JP2017215542A - 画像形成装置、定着器、温度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】定着器の温度を目標温度に到達させる時間を短縮しつつ、スリープモード時の消費電力を抑制する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、常夜電源５０１、非常夜電源５０２、制御部５１９、及び定着器を備える。定着器は定着ヒータ２１２を備え、記録材Ｓのトナー像を加熱して定着させる。定着ヒータ２１２は、サーミスタ２０１、２０２、２０３が配置される。サーミスタ２０１は常夜電源５０１から給電され、サーミスタ２０２、２０３は非常夜電源５０２から給電される。制御部５１９は、非常夜電源５０２の立ち上げ時に、サーミスタ２０１の温度検知結果に応じて定着ヒータ２１２の温度制御を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置における定着器の制御に関する。

画像形成装置は、シート等の記録材上に転写したトナー像を定着させる定着器を備える。定着器は、加熱される定着ローラ及び加圧ローラを備える。記録材は、定着ローラ及び加圧ローラで形成されるニップ部を通過することで加熱及び加圧されて、トナー像が定着される。定着器の温度は、画像形成処理の開始時に早急に定着に適した目標温度に到達させる必要がある。これは、他の画像形成処理の準備が完了しても定着器の温度が目標温度に到達していなければ、最初のページの画像形成完了までの時間（ＦＰＯＴ：First Print Output Time）が延びてしまうためである。

定着ローラ及び加圧ローラは、滑らかに回転するために潤滑剤が塗布される。潤滑剤は低温時に固化しており、この状態で 定着ローラ及び加圧ローラを回転させるためには高出力のモータが必要になる。この状態を回避するために、潤滑剤が固化しているときには、潤滑剤の溶融を待ってから定着ローラ及び加圧ローラを駆動することが望ましい。特許文献１の定着器は、定着ローラを加熱するヒータの初期温度が低い場合に、定着ローラの駆動を停止した状態で定着温度である第１温度を目標に定着ローラを加熱し、第１温度より低い第２温度に到達した時点で定着ローラを駆動開始する。

特開２００６−１１３３６４号公報

ところで画像形成装置の電力供給系統は、常夜電源及び非常夜電源の２系統がある。常夜電源は、商用電源が接続されている場合に常に電力を供給する。常夜電源は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や画像形成装置の動作を制御する素子に常時電力を供給する。非常夜電源は、常夜電源で動作するＣＰＵ等の素子により起動及び停止される。非常夜電源は、画像形成処理時に必要なアクチュエータ等の駆動源等に電力を供給し、スリープモード等の画像形成処理を行っていないときに、省電力のために電力の供給を停止する。

定着器は、定着ローラを加熱するヒータの温度に応じて、定着ローラを回転させるモータを駆動する。そのためにモータが駆動可能な状態でヒータを加熱することが望ましい。モータが非常夜電源から電力を供給される場合、プリントジョブが入力されてからヒータを加熱する前に、非常夜電源が安定して立ち上がるまで待機する必要がある。これを回避するように定着ローラ及び加圧ローラを迅速に加熱するために、定着器を制御する回路へ供給する電力を常夜電源から供給すると、スリープモード時の消費電力が大きくなってしまう。

本発明は、上記の問題に鑑み、定着器の温度を目標温度に到達させる時間を短縮しつつ、スリープモード時の消費電力を抑制する画像形成装置を提供することを主たる課題とする。

本発明の画像処理装置は、トナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、前記記録材に転写された前記トナー像を、該記録材に定着させる定着手段と、画像形成を行うとき及び画像形成を行っていないときに電力を供給する第１の電源と、画像形成を行っていないときに電力の供給を停止し、画像形成を行うときに電力を供給する第２の電源と、画像形成の動作を制御する制御手段と、を備え、前記定着手段は、前記トナー像を加熱する加熱手段と、少なくとも一つは前記第１の電源から電力が供給され、他は前記第２の電源から電力が供給されて、前記加熱手段の温度を検知する複数の温度検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度検知手段により検知した温度に応じて、前記加熱手段の温度制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも一つの温度検知手段が第１の電源から常に電力を供給されるために、制御手段は、該温度検知主手段が検知した温度に応じて、定着手段の温度を迅速に制御することができる。また、他の温度検知手段は画像形成を行うときに第２の電源から電力が供給されるために、必要以上に消費電力が増加することはない。

