(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022189895
(43)【公開日】2022-12-22
(54)【発明の名称】ヒータ及び像加熱装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20221215BHJP
H05B 3/10 20060101ALI20221215BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 555
H05B3/10 A
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022167851
(22)【出願日】2022-10-19
(62)【分割の表示】P 2018218910の分割
【原出願日】2018-11-22
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】米久保 秀明
(57)【要約】
【課題】長手方向に並ぶ複数の発熱体によって複数の加熱領域を個別に加熱制御する構成において、画像端部近傍における定着不良や光沢低下が発生してしまうことを防ぎつつ、より一層の省電力効果を得ることのできる技術を提供する。
【解決手段】記録材における画像を形成可能な領域を、複数の発熱体に対応して長手方向に区分けした領域であって、複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体との境界を含み、一の発熱体及び隣接する発熱体と長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、境界領域を除いた範囲において一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、画像の情報のうち境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、画像の情報のうち非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、のうち最も高い温度とする。
【選択図】図５
【解決手段】記録材における画像を形成可能な領域を、複数の発熱体に対応して長手方向に区分けした領域であって、複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体との境界を含み、一の発熱体及び隣接する発熱体と長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、境界領域を除いた範囲において一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、画像の情報のうち境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、画像の情報のうち非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、のうち最も高い温度とする。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータと、
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御することで、前記複数の発熱体により加熱される複数の加熱領域の温度を個々に制御可能な制御部と、
記録材に形成される画像の情報を取得する取得部と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記制御部は、
記録材における画像を形成可能な領域を、前記複数の発熱体に対応して前記長手方向に区分けした領域であって、前記複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体との境界を含み、前記一の発熱体及び前記隣接する発熱体と前記長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、前記境界領域を除いた範囲において前記一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、
前記一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、前記画像の情報のうち前記境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、前記画像の情報のうち前記非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、のうち最も高い温度とすることを特徴とする像加熱装置。
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御することで、前記複数の発熱体により加熱される複数の加熱領域の温度を個々に制御可能な制御部と、
記録材に形成される画像の情報を取得する取得部と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記制御部は、
記録材における画像を形成可能な領域を、前記複数の発熱体に対応して前記長手方向に区分けした領域であって、前記複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体との境界を含み、前記一の発熱体及び前記隣接する発熱体と前記長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、前記境界領域を除いた範囲において前記一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、
前記一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、前記画像の情報のうち前記境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、前記画像の情報のうち前記非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、のうち最も高い温度とすることを特徴とする像加熱装置。
【請求項2】
前記境界領域に対応する情報には、前記画像のうち前記境界領域に含まれる画像部分の濃度と、前記非境界領域から前記画像部分までの前記長手方向の距離と、が含まれることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項3】
前記境界領域に含まれる画像部分の濃度が高いほど、前記第１温度は高いことを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。
【請求項4】
前記非境界領域から前記画像部分までの前記長手方向の距離が短いほど、前記第１温度は高いことを特徴とする請求項２または３に記載の像加熱装置。
【請求項5】
前記境界領域は、前記一の発熱体と前記一の発熱体に対して前記長手方向の一方の側で隣接する発熱体との間で区分けされる一方の境界領域と、前記一の発熱体と前記一の発熱体に対して前記長手方向の他方の側で隣接する発熱体との間で区分けされる他方の境界領域と、を含み、
前記制御部は、前記制御目標温度を、前記一方の境界領域における前記第１温度と、前記他方の境界領域における前記第１温度と、前記第２温度と、のうち最も高い温度とすることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の像加熱装置。
前記制御部は、前記制御目標温度を、前記一方の境界領域における前記第１温度と、前記他方の境界領域における前記第１温度と、前記第２温度と、のうち最も高い温度とすることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項6】
前記非境界領域に対応する情報には、前記画像のうち前記非境界領域に含まれる画像部分の濃度が含まれることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項7】
前記一の発熱体は、前記複数の加熱領域のうちその加熱範囲が前記画像と重ならない加熱領域を加熱するための発熱体であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項8】
前記複数の加熱領域のうちその加熱範囲が前記画像と重なる加熱領域の制御目標温度は、前記画像のうち該加熱領域と重なる画像部分の濃度に基づいて設定されることを特徴とする請求項７に記載の像加熱装置。
【請求項9】
前記ヒータが内面に接触する筒状のフィルムをさらに有することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項10】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部が請求項１～９のいずれか１項に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部が請求項１～９のいずれか１項に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項11】
記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータと、
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御することで、前記複数の発熱体により加熱される複数の加熱領域の温度を個々に制御可能な制御部と、
記録材に形成される画像の情報を取得する取得部と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置の制御方法において、
記録材における画像を形成可能な領域を、前記複数の発熱体に対応して前記長手方向に区分けした領域であって、前記複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体との境界を含み、前記一の発熱体及び前記隣接する発熱体と前記長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、前記境界領域を除いた範囲において前記一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、前記画像の情報のうち前記境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、前記画像の情報のうち前記非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、を取得する第１のステップと、
前記一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、前記第１温度と前記第２温度とのうち最も高い温度に設定する第２のステップと、
を有することを特徴とする像加熱装置の制御方法。
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御することで、前記複数の発熱体により加熱される複数の加熱領域の温度を個々に制御可能な制御部と、
記録材に形成される画像の情報を取得する取得部と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置の制御方法において、
記録材における画像を形成可能な領域を、前記複数の発熱体に対応して前記長手方向に区分けした領域であって、前記複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体との境界を含み、前記一の発熱体及び前記隣接する発熱体と前記長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、前記境界領域を除いた範囲において前記一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、前記画像の情報のうち前記境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、前記画像の情報のうち前記非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、を取得する第１のステップと、
