(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと当該ローラに内蔵される２つの熱源とを備えて構成されるＺＥＳＭ対応熱定着装置であって、ローラ長手方向で通紙範囲が主たる通紙範囲とそれ以外の領域である従たる通紙範囲とに分かれており、一方の熱源が主たる通紙範囲を加熱するための第１熱源であり、他方の熱源が従たる通紙範囲を加熱するための第２熱源であり、各熱源に対して夫々温度検知手段が設置され当該検知手段による検知結果に基づいて各熱源の駆動を個別に制御するような熱定着装置において、
主たる通紙範囲を加熱する第１熱源による加熱範囲を、従たる通紙範囲を加熱する第２熱源による加熱範囲寄りの端部域とその他の中央加熱域に分割して、端部加熱域での加熱強度を中央加熱域の加熱強度の３０〜５０％に制限したこと
を特徴とする熱定着装置。
【請求項２】
上記第１熱源と第２熱源の各出力の配分を、第１熱源：第２熱源＝６．２５：３．７５〜５：５の比率に調整したことを特徴とする請求項１に記載の熱定着装置。
【請求項３】
上記第１熱源による加熱範囲と第２熱源による加熱範囲に重複部分をもたせ、上記第２熱源による加熱範囲を、第１熱源による加熱範囲に近い端部域とその他の中央加熱域に分割して、上記重複部分での加熱強度を最大加熱強度の３０〜５０％になるように調整したことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱定着装置。
【請求項４】
各熱源の出力制御を、立上げ時と通紙時とで可変とすること、及び通紙時の用紙サイズが第１熱源の加熱対象領域のみにかかるサイズの場合と、両方の熱源の加熱対象領域にかかるサイズの場合とで、各々の熱源の出力を変更するように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱定着装置。
【請求項５】
用紙サイズが両方の熱源の加熱対象領域にかかるサイズの場合に、通紙一定時間後に、更に各熱源の出力を変更することを特徴とする請求項４に記載の熱定着装置。
【請求項６】
用紙サイズが第１熱源の加熱対象領域のみにかかり、なおかつ、その加熱対象領域の全幅に及んでいない場合に、直ちに又は通紙一定時間後に、定着制御温度を初期設定の定着制御値から所定温度だけ下げることを特徴とする請求項４に記載の熱定着装置。
【請求項７】
連続通紙時に、段階的に定着制御温度を下げていくことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の熱定着装置。
【請求項８】
第２熱源とそれに対する温度検知手段との間隔が、第１熱源とそれに対する温度検知手段との間隔よりも短くなるように、各熱源と各温度検知手段とが配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱定着装置。
【請求項９】
熱源端部を嵌合保持する支持体の嵌合穴が、各熱源の端部径に合わせて、異なる径に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の熱定着装置。
【請求項１０】
各熱源に対して取り付けられた温度過昇防止装置が、第１熱源とそれに対する温度過昇防止装置の間隔と、第２熱源とそれに対する温度過昇防止装置の間隔とが等しくなるように、配置されていることを特徴とする請求項８に記載の熱定着装置。
【請求項１１】
立上げの際に、昇温中の温度上昇勾配に基づき、その勾配が一定以上であれば一定時間後に通紙可能とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱定着装置。
【請求項１２】
上記温度上昇勾配が一定の値に達していない場合には、通紙不可とすることを特徴とする請求項１１に記載の熱定着装置。
【請求項１３】
上記温度上昇勾配が一定の値に達していない場合に、更に一定時間後のローラ温度を検出して、その検出温度が一定値以上であれば、通紙を開始する一方、定着設定温度に達するまで熱源駆動を継続することを特徴とする請求項１１に記載の熱定着装置。
【請求項１４】
