(57)【要約】【課題】エージングによって連続印刷が中断されるのをできるだけ回避しつつ、一定の定着性能を保持することができる技術を提供する。【解決手段】加熱ローラ２３の通紙領域における温度（検出温度）Ｔが定着温度Ｔｔｈより小さくなると、その現時点で、未だ印刷を実施していない用紙の枚数（残枚数）ｎを算出するとともに、仮にニップ面積を大きくした場合に、温度センサ２６により検出される温度Ｔが定着温度Ｔｔｈ以下になるまでに適切な定着動作を行える枚数を印刷可能枚数Ｎとして算出し、残枚数ｎが前記印刷可能枚数Ｎ以下の場合には、今回の印刷指示に対する印刷動作が終了するまで、ニップ面積を大きくするようにした。【選択図】図６
2011085839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成された用紙に対して加熱処理を施す加熱ローラと、
前記加熱ローラとで用紙をニップし、該加熱ローラで加熱される用紙に対して加圧することにより前記トナー像を用紙に定着させる加圧ローラと、
前記加熱ローラと前記加圧ローラとの距離を変更することにより前記両ローラ間に形成されるニップ部のニップ面積を変更するニップ面積変更部と、
前記加熱ローラの表面のうち用紙が接触する通紙領域の温度を検出する温度検出部と、
複数の用紙に対する連続的な定着動作の過程で、前記温度検出部の検出温度が前記トナー像の定着に要する定着温度より低くなったとき、その時点で定着処理が未済の用紙の枚数を残数として検出する残数検出部と、
連続的な定着動作の過程で前記温度検出部により検出される検出温度を用いて、単位枚数当りの温度低下量を温度低下率として算出する温度低下率算出部と、
前記ニップ面積を通常の第１ニップ面積から予め定められた第２ニップ面積に大きくした場合に上昇する前記検出温度の上昇量を予め記憶する温度上昇量記憶部と、
前記温度上昇量記憶部に予め記憶されている温度の上昇量と前記温度低下率算出部により算出された温度低下率とを用いて、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に変更した場合に前記定着温度以上で定着動作を実施できる用紙の枚数を定着可能枚数として算出する定着可能枚数算出部と、
前記定着可能枚数算出部により算出された定着可能枚数と、前記残数検出部により検出される残数との大小を比較し、該比較結果に基づき、当該定着装置の動作モードを、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に設定して前記両ローラに定着動作を行わせる定着モードと、前記ニップ面積を前記第１ニップ面積に設定したまま前記両ローラにエージング動作を行わせるエージングモードとの間で切り替えるモード切替部と
を備える定着装置。
【請求項２】
前記モード切替部は、前記定着可能枚数算出部により算出された定着可能枚数が前記残数検出部により検出される残数以上であるときは前記定着モードを選択し、前記定着可能枚数算出部により算出された定着可能枚数が前記残数検出部により検出される残数未満であるときは前記エージングモードを選択する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
感光体ドラムの周面に形成された静電潜像をトナー像に顕像化し、該トナー像を用紙に転写する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー像を用紙に定着させる請求項１または２に記載の定着装置と
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャナや複写機などの画像形成装置の技術分野に属し、特に、用紙等の被記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいはこれら各機器の機能を複合化した複合機等の画像形成装置には、通常、用紙に転写されたトナー像を当該転写材へ定着させる定着処理を施す定着装置が搭載されている。この定着装置は、用紙にトナー像を形成する画像形成部の下流側に設置され、画像形成部で用紙に転写されたトナー像をその用紙に対して加熱により定着させる定着処理を施す。
【０００３】
かかる定着装置には、ヒータ（熱源）により加熱される加熱ローラと前記加熱ローラに押圧当接された加圧ローラとが、互いの周面が密着した状態で平行に対峙するように設けられている。そして、軸心周りに回転している加圧ローラと加熱ローラとの間に形成されたニップ部に向けて搬送される転写処理済みの用紙に対して前記ニップ部において加熱ローラから熱を供給することによってトナーを溶融させ、これにより、溶融したトナーが用紙の表面に固着される。
【０００４】
ところで、Ａ４サイズの用紙に印刷可能に構成された画像形成装置は、通常、Ａ４以下の用紙（以下、小サイズ紙という）にも印刷することができる。この場合、定着ユニット内の加熱ローラのサイズは、Ａ４サイズに合わせているため、小サイズ紙の印刷を行う際は加熱ローラの一部を使用して定着を行うこととなる。
