画像加熱装置
【課題】ニップ部に搬送される記録材の長手方向における変位（例えば連続的な変位）がある場合においても、長手方向の一方の端部側の非通紙部が異常に昇温することを防止でき、高速で大量に画像加熱する画像加熱装置を提供する。
【解決手段】ニップ部へ搬送される記録材の長手方向における変位により非通紙部が変位することを認識する変位認識手段と、ニップ部に対応して長手方向の一方の端部側と他方の端部側とを独立に加熱可能な加熱手段と、を備え、一方の端部側へ変位したと認識する場合に、他方の端部側を一方の端部側に対し相対的に加熱量が小さくなるように加熱制御する。
【解決手段】ニップ部へ搬送される記録材の長手方向における変位により非通紙部が変位することを認識する変位認識手段と、ニップ部に対応して長手方向の一方の端部側と他方の端部側とを独立に加熱可能な加熱手段と、を備え、一方の端部側へ変位したと認識する場合に、他方の端部側を一方の端部側に対し相対的に加熱量が小さくなるように加熱制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真方式を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の記録材上にトナー画像形成可能な画像形成装置に搭載される画像加熱装置に関する。画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢処理加熱装置等が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において記録材に担持された未定着トナー像を固着画像として加熱定着させる定着装置として、フィルム加熱方式が普及してきている。フィルム加熱方式の定着装置は、加熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム（定着フィルム、定着ベルト）を挟ませて定着ニップ部を形成させるものである。この定着ニップ部に未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入し、定着フィルムと一緒に挟持搬送させる。
【０００３】
これにより、定着ニップ部において、セラミックヒータの熱を定着フィルムを介して記録材に与え、さらに定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録材面に定着させるものである。上記のようなフィルム加熱方式の定着装置の特徴として、定着フィルムとして熱容量の小さい部材を用いていることが挙げられる。この場合、定着装置が未定着トナー像を担持した記録材を定着できる温度になるために必要な時間（ウォームアップ時間）を短縮でき、かつ消費電力が小さいという利点がある。
【０００４】
一方で、上記のような定着フィルムを用いた場合、定着フィルムは厚さが薄く、熱容量が小さいため、記録材の搬送方向に直交する方向（以下、長手方向と記す。）の熱伝導が劣化する。定着ニップ部の長手方向長さに対して、幅の狭い記録材が通紙された場合には、通紙部は記録材によって熱が奪われる。それに対して、非通紙部は熱が奪われないため、非通紙部の温度は上昇してしまう。幅の狭い記録材は、いわゆる小サイズの記録材であり、例えば、ＬＴＲサイズ、Ａ４サイズ縦搬送の画像形成装置であれば、Ａ５、Ｂ５サイズ幅以下の記録材である。
【０００５】
そこで、従来の定着フィルム方式の定着装置においては、ニップ部でセラミックヒータ上に長手方向の長さの異なる発熱抵抗層をフィルム回動方向（通紙方向）に複数列設置し、通紙される記録材の幅に合った長さの発熱抵抗層を発熱させる方法が提案されている。このようにすれば、小サイズの記録材が通紙された場合でも、非通過域の昇温を抑制できる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６２９０９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例は、いわゆる小サイズ紙の場合の端部昇温対策例である。近年は、画像形成装置の高速化、大量の連続印刷にともなって、ＬＴＲサイズ（紙幅２１６ｍｍ）機におけるＡ４サイズ紙（紙幅２１０ｍｍ）通紙時の場合の端部昇温が問題となっている。
【０００８】
近年の画像形成装置の高速化により、定着装置内での記録材の搬送速度は非常に速くなっている。そのため、記録材に熱を与えトナー像の記録材への定着性を確保するために、加熱部材は非常に高温の状態になってしまう。また、高速化により、前の記録材と次の記録材の間隔が非常に短くなってしまい、定着装置内の加熱部材は加熱しつづける状態となってしまう。
【０００９】
その結果、通紙部では記録材が熱を奪うのに対し、非通紙部では記録材が熱を奪わないために、ＬＴＲサイズ機において、Ａ５やＢ５サイズといった小サイズ記録材の場合だけではなく、Ａ４サイズでも高温になりやすい。大量通紙された場合には、非通紙部の温度が非常に高温になる。例えば、セラミックヒータなどに代表される加熱部材では、加熱部材中の発熱体として、ＬＴＲサイズ紙（２１６ｍｍ）の定着性を確保できるような長手方向の長さが要求される。それとともに、Ａ４サイズ紙（２１０ｍｍ）通紙時の発熱体の非通紙部の昇温を抑えることも要求され、そのバランスをとって、長手方向の長さが調整されている。
【００１０】
しかし、近年では、大量印刷化によって、連続して大量に印刷される場合が多くなっている。そのため、給紙部には、大量の記録材をセットできるような画像形成装置が多くなっている。大量の記録材が給紙部にセットされる場合、メカ的要因あるいはユーザーの記録材のセットの行い方によって、図１０に示すように、搬送方向に直交する方向（長手方向）に偏った状態でセットされるおそれがある。
【００１１】
このように、給紙部において、偏りをもってセットされた記録材が連続通紙された場合、定着装置内では、例えば、加熱部材に対して、連続的に右側に偏って通紙される。あるいは逆に左側に偏って通紙されるといった場合が生じる。このような状態で連続通紙された場合、加熱部材に対して通紙域が長手方向にシフトすることになり、左寄りで通紙された場合には右側の非通紙部が広くなる。逆に右寄りで通紙された場合には左側の非通紙部が広くなり、大きく昇温し、定着装置の定着部材の温度に大きな左右差が生じたり、また、長手方向において片側が大きく昇温してしまう。
【００１２】
図１１には、ＬＴＲサイズ機において、Ａ４サイズの記録材が通紙中心から１ｍｍずれて連続通紙された場合の、加熱体としてのヒータの非通紙部領域の温度の上昇の一例を示す。記録材は片寄って搬送される側とは逆の非通紙部で、通紙枚数の増加とともに大きく昇温する。定着装置の構成部材の耐熱温度を超えると、構成部材が劣化して耐久性が乏しくなったり破損したりすることがある。また、構成部材の劣化には至らなくとも、長手方向片側のみ温度が高い状態で記録材が通紙される場合には、ホットオフセットやがさつき等の画像弊害が発生することがある。
【００１３】
このように、記録材の通紙位置の微小なずれの影響を考慮すると、ＬＴＲ機において、近年の画像形成装置の高速化、大量の連続印刷に対応するためには、加熱部材の長手方向長さの合わせ込みのみでは、Ａ４サイズに対応できない。すなわち、Ａ４サイズ紙通紙時の非通紙部昇温の抑制が困難となってきている。また、記録材搬送位置の微小なずれの影響は、上記従来例のような記録材幅に応じた加熱体の伸縮では、対処することが困難である。
【００１４】
このため、特に高速のＬＴＲサイズ用画像形成装置においては、Ａ４サイズ紙が連続通紙された場合には、非通紙部の温度を抑制するために、例えば、Ａ４サイズ通紙時の通紙域端部の加熱体の温度を温度検出素子で検出する。その検出温度から予測される加熱体の非通紙部の温度が、定着装置の構成部材の耐熱温度に達する前に、一定時間印刷動作を休止して非通紙部の温度が前記耐熱温度より十分低下するまで待機する。あるいは、前の記録材の後端と次の記録材の先端の間隔（以下、紙間と記す）を大きくして、紙間中は、定着装置の温調温度をダウンするなどして、上記問題が発生しないようにする必要がある。
【００１５】
しかし、大幅にスループットが低下し、生産性が低下するという問題があった。本発明は、ニップ部に搬送される記録材の長手方向における変位（例えば連続的な変位）がある場合においても、長手方向の一方の端部側の非通紙部が異常に昇温することを防止でき、高速で大量に画像加熱する画像加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために本発明は、回動可能であって回動方向に交差する長手方向に加熱可能な加熱回動部材と、前記加熱回動部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して前記画像を加熱する画像加熱装置であって、前記ニップ部へ搬送される記録材の前記長手方向における変位により非通紙部が変位することを認識する変位認識手段と、前記ニップ部に対応して前記長手方向の一方の端部側と他方の端部側とを独立に加熱する加熱手段と、前記変位認識手段により非通紙部が前記長手方向において前記一方の端部側へ変位したと認識する場合に、前記加熱手段に関し前記他方の端部側を前記一方の端部側に対し相対的に加熱量が小さくなるように加熱制御する加熱制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ニップ部に搬送される記録材の長手方向における変位（例えば連続的な変位）がある場合においても、長手方向の一方の端部側の非通紙部が異常に昇温することを防止でき、高速で大量に画像加熱する画像加熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像加熱装置における加熱ヒータ（定着ヒータ）の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像加熱装置を搭載した画像形成装置の概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置の概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置の斜視模型図である。
【図５】本発明の実施形態における記録材通紙時の定着ニップ部の長手方向の位置関係を表す図である。
【図６】本発明の実施形態における加熱体の温度推移を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に関する加熱体温度と記録材搬送位置の関係図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における加熱ヒータ（定着ヒータ）の構成図である。
【図９】従来例における加熱体の温度推移を示し、（ａ）は通紙基準で通紙された場合を示す図、（ｂ）は一方の端部側へ変位した状態で通紙された場合を示す図である。
【図１０】従来例における給紙部の記録材積載状態の模型図である。
【図１１】従来例における非通紙部の温度推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。
【００２０】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図２は、本発明の実施形態に係る画像加熱装置を搭載したカラー画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置の構成は、４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えており、これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。画像形成部は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋである。
【００２１】
各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋには、それぞれ感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、ドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが設置されている。帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ間の上方には、露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄがそれぞれ設置されている。各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。
【００２２】
画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの各１次転写部Ｎに、転写媒体としての無端ベルト状の中間転写体４０が当接している。中間転写ベルト４０は、駆動ローラ４１、支持ローラ４２、２次転写対向ローラ４３間に張架されており、駆動ローラ４１の駆動によって矢印方向（時計方向）に回転（移動）される。
【００２３】
１次転写用の各転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、各１次転写ニップ部２７にて中間転写ベルト４０を介して各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに当接している。２次転写対向ローラ４３は、中間転写ベルト４０を介して２次転写ローラ４４と当接して、２次転写部Ｍを形成している。中間転写ベルト４０の外側の駆動ローラ４１近傍には、中間転写ベルト４０表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置４５が設置されている。
【００２４】
また、２次転写部Ｍの記録材Ｐの搬送方向下流側には定着装置１２が設置されている。
画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが、それぞれ帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって一様帯電（本実施形態では負極性）される。
【００２５】
露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換する。変換された光信号であるレーザ光を帯電された各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上にそれぞれ走査露光し、静電潜像を形成する。
【００２６】
そして、静電潜像が形成された感光ドラム２ａ上に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａにより、イエローのトナーを感光体表面の帯電電位に応じて静電吸着させる。この静電吸着により静電潜像を顕像化し、現像像とする。このイエローのトナー像は、１次転写部Ｎにて１次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５ａにより、回転している中間転写ベルト４０上に１次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト４０は、画像形成部１Ｍ側に回転される。
