(57)【要約】【課題】記録材の記録材幅が不明な場合に、非通紙部昇温の防止と省電力化を両立できるようにした像加熱装置の提供。【解決手段】記録材幅が不明な場合、長手幅の異なる少なくとも２つ以上の加熱部材３０１〜３０４の長手端部に配置した端部昇温検出対象の温度検出部材３１１〜３１４の検出温度に基づき、長手幅が広い加熱部材から順に１つを選択するか、長手幅の広い順で隣合う２つの加熱部材を選択する加熱部材制御を行う。【選択図】図３
2013235181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、前記回転体を加熱する少なくとも２つ以上の加熱部材と、を有し、画像を担持する記録材を前記回転体の回転と共に搬送して前記回転体の熱で画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱部材はそれぞれ記録材搬送方向と直交する長手方向の長手幅が異なっており、
前記加熱部材のそれぞれについて長手方向の端部に配置して端部温度を検出する温度検出部材と、
記録材の記録材搬送方向と直交する幅方向の記録材幅が不明な場合に、最も長手幅の広い加熱部材の長手方向の端部に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記最も長手幅の広い加熱部材を使用して加熱温度制御を開始する第１の加熱部材制御と、
前記第１の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の温度検出部材で検出する端部温度が所定温度を超えたとき、前記第１の加熱部材制御で使用している前記加熱部材と次に長手幅の広い加熱部材とを組み合わせて使用した加熱温度制御に切り替える第２の加熱部材制御と、
前記第２の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の温度検出部材で検出する端部温度が所定温度を超えたとき、前記次に長手幅の広い加熱部材の長手方向の端部に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記第２の加熱部材制御で使用している２つの前記加熱部材のうち長手幅の狭いほうの加熱部材を使用した加熱温度制御に切り替える第３の加熱部材制御と、
前記加熱部材の数に従って長手幅の広い加熱部材から狭い加熱部材へと前記第２の加熱部材制御と前記第３の加熱部材制御を繰り返して順次切り替えていく加熱部材切り替え制御と、を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
回転体と、前記回転体を加熱する少なくとも２つ以上の加熱部材と、を有し、画像を担持する記録材を前記回転体の回転と共に搬送して前記回転体の熱で画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱部材はそれぞれ記録材搬送方向と直交する長手方向の長手幅が異なっており、
記録材搬送方向で前記加熱部材の間に配置して加熱部材間温度を検出する温度検出部材と、
記録材の記録材搬送方向と直交する幅方向の記録材幅が不明な場合に、最も長手幅の広い加熱部材と次に長手幅の広い加熱部材との間に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記最も長手幅の広い加熱部材を使用して加熱温度制御を開始する第１の加熱部材制御と、
前記第１の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の温度検出部材で検出する加熱部材間温度が所定温度を超えたとき、前記第１の加熱部材制御で使用している前記加熱部材と次に長手幅の広い加熱部材とを組み合わせて使用した加熱温度制御に切り替える第２の加熱部材制御と、
前記第２の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の温度検出部材で検出する加熱部材間温度が所定温度を超えたとき、前記次に長手幅の広い加熱部材とその次に長手幅の広い加熱部材との間に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記第２の加熱部材制御で使用している２つの前記加熱部材のうち長手幅の狭いほうの加熱部材を使用した加熱温度制御に切り替える第３の加熱部材制御と、
前記加熱部材の数に従って長手幅の広い加熱部材から狭い加熱部材へと前記第２の加熱部材制御と前記第３の加熱部材制御を繰り返して順次切り替えていく加熱部材切り替え制御と、を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項３】
回転体と、前記回転体を加熱する少なくとも２つ以上の加熱部材と、を有し、画像を担持する記録材を前記回転体の回転と共に搬送して前記回転体の熱で画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱部材はそれぞれ記録材搬送方向と直交する長手方向の長手幅が異なっており、
前記加熱部材のそれぞれについて長手方向の端部に配置して端部温度を検出する温度検出部材と、
記録材の記録材搬送方向と直交する幅方向の記録材幅が不明な場合に、最も長手幅の広い加熱部材の長手方向の端部に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記最も長手幅の広い加熱部材を使用して加熱温度制御を開始する第１の加熱部材制御と、
前記第１の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の温度検出部材で検出する端部温度の温度上昇率が所定値を超えたとき、前記第１の加熱部材制御で使用している前記加熱部材と次に長手幅の広い加熱部材とを組み合わせて使用した加熱温度制御に切り替える第２の加熱部材制御と、
前記第２の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の温度検出部材で検出する端部温度の温度上昇率が所定値を超えたとき、次に長手幅の広い加熱部材の長手方向の端部に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記第２の加熱部材制御で使用している２つの前記加熱部材のうち長手幅の狭いほうの加熱部材を使用した加熱温度制御に切り替える第３の加熱部材制御と、
前記加熱部材の数に従って長手幅の広い加熱部材から狭い加熱部材へと前記第２の加熱部材制御と前記第３の加熱部材制御を繰り返して順次切り替えていく加熱部材切り替え制御と、を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項４】
回転体と、前記回転体を加熱する少なくとも２つ以上の加熱部材と、を有し、画像を担持する記録材を前記回転体の回転と共に搬送して前記回転体の熱で画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱部材はそれぞれ記録材搬送方向と直交する長手方向の長手幅が異なっており、
前記加熱部材のそれぞれについて長手方向の端部に配置して端部温度を検出する第１の温度検出部材と、
前記加熱部材の間の長手方向の中央部に配置して中央部温度を検出する第２の温度検出部材と、
記録材の記録材搬送方向と直交する幅方向の記録材幅が不明な場合に、最も長手幅の広い加熱部材の長手端部に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記最も長手幅の広い加熱部材を使用して加熱温度制御を開始する第１の加熱部材制御と、
前記第１の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の第１の温度検出部材で検出する端部温度と前記第２の温度検出部材で検出する中央部温度の温度差が所定値を超えたとき、前記最も長手幅の広い加熱部材と次に長手幅の広い加熱部材とを組み合わせて使用した加熱温度制御に切り替える第２の加熱部材制御と、
