(57)【要約】【課題】長手方向に複数の発熱ブロックを有した多分割ヒータにおいて温度検出手段で直接的に温度検出ができない発熱ブロックに記録材の端部が位置する場合でも、最適なスループットを実現することができる技術を提供する。【解決手段】ヒータ２００において記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体によって形成される複数の加熱領域のうち、記録材が通過する通過部と通過しない非通過部とを含む加熱領域であって非通過部と温度検知手段が配置された温度検知位置とが重ならない加熱領域である予測対象領域における非通過部の温度を、非通過部と温度検知位置とが重なる加熱領域である予測不要領域における非通過部の検知温度に基づいて、予測する温度予測手段４０４を備え、搬送制御手段４０５は、温度予測手段４０４が予測した温度に基づいて、複数の記録材を連続的に搬送する際の搬送間隔を調整する。【選択図】図４
2018017906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータと、
前記長手方向に複数配置され、前記ヒータの熱によって加熱される領域の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段が検知する温度に基づいて、前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御する電力制御手段と、
前記ヒータの熱によって加熱される領域へ複数の記録材を連続的に搬送する際の搬送間隔を調整する搬送制御手段と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記複数の発熱体によって形成される複数の加熱領域のうち、記録材が通過する通過部と通過しない非通過部とを含む加熱領域であって前記非通過部と前記温度検知手段が配置された温度検知位置とが重ならない加熱領域である予測対象領域における前記非通過部の温度を、前記非通過部と前記温度検知位置とが重なる加熱領域である予測不要領域における前記非通過部の検知温度に基づいて、予測する温度予測手段を備え、
前記搬送制御手段は、前記温度予測手段が予測した温度に基づいて、前記搬送間隔を調整することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記電力制御手段は、前記予測対象領域と前記予測不要領域にそれぞれ同じ量の電力を投入し、
前記温度予測手段は、前記予測対象領域における前記非通紙部の温度と前記予測不要領域における前記非通紙部の検知温度との間の予め定められた第１の比率に基づいて、前記予測対象領域の前記非通紙部の温度を予測す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】
前記電力制御手段は、前記予測不要領域に投入する電力を前記予測対象領域に投入する電力よりも所定の比率で少なくし、
前記温度予測手段は、前記予測対象領域における前記非通紙部の温度と前記予測不要領域における前記非通紙部の検知温度との間の予め定められた第２の比率に基づいて、前記予測対象領域の前記非通紙部の温度を予測す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４】
前記温度予測手段は、前記通過部と前記非通過部とを含む加熱領域であっても、前記非通過部の前記長手方向の幅が所定の長さ以下の場合は、該加熱領域を前記予測対象領域とはせず、
前記電力制御手段は、前記予測対象領域とされなかった前記加熱領域と隣接し前記通過部を含まない加熱領域に投入する電力を、前記通過部を含む加熱領域に投入する電力よりも少なくすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記電力制御手段は、前記複数の加熱領域のうち前記通過部を含まずかつ前記温度検知位置と重ならない加熱領域に投入する電力を、前記予測対象領域に投入する電力よりも少なく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】
前記電力制御手段は、前記複数の加熱領域のうち記録材が通過する通過部と前記温度検知位置とが重なる加熱領域における前記通過部の検知温度に基づいて、前記電力を個々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】
搬送される記録材の前記長手方向の幅情報を取得する幅情報取得手段をさらに備える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】
前記装置は更に、内面が前記ヒータに接触しつつ回転する筒状のフィルムを有し、記録材上の画像は前記フィルムを介して加熱され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】
前記電力制御手段は、
画像を記録材に熱定着する温度を維持するために必要な第１の電力と、
前記第１の電力よりも少なく、前記フィルムが前記ヒータに対して摺動するために必要な温度を維持するのに必要な第２の電力と、
を投入可能であることを特徴とする請求項８に記載に像加熱装置。
【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複写機やプリンタ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。
【背景技術】
【０００２】
