(57)【要約】【課題】先行する記録材に対し坪量の小さい記録材が後続する場合において、生産性の低下を抑制しつつ、後続の坪量の小さい記録材におけるブリスタの発生を抑制できる画像加熱装置を提供する。【解決手段】第１の回転体と、第１の回転体と協働してニップ部を形成する第２の回転体と、第２の回転体の最小通紙領域を冷却する冷却ファンと、第２の回転体の温度を検知する検知部と、冷却ファンの動作を制御する制御部と、を有し、制御部は、複数枚の第１の坪量の記録材に定着処理すべき先行ジョブと第１の坪量より小さい第２の坪量の記録材に定着処理すべき後続ジョブとをこの順で実行する第１の混載ジョブを受け取った場合、検知部により検知される第２の回転体の温度に基づき、先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに冷却ファンによる第２の回転体の冷却を開始する。【選択図】図８
2019211724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の未定着のトナー画像を加熱するニップ部にて、未定着のトナー画像と接触する第１の回転体と、
前記第１の回転体と協働して前記ニップ部を形成する第２の回転体と、
前記第２の回転体の最小通紙領域を冷却する冷却ファンと、
前記第２の回転体の温度を検知する検知部と、
前記冷却ファンの動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、複数枚の第１の坪量の記録材に定着処理すべき先行ジョブと前記第１の坪量より小さい第２の坪量の記録材に定着処理すべき後続ジョブとをこの順で実行する第１の混載ジョブを受け取った場合、前記検知部により検知される前記第２の回転体の温度に基づき、前記先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却を開始することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検知部による検知温度が第１の温度である場合、前記検知部による検知温度が前記第１の温度より低い第２の温度である場合よりも前記先行ジョブの残り枚数が多いタイミングで前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却を開始することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記第２の坪量が所定値以下の坪量であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記温度と前記第１の坪量に基づき、前記第２の回転体の蓄熱状態を判断し、
前記蓄熱状態に基づき、前記先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却を開始することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記ニップ部を通過する前記記録材の累積通過枚数を検知する検知手段を有し、
前記温度と、前記検知手段により検知される前記累積通過枚数とに基づき、前記先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却を開始することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
記録材上の未定着のトナー画像を加熱するニップ部にて、未定着のトナー画像と接触する第１の回転体と、
前記第１の回転体と協働して前記ニップ部を形成する第２の回転体と、
前記第２の回転体の最小通紙領域を冷却ファンと、
前記第２の回転体の温度を検知する検知部と、
前記冷却ファンの動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、複数枚の第１の坪量の記録材に定着処理すべき先行ジョブの実行中に、前記先行ジョブに引き続いて実行される後続ジョブであって前記第１の坪量より小さい第２の坪量の記録材に定着処理すべき後続ジョブの入力を受け付けた場合、前記検知部により検知される前記第２の回転体の温度に基づき、前記先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却を開始することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項７】
記録材上の未定着のトナー画像を加熱するニップ部にて、未定着のトナー画像と接触する第１の回転体と、
前記第１の回転体と協働して前記ニップ部を形成する第２の回転体と、
前記第２の回転体の最小通紙領域を冷却する冷却ファンと、
前記第２の回転体の温度を検知する検知部と、