【００２７】
画像形成部１Ｍにおいても、前記同様にして感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト４０上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、１次転写部Ｎにて転写される。以下、同様にして中間転写ベルト４０上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部１Ｃ、１Ｂｋの感光ドラム２ｃ、２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各１次転写部Ｎにて順次重ね合わせる。これにより、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。
【００２８】
そして、中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー像先端が２次転写部Ｍに移動されるタイミングに合わせて、レジストローラ４６により記録材（転写材）Ｐを２次転写部Ｍに搬送する。２次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された２次転写ローラ４４により、記録材Ｐにフルカラーのトナー像が一括して２次転写される。フルカラーのトナー像が形成された記録材Ｐは、定着ユニット１２に搬送されて、加熱回動部材としての定着スリーブ２０と、駆動回転する加圧ローラ２２の間の定着ニップ部で、フルカラーのトナー像を加熱、加圧して記録材Ｐ表面に溶融定着させる。その後、外部に排出され、画像形成装置の出力画像となる。そして、一連の画像形成動作を終了する。
【００２９】
なお、上記した１次転写時において、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上に残留している１次転写残トナーは、ドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄによって除去されて回収される。また、２次転写後に中間転写ベルト４０上に残った２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置４５によって除去されて回収される。
【００３０】
（画像加熱装置）
図３は、画像加熱装置としての定着装置１２の概略構成模型図である。本実施形態の定着装置１２は、定着ベルト加熱方式、加圧用回転体駆動方式（テンションレスタイプ）の装置である。また、図４に本実施形態の定着装置１２における、定着ヒータ１６、メインサーミスタ１８、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの位置関係を表す斜視模型図を示す。
【００３１】
（画像加熱装置の全体構成）
画像加熱装置としての定着装置１２は、トナー像を記録材上に加熱定着するもので、通電発熱抵抗層を有する加熱体としてのヒータ１６と、記録材とともに移動する第１の回転体としての定着スリーブ２０とを備えている。定着スリーブ２０は、回動可能であって回動方向に交差する長手方向に加熱可能に設けられる。定着装置１２は、更に定着スリーブ２０に圧接する第２の回転体としての加圧ローラ２２を備え、定着スリーブ２０と加圧ローラ２２とによって形成される定着ニップ２７において、記録材上のトナー像を加熱定着する構成となっている。
【００３２】
定着スリーブ２０は、ベルト状部材に弾性層を設けてなる円筒状（エンドレスベルト状）の部材で、例えばフィルムが用いられる。また、ヒータ１６はヒータホルダ１７に保持される。ヒータホルダ１７は、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有する部材で、ヒータ１６は、ヒータホルダ１７の下面に該ホルダの長手方向に沿って配設されている。ヒータ１６とヒータホルダ１７はバックアップ部材を構成する。定着スリーブ２０は、このヒータホルダ１７にルーズに外嵌させてある。
【００３３】
ここで、加熱体としての定着ヒータ１６は、本実施形態では、セラミックヒータを用いており、構成の詳細は後述する。ヒータホルダ１７は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、定着ヒータ１６を保持し、定着スリーブ２０をガイドする役割を果たす。
【００３４】
加圧ローラ２２は、ステンレス製の芯金に、射出成形により、シリコーンゴム層を形成し、その上にＰＦＡ樹脂チューブを被覆してなる。この加圧ローラ２２は芯金の両端部を装置フレーム２４の不図示の奥側と手前側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してある。この加圧ローラ２２の上側に、前記のヒータ１６・ヒータホルダ１７・定着スリーブ２０等から成る定着スリーブユニットをヒータ１６側を下向きにして加圧ローラ２２に並行に当接配置する。
【００３５】
ヒータホルダ１７の両端部を不図示の加圧機構により片側１２．５ｋｇｆ、総圧２５ｋｇｆの力で加圧ローラ２２の軸線方向に附勢する。このことで、定着ヒータ１６の下向き面（以下、表面と記す）を定着スリーブ２０を介して加圧ローラ２２の弾性層に、該弾性層の弾性に抗して、所定の押圧力をもって圧接させる。これにより、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部２７を形成している。加圧機構は、圧解除機構を有し、ジャム処理時等には加圧を解除し、記録材Ｐの除去が容易な構成となっている。
【００３６】
本実施形態では、図４に示すように、第１の温度検出手段であるサブサーミスタ１９ａと、第２の温度検出手段であるサブサーミスタ１９ｂとを、記録材Ｐの搬送方向に対して直交する方向（長手方向）に関して異なる位置に配置し、ヒータ１６の温度を検出する。
具体的な配置としては、ニップ部において長手方向の中心位置を挟んで一方の側にある第１の位置と、他方の側にある第２の位置に設ける。
【００３７】
図３では、２つのサブサーミスタ１９ａ、１９ｂは、同じ視線上にあるため、１つしか図示されていない。メインサーミスタ１８は、本実施形態ではヒータホルダ１７の上方において定着スリーブ２０の内面に弾性的に接触させてあり、定着スリーブ２０の内面の温度を検出する。サブサーミスタ１９ａと１９ｂは、メインサーミスタ１８よりも熱源である定着ヒータ１６に近い場所に配置されている。本実施形態では、サブサーミスタ１９ａと１９ｂは、定着ヒータ１６の図３及び図４における上向き面（以下、裏面と記す。）に接触させてあり、発熱抵抗層端部の位置での定着ヒータ裏面の温度を検出する。
【００３８】
メインサーミスタ１８は、ヒータホルダ１７に固定支持させたステンレス製のアーム２５の先端にサーミスタ素子が取り付けられている。アーム２５が弾性揺動することにより、定着スリーブ２０の内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ素子が定着スリーブ２０の内面に常に接する状態に保たれる。
【００３９】
メインサーミスタ１８は、定着スリーブ２０の長手方向の中央付近に、サブサーミスタ１９ａと１９ｂは、定着ヒータ１６の中心から等しい距離の端部付近に配設され、それぞれ定着スリーブ２０の内面、定着ヒータ１６の裏面に接触するよう配置されている。すなわち、サブサーミスタ１９ａ及びサブサーミスタ１９ｂは、ヒータ１６の通電発熱抵抗層の、記録材搬送方向に直交する方向（長手方向）に関して、中心から等しい距離の位置に配置されている。
【００４０】
メインサーミスタ１８、及びサブサーミスタ１９ａ、１９ｂは、加熱制御手段としての通電制御手段２１に接続される。通電制御手段２１は、メインサーミスタ１８、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検出結果をもとに、定着ヒータ１６の温調制御内容を決定する。また、通電制御手段２１は、連続通紙中には、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検出結果をもとに、通電発熱抵抗層への通電比率を決定する。なお、本明細書において、通電比率とは、商用電源の交流波形の電圧変化の周期に対し、ヒータに通電される時間の割合である。各通電発熱抵抗層に対する通電比率の決定については後述する。
【００４１】
図３の２３と２６は、装置フレーム２４に組付けた入り口ガイドと定着排紙ローラである。入り口ガイド２３は、二次転写ニップを抜けた記録材Ｐが、定着ニップ部２７に正確にガイドされるよう、転写材を導く役割を果たす。本実施形態の入り口ガイド２３は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成されている。
【００４２】
加圧ローラ２２は、不図示の駆動手段により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２２の回転駆動による、該加圧ローラ２２の外面と定着スリーブ２０との定着ニップ部２７における圧接摩擦力により、円筒状の定着スリーブ２０に回転力が作用する。そして、定着スリーブ２０は、その内面側が定着ヒータ１６の下向き面に密着して摺動しながら、ヒータホルダ１７の外回りを矢印の時計方向に従動回転する。定着スリーブ２０の内面にはグリスが塗布され、ヒータホルダ１７と定着スリーブ２０内面との摺動性を確保している。
【００４３】
このようにして、加圧ローラ２２が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着スリーブ２０が従動回転状態になり、また定着ヒータ１６に通電がなされる。定着ヒータ１６が昇温して所定の温度に立ち上げ温調された状態において、定着ニップ部２７に、未定着トナー像を担持した記録材Ｐが入り口ガイド２３に沿って案内されて導入される。そして、定着ニップ部２７において、記録材Ｐのトナー像担持面側が定着スリーブ２０の外面に密着し、定着スリーブ２０と一緒に定着ニップ部２７を挟持搬送されていく。
【００４４】
この挟持搬送過程において、定着ヒータ１６の熱が定着スリーブ２０を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像が記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部２７を通過した記録材Ｐは、定着スリーブ２０から曲率分離され、定着排紙ローラ２６で排出される。
【００４５】
（ヒータ構成）
図１に本実施形態における定着ヒータ１６の構成を示す。本実施形態の定着ヒータ１６は、裏面発熱型の構造である。すなわち、１００はアルミナ、窒化アルミ等のセラミック材料により形成される高熱伝導性基板である。基板１００は長手方向に細長い形状であり、加圧ローラ２２との間で形成される定着ニップ部２７の幅よりも幅が広く形成してある。
【００４６】
また、高熱伝導性基板１００の定着ニップ部２７とは反対側に、長手方向に沿って、例えば銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）等の導電材料からなる通電発熱抵抗層を形成してある。本実施形態では、ニップ部における回動方向（通紙方向）に複数列の通電発熱抵抗部（長手方向の中心から互いに異なる方向に変位した中心を備える２列の通電発熱抵抗部）を備える。具体的には、２系列の通電発熱抵抗層（第１の通電発熱抵抗層１０１及び第２の通電発熱抵抗層１０２）をスクリーン印刷等の手段によって基板上に形成してある。また、通電発熱抵抗層１０１及び１０２の上には、ガラス等からなる絶縁保護層１０６を形成してある。
【００４７】
本実施形態では、通電発熱抵抗層１０１と１０２は、それぞれ長手方向長さ２１９．５ｍｍである。しかしながら、図１に示すように、長手方向に関しては位置をずらして配設されている。具体的には、記録材の通紙基準の位置を長手中心とすると、通電発熱抵抗層１０１は左側に１．７５ｍｍずれ、通電発熱抵抗層１０２は右側に１．７５ｍｍずれた状態である。
【００４８】
そのため、長手方向において、通電発熱抵抗層１０１と１０２が両方とも存在する領域は、長手中心から左右端部に向かって１０８ｍｍの領域であり、長手方向全体では２１６ｍｍとなる。通電発熱抵抗層１０１及び１０２の一方のみが存在する領域が長手方向端部において、左右とも３．５ｍｍ存在することとなる。また、長手方向において、通電発熱抵抗層１０１及び１０２の少なくともどちらか一方が存在する領域を発熱領域と定義すると、発熱領域の長さは２２３ｍｍである。発熱領域の長手中心は記録材の通紙基準と同様である。
【００４９】
今後の説明を分かり易くするため、記録材の搬送中心、すなわち、通電発熱抵抗層１０１及び１０２をあわせて考えた場合の中心をＸとする。また、左側にずれている、通電発熱抵抗層１０１の長手左側端部位置をＹ１、右側端部位置をＹ２とする。右にずれている通電発熱抵抗層１０２の長手左側端部位置をＺ１と右側端部位置をＺ２と定義しておく。本定義を用いると、Ｙ１−Ｚ２間＝２２３ｍｍであり、Ｙ１−Ｚ１間及びＺ２−Ｙ２間が３．５ｍｍとなる。
【００５０】
また、通電発熱抵抗層１０１及び１０２のどちらも、長手全体での抵抗値は同様であり、また、長手方向の単位長さあたりの抵抗値も略均一である。また、ヒータ１６の裏面にはサブサーミスタ１９ａ及び１９ｂが当設している。サブサーミスタ１９ａは発熱中心から９９ｍｍ左側に、１９ｂは９９ｍｍ右側にそれぞれ位置し、ヒータ１６の温度を検出している。
【００５１】
（ヒータの発熱分布）
図１で、記録材通紙時には、通電発熱抵抗層１０１は、電極部１０３、１０４間に不図示の電源より給電され、通電発熱抵抗層１０２は電極部１０３、１０５間に同じく不図示の電源から給電され、それぞれ発熱する。上記電極部に印加される電圧のデューティ比や波数等を適切に制御することによって、定着スリーブ２０の温度を所望の温度に保ち、記録材上のトナー像の加熱を行う。すなわち、メインサーミスタ１８の温度が目標温度を維持するように通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電が制御される。ここで、それぞれの通電発熱抵抗層１０１及び１０２への不図示の供給用電源はそれぞれ独立しており、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率は変更可能である。
【００５２】
通電発熱抵抗層１０１及び１０２に共に同様の通電比率で通電が行われた場合には、それぞれの通電発熱抵抗層が同様の発熱をする。そのため、ヒータ１６としては、発熱中心Ｘに対し、長手方向で左右対称な発熱分布となる。これに対し、例えば、通電発熱抵抗層１０１への通電比率に対して、通電発熱抵抗層１０２への通電比率を多くした場合には、通電発熱抵抗層１０２の方が発熱量が大きくなる。この場合、通電発熱抵抗層１０１のみが存在するＹ１−Ｚ１間の発熱量に対し、通電発熱抵抗層１０２のみが存在するＹ２−Ｚ２間の発熱量の方が大きくなる。
【００５３】
