特許 5940879 定着装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5940879

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20160616BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 555

【請求項の数】5

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2012-105978(P2012-105978)

(22)【出願日】2012年5月7日

(65)【公開番号】特開2013-235051(P2013-235051A)

(43)【公開日】2013年11月21日

【審査請求日】2014年12月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】591044164

【氏名又は名称】株式会社沖データ

(74)【代理人】

【識別番号】100180275

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 倫太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100090620

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 宣幸

(74)【代理人】

【識別番号】100161861

【弁理士】

【氏名又は名称】若林 裕介

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 敏貴

【審査官】 佐藤 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２２０９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２３１７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５１２８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも熱を用いてトナーを媒体に定着させる定着手段と、
前記定着手段に対して第１加熱幅長で加熱する第１の加熱手段と、
前記定着手段に対して第２加熱幅長で加熱する第２の加熱手段と、
前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段による検知温度と目標温度とに基づいて、前記第１の加熱手段又は前記第２の加熱手段を駆動制御するものであって、待機移行直前に定着させた媒体の幅長に応じて、待機時の目標温度を変更する加熱制御手段と
を備え、
前記第１加熱手段の第１加熱幅長は、前記第２の加熱手段の第２加熱幅長よりも長く、
前記加熱制御手段は、
待機時に、前記第１の加熱手段又は前記第２の加熱手段のいずれかを駆動させ、
待機移行直前の媒体が幅広媒体であるときには、前記第１の加熱手段を駆動し、待機移行直前の媒体が幅狭媒体であるときには、前記第２の加熱手段を駆動するものである
ことを特徴とする定着装置。

【請求項2】

少なくとも熱を用いてトナーを媒体に定着させる定着手段と、
前記定着手段に対して第１加熱幅長で加熱する第１の加熱手段と、
前記定着手段に対して第２加熱幅長で加熱する第２の加熱手段と、
前記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段による検知温度と目標温度とに基づいて、前記第１の加熱手段又は前記第２の加熱手段を駆動制御するものであって、待機移行直前に定着させた媒体の幅長に応じて、待機時の目標温度を変更する加熱制御手段と
を備え、
前記加熱制御手段が、所定の駆動時間比率により、前記第１の加熱手段又は前記第２の加熱手段を駆動制御するものであり、
前記所定の駆動時間比率は、待機移行直前に定着された媒体の幅長に応じて決定される
ことを特徴とする定着装置。

【請求項3】

前記待機時の目標温度は、待機移行直前に定着させた媒体の幅長が短いほど低く設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記加熱制御手段は、
待機移行直前の媒体の幅長が長くなるほど、前記第１の加熱手段の前記駆動時間比率を大きく、前記第２の加熱手段の前記駆動時間比率を小さくなるようにし、
待機移行直前の媒体の幅長が短くなるほど、前記第１の加熱手段の前記駆動時間比率を小さく、前記第２の加熱手段の前記駆動時間比率を大きくなるようにする
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。

【請求項5】

媒体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記媒体に形成されたトナー像を定着させるものであって、請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置と
を備え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、定着装置及び画像形成装置に関し、例えば、媒体にトナーを定着させる定着装置及びその定着装置を備える画像形成装置。

【背景技術】

【0002】

例えば、電子写真プリンタ、ＭＦＰ、ファクシミリ、複写機等に搭載される画像形成装置は、熱と圧力によりトナー像を媒体（例えば用紙）に定着させる定着装置を備えている。

【0003】

媒体には多種類のサイズがあるため、定着装置は媒体幅に合わせて定着ローラに加熱させることが必要となる。特許文献１に記載の画像形成装置は、定着ローラに対する加熱分布がそれぞれ異なる複数の加熱手段を備え、加熱制御部が媒体幅に応じて各加熱手段を制御するものである。また、特許文献１の画像形成装置は、電源投入後、印刷動作するまでの間、加熱制御部が定着ローラに幅の狭い範囲を加熱する加熱手段で待機させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−２５１２８５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、媒体幅の異なる媒体に対して定着装置が熱定着を行う際、定着ローラの中央部から端部までの全体の表面温度を目標温度まで一様に上昇させることが必要となるので、温度調整に時間がかかるという問題が生じ得る。

【0006】

そのため、幅の異なる媒体に対して熱定着を行う際に、定着ローラに対する温度調整時間がかからないように、定着ローラの表面温度を最適制御することができる定着装置及び画像形成装置が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

かかる課題を解決するために、第１の本発明は、（１）少なくとも熱を用いてトナーを媒体に定着させる定着手段と、（２）定着手段に対して第１加熱幅長で加熱する第１の加熱手段と、（３）定着手段に対して第２加熱幅長で加熱する第２の加熱手段と、（４）定着手段の温度を検知する温度検知手段と、（５）温度検知手段による検知温度と目標温度とに基づいて、第１の加熱手段又は第２の加熱手段を駆動制御するものであって、待機移行直前に定着させた媒体の幅長に応じて、待機時の目標温度を変更する加熱制御手段とを備え、第１加熱手段の第１加熱幅長は、第２の加熱手段の第２加熱幅長よりも長く、加熱制御手段は、待機時に、第１の加熱手段又は第２の加熱手段のいずれかを駆動させ、待機移行直前の媒体が幅広媒体であるときには、第１の加熱手段を駆動し、待機移行直前の媒体が幅狭媒体であるときには、第２の加熱手段を駆動するものであることを特徴とする定着装置である。
第２の本発明は、（１）少なくとも熱を用いてトナーを媒体に定着させる定着手段と、（２）定着手段に対して第１加熱幅長で加熱する第１の加熱手段と、（３）定着手段に対して第２加熱幅長で加熱する第２の加熱手段と、（４）定着手段の温度を検知する温度検知手段と、（５）温度検知手段による検知温度と目標温度とに基づいて、第１の加熱手段又は第２の加熱手段を駆動制御するものであって、待機移行直前に定着させた媒体の幅長に応じて、待機時の目標温度を変更する加熱制御手段とを備え、加熱制御手段が、所定の駆動時間比率により、第１の加熱手段又は第２の加熱手段を駆動制御するものであり、所定の駆動時間比率は、待機移行直前に定着された媒体の幅長に応じて決定されることを特徴とする定着装置。

【0008】

第３の本発明は、媒体にトナー像を形成するトナー像形成部と、媒体に形成されたトナー像を定着させるものであって、第１又は第２の本発明の定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、幅の異なる媒体に対して熱定着を行う際に、定着手段に対する温度調整時間がかからないように、定着手段の表面温度を最適制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態の画像形成装置の内部構成を示す内部構成図である。

【図2】第１の実施形態の画像形成装置の印刷制御を示す機能ブロック図である。

【図3】第１の実施形態の定着装置の構成を示す構成図である。

【図4】第１の実施形態のメイン定着ヒータ及びサブ定着ヒータの詳細構成を説明する説明図である。

【図5】第１の実施形態のメイン定着ヒータ及びサブ定着ヒータの発滅量分布を示す図である。

【図6】第１の実施形態のメイン定着ヒータ及びサブ定着ヒータに加熱された定着ローラの表面温度を説明する説明図である。

【図7】サブ定着ヒータのみで待機させた場合を説明する説明図である。

【図8】第１の実施形態の直前印刷の媒体幅と待機時目標温度との関係を説明する説明図である。

【図9】第１の実施形態の定着ローラの中央部温度と端部温度との関係を説明する説明図である。

【図10】第１の実施形態のメイン定着ヒータを駆動させたときの定着ローラの上昇温度と上昇時間との関係を示す図である。

【図11】第１の実施形態のサブ定着ヒータで待機させた後、幅広い媒体を印刷するときの動作を説明する説明図である。

【図12】第１の実施形態の印刷制御部における印刷処理の動作を示すフローチャートである。

【図13】第２の実施形態の画像形成装置の印刷制御を示す機能ブロック図である。

【図14】第２の実施形態の駆動時間比率でメイン定着ヒータ及びサブ定着ヒータを駆動させるときの発熱量及び定着ローラの温度分布を示す図である。

【図15】第２の実施形態の待機時目標温度の設定処理を説明する説明図である。

【図16】第２の実施形態の印刷制御部における印刷処理の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の定着装置及び画像形成装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

