(57)【要約】【課題】定着加圧部を通過する記録材の通過頻度が低下した場合に、記録材に対する紙しわの発生を抑制することを目的とする。【解決手段】回転可能に設けられる定着ロールと、定着ロールを押圧し、定着ロールとの間に用紙を通過させることで用紙上にトナー像を定着させるニップ部を形成する加圧ロールと、定着ロールの回転軸方向に沿って設けられ、定着ロールを加熱するヒータとを備える定着装置において、ヒータは、ニップ部における用紙の通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、定着ロールにおいて回転軸方向中央部の温度に対する回転軸方向両端部の温度の比率が高くなるように、定着ロールを加熱することを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられる定着部材と、
前記定着部材を押圧し、当該定着部材との間に記録材を通過させることで当該記録材上にトナー像を定着させる定着加圧部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の回転軸方向に沿って設けられ、当該定着部材を加熱する加熱手段とを備え、
前記加熱手段は、前記定着加圧部における記録材の通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、前記定着部材において回転軸方向中央部の温度に対する回転軸方向両端部の温度の比率が高くなるように、当該定着部材を加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記定着部材の回転軸方向中央部を加熱する第１加熱部材と、当該定着部材の回転軸方向両端部を加熱する第２加熱部材とを備え、前記定着加圧部における記録材の前記通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、当該第１加熱部材に対する当該第２加熱部材の発熱比率を大きく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】
前記定着部材は、前記定着加圧部における記録材の前記通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、前記加熱手段により加熱されることで、回転軸方向中央部の外径に対する回転軸方向両端部の外径の比率が大きくなるように変形することを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、前記定着加圧部を通過する記録材の前記通過頻度および当該定着加圧部を通過する記録材の種類に応じて、前記定着部材の前記回転軸方向に沿った温度分布が変化するように当該定着部材を加熱することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の定着装置。
【請求項５】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記転写手段により記録材上に転写されたトナー像を、当該記録材に定着する定着手段とを備え、
前記定着手段は、
回転可能に設けられる定着部材と、
前記定着部材を押圧し、当該定着部材との間に記録材を通過させることで当該記録材上にトナー像を定着させる定着加圧部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の回転軸方向に沿って設けられ、当該定着部材を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の前記回転軸方向に沿った発熱分布が変化するように当該加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記定着加圧部における記録材の通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、前記加熱手段に対して、回転軸方向中央部に対する回転軸方向両端部の発熱比率を高くする制御を行うこと
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、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、互いに圧接回転する定着体及び加圧体と、定着体及び加圧体の少なくとも一方を加熱する加熱手段とを備え、定着体及び加圧体の軸線方向におけるニップの通紙領域内の端部側と中央部側との温度分布を、ニップを通過する紙種に対応して設定可能な定着装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８２０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで一般に、互いに圧接回転する定着部材と加圧部材との間に定着加圧部が形成された定着装置では、定着加圧部を通過する記録材の通過頻度が低下した場合に、記録材に紙しわが生じやすくなる場合がある。
本発明は、定着加圧部を通過する記録材の通過頻度が低下した場合に、記録材に対する紙しわの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、回転可能に設けられる定着部材と、前記定着部材を押圧し、当該定着部材との間に記録材を通過させることで当該記録材上にトナー像を定着させる定着加圧部を形成する加圧部材と、前記定着部材の回転軸方向に沿って設けられ、当該定着部材を加熱する加熱手段とを備え、前記加熱手段は、前記定着加圧部における記録材の通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、前記定着部材において回転軸方向中央部の温度に対する回転軸方向両端部の温度の比率が高くなるように、当該定着部材を加熱することを特徴とする定着装置である。
請求項２記載の発明は、前記加熱手段は、前記定着部材の回転軸方向中央部を加熱する第１加熱部材と、当該定着部材の回転軸方向両端部を加熱する第２加熱部材とを備え、前記定着加圧部における記録材の前記通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、当該第１加熱部材に対する当該第２加熱部材の発熱比率を大きくすることを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項３記載の発明は、前記定着部材は、前記定着加圧部における記録材の前記通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、前記加熱手段により加熱されることで、回転軸方向中央部の外径に対する回転軸方向両端部の外径の比率が大きくなるように変形することを特徴とする請求項１または２記載の定着装置である。
請求項４記載の発明は、前記加熱手段は、前記定着加圧部を通過する記録材の前記通過頻度および当該定着加圧部を通過する記録材の種類に応じて、前記定着部材の前記回転軸方向に沿った温度分布が変化するように当該定着部材を加熱することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の定着装置である。
【０００６】
請求項５記載の発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、前記転写手段により記録材上に転写されたトナー像を、当該記録材に定着する定着手段とを備え、前記定着手段は、回転可能に設けられる定着部材と、前記定着部材を押圧し、当該定着部材との間に記録材を通過させることで当該記録材上にトナー像を定着させる定着加圧部を形成する加圧部材と、前記定着部材の回転軸方向に沿って設けられ、当該定着部材を加熱する加熱手段と、前記加熱手段の前記回転軸方向に沿った発熱分布が変化するように当該加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記定着加圧部における記録材の通過頻度が予め定められた値よりも低い場合に、前記加熱手段に対して、回転軸方向中央部に対する回転軸方向両端部の発熱比率を高くする制御を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、本構成を採用しない場合と比較して、定着加圧部を通過する記録材の通過頻度が低下した場合に、記録材に対する紙しわの発生を抑制できる。
