JP2015064548A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 選択加熱の際に生じる、画像部、非画像部の温度差を制御することにより、紙シワの発生を抑える定着装置を提供する。【解決手段】 定着部材と、加圧部材と、加熱手段と、加熱手段を制御する加熱制御手段と、を有する定着装置において、加熱手段は、定着部材の長手方向に分割された加熱領域を有し、加熱制御手段は、各加熱領域が定着部材を加熱する設定温度を独立して制御可能であり、加熱制御手段は、記録材の画像領域に対応する定着部材の部位の温度が第一目標温度になるように、記録材の非画像領域に対応する定着部材の部位の温度が第一目標温度より低い第二目標温度になるように、各加熱領域を制御可能な定着装置であって、紙シワが発生し易い状況を検知する紙シワ発生事前検知手段を有し、紙シワ発生事前検知手段の検知情報に基いて、加熱制御手段が紙シワの発生を回避するように各加熱領域を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はそれらの複合機等の画像形成装置に設置される定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の主に電子写真方式の画像形成装置は、画像情報に基いてトナー像を像担持体上に形成し、このトナー像を紙やＯＨＰシート等の記録材上に転写し、トナー像が担持された記録材を定着装置に通し、熱と圧力によりこのトナー像を記録材上に固定する構成が知られている。

そして、定着方式としては、熱ローラ方式が知られている。この熱ローラ方式は、ハロゲンヒータや誘導加熱のコイル等の加熱源により加熱される定着ローラと、加圧ローラとでニップ部を形成し、トナー像を担持した記録材がこのニップ部に通され、熱と圧力が与えられることによりトナー像を溶融させて定着させる。そして、この熱ローラ方式は、安全性や高速機への対応性等の観点から広く用いられている。

しかしながら、この熱ローラ方式は、定着ローラの芯金が金属製であり熱容量が大きい。そのため、所定の定着温度に達するまでに多くの時間がかかる問題があった。

このような問題を解決するために、定着装置の不使用時でも定着ローラをある程度の温度に維持するように、待機時に余熱する方法が知られている。しかしながら、この待機時に予熱する方法は、消費エネルギーが多いという問題があった。

一方、このような消費エネルギーの問題を解決し得る定着装置として、ベルト及びフィルム方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このような方式では、断熱ローラを外部から加熱する方式や画像情報を基に画像領域のみを選択的に加熱する技術が提案されている。

特許文献１に記載のフィルム方式の定着装置は、薄肉の耐熱性フィルムに接触する板状加熱体を有し、加圧ローラで記録材を耐熱性フィルムに密着させるように挟み込み、熱エネルギーを記録材に与える構成である。そして、このフィルムは、１００μｍ程度と薄い。そのため、立ち上げ時間は、実質的に熱容量の小さい板状加熱体の温度を上昇させるだけの時間で済む。その結果、立ち上げ時間を短縮でき、予熱電力を削減できる。

また、記録材上に形成された画像に合わせ、加熱体の設定温度や加熱領域を変化させ、非画像領域（画像形成領域におけるトナー像が存在しない領域）へのエネルギー供給を削減することで、消費エネルギーの問題を解決する定着装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に記載の定着装置は、サーマルヘッドの発熱体の素子毎の温度を測定して、周囲温度の影響を考慮し、適正な熱を紙面上のトナー像に供給する。そのため、紙面上のトナー部分にのみ熱を加えることができ、省エネを図ることができる。

また、定着ローラを外部から加熱することで、消費エネルギーの問題を解決する定着装置も知られている（例えば、特許文献３参照）。

特許文献３に記載の定着装置は、定着ローラを外部から加熱する構成であり、定着ローラ表層近傍に蓄熱した熱でトナー溶融を行う。そして、画像領域だけを選択的に加熱し、定着設定温度よりも低い第２の設定温度を有する。そのため、定着ローラ全体を加熱する内部加熱方式に比べて、立ち上げ時間を短くでき、エネルギーロスを少なくできる。

ここで、従来より特許文献１〜３に記載した定着装置は、定着工程時に用紙にシワが生じてしまうことがあった。

紙シワ対策として、図１５に示すように、加圧ローラ又は定着ローラ５００を逆クラウン形状（鼓状）にすることが一般に行われている。逆クラウン形状とは、用紙の中央領域に位置するローラ５００の外径Ｄ１を用紙の端部領域に位置するローラ５００の外径Ｄ２より小さい形状をいう。ローラ５００がこのような逆クラウン形状を有することで、用紙送り速度は、用紙Ｐの中央部領域より用紙Ｐの端部領域の方が速くなる。そのため、ローラ５００を通過する用紙Ｐには、図１６に示すように、用紙搬送方向及び用紙搬送方向と垂直な用紙Ｐの両端部方向（用紙幅方向）に引っ張り力が発生する。即ち、ローラを通過する用紙Ｐには、用紙搬送方向に対して斜め方向に引っ張り力が発生する。その結果、用紙Ｐの中央領域に発生し易い紙シワの抑制を図れる。なお、一般的には、外径Ｄ２は、外径Ｄ１に対して１〜１０％程度大きくなるように設計される。

しかしながら、特許文献１〜３に記載の定着装置のように、画像領域に応じて選択的に加熱した場合、上述の紙シワ対策を施しても、なお紙シワが発生するといった問題がある。この紙シワの発生には、以下の２つの要因が考えられる。

第１に、紙面全体を一定温度で加熱する従来の定着装置とは異なり、画像に応じて選択的に加熱する特許文献１〜３に記載の定着装置は、定着の際に、加圧ローラの熱膨張状態が均一でなくなる。即ち、熱膨張率の大きい部分と小さい部分が存在することになる。具体的には、図１７に示すように、用紙幅方向中央付近に画像がある用紙Ｐを連続通紙すると、選択的に加熱されたローラの中央部領域の温度は、図１８に示すように、高くなる。そのため、ローラ５００の中央部領域の外径は、図１９に示すように、Ｄ１からＤ１’となる。即ち、ローラ５００は、偏膨張し、逆クラウン形状でない形状となってしまう。その結果、逆クラウン形状による紙シワ防止の効果が発揮されず、紙シワが発生してしまう。

