JP2019184982A

JP2019184982A - 定着装置、画像形成装置およびヒーター制御方法

Info

Publication number: JP2019184982A
Application number: JP2018079382A
Authority: JP
Inventors: 研介藤原; Kensuke Fujiwara
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2038-04-17
Also published as: JP6947111B2

Abstract

【課題】加熱部材における異なる部分を加熱する複数のヒーターの発熱を単一の温度センサーで高精度に制御する。【解決手段】加熱部材としての定着ローラー２２と、発熱領域が通紙領域Ｐ０の中央領域Ｐ１に対応する位置に配置されたメインヒーター２５と、発熱領域が通紙領域Ｐ０の左端側領域Ｐ２に対応する位置および右端側領域Ｐ３に対応する位置にそれぞれ配置されたサブヒーター２７と、定着ローラー２２の左端側部分に対応する位置に配置された温度センサー３０と、温度センサー３０により検出された温度と温度基準値との差に基づいてメインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱を制御するヒーター制御部３１とを備え、ヒーター制御部３１は、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量に応じて温度基準値を補正する。【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置、画像形成装置、および定着装置のヒーター制御方法に関する。

画像形成装置における定着装置は、定着ローラー（または定着ベルト）および加圧ローラーにより、用紙上のトナー像を加熱かつ加圧し、当該トナー像を用紙に定着させる。定着装置は、熱源として例えばハロゲンヒーターを有し、ハロゲンヒーターから発せられた熱を定着ローラーを介して用紙上のトナー像に伝え、当該トナー像を形成しているトナーを溶融させる。また、定着装置は、ハロゲンヒーターまたは定着ローラーの周囲の温度を検出する温度センサーを有し、この温度センサーにより検出された温度に基づいてハロゲンヒーターの発熱を制御し、定着ローラーの表面温度をトナー像の定着に適切な温度に保持する。具体的には、非接触の温度センサーによりハロゲンヒーターの周囲の温度を検出してハロゲンヒーターの発熱を制御する構成を有する定着装置の場合、ハロゲンヒーターの外周側において通紙領域の中央部に対応する位置に温度センサーを配置し、ハロゲンヒーターの発熱により定着ローラーの表面温度がトナー像の定着に適切な温度となったときに温度センサーにより検出された温度の値を温度基準値として事前に設定しておく。そして、この温度基準値を目標値としてハロゲンヒーターの発熱を制御する。

また、定着装置の中には、定着ローラーに熱を加える領域を用紙サイズに応じて切り換える構成を備えたものがある（例えば下記の特許文献１を参照）。このような定着装置は、定着ローラーにおいて通紙領域のうちの中央領域に対応する部分のみに熱を加えるメインヒーターと、定着ローラーにおいて通紙領域のうちの両端側領域に対応する部分のみに熱を加えるサブヒーターとを備えている。画像形成装置においてサイズの小さい用紙への印刷が行われているときには、メインヒーターのみを発熱させ、定着ローラーにおいて、通紙領域のうち、サイズの小さい用紙が通る中央領域に対応する部分のみに熱を加える。これにより、定着ローラーにおいて、通紙領域の両端側領域（すなわち、サイズの小さい用紙が通らない領域）に対応する部分に長時間に亘り熱が加えられることによって当該部分の温度が過剰に上昇することを防ぐことができる。また、サイズの大きい用紙への印刷が行われているときには、メインヒーターおよびサブヒーターをそれぞれ発熱させ、定着ローラーにおいて、通紙領域のうち、サイズの大きい用紙が通る中央領域および両端側領域に対応する部分に熱を加える。

また、このようなメインヒーターおよびサブヒーターを有する定着装置は、メインヒーターの周囲の温度を検出する温度センサーと、サブヒーターの周囲の温度を検出する温度センサーとの２つの温度センサーを有している。そして、メインヒーター用の温度センサーは、メインヒーターの外周側において通紙領域の中央部に対応する位置に配置され、サブヒーター用の温度センサーは、サブヒーターの外周側において通紙領域のいずれか一方の端側に対応する位置に配置されている（例えば、特許文献１の図１を参照）。サイズの小さい用紙への印刷が行われているときには、メインヒーター用の温度センサーにより検出された温度に基づいてメインヒーターの発熱を制御し、定着ローラーにおいて通紙領域の中央領域に対応する部分の表面温度をトナー像の定着に適切な温度に保持する。また、サイズの大きい用紙への印刷が行われているときには、メインヒーター用およびサブヒーター用の２つの温度センサーによりそれぞれ検出された温度に基づいてメインヒーターおよびサブヒーターの発熱をそれぞれ制御し、定着ローラーにおいて通紙領域の中央領域および両端側領域（つまり通紙領域全域）に対応する部分の表面温度をトナー像の定着に適切な温度に保持する。

