(57)【要約】【課題】低速度で印刷する場合、定着ベルト５０の温度リップルの発生を抑制し、印刷品質が低下しないようにする。【解決手段】定着ベルト５０を加熱する複数のヒータ８６、８７と、定着ベルト５０の表面温度Ｔｆが目標温度Ｔｇｆに近づくように複数のヒータ８６、８７をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する定着温度制御部１１８とを備え、定着温度制御部１１８は、定着ベルト５０の表面温度Ｔｆの変化の履歴から算出した温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαより大きくとなったときは、一方のヒータ８７に供給する電力をＯＦＦとし、他方のヒータ８６をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する。【選択図】図１
2017083802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に形成された画像を加熱された定着ベルトによって定着する定着ユニットを有する画像形成装置において、
前記定着ベルトを加熱する複数の熱源と、
前記定着ベルトの表面温度を検出する温度検出素子と、
前記定着ベルトの前記表面温度が目標温度に近づくように前記複数の熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する定着温度制御部を備え、
前記定着温度制御部は、前記定着ベルトの前記表面温度の変化の履歴から算出した温度リップル幅が第１の判定閾値より大であるかという第１の判定を行い、
前記第１の判定の結果、前記温度リップル幅が大となったとき、前記複数の熱源のうち一部の前記熱源に供給する電力を削減させて、減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着温度制御部は、前記第１の判定に加えて、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御のＯＮデューティ率が第２の判定閾値未満であるかという第２の判定を行い、
前記第１の判定の結果、前記温度リップル幅が大であり、かつ前記第２の判定の結果、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御のＯＮデューティ率が第２の判定閾値未満であるとき、前記複数の熱源のうち一部の前記熱源に供給する電力を削減させて、前記減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着温度制御部が行う前記複数の熱源のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う前記複数の熱源は、その出力を略同じとしたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の熱源は２個の熱源からなり、前記複数の熱源のうち一部の前記熱源に供給する電力を削減するとは、一方の熱源に供給する電力をＯＦＦとすることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
更に、前記定着ベルトの前記表面温度の前記変化の履歴を記憶する温度変化記憶部を備え、
前記定着温度制御部は、前記温度変化記憶部に記憶した前記変化の履歴から前記定着ベルトの前記表面温度の平均温度を算出し、前記平均温度が第３の判定閾値より大でないときは、前記複数の熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱することに戻すことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
記録媒体上に形成された画像を加熱された定着ベルトによって定着する定着ユニットを有する画像形成装置において、
前記定着ベルトを加熱する複数の熱源と、
前記定着ベルトの表面温度を検出する温度検出素子と、
前記定着ベルトの前記表面温度が目標温度に近づくように前記複数の熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する定着温度制御部を備え、
前記定着温度制御部は、まず印刷速度が所定の速度より速いかという速度の判定を行い、
前記速度の判定の結果、前記印刷速度が前記所定の速度以下の場合、前記複数の熱源のうち一部の前記熱源に供給する電力を削減させて、減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱し、
前記印刷速度が前記所定の速度より速い場合、前記定着ベルトの前記表面温度の変化の履歴から算出した温度リップル幅が第１の判定閾値より大であるかという第１の判定を行い、
前記第１の判定の結果、前記温度リップル幅が大となったとき、前記複数の熱源のうち一部の前記熱源に供給する電力を削減させて、減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記目標温度は、前記媒体のメディアタイプとメディアウェイト設定に基づいて設定する温度設定部を備えたことを特徴とする請求項１乃至６いずれか一記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記印刷速度は、前記媒体のメディアウェイト設定に基づいて設定する印刷速度管理部を備えたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項９】
複数の熱源によって定着ベルトを加熱するベルト加熱工程と、
温度検出素子によって前記定着ベルトの表面温度を検出する表面温度検出工程と、
前記定着ベルトの表面温度の前記目標温度を設定する目標温度設定工程と、
前記定着ベルトの前記表面温度が目標温度に近づくように前記複数の熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する定着温度制御工程を含み、
前記定着温度制御工程は、前記定着ベルトの前記表面温度の変化の履歴から算出した温度リップル幅が第１の判定閾値より大であるかという第１の判定を行い、前記第１の判定の結果、前記温度リップル幅が大となったときは、前記複数の熱源のうち一部の熱源に供給する電力を削減させて、減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する減少熱源ＯＮ／ＯＦＦ制御工程を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
前記定着温度制御工程は、前記温度リップル幅が前記第１の判定閾値より大であるかという第１の判定に加えて、更に前記複数の熱源のＯＮ／ＯＦＦ制御のＯＮデューティ率が第２の判定閾値未満であるかという第２の判定を行い、前記第２の判定の結果、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御のＯＮデューティ率が第２の判定閾値未満であるとき、前記複数の熱源のうち一部の熱源に供給する電力を削減させて、減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する減少熱源ＯＮ／ＯＦＦ制御工程を含むことを特徴とする請求項９記載の画像形成方法。
【請求項１１】
複数の熱源によって定着ベルトを加熱するベルト加熱工程と、
温度検出素子によって前記定着ベルトの表面温度を検出する表面温度検出工程と、
前記定着ベルトの表面温度の前記目標温度を設定する目標温度設定工程と、
前記定着ベルトの前記表面温度が目標温度に近づくように前記複数の熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する定着温度制御工程を含み、