画像形成装置の構成図。 定着器の構成図。 定着器の構成図。 制御基板の説明図。 温度制御処理を表すフローチャート。 温度制御処理を表すフローチャート。 温度制御処理を表すフローチャート。

以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置３００の構成図である。この画像形成装置３００は、それぞれ異なる色の画像を形成するための画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを備える。画像形成装置３００には、各々異なる色のトナーを収容する収容容器であるトナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄが着脱自在に設けられる。トナーボトルＴａは、イエローのトナーを収容し、画像形成部Ｐａにイエローのトナーを補給する。トナーボトルＴｂは、マゼンタのトナーを収容し、画像形成部Ｐｂにマゼンタのトナーを補給する。トナーボトルＴｃは、シアンのトナーを収容し、画像形成部Ｐｃにシアンのトナーを補給する。トナーボトルＴｄは、ブラックのトナーを収容し、画像形成部Ｐｄにブラックのトナーを補給する。そのために画像形成部Ｐａは、イエローのトナー像を形成する。画像形成部Ｐｂは、マゼンタのトナー像を形成する。画像形成部Ｐｃは、シアンのトナー像を形成する。画像形成部Ｐｄは、ブラックのトナー像を形成する。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは同様の構成である。以下に、画像形成部Ｐａの構成について説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの構成の説明は省略する。

画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａ、帯電器２ａ、現像器１００ａ、及びドラムクリーナ６ａを備える。画像形成部Ｐａの周囲には、レーザ露光器３ａ及び一次転写ローラ４ａが設けられる。

感光ドラム１ａは、円柱状の金属ローラの表面に感光層を備える感光体である。感光ドラム１ａは、画像形成時に矢印Ａ方向に回転する。帯電器２ａは、感光ドラム１ａの表面を一様に帯電させる。表面が帯電した感光ドラム１ａは、レーザ露光器３ａからイエローの画像を表す画像データに基づいて照射されるレーザ光により走査される。これにより感光ドラム１ａの表面にイエローの画像に対応した静電潜像が形成される。

現像器１００ａはトナーボトルＴａからイエローのトナーが供給されており、静電潜像をトナーにより現像することで、感光ドラム１ａにトナー像を形成する。現像器１００ａは内部のトナー量を検知する不図示のセンサを備える。該センサがトナー量の減少を検知する場合、現像器１００ａにはトナーボトルＴａからトナーが補給される。

画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの上部には中間転写ベルト７が設けられる。中間転写ベルト７を挟んで画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに対向する位置には、一次転写ローラ４ａ〜４ｄが設けられる。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの感光ドラム１ａ〜１ｄと一次転写ローラ４ａ〜４ｄとの間には一次転写ニップ部が形成される。中間転写ベルト７は、一次転写ニップ部を通過する際に感光ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像が転写される。転写後に感光ドラム１ａ〜１ｄに残るトナーは、ドラムクリーナ６ａ〜６ｄにより除去される。

中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８、従動ローラ１７、第１テンションローラ１８、及び第２テンションローラ１９に掛け回される。中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８の回転に応じて矢印Ｂ方向に回転する。そのために中間転写ベルト７上に転写されたトナー像は、矢印Ｂ方向に搬送される。中間転写ベルト７を挟んで二次転写対向ローラ８に対向する位置に二次転写ローラ９が配設される。二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ９との間には二次転写ニップ部が形成される。中間転写ベルト７及びシート等の記録材Ｓが二次転写ニップ部を通過する際に、中間転写ベルト７に形成されたトナー像が記録材Ｓに転写される。転写後に中間転写ベルト７に残るトナーは、ベルトクリーナ１１により除去される。