前記一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、前記第１温度と前記第２温度とのうち最も高い温度に設定する第２のステップと、
を有することを特徴とする像加熱装置の制御方法。
【請求項12】
前記境界領域に対応する情報には、前記画像のうち前記境界領域に含まれる画像部分の濃度と、前記非境界領域から前記画像部分までの前記長手方向の距離と、が含まれることを特徴とする請求項１１に記載の像加熱装置の制御方法。
【請求項13】
前記境界領域に含まれる画像部分の濃度が高いほど、前記第１温度は高いことを特徴とする請求項１２に記載の像加熱装置の制御方法。
【請求項14】
前記非境界領域から前記画像部分までの前記長手方向の距離が短いほど、前記第１温度は高いことを特徴とする請求項１２または１３に記載の像加熱装置の制御方法。
【請求項15】
前記境界領域は、前記一の発熱体と前記一の発熱体に対して前記長手方向の一方の側で隣接する発熱体との間で区分けされる一方の境界領域と、前記一の発熱体と前記一の発熱体に対して前記長手方向の他方の側で隣接する発熱体との間で区分けされる他方の境界領域と、を含み、
前記第２のステップにおいて、前記制御目標温度を、前記一方の境界領域における前記第１温度と、前記他方の境界領域における前記第１温度と、前記第２温度と、のうち最も高い温度に設定することを特徴とする請求項１１～１４のいずれか１項に記載の像加熱装置の制御方法。
前記第２のステップにおいて、前記制御目標温度を、前記一方の境界領域における前記第１温度と、前記他方の境界領域における前記第１温度と、前記第２温度と、のうち最も高い温度に設定することを特徴とする請求項１１～１４のいずれか１項に記載の像加熱装置の制御方法。
【請求項16】
前記非境界領域に対応する情報には、前記画像のうち前記非境界領域に含まれる画像部分の濃度が含まれることを特徴とする請求項１１～１５のいずれか１項に記載の像加熱装置の制御方法。
【請求項17】
前記一の発熱体は、前記複数の加熱領域のうちその加熱範囲が前記画像と重ならない加熱領域を加熱するための発熱体であることを特徴とする請求項１１～１６のいずれか１項
に記載の像加熱装置の制御方法。
に記載の像加熱装置の制御方法。
【請求項18】
前記複数の加熱領域のうちその加熱範囲が前記画像と重なる加熱領域の制御目標温度は、前記画像のうち該加熱領域と重なる画像部分の濃度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１７に記載の像加熱装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電子写真方式や静電記録方式を利用したプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。また、画像形成装置に搭載されている定着器や記録材に定着されたトナー画像を再度加熱することにより、トナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置等の像加熱装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機やプリンタ等の電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）に用いられる定着器や光沢付与装置等の像加熱装置において、省電力化の要請から、記録材上に形成された画像部を選択的に加熱する方式が提案されている（特許文献１）。この方式では、記録材の搬送方向に直交する方向（以下、長手方向）において、複数に分割された加熱領域を設定し、それぞれの加熱領域を加熱する発熱体が長手方向に複数設けられている。そして、各加熱領域に形成される画像の画像情報に基づき、対応する発熱体の発熱量を制御する。例えば、各加熱領域のうち画像が無い領域（以下、非画像加熱部）の制御温度は、画像が含まれる領域（以下、画像加熱部）の制御温度に比べて低く設定される。
長手方向に複数に分割された加熱領域を有する構成においては、非画像加熱部と、それに隣接している画像加熱部との境界位置近傍において、両者の制御温度の差による温度勾配が生じてしまう。このことによって、境界位置側の画像端部近傍において定着不良や光沢低下が発生してしまう可能性がある。
長手方向に複数に分割された加熱領域を有する構成においては、非画像加熱部と、それに隣接している画像加熱部との境界位置近傍において、両者の制御温度の差による温度勾配が生じてしまう。このことによって、境界位置側の画像端部近傍において定着不良や光沢低下が発生してしまう可能性がある。
【0003】
そこで特許文献２では、境界位置と長手方向における画像端部との距離に応じて、境界位置に隣接する画像加熱部の温度を変化させる画像形成装置が提案されている。図１７を用いて、その内容を説明する。図１７に示す９０３－１、９０３－２、９０３－３は、長手方向に分割された発熱体を示している。９１０は画像を表しており、画像９１０が９０３－２の領域にだけ存在し、９０３－２が画像加熱部、９０３－１と９０３－３が非画像加熱部となっている。画像形成装置は画像の位置情報を算出し、算出された９０３－２の画像端部と９０３－１と９０３－２の境界位置との距離（図１７の矢印ｙで示す）に応じて、画像加熱部である９０３－２の温度を制御することで定着性能と省電力化を両立している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平６－９５５４０号公報
【特許文献2】特開２０１８－４９３８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、特許文献２の制御方法では、以下の課題があった。それは、画像の位置情報の算出の仕方に関する課題である。図１８は、図１７において９０３－１、９０３－２の部分を取り出して、９０３－３を省略して示したものである。図１８（ａ）は９０３－１、９０３－２の発熱体が長手方向に分割されている様子を表している。図１８（ｂ）は画像の位置を示しており、９０３－１の領域の画像を画像Ａ、９０３－２の領域の画像を画像Ｂとする。図１８（ｃ）は９０３－１、９０３－２の発熱体の温度を表している。
特許文献２では図１８（ｂ）に示すように、画像Ａが９０３－１の領域に、画像Ｂが９０３－２の領域に存在するため、９０３－１、９０３－２はどちらも画像加熱部となる。そのため、図１８（ｃ）の点線で示すような定着温度（例えば、９０３－１、９０３－２ともに２００ｄｅｇ．）となる。しかし、画像Ａが例えば低印字のパターンであり画像Ｂ
よりも低温でも定着可能な場合、９０３－１の温度はより低温（例えば、１６３ｄｅｇ．）でも構わない。
特許文献２では図１８（ｂ）に示すように、画像Ａが９０３－１の領域に、画像Ｂが９０３－２の領域に存在するため、９０３－１、９０３－２はどちらも画像加熱部となる。そのため、図１８（ｃ）の点線で示すような定着温度（例えば、９０３－１、９０３－２ともに２００ｄｅｇ．）となる。しかし、画像Ａが例えば低印字のパターンであり画像Ｂ
よりも低温でも定着可能な場合、９０３－１の温度はより低温（例えば、１６３ｄｅｇ．）でも構わない。
【0006】
図１８（ｃ）の実線で示すように、９０３－１、９０３－２に温度差がある場合、熱拡散の影響で９０３－１と９０３－２の境界位置近傍では温度が変化している。そのため、９０３－１の温度を下げたとしても（例えば、１５０ｄｅｇ．）、画像Ａの定着温度（１６３ｄｅｇ．）を満たすことができる。このように、９０３－１と９０３－２の境界位置近傍の温度変化を考慮に入れた位置、例えば、図１８（ｃ）に示すＺの位置のような変曲点の位置を基準にした画像端部との距離に応じて、９０３－１の温度を決めることで、より省電力化が可能となる。特許文献２の制御方法では９０３－１と９０３－２の発熱体の分割位置を基準にした画像端部との距離に応じて９０３－１の温度を決めている。そのため、９０３－１の温度を下げても定着性能を満足できる場合でも、９０３－１の温度を上げることがあり、さらなる省電力化において検討の余地がある。
【0007】
本発明の目的は、長手方向に並ぶ複数の発熱体によって複数の加熱領域を個別に加熱制御する構成において、画像端部近傍における定着不良や光沢低下が発生してしまうことを防ぎつつ、より一層の省電力効果を得ることのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明の像加熱装置は、
記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータと、
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御することで、前記複数の発熱体により加熱される複数の加熱領域の温度を個々に制御可能な制御部と、
記録材に形成される画像の情報を取得する取得部と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記制御部は、
記録材における画像を形成可能な領域を、前記複数の発熱体に対応して前記長手方向に区分けした領域であって、前記複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体との境界を含み、前記一の発熱体及び前記隣接する発熱体と前記長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、前記境界領域を除いた範囲において前記一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、
前記一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、前記画像の情報のうち前記境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、前記画像の情報のうち前記非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、のうち最も高い温度とすることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部が本発明の像加熱装置であることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の像加熱装置の制御方法は、
記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータと、
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御することで、前記複数の発熱体により加熱される複数の加熱領域の温度を個々に制御可能な制御部と、
記録材に形成される画像の情報を取得する取得部と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置の制御方法において、
記録材における画像を形成可能な領域を、前記複数の発熱体に対応して前記長手方向に区分けした領域であって、前記複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体
との境界を含み、前記一の発熱体及び前記隣接する発熱体と前記長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、前記境界領域を除いた範囲において前記一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、前記画像の情報のうち前記境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、前記画像の情報のうち前記非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、を取得する第１のステップと、
前記一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、前記第１温度と前記第２温度とのうち最も高い温度に設定する第２のステップと、
を有することを特徴とする。
記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータと、