特開平８−１１０７３１号公報

ところで、上述したようなメインヒーターおよびサブヒーターを有する定着装置において、メインヒーターおよびサブヒーターの双方の発熱の制御を単一の温度センサーにより行うことで、定着装置の部品点数を削減することができ、製造コストを低減することができる。そこで、定着ローラーの内側にメインヒーターとサブヒーターとが並んで配置された構造において、これらのヒーターの外周側であって通紙領域のいずれか一方の端側に対応する位置に単一の温度センサーを配置し、この温度センサーによりメインヒーターおよびサブヒーターのそれぞれの発熱を制御する方法が検討されている。

この方法には次のような問題がある。すなわち、この方法においては、温度センサーが通紙領域のいずれか一方の端側に対応する位置に配置され、メインヒーターの発熱領域（例えばハロゲンヒーターのフィラメントが配置されている領域）が通紙領域の中央領域に対応する位置に配置される。このように、温度センサーの位置がメインヒーターの発熱領域と対向しておらず、両者がメインヒーターの長さ方向（定着ローラーの軸方向）において互いに離れている。また、ハロゲンヒーターの発熱領域には、例えばハロゲンヒーターの製造上の誤差等により、ハロゲンヒーターの長さ方向にばらつきがあることがある。以上の結果、メインヒーターの発熱領域のばらつきにより、メインヒーターの発熱領域の位置が設計上の位置よりも温度センサーに接近している場合には、定着ローラーにおいて通紙領域の中央領域に対応する部分の表面温度がトナー像の定着に適切な温度に達していないにも拘わらず、温度センサーにより検出された温度が予め設定された温度基準値を上回り、メインヒーターの発熱を減少または停止させる制御が行われてしまうことがある。また、メインヒーターの発熱領域のばらつきにより、メインヒーターの発熱領域の位置が設計上の位置よりも温度センサーから離れている場合には、定着ローラーにおいて通紙領域の中央領域に対応する部分の表面温度がトナー像の定着に適切な温度を超えているにも拘わらず、温度センサーにより検出された温度が予め設定された温度基準値に届かず、メインヒーターの発熱を増加させる制御が行われてしまうことがある。このように、上記方法によると、メインヒーターの発熱制御の精度が低下するおそれがある。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、定着ローラー等の加熱部材における異なる部分を加熱する複数のヒーターの発熱を単一の温度センサーで高精度に制御することができる定着装置、画像形成装置およびヒーター制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、一方向に伸長し、記録体上のトナー像を前記記録体に定着させるために前記トナー像を加熱する加熱部材と、前記加熱部材を加熱する発熱領域が前記加熱部材の伸長方向中央部に対応する位置に配置された第１のヒーターと、前記加熱部材を加熱する発熱領域が前記加熱部材の伸長方向両端側の部分に対応する位置にそれぞれ配置された第２のヒーターと、前記加熱部材の伸長方向一端側の部分に対応する位置に配置され、前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターの周囲の温度を検出する温度センサーと、前記温度センサーにより検出された温度と温度基準値との差に基づいて、前記加熱部材の温度が所定の温度分布となるように前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターのそれぞれの発熱を制御するヒーター制御部とを備え、前記ヒーター制御部は、前記第１のヒーターの前記発熱領域の前記加熱部材の伸長方向におけるずれに応じて前記温度基準値を補正することを特徴とする。

また、上記本発明の定着装置において、前記ヒーター制御部は、前記第１のヒーターの前記発熱領域が基準位置よりも前記加熱部材の伸長方向一端側にずれている場合には前記温度基準値を増加させ、前記第１のヒーターの前記発熱領域が前記基準位置よりも前記加熱部材の伸長方向他端側にずれている場合には前記温度基準値を減少させることとしてもよい。

また、上記本発明の定着装置において、前記第１のヒーターの前記発熱領域が前記基準位置にありかつ前記加熱部材の温度が前記所定の温度分布であるときに前記温度センサーにより検出される温度が温度基準値として記憶され、かつ前記第１のヒーターの前記発熱領域の前記基準位置に対する前記加熱部材の伸長方向におけるずれ量が記憶された記憶部を備え、前記ヒーター制御部は、前記ずれ量に対応する補正値を前記温度基準値に加算することにより前記温度基準値を補正することとしてもよい。