第２に、紙面全体を一定温度で加熱する従来の定着装置とは異なり、画像に応じて選択的に加熱する特許文献１〜３に記載の定着装置は、定着の際に、用紙からの水分の蒸発量が均一でなくなる。即ち、含水率の大きい部分と小さい部分が存在することになる。具体的には、図２０に示すように、画像がある用紙を連続通紙すると、用紙の画像のある部分に対応するローラ部分が選択的に加熱される。そして、選択的に加熱されたローラ部分は、その他のローラ部分より、温度が高くなる。そのため、定着装置に通紙された用紙の水分の蒸発量は、非画像領域より画像領域の方が多くなる。そして、定着装置に通紙された用紙の水分の含水率は、画像領域以外より画像領域の方が低くなる。

ここで、用紙は、含水率が低下することで収縮することが一般に知られている。そのため、用紙の収縮量は、非画像領域より画像領域の方が大きくなる。その結果、紙シワが発生する。具体的には、図２１に示すように、通紙方向（用紙搬送方向）下流側に画像がある用紙Ｐを定着する際、用紙搬送方向上流側は、下流側に比べて大きく収縮し、用紙幅方向及び用紙搬送方向に収縮差が生じる。そのため、用紙搬送方向下流側はたるみが生じ、シワが発生する虞がある。

紙シワは、両面印刷時において、顕著に発生する。具体的には、図２２に示すように、一面目（表面）の通紙方向（用紙搬送方向）上流側に画像がある用紙Ｐを定着後、二面目（裏面）を定着する場合、二面目の用紙搬送方向下流側は、図２３に示すように、上流側に比べて大きく収縮している。そのため、用紙搬送方向下流側は、たるみが生じ、定着ニップを通過する際にシワが発生する虞がある。なお、用紙の収縮量は、画像領域の大きさによって異なるため、紙シワの発生は画像領域の大きさによって変化する。また、紙シワは、薄手の用紙を用いた場合や高湿度の条件下で起こり易い。

本発明は、選択加熱の際に生じる、画像部、非画像部の温度差を制御することにより、紙シワの発生を抑える定着装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の定着装置は、
定着部材と、
前記定着部材との間で定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、を有し、
未定着画像を担持した記録材を前記定着ニップ部に通して定着を行う定着装置において、
前記加熱手段は、前記定着部材の長手方向に分割された加熱領域を有し、
前記加熱制御手段は、各加熱領域が前記定着部材を加熱する設定温度を独立して制御可能であり、
前記加熱制御手段は、前記記録材の画像領域に対応する前記定着部材の部位の温度が第一目標温度になるように、前記記録材の非画像領域に対応する前記定着部材の部位の温度が前記第一目標温度より低い第二目標温度になるように、各加熱領域を制御可能な定着装置であって、
紙シワが発生し易い状況を検知する紙シワ発生事前検知手段を有し、
前記紙シワ発生事前検知手段の検知情報に基いて、前記加熱制御手段が紙シワの発生を回避するように各加熱領域を制御することを特徴とする。

本発明によると、選択加熱の際に生じる、画像部、非画像部の温度差を制御することにより、紙シワの発生を抑える定着装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す構成図である。 図１に示した画像形成装置の定着装置を概略的に示す断面図である。 図１に示した画像形成装置の定着装置を概略的に示す斜視図である。 図１に示した画像形成装置の定着ベルトの加熱を制御する第１〜４の加熱制御方法を説明する説明図である。 図１に示した画像形成装置の定着ベルトの加熱を制御する第１及び第２の加熱制御方法を説明する説明図である。 図１に示した画像形成装置の紙シワ発生事前検知手段を説明する説明図である。 図１に示した画像形成装置の紙シワ発生事前検知手段を説明する説明図である。 図１に示した画像形成装置の紙シワ発生事前検知手段を説明する説明図である。 図１に示した画像形成装置の紙シワ発生事前検知手段を説明する説明図である。 図１に示した画像形成装置の紙シワ発生事前検知手段を説明する説明図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装の定着装置を概略的に示す断面図である。 図１１に示した画像形成装置の定着装置を概略的に示す斜視図である。 図１１に示した画像形成装置の紙シワ発生事前検知手段を説明する説明図である。 図１１に示した画像形成装置の紙シワ発生事前検知手段を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 従来の画像形成装置を説明する説明図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装の定着ベルトの加熱を制御する第１の加熱制御方法を説明する説明図である。 図２４に示した画像形成装置の定着ベルトの加熱を制御する第１の加熱制御方法を説明する説明図である。 図２４に示した画像形成装置の定着ベルトの加熱を制御する第２の加熱制御方法を説明する説明図である。 図２４に示した画像形成装置の定着ベルトの加熱を制御する第３の加熱制御方法を説明する説明図である。 図２４に示した画像形成装置の定着ベルトの加熱を制御する第４の加熱制御方法を説明する説明図である。 本発明の別の実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す構成図である。

以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して以下に説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、一例であるプリンタ１として説明する。このプリンタ１は、給紙手段４と、レジストローラ対（位置合わせローラ対）６と、像担持体としての感光体ドラム８と、転写手段１０と、定着装置１２等を有している。

給紙手段４は、記録材としての用紙Ｐが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を有している。給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。そして、感光体ドラム８の回転に同期するタイミング、即ち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と用紙Ｐの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングでレジストローラ対６により転写部位Ｎへ送られる。

感光体ドラム８は、図１中矢印で示す方向に回転する。そして、その周りには、回転方向の順に、帯電手段としての帯電ローラ１８と、図示しない露光手段の一部を構成するミラー２０と、現像ローラ２２ａを備えた現像手段２２と、転写手段１０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング手段２４等が配置されている。

帯電ローラ１８と現像手段２２の間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。

次に、上記プリンタ１の動作を説明する。プリンタ１における画像形成動作は、従来と同様に行われる。即ち、感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像情報に基いて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

この静電潜像は、感光体ドラム８の回転により現像手段２２へ移動し、ここでトナーが供給されて可視像化され、トナー像が形成される。感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部位Ｎに進入してきた用紙Ｐ上に転写手段１０による転写バイアス印加により転写される。

トナー像を担持した用紙Ｐは、定着装置１２へ向けて搬送され、定着装置１２で定着された後、図示しない排紙トレイへ排出・スタックされる。転写部位Ｎで転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング手段２４に至り、このクリーニング手段２４を通過する間にクリーニングブレード２４ａにより掻き落とされて清掃される。その後、感光体ドラム８上の残留電位が図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。

次に、定着装置１２の構成・動作について以下に説明する。定着装置１２は、図２に示すように、定着部材としての定着ベルト３８と、この定着ベルト３８との間で定着ニップ部ＳＮを形成する加圧部材としての加圧ローラ３０と、加熱手段としてのサーマルヒータ５６を有している。そして、加熱手段５６は、電源３９からの電力の供給により発熱する構成となっている。また、押圧部材４０は、定着ベルト３８を介して加熱手段５６と対向するように配置されている。