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御することで、前記複数の発熱体により加熱される複数の加熱領域の温度を個々に制御可能な制御部と、
記録材に形成される画像の情報を取得する取得部と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記制御部は、
記録材における画像を形成可能な領域を、前記複数の発熱体に対応して前記長手方向に区分けした領域であって、前記複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体との境界を含み、前記一の発熱体及び前記隣接する発熱体と前記長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、前記境界領域を除いた範囲において前記一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、
前記一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、前記画像の情報のうち前記境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、前記画像の情報のうち前記非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、のうち最も高い温度とすることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部が本発明の像加熱装置であることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の像加熱装置の制御方法は、
記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータと、
前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御することで、前記複数の発熱体により加熱される複数の加熱領域の温度を個々に制御可能な制御部と、
記録材に形成される画像の情報を取得する取得部と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置の制御方法において、
記録材における画像を形成可能な領域を、前記複数の発熱体に対応して前記長手方向に区分けした領域であって、前記複数の発熱体のうちの一の発熱体とこれに隣接する発熱体
との境界を含み、前記一の発熱体及び前記隣接する発熱体と前記長手方向に所定の範囲で重なる境界領域と、前記境界領域を除いた範囲において前記一の発熱体と重なる非境界領域と、に区分けし、前記画像の情報のうち前記境界領域に対応する情報に基づいた第１温度と、前記画像の情報のうち前記非境界領域に対応する情報に基づいた第２温度と、を取得する第１のステップと、
前記一の発熱体により加熱する加熱領域の制御目標温度を、前記第１温度と前記第２温度とのうち最も高い温度に設定する第２のステップと、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、長手方向に並ぶ複数の発熱体によって複数の加熱領域を個別に加熱制御する構成において、画像端部近傍における定着不良や光沢低下が発生してしまうことを防ぎつつ、より一層の省電力効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】画像形成装置の断面図。
【図2】実施例１の像加熱装置の断面図。
【図3】実施例１のヒータ構成図。
【図4】実施例１のヒータ制御回路図。
【図5】実施例１の画像情報を説明する図。
【図6】実施例１の制御温度決定方法を説明する概念図。
【図7】実施例１のＴＡ１の決定方法を説明する図。
【図8】実施例１のＴＲ１とＴＬ１の決定方法を説明する図。
【図9】実施例１の制御温度決定のためのフローチャート。
【図10】実施例１の電力測定時の画像を説明する図。
【図11】実施例１のヒータ構成の他の態様を示す図。
【図12】実施例２の画像情報を説明する図。
【図13】実施例２の画像情報Ｒを詳細に説明する図。
【図14】実施例２の制御温度を説明する図。
【図15】実施例２の電力測定時の画像を説明する図。
【図16】実施例２の制御温度の決定方法を説明する図。
【図17】特許文献２に記載されている発熱体の図。
【図18】特許文献２の課題を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【0012】
［実施例１］
１．画像形成装置の構成
図１は、本発明の実施例に係る電子写真方式の画像形成装置の例示的な構成図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタなどが挙げられ、ここではレーザプリンタに適用した場合について説明する。
１．画像形成装置の構成
図１は、本発明の実施例に係る電子写真方式の画像形成装置の例示的な構成図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタなどが挙げられ、ここではレーザプリンタに適用した場合について説明する。
【0013】
画像形成装置１００は、ビデオコントローラ１２０と制御部１１３を備える。ビデオコントローラ１２０は、記録材に形成される画像の情報を取得する取得部として、パーソナ
ルコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報及びプリント指示を受信して処理するものである。制御部１１３は、ビデオコントローラ１２０と接続されており、ビデオコントローラ１２０からの指示に応じて画像形成装置１００を構成する各部を制御するものである。ビデオコントローラ１２０が外部装置からプリント指示を受けると、以下の動作で画像形成が実行される。
ルコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報及びプリント指示を受信して処理するものである。制御部１１３は、ビデオコントローラ１２０と接続されており、ビデオコントローラ１２０からの指示に応じて画像形成装置１００を構成する各部を制御するものである。ビデオコントローラ１２０が外部装置からプリント指示を受けると、以下の動作で画像形成が実行される。
【0014】
画像形成装置１００は、記録材Ｐを給送ローラ１０２で給送して、中間転写体１０３に向けて搬送する。感光ドラム１０４は、図示しない駆動モータの動力によって所定の速度で反時計回り方向に回転駆動され、その回転過程で一次帯電器１０５によって一様に帯電処理される。画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザビームスキャナ１０６から出力され、感光ドラム１０４上を選択的に走査露光して静電潜像を形成する。１０７は現像器であり、静電潜像に現像剤である粉体トナーを付着させてトナー像（現像剤像）として可視像化する。感光ドラム１０４上に形成されたトナー像は、感光ドラム１０４と接触して回転する中間転写体１０３上に一次転写される。
【0015】
ここで、感光ドラム１０４、一次帯電器１０５、レーザビームスキャナ１０６、現像器１０７は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色分がそれぞれ配置されている。４色分のトナー像が同じ手順で順次中間転写体１０３上に重ねて転写される。中間転写体１０３上に転写されたトナー像は、中間転写体１０３と転写ローラ１０８で形成される二次転写部において、転写ローラ１０８に印加された転写バイアスにより記録材Ｐ上に二次転写される。上述した記録材Ｐへの未定着画像の形成にかかわる構成が本発明における画像形成部に対応する。その後、定着部（像加熱部）としての定着装置（像加熱装置）２００が記録材Ｐを加熱及び加圧することによりトナー像が定着され、画像形成物として機外へ排出される。
【0016】
本実施例の画像形成装置１００は、複数の記録材サイズに対応しており、給紙カセット１１にセットされた種々のサイズの記録材に画像をプリントすることができる。記録材の種類としては、例えば、Ｌｅｔｔｅｒ紙（約２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）、Ｌｅｇａｌ紙（約２１６ｍｍ×３５６ｍｍ）、Ａ４紙（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）、Ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ紙（約１８４ｍｍ×２６７ｍｍ）が挙げられる。また、Ｂ５紙（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）、Ａ５紙（１４８ｍｍ×２１０ｍｍ）にも対応している。さらに、ＤＬ封筒（１１０ｍｍ×２２０ｍｍ）、ＣＯＭ１０封筒（約１０５ｍｍ×２４１ｍｍ）を含む、不定型紙をプリントできる。本実施例の画像形成装置１００は、基本的に記録材を縦送りする（記録材の長辺が搬送方向と平行になるように搬送する）レーザプリンタである。装置が対応している定型の記録材の幅（カタログ上の対応記録材の幅）のうち最も大きな（幅が大きな）サイズは、Ｌｅｔｔｅｒ紙及び、Ｌｅｇａｌ紙の約２１６ｍｍ幅である。
【0017】
制御部１１３は、記録材Ｐの搬送路上の、搬送センサ１１４、レジストセンサ１１５、定着前センサ１１６、定着排紙センサ１１７によって、記録材Ｐの搬送状況を管理する。また、制御部１１３は、定着装置２００の温度制御プログラムおよび温度制御テーブルを記憶する記憶部を有する。制御部１１３は、後述する方法により、ビデオコントローラ１２０から受信した画像情報に基づいて、定着装置２００の温度制御を行う。商用の交流電源４０１に接続されたヒータ駆動手段としての制御回路４００は、定着装置２００への電力供給を行う。
【0018】
２．定着装置（像加熱装置）の構成
図２は、本実施例の定着装置２００の模式的断面図である。定着装置２００は、エンドレスベルトとしての定着フィルム２０２と、定着フィルム２０２の内面に接触するヒータ３００と、定着フィルム２０２を介してヒータ３００と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２０８と、金属ステー２０４と、を有する。
図２は、本実施例の定着装置２００の模式的断面図である。定着装置２００は、エンドレスベルトとしての定着フィルム２０２と、定着フィルム２０２の内面に接触するヒータ３００と、定着フィルム２０２を介してヒータ３００と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２０８と、金属ステー２０４と、を有する。
【0019】
定着フィルム２０２は、筒状に形成された可撓性を有する複層耐熱フィルムであり、厚みが５０～１００μｍ程度のポリイミド等の耐熱樹脂、または厚みが２０～５０μｍ程度のステンレス等の金属を基層として用いることができる。また、定着フィルム２０２の表面にはトナーの付着防止や記録材Ｐとの分離性を確保するための離型層が設けられている。離型層は、厚みが１０～５０μｍ程度の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（ＰＦＡ）等の離型性に優れた耐熱樹脂である。更に、カラー画像を形成する装置に用いる定着フィルムでは、画質向上のため、基層と離型層の間に、弾性層として、厚みが１００～４００μｍ程度、熱伝導率が０．２～３．０Ｗ／ｍ・Ｋ程度のシリコーンゴム等の耐熱ゴムを設けても良い。本実施例では、熱応答性や画質、耐久性等の観点から、基層として厚み６０μｍのポリイミド、弾性層として厚み３００μｍ、熱伝導率１．６Ｗ／ｍ・Ｋのシリコーンゴム、離型層として厚み３０μｍのＰＦＡを用いている。
【0020】
加圧ローラ２０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２０９と、シリコーンゴム等の材質の弾性層２１０を有する。ヒータ３００は、耐熱樹脂製のヒータ保持部材２０１に保持されており、定着フィルム２０２を加熱する。ヒータ保持部材２０１は、定着フィルム２０２の回転を案内するガイド機能も有している。金属ステー２０４は、不図示の付勢部材等から加圧力を受けて、ヒータ保持部材２０１を加圧ローラ２０８に向けて付勢する。加圧ローラ２０８は、モータ３０から動力を受けて矢印Ｒ１方向に回転する。加圧ローラ２０８が回転することによって、定着フィルム２０２が従動して矢印Ｒ２方向に回転する。定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐを挟持搬送しつつ定着フィルム２０２の熱を与えることで、記録材Ｐ上の未定着トナー像は定着処理される。
