(57)【要約】【課題】フィルム表面の局所的な摩耗の発生を抑制することで、光沢ムラや定着不良といった画像不良の発生を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】ヒータ３と、内面にヒータ３が接触する筒状のフィルム２と、フィルム２の外面に接触して外面との間に記録材Ｐを搬送するニップ部Ｎを形成する加圧部材４と、を有し、ヒータ３の熱を利用して、記録材Ｐの搬送方向と直交する長手方向に分割された複数の加熱領域を個別に加熱することで、記録材Ｐに形成された画像を加熱する像加熱部と、複数の加熱領域の温度を個別に制御すべく、像加熱部による複数の加熱領域の加熱を制御する制御部１１と、を備える像加熱装置１０７において、記録材Ｐの厚み情報を取得する取得部２００を備え、制御部１１は、複数の加熱領域のうち記録材Ｐが通過しない加熱領域の加熱を、厚み情報に基づいて設定される制御目標温度に基づいて制御する。【選択図】図１
2020016843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータと、内面に前記ヒータが接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの外面に接触して前記外面との間に記録材を搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ヒータの熱を利用して、記録材の搬送方向と直交する長手方向に分割された複数の加熱領域を個別に加熱することで、記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
前記複数の加熱領域の温度を個別に制御すべく、前記像加熱部による前記複数の加熱領域の加熱を制御する制御部と、
を備える像加熱装置において、
前記記録材の厚み情報を取得する取得部を備え、
前記制御部は、前記複数の加熱領域のうち前記記録材が通過しない加熱領域の加熱を、前記厚み情報に基づいて設定される制御目標温度に基づいて制御することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記制御目標温度は、前記記録材の厚みが厚いほど高い温度となるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
ユーザが記録材の情報を入力する入力部をさらに備え、
前記取得部は、前記厚み情報を、前記入力部にユーザが入力した記録材の情報に基づいて取得することを特徴とする請求項１または２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
記録材の坪量を検知する検知部をさらに備え、
前記取得部は、前記厚み情報を、前記検知部が検知した記録材の坪量に基づいて取得することを特徴とする請求項１または２に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記ヒータの温度を、前記複数の加熱領域に対応して前記長手方向に分割された複数の領域ごとに検知する第１の温度検知部と、
前記加圧部材の温度を、前記複数の加熱領域に対応して前記長手方向に分割された複数の領域ごとに検知する第２の温度検知部と、
をさらに備え、
前記取得部は、前記厚み情報を、前記複数の加熱領域のうち前記記録材が通過する加熱領域に対応する領域における前記第１の温度検知部の検知温度及び前記第２の温度検知部の検知温度に基づいて取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記複数の加熱領域のうち前記記録材が通過しない加熱領域の加熱を、該加熱領域に対応する領域における前記第２の温度検知部の検知温度が、前記制御目標温度を維持するように制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記制御目標温度は、前記複数の加熱領域のうち前記記録材が通過する加熱領域の加熱を制御するための制御目標温度よりも低いことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記ヒータが内面に接触する筒状のフィルムをさらに有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記ヒータは、基板と、前記基板に設けられた前記長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有し、
前記制御部は、前記複数の発熱体へ供給する電力を個別に制御することで、前記複数の
加熱領域の温度を個別に制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項１０】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部が請求項１〜９のいずれか１項に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式や静電記録方式を利用したプリンタ、複写機、ファクシミリ装置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。また、この像加熱装置に用いられるヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に備えられる像加熱装置として、省電力の観点から、記録材上に形成された画像部を選択的に加熱する方法（例えば、特許文献１の実施例１１）が提案されている。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。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。
像加熱装置に通紙可能な記録材のサイズは様々であり（ここでは、通紙可能な最大サイズの記録材を大サイズ紙と記し、大サイズ紙よりも幅が狭い記録材を小サイズ紙と記す）。
特許文献１では、小サイズ紙通紙時に紙が通過しない領域（非通紙部）に位置する発熱ブロックへの通電を停止する方法が提案されている。
画像の有無や通紙領域か非通紙部かに応じて、各発熱ブロックの通電を制御する方式において、非画像部や非通紙部に相当する発熱ブロックは、特許文献１のように通電を停止するだけでなく、画像部や通紙部よりも低い発熱量になるように制御してもよい。
また、近年良く知られた技術として、記録材の表面状態や坪量を検知して記録材種類を判別するメディアセンサがある。メディアセンサの例に関しては、特許文献２などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−９５５４０号公報
