(57)【要約】【課題】ニップ部の長手方向中央部と長手方向端部の加圧状態を考慮した制御情報を生成できる像加熱装置を提供する。【解決手段】制御部１０は、測定モードを実行して、ニップ部Ｎの長手方向端部と長手方向中央部の加圧状態の差が反映された加圧機構９の調整量を生成する。測定モードは、加熱ヒータ６に加熱されるニップ部Ｎの温度変化の過程で温度検出素子３１と温度検出素子３２により温度を検出し、検出結果に基づいて制御情報を生成する。ニップ部Ｎの昇温過程の所定時間における温度検出素子３１と温度検出素子３２の温度上昇量の差分に応じた制御情報を生成する。制御部１０は、ニップ部Ｎの昇温過程に続いてニップ部Ｎで記録材Ｐの加熱処理が実行された後に、測定モードで求めた調整量に基づいて加圧機構９を調整する。【選択図】図４
2014059549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材の画像面に当接する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の内側面を非回転に支持して前記ベルト部材を加熱する支持構造体と、
前記支持構造体に支持された前記ベルト部材と当接してニップ部を形成するローラ部材と、
前記支持構造体と前記ローラ部材との間に加圧力を発生させて前記ニップ部を形成する加圧機構と、
前記支持構造体の長手方向中央部の温度を検出する第一温度センサと、
前記支持構造体の長手方向端部の温度を検出する第二温度センサと、
前記支持構造体に加熱される前記ニップ部の温度変化の過程で前記第一温度センサと前記第二温度センサにより温度を検出し、この検出結果に基づいて、前記ニップ部の長手方向端部と長手方向中央部の加圧状態の差が反映された制御情報を生成する測定モードを実行可能な制御部と、
を備えることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記測定モードにおいて、前記ニップ部の昇温過程の所定時間内における前記第一温度センサと前記第二温度センサの温度上昇量の差分に応じた前記制御情報を生成することを特徴とする請求項１記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記加圧機構は、前記支持構造体と前記ローラ部材の少なくとも一方の両端部を加圧するとともに、前記両端部に対する加圧力を変更して前記ニップ部の長手方向端部の加圧状態と長手方向中央部の加圧状態の差を調整可能であって、
前記制御情報は、前記第一温度センサの温度上昇量と前記第二温度センサの温度上昇量の関係を所定の関係に調整するように前記両端部に対する加圧力を調整するための前記加圧機構の調整量を含むことを特徴とする請求項２記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記加圧機構の調整量は、前記第一温度センサと前記第二温度センサの温度上昇量の差分が小さくなるように設定される、
請求項３記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ニップ部の昇温過程に続いて前記ニップ部で記録材の加熱処理が実行された後に、前記測定モードで求めた前記調整量に基づいて前記加圧機構の加圧力を調整することを特徴とする請求項３又は４記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記制御情報は、前記第二温度センサの検出温度に基づいて前記ニップ部の長手方向端部の昇温を規制するための閾値温度を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ニップ部の昇温過程の所定時間内において検出された前記第二温度センサの温度上昇量から前記第一温度センサの温度上昇量を引いた差分の値が、プラス方向に大きくなるほど、前記閾値温度を段階的に大きくすることを特徴とする請求項６記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記ニップ部の昇温過程に続いて前記ニップ部で記録材の加熱処理を実行する際に前記第二温度センサの検出温度が前記閾値温度に達するごとに段階的に加熱処理の単位時間当たり処理枚数を低下させることを特徴とする請求項６又は７記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記制御情報として、前記第一温度センサの温度上昇量と前記第二温度センサの温度上昇量の関係を所定の関係に調整するように前記両端部に対する加圧力を調整するための前記加圧機構の調整量と、前記第二温度センサの検出温度に基づいて前記ニップ部の長手方向端部の昇温を規制するための閾値温度とを生成することが可能であり、
前記閾値温度の設定を前記測定モードによって求められた前記閾値温度の値によって調整すると共に、前記測定モードによって求めた調整量によって前記加圧機構の加圧力を調整した場合は、前記閾値温度の設定を初期状態へと戻すことを特徴とする請求項１記載の像加熱装置。
【請求項１０】
記録材の画像面に当接すると共に、この画像面を加熱する加熱部材と、
前記加熱部材と当接してニップ部を形成するローラ部材と、
前記加熱部材の長手方向中央部の温度を検出する第一温度センサと、
前記加熱部材の長手方向端部の温度を検出する第二温度センサと、
前記加熱部材に加熱される前記ニップ部の温度変化の過程で前記第一温度センサと前記第二温度センサにより温度を検出し、前記第一温度センサの温度変化の勾配が、前記第二温度センサの温度変化の勾配よりも大きい場合、前記ニップ部の加圧力の分布が長手方向中央側の方が長手方向端部側よりも大きいと評価し、前記第一温度センサの温度変化の勾配が、前記第二温度センサの温度変化の勾配よりも小さい場合、前記ニップ部の加圧力の分布が長手方向中央側の方が長手方向端部側よりも小さいと評価する制御部と、を備えた、ことを特徴とする像加熱装置。
【請求項１１】
可変の画像間隔でトナー像を形成して記録材に転写する画像形成部と、
記録材の画像面に当接する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の内側面を非回転に支持して前記ベルト部材を加熱する支持構造体と、
前記支持構造体に支持された前記ベルト部材に当接して前記画像形成部から給送された記録材のニップ部を形成するローラ部材と、
前記支持構造体と前記ローラ部材の少なくとも一方の両端部を加圧して前記ニップ部を形成する加圧機構と、
前記支持構造体の長手方向中央部の温度を検出する第一温度センサと、
前記支持構造体の長手方向端部の温度を検出する第二温度センサと、
前記支持構造体に加熱される前記ニップ部の温度変化の過程で前記第一温度センサと前記第二温度センサにより温度を検出し、この検出結果に基づいて、前記ニップ部の長手方向端部と長手方向中央部の加圧状態の差が反映された制御情報を生成する制御部とを備えた、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、支持構造体に支持されたベルト部材とローラ部材との間に形成されるニップ部で記録材を加熱処理する像加熱装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、像担持体にトナー像を形成して直接又は中間転写体を介して記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を定着装置のニップ部で加熱加圧して画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
