(57)【要約】【課題】小サイズ紙の通紙時に、用紙の種類に応じて適切に非通紙部の温度をコントロールして、ホットオフセットを防止するとともに、スループット等においてより高いパフォーマンスを得る。【解決手段】小サイズの通紙時に、非通紙部に配置したサーミスタの検知温度に応じてスループットや定着温度を切り替える加熱装置において、通紙される用紙の厚みやサイズによって、上記スループットや定着温度を切り替える非通紙部のサーミスタの温度を異ならせる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と、この加熱体の温度を検出する温度検知素子を少なくとも一つ以上有し、前記加熱体の発する熱エネルギーを搬送導入される被加熱材に付与して排出し、所定サイズよりも幅の短い被加熱材が搬送された場合に非通紙部となる位置に、前記温度検知素子の少なくとも一つが配置され、前記非通紙部の温度検知素子の検知温度が所定のしきい温度を超えた時に、被加熱材の加熱装置への導入間隔を変化させる加熱装置において、
装置に搬送導入される被加熱材の種類に応じて、前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
被加熱材の厚さに応じて前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
被加熱材の幅に応じて前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項４】
加熱体と、この加熱体の温度を検出する温度検知素子を少なくとも一つ以上有し、所定の加熱温度に制御された前記加熱体の発する熱エネルギーを搬送導入される被加熱材に付与して排出し、所定サイズよりも幅の短い被加熱材が搬送された場合に非通紙部となる位置に、前記温度検知素子の少なくとも一つが配置され、前記非通紙部の温度検知素子の検知温度が所定のしきい温度を超えた時に、前記加熱体の加熱温度を変化させる加熱装置において、
装置に搬送導入される被加熱材の種類に応じて、前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
被加熱材の厚さに応じて前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
被加熱材の幅に応じて前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項７】
固定支持された加熱体に耐熱性フィルムを介して加圧部材を接触させ、フィルム部材と加圧部材の間に形成された圧接ニップ部に記録媒体を導入し、フィルム部材と一緒に記録媒体を走行移動させることで加熱体の熱エネルギーを記録媒体に付与して加熱処理を施すことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項８】
被加熱材が未定着像を形成担持させた記録材であり、装置が未定着像を記録材に加熱定着させる加熱定着装置であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項９】
記録材に未定着像を形成担持させる作像手段と、記録材に形成担持させた未定着像を定着させる定着手段を有し、定着手段が請求項１乃至８のいずれか１つに記載の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、被加熱材の加熱装置および該加熱装置を記録材（以下、用紙とも称する）に形成担持させた未定着像を加熱定着処理する装置として具備した電子写真装置・静電記録装置などの加熱装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ・複写機等の画像形成装置は、記録材に対して電子写真プロセス・静電記録プロセス等の作像手段部で転写方式又は直接方式にて画像情報の未定着トナー画像を形成担持させ、その記録材を加熱装置（定着装置、定着器）に搬送導入して画像を永久固着画像として加熱定着させて、画像形成物として出力するものである。
【０００３】
加熱装置としては、特許文献１〜特許文献１２等においてフィルム加熱方式の加熱装置が提案されている。これは加熱体の熱を、フィルムを介して記録材に付与して記録材上の未定着画像を永久像として加熱定着させる方式のもので、他に知られている熱ローラ方式・熱板方式、ヒートチャンバー方式等の画像加熱定着装置との対比において、昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜のフィルムを用いることができるため、省電力化やウェイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能となる。その他、従来の他の加熱装置のもつ種々の欠点を解消できる利点を有し、効果的なものである。
【０００４】