前記第２の加熱部材制御を実施している際に前記端部温度と前記中央部温度の温度差が所定値を超えたとき、前記次に長手幅の広い加熱部材の長手端部に配置した第１の温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記第２の加熱部材制御で使用している２つの前記加熱部材のうち長手幅の狭いほうの加熱部材を使用した画像の加熱温度制御に切り替える第３の加熱部材制御と、
前記加熱部材の数に従って長手幅の広い加熱部材から狭い加熱部材へと前記第２の加熱部材制御と前記第３の加熱部材制御を繰り返して順次切り替えていく加熱部材切り替え制御と、を有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項５】
前記加熱部材を長手幅の広い順からＮ（Ｎ＝１，２，３，・・・）と番号付けをしたときに、奇数番目の加熱部材を駆動する奇数用駆動手段と偶数番目の加熱部材を駆動する偶数用駆動手段の２系統の加熱部材駆動手段と、前記奇数番目の加熱部材から１つを選択する奇数用加熱部材選択手段と、前記偶数番目の加熱部材から１つを選択する偶数用加熱部材選択手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記奇数番目の加熱部材のみを駆動しているときに、前記偶数番目で次に駆動すべき加熱部材を前記偶数用加熱部材選択手段によって選択しておく偶数加熱部材切り替え手段と、前記偶数番目の加熱部材のみを駆動しているときに、前記奇数番目で次に駆動すべき加熱部材を奇数用加熱部材選択手段によって選択しておく奇数加熱部材切り替え手段と、を有することを特徴とする請求項５に記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記加熱温度制御の切り替えを前後の記録材間にて行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の像加熱装置。
【請求項８】
記録材に未定着画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で記録材に形成された未定着画像を記録材に加熱定着する定着部と、を有する画像形成装置において、前記定着部が請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の像加熱装置である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、電子写真複写機や電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置（定着器）として用いれば好適な像加熱装置、及びその像加熱装置を定着装置として備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載される定着装置（定着器）として、フィルム加熱方式の定着器が知られている。このタイプの定着器は、セラミック製の基板上に通電発熱体を有するヒータ、ヒータに接触しつつ移動する定着フィルム、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラなどを有している。未定着トナー画像を担持する記録材は定着器のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。
【０００３】
このタイプの定着器は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。従って、この定着器を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、一枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：ｆｉｒｓｔ  ｐｒｉｎｔｏｕｔ  ｔｉｍｅ）を短くできる。またこのタイプの定着器は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００４】
ところで、定着フィルムを用いた定着器を搭載するプリンタで小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、ヒータの記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温する（非通紙部昇温）ことが知られている。ヒータの非通紙領域が過昇温すると、ヒータを支持するホルダや加圧ローラが熱により損傷する場合がある。
【０００５】
そこで、上記定着器を搭載するプリンタは、小サイズの記録材に連続プリントする場合、大サイズの記録材に連続プリントする場合よりもプリント間隔を広げる制御を行いヒータの非通紙領域の過昇温を抑えている。
【０００６】
しかしながら、プリント間隔を広げる制御は単位時間当りの出力枚数を減らすものであり、単位時間当りの出力枚数を大サイズの記録材の場合と同等或いは若干少ない程度に抑えることが望まれる。
【０００７】
そこで、単位時間当りの出力枚数を減らすスループット低下を少しでも防止できるように、通電発熱体の長手幅が異なる複数のヒータ、或いは通電発熱体の長手幅の発熱配向分布が異なる複数のヒータを使用し、記録材の記録材幅に応じてヒータを切り替えている。さらに、特許文献１では、定型紙サイズではなく、紙幅（記録材幅）が不明な場合でも、温度検知素子の情報を元に、ヒータを切り替えている定着装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１９７３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
複写機やプリンタにおいては、プリント速度の高速化や、省電力化が求められてきている。そして、定型サイズの記録材だけでなく、記録材幅が不明な記録材についても、プリント速度の高速化や、省電力化が要求されてきている。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、記録材の記録材幅が不明な場合に、非通紙部昇温の防止と省電力化を両立できるようにした像加熱装置、及びその像加熱装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の構成は、
回転体と、前記回転体を加熱する少なくとも２つ以上の加熱部材と、を有し、画像を担持する記録材を前記回転体の回転と共に搬送して前記回転体の熱で画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱部材はそれぞれ記録材搬送方向と直交する長手方向の長手幅が異なっており、
前記加熱部材のそれぞれについて長手方向の端部に配置して端部温度を検出する温度検出部材と、
記録材の記録材搬送方向と直交する幅方向の記録材幅が不明な場合に、最も長手幅の広い加熱部材の長手方向の端部に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記最も長手幅の広い加熱部材を使用して加熱温度制御を開始する第１の加熱部材制御と、
前記第１の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の温度検出部材で検出する端部温度が所定温度を超えたとき、前記第１の加熱部材制御で使用している前記加熱部材と次に長手幅の広い加熱部材とを組み合わせて使用した加熱温度制御に切り替える第２の加熱部材制御と、
前記第２の加熱部材制御を実施している際に前記端部昇温検出対象の温度検出部材で検出する端部温度が所定温度を超えたとき、前記次に長手幅の広い加熱部材の長手方向の端部に配置した温度検出部材を端部昇温検出対象として、前記第２の加熱部材制御で使用している２つの前記加熱部材のうち長手幅の狭いほうの加熱部材を使用した加熱温度制御に切り替える第３の加熱部材制御と、