像加熱装置として、定着フィルムと、定着フィルムの内面に接触するヒータと、定着フィルムを介してヒータと共にニップ部を形成するローラと、を有する装置がある。この像加熱装置を定着装置として搭載する画像形成装置では、記録材の搬送方向に直交する方向（以下、長手方向と称する）における最大通紙可能幅より狭いサイズの記録材を連続で画像形成する（以下、連続プリントと称する）と、所謂非通紙部昇温が発生する。すなわち、ニップ部の長手方向において記録材が通過しない領域（以下、非通紙部と称する）の各パーツの温度が徐々に上昇するという現象である。像加熱装置としては、非通紙部の温度が装置内の各部材の耐熱温度を超えないようにする必要がある。そのため、連続プリントのスループット（１分当たりにプリントできる枚数）を低下させる（以下、スループットダウンと称する）ことによって非通紙部昇温を抑制するという方法がしばしば用いられる。
【０００３】
これに対して、できるだけスループットを低下させることなく非通紙部昇温を抑制する手法の一つが特許文献１に開示されている。その手法とは、導電体と発熱体の組からなる発熱ブロックを、ヒータ長手方向の記録材サイズに対応する位置で分割し、分割した各発熱ブロックに供給する電力を独立に制御する手法である。例えば、図２に示すように発熱ブロックを５分割し、発熱ブロック２０２−１，２０２−２，２０２−３，２０２−４，２０２−５に供給する電力を独立に制御する。この構成においては、中央の発熱ブロック２０２−３の長手方向幅１５７ｍｍ以下の記録材（例えばＡ５紙）をプリントする際には、記録材が通過しない発熱ブロックへの電力の供給をしないことによって、非通紙部昇温を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような発熱ブロックを分割したヒータであっても、各発熱ブロックの分割位置と紙端の位置とが一致しないサイズの記録材（例えばＢ６用紙）がプリントされた場合、非通紙部が発熱して温度が上昇することがある。したがって、記録材のサイズによってはスループットダウンする可能性がある。近年、ファーストプリントアウトタイム（以下ＦＰＯＴと称する）のさらなる向上が求められているため、像加熱装置の熱容量を抑えるべく、像加熱装置自体を小さく構成する傾向にある。そのため、発熱ブロックを分割したヒータのすべての発熱ブロックに、温度検出手段（例えばサーミスタ）を配置できない場合がある。
【０００６】
このような場合、上述したような非通紙部の昇温が、温度検出手段のない発熱ブロックで発生すると、非通紙部の昇温を直接検出することができない。そのため、非通紙部の昇温に応じたスループットダウンを行うことが難しくなり、例えば通紙枚数などから非通紙
部の昇温を予測して、スループットダウンを行うことになる。通紙枚数などからの非通紙部の昇温予測でスループットダウンを行う場合は、ヒータの抵抗ばらつき、電源電圧のばらつき等を考慮して、スループットダウン量を大きく設定する（余裕を持たせる）必要が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、長手方向に複数の発熱ブロックを有した多分割ヒータにおいて温度検出手段で直接的に温度検出ができない発熱ブロックに記録材の端部が位置する場合でも、最適なスループットを実現することができる技術を提供することである。
【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、
記録材の搬送方向に対して直交する長手方向に並ぶ複数の発熱体を有するヒータと、
前記長手方向に複数配置され、前記ヒータの熱によって加熱される領域の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段が検知する温度に基づいて、前記複数の発熱体へ供給する電力を個々に制御する電力制御手段と、
前記ヒータの熱によって加熱される領域へ複数の記録材を連続的に搬送する際の搬送間隔を調整する搬送制御手段と、
を備え、
前記ヒータの熱によって記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置において、
前記複数の発熱体によって形成される複数の加熱領域のうち、記録材が通過する通過部と通過しない非通過部とを含む加熱領域であって前記非通過部と前記温度検知手段が配置された温度検知位置とが重ならない加熱領域である予測対象領域における前記非通過部の温度を、前記非通過部と前記温度検知位置とが重なる加熱領域である予測不要領域における前記非通過部の検知温度に基づいて、予測する温度予測手段を備え、
前記搬送制御手段は、前記温度予測手段が予測した温度に基づいて、前記搬送間隔を調整することを特徴とする。
また、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、
前記定着部が上記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、長手方向に複数の発熱ブロックを有した多分割ヒータにおいて温度検出手段で直接的に温度検出ができない発熱ブロックに記録材の端部が位置する場合でも、最適なスループットを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の一例を示す断面図。
【図２】実施例１、２におけるヒータ２００の構成図。
【図３】実施例１、２におけるヒータ制御回路図。
【図４】実施例１、２における制御系ブロック図。
【図５】実施例１、２におけるフローチャート。
【図６】Ｂ６用紙が通紙された場合の、ヒータ２００と記録用紙の位置関係図。
