特許 6739209 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】6739209

(24)【登録日】2020年7月27日

(45)【発行日】2020年8月12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 20060101AFI20200730BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 555

【請求項の数】5

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-73836(P2016-73836)

(22)【出願日】2016年4月1日

(65)【公開番号】特開2017-187519(P2017-187519A)

(43)【公開日】2017年10月12日

【審査請求日】2019年3月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208743

【氏名又は名称】キヤノンファインテックニスカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000718

【氏名又は名称】特許業務法人中川国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 昭廣

(72)【発明者】

【氏名】大西 隆弘

【審査官】 三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０６２３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０２７８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９９４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８３９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３６９７２５（ＵＳ，Ａ１）

(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】

表面に現像剤像が形成された記録材に定着領域で熱及び圧力を加えて前記現像剤像を前記記録材に定着させる定着装置であって、
加圧手段と、
前記加圧手段との間で前記定着領域を形成するフィルムと、
前記フィルムを介して前記定着領域を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段を制御して前記定着領域を前記現像剤の定着に必要な温度以上とする制御手段と、
を有し、
前記加熱手段は、発熱した際に、
前記定着領域の前記記録材の搬送方向に直交する幅方向において、所定サイズの記録材の端部の位置の温度よりも前記所定サイズの記録材の中央部の位置の温度が高い温度分布となる第１の加熱手段と、前記定着領域の前記中央部の位置の温度よりも前記端部の位置の温度が高い温度分布となる第２の加熱手段と、を含み、
前記制御手段は、
前記所定サイズの記録材を定着するにあたって、前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段が、予め室温状態である場合、
前記所定サイズの記録材の前記搬送方向における先端が前記定着領域に進入する前に前記第１の加熱手段による発熱を開始するとともに、前記先端の前記定着領域への進入以後に前記第２の加熱手段による発熱を開始し、前記所定サイズの記録材の前記搬送方向における後端が前記定着領域を通過するまで前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段を発熱状態とする、
ことを特徴とする定着装置。

【請求項2】

前記制御手段は、
前記定着領域において前記端部の位置の温度が前記中央部の位置の温度以下となるように前記第１の加熱手段及び前記第２の加熱手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。

【請求項3】

前記幅方向において、前記所定サイズよりも小さい第２の所定サイズの記録材を定着するにあたって、前記第1の加熱手段および前記第２の加熱手段が、予め室温状態である場合、
前記第１の加熱手段は、前記第２の所定サイズの記録材の先端が前記定着領域に進入する前から前記第２の所定サイズの記録材の後端が前記定着領域を通過するまで発熱状態とされ、前記第２の加熱手段は、前記第２の所定サイズの記録材が前記定着領域を通過する間、発熱状態とされない、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段が発熱状態である場合、前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段に印加される電圧は、位相制御される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置。

【請求項5】

感光ドラムと、
前記感光ドラムを帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記感光ドラムに光ビームを照射して前記感光ドラムに静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像に現像剤を供給して前記感光ドラムに現像剤像を形成する現像手段と、
前記現像剤を前記記録材に転写して前記記録材の表面に前記現像剤像を形成する転写手段と、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置と、
を有す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、記録材上に形成された現像剤像を加熱定着する定着装置、及びこの定着装置を有する電子写真装置又は静電記録装置等の画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、省電力化、及び電源投入から画像出力までの時間の短縮を実現するために、フィルム加熱定着方式の定着装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。フィルム加熱定着方式の定着装置は、ヒータ及びヒータに圧接しながら回転する定着フィルムからなるヒータユニットと、ヒータユニットに対し記録材を密着させる加圧部材と、を有している。フィルム加熱定着方式の定着装置は、ヒータの熱を定着フィルムを介して記録材に付与することで、記録材表面に形成されているトナー像を記録材に加熱定着させる。

【0003】

フィルム加熱定着方式の定着装置は、熱ローラ方式の定着装置に比べて、定着部材であるフィルムの熱容量を熱ローラと比較して数十分の一にできる。そのため、このようなフィルム加熱定着方式の定着装置は、記録材を加熱する部分の温度を定着可能温度まで上昇させるために要する時間を数秒に短縮することができ、熱ローラ方式の定着装置では実現が困難であった所謂オンデマンド定着を可能とする。

【0004】

従来、フィルム加熱定着方式の定着装置は、ヒータの非通紙部が非常に高温度になり、定着装置の部材が熱により破壊されてしまう課題を有している。これに対して、従来のフィルム加熱定着方式の定着装置では、非通紙部の温度を検出し、検出した温度に基づいて目標定着温度を下げたり、紙間を大きくして放熱させる等の対策を施している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６３−３１３１８２号公報

【特許文献2】特開平２−１５７８７８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、従来の定着装置においては、上記対策を施しても、室温から定着時の目標温度まで温度を上昇させる場合又は記録材を連続して通紙する場合等に、発熱体の非通紙部が高温度になることにより発熱体の非通紙部の近傍のフィルム表層も高温度になる。これにより、従来の定着装置においては、発熱体の非通紙部の近傍のフィルムの表層が劣化し、フィルムの劣化した表層に対して搬送されてきた記録材が接触した際に、フィルムの劣化した表層が削れてしまうという課題を有する。特に、記録材が通過する通紙領域の端部は記録材のエッジが常に接触するため、他の通紙領域よりも強いストレスを受け、より削れやすくなる。

【0007】

また、フィルムの劣化した表層が削れた場合には、フィルムの表層が削れた部分において正常な定着を行うことができずにオフセット画像を生じるため、フィルムを交換する必要を生じ、フィルムを長寿命にすることができないという課題を有する。