前記冷却ファンの動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、複数枚の第１の坪量の記録材に定着処理すべき先行ジョブと前記第１の坪量より小さい第２の坪量の記録材に定着処理すべき後続ジョブとをこの順で実行する第１の混載ジョブを受け取った場合、前記検知部により検知される前記第２の回転体の温度に基づき、前記先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却が行われるように前記冷却ファンのデューティを定めることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項８】
前記第２の坪量が所定値以下である場合に、前記制御部は、前記冷却を開始することを特徴とする請求項７に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
前記検知部は、前記第２の回転体の記録材が通過しない非通過域の温度を検知することを特徴とする請求項７または８に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
前記第１の回転体は定着ベルトであり、前記第２の回転体は加圧ローラであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等、記録材上に画像形成可能な画像形成装置に用いられる画像加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カタログ、ポスター、パンフレット等の商業用印刷物を必要部数に応じて印刷することや、各種請求書やダイレクトメール等の印刷の内容の一部を顧客毎に変更しながら連続印刷するオンデマンド印刷市場が大きくなっている。そのため、製版を必要とするオフセット印刷に代わって、オンデマンド印刷市場においても電子写真方式の画像形成装置が脚光を浴びている。
【０００３】
そして、このような画像形成装置では、高速化対応を図るべく、画像加熱装置としてベルト定着装置が採用されている。すなわち、ベルト定着装置として定着ベルトと加圧ローラを用いることによって、記録材（記録紙）の搬送方向に長い加熱領域となる定着ニップ部が形成でき、３００ｇ／ｍ２を超える大坪量の記録紙でも高い生産性が達成できる。
【０００４】
それに加え、近年、坪量の異なる記録紙を混載した場合でも、記録紙の間で待ち時間無く定着搬送するような機能が強く求められている。この場合、３００ｇ／ｍ２を超える記録紙の定着性を満足可能な定着温度において、後続のジョブとして６０ｇ／ｍ２のような小坪量の記録紙も定着することになる。小坪量の記録紙において熱量が過剰になってしまうと、主に坪量の小さいコート紙等において、ブリスタという現象が生じる可能性がある。これは、過剰に熱せられることによって、コート紙中の原紙の水分が水蒸気となり、この水蒸気がコート層の弱い部位を突き破って出てしまう現象のことである。
【０００５】
ブリスタを抑制するためには、加圧回転体（ニップ部を形成する第1及び第２の回転体における第２の回転体）としての加圧ローラ側から記録紙へ与える熱量を制御することが効果的となる。このような装置として、加圧ローラの熱源を抑制する構成（特許文献１）や、加圧ローラを冷却するような構成（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１９４６４７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６７４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、薄紙が搬送されてきた際に第２の回転体が昇温した状態では、薄紙の定着時にブリスタが発生してしまう。
【０００８】
例えば、先行ジョブの記録紙として厚紙が連続して搬送されている場合、厚紙への定着性のために第２の回転体が昇温していることがあり、第２の回転体が昇温したままの状態で薄紙の記録紙が搬送されると薄紙の定着時にブリスタが生じる恐れがある。これに対応すべく、先行ジョブが定着装置を抜けてから（先行ジョブの記録紙（厚紙）が終わってから）、第２の回転体の冷却をし始める構成が考えられる。しかしながら、第２の回転体の温度が薄紙に適した温度になるまで待つと、生産性の低下に繋がる。逆に、いつ搬送されてくるか分からない薄紙に対応すべく、常に第２の回転体を冷却すると、第１の回転体のヒータに対して、より多くの投入電力が必要となる。
【０００９】