また、上記本発明の定着装置において、前記記憶部には、前記ずれ量と前記温度センサーにより検出される温度の変化量との関係を示すデータまたは数式が記憶され、前記ヒーター制御部は前記データまたは前記数式を用いて前記ずれ量に対応する前記補正値を特定または算出することとしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、上記本発明の定着装置を備えていることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明のヒーター制御方法は、一方向に伸長し、記録体上のトナー像を前記記録体に定着させるために前記トナー像を加熱する加熱部材と、前記加熱部材を加熱する発熱領域が前記加熱部材の伸長方向中央部に対応する位置に配置された第１のヒーターと、前記加熱部材を加熱する発熱領域が前記加熱部材の伸長方向両端側の部分に対応する位置にそれぞれ配置された第２のヒーターと、前記加熱部材の伸長方向一端側の部分に対応する位置に配置され、前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターの周囲の温度を検出する温度センサーと、前記温度センサーにより検出された温度と温度基準値との差に基づいて、前記加熱部材の温度が所定の温度分布となるように前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターのそれぞれの発熱を制御するヒーター制御部と、記憶部とを備えた定着装置における前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターの制御方法であって、前記第１のヒーターの配光分布を測定することにより、前記第１のヒーターの前記発熱領域の前記加熱部材の伸長方向におけるずれ量を特定するずれ量特定工程と、前記ずれ量特定工程において特定された前記ずれ量を前記記憶部に記憶する記憶工程と、前記ヒーター制御部が、前記記憶工程において前記記憶部に記憶された前記ずれ量に対応する補正値を特定または算出し、当該補正値により前記温度基準値を補正する補正工程と、前記ヒーター制御部が、前記温度センサーにより検出された温度と、前記補正工程により補正された温度基準値との差に基づいて前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターのそれぞれの発熱を制御する制御工程とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、定着ローラー等の加熱部材における異なる部分を加熱する複数のヒーターの発熱を単一の温度センサーで高精度に制御することができる。

本発明の実施形態の画像形成装置を示す説明図である。本発明の実施形態の定着装置を示す説明図である。本発明の実施形態の定着装置におけるメインヒーターおよびサブヒーターの制御に関する構成を示す説明図である。本発明の実施形態の定着装置において各ヒーターの発熱分布等を示す特性線図である。本発明の実施形態の定着装置においてメインヒーターの発熱領域がずれたときのメインヒーターの発熱分布の変動を示す特性線図である。本発明の実施形態の定着装置において、メインヒーターの発熱領域のずれ量と温度センサーにより検出される温度の変化量との関係を示すグラフである。本発明の実施形態のヒーター制御方法を示すフローチャートである。本発明の実施形態のヒーター制御方法において、メインヒーターの配光分布を測定する測定装置を示す説明図である。

（画像形成装置）
図１は本発明の実施形態の画像形成装置１を示している。図１中の画像形成装置１は例えばレーザープリンターである。画像形成装置１は、箱状の筐体２を備えている。筐体２の下部には、記録体としての用紙を収容する給紙カセット３が設けられ、筐体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。また、筐体２内の上右部に設けられたトナーコンテナ収容部にはトナーコンテナ６が設けられている。トナーコンテナ６内には、現像器１２に供給するためのトナーが収容されている。

また、筐体２内には、露光器７および画像形成部８が設けられている。画像形成部８は、感光体ドラム１０、帯電器１１、現像器１２、転写ローラー１３およびクリーニング装置１４を備えている。帯電器１１は感光体ドラム１０の表面を帯電させる。露光器７は感光体ドラム１０の表面にレーザー光Ｌを照射し、感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成する。現像器１２はこの静電潜像に対応するトナー像を感光体ドラム１０の表面に形成する。転写ローター１３はこのトナー像を用紙上に転写する。クリーニング装置１４はトナー像を用紙上に転写した後に感光体ドラム１０の表面に残ったトナーを回収する。

また、筐体２内には用紙の搬送経路１５が形成されている。搬送経路１５には、給紙カセット３に収容された用紙を搬送経路１５に導入する給紙部１６、トナー像を用紙上に転写する転写部１７、およびトナー像が定着された後の用紙を排紙トレイ４へ排紙する排紙部１９が設けられている。給紙部１６において搬送経路１５に導入された用紙は転写部１７へ搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０と転写ローラー１３との間を通る。これにより、感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像が用紙上に転写される。その後、用紙は、搬送経路１５において画像形成部８の用紙搬送方向下流側に設けられた後述の定着装置１８へ搬送され、定着ローラー２２と加圧ローラー２３との間を通る。これにより、トナー像が用紙上に定着される。その後、用紙は、排紙部１９へ搬送され、排紙トレイ４へ排出される。

（定着装置）
図２は定着装置１８を示している。図３は図２中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た定着ローラー２２の断面、定着ローラー２２の内側に配置されたメインヒーター２５およびサブヒーター２７、並びに画像形成装置１において定着装置１８から離れた場所に配置されたヒーター制御部３１および記憶部３２を示している。