記録材Ｓは、カセット部６０に収納されており、中間転写ベルト７に形成されたトナー像が二次転写ニップ部に搬送されるタイミングに合わせて、二次転写ニップ部に搬送される。カセット部６０に収納される記録材Ｓは、不図示の給紙ローラにより給紙され、搬送ローラ対６１によりレジストレーションローラ対６２に向けて搬送される。レジストレーションローラ対６２は、記録材Ｓが二次転写ニップ部において中間転写ベルト７上のトナー像と接触するように、記録材Ｓを搬送する。

二次転写ニップ部でトナー像が転写された記録材Ｓは定着器２００に搬送される。定着器２００は、記録材Ｓを加熱及び加圧することでトナー像を定着させる。トナー像が定着された記録材Ｓは排紙ローラ対６４により画像形成装置３００の外部に排出される。画像形成装置３００の各部の動作制御は、内蔵する制御基板５１０により行われる。

（定着器の構成）
図２、図３は、定着器２００の構成図である。図２は、記録材Ｓの搬送方向上流側から見た定着器２００の構成図である。図３は、記録材Ｓの搬送方向に直行する方向（定着器２００の長手方向）から見た定着器２００の構成図である。

定着器２００は、定着ヒータ２１２、定着ヒータ２１２を内包する定着フィルム２１１、及び定着フィルム２１１に対抗するように配置された加圧ローラ２１０を備える。定着ヒータ２１２は、定着フィルム２１１内のヒータホルダー２１４に設けられる加熱部材である。ヒータホルダー２１４は、剛体ステー２１５に設けられる。定着ヒータ２１２は、商用電源からの交流電力が供給されて発熱する。定着ヒータ２１２の温度検知のために、定着ヒータ２１２にはサーミスタ２０１、２０２、２０３が取り付けられている。定着器２００内の各構成部材は、記録材Ｓの搬送方向に直交する方向を長手方向とする横長の部材である。サーミスタ２０１、２０２、２０３は、定着ヒータ２１２の記録材Ｓの搬送方向に直交する方向の中央部及び両端部に所定間隔で設けられる。

定着フィルム２１１は、円筒状で耐熱性を有する可撓性部材、例えばフィルム材であり、定着ヒータ２１２を取り付けた剛体ステー２１５にルーズに外嵌させてある。定着フィルム２１１は、例えば、厚さ４０〜１００［μｍ］の、耐熱性、離型性、強度、耐久性等を有する円筒状単層フィルムである。定着フィルム２１１の素材には、ＰＴＦＥ（四フッ素化樹脂）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）等を用いることができる。また定着フィルム２１１は、ポリイミド、ポリアミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の円筒状フィルムの外周面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムであってもよい。

加圧ローラ２１０は、芯金２３１の外周にシリコンゴム等の耐熱性弾性層２３２をローラ状に同心一体に設けた弾性ローラである。加圧ローラ２１０とヒータホルダー２１４とにより定着フィルム２１１を挟むことで、加圧ローラ２１０の弾性に抗して圧接される範囲である定着ニップ部Ｎが形成される。

加圧ローラ２１０は矢印Ｃ方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラ２１０の回転駆動による、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２１０と定着フィルム２１１の外面との摩擦力によって、定着フィルム２１１に直接的に回転力が作用する。記録材Ｓが矢印Ｄ方向に搬送されて定着ニップ部Ｎに導入されたときは、記録材Ｓを介して定着フィルム２１１に回転力が間接的に作用する。この作用により、定着フィルム２１１がヒータホルダー２１４に接触しつつ移動、すなわち圧接摺動しつつ回転駆動される。定着フィルム２１１の内面とヒータホルダー２１４の加圧ローラ２１０に対向する側の面との摺動抵抗を低減するために、両者の間に耐熱性グリス等の潤滑剤を少量介在させる。

定着器２００は、加圧ローラ２１０の回転による定着フィルム２１１の回転が定常化すると、定着ヒータ２１２上に配置されたサーミスタ２０１、２０２、２０３により検知される温度が、定着に適した所定温度（目標温度）まで立ち上がるまで待機する。定着ヒータ２１２の温度が目標温度になると、定着ニップ部Ｎに搬送された画像が定着される記録材Ｓは、定着ニップ部Ｎで定着フィルム２１１とともに挟持搬送されつつ加熱される。これにより、定着ヒータ２１２の熱が定着フィルム２１１を介して記録材Ｓのトナー像に効率よく伝達付与されて、記録材Ｓ上のトナー像が記録材Ｓに加熱定着される。また、定着ニップ部Ｎにおいて、加圧ローラ２１０により記録材Ｓ上のトナー像が記録材Ｓに加圧定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｓは定着フィルム２１１の面から分離されて搬送される。

