(57)【要約】【課題】定着ローラの表面温度を均一に維持できるようにする。【解決手段】  本画像形成装置１００では、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳに基づいて、サブヒータ７２ｃの通電時の、メインヒータ７２ｂの出力比ＩＭに対応するサブヒータ７２ｃの出力比ＩＳが制御装置７６により設定される。そして、メインヒータ７２ｂの出力比ＩＭとサブヒータ７２ｃの出力比ＩＳとに基づいて、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃが制御装置７６により通電状態に設定される。このようにメインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃが通電状態にあるときに、定着ローラ７２と加圧ローラ７３との間にトナー像が転写された転写紙が搬送されると、定着ローラ７２と加圧ロータとの間において転写紙が定着ローラ７２により加熱され加圧ローラ７３により加圧される。【選択図】図５
2007310254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に装着される定着装置本体と、
前記定着装置本体に回転自在に装着され、通紙領域の一部を加熱するメインヒータと、前記メインヒータが加熱する前記通紙領域の一部を除く通紙領域の一部又は非通紙領域の一部を加熱するサブヒータとが内蔵された定着ローラと、
前記定着装置本体に回転自在に装着され、トナー像が転写された転写紙を前記定着ローラに加圧する加圧ローラと、
前記定着ローラの前記通紙領域の温度を検知する第１温度検知手段と、
前記定着ローラの前記非通紙領域の温度を検知する第２温度検知手段と、
前記第１温度検知手段により検知された温度に基づいて前記メインヒータおよび前記サブヒータの通電状態を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第２温度検知手段により検知された温度に基づいて、前記サブヒータの通電時の、前記メインヒータの出力比に対応する前記サブヒータの出力比を設定する、
画像形成装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第２温度検知手段により検知された温度が所定温度以上であるか否かを判断し、前記第２温度検知手段により検知された温度が所定温度以上である場合、前記サブヒータの出力比を前記メインヒータの出力比未満の出力比に設定する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度であるか否かを判断し、前記第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度から選択された温度未満である場合、前記サブヒータの出力比を前記メインヒータの出力比と同じ出力比に設定し、前記第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度である場合、前記サブヒータの出力比を前記メインヒータの出力比以下の出力比に設定し、前記第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度より大きい場合、前記サブヒータの出力比を前記メインヒータの出力比未満の出力比に設定する、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着ローラの前記メインヒータは、ローラ軸方向の中央部の少なくとも一部を加熱し、前記定着ローラの前記サブヒータは、ローラ軸方向の少なくともいずれか一方の端部を加熱する、
請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１温度検知手段により検知された温度および目標温度に基づいて、前記メインヒータの出力比を設定する、
請求項１から４のいずれか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】
従来の画像形成装置は、主に、画像読み取り装置と印刷装置とを備えている。画像読み取り装置は原稿の画像情報を読み取るためのものであり、印刷装置は画像読み取り装置で読み取った画像情報に応じて紙等の転写材上に画像を形成するためのものである。印刷装置は、画像形成部と転写材を搬送する転写材搬送部とを有している。画像形成部は、主に、感光体ドラムと、帯電器と、露光器と、現像装置と、定着装置とからなっている。この画像形成部では、まず、帯電器が感光体ドラムの表面を帯電させる。そして、露光器が、画像読み取り装置により読み取られた画像情報に応じて、帯電器により帯電させられた感光体ドラムの表面に露光を施す。これにより、感光体ドラムの表面には静電潜像が形成される。次に、現像装置において、現像ローラがトナーを感光体ドラムの表面の静電潜像に付着させる。そして、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像が、転写材搬送部により搬送されてきた用紙に転写される。最後に、定着装置において、用紙に転写されたトナー像が加熱加圧されることにより、画像形成が行われる。
【０００３】
上記のような画像形成装置では、一般的に、ヒータを内蔵した定着ローラと定着ローラに圧接させた加圧ローラとの間に、未定着トナー像が転写された用紙を通過させることにより、トナー像を用紙に定着させる熱ローラ方式の定着装置が用いられることが多い。このような定着装置では、定着ローラに２つ以上のヒータを内蔵し、定着ローラの表面温度を部分的に上昇させることにより、省エネルギー化が図られている。たとえば、原稿載置台中央において原稿の位置合わせを行うタイプの画像形成装置の場合、定着ローラには、定着ローラの軸方向中央部を加熱するメインヒータと、軸方向両端部それぞれを加熱するサブヒータとが内蔵されることが多い。この場合、用紙が縦方向に搬送されるときには中央部を加熱するヒータのみを通電させることにより、トナーの定着処理が行われる。これにより、節電すなわち省エネルギー化が図られている。