また、通電比率の関係を逆にすれば、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量を大きくすることもできる。即ち、片方の通電発熱抵抗層に対する、もう一方の通電発熱抵抗層への通電比率を変化させることで、長手方向端部の発熱量をコントロールすることができる。
【００５４】
（通電発熱抵抗層への通電比率の制御）
１）サブサーミスタ検出温度と非通紙部温度
記録材の通紙位置に対する、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度、非通紙部の温度について、先ず説明する。ここで、記録材通紙時には、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電は、同様の通電比率で行っている。即ち、メインサーミスタ１８の検出温度が目標温度となるように決定される通電発熱抵抗層１０１への通電比率をＤ１、通電発熱抵抗層１０２への通電比率をＤ２とすると、Ｄ１＝Ｄ２で制御を行っている。
【００５５】
図５に、定着ニップ部にＡ４サイズ紙が通紙された場合の様子を示す。１６は上記の加熱体としての定着ヒータであり、１０１及び１０２は定着ヒータ１６の裏面に設けられている発熱抵抗層である。Ａ４サイズ紙が通紙基準通りにＸを中心として通紙された場合（実線の場合）、本実施形態の構成では、Ａ４紙の両端部から６．５ｍｍの領域、即ち、紙端から通電発熱抵抗層の端部までの領域が非通紙部となる。
【００５６】
図５の左右方向（長手方向）で、図５の左側に関しては、記録材の端部から通電発熱抵抗層１０１の端Ｙ１までが非通紙部となる。また、右側に関しては、記録材の端部から通電発熱抵抗層１０２の端部Ｚ２までが非通紙部となる。この場合、左右方向（長手方向）の非通紙部の長さは同様になるため、非通紙部の温度上昇は左右で同様となる。
【００５７】
これに対し、記録材が片側に寄って通紙された場合（図５の破線の場合）、具体的にはＡ４サイズ紙が右側に１．５ｍｍ寄った場合を説明する。この場合、発熱領域の長手中心Ｘに対し、記録材の長手中心は１．５ｍｍずれ、非通紙部は左右で領域の長さが異なってしまう。記録材端部から通電発熱抵抗層端Ｙ１までは、８ｍｍとなる。また、記録材端部から通電発熱抵抗層１０２の端Ｚ２までは５ｍｍとなる。そのため、非通紙部の領域が広いＹ１側の温度が上昇し、従来例で説明したような問題が生じる可能性があった。
【００５８】
図９に、Ａ４サイズ紙、坪量８０ｇ／ｍｍの紙を連続通紙した場合の、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出結果Ｔａ及びＴｂと非通紙部の温度のモニタ結果を示す。なお、非通紙部の測定は、紙端から等しい距離の位置（本結果は紙端から３ｍｍの位置）の発熱抵抗体上にＫタイプの熱電対を設置して測定した。以下、熱電対によって測定した非通紙部温度について、サブサーミスタ１９ａと同じ側の温度をＨａ、サブサーミスタ１９ｂと同じ側の温度をＨｂと記す。ここで、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率は同等（Ｄ１＝Ｄ２）で制御した。
【００５９】
図９（ａ）は、Ａ４紙が通紙基準通りに通紙された場合の結果であり、図９（ｂ）は通紙基準に対して、右側に１．５ｍｍ寄って通紙された場合の結果である。図９（ａ）に示すように、Ａ４紙を連続通紙した場合、通紙基準通りに通紙された場合にはＴａとＴｂが同じ温度上昇カーブになる。これに対し、図９（ｂ）に示すように、長手方向の通紙位置ずれ量が大きいと、片側の非通紙部の温度が急激に上昇する。
【００６０】
図９（ｂ）に示すように、基準に対し右側に１．５ｍｍ寄って通紙された場合には、通紙基準で通紙された場合に比べ、非通紙部の領域が広くなる側であるサブサーミスタ１９ａ側の温度Ｔａ及び非通紙部の温度Ｈａが高くなっている。また、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの温度検出結果Ｔａ及びＴｂの上昇カーブと、それぞれの側の非通紙部の温度Ｈａ及びＨｂの温度上昇カーブが対応した動きになっていることが分かる。これらの結果から、両側の非通紙部の温度Ｈａ及びＨｂを、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度Ｔａ及びＴｂから予測することができる。
【００６１】
２）通電発熱抵抗層に対する通電比率の変更
以下、本実施形態における通電発熱抵抗層への通電制御について詳細に説明する。図３において、制御回路部２１は、サブサーミスタ１９ａと１９ｂの温度検出結果ＴａとＴｂから、その差Ｔａ−Ｔｂを計算する。そして、加熱制御手段としての制御回路部２１は、サブサーミスタ１９ａと１９ｂにより検出される温度の差が所定値に至った場合に上述した加熱制御を実行する。即ち、サブサーミスタ１９ａと１９ｂにより検出される温度差の絶対値が１０度以上（｜Ｔａ−Ｔｂ｜≧１０℃）となる場合に、一方の通電発熱抵抗層への通電比率に対する、他方の通電発熱抵抗層への通電比率の比を変更する。
【００６２】
以下、記録材の通紙位置が、通紙基準Ｘに対し、右側に１．５ｍｍずれている場合を詳細に説明する。記録材が連続通紙されるにつれて、｜Ｔａ−Ｔｂ｜の値は大きくなっていくため、非通紙部領域が広い側であるサブサーミスタ１９ａ側は大きく昇温してしまう。そこで、このように片側のみ大きく昇温することを防止するため、サブサーミスタ１９ａ側の発熱量を減らす必要があり、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量をＹ２−Ｚ２間の発熱量に比べて小さくすることが好ましい。
【００６３】
通電発熱抵抗層１０２に対する、通電発熱抵抗層１０１への通電比率を小さくすれば、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量を、Ｙ２−Ｚ２間の発熱量に比べて小さくすることができる。本実施形態では、Ｔａ−Ｔｂ≧１０℃となった時点で、通電発熱抵抗層１０１への電力投入量を、通電発熱抵抗層１０２の電力投入量に対して１０％減少させる。
【００６４】
具体的に説明すれば、先ず記録材連続通紙初期には、通電発熱抵抗層１０１へ通電比率Ｄ１で通電し、１０２には同じ値となる通電比率Ｄ２で通電していたとする。即ち、Ｄ１＝Ｄ２であり、共に３００Ｗの電力投入で、合計６００Ｗの電力を投入していたとする。次に、Ｔａ―Ｔｂ≧１０℃となった時点では、通電発熱抵抗層１０１への通電比率をＤ１−５％とし、電力投入量を約２８５Ｗにする。
また、通電発熱抵抗層１０２への通電比率をＤ２＋５％とし、の電力投入量を３１５Ｗにする。このようにすることで、通電発熱抵抗層１０１の発熱量は減少し、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量を減らすことができる。かつ、ヒータ１６としての電力投入量は６００Ｗのままであるため、定着スリーブ２０の長手中央部での温度は一定のままとなる。
【００６５】
これらを図６に示す。記録材（紙）の長手方向の位置が、通紙基準に対して片方に寄って搬送された場合、ＴａとＴｂの差が通紙枚数が増えるに連れて徐々に大きくなっていく。しかし、ＴａとＴｂの差が１０℃になった時点で、サブサーミスタ１９ａ側である、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量を減らすため、通電発熱抵抗層１０１への通電比率を５％減少させ、投入電力量を減らす。また、通電発熱抵抗層１０２への通電比率を５％増加させ、投入電力量を増やす。そうすることで、次の記録材通紙からは、図６の実線で示すように、ＴａとＴｂの温度差が小さくなるように推移していく。
【００６６】
このように、ＴａとＴｂの差が規定の値になった場合に、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電量を変更する。これにより、記録材が、搬送方向に直交する方向（長手方向）に連続的に変位して搬送された場合でも、定着ヒータ１６の発熱分布に大きな左右差をもたらすことが防止できる。また、定着ニップ２７中で、記録材搬送方向の一方のみが大きく昇温することを防止できる。
【００６７】
なお、本実施形態では、サブサーミスタ１９ａの検出温度Ｔａの方がサブサーミスタ１９ｂの検出温度Ｔｂよりも高く推移している場合で説明した。つまり、記録材通紙位置が、通紙基準Ｘから右側にずれている場合である。逆に、記録材の通紙位置が、通紙基準に対して、左側にずれている場合には、サブサーミスタ１９ｂの検出温度Ｔｂの方が高くなるのは言うまでもない。この場合には、通電発熱抵抗１０２への通電比率を減らし、投入電力量を減じ、通電発熱抵抗層１０１への通電比率を増やし、投入電力量を増加させれば良い。
【００６８】
また、上記のように、Ｔａ―Ｔｂ≧１０℃となり、通電発熱抵抗層１０１への投入電力量を減じたにも拘らず、記録材の通紙が進むにつれて、再度Ｔａ―Ｔｂ≧１０℃になる場合がある。例えば、想定以上に記録材の通紙位置が右側に寄っている場合である。この場合には、再度Ｔａ―Ｔｂ≧１０℃となった時点で、再び、通電発熱抵抗層１０１への通電比率を減らし、投入電力量を減ずればよい。すなわち、｜Ｔａ−Ｔｂ｜≧１０℃となる毎に、高い温度を検出しているサブサーミスタのある側の発熱量を減らすように、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への投入電力量を変化させれば良い。
【００６９】
また、本実施形態では、ヒータ１６に当設しているサブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度を基に、非通紙部の温度を予測する例を示したが、これに限定されるものではない。即ち、例えば、定着スリーブ２０の長手端部付近の温度をモニタする温度検出素子を設けてあっても良い。定着スリーブ２０の長手左右における温度差を基に、本実施形態と同様の通電比率の変更を行えば、同様の効果が得られる。また、例えば、加圧ローラ２２の長手左右における温度差をモニタ可能な温度検出素子を設けてあっても良い。
【００７０】
更に、ヒータ１６上の構成に関しても、本実施形態の構成に限定されるものではない。即ち、複数の通電発熱抵抗層が形成されており、そのうちの少なくとも１本が、長手方向の中心である、通紙基準に対して、左右で非対称な発熱分布であればよい。その上で、前記複数の通電発熱抵抗層がそれぞれ独立に通電制御可能であれば、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００７１】
《第２の実施形態》
本実施形態では、５枚通紙ごとにＴａとＴｂの差に基づいて通電発熱抵抗層の通電比を変更する。なお、画像形成装置の構成や、定着装置１２の構成は第１の実施形態の場合と同様であるため、詳細説明は省略する。
【００７２】
図７に、従来例における、記録材を５枚連続通紙した場合の、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検出温度Ｔａ、Ｔｂの差を示している。さらに、サブサーミスタ１９ａ側、１９ｂ側それぞれの記録材の端から等しい距離の位置（本実施形態の場合、紙の端部から３ｍｍ）での非通紙部の温度Ｈａ、Ｈｂの差と記録材の搬送位置の基準位置（中心）からのずれ量の関係を示す。
【００７３】
なお、図７は、Ａ４サイズ、坪量８０／ｇｍ２の紙を２５℃／６０％環境で通紙した場合の結果である。グラフの縦軸はＴａ−Ｔｂ及びＨａ−Ｈｂの値であり、紙が右寄りで通紙された場合、Ｔａの温度が大きくなるため、正の値、逆に紙が左寄りで通紙された場合にはＴｂの温度が大きくなる。そのため、負の値となっている。また、非通紙部の定着ヒータ裏面の温度Ｈａ、Ｈｂは、定着ヒータ１６の裏面に熱電対を設置して測定した。
【００７４】
図７に示すように、ＴａとＴｂの差、及びＨａとＨｂの差は、Ａ４紙の搬送位置の基準位置からのずれと１対１の関係であり、記録材搬送位置がずれるほど温度差は大きくなっていることがわかる。紙通紙位置が、中央の場合には、ＴａとＴｂ、ＨａとＨｂともに差は０となっている。
【００７５】
本実施形態では、図７に示した結果を基に、記録材が５枚通紙される毎に、次の５枚の通紙時の通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を設定する。以下、表１に、Ａ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ２の紙を連続通紙する場合の５枚通紙ごとの通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率の変更量を示す。
【表１】
【００７６】
ここで、表１中で、Ｔａ−Ｔｂ及びＨａ−Ｈｂの値が正の場合には、記録材が右側にずれて通紙されており、サブサーミスタ１９ａ側の温度が高いことを示す。逆に負の場合には、記録材が左側にずれて通紙されており、サブサーミスタ１９ｂ側の温度が高いことを示す。記録材の通紙開始時は、通電発熱抵抗層１０１へは通電比率Ｄ１で、通電発熱抵抗層１０２へは通電比率Ｄ２で通電される。このとき、Ｄ１＝Ｄ２であり、メインサーミスタ１８の温度が目標温度となるように決定されている。この状態で記録材が５枚通紙された後にＴａ−Ｔｂを求める。
【００７７】
このとき、表１に従い、例えば、Ｔａ−Ｔｂ＝１０℃であった場合には、次の記録材５枚通紙中には、通電発熱抵抗層１０１へはＤ１−１０％の通電比率で、通電発熱抵抗層１０２へはＤ２＋１０％の通電比率で通電する。また、例えば、Ｔａ−Ｔｂ＝５℃であった場合には、次の記録材５枚通紙中には、通電発熱抵抗層１０１へはＤ１−５％の通電比率で、通電発熱抵抗層１０２へはＤ２＋５％の通電比率で通電する。ここで、記録材５枚通紙後のＴａ−Ｔｂ＝１０℃の場合とは、図７によると、記録材が２ｍｍ右側にずれて通紙された場合である。また、Ｔａ−Ｔｂ＝５℃の場合とは、記録材が１ｍｍ右側にずれて通紙された場合である。
【００７８】
本実施形態では、加熱制御手段としての制御回路部２１は、一定の通紙枚数ごとに温度差が所定値に至ったかを判断し、所定値に至った場合に通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を変更する加熱制御を実行する。そして、通電比率の変更は、温度差に応じて異なるように加熱制御を実行する。
【００７９】
このように、本実施形態では、上記の表１に従って通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を変更させることにより、記録材通紙位置が通紙基準から大きくずれている場合ほど、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率の変更量を大きくする。この結果、記録材通紙位置の通紙基準からのずれの大きさに応じて、適切な発熱分布に制御することが可能となる。
【００８０】