前記定着温度制御工程は、まず、印刷速度が所定の速度より速いかという速度の判定工程を行い、
前記速度の判定工程の結果、前記印刷速度が前記所定の速度以下のときは、前記複数の熱源のうち一部の熱源に供給する電力を削減させて、減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する減少熱源ＯＮ／ＯＦＦ制御工程を行い、
前記印刷速度が前記所定の速度より速いときは、前記定着ベルトの前記表面温度の変化の履歴から算出した温度リップル幅が第１の判定閾値より大であるかという第１の判定工程を行い、
前記第１の判定工程の結果、前記温度リップル幅が大となったときは、前記複数の熱源のうち一部の熱源に供給する電力を削減させて、減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する減少熱源ＯＮ／ＯＦＦ制御工程を行うことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上に形成された画像を定着させる定着ユニットを備えたプリンタ装置、ファクシミリ装置、複合機及び複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタ装置等の画像形成装置に用いられる定着ユニットとして、無端形状の定着ベルトを用いた定着ユニットが知られている。この定着ユニットを備えた電子写真方式の画像形成装置では定着ベルトをヒータにより加熱する。そして、印刷開始前に定着ベルトを所定の温度まで加熱するウォーミングアップ時間を短縮するために、定着部材として低熱容量の薄肉ベルト部材が一般に使用されている（例えば、特開２０１４−１４５９７０号公報（特許文献１）参照）。
この電子写真方式の画像形成装置は様々な種類及び厚さの記録媒体に対応するために複数の印刷速度で印刷される。このとき、定着ユニットを通過する記録媒体が定着ユニットから持ち去る熱量は、単位時間当たりに通過する記録媒体の面積、即ち印刷速度に大きく依存する。従って、定着ベルトの必要となる加熱熱量は印刷速度に応じて変化する。例えば、高速度で印刷する場合では定着ベルトの必要となる加熱熱量は多くなり、低速度で印刷する場合では定着ベルトの必要となる加熱熱量は少なくなる。
【０００３】
このため、ヒータの熱量（出力）は最高速度で印刷した場合でも定着ベルトの加熱熱量が不足しないように決定される。そして、最高速度より遅い印刷速度で印刷する際にはヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御によって加熱し、ＯＮ時間の比率（以下、「ＯＮデューティ率Ｒｄ」という）を下げて、定着ベルトの加熱熱量を少なくするようにしている。
図１３は、上記の従来の画像形成装置における低速印刷時の定着ベルトの温度変化の説明図である。図１３に示すように、従来の画像形成装置では、最初に、タイミングｔ０でヒータをＯＮとしウォーミングアップを開始し、定着ベルトの温度が目標温度Ｔｇｆ近傍になったタイミングｔ１でＯＮ／ＯＦＦ制御を開始する。そして、印刷を行っている間、定着ベルト表面の平均温度が目標温度Ｔｇｆに保たれるようにＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。そして、印刷が終了すると、タイミングｔ２でヒータをＯＦＦとし、所定の時間、クールダウンを行い、タイミングｔ３で印刷を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４５９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の構成の画像形成装置では、定着部材として低熱容量の定着ベルトを使用しているために、短時間のヒータＯＮによる加熱の間にも定着ベルト表面の温度が大きく上昇する。その結果、図１３に示すタイミングｔ１〜タイミングｔ２の間のように温度リップルが発生し、温度リップル幅Ｔｒｗが大きくなるという問題があった。この温度リップルにより、ホットオフセット（現像剤が定着ベルトに付着する現象）が発生したり、温度リップルの下降部分では定着性が不足する。また、温度リップルの上下の温度差によって光沢が不安定となる。このように、上記構成の従来の画像形成装置では、印刷品質が低下するという問題が発生していた。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その課題とするところは、低速の印刷であっても温度リップル幅が大きくなることを抑制し、ホットオフセット、光沢ムラなどの画像不良の発生を防ぎ、安定した印刷品質を得ることができ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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に関する画像形成装置は、記録媒体上に形成された画像を加熱された定着ベルトによって定着する定着ユニットを有する画像形成装置において、前記定着ベルトを加熱する複数の熱源と、前記定着ベルトの表面温度を検出する温度検出素子と、前記定着ベルトの前記表面温度が目標温度に近づくように前記複数の熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する定着温度制御部を備え、前記定着温度制御部は、前記定着ベルトの前記表面温度の変化の履歴から算出した温度リップル幅が第１の判定閾値より大であるかという第１の判定を行い、前記第１の判定の結果、前記温度リップル幅が大となったとき、前記複数の熱源のうち一部の前記熱源に供給する電力を削減させて、減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱することを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記定着温度制御部は、前記第１の判定に加えて、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御のＯＮデューティ率が第２の判定閾値未満であるかという第２の判定を行い、前記第１の判定の結果、前記温度リップル幅が大であり、かつ前記第２の判定の結果、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御のＯＮデューティ率が第２の判定閾値未満であるとき、前記減少した熱源をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱するようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、定着温度制御部は、前記定着ベルトの前記表面温度の変化の履歴から算出した温度リップル幅が第１の判定閾値より大となったときは、前記複数の熱源への供給電力が過剰であると判定し、前記複数の熱源のうち一部の前記熱源に供給する電力を削減させて減少した熱源に対するＯＮ／ＯＦＦ制御を行うこととしたので、低速の印刷であっても温度リップルの発生を抑制することができ、ホットオフセット、光沢ムラなどの画像不良の発生を防ぐことができ、安定した印刷品質を得ることができる。
【００１０】
また、定着温度制御部が、前記温度リップル幅が前記第１の判定閾値より大であるという判定に加えて、前記ＯＮ／ＯＦＦ制御のＯＮデューティ率が第２の判定閾値未満であるという判定を付加したときに、前記複数の熱源への供給電力が過剰であると判定し、前記減少した熱源に対するＯＮ／ＯＦＦ制御を行うこととしたので、前記複数の熱源のいずれか一本を削減、即ちＯＦＦしても、他方の一本でも足りるかどうかが判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に関する画像形成装置の構成図である。