請求項２記載の発明によれば、定着部材における温度分布を簡易な構成で実現することが可能になる。
請求項３記載の発明によれば、本構成を採用しない場合と比較して、定着加圧部における記録材の捌き力を大きくすることが可能になり、記録材に対する紙しわの発生をより抑制できる。
請求項４記載の発明によれば、本構成を採用しない場合と比較して、記録材として異なる種類の紙を用いた場合であっても、それぞれの種類の記録材に対して紙しわの発生を抑制できる。
請求項５記載の発明によれば、本構成を採用しない場合と比較して、定着加圧部を通過する記録材の通過頻度が低下した場合に、記録材に対する紙しわの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態が適用された画像形成装置の概略構成を示した図である。
【図２】本実施の形態が適用された定着装置の概略構成を示した図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本実施の形態が適用されたヒータの長手方向に沿った発熱分布を示した図である。
【図５】加圧ロールの変形の仕方を説明するための図である。
【図６】ヒータの長手方向に沿った温度分布を示した図である。
【図７】ヒータの長手方向に沿った温度分布を示した図である。
【図８】ヒータにより加熱された定着ロールの形状を説明するための図である。
【図９】中央部ヒータと端部ヒータとの点灯時間を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用された画像形成装置１の概略構成を示した図である。図１に示した画像形成装置１は、用紙（記録材）Ｐにトナー像を形成する画像形成部１０と、画像形成部１０により用紙Ｐに形成されたトナー像を用紙Ｐに定着する定着装置２０と、用紙Ｐを収容し用紙Ｐを一枚ずつに捌いて画像形成部１０に供給する用紙供給部３０と、用紙Ｐの表裏を反転させる用紙反転機構４０とが設けられている。
【００１０】
また画像形成装置１には、着脱可能に設けられ、画像形成部１０に供給されるトナーを収容したトナーカートリッジＴＣと、定着装置２０にてトナー像が定着された用紙Ｐが積載される用紙積載部ＹＳとが設けられている。
さらに画像形成装置１には、画像形成装置１の上部に設けられたスキャナ２００（画像読み取り装置）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等からの画像データを受信する受信部４００が設けられている。そして画像形成装置１には、画像形成部１０、定着手段の一例としての定着装置２０、および用紙供給部３０、用紙反転機構４０の動作全般を制御する制御部５００と、受信部４００にて受信された画像データに画像処理を施した後に画像形成部１０に画像データを出力する画像処理部６００とが設けられている。
【００１１】
さらに画像形成装置１には、表示パネルにより構成されユーザからの指示を受け付けるとともにユーザに対してメッセージ等を表示するユーザインタフェース(ＵＩ)７００が設けられている。なお、制御部５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）（何れも不図示）により構成されている。ＣＰＵでは、処理プログラムが実行される。ＲＯＭには、各種プログラム、各種テーブル、パラメータ等が記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵによる各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。
【００１２】
画像形成部１０には、プロセスカートリッジ１００が設けられている。プロセスカートリッジ１００は、画像形成装置１のフロント側（図中手前側）に引き抜くことで画像形成装置１から取り外しできるようになっている。また本実施の形態では、プロセスカートリッジ１００を取り外すことにより、他のプロセスカートリッジ１００を装着可能となっている。
【００１３】
ここで、プロセスカートリッジ１００には、感光体ドラム１１、帯電装置１２、トナー像形成手段の一例としての現像装置１４、クリーニング装置１６が設けられている。またプロセスカートリッジ１００には、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）などにより構成されるメモリＭが取り付けられている。このメモリＭには、プロセスカートリッジ１００の種類を示す情報や、感光体ドラム１１の回転数などプロセスカートリッジ１００の使用状況に関する情報が格納される。また本実施の形態における画像形成装置１には、露光装置１３と、転写手段の一例であって感光体ドラム１１と共に用紙Ｐを挟持しつつ回転することでトナー像を用紙Ｐに転写する転写装置１５とが設けられている。さらに画像形成装置１には、上記メモリＭから情報を読み出すとともにこのメモリＭに情報を書き込む読み出し／書き込み装置ＹＫが設けられている。
【００１４】
ここで、プロセスカートリッジ１００に設けられた感光体ドラム１１は、その外周面に感光層を備えており、図示しない駆動源を駆動させることにより図中矢印方向に回転する。帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触する帯電ロールを有し感光体ドラム１１を予め定められた電位に帯電する。露光装置１３は、レーザを感光体ドラム１１に照射し帯電装置１２により帯電した感光体ドラム１１を選択的に露光して感光体ドラム１１に静電潜像を形成する。また現像装置１４は、現像ロールを有し感光体ドラム１１上にトナー像を形成する。
【００１５】
より具体的に説明すると、現像装置１４には、例えば、負極性に帯電するトナー及び正極性に帯電するキャリアからなる２成分現像剤が収容されている。そしてこの現像装置１４は、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像をトナーで現像して感光体ドラム１１上にトナー像を形成する。転写装置１５は、ロール状部材を有し転写装置１５と感光体ドラム１１との間（転写部Ｔｐ）に電界を形成しつつ感光体ドラム１１の回転に従って回転することで、感光体ドラム１１上のトナー像を用紙Ｐに転写する。またクリーニング装置１６は、感光体ドラム１１に接触するクリーニングブレードを有しこのクリーニングブレードを用いて感光体ドラム１１上に残留するトナー等を除去する。
【００１６】
定着装置２０は、画像形成部１０により用紙Ｐに形成されたトナー像を加熱することで用紙Ｐに定着する。なお、本実施の形態の定着装置２０の構成については、後段にて詳細に説明する。
【００１７】
用紙供給部３０は、紙種、紙厚、サイズ等が異なる用紙Ｐを画像形成部１０に対して供給可能なように第１給紙部３１〜第３給紙部３３を備えている。なお、本実施の形態では、第１給紙部３１〜第３給紙部３３は、紙厚が異なる用紙Ｐを画像形成部１０に対して供給する。具体的には、第１給紙部３１は、普通紙を画像形成部１０に対して供給し、第２給紙部３２は、薄紙を画像形成部１０に対して供給し、第３給紙部３３は、厚紙を画像形成部１０に対して供給する。なお、普通紙とは、例えば坪量が８２ｇ／ｍ２〜１０５ｇ／ｍ２の紙を指し、薄紙とは、例えば坪量が５２ｇ／ｍ２〜８１ｇ／ｍ２の紙を指し、厚紙とは、例えば坪量が１０６ｇ／ｍ２〜１２１ｇ／ｍ２の紙を指す。
【００１８】
第１給紙部３１〜第３給紙部３３は同様に構成されている。第１給紙部３１を一例に説明すると、第１給紙部３１は、用紙Ｐを収容する用紙収容部４１、引き込みロール４３、および捌き機構４４を備える。用紙収容部４１は、上部に開口を有するとともに直方体状の形状を有しておりその内部に用紙Ｐを複数枚収容する。引き込みロール４３は、用紙収容部４１に収容される用紙束のうち最上位の用紙Ｐに接触しこの最上位の用紙Ｐを捌き機構４４に向けて送り出す。捌き機構４４は、例えば回転可能なフィードロールと回転が制限されたリタードロールとによって構成され、引き込みロール４３により送り出された用紙Ｐを一枚ずつに捌く。
