本実施例における定着ローラ１０１の温変化を説明する。
【０１００】
スタンバイ中に温度Ｔ１に調整されていた定着ローラ１０１は、プリントが開始されて記録材がニップＮに達すると温度が下降し、通紙枚数Ｃ６１では温度は最下点温度Ｔ２に到達する。本実施例でも、Ｔ１＝２００℃、Ｔ２＝１８０℃である。
【０１０１】
そして、通紙枚数Ｃ６２を過ぎると、定着ローラ１０１の温度は最下点温度Ｔ２から上昇し、通紙枚数Ｃ６３で温度Ｔ１に達して安定状態（平衡状態）となる。
【０１０２】
本実施例でも比較例１と同じように、最下点温度Ｔ２は定着性を満足できる許容範囲の下限の温度であり、最下点温度Ｔ２でも定着性は満足される。この最下点温度である定着ローラ１０１温度＝Ｔ２時の各サーミスタ１２２、１２３、１２４検知温度は、比較例１と同様に、第１外部加熱ローラ１０３の温度＝２２０℃、第２外部加熱ローラ１０４の温度＝２２０℃、加圧ローラ１０２の温度＝１００℃であった。
【０１０３】
又、このＴ２時のニップＮ１前後及びニップＮ２前後の定着ローラ１０１表面温度を、不図示のサーモビュアーで測定すると、図５で示すようになる。即ち、比較例１と同様に、ニップＮ１でＴ３からＴ４に上昇し、ニップＮ２でＴ４からＴ２に上昇し、△Ｔ１＝Ｔ４−Ｔ３、△Ｔ２＝Ｔ２−Ｔ４とすると、△Ｔ１＞△Ｔ２である。
【０１０４】
又、このＴ２時の外部加熱ローラで消費される電力量（Ｗｈ）を測定すると、比較例１と同様に、第１外部加熱ローラ１０３電力量＝Ｗ１、第２外部加熱ローラ１０４電力量＝Ｗ２であり、Ｗ１＞Ｗ２で比較例１と同等であった。
【０１０５】
これは、比較例１と同様に、図８に示すように、外部加熱ローラの消費熱量は、温度上昇分△Ｔ１及び△Ｔ２の積分で表され、第１外部加熱ローラ１０３での消費熱量＝Ｑ１、第２外部加熱ローラ１０４での消費熱量＝Ｑ２で表され、Ｑ１＞Ｑ２のためである。
【０１０６】
図１３は本実施例の第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４への通電のＯＮ／ＯＦＦと、その際の第２外部加熱ローラ１０４の表面温度変化を示す図である。
【０１０７】
時間ｔ１３１において第２加熱ローラ１０４の表面温度は下限設定温度に低下し、ハロゲンヒータ１１４の通電がＯＮされる。ハロゲンヒータ１１４へ供給される電力は６００Ｗと少ないため、ｔ１３１からｔ１３２までの長い時間に緩やかに、外部加熱ローラ１０４の表面温度は上限設定温度に到達する。この場合、温度上昇中の第２外部加熱ローラ１１４に接触する定着ローラ１０１の領域は広くなるので、定着ローラ１０１の表面温度のムラは緩和される。
【０１０８】
比較例１と比較して本実施例においては、定着装置の全定格電力は３５００Ｗから３１００Ｗに、４００Ｗ定格電力を減少させることが可能であり、厚紙の定着性能を同等に維持したまま、低電力化も可能となった。
【０１０９】
上述のように本実施例では、定着ローラ１０１回転方向上流側の第１外部加熱ローラ１０３のハロゲンヒータ１１３定格電力を大きく、定着ローラ１０１回転方向下流側の第２外部加熱ローラ１０４のハロゲンヒータ１１４定格電力を小さくする。これによって、定着性能維持（最下点温度維持）、低電力化、温度ムラ緩和を行うことが可能な定着装置を提供することができる。
【０１１０】
従って、「定着部材回転方向上流側の外部加熱部材の加熱源定格電力＞定着部材回転方向下流側の外部加熱部材の加熱源定格電力」とすることにより、定着性能維持、低電力化、温度ムラ緩和を達成可能な定着装置を提供することができる。
【０１１１】
定着ローラ１０１回転方向上流側の第１外部加熱ローラ１０３の加熱源定格電力は、定着ローラ１０１回転方向下流側の第２外部加熱ローラ１０４の加熱源定格電力に対して、２０％増以上とする。この結果、低電力化、温度ムラ緩和の効果を得ることができる。
【０１１２】
従って、「定着部材回転方向上流側の外部加熱部材の加熱源定格電力≧定着部材回転方向下流側の外部加熱部材の加熱源定格電力×１．２」とするとより好適である。
【０１１３】
本実施例では、第１外部加熱ローラ１０３温度と第２外部加熱ローラ１０４目標温度を、定着装置部材（サーミスタやＰＦＡチューブ等）の耐熱性の上限から２２０℃で同一とした。外部加熱ローラ温度が低いと定着ローラを昇温させる加熱能力が低下するので、外部加熱ローラ温度は、耐熱性ぎりぎりの高温に設定するのが好適である。
【０１１４】
本実施例では、定着部材として内部に加熱源を具備した定着ローラを採用したが、定着ローラに発熱体を具備せず、外部加熱部材のみで定着ローラを加熱する構成でも本発明の効果は同様である。又、弾性層を具備した定着部材であれば定着ベルト等の他の形態でも本発明の効果は同様である。