【０００５】
このような小サイズ紙に対する印刷を複数枚連続して行うと、加熱ローラは小サイズ紙と接触する部分の熱が用紙に奪われる結果、用紙が接触しない部分（以下、非通紙領域という）の温度は高いが、用紙が接触する部分（以下、通紙領域という）の温度は低くなるというように加熱ローラの周面に温度差が生じる。
【０００６】
下記特許文献１には、サイズの異なる用紙に交換して、続けて作業を行った場合においても安定した画像品質を得ることを目的として、封筒等の小サイズ紙を１枚でも通紙した後に、所定時間内に普通サイズプリントを行う場合に一律に温調を低下させたり、小サイズの記録材の加熱定着枚数（プリント枚数）に応じて、普通サイズの記録材に変える場合に温調温度を変化させたり、プリント時の休止時間を変化させたり（休止時間を長くしたり）、小サイズの記録材の通紙枚数に応じてプリント時の前回転時間や後回転時間を変化させたりする点が記載されている。
【０００７】
また、下記特許文献２には、小サイズ紙の連続通紙に起因して発生する定着温度の低下を防止することを目的として、加熱ローラを駆動する駆動モータの停止時間の長さに応じて定着温度を設定する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１４３２９１号公報
【特許文献２】特開２００７−２５６８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
定着装置には、通常、安全のため加熱ローラが一定温度以上に上昇しないように高温防止回路が搭載されているが、この高温防止回路が、前記非通紙領域の温度に基づいてヒータの温度上昇を規制するように設計されている場合、小サイズ紙に対する印刷を実施したときに、前記通紙領域の温度は低いものの、前記非通紙領域の温度は高いために、前記通紙領域の温度を上昇させることが出来ず、該通紙領域における定着性能を確保できなくなる。よって、大量の印刷を行う場合、前記高温防止回路の温度規制機能が働く前に、印刷の途中で、温度が低下した通紙領域の温度を、定着に必要な温度に戻すためのエージングを行う必要がある。
【００１０】
しかしながら、印刷途中でエージングを行う場合、印刷動作を中断した上で該エージング動作を実施することとなるため、印刷完了までの時間が延び、ユーザは、煩わしさを感じることとなる。よって、このエージングをできるだけ削減することが必要とされる。
【００１１】
なお、特許文献１，２には、小サイズ紙に対する連続印刷を行う場合のエージング回数を低減する技術は提案されていない。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、エージングによって前記連続印刷が中断されるのをできるだけ回避しつつ、一定の定着性能を保持することができる技術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】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、トナー像が形成された用紙に対して加熱処理を施す加熱ローラと、前記加熱ローラとで用紙をニップし、該加熱ローラで加熱される用紙に対して加圧することにより前記トナー像を用紙に定着させる加圧ローラと、前記加熱ローラと前記加圧ローラとの距離を変更することにより前記両ローラ間に形成されるニップ部のニップ面積を変更するニップ面積変更部と、前記加熱ローラの表面のうち用紙が接触する通紙領域の温度を検出する温度検出部と、複数の用紙に対する連続的な定着動作の過程で、前記温度検出部の検出温度が前記トナー像の定着に要する定着温度より低くなったとき、その時点で定着処理が未済の用紙の枚数を残数として検出する残数検出部と、連続的な定着動作の過程で前記温度検出部により検出される検出温度を用いて、単位枚数当りの温度低下量を温度低下率として算出する温度低下率算出部と、前記ニップ面積を通常の第１ニップ面積から予め定められた第２ニップ面積に大きくした場合に上昇する前記検出温度の上昇量を予め記憶する温度上昇量記憶部と、前記温度上昇量記憶部に予め記憶されている温度の上昇量と前記温度低下率算出部により算出された温度低下率とを用いて、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に変更した場合に前記定着温度以上で定着動作を実施できる用紙の枚数を定着可能枚数として算出する定着可能枚数算出部と、前記定着可能枚数算出部により算出された定着可能枚数と、前記残数検出部により検出される残数との大小を比較し、該比較結果に基づき、当該定着装置の動作モードを、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に設定して前記両ローラに定着動作を行わせる定着モードと、前記ニップ面積を前記第１ニップ面積に設定したまま前記両ローラにエージング動作を行わせるエージングモードとの間で切り替えるモード切替部とを備える定着装置である。
【００１４】
