JP7081006B2 - 像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。また、画像形成装置に搭載されている定着器や、記録材に定着されたトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、等の像加熱装置に関する。
複写機やプリンタ等の電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）に用いられる定着器や、光沢付与装置等、の像加熱装置において、省電力化の要請から、記録材上に形成された画像部を選択的に加熱する方式が提案されている（特許文献１）。この方法では、ヒータの発熱範囲をヒータの長手方向（記録材の搬送方向に直交する方向）に対し複数個の発熱ブロックに分割し、記録材上の画像の有無に応じて、各発熱ブロックを選択的に発熱制御するものである。すなわち、記録材上に画像が無い部分（非画像部）において発熱ブロックへの通電を停止することで省電力化を図っている。
一方で、像加熱装置には、単位時間当たりの記録材の処理速度をあげ画像の生産性を高めたいというニーズがあり、そのために記録材の搬送速度を速くすることが求められている。前述の特許文献１に記載の実施例１１のような像加熱装置において記録材の搬送速度が速くなると、非画像部に対応する制御（即ち、発熱ブロックへの通電を停止している状態）から画像部に対応する制御（即ち発熱ブロックへ通電する状態）へ通電制御を切り替えた際に、加熱時間が短いため画像部を加熱するのに適した制御目標温度まで充分加熱することができない場合があった。これを防ぐため、非画像部に対応する発熱ブロックへの通電を停止する替わりに、所定の制御目標温度となるよう通電制御することで、画像部の加熱に適した制御目標温度まで素早く到達させる方法が考えられている。このとき、非画像部の制御目標温度を画像部の制御目標温度より低く設定することで、省電力化と画像生産性の両立を図っている。
特開平６－９５５４０号公報
ここで、上述のような記録材の画像の有無だけに基づいて各発熱ブロックの発熱を制御する構成の場合、最大通紙可能幅より幅が狭い記録材（以下、小サイズ紙と称す）を通紙する場合に、無駄な電力消費を発生させることになる。上述したように、ある発熱ブロックが非画像部に対応する場合にその制御目標温度を低温度に設定するのは、当該発熱ブロックの発熱対象領域が記録材の搬送に伴って非画像部から画像部に切り替わる場合の温調応答性を高めるためである。しかしながら、小サイズの記録材を加熱する場合、複数の発熱ブロックのうち記録材の搬送範囲から外れた発熱ブロック（例えば、長手方向の両端の発熱ブロックなど）は、そもそも画像部を加熱することがないため、上述した低温度制御を行う必要がない。
本発明の目的は、高い画像生産性を保ちつつ省電力性を高めることができる技術を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の像加熱装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材を前記画像形成部へ搬送する搬送部と、
記録材の搬送方向及び記録材の厚み方向の両方向に対して直交する方向に並んで配置された複数の発熱体を有するヒータを有し、記録材に形成された画像を定着する定着部と、
前記複数の発熱体に供給する電力を個々に制御可能な制御部と、
を有し、
前記画像形成部によって画像が形成された第１の記録材が通過する前記定着部の領域を第１領域、前記第１の記録材が通過しない前記定着部の領域を第２領域とした場合、前記複数の発熱体の各々によって加熱される複数の加熱領域のうち、全域が前記第１領域となる加熱領域を記録材通過領域、前記複数の加熱領域のうち、全域が前記第２領域となる加熱領域を記録材非通過領域、前記第１の記録材が前記定着部に搬送されるときに前記第１の記録材の搬送方向と平行である前記第１の記録材の端部が通過することにより、前記第
１領域と前記第２領域が生ずる加熱領域を端部通過領域とすると、
前記制御部は、前記記録材非通過領域を加熱する発熱体の目標温度を、前記記録材通過領域を加熱する発熱体の目標温度、及び前記端部通過領域を加熱する発熱体の目標温度よりも低い温度に設定し、
前記端部通過領域の第２領域の温度に関する値を算出し、前記第２領域の温度に関する値に応じて、前記第１の記録材と次に搬送される第２の記録材の搬送間隔を制御しており、
前記記録材通過領域を加熱する発熱体の目標温度は、前記記録材通過領域の蓄熱量に関する情報に応じて更新され、前記記録材非通過領域を加熱する発熱体の目標温度は、前記記録材非通過領域の蓄熱量に関する情報に応じて更新されることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材を前記画像形成部へ搬送する搬送部と、
記録材の搬送方向及び記録材の厚み方向の両方向に対して直交する方向に並んで配置された複数の発熱体を有するヒータを有し、記録材に形成された画像を定着する定着部と、
前記複数の発熱体に供給する電力を個々に制御可能な制御部と、
を有し、
前記画像形成部によって画像が形成された第１の記録材が通過する前記定着部の領域を第１領域、前記第１の記録材が通過しない前記定着部の領域を第２領域とした場合、前記複数の発熱体の各々によって加熱される複数の加熱領域のうち、全域が前記第１領域となる加熱領域を記録材通過領域、前記複数の加熱領域のうち、全域が前記第２領域となる加熱領域を記録材非通過領域、前記第１の記録材が前記定着部に搬送されるときに前記第１の記録材の搬送方向と平行である前記第１の記録材の端部が通過することにより、前記第１領域と前記第２領域が生ずる加熱領域を端部通過領域とすると、
前記制御部は、前記記録材非通過領域を加熱する発熱体の目標温度を、前記記録材通過領域を加熱する発熱体の目標温度、及び前記端部通過領域を加熱する発熱体の目標温度よりも低い温度に設定し、
前記端部通過領域の第２領域の温度に関する値を算出し、前記第２領域の温度に関する値に応じて、前記第１の記録材と次に搬送される第２の記録材の搬送間隔を制御しており、
前記端部通過領域を加熱する発熱体の目標温度は、前記端部通過領域の前記第１領域の蓄熱量に関する情報に応じて更新され、前記端部通過領域の前記第２領域の温度に関する値は、前記端部通過領域の前記第２領域の蓄熱量に関する情報に応じて更新されることを特徴とする。
本発明によれば、高い画像生産性を保ちつつ省電力性を高めることができる。
本発明の実施例に係る画像形成装置の断面図。 実施例１の像加熱装置の断面図。 実施例１のヒータ構成図。 実施例１のヒータ制御回路図。 実施例１の加熱領域の説明図。 実施例１の加熱領域の分類と制御目標温度を決定するフローチャート。 実施例１の加熱領域の分類に関する具体例の説明図。 実施例１の制御目標温度に関連するパラメータの設定値。 実施例１の蓄熱カウント値に関連するパラメータの設定値。 具体事例１の記録材の説明図。 具体事例１における実施例１の効果の説明図。 実施例３の蓄熱カウント値に関連するパラメータの設定値。 実施例４の蓄熱カウント値及び制御目標温度に関連するパラメータの設定値。 具体事例２及び具体事例３の記録材の説明図。 具体事例２における実施例４の効果の説明図。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
［実施例１］
１．画像形成装置の構成
図１は、本発明の実施例に係る電子写真方式の画像形成装置の概略断面図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタなどが挙げられ、ここではレーザプリンタに適用した場合について説明する。
画像形成装置１００は、ビデオコントローラ１２０と制御部１１３を備える。ビデオコ
ントローラ１２０は、記録材に形成される画像の情報を取得する取得部として、パーソナルコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報及びプリント指示を受信して処理するものである。制御部１１３は、ビデオコントローラ１２０と接続されており、ビデオコントローラ１２０からの指示に応じて画像形成装置１００を構成する各部を制御するものである。ビデオコントローラ１２０が外部装置からプリント指示を受けると、以下の動作で画像形成が実行される。
プリント信号が発生すると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット２１が出射し、帯電ローラ１６によって所定の極性に帯電された感光ドラム１９表面を走査する。これにより感光ドラム１９には静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像ローラ１７からトナーが供給されることで、感光ドラム１９上の静電潜像は、トナー画像（トナー像）として現像される。一方、給紙カセット１１に積載された記録材（記録紙）Ｐはピックアップローラ１２によって一枚ずつ給紙され、搬送ローラ対１３によってレジストローラ対１４に向けて搬送される。更に、記録材Ｐは、感光ドラム１９上のトナー画像が感光ドラム１９と転写ローラ２０で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対１４から転写位置へ搬送される。記録材Ｐが転写位置を通過する過程で感光ドラム１９上のトナー画像は記録材Ｐに転写される。その後、記録材Ｐは像加熱装置としての定着装置２００で加熱され、トナー画像が記録材Ｐに加熱定着される。定着済みのトナー画像を担持する記録材Ｐは、搬送ローラ対２６、２７によって画像形成装置１００上部のトレイに排出される。