前記加熱部材の数に従って長手幅の広い加熱部材から狭い加熱部材へと前記第２の加熱部材制御と前記第３の加熱部材制御を繰り返して順次切り替えていく加熱部材切り替え制御と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、記録材の記録材幅が不明な場合に、非通紙部昇温の防止と省電力化を両立できるようにした像加熱装置、及びその像加熱装置を備える画像形成装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の概略構成模式図
【図２】画像形成装置の一例の制御ブロック図
【図３】実施例１に係る定着装置を説明する図であって、（ａ）は定着装置の横断側面構成模式図、（ｂ）は定着ヒータの横断側面構成模式図、（ｃ）は定着ヒータの通電発熱体の長手幅と用紙の用紙幅との関係を表す図
【図４】実施例１に係る定着装置のヒータの駆動制御回路図
【図５】実施例１に係る定着装置のヒータ制御を示すフローチャート
【図６】実施例２に係る定着装置のヒータにおける通電発熱体と電極の関係を表す図
【図７】実施例２の定着装置のヒータの駆動制御回路図
【図８】実施例２に係る定着装置のヒータ制御を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施例１］
（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る像加熱装置を定着装置（定着器）として搭載した一例の画像形成装置の概略構成模式図である。この画像形成装置（以下、プリンタとも記す）は電子写真式のプリンタである。
【００１５】
本実施例に示す画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成部１００Ａと、記録材に形成された未定着トナー画像（未定着画像）を記録材に加熱定着する定着部（以下、定着装置と記す）１１０などを有している。
【００１６】
画像形成部１００Ａにおいて、１０１は画像形成装置の筐体を構成する画像形成装置本体１００に取り外し可能に装着されたプロセスカートリッジである。１０２は像担持体としての感光体ドラムである。１０３は光源としての半導体レーザである。１０５はスキャナモータ１０４にて回転する回転多面鏡である。１０６は半導体レーザ１０３から発射され、感光体ドラム１０１の外周面（表面）を走査するレーザビームである。
【００１７】
１０７は感光体ドラム１０２表面を一様に帯電するための帯電ローラである。１０８はレーザビーム１０６により感光体ドラム１０２表面に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像器（現像装置）である。１０９は現像器１０８にて現像された未定着トナー画像を記録材としての所定の記録用紙（以下、用紙と記す）Ｓに転写するための転写ローラである。
【００１８】
プロセスカートリッジ１０１は、感光体ドラム１０１と、帯電ローラ１０７と、現像器１０８などを一体的にカートリッジ化したものである。
【００１９】
定着装置１１０において、１１１は定着ヒータ、１２３は定着フィルム、１２４は加圧ローラである。
【００２０】
１１２は用紙Ｓを格納する給紙カセットで、図１の矢印Ａの方向から画像形成装置本体１００に装着する。１１３は１回転することにより、給紙カセット１１２から用紙Ｓを給紙し、搬送路に送り出す給紙ローラである。フィードローラ１１４とリタードローラ１１５は、ピックアップローラ１１３にてピックアップされた用紙Ｓが用紙束である場合にその用紙束から用紙Ｓを１枚ずつ分離して搬送路に送り出すためのローラ対である。１１６はカセットから給紙された用紙Ｓを画像形成部１００Ａへ搬送するための中間ローラである。１１７は搬送された用紙Ｓを感光体ドラム１０２と転写ローラ１０９の間の転写ニップ部Ｎｔへ送り込む転写前ローラである。
【００２１】
１１８は給紙された用紙Ｓに対し、感光体ドラム１０２表面への画像書き込み（記録／印字）と用紙搬送の同期を取るとともに、給紙された用紙Ｓの搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。１１９は定着後の用紙Ｓの有無を検出するための定着センサである。１２０はトナー画像定着後の用紙Ｓを排紙搬送路へ排出する搬送ローラである。１２１は排紙用紙を積載する排紙トレイ１２２へ用紙Ｓを排出する排紙ローラである。１２５は手差しの用紙Ｓを格納するマルチパーパストレイで、マルチピックアップローラ１２６を１回転することによって、マルチパーパストレイ１２５から用紙Ｓを給紙し、下流の転写前ローラ１１７へ送り出す。
【００２２】
図２は図１に示す画像形成装置の一例の制御ブロック図である。図２において、２０１は不図示のホストコンピュータ等の外部機器（外部装置）から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するとともに、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示するためのプリンタコントローラである。
【００２３】
２０２は画像形成装置の各部をプリンタコントローラ２０１の指示にしたがってプリント動作制御するとともに、プリンタコントローラ２０１へプリンタ内部情報を報知するためのプリンタエンジンコントローラ（以下、エンジンコントローラとも記す）である。プリンタエンジンコントローラ２０２は、ＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリなどから構成され、ＣＰＵにはファームウェアを搭載している。２０３は帯電、現像、転写等各工程における各高圧出力制御をプリンタエンジンコントローラ２０２の指示にしたがっておこなう高圧制御部である。
【００２４】
２０４はスキャナモータ１０４の駆動／停止、レーザビームの点灯をエンジンコントローラ２０２の指示にしたがって制御する光学系制御部である。２０５は定着ヒータへの通電の駆動／停止をプリンタエンジンコントローラ２０２の指示にしたがって行う定着器制御部である。
【００２５】
２０６はトップセンサ１１８、定着センサ１１９、不図示の紙面位置センサの紙有無状態、後述する温度検出素子により検出される温度状態をエンジンコントローラ２０２へ報知するセンサ入力部である。
【００２６】
２０７はプリンタエンジンコントローラ２０２の指示にしたがい、記録用紙搬送のためにモータ／ローラ等の駆動／停止を行う用紙搬送制御部である。この用紙搬送制御部は、図1に示される給紙ローラ１１３、フィードリタードローラ対１１６、転写前ローラ１１７、感光体ドラム１０２、定着フィルム１２３、加圧ローラ１２４、搬送ローラ１２０、排紙ローラ１２１の駆動／停止の制御をつかさどるものである。
【００２７】
本実施例の画像形成装置の印刷動作（プリント動作）を説明する。外部機器から入力したプリント指令に応じて感光体ドラム１０２が矢印方向に回転駆動され、まず感光体ドラム１０２は帯電ローラ１０７によって所定の電位・極性に一様に帯電される。次に感光体ドラム１０２表面の帯電面に対し、半導体レーザ１０３から発射されたレーザビーム１０６による走査露光が施され、感光体ドラム１０２表面の帯電面に静電潜像（静電像）が形成される。この静電潜像は現像器１０８でトナーを用いて現像されることにより、トナー画像として可視化される。
【００２８】
一方、給紙カセット１１２から用紙Ｓを給紙ローラ１１３で給紙して転写前ローラ１１７に送り出す。或いはマルチパーパストレイ１２５から用紙Ｓをマルチピックアップローラ１２６で給紙して転写前ローラ１１７に送り出す。転写前ローラ１１７はその用紙Ｓを感光体ドラム１０２表面のトナー画像形成開始位置と用紙Ｓの画像書き出し位置が合致するように設定された所定のタイミングで転写ニップ部Ｎｔに送り込む。その用紙Ｓは用紙搬送方向（記録材搬送方向）と同じ側の先端がトップセンサ１１８で検知された後に転写ニップ部Ｎｔに進入する。