【特許文献２】特開２００２−１８２５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようなフィルム加熱方式の像加熱装置において、封筒やはがき等の小サイズの厚紙を通紙すると、それら小サイズ紙の幅方向における紙端に相当する位置のフィルムに局所的な摩耗による凹みや傷が生じる場合がある。特に封筒やはがきのような厚紙の場合には、紙端でフィルムにかかる圧力が高くなりやすく紙端位置での局所的な摩耗が生じやすい。また、フィルムの局所的な摩耗による凹みや傷は、像加熱装置の定着ニップにおける紙の搬送速度とフィルムの回転速度に差がある場合に発生しやすい。紙の搬送速度とフィルムの回転速度に差がある場合には、紙が定着ニップ中を搬送されている期間、紙とフィルムの間で摺擦が発生し、フィルムの表面は紙によって削られるためである。
【０００５】
フィルム加熱方式の像加熱装置では、加圧ローラがモータ等によって回転駆動された際に、加圧ローラ表面とフィルム表面との摩擦力によって、フィルムが加圧ローラに従動回転する。小サイズ紙が通紙されている場合には、非通紙部におけるフィルムと加圧ローラが直に当接している領域における摩擦力が主な駆動源となってフィルムが回転する。そのため、フィルムの回転周速度は、非通紙部における加圧ローラ表面の回転周速度とほぼ同じ速度となる。一般論として、回転体の表面における回転周速度Ｖは、回転体の半径と回
転角速度を用いて、Ｖ＝半径×回転角速度で表される。加圧ローラの半径をｒ、モータの回転角速度をωとした場合、加圧ローラ表面における回転周速度Ｖｐは、Ｖｐ＝ｒ×ωとなる。上記したように、フィルムの回転周速度Ｖｆは、加圧ローラの回転周速度Ｖｐに等しくなる。一方で、通紙されている紙の表面の搬送速度Ｖｓは加圧ローラの半径ｒに加えて紙の厚みｄを考慮すると、Ｖｓ＝（ｒ＋ｄ）×ωとなる。
実際には、加圧ローラはシリコーンゴム等から成る弾性層を有するため、熱膨張によって半径は変化する。記録材の通紙中には、記録材の有無や、上記した各発熱体ブロックの制御状態によって、長手方向における加圧ローラの温度は異なり、それゆえ長手方向における加圧ローラの半径も異なることとなる。
通紙部の加圧ローラ半径をｒ［通紙部］、非通紙部の加圧ローラ半径をｒ［非通紙部］と区別しなおすと、通紙部における記録材の表面の搬送速度Ｖｓは、
Ｖｓ＝（ｒ［通紙部］＋ｄ）×ω
フィルムの回転周速度Ｖｆは、非通紙部の加圧ローラの回転周速度と同じ、
Ｖｆ＝ｒ［非通紙部］×ω
となる。
【０００６】
特許文献１のように、非通紙部の発熱ブロックの通電を停止する場合には、非通紙部の加圧ローラ温度よりも通紙部の加圧ローラ温度の方が高くなり、熱膨張を考慮すると、ｒ［通紙部］＞ｒ［非通紙部］となる場合があった。さらに通紙される小サイズ紙の厚さｄが大きい場合ほど、ｒ［通紙部］＋ｄ＞ｒ［非通紙部］となりやすく、Ｖｓ＞＞Ｖｆとなる場合があった。
上記したように、ＶｓとＶｆに差がある状態で小サイズ通紙を繰り返されると、フィルムの局所的な摩耗による凹みや傷が発生してしまう場合があった。
小サイズ紙の通紙によるフィルム表面の局所的な摩耗によって凹みや傷が生じた状態で、大サイズ紙を通紙されると、凹みや傷が生じている部分で画像不良（光沢ムラや定着不良）が発生することがある。
【０００７】
本発明の目的は、フィルム表面の局所的な摩耗の発生を抑制することで、光沢ムラや定着不良といった画像不良の発生を抑制することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の像加熱装置は、
ヒータと、内面に前記ヒータが接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの外面に接触して前記外面との間に記録材を搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ヒータの熱を利用して、記録材の搬送方向と直交する長手方向に分割された複数の加熱領域を個別に加熱することで、記録材に形成された画像を加熱する像加熱部と、
前記複数の加熱領域の温度を個別に制御すべく、前記像加熱部による前記複数の加熱領域の加熱を制御する制御部と、
を備える像加熱装置において、
前記記録材の厚み情報を取得する取得部を備え、
前記制御部は、前記複数の加熱領域のうち前記記録材が通過しない加熱領域の加熱を、前記厚み情報に基づいて設定される制御目標温度に基づいて制御することを特徴とする。
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、
記録材に形成された画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部が本発明の像加熱装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フィルム表面の局所的な摩耗の発生を抑制して、光沢ムラや定着不良
といった画像不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における像加熱装置の概略構成図
【図２】本発明におけるヒータの正面図
【図３】本発明におけるヒータの断面図
【図４】本発明における発熱体ブロックと紙位置との関係を示す図
【図５】加圧ローラの熱膨張量を表す図
【図６】実施例２における像加熱装置の概略構成図
【図７】実施例３における加圧ローラ温度と坪量の関係図
【図８】紙の坪量と厚みの関係図
【図９】実施例１の効果を説明する図
【図１０】本発明における画像形成装置の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
［実施例１］
図１は、電子写真記録技術を用いたレーザプリンタ（画像形成装置）１００の断面図である。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プリンタ、複写機、ファクシミリ装置などが挙げられ、ここでは電子写真方式を利用して記録材Ｐ上に画像を形成するレーザプリンタに適用した場合について説明する。
なお、特に断りのない限り、以下の説明における「長手方向」は、ヒータ（基板）の長手方向及び記録材の搬送方向と直交する方向（斜行していない記録材の幅方向、縦搬送された斜行していない記録材の短辺方向）と同じ方向である。また、「短手方向」とは、上記「長手方向」と直交する方向であり、記録材の搬送方向に沿った方向（斜行していない記録材の長さ方向、縦搬送された斜行していない記録材の長辺方向）と同じ方向である。
【００１３】
（１）画像形成装置例
