JP2004271905A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】各種サイズのシートに対して、適切な定着処理を可能にしつつ、定着手段の昇温の問題にも対応しながら、シートの搬送性の向上を図った定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着ローラ８１の表面温度が１９０℃未満の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も常時点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９５℃未満の場合には、サブヒータ８３は常時点灯させるのに対して、メインヒータ８２は５秒のうち２秒だけ点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９５℃以上の場合には、サブヒータ８３もメインヒータ８２も消灯させる。
【選択図】 図５
【解決手段】定着ローラ８１の表面温度が１９０℃未満の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も常時点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９５℃未満の場合には、サブヒータ８３は常時点灯させるのに対して、メインヒータ８２は５秒のうち２秒だけ点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９５℃以上の場合には、サブヒータ８３もメインヒータ８２も消灯させる。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、未定着画像を記録材上に定着する定着装置及びこれを備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式及び静電記録方式の画像形成装置、例えば、複写機，レーザービームプリンタ等には、接触加熱方式（熱定着方式）の定着装置を備えたものが知られている。
【０００３】
従来技術に係る定着装置の一例として、アルミニウムや鉄の芯金の表面に耐熱離型層を被覆した定着体たる定着ローラと、ステンレス等の芯金の周囲に耐熱弾性層を形成した加圧体たる加圧ローラとを備え、定着ローラの芯金内に配設した加熱手段たるハロゲンヒータにより定着ローラを加熱する構成が知られている。
【０００４】
このような定着装置にあっては、加圧ローラが、バネ等により定着ローラに圧接されてニップを形成しており、未定着のトナー像を担持する記録媒体（記録材）となるシートがこのニップで挟持搬送されると、加熱かつ加圧して、未定着のトナー像をシートに定着する。
【０００５】
しかしながら、かかる定着装置においては、定着ローラの回転軸の軸線方向における配光分布が単一のハロゲンヒータによって、定着ローラ表面の温度分布を調整する場合、小サイズのシートをニップに連続搬送した際の非通紙部昇温を抑えることは困難である。その理由は、シートは熱を奪うため、定着ローラ表面のうち通紙部の熱は奪われるが、非通紙部の熱は奪われないからである。より詳しく説明すると、装置に搬送され得る最大シートに対応するために、定着ローラ表面上の長手方向温度分布を均一にするには、ローラ長手方向全体に熱を与える必要がある。一方、小サイズのシートをニップに連続搬送した際の非通紙部昇温を抑えるには、非通紙部に熱を与えないことが必要である。しかし、配向分布が単一のハロゲンヒータによって、これらを同時に満たすのは事実上不可能である。
【０００６】
そこで、定着ローラの回転軸の軸線方向における配光分布が異なる二つのハロゲンヒータを用いて、各々のヒータを時分割制御にて点灯する構成が提案されている。この構成では、上記軸線方向中央部をメインに加熱するハロゲンヒータと、上記軸線方向両端部をメインに加熱するハロゲンヒータが定着ローラ内に設置されている。そして、各ヒータはＣＰＵにより駆動制御が行われ、通紙されるシートサイズに応じて、上記軸線方向における最適な温度分布が得られるよう各ヒータの独立制御が行われる。
【０００７】
また、定着ローラの長手方向の温度分布は、紙しわなどのシート搬送性にも大きな影響を与える。そこで、シートの搬送性の問題も考慮したヒータの制御も、合わせて考えられている。特に、近年において、複写機やプリンタ等の画像形成装置に対して、薄紙から厚紙まで、従来以上にさまざまな種類のシートに対して、好適に未定着画像を定着させることへの要求が高まってきている。
【０００８】
薄紙は一般に紙のこしが弱いため、ニップ部を通過する際に、紙しわが発生したり、ニップ部に導入される直前で定着ローラに未定着画像がこすれて、「ちりめん」とよばれる画像不良が発生したりすることがある。又、厚紙はこしが強いため、ニップ部を通過する際に、紙の後端が反り上がってしまい、通紙安定性が損なわれたり、未定着画像が飛び散って、画像不良が発生したりすることがある。
【０００９】
このような、シートの搬送性の問題に対しては、定着ローラの熱に関する制御だけではなく、例えば、定着ローラ又は加圧ローラの長手方向（回転軸線方向）に対して、中央部よりも両端部の外径を大きくする、所謂逆クラウン形状を設けるなど、ローラの形状を工夫することも考えられている。
【００１０】
しかし、例えば、逆クラウン形状の場合には、「紙しわ」は改善されるが、むしろ「後端はね」や「ちりめん」は悪化してしまい、ローラの形状により、「紙しわ」と「後端はね」と「ちりめん」のいずれにも対応するのは非常に困難である。また、これらに対して、それぞれ対応するためにローラの形状を色々と工夫すると、定着装置構成の設計の自由度を狭くする結果を招き、薄紙から厚紙まで広い転囲の種類のシート搬送を満足することは益々困難となる。そして、定着ローラ及び加圧ローラの外径管理も難しくなり、コストアップを招くことにもなる。更に、実際には、紙のこしに対して、紙が吸収している水分量も大きな影響を与えるため、更に設計の自由度は狭くなってしまう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、搬送される各種サイズのシートに対して、適切な加熱を行うために、加熱分布（加熱手段がハロゲンヒータの場合には配向分布に相当する）の異なる複数の加熱手段を設けたとしても、シートの搬送性の課題が残されている。
【００１２】
ここで、例えば中央に加熱のピークをもった加熱手段と、端部に加熱のピークをもった加熱手段を設けた画像形成装置が、複数の加熱手段を設けたものとして一般的である。また、定着ローラは筒状の形をしている場合が多いので、端部からの放熱が、中央に比べて大きく、加熱手段がオンされていないと、中央に比べて端部の温度が下がりやすくなりなる場合が多い。ここで、定着ローラの検知温度が、目標温度に達している場合に、どちらの加熱手段も共に、通電せず、目標温度以下の場合に、どちらの加熱手段も略同等の通電時間比で通電すると、加熱手段が通電されていない間に、定着ローラ端部の温度が中央に比べて、低くなってしまう場合がある。
【００１３】
この課題をローラ形状の工夫によって解決しようとする場合には、設計自由度を低下させるなどの他の問題が生じてしまう。
【００１４】
そこで、本発明の定着装置及びこれを備える画像形成装置の目的は、目標温度を維持しつつ、各種サイズのシートに対して、適切な定着処理を可能にしつつ、定着回転体の昇温の問題にも対応しながら、定着ローラの温度分布を適正に保ちしわ、後端はねが出ない様にシートの搬送性の向上を図ることにある。
【００１５】
また、本発明の目的は、ローラの形状を工夫しなくても（勿論、工夫しても構わないが）、シートの搬送性の向上を実現できることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１７】
すなわち、本発明においては、加熱ピークの位置が異なる複数の加熱手段に対してオン・オフ制御することによって、定着回転体における回転軸方向の温度分布を適正にすることで、シートの搬送性の向上を図った。
【００１８】
本発明の定着装置は、
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体と、
該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体と、を備える定着装置において、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体と、
前記定着回転体の温度を検知する温度検知体と、
温度検知体の出力に基づいて加熱体への通電を制御する通電制御手段と、を有する定着装置において、
前記定着回転体の温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体への通電比率を変更することを特徴とする。
【００１９】
ここで、前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体へ通電する比率を大きくするとよい。
【００２０】
また、記録材上に形成される画像に応じて、連続定着動作中の搬送される記録材の搬送間隔が異なり、この搬送間隔が基準間隔よりも広くなると、
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体へ通電する比率をより大きくすることも好適である。
【００２１】
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が基準温度を越えている場合には、第１加熱体及び第２加熱体への通電を停止するとよい。
【００２２】
前記定着回転体は、筒状の金属基材で構成された芯金と、その外周に設けられる０．２ｍｍ以上４ｍｍ以下の弾性層を有する定着ローラであるとよい。
【００２３】
前記弾性層の熱伝導率が０．２１０Ｗ／ｍＫ以上０．８３８Ｗ／ｍＫ以下であるとよい。
【００２４】
前記制御手段が前記第１加熱体及び第２加熱体へ通電する割合を変更するパラメータに、搬送される記録材の間隔が含まれるとよい。
【００２５】
前記制御手段が前記第１加熱体及び第２加熱体へ通電する割合を変更するパラメータに、搬送される記録材の坪量が含まれることも好適である。
【００２６】
前記ニップ部を通過する際の記録材の移動方向が、重力方向に対して略平行であるとよい。
【００２７】
前記加圧体を加熱する第３加熱手段を備えるとよい。
【００２８】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、
該像担持体上に担持された静電潜像を現像化する現像手段と、
該現像手段によって現像化された現像を直接あるいは間接に記録材上に転写する転写手段と、
該転写手段によって記録材上に転写された未定着画像を記録材上に定着させる上記定着装置と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
前記像担持体は一つだけ設けられ、かつ、単色画像及び複数色画像を形成可能に構成されているとよい。
【００３０】
また、本発明の画像形成装置は、
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体と、該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体と、を有する定着装置を備え、
単色画像と複数色画像を選択的に形成する画像形成装置において、
前記定着回転体を加熱する加熱体と、
前記定着回転体の表面温度に応じて、該加熱手段のオン・オフ制御を行う制御手段と、を設けると共に、
該制御手段により行われる制御では、
単色画像を形成する場合には、前記定着回転体の温度が目標温度を超えると判断されている間には、前記加熱体がオンとされている状態は含まれず、
複数色画像を形成する場合には、前記目標温度を超えると判断されている間には、前記加熱体がオンとされている状態を含むことを特徴とする。
【００３１】
前記加熱体には、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有する第２加熱体と、が含まれ、
前記定着回転体の温度が、前記目標温度から該目標温度よりも高い温度に設定された設定温度までの間にある場合には、前記制御手段は、前記第２加熱体を常にオンとし、かつ、第１加熱体は間欠的にオンとする制御を行うとよい。
【００３２】
また、前記加熱手段には、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有する第２加熱体と、が含まれ、
前記定着回転体の温度が、前記目標温度から該目標温度よりも高い温度に設定された設定温度までの間にある場合には、前記制御手段は、前記第２加熱体を常にオンとし、かつ、第１加熱体はオフとする制御を行うことも好適である。
【００３３】
また、本発明の画像形成装置は、記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体と、該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体と、を有する定着装置を備える画像形成装置において、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体と、
装置の稼動中は常時前記加圧体を加熱する第３加熱体と、
前記定着回転体の表面温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体のオン・オフ制御を行う制御手段と、を設けると共に、
該制御手段は、基準サイズよりも大きな記録材が搬送される場合に、
前記定着回転体の表面温度が目標温度を超えている場合には、前記第１加熱体及び第２加熱体のいずれもオフとし、
前記定着回転体の表面温度が該目標温度よりも低く設定された設定温度から該目標温度までの間にある場合には、前記第１加熱体を常にオンとして、前記第２加熱体を間欠的にオンとし、
前記定着回転体の表面温度が前記設定温度よりも低い間は、前記第１加熱体及び第２加熱体のいずれも常時オンとすることを特徴とする。
【００３４】
ここで、上記定着回転体としては、例えば、定着ローラ，定着ベルト，定着フィルムを採用できる。また、上記加圧体としては、加圧ローラや加圧ベルトを採用できる。また、加熱体としては、電熱式ヒータを採用できる。
【００３５】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を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、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る定着装置及びこれを備える画像形成装置について説明する。
【００３８】
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要構成を示す模式図である。本実施の形態では、画像形成装置の一例として、ネガプロセスを用いたフルカラーレーザービームプリンターを例にして説明する。図１では、中間転写体を使用したフルカラーレーザービームプリンター（複写機などについても同様の構成である）の主要構成を模式的に示している。
【００３９】
本実施の形態に係るフルカラーレーザービームプリンターは、静電潜像及び現像を担持する像担持体として感光体１を備えている。感光体１は図中矢印方向に回転するように構成されている。そして、その周囲には、上流から順に、感光体１の表面をマイナス極性に一様に帯電する一次帯電器２と、画像信号に基づいて感光体１を露光して静電潜像を形成するレーザー露光装置３と、静電潜像にトナーを付着させて現像する現像器４，５が配置されている。