【０００４】
また、一般的には、定着ローラの表面温度を管理するために、温度検知手段たとえばサーミスタ温度計が定着ローラ表面に設けられている。また、定着ローラの表面温度をより精度良く管理するために、定着ローラ表面の通紙領域に接触式のサーミスタ温度計が設けられる場合がある。このように、接触式のサーミスタ温度計を定着ローラ表面に取り付けると、サーミスタ温度計との摺擦によって定着ローラ表面が傷ついてしまうおそれがある。定着ローラ表面が傷ついてしまった場合、定着ローラからの用紙の剥離性能が低下してしまうおそれがある。また、サーミスタ温度計を定着ローラ表面に取り付けると、サーミスタ温度計に未定着トナーが付着してしまい、コピー画像の汚れが発生したり温度検知精度が低下してしまうおそれがある。そこで、このような不具合を防止するため、通紙領域の定着ローラ表面には非接触状態の温度検知手段たとえばサーミスタ温度計を設け、この非接触状態のサーミスタ温度計により検知された温度により、定着ローラの表面温度を制御することが行われている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−４３８５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の画像形成装置の定着装置では上記のような省エネルギー化が図られてはいるものの、昨今の更なる省エネルギー化に対応する必要性から、近年では、定着ローラのウォームアップに要する時間の短縮のために定着ローラの低熱容量化が進められてきた。これにより、近年では、定着ローラには、金属製の薄肉筒状部材が用いられることが多い。しかしながら、定着ローラを金属製の薄肉筒状部材にすると、定着ローラの熱容量が小さくなり、定着ローラのウォームアップに要する時間を短縮することができるものの、材質によっては熱伝導性が悪くなり軸方向に熱伝達がしにくくなる。このため、ヒータに発熱ムラが定着ローラ表面の温度ムラとなってしまうおそれがある。言い換えると、定着ローラの温度リップルが大きくなってしまうおそれがある。
【０００６】
以上のことから、定着ローラを金属製の薄肉筒状部材にするような場合は、従来以上に精度よく温度制御を行うことが必要となる。そこで、上記に示した従来の定着装置では、非通紙域の接触センサーで検知された温度が目標温度を超えた場合、サブヒータを非通電にする方法が例示されている。しかしながら、サブヒータを完全に非通電にしてしまうと、定着ローラの端部の温度リップルが大きくなり、定着ローラの表面温度が不均一になってしまうおそれがある。これにより、用紙に転写されたトナー像を定着ローラおよび加圧ローラによって用紙に定着させるときに、トナー像の定着不良が発生してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明では、定着ローラの表面温度を均一に維持することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る画像形成装置は、定着装置本体と、定着ローラと、加圧ローラと、第１温度検知手段と、第２温度検知手段と、制御装置とを備えている。定着装置本体は、画像形成装置本体に装着されている。定着ローラは、定着装置本体に回転自在に装着される。この定着ローラには、通紙領域の一部を加熱するメインヒータと、メインヒータが加熱する通紙領域の一部を除く通紙領域の一部又は非通紙領域の一部を加熱するサブヒータとが内蔵されている。加圧ローラは、定着装置本体に回転自在に装着されており、トナー像が転写された転写紙を定着ローラに加圧する。第１温度検知手段は、定着ローラの通紙領域の温度を検知する。第２温度検知手段は、定着ローラの非通紙領域の温度を検知する。制御装置は、第１温度検知手段により検知された温度に基づいて、メインヒータおよびサブヒータの通電状態を制御する。また、制御装置は、第２温度検知手段により検知された温度に基づいて、サブヒータの通電時の、メインヒータの出力比に対応するサブヒータの出力比を設定する。
【０００９】
この画像形成装置では、第２温度検知手段により検知された温度に基づいて、サブヒータの通電時の、メインヒータの出力比に対応するサブヒータの出力比が制御装置により設定される。そして、メインヒータの出力比とメインヒータの出力比に対応するサブヒータの出力比とに基づいて、メインヒータおよびサブヒータが制御装置により通電状態に設定される。このようにメインヒータおよびサブヒータが通電状態にあるときに、定着ローラと加圧ローラとの間にトナー像が転写された転写紙が搬送されると、定着ローラと加圧ロータとの間において転写紙が定着ローラにより加熱され加圧ローラにより加圧される。なお、メインヒータおよびサブヒータに通電したりメインヒータおよびサブヒータを非通電にしたりする制御は、制御装置により行われる。
【００１０】
ここでは、メインヒータの出力比に対応するサブヒータの出力比に基づいて、サブヒータが通電状態に設定されるので、メインヒータの温度に応じてサブヒータの温度を制御することができ、定着ローラの非通紙領域の温度リップルを小さくすることができる。これにより、定着ローラの表面温度を均一に維持することができる。
【００１１】
請求項２に係る画像形成装置では、請求項１に記載の画像形成装置において、制御装置が、第２温度検知手段により検知された温度が所定温度以上であるか否かを判断する。このとき、第２温度検知手段により検知された温度が所定温度以上である場合、制御装置は、サブヒータの出力比をメインヒータの出力比未満の出力比に設定する。
【００１２】
