(57)【要約】【課題】  本発明は、幅方向において小サイズの記録材を連続して定着した際の枚数、具体的には昇温具合や温度の飽和具合に関係なく、常時良好な温度状態を確保し、定着不良を発生させない定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着装置118は、定着装置118を通過するシートＰの搬送方向と直交する方向において大小サイズのシートＰが共に通過する通過領域Ｑと、定着装置118を通過するシートＰの搬送方向と直交する方向において大サイズのシートＰは通過するが、小サイズのシートＰは通過しない非通過領域Ｒと、少なくとも非通過領域Ｒの温度を検知する温度検知手段と、を有し、温度制御手段は、冷却ファン118ｍが冷却しているときに、温度検知手段が検知する非通過領域Ｒの温度変化に基づいて、シートＰを定着する定着温度を制御する。【選択図】      図５
2016071191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部にてトナー像が形成された記録材を加熱して記録材にトナー像を定着する定着手段と、
前記定着手段の定着温度を制御する温度制御手段と、
前記定着手段を冷却する冷却手段と、
を備える画像形成装置において、
前記定着手段は、
前記定着手段を通過する記録材の搬送方向と直交する方向において大小サイズの記録材が共に通過する通過領域と、
前記定着手段を通過する記録材の搬送方向と直交する方向において大サイズの記録材は通過するが、小サイズの記録材は通過しない非通過領域と、
少なくとも前記非通過領域の温度を検知する温度検知手段と、
を有し、
前記温度制御手段は、
前記冷却手段が冷却しているときに、前記温度検知手段が検知する前記非通過領域の温度変化に基づいて、記録材を定着する定着温度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記温度制御手段は、
前記冷却手段が冷却しているときに前記温度検知手段が検知する前記非通過領域の温度変化が所定温度より大きい場合は前記非通過領域の温度が第１の温度になれば加熱を開始し、前記所定温度より小さい場合は前記非通過領域と前記通過領域との温度差が所定温度差まで縮小してから加熱を開始することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記温度制御手段は、前記定着手段を通過する記録材の搬送方向と直交する方向において最大サイズよりも小さいサイズの記録材を定着動作した際に前記冷却手段を制御して前記非通過領域を冷却することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着手段は、無端状の定着フィルムを介して記録材を加熱体に押圧することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、記録材に形成されたトナー像を加熱定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置において、記録材上に形成されたトナー像を加熱定着する定着装置が広く採用されている。定着装置では、加熱体を備えた加熱部材と、その加熱部材に当接された加圧部材とのニップ部に図４に示す定着領域Ｎが形成される。
【０００３】
この定着領域Ｎ内にトナー像が形成された記録材を搬送させながら加熱部材に設けられた加熱体による加熱作用を付与すると共に加圧部材により加圧作用を付与して記録材上のトナー像を定着させる。このとき、定着領域Ｎでトナー像の定着が良好に行なわれるためには、定着領域Ｎでの加熱温度や、記録材の搬送速度（プロセススピード）等の定着パラメータが良好に調整されていることが必要である。そのため加熱部材に設けられた加熱体となる加熱ヒータの通電状態を画像形成装置本体内に設けられた温度制御部により制御して定着温度の制御を行う。
【０００４】
ここで、記録材の搬送方向と直交する方向（以下、「幅方向」という）において小サイズの記録材を定着領域Ｎ内に搬送させる場合には定着領域Ｎの長手方向において記録材が通過しない図４に示す非通過領域Ｒが発生する。記録材が中央基準で搬送される場合には、図４に示すように、定着領域Ｎの長手方向の両端部分が非通過領域Ｒとなり、記録材が片端部基準で搬送される場合には、定着領域Ｎの長手方向の基準側と反対側部分が非通過領域Ｒとなる。
【０００５】
幅方向において小サイズの記録材が連続印刷された場合には、定着領域Ｎの幅方向において大小サイズの記録材が共通して通過する図４に示す通過領域Ｑの温度Ｔｓを検知する。更に、定着領域Ｎの幅方向において小サイズの記録材が通過しない非通過領域Ｒの温度Ｔｍを検知する。図13に示すように、通過領域Ｑの温度Ｔｍ、非通過領域Ｒの温度Ｔｓのように推移する。
【０００６】
図14の実線で示す通過領域Ｑの温度Ｔｍは、定着領域Ｎを通過する記録材の吸熱作用によって定着温度を制御する際の目標定着温度Ｔαの前後で安定して推移する。一方、図14の破線で示す非通過領域Ｒの温度Ｔｓは、記録材の吸熱作用が無いことから蓄熱状態となる。その結果、非通過領域Ｒの温度Ｔｓは、幅方向において小サイズの記録材の連続印刷が終了する時刻ｔ１まで連続的に上昇する。これにより非通過領域Ｒにおける昇温現象が発生する。
【０００７】
この昇温現象は、定着領域Ｎの温度を室温から定着温度まで昇温させるまでの待機時間を短縮するために、加熱部材の熱容量を極力小さくすると共に加熱ヒータの発熱量を高くする構成だと顕著に発生してしまう。その結果、幅方向において小サイズの記録材が連続印刷される際の非通過領域Ｒにおける昇温を抑えることが困難になっている。
【０００８】
幅方向において小サイズの記録材を連続印刷した直後に、幅方向において大サイズの記録材を印刷すると、大サイズの記録材の一部が昇温状態の非通過領域Ｒを通過する。これにより昇温状態の非通過領域Ｒを通過するトナーが過熱により高温オフセット現象が発生し易くなる。
【０００９】
これを解決するために特許文献４では、非通過領域Ｒの局部的な昇温を抑制するために図14に示すように、冷却ファンにより非通過領域Ｒを冷却する場合がある。そして、幅方向において小サイズの記録材が通過する際には冷却ファンを駆動して非通過領域Ｒの昇温を抑える。冷却ファンによる非通過領域Ｒの冷却動作と、定着装置の加熱部材に設けられた加熱ヒータへの通電とは、画像形成装置本体に設けられた温度制御部により制御されて定着温度の制御が行なわれる。
【００１０】
特に特許文献２、３の冷却ファンの送風口は、使用される記録材のサイズ幅に応じて幅方向長さを調節可能とし、異なったサイズの記録材についての非通過領域Ｒの昇温を防止している。
【００１１】
一方、幅方向において小サイズの記録材を連続印刷した直後に、幅方向において大サイズの記録材を印刷すると、昇温された非通過領域Ｒを幅方向において大サイズの記録材上のトナー像が通過する。これにより高温オフセット現象が発生し易くなる。
【００１２】
そのため特許文献４では、通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとが図13に示す温度推移となるように制御される。図13に示すように、幅方向において小サイズの記録材の印刷が多数枚である場合、非通過領域Ｒの温度Ｔｓが昇温しており、温度が飽和している状態になる。
【００１３】
幅方向において小サイズの記録材の印刷が終了した時刻ｔ４から画像形成動作を中断して後回転動作に入る。同時に幅方向において大サイズの記録材の給送を待機状態とする。同時に定着装置の加熱部材に設けられた加熱ヒータへの通電を遮断する。そして、非通過領域Ｒを冷却する冷却ファンの運転を継続する。
【００１４】
このように後回転動作による幅方向において大サイズの記録材の待機制御動作中に冷却ファンにより非通過領域Ｒを冷却することによって非通過領域Ｒの温度Ｔｓを図13に示すように急速に低下させる。そして、図14に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５（ｔ５＞ｔ４）までの所定時間で通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとが目標定着温度Ｔα以下になるまで低下させる。そして、通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴｇが所定の温度差になる時刻ｔ５まで冷却ファンにより非通過領域Ｒを冷却する。
