(57)【要約】【課題】ＬＴＲ機におけるＡ４通紙時の長手方向の通紙位置の微小なずれの影響から、非通紙部の片側のみ大きく昇温することを防ぎ、定着部材へのダメージを減らす。【解決手段】  加熱体もしくは定着ローラ、加圧ローラの長手方向の異なる位置に設けた温度検知素子の検知結果をもとに、記録材の長手方向通紙位置を把握し、その検知結果に基づいて、非通紙部の温度が左右で同じ温度になるように定着器を長手方向に移動する。【選択図】図３
2010164725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
前記トナー像を記録材上に加熱定着する定着ニップを有する定着手段を備えた定着ユニットと、を備えた画像形成装置において、
記録材の搬送方向に対して直交する方向に関して定着手段の異なる位置の温度を検知する第一の温度検知素子と第二の温度検知素子と、
前記定着ユニットを記録材の搬送方向に対して直交する方向へ移動させることが可能な移動手段と、
前記第一及び第二の温度検知素子の検知温度に応じて、前記定着手段の一方の端部側の記録材非通過域の温度と他方の端部側の記録材非通過域の温度が等しくなるように、移動手段によって前記定着ユニットを前記記録材の搬送方向に対して直交する方向へ移動制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
制御手段は、前記第一及び第二の温度検知素子による検知温度の差が所定の値になった場合に、定着ユニットが記録材搬送方向に直交する方向に移動するように移動手段を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
定着ユニットを移動させる距離は、前記検知温度の差が前記所定の値に達するまでの記録材の通過枚数に応じてあらかじめ定められており、記録材の通過枚数をカウントすることにより移動量を決定し、移動させた後にカウントした通過枚数をリセットする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
制御手段は、記録材の所定通過枚数ごとに、第一及び第二の温度検知素子による検知温度の差を求め、温度差を無くす方向に、定着ユニットを記録材の搬送方向に直交する方向に移動するように移動手段を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着手段は、通電発熱抵抗層を有する加熱体と、前記加熱体が内面に接触しており記録材とともに移動する第一の回転体と、前記第一の回転体に圧接する第二の回転体と、によって形成される定着ニップにおいて記録材上のトナー像を加熱定着する構成で、前記第一の温度検知素子と第二の温度検知素子は、記録材の搬送方向に対して直交する方向に関して異なる位置で前記加熱体の温度を検知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第一及び第二の温度検知素子は、前記加熱体の通電発熱抵抗層の、記録材搬送方向に直交する方向に関して、記録材搬送基準から等距離の位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
定着手段は、内部にヒータを備えた定着回転体と、該定着回転体に圧接して定着ニップを形成する加圧回転体とを備えた構成である請求項１乃至４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
第一及び第二の温度検知素子は定着回転体の表面温度を検知する請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いた、プリンターや複写機、ファクシミリなどの、記録材に形成されたトナー画像を熱定着する定着ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【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永久固着画像として加熱定着させる定着装置としては、定着部材に弾性層を有する熱ローラ定着が良く知られている。弾性層を有する熱ローラ方式の定着方式においては、熱ローラ自体の熱容量が大きくなってしまい、定着ローラをトナー画像定着に適した温度までに昇温させるまでに必要な時間（ウォームアップタイム）が長い。そのため、熱ローラ自体の熱容量を小さくすることにより、ウォームアップタイムの短縮が図られている。
【０００３】
ウォームアップタイムの短縮のため、上記のように、熱ローラ方式において熱容量の小さい定着ローラを用いる場合、記録材搬送方向に直交する方向（以下、長手方向と記す。）の熱伝導が悪化してしまう。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。
【０００４】
そのため、従来の熱ローラ方式の定着装置においては、定着ローラに内包されているハロゲンヒータの長手方向の長さを記録材の幅に合わせて伸縮する定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、近年では、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。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。
【０００６】
定着回転体に定着フィルムを用いてクイックスタートを可能にした定着装置の場合、定着フィルムは熱ローラ（定着ローラ）よりも厚さが薄く、熱容量が小さいため、長手方向の熱伝導が悪化する。このため定着フィルムを用いた定着装置では非通紙部昇温がよりきびしくなる。
【０００７】
そこで、従来の定着フィルム方式の定着装置においては、セラミックヒータ上に長手長さの異なる発熱抵抗層を通紙方向に複数本設置し、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（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１８８８１２公報
