(57)【要約】【課題】加熱制御におけるフリッカを抑制すると共に安定した定着性を確保できる画像形成装置およびこれに用いられる定着装置を提供する。【解決手段】記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、一方の回転体の長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、一方の回転体の長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、一方の回転体の長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、プリントジョブ中は第1の検知手段に基づいて第１及び第２の加熱手段に給電を行い、ウォーミングアップ中は第1の検知手段に基づいて第１の加熱手段に給電を行い且つ第２の検知手段に基づいて第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有する。【選択図】図６
2017021271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、
前記一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、
プリントジョブ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１及び第２の加熱手段に給電を行い、ウォーミングアップ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１の加熱手段に給電を行い且つ前記第２の検知手段に基づいて前記第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、
前記一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、
プリントジョブ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１及び第２の加熱手段に給電を行い、スタンバイ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１の加熱手段に給電を行い且つ前記第２の検知手段に基づいて前記第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記給電を時分割制御で周期的に行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１および第２の加熱手段は、ハロゲンヒータであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の定着部材はヒートローラであり、前記第２の定着部材は加圧ローラであり、前記第１及び第２の加熱手段は前記ヒートローラを加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、
前記一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、
プリントジョブ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１及び第２の加熱手段に給電を行い、ウォーミングアップ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１の加熱手段に給電を行い且つ前記第２の検知手段に基づいて前記第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、
前記一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、
前記一方の回転体の前記長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、
プリントジョブ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１及び第２の加熱手段に給電を行い、スタンバイ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１の加熱手段に給電を行い且つ前記第２の検知手段に基づいて前記第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有することを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置およびこれに用いられる定着装置に関し、特に加熱制御におけるフリッカが抑制されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より複写機等の画像形成装置では、転写材（記録材）に感光体ドラムによりトナー画像を転写し、その後サーミスタ等による温度センサを用いた定着用ヒートローラにより加熱加圧処理を施すことで画像形成を行っている。また、一般的には、ヒートローラの加熱手段には、ハロゲンヒータが使用されている。
【０００３】
近年では、画像形成装置の高速化とカラー化に伴い、転写材上のトナーを安定して加熱加圧定着させるために、ヒートローラの加熱手段の電力アップが図られている。また、ヒートローラの端部昇温対策として、ヒートローラ内に中央部を加熱する加熱手段と端部を加熱する加熱手段を有する複数の加熱手段により構成されることが一般的になっている。