この発明によれば、複数の用紙に対する連続的な定着動作の過程で、前記温度検出部の検出温度が前記トナー像の定着に要する定着温度より低くなったとき、その時点で定着処理が未済の用紙の枚数が残数検出部により検出され、また、温度低下率算出部により、連続的な定着動作の過程で前記温度検出部により検出される検出温度を用いて、単位枚数当りの温度低下量が温度低下率として算出される。一方、前記ニップ面積を通常の第１ニップ面積から予め定められた第２ニップ面積に大きくした場合に上昇する前記検出温度の上昇量が温度上昇量記憶部により予め記憶されている。
【００１５】
また、定着可能枚数算出部により、前記温度上昇量記憶部に予め記憶されている温度の上昇量と前記温度低下率算出部により算出された温度低下率とを用いて、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に変更した場合に前記定着温度以上で定着動作を実施できる用紙の枚数が定着可能枚数として算出される。
【００１６】
そして、前記定着可能枚数算出部により算出された定着可能枚数と、前記残数検出部により検出される残数との大小がモード切替部により比較され、該モード切替部により該比較結果に基づき、当該定着装置の動作モードが、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に設定して前記両ローラに定着動作を行わせる定着モードと、前記ニップ面積を前記第１ニップ面積に設定したまま前記両ローラにエージング動作を行わせるエージングモードとの間で切り替えられる。
【００１７】
このような処理を行うことにより、従来では、複数の用紙に対する連続的な定着動作の過程で、前記温度検出部の検出温度が前記トナー像の定着に要する定着温度より低くなると、常に、前記エージング動作を実施するようにしたが、本発明では、前記定着可能枚数と前記残数との大小関係次第によっては、エージング動作ではなく、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に設定して前記両ローラに定着動作を行わせる定着モードでの動作を行わせるようにしたので、エージング動作の実施回数を低減することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明のように、前記モード切替部は、前記定着可能枚数算出部により算出された定着可能枚数が前記残数検出部により検出される残数以上であるときは前記定着モードを選択し、前記定着可能枚数算出部により算出された定着可能枚数が前記残数検出部により検出される残数未満であるときは前記エージングモードを選択するように構成するとよい。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、感光体ドラムの周面に形成された静電潜像をトナー像に顕像化し、該トナー像を用紙に転写する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたトナー像を用紙に定着させる請求項１または２に記載の定着装置とを有する画像形成装置である。
【００２０】
この発明によれば、画像形成装置において、請求項１または２に記載の発明の効果が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に変更すると前記残数分の用紙に対する定着動作を適切に実施できる場合には、エージング動作ではなく、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積に設定して前記両ローラに定着動作を行わせる定着モードでの動作を行わせるようにしたので、エージング動作の実施回数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。
【図２】定着部の構成を示す斜視図である。
【図３】加熱ローラの外周面における通紙領域と非通紙領域とを説明するための図である。
【図４】加熱ローラを駆動する加熱ローラ駆動機構の説明図である。
【図５】プリンタの電気的な構成の一例を示すブロック構成図である。
【図６】制御部による定着性能安定化処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのプリンタについて図面を参照しながら説明する。図１は、プリンタの概略構成図である。
【００２４】
図１に示すように、プリンタ１は、プリンタ本体内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色別に画像形成部２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋが並設されている。以下の説明では、これらの画像形成部２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋをまとめて画像形成部２という場合がある。
【００２５】