【特許文献２】特開２０００−１６２９０９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
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。このため、例えば、ハロゲンヒータやセラミックヒータなどに代表される加熱部材は、加熱部材中の発熱体を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（以下、長手方向と記す）に偏った状態でセットされるおそれがある。
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。逆に右寄りで通間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。
図１１には、ＬＴＲサイズ機において、Ａ４サイズの記録材が記録材搬送基準から１ｍｍずれて連続通紙された場合の、非通紙部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悪化したり、破損に至ることがある。
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ＬＴＲサイズ紙が通紙される場合には、ホットオフセットの画像弊害が発生することがある。
【００１１】
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あわせ込みのみでは、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。
【００１２】
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知素子で検知する。その検知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、上記不具合が発生しないようにする必要がある。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。
【００１３】
本発明は、非通過域の温度に左右差を発生させないようにして、片側のみが大きく昇温することのない定着ユニットを備えた画像形成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】
【００１４】
上記の目的を達成するために本発明は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を記録材上に加熱定着する定着ニップを有する定着手段を備えた定着ユニットとを備えた画像形成装置において、記録材の搬送方向に対して直交する方向に関して定着手段の異なる位置の温度を検知する第一の温度検知素子と第二の温度検知素子と、前記定着ユニットを前期記録材の搬送方向に対して直交する方向へ移動させることが可能な移動手段と、前記第一及び第二の温度検知素子の検知温度に応じて、前記定着手段の一方の端部側の記録材非通過域の温度と他方の端部側の記録材非通過域の温度が等しくなるように、移動手段によって前記定着ユニットを前記記録材の搬送方向に対して直交する方向へ移動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第一、第二の温度検知素子の検知結果に基づき、定着ユニットを記録材の搬送方向に直交する方向に移動させる。これにより、記録材の搬送位置が連続的にずれた場合においても、一方の非通紙部が異常に昇温することが防止でき、高速で大量に印刷可能な画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
（１）画像形成装置例
図１は、本発明の実施例１に係る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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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Ｎ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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
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。
【００２４】
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によって一様に、本実施の形態では負極性に帯電される。
【００２５】
そして、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、まず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】
そして、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。この記録材Ｐに、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、定着スリーブ２０と加圧ローラ２２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。
【００３０】
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。
【００３１】
（２）定着ユニット１２
図２は定着装置１２の概略構成模型図である。本例の定着装置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）の加熱装置である。
【００３２】
（１．定着ユニット１２の全体的構成）
【００３３】