【図２】第１の実施の形態に関する画像形成装置の定着ユニットの構成図である。
【図３】第１の実施の形態に関する定着ユニットの温度検出素子の検出位置の説明図である。
【図４】第１の実施の形態に関する画像形成装置の制御ブロック図である。
【図５】第１の実施の形態に関する画像形成装置の機能ブロック図である。
【図６】第１の実施の形態に関する画像形成装置の媒体情報管理部で管理する媒体情報テーブルの説明図である。
【図７】第１の実施の形態に関する画像形成装置の印刷速度管理部で管理する印刷速度情報テーブルの説明図である。
【図８】第１の実施の形態に関する画像形成装置の動作フローチャートである。
【図９】第１の実施の形態に関する画像形成装置のＯＮデューティ率Ｒｄの説明図である。
【図１０】第１の実施の形態に関する画像形成装置の低速印刷時の定着ベルトの温度変化の説明図である。
【図１１】第２の実施の形態に関する画像形成装置の動作フローチャートである。
【図１２】第２の実施の形態に関する画像形成装置の低速印刷時の定着ベルトの温度変化の説明図である。
【図１３】従来の画像形成装置の低速印刷時の定着ベルトの温度変化の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
以下に本発明を実施するための最良の形態である第１の実施の形態を説明する。各図面に共通な要素には同一の符号を付す。以下、第１の実施の形態の画像形成装置の構成を説明する。図１は第１の実施の形態に関する画像形成装置の構成図である。
【００１３】
記録媒体２は、媒体カセット３に収納された印刷する前の記録媒体である。尚、記録媒体２は、図１に示すようにロール紙であってもよいし、裁断されたカット紙であってもよい。また、記録媒体２は上質紙であってもよく、ラベル紙、光沢紙又は透明なフィルム状の媒体であってもよい。媒体カセット３は、記録媒体２をセットする媒体カセットである。カッターユニット７０は、記録媒体２をカットするものである。記録媒体２は、図中の矢印Ａ、矢印Ｂ、矢印Ｃ、矢印Ｄ、矢印Ｅの順に搬送される。
【００１４】
プロセスユニット１１〜１５は、電子写真プロセスユニットであり、カラー印刷の場合は、プロセスの色毎に分けられる。即ち、プロセスユニット１１は特色で白又はクリアのプロセスユニットである。プロセスユニット１２はシアンのプロセスユニットである。プロセスユニット１３はマゼンタのプロセスユニットである。プロセスユニット１４はイエローのプロセスユニットである。プロセスユニット１５はブラックのプロセスユニットである。これらを合わせて、以下、「プロセスユニット２８」という。
転写ベルトユニット２０は、中間転写ベルトユニットであり、一次転写ローラ２１〜２５を内蔵する。また、転写ベルトユニット２０は、二次転写ローラ４７と互いに圧接して設けられている二次転写ローラ４８を内蔵する。そして、転写ベルト２９が、ローラ２６、ローラ２７によって懸架された構成となっている。
【００１５】
プロセスユニット２８は、中間転写ベルト２９にトナー等の現像剤を転写するものである。転写が実行されるときは、中間転写ベルト２９は、図１に示す矢印Ｆ、矢印Ｇ、矢印Ｈの方向に搬送される。中間転写ベルト２９に転写された現像剤は、二次転写ローラ４７、４８によって形成されるニップ部に搬送されてきた記録媒体２がニップ部を通過することよって、記録媒体２に転写される。
【００１６】
定着ユニット３０は、記録媒体２上に形成された画像を定着させる定着器である。定着ユニット３０は、定着ベルト５０と加圧ベルト４９を内蔵する。定着ベルト５０と加圧ベルト４９は、後に図２で示すように、定着用のローラ８０〜８５により互いに圧接されている。
ピックアップローラ４０は、媒体カセット３から記録媒体２を引き出すためのピックアップローラである。斜行を補正するレジストローラ４１、４２及び搬送ローラ４３、４４は互いに圧接して設けられている。二次転写ローラ４７、４８の手前にローラ４５、４６を設置し、ローラ４５、４６の回転又は停止によって、二次転写のタイミングが制御される。
【００１７】
また、排出カセット５の近傍には、搬送ローラ５１、５２、排出ローラ５３、５４が設けられている。排出ローラ５３、５４は、定着プロセスが完了した記録媒体２を排出する排出ローラであり、搬送ローラ５１、５２と同様に互いに圧接して設けられている。
媒体通過センサ６０〜６３は、記録媒体２の通過を検知するためのセンサである。記録媒体２が通過するたびに機械的又は光学的に動作する。そして、媒体通過センサ６０、６１、６２、６３は、詳細を後述するインセンサ１、インセンサ２、書込みセンサ、排出センサとしてそれぞれ機能する。
排出媒体４は、画像形成装置１によって記録媒体２に印刷され排出された媒体である。排出媒体４は、ロール上に巻き取られ排出カセット５に収納される。尚、記録媒体２として裁断された媒体を使用する場合又はロール紙をカッターユニット７０でカットしながら印刷を行うような場合では、排出媒体４は排出カセット５に積み重なるように集積される。
【００１８】
図２は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の定着ユニットの構成図である。定着ユニット３０は、記録媒体２上に形成された画像を加熱された定着ベルト５０によって定着する。現像剤１２３が付着して画像が形成された記録媒体２は、矢印Ｃに示すように定着ユニット３０へと搬送される。定着ベルト５０は、無端形状ベルトとなっており、ゴムベルト又はＳＵＳなどの金属ベルトで構成される。同様に、加圧ベルト４９も無端形状ベルトとなっており、ゴムベルト又はＳＵＳなどの金属ベルトで構成される。定着ベルト５０と加圧ベルト４９は、それぞれ内蔵されているローラ８０〜８２、ローラ８３〜８５によって互いに圧接されている。
離間機構部材５００は、ローラ８３〜８５と接続されており、離間機構部材５００が矢印Ｋ方向に移動すると、定着ベルト５０と加圧ベルト４９の圧接状態は離間状態となる。一方、離間機構部材５００が矢印Ｊ方向に移動すると、定着ベルト５０と加圧ベルト４９の圧接状態は互いに加圧され、ニップ部が形成されたニップ状態となる。
【００１９】
定着ベルト５０の内側には、定着ベルト５０を加熱する複数の熱源としての第１のヒータ８６と第２のヒータ８７が設置されている。第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７は、例えば、ハロゲンヒータ等の熱源でよい。一方、加圧ベルト４９の内側には熱源としての第３のヒータ８８が設置されている。第３のヒータ８８も、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７と同様、ハロゲンヒータ等の熱源でよい。
第１のヒータ８６と第２のヒータ８７は、例えば３００Ｗ程度の略同じ出力の熱源とし、合計で出力６００Ｗ程度の熱源としている。そして、第１のヒータ８６と第２のヒータ８７の長手方向、即ち紙面垂直方向の配熱は一定であり均一に加熱されるようになっている。尚、第１のヒータ８６と第２のヒータ８７はそれぞれ独立に電力を供給できれば、一体化したものでもよい。
【００２０】
ここで、上記のようにヒータを第１のヒータ８６と第２のヒータ８７に分割し、第１のヒータ８６と第２のヒータ８７を略同じ出力とする。これには以下の効果がある。
即ち、第１のヒータ８６と第２のヒータ８７に分割することにより、ヒータへの突入電流を少なくすることができる。その結果、突入電流による電源電圧の低下による他の機器への影響、例えば照明のちらつきなどのフリッカの発生、更には伝導ノイズの発生を抑制することができる。
また、第１のヒータ８６と第２のヒータ８７を略同じ出力とすることにより、上記フリッカの発生及び伝導ノイズの発生、並びに定着ベルト５０の温度上昇及び下降時のオーバーシュートを最小限にすることができる。