図２および図３に示すように、定着装置１８は、加熱部材としての定着ローラー２２と、加圧ローラー２３と、第１のヒーターとしてのメインヒーター２５と、第２のヒーターとしてのサブヒーター２７と、温度センサー３０と、ヒーター制御部３１と、記憶部３２とを備えている。

定着ローラー２２は、用紙上のトナー像を用紙に定着させるためにトナー像を加熱する部材である。加圧ローラー２３は、定着ローラー２２により加熱されて溶融したトナー像および用紙を加圧する部材である。図２に示すように、定着ローラー２２および加圧ローラー２３はそれぞれ、それらの軸線が通紙方向Ｄと直交する方向に伸長する円筒状に形成されている。定着ローラー２２の外周面は加圧ローラー２３の外周面と接触している。加圧ローラー２３は図示しない駆動源により回転する。定着ローラー２２は、定着ローラー２２の外周面と加圧ローラー２３の外周面との接触の摩擦力により、加圧ローラー２３の回転に伴って回転する。定着ローラー２２と加圧ローラー２３とが接触している部分（ニップ部）には、トナー像が形成された用紙が通過する。

また、図３に示すように、定着ローラー２２は、通紙領域Ｐ０を跨ぐように配置されている。具体的には、定着ローラー２２の伸長方向中央部が、通紙領域Ｐ０の中央に位置する中央領域Ｐ１の中央に対応する位置に配置されている。また、定着ローラー２２の伸長方向の左端側部分が、通紙領域Ｐ０における左端側に位置する左端側領域Ｐ２に対応する位置に配置されている。また、定着ローラー２２の伸長方向の右端側部分が、通紙領域Ｐ０における右端側に位置する右端側領域Ｐ３に対応する位置に配置されている。通紙領域Ｐ０は、用紙サイズの最大の用紙が通過する領域である。また、用紙サイズの小さい用紙は、通紙領域Ｐ０のうちの中央領域Ｐ１を通過する。また、用紙サイズの大きい用紙は、通紙領域Ｐ０のうちの中央領域Ｐ１、左端側領域Ｐ２および右端側領域Ｐ３（つまり通紙領域Ｐ０の全域）を通過する。図３において、位置ａから位置ｄまでが通紙領域Ｐ０であり、位置ｂから位置ｃまでが中央領域Ｐ１であり、位置ａから位置ｂまでが左端側領域Ｐ２であり、位置ｃから位置ｄまでが右端側領域Ｐ３である。

メインヒーター２５およびサブヒーター２７は定着ローラー２２を加熱する熱源である。メインヒーター２５およびサブヒーター２７から放射される熱により定着ローラー２２が加熱され、定着ローラー２２の熱がトナー像に伝わることによりトナー像が加熱される。メインヒーター２５およびサブヒーター２７は、例えば、ハロゲンヒーターによりそれぞれ形成されている。メインヒーター２５およびサブヒーター２７はそれぞれ、細長いガラス管内にフィラメントを設け、かつ、このガラス管内に、ハロゲンガスを含む不活性ガスを封入することにより大略構成されている。メインヒーター２５およびサブヒーター２７は定着ローラー２２の内側にそれぞれ配置されている。また、メインヒーター２５およびサブヒーター２７は、定着ローラー２２の伸長方向と同じ方向にそれぞれ伸長し、通紙方向Ｄの上流側および下流側に互いに隣接して並び、かつ互いに平行に配置されている。

また、図３に示すように、メインヒーター２５のフィラメント２６は、通紙領域Ｐ０のうちの中央領域Ｐ１に対応する位置に配置されている。メインヒーター２５においてフィラメント２６が配置された領域が発熱領域である。また、サブヒーター２７のフィラメント２８は、通紙領域Ｐ０のうちの左端側領域Ｐ２に対応する位置および右端側領域Ｐ３に対応する位置にそれぞれ配置されている。サブヒーター２７においてフィラメント２８が配置された領域が発熱領域である。

温度センサー３０は、メインヒーター２５およびサブヒーター２７のそれぞれの周囲の温度を検出する非接触型の温度センサーである。温度センサー３０は例えばサーミスタである。温度センサー３０は、定着ローラー２２の伸長方向の左端側部分または右端側部分に対応する位置に配置されている。本実施形態においては、温度センサー３０は、例えば、定着ローラー２２の伸長方向の左端側部分の内側であって、メインヒーター２５およびサブヒーター２７のそれぞれの左端側部分の上方に配置されている。また、温度センサー３０は、サブヒーター２７における左端側に配置されたフィラメント２８と対向している。また、温度センサー３０は、メインヒーター２５のフィラメント２６とは対向しておらず、温度センサー３０とメインヒーター２５のフィラメント２６とは定着ローラー２２の伸長方向において互いに離れている。