定着ユニット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、ヒータ１６が内面に接触し記録材とともに移動する第一の回転体としての定着スリーブ２０とを備えている。また、定着スリーブ２０に圧接する第二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Ｎ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。
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）の部材である。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に沿って配設されている。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。
【００３４】
ここで、加熱体としての定着ヒータ１６は、本実施例では、セラミックヒータを用いている。
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。
【００３５】
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を備えた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に並行に配置する。
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、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】
図３に、本実施例の定着装置における、定着ヒータ１６、メインサーミスタ１８、サブサーミスタ１９の位置関係および定着ユニット１２の移動手段をあらわす斜視模型図を示す。
【００３７】
本実施例では、第一の温度検知素子であるサブサーミスタ１９ａと、第二の温度検知素子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に関して異なる位置に配置し。ヒータ１６の温度を検知する。
そして、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検知温度に応じて、ヒータ１６の一方の端部側の記録材非通過域の温度と他方の端部側の記録材非通過域の温度が等しくなるように、移動手段としての移動機構１０３を制御する。移動機構１０３は、定着ユニット１２を記録材の搬送方向に対して直交する方向へ移動制御する。
１８と１９ａ、１９ｂは温度検知手段としてのメインと２つのサブの合計３つのサーミスタである。図２では、２つのサブサーミスタは、同じ視線上にあるため、１つしか図示していない。メインサーミスタ１８は加熱体である定着ヒータ１６に非接触に配置され、本実施例ではヒータホルダ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る。定着スリーブ２０の内面の温度を検知する。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。本実施例では定着ヒータ１６の図２及び図３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知する。
【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の長手中央付近に、サブサーミスタ１９ａと１９ｂは定着ヒータ１６の記録材搬送基準（本実施例ではヒータの長手方向中央）から等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に関して、中央から等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、制御回路部（ＣＰＵ）２１に接続される。制御回路部２１は、メインサーミスタ１８、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検知結果をもとに、定着ヒータ１６の温調制御内容を決定する。また、制御回路部２１は、連続通紙中には、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂの検知結果をもとに、モータ１０２を駆動させ、定着ユニット１２の移動制御内容を決定する。定着ユニット１２の移動制御に関しては、後述する。
【００４１】
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。本実施例の入り口ガイド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は駆動手段２７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が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状態になる。定着スリーブ２０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】
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。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。
【００４４】
（２．定着ユニット１２の移動手段）
上述したように、図３に定着ユニット１２及び定着ユニット移動機構の斜視模式図を示す。
１００は、定着ユニット１２の外装の片側に設けられたワームギア、１０１はワームギア１００と噛み合い定着ユニット１２を長手方向に移動させるためのギアである。１０２は上記ギア１０１に駆動力を与えるためのステッピングモータである。
【００４５】