【0012】

第１の実施形態では、例えば電子写真プリンタに搭載される画像形成装置及びその定着装置に本発明を適用する場合を例示する。

【0013】

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の画像形成装置の内部構成を示す内部構成図である。

【0014】

図１において、画像形成装置１は、媒体（例えば、用紙等）を搬送する媒体搬送部４、搬送される媒体の搬送位置を検出する書き出しセンサ８、記録光露光部材であるＬＥＤヘッド３から露光された記録光に応じてトナー像を媒体に形成するトナー像形成部５、媒体上のトナー像を媒体に定着させる定着器６、定着器６から排出される媒体を検知する排出センサ９を少なくとも有して構成される。

【0015】

図１の画像形成装置１は、媒体が搬送される搬送路に、書き出しセンサ８、トナー像形成部５、定着器６、排出センサ９の順序で配置されている。また、ＬＥＤヘッド３は、トナー像形成部５に隣接して配置されている。

【0016】

図１の画像形成装置１は、図２の印刷制御部１００が印刷指示を受けると、媒体搬送部４がカセット内からの媒体をトナー像形成部５に向けて搬送する。書き出しセンサ８が搬送される媒体の到達を検知すると、ＬＥＤヘッド３は印刷情報に応じた記録光をトナー像形成部５に照射し、トナー像形成部５は照射された記録光に基づいてトナー像を媒体上に形成する。

【0017】

その後、媒体搬送部４によって搬送される媒体が定着器６に与えられると、定着器６は、熱と圧力によって媒体上のトナー像を媒体に定着し、トナー像を定着させた媒体を排出する。定着器６から排出された媒体を排出センサ９が検知し、その後、所定期間、媒体搬送を継続することで、トナー像を定着させた媒体が画像形成装置から排出される。

【0018】

図２は、第１の実施形態の画像形成装置１の印刷制御を示す機能ブロック図である。

【0019】

図２において、画像形成装置１は、印刷動作を制御する印刷制御部１００、記録光露光部材としてのＬＥＤヘッド３、記録光に基づくトナー像を形成するトナー像形成部５、トナー像形成部５に電圧を印可するトナー像形成部電源７、媒体搬送部４に駆動力を与える媒体搬送モータ１８、用紙搬送モータ１８に電力を供給するモータ電源１７、書き出しセンサ８、排出センサ９、定着ローラ６４（図３参照）を加熱するメイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１を有する定着器６、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１に電力を供給するヒータ電源１６、定着ローラ６４（図３参照）の中央部の温度を感知する中央部サーミスタ６２０、定着ローラ６４（図３参照）の端部の温度を感知する端部サーミスタ６２１を少なくとも有する。

【0020】

印刷制御部１００は、画像形成装置１の印刷動作を制御するものであり、ＬＥＤヘッド３、トナー像形成部電源７、モータ電源１７、書き出しセンサ８、排出センサ９、ヒータ電源１６、中央部サーミスタ６２０、端部サーミスタ６２１と接続されている。

【0021】

また、図２において、印刷制御部１００は、主な機能として、モータ制御部１０１、温度検知部１０２、温度設定部１０３、加熱制御部１０４を有する。

【0022】

モータ制御部１０１は、電源投入時や印刷要求時において、モータ電源１７を制御して、用紙搬送モータ１８を駆動させるものである。

【0023】

温度検知手段としての温度検知部１０２は、中央部サーミスタ６２０、端部サーミスタ６２１により感知された感知情報を受け取り、定着ローラ６４の長手方向の中央部温度、端部温度を検知するものである。

【0024】

温度設定部１０３は、トナー像を媒体上に定着させるために、定着ローラ６４の表面温度の目標温度を設定するものである。

【0025】

加熱制御手段としての加熱制御部１０４は、温度検知部１０２により検知された定着ローラ６４の表面温度（中央部温度、端部温度）に基づいて、定着ローラ６４の表面温度が目標温度になるようにヒータ電源１６を制御するものである。

【0026】

ここで、加熱制御部１０４は、定着ローラ６４を加熱するメイン定着ヒータ６１０又はサブ定着ヒータ６１１（メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１を加熱手段ともいう）の動作を切り替えるものである。

【0027】

例えば、加熱制御部１０４は、電源投入時にメイン定着ヒータ６１０を駆動させる。また、印刷要求があった場合、加熱制御部１０４は、印刷要求に係る媒体の媒体幅に応じて、メイン定着ヒータ６１０又はサブ定着ヒータ６１１を駆動させる。つまり、幅広い媒体で印刷するときには、加熱制御部１０４はメイン定着ヒータ６１０を駆動させ、幅狭い媒体を印刷するときには、加熱制御部１０４はサブ定着ヒータ６１１を駆動させる。

【0028】

また、一度印刷動作があってから、次の印刷動作までの待機状態の場合、加熱制御部１０４は、待機移行直前に印刷（定着）された媒体の媒体幅に応じて目標温度を変更して、メイン定着ヒータ６１０又はサブ定着ヒータ６１１を駆動させる。

【0029】

この理由の詳細な説明は動作の項で詳細に説明するが、定着ローラ６４の長手方向の表面温度が一様に印刷を行うことができる温度範囲内にあるように調整することができ、かつ、その温度調整時間が従来よりも短くなるようにするために、加熱制御部１０４は直前印刷の媒体幅に応じて目標温度を変更する。

【0030】

トナー像形成電源７は、トナー像形成部５と接続しており、印刷制御部１００の制御を受けて、トナー像形成部５に電圧を印加する。用紙搬送モータ電源１７は、用紙搬送モータ１８と接続しており、印刷制御部１００のモータ制御部１０１の制御を受けて電力を供給する。

【0031】

ヒータ電源１６は、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１と接続しており、印刷制御部１００の加熱制御部１０４の制御を受けて電力を供給する。

【0032】

図３は、第１の実施形態の定着装置２の構成を示す構成図である。図３は、定着器６の外観斜視図を示す。

【0033】

図３において、第１の実施形態の定着装置２は、加圧ローラ６３、定着ローラ６４、ヒータ電源１６、メイン定着ヒータ６１０、サブ定着ヒータ６１１、中央部サーミスタ６２０、端部サーミスタ６２１、印刷制御部１００を有する。

【0034】

ここで、定着ローラ６４及び加圧ローラ６３を定着手段ともいう。また、定着ローラ６４を定着部材ともいい、加圧ローラ６３を加圧部材ともいう。

【0035】

定着部材としての定着ローラ６４は、搬送されてきた媒体上のトナー像を媒体に定着させるものである。

【0036】

定着ローラ６４は、媒体上のトナーを溶融するために、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１により、定着ローラ６４の表面に熱が加えられる。また、定着ローラ６４は加圧ローラ６３と接触しており、定着ローラ６４は図３の矢印Ａ方向に回転し、また加圧ローラ６３は図３の矢印Ｂ方向に回転する。定着手段としての定着ローラ６４及び加圧ローラ６３は、搬送される媒体上にトナー像に、熱を加え、加圧して定着させる。