ところで、画像形成装置およびその加熱装置には、様々な幅や長さをもった記録材が通紙される。ここで、封筒のような特に幅の狭い記録材を連続通紙すると、加熱装置内で記録材の通過する部分と、通過しない部分との熱の消費の差から通過しない部分での温度の上昇が大きくなる、いわゆる「非通紙部昇温」が発生する。この現象がひどくなると、加熱装置の加圧ローラの熱膨張に不均一を生じ、ゴムが破断したり、フィルム加熱方式の加熱装置にあってはフィルムの送り速度に差が生じて、ネジレが発生したりする。また、装置の耐熱温度を超えると加圧ローラ表面、ヒーターホルダの溶融等がおこる。
【０００５】
したがって、このような現象を防止するために、ヒーター上の幅の狭い用紙の通紙時に非通紙部となる領域に温度検知素子を配置し、非通紙部の温度を検知する構成が近年ではよく用いられている（例えば、特許文献１３参照。）。
【０００６】
図２にフィルム加熱方式の加熱装置の概略断面図、図３に長手方向の部品配置図を示す。
【０００７】
２２は加熱体としてのヒーターで、ヒーターホルダ２３によって支持され、定着フィルム２１を介して加圧ローラ２５に図示しない加圧手段によって圧接されている。定着フィルム２１は加圧ローラ２５の回転駆動によって従動回転し、ニップＨに導入された記録材Ｐを搬送するとともにヒーター２２の熱をフィルム２１を介して記録材Ｐに付与する。５１は、いかなるサイズの記録材が通紙されても常に通紙領域となる位置に配されたメインサーミスタであり、この検知温度を所定の温度に維持することでヒーター２２の発熱量をコントロールして記録材の定着に最適な加熱量を得る。
【０００８】
５２は、Ｂ５サイズよりも幅の狭い記録材が通紙された時に非通紙領域となる位置に配置されたサブサーミスタである。サブサーミスタ５２は温度制御には用いられず、非通紙昇温のようなヒーターの異常昇温のみを検知する。
【０００９】
この構成において、幅の狭い記録材が連続通紙されると記録材の通紙中にサブサーミスタ５２がメインサーミスタ５１の検知温度に比べて著しく高い温度を検出するようになる。ここで、サブサーミスタ５２が所定温度まで上昇したならば、所定時間給紙をウエイトしてスループットを落とす、もしくは加熱温度を下げる等の制御を行い、非通紙部の温度を低下させて装置の破壊等を防止する。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平１−２６３６７９号公報
【特許文献３】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献４】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献５】特開平４−４４０７６号公報
【特許文献６】特開平４−４４０７７号公報
【特許文献７】特開平４−４４０７８号公報
【特許文献８】特開平４−４４０７９号公報
【特許文献９】特開平４−４４０８０号公報
【特許文献１０】特開平４−４４０８１号公報
【特許文献１１】特開平４−４４０８２号公報
【特許文献１２】特開平４−４４０８３号公報
【特許文献１３】特開平５−８０６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記従来の装置においては、非通紙昇温が装置の構成部材の耐熱温度以下に抑えられていても、記録材の端部においてホットオフセットが発生することがあった。
【００１１】
通常、記録材の通紙域内は非通紙部ではないため、ほぼサーミスタによってコントロールされた定着温度になっている。しかし、通紙域内でも記録材の端部近傍は非通紙部の熱の影響を受け、中央部よりも高くなる。これは非通紙部の熱が、ヒーターや加圧ローラを伝って通紙部に流れてくるために起こる現象である。したがって、ヒーターや加圧ローラの熱伝導性が良いほど記録材端部の温度は高くなりやすい。このように記録材端部の温度が定着温度よりも過度に高くなるとトナーの溶融過多が起こり、ホットオフセットが発生する。
【００１２】
ここで、ホットオフセットという点では、加圧ローラよりもヒーターの温度が高くなることの方が非常に支配的な要素となることがわかっている。
【００１３】
ところで、近年、ヒーターの破損防止およびヒーターの温度ムラ改善等の観点から、ヒーターにはより高熱伝導性の材料が用いられている。このため、小サイズを通紙した際の非通紙部の熱は通紙域に伝わりやすく、記録材端部に相当する位置のヒーター温度はより高くなる傾向にある。
【００１４】
したがって、近年の装置では、より端部のホットオフセットは発生しやすくなっている。
【００１５】
このような装置では、ホットオフセットの防止のために、より非通紙部の温度を低くすることが求められる。すなわちこの場合、非通紙部の温度は装置の構成部材の耐熱温度よりもさらに低い温度に制御されなくてはならない。
【００１６】
非通紙部の温度を低くするためには、具体的には装置の給紙間隔を広げてスループットを落とす、もしくは加熱温度を下げる等の処置を行うが、これは装置のパフォーマンスを低下させるものである。