第１のヒータ８６と第２のヒータ８７を同じ出力としない場合、例えば第１のヒータ８６の電力を４００Ｗとし第２のヒータ８７の電力を２００Ｗとした場合では、定着ベルト５０の加熱時に温度上昇のオーバーシュートが発生し温度制御がうまくいかないことがある。
【００２１】
反射板１０１は、第１のヒータ８６と第２のヒータ８７からの放熱を反射させて効率よく定着ベルト５０を加熱するために設けられるものである。同様に、反射板１０２は、第３のヒータ８８からの放熱を反射させて効率よく加圧ベルト４９を加熱するために設けられるものである。
温度検出素子３１は、定着ベルト５０の表面温度Ｔｆを非接触で検出する温度検出素子である。温度検出素子３１はサーミスタ又はサーモパイル等でよい。温度検出素子３２は、同じく定着ベルト５０の表面温度Ｔｆを非接触で検出する温度検出素子である。温度検出素子３２は、温度検出素子３１の検出出力の補完及び不具合を検出するセンサとして配置するのがよい。温度検出素子３２は、非接触のサーミスタ又は赤外線センサでよい。また、温度検出素子３３は、加圧ベルト４９の表面温度Ｔｐを検出するもので、接触式の素子でもよい。温度検出素子３３はサーミスタのような温度検出素子でよい。
【００２２】
図３は、第１の実施の形態に関する定着ユニットの温度検出素子の検出位置の説明図である。図２に示したように、温度検出素子３１〜３３は、定着ベルト５０及び加圧ベルト４９に対向して配置される。そして、図３に示すように、温度検出素子３１〜３３の温度検出エリア３１ａ〜３３ａは最小媒体幅２ｄの範囲内に入るように配置される。
即ち、記録媒体２が定着ベルト５０と加圧ベルト４９間を矢印Ｃに示す方向に通過する際に、定着ベルト５０と加圧ベルト４９は記録媒体２により熱量が奪われ温度が変化するエリアがある。温度検出素子３１〜３３は、当該エリアに配置する必要がある。このため図３に示すように、記録媒体２は、媒体端基準２−１に媒体端２−２が合うように搬送されるので、温度検出素子は記録媒体２の最小媒体幅２ｄの範囲内に配置する。
従って、温度検出素子３１及び温度検出素子３２の温度検出エリアはそれぞれ３１ａ、３２ａで示した近傍のエリアとなる。また、温度検出素子３３の温度検出エリアは、３３ａで示した近傍のエリアとなる。
【００２３】
図４は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の制御ブロック図である。図４において、ＣＰＵ９０は、ＲＯＭ９１に格納されているプログラムを読み出し、実行する制御部である。ＲＯＭ９１は、ＣＰＵ９０が実行するプログラムを格納する読出し専用のメモリである。ＥＥＰＲＯＭ９２は、後述する図５に示す各部の設定情報、制御パラメータ等を格納する書き換え可能なＲＯＭである。ＲＡＭ９３は、ワーキングメモリとして印刷データなどを一時的に書込み、その読み出しを行うメモリである。
Ｉ／Ｏ９４は、温度検出素子３１〜３３等のセンサからの出力をＣＰＵ９０に送信するとともに、モータ等のデバイスへの命令を送信するものである。外部Ｉ／Ｆ９５は、後述する印刷データを送信してくるホストコンピュータ１５１との接続をする。タイマー９６は、後述する画像形成装置１の各動作において時間を計測する。
【００２４】
図５は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の機能ブロック図である。制御部１００は図４に示したＣＰＵ９０、ＲＯＭ９１、ＲＡＭ９３からなる。制御部１００は、定着温度制御部１１８、パネル制御部１６０、媒体情報管理部１６３、インターフェース部１５０、媒体搬送制御部１１４、温度設定部１１７、タイマー部１０８、画像形成制御部４００、離間制御部５０２及び印刷速度管理部１０９を制御する。
更に、制御部１００は、記憶部１０７に対して、定着温度制御部１１８の温度設定部１１７、パネル制御部１６０、媒体情報管理部１６３、インターフェース部１５０、媒体搬送制御部１１４及びタイマー部１０８からの情報を記憶させる。
【００２５】
記憶部１０７は、図４に示したＥＥＰＲＯＭ９２からなる。記憶部１０７は、過去の所定時間、例えば３０秒間程度の温度検出素子３１〜３３による検出温度Ｔｆの変化を記憶する温度変化記憶部１１０を有する。また、記憶部１０７は、電源部１１２から第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７へ供給される供給電力情報としてそれぞれのヒータＯＮ／ＯＦＦ時間の履歴を記憶する供給電力記憶部１１１を有する。更に、記憶部１０７は、制御部１００が後述する印刷速度管理部１０９、媒体情報管理部１６３等から読み出すテーブルも記憶する。
温度検出部１１５は、図４に示すＩ／０９４を介し温度検出素子３１、３２にて検出された定着ベルト５０の表面温度Ｔｆと、温度検出素子３３によって検出された加圧ベルト４９の表面温度Ｔｐを検出する。
【００２６】
定着温度制御部１１８は、温度設定部１１７により定着ベルト５０の目標温度Ｔｇｆ、及び加圧ベルト４９の目標温度Ｔｇｐを設定する。更に、定着温度制御部１１８は、温度検出部１１５から読み出した定着ベルト５０の表面温度Ｔｆに基づいて、定着ベルト５０の表面温度Ｔｆが目標温度Ｔｇｆに近づくように、即ち複数の熱源としての第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱を行うために電源部１１２ヘヒータ制御信号を出力する。
同様に、定着温度制御部１１８は、温度検出部１１５から読み出した加圧ベルト４９の表面温度Ｔｐに基づいて、加圧ベルト４９の表面温度Ｔｐが目標温度Ｔｇｐに近づくように、即ち、第３のヒータ８８をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱を行うために電源部１１２ヘヒータ制御信号を出力する。
電源部１１２は、商用ＡＣ電源２００を電源として、定着温度制御部１１８が出力する制御信号に基づいた電力を第１のヒータ８６、第２のヒータ８７及び第３のヒータ８８に対して供給する。
【００２７】
媒体搬送制御部１１４は、制御部１００の制御信号に基づいて駆動信号をＩ／０９４を介して出力し、媒体搬送機構１７４を制御する。また、媒体搬送制御部１１４は、定着部回転駆動部１１３に対する駆動信号をＩ／０９４を介して出力し、定着部回転機構１７３を制御する。更に、媒体搬送制御部１１４は、転写ベルト搬送駆動部３００に対する駆動信号をＩ／０９４を介して出力し、転写ベルト回転機構３０１を制御する。尚、定着部回転駆動部１１３及び転写ベルト搬送駆動部３００は、モータ等の電動機であればＤＣモータ又はステッピングモータであってもよい。
【００２８】
画像形成制御部４００は、プロセスユニット２８が電子写真プロセスによって画像形成できるように高圧電源部３０３を制御する。離間制御部５０２は、離間制御機構５０１を駆動することにより、離間制御部材５００を図２に示す矢印Ｊ又は矢印Ｋの方向に移動させ、定着ベルト５０と加圧ベルト４９の離間と圧接を制御する。
パネル制御部１６０は、ユーザーが操作するパネル部１６１の操作情報を取得して制御部１００に送信する。また、パネル制御部１６０は、表示部１６２に対して表示情報を送信しユーザーが操作するための文字情報、更には画像情報を表示させる。尚、パネル部１６１における入力はボタンスイッチなどで行ってもよいし、タッチパネルのような入力装置で行ってもよい。また、表示部１６２は、表示デバイスであればよく、液晶パネル又はＬＥＤ等であってもよい。
媒体情報管理部１６３は、ユーザーがパネル部１６１によって設定する媒体種類（以下、「メディアタイプ」という）に対する媒体厚さ（以下、「メディアウェイト」という）、更には定着ベルト５０の目標設定温度などの媒体情報テーブル１６３ａを管理する。
【００２９】