図１０は、本実施例の像加熱装置を備えた画像形成装置例の概略構成図である。本実施例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用のレーザプリンタである。本実施例の画像形成装置は最大通紙幅をＡ４サイズ（紙幅：２１０ｍｍ）とする。１０１は、像担持体としての電子写真感光体ドラムであり、矢示の反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。本実施例の画像形成装置のプロセススピードは３００ｍｍ／ｓｅｃ．とした。１０２は、接触帯電ローラ等の帯電手段であり、この帯電手段により感光体ドラム１０１の面が所定の極性・電位に一様に帯電処理（一次帯電）される。１０３は、画像露光手段としてのレーザスキャナである。レーザスキャナ１０３は、不図示のイメージスキャナ・コンピュータ等の外部機器から入力する目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してオン／オフ変調したレーザ光を出力して、感光体ドラム１０１の帯電処理面を走査露光（照射）する。この走査露光により感光体ドラム１０１面の露光明部の電荷が除電されて感光体ドラム１０１面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００１４】
１０４は、現像装置であり、現像スリーブから感光体ドラム１０１面に現像剤（トナー）が供給されて感光体ドラム１０１面の静電潜像が可転写像であるトナー像として順次に現像される。レーザプリンタの場合、一般的に、静電潜像の露光明部にトナーを付着させ
て現像する反転現像方式が用いられる。
【００１５】
１０９は、給紙カセットであり、記録材Ｐを積載収納させてある。給紙スタート信号に基づいて給紙ローラ１０８が駆動されて給紙カセット１０９内の記録材Ｐが一枚ずつ分離給紙される。そして、記録材Ｐは、搬送ローラ１１０、レジストローラ１１１等を含むシートパス１１２を通って、感光体ドラム１０１と接触型・回転型の転写部材としての転写ローラ１０６との当接ニップ部である転写部位に所定のタイミングで導入される。すなわち、感光体ドラム１０１上のトナー像の先端部が転写部位に到達したとき、記録材Ｐの先端部もちょうど転写部位に到達するタイミングとなるようにレジストローラ１１１で記録材Ｐの搬送が制御される。
【００１６】
また、シートパス１１２中には、メディアセンサ２０１が配設されており、シートパス１１２を搬送される記録材Ｐの表面性および坪量を検知する。メディアセンサ２０１による検知結果は、取得部としての記録材情報検知手段２００（図１に記載）に送られる。
【００１７】
転写部位に導入された記録材Ｐはこの転写部位を挟持搬送され、その間、転写ローラ１０６には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写電圧（転写バイアス）が印加される。接触型・回転型の転写部材としての転写ローラ１０６は、一般にＦｅ等の芯金上にカーボン、イオン導電性フィラー等で１×１０６〜１×１０１０Ω程度の抵抗に調整された半導電性のスポンジ弾性層を形成した弾性スポンジローラが用いられる。本実施例では、芯金の外回りに同心一体に、ＮＢＲゴムと界面活性剤等を反応させ、導電性を有する弾性層をローラ状に成形具備させてなるイオン導電系の転写ローラを用いた。抵抗値は１×１０８〜５×１０８Ωの範囲のものを用いた。
【００１８】
転写ローラ１０６にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加されることで転写部位において感光体ドラム１０１面側のトナー像が記録材Ｐの表面に静電的に転写される。
【００１９】
以上の、画像形成装置において記録材Ｐへの未定着トナー像の形成にかかわる構成が、本発明の画像形成部に対応する。
【００２０】
転写部位においてトナー像の転写を受けた記録材Ｐは感光体ドラム１０１面から分離されてシートパス１１３を通って定着部（像加熱部）としての定着装置（像加熱装置）１０７へ搬送導入され、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。
一方、記録材分離後（記録材Ｐに対するトナー像転写後）の感光体ドラム１０１面はクリーニング装置１０５で転写残トナーや紙粉等の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。
【００２１】
定着装置１０７を通った記録材Ｐは、シートパス１１４を通って排紙口から排紙トレイ１１５上に排出される。
【００２２】
（２）定着装置（像加熱装置）１０７
次に、本実施例における定着装置１０７について説明する。図５は本実施例のフィルム加熱方式の像加熱装置の概略構成図である。
【００２３】
本実施例における定着装置１０７は、テンションレスタイプのフィルム加熱方式の像加熱装置である。定着装置１０７は、耐熱性の定着フィルム２として、エンドレスベルト状もしくは円筒状のものを用いている。該フィルム２の周長の少なくとも一部は、常にテンションフリー（テンションが加わらない状態）とし、フィルム２は、加圧部材としての加圧ローラ４の回転駆動力で従動回転するようにした装置である。
【００２４】
１はステーであり、ヒータ保持部材兼フィルムガイド部材としての耐熱性・剛性部材である。３は加熱体としてのセラミックヒータであり、上記のステー１の下面にステー長手に沿って配設して保持させてある。２はエンドレス（円筒状）の耐熱性フィルムであり、ヒータ３を含むフィルムガイド部材であるステー１に外嵌させてある。このエンドレスの耐熱性フィルム２の内周長とヒータ３を含むステー１の外周長はフィルム２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、従ってフィルム２は周長に余裕を持って外嵌している。
【００２５】
ステー１はポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等で構成できる。本実施例では液晶ポリマーを用いた。
【００２６】
フィルム２は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上である。フィルム２の構造としては、耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等のフィルムの外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。本実施例では、膜厚約５０μｍのポリイミドフィルムの外周表面にＰＦＡをコーティングしたものを用いた。ＰＦＡコート層の厚さは約１５μｍとした。フィルム２の外径は３０ｍｍとした。フィルム２の基層は上記の樹脂材料だけでなく、ＳＵＳ等の金属材料を用いることもできる。