【００１９】
また用紙供給部３０には、レジストレーションロール(レジロール)８５２が設けられている。このレジロール８５２は、回転を停止した状態で用紙Ｐの搬送を一時的に止め、予め定められたタイミングにて回転を行うことにより、転写部Ｔｐに対してレジストレーション調整を施しながら用紙Ｐを供給する。また用紙供給部３０には、第２給紙部３２から搬送されてきた用紙Ｐをレジロール８５２や転写部Ｔｐに向けて搬送する第１搬送ロール５５と、第３給紙部３３から搬送されてきた用紙Ｐを第１搬送ロール５５に向けて搬送する第２搬送ロール６５が設けられている。
【００２０】
用紙反転機構４０は、定着装置２０を通過した用紙Ｐの表裏を反転させてこの用紙Ｐを転写部Ｔｐに再度供給する。つまり用紙反転機構４０は、定着装置２０により用紙Ｐの第１面にトナー像が定着された後に用紙Ｐの第１面と第２面を反転させ、用紙Ｐを転写装置１５に再度供給する反転手段の一例である。また用紙反転機構４０には、反転用搬送経路ＳＲ上の用紙Ｐを搬送する搬送ロール４８が設けられている。
【００２１】
画像形成装置１の用紙搬送路としては、用紙供給部３０に収容された用紙Ｐを、レジロール８５２、転写部Ｔｐおよび定着装置２０を通過させる用紙搬送経路ＹＲが設けられている。また画像形成装置１では、用紙反転機構４０に、定着装置２０の下流側にて用紙搬送経路ＹＲから分岐し且つレジロール８５２の上流側にて用紙搬送経路ＹＲに合流する反転用搬送経路ＳＲが設けられている。この反転用搬送経路ＳＲは、用紙Ｐの第１面のみならず第２面にも画像を形成する場合、即ち用紙Ｐに対して両面印刷を行う場合に使用される。
【００２２】
続いて、本実施の形態の画像形成装置１で行われる画像形成動作について説明する。用紙Ｐに画像が形成される際には、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された画像データが受信部４００にて受信され、受信部４００から画像処理部６００へこの画像データが出力される。そして画像処理部６００にて、画像データに対して画像処理が施される。そして画像処理が施された画像データは、露光装置１３に出力される。画像データを取得した露光装置１３は、帯電装置１２により帯電した感光体ドラム１１を選択的に露光して静電潜像を形成する。そして、形成された静電潜像は、現像装置１４により例えば黒(Ｋ)のトナー像として現像される。つまり本実施の形態の画像形成装置１は、単色のトナー像を現像する。
【００２３】
一方、用紙供給部３０では、画像形成のタイミングに合わせて引き込みロール４３が回転し、用紙収容部４１から用紙Ｐが供給される。そして、捌き機構４４により一枚ずつに捌かれた用紙Ｐは、レジロール８５２まで搬送され、一旦、停止される。その後、感光体ドラム１１の回転タイミングに合わせてレジロール８５２が回転し、用紙Ｐが転写部Ｔｐに供給される。そして、この転写部Ｔｐにおいて感光体ドラム１１に形成されたトナー像が用紙Ｐに転写される。
その後、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０にて定着処理を受け、排出ロール７５によってスキャナ２００の下部に位置する用紙積載部ＹＳに排出される。
【００２４】
また、用紙Ｐに両面印刷を行なう際には、定着装置２０を通過した用紙Ｐは、排出ロール７５によって、いったん用紙積載部ＹＳに向けて搬送される。ただし排出ロール７５は、用紙Ｐを完全には排出せず、用紙Ｐの途中で回転を停止する。そして画像形成部１０による第２面の画像形成の開始タイミングに合わせて排出ロール７５が用紙Ｐを排出する方向とは逆に回転し、用紙Ｐを反転用搬送経路ＳＲに送り出す。更に用紙Ｐは、用紙反転機構４０を通過することで表裏が反転されたうえで転写部Ｔｐに再度供給される。そしてこの転写部Ｔｐにて、感光体ドラム１１に形成されたトナー像が用紙Ｐの第２面に転写される。更に第２面にトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０によって定着処理を受ける。そして画像が形成された用紙Ｐは用紙積載部ＹＳに排出される。
【００２５】
ここで、本実施の形態の画像形成装置１では、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合や用紙供給部３０から転写部Ｔｐへ用紙Ｐを間引きしながら供給する場合等に、通常の印刷時と比較して、画像形成の生産性を低下させる場合がある。すなわち、本実施の形態の画像形成装置１では、例えば用紙Ｐの片面に画像を形成する通常モードと、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合等の、通常モードよりも画像形成の生産性が低い低生産性モードとの２つのモードが設定される。
【００２６】
続いて、本実施の形態の定着装置２０について説明する。図２は、本実施の形態が適用された定着装置２０の概略構成を示した図である。また、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
図２に示すように、本実施の形態の定着装置２０は、筒状の形状を有する定着部材の一例としての定着ロール２１と、定着ロール２１に対向して設けられる円柱形状の加圧部材の一例としての加圧ロール２２とを備えている。また、図２および図３に示すように、定着装置２０は、定着ロール２１の内周に設けられ、定着ロール２１を加熱する加熱手段の一例としてのヒータ２３を備えている。
【００２７】
定着ロール２１は、図２に示すように、アルミニウムや鉄等の金属から構成される円筒形状の芯金２１ａと、芯金２１ａの外周面に被覆されたフッ素樹脂等からなり、用紙Ｐからのオフセットトナーや紙粉の体積を抑制する表面離型層２１ｂとを備えている。
本実施の形態の定着ロール２１の長さは約３００ｍｍである。また、定着ロール２１では、芯金２１ａと表面離型層２１ｂとを合わせた厚さは約０．６ｍｍである。
【００２８】
本実施の形態の定着ロール２１は、図３に示すように、長手方向中央部の外径と比較して長手方向両端部の外径が大きく形成された、所謂逆クラウン形状を有している。この例では、定着ロール２１における長手方向中央部の外径は約２５．３ｍｍであり、長手方向両端部の外径は約２６ｍｍである。すなわち、定着ロール２１における長手方向中央部と長手方向両端部との外径の差は約０．７ｍｍとなっている。
【００２９】
ここで、本実施の形態の定着ロール２１は、ヒータ２３によって加熱されることにより熱膨張して変形する場合がある。なお、上記の定着ロール２１の長さ、厚さおよび外径等の寸法は、加熱により変形する前の原形時の定着ロール２１の寸法である。
定着ロール２１が熱膨張により変形する点については、後段にて詳細に説明する。
【００３０】
本実施の形態の加圧ロール２２は、図２に示すように、ステンレス、鉄等の金属から構成される中実円柱形状のシャフト２２ａと、押圧により変形可能なシリコーンゴム等の部材から構成され、シャフト２２ａの外周に設けられる円筒形状の弾性層２２ｂとを有している。
加圧ロール２２の長さは約３００ｍｍである。
なお、本実施の形態の加圧ロール２２は、定着ロール２１とは異なり、長手方向両端部の外径と長手方向中央部の外径とが等しい円柱形状を有している。この例では、加圧ロール２２の外径（弾性層２２ｂの外径）は、約３０ｍｍである。
【００３１】
加圧ロール２２のシャフト２２ａの長手方向両端部は、不図示の軸受け部材により回転可能に支持されている。
また、シャフト２２ａの長手方向両端部に設けられた軸受け部材は、不図示のコイルスプリングにより定着ロール２１側に向けて付勢されている。これにより、図２に示すように、定着ロール２１と加圧ロール２２との間には、定着ロール２１と加圧ロール２２とが押圧された定着加圧部の一例としてのニップ部Ｎが形成される。
【００３２】