なお、１８は、感光ドラム１９を清掃するドラムクリーナ、２８は記録材Ｐのサイズに応じて幅調整可能な一対の記録材規制板を有する給紙トレイ（手差しトレイ）である。給紙トレイ２８は、定型サイズ以外のサイズの記録材Ｐにも対応するために設けられている。２９は、給紙トレイ２８から記録材Ｐを給紙するピックアップローラ、３０は定着装置２００等を駆動するモータである。商用の交流電源４０１に接続されたヒータ駆動手段としての制御回路４００は、定着装置２００への電力供給を行う。上述した、感光ドラム１９、帯電ローラ１６、スキャナユニット２１、現像ローラ１７、転写ローラ２０が、記録材Ｐに未定着画像を形成する画像形成部を構成している。また、本実施例では、感光ドラム１９、帯電ローラ１６、現像ローラ１７を含む現像ユニット、ドラムクリーナ１８を含むクリーニングユニットが、プロセスカートリッジ１５として画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能に構成されている。
本実施例の画像形成装置１００は、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向における最大通紙幅が２１６ｍｍであり、ＬＥＴＴＥＲサイズ（２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）の普通紙を２３２．５ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度で毎分４４．３枚プリントすることが可能である。
２．定着装置（定着部）の構成
図２は、本実施例の像加熱装置としての定着装置２００の模式的断面図である。定着装置２００は、エンドレスベルトとしての定着フィルム２０２と、定着フィルム２０２の内面に接触するヒータ３００と、定着フィルム２０２を介してヒータ３００と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２０８と、金属ステー２０４と、を有する。
定着フィルム２０２は、筒状に形成された複層耐熱フィルムであり、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の金属を基層としている。また、定着フィルム２０２の表面には、トナーの付着防止や記録材Ｐとの分離性を確保するため、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の離型性にすぐれた耐熱樹脂を被覆して離型層を形成してある。更に、特にカラー画像を形成する装置では、画質向上のため、上記基層と離型層の間にシリコーンゴム等の耐熱ゴムを弾性層として形成してもよい。加圧ローラ２０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２０９と、シリコーンゴ
ム等の材質の弾性層２１０を有する。ヒータ３００は、耐熱樹脂製のヒータ保持部材２０１に保持されており、定着ニップ部Ｎ内に設けられた加熱領域Ａ１～Ａ７（詳細は後述する）を加熱することで、定着フィルム２０２を加熱する。ヒータ保持部材２０１は定着フィルム２０２の回転を案内するガイド機能も有している。ヒータ３００には、定着フィルム２０２の内面に接触する側とは反対側（裏面側）に電極Ｅが設けられており、電気接点Ｃより電極Ｅに給電を行っている。金属ステー２０４は、不図示の加圧力を受けて、ヒータ保持部材２０１を加圧ローラ２０８向けて付勢する。また、ヒータ３００の異常発熱により作動してヒータ３００に供給する電力を遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全素子２１２が、ヒータ３００の裏面側に対向して配置されている。
加圧ローラ２０８は、モータ３０から動力を受けて矢印Ｒ１方向に回転する。加圧ローラ２０８が回転することによって、定着フィルム２０２が従動して矢印Ｒ２方向に回転する。定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐを挟持搬送しつつ定着フィルム２０２の熱を与えることで、記録材Ｐ上の未定着トナー画像は定着処理される。また、定着フィルム２０２の摺動性を確保し安定した従動回転状態を得るために、ヒータ３００と定着フィルム２０２の間には、耐熱性の高いグリース（不図示）を介在させている。
３．ヒータの構成
図３を用いて、本実施例におけるヒータ３００の構成を説明する。図３（Ａ）はヒータ３００の断面図、図３（Ｂ）はヒータ３００の各層の平面図、図３（Ｃ）はヒータ３００への電気接点Ｃの接続方法を説明する図である。図３（Ｂ）には、本実施例の画像形成装置１００における記録材Ｐの搬送基準位置Ｘを示してある。本実施例における搬送基準は中央基準となっており、記録材Ｐはその搬送方向に直交する方向における中心線が搬送基準位置Ｘを沿うように搬送される。また、図３（Ａ）は、搬送基準位置Ｘにおけるヒータ３００の断面図となっている。
ヒータ３００は、セラミックス製の基板３０５と、基板３０５上に設けられた裏面層１と、裏面層１を覆う裏面層２と、基板３０５上の裏面層１とは反対側の面に設けられた摺動面層１と、摺動面層１を覆う摺動面層２と、より構成される。
裏面層１は、ヒータ３００の長手方向に沿って設けられている導電体３０１（３０１ａ、３０１ｂ）を有する。導電体３０１は、導電体３０１ａと３０１ｂに分離されており、導電体３０１ｂは、導電体３０１ａに対して記録材Ｐの搬送方向の下流側に配置されている。また、裏面層１は、導電体３０１ａ、３０１ｂに平行して設けられた導電体３０３（３０３－１～３０３－７）を有する。導電体３０３は、導電体３０１ａと導電体３０１ｂの間にヒータ３００の長手方向に沿って設けられている。
更に、裏面層１は、通電により発熱する発熱抵抗体である、発熱体３０２ａ（３０２ａ－１～３０２ａ－７）と発熱体３０２ｂ（３０２ｂ－１～３０２ｂ－７）を有する。発熱体３０２ａは、導電体３０１ａと導電体３０３の間に設けられており、導電体３０１ａと導電体３０３を介して電力を供給することにより発熱する。発熱体３０２ｂは、導電体３０１ｂと導電体３０３の間に設けられており、導電体３０１ｂと導電体３０３を介して電力を供給することにより発熱する。
導電体３０１と導電体３０３と発熱体３０２ａと発熱体３０２ｂとから構成される発熱部位は、ヒータ３００の長手方向に対し７つの発熱ブロック（ＨＢ１～ＨＢ７）に分割されている。すなわち、発熱体３０２ａは、ヒータ３００の長手方向に対し、発熱体３０２ａ－１～３０２ａ－７の７つの領域に分割されている。また、発熱体３０２ｂは、ヒータ３００の長手方向に対し、発熱体３０２ｂ－１～３０２ｂ－７の７つの領域に分割されている。更に、導電体３０３は、発熱体３０２ａ、３０２ｂの分割位置に合わせて、導電体
３０３－１～３０３－７の７つの領域に分割されている。７つの発熱ブロック（ＨＢ１～ＨＢ７）は、各ブロックにおける発熱抵抗体への通電量が個別に制御されることで、それぞれの発熱量が個々に制御される。
本実施例の発熱範囲は、発熱ブロックＨＢ１の図中左端から発熱ブロックＨＢ７の図中右端までの範囲であり、その全長は２２０ｍｍである。また、各発熱ブロックの長手方向長さは、すべて同じ約３１ｍｍとしているが、長さを異ならせても構わない。
また、裏面層１は、電極Ｅ（Ｅ１～Ｅ７、およびＥ８－１、Ｅ８－２）を有する。電極Ｅ１～Ｅ７は、それぞれ導電体３０３－１～３０３－７の領域内に設けられており、導電体３０３－１～３０３－７を介して発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７それぞれに電力供給するための電極である。電極Ｅ８－１、Ｅ８－２は、ヒータ３００の長手方向端部に導電体３０１に接続するよう設けられており、導電体３０１を介して発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に電力供給するための電極である。本実施例ではヒータ３００の長手方向両端に電極Ｅ８－１、Ｅ８－２を設けているが、例えば、電極Ｅ８－１のみを片側に設ける構成（即ち、電極Ｅ８－２を設けない構成）でも構わない。また、導電体３０１ａ、３０１ｂに対し共通の電極で電力供給を行っているが、導電体３０１ａと導電体３０１ｂそれぞれに個別の電極を設け、それぞれ電力供給を行っても構わない。
裏面層２は、絶縁性を有する表面保護層３０７より構成（本実施例ではガラス）されており、導電体３０１、導電体３０３、発熱体３０２ａ、３０２ｂを覆っている。また、表面保護層３０７は、電極Ｅの箇所を除いて形成されており、電極Ｅに対して、ヒータの裏面層２側から電気接点Ｃを接続可能な構成となっている。
摺動面層１は、基板３０５において裏面層１が設けられる面とは反対側の面に設けられており、各発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７の温度を検知する検知手段としてサーミスタＴＨ（ＴＨ１－１～ＴＨ１－４、およびＴＨ２－５～ＴＨ２－７）を有している。サーミスタＴＨは、ＰＴＣ特性、若しくはＮＴＣ特性（本実施例ではＮＴＣ特性）を有した材料から成り、その抵抗値を検出することにより、全ての発熱ブロックの温度を検知できる。
また、摺動面層１は、サーミスタＴＨに通電しその抵抗値を検出するため、導電体ＥＴ（ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、およびＥＴ２－５～ＥＴ２－７）と導電体ＥＧ（ＥＧ１、ＥＧ２）とを有している。導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４は、それぞれサーミスタＴＨ１－１～ＴＨ１－４に接続されている。導電体ＥＴ２－５～ＥＴ２－７は、それぞれサーミスタＴＨ２－５～ＴＨ２－７に接続されている。導電体ＥＧ１は、４つのサーミスタＴＨ１－１～ＴＨ１－４に接続され、共通の導電経路を形成している。導電体ＥＧ２は、３つのサーミスタＴＨ２－５～ＴＨ２－７に接続され、共通の導電経路を形成している。導電体ＥＴおよび導電体ＥＧは、それぞれヒータ３００の長手に沿って長手端部まで形成され、ヒータ長手端部において不図示の電気接点を介して制御回路４００と接続されている。