【0037】

例えば、定着ローラ６４は、外形が３０ｍｍで、金属製の素管によって構成されている基体としての芯金と、この芯金を被覆するシリコンゴム製の厚さ１ｍｍの弾性層を有している。また、定着ローラ６４は例えばギアを有しており、このギアが媒体搬送部４により回転駆動されることで定着ローラ６４が回転駆動される。

【0038】

加圧部材としての加圧ローラ６３は、定着ローラ６４と接触しており、媒体に対して加圧することで、媒体上のトナー像を媒体に定着させるものである。例えば、加圧ローラ６３は、ばね等の弾性体により、定着ローラ６４に圧接する向きに押し付けられている。また、加圧ローラ６３は、定着ローラ６４に当接しており、これによりニップ部が形成されている。

【0039】

メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１は、ヒータ電源１６から電力の供給を受けて、定着ローラ６４に対して加熱する加熱手段である。メイン定着ヒータ６１０を第１の加熱手段、サブ定着ヒータ６１１を第２の加熱手段ともいう。

【0040】

メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１は、発熱体幅が異なる。メイン定着ヒータ６１０は、サブ定着ヒータ６１１に比べて発熱体幅が広く、定着ローラ６４の長手方向に対して幅広の範囲を加熱するものである。幅の異なる多種類の媒体のうち、幅の広い媒体に合わせた範囲で、メイン定着ヒータ６１０が定着ローラ６４の表面温度を上昇させることができる。

【0041】

一方、サブ定着ヒータ６１１は、発熱体幅が狭く、定着ローラ６４の長手方向に対して幅狭の範囲を加熱するものである。すなわち、多種類の媒体のうち、幅の狭い媒体に合わせた範囲で、サブ定着ヒータ６１１が定着ローラ６４の表面温度を上昇させることができる。

【0042】

メイン定着ヒータ６１０は、電源投入時の初期処理で、定着ローラ６４の表面を加熱するものである。電源投入後は、印刷される媒体のサイズに応じて、メイン定着ヒータ６１０又はサブ定着ヒータ６１１のいずれかが、ヒータ電源１６から電力供給を受けることで加熱動作をする。

【0043】

具体的には、印刷される媒体が幅の広い媒体（例えばＡ４横幅）であれば、メイン定着ヒータ６１０が定着ローラ６４を加熱し、印刷される媒体が幅の狭い媒体（例えばＡ５縦幅）であれば、サブ定着ヒータ６１１が定着ローラ６４を加熱する。

【0044】

なお、第１の実施形態では、発熱体幅が異なる２種類のメイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１を定着装置２が備える場合を例示するが、発熱体幅が異なる３種類以上のヒータを定着装置２が備えるようにしてもよい。

【0045】

メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１は、定着ローラ６４の表面を加熱することができれば、定着ローラ６４と接触していても良いし、又は接触していなくても良い。

【0046】

また、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１は、例えば素管でなる定着ローラ６４の内部に設けられていても良いし、又は、定着ローラ６４の外部に設けられていても良い。図３では、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１が、定着ローラ６４の内部を通り、定着ローラ６４と非接触に設置される場合を例示する。

【0047】

中央部サーミスタ６２０及び端部サーミスタ６２１は、定着ローラ６４の表面温度を感知する温度感知部材である。

【0048】

中央部温度感知部材としての中央部サーミスタ６２０は、定着ローラ６４の長手方向の中央部付近の表面温度を感知するものであり、端部温度感知部材としての端部サーミスタ６２１は、定着ローラ６４の長手方向の端部付近の表面温度を感知するものである
なお、端部サーミスタ６２１は、定着ローラ６４の両端のうち、少なくとも一方の端部の表面温度を測定できればよい。勿論、２個の端部サーミスタ６２１を用意して、定着ローラ６４の両端部の表面温度を測定するようにしてもよい。

【0049】

また、中央部サーミスタ６２０及び端部サーミスタ６２１は、定着ローラ６４の表面温度を測定することができればよいので、定着ローラ６４と接触していてもよいし、定着ローラ６４に接触していなくてもよい。

【0050】

例えば、中央部サーミスタ６２０及び端部サーミスタ６２１は、温度に応じて自身の抵抗値が変化する素子を適用できる。また、印刷制御部１００の温度検知部１０２は、中央部サーミスタ６２０及び端部サーミスタ６２１からの抵抗値を受け取り、受け取った抵抗値に基づいて温度を検知するものを適用できる。第１の実施形態では温度の増加に従って抵抗値が減少する特性の素子を用いている。

【0051】

図４は、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１の詳細構成を説明する説明図である。

【0052】

図４（Ａ）は、定着ローラ６４の内部構成を示す透視図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）におけるＡ−Ａ線で切断したときの断面図である。

【0053】

図４（Ａ）に示すように、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１は、定着ローラ６４内を通るように設けられており、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１の発熱体６１０ａ及び６１１ａは定着ローラ６４の内部に設けられている。

【0054】

メイン定着ヒータ６１０は、幅広い媒体を連続印刷するときや待機のとき等に主に使用されるものである。メイン定着ヒータ６１０は、定着ローラ６４の長手方向全域に亘って発熱体６１０ａを有している。メイン定着ヒータ６１０の発熱体６１０ａは、定着ローラ６４の全域に亘って配置されているので、定着ローラ６４の中央部表面と端部表面の温度を上昇させることができる。

【0055】

サブ定着ヒータ６１１は、幅の狭い媒体を連続印刷するときや待機のときなどに主に使用されるものである。サブ定着ヒータ６１１の発熱体６１１ａは、定着ローラ６４の中央部付近に配置される。そのため、定着ローラ６４の中央部付近の表面温度を上昇させることができる。

【0056】

メイン定着ヒータ６１１及びサブ定着ヒータ６１１に印加される電圧は例えば１００Ｖであり、メイン定着ヒータ６１０の出力は例えば９００Ｗ、サブ定着ヒータ６１１の出力は例えば９００Ｗとする。

【0057】

図５は、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１の発熱量分布を示す図である。図５（Ａ）は、サブ定着ヒータ６１１の発熱量分布であり、図５（Ｂ）は、メイン定着ヒータ６１０の発熱量分布である。

【0058】

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）において、横軸は定着ローラ６４の長手方向の位置を示しており、縦軸は単位長さ当たりの出力量（Ｗ／ｍｍ）に対する発熱量（％）を示している。また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）において、幅広い媒体幅がＡ４横幅（２９７ｍｍ）であり、幅狭い媒体幅がＡ５縦幅（１４８ｍｍ）である場合を例示する。

【0059】

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）において、発熱量分布が定着ローラ６４の長手方向の位置によって異なるように、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１は設けられている。

【0060】

例えば、メイン定着ローラ６１０の発熱体幅は、例えば３００ｍｍ（Ａ４横幅と同等）であり、サブ定着ヒータ６１１の発熱体幅は例えば１５０ｍｍ（Ａ５縦幅と同等）としている。これにより、図５（Ａ）に示すように、サブ定着ヒータ６１１は、定着ローラ６４の中央部付近において、Ａ５縦幅と同等程度の範囲を発熱させることができる。また、図５（Ｂ）に示すように、メイン定着ヒータ６１０は、定着ローラ６４の中央部から端部までの範囲に亘って、Ａ４横幅と同等程度の範囲を発熱させることができる。

【0061】

これは、次のような理由による。印刷される媒体は様々なサイズがあり、最も幅広い媒体は例えば２９７ｍｍ（Ａ４横幅）であり、最も幅狭い媒体は例えば１４８ｍｍ（Ａ５縦幅）等が挙げられる。