加熱手段５６は、面状の発熱体で構成され、定着ベルト３８の内周側に設置されている。また、加熱手段５６は、図３に示すように、定着ベルト３８の長手方向に配置された加熱領域としての７つのヒータを有している。そして、各ヒータは、定着ベルト３８を独立に加熱可能となっている。また、加熱手段５６は、ステー部材５７により支持されて、定着ベルト３８の内周に接触できる位置に配置される。なお、ヒータの数は、この７つに限定されないことは言うまでもない。また、本実施形態では、加熱手段を定着ベルト３８の内周側に設けているが、この態様に限定されず、定着ベルト３８の外周側に設けても良い。

定着ベルト３８の表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３４は、図２に示すように、定着ベルト３８の回転方向Ｃで、加熱手段５６の上流側に備わる。また、加熱手段５６の温度を検知する加熱温度検知手段としてのサーミスタ３６と、加熱手段５６に電力を供給する電源３９と、サーミスタ３４，３６の検知情報に基いて電源３９を制御する加熱制御手段３７とは、定着装置１２に備わる。加熱制御手段３７は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータを意味する。

定着ベルト３８は、外径が４０ｍｍで厚みが４０μｍのＳＵＳ製の基体３８ａと、この基体３８ａの表面に被覆された弾性層３８ｂを有している。弾性層３８ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みは１００μｍである。なお、定着ベルト３８の基体３８ａは、ポリイミドとしても良い。

定着ベルト３８の弾性層３８ｂの表面には、耐久性を高めて離型性を確保するために、厚みが５〜５０μｍのＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂製の離型層３８ｃが形成されている。

定着ベルト３８の内周側には、ベルト支持部材６１とニップ形成部材６０が図示しない外部部材（側板）に支持されて配置されている。

加圧ローラ３０は、外径が４０ｍｍで厚みが２ｍｍの鉄製の芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面に被覆された弾性層３０ｂを有している。そして、加圧ローラ３０は、図示しない付勢手段により定着ベルト３８に圧接されている。弾性層３０ｂは、厚み５ｍｍのシリコーンゴムで形成されている。そして、弾性層３０ｂの表面には、離型性の向上を図るために厚み４０μｍ程度のフッ素樹脂層（図示せず）を形成するのが望ましい。

押圧部材４０は、外径がφ１５乃至φ２０で芯金４０ａとその表面に被覆された弾性層４０ｂを有している。

そして、トナー像Ｔが転写された用紙Ｐが定着ニップ部ＳＮに通され、トナー像Ｔは加圧及び加熱され用紙Ｐに定着される。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの紙シワが発生し易い状況でない場合における様々な加熱制御方法について以下に説明する。なお、画像領域又は非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位とは、画像領域又は非画像領域が定着ベルト３８に密着する定着ベルト３８の位置を意味する。また、図４における斜線部は、用紙Ｐの画像領域が定着ニップ部ＳＮを通過する前、即ち用紙搬送方向において、画像領域より下流側の領域である。そして、この下流側の領域に対応する定着ベルト３８の部位は、予備的に加熱される予備加熱領域となる。また、画像領域以外の領域を便宜的に非画像領域とし、紙間等の領域を含む概念とする。

最初に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第１の加熱制御方法について以下に説明する。図４（ａ）は、用紙Ｐ上に用紙搬送方向の下流側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂ、画像領域ａ’が存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ａと画像領域ａ’には、定着対象のトナー像が存在するため定着が必要である。一方、非画像領域ｂには、定着対象のトナー像が存在しないため定着が必要でない。

ここで、用紙Ｐ上にトナー像が転写されると、公知の画像検知手段（図示せず）によって用紙Ｐ上の画像情報が検知され、その画像情報が画像処理装置（図示せず）から加熱制御手段３７へ入力される。そうすると、加熱制御手段３７は、非画像領域ｂに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第二目標温度）が画像領域ａ，ａ’に対応する定着ベルト３８の部位の温度（第一目標温度）よりも低くなるように、電源３９を介して加熱手段５６の各ヒータを制御する。第二目標温度は、電力供給を完全に停止（オフ）して得られる温度としても良いが、極端に温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着温度への立ち上がりが間に合わないことがある。そのため、第二目標温度は、第一目標温度よりも低いが，室温よりは高い温度とする事が望ましい。

画像領域ａに対応する定着ベルト３８の部位では、定着ベルト３８が第一目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。一方、非画像領域ｂに対応する定着ベルト３８の部位では、定着ベルト３８が第二目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。そして、用紙Ｐの後端の画像領域ａ’に対応する定着ベルト３８の部位では、再び定着ベルト３８が第一目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。

この際、電力は、定着ベルト３８の予備加熱領域を加熱するように供給される。そして、この予備加熱領域は、主に加熱手段自体の昇温に必要となる定着ベルト３８の領域である。そのため、予備加熱領域は、省エネの観点からできるだけ小さい事が望ましい。

上記のように、定着ベルト３８の温度制御をすることで、定着性を確保しつつ余分な電力供給を抑制し、省エネを図ることができる。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第２の加熱制御方法について以下に説明する。図４（ｂ）は、用紙Ｐ上に用紙搬送方向の下流側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂが存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ａには、定着対象のトナー像が存在するため定着が必要である。一方、非画像領域ｂには、定着対象のトナー像が存在しないため定着が必要でない。

ここで、用紙Ｐ上にトナー像が転写されると、公知の画像検知手段（図示せず）によって用紙Ｐ上の画像情報が検知され、その画像情報が画像処理装置（図示せず）から加熱制御手段３７へ入力される。そうすると、加熱制御手段３７は、非画像領域ｂに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第二目標温度）が画像領域ａに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第一目標温度）よりも低くなるように、電源３９を介して加熱手段５６の各ヒータを制御する。第二目標温度は、電力供給を完全に停止（オフ）して得られる温度としても良いが、極端に温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着温度への立ち上がりが間に合わないことがある。そのため、第二目標温度は、第一目標温度よりも低いが，室温よりは高い温度とする事が望ましい。

画像領域ａに対応する定着ベルト３８の部位では、定着ベルト３８が第一目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。一方、非画像領域ｂに対応する定着ベルト３８の部位では、定着ベルト３８が第二目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。

この際、電力は、定着ベルト３８の予備加熱領域を加熱するように供給される。そして、この予備加熱領域は、主に加熱手段自体の昇温に必要となる定着ベルト３８の領域である。そのため、予備加熱領域は、省エネの観点からできるだけ小さい事が望ましい。