【0008】

本発明の目的は、記録材の非通過部が必要以上に高温度にならないように制御してフィルムの表層の劣化を抑制することにより、フィルムの表層の削れを抑制することができる定着装置及び画像形成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る定着装置は、表面に現像剤像が形成された記録材に定着領域で熱及び圧力を加えて前記現像剤像を前記記録材に定着させる定着装置であって、加圧手段と、前記加圧手段との間で前記定着領域を形成するフィルムと、前記フィルムを介して前記定着領域を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御して前記定着領域を前記現像剤の定着に必要な温度以上とする制御手段と、を有し、前記加熱手段は、発熱した際に、前記定着領域の前記記録材の搬送方向に直交する幅方向において、所定サイズの記録材の端部の位置の温度よりも前記所定サイズの記録材の中央部の位置の温度が高い温度分布となる第１の加熱手段と、前記定着領域の前記中央部の位置の温度よりも前記端部の位置の温度が高い温度分布となる第２の加熱手段と、を含み、前記制御手段は、前記所定サイズの記録材を定着するにあたって、前記第1の加熱手段および前記第2の加熱手段が、予め室温状態である場合、前記所定サイズの記録材の前記搬送方向における先端が前記定着領域に進入する前に前記第１の加熱手段による発熱を開始するとともに、前記先端の前記定着領域への進入以後に前記第２の加熱手段による発熱を開始し、前記所定サイズの記録材の前記搬送方向における後端が前記定着領域を通過するまで前記第１の加熱手段および前記第２の加熱手段を発熱状態とする、ことを特徴とする。

【0010】

本発明に係る画像形成装置は、感光ドラムと、前記感光ドラムを帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記感光ドラムに光ビームを照射して前記感光ドラムに静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して前記感光ドラムに現像剤像を形成する現像手段と、前記現像剤を前記記録材に転写して前記記録材の表面に前記現像剤像を形成する転写手段と、上記の定着装置と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、記録材の非通過部が必要以上に高温度にならないように制御してフィルムの表層の劣化を抑制することにより、フィルムの表層の削れを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図である。

【図3】本発明の実施の形態１に係るセラミック基板の底面図及び平面図である。

【図4】本発明の実施の形態１に係る定着処理を示すフロー図である。

【図5】本発明の実施の形態１に係る定着処理における温度推移を示す図である。

【図6】本発明の実施の形態１に係る発熱抵抗体の印加される電圧波形を示す図である。

【図7】本発明の実施の形態１に係るヒータの幅方向の温度分布を示す図である。

【図8】発熱抵抗体に常時電力を供給する際の定着処理における温度推移を示す図である。

【図9】本発明の実施の形態１に係るヒータの幅方向の端部の温度とフィルムの寿命との関係を示す図である。

【図10】本発明の実施の形態２に係る定着処理を示すフロー図である。

【図11】本発明の実施の形態２に係る定着処理における温度推移を示す図である。

【図12】発熱抵抗体に常時電力を供給する際の定着処理における温度推移を示す図である。

【図13】本発明の実施の形態３に係るヒータの幅方向の温度分布を示す図である。

【図14】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ１を通過する記録材の定着処理を示すフロー図である。

【図15】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ１を通過する記録材の定着処理における立下がり温度勾配が緩やかな場合の温度推移を示す図である。

【図16】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ１を通過する記録材の定着処理で使用するテーブルを示す図である。

【図17】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ１を通過する記録材に対する定着処理における立下がり温度勾配が急な場合の温度推移を示す図である。

【図18】発熱抵抗体に常時電力を供給する際の定着処理における温度推移を示す図である。

【図19】非通紙部が昇温したときに紙間を広げると共に紙間における発熱抵抗体の通電比率を低下させた際の定着処理における温度推移を実施の形態３と比較して示す図である。

【図20】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ２を通過する記録材に対する定着処理における温度推移を示す図である。

【図21】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ２を通過する記録材に対する定着処理で使用するテーブルを示す図である。

【図22】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ３を通過する記録材に対する定着処理を示すフロー図である。

【図23】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ３を通過する記録材に対する定着処理における温度推移を示す図である。

【図24】本発明の実施の形態３に係る通紙領域Ｒ３を通過する記録材に対する定着処理で使用するテーブルを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0014】

（実施の形態１）
＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置Ｓ１の構成について、図１を参照しながら、詳細に説明する。

【0015】

画像形成装置Ｓ１は、ここではレーザープリンタを例示する。画像形成装置Ｓ１は、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、レーザー露光部３と、現像器４と、転写ローラ５と、クリーニングブレード８と、供給ローラ１０と、カセット１１と、定着装置１２と、を有している。

【0016】

感光ドラム１は、帯電ローラ２により一様に帯電した状態となる。感光ドラム１には、レーザー露光部３からレーザー光が照射されることにより、表面に静電潜像が形成される。感光ドラム１は、回転することにより、表面に形成された静電潜像を現像器４へ搬送する。

【0017】

帯電ローラ２は、所定のバイアス電圧が印加され、回転中の感光ドラム１の表面と接触して回転することにより、感光ドラム１の表面を均一に帯電させる。

【0018】

レーザー露光部３は、感光ドラム１の帯電した表面に光ビームであるレーザー光を照射して感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

【0019】

現像器４は、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して、感光ドラム１に現像剤像であるトナー像を形成する。

【0020】

転写ローラ５は、感光ドラム１との対向部で記録材２０を挟持して搬送すると共に、転写電圧が印加されることにより、感光ドラム１に形成されたトナー像を記録材２０に転写する。

【0021】

ヒータユニット６は、転写ローラ５によりトナー像が転写された記録材２０を加圧ローラ７との間で加熱加圧することにより、記録材２０に転写されたトナー像を記録材２０に定着させる。

【0022】

加圧ローラ７は、ヒータユニット６に対し所定のニップ圧で圧接して定着ニップを形成している。加圧ローラ７は、回転駆動することによりヒータユニット６を従動して回転させると共に、定着ニップに導入された記録材２０を搬送する。

【0023】

クリーニングブレード８は、記録材２０に対するトナー像の転写後に感光ドラム１の表面に残っているトナー又は紙粉を除去して、感光ドラム１の表面を清浄する。

【0024】

供給ローラ１０は、カセット１１に収容されている記録材２０を感光ドラム１と転写ローラ５との対向部に搬送する。

【0025】

定着装置１２は、フィルム加熱定着方式の定着装置であり、ヒータユニット６及び加圧ローラ７を備えている。定着装置１２は、感光ドラム１と転写ローラ５との対向部から搬送されてきた表面にトナー像が形成された記録材２０に対して、ヒータユニット６と加圧ローラ７との間で熱及び圧力を加えて、記録材２０に形成されているトナー像を記録材２０に定着させる。定着装置１２は、トナー像を定着させた記録材２０を画像形成装置Ｓ１の外部に向けて搬送する。

【0026】

＜定着装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る定着装置１２の構成について、図２及び図３を参照しながら、詳細に説明する。

