JP7027818B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置を備えた画像形成装置に関する。

加熱部の幅方向中央を集中的に加熱する第１ヒータと、加熱部の幅方向両端部を集中的に加熱する第２ヒータとを内蔵した定着装置は、通常、加熱部の中央部の温度を検出する第１温度検出部と、端部の温度を検出する第２温度検出部を備えている。この定着装置では、各温度検出部での検出温度に基づいて対応するヒータに通電し、加熱部の中央と端部の温度が定着可能な所定温度となるように制御されている。

ここで、加熱部の両端部のうち一端部のみに第２温度検出部を設ける場合には、幅狭のシートが誤って加熱部の一端部側に片寄せされて搬送されると、以下の問題が生じる。幅狭のシートが一端部側に片寄せされた場合には、加熱部の一端部の熱がシートによって奪われることによって第２温度検出部の検出温度が低くなり、第２ヒータへの通電量が大きくなるため、温度検出部によって温度検出されない加熱部の他端部が過剰に温度上昇してしまうという問題がある。

このような問題に対し、従来、加熱部の一端部に温度検出部を配置し、他端部にサーモスタット等の通電遮断部を配置するものがある（特許文献１参照）。この技術では、幅狭のシートが加熱部の一端部側に片寄せされた場合において、加熱部の他端部の温度が所定温度まで上昇すると、通電遮断部によって通電が遮断されるので、加熱部の他端部の過剰な温度上昇を抑えることが可能となっている。

特開２００５－２５７９０２号公報

しかしながら、上記の技術では、加熱部の他端部の温度が所定温度まで上昇すると通電遮断部によって通電が物理的に遮断されるので、定着装置の復帰に時間を要したり、部品交換が必要になるという問題がある。

そこで、本発明は、ヒータへの通電を物理的に遮断することなく、加熱部の他端部の過剰な温度上昇を抑えることで、画像形成装置の使用を継続することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、シートを供給する供給部と、シートに現像剤像を形成するプロセス部と、シート上に前記現像剤像を定着させる定着装置と、制御部と、を備える。
前記定着装置は、シートを加熱する加熱部と、前記加熱部との間でシートを挟む加圧部と、前記加熱部の幅方向における中央部を前記幅方向における一端部および他端部よりも大きな出力で加熱する第１ヒータと、前記加熱部の前記一端部および前記他端部を前記中央部よりも大きな出力で加熱する第２ヒータと、前記加熱部の前記中央部の温度を検出する第１温度検出部と、前記加熱部の前記一端部の温度を検出する第２温度検出部と、を備える。
前記制御部は、前記第１温度検出部の検出温度が第１温度となるように前記第１ヒータへ通電する第１通電処理と、前記第２温度検出部の検出温度が第２温度となるように前記第２ヒータへ通電する第２通電処理と、前記第１ヒータに通電された単位時間あたりの電力量である第１電力量と、前記第２ヒータに通電された単位時間あたりの電力量である第２電力量との比較に基づいて、前記加熱部の前記他端部の温度を低下させる温度低下処理と、を実行する。

幅狭のシートが加熱部の一端部（第２温度検出部側）に寄せられて搬送される場合には、加熱部の一端部と中央部の熱が幅狭のシートで奪われるが、中央部は他端部の蓄熱量の影響を受けてそれほど温度が下がらない状況が生じる。この場合、第１通電処理での出力が小さくなり、第２通電処理での出力が大きくなる。そのため、第１電力量と第２電力量を比較することで、幅狭のシートが第２温度検出部側に寄っていることを判定して温度低下処理を行うことができるので、幅狭のシートが第２温度検出部側に片寄せされている際に生じる加熱部の他端部の過剰な温度上昇を抑えることができる。

また、前記第１電力量をＤ１、前記第２電力量をＤ２、補正係数をＡとしたときに、前記制御部は、Ａ×Ｄ１≦Ｄ２となったことに基づき、前記温度低下処理を実行してもよい。

これによれば、幅狭のシートが第２温度検出部側に寄せられると、第２電力量に対して相対的に第１電力量が低下するため、それに基づいて、幅狭のシートが第２温度検出部側に寄っていることを判定することができる。

また、前記制御部は、前記温度低下処理において、前記供給部からのシートの供給を停止して、少なくとも前記第２ヒータの出力を低下させてもよい。

これによれば、温度低下処理において第２ヒータの出力を低下させるので、加熱部の他端部の過剰な温度上昇を抑えることができる。

また、前記制御部は、前記温度低下処理において、シートの搬送間隔を、前記温度低下処理を行う前の搬送間隔よりも大きくして、シートの搬送を行ってもよい。

これによれば、温度低下処理において搬送間隔を大きくすることで、加熱部にシートが通過しない期間を長くすることができるので、加熱部の一端部の熱がシートで奪われない期間が長くなり、一端部の温度を上げることができる。その結果、第２温度検出部での検出温度が高くなるので、第２ヒータの出力を低下させることができ、加熱部の他端部の過剰な温度上昇を抑えることができる。

また、前記第１温度検出部は、前記加熱部の前記幅方向における中心に対して前記他端部側にずれていてもよい。

これによれば、第１温度検出部を過剰な温度上昇が起こりやすい他端部寄りに配置することで、第１温度検出部の検出温度が他端部の熱の影響を受けやすくなるので、第１電力量と第２電力量の差が出やすくなり、幅狭のシートが第２温度検出部側に寄っていることを良好に判定することができる。

また、前記第１温度検出部は、前記加熱部と非接触であってもよい。

これによれば、例えば接触式と比較して、第１温度検出部の検出範囲が広くなるので、第１温度検出部の検出温度に対して他端部の熱の影響を与えやすくなり、幅狭のシートが第２温度検出部側に寄っていることを良好に判定することができる。