上記のように、定着ベルト３８の温度制御をすることで、定着性を確保しつつ余分な電力供給を抑制し、省エネを図ることができる。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第３の加熱制御方法について以下に説明する。図４（ｃ）は、用紙Ｐ上に、搬送方向と垂直方向であり、定着ベルト３８の長手方向に、画像領域ｃ、非画像領域ｄが存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ｃには、定着対象のトナー像が存在するため定着が必要である。一方、非画像領域ｄには、定着対象のトナー像が存在しないため定着が必要でない。

ここで、用紙Ｐ上にトナー像が転写されると、公知の画像検知手段（図示せず）によって用紙Ｐ上の画像情報が検知され、その画像情報が画像処理装置（図示せず）から加熱制御手段３７へ入力される。そうすると、加熱制御手段３７は、図３に示すように、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第二目標温度）が画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第一目標温度）よりも低くなるように、電源３９を介して加熱手段５６を制御する。第二目標温度は、電力供給を完全に停止（オフ）して得られる温度としても良いが、極端に温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着温度への立ち上がりが間に合わないことがある。そのため、第二目標温度は、第一目標温度よりも低いが、室温より高い温度とする事が望ましい。

画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位では、加熱手段５６のｃに対応する定着ベルト３８の部位が第一目標温度となるように、加熱手段５６の各ヒータに電力を供給する。一方、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部位では、加熱手段５６のｄに対応する定着ベルト３８の部位が第二目標温度となるように、加熱手段５６の各ヒータに電力を供給する。

また、この際、電力は、定着ベルト３８の予備加熱領域を加熱するように供給される。そして、この予備加熱領域は、主に加熱手段自体の昇温に必要となる定着ベルト３８の領域である。そのため、予備加熱領域は、省エネの観点からできるだけ小さい事が望ましい。

上記のように、定着ベルト３８の温度制御をすることで、定着性を確保しつつ余分な電力供給を抑制し、省エネを図ることができる。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第４の加熱制御方法について以下に説明する。図４（ｃ）は、用紙Ｐ上に、定着ベルト３８の長手方向に画像領域ｅ、一部画像領域ｆが存在し、搬送方向に画像領域ｇ、一部画像領域ｈが存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ｅ×ｇ，ｆ×ｇ，ｅ×ｈには、定着対象のトナー像が存在するため定着が必要である。一方、非画像領域ｆ×ｈには、定着対象のトナー像が存在しないため定着が必要でない。

ここで、用紙Ｐ上にトナー像が転写されると、公知の画像検知手段（図示せず）によって用紙Ｐ上の画像情報が検知され、その画像情報が画像処理装置（図示せず）から加熱制御手段３７へ入力される。そうすると、加熱制御手段３７は、非画像領域ｆ×ｈに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第二目標温度）が画像領域ｅ×ｇ，ｆ×ｇ，ｅ×ｈに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第一目標温度）よりも低くなるように、電源３９を介して加熱手段５６を制御する。第二目標温度は、電力供給を完全に停止（オフ）して得られる温度としても良いが、極端に温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着温度への立ち上がりが間に合わないことがある。そのため、第二目標温度は、第一目標温度よりも低いが，室温よりは高い温度とする事が望ましい。

画像領域ｅ×ｇ，ｆ×ｇ，ｅ×ｈに対応する定着ベルト３８の部位では、加熱手段５６のｅ×ｇ，ｆ×ｇ，ｅ×ｈに対応する定着ベルト３８の部位が第一目標温度となるように、加熱手段５６の各ヒータに電力を供給する。一方、非画像領域ｆ×ｈに対応する定着ベルト３８の部位では、加熱手段５６のｆ×ｈに対応する定着ベルトの部位が第二目標温度となるように、加熱手段５６の各ヒータに電力を供給する。

この際、電力は、定着ベルト３８の予備加熱領域を加熱するように供給される。そして、この予備加熱領域は、主に加熱手段自体の昇温に必要となる定着ベルト３８の領域である。そのため、予備加熱領域は、省エネの観点からできるだけ小さい事が望ましい。

上記のように、定着ベルト３８の温度制御をすることで、定着性を確保しつつ余分な電力供給を抑制し、省エネを図ることができる。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの紙シワが発生し易い状況を判断する紙シワ発生事前検知手段について以下に説明する。なお、紙シワが発生し易い状況は、画像条件、湿度環境、用紙の含水量、用紙の厚さ、加圧ローラの偏膨張等によって変化する。以下、紙シワの発生し易い状況を判断する様々な紙シワ発生事前検知手段を説明するが、２以上の紙シワ発生事前検知手段を組合わせて使用しても良い。

第１の紙シワ発生事前検知手段について説明する。紙シワの発生は、用紙に対する画像領域の割合に依存する。第１の紙シワ発生事前検知手段は、検知された画像情報から、用紙の画像領域の割合を算出する。そして、例えば図６に示すように、用紙の画像領域の割合が予め決められた用紙に対する画像領域の割合に達している場合、第１の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況と判断する。そして、第１の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況と判断した場合、紙シワが発生し易い状況である情報を加熱制御手段３７に伝達する。そして、加熱制御手段３７は、図７、８に示すように、用紙の非画像領域（イ，ハ，ホ）に対応する定着ベルト３８の部位の温度が第一目標温度より低く、かつ、第二目標温度より高い紙シワ防止目標温度になるように、加熱手段５６の各ヒータを制御する。

第１の紙シワ発生事前検知手段が紙シワの発生し易い状況を判断し、加熱制御手段３７が用紙の非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度を紙シワ防止目標温度になるように制御することで、用紙の収縮差を抑え、紙シワの発生を抑制できる。

なお、第１の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワの発生し易い状況を画像情報から用紙に対する画像領域の割合や位置に応じて常に算出して判断しても良い。また、紙シワの発生し易い状況は、両面印刷時に生じることが多い。そのため、両面印刷時にだけ、第１の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況であるか否かを判断をし、加熱制御手段３７が用紙の非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度が紙シワ防止目標温度になるように制御しても良い。この両面印刷時の場合に、第１の紙シワ発生事前検知手段の紙シワが発生し易い状況であるか否かを判断は、表面及び裏面の両面を行なっても構わないが、省エネを図るため、一方の面だけ行っても良い。

また、第１の紙シワ発生事前検知手段は、記録材を両面印刷する際で、且つ記録材の第二面（裏面）に高面積画像範囲が存在する場合に、紙シワの発生し易い状況であると判断しても良い。