この場合、第２温度検知手段により検知された温度が所定の温度以上であるときに、サブヒータの出力比をメインヒータの出力比未満の出力比に設定することにより、サブヒータの温度が過剰に上昇しないようにすることができるともに、サブヒータの温度が過剰に低下しないようにすることができる。これにより、定着ローラの非通紙領域の温度リップルを小さくすることができ、定着ローラの表面温度を均一に維持することができる。
【００１３】
請求項３に係る画像形成装置では、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、制御装置が、第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度であるか否かを判断する。このとき、第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度から選択された温度未満である場合、制御装置は、サブヒータの出力比をメインヒータの出力比と同じ出力比に設定する。また、第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度である場合、制御装置は、サブヒータの出力比をメインヒータの出力比以下の出力比に設定する。さらに、第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度より大きい場合、制御装置は、サブヒータの出力比をメインヒータの出力比未満の出力比に設定する。
【００１４】
この場合、第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度から選択された温度未満であるときに、サブヒータの出力比をメインヒータの出力比と同じ出力比に設定することにより、定着ローラの非通紙領域の温度が所定の範囲内の温度に上昇するまでの時間が短くなるように、サブヒータの温度を制御することができる。また、第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度であるときに、サブヒータの出力比をメインヒータの出力比以下の出力比に設定することにより、定着ローラの非通紙領域の温度が所定の範囲内の温度で維持される時間が長くなるように、サブヒータの温度を制御することができる。さらに、第２温度検知手段により検知された温度が所定の範囲内の温度より大きいときに、サブヒータの出力比をメインヒータの出力比未満の出力比に設定することにより、定着ローラの非通紙領域の温度が所定の範囲内の温度に低下するまでの時間が短くなるように、サブヒータの温度を制御することができる。このようにサブヒータを制御することにより、定着ローラの非通紙領域の温度リップルを小さくすることができ、定着ローラの表面温度を均一に維持することができる。
【００１５】
請求項４に係る画像形成装置では、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置において、定着ローラのメインヒータが、ローラ軸方向の中央部の少なくとも一部を加熱する。そして、定着ローラのサブヒータが、ローラ軸方向の少なくともいずれか一方の端部を加熱する。
【００１６】
この場合、定着ローラのローラ軸方向の中央部の少なくとも一部がメインヒータにより加熱され、定着ローラのローラ軸方向の少なくともいずれか一方の端部がサブヒータにより加熱される。たとえば、原稿載置台の中央において原稿の位置合わせを行う場合は、定着ローラのローラ軸方向の両端部がサブヒータにより加熱される。一方で、原稿載置台の片側において原稿の位置合わせを行う場合は、定着ローラのローラ軸方向の端部がサブヒータにより加熱される。このように定着ローラを加熱することにより、定着ローラの非通紙領域の温度リップルを小さくすることができ、定着ローラの表面温度を均一に維持することができる。
【００１７】
請求項５に係る画像形成装置では、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置において、制御装置が、第１温度検知手段により検知された温度および目標温度に基づいて、メインヒータの出力比を設定する。
【００１８】
この場合、第１温度検知手段により検知された温度および目標温度に基づいて、メインヒータの出力比が設定されるので、定着ローラの通紙領域の表面温度を適切な温度に維持することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、メインヒータの出力比に対応するサブヒータの出力比に基づいて、サブヒータが通電状態に設定されるので、メインヒータの温度に応じてサブヒータの温度を制御することができ、定着ローラの非通紙領域の温度リップルを小さくすることができる。これにより、定着ローラの表面温度を均一に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［カラープリンタの全体構成］
図１は本発明の一実施形態が採用されたカラープリンタの概略構成を示す図である。カラープリンタ１００は、図１に示すように、主に、カラープリンタ本体１１と、画像形成部１０と、トナーコンテナ８と、トナー補給パイプ１３とを備えている。画像形成部１０は、カラープリンタ本体１１のほぼ中央に設けられている。
【００２１】
画像形成部１０は、感光体ドラム１、帯電装置２、ロータリ式現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６、およびレーザユニット１２を備えている。帯電装置２、ロータリ式現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６、およびレーザユニット１２は、感光体ドラム１の周囲に配設されている。なお、感光体ドラム１の用紙搬送方向下流側には、定着装置７が配設されている。定着装置７は、転写されたトナー像を転写材に定着させるための装置である。また、画像形成部１０の下部には給紙部２０が設けられており、給紙部からの給紙方向には給紙ローラ９が配設されている。