摺動面層２は、摺動性と絶縁性を有する表面保護層３０８より構成（本実施例ではガラス）されており、サーミスタＴＨ、導電体ＥＴ、導電体ＥＧを覆うとともに、定着フィルム２０２内面との摺動性を確保している。また、表面保護層３０８は、導電体ＥＴおよび導電体ＥＧに対して電気接点を設けるために、ヒータ３００の長手両端部を除いて形成されている。
続いて、各電極Ｅへの電気接点Ｃの接続方法を説明する。図３（Ｃ）は、各電極Ｅへ電気接点Ｃを接続した様子をヒータ保持部材２０１側から見た平面図である。ヒータ保持部材２０１には、電極Ｅ（Ｅ１～Ｅ７、およびＥ８－１、Ｅ８－２）に対応する位置に貫通孔が設けられている。各貫通孔位置において、電気接点Ｃ（Ｃ１～Ｃ７、およびＣ８－１
、Ｃ８－２）が、電極Ｅ（Ｅ１～Ｅ７、およびＥ８－１、Ｅ８－２）に対して、バネによる付勢や溶接などの手法によって電気的に接続されている。電気接点Ｃは、金属ステー２０４とヒータ保持部材２０１の間に設けられた不図示の導電材料を介して、後述するヒータ３００の制御回路４００と接続されている。
４．ヒータ制御回路の構成
図４は、実施例１のヒータ３００の制御回路４００の回路図である。４０１は、画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。ヒータ３００の電力制御は、トライアック４１１～トライアック４１７の通電／遮断により行われる。トライアック４１１～４１７は、それぞれ、ＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ１～ＦＵＳＥＲ７信号に従って動作する。トライアック４１１～４１７の駆動回路は省略して示してある。ヒータ３００の制御回路４００は、７つのトライアック４１１～４１７によって、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７を独立制御可能な回路構成となっている。ゼロクロス検知部４２１は、交流電源４０１のゼロクロスを検知する回路であり、ＣＰＵ４２０にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、トライアック４１１～４１７の位相制御や波数制御のタイミングの検出等に用いている。
ヒータ３００の温度検知方法について説明する。ヒータ３００の温度検知は、サーミスタＴＨ（ＴＨ１－１～ＴＨ１－４、ＴＨ２－５～ＴＨ２－７）によって行われる。サ－ミスタＴＨ１－１～ＴＨ１－４と抵抗４５１～４５４との分圧がＴｈ１－１～Ｔｈ１－４信号としてＣＰＵ４２０で検知されており、ＣＰＵ４２０にてＴｈ１－１～Ｔｈ１－４信号を温度に変換している。同様に、サ－ミスタＴＨ２－５～ＴＨ２－７と抵抗４６５～４６７との分圧が、Ｔｈ２－５～Ｔｈ２－７信号としてＣＰＵ４２０で検知されており、ＣＰＵ４２０にてＴｈ２－５～Ｔｈ２－７信号を温度に変換している。
ＣＰＵ４２０の内部処理では、後述する各発熱ブロックの制御目標温度ＴＧＴｉと、サーミスタの検知温度に基づき、例えばＰＩ制御（比例積分制御）により、供給するべき電力を算出している。更に、供給する電力を、電力に対応した位相角（位相制御）や、波数（波数制御）の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１１～４１７を制御している。
リレー４３０、リレー４４０は、故障などによりヒータ３００が過昇温した場合、ヒータ３００への電力遮断手段として用いている。リレー４３０、リレー４４０の回路動作を説明する。ＲＬＯＮ信号がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタ４３３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４３０の２次側コイルに通電され、リレー４３０の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ信号がＬｏｗ状態になると、トランジスタ４３３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４３０の２次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー４３０の１次側接点はＯＦＦ状態になる。同様に、ＲＬＯＮ信号がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタ４４３がＯＮ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４４０の２次側コイルに通電され、リレー４４０の１次側接点はＯＮ状態になる。ＲＬＯＮ信号がＬｏｗ状態になると、トランジスタ４４３がＯＦＦ状態になり、電源電圧Ｖｃｃからリレー４４０の２次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー４４０の１次側接点はＯＦＦ状態になる。なお、抵抗４３４、抵抗４４４は電流制限抵抗である。
リレー４３０、リレー４４０を用いた安全回路の動作について説明する。サーミスタＴＨ１－１～ＴＨ１－４による検知温度の何れか１つが、それぞれ設定された所定値を超えた場合、比較部４３１はラッチ部４３２を動作させ、ラッチ部４３２はＲＬＯＦＦ１信号をＬｏｗ状態でラッチする。ＲＬＯＦＦ１信号がＬｏｗ状態になると、ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ信号をＨｉｇｈ状態にしても、トランジスタ４３３がＯＦＦ状態で保たれるため、リレー４３０はＯＦＦ状態（安全な状態）で保つことができる。尚、ラッチ部４３２は非
ラッチ状態において、ＲＬＯＦＦ１信号をオープン状態の出力にしている。同様に、サーミスタＴＨ２－５～ＴＨ２－７による検知温度の何れか１つが、それぞれ設定された所定値を超えた場合、比較部４４１はラッチ部４４２を動作させ、ラッチ部４４２はＲＬＯＦＦ２信号をＬｏｗ状態でラッチする。ＲＬＯＦＦ２信号がＬｏｗ状態になると、ＣＰＵ４２０がＲＬＯＮ信号をＨｉｇｈ状態にしても、トランジスタ４４３がＯＦＦ状態で保たれるため、リレー４４０はＯＦＦ状態（安全な状態）で保つことができる。同様に、ラッチ部４４２は非ラッチ状態において、ＲＬＯＦＦ２信号をオープン状態の出力にしている。
５．加熱領域
図５は、本実施例における加熱領域Ａ１～Ａ７を示す図であり、ＬＥＴＴＥＲサイズ紙の紙幅と対比して表示している。加熱領域Ａ１～Ａ７は、定着ニップ部Ｎ内の、発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に対応した領域（発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７が加熱する領域）のことであり、発熱ブロックＨＢｉ（ｉ＝１～７）の発熱により、加熱領域Ａｉ（ｉ＝１～７）がそれぞれ加熱される。加熱領域Ａ１～Ａ７の全長は２２０ｍｍであり、各領域はこれを均等に７分割したものである（Ｌ＝３１．４ｍｍ）。各加熱領域Ａｉ（ｉ＝１～７）は、図６のフローチャートに示すように、第１領域としての画像加熱領域ＡＩと、第２領域としての非画像加熱領域ＡＰと、第３領域としての非通紙加熱領域ＡＮとに分類される。後述するが、本実施例では、複数の発熱ブロック（発熱体）の各々が加熱する加熱領域が、画像を含む第１領域ＡＩであるタイミングか、記録材中の画像を含まない第２領域ＡＰであるタイミングか、記録材がない第３領域ＡＮであるタイミングか、に応じて制御部４２０が複数の発熱体の各々の発熱量を制御するものである。
図６は、本実施例における加熱領域の分類と制御目標温度を決定するフローチャートである。加熱領域Ａｉの分類は、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）から送られる画像データ（画像情報）と記録材のサイズ情報とに基づいて行われる。すなわち、加熱領域Ａｉを記録材Ｐが通過するかを判断し（Ｓ１００２）、通過しない場合は加熱領域Ａｉを非通紙加熱領域ＡＮと分類する（Ｓ１００６）。加熱領域Ａｉを記録材Ｐが通過する場合は、加熱領域Ａｉを画像範囲が通過するかを判断し（Ｓ１００３）、通過する場合は加熱領域Ａｉを画像加熱領域ＡＩと分類する（Ｓ１００４）。一方、通過しない場合は加熱領域Ａｉを非画像加熱領域ＡＰと分類する（Ｓ１００５）。加熱領域Ａｉの分類は、後述するように、発熱ブロックＨＢｉの発熱量の制御に利用される。
図７を参照して、加熱領域Ａｉの分類について、具体例を挙げて説明する。本実施例では、定着ニップ部Ｎを通過する記録材Ｐを所定の時間で区間分けし、それぞれの区間毎に加熱領域Ａｉの分類を行う。本実施例では、記録材Ｐの先端を基準に０．２４秒毎に区間分けしており、最初の区間を区間Ｔ１、２番目の区間を区間Ｔ２、３番目の区間を区間Ｔ３として説明する。図７に示す記録材Ｐは、最大通紙幅よりも幅が小さいサイズの記録材であり、記録材Ｐの搬送方向に直行する方向における端部（以下、紙幅端と呼ぶ）が加熱領域Ａ２と加熱領域Ａ６を通過するサイズとなっている。したがって、図７（Ａ）に示す位置に画像が存在していた場合、加熱領域Ａｉの分類は図７（Ｂ）の表のようになる。
すなわち、区間Ｔ１において、加熱領域Ａ１、Ａ７は、記録材Ｐが通過しないため非通紙加熱領域ＡＮに分類される。また、加熱領域Ａ５、Ａ６は、画像範囲が通過しないため非画像加熱領域ＡＰに分類され、加熱領域Ａ２、Ａ３、Ａ４は、画像範囲が通過するため画像加熱領域ＡＩに分類される。
区間Ｔ２において、加熱領域Ａ１、Ａ７は、記録材Ｐが通過しないため非通紙加熱領域ＡＮに分類される。また、加熱領域Ａ２、Ａ３、Ａ６は、画像範囲が通過しないため非画像加熱領域ＡＰに分類され、加熱領域Ａ４、Ａ５は、画像範囲が通過するため画像加熱領域ＡＩに分類される。