【0062】

例えば、幅狭い媒体を連続して印刷する場合、発熱体幅の長いメイン定着ヒータ６１０を使用すると、特に媒体が通紙しない定着ローラ６４の端部の温度が上昇し端部が過熱してしまい、損傷等の問題がある。そこで、幅狭い媒体を印刷する場合に、定着ローラ６４における非通紙部が過熱しないように発熱体幅を狭く（例えばＡ５縦幅）したサブ定着ヒータ６１１を使用する。

【0063】

逆に、例えば、幅広い媒体を連続して印刷する場合、媒体は定着ローラ６４の全域に亘って接触するので、定着ローラ６４上の熱が奪われる。そのため、幅広い媒体を印刷する場合には、定着ローラ６４の長手方向に熱を補って温度分布を一様に保つために、発熱体幅が広いメイン定着ヒータ６１０を使用して印刷や待機加熱を行う。

【0064】

さらに、発熱体幅の狭いサブ定着ヒータ６１１を使用して待機することにより、幅狭い媒体を印刷する場合に不要な非通紙部（端部）を温める熱量を削除できるため、より省電力化を図ることができる。

【0065】

また、図５（Ｂ）に示すように、メイン定着ヒータ６１０による場合、定着ローラ６４の長手方向の発熱量は一様ではなく、端部の発熱量は中央部よりも２０％多い。

【0066】

なお、ここでは、幅広い媒体幅がＡ４横幅であり、幅狭い媒体幅がＡ５縦幅である場合を例示したが、幅広い媒体幅及び幅狭い媒体幅の長さは、特に限定されるものでははく、更にはメイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１の発熱体６１０ａ及び６１１ａの長さも限定されるものではない。

【0067】

図６は、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１に加熱された定着ローラ６４の表面温度を説明する説明図である。

【0068】

図６（Ａ）は、サブ定着ヒータ６１１に加熱されたときの定着ローラ６４の表面温度を示す図であり、図６（Ｂ）は、メイン定着ヒータ６１０に加熱されたときの定着ローラ６４の表面温度を示す図である。

【0069】

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）において、横軸は定着ローラ６４の長手方向の位置であり、縦軸は定着ローラ６４の表面温度である。

【0070】

図６（Ａ）は、サブ定着ヒータ６１１のみで定着ローラ６４が加熱された場合、定着ローラ６４の中央部付近は、幅狭い媒体幅の範囲（例えばＡ５縦幅）に亘って高温となっているが、幅狭い媒体の印刷に不要な端部付近の温度は低く抑えられており、省電力化が実現できる。

【0071】

図６（Ｂ）において、メイン定着ヒータ６１０のみで定着ローラ６４が加熱された場合、定着ローラ６４の中央部から端部における幅広い媒体幅の範囲（例えばＡ４横幅）に亘って高温となる。これにより、幅広い媒体を印刷する場合でも、長手方向の全域に亘って定着ローラ６４の表面を、良好な定着ができる温度に保つことができる。

【0072】

図７は、サブ定着ヒータ６１１のみで待機させた場合を説明する説明図である。図７（Ａ）は、サブ定着ヒータ６１１と定着ローラ６４との簡易熱等価回路を示す図である。図７（Ｂ）〜図７（Ｄ）は、図７（Ａ）の簡易熱等価回路から導出することができる。

【0073】

図７（Ｂ）は、定着ローラ６４の長手方向の中央部の表面温度と、サブ定着ヒータ６１１の発熱量との関係を示す図である。横軸が定着ローラ６４の中央部の表面温度であり、縦軸がサブ定着ヒータ６１１の発熱量である。

【0074】

定着ヒータ６１１の熱容量をＣ［Ｊ／Ｋ］、ヒータ発熱量をＱ［Ｊ／Ｋ］、温度をＴａ，Ｔｂ［Ｋ］とすると、次の関係が成り立つ。

【0075】

Ｑ＝Ｃ（Ｔａ−Ｔｂ） …（１）
図７（Ｂ）は、式（１）をグラフ化したものである。図７（Ｂ）に示すように、サブ定着ヒータ６１１の発熱量と定着ローラ６４の表面温度とは、比例関係にある。そのため、待機時に、定着ローラ６４の中央部の温度Ｔ０をＡ０からＡ１（Ａ０＞Ａ１）に低下させたとき、サブ定着ヒータ６１１の発熱量は低下することが分かる。

【0076】

次に、図７（Ａ）の簡易熱等価回路から、サブ定着ヒータ６１１の発熱量Ｑが減少すると、定着ローラ６４の端部へ流出する熱量ｑ１２が減少することが分かる。

【0077】

流出熱量ｑ１２［Ｗ／ｍ］、定着ローラ６４の熱伝導率λ［Ｗ／ｍ＾２Ｋ］、サブ定着ヒータ６１１の発熱体６１１ａの端部と定着ローラ６４の端部との間の長さｄｘ［ｍ］とし、サブ定着ヒータ６１１の発熱体６１１ａの端部と定着ローラ６４の端部の２点間の温度差をｄＴ［Ｋ］とすると、次の関係がある。

【0078】

ｑ１２＝λｄＴ／ｄｘ …（２）
図７（Ｃ）は、式（２）をグラフ化したものである。つまり、定着ローラ６４の端部に流出する熱量ｑ１２が減少すると、２点（Ｔ１，Ｔｕｐ）間の温度差は減少する。

【0079】

図７（Ｄ）は、定着ローラ６４の長手方向に沿った定着ローラ６４の表面温度を示す図である。実線はＴ０＝Ａ０のときであり、点線はＴＯ＝Ａ１のときを示す。

【0080】

図７（Ｄ）に示すように、待機時の目標温度が高い状態（Ｔ０＝Ａ０時）と比較して、待機時の目標温度が低い状態（Ｔ０＝Ａ１時）は、サブ定着ヒータ６１１の発熱体６１１ａの端部（Ｔ１）と定着ローラ６４の端部（Ｔｕｐ）との温度差が低下している。

【0081】

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の画像形成装置１における動作を、図面を参照しながら説明する。

【0082】

まず、画像形成装置１の電源が投入されると、印刷制御部１００では、そのときの動作条件に応じて温度設定部１０３が定着ローラ６４の表面温度の目標温度を設定し、加熱制御部１０４がメイン定着ヒータ６１１の制御を開始する。

【0083】

ここで、目標温度とは、印刷を行った場合に定着ローラ６４の長手方向に亘って必要な部分の温度が印刷可能温度範囲となるような温度である。例えば、電源投入時において幅広い媒体に印刷可能な温度として、温度設定部１０３は１７０℃を目標温度として設定する。

【0084】

印刷可能温度範囲とは、媒体へトナー像を定着させることができる温度範囲であり、下限温度としてのＴｌｏｗと上限温度としてのＴｕｐを有する。Ｔｌｏｗは例えば１５０℃であり、Ｔｕｐは例えば１８０℃である。

【0085】

中央部サーミスタ６２０は、定着ローラ６４の中央部の表面温度を感知し、その感知情報が温度検知部１０２に与えられる。温度検知部１０２は、中央サーミスタ６２０からの感知情報に基づいて、定着ローラ６４の中央部の温度を検知する。

【0086】

温度検知部１０２による検知温度が目標温度よりも高い温度であった場合は、加熱制御部１０４はヒータ電源１６からメイン定着ヒータ６１０とサブ定着ヒータ６１１への電力供給を停止して定着ローラ６４の表面温度を低下させる（以下、これをクールダウンと言う）。