ヒーター制御部３１は、温度センサー３０により検出された温度と、後述する温度基準値との差に基づいて、定着ローラー２２の表面温度がトナー像の定着に適切な所定の温度分布となるようにメインヒーター２５およびサブヒーター２７のそれぞれの発熱を制御する機能を有している。ヒーター制御部３１は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）等を備えた制御ユニットにより構成することができる。ヒーター制御部３１は、専用の制御ユニットにより構成してもよいし、画像形成装置１が有する制御ユニットを利用して構成してもよい。

記憶部３２は例えば半導体メモリにより構成され、例えば上記制御ユニット内に設けられている。画像形成装置１の出荷時において、記憶部３２には、温度基準値、ずれ量、および補正値テーブルが記憶されている。

「温度基準値」とは、ヒーター制御部３１が温度センサー３０により検出された温度に基づいてメインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱を制御する際の制御の目標値である。温度基準値は、メインヒーター２５の発熱領域が後述する基準位置にあり（ずれ量が０であり）、かつ定着ローラー２２の表面温度がトナー像の定着に適切な所定の温度分布であるときに温度センサー３０により検出される温度の値である。温度基準値は、例えば、画像形成装置１の設計段階において設定される。

「ずれ量」とは、メインヒーター２５の発熱領域がその基準位置に対し、定着ローラー２２の伸長方向にずれている量である。メインヒーター２５の発熱領域の基準位置とは、メインヒーター２５の発熱領域の設計上の位置である。本実施形態においては、例えば、メインヒーター２５の発熱領域の左端の設計上の位置を基準位置としている。また、本実施形態においては、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置から左側へずれた場合にはずれ量がマイナスの値となり、右側へずれた場合にはプラスの値となることとする。メインヒーター２５の発熱領域のずれは、例えば、メインヒーター２５を構成するハロゲンヒーターの製造上の誤差等により生じるばらつきによるものである。

ここで、図４に示すグラフ中において、実線はメインヒーター２５の発熱分布を示し、一点鎖線はサブヒーター２７の発熱分布を示し、二点鎖線は、メインヒーター２５の発熱とサブヒーター２７の発熱とを合わせた発熱の分布を示している。図４中の発熱分布はいずれも、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置にあるときのものである。また、図５に示すグラフ中において、実線は、図４と同じく、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置にあるときのメインヒーター２５の発熱分布を示している。また、図５に示すグラフ中における破線は、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置からずれたときのメインヒーター２５の発熱分布を示している。図５に示すように、メインヒーター２５の発熱領域は、メインヒーター２５を構成するハロゲンヒーターの製造上の誤差等により、その全体が、定着ローラー２２の伸長方向にずれることがある。

メインヒーター２５の発熱領域が基準位置よりも左側にずれると、メインヒーター２５の発熱領域が温度センサー３０に近づき、メインヒーター２５の発熱領域からの温度センサー３０の受熱量が増大する。一方、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置よりも右側にずれると、メインヒーター２５の発熱領域が温度センサー３０から離れ、メインヒーター２５の発熱領域からの温度センサー３０の受熱量が減少する。ヒーター制御部３１は、温度センサー３０により検出された温度と温度基準値との差に基づいてメインヒーター２５およびサブヒーター２７のそれぞれの発熱を制御する。したがって、温度基準値を設計段階で定めた値に固定した状態でヒーター制御部３１によりメインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱の制御を行うとすると、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置よりも左側にずれた場合にはメインヒーター２５およびサブヒーター２７のそれぞれの発熱が不足し、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置よりも右側にずれた場合にはメインヒーター２５およびサブヒーター２７のそれぞれの発熱が過剰になる。

「補正値テーブル」とは、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量に応じて温度基準値を補正するための補正値を特定するためのテーブルである。この補正値は、温度センサー３０により検出される温度が、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量に応じて変化する量に当たる。ここで、図６は、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量と補正値との関係の一例を示している。図６の示すような関係は例えば実験により求める。補正値テーブルには、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量とそれに対応する補正値とが関連付けられて記述されている。また、補正値テーブルは、例えば、画像形成装置１の設計段階において設定される。