また、紙シワの発生し易い状況は、フィニッシャー等の後処理工程が施される場合、即ち後処置装置を使用する場合にも生じることが多い。そのため、後処置装置を使用する場合に、第１の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況であるか否かを判断をし、加熱制御手段３７が用紙の非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度が紙シワ防止目標温度になるように制御しても良い。

次に、第２の紙シワ発生事前検知手段について説明する。紙シワは、湿度が高ければ高い程、生じる可能性が高くなる。第２の紙シワ発生事前検知手段は、湿度検出手段としての湿度センサを備える。湿度センサは、定着装置の周囲の湿度を検出する。そして、第２の紙シワ発生事前検知手段は、湿度センサの検出値が予め決められた湿度に達している場合、紙シワが発生し易い状況と判断する。そして、第２の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況と判断した場合、紙シワが発生し易い状況である情報を加熱制御手段３７に伝達する。そして、加熱制御手段３７は、図７、８に示すように、用紙の非画像領域（イ，ハ，ホ）に対応する定着ベルト３８の部位の温度が第一目標温度より低く、かつ、第二目標温度より高い紙シワ防止目標温度になるように、加熱手段５６の各ヒータを制御する。

第２の紙シワ発生事前検知手段は、湿度が所定の湿度に達している場合に紙シワの発生し易い状況と判断し、加熱制御手段３７が用紙の非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度を紙シワ防止目標温度になるように制御することで、紙シワの発生を抑制できる。また、紙シワの発生し難い低湿環境では、非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度を第二目標温度とすることができ、省エネや定着後の転写紙カールの抑制を図れる。

次に、第３の紙シワ発生事前検知手段について説明する。紙シワは、用紙の含水率の差が大きければ大きい程、生じる可能性が高くなる。第３の紙シワ発生事前検知手段は、含水率検出手段としての含水率検知センサを備える。そして、含水率検知センサは、図９に示すように、用紙搬送方向において定着ニップの上流側と下流側に設けられ、主走査方向の分割領域ごとに含水率を検出する。ここで、分割領域とは、図１０に示すように、紙面全体をヒータの分割数で分割したものを言う。そして、第３の紙シワ発生事前検知手段は、含水率検知センサからの検出値から各領域の含水率の差を算出し、この算出値が予め決められた含水率の差に達している場合、紙シワが発生し易い状況と判断する。そして、第３の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況と判断した場合、紙シワが発生し易い状況である情報を加熱制御手段３７に伝達する。そして、加熱制御手段３７は、図７、８に示すように、用紙の非画像領域（イ，ハ，ホ）に対応する定着ベルト３８の部位の温度が第一目標温度より低く、かつ、第二目標温度より高い紙シワ防止目標温度になるように、加熱手段５６の各ヒータを制御する。

第３の紙シワ発生事前検知手段は、用紙の含水率の差が所定の含水率の差に達している場合に紙シワの発生し易い状況と判断し、加熱制御手段３７が用紙の非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度を紙シワ防止目標温度になるように制御することで、紙シワの発生を抑制できる。また、含水率検知センサが主走査方向の分割領域ごとに含水率を検知することで、画像情報と含水率を関連付けて、温度差を調整でき、正確な用紙の含水状態を把握し、より細かな温度調整ができる。

なお、本実施形態では、第３の紙シワ発生事前検知手段は、用紙搬送方向において定着ニップの上流側と下流側に設けられているが、この態様に限定されず、どちらか一方に設けられていても良い。

次に、第４の紙シワ発生事前検知手段について説明する。紙シワは、用紙の厚みが薄ければ薄い程、生じる可能性が高くなる。第４の紙シワ発生事前検知手段は、記録材厚検知手段としての紙厚センサを備える。そして、紙厚センサは、定着ニップ部に搬送される用紙の厚みを検出する。第４の紙シワ発生事前検知手段は、厚紙センサからの検出値が予め決められた値に達している場合、紙シワが発生し易い状況と判断する。そして、第４の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況と判断した場合、紙シワが発生し易い状況である情報を加熱制御手段３７に伝達する。そして、加熱制御手段３７は、図７，８に示すように、用紙の非画像領域（イ，ハ，ホ）に対応する定着ベルト３８の部位の温度が第一目標温度より低く、かつ、第二目標温度より高い紙シワ防止目標温度になるように、加熱手段５６の各ヒータを制御する。

第４の紙シワ発生事前検知手段が用紙の厚みを所定の厚みに達している場合に紙シワの発生し易い状況と判断し、加熱制御手段３７が用紙の非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度を紙シワ防止目標温度になるように制御することで、紙シワの発生を抑制できる。また、紙シワの発生し難い厚紙では、非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度を第二目標温度とすることができ、省エネを図れる。

なお、紙厚センサの代わりにユーザーがオペレーションパネルから入力した情報を元に温度差調整を行なっても良い。

次に、第５の紙シワ発生事前検知手段について説明する。紙シワは、加圧ローラ３０が逆クラウン形状を維持できなくなった場合に、生じる可能性が高くなる。具体的には、加圧ローラ３０の中央部領域の外径Ｄ１が端部領域の外径Ｄ２に近づけば近づく程、逆クラウン形状ではなくなる。

ここで、加圧ローラ３０は、熱により膨張する。そして、加圧ローラ３０の中央部領域に加熱が集中すると、加圧ローラ３０の中央部領域の熱膨張は大きくなる。一方、加圧ローラ３０の端部領域の熱膨張は少なくなる。そのため、加圧ローラ３０の外径を測定しなくても、加圧ローラ３０の温度から加圧ローラ３０の外径を予測できる。

第５の紙シワ発生事前検知手段は、温度センサを備える。温度センサは、加圧ローラ３０の中央部領域と端部領域の温度を検知する。そして、第５の紙シワ発生事前検知手段は、加圧ローラ３０の中央部領域と端部領域の温度差が予め決められた温度差に達している場合、紙シワが発生し易い状況と判断する。そして、第５の紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況と判断した場合、紙シワが発生し易い状況である情報を加熱制御手段３７に伝達する。そして、加熱制御手段３７は、図７，８に示すように、用紙の非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度が第一目標温度より低く、かつ、第二目標温度より高い紙シワ防止目標温度になるように、非画像領域に対応する加熱手段５６の各ヒータを制御する。

第５の紙シワ発生事前検知手段が加圧ローラ３０の中央部領域と端部領域の温度差を所定の温度に達している場合に紙シワの発生し易い状況と判断し、加熱制御手段３７が用紙の非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度を紙シワ防止目標温度になるように制御することで、紙シワの発生を抑制できる。