従来、このような画像形成装置において、例えば、特許文献１に示すように、支持構造体に支持されたベルト部材にローラ部材を当接させて記録材のニップ部を形成するベルト加熱方式の定着装置が実用化されている。このベルト加熱方式の定着装置では、支持構造体に組み込まれた加熱素子からベルト部材を介してニップ部が加熱されると共に、支持構造体に組み込まれた温度センサを用いてニップ部の温度制御がされている。
【０００４】
ところで、上述したベルト加熱方式の定着装置では、ローラ部材に使用されたゴム材料の経時変化等によって、ニップ部の長手方向中央部と長手方向端部の加圧状態が変化する場合がある。そのような変化によってニップ部の長手方向端部に偏った加圧がされると、ニップ部の長手方向中央部を通過する画像部分の加熱量が不足して定着むらが発生する場合がある。ニップ部の長手方向中央部に偏った加圧がされると、ニップ部の長手方向中央部の搬送速度が長手方向端部の搬送速度よりも大きくなって記録材の後端にしわが発生する場合がある。
【０００５】
また、特許文献２に示すように、支持構造体の長手方向端部に温度センサを配置してニップ部の長手方向端部の温度を推定している場合、長手方向中央部と長手方向端部の加圧状態が変化すると、検出した温度と実際のニップ部の温度との関係が変化する。その結果、ニップ部の温度を過剰に推定して画像形成装置の生産性を必要以上に低下させる場合がある。あるいは、ニップ部の温度を過小に評価してベルト部材の耐久寿命を低下させる場合がある。
【０００６】
そこで、特許文献３では、ニップ部を形成するローラ部材の回転速度を検知することでニップ部全体の加圧状態を推定し、この推定結果に基づいてローラ部材の温度調整の目標温度を変更することが開示されている。
【０００７】
また、特許文献４では、ニップ部で加熱処理された記録材の累積枚数、あるいはベルト部材の累積使用時間を測定することでニップ部全体の加圧状態を推定し、この推定結果に基づいてローラ部材の温度調整の目標温度を変更することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１９０９６７号公報
【特許文献２】特開２０００−２５０３７４号公報
【特許文献３】特開２００２−１７４９８７号公報
【特許文献４】特開２００５−３０１０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献３及び４の方法では、ニップ部全体の加圧状態は評価できるものの、ニップ部の長手方向中央部と長手方向端部とのどちらに偏った加圧がされているか分からないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、制御の際にニップ部の長手方向中央部と長手方向端部の加圧状態を考慮することが可能な像加熱装置及び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】
【００１１】
本発明に係る像加熱装置は、記録材の画像面に当接する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の内側面を非回転に支持して前記ベルト部材を加熱する支持構造体と、前記支持構造体に支持された前記ベルト部材と当接してニップ部を形成するローラ部材と、前記支持構造体と前記ローラ部材との間に加圧力を発生させて前記ニップ部を形成する加圧機構と、前記支持構造体の長手方向中央部の温度を検出する第一温度センサと、前記支持構造体の長手方向端部の温度を検出する第二温度センサと、前記支持構造体に加熱される前記ニップ部の温度変化の過程で前記第一温度センサと前記第二温度センサにより温度を検出し、この検出結果に基づいて、前記ニップ部の長手方向端部と長手方向中央部の加圧状態の差が反映された制御情報を生成する測定モードを実行可能な制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る像加熱装置は、記録材の画像面に当接すると共に、この画像面を加熱する加熱部材と、前記加熱部材と当接してニップ部を形成するローラ部材と、前記加熱部材の長手方向中央部の温度を検出する第一温度センサと、前記加熱部材の長手方向端部の温度を検出する第二温度センサと、前記加熱部材に加熱される前記ニップ部の温度変化の過程で前記第一温度センサと前記第二温度センサにより温度を検出し、前記第一温度センサの温度変化の勾配が、前記第二温度センサの温度変化の勾配よりも大きい場合、前記ニップ部の加圧力の分布が長手方向中央側の方が長手方向端部側よりも大きいと評価し、前記第一温度センサの温度変化の勾配が、前記第二温度センサの温度変化の勾配よりも小さい場合、前記ニップ部の加圧力の分布が長手方向中央側の方が長手方向端部側よりも小さいと評価する制御部と、を備えた、ことを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明に係る画像形成装置は、可変の画像間隔でトナー像を形成して記録材に転写する画像形成部と、記録材の画像面に当接する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の内側面を非回転に支持して前記ベルト部材を加熱する支持構造体と、前記支持構造体に支持された前記ベルト部材に当接して前記画像形成部から給送された記録材のニップ部を形成するローラ部材と、前記支持構造体と前記ローラ部材の少なくとも一方の両端部を加圧して前記ニップ部を形成する加圧機構と、前記支持構造体の長手方向中央部の温度を検出する第一温度センサと、前記支持構造体の長手方向端部の温度を検出する第二温度センサと、前記支持構造体に加熱される前記ニップ部の温度変化の過程で前記第一温度センサと前記第二温度センサにより温度を検出し、この検出結果に基づいて、前記ニップ部の長手方向端部と長手方向中央部の加圧状態の差が反映された制御情報を生成する制御部とを備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、それぞれ長手方向中央部及び長手方向端部の温度を検出する第一及び第二温度の温度変化の過程における検知結果の差に基づいて、ニップ部の長手方向中央部と長手方向端部の加圧状態の差を像加熱装置の制御に反映することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】定着装置の構成の説明図である。
【図３】加熱ヒータの構成の説明図である。
【図４】加圧機構の構成の説明図である。
【図５】加圧機構の加圧力とニップ部の圧力分布の関係の説明図である。
【図６】定着装置の加熱昇温過程における温度検出素子ごとの温度上昇量の説明図である。
【図７】加圧ローラの経時変化と加圧力補正の説明図である。
【図８】第１の実施の形態に係る加圧力制御のフローチャートである。
【図９】非通紙部昇温の説明図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る非通紙部昇温制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