区間Ｔ３は、区間Ｔ２同様に、加熱領域Ａ１、Ａ７は非通紙加熱領域ＡＮに分類され、
加熱領域Ａ２、Ａ３、Ａ６は非画像加熱領域ＡＰに分類され、加熱領域Ａ４、Ａ５は画像加熱領域ＡＩに分類される。
６．ヒータ制御方法の概要
続いて、本実施例のヒータ制御方法、すなわち発熱ブロックＨＢｉ（ｉ＝１～７）の発熱量制御方法を説明する。発熱ブロックＨＢｉの発熱量は、発熱ブロックＨＢｉへの供給電力によって決まる。発熱ブロックＨＢｉへの供給電力を大きくすることで、発熱ブロックＨＢｉの発熱量が大きくなり、発熱ブロックＨＢｉへの供給電力を小さくすることで、発熱ブロックＨＢｉの発熱量が小さくなる。発熱ブロックＨＢｉへの供給電力は、発熱ブロック毎に設定される制御目標温度ＴＧＴｉ（ｉ＝１～７）と、サーミスタの検知温度に基づき算出される。本実施例では、各サーミスタの検知温度が各発熱ブロックの制御目標温度ＴＧＴｉと等しくなるよう、ＰＩ制御（比例積分制御）によって供給電力が算出される。各発熱ブロックの制御目標温度ＴＧＴｉは、図６のフローによって決定した加熱領域Ａｉの分類に応じて設定される。
（画像加熱領域ＡＩの発熱量制御）
まず、加熱領域Ａｉが第１領域としての画像加熱領域ＡＩと分類された場合（Ｓ１００４）について説明する。加熱領域Ａｉが画像加熱領域ＡＩと分類された場合は、制御目標温度ＴＧＴｉをＴＧＴｉ＝ＴＡＩ－ＫＡＩと設定する（Ｓ１００７）。
ここで、ＴＡＩは画像加熱領域基準温度であり、未定着画像を記録材Ｐに定着させるために適切な温度として設定されている。本実施例の定着装置２００において普通紙を通紙する際は、ＴＡＩ＝１９８℃としている。画像加熱領域基準温度ＴＡＩは、厚紙・薄紙といった記録材Ｐの種類に応じて可変とすることが望ましい。また、画像の濃度や画素の密度など、画像の情報に応じて画像加熱領域基準温度ＴＡＩを調整しても良い。
また、ＫＡＩは画像加熱領域温度補正項であり、図８（ａ）に示すように各加熱領域Ａｉにおける蓄熱カウント値ＣＴｉに応じて設定されている。ここで、蓄熱カウント値ＣＴｉは、各加熱領域Ａｉにおける定着装置２００の蓄熱量に相関のあるパラメータであり、蓄熱カウント値ＣＴｉが大きいほど蓄熱量が大きいことを示している。蓄熱カウント値ＣＴｉの算出方法は後述する。
ところで、トナー像を記録材Ｐに定着させるための熱量は、発熱ブロックＨＢｉの発熱量と加熱領域Ａｉにおける蓄熱量とによって与えられる。すなわち、加熱領域Ａｉにおける蓄熱量が大きいほど、発熱ブロックＨＢｉの発熱量が小さくてもトナー像を記録材Ｐに定着させることが可能になる。そこで、本実施例の画像形成装置１００においては、蓄熱量（蓄熱カウント値ＣＴｉ）が大きいほど画像加熱領域温度補正項ＫＡＩ値が大きくなるように設定し、制御目標温度ＴＧＴｉを下げ、発熱ブロックＨＢｉの発熱量を下げている。こうすることで、加熱領域Ａｉにおける蓄熱量が大きいときに過剰な熱量をトナー像に与えることを防止し、省電力化を図っている。
（非画像加熱領域ＡＰの発熱量制御）
次に、加熱領域Ａｉが第２領域としての非画像加熱領域ＡＰと分類された場合（Ｓ１００５）について説明する。加熱領域Ａｉが非画像加熱領域ＡＰと分類された場合は、制御目標温度ＴＧＴｉをＴＧＴｉ＝ＴＡＰ－ＫＡＰと設定する（Ｓ１００８）。
ここで、ＴＡＰは非画像加熱領域基準温度であり、画像加熱基準温度ＴＡＩよりも低い温度として設定することで、非画像加熱領域ＡＰにおける発熱ブロックＨＢｉの発熱量を画像加熱領域ＡＩより下げ、画像形成装置１００の省電力化を図っている。
ただし、非画像加熱領域基準温度ＴＡＰを下げ過ぎると、定着不良を発生させるおそれがある。すなわち、加熱領域Ａｉが非画像加熱領域ＡＰから画像加熱領域ＡＩに切り替わったタイミングで、投入可能な最大電力を発熱ブロックＨＢｉに投入したとしても、画像部の制御目標温度まで充分加熱することができなくなる場合がある。この場合、トナー画像が記録材に充分に定着しない現象（定着不良）が発生する可能性があるため、非画像加熱領域基準温度ＴＡＰは適切な値に設定する必要がある。発明者等の実験によると、本実施例の画像形成装置１００においては、非画像加熱領域基準温度ＴＡＰを１５８℃以上とすれば定着不良の発生が無いことがわかった。省電力化の観点では、可能な限り制御目標温度ＴＧＴｉを低くし発熱ブロックＨＢｉの発熱量を下げることが望ましいため、本実施例ではＴＡＰ＝１５８℃としている。
また、ＫＡＰは非画像加熱領域温度補正項であり、図８（ｂ）に示すように各加熱領域Ａｉにおける蓄熱カウント値ＣＴｉが大きい、すなわち各加熱領域Ａｉにおける蓄熱量が大きいほど非画像加熱領域温度補正項ＫＡＰが大きくなるよう設定されている。
ところで、加熱領域Ａｉが非画像加熱領域ＡＰから画像加熱領域ＡＩに切り替わった際に、ヒータ３００の温度を画像部の制御目標温度まで到達させるために必要な熱量は、発熱ブロックＨＢｉの発熱量と加熱領域Ａｉにおける蓄熱量とによって与えられる。つまり、投入可能な最大電力を発熱ブロックＨＢｉに投入した場合（投入電力が一定の場合）、加熱領域Ａｉにおける蓄熱量が大きいほど早く画像部の制御目標温度まで到達させることができる。早く画像部の制御目標温度まで到達可能であるということは、すなわち、非画像加熱領域ＡＰの制御目標温度ＴＧＴｉを下げたとしても画像部の制御目標温度まで充分加熱することが可能であり、定着不良の発生を防ぐことが可能であることを意味している。
そこで、本実施例の画像形成装置１００においては、蓄熱量（蓄熱カウント値ＣＴｉ）が大きいほど非画像加熱領域温度補正項ＫＡＰ値が大きくなるように設定し、制御目標温度ＴＧＴｉを下げ、発熱ブロックＨＢｉの発熱量を下げている。こうすることで、加熱領域Ａｉにおける蓄熱量が大きいときに過剰な熱量を定着装置２００に与えることを防止し、省電力化を図っている。
（非通紙加熱領域ＡＮの発熱量制御）
続いて、本実施例の特徴である加熱領域Ａｉが第３領域としての非通紙加熱領域ＡＮと分類された場合（Ｓ１００６）における発熱ブロックＨＢｉの発熱量制御方法について説明する。加熱領域Ａｉが非通紙加熱領域ＡＮと分類された場合は、制御目標温度ＴＧＴｉをＴＧＴｉ＝ＴＡＮ－ＫＡＮと設定する（Ｓ１００９）。
ここで、ＴＡＮは非通紙加熱領域基準温度であり、非画像加熱基準温度ＴＡＰより低い温度として設定することで、非通紙加熱領域ＡＮにおける発熱ブロックＨＢｉの発熱量を非画像加熱領域ＡＰより下げ、画像形成装置１００の省電力化を図っている。
ただし、非通紙加熱領域基準温度ＴＡＮを下げ過ぎると、定着フィルム２０２内面とヒータ３００との摺動性が悪化し、記録材Ｐの搬送が不安定になるという不具合がある。これは、定着フィルム２０２とヒータ３００の間に介在しているグリースの粘度特性に起因するものであり、温度が下がるほどグリースの粘性が上昇し定着フィルム２０２の回転を妨げることが原因である。発明者等の実験によると、本実施例の画像形成装置１００においては、非通紙加熱領域基準温度ＴＡＮを１２８℃以上とすることで記録材Ｐの搬送を安定させられることがわかった。省電力化の観点では、可能な限り制御目標温度ＴＧＴｉを低くし発熱ブロックＨＢｉの発熱量を下げることが望ましいため、本実施例ではＴＡＮ＝１２８℃としている。なお、非通紙加熱基準温度ＴＡＮはグリースの粘度特性を含めた定
着装置２００の構成を考慮して決定されるべきものであり、１２８℃に限定されるものではない。
また、ＫＡＮは非通紙加熱領域温度補正項であり、非画像加熱領域温度補正項ＫＡＰとは異なる値、具体的にはＫＡＮ＝０℃と設定されている。すなわち、複数の加熱領域のうち記録材の通過領域と重なる加熱領域の温度は、該加熱領域の熱履歴に基づいて制御するのに対し、記録材の通過領域から外れた加熱領域の温度は、該加熱領域の熱履歴にかかわらず一定の所定の温度に制御する構成としている。非通紙加熱領域の温調に関しては、最初から最低限、記録材Ｐの搬送性が保障される低い温度に制御することで、消費電力の低減を図っている。
仮に、非通紙加熱領域温度補正項ＫＡＮを非画像加熱領域温度補正項ＫＡＰと同じ値とし、蓄熱量に応じて制御目標温度ＴＧＴｉに補正を加える設定にした場合を考える。この場合、蓄熱量が大きくなると記録材Ｐを安定して搬送できる下限温度（本実施例では１２８℃）よりも制御目標温度ＴＧＴｉが下回ってしまう。すると、記録材Ｐの搬送が不安定になる可能性があるため、これを防ぐため、本実施例ではＫＡＮ＝０℃、すなわち制御目標温度ＴＧＴｉに対しＫＡＮによる補正を行わない設定となっている。
（紙間時の発熱量制御）
次に、複数の画像を連続プリントした際の紙間時（先行の記録材と後続の記録材との間の区間）における発熱ブロックＨＢｉの発熱量制御方法を説明する。紙間時は加熱領域Ａｉを記録材が通過しないため、仮に図６のフローに従ったとすると加熱領域Ａｉは非通紙加熱領域ＡＮに分類される。しかしながら、非通紙加熱領域ＡＮの分類に基づいた発熱制御（本実施例ではＴＧＴｉ＝１２８℃）をした場合、定着不良が発生するおそれがある。すなわち、後続の記録材の先端が画像範囲であると、投入可能な最大電力を発熱ブロックＨＢｉに投入したとしても、画像部の制御目標温度まで充分加熱することができなくなる場合がある。この場合、トナー画像が記録材に充分に定着しない現象（定着不良）が発生する可能性がある。これを防ぐため、紙間時の制御目標温度ＴＧＴｉに関しては非画像加熱領域ＡＰと同様の考え方を適用し、ＴＧＴｉ＝ＴＡＰ－ＫＡＰと設定する。
（後回転時の発熱量制御）
次に、後回転時（プリント終了時の、記録材Ｐが加熱領域Ａｉを通過し終えてからプリント待機状態に遷移するまでの空転区間）における発熱ブロックＨＢｉの発熱量制御方法を説明する。後回転時は加熱領域Ａｉを記録材が通過しないため、図６のフローに従い加熱領域Ａｉは非通紙加熱領域ＡＮに分類される。従って、制御目標温度ＴＧＴｉはＴＧＴｉ＝ＴＡＮ－ＫＡＮと設定される。
（前回転時の発熱量制御）