【００１５】
そして、通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴｇが所定の温度差になった時刻ｔ５から定着装置の加熱部材に設けられた加熱ヒータへの通電が開始される。次の幅方向において大サイズの記録材に対する目標定着温度Ｔαとなる時刻ｔ６までに定着領域Ｎ全体の温度が略均一状態で昇温された状態で幅方向において大サイズの記録材の給送動作、画像形成動作及び定着動作が再開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１１−１５０３１７号公報
【特許文献２】特開平０４−０５１１７９号公報
【特許文献３】特開２００３−０７６２０９号公報
【特許文献４】特開２０１１−１５０３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、図14に示すように、幅方向において小サイズの記録材の印刷が少数枚である場合には以下のような課題が発生する。非通過領域Ｒの温度Ｔｓが昇温しているが、温度が飽和していない状態になる。この記録材の印刷が終了した時刻ｔ４から画像形成動作を中断して後回転動作に入ると、同時に幅方向において大サイズの記録材の給送を待機状態とする。また定着装置の加熱部材に設けられた加熱ヒータへの通電を遮断する。そして、非通過領域Ｒを冷却する冷却ファンの運転を継続する。
【００１８】
このように後回転動作による幅方向において大サイズの記録材の待機制御動作中に冷却ファンにより非通過領域Ｒを冷却することによって該非通過領域Ｒの温度Ｔｓは図14に示すように急速に低下する。そして、図14に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５（ｔ５＞ｔ４）までの所定時間で通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとが目標定着温度Ｔα以下になるまで低下させる。そして、通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴｇが所定の温度差になる時刻ｔ５まで冷却ファンにより非通過領域Ｒを冷却する。
【００１９】
そして、通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴｇが所定の温度差になった時刻ｔ５から定着装置の加熱部材に設けられた加熱ヒータへの通電が開始される。すると、非通過領域Ｒの温度Ｔｓが次の幅方向において大サイズの記録材に対する目標定着温度Ｔαに到達できず、非通過領域Ｒの温度Ｔｓは温度Ｔβとなる。
【００２０】
従って、非通過領域Ｒの温度Ｔｓは定着不可能な温度で、幅方向において大サイズの記録材の給送動作、画像形成動作及び定着動作が再開されてしまい、記録材上のトナーが定着できずに定着不良になってしまう。
【００２１】
通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴｇが所定の温度差になった時刻ｔ５から定着装置の加熱部材に設けられた加熱ヒータへの通電が開始される。次の幅方向において大サイズの記録材に対する目標定着温度Ｔαとなる時刻ｔ６までに定着領域Ｎ全体の温度が略均一状態で昇温された状態で幅方向において大サイズの記録材の給送動作、画像形成動作及び定着動作が再開される。
【００２２】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、幅方向において小サイズの記録材を連続して定着した際に非通過領域に昇温が発生する。その後に、幅方向において大サイズの記録材を定着する。その際に、幅方向において小サイズの記録材を連続して定着した際の枚数、具体的には昇温具合や温度の飽和具合に関係なく、常時良好な温度状態を確保し、定着不良を発生させない定着装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像形成部にてトナー像が形成された記録材を加熱して記録材にトナー像を定着する定着手段と、前記定着手段の定着温度を制御する温度制御手段と、前記定着手段を冷却する冷却手段と、を備える画像形成装置において、前記定着手段は、前記定着手段を通過する記録材の搬送方向と直交する方向において大小サイズの記録材が共に通過する通過領域と、前記定着手段を通過する記録材の搬送方向と直交する方向において大サイズの記録材は通過するが、小サイズの記録材は通過しない非通過領域と、少なくとも前記非通過領域の温度を検知する温度検知手段と、を有し、前記温度制御手段は、前記冷却手段が冷却しているときに、前記温度検知手段が検知する前記非通過領域の温度変化に基づいて、記録材を定着する定着温度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
上記構成によれば、記録材の搬送方向と直交する方向において小サイズの記録材の定着動作後に冷却手段により非通過領域の温度を低下させる。そのときに温度検知手段が検知する温度変化に基づいて小サイズの記録材の定着動作後に通過領域を通過するサイズの記録材を定着する定着温度を制御する。これにより小サイズの記録材を連続して定着した際の枚数、具体的には昇温具合や温度の飽和具合に関係なく、常時良好な定着温度を確保し、定着不良を発生させなくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る定着装置の構造を示す断面説明図である。
【図４】本発明に係る定着装置における大小サイズの記録材が共通して通過する通過領域と、小サイズの記録材が通過しない非通過領域を説明する斜視説明図である。
【図５】温度制御手段により定着温度を制御するタイミングを切り替えた場合の通過領域と非通過領域との温度推移を示す図である。
【図６】温度制御手段により定着温度を制御するタイミングを切り替えた場合の通過領域と非通過領域との温度推移を示す図である。
【図７】温度制御手段により定着温度を制御するタイミングを切り替える動作を説明するフローチャートである。
【図８】定着装置の構成を示す平面説明図である。
【図９】温度制御手段により定着温度を制御するタイミングを切り替えた場合の通過領域と非通過領域との温度推移を示す図である。
【図１０】温度制御手段により定着温度を制御するタイミングを切り替えた場合の通過領域と非通過領域との温度推移を示す図である。
【図１１】温度制御手段により定着温度を制御するタイミングを切り替える動作を説明するフローチャートである。
【図１２】本実施形態の画像形成装置と、比較例の画像形成装置との性能比較を示す図である。
【図１３】比較例において定着温度を制御した場合の通過領域と非通過領域との温度推移を示す図である。
【図１４】比較例において定着温度を制御した場合の通過領域と非通過領域との温度推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【００２７】
図１〜図12を用いて本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。
【００２８】
＜画像形成装置＞
図１に示す画像形成装置Ａは複写機の一例である。図１において、複写機として構成される画像形成装置Ａには、原稿画像を読み取るスキャナ部Ｂ、記録材となるシートＰにトナー像を形成する画像形成部Ｃ及びシートＰを収容するシートデッキＤが設けられている。画像形成装置Ａの上部にはブック原稿等の画像情報を読み取る画像読取手段であるスキャナ部Ｂが設けられている。画像形成装置Ａの下部には画像形成手段となる画像形成部Ｃが設けられている。画像形成部Ｃの下部にはシートデッキＤが設けられている。
【００２９】
スキャナ部Ｂは、走査系光源201、プラテンガラス202、画像形成装置Ａ本体に対して開閉可能な原稿圧板203、ミラー204、光電変換素子からなる受光素子205及び画像処理部206等を有して構成されている。プラテンガラス202上に本等からなるブック原稿、またはシート状原稿等を原稿面を下向きにして載置し、原稿圧板203により背面を押圧して静止状態にセットする。そして、図示しない読取スタートキーを押すと、走査系光源201がプラテンガラス202の下部を図１の矢印ａ方向に走査して原稿面の画像情報を読み取る。
【００３０】