【００４０】
そして、感光体１の現像位置下流には、現像を担持する中間転写体６が配置されている。また、中間転写体６の下流には二次転写ベルト７が配置されている。更に、二次転写ベルト７のシート搬送方向の下流には定着装置８が配置されている。
【００４１】
このように構成されたフルカラーレーザービームプリンターにおける画像形成プロセスを順に説明する。
【００４２】
感光体１の表面は、一次帯電器２によって、例えば−５５０Ｖに均一に帯電される。次いで、その表面上に、レーザー露光装置３によって画像パターンが露光されて静電潜像が形成される。露光後の感光体表面は未露光部分電位（ＶＤ）が−５５０Ｖ、露光部分電位（ＶＬ）は−１５０Ｖとなる。現像器４，５の現像スリーブに−３５０Ｖの現像バイアスが印加されると、感光体表面電位の低いＶＬ部は負帯電性のネガトナーで現像されて、静電潜像は顕像化する。
【００４３】
中間転写体６は、円筒状で導電性支持体として金属の芯金に、少なくともゴム，エラストマー，樹脂からなる弾性層を有するローラ形状、さらにはその弾性層の上層に一層以上の被覆層を有するドラム形状のものである。中間転写体６は感光体１上の現像を転写する機能を備えており、感光体１とほぼ等速で図中矢印方向に回転している。中間転写体６の芯金に一次転写バイアス（Ｔ１）として＋３００Ｖ印加すると、感光体１上のトナー像（トナーのよって顕像化された現像）は、一次転写ニップ部において感光体１のＶＬ部と中間転写体６との４５０Ｖの電位差によって中間転写体６に転写される。
【００４４】
白黒画像などの単色画像の場合は、この後、直ちに後述の２次転写工程に移る。またフルカラーの画像形成の場合には、上記工程を、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の四色のトナーについてタイミングを合わせて繰り返すことで中間転写体６上に四色の色が重なったフルカラー画像が形成される。
【００４５】
次に、２次転写ベルト７を中間転写体６に加圧して２次転写ニップを形成し、中間転写体６上の画像先端と同期させて紙などの記録媒体（記録材）となるシートを２次転写ニップに送り込む。そして二次転写ベルト７に＋２０μＡの２次転写バイアスを印加すると、トナー画像はシートに転写される。
【００４６】
トナー像が転写されたシートは定着装置８に送り込まれる。定着装置８は一対のローラ、すなわち、定着回転体となる定着ローラ８１と加圧体となる加圧ローラ８４とを備えている。定着ローラ８１にはメインヒータ８２とサブヒータ８３が内蔵されている。そして、定着ローラ８１と加圧ローラ８４は一定の圧力で互いに加圧されている。また、定着ローラ８１の表面温度を検出する温度検知体としての定着温度センサ９が設けられている。そして、定着温度センサ９の出力値に基づいてメインヒータ８２とサブヒータ８３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行って定着ローラ８１の表面温度を制御している。
【００４７】
定着ローラ８１の表面温度は、プリンタが待機状態のときにはスタンバイ温度として１８０℃になるように制御され、プリント時にはプリント温度として１９０℃になるように制御されている。シートが定着装置８を通過する際に、シートに熱と圧力が付与されて、シート上の未定着のトナー像は、混色と同時にシート上に定着される。このようにして、フルカラー画像が得られる。
【００４８】
一般的に、本実施の形態の場合の様に、像担持体としての感光体が、一つだけ備えられたカラーの画像形成装置においては、感光体に対する画像形成動作の回数の違いにより、単色画像とフルカラー画像でシートの搬送間隔が異なる。すなわち、単色画像の場合における搬送間隔の方が、フルカラー画像の場合における搬送間隔よりも短くなるのが一般的である。実際に、本実施の形態に係る画像形成装置を採用すると、シートの搬送間隔が異なるために、シートが機外に排出される速度は、単色画像の方が、フルカラー画像の場合に比べて約４倍速くなる。より具体的な例を挙げると、シートの排出速度は、Ａ３サイズの場合で単色画像が１６枚／分に対して、フルカラー画像の場合には４枚／分となる。
【００４９】
シートの搬送間隔でいうと、Ａ３サイズの場合で、シートの先端と先端の間隔でいうと、単色画像が３．７５秒毎、フルカラー画像の場合、１５秒毎にシートが搬送されることになる。
【００５０】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る定着装置８について、更に詳しく説明する。図２は本発明の第１の実施の形態に係る定着装置の主要構成を示す模式図である。
【００５１】
定着装置８は、上述のように、定着ローラ８１と加圧ローラ８４とを備えている。そして、定着ローラ８１は、中空で肉厚１．６ｍｍの鉄製の芯金８１ａと、その表面上に設けられる厚さ２．３ｍｍのシリコーンゴム層８１ｂと、更にその表面上に設けられる厚さ５０μｍの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）チューブ層８１ｃとを有する。この定着ローラ８１の外径は５０ｍｍである。また、シリコーンゴム層８１ｂにおけるローラの軸線方向の寸法は３３０ｍｍである。また、このシリコーンゴム層８１ｂで用いられたシリコーンゴムの熱伝導率は０．５０３Ｗ／ｍＫである。
【００５２】
一方、加圧ローラ８４は、中空で肉厚２．５ｍｍの鉄製の芯金８２ａと、その表面上に設けられる厚さ２．１ｍｍのシリコーンゴム層８２ｂと、更にその表面上に設けられる７０μｍ厚のＰＦＡチューブ層８２ｃとを有する。この加圧ローラ８４の外径は４０ｍｍである。また、シリコーンゴム層８２ｂにおけるローラの軸線方向の寸法は３３３ｍｍある。
【００５３】
ここで、定着ローラ８１は、第１加熱体としてのメインヒータ８２と第２加熱体としてのサブヒータ８３が、芯金８１ａ内に配設されている。そして、定着ローラ８１の軸線方向ほぼ中央に当接配設されたサーミスタ９によって定着ローラ８１の表面温度が検出され、この検出温度に基づいて制御装置（ＣＰＵ）１０によりメインヒータ８２及びサブヒータ８３のオン・オフが制御される。このようにして、定着ローラ８１の表面温度が一定に維持されるように制御される。尚、定着ローラ８１と加圧ローラ８４とは、加圧機構（図示せず）によって総圧約５８８Ｎで加圧されている。又、定着ローラ８１と加圧ローラ８４はプロセススピード１４０ｍｍ／ｓｅｃで回転している。更に、定着ローラ８１の表面温度の設定値（目標温度）は、本実施の形態では１９０℃とする。
【００５４】
上述の定着装置８では、未定着トナー像を表面に担持したシートが該トナー像の面を定着ローラ８１側にして、この定着ローラ８１と加圧ローラ８４との間の定着ニップに挟持搬送され、その際に加熱かつ加圧されてトナーの定着が行われることとなる。
【００５５】
次に、図３及び図４を参照して、本実施の形態に係るメインヒータ８２及びサブヒータ８３について、更に詳しく説明する。図３は定着動作を行っている際におけるオン・オフ制御の一例を示すタイムチャート図である。図４はヒータの配光分布を示す図であり、（Ａ）はサブヒータの配光分布を示し、（Ｂ）はメインヒータの配光分布を示している。
【００５６】
メインヒータ８２の消費電力は５００Ｗである。また、このメインヒータ８２は、長手方向における配光分布が中央をメインとするように構成されている。具体的には、長手方向中央部の１６０ｍｍの範囲よりも、長手方向両端部側における光強度を１００％とすると、この１６０ｍｍの範囲内の光強度が１２０％になるよう構成されている（図４（Ｂ）参照）。
【００５７】
一方、サブヒータ８３の消費電力は３２０Ｗである。また、このサブヒータ８３は、長手方向における配光分布が両端をメインとするように構成されている。具体的には、長手方向中央部の１６０ｍｍの範囲内の光強度を１００％とすると、この１６０ｍｍの範囲外の長手方向両端部側の光強度が２３０％になるよう構成されている（図４（Ａ）参照）。
【００５８】
これらのヒータの消費電力及び配光分布は、主に次の２点で決定される。
【００５９】
第一に、単色モードにおいて、連続して定着処理を行う場合に、坪量の大きなシートであっても、定着ローラ８１の表面温度が目標の設定温度（１９０℃）に保たれるように、温調を良好に行える点である。ここで、単色モードは、フルカラーモードの場合よりも単位時間当りのシート排出枚数が多く、より多くの電力を必要とする。
【００６０】
第二に、単色モードにおいて、搬送され得る最大シート幅（装置で設定した最大シート幅）よりも小サイズのシートを連続して搬送する際に、メインヒータ８２とサブヒータ８３の点灯時間を変化させる制御を行うことによって、定着ローラ８１におけるシートの通らない部分の昇温が、部品の熱劣化等を起こさない範囲に制御できる点である。
【００６１】
実際の単色モードにおけるシートサイズに応じたヒータ点灯制御については、図１１の表に示している。なお、図１１に示す、定着ローラ温度差の結果は、シートとして、坪量６４ｇ／ｍ２の用紙を採用した場合の結果である。図１１の表を参照して、このヒータ点灯制御について更に詳しく説明する。図１１は単色モードにおけるヒータの点灯制御について示した表である。
【００６２】
ヒータの点灯制御は、定着ローラ検知温度が目標温度の１９０℃よりも低い場合には、メインヒータ８２は常に点灯させる。一方、サブヒータ８３は、５秒を一つの単位とするオン・オフ（点灯・消灯）を繰り返す動作を行わせている。すなわち、メインヒータ８２が５秒間常に点灯しているのに対して、サブヒータ８３は、シートの幅に応じて、表中の欄内の時間（１〜５秒）だけ点灯させて、５秒の内、残りの時間は消灯することを繰り返している。そして、定着ローラ検知温度が目標温度の１９０℃以上になったら、二つのヒータを消灯させている。具体例として、図３には、Ａ５サイズのシートを縦向きに搬送する場合における、定着ローラ検知温度の推移と、それに応じた各ヒータ制御の様子を示している。
【００６３】
ここで、シートの幅とは、シートの搬送方向に垂直な方向の長さを意味する。このシート幅は、シートサイズとシートの搬送向きによって決まる。本実施の形態では、定型のシートサイズ（Ａ４，Ａ５，Ｂ５）について、これらに対応した制御が行われる。
【００６４】
図１１に示す表における向きについて、シートサイズ欄に「縦」とあるものは、シートの短辺側を定着ローラの軸線と平行になるように搬送した場合を、「横」とあるものは、シートの長辺側を定着ローラの軸線と平行になるように、搬送した場合を示す。
【００６５】
また、「定着ローラ温度差（中央）−（端部）」の欄は、単色モードにおいて、シートを連続搬送した場合における、ローラ中央の温度と、各シート幅の端部に相当する部分（例えば、「Ａ４（横）」の場合には、中央から１４５ｍｍの部分）の温度を測定し、これらの温度差｛（中央の温度）−（端部の温度）｝を計算した結果（以下「ローラ端部中央温度差」と呼ぶ）である。
【００６６】
この表から、シート幅の大きいＡ４（横）の場合には、中央の方が端部よりも温度が高くなっている。一方、シート幅が、Ａ４（横）よりも小さい、それ以外のものは、逆にローラ端部はシートが通らないために、端部の方が中央部よりも温度が高くなっている。しかし、表に示すようにサブヒータの点灯時間をメインヒータのそれに比べて短く間引いているために、部品の熱劣化を起こす程の端部温度の上昇は、避けることが出来ている。
【００６７】
ところが、フルカラーモードの場合には、ローラ端部中央温度差が２０℃以上になり、「紙しわ」が生じることがある。このような現象は紙の坪量が６４ｇ／ｍ２程度の比較的薄い紙で起こりやすい。その理由は以下の通りである。
【００６８】
上記のように、像担持体（感光体）が一つのみ備えられたフルカラーの画像形成装置においては、単色モードの場合に比べてフルカラーモードの場合におけるシートの排出速度は遅くなっている。例えば、単色モードでは３２枚／分に対して、フルカラーモードでは８枚／分である。これにより、連続的に画像形成処理を行う場合には、単色モードの場合に比べて、フルカラーモードの場合における連続して搬送するシートの間隔は広くなっている。
【００６９】
そして、シートが搬送されていない間は、シートに熱が奪われないため、単色モードとフルカラーモードでヒータの点灯の仕方を同じにした場合には、定着ローラ中央部付近（通常、サーミスタによって温度が測定されている部分に相当する）の温度を、目標温度である１９０℃にするために、ヒータが点灯する時間はフルカラーモードの方が短くて済む。逆に言うと、フルカラーモードの場合、ヒータの消灯している時間が、単色モードに比べると長くなることになる。
【００７０】
定着ローラは、一般的に、本実施の形態の場合と同様に、中空の芯金が基材となっていることが多く、ローラ中央部に比べるとローラ端部からの放熱量が大きい。そのため、ローラ中央部を１９０℃に温調したとしても、ヒータが消灯している時間が長い分、フルカラーモードの方が、単色モードの場合に比べて、ローラ端部の温度が低くなり、ローラ端部中央温度差が大きくなってしまう。
【００７１】
また、ローラ端部中央温度差が大きくなり、ローラ中央部の温度が端部に比べて高くなると、シリコーンゴムの温度による膨張率の違いから、ローラ端部に比べてローラ中央の直径が実質大きくなる。従って、定着装置の中でシートが搬送される際に、中央と端部とでシートの搬送速度の違いが生じ、「紙しわ」などの問題が発生してしまう。
【００７２】
なお、逆にローラ端部の温度が中央部に比べて高くなると、シリコーンゴムの温度による膨張率の違いからローラ中央部に比べてローラ端部の直径が実質大きくなる。従って、定着装置の中でシートが搬送される際に、中央部に比べて端部の搬送速度が早くなってしまい、「後端はね」などの問題が発生してしまう。
【００７３】
従来、この様な問題への対策として、上述のように、定着ローラや加圧ローラに予め逆クラウン形状を設け、ローラ端部と中央の紙の搬送速度を調節することが行われてきた。しかし、単色・フルカラーモードなどの各画像形成モードを有する装置、さらには坪量などが異なる複数種類のシートの適切に対応可能な逆クラウン形状の最適化は困難である。
【００７４】
そこで、本実施の形態においては、フルカラーモードにおける加熱制御を工夫することによって、上記問題の解決を図るようにした。より具体的には、本実施の形態においては、フルカラーモードにおいて制御する定着ローラ８１の表面温度に関して、単色モードにおける目標温度と同じ定着目標温度１９０℃と、これよりも高い温度１９５℃を、基準となる温度（制御において判定基準（閾値）となる温度）として設定した。そして、それぞれの温度域において、メインヒータとサブヒータの点灯比（点灯時間の比）を異なる値に設定した。
【００７５】
図１２に、Ａ４（横）の場合（最大シート幅）の制御における、各温度域での各ヒータの点灯時間の詳細を示す。なお、図１２では、本実施の形態における制御と比較するために従来技術の場合についても示した。
【００７６】
本制御では、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃未満の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も常時点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９５℃未満の場合には、サブヒータ８３は常時点灯させるのに対して、メインヒータ８２は５秒のうち２秒だけ点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９５℃以上の場合には、サブヒータ８３もメインヒータ８２も消灯させる。なお、従来の制御では、目標の定着温度１９０℃以上の場合には、メインヒータ及びサブヒータのいずれをも消灯していた。