上記の通りサーミスタ２０１、２０２、２０３は、定着ヒータ２１２の記録材Ｓの搬送方向に直交する方向の中央部及び両端部に所定間隔で設けられる。中央部にサーミスタ２０１が配置され、図３の手前側にサーミスタ２０２が配置され、図３の奥側にサーミスタ２０３が配置される。定着ニップ部Ｎを通過する記録材Ｓは、定着ヒータ２１２の中央付近を通過して熱を奪う。そのために、記録材Ｓの幅に応じて、定着ヒータ２１２は長手方向に対して温度分布を持つ。よって、定着ヒータ２１２の中央部のサーミスタ２０１が検知する温度のみで定着温度制御を行うと、幅狭な記録材Ｓを連続して画像形成した際に、定着ヒータ２１２の端部が過昇温してしまう。これを防止するために、定着ヒータ２１２の中央部の温度をサーミスタ２０１、定着ヒータ２１２の端部温度をサーミスタ２０２、２０３で検知して、定着ヒータ２１２の端部が過昇温しないよう適切な温度制御を行う必要がある。

（定着器２００の温度制御構成）
図４は、制御基板５１０の説明図である。ここでは、制御基板５１０が有する、定着器２００の定着ヒータ２１２の温度制御を行う構成について説明する。画像形成装置の他の構成要素の制御を行う構成については説明を省略する。画像形成装置３００は、商用電源５００から供給される電力を直流電圧に変換して制御基板５１０に供給する第１の電源としての常夜電源５０１及び第２の電源としての非常夜電源５０２を備える。常夜電源５０１は、画像形成時及び画像形成時以外でも直流電圧を供給する。非常夜電源５０２は、画像形成時には電力を供給するが、省電力モードとしてのスリープモード等の画像形成処理を行ってないときに、省電力のために直流電圧の供給を停止する。常夜電源５０１は、不図示の操作部やネットワークを介した外部装置からの指示に応じて非常夜電源５０２を起動する不図示の電源制御部が接続される。非常夜電源５０２は、画像形成時に動作するアクチュエータやセンサが接続される。

制御基板５１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１、５１２、非常夜電源検知部５１８、制御部５１９、温度検知部５２１、５２２、５２３、及びモータ駆動部５４１を備える。制御部５１９は、例えばＣＰＵにより構成される。制御基板５１０は、定着器２００の動作制御のためにサーミスタ２０１、２０２、２０３、定着モータ５４２、ヒータ駆動部５３０に接続される。温度検知部５２１は、サーミスタ２０１の検知温度を取得する。温度検知部５２２は、サーミスタ２０２の検知温度を取得する。温度検知部５２３は、サーミスタ２０３の検知温度を取得する。ヒータ駆動部５３０はトライアック等で構成され、制御部５１９により定着ヒータ２１２への電力供給が制御されて、定着ヒータ２１２の温度制御を行う。定着モータ５４２は、モータ駆動部５４１に制御されて加圧ローラ２１０の回転駆動を行う。

常夜電源５０１は、商用電源５００から供給される電力から直流電圧を生成してＤＣ／ＤＣコンバータ５１１に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１は、常夜電源５０１から供給される直流電圧を降圧して、非常夜電源検知部５１８、制御部５１９、サーミスタ２０１、温度検知部５２１、及びヒータ駆動部５３０に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１は、例えば常夜電源５０１から供給される直流電圧１２［Ｖ］を直流電圧３．３［Ｖ］に降圧する。なお、常夜電源５０１から供給される直流電圧が３．３［Ｖ］の場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１１は不要となる。