【００２７】
ヒータ３は、基板上に抵抗発熱体・給電用電極・導電パターン等を形成した低熱容量の熱源である。ヒータ３をステー１の下面側に保持させて固定配設してある。以上の構成をとることにより、全体を熱ローラ方式に比べて低熱容量にすることができ、クイックスタートが可能になる。ヒータ３の詳細は後述する。
【００２８】
４は、ヒータ３との間にフィルム２を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、かつフィルム２を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段としての加圧ローラである。この加圧ローラ４は芯金４ａと弾性体層４ｂと最外層の表層４ｃからなり、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム２を挟ませてヒータ３の表面に圧接させて配設してある。本実施例では、芯金４ａはアルミ芯金を、弾性体層４ｂはシリコーンゴムを、表層４ｃは厚さ約５０μｍのＰＦＡのチューブを用いた。加圧ローラ４の外径は２４ｍｍ、弾性体層４ｂの厚さは約３．５ｍｍとした。
【００２９】
加圧ローラ４は、駆動系Ｍにより矢印の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４の回転駆動により、圧接ニップ部Ｎにおける該加圧ローラ４とフィルム２外面との摩擦力でフィルム２に回転力が作用する。この回転力により、フィルム２は、その内面側が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ３の表面に密着して摺動しながらステー１の外回りを矢印の反時計方向に加圧ローラ４の回転周速度とほぼ同じ周速度で従動回転状態になる。
【００３０】
ヒータ３は、抵抗発熱体の給電用電極に対する給電により抵抗発熱体が発熱することで昇温する。その昇温がサーミスタ５−１〜５−９で検知され、サーミスタ５―１〜５−９の出力をＡ／Ｄ変換し制御部としてのＣＰＵ１１に取り込み。そのＣＰＵ１１に取り込まれた情報に基づいてトライアック１２により抵抗発熱体に通電する電力を位相、波数制御等により制御して、ヒータ３の温度制御がなされる。本実施例ではサーミスタが複数ある構成であり、各サーミスタの検知温度が所定の設定温度より低いとヒータ３が昇温するように、設定温度より高いと降温するように各抵抗発熱体への通電を制御することで、ヒータ３は所定の一定温度に保たれる。なお、本実施例では位相制御により出力を０〜１００％まで１．２５％刻みの８１段階で変化させている。
【００３１】
２００は、記録材情報検知手段であり、メディアセンサ２０１（図１０に記載）による記録材Ｐの坪量および表面性の測定結果を基に、記録材Ｐの種類や厚みを同定し、ＣＰＵ１１に取り込み、その情報に基づいてヒータ３の設定温度を決定する。ここで、記録材Ｐの表面性とは、例えば、記録材Ｐの表面の物理特性を表し、例えば光沢性を上げるための表面コートが成された「コート」や、表面に凹凸のあるような「エンボス」等である。
【００３２】
ヒータ３の温度が所定に立ち上がり、かつ加圧ローラ４の回転によるフィルム２の回転周速度が定常化した状態において、フィルム２を挟んでヒータ３と加圧ローラ４とで形成される圧接ニップ部Ｎに画像定着すべき記録材Ｐが転写部位より導入される。そして、記録材Ｐがフィルム２と一緒に圧接ニップ部Ｎを挟持搬送されることにより、ヒータ３の熱がフィルム２を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着顕画像（トナー画像）Ｔが記録材Ｐ面に加熱定着される。圧接ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはフィルム２から分離されて搬送される。
【００３３】
（３）ヒータ３
次に、本実施例におけるヒータ３について説明する。図２は本実施例におけるヒータ３を裏面（非フィルム摺動面）と表面（フィルム摺動面）から見た図である。
図２には、本実施例の画像形成装置における記録材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。
【００３４】
ヒータ３は、記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角方向を長手とする細長の基板７を有する。この基板７の裏面（非フィルム摺動面）側には、抵抗発熱体６ａ−１〜６ａ−９・６ｂ−１〜６ｂ−９、抵抗発熱体の給電用電極９−１〜９−９・１０−１〜１０−２、抵抗発熱体と給電用電極を電気的に接続する導電パターン１４−１〜１４−１１が形成されている。これら抵抗発熱体・導電パターンを覆うように耐熱性オーバーコート層８ｂ（図２では不図示）が裏面にさらに形成されている。基板７の表面（フィルム摺動面）側には、サーミスタ５−１〜５−９、サーミスタ用の電極１５−１〜１５−１０、サーミスタとサーミスタ用電極を電気的に接続する導電パターンが形成されている。これらサーミスタ・導電パターンを覆うように耐熱性オーバーコート層８ａ（図２では不図示）がさらに表面に形成されている。本実施例におけるヒータ３は、全体に低熱容量のヒータである。
【００３５】
７は、耐熱性・絶縁性を有するヒータ基板であり、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等のセラミックス材料が用いられる。本実施例では幅９ｍｍ・長さ２７０ｍｍ・厚さ１ｍｍの酸化アルミニウム基板を使用している。
【００３６】
６ａ−１〜６ａ−９・６ｂ−１〜６ｂ−９は、通電により発熱する抵抗発熱体であり、本実施例では酸化ルテニウム・ガラス粉末（無機結着剤）・有機結着剤を混練して所望の抵抗値になるように調合したペーストをスクリーン印刷により、基板７上に形成している。本実施例の抵抗発熱体は、図２に示す通り、長手で９分割されており、更に搬送方向ａにおいて上流側の６ａと下流側の６ｂに分かれている。９分割された抵抗発熱体の１ブロックの長手方向長さは２４ｍｍ、ブロック間の隙間は０．５ｍｍとした。発熱領域の全長は２２０ｍｍである。各発熱体ブロックに図２の左側から番号をつけて、一番左からＨ１・Ｈ２・Ｈ３・・・と呼ぶ。Ｈ１〜Ｈ９は左右対称に配置されており、中央のＨ５の中心位置に本実施例の搬送基準位置Ｘが一致するようにしている。この長手方向に分割された複数の発熱ブロックにより、定着ニップ部に長手方向に複数並んだ複数の加熱領域が形成され、複数の発熱ブロックへの電力供給を個別に制御することで、上記複数の加熱領域の温度を個別に制御することができる。