また、前記第２温度検出部は、前記加熱部に接触していてもよい。

これによれば、加熱部の一端部の温度を高精度に検出することができる。

また、前記第１ヒータの前記幅方向の端部の出力は、中央の出力の３０％以下であり、
前記第２ヒータの前記幅方向の中央の出力は、端部の出力の８０％以下であってもよい。

これによれば、幅狭のシートが中央基準で搬送された場合に、幅狭のシートを集中して加熱することができる。

また、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータは、ハロゲンランプであり、前記第１ヒータの出力が最大となる範囲と、前記第２ヒータの出力が最大となる範囲が、重ならないようにしてもよい。

これによれば、第１ヒータの出力が最大となる範囲と第２ヒータの出力が最大となる範囲が重ならないので、加熱部に両方のヒータで過剰に加熱される部分が生じるのを抑えることができる。また、両方のヒータが発光したときに、加熱部に対する配光をおおよそ均等とすることができる。

また、前記制御部は、前記温度低下処理を実行する場合に、シートを前記供給部の中央にセットすることを促すメッセージを報知してもよい。

これによれば、ユーザにシートを正しくセットさせることを促すことができるので、幅狭のシートに対して有効な速度、効率で印刷することができる。

本発明によれば、ヒータへの通電を物理的に遮断することなく、加熱部の他端部の過剰な温度上昇を抑えることで、画像形成装置の使用を継続することができる。

本実施形態に係るレーザプリンタを示す図である。 シートの搬送中心に対する各種センサの配置を示す図である。 第１ヒータおよび第２ヒータを示す図である。 各ヒータの出力を示すグラフである。 制御部の構成を示すブロック図である。 制御部の動作を示すフローチャートである。 温度低下処理を示すフローチャートである。 幅狭のシートを一端部側に片寄せした場合の加熱部の温度変化などを示すタイムチャートである。 第１電力量および第２電力量の算出方法を示す図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向は、図１に示す方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、シートＳに画像を形成する画像形成装置の一例であり、本体筐体２内に、供給部３と、プロセス部ＰＲと、定着装置８と、制御部１００とを備えている。

供給部３は、シートＳをプロセス部ＰＲに供給するための機構であり、本体筐体２内の下部に設けられている。供給部３は、シートＳを収容する供給トレイ３１と、シート押圧板３２と、供給機構３３とを備えている。供給機構３３は、ピックアップローラ３３Ａと、分離ローラ３３Ｂと、第１搬送ローラ３３Ｃと、レジストレーションローラ３３Ｄとを備えている。供給部３では、供給トレイ３１内のシートＳが、シート押圧板３２によってピックアップローラ３３Ａに寄せられ、ピックアップローラ３３Ａによって分離ローラ３３Ｂに送られる。シートＳは、分離ローラ３３Ｂによって１枚に分離され、第１搬送ローラ３３Ｃによって搬送される。レジストレーションローラ３３Ｄは、シートＳの先端の位置を揃えた後、プロセス部ＰＲに向けてシートＳを搬送する。

プロセス部ＰＲは、シートＳに現像剤像を形成する機能を有している。プロセス部ＰＲは、露光装置４と、プロセスカートリッジ５とを備えている。

露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しないレーザ光源や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置４では、レーザ光源から出射される画像データに基づくレーザ光が、感光体ドラム６１の表面で走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。

プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体筐体２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２に対して着脱可能となっている。プロセスカートリッジ５は、ドラムユニット６と、現像ユニット７とを備えている。

ドラムユニット６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを備えている。現像ユニット７は、ドラムユニット６に着脱可能となっており、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、現像剤を収容する現像剤収容部７４と、アジテータ７５とを備えている。

プロセスカートリッジ５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光によって露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、現像剤収容部７４内の現像剤は、アジテータ７５によって撹拌されながら、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、現像ローラ７１の回転に伴って、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。

現像ローラ７１上に担持された現像剤は、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上に現像剤像が形成される。その後、供給部３から供給されたシートＳが、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を搬送されることで、感光体ドラム６１上に形成された現像剤像がシートＳ上に転写される。

定着装置８は、シートＳ上に現像剤像を定着させる装置であり、プロセスカートリッジ５の後方に配置されている。定着装置８は、シートＳを加熱する加熱部８１と、加熱部８１との間でシートＳを挟む加圧部８２とを備えている。

加熱部８１は、回転可能な円筒状の加熱ローラであり、金属等からなっている。加熱部８１の内部には、第１ヒータＨ１と、第２ヒータＨ２とが設けられている。加圧部８２は、回転可能な加圧ローラであり、表面に弾性変形可能なゴム等からなる弾性層を有している。定着装置８では、現像剤像が転写されたシートＳが、加熱部８１と加圧部８２の間で搬送されることで、現像剤像がシートＳ上に熱定着される。現像剤像が熱定着されたシートＳは、第２搬送ローラ２３および排出ローラ２４によって排出トレイ２２上に排出される。

図２に示すように、定着装置８は、第１温度検出部ＴＳ１と、第２温度検出部ＴＳ２と、サーモスタットＴＭとをさらに備えている。第１温度検出部ＴＳ１は、加熱部８１の幅方向における中央部８１Ａの温度を検出するセンサである。第２温度検出部ＴＳ２は、加熱部８１の幅方向の一端部８１Ｂの温度を検出するセンサである。ここで、加熱部８１の幅方向とは、加熱部８１の回転軸線に沿った方向をいい、シートＳの幅方向や左右方向と同じ方向を意味する。加熱部８１の幅方向における中央部８１Ａは、加熱部８１の幅方向の中心を含む範囲であり、加熱部８１の幅方向における一端部８１Ｂは、加熱部８１の一端側の端縁８１Ｄと中央部８１Ａとの間の範囲である。加熱部８１の幅方向における他端部８１Ｃは、加熱部８１の他端側の端縁８１Ｅと中央部８１Ａとの間の範囲である。