次に、前回転時（立上げ区間）における発熱ブロックＨＢｉの発熱量制御方法を説明する。ここで、前回転時とは、プリント開始時の、記録材Ｐが加熱領域Ａｉに到達する以前における空転区間であり、加熱領域Ａｉを所定の温度となるよう制御を行う区間である。本実施例の画像形成装置１００において、立上げ動作時における制御目標温度ＴＧＴｉは、下記の（式１）で表わされる。
ＴＧＴｉ＝（ＴＡＩ－ＫＡＩ－Ｔ０ｉ）÷３×ｔ＋Ｔ０ｉ・・・（式１）
（式１）において、ＴＡＩは前述の画像加熱領域基準温度、ＫＡＩは画像加熱領域温度補正項である。また、ｔは立上げ動作開始からの経過時間（秒）を、Ｔ０ｉは立上げ動作開始時における加熱領域Ａｉに対応するサーミスタＴＨの検知温度を示している。すなわち、制御目標温度ＴＧＴｉを３秒かけてＴ０ｉからＴＡＩ－ＫＡＩまで直線的に変化させている。
以上説明したように、本実施例では、加熱領域Ａｉの分類と蓄熱カウント値ＣＴｉに応じて、加熱領域Ａｉ毎の制御目標温度ＴＧＴｉを決定している。なお、各加熱領域基準温度（ＴＡＩ・ＴＡＰ・ＴＡＮ）や各加熱領域温度補正項（ＫＡＩ・ＫＡＰ・ＫＡＮ）の設定値は、画像形成装置１００及び定着装置２００の構成やプリント条件を考慮して適宜決定されるべきものである。上述した値に限定されるものではない。
７．予測蓄熱量の算出方法
本実施例では、各加熱領域Ａｉの蓄熱量に相関のあるパラメータとして、加熱領域Ａｉ毎に蓄熱カウント値ＣＴｉを設けている。蓄熱カウント値ＣＴｉは、それぞれの加熱領域Ａｉがどの程度加熱されたか、また、どの程度放熱したか、その熱履歴（加熱履歴、放熱履歴）を蓄積してカウントし、蓄熱量を予測するものである。加熱履歴は、例えば、ヒータの温度、発熱体への電力供給量の少なくとも１つに基づいて取得することができる。また、放熱履歴は、例えば、その加熱領域における記録材の通過の有無、発熱体への電力供給を行わない期間、ヒータの温度の時間変化量の少なくとも１つに基づいて取得することができる。加熱領域Ａｉ毎の蓄熱カウント値ＣＴｉには、所定の更新タイミング毎に下記の（式２）で表わされるｄＣＴｉが累積加算されていく。
ｄＣＴｉ＝（ＴＣ－ＲＭＣ－ＤＣ）＋ＷＵＣ・・・（式２）
ここで、（式２）中のＴＣ、ＲＭＣ、ＤＣ、ＷＵＣについて図９を用いて説明する。なお、本実施例の蓄熱カウント値ＣＴｉは、プリント開始時の前回転時を除き、記録材Ｐの先端を基準として０．２４秒毎（加熱領域Ａｉの分類区間毎）に更新されるものとする。また、プリント動作を行っていない待機中は、プリント動作終了時のヒータ３００への通電を終了した時点を基準として０．２４秒毎に更新を行う。
（式２）中のＴＣは、発熱ブロックＨＢｉによる加熱領域Ａｉの加熱量を示す値であり、ヒータ３００の制御目標温度や、各発熱体への電力供給量より算出される。実施例１におけるＴＣは、図９の（ａ）に示すように、各加熱領域の制御目標温度ＴＧＴｉに応じて決定される。制御目標温度ＴＧＴｉが低温であるほど値が小さくなり、制御目標温度ＴＧＴｉが高温であるほど値が大きくなる。
（式２）中のＲＭＣは、記録材Ｐによって像加熱装置から奪われる熱量を示しており、図９（ｂ）のように、各加熱領域Ａｉに対する記録材Ｐの通過状態（通過の有無等）に応じて設定されている。加熱領域Ａｉに記録材Ｐが存在しない時、すなわち加熱領域Ａｉが非通紙加熱領域ＡＮと分類された場合は、ＲＭＣ＝０となる。ＲＭＣは、厚紙・薄紙といった記録材Ｐの種類に応じて可変としてもよい。
（式２）中のＤＣは、伝熱や輻射による定着装置２００外への放熱量を示しており、各加熱領域の蓄熱カウント値ＣＴｉに応じて決定される。蓄熱量が大きくなるほど外部との温度差が大きくなり放熱量が増えるため、図９の（ｃ）に示すように、蓄熱カウント値ＣＴｉが大きくなるほどＤＣが大きくなるよう設定されている。
以上のＴＣ、ＲＭＣ、ＤＣによる蓄熱カウント値ＣＴｉの更新は、複数の画像を連続プリントした際の紙間時においても、ＣＴｉ更新周期０．２４秒毎に実施する。また、プリント終了時の後回転時、プリント動作を行っていない待機時においても、ＣＴｉ更新周期０．２４秒毎に蓄熱カウント値ＣＴｉの更新を実施する。また、紙間・後回転・待機が０．２４秒周期の途中で終了した場合、その時間に応じて、ＴＣ・ＲＭＣ・ＤＣの加減算量を調整する。例えば、本実施例１における紙間時間は０．１２秒でありＣＴｉ更新周期０．２４秒の半分であるため、ＴＣ、ＲＭＣ、ＤＣは図９（ａ）～（ｃ）で示した値の半分として、蓄熱カウント値ＣＴｉの更新を行う。また、例えば、本実施例１における後回転時間は紙間時と同様０．１２秒であるため、ＴＣ、ＲＭＣ、ＤＣは図９（ａ）～（ｃ）で
示した値の半分として、蓄熱カウント値ＣＴｉの更新を行う。また、蓄熱カウント値ＣＴｉの更新の結果、蓄熱カウント値ＣＴｉが０を下回った場合は、蓄熱カウント値ＣＴｉを０とする。
（式２）中のＷＵＣは、前回転時（立上げ区間）における蓄熱カウント値ＣＴｉの加算量を示している。前回転時は、ＴＣ・ＲＭＣ・ＤＣによる蓄熱カウント値ＣＴｉの加減算は行わず、前回転が終了した時点（記録材Ｐの先端タイミング）にてＷＵＣによる加算のみを行う。ＷＵＣは、図９の（ｄ）に示すように、蓄熱カウント値ＣＴｉが大きくなるほど値が大きくなるよう設定されている。
以上のようにして決定される蓄熱カウント値ＣＴｉは、その値が大きいほど加熱領域Ａｉにおける蓄熱量が大きいことを表している。なお、ＴＣ・ＲＭＣ・ＤＣ・ＷＵＣの設定値は、画像形成装置１００および定着装置２００の構成やプリント条件を考慮して適宜決定されるべきものであり、図９で示した値に限定されるものではない。
８．効果
次に、本実施例と比較例１の効果の差異を説明する。比較例１では、画像加熱領域ＡＩと非画像加熱領域ＡＰの制御目標温度ＴＧＴｉは、実施例１と同じ設定とする。また、比較例１では、加熱領域Ａｉを記録材Ｐが通過するかの判断（図６のＳ１００２）を行わず、非通紙加熱領域の制御目標温度ＴＧＴｉは非画像加熱領域ＡＰと同じ制御（図６のＳ１００８）としている。
続いて、具体的なプリント事例として下記に示す具体事例１を挙げて、本実施例の効果について説明する。具体事例１では、定着装置２００が室温状態、すなわち各加熱領域Ａｉの蓄熱カウント値ＣＴｉが０の状態から、図１０に示す記録材Ｐ１（紙幅１５７ｍｍ、紙長２７９ｍｍ）を１７０枚連続でプリントした。プリントした画像は、記録材Ｐ１上の加熱領域Ａ２およびＡ６を通過する範囲のすべてに配置されているものとする。
具体事例１において、記録材Ｐ１の通紙枚数に対して加熱領域Ａｉの蓄熱カウント値ＣＴｉがどのように推移したかを、図１１（ａ）に示す。また、記録材Ｐ１の通紙枚数に対して加熱領域Ａｉにおける通紙時の制御目標温度ＴＧＴｉがどのように推移したかを、図１１（ｂ）に示す。実線は、実施例１において非通紙加熱領域ＡＮに分類される加熱領域（Ａ１、Ａ７）の蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御目標温度ＴＧＴｉの推移である。一点鎖線は、画像加熱領域ＡＩに分類される加熱領域（Ａ２、Ａ６）の蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御目標温度ＴＧＴｉの推移である。二点鎖線は、非画像加熱領域ＡＰに分類される加熱領域（Ａ３、Ａ４、Ａ５）の蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御目標温度ＴＧＴｉの推移である。また、比較のため、比較例１における加熱領域Ａ１、Ａ７の蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御目標温度ＴＧＴｉの推移を、破線で示す。なお、比較例１における加熱領域Ａ２、Ａ６および加熱領域Ａ３、Ａ４、Ａ５の蓄熱カウント値ＣＴｉおよび制御目標温度ＴＧＴｉは、実施例１と同じ推移をするため説明を省略する。
具体事例１の画像加熱領域ＡＩに対応する加熱領域（Ａ２、Ａ６）においては、プリント枚数が増えるにつれ蓄熱カウント値ＣＴ２、ＣＴ６が増加した。それに伴い、制御目標温度ＴＧＴ２、ＴＧＴ６は、１枚目のプリント時の１９８℃から徐々に下がっていき、１７０枚目のプリント時には１８９℃となった。
また、非画像加熱領域ＡＰに対応する加熱領域（Ａ３、Ａ４、Ａ５）においては、蓄熱カウント値ＣＴ３、ＣＴ４、ＣＴ５は増加していくものの、１７０枚通紙しても蓄熱カウント値は１００以下であった。そのため、具体事例１においては、制御目標温度ＴＧＴ３、ＴＧＴ４、ＴＧＴ５は１枚目から１７０枚目まで一定の１５８℃となった。
また、実施例１の非通紙加熱領域ＡＮに対する加熱領域（Ａ１、Ａ７）においては、プリント枚数が増えるにつれ蓄熱カウント値ＣＴ１、ＣＴ７が増加した。このとき、非通紙加熱領域温度補正項をＫＡＮ＝０℃としているため、制御目標温度ＴＧＴ１、ＴＧＴ７は１枚目から１７０枚目まで一定の１２８℃となった。すなわち、先述したとおり、安定した記録材Ｐの搬送を保ちつつ最も発熱量を下げられる（最も省電力化を図れる）制御目標温度となっている。
また、比較例１の加熱領域（Ａ１、Ａ７）においては、プリント枚数が増えるにつれ蓄熱カウント値ＣＴ１、ＣＴ７が増加した。比較例１の制御目標温度ＴＧＴ１、ＴＧＴ７は、ＴＧＴｉ＝ＴＡＰ－ＫＡＰの式に従い決定されるため、１枚目のプリント時の１５８℃から徐々に下がっていき、１７０枚目のプリント時には１３８℃となった。実施例１と比較すると、比較例１のほうが高い制御目標温度となっており、その分、過剰な電力を消費していることが分かる。
以上説明したとおり、実施例１では、非画像加熱領域ＡＰと非通紙加熱領域ＡＮとで制御目標温度ＴＧＴｉを変えることで、非画像加熱領域ＡＰに対応する発熱ブロックＨＢｉの発熱量よりも非通紙加熱領域ＡＮに対応する発熱ブロックＨＢｉの発熱量を下げている。従って、非画像加熱領域ＡＰと非通紙加熱領域ＡＮとを区別しない場合に比べ、省電力化を達成することができている。