本発明の目的は、先行する記録材に対し坪量の小さい記録材が後続する場合において、生産性の低下を抑制しつつ、後続の坪量の小さい記録材におけるブリスタの発生を抑制できる画像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像加熱装置は、記録材上の未定着のトナー画像を加熱するニップ部にて、未定着のトナー画像と接触する第１の回転体と、前記第１の回転体と協働して前記ニップ部を形成する第２の回転体と、前記第２の回転体の最小通紙領域を冷却する冷却ファンと、前記第２の回転体の温度を検知する検知部と、前記冷却ファンの動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、複数枚の第１の坪量の記録材に定着処理すべき先行ジョブと前記第１の坪量より小さい第２の坪量の記録材に定着処理すべき後続ジョブとをこの順で実行する第１の混載ジョブを受け取った場合、前記検知部により検知される前記第２の回転体の温度に基づき、前記先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却を開始することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別の画像加熱装置は、記録材上の未定着のトナー画像を加熱するニップ部にて、未定着のトナー画像と接触する第１の回転体と、前記第１の回転体と協働して前記ニップ部を形成する第２の回転体と、前記第２の回転体の最小通紙領域を冷却ファンと、前記第２の回転体の温度を検知する検知部と、前記冷却ファンの動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、複数枚の第１の坪量の記録材に定着処理すべき先行ジョブの実行中に、前記先行ジョブに引き続いて実行される後続ジョブであって前記第１の坪量より小さい第２の坪量の記録材に定着処理すべき後続ジョブの入力を受け付けた場合、前記検知部により検知される前記第２の回転体の温度に基づき、前記先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却を開始することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る別の画像加熱装置は、記録材上の未定着のトナー画像を加熱するニップ部にて、未定着のトナー画像と接触する第１の回転体と、前記第１の回転体と協働して前記ニップ部を形成する第２の回転体と、前記第２の回転体の最小通紙領域を冷却する冷却ファンと、前記第２の回転体の温度を検知する検知部と、前記冷却ファンの動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、複数枚の第１の坪量の記録材に定着処理すべき先行ジョブと前記第１の坪量より小さい第２の坪量の記録材に定着処理すべき後続ジョブとをこの順で実行する第１の混載ジョブを受け取った場合、前記検知部により検知される前記第２の回転体の温度に基づき、前記先行ジョブの記録材への定着処理の終了を待たずに前記冷却ファンによる前記第２の回転体の冷却が行われるように前記冷却ファンのデューティを定めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、先行する記録材に対し坪量の小さい記録材が後続する場合において、生産性の低下を抑制しつつ、後続の坪量の小さい記録材におけるブリスタの発生を抑制できる画像加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の概略図
【図２】実施形態に係る定着装置の短手方向断面図１
【図３】実施形態に係る定着装置の短手方向断面図２
【図４】実施形態に係る定着装置の長手方向断面図
【図５】実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置における本体制御部のブロック図
【図６】第１の実施形態における現在のジョブとして薄紙通紙時の温度推移を説明する図
【図７】第１の実施形態における加圧ローラの蓄熱状態を示す図
【図８】第１の実施形態における冷却制御のフローチャート
【図９】第１の実施形態における厚紙通紙時の長手温度分布を示す図
【図１０】第1の実施形態の効果を説明する図
【図１１】第２の実施形態における冷却制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１６】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１は、本実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置を搭載した画像形成装置の全体概略構成図である。図１において、画像形成部２００は、像担持体であるドラム状の電子写真感光体（以下、感光ドラム）１を備えている。感光ドラム１は、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム１は、矢印ｃの方向に回転駆動され、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって一様に帯電される。
【００１７】
そして、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム３による走査露光が施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４で現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００１８】