非常夜電源５０２は、商用電源から供給される電力から直流電圧を生成して非常夜電源検知部５１８、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１２、及びモータ駆動部５４１に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１２は、非常夜電源５０２から供給される直流電圧を降圧して、サーミスタ２０２、温度検知部５２２、サーミスタ２０３、及び温度検知部５２３に供給する。非常夜電源５０２から出力される直流電圧はアクチュエータを駆動するために２４［Ｖ］である場合が多い。センサ等を動作させるためには、直流電圧を３．３［Ｖ］に降圧する必要がある。そのためにＤＣ／ＤＣコンバータ５１２は、非常夜電源５０２から供給される直流電圧２４［Ｖ］を直流電圧３．３［Ｖ］に降圧する。

本実施形態では、複数のサーミスタのうち少なくとも１つのサーミスタ（例えば２０１）の電源の供給元が常夜電源５０１であり、それ以外の他のサーミスタ（２０２、２０３）の電源の供給元が非常夜電源５０２である。サーミスタ２０１、２０２、２０３による検知結果を表す温度検知信号は、各々温度検知部５２１、５２２、５２３を通じて制御部５１９に入力される。そのために、サーミスタ２０１は画像形成時及び画像形成時以外でも定着ヒータ２１２の温度を検知し、サーミスタ２０２、２０３は画像形成時に定着ヒータ２１２の温度を検知するが画像形成時以外では温度を検知しない。

制御部５１９は、入力された温度検知信号に基づいてヒータ駆動部５３０のオン／オフ制御を行うことで、商用電源５００からの電力の定着ヒータ２１２への供給を制御して、定着ヒータ２１２の温度制御を行う。制御部５１９は、非常夜電源検知部５１８を介して非常夜電源５０２の立ち上がりを検知する。制御部５１９は、例えば非常夜電源検知部５１８が非常夜電源５０２から出力される直流電圧が安定して所定の電圧値に到達したことを検知すると、非常夜電源５０２が立ち上がったことを示す信号を出力する。制御部５１９は、スリープモード時には省エネのため非常夜電源５０２を起動停止する。定着モータ５４２は、非常夜電源５０２から電力が供給される。

（定着器２００の温度制御処理）
図５〜図７は、このような制御基板５１０による定着器２００の定着ヒータ２１２の温度制御処理を表すフローチャートである。図５は、スリープモード時の画像形成装置３００が画像形成処理を開始する際に行う定着ヒータ２１２の温度制御処理を表す。制御基板５１０の制御部５１９は、不図示の操作部やネットワークを介した外部装置から取得する、画像形成処理の開始指示に応じてこの処理を実行する。

制御部５１９は、画像形成処理を開始すると、まず非常夜電源５０２の立ち上げを開始する（Ｓ５０１）。非常夜電源５０２が立ち上がって直流電圧の出力が安定するまでには、数百ミリ秒程度の時間を要する。制御部５１９は、この数百ミリ秒が経過する前、即ち非常夜電源５０２の立ち上がりが完了する前に、第１定着制御処理を開始する（Ｓ５０２）。図６は、第１定着制御処理を表す。

第１定着制御処理を開始すると、制御部５１９は、サーミスタ２０１により第１の温度Ｔ１を検知する（Ｓ６０１）。サーミスタ２０１は、電源供給元が常夜電源５０１であるために、非常夜電源５０２の立ち上がり状態によらず、第１の温度Ｔ１が検知可能である。制御部５１９は、検知した第１の温度Ｔ１が所定の第１の閾値温度Ｔｔｈ１より低いか否かを判定する（Ｓ６０２）。

第１の温度Ｔ１が第１の閾値温度Ｔｔｈ１より低い場合（Ｓ６０２：Y）、制御部５１９は、ヒータ駆動部５３０により定着ヒータ２１２を通電する（Ｓ６０３）。これにより定着ヒータ２１２は加熱される。定着ヒータ２１２の通電量Ｅｐは、固定値Ｅｐ0、或いは第１の温度Ｔ１に基づくＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御や、環境温度に応じて決められる。ＰＩＤ制御や、環境温度に応じて通電量Ｅｐを決める場合、定着温度のオーバーシュートを防止することができる。
第１の温度Ｔ１が第１の閾値温度Ｔｔｈ１より高い場合（Ｓ６０２：N）、制御部５１９は、ヒータ駆動部５３０による定着ヒータ２１２の通電を行わない（Ｓ６０４）。これにより定着ヒータ２１２は加熱されず、過昇温が防止される。