【００２９】
転写ニップ部Ｎｔにおいて用紙Ｓは感光体ドラム１０２表面と転写ローラ１０９表面とで挟持されその状態に搬送（挟持搬送）される。この搬送過程において転写ローラ１０９が感光体ドラム１０２表面からトナー画像を用紙Ｓ上に転写し、これにより用紙Ｓは未定着トナー画像を担持する。
【００３０】
未定着トナー画像を担持する用紙Ｓは感光体ドラム１０２表面から分離され、定着装置１１０の定着フィルム１２３と加圧ローラ１２４との間の定着ニップ部（ニップ部）Ｎに導入される。そしてこの用紙Ｓが定着ニップ部Ｎを通過することによりトナー画像が用紙Ｓ上に加熱定着される。トナー画像が加熱定着された用紙Ｓは用紙搬送方向とは反対側の後端が定着センサ１１９で検知された後に搬送ローラ１２０、排紙ローラ１２１によって印刷物（プリント）として排紙トレイ１２２上に排出される。
【００３１】
（２）定着装置１１０
以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは用紙の面において用紙搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは用紙の面において用紙搬送方向と平行な方向をいう。長手幅とは長手方向の寸法をいう。用紙に関し、幅方向とは用紙の面において用紙搬送方向と直交する方向をいう。用紙幅（記録材幅）とは幅方向の寸法をいう。
【００３２】
図３において、（ａ）は定着装置の横断側面構成模式図、（ｂ）は定着ヒータの横断側面構成模式図、（ｃ）は定着ヒータの４本の通電発熱体の長手幅と用紙の用紙幅との関係を表す図である。図３の（ａ）に示す定着装置１１０は例えば特開平０４−４４０７５号公報等に記載の、エンドレスフィルム（円筒状フィルム）を用いた、加圧ローラ駆動タイプのフィルム加熱方式の定着装置である。
【００３３】
本実施例に示す定着装置１１０は、加熱源としての定着ヒータ（セラミック面発ヒータ）１１１と、支持部材としてのヒータホルダ３０３と、回転体としての筒状の耐熱フィルム１２３と、バックアップ部材としての加圧ローラ１２４などを有している。定着ヒータ１１１と、ヒータホルダ３０３と、耐熱フィルム（以下、定着フィルムと記す）１２３と、加圧ローラ１２４は何れも長手方向に長い部材である。
【００３４】
本実施例の定着装置１１０は、定着ヒータ１１１を横断面半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するヒータホルダ３０３の短手方向下面中央に支持させ、このヒータホルダ３０３に定着フィルム１２３をルーズに外嵌させる構成としてある。ヒータホルダ３０３の長手方向両端は定着フレーム（不図示）の長手方向両側の側板に支持されている。
【００３５】
定着フィルム１２３を介して定着ヒータ１１１と対向するように配置された加圧ローラ１２４は、芯金１２４ａの外周面上に弾性層１２４ｂを有するものである。芯金１２４ａの長手方向両端は定着フレームの長手方向両側の側板に軸受を介して回転可能に支持されている。そして芯金１２４ａの長手方向両端の軸受を加圧バネ（不図示）などの加圧部材により加圧して加圧ローラ１２４を定着フィルム１２３を挟んで定着ヒータ１１１に押圧させている。これにより加圧ローラ１２４の弾性層１２４ｂを弾性変形させ、加圧ローラ１２４の外周面（表面）と定着フィルム１２３の外周面（表面）とで所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。
【００３６】
図３の（ｂ）、（ｃ）に示すように、定着ヒータ１１１は、電気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量の細長いセラミック系絶縁基板（以下、基板と記す）３０５を有している。この基板３０５の裏面（定着ニップ部Ｎ側の面）には、少なくとも２本以上（２つ以上）の加熱部材として、４本の通電発熱体（以下、ヒータと記す）３０１，３０２，３０３，３０４が基板３０５の長手方向に沿って形成してある。４本のヒータ３０１，３０２，３０３，３０４は、それぞれ、長手幅が異っている。長手幅が広い順に、ヒータ３０１，３０２，３０３，３０４となっている。
【００３７】
最も長手幅の広いヒータ３０１は、基板３０５の長手方向一端部に設けられた共通電極３５１と、基板３０５の長手方向他端部に設けられた電極３６１に、導電部材３０１ａを介して電気的に接続されている。次に長手幅の広いヒータ３０２は、共通電極３５１と、基板３０５の長手方向他端部に設けられた電極３６２に、導電部材３０２ａを介して電気的に接続されている。
【００３８】
その次に長手幅の広いヒータ３０３は、共通電極３５１と、基板３０５の長手方向他端部に設けられた電極３６３に、導電部材３０３ａを介して電気的に接続されている。最も長手幅の短いヒータ３０４は、共通電極３５１と、基板３０５の長手方向他端部に設けられた電極３６４に、導電部材３０４ａを介して電気的に接続されている。
【００３９】
図３（ｂ）において、３００はガラス層などの保護層である。保護層３００はヒータ３０１，３０２，３０３，３０４と導電部材３０１ａ，３０２ａ，３０３ａ，３０４ａを覆うように基板３０５の裏面に形成してある。
【００４０】
図３（ｃ）において、基板３０５の長手方向中央の点線ＣＬは用紙Ｓの中央搬送基準線であり、ヒータ３０１，３０２，３０３，３０４は中央搬送基準線ＣＬに対し左右対称である。用紙Ｓは用紙幅の中央が中央搬送基準線ＣＬと一致した状態に搬送される。本実施例の定着装置１１０は、同図においてＬ1〜Ｌ７といった例で示したように、さまざまな用紙幅の用紙Ｓを定着ニップ部Ｎに通紙（導入）させて用紙Ｓが担持する未定着トナー画像Ｔを加熱定着するようになっている。
【００４１】
３０７と３０８は２つの給電用コネクタ（以下、コネクタと記す）である。コネクタ３０７は基板３０５の共通電極３５１側に装着されて、共通電極３５１とヒータ駆動回路側とを電気的に接続する。コネクタ３０８は基板３０５の各電極３６１〜３６４側に装着されて、各電極３６１〜３６４とヒータ駆動回路側とを電気的に接続する。
【００４２】
保護層３００表面上の長手方向の中央部には、定着ヒータ１１１の長手方向の中央部の温度即ちヒータ３０３とヒータ３０４との間の長手方向の中央部温度を検出する第２の温度検出部材としての温度検出素子３１０が配置されている。そしてこの温度検出素子３１０の近傍に過昇温防止手段３０６が配置されている。
【００４３】
また、保護層３００表面上の長手方向の端部内側には、ヒータ３０１の長手方向の端部温度を検出する温度検出部材或いは第１の温度検出部材としての温度検出素子３１１が配置されている。また、保護層３００表面上の長手方向において温度検出素子３１１の内側には、ヒータ３０２の長手方向の端部温度を検出する温度検出部材或いは第１の温度検出部材としての温度検出素子３１２が配置されている。
【００４４】
また、保護層３００表面上の長手方向において温度検出素子３１２の内側には、ヒータ３０３の長手方向の端部温度を検出する温度検出部材或いは第１の温度検出部材としての温度検出素子３１３が配置されている。そして、保護層３００表面上の長手方向において温度検出素子３１３の内側には、ヒータ３０４の長手方向の端部温度を検出する温度検出部材或いは第１の温度検出部材としての温度検出素子３１４が配置されている。
【００４５】