【０００４】
ハロゲンヒータは、点灯に伴う突入電流が大きいため、配線インピーダンスにおいて電圧変動が発生し、フリッカの指標である短期間フリッカ値Pst、長期間フリッカ値Pltの劣化を招く。そのため、フリッカの抑制を目的とした様々な提案がされている。特許文献１では、半波長の一部のみヒータを点灯する位相制御を行うことで、突入電流を抑制しフリッカ値の劣化を低減する構成が、また特許文献２では、ヒータの点灯タイミングをずらすことで突入電流を抑えフリッカを抑える構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０２１２８号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の加熱手段の電力増加及び、複数の加熱手段を備えた構成においては、従来提案されている制御だけでは、定着性を安定させた状態でフリッカを抑制することが難しくなっている。その理由としては、以下のことが挙げられる。
【０００７】
（１）加熱手段の電力増加により、突入電流が大きくなりフリッカ値が劣化する。
【０００８】
（２）複数ヒータ化により全ヒータの合計点灯回数が増えることにより、電圧変動回数が増加しフリッカ値が劣化する
（３）ローラ温度を均一にするよう温度リップルを抑え定着性の安定化を図るため、ハロゲンヒータの加熱（点灯）および非加熱（消灯）を周期的に行う時分割制御における周期（点灯サイクル）を短くすることにより、フリッカ値が劣化する。
【０００９】
本発明の目的は、加熱制御におけるフリッカを抑制すると共に安定した定着性を確保できる画像形成装置およびこれに用いられる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、プリントジョブ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１及び第２の加熱手段に給電を行い、ウォーミングアップ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１の加熱手段に給電を行い且つ前記第２の検知手段に基づいて前記第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別の画像形成装置は、記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、プリントジョブ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１及び第２の加熱手段に給電を行い、スタンバイ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１の加熱手段に給電を行い且つ前記第２の検知手段に基づいて前記第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る定着装置は、画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、プリントジョブ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１及び第２の加熱手段に給電を行い、ウォーミングアップ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１の加熱手段に給電を行い且つ前記第２の検知手段に基づいて前記第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る別の定着装置は、画像形成部から搬送されたシートを加熱するためのニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうちの一方の回転体のその長手方向の中央部を加熱する第1の加熱手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の端部を加熱する第２の加熱手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の中央部の温度を検知する第１の温度検知手段と、前記一方の回転体の前記長手方向の端部の温度を検知する第２の温度検知手段と、プリントジョブ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１及び第２の加熱手段に給電を行い、スタンバイ中は前記第1の検知手段に基づいて前記第１の加熱手段に給電を行い且つ前記第２の検知手段に基づいて前記第２の加熱手段に給電を行う給電手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱制御におけるフリッカを抑制すると共に安定した定着性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の断面図
【図２】本実施形態に係る定着装置としての定着ユニットの加熱部構成図
【図３】本実施形態に係る制御ブロック図
【図４】本実施形態の加熱部におけるサーミスタ温度とハロゲンヒータのＯＮ／ＯＦＦの関係を示したタイミング図
【図５】本実施形態の温度制御と、比較例としての従来の温度制御とのサーミスタにおける温度比較データを示す図
【図６】本実施形態に係るヒータ制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【００１７】
《第１の実施形態》
（画像形成装置および定着装置）
１）装置構成