＜画像形成装置＞
以下に、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明をする。図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２１に沿って画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配置したタンデム型フルカラープリンタである。
【００１７】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１１ａにイエロートナー像が形成されて、中間転写ベルト２１に転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２１に転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、感光ドラム１１ｃ、１１ｄにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、中間転写ベルト２１に転写される。
【００１８】
中間転写ベルト２１に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。ピックアップローラ２６は、記録材カセット２５から記録材Ｐを取り出す。分離ローラ２７は、記録材Ｐを１枚ずつに分離してレジストローラ２８へ搬送する。レジストローラ２８は、中間転写ベルト２１上のトナー像にタイミングを併せて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを給送する。
【００１９】
二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト２１から分離して定着装置３０へ搬送される。定着装置３０で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された記録材Ｐは、機体の外部へ排出される。
【００２０】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像に用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Ｐａについて説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、説明中の符号末尾のａを、ｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。
【００２１】
画像形成部Ｐａは、回転する感光ドラム１１ａの周囲に、帯電ローラ１２ａ、露光装置１３ａ、現像装置１４ａ、一次転写ローラ１５ａ、及びクリーニング装置１６ａを配置している。感光ドラム１１ａは、感光層を表面に形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。
【００２２】
帯電ローラ１２ａは、感光ドラム１１ａの表面を一様な電位に帯電させる。露光装置１３ａは、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを多面体ミラーで走査して、感光ドラム１１ａの表面に画像の静電像を書き込む。現像装置１４ａは、感光ドラム１１ａにトナーを供給して静電像をトナー像に現像する。
【００２３】
一次転写ローラ１５ａは、感光ドラム１１ａと中間転写ベルト２１ａとの間に一次転写部Ｔａを形成する。一次転写ローラ１５ａに直流電圧を印加することにより、トナー像が感光ドラム１１ａから中間転写ベルト２１へ一次転写される。二次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２４との間に二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ２４に直流電圧を印加することにより、中間転写ベルト２１から記録材Ｐへトナー像が二次転写される。
【００２４】
＜定着装置＞
ついで、像加熱装置の一例である定着装置の構成について説明をする。なお、図２は定着装置の構成の説明図であり、図３は加熱ヒータの構成の説明図である。図２に示すように、ベルト加熱方式の定着装置３０は、加熱ヒータ６が薄い定着ベルト１を介して記録材Ｐ上のトナー像を定着するため、画像形成ジョブの受信後、少ない消費電力でも短時間で昇温立上げを行うことができる。定着装置３０は、スタンバイ時に加熱ヒータ６に電力供給せず、消費電力を極力低く抑えている。
【００２５】
定着ベルト１は、二次転写部Ｔ２（図１参照）から搬送されてくるトナー像を担持した記録材Ｐの搬送速度と略同一周速度で回転駆動される。定着ベルト１はエンドレス状のベルト部材であり、ガイド部材４及び梁部材５に対して、周長に余裕を持たせて外挿される。定着ベルト１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、高熱伝達で強度の高い金属層と、熱伝導率の高いゴムなどの弾性層と、トナーとの剥離性が高い樹脂層からなる。
【００２６】
定着ベルト１は、熱伝導率が高く引張り強度が高い金属層に重ねて熱伝導率の高いゴム材料の弾性層を形成し、表面にフッ素樹脂の離型層を形成して内径φ２５ｍｍの無端状に形成されている。金属層は、厚さ５０μｍのステンレス材料、弾性層は、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋのシリコンゴム、離型層は、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブである。画像形成実行時、定着ベルト１は、加圧ローラ２の回転に駆動されて所定の周速度で回転して、加熱ヒータ６の表面に密着して摺動する。
【００２７】
ガイド部材４は、定着ベルト１を長手方向に貫通した状態で、定着ベルト１の内側面を摺擦する。ガイド部材４は、耐熱性があって弾性係数が高く、摩擦係数が低くて熱伝導性も低い液晶ポリマー等の合成樹脂材料を用いて梁状に形成される。ガイド部材４の下面に形成された凹所に加熱ヒータ６が配置される。ガイド部材４は、加圧ローラ２側に形成された凹所に加熱ヒータ６を埋め込んで表面をガラス材料で封止している。
【００２８】
梁部材５は、ガイド部材の長手方向の全体を支持して加圧ローラ２に向かって付勢する。梁部材５は、幅１０ｍｍ×高さ１０ｍｍ×肉厚２．３ｍｍのコの字断面の鋼材を用いて梁状に形成してある。
【００２９】
加熱ヒータ６は、電力供給により発熱する発熱源として抵抗発熱体を含み、抵抗発熱体の発熱により昇温する。加熱ヒータ６は、Ａｌ２Ｏ３基板上にＡｇ・Ｐｄペーストを厚膜印刷して焼成することで抵抗発熱体を形成している。ガイド部材４、定着ベルト１、加圧ローラ２は、加熱ヒータ６の発熱により昇温する。上記梁部材５、ガイド部材４及び加熱ヒータ６を備えて、定着ベルト１（ベルト部材）の内側面を非回転に支持して定着ベルト１を加熱する支持構造体３３が構成されている。また、支持構造体３３及び定着ベルト１を備えて記録材に形成された画像（記録材の画像面）を加熱する加熱部材３４を構成している。
【００３０】