給紙された記録材（記録紙）Ｐは、記録材の搬送方向にて転写ニップ部Ｎｔの上流側に設置されたトップセンサ８により先端が検知され、感光ドラム１上の可視化されたトナー画像（トナー像）と同期がとられて転写ニップ部Ｎｔへと搬送される。感光ドラム１上のトナー画像は、転写装置としての転写ローラ５により、転写ニップ部Ｎｔに搬送された記録材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。このとき記録材Ｐは、感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。
【００１９】
互いに坪量の異なる記録材（記録紙）Ｐは、それぞれ給紙カセット１１０ａ、１１０ｂに収納されている。そして、トナー画像が転写された記録材Ｐは、定着装置６へと搬送され、固着画像として定着される。一方、感光ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置７により感光ドラム１表面より除去される。
【００２０】
図1において、１０は第１の回転体としての定着部材、２０は第２の回転体としての弾性加圧部材（第１の回転体を加圧する）である加圧ローラ、３０は加圧ローラ２０を冷却する冷却装置であり、これらについては、後に詳述する。
【００２１】
（定着装置）
図２、図３は、本実施形態における定着装置６の概略構成図である。以下の説明において、定着装置を構成する定着部材に関し、長手方向とは記録材の搬送方向および記録材の厚さ方向に直交する方向であり、短手方向とは長手方向および記録材の厚さ方向に直交する方向である。
【００２２】
図２に示すように、第１の回転体としての定着部材１０と、第２の回転体である加圧部材としての加圧ローラ２０とは、協働して記録材を挟持搬送する定着ニップ部（以下、ニップ部）Ｎを所定のニップ幅Ｗにて形成する。そして、ニップ部を加熱する加熱部材としてヒータ１１を備えている。ヒータ１１は、ヒータホルダ１２に保持され、定着部材１０を構成する定着ベルト１３の内部に具備され、定着ベルト１３を介して、ニップ部Ｎに導入された記録材上の未定着トナー像を加熱溶融し、定着させる。
【００２３】
そして、ヒータ１１は、定着ベルト１３の内面に接触するサーミスタ等の温度情報取得手段としての温度センサＴＨ１の検出温度が所定の定着温度となるように、温調制御部（第１の制御部）１００Ａ（図５に関し後述）によって通電が制御される。温調制御部（第１の制御部）１００Ａは、後述する冷却制御部（第２の制御部）１００Ｂと共に、制御回路部（ＣＰＵ）１００（図５）に設けられる。
【００２４】
定着ベルト１３に対向する加圧ローラ２０に関しては、内側から芯金２１、弾性層２２、離型層２３が設けられる。そして、冷却ファン（以下、ファン）３１を備えた冷却装置３０で冷却される加圧ローラの長手方向で中央部の温度が、加圧ローラ２０の温度を検知する検知部としての温度センサＴＨ２で検出される（図４）。
【００２５】
定着ベルト１３に関しては、円筒状若しくはエンドレスベルト状、又は、ロール巻きの有端ウエブ状の部材であり、不図示の駆動手段、或いは、加圧ローラ２０の回転力により、ニップ部Ｎにおいてヒータ１１面に密着、摺動する。そして、定着ベルト１３は、矢印ａ（図３）の方向に搬送移動される。
【００２６】
定着ベルト１３は、熱容量の小さな耐熱性のベルトであり、１００μｍ以下の厚みで耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフィルムからなる。長寿命の定着装置６を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れたベルトとして、２０μｍ以上の厚みが必要である。従って、定着ベルト１３の厚みとしては２０μｍ以上１００μｍ以下が最適である。本実施形態では、８０μｍの厚みのポリイミドを用いた。
【００２７】
定着ベルト１３の表層には、オフセット防止や記録材の分離性を確保するためにＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆してある。
【００２８】
ヒータ１１を保持するヒータホルダ１２は、ニップ部Ｎに近づく方向とは反対方向への放熱を防ぐために断熱部材で構成されており、例えば液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等が使われている。ヒータホルダ１２には定着フィルム１３が余裕をもってルーズに外嵌されていて、定着フィルム１３が矢印ａ（図３）の方向に自在に回転可能となるよう配置されている。
加熱用ヒータ１１及びヒータホルダ１２と、定着ベルト１３との間には耐熱性グリースを少量介在させてある。耐熱性グリースが加熱用ヒータ１１及びヒータホルダ１２と、定着ベルト１３との間の摩擦抵抗を小さくする作用をもたらし、定着ベルト１３の回転をスムーズにしている。