画像形成部２は、用紙に対するカラー画像の形成（印刷）を行うものであり、例えばアモルファスシリコンからなる感光体ドラム３、この感光体ドラム３の周囲に配設された帯電部４、露光部５、現像部６及び感光体クリーニング部７を備えている。
【００２６】
帯電部４は、感光体ドラム３の表面を所定電位に均一に帯電させるものである。露光部５は、後述の画像データ記憶部３４（図５参照）等から送信されてきた画像データに基づき生成されたレーザービーム（又はＬＥＤ光）を感光体ドラム３の表面に照射し、該感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成するものである。
【００２７】
現像部６は、感光体ドラム３に形成された静電潜像に対してトナー供給部１９から供給されるトナーを付着させることで、トナー像として静電潜像を顕在化させるものである。感光体クリーニング部７は、後述する中間転写ベルト１０へのトナー画像の一次転写終了後、感光体ドラム３の表面に付着しているトナーを除去するものである。
【００２８】
画像形成部２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｋの下方には、感光体ドラム３の表面に顕在化したトナー像の中間転写（一次転写）を行うための中間転写ローラ９（一次転写ローラ）及び中間転写ベルト１０が配設されている。中間転写ベルト１０は、無端状のベルト体からなり、各感光体ドラム３と対向配置された中間転写ローラ９によって感光体ドラム３に押圧された状態で、駆動ローラ１１〜１３によって無端回転するように構成されている。各感光体ドラム３上に形成される各色のトナー像は、無端回転される中間転写ベルト１０のベルト面上に、それぞれタイミングを合わせて、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの順に転写されて重ね合わされる。これにより、中間転写ベルト１０のベルト面上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色からなるカラー画像が形成される。
【００２９】
駆動ローラ１３と対向する位置には、中間転写ベルト１０を介して２次転写ローラ１４が設けられている。２次転写ローラ１４は、後述の制御部１００（図５参照）からの転写バイアスによって中間転写ベルト１０のベルト面上に形成されたカラー画像を用紙へ転写するものである。
【００３０】
また、プリンタ１は、画像形成部２へ向けて給紙を行う給紙部１５を備えている。給紙部１５は、各サイズの用紙を収納する給紙カセット２０、用紙が搬送される経路である搬送路２１、及び搬送路２１中の用紙の搬送を行う搬送ローラ２２等を備え、給紙カセット２０から１枚ずつ取り出された用紙を２次転写ローラ１４の位置へ向けて搬送する。なお、給紙部１５は、２次転写処理された用紙を定着部１６へ搬送し、この定着処理された用紙をプリンタ１の上部に設けられた用紙排出トレイ１７へ排出する。
【００３１】
搬送路２１における２次転写ローラ１４より下流側の適所には、定着部１６が設けられている。定着部１６は、用紙に転写されたトナー像を定着させるものである。定着部１６は、図略のヒータを熱源とする加熱ローラ２３と加圧ローラ２４とからなり、加熱ローラ２３の熱によって用紙上のトナーを溶かし、加圧ローラ２４によって圧力をかけてトナーを用紙上に定着させる。
【００３２】
図２は、定着部１６の構成を示す斜視図である。図２に示すように、定着部１６は、加熱ローラ２３と、加圧ローラ２４と、フレーム２５とを有して構成されている。
【００３３】
フレーム２５は、加熱ローラ２３の回転軸２３ａ及び加圧ローラ２４の回転軸２４ａに略平行な長尺平板状の第１フレーム片２５ａと、該第１フレーム片２５ａの長尺方向における両端部で該第１フレーム片２５ａに直交する平板状の第２、第３フレーム片２５ｂ，２５ｃとを有する略Ｕ字形状の部材である。
【００３４】
加熱ローラ２３及び加圧ローラ２４は、互いに平行となるように、それぞれ、第２フレーム片２５ｂと第３フレーム片２５ｃとの間に架け渡されており、図略のモータにより下流側（矢印Ｑの方向）に用紙を排出するべく互いに反対側に回転駆動される。
【００３５】
加熱ローラ２３は、図略のヒータを内蔵し、該ヒータの発熱により外周面が所定の温度に加熱される構成を有しており、加熱ローラ２３と加圧ローラ２４との間に形成されたニップ部（当接部）に転写済みの用紙Ｐが供給されると、該ニップ部を通過する用紙Ｐに対して加熱ローラ２３から熱が供給されることにより、用紙上のトナーが溶融され、この溶融したトナーが用紙の表面に固着される。
【００３６】
前記第１フレーム片２５ａには、加熱ローラ２３の外周面の温度を検出するための温度センサ２６が取付けられている。温度センサ２６は、例えばサーミスタからなり、第１フレーム片２５ａの適所に形成された取付孔２５ＣＨに嵌め込まれた状態で第１フレーム片２５ａに設置されている。加熱ローラ２３の外周面には、印刷対象の用紙がどのようなサイズの用紙であっても用紙がニップ部を通過するときに該用紙が接触する領域があり、温度センサ２６は、この領域の温度を検出する。