【0087】

一方、温度検知部１０２による検知温度が目標温度よりも低い温度であった場合は、加熱制御部１０４はヒータ電源１６からメイン定着ヒータ６１０又はサブ定着ヒータ６１１への電力供給を行うことで定着ローラ６４の表面温度を上昇させる（以下、これをウォームアップと言う）。

【0088】

加熱制御部１０４が、上述した中央部サーミスタ６２０による検知温度と目標温度との比較結果に応じて、ヒータ電源１６の電力供給の制御を繰り返すことで、定着ローラ６４の中央部の表面温度を目標温度に保つことができる。

【0089】

次に、モータ制御部１０１はモータ電源１７を制御して、媒体搬送部４が定着ローラ６４を回転駆動させる。

【0090】

温度検知部１０２は、中央部サーミスタ６２０、端部サーミスタ６２１からの感知情報に基づいて、定着ローラ６４の中央部温度、端部温度を検知する。加熱制御部１０４は、定着ローラ６４の中央部温度、端部温度が目標温度に近づくようにヒータ電源１６を制御し、メイン定着ヒータ６１０を駆動する。

【0091】

また、印刷制御部１００は、温度検知部１０２により検知された中央部及び端部の表面温度が印刷可能温度範囲内である場合、印刷実行ができる状態であると判断する。

【0092】

つまり、印刷要求が印刷制御部１００に与えられると、モータ制御部１０１はモータ電源１７を制御し、媒体搬送部４が定着ローラ６４を回転させる。また、媒体搬送部４が媒体搬送を開始し、搬送される媒体がトナー像形成部５に与えられ、媒体にはトナー像が形成される。

【0093】

ここで、印刷実行時の目標温度の設定方法を説明する。印刷実行時は、印刷制御部１００が印刷要求された条件に基づいて印刷する媒体幅を検知し、その印刷する媒体幅に応じて目標温度を設定する。

【0094】

例えば、印刷を行う媒体幅が１４８ｍｍ（Ａ５縦幅）以下の場合、加熱制御部１０４は、定着ローラ６４の非通紙部温度が過熱されないようにサブ定着ヒータ６１１のみを駆動してヒータ駆動制御を行う。

【0095】

一方、印刷を行う媒体幅が１４８ｍｍを超える場合、加熱制御部１０４は、定着ローラ６４の長手方向全域が印刷可能温度範囲内に収まるようにメイン定着ヒータ６１０のみを駆動してヒータ駆動制御を行う。

【0096】

画像形成処理が終了し、次の印刷要求がない場合、印刷制御部１００は定着器６を待機状態とする。

【0097】

印刷が終了した後は、次も同じ印刷条件で印刷される可能性が高い。そこで、印刷制御部１００は同じ条件ですぐに印刷できるように待機を行う。

【0098】

つまり、幅狭い媒体を印刷する場合、印刷制御部１００は、幅狭い媒体用のヒータであるサブ定着ヒータ６１１を使用して印刷を行い、その後の待機状態も、印刷制御部１００はサブ定着ヒータ６１１を使用して定着ローラ６４の中央部の表面温度が目標温度となるようにヒータ制御を行う。逆に幅広い媒体を印刷する場合、印刷制御部１００は、メイン定着ヒータ６１０を使用して待機する。

【0099】

ここで、待機時での目標温度設定方法を説明する。加熱制御部１０４は、直前印刷の媒体幅に応じて、待機時の目標温度を設定する。

【0100】

図８は、第１の実施形態の直前印刷の媒体幅と待機時目標温度の関係を説明する説明図である。

【0101】

例えば、幅がＡ５縦幅を超えてからＡ４横幅までの媒体を直前印刷の媒体とした場合、待機時の目標温度を例えば１７０℃とし、幅がＡ５縦幅以下の媒体を直前印刷の媒体とした場合、待機時の目標温度を例えば１００℃とする。

【0102】

図８において、印刷制御部１００は、直前印刷した媒体幅が例えばＡ４横幅であった場合は、次もＡ４横幅の媒体を印刷すると判断し、加熱制御部１０４は、定着ローラ６４の長手方向全域を印刷可能温度範囲内にするために、メイン定着ヒータ６１０のみを用いてヒータ駆動制御を行う。このとき、加熱制御部１０４は目標温度を１７０℃に設定する。

【0103】

また、印刷制御部１００は、直前に印刷した媒体幅が例えばＡ５縦幅であった場合は、次もＡ５縦幅の媒体を印刷すると判断し、加熱制御部１０４はＡ５縦幅の領域を印刷可能温度範囲内にするために、サブ定着ヒータ６１１のみを用いてヒータを駆動制御する。

【0104】

ただし、加熱制御部１０４は目標温度を１００℃に設定する。つまり、加熱制御部１０４は、待機移行直前の媒体の幅に応じて、待機時の目標温度を変更する。特に、第１の実施形態では、待機移行直前の媒体幅が狭いときに、目標温度が小さくなるように変更する。これは以下の理由による。

【0105】

図９（Ａ）は、サブ定着ヒータ６１１のみを使用して待機したときの定着ローラ６４の中央部の表面温度（中央部温度）と端部の表面温度（端部温度）との関係を示す図である。横軸は定着ローラ６４の中央部温度であり、縦軸はＡ４横幅印刷時の端部温度を示している。

【0106】

図９（Ｂ）は、中央部温度を１７０℃としたときと１００℃としたときの定着ローラ６４の長手方向の温度分布を示す図である。

【0107】

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、サブ定着ヒータ６１１のみで待機させた場合、定着ローラ６４の中央部温度が１７０℃に制御されたとき、端部温度は１００℃まで低下し、中央部と端部との温度差は７０℃となっている。また、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、中央部温度が１００℃に制御されたとき、端部温度は６５℃まで低下し、中央部と端部との温度差は３５℃となっている。このように、より低温の１００℃で待機している場合の方が、１７０℃で待機している場合よりも、中央部と端部との温度差がより小さくできている。

【0108】

上記の状態において、例えば、直前印刷の媒体が幅狭い媒体であり、次の印刷要求に係る媒体が幅広い媒体を印刷する場合、中央部温度も端部温度も印刷可能温度範囲の下限温度である１５０℃以上にする必要がある。

【0109】

図１０は、メイン定着ヒータ６１０を駆動させたときの中央部と端部の上昇温度及びそれにかかる時間の関係を示す図である。横軸は上昇させる温度であり、縦軸は時間である。

【0110】

定着ローラ６４の中央部と端部とでは、温度上昇に係る時間に違いがある。図１０に示すように、メイン定着ヒータ６１０を用いて定着ローラ６４に熱を供給した場合、中央部の温度上昇比率は例えば１秒あたり１０℃であり、端部の温度上昇比率は１秒あたり１２℃となっている。つまり、定着ローラ６４の端部の温度上昇比率の方が、中央部のそれに比べて高いことが分かる。

【0111】

これは、第１の実施形態では、メイン定着ヒータ６１０が、定着ローラ６４の中央部よりも端部付近の発熱量が高くなるようにしてあるからである。つまり、図５（Ｂ）に示すように、メイン定着ヒータ６１１の長手方向の発熱量分布は一様ではなく、端部の発熱量が、中央部の発熱量よりも２０％程度多いものを用いているからである。