このように第１定着制御処理は、第１の閾値温度Ｔｔｈ１よりも定着ヒータ２１２の中央部の温度が低ければ定着ヒータ２１２を加熱し、高ければ定着ヒータ２１２の温度を下げる。制御部５１９は、第１定着制御処理を繰り返し行うことで、定着ヒータ２１２の中央部の温度である第１の温度Ｔ１を、第１の閾値温度Ｔｔｈ１に近づける。

第１定着制御処理を開始した制御部５１９は、非常夜電源検知部５１８を介して、非常夜電源５０２が立ち上げが完了したか否かを検知する（Ｓ５０３）。制御部５１９は、非常夜電源５０２が立ち上がるまで待機する（Ｓ５０３：N）。非常夜電源５０２が立ち上がると（Ｓ５０３：Y）、制御部５１９は、サーミスタ２０１により第１の温度Ｔ１の温度を検知する（Ｓ５０４）。制御部５１９は、第１の温度Ｔ１が所定の第２の閾値温度Ｔｔｈ２より高いか否かを判定する（Ｓ５０５）。制御部５１９は、第１の温度Ｔ１が第２の閾値温度Ｔｔｈ２より高くなるまで第１定着制御処理を継続する（Ｓ５０５：N）。第１の温度Ｔ１が第２の閾値温度Ｔｔｈ２より高くなると（Ｓ５０５：Y）、制御部５１９は、モータ駆動部５４１により定着モータ５４２の駆動を開始する（Ｓ５０６）。これにより定着器２００により定着処理が可能となる。

本実施形態では、第１の閾値温度Ｔｔｈ１を９０［℃］、第２の閾値温度Ｔｔｈ２を８０［℃］に設定してある。つまり、第１の閾値温度Ｔｔｈ１が第２の閾値温度Ｔｔｈ２よりも高い温度に設定される。定着モータ５４２の駆動前に定着ヒータ２１２を所定温度以上に加熱することで、定着器２００内部の潤滑剤が溶融した状態になり、定着モータ５４２の回転トルクを小さくすることができる。第２の閾値温度Ｔｔｈ２は、このような潤滑剤を溶融するために必要な温度以上となる。定着モータ５４２の駆動を開始した制御部５１９は、第１定着制御処理を停止して第２定着制御処理を開始する（Ｓ５０７、Ｓ５０８）。図７は、第２定着制御処理を表す。

第２定着制御処理を開始すると、制御部５１９は、サーミスタ２０１により第１の温度Ｔ１、サーミスタ２０２により第２の温度Ｔ２、サーミスタ２０３により第３の温度Ｔ３を検知する（Ｓ７０１）。サーミスタ２０２、２０３は、非常夜電源５０２が大元の電源であるが、Ｓ５０３の時点で非常夜電源５０２が立ち上がっているために、第２の温度Ｔ２、第３の温度Ｔ３が検知可能になっている。第２の温度Ｔ２及び第３の温度Ｔ３は、定着ヒータ２１２の両端部の温度である。

制御部５１９は、画像形成処理の指示に応じて、画像形成を行う記録材Ｓの幅（搬送方向に直交する方向の長さ）に変更があるか否かを判定する（Ｓ７０２）。幅狭な記録材Ｓに連続して画像形成を行う場合、定着ヒータ２１２の中央部と端部とで大きな温度差が生じる。そのまま通常サイズの記録材Ｓに定着処理を行う場合、定着ムラや光沢ムラのような画像不良が発生する。そのために記録材Ｓの幅に変更がある場合、定着ヒータ２１２の中央部と端部との温度差を小さくすることが画質を保つ上で重要である。