【００３７】
図３に示すように、本実施形態に係るプリンタ１は、サイズの異なる複数種類の用紙に印刷可能であり、加熱ローラ２３は、印刷可能な用紙のうち最大幅を有する用紙（図３では「最大用紙」と表記）の幅より大きな幅の加熱領域を有する。以下、本実施形態に係るプリンタ１が印刷可能な用紙のうち最大幅を有する用紙以外の用紙を小サイズ紙という。
【００３８】
図３に示すように、加熱ローラ２３の外周面には、加熱ローラ２３の外周面のうちどのサイズの用紙も接触しない領域がある。この領域を前記非通紙領域Ｒ１，Ｒ２という。また、用紙に印刷動作を行った場合に、加熱ローラ２３の外周面のうち該用紙が接触する領域を通紙領域という。
【００３９】
プリンタ１は、加熱ローラ２３の回転軸２３ａと加圧ローラ２４の回転軸２４ａとの軸間距離Ｌ（図２参照）が変更可能に構成されており、本実施形態においては、前記軸間距離Ｌの変更を、加熱ローラ２３の移動により行うように構成されている。図４（ａ）は、加熱ローラ２３を駆動する加熱ローラ駆動機構２７の説明図である。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、加熱ローラ駆動機構２７は、支持部材２８と、規制部材２９と、加圧スプリング３０と、加圧アーム３１と、カム３２とを備えて構成されている。
【００４１】
支持部材２８は、前記加熱ローラ２３の回転軸２３ａに直交する平面による断面がＬ字形状を成す部材であり、底部２８ａと、該底部２８ａに直交する直立部２８ｂとを有する。支持部材２８は、図略の部材により、前記直立部２８ｂの直立方向に移動可能に支持されている。規制部材２９は、図略の部材により、前記支持部材２８の底部２８ａから一定距離だけ離間した位置に固設されており、前記底部２８ａの上面２８ａ（Ｈ）と対向する規制面２９ａを有する。
【００４２】
加圧スプリング３０は、一方端部が前記支持部材２８の底部２８ａの上面２８ａに当接し、他方端部が前記規制部材２９の規制面２９ａに当接した状態で、前記支持部材２８の底部２８ａの上面２８ａ（Ｈ）と前記規制部材２９の規制面２９ａとの間のスペースに自然長より収縮した状態で設置されている。したがって、加圧スプリング３０は、前記規制部材２９の規制面２９ａにより移動が規制された状態で、支持部材２８の前記底部２８ａを前記規制部材２９から離間する方向に付勢する。
【００４３】
加圧アーム３１は、前記支持部材２８の直立部２８ｂにおける一方面適所に取り付けられた長尺状の部材であり、前記直立部２８ｂの一方面適所から加熱ローラ２３の周面まで延び、加熱ローラ２３の周面適所を押圧可能に構成されたものである。加熱ローラ２３及び加圧ローラ２４は弾性体からなり、加圧アーム３１が加熱ローラ２３の周面適所を押圧したときには、加熱ローラ２３及び加圧ローラ２４が変形して加熱ローラ２３と加圧ローラ２４との間に形成されるニップ部Ｎの面積が大きくなる。
【００４４】
カム３２は、軸Ｏを回転中心として回転可能に構成されており、前記支持部材２８の底部２８ａにおける下面２８ａ（Ｌ）に当接する周面を有する。カム３２の周面は、前記軸Ｏからの距離が距離Ｒ１の部位と距離Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）の部位とを有する。以下、カム３２の周面のうち、前記軸Ｏからの距離が距離Ｒ１の部位を小径部、距離Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）の部位を大径部という。
【００４５】
このような構成を有する加熱ローラ駆動機構２７においては、図４（ａ）に示すように、前記カム３２の大径部が支持部材２８の底部２８ａにおける下面２８ａ（Ｌ）に当接するとき、前記ニップ部Ｎの面積（ニップ面積）が予め定められた面積Ｓ１となるように、加圧アーム３１が所定の力で加熱ローラ２３を押圧する状態となる。本実施形態では、通常は、前記ニップ部Ｎの面積（ニップ面積）が前記面積Ｓ１に設定されている。
【００４６】
また、この状態から、図４（ｂ）に示すように、図略のモータにより前記カム３２が回転駆動され、該カム３２の前記小径部が支持部材２８の底部２８ａにおける下面２８ａ（Ｕ）に当接する状態に設定されたとき、前記支持部材２８及び加圧アーム３１は、前記カム３２により図４（ａ）に示す位置から下方に移動し、これにより、加熱ローラ２３がさらに加圧ローラ２４側に押圧され、前記ニップ部Ｎの面積が、図４（ａ）に示す状態よりも大きい予め定められた面積Ｓ２となる。
【００４７】
図１に戻り、プリンタ１は、除電クリーニング１８を備えている。除電クリーニング１８は、中間転写ベルト１０のベルト面上に残留しているトナー（残留トナー）を除去（回収）するものである。除電クリーニング１８は、図略のクリーニング電極及びクリーニングブラシ（回転ブラシ）からなり、クリーニング電極によってトナーの帯電電荷と逆極性のクリーニングバイアスをクリーニングブラシに印加し、これによる静電気力によって中間転写ベルト１０上のトナーをクリーニングブラシに移動させることでトナー除去を行う。