【0021】
ヒータ３００は、セラミック製の基板３０５上に設けられた発熱体としての発熱抵抗体が通電によって発熱するヒータである。ヒータ３００は、定着フィルム２０２の内面に接触する表面保護層３０８と、基板３０５の表面保護層３０８が設けられた側（以下、摺動面側と称する）とは反対側（以下、裏面側と称する）に設けられた表面保護層３０７を有する。ヒータ３００の裏面側には給電用の電極（ここでは代表として電極Ｅ４を示してある）が設けられている。Ｃ４は電極Ｅ４に接触する電気接点であり、電気接点から電極に給電を行っている。ヒータ３００の詳細は後述する。また、ヒータ３００の異常発熱により作動してヒータ３００に供給する電力を遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全素子２１２が、ヒータ３００の裏面側においてヒータ３００に直接、若しくは、ヒータ保持部材２０１を介して間接的に当接している。
【0022】
３．ヒータの構成
図３は、実施例１のヒータ３００の構成図を示している。
図３（ａ）には、図３（ｂ）に示す搬送基準位置Ｘ付近における断面図を示してある。搬送基準位置Ｘは、記録材Ｐを搬送する際の基準位置として定義する。本実施例では、記録材Ｐの中央部が、搬送基準位置Ｘを通過するように搬送される。本実施例の画像形成装置では、記録材Ｐの搬送方向に直交する幅方向における中央部が、搬送基準位置Ｘを通過するように記録材が搬送される。ヒータ３００は、概略、基板３０５の一方の面（裏面）に２つの層（裏面層１、２）、他方の面（摺動面）にも２つの層（摺動面層１、２）がそれぞれ形成された５層構造を有する。
図３は、実施例１のヒータ３００の構成図を示している。
図３（ａ）には、図３（ｂ）に示す搬送基準位置Ｘ付近における断面図を示してある。搬送基準位置Ｘは、記録材Ｐを搬送する際の基準位置として定義する。本実施例では、記録材Ｐの中央部が、搬送基準位置Ｘを通過するように搬送される。本実施例の画像形成装置では、記録材Ｐの搬送方向に直交する幅方向における中央部が、搬送基準位置Ｘを通過するように記録材が搬送される。ヒータ３００は、概略、基板３０５の一方の面（裏面）に２つの層（裏面層１、２）、他方の面（摺動面）にも２つの層（摺動面層１、２）がそれぞれ形成された５層構造を有する。
【0023】
ヒータ３００は、基板３０５の裏面層側の面上にヒータ３００の長手方向に沿って設けられている第１の導電体３０１（３０１ａ、３０１ｂ）を有する。また、ヒータ３００は、基板３０５上に第１の導電体３０１とヒータ３００の短手方向（長手方向と直交する方向）の異なる位置でヒータ３００の長手方向に沿って設けられている第２の導電体３０３（搬送基準位置Ｘ付近では３０３－４）を有する。第１の導電体３０１は、記録材Ｐの搬
送方向の上流側に配置された導電体３０１ａと、下流側に配置された導電体３０１ｂに分離されている。更に、ヒータ３００は、第１の導電体３０１と第２の導電体３０３の間に設けられており、第１の導電体３０１と第２の導電体３０３を介して供給する電力により発熱する発熱抵抗体３０２を有する。
送方向の上流側に配置された導電体３０１ａと、下流側に配置された導電体３０１ｂに分離されている。更に、ヒータ３００は、第１の導電体３０１と第２の導電体３０３の間に設けられており、第１の導電体３０１と第２の導電体３０３を介して供給する電力により発熱する発熱抵抗体３０２を有する。
【0024】
発熱抵抗体３０２は、本実施例では記録材Ｐの搬送方向の上流側に配置された発熱抵抗体３０２ａ（搬送基準位置Ｘ付近では３０２ａ－４）と、下流側に配置された発熱抵抗体３０２ｂ（搬送基準位置Ｘ付近では３０２ｂ－４）に分離されている。ヒータ３００の裏面層２には、発熱抵抗体３０２、第１の導電体３０１、第２の導電体３０３（搬送基準位置Ｘ付近では３０３－４）を覆う絶縁性（本実施例ではガラス）の表面保護層３０７が、電極部（搬送基準位置Ｘ付近ではＥ４）を避けて設けられている。
【0025】
図３（ｂ）には、ヒータ３００の各層の平面図を示してある。ヒータ３００の裏面層１には、第１の導電体３０１と第２の導電体３０３と発熱抵抗体３０２の組からなる発熱ブロックがヒータ３００の長手方向に複数設けられている。本実施例のヒータ３００は、ヒータ３００の長手方向に、合計７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７を有する。
【0026】
発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７は、ヒータ３００の短手方向に対称に形成された、発熱抵抗体３０２ａ－１～３０２ａ－７及び発熱抵抗体３０２ｂ－１～３０２ｂ－７によって、それぞれ構成されている。第１の導電体３０１は、発熱抵抗体（３０２ａ－１～３０２ａ－７）と接続する導電体３０１ａと、発熱抵抗体（３０２ｂ－１～３０２ｂ－７）と接続する導電体３０１ｂによって構成されている。同様に、第２の導電体３０３は、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に対応するため、導電体３０３－１～３０３－７の７本に分割されている。
【0027】
本実施例では、発熱ブロックＨＢ４は１１０ｍｍ幅であり、ＤＬ封筒、ＣＯＭ１０封筒用のブロックである。同様に、発熱ブロックＨＢ３～ＨＢ５は１４８ｍｍ幅でありＡ５用、発熱ブロックＨＢ２～ＨＢ６は１８２ｍｍ幅でありＢ５用、発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７は２２０ｍｍ幅でありＬｅｔｔｅｒ、Ｌｅｇａｌ、Ａ４用である。このように、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７は本実施例の画像形成装置１００が対応する記録材サイズを基準に分けている。
【0028】
電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１、及びＥ８－２は、後述するヒータ３００の制御回路４００から電力を供給するために用いる電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、Ｃ８－２と接続するために用いる。電極Ｅ１～Ｅ７はそれぞれ、導電体３０３－１～３０３－７を介して、発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に電力供給するために用いる電極である。電極Ｅ８－１、及びＥ８－２は、導電体３０１ａ、及び導電体３０１ｂを介して、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に電力給電するために用いる共通の電気接点と接続するために用いる電極である。
本実施例では長手方向の両端に電極Ｅ８－１、及びＥ８－２を設けているが、例えば電極Ｅ８－１のみを片側に設ける構成（即ち、電極Ｅ８－２を設けない構成）でも良いし、記録材搬送方向の上下流で別々の電極に分けて設けても良い。
本実施例では長手方向の両端に電極Ｅ８－１、及びＥ８－２を設けているが、例えば電極Ｅ８－１のみを片側に設ける構成（即ち、電極Ｅ８－２を設けない構成）でも良いし、記録材搬送方向の上下流で別々の電極に分けて設けても良い。
【0029】
ヒータ３００の裏面層２の表面保護層３０７は、電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１、及びＥ８－２が露出するように形成されている。これにより、ヒータ３００の裏面層側から、各電極に電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、及びＣ８－２を接続可能な構成となっており、ヒータ３００は、裏面層側から電力供給可能な構成となっている。また、発熱ブロックのうちの少なくとも一つの発熱ブロックに供給する電力と、他の前記発熱ブロックに供給する電力を独立に制御可能な構成となっている。
【0030】
ヒータ３００の摺動面（定着フィルムと接触する側の面）側の摺動面層１には、ヒータ
３００の発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７ごとの温度を検知するため、サーミスタＴ１－１～Ｔ１－４、及びサーミスタＴ２－５～Ｔ２－７が設置されている。サーミスタＴ１－１～Ｔ１－４、及びサーミスタＴ２－５～Ｔ２－７は、ＰＴＣ特性、若しくはＮＴＣ特性（本実施例ではＮＴＣ特性）を有した材料を基板上に薄く形成したものである。発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７の全てにサーミスタを有しているため、サーミスタの抵抗値を検出することにより、全ての発熱ブロックの温度を検知することができる。
３００の発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７ごとの温度を検知するため、サーミスタＴ１－１～Ｔ１－４、及びサーミスタＴ２－５～Ｔ２－７が設置されている。サーミスタＴ１－１～Ｔ１－４、及びサーミスタＴ２－５～Ｔ２－７は、ＰＴＣ特性、若しくはＮＴＣ特性（本実施例ではＮＴＣ特性）を有した材料を基板上に薄く形成したものである。発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７の全てにサーミスタを有しているため、サーミスタの抵抗値を検出することにより、全ての発熱ブロックの温度を検知することができる。
【0031】
４つのサーミスタＴ１－１～Ｔ１－４に通電するために、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４と、サーミスタの共通導電体ＥＧ１が形成されている。これら導電体とサーミスタＴ１－１～Ｔ１－４との組によって、サーミスタブロックＴＢ１を形成している。同様に、３つのサーミスタＴ２－５～Ｔ２－７に通電するために、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ＥＴ２－５～ＥＴ２－７と、サーミスタの共通導電体ＥＧ２が形成されている。これら導電体とサーミスタＴ２－５～Ｔ２－７との組によって、サーミスタブロックＴＢ２を形成している。
【0032】
ヒータ３００の摺動面（定着フィルムと接触する面）側の摺動面層２には、摺動性のある表面保護層３０８（本実施例ではガラス）を有する。表面保護層３０８は、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、ＥＴ２－５～ＥＴ２－７、及びサーミスタの共通導電体ＥＧ１、ＥＧ２に電気接点を設けるため、ヒータ３００の両端部を避けて形成される。表面保護層３０８は、ヒータ３００のフィルム２０２との対向面において両端部を除いた、少なくともフィルム２０２と摺動する領域に設けてある。
【0033】
図３（ｃ）に示すように、ヒータ保持部材２０１におけるヒータ３００との対向面には、電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１、及びＥ８－２と、電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、及びＣ８－２を接続するための穴が設けられている。ステー２０４とヒータ保持部材２０１の間には、前述した、安全素子２１２、電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、及びＣ８－２が設けられている。電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１及びＥ８－２に接触する電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、及びＣ８－２は、バネによる付勢や溶接等の手法によって、それぞれヒータの電極部と電気的に接続されている。各電気接点は、ステー２０４とヒータ保持部材２０１の間に設けられたケーブルや薄い金属板等の導電材料を介して、後述するヒータ３００の制御回路４００と接続している。また、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、ＥＴ２－５～ＥＴ２－７、及びサーミスタの共通導電体ＥＧ１、ＥＧ２に設けられた電気接点も、後述する制御回路４００と接続されている。