記録材Ｓの幅に変更がある場合（Ｓ７０２：Y）、制御部５１９は、第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２との温度差、及び第１の温度Ｔ１と第３の温度Ｔ３との温度差が、所定の温度差Ｔａ未満であるか否かを判定する（Ｓ７０３）。少なくとも一方の温度差が温度差Ｔａ以上である場合（Ｓ７０３：N）、制御部５１９は、画像形成処理を一時停止する（Ｓ７０４）。画像形成処理を停止した制御部５１９は、ヒータ駆動部５３０により定着ヒータ２１２の通電を停止する（Ｓ７０５）。制御部５１９は、これにより定着ヒータ２１２の加熱を停止して温度を下げる。制御部５１９は、定着ヒータ２１２の中央部と端部との温度差が温度差Ｔａ未満になるまで、画像形成処理を停止して定着ヒータ２１２を非通電にする。本実施形態では、温度差Ｔａを６［℃］としている。

記録材Ｓの幅に変更が無い場合（Ｓ７０２：N）、或いは定着ヒータ２１２の中央部と端部との温度差が温度差Ｔａ未満になると（Ｓ７０３：Y）、制御部５１９は、第２の温度Ｔ２及び第３の温度Ｔ３と所定の第３の閾値温度Ｔｔｈ３とを比較する（Ｓ７０６）。定着ヒータ２１２の端部の温度が中央部の温度に対して高くなりすぎると定着器２００の故障の原因になる。そのために、第２の温度Ｔ２及び第３の温度Ｔ３の少なくとも一方が第３の閾値温度Ｔｔｈ３以上の場合（Ｓ７０６：N）、制御部５１９は、記録材Ｓの搬送間隔を空けて生産性を落とす紙間調整制御を行う（Ｓ７０７）。紙間調整制御により、定着ヒータ２１２の中央部と端部との温度差が均される。

第２の温度Ｔ２及び第３の温度Ｔ３が第３の閾値温度Ｔｔｈ３より低い場合（Ｓ７０６：Y）、或いは紙間調整制御を開始した後に、制御部５１９は第１の温度Ｔ１に基づいてヒータ駆動部５３０により定着ヒータ２１２の通電を行う（Ｓ７０８）。定着ヒータ２１２の通電量Ｅｐは、例えば下記式に基づいて算出される。

Ｅｐ ＝ ｆ２（Ｔ１） ＝ ａ（Ｔｔｇｔ − Ｔ１） ＋ ｂΣ（Ｔｔｈ − Ｔ１） ＋ ｇ
Ｔｔｇｔ：トナーを融着するための定着ヒータ２１２の目標温度（本実施形態では２００［℃］）
ａ、ｂ、ｇ：定数

上記式では定着ヒータ２１２の通電量Ｅｐを第１の温度Ｔ１のみをパラメータとして簡易的に算出しているが、通電量Ｅｐは、第２の温度Ｔ２、第３の温度Ｔ３、環境温度、記録材Ｓの厚み等のメディア種類に応じて、より最適な値で算出されてもよい。

制御部５１９は、第２定着制御処理を繰り返し行うことで第１の温度Ｔ１、第２の温度Ｔ２、第３の温度Ｔ３に基づいて、定着ヒータ２１２の温度が定着処理に適した目標温度Ｔｔｇｔになるように制御する。画像形成処理中は第２定着制御処理が行われる（Ｓ５０９：N）。画像形成処理が終了する場合（Ｓ５０９：Y）、制御部５１９は、第２定着制御処理を停止し（Ｓ５１０）、温度制御処理を終了する。

以上のような本実施形態の画像形成装置は、複数のサーミスタ２０１、２０２、２０３を温度検知部として定着器２００に備える。少なくとも一つの温度検知部、本実施形態ではサーミスタ２０１は、常夜電源５０１により給電される。他の温度検知部、本実施形態ではサーミスタ２０２、２０３は、非常夜電源５０２により給電される。このような構成により、スリープモードのような動作モードにおける消費電力を極力抑制しつつ、常夜電源５０１で給電される温度検知部の検知結果に応じて定着ヒータ２１２の加熱を行うことができる。そのために、非常夜電源５０２が立ち上がるまでの待機時間を短縮することができ、定着ヒータ２１２の温度を目標温度に到達させるまでの時間を短縮することができる。このように、ユーザビリティが向上する。

Claims (11)