【００７７】
図５には、定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本実施の形態における各ヒータ制御の様子を示している。また、図６には、定着ローラ表面の検知温度と、それに応じた従来技術における各ヒータ制御の様子を示している。
【００７８】
以上のように、従来技術におけるヒータ制御の場合には、フルカラーモードの場合にも、単色モードの場合と同様に、定着ローラの表面温度が目標温度を超えると、いずれのヒータも消灯していた。そのため、ローラの端部から熱が逃げることから、ローラ端部中央温度差が２０℃と高くなり、紙しわが発生していた。これに対して、本実施の形態におけるヒータ制御では、ヒータの消灯時間が比較的長くなるフルカラーモードの場合には、定着ローラの表面温度が目標温度を超えても、これよりも高い温度に設定された設定温度になるまでは、各ヒータを点灯するようにした。そして、この場合に、特に熱が逃げやすい端部をより温めるために、端部の配光が高いサブヒータをメインヒータよりも時間比で長くなるように点灯させるようにした。なお、本実施の形態の場合には、従来技術と比べて、サブヒータは、斜線部の長さ分だけ長く点灯することになる。以上のことから、本実施の形態の場合には、定着ローラ端部の温度が上がり、ローラ端部中央温度差（ローラ表面温度が１９０℃付近での平均値）は８℃程度となり、紙しわの発生はなかった。
【００７９】
このように、定着ローラの温度が高い領域ほど、メインヒータに比べてサブヒータがより長時間点灯するように設定することで、ローラ中央端部温度差を小さくすることが可能となり、紙しわ等の紙搬送上の問題を解決することが可能となる。
【００８０】
以上のようなシート搬送性に対する対策は、定着ローラの弾性層が０．２ｍｍ以上の場合、好ましくは１．０ｍｍ以上の場合に、ローラ長手の温度分布により、弾性層の膨張がローラ端部と中央で異なることを利用して、紙の軸線方向の速度分布を変えることが容易となり効果的である。一方、弾性層が５．０ｍｍを越えてしまうと、芯金内部の入ったハロゲンランプからの熱が、ローラ表面まで伝わる熱伝導が悪くなり、ヒータの点灯比を変えても、ローラ表面の温度を調整することは困難になってしまう。
【００８１】
また、定着ローラの弾性層の熱伝導率についても、０．２１０Ｗ／ｍＫ以上の場合、ヒータの点灯比を変えることで、ローラ表面の温度を調整することが容易になり、本実施の形態の効果も大きくなる。一方、弾性層の熱伝導率を上げるためには、一般的に弾性層に金属フィラーを混ぜることが行われるが、０．８３８Ｗ／ｍＫを越えて大きくすると、ゴムの強度が落ちてしまい芯金からの弾性層の剥がれが生じたりして、定着ローラ用の弾性層としては、不適切となる。
【００８２】
（第２の実施の形態）
図７，図８及び図１３には、本発明の第２の実施の形態が示されている。本実施の形態では、定着装置の配置構成が上記第１の実施の形態に係る画像形成装置とは異なる場合を示す。本実施の形態では配置構成が上記第１の実施の形態と異なるのみであり、各構成の機能等については同一であるので、その説明は適宜省略する。
【００８３】
図８は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の主要構成を示す模式図である。本実施の形態においては、シートの排出方向が矢印１１の様になり、機械の側面から横方向（水平方向）にシートが排出される場合に比べて、一般的に、設置場所が小さくて済むなどの利点がある。
【００８４】
しかし、シートは重力に逆らって搬送されるために、定着装置に入るシートの姿勢が安定しづらく、しわなどが発生しやすくなる。
【００８５】
そこで、本実施の形態においては、フルカラーモードにおいて制御する定着ローラ８１の表面温度に関して、単色モードにおける目標温度と同じ定着目標温度１９０℃と、これよりも高い温度１９３℃を、基準となる温度（制御において判定基準（閾値）となる温度）として設定した。そして、それぞれの温度域において、メインヒータとサブヒータの点灯比（点灯時間の比）を異なる値に設定した。
【００８６】
図１３に、Ａ４（横）の場合（最大シート幅）の制御における、各温度域での各ヒータの点灯時間の詳細を示す。なお、図１３では、本実施の形態における制御と比較するために従来技術の場合についても示した。
【００８７】
本制御では、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃未満の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も常時点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９３℃未満の場合には、サブヒータ８３は常時点灯させて、メインヒータ８２は常時消灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９３℃以上の場合には、サブヒータ８３もメインヒータ８２も消灯させる。なお、従来の制御では、目標の定着温度１９０℃以上の場合には、メインヒータ及びサブヒータのいずれをも消灯していた。なお、ローラ端部中央温度差については、坪量６４ｇ／ｍ２の紙を通した結果である。
【００８８】
本実施の形態においては、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９３℃未満の場合においては、サブヒータ８３のみが点灯するようにしたので、上記第１の実施の形態の場合に比べて、よりローラ端部中央温度差を小さくするようにしている。
【００８９】
ここで、本実施の形態では、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９３℃未満の場合には、サブヒータ８３のみしか点灯しておらず、定着ローラ８１に与えられる熱量は、両方のヒータが点灯した場合に比べて小さい。
【００９０】
従って、紙の坪量が１０５ｇ／ｍ２などの厚い紙を通紙した場合には、電力が足りないので、定着ローラ８１の表面温度の低下が早く、直ぐに１９０℃未満になってしまう。この表面温度が１９０℃未満になると、二つのヒータが点灯するので、表面温度は１９０℃以上１９３度未満の範囲まで、再び温度が上昇するということを繰り返す。そして、この温度域にある時間は短く、一般的な従来技術の場合と同様に、トータル時間としては、１９０℃未満にある場合の方が多く、サブヒータ８３の点灯時間は、それほど多くならない。しかし、もともと厚い紙の場合には、紙しわなども起こりづらいので、特に問題とならない。
【００９１】
ここで、厚い紙では、定着ローラの温度低下による、定着性の悪化が懸念される。しかし、本実施の形態では、上記の通り、サブヒータ８３のみしか点灯しない状態から直ぐに、二つのヒータが点灯する状態に移行するので、定着ローラ８１に与えられる熱量が不足して、必要以上に定着ローラ８１の表面温度が下がってしまうこともない。
【００９２】
一方、紙しわが発生しやすい６４ｇ／ｍ２などの薄紙の場合、ローラに与えられる熱量が小さくなる、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９３℃未満となる温度域を比較的長く保つことが可能となる。その結果、従来技術における制御の場合と比べて、サブヒータ８３が点灯する時間が長くなり、ローラ端部中央温度差が小さくなり、紙しわ防止効果は大きいものとなる。
【００９３】
図７には、定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本実施の形態における各ヒータ制御の様子を示している。従来技術の場合は、上述した第１の実施の形態で説明した図６に示される。
【００９４】
以上のように、従来技術におけるヒータ制御の場合には、フルカラーモードの場合にも、単色モードの場合と同様に、定着ローラの表面温度が目標温度を超えると、いずれのヒータも消灯していた。そのため、ローラの端部から熱が逃げることから、ローラ端部中央温度差が２０℃と高くなり、紙しわが発生していた。これに対して、本実施の形態におけるヒータ制御では、ヒータの消灯時間が比較的長くなるフルカラーモードの場合には、定着ローラの表面温度が目標温度を超えても、これよりも高い温度に設定された設定温度になるまでは、サブヒータを点灯するようにした。なお、本実施の形態の場合には、従来技術と比べて、サブヒータは、斜線部の長さ分だけ長く点灯することになる。以上のことから、本実施の形態の場合には、定着ローラ端部の温度が上がり、ローラ端部中央温度差（ローラ表面温度が１９０℃付近での平均値）は４℃程度となり、紙しわの発生はなかった。
【００９５】
なお、これまで説明した第１の実施の形態及び第２の実施の形態におけるヒータ制御においては、各ヒータの点灯時間を変更するパラメータは、温度域と、画像形成モード（単色モードであるかフルカラーモードであるか）の場合を説明した。しかし、これに限らず、更に他のパラメータを含ませることもできる。
【００９６】
例えば、シートの坪量をパラメータに含めることもできる。すなわち、坪量の異なる数種類の紙を通紙する場合は、坪量検知装置などを付設し、設定温度を２つあるいは、それ以上設けて、ヒータ点灯比を適宜設定することも可能である。
【００９７】
更には、単色，２色，フルカラーの３つのモードを持つ画像形成装置においては、設定温度を２つあるいは、あるいはそれ以上設けて、ヒータ点灯比を適宜設定することも可能である。
【００９８】
（第３の実施の形態）
図９，図１０及び図１４には、本発明の第３の実施の形態が示されている。本実施の形態では、加圧ローラ側にも加熱手段（第３加熱手段）が設けられる場合の構成について説明する。その他の構成については、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様であるので、画像形成装置の構成に関しては、特に、新たな図は追加せずに説明する。また、基本的構成についても、第３加熱手段が増えた点を除けば、上記各実施の形態と同一であるので、その説明は適宜省略する。
【００９９】
本実施の形態における定着装置の加圧ローラ内部には、第３加熱手段として、７０Ｗのニクロム線ヒータが付設されている。本実施の形態におけるニクロム線ヒータは、加圧ローラ表面に温度検知素子をつけてＯＦＦ／ＯＮ制御をすることはせず、基本的には、画像形成装置の電源が入っているときには、ニクロム線ヒータにも通電されている。
【０１００】
それでも、ニクロム線ヒータの電力が７０Ｗと小さいので、画像形成を行わず、定着ローラが回転していない場合にも、加圧ローラ表面温度は、１７０℃程度にしかならず、ニクロム線ヒータ用の安全装置も特に必要は無い。
【０１０１】
本実施の形態の構成を採用した場合には、加圧ローラにヒータを設けて、温めることで、定着後のコピー画像に適度な光沢を与えることが可能となる利点がある。
【０１０２】
しかし、このような構成の定着装置では、ヒータの入っていないものに比べて、加圧ローラの温度が高い分、定着ローラから加圧ローラへの熱の移動が小さい。特にＢｋ単色モード時に、ローラ端部の温度が上がりすぎて、紙しわとは逆に、後端はねが起こりやすくなってしまう問題が発生する。
【０１０３】
そこで、本実施の形態においては、Ｂｋ単色モードにおいて制御する定着ローラの表面温度に関して、定着目標温度１９０℃と、これよりも低い温度１８７℃を、基準となる温度（制御において判定基準（閾値）となる温度）として設定した。そして、それぞれの温度域において、メインヒータとサブヒータの点灯比（点灯時間の比）を異なる値に設定した。
【０１０４】
図１４に、Ａ４（横）の場合（最大シート幅）の制御における、各温度域での各ヒータの点灯時間の詳細を示す。なお、図１４では、本実施の形態における制御と比較するために従来技術の場合についても示した。
【０１０５】
本制御では、定着ローラ８１の表面温度が１８７℃未満の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も常時点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１８７℃以上１９０℃未満の場合には、メインヒータ８２は常時点灯させて、サブヒータ８３は５秒のうち４秒だけ点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も消灯させる。なお、従来の制御では、目標の定着温度１９０℃未満の場合には、メインヒータ及びサブヒータのいずれをも常時点灯していた。
【０１０６】
図９には、定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本実施の形態における各ヒータ制御の様子を示している。また、図１０には、定着ローラ表面の検知温度と、それに応じた従来技術における各ヒータ制御の様子を示している。
【０１０７】
以上のように、従来技術におけるヒータ制御の場合には、Ｂｋ単色モードにおいて、最大幅のシートが搬送される場合には、定着ローラの表面温度が目標温度に達していない状態では、いずれのヒータについても常時点灯させていた。そのため、ローラ中央端部温度差が０℃となり、後端はねが発生していた。
【０１０８】
これに対して、本実施の形態におけるヒータ制御の場合には、Ｂｋ単色モードにおいて、最大幅のシートが搬送される場合には、中央の配光が高いメインヒータが、従来と比べて斜線部の長さだけ短く点灯することになるので、定着ローラの中央付近の温度が下がり、ローラ中央端部温度差は、１０℃程度となり、後端はねの発生を防止できる。
【０１０９】
以上の様に本実施の形態においては、
また、前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体をオンにする割合を小さくするとよい。
【０１１０】
また、記録材上に形成される画像に応じて、搬送される記録材の間隔が異なり、この記録材の間隔が基準間隔よりも狭い場合に、
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体をオンにする割合を小さくすることも好適である。
【０１１１】
また、本発明の実施の形態には、次の実施態様も含まれる。
【０１１２】
（実施態様１）
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体（例えば、上記実施の形態では定着ローラ８１に相当）と、
該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体（例えば、上記実施の形態では加圧ローラ８４に相当）と、を備える定着装置において、
前記定着回転体中央部に加熱ピーク（例えば、上記実施の形態では配光ピークに相当（配光ピークと加熱ピークはおおよそ一致する））を有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２に相当）と、
前記定着回転体端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体（例えば、上記実施の形態ではサブヒータ８３に相当）と、
定着回転体の温度を検知する温度検知体（例えば、上記実施の形態ではサーミスタ９に相当）と、
該温度検知体の出力に基づいて加熱体への通電を制御する通電制御手段（具体的には、上記実施の形態では点灯制御（点灯時間（点灯比）の制御）にも相当する））と、を設けると共に、