加圧ローラ２は、鉄、アルミ等の円筒材料で形成された軸部材（芯金）３の外側に、弾性層として、柔軟なゴム材料のシリコンゴム層の弾性層７を形成している。加圧ローラ２は、弾性層７の表面を離型層としてのＰＦＡチューブで覆って、外径φ２５ｍｍに形成されている。軸部材３は、外径φ１０ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミ管を用いている。弾性層７は、肉厚３ｍｍ、アスカー硬度６４°のシリコンゴムを用いている。ＰＦＡチューブの厚みは５０μｍである。このローラ部材としての加圧ローラ２は、支持構造体３３に支持された定着ベルト１に当接してニップ部Ｎを形成する。
【００３１】
図３に示すように、加熱ヒータ６の裏面に２つの温度検出素子３１、３２が当接して配置されている。温度検出素子（第１温度センサ）３１は、通紙基準中心に配置されて、ニップ部Ｎの通紙部の温度制御に用いられる。最少サイズ記録材であるＡ４サイズ縦送りの通紙範囲に位置する温度検出素子３１は、加熱ヒータ６の温度制御に用いられる。
【００３２】
図４に示すように、温度制御部５１は、温度検出素子３１の出力が設定値に近付くように加熱ヒータ６に対する電力供給をＰＩ制御（又はＯＮ／ＯＦＦ制御）する。定着ベルト１は、表面温度が所定の温度範囲に保たれるように、温度制御される。温度制御部５１は、連続画像形成時、一連のプリント動作が終了するまで、定着ベルト１の温度調整を行う。画像形成ジョブの最後の記録材Ｐがニップ部Ｎを通過して定着ベルト１から分離されて排出されると、加圧ローラ２の回転駆動が停止されるとともに、加熱ヒータ６への通電も停止される。
【００３３】
一方、温度検出素子（第２温度センサ）３２は、通紙基準中心から１４８ｍｍの非通紙部に配置している。最大サイズ記録材であるＡ４ノビサイズの通紙範囲の外側に位置する温度検出素子３２は、後述するように、定着ベルト１の非通紙部昇温制御に用いられる。
【００３４】
＜加圧機構＞
ついで、支持構造体３３と加圧ローラ２の少なくとも一方の両端部を加圧するとともに、ニップ部Ｎの長手方向端部の加圧状態と長手方向中央部の加圧状態の差を調整可能に構成された加圧機構９について説明をする。なお、図４は加圧機構の構成の説明図であり、図５は加圧機構の加圧力とニップ部の圧力分布の関係の説明図である。図４に示すように、本実施の形態において定着ベルト１の長手方向の長さは３４０ｍｍ、加熱ヒータ６の長手方向の長さは３７０ｍｍ、ガイド部材４の長手方向の長さは３７４ｍｍ、加圧ローラ２の長手方向の長さは３３０ｍｍとなっている。
【００３５】
加圧ローラ２の両端部を支持するベアリング３ａは、定着装置３０のフレーム５ａに対して回動して回動端を昇降可能な回動アーム９ｔに固定されている。加圧ローラ２は、上記加圧機構９によって両端を上方へ押圧されることにより、ガイド部材４に内側面を支持された定着ベルト１に圧接して弾性層７を変形させ、回転方向に連続したニップ部Ｎを形成する。
【００３６】
梁部材５は、定着装置３０のフレーム５ａに両持ち梁として支持され、長手方向の下面を通じてガイド部材４を加圧ローラ２へ向かって付勢して、定着ベルト１と加圧ローラ２との間にニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ２は、軸部材３の両端がベアリング３ａによって両持ち式かつ回転自在に支持されている。
【００３７】
加圧機構９は、駆動モータ９ｄを作動させてカム軸９ａを回転させ、一対の加圧カム９ｃを回転させて回動アーム９ｂの回動端を昇降させる。これにより、ベアリング３ａに支持された加圧ローラ２が昇降して定着ベルト１に対する加圧力が変化する。加圧時における加圧力は３００Ｎ（３０ｋｇｆ）である。図２に示すように、加圧カム９ｃが回動アーム９ｂを揺動させると、加圧バネ９ｓを介して回動アーム９ｔが回動してベアリング３ａが昇降する。
【００３８】
ニップ部Ｎの長手方向の圧力分布は、加圧機構９を制御して調整することができる。加圧機構９の加圧に伴って、加圧ローラ２と梁部材５の長手方向中央部が外側へ逃げるように荷重撓みを生じる。加圧ローラ２と梁部材５の長手方向中央部が外側へ逃げると、ニップ部Ｎの長手方向中央部で加圧力が低下する。加圧ローラ２と梁部材５の荷重撓みを相殺してニップ部Ｎの長手方向中央部の加圧力を確保するために、ガイド部材４の下面に、定着ベルト１の回転方向と直角な方向の円弧形状を設けている。ガイド部材４の円弧形状は、長手方向中央部が長手方向端部よりもニップ側へ９００μｍ突き出している。９００μｍと撓み補正量が大きい構成では、加圧力や各部材の経時変化に起因して、長手方向中央部と長手方向端部のニップ幅の相対関係が変化し易い。
【００３９】
図５に示すように、加圧機構９の加圧力を高めると加圧ローラ２及び梁部材５の長手方向中央部が外側へ逃げるように撓むため、ニップ部Ｎの長手方向中央部で低い圧力分布となる。加圧機構９の加圧力を下げると、ガイド部材４の長手方向の円弧形状によって、加圧ローラ２及び梁部材５の長手方向中央部に偏った加圧状態となり、ニップ部Ｎの長手方向中央部で高い圧力分布となる。加圧ローラ２の新品状態では、加圧力３００Ｎ（３０ｋｇｆ）のときにフラットな圧力分布となるように撓み補正の円弧曲線が設定してある。加圧力３００Ｎ（３０ｋｇｆ）よりも加圧力を上げると、長手方向端部の単位長さ当たり圧力が長手方向中央部に比べて高くなる。逆に、加圧力３００Ｎ（３０ｋｇｆ）よりも加圧力を下げると、長手方向中央部の単位長さ当たり圧力が長手方向端部に比べて高くなる。この傾向は、円弧曲線の撓み補正量が大きくなるほど顕著に表れる。
【００４０】
＜ニップ部の加圧力分布の経時変化＞
定着装置３０においては、加圧ローラ２の弾性層に使用されたゴム材料の硬度の経時変化により、定着ベルト１の回転方向におけるニップ部Ｎ（図２参照）の長さであるニップ幅が加圧ローラ２の加熱累積時間に応じて変化する。加熱累積時間が増えるに従って、加圧ローラ２の弾性層の硬度が低下して長手方向中央部でニップ幅が広がる。ニップ幅が広がると、ニップ部Ｎを通過する過程で定着ベルト１から記録材へ移転する熱量が増加する。その結果、初期的に未定着画像を定着させるのに必要としていた熱量に比べて、必要以上の熱量が加わるようになって、ニップ部Ｎの長手方向中央部ではトナー像が加熱され過ぎる虞がある。
【００４１】
ニップ部Ｎの長手方向中央部でトナー像が加熱され過ぎる虞がある一方で、ニップ部Ｎの長手方向端部では、相対的にニップ幅が短くなって定着性が不足する。これにより、ニップ部の長手方向中央部と長手方向端部との間で定着むらが発生して定着画像の品質が低下する虞がある。また、ニップ部Ｎの長手方向中央部と長手方向端部の相対的なニップ幅の違いにより、記録材の搬送性が変化して搬送不良を生じると、記録材の後端しわが発生し易くなる。
【００４２】
また、加圧ローラ２の弾性層に流れ込む熱量が増えると加圧ローラ２の弾性層の硬度低下が促進される。経年変化の過程の後半では、初期的に未定着画像を定着させるのに必要としていた熱量に比べて必要以上の熱量が加わって加圧ローラ２の硬度低下が加速的になり、トナーのホットオフセットも発生し易くなる。
【００４３】
＜制御部の構成＞