走査系光源201により読み取られた原稿の画像情報は画像処理部206で処理され、電気信号に変換されて、画像形成部Ｃの露光手段となるレーザスキャナ111に伝送される。画像形成装置Ａは、画像形成部Ｃのレーザスキャナ111に画像処理部206の処理信号を入力すれば複写機として機能し、コンピュータ等の外部装置の出力信号を入力すればプリンタとして機能する。また、画像形成装置Ａは、他のファクシミリ装置からの信号を受信したり、画像処理部206の信号を他のファクシミリ装置に送信したりすればファクシミリ装置としても機能する。
【００３１】
画像形成部Ｃの下部には、シートＰを収容するシートカセット１が画像形成装置Ａ本体及びシートデッキＤに対して着脱自在に装着されている。本実施形態のシートカセット１は下段カセット１ａと上段カセット１ｂの２個で１つの給送ユニットＵ１，Ｕ２を構成している。本実施形態では２つの給送ユニットＵ１，Ｕ２による合計で４個のシートカセット１が画像形成装置Ａ本体及びシートデッキＤに対して装着可能に設けられている。
【００３２】
図１の上方側に配置された１つの給送ユニットＵ１は画像形成装置Ａ本体に対して着脱可能に取り付けられ、図１の下方側に配置された給送ユニットＵ２はシートデッキＤに対して着脱可能に取り付けられている。
【００３３】
下段カセット１ａ及び上段カセット１ｂ内に収容されたシートＰは給送回転体となるピックアップローラ３により繰り出される。更に、フィードローラ４とリタードローラ５との協働作用により１枚ずつ分離・給送された後、搬送ローラ104，105によってレジストローラ106まで搬送される。シートＰはレジストローラ106によって画像形成動作に同期するようにして画像形成部Ｃへと給送される。また、シートカセット１とは別に画像形成装置Ａ本体の側面に手差しトレイ６が設けられている。手差しトレイ６上に載置されたシートＰは手差し給送ローラ７により繰り出されてレジストローラ106へと搬送される。
【００３４】
画像形成部Ｃは、像担持体となる感光ドラム112、画像書き込み光学系113、帯電手段となる帯電ローラ116、現像手段となる現像装置114及び転写手段となる転写ローラ115等を有して構成されている。帯電ローラ116により一様に帯電された感光ドラム112の表面にレーザスキャナ111から出射された画像情報に対応するレーザ光111ａが画像書き込み光学系113により走査されて静電潜像が形成される。
【００３５】
その静電潜像に現像装置114により現像剤となるトナーが供給されて現像されることによりトナー像が形成される。感光ドラム112の表面上に形成されたトナー像は該感光ドラム112の回転に同期してレジストローラ106により送り出されたシートＰの第１面に転写ローラ115が対向する転写部において転写される。
【００３６】
転写部においてトナー像が形成されたシートＰは搬送部117を介して定着装置118に搬送される。定着装置118において加熱及び加圧によりトナー像が定着されたシートＰは排出ローラ119により機外に設けられた排出トレイ120上に排出される。
【００３７】
図１に示す複写機からなる画像形成装置Ａの画像形成部Ｃには、トナー像が形成されたシートＰを加熱及び加圧してシートＰにトナー像を定着する定着手段となる定着装置118が設けられている。
【００３８】
シートＰの両面にトナー像を記録する場合には、定着装置118から排出されたシートＰの後端が排出ローラ119の直前の分岐点207を通過した時点で排出ローラ119が一旦停止した後、逆転方向に回転駆動される。これによりシートＰは両面トレイ121上に一旦載置される。その後、搬送ローラ104，105により搬送されてレジストローラ106に到達し、その反転されたシートＰの裏面（第２面）に前述と同様にしてトナー像が形成された後、排出トレイ120に排出して積載される。
【００３９】
このとき、画像形成動作を行う各画像形成プロセス手段は、図２に示す制御手段となる制御部Ｅにより制御される。制御部Ｅは、画像形成動作に必要な制御プログラムや各種データを記憶したメモリ301と、制御プログラムを実行することにより画像形成装置Ａを制御するＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）302とを備えている。制御部Ｅは定着装置118における定着温度の制御を実行する温度制御手段も兼ねる。
【００４０】
＜定着装置＞
定着装置118は、例えば、図３及び図４に示す定着ベルト加熱方式、及び加圧用回転体駆動方式（テンションレスタイプ）により構成される。定着手段を構成する薄膜な無端状で略円筒形状の定着フィルムからなる定着ベルト118ａは、ベルト状部材に弾性層を設けてなる略円筒形状（エンドレスベルト状、スリーブ状）の部材により構成される。定着ベルト118ａに対しては定着手段を構成する定着回転体としての加圧ローラ118ｂが図３の下方側から加圧接触するように配置されている。
【００４１】
定着ベルト118ａは、図３に示すように、断面略半円弧状で樋型の耐熱性及び剛性を有する保持部材としてのヒータホルダ118ｃに沿って環状に摺動可能となるようにルーズな状態で外嵌されている。また、図４に示すように、定着ベルト118ａの長手方向（軸方向）の両端部はフランジ118ｄにより軸方向の位置規制がされている。定着ベルト118ａは、加圧ローラ118ｂの回転駆動に従動して環状に移動される。ヒータホルダ118ｃの図３の下面部分には、ヒータホルダ118ｃの長手方向に沿って長尺状の加熱ヒータ118ｅが加熱体として取り付けられている。加熱ヒータ118ｅの下面側に定着ベルト118ａが接触するように配置されている。
【００４２】
本実施形態の加圧ローラ118ｂは、ステンレス製の芯金からなる回転軸118ｂ1に対して射出成形により形成された厚さ約３ｍｍのシリコーンゴム層を有する。シリコーンゴム層の外周面には厚さ約４０μｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂チューブが被覆されている。図４に示すように、加圧ローラ118ｂの芯金からなる回転軸118ｂ1の両端部はフレーム118ｆの奥側側板と手前側側板との間に回転自在に軸支されている。
【００４３】
図３に示すように、加圧ローラ118ｂの上側には、加熱ヒータ118ｅ、ヒータホルダ118ｃ、定着ベルト118ａ等からなる定着ベルトユニット２が加圧ローラ118ｂの軸方向に対して略平行に配置されている。本実施形態におけるヒータホルダ118ｃの両端部は、図示しない加圧機構により片側が９８Ｎ（１０ｋｇｆ）、総圧で１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）の付勢力により加圧ローラ118ｂに対して付勢されている。
【００４４】
これにより加熱ヒータ118ｅの下面が定着ベルト118ａを介して加圧ローラ118ｂの弾性層に対して所定の押圧力をもって圧接される。これにより定着に必要な所定幅のニップ部からなる定着領域Ｎが形成されている。定着装置118は定着ベルト118ａを介してシートＰを加熱体となる加熱ヒータ118ｅに押圧する。図示しない加圧機構は、圧解除機構を有しており、シートＰのジャム処理時等に加圧が解除されることによって定着領域Ｎ内のシートＰの除去が容易に出来る構成とされる。
【００４５】
定着ベルト118ａと加圧ローラ118ｂとのニップ部からなる定着領域Ｎのシート搬送方向における前後位置には、図３に示すように、フレーム118ｆに設けられた入口ガイド118ｆ1及び排出ローラ118ｆ2がそれぞれ配置されている。入口ガイド118ｆ1は、感光ドラム112と転写ローラ115とにより形成される転写領域を抜けたシートＰを定着領域Ｎに搬送する際の搬送ガイドとしての機能を有する。入口ガイド118ｆ1は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成されている。
【００４６】
加圧ローラ118ｂは図示しないモータ等の駆動手段により図３の矢印ｂ方向に所定の周速度で回転駆動される。そして、加圧ローラ118ｂの回転摩擦力により定着ベルト118ａに回転力が作用する。これにより定着ベルト118ａの内周面側が加熱ヒータ118ｅの図３に示す下面に密着摺動しながらヒータホルダ118ｃの外周面に沿って図３の矢印ｄ方向に従動回転する。定着ベルト118ａの内周面には滑剤としてのグリスが塗布されて摺動性が確保されている。
【００４７】