記録材の連続通紙開始から５枚が通紙され、１回目の通電比率の変更が行われた後、次の５枚通紙後においても、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度の差Ｔａ−Ｔｂが０にならない場合がある。この場合には、表１に従い、再度、Ｔａ−Ｔｂの値に応じて、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を変更すればよい。以後、本変更を繰り返す。また、５枚通紙後に、｜Ｔａ−Ｔｂ｜＜１となっていた場合には、次の記録材５枚通紙時には、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率の変更は行わない。
【００８１】
これまで説明してきたように、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度の差である、Ｔａ−Ｔｂに応じて、記録材５枚通紙ごとに通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を変更する。このようにすることにより、記録材が、搬送方向に直交する方向に連続的にずれて搬送された場合でも、定着ヒータ１６の発熱分布に大きな左右差をもたらすことが防止できる。また、定着ニップ部２７中で、記録材搬送方向の一方のみが大きく昇温することを防止できる。また、記録材の通紙５枚ごとという高頻度で通電比率の変更を行うため、より正確に定着ヒータ１６の発熱分布を制御できる。
【００８２】
よって、ヒータ１６のみならず、定着スリーブ２０及び、加圧ローラ２２の長手方向端部における温度も左右で同様となる状態で、記録材の連続通紙が可能となる。その結果、定着装置として、高寿命化が図られる。また、記録材の長手端部の片側のみホットオフセットや、がさつき等の画像不良が発生するという問題も、より効果的に防止できる。
【００８３】
本実施形態では、記録材を連続通紙する場合に、５枚ごとに通電発熱抵抗層１０１及び１０１への通電比率を変更する例を示した。しかしながら、本構成の意味するところは、一定枚数ごとに通電比率の変更を行うことである。すなわち、例えば、記録材の通紙３枚ごとに通電比率の変更を行ってもよい。
【００８４】
《第３の実施形態》
本実施形態では、定着ヒータ１６として、３系統の通電発熱抵抗層を有する場合を説明する。画像形成装置の構成は第１の実施形態（図２）と同様であり、定着ヒータ１６以外の定着装置１２の構成も第１の実施形態（図２）と同様である。本実施形態における定着ヒータ１６の構成を図８に示す。また、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの配置も図８に示す。２００はアルミナ、窒化アルミ等のセラミック材料により形成される高熱伝導性基板であり、加圧ローラ２２との間で形成される定着ニップ部２７の幅よりも広く形成してある。
【００８５】
本実施形態における定着ヒータ１６は、３系統の通電発熱抵抗層を基板２００上に有する。即ち、高熱伝導性基板２００の定着ニップ部２７とは反対側に、長手方向に沿って、例えば銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）等の導電材料からなる３系統の通電発熱抵抗層を有している。具体的には、第１列として長手方向の中心をその中心とする第１の通電発熱抵抗部２０１を備え、かつ、第２列として長手方向の一方の端部側と他方の端部側とに独立して設けられる第２の通電発熱抵抗部２０２と第３の通電発熱抵抗部２０３を備える。
【００８６】
本実施形態では、第１の通電発熱抵抗層２０１及び第２の通電発熱抵抗層２０２、第３の通電発熱抵抗層２０３が、スクリーン印刷等の手段によって基板上に形成されている。また、通電発熱抵抗層２０１及び２０２、２０３の上には、ガラス等からなる絶縁保護層２０６が形成されている。なお、通電発熱抵抗層２０１は、長さ２２０ｍｍで形成されており、図８の記録材の通紙基準位置Ｘに対し、長手両端部方向へ１１０ｍｍであり、左右対称の形状である。通電発熱抵抗層２０２及び通電発熱抵抗層２０３は、ともに長さ２０ｍｍである。
【００８７】
通電発熱抵抗層２０２は、通紙基準Ｘに対し、左側へ９２．５ｍｍの位置から１１２．５ｍｍの位置までの領域に形成されている。また、通電発熱抵抗層２０３は、通紙基準Ｘに対し、右側へ９２．５ｍｍの位置から１１２．５ｍｍの位置に形成されている。即ち、通電発熱抵抗層２０２及び２０３は、通紙基準Ｘに対し対称に形成されている。通電発熱抵抗層２０１、２０２、２０３への不図示の供給用電源は、それぞれ独立しており、通電発熱抵抗層２０１、２０２、２０３への通電比率は変更可能である。
【００８８】
記録材の通紙時には、メインサーミスタ１８の検出温度が目標に維持されるように、各通電発熱抵抗層へ独立に通電がなされる。本実施形態の場合、記録材通紙中は主に通電発熱抵抗層２０１への通電がなされる。通電発熱抵抗層２０２及び２０３は、記録材の長手端部における熱量不足を補うために補助的に通電がなされる。即ち、ＬＴＲサイズの記録材が連続通紙される場合には、通電発熱抵抗層２０２、２０３は比較的大きな通電比率で通電がなされ、記録材の長手端部の定着不良を防止する。そして、Ａ４サイズの記録材が連続通紙される場合には、通電発熱抵抗層２０２、２０３は比較的小さな通電比率で通電がなされ、非通紙部の異常な昇温を防止する。
【００８９】
記録材の通紙開始時には、通電発熱抵抗層２０２及び２０３へは、同様の通電比率で通電がなされ、ヒータ１６としては、左右均等に発熱する。この場合これまでも説明してきたように、記録材が通紙基準Ｘからずれて通紙された場合には、ヒータ１６の片側のみが大きく昇温することになる。即ち、サブサーミスタの検出温度Ｔａ及びＴｂの一方のみが高い温度を検出することになる。このような場合には、高い温度を検出している側の通電発熱抵抗層への通電比率を減少させれば良い。
【００９０】
例えば、記録材が右に寄って通紙され、サブサーミスタ１９ａの検出温度Ｔａが大きい場合、通電発熱抵抗層２０２への通電比率を減じる。このようにすることで、ヒータ１６の左側のみが大きく昇温することが防止できる。
【００９１】
本実施形態の特徴としては、第１、第２の実施形態とは異なり、通電発熱抵抗層２０２及び２０３の通電比率を独立に制御することによって、ヒータ１６の長手端部の発熱量を左右非対象に制御できることである。通電発熱抵抗層２０２及び２０３の通電比率を変更したとしても、通電発熱抵抗層２０１への通電比率を変更しないため、長手中央部は安定した温度で制御することが可能である。
【００９２】
更に言えば、本構成の定着ヒータ１６を用いれば、記録材が通紙基準からずれて通紙されていたとしても、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検出温度を常に一定とするように制御することも可能である。即ち、記録材の通紙中に常にサブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度Ｔａ、Ｔｂをモニタしておき、Ｔａ及びＴｂが一定となるように、通電発熱抵抗層への通電比率を設定する。
【００９３】
このようにすることによって、サブサーミスタの検出温度Ｔａ及びＴｂが一定となるようにヒータ１６の温度を制御できるため、非通紙部の温度Ｈａ及びＨｂも一定以上に昇温することはない。この結果、記録材が通紙基準からずれて連続通紙された場合にも、長手方向片側のみが高温になることによる、ホットオフセットやがさつき等の画像弊害の発生を抑制できる。
【００９４】
以上、説明してきたように、本実施形態の図８の構成の定着ヒータ１６を用いることによって、記録材は通紙基準からすれて通紙された場合でも、ヒータ１６の発熱分布に左右差が生じることを防止できる。
【００９５】
（変形例１）
上述した実施形態においては、加熱手段として、ニップ部における回動方向に複数列の通電発熱抵抗部を備えることを示したが、これに限らず、ニップ部における回動方向に単数列の通電発熱抵抗部を備えるものであっても良い。この場合、例えば長手方向の両端部を除く領域に第１の通電発熱抵抗部、長手方向の一方の端部に第２の通電発熱抵抗部、長手方向の他方の端部に第３の通電発熱抵抗部を、一列になるよう夫々独立に設ける。
【００９６】
（変形例２）
上述した実施形態においては、ニップ部へ搬送される記録材の長手方向における変位により非通紙部が変位することを認識する変位認識手段として、ニップ部における長手方向の第１の位置、第２の位置に設けられる温度検出手段を用いた。即ち、一方の側にある第１の位置と、他方の側にある第２の位置の温度に関し、第２の位置が第１の位置に対し温度が高いと検出される場合に、一方の端部側への変位があると認識したが、本発明はこれに限られない。例えば、ニップ部の手前で、記録材の長手方向における変位、あるいは非通紙部の長手方向における変位を光学的に直接検出するようにしても良い。
【００９７】
（変形例３）
上述した実施形態においては、加熱比率を変える場合に、加熱時間としての通電時間を変える、即ち通電比率を変えるようにしたが、これに限らず、例えば加熱電流を変えるようにしても良い。
【００９８】
（変形例４）
上述した実施形態においては、加熱制御手段は、変位認識手段により非通紙部が長手方向において一方の端部側へ変位したと認識する場合に、加熱手段に関し他方の端部側を一方の端部側に対し相対的に加熱量が小さくなるように加熱制御した。ここで、加熱量が小さくなるようにとは、加熱をゼロ（加熱停止）とする場合を含むものであり、一方の端部側の加熱量を変えずに、他方の端部側の加熱量をゼロとするよう通電オフとしても良い。
【００９９】
（変形例５）
上述した実施形態においては、加熱手段としてのヒータが、回動するフィルム部材の内側で当接するバックアップ部材として兼用されたが、本発明はこれに限らず、加熱手段とバックアップ部材を別個に設けても良い。例えば、バックアップ部材とは独立に、励磁コイルによる電磁誘導方式を用いた加熱手段を用いても良い。
【０１００】
（変形例６）
なお、上述した実施形態においては、ニップ部を形成する加圧部材として、回動可能な加圧ローラーを用いたが、固定の加圧パッドを用いることもできる。
【０１０１】
（変形例７）
上述した実施形態においては、定着部材として回動するフィルムを用いたが、いわゆる定着ローラ（例えば金属製）を用いても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１２・・定着装置、１６・・セラミックヒータ、１８・・メインサーミスタ、１９ａ、１９ｂ・・サブサーミスタ、２０・・定着スリーブ、２２・・加圧ローラ、２７・・定着ニップ部、Ｐ・・記録材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真方式を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の記録材上にトナー画像形成可能な画像形成装置に搭載される画像加熱装置に関する。画像加熱装置としては、記録材に形成された未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢処理加熱装置等が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において記録材に担持された未定着トナー像を固着画像として加熱定着させる定着装置として、フィルム加熱方式が普及してきている。フィルム加熱方式の定着装置は、加熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム（定着フィルム、定着ベルト）を挟ませて定着ニップ部を形成させるものである。この定着ニップ部に未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入し、定着フィルムと一緒に挟持搬送させる。
【０００３】
これにより、定着ニップ部において、セラミックヒータの熱を定着フィルムを介して記録材に与え、さらに定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録材面に定着させるものである。上記のようなフィルム加熱方式の定着装置の特徴として、定着フィルムとして熱容量の小さい部材を用いていることが挙げられる。この場合、定着装置が未定着トナー像を担持した記録材を定着できる温度になるために必要な時間（ウォームアップ時間）を短縮でき、かつ消費電力が小さいという利点がある。
【０００４】
一方で、上記のような定着フィルムを用いた場合、定着フィルムは厚さが薄く、熱容量が小さいため、記録材の搬送方向に直交する方向（以下、長手方向と記す。）の熱伝導が劣化する。定着ニップ部の長手方向長さに対して、幅の狭い記録材が通紙された場合には、通紙部は記録材によって熱が奪われる。それに対して、非通紙部は熱が奪われないため、非通紙部の温度は上昇してしまう。幅の狭い記録材は、いわゆる小サイズの記録材であり、例えば、ＬＴＲサイズ、Ａ４サイズ縦搬送の画像形成装置であれば、Ａ５、Ｂ５サイズ幅以下の記録材である。
【０００５】
そこで、従来の定着フィルム方式の定着装置においては、ニップ部でセラミックヒータ上に長手方向の長さの異なる発熱抵抗層をフィルム回動方向（通紙方向）に複数列設置し、通紙される記録材の幅に合った長さの発熱抵抗層を発熱させる方法が提案されている。このようにすれば、小サイズの記録材が通紙された場合でも、非通過域の昇温を抑制できる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６２９０９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例は、いわゆる小サイズ紙の場合の端部昇温対策例である。近年は、画像形成装置の高速化、大量の連続印刷にともなって、ＬＴＲサイズ（紙幅２１６ｍｍ）機におけるＡ４サイズ紙（紙幅２１０ｍｍ）通紙時の場合の端部昇温が問題となっている。
【０００８】
近年の画像形成装置の高速化により、定着装置内での記録材の搬送速度は非常に速くなっている。そのため、記録材に熱を与えトナー像の記録材への定着性を確保するために、加熱部材は非常に高温の状態になってしまう。また、高速化により、前の記録材と次の記録材の間隔が非常に短くなってしまい、定着装置内の加熱部材は加熱しつづける状態となってしまう。
【０００９】
その結果、通紙部では記録材が熱を奪うのに対し、非通紙部では記録材が熱を奪わないために、ＬＴＲサイズ機において、Ａ５やＢ５サイズといった小サイズ記録材の場合だけではなく、Ａ４サイズでも高温になりやすい。大量通紙された場合には、非通紙部の温度が非常に高温になる。例えば、セラミックヒータなどに代表される加熱部材では、加熱部材中の発熱体として、ＬＴＲサイズ紙（２１６ｍｍ）の定着性を確保できるような長手方向の長さが要求される。それとともに、Ａ４サイズ紙（２１０ｍｍ）通紙時の発熱体の非通紙部の昇温を抑えることも要求され、そのバランスをとって、長手方向の長さが調整されている。
【００１０】
しかし、近年では、大量印刷化によって、連続して大量に印刷される場合が多くなっている。そのため、給紙部には、大量の記録材をセットできるような画像形成装置が多くなっている。大量の記録材が給紙部にセットされる場合、メカ的要因あるいはユーザーの記録材のセットの行い方によって、図１０に示すように、搬送方向に直交する方向（長手方向）に偏った状態でセットされるおそれがある。