本実施の形態では、定着ロール２１が、不図示の駆動モータの駆動力により、定着ロール２１の長手方向を回転軸方向として予め定められた速度で一方向（図２における時計方向）に回転駆動される。また、定着ロール２１に接して設けられる加圧ロール２２は、定着ロール２１の回転に伴い定着ロール２１に追従して一方向（図２における反時計方向）に従動回転する。すなわち、加圧ロール２２は、定着ロール２１から回転駆動力を受けることで、定着ロール２１に連動して回転する。
【００３３】
本実施の形態のヒータ２３は、図２および図３に示すように、定着ロール２１の長手方向中央部を主に加熱する第１加熱部材の一例としての中央部ヒータ２３１と、定着ロール２１の長手方向両端部を主に加熱する第２加熱部材の一例としての端部ヒータ２３２と、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２に対して電力を供給するための端子２３３とを備えている。
中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２は、定着ロール２１の内部を貫通するように支持されている。また、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２は、定着ロール２１の内周から離間した状態で配置されている。
本実施の形態の中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の長さは、約３１０ｍｍである。
【００３４】
中央部ヒータ２３１は、タングステン線が螺旋状に巻かれたフィラメント２３１ａが、ハロゲンガスとともに封入管２３１ｂに封入されて構成される。フィラメント２３１ａの長手方向両端部は、端子２３３に接続されている。
本実施の形態の中央部ヒータ２３１では、図３に示すように、フィラメント２３１ａの巻き数が長手方向に沿って変化している。具体的には、中央部ヒータ２３１の長手方向中央部では、長手方向両端部と比較してフィラメント２３１ａの巻き数が多く、フィラメント２３１ａの密度が高くなっている。これに対し、中央部ヒータ２３１の長手方向両端部では、長手方向中央部と比較してフィラメント２３１ａの巻き数が少なく、フィラメント２３１ａの密度が低くなっている。
【００３５】
端部ヒータ２３２も中央部ヒータ２３１と同様に、タングステン線が螺旋状に巻かれたフィラメント２３２ａが、ハロゲンガスとともに封入管２３２ｂに封入された構造を有している。
本実施の形態の端部ヒータ２３２では、図３に示すように、フィラメント２３２ａの巻き数が長手方向に沿って変化している。具体的には、端部ヒータ２３２の長手方向両端部では、長手方向中央部と比較してフィラメント２３２ａの巻き数が多く、フィラメント２３２ａの密度が高くなっている。これに対し、端部ヒータ２３２の長手方向中央部では、長手方向両端部と比較してフィラメント２３２ａの巻き数が少なく、フィラメント２３２ａの密度が低くなっている。
【００３６】
なお、本実施の形態では、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２は、定着ロール２１から離れた状態で配置されており、定着ロール２１の内周面と中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２とは接触していない。また、本実施の形態では、定着ロール２１の内周面に、定着ロール２１の形状を維持するためのサポート部材等は設けられていない。したがって、定着ロール２１と中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２とは、互いに直接対向するように配置されており、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２により定着ロール２１を直接加熱することが可能になっている。
また、本実施の形態ではヒータ２３は、回転しないように支持されている。
【００３７】
図４は、本実施の形態が適用されたヒータ２３の長手方向に沿った発熱分布を示した図である。図４（ａ）は、中央部ヒータ２３１の発熱分布を示しており、図４（ｂ）は、端部ヒータ２３２の発熱分布を示している。
【００３８】
中央部ヒータ２３１では、長手方向中央部におけるフィラメント２３１ａの巻き数を長手方向両端部と比較して多くすることで、図４（ａ）に示すように、長手方向中央部における発熱量を長手方向両端部における発熱量よりも高くしている。具体的に説明すると、本実施の形態の中央部ヒータ２３１は、長手方向両端部（中央部ヒータ２３１における一方の端部からの距離が１０ｍｍ〜３５ｍｍおよび２７５ｍｍ〜３００ｍｍの領域）の発熱量を１００％とすると、長手方向中央部（中央部ヒータ２３１における一方の端部からの距離が５５ｍｍ〜２５５ｍｍの領域）の発熱量が約２５０％となるように、発熱分布が設定されている。
【００３９】
これに対し、端部ヒータ２３２では、長手方向両端部におけるフィラメント２３２ａの巻き数を長手方向中央部と比較して多くすることで、図４（ｂ）に示すように、長手方向両端部における発熱量を長手方向中央部における発熱量よりも高くしている。具体的に説明すると、本実施の形態の端部ヒータ２３２は、長手方向中央部（端部ヒータ２３２における一方の端部からの距離が５５ｍｍ〜２５５ｍｍの領域）の発熱量を１００％とすると、長手方向両端部（端部ヒータ２３２における一方の端部からの距離が１０ｍｍ〜３５ｍｍおよび２７５ｍｍ〜３００ｍｍの領域）の発熱量が約３００％となるように、発熱分布が設定されている。
【００４０】
そして、定着動作を行う場合には、端子２３３を介して中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の双方に電力を供給し、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の双方を点灯することにより定着ロール２１を加熱する。
【００４１】
ここで、本実施の形態のヒータ２３は、中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率を異ならせることで、ヒータ２３の長手方向に沿った発熱分布を変更することが可能な構成となっている。詳細については後段で説明するが、本実施の形態の定着装置２０では、用紙Ｐの種類（薄紙、普通紙、厚紙）や用紙Ｐに対して行う印刷のモード（通常モード、低生産性モード）等に応じて中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率を変更し、ヒータ２３の発熱分布を異ならせることが可能である。
【００４２】
続いて、本実施の形態の定着装置２０において行われる定着動作について説明する。
画像形成装置１（図１参照）においてトナー像が形成される動作が開始されると、定着装置２０においてヒータ２３（中央部ヒータ２３１、端部ヒータ２３２）および定着ロール２１を駆動する駆動モータに電力が供給される。これにより、ヒータ２３が発熱して定着ロール２１が加熱される。また、定着ロール２１が回転し、定着ロール２１の回転に従動して加圧ロール２２が回転する。
【００４３】
次に、定着ロール２１が予め定められた温度に加熱された状態で、未定着トナー像が形成された用紙Ｐが、定着ロール２１と加圧ロール２２との間に形成されたニップ部Ｎに送り込まれる。そして、ニップ部Ｎにおいて、用紙Ｐおよび用紙Ｐ上に形成された未定着トナー像が、定着ロール２１により加熱されるとともに、定着ロール２１と加圧ロール２２とにより押圧されることで、用紙Ｐ上に定着される。その後、トナー像が定着された用紙Ｐは、定着ロール２１および加圧ロール２２から剥離されて、画像形成装置１に設けられた用紙積載部ＹＳ（図１参照）に搬送される。
【００４４】
また、用紙Ｐの第１面だけでなく、用紙Ｐの第２面にも画像を形成する場合には、第１面に形成されたトナー像を用紙Ｐに定着した後、用紙Ｐの第２面にトナー像を形成し、用紙Ｐを再び定着装置２０へ送り出して、第２面に形成されたトナー像を用紙Ｐに定着する。
【００４５】