【００１７】
しかし、上記のホットオフセットは全ての記録材で発生するわけではない。
【００１８】
ホットオフセットが発生しやすいのは、主に記録材の厚さが薄いものである。
【００１９】
逆に、厚い記録材や、封筒等の複数枚のシートが重なったような記録材は、ホットオフセットは発生しづらい。この差は、薄い記録材は熱容量が小さいために通紙時に温度が上がりやすく、したがってトナーの溶融過多が起こりやすいのに対して、厚い記録材は熱容量が大きいために温度が上がりづらいことによって生じている。
【００２０】
従来は、これら記録材の種類によらず、一律に非通紙部の温度を制御してホットオフセットを防止していた。すなわち非通紙部の温度としては、最もホットオフセットの発生しやすい厚さの薄い記録材を基準として低めに設定されていたため、厚紙や封筒の通紙時には、ホットオフセットが出ないにも関わらず、不必要にパフォーマンスを落としていたのである。
【００２１】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、小サイズ紙の通紙時に、用紙の種類に応じて適切に非通紙部の温度をコントロールして、ホットオフセットを防止するとともに、スループット等においてより高いパフォーマンスを得る加熱装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本出願に係る第１の発明によれば、加熱体と、この加熱体の温度を検出する温度検知素子を少なくとも一つ以上有し、前記加熱体の発する熱エネルギーを搬送導入される被加熱材に付与して排出し、所定サイズよりも幅の短い被加熱材が搬送された場合に非通紙部となる位置に、前記温度検知素子の少なくとも一つが配置され、前記非通紙部の温度検知素子の検知温度が所定のしきい温度を超えた時に、被加熱材の加熱装置への導入間隔を変化させる加熱装置において、装置に搬送導入される被加熱材の種類に応じて、前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする。
【００２３】
また、本出願に係る第２の発明によれば、第１の発明において、被加熱材の厚さに応じて前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする。
【００２４】
また、本出願に係る第３の発明によれば、第１の発明において、被加熱材の幅に応じて前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする。
【００２５】
また、本出願に係る第４の発明によれば、加熱体と、この加熱体の温度を検出する温度検知素子を少なくとも一つ以上有し、所定の加熱温度に制御された前記加熱体の発する熱エネルギーを搬送導入される被加熱材に付与して排出し、所定サイズよりも幅の短い被加熱材が搬送された場合に非通紙部となる位置に、前記温度検知素子の少なくとも一つが配置され、前記非通紙部の温度検知素子の検知温度が所定のしきい温度を超えた時に、前記加熱体の加熱温度を変化させる加熱装置において、装置に搬送導入される被加熱材の種類に応じて、前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする。
【００２６】
また、本出願に係る第５の発明によれば、第４の発明において、被加熱材の厚さに応じて前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする。
【００２７】
また、本出願に係る第６の発明によれば、第４の発明において、被加熱材の幅に応じて前記所定のしきい温度が異なることを特徴とする。
【００２８】
また、本出願に係る第７の発明によれば、第１〜第６いずれかの発明において、固定支持された加熱体に耐熱性フィルムを介して加圧部材を接触させ、フィルム部材と加圧部材の間に形成された圧接ニップ部に記録媒体を導入し、フィルム部材と一緒に記録媒体を走行移動させることで加熱体の熱エネルギーを記録媒体に付与して加熱処理を施すことを特徴とする。
【００２９】
また、本出願に係る第８の発明によれば、第１〜第６いずれかの発明において、被加熱材が未定着像を形成担持させた記録材であり、装置が未定着像を記録材に加熱定着させる加熱定着装置であることを特徴とする。
【００３０】
また、本出願に係る第９の発明によれば、記録材に未定着像を形成担持させる作像手段と、記録材に形成担持させた未定着像を定着させる定着手段を有する画像形成装置において、定着手段が第１〜第８の発明のいずれか１つに記載の加熱装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本出願に係る第１〜第３の発明において、加熱体と、この加熱体の温度を検出する温度検知素子を少なくとも一つ以上有し、前記加熱体の発する熱エネルギーを搬送導入される被加熱材に付与して排出し、所定サイズよりも幅の短い被加熱材が搬送された場合に非通紙部となる位置に、前記温度検知素子の少なくとも一つが配置され、前記非通紙部の温度検知素子の検知温度が所定のしきい温度を超えた時に、被加熱材の加熱装置への導入間隔を変化させる加熱装置において、装置に搬送導入される被加熱材の種類に応じて、前記所定のしきい温度を異ならせることで、厚さが薄く幅の短い被加熱材において、非通紙部昇温によって発生する端部のホットオフセットを防止するとともに、ホットオフセットの発生しづらい厚さが厚い被加熱材もしくは幅の比較的長い被加熱材においては、より速いスループットで通紙を行い、装置により高いパフォーマンスを発揮させ、ユーザーの利便性を向上することができる。