また、ヒーター制御部３１は、定着処理が行われる用紙の用紙サイズが小さいときには、メインヒーター２５のみを発熱させ、メインヒーター２５の発熱のみを制御する。一方、定着処理が行われる用紙の用紙サイズが大きいときには、ヒーター制御部３１は、メインヒーター２５およびサブヒーター２７の双方を発熱させ、メインヒーター２５およびサブヒーター２７の双方の発熱を制御する。これに対応するように、定着装置１８においては、メインヒーター２５の発熱のみを制御する際に用いる温度基準値ＲＳと、メインヒーター２５およびサブヒーター２７の双方の発熱を制御する際に用いる温度基準値ＲＬとが設計段階において設定されている。また、メインヒーター２５の発熱のみを制御する際に用いる補正値ＫＳを特定するための補正値テーブルＴＳと、メインヒーター２５およびサブヒーター２７の双方の発熱を制御する際に用いる補正値ＫＬを特定するための補正値テーブルＴＬとが設計段階において設定されている。記憶部３２には、これら温度基準値ＲＳ、温度基準値ＲＬ、補正値テーブルＴＳおよび補正値テーブルＴＬがそれぞれ記憶されている。

図７は、本発明の実施形態のヒーター制御方法を示している。図７に示すヒーター制御方法において、ステップＳ１からＳ２までは、例えば画像形成装置１の製造時（より具体的には、定着装置１８に実際に組み込むメインヒーター２５を入手したとき等）に作業者が行う処理である。また、ステップＳ３からＳ１３までは、製造された画像形成装置１を利用者が使用して印刷等を行っているときに、当該画像形成装置１におけるヒーター制御部３１が行う処理である。

図７に示すヒーター制御方法において、まず、画像形成装置１の製造時に、作業者が、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量を特定する（ステップＳ１）。ずれ量の特定は、メインヒーター２５の配光分布を測定することより行う。例えば、作業者は、図８に示すような測定装置４１を用いて、メインヒーター２５の配光分布を測定する。測定装置４１は、メインヒーター２５から発せられる光を検出する輝度センサー４２と、輝度センサー４２をメインヒーター２５の伸長方向に移動させるベルト４３と、ベルト４３を移動させるモーター４４と、輝度センサー４２またはベルト４３等の移動量を検出する位置センサー４５と、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量を特定する測定処理部４６と、記憶装置４７とを備えている。測定処理部４６にはメインヒーター２５の基準位置を示すデータが予め与えられている。測定処理部４６は、輝度センサー４２から出力される検出信号および位置センサー４５から出力される検出信号に基づき、メインヒーター２５において輝度が大きく変化した位置と基準位置との間の距離の値をずれ量として記憶装置４７に記憶する。

次に、作業者は、記憶装置４７に記憶されたずれ量を、定着装置１８の記憶部３２（図３参照）に記憶する（ステップＳ２）。

次に、製造された画像形成装置１を利用者が使用して印刷等を行っているときに、当該画像形成装置１のヒーター制御部３１が、印刷が行われる用紙のサイズが「小」か否かを判断する（ステップＳ３）。

印刷が行われる用紙のサイズが「小」であるとき（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ヒーター制御部３１は、ステップＳ１において特定され、ステップ２において記憶部３２に記憶されたずれ量と、例えば画像形成装置１の設計時に設定され、その後記憶部３２に記憶された補正値テーブルＴＳとを記憶部３２から読み出し、当該ずれ量に対応する補正値ＫＳを補正値テーブルＴＳを用いて特定する（ステップＳ４）。

続いて、ヒーター制御部３１は、例えば画像形成装置１の設計時に設定され、その後記憶部３２に記憶された温度基準値ＲＳを記憶部３２から読み出し、温度基準値ＲＳに補正値ＫＳを加算して、温度基準値ＲＳを補正する（ステップＳ５）。

続いて、ヒーター制御部３１は、温度センサー３０により検出された温度と補正後の温度基準値ＲＳとの差に基づき、メインヒーター２５の発熱を制御する。具体的には、温度センサー３０により検出された温度が補正後の温度基準値ＲＳ未満である場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ヒーター制御部３１はメインヒーター２５の発熱を増大させる（ステップＳ７）。また、温度センサー３０により検出された温度が補正後の温度基準値ＲＳ以上である場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、ヒーター制御部３１はメインヒーター２５の発熱を減少または停止させる（ステップＳ８）。

一方、印刷が行われる用紙のサイズが「小」でないときには（ステップＳ３：ＮＯ）、ヒーター制御部３１は、ステップＳ１において特定され、ステップ２において記憶部３２に記憶されたずれ量と、例えば画像形成装置１の設計時に設定され、その後記憶部３２に記憶された補正値テーブルＴＬとを記憶部３２から読み出し、当該ずれ量に対応する補正値ＫＬを補正値テーブルＴＬを用いて特定する（ステップＳ９）。

続いて、ヒーター制御部３１は、例えば画像形成装置１の設計時に設定され、その後記憶部３２に記憶された温度基準値ＲＬを記憶部３２から読み出し、温度基準値ＲＬに補正値ＫＬを加算して、温度基準値ＲＬを補正する（ステップＳ１０）。