なお、第１温度検出部ＴＳ１および第２温度検出部ＴＳ２としては、例えばサーミスタなどを用いることができる。サーモスタットＴＭは、加熱部８１の温度が所定の異常温度以上になった場合に各ヒータＨ１，Ｈ２への通電を遮断する機能を有している。

サーモスタットＴＭは、加熱部８１の中央部８１Ａのうち、加熱部８１の幅方向の中心、詳しくはシートＳの搬送中心ＦＣから一端部８１Ｂ側にずれた位置に配置されている。なお、サーモスタットＴＭの位置は、加熱部８１のうち温度が最も高くなる部分に対応した位置であればよい。ここで、搬送中心ＦＣとは、供給トレイ３１や手差しトレイに設けられる左右一対のシートガイドＳＧから左右方向に等距離にある位置を通る線をいう。一対のシートガイドＳＧは、シートＳの幅方向の端部をガイドする部材であり、左右方向に移動可能であるとともに、互いにラックアンドピニオン機構を介して連結されている。

これにより、一方のシートガイドＳＧを左右方向に所定量移動させると、他方のシートガイドＳＧが、一方のシートガイドＳＧの移動方向とは逆方向に所定量移動する構造となっている。つまり、一方のシートガイドＳＧを左右方向内側に所定量移動させると、他方のシートガイドＳＧも左右方向内側に所定量移動して、例えば図に２点鎖線で示すように、幅狭のシートＳＳに対応した位置に位置するようになっている。

シートＳの幅方向の両端が一対のシートガイドＳＧでガイドされる際には、シートＳの幅方向の中心が搬送中心ＦＣに一致する。これに対し、一対のシートガイドＳＧを幅広のシートＳＬに合わせた状態にしたまま、図に破線で示すように、幅狭のシートＳＳを誤って一方のシートガイドＳＧに片寄せしてセットした場合には、シートＳＳの幅方向の中心が搬送中心ＦＣからずれてしまう。このようにシートＳＳが片寄せされた場合においても、各シートセンサＳＡ～ＳＥによってシートＳＳの通過を検出できるように、各シートセンサＳＡ～ＳＥが搬送中心ＦＣに対して適宜配置されている。

ここで、幅広のシートＳＬは、例えばレーザプリンタ１で使用可能なシートＳのうち最大幅のシートであり、一対のシートガイドＳＧを、幅方向の最も外側に移動させた状態に対応する幅である。このときのシートガイドＳＧの位置を広幅位置ＧＬとする。また、幅狭のシートＳＳは、例えばレーザプリンタ１で使用可能なシートＳのうち最小幅のシートであり、一対のシートガイドＳＧを、幅方向の最も内側に移動させた状態に対応する幅である。このときのシートガイドＳＧの位置を狭幅位置ＧＳとする。
また、加熱部８１の幅方向における中央部８１Ａは、シートガイドＳＧの狭幅位置ＧＳの内側の範囲であり、加熱部８１の幅方向における一端部８１Ｂ、および他端部８１Ｃは、シートガイドＳＧの狭幅位置ＧＳと、加熱部８１の一端側の端縁８１Ｄ、および他端側の端縁８１Ｅとの間の範囲である。

第１シートセンサＳＡおよび第２シートセンサＳＢは、ピックアップローラ３３Ａの付近に設けられている。第１シートセンサＳＡは、供給トレイ３１内のシートＳの有無を検出するセンサである。第２シートセンサＳＢは、ピックアップローラ３３Ａで搬送したシートＳを検出するセンサである。

第３シートセンサＳＣおよび第４シートセンサＳＤは、レジストレーションローラ３３Ｄの付近に設けられている。第３シートセンサＳＣは、レジストレーションローラ３３Ｄの搬送方向上流側に設けられ、レジストレーションローラ３３Ｄに向けて搬送されるシートＳを検出するセンサである。第４シートセンサＳＤは、レジストレーションローラ３３Ｄの搬送方向下流側に設けられ、レジストレーションローラ３３Ｄで搬送したシートＳを検出するセンサである。第５シートセンサＳＥは、加熱部８１から排出されたシートＳを検出するセンサである。

幅狭のシートＳＳが、広幅位置ＧＬに配置された一方のシートガイドＳＧに片寄せされた場合には、シートＳＳの幅方向の他端から搬送中心ＦＣまでの距離は、第１距離Ｌ１となっている。各シートセンサＳＡ～ＳＥは、搬送中心ＦＣと、搬送中心ＦＣから幅方向の他方側に第１距離Ｌ１だけ離れた位置との間の範囲内に配置されている。詳しくは、第３シートセンサＳＣおよび第４シートセンサＳＤは、搬送中心ＦＣに配置され、第５シートセンサＳＥは、搬送中心ＦＣから幅方向の他方側に僅かに離れた位置に配置されている。また、第１シートセンサＳＡは、第５シートセンサＳＥよりも搬送中心ＦＣから離れた位置に配置され、第２シートセンサＳＢは、第１シートセンサＳＡよりも搬送中心ＦＣから離れた位置に配置されている。

第１温度検出部ＴＳ１は、幅方向において、第５シートセンサＳＥと同じ位置に配置されている。言い換えると、第１温度検出部ＴＳ１は、加熱部８１の幅方向における中心、つまり搬送中心ＦＣに対して他端部８１Ｃ側にずれている。第１温度検出部ＴＳ１は、加熱部８１と非接触となっている。詳しくは、第１温度検出部ＴＳ１は、加熱部８１の外周面から間隔を空けて配置されている。