図１は、本実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置としてカラー画像形成装置の構成図である。図示のカラー画像形成装置には画像出力部１Ｐがあり、画像出力部１Ｐの上部には、リーダー部４と操作部５が載置されている。操作者は、操作部５で操作することにより、リーダー部４で原稿の画像を読み取り、複写を行ったり、図示しないハードディスクドライブに記録されている画像データに基づいて画像出力を行ったりすることができる。
【００１８】
この画像出力１Ｐは、大別して画像形成部１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着装置としての定着ユニット４０、反転両面ユニット５０、両面搬送ユニット６０、排紙ユニット７０、搬送ユニット８０を有する制御装置で構成されている。画像形成部１０には、４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄが並設されており、その構成は同一である。そして、定着ユニット４０、両面搬送ユニット６０、搬送ユニット８０は定着搬送ユニットして構成され、画像形成装置から容易に引き出し可能になっている。
【００１９】
ここで、個々のユニットについて詳しく説明する。画像形成部１０においては、図中矢印方向に回転駆動される像担持体としての感光ドラム（以下、ドラム）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支される。そして、各ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、光学系１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）、現像装置１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）が配置されている。
【００２０】
そして、一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて、ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、光学系１３ａ〜１３ｄによって、記録画像信号に応じて変調した例えばレーザービーム等の光線をドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させて、各ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像を形成する。そして、各静電潜像をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによってトナー画像として顕像化する。
【００２１】
なお、顕像化されたトナー画像をベルト体としての中間転写ベルト３１に転写する画像一次転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの下流側では、シート材（記録材）Ｐに転写されないでドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーがクリーニングされる。即ち、ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーが、クリーニング装置１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）によって掻き落とされて、ドラム１１ａ〜１１ｄの表面が清掃される。以上示したプロセスを経て、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２２】
一方、給紙ユニット２０は、シート材Ｐを収納するためのカセット２１、カセット２１よりシート材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ対２２を備える。更に、ピックアップローラ対２２から送り出されたシート材Ｐをレジ前ローラ対２７まで搬送するための搬送ローラ対２３および搬送ガイド２４を備える。
【００２３】
また、レジユニット８０は、レジ前ローラ対２７およびシート材Ｐの斜行を補正するとともに画像形成タイミングに合わせてシート材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ対２６で構成されている。
【００２４】
また、中間転写ユニット３０は、中間転写体としての中間転写ベルト３１を備える。該中間転写ベルト３１は、これに駆動力を伝達する駆動ローラ（下流ローラ）３２と、図示しないばね（弾性部材）の付勢力によって中間転写ベルト３１に適度な張力を与えるテンションローラ（上流ローラ）３３と、に巻回されている。更に、転写ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写内ローラ３４とに巻回されている。
【００２５】
各ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写手段としての一次転写装置３５ａ〜３５ｄが配置されている。また、二次転写内ローラ３４と二次転写外ローラ３６が対向する二次転写領域Ｔｅには、二次転写手段として二次転写装置が配置されている（不図示）。また、中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置３７が配置される。
【００２６】