定着ローラが回転状態から停止状態に切り替わる際に、熱源を所定時間オフし、しかる後に再び温度制御するように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱定着装置。
【請求項１５】
定着ローラの芯金が鉄材料の場合、芯金の厚みが０．３ｍｍ前後、アミル材料の場合、芯金の厚みが０．４ｍｍ前後であることを特徴とする請求項１に記載の熱定着装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の熱定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項１７】
１分間あたりＡ４サイズ紙横で４０枚以上の速度で通紙できることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に装着される熱定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置においては、画像情報を記録すべきシート類として、Ａ列、Ｂ列、レター列などの定形サイズのみならず、不定形サイズのものまで種々のタイプのシートを対象として、これらのいずれでも通紙可能な構成となっている。これに対応して熱定着装置においても、それら総ての用紙サイズのいずれのものを連続通紙しても、定着ローラの表面温度を効率良く、しかも均一であるように保つように制御することが求められる。そのため、定着ローラに内蔵されるべき加熱ヒータを複数個設けることが提案され、実現化している。
【０００３】
ところで、省エネ化の要請が日常的になっている昨今では、画像形成装置の定着部が、当該装置の非稼動の際に、零エネルギー消費状態に達するようになったゼロ・エネルギー待機モード（ＺＥＳＭ）が採用されつつある。このＺＥＳＭでは、従来の待機モードのように、画像形成装置は作動指示を受けると瞬時的に、或いは殆ど瞬時にコピーや複写ができるようになっている。つまりＺＥＳＭの状態では、タイマー、カウンター並びにメモリー機能のような電子機能を維持するための最低限のエネルギー量が消費されるにすぎない。所謂「未来の複写機」と称される装置においては、当該ＺＥＳＭは休止モードと同等である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＺＥＳＭ対応の熱定着装置においては立上げ時間短縮のため、定着ローラの肉厚が極めて薄くなっている。例えばφ４０mmローラでは、鉄材料でなる場合０．３mm前後、アルミ材料でなる場合０．４mm前後にして、熱伝導を早くしている。またヒータ（熱源）についても、立上げ時の静止状態では、他の部位が稼動していないので、その装置が許される最大限の実効出力（例：１２００Ｗ）を有するものを用いて、通紙の際には、点灯率で間引くことで稼動状態で許される最大限の実効出力（例：８６０Ｗ）相当で使用することが行われている。
【０００５】
しかしながら、従来あるような２個の内蔵ヒータでそれぞれ定着ローラの異なる範囲を加熱し、各ヒータで配光区分けする構成（第１、第２ヒータ共、単位長さ当たりの出力を同じとし、Ａ４縦幅を境にして分ける措置）では、Ａ５縦やＢ５縦のような小サイズの用紙を連続通紙すると、これら用紙サイズ域の外範囲におけるローラ部分が直ちに温度上昇してしまい、端部側の温度検知手段の範囲にまで昇温状態が伝わり、端部側で異常温度を検出したり、異常な温度上昇のためにローラが溶着するなどの不具合を生じるおそれが出てしまい、一方でローラ幅全域にわたるような大サイズの用紙を連続通紙すると、用紙域の温度落ち込みが大きく、定着に必要な温度を下回ったりする。これは、熱定着装置の通紙できる能力が大きくなるほど顕著になる傾向にある（例えば実験ではＡ４横を４０枚／分以上の速度で通紙できるものから顕著であった）。また、それぞれのヒータに対して陰となるローラ内周面部分では他の部分に比べ温度差が生じ、両ヒータの特性的な面から、端部加熱用ヒータの方が温度上昇勾配が低く、中心域加熱用ヒータによってローラ端部側で陰となる範囲では、その逆側の高いところと比べて例えば約６０℃ぐらいの差が生じており、この領域に温度検知手段を設けると立上げ温度検知が遅く鈍くなってしまい、ＺＥＳＭを達成できないことはもちろん、逆側で部材が溶融する危険が生じる。更にヒータの制御をローラ表面温度の検知に基づいて行うにあたり、表面温度検知からヒータ制御までの応答の遅れ（タイムラグ）は肉厚の薄い定着ローラの場合にも存在し、とりわけフル点灯で加熱する立上げ時には、目標検知温度を検知するまでそのまま待機させると、通紙可能なまでの立上げ時間が狙いの時間（設計上の立上げ予定時間）から外れることになったり、ヒータのオフタイミングの遅れによりオーバーシュートによってローラ表面が溶融するおそれがある。