【００１１】
このように、給紙部において、偏りをもってセットされた記録材が連続通紙された場合、定着装置内では、例えば、加熱部材に対して、連続的に右側に偏って通紙される。あるいは逆に左側に偏って通紙されるといった場合が生じる。このような状態で連続通紙された場合、加熱部材に対して通紙域が長手方向にシフトすることになり、左寄りで通紙された場合には右側の非通紙部が広くなる。逆に右寄りで通紙された場合には左側の非通紙部が広くなり、大きく昇温し、定着装置の定着部材の温度に大きな左右差が生じたり、また、長手方向において片側が大きく昇温してしまう。
【００１２】
図１１には、ＬＴＲサイズ機において、Ａ４サイズの記録材が通紙中心から１ｍｍずれて連続通紙された場合の、加熱体としてのヒータの非通紙部領域の温度の上昇の一例を示す。記録材は片寄って搬送される側とは逆の非通紙部で、通紙枚数の増加とともに大きく昇温する。定着装置の構成部材の耐熱温度を超えると、構成部材が劣化して耐久性が乏しくなったり破損したりすることがある。また、構成部材の劣化には至らなくとも、長手方向片側のみ温度が高い状態で記録材が通紙される場合には、ホットオフセットやがさつき等の画像弊害が発生することがある。
【００１３】
このように、記録材の通紙位置の微小なずれの影響を考慮すると、ＬＴＲ機において、近年の画像形成装置の高速化、大量の連続印刷に対応するためには、加熱部材の長手方向長さの合わせ込みのみでは、Ａ４サイズに対応できない。すなわち、Ａ４サイズ紙通紙時の非通紙部昇温の抑制が困難となってきている。また、記録材搬送位置の微小なずれの影響は、上記従来例のような記録材幅に応じた加熱体の伸縮では、対処することが困難である。
【００１４】
このため、特に高速のＬＴＲサイズ用画像形成装置においては、Ａ４サイズ紙が連続通紙された場合には、非通紙部の温度を抑制するために、例えば、Ａ４サイズ通紙時の通紙域端部の加熱体の温度を温度検出素子で検出する。その検出温度から予測される加熱体の非通紙部の温度が、定着装置の構成部材の耐熱温度に達する前に、一定時間印刷動作を休止して非通紙部の温度が前記耐熱温度より十分低下するまで待機する。あるいは、前の記録材の後端と次の記録材の先端の間隔（以下、紙間と記す）を大きくして、紙間中は、定着装置の温調温度をダウンするなどして、上記問題が発生しないようにする必要がある。
【００１５】
しかし、大幅にスループットが低下し、生産性が低下するという問題があった。本発明は、ニップ部に搬送される記録材の長手方向における変位（例えば連続的な変位）がある場合においても、長手方向の一方の端部側の非通紙部が異常に昇温することを防止でき、高速で大量に画像加熱する画像加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために本発明は、回動可能であって回動方向に交差する長手方向に加熱可能な加熱回動部材と、前記加熱回動部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して前記画像を加熱する画像加熱装置であって、前記ニップ部へ搬送される記録材の前記長手方向における変位により非通紙部が変位することを認識する変位認識手段と、前記ニップ部に対応して前記長手方向の一方の端部側と他方の端部側とを独立に加熱する加熱手段と、前記変位認識手段により非通紙部が前記長手方向において前記一方の端部側へ変位したと認識する場合に、前記加熱手段に関し前記他方の端部側を前記一方の端部側に対し相対的に加熱量が小さくなるように加熱制御する加熱制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ニップ部に搬送される記録材の長手方向における変位（例えば連続的な変位）がある場合においても、長手方向の一方の端部側の非通紙部が異常に昇温することを防止でき、高速で大量に画像加熱する画像加熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像加熱装置における加熱ヒータ（定着ヒータ）の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像加熱装置を搭載した画像形成装置の概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置の概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置の斜視模型図である。
【図５】本発明の実施形態における記録材通紙時の定着ニップ部の長手方向の位置関係を表す図である。
【図６】本発明の実施形態における加熱体の温度推移を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に関する加熱体温度と記録材搬送位置の関係図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における加熱ヒータ（定着ヒータ）の構成図である。
【図９】従来例における加熱体の温度推移を示し、（ａ）は通紙基準で通紙された場合を示す図、（ｂ）は一方の端部側へ変位した状態で通紙された場合を示す図である。
【図１０】従来例における給紙部の記録材積載状態の模型図である。
【図１１】従来例における非通紙部の温度推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。
【００２０】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図２は、本発明の実施形態に係る画像加熱装置を搭載したカラー画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置の構成は、４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えており、これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。画像形成部は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋである。
【００２１】
各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋには、それぞれ感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、ドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが設置されている。帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ間の上方には、露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄがそれぞれ設置されている。各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。
【００２２】
画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの各１次転写部Ｎに、転写媒体としての無端ベルト状の中間転写体４０が当接している。中間転写ベルト４０は、駆動ローラ４１、支持ローラ４２、２次転写対向ローラ４３間に張架されており、駆動ローラ４１の駆動によって矢印方向（時計方向）に回転（移動）される。
【００２３】
１次転写用の各転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、各１次転写ニップ部２７にて中間転写ベルト４０を介して各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに当接している。２次転写対向ローラ４３は、中間転写ベルト４０を介して２次転写ローラ４４と当接して、２次転写部Ｍを形成している。中間転写ベルト４０の外側の駆動ローラ４１近傍には、中間転写ベルト４０表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置４５が設置されている。
【００２４】
また、２次転写部Ｍの記録材Ｐの搬送方向下流側には定着装置１２が設置されている。
画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが、それぞれ帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって一様帯電（本実施形態では負極性）される。
【００２５】
露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換する。変換された光信号であるレーザ光を帯電された各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上にそれぞれ走査露光し、静電潜像を形成する。
【００２６】
そして、静電潜像が形成された感光ドラム２ａ上に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａにより、イエローのトナーを感光体表面の帯電電位に応じて静電吸着させる。この静電吸着により静電潜像を顕像化し、現像像とする。このイエローのトナー像は、１次転写部Ｎにて１次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５ａにより、回転している中間転写ベルト４０上に１次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト４０は、画像形成部１Ｍ側に回転される。
【００２７】
画像形成部１Ｍにおいても、前記同様にして感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト４０上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、１次転写部Ｎにて転写される。以下、同様にして中間転写ベルト４０上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部１Ｃ、１Ｂｋの感光ドラム２ｃ、２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各１次転写部Ｎにて順次重ね合わせる。これにより、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。
【００２８】
そして、中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー像先端が２次転写部Ｍに移動されるタイミングに合わせて、レジストローラ４６により記録材（転写材）Ｐを２次転写部Ｍに搬送する。２次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された２次転写ローラ４４により、記録材Ｐにフルカラーのトナー像が一括して２次転写される。フルカラーのトナー像が形成された記録材Ｐは、定着ユニット１２に搬送されて、加熱回動部材としての定着スリーブ２０と、駆動回転する加圧ローラ２２の間の定着ニップ部で、フルカラーのトナー像を加熱、加圧して記録材Ｐ表面に溶融定着させる。その後、外部に排出され、画像形成装置の出力画像となる。そして、一連の画像形成動作を終了する。
【００２９】
なお、上記した１次転写時において、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上に残留している１次転写残トナーは、ドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄによって除去されて回収される。また、２次転写後に中間転写ベルト４０上に残った２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置４５によって除去されて回収される。
【００３０】
（画像加熱装置）
図３は、画像加熱装置としての定着装置１２の概略構成模型図である。本実施形態の定着装置１２は、定着ベルト加熱方式、加圧用回転体駆動方式（テンションレスタイプ）の装置である。また、図４に本実施形態の定着装置１２における、定着ヒータ１６、メインサーミスタ１８、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの位置関係を表す斜視模型図を示す。
【００３１】
（画像加熱装置の全体構成）
画像加熱装置としての定着装置１２は、トナー像を記録材上に加熱定着するもので、通電発熱抵抗層を有する加熱体としてのヒータ１６と、記録材とともに移動する第１の回転体としての定着スリーブ２０とを備えている。定着スリーブ２０は、回動可能であって回動方向に交差する長手方向に加熱可能に設けられる。定着装置１２は、更に定着スリーブ２０に圧接する第２の回転体としての加圧ローラ２２を備え、定着スリーブ２０と加圧ローラ２２とによって形成される定着ニップ２７において、記録材上のトナー像を加熱定着する構成となっている。
【００３２】
定着スリーブ２０は、ベルト状部材に弾性層を設けてなる円筒状（エンドレスベルト状）の部材で、例えばフィルムが用いられる。また、ヒータ１６はヒータホルダ１７に保持される。ヒータホルダ１７は、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有する部材で、ヒータ１６は、ヒータホルダ１７の下面に該ホルダの長手方向に沿って配設されている。ヒータ１６とヒータホルダ１７はバックアップ部材を構成する。定着スリーブ２０は、このヒータホルダ１７にルーズに外嵌させてある。
【００３３】
ここで、加熱体としての定着ヒータ１６は、本実施形態では、セラミックヒータを用いており、構成の詳細は後述する。ヒータホルダ１７は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、定着ヒータ１６を保持し、定着スリーブ２０をガイドする役割を果たす。
【００３４】
加圧ローラ２２は、ステンレス製の芯金に、射出成形により、シリコーンゴム層を形成し、その上にＰＦＡ樹脂チューブを被覆してなる。この加圧ローラ２２は芯金の両端部を装置フレーム２４の不図示の奥側と手前側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してある。この加圧ローラ２２の上側に、前記のヒータ１６・ヒータホルダ１７・定着スリーブ２０等から成る定着スリーブユニットをヒータ１６側を下向きにして加圧ローラ２２に並行に当接配置する。
【００３５】
ヒータホルダ１７の両端部を不図示の加圧機構により片側１２．５ｋｇｆ、総圧２５ｋｇｆの力で加圧ローラ２２の軸線方向に附勢する。このことで、定着ヒータ１６の下向き面（以下、表面と記す）を定着スリーブ２０を介して加圧ローラ２２の弾性層に、該弾性層の弾性に抗して、所定の押圧力をもって圧接させる。これにより、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部２７を形成している。加圧機構は、圧解除機構を有し、ジャム処理時等には加圧を解除し、記録材Ｐの除去が容易な構成となっている。