図６は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の媒体情報管理部で管理する媒体情報テーブルの説明図である。媒体情報管理部１６３で管理する媒体情報テーブル１６３ａにおいて、メディアタイプは普通紙、はがき、光沢紙、写真紙、ラベルがある。メディアウェイト設定は、通常、やや厚い紙、厚い紙、より厚い紙、ごく厚い紙がある。例えば、メディアタイプが「ラベル」の場合では、実際のメディアウェイト設定は、「通常」から「ごく厚い紙」の複数のメディアウェイトが存在し得る。図６に示す例では簡略化のため、メディアタイプが「ラベル」の場合、メディアウェイト設定は「ごく厚い紙」のみ示し、定着ベルト５０の目標温度Ｔｇｆは１６０℃であると管理されていることを示す。尚、この媒体情報テーブル１６３ａは、制御部１００によって読み出すことができる。
【００３０】
印刷速度管理部１０９は、ユーザーがパネル部１６１によって設定した操作情報及び媒体情報管理部１６３の媒体情報テーブル１６３ａをもとに決定する印刷速度情報テーブル１０９ａを管理する。即ち、印刷速度管理部１０９の印刷速度情報テーブル１０９ａは、次に説明する動作モードとメディアウェイト設定によって決まる印刷速度などの情報を含む。制御部１００は、印刷速度管理部１０９によって管理された印刷速度情報テーブル１０９ａに基づいて媒体搬送制御部１１４に指示することにより記録媒体２の搬送速度を制御する。
【００３１】
図７は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の印刷速度管理部で管理する印刷速度情報テーブルの説明図である。印刷速度管理部１０９で管理する印刷速度は、ｉｐｓ（Inch-Per-Second）で表される。図７に示す例では、動作モードが「印刷時」の場合では、メディアウェイト設定が「通常」〜「ごく厚い紙」のいずれかによって、「２ｉｐｓ」〜「６ｉｐｓ」の印刷速度が設定されて管理されている。また、動作モードが「ウォームアップ時」及び「クールダウン時」の場合では、メディアウェイト設定のいずれかに拘わらず、「２ｉｐｓ」の印刷速度が設定されて管理されている。
【００３２】
インターフェース部１５０は、ホストコンピュータ１５１からの印刷データ等を図４に示す外部Ｉ／Ｆ９５を介して受信し、制御部１００に送信する。また、インターフェース部１５０は、制御部１００からの情報を外部Ｉ／Ｆ９５を介してホストコンピュータ１５１に送信する。インターフェース部１５０の送受信制御は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ＵＳＢ又はセントロニクスＩ／Ｆ等、いずれのインターフェースであってもよい。タイマー部１０８は、図４に示したタイマー９６により所定の時間を計測する。
【００３３】
インセンサ１信号１２１及びインセンサ２信号１２２は、制御部１００が、図４に示すＩ／０９４を介して検知する図１に示す媒体通過センサ６０、６１の出力信号である。この信号は、記録媒体２を二次転写ローラ４７、４８のニップ部である二次転写位置まで搬送制御するときに、記録媒体２の位置を検知するために用いられる。
書込みセンサ信号１２３は、制御部１００が、Ｉ／０９４を介して検知する媒体通過センサ６２の出力信号である。この信号は、記録媒体２が二次転写位置を通過する直前の記録媒体２の位置を検知するために用いられる。
排出センサ信号１２４は、Ｉ／０９４を介して検知する媒体通過センサ６３の出力信号力である。この信号は、定着ユニット３０を通過する記録媒体２の位置を検知するために用いられる。
【００３４】
以上の構成により第１の実施の形態に関する画像形成装置１は以下のように動作する。
図８は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の動作フローチャートである。尚、図８の破線で示したステップＳ１０８〜ステップＳ１１４の動作は、印刷中のヒータによる定着ベルト５０の温度制御の動作である。印刷を開始する前は、画像形成装置１は待機状態であり、第１のヒータ８６、第２のヒータ８７及び第３のヒータ８８への電源供給は全てＯＦＦされた状態となっている。
【００３５】
ステップＳ１０１：制御部１００は、最初に、インターフェース部１５０に対してホストコンピュータ１５１から印刷データを受信するよう指示する。
ステップＳ１０２：次に、制御部１００は、媒体情報管理部１６３で管理する媒体情報テーブル１６３ａに基づき、印刷速度管理部１０９に対して、印刷速度情報テーブル１０９ａから印刷速度を読み出すよう指示する。例えば、ユーザーが設定したメディアタイプが「ラベル」の場合では、制御部１００は、媒体情報管理部１６３に対して、媒体情報テーブル１６３ａからメディアウェイト設定として「ごく厚い紙」を読み出すよう指示する。そして、制御部１００は、印刷速度管理部１０９に対して、印刷速度情報テーブル１０９ａからメディアウェイト設定が「ごく厚い紙」に対応する印刷速度「２ｉｐｓ」を読み出すよう指示する。
【００３６】
ステップＳ１０３：次に、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、媒体情報管理部１６３の媒体情報テーブル１６３ａに基づいて、温度設定部１１７に目標温度Ｔｇｆを設定するよう指示する。例えば、メディアタイプが「ラベル」の場合では、媒体情報管理部１６３の媒体情報テーブル１６３ａを参照すると、目標温度Ｔｇｆは「１６０℃」と管理されているので、温度設定部１１７の目標温度Ｔｇｆを「１６０℃」に設定する。
【００３７】
ステップＳ１０４：次に、制御部１００は、媒体搬送制御部１１４に対し、ステップＳ１０２において読み出された印刷速度管理部１０９の印刷速度情報テーブル１０９ａから「ウォームアップ時」の搬送速度を取得し、その搬送速度でローラ４０〜４６を駆動させるよう指示する。
例えば、印刷速度情報テーブル１０９ａには、動作モードが「ウォームアップ時」は、メディアウェイト設定に関係なく搬送速度は「２ｉｐｓ」と管理されている。従って、この「２ｉｐｓ」が読み出され、媒体搬送制御部１１４は「２ｉｐｓ」の搬送速度でローラ４０〜４６を駆動させる。
【００３８】
ステップＳ１０５：次に、制御部１００は、温度制御部１１８に対し、温度検出部１１５からの検出温度情報により、温度検出素子３１により検出した定着ベルト５０の表面温度Ｔｆが温度設定部１１７に設定した目標温度Ｔｇｆに到達したかどうかを判定するよう指示する。
ステップＳ１０６：表面温度Ｔｆが目標温度Ｔｇｆに到達していない場合は、制御部１００は、温度制御部１１８に対し、電源部１１２が第１のヒータ８６、第２のヒータ８７及び第３のヒータ８８に電力を供給することにより、全ヒータをＯＮさせ、定着ユニット３０のウォームアップを開始するよう指示する。
【００３９】
ステップＳ１０７：一方、温度検出素子３１により検出した定着ベルト５０の表面温度Ｔｆが目標温度Ｔｇｆに到達したと判定した場合には、制御部１００は、温度制御部１１８に対し、定着ユニット３０のウォームアップを終了するよう指示する。
そして、制御部１００は、媒体搬送制御部１１４に対し、印刷速度管理部１０９の印刷速度情報テーブル１０９ａに基づいた印刷速度で媒体搬送を開始するよう指示する。即ち、ステップＳ１０２において読み出された印刷速度情報テーブル１０９ａから「印刷時」の搬送速度を取得しその印刷速度で記録媒体２を搬送させる。
例えば、メディアタイプが「ラベル」の場合では、図７に示す印刷速度情報テーブル１０９ａには、動作モードが「印刷時」のときでメディアウェイト設定が「ごく厚い紙」の場合の印刷速度は「２ｉｐｓ」として管理されている。従って、印刷速度として「２ｉｐｓ」が設定され、印刷速度２ｉｐｓにて媒体搬送が開始される。
【００４０】