図３（ａ）に示すように、定着ヒータ１１１は、基板３０５のヒータ３０１〜３０４を設けた側とは反対側の面を表面側（定着フィルム摺動面側）として、この表面側を下向きにして外部に露呈させてヒータホルダ３０３の下面中央に固定支持させてある。また、過昇温防止手段３０６（例えば、ヒューズやサーモスタット）が定着ヒータ１１１の保護層３００表面上に当接されている。そしてヒータホルダ３０３に位置を矯正され、過昇温防止手段３０６の感熱面がヒータ１１１の保護層３００表面上にバネ（不図示）で当接されている。図３（ａ）には図示していないものの、温度検出素子３１０〜３１４も同様に定着ヒータ１１１の保護層３００表面上に当接されている。
【００４６】
図４は定着ヒータ１１１の駆動制御回路図である。図４において、４０１は画像形成装置の交流電源である。この交流電源４０１からＡＣフィルタ４０２、リレー４５０を介して定着装置１１０の定着ヒータ１１１のヒータ３０１〜３０４へ電力供給することによりヒータ３０１〜３０４を発熱させる。
【００４７】
ヒータ３０１への電力の供給は、ヒータ駆動回路（加熱部材駆動手段）としてのトライアック４１０の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗４１１，４１２は、トライアック４１０のためのバイアス抵抗である。フォトトライアックカプラ４１３は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ４１３の発光ダイオードに通電することによりトライアック４１０をオンする。抵抗４１４は、フォトトライアックカプラ４１３の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ４１５によりフォトトライアックカプラ４１３をオン／オフする。トランジスタ４１５は、抵抗４１６を介してエンジンコントーラ２０２からのＯＮ１信号にしたがって制御する。
【００４８】
同様に、ヒータ３０２への電力供給はヒータ駆動回路（加熱部材駆動手段）としてのトライアック４２０の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗４２１，４２２は、トライアック４２０のためのバイアス抵抗である。フォトトライアックカプラ４２３は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ４２３の発光ダイオードに通電することによりトライアック４２０をオンする。抵抗４２４は、フォトトライアックカプラ４２３の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ４２５によりフォトトライアックカプラ４２３をオン／オフする。トランジスタ４２５は、抵抗４２６を介してエンジンコントーラ２０２からのＯＮ２信号にしたがって制御する。
【００４９】
同様に、ヒータ３０３への電力供給はヒータ駆動回路（加熱部材駆動手段）としてのトライアック４３０の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗４３１，４３２は、トライアック４３０のためのバイアス抵抗である。フォトトライアックカプラ４３３は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ４３３の発光ダイオードに通電することによりトライアック４３０をオンする。抵抗４３４は、フォトトライアックカプラ４３３の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ４３５によりフォトトライアックカプラ４３３をオン／オフする。トランジスタ４３５は、抵抗４３６を介してエンジンコントーラ２０２からのＯＮ３信号にしたがって制御する。
【００５０】
同様に、ヒータ３０４への電力供給はヒータ駆動回路（加熱部材駆動手段）としてのトライアック４４０の通電、遮断により制御をおこなう。抵抗４４１，４４２は、トライアック４４０のためのバイアス抵抗である。フォトトライアックカプラ４４３は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ４４３の発光ダイオードに通電することによりトライアック４４０をオンする。抵抗４４４は、フォトトライアックカプラ４４３の電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ４４５によりフォトトライアックカプラ４４３をオン／オフする。トランジスタ４４５は、抵抗４４６を介してエンジンコントーラ２０２からのＯＮ４信号にしたがって制御する。
【００５１】
また、ＡＣフィルタ４０２を介して交流電源４０１は、ゼロクロス検出回路４０３に入力される。ゼロクロス検出回路４０３では、商用電源電圧がある閾値以下の電圧になっていることをエンジンコントローラ２０２に対してパルス信号（以下、ＺＥＲＯＸ信号と呼ぶ）として送出する。エンジンコントローラ２０２はＺＥＲＯＸ信号のパルスのエッジを検知し、位相制御または波数制御によりトライアック４１０，４２０，４３０，４３０を、ＯＮ１〜ＯＮ４信号を使ってＯＮ／ＯＦＦする。
【００５２】
定着ヒータ１１１の長手方向の中央部の温度を検知するための温度検出素子（例えば、サーミスタ感温素子）３１０は、定着ヒータ１１１上にヒータ３０１〜３０４に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する保護層３００を介して配置されている。この温度検出素子３１０によって検出される温度は、抵抗４９０と、温度検出素子３１０との分圧として検出され、エンジンコントローラ２０２にＴＨ０信号としてＡ／Ｄ入力される。定着ヒータ１１１の温度は、ＴＨ０信号としてエンジンコントローラ２０２において監視される。
【００５３】
エンジンコントローラ２０２は、ＴＨ０信号とエンジンコントローラ２０２の内部で設定されている定着ヒータ１１１の設定温度とを比較ことによって、ヒータ３０１〜３０４に供給するべき電力を算出する。そしてその供給するべき電力に対応した位相角（位相制御）または波数（波数制御）に換算する。そしてその制御条件によりエンジンコントローラ２０２がトランジスタ４１６，４２６，４３６，４４６にＯＮ１〜ＯＮ４信号を送出する。ここで、設定温度（以下、定着目標温度とも記す）とは未定着トナー画像Ｔの加熱定着に必要な温度でいう。
【００５４】
同様に、ヒータ３０１の端部温度を検知する温度検出素子３１１は抵抗４９１で分圧されＴＨ１信号として入力される。ヒータ３０２の端部温度を検知する温度検出素子３１２は抵抗４９２で分圧されＴＨ２信号として入力される。ヒータ３０３の端部温度を検知する温度検出素子３１３は抵抗４９３で分圧されＴＨ２信号として入力される。ヒータ３０４の端部温度を検知する温度検出素子３１４は抵抗４９４で分圧されＴＨ４信号として入力される。
【００５５】
温度検出素子３１０〜３１４やトライアック４１０，４２０，４３０，４４０等が故障して、エンジンコントローラ２０２が温度検出もしくはヒータ駆動回路の故障と判断する。この場合、エンジンコントローラ２０２は、ＲＬＤ信号をオフしリレー４５０をオフし、ヒータ３０１〜３０４への通電を遮断する。リレー４５０はトランジスタ４５２によりオン／オフする。
【００５６】
トランジスタ４５２は抵抗４５３を介してエンジンコントローラ２０２からのＲＬＤ信号に従って動作する。抵抗４５４はトランジスタ４５２を保護するための抵抗である。ダイオード４５１は、リレー４５０のオフ時に発生する逆起電圧を吸収する素子である。通常、リレー４５０は、エンジンコントローラ２０２からのＯＮ１〜ＯＮ４信号でヒータ３０１〜３０４への電力制御を開始する前にＲＬＤ信号によりオン状態に制御している。そしてヒータ３０１〜３０４への電力供給の制御を終了させた後にＲＬＤ信号によりオフ状態に制御している。
【００５７】
図４には図示していないものの、過昇温防止手段３０６は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチであり、ヒータ駆動回路が故障し、ヒータ３０１〜３０４が熱暴走に至った場合、過昇温を防止する最終手段の役目をしている。電力供給制御手段の故障により、ヒータ３０１〜３０４が熱暴走に至り過昇温防止手段３０６が所定の温度以上になると、過昇温防止手段３０６がＯＰＥＮになり、ヒータへの通電が断たれるように、共通電極３５１と電極３６１〜３６４の間に挿入する。