ステッピングモータ１０２は、正回転、逆回転ともに可能であり、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検知結果に基づき駆動され、定着ユニット１２は長手方向に移動される。サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検知結果に基づく定着ユニット１２の移動については、次項で詳細に説明する。
【００４６】
（３）サブサーミスタ１９ａと１９ｂの温度検知結果に基づく定着ユニット１２の移動
（３−１）サブサーミスタ検知温度と非通紙部温度
図４にＡ４サイズ紙が通紙された場合の定着ニップ部の様子を示す。
１６は上記の加熱体としての定着ヒータであり、５００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どおりに通紙された場合（実線の場合）、発熱抵抗層の長手中央と紙の長手中央は一致する。本実施例の構成では、Ａ４紙の両端部から７．５ｍｍの領域、すなわち、紙端から発熱抵抗層の端部までの領域が非通紙部となる。
【００４７】
これに対し、Ａ４サイズ紙が片側に寄って通紙された場合（破線の場合）、発熱抵抗層の長手中央に対し、紙の長手中央はずれ、非通紙部は左右で領域の長さが異なってしまう。そのため、非通紙部の領域が広い側の温度が上昇し、上記したような問題が生じる可能性があった。
【００４８】
図５に、Ａ４サイズ紙、坪量８０ｇ／ｍｍの紙を長手方向の通紙位置を振って連続通紙した場合のサブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検知結果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、図５に示すように、紙端から等距離の位置（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。
【００４９】
図５に示すように、Ａ４紙を連続通紙した場合、通紙基準どお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のに対し、長手方向の通紙位置ずれ量が大きいほど、片側の非通紙部の温度が急激に上昇する。
図５には、通紙基準の場合と基準に対し１．５ｍｍ寄って通紙された場合の結果を示してある。寄り量が大きいほどＴａとＴｂの差｜Ｔａ−Ｔｂ｜が大きくなることが分かる。また、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの温度検知結果Ｔａ及びＴｂとそれぞれの側の非通紙部の温度Ｈａ及びＨｂが、１対１に対応した温度上昇カーブになることが分かる。
【００５０】
これらの結果から、両側の非通紙部の温度を、サブサーミスタ１９ａ及び１９ｂの検知温度Ｔａ及びＴｂから求めることができる。非通紙部の長手方向での温度差を無くす方向、つまりサブサーミスタ検知温度Ｔａ及びＴｂの差｜Ｔａ−Ｔｂ｜が０となるように、定着ユニット１２を長手方向に移動することにより、Ａ４紙が通紙基準で通紙されるようにその位置を補正できる。
すなわち、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂによる検知温度の差が所定の値になった場合に、定着ユニット１２が記録材搬送方向に直交する方向に所定距離だけ移動するように移動機構１０３を制御する。この制御は制御回路部２１によって行われる。
【００５１】
（３−２）定着ユニット１２の移動条件
本実施例における、定着ユニット１２の移動条件について詳細に説明する。
制御回路部２１は、サブサーミスタ１９ａと１９ｂの温度検知結果ＴａとＴｂから、その差Ｔａ−Ｔｂを計算する。
本実施例では、｜Ｔａ−Ｔｂ｜＝２０℃となったとき、定着ニップを通過中だった記録材Ｐが定着ニップを抜けてから次の記録材が定着ニップに突入するまで（紙間）の間にステッピングモータ１０２を回転させる。すなわち、定着ユニット１２を、｜Ｔａ−Ｔｂ｜〜０となるような方向に移動させる。
以下に、詳細に説明する。
【００５２】
前項で説明したように、｜Ｔａ−Ｔｂ｜の値は通紙の長手方向位置のずれが大きいほど大きくなる。
言い換えれば、｜Ｔａ−Ｔｂ｜＝２０℃となるときまでに通紙された枚数は、通紙位置の長手方向のずれが大きいほど少なく、ずれが小さいほど多くなる。
【００５３】
そのため、本実施例では、表１に一例を示すようにサブサーミスタ検知温度の差、｜Ｔａ―Ｔｂ｜＝２０℃になった時点での既通紙枚数によって、定着ユニット１２の移動量を決定し、テーブル化している。
すなわち、定着ユニット１２を移動させる距離は｜Ｔａ―Ｔｂ｜＝２０℃に達するまでの記録材の通過枚数に応じてあらかじめ定められており、記録材の通過枚数をカウントすることにより移動量を決定する。移動させた後にカウントした通過枚数をリセットするものである。
【００５４】
以下、表１に、Ａ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ２の紙の場合、既通紙枚数と定着ユニット１２の移動量を示す。
【００５５】
なお、定着ユニットの移動量は、定着ユニットの移動方向に対応している。表１では、正方向がサブサーミスタ１９ｂの方向への移動、負方向がサブサーミスタ１９ａの方向への移動を表す。
【００５６】
【表１】
2010164725.tif 000003
【００５７】
制御回路部２１は、上記のように、｜Ｔａ―Ｔｂ｜＝２０℃になった時点での通紙枚数と表１のテーブルを比較し、定着ユニット１２の移動量を決定し、その移動量に応じた時間、モータ１０２を駆動し定着ユニット１２を移動する。
【００５８】
一度定着ユニットの移動を実施した場合には、上表の既通紙枚数はリセットし、定着ユニット移動後の１枚目を既通紙枚数の１枚目として通紙を続ける。その後、再度｜Ｔａ―Ｔｂ｜＝２０℃となった場合には、再度定着ユニット１２の移動を実施し、上記動作を繰り返す。定着ユニット１２の移動を実施した際に、図６に、表１に従い移動させた場合の、サブサーミスタ１９ａおよび１９ｂによる温度モニタの結果を示す。これは、｜Ｔａ−Ｔｂ｜＝２０℃、となったときに、定着ニップを通過中だった記録材が、定着ニップを抜けてから次の記録材が定着ニップに突入するまでの間に定着ユニット１２を｜Ｔａ−Ｔｂ｜＝０となるような方向に移動した。