前記定着回転体の温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体への通電比率（例えば、上記実施の形態では、メインヒータとサブヒータの点灯時間の比率（点灯比）にも相当）を変更することを特徴とする定着装置。
【０１１３】
（実施態様２）
前記制御手段は、前記定着回転体の表面温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体へ通電する比率を大きくする（例えば、上記第１の実施の形態では、１９０℃未満では、メインヒータとサブヒータは常時オンでありオンの比率は等しくするのに対して、１９０℃以上１９５℃未満ではメインヒータを間欠的にオンとして、サブヒータを常時オンとすることで、後者をオンにする比率を大きくすることに相当し、上記第２の実施の形態では、１９０℃未満では、メインヒータとサブヒータは常時オンでありオンの比率は等しくするのに対して、１９０℃以上１９３℃未満ではメインヒータをオフとして、サブヒータを常時オンとすることで、後者をオンにする比率を大きくすることに相当する）ことを特徴とする実施態様１に記載の定着装置。
【０１１４】
（実施態様３）
記録材上に形成される画像に応じて、連続定着動作中の搬送される記録材の搬送間隔が異なり（例えば、上記実施の形態では単色モードの場合とフルカラーモードの場合に記録材の間隔が異なることに相当）、この搬送間隔が基準間隔よりも広くなると（例えば、上記実施の形態ではフルカラーモードの場合に相当）に、
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体へ通電する比率をより大きくする（例えば、上記第１の実施の形態では、１９０℃未満では、メインヒータとサブヒータは常時オンでありオンの割合は等しくするのに対して、１９０℃以上１９５℃未満ではメインヒータを間欠的にオンとして、サブヒータを常時オンとすることで、後者をオンにする割合を大きくすることに相当し、上記第２の実施の形態では、１９０℃未満では、メインヒータとサブヒータは常時オンでありオンの割合は等しくするのに対して、１９０℃以上１９３℃未満ではメインヒータをオフとして、サブヒータを常時オンとすることで、後者をオンにする割合を大きくすることに相当する）ことを特徴とする実施態様１に記載の定着装置。
【０１１５】
（実施態様４）
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が基準温度（例えば、上記第１の実施の形態におけるフルカラーモードでは１９５℃に相当し、上記第２の実施の形態におけるフルカラーモードでは１９３℃に相当し、各実施の形態において単色モードでは、１９０℃に相当する）を越えている場合には、第１加熱体及び第２加熱体への通電を停止することを特徴とする実施態様１〜３のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１１６】
（実施態様５）
前記定着回転体は、筒状の金属基材で構成された芯金と、その外周に設けられる０．２ｍｍ以上４ｍｍ以下の弾性層を有する定着ローラであることを特徴とする実施態様１〜４のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１１７】
（実施態様６）
前記弾性層の熱伝導率が０．２１０Ｗ／ｍＫ以上０．８３８Ｗ／ｍＫ以下であることを特徴とする実施態様５に記載の定着装置。
【０１１８】
（実施態様７）
前記制御手段が前記第１加熱体及び第２加熱体へ通電する割合を変更するパラメータに、搬送される記録材の間隔が含まれることを特徴とする実施態様１〜６のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１１９】
（実施態様８）
前記制御手段が前記第１加熱体及び第２加熱体へ通電する割合を変更するパラメータに、搬送される記録材の坪量が含まれることを特徴とする実施態様１〜７のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１２０】
（実施態様９）
前記ニップ部を通過する際の記録材の移動方向が、重力方向に対して略平行であること（例えば、上記第２の実施の形態で示した構成）を特徴とする実施態様１〜８のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１２１】
（実施態様１０）
前記加圧体を加熱する第３加熱手段（例えば、上記第３の実施の形態におけるニクロム線ヒータに相当）を備えることを特徴とする実施態様１〜９のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１２２】
（実施態様１１）
静電潜像を担持する像担持体（例えば、上記実施の形態における感光体１に相当）と、
該像担持体上に担持された静電潜像を現像化する現像手段（例えば、上記実施の形態における現像器４，５に相当）と、
該現像手段によって現像化された現像を直接あるいは間接（例えば、上記実施の形態のように中間転写体を介する場合には間接に相当する）に記録材上に転写する転写手段（例えば、上記実施の形態における二次転写ベルト７に相当）と、
該転写手段によって記録材上に転写された未定着画像を記録材上に定着させる実施態様１〜１０のいずれか一つに記載された定着装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【０１２３】
（実施態様１２）
前記像担持体は一つだけ設けられ、かつ、単色画像及び複数色画像を形成可能に構成されていることを特徴とする実施態様１１に記載の画像形成装置。
【０１２４】
（実施態様１３）
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体（例えば、上記実施の形態では定着ローラ８１に相当）と、該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体（例えば、上記実施の形態では加圧ローラ８４に相当）と、を有する定着装置を備え、
単色画像と複数色画像を選択的に形成する画像形成装置において、
前記定着回転体を加熱する加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２及びサブヒータ８３に相当）と、
前記定着回転体の表面温度に応じて、該加熱手段のオン・オフ制御（具体的には、加熱手段が電熱式であれば通電制御に相当し、また、上記実施の形態では点灯制御（点灯時間（点灯比）の制御）にも相当する）を行う制御手段（例えば、上記実施の形態では制御装置１０に相当）と、を設けると共に、
該制御手段により行われる制御では、
単色画像を形成する場合には、前記定着回転体の温度が目標温度（例えば、上記各実施の形態では１９０℃に相当）を超えると判断されている間には、前記加熱体がオンとされている状態は含まれず、
複数色画像を形成する場合には、前記目標温度を超えると判断されている間には、前記加熱体がオンとされている状態を含む（例えば、上記第１の実施の形態では１９０℃以上１９５℃未満で、メインヒータは間欠的にオンとされて、サブヒータは常時オンとされ、いずれのヒータもオン状態を含み、上記第２の実施の形態では１９０℃以上１９３℃未満で、サブヒータは常時オンとされ、ヒータがオンとなる状態を含むことに相当）ことを特徴とする画像形成装置。
【０１２５】
（実施態様１４）
前記加熱体には、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有する第１加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２に相当）と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有する第２加熱体（例えば、上記実施の形態ではサブヒータ８３に相当）と、が含まれ、
前記定着回転体の温度が、前記目標温度（例えば、上記第１の実施の形態では１９０℃）から該目標温度よりも高い温度に設定された設定温度（例えば、上記第１の実施の形態では１９５℃）までの間にある場合には、前記制御手段は、前記第２加熱体を常にオンとし、かつ、第１加熱体は間欠的にオンとする制御を行うことを特徴とする実施態様１３に記載の画像形成装置。
【０１２６】
（実施態様１５）
前記加熱手段には、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有する第１加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２に相当）と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有する第２加熱体（例えば、上記実施の形態ではサブヒータ８３に相当）と、が含まれ、
前記定着回転体の温度が、前記目標温度（例えば、上記第２の実施の形態では１９０℃）から該目標温度よりも高い温度に設定された設定温度（例えば、上記第２の実施の形態では１９３℃）までの間にある場合には、前記制御手段は、前記第２加熱体を常にオンとし、かつ、第１加熱体はオフとする制御を行うことを特徴とする実施態様１３に記載の画像形成装置。
【０１２７】
（実施態様１６）
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体（例えば、上記実施の形態では定着ローラ８１に相当）と、該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体（例えば、上記実施の形態では加圧ローラ８４に相当）と、を有する定着装置を備える画像形成装置において、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２に相当）と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体（例えば、上記実施の形態ではサブヒータ８３に相当）と、
装置の稼動中は常時前記加圧体を加熱する第３加熱体（例えば、上記第３の実施の形態におけるニクロム線ヒータに相当）と、
前記定着回転体の表面温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体のオン・オフ制御（具体的には、加熱手段が電熱式であれば通電制御に相当し、また、上記実施の形態では点灯制御（点灯時間（点灯比）の制御）にも相当する）を行う制御手段（例えば、上記実施の形態では制御装置１０に相当）と、を設けると共に、
該制御手段は、基準サイズよりも大きな記録材（例えば、Ａ４定型紙）が搬送される場合に、
前記定着回転体の表面温度が目標温度（例えば、上記第３の実施の形態では１９０℃に相当）を超えている場合には、前記第１加熱体及び第２加熱体のいずれもオフとし、
前記定着回転体の表面温度が該目標温度よりも低く設定された設定温度（例えば、上記第３の実施の形態では１８７℃に相当）から該目標温度までの間にある場合には、前記第１加熱体を常にオンとして、前記第２加熱体を間欠的にオンとし、
前記定着回転体の表面温度が前記設定温度よりも低い間は、前記第１加熱体及び第２加熱体のいずれも常時オンとすることを特徴とする画像形成装置。
【０１２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、目標温度を維持すると共に各種サイズのシートに対して、適切な定着処理を可能にしつつ、定着回転体の昇温の問題にも対応しながら、定着ローラの温度分布を適切に保ち、しわ、後端はねが出ない様に、シートの搬送性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る定着装置の主要構成を示す模式図である。
【図３】定着動作を行っている際におけるオン・オフ制御の一例を示すタイムチャート図である。
【図４】ヒータの配光分布を示す図である。
【図５】定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本発明の第１の実施の形態における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図６】定着ローラ表面の検知温度と、それに応じた従来技術における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図７】定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本発明の第２の実施の形態における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の主要構成を示す模式図である。
【図９】定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本発明の第３の実施の形態における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図１０】定着ローラ表面の検知温度と、それに応じた従来技術における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図１１】単色モードにおけるヒータの点灯制御について示した表である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係るヒータの点灯制御について示した表である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るヒータの点灯制御について示した表である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るヒータの点灯制御について示した表である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 一次帯電器
３ レーザー露光装置
４，５ 現像器
６ 中間転写体
７ 二次転写ベルト
８ 定着装置
８１ 定着ローラ
８１ａ 芯金
８１ｂ シリコーンゴム層
８１ｃ チューブ層
８２ メインヒータ
８２ａ 芯金
８２ｂ シリコーンゴム層
８２ｃ チューブ層
８３ サブヒータ
８４ 加圧ローラ
９ サーミスタ
１０ 制御装置（ＣＰＵ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、未定着画像を記録材上に定着する定着装置及びこれを備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式及び静電記録方式の画像形成装置、例えば、複写機，レーザービームプリンタ等には、接触加熱方式（熱定着方式）の定着装置を備えたものが知られている。
【０００３】
従来技術に係る定着装置の一例として、アルミニウムや鉄の芯金の表面に耐熱離型層を被覆した定着体たる定着ローラと、ステンレス等の芯金の周囲に耐熱弾性層を形成した加圧体たる加圧ローラとを備え、定着ローラの芯金内に配設した加熱手段たるハロゲンヒータにより定着ローラを加熱する構成が知られている。
【０００４】
このような定着装置にあっては、加圧ローラが、バネ等により定着ローラに圧接されてニップを形成しており、未定着のトナー像を担持する記録媒体（記録材）となるシートがこのニップで挟持搬送されると、加熱かつ加圧して、未定着のトナー像をシートに定着する。
【０００５】