加圧ローラ118ｂの回転駆動に伴って定着ベルト118ａが従動回転する。加熱ヒータ118ｅは温度制御手段となる制御部Ｅからの制御指令に従って制御されるヒータ駆動部８により通電／遮断されて定着温度の制御が行なわれる。加熱体としての加熱ヒータ118ｅへの通電によって加熱ヒータ118ｅは昇温される。
【００４８】
加熱ヒータ118ｅが所定の温度まで立ち上げられた温調状態において、定着領域Ｎを形成している定着ベルト118ａと、加圧ローラ118ｂとのニップ部に未定着トナー像９を担持したシートＰが入口ガイド118ｆ1に沿って案内されて導入される。すると、シートＰの未定着トナー像９の担持面は定着ベルト118ａの外周面に密着しながら該定着ベルト118ａと一緒に定着領域Ｎに進入し、シートＰは定着ベルト118ａと加圧ローラ118ｂとにより挟持搬送される。
【００４９】
シートＰが定着ベルト118ａと加圧ローラ118ｂとにより挟持搬送される過程において、加熱ヒータ118ｅからの熱が定着ベルト118ａを介してシートＰに付与される。そして、シートＰ上の未定着トナー像９が加熱及び加圧されて溶融定着が行なわれる。定着領域Ｎを通過したシートＰは定着ベルト118ａから曲率分離される。その後、排出ローラ118ｆ2により挟持搬送されて定着装置118から排出される。
【００５０】
定着装置118の定着領域Ｎには、図４に示すように、定着装置118を通過するシートＰの搬送方向と直交する方向（以下、「幅方向」という）において大小サイズのシートＰが共に通過する通過領域Ｑが設けられる。更に、定着装置118を通過するシートＰの幅方向において小サイズのシートＰが通過しない非通過領域Ｒが設けられる。
【００５１】
更に、定着装置118には、図３に示すように、通過領域Ｑの温度を検知する第一の温度検知手段となるメインサーミスタ118ｈと、非通過領域Ｒの温度を検知する第二の温度検知手段となるサブサーミスタ118ｉとが設けられている。温度制御手段となる制御部Ｅはメインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉにより検知した温度結果に基づいて定着手段を構成する加熱ヒータ118ｅの温度を制御する。
【００５２】
図３に示すように、メインサーミスタ118ｈは、加熱ヒータ118ｅの上面（定着ベルト118ａとは反対側の面）に接触して配置されている。これにより加熱ヒータ118ｅの上面の温度を検知する。
【００５３】
本実施形態ではシートＰが中央基準で搬送される。このためメインサーミスタ118ｈは通過領域Ｑに対応する加熱ヒータ118ｅの長手方向の中央部に配置されている。
【００５４】
サブサーミスタ118ｉはヒータホルダ118ｃの図３に示す上方位置において定着ベルト118ａの内周面に対して弾性的に接触するように配置されている。これによりサブサーミスタ118ｉは定着ベルト118ａの内周面の温度を検知する。サブサーミスタ118ｉは非通過領域Ｒに対応する定着ベルト118ａの長手方向の端部に配置されている。
【００５５】
尚、サブサーミスタ118ｉの位置は、上記位置に限定される必要はなく、加熱ヒータ118ｅ上面の温度を検知するメインサーミスタ118ｈと同様に加熱ヒータ118ｅの上面の非通過領域Ｒに対応する長手方向の端部に配置しても良い。
【００５６】
メインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉは、それぞれの温度検知出力が図示しないＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータを介して定着温度を制御する温度制御手段となる制御部ＥのＣＰＵ302に接続されている。
【００５７】
制御部Ｅは、メインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉの温度検知出力に基づいて、図５及び図６に示す通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓを求める。そして、それらの温度Ｔｍ，Ｔｓから加熱ヒータ118ｅに対する温調制御内容を決定し、電力供給部となるヒータ駆動部８から加熱ヒータ118ｅへの通電／遮断を制御する。
【００５８】
図４に示すように、定着装置118の定着領域Ｎは、定着ベルト118ａの長手方向（軸方向）である幅方向に長尺状で形成されている。定着領域Ｎは定着ベルト118ａの長手方向（幅方向）において、小サイズのシートＰが常に通過する通過領域Ｑと、該通過領域Ｑの両側で小サイズのシートＰが通過しない非通過領域Ｒとに区分される。
【００５９】
そして、幅方向において最大サイズのシートＰよりも幅の狭い小サイズのシートＰが定着領域Ｎを通過する際には、該小サイズのシートＰは通過領域Ｑのみを通過して非通過領域Ｒは通過しない。定着ベルト118ａにおける非通過領域Ｒの温度はサブサーミスタ118ｉによって検知される。
【００６０】
本実施形態では、メインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉからの温度検知出力に基づいて制御部Ｅが加熱ヒータ118ｅの通電状態を制御する。これにより通過領域Ｑ及び非通過領域Ｒの温度を目標定着温度Ｔαに制御する。
【００６１】
＜温調制御再開タイミングの切替＞
制御部Ｅには、算出手段となる温度変化量算出部10が設けられている。温度変化量算出部10は、定着装置118によりシートＰの搬送方向と直交する方向において小サイズのシートＰの定着動作後に以下の温度変化量ΔＴｆを算出する。即ち、シートＰの搬送方向と直交する方向において小サイズのシートＰよりも大きいサイズのシートＰの定着動作を行う際に制御部Ｅにより非通過領域Ｒの温度を低下させて所定時間内の温度変化量ΔＴｆを算出する。
【００６２】
そして、温度変化量算出部10により算出した温度変化量ΔＴｆの結果に基づいて制御部ＥによりシートＰの搬送方向と直交する方向において小サイズのシートＰよりも大きいサイズのシートＰを定着する定着温度に制御するタイミングを切り替える。
【００６３】
本実施形態における温調制御再開タイミングの切り替えは、加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した後の後回転中における制御部Ｅによる定着温度の制御である。加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した後に定着ベルト118ａの温度が所定時間内における温度の立下り量に応じて加熱ヒータ118ｅの通電を開始する。
【００６４】
本実施形態では、温度変化量算出部10により非通過領域Ｒの所定時間内の温度変化量ΔＴｆを算出する。図５〜図７を用いて温度変化量ΔＴｆに基づく温調制御再開タイミングの切替動作について説明する。
【００６５】
幅方向に小サイズのシートＰの連続印刷が行なわれた場合の定着ベルト118ａの温度は、定着ベルト118ａの長手方向における端部付近の非通過領域Ｒで上昇する。
【００６６】
幅方向に小サイズのシートＰの連続印刷が行なわれる。図５は幅方向に小サイズのシートＰが少数枚で連続印刷が行なわれる場合の通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの変遷を示す。図６は幅方向に小サイズのシートＰが多数枚で連続印刷が行なわれる場合の通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの変遷を示す。
【００６７】
図５及び図６に示すように、定着ベルト118ａの温度は連続印刷ジョブの最終のシートＰが定着装置118を通過する時刻ｔ１まで次第に上昇していくことがある。その場合には、定着ベルト118ａの長手方向端部の非通過領域Ｒのサブサーミスタ118ｉの温度Ｔｓが目標定着温度Ｔαを超える。そして、連続印刷ジョブの最終のシートＰが定着装置118を通過した時刻ｔ１においては、定着ベルト118ａの長手方向中央部の通過領域Ｑと、非通過領域Ｒとの間に大きな温度差ΔＴが生じる。
【００６８】
その温度差ΔＴは、幅方向に小サイズのシートＰの連続印刷の枚数が多い程、大きくなる。例えば、Ａ４ＲサイズのシートＰ（Ａ４サイズのシートＰの長手方向を搬送方向に配置して印刷する場合）を１２０枚連続印刷する。その際には、図５に示すように、メインサーミスタ118ｈの温度Ｔｍが目標定着温度Ｔα（１８０℃）に維持される。
【００６９】