なお、第５の紙シワ発生事前検知手段は、温度センサに限定されず、加熱ローラ３０の温度を予測計算によって算出しても良い。加圧ローラ３０の温度の予測計算手法は、様々であるが、例えば加圧ローラ３０の端部領域の温度は、紙越しに定着ベルト３８から供給される熱量であるとすると下記のような式で定義できる。
加圧ローラ３０の端部領域の温度＝前回の加圧ローラ３０の端部領域の温度＋（定着ベルト温度−前回の加圧ローラ３０の端部領域の温度）×紙種係数／加圧熱容量

上式は前回からの差分で定義するため、加圧ローラ３０の初期温度を必要とするが、初期温度は、室温や、加圧ローラ３０の端部領域以外に設置された公知の温度測定手段の温度情報を利用でき、コスト削減を図れる。

なお、これら紙シワ発生事前検知手段は、単独で使用するのみならず、組み合わせて使うことにより、より細かな温度差制御ができ、大きく省エネ性を損なうことなく、かつ紙シワの発生を防止できる。

次に、本発明の第２実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態の画像形成装置は、第１の実施形態の画像形成装置と比較して、加熱制御手段の構成が異なる。

紙シワは、加圧ローラ３０が逆クラウン形状を維持できなくなった場合に、生じる可能性が高くなる。具体的には、加圧ローラ３０の中央部領域の外径Ｄ１が端部領域の外径Ｄ２に近づけば近づく程、逆クラウン形状ではなくなる。

ここで、加圧ローラ３０は、熱により膨張する。そして、加圧ローラ３０の中央部領域に加熱が集中すると、加圧ローラ３０の中央部領域の熱膨張は大きくなる。一方、加圧ローラ３０の端部領域の熱膨張は少なくなる。そのため、加圧ローラ３０の外径を測定しなくても、加圧ローラ３０の温度から加圧ローラ３０の外径を予測できる。

紙シワ発生事前検知手段は、温度検出手段としての温度センサを備える。そして、温度センサは、加圧ローラ３０の中央部領域と端部領域の温度を検知する。そして、紙シワ発生事前検知手段は、加圧ローラ３０の中央部領域と端部領域の温度差が予め決められた温度差に達している場合、紙シワが発生し易い状況と判断する。そして、紙シワ発生事前検知手段は、紙シワが発生し易い状況と判断した場合、紙シワが発生し易い状況である情報を加熱制御手段２３７に伝達する。そして、加熱制御手段２３７は、図１１，１２に示すように、加圧ローラ３０の端部領域に対応する定着ベルト３８の部位を加熱するヒータを制御する。そして、加熱制御手段２３７は、図１３，１４に示すように、加圧ローラ３０の端部領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度が第二目標温度より高い逆クラウン形状維持目標温度（形状維持目標温度）になるように、各ヒータを制御する。

第５の紙シワ発生事前検知手段が加圧ローラ３０の中央部領域と端部領域の温度差を所定の温度に達している場合に紙シワの発生し易い状況と判断し、加熱制御手段２３７が加圧ローラ３０の端部領域に対応する定着ベルト３８の部位の温度が第二目標温度より高い逆クラウン形状維持目標温度になるように、各ヒータを制御することで、加圧ローラ３０の逆クラウン形状が維持される。そのため、紙シワの発生を抑制できる。

なお、紙シワ発生事前検知手段は、温度センサに限定されず、加熱ローラ３０の温度を予測計算によって算出しても良い。加圧ローラ３０の温度の予測計算手法は、様々であるが、例えば加圧ローラ３０の端部領域の温度は、紙越しに定着ベルト３８から供給される熱量であるとすると下記のような式で定義できる。
加圧ローラ３０の端部領域の温度＝前回の加圧ローラ３０の端部領域の温度＋（定着ベルト温度−前回の加圧ローラ３０の端部領域の温度）×紙種係数／加圧熱容量

上式は前回からの差分で定義するため、加圧ローラ３０の初期温度を必要とするが、初期温度は、室温や、加圧ローラ３０の端部領域以外に設置された公知の温度測定手段の温度情報を利用でき、コスト削減を図れる。

なお、これら紙シワ発生事前検知手段は、単独で使用するのみならず、組み合わせて使うことにより、より細かな温度差制御ができ、大きく省エネ性を損なうことなく、かつ紙シワの発生を防止できる。

次に、本発明の第３実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの紙シワ発生事前検知手段が紙シワの発生し易い状況を判断した場合における様々な加熱制御方法について以下に説明する。なお、画像領域又は非画像領域に対応する定着ベルト３８の部位とは、画像領域又は非画像領域が定着ベルト３８に密着する定着ベルト３８の位置を意味する。また、図４における斜線部は、用紙Ｐの画像領域が定着ニップ部ＳＮを通過する前、即ち用紙搬送方向において、画像領域より下流側の領域である。そして、この下流側の領域に対応する定着ベルト３８の部位は、予備的に加熱される予備加熱領域となる。また、画像領域以外の領域を便宜的に非画像領域とし、紙間等の領域を含む概念とする。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第１の加熱制御方法について以下に説明する。図２４は、用紙Ｐ上に用紙搬送方向の下流側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂ、画像領域ａ’が存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ａと画像領域ａ’には、定着対象のトナー像が存在するため定着が必要である。一方、非画像領域ｂには、定着対象のトナー像が存在しないため定着が必要でない。

ここで、用紙Ｐ上にトナー像が転写されると、公知の画像検知手段（図示せず）によって用紙Ｐ上の画像情報が検知され、その画像情報が画像処理装置（図示せず）から加熱制御手段３７に入力される。そうすると、加熱制御手段３７は、非画像領域ｂに対応する定着ベルト３８の部位の温度（紙シワ防止目標温度）が画像領域ａ，ａ’に対応する定着ベルト３８の部位の温度（第一目標温度）よりも低く、室温相当（第二目標温度）より高くなるように、電源３９を介して加熱手段５６の各ヒータを制御する。

画像領域ａに対応する定着ベルト３８の部位では、定着ベルト３８が第一目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。一方、非画像領域ｂに対応する定着ベルト３８の部位では、定着ベルト３８が紙シワ防止目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。そして、用紙Ｐの後端の画像領域ａ’に対応する定着ベルト３８の部位では、再び定着ベルト３８が第一目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。