【００２２】
感光体ドラム１は、カラープリンタ本体１１の内部に回転自在に装着されている。感光体ドラム１の表面には、レーザユニット１２によって静電潜像が形成される。帯電装置２は、感光体ドラム１の上方に設置されており、感光体ドラム１を一様に帯電させるための装置である。
【００２３】
ロータリ式現像装置４は、静電潜像が形成された感光体ドラム１表面にトナーを供給してトナー像を感光体ドラム１に形成する装置である。ロータリ式現像装置４は、カラープリンタ本体１１の内部に回転自在に装着されている。ロータリ式現像装置４は、ロータリラック４０と、複数の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂとを備えている。ロータリラック４０は、図示しない回転手段により回転軸４１を中心に回転しながら、複数の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂそれぞれを感光体ドラムに対向する現像位置に順次移動させて現像を行わせるものである。複数の現像器のうち、イエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ、およびブラック現像器４Ｂは、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂの順にロータリラック４０の円周方向に並べて保持され、隣接する現像器は円周方向に約９０度の間隔で配置されている。
【００２４】
転写装置５は、感光体ドラム１のトナー像を用紙に転写するための装置であって、中間転写ベルト５１、一次転写ローラ５２，５３、駆動ローラ５５、二次転写対向ローラ５４、二次転写ローラ５６を備えている。中間転写ベルト５１は、一次転写ローラ５２，５３、駆動ローラ５５、および二次転写対向ローラ５４のそれぞれに巻きかけられている。この中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５５の駆動力により、一次転写ローラ５２，５３、駆動ローラ５５、および二次転写対向ローラ５４のまわりを回転させられる。このような中間転写ベルト５１には、感光体ドラム１に形成されたトナー像が転写され、転写されたトナー像が一時的に保持される。二次転写ローラ５６は、中間転写ベルト５１の外周面において二次転写対向ローラ５４に対向する位置に配置されている。この二次転写ローラ５６では、トナー像が転写材に二次転写される。
【００２５】
クリーニング装置６は、感光体ドラム１に残留した残留現像剤などの付着物を除去するための装置であって、本カラープリンタ１００ではクリーニングブレードが設けられている。
【００２６】
レーザユニット１２は、カラープリンタ本体１１の内部に装着されている。このレーザユニット１２は、コントローラ（図示しない）で処理された画像情報に基づいて、感光ドラム１上を走査し感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。レーザーユニット１２は、図示しない、半導体レーザ、各種のレンズ、ポリゴンミラー、ミラー回転モータなどから構成されている。
【００２７】
トナーコンテナ８は、ロータリ式現像装置４にトナーを供給するための容器である。トナーコンテナ８は、図１に示すように、イエロー用コンテナ８Ｙ、マゼンタ用コンテナ８Ｍ、シアン用コンテナ８Ｃ、およびブラック用コンテナ８Ｂのような複数のコンテナからなっている。これら複数のコンテナ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｂは、感光体ドラム１の上方（図１の上方）において、感光体ドラム１の回転軸方向すなわちロータリ式現像装置４の回転軸方向に並べて配置されており、カラープリンタ本体１１の内部に装着されている。
【００２８】
複数のトナー補給パイプ１３は、トナー補給チューブ１３ａを有しており、このトナー補給チューブ１３ａを介してトナーコンテナ８に装着されており、レーザユニット１２と感光体ドラム１との間に配置されている。ここでは、４つのトナー補給パイプ１３それぞれが、トナー補給チューブ１３ａを介して複数のコンテナ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｂぞれぞれに装着されており、ロータリ式現像装置４の回転軸方向に並べて配置されている。たとえば、４つのトナー補給パイプ１３は、トナー補給パイプ１３Ｙ、トナー補給パイプ１３Ｍ、トナー補給パイプ１３Ｃ、トナー補給パイプ１３Ｂの順に図１の奥側から手前側に、ロータリ式現像装置４の回転軸方向に並べて配置されている。これら４つのトナー補給パイプ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂはそれぞれがロータリ式現像装置４に所定の回転位置で挿入されることにより、ロータリ式現像装置４に各色トナーが補給される。
【００２９】
［定着装置の構成と制御］
定着装置７は、図１から図３に示すように、定着装置本体７１と、定着ローラ７２と、加圧ローラ７３と、第１温度検知手段７４と、第２温度検知手段７５と、制御装置７６とを備えている。定着装置本体７１は、カラープリンタ本体１１の内部に装着されている。
【００３０】
定着ローラ７２は、転写紙に転写されたトナーを加熱して転写紙上のトナー像を定着させるためのものである。定着ローラ７２は、円筒状の金属製の定着ローラ本体７２ａと、定着ローラ本体７２ａ表面の通紙領域Ａの一部を加熱するメインヒータ７２ｂと、メインヒータ７２ｂが加熱する通紙領域Aの部分を除く定着ローラ本体７２ａ表面の通紙領域Ａの一部又は定着ローラ本体７２ａ表面の非通紙領域Ｂの一部を加熱するサブヒータ７２ｃとを有している。
【００３１】