【０１１５】
又、本実施例では、加圧部材として、内部に加熱源を具備した加圧ローラを採用したが、加圧ローラに発熱体を具備しない構成でも本発明の効果は同様である。
【０１１６】
又、本実施例では、加圧部材として、芯金上に弾性層を具備した加圧ローラを採用したが、加圧ベルトや、又は弾性層の無い加圧ローラ及び加圧ベルト等の他の形態でも本発明の効果は同様である。
【０１１７】
更に、本実施例では、外部加熱部材として外部加熱ローラを採用した。しかし、外部加熱ベルトや外部加熱フィルム等の他の形態や、発熱体としてハロゲンヒータ以外の電磁誘導加熱方式や面状発熱体等の他の発熱体でも、複数の外部加熱部材を具備する構成であれば本発明の効果は同様である。
【０１１８】
又、本実施例では、１つの外部加熱ローラ内に、１つのハロゲンヒータを具備する構成を採用した。しかし、第１及び第２の外部加熱ローラ（１０３、１０４）が複数のハロゲンヒータを具備する装置では以下のようにすることで、本発明の効果を得ることができる。即ち、第２の外部加熱ローラ１０４具備されるハロゲンヒータの定格電力の合計を、第１の外部加熱ローラ１０３に具備されるハロゲンヒータの定格電力の合計よりも小さくればよい。
【０１１９】
なお、本実施例では、各ハロゲンヒータへは各々の定格電力と同じ電力が供給された。しかし、定格電力未満の電力を供給する場合であっても、第２外部加熱部材１０４のハロゲンヒータ１１４に供給する最大電力を、第１外部加熱部材１０３のハロゲンヒータ１１３に供給する最大電力よりも小さくすることで本発明の効果を得ることができる。
【０１２０】
また、第１及び第２の外部加熱ローラ（１０３、１０４）が複数のハロゲンヒータを具備する場合であって、定格電力未満の電力を供給する場合にも本発明の効果を得ることはできる。つまり、第２の外部加熱ローラ１０４具備されるハロゲンヒータへ供給される電力の合計の最大値を、第１の外部加熱ローラ１０３に具備されるハロゲンヒータのへ供給される電力の合計の最大値よりも小さくすればよい。
【０１２１】
（実施例２）
図１４〜図１７、図１９、表１により本発明に係る実施例２について説明する。
【０１２２】
本実施例は、実施例１での外部加熱部材に設けられた発熱体の定格電力の関係において、小サイズ紙を通紙した時に発生する非通紙部昇温の低減と、定着部材の最下点温度低下防止とを効率的に達成する構成に関するものである。
【０１２３】
なお、本実施例においても、各ハロゲンヒータには各々の定格電力と等しい電力が供給される。
【０１２４】
定着装置は、小サイズ紙を通紙した場合、非通紙部昇温が発生する。これは、通紙領域においては、定着部材又は加圧部材の熱を記録材が奪い、定着性を確保するために、熱が供給されて前記定着部材又は加圧部材は所定の温度に維持される。一方、非通紙領域においては、定着部材又は加圧部材の熱が奪われずに、熱が供給され続けるため、前記部材の温度が上昇してしまう。この非通紙部昇温によって、定着装置部材の耐熱性を超えてしまう場合には、例えば弾性層や離型層、及びサーミスタ等が熱劣化によって破損するという問題が発生してしまう。
【０１２５】
この非通紙部昇温対策としては、各定着装置部材の加熱源において、長手方向で発熱分布の異なる加熱源を複数具備する構成が用いられる。この構成では、記録材のサイズに応じて、又は各定着装置部材の非通紙領域に配置した温度検知手段の検知温度に応じて、非通紙領域における加熱源の発熱を減少させる。このようにして、通紙領域の定着装置部材の温度を維持したまま、非通紙領域の定着装置部材の昇温が抑えられる。
【０１２６】
本実施例の定着装置２００を以下に説明するが、定着装置１００と同様の構成及び作用の部材は共通の番号を付して説明を省略する。また、実施例２の定着装置２００も図１で示した画像形成装置に設置される。
【０１２７】
図１４の定着装置２００は、図２の定着装置１００とほぼ同様であるが、各ローラの加熱源（発熱体）として、２本のハロゲンヒータを具備しているのと、各ローラの温度検知手段としてのサーミスタが長手方向に２個具備しているのが異なる点である。なお、本実施例は、ローラ中央が通紙基準となる構成である。図１４に示すように、定着ローラ１０１の発熱体は、例えば定格電力６００Ｗのハロゲンヒータ１１１ａと、定格電力６００Ｗのハロゲンヒータ１１１ｂとを有す。そして、ハロゲンヒータ１１１ａとハロゲンヒータ１１１ｂの定格電力の合計は１２００Ｗになっている。
ただし、ハロゲンヒータ１１１ａと１１１ｂは発熱分布が異なっている。
【０１２８】