第２温度検出部ＴＳ２は、加熱部８１の一端部８１Ｂに配置され、一端部８１Ｂに接触している。詳しくは、第２温度検出部ＴＳ２は、最大幅のシートＳＬの通過範囲ＳＲに対応するシートガイドＳＧの広幅位置ＧＬよりも幅方向の外側に配置されている。言い換えると、第２温度検出部ＴＳ２から搬送中心ＦＣまでの距離は、最大幅のシートＳＬの幅の半分に相当する第２距離Ｌ２よりも大きい。

図３に示すように、第１ヒータＨ１は、ハロゲンランプであり、加熱部８１の幅方向における中央部８１Ａを幅方向における一端部８１Ｂおよび他端部８１Ｃよりも大きな出力で加熱するように構成されている。第１ヒータＨ１は、ガラス管Ｈ１１と、ガラス管Ｈ１１内に設けられるフィラメントＨ１２とを備えている。フィラメントＨ１２は、幅方向の中央部が、幅方向の各端部に比べ、発光部が集中している。

第２ヒータＨ２は、ハロゲンランプであり、加熱部８１の一端部８１Ｂおよび他端部８１Ｃを中央部８１Ａよりも大きな出力で加熱するように構成されている。第２ヒータＨ２は、ガラス管Ｈ２１と、ガラス管Ｈ２１内に設けられるフィラメントＨ２２とを備えている。フィラメントＨ２２は、幅方向の各端部において、幅方向の中央部に比べ、発光部が集中している。

図４に実線で示すように、第１ヒータＨ１の出力は、幅方向の中央が最も高くなり、幅方向の両端に向かうにつれて徐々に低くなる分布となっている。これにより、第１ヒータＨ１は、加熱部８１の中央部８１Ａに対する加熱能力が、一端部８１Ｂおよび他端部８１Ｃに対する加熱能力よりも大きくなっている。第２ヒータＨ２の出力は、破線で示すように、幅方向の両端が中央よりも高い分布となっている。これにより、第２ヒータＨ２は、加熱部８１の一端部８１Ｂおよび他端部８１Ｃに対する加熱能力が、中央部８１Ａに対する加熱能力よりも大きくなっている。そして、第１ヒータＨ１の出力が最大となる範囲と、第２ヒータＨ２の出力が最大となる範囲が、重ならないように設定されている。

第１ヒータＨ１の一端部８１Ｂおよび他端部８１Ｃにおける出力は、中央部８１Ａにおける出力の３０％以下となり、第２ヒータＨ２の中央部８１Ａにおける出力は、一端部８１Ｂおよび他端部８１Ｃにおける出力の８０％以下となっている。

なお、各ヒータＨ１，Ｈ２の出力の検出方法としては、例えば、ヒータの光を検出する光センサを、ヒータから所定距離だけ離して配置し、その光量を検出する方法が挙げられる。ここで、所定距離は、ヒータから加熱部８１の内周面までの距離である。

図５に示すように、制御部１００は、ＡＳＩＣ１１０と、通電回路１２０とを備えている。ＡＳＩＣ１１０は、ＣＰＵ１１１と、ヒータコントローラ１１２とを有している。通電回路１２０は、入力された交流電圧を通電状態と非通電状態に切り替えるスイッチング回路等を備える回路であり、各ヒータＨ１，Ｈ２とＡＳＩＣ１１０とに接続されている。

ＣＰＵ１１１は、ＡＳＩＣ１１０内に機能として実装されている。ＣＰＵ１１１は、供給部３の駆動・停止を制御するとともに、ヒータコントローラ１１２に対して第１ヒータＨ１および第２ヒータＨ２の各目標温度となる目標温度指令値を出力している。

ヒータコントローラ１１２は、ＡＳＩＣ１１０内に作り込まれた機能または回路であり、各温度検出部ＴＳ１，ＴＳ２での検出温度Ｔｓ１，Ｔｓ２が目標温度指令値になるように、通電回路１２０を制御することで、各ヒータＨ１，Ｈ２への通電を行っている。詳しくは、ヒータコントローラ１１２は、検出温度Ｔｓ１，Ｔｓ２と目標温度指令値とに基づいて、各ヒータＨ１，Ｈ２に通電する交流電圧のデューティ比を決定し、決定したデューティ比で通電回路１２０を制御するフィードバック処理を行う。また、決定したデューティ比は、ＣＰＵ１１１に出力され、ＣＰＵ１１１は、デューティ比に基づいて、後述する第１電力量Ｄ１および第２電力量Ｄ２を算出する。なお、ヒータコントローラ１１２が行うフィードバック処理は、ＡＳＩＣ１１０の外部のチップに実装してもよく、ＣＰＵで実行してもよい。

制御部１００は、第１通電処理と、第２通電処理と、温度低下処理と、を実行する機能を有している。第１通電処理は、第１温度検出部ＴＳ１の検出温度が第１温度Ｔ１となるように第１ヒータＨ１へ通電する処理である。第２通電処理は、第２温度検出部ＴＳ２の検出温度が第２温度Ｔ２となるように第２ヒータＨ２へ通電する処理である。

温度低下処理は、第１ヒータＨ１への単位時間当たりの電力量である第１電力量Ｄ１と、第２ヒータＨ２への単位時間当たりの電力量である第２電力量Ｄ２との比較に基づいて、加熱部８１の他端部８１Ｃの温度を低下させる処理である。詳しくは、制御部１００は、以下の式（１）が満たされたことを条件として、温度低下制御を実行する。
Ａ×Ｄ１≦Ｄ２ ・・・（１）
Ａ：補正係数

ここで、補正係数Ａは、第１ヒータＨ１と第２ヒータＨ２の出力の絶対値が異なることを補正するとともに、温度低下処理に入る適切な条件から設定されている。幅広のシートＳＬが加熱部８１を通過する場合は、加熱部８１の中央部８１Ａ、一端部８１Ｂおよび他端部８１Ｃの熱が幅広のシートＳＬに奪われる。この場合、第１通電処理と第２通電処理の電力量の関係は、Ａ×Ｄ１＞Ｄ２となる。なお、補正係数は、実験やシミュレーション等によって適宜設定すればよい。