【0034】
４．ヒータ制御回路の構成
図４は、実施例１のヒータ３００の制御回路４００の回路図を示す。４０１は、画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。ヒータ３００の電力制御は、トライアック４１１～トライアック４１７の通電／遮断により行われる。トライアック４１１～４１７は、それぞれ、ＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ１～ＦＵＳＥＲ７信号に従って動作する。トライアック４１１～４１７の駆動回路は省略して示してある。ヒータ３００の制御回路４００は、７つのトライアック４１１～４１７によって、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７を独立制御可能な回路構成となっている。ゼロクロス検知部４２１は、交流電源４０１のゼロクロスを検知する回路であり、ＣＰＵ４２０にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、トライアック４１１～４１７の位相制御や波数制御のタイミングの検出等に用いている。
図４は、実施例１のヒータ３００の制御回路４００の回路図を示す。４０１は、画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。ヒータ３００の電力制御は、トライアック４１１～トライアック４１７の通電／遮断により行われる。トライアック４１１～４１７は、それぞれ、ＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ１～ＦＵＳＥＲ７信号に従って動作する。トライアック４１１～４１７の駆動回路は省略して示してある。ヒータ３００の制御回路４００は、７つのトライアック４１１～４１７によって、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７を独立制御可能な回路構成となっている。ゼロクロス検知部４２１は、交流電源４０１のゼロクロスを検知する回路であり、ＣＰＵ４２０にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、トライアック４１１～４１７の位相制御や波数制御のタイミングの検出等に用いている。
【0035】
ヒータ３００の温度検知方法について説明する。サーミスタブロックＴＢ１のサ－ミスタＴ１－１～Ｔ１－４によって検知される温度は、サ－ミスタＴ１－１～Ｔ１－４と抵抗４５１～４５４との分圧が、Ｔｈ１－１～Ｔｈ１－４信号としてＣＰＵ４２０で検知されている。同様に、サーミスタブロックＴＢ２のサ－ミスタＴ２－５～Ｔ２－７によって検
知される温度は、サ－ミスタＴ２－５～Ｔ２－７と抵抗４６５～４６７との分圧が、Ｔｈ２－５～Ｔｈ２－７信号としてＣＰＵ４２０で検知されている。ＣＰＵ４２０の内部処理では、各発熱ブロック（が加熱する各加熱領域）の制御目標温度と、サーミスタの現在の検知温度との差分に基づき、供給するべき電力を算出する。例えばＰＩ制御により供給するべき電力の算出を行う。更に供給する電力に対応した位相角（位相制御）や、波数（波数制御）の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１１～４１７を制御している。
知される温度は、サ－ミスタＴ２－５～Ｔ２－７と抵抗４６５～４６７との分圧が、Ｔｈ２－５～Ｔｈ２－７信号としてＣＰＵ４２０で検知されている。ＣＰＵ４２０の内部処理では、各発熱ブロック（が加熱する各加熱領域）の制御目標温度と、サーミスタの現在の検知温度との差分に基づき、供給するべき電力を算出する。例えばＰＩ制御により供給するべき電力の算出を行う。更に供給する電力に対応した位相角（位相制御）や、波数（波数制御）の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１１～４１７を制御している。
【0036】
リレー４３０、リレー４４０は、故障などによりヒータ３００が過昇温した場合、ヒータ３００への電力遮断手段として用いている。リレー４３０、リレー４４０の回路動作を説明する。ＲＬＯＮ信号がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタ４３３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４３０の２次側コイルに通電され、リレー４３０の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ信号がＬｏｗ状態になると、トランジスタ４３３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４３０の２次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー４３０の１次側接点はＯＦＦ状態になる。同様に、ＲＬＯＮ信号がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタ４４３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４４０の２次側コイルに通電され、リレー４４０の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ信号がＬｏｗ状態になると、トランジスタ４４３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４４０の２次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー４４０の１次側接点はＯＦＦ状態になる。
【0037】
リレー４３０、リレー４４０を用いた安全回路の動作について説明する。サーミスタＴｈ１－１～Ｔｈ１－４による検知温度の何れか１つが、それぞれ設定された所定値を超えた場合、比較部４３１はラッチ部４３２を動作させ、ラッチ部４３２はＲＬＯＦＦ１信号をＬｏｗ状態でラッチする。ＲＬＯＦＦ１信号がＬｏｗ状態になると、ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ信号をＨｉｇｈ状態にしても、トランジスタ４３３がＯＦＦ状態で保たれるため、リレー４３０はＯＦＦ状態（安全な状態）で保つことができる。尚、ラッチ部４３２は非ラッチ状態において、ＲＬＯＦＦ１信号をオープン状態の出力にしている。同様に、サーミスタＴｈ２－５～Ｔｈ２－７による検知温度の何れか１つが、それぞれ設定された所定値を超えた場合、比較部４４１はラッチ部４４２を動作させ、ラッチ部４４２はＲＬＯＦＦ２信号をＬｏｗ状態でラッチする。ＲＬＯＦＦ２信号がＬｏｗ状態になると、ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ信号をＨｉｇｈ状態にしても、トランジスタ４４３がＯＦＦ状態で保たれるため、リレー４４０はＯＦＦ状態（安全な状態）で保つことができる。同様に、ラッチ部４４２は非ラッチ状態において、ＲＬＯＦＦ２信号をオープン状態の出力にしている。
【0038】
５．画像情報
ホストコンピュータ等の外部装置からの画像データは画像形成装置のビデオコントローラ１２０で受信され、画像処理が行われる。なお、本実施例の画像形成装置の画素数は６００ｄｐｉであり、ビデオコントローラ１２０はそれに応じたビットマップデータ（ＣＭＹＫ各色の画像濃度データ）を作成する。ビデオコントローラ１２０は、画像処理で得られた３種類の画像情報、すなわち、後述する画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃを制御部１１３へ送信する。
画像情報Ａとは発熱ブロックの境界位置近傍を除く領域での画像濃度に係る画像情報であり、画像情報Ｂとは発熱ブロックの境界位置近傍での画像濃度に係る画像情報であり、画像情報Ｃとは発熱ブロックの境界位置近傍での画像の位置に係る画像情報である。
制御部１１３は、これらの画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃに基づき、ヒータ３００の７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７（表記を一般化するとＨＢｉ、ｉ＝１～７）への電力供給を個々に制御する。
ホストコンピュータ等の外部装置からの画像データは画像形成装置のビデオコントローラ１２０で受信され、画像処理が行われる。なお、本実施例の画像形成装置の画素数は６００ｄｐｉであり、ビデオコントローラ１２０はそれに応じたビットマップデータ（ＣＭＹＫ各色の画像濃度データ）を作成する。ビデオコントローラ１２０は、画像処理で得られた３種類の画像情報、すなわち、後述する画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃを制御部１１３へ送信する。
画像情報Ａとは発熱ブロックの境界位置近傍を除く領域での画像濃度に係る画像情報であり、画像情報Ｂとは発熱ブロックの境界位置近傍での画像濃度に係る画像情報であり、画像情報Ｃとは発熱ブロックの境界位置近傍での画像の位置に係る画像情報である。
制御部１１３は、これらの画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃに基づき、ヒータ３００の７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７（表記を一般化するとＨＢｉ、ｉ＝１～７）への電力供給を個々に制御する。
【0039】
画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃに関して詳細に説明する。
（画像情報Ａ）
ビデオコントローラ１２０は、ホストコンピュータから受け取るＣＭＹＫ画像データから得られる各色の画像濃度を１ｍｍのメッシュのサイズで解析し、１ｍｍのメッシュごとに、トナー量に変換したトナー量換算値を算出する。図５に示すように、Ａ１～Ａ７（表記を一般化するとＡｉ、ｉ＝１～７）の領域内で算出されたトナー量換算最大値を総称して画像情報Ａという。Ａｉは、記録材の画像形成可能領域（画像部分と非画像部分とからなる画像領域）を、各発熱ブロックＨＢｉに対応して長手方向に区分けした領域であって、後述する境界領域を除いた範囲において各発熱ブロックＨＢｉと重なる領域（非境界領域）である。Ａｉは、長手方向において各発熱ブロックＨＢｉよりも若干狭い領域となっている。例として図５のＡ４に示したように、Ａ４の領域はＨＢ４の領域よりも長手方向の両端部を４ｍｍ狭くしている。他のＡ４以外の領域に関しても、Ａｉの領域はＨＢｉの領域よりも長手方向の両端部を４ｍｍ狭くしている。このように長手方向の両端部を４ｍｍ狭くしたのは、発熱ブロックＨＢｉの境界位置近傍においての制御温度の違いによる温度勾配の影響を受けないよう考慮したためである。
（画像情報Ａ）
ビデオコントローラ１２０は、ホストコンピュータから受け取るＣＭＹＫ画像データから得られる各色の画像濃度を１ｍｍのメッシュのサイズで解析し、１ｍｍのメッシュごとに、トナー量に変換したトナー量換算値を算出する。図５に示すように、Ａ１～Ａ７（表記を一般化するとＡｉ、ｉ＝１～７）の領域内で算出されたトナー量換算最大値を総称して画像情報Ａという。Ａｉは、記録材の画像形成可能領域（画像部分と非画像部分とからなる画像領域）を、各発熱ブロックＨＢｉに対応して長手方向に区分けした領域であって、後述する境界領域を除いた範囲において各発熱ブロックＨＢｉと重なる領域（非境界領域）である。Ａｉは、長手方向において各発熱ブロックＨＢｉよりも若干狭い領域となっている。例として図５のＡ４に示したように、Ａ４の領域はＨＢ４の領域よりも長手方向の両端部を４ｍｍ狭くしている。他のＡ４以外の領域に関しても、Ａｉの領域はＨＢｉの領域よりも長手方向の両端部を４ｍｍ狭くしている。このように長手方向の両端部を４ｍｍ狭くしたのは、発熱ブロックＨＢｉの境界位置近傍においての制御温度の違いによる温度勾配の影響を受けないよう考慮したためである。