【００３２】
また、本出願に係る第４〜第６の発明において、加熱体と、この加熱体の温度を検出する温度検知素子を少なくとも一つ以上有し、所定の加熱温度に制御された前記加熱体の発する熱エネルギーを搬送導入される被加熱材に付与して排出し、所定サイズよりも幅の短い被加熱材が搬送された場合に非通紙部となる位置に、前記温度検知素子の少なくとも一つが配置され、前記非通紙部の温度検知素子の検知温度が所定のしきい温度を超えた時に、前記加熱体の加熱温度を変化させる加熱装置において、装置に搬送導入される被加熱材の種類に応じて、前記所定のしきい温度が異ならせることで、厚さが薄く幅の短い被加熱材において、非通紙部昇温によって発生する端部のホットオフセットを防止するとともに、ホットオフセットの発生しづらい厚さが厚い被加熱材もしくは幅の比較的長い被加熱材において、加熱温度を低下させることで生じる定着性の劣化を減少させ、ユーザーの利便性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３４】
図１は本実施例における画像形成装置の概略構成模型図である。本実施例の画像形成装置は電子写真方式を用いたレーザープリンタであり、最大用紙幅がＬｅｔｔｅｒサイズで、プロセススピード２００ｍｍ／ｓｅｃ、通紙間隔５４ｍｍでＬｅｔｔｅｒサイズ紙を３６枚／分（ｐｐｍ）で出力するプリンタである。
【００３５】
ホストコンピュータ（不図示）からのプリント指令が装置に入力され、装置が駆動開始されると、記録材としての用紙Ｐは、給紙カセット１０もしくは、マルチトレイ９から給紙される。用紙Ｐは給紙ガイド７に導かれて、やがて搬送路上にある、トップセンサー１３のレバーを倒し、用紙の先端がトップセンサー１３位置を通過したことが検知される。この後、用紙後端がトップセンサー１３を通過するまで、トップセンサー１３は紙有状態を検知し続ける。トップセンサー１３のレバーは用紙の後端が通過すると元に戻り、用紙後端がトップセンサー１３の位置を通過したことが検知される。
【００３６】
やがて、用紙は感光ドラム１の下部の転写ローラ６と対向した転写部Ｔに達する。感光ドラム１上には、帯電ローラ１１によって一様均一な帯電がなされた後、レーザー走査露光装置３よりでた画像信号に対応したレーザー光Ｌを照射されて、表面に静電潜像が形成される。レーザー走査露光装置３は、回転するポリゴンミラー３１にレーザー光を反射させ、この反射光をレンズ３２で焦点を絞り、折り返しミラー３３等で感光ドラム１上に照射するものである。
【００３７】
このようにして形成された潜像は現像装置２によって選択的にトナーが付着させられてトナー像として可視化され、感光ドラム１の回転にともない転写部Ｔへ搬送される。転写部Ｔでは、転写ローラ６が用紙の裏面（背面）からトナーと逆極性の電界を加えることにより、トナー像を用紙に転写する。
【００３８】
トナー像が転写された用紙は、搬送ガイド１５に導かれて加熱装置たる定着装置（定着器）１２へと達し、そこで熱および圧力が印加されて、用紙の先端からトナー像が用紙に定着されていく。
【００３９】
トナー像の定着処理を受けた用紙は、搬送ガイド１６に導かれて画像形成物（プリント、コピー）として排紙される。
【００４０】
図２は定着装置１２の概略構成断面図であり、加熱体としてのヒーター２２をヒーターホルダ２３に支持し、これを定着フィルム２１を介して加圧ローラ２５に図示しない加圧手段によって圧接している。
【００４１】
定着フィルム２１は定着処理の高速化の一環としての熱容量の低減化のために、耐熱性のＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等を主成分とする単層、或いは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ又はＰＰＳ等を主成分とする無端状の基体の外周面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰ等をコーティングした複合層に構成されていると共に、フィルム２１の全層厚が１００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下に採られている。
【００４２】