幅狭のシートＳＳが加熱部８１の一端部８１Ｂ側に片寄せされる場合には、加熱部８１の一端部８１Ｂと中央部８１Ａの熱が幅狭のシートＳＳで奪われるが、中央部８１Ａは他端部８１Ｃの熱量の影響を受けてそれほど温度が下がらない状況が生じる。この場合、幅広のシートＳＬが加熱部８１を通過する場合と比較して、第１通電処理での出力が相対的に小さく、第２通電処理での出力が相対的に大きくなる状況となる。そのため、電力量の関係は、Ａ×Ｄ１≦Ｄ２となる。

幅狭のシートＳＳが加熱部８１の他端部８１Ｃ側に片寄せされる場合には、加熱部８１の他端部８１Ｃと中央部８１Ａの熱が幅狭のシートＳＳで奪われ、幅狭のシートＳＳが通らない一端部８１Ｂの温度が上昇する。そのため、この場合、幅広のシートＳＬが加熱部８１を通過する場合と比較して、第１通電処理での出力が相対的に大きく、第２通電処理での出力が相対的に小さくなり、電力量の関係は、Ａ×Ｄ１＞Ｄ２となる。

幅狭のシートＳＳが加熱部８１の中央部８１Ａを通過する場合には、加熱部８１の中央部８１Ａの熱が幅狭のシートＳＳで奪われ、幅狭のシートＳＳが通らない一端部８１Ｂおよび他端部８１Ｃの温度が上昇する。そのため、この場合も、幅広のシートＳＬが加熱部８１を通過する場合と比較して、第１通電処理での出力が相対的に大きく、第２通電処理での出力が相対的に小さくなり、電力量の関係は、Ａ×Ｄ１＞Ｄ２となる。

制御部１００は、温度低下処理において、供給部３からのシートＳの供給を停止して、第１ヒータＨ１の出力と第２ヒータＨ２の出力を低下させている。詳しくは、制御部１００は、第１通電処理における目標温度Ｔｔ１を、第１温度Ｔ１から、第１温度Ｔ１よりも低い第３温度Ｔ３に変更することで、第１ヒータＨ１の出力を低下させる。また、制御部１００は、第２通電処理における目標温度Ｔｔ２を、第２温度Ｔ２から０に変更することで、第２ヒータＨ２の出力を低下、詳しくは第２ヒータＨ２をＯＦＦにする。

ここで、各温度の関係は、以下の式（２）を満たしている（図８参照）。
Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞０ ・・・（２）

また、制御部１００は、温度低下処理を実行する場合に、シートＳを供給部３の中央にセットすることを促すメッセージを報知する機能を有している。本実施形態では、制御部１００は、温度低下処理を実行した後に、一対のシートガイドＳＧを幅狭のシートＳＳに対応した幅狭位置ＧＳにセットすることを促すメッセージを、レーザプリンタ１の画面パネルに表示する。

次に、制御部１００の動作について詳細に説明する。
図６に示すように、制御部１００は、印刷指令を受けると（ＳＴＡＲＴ）、カウンタＣをカウントアップする（Ｓ１）。ステップＳ１の後、制御部１００は、第１温度検出部ＴＳ１および第２温度検出部ＴＳ２によって加熱部８１の中央部８１Ａと一端部８１Ｂの各温度を検出する（Ｓ２）。

ステップＳ２の後、制御部１００は、第１温度検出部ＴＳ１の検出温度Ｔｓ１が第１温度Ｔ１となるように、第１ヒータＨ１への通電を制御する第１通電処理を開始する（Ｓ３）。ステップＳ３の後、制御部１００は、第２温度検出部ＴＳ２の検出温度Ｔｓ２が第２温度Ｔ２となるように、第２ヒータＨ２への通電を制御する第２通電処理を開始する（Ｓ４）。ここで、第１通電処理と第２通電処理は印刷終了まで継続して実行される。

ステップＳ４の後、制御部１００は、カウンタＣが第１閾値Ｃ１以上になったか否かを判断することで、印刷指令を受けてから第１時間ＴＭ１が経過したか否かを判断する（Ｓ５）。なお、第１閾値Ｃ１は、印刷指令を受けたとき、または、後述する温度低下処理を終了したときの加熱部８１の温度に応じて適宜変更してもよい。ステップＳ５においてＣ＜Ｃ１であると判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ１の処理に戻る。

なお、シートＳの供給を開始する制御は、ステップＳ３，Ｓ４での検出温度に基づいて適宜実行される。例えば、制御部１００は、ステップＳ３，Ｓ４において各検出温度が各目標温度（Ｔ１，Ｔ２）に到達すると、シートＳの供給を開始する。

ステップＳ５においてＣ≧Ｃ１であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、カウンタＣを０にリセットして（Ｓ６）、カウンタＣを１からカウントアップし直す（Ｓ７）。ステップＳ７の後、制御部１００は、カウンタＣが第２閾値Ｃ２以上になったか否かを判断することで、印刷指令から第１時間ＴＭ１が経過した時点から第２時間ＴＭ２が経過したか否かを判断する（Ｓ８）。

ステップＳ８においてＣ＜Ｃ２であると判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ７の処理に戻る。ステップＳ８においてＣ≧Ｃ２であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、第２時間ＴＭ２中における各ヒータＨ１，Ｈ２の電力量を第１電力量Ｄ１および第２電力量Ｄ２として算出する（Ｓ９）。つまり、本実施形態において、単位時間は、第２時間ＴＭ２に相当する。