一方、サブサーミスタ118ｉの温度Ｔｓは、図５に示すように、２５０℃まで昇温される。これによりメインサーミスタ118ｈの温度Ｔｍと、サブサーミスタ118ｉの温度Ｔｓとの間の温度差ΔＴは７０℃（＝２５０℃−１８０℃）になる。
【００７０】
先ず、図７に示すステップＳ１において、Ａ４ＲサイズのシートＰの印刷を開始する。幅方向に小サイズのシートＰの連続印刷の１ジョブ終了時刻ｔ１から定着ベルト118ａの長手方向中央部と端部との温度差ΔＴを低減させるために画像形成装置Ａは印刷動作を終了し（ステップＳ２）、後回転動作に移行する（ステップＳ３）。
【００７１】
画像形成装置Ａが後回転動作に移行すると、制御部Ｅによる定着温度の制御によって、温調制御再開タイミングの切り替え動作が行なわれる。
【００７２】
図７のステップＳ４において、１ジョブの印刷動作が終了した図５に示す時刻ｔ１における非通過領域Ｒのサブサーミスタ118ｉの温度Ｔｓ（ｔ１）を検知する。図５に示す時刻ｔ１において加熱ヒータ118ｅの通電が遮断される。
【００７３】
更に、図７のステップＳ５において、図５に示す時刻ｔ１から所定時間後の時刻ｔ２（ｔ２＞ｔ１）における非通過領域Ｒのサブサーミスタ118ｉの温度Ｔｓ（ｔ２）を検知する。
【００７４】
本実施形態における温調制御再開タイミングの切り替え動作では以下のように制御される。即ち、温度変化量算出部10により図５に示す時刻ｔ１から加熱ヒータ118ｅの通電が遮断された状態で図５に示す時刻ｔ２までの非通過領域Ｒの温度変化量ΔＴｆを以下の数１式により算出する（ステップＳ６）。
【００７５】
［数１］
ΔＴｆ＝Ｔｓ（ｔ１）−Ｔｓ（ｔ２）
【００７６】
次にステップＳ７において、温度変化量ΔＴｆと、予め設定した閾値温度変化量ΔＴｓとの比較を実施する。本実施形態における閾値温度変化量ΔＴｓは、３０℃に設定されている。
【００７７】
前記ステップＳ７において、温度変化量ΔＴｆが３０℃以上になった場合は、非通過領域Ｒの温度が十分下がったと判断してステップＳ８に進む。そして、ステップＳ８において、図５の時刻ｔ２において加熱ヒータ118ｅの通電が開始される。
【００７８】
図５の時刻ｔ２において加熱ヒータ118ｅの通電が開始されることにより定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度は予め設定されている目標定着温度Ｔαまで昇温されて温調制御される。定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度は、加熱ヒータ118ｅに通電されているものの加圧ローラ118ｂの熱容量が大きいために定着ベルト118ａの温度が奪われて温度が緩やかに低下する。
【００７９】
次にステップＳ９において、定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓが予め設定された目標値である目標定着温度Ｔα＋５℃まで低下したか否かを判断する。前記ステップＳ９において、定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓが予め設定された目標値である目標定着温度Ｔα＋５℃まで低下した場合には、ステップＳ10に進む。
【００８０】
前記ステップＳ10において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍが目標定着温度Ｔαに昇温しているか否かを判断する。そして、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍが目標定着温度Ｔαに昇温した場合には、ステップＳ11に進んで次の印刷ジョブを開始する（図５の時刻ｔａ）。
【００８１】
前記ステップＳ10において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍが目標定着温度Ｔαに昇温するまで加熱ヒータ118ｅへの通電を継続する。
【００８２】
前記ステップＳ７において、温度変化量ΔＴｆが３０℃よりも低い場合はステップＳ12に進んで、図14に示す従来と同様な温調制御を実行する。即ち、ステップＳ12において画像形成装置Ａは幅方向に小サイズのシートＰの印刷を完了した時刻Ｔ４から画像形成動作を中断し、後回転動作を継続する。そして、幅方向に大サイズのシートＰの給送を待機状態とすると共に、加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した状態で、冷却ファン118ｍの冷却運転状態を維持させる。
【００８３】
このような後回転動作の待機制御によって幅方向に小サイズのシートＰが通過しない非通過領域Ｒの温度Ｔｓを図14に示すように急速に低下させる。そして、図14に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間に通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとを目標定着温度Ｔα以下になるまで低下させる。更に、通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴｇが所定温度差になるまで低下させる。
【００８４】
そして、ステップＳ13において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴを算出する。そして、ステップＳ14において、温度差ΔＴが所定の温度差ΔＴｇになったか否かを判断する。
【００８５】
前記ステップＳ14において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴが所定の温度差ΔＴｇになった場合（時刻ｔ５）には、ステップＳ15に進んで加熱ヒータ118ｅへの通電を開始する。
【００８６】
そして、ステップＳ16において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとが予め設定した幅方向に大サイズのシートＰに対する目標定着温度Ｔαに昇温したか否かを判断する。
【００８７】
前記ステップＳ16において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとが予め設定した目標定着温度Ｔαに昇温する（時刻ｔ６）。その場合には、前記ステップＳ11に進んで次の印刷ジョブとなる幅方向に大サイズ（Ａ４サイズ）のシートＰに対する画像形成動作を開始する。
【００８８】
前記ステップＳ13において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとが予め設定した温度Ｔｏまで下がっていない場合がある。その場合には前記ステップＳ12に戻って画像形成装置Ａは加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した状態で後回転動作を継続する。
【００８９】
本実施形態では、制御部Ｅによる温調制御再開タイミングの切り替え動作は以下のように制御される。即ち、図５の時刻ｔ１において加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した後に時刻ｔ１から時刻ｔ２までの所定時間内に定着ベルト118ａにおける非通過領域Ｒの温度Ｔｓの温度変化量ΔＴｆを算出する。そして、温度変化量ΔＴｆに応じて時刻ｔ２において加熱ヒータ118ｅへの通電を再度開始し、目標定着温度Ｔαに温度調節する温調制御再開タイミングを切り替える。
【００９０】
即ち、図５に示すように、幅方向に小サイズのシートＰを連続印刷した際の印刷枚数が少数枚では定着ベルト118ａの熱容量が小さいために非通過領域Ｒの温度Ｔｓは昇温する。しかし、加圧ローラ118ｂの熱容量が大きいために定着ベルト118ａの温度が奪われる。これにより加熱ヒータ118ｅへの通電を開始した後でも非通過領域Ｒでの温度Ｔｓは緩やかに低下する。
【００９１】
一方、定着ベルト118ａの中央部の通過領域Ｑにおいては昇温が行なわれ、目標定着温度Ｔαに維持される。これにより図13に示す比較例のように加熱ヒータ118ｅへの通電を遮断して非通過領域Ｒの温度Ｔｓと、通過領域Ｑの温度Ｔｍとが温度Ｔｏまで低下するまで画像形成装置Ａを待機させなくても良い。
【００９２】