そこで、本実施の形態では、定期的に、定着装置３０のニップ部Ｎの長手方向中央部と長手方向端部の加圧状態を評価して、定着画像品質を維持できる所定の初期状態に回復させている。以下、このニップ部Ｎの長手方向の加圧状態を回復させる制御を行う制御部１０（図４参照）について説明をする。なお、図６は定着装置の加熱昇温過程における温度検出素子ごとの温度上昇量の説明図、図７は加圧ローラの経時変化と加圧力補正の説明図、図８は加圧力制御のフローチャートである。
【００４４】
実行部の一例である制御部１０は、測定モードを実行して、ニップ部Ｎの長手方向端部と長手方向中央部の加圧状態の差が反映された制御情報を生成する。制御情報は、温度検出素子３１の温度上昇量と温度検出素子３２の温度上昇量の関係を所定の関係に調整するように加圧ローラ２の両端部に対する加圧力を調整するための加圧機構９の調整量である。
【００４５】
測定モードは、加熱ヒータ６に加熱されるニップ部Ｎの温度変化の過程で温度検出素子３１と温度検出素子３２により温度を検出し、検出結果に基づいて制御情報を生成する制御モードである。より具体的には、制御部１０が測定モードを実行すると、ニップ部Ｎの昇温過程の所定時間における温度検出素子３１と温度検出素子３２の温度上昇量の差分に応じた制御情報を生成する。そして、制御部１０は、ニップ部Ｎの昇温過程に続いてニップ部Ｎで記録材Ｐの加熱処理が実行された後に、測定モードで求めた調整量に基づいて加圧機構９を調整する。
【００４６】
図３に示すように、温度検出素子３１、３２は、加熱ヒータ６に当接して配置される。ここで、ニップ部Ｎ（図２参照）の長手方向の圧力が高い部分では加熱ヒータ６の発熱量が効率的に加圧ローラ２へ流れ出すため、温度検出素子（３１又は３２）の温度は低くなる。ニップ部Ｎの長手方向の圧力が低い部分では加熱ヒータ６の発熱量が加圧ローラ２へ流れ出しにくくなるため、温度検出素子（３１又は３２）の温度は高くなる。
【００４７】
図４を参照して図６に示すように、ニップ部Ｎの長手方向において圧力分布に差がある場合、定着装置３０の冷温状態から加熱ヒータ６の通電を開始してニップ部Ｎの温度を上昇させると、温度検出素子３１、３２は、別々の温度上昇カーブで温度上昇する。即ち、図６のように、加圧ローラ２が経時変化してニップ部Ｎの長手方向中央部の圧力が長手方向端部に比較して圧力が高い場合、長手方向端部側に位置する温度検出素子３２の温度が、長手方向中央部側に位置する温度検出素子３１の温度よりも高くなる。
【００４８】
測定モードでは、制御部１０は、時刻ｔ１と時刻ｔ２とにおいて、温度検出素子３１、３２の検出温度を取り込む。なお、本実施の形態では、時刻ｔ１は、定着装置３０への通電開始を基準として６秒経過時、ｔ１＝６ｓとし、時刻ｔ２は、定着装置３０への通電開始を基準として８秒経過時、ｔ２＝８ｓとしている。
【００４９】
温度検出素子３１が時刻ｔ１で検出した温度をＴ１ａとし、温度検出素子３１が時刻ｔ２で検出した温度をＴ２ａとする。温度検出素子３２が時刻ｔ１で検出した温度をＴ１ｂとし、温度検出素子３２が時刻ｔ２で検出した温度をＴ２ｂとする。すると、温度検出素子３１、３２が検出した温度上昇率ΔＴａ、ΔＴｂは次式となる。
ΔＴａ＝（Ｔ２ａ−Ｔ１ａ）
ΔＴｂ＝（Ｔ２ｂ−Ｔ１ｂ）
【００５０】
制御部１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までに温度検出素子３１、３２が検出した温度の上昇幅を比較する。制御部１０は、温度上昇率ΔＴａと温度上昇率ΔＴｂを比較することにより、温度検出素子３１、３２の位置における定着ベルト１から加圧ローラ２への熱移動量を比較する。制御部１０は、温度検出素子３１、３２の位置におけるニップ部Ｎの単位長さ当たりの熱移動量を比較して、温度検出素子３１、３２の位置におけるニップ幅を評価する。制御部１０は、ニップ幅の大小だけではなく、加熱ヒータ６と定着ベルト１の間に存在する熱抵抗の大小と、定着ベルト１と加圧ローラ２の間に存在する熱抵抗の大小とを含んだ、ニップ部Ｎの熱移動性能を評価する。
【００５１】
即ち、制御部１０は、加熱ヒータ６に加熱されるニップ部Ｎの温度変化の過程で温度検出素子３１，３２により温度を検出する。そして、温度検出素子３１の温度変化の勾配が、温度検出素子３２の温度変化の勾配より大きい場合、前記ニップ部の加圧力の分布が長手方向中央側の方が長手方向端部側よりも大きいと評価する。また、温度検出素子３１の温度変化の勾配が、温度検出素子３２の温度変化の勾配より小さい場合、ニップ部Ｎの加圧力の分布が長手方向中央側の方が長手方向端部側よりも小さいと評価する。
【００５２】
制御部１０は、温度上昇率ΔＴａと温度上昇率ΔＴｂの差に応じてニップ部の熱移動状態を検知し、表１に示すように、ニップ部の熱移動状態に応じた最適な加圧力補正を行うことにより、長手方向に均一な加圧力分布、温度分布を実現する。
【００５３】
【表１】
2014059549.tif 000003
【００５４】
表１に示すように、ΔＴｂ＞ΔＴａのときは、ニップ部Ｎの長手方向中央部が長手方向端部に比べて熱移動量が大きいことを示しているので、長手方向端部のニップ幅を増やすように、加圧機構９の加圧力を増大させる加圧力補正を行う。一方、ΔＴｂ＜ΔＴａのときは、ニップ部Ｎの長手方向端部が長手方向中央部に比べて熱移動量が大きいことを示しているので、長手方向中央部のニップ幅を増やすように、加圧機構９の加圧力を減少させる加圧力補正を行う。
【００５５】
図７に示すように、当初フラットに設定されていたニップ部Ｎの長手方向の圧力分布は、１０万枚通紙時には、長手方向両端部で低い圧力分布に変化している。記録材の加熱処理枚数の累積に伴って、加圧ローラ２のゴム材料の硬度変化や外形変化が生じて、長手方向端部の圧力が低下する。例えば、この場合、制御部１０は、加圧機構９の加圧力を３００Ｎ（３０ｋｇｆ）から３１５Ｎ（３１．５ｋｇｆ）まで増加させる加圧力補正を行って、定着装置３０の初期状態と同等の加圧力分布に回復させる。
【００５６】
図４を参照して図８に示すように、制御部１０は、前回の加圧機構９の測定モード実行からの累積プリント枚数をカウントする（Ｓ１１）。制御部１０は、累積プリント枚数が１０００枚未満の場合（Ｓ１１のＮｏ）、通常のプリント動作をして画像形成ジョブを終了する（Ｓ１６）。
【００５７】
制御部１０は、累積プリント枚数が１０００枚を超えていると（Ｓ１１のＹｅｓ）、測定モードを実行しようとする（Ｓ１２、Ｓ１３）。測定モードを実行するにあたり、まず、制御部１０は、温度検出素子３１と温度検出素子３２の検出温度を取得して外気温度と比較する（Ｓ１２）。制御部１０は、いずれの検出温度も外気温度＋５℃以下の場合は、温度上昇率ΔＴａと温度上昇率ΔＴｂとを計算する（Ｓ１３）。
【００５８】
制御部１０は、どちらか１つの検出温度が外気温度＋５℃より高い場合（Ｓ１２のＮｏ）、測定モードを行わず通常のプリント動作をして終了する（Ｓ１６）。即ち、測定モード動作の開始条件を、測定モードに用いる温度検出素子３１、３２の温度が外気温度＋５℃以下とする。これは、前回のプリントジョブによる温度履歴が残っていると、正確な温度上昇率による熱移動量の検知ができないためである。なお、上記外気温は、画像形成装置１００に設けられた温度センサ１０１（図１参照）によって検出され、制御部１０に通信される。
【００５９】
制御部１０は、温度上昇率ΔＴａと温度上昇率ΔＴｂの差を求めるために、ΔＴａ−ΔＴｂの演算を行う（Ｓ１３）。そして、表１から（ΔＴａ−ΔＴｂ）の演算結果に対応する加圧力を求めて測定モードを終了する。
【００６０】