ここでは、原稿載置台の中央において原稿の位置合わせを行う場合に用いられる定着ローラ７２を例に説明を行う。なお、原稿載置台の片側において原稿の位置合わせを行う場合は、後述するメインヒータ７２ｂが、定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の中央部から一端部までの間において、定着ローラ本体７２ａの内部に装着されることになる。そして、後述するサブヒータ７２ｃが、定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の他端部において、定着ローラ本体７２ａの内部に装着されることになる。
【００３２】
定着ローラ本体７２ａは、定着装置本体７１に回転自在に装着されている。ここでは、定着ローラ本体７２ａは、スチール製で薄肉筒状に形成されている。
【００３３】
メインヒータ７２ｂは、定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の中央部において、定着ローラ本体７２ａの内部に装着されている。そして、このメインヒータ７２ｂによって定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の中央部が加熱されたときに、定着ローラ本体７２ａ表面の中央部の温度が上昇する。この定着ローラ本体７２ａ表面の中央部の温度上昇に応じて、定着ローラ本体７２ａ表面の中央部から両端部に向けて温度が伝達する。なお、メインヒータ７２ｂは、スイッチ１７２ｂによってオンオフ状態が切り換えられる。
【００３４】
サブヒータ７２ｃは、定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の両端部それぞれにおいて、定着ローラ本体７２ａの内部に装着されている。そして、このサブヒータ７２ｃによって定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の両端部が加熱されたときに、定着ローラ本体７２ａ表面の通紙領域Ａの両端部および非通紙領域Ｂの温度が上昇する。この定着ローラ本体７２ａ表面の両端部の温度上昇に応じて、定着ローラ本体７２ａ表面の両端部から中央部に向けて温度が伝達する。なお、サブヒータ７２ｃは、スイッチ１７２ｃによってオンオフ状態が切り換えられる。
【００３５】
加圧ローラ７３は、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃを内蔵した定着ローラ７２に圧接した状態で、定着装置本体７１に回転自在に装着されている。この加圧ローラ７３と上記の定着ローラ７２との間を、トナー像が転写された転写紙が通過するときに、転写紙に転写されたトナーが転写紙上で定着ローラ７２により加熱されながら加圧ローラ７３により加圧される。これにより、転写紙に転写されたトナーが転写紙上に定着される。
【００３６】
第１温度検知手段７４は、定着ローラ７２表面に対向して設けられている。たとえば、第１温度検知手段７４は、定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の中央部表面から所定の間隔を隔てて定着装置本体７１に装着されている。ここでは、第１温度検知手段７４として、非接触型センサーたとえば非接触型サーミスタ温度計が用いられている。この第１温度検知手段７４によって、定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の中央部表面の温度が検知される。そして、この検知された温度が、定着ローラ７２の通紙領域Ａの温度として制御装置７６に認識される。
【００３７】
第２温度検知手段７５は、定着ローラ７２表面に隣接して設けられている。たとえば、第２温度検知手段７５は、定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の端部表面に接触した状態で定着装置本体７１に装着されている。ここでは、第２温度検知手段７５として、接触型センサーたとえば接触型サーミスタ温度計が用いられている。この第２温度検知手段７５によって、定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の端部表面の温度が検知される。そして、この検知された温度が、定着ローラ７２の非通紙領域Ｂの温度として制御装置７６に認識される。なお、ここでは、第２温度検知手段７５が定着ローラ本体７２ａのローラ軸方向の端部表面に接触しているが、第２温度検知手段７５が定着ローラ本体７２ａ表面に接触していても、定着ローラ表面の微細きず等による画像汚れは生じない。
【００３８】
制御装置７６は、図３に示すように、第１温度検知手段７４および第２温度検知手段７５からの検知温度データが入力される入力端子７６ａと、各種データや各種データを処理するためのプログラムデータ等が記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）７６ｂと、入力端子７６ａに入力された検知温度データに基づいて各種データを処理するＣＰＵ（Central Processing Unit）７６ｃと、各種データを一時的に格納したり処理結果を一時的に記録したりするためのＲＡＭ（Random Access Memory）７６ｄと、ＣＰＵ７６ｃにより処理されたデータが出力される出力端子７６ｅと、を有している。
【００３９】