【００３７】
以下、発熱体ブロックＨ５を例にとり、構成を説明する。Ｈ５の抵抗発熱体は上流側の
６ａ−５と下流側の６ｂ−５があり、それらの配置は上下流対称としている。抵抗発熱体６ａ−５と抵抗発熱体６ｂ−５との間には導電パターン１４−５が設けられており、抵抗発熱体６ａ−５と抵抗発熱体６ｂ−５は電気的に接続されている。導電パターン１４−５は銀ペーストをスクリーン印刷して形成しており、導電パターンの抵抗値は抵抗発熱体に比べて十分低い。図２には、導電パターン１４−５の中央に給電用電極９−５を示している。給電用電極９−５には、不図示の電気接点が基板裏面方向から接触しており給電がなされる。図２では、分かり易くするために、導電パターン１４−５と給電用電極９−５の領域を分けて図示しているが、両者は一体化しており、導電パターン１４−５と給電用電極９−５を合わせた領域が全て同一の銀のスクリーン印刷パターンである。給電用電極９−５は基板７の上下流方向の中心に配置している。
【００３８】
抵抗発熱体６ａ−５の上流側には導電パターン１４−１０が、抵抗発熱体６ｂ−５の下流側には導電パターン１４−１１が形成されており、両導電パターンは基板７の長手両端部に設けられた給電用電極１０−１・１０−２に電気的に接続されている。導電パターン１４−１０・１４−１１、給電用電極１０−１・１０−２も導電パターン１４−５と同じ銀のスクリーン印刷パターンとしている。給電用電極１０−１・１０−２には、不図示の電気接点が基板裏面方向から接触しており給電がなされる。図２に示す通り、導電パターン１４−１０・１４−１１、給電用電極１０−１・１０−２は全てつながっているので、ほぼ同電位とみなすことができる。
【００３９】
給電用電極９−５と給電用電極１０−１・１０−２に給電することで、抵抗発熱体６ａ−５と抵抗発熱体６ｂ−５に電流が搬送方向に流れ、それぞれ昇温する。抵抗発熱体６ａ−５と抵抗発熱体６ｂ−５は同じ材料・寸法とし、導電パターンも含めて上下流対称に配置しているので、両者の発熱量は同じとなる。
【００４０】
以上、Ｈ５を例にとり説明したが、Ｈ５以外のＨ１〜Ｈ９の構成もＨ５と全く同じとしており、給電用電極９−１〜９−９には、それぞれ電気接点（不図示）が接触している。つまり、ｎ番目の発熱体ブロックＨｎにおいては、給電用電極９−ｎと給電用電極１０−１・１０−２に給電することで、抵抗発熱体６ａ−ｎと抵抗発熱体６ｂ−ｎに電流が搬送方向に流れ、それぞれ昇温する。今後は、発熱体ブロックＨｎの発熱量は、抵抗発熱体６ａ−ｎと抵抗発熱体６ｂ−ｎの発熱量を合わせたものとする。
【００４１】
図２には基板表面（フィルム摺動面）側の図も示している。基板表面には、各発熱体ブロックＨ１〜Ｈ９の温度を検知するための検温素子として、サーミスタ５−１〜５−９を設けている。本実施例ではＮＴＣ特性を有する材料を基板７上にスクリーン印刷して、サーミスタ５−１〜５−９を形成した。各サーミスタ５−１〜５−９の抵抗値を検出することにより、Ｈ１〜Ｈ９の温度を検知できる。サーミスタ５−１〜５−９の基板長手方向の配置は、発熱体ブロックの中心位置とした。
【００４２】
基板７の端部には、サーミスタ５−１〜５−９の検知結果をＣＰＵ１１に取り込むための電極１５−１〜１５−１０が設けられており、サーミスタ５−１〜５−９と電極１５−１〜１５−１０は、導電パターンにより電気的に接続されている。ｎ番目の発熱体ブロックＨｎの温度を検知するには、電極１５−１０と電極１５−ｎの間のサーミスタ５−ｎの抵抗値を検出すればよい。
【００４３】
本実施例では、サーミスタ５−１〜５−９の検知結果をＣＰＵ１１に取り込み、Ｈ１〜Ｈ９の発熱体ブロックを全て個別に独立に通電制御できるようにしている。すなわち、ｎ番目の発熱体ブロックＨｎにおいて、サーミスタ５−ｎの検知結果が設定された定着温度になるように抵抗発熱体６ａ−ｎ・６ｂ−ｎへの通電を制御する。
【００４４】
図１では、トライアックは１個だけ示しているが、実際は発熱体ブロック１個に対して１個のトライアックを設け、独立に制御している。Ｈ１〜Ｈ９の定着温度を、通紙部か非通紙部かに応じて、個々に設定することができる。
【００４５】
図３は、図２に示す搬送基準位置Ｘにおけるヒータ３の断面図である。図３では、図２では省略していた耐熱性オーバーコート層８ａ・８ｂを示している。耐熱性オーバーコート層８ａは基板７の表面に設けたオーバーコート層であり、サーミスタ・導電パターンとヒータ表面との電気的な絶縁性を確保することと、フィルムの摺動性を確保することが目的である。本実施例では、オーバーコート層８ａとして厚さ約５０μｍの耐熱性ガラス層を用いた。耐熱性オーバーコート層８ｂは基板７の裏面に設けたオーバーコート層であり、抵抗発熱体・導電パターンとヒータ裏面との電気的な絶縁性を確保することが目的である。ただし、給電用電極９−１〜９−９の部分は電気接点と接触させる必要があるので、オーバーコート層８ｂを設けていない。オーバーコート層８ａも厚さ約５０μｍの耐熱性ガラス層を用いた。
【００４６】
（４）発熱体ブロックの温度制御
以下、本発明の特徴である発熱体ブロックＨ１〜Ｈ９の温度制御について説明する。
図４は、本実施例における発熱体ブロックＨ１〜Ｈ９と種々の紙幅の記録材との位置関係を示した図である。ここで、今後の説明を分かり易くするために、発熱体ブロックを通紙部ブロック・非通紙部ブロックの２つに分類する。通紙部ブロックは記録材が通過する箇所の発熱体ブロックであり、紙端が含まれ一部が非通紙部となる発熱体も通紙部ブロックと定義する。非通紙部ブロックの定義は、記録材が全く通過しない箇所の発熱体ブロックである。この分類に従うと、紙幅Ｂの記録材を通紙する場合は、通紙部ブロック：Ｈ３〜Ｈ７、非通紙部ブロック：Ｈ１・Ｈ２・Ｈ８・Ｈ９となる。
【００４７】
図４の紙幅Ｃの記録材は、本実施例の最大幅（大サイズ紙）であるＡ４サイズの記録材（紙幅２１０ｍｍ）であり、紙幅Ｃの記録材を通紙する場合は、Ｈ１からＨ９まですべてが通紙ブロックとなる。図４の紙幅Ａの記録材は、紙幅Ｂよりも幅が狭い記録材の例として挙げており、Ｈ４からＨ６が通紙ブロックとなる。表１に、紙幅Ａ・Ｂ・Ｃの記録材を通紙した場合の発熱体ブロックの分類をまとめた。
【００４８】
表１  発熱体ブロックの分類
2020016843.tif 000003
【００４９】
以後の説明では、紙幅Ｂの記録材が通紙される場合を例に説明する。
本実施例では、紙幅Ｂの記録材を通紙する場合において、記録材の情報に応じて、表１で示した通紙部ブロック、非通紙部ブロックの発熱量を変更する例を説明する。
はじめに、通紙部ブロックについて説明する。