非通過領域Ｒの温度Ｔｓと、通過領域Ｑの温度Ｔｍとが温度Ｔｏまで低下する前の段階の時刻ｔ２で加熱ヒータ118ｅへの通電を行う。そして、次の印刷ジョブのシートＰが定着ベルト118ａを通過するときに非通過領域Ｒの温度Ｔｓと、通過領域Ｑの温度Ｔｍとを目標定着温度Ｔαに合わせることが可能となる。これにより非通過領域Ｒの温度Ｔｓと、通過領域Ｑの温度ＴｍとをシートＰが通過可能な温度に早期に到達させることが可能となる。その結果、画像形成装置Ａの待機時間の短縮化が図れる。
【００９３】
本実施形態によれば、定着装置118に設けられた加熱ヒータ118ｅによる加熱が無駄なく効率的に行なわれる。更に、制御部Ｅによる温調制御再開タイミングを切り替える動作を画像形成装置Ａの画像形成動作における後回転時に行うようにすることが可能である。
【００９４】
本実施形態では、制御部Ｅによる温調制御再開タイミングの切り替え動作は、図５に示すように、時刻ｔ１において加熱ヒータ118ｅへの通電を遮断した後、定着ベルト118ａにおける非通過領域Ｒの温度Ｔｓの温度変化量ΔＴｆを算出する。その際に温度変化量ΔＴｆに応じて温調制御再開タイミングを設定する。
【００９５】
定着ベルト118ａにおける非通過領域Ｒに昇温が発生した後、加熱ヒータ118ｅへの通電を再開する。そのときに制御部Ｅにより定着温度の制御を行う際に温調再開タイミングを定着ベルト118ａにおける非通過領域Ｒの温度変化量ΔＴｆに応じて切り替える。
【００９６】
これにより幅方向において小サイズのシートＰを連続印刷数する際の通過枚数に関係なく非通過領域Ｒの温度Ｔｓと、通過領域Ｑの温度Ｔｍとが低下するまで待機しなくても良い。このため画像形成装置Ａの待機時間の短縮を図ることが出来る。これにより簡単な構成で、加熱ヒータ118ｅへの通電を再開するときにおける制御部Ｅによる定着温度の制御を長時間の待機時間を設けることなく効率的に行うことが出来る。更には、不用意に加熱ヒータ118ｅの温度を低下させることを減らし、消費電力も抑えることもできる定着装置118及びそれを備えた画像形成装置Ａの性能を安価で且つ大幅に高めることができる。
【００９７】
尚、本実施形態に限定される必要はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、本実施形態では、複写機に対して本発明を適用したものであるが、プリンタ等の画像形成装置に対しても同様に適用することができる。
【００９８】
＜本実施形態の特徴部の構成＞
本実施形態の定着装置118の定着領域Ｎは、図４に示すように、定着ベルト118ａの長手方向である幅方向（軸方向）に長尺状をなすように形成されている。定着領域Ｎは、定着ベルト118ａの長手方向である幅方向（図４に示す左右方向）において、大小サイズのシートＰが共通して通過する通過領域Ｑと、通過領域Ｑの両側で小サイズのシートＰが通過しない非通過領域Ｒとに区分される。
【００９９】
そして、幅方向において最大サイズよりも小さいサイズのシートＰが定着領域Ｎを通過する際には、該小さいサイズのシートＰは通過領域Ｑのみを通過して非通過領域Ｒは通過しない。
【０１００】
本実施形態では、図８に示すように、定着ベルト118ａの上部には、非通過領域Ｒに対応する位置に非通過領域Ｒを冷却する冷却手段となる一対の冷却ファン118ｍが配置されている。冷却ファン118ｍから定着ベルト118ａの非通過領域Ｒに向かって送風ダクト118ｎが延びている。そして、冷却ファン118ｍを駆動して送風ダクト118ｎを介して定着ベルト118ａの非通過領域Ｒに送風して冷却することで昇温を抑える。
【０１０１】
冷却ファン118ｍの具体的な構成としては、回転方向に対して多数の幅の細い前向き羽根を設けた筒体と整風器とを組み合わせたシロッコファンが採用できる。更に、羽根車の一方の半径方向から吸い込み、回転軸に対して垂直な内面を流れて９０度（直角）程度の半径方向から送風するクロスフローファンと比べて低コストである軸方向から吸い込み軸方向に送風する軸流ファンが採用出来る。
【０１０２】
制御部Ｅはメインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉにより検知した温度結果となる温度Ｔｍ，Ｔｓに基づいて冷却ファン118ｍを制御して定着装置118の定着領域Ｎの非通過領域Ｒの温度を制御する。
【０１０３】
＜冷却動作＞
非通過領域Ｒに対して設けられた冷却ファン118ｍは、制御部Ｅからの動作指令に基づいて次のような冷却制御動作を行う。先ず、画像形成に用いられるシートＰとして、定着装置118を通過するシートＰの搬送方向と直交する方向において最大サイズよりも幅の小さい小サイズのシートＰが用いられる場合がある。
【０１０４】
そして、その小サイズのシートＰを連続して定着動作した際には、非通過領域Ｒには小サイズのシートＰが通過しない。このため定着ベルト118ａにおける非通過領域ＲのシートＰによる吸熱作用がなくなって温度が上昇する。このとき、制御部Ｅはメインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉにより検知した温度結果となる温度Ｔｍ，Ｔｓに基づいて冷却ファン118ｍを制御して定着装置118の定着領域Ｎの非通過領域Ｒを冷却して温度Ｔｓを下げる。冷却ファン118ｍの風量は０．６ｍ３／ｍｉｎである。
【０１０５】
定着ベルト118ａにおける非通過領域Ｒの温度Ｔｓはサブサーミスタ118ｉによって検知される。そして、サブサーミスタ118ｉによる温度Ｔｓが所定温度に達すると、冷却ファン118ｍの冷却動作が開始されて定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓの上昇が抑えられる。
【０１０６】
図９に示すように、冷却ファン118ｍから送風ダクト118ｎを介して送られる冷却風により定着ベルト118ａの非通過領域Ｒが冷却される。そして、時刻ｔ１で加熱ヒータ118ｅへの通電を遮断した後、サブサーミスタ118ｉによる温度Ｔｓが所定温度（Ｔα＋５℃）まで低下した時刻ｔｄ（ｔｄ＞ｔ１）に冷却ファン118ｍの動作が停止される。
【０１０７】
冷却ファン118ｍによる冷却運転は、印刷動作中をはじめとして、１ジョブの印刷動作の終了後に行われる後回転動作中において共通の冷却制御動作として実行される。
【０１０８】
本実施形態では、メインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉにより検知した温度Ｔｍ，Ｔｓの結果（温度結果）に基づいて、制御部Ｅにより冷却ファン118ｍの冷却運転と、加熱ヒータ118ｅの通電とを適宜制御する。これにより通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとを目標定着温度Ｔαに制御する。制御部Ｅによる定着温度の制御は、以下のように温調制御再開タイミングを切り替える。
【０１０９】
本実施形態における温調制御再開タイミングの切り替えは、図９に示すように、時刻ｔ１において加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した後の時刻ｔ１から時刻ｔｄ（ｔｄ＞ｔ１）までの後回転中における制御部Ｅによる定着温度の制御である。制御部Ｅは、加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した後も冷却ファン118ｍによる冷却運転を継続させて定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓを低下させる。その一方で、定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓが時刻ｔ１から時刻ｔ２（ｔ２＞ｔ１）までの所定時間内における温度Ｔｓの立下り量となる温度変化量ΔＴｆに応じて加熱ヒータ118ｅの通電を開始する制御動作を行う。
【０１１０】
本実施形態では、非通過領域Ｒの温度変化量ΔＴｆは、小サイズの連続印刷が終了して加熱ヒータ118ｅへの通電を遮断する。そして、後回転動作が開始される時刻ｔ１から所定時間が経過した時刻ｔ２までに非通過領域Ｒの温度Ｔｓが低下したときの温度変化量ΔＴｆとしている。その場合の温調制御再開タイミングの切り替え動作を図９〜図11を用いて説明する。
【０１１１】
先ず、図11に示すステップＳ21において、Ａ４ＲサイズのシートＰの印刷を開始する。幅方向に小サイズのシートＰの連続印刷が行なわれた場合の定着ベルト118ａの定着領域Ｎの温度は、特に長手方向における端部付近の非通過領域Ｒで上昇する。