制御装置７６は、第１温度検知手段７４により検知された温度に基づいて、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃの通電状態を制御する。具体的には、制御装置７６では、入力端子７６ａに入力された第１温度検知手段７４により検知された検知温度データに基づいて、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃのオンオフ状態がＣＰＵ７６ｃにより制御される。より具体的には、制御装置７６では、入力端子７６ａに入力された第１温度検知手段７４により検知された検知温度データが示す温度が目標温度ＴＭに到達したとＣＰＵ７６ｃに認識された場合に、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃがオフ状態になるように出力端子７６ｅからスイッチ１７２ｂ，１７２ｃへとスイッチオフ信号が出力される。一方で、制御装置７６では、入力端子７６ａに入力された第１温度検知手段７４により検知された検知温度データが示す温度が目標温度ＴＭに到達していないとＣＰＵ７６ｃに認識された場合に、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃがオン状態になるように出力端子７６ｅからスイッチ１７２ｂ，１７２ｃへとスイッチオン信号が出力される。このような制御を行うことにより、定着ローラ７２の温度たとえば定着ローラ本体７２ａの温度が過剰に上昇しすぎないようにすることができる。
【００４０】
出力端子７６ｅからメインヒータ用スイッチ１７２ｂへとスイッチオン信号が出力される場合、第１温度検知手段７４により検知された温度ＴＭ（ｎ）および目標温度ＴＭに基づいて、メインヒータ７２ｂの出力を規定するためのメインヒータ７２ｂの出力比が制御装置７６により設定される。メインヒータ７２ｂの出力比たとえばデューティ比ＩＭ（％）は、以下に示す、式（１）〜式（３）に基づいて算出される。なお、以下に示す式はＲＯＭ７６ｂに記録されており、各パラメータの値に基づいてデューティ比ＩＭがＣＰＵ７６ｃにより算出される。
【００４１】
ΔＭＶ（ｎ）＝Ｋｐ（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））＋Ｋｉ・Ｅ（ｎ）＋Ｋｄ（（Ｅ（ｎ）−Ｅ（ｎ−１））−（Ｅ（ｎ−１）−Ｅ（ｎ−２）））  ・・・（１）
Ｅ（ｎ）＝ＴＭ−ＴＭ（ｎ）  ・・・（２）
ＩＭ（ｎ）＝ＩＭ（ｎ−１）＋ΔＭＶ（ｎ）  ・・・（３）
ここで、ＴＭは目標温度、ＴＭ（ｎ）は第１温度検知手段７４により検知された温度の時系列データのうちのｎ番目の温度、Ｅ（ｎ）は目標温度とｎ番目の検知温度との偏差、Ｋｐは比例項の重み付け係数、Ｋｉは積分項の重み付け係数、Ｋｄは微分項の重み付け係数である。なお、ここに示したデューティ比は、総出力半波の数に対する点灯半波の数で定義されている。たとえば、総出力半波が２０半波であり点灯半波が２０半波である場合、デューティ比は１００％となる。同様に、総出力半波が２０半波であり点灯半波が１０半波である場合、デューティ比は５０％となる。
【００４２】
出力端子７６ｅからサブヒータ用スイッチ１７２ｃへとスイッチオン信号が出力される場合、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳに基づいて、メインヒータ７２ｂの出力比に対応するサブヒータ７２ｃの出力比が、制御装置７６により設定される。サブヒータ７２ｃの出力比たとえばデューティ比ＩＳ（％）は、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳに基づいて、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭに応じて制御装置７６において設定される。たとえば、まず、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが所定の範囲内の温度であるか否かがＣＰＵ７６ｃにより判断される。そして、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが所定の範囲内の温度未満である場合、図４に示す、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭとサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳとの関係を示す対応テーブルに基づいて、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳがメインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭと同じ値にＣＰＵ７６ｃにより設定される。また、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが所定の範囲内の温度である場合、図４に示す、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭとサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳとの関係を示す対応テーブルに基づいて、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳがメインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭ以下の値にＣＰＵ７６ｃにより設定される。さらに、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが所定の範囲内の温度より大きい場合、図４に示す、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭとサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳとの関係を示す対応テーブルに基づいて、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳをメインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭ未満の値にＣＰＵ７６ｃにより設定される。