ハロゲンヒータ１１１ａは、図１５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に対して、ローラ端部の発熱量が３０％になるように調整されている。即ち、ハロゲンヒータ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少ない。
以後、ハロゲンヒータ１１１ａは、メインヒータ１１１ａと称する。
【０１２９】
ハロゲンヒータ１１１ｂは、図１６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に対して、ローラ中央部の発熱量が３０％になるように調整されている。即ち、ハロゲンヒータ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少ない。
以後、ハロゲンヒータ１１１ｂは、サブヒータ１１１ｂと称する。
【０１３０】
定着ローラ１０１の表面温度は、定着ローラ１０１の通紙領域に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２１ａによって検出される。そして、この検出温度に基づいて、温度制御（調整）手段としてのヒータ制御手段２３０によってメインヒータ１１１ａ及びサブヒータ１１１ｂがＯＮ／ＯＦＦされ、所定の目標温度、例えば２００℃にて制御される。
【０１３１】
この制御も実施例１で示したの定着ローラ１０１表面温度の制御と同じ方法で行われ、上限設設定温度は目標温度よりも１℃高く、下限設定温度は目標温度よりも１℃低く設定される。
【０１３２】
又、定着ローラ１０１の非通紙領域に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２１ｂによって、非通紙領域の定着ローラ１０１表面温度を監視する。
【０１３３】
従って、サーミスタ１２１ａは、通紙領域の定着ローラ１０１表面温度を所定温度に維持するように、メインヒータ１１１ａ及びサブヒータ１１１ｂを制御する温度制御用サーミスタであり、以後、メインサーミスタ１２１ａと称する。又、サーミスタ１２１ｂは、非通紙領域の定着ローラ１０１表面温度を監視するサーミスタであり、以後、サブサーミスタ１２１ｂと称する。
【０１３４】
図１４に示すように、加圧ローラ１０２の発熱体は、例えば定格電力１５０Ｗのハロゲンヒータ１１２ａと、定格電力１５０Ｗのハロゲンヒータ１１２ｂとを有し、合算して定格電力３００Ｗのハロゲンヒータを具備している。ただし、ハロゲンヒータ１１２ａと１１２ｂは発熱分布が異なっている。ハロゲンヒータ１１２ａは、図１５に示すように、ローラ中央部の発熱比率を１００％とすると、ローラ端部において発熱比率が３０％となるように発熱分布を調整してあり、ローラ中央部で発熱量が大きく、ローラ端部で発熱量が小さい。以後、ハロゲンヒータ１１２ａは、メインヒータ１１２ａと称する。ハロゲンヒータ１１２ｂは、図１６に示すように、ローラ端部の発熱比率を１００％とすると、ローラ中央部において発熱比率が３０％となるように発熱分布を調整してあり、ローラ中央部で発熱量が小さく、ローラ端部で発熱量が大きい。以後、ハロゲンヒータ１１２ｂは、サブヒータ１１２ｂと称する。
【０１３５】
加圧ローラ１０２の表面温度は、加圧ローラ１０２の通紙領域に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２２ａによって検出される。そして、ヒータ制御器（ヒータ制御手段）２３０がメインヒータ１１２ａ及びサブヒータ１１２ｂをＯＮ／ＯＦＦすることで、加圧ローラ１０２の表面温度は、所定の目標温度、例えば１３０℃にて制御される。この制御も実施例１で示したの定着ローラ１０１表面温度の制御と同じ方法で行われ、上限設設定温度は目標温度よりも１℃高く、下限設定温度は目標温度よりも１℃低く設定される。図１９に本実施例の定着ローラ１０１の温度制御に関するブロック図を示す。
【０１３６】
又、加圧ローラ１０２の非通紙領域に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２２ｂによって、非通紙領域の加圧ローラ１０２表面温度を監視する。
【０１３７】
従って、サーミスタ１２２ａは、通紙領域の加圧ローラ１０２表面温度を所定温度に維持するように、メインヒータ１１２ａ及びサブヒータ１１２ｂを制御する温度制御用サーミスタであり、以後、メインサーミスタ１２２ａと称する。又、サーミスタ１２２ｂは、非通紙領域の加圧ローラ１０２表面温度を監視するサーミスタであり、以後、サブサーミスタ１２２ｂと称する。
【０１３８】