制御部１０は、温度検出素子３１の検出温度が所定の目標温度に達すると、画像形成ジョブのプリントを実行する（Ｓ１４）。この時点では、画像形成装置１００のダウンタイムを発生させないため、加圧機構９を用いたニップ部Ｎの加圧力調整は実行しない。
【００６１】
制御部１０は、画像形成ジョブのプリント終了後に、測定モードで求めた加圧力に対応する角度位置へ偏心カム９ｃを回転させて、加圧機構９を用いたニップ部Ｎの加圧力調整を実行する（Ｓ１５）。
【００６２】
上述したように本実施の形態では、定着装置の起動時に定期的に測定モードを実施し、測定モードの測定結果に応じて加圧機構９の加圧力を調整する。測定モードでは、ニップ部Ｎの長手方向中央部と長手方向端部における熱の流れを測定して、測定結果に応じて加圧機構９の加圧力を変更する。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、定着装置３０の部品のばらつきや累積使用期間などによって変化するニップ部Ｎの長手方向の圧力分布をフラットに調整することで、長手方向にフラットな温度分布が得られるため、定着画像の品質向上を実現できる。即ち、ニップ部Ｎの長手方向の温度分布を初期の最適な温度分布に回復させることにより、定着画像の品質向上を実現できる。
【００６４】
更に、本実施の形態によれば、安価で剛性の低い部品をニップ形成に使用した場合でも、測定モードを実行することで、部品のばらつきや加圧力のばらつきを相殺して、組み立て終了時点でのニップ部の加圧状態を一定に揃えることができる。このため、定着装置３０の低コスト化、小型化を実現でき、また、温度設定などの制御パラメータの最適値を定着装置３０ごとに異ならせる必要もない。更に、部品のばらつきや加圧力分布のばらつきによる、定着装置３０ごとの長手方向中央部と長手方向端部の相対的なニップ幅の違いを解消でき、画像不良、記録材の搬送不良、及び非通紙部過昇温のばらつきを回避できる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、定着装置３０の温度制御に用いる既存の温度検出素子３１と定着装置３０の生産性制御に用いる既存の温度検出素子３２とを用いてニップ部Ｎの長手方向の圧力分布を高い精度で評価できる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、ニップ紙によるニップ幅測定や、光センサなどによるニップ形状測定などを行って、ニップ部Ｎの中央部と端部のニップ幅の状態を直接的に評価する場合よりも容易かつダウンタイムなくニップ部の長手方向圧力分布を評価できる。
【００６７】
更に、本実施の形態によれば、定着装置における長手方向の中央と端部のニップ形状（熱の流れ）を検知し、その検知結果に応じて加圧力を変更できる。定着装置の部材ばらつきや使用期間などによって変化するニップ状態に対応した、長手方向の最適な温度分布を得ることができる。
【００６８】
なお、上述した説明では、ニップ部Ｎの長手方向中央部と長手方向端部とにおける一定時間の温度上昇率の差を用いてニップ部Ｎの長手方向の圧力分布を推定した。しかし、同様な推定は、ニップ部Ｎの長手方向中央部と長手方向端部とで一定の温度上昇幅を得るために要するそれぞれの時間の差を用いても可能である。
【００６９】
また、上述した説明では、測定モードの実行タイミングを、プリント枚数１０００枚経過後、最初に定着装置３０を起動した際の加熱昇温過程としたが、測定モードは、任意のプリント枚数や累積運転時間で実行可能である。測定モードは、画像形成ジョブの受信を契機とする定着装置の起動時に限らず、画像形成装置１００の１日の最初の電源投入時の起動動作時に行ってもよい。また、サービスモードとして操作パネルから起動される専用の測定モードシーケンスを持たせてもよい。更に、測定モード後に加圧力を変更するタイミングも任意に設定することができる。また、本実施の形態で用いた数値は、実験によって最適化されたものであり、定着装置３０の構成などによって異なり、一意的に決まるものではない。
【００７０】
＜第２の実施の形態＞
ついで、第２の実施の形態について説明をする。第２の実施の形態では、第１の実施の形態に比して、非通過領域の昇温に着目して、ニップ部の加圧力分布を補正する点において第１の実施の形態と異なっている。従って、以下の説明においては、第１の実施の形態と同様の構成については、その説明を省略し、第１の実施の形態と異なっている点のみを説明する。
【００７１】
第２の実施の形態では、測定モード及び加圧力補正を、画像形成装置の設置時、または加圧ローラ２などの定着装置３０の構成部材を交換したときに行う。画像形成装置１００の設置時、または定着装置３０の部材交換時、サービスマンが不図示の操作パネルを操作して測定モードを実行する。制御部１０は、測定モードを実行してニップ部の長手方向中央部の加圧力と長手方向端部の加圧力との大小関係を評価する。そして、測定モードで求めた制御量を直ちに加圧機構９に反映させて、ニップ部の長手方向中央部の加圧力と長手方向端部の加圧力とを等しく調整する。
【００７２】
＜非通紙部昇温制御＞
図９は非通紙部昇温の説明図である。図９に示すように定着装置３０にてニップ部Ｎ（図４参照）の長手方向の最大加熱幅よりも小さい幅の記録材（小サイズ紙）をプリントする場合、記録材が通過する通紙部と記録材が通過しない非通紙部ＨＴとでは記録材によって奪われる熱量が大きく異なる。そのため、通紙部に配置された温度検出素子３１の検出温度が所定の目標温度を保つように加熱ヒータ６の発熱量を制御すると、記録材によって熱を奪われない非通紙部ＨＴの温度が徐々に上昇して非通紙部昇温が発生する。
【００７３】
非通紙部昇温が発生して定着ベルト１の非通紙部ＨＴが設計温度を超えて昇温すると、定着ベルト１の耐久寿命が短くなる。また、非通紙部昇温が発生して定着ベルト１が部分的に高温になった状態で、それまでよりも幅の広い記録材を加熱処理すると、温度が高すぎることによってトナーが記録材から定着ベルト１へ移転するホットオフセットが発生し易くなる。
【００７４】
定着装置３０では、非通紙部ＨＴに配置された温度検出素子３２の検出温度が所定の上限温度に達すると、ニップ部Ｎへ給送される記録材Ｐの間隔をそれまでよりも長くしている。即ち、定着装置３０の単位時間当りの加熱処理枚数（スループット）を下げることにより、非通紙部ＨＴにそれ以上の温度上昇が発生しないようにしている。
【００７５】
温度検出素子３２は、通紙基準中心から１４８ｍｍの位置に配置されて、定着装置３０のスループット制御に用いられる。制御部１０は、温度検出素子３２の検出温度が非通紙部昇温に対する閾値温度Ｔｐに達するとスループットを落とす。閾値温度Ｔｐは、定着ベルト１の耐熱性などの観点から予め設定されている。スループットが落ちると、記録材Ｐがニップ部Ｎを通過していない時間が増えるため、加熱ヒータ６から非通紙部に与える平均熱量が減少して非通紙部昇温が抑制される。
【００７６】
定着装置３０を通過する記録材の幅に応じて非通紙部ＨＴの長さが変化し、非通紙部昇温のカーブの様子や非通紙部昇温のピーク位置が異なる。このため、表２に示すように、記録材の幅に応じて異なる閾値温度Ｔｐが設定されている。表２の各数値は、実験で得られた記録材の幅と閾値温度Ｔｐの関係である。表２の閾値温度Ｔｐは、定着ベルト１の耐熱性など、定着装置の機種によって異なり、一意的に決まるものではない。