ステップＳ１０８：制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、ステップ１０３にて設定された目標温度Ｔｇｆと、定着ベルト５０の表面温度Ｔｆと、表面温度Ｔｆの変化の履歴などに基づいて第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７のＯＮデューティ率Ｒｄを決定する。
このＯＮデューティ率Ｒｄは、図９に示すように、ＯＮ／ＯＦＦの一周期の時間ｔｏｎ＋ｔｏｆｆに対するヒータＯＮの時間ｔｏｎを百分率にて表したもので、ｔｏｎ＊１００／（ｔｏｎ＋ｔｏｆｆ）で表される。
そして、印刷を行っている間、後述する定着ベルト５０の表面温度Ｔｆの平均温度Ｔａｖｅが目標温度Ｔｇｆに保たれるようにＯＮデューティ率Ｒｄは決定される。尚、このＯＮデューティ率Ｒｄの決定に際しては、表面温度Ｔｆの変化の履歴及び温度変化の傾きから温度変化を予測した制御によりＯＮデューティ率Ｒｄを決定するのがよい。
【００４１】
そして、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、上記のように決定したＯＮデューティ率Ｒｄに基づいて、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱を行うために電源部１１２ヘヒータ制御信号を出力するよう指示する。
また、定着温度制御部１１８は、第３のヒータ８８についても、ステップＳ１０８〜ステップＳ１１４において、全てのヒータがＯＦＦされるまで、以下のように温度制御を行う。即ち、温度検出素子３３で検出する加圧ベルト４９の表面温度Ｔｐと、温度変化記憶部１１０に記憶した温度検出素子３３の検出温度変化の履歴と、目標温度Ｔｇｐに基づいてＯＮデューティ率Ｒｄを決定する。そして、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、決定したＯＮデューティ率Ｒｄに基づいて、第３のヒータ８８をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱を行うために電源部１１２ヘヒータ制御信号を出力するよう指示する。
【００４２】
ステップＳ１０９：次に、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、第１の判定として定着ベルト５０の温度リップル幅Ｔｒｗの判定を行うよう指示する。このとき定着温度制御部１１８は、第２の判定として第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７のＯＮデューティ率Ｒｄによる判定も同時に行う。このように第２の判定としてＯＮデューティ率Ｒｄによる判定も同時に行うことにより、何らかの原因により一時的に温度リップル幅Ｔｒｗが大きくなった場合でも、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７への電力供給が過剰になっているかどうかを正しく判定することができる。
定着温度制御部１１８は、第１の判定としての温度リップル幅Ｔｒｗの判定を以下のように行う。先ず、温度検出素子３１により検出した定着ベルト５０の表面温度Ｔｆの変化の履歴から温度リップル幅Ｔｒｗを計算し、温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαを超えているか判定する。
【００４３】
この温度リップル幅Ｔｒｗは、温度変化記憶部１１０に記憶した温度検出素子３１、３２の検出温度Ｔｆの変化から所定時間ごとに最大温度と最小温度の差を温度リップル幅Ｔｒｗとして計算する。ここで、温度リップル幅Ｔｒｗの第１の判定閾値Ｔαは、光沢ムラが発生しない温度リップルは±２０℃程度であるので、４０℃程度にするのがよい。
同時に、第２の判定として定着温度制御部１１８は、過去の所定時間、例えば、１０秒間、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７のＯＮデューティ率Ｒｄが第２の判定閾値Ｄ未満となっているかの判定を行う。ここで、ＯＮデューティ率Ｒｄの第２の判定閾値Ｄは以下の理由により５０％とするのがよい。
【００４４】
即ち、ＯＮデューティＲｄが５０％以上であった場合は、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７の２本のヒータのいずれかを削減、即ちＯＦＦすると、供給電力が不足し、定着ベルト５０の表面温度Ｔｆを目標温度Ｔｇｆに維持できなくなる。従って、ＯＮデューティ率Ｒｄが５０％未満で温度制御されている場合でなければ、電力供給が過剰であると判定すべきではない。このことから、５０％をＯＮデューティ率Ｒｄの第２の判定閾値Ｄとする。このように第２の判定を行うことにより、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７の２本のヒータのいずれか一本を削減、即ちＯＦＦしても、他方の一本でも足りることが判定できる。
以上のように、定着温度制御部１１８は、第１の判定として、温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαより大で、かつ第２の判定として、ＯＮデューティ率Ｒｄが第２の判定閾値Ｄ未満のときは、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７への供給電力は過剰であると判定し、ステップＳ１１１に進む。
【００４５】
一方、ステップＳ１０９において、定着温度制御部１１８は、第１の判定としての温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαより大でなく、又は第２の判定としてのＯＮデューティ率Ｒｄが第２の判定閾値Ｄ未満でない場合は、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７への電力供給は過剰ではないと判定する。そしてステップＳ１１０に進み、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する温度制御を継続する。
ステップＳ１１０：次に、制御部１００は、印刷が終了したかどうかを判定する。印刷を終了していない場合は、ステップＳ１０８に戻り、同様に第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する温度制御を継続する。一方、印刷が終了した場合は、ステップＳ１１４に進み、印刷終了のための処理を行う。
【００４６】
ステップＳ１１１：ステップＳ１０９においてヒータへの供給電力が過剰であると判定した場合、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、温度検出素子３１により検出した定着ベルト５０の表面温度Ｔｆの変化の履歴から、平均温度Ｔａｖｅを算出するよう指示する。
この平均温度Ｔａｖｅは算出直前の所定時間、例えば、５秒間の検出温度の平均値として算出する。尚、ウォーミングアップ動作中の温度はこの計算に含めないようにするのがよい。
そして、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、平均温度Ｔａｖｅが第３の判定閾値Ｔβ以下になっていないかどうかを判定するよう指示する。ここで、第３の判定閾値Ｔβは、定着不良が発生しない温度で、かつ温度リップルの大きさと所定の温度マージンを考慮した例えば１５０℃とするのがよい。
【００４７】
定着温度制御部１１８は、平均温度Ｔａｖｅが第３の判定閾値Ｔβより大であれば、定着不良が発生する温度より定着ベルト５０の表面温度Ｔｆが高い温度になっていると判定し、ステップＳ１１２へ進む。