【図７】角型６号封筒が通紙された場合の、ヒータ２００と記録用紙の位置関係図。
【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、本発明の実施例に係る画像形成装置の模式的断面図である。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等を利用した複写機、プリンタ、記録機、ファクシミリ等が挙げられ、ここではレーザプリンタに適用した場合について説明する。なお、本発明は、画像形成装置に搭載される定着装置（定着部）だけではなく、画像形成装置とは別の独立した外部装置として画像形成装置に接続されて使用される光沢付与装置等にも適用可能である。この場合、光沢付与装置の各種動作は、光沢付与装置内に設けられた制御部が、外部の画像形成装置の制御部等から受ける指令に基づいて制御する構成となる場合がある。すなわち、本発明において像加熱装置の各種動作を制御する制御部は、像加熱装置の構成の一部となる場合もあるし、画像形成装置の制御部のように、像加熱装置には含まれない外部の構成となる場合もある。
【００１３】
図１において、１２２は有機感光体やアモルファスシリコン感光体でできた感光ドラムであり、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。この感光ドラム１２２、帯電ローラ１２３によりその周面が所定の極性、電位に一様に帯電される。そして、その帯電面に、レーザ光学箱１０８から出力されたレーザ光が、レーザ光反射ミラー１０７によって偏向されて照射されることにより、走査露光が行われ、画像情報に対応した静電潜像が形成される。レーザ光学箱１０８から出力されるレーザ光は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置（図示せず）から入力された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変調（オン／オフ変換）されている。副走査方向の走査露光開始タイミングは、副走査方向同期信号により画像形成装置１００から画像信号発生装置に通知される。このように目的の画像に対応して形成された静電潜像は、現像剤（トナー）を担持する現像ローラ１２１により現像され、感光ドラム１２２上に現像剤像（トナー像）が形成される。
【００１４】
次に、給紙カセットから記録材としての記録用紙Ｐが給紙ローラ１０２により１枚給紙され、搬送ローラ１０３、レジローラ１０４により搬送され、感光ドラム１２２と転写ローラ１０６とによって形成される転写ニップ部に送り込まれる。転写ニップ部では、転写ローラ１０６に電圧が印加されることで、記録用紙Ｐの背面からトナーと逆極性の電荷が供給され、感光ドラム１２２上のトナー像が記録用紙Ｐに転写される。以上、記録用紙にトナー像を形成するまでの構成が、本発明における画像形成部に対応する。トナー像が転写された記録用紙Ｐは、感光ドラム１２２から分離されて定着装置１３０へ送り込まれる。そして、筒状の定着フィルム（エンドレスベルトともいう）１３２内面に接触しているヒータ２００と、定着フィルム１３２と加圧ローラ１３３によって形成されたニップ部でトナー像の熱定着を受ける。熱定着を受けた記録用紙Ｐは、定着排紙ローラ１１０とＦＤローラ１１１により搬送されＦＤトレイ１１２に排出される。
【００１５】
画像形成装置１００の各ローラは、不図示のモータによって回転駆動される。不図示のモータと給紙ローラ１０２は、給紙クラッチ１４０（図示せず）を介して接続されており、給紙カセットから記録用紙Ｐを給紙する際は、所定時間、給紙クラッチ１４０を連結し、給紙ローラ１０２を回転駆動させる。
【００１６】
図２は、本実施例におけるヒータ２００の構成図（裏面側から見た図）である。ヒータ２００は、セラミック製の基板２０４上に設けられた発熱体としての発熱抵抗体によって加熱される。基板２０４の裏面側であって、画像形成装置１００の通紙領域には、長手方向に複数配置される温度検知素子として、サーミスタＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３が当接して
いる。基板２０４の裏面側には、ヒータ２００の異常発熱により作動してヒータ２００に供給する電力を遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全素子（不図示）も当接している。
【００１７】
ヒータ２００裏面における基板２０４上には、発熱ブロックがヒータ２００長手方向に複数設けられている。各発熱ブロックは、第１導電体２０１（２０１ａ、２０１ｂ）と第２導電体２０３（２０３−１〜２０３−５）と発熱抵抗体２０２（２０２ａ−１〜２０２ａ−５、２０２ｂ−１〜２０２ｂ−５）の組から構成される。発熱ブロックとは、すなわち、基板２０４に設けられた複数の発熱抵抗体における個々の発熱抵抗体がそれぞれ加熱する加熱領域に対応する。一例として本実施例のヒータ２００では、ヒータ２００の長手方向の中央部と両端部に、合計５つの発熱ブロックを有する。第１発熱ブロック２０２−１は、ヒータ２００の短手方向（長手方向と直交する方向）に対称に形成された、発熱抵抗体２０２ａ−１、２０２ｂ−１で構成されている。同様に、第２発熱ブロック２０２−２は、発熱抵抗体２０２ａ−２、２０２ｂ−２で構成されており、第３発熱ブロック２０２−３は、発熱抵抗体２０２ａ−３、２０２ｂ−３で構成されている。また、第４発熱ブロック２０２−４は、発熱抵抗体２０２ａ−４、２０２ｂ−４で構成されており、第５発熱ブロック２０２−５は、発熱抵抗体２０２ａ−５、２０２ｂ−５で構成されている。