【００５８】
共通電極３５１は、交流電源４０１のＨｏｔ側端子より、リレー４５０を介して接続される。電極３６１〜３６４はヒータ３０１〜３０４を制御するトライアック４１０，４２０，４３０，４３０を介して、交流電源４０１のＮｅｕｔｒａｌ端子に接続される。
【００５９】
（３）定着装置１１０の未定着トナー画像の加熱定着動作
本実施例の定着装置１１０は、プリント指令に応じて加圧ローラ１２４が駆動モータ（不図示）により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転される。この加圧ローラ１２４の回転は定着ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ１２４表面と定着フィルム１２３表面との圧接摩擦力により定着フィルム１２３表面に伝わる。これにより定着フィルム１２３は定着フィルム１２３の内周面（内面）が定着ヒータ１１１の基板２０５表面に接触しながら加圧ローラ１２４の回転に追従してヒータホルダ３０３の外回りを矢印の時計方向に回転する。基板２０５表面と定着フィルム１２３内面との摩擦力を軽減するため、定着フィルム１２３内面と基板２０５表面との界面に摺動性のグリースを塗布してもかまわない。
【００６０】
また、プリント指令に応じて定着ヒータ１１１のヒータ３０１〜３０４への通電がなされる。これにより定着ヒータ１１１はヒータ３０１〜３０４が急速に昇温して定着フィルム１２３を加熱する。そして温度検出素子３１０のＴＨ０信号と定着ヒータ１１１の設定温度とを比較してヒータ３０１〜３０４に供給する電力に対応した位相角または波数を決定し適切に制御して定着ヒータ１１１の温度を設定温度に保つ。
【００６１】
駆動モータを回転し、かつヒータ３０１〜３０４に通電して定着ヒータ１１１の温度が設定温度に保たれた状態において、未定着トナー画像Ｔを担持した用紙Ｓがトナー画像担持面を上向きにして定着ニップ部Ｎに導入される。この用紙Ｓは定着ニップ部Ｎで定着フィルム１２３表面と加圧ローラ１２４表面とで挟持されその状態に搬送（挟持搬送）される。この搬送過程において用紙Ｓ上のトナー画像Ｔは定着フィルム１２３の熱と定着ニップ部Ｎのニップ圧で用紙Ｓに加熱定着され、この用紙Ｓは定着フィルム１２３表面から分離して定着ニップ部Ｎより排出される。
【００６２】
次に、印刷時のヒータ制御について説明する。給紙カセットにて定型用紙サイズを自動検知した場合、或いは、マルチパーパストレイにてユーザから用紙サイズを指定してもらった場合、定着装置１１０は、検知或いは指定された用紙サイズ情報をもとにヒータ３０１〜３０４を選択して加熱定着を行う。一方、給紙カセットにて定型用紙サイズを検知できずに非定型サイズと判断した場合や、マルチパーパストレイにてユーザから用紙サイズの指定がなかった場合、用紙幅が不明のため、定着装置１１０は、最も広い長手幅のヒータ３０１を選択して加熱定着を行う。本実施例では、用紙幅が不明の場合には、表１に記載したようなヒータ制御を行う。端部昇温が発生した場合には、１本のヒータと、長手幅の広さで隣合う２本のヒータを選択するようにした。
【００６３】
【表１】
2013235181.tif 000003
図５は、用紙幅が不明の場合に、サーミスタ３１０〜３１４で検出する端部温度に基づき、エンジンコントローラ２０２が行うヒータ制御を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、用紙幅が１番広い用紙サイズ（図４（ｃ）のＬ１）を想定し、長手幅が１番目に広いヒータ３０１のみを１００％点灯比にて駆動して点灯させる（Ｓ５０１）。定着目標温度は、中央部のサーミスタ３１０にて１９０℃になるよう温調制御する。端部昇温検出対象のサーミスタはヒータ３０１の端部に位置するサーミスタ３１１とする（Ｓ５０２）。
【００６５】
つまり、サーミスタ３１１を端部昇温検出対象として、ヒータ３０１を使用して温調制御（加熱温度制御）を開始する。この温調制御が第１のヒータ制御（第１の加熱部材制御）である。
【００６６】
印刷しているうちに端部昇温してサーミスタ３１１の検出温度が２５０℃を超えた場合（Ｓ５０３）、実際の用紙幅がＬ１より狭いと判断してＳ５０５に進む。Ｓ５０５では、用紙サイズＬ２を想定し、ヒータ３０１と長手幅が２番目に広いヒータ３０２を５０％点灯比にて駆動させて温調制御する。
【００６７】
つまり、第１のヒータ制御を実施している際にサーミスタ３１１の検出温度が２５０℃（所定温度）を超えたとき、第１のヒータ制御で使用しているヒータ３０１とヒータ３０２とを組み合わせて使用した温度制御（加熱温度制御）に切り替える。この温度制御が第２のヒータ制御（第２の加熱部材制御）である。
【００６８】
それでも、印刷しているうちに端部昇温してサーミスタ３１１の検出温度が２５０℃を超えた場合（Ｓ５０６）、実際の用紙幅がＬ２より狭いと判断してＳ５０８に進む。Ｓ５０８では、用紙サイズＬ３を想定し、ヒータ３０２のみを１００％点灯比にて駆動して点灯させる。Ｓ５０９では、端部昇温検出対象をサーミスタ３１２に切り替える。
【００６９】
つまり、第２のヒータ制御を実施している際にサーミスタ３１２の検出温度が２５０℃（所定温度）を超えたとき、サーミスタ３１２を端部昇温検出対象とする。そして第２のヒータ制御で使用している２本のヒータ３０１，３０２のうち長手幅の狭いほうのヒータ３０２を使用した温度制御（加熱温度制御）に切り替える。この温度制御が第３のヒータ制御（第３の加熱部材制御）である。
【００７０】
印刷しているうちに端部昇温してサーミスタ３１２の検出温度が２５０℃を超えた場合（Ｓ５１０）、実際の用紙幅がＬ３より狭いと判断してＳ５１２に進む。Ｓ５１２では、用紙サイズＬ４を想定し、ヒータ３０２と長手幅が３番目に広いヒータ３０３を５０％点灯比にて駆動させて温調制御する。
【００７１】
それでも、印刷しているうちに端部昇温してサーミスタ３１２の検出温度が２５０℃を超えた場合（Ｓ５１３）、実際の用紙幅がＬ４より狭いと判断してＳ５１５に進む。Ｓ５１５では、用紙サイズＬ５を想定し、ヒータ３０３のみを１００％点灯比にて駆動して点灯させる。Ｓ５１６では、端部昇温検出対象をサーミスタ３１３に切り替える。
【００７２】
それでも、印刷しているうちに端部昇温してサーミスタ３１３の検出温度が２５０℃を超えた場合（Ｓ５１７）、実際の用紙幅がＬ５より狭いと判断してＳ５１９に進む。Ｓ５１９では、用紙サイズＬ６を想定し、ヒータ３０３と長手幅が４番目に広いヒータ３０４を５０％点灯比にて駆動させて温調制御する。
【００７３】
それでも、印刷しているうちに端部昇温してサーミスタ３１３の検出温度が２５０℃を超えた場合（Ｓ５２０）、実際の用紙幅がＬ６より狭いと判断してＳ５２２に進む。Ｓ５２２では、用紙サイズＬ７を想定し、ヒータ３０４のみを１００％点灯比にて駆動して点灯させる。Ｓ５２３では、端部昇温検出対象をサーミスタ３１４に切り替える。
【００７４】
つまり、Ｓ５１０以降において、ヒータの数に従って長手幅の広いヒータから狭いヒータへと第２のヒータ制御と第３のヒータ制御を繰り返して順次切り替えていく。この制御がヒータ切り替え制御（加熱部材切り替え制御）である。
【００７５】
それでも、印刷しているうちに端部昇温してサーミスタ３１４の検出温度が２５０℃を超えた場合（Ｓ５２４）、実際の用紙が最小用紙サイズＬ７より狭いイリーガルな用紙と判断してＳ５２５に進む。Ｓ５２５では、端部昇温が２５０℃を超えないように徐々に前後の用紙間隔(紙間）を広げる制御を行う。
【００７６】
前後の用紙間では、定着目標温度を１９０℃よりも低い１６０℃にして、ヒータ３０４を冷却させる。印刷が終了する（Ｓ５０４，Ｓ５０７，Ｓ５１１，Ｓ５１４，Ｓ５１８，Ｓ５２１，Ｓ５２６）まで以上のような制御を行う。