図１４に示すように、第１外部加熱ローラ１０３の加熱源は、例えば定格電力５００Ｗのハロゲンヒータ１１３ａと、定格電力５００Ｗのハロゲンヒータ１１３ｂとを有する。そして、ハロゲンヒータ１１３ａとハロゲンヒータ１１３ｂの定格電力の合計は１０００Ｗになっている。ただし、ハロゲンヒータ１１３ａと１１３ｂは発熱分布が異なっている。ハロゲンヒータ１１３ａは、図１５に示すように、ローラ中央部の発熱比率を１００％とすると、ローラ端部において発熱比率が３０％となるように発熱分布を調整してあり、ローラ中央部で発熱量が大きく、ローラ端部で発熱量が小さい。以後、ハロゲンヒータ１１３ａは、メインヒータ１１３ａ（第１メインヒータ）と称する。ハロゲンヒータ１１３ｂは、図１６に示すように、ローラ端部の発熱比率を１００％とすると、ローラ中央部において発熱比率が３０％となるように発熱分布を調整してあり、ローラ中央部で発熱量が小さく、ローラ端部で発熱量が大きい。以後、ハロゲンヒータ１１３ｂは、サブヒータ１１３ｂ（第１サブヒータ）と称する。
【０１３９】
第１外部加熱ローラ１０３の表面温度は、第１外部加熱ローラ１０３の通紙領域に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２３ａによって検出される。そして、第１外部加熱ローラ１０３の表面温度は、ヒータ制御手段２３０によってメインヒータ１１３ａ及びサブヒータ１１３ｂがＯＮ／ＯＦＦされることで、所定の目標温度、例えば２２０℃にて制御される。この制御も実施例１で示したの定着ローラ１０１表面温度の制御と同じ方法で行われ、上限設設定温度は目標温度よりも１℃高く、下限設定温度は目標温度よりも１℃低く設定される。
【０１４０】
又、第１外部加熱ローラ１０３の非通紙領域に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２３ｂによって、非通紙領域の第１外部加熱ローラ１０３表面温度を監視する。
【０１４１】
従って、サーミスタ１２３ａは、通紙領域の第１外部加熱ローラ１０３表面温度を所定温度に維持するように、メインヒータ１１３ａ及びサブヒータ１１３ｂを制御する温度制御用サーミスタであり、以後、メインサーミスタ１２３ａと称する。又、サーミスタ１２３ｂは、非通紙領域の第１外部加熱ローラ１０３表面温度を監視するサーミスタであり、以後、サブサーミスタ１２３ｂと称する。
【０１４２】
第２外部加熱ローラ１０４は、第１外部加熱ローラ１０３とほぼ同様の構成である。
【０１４３】
図１４で示すように、第２外部加熱ローラ１０４の発熱体は、例えば定格電力３００Ｗのハロゲンヒータ１１４ａと、定格電力３００Ｗのハロゲンヒータ１１４ｂとを有し、合算して定格電力６００Ｗのハロゲンヒータを具備している。ただし、ハロゲンヒータ１１４ａと１１４ｂは発熱分布が異なっている。
【０１４４】
ハロゲンヒータ１１４ａは、図１５に示すように、ローラ中央部の発熱比率を１００％とすると、ローラ端部において発熱比率が３０％となるように発熱分布を調整してあり、ローラ中央部で発熱量が大きく、ローラ端部で発熱量が小さい。
以後、ハロゲンヒータ１１４ａは、メインヒータ１１４ａ（第２メインヒータ）と称する。
【０１４５】
ハロゲンヒータ１１４ｂは、図１６に示すように、ローラ端部の発熱比率を１００％とすると、ローラ中央部において発熱比率が３０％となるように発熱分布を調整してある。つまり、ローラ中央部で発熱量が小さく、ローラ端部で発熱量が大きい。以後、ハロゲンヒータ１１４ｂは、サブヒータ１１４ｂ（第２サブヒータ）と称する。
【０１４６】
第２外部加熱ローラ１０４の表面温度は、第２外部加熱ローラ１０４の通紙領域に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２４ａによって検出される。そして、検出された温度に基づいて、ヒータ制御手段２３０はメインヒータ１１４ａ及びサブヒータ１１４ｂＯＮ／ＯＦＦし、所定の目標温度、例えば２２０℃によって制御（温度調節）する。
【０１４７】
又、第２外部加熱ローラ１０４の非通紙領域に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２４ｂによって、非通紙領域の第２外部加熱ローラ１０４表面温度を監視する。
【０１４８】
従って、サーミスタ１２４ａは、通紙領域の第２外部加熱ローラ１０４表面温度を所定温度に維持するように、メインヒータ１１４ａ及びサブヒータ１１４ｂを制御する温度制御用サーミスタであり、以後、メインサーミスタ１２４ａと称する。又、サーミスタ１２４ｂは、非通紙領域の第２外部加熱ローラ１０４表面温度を監視するサーミスタであり、以後、サブサーミスタ１２４ｂと称する。