【００２９】
温度センサＴＨ１は、定着ベルト１３の長手方向（幅方向）の中央部で定着ベルト１３の内面部の位置に当接させて配設してある。この温度センサＴＨ１は、定着ベルト１１の通紙域となる領域の温度を検知し、その検知温度情報が本体制御部１２０（図５）に含まれる制御回路部（第１の制御部、ＣＰＵ）１００にフィードバックされる。
【００３０】
制御回路部１００は、この温度センサＴＨ１から入力する検知温度が所定の目標温度（定着温度）に維持されるようにヒータ１１に入力する電力を制御している。温度センサＴＨ３とＴＨ４も温度センサＴＨ１とＴＨ２と同様にサーミスタを用いており、図４に示すように記録紙の非通紙領域の温度を検知し、制御回路部１００に検知温度情報が送られる。
【００３１】
加圧ローラ２０に関しては、芯金２１の外側にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、或いは、シリコンゴムを発泡して形成された弾性層２２を有しており、この弾性層上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型層２３を形成してあってもよい。
【００３２】
加圧ローラ２０は、上述の定着部材１０の方向の不図示の加圧機構により、長手方向の両端部から加熱定着に必要なニップ部を形成するように十分に加圧されている。また、長手方向端部から芯金２１を介して不図示の駆動装置により、矢印ｂ（図３）の方向に回転駆動される。これにより、定着ベルト１３は、ステイホルダー１２の外側を図の矢印ａ（図３）の方向に従動回転する。
【００３３】
加圧ローラ２０は、芯金２１の外側に弾性層２２としてシリコンゴム５．０ｍｍが形成され、その上に離型層２３としてＰＦＡが形成してあり、直径は５０ｍｍである。
【００３４】
加圧ローラの温度情報を取得する温度センサＴＨ２は、例えば非接触サーモパイル等の温度センサ（温度検出素子）であり、加圧ローラ２０の長手方向（幅方向）で中央部の表面対向部の位置に配設してある。本実施形態では、加圧ローラ２０は内部に加熱源を有しない構成を用いるが、内部に加熱源を有する構成でも良い。
【００３５】
記録材Ｐの搬送スピードは３２１ｍｍ／ｓｅｃ、加圧ローラ２０への加圧力は５０ｋｇｆ、ニップ部Ｎのニップ幅Ｗは１５ｍｍ、試験環境は室温２３℃湿度５０％に設定している。
【００３６】
（加圧ローラの冷却手段）
次に、図４を参照して、本実施形態おける加圧ローラ２０に対する冷却装置３０としての、空冷式冷却装置であるファン３１について説明する。図４では、加圧ローラ２の長手方向に４つのファン３１（ａ）、３１（ｂ）、３１（ｃ）、３１（ｄ））を設けた構成を示している。ファン３１（ｂ）、（ｃ）は、通紙領域として最小通紙領域（すなわち、加圧ローラ２の長手方向において最も幅サイズが小さい記録材の通過領域）に対応して設けられる。
Ａ４用紙においては、ファン３１（ｂ）、（ｃ）が通紙領域に対応して設けられ、（ａ）、（ｄ）が非通紙領域に対応して設けられる。
【００３７】
ファン３１は、加圧ローラ２０に向けて送風し、加圧ローラ２０を冷却する装置である。ファン３１は、シロッコファン、クロスフローファン、軸流ファン等が用いられる。ファン３１は、軸流ファンを使用し、回転数は最大３０００ｒｐｍのものを用いた。ファン３１の最大回転数はこれより大きいもしくは小さくてもよく、電圧を調節して回転数を可変にしてもよい。
【００３８】
温度センサＴＨ２は、加圧ローラの温度を検知し、その検知温度情報が制御回路部１００にフィードバックされる。制御回路部１００は、この温度センサＴＨ２から入力する検知温度が所定の目標温度に維持されるように、ファン３１に入力する電力を制御している。
【００３９】
（ジョブ情報の処理部）
図５は、画像形成装置における本体制御部１２０のブロック図である。本体制御部１２０は、制御回路部（ＣＰＵ）１００と、操作部１０１と、画像処理部１０２と、画像形成制御部１０３と、画像読取制御部１０４と、記憶部１０５とを有する。更に、記録材情報取得手段として少なくとも坪量（坪量のみ、あるいは坪量および連続枚数）を取得するページ情報取得手段１０７と、記録紙搬送間隔変更部１０８とを有する。更に、制御回路部１００は、温調制御部（第１の制御部）１００Ａ、冷却制御部（第２の制御部）１００Ｂ、蓄熱状態判断部１０６を有する。
【００４０】
制御回路部１００は、主にプログラムを実行する。操作部１０１は、制御回路部１００と電気的に接続され、ユーザーからの入力を受け付ける。画像処理部１０２は、制御回路部１００と電気的に接続され、画像読取部１からの画像情報、もしくはＰＤＬ画像の画像情報を処理する。画像形成制御部１０３は、制御回路部１００と電気的に接続され、画像形成装置の画像形成部を制御する。画像読取制御部１０４は、制御回路部１００と電気的に接続され、画像読取部を制御する。記憶部１０５は、制御回路部１００と電気的に接続され、演算処理用の一時記憶手段を構成する。