【００４８】
図５は、プリンタ１の電気的な構成の一例を示すブロック構成図である。図５に示すように、プリンタ１は、ネットワークＩ／Ｆ（インターフェース）部３３、画像データ記憶部３４、ユーザーインターフェース部３５、記録部３６及び制御部１００を備えている。
【００４９】
ネットワークＩ／Ｆ部３３は、ＬＡＮ等のネットワークを介して接続されたＰＣ等の情報処理装置（外部装置）との間における種々のデータの送受信を制御するものである。画像データ記憶部３４は、ネットワークＩ／Ｆ部３３を介してＰＣ等から送信されてきた画像データを一時的に記憶するものである。ユーザーインターフェース部３５は、例えばプリンタ１のフロント部に設けられ、ユーザによる各種指示入力が行われる入力キーとして機能したり、所定の情報を表示する表示部として機能したりするものである。
【００５０】
記録部３６は、前記画像形成部２、転写部３５、定着部１６及び給紙部１５を備え、画像データ記憶部３４に記憶されるなどした画像データに基づいて用紙に対する画像印刷を行うものである。転写部３５は、前記中間転写ベルト１０、駆動ローラ１１〜１３及び２次転写ローラ１４等からなり、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１０を介して用紙に転写するものである。
【００５１】
制御部１００は、各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び前記制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ、ＣＰＵからの指示に基づき動作するＡＳＩＣなどから構成されている。制御部１００には、温度センサ２６が接続されており、温度センサ２６の検出温度を示す検出信号が入力される。
【００５２】
本実施形態のプリンタ１は、Ａ４サイズの用紙を最大の印刷可能用紙として、それより小さいサイズの用紙（小サイズ紙）にも印刷可能に構成されている。すなわち、定着部１６の加熱ローラ２３は、Ａ４サイズの幅より大きな幅と同等又はそれ以上の加熱領域を有する。そのため、小サイズ紙の印刷を行う際は、加熱ローラ２３の一部分を使用して定着処理を行うこととなり、加熱ローラ２３の表面にはその用紙に接触しない領域が生じる。
【００５３】
このような小サイズ紙に対する定着動作を複数枚連続して行うと、加熱ローラ２３の表面のうち小サイズ紙と接触する部分は、熱が用紙に比較的大量に奪われることにより、用紙が接触する通紙領域Ｒ１の温度が低下し、定着に要する温度（以下、定着温度という）より低くなる場合がある。一方、用紙が接触しない非通紙領域Ｒ１，Ｒ２は、熱が用紙にほとんど奪われないため、前記定着温度以上の状態を維持する。
【００５４】
従来では、このような状況が生じると、常に、加熱ローラ２３の表面温度を前記定着温度以上の温度で均一化するために、エージング動作（通紙しない状態での加熱ローラ２３及び加圧ローラ２４の空回し）を行っていたが、該エージング動作を実施するためには印刷動作を中断する必要があり、印刷の完了が遅延する。
【００５５】
そこで、本実施形態に係るプリンタ１においては、制御部１００は、例えばＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、温度判定部１０１と、残数検出部１０２と、温度低下率算出部１０３と、温度上昇量記憶部１０４と、定着可能枚数算出部１０５と、モード切替部１０６と、ニップ面積変更部１０７と、エージング処理部１０８として機能するようにしている。
【００５６】
温度判定部１０１は、加熱ローラ２３の通紙領域における温度Ｔが前記定着温度Ｔｔｈより小さいか否かを判断するものである。
【００５７】
残数検出部１０２は、複数の用紙に対する連続的な定着動作の過程で、前記温度判定部１０１により加熱ローラ２３の通紙領域における温度Ｔが前記定着温度Ｔｔｈ以下になったと判断されると、その現時点で、定着処理が未済の用紙の枚数ｎを残数として検出するものである。
【００５８】
温度低下率算出部１０３は、用紙が加熱ローラ２３を通過する場合に、単位枚数（ここでは１枚）当りの通紙領域の低下温度Δｔを温度低下率として算出するものである。すなわち、温度低下率算出部１０３は、印刷指示が行われると、或る用紙（例えば先頭の用紙）が加熱ローラ２３を通過する直前の前記通紙領域の温度を温度センサ２６から取得した後、前記用紙が加熱ローラ２３を通過した直後の前記通紙領域の温度を温度センサ２６から取得する。そして、温度低下率算出部１０３は、前記用紙が加熱ローラ２３を通過した直前の前記通紙領域の温度をＴｂ、加熱ローラ２３を通過した直後の前記通紙領域の温度をＴａとすると、（Ｔｂ−Ｔａ）を前記温度低下率としてΔｔとして算出する。
【００５９】
温度上昇量記憶部１０４は、前記ニップ面積を通常の第１ニップ面積Ｓ１から予め定められた第２ニップ面積Ｓ２に大きくした場合に上昇する前記検出温度の上昇量ΔＴを予め記憶するものである。
【００６０】