【０１４９】
前記した各ローラにおいて、各メインヒータ（１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ）と、各サブヒータ（１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂ、１１４ｂ）の２本を同時にＯＮ（点灯）した場合には、長手方向で発熱量が略均一となるように設計されている。
【０１５０】
非通紙部昇温対策に関して説明する。非通紙部昇温対策は、小サイズ紙の通紙により各ローラの非通紙領域が昇温した際、各ローラのサブヒータ（１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂ、１１４ｂ）の点灯比率を低下させるものである。この点灯比率は、各ローラの非通紙領域のサブサーミスタ（１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ）の検知温度に応じて、又は記録材のサイズに応じて、変更される。
【０１５１】
点灯比率の変更は、ハロゲンヒータの場合、例えば時間分割制御が用いられる。時間分割制御は、例えば表１の点灯比率と時間分割制御の関係から決定される。
【０１５２】
【表１】
0005317533.tif 000002
【０１５３】
点灯比率＝５０％の場合を一例として説明する。
【０１５４】
各ローラの温度制御用の各メインサーミスタ（１２１ａ、１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ）で検知された温度が下限設定温度より低下すると、各メインヒータ（１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ）がＯＮ（点灯）される。このとき、各サブヒータ（１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂ、１１４ｂ）もＯＮ（点灯）される。このとき、メインヒータを全ＯＮ（点灯）させ、サブヒータは、２秒ＯＮ（点灯）と２秒ＯＦＦ（消灯）が繰り返される。
【０１５５】
よって、ローラ端部の発熱量が多いサブヒータの点灯比率を低下させることによって、ローラ端部の発熱量が減少し、非通紙部昇温を低減することができる。
【０１５６】
中央部は、ローラ中央部の発熱量が多いメインヒータを全ＯＮ（点灯）することによって、通紙部の温度は所定温度に維持され、定着性が確保される。なお、メインサーミスタが設定温度より上昇した場合には、メインヒータとサブヒータはＯＦＦ（消灯）である。
【０１５７】
よって、サブヒータ点灯比率とは、メインヒータの点灯時における、メインヒータに対してサブヒータを点灯する割合を示すものである。つまり、メインヒータへの通電時間に対するサブヒータへの通電時間の割合を示すものである。
【０１５８】
又、点灯比率は、記録材の秤量、紙種、サイズ等の条件に応じて、任意に選択できる。
【０１５９】
ここで、外部加熱部材の非通紙部昇温に関して説明する。
【０１６０】
小サイズ紙を通紙することにより、定着ローラ１０１の非通紙領域は熱が蓄積して非通紙部昇温が発生する。同様に、外部加熱ローラの非通紙領域対応部においても、熱が蓄積して非通紙部昇温が発生する。
【０１６１】
外部加熱ローラの通紙領域に対応する領域は、定着ローラ１０１の温度低下した通紙領域に熱が奪われるために、熱を供給して所定温度に維持する。そして、外部加熱ローラの非通紙領域対応部は、定着ローラ１０１が非通紙部昇温により高温となるために、熱が奪われずに蓄積して、非通紙部昇温が発生する。従って、記録材と接触しない外部加熱部材においても、記録材と接触する定着部材や加圧部材と同様に、非通紙部昇温のレベルは定着部材や加圧部材に比較すると小さいレベルではあるが、非通紙部昇温が発生する。
【０１６２】
この外部加熱ローラの非通紙部昇温を効率的に減少させ、かつ通紙時の最下点温度低下を防止する方法として、以下の方法が好適あることが本発明者の検討によって明らかになった。即ち、第１外部加熱ローラ１０３のサブヒータ１１３ｂの点灯比率（以下、第１点灯比率と称する）を、第２外部加熱ローラ１０４のサブヒータ１１４ｂの点灯比率（以下、第２点灯比率と称する）よりも小さくする方法である。
【０１６３】
具体的には、例えば、第１点灯比率＝３３％、第２点灯比率＝７５％である。
【０１６４】
又、外部加熱ローラの非通紙部昇温を防止することにより、定着ローラの非通紙部昇温も低減することができる。