【0027】

定着装置１２は、ヒータユニット６と、加圧ローラ７と、トライアック５１と、トライアック５２と、ＣＰＵ１００と、を有している。

【0028】

ヒータユニット６は、加圧ローラ７と圧接して定着ニップＮを形成し、定着ニップＮで記録材２０を挟持及び搬送することで、記録材２０上にトナー像を定着させる。

【0029】

具体的には、ヒータユニット６は、ヒータ６００と、フィルム６５０と、フィルムガイド６６０と、補強板金６７０と、を備えている。

【0030】

ヒータ６００は、記録材２０の搬送方向に直交する幅方向が記録材２０の幅に対応しており、定着領域である定着ニップＮにおいて、表面に現像剤像が形成された記録材２０に対して熱を与える。具体的には、ヒータ６００は、セラミック基板６０１と、ガラスコート層６０５と、抵抗発熱体６１０と、電極６１５と、電極６１６と、電極６１７と、電極６１８と、を備えている。また、ヒータ６００は、抵抗発熱体６２０と、サーミスタ６３０と、サーミスタ６３１と、サーミスタ６３２と、を備えている。

【0031】

セラミック基板６０１は、絶縁性及び耐熱性を有しており、低熱容量である。セラミック基板６０１の一方の面には、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０が設けられている。セラミック基板６０１の抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０が設けられている面の反対側の面には、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２が当接して設けられている。

【0032】

ガラスコート層６０５は、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０を覆っていると共に、電極６１５、電極６１６、電極６１７及び電極６１８の一部を覆っている。ガラスコート層６０５は、フィルム６５０が回転した際にフィルム６５０と摺擦する。ガラスコート層６０５の厚さは、ここでは６０μｍを例示する。

【0033】

第１の加熱手段である抵抗発熱体６１０は、セラミック基板６０１に設けられている。抵抗発熱体６１０は、幅方向に沿って均一な幅に形成されている。抵抗発熱体６１０は、発熱した際に、記録材２０の搬送方向に直交する幅方向（図３（ａ）において左右方向）において発熱量が均一になると共に、定着ニップＮの幅方向の端部よりも中央部の温度が高い温度分布となる。抵抗発熱体６１０の幅方向の長さは、ここでは３２０ｍｍを例示する。抵抗発熱体６１０の幅は、ここでは２ｍｍを例示する。

【0034】

電極６１５は、セラミック基板６０１に設けられ、電源３０と抵抗発熱体６１０とを接続している。

【0035】

電極６１６は、セラミック基板６０１に設けられ、トライアック５１と抵抗発熱体６１０とを接続している。電極６１５と電極６１６との間の抵抗値は、１０Ωとなっている。

【0036】

電極６１７は、セラミック基板６０１に設けられ、トライアック５２と抵抗発熱体６２０とを接続している。

【0037】

電極６１８は、セラミック基板６０１に設けられ、電源３０と抵抗発熱体６２０とを接続している。電極６１７と電極６１８との間の抵抗値は、１０Ωとなっている。

【0038】

第２の加熱手段である抵抗発熱体６２０は、幅方向の両端を絞った形状にすることにより、幅方向の両端の幅が中央部の幅よりも幅狭になるように形成されている。抵抗発熱体６２０は、発熱した際に、定着ニップＮの幅方向の中央部よりも端部の温度が高い温度分布となる。

【0039】

サーミスタ６３０は、ＣＰＵ１００に接続している。

【0040】

サーミスタ６３１は、ＣＰＵ１００に接続している。

【0041】

サーミスタ６３２は、ＣＰＵ１００に接続している。

【0042】

フィルム６５０は、円筒形状の耐熱性フィルムである。フィルム６５０は、厚さ４０μm程度のポリイミド又はステンレス（ＳＵＳ）等の金属で形成されている。フィルム６５０は、外周面に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）等をコーティング又はＰＦＡチューブを被覆させた複合層フィルムとして構成されている。フィルム６５０は、加圧ローラ７に密着し、加圧ローラ７の回転に従動回転することによりフィルムガイド６６０の周囲を回転する。

【0043】

フィルムガイド６６０は、断面が半円弧桶形であり、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０を露出させた状態でセラミック基板６０１を固定している。

【0044】

補強板金６７０は、断面が逆Ｕ字形であり、ヒータユニット６が加圧ローラ７により加圧された際に変形しないように設けられている。

【0045】

加圧ローラ７は、図示しない加圧手段により所定の圧力でヒータユニット６を加圧しており、図示しない駆動手段により回転駆動して記録材２０を搬送する。所定の圧力は、ここでは総圧９ｋｇｆを例示する。具体的には、加圧ローラ７は、芯金７１と、シリコーンゴムにより形成されている弾性層７２と、フッ素系の樹脂により形成されている表層７３と、により構成されている。

【0046】

制御手段であるＣＰＵ１００は、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２で検出した温度に応じて、トライアック５１及びトライアック５２の駆動制御を行う。これにより、ＣＰＵ１００は、電源３０から抵抗発熱体６１０又は抵抗発熱体６２０に供給される電力の制御を行う。

【0047】

ＣＰＵ１００は、定着ニップＮを記録材２０が通過しない場合には、定着ニップＮを記録材２０が通過する場合に比べて、抵抗発熱体６２０の発熱量を低減させる。定着ニップＮを記録材２０が通過しない場合とは、典型的には定着ニップＮを最初の記録材２０が通過する前の定着装置１２を温め始める印字動作の立上げ期間、又は、定着ニップＮを記録材２０が連続して通過する場合の紙間である。

【0048】

ＣＰＵ１００における抵抗発熱体６２０の発熱量を低減させる制御としては、典型的にはトライアック５２を制御して電源３０から抵抗発熱体６２０への給電を停止させる制御である。

【0049】

＜定着処理＞
本発明の実施の形態１に係る定着処理について、図４から図７を参照しながら、詳細に説明する。

【0050】

定着装置１２における定着処理は、ＣＰＵ１００が印字動作の要求信号を受信することにより開始される。

【0051】

定着処理の開始後、まず、ＣＰＵ１００は、トライアック５１の駆動制御を行い、電源３０から抵抗発熱体６１０に対して給電させる（Ｓ１）。

【0052】

図５に示すように、ヒータ６００の幅方向の中央部の温度Ｌ６は、定着ニップＮを最初の記録材２０が通過する前の定着装置１２を温め始める印字動作の立上げ期間に、抵抗発熱体６１０にのみ給電するため、定着必要温度まで短時間で上昇していく。一方、ヒータ６００の幅方向の端部の温度Ｌ７は、印字動作の立上げ期間に抵抗発熱体６２０に給電しないため、緩やかに上昇していく。