定着可能枚数算出部１０５は、前記温度上昇量記憶部１０４に予め記憶されている温度の上昇量ΔＴと前記温度低下率算出部１０３により算出された温度低下率Δｔとを用いて、加熱ローラ２３と加圧ローラ２４との間に形成されたニップ部のニップ面積を仮にＳ１からＳ２に大きくした場合に、前記温度センサ２６の検出温度Ｔが前記定着温度Ｔｔｈ以下になるまでに適切な定着動作を行える枚数Ｎを算出するものである。すなわち、定着可能枚数算出部１０５は、ΔＴ／Δｔを前記定着可能枚数Ｎとして算出する。
【００６１】
モード切替部１０６は、前記定着可能枚数算出部１０５により算出された定着可能枚数Ｎと、前記残数検出部１０２により検出される残数ｎとの大小を比較し、該比較結果に基づき、当該プリンタ１の動作モードを、前記ニップ面積を前記第２ニップ面積Ｓ２に設定して前記加熱ローラ２３及び加圧ローラ２４に定着動作を行わせる定着モードと、前記ニップ面積を前記第１ニップ面積Ｓ１に設定したまま前記加熱ローラ２３及び加圧ローラ２４にエージング動作を行わせるエージングモードとの間で切り替えるものである。
【００６２】
すなわち、モード切替部１０６は、前記定着可能枚数算出部１０５により算出された定着可能枚数が前記残数検出部１０２により検出される残数ｎ以上であるとき、すなわち、前記ニップ面積を通常の第１ニップ面積Ｓ１から予め定められた第２ニップ面積Ｓ２に大きくすると、残りの用紙に対して定着温度で定着動作（適切な定着動作）を行える場合には、前記定着モードを選択する。
【００６３】
一方、前記定着可能枚数算出部１０５により算出された定着可能枚数Ｎが前記残数検出部１０２により検出される残数ｎ未満であるとき、すなわち、前記ニップ面積を通常の第１ニップ面積Ｓ１から予め定められた第２ニップ面積Ｓ２に大きくしても、残りの用紙全部に対して定着温度で定着動作を行うことはできず、前記残りの用紙に対する定着動作の途中で、通紙領域の温度が再び定着温度より低くなると推測されるときは、前記エージングモードを選択する。
【００６４】
ニップ面積変更部１０７は、前記モード切替部１０６により前記定着モードが選択されると、前記ニップ面積をＳ１からＳ２に変更するものである。具体的には、ニップ面積変更部１０７は、前記モード切替部１０６により前記定着モードが選択されると、カム３２の小径部が支持部材２８の底部２８ａに当接するようにカム３２を回転駆動する。
【００６５】
これにより、加熱ローラ２３の非通紙領域Ｒ１，Ｒ２における熱が、通紙領域や該通紙領域に接触している用紙に伝導され、定着部１６は、前記通紙領域において一定の定着性能で定着処理を行うことができる。なお、ニップ面積変更部１０７は、今回の一連の定着動作が終了すると、カム３２の大径部が支持部材２８の底部２８ａに当接するようにカム３２を回転駆動してニップ面積をＳ１に戻す。
【００６６】
エージング処理部１０８は、前記モード切替部１０６により前記エージングモードが選択されると、前記ニップ面積をＳ１に設定したまま、加熱ローラ２３と加圧ローラ２４とを空回りさせるエージング処理を行う。
【００６７】
図６は、制御部１００による定着性能安定化処理を示すフローチャートである。
【００６８】
図６に示すように、印刷指示が入力されると（ステップ♯１でＹＥＳ）、制御部１００は、印刷すべき枚数を認識する（ステップ♯２）。そして、画像形成部２に画像形成動作を開始させ、加熱ローラ２３及び加圧ローラ２４に定着処理を行わせる。ここで、温度低下率算出部１０３は、先頭の用紙が通紙領域を通過する直前及び直後の温度の差を温度低下率Δｔとして算出する（ステップ♯３）。
【００６９】
次に、温度判定部１０１は、加熱ローラ２３の通紙領域における温度（検出温度）Ｔが前記定着温度Ｔｔｈより小さくなったか否かを判断し（ステップ♯４）、小さくなったものと判断すると（ステップ♯４でＹＥＳ）、残数検出部１０２は、その現時点で、未だ定着処理を実施していない用紙の枚数（残枚数）ｎを算出する（ステップ♯５）。
【００７０】
また、定着可能枚数算出部１０５は、前記温度上昇量記憶部１０４に予め記憶されている温度の上昇量ΔＴと前記温度低下率算出部１０３により算出された温度低下率Δｔとを用いて、加熱ローラ２３と加圧ローラ２４との間に形成されたニップ部のニップ面積を仮にＳ１からＳ２に大きくした場合に、前記温度センサ２６の検出温度Ｔが前記定着温度Ｔｔｈ以下になるまでに適切な定着動作を行える枚数ΔＴ／Δｔを定着可能枚数Ｎとして算出する（ステップ♯６）。
【００７１】
そして、モード切替部１０６は、前記定着可能枚数算出部１０５により算出された定着可能枚数Ｎと、前記残数検出部１０２により検出される残数ｎとの大小を比較し（ステップ♯７）、前記定着可能枚数算出部１０５により算出された定着可能枚数Ｎが前記残数検出部１０２により検出される残数ｎ以上であるとき（ステップ♯７でＹＥＳ）、前記定着モードを選択し、ニップ面積変更部１０７は、前記ニップ面積をＳ１からＳ２に変更する（ステップ♯８）。
【００７２】