また、本実施例では、各加熱領域Ａｉの熱履歴に応じて蓄熱カウント値ＣＴｉを算出し、蓄熱カウント値ＣＴｉの値に応じて制御目標温度ＴＧＴｉを補正している。その際、非通紙加熱領域ＡＮにおける補正量である非通紙加熱領域温度補正項ＫＡＮを、非画像加熱領域ＡＰにおける補正量である非画像加熱領域温度補正項ＫＡＰとは異なる値に設定している。これにより、非通紙加熱領域ＡＮにおける制御目標温度ＴＧＴｉが記録材Ｐを安定して搬送できる下限温度よりも下回ることを防ぎ、記録材Ｐを安定して搬送することが可能になっている。
［実施例２］
本発明の実施例２について説明する。実施例２の画像形成装置および像加熱装置の基本的な構成および動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１と同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。実施例２においてここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。
実施例２は、実施例１に対して、紙間時における発熱ブロックＨＢｉの発熱量制御方法が異なる。実施例２では、後続の記録材が定着ニップ部Ｎまで搬送された場合に加熱領域Ａｉを記録材が通過するか否かを、記録材のサイズ情報によって紙間時に判断し、それに応じて発熱ブロックＨＢｉの発熱量制御を異ならせている。
本制御が実行される状況としては、連続的に画像形成を行う際にその途中で記録材のサイズが変化するような場合、例えば、記録材のサイズが異なる２つのプリントジョブを連続的に実行するような場合が考えられる。このような状況において、先行の記録材（先のプリントジョブ）よりもサイズ（紙幅）が小さい記録材（後のプリントジョブ）が後続する場合には、後続の記録材の定着時において記録材の通過領域から外れる加熱領域が生じる（例えば、紙幅両端の加熱領域）。すなわち、先行の記録材の加熱処理では該記録材の通過領域と重なるが、後続の記録材の加熱処理では該記録材の通過領域と重ならない加熱領域である。この後続の記録材の通過領域から外れることになる加熱領域に対して、本実施例では、後続の記録材の定着プロセスが開始される前から、すなわち、先行の記録材と後続の記録材との間の紙間時の時点から、予め非通紙加熱領域として発熱量制御を実施する。
後続の記録材が加熱領域Ａｉを通過すると判断した場合は、実施例１と同様の考え方を適用し、紙間時の制御目標温度ＴＧＴｉをＴＧＴｉ＝ＴＡＰ－ＫＡＰと設定する。一方、後続の記録材が加熱領域Ａｉを通過しないと判断した場合は、加熱領域Ａｉで定着不良が発生する可能性が無いため、非通紙加熱領域ＡＮの考え方を適用し、制御目標温度ＴＧＴｉをＴＧＴｉ＝ＴＡＮ－ＫＡＮと設定する。すなわち、後続の記録材が加熱領域Ａｉを通過すると判断した場合と比べ、制御目標温度ＴＧＴｉが低くなっている。
以上説明したように、実施例２の紙間では、後続の記録材が通過しない加熱領域Ａｉにおける制御目標温度ＴＧＴｉを実施例１と比べ下げることで、対応する発熱ブロックＨＢｉの発熱量を下げている。従って、実施例１と比べさらなる省電力化が可能となっている。
［実施例３］
本発明の実施例３について説明する。実施例３の画像形成装置および像加熱装置の基本的な構成および動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１と同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。実施例３においてここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。
実施例３は、実施例１に対して、前回転時における発熱ブロックＨＢｉの発熱量制御方法が異なる。実施例３では、前回転後に記録材が定着ニップ部Ｎまで搬送された場合に加熱領域Ａｉを記録材が通過するか否かを、記録材のサイズ情報によって前回転時に判断し、それに応じて発熱ブロックＨＢｉの発熱量制御を異ならせている。すなわち、前回転後に記録材が定着ニップ部Ｎに到達した時点で、加熱領域が到達しているべき制御目標温度は、加熱領域のなかに記録材の搬送領域から外れた加熱領域が含まれる場合には、全加熱領域において一律である必要はない。本実施例では、前回転後に最初に搬送される記録材の搬送領域から外れた加熱領域における前回転終了時の制御目標温度を、記録材の搬送領域と重なる加熱領域における前回転終了時の制御目標温度よりも低い温度に制御する。
記録材が加熱領域Ａｉを通過すると判断した場合は、実施例１と同様に、制御目標温度ＴＧＴｉを（式１）に従って算出し、発熱ブロックＨＢｉの発熱量を制御する。
一方、記録材が加熱領域Ａｉを通過しないと判断した場合は、下記の（式３）に従って制御目標温度ＴＧＴｉを算出する。
ＴＧＴｉ＝（ＴＡＮ－ＫＡＮ－Ｔ０ｉ）÷３×ｔ＋Ｔ０ｉ・・・（式３）
（式３）において、ＴＡＮは前述の非通紙加熱領域基準温度、ＫＡＩは非通紙加熱領域温度補正項であり、制御目標温度ＴＧＴｉを３秒かけてＴ０ｉからＴＡＮ－ＫＡＮまで直線的に変化させている。（式１）がＴＡＩ－ＫＡＩまで制御目標温度を変化させているのに対し、（式３）の制御目標温度は低い値となるものの、記録材が加熱領域Ａｉを通過しない、すなわち、画像範囲が加熱領域Ａｉを通過しないため、定着不良が発生する可能性は無い。なお、（式３）に従って前回転の制御目標温度ＴＧＴｉを設定するときは、前回転における蓄熱カウント値ＣＴｉの加算量ＷＵＣを図１２のように設定し、（式１）に従って前回転の制御目標温度ＴＧＴｉを設定するとき（図９（ｄ））より加算量を小さくしている。
以上説明したように、実施例３の前回転では、記録材が通過しない加熱領域Ａｉにおける制御目標温度ＴＧＴｉを実施例１と比べ下げることで、対応する発熱ブロックＨＢｉの発熱量を下げている。従って、実施例１と比べさらなる省電力化が可能となっている。
［実施例４］
本発明の実施例４について説明する。実施例４の画像形成装置および像加熱装置の基本的な構成および動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１と同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。実施例４においてここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。
実施例４は、実施例１に対して、記録材Ｐの紙幅端と加熱領域の分割位置とが一致していない場合における定着装置２００の制御方法が異なる。記録材のサイズによっては、紙幅端が通過する加熱領域、すなわち、１つの加熱領域においてその加熱範囲が記録材の通過領域と、該通過領域から外れた非通過領域との両方と重なる加熱領域が生じることがある。実施例４では、紙幅端が通過する加熱領域Ａｉを加熱領域Ａｊとした場合、加熱領域Ａｊ内の非通紙範囲における熱履歴と加熱領域Ａｊ内の通紙範囲における熱履歴とに応じて、次のプリント動作を開始するか否かを決定している。
図１４を参照して、実施例４におけるヒータ３００の発熱量制御方法の詳細を説明する。ここでは、図１４（ａ）に示すような紙幅１２８ｍｍ、紙長２７９ｍｍの記録材Ｐ（以下、記録材Ｐ２と称する）をプリントする際の制御を一つの例として取り上げる。
記録材Ｐ２のように紙幅端と加熱領域の分割位置とが一致していない記録材を通紙すると、紙幅端が通過する加熱領域Ａｊ（ｊ＝２、６）内における非通紙範囲Ａｊ－２（図１４（ａ）ではＡ２－２およびＡ６－２で示した範囲）の温度が通常より上昇する。このような現象、所謂非通紙部昇温が発生する理由、加熱領域Ａｊにおける発熱量が、加熱領域Ａｊ内における通紙範囲Ａｊ－１（図１４（ａ）ではＡ２－１およびＡ６－１で示した範囲）を加熱することを目的として決定されるためであると考えられる。つまり、記録材の存在しない非通紙範囲Ａｊ－２に対しては発熱量が過剰になるためである。
記録材Ｐ２のプリントを繰り返すと、非通紙範囲Ａｊ－２は非通紙部昇温の影響で通紙範囲Ａｊ－１より温度上昇し、通紙範囲Ａｊ－１と非通紙範囲Ａｊ－２との蓄熱量の差が大きくなる。この蓄熱量の差が極端に大きい状態で記録材Ｐ２より紙幅が広い記録材Ｐ（以下、記録材Ｐ３と称する）をプリントした場合、蓄熱量が大きい非通紙部昇温が発生している範囲の画像が過剰に加熱されホットオフセットが発生し、画質の低下を招く恐れがある。
これを防ぐため、実施例４では、蓄熱カウント値ＣＴｉとは別に非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｉを設け、後述するようにＣＴｉとＣＴＮｉの値に応じて記録材Ｐ３のプリントを開始する前に温度上昇した領域を放熱冷却する期間を設けている。非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｉ（ｉ＝ｊ）は、非通紙範囲Ａｊ－２の蓄熱量に相関のあるパラメータとして、非通紙範囲Ａｊ－２の熱履歴（加熱履歴、放熱履歴）を蓄積してカウントするものであり、その値が大きいほど蓄熱量が大きいことを示している。非通紙部昇温により温度上昇している場合は、非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊが蓄熱カウント値ＣＴｊよりも大きくなる。非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊには、蓄熱カウント値ＣＴｊの更新と同じタイミングで、下記の（式４）であらわされるｄＣＴＮｊが累積加算される。
ｄＣＴＮｊ＝（ＴＣ－ＤＣＮ）＋ＷＵＣ・・・（式４）
（式４）中のＴＣおよびＷＵＣは、実施例１の（式２）で説明したものと同一であり、蓄熱カウント値ＣＴｊ、および、そこから決定されるＴＧＴｊに応じた値となっている。
（式４）中のＤＣＮは、伝熱や輻射による放熱量を示しており、非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊに応じて、図１３（ａ）の様に設定されている。