【００７７】
このような制御を行うことにより、用紙幅が不明な場合でも、１本のヒータ、若しくは長手幅の長さが隣合う２本のヒータを組み合わせての最適なヒータ制御ができる。更に、長手幅の長さが隣合う２本のヒータ間に当たる用紙幅の用紙においても、スループットを落とさずにプリント可能となった。
【００７８】
以上説明したように、長手幅の長さが異なる複数のヒータを有する構成において、用紙幅が不明な場合、端部昇温検出対象のサーミスタの検出温度に基づき、長手幅が広いヒータから順に１本を選択するか、長手幅の広い順で隣合う２本のヒータを選択している。よって、用紙の用紙幅に応じた適切なヒータを選択することが可能となって非通紙部昇温を防止でき、かつ、無駄な電力を抑えることができる（省電力化）。更に、端部昇温させないように用紙間隔を広げないため、印字速度を高速化できる。
【００７９】
[実施例２]
実施例１の定着装置１１０では、定着ヒータ１１１において、４本のヒータに対して、ヒータ駆動回路が４つであった。つまり、ヒータ３０１用として駆動回路４１０〜４１６があり、ヒータ３０２用として駆動回路４２０〜４２６がある。また、ヒータ３０３用として駆動回路４３０〜４３６があり、ヒータ３０４用として駆動回路４４０〜４４６がある。
【００８０】
本実施例では、定着ヒータ１１１のヒータ３０１〜３０４を後述のように組み合わせることによって、ヒータ駆動回路を２つにした定着装置１１０を説明する。実施例１の定着装置１１０と共通する部材については同一符号を付してその部材の説明を省略する。
【００８１】
図６は本実施例に係る定着装置１１０の定着ヒータ１１１におけるヒータ３０１〜３０４と電極３５１〜３５４，３６１，３６２の関係を表す図である。
【００８２】
ヒータ３０１は、基板３０５の長手方向他端部に設けられた第１の共通電極３６１と、基板３０５の長手方向一端部に設けられた電極３５１に、導電部材３０１ａを介して電気的に接続されている。ヒータ３０２は、基板３０５の長手方向他端部に設けられた第２の共通電極３６２と、基板３０５の長手方向一端部に設けられた電極３５２に、導電部材３０２ａを介して電気的に接続されている。
【００８３】
ヒータ３０３は、第１の共通電極３６１と、基板３０５の長手方向一端部に設けられた電極３５３に、導電部材３０３ａを介して電気的に接続されている。ヒータ３０４は、第２の共通電極３６２と、基板３０５の長手方向一端部に設けられた電極３５４に、導電部材３０４ａを介して電気的に接続されている。
【００８４】
コネクタ３０７は基板３０５の第１と第２の共通電極３６１，３６２側に装着されて、共通電極３６１，３６２とヒータ駆動回路側とを電気的に接続する。コネクタ３０８は基板３０５の各電極３６１〜３６４側に装着されて、各電極３５１〜３５４とヒータ駆動回路側とを電気的に接続する。
【００８５】
図７は本実施例の定着装置１１０の定着ヒータ１１１の駆動制御回路図である。実施例１と同じ部分の説明は省略し、異なる部分を説明する。
【００８６】
本実施例では、ヒータ３０１〜３０４を長手幅の広い順からＮ（Ｎ＝１，２，３，・・・）と番号付けをしたときに、奇数番目のヒータ３０１とヒータ３０３、偶数番目のヒータ３０２とヒータ３０４で、ヒータ駆動回路を１つずつ２つの回路としている。
【００８７】
ＳＥＬ１信号は奇数番目のヒータを選択するヒータ選択スイッチ（奇数用加熱部材選択手段）として機能するものである。このＳＥＬ１信号によって切り替えリレー（奇数加熱部材切り替え手段）４６０をオン／オフさせることによって、ヒータ３０１若しくはヒータ３０３のいずれかを選択駆動する。トランジスタ４６２は抵抗４６３を介してエンジンコントローラ２０２からのＳＥＬ１信号に従って動作する。抵抗４６４はトランジスタ４６２を保護するための抵抗である。ダイオード４６１は、リレー４６０の切り替え時に発生する逆起電圧を吸収する素子である。
【００８８】
通常、切り替えリレー４６０は、ヒータ３０１とヒータ３０３を切り替える際には、切り替えリレーの接点融着を防止するため、あらかじめヒータ駆動をＯＦＦして駆動電流が落ち切るまで待ったのち、切り替えリレーを開放して開放されるまで待つ。しかるのち、切り替えリレーを別のヒータに接続して接続されるまで待ったのちに、ようやく別のヒータの駆動を行うことができる。そのため、ヒータの切り替えには数百ｍｓ程度の時間を要する。
【００８９】
同様に、ＳＥＬ２信号は偶数番目のヒータを選択するヒータ選択スイッチ（偶数用加熱部材選択手段）として機能するものである。このＳＥＬ２信号によって切り替えリレー回路（偶数加熱部材切り替え手段）４７０をオン／オフさせることによって、ヒータ３０２若しくはヒータ３０４のいずれかを選択駆動する。トランジスタ４７２は抵抗４７３を介してエンジンコントローラ２０２からのＳＥＬ２信号に従って動作する。抵抗４７４はトランジスタ４７２を保護するための抵抗である。ダイオード４７１は、リレー４７０の切り替え時に発生する逆起電圧を吸収する素子である。
【００９０】
通常、切り替えリレー４７０は、ヒータ３０２とヒータ３０４を切り替える際には、切り替えリレーの接点融着を防止するため、あらかじめヒータ駆動をＯＦＦして駆動電流が落ち切るまで待ったのち、切り替えリレーを開放して開放されるまで待つ。しかるのち、切り替えリレーを別のヒータに接続して接続されるまで待ったのちに、ようやく別のヒータの駆動を行うことができる。そのため、ヒータの切り替えには数百ｍｓ程度の時間を要する。
【００９１】
一方、ヒータ駆動回路（加熱部材駆動手段）としてのトライアック４１０，４２０は、奇数番目のヒータ用の駆動回路（奇数用駆動手段）４１０〜４１６と、偶数番目のヒータ用の駆動回路４２０〜４２６（偶数用駆動手段）の２つになる。このため、実施例１に比べてヒータ駆動回路の数を減らすことができた。
【００９２】
ヒータ駆動回路を奇数番目と偶数番目の２系統に分けた理由は、実施例１のように、用紙幅が不明の場合、１本のヒータ、若しくは長手幅の長さが隣合う２本のヒータを組み合わせて順々にヒータ制御していく際に有利になるからである。具体的には、１本のヒータと、長手幅の長さが隣合う２本のヒータを順次切り替える際、１本のヒータのみを駆動している期間に、もう一方の駆動していない系統（駆動ＯＦＦ）を切り替えリレーにより切り替えをしておくことができる。これにより、次に長手幅の長さが隣合う２本のヒータを駆動する時には切り替え済であり待ち時間が不要になるからである。
【００９３】
次に、印刷時のヒータ制御について説明する。表２に記載したようなヒータ制御を行う。奇数番目のヒータ駆動回路と偶数番目のヒータ駆動回路のどちらか一方のみを駆動している期間に、駆動していない側のヒータ駆動回路で切り替えリレーによるヒータ切り替えを行うようにしている。
【００９４】
【表２】
2013235181.tif 000004
図８は用紙幅が不明の場合にエンジンコントローラ２０２で行うヒータ制御を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートに対して、Ｓ８０１、Ｓ８０２、Ｓ８０３を追加したものである。図８においてＳ５０１〜Ｓ５２６は、図５に示すフローチャートのＳ５０１〜Ｓ５２６と同様であるのでその説明を省略して、追加したＳ８０１、Ｓ８０２、Ｓ８０３のみを説明する。
【００９５】
Ｓ８０１では、切り替えリレー４６０，４７０のリレー切り替えにて、奇数番目のヒータを長手幅が１番目に広いヒータ３０１に、偶数番目のヒータを長手幅が２番目に広いヒータ３０２に切り替えておく。ここで切り替えた場合には、切り替えリレー４６０，４７０の接続時間を待つ。印刷終了時に、これらの組み合わせに切り替えておくような工夫をすれば、この切替時間は不要となる。
【００９６】