詳しくは、図９に示すように、制御部１００は、常時、微小な所定時間Ｔαに対して所定割合の時間分だけ交流電圧を通電するといったデューティ制御を実行している。なお、図９においては、所定時間Ｔαに対する電力を平均化して図示している。詳しくは、例えば、所定時間Ｔαに対して６０％の時間分だけ１００％の出力を通電している場合には、所定時間Ｔαの間の電力の平均値を６０％として表示している。ステップＳ９では、制御部１００は、第２時間ＴＭ２中において、通電された交流電圧のデューティ比を積分し、積分した値と最大出力におけるヒータの電力を乗算することで、第２時間ＴＭ２中における電力量Ｄ（Ｄ１またはＤ２）を算出する。具体的には、例えば、図９においては、以下の式（３）より、電力量Ｄ（単位：Ｗｓ）が算出される。
Ｄ＝Ｐｍ{（１００％×Ｔａ）＋（６０％×Ｔｂ）＋（４０％×Ｔｃ）＋（０％×Ｔｄ）＋（５０％×Ｔｅ）} ・・・（３）
ここで、
Ｐｍ：１００％出力におけるヒータＨ１，Ｈ２の電力 （Ｗ）
Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｅ＝ＴＭ２ （ｓ）

図６に戻って、制御部１００は、ステップＳ９の後、カウンタＣを０にリセットする（Ｓ１０）。ステップＳ１０の後、制御部１００は、上述した式（１）が満たされているか否かを判断する（Ｓ１１）。ステップＳ１１において式（１）が満たされていないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、印刷指令で指定されている枚数分の印刷が終了したか否かを判断する（Ｓ１２）。

ステップＳ１２において印刷が終了していないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ７の処理に戻る。ステップＳ１２において印刷が終了したと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、本制御を終了する。

ステップＳ１１において式（１）が満たされていると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、温度低下処理を実行し（Ｓ１３）、その後、ステップＳ１の処理に戻る。

図７に示すように、温度低下処理において、制御部１００は、まず、シートＳの供給を停止する（Ｓ２１）。ステップＳ１１の後、制御部１００は、第１通電処理での目標温度Ｔｔ１を第１温度Ｔ１から第３温度Ｔ３に変更することで、第１ヒータＨ１の出力を低下させる（Ｓ２２）。

ステップＳ２２の後、制御部１００は、第２通電処理での目標温度Ｔｔ２を第２温度Ｔ２から０に変更することで、第２ヒータＨ２をＯＦＦにする（Ｓ２３）。ステップＳ２３の後、制御部１００は、第１温度検出部ＴＳ１での検出温度Ｔｓ１が第３温度Ｔ３以下になったか否かを判断する（Ｓ２４）。

ステップＳ２４においてＴｓ１＞Ｔ３であると判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ２４の処理を繰り返す。ステップＳ２４においてＴｓ１≦Ｔ３であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、シートＳを中央にセットさせるメッセージを報知して（Ｓ２５）、本制御を終了する。

次に、制御部１００の動作の一例について詳細に説明する。
図８に示すように、制御部１００は、印刷指令を受けると（時刻ｔ１）、各検出温度が各目標温度（Ｔ１，Ｔ２）となるように、第１通電処理および第２通電処理を実行する。制御部１００は、第１時間ＴＭ１の間、第１通電処理および第２通電処理を実行するとともに、シートＳの供給を適宜なタイミングで実行する。これにより、第１時間ＴＭ１の間、印刷制御が実行される。印刷制御において、図３に示すように、幅狭のシートＳＳが幅方向の一端側に片寄せされて搬送された場合には、加熱部８１の中央部８１Ａから一端部８１Ｂまでの熱がシートＳＳで奪われるが、シートＳＳが通過しない加熱部８１の他端部８１Ｃについては熱がシートＳＳに奪われずに温度が上昇していく。また、加熱部８１の中央部８１Ａは、熱がシートＳＳで奪われる一方、他端部８１Ｃの温度上昇の影響を受けるため、一端部８１Ｂに比べ、温度はそれほど低下しない。

このような現象が生じると、加熱部８１の中央部８１Ａに対応した検出温度Ｔｓ１よりも一端部８１Ｂに対応した検出温度Ｔｓ２が低くなるため、制御部１００は、第２通電処理でのデューティ比を第１通電処理でのデューティ比よりも大きくする。これにより、図８に示すように、加熱部８１の他端部８１Ｃの温度は、シートＳＳに熱が奪われないことと、第２ヒータＨ２への電流のデューティ比が大きくなっていることに起因して、時間経過に応じて上昇していく。

印刷指令から第１時間ＴＭ１が経過すると（時刻ｔ２）、制御部１００は、第２時間ＴＭ２の間の電力量である第１電力量Ｄ１および第２電力量Ｄ２を算出する。その後、制御部１００は、Ａ×Ｄ１≦Ｄ２であると判断すると、各目標温度Ｔｔ１，Ｔｔ２を下げることで、温度低下処理を実行する（時刻ｔ３）。これにより、加熱部８１の他端部８１Ｃの温度を低下させることができる。

温度低下処理の実行した後（時刻ｔ４）、制御部１００は、シートＳを中央にセットさせるメッセージを報知する。その後、制御部１００は、第１通電処理および第２通電処理を再開する。

なお、幅狭のシートＳＳが第２温度検出部ＴＳ２のない他端部側に片寄せされた場合には、温度上昇しやすい一端部の温度が第２温度検出部ＴＳ２で検出されるので、過剰な温度上昇といった問題は生じない。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
第１電力量Ｄ１と第２電力量Ｄ２を比較することで、幅狭のシートＳＳが第２温度検出部ＴＳ２側に寄っていることを判定して温度低下処理を行うことができるので、幅狭のシートＳＳが第２温度検出部ＴＳ２側に片寄せされている際に生じる加熱部８１の他端部８１Ｃの過剰な温度上昇を抑えることができる。