【０００６】
本発明では、以上のようなＺＥＳＭ対応の熱定着装置における不具合を解消することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明にしたがって、定着ローラと当該ローラに内蔵される２つの熱源とを備えて構成されるＺＥＳＭ対応熱定着装置であって、ローラ長手方向で通紙範囲が主たる通紙範囲とそれ以外の領域である従たる通紙範囲とに分かれており、一方の熱源が主たる通紙範囲を加熱するための第１熱源であり、他方の熱源が従たる通紙範囲を加熱するための第２熱源であり、各熱源に対して夫々温度検知手段が設置され当該検知手段による検知結果に基づいて各熱源の駆動を個別に制御するような熱定着装置において、主たる通紙範囲を加熱する第１熱源による加熱範囲を、従たる通紙範囲を加熱する第２熱源による加熱範囲寄りの端部域とその他の中央加熱域に分割して、端部加熱域での加熱強度を中央加熱域の加熱強度の３０〜５０％に制限したことで、解決できる。
【０００８】
上記第１熱源と第２熱源の各出力の配分を、フル点灯状態で第１熱源：第２熱源＝６．２５：３．７５〜５：５の比率とするのが、好適である。また上記第１熱源による加熱範囲と第２熱源による加熱範囲に重複部分をもたせ、上記第２熱源による加熱範囲を、第１熱源による加熱範囲に近い端部域とその他の中央加熱域に分割して、上記重複部分での加熱強度を最大加熱強度の３０〜５０％になるように調整できれば、一層効果的である。
【０００９】
各熱源の出力制御を、立上げ時と通紙時とで可変とし、また通紙時の用紙サイズが第１熱源の加熱対象領域のみにかかるサイズの場合と、両方の熱源の加熱対象領域にかかるサイズの場合とで、各々の熱源の出力を変更するように構成するように構成すれば、一層好ましい。用紙サイズが両方の熱源の加熱対象領域にかかるサイズの場合に、通紙一定時間後に、更に各熱源の出力を変更したり、用紙サイズが第１熱源の加熱対象領域のみにかかり、なおかつ、その加熱対象領域の全幅に及んでいない場合に、直ちに又は通紙一定時間後に、定着制御温度を初期設定の定着制御値から所定温度だけ下げたり、更には連続通紙時に、段階的に定着制御温度を下げていくようにするのが良い。
【００１０】
第２熱源とそれに対する温度検知手段との間隔が、第１熱源とそれに対する温度検知手段との間隔よりも短い、即ち、近くなるように、各熱源と各温度検知手段とを配置すれば、好適である。そのような配置を確実にするためには、熱源端部を嵌合保持する支持体の嵌合穴を、各熱源の端部径に合わせて、異なる径に形成する。また各熱源に対して取り付けられた温度過昇防止装置を、第１熱源とそれに対する温度過昇防止装置の間隔と、第２熱源とそれに対する温度過昇防止装置の間隔とが等しくなるように、配置するのがよい。
【００１１】
立上げの際に、昇温中の温度上昇勾配に基づき、その勾配が一定以上であれば一定時間後に通紙可能とするのがよい。上記温度上昇勾配が一定の値に達していない場合には、通紙不可とするか、更に一定時間後のローラ温度を検出して、その検出温度が一定値以上であれば、通紙を開始する一方、定着設定温度に達するまで熱源駆動を継続するようにしてもよい。定着ローラが回転状態から停止状態に切り替わる際に、熱源を所定時間オフし、しかる後に再び温度制御するように構成すれば、一層好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示す例に基づいて説明する。