【０１６５】
最大通紙可能幅（定着ローラ１０１の回転軸方向）：２９７ｍｍ（Ａ４横の幅）の定着装置２００に対して、小サイズ紙として、秤量３００ｇ／ｍ２のＬＧＬ紙（リーガル紙、幅２１５．９ｍｍ、長さ：３５５．６ｍｍ）を縦置き約６７ｐｐｍで連続通紙した。非通紙部昇温は、幅が小さく、長さが長いリーガル紙等が厳しい条件である。
【０１６６】
本実施例では、紙サイズに応じて、サブヒータ（１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂ、１１４ｂ）の点灯比率を変更する構成を採用した。
【０１６７】
定着ローラ１０１及び加圧ローラ１０２は、サブヒータ１１１ｂ及びサブヒータ１１２ｂの点灯比率＝５０％とした。
【０１６８】
非通紙部温度はサブサーミスタ（１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ、１２４ｂ）で検知しされる。非通紙部の上限温度は、弾性層や離型層等の定着装置部材の耐熱性から、サブサーミスタによる検知値で、定着ローラ表面温度＝２２０℃、第１及び第２外部加熱ローラ表面温度＝２３０℃である。
【０１６９】
（１）比較例４の点灯比率設定
まず、比較例４として、第１外部加熱ローラ１０３のサブヒータ１１３ｂの第１点灯比率＝７５％、第２外部加熱ローラ１０４のサブヒータ１１４ｂの第２点灯比率＝７５％とした。この場合には、定着ローラ１０１の非通紙部温度＝２２４℃、及び第１外部加熱ローラ１０３の非通紙部温度＝２３４℃となり、上限温度を超えてしまう問題が発生した。第２外部加熱ローラ１０４の非通紙部温度＝２２８℃であり、上限温度以下でＯＫであった。この時の定着ローラ１０１最下点温度＝Ｔ２で、記録材の定着性は問題無く、ＯＫであった。又、Ｔ２時において、第１外部加熱ローラ１０３のメインサーミスタ１２３ａ検知温度＝２２０℃、第２外部加熱ローラ１０４のメインサーミスタ１２４ａ検知温度＝２２０℃で、どちらも設定温度を維持していた。従って、第１点灯比率を、さらに低下させる必要がある。
【０１７０】
（２）比較例５の点灯比率設定
次に、比較例５として、第１点灯比率＝５０％、第２点灯比率＝５０％とした。この場合には、定着ローラ１０１の非通紙部温度＝２２１℃、第１外部加熱ローラ１０３の非通紙部温度＝２３１℃となり、比較例４と比較すると、非通紙部昇温は低減して良化したが、まだ上限温度を超えてしまう問題が発生した。第２外部加熱ローラ１０４の非通紙部温度＝２２５℃であり、上限温度以下でＯＫであった。しかし、この時、図１７  に示すように、定着ローラ１０１の最下点温度＝Ｔ８であり、Ｔ２よりも低下して記録材の定着性は悪化してＮＧとなってしまった。本実施例ではＴ８＝１７５℃であった。
【０１７１】
定着ローラ１０１の最下点温度がＴ８時の第１外部加熱ローラ１０３のメインサーミスタ１２３ａ検知温度＝２２０℃、第２外部加熱ローラ１０４のメインサーミスタ１２４ａ検知温度＝２１０℃であった。即ち、第２外部加熱ローラ１０４が目標温度よりも低下したことによる外部加熱性能の低下により、定着ローラ１０１の最下点温度が低下してしまった。
【０１７２】
よって最下点温度低下による定着性悪化は、サブヒータ１１４ｂの点灯比率を小さくしたことにより、第２外部加熱ローラ１０４の電力が不足して、第２外部加熱ローラの温度低下が発生したことによるものである。従って、第１点灯比率を小さくして、第２点灯比率を大きくする必要がある。
【０１７３】
（３）本実施例の点灯比率設定
次に、本実施例として、第１点灯比率＝３３％、第２点灯比率＝７５％とした。温度制御手段２３０は、定着ローラ１０１の回転軸方向の長さが２１２．９ｍｍ以下の紙を使用する場合に、第１点灯比率＝３３％、第２点灯比率＝７５％とする。一方、定着ローラ１０１の回転軸方向の長さが２１２．９ｍｍよりも長い紙を使用する場合には、第１点灯比率＝１００％、第２点灯比率＝１００％とする。また、温度制御手段２３０は、図１の操作部２５３１に入力された紙（記録材）の回転軸方向の長さに関する情報、または、図１の記録材幅検知器２６によって検知された回転軸方向の長さに関する情報に基づいて、上記点灯比率を変更する。ここで、記録材幅検知器２６としては、搬送経路Ｄを挟むように設けられた、一対の発光素子及び受光素子を用いることができる。
【０１７４】
この場合には、定着ローラ１０１の非通紙部温度＝２１８℃、第１外部加熱ローラ１０３の非通紙部温度＝２２８℃、第２外部加熱ローラ１０４の非通紙部温度＝２２８℃となり、上限温度以下でＯＫであった。
【０１７５】
この時の定着ローラ１０１最下点温度＝Ｔ２で、記録材の定着性は問題無く、ＯＫであった。