1. トナー像を形成する画像形成手段と、
   前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、
   前記記録材に転写された前記トナー像を、該記録材に定着させる定着手段と、
   画像形成を行うとき及び画像形成を行っていないときに電力を供給する第１の電源と、
   画像形成を行っていないときに電力の供給を停止し、画像形成を行うときに電力を供給する第２の電源と、
   画像形成の動作を制御する制御手段と、を備え、
   前記定着手段は、
   前記トナー像を加熱する加熱手段と、
   少なくとも一つは前記第１の電源から電力が供給され、他は前記第２の電源から電力が供給されて、前記加熱手段の温度を検知する複数の温度検知手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記温度検知手段により検知した温度に応じて、前記加熱手段の温度制御を行うことを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記第１の電源から電力が供給される第１の温度検知手段が検知する第１の温度が所定の第１の閾値温度より低ければ、前記第２の電源の状態によらずに前記加熱手段を加熱することを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、画像形成処理の開始指示に応じて前記第２の電源の立ち上げを開始し、このときに前記第１の温度が前記第１の閾値温度より低ければ、前記第２の電源の状態によらずに前記加熱手段を加熱して、前記第１の温度を前記第１の閾値温度に近づけることを特徴とする、
   請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記第２の電源の立ち上げが完了すると、前記第１の温度が所定の第２の閾値温度より高くなるように、前記加熱手段の温度を制御することを特徴とする、
   請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記定着手段は、
   前記加熱手段を内包する定着フィルムと、
   前記定着フィルムとの間で前記記録材に前記トナー像を定着させる定着ニップ部を構成する加圧ローラと、
   前記定着フィルムと前記加圧ローラとの間に介在する潤滑剤と、を備え、
   前記制御手段は、前記第１の温度が前記潤滑剤が溶融した状態になるように前記加熱手段を加熱することを特徴とする、
   請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記第２の電源から電力が供給される第２の温度検知手段が検知する第２の温度と前記第１の温度との温度差が所定の温度差以上であれば、前記加熱手段の加熱を停止することを特徴とする、
   請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第２の温度が所定の第３の閾値温度以上であれば、前記記録材の搬送間隔を空けることを特徴とする、
   請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記第２の温度が前記第３の閾値温度より低ければ、前記加熱手段を加熱することを特徴とする、
   請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記加熱手段は、前記記録材の搬送方向に直交する方向を長手方向とする横長の部材であり、前記第１の温度検知手段は、前記長手方向の中央部、前記第２の温度検知手段は、前記長手方向の端部の温度を検知するように配置されることを特徴とする、
   請求項２〜８のいずれか１項記載の画像形成装置。
10. 画像形成を行うとき及び画像形成を行っていないときに電力を供給する第１の電源と、
    画像形成を行っていないときに電力の供給を停止し、画像形成を行うときに電力を供給する第２の電源と、に接続されており、
    加熱手段を内包する定着フィルムと、
    前記定着フィルムとの間で、トナー像が形成された記録材に該トナー像を定着させる定着ニップ部を構成する加圧ローラと、
    少なくとも一つは前記第１の電源から電力が供給され、他は前記第２の電源から電力が供給されて、前記加熱手段の温度を検知する複数の温度検知手段と、を備え、
    前記加熱手段が、前記温度検知手段に検知された温度に応じて温度制御されることを特徴とする、
    定着器。
11. トナー像を形成する画像形成手段と、
    前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、
    前記記録材に転写された前記トナー像を加熱して該記録材に定着させる加熱手段を内包する定着フィルムと、
    前記定着フィルムとの間で、前記記録材に転写された前記トナー像を該記録材に定着させる定着ニップ部を構成する加圧ローラと、
    常に電力を供給する第１の電源と、
    画像形成を行っていないときに電力の供給を停止し、画像形成を行うときに電力を供給する第２の電源と、を備える画像形成装置により実行される方法であって、
    少なくとも一つは前記第１の電源から電力が供給され、他は前記第２の電源から電力が供給されて、前記加熱手段の温度を検知する複数の温度検知手段を前記加熱手段に配置しておき、
    前記温度検知手段により検知した温度に応じて、前記加熱手段の温度制御を行うことを特徴とする、
    温度制御方法。