【００３６】
本実施形態では、図４に示すように、第１の温度検出手段であるサブサーミスタ１９ａと、第２の温度検出手段であるサブサーミスタ１９ｂとを、記録材Ｐの搬送方向に対して直交する方向（長手方向）に関して異なる位置に配置し、ヒータ１６の温度を検出する。
具体的な配置としては、ニップ部において長手方向の中心位置を挟んで一方の側にある第１の位置と、他方の側にある第２の位置に設ける。
【００３７】
図３では、２つのサブサーミスタ１９ａ、１９ｂは、同じ視線上にあるため、１つしか図示されていない。メインサーミスタ１８は、本実施形態ではヒータホルダ１７の上方において定着スリーブ２０の内面に弾性的に接触させてあり、定着スリーブ２０の内面の温度を検出する。サブサーミスタ１９ａと１９ｂは、メインサーミスタ１８よりも熱源である定着ヒータ１６に近い場所に配置されている。本実施形態では、サブサーミスタ１９ａと１９ｂは、定着ヒータ１６の図３及び図４における上向き面（以下、裏面と記す。）に接触させてあり、発熱抵抗層端部の位置での定着ヒータ裏面の温度を検出する。
【００３８】
メインサーミスタ１８は、ヒータホルダ１７に固定支持させたステンレス製のアーム２５の先端にサーミスタ素子が取り付けられている。アーム２５が弾性揺動することにより、定着スリーブ２０の内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ素子が定着スリーブ２０の内面に常に接する状態に保たれる。
【００３９】
メインサーミスタ１８は、定着スリーブ２０の長手方向の中央付近に、サブサーミスタ１９ａと１９ｂは、定着ヒータ１６の中心から等しい距離の端部付近に配設され、それぞれ定着スリーブ２０の内面、定着ヒータ１６の裏面に接触するよう配置されている。すなわち、サブサーミスタ１９ａ及びサブサーミスタ１９ｂは、ヒータ１６の通電発熱抵抗層の、記録材搬送方向に直交する方向（長手方向）に関して、中心から等しい距離の位置に配置されている。
【００４０】
メインサーミスタ１８、及びサブサーミスタ１９ａ、１９ｂは、加熱制御手段としての通電制御手段２１に接続される。通電制御手段２１は、メインサーミスタ１８、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検出結果をもとに、定着ヒータ１６の温調制御内容を決定する。また、通電制御手段２１は、連続通紙中には、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検出結果をもとに、通電発熱抵抗層への通電比率を決定する。なお、本明細書において、通電比率とは、商用電源の交流波形の電圧変化の周期に対し、ヒータに通電される時間の割合である。各通電発熱抵抗層に対する通電比率の決定については後述する。
【００４１】
図３の２３と２６は、装置フレーム２４に組付けた入り口ガイドと定着排紙ローラである。入り口ガイド２３は、二次転写ニップを抜けた記録材Ｐが、定着ニップ部２７に正確にガイドされるよう、転写材を導く役割を果たす。本実施形態の入り口ガイド２３は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成されている。
【００４２】
加圧ローラ２２は、不図示の駆動手段により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２２の回転駆動による、該加圧ローラ２２の外面と定着スリーブ２０との定着ニップ部２７における圧接摩擦力により、円筒状の定着スリーブ２０に回転力が作用する。そして、定着スリーブ２０は、その内面側が定着ヒータ１６の下向き面に密着して摺動しながら、ヒータホルダ１７の外回りを矢印の時計方向に従動回転する。定着スリーブ２０の内面にはグリスが塗布され、ヒータホルダ１７と定着スリーブ２０内面との摺動性を確保している。
【００４３】
このようにして、加圧ローラ２２が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着スリーブ２０が従動回転状態になり、また定着ヒータ１６に通電がなされる。定着ヒータ１６が昇温して所定の温度に立ち上げ温調された状態において、定着ニップ部２７に、未定着トナー像を担持した記録材Ｐが入り口ガイド２３に沿って案内されて導入される。そして、定着ニップ部２７において、記録材Ｐのトナー像担持面側が定着スリーブ２０の外面に密着し、定着スリーブ２０と一緒に定着ニップ部２７を挟持搬送されていく。
【００４４】
この挟持搬送過程において、定着ヒータ１６の熱が定着スリーブ２０を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像が記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部２７を通過した記録材Ｐは、定着スリーブ２０から曲率分離され、定着排紙ローラ２６で排出される。
【００４５】
（ヒータ構成）
図１に本実施形態における定着ヒータ１６の構成を示す。本実施形態の定着ヒータ１６は、裏面発熱型の構造である。すなわち、１００はアルミナ、窒化アルミ等のセラミック材料により形成される高熱伝導性基板である。基板１００は長手方向に細長い形状であり、加圧ローラ２２との間で形成される定着ニップ部２７の幅よりも幅が広く形成してある。
【００４６】
また、高熱伝導性基板１００の定着ニップ部２７とは反対側に、長手方向に沿って、例えば銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）等の導電材料からなる通電発熱抵抗層を形成してある。本実施形態では、ニップ部における回動方向（通紙方向）に複数列の通電発熱抵抗部（長手方向の中心から互いに異なる方向に変位した中心を備える２列の通電発熱抵抗部）を備える。具体的には、２系列の通電発熱抵抗層（第１の通電発熱抵抗層１０１及び第２の通電発熱抵抗層１０２）をスクリーン印刷等の手段によって基板上に形成してある。また、通電発熱抵抗層１０１及び１０２の上には、ガラス等からなる絶縁保護層１０６を形成してある。
【００４７】
本実施形態では、通電発熱抵抗層１０１と１０２は、それぞれ長手方向長さ２１９．５ｍｍである。しかしながら、図１に示すように、長手方向に関しては位置をずらして配設されている。具体的には、記録材の通紙基準の位置を長手中心とすると、通電発熱抵抗層１０１は左側に１．７５ｍｍずれ、通電発熱抵抗層１０２は右側に１．７５ｍｍずれた状態である。
【００４８】
そのため、長手方向において、通電発熱抵抗層１０１と１０２が両方とも存在する領域は、長手中心から左右端部に向かって１０８ｍｍの領域であり、長手方向全体では２１６ｍｍとなる。通電発熱抵抗層１０１及び１０２の一方のみが存在する領域が長手方向端部において、左右とも３．５ｍｍ存在することとなる。また、長手方向において、通電発熱抵抗層１０１及び１０２の少なくともどちらか一方が存在する領域を発熱領域と定義すると、発熱領域の長さは２２３ｍｍである。発熱領域の長手中心は記録材の通紙基準と同様である。
【００４９】
今後の説明を分かり易くするため、記録材の搬送中心、すなわち、通電発熱抵抗層１０１及び１０２をあわせて考えた場合の中心をＸとする。また、左側にずれている、通電発熱抵抗層１０１の長手左側端部位置をＹ１、右側端部位置をＹ２とする。右にずれている通電発熱抵抗層１０２の長手左側端部位置をＺ１と右側端部位置をＺ２と定義しておく。本定義を用いると、Ｙ１−Ｚ２間＝２２３ｍｍであり、Ｙ１−Ｚ１間及びＺ２−Ｙ２間が３．５ｍｍとなる。
【００５０】
また、通電発熱抵抗層１０１及び１０２のどちらも、長手全体での抵抗値は同様であり、また、長手方向の単位長さあたりの抵抗値も略均一である。また、ヒータ１６の裏面にはサブサーミスタ１９ａ及び１９ｂが当設している。サブサーミスタ１９ａは発熱中心から９９ｍｍ左側に、１９ｂは９９ｍｍ右側にそれぞれ位置し、ヒータ１６の温度を検出している。
【００５１】
（ヒータの発熱分布）
図１で、記録材通紙時には、通電発熱抵抗層１０１は、電極部１０３、１０４間に不図示の電源より給電され、通電発熱抵抗層１０２は電極部１０３、１０５間に同じく不図示の電源から給電され、それぞれ発熱する。上記電極部に印加される電圧のデューティ比や波数等を適切に制御することによって、定着スリーブ２０の温度を所望の温度に保ち、記録材上のトナー像の加熱を行う。すなわち、メインサーミスタ１８の温度が目標温度を維持するように通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電が制御される。ここで、それぞれの通電発熱抵抗層１０１及び１０２への不図示の供給用電源はそれぞれ独立しており、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率は変更可能である。
【００５２】
通電発熱抵抗層１０１及び１０２に共に同様の通電比率で通電が行われた場合には、それぞれの通電発熱抵抗層が同様の発熱をする。そのため、ヒータ１６としては、発熱中心Ｘに対し、長手方向で左右対称な発熱分布となる。これに対し、例えば、通電発熱抵抗層１０１への通電比率に対して、通電発熱抵抗層１０２への通電比率を多くした場合には、通電発熱抵抗層１０２の方が発熱量が大きくなる。この場合、通電発熱抵抗層１０１のみが存在するＹ１−Ｚ１間の発熱量に対し、通電発熱抵抗層１０２のみが存在するＹ２−Ｚ２間の発熱量の方が大きくなる。
【００５３】
また、通電比率の関係を逆にすれば、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量を大きくすることもできる。即ち、片方の通電発熱抵抗層に対する、もう一方の通電発熱抵抗層への通電比率を変化させることで、長手方向端部の発熱量をコントロールすることができる。
【００５４】
（通電発熱抵抗層への通電比率の制御）
１）サブサーミスタ検出温度と非通紙部温度
記録材の通紙位置に対する、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度、非通紙部の温度について、先ず説明する。ここで、記録材通紙時には、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電は、同様の通電比率で行っている。即ち、メインサーミスタ１８の検出温度が目標温度となるように決定される通電発熱抵抗層１０１への通電比率をＤ１、通電発熱抵抗層１０２への通電比率をＤ２とすると、Ｄ１＝Ｄ２で制御を行っている。
【００５５】
図５に、定着ニップ部にＡ４サイズ紙が通紙された場合の様子を示す。１６は上記の加熱体としての定着ヒータであり、１０１及び１０２は定着ヒータ１６の裏面に設けられている発熱抵抗層である。Ａ４サイズ紙が通紙基準通りにＸを中心として通紙された場合（実線の場合）、本実施形態の構成では、Ａ４紙の両端部から６．５ｍｍの領域、即ち、紙端から通電発熱抵抗層の端部までの領域が非通紙部となる。
【００５６】
図５の左右方向（長手方向）で、図５の左側に関しては、記録材の端部から通電発熱抵抗層１０１の端Ｙ１までが非通紙部となる。また、右側に関しては、記録材の端部から通電発熱抵抗層１０２の端部Ｚ２までが非通紙部となる。この場合、左右方向（長手方向）の非通紙部の長さは同様になるため、非通紙部の温度上昇は左右で同様となる。
【００５７】
これに対し、記録材が片側に寄って通紙された場合（図５の破線の場合）、具体的にはＡ４サイズ紙が右側に１．５ｍｍ寄った場合を説明する。この場合、発熱領域の長手中心Ｘに対し、記録材の長手中心は１．５ｍｍずれ、非通紙部は左右で領域の長さが異なってしまう。記録材端部から通電発熱抵抗層端Ｙ１までは、８ｍｍとなる。また、記録材端部から通電発熱抵抗層１０２の端Ｚ２までは５ｍｍとなる。そのため、非通紙部の領域が広いＹ１側の温度が上昇し、従来例で説明したような問題が生じる可能性があった。
【００５８】
図９に、Ａ４サイズ紙、坪量８０ｇ／ｍｍの紙を連続通紙した場合の、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出結果Ｔａ及びＴｂと非通紙部の温度のモニタ結果を示す。なお、非通紙部の測定は、紙端から等しい距離の位置（本結果は紙端から３ｍｍの位置）の発熱抵抗体上にＫタイプの熱電対を設置して測定した。以下、熱電対によって測定した非通紙部温度について、サブサーミスタ１９ａと同じ側の温度をＨａ、サブサーミスタ１９ｂと同じ側の温度をＨｂと記す。ここで、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率は同等（Ｄ１＝Ｄ２）で制御した。
【００５９】
図９（ａ）は、Ａ４紙が通紙基準通りに通紙された場合の結果であり、図９（ｂ）は通紙基準に対して、右側に１．５ｍｍ寄って通紙された場合の結果である。図９（ａ）に示すように、Ａ４紙を連続通紙した場合、通紙基準通りに通紙された場合にはＴａとＴｂが同じ温度上昇カーブになる。これに対し、図９（ｂ）に示すように、長手方向の通紙位置ずれ量が大きいと、片側の非通紙部の温度が急激に上昇する。
【００６０】
図９（ｂ）に示すように、基準に対し右側に１．５ｍｍ寄って通紙された場合には、通紙基準で通紙された場合に比べ、非通紙部の領域が広くなる側であるサブサーミスタ１９ａ側の温度Ｔａ及び非通紙部の温度Ｈａが高くなっている。また、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの温度検出結果Ｔａ及びＴｂの上昇カーブと、それぞれの側の非通紙部の温度Ｈａ及びＨｂの温度上昇カーブが対応した動きになっていることが分かる。これらの結果から、両側の非通紙部の温度Ｈａ及びＨｂを、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度Ｔａ及びＴｂから予測することができる。
【００６１】
２）通電発熱抵抗層に対する通電比率の変更
以下、本実施形態における通電発熱抵抗層への通電制御について詳細に説明する。図３において、制御回路部２１は、サブサーミスタ１９ａと１９ｂの温度検出結果ＴａとＴｂから、その差Ｔａ−Ｔｂを計算する。そして、加熱制御手段としての制御回路部２１は、サブサーミスタ１９ａと１９ｂにより検出される温度の差が所定値に至った場合に上述した加熱制御を実行する。即ち、サブサーミスタ１９ａと１９ｂにより検出される温度差の絶対値が１０度以上（｜Ｔａ−Ｔｂ｜≧１０℃）となる場合に、一方の通電発熱抵抗層への通電比率に対する、他方の通電発熱抵抗層への通電比率の比を変更する。
【００６２】
以下、記録材の通紙位置が、通紙基準Ｘに対し、右側に１．５ｍｍずれている場合を詳細に説明する。記録材が連続通紙されるにつれて、｜Ｔａ−Ｔｂ｜の値は大きくなっていくため、非通紙部領域が広い側であるサブサーミスタ１９ａ側は大きく昇温してしまう。そこで、このように片側のみ大きく昇温することを防止するため、サブサーミスタ１９ａ側の発熱量を減らす必要があり、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量をＹ２−Ｚ２間の発熱量に比べて小さくすることが好ましい。