先ず本発明に係る画像形成装置について説明する。画像形成装置全体の構成は基本的には従来のものと共通しており、図１において、静電潜像担持体である感光体ドラム２１の周囲には、当該ドラム表面を帯電するための帯電チャージャ２２、一様帯電処理面に潜像を形成するための書込み部（マルチビーム書込み）２３、ドラム表面の潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成する現像装置２４、形成されたドラム上のトナー像を記録シートへ転写するための転写装置（転写搬送ベルトユニット）２５、ドラム上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置２７、ドラム上の残留電位を除去するための除電装置２８が順に配設されている。このような構成において、画像形成がＮ／Ｐ（ネガポジ）で行われる場合、帯電チャージャ２２によって表面を一様に負に帯電された感光体２１は、書込み部２３によって静電潜像を形成され、現像装置２４によってトナー像を形成される。当該トナー像は、転写ベルト２９などでなる転写装置２５によって、感光体ドラム２１表面から、装置下部のタンデムトレイ、ユニバーサルトレイ、固定トレイなどを組み合わせてなる給紙バンク２６或いは横付け給紙トレイから搬送された記録シートへ転写される。この転写の際に感光体ドラム２１に静電的に付着した記録シートは、分離爪によって感光体ドラム２１から分離される。そして未定着の記録シート上のトナー像は定着装置３０によって記録シートに定着される。一方、転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーは、クリーニング装置２７によって除去回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム２１は除電ランプ２８で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
【００１３】
次に、本発明に係る定着装置３０を、図２で説明する。なお以下では通紙基準がローラ長手方向中央にあるもので説明するが、端部を基準とするものに対しても容易に適用可能である。図示のように、加圧ローラ４が圧接する定着ローラ１に、２個のヒータ２ａ，２ｂが内蔵されている。そして、定着ローラ１の表面には排紙の際の用紙巻き付きを防ぐ分離爪５の他、上記２個のヒータに対応して２個のサーミスタ３ａ，３ｂが配設されている。さらに温度過昇防止装置であるサーモスタット６ａ，６ｂも２個のヒータに対応するように定着ローラ１の表面に接するように配置されている。サーモスタットの代わりに温度ヒューズであってもよい。
【００１４】
図３から理解できるように、上記２個のヒータは、主たる通紙範囲に当たる中央領域のための第１ヒータ２ａと、従たる通紙範囲に当たる端部領域のための第２ヒータ２ｂである。また２個のサーミスタは、中央領域用サーミスタ３ａと端部領域用サーミスタ３ｂである。サーモスタットも、中央領域用サーモスタット６ａと端部領域用サーモスタット６ｂである。不図示の制御回路からそれぞれのソリッドステートリレー（ＳＳＲ）を介して周知のように各ヒータへの給電制御が行われる。各ヒータ、サーミスタ及びサーモスタットのローラ円周方向での位置関係を明らかにする図４において、中央領域用サーミスタ３ａと端部領域用サーミスタ３ｂはローラ円周方向で同一位置にあって重なっている。つまり、定着ローラ１に内蔵されローラ回転とは無関係に固定状態に配置されたヒータに対して、端部領域用サーミスタ３ｂは、中央領域用サーミスタ３ａの第１ヒータ２ａとの距離よりも、第２ヒータ２ｂの近くに定着ローラとの接点を有するように位置することとなる。またサーモスタットについては、第１ヒータ２ａと中央領域用サーモスタット６ａの距離と、第２ヒータ２ｂと端部領域用サーモスタット６ｂの距離とは等しくなっており、並列する２個のヒータの夫々と各サーモスタットとを等距離におくことで、サーモスタットが、感知対象たるヒータ以外のヒータの存在によって本来の輻射熱を妨げられることのない位置へ配置されることとなる。
【００１５】