紙幅Ｂの記録材は給紙カセット１０９から給紙され、シートパス１１２中にあるメディアセンサ２０１によって、表面性、坪量が検知される。記録材情報検知手段２００には、測定済みの既知の記録材の表面性や坪量の値と実際の厚み情報が格納されており、メディアセンサ２０１によって検知された表面性および坪量から記録材を同定し、厚みを予測検知可能である。
【００５０】
記録材検知手段２００は、検知した記録材情報をＣＰＵに送信し、ＣＰＵはその情報をもとに、記録材上の未定着トナー像を定着するための通紙部ブロックＨ３〜Ｈ７（紙幅Ｂ
の場合）の定着温度を決定する。記録材の定着動作中は、サーミスタ５−３〜５−７が決定された制御温度（制御目標温度）で一定となる（維持される）ように発熱体ブロックＨ３〜Ｈ７への通電が制御される。
【００５１】
表２に、制御温度の例を示す。なお、表２中の記録材種類の列は、今後の説明用に一般的な紙タイプの分類を示したものであり、特定の紙に限定するものではない。
【００５２】
表２  制御温度の例
2020016843.tif 000004
【００５３】
続いて、非通紙部ブロックの説明を行う。
非通紙部ブロックは、記録材が通紙しない領域であるため、省エネのみを考慮した場合、発熱ブロックＨ１、２およびＨ８、９を発熱させる必要はない。しかしながら、発明が解決しようとする課題の項で説明したように、非通紙部ブロックへの通電を行わない場合には、ニップ中で記録材Ｐとフィルム２に速度差が生じ、フィルム２の局所的な摩耗が発生する場合がある。そのため、本実施例では、通紙される記録材の厚さによって、非通紙部ブロックの制御温度を変更し、ニップ中での記録材Ｐの搬送速度とフィルム２の回転周速度に差が生じないようにする。記録材の搬送速度とフィルム２の回転周速度を一致させるには、次のように構成する必要がある。すなわち、通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の半径ｒ［通紙部］と記録材の厚さの和（ｒ［通紙部］＋ｄ）と非通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の半径ｒ［非通紙部］を等しくする必要がある。
【００５４】
図５は、加圧ローラ４の温度と半径の関係を示すグラフである。
ここで、加圧ローラ４の半径は、東京光電子工業株式会社の全自動ローラ想定装置ＲＳＶ８６０−３Ｃ／Ｓ２を用いて測定した。測定は、加圧ローラ４を回転しながら行い、回転周方向で９０°ごと、すなわち、周方向で４点の外径を測定し、その平均値を算出した。半径は算出された外径を１／２した値である。この測定を加圧ローラ４の温度違いで繰り返し実施し、図５のグラフを得た。具体的には、２３０℃の恒温槽に２時間以上放置した加圧ローラ４を上記装置にセットし、加圧ローラ４の表面の温度を放射温度計でモニタし、たとえば１５０℃まで低下した時点で測定を行うことで、そのときの結果を１５０℃の場合の加圧ローラ４半径とした。
【００５５】
上記したように、加圧ローラ４は、室温（２５℃）の場合にはその半径は１２ｍｍである。図５に示したように、加圧ローラ４は、室温（２５℃）から温度が上昇するにつれて、シリコーンゴム層の熱膨張によって、３μｍ／℃の割合で半径が増加する。
【００５６】
記録材として、表２中に示した普通紙が通紙される場合、通紙部ブロックのＨ３〜Ｈ７は、サーミスタ５−３〜５−７の検知温度が２００℃になるように制御される。このとき、通紙部ブロックＨ３〜Ｈ７に該当する位置の加圧ローラ４の温度は、実測の結果約８０℃であった。図５からわかるように、このとき通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の半径ｒ［通紙部］はｒ［通紙部］＝１２．１７ｍｍとなる。また。普通紙の厚さｄはｄ＝９２μｍである。そのため、ｒ［通紙部］＋ｄ＝１２．２６ｍｍとなる。そのため、フィルム２の回転周速度を普通紙の搬送速度と等しくするためには、非通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の半径ｒ［非通紙部］をｒ［非通紙部］＝１２．２６ｍｍにする必要がある。図５からわかるように、ｒ［非通紙部］＝１２．２６ｍｍにするためには、非通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の温度を１１２℃にする必要があ
る。そのため、本実施例では、普通紙を通紙する場合の非通紙部ブロックのＨ１、２およびＨ８、９の制御温度を１１２℃よりも若干高い１２０℃とした。これは、ヒータ３からフィルム２を介して加圧ローラ４へ熱が伝達される場合の温度低下を加味した結果である。
【００５７】
同様に、記録材として表２に示した厚さ１５０μｍの厚紙が通紙される場合、通紙部ブロックの発熱体Ｈ３〜Ｈ７は２２０℃になるように制御される。このときの通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の温度も約８０℃であった。普通紙の通紙の場合と同様の考え方で、ｒ［通紙部］＋ｄ＝１２．３２ｍｍとなる。ｒ［非通紙部］を１２．３２ｍｍとするには、非通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の温度を１３２℃にする必要がある。そのため、本実施例では、厚紙を通紙する場合の非通紙部ブロックのＨ１、２およびＨ８、９の制御温度を１４０℃とした。
【００５８】
記録材として表２に示した厚さ２２０μｍのはがきが通紙される場合、通紙部ブロックの発熱体Ｈ３〜Ｈ７は、２５０℃になるように制御される。このときの通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の温度も約８０℃であった。そのため、ｒ［通紙部］＋ｄ＝１２．３９ｍｍとなる。ｒ［非通紙部］＝１２．３９ｍｍとするためには、非通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の温度を１５５℃にする必要がある。そのため、本実施例では、厚紙２を通紙する場合の非通紙部ブロックＨ１、２およびＨ８、９の制御温度を１６５℃とした。
【００５９】
表３に、本実施例における、通紙される記録材と非通紙部ブロックの発熱体の制御温度の例を示す。
【００６０】
表３  通紙部ブロック、非通紙ブロックの制御温度
2020016843.tif 000005
【００６１】
（５）効果の確認
従来の像加熱装置および実施例の像加熱装置のそれぞれで、官製はがき（坪量２０９ｇ／ｍ２、厚さ２２０μｍ）およびキヤノンのＣＳ−６８０紙Ｂ５サイズ（坪量６８ｇ／ｍ２、厚さ９２μｍ）を通紙し比較実験を行った。
【００６２】