定着ユニット４０は、一対の回転体として、内部にハロゲンヒータの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、この定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂ（この加圧ローラ４１ｂにも熱源を備える場合もある）を備える。第１の定着部材としての定着ローラ４１ａと、第２の定着部材としての加圧ローラ４１ｂは、画像形成部でトナー画像が形成された記録材が挟持搬送されるニップ部（定着ニップ部）を形成する。そして、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂのニップ部へシート材Ｐを導くために定着前ガイド４２を備える。
【００２７】
排出部７０は、定着ユニット４０で熱定着後のシート材Ｐを搬送する内排出ローラ対７１、シート材Ｐを装置外部に導き出すための外排出ローラ対７２、シート材Ｐを反転両面ユニット５０方向か外排出ローラ対７２方向かに導くフラッパ７３で構成されている。
【００２８】
また反転両面部５０は、正転、逆転回転可能な反転両面ローラ対５１と、反転両面ガイド５２、反転排紙時、反転両面ガイド５２により反転されたシート材Ｐを外排出ローラ対７２方向に導くための排紙フラッパ５３を備える。更に、両面印刷時に両面搬送ユニット６０方向にシート材Ｐを導く両面フラッパ５４を備える。また両面搬送ユニット６０は、シート材Ｐを搬送する両面搬送ローラ対６１と、シート材Ｐとをガイドする両面搬送ガイド６２からなる。
【００２９】
２）装置動作
次に、本カラー画像形成装置の動作について説明する。画像形成動作開始信号が発せられると、まず、ピックアップローラ対２２によってカセット２１からシート材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、搬送ローラ対２３によってシート材Ｐが搬送ガイド２４の間を案内させて、着状態で駆動するレジ前ローラ対２７に搬送され、レジストローラ対２６まで搬送される。このとき、レジストローラ対２６は停止している。この状態でレジストローラ対２６にシート材Ｐを突き当てて、シート材のループを形成することで斜行を矯正する。
【００３０】
その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに併せてレジストローラ対２６は回転を開始する。このレジストローラ対２６の回転時期は、シート材Ｐと画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するように、そのタイミングが設定されている。
【００３１】
一方、画像形成部１０では、画像形成動作開始信号が発せられると、一番上流にあるドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写装置３５ｄによって、一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像は、次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。一次転写領域Ｔｃでは、画像形成部１０間をトナー画像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー画像が転写されることになる。
【００３２】
以下も同等の工程が繰り返され、４色のトナー画像が中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００３３】
その後、シート材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入して中間転写ベルト３１に接触すると、該シート材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写装置に高電圧を印加する。そして、前述したプロセスによって中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像がシート材Ｐの表面に転写される。そして、トナー画像が転写されたシート材Ｐは、定着前ガイド４２によって定着ユニット４０の定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとのニップ部まで正確に案内される。
【００３４】
そして、定着ユニット４０のローラ対４１ａ、４１ｂの熱およびニップの圧力によって、トナー画像がシート材Ｐの表面に定着され、トナー画像が定着されたシート材Ｐの表面に定着される。トナー画像が定着されたシート材Ｐは内排出ローラ対７１により送り出される。
【００３５】
反転排紙時や、両面印刷時の表面印刷後、裏面を印刷する際には、フラッパ７３により両面反転ユニット５０方向にシート材Ｐを搬送させる。片面印刷時や両面印刷時の裏面印刷後は、外排出ローラ対７２方向にシート材Ｐを導くようにフラッパ７３は作動し、外排出ローラ対７２により画像出力部１Ｐより排出される。
【００３６】
また、両面反転ユニット５０に引き込まれたシート材Ｐは、両面反転ローラ対５１により、両面反転ガイド５２の奥まで引き込まれて停止する。その後、両面反転ローラ対５１は逆回転し、シート材Ｐは両面フラッパ５４により、反転排紙の場合は外排出ローラ対７２方向に、両面印刷する場合は、両面搬送ユニット６０方向に導かれ搬送される。さらに、反転排紙の場合は、両面フラッパ５４を通過した後、排紙フラッパ５３により、外排出ローラ対７２方向に導かれ、外排出ローラ対７２により画像出力部１Ｐより排出される。