【００１８】
ヒータ２００の長手方向に沿って設けられている第１導電体２０１は、一対の導電体２０１ａ、２０１ｂで構成されている。導電体２０１ａは、ヒータ２００の短手方向の上流側に配置された発熱抵抗体（２０２ａ−１，２０２ａ−２，２０２ａ−３，２０２ａ−４，２０２ａ−５）と接続するために用いられる。また、導電体２０１ｂは、ヒータ２００の短手方向の下流側に配置された発熱抵抗体（２０２ｂ−１，２０２ｂ−２，２０２ｂ−３，２０２ｂ−４，２０２ｂ−５）と接続するために用いられる。
【００１９】
ヒータ２００の長手方向に沿って設けられている第２導電体２０３は、導電体２０３−１，２０３−２，２０３−３，２０３−４，２０３−５の５本に長手方向に分割されている。
【００２０】
電極Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６−１，Ｅ６−２は、後述するヒータ２００の制御回路３００から電力を供給するために用いる電気接点と接続するために用いる。電極Ｅ１は、導電体２０３−１を介して、発熱ブロック２０２−１に給電するために用いる。同様に、電極Ｅ２は、導電体２０３−２を介して、発熱ブロック２０２−２に給電するために用いる電極であり、電極Ｅ３は、導電体２０３−３を介して、発熱ブロック２０２−３に給電するために用いる電極である。また、電極Ｅ４は、導電体２０３−４を介して、発熱ブロック２０２−４に給電するために用いる電極であり、電極Ｅ５は、導電体２０３−５を介して、発熱ブロック２０２−５に給電するために用いる電極である。電極Ｅ６−１、Ｅ６−２は、導電体２０１ａ及び導電体２０１ｂを介して、５つの発熱ブロック２０２−１〜２０２−５に電力給電するために用いる共通の電気接点と接続するために用いる電極である。
【００２１】
特開２０１１−１５１００３号公報に記載されているように、導電体の抵抗値がヒータ２００の長手方向の発熱分布に影響を与えることが知られている。本実施例のヒータ２００は、導電体２０３−１〜２０３−５，２０１ａ、２０１ｂの電気抵抗の影響を受けても、ヒータ２００の長手方向に対称な発熱分布が得られるように、電極Ｅ６−１、Ｅ６−２をヒータ２００の長手方向の両端に設けてある。
【００２２】
ヒータ２００の裏面は、上述した導電体や発熱抵抗体が形成された第１の層の上に、第２の層として、表面保護層（不図示）が形成される。表面保護層は、電極Ｅ１〜Ｅ５，Ｅ６−１、Ｅ６−２の箇所を除いて形成され、ヒータ２００の裏面側から、各電極に電気接
点を接続可能な構成となっている。本実施例では、ヒータ２００の裏面側から電力供給可能な構成にすることで、複数の発熱ブロックのうちの少なくとも一つの発熱ブロックに供給する電力と、他の発熱ブロックに供給する電力の比率を制御可能な構成としている。電極Ｅ１〜Ｅ５，Ｅ６−１、Ｅ６−２の電気接点は、接触圧力や溶接等によってそれぞれ電極部と電気的に導電しており、ケーブルや薄い金属板等の導電材料を介して、後述するヒータ２００の制御回路３００と接続している。
【００２３】
ヒータ２００への電力制御は、通紙部の中央付近に設けられたサーミスタＴＨ２の出力に基づいて行われている。サーミスタＴＨ１は、発熱ブロック２０２−１の発熱領域の端部温度を検出している。また、サーミスタＴＨ３は、発熱ブロック２０２−５の発熱領域の端部温度を検出している。
【００２４】
図３は、本実施例におけるヒータ制御回路３００の概略図である。３０１は画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。ヒータ２００の電力制御は、トライアック３５１、トライアック３５２、トライアック３５３の通電／遮断により行われる。ヒータ２００への電力供給は電極Ｅ１〜Ｅ６を介して行われている。
【００２５】
ゼロクロス検知部３３０は、交流電源３０１のゼロクロスを検知する回路であり、ＣＰＵ３２０にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、ヒータ制御に用いており、ゼロクロス回路の一例として、特開２０１１−１８０２７号公報に記載されている方法を使用できる。
リレー３４０は、故障などによるヒータ２００の過昇温をサーミスタＴＨ１〜ＴＨ３で検知した場合においてヒータ２００への電力供給を遮断する手段として用いる。
【００２６】
トライアック３５１は、フォトトライアックカプラ（不図示）を介して、ＣＰＵ３２０と接続されており、ＣＰＵ３２０からのＦＵＳＥＲ１信号に従って動作する。トライアック３５１が通電状態になると、発熱ブロック２０２−３に電力が供給される。
トライアック３５２は、フォトトライアックカプラ（不図示）を介して、ＣＰＵ３２０と接続されており、ＣＰＵ３２０からのＦＵＳＥＲ２信号に従って動作する。トライアック３５２が通電状態になると、発熱ブロック２０２−２、発熱ブロック２０２−４に電力が供給される。
トライアック３５３は、フォトトライアックカプラ（不図示）を介して、ＣＰＵ３２０と接続されており、ＣＰＵ３２０からのＦＵＳＥＲ３信号に従って動作する。トライアック３５３が通電状態になると、発熱ブロック２０２−１、発熱ブロック２０２−５に電力が供給される。
【００２７】
サ−ミスタＴＨ２によって検知される温度は、不図示の抵抗との分圧がＴＨ２信号としてＣＰＵ３２０で検知されている。サーミスタＴＨ１、サーミスタＴＨ３も、同様の方法で、ＣＰＵ３２０で検知されている。ＣＰＵ３２０の内部処理では、サーミスタＴＨ２の検知温度とヒータ２００の設定温度に基づき、例えばＰＩ制御により、供給するべき電力を算出する。更に供給する電力に対応した位相角（位相制御）、波数の（波数制御）制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック３５１、トライアック３５２、トライアック３５３を制御している。