定着ローラ内に複数のヒータを正しく保持するために、図５に示されるように、中央用第１ヒータ２ａと端部用第２ヒータ２ｂの端部の碍子部の径はそれぞれφｄ１、φｄ２（φｄ１≠φｄ２、図示の例ではφｄ１＜φｄ２）と差を付けられている。またこれら碍子部を嵌合保持するヒータブラケット８の嵌合穴の径も各φｄ１、φｄ２に対応するφＤ１、φＤ２（φＤ１≠φＤ２、図示の例ではφＤ１＜φＤ２）となっている。そのため、各嵌合穴は必ず１to１で対応するヒータのみしか嵌合設置できないようになっている。定着ローラ１と各ヒータ２ａ，２ｂの位置関係を正しく維持するために、当然ながら、ヒータブラケット８はローラ軸受に直接的あるいは間接的に取り付けられている。
【００１６】
第１ヒータ２ａと第２ヒータ２ｂは、図３で認識できるように、各々３区分され、第２ヒータ２ｂは両端５５ｍｍの長さ範囲にのみ発光部（すなわち加熱部）を有し、第１ヒータ２ａは両端を除く中央２１０ｍｍの長さ範囲に発光部を有しているが、図６に示されるように、当該第１ヒータ２ａのさらに中央１５０ｍｍの長さ範囲の発光強度（すなわち加熱強度）に比べて、中央２１０ｍｍの長さ範囲の発光部のうちの両端各３０ｍｍの長さ範囲では、３０％から５０％程度の発光強度に抑えられている。このような配光を行うことにより、小サイズ紙の連続通紙を行った場合においても、第１ヒータ２ａの発光部両端域での過剰な温度上昇を回避することができる。
【００１７】
以上のような構成の第１ヒータ２ａと第２ヒータ２ｂとで、発光部の長さ比率に応じて、各ヒータの出力配分を第１ヒータ：第２ヒータで６．２５：３．７５〜５：５に設定して、温度分布の一層の均一化を実現させる。例えば点灯率１．０のとき（立上げ時）両ヒータのトータル出力が１２００Ｗの場合、第１ヒータを７５０Ｗ、第２ヒータを４５０Ｗに配分する程度から、両ヒータとも６００Ｗずつとする範囲で温度分布の均一化となるようにセットする。一例として、中央領域用の第１ヒータを６５０Ｗ、端部領域用の第２ヒータを５５０Ｗとし、図７に示されるように、通紙時には、先ず開始にあたり用紙幅を検知し、その用紙が第１ヒータ２ａと第２ヒータ２ｂの両方にかかるサイズ、例えばＡ３やＡ４サイズであれば、点灯率をそれぞれ０．７２、即ち、第１ヒータ４６８Ｗ、第２ヒータ３９６Ｗとし、検出された用紙サイズが第１ヒータ２ａのみにかかる場合には、第１ヒータの点灯率を０．８５の５５３Ｗ、第２ヒータの点灯率を０．５６の３０８Ｗとする出力比率の組み合わせに切り替えることができるように制御する。
【００１８】
また点灯率を同じ０．７２とし、第１ヒータ４６８Ｗ、第２ヒータ３９６Ｗで通紙を行うことで通紙開始後の低温から適温に復帰するまでの時間を短縮させることができるが、その温度に復帰し、安定してくると、同じ比率のままでは、定着温度が均一にならなくなるため、一定時間さらに通紙が続く場合（図７でのTime out ２以降に相当）は、それを補正するために、第１ヒータの点灯率を０．８５の５５３Ｗ、第２ヒータの点灯率を０．５６の３０８Ｗの出力比率の組み合わせに切り替えることで、ＺＥＳＭ定着器の連続時の定着温度分布を安定させることが可能となる。
【００１９】
また検出された用紙サイズが第１ヒータのみにかかる場合、上記のように、第１ヒータ５５３Ｗ、第２ヒータ３０８Ｗの出力比率に切り替えられるが、その後一定時間さらに通紙が続く場合（図７でのTime out ５以降に相当）、さらに用紙サイズを検知し、第１ヒータ２ａの幅より狭い用紙の場合は、定着設定温度を、中央、端部とも１０度下げるように制御する。そのような制御で、小サイズ（ハガキ、Ａ６、Ｂ５Ｔ等）時の用紙域外の温度上昇を抑制し、端部側が異常温度を検出したり、実際の異常温度によりローラが溶着する等の事態を防止する。
【００２０】
さらにどの紙種においても、一定時間さらに通紙が続く場合（図７でのTime out ３，４以降に相当）、さらに定着設定温度を、中央、端部とも下げてしまうように制御する。そのような制御で、連続通紙時の用紙域外の温度上昇を抑制し、高温による樹脂の劣化、メルトダウン、軸受ロック等の不具合を防止する。
【００２１】