【０１１２】
ステップＳ22において、サブサーミスタ118ｉにより検知される非通過領域Ｒの温度Ｔｓが所定の上限温度Ｔａに達したか否かを判断し、検知温度Ｔｓが上限温度Ｔａ以上の場合にはステップＳ23に進んで冷却ファン118ｍを動作させる。
【０１１３】
ステップＳ24において、サブサーミスタ118ｉにより検知される非通過領域Ｒの温度Ｔｓが所定の下限温度Ｔｂに達したか否かを判断する。そして、サブサーミスタ118ｉにより検知される非通過領域Ｒの検知温度Ｔｓが下限温度Ｔｂ以下になるまで冷却ファン118ｍの冷却運転動作が継続される。
【０１１４】
ステップＳ25において、画像形成装置Ａの印刷動作が終了したか否かを判断する。そして、前記ステップＳ24において、サブサーミスタ118ｉにより検知される非通過領域Ｒの検知温度Ｔｓが下限温度Ｔｂよりも低下してもステップＳ25において印刷動作が完了していない場合がある。その場合には前記ステップＳ23に戻って冷却ファン118ｍの冷却動作は継続される。
【０１１５】
一方、冷却ファン118ｍの冷却運転動作にかかわらず、幅方向において小サイズのシートＰの連続印刷が行なわれた場合に、小サイズのシートＰが多数枚の場合がある。その場合では、図10に示すように、定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓが連続印刷ジョブの最終のシートＰが定着装置118を通過する時刻ｔ１まで次第に上昇していくことがある。
【０１１６】
或いは、小サイズのシートＰが少数枚の場合では、図９に示すように、定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓが連続印刷ジョブの最終のシートＰが定着装置118を通過する時刻ｔ１まで次第に上昇していくことがある。
【０１１７】
その場合には、定着ベルト118ａの長手方向端部のサブサーミスタ118ｉにより検知される非通過領域Ｒの温度Ｔｓが目標定着温度Ｔαを超えていく。そして、連続印刷ジョブの最終のシートＰが定着装置118を通過した時刻ｔ１においては、定着ベルト118ａの長手方向中央部の通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの間に大きな温度差ΔＴが生じる。
【０１１８】
その温度差ΔＴは、幅方向における小サイズのシートＰの連続印刷の枚数が多い程、大きくなる。例えば、幅方向における小サイズとなるＡ４Ｒサイズの２５０枚のシートＰを連続印刷した際には、メインサーミスタ118ｈにより検知される通過領域Ｑの温度Ｔｍが目標定着温度Ｔα（１８０℃）に維持される。
【０１１９】
一方、サブサーミスタ118ｉにより検知される非通過領域Ｒの温度Ｔｓは２５０℃となり、通過領域Ｑの温度Ｔｍ（１８０℃）と、非通過領域Ｒの温度Ｔｓ（２５０℃）との間の温度差ΔＴは７０℃（＝２５０℃−１８０℃）になる。
【０１２０】
幅方向における小サイズのシートＰの連続印刷の１ジョブ終了時（時刻ｔ１）から、定着ベルト118ａの長手方向中央部の通過領域Ｑの温度Ｔｍと、長手方向端部の非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴを低減させる。このためにステップＳ26において、加熱ヒータ118ｅの通電を遮断すると共に、後回転動作に移行する。
【０１２１】
前記ステップＳ26において後回転動作に移行されても冷却ファン118ｍの冷却運転動作は継続される。次に、ステップＳ27において、サブサーミスタ118ｉにより検知される非通過領域Ｒの温度Ｔｓが下限温度Ｔｂまで低下したか否かを判断する。そして、ステップＳ27において非通過領域Ｒの温度Ｔｓが下限温度Ｔｂ以下となった場合はステップＳ28に進んで冷却ファン118ｍの冷却運転動作を停止する。
【０１２２】
前記ステップＳ27において、後回転動作に移行しても、サブサーミスタ118ｉにより検知される非通過領域Ｒの温度Ｔｓが下限温度Ｔｂまで低下しない場合にはステップＳ29に進む。そして、制御部Ｅによる定着温度の制御によって、以下のような温調制御再開タイミングの切り替え動作を行う。
【０１２３】
即ち、前記ステップＳ29において時刻ｔ１の非通過領域Ｒの温度Ｔｓ（ｔ１）を検知する。次にステップＳ30において時刻ｔ２の非通過領域Ｒの温度Ｔｓ（ｔ２）を検知する。そして、図９及び図10に示す時刻ｔ１から加熱ヒータ118ｅの通電が遮断される。その状態で温度変化量算出部10により図９及び図10に示す時刻ｔ２までの非通過領域Ｒの温度変化量ΔＴｆを前記数１式により算出する（ステップＳ31）。
【０１２４】
本実施形態における温調制御再開タイミングの切り替え動作では、１ジョブの印刷動作が終了した図９及び図10に示す時刻ｔ１から、加熱ヒータ118ｅの通電が遮断された状態で冷却ファン118ｍによる冷却運転が継続される。この状態で図９及び図10に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２（＞ｔ１）までの所定時間内における非通過領域Ｒの温度変化量ΔＴｆを算出する。
【０１２５】
次にステップＳ32において温度変化量ΔＴｆと、予め設定された閾値温度変化量ΔＴｓ（２０℃）とを比較する。ステップＳ32において、温度変化量ΔＴｆが閾値温度変化量ΔＴｓ（２０℃）以上となった時刻ｔ２を検知する（ステップＳ33）。
【０１２６】
その後、図９に示す時刻ｔ２において加熱ヒータ118ｅの通電が開始される（ステップＳ34）。これにより定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍは、予め設定されている目標定着温度Ｔαまで昇温し、温調制御が実行される。
【０１２７】
一方、定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓは、加熱ヒータ118ｅへの通電がされているものの冷却ファン118ｍの冷却運転動作と加圧ローラ118ｂの熱容量が大きいために定着ベルト118ａの温度が奪われる。これにより図９に示すように、非通過領域Ｒの温度Ｔｓは低下する。
【０１２８】
ステップＳ35において、定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓが予め設定された目標値である目標定着温度Ｔα＋５℃まで低下したか否かを判断する。前記ステップＳ35において非通過領域Ｒの温度Ｔｓが目標定着温度Ｔα＋５℃以下である場合には、ステップＳ36に進む。
【０１２９】
ステップＳ36において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍが目標定着温度Ｔαに昇温しているか否かを判断する。前記ステップＳ36において通過領域Ｑの温度Ｔｍが目標定着温度Ｔα以上になった場合にはステップＳ28に進んで冷却ファン118ｍの冷却運転動作を停止する。その後、ステップＳ29に進んでＡ４サイズのシートＰの印刷のための温調制御を再開し、次の印刷ジョブのシートＰの給送を開始する。
【０１３０】
前記ステップＳ36において通過領域Ｑの温度Ｔｍが目標定着温度Ｔαに昇温するまで前記ステップＳ34に戻って加熱ヒータ118ｅへの通電が継続される。
【０１３１】
前記ステップＳ32において、温度変化量ΔＴｆが閾値温度変化量ΔＴｓ（２０℃）よりも小さい場合は、ステップＳ37に進んで、図14に示す比較例と同様な温調制御を実行する。即ち、ステップＳ37において画像形成装置Ａは、幅方向に小サイズのシートＰの印刷を完了した時刻ｔ４から画像形成動作を中断して後回転動作を継続する。そして、幅方向に大サイズのシートＰの給送を待機状態とする。更に、加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した状態で、冷却ファン118ｍの冷却運転状態を維持させる。
【０１３２】
このような後回転動作の待機制御によって小サイズのシートＰが通過しない非通過領域Ｒの温度Ｔｓを図14に示すように急速に低下させる。そして、図14に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間に通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとを目標定着温度Ｔα以下になるまで低下させる。
【０１３３】