【0053】

次に、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度に到達したか否かを判定する（Ｓ２）。

【0054】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度に到達していない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、Ｓ２の処理を繰り返す。

【0055】

一方、ＣＰＵ１００は、判定の結果、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度に到達した場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、記録材２０の給紙を開始させる（Ｓ３）。

【0056】

そして、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度を維持するようにトライアック５１の駆動制御を行って電源３０から抵抗発熱体６１０に対して給電させる（Ｓ４）。

【0057】

このように、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達する前の印字動作の立上げ期間には、抵抗発熱体６１０のみに給電し、フィルム６５０の幅方向の端部において、フィルム６５０の表面が軟化する軟化温度以上の高温にならないように制御する。本実施の形態においては、フィルム６５０の外表面をＰＦＡで被覆しているため、ＣＰＵ１００はフィルム６５０の表面が２６０℃を超えないように制御している。従って、記録材２０が定着ニップＮに進入した際に、フィルム６５０の表層削れを生じ難くすることができる。なお、フィルム６５０の幅方向の端部の許容到達温度は、フィルム６５０の表層の材質に応じて変更されることが好ましい。

【0058】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０の搬送方向の先端が定着ニップＮに到達したか否かを判定する（Ｓ５）。

【0059】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達していない場合（Ｓ５：Ｎｏ）、Ｓ４の処理に戻る。

【0060】

一方、ＣＰＵ１００は、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、トライアック５２の駆動制御を行い、電源３０から抵抗発熱体６２０に対して給電させる（Ｓ６）。

【0061】

このように、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した後の通紙期間において、電源３０から抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の両方に給電する。これにより、ヒータ６００の幅方向の端部の温度が高い温度分布にすることができ、記録材２０の幅方向の端部の定着性を向上させることができる。この際のヒータ６００の幅方向の端部の温度は、現像剤の定着に必要な温度以上であると共に定着に必要な温度よりも高温度である所定の温度以下である。所定の温度は、ここでは記録材２０が定着ニップＮに到達した際のヒータ６００の幅方向の中央部の温度を例示する。

【0062】

一方、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した際のフィルム６５０の幅方向の端部の温度は、図５に示すように、幅方向の中央部の温度よりも低い温度になっているため、記録材２０の幅方向の端部（コバ）による表層削れを生じ難い。

【0063】

そして、ＣＰＵ１００は、通紙期間において、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２で検出した温度が目標温度を維持するように制御する（Ｓ７）。ＣＰＵ１００は、トライアック５１及びトライアック５２の駆動制御を行って電源３０から抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に給電させることにより目標温度を維持するように制御する。

【0064】

図６は、抵抗発熱体６１０と抵抗発熱体６２０とが同じ通電比率（電源電圧波形２周期で４０％）で制御された場合を示している。また、図６は、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の各々に１００Ｖの電圧が印加された際に、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の各々の消費電力が約４００Ｗである場合の電圧波形を示している。

【0065】

電源３０は、抵抗発熱体６１０に対して図６（ａ）に示す電圧波形の電圧を印加し、抵抗発熱体６２０に対して図６（ｂ）に示す電圧波形の電圧を印加する。なお、図６において、塗りつぶし部分は、電圧の印加が行われる領域である。

【0066】

ＣＰＵ１００は、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に対して、１半波内の位相角でＯＮとＯＦＦとが切り替わる位相制御により給電するように制御している。また、ＣＰＵ１００は、抵抗発熱体６１０の電圧波形のＯＮのタイミングと、抵抗発熱体６２０の電圧波形のＯＮのタイミングと、が重なり合わないように、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の両方に均等に給電されるように制御している。これにより、電気的なノイズが大きくならないようにすることができる。

【0067】

図７は、図６の電圧波形の電圧が印加された際のヒータ６００の幅方向（横軸方向）の温度分布（無負荷状態）を示している。図７において、Ｌ１は抵抗発熱体６１０の温度分布を示しており、Ｌ２は抵抗発熱体６２０の温度分布を示しており、Ｌ３は抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の温度分布を合わせた温度分布を示している。

【0068】

図７より、抵抗発熱体６１０は、発熱した際に、定着ニップＮの幅方向の端部よりも中央部の温度が高い温度分布となる。また、抵抗発熱体６２０は、発熱した際に、定着ニップＮの幅方向の中央部よりも端部の温度が高い温度分布となる。

【0069】

このように、ヒータ６００の幅方向において発熱分布の異なる２つの抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０を用いることにより、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の発熱分布を合わせた発熱分布を意図した分布に変化させることが可能となる。なお、図７において、Ａはサーミスタ６３０の配置位置を示し、Ｂはサーミスタ６３１の配置位置を示す、Cはサーミスタ６３２の配置位置を示している。

【0070】

図４に戻って、次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０の搬送方向の後端が定着ニップＮを通過したか否かを判定する（Ｓ８）。

【0071】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過していない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、Ｓ７の処理に戻る。

【0072】

一方、ＣＰＵ１００は、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過した場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、定着動作を終了する。

【0073】

このように、本実施の形態における定着動作では、２つの抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の各々に供給する電力を独立して制御し、印字動作の立上げ時における記録材２０の非通過部の温度が記録材２０の通過部の温度よりも低くなるように制御する。

【0074】

図８は、本実施の形態に係る定着処理との比較として、定着処理を開始してから終了するまでの間に、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に対して常に給電した場合の温度推移を示すものである。

【0075】

図８より、ヒータ６００の幅方向の中央部の温度Ｌ４は、印字動作の立ち上げ期間において目標温度近傍で安定する。一方、ヒータ６００の幅方向の端部の温度Ｌ５は、ヒータ６００の幅方向の端部の定着性を向上させるために発熱量を上げているため、印字動作の立ち上げ期間において目標温度よりも高温になっている。従って、図８の場合には、室温から目標温度まで立ち上げる場合に、記録材２０の非通過部の温度が高くなるために非通過部の近傍のフィルムの表層が劣化し、通紙期間において記録材２０が搬送された際にフィルム表層削れを生じ易くなる。