この際、電力は、定着ベルト３８の予備加熱領域を加熱するように供給される。そして、この予備加熱領域は、主に加熱手段自体の昇温に必要となる定着ベルト３８の領域である。そのため、予備加熱領域は、省エネの観点からできるだけ小さい事が望ましい。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第２の加熱制御方法について以下に説明する。図２５は、用紙Ｐ上に、搬送方向と垂直方向であり、定着ベルト３８の長手方向に、画像領域ｃ、非画像領域ｄが存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ｃには、定着対象のトナー像が存在するため定着が必要である。一方、非画像領域ｄには、定着対象のトナー像が存在しないため定着が必要でない。

ここで、用紙Ｐ上にトナー像が転写されると、公知の画像検知手段（図示せず）によって用紙Ｐ上の画像情報が検知され、その画像情報が画像処理装置（図示せず）から加熱制御手段３７に入力される。そうすると、加熱制御手段３７は、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部位の温度（紙シワ防止目標温度）が画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第一目標温度）よりも低く、室温相当（第二目標温度）より高くなるように、電源３９を介して加熱手段５６の各ヒータを制御する。

画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位では、加熱手段５６のｃに対応する定着ベルト３８の部位が第一目標温度となるように、加熱手段５６の各ヒータに電力を供給する。一方、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部位では、加熱手段５６のｄに対応する定着ベルト３８の部位が紙シワ防止目標温度となるように、加熱手段５６の各ヒータに電力を供給する。

この際、電力は、定着ベルト３８の予備加熱領域を加熱するように供給される。そして、この予備加熱領域は、主に加熱手段自体の昇温に必要となる定着ベルト３８の領域である。そのため、予備加熱領域は、省エネの観点からできるだけ小さい事が望ましい。

本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第１又は第２の加熱制御方法によれば、定着ベルト３８の温度分布の最大値と最小値との差を所定の範囲以下とすることができる。そのため、付与される熱量の差により生じる転写紙の伸縮を抑制し、転写紙のシワを防げる。また、転写材のスキュー等の発生も防げる。

なお、画像領域の定着部材温度（転写紙温度）は、第一目標温度であるため、定着性には影響しない。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第３の加熱制御方法について以下に説明する。図２６は、用紙Ｐ上に用紙搬送方向の下流側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂ、画像領域ａ’が存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ａと画像領域ａ’には、定着対象のトナー像が存在するため定着が必要である。一方、非画像領域ｂには、定着対象のトナー像が存在しないため定着が必要でない。

ここで、用紙Ｐ上にトナー像が転写されると、公知の画像検知手段（図示せず）によって用紙Ｐ上の画像情報が検知され、その画像情報が画像処理装置（図示せず）から加熱制御手段３７へ入力される。そうすると、加熱制御手段３７は、非画像領域ｂに対応する定着ベルト３８の部位の温度（紙シワ防止目標温度）が定着目標温度（第一目標温度）よりも低く、室温相当（第二目標温度）より高くなるように、電源３９を介して加熱手段５６の各ヒータを制御する。また、加熱制御手段３７は、画像領域ａ，ａ’に対応する定着ベルト３８の部位の温度（第三目標温度）が第一目標温度より低く、紙シワ防止目標温度より高くなるように、電源３９を介して加熱手段５６の各ヒータを制御する。

画像領域ａに対応する定着ベルト３８の部位では、定着ベルト３８が第三目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。一方、非画像領域ｂに対応する定着ベルト３８の部位では、定着ベルト３８が紙シワ防止目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。そして、用紙Ｐの後端の画像領域ａ’に対応する定着ベルト３８の部位では、再び定着ベルト３８が第三目標温度となるように、加熱手段５６の全域のヒータに電力を供給する。

この際、電力は、定着ベルト３８の予備加熱領域を加熱するように供給される。そして、この予備加熱領域は、主に加熱手段自体の昇温に必要となる定着ベルト３８の領域である。そのため、予備加熱領域は、省エネの観点からできるだけ小さい事が望ましい。

次に、本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第４の加熱制御方法について以下に説明する。図２７は、用紙Ｐ上に、搬送方向と垂直方向であり、定着ベルト３８の長手方向に、画像領域ｃ、非画像領域ｄが存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ｃには、定着対象のトナー像が存在するため定着が必要である。一方、非画像領域ｄには、定着対象のトナー像が存在しないため定着が必要でない。

ここで、用紙Ｐ上にトナー像が転写されると、公知の画像検知手段（図示せず）によって用紙Ｐ上の画像情報が検知され、その画像情報が画像処理装置（図示せず）から加熱制御手段３７へ入力される。そうすると、加熱制御手段３７は、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部位の温度（紙シワ防止目標温度）が定着目標温度（第一目標温度）よりも低く、室温相当（第二目標温度）より高くなるように、電源３９を介して加熱手段５６の各ヒータを制御する。また、加熱制御手段３７は、画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位の温度（第三目標温度）が第一目標温度より低く、紙シワ防止目標温度より高くなるように、電源３９を介して加熱手段５６の各ヒータを制御する。

画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位では、加熱手段５６のｃに対応する定着ベルト３８の部位が第三目標温度となるように、加熱手段５６の各ヒータに電力を供給する。一方、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部位では、加熱手段５６のｄに対応する定着ベルト３８の部位が紙シワ防止目標温度となるように、加熱手段５６の各ヒータに電力を供給する。

この際、電力は、定着ベルト３８の予備加熱領域を加熱するように供給される。そして、この予備加熱領域は、主に加熱手段自体の昇温に必要となる定着ベルト３８の領域である。そのため、予備加熱領域は、省エネの観点からできるだけ小さい事が望ましい。

本実施形態の画像形成装置に備わった定着ベルトの第３又は第４の加熱制御方法によれば、第１又は第２の加熱制御方法の作用に加えて、省エネを図ることができる。具体的には、例えば作像条件や通紙枚数によっては、定着装置１２やその近傍が暖まっている。そのため、転写紙は、ニップ部以外でも暖められる。このように、定着装置１２やその近傍が暖まっている所定の条件では、定着ベルト３８の温度を定着目標温度である第一目標温度より低い第三目標温度に設定しても、定着性を確保できる。その結果、加熱手段５６のヒータに供給する電力を削減し、省エネを図れる。

なお、第一定着温度から第三目標温度への切替は、通紙開始後に、段階的に実施しても良い。具体的には、連続通紙を行った場合は、定着装置１２やその近傍が暖まり、転写紙がニップ部以外でも暖められる。そのため、第一定着温度から第三目標温度への切替は、図２８に示すように、連続する通紙枚数や通紙時間が増えるに従って、第一定着温度から第三目標温度に、制御温度を段階的に切り替える。その結果、画像領域に対して必要な制御温度は徐々に低くなり、定着温度の最適化をするとともに省エネを図れる。