しかしながら、かかる定着装置においては、定着ローラの回転軸の軸線方向における配光分布が単一のハロゲンヒータによって、定着ローラ表面の温度分布を調整する場合、小サイズのシートをニップに連続搬送した際の非通紙部昇温を抑えることは困難である。その理由は、シートは熱を奪うため、定着ローラ表面のうち通紙部の熱は奪われるが、非通紙部の熱は奪われないからである。より詳しく説明すると、装置に搬送され得る最大シートに対応するために、定着ローラ表面上の長手方向温度分布を均一にするには、ローラ長手方向全体に熱を与える必要がある。一方、小サイズのシートをニップに連続搬送した際の非通紙部昇温を抑えるには、非通紙部に熱を与えないことが必要である。しかし、配向分布が単一のハロゲンヒータによって、これらを同時に満たすのは事実上不可能である。
【０００６】
そこで、定着ローラの回転軸の軸線方向における配光分布が異なる二つのハロゲンヒータを用いて、各々のヒータを時分割制御にて点灯する構成が提案されている。この構成では、上記軸線方向中央部をメインに加熱するハロゲンヒータと、上記軸線方向両端部をメインに加熱するハロゲンヒータが定着ローラ内に設置されている。そして、各ヒータはＣＰＵにより駆動制御が行われ、通紙されるシートサイズに応じて、上記軸線方向における最適な温度分布が得られるよう各ヒータの独立制御が行われる。
【０００７】
また、定着ローラの長手方向の温度分布は、紙しわなどのシート搬送性にも大きな影響を与える。そこで、シートの搬送性の問題も考慮したヒータの制御も、合わせて考えられている。特に、近年において、複写機やプリンタ等の画像形成装置に対して、薄紙から厚紙まで、従来以上にさまざまな種類のシートに対して、好適に未定着画像を定着させることへの要求が高まってきている。
【０００８】
薄紙は一般に紙のこしが弱いため、ニップ部を通過する際に、紙しわが発生したり、ニップ部に導入される直前で定着ローラに未定着画像がこすれて、「ちりめん」とよばれる画像不良が発生したりすることがある。又、厚紙はこしが強いため、ニップ部を通過する際に、紙の後端が反り上がってしまい、通紙安定性が損なわれたり、未定着画像が飛び散って、画像不良が発生したりすることがある。
【０００９】
このような、シートの搬送性の問題に対しては、定着ローラの熱に関する制御だけではなく、例えば、定着ローラ又は加圧ローラの長手方向（回転軸線方向）に対して、中央部よりも両端部の外径を大きくする、所謂逆クラウン形状を設けるなど、ローラの形状を工夫することも考えられている。
【００１０】
しかし、例えば、逆クラウン形状の場合には、「紙しわ」は改善されるが、むしろ「後端はね」や「ちりめん」は悪化してしまい、ローラの形状により、「紙しわ」と「後端はね」と「ちりめん」のいずれにも対応するのは非常に困難である。また、これらに対して、それぞれ対応するためにローラの形状を色々と工夫すると、定着装置構成の設計の自由度を狭くする結果を招き、薄紙から厚紙まで広い転囲の種類のシート搬送を満足することは益々困難となる。そして、定着ローラ及び加圧ローラの外径管理も難しくなり、コストアップを招くことにもなる。更に、実際には、紙のこしに対して、紙が吸収している水分量も大きな影響を与えるため、更に設計の自由度は狭くなってしまう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、搬送される各種サイズのシートに対して、適切な加熱を行うために、加熱分布（加熱手段がハロゲンヒータの場合には配向分布に相当する）の異なる複数の加熱手段を設けたとしても、シートの搬送性の課題が残されている。
【００１２】
ここで、例えば中央に加熱のピークをもった加熱手段と、端部に加熱のピークをもった加熱手段を設けた画像形成装置が、複数の加熱手段を設けたものとして一般的である。また、定着ローラは筒状の形をしている場合が多いので、端部からの放熱が、中央に比べて大きく、加熱手段がオンされていないと、中央に比べて端部の温度が下がりやすくなりなる場合が多い。ここで、定着ローラの検知温度が、目標温度に達している場合に、どちらの加熱手段も共に、通電せず、目標温度以下の場合に、どちらの加熱手段も略同等の通電時間比で通電すると、加熱手段が通電されていない間に、定着ローラ端部の温度が中央に比べて、低くなってしまう場合がある。
【００１３】
この課題をローラ形状の工夫によって解決しようとする場合には、設計自由度を低下させるなどの他の問題が生じてしまう。
【００１４】
そこで、本発明の定着装置及びこれを備える画像形成装置の目的は、目標温度を維持しつつ、各種サイズのシートに対して、適切な定着処理を可能にしつつ、定着回転体の昇温の問題にも対応しながら、定着ローラの温度分布を適正に保ちしわ、後端はねが出ない様にシートの搬送性の向上を図ることにある。
【００１５】
また、本発明の目的は、ローラの形状を工夫しなくても（勿論、工夫しても構わないが）、シートの搬送性の向上を実現できることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１７】
すなわち、本発明においては、加熱ピークの位置が異なる複数の加熱手段に対してオン・オフ制御することによって、定着回転体における回転軸方向の温度分布を適正にすることで、シートの搬送性の向上を図った。
【００１８】
本発明の定着装置は、
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体と、
該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体と、を備える定着装置において、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体と、
前記定着回転体の温度を検知する温度検知体と、
温度検知体の出力に基づいて加熱体への通電を制御する通電制御手段と、を有する定着装置において、
前記定着回転体の温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体への通電比率を変更することを特徴とする。
【００１９】
ここで、前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体へ通電する比率を大きくするとよい。
【００２０】
また、記録材上に形成される画像に応じて、連続定着動作中の搬送される記録材の搬送間隔が異なり、この搬送間隔が基準間隔よりも広くなると、
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体へ通電する比率をより大きくすることも好適である。
【００２１】
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が基準温度を越えている場合には、第１加熱体及び第２加熱体への通電を停止するとよい。
【００２２】
前記定着回転体は、筒状の金属基材で構成された芯金と、その外周に設けられる０．２ｍｍ以上４ｍｍ以下の弾性層を有する定着ローラであるとよい。
【００２３】
前記弾性層の熱伝導率が０．２１０Ｗ／ｍＫ以上０．８３８Ｗ／ｍＫ以下であるとよい。
【００２４】
前記制御手段が前記第１加熱体及び第２加熱体へ通電する割合を変更するパラメータに、搬送される記録材の間隔が含まれるとよい。
【００２５】
前記制御手段が前記第１加熱体及び第２加熱体へ通電する割合を変更するパラメータに、搬送される記録材の坪量が含まれることも好適である。
【００２６】
前記ニップ部を通過する際の記録材の移動方向が、重力方向に対して略平行であるとよい。
【００２７】
前記加圧体を加熱する第３加熱手段を備えるとよい。
【００２８】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、
該像担持体上に担持された静電潜像を現像化する現像手段と、
該現像手段によって現像化された現像を直接あるいは間接に記録材上に転写する転写手段と、
該転写手段によって記録材上に転写された未定着画像を記録材上に定着させる上記定着装置と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
前記像担持体は一つだけ設けられ、かつ、単色画像及び複数色画像を形成可能に構成されているとよい。
【００３０】
また、本発明の画像形成装置は、
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体と、該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体と、を有する定着装置を備え、
単色画像と複数色画像を選択的に形成する画像形成装置において、
前記定着回転体を加熱する加熱体と、
前記定着回転体の表面温度に応じて、該加熱手段のオン・オフ制御を行う制御手段と、を設けると共に、
該制御手段により行われる制御では、
単色画像を形成する場合には、前記定着回転体の温度が目標温度を超えると判断されている間には、前記加熱体がオンとされている状態は含まれず、
複数色画像を形成する場合には、前記目標温度を超えると判断されている間には、前記加熱体がオンとされている状態を含むことを特徴とする。
【００３１】
前記加熱体には、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有する第２加熱体と、が含まれ、
前記定着回転体の温度が、前記目標温度から該目標温度よりも高い温度に設定された設定温度までの間にある場合には、前記制御手段は、前記第２加熱体を常にオンとし、かつ、第１加熱体は間欠的にオンとする制御を行うとよい。
【００３２】
また、前記加熱手段には、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有する第２加熱体と、が含まれ、
前記定着回転体の温度が、前記目標温度から該目標温度よりも高い温度に設定された設定温度までの間にある場合には、前記制御手段は、前記第２加熱体を常にオンとし、かつ、第１加熱体はオフとする制御を行うことも好適である。
【００３３】
また、本発明の画像形成装置は、記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体と、該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体と、を有する定着装置を備える画像形成装置において、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体と、
装置の稼動中は常時前記加圧体を加熱する第３加熱体と、
前記定着回転体の表面温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体のオン・オフ制御を行う制御手段と、を設けると共に、
該制御手段は、基準サイズよりも大きな記録材が搬送される場合に、
前記定着回転体の表面温度が目標温度を超えている場合には、前記第１加熱体及び第２加熱体のいずれもオフとし、
前記定着回転体の表面温度が該目標温度よりも低く設定された設定温度から該目標温度までの間にある場合には、前記第１加熱体を常にオンとして、前記第２加熱体を間欠的にオンとし、
前記定着回転体の表面温度が前記設定温度よりも低い間は、前記第１加熱体及び第２加熱体のいずれも常時オンとすることを特徴とする。
【００３４】
ここで、上記定着回転体としては、例えば、定着ローラ，定着ベルト，定着フィルムを採用できる。また、上記加圧体としては、加圧ローラや加圧ベルトを採用できる。また、加熱体としては、電熱式ヒータを採用できる。
【００３５】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を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、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る定着装置及びこれを備える画像形成装置について説明する。
【００３８】
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要構成を示す模式図である。本実施の形態では、画像形成装置の一例として、ネガプロセスを用いたフルカラーレーザービームプリンターを例にして説明する。図１では、中間転写体を使用したフルカラーレーザービームプリンター（複写機などについても同様の構成である）の主要構成を模式的に示している。
【００３９】
本実施の形態に係るフルカラーレーザービームプリンターは、静電潜像及び現像を担持する像担持体として感光体１を備えている。感光体１は図中矢印方向に回転するように構成されている。そして、その周囲には、上流から順に、感光体１の表面をマイナス極性に一様に帯電する一次帯電器２と、画像信号に基づいて感光体１を露光して静電潜像を形成するレーザー露光装置３と、静電潜像にトナーを付着させて現像する現像器４，５が配置されている。
【００４０】
そして、感光体１の現像位置下流には、現像を担持する中間転写体６が配置されている。また、中間転写体６の下流には二次転写ベルト７が配置されている。更に、二次転写ベルト７のシート搬送方向の下流には定着装置８が配置されている。
【００４１】
このように構成されたフルカラーレーザービームプリンターにおける画像形成プロセスを順に説明する。
【００４２】
感光体１の表面は、一次帯電器２によって、例えば−５５０Ｖに均一に帯電される。次いで、その表面上に、レーザー露光装置３によって画像パターンが露光されて静電潜像が形成される。露光後の感光体表面は未露光部分電位（ＶＤ）が−５５０Ｖ、露光部分電位（ＶＬ）は−１５０Ｖとなる。現像器４，５の現像スリーブに−３５０Ｖの現像バイアスが印加されると、感光体表面電位の低いＶＬ部は負帯電性のネガトナーで現像されて、静電潜像は顕像化する。
【００４３】
中間転写体６は、円筒状で導電性支持体として金属の芯金に、少なくともゴム，エラストマー，樹脂からなる弾性層を有するローラ形状、さらにはその弾性層の上層に一層以上の被覆層を有するドラム形状のものである。中間転写体６は感光体１上の現像を転写する機能を備えており、感光体１とほぼ等速で図中矢印方向に回転している。中間転写体６の芯金に一次転写バイアス（Ｔ１）として＋３００Ｖ印加すると、感光体１上のトナー像（トナーのよって顕像化された現像）は、一次転写ニップ部において感光体１のＶＬ部と中間転写体６との４５０Ｖの電位差によって中間転写体６に転写される。
【００４４】
白黒画像などの単色画像の場合は、この後、直ちに後述の２次転写工程に移る。またフルカラーの画像形成の場合には、上記工程を、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の四色のトナーについてタイミングを合わせて繰り返すことで中間転写体６上に四色の色が重なったフルカラー画像が形成される。
【００４５】
次に、２次転写ベルト７を中間転写体６に加圧して２次転写ニップを形成し、中間転写体６上の画像先端と同期させて紙などの記録媒体（記録材）となるシートを２次転写ニップに送り込む。そして二次転写ベルト７に＋２０μＡの２次転写バイアスを印加すると、トナー画像はシートに転写される。
【００４６】
トナー像が転写されたシートは定着装置８に送り込まれる。定着装置８は一対のローラ、すなわち、定着回転体となる定着ローラ８１と加圧体となる加圧ローラ８４とを備えている。定着ローラ８１にはメインヒータ８２とサブヒータ８３が内蔵されている。そして、定着ローラ８１と加圧ローラ８４は一定の圧力で互いに加圧されている。また、定着ローラ８１の表面温度を検出する温度検知体としての定着温度センサ９が設けられている。そして、定着温度センサ９の出力値に基づいてメインヒータ８２とサブヒータ８３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行って定着ローラ８１の表面温度を制御している。