【００２８】
図４は、本実施例に係る画像形成装置における制御系のブロック図である。画像形成制御手段４００は、制御部として画像形成装置全体を制御するＣＰＵ３２０と、不図示の制御プログラムを格納したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びゲート素子等により構成されている。画像形成制御手段４００は、主として、用紙幅情報取得手段４０１、電力制御手段４０２、定着温度制御手段４０３、非通紙部温度予測手段４０４、用紙搬送制御手段４０５等から構成されている。
【００２９】
用紙幅情報取得手段４０１は、コントローラ装置４５０から記録用紙の幅情報を取得する。
電力制御手段４０２は、用紙幅情報取得手段４０１、定着温度制御手段４０３などからの情報によって、ヒータ制御回路３００を介してヒータ２００の各発熱ブロックへの投入電力を個々に制御する。電力制御手段４０２は、各発熱ブロックに対してそれぞれ量の異なる電力を投入可能である。
定着温度制御手段４０３は、サーミスタＴＨ２などからの情報により、ヒータ２００を所望の温度に維持するための情報を電力制御手段に通知する。
非通紙部温度予測手段４０４は、電力制御手段４０２、サーミスタＴＨ１，ＴＨ２などからの情報によって、非通紙部の温度を予測する。
用紙搬送制御手段４０５は、トップセンサ１０５、非通紙部温度予測手段４０４などの情報から、記録用紙の搬送、具体的には、搬送のタイミングや、複数の記録用紙を連続的に搬送する際の搬送間隔の調整等を制御する。
【００３０】
コントローラ装置４５０は、コントローラ装置全体を制御するＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びゲート素子等により構成されている。コントローラ装置４５０は、画像読取装置やコンピュータ等の装置（図示せず）、及び、画像形成装置とは通信手段を介して接続されている。コントローラ装置４５０は、画像読取装置やコンピュータ等の装置からの情報をもとに、記録材上に形成される画像の領域情報を生成し、画像形成装置制御手段４００へ情報を送信する。
【００３１】
図５のフローチャートを参照して、本実施例での画像形成装置制御手段４００が行う具体的な処理を説明する。コントローラ装置４５０から画像形成装置１００に対してプリント指示があると、図５のフローチャートで示した処理が開始される。
【００３２】
ステップ１で、画像形成装置制御手段４００は、用紙幅情報取得手段４０１を通して、コントローラ装置４５０が指定した用紙幅情報を確認し、ステップ２へ進む。本実施例で取得する用紙幅情報の最小単位は、０．１ｍｍである。また、本実施例では、用紙幅情報をコントローラ装置４５０から取得しているが、画像形成装置１００の給紙口や、搬送路上に用紙幅検出手段を設け、画像形成装置制御手段４００が用紙幅を検知してもよい。
【００３３】
ステップ２では、ステップ１で取得した用紙幅情報からヒータ２００の各発熱ブロックの電力制御モードを選択する。表１に、用紙幅情報と電力制御モードの関係、さらに、用紙幅と非通紙部温度予測の実施有無の関係を示す。
［表１］
2018017906.tif 000003
【００３４】
表１に記載されている電力制御モードについて説明する。
タイプＡとは、発熱ブロック２０２−１，２０２−２，２０２−３，２０２−４，２０２−５に、トナー像を記録用紙に熱定着する温度に維持するための電力（以下、定着維持電力と称する）を投入する電力制御モードである。
【００３５】
タイプＢとは、中央の発熱ブロック２０２−３にだけ、定着維持電力を投入する電力モ
ードである。発熱ブロック２０２−３以外の発熱ブロック２０２−１，２０２−２，２０２−４，２０２−５には、定着フィルム１３２が摺動するために必要な温度を維持するために必要な電力（以下、摺動維持電力と称する）を投入する、電力制御モードである。なお、定着フィルム１３２が摺動するために必要な温度は、トナー像を記録用紙に熱定着する温度よりも低い。また、例えば用紙幅が１４８．０ｍｍの場合、発熱ブロック２０２−３の両端に４．５ｍｍの非通紙領域ができる。非通紙領域が狭く、また、隣接する発熱ブロック２０２−２，２０２−４の温度は発熱ブロック２０２−３より低く維持されるため、非通紙部昇温によるスループットダウンは必要ない。なお、本実施例では、発熱ブロック２０２−３を予熱対象領域とはしないとの判断を、非通紙部の長手方向の幅の長さが４．５ｍｍとしているが、判断の分かれ目となる所定の長さは、装置構成や用紙の種類等によって適宜設定されるものである。
【００３６】
タイプＣとは、発熱ブロック２０２−２，２０２−３，２０２−４には、定着維持電力を投入し、発熱ブロック２０２−１，２０２−５には、摺動維持電力を投入する、電力制御モードである。なお、定着フィルム１３２が摺動するために必要な温度は、トナー像を記録用紙に熱定着する温度よりも低い。また、例えば用紙幅が１８２．０ｍｍの場合、発熱ブロック２０２−２，２０２−４の両端に４．０ｍｍの非通紙領域ができる。非通紙領域が狭く、また、発熱ブロック２０２−１，２０２−５の温度は発熱ブロック２０２−２，２０２−３より低く維持されるため、非通紙部昇温によるスループットダウンは必要ない。
表１に記載されている非通紙部温度予測については後述する。
【００３７】