【０１７６】
又、Ｔ２時の第１外部加熱ローラ１０３のメインサーミスタ１２３ａ検知温度＝２２０℃、第２外部加熱ローラ１０４温度のメインサーミスタ１２４ａ検知温度＝２２０℃で、どちらも設定温度を維持していた。
【０１７７】
従って、「第１点灯比率＜第２点灯比率」とすることにより、非通紙部昇温低減と最下点温度低下防止を両立できた。
【０１７８】
よって、本実施例のように、小サイズ通紙時において、「第１点灯比率＜第２点灯比率」とすることにより、効率的に非通紙部昇温を低減して、かつ定着ローラ１０１の最下点温度低下を防止して、良好な定着性を確保することができる。
【０１７９】
「第１外部加熱ローラ１０３の定格電力＞第２外部加熱ローラ１０４の定格電力」の場合、小サイズ通紙時の非通紙部昇温対策として「第１点灯比率＜第２点灯比率」とすることが必要であることが判明した。
【０１８０】
これは、非通紙部昇温を低減させるためには、定格電力が大きい方の外部加熱ローラのサブヒータ点灯比率を、定格電力が小さい方の外部加熱ローラのサブヒータ点灯比率より小さくすることが必要なためである。
【０１８１】
ただし、最下点温度低下を防止するためには、外部加熱ローラ温度が設定温度より低下しない範囲内で、外部加熱ローラのサブヒータ点灯比率を小さくすることが必要である。
【０１８２】
更に、「第１点灯比率＜第２点灯比率」とした場合でも、点灯比率を加味したメインヒータとサブヒータを合算した実効電力において、「外部加熱１ローラの加熱源電力＞外部加熱２ローラの加熱源電力」の関係を維持することも必要である。
【０１８３】
又、本実施例のように、外部加熱ローラのサブヒータ点灯比率を小さくしても、実施例１と比較して最下点温度が低下しない理由は以下のように考えられる。つまり、小サイズ紙の場合には、紙幅が小さいために、紙幅が大きい記録材と比較して、定着ローラ１０３から単位時間当たりに奪う熱量が小さい。また、非通紙領域で蓄積及び昇温した熱量が通紙領域に芯金を通して移動する。したがって、サブヒータ点灯比率を小さくして電力が小さくなっても、外部加熱ローラ温度を維持することができる。
【０１８４】
また、本実施例では、記録材のサイズに応じて、サブヒータの点灯比率を変更する構成としたが、非通紙部領域の温度を検知して、段階的に点灯比率を変更すると、さらに非通紙部昇温低減と最下点温度低下防止が可能である。
【０１８５】
例えば、前記条件のリーガル紙通紙時において、第１点灯比率＝１００％、第２点灯比率＝１００％でスタートして、サブサーミスタ１２３ｂ又は１２４ｂのどちらかが２２４℃を検知した時点に、例えば第１点灯比率＝３３％、第２点灯比率＝７５％に変更する。
【０１８６】
さらにサブサーミスタ１２３ｂ又は１２４ｂのどちらかが２２６℃を検知した時に、例えば第１点灯比率＝２５％、第２点灯比率＝６０％に変更する。
【０１８７】
この場合には、非通紙部領域が十分高温になってからサブヒータの点灯比率を小さくするので、通紙領域に非通紙領域の熱が回り込む量が大きく、最下点温度低下を防止する効果が大きくなる。更にサブヒータの点灯比率を、より小さくすることが可能となり、非通紙部昇温防止効果も大きくなる。
【０１８８】
又、外部加熱ローラ１０３及び１０４よりも定着ローラ１０１において非通紙部昇温が大きい。したがって、定着ローラ１０１の非通紙部温度（サブサーミスタ１２１ｂ検知温度）に応じて、外部加熱ローラ１０３及び１０４のサブヒータ１１３ｂ及び１１４ｂの点灯比率を変更する構成としてもよい。この場合も、定着ローラ１０１と外部加熱ローラ１０３及び１０４の非通紙部昇温を低減する効果は同様である。
【０１８９】
実施例１において、省電力の観点から「定着部材回転方向上流側の外部加熱部材の加熱源電力≧定着部材回転方向下流側の外部加熱部材の加熱源電力×１．２」が好適であると説明したが、この場合に対応して、電力比分をサブヒータ点灯比率に反映させると良い。
【０１９０】
よって、「前記定着部材回転方向上流側の外部加熱部材の少なくとも１つの加熱源の点灯比率×１．２≦前記定着部材回転方向下流側の外部加熱部材の少なくとも１つの加熱源の点灯比率」とすると好適である。
【０１９１】
本実施例では、加熱源としてハロゲンヒータを採用したために点灯比率という言葉を使用したが、加熱源として例えば、面状基材上に抵抗発熱体を塗布した面状発熱体の場合には、通電比率という言葉を使用しても良い。
【０１９２】