ヒーター２２は、セラミックスを主成分とする薄板状の基板２２１の一方の面に、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等を主成分とする発熱抵抗体２２２をスクリーン印刷等により塗工したのち、ガラス或いはフッ素等を主成分とする保護層２２３で被覆している。保護層２２３は発熱抵抗体の絶縁耐圧を確保する役割も有する。本実施例では基板２２１には高熱伝導性の窒化アルミ（ＡｌＮ）を用いている。また窒化アルミ基板２２１の熱伝導性が保護層２２３よりも高いことを利用し、基板２２１に対して発熱抵抗体２２２はヒーターホルダ２３に対向する面に塗工されている。すなわち、発熱抵抗体２２２によって発せられた熱は、基板２２１を伝って定着フィルム２１へと供給されていく構成となっている。また、基板２２１の定着フィルム２１と対向する面には、定着フィルム２１との摺動性を良くするために、ガラスもしくはポリイミド等を被覆して摺動層２２４を形成している。摺動層２２４は保護層２２３のような絶縁耐圧確保を目的としたものではないため、保護層２２３よりも薄くてよい。
【００４３】
本実施例では保護層２２３の厚みは１００μｍ、摺動層２２４の厚みは１０μｍ、窒化アルミ基板２２１の厚みは６００μｍとした。
【００４４】
基板２２１のヒーターホルダと対向した面には、図２に示すように、サーミスタ５１が当接若しくは近接して支持されている。
【００４５】
ヒーターホルダ２３は、ヒーターを支持するとともに定着フィルム２１の内面を長手方向全域にわたってガイドする機能をもつ。
【００４６】
加圧ローラ２５は、鉄、アルミニウム等を主成分とする円柱状若しくは略円柱状の芯金２５１の外周面に、耐熱性及び離型性を有するシリコーンゴム等を主成分とする円筒状の弾性層２５２を被覆するなどにて構成されていると共に、芯金２５１が駆動機構（図示せず）から駆動力を受けることにより、加圧ローラ２５は、いずれか一方の方向に回転するようになっている。
【００４７】
そして、定着フィルム２１は加圧ローラ２５の回転駆動によって従動回転し、ニップＨに導入された用紙Ｐを搬送するとともにヒーター２２の熱をフィルム２１を介して用紙Ｐに付与する。
【００４８】
この時、定着装置１２はヒーター２２を所定の温度に維持して用紙の定着に最適な加熱量を得る。本実施例の定着装置１２では、通常サイズ（Ｌｅｔｔｅｒサイズ）通紙時で２１０℃に設定している。ヒータ２２の温度制御はヒータ２２上に配された温度検知素子（サーミスタ）５１の検知温度が一定になるようにヒータ２２への通電を制御することによって行われる。
【００４９】
サーミスタ５１の出力信号はＡ／Ｄコンバータ６１を介してＣＰＵ６２に入力される。ＣＰＵ６２はこの入力信号に基づき、ＡＣドライバー６３を介して加熱体としてのヒーター２２の発熱抵抗体２２２への供給電力を制御し、ヒーター２２の温度を所定の温度になるように温調する。
【００５０】
ＣＰＵ６２によるヒーター２２の加熱動作の制御としては、発熱抵抗体２２２に通電される交流バイアスの振幅或いは周期等をサーミスタ５１の検知温度に応じて切り換えるという制御の他に、任意の一定時間に亘る外部電源から発熱抵抗体２２２への通電量を調整するという制御、所謂、位相制御或いは波数制御が行われている。特に、波数制御は、通電に付随するノイズの発生が位相制御に比べて少ないという利点を有していることから、加熱装置１２においては、ヒーター２２の加熱動作の制御として、波数制御が採用されている。
【００５１】
ヒーター２２上には、温度制御に用いられるサーミスタ５１の他に、小サイズ通紙時に非通紙部となる領域にサーミスタ５２を配置し、非通紙部昇温それ自体を検知している。
【００５２】
サーミスタ５２の出力信号もサーミスタ５１と同様にＡ／Ｄコンバータ６１を介してＣＰＵ６２に入力されており、ＣＰＵ６２はサーミスタ５２の温度情報をリアルタイムに検知している。
【００５３】
図３に定着装置１２の長手方向の概略断面図を示す。
【００５４】
５１は、いかなるサイズの用紙が通紙されても常に通紙領域となる位置に配されたメインサーミスタであり、５２は、Ｅｘｅｃｔｉｖｅサイズ以下の幅の小さな用紙が通紙された時に非通紙領域となる位置に配されたサブサーミスタである。サブサーミスタ５２は温度制御には用いられず、非通紙昇温のようなヒーターの異常昇温のみを検知する。
【００５５】
用紙Ｐの後端がトップセンサー１３の位置を通過すると、トップセンサー１３のレバーが元に戻り、用紙後端がトップセンサー１３の位置を通過したことが検知される。つまり、トップセンサー１３は用紙が存在しない状態（紙無し状態）になったことを検知する。そして、連続プリントの場合には、一定間隔で次の用紙を給紙し、同様のプロセスを経て、プリントを生成していく。
【００５６】
用紙のスループットは、トップセンサー１３が紙先端、あるいは後端を検知してから一定時間経過後に次の用紙を給紙することで保たれる。本実施例では前記した通り、通常のスループットで通紙間隔が５４ｍｍとなるようにしている。
【００５７】