【0076】

図９に示すように、本実施の形態に係る定着装置１２では、従来に比べて、ヒータ６００の幅方向の端部の温度をＱだけ低くすることができるので、フィルム６５０をＵだけ長寿命にすることができる。

【0077】

このように、本実施の形態では、記録材２０が定着領域に進入する際に、端部の温度が現像剤の定着に必要な温度以上であると共に定着に必要な温度よりも高温度である所定の温度以下となるように抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０を制御する。これにより、記録材２０の非通過部が必要以上に高温度にならないように制御してフィルムの表層の劣化を抑制することにより、フィルムの表層の削れを抑制することができ、フィルムを長寿命にすることができる。

【0078】

なお、本実施の形態において、電源３０から抵抗発熱体６２０への給電を停止して抵抗発熱体６２０の発熱量を低減させたが、電源３０から抵抗発熱体６２０への給電を継続した状態で抵抗発熱体６２０の発熱量を低減してもよい。

【0079】

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置及び定着装置の構成は図１から図３と同一構成であるので、その説明を省略する。

【0080】

＜定着処理＞
本発明の実施の形態２に係る定着処理について、図１０から図１２を参照しながら、詳細に説明する。なお、本実施の形態では、図１から図３の符号を用いて説明する。

【0081】

定着装置１２における定着処理は、ＣＰＵ１００が印字動作の要求信号を受信することにより開始される。

【0082】

定着処理の開始後、まず、ＣＰＵ１００は、トライアック５１の駆動制御を行い、電源３０から抵抗発熱体６１０に対して給電させる（Ｓ１１）。

【0083】

図１１に示すように、ヒータ６００の幅方向の中央部の温度Ｌ１６は、定着装置１２を温め始める印字動作の立上げ期間に抵抗発熱体６１０にのみ給電するため、定着必要温度まで短時間で上昇していく。一方、ヒータ６００の幅方向の端部の温度Ｌ１７は、印字動作の立上げ期間に抵抗発熱体６２０に給電しないため、緩やかに上昇していく。

【0084】

次に、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度に到達したか否かを判定する（Ｓ１２）。

【0085】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度に到達していない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、Ｓ１２の処理を繰り返す。

【0086】

一方、ＣＰＵ１００は、判定の結果、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度に到達した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、記録材２０の給紙を開始させる（Ｓ１３）。

【0087】

そして、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度を維持するようにトライアック５１の駆動制御を行って電源３０から抵抗発熱体６１０に対して給電させる（Ｓ１４）。このように、ヒータ６００の幅方向の端部及びフィルム６５０の幅方向の端部は、印字動作の立上げ期間に抵抗発熱体６１０のみに給電することにより高温にならない。従って、記録材２０が定着ニップN内に進入した際に、フィルム６５０の表層削れを生じ難くすることができる。

【0088】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達したか否かを判定する（Ｓ１５）。

【0089】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達していない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、Ｓ１４の処理に戻る。

【0090】

一方、ＣＰＵ１００は、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、トライアック５２の駆動制御を行い、電源３０から抵抗発熱体６２０に対して給電させる（Ｓ１６）。

【0091】

このように、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した後の通紙期間において、電源３０から抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の両方に給電する。これにより、ヒータ６００の幅方向の端部の温度が高い温度分布にすることができ、記録材２０の幅方向の端部の定着性を向上させることができる。この際のヒータ６００の幅方向の端部の温度は、現像剤の定着に必要な温度以上であると共に定着に必要な温度よりも高温度である所定の温度以下である。

【0092】

一方、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した際のフィルム６５０の幅方向の端部の温度は、図１１に示すように、幅方向の中央部の温度よりも常に低い温度になっているため、記録材２０の幅方向の端部による表層削れを生じ難い。

【0093】

そして、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２で検出した温度が目標温度を維持するように制御する（Ｓ１７）。ＣＰＵ１００は、トライアック５１及びトライアック５２の駆動制御を行って電源３０から抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に対して給電させることにより、目標温度を維持するように制御する。

【0094】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過したか否かを判定する（Ｓ１８）。

【0095】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過していない場合（Ｓ１８：Ｎｏ）、Ｓ１７の処理に戻る。

【0096】

一方、ＣＰＵ１００は、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過した場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、トライアック５２の駆動制御を停止して電源３０から抵抗発熱体６２０に対する給電を停止させる（Ｓ１９）。このように、目標温度到達後、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過した後から、次の記録材２０の先端が定着ニップＮに到達するまでの紙間において、抵抗発熱体６２０への給電を停止して抵抗発熱体６１０のみに給電する。従って、ヒータ６００の幅方向の端部及びフィルム６５０の幅方向の端部の温度上昇を防止し、記録材２０が定着ニップＮに進入する際にフィルム６５０の幅方向の端部を低い温度にすることができる。これにより、フィルム６５０の表層削れを生じ難くすることができる。

【0097】

次に、ＣＰＵ１００は、要求枚数の通紙を終了したか否かを判定する（Ｓ２０）。

【0098】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、要求枚数の通紙を終了していない場合（Ｓ２０：Ｎｏ）、Ｓ１４の処理に戻る。

【0099】

一方、ＣＰＵ１００は、要求枚数の通紙を終了した場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、定着処理を終了する。

【0100】

図１２は、本実施の形態に係る定着処理との比較として、定着処理を開始してから終了するまでの間に、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に対して常に給電した場合の温度推移を示すものである。

【0101】

図１２より、ヒータ６００の幅方向の中央部の温度Ｌ１５は、定着ニップＮを記録材２０が通過中に記録材２０によって奪われる温度と紙間で補充される温度とが釣り合っているため、一定の温度推移になっている。一方、ヒータ６００の幅方向の端部の温度Ｌ１４は、ヒータ６００の幅方向の端部の定着性の向上のために発熱量を上げているため、ヒータ６００の幅方向の中央部と比較して、定着ニップＮを記録材２０が通過中でもあまり温度が下がらない。そして、ヒータ６００の幅方向の端部の温度Ｌ１４は、紙間で熱が補充されるため、印字動作が続くと右肩上がりに上昇していく。