【００４７】
定着ローラ８１の表面温度は、プリンタが待機状態のときにはスタンバイ温度として１８０℃になるように制御され、プリント時にはプリント温度として１９０℃になるように制御されている。シートが定着装置８を通過する際に、シートに熱と圧力が付与されて、シート上の未定着のトナー像は、混色と同時にシート上に定着される。このようにして、フルカラー画像が得られる。
【００４８】
一般的に、本実施の形態の場合の様に、像担持体としての感光体が、一つだけ備えられたカラーの画像形成装置においては、感光体に対する画像形成動作の回数の違いにより、単色画像とフルカラー画像でシートの搬送間隔が異なる。すなわち、単色画像の場合における搬送間隔の方が、フルカラー画像の場合における搬送間隔よりも短くなるのが一般的である。実際に、本実施の形態に係る画像形成装置を採用すると、シートの搬送間隔が異なるために、シートが機外に排出される速度は、単色画像の方が、フルカラー画像の場合に比べて約４倍速くなる。より具体的な例を挙げると、シートの排出速度は、Ａ３サイズの場合で単色画像が１６枚／分に対して、フルカラー画像の場合には４枚／分となる。
【００４９】
シートの搬送間隔でいうと、Ａ３サイズの場合で、シートの先端と先端の間隔でいうと、単色画像が３．７５秒毎、フルカラー画像の場合、１５秒毎にシートが搬送されることになる。
【００５０】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る定着装置８について、更に詳しく説明する。図２は本発明の第１の実施の形態に係る定着装置の主要構成を示す模式図である。
【００５１】
定着装置８は、上述のように、定着ローラ８１と加圧ローラ８４とを備えている。そして、定着ローラ８１は、中空で肉厚１．６ｍｍの鉄製の芯金８１ａと、その表面上に設けられる厚さ２．３ｍｍのシリコーンゴム層８１ｂと、更にその表面上に設けられる厚さ５０μｍの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）チューブ層８１ｃとを有する。この定着ローラ８１の外径は５０ｍｍである。また、シリコーンゴム層８１ｂにおけるローラの軸線方向の寸法は３３０ｍｍである。また、このシリコーンゴム層８１ｂで用いられたシリコーンゴムの熱伝導率は０．５０３Ｗ／ｍＫである。
【００５２】
一方、加圧ローラ８４は、中空で肉厚２．５ｍｍの鉄製の芯金８２ａと、その表面上に設けられる厚さ２．１ｍｍのシリコーンゴム層８２ｂと、更にその表面上に設けられる７０μｍ厚のＰＦＡチューブ層８２ｃとを有する。この加圧ローラ８４の外径は４０ｍｍである。また、シリコーンゴム層８２ｂにおけるローラの軸線方向の寸法は３３３ｍｍある。
【００５３】
ここで、定着ローラ８１は、第１加熱体としてのメインヒータ８２と第２加熱体としてのサブヒータ８３が、芯金８１ａ内に配設されている。そして、定着ローラ８１の軸線方向ほぼ中央に当接配設されたサーミスタ９によって定着ローラ８１の表面温度が検出され、この検出温度に基づいて制御装置（ＣＰＵ）１０によりメインヒータ８２及びサブヒータ８３のオン・オフが制御される。このようにして、定着ローラ８１の表面温度が一定に維持されるように制御される。尚、定着ローラ８１と加圧ローラ８４とは、加圧機構（図示せず）によって総圧約５８８Ｎで加圧されている。又、定着ローラ８１と加圧ローラ８４はプロセススピード１４０ｍｍ／ｓｅｃで回転している。更に、定着ローラ８１の表面温度の設定値（目標温度）は、本実施の形態では１９０℃とする。
【００５４】
上述の定着装置８では、未定着トナー像を表面に担持したシートが該トナー像の面を定着ローラ８１側にして、この定着ローラ８１と加圧ローラ８４との間の定着ニップに挟持搬送され、その際に加熱かつ加圧されてトナーの定着が行われることとなる。
【００５５】
次に、図３及び図４を参照して、本実施の形態に係るメインヒータ８２及びサブヒータ８３について、更に詳しく説明する。図３は定着動作を行っている際におけるオン・オフ制御の一例を示すタイムチャート図である。図４はヒータの配光分布を示す図であり、（Ａ）はサブヒータの配光分布を示し、（Ｂ）はメインヒータの配光分布を示している。
【００５６】
メインヒータ８２の消費電力は５００Ｗである。また、このメインヒータ８２は、長手方向における配光分布が中央をメインとするように構成されている。具体的には、長手方向中央部の１６０ｍｍの範囲よりも、長手方向両端部側における光強度を１００％とすると、この１６０ｍｍの範囲内の光強度が１２０％になるよう構成されている（図４（Ｂ）参照）。
【００５７】
一方、サブヒータ８３の消費電力は３２０Ｗである。また、このサブヒータ８３は、長手方向における配光分布が両端をメインとするように構成されている。具体的には、長手方向中央部の１６０ｍｍの範囲内の光強度を１００％とすると、この１６０ｍｍの範囲外の長手方向両端部側の光強度が２３０％になるよう構成されている（図４（Ａ）参照）。
【００５８】
これらのヒータの消費電力及び配光分布は、主に次の２点で決定される。
【００５９】
第一に、単色モードにおいて、連続して定着処理を行う場合に、坪量の大きなシートであっても、定着ローラ８１の表面温度が目標の設定温度（１９０℃）に保たれるように、温調を良好に行える点である。ここで、単色モードは、フルカラーモードの場合よりも単位時間当りのシート排出枚数が多く、より多くの電力を必要とする。
【００６０】
第二に、単色モードにおいて、搬送され得る最大シート幅（装置で設定した最大シート幅）よりも小サイズのシートを連続して搬送する際に、メインヒータ８２とサブヒータ８３の点灯時間を変化させる制御を行うことによって、定着ローラ８１におけるシートの通らない部分の昇温が、部品の熱劣化等を起こさない範囲に制御できる点である。
【００６１】
実際の単色モードにおけるシートサイズに応じたヒータ点灯制御については、図１１の表に示している。なお、図１１に示す、定着ローラ温度差の結果は、シートとして、坪量６４ｇ／ｍ２の用紙を採用した場合の結果である。図１１の表を参照して、このヒータ点灯制御について更に詳しく説明する。図１１は単色モードにおけるヒータの点灯制御について示した表である。
【００６２】
ヒータの点灯制御は、定着ローラ検知温度が目標温度の１９０℃よりも低い場合には、メインヒータ８２は常に点灯させる。一方、サブヒータ８３は、５秒を一つの単位とするオン・オフ（点灯・消灯）を繰り返す動作を行わせている。すなわち、メインヒータ８２が５秒間常に点灯しているのに対して、サブヒータ８３は、シートの幅に応じて、表中の欄内の時間（１〜５秒）だけ点灯させて、５秒の内、残りの時間は消灯することを繰り返している。そして、定着ローラ検知温度が目標温度の１９０℃以上になったら、二つのヒータを消灯させている。具体例として、図３には、Ａ５サイズのシートを縦向きに搬送する場合における、定着ローラ検知温度の推移と、それに応じた各ヒータ制御の様子を示している。
【００６３】
ここで、シートの幅とは、シートの搬送方向に垂直な方向の長さを意味する。このシート幅は、シートサイズとシートの搬送向きによって決まる。本実施の形態では、定型のシートサイズ（Ａ４，Ａ５，Ｂ５）について、これらに対応した制御が行われる。
【００６４】
図１１に示す表における向きについて、シートサイズ欄に「縦」とあるものは、シートの短辺側を定着ローラの軸線と平行になるように搬送した場合を、「横」とあるものは、シートの長辺側を定着ローラの軸線と平行になるように、搬送した場合を示す。
【００６５】
また、「定着ローラ温度差（中央）−（端部）」の欄は、単色モードにおいて、シートを連続搬送した場合における、ローラ中央の温度と、各シート幅の端部に相当する部分（例えば、「Ａ４（横）」の場合には、中央から１４５ｍｍの部分）の温度を測定し、これらの温度差｛（中央の温度）−（端部の温度）｝を計算した結果（以下「ローラ端部中央温度差」と呼ぶ）である。
【００６６】
この表から、シート幅の大きいＡ４（横）の場合には、中央の方が端部よりも温度が高くなっている。一方、シート幅が、Ａ４（横）よりも小さい、それ以外のものは、逆にローラ端部はシートが通らないために、端部の方が中央部よりも温度が高くなっている。しかし、表に示すようにサブヒータの点灯時間をメインヒータのそれに比べて短く間引いているために、部品の熱劣化を起こす程の端部温度の上昇は、避けることが出来ている。
【００６７】
ところが、フルカラーモードの場合には、ローラ端部中央温度差が２０℃以上になり、「紙しわ」が生じることがある。このような現象は紙の坪量が６４ｇ／ｍ２程度の比較的薄い紙で起こりやすい。その理由は以下の通りである。
【００６８】
上記のように、像担持体（感光体）が一つのみ備えられたフルカラーの画像形成装置においては、単色モードの場合に比べてフルカラーモードの場合におけるシートの排出速度は遅くなっている。例えば、単色モードでは３２枚／分に対して、フルカラーモードでは８枚／分である。これにより、連続的に画像形成処理を行う場合には、単色モードの場合に比べて、フルカラーモードの場合における連続して搬送するシートの間隔は広くなっている。
【００６９】
そして、シートが搬送されていない間は、シートに熱が奪われないため、単色モードとフルカラーモードでヒータの点灯の仕方を同じにした場合には、定着ローラ中央部付近（通常、サーミスタによって温度が測定されている部分に相当する）の温度を、目標温度である１９０℃にするために、ヒータが点灯する時間はフルカラーモードの方が短くて済む。逆に言うと、フルカラーモードの場合、ヒータの消灯している時間が、単色モードに比べると長くなることになる。
【００７０】
定着ローラは、一般的に、本実施の形態の場合と同様に、中空の芯金が基材となっていることが多く、ローラ中央部に比べるとローラ端部からの放熱量が大きい。そのため、ローラ中央部を１９０℃に温調したとしても、ヒータが消灯している時間が長い分、フルカラーモードの方が、単色モードの場合に比べて、ローラ端部の温度が低くなり、ローラ端部中央温度差が大きくなってしまう。
【００７１】
また、ローラ端部中央温度差が大きくなり、ローラ中央部の温度が端部に比べて高くなると、シリコーンゴムの温度による膨張率の違いから、ローラ端部に比べてローラ中央の直径が実質大きくなる。従って、定着装置の中でシートが搬送される際に、中央と端部とでシートの搬送速度の違いが生じ、「紙しわ」などの問題が発生してしまう。
【００７２】
なお、逆にローラ端部の温度が中央部に比べて高くなると、シリコーンゴムの温度による膨張率の違いからローラ中央部に比べてローラ端部の直径が実質大きくなる。従って、定着装置の中でシートが搬送される際に、中央部に比べて端部の搬送速度が早くなってしまい、「後端はね」などの問題が発生してしまう。
【００７３】
従来、この様な問題への対策として、上述のように、定着ローラや加圧ローラに予め逆クラウン形状を設け、ローラ端部と中央の紙の搬送速度を調節することが行われてきた。しかし、単色・フルカラーモードなどの各画像形成モードを有する装置、さらには坪量などが異なる複数種類のシートの適切に対応可能な逆クラウン形状の最適化は困難である。
【００７４】
そこで、本実施の形態においては、フルカラーモードにおける加熱制御を工夫することによって、上記問題の解決を図るようにした。より具体的には、本実施の形態においては、フルカラーモードにおいて制御する定着ローラ８１の表面温度に関して、単色モードにおける目標温度と同じ定着目標温度１９０℃と、これよりも高い温度１９５℃を、基準となる温度（制御において判定基準（閾値）となる温度）として設定した。そして、それぞれの温度域において、メインヒータとサブヒータの点灯比（点灯時間の比）を異なる値に設定した。
【００７５】
図１２に、Ａ４（横）の場合（最大シート幅）の制御における、各温度域での各ヒータの点灯時間の詳細を示す。なお、図１２では、本実施の形態における制御と比較するために従来技術の場合についても示した。
【００７６】
本制御では、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃未満の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も常時点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９５℃未満の場合には、サブヒータ８３は常時点灯させるのに対して、メインヒータ８２は５秒のうち２秒だけ点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９５℃以上の場合には、サブヒータ８３もメインヒータ８２も消灯させる。なお、従来の制御では、目標の定着温度１９０℃以上の場合には、メインヒータ及びサブヒータのいずれをも消灯していた。
【００７７】
図５には、定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本実施の形態における各ヒータ制御の様子を示している。また、図６には、定着ローラ表面の検知温度と、それに応じた従来技術における各ヒータ制御の様子を示している。
【００７８】
以上のように、従来技術におけるヒータ制御の場合には、フルカラーモードの場合にも、単色モードの場合と同様に、定着ローラの表面温度が目標温度を超えると、いずれのヒータも消灯していた。そのため、ローラの端部から熱が逃げることから、ローラ端部中央温度差が２０℃と高くなり、紙しわが発生していた。これに対して、本実施の形態におけるヒータ制御では、ヒータの消灯時間が比較的長くなるフルカラーモードの場合には、定着ローラの表面温度が目標温度を超えても、これよりも高い温度に設定された設定温度になるまでは、各ヒータを点灯するようにした。そして、この場合に、特に熱が逃げやすい端部をより温めるために、端部の配光が高いサブヒータをメインヒータよりも時間比で長くなるように点灯させるようにした。なお、本実施の形態の場合には、従来技術と比べて、サブヒータは、斜線部の長さ分だけ長く点灯することになる。以上のことから、本実施の形態の場合には、定着ローラ端部の温度が上がり、ローラ端部中央温度差（ローラ表面温度が１９０℃付近での平均値）は８℃程度となり、紙しわの発生はなかった。
【００７９】
このように、定着ローラの温度が高い領域ほど、メインヒータに比べてサブヒータがより長時間点灯するように設定することで、ローラ中央端部温度差を小さくすることが可能となり、紙しわ等の紙搬送上の問題を解決することが可能となる。
【００８０】
以上のようなシート搬送性に対する対策は、定着ローラの弾性層が０．２ｍｍ以上の場合、好ましくは１．０ｍｍ以上の場合に、ローラ長手の温度分布により、弾性層の膨張がローラ端部と中央で異なることを利用して、紙の軸線方向の速度分布を変えることが容易となり効果的である。一方、弾性層が５．０ｍｍを越えてしまうと、芯金内部の入ったハロゲンランプからの熱が、ローラ表面まで伝わる熱伝導が悪くなり、ヒータの点灯比を変えても、ローラ表面の温度を調整することは困難になってしまう。
【００８１】
また、定着ローラの弾性層の熱伝導率についても、０．２１０Ｗ／ｍＫ以上の場合、ヒータの点灯比を変えることで、ローラ表面の温度を調整することが容易になり、本実施の形態の効果も大きくなる。一方、弾性層の熱伝導率を上げるためには、一般的に弾性層に金属フィラーを混ぜることが行われるが、０．８３８Ｗ／ｍＫを越えて大きくすると、ゴムの強度が落ちてしまい芯金からの弾性層の剥がれが生じたりして、定着ローラ用の弾性層としては、不適切となる。