【００４３】
ここで、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭとサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳとの関係を示す対応テーブルは、ＲＯＭ７６ｂに予め記録されている。サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳを設定するときには、この対応テーブルがＣＰＵ７６ｃにより参照され、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭに対応するサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳがＣＰＵ７６ｃに認識される。このようにＣＰＵ７６ｃに認識されたサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳが、サブヒータ７２ｃがオン状態にあるときのデューティ比となる。また、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳの判断に用いられる温度の所定の範囲すなわち目標範囲内の温度（ＴＳ１≦ＴＳ≦ＴＳ２）は、ＲＯＭ７６ｂに予め記録されている。
【００４４】
最後に、メインヒータ７２ｂの温度制御手順およびサブヒータ７２ｃの温度制御手順を示すフローを、図５を参照しながら説明する。
【００４５】
まず、第１温度検知手段７４により検知された温度ＴＭ（ｎ）が目標温度ＴＭより小さいか否かがＣＰＵ７６ｃにより判断される（Ｓ１）。そして、第１温度検知手段７４により検知された温度ＴＭ（ｎ）が目標温度ＴＭより大きいと判断された場合（Ｓ１でＮｏ）、出力端子７６ｅからメインヒータ用スイッチ１７２ｂおよびサブヒータ用スイッチ１７２ｃへとスイッチオフ信号が出力され、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃがオフ状態に設定される（Ｓ２）。
【００４６】
一方で、第１温度検知手段７４により検知された温度ＴＭ（ｎ）が目標温度ＴＭより小さいと判断された場合（Ｓ１でＹｅｓ）、上記の式（１）〜式（３）に基づいて、メインヒータ７２ｂの出力を規定するためのメインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭが設定される（Ｓ３）。そして、図４に示した対応テーブルに基づいて、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳが、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳに基づいて、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭに対応する値に設定される。
【００４７】
具体的には、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが所定の範囲内の温度であるか否かがＣＰＵ７６ｃにより判断される。言い換えると、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが目標範囲内の温度（ＴＳ１≦ＴＳ≦ＴＳ２）になっているか否かがＣＰＵ７６ｃにより判断される（Ｓ４）。
【００４８】
そして、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが目標範囲内の温度（ＴＳ１≦ＴＳ≦ＴＳ２）になっていないと判断された場合（Ｓ４でＮｏ）、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが目標範囲内の温度未満であるか否かがＣＰＵ７６ｃにより判断される（Ｓ５）。そして、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが目標範囲内の温度未満であると判断された場合（Ｓ５でＹｅｓ：ＴＳ＜ＴＳ１）、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭとサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳとの関係を示す対応テーブルに基づいて、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳがメインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭと同じ値（ＩＳ＝ＩＭ）に設定される（Ｓ６）。一方で、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが目標範囲内の温度未満でない判断された場合、すなわち第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが目標範囲内の温度より大きい場合（Ｓ５でＮｏ：ＴＳ＞ＴＳ２）、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭとサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳとの関係を示す対応テーブルに基づいて、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳをメインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭ未満の値にＣＰＵ７６ｃにより設定される（Ｓ７）。この対応テーブルでは、たとえば、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭが１００の場合は、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳは４５となっており、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭが５０の場合は、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳは２０となっている。