ここで、本実施の形態の画像形成装置１（図１参照）では、上述したように、生産性が異なる通常モードと低生産性モードとが設定される。画像形成装置１において生産性が低い低生産性モードが設定された場合には、ニップ部Ｎに向けて搬送される用紙Ｐ同士の間隔が大きくなるため、定着装置２０では、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐの通過頻度が通常モードと比較して低下する。具体的には、低生産性モードが設定された場合には、定着装置２０において、単位時間当たりにニップ部Ｎを用紙Ｐが通過している時間に対するニップ部Ｎを用紙Ｐが通過していない時間の割合が、通常モードと比較して大きくなる。なお、本明細書において、単位時間当たりにニップ部Ｎを用紙Ｐが通過している時間に対するニップ部Ｎを用紙Ｐが通過していない時間の割合を、単にニップ部Ｎにおける用紙Ｐの通過頻度ということがある。
【００４６】
本実施の形態の定着装置２０では、例えば用紙Ｐがニップ部Ｎを通過していない場合には、ニップ部Ｎにおいて定着ロール２１と加圧ロール２２とは互いに接触している。したがって、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過していない場合には、ヒータ２３から発生した熱は定着ロール２１を介して加圧ロール２２へ伝導されやすい。特に、画像形成装置１において上述の低生産性モードが設定された場合には、通常モードが設定された場合と比較してニップ部Ｎにおいて用紙Ｐが通過していない時間が長くなるため、通常モードと比較して定着ロール２１と加圧ロール２２とがニップ部Ｎにおいて直接接触している時間が長くなる。したがって、低生産性モードでは、通常モードと比較して、ヒータ２３にて発生した熱が定着ロール２１を介して加圧ロール２２に伝導されやすく、加圧ロール２２が加熱されやすくなっている。
【００４７】
本実施の形態の加圧ロール２２は、上述したように、外周に弾性層２２ｂを有している。そして、本実施の形態の弾性層２２ｂは、加熱によって膨張しやすいシリコーンゴム等から構成されている。
したがって、低生産性モードが設定され、単位時間当たりのニップ部Ｎにおける用紙Ｐの通過時間が短くなることで定着ロール２１を介して加圧ロール２２が加熱されると、弾性層２２ｂが熱膨張することにより加圧ロール２２の外形状が変形することがある。特に、本実施の形態の加圧ロール２２では、加圧ロール２２の長手方向中央部と長手方向両端部とで、定着ロール２１を介して伝導された熱の放出のされ方が異なるため、加圧ロール２２の長手方向中央部と長手方向両端部とで加圧ロール２２の変形の度合いが異なる場合がある。
【００４８】
図５は、加圧ロール２２（弾性層２２ｂ）の変形の仕方を説明するための図である。図５（ａ）は、加圧ロール２２から放出される熱の方向を説明するための図であり、矢印ｘおよび矢印ｙは、熱の放出方向を示している。また、図５（ｂ）は加圧ロール２２が変形する形状を説明するための図である。
図５（ａ）に示すように、加圧ロール２２の長手方向両端部では、定着ロール２１を介して弾性層２２ｂに伝達された熱は、矢印ｘで示す加圧ロール２２の外周側に向かう方向と、矢印ｙで示す加圧ロール２２の長手方向との双方に向かって放出される。
これに対し、加圧ロール２２の長手方向中央部では、定着ロール２１を介して弾性層２２ｂに伝達された熱は、矢印ｘで示す加圧ロール２２の外周側に向かう方向に放出されるものの、矢印ｙで示す加圧ロール２２の長手方向には放出されにくい。
【００４９】
したがって、本実施の形態の加圧ロール２２では、加圧ロール２２の長手方向両端部と比較して長手方向中央部の方が、弾性層２２ｂから加圧ロール２２の外部に放出されにくい。そのため、弾性層２２ｂの長手方向中央部が長手方向両端部と比較して熱を蓄えやすくなっており、高温になりやすい。そして、加圧ロール２２がこのように加熱されて熱を蓄えることで、図５（ｂ）に示すように、弾性層２２ｂの長手方向中央部が長手方向両端部と比較してより大きく熱膨張し、加圧ロール２２が、長手方向両端部の外径よりも長手方向中央部の外径が大きい所謂クラウン形状に変形する場合がある。
【００５０】
ここで、本実施の形態の定着装置２０では、上述したように定着ロール２１の外形状は、長手方向中央部の外径よりも長手方向両端部の外径が大きい所謂逆クラウン形状となっている。これにより、ニップ部Ｎにおいて、定着ロール２１の長手方向両端部における用紙Ｐの搬送速度が、長手方向中央部における用紙Ｐの搬送速度よりも高くなるようにしている。ニップ部Ｎにおける用紙Ｐの搬送速度をこのように設定することにより、ニップ部Ｎにおける用紙Ｐの捌き力が大きくなる。そして用紙Ｐの捌き力を大きくすることで、本実施の形態の定着装置２０では、用紙Ｐに紙しわの発生や、ニップ部Ｎを通過した後の用紙Ｐの後端部がはねることに起因する用紙Ｐと定着ロール２１等との衝突（後端はね）を抑制している。
【００５１】
しかし、定着ロール２１が所謂逆クラウン形状を有している場合であっても、加圧ロール２２が所謂クラウン形状に変形した場合には、ニップ部Ｎにおいて長手方向両端部の用紙Ｐの搬送速度が低下しやすくなる。そして、このような場合には、用紙Ｐの捌き力が小さくなって、用紙Ｐにおいて紙しわや後端はねが発生しやすくなる。
【００５２】
そこで、本実施の形態の定着装置２０では、画像形成装置１にて低生産性モードが設定された場合におけるヒータ２３の長手方向に沿った発熱分布が、通常モードが設定された場合におけるヒータ２３の発熱分布とは異なるように、ヒータ２３を制御している。具体的には、低生産性モードが設定された場合に、ヒータ２３の長手方向中央部に対する長手方向両端部の発熱量の比率（長手方向両端部の発熱量／長手方向中央部の発熱量）が、通常モードが設定された場合と比較して高くなるように、ヒータ２３の発熱分布を設定している。このようにヒータ２３の発熱分布を制御することで、低生産性モードが設定された場合に、ヒータ２３により加熱される定着ロール２１の表面において、長手方向中央部の温度に対する長手方向両端部の温度の比率（長手方向両端部の温度／長手方向中央部の温度）が、通常モードが設定された場合と比較して高くなる。これにより、定着ロール２１の外形状を、通常モードと比較して、長手方向中央部の外径に対する長手方向両端部の外径の比率（長手方向両端部の外径／長手方向中央部の外径）がより大きな逆クラウン形状に変形させている。
【００５３】
定着ロール２１において長手方向中央部の外径に対する長手方向両端部の外径の比率が大きいほど、ニップ部Ｎにおける用紙Ｐの捌き力が大きくなる。
したがって、本実施の形態の定着装置２０では、上記のようにヒータ２３の発熱分布を制御することで、本構成を採用しない場合と比較してニップ部Ｎにおける用紙Ｐの捌き力が低下するのを抑制し、用紙Ｐに対する紙しわや後端はねの発生を抑制している。
【００５４】
続いて、画像形成のモード（通常モード、低生産性モード）および用紙の厚さ（薄紙、普通紙、厚紙等）によってヒータ２３の発熱分布を異ならせる点について説明する。図６および図７は、ヒータ２３の長手方向に沿った温度分布を示した図である。
図６（ａ）は、用紙Ｐとして普通紙を用い且つ通常モードが設定された場合（以下、普通紙・通常モード）におけるヒータ２３の発熱分布を示しており、図６（ｂ）は、用紙Ｐとして普通紙を用い且つ低生産性モードが設定された場合（普通紙・低生産性モード）におけるヒータ２３の発熱分布を示している。また、図７（ａ）は、用紙Ｐとして薄紙を用い且つ通常モードが設定された場合（薄紙・通常モード）におけるヒータ２３の発熱分布を示しており、図７（ｂ）は、用紙Ｐとして薄紙を用い且つ低生産性モードが設定された場合（薄紙・低生産性モード）におけるヒータ２３の発熱分布を示している。
なお、詳細については後段で説明するが、本実施の形態では、用紙Ｐとして厚紙を用いる場合では、通常モードが設定された場合（厚紙・通常モード）と低生産性モードが設定された場合（厚紙・低生産性モード）との双方において、ヒータ２３の温度分布を、図７（ｂ）に示す薄紙・低生産性モードにおけるヒータ２３の発熱分布と等しくしている。
【００５５】