又、本実施例では、メインヒータとサブヒータを同時ＯＮ（点灯）した場合、長手方向で発熱量が略均一となるように設計されたヒータを採用した。しかし、必ずしも略均一でなくても良く、例えばローラ端部からの放熱が大きい場合には、ローラ端部での発熱量が大きくなるようなメインヒータ及びサブヒータを採用しても効果は同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１９３】
【図１】本発明の実施例１及び２の画像形成装置の断面模式図である。
【図２】本発明の実施例１に係る外部加熱方式の定着装置の一例を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の温度制御手段の温度制御方法を示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係る定着ローラ及び加圧ローラの一例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る外部加熱ローラの一例を示す模式的断面図である。
【図６】比較例１及び本実施例に係る厚紙連続通紙時のサーミスタ１２１で検知する定着ローラ表面温度変化を示す模式図である。
【図７】比較例１及び本実施例に係るニップＮ１前後及びニップＮ２前後の定着ローラ表面温度を、不図示の温度測定器（例えばサーモビュアー）で測定した模式図である。
【図８】図５の比較例１及び本実施例に係る外部加熱ローラによる定着ローラへの熱量供給を説明する模式図である。
【図９】比較例１の第２加熱部材１０４のハロゲンヒータ１１４への通電のＯＮ／ＯＦＦの様子を示す図である。
【図１０】比較例２及び比較例３に係る厚紙連続通紙時のサーミスタ１２１で検知する定着ローラ表面温度変化を示す模式図である。
【図１１】比較例２及び比較例３に係るニップＮ１前後及びニップＮ２前後の定着ローラ表面温度を、不図示の温度測定器（例えばサーモビュアー）で測定した模式図である。
【図１２】図８の比較例２及び比較例３に係る外部加熱ローラによる定着ローラ１０１への熱量供給を説明する模式図である。
【図１３】実施例１の第２加熱部材１０４のハロゲンヒータ１１４への通電のＯＮ／ＯＦＦの様子を示す図である。
【図１４】本発明の実施例２に係る外部加熱方式の定着装置の一例を示す模式的断面図である。
【図１５】本発明の実施例２に係るメインヒータの長手位置に対する発熱分布の一例を示す模式図である。
【図１６】本発明の実施例２に係るサブヒータの長手位置に対する発熱分布の一例を示す模式図である。
【図１７】比較例５に係る厚紙連続通紙時のサーミスタ１２１ａで検知する定着ローラ表面温度変化を示す模式図である。
【図１８】実施例１の制御回路を詳細に説明にするための図である。
【図１９】実施例２の制御回路を詳細に説明にするための図である。
【符号の説明】
【０１９４】
１００、２００  定着装置
１０１  定着ローラ
１０２  加圧ローラ
１０３  第１外部加熱ローラ
１０４  第２外部加熱ローラ
１１１、１１１ａ，１１１ｂ  定着ヒータ
１１２，１１２ａ、１１２ｂ  加圧ヒータ
１１３、１１３ａ、１１３ｂ  第１外部加熱ヒータ
１１４、１１４ａ、１１４ｂ  第２外部加熱ヒータ
１２１、１２１ａ、１２１ｂ  定着サーミスタ
１２２、１２２ａ、１２２ｂ  加圧サーミスタ
１２３、１２３ａ、１２３ｂ  第１外部加熱サーミスタ
１２４、１２４ａ、１２４ｂ  第２外部加熱サーミスタ
１３０、２３０  ヒータ制御器
Ｐ  記録材
Ｋ  トナー
【図１】
0005317533.tif 000003
【図２】
0005317533.tif 000004
【図３】
0005317533.tif 000005
【図４】
0005317533.tif 000006
【図５】
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【図６】
0005317533.tif 000008
【図７】
0005317533.tif 000009
【図８】
0005317533.tif 000010
【図９】
0005317533.tif 000011
【図１０】
0005317533.tif 000012
【図１１】
0005317533.tif 000013
【図１２】
0005317533.tif 000014
【図１３】
0005317533.tif 000015
【図１４】
0005317533.tif 000016
【図１５】
0005317533.tif 000017
【図１６】
0005317533.tif 000018
【図１７】
0005317533.tif 000019
【図１８】
0005317533.tif 000020
【図１９】
0005317533.tif 000021