【0040】
画像情報Ａのトナー量換算最大値を算出する方法を説明する。ＣＭＹＫ画像データに変換された画像データから、ドット毎のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色の画像濃度であるｄ（Ｃ）、ｄ（Ｍ）、ｄ（Ｙ）、ｄ（Ｋ）が得られ、その合算値であるｄ（ＣＭＹＫ）を算出する。これを各領域（Ａ１～Ａ７）にある全ドットについて行い、これらをトナー量換算値に変換する。本実施例においては、発熱ブロックＨＢｉの温度は１ページ内で変えずに一定の温度としている。そのため、画像情報Ａｉは各領域内で算出された１ページ内でのトナー量換算値の最大値である。
【0041】
ここで、ビデオコントローラ１２０内での画像情報は８ビット信号であり、トナー単色当たりの画像濃度ｄ（Ｃ）、ｄ（Ｍ）、ｄ（Ｙ）、ｄ（Ｋ）は、最小濃度００ｈ～最大濃度ＦＦｈの範囲で表わされる。また、これらの合算値であるｄ（ＣＭＹＫ）は、２バイトの８ビット信号である。ｄ（ＣＭＹＫ）は複数のトナー色の合計値であり、トナー量換算値は１００％を超える場合もある。
【0042】
（画像情報Ｂ）
図５に示すように、画像情報Ｂは、発熱ブロックＨＢｉの境界位置近傍、具体的には、発熱ブロックＨＢｉのうちの一の発熱ブロックＨＢとこれに隣接する発熱ブロックＨＢとの境界を含み、両ブロックと長手方向に所定の範囲で重なる境界領域の情報である。この境界領域は、Ａｉの領域とは重なり合わずに設けられている。この境界領域内で算出されたトナー量換算最大値を総称して画像情報Ｂという。画像情報Ｂのトナー量換算最大値を算出する方法は、上述した画像情報Ａの算出方法と同様である。
図５に示すように、画像情報Ｂは、発熱ブロックＨＢｉの境界位置近傍、具体的には、発熱ブロックＨＢｉのうちの一の発熱ブロックＨＢとこれに隣接する発熱ブロックＨＢとの境界を含み、両ブロックと長手方向に所定の範囲で重なる境界領域の情報である。この境界領域は、Ａｉの領域とは重なり合わずに設けられている。この境界領域内で算出されたトナー量換算最大値を総称して画像情報Ｂという。画像情報Ｂのトナー量換算最大値を算出する方法は、上述した画像情報Ａの算出方法と同様である。
【0043】
図５に示すように、発熱ブロックＨＢｉにとって右側の画像情報ＢをＢＲｉ（ｉ＝１～７）、左側の画像情報ＢをＢＬｉ（ｉ＝１～７）としている。ＢＬｉ＋１とＢＲｉとは全く同じ情報であるが、わかりやすくするために、発熱ブロックＨＢｉにとって右側の画像情報Ｂを指すときはＢＲｉ、左側の画像情報Ｂを指すときはＢＬｉ＋１、として名称を使い分けて説明する。
【0044】
（画像情報Ｃ）
画像情報Ｃは、画像情報Ｂと同じ境界領域における画像の端部位置、具体的には、非境界領域から境界領域に含まれる画像部分までの長手方向の距離を表すものである。複数の発熱ブロックＨＢに対応して複数形成される境界領域のうち、長手方向の一番端に形成される境界領域（ＢＬ１、ＢＲ７）は、隣接する非境界領域がそれぞれ１つであり（Ａ1、
Ａ７）、画像情報Ｃは１つとなる。それ以外の境界領域（ＢＬ２～ＢＬ７、ＢＲ１～ＢＲ６）は、長手方向の一方側と他方側にそれぞれ非画像領域が隣接するため、画像情報Ｃは
２つとなる。図５では、画像情報Ｃの説明に使うものとして代表的にＢＬ１、ＢＲ３（ＢＬ４）、ＢＲ４（ＢＬ５）、ＢＲ７を拡大して表示してある。
画像情報Ｃは、画像情報Ｂと同じ境界領域における画像の端部位置、具体的には、非境界領域から境界領域に含まれる画像部分までの長手方向の距離を表すものである。複数の発熱ブロックＨＢに対応して複数形成される境界領域のうち、長手方向の一番端に形成される境界領域（ＢＬ１、ＢＲ７）は、隣接する非境界領域がそれぞれ１つであり（Ａ1、
Ａ７）、画像情報Ｃは１つとなる。それ以外の境界領域（ＢＬ２～ＢＬ７、ＢＲ１～ＢＲ６）は、長手方向の一方側と他方側にそれぞれ非画像領域が隣接するため、画像情報Ｃは
２つとなる。図５では、画像情報Ｃの説明に使うものとして代表的にＢＬ１、ＢＲ３（ＢＬ４）、ＢＲ４（ＢＬ５）、ＢＲ７を拡大して表示してある。
【0045】
図５に示すように、ＢＬ１の右側境界部からの画像距離をＣＬ１、ＢＲ３の左側境界部からの画像距離をＣＲ３、ＢＬ４の左側境界部からの画像距離をＣＬ４、ＢＲ７の境界部からの画像距離をＣＲ７というように、ビデオコントローラ１２０は画像距離を算出する。図５で描かれていない他の領域についても同様の方法で画像距離を画像情報Ｃとして算出する。画像が領域内に複数存在する場合においても、図５のＣＲ４やＣＬ５に示すように、境界部から最も近い画像の距離を画像情報Ｃとする。
【0046】
本実施例においては、発熱ブロックＨＢｉの温度は１ページ内で変えずに一定の温度としている。そのため、画像情報ＣＲｉ、画像情報ＣＬｉは１ページ内での最小距離である。
【0047】
６．制御温度決定方法
制御部１１３が、画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃに基づき、７つの発熱ブロックＨＢｉの制御温度Ｔｉ（ｉ＝１～７）を決定する方法について説明する。制御温度Ｔｉが決定されるまでの概念図を図６に示す。制御温度Ｔｉは３種類の要求温度（ＴＡｉ、ＴＲｉ、ＴＬｉ）の最大温度が設定される。
制御部１１３が、画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃに基づき、７つの発熱ブロックＨＢｉの制御温度Ｔｉ（ｉ＝１～７）を決定する方法について説明する。制御温度Ｔｉが決定されるまでの概念図を図６に示す。制御温度Ｔｉは３種類の要求温度（ＴＡｉ、ＴＲｉ、ＴＬｉ）の最大温度が設定される。
【0048】
（ＴＡｉの決定方法）
ＴＡｉは、発熱ブロックＨＢｉの境界近傍以外の定着性を確保するために必要な温度（第２温度）である。図６に示すように、ＴＡｉは画像情報Ａｉから決められる。
図７を用いて、ＴＡｉについて説明する。図７（ａ）は図５より画像情報Ａに関わる部分を抜粋した図である。図７（ｂ）は画像情報ＡｉとＴＡｉの関係を示すグラフである。画像情報Ａｉは図７（ａ）に示す領域におけるトナー量換算最大値であり、本実施例ではこの値が大きいほど線形に温度を高くする必要がある。その様子を表したのが図７（ｂ）である。
本実施例の画像形成装置では記録材Ｐ上のトナー量を全ベタ画像で１．１５ｍｇ／ｃｍ２（トナー量換算値の値で２３０％相当）が上限となるように調整されている。なお、本実施例において、記録材Ｐ上の画像濃度が高く、トナー量が多くなるほど、トナーの溶融に必要な熱量が大きくなるため、制御温度を高くする必要があった。図７（ｂ）に示す通り、本実施例では、Ａｉ＝２３０％の場合にはＨＢｉの温度を２１０ｄｅｇ．にしなければならず、Ａｉ＝１１５％の場合にはＨＢｉの温度は１８０ｄｅｇ．が必要となる。
ＴＡｉは、発熱ブロックＨＢｉの境界近傍以外の定着性を確保するために必要な温度（第２温度）である。図６に示すように、ＴＡｉは画像情報Ａｉから決められる。
図７を用いて、ＴＡｉについて説明する。図７（ａ）は図５より画像情報Ａに関わる部分を抜粋した図である。図７（ｂ）は画像情報ＡｉとＴＡｉの関係を示すグラフである。画像情報Ａｉは図７（ａ）に示す領域におけるトナー量換算最大値であり、本実施例ではこの値が大きいほど線形に温度を高くする必要がある。その様子を表したのが図７（ｂ）である。
本実施例の画像形成装置では記録材Ｐ上のトナー量を全ベタ画像で１．１５ｍｇ／ｃｍ２（トナー量換算値の値で２３０％相当）が上限となるように調整されている。なお、本実施例において、記録材Ｐ上の画像濃度が高く、トナー量が多くなるほど、トナーの溶融に必要な熱量が大きくなるため、制御温度を高くする必要があった。図７（ｂ）に示す通り、本実施例では、Ａｉ＝２３０％の場合にはＨＢｉの温度を２１０ｄｅｇ．にしなければならず、Ａｉ＝１１５％の場合にはＨＢｉの温度は１８０ｄｅｇ．が必要となる。
【0049】
（ＴＲｉ、ＴＬｉの決定方法）
ＴＲｉは、発熱ブロックＨＢｉの右側境界近傍の定着性を確保するために必要な温度（第１温度）である。図６に示すように、ＴＲｉは画像情報ＢＲｉと画像情報ＣＲｉから決められる。
図８を用いて、ＴＲｉについて説明する。図８（ａ）は発熱ブロックＨＢｉと発熱ブロックＨＢｉ＋１の境界近傍の画像情報である画像情報Ｂ、画像情報Ｃを説明する図である。画像情報Ｂ、画像情報Ｃは図５で説明した内容と同じである。画像情報Ｃは長手方向に８ｍｍの領域における画像情報であるが、説明のため、画像情報Ｃは長手方向に特に拡大されて表示されている。図８（ａ）では画像が４つあるが、境界部から最も近い画像の距離を画像情報Ｃとして扱うので、ＢＲｉの左側境界部からの画像距離をＣＲｉ、ＢＬｉ＋１（ＢＲｉ）の右側境界部からの画像距離をＣＬｉ＋１とする。
ＴＲｉは、発熱ブロックＨＢｉの右側境界近傍の定着性を確保するために必要な温度（第１温度）である。図６に示すように、ＴＲｉは画像情報ＢＲｉと画像情報ＣＲｉから決められる。
図８を用いて、ＴＲｉについて説明する。図８（ａ）は発熱ブロックＨＢｉと発熱ブロックＨＢｉ＋１の境界近傍の画像情報である画像情報Ｂ、画像情報Ｃを説明する図である。画像情報Ｂ、画像情報Ｃは図５で説明した内容と同じである。画像情報Ｃは長手方向に８ｍｍの領域における画像情報であるが、説明のため、画像情報Ｃは長手方向に特に拡大されて表示されている。図８（ａ）では画像が４つあるが、境界部から最も近い画像の距離を画像情報Ｃとして扱うので、ＢＲｉの左側境界部からの画像距離をＣＲｉ、ＢＬｉ＋１（ＢＲｉ）の右側境界部からの画像距離をＣＬｉ＋１とする。
【0050】
図８（ｂ）は画像情報ＢＲｉ、および、画像情報ＣＲｉとＴＲｉの関係を示すグラフである。このグラフの横軸の８ｍｍと、図８（ａ）で示した画像情報Ｃの長手方向８ｍｍは同じ縮尺で描かれている。画像情報ＢＲｉは図８（ａ）に示す領域におけるトナー量換算
最大値であり、本実施例ではこの値が大きいほど、ＴＲｉの温度を高くする必要がある。図８（ｂ）ではＢＲｉ＝２３０％、１５０％、８０％の場合を示しており、ＣＲｉ＝０ｍｍの時、すなわち画像がＢＲｉの領域の左端まで存在する時は、それぞれ、ＴＲｉは２１０ｄｅｇ．、１９０ｄｅｇ．、１７０ｄｅｇ．となる。図８（ｂ）ではＢＲｉを３段階しか示していないが、実際は必要とするＢＲｉの数（本実施例では１％ごと２３０段階）だけテーブル値として保存されている。
最大値であり、本実施例ではこの値が大きいほど、ＴＲｉの温度を高くする必要がある。図８（ｂ）ではＢＲｉ＝２３０％、１５０％、８０％の場合を示しており、ＣＲｉ＝０ｍｍの時、すなわち画像がＢＲｉの領域の左端まで存在する時は、それぞれ、ＴＲｉは２１０ｄｅｇ．、１９０ｄｅｇ．、１７０ｄｅｇ．となる。図８（ｂ）ではＢＲｉを３段階しか示していないが、実際は必要とするＢＲｉの数（本実施例では１％ごと２３０段階）だけテーブル値として保存されている。
【0051】
また、図８（ｂ）の横軸の値である画像情報ＣＲｉが大きくなるほど、すなわち画像が発熱ブロックＨＢｉの領域から遠ざかるほど、ＴＲｉは温度を下げることができる。この理由は、隣接するゾーンである発熱ブロックＨＢｉ＋１において、左側境界近傍の定着性を確保するために必要な温度ＴＬｉ＋１が設定されるからである。図８（ｃ）は画像情報ＢＬｉ＋１、および、画像情報ＣＬｉ＋１とＴＬｉ＋１の関係を示すグラフであり、これはちょうど図８（ｂ）を発熱ブロックＨＢｉとＨＢｉ＋１との境界で対称にした形となっている。このように隣接した発熱ブロックから供給される熱量も考慮された上で、図８（ｂ）のグラフは決められている。なお、ＨＢ１の左端とＨＢ７の右端に関しては隣接する発熱ブロックがないので、図８（ｂ）に示す温度よりも高い温度を設定したテーブル値となっている。
以上説明したように、制御部１１３は、画像情報ＢＲｉと画像情報ＣＲｉを元に、図８（ｂ）の関係からＴＲｉを決定する。また、ＴＲｉとは別の第１温度としてのＴＬｉに関しても同様に、画像情報ＢＬｉと画像情報ＣＬｉを元に決定する。
以上説明したように、制御部１１３は、画像情報ＢＲｉと画像情報ＣＲｉを元に、図８（ｂ）の関係からＴＲｉを決定する。また、ＴＲｉとは別の第１温度としてのＴＬｉに関しても同様に、画像情報ＢＬｉと画像情報ＣＬｉを元に決定する。
【0052】
（制御温度の決定フロー）