【0102】

このように、本実施の形態では、定着ニップＮを記録材２０が連続して通過する場合に、記録材２０の非通過部が必要以上に高温度にならないように制御することにより、フィルムの表層の劣化を抑制する。これにより、定着ニップＮを記録材２０が連続して通過する場合であっても、フィルムの表層の削れを抑制することができる。

【0103】

なお、本実施の形態において、電源３０から抵抗発熱体６２０への給電を停止して抵抗発熱体６２０の発熱量を低減させたが、電源３０から抵抗発熱体６２０への給電を継続した状態で抵抗発熱体６２０の発熱量を低減してもよい。

【0104】

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る画像形成装置及び定着装置の構成は図１から図３と同一構成であるので、その説明を省略する。

【0105】

＜定着処理＞
本発明の実施の形態３に係る定着処理について、詳細に説明する。なお、本実施の形態では、図１から図３の符号を用いて説明する。

【0106】

図１３において、横軸はヒータ６００の幅方向である。また、図１３において、Ａはサーミスタ６３０の配置位置、Ｂはサーミスタ６３１の配置位置、Ｃはサーミスタ６３２の配置位置を示している。本実施の形態において、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２の各々は、通紙領域の異なる記録材２０が通過する場合に、通紙領域の異なる各記録材２０の幅方向の端部の温度を検出できるように配置されている。

【0107】

具体的には、サーミスタ６３０は、通紙領域Ｒ１を通過する記録材２０の幅方向の端部の温度を検出する。サーミスタ６３１は、通紙領域Ｒ２を通過する記録材２０の幅方向の端部の温度を検出する。サーミスタ６３２は、通紙領域Ｒ３を通過する記録材２０の幅方向の端部の温度を検出する。

【0108】

まず、通紙領域Ｒ１を通過する記録材２０の定着処理について、図１４から図１７を参照しながら詳細に説明する。

【0109】

定着装置１２における定着処理は、ＣＰＵ１００が印字動作の要求信号を受信することにより開始される。

【0110】

定着処理の開始後、まず、ＣＰＵ１００は、トライアック５１の駆動制御を行い、電源３０から抵抗発熱体６１０に対して給電させる（Ｓ３１）。

【0111】

図１５に示すように、記録材２０の幅方向の中央部の温度Ｌ２７は、定着装置１２を温め始める印字動作の立上げ期間に抵抗発熱体６１０にのみ給電するため、定着必要温度まで短時間で上昇していく。一方、記録材２０の幅方向の端部の温度Ｌ２８は、印字動作の立上げ期間に抵抗発熱体６２０に給電しないため、緩やかに上昇していく。

【0112】

次に、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度に到達した場合に、記録材２０の給紙を開始させる（Ｓ３２）。

【0113】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した場合（Ｓ３３）、トライアック５２の駆動制御を行い、電源３０から抵抗発熱体６２０に対して給電させる（Ｓ３４）。

【0114】

このように、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した後の通紙期間において、電源３０から抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の両方に給電する。これにより、ヒータ６００の幅方向の端部の温度が高い温度分布にすることができ、記録材２０の幅方向の端部の定着性を向上させることができる。この際のヒータ６００の幅方向の端部の温度は、現像剤の定着に必要な温度以上であると共に定着に必要な温度よりも高温度である所定の温度以下である。

【0115】

一方、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した際のフィルム６５０の幅方向の端部の温度は、図１５に示すように、幅方向の中央部の温度よりも低い温度になっているため、記録材２０の幅方向の端部による表層削れを生じ難い。

【0116】

そして、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２で検出した温度が目標温度を維持するように制御する（Ｓ３５）。ＣＰＵ１００は、トライアック５１及びトライアック５２の駆動制御を行って電源３０から抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に対して給電させることにより、通紙期間における目標温度を維持するように制御する。

【0117】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過したか否かを判定する（Ｓ３６）。

【0118】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過していない場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、Ｓ３５の処理に戻る。

【0119】

一方、ＣＰＵ１００は、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過した場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、トライアック５１の駆動制御を停止して電源３０から抵抗発熱体６１０への給電を停止させる。また、ＣＰＵ１００は、トライアック５２の駆動制御を停止して電源３０から抵抗発熱体６２０への給電を停止させる（Ｓ３７）。

【0120】

次に、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３０で検出する温度をモニタする（Ｓ３８）。

【0121】

次に、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３０で検出した温度より所定時間における温度勾配ΔＴを求めて定着装置１２の蓄熱状況を判断する（Ｓ３９）。定着装置１２が温まっていないときは、記録材２０の幅方向の端部の温度低下が大きくなり、また、定着装置１２が温まっているときは、記録材２０の幅方向の端部の温度低下が緩やかになる。従って、温度勾配ΔＴを求めることにより、定着装置１２の蓄熱状況を精度よく予測することができる。

【0122】

次に、ＣＰＵ１００は、予め定めておいた温度勾配ΔＴと通電比率とを対応付けた図１６に示すテーブルを参照して、求めた温度勾配ΔＴに対応付けられている通電比率を決定する（Ｓ４０）。かかる通電比率は、次の記録材２０の先端が定着ニップＮに進入するまでの抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の通電比率となる。

【0123】

ここで、ＣＰＵ１００は、図１７に示すように、記録材２０の幅方向の端部の温度Ｌ１０の立下がりの温度勾配が大きい場合、定着装置１２の蓄熱状況が低いと判断できる。この場合には、ＣＰＵ１００は、大きい通電比率を決定するため、記録材２０の幅方向の端部の温度を持ち上げ、記録材２０の幅方向の端部の定着性の悪化を防止することができる。

【0124】

これにより、ヒータ６００の温度のオーバーシュートを起こさない最適な通電比率で次の記録材２０を定着させるための温度まで上昇させることができる。また、記録材２０が定着ニップＮに進入した後も、ヒータ６００の幅方向の端部の温度が低すぎる状態を防止することが可能となり、記録材２０のヒータ６００の幅方向の端部の定着性を向上させることができる。

【0125】

次に、ＣＰＵ１００は、決定した通電比率で電源３０から抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に給電させる（Ｓ４１）。