続いて、ヒーター制御部３１は、温度センサー３０により検出された温度と補正後の温度基準値ＲＬとの差に基づき、メインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱を制御する。具体的には、温度センサー３０により検出された温度が補正後の温度基準値ＲＬ未満である場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ヒーター制御部３１はメインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱を増大させる（ステップＳ１２）。また、温度センサー３０により検出された温度が補正後の温度基準値ＲＬ以上である場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、ヒーター制御部３１はメインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱を減少または停止させる（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ３からＳ１３までの処理は、利用者が画像形成装置１で印刷を行う度に行われる。

以上、説明した通り、本発明の実施形態の定着装置１８においては、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置よりも左側（温度センサー３０に近づく方向）にずれている場合には温度基準値を増加させるように補正し、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置よりも右側（温度センサー３０から離れる方向）にずれている場合には温度基準値を減少させるように補正し、このように補正した後の温度基準値に基づいてメインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱を制御する。これにより、メインヒーター２５の発熱領域にばらつきがある場合でも、単一の温度センサー３０により、メインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱の制御を高精度に行うことができる。

また、本発明の実施形態の定着装置１８は、メインヒーター２５の発熱領域が基準位置にあり、かつ定着ローラー２２の表面温度が所定の温度分布であるときに温度センサー３０により検出される温度が温度基準値として記憶され、かつメインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量が記憶された記憶部３２を備え、ヒーター制御部３１は、ずれ量および温度基準値を記憶部３２から読み出し、当該読み出したずれ量に対応する補正値を、当該読み出した温度基準値に加算することにより当該読み出した温度基準値を補正する。この構成により、次のような作用効果が得られる。すなわち、温度基準値については画像形成装置１または定着装置１８の設計段階において決定しておき、一方、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量については、画像形成装置１または定着装置１８の製造段階（設計段階よりも後の段階）において、定着装置１８に実際に搭載するメインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量を測定して決定することができる。これにより、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量が、定着装置１８に実際に搭載するメインヒーター２５ごと（例えばヒーターのメーカーごと、ロットごと、または個々のヒーターごと）にまちまちである場合でも、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量に応じて温度基準値を補正するといった処理により、メインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱の高精度な制御を容易に実現することができる。つまり、メインヒーター２５の発熱領域のずれ量に応じて温度基準値を再設定する必要がないので、メインヒーター２５の発熱領域にばらつきがあってもメインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱を高精度に制御することができる定着装置１８ないし画像形成装置１を容易に製造することができる。

また、本発明の実施形態の定着装置１８において、記憶部３２に、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量と補正値との関係を示す補正値テーブルが記憶され、ヒーター制御部３１はその補正値テーブルを用いて、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量に応じた補正値を特定する。これにより、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量に応じた補正値を容易かつ正確に特定することができる。

また、本発明の実施形態のヒーター制御方法では、例えば、画像形成装置１または定着装置１８の製造段階において、定着装置１８に実際に搭載するメインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量を測定し、この測定したずれ量を定着装置１８の記憶部３２に記憶し、画像形成装置１の使用時には、このずれ量で温度基準値を補正し、この補正した温度基準値に基づいてメインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱の制御を行う。これにより、メインヒーター２５の発熱領域のずれ量に応じて温度基準値を再設定することなく、メインヒーター２５およびサブヒーター２７の発熱の高精度な制御を容易に実現することができる。

また、本発明の実施形態のヒーター制御方法では、メインヒーター２５の配光分布を測定することにより、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量を特定する。これにより、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量を容易にかつ正確に特定することができる。

なお、上記実施形態では、定着装置１８の加熱部材として定着ローラー２２を例にあげたが、加熱部材は定着ベルトでもよい。また、上記実施形態では、ずれ量、温度基準値および補正値テーブルを記憶部３２に記憶すると述べたが、例えば、ずれ量を書き換え可能な半導体素子（例えばＥＥＰＲＯＭ）に記憶し、温度基準値および補正値テーブルを安価な読み取り専用の半導体素子に記憶するようにしてもよい。また、上記実施形態では、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量に応じた温度基準値の補正値を定めるために補正値テーブルを用いたが、これに代え、メインヒーター２５の発熱領域の基準位置に対するずれ量と温度センサー３０により検出される温度の変化量との関係を表す数式を用いてもよい。また、メインヒーター２５の発熱領域の配光分布を測定する測定装置は図８に示すものに限定されない。例えば輝度センサー４２に代えて照度センサーを用いてもよい。また、上記ずれ量をメインヒーター２５の発熱分布を測定することにより特定してもよい。また、温度センサーを配置する位置によっては、サブヒーターの発熱領域のずれ量のためにメインヒーターおよびサブヒーターの発熱制御の精度が低下する場合もあり得る。このような場合には、サブヒーターの発熱領域のずれ量に基づいて温度基準値を補正してもよい。また、画像形成装置における画像形成の方式（カラーか白黒か等）は限定されない。また、本発明はプリンタに限らず、他の画像形成装置にも適用することができる。