小サイズ紙が通紙された場合、上記のトップセンサー１３が紙有り状態を検知している時間が、通常サイズ紙が通紙された時よりも短くなる。これによって、通常サイズ紙と小サイズ紙の判別を行いＥｘｅｃｔｉｖｅサイズ以下の長さの短い用紙の時には、スループットを切り替えて、通常の３６ｐｐｍよりも落として通紙を行う。本実施例では例えば通紙間隔を３８８ｍｍにして、１８ｐｐｍにスループットを切り替える。
【００５８】
このようなスループット制御を行う理由は、Ｅｘｅｃｔｉｖｅサイズ以下の長さの短い用紙は一般的に幅も小さく、非通紙部の昇温が大きいため、あらかじめスループットをある程度下げておいた方がむしろ、所定時間（例えば１分間）で通紙できる枚数を多くできるからである。
【００５９】
そして、サブサーミスタ５２の検知温度が非通紙部昇温によって上昇し、所定温度を超えたら、さらにスループットを低下させ１２ｐｐｍに切り替える。
【００６０】
このようにスループットを低速に切り替えると、紙間が大きくなることで一旦非通紙部の温度が低下するが、しばらくこの状態で連続通紙を続けると再び非通紙部の温度が除々に上昇していく。そしてサブサーミスタ５２の検知温度が再び所定温度に達したら、さらに低速のスループット８ｐｐｍへと切り替える。
【００６１】
この制御テーブルを図４に示す。
【００６２】
ここでスループットを切り替える所定温度を、「しきい温度」と呼ぶ。
【００６３】
このようにサブサーミスタの検知温度にしたがってスループットを順次低下させていくと、非通紙部のヒーター温度をほぼ設定したしきい温度以下にすることができる。
【００６４】
ここで、本実施例では通紙される用紙の種類によって、上記のしきい温度を変えている。
【００６５】
用紙の種類によってホットオフセットの発生のしやすさが異なることは前述した通りである。
【００６６】
したがって、厚さの比較的薄い用紙（普通紙）の場合には上記しきい温度を低めに設定してホットオフセットを防止し、厚さの厚い用紙（厚紙）、もしくは封筒のような複数枚のシートが重なった特殊用紙の場合には、しきい温度を高く設定して、より速いスループットが維持できるようにする。
【００６７】
具体的には例えば図５に示したような制御テーブルを用い、同時に図４の制御テーブルと組み合わせて普通紙が通紙されている場合にはサブサーミスタ５２の検知温度が２５０℃を超えたらスループットを１２ｐｐｍに切り替える。そしてこの状態で連続通紙が継続され、やがて再びサブサーミスタ５２の検知温度が２５０℃を超えるたびに８ＰＰＭ→６ＰＰＭ→４ＰＰＭへとスループットを順次低下させていく。これにより、ほぼ非通紙部のヒーター温度を２５０℃以下に制御でき、普通紙における端部のホットオフセットの発生を無くすことができる。
【００６８】
これに対して、厚紙もしくは封筒が通紙された場合には、サブサーミスタ５２の検知温度が２７０℃を超えたらスループットを１２ｐｐｍに切り替えるようにする。そしてこの後、サブサーミスタ５２の検知温度が２７０℃を超えるごとに順次８ＰＰＭ→６ＰＰＭ→４ＰＰＭへとスループットを低下させていく。同じ種類の用紙で比較した場合、しきい温度の設定が高い方が当然、ヒーターの非通紙部がこの温度に到達するまでの時間が長く、したがってスループットが低速に切り替わるタイミングが遅くなる。すなわち、より速いスループットで通紙される用紙の枚数が多くなり、ユーザーの利便性は高くなる。
【００６９】
普通紙と厚紙の判別は、プリントをする際にホストでプリンタドライバ上から用紙選択をできるようにして、その情報に基づいて行えばよい。例えば、用紙厚みが９０ｇ／ｍ２未満か９０ｇ／ｍ２以上かで選択できるようにしておく、あるいは封筒のような特殊紙は厚みの選択は必要なく、紙種として封筒が普通紙かの選択ができるようにすればよい。
【００７０】
ユーザーによって選択された用紙情報は、ホストからプリント信号がプリンタに入力された時に、プリント信号中に含まれており、これに基づいて、小サイズ通紙時のサブサーミスタのしきい温度が設定される。
【００７１】
また、この用紙選択は必須とはせずに、ユーザーの必要に応じて選択可能としておいてもよい。特に用紙選択がなされなかった場合には、ホットオフセットの防止を優先して、用紙としては普通紙が選択されたのと同じ状態、すなわち本例でいえばしきい温度が２５０℃となるようにしておくことが好ましい。
【００７２】
ところで、上記例では、ホットオフセットの防止を優先して普通紙と厚紙でしきい温度を異ならせたが、ユーザーによっては多少のオフセットよりもスループットを優先したい場合も存在する可能性がある。この動作は、普通紙を通紙する場合でもプリント開始前の用紙選択において厚紙を選択することによって実現可能だが、この方法ではユーザーを混乱させることになりかねない。したがって、例えば用紙選択以外に選択項目として小サイズスループットを追加してユーザーのスループット選択を容易にしてもよい。この場合しきい温度は、用紙選択によるものよりもスループット選択で設定されるものが優先される。
【００７３】