【0126】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０の先端が定着ニップＮに到達した場合（Ｓ４２）、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２で検出した温度が目標温度を維持するように制御する（Ｓ４３）。ＣＰＵ１００は、トライアック５１及びトライアック５２の駆動制御を行って電源３０から抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に対して給電させることにより、目標温度を維持するように制御する。

【0127】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過したか否かを判定する（Ｓ４４）。

【0128】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過していない場合（Ｓ４４：Ｎｏ）、Ｓ４３の処理に戻る。

【0129】

一方、ＣＰＵ１００は、記録材２０の後端が定着ニップＮを通過した場合（Ｓ４４：Ｙｅｓ）、指定枚数の通紙を終了したか否かを判定する（Ｓ４５）。

【0130】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、指定枚数の通紙を終了していない場合（Ｓ４５：Ｎｏ）、Ｓ３７の処理に戻る。

【0131】

一方、ＣＰＵ１００は、判定の結果、指定枚数の通紙を終了した場合（Ｓ４５：Ｙｅｓ）、定着処理を終了する。

【0132】

このように、ＣＰＵ１００は、紙間中において抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０の発熱を停止させ、且つ、その際のヒータ６００の所定時間における立下りの温度勾配ΔＴから定着装置１２の蓄熱状況を予測する。そして、ＣＰＵ１００は、この予測結果に基づいて、オーバーシュートを生じない通電比率でヒータ６００の温度を上昇させる。これにより、記録材２０の定着ニップＮへの進入時に、記録材２０の幅方向の端部の温度が上昇することを防ぐことができ、記録材２０の幅方向の端部によるフィルム６５０の表面の削れを防止することが可能となる。

【0133】

図１８は、本実施の形態に係る定着処理との比較として、定着処理を開始してから終了するまでの間に、抵抗発熱体６１０及び抵抗発熱体６２０に対して常に給電した場合の温度推移を示すものである。

【0134】

図１８より、記録材２０の幅方向の中央部の温度Ｌ２５は、定着ニップＮを記録材２０が通過中に記録材２０によって奪われる温度と紙間で補充される温度とが釣り合っているため、一定の温度推移になっている。一方、記録材２０の幅方向の端部の温度Ｌ２４は、記録材２０の幅方向の端部の定着性の向上のために発熱量を上げているため、記録材２０の幅方向の中央部と比較して、定着ニップＮを記録材２０が通過中でもあまり温度が下がらない。そして、記録材２０の幅方向の端部の温度Ｌ２５は、紙間で熱が補充されるため、印字動作が続くと右肩上がりに上昇していく。

【0135】

これに対して、紙間を広げて放熱させたり、紙間で抵抗発熱体の通電比率を下げることで温度上昇を抑える等の対策を施した場合には、次の記録材２０が定着ニップNに進入する際の定着性確保のため、再び抵抗発熱体の通電比率を上げなければならない。

【0136】

図１９は、本実施の形態に係る定着処理との比較として、温度勾配ΔＴを求めずに、記録材２０の非通過部が昇温されたときに紙間を広げ、且つ、紙間の通電比率を下げた際の記録材２０の幅方向の中央部と端部との温度推移を示すものである。

【0137】

図１９より、記録材２０の幅方向の中央部の温度Ｌ３４は、定着ニップＮを記録材２０が通過中に記録材２０によって奪われる温度と紙間で補充される温度とが釣り合っているため、一定の温度推移になっている。一方、記録材２０の幅方向の端部の温度Ｌ３５は、紙間で通電比率を下げることで温度の上昇を抑えているが、再び記録材２０が定着ニップNに進入するタイミングに合わせて温度を上げていく。しかしながら、定着装置１２が連続使用により温まりやすい状態になっている場合、記録材２０の幅方向の端部の温度が持ち上がりすぎてしまい、その結果、フィルム６５０の表層の温度が高い状態で記録材２０と接触することになってしまう。

【0138】

次に、通紙領域Ｒ２を通過する記録材２０に対する定着処理について、図２０及び図２１を参照しながら詳細に説明する。

【0139】

なお、通紙領域Ｒ２を通過する記録材２０に対する定着処理では、図１４のＳ３８の処理でサーミスタ６３０の温度をモニタする代わりにサーミスタ６３１の温度をモニタする。また、通紙領域Ｒ２を通過する記録材２０に対する定着処理では、図１４のＳ３９の処理でサーミスタ６３０で検出した温度より温度勾配ΔＴを求める代わりに、サーミスタ６３１で検出した温度より温度勾配ΔＴを求める。通紙領域Ｒ２を通過する記録材２０の定着処理における上記以外の処理は図１４と同一処理であるため、その説明を省略する。

【0140】

通紙領域Ｒ２を通過する記録材２０に対する定着処理では、電力を供給していない間の記録材２０の幅方向の端部の温度Ｌ４２をサーミスタ６３１で検出し、その検出結果から記録材２０の幅方向の端部の所定時間における温度勾配ΔＴを求める。また、予め温度勾配と通電比率とを対応付けた図２１のテーブルを参照して、求めた温度勾配ΔＴに対応付けられている通電比率を決定する。そして、次の記録材２０が定着ニップＮに進入してくるときに、記録材２０の幅方向の端部の温度が高くならない決定した通電比率でヒータ６００の温度を立ち上げていく。

【0141】

このように、通紙領域の幅方向の比較的短い幅の記録材２０を連続して定着させた場合においても、ヒータ６００の立下り温度勾配から定着装置１２の蓄熱状況を予測し、オーバーシュートが起きない通電比率でヒータ温度を立ち上げていく。これにより、記録材２０進入時に記録材２０の幅方向の端部の温度が上昇することを防ぐことができ、記録材２０の幅方向の端部によるフィルム６５０の表面の削れを防止することが可能となる。

【0142】

最後に、通紙領域Ｒ３を通過する記録材２０に対する定着処理について、図２２から図２４を参照しながら詳細に説明する。

【0143】

定着装置１２における定着処理は、ＣＰＵ１００が印字動作の要求信号を受信することにより開始される。

【0144】

定着処理の開始後、まず、ＣＰＵ１００は、トライアック５１の駆動制御を行い、電源３０から抵抗発熱体６１０に対して給電させる（Ｓ５１）。

【0145】

図２３に示すように、記録材２０の幅方向の中央部の温度Ｌ５３は、定着装置１２を温め始める印字動作の立上げ期間に抵抗発熱体６１０にのみ給電するため、定着必要温度まで短時間で上昇していく。一方、記録材２０の幅方向の端部の温度Ｌ５４は、印字動作の立上げ期間に抵抗発熱体６２０に給電しないため、緩やかに上昇していく。