一方、平均温度Ｔａｖｅが第２の第３の判定閾値Ｔβより大ではない場合は、定着温度制御部１１８は、一本のヒータによって温度制御を行うとヒータの出力が不足すると判定する。このように一本のヒータではヒータ出力が不足すると判定した場合は、ステップＳ１１０へ進み、印刷が終了していないときは、定着温度制御部１１８は、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する方法に戻す。
【００４８】
ステップＳ１１２：制御部１００は、印刷が終了したかどうかを判定し、印刷が終了した場合にはステップＳ１１４に進み、印刷終了のための処理を行う。一方、印刷が終了していない場合にはステップＳ１１３に進む。
ステップＳ１１３：ステップＳ１１１において平均温度Ｔａｖｅが第３の判定閾値Ｔβより大であると判定され、かつ印刷が終了していない場合、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、ステップＳ１０８と同様の決定方法で、第１のヒータ８６のＯＮデューティ率Ｒｄを決定するよう指示する。
【００４９】
そして、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、複数の熱源としての第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７のうち一部の前記熱源に供給する電力を削減させるよう指示する。即ち、第２のヒータ８７は、温度検出素子３１により検出した温度等によらず削減、即ちＯＦＦとするよう指示する。そして、決定したＯＮデューティ率Ｒｄに基づいて、減少した熱源としての第１のヒータ８６をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱するために電源部１１２ヘヒータ制御信号を出力するよう指示する。
尚、第２のヒータ８７に供給する電力を削減、即ちＯＦＦするのではなく、第１のヒータ８６の方に供給する電力を削減、即ちＯＦＦするようにしてもよい。また、一方のヒータに供給する電力をＯＦＦするだけでなく、ＯＮ時の供給電力を下げ、又はＯＮデューティ率Ｒｄを一定の割合で下げることにより、一方のヒータへの供給する電力を削減させるようにしてもよい。
【００５０】
ステップＳ１１４：ステップＳ１１０又はステップＳ１１２において、印刷が終了したと判定した場合、制御部１００は、定着温度制御部１１８に対し、電源部１１２に対して、全てのヒータ、即ち第１のヒータ８６、第２のヒータ８７及びヒータ８８への電力の供給を停止するように指示する。
ステップＳ１１５：制御部１００は、媒体搬送制御部１１４に対し、ステップＳ１０２において制御部１００によって読み出された印刷速度情報テーブル１０９ａから「クールダウン時」の搬送速度を取得しその搬送速度で記録媒体２を搬送させるよう指示する。
本例では、動作モードが「クールダウン時」のときは、印刷速度管理部１０９には搬送速度は「２ｉｐｓ」として設定されている。従って、搬送速度として「２ｉｐｓ」が設定され、「２ｉｐｓ」の搬送速度で記録媒体２を搬送させる。
ステップＳ１１６：そして、制御部１００は、クールダウン開始後、所定時間、例えば１０秒が経過した後、定着部回転制御部１１３と転写ベルト制御部３００を制御し、媒体搬送を停止させる。
【００５１】
図１０は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の低速印刷時の定着ベルトの温度変化の説明図である。図１０は前述の動作フローチャートに従って定着ベルト５０の温度制御を行ったときの温度変化を示す。図１０において、横軸は時間ｔであり、縦軸は定着ベルト５０の表面温度Ｔｆである。また、図１０に示す下側のタイムチャートは、第１のヒータ８６、第２のヒータ８７のＯＮ／ＯＦＦ制御の状態及びウォーミングアップ、印刷等の動作モードを示したものである。
【００５２】
タイミングｔ０は、ヒータをＯＮとしウォーミングアップを開始するタイミングである。タイミングｔ１は、定着ベルト５０の温度が目標温度Ｔｇｆ近傍になり、ＯＮ／ＯＦＦ制御を開始するタイミングである。タイミングｔ２は、印刷を終了しヒータをＯＦＦとするタイミングであり、タイミングｔ３はクールダウンを終了するタイミングである。
また、タイミングｔｘは、ステップＳ１０９において温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαより大きいと判定された時のタイミングを表している。
【００５３】
ステップＳ１０４において、ウォーミングアップを開始するタイミングｔ０から上記タイミングｔｘまでの間は、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７は同時にＯＮ又はＯＦＦされる。従って、この間は、２本分の出力を有する一本のヒータを用いた場合と同様の温度変化となる。即ち、図１３において説明した従来の画像形成装置における定着ベルト５０の温度変化と同様の波形となる。
そして、タイミングｔｘにおいて、温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαより大きくなり、かつＯＮデューティ率Ｒｄが第２の判定閾値Ｄ未満であると判定されたときは、一方のヒータに供給する電力が削減、即ち第２のヒータ８７がＯＦＦとなる。その結果、ヒータＯＮ時の温度上昇が緩やかになり、図１０に示したように温度リップル幅ＴｒｗがＴｒｗ２からＴｒｗ１に低減される。
【００５４】
以上のように、第１の実施の形態に関する画像形成装置１によれば、記録媒体上に形成された画像を加熱された定着ベルト５０によって定着する画像形成装置１において、定着ベルト５０を複数の熱源８６、８７で加熱し、定着ベルト５０の温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαより大きくとなったときは、一方のヒータに供給する電力を削減させるようにしたので、低速度の印刷の場合であっても温度リップル幅Ｔｒｗを少なくすることができる。その結果、ホットオフセット、光沢ムラなどの画像不良の発生を防ぐことができ、安定した印刷品質を得ることができる。
また、定着温度制御部１１８が、温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαより大であるという第１の判定に加えて、ＯＮデューティ率Ｒｄが第２の判定閾値Ｄ未満であるという第２の判定を付加したときに、複数の熱源８６、８７への供給電力が過剰であると判定を行うこととしたので、複数の熱源８６、８７のいずれか一本に供給する電力を削減、即ちＯＦＦしても、他方の一本でも足りるかどうかが判定できる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
以下に本発明を実施するための形態である第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態に関する画像形成装置１の構成は、図１〜図５を用いて説明した第１の実施の形態に関する画像形成装置１の構成と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。
【００５６】
第１の実施の形態に関する画像形成装置１では、図８に示すステップＳ１０９において温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔαより大きくなり、かつＯＮデューティ率Ｒｄが第２の判定閾値Ｄ未満であると判定されたとき、一方のヒータヘの供給電力を削減、即ちＯＦＦし、温度リップル幅Ｔｒｗを減少させるようにした。