また、実施例４では、非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊに応じて仮想の制御目標温度ＴＧＴＮｊを算出している。制御目標温度ＴＧＴＮｊは、非通紙範囲Ａｊ－２だった範囲が
次のプリント動作において画像範囲になると仮定した際の理想の制御目標温度として求められ、画像加熱領域ＡＩの制御目標温度と同様にＴＧＴＮｊ＝ＴＡＩ―ＫＮＡＩとして算出される。ここで、ＴＡＩは前述の画像加熱領域基準温度であり、ＴＡＩ＝１９８℃である。また、ＫＮＡＩは非通紙範囲Ａｊ－２に対応する加熱領域の温度補正項であり、図１３（ｂ）に示すように非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊに応じて設定されている。
このように計算された仮想の制御目標温度ＴＧＴＮｊは、非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊが通紙範囲Ａｊ－１の蓄熱カウントＣＴｊよりも大きいため、蓄熱カウントＣＴｊから求めた制御目標温度ＴＧＴｊ以下の温度となる。加熱領域Ａｊの制御目標温度は、非通紙範囲Ａｊ－２だった範囲のみに着目すれば制御目標温度ＴＧＴＮｊにするのが理想であるが、加熱領域Ａｊ内には通紙範囲Ａｊ－１だった範囲も同時に存在しており、そちらの制御を優先するために制御目標温度をＴＧＴｊとしている。すなわち、非通紙範囲Ａｊ－２だった範囲は、理想の制御目標温度より温度差ΔＴｊ＝ＴＧＴｊ－ＴＧＴＮｊだけ高い制御目標温度で制御されることになる。
発明者等の実験によると、本実施例の画像形成装置１００においては、温度差ΔＴｊが５℃以上の場合、記録材Ｐ３のプリントによりホットオフセットが発生する可能性があることがわかった。そこで、実施例４では、温度差ΔＴｊが５℃以上の場合は、記録材Ｐ３のプリントを一時待機し、放熱により非通紙範囲Ａｊ－２だった範囲を冷やす制御（以下、冷却制御と称する）をおこなう。そして、冷却制御により温度差ΔＴｊが５℃未満になった時点で、記録材Ｐ３のプリントを開始するようにしている。
続いて、具体的なプリント事例として下記に示す具体事例２を挙げて、実施例４の制御動作について説明する。具体事例２では、定着装置２００が室温状態、すなわち各加熱領域Ａｉの蓄熱カウント値ＣＴｉが０の状態から、図１４（ａ）に示す記録材Ｐ２（紙幅１２８ｍｍ、紙長２７９ｍｍ）を所定枚数連続でプリントした。プリントした画像は、記録材Ｐ２上の加熱領域Ａ２、Ａ３を通過する範囲のすべてに配置されているものとする。また、記録材Ｐ２を所定枚数連続でプリントした直後に図１４（ｂ）に示す記録材Ｐ３を１枚プリントした。記録材Ｐ３は、ＬＥＴＴＥＲサイズ（紙幅２１６ｍｍ、紙長２７９ｍｍ）であり、搬送方向先端の加熱領域Ａ２、Ａ６に相当する範囲に画像が配置されているものとする。
図１５（ａ）は、具体事例２において、記録材Ｐ２の通紙枚数に対して蓄熱カウント値ＣＴｉおよび非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｉがどのように推移したかを示したものである。一点鎖線は、画像加熱領域ＡＩに分類される加熱領域（Ａ２、Ａ３）の蓄熱カウント値ＣＴｉの推移である。二点鎖線は、非画像加熱領域ＡＰに分類される加熱領域（Ａ４、Ａ５、Ａ６）の蓄熱カウント値ＣＴｉの推移である。また、破線は、非通紙範囲Ａ２－２における非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮ２の推移である。実線は、非通紙範囲Ａ６－２における非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮ６の推移である。なお、実施例４における加熱領域Ａ１、Ａ７の蓄熱カウント値ＣＴ１、ＣＴ７は、実施例１と同じ推移をするため説明を省略する。具体事例２において、各蓄熱カウント値は、記録材Ｐ２の通紙枚数が増えるに従い増加した。また、非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮ２、ＣＴＮ６は、非通紙部昇温の影響により、蓄熱カウント値ＣＴ２、ＣＴ６よりも高い値で推移した。
図１５（ｂ）に、記録材Ｐ２を１０枚、３０枚、５０枚、７０枚通紙し終えた直後に記録材Ｐ３を通紙しようとした際の、冷却制御の実施有無を示す。記録材Ｐ２の通紙枚数が比較的少ない時は、非通紙範囲Ａｊ－２の非通紙部昇温の影響が小さいため、制御目標温度ＴＧＴｊと制御目標温度ＴＧＴＮｊの温度差ΔＴｊは小さい。例えば、具体事例２において記録材Ｐ２の通紙枚数が１０枚、３０枚の時は、温度差ΔＴｊが５℃未満のため、冷却制御は実施せず、すぐに記録材Ｐ３のプリントを開始する。一方で、記録材Ｐ２の通紙
枚数が多くなってくると、非通紙範囲Ａｊ－２の非通紙部昇温の影響が大きくなるため、制御目標温度ＴＧＴｊと制御目標温度ＴＧＴＮｊの温度差ΔＴｊが大きくなる。例えば、具体事例２において記録材Ｐ２の通紙枚数が５０枚、７０枚の時は、温度差ΔＴｊが５℃以上となるため、冷却制御を実施してから、記録材Ｐ３のプリントを開始する。
以上説明したように、実施例４においては、蓄熱カウント値ＣＴｊとは別に非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊを設けることで温度差ΔＴｊを算出し、温度差ΔＴｊの値に応じて記録材Ｐ３のプリントを開始する前に冷却制御を実施するか否かを判断している。こうすることで、記録材Ｐ３のプリント時にホットオフセットが発生し画質が低下することを防いでいる。
また、非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊは、左右の紙幅端が通過する加熱領域（具体事例２においてはＡ２とＡ６）でそれぞれ算出している。こうすることで、冷却制御の実施判断をより適切に行うことができる。例えば、具体事例２の記録材Ｐ２の替わりに図１４（ｃ）に示すような記録材Ｐ４を連続で５０枚通紙した例（具体事例３）で説明する。記録材Ｐ４は、記録材Ｐ２と同じサイズで、加熱領域Ａ３を通過する範囲にのみ画像が配置されているものとする。この場合、蓄熱カウント値ＣＴ２と非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮ２は、それぞれ蓄熱カウント値ＣＴ６と非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮ６と同じ値で推移し、従って、温度差ΔＴ２はΔＴ６と同じ値となる。記録材Ｐ４を５０枚連続でプリントした直後の温度差ΔＴ２とΔＴ６は、具体事例２の温度差ΔＴ６と同じ４℃となり、温度差ΔＴｊが５℃未満のため冷却制御は実施しない。具体事例２では温度差ΔＴ２が５℃であったため冷却制御を実施していたのに対し、具体事例３では冷却制御を実施しない分だけ画像生産性を高めることができる。
以上説明したように、実施例４においては、非通紙部蓄熱カウント値ＣＴＮｊを左右それぞれで算出していることにより、プリントする画像に応じて冷却制御の実施判断をより適切に行うことができ、画像生産性を高めることができる。
［変形例１］
実施例１～４においては、蓄熱量に応じて制御目標温度ＴＧＴｉを増減させることで、ＰＩ制御（比例積分制御）によって算出される供給電力を調整し、その結果として発熱ブロックＨＢｉの発熱量を調整していた。しかし、例えば下記変形例１に示すように、蓄熱量に応じて電力供給量を直接増減し、発熱ブロックＨＢｉの発熱量を調整する方法を採用しても構わない。以下、変形例１の画像加熱領域ＡＩを加熱する発熱体の発熱量を調整する方法を説明する。なお、非画像加熱領域ＡＰや非通紙加熱領域ＡＮの発熱量の調整方法に関しては、各パラメータの設定数値が異なる以外は画像加熱領域ＡＩと同様であるため、説明を省略する。
変形例１において、加熱領域Ａｉが画像加熱領域ＡＩと分類された場合は、制御目標温度ＴＧＴｉをＴＧＴｉ＝ＴＡＩとする。ここで、ＴＡＩは画像加熱領域制御目標温度であり、ＴＡＩ＝１９８℃の固定値である。続いて、サーミスタの検知温度が制御目標温度ＴＧＴｉと等しくなるよう、Ｐ制御（比例制御）によって発熱ブロックＨＢｉへの供給電力ＷＴｉが算出される。発熱ブロックＨＢｉへ実際に供給される電力Ｗｉは、下記（式６）で示すように供給電力ＷＴｉに画像加熱領域電力補正係数ＫＷＡＩを掛けて算出される。
Ｗｉ＝ＷＴｉ×ＫＷＡＩ・・・（式６）
ここで、画像加熱領域電力補正係数ＫＷＡＩは、蓄熱カウント値ＣＴｉに応じて算出される。蓄熱カウント値ＣＴｉが大きくなるほど画像加熱領域電力補正係数ＫＷＡＩは小さくなるため、発熱ブロックＨＢｉへ実際に供給される電力Ｗｉは小さくなる。
なお、変形例１における蓄熱カウント値ＣＴｉの計算に用いる加熱カウントＴＣ値は、
発熱ブロックＨＢｉへ実際に供給される電力Ｗｉに応じた値になっており、Ｗｉが大きいほどＴＣが大きくなるように設定されている。
以上のように変形例１では、蓄熱量に応じて電力供給量を直接増減させ発熱ブロックＨＢｉの発熱量を調整しており、蓄熱量に応じて制御目標温度ＴＧＴｉを増減させる方法と同様に省電力性に優れた像加熱装置を提供できる。
［その他の実施例］
実施例１～４では、基準となる温度から蓄熱量に応じた補正項を加減算することで制御目標温度ＴＧＴｉを求めたが、その他の方法で補正をおこなっても構わない。例えば、蓄熱量に応じた係数を掛けることで制御目標温度ＴＧＴｉを補正しても構わない。
また、実施例１～４の画像加熱領域温度補正項ＫＡＩ、非画像加熱領域温度補正項ＫＡＰ、非通紙加熱領域温度補正項ＫＡＮは、それぞれ独立のパラメータとして設定したが、このうち複数のパラメータを共通のものとしても良い。