次に、ステップＳ38において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴを算出する。そして、ステップＳ39において通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴが予め設定した温度差ΔＴｇまで下がったか否かを判断する。
【０１３４】
前記ステップＳ39において、通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴが温度差ΔＴｇ以下となった場合（時刻ｔ５）には、ステップＳ40に進んで加熱ヒータ118ｅへの通電を開始する。
【０１３５】
そして、ステップＳ41において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとが予め設定した幅方向に大サイズのシートＰに対する目標定着温度Ｔαに昇温したか否かを判断する。定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとが予め設定した目標定着温度Ｔαに昇温した場合（時刻ｔ６）には、前記ステップＳ28に進んで冷却ファン118ｍの冷却運転動作を停止する。その後、ステップＳ29に進んで幅方向に大サイズ（Ａ４サイズ）のシートＰの印刷のための温調制御を再開し、次の印刷ジョブとなる幅方向に大サイズ（Ａ４サイズ）のシートＰの画像形成動作を開始する。
【０１３６】
前記ステップＳ39において、定着ベルト118ａの通過領域Ｑの温度Ｔｍと、非通過領域Ｒの温度Ｔｓとの温度差ΔＴが温度差ΔＴｇまで下がっていない場合がある。その場合には前記ステップＳ37に戻って画像形成装置Ａは加熱ヒータ118ｅの通電を遮断した状態で後回転動作を継続する。
【０１３７】
本実施形態において制御部Ｅによる温調制御再開タイミングの切り替え動作は、定着ベルト118ａにおける非通過領域Ｒの温度Ｔｓの温度変化量ΔＴｆを算出し、この温度変化量ΔＴｆに応じて温調制御再開タイミングを設定する。
【０１３８】
即ち、幅方向において小サイズのシートＰに連続印刷する際の印刷枚数が少数枚の場合では、定着ベルト118ａの熱容量が小さいために非通過領域Ｒの温度Ｔｓは昇温する。一方、加圧ローラ118ｂの熱容量が大きいために定着ベルト118ａの温度が奪われる。更に、加熱ヒータ118ｅの通電を開始した後も非通過領域Ｒに対しては冷却ファン118ｍによる冷却が行なわれている。
【０１３９】
これにより加熱ヒータ118ｅへの通電を行っても非通過領域Ｒの温度Ｔｓは緩やかに低下する。一方、定着ベルト118ａの軸方向中央部の通過領域Ｑにおいては冷却ファン118ｍによる冷却が行なわれないため加熱ヒータ118ｅへの通電により昇温が行なわれて目標定着温度Ｔαに維持される。
【０１４０】
即ち、本実施形態では、制御部Ｅは、幅方向に小サイズのシートＰの定着動作後に、冷却ファン118ｍが少なくとも非通過領域Ｒを冷却している。そのときにメインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉが検知する非通過領域Ｒの温度変化に基づいて小サイズのシートＰの定着動作後に通過領域Ｑを通過するサイズのシートＰを定着する定着温度を制御する。
【０１４１】
更に、制御部Ｅは、幅方向に小サイズのシートＰの定着動作後に冷却ファン118ｍによって冷却されている。そのときのメインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉが検知する非通過領域Ｒの温度変化に基づいて以下の制御を行う。即ち、冷却ファン118ｍが非通過領域Ｒを冷却している。そのときにメインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉが検知する非通過領域Ｒの温度変化が所定温度よりも大きい場合は、非通過領域Ｒの温度が第１の温度になれば加熱ヒータ118ｅへの通電を開始して定着装置118の加熱を開始する。
【０１４２】
また、メインサーミスタ118ｈ及びサブサーミスタ118ｉが検知する非通過領域Ｒの温度変化が所定温度よりも小さい。その場合は、非通過領域Ｒと通過領域Ｑとの温度差ΔＴが所定温度差ΔＴｆまで縮小してから加熱ヒータ118ｅへの通電を開始して定着装置118の加熱を開始する。
【０１４３】
このため図14に示す比較例のように定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓと、通過領域Ｑの温度Ｔｍとが所定の温度差ΔＴｇに低下するまで待機させなくても良い。そして、非通過領域Ｒの温度Ｔｓと、通過領域Ｑの温度Ｔｍとが所定の温度差ΔＴｇに低下する前の段階で図９に示すように、加熱ヒータ118ｅへの通電を行う。これにより定着ベルト118ａの非通過領域Ｒの温度Ｔｓと、通過領域Ｑの温度ＴｍとをシートＰ上のトナーが定着可能な目標定着温度Ｔαにすることが可能となり、その結果、画像形成装置Ａの待機時間の短縮化を図ることが出来る。
【０１４４】
図12は図９に示すように温調制御される本実施形態の画像形成装置Ａと、図14に示すように温調制御される比較例の画像形成装置との待機時間を比較した結果を示す。図12に示すように、１回の連続印刷ジョブで１０枚、２０枚、３０枚、４０枚の幅方向に小サイズとなるＡ４ＲサイズのシートＰを連続印刷した後、次の印刷ジョブで後続するシートＰの画像形成動作を開始するまでの時間（秒）を比較した。
【０１４５】
図12において、画像形成装置Ａによる画像形成動作の条件としては、シートＰとして坪量が６４ｇ／ｍ２のＡ４Ｒサイズのカット紙を用いた。画像形成装置Ａの使用環境は温度が２３℃、湿度が５０％、画像形成装置Ａへの入力電圧商用電源が１００Ｖ、加熱ヒータ118ｅの目標定着温度Ｔαが１８０℃に設定される。加熱ヒータ118ｅの発熱量は９００Ｗである。更に、Ａ４ＲサイズのシートＰのスループット（単位時間あたりの処理能力）が２５ｃｐｍ（Constraints Per Minute；１分あたりのスループット）の条件で画像形成動作を行った。
【０１４６】
Ａ４ＲサイズのシートＰを図12に示すそれぞれの連続枚数で連続印刷する。その後、次の印刷ジョブで後続するシートＰとしてＡ４Ｒサイズよりも幅が広いＡ３サイズのシートＰに対する画像形成動作を開始するまでの時間（秒）を本実施形態の画像形成装置Ａと、比較例の画像形成装置において測定した。
【０１４７】
その結果、図12に示すように、３０枚のＡ４ＲサイズのシートＰを連続印刷した場合、比較例の画像形成装置では、次の印刷ジョブでＡ３サイズのシートＰに対する画像形成動作を開始するまでの時間（秒）は１８秒かかっていた。これに対して、本実施形態の画像形成装置Ａでは８秒に短縮された。このため時間差が１０秒（＝１８秒−８秒）も短縮された。これによりユーザの待機時間によるストレスを低減できた。
【０１４８】
本実施形態では、各印刷ジョブの最初の印字動作であるファースト印刷タイムを短縮させることができ、また結果的にスループットも早めることが可能となった。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【０１４９】
尚、本発明は前記各実施形態に限定される必要はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前記各実施形態は、複写機に対して本発明を適用したものであるが、プリンタ等の画像形成装置に対しても同様に適用することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
Ｅ    …制御部（制御手段；温度制御手段）
Ｐ    …シート（記録材）
Ｑ    …通過領域
Ｒ    …非通過領域
Ｔｍ  …通過領域の検知温度(温度結果)
Ｔｓ，Ｔｓ（ｔ１），Ｔｓ（ｔ２）  …非通過領域の検知温度(温度結果)
ΔＴｆ…非通過領域の温度を低下させた所定時間内の温度変化量
10    …温度変化量算出部（算出手段）
118ａ …定着ベルト（定着手段；定着フィルム）
118ｈ …メインサーミスタ(第一の温度検知手段)
118ｉ …サブサーミスタ(第二の温度検知手段)
118ｍ …冷却ファン(冷却手段)
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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