また、図７に示すヒーター制御方法において、ステップＳ１がずれ量特定工程の具体例であり、ステップＳ２が記憶工程の具体例であり、ステップＳ４およびＳ５、またはステップＳ９およびＳ１０が補正工程の具体例であり、ステップＳ６〜Ｓ８、またはステップＳ１１〜Ｓ１３が制御工程の具体例である。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う定着装置、画像形成装置およびヒーター制御方法もまた本発明の技術思想に含まれる。

１画像形成装置
１８定着装置
２２定着ローラー（加熱部材）
２５メインヒーター（第１のヒーター）
２６フィラメント
２７サブヒーター（第２のヒーター）
２８フィラメント
３０温度センサー
３１ヒーター制御部
３２記憶部

Claims

一方向に伸長し、記録体上のトナー像を前記記録体に定着させるために前記トナー像を加熱する加熱部材と、
前記加熱部材を加熱する発熱領域が前記加熱部材の伸長方向中央部に対応する位置に配置された第１のヒーターと、
前記加熱部材を加熱する発熱領域が前記加熱部材の伸長方向両端側の部分に対応する位置にそれぞれ配置された第２のヒーターと、
前記加熱部材の伸長方向一端側の部分に対応する位置に配置され、前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターの周囲の温度を検出する温度センサーと、
前記温度センサーにより検出された温度と温度基準値との差に基づいて、前記加熱部材の温度が所定の温度分布となるように前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターのそれぞれの発熱を制御するヒーター制御部とを備え、
前記ヒーター制御部は、前記第１のヒーターの前記発熱領域の前記加熱部材の伸長方向におけるずれに応じて前記温度基準値を補正することを特徴とする定着装置。
前記ヒーター制御部は、前記第１のヒーターの前記発熱領域が基準位置よりも前記加熱部材の伸長方向一端側にずれている場合には前記温度基準値を増加させ、前記第１のヒーターの前記発熱領域が前記基準位置よりも前記加熱部材の伸長方向他端側にずれている場合には前記温度基準値を減少させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記第１のヒーターの前記発熱領域が前記基準位置にありかつ前記加熱部材の温度が前記所定の温度分布であるときに前記温度センサーにより検出される温度が温度基準値として記憶され、かつ前記第１のヒーターの前記発熱領域の前記基準位置に対する前記加熱部材の伸長方向におけるずれ量が記憶された記憶部を備え、
前記ヒーター制御部は、前記ずれ量に対応する補正値を前記温度基準値に加算することにより前記温度基準値を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
前記記憶部には、前記ずれ量と前記温度センサーにより検出される温度の変化量との関係を示すデータまたは数式が記憶され、前記ヒーター制御部は前記データまたは前記数式を用いて前記ずれ量に対応する前記補正値を特定または算出することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
一方向に伸長し、記録体上のトナー像を前記記録体に定着させるために前記トナー像を加熱する加熱部材と、前記加熱部材を加熱する発熱領域が前記加熱部材の伸長方向中央部に対応する位置に配置された第１のヒーターと、前記加熱部材を加熱する発熱領域が前記加熱部材の伸長方向両端側の部分に対応する位置にそれぞれ配置された第２のヒーターと、前記加熱部材の伸長方向一端側の部分に対応する位置に配置され、前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターの周囲の温度を検出する温度センサーと、前記温度センサーにより検出された温度と温度基準値との差に基づいて、前記加熱部材の温度が所定の温度分布となるように前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターのそれぞれの発熱を制御するヒーター制御部と、記憶部とを備えた定着装置における前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターの制御方法であって、
前記第１のヒーターの配光分布を測定することにより、前記第１のヒーターの前記発熱領域の前記加熱部材の伸長方向におけるずれ量を特定するずれ量特定工程と、
前記ずれ量特定工程において特定された前記ずれ量を前記記憶部に記憶する記憶工程と、
前記ヒーター制御部が、前記記憶工程において前記記憶部に記憶された前記ずれ量に対応する補正値を特定または算出し、当該補正値により前記温度基準値を補正する補正工程と、
前記ヒーター制御部が、前記温度センサーにより検出された温度と、前記補正工程により補正された温度基準値との差に基づいて前記第１のヒーターおよび前記第２のヒーターのそれぞれの発熱を制御する制御工程とを備えていることを特徴とするヒーター制御方法。