Ａ×Ｄ１≦Ｄ２となったことに基づいて温度低下処理を実行するので、幅狭のシートＳＳが第２温度検出部ＴＳ２側に寄っていることを良好に判定することができる。

温度低下処理において第２ヒータＨ２の出力を低下させるので、加熱部８１の他端部８１Ｃの過剰な温度上昇を抑えることができる。

温度低下処理において各ヒータＨ１，Ｈ２の出力をともに低下させるので、加熱部８１の他端部８１Ｃの過剰な温度上昇をより抑えることができる。

第１温度検出部ＴＳ１を、過剰な温度上昇が起こりやすい他端部８１Ｃ寄りに配置することで、第１温度検出部ＴＳ１の検出温度Ｔｓ１が他端部８１Ｃの熱の影響を受けやすくなるので、第１電力量Ｄ１と第２電力量Ｄ２の差が出やすくなり、幅狭のシートＳＳが第２温度検出部ＴＳ２側に寄っていることを良好に判定することができる。

第１温度検出部ＴＳ１が加熱部８１と非接触であるので、例えば接触式と比較して、第１温度検出部ＴＳ１の検出範囲を広くすることができる。これにより、第１温度検出部ＴＳ１の検出温度Ｔｓ１に対して他端部８１Ｃの熱の影響を与えやすくなるので、幅狭のシートＳＳが第２温度検出部ＴＳ２側に寄っていることを良好に判定することができる。

第２温度検出部ＴＳ２が加熱部８１に接触しているので、加熱部８１の一端部８１Ｂの温度を高精度に検出することができる。

第１ヒータＨ１の幅方向の端部の出力が中央の出力の３０％以下であり、第２ヒータＨ２の幅方向の中央の出力が端部の出力の８０％以下であるので、幅狭のシートＳＳの幅方向の中心と搬送中心ＦＣとが一致した状態でシートＳＳが搬送された場合に、幅狭のシートＳＳを集中して加熱することができる。

第１ヒータＨ１の出力が最大となる範囲と第２ヒータＨ２の出力が最大となる範囲が重ならないので、加熱部８１に両方のヒータＨ１，Ｈ２で過剰に加熱される部分が生じるのを抑えることができる。また、両方のヒータＨ１，Ｈ２が発光したときに、加熱部８１に対する配光をおおよそ均等とすることができる。

制御部１００が、温度低下処理を実行する場合に、シートＳＳを供給部３の中央にセットすることを促すメッセージを報知するので、ユーザにシートＳＳを正しくセットさせることを促すことができ、幅狭のシートＳＳに対して有効な速度、効率で印刷することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、温度低下処理において各ヒータＨ１，Ｈ２の出力を低下させたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、制御部１００は、温度低下処理において、シートＳＳの搬送間隔を、温度低下処理を行う前の搬送間隔よりも大きくして、シートＳＳの搬送を行ってもよい。

具体的には、制御部１００は、温度低下処理を行う前においては、シートＳＳの搬送間隔を第１間隔にして搬送を行い、温度低下処理を開始する場合に、シートＳＳの搬送間隔を、第１間隔よりも大きな第２間隔にして搬送を行う。搬送間隔の変更は、例えば供給部３での１枚毎のシートＳＳの供給開始タイミングを変更すればよい。

これによれば、温度低下処理において搬送間隔を大きくすることで、加熱部８１にシートＳＳが通過しない期間を長くすることができるので、加熱部８１の一端部８１Ｂの熱がシートＳＳで奪われない期間が長くなり、一端部８１Ｂの温度を上げることができる。その結果、第２温度検出部ＴＳ２での検出温度Ｔｓ２が高くなるので、第２ヒータＨ２の出力を低下させることができ、加熱部８１の他端部８１Ｃの過剰な温度上昇を抑えることができる。

前記実施形態では、温度低下処理において各ヒータＨ１，Ｈ２の出力を低下させたが、本発明はこれに限定されず、例えば、第２ヒータＨ２の出力のみを低下させてもよい。また、温度低下処理においてヒータＨ１，Ｈ２の出力を低下させる方法は、前記実施形態のような目標温度Ｔｔ１，Ｔｔ２の変更に限らない。例えば、温度低下処理において、フィードバック制御である第１通電処理および第２通電処理を行わずに、単にヒータＨ１，Ｈ２をＯＦＦにしてもよいし、低めの固定値（デューティ比）でヒータＨ１，Ｈ２に通電を行ってもよい。

前記実施形態では、温度低下処理において、第２通電処理での目標温度Ｔｔ２を０に変更したが、本発明はこれに限定されず、目標温度Ｔｔ２を、第２温度Ｔ２よりも小さく、かつ、０よりも大きな温度に変更してもよい。

前記実施形態では、第１電力量Ｄ１を算出するための単位時間と、第２電力量Ｄ２を算出するための単位時間を、同じ第２時間ＴＭ２としたが、本発明はこれに限定されず、第１電力量Ｄ１を算出するための単位時間と、第２電力量Ｄ２を算出するための単位時間を、異なる時間に設定してもよい。

前記実施形態では、加熱部８１に対してサーモスタットＴＭを設けたが、本発明はこれに限定されず、温度ヒューズなどの他の通電遮断部であってもよい。また、通電遮断部の配置は、搬送中心ＦＣ上であってもよく、また他端部８１Ｃ側にずれた位置でもよい。

前記実施形態では、加熱部として加熱ローラを例示したが、本発明はこれに限定されず、加熱部は、例えば、ヒータによって加熱される板状のニップ部材や、ニップ部材と加圧部との間で挟まれる定着ベルトなどであってもよい。