【0146】

次に、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３２で検出した温度が目標温度に到達した場合に、記録材２０の給紙を開始させる（Ｓ５２）。

【0147】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０が定着ニップＮに到達した場合（Ｓ５３）、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２で検出した温度が通紙期間における目標温度を維持するように制御する（Ｓ５４）。ＣＰＵ１００は、トライアック５１の駆動制御を行って電源３０から抵抗発熱体６１０に対して給電させることにより、目標温度を維持するように制御する。

【0148】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０が定着ニップＮを通過したか否かを判定する（Ｓ５５）。

【0149】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、記録材２０が定着ニップＮを通過していない場合（Ｓ５５：Ｎｏ）、Ｓ５４の処理に戻る。

【0150】

一方、ＣＰＵ１００は、記録材２０が定着ニップＮを通過した場合（Ｓ５５：Ｙｅｓ）、トライアック５１の駆動制御を停止して電源３０から抵抗発熱体６１０への給電を停止させる（Ｓ５６）。

【0151】

次に、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３２で検出する温度をモニタする（Ｓ５７）。

【0152】

次に、ＣＰＵ１００は、サーミスタ６３２で検出した温度より所定時間における温度勾配ΔＴを求めて定着装置１２の蓄熱状況を判断する（Ｓ５８）。定着装置１２が温まっていないときは、記録材２０の幅方向の端部の温度低下が大きくなり、また、定着装置１２が温まっているときは、記録材２０の幅方向の端部の温度低下が緩やかになる。従って、温度勾配ΔＴを求めることにより、定着装置１２の蓄熱状況を精度よく予測することができる。

【0153】

次に、ＣＰＵ１００は、予め定めておいた温度勾配ΔＴと通電比率とを対応付けた図２４に示すテーブルを参照して、求めた温度勾配ΔＴに対応付けられている通電比率を決定する（Ｓ５９）。かかる通電比率は、次の記録材２０の先端が定着ニップＮに進入するまでの抵抗発熱体６１０の通電比率となる。

【0154】

次に、ＣＰＵ１００は、決定した通電比率で電源３０から抵抗発熱体６１０に給電させる（Ｓ６０）。

【0155】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０が定着ニップＮに到達した場合（Ｓ６１）、サーミスタ６３０、サーミスタ６３１及びサーミスタ６３２で検出した温度が目標温度を維持するように制御する（Ｓ６２）。ＣＰＵ１００は、トライアック５１の駆動制御を行って電源３０から抵抗発熱体６１０に対して給電させることにより、目標温度を維持するように制御する。

【0156】

次に、ＣＰＵ１００は、記録材２０が定着ニップＮを通過したか否かを判定する（Ｓ６３）。

【0157】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、記録材２０が定着ニップＮを通過していない場合（Ｓ６３：Ｎｏ）、Ｓ６２の処理に戻る。

【0158】

一方、ＣＰＵ１００は、記録材２０が定着ニップＮを通過した場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ）、指定枚数の通紙を終了したか否かを判定する（Ｓ６４）。

【0159】

ＣＰＵ１００は、判定の結果、指定枚数の通紙を終了していない場合（Ｓ６４：Ｎｏ）、Ｓ５６の処理に戻る。

【0160】

一方、ＣＰＵ１００は、判定の結果、指定枚数の通紙を終了した場合（Ｓ６４：Ｙｅｓ）、定着処理を終了する。

【0161】

このように、通紙領域の幅方向の更に短い幅の記録材２０を連続して定着させた場合においても、ヒータ６００の所定時間における立下り温度勾配から定着装置１２の蓄熱状況を予測し、オーバーシュートが起きない通電比率でヒータ温度を立ち上げる。これにより、記録材２０進入時に記録材２０の幅方向の端部の温度が上昇することを防ぐことができ、記録材２０の幅方向の端部によるフィルム６５０の表面の削れを防止することが可能となる。

【0162】

定着ニップＮを比較的短い幅の記録材２０が連続して通過する際に、ヒータ６００の記録材２０の非通過部の温度がより高温になるため、その近傍のフィルム６５０の表層はより削れやすくなる。本実施の形態によれば、記録材２０の幅に関わらずフィルムの表層の削れを抑制することができ、フィルムを長寿命にすることができる。

【0163】

なお、本実施の形態において、立上げ期間に電源３０から抵抗発熱体６２０への給電を停止して抵抗発熱体６２０の発熱量を低減させたが、立上げ期間に電源３０から抵抗発熱体６２０への給電を継続した状態で抵抗発熱体６２０の発熱量を低減してもよい。

【0164】

上記実施の形態１から実施の形態３において、抵抗発熱体６１０の抵抗値と抵抗発熱体６２０の抵抗値とを同一にしなくてもよい。例えば、定着ニップＮの中心に対し記録材２０の搬送方向の上流側の発熱量が大きくなるように、抵抗発熱体６１０の抵抗値と抵抗発熱体６２０の抵抗値とを異なる値に設定して定着性の向上を図ってもよい。

【0165】

また、上記実施の形態１から実施の形態３において、各抵抗発熱体は、必ずしも幅方向の全域に渡って発熱している必要はなく、幅方向の一部において発熱していてもよい。

【符号の説明】

【0166】

Ｓ１ 画像形成装置
１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ レーザー露光部
４ 現像器
５ 転写ローラ
６ ヒータユニット
７ 加圧ローラ
８ クリーニングブレード
１０ 供給ローラ
１１ カセット
１２ 定着装置
２０ 記録材
３０ 電源
５１ トライアック
５２ トライアック
７１ 芯金
７２ 弾性層
７３ 表層
６００ ヒータ
６０１ セラミック基板
６０５ ガラスコード層
６１０ 抵抗発熱体
６１５ 電極
６１６ 電極
６１７ 電極
６１８ 電極
６２０ 抵抗発熱体
６３０ サーミスタ
６３１ サーミスタ
６３２ サーミスタ
６５０ フィルム
６６０ フィルムガイド
６７０ 補強板金

【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】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】