一方で、以上の構成において、温度検知に対する応答の遅れを回避するための温度制御を以下に説明する。図８のフローチャートにおいて、電源オン時をｔ＝０とし（Ｓ１）、ｔ１秒後の表面温度Ｔ１を検知し（Ｓ２）、ｔ２秒後の温度Ｔ２を検知した（Ｓ３）後、Ｔ２−Ｔ１を判定して、この温度勾配が一定（例：２０度）以上であれば（Ｓ４）、一定時間後（Time out、Ｓ５）にコピー可として（Ｓ６）、応答遅れを回避する。Ｔ２−Ｔ１の判定の際、温度勾配が一定以上でなければ、異常として通知しコピー不可として（Ｓ７）、ヒータの断線等の不具合を早期に発見可能とする。
【００２２】
供給電源の電圧変動によるヒータの電力不足時や、室温が極端に低い場合など、予めＺＥＳＭモードによる立上げが困難な条件にある際の異常検知に関して誤作動を回避するためには、図９のフローチャートにおいて、電源オン時を基準にｔ１秒後の温度Ｔ１とｔ２秒後の温度Ｔ２の温度勾配が一定以上でない場合に、さらにｔ３秒後の温度Ｔ３を検知し（Ｓ７）、一定温度（例：１６０℃）に達していれば（Ｓ８）、コピー可とする（Ｓ９）。一定温度に達していなければ、異常として通知しコピー不可とする（Ｓ１０）。
【００２３】
またコピー動作が開始され通紙時の定着ローラ回転状態から、定着動作を終了してローラを回転停止する場合、通紙時には加圧ローラや通紙の際の奪熱を考慮して多めの熱量がローラに供給されるようになっているので、そのままローラが停止しヒータのＯＦＦタイミングが遅れると急激な温度上昇を生じることになる。そこで図１０に示すように、定着終了後にはいったん定着制御温度値を常温（例えば２０℃）に下げることでヒータをつけないでよい状態とし、一定時間（例えば０．５秒）後に再度、定着制御温度を元の状態に戻すように制御する。これにより通紙完了後定着ローラが回転停止する際の温度上昇によるオーバーシュートによる表面溶融などの不具合を回避できる。
【００２４】
なお、中央領域用の第１ヒータの端部での発光強度の抑制だけでなくさらに、端部領域用の第２ヒータについても、第１ヒータとの境界側端部域の発光強度を抑制しながら、その発光強度抑制域を第１ヒータ端部発光域と重複するようにして、両ヒータの境界部の温度を補い合い、その範囲での温度維持を容易にすることもできる。その際、図１１に示されるように、重複範囲（斜め格子線部分）の発光強度を最大発光強度の３０％から５０％程度に調整して、図６に示された例の改善型とするのが良い。重複範囲を形成するために、第２ヒータの発光部を第１例の５５ｍｍから例えば７０ｍｍに伸ばして、その延長範囲を発光強度抑制域とする。このような構成は特に例えば１分間当たりＡ４サイズ紙で３５枚程度以下で画像形成を実施する装置に適用するのが良い。実験では、このような構成では、色々な用紙を連続的に通した場合でも、ローラ表面の温度を均一に保つことが一層容易で、特にその境界にくる用紙に対しては、上記第１例の構成よりも好ましい結果を得た。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、ローラ長手方向の主たる通紙範囲を加熱するための第１熱源による加熱範囲を、従たる通紙範囲を加熱するための第２熱源による加熱範囲に近い端部域とその他の中央加熱域に分割して、端部加熱域での加熱強度を中央加熱域の加熱強度の３０〜５０％に制限したので、ＺＥＳＭ対応の熱定着装置であっても、異なる種々のサイズの用紙を連続通紙しても、定着ローラの表面温度を均一に保つことができ、用紙域の外の温度上昇や、第２熱源のための温度検知手段のあたりまで温度が上がって、異常温度となったり、異常な昇温化のためのローラ溶着などの不具合を解消することができる。
【００２６】
第１熱源の第２熱源の各出力の配分がフル点灯状態で第１熱源：第２熱源＝６．２５：３．７５〜５：５の比率であることが、ローラの温度分布を均一に保持するための理想的な熱源出力配分である。また第１熱源による加熱範囲と第２熱源による加熱範囲に重複部分をもたせ、第２熱源による加熱範囲を、第１熱源による加熱範囲に近い端部域とその他の中央加熱域に分割して、上記重複部分での加熱強度を最大加熱強度の３０〜５０％になるように調整すると、例えばＺＥＳＭ対応の薄肉定着ローラを有する画像形成装置であって、１分間に３５枚以下の通紙スピードをもつようなものの場合、特にローラ幅フルサイズ時での境界部の温度落ち込みなどにも有効に作用することとなる。
【００２７】