【００３７】
両面印刷時は、両面フラッパ５４により両面搬送ユニット６０に導かれたシート材Ｐは、両面搬送ローラ対６１により搬送され、両面ガイド６２に導かれて、給紙ユニット２０の搬送ガイド２４に合流する。その後、表面印刷と同様のプロセスを経て、外排出ローラ対７２により画像出力部１Ｐ外へ排出される。
【００３８】
（加熱部の構成）
図２は、本実施形態の定着装置としての定着ユニット４０の加熱部の構成図である。図２に示すように、定着ユニット４０の加熱部としては、ハロゲンヒータ４３、４４、４７、サーミスタ４５、４６を備えている。
【００３９】
具体的には、定着ローラ４１ａ内に定着ローラ４１ａを加熱するための第１の加熱手段であるハロゲンヒータ４３、第２の加熱手段であるハロゲンヒータ４４が、また加圧ローラ４１ｂ内に加圧ローラ４１ｂを加熱するためのハロゲンヒータ４７が備えられている。そして、定着ローラ４１ａ内のハロゲンヒータは、記録材搬送方向に交差する方向（長手方向）における中央部を加熱するメインヒータ４３と、長手方向における端部を加熱するサブヒータ４４から構成されている。
【００４０】
メインヒータ４３は長手方向における中央部にフィラメント４８が配置されており、長手方向における中央部を加熱するように構成される。また、サブヒータ４４は定着ローラ４１ａの長手方向における両端部にフィラメント４８が配置されており、定着ローラ４１ａの端部を加熱するように構成されている。
【００４１】
また、図２において、定着ローラ４１ａに接する形で温度検知用（温度モニタ用）の素子である第１の温度検知手段としてのメインサーミスタ４５、第２の温度検知手段としてのサブサーミスタ４６が取り付けられている。具体的には、長手方向の中央部の温度を検知するメインサーミスタ４５、長手方向の端部の温度を検知するサブサーミスタ４６から構成されている。そして、以下に述べる制御部は、前記サーミスタからの信号を温度情報に変換し、温度が所定値になるように各ヒータの点灯制御（加熱（点灯）と非加熱（消灯）を周期的に繰り返す時分割制御）を行う。
【００４２】
（加熱部の制御）
図３は、本実施形態における加熱部の制御を行う制御ブロック図である。制御部３００は、すべての制御をつかさどるＣＰＵ３０１と、プログラムデータやサーミスタの温度テーブルなどが格納されているＲＯＭ３０２、ＣＰＵ３０１の演算処理、データ展開等を行うＲＡＭ３０３を備える。更に、メインサーミスタ４５、サブサーミスタ４６の信号を電圧変換しＣＰＵ３０１へ送る温度検知回路３０４、ＣＰＵ３０１からの指令を受けハロゲンヒータ４３、４４を点灯制御するヒータＯＮ／ＯＦＦ回路３０５を備える。
【００４３】
ヒータへの電力供給を行う電源回路（給電回路、給電手段）としてのヒータＯＮ／ＯＦＦ回路３０５はトライアックで構成され、ゲート端子にＣＰＵ３０１からの指令信号が入力されることでＡＣの給電を制御している。また、本ブロック図には不図示であるが、ＣＰＵ３０１にはゼロクロス検知回路からのゼロクロス信号も入力されており、ゼロクロス信号を用いて位相制御を行うことも可能となっている。
【００４４】
定着ローラ４１ａの温度検知は、メインサーミスタ４５、サブサーミスタ４６の値を温度検知回路３０４で電圧変換しＣＰＵ３０１へ入力されることで行われる。ＣＰＵ３０１に入力された信号はＣＰＵ３０１内でＡ／Ｄ変換が行われ、データ変換された値とＲＯＭ３０２に格納されているサーミスタの温度テーブルとを照合することで定着ローラ４１aの温度を算出している。
【００４５】
図４は、サーミスタの温度４０３とハロゲンヒータのＯＮ／ＯＦＦの関係を示したタイミング図である。図４（ａ）は目標温度まで各ヒータを点灯し続ける点灯制御、図４（ｂ）はメインヒータ４３における、ヒータ点灯からサーミスタ目標温度に達するまで、所定周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返す点灯制御（点灯と消灯を周期的に繰り返す時分割制御）を示す。
【００４６】
（時分割制御）
従来、スタンバイ時（プリントジョブ中以外）やプリント時（プリントジョブ中）といったステータスに関わらず、温調に用いるサーミスタとしては、通常メインサーミスタが用いられ、メインサーミスタを用いてメインヒータとサブヒータの制御が行われている。電源投入後、温調の目標温度４０１（図４）が設定されると、ＣＰＵ３０１（図３）は各ヒータの点灯指令信号４０４（図４）を出力し、信号を受けたヒータＯＮ／ＯＦＦ回路３０５（図３）にてヒータへの給電が行われる。
【００４７】
目標温度には１℃程度のヒステリシス幅４０２（図４）を持たせ、温調制御の制御発散を防いでいる。サーミスタの温度４０３が目標温度に達すると、ＣＰＵ３０１は各ヒータの消灯指令信号４０５を出力し、その信号を受けたヒータＯＮ／ＯＦＦ回路３０５にてヒータへの給電を停止する。その後、目標温度以下にサーミスタ温度が下がると、ＣＰＵ３０１は再度ヒータ点灯指令信号４０４を出力し、ヒータが点灯する。本シーケンスを繰り返すことで温調制御（時分割制御）を行っている。
【００４８】
ただし、定着ローラ４１ａの長手方向の中央部と端部とでは熱容量が違い、さらにメインヒータ４３とサブヒータ４４ではワッテージも異なる。メインヒータ４３は必ず用紙（記録材としての記録紙）が通過する領域を加熱するため、サブヒータ４４の約２倍程度のワッテージになっている。
【００４９】