なお、本実施例では紙種の判別の方法としては上記のようなホストにおいてユーザーが選択するもの以外に、紙厚センサー等を用い、装置本体において自動判別する方法を用いてもよい。
【００７４】
また、上記例では用紙の種類として普通紙、厚紙、封筒といった厚みの差によってしきい温度を異ならせたが、用紙の幅によって異ならせてもよい。非通紙部の熱が通紙域の端部に伝達してくる度合いは、用紙の幅によっても異なり、用紙の幅が小さくて非通紙部の領域が大きくなるほど通紙域端部の温度は高くなり、逆に用紙の幅が大きくて非通紙部の領域が小さい時には通紙域の端部の温度はそれほど高くはならない傾向にある。すなわち用紙の幅が小さい時にはしきい温度は低めに設定してオフセットを防止し、用紙の幅が大きい時にはしきい温度を高く設定してより速いスループットを得るようにすることができる。具体的には例えば、図６に示した制御テーブルを用いて小サイズ通紙時のしきい温度を用紙の幅に応じて異ならせればよい。図６の制御テーブルでは用紙の幅と用紙の厚みについての情報から小サイズ通紙時のしきい温度を異ならせている。
【００７５】
まず厚紙や封筒の場合、ホットオフセットは発生しづらいため、用紙の幅に関わらずしきい温度は高く、本実施例では２７０℃に設定される。
【００７６】
普通紙の場合は、用紙の幅情報に応じてしきい温度を異ならせる。本実施例では用紙の幅がＢ５サイズ以上の場合には、ある程度用紙の幅が大きくオフセットが比較的発生しづらいため、しきい温度を若干高くして、２６０℃としている。そして普通紙でかつＢ５サイズよりも幅の小さな用紙の場合にはしきい温度を２５０℃とする。
【００７７】
そして、図６と図４の制御テーブルと組み合わせて、順次スループットを低下させていく。
【００７８】
用紙の幅の判別方法としては厚さの情報と同様に、プリントをする際にホストでプリンタドライバ上から用紙のサイズを選択をできるようにして、その情報に基づいて行えばよい。例えば、用紙サイズをＬｅｔｔｅｒサイズ、Ａ４サイズ、Ｅｘｅｃｔｉｖｅサイズ、Ｂ５サイズ、Ａ５サイズ等から細かく選択できるようにしておけばよい。
【００７９】
もしくは、搬送路上に幅検知センサを配置して用紙の幅を検知してもよい。本実施例の場合、用紙の幅がＢ５サイズ以上かどうかを判定できればよいため、幅検知センサの配置位置としてはＢ５サイズ端部の通紙位置よりも若干内側となる位置に配置する。すなわち、幅検知センサが用紙を検知すればＢ５サイズ以上であり、用紙を検知しない場合はＢ５サイズ以下と判定する。
【００８０】
以上のように構成することで、厚さ、幅の異なる用紙それぞれにおいて、ホットオフセットを防止しつつ、より速いスループットで通紙を行うことができる。
【実施例２】
【００８１】
実施例１では、サブサーミスタ５２の検知温度がしきい温度に達するとスループットを低下させることで非通紙部昇温をしきい温度以下に制御したが、本実施例では、定着温度を除々に低下させることによって、非通紙部の昇温を制御して端部のオフセットを防止する。
【００８２】
この制御テーブルを図７に示す。
【００８３】
本実施例に用いた画像形成装置の機械的構成は実施例１と同様であるため、説明は省略する。
【００８４】
以下に本実施例の動作を説明する。
【００８５】
まず、ユーザーによって用紙選択が行われる。
【００８６】
次に、プリント信号がプリンタに入力されると、プリント信号中に含まれた用紙選択情報に基づいて、小サイズ通紙時のサブサーミスタのしきい温度を設定する。
【００８７】
そしてプリントが開始され、画像形成が行われるとともに用紙Ｐが給紙され、また定着装置１２のヒーター２２は定着温度２１０℃に温度制御される。用紙が通紙されると、トップセンサー１３によって用紙サイズの判定がなされ、小サイズの場合はスループットが１８ｐｐｍに設定される。
【００８８】
連続プリントが継続すると、やがて非通紙部昇温によってサブサーミスタ５２の検知温度がしきい温度に達する。この時、用紙選択情報によって普通紙の場合はしきい温度は２５０℃に、厚紙もしくは封筒の場合には２７０℃に設定されている。この制御テーブルは図５に示したものと同様である。サブサーミスタ５２の検知温度がしきい温度に達すると、図７の制御テーブルから定着温度は５ｄｅｇ下げられ、２０５℃に設定される。このように定着温度を下げると一旦非通紙部の昇温が止まり、サブサーミスタ５２の検知温度は低下する。さらに連続プリントが続けられると再び非通紙部の温度は上昇し、サブサーミスタ５２はしきい温度に達する。そうしたらさらに定着温度を５ｄｅｇ低下させ、２００℃で温度制御を行う。このようにサブサーミスタの検知温度がしきい温度を検知するごとに定着温度を低下させることで、非通紙部のヒーター温度をほぼしきい温度以下に制御することができる。
【００８９】