【0112】

以上の関係を用いて、待機状態でサブ定着ヒータ６１１のみを駆動し、目標温度が１７０℃の場合と１００℃の場合とで温度上昇に必要な時間を算出する。

【0113】

まず、図９（Ａ）を用いて、それぞれの待機状態から上昇させる必要のある温度を求める。

【0114】

１７０℃待機状態の場合、中央部温度は上昇させる必要はないが、端部温度は５０℃上昇させる必要がある。

【0115】

一方、１００℃待機状態の場合、中央部温度は７０℃上昇させる必要があり、端部温度は８５℃上昇させる必要がある。

【0116】

次に、図１０を用いて、それぞれの温度上昇に必要となる時間を求める。

【0117】

１７０℃待機状態の場合、中央部は０秒、端部は４秒（＝５０℃÷１２℃／秒）かかる。

【0118】

一方、１００℃待機状態の場合、中央部は７秒（＝７０℃÷１０℃／秒）、端部は７秒（８５℃÷１２℃／秒）かかる。

【0119】

図１１は、直前印刷が幅狭い媒体で、幅狭い媒体で待機状態とした後、幅広い紙を印刷するときの動作を説明する説明図である。

【0120】

図１１（Ａ）は、従来のようにメイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１を用いて目標温度を１７０℃とする場合の温度調整処理を説明する説明図である。

【0121】

図１１（Ｂ）は、サブ定着ヒータ６１１のみを用いて目標温度を１００℃とする場合の温度調整処理を説明する説明図である。

【0122】

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）において、上部は中央部及び端部の表面温度の時間変化を示し、下部はメイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１ヒータの駆動状態を示す図である。

【0123】

上述したように、１７０℃待機状態の場合、４秒間連続してメイン定着ヒータ６１０が駆動すれば印刷可能となる。しかし、中央部温度がすでに目標温度に制御されているため、メイン定着ヒータ６１０が連続して４秒間駆動してしまうと、中央部温度が過剰となり上限温度Ｔｕｐを超えてしまう。

【0124】

従って、図１１（Ａ）に示すように、実際の運用は、中央部温度が目標温度の１７０℃となるように、加熱制御部１０４はヒータ制御を行う。そのため、加熱制御部１０４はメイン定着ヒータ６１０を２秒間駆動する。そうすると、中央部温度が目標温度を超えるので、加熱制御部１０４はメイン定着ヒータ６１０をオフ状態とする。このオフ状態は３秒間である。次に、加熱制御部１０４が再び２秒間メイン定着ヒータ６１０を駆動させる。しかし、端部温度がまだ下限温度Ｔｌｏｗには到達せず、かつ、中央部温度が目標温度を超えるため、加熱制御部１０４はメイン定着ヒータ６１０を３秒間オフとする。以上の動作を繰り返して、端部温度が下限温度Ｔｌｏｗに到達するまでに、温度調整時間は１２秒かかっている。

【0125】

次に、上述したように、１００℃待機状態の場合、中央部と端部ともに７秒間サブ定着ヒータ６１０を駆動することで、中央部温度が１７０℃に到達し、同時に端部温度が下限温度Ｔｌｏｗに到達する。

【0126】

このとき、待機時の目標温度は１００℃であり、７秒間連続して駆動しても中央部温度は目標温度を超えることはない。このとき、温度調整時間は７秒となっており、１７０℃待機状態の場合の１２秒よりも短い時間で印刷可能な温度まで到達していることが分かる。

【0127】

図１２は、第１の実施形態の印刷制御部１００における制御処理の動作を示すフローチャートである。

【0128】

図１２において、印刷制御部１００は、待機状態の発生を検知する（Ｓ１０１）。例えば、所定時間経過しても印刷要求がない場合には、待機状態の発生が検知される。待機状態の発生が検知されると、処理はＳ１０２に移行する。

【0129】

印刷制御部１００は、直前の印刷に用いられた媒体の媒体幅を取得し（Ｓ１０２）、サブ定着ヒータ６１１の発熱体幅と媒体幅とを比較する（Ｓ１０３）。

【0130】

そして、媒体幅が発熱体幅よりも大きい場合、印刷制御部１００はメイン定着ヒータ６１０を使用するようする（Ｓ１０４）。このとき、印刷制御部１００は、目標温度を１７０℃（高温の目標温度）に設定する。

【0131】

一方、そうでない場合、印刷制御部１００はサブ定着ヒータ６１１を使用するように、更に目標温度を低く設定する（Ｓ１０５）。

【0132】

そして、加熱制御部１０４は、前ステップで設定された条件で、待機時の温度制御を行う（Ｓ１０６）。

【0133】

待機状態において印刷制御部１００が印刷起動の発生を検知すると（Ｓ１０７）、印刷制御部１００は、印刷可能温度範囲に設定して、温度調整を開始する（Ｓ１０８）。

【0134】

すなわち、印刷要求に応じて、印刷する媒体の媒体幅を検知し、その媒体幅に応じて、温度設定部１０３は、印刷に必要な目標温度を設定し、加熱制御部１０４は中央部サーミスタ６２０の温度を目標温度に制御する。

【0135】

印刷起動が検知されると、印刷制御部１００は印刷要求情報から印刷要求のある媒体の幅を取得し、直前に印刷した媒体幅と比較を行う（Ｓ１０９）。

【0136】

そして、印刷要求に係る印刷媒体幅がサブ定着ヒータ６１１の発熱体幅より大きい場合、印刷制御部１００は、メイン定着ヒータ６１０を使用して温度制御を行う（Ｓ１１０）。

【0137】

メイン定着ヒータ６１０を使用する場合、印刷制御部１００は中央部サーミスタ６２０と端部サーミスタ６２１の温度と下限温度Ｔｌｏｗとを比較し、中央部温度＞下限温度、かつ、端部温度＞下限温度の場合、印刷制御部１００は印刷可能範囲に各部温度が到達したと判断し、印刷動作を開始する（Ｓ１１４）。なお、中央部温度≦下限温度、又は、端部温度≦下限温度の場合、定着ローラ６４の表面温度がまだ印刷可能温度範囲内ではないと判断し、印刷制御部１００はウォームアップ処理を行う。

【0138】

一方、そうでない場合、印刷制御部１００は、サブ定着ヒータ６１１を使用して温度制御を行う（Ｓ１１１）。

【0139】

サブ定着ヒータ６１１を使用する場合、端部には通紙しないため温度は低温でも問題ないので温度の判定は行わない。つまり印刷制御部１００は中央部サーミスタ６２０と下限温度Ｔｌｏｗとを比較し（Ｓ１１３）、中央部温度＞下限温度となった場合、印刷可能範囲に各部温度が到達したと判断し、印刷動作を開始する（Ｓ１１４）。なお、中央部温度≦下限温度の場合、定着ローラ６４の表面温度がまだ印刷可能温度範囲内ではないと判断し、印刷制御部１００はウォームアップ処理を行う。

【0140】

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、発熱体幅の狭いヒータで待機した状態からより幅広媒体を印刷する場合においても、直前に印刷した媒体幅に応じた目標温度で待機することで、より短い端部温度調整時間で幅広紙の印刷を開始することができる。

【0141】

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の定着装置及び画像形成装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

【0142】

第２の実施形態でも、画像形成装置の一例として電子写真プリンタ及びその定着装置に本発明を適用する場合を例示する。

【0143】

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態の画像形成装置は、第１の実施形態で説明したものを適用できる。従って、第２の実施形態でも、図１を用いて説明する。

【0144】

図１３は、第２の実施形態の画像形成装置１の印刷制御を示す機能ブロック図である。

【0145】

第２の実施形態の画像形成装置１は、図１３に示す印刷制御部２００の処理機能が第１の実施形態と異なり、それ以外の構成は第１の実施形態で説明した構成を適用できる。

【0146】

すなわち、図１３において、第２の実施形態の画像形成装置１は、印刷制御部２００、ＬＥＤヘッド３、トナー像形成部５、トナー像形成部電源７、用紙搬送モータ１８、モータ電源１７、書き出しセンサ８、排出センサ９、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１を有する定着器６、ヒータ電源１６、中央部サーミスタ６２０、端部サーミスタ６２１を少なくとも有する。