【００６３】
通電発熱抵抗層１０２に対する、通電発熱抵抗層１０１への通電比率を小さくすれば、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量を、Ｙ２−Ｚ２間の発熱量に比べて小さくすることができる。本実施形態では、Ｔａ−Ｔｂ≧１０℃となった時点で、通電発熱抵抗層１０１への電力投入量を、通電発熱抵抗層１０２の電力投入量に対して１０％減少させる。
【００６４】
具体的に説明すれば、先ず記録材連続通紙初期には、通電発熱抵抗層１０１へ通電比率Ｄ１で通電し、１０２には同じ値となる通電比率Ｄ２で通電していたとする。即ち、Ｄ１＝Ｄ２であり、共に３００Ｗの電力投入で、合計６００Ｗの電力を投入していたとする。次に、Ｔａ―Ｔｂ≧１０℃となった時点では、通電発熱抵抗層１０１への通電比率をＤ１−５％とし、電力投入量を約２８５Ｗにする。
また、通電発熱抵抗層１０２への通電比率をＤ２＋５％とし、の電力投入量を３１５Ｗにする。このようにすることで、通電発熱抵抗層１０１の発熱量は減少し、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量を減らすことができる。かつ、ヒータ１６としての電力投入量は６００Ｗのままであるため、定着スリーブ２０の長手中央部での温度は一定のままとなる。
【００６５】
これらを図６に示す。記録材（紙）の長手方向の位置が、通紙基準に対して片方に寄って搬送された場合、ＴａとＴｂの差が通紙枚数が増えるに連れて徐々に大きくなっていく。しかし、ＴａとＴｂの差が１０℃になった時点で、サブサーミスタ１９ａ側である、Ｙ１−Ｚ１間の発熱量を減らすため、通電発熱抵抗層１０１への通電比率を５％減少させ、投入電力量を減らす。また、通電発熱抵抗層１０２への通電比率を５％増加させ、投入電力量を増やす。そうすることで、次の記録材通紙からは、図６の実線で示すように、ＴａとＴｂの温度差が小さくなるように推移していく。
【００６６】
このように、ＴａとＴｂの差が規定の値になった場合に、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電量を変更する。これにより、記録材が、搬送方向に直交する方向（長手方向）に連続的に変位して搬送された場合でも、定着ヒータ１６の発熱分布に大きな左右差をもたらすことが防止できる。また、定着ニップ２７中で、記録材搬送方向の一方のみが大きく昇温することを防止できる。
【００６７】
なお、本実施形態では、サブサーミスタ１９ａの検出温度Ｔａの方がサブサーミスタ１９ｂの検出温度Ｔｂよりも高く推移している場合で説明した。つまり、記録材通紙位置が、通紙基準Ｘから右側にずれている場合である。逆に、記録材の通紙位置が、通紙基準に対して、左側にずれている場合には、サブサーミスタ１９ｂの検出温度Ｔｂの方が高くなるのは言うまでもない。この場合には、通電発熱抵抗１０２への通電比率を減らし、投入電力量を減じ、通電発熱抵抗層１０１への通電比率を増やし、投入電力量を増加させれば良い。
【００６８】
また、上記のように、Ｔａ―Ｔｂ≧１０℃となり、通電発熱抵抗層１０１への投入電力量を減じたにも拘らず、記録材の通紙が進むにつれて、再度Ｔａ―Ｔｂ≧１０℃になる場合がある。例えば、想定以上に記録材の通紙位置が右側に寄っている場合である。この場合には、再度Ｔａ―Ｔｂ≧１０℃となった時点で、再び、通電発熱抵抗層１０１への通電比率を減らし、投入電力量を減ずればよい。すなわち、｜Ｔａ−Ｔｂ｜≧１０℃となる毎に、高い温度を検出しているサブサーミスタのある側の発熱量を減らすように、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への投入電力量を変化させれば良い。
【００６９】
また、本実施形態では、ヒータ１６に当設しているサブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度を基に、非通紙部の温度を予測する例を示したが、これに限定されるものではない。即ち、例えば、定着スリーブ２０の長手端部付近の温度をモニタする温度検出素子を設けてあっても良い。定着スリーブ２０の長手左右における温度差を基に、本実施形態と同様の通電比率の変更を行えば、同様の効果が得られる。また、例えば、加圧ローラ２２の長手左右における温度差をモニタ可能な温度検出素子を設けてあっても良い。
【００７０】
更に、ヒータ１６上の構成に関しても、本実施形態の構成に限定されるものではない。即ち、複数の通電発熱抵抗層が形成されており、そのうちの少なくとも１本が、長手方向の中心である、通紙基準に対して、左右で非対称な発熱分布であればよい。その上で、前記複数の通電発熱抵抗層がそれぞれ独立に通電制御可能であれば、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００７１】
《第２の実施形態》
本実施形態では、５枚通紙ごとにＴａとＴｂの差に基づいて通電発熱抵抗層の通電比を変更する。なお、画像形成装置の構成や、定着装置１２の構成は第１の実施形態の場合と同様であるため、詳細説明は省略する。
【００７２】
図７に、従来例における、記録材を５枚連続通紙した場合の、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検出温度Ｔａ、Ｔｂの差を示している。さらに、サブサーミスタ１９ａ側、１９ｂ側それぞれの記録材の端から等しい距離の位置（本実施形態の場合、紙の端部から３ｍｍ）での非通紙部の温度Ｈａ、Ｈｂの差と記録材の搬送位置の基準位置（中心）からのずれ量の関係を示す。
【００７３】
なお、図７は、Ａ４サイズ、坪量８０／ｇｍ２の紙を２５℃／６０％環境で通紙した場合の結果である。グラフの縦軸はＴａ−Ｔｂ及びＨａ−Ｈｂの値であり、紙が右寄りで通紙された場合、Ｔａの温度が大きくなるため、正の値、逆に紙が左寄りで通紙された場合にはＴｂの温度が大きくなる。そのため、負の値となっている。また、非通紙部の定着ヒータ裏面の温度Ｈａ、Ｈｂは、定着ヒータ１６の裏面に熱電対を設置して測定した。
【００７４】
図７に示すように、ＴａとＴｂの差、及びＨａとＨｂの差は、Ａ４紙の搬送位置の基準位置からのずれと１対１の関係であり、記録材搬送位置がずれるほど温度差は大きくなっていることがわかる。紙通紙位置が、中央の場合には、ＴａとＴｂ、ＨａとＨｂともに差は０となっている。
【００７５】
本実施形態では、図７に示した結果を基に、記録材が５枚通紙される毎に、次の５枚の通紙時の通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を設定する。以下、表１に、Ａ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ２の紙を連続通紙する場合の５枚通紙ごとの通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率の変更量を示す。
【表１】
【００７６】
ここで、表１中で、Ｔａ−Ｔｂ及びＨａ−Ｈｂの値が正の場合には、記録材が右側にずれて通紙されており、サブサーミスタ１９ａ側の温度が高いことを示す。逆に負の場合には、記録材が左側にずれて通紙されており、サブサーミスタ１９ｂ側の温度が高いことを示す。記録材の通紙開始時は、通電発熱抵抗層１０１へは通電比率Ｄ１で、通電発熱抵抗層１０２へは通電比率Ｄ２で通電される。このとき、Ｄ１＝Ｄ２であり、メインサーミスタ１８の温度が目標温度となるように決定されている。この状態で記録材が５枚通紙された後にＴａ−Ｔｂを求める。
【００７７】
このとき、表１に従い、例えば、Ｔａ−Ｔｂ＝１０℃であった場合には、次の記録材５枚通紙中には、通電発熱抵抗層１０１へはＤ１−１０％の通電比率で、通電発熱抵抗層１０２へはＤ２＋１０％の通電比率で通電する。また、例えば、Ｔａ−Ｔｂ＝５℃であった場合には、次の記録材５枚通紙中には、通電発熱抵抗層１０１へはＤ１−５％の通電比率で、通電発熱抵抗層１０２へはＤ２＋５％の通電比率で通電する。ここで、記録材５枚通紙後のＴａ−Ｔｂ＝１０℃の場合とは、図７によると、記録材が２ｍｍ右側にずれて通紙された場合である。また、Ｔａ−Ｔｂ＝５℃の場合とは、記録材が１ｍｍ右側にずれて通紙された場合である。
【００７８】
本実施形態では、加熱制御手段としての制御回路部２１は、一定の通紙枚数ごとに温度差が所定値に至ったかを判断し、所定値に至った場合に通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を変更する加熱制御を実行する。そして、通電比率の変更は、温度差に応じて異なるように加熱制御を実行する。
【００７９】
このように、本実施形態では、上記の表１に従って通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を変更させることにより、記録材通紙位置が通紙基準から大きくずれている場合ほど、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率の変更量を大きくする。この結果、記録材通紙位置の通紙基準からのずれの大きさに応じて、適切な発熱分布に制御することが可能となる。
【００８０】
記録材の連続通紙開始から５枚が通紙され、１回目の通電比率の変更が行われた後、次の５枚通紙後においても、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度の差Ｔａ−Ｔｂが０にならない場合がある。この場合には、表１に従い、再度、Ｔａ−Ｔｂの値に応じて、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を変更すればよい。以後、本変更を繰り返す。また、５枚通紙後に、｜Ｔａ−Ｔｂ｜＜１となっていた場合には、次の記録材５枚通紙時には、通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率の変更は行わない。
【００８１】
これまで説明してきたように、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度の差である、Ｔａ−Ｔｂに応じて、記録材５枚通紙ごとに通電発熱抵抗層１０１及び１０２への通電比率を変更する。このようにすることにより、記録材が、搬送方向に直交する方向に連続的にずれて搬送された場合でも、定着ヒータ１６の発熱分布に大きな左右差をもたらすことが防止できる。また、定着ニップ部２７中で、記録材搬送方向の一方のみが大きく昇温することを防止できる。また、記録材の通紙５枚ごとという高頻度で通電比率の変更を行うため、より正確に定着ヒータ１６の発熱分布を制御できる。
【００８２】
よって、ヒータ１６のみならず、定着スリーブ２０及び、加圧ローラ２２の長手方向端部における温度も左右で同様となる状態で、記録材の連続通紙が可能となる。その結果、定着装置として、高寿命化が図られる。また、記録材の長手端部の片側のみホットオフセットや、がさつき等の画像不良が発生するという問題も、より効果的に防止できる。
【００８３】
本実施形態では、記録材を連続通紙する場合に、５枚ごとに通電発熱抵抗層１０１及び１０１への通電比率を変更する例を示した。しかしながら、本構成の意味するところは、一定枚数ごとに通電比率の変更を行うことである。すなわち、例えば、記録材の通紙３枚ごとに通電比率の変更を行ってもよい。
【００８４】
《第３の実施形態》
本実施形態では、定着ヒータ１６として、３系統の通電発熱抵抗層を有する場合を説明する。画像形成装置の構成は第１の実施形態（図２）と同様であり、定着ヒータ１６以外の定着装置１２の構成も第１の実施形態（図２）と同様である。本実施形態における定着ヒータ１６の構成を図８に示す。また、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの配置も図８に示す。２００はアルミナ、窒化アルミ等のセラミック材料により形成される高熱伝導性基板であり、加圧ローラ２２との間で形成される定着ニップ部２７の幅よりも広く形成してある。
【００８５】
本実施形態における定着ヒータ１６は、３系統の通電発熱抵抗層を基板２００上に有する。即ち、高熱伝導性基板２００の定着ニップ部２７とは反対側に、長手方向に沿って、例えば銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）等の導電材料からなる３系統の通電発熱抵抗層を有している。具体的には、第１列として長手方向の中心をその中心とする第１の通電発熱抵抗部２０１を備え、かつ、第２列として長手方向の一方の端部側と他方の端部側とに独立して設けられる第２の通電発熱抵抗部２０２と第３の通電発熱抵抗部２０３を備える。
【００８６】
本実施形態では、第１の通電発熱抵抗層２０１及び第２の通電発熱抵抗層２０２、第３の通電発熱抵抗層２０３が、スクリーン印刷等の手段によって基板上に形成されている。また、通電発熱抵抗層２０１及び２０２、２０３の上には、ガラス等からなる絶縁保護層２０６が形成されている。なお、通電発熱抵抗層２０１は、長さ２２０ｍｍで形成されており、図８の記録材の通紙基準位置Ｘに対し、長手両端部方向へ１１０ｍｍであり、左右対称の形状である。通電発熱抵抗層２０２及び通電発熱抵抗層２０３は、ともに長さ２０ｍｍである。
【００８７】
通電発熱抵抗層２０２は、通紙基準Ｘに対し、左側へ９２．５ｍｍの位置から１１２．５ｍｍの位置までの領域に形成されている。また、通電発熱抵抗層２０３は、通紙基準Ｘに対し、右側へ９２．５ｍｍの位置から１１２．５ｍｍの位置に形成されている。即ち、通電発熱抵抗層２０２及び２０３は、通紙基準Ｘに対し対称に形成されている。通電発熱抵抗層２０１、２０２、２０３への不図示の供給用電源は、それぞれ独立しており、通電発熱抵抗層２０１、２０２、２０３への通電比率は変更可能である。
【００８８】
記録材の通紙時には、メインサーミスタ１８の検出温度が目標に維持されるように、各通電発熱抵抗層へ独立に通電がなされる。本実施形態の場合、記録材通紙中は主に通電発熱抵抗層２０１への通電がなされる。通電発熱抵抗層２０２及び２０３は、記録材の長手端部における熱量不足を補うために補助的に通電がなされる。即ち、ＬＴＲサイズの記録材が連続通紙される場合には、通電発熱抵抗層２０２、２０３は比較的大きな通電比率で通電がなされ、記録材の長手端部の定着不良を防止する。そして、Ａ４サイズの記録材が連続通紙される場合には、通電発熱抵抗層２０２、２０３は比較的小さな通電比率で通電がなされ、非通紙部の異常な昇温を防止する。
【００８９】
記録材の通紙開始時には、通電発熱抵抗層２０２及び２０３へは、同様の通電比率で通電がなされ、ヒータ１６としては、左右均等に発熱する。この場合これまでも説明してきたように、記録材が通紙基準Ｘからずれて通紙された場合には、ヒータ１６の片側のみが大きく昇温することになる。即ち、サブサーミスタの検出温度Ｔａ及びＴｂの一方のみが高い温度を検出することになる。このような場合には、高い温度を検出している側の通電発熱抵抗層への通電比率を減少させれば良い。
【００９０】
例えば、記録材が右に寄って通紙され、サブサーミスタ１９ａの検出温度Ｔａが大きい場合、通電発熱抵抗層２０２への通電比率を減じる。このようにすることで、ヒータ１６の左側のみが大きく昇温することが防止できる。