従来の像加熱装置では、省エネ性を重視し、非通紙部ブロックの発熱体の制御温度は、通紙される紙の厚みによらず１００℃としている。つまり、官製はがきが通紙される場合も、ＣＳ−６８０が通紙される場合も、非通紙部ブロックの発熱体は１００℃となるように制御される。表４に、比較例と本実施例の場合の通紙部制御温度と非通紙部制御温度をまとめる。
【００６３】
表４  比較例と実施例の制御温度
2020016843.tif 000006
【００６４】
図９は、上記２種類の紙を通紙した際の紙端部におけるフィルムの凹み量を表すグラフ
であり、横軸が通紙枚数、縦軸がフィルムの凹み量である。
ここで、フィルムの凹み量が５μｍを超えた場合には、大サイズ紙を通紙された場合に画像不良が発生することがわかっている。
図９に示したように、従来の像加熱装置の場合には、官製はがきを２０００枚程度通紙した場合にはフィルムの凹み量が５μｍを超え、その後の大サイズ紙通紙で画像不良（光沢ムラや定着不良）が発生した。一方で、実施例の像加熱装置では、官製はがきを５０００枚通紙してもフィルムの凹み量は２μ程度に収まっている。
【００６５】
ＣＳ−６８０を通紙した場合には、５０００枚通紙時点で、従来の像加熱装置のフィルム凹み量は２μｍ程度、実施例の像加熱装置の場合は１μｍ程度である。どちらの場合も画像不良が発生するレベルには至らなかったものの、本実施例の構成において、フィルムの凹み量が小さい結果となり、効果が確認できた。
【００６６】
図９に示したように、本実施例の構成を用いて、通紙される記録材の厚さが厚いほど、非通紙部ブロックの発熱体の制御温度を大きくすることによって、記録材の搬送速度とフィルム２の回転周速度の差を小さくすることができる。したがって、小サイズ通紙による、フィルム２の局所的な摩耗による凹みや傷を抑制することができる。
【００６７】
なお、本実施例では、記録材の厚みを検知する方法として、メディアセンサによる坪量および表面性の検知に基づいた厚みの予測検知の例を示した。これに代わる方法として、ユーザに通紙する記録材の坪量や厚みを直接入力してもらって、記録材の詳細な情報を得てもよい。
【００６８】
入力は、ＰＣ等の外部装置からの入力でもよいし、画像形成装置に備えられた情報入力部としての操作パネル２０２（図１０）からの入力でもよい。
【００６９】
また、本実施例では説明を簡単にするために、発熱体ブロックは均等の長さに分割した構成としたが、均等分割でなくてもよく、たとえば、定型サイズの記録材の紙幅に合わせて個々の発熱体の長さを変えてもよい。分割数も９分割に限られるものではない。発熱体ブロックの形状に関しても、ヒータ基板の長手方向において左右対称かつ上下流対称の構成で説明したが、対称形に限定されるものではない。
【００７０】
［実施例２］
実施例１では、ヒータ３の基板７の表面側にサーミスタ５−１〜５−９を有する例を説明した。本実施例２では、ヒータの基板７上のサーミスタ５−１〜５−９の他に、加圧ローラ４の温度を検知する温度検知部材を有する例を説明する。本実施例２における画像形成装置は実施例と同じである。
【００７１】
図６は本実施例２における像加熱装置の概略構成図である。実施例１の像加熱装置と基本的構成は同じであるため、実施例１と同様の部材には同じ符号を付与してある。本実施例２の像加熱装置では、加圧ローラ４の温度を検知する加圧ローラ温度検知素子２０−１〜２０−９が配設されている。加圧ローラ温度検知素子２０−１〜２０−９は、加圧ローラの長手方向において、例えば、２０−１が発熱体ブロックＨ１に該当する位置の温度を検知し、２０−２が発熱体ブロックＨ２に該当する位置の温度を検知する。すなわち、加圧ローラ温度検知素子２０−ｎは、各発熱体ブロックＨｎに該当する位置の加圧ローラ４の温度を検知する。本実施例２では、加圧ローラ温度検知素子として、非接触式の温度検知素子である、サーモパイルを用いている。
【００７２】
本実施例２における発熱体ブロックＨ１〜Ｈ９の温度制御について、実施例１の場合と同様、記録材Ｐとして、図４に示した紙幅Ｂの記録材が通紙される場合を例に説明する。
【００７３】
記録材は、画像形成装置内に給紙され、記録材情報検知手段２００によって紙の表面性、坪量が検知され、その厚みが予測検知される。そして、その結果に応じて、実施例１の表２と同様に、通紙部ブロック（Ｈ３〜Ｈ７）の制御温度が決定され、制御温度で一定となるように発熱体ブロックＨ３〜Ｈ７への通電が制御される。
【００７４】
ここで、本実施例２は、通紙部ブロックと非通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の温度を検知することができる。そのため、通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ４の温度を加圧ローラ温度検知素子２０−３〜２０−７の検知結果の平均値として算出する。通紙部ブロックにおける加圧ローラ４の温度および図５から、通紙部ブロックの加圧ローラの半径ｒ［通紙部］が算出される。このｒ［通紙部］と表２に示した記録材の厚みｄから、記録材の搬送速度とフィルムの回転周速度が同じになるための非通紙部の加圧ローラの半径ｒ［非通紙部］＝ｒ［通紙部］＋ｄが算出できる。ｒ［非通紙部］が算出できれば、再び図５の結果に基づいて、非通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラが制御されるべき温度がわかる。加圧ローラ温度検知素子２０−１、２０−２、２０−８、２０−９の温度検知結果が上記した、制御されるべき温度で一定となるように、非通紙部ブロックＨ１、Ｈ２、Ｈ８、Ｈ９への通電を制御する。
【００７５】
表２中のはがきの場合の例を示すと、はがきの通紙時には、通紙部ブロックの発熱ブロックＨ３〜Ｈ７が２５０℃となるように制御される。このとき、通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ温度は、加圧ローラ温度検知素子２０−３〜２０−７によって約８０℃と検知される。このときの加圧ローラ４の通紙部ブロックに該当する位置の半径はｒ［通紙部］＝１２．１７である。そのため、はがきの厚みｄ＝２２０μｍを考慮すると、
加圧ローラ４の非通紙部ブロックに該当する位置の半径は、ｒ［非通紙部］＝ｒ［通紙部］＋ｄ＝１２．１７＋０．２２＝１２．３９ｍｍとなるように非通紙部ブロックの温度を制御する必要がある。そのため、加圧ローラ温度検知素子２０−１、２０−２、２０−８、２０−９の検知温度が、１５５℃で一定となるように非通紙部ブロックの発熱体Ｈ１、Ｈ２、Ｈ８、Ｈ９への通電を制御する。
【００７６】
本実施例２では、加圧ローラ４の温度を検知する温度検知素子を有する例を説明した。ここで、加圧ローラ温度検知素子としては、図６に示したように、加圧ローラ４の表面に非接触のタイプのものでもよいし、接触タイプのものでもよい。