【００８２】
（第２の実施の形態）
図７，図８及び図１３には、本発明の第２の実施の形態が示されている。本実施の形態では、定着装置の配置構成が上記第１の実施の形態に係る画像形成装置とは異なる場合を示す。本実施の形態では配置構成が上記第１の実施の形態と異なるのみであり、各構成の機能等については同一であるので、その説明は適宜省略する。
【００８３】
図８は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の主要構成を示す模式図である。本実施の形態においては、シートの排出方向が矢印１１の様になり、機械の側面から横方向（水平方向）にシートが排出される場合に比べて、一般的に、設置場所が小さくて済むなどの利点がある。
【００８４】
しかし、シートは重力に逆らって搬送されるために、定着装置に入るシートの姿勢が安定しづらく、しわなどが発生しやすくなる。
【００８５】
そこで、本実施の形態においては、フルカラーモードにおいて制御する定着ローラ８１の表面温度に関して、単色モードにおける目標温度と同じ定着目標温度１９０℃と、これよりも高い温度１９３℃を、基準となる温度（制御において判定基準（閾値）となる温度）として設定した。そして、それぞれの温度域において、メインヒータとサブヒータの点灯比（点灯時間の比）を異なる値に設定した。
【００８６】
図１３に、Ａ４（横）の場合（最大シート幅）の制御における、各温度域での各ヒータの点灯時間の詳細を示す。なお、図１３では、本実施の形態における制御と比較するために従来技術の場合についても示した。
【００８７】
本制御では、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃未満の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も常時点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９３℃未満の場合には、サブヒータ８３は常時点灯させて、メインヒータ８２は常時消灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９３℃以上の場合には、サブヒータ８３もメインヒータ８２も消灯させる。なお、従来の制御では、目標の定着温度１９０℃以上の場合には、メインヒータ及びサブヒータのいずれをも消灯していた。なお、ローラ端部中央温度差については、坪量６４ｇ／ｍ２の紙を通した結果である。
【００８８】
本実施の形態においては、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９３℃未満の場合においては、サブヒータ８３のみが点灯するようにしたので、上記第１の実施の形態の場合に比べて、よりローラ端部中央温度差を小さくするようにしている。
【００８９】
ここで、本実施の形態では、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９３℃未満の場合には、サブヒータ８３のみしか点灯しておらず、定着ローラ８１に与えられる熱量は、両方のヒータが点灯した場合に比べて小さい。
【００９０】
従って、紙の坪量が１０５ｇ／ｍ２などの厚い紙を通紙した場合には、電力が足りないので、定着ローラ８１の表面温度の低下が早く、直ぐに１９０℃未満になってしまう。この表面温度が１９０℃未満になると、二つのヒータが点灯するので、表面温度は１９０℃以上１９３度未満の範囲まで、再び温度が上昇するということを繰り返す。そして、この温度域にある時間は短く、一般的な従来技術の場合と同様に、トータル時間としては、１９０℃未満にある場合の方が多く、サブヒータ８３の点灯時間は、それほど多くならない。しかし、もともと厚い紙の場合には、紙しわなども起こりづらいので、特に問題とならない。
【００９１】
ここで、厚い紙では、定着ローラの温度低下による、定着性の悪化が懸念される。しかし、本実施の形態では、上記の通り、サブヒータ８３のみしか点灯しない状態から直ぐに、二つのヒータが点灯する状態に移行するので、定着ローラ８１に与えられる熱量が不足して、必要以上に定着ローラ８１の表面温度が下がってしまうこともない。
【００９２】
一方、紙しわが発生しやすい６４ｇ／ｍ２などの薄紙の場合、ローラに与えられる熱量が小さくなる、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上１９３℃未満となる温度域を比較的長く保つことが可能となる。その結果、従来技術における制御の場合と比べて、サブヒータ８３が点灯する時間が長くなり、ローラ端部中央温度差が小さくなり、紙しわ防止効果は大きいものとなる。
【００９３】
図７には、定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本実施の形態における各ヒータ制御の様子を示している。従来技術の場合は、上述した第１の実施の形態で説明した図６に示される。
【００９４】
以上のように、従来技術におけるヒータ制御の場合には、フルカラーモードの場合にも、単色モードの場合と同様に、定着ローラの表面温度が目標温度を超えると、いずれのヒータも消灯していた。そのため、ローラの端部から熱が逃げることから、ローラ端部中央温度差が２０℃と高くなり、紙しわが発生していた。これに対して、本実施の形態におけるヒータ制御では、ヒータの消灯時間が比較的長くなるフルカラーモードの場合には、定着ローラの表面温度が目標温度を超えても、これよりも高い温度に設定された設定温度になるまでは、サブヒータを点灯するようにした。なお、本実施の形態の場合には、従来技術と比べて、サブヒータは、斜線部の長さ分だけ長く点灯することになる。以上のことから、本実施の形態の場合には、定着ローラ端部の温度が上がり、ローラ端部中央温度差（ローラ表面温度が１９０℃付近での平均値）は４℃程度となり、紙しわの発生はなかった。
【００９５】
なお、これまで説明した第１の実施の形態及び第２の実施の形態におけるヒータ制御においては、各ヒータの点灯時間を変更するパラメータは、温度域と、画像形成モード（単色モードであるかフルカラーモードであるか）の場合を説明した。しかし、これに限らず、更に他のパラメータを含ませることもできる。
【００９６】
例えば、シートの坪量をパラメータに含めることもできる。すなわち、坪量の異なる数種類の紙を通紙する場合は、坪量検知装置などを付設し、設定温度を２つあるいは、それ以上設けて、ヒータ点灯比を適宜設定することも可能である。
【００９７】
更には、単色，２色，フルカラーの３つのモードを持つ画像形成装置においては、設定温度を２つあるいは、あるいはそれ以上設けて、ヒータ点灯比を適宜設定することも可能である。
【００９８】
（第３の実施の形態）
図９，図１０及び図１４には、本発明の第３の実施の形態が示されている。本実施の形態では、加圧ローラ側にも加熱手段（第３加熱手段）が設けられる場合の構成について説明する。その他の構成については、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様であるので、画像形成装置の構成に関しては、特に、新たな図は追加せずに説明する。また、基本的構成についても、第３加熱手段が増えた点を除けば、上記各実施の形態と同一であるので、その説明は適宜省略する。
【００９９】
本実施の形態における定着装置の加圧ローラ内部には、第３加熱手段として、７０Ｗのニクロム線ヒータが付設されている。本実施の形態におけるニクロム線ヒータは、加圧ローラ表面に温度検知素子をつけてＯＦＦ／ＯＮ制御をすることはせず、基本的には、画像形成装置の電源が入っているときには、ニクロム線ヒータにも通電されている。
【０１００】
それでも、ニクロム線ヒータの電力が７０Ｗと小さいので、画像形成を行わず、定着ローラが回転していない場合にも、加圧ローラ表面温度は、１７０℃程度にしかならず、ニクロム線ヒータ用の安全装置も特に必要は無い。
【０１０１】
本実施の形態の構成を採用した場合には、加圧ローラにヒータを設けて、温めることで、定着後のコピー画像に適度な光沢を与えることが可能となる利点がある。
【０１０２】
しかし、このような構成の定着装置では、ヒータの入っていないものに比べて、加圧ローラの温度が高い分、定着ローラから加圧ローラへの熱の移動が小さい。特にＢｋ単色モード時に、ローラ端部の温度が上がりすぎて、紙しわとは逆に、後端はねが起こりやすくなってしまう問題が発生する。
【０１０３】
そこで、本実施の形態においては、Ｂｋ単色モードにおいて制御する定着ローラの表面温度に関して、定着目標温度１９０℃と、これよりも低い温度１８７℃を、基準となる温度（制御において判定基準（閾値）となる温度）として設定した。そして、それぞれの温度域において、メインヒータとサブヒータの点灯比（点灯時間の比）を異なる値に設定した。
【０１０４】
図１４に、Ａ４（横）の場合（最大シート幅）の制御における、各温度域での各ヒータの点灯時間の詳細を示す。なお、図１４では、本実施の形態における制御と比較するために従来技術の場合についても示した。
【０１０５】
本制御では、定着ローラ８１の表面温度が１８７℃未満の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も常時点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１８７℃以上１９０℃未満の場合には、メインヒータ８２は常時点灯させて、サブヒータ８３は５秒のうち４秒だけ点灯させる。そして、定着ローラ８１の表面温度が１９０℃以上の場合には、メインヒータ８２もサブヒータ８３も消灯させる。なお、従来の制御では、目標の定着温度１９０℃未満の場合には、メインヒータ及びサブヒータのいずれをも常時点灯していた。
【０１０６】
図９には、定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本実施の形態における各ヒータ制御の様子を示している。また、図１０には、定着ローラ表面の検知温度と、それに応じた従来技術における各ヒータ制御の様子を示している。
【０１０７】
以上のように、従来技術におけるヒータ制御の場合には、Ｂｋ単色モードにおいて、最大幅のシートが搬送される場合には、定着ローラの表面温度が目標温度に達していない状態では、いずれのヒータについても常時点灯させていた。そのため、ローラ中央端部温度差が０℃となり、後端はねが発生していた。
【０１０８】
これに対して、本実施の形態におけるヒータ制御の場合には、Ｂｋ単色モードにおいて、最大幅のシートが搬送される場合には、中央の配光が高いメインヒータが、従来と比べて斜線部の長さだけ短く点灯することになるので、定着ローラの中央付近の温度が下がり、ローラ中央端部温度差は、１０℃程度となり、後端はねの発生を防止できる。
【０１０９】
以上の様に本実施の形態においては、
また、前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体をオンにする割合を小さくするとよい。
【０１１０】
また、記録材上に形成される画像に応じて、搬送される記録材の間隔が異なり、この記録材の間隔が基準間隔よりも狭い場合に、
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体をオンにする割合を小さくすることも好適である。
【０１１１】
また、本発明の実施の形態には、次の実施態様も含まれる。
【０１１２】
（実施態様１）
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体（例えば、上記実施の形態では定着ローラ８１に相当）と、
該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体（例えば、上記実施の形態では加圧ローラ８４に相当）と、を備える定着装置において、
前記定着回転体中央部に加熱ピーク（例えば、上記実施の形態では配光ピークに相当（配光ピークと加熱ピークはおおよそ一致する））を有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２に相当）と、
前記定着回転体端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体（例えば、上記実施の形態ではサブヒータ８３に相当）と、
定着回転体の温度を検知する温度検知体（例えば、上記実施の形態ではサーミスタ９に相当）と、
該温度検知体の出力に基づいて加熱体への通電を制御する通電制御手段（具体的には、上記実施の形態では点灯制御（点灯時間（点灯比）の制御）にも相当する））と、を設けると共に、
前記定着回転体の温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体への通電比率（例えば、上記実施の形態では、メインヒータとサブヒータの点灯時間の比率（点灯比）にも相当）を変更することを特徴とする定着装置。
【０１１３】
（実施態様２）
前記制御手段は、前記定着回転体の表面温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体へ通電する比率を大きくする（例えば、上記第１の実施の形態では、１９０℃未満では、メインヒータとサブヒータは常時オンでありオンの比率は等しくするのに対して、１９０℃以上１９５℃未満ではメインヒータを間欠的にオンとして、サブヒータを常時オンとすることで、後者をオンにする比率を大きくすることに相当し、上記第２の実施の形態では、１９０℃未満では、メインヒータとサブヒータは常時オンでありオンの比率は等しくするのに対して、１９０℃以上１９３℃未満ではメインヒータをオフとして、サブヒータを常時オンとすることで、後者をオンにする比率を大きくすることに相当する）ことを特徴とする実施態様１に記載の定着装置。
【０１１４】
（実施態様３）
記録材上に形成される画像に応じて、連続定着動作中の搬送される記録材の搬送間隔が異なり（例えば、上記実施の形態では単色モードの場合とフルカラーモードの場合に記録材の間隔が異なることに相当）、この搬送間隔が基準間隔よりも広くなると（例えば、上記実施の形態ではフルカラーモードの場合に相当）に、
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が高いほど、第１加熱体に比べて第２加熱体へ通電する比率をより大きくする（例えば、上記第１の実施の形態では、１９０℃未満では、メインヒータとサブヒータは常時オンでありオンの割合は等しくするのに対して、１９０℃以上１９５℃未満ではメインヒータを間欠的にオンとして、サブヒータを常時オンとすることで、後者をオンにする割合を大きくすることに相当し、上記第２の実施の形態では、１９０℃未満では、メインヒータとサブヒータは常時オンでありオンの割合は等しくするのに対して、１９０℃以上１９３℃未満ではメインヒータをオフとして、サブヒータを常時オンとすることで、後者をオンにする割合を大きくすることに相当する）ことを特徴とする実施態様１に記載の定着装置。
【０１１５】
（実施態様４）
前記制御手段は、前記定着回転体の温度が基準温度（例えば、上記第１の実施の形態におけるフルカラーモードでは１９５℃に相当し、上記第２の実施の形態におけるフルカラーモードでは１９３℃に相当し、各実施の形態において単色モードでは、１９０℃に相当する）を越えている場合には、第１加熱体及び第２加熱体への通電を停止することを特徴とする実施態様１〜３のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１１６】