【0147】

印刷制御部２００は、第１の実施形態と同様に印刷動作を制御するものであり、第１の実施形態で説明した、モータ制御部１０１、温度検知部１０２、温度設定部１０３を有する。また、印刷制御部２００は、第２の実施形態に特有の加熱制御部２０４を有する。

【0148】

加熱制御部２０４は、第１の実施形態の加熱制御部１０４と同様に、中央部温度が目標温度より高い場合、メイン定着ヒータ６１０をオフ状態とし、中央部温度が目標温度よりも低い場合に、メイン定着ヒータ６１０又はサブ定着ヒータ６１１をオン状態に駆動制御する。

【0149】

また、加熱制御部２０４は、所定の時間駆動比率で、複数のヒータ（メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１）を駆動制御するものである。

【0150】

ここで、駆動時間比率による駆動制御について説明する。加熱制御部２０４は、所定期間を１周期とし、１周期の中で、メイン定着ヒータ６１０とサブ定着ヒータ６１１とを駆動期間を時間的に分割して交互に駆動させる。

【0151】

例えば、１周期が２秒間であり、メイン定着ヒータ６１０の駆動時間比率が５０％、サブ定着ヒータ６１１の駆動時間比率が５０％である場合、加熱制御部２０４は、１周期のうち、１秒間メイン定着ヒータ６１０を駆動し、その後の１秒間サブ定着ヒータ６１１を駆動する。

【0152】

また例えば、１周期が２秒間であり、メイン定着ヒータ６１０の駆動時間比率が７０％で、サブ定着ヒータ６１１の駆動時間比率が３０％である場合、加熱制御部２０４は、１周期のうち、１．４秒間（２秒の７０％）メイン定着ヒータ６１０を駆動し、その後の０．６秒間（２秒の３０％）サブ定着ヒータ６１１を駆動する。

【0153】

その後も２秒周期で前記駆動処理を行うことで、駆動時間比率でヒータ駆動制御を実現することができる。

【0154】

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態の印刷制御部２００における処理動作を、図面を参照しながら説明する。

【0155】

第２の実施形態では、加熱制御部２０４の処理動作が、第１の実施形態と異なるので、以下では、第２の実施形態の加熱制御部２０４の処理動作を中心に詳細に説明する。

【0156】

図１４は、駆動時間比率でメイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１を駆動させるときの定着ローラ６４における発熱量及び温度分布を示す図である。

【0157】

図１４（Ａ）は、駆動時間比率が「メイン定着ヒータ６１０（メイン）：サブ定着ヒータ６１１（サブ）＝０：１００」である場合を示す。図１４（Ａ−１）は、サブ定着ヒータ６１１の発熱量を示す図であり。図１４（Ａ−２）は、定着ローラ６４の長手方向の表面温度分布を示す図である。

【0158】

図１４（Ａ−２）に示すように、サブ定着ヒータ６１１のみを駆動させた場合、定着ローラ６４の長手方向において、印刷可能温度範囲の下限温度Ｔｌｏｗよりも高温となるのは、定着ローラの中心部のＡ５縦幅分だけとなる。つまり、この場合、定着ローラ６４の端部については温度調整を行わずに、すぐに印刷可能な媒体幅はＡ５縦幅以下となる。

【0159】

図１４（Ｂ）は、駆動時間比率が「メイン：サブ＝７０：３０」である場合を示す。図１４（Ｂ−１）は、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１の発熱量を示す図であり、図１４（Ｂ−２）は、定着ローラ６４の長手方向の表面温度分布を示す図である。

【0160】

図１４（Ｂ−２）に示すように、定着ローラ６４の表面温度分布において、印刷可能温度範囲の下限温度Ｔｌｏｗよりも高温となるのは、定着ローラ６４の中心部のＢ５縦幅（１８２ｍｍ）分程度となる。これは、メイン定着ヒータ６１０も駆動することで、定着ローラ６４の端部温度が高くなり、さらに図７（Ａ）で示したように熱の移動方向は定着ローラ６４の軸方向であることから、サブ定着ヒータ６１１のみで駆動したときよりも温度分布が長手方向に広がることとなるので、定着ローラ６４の中心部のＢ５縦幅分程度まで下限温度Ｔｌｏｗを超えることになる。つまり、この場合、定着ローラ６４の端部について温度調整を行わずに、すぐに印刷可能な媒体幅はＢ５縦幅以下となる。

【0161】

図１４（Ｃ）は、駆動時間比率が「メイン：サブ＝１００：０」である場合を示す。図１４（Ｃ−１）は、メイン定着ヒータ６１０の発熱量を示す図であり、図１４（Ｃ−２）は、定着ローラ６４の長手方向の表面温度分布を示す図である。

【0162】

図１４（Ｃ−２）に示すように、メイン定着ヒータ６１０のみを駆動させた場合、定着ローラ６４の表面温度分布において、印刷可能温度範囲の下限温度Ｔｌｏｗよりも高温となるのは、定着ローラ６４の中央部から端部までのＡ４横幅分までとなる。つまり、この場合、定着ローラ６４の端部について温度調整を行わずに、Ａ４横幅まで印刷可能である。

【0163】

図１４（Ｄ）は、図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に結果に基づいて、直前印刷媒体幅とヒータの駆動時間比率との関係を示す図である。

【0164】

例えば、加熱制御部２０４は、直前印刷媒体が「Ａ５縦幅」である場合には、待機時の駆動時間比率を「メイン：サブ＝０：１００」に設定し、直前印刷媒体が「Ｂ５縦幅」である場合には、待機時の駆動時間比率を「メイン：サブ＝７０：３０」に設定し、直前印刷媒体が「Ａ４横幅」である場合には、待機時の駆動時間比率を「メイン：サブ＝１００：０」に設定する。

【0165】

次に、第２の実施形態の目標温度の設定処理について図面を用いて説明する。図１５は、第２の実施形態の目標温度の設定処理を説明する説明図である。

【0166】

図１５（Ａ）は、待機時の駆動時間比率を変えたときの定着ローラ６４の中央部温度と端部温度との関係を示す図である。

【0167】

図１５（Ａ）では、駆動時間比率を「メイン：サブ＝０：１００」、「メイン：サブ＝７０：３０」、「メイン：サブ＝９０：１０」とする場合を示す。図１５（Ａ）に示すように、メイン定着ヒータ６１０の駆動時間比率が高くなるほど、定着ローラ６４の中央部温度と端部温度との温度差が小さくなることが分かる。また、中央部温度を低くするほど、中央部温度と端部温度との温度差が縮まる。

【0168】

図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）の結果に基づいて最短温度調整時間を示す図である。図１５（Ｂ）において、横軸は、待機時中央部温度と印刷時目標温度との温度差を示し、縦軸は、待機時端部温度と印刷時下限温度との温度差を示す。

【0169】

図１５（Ａ）において、「メイン：サブ＝９０：１０」であり、かつ、中央部温度が１７０℃の場合、端部温度は１５０℃である。そのため、待機時中央部温度（１７０℃）と目標温度（１７０℃）との温度差は０℃であり、さらに待機時端部温度（１５０℃）と印刷可能温度範囲の下限温度（１５０℃）との温度差も０℃となるため、図１５（Ｂ）に示すように、横軸０℃、縦軸０℃の位置を示すこととなる。