【００９１】
本実施形態の特徴としては、第１、第２の実施形態とは異なり、通電発熱抵抗層２０２及び２０３の通電比率を独立に制御することによって、ヒータ１６の長手端部の発熱量を左右非対象に制御できることである。通電発熱抵抗層２０２及び２０３の通電比率を変更したとしても、通電発熱抵抗層２０１への通電比率を変更しないため、長手中央部は安定した温度で制御することが可能である。
【００９２】
更に言えば、本構成の定着ヒータ１６を用いれば、記録材が通紙基準からずれて通紙されていたとしても、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検出温度を常に一定とするように制御することも可能である。即ち、記録材の通紙中に常にサブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検出温度Ｔａ、Ｔｂをモニタしておき、Ｔａ及びＴｂが一定となるように、通電発熱抵抗層への通電比率を設定する。
【００９３】
このようにすることによって、サブサーミスタの検出温度Ｔａ及びＴｂが一定となるようにヒータ１６の温度を制御できるため、非通紙部の温度Ｈａ及びＨｂも一定以上に昇温することはない。この結果、記録材が通紙基準からずれて連続通紙された場合にも、長手方向片側のみが高温になることによる、ホットオフセットやがさつき等の画像弊害の発生を抑制できる。
【００９４】
以上、説明してきたように、本実施形態の図８の構成の定着ヒータ１６を用いることによって、記録材は通紙基準からすれて通紙された場合でも、ヒータ１６の発熱分布に左右差が生じることを防止できる。
【００９５】
（変形例１）
上述した実施形態においては、加熱手段として、ニップ部における回動方向に複数列の通電発熱抵抗部を備えることを示したが、これに限らず、ニップ部における回動方向に単数列の通電発熱抵抗部を備えるものであっても良い。この場合、例えば長手方向の両端部を除く領域に第１の通電発熱抵抗部、長手方向の一方の端部に第２の通電発熱抵抗部、長手方向の他方の端部に第３の通電発熱抵抗部を、一列になるよう夫々独立に設ける。
【００９６】
（変形例２）
上述した実施形態においては、ニップ部へ搬送される記録材の長手方向における変位により非通紙部が変位することを認識する変位認識手段として、ニップ部における長手方向の第１の位置、第２の位置に設けられる温度検出手段を用いた。即ち、一方の側にある第１の位置と、他方の側にある第２の位置の温度に関し、第２の位置が第１の位置に対し温度が高いと検出される場合に、一方の端部側への変位があると認識したが、本発明はこれに限られない。例えば、ニップ部の手前で、記録材の長手方向における変位、あるいは非通紙部の長手方向における変位を光学的に直接検出するようにしても良い。
【００９７】
（変形例３）
上述した実施形態においては、加熱比率を変える場合に、加熱時間としての通電時間を変える、即ち通電比率を変えるようにしたが、これに限らず、例えば加熱電流を変えるようにしても良い。
【００９８】
（変形例４）
上述した実施形態においては、加熱制御手段は、変位認識手段により非通紙部が長手方向において一方の端部側へ変位したと認識する場合に、加熱手段に関し他方の端部側を一方の端部側に対し相対的に加熱量が小さくなるように加熱制御した。ここで、加熱量が小さくなるようにとは、加熱をゼロ（加熱停止）とする場合を含むものであり、一方の端部側の加熱量を変えずに、他方の端部側の加熱量をゼロとするよう通電オフとしても良い。
【００９９】
（変形例５）
上述した実施形態においては、加熱手段としてのヒータが、回動するフィルム部材の内側で当接するバックアップ部材として兼用されたが、本発明はこれに限らず、加熱手段とバックアップ部材を別個に設けても良い。例えば、バックアップ部材とは独立に、励磁コイルによる電磁誘導方式を用いた加熱手段を用いても良い。
【０１００】
（変形例６）
なお、上述した実施形態においては、ニップ部を形成する加圧部材として、回動可能な加圧ローラーを用いたが、固定の加圧パッドを用いることもできる。
【０１０１】
（変形例７）
上述した実施形態においては、定着部材として回動するフィルムを用いたが、いわゆる定着ローラ（例えば金属製）を用いても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１２・・定着装置、１６・・セラミックヒータ、１８・・メインサーミスタ、１９ａ、１９ｂ・・サブサーミスタ、２０・・定着スリーブ、２２・・加圧ローラ、２７・・定着ニップ部、Ｐ・・記録材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能であって回動方向に交差する長手方向に加熱可能な加熱回動部材と、
前記加熱回動部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、
を有し、前記ニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して前記画像を加熱する画像加熱装置であって、
前記ニップ部へ搬送される記録材の前記長手方向における変位により非通紙部が変位することを認識する変位認識手段と、
前記ニップ部に対応して前記長手方向の一方の端部側と他方の端部側とを独立に加熱する加熱手段と、
前記変位認識手段により非通紙部が前記長手方向において前記一方の端部側へ変位したと認識する場合に、前記加熱手段に関し前記他方の端部側を前記一方の端部側に対し相対的に加熱量が小さくなるように加熱制御する加熱制御手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記変位認識手段は、前記ニップ部において前記長手方向の中心位置を挟んで一方の側にある第１の位置と、他方の側にある第２の位置に設けられる温度検出手段を備え、前記第２の位置が前記第１の位置に対し温度が高いと検出される場合に、前記一方の端部側への変位があると認識することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記加熱制御手段は、前記第１の位置と前記第２の位置の温度差が所定値に至った場合に前記加熱制御を実行することを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記加熱制御手段は、一定の通紙枚数ごとに前記第１の位置と前記第２の位置の温度差が所定値に至ったかを判断し、所定値に至った場合に前記加熱制御を実行することを特徴とする請求項３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記加熱制御手段は、前記変位認識手段により非通紙部が前記長手方向において前記一方の端部側へ変位したと認識する場合に、前記加熱手段に関し前記他方の端部側の加熱比率を前記一方の端部側の加熱比率に対し相対的に小さくすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記加熱比率は、商用電源の交流波形の電圧変化の周期に対し、前記加熱手段に通電される時間の割合としての通電比率であることを特徴とする請求項５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記一方の端部側の通電比率と、前記他方の端部側の通電比率の和が一定であることを特徴とする請求項６に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記加熱手段は、前記ニップ部における前記回動方向に複数列の通電発熱抵抗部を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記加熱手段は、前記長手方向の中心から互いに異なる方向に変位した中心を備える２列の通電発熱抵抗部を備えることを特徴とする請求項８に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
前記加熱手段は、第１列として前記長手方向の中心をその中心とする第１の通電発熱抵抗部を備え、かつ、第２列として前記長手方向の一方の端部側と他方の端部側とに独立して設けられる第２の通電発熱抵抗部と第３の通電発熱抵抗部を備えることを特徴とする請求項８に記載の画像加熱装置。
【請求項１１】
前記変位認識手段は、前記ニップ部において前記長手方向の中心位置を挟んで一方の側にある第１の位置と、他方の側にある第２の位置に設けられる温度検出手段を備え、
前記加熱手段は、前記温度検出手段の検出温度を一定とするように加熱制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像加熱装置。
【請求項１２】
前記加熱回動部材はフィルム部材であり、その内側に当接するバックアップ部材を有し、
前記加圧部材は前記フィルム部材の外側にあって前記フィルム部材を圧接して前記バックアップ部材と共にニップ部を形成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１３】
前記加熱手段はヒータであり、前記ヒータは前記バックアップ部材を兼用することを特徴とする請求項１２に記載の画像加熱装置。
【請求項１４】
前記加圧部材は駆動回転される加圧ローラであることを特徴とする請求項１２に記載の画像加熱装置。
【請求項１５】
前記加圧部材は固定された加圧パッドであることを特徴とする請求項１２に記載の画像加熱装置。
【請求項１６】
前記第１の位置、前記第２の位置は、前記長手方向の中心から等しい距離の位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項１】
回動可能であって回動方向に交差する長手方向に加熱可能な加熱回動部材と、
前記加熱回動部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、
を有し、前記ニップ部に画像を担持した記録材を挟持搬送して前記画像を加熱する画像加熱装置であって、
前記ニップ部へ搬送される記録材の前記長手方向における変位により非通紙部が変位することを認識する変位認識手段と、
前記ニップ部に対応して前記長手方向の一方の端部側と他方の端部側とを独立に加熱する加熱手段と、
前記変位認識手段により非通紙部が前記長手方向において前記一方の端部側へ変位したと認識する場合に、前記加熱手段に関し前記他方の端部側を前記一方の端部側に対し相対的に加熱量が小さくなるように加熱制御する加熱制御手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記変位認識手段は、前記ニップ部において前記長手方向の中心位置を挟んで一方の側にある第１の位置と、他方の側にある第２の位置に設けられる温度検出手段を備え、前記第２の位置が前記第１の位置に対し温度が高いと検出される場合に、前記一方の端部側への変位があると認識することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記加熱制御手段は、前記第１の位置と前記第２の位置の温度差が所定値に至った場合に前記加熱制御を実行することを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記加熱制御手段は、一定の通紙枚数ごとに前記第１の位置と前記第２の位置の温度差が所定値に至ったかを判断し、所定値に至った場合に前記加熱制御を実行することを特徴とする請求項３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記加熱制御手段は、前記変位認識手段により非通紙部が前記長手方向において前記一方の端部側へ変位したと認識する場合に、前記加熱手段に関し前記他方の端部側の加熱比率を前記一方の端部側の加熱比率に対し相対的に小さくすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記加熱比率は、商用電源の交流波形の電圧変化の周期に対し、前記加熱手段に通電される時間の割合としての通電比率であることを特徴とする請求項５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記一方の端部側の通電比率と、前記他方の端部側の通電比率の和が一定であることを特徴とする請求項６に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記加熱手段は、前記ニップ部における前記回動方向に複数列の通電発熱抵抗部を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記加熱手段は、前記長手方向の中心から互いに異なる方向に変位した中心を備える２列の通電発熱抵抗部を備えることを特徴とする請求項８に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
前記加熱手段は、第１列として前記長手方向の中心をその中心とする第１の通電発熱抵抗部を備え、かつ、第２列として前記長手方向の一方の端部側と他方の端部側とに独立して設けられる第２の通電発熱抵抗部と第３の通電発熱抵抗部を備えることを特徴とする請求項８に記載の画像加熱装置。
【請求項１１】
前記変位認識手段は、前記ニップ部において前記長手方向の中心位置を挟んで一方の側にある第１の位置と、他方の側にある第２の位置に設けられる温度検出手段を備え、
前記加熱手段は、前記温度検出手段の検出温度を一定とするように加熱制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像加熱装置。
【請求項１２】
前記加熱回動部材はフィルム部材であり、その内側に当接するバックアップ部材を有し、
前記加圧部材は前記フィルム部材の外側にあって前記フィルム部材を圧接して前記バックアップ部材と共にニップ部を形成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項１３】
前記加熱手段はヒータであり、前記ヒータは前記バックアップ部材を兼用することを特徴とする請求項１２に記載の画像加熱装置。
【請求項１４】
前記加圧部材は駆動回転される加圧ローラであることを特徴とする請求項１２に記載の画像加熱装置。
【請求項１５】
前記加圧部材は固定された加圧パッドであることを特徴とする請求項１２に記載の画像加熱装置。
【請求項１６】
前記第１の位置、前記第２の位置は、前記長手方向の中心から等しい距離の位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【図６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３７１５９（Ｐ２０１３−３７１５９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７２６９５（Ｐ２０１１−１７２６９５）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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