【００４１】
また、ページ情報取得手段１０７は、ユーザから入力される印刷ジョブの情報に基づき、ジョブのプリント枚数、連続的に記録紙の坪量を切り替えてプリントするいわゆる「坪量混載ジョブ」等の設定情報を取得する。すなわち、印刷ジョブにて使用すべき記録紙の坪量と、その坪量の記録紙の連続枚数、坪量毎の順序、情報を取得する。ページ情報取得手段１０７は、ページ情報取得手段１０７により取得された情報は、制御回路部１００に伝達される。
【００４２】
制御回路部１００へ入力された印刷ジョブは記憶部１０５に通知され、これから印刷される記録紙の坪量情報などが格納されていく。これによって、制御回路部１００は、画像形成部２００にて画像形成され、定着装置６にて定着される記録紙が何枚後にどの坪量の記録紙に変更されるか、また、その後同じ坪量の記録紙が何枚続くか、を示す情報を取得することができる。具体的には、現在印刷しているページが３００ｇ／ｍ２の坪量であり、３０ページ後に６０ｇ／ｍ２の坪量の記録紙が定着器に搬送されてくるといった情報が取得可能である。
【００４３】
尚、本実施形態では、簡単のために、１つの印刷ジョブとして坪量混載のジョブが入力された場合を例に説明するが、次のようなケースもある。第１の坪量の記録紙のみに印刷する印刷ジョブＡと、印刷ジョブＡとは異なる第２の坪量の記録紙のみに印刷する印刷ジョブＢが連続して入力された場合に、これらの２つの印刷ジョブを１つの坪量混載ジョブのように連続して出力する場合である。
【００４４】
このような場合にも、ページ情報取得手段１０７は、ユーザから入力される印刷ジョブＡ、Ｂの情報に基づき、制御回路部１００に情報を送信する。制御回路部１００は、画像形成部２００にて画像形成され、定着装置６にて定着される記録紙が何枚後にどの坪量の記録紙に変更されるか、また、その後同じ坪量の記録紙が何枚続くか、を示す情報を取得することができる。
【００４５】
尚、ページ情報取得手段１０７は、坪量の他、記録紙の材質の情報を取得してもよい。記録紙の材質の情報とは、例えば、普通紙、コート紙、ＯＨＰ、又はラベルであることを示す情報である。また、ページ情報取得手段１０７が取得する各ページの情報の例として、記録紙上のトナー印字率や、記録紙面内のトナー印字個所などが挙げられる。
【００４６】
オンデマンド印刷に用いる複写機などは生産性を重視した生産性優先モードを有し、例えば、普通紙やコート紙において異なる坪量でも同じ温調温度で定着動作を行う。本実施形態では、定着ベルト１３の定着温度が表面温度で１８０℃となるよう制御する。
【００４７】
また、記録紙搬送間隔変更部１０８は、制御回路部１００から受け取った給紙タイミング情報をもとに、各記録紙間の間隔（紙間）を制御する。
【００４８】
（ブリスタ発生条件）
定着ベルトの表面温度を所定温度として１８０℃に固定し、加圧ローラの表面温度を振って、６８ｇ／ｍ２の坪量の記録紙（キヤノンＣＳ６８０  Ａ４を用い、以下６８ｇ紙と略す）を通紙した際の、ブリスタの発生条件を確認した。ブリスタ発生なしはランク３、ブリスタが軽微に発生はランク２、ブリスタが顕著に発生したものはランク１として、それぞれ目視ランクにより分類した。その結果を表１に示す。
【００４９】
これを見ると、加圧ローラ表面温度が１００℃を超えたあたりからブリスタ現象が発生し、画像に影響を与え始めていることが分かる。よって、加圧ローラ温度は９０℃以下（図６）にする必要があることが分かった。
【００５０】
【表１】
2019211724.tif 000003
【００５１】
（加圧ローラの蓄熱状態の判断）
図６は、現在のジョブ（ジョブ１）として６８ｇ紙を連続通紙した際の、加圧ローラ２０の表面温度と定着ベルトの表面温度の時間推移（通紙時間の推移）を示している。これを見ると、加圧ローラの蓄熱状態（芯金温度など内部の温度）に応じて加圧ローラ表面温度が変化する様子が見られる。
【００５２】
図６は記録材として坪量の小さい薄紙に関するものであるが、記録材として坪量の大きい厚紙の場合、加圧ローラ芯金温度は図６に示す加圧ローラ芯金温度とほぼ同じである一方、加圧ローラ表面温度は図６に示す加圧ローラ表面温度より低下した値となる。
【００５３】
図６において、加圧ローラの表面温度が６０℃以下（芯金温度が３５℃以下）の場合の蓄熱状態レベルとして蓄熱状態１、加圧ローラの表面温度が６０〜８５℃程度（芯金温度が４０〜６０℃程度）を蓄熱状態２とする。そして、加圧ローラの表面温度が８５℃以上（芯金温度が６０℃以上）を蓄熱状態３とする。ここで、芯金温度に関し、芯金に温度検知素子を配置することは一般的には行われていない。よって、本実施形態では、蓄熱状態判断部１０６（図５）による加圧ローラの蓄熱状態の判断を、加圧ローラの表面温度とその際通紙している記録紙の坪量から推測することとし、その関係を図７に示す。
【００５４】