【００５９】
図６に示すように、紙の位置が、通紙基準に対して片方に寄って搬送された場合、ＴａとＴｂの差が徐々に大きくなっていく。ＴａとＴｂの差が２０℃になった時点で定着ユニット１２の位置を移動することにより、次の記録材通紙からは、ＴａとＴｂの温度差が小さくなるように推移していく。
【００６０】
このように、ＴａとＴｂの差が規定の値になった場合に、定着ユニット１２を記録材搬送方向に直交する方向に微小距離移動させた。これにより、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に対しては、記録材が中央基準で搬送されるように制御できる。また、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、定着ニップ１７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。
【００６１】
なお、本実施例では、定着ユニット１２を移動する動作を、紙間中に行う例を示したが、定着ユニット１２を移動する際、一旦プリント動作を休止し、定着ユニット移動シーケンスを設けてもよい。
【実施例２】
【００６２】
本実施例では、５枚通紙ごとにＴａとＴｂの差に基づいて定着ユニット１２を移動する例を説明する。
この例では、制御回路部２１は、記録材の所定通過枚数ごとに、サブサーミスタ１９ａ、１９ｂによる検知温度の差を求め、温度差を無くす方向に、定着ユニット１２を記録材Ｐの搬送方向に直交する方向に移動させる。すなわち、移動機構１０３を制御するようになっている。
【００６３】
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の検知温度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距離の位置（本実施例の場合、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（中央）からのずれ量の関係を示す。
なお、図５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。
【００６４】
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。このように、例えば、５枚通紙時の長手方向における左右の温度差から、その温度差を無くすためには、定着ユニットをどの程度移動させればよいかは一意に決定される。
【００６５】
本実施例では、記録材の種類、印刷モードごとに、図７で示される関係から、  ＴａとＴｂの差からＨａとＨｂの差を０にするために必要な定着ユニット１２の移動量を以下の表２に一例を示す。このようなテーブルとして、制御部２１に記録させておき、５枚通紙ごとに、ＴａとＴｂの差を求め、その場合のＨａとＨｂの差を予測する。そして、上記テーブルにしたがってＨａとＨｂの差が０とするために必要な定着ユニット１２の移動量を決定し、定着ユニット１２を移動させる。
また、制御部２１は、モータ駆動を行った場合には、表２に示すような、定着ユニット移動量に対応したカウント数をモータ駆動のたびに足し合わせて記憶する。例えば、最初
の５枚通紙後定着ユニットを＋２．０ｍｍ移動した場合には、カウント数＋１０とし、次の５枚通紙後逆方向に１．０ｍｍ（表に従えば−１．０ｍｍ）移動した場合には、＋１０から−５とする。そして、その時点でのトータルカウントとして＋５を記憶する。
【００６６】
以下、表２に、Ａ４サイズ、坪量８０ｇ／ｍ２の紙を５枚通紙ごとに定着ユニットを移動する場合の、Ｔａ−Ｔｂの値と、Ｈａ−Ｈｂの値及び定着ユニットの移動量を示す。定着ユニットの移動量の正負は、移動する方向に対応している。
【００６７】
【表２】
2010164725.tif 000004
【００６８】
一連の連続通紙が終了した時点で、それまでのトータルカウント数に基づいて、逆方向に定着ユニットを移動するとともに、カウント数をリセットして次の印刷動作に備える。
【００６９】
上記のように、５枚数通紙ごとにその時点のサブサーミスタの検知温度の差に対応する距離だけ、対応する方向に定着ユニット１２を移動させた。これにより、実施例１の場合と同様に、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に対しては、記録材が中央基準で搬送されるように補正制御できる。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、また、定着ニップ１７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。さらに、実施例１と同様の効果に加え、５枚ごとという大きな頻度で定着ユニットの移動を実施するため、より精度よく、非通紙部の温度Ｈａ及びＨｂの差を小さく保つことができ、より安全に非通紙部の昇温を防止できる。
【００７０】
また、一連の連続通紙中のカウント数を足し合わせて記憶することで、カウント数がある閾値を越えた場合には、記録材の長手方向の位置が大きくずれていることが予測できる。
【００７１】
本実施例では、５枚数ごとに定着ユニット１２の位置を補正するため、実施例１のように、紙間中に定着ユニット１２の移動を行う。あるいは、一定枚数通紙後、一旦印刷動作を休止し、定着ユニット１２を移動させるシーケンスを設けてもよい。また、定着ユニットの移動を５枚通紙ごとに行う例を示したが、一定枚数通紙ごとに行うという意味であり、何枚通紙ごとに移動を行ってもよい。
【実施例３】
【００７２】
定着ユニット１２としては図８に示すように熱ローラ定着器を用いてもよい。なお、実施例１と同様の構成については、本実施例での説明を省略する。
【００７３】
本実施例の定着ユニットは、内部にヒータを備えた定着回転体としての定着ローラ５０と、定着ローラ５０に圧接して定着ニップを形成する加圧回転体としての加圧ローラ３０