【００４９】
一方で、第２温度検知手段７５により検知された温度ＴＳが目標範囲内の温度（ＴＳ１≦ＴＳ≦ＴＳ２）になっているとＣＰＵ７６ｃにより判断された場合（Ｓ４でＹｅｓ：ＴＳ１≦ＴＳ≦ＴＳ２）、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭとサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳとの関係を示す対応テーブルに基づいて、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳがメインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭ以下の値に設定される（Ｓ８）。この対応テーブルでは、たとえば、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭが１００の場合は、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳは７５となっており、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭが５０の場合は、サブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳは４０となっている。
【００５０】
このようにして、メインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭおよびサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳが設定されると（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）、出力端子７６ｅからメインヒータ用スイッチ１７２ｂおよびサブヒータ用スイッチ１７２ｃへとスイッチオン信号が出力され、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃがオン状態に設定される（Ｓ９）。上記に示したメインヒータ７２ｂのデューティ比ＩＭおよびサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳの設定は、メインヒータ７２ｂおよびサブヒータ７２ｃがオン状態になった後にも継続的に行われる。
【００５１】
ここで、図４に示した対応テーブルの内容についての説明を行っておく。この対応テーブルは、メインヒータのデューティ比ＩＭが同じであれば、「ＴＳ＜ＴＳ１」の場合、「ＴＳ１≦ＴＳ≦ＴＳ２」の場合、「ＴＳ＞ＴＳ２」の場合の順に、サブヒータのデューティ比ＩＳが小さくなるように設定されている。これにより、定着ローラの端部温度が目標範囲内の温度より小さい場合すなわち「ＴＳ＜ＴＳ１」の場合は、サブヒータのデューティ比ＩＳを他の場合のデューティ比ＩＳより大きな値に設定することにより、定着ローラの端部温度を目標範囲内の温度に向けて上昇させることができる。また、定着ローラの端部温度が目標範囲内の温度より大きい場合すなわち「ＴＳ＞ＴＳ２」の場合は、サブヒータのデューティ比ＩＳを他の場合のデューティ比ＩＳより小さい値に設定することにより、定着ローラの端部温度を目標範囲内の温度に向けて低下させることができる。さらに、定着ローラの端部温度が目標範囲内の温度である場合すなわち「ＴＳ１≦ＴＳ≦ＴＳ２」の場合は、サブヒータのデューティ比ＩＳを他の２つのデューティ比ＩＳの間の値に設定することにより、定着ローラの端部温度を目標範囲内の温度で維持しやすくなる。
【００５２】
上記のようにサブヒータ７２ｃのデューティ比ＩＳを制御することにより、サブヒータ７２ｃを非通電にすることなく、サブヒータ７２ｃの温度を目標とする範囲内の温度（ＴＳ１≦ＴＳ≦ＴＳ２）に維持しやすくなるとともに、定着ローラ７２の非通紙領域Ｂの温度リップルを小さくすることができる。これにより、定着ローラ７２の表面温度を均一に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態によるカラープリンタの概略断面図。
【図２】定着装置の概略構成図
【図３】定着装置の制御ブロック図。
【図４】メインヒータのデューティ比とサブヒータのデューティ比との対応を示すテーブル。
【図５】ヒータの温度制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５４】
１１  カラープリンタ本体（画像形成装置本体）
７１  定着装置本体
７２ｂ  メインヒータ
７２ｃ  サブヒータ
Ａ  通紙領域
Ｂ  非通紙領域
７２  定着ローラ
７３  加圧ローラ
７４  第１温度検知手段
７５  第２温度検知手段
７６  制御装置
ＴＭ  目標温度
ＴＭ（ｎ）  第１温度検知手段により検知された温度
ＴＳ  第２温度検知手段により検知された温度
ＴＳ１  目標範囲内の温度の下限値
ＴＳ２  目標範囲内の温度の上限値
ＩＭ  メインヒータのデューティ比（メインヒータの出力比）
ＩＳ  サブヒータのデューティ比（サブヒータの出力比）
【図１】
2007310254.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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