蓄熱判断の精度を上げるためには、加圧ローラの芯金温度を測定する、または、累積通過枚数（累積通紙枚数）の検知手段の出力で予測する、または、加圧ローラの表面温度が最下点温度を越えた以降の温度で判断するなど様々の方法が考えられる。
【００５５】
（加圧ローラの冷却と非通紙部昇温の関係）
以下、３００ｇ紙を通紙中に、中央ファンであるファン３１（ｂ）、（ｃ）を通電して加圧ローラを冷却する場合（通電後）と、冷却しない場合（通電前）とで、定着ベルト（ベルト）と加圧ローラ（ローラ）に対する影響を、図９を用いて説明する。簡単化するため、長手方向の発熱分布が均一であるとする。そして、ベルト温度分布に関しては、記録材が通過する通過域（通紙域）において、加圧ローラの冷却の有無に拘らず、所定温度に温度制御されているものとする。
【００５６】
ここで、例えば、ある蓄熱状態において３００ｇ紙を１分間に８０枚の生産性で連続通紙したとする。このとき、長手方向で３３００Ｗの電力が付与され、発熱幅が３３０ｍｍとすると、１ｍｍ当たり１０Ｗの消費電力となる。
【００５７】
このとき、冷却なしで、３００ｇ紙を５０枚通紙した際の定着ベルト（ベルト）１３と加圧ローラ（ローラ）２０の長手温度分布は、図９の実線のようになり、定着ベルト１３の非通紙部温度（ＴＨ３とＴＨ４の平均温度）は２２０℃となる。
【００５８】
一方、薄紙に対応するためにジョブの開始とともにファン３１（ｂ）、（ｃ）を連続して（常に）通電（冷却）しながら通紙したとすると、例えば長手方向で３３００Ｗより大きい３６００Ｗの電力が付与され、１ｍｍ当たり１１Ｗの消費電力となる。加圧ローラ２０の通紙域が冷却されることによって、より多くの電力を投入しないと定着ベルト１３の温度を維持できないからである。これにより、３００ｇ紙を５０枚通紙した際の定着ベルト１３と加圧ローラ２０の長手温度分布は、図９の点線のようになる。
【００５９】
すなわち、加圧ローラの通紙域温度は点線のように低下するが、定着ベルト１３の非通紙部温度（ＴＨ３とＴＨ４の平均温度）は点線のように２２９℃と２２０℃より高くなる。
【００６０】
これにより、現在のジョブ（ジョブ１）や後続のジョブ（ジョブ２）の内容に拘らず闇雲にファン３１（ｂ）、（ｃ）による加圧ローラ通紙域の冷却を行うと、却って定着ベルト１３の非通紙部昇温を大きくすることにつながることが分かる。
【００６１】
その一方で、予め加圧ローラの通紙域を冷やしておかなければ、急に後続のジョブ（ジョブ２）として薄紙のジョブが入った場合に対応できず、冷却による待ち時間が発生して生産性が低下してしまう可能性がある。よって、後続ジョブにおける記録材情報を先行取得し、その情報に応じて加圧ローラの通紙域の冷却は最低限にしつつ、ジョブ間で待ち時間を低減させるように冷却する必要がある。
【００６２】
（制御フロー）
（記録紙混載時制御）
以下、異なる坪量の記録紙が連結された混載ジョブにおける、加圧ローラの温度制御について説明する。本実施形態の定着装置６は、定着処理すべき記録紙が大坪量の記録紙から小坪量の記録紙に変わる場合に、小坪量の記録紙の定着処理開始時に小坪量の記録紙に適した加圧ローラ温度となるようにする。具体的には、大坪量の記録紙の定着処理の終了を待たず（先行ジョブの実行中）に加圧ローラの温度を下げ始める。
【００６３】
ここで、先行して定着処理される大坪量の記録紙を先行ジョブ、それに引き続いて定着処理される小坪量の記録紙を後続ジョブと称する。これらのジョブは、１つの坪量混載ジョブの一部であってもよいし、別々のジョブが短時間に連続して入力された場合の１つめのジョブと２つめのジョブと考えてもよい。
【００６４】
このように本実施形態では、複数枚の第１の坪量の記録材に定着処理すべき先行ジョブと、第１の坪量より小さい第２の坪量の記録材に定着処理すべき後続ジョブとをこの順で実行する第１の混載ジョブを受け取った場合を前提とする。
【００６５】
そして、本実施形態では、記録材の種類が切り替えられる後続の記録材情報と、第２の回転体の蓄熱状態とに基づいて、記録材の種類が切り替えられる前に、冷却手段の冷却開始タイミングを制御する。具体的には、第１の回転体における記録材が通過しない非通過域の温度を抑制するように、かつ第２の回転体の蓄熱状態が高いほど早目に冷却するように冷却手段の冷却開始タイミングを制御する。
【００６６】
以下、３００ｇ／ｍ２の坪量の記録紙（キヤノンＧＦ−Ｃ３００  Ａ４。以下３００ｇ紙と略す。）を１００枚通紙後に、後続の記録紙として６８ｇ紙を５枚通紙するジョブを例に、本実施形態を説明する。そして、この３００ｇ紙にはトナーは載せず、６８ｇ紙は１．０ｍｇ／ｃｍ２の載り量のトナーをＡ４全面に載せた。
【００６７】
そして、比較例１では、３００g紙の通紙が終了し６８ｇが通紙されてから加圧ローラの通紙域を冷却する。また、比較例２では、３００ｇ紙の通紙中に常に加圧ローラの通紙域を冷却する。そして、上述した蓄熱状態を基に加圧ローラの通紙域を冷却する本実施形態（実施例１）と、比較例１，２とを比較する。