各熱源の出力制御を、立上げ時と通紙時とで可変とし、また通紙時の用紙サイズが第１熱源の加熱対象領域のみにかかるサイズの場合と、両方の熱源の加熱対象領域にかかるサイズの場合とで、各々の熱源の出力を変更するように構成することで、ＺＥＳＭを実現しながら、通紙サイズによる不具合を回避できる。用紙サイズが両方の熱源の加熱対象領域にかかるサイズの場合に、通紙一定時間後に、更に各熱源の出力を変更したり、また用紙サイズが第１熱源の加熱対象領域のみにかかり、なおかつ、その加熱対象領域の全幅に及んでいない場合に、直ちに又は通紙一定時間後に、定着制御温度を初期設定の定着制御値から所定温度だけ下げたり、更には連続通紙時に、段階的に定着制御温度を下げていくようにすることで、なお通紙が続いても定着ローラの表面温度を均一に保つことが可能となる。
【００２８】
第２熱源とそれに対する温度検知手段との間隔が、第１熱源とそれに対する温度検知手段との間隔よりも短くなるように、各熱源と各温度検知手段とを配置すれば、立上げ時間の遅れや応答遅れによる予定以上の昇温のためのメルトダウンを回避できる。また各熱源に対して取り付けられた温度過昇防止装置を、第１熱源とそれに対する温度過昇防止装置の間隔と、第２熱源とそれに対する温度過昇防止装置の間隔とが等しくすれば、作動時間のばらつきを最小限に抑えることが可能となり、異常時における発煙、発火を回避できる。
【００２９】
立上げの際に、昇温中の温度上昇勾配に基づき、その勾配が一定以上であれば一定時間後に通紙可能としておけば、立上げ時間のオーバーや、オーバーシュートによる定着ローラ表面の溶融等の不具合を防止でき、より安全で品質の安定したＺＥＳＭ対応機を提供できる。上記温度上昇勾配が一定の値に達していない場合に、通紙不可とすることで熱源の断線等の不具合を早期に発見でき、また更に一定時間後のローラ温度を検出して、その検出温度が一定値以上であれば、通紙を開始する一方で、定着設定温度に達するまで熱源駆動を継続することで、供給電源の電圧変動による熱源の電力不足時や、室温が極端に低く、予めＺＥＳＭ状態による立上げが困難な条件下においても、異常検知の誤作動等を回避することができる。定着ローラが回転状態から停止状態に切り替わる際に、熱源を所定時間オフし、しかる後に再び温度制御するように構成すれば、通紙終了後ローラ回転停止の際のオーバーシュートによるローラ表面溶融等の不具合を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る熱定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】第１ヒータと第２ヒータの加熱域を説明するための概略図である。
【図４】各サーミスタと各ヒータの定着ローラ横断面における位置関係を示す図である。
【図５】ヒータ端部の取り付け例を示す部分的な概略斜視図である。
【図６】第１例としての発光分布を示すグラフである。
【図７】立上げ時と連続通紙時で各熱源の出力及び定着制御温度を可変とする構成を説明するフローチャートである。
【図８】立上げ時の温度上昇勾配に基づいてコピー可とする制御を説明するフローチャートである。
【図９】立上げ時の温度上昇勾配が一定値にない場合でも、異常検知の誤作動を避けながら、安全にコピー可の状態を引き出す制御を説明するフローチャートである。
【図１０】通紙終了後にローラが回転停止する際の不具合を回避するための制御を説明するフローチャートである。
【図１１】第２例としての発光分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１  定着ローラ
２ａ  第１ヒータ
２ｂ  第２ヒータ
３ａ，３ｂ  サーミスタ
４  加熱ローラ
５  分離爪
【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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【図１０】
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【図１１】
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