【0170】

同様に、「メイン：サブ＝７０：３０」であり、かつ、中央部温度が１４０℃の場合、端部温度は１１５℃であるので、図１５（Ｂ）に示すように、横軸が「−３０℃（＝１４０℃−１７０℃）」、縦軸が「−３５℃（＝１１５℃−１５０℃）」の位置を示すこととなる。

【0171】

さらに、「メイン：サブ＝０：１００」であり、かつ、中央部温度が１００℃の場合、端部温度は６５℃であるので、図１５（Ｂ）に示すように、横軸が「−７０℃（＝１００℃−１７０℃）」、縦軸が「−８５℃（＝６５℃−１５０℃）」の位置を示すこととなる。

【0172】

また、第１の実施形態の図１０に示した上昇温度と温度調整時間の関係から、定着ローラ６４の中央部と端部の温度上昇時間に違いがあるため、ヒータ（メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１）を駆動し続けて中央部温度が目標温度に到達すると同時に、端部温度が印刷可能温度範囲の下限温度に到達する条件は、式（３）で得られる。

【0173】

ΔＴ２＝ΔＴ１×１．２ …（３）
ここで、ΔＴ２は、待機時端部温度と印刷時下限温度との温度差であり、ΔＴ１は、待機時中央部温度と印刷時目標温度との温度差である。

【0174】

式（３）の関係を図１５（Ｂ）に描くと、図１５（Ｂ）の一点鎖線で示す直線となる。これを最短温度調整時間条件とする。

【0175】

図１５（Ｂ）において、一点鎖線の直線と実線との交点が、それぞれのメイン：サブの駆動時間比率での最適な温度設定となる。

【0176】

上述したように図１４（Ｄ）では駆動時間比率と直前印刷時の媒体幅との関係を導いたので、図１５（Ｂ）に示す関係から、直前印刷時の各媒体幅における設定すべき目標温度が得られる。

【0177】

図１５（Ｃ）は、各媒体幅での目標温度である。第２の実施形態では、直前印刷の媒体幅に応じて、図１５（Ｃ）に示す目標温度に設定する。これにより、その後媒体幅のより広い媒体を印刷する場合に最短の温度調整時間で印刷を行うことができる。

【0178】

図１６は、第２の実施形態の印刷制御部２００における制御処理の動作を示すフローチャートである。

【0179】

図１６において、印刷制御部２００は、待機状態の発生を検知すると（Ｓ２０１）、直前の印刷に用いられた媒体の媒体幅を取得する（Ｓ２０２）。

【0180】

加熱制御部２０４は、図１４（Ｄ）の駆動時間比率テーブルを参照して、Ｓ２０２で取得した印刷直前の媒体幅に対応するメイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１の時間駆動比率を設定する（Ｓ２０３）。

【0181】

次に、加熱制御部２０４は、図１５（Ｃ）の待機時目標温度設定テーブルを参照して、印刷直前の媒体幅に対応する目標温度を設定し、その駆動時間比率で、メイン定着ヒータ６１０及びサブ定着ヒータ６１１を駆動して待機温度制御を行う（Ｓ２０４）。

【0182】

待機状態では、印刷制御部２００は印刷起動が発生したかを監視し、印刷制御部２００が印刷起動を検知すると（Ｓ２０５）、処理はＳ２０６に移行する。

【0183】

印刷制御部２００は、印刷要求に係る媒体幅を取得し（Ｓ２０６）、温度設定部１０３は、印刷要求に係る印刷に必要な目標温度を設定し、加熱制御部２０４が、中央部サーミスタ６２０の温度を目標温度に制御する（Ｓ２０７）。

【0184】

加熱制御部２０４は、印刷媒体幅と直前印刷媒体幅とを比較し（Ｓ２０８）、印刷媒体幅が直前印刷媒体幅よりも大きい場合、加熱制御部２０４は、メイン定着ヒータ６１０のみを使用して温度制御を行い（Ｓ２１０）。

【0185】

一方、印刷媒体幅が直前印刷媒体幅以下の場合、加熱制御部２０４は、印刷媒体幅でのヒータ駆動時間比率を設定する（Ｓ２０９）。

【0186】

Ｓ２１１では、印刷制御部２００が、中央部サーミスタ６２０と端部サーミスタ６２１の温度と下限温度Ｔｌｏｗとを比較する（ｓ２１１）。

【0187】

そして、中央部温度＞下限温度、かつ、端部温度＞下限温度となった場合は印刷可能範囲に各部温度が到達したと判断し、印刷制御部２００は印刷動作を開始する（Ｓ２１２）。そうでない場合、中央部温度、端部温度が下限温度に達するまで、印刷制御部２００は印刷動作を待機する。

【0188】

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、直前印刷した媒体幅が、幅狭用ヒータ（サブ定着ヒータ）よりも広い幅であっても、幅広用ヒータ（メイン定着ヒータ）のみを使用して待機した場合よりも待機時の消費電力をより抑えることができる。

【0189】

さらに、第２の実施形態によれば、目標温度を媒体毎に変更することで、その後幅広紙を印刷する場合の端部温度調整時間を短くすることができる。

【0190】

（Ｃ）他の実施形態
上述した第１及び第２の実施形態では、電子写真プリンタに搭載される画像形成装置及び定着装置とする場合を例示したが、電子写真プリンタに代えて、ＭＦＰ、ファクシミリ、複写機等にも適用することができる。

【0191】

上述した第１の実施形態では、加熱制御部１０４が待機時の目標温度を変更する際、待機移行直前の媒体の幅に応じて、２個の目標温度のいずれかに設定変更する場合を例示したが、待機時の目標温度は３個以上であってもよい。

【0192】

また、待機移行直前の媒体幅と目標温度との比例関係を示す演算式を用いて、加熱制御部１０４が、待機移行直前の媒体幅に応じた目標温度を求めるようにしてもよい。

【0193】

上述した第２の実施形態では、加熱制御部２０４が、図１４（Ｄ）で例示した駆動時間比率テーブルを参照して、待機移行直前の媒体幅に応じた駆動時間比率を設定する場合を例示した。しかし、駆動時間比率を求める方法は、これに限定されない。まず、図１４（Ｄ）は、一例であり、他のテーブルであってもよい。また、待機移行直前の媒体幅が幅広であるほど、メイン定着ヒータの駆動時間比率が大きくなるように、又逆に、帯域移行直前の媒体幅が幅狭であるほど、メイン定着ヒータの駆動時間比率が小さくなるようにできれば、所定の関係式を用いて、加熱制御部２０４が駆動時間比率を求めてもよい。

【0194】

上述した第２の実施形態では、加熱制御部２０４が、図１５（Ｃ）で例示した待機時目標温度設定テーブルを参照して、待機移行直前の媒体幅に応じた待機時目標温度を設定する場合を例示した。しかし、待機時目標温度を求める方法は、これに限定されない。まず、図１５（Ｃ）は、一例であり、他のテーブルであってもよい。また、待機移行直前の媒体幅が幅広であるほど、目標温度が低くなるものであれば、所定の関係式を用いて、加熱制御部２０４が待機時目標温度を求めてもよい。

【符号の説明】

【0195】

１…画像形成装置、２…定着装置、６…定着器、６１０…メイン定着ヒータ、６１１…サブ定着ヒータ、１６…ヒータ電源、６２０…中央部サーミスタ、６２１…端部サーミスタ、１００及び２００…印刷制御部、１０１…モータ制御部、１０２…温度検知部、１０３…温度設定部、１０４及び２０４…加熱制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】