Ｓ８０２は、Ｓ５０８にてヒータ３０２のみを駆動した後であり、奇数側の駆動はオフされているので、奇数側の駆動電流が無くなったら、奇数側の切り替えリレー４７０でヒータ３０１からヒータ３０３へ切り替える。Ｓ８０３は、Ｓ５１５にてヒータ３０３のみを駆動にした後であり、偶数側の駆動はオフされているので、偶数側の駆動電流が無くなったら、偶数側の切り替えリレー４６０をヒータ３０２からヒータ３０４へ切り替える。奇数番目のヒータ駆動回路と偶数番目のヒータ駆動回路のどちらか一方のみを駆動している期間に、駆動していない側のヒータ駆動回路で切り替えリレーによって長手幅が狭いヒータへのヒータ切り替えを行う。
【００９７】
本実施例では、４本のヒータを、奇数番目２本と偶数番目２本の２系統のトライアックによる駆動回路にグループ分けして、そのグループ内で１本のヒータを切り替えリレーで選択する構成としているが、ヒータ本数は２本以上であれば何本でもかまわない。たとえば、５本のヒータを、奇数番目３本と偶数番目２本の２系統のトライアックによる駆動回路にグループ分けして、そのグループ内で１本のヒータを選択する構成にしてもよい。
【００９８】
以上説明したように、長手幅の長さが異なる複数のヒータを有する構成において、用紙幅が不明な場合、端部昇温検出対象のサーミスタの検出温度に基づき、長手幅が広いヒータから順に１本を選択するか、長手幅の広い順で隣合う２本のヒータを選択している。よって、実施例１の定着装置と同様の作用効果を奏する。更に、端部昇温させないように用紙間隔を広げないため、印字速度を高速化できる。更に、トライアックによるヒータ駆動回路を２系統の２つに抑えることで、ヒータ駆動回路の数も削減できた。
【００９９】
[実施例３]
実施例１の定着装置１１０では、サーミスタ３１１〜３１４が検出した通電発熱体３０１〜３０４の端部温度を用いてヒータ制御を行う例を説明した。サーミスタ３１１〜３１４のうち、サーミスタ３１１は、ヒータ３０１とヒータ３０２との間の温度（加熱部材間温度）を検出する温度検出素子として用いることができる。同様に、サーミスタ３１２は、ヒータ３０２とヒータ３０３との間の温度（加熱部材間温度）を検出する温度検出素子として用いることができる。同様に、サーミスタ３１３は、ヒータ３０３とヒータ３０４との間の温度（加熱部材間温度）を検出する温度検出素子として用いることができる。
【０１００】
本実施例の定着装置１１０は、用紙幅が不明の場合に、ヒータ３０１〜３０４の長手端部のサーミスタ３１１〜３１４で検出するヒータ間温度（加熱部材間温度）に基づき、エンジンコントローラ２０２がヒータ制御を行うように構成してある。このヒータ制御は図５及び図８に示すＳ５０２、Ｓ５０５、Ｓ５０９においてのみ下記のような処理を行うものである。
【０１０１】
Ｓ５０２では、端部昇温検出対象のサーミスタはヒータ３０１とヒータ３０２との間に位置するサーミスタ３１１とする。つまり、サーミスタ３１１を端部昇温検出対象として、長手幅が１番目に広いヒータ３０１を使用して温調制御（加熱温度制御）を開始する。この温調制御が第１のヒータ制御（加熱部材制御）である。
【０１０２】
Ｓ５０５では、用紙サイズＬ２を想定し、ヒータ３０１と長手幅が２番目に広いヒータ３０２を５０％点灯比にて駆動させて温調制御する。つまり、第１のヒータ制御を実施している際にサーミスタ３１１の検出温度が２５０℃（所定温度）を超えたとき（Ｓ５０３参照）、第１のヒータ制御で使用しているヒータ３０１とヒータ３０２とを組み合わせて使用した温度制御（加熱温度制御）に切り替える。この温度制御が第２のヒータ制御（加熱部材制御）である。
【０１０３】
Ｓ５０９では、端部昇温検出対象をヒータ３０２とヒータ３０３との間に位置するサーミスタ３１２に切り替える。つまり、第２のヒータ制御を実施している際にサーミスタ３１２の検出温度が２５０℃（所定温度）を超えたとき（Ｓ５０６参照）、サーミスタ３１２を端部昇温検出対象とする。そして第２のヒータ制御で使用している２本のヒータ３０１，３０２のうち長手幅の狭いほうのヒータ３０２を使用した温度制御（加熱温度制御）に切り替える。この温度制御が第３のヒータ制御（加熱部材制御）である。
【０１０４】
そして、Ｓ５１０以降において、ヒータの数に従って長手幅の広いヒータから狭いヒータへと第２のヒータ制御と第３のヒータ制御を繰り返して順次切り替えていく。この制御がヒータ切り替え制御（加熱部材切り替え制御）である。
【０１０５】
以上説明したように、長手幅の長さが異なる複数のヒータを有する構成において、用紙幅が不明な場合、端部昇温検出対象のサーミスタの検出温度に基づき、長手幅が広いヒータから順に１本を選択するか、長手幅の広い順で隣合う２本のヒータを選択している。よって、実施例１の定着装置と同様の作用効果を奏する。更に、端部昇温させないように用紙間隔を広げないため、印字速度を高速化できる。
【０１０６】
［他の実施例］
実施例１、及び実施例２の定着装置におけるヒータ点灯比の切り替えは、定着ニップ部での用紙搬送途中で２５０℃を超えたらすぐに実施しても良いし、定着ニップ部で用紙を搬送していない前後の用紙間（記録材間）まで待ってから実施しても良い。
【０１０７】
ヒータの数は長手幅が異なる４本に限られず複数本であれば２本、３本、５本などでもかまわない。たとえば、同じ長手幅のヒータが２対あるような場合には、長手幅の広い順に並べるときに、この２対を１本と数えて、ヒータ制御を適用しても良い。長手幅が異なる複数のヒータではなく、長手方向の中央部を多く加熱したり、端部を多く加熱したりと温度勾配を持たせた複数ヒータにおいても、加熱分布が長手幅方向から広い順に並べて、ヒータ制御を適用しても良い。
【０１０８】
長手幅の異なる複数のヒータは、フィルム加熱方式の定着装置における定着ヒータの通電発熱体に限られるものではない。例えば、画像形成装置に搭載されるローラ加熱方式の定着装置では、長手幅の異なる複数のヒータとして長手幅の異なる複数のハロゲンヒータを用い、ヒータ制御を適用しても良い。画像形成装置に搭載される電磁誘導加熱方式の定着装置では、長手幅の異なる複数のヒータとして長手幅の異なる複数の磁性体のそれぞれに巻き回したコイルを用い、ヒータ制御を適用しても良い。
【０１０９】
ヒータ点灯比は、ヒータ３０１を１００％、ヒータ３０１を７５％かつヒータ３０２を２５％、ヒータ３０１を５０％かつヒータ３０２を５０％、ヒータ３０１を２５％かつヒータ３０２を７５％、ヒータ３０２を１００％のようにより細かな制御にしても良い。
【０１１０】
端部昇温の判断として、各実施例では、端部温度が２５０℃を超える条件としているが、例えば、端部温度と中央部の温度差が６０℃（所定値）を超える条件にしても良い。或いは、端部温度の温度上昇率（用紙１枚のトナー画像の加熱定着において用紙先端から用紙後端までで温度上昇が５０℃（所定値）を超えたかどうか）の条件にしても良い。
【０１１１】
本発明に係る像加熱装置は、未定着トナー画像を用紙に加熱定着する定着装置としての使用に限られず、未定着トナー画像を用紙に仮定着する装置、或いは用紙に加熱定着されているトナー画像表面の光沢を増大させる装置としても使用できる。
【０１１２】
実施例１乃至実施例３の定着装置は、加圧ローラに代えて用紙との摺動抵抗が小さい摺動部材を用い、摺動部材と定着フィルムとの間のニップ部で画像を担持する用紙を定着フィルムの回転と共に搬送して定着フィルムの熱で画像を加熱するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１００Ａ：画像形成部、１１０：定着装置、１２３：定着フィルム、３０１，３０２，３０３，３０４：通電発熱体、３１０，３１１，３１２，３１３，３１４：温度検出素子（サーミスタ）、Ｓ：用紙、Ｔ：未定着トナー画像
【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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