図９は、発熱ブロックＨＢｉの制御温度Ｔｉを決定するフローを示している。制御部１１３がビデオコントローラ１２０から画像情報を受信し制御温度の計算をスタートさせると（Ｓ６０１）、まず、第１のステップとして、Ｓ６０２で画像情報Ａｉから図７（ｂ）の関係を用いてＴＡｉを決定（取得）する。制御温度を決める発熱ブロックがＨＢ２～ＨＢ６であった場合（Ｓ６０３・Ｙｅｓ）、第１のステップとして、Ｓ６０４で画像情報ＢＲｉと画像情報ＣＲｉから図８（ｂ）の関係を用いてＴＲｉを決定（取得）する。また、同様に、第１のステップとして、Ｓ６０５で画像情報ＢＬｉと画像情報ＣＬｉからＴＬｉを決定（取得）する。第２のステップとして、Ｓ６０６でＴＡｉ、ＴＲｉ、ＴＬｉを比較し、最も高い温度をＨＢｉの制御温度Ｔｉとして決定する。
図９は、発熱ブロックＨＢｉの制御温度Ｔｉを決定するフローを示している。制御部１１３がビデオコントローラ１２０から画像情報を受信し制御温度の計算をスタートさせると（Ｓ６０１）、まず、第１のステップとして、Ｓ６０２で画像情報Ａｉから図７（ｂ）の関係を用いてＴＡｉを決定（取得）する。制御温度を決める発熱ブロックがＨＢ２～ＨＢ６であった場合（Ｓ６０３・Ｙｅｓ）、第１のステップとして、Ｓ６０４で画像情報ＢＲｉと画像情報ＣＲｉから図８（ｂ）の関係を用いてＴＲｉを決定（取得）する。また、同様に、第１のステップとして、Ｓ６０５で画像情報ＢＬｉと画像情報ＣＬｉからＴＬｉを決定（取得）する。第２のステップとして、Ｓ６０６でＴＡｉ、ＴＲｉ、ＴＬｉを比較し、最も高い温度をＨＢｉの制御温度Ｔｉとして決定する。
【0053】
また、制御温度を決める発熱ブロックがＨＢ１であった場合（Ｓ６０３・Ｙｅｓ、Ｓ６０７・Ｙｅｓ）、第１のステップとして、Ｓ６０８で画像情報ＢＬ１と画像情報ＣＬ１から図８（ｃ）の関係を用いてＴＬ１を決定（取得）する。第２のステップとして、Ｓ６０９でＴＡ１、ＴＬ１を比較し、高い方の温度をＨＢ１の制御温度Ｔ１として決定する。発熱ブロックがＨＢ１であった場合も（Ｓ６０７・Ｎｏ）、フローは同様であるので説明は省略する。上述のフローによってＨＢ１～ＨＢ７の制御温度Ｔ１～Ｔ７が全て決定され、制御部１１３は計算を終了する（Ｓ６１２）。
【0054】
７．本実施例の効果
本実施例と比較例１の消費電力の比較を行った。画像形成装置１００を用いて以下の条件で消費電力の測定を行った。本実施例における画像形成装置１００のプロセススピードは２１０ｍｍ／ｓであり、Ｌｅｔｔｅｒサイズでは連続プリントで４０ｐｐｍ（ｐａｇｅ
ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅｓ）のスループットを出すことができる。使用した記録材は、ＨＰ社のＭｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ（坪量７５ｇ／ｍ２、Ｌｅｔｔｅｒサイズ）である。画像は図１０に示すような２３０％の画像を、長手方向にＨＢ４の領域を両端１ｍｍだけはみ出させて、先端と後端の余白である５ｍｍを除いて搬送方向に一様に描かれている。上記の条件で連続１００枚のプリントを行った際の定着装置２００で消費される平均電力を比較することで、本実施例の比較例１に対する省電力効果を測定した。表１に比較結果を
示す。
本実施例と比較例１の消費電力の比較を行った。画像形成装置１００を用いて以下の条件で消費電力の測定を行った。本実施例における画像形成装置１００のプロセススピードは２１０ｍｍ／ｓであり、Ｌｅｔｔｅｒサイズでは連続プリントで４０ｐｐｍ（ｐａｇｅ
ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅｓ）のスループットを出すことができる。使用した記録材は、ＨＰ社のＭｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ（坪量７５ｇ／ｍ２、Ｌｅｔｔｅｒサイズ）である。画像は図１０に示すような２３０％の画像を、長手方向にＨＢ４の領域を両端１ｍｍだけはみ出させて、先端と後端の余白である５ｍｍを除いて搬送方向に一様に描かれている。上記の条件で連続１００枚のプリントを行った際の定着装置２００で消費される平均電力を比較することで、本実施例の比較例１に対する省電力効果を測定した。表１に比較結果を
示す。
【0055】
（表１）
【0056】
比較例１は本発明を用いなかった場合であり、ＨＢ３とＨＢ５が画像部と認識される。そのため、ＨＢ４と同じ温度（２１０ｄｅｇ．）に制御温度が設定される。一方、本実施例においては、ＨＢ３の温度はＢＲ３＝２３０％、ＣＲ３＝３ｍｍの画像情報と、前述した図８（ｂ）の関係から１８０ｄｅｇ．に制御温度が設定される。ＨＢ５も同様に１８０ｄｅｇ．に制御温度が設定される。なお、本実施例においては非画像加熱部の温度、すなわち、ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ６、ＨＢ７の温度は１５０ｄｅｇ．に設定されている。また、本実施例においては、発熱ブロックＨＢｉの温度は１ページ内で変えずに一定の温度としている。そのため、画像情報Ａｉ、画像情報Ｂｉは各領域内で算出された１ページ内でのトナー量換算値の最大値であり、画像情報ＣＲｉ、画像情報ＣＬｉは１ページ内での最小距離である。
【0057】
以上の条件で行った電力測定の結果、本実施例の定着装置２００で消費される平均電力は５６０Ｗであった。一方、比較例１においては、該平均電力は５８７Ｗあった。本実施例は比較例１に比べて、ＨＢ３とＨＢ５の制御温度を下げられるため、２７Ｗの省電力効果があった。
【0058】
以上のように、画像情報に応じて長手方向に複数設けられた発熱ブロックの加熱条件を調整する画像形成装置において、本実施例では省電力効果を向上させることが可能である。
【0059】
本実施例において、７つの発熱ブロックは画像形成装置１００が対応する記録材サイズを基準に分けられているとしたが、それ以外の分け方であってもかまわない。また、発熱ブロックの数は長手方向に７つとして説明したが、発熱ブロックの数は長手方向に２つ以上あれば本実施例の設定は適用可能である。
本実施例では、発熱ブロックＨＢｉの温度は１ページ内で一定の温度としたが、１ページ内で随時画像情報を更新して随時制御温度を変更することも可能である。また、画像情報を１ｍｍのメッシュサイズを単位として得たが、必要に応じてメッシュサイズを変更しても構わない。
本実施例では、記録材Ｐの中央部が、搬送基準位置Ｘを通過するように搬送されるように設定したが、図１１に示すように記録材Ｐの片側の端部が、搬送基準位置Ｘを通過するように設定しても良い。
本実施例では、発熱ブロックＨＢｉの温度は１ページ内で一定の温度としたが、１ページ内で随時画像情報を更新して随時制御温度を変更することも可能である。また、画像情報を１ｍｍのメッシュサイズを単位として得たが、必要に応じてメッシュサイズを変更しても構わない。
本実施例では、記録材Ｐの中央部が、搬送基準位置Ｘを通過するように搬送されるように設定したが、図１１に示すように記録材Ｐの片側の端部が、搬送基準位置Ｘを通過するように設定しても良い。
【0060】
［実施例２］
実施例２における、画像形成装置、像加熱装置、ヒータ、ヒータ制御回路の構成は、実施例１と同様のため、説明を省略する。実施例２は、実施例１とは異なる方法で発熱ブロックＨＢｉの制御温度Ｔｉを決定する。実施例１では画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃを用いて各発熱ブロックＨＢｉの制御温度Ｔｉを決定している。この手法では、より詳細な情報（例えば、実施例１の１ｍｍのメッシュサイズを更に細かくする）を得たい場合において、画像の情報量が多すぎてビデオコントローラ１２０の処理が間に合わない可能性がある。
実施例２における、画像形成装置、像加熱装置、ヒータ、ヒータ制御回路の構成は、実施例１と同様のため、説明を省略する。実施例２は、実施例１とは異なる方法で発熱ブロックＨＢｉの制御温度Ｔｉを決定する。実施例１では画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃを用いて各発熱ブロックＨＢｉの制御温度Ｔｉを決定している。この手法では、より詳細な情報（例えば、実施例１の１ｍｍのメッシュサイズを更に細かくする）を得たい場合において、画像の情報量が多すぎてビデオコントローラ１２０の処理が間に合わない可能性がある。
【0061】
（実施例２の画像情報と制御温度）
一般的に出力される画像は、図１２に示すように、記録材Ｐの一定範囲内に画像が描かれていることが多い。図１２では、長手中央部に位置するＨＢ３、ＨＢ４、ＨＢ５が、各加熱領域のうちその加熱範囲が記録材の画像と重なる加熱領域を加熱する画像加熱部となる。また、長手端部に位置するＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ６、ＨＢ７が、各加熱領域のうちその加熱範囲が記録材の画像と重ならない加熱領域を加熱する非画像加熱部となる。
また、一般的に出力される画像においては、テキストやグラフィックなどの画像属性が１ページ内で混在していないことが多い。このような場合は、発熱ブロックごとにトナー量換算最大値が大きく異なることはあまりないため、画像加熱部内で制御温度差が大きく開くことはあまりない。以上から、画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃを用いて画像加熱部の制御温度を決めることで得られる省電力効果よりも、非画像加熱部の制御温度を大きく下げられることによる省電力効果が期待できるケースがある。
一般的に出力される画像は、図１２に示すように、記録材Ｐの一定範囲内に画像が描かれていることが多い。図１２では、長手中央部に位置するＨＢ３、ＨＢ４、ＨＢ５が、各加熱領域のうちその加熱範囲が記録材の画像と重なる加熱領域を加熱する画像加熱部となる。また、長手端部に位置するＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ６、ＨＢ７が、各加熱領域のうちその加熱範囲が記録材の画像と重ならない加熱領域を加熱する非画像加熱部となる。
また、一般的に出力される画像においては、テキストやグラフィックなどの画像属性が１ページ内で混在していないことが多い。このような場合は、発熱ブロックごとにトナー量換算最大値が大きく異なることはあまりないため、画像加熱部内で制御温度差が大きく開くことはあまりない。以上から、画像情報Ａ、画像情報Ｂ、画像情報Ｃを用いて画像加熱部の制御温度を決めることで得られる省電力効果よりも、非画像加熱部の制御温度を大きく下げられることによる省電力効果が期待できるケースがある。
【0062】
そこで、実施例２では非画像加熱部の制御温度をより正確に決めるために、それに関わる画像情報Ｃの画像距離の分解能を細かくしている。実施例１では１ｍｍの分解能であったものを、実施例２では０．１ｍｍとしている。それに伴い、画像加熱部の制御温度を決めるための情報量を以下のように減らしている。実施例１では画像情報Ａは２バイトの８ビット信号であったが、実施例２では１バイトの３ビット信号として、表２のようにトナー量換算最大値が１６段階で表される。また、画像加熱部の制御温度を決めるための画像情報Ｂ、画像情報Ｃは存在せず、画像加熱部の制御温度は画像情報Ａによってのみ決められる。
【0063】
（表２）
【0064】
図１２に示すように、実施例２では画像情報Ｒ、画像情報Ｌを用いる。画像情報Ｒは１ページ内の画像の最右端位置の発熱ブロックＨＢ７右端からの距離であり、画像情報Ｌは１ページ内の画像の最左端位置の発熱ブロックＨＢ１左端からの距離である。図１２に示すように、実施例２では発熱ブロックＨＢ３から発熱ブロックＨＢ５の領域まで画像が描かれている。
【0065】
図１３は、図１２のような画像を例に、画像情報Ｒにより発熱ブロックＨＢ６、ＨＢ７の制御温度が決定されることを説明する図である。また、画像情報Ｌにより発熱ブロックＨＢ１、ＨＢ２の制御温度が決定される。画像情報Ｒと同様であるので、これ以降の画像情報Ｌによる制御温度の決定の説明を省略する。
【0066】
図１３（ａ）は、図５より画像情報Ｂに関わる部分を抜粋した図である。図１３（ｂ）と図１３（ｃ）は、図１２の画像の右端付近を拡大して示している。図１３（ｂ）は、画像の右端、すなわち画像情報ＲがＨＢ５とＨＢ６の境界位置近傍であるＢＲ５の領域になく画像加熱部ＨＢ５の中に入っているケース（ケース１）である。また、図１３（ｃ）は、画像の右端、すなわち画像情報ＲがＨＢ５とＨＢ６の境界位置近傍であるＢＲ５の領域にあるケース（ケース２）である。