ステップ３では、画像形成に必要な準備、具体的には、各モータの起動、帯電、現像バイアスなどの印加、レーザの走査露光の準備、定着制御が開始される。定着制御に関しては、ステップ２で決定した各発熱ブロックの電力モードにしたがって電力制御が実施される。その後、各準備が整うとステップ４へ進む。
【００３８】
ステップ４では、給紙クラッチ１４０を連結し、給紙カセットから記録用紙Ｐを給紙し、ステップ５にて、トップセンサ１０５で給紙した記録用紙Ｐの先端を検出するまで待ち、ステップ６へ進む。ステップ６では、トップセンサ１０５から定着部まで、記録用紙Ｐが搬送される時間を待ちステップ７へ進む。
【００３９】
ステップ７、ステップ８では、記録用紙Ｐの後端が定着部としての定着装置１３０を通過するまでサーミスタＴＨ１とＴＨ３を監視し、最大値を記憶する。本実施例では最大値を記憶しているが、記録用紙Ｐが定着装置１３０を通過している間の平均値を記憶してもよい。また、記録用紙Ｐの後端が定着装置１３０を通過したかどうかは、トップセンサ１０５で記録用紙Ｐの後端を検知してから、記録用紙Ｐがトップセンサ１０５から定着部まで搬送される時間が経過したかどうかで判断できる。
【００４０】
ステップ９では、ステップ１で取得した用紙幅情報から非通紙部温度を予測するかどうか判断する。具体的には、表１に記載されている非通紙部温度予測欄に、実施すると記載された用紙幅の場合、ステップ７で記憶した温度をもとに非通紙部温度を予測する。
【００４１】
図６を参照して、非通紙部温度予測を実施する用紙幅であるＢ６用紙（用紙幅１２８ｍｍ）を例にとって、非通紙部温度予測について説明する。図６には、Ｂ６用紙が通紙された場合の、ヒータ２００と記録用紙の位置関係が示されている。Ｂ６用紙を通紙する場合、少なくともＢ６用紙が通過する発熱ブロック（発熱ブロック２０２−３）を、熱定着する温度に維持しなければならない。発熱ブロック２０２−３は、記録用紙が通過する通紙部（通過部）と、通過しない非通紙部（非通過部）とを含む加熱領域であり、非通紙部である図６領域Ａ−１、Ａ−２にて、非通紙部昇温が発生する。領域Ａ−１、Ａ−２には、
サーミスタが配置されていない、すなわち、サーミスタによる温度検知位置と重ならないため、この領域の温度を直接検出することはできない。したがって、発熱ブロック２０２−３は、複数の加熱領域のうちの予測対象領域となる。
【００４２】
ここで、Ｂ６用紙の幅は、１２８．０ｍｍなので、表１から、電力制御モードは、タイプＡが選択され、発熱ブロック２０２−１，２０２−２，２０２−３，２０２−４，２０２−５には、定着維持電力を投入される。つまり、発熱ブロック２０２−３と発熱ブロック２０２−１，２０２−５の発熱量はほぼ等しくなる。さらに、領域Ａ−１，Ａ−２と発熱ブロック２０２−１，２０２−５は共に非通紙領域なので、放熱量もほぼ等しくなる。よって、サーミスタＴＨ１，ＴＨ３で検出される温度と、領域Ａ−１，Ａ−２の温度には相関関係（領域Ａ−１，Ａ−２：ＴＨ１，ＴＨ３が、例えば１００：９５の比率）がある。この相関関係を実験的に求めれば、図４のフローチャートのステップ７で記憶した温度をもとに領域Ａ−１，Ａ−２の温度を予測することができる。すなわち、非通紙部がサーミスタによる温度検知位置と重なる加熱領域である発熱ブロック２０２−１、２０２−５を、予測不要領域として、その非通紙部の検知温度に基づいて、予測対象領域である発熱ブロック２０２−３の非通紙部の温度を予測する。
【００４３】
図７を参照して、非通紙部温度予測を実施する用紙幅である角型６号封筒（用紙幅１６２ｍｍ）を例にとって、非通紙部温度予測について説明する。図７には、角型６号封筒が通紙された場合の、ヒータ２００と記録用紙の位置関係が示されている。角型６号封筒を通紙する場合、少なくとも角型６号封筒が通過する発熱ブロック（発熱ブロック２０２−２，２０２−３，２０２−４）を、熱定着する温度に維持しなければならない。そのため、図７領域Ｂ−１、Ｂ−２にて、非通紙部昇温が発生する。領域Ｂ−１、Ｂ−２には、サーミスタが配置されていないため、この領域の温度を直接検出することはできない。
【００４４】
ここで、角型６号封筒の幅は、１６２．０ｍｍなので、表１から、電力制御モードは、タイプＡが選択され、発熱ブロック２０２−１，２０２−２，２０２−３，２０２−４，２０２−５には、定着維持電力を投入される。つまり、発熱ブロック２０２−２，２０２−３，２０２−４と発熱ブロック２０２−１，２０２−５の発熱量はほぼ等しくなる。さらに、領域Ｂ−１，Ｂ−２と発熱ブロック２０２−１，２０２−５は共に非通紙領域なので、放熱量もほぼ等しくなる。よって、サーミスタＴＨ１，ＴＨ３で検出される温度と、領域Ｂ−１，Ｂ−２の温度には相関関係（領域Ｂ−１，Ｂ−２：ＴＨ１、ＴＨ３が、例えば１００：９５の比率）がある。この相関関係を実験的に求めれば、図４のフローチャートのステップ７で記憶した温度をもとに領域Ｂ−１，Ｂ−２の温度を予測することができる。
【００４５】
非通紙部の昇温は記録用紙のすぐ外側（図６の領域Ａ−１、Ａ−２、図７の領域Ｂ−１、Ｂ−２）の温度が高くなる傾向がある。この領域の温度を予測し、その温度をもとに後続紙の給紙タイミングを決定する（搬送間隔を調整する）ことで、非通紙部昇温を抑制するためのスループットダウンを、必要最小限のダウン量に抑えることができる。
【００４６】
以上説明したように、本発明によれば、長手方向に複数の発熱ブロックを有した多分割ヒータを使用した像加熱装置において、サーミスタがない発熱ブロックに用紙端部が位置する場合でも、最適なスループットになるように制御することができる。
【００４７】