図８は、図６および図７にて示した温度分布を有するヒータ２３により加熱された定着ロール２１の形状を説明するための図である。
図８において、破線（２１Ａ）は、普通紙・通常モードにおける定着ロール２１の外形状を表しており、一点鎖線（２１Ｂ）は、普通紙・低生産性モードにおける定着ロール２１の外形状を表しており、点線（２１Ｃ）は、薄紙・通常モードにおける定着ロール２１の外形状を表しており、二点鎖線（２１Ｄ）は、薄紙・低生産性モードにおける定着ロール２１の外形状を表している。また、図８において、加熱前の定着ロール２１の原形を実線にて示している。
なお、図８では、各モードにおける定着ロール２１の外形状について理解を容易にするために、定着ロール２１の逆クラウン形状を実際よりも誇張して表現している。
【００５６】
以下、普通紙・通常モード、普通紙・低生産性モード、薄紙・通常モード、および薄紙・低生産性モードにおけるヒータ２３の発熱分布および定着ロール２１の外形状について、それぞれ説明する。
【００５７】
（普通紙・通常モード）
普通紙・通常モードでは、図６（ａ）に示すように、ヒータ２３における長手方向両端部の発熱量が、長手方向中央部における発熱量よりも大きくなるように、ヒータ２３の発熱量の分布を設定する。この例では、図６（ａ）に示すように、ヒータ２３における長手方向両端部の発熱量がａ１であり、ヒータ２３における長手方向中央部の発熱量がａ２であり、長手方向両端部の発熱量ａ１と長手方向中央部の発熱量ａ２との差がΔａ（＝ａ１−ａ２）となっている。
【００５８】
普通紙・通常モードでは、定着ロール２１は、上記のように発熱量の分布が設定されたヒータ２３によって加熱されることにより、図８の破線（２１Ａ）で示したような形状に変形する。具体的に説明すると、定着ロール２１は、ヒータ２３によって長手方向中央部と比較して長手方向両端部がより大きな発熱量にて加熱されることで、長手方向中央部と比較して長手方向両端部がより大きく熱膨張する。これにより、定着ロール２１は、図８において破線（２１Ａ）で示したような、原形時の形状と比較して長手方向中央部の外径に対する長手方向両端部の外径の比率が大きな逆クラウン形状に変形する。
【００５９】
定着ロール２１は、普通紙・通常モードが設定された場合において、画像形成時にこのような形状に変形することで、本構成を採用しない場合と比較して、ニップ部Ｎにおける用紙Ｐの捌き力を大きくすることができる。これにより、普通紙・通常モードにおいて、本構成を有さない場合と比較して、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐ（普通紙）に対して、紙しわや後端はねの発生を抑制することが可能になる。
【００６０】
（普通紙・低生産性モード）
続いて、普通紙・低生産性モードが設定された場合について説明する。普通紙・低生産性モードでは、図６（ｂ）に示すように、ヒータ２３における長手方向両端部の発熱量がｂ１となり、ヒータ２３における長手方向中央部の発熱量がｂ２となるように、ヒータ２３の発熱量の分布を設定する。
ここで、普通紙・低生産性モードでは、長手方向両端部の発熱量ｂ１が普通紙・通常モードにおける長手方向両端部の発熱量ａ１よりも大きく（ｂ１＞ａ１）、且つ、長手方向中央部の発熱量ｂ２が普通紙・通常モードにおける長手方向中央部の発熱量ａ２よりも小さくなる（ｂ２＜ａ２）ように、ヒータ２３の発熱分布が設定される。
これにより、普通紙・低生産性モードでは、長手方向両端部の発熱量ｂ１と長手方向中央部の発熱量ｂ２との差Δｂが、普通紙・通常モードにおける発熱量の差Δａよりも大きく設定される（Δｂ＞Δａ）。
また、このようにヒータ２３の発熱分布が設定されることで、普通紙・低生産性モードにおける長手方向中央部の発熱量ｂ２に対する長手方向両端部の発熱量ｂ１の比率（ｂ１／ｂ２）が、普通紙・通常モードにおける長手方向中央部の発熱量ａ２に対する長手方向両端部の発熱量ａ１の比率（ａ１／ａ２）よりも大きくなる（（ｂ１／ｂ２）＞（ａ１／ａ２））。
【００６１】
普通紙・低生産性モードでは、定着ロール２１は、上記のように発熱量の分布が設定されたヒータ２３によって加熱されることにより、図８の一点鎖線（２１Ｂ）で示したような形状に変形する。具体的に説明すると、定着ロール２１は、ヒータ２３によって長手方向中央部と比較して長手方向両端部がより大きな発熱量にて加熱されることで、長手方向中央部と比較して長手方向両端部がより大きく熱膨張する。特に、普通紙・低生産性モードでは、普通紙・通常モードと比較して、ヒータ２３における長手方向中央部と長手方向両端部との発熱量の差（Δｂ）が大きくなっている。したがって、普通紙・低生産性モードにおいて定着ロール２１は、普通紙・通常モードと比較して、長手方向中央部の外径に対する長手方向両端部の外径の比率がより大きな逆クラウン形状に変形する。
【００６２】
そして、定着ロール２１は、普通紙・低生産性モードが設定された場合において、長手方向中央部の外径に対する長手方向両端部の外径の比率が普通紙・通常モードと比較して大きい逆クラウン形状に変形することで、ニップ部Ｎにおける定着ロール２１による用紙Ｐの捌き力を普通紙・通常モードの場合と比較して大きくすることが可能になる。
したがって、普通紙・低生産性モードにおいて、定着ロール２１と対向して設けられる加圧ロール２２が上述のようにクラウン形状に変形した場合であっても、ニップ部Ｎにおいて搬送される用紙Ｐ（普通紙）の捌き力が低下するのを抑制することが可能になる。これにより、普通紙・低生産性モードにおいて、本構成を採用しない場合と比較して、用紙Ｐにおける紙しわや後端はねの発生を抑制することが可能になる。
【００６３】
（薄紙・通常モード）
続いて、薄紙・通常モードが設定された場合について説明する。薄紙・通常モードでは、図７（ａ）に示すように、ヒータ２３における長手方向一端側から長手方向他端側にかけて発熱量が一定となっている。すなわち、この例では、薄紙・通常モードでは、ヒータ２３における長手方向両端部の発熱量ｃ１と長手方向中央部の発熱量ｃ２とが等しく、長手方向両端部の発熱量ｃ１と長手方向中央部の発熱量ｃ２との差Δｃが０となるように、ヒータ２３の発熱分布が設定される（ｃ１≒ｃ２、Δｃ≒０）。
なお、薄紙・通常モードでは、普通紙・通常モードと比較して、長手方向両端部の発熱量ｃ１が低く（ｃ１＜ａ１）、長手方向中央部の発熱量ｃ２が高く（ｃ２＞ａ２）なるように、ヒータ２３の発熱量の分布が設定されている。
【００６４】
薄紙・通常モードでは、定着ロール２１は、上記のように発熱量の分布が設定されたヒータ２３によって加熱されることにより、図８の点線（２１Ｃ）で示したような形状に変形する。具体的に説明すると、定着ロール２１は、長手方向一端から長手方向他端にかけて一定な発熱分布を有するヒータ２３によって加熱されることで、長手方向一端から長手方向他端にかけて平均的に熱膨張する。したがって、薄紙・通常モードでは、定着ロール２１は、加熱されることで、原形時と同様な逆クラウン形状に変形する。
【００６５】
なお、薄紙は普通紙と比較して薄いため、用紙Ｐとして薄紙を用いた場合には、ニップ部Ｎにおいて普通紙と比較して小さな捌き力で搬送することが可能であり、普通紙と比較してニップ部Ｎにおける捌き力が小さい場合であっても、用紙Ｐに対して紙しわや後端はねが発生しにくい。
したがって、薄紙・通常モードでは、定着ロール２１の外形状が原形時と同様な逆クラウン形状であっても、用紙Ｐ（薄紙）に対する紙しわや後端はねの発生を抑制することができる。
【００６６】
（薄紙・低生産性モード）
続いて、薄紙・低生産性モードが設定された場合について説明する。薄紙・低生産性モードでは、図７（ｂ）に示すように、ヒータ２３における長手方向両端部の発熱量がｄ１となり、ヒータ２３における長手方向中央部の発熱量がｄ２となるように、ヒータ２３の発熱量の分布を設定する。
ここで、薄紙・低生産性モードでは、長手方向両端部の発熱量ｄ１が薄紙・通常モードにおける長手方向両端部の発熱量ｃ１よりも大きく（ｄ１＞ｃ１）、且つ、長手方向中央部の発熱量ｄ２が薄紙・通常モードにおける長手方向中央部の発熱量ｃ２よりも小さく（ｄ２＜ｃ２）なるように、ヒータ２３の発熱分布が設定される。