【００７７】
【表２】
2014059549.tif 000004
【００７８】
制御部１０は、記録材の非通過領域（非通紙部領域）に配置された温度検出素子３２の検出温度が予め決められた閾値温度を超えないようにスループットを変更する。非通紙部昇温によって温度検出素子３２の検出温度が表２の閾値温度Ｔｐに到達すると、表３に規定されるスループットのレベルを１つ下げる。表３はスループットレベルと毎分処理枚数（ｐｐｍ）で表した生産性の関係を示す。表３の生産性の各数値は画像形成装置の機種によって異なり、一意的に決まるものではない。
【００７９】
【表３】
2014059549.tif 000005
【００８０】
表３に示すように、スループットレベルをＬｖ１に設定して３０ｐｐｍの生産性で画像形成を開始する。連続画像形成の過程で温度検出素子３２の検出温度が閾値温度Ｔｐに到達すると、スループットレベルをＬｖ１からＬｖ２に下げて２０ｐｐｍの生産性で画像形成を継続する。その後も同様に制御して、閾値温度Ｔｐに到達するごとに、スループットレベルをＬｖ３、Ｌｖ４へと下げていく。
【００８１】
ところで、表２に示した閾値温度Ｔｐは、主に定着ベルト１の耐熱温度によって予め決定される。ここで、定着装置３０では、温度検出素子３２を加熱ヒータ６の裏面に配置しているため、ガイド部材４や温度検出素子３２自身の温度は直接検知できるが、定着ベルト１や加圧ローラ２の温度は検知できない。従って、従来は、実験などにより求めたベルト表面温度の予測値に基づいて閾値温度を設定していたが、部品寸法のばらつきや経時変化などにより非通紙部のニップ形状、つまり熱移動量が変化した場合においては予測値と実際の温度に差異が大きくなってしまう。具体的には、加熱ヒータ６と定着ベルト１の間を移動する熱量、定着ベルトと加圧ローラの間を移動する熱量が変化する。例えば非通紙部領域のニップ幅が狭いと、加圧ローラ２への熱移動量が減るため加熱ヒータ６の温度が相対的に高くなる。逆に非通紙部領域のニップ幅が広いと、加圧ローラ２への熱移動量が増えるため加熱ヒータ６の温度が相対的に低くなる。
【００８２】
表４は、加圧力を変えたときの温度検出素子３２の温度と定着ベルト１の表面温度の関係を示す。値は小サイズ紙を大量に通紙して、非通紙部昇温が飽和したときの温度である。
【００８３】
【表４】
2014059549.tif 000006
【００８４】
表４に示すように、加圧機構９の加圧力を変えて長手中央部と長手方向端部の加圧力の大小関係を変化させると、温度検出素子３２の検出温度と定着ベルト１の表面温度との関係が変化する。加圧力を増すと温度検出素子３２の検出温度と定着ベルト表面温度との乖離が小さくなり、加圧力を減らすと温度検出素子３２の検出温度と定着ベルト表面温度との乖離が大きくなる。
【００８５】
このため、図７に示すように、１０万枚の通紙を行って長手中央部に偏った加圧がされるようになると、長手方向端部の加圧力が低下して、温度検出素子３２の検出温度と定着ベルト表面温度との乖離が大きくなる。その結果、定着ベルト１の表面温度が設計温度よりもかなり低い状態で温度検出素子３２の検出温度が閾値温度に達するようになって、必要以上にスループットレベルが低下して、画像形成装置１００の生産性が大きく低下する。
【００８６】
逆に、第１の実施の形態のようにニップ部Ｎの長手方向端部の加圧力を上昇させると、その瞬間に、それまでよりも温度検出素子３２の検出温度と定着ベルト表面温度との乖離が急に小さくなる。その結果、温度検出素子３２の検出温度が閾値温度に達した時点で、定着ベルト１の実際の表面温度が既に設計温度を超えている場合もあり得る。
【００８７】
そこで、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に定期的に定着装置３０のニップ部Ｎの長手方向中央部と長手方向端部の加圧状態を評価して、温度検出素子３２の検出温度と定着ベルト１の表面温度との関係を所定の初期状態に回復させている。
【００８８】
＜第３の実施の形態＞
ついで、第３の実施の形態について説明をする。第３の実施の形態では、第１及び第２の実施の形態に比して、ニップ部の長手方向の加圧力分布に応じて、温度検出素子の閾値温度を補正する点において異なっている。従って、以下の説明においては、第１及び第２の実施の形態と同様の構成については、その説明を省略し、第１及び第２の実施の形態と異なっている点のみを説明する。なお、図１０は第３の実施の形態の非通紙部昇温制御のフローチャートである。
【００８９】
図４に示すように、制御部１０は、温度検出素子３２の検出温度が閾値温度に達すると画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを制御して画像間隔を拡大する。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ及び二次転写部Ｔ２は、可変の画像間隔でトナー像を形成して記録材に転写する。ニップ部Ｎの昇温過程に続いてニップ部Ｎで記録材Ｐの加熱処理を実行する際に、温度検出素子３２の検出温度が閾値温度に達するごとに段階的に加熱処理の単位時間当たり処理枚数を低下させる。
【００９０】
第３の実施の形態における制御情報は、温度検出素子３２の検出温度に基づいてニップ部Ｎの長手方向端部の昇温を規制するための閾値温度である。制御部１０は、所定時間内における温度検出素子３２の温度上昇量から温度検出素子３１の温度上昇量を引いた差分の値が、プラス方向に大きくなるほど、上記閾値温度を段階的に大きくする。
【００９１】
図１に示すように、制御部１０は、露光装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを制御して、中間転写ベルト２１に形成されるトナー像の間隔を変更する。レジストローラ２８は、中間転写ベルト２１上のトナー像の先頭に記録材の先頭を一致させるように二次転写部Ｔ２へ記録材を給送する。二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト２１上のトナー像の間隔に応じた間隔で記録材Ｐを定着装置３０に給送する。
【００９２】
制御部１０は、温度検出素子３２の検出温度と予め決められた閾値温度とに応じて露光装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを制御して、二次転写部Ｔ２からニップ部Ｎへ給送される記録材の間隔を変更する。
【００９３】
制御部１０は、定着装置３０の加熱昇温過程で測定モードを実行して閾値温度を修正する。測定モードでは、２以上の温度検出素子の検出温度に応じて閾値温度を修正する。測定モードによる検知結果に応じて表５に示すように閾値温度を可変に設定する。
【００９４】
【表５】
2014059549.tif 000007
【００９５】
表５に示すように、補正閾値温度Ｔｐは、測定モードにおいて第１の実施の形態と同様に演算された温度上昇率ΔＴａ、ΔＴｂの差分（ΔＴｂ−ΔＴａ）に応じて設定される。表５は、定着ベルト１の表面温度（又は加圧ローラ２の表面温度）が設計温度に一致するときの温度検出素子３２の検出温度を実験的に求めたものである。表５中、温度上昇率ΔＴａ、ΔＴｂの求め方については図６を参照して第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００９６】