よって、図４（ａ）のように目標温度まで各ヒータを点灯し続けると、長手方向における中央部と端部の温度バランスが崩れ、定着ローラ４１ａの長手方向における熱均一性が低下する。特に、プリントジョブ中以外の非通紙時は、用紙に熱が奪われないため、長手方向における中央部と端部の温度バランスの崩れは顕著になる。
【００５０】
そのため、図４（ｂ）のように、メインヒータ４３は、ヒータ点灯からサーミスタ目標温度に達するまで、所定周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。これにより、メインサーミスタ４５とサブサーミスタ４６の温度上昇の勾配を同等になるように制御し、温度のオーバーシュートを抑えると共に、長手方向における中央部と端部との温度差を小さく抑えられる。
【００５１】
（中央部と端部をまとめて温調する場合の利点と不利点）
ここで、メインサーミスタ４５のみで中央部と端部をまとめて温調する場合、ヒータのＯＮ／ＯＦＦ周期が早い（短い）場合は温度のオーバーシュートを抑えると共に、長手方向における中央部と端部との温度差を小さく抑えることができる。しかし、ヒータがＯＮする毎に、突入電流が発生し、配線インピーダンスの電圧変動が頻繁に起こるため、フリッカ値が劣化する。また、メインサーミスタ４５のみで中央部と端部をまとめて温調する場合、逆にヒータのＯＮ／ＯＦＦ周期が遅い（長い）場合は温度のオーバーシュートが大きくなり、また長手方向における端部と中央部での温度バランスも崩れてしまう。
【００５２】
（本実施形態における温調）
本実施形態では、プリントジョブ中（あるいは定着動作中）とプリントジョブ中以外（あるいは定着動作中以外）とで、各ヒータの温調に用いるサーミスタを切り替えることにより、フリッカ値の劣化を抑制し、さらに定着ローラ４１ａの熱均一性を実現している。具体的には、プリントジョブ中は、メインヒータ４３、サブヒータ４４ともにメインサーミスタ４５で温調（温度制御）する。言い換えれば、プリントジョブ中に限って、長手方向における中央部と端部をメインサーミスタ４５でまとめて温調する。一方、プリントジョブ中以外の非通紙時は、メインヒータ４３はメインサーミスタ４５で温調し、サブヒータ４４はサブサーミスタ４６で温調する。
【００５３】
ここで、プリントジョブ中（あるいは定着動作中）とは、画像形成装置の電源投入後で、トナー画像が形成された記録材が少なくとも画像形成部を過ぎて定着ニップ部に搬入されるときから定着ニップ部を通過し終えるまでの期間（時間帯）をいうものとする。また、プリントジョブ中以外（あるいは定着動作中以外）とは、上記プリントジョブ中（あるいは定着動作中）を除く少なくとも一部の期間（時間帯）をいうものとする。
【００５４】
本実施形態において、プリントジョブ中に限って、定着ローラ４１ａの中央部と端部をメインサーミスタを用いて共に温調することで、サブヒータ４４の点灯回数を抑えフリッカ値の劣化を抑制できる。これに対し、プリントジョブ中に定着ローラ４１ａの中央部と端部を独立に温調する場合、即ちサブサーミスタ４６でサブヒータ４４の温調を行う場合は、サブヒータ４４のＯＮ／ＯＦＦが頻繁に発生することでフリッカ値が劣化する。
【００５５】
これは、プリントジョブ中では、サブサーミスタが検知している部分における定着ローラの熱がシートに奪われたり奪われなかったりすることに起因する。本実施形態では、定着ローラの軸線方向の中央をシートの搬送基準にしている。そのため、定着ローラの中央はどのような幅サイズのシートを通紙しても熱を奪われる。そのため、定着ローラの略中央に設けられたメインサーミスタが検知する温度は、通過するシートの幅サイズによらずに安定する。
【００５６】
一方で、定着ローラの軸線方向の端部は、大サイズ（例えばＡ３サイズ）のシートのシートが通過するときは熱を奪われるが小サイズ（例えば、はがきサイズ）のシートが通過するときは熱を奪われない。そのため、定着ローラの端部側に設けられたサブサーミスタが検知する温度は、通過するシートの幅サイズに左右される。特に、本実施形態の定着ローラは長手方向の端部において熱容量が小さいため温度が変化し易い。つまり、幅サイズの異なる複数のシート（用紙、記録材）が混載されている場合は、サブヒータ４４のＯＮ／ＯＦＦが頻繁に発生する。
【００５７】
なお、サブヒータ４４のＯＮ／ＯＦＦが頻繁に発生させる原因は、シートの混載だけではない。シートの搬送位置が変化すれば、定着ローラのサブサーミスタが検知している位置の温度をシートが奪ったり奪わなかったりする。例えば、シートの搬送位置をレシプロさせるレシプロ機構を備えている場合、シートの通過位置がプリントジョブ中で変化する。また、定着ローラまたは加圧ローラの少なくとも一方をベルトユニットに置き換え、ベルトユニットのベルトの寄り制御を行えば、シートの搬送位置がプリントジョブ中で変化する。
【００５８】
そのため、通紙中はメインサーミスタでメインヒータを呼びサブヒータを制御することが望ましい。
【００５９】
一方、本実施形態において、プリントジョブ中以外では、定着ローラ４１ａの中央部と端部を独立に温調することで、フリッカ値の劣化を抑制するためにヒータの点灯周期を遅くしても、定着ローラ４１ａの熱均一性が保たれる。これにより、プリントジョブ中以外で、定着ローラ４１ａの中央部と端部をメインサーミスタを用いて共に温調するときの長手方向の端部における温度のダレが解消できる。
【００６０】
なお、本実施形態における温調に関し、プリントジョブ中はプリントジョブ中以外の時より数℃高くなるが、熱均一性が崩れて定着性が落ち画像ムラ等が発生するレベルではない。即ち、殆ど不利点とならず、不必要なサブヒータ４４の点灯を抑えてフリッカ値の劣化を抑制できる利点の方が大きい。