［実施例２］
本発明の実施例２について説明する。実施例２において実施例１と同様の構成については同一の記号を用いて説明を省略する。実施例１では、Ｂ６用紙を通紙する場合、発熱ブロック２０２−１，２０２−２，２０２−３，２０２−４，２０２−５に、定着維持電力を投入していた。ここで、発熱ブロック２０２−２，２０２−４は、非通紙領域で、サー
ミスタも配置されないことから、発熱ブロック２０２−２，２０２−４への投入電力を抑えたとしても、非通紙部の温度予測には、ほとんど影響がない。そこで、実施例２では、非通紙部の温度を検知することができない発熱ブロックに用紙端部が位置しない場合、その発熱ブロックへの電力投入を抑えることで、実施例１に対して少ない消費電力で、非通紙部の温度予測を実現する。
【００４８】
本実施例の画像形成装置の断面図、ヒータ２００の構成図、ヒータ制御回路図、制御系ブロック図は実施例１と同様である。図５のフローチャートに記載されている処理の内容の一部が、実施例１と異なるので、異なる部分を中心に説明する。
【００４９】
ステップ１は、実施例１と同様の処理を行う。
ステップ２では、ステップ１で取得した用紙幅情報からヒータ２００の各発熱ブロックの電力制御モードを選択する。表２に、用紙幅情報と電力制御モードの関係、さらに、用紙幅と非通紙部温度予測の実施有無の関係を示す。
【００５０】
［表２］
2018017906.tif 000004
【００５１】
表２に記載されている電力制御モードの、タイプＡ、タイプＢ、タイプＣについては実施例１と同様であるので、タイプＤについてのみ説明を行う。
タイプＤとは、発熱ブロック２０２−１，２０２−３，２０２−５に定着維持電力を投入し、発熱ブロック２０２−２，２０２−４には、摺動維持電力を投入する、電力制御モードである。
【００５２】
ステップ３からステップ９は、実施例１と同様の処理を行う。
【００５３】
図６を参照して、非通紙部温度予測を実施する用紙幅であるＢ６用紙（用紙幅１２８ｍｍ）を例にとって、本実施例での非通紙部温度予測について説明する。Ｂ６用紙を通紙する場合、少なくともＢ６用紙が通過する発熱ブロック（発熱ブロック２０２−３）を、熱定着する温度に維持しなければならない。そのため、図６領域Ａ−１、Ａ−２にて、非通紙部昇温が発生する。領域Ａ−１、Ａ−２には、サーミスタが配置されていないため、この領域の温度を直接検出することはできない。
【００５４】
ここで、Ｂ６用紙の幅は、１２８．０ｍｍなので、表２から、電力制御モードは、タイプＤが選択され、発熱ブロック２０２−１，２０２−３，２０２−５には、定着維持電力を投入される。つまり、発熱ブロック２０２−３と発熱ブロック２０２−１，２０２−５の発熱量はほぼ等しくなる。さらに、領域Ａ−１，Ａ−２と発熱ブロック２０２−１，２０２−５は共に非通紙領域なので、放熱量もほぼ等しくなる。よって、サーミスタＴＨ１，ＴＨ３で検出される温度と、領域Ａ−１，Ａ−２の温度には相関関係（領域Ａ−１，Ａ−２：ＴＨ１，ＴＨ３が、例えば１００：９５の比率）がある。この相関関係を実験的に求めれば、図５のフローチャートのステップ７で記憶した温度をもとに領域Ａ−１，Ａ−２の温度を予測することができる。
【００５５】
非通紙部の昇温は記録用紙のすぐ外側（図６の領域Ａ−１、Ａ−２）の温度が高くなる
傾向がある。この領域の温度を予測し、その温度をもとに後続紙の給紙タイミングを決定することで、非通紙部昇温を抑制するためのスループットダウンを、必要最小限のダウン量に抑えることができる。さらに、本実施例では、発熱ブロック２０２−２，２０２−４に対しては、摺動維持電力のみを投入しているため、実施例１に対し、消費電力を抑えることができる。
【００５６】
以上説明したように、本発明によれば、長手方向に複数の発熱ブロックを有した多分割ヒータを使用した像加熱装置において、サーミスタがない発熱ブロックに用紙端部が位置する場合でも、最適なスループットになるように制御することができる。
【００５７】
［実施例３］
本発明の実施例３について説明する。実施例３において実施例１、２と同様の構成については同一の記号を用いて説明を省略する。実施例２では、Ｂ６用紙を通紙する場合、発熱ブロック２０２−１，２０２−３，２０２−５に定着維持電力を投入し、発熱ブロック２０２−２，２０２−４には、摺動維持電力を投入していた。ここで、発熱ブロック２０２−１，２０２−５は、非通紙領域のため、トナー像を記録用紙に熱定着する温度に維持する必要はない。そこで、実施例３では、非通紙領域で、サーミスタが配置されている発熱ブロックへの電力投入を抑えることで、実施例２に対して少ない消費電力で、非通紙部の温度予測を実現する。
【００５８】
本実施例の画像形成装置の断面図、ヒータ２００の構成図、ヒータ制御回路図、制御系ブロック図は実施例１と同様である。図５のフローチャートに記載されている処理の内容の一部が、実施例２と異なるので、異なる部分を中心に説明する。
【００５９】
ステップ１は、実施例１と同様の処理を行う。
ステップ２では、ステップ１で取得した用紙幅情報からヒータ２００の各発熱ブロックの電力制御モードを選択する。表３に、用紙幅情報と電力制御モードの関係、さらに、用紙幅と非通紙部温度予測の実施有無の関係を示す。
【００６０】
［表３］
2018017906.tif 000005
【００６１】
表３に記載されている電力制御モードの、タイプＡ、タイプＢ、タイプＣについては実施例１と同様であるので、タイプＥ、タイプＦについてのみ説明を行う。