そして、ニップ面積変更部１０７は、今回の一連の印刷動作が終了すると（ステップ♯９でＹＥＳ）、カム３２の大径部が支持部材２８の底部２８ａに当接するようにカム３２を回転駆動してニップ面積をＳ１に戻す（ステップ♯１０）。これにより、加熱ローラ２３の非通紙領域における熱が、該通紙領域に接触している用紙に伝達し、前記通紙領域において一定の定着性能で定着処理を行うことができる。
【００７３】
一方、モード切替部１０６は、前記定着可能枚数算出部１０５により算出された定着可能枚数Ｎが前記残数検出部１０２により検出される残数ｎ未満であるとき（ステップ♯７でＮＯ）、前記エージングモードを選択し、エージング処理部１０８は、前記ニップ面積をＳ１に設定したまま、加熱ローラ２３と加圧ローラ２４とを空回りさせるエージング処理を行う。
【００７４】
以上のように、加熱ローラ２３の通紙領域における温度（検出温度）Ｔが前記定着温度Ｔｔｈより小さくなると、その現時点で、未だ印刷を実施していない用紙の枚数（残枚数）ｎを算出するとともに、仮に前記ニップ面積を大きくした場合に、前記温度センサ２６により検出される温度Ｔが前記定着温度Ｔｔｈ以下になるまでに適切な定着動作を行える枚数Ｎを算出し、残枚数ｎが前記印刷可能枚数Ｎ以下の場合には、今回の印刷指示に対する印刷動作が終了するまで、ニップ面積を大きくするようにしたので、小サイズ紙への連続印刷の途中で、加熱ローラ２３の通紙領域における温度Ｔが前記定着温度Ｔｔｈより小さくなっても、前記連続印刷をほとんど中断することなく、一定の定着性能を保持することができ、このような動作を行う分だけ、エージング動作の実施回数を低減することができる。
【００７５】
本件は、前記実施形態に代えて、或いは前記実施形態に加えて、次のような変形形態も採用可能である。
【００７６】
（１）前記実施形態では、温度低下率算出部１０３は、或る用紙（例えば先頭の用紙）のみに着目し、該用紙が加熱ローラ２３を通過する直前及び直後の前記通紙領域の温度に基づいて温度低下率を算出するようにしたが、これに限らず、複数の用紙に対する連続的な定着動作の開始時点から、前記温度判定部１０１により加熱ローラ２３の通紙領域における温度Ｔが前記定着温度Ｔｔｈ以下になったと判断されるまでの期間に低下した前記通紙領域の温度の低下量を、通紙領域における温度Ｔが前記定着温度Ｔｔｈ以下になった時点で、定着処理が既済の用紙の枚数で除算した値（平均値）を温度低下率として算出するようにしてもよい。
【００７７】
（２）前記実施形態では、モード切替部１０６は、前記定着可能枚数算出部１０５により算出された定着可能枚数Ｎと、前記残数検出部１０２により検出される残数ｎとの大小を比較し、該比較結果に基づいて当該プリンタ１の動作モードを選択するようにしたが、これに限らず、前記残数検出部１０２により検出される残数ｎと前記温度低下率Δｔとの乗算値ｎ・Δｔの絶対値と、温度上昇量記憶部１０４に予め記憶されている温度上昇量ΔＴの絶対値との大小を比較し、該比較結果に基づいて当該プリンタ１の動作モードを選択するようにしてもよい。
【００７８】
すなわち、モード切替部１０６は、前記残数検出部１０２により検出される残数ｎと前記温度低下率Δｔとの乗算値ｎ・Δｔの絶対値が、温度上昇量記憶部１０４に予め記憶されている温度上昇量ΔＴの絶対値以下の場合には、前記ニップ面積を通常の第１ニップ面積Ｓ１から予め定められた第２ニップ面積Ｓ２に大きくすると、引き続き残りの用紙に対して定着動作を行っても、加熱ローラ２３の通紙領域における温度（検出温度）Ｔが前記定着温度Ｔｔｈより小さくなることは無く、残りの用紙全部に対して定着温度で定着動作（適切な定着動作）を行えると考えられるから前記定着モードを選択する。
【００７９】
一方、前記残数検出部１０２により検出される残数ｎと前記温度低下率Δｔとの乗算値ｎ・Δｔの絶対値が、温度上昇量記憶部１０４に予め記憶されている温度上昇量ΔＴの絶対値より大きい場合には、前記ニップ面積を通常の第１ニップ面積Ｓ１から予め定められた第２ニップ面積Ｓ２に大きくしても、残りの用紙全部に対して定着温度で定着動作を行うことはできず、前記残りの用紙に対する定着動作の途中で、通紙領域の温度が再び定着温度より低くなると考えられるから、エージングモードを選択する。
【００８０】
（３）前記実施形態では、ニップ面積を２段階で切り替えるようにしたが、３段階以上の段階数で切り替えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１    プリンタ
２    画像形成部
１６  定着部
２３  加熱ローラ
２４  加圧ローラ
２６  温度センサ
１００  制御部
１０１  温度判定部
１０２  残数検出部
１０３  温度低下率算出部
１０４  温度上昇量記憶部
１０５  定着可能枚数算出部
１０６  モード切替部
１０７  ニップ面積変更部
１０８  エージング処理部
【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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