前記実施形態では、加圧部として加圧ローラを例示したが、本発明はこれに限定されず、加圧部は、例えば、加圧ベルトなどであってもよい。

前記実施形態では、ヒータとしてハロゲンランプを例示したが、本発明はこれに限定されず、ヒータは、例えば、カーボンヒータなどの固体発熱素子であってもよい。

前記実施形態では、温度検出部としてサーミスタを例示したが、本発明はこれに限定されず、温度を検出するセンサであれば、どのようなものであってもよい。

前記実施形態では、第１温度検出部ＴＳ１を加熱部８１と非接触としたが、本発明はこれに限定されず、第１温度検出部は、加熱部に接触していてもよい。また、第２温度検出部を、加熱部と非接触としてもよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１ レーザプリンタ
３ 供給部
８ 定着装置
８１ 加熱部
８１Ａ 中央部
８１Ｂ 一端部
８１Ｃ 他端部
８２ 加圧部
１００ 制御部
Ｄ１ 第１電力量
Ｄ２ 第２電力量
Ｈ１ 第１ヒータ
Ｈ２ 第２ヒータ
ＰＲ プロセス部
Ｓ シート
ＴＳ１ 第１温度検出部
ＴＳ２ 第２温度検出部

Claims (8)

1. シートを供給する供給部と、
   シートに現像剤像を形成するプロセス部と、
   シート上に前記現像剤像を定着させる定着装置と、
   制御部と、を備えた画像形成装置であって、
   前記定着装置は、
   シートを加熱する加熱部と、
   前記加熱部との間でシートを挟む加圧部と、
   前記加熱部の幅方向における中央部を前記幅方向における一端部および他端部よりも大きな出力で加熱する第１ヒータと、
   前記加熱部の前記一端部および前記他端部を前記中央部よりも大きな出力で加熱する第２ヒータと、
   前記加熱部の前記中央部の温度を検出する第１温度検出部と、
   前記加熱部の前記一端部の温度を検出する第２温度検出部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１温度検出部の検出温度が第１温度となるように前記第１ヒータへ通電する第１通電処理と、
   前記第２温度検出部の検出温度が第２温度となるように前記第２ヒータへ通電する第２通電処理と、
   前記第１ヒータに通電された単位時間あたりの電力量である第１電力量と、前記第２ヒータに通電された単位時間あたりの電力量である第２電力量との比較に基づいて、前記加熱部の前記他端部の温度を低下させる温度低下処理と、を実行し、
   前記第１電力量をＤ１、前記第２電力量をＤ２、補正係数をＡとしたときに、
   Ａ×Ｄ１≦Ｄ２
   となったことに基づき、前記温度低下処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記温度低下処理において、前記供給部からのシートの供給を停止して、少なくとも前記第２ヒータの出力を低下させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. シートを供給する供給部と、
   シートに現像剤像を形成するプロセス部と、
   シート上に前記現像剤像を定着させる定着装置と、
   制御部と、を備えた画像形成装置であって、
   前記定着装置は、
   シートを加熱する加熱部と、
   前記加熱部との間でシートを挟む加圧部と、
   前記加熱部の幅方向における中央部を前記幅方向における一端部および他端部よりも大きな出力で加熱する第１ヒータと、
   前記加熱部の前記一端部および前記他端部を前記中央部よりも大きな出力で加熱する第２ヒータと、
   前記加熱部の前記中央部の温度を検出する第１温度検出部と、
   前記加熱部の前記一端部の温度を検出する第２温度検出部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１温度検出部の検出温度が第１温度となるように前記第１ヒータへ通電する第１通電処理と、
   前記第２温度検出部の検出温度が第２温度となるように前記第２ヒータへ通電する第２通電処理と、
   前記第１ヒータに通電された単位時間あたりの電力量である第１電力量と、前記第２ヒータに通電された単位時間あたりの電力量である第２電力量との比較に基づいて、前記加熱部の前記他端部の温度を低下させる温度低下処理と、を実行し、
   前記温度低下処理において、シートの搬送間隔を、前記温度低下処理を行う前の搬送間隔よりも大きくして、シートの搬送を行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記第１温度検出部は、前記加熱部の前記幅方向における中心に対して前記他端部側にずれていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１温度検出部は、前記加熱部と非接触であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第２温度検出部は、前記加熱部に接触していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１ヒータおよび前記第２ヒータは、ハロゲンランプであり、
   前記第１ヒータの出力が最大となる範囲と、前記第２ヒータの出力が最大となる範囲が、重ならないことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. シートを供給する供給部と、
   シートに現像剤像を形成するプロセス部と、
   シート上に前記現像剤像を定着させる定着装置と、
   制御部と、を備えた画像形成装置であって、
   前記定着装置は、
   シートを加熱する加熱部と、
   前記加熱部との間でシートを挟む加圧部と、
   前記加熱部の幅方向における中央部を前記幅方向における一端部および他端部よりも大きな出力で加熱する第１ヒータと、
   前記加熱部の前記一端部および前記他端部を前記中央部よりも大きな出力で加熱する第２ヒータと、
   前記加熱部の前記中央部の温度を検出する第１温度検出部と、
   前記加熱部の前記一端部の温度を検出する第２温度検出部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１温度検出部の検出温度が第１温度となるように前記第１ヒータへ通電する第１通電処理と、
   前記第２温度検出部の検出温度が第２温度となるように前記第２ヒータへ通電する第２通電処理と、
   前記第１ヒータに通電された単位時間あたりの電力量である第１電力量と、前記第２ヒータに通電された単位時間あたりの電力量である第２電力量との比較に基づいて、前記加熱部の前記他端部の温度を低下させる温度低下処理と、を実行し、
   前記温度低下処理を実行する場合に、シートを前記供給部の中央にセットすることを促すメッセージを報知することを特徴とする画像形成装置。

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