タイプＥとは、発熱ブロック２０２−３に定着維持電力を投入し、発熱ブロック２０２−２，２０２−４には摺動維持電力を投入し、発熱ブロック２０２−１，２０２−５には発熱ブロック２０２−３に投入した電力の３分の２を投入する電力制御モードである。
タイプＦとは、発熱ブロック２０２−２，２０２−３，２０２−４に定着維持電力を投入し、発熱ブロック２０２−１，２０２−５には発熱ブロック２０２−３に投入した電力の３分の２を投入する、電力制御モードである。
【００６２】
ステップ３からステップ９は、実施例１と同様の処理を行う。
【００６３】
図６を参照して、非通紙部温度予測を実施する用紙幅であるＢ６用紙（用紙幅１２８ｍ
ｍ）を例にとって、本実施例での非通紙部温度予測について説明する。Ｂ６用紙を通紙する場合、少なくともＢ６用紙が通過する発熱ブロック（発熱ブロック２０２−３）を、熱定着する温度に維持しなければならない。そのため、図６領域Ａ−１、Ａ−２にて、非通紙部昇温が発生する。領域Ａ−１、Ａ−２には、サーミスタが配置されていないため、この領域の温度を直接検出することはできない。
【００６４】
ここで、Ｂ６用紙の幅は、１２８．０ｍｍなので、表３から、電力制御モードは、タイプＥが選択され、発熱ブロック２０２−３には、定着維持電力を投入される。また、発熱ブロック２０２−１，２０２−５には発熱ブロック２０２−３に投入した電力の３分の２を投入される。つまり、発熱ブロック２０２−３と発熱ブロック２０２−１，２０２−５の発熱量には相関関係（例えば１００：６０の比率）がある。さらに、領域Ａ−１，Ａ−２と発熱ブロック２０２−１，２０２−５は共に非通紙領域なので、放熱量はほぼ等しくなる。よって、サーミスタＴＨ１，ＴＨ３で検出される温度と、領域Ａ−１，Ａ−２の温度には相関関係（領域Ａ−１，Ａ−２：ＴＨ１，ＴＨ３が、例えば１００：５０の比率）がある。この相関関係を実験的に求めれば、図５のフローチャートのステップ７で記憶した温度をもとに領域Ａ−１，Ａ−２の温度を予測することができる。
【００６５】
図７を参照して、非通紙部温度予測を実施する用紙幅である角型６号封筒（用紙幅１６２ｍｍ）を例にとって、非通紙部温度予測について説明する。角型６号封筒を通紙する場合、少なくとも角型６号封筒が通過する発熱ブロック（発熱ブロック２０２−２，２０２−３，２０２−４）を、熱定着する温度に維持しなければならない。そのため、図７領域Ｂ−１、Ｂ−２にて、非通紙部昇温が発生する。領域Ｂ−１、Ｂ−２には、サーミスタが配置されていないため、この領域の温度を直接検出することはできない。
【００６６】
ここで、角型６号封筒の幅は、１６２．０ｍｍなので、表３から、電力制御モードは、タイプＦが選択され、発熱ブロック２０２−２，２０２−３，２０２−４に定着維持電力を投入される。また、発熱ブロック２０２−１，２０２−５には発熱ブロック２０２−３に投入した電力の３分の２を投入される。つまり、発熱ブロック２０２−２，２０２−３，２０２−４と発熱ブロック２０２−１，２０２−５の発熱量には相関関係（例えば１００：６０の比率）がある。さらに、領域Ｂ−１，Ｂ−２と発熱ブロック２０２−１，２０２−５は共に非通紙領域なので、放熱量はほぼ等しくなる。よって、サーミスタＴＨ１，ＴＨ３で検出される温度と、領域Ｂ−１，Ｂ−２の温度には相関関係（領域Ｂ−１，Ｂ−２：ＴＨ１，ＴＨ３が、例えば１００：５０の比率）がある。この相関関係を実験的に求めれば、図５のフローチャートのステップ７で記憶した温度をもとに領域Ｂ−１，Ｂ−２の温度を予測することができる。
【００６７】
非通紙部の昇温は記録用紙のすぐ外側（図６の領域Ａ−１、Ａ−２、図７の領域Ｂ−１、Ｂ−２）の温度が高くなる傾向がある。この領域の温度を予測し、その温度をもとに後続紙の給紙タイミングを決定することで、非通紙部昇温を抑制するためのスループットダウンを、必要最小限のダウン量に抑えることができる。さらに、本実施例では、発熱ブロック２０２−１，２０２−５に対しては、発熱ブロック２０２−３への投入電力の３分の２の電力を投入しているため、実施例２に対して消費電力を抑えることができる。
【００６８】
なお、本実施例では、発熱ブロック２０２−１，２０２−５に対して、発熱ブロック２０２−３への投入電力の３分の２の電力を投入しているが、各々の発熱ブロックの相関関係が確認できる割合（例えば２分の１）であればいくつでもよい。
【００６９】
以上説明したように、本発明によれば、長手方向に複数の発熱ブロックを有した多分割ヒータを使用した像加熱装置において、サーミスタがない発熱ブロックに用紙端部が位置する場合でも、最適なスループットになるように制御することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１００…画像形成装置、１３０…定着器、１３２…定着フィルム、１３３…加圧ローラ、Ｐ…記録用紙、２００…ヒータ、２０１…第１導電体、２０２−１〜２０２−５…発熱ブロック、２０３…第２導電体、２０４…ヒータ基板、ＴＨ１〜ＴＨ３…サーミスタ、３００…ヒータ制御回路、３２０…ＣＰＵ、４００…画像形成装置制御手段、４０１…用紙幅情報取得手段、４０２…電力制御手段、４０３…定着温度制御手段、４０４…非通紙部温度予測手段、４０５…用紙搬送制御手段、４５０…コントローラ装置
【図１】
2018017906.tif 000006
【図２】
2018017906.tif 000007
【図３】
2018017906.tif 000008
【図４】
2018017906.tif 000009
【図５】
2018017906.tif 000010
【図６】
2018017906.tif 000011
【図７】
2018017906.tif 000012