【００７７】
本実施例２のように、加圧ローラ４の通紙部ブロック、非紙部ブロックに該当する位置の温度を検知する構成とすることによって、加圧ローラ４の長手方向における温度を直接モニタかつ制御することができる。その結果、実施例１と比べてより正確に加圧ローラ４の通紙部と非通紙部の半径を管理することができ、記録材とフィルムの速度差を小さくすることが可能となり、小サイズ通紙時のフィルムの局所的な摩耗の発生を抑制することができる。
【００７８】
［実施例３］
本実施例３では、メディアセンサや、ユーザによる記録材の正確な厚み情報の入力がない場合でも記録材の厚みを予測する例を説明する。なお、像加熱装置の構成は、実施例２と同様である。
【００７９】
メディアセンサを有さない画像形成装置の場合、あらかじめ設定された複数の印刷モードの中から、ユーザに適した印刷モードを選択してもらい、画像形成および定着動作を行うのが一般的である。
【００８０】
本実施例では、表５に示すように、記録材の坪量範囲ごとに、推奨の印刷モードを有し
ており、ユーザが使用する記録材の坪量に応じて選択できるようになっている。像加熱装置における通紙部ブロックの制御温度は、各印刷モードごとにあらかじめ決まっており、選択された印刷モードの制御温度で制御される。表５に示した例は本実施例３における一例であり、実際にはより多くの印刷モードを有していてもよいし、逆により少なくてもよい。
【００８１】
表５  印刷モード
2020016843.tif 000007
【００８２】
実施例１、実施例２の説明時と同様、ここからは、紙幅Ｂの記録材が通紙される場合を例に説明する。また、簡単のため、表５に示した印刷モードのうち、極厚紙モードが選択された場合を例に説明する。
【００８３】
極厚紙モードが選択された場合、通紙部ブロックＨ３〜Ｈ７は、サーミスタ５−３〜５−７の検知温度が２５０℃で一定となるように通電が制御される。
【００８４】
このとき、坪量最小の１５１ｇ／ｍ２の紙が通紙されている場合と、坪量最大の２３０ｇ／ｍ２の紙が通紙されている場合とでは、その厚みが大きく異なるため、非通紙部ブロックの制御温度として設定すべき温度は大きく異なる。
【００８５】
そこで、本実施例では、通紙部ブロックに該当する位置の加圧ローラ温度検知素子２０−３〜２０−７の検知温度を基にして、通紙されている紙の坪量を予測検知する。
一般的に、紙の坪量と紙の厚みは、紙の種類（上質紙、封筒、コート光沢紙、等）が同じであればある程度の相関がある。そのため、選択された印刷モードの中で坪量が予測できれば、厚みも予測することができる。
図７は、通紙部ブロックにおいて、サーミスタ５−３〜５−７が２５０℃で一定となるように発熱体ブロックＨ３〜Ｈ７への通電を制御した場合における、加圧ローラ４の温度と紙の坪量の関係を示す図である。
【００８６】
図７からわかるように、坪量１５０ｇ程度の紙が通紙される場合には、加圧ローラ４の温度は１１０℃、坪量２３０ｇ／ｍ２程度の紙が通紙される場合には、加圧ローラ４の通紙部の温度は７０℃であることがわかる。これは、発熱体から供給される熱量が同じ場合に、通紙される記録材の坪量が大きいほどその熱を吸収するため、加圧ローラへの熱伝達量は逆に減少することが理由である。すなわち、加圧ローラ温度検知素子２０−３〜２０−７の検知温度から、通紙されている紙の坪量の予測ができる。坪量の予測ができた場合、厚みを予測することができる。加圧ローラ温度検知素子２０−３〜２０−７で検知された温度から、通紙されている紙の坪量を算出し、図８の結果に従って厚みを予測する。図８は、一般的なコピー用紙として用いられる、上質紙に分類される紙の坪量と厚みの関係を示す図である。ここで、図８中の実線はが中心値であり、破線の範囲内でその関係にばらつきを持つ。
【００８７】
具体例として、加圧ローラ温度検知素子の検知結果が８０℃であった場合、本実施例では、図７に従って通紙されている紙の坪量は２１０ｇ／ｍ２と予測する。この場合、図８
に従って、厚みは約２１０〜２５０μｍと予測する。ここで、坪量と厚みの関係は、記録材の種類、材質によってもばらつきが生じてしまうものであるため、ある程度のばらつきを含んだ状態でしか予測することができない。本実施例３では、予測結果の中心値を厚みの値として用いる。すなわち、今回は紙の厚みを２３０μｍとして扱う。
【００８８】
ＣＰＵによって、通紙されている記録材の厚みｄが２３０μｍ程度と算出された後は、実施例２で説明してきたように制御すればよい。すなわち、加圧ローラ４の長手方向における半径が、ｒ［通紙部］＋ｄ＝ｒ［非通紙部］となるように通紙部ブロック、非通紙部ブロックの発熱体への通電を制御すればよい。
【００８９】
本実施例では、簡単のため、上質紙の例のみを説明したが、印刷モードがグロス紙モードや封筒モードなどの場合には、その記録材種類に応じた、坪量と厚みの関係を用いて厚みを予測すればよい。
【００９０】
以上説明してきたように、本実施例では、通紙部における、ヒータの制御温度と加圧ローラの温度の関係から通紙されている記録材の坪量ひいては厚みを予測する。これによって、メディアセンサなどの記録材情報検知手段や、ユーザによる正確な厚み情報の入力等がない場合でも、記録材の厚みを予測することが可能である。
【００９１】
その結果として、メディアセンサ等をシートパス中に配設することによる本体サイズの増加ならびにコストアップを発生させることがない。また、ユーザに正確な厚み情報の入力という手間をかけさせることなく、フィルムの局所的な摩耗を抑制する効果を得ることができる。
【００９２】
上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１…ステー、２…フィルム、３…ヒータ、４…加圧ローラ、５−１〜９…サーミスタ、６ａ−１〜９・６ｂ−１〜９…抵抗発熱体、７…ヒータ基板、８…ガラス層、９−１〜９・１０−１〜２…給電用電極、１１…ＣＰＵ、１２…トライアック、１３…ＡＣ電源、１４−１〜１１…導電パターン、１５−１〜１０…サーミスタ用電極、Ｎ…ニップ部、Ｐ…記録材、Ｔ…トナー、ａ…記録材搬送方向
【図１】
2020016843.tif 000008
【図２】
2020016843.tif 000009
【図３】
2020016843.tif 000010
【図４】
2020016843.tif 000011
【図５】
2020016843.tif 000012
【図６】
2020016843.tif 000013
【図７】
2020016843.tif 000014
【図８】
2020016843.tif 000015
【図９】
2020016843.tif 000016
【図１０】
2020016843.tif 000017