これにより、薄紙・低生産性モードでは、長手方向両端部の発熱量ｄ１と長手方向中央部の発熱量ｄ２との差Δｄが、薄紙・通常モードにおける発熱量の差Δｃ（≒０）よりも大きく設定される（Δｄ＞Δｃ）。
また、このようにヒータ２３の発熱分布が設定されることで、薄紙・低生産性モードにおける長手方向中央部の発熱量ｄ２に対する長手方向両端部の発熱量ｄ１の比率（ｄ１／ｄ２）が、薄紙・通常モードにおける長手方向中央部の発熱量ｃ２に対する長手方向両端部の発熱量ｃ１の比率（ｃ１／ｃ２）よりも大きくなる（（ｄ１／ｄ２）＞（ｃ１／ｃ２））。
【００６７】
薄紙・低生産性モードでは、定着ロール２１は、上記のように発熱量の分布が設定されたヒータ２３によって加熱されることにより、図８の二点鎖線（２１Ｄ）で示したような形状に変形する。具体的に説明すると、定着ロール２１は、ヒータ２３によって長手方向中央部と比較して長手方向両端部がより大きな発熱量にて加熱されることで、長手方向中央部と比較して長手方向両端部がより大きく熱膨張する。ここで、薄紙・低生産性モードでは、薄紙・通常モードと比較して、ヒータ２３における長手方向中央部と長手方向両端部との発熱量の差（Δｄ）が大きくなっている。したがって、薄紙・低生産性モードにおいて定着ロール２１は、薄紙・通常モードと比較して、長手方向中央部の外径に対する長手方向両端部の外径の比率が大きな逆クラウン形状に変形する。
【００６８】
そして、定着ロール２１は、薄紙・低生産性モードが設定された場合において、長手方向中央部の外径に対する長手方向両端部の外径の比率が薄紙・通常モードと比較して大きい逆クラウン形状に変形することでニップ部Ｎにおける定着ロール２１による用紙Ｐの捌き力を薄紙・通常モードの場合と比較して大きくすることが可能になる。
したがって、薄紙・低生産性モードにおいて、定着ロール２１と対向して設けられる加圧ロール２２が上述のようにクラウン形状に変形した場合であっても、ニップ部Ｎにおいて搬送される用紙Ｐ（薄紙）の捌き力が低下するのを抑制することが可能になる。これにより、薄紙・低生産性モードにおいて、本構成を採用しない場合と比較して、用紙Ｐにおける紙しわや後端はねの発生を抑制することが可能になる。
【００６９】
（厚紙・通常モード、厚紙・低生産性モード）
続いて、用紙Ｐとして厚紙を用いる場合（厚紙・通常モード、厚紙・低生産性モード）について説明する。上述したように、厚紙・通常モードおよび厚紙・低生産性モードでは、ヒータ２３の温度分布を薄紙・低生産性モードにおけるヒータ２３の温度分布と等しくしている。
これにより、厚紙・通常モードおよび厚紙・低生産性モードでは、定着ロール２１は、図８において二点鎖線（２１Ｄ）にて示したような逆クラウン形状に変形する。
【００７０】
ここで、厚紙は、普通紙や薄紙と比較して一般にコシが強く、紙しわが発生しにくい性質を有している。これにより、厚紙・低生産性モードにおいて加圧ロール２２がクラウン形状に変形し、厚紙・通常モードと比較してニップ部Ｎにおける用紙Ｐの捌き力が低下した場合であっても、用紙Ｐ（厚紙）に紙しわが生じにくい。したがって、本実施の形態においては、厚紙・通常モードと厚紙・低生産性モードとでヒータ２３の温度分布を等しく制御している。これにより、厚紙・通常モードと厚紙・低生産性モードとでヒータ２３の温度分布を異ならせた場合と比較して、ヒータ２３の制御を簡易にすることが可能になる。
なお、用紙Ｐとして薄紙や普通紙を用いた場合と同様に、厚紙・通常モードと厚紙・低生産性モードとで、ヒータ２３の温度分布を異ならせてもよい。
【００７１】
続いて、普通紙・通常モード、普通紙・低生産性モード、薄紙・通常モード、および薄紙・低生産性モードにおいて、制御手段の一例としての制御部５００（図１参照）が行うヒータ２３の発熱分布の制御について説明する。本実施の形態では、上述したヒータ２３の発熱分布を実現するために、ヒータ２３を構成する中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率を各モードに応じて変更している。
【００７２】
ここで、本実施の形態にて行う中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯比率の制御とは、予め定められた単位時間を１ユニットとして、１ユニットの中で中央部ヒータ２３１をＯＮ／ＯＦＦする時間および端部ヒータ２３２をＯＮ／ＯＦＦする時間の比率を制御するものである。本実施の形態では、例えば１ユニットを１０００ｍｓとした場合に、中央部ヒータ２３１の点灯時間および端部ヒータ２３２の点灯時間を変更することで、それぞれのモードにおいてヒータ２３の発熱分布を設定している。
このように、１ユニット内における中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率を制御してヒータ２３の発熱分布を設定する構成とすることにより、ヒータ２３の発熱分布をモードによって変更した場合に、ヒータ２３全体の発熱量の総計が大きく変動するのを抑制することができる。これにより、例えばヒータ２３全体としての発熱量が過度に大きくなることで定着ロール２１が加熱されすぎて破損したり、ヒータ２３全体の発熱量が過度に小さくなることで定着ロール２１の加熱が不十分になり、定着不良が発生したりするのを抑制できる。
【００７３】
図９は、各モードにおける中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯時間を説明するための図である。図９（ａ）は、普通紙・通常モード、図９（ｂ）は、普通紙・低生産性モード、図９（ｃ）は、薄紙・通常モード、図９（ｄ）は、薄紙・低生産性モードにおける中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間をそれぞれ示している。
【００７４】
普通紙・通常モードでは、中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率が４：６となるように、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を設定している。具体的には、図９（ａ）に示すように、普通紙・通常モードでは、１ユニット（１０００ｍｓ）中の中央部ヒータ２３１の点灯時間（ＯＮ）を４００ｍｓ、非点灯時間（ＯＦＦ）を６００ｍｓとし、端部ヒータ２３２の点灯時間を６００ｍｓ、非点灯時間を４００ｍｓとしている。
【００７５】
普通紙・通常モードにおいて中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率が４：６となるように、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を設定することで、図６（ａ）にて示したようなヒータ２３の発熱分布を得ることができる。これにより、図８において破線（２１Ａ）で示したような定着ロール２１の形状を実現することができる。
【００７６】
普通紙・低生産性モードでは、中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率が３：７となるように中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を設定している。すなわち、普通紙・低生産性モードでは、普通紙・通常モードと比較して端部ヒータ２３２の点灯比率が高くなるように、中央部ヒータ２３１の点灯時間を普通紙・通常モードと比較して短くし、端部ヒータ２３２の点灯時間を普通紙・通常モードと比較して長くしている。具体的には、図９（ｂ）に示すように、普通紙・低生産性モードでは、１ユニット中の中央部ヒータ２３１の点灯時間を３００ｍｓ、非点灯時間を７００ｍｓとし、端部ヒータ２３２の点灯時間を７００ｍｓ、非点灯時間を３００ｍｓとしている。
【００７７】