また、紙シワ防止目標温度と第三目標温度を同一温度としても良い。この同一温度とは、紙シワ防止目標温度において最も高い温度であり、第三目標温度において最も低い温度である。即ち、紙シワ防止目標温度において最も高い温度に設定し、第三目標温度において最も低い温度に設定しても、紙シワ防止目標温度≦第三目標温度となり、紙シワ防止目標温度＞第三目標温度となることはない。紙シワ防止目標温度＞第三目標温度とする設定は、非画像領域に対する温度が画像領域に対する温度より高くなり、定着装置で用いるエネルギーの無駄使いとなる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、板状加熱手段は、図２９に示すように、押圧手段として機能するため、ＳＵＲＦ定着の構成のようにニップ部に配置する構成としても良い。また、各加熱領域毎には、加熱性能情報を保持するようにしても良い。加熱性能は、ＥＥＰＲＯＭ等の書換え可能な不揮発性メモリに記憶される。そして、加熱の際には、この加熱性能情報を参照して、実際の電力投入量を設定する。

なお、上述の実施形態で紹介した各構成の材質、寸法はあくまで一例であり、本発明の作用を発揮し得る範囲内で様々な材質や寸法を選択可能であることは言うまでもない。

１ プリンタ（画像形成装置の一例）
１２ 定着装置
３０ 加圧ローラ（加圧部材の一例）
３７ 加熱制御手段
３８ 定着ベルト（定着部材の一例）
５６ サーマルヘッド（加熱手段の一例）
Ｐ 用紙（記録材の一例）
Ｔ 未定着画像
ＳＮ 定着ニップ部

特許第４４２４４７５号公報 特開２００１−３４３８６０号公報 特開平６−９５５４０号公報 特許第３８９５５３９号公報 特開２０００−１６２９１０号公報 特開２００３−３０７９６４号公報 特開２０１２−２０３０９５号公報 特開２０１３−１１７５５０号公報

Claims (15)

1. 定着部材と、
   前記定着部材との間で定着ニップ部を形成する加圧部材と、
   前記定着部材を加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、を有し、
   未定着画像を担持した記録材を前記定着ニップ部に通して定着を行う定着装置において、
   前記加熱手段は、前記定着部材の長手方向に分割された加熱領域を有し、
   前記加熱制御手段は、各加熱領域が前記定着部材を加熱する設定温度を独立して制御可能であり、
   前記加熱制御手段は、前記記録材の画像領域に対応する前記定着部材の部位の温度が第一目標温度になるように、前記記録材の非画像領域に対応する前記定着部材の部位の温度が前記第一目標温度より低い第二目標温度になるように、各加熱領域を制御可能な定着装置であって、
   紙シワが発生し易い状況を検知する紙シワ発生事前検知手段を有し、
   前記紙シワ発生事前検知手段の検知情報に基いて、前記加熱制御手段が紙シワの発生を回避するように各加熱領域を制御することを特徴とする定着装置。
2. 前記加熱制御手段は、前記紙シワ発生事前検知手段が紙シワの発生し易い状況を検知した場合に、前記記録材の非画像領域に対応する前記定着部材の部位の温度を、前記第二目標温度より高い紙シワ防止目標温度になるように、各加熱領域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。
3. 前記加熱制御手段は、前記紙シワ発生事前検知手段が紙シワの発生し易い状況を検知した場合に、前記記録材の画像領域に対応する前記定着部材の部位の温度を、前記第一目標温度より低く、且つ前記紙シワ防止目標温度以上である第三定着温度になるように、各加熱領域を制御することを特徴とする請求項１又は２の何れか一項に記載の定着装置。
4. 前記記録材の画像領域に対応する前記定着部材の部位の温度は、前記第一目標温度から前記第三目標温度に変化可能であることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記記録材の画像領域に対応する前記定着部材の部位の温度は、前記第一定着温度から前記第三定着温度に段階的に変化することを特徴とする請求項３又は４に記載の定着装置。
6. 前記紙シワ防止目標温度と前記第三目標温度が同一温度であることを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載の定着装置。
7. 前記紙シワ発生事前検知手段は、前記記録材に担持された画像領域の割合を算出し、該算出値に応じて、紙シワが発生し易い状況を検知することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の定着装置。
8. 前記紙シワ発生事前検知手段は、湿度を検出する湿度検出手段を有し、
   前記紙シワ発生事前検知手段は、前記湿度検出手段の検出値に応じて、紙シワが発生し易い状況を検知することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置。
9. 前記紙シワ発生事前検知手段は、前記記録材の２以上の場所の含水率を検出する含水率検出手段を有し、
   前記紙シワ発生事前検知手段は、前記含水率検出手段の検出値に基き前記記録材中の含水率の差を算出し、該算出値に応じて、紙シワが発生し易い状況を事前に検知することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の定着装置。
10. 前記紙シワ発生事前検知手段は、前記記録材の厚みを検出する記録材厚検出手段を有し、
    前記紙シワ発生事前検知手段は、前記記録材厚検出手段の検出値に応じて、紙シワが発生し易い状況を検知することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の定着装置。
11. 前記加圧部材は、回転可能に形成され、かつ、回転軸方向端部領域の外径が、回転軸方向中央部領域の外径に比べて大きく形成され、
    前記紙シワ発生事前検知手段は、前記加圧部材の回転軸方向端部領域と回転軸方向中央部領域の温度を検出する温度検出手段を備え、
    前記紙シワ発生事前検知手段は、前記温度検出手段の検出値に応じて、紙シワの発生し易い状況を検知し、
    前記加熱制御手段は、前記紙シワ発生事前検知手段が紙シワの発生し易い状況を検知した場合に、前記加圧部材の回転軸方向端部領域に対応する前記定着部材の部位の温度を前記第二目標温度より高い形状維持目標温度になるように、各加熱領域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。
12. 前記紙シワ発生事前検知手段は、前記記録材を両面印刷する際に、紙シワが発生し易い状況を検知することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の定着装置。
13. 前記紙シワ発生事前検知手段は、後処理装置を使用する際に、紙シワが発生し易い状況を検知することを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置。
14. 前記紙シワ発生事前検知手段は、前記記録材を両面印刷する際で、且つ前記記録材の第二面に高面積画像範囲が存在する場合であることを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の定着装置。
15. 請求項１〜１４の何れか一項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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