普通紙と厚紙を比較した場合、厚紙の方が熱容量が大きい分、良好な定着性を得るためには、より高い定着温度を必要とする。しかし、従来のように用紙の種類によらず一律にしきい温度を設定した場合は、ホットオフセットの防止のために普通紙に合わせてしきい温度を低くすることになる。普通紙と厚紙を比較すると、厚紙の方が定着温度を低下させていった場合の定着性の劣化の度合いは大きい。
【００９０】
このため、厚紙を通紙すると、ホットオフセットが出ないのにも関わらず定着性のパフォーマンスを落としてしまっていた。
【００９１】
これに対して本実施例の構成では、用紙の種類に応じて異なるしきい温度を設定することで、普通紙ではホットオフセットを防止するとともに、厚紙が通紙されても、必要以上に定着性のパフォーマンスが劣化することが防止できる。
【００９２】
ところで、上記のように非通紙部昇温を抑えるために定着温度を低下させていく制御では、定着温度を下げるたびに軽度ではあっても定着性は除々に劣化していく。この制御では連続通紙される枚数が多いほど、定着温度を低下させていく度合いが増すが、定着温度が下がりすぎるのはあまり好ましいことではない。
【００９３】
そのため、本実施例と実施例１の構成を組み合わせて制御する方がスループットと定着性の面でより良い効果を得ることができる。
【００９４】
以下にその例を説明する。
【００９５】
まず、上記例と同様にユーザーがホスト上で用紙選択をして、プリント信号が出力されると小サイズ通紙時のサブサーミスタのしきい温度が図５の制御テーブルのように選択した用紙に応じて設定される。本例では普通紙の場合は２５０℃、厚紙や封筒の場合は２７０℃である。
【００９６】
プリントが開始されると、用紙が給紙搬送され、また定着器１２のヒーター２２は定着温度２１０℃に温度制御される。用紙が小サイズの場合はスループットが１８ｐｐｍに設定される。
【００９７】
小サイズの用紙の連続通紙によって非通紙部が昇温し、やがてサブサーミスタ５２の検知温度が最初に設定されたしきい温度に達すると、まず定着温度が５ｄｅｇ下げられ、２０５℃に切り替えられる。この時、スループットは１８ｐｐｍのままである。
【００９８】
定着温度を５ｄｅｇ下げたことにより一旦非通紙部の温度は下降するが、このまま連続通紙を続けると、再び非通紙部の温度は上昇する。そしてサブサーミスタ５２が再びしきい温度を検知したらスループットを１２ｐｐｍに切り替える。この時定着温度は２０５℃のままである。
【００９９】
そしてこれ以降、再びサブサーミスタ５２の検知温度がしきい温度に達するたびに定着温度とスループットを交互に切り替えていく。
【０１００】
この制御テーブルを図８に示す。
【０１０１】
このように定着温度とスループットの両方を組み合わせて制御することで、装置のパフォーマンスの低下を遅らせることができる。
【０１０２】
また、定着温度とスループットを一組にして同時に切り替わるようにしてもよい。その制御テーブルを図９に示す。この場合１８ｐｐｍで定着温度が２１０℃の状態から、サブサーミスタ５２の検知温度がしきい温度に達すると１２ｐｐｍ、２０５℃温調に切り替わり、スループット、定着温度ともにパフォーマンスが落ちてしまうが、逆に１２ｐｐｍ、２０５℃温調から次の段階に切り替わるまでの時間は長くなる。このため、長く１２ｐｐｍ、２０５℃温調の状態を維持できる分、トータルとしてはパフォーマンスは向上することになる。
【０１０３】
なお、本実施例では用紙の種類として厚さを例に説明したが、実施例１で説明したように用紙サイズによってしきい温度を異ならせてもよい。
【０１０４】
また、上記実施例１、２ともフィルム加熱方式の加熱装置を例に説明したが、本構成の適用はこれに限定されるものではなく、熱ローラ方式等、他の加熱方式でも同様の効果を得ることができる．
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図２】実施例における加熱装置（定着装置）の概略構成模型図
【図３】実施例における加熱装置（定着装置）の長手方向概略構成模型図
【図４】実施例１でのしきい温度とスループットの制御テーブル
【図５】実施例１での記録材の種類としきい温度の制御テーブル
【図６】実施例１での記録材の種類としきい温度の制御テーブル
【図７】実施例２でのしきい温度と定着温度の制御テーブル
【図８】実施例２でのしきい温度と定着温度およびスループットの制御テーブル
【図９】実施例２でのしきい温度と定着温度およびスループットの制御テーブル
【符号の説明】
【０１０６】
Ｐ  用紙（記録材）
１  感光ドラム
２  現像装置
３  レーザー走査露光装置
６  転写ローラ
９  マルチトレイ
１０  給紙カセット
１１  帯電ローラ
１２  加熱装置（定着装置）
１３  トップセンサー
２１  定着フィルム
２２  ヒーター
２３  ヒーターホルダ
２５  加圧ローラ
５１  メインサーミスタ
５２  サブサーミスタ
【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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