図４を参照して図１０に示すように、制御部１０は、前回の加圧機構９の測定モード実行からの累積プリント枚数をカウントする（Ｓ２１）。制御部１０は、累積プリント枚数が１０００枚未満の場合（Ｓ２１のＮｏ）、通常のプリント動作をして画像形成ジョブを終了する（Ｓ２５）。
【００９７】
制御部１０は、画像形成装置１００の総プリント枚数に応じて、１０００枚のプリントアウトごとに定期的に測定モードを行って、閾値温度を補正する。制御部１０は、累積プリント枚数が１０００枚を超えていると（Ｓ２１のＹｅｓ）、測定モードを実行する（Ｓ２２、Ｓ２３）。
【００９８】
制御部１０は、温度検出素子３１と温度検出素子３２の検出温度を取得して外気温度と比較する（Ｓ２２）。制御部１０は、いずれの検出温度も外気温度＋５℃以下の場合は、温度上昇率ΔＴａと温度上昇率ΔＴｂとを計算する（Ｓ２３）。
【００９９】
制御部１０は、どちらか１つの検出温度が外気温度＋５℃より高い場合（Ｓ２２のＮｏ）、測定モードを行わず通常のプリント動作をして終了する（Ｓ２５）。測定モード動作の開始条件として、測定モードに用いる温度検出素子３１、３２の温度が外気温度＋５℃以下とする。これは、前回のプリントジョブによる温度履歴が残っていると、正確な温度上昇率による熱移動量の検知ができないためである。
【０１００】
制御部１０は、温度上昇率ΔＴａと温度上昇率ΔＴｂの差を求めるために、ΔＴｂ−ΔＴaの演算を行う（Ｓ２３）。そして、表５から（ΔＴｂ−ΔＴa）の演算結果に対応する閾値温度Ｔｐを求め、この閾値温度Ｔｐを変更して測定モードを終了する（Ｓ２４）。
【０１０１】
制御部１０は、温度検出素子３１の検出温度が所定の目標温度に達すると、画像形成ジョブのプリントを実行する（Ｓ２５）。
【０１０２】
画像形成ジョブの実行中、制御部１０は、温度検出素子３２の検出温度が上昇して閾値温度Ｔｐに達すると、表３に示すようにスループットレベルを１段階下げる。また、温度検出素子３２の検出温度が低下して閾値温度Ｔｐより１０℃低い温度になると、スループットレベルを１段階上げる。
【０１０３】
表６は第３の実施の形態の制御の効果の説明図である。表６では、加圧力と生産性（ＰＰＭ）の関係を測定モードによる閾値温度補正を行った場合（表５）と補正を行わない場合（表２）とで比較している。経時変化などにより長手ニップ形状が変化した状態で比較するために、実験上は、加圧機構９の加圧力を調整して仮想的な長手圧分布を作っている。また、生産性（ＰＰＭ）の数値は、Ａ４サイズ横送りよりも幅が狭くて非通紙部昇温が大きいＬＴＲサイズ記録材を横送りで５００枚通紙したときに計測された毎分加熱処理枚数の平均値である。
【０１０４】
【表６】
2014059549.tif 000008
【０１０５】
表６に示すように、加圧力が小さくて端部ニップの熱の流れが中央より小さいときは、加熱ヒータ６の温度が高くなる。このとき、一定の閾値温度Ｔｐを用いて補正を行わない場合、閾値温度が過剰になって、画像形成装置１００の生産性（ＰＰＭ）が落ちてしまう。これに対して、第３の実施の形態では、測定モードによる閾値温度補正を行うため、ニップ部Ｎの熱移動量に応じて最適な閾値温度Ｔｐが設定され、生産性（ＰＰＭ）を落とすことなくスループットの最大化を実現している。第３の実施の形態では、ニップ部Ｎの温度を正確に把握して、定着ベルト１及び加圧ローラ２の耐久性を損なうことなく、小サイズ記録材の画像形成時のスループットの最大化を実現できる。第３の実施の形態では、着装置３０を構成する加圧ローラ２の経時変化や品質のばらつきによって変化するニップ形状を、長手方向中央部と長手方向端部とで評価できる。第３の実施の形態では、非通紙部昇温が発生する小サイズ記録材の通紙時における定着装置３０のスループットの最大化と非通紙部昇温抑制とを両立させて、近年の生産性の向上に対する要望に応えることができる。
【０１０６】
第３の実施の形態の制御は、実施例１の制御と組み合わせることによって、更なる効果が期待できる。実施例１においてニップ部Ｎの長手方向端部の加圧力を上昇させた際に、直ちに閾値温度を修正することで、温度検出素子３２の検出温度が閾値温度に達した時点で定着ベルト１の表面温度が既に設計温度を超えていることを回避できる。
【０１０７】
第３の実施の形態では、定着装置における長手方向の中央と端部のニップ形状（熱の流れ）を検知し、その検知結果に応じてスループットを調整する閾値温度を変更できる。定着装置の部材ばらつきや使用期間などによって変化するニップ状態に対応した、小サイズ記録材の通紙時におけるスループットの最大化が実現できる。
【０１０８】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、画像形成装置１００の設置時、または定着装置３０の部材交換時、サービスマンが不図示の操作パネルを操作して測定モードを実行する。制御部１０は、測定モードを実行してニップ部の長手方向中央部の加圧力と長手方向端部の加圧力との大小関係を評価して加圧機構９の制御量とともに、温度検出素子３２を用いた非通紙部昇温を抑制する制御の閾値温度を求める。そして、測定モードで求めた制御量を直ちに加圧機構９に反映させて、ニップ部の長手方向中央部の加圧力と長手方向端部の加圧力とを等しく調整する。また、その後の画像形成では、第３の実施の形態と同様に、測定モードで求めた閾値温度を用いてスループットの制御を行う。
【０１０９】
第４の実施の形態では、第１の実施の形態と第３の実施の形態の制御とを組み合わせることによって、更なる効果が期待できる。
【０１１０】
なお上述した実施の形態は、ニップ部の長手方向中央部と長手方向端部の温度情報に基づいてニップ部の加圧調整量もしくは閾値温度を決定する限り、実施の形態の構成の一部または全部をその代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施することができる。
【０１１１】
従って、ベルト部材にローラ部材を当接させた像加熱装置に限らず、ベルト部材にベルト部材、ローラ部材にローラ部材を当接させた像加熱装置でも実施できる。像加熱装置は、未定着トナー像を記録材に定着する定着装置に限らず、定着済み又は半定着画像を加熱加圧する加熱処理装置も含む。
【０１１２】
画像形成装置は、中間転写ベルトを用いる画像形成装置に限らず、記録材搬送ベルトを用いる画像形成装置や、記録材へ枚葉式にトナー像を直接転写する画像形成装置であってもよい。ベルト部材に沿って複数の感光ドラムを配置したタンデム型に限らず、ベルト部材に沿って１個の感光ドラムを配置した１ドラム型であってもよい。また、本発明は、プリンタに限らず、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【符号の説明】
【０１１３】
１：ベルト部材（定着ベルト）、２：加圧ローラ（ローラ部材）、９：加圧機構、１０：制御部、３０：像加熱装置、３１：第１温度センサ（温度検出素子）、３２：第２温度センサ（温度検出素子）、３３：支持構造体、Ｎ：ニップ部、Ｐ：記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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