【0067】
図１３（ｂ）のケース１の場合は、発熱ブロックＨＢ６、ＨＢ７は非画像部温度として１５０ｄｅｇ．が制御温度として設定される。発熱ブロックＨＢ６の温度を下げることができるのは、画像がＨＢ５とＨＢ６の境界位置近傍になく、ＨＢ６の温度が高くなくても画像の右端の定着性は確保されるためである。また、画像加熱部である発熱ブロックＨＢ３、ＨＢ４、ＨＢ５の温度は実施例１と同様に、画像情報Ａ３、Ａ４、Ａ５をもとに図７
（ｂ）の関係から決定される。ただし、前述したように画像情報Ａの信号は実施例１よりも圧縮されている。ケース１の制御温度は図１４のケース１に示すような分布となる。
（ｂ）の関係から決定される。ただし、前述したように画像情報Ａの信号は実施例１よりも圧縮されている。ケース１の制御温度は図１４のケース１に示すような分布となる。
【0068】
図１３（ｃ）のケース２の場合は、発熱ブロックＨＢ７は非画像部温度として１５０ｄｅｇ．が制御温度として設定され、ケース１と同じである。一方、発熱ブロックＨＢ６の温度はＨＢ５との境界位置近傍の画像の右端の定着性を確保するために、実施例１と同様に、画像情報ＢＬ６と画像情報ＣＬ６をもとに図７（ｂ）の関係から決定される。ただし、前述したように画像情報ＣＲｉの距離の分解能は実施例１よりも細かくなっている。ケース２の制御温度は図１４のケース２に示すような分布となる。ケース２は、ＨＢ２とＨＢ６の制御温度が、ＨＢ３やＨＢ６との境界位置近傍の画像の定着性を確保するためにケース１よりも高くなっている。
【0069】
（実施例２の効果）
以下、実施例２と比較例２、実施例１の消費電力の比較を行った。画像形成装置１００を用いて実施例１と同様の条件で消費電力の測定を行った。実施例２の画像は図１５に示すような２３０％の画像と、１８５％の画像であり、先端と後端の余白は５ｍｍを除いて搬送方向に一様に描かれている。上記の条件で連続１００枚のプリントを行った際の定着装置２００で消費される平均電力を比較することで、実施例２の比較例２や実施例１に対する省電力効果を測定した。表３に比較結果を示す。
以下、実施例２と比較例２、実施例１の消費電力の比較を行った。画像形成装置１００を用いて実施例１と同様の条件で消費電力の測定を行った。実施例２の画像は図１５に示すような２３０％の画像と、１８５％の画像であり、先端と後端の余白は５ｍｍを除いて搬送方向に一様に描かれている。上記の条件で連続１００枚のプリントを行った際の定着装置２００で消費される平均電力を比較することで、実施例２の比較例２や実施例１に対する省電力効果を測定した。表３に比較結果を示す。
【0070】
（表３）
【0071】
比較例２では本発明を用いなかった場合であり、ＨＢ２とＨＢ６が画像部と認識される。そのため、ＨＢ２はＨＢ３と同じ温度（２１０ｄｅｇ．）、ＨＢ６はＨＢ５と同じ温度（１９９ｄｅｇ．）に制御温度が設定される。
【0072】
図１６（ａ）は、図７（ｂ）の関係と同じであり、実施例１と実施例２の画像加熱部において、画像情報Ａｉから制御温度が決まる様子を表している。実施例１では、Ａ５＝１８５％として図１６（ａ）のように１９９ｄｅｇ．にＨＢ５の制御温度が設定される。一方で、実施例２では、前述の表２のようにデータを１６段階としているため、Ａ５＝１９５％として図１６（ａ）のように２０１ｄｅｇ．にＨＢ５の制御温度が設定される。
【0073】
図１６（ｂ）は、図８（ｂ）の関係と同じであり、実施例１と実施例２の画像加熱部と隣接する非画像加熱部において、画像情報ＣＲｉから制御温度が決まる様子を表している。図１６（ｂ）は代表的にＣＲｉ＝２３０％の様子だけを表している。実施例１では、実施例１の画像情報ＣＲｉの距離の分解能は１ｍｍであるので真の画像位置はＣＲ２＝２．８ｍｍであるが、ＣＲ２＝２ｍｍとして扱われる。実施例１のＨＢ２の温度は、ＢＲ２＝１８５％、ＣＲ２＝２ｍｍの画像情報と、図１６（ｂ）の関係から１９８ｄｅｇ．に制御温度が設定される。一方で、実施例２のＨＢ２の温度は、ＢＲ２＝１９５％、ＣＲ２＝２．８ｍｍの画像情報と、図１６（ｂ）の関係から１９１ｄｅｇ．に制御温度が設定される。同様の方法で実施例１と実施例２のＨＢ６の制御温度も設定される。
【0074】
以上の条件で行った電力測定の結果、実施例２の定着装置２００で消費される平均電力は６０９Ｗであった。一方、比較例２において該平均電力は６３２Ｗであり、比較例２に
おいて該平均電力は６１６Ｗであった。実施例２は比較例２や実施例１に比べて、ＨＢ５の温度が若干上がってしまったものの、ＨＢ２とＨＢ６の制御温度を下げられるため省電力効果があった。
おいて該平均電力は６１６Ｗであった。実施例２は比較例２や実施例１に比べて、ＨＢ５の温度が若干上がってしまったものの、ＨＢ２とＨＢ６の制御温度を下げられるため省電力効果があった。
【0075】
以上のように、画像情報に応じて長手方向に複数設けられた発熱ブロックの加熱条件を調整する画像形成装置において、実施例２では省電力効果を向上させることが可能である。
【0076】
上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0077】
１１３…制御部、１２０…ビデオコントローラ（取得部）、３００…ヒータ、３０５…基板、３０１（３０１ａ、３０１ｂ）…導電体、３０３（３０３－１～３０３－７）…導電体、３０２（３０２ａ－１～３０２ａ－７、３０２ｂ－１～３０２ｂ－７）…発熱抵抗体、４００…制御回路、２００…定着装置（像加熱装置）、２０２…定着フィルム
【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】
【手続補正書】
【提出日】2022-11-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
細長い板状の基板と、
前記基板に設けられており、前記基板の長手方向に沿って並んでいる、電力が供給されると発熱する独立制御可能な複数の発熱ブロックと、
を有する、ヒータにおいて、
前記基板の前記長手方向における一方の端部に最も近い発熱ブロックの前記長手方向における長さが、その他の発熱ブロックの前記長さよりも長いことを特徴とするヒータ。
前記基板に設けられており、前記基板の長手方向に沿って並んでいる、電力が供給されると発熱する独立制御可能な複数の発熱ブロックと、
を有する、ヒータにおいて、
前記基板の前記長手方向における一方の端部に最も近い発熱ブロックの前記長手方向における長さが、その他の発熱ブロックの前記長さよりも長いことを特徴とするヒータ。
【請求項2】
前記一方の端部とは反対側の他方の端部に近い発熱ブロックほど前記長さが短いことを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
【請求項3】
前記複数の発熱ブロックは、夫々、前記長手方向に沿って設けられている発熱体と、前記長手方向に沿って設けられており前記発熱体と接触する第１の導電体及び第２の導電体と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のヒータ。
【請求項4】
前記第１の導電体は前記複数の発熱ブロックに亘って共通の導電体となっており、前記第２の導電体は個々の発熱ブロックで独立していることを特徴とする請求項３に記載のヒータ。
【請求項5】
前記第１の導電体用の電気接点が接触する電極は、前記長手方向において前記複数の発熱ブロックが設けられた領域外に設けられており、前記第２の導電体用の電気接点が接触する電極は、前記長手方向において各発熱ブロックが設けられた領域内に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のヒータ。
【請求項6】
前記複数の発熱ブロックの夫々には、前記基板の短手方向に沿って前記発熱体が複数並んでいることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載のヒータ。
【請求項7】
筒状のフィルムと、
前記フィルムの内部空間に配置されているヒータと、
前記フィルムの外周面に接触し、前記フィルムを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するローラと、
を有し、前記ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記ヒータは、請求項１乃至６のいずれか一項に記載されたヒータであり、
前記像加熱装置は、記録材のサイズに拘わらず、記録材搬送方向と平行な記録材の一辺が搬送基準位置を通過するように記録材を搬送する装置であり、
前記一方の端部に最も近い発熱ブロックの前記一方の端部側の一辺が前記搬送基準位置に対応する位置となるように、前記ヒータが配置されていることを特徴とする像加熱装置。
前記フィルムの内部空間に配置されているヒータと、
前記フィルムの外周面に接触し、前記フィルムを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するローラと、
を有し、前記ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記ヒータは、請求項１乃至６のいずれか一項に記載されたヒータであり、
前記像加熱装置は、記録材のサイズに拘わらず、記録材搬送方向と平行な記録材の一辺が搬送基準位置を通過するように記録材を搬送する装置であり、
前記一方の端部に最も近い発熱ブロックの前記一方の端部側の一辺が前記搬送基準位置に対応する位置となるように、前記ヒータが配置されていることを特徴とする像加熱装置。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明のヒータは、
細長い板状の基板と、
前記基板に設けられており、前記基板の長手方向に沿って並んでいる、電力が供給されると発熱する独立制御可能な複数の発熱ブロックと、
を有する、ヒータにおいて、
前記基板の前記長手方向における一方の端部に最も近い発熱ブロックの前記長手方向における長さが、その他の発熱ブロックの前記長さよりも長いことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の像加熱装置は、
筒状のフィルムと、
前記フィルムの内部空間に配置されているヒータと、
前記フィルムの外周面に接触し、前記フィルムを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するローラと、
を有し、前記ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記ヒータは、上記のヒータであり、
前記像加熱装置は、記録材のサイズに拘わらず、記録材搬送方向と平行な記録材の一辺が搬送基準位置を通過するように記録材を搬送する装置であり、
前記一方の端部に最も近い発熱ブロックの前記一方の端部側の一辺が前記搬送基準位置に対応する位置となるように、前記ヒータが配置されていることを特徴とする。
細長い板状の基板と、
前記基板に設けられており、前記基板の長手方向に沿って並んでいる、電力が供給されると発熱する独立制御可能な複数の発熱ブロックと、
を有する、ヒータにおいて、
前記基板の前記長手方向における一方の端部に最も近い発熱ブロックの前記長手方向における長さが、その他の発熱ブロックの前記長さよりも長いことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の像加熱装置は、
筒状のフィルムと、
前記フィルムの内部空間に配置されているヒータと、
前記フィルムの外周面に接触し、前記フィルムを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するローラと、
を有し、前記ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記ヒータは、上記のヒータであり、
前記像加熱装置は、記録材のサイズに拘わらず、記録材搬送方向と平行な記録材の一辺が搬送基準位置を通過するように記録材を搬送する装置であり、
前記一方の端部に最も近い発熱ブロックの前記一方の端部側の一辺が前記搬送基準位置に対応する位置となるように、前記ヒータが配置されていることを特徴とする。