普通紙・低生産性モードにおいて中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率を中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率が３：７となるように、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を設定することで、図６（ｂ）にて示したようなヒータ２３の発熱分布を得ることができる。これにより、図８において一点鎖線（２１Ｂ）で示したような定着ロール２１の形状を実現することができる。
【００７８】
薄紙・通常モードでは、中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率が６：４となるように、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を設定している。すなわち、薄紙・通常モードでは、普通紙・通常モードと比較して端部ヒータ２３２の点灯比率が低くなるように、中央部ヒータ２３１の点灯時間を普通紙・通常モードと比較して長くし、端部ヒータ２３２の点灯時間を普通紙・通常モードと比較して短くしている。具体的には、図９（ｃ）に示すように、薄紙・通常モードでは、１ユニット中の中央部ヒータ２３１の点灯時間を６００ｍｓ、非点灯時間を４００ｍｓとし、端部ヒータ２３２の点灯時間を４００ｍｓ、非点灯時間を６００ｍｓとしている。
【００７９】
薄紙・通常モードにおいて中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率が６：４となるように、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を設定することで、図７（ａ）にて示したようなヒータ２３の発熱分布を得ることができる。これにより、図８において点線（２１Ｃ）で示したような定着ロール２１の形状を実現することができる。
【００８０】
薄紙・低生産性モードでは、中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率が５：５となるように、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を設定している。すなわち、薄紙・低生産性モードでは、薄紙・通常モードと比較して端部ヒータ２３２の点灯比率が高くなるように、中央部ヒータ２３１の点灯時間を薄紙・通常モードと比較して短くし、端部ヒータ２３２の点灯時間を薄紙・通常モードと比較して長くしている。具体的には、図９（ｄ）に示すように、薄紙・低生産性モードでは、１ユニット中の中央部ヒータ２３１の点灯時間を５００ｍｓ、非点灯時間を５００ｍｓとし、端部ヒータ２３２の点灯時間を５００ｍｓ、非点灯時間を５００ｍｓとしている。
【００８１】
薄紙・低生産性モードにおいて中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率が５：５となるように、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を設定することで、図７（ｂ）に示したヒータ２３の発熱分布を得ることができる。これにより、図８において二点鎖線（２１Ｄ）で示したような定着ロール２１の形状を実現することができる。
【００８２】
なお、上述した中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間は一例であり、点灯比率および点灯時間をこれらに限定するものではない。
また、本実施の形態では、図９に示すように中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２とを交互に点灯するものとしたが、中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２とが同時に点灯される時間や中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との双方が点灯されない時間があってもよい。
さらにまた、本実施の形態では、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２の点灯時間を制御し、中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２との点灯比率を変更することで、ヒータ２３の発熱分布を変更するものとした。しかし、ヒータ２３の発熱分布を実現するための方法としてはこれに限られず、例えば中央部ヒータ２３１と端部ヒータ２３２とに印加する電圧等を制御することで、ヒータ２３の発熱分布を変更するものとしてもよい。
【００８３】
なお、本実施の形態では、低生産性モードとして用紙Ｐの両面に画像を印刷する場合や、用紙Ｐを間引いて搬送する場合を例に挙げたが、定着装置２０のニップ部Ｎにおける用紙Ｐの通過頻度が低下する態様であれば、低生産性モードは上記の場合に限られない。例えば、用紙Ｐの搬送経路や用紙Ｐの排出方向等を異ならせた場合等に、定着装置２０のニップ部Ｎにおける用紙Ｐの通過頻度が低下することが考えられる。
また、本実施の形態では、ヒータ２３が定着ロール２１の長手方向中央部を主に加熱する中央部ヒータ２３１と定着ロール２１の長手方向両端部を主に加熱する端部ヒータ２３２とを有するものとしたが、中央部ヒータ２３１および端部ヒータ２３２とは他に、例えば長手方向一端から他端にかけて定着ロール２１全体を加熱するヒータ（サブヒータ）をさらに有していてもよい。
【００８４】
また、本実施の形態では、画像形成装置１にて低生産性モードが設定された場合にヒータ２３の発熱分布を変更する構成としたが、例えば、ニップ部Ｎや用紙搬送経路ＹＲにおける用紙Ｐの通過頻度を検知する検知手段を設け、検知手段による検知結果に基づいてヒータ２３の発熱分布を変更する構成としてもよい。
【００８５】
さらにまた、本実施の形態では、通常モードおよび低生産性モードが設定された場合に、長手方向両端部の発熱量が長手方向中央部の発熱量以上となるように、ヒータ２３の発熱分布を設定したが、ヒータ２３の発熱分布はこれに限られない。低生産性モードが設定された場合に、通常モードが設定された場合と比較して、長手方向中央部の発熱量に対する長手方向両端部の発熱量の比率（長手方向両端部の発熱量／長手方向中央部の発熱量）が高くなるようにヒータ２３の発熱分布が設定されるのであれば、例えば長手方向両端部の発熱量が長手方向中央部の発熱量よりも小さくてもよい。
【００８６】
以上説明したように、本実施の形態では、画像形成装置１において低生産性モードが設定された場合に、通常モードが設定された場合と比較してヒータ２３の長手方向中央部に対する長手方向両端部の発熱量の比率（長手方向両端部の発熱量／長手方向中央部の発熱量）が高くなるようにヒータ２３の発熱分布を設定している。そしてヒータ２３の発熱分布をこのように設定することで、低生産性モードにおいて、ヒータ２３により加熱される定着ロール２１の外形状を、長手方向中央部の外径に対する長手方向両端部の外径の比率が（長手方向両端部の外径／長手方向中央部の外径）通常モードと比較して大きな逆クラウン形状に変形させている。
このような構成を有することで、本実施の形態の定着装置２０では、画像形成装置１において低生産性モードが設定されてニップ部Ｎにおける用紙Ｐの通過頻度が低下し、加圧ロール２２がクラウン形状に変形した場合であっても、ニップ部Ｎにおける用紙Ｐに対する捌き力の低下を抑制し、用紙Ｐにおける紙しわや後端はねの発生を抑制することが可能になる。
【符号の説明】
【００８７】
１…画像形成装置、２０…定着装置、２１…定着ロール、２２…加圧ロール、２３…ヒータ、２３１…中央部ヒータ、２３２…端部ヒータ
【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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【図８】
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【図９】
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