しかしながら、温度リップル幅Ｔｒｗの算出には温度変化記憶部１１０の所定の時間の履歴を要し、ＯＮデューティ率Ｒｄによる判定についても１０秒程度の所定の時間を要する。このため、これらの所定の時間は一方のヒータヘの供給電力を削減、即ちＯＦＦする制御に移行できない。その結果、図１０に示すタイミングｔ１〜ｔｘの間のように、温度リップルが大きいまま印刷が行われ、印刷不良が発生する場合があった。
【００５７】
そこで、第２の実施の形態に関する画像形成装置１では、印刷速度が所定の速度以下であると判定したときは、ステップＳ１０９の上記判定処理を行う前に、一本のヒータによる温度制御に移行できるようにした。
図１１は、第２の実施の形態に関する画像形成装置の動作フローチャートである。尚、図１１に示したように、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６及びステップＳ２０８〜ステップＳ２１６の動作は、第１の実施の形態に関する画像形成装置１の動作フローチャートのステップＳ１０１〜ステップＳ１０６及びステップＳ１０８〜ステップＳ１１６の動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。
【００５８】
第２の実施の形態に関する画像形成装置１では、ステップＳ２０７において印刷速度が決定された後、ステップＳ２０７−２へと進む。
ステップＳ２０７：ステップＳ２０５において、温度検出素子３１により検出した定着ベルト５０の表面温度Ｔｆが目標温度Ｔｇｆに到達したと判定した場合には、制御部１００は、温度制御部１１８に対し、定着ユニット３０のウォームアップを終了するよう指示する。そして、制御部１００は、媒体搬送制御部１１４に対し、印刷速度管理部１０９の印刷速度情報テーブル１０９ａに基づいた印刷速度で媒体搬送を開始するよう指示する。即ち、ステップＳ２０２において読み出された印刷速度情報テーブル１０９ａから「印刷時」の搬送速度を取得しその印刷速度で記録媒体２を搬送させる。
ステップＳ２０７−２：制御部１００は、印刷速度が所定の速度Ｖｌｏｗより大きいかどうかの速度の判定を行う。ここで、所定の速度Ｖｌｏｗは、低速搬送により温度リップルが大きくなる可能性があり、かつ一本のヒータによる温度制御では熱量が大きく不足しない速度として、３ｉｐｓ程度とすればよい。
【００５９】
そして、印刷速度が所定の速度Ｖｌｏｗよりも大きく、即ち、印刷速度が速い場合はステップＳ２０８へ進み、第１のヒータ８６及び第２のヒータ８７をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する温度制御を行う。一方、印刷速度が所定の速度Ｖｌｏｗ以下であり、即ち、印刷速度が遅い場合は、ステップＳ２１３へ進み、第２のヒータ８７に供給する電力を削減させ、即ちＯＦＦとし、減少した熱源としての第１のヒータ８６をＯＮ／ＯＦＦ制御により加熱する温度制御を行う。以降のそれぞれの動作は、第１の実施の形態に関する画像形成装置１における動作と同様に行う。
尚、第１の実施の形態に関する画像形成装置１と同様に、第２のヒータ８７をＯＦＦするのではなく第１のヒータ８６の方をＯＦＦするようにしてもよい。また、一方のヒータをＯＦＦするのではなく、ＯＮ時の供給電力を下げたり、ＯＮデューティ率Ｒｄを一定の割合で下げて、一方のヒータの供給電力を削減させるようにしてもよい。
【００６０】
図１２は、第２の実施の形態に関する画像形成装置の低速印刷時の定着ベルトの温度変化の説明図である。図１２は、前述の動作フローチャートに従って定着ベルと５０の温度制御を行ったときの温度変化を示す。図１２において、横軸は時間ｔであり、縦軸は定着ベルト５０の表面温度Ｔｆである。また、図１２に示す下側のタイムチャートは、第１のヒータ８６、第２のヒータ８７のＯＮ／ＯＦＦ制御の状態及びウォーミングアップ、印刷等の動作モードを示したものである。
タイミングｔ０は、ヒータをＯＮとしウォーミングアップを開始するタイミングである。タイミングｔ１は、定着ベルト５０の温度が目標温度Ｔｇｆ近傍になりＯＮ／ＯＦＦ制御を開始するタイミングである。タイミングｔ２は、印刷を終了しヒータをＯＦＦとするタイミングであり、タイミングｔ３はクールダウンを終了するタイミングである。
【００６１】
例えば、ユーザーが記録媒体２としてメディアタイプ「ラベル」を設定した場合、前述のように媒体情報管理部１６３が管理している媒体情報テーブル１６３ａからメディアウェイトは「ごく厚い紙」となる。そして、印刷速度管理部１０９が管理する印刷速度情報テーブル１０９ａから「ごく厚い紙」の場合の印刷速度は「２ｉｐｓ」となる。
従って、ステップＳ２０７−２において、印刷速度「２ｉｐｓ」は所定の速度Ｖｌｏｗ「３ｉｐｓ」よりも小さいため、ステップＳ２１３に移行する。
ステップＳ２１３：定着温度制御部１１８は、電源部１１２を介して、印刷を開始するタイミングｔ１から第２のヒータ８７をＯＦＦした温度制御を行う。そして、何らかの原因で第１のヒータ８６の出力が不足しない限り、印刷終了までの間、第２のヒータ８７は常にＯＦＦのままとなる。
その結果、図１２に示したように、温度リップル幅Ｔｒｗを温度リップル幅Ｔｒｗ１とすることができ、２本のヒータによるＯＮ／ＯＦＦ制御の場合の温度リップル幅Ｔｒｗ２より小さくすることができる。
【００６２】
上記のように第２の実施例によれば、定着温度制御部１１８は、印刷速度が所定の速度Ｖｌｏｗよりも小さいときは、一方のヒータへの供給電力を削減させるようにしたので、第１の実施の形態に関する画像形成装置１の効果に加え、低速での印刷であっても印刷を開始する当初から温度リップル幅Ｔｒｗを小さくでき、印刷不良の発生を更に防止することができ、安定した印刷品質を得ることができる。
【００６３】
（実施形態の変形例）
以上の実施の形態に関する画像形成装置１の説明では、定着ベルト５０を第１のヒータ８６と第２のヒータ８７で加熱し、定着ベルト５０の表面温度Ｔｆの温度リップル幅Ｔｒｗが所定の第１の判定閾値Ｔα以上となったときに、一方のヒータに供給する電力をＯＦＦ又は削減させるように説明したが、以下のようにしてもよい。
即ち、定着ベルト５０を３本以上のヒータで加熱し、定着ベルト５０の表面温度Ｔｆの温度リップル幅Ｔｒｗが第１の判定閾値Ｔα以上となったときに、一部のヒータに供給する電力をＯＦＦ又は削減させるようにしてもよい。
【００６４】
また、以上の実施の形態に関する画像形成装置１の説明では、複数のヒータで加熱する定着ベルト５０の表面温度Ｔｆを制御する例を説明したが、以下のようにしてもよい。即ち、加圧ベルト４９について、又は定着ベルト５０とともに、複数のヒータで加熱するようにし加圧ベルト４９の表面温度Ｔｐについて温度リップル幅Ｔｒｗが所定の判定閾値以上となったときに一方のヒータに供給する電力をＯＦＦ又は削減させるようにしてもよい。
また、以上の実施の形態に関する画像形成装置１の説明では、本発明を電子写真方式のプリンタ装置に適用する例を示したが、ＭＦＰ（マルチファンクションプリンタ）、ファクシミリ装置、複写機等の画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１          画像形成装置
３１、３２  温度検出素子
４９        加圧ベルト
５０        定着ベルト
８６        第１のヒータ
８７        第２のヒータ
１１０      温度変化記憶部
１１８      定着温度制御部
Ｒｄ        ＯＮデューティ率
Ｔα        第１の判定閾値
Ｄ          第２の判定閾値
Ｔβ        第３の判定閾値
Ｔｆ        定着ベルトの表面温度
Ｔｇ        目標温度
Ｔｒｗ      温度リップル幅
Ｔａｖｅ    平均温度
【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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