また、実施例中では、ＴＣ・ＲＭＣ・ＤＣ・ＷＵＣといった加熱・放熱に関するパラメータ値を累積して加算することで、熱履歴に応じた蓄熱量を表す蓄熱カウント値を求めたが、他の方法を用いて熱履歴に応じた蓄熱量を求めても構わない。例えば、プリント動作を行っていない待機時であれば、サーミスタの検知温度の時間推移から蓄熱量を予測することができる。すなわち、蓄熱量が大きいほど各部材の温度が冷めにくい現象を利用して、所定時間経過時のサーミスタ検知温度の変化量が少ないほど蓄熱量が大きいと予測し、制御に反映させることができる。
また、実施例中では、加熱領域Ａｉおよび発熱ブロックＨＢｉの分割数と分割位置は、均等に７分割した例で説明したが、本発明の効果はこれに限定されるものではない。例えば、ＪＩＳ Ｂ５紙（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）、Ａ５紙（１４８ｍｍ×２１０ｍｍ）等の定型サイズの紙幅端に合わせた位置で分割しても構わない。
１００…画像形成装置、２００…定着装置（像加熱装置）、３００…ヒータ、３０２ａ－１～３０２ａ－７、３０２ｂ－１～３０２ｂ－７…発熱体、Ａ１～Ａ７…加熱領域、Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…記録材

Claims (10)

  1. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
    記録材を前記画像形成部へ搬送する搬送部と、
    記録材の搬送方向及び記録材の厚み方向の両方向に対して直交する方向に並んで配置された複数の発熱体を有するヒータを有し、記録材に形成された画像を定着する定着部と、
    前記複数の発熱体に供給する電力を個々に制御可能な制御部と、
    を有し、
    前記画像形成部によって画像が形成された第１の記録材が通過する前記定着部の領域を第１領域、前記第１の記録材が通過しない前記定着部の領域を第２領域とした場合、前記複数の発熱体の各々によって加熱される複数の加熱領域のうち、全域が前記第１領域となる加熱領域を記録材通過領域、前記複数の加熱領域のうち、全域が前記第２領域となる加熱領域を記録材非通過領域、前記第１の記録材が前記定着部に搬送されるときに前記第１の記録材の搬送方向と平行である前記第１の記録材の端部が通過することにより、前記第１領域と前記第２領域が生ずる加熱領域を端部通過領域とすると、
    前記制御部は、前記記録材非通過領域を加熱する発熱体の目標温度を、前記記録材通過領域を加熱する発熱体の目標温度、及び前記端部通過領域を加熱する発熱体の目標温度よりも低い温度に設定し、
    前記端部通過領域の第２領域の温度に関する値を算出し、前記第２領域の温度に関する値に応じて、前記第１の記録材と次に搬送される第２の記録材の搬送間隔を制御しており、
    前記記録材通過領域を加熱する発熱体の目標温度は、前記記録材通過領域の蓄熱量に関する情報に応じて更新され、前記記録材非通過領域を加熱する発熱体の目標温度は、前記記録材非通過領域の蓄熱量に関する情報に応じて更新されることを特徴とする画像形成装置。
  2. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
    記録材を前記画像形成部へ搬送する搬送部と、
    記録材の搬送方向及び記録材の厚み方向の両方向に対して直交する方向に並んで配置された複数の発熱体を有するヒータを有し、記録材に形成された画像を定着する定着部と、
    前記複数の発熱体に供給する電力を個々に制御可能な制御部と、
    を有し、
    前記画像形成部によって画像が形成された第１の記録材が通過する前記定着部の領域を第１領域、前記第１の記録材が通過しない前記定着部の領域を第２領域とした場合、前記複数の発熱体の各々によって加熱される複数の加熱領域のうち、全域が前記第１領域となる加熱領域を記録材通過領域、前記複数の加熱領域のうち、全域が前記第２領域となる加熱領域を記録材非通過領域、前記第１の記録材が前記定着部に搬送されるときに前記第１の記録材の搬送方向と平行である前記第１の記録材の端部が通過することにより、前記第１領域と前記第２領域が生ずる加熱領域を端部通過領域とすると、
    前記制御部は、前記記録材非通過領域を加熱する発熱体の目標温度を、前記記録材通過領域を加熱する発熱体の目標温度、及び前記端部通過領域を加熱する発熱体の目標温度よりも低い温度に設定し、
    前記端部通過領域の第２領域の温度に関する値を算出し、前記第２領域の温度に関する値に応じて、前記第１の記録材と次に搬送される第２の記録材の搬送間隔を制御しており、
    前記端部通過領域を加熱する発熱体の目標温度は、前記端部通過領域の前記第１領域の蓄熱量に関する情報に応じて更新され、前記端部通過領域の前記第２領域の温度に関する値は、前記端部通過領域の前記第２領域の蓄熱量に関する情報に応じて更新されることを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記制御部は、前記端部通過領域の第２領域の温度に関する値が第１温度に対応する場合、前記搬送間隔を第１間隔とし、前記端部通過領域の第２領域の温度に関する値が前記第１温度より高い第２温度に対応する場合、前記搬送間隔を前記第１間隔よりも広い第２間隔とすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御部は、前記端部通過領域の第２領域の温度に関する値が閾値を超えなかった場合、前記搬送間隔を第１間隔とし、前記端部通過領域の第２領域の温度に関する値が前記閾値を超えた場合、前記搬送間隔を前記第１間隔よりも広い第２間隔とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記搬送間隔を前記第１間隔よりも広い前記第２間隔とすることにより、前記端部通過領域の前記第２領域の温度が所定の温度以上から所定の温度以下となることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
  6. 前記端部通過領域の前記第１領域の蓄熱量に関する情報は、前記端部通過領域の加熱履歴と、前記端部通過領域の前記第１領域の放熱履歴と、の少なくとも１つに基づいて前記制御部により取得され、前記端部通過領域の加熱履歴は、前記端部通過領域を加熱する発熱体に供給される電力量に基づいて前記制御部により取得され、前記端部通過領域の前記第１領域の放熱履歴は、前記端部通過領域の前記第１領域における記録材の通過の有無に基づいて前記制御部により取得され、
    前記端部通過領域の前記第２領域の温度に関する値は、前記端部通過領域の加熱履歴と、前記端部通過領域の前記第２領域の放熱履歴と、の少なくとも１つに基づいて前記制御部により取得され、前記端部通過領域の加熱履歴は、前記端部通過領域を加熱する発熱体に供給される電力量に基づいて前記制御部により取得され、前記端部通過領域の前記第２領域の放熱履歴は、前記端部通過領域の前記第２領域における記録材の通過の有無に基づいて前記制御部により取得されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  7. 前記記録材通過領域の蓄熱量に関する情報は、前記記録材通過領域の加熱履歴と、前記記録材通過領域の放熱履歴と、の少なくとも１つに基づいて前記制御部により取得され、前記記録材通過領域の加熱履歴は、前記記録材通過領域を加熱する発熱体に供給される電力量に基づいて前記制御部により取得され、前記記録材通過領域の放熱履歴は、前記記録
    材通過領域における記録材の通過の有無に基づいて前記制御部により取得され、
    前記記録材非通過領域の蓄熱量に関する情報は、前記記録材非通過領域の加熱履歴と、前記記録材非通過領域の放熱履歴と、の少なくとも１つに基づいて前記制御部により取得され、前記記録材非通過領域の加熱履歴は、前記記録材非通過領域を加熱する発熱体に供給される電力量に基づいて前記制御部により取得され、前記記録材非通過領域の放熱履歴は、前記記録材通過領域における記録材の通過の有無に基づいて前記制御部により取得されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  8. 前記制御部は、複数の記録材を連続的に加熱する場合、前記第１の記録材が前記定着部を通過した後前記第２の記録材が前記定着部に到達するまでに、前記第２の記録材が通過しない加熱領域を加熱する発熱体を、前記記録材非通過領域を加熱する発熱体の目標温度となるように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  9. 前記第１領域は、画像部と非画像部を含み、
    前記制御部は、前記複数の加熱領域のうち１つの加熱領域が前記画像部となる場合、前記画像部を加熱する発熱体を前記画像部の目標温度となるように制御し、前記複数の加熱領域のうち１つの加熱領域が前記非画像部となる場合、前記非画像部を加熱する発熱体を前記画像部の目標温度よりも低い前記非画像部の目標温度となるように制御し、前記複数の加熱領域のうち１つの加熱領域の加熱を開始させた後、前記第１の記録材が前記定着部に到達するまでに、前記非画像部を加熱する発熱体を前記非画像部における目標温度となるように制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  10. 前記定着部は更に、筒状のフィルムと、前記フィルムの外周面に接触するローラと、を有し、前記ヒータは前記フィルムの内部空間に配置されており、前記ヒータと前記ローラで前記フィルムを挟持しており、記録材上の画像は前記フィルムと前記ローラの間に形成されたニップ部で前記フィルムを介して加熱されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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