（実施態様５）
前記定着回転体は、筒状の金属基材で構成された芯金と、その外周に設けられる０．２ｍｍ以上４ｍｍ以下の弾性層を有する定着ローラであることを特徴とする実施態様１〜４のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１１７】
（実施態様６）
前記弾性層の熱伝導率が０．２１０Ｗ／ｍＫ以上０．８３８Ｗ／ｍＫ以下であることを特徴とする実施態様５に記載の定着装置。
【０１１８】
（実施態様７）
前記制御手段が前記第１加熱体及び第２加熱体へ通電する割合を変更するパラメータに、搬送される記録材の間隔が含まれることを特徴とする実施態様１〜６のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１１９】
（実施態様８）
前記制御手段が前記第１加熱体及び第２加熱体へ通電する割合を変更するパラメータに、搬送される記録材の坪量が含まれることを特徴とする実施態様１〜７のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１２０】
（実施態様９）
前記ニップ部を通過する際の記録材の移動方向が、重力方向に対して略平行であること（例えば、上記第２の実施の形態で示した構成）を特徴とする実施態様１〜８のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１２１】
（実施態様１０）
前記加圧体を加熱する第３加熱手段（例えば、上記第３の実施の形態におけるニクロム線ヒータに相当）を備えることを特徴とする実施態様１〜９のいずれか一つに記載の定着装置。
【０１２２】
（実施態様１１）
静電潜像を担持する像担持体（例えば、上記実施の形態における感光体１に相当）と、
該像担持体上に担持された静電潜像を現像化する現像手段（例えば、上記実施の形態における現像器４，５に相当）と、
該現像手段によって現像化された現像を直接あるいは間接（例えば、上記実施の形態のように中間転写体を介する場合には間接に相当する）に記録材上に転写する転写手段（例えば、上記実施の形態における二次転写ベルト７に相当）と、
該転写手段によって記録材上に転写された未定着画像を記録材上に定着させる実施態様１〜１０のいずれか一つに記載された定着装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【０１２３】
（実施態様１２）
前記像担持体は一つだけ設けられ、かつ、単色画像及び複数色画像を形成可能に構成されていることを特徴とする実施態様１１に記載の画像形成装置。
【０１２４】
（実施態様１３）
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体（例えば、上記実施の形態では定着ローラ８１に相当）と、該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体（例えば、上記実施の形態では加圧ローラ８４に相当）と、を有する定着装置を備え、
単色画像と複数色画像を選択的に形成する画像形成装置において、
前記定着回転体を加熱する加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２及びサブヒータ８３に相当）と、
前記定着回転体の表面温度に応じて、該加熱手段のオン・オフ制御（具体的には、加熱手段が電熱式であれば通電制御に相当し、また、上記実施の形態では点灯制御（点灯時間（点灯比）の制御）にも相当する）を行う制御手段（例えば、上記実施の形態では制御装置１０に相当）と、を設けると共に、
該制御手段により行われる制御では、
単色画像を形成する場合には、前記定着回転体の温度が目標温度（例えば、上記各実施の形態では１９０℃に相当）を超えると判断されている間には、前記加熱体がオンとされている状態は含まれず、
複数色画像を形成する場合には、前記目標温度を超えると判断されている間には、前記加熱体がオンとされている状態を含む（例えば、上記第１の実施の形態では１９０℃以上１９５℃未満で、メインヒータは間欠的にオンとされて、サブヒータは常時オンとされ、いずれのヒータもオン状態を含み、上記第２の実施の形態では１９０℃以上１９３℃未満で、サブヒータは常時オンとされ、ヒータがオンとなる状態を含むことに相当）ことを特徴とする画像形成装置。
【０１２５】
（実施態様１４）
前記加熱体には、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有する第１加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２に相当）と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有する第２加熱体（例えば、上記実施の形態ではサブヒータ８３に相当）と、が含まれ、
前記定着回転体の温度が、前記目標温度（例えば、上記第１の実施の形態では１９０℃）から該目標温度よりも高い温度に設定された設定温度（例えば、上記第１の実施の形態では１９５℃）までの間にある場合には、前記制御手段は、前記第２加熱体を常にオンとし、かつ、第１加熱体は間欠的にオンとする制御を行うことを特徴とする実施態様１３に記載の画像形成装置。
【０１２６】
（実施態様１５）
前記加熱手段には、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有する第１加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２に相当）と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有する第２加熱体（例えば、上記実施の形態ではサブヒータ８３に相当）と、が含まれ、
前記定着回転体の温度が、前記目標温度（例えば、上記第２の実施の形態では１９０℃）から該目標温度よりも高い温度に設定された設定温度（例えば、上記第２の実施の形態では１９３℃）までの間にある場合には、前記制御手段は、前記第２加熱体を常にオンとし、かつ、第１加熱体はオフとする制御を行うことを特徴とする実施態様１３に記載の画像形成装置。
【０１２７】
（実施態様１６）
記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体（例えば、上記実施の形態では定着ローラ８１に相当）と、該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体（例えば、上記実施の形態では加圧ローラ８４に相当）と、を有する定着装置を備える画像形成装置において、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体（例えば、上記実施の形態ではメインヒータ８２に相当）と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体（例えば、上記実施の形態ではサブヒータ８３に相当）と、
装置の稼動中は常時前記加圧体を加熱する第３加熱体（例えば、上記第３の実施の形態におけるニクロム線ヒータに相当）と、
前記定着回転体の表面温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体のオン・オフ制御（具体的には、加熱手段が電熱式であれば通電制御に相当し、また、上記実施の形態では点灯制御（点灯時間（点灯比）の制御）にも相当する）を行う制御手段（例えば、上記実施の形態では制御装置１０に相当）と、を設けると共に、
該制御手段は、基準サイズよりも大きな記録材（例えば、Ａ４定型紙）が搬送される場合に、
前記定着回転体の表面温度が目標温度（例えば、上記第３の実施の形態では１９０℃に相当）を超えている場合には、前記第１加熱体及び第２加熱体のいずれもオフとし、
前記定着回転体の表面温度が該目標温度よりも低く設定された設定温度（例えば、上記第３の実施の形態では１８７℃に相当）から該目標温度までの間にある場合には、前記第１加熱体を常にオンとして、前記第２加熱体を間欠的にオンとし、
前記定着回転体の表面温度が前記設定温度よりも低い間は、前記第１加熱体及び第２加熱体のいずれも常時オンとすることを特徴とする画像形成装置。
【０１２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、目標温度を維持すると共に各種サイズのシートに対して、適切な定着処理を可能にしつつ、定着回転体の昇温の問題にも対応しながら、定着ローラの温度分布を適切に保ち、しわ、後端はねが出ない様に、シートの搬送性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る定着装置の主要構成を示す模式図である。
【図３】定着動作を行っている際におけるオン・オフ制御の一例を示すタイムチャート図である。
【図４】ヒータの配光分布を示す図である。
【図５】定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本発明の第１の実施の形態における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図６】定着ローラ表面の検知温度と、それに応じた従来技術における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図７】定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本発明の第２の実施の形態における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の主要構成を示す模式図である。
【図９】定着ローラ表面の検知温度の推移と、それに応じた本発明の第３の実施の形態における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図１０】定着ローラ表面の検知温度と、それに応じた従来技術における各ヒータ制御の様子を示したタイムチャート図である。
【図１１】単色モードにおけるヒータの点灯制御について示した表である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係るヒータの点灯制御について示した表である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るヒータの点灯制御について示した表である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るヒータの点灯制御について示した表である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 一次帯電器
３ レーザー露光装置
４，５ 現像器
６ 中間転写体
７ 二次転写ベルト
８ 定着装置
８１ 定着ローラ
８１ａ 芯金
８１ｂ シリコーンゴム層
８１ｃ チューブ層
８２ メインヒータ
８２ａ 芯金
８２ｂ シリコーンゴム層
８２ｃ チューブ層
８３ サブヒータ
８４ 加圧ローラ
９ サーミスタ
１０ 制御装置（ＣＰＵ）
Claims (1)
- 記録材上に形成された像を熱により定着する定着回転体と、
該定着回転体に圧接し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧体と、を備える定着装置において、
前記定着回転体の中央部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第１加熱体と、
前記定着回転体の端部に加熱ピークを有し、該定着回転体を加熱する第２加熱体と、
前記定着回転体の温度を検知する温度検知体と、
温度検知体の出力に基づいて加熱体への通電を制御する通電制御手段と、を有する定着装置において、
前記定着回転体の温度に応じて、前記第１加熱体及び第２加熱体への通電比率を変更することを特徴とする定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003062435A JP2004271905A (ja) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003062435A JP2004271905A (ja) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | 定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004271905A true JP2004271905A (ja) | 2004-09-30 |
Family
ID=33124359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003062435A Withdrawn JP2004271905A (ja) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004271905A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003998A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Ricoh Co Ltd | 定着装置およびこれを用いた画像形成装置 |
| JP2014098744A (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-29 | Konica Minolta Inc | 定着装置および画像形成装置 |
| US9122218B2 (en) | 2013-01-29 | 2015-09-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming device capable of detecting abnormality in temperature sensing member |
| JP2016151638A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
-
2003
- 2003-03-07 JP JP2003062435A patent/JP2004271905A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003998A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Ricoh Co Ltd | 定着装置およびこれを用いた画像形成装置 |
| JP2014098744A (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-29 | Konica Minolta Inc | 定着装置および画像形成装置 |
| US9122218B2 (en) | 2013-01-29 | 2015-09-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming device capable of detecting abnormality in temperature sensing member |
| JP2016151638A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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