【００６１】
図５は、スタンバイ時（プリントジョブ以外）における温調に関し、長周期でヒータのＯＮ／ＯＦＦを行ったときのメインサーミスタ４５とサブサーミスタ４６の温度を比較したデータである。
【００６２】
図５（ａ）は、メインヒータ４３、サブヒータ４４共にメインサーミスタ４５で温調した場合のデータであり、メインサーミスタ４５の温度変化が３℃、サブサーミスタ４６の温度変化が８℃である。メインサーミスタ４５とサブサーミスタ４６の温度差も大きくなっている。
【００６３】
一方、図５（ｂ）は、メインヒータ４３はメインサーミスタ４５で温調を行い、サブヒータ４４はサブサーミスタ４６で温調を行った場合のデータである。メインサーミスタ４５の温度変化が３℃、サブサーミスタ４６の温度変化が４℃であり、メインサーミスタ４５とサブサーミスタ４６の温度差も図５（ａ）の場合より小さくなっており、定着ローラ４１ａの熱均一性が保たれていることが分かる。
【００６４】
（本実施形態における温調の制御フロー）
図６は、本実施形態のＣＰＵ３０１で実行されるヒータ制御フローチャートである。電源がＯＮするとＣＰＵ３０１は目標温度を設定し、定着ローラ４１ａ内のメインヒータ４３はメインサーミスタ４５を用い、サブヒータ４４はサブサーミスタ４６を用いて温調を開始する（Ｓ６０１）。次に、メインサーミスタ４５の温度とサブサーミスタ４６の温度が目標温度に到達したかの判断を行い（Ｓ５０２）、メインサーミスタ４５、サブサーミスタ４６の両方が目標温度に到達したらプリンタはスタンバイ状態に移行する（Ｓ５０３）。
【００６５】
スタンバイ状態に移行後は、プリントジョブ要求があるかどうかの判断を行う（Ｓ５０４）。プリントジョブが無い場合は、プリントジョブ要求を待つ。プリントジョブ要求を受け付けた場合は、メインヒータ４３の温調をメインサーミスタ４５で、サブヒータ４４の温調もメインサーミスタ４５で行うように制御を切り替える（Ｓ５０５）。
【００６６】
その後、プリントジョブが終了したかの判断を行い、ジョブが終了していない場合は、そのまま温調を続ける。プリントジョブが終了した場合は、メインヒータ４３の温調をメインサーミスタ４５で、サブヒータ４４の温調をサブサーミスタ４６で行うように制御を切り替え（Ｓ５０７）、Ｓ５０３のスバンバイ状態へ移行する。
【００６７】
（本実施形態の効果）
以上説明した通り、本実施形態では、プリントジョブ中（あるいは定着動作中）とプリントジョブ中以外（あるいは定着動作中以外）で、各ヒータの温調に用いるサーミスタを切り替える。これにより、定着ローラの端部温度変化を最小限に抑えることができる（プリントジョブ中はプリントジョブ中以外の時より数℃高くなるが、熱均一性が崩れて定着性が落ち画像ムラ等が発生するレベルではない）。
【００６８】
また、本実施形態ではヒータの点灯周期を遅くすることができ、その結果、フリッカ値の劣化を抑制し、定着ローラの温度均一性を保ち安定した定着性を確保可能である。即ち、プリントジョブ中以外では、定着ローラ４１ａの中央部と端部を独立に温調することで、フリッカ値の劣化を抑制するためにヒータの点灯周期を遅くしても、定着ローラ４１ａの熱均一性が保たれる。
【００６９】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００７０】
（変形例１）
上述した実施形態では、プリントジョブ中以外としてスタンバイ時（スタンバイ中）を示したが、ウォーミングアップ時（ウォーミングアップ中）であっても良い。
【００７１】
（変形例２）
上述した実施形態では、ニップ部（定着ニップ部）を形成する第１の定着部材はヒートローラ４１ａであり、第２の定着部材は加圧ローラ４１ｂであったが、本発明はこれに限られるものではない。第２の定着部材を加圧ローラ４１ｂとして、第１の定着部材として回転可能な無端ベルトを用いても良い。また、第１及び第２の定着部材を回転可能な無端ベルトとしても良い。
【００７２】
（変形例３）
上述した実施形態では、第２の定着部材としての加圧ローラ４１ｂが第１の定着部材としてのヒートローラ４１ａを加圧する場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、第２の定着部材が第１の定着部材から加圧される場合にも同様に適用できる。
【００７３】
（変形例４）
上述した実施形態では、第２の定着部材を加圧ローラとしたが、本発明はこれに限られず、固定された平板状の加圧パッドに適用可能である。
【００７４】
（変形例５）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材（シート）Ｐの扱いを通紙、排紙、給紙、通紙部、非通紙部などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
【００７５】
（変形例６）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０・・画像形成部、４１ａ・・定着ローラ、４１ｂ・・加圧ローラ、４３・・メインヒータ（ハロゲンヒータ）、４４・・サブヒータ（ハロゲンヒータ）、４５・・メインサーミスタ、４６・・サブサーミスタ、３００・・制御部
【図１】
2017021271.tif 000003
【図２】
2017021271.tif 000004
【図３】
2017021271.tif 000005
【図４】
2017021271.tif 000006
【図５】
2017021271.tif 000007
【図６】
2017021271.tif 000008