を備えた構成である。
定着回転体としての定着ローラ５０は中空の芯金５０ａと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層５０ｂとで構成されている。表層には離型層５０ｃを設けてある。定着ローラ内には加熱体としてのハロゲンヒータ５１を配設し、不図示の電源からの給電により発熱する。
【００７４】
定着ローラ５０の温度は、長手方向中央部に配置された温度検知手段としてのメインサーミスタ２００を含む不図示の温調系によってハロゲンヒータ５１への給電を制御することで所定の温度が維持されるように温調される。２０１ａ、２０１ｂは、温度検知手段としての２つのサーモパイルである。図６では、２つのサーモパイルは同一の視線上にあるため、１つしか図示していない。サーモパイル２０１ａ、２０１ｂは、定着ローラ５０の周方向においては同一線上の、記録材搬送方向に直交する方向においては、定着ローラ５０の長手方向の両端部の温度を検知するような位置に配置されている。
【００７５】
定着ローラおよび加圧ローラの芯金の両端部は、それぞれの不図示の軸受けを介して回転自由に保持されている。そして、定着ローラ５０と加圧ローラ３０は、不図示の加圧機構により圧接され所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００７６】
定着ローラ５０と加圧ローラ３０との間の定着ニップ部Ｎに、未定着トナー画像を形成担持させた記録材Ｐが導入され定着ローラ５０と一緒に挟持搬送される。これにより、定着ニップ部Ｎにおいてハロゲンヒータ５１の熱を定着ローラ５０を介して記録材に与えられ、未定着トナー画像が記録材面に定着される。
【００７７】
図９に、本実施例の定着装置における、定着ローラ５０、メインサーミスタ２００、サーモパイル２０１ａ、２０１ｂの位置関係および移動手段をあらわす斜視模型図を示す。
【００７８】
実施例１で説明したように、本実施例においても、定着ユニット１２の外装には、移動機構を構成するワームギア３００が設けられており、モータ３０２を駆動させることによって、定着ユニット１２は、記録材搬送方向に直交する方向に移動可能である。
【００７９】
モータ３０２は、実施例１と同様、サーモパイル２０１ａ，２０１ｂの検知結果に基づいて、検知温度の差が０になる方向に定着ユニット１２を移動させるべく駆動する。
【００８０】
定着ユニット１２の移動制御に関しては、実施例１もしくは２と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００８１】
本実施例の構成でも、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また、従来、定着ローラ５０を構成する、上記弾性層５０ｂや表層の離型層５０ｃは、上記したように熱容量が小さくなるように薄肉化されている。そのため、高温状態が継続されると、ダメージを受けやすい部材となっている。本実施例の構成では、加熱体ではなく、記録材が直接接する定着ローラ５０の表層の離型層５０ｃの表面温度を検知する。そのため、単にＡ４紙通紙時の紙の長手方向の通紙位置を把握するだけではなく、定着ローラ５０の表面温度が絶対値的に許容できる温度にあるかどうかをリアルタイムに検知できる。その結果、実施例１及び２のように加熱体の温度を検知するよりも、定着ローラの温度も把握できるという効果がある。
【００８３】
なお、本実施例では、定着ローラ５０の長手中央部に温調用の温度検知手段としてのメインサーミスタ、端部に非接触型の温度検知手段であるサーモパイルを配置したが、メイ
ンサーミスタの代わりにサーモパイルを用いてもよい。
また、サーモパイルの代わりに接触型のサーミスタを用いても、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施例における画像形成装置の概略断面図。
【図２】本発明の実施例１及び実施例２における、定着ユニットの概略断面図。
【図３】本発明の実施例１及び実施例２における、定着ユニットの斜視模型図。
【図４】本発明の実施例における、定着ニップ部の通紙の様子の模式図。
【図５】従来例における加熱体の温度推移を示す図。
【図６】本発明の実施例１における加熱体の温度推移を示す図。
【図７】本発明の実施例２に関する加熱体温度と記録材搬送位置の関係図。
【図８】本発明の実施例３における定着ユニットの概略断面図。
【図９】本発明の実施例３における定着ユニットの斜視模型図。
【図１０】従来例における給紙部の記録材積載状態の模型図。
【図１１】従来例における非通紙部の温度推移を示す図。
【符号の説明】
【００８５】
１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂｋ    画像形成部
１２      定着ユニット
１６      セラミックヒータ（加熱体）
１８      メインサーミスタ
１９ａ、１９ｂ      サブサーミスタ（第一の温度検知素子、第二の温度検知素子）
２０      定着スリーブ（第一の回転体）
２２      加圧ローラ（第二の回転体）
Ｐ        記録材
３０      加圧ローラ
５０      定着ローラ
５１      ハロゲンヒータ
２００    メインサーミスタ
２０１ａ、２０１ｂ  サブサーミスタ
【図１】
2010164725.tif 000005
【図２】
2010164725.tif 000006
【図３】
2010164725.tif 000007
【図４】
2010164725.tif 000008
【図５】
2010164725.tif 000009
【図６】
2010164725.tif 000010
【図７】
2010164725.tif 000011
【図８】
2010164725.tif 000012
【図９】
2010164725.tif 000013
【図１０】
2010164725.tif 000014
【図１１】
2010164725.tif 000015