【００６８】
ここで、本実施形態の制御フローは、図８の通りである。まず、ジョブ１を受け付けることでジョブが始まる。加圧ローラ２０の表面温度が８０℃より高く（Ｓ００１でＮＯ）、坪量が１２８ｇ／ｍ２以下の場合（Ｓ００２でＹＥＳ）、ファン３１（ｂ）、（ｃ）のファンに通電する（Ｓ００３）。もし、加圧ローラ２０の表面温度が８０℃以下（Ｓ００１でＹＥＳ）もしくは、坪量が１２８ｇ／ｍ２より大きい場合（Ｓ００２でＮＯ）は、ファン３１（ｂ）、（ｃ）は通電しない。本実施形態では、ジョブ１は３００ｇ紙なのでファン３１（ｂ）、（ｃ）は通電しない。
【００６９】
次に、ジョブ１の印刷中にジョブ２を受け付けた場合（Ｓ００４）、ジョブ２の坪量が所定値以下、具体的には８１ｇ／ｍ２以下かどうかを判断する（Ｓ００５）。そして、ジョブ２の坪量が８１ｇ／ｍ２以下であれば、蓄熱状態を判断する（Ｓ００６）。本実施形態では、ジョブ２は６８ｇ紙なので蓄熱状態の判断（Ｓ００６）へと移行する。
【００７０】
この際の蓄熱状態の判断は、図７のテーブルに基づいて行う。ジョブ１が３００ｇ紙であり、加圧ローラの表面温度が通紙中に５５℃までしか上昇しなかったため、蓄熱状態２という判断になる。よって、Ｓ００７において蓄熱状態３ではないと判断され、Ｓ００９において蓄熱状態２であると判断されるため、ジョブ１の残枚数が１０枚以下でファン３１（ｂ）、（ｃ）を通電開始することになる。
【００７１】
もし、蓄熱状態３であればＳ００８に進み、ジョブ１の残枚数が５０枚以下でファン３１（ｂ）、（ｃ）を通電開始することになる。また、蓄熱状態１であればＳ０１１のステップ（ジョブ１終了後にファン３１（ｂ）、（ｃ）を通電開始する）となる。その後、ジョブ１の終了信号を受ければ（Ｓ０１２）、ジョブ１を終了してジョブ２へ移行することとなる。
【００７２】
その結果を、図１０に示す。図１０は、比較例１、比較例２、本実施形態（実施例１）の各々で、現在のジョブ（ジョブ１）の終了時における定着ベルトの非通紙部温度（ＴＨ３とＴＨ４の平均温度）を示す。また、後続のジョブ（ジョブ２）で通紙した５枚の６８ｇ紙のそれぞれのブリスタランクを示す。
【００７３】
ジョブ１の終了時の非通紙部昇温は比較例１が２２２℃、比較例２では大幅に劣化し２３７℃、実施例１では比較例１同等の２２５℃の結果が得られた。次に、ジョブ２のブリスタランクは、比較例１ではランク２とランク１が目立つものの、実施例１は比較例２と同様に全てランク３となり良好な結果が得られた。これにより、実施例１は、ジョブ１の３００ｇ紙通紙中における非通紙部昇温の上昇を可能な限り抑制しながら、ジョブ２の６８ｇ紙において良好なブリスタの結果が得られることが分かった。
【００７４】
《第２の実施形態》
冷却手段における時間的要素の制御に関し、第１の実施形態では、加圧ローラの蓄熱状態を考慮した冷却開始タイミングの制御を示した。本実施形態では、定着ベルトにおける非通紙部の温度を考慮したファンの冷却期間としてのデューティ（Ｄｕｔｙ）の制御を示す。その他の点については、第１の実施形態と同等であるため、説明を省略する。
【００７５】
上述したように、加圧ローラの通紙域を闇雲に冷却することは、却って定着ベルトにおける非通紙部昇温の問題につながる。よって、本実施形態では、定着ベルトにおける非通紙部の検知温度に対し複数の閾値温度を設け、加圧ローラの通紙域の冷却における冷却期間としてのデューティを制御することで冷却性能を制御する。
【００７６】
本実施形態の制御フローは、図１１に示す通りである。先ず、現在のジョブ（ジョブ１）を受け付けることで、ジョブが始まる。加圧ローラ２０の表面温度が８０℃より高く（Ｓ００１）、後続のジョブ（ジョブ２）の記録材の坪量が１２８ｇ／ｍ２以下の場合（Ｓ００５）、中央ファンであるファン３１（ｂ）、３１（ｃ）に通電する（Ｓ００３）。もし、加圧ローラ２０の表面温度が８０℃以下（Ｓ００１）もしくは、坪量が１２８ｇ／ｍ２より大きい場合（Ｓ００２）は、ファン３１（ｂ）、（ｃ）は通電しないで、Ｓ００４に進む。本実施形態１では、ジョブ１は３００ｇ紙なのでファン３１（ｂ）、（ｃ）は通電しないで、Ｓ００４に進む。
【００７７】
次に、現在のジョブ（ジョブ１）の印刷中に後続のジョブ（ジョブ２）を受け付けた場合（Ｓ００４）、ジョブ２の坪量が８１ｇ／ｍ２以下かどうかを判断する（Ｓ００５）。もしジョブ２の坪量が８１ｇ／ｍ２以下であれば、ファン３１（ｂ）、（ｃ）に通電し、加圧ローラ２０を冷却する（Ｓ００６）。ただし、非通紙部温度（ＴＨ３とＴＨ４の平均温度）の大小に応じてファン３１（ｂ）、（ｃ）のデューティを変える。
【００７８】
これにより、非通紙部温度が所定の値より大きい場合はファン３１（ｂ）、（ｃ）のデューティを下げる（低くする、短くする）制御を行うことで、非通紙部昇温の問題を抑制しつつ、次ジョブが薄紙であっても待ち時間少なく処理することが可能となる。すなわち、先ず非通紙部温度（ＴＨ３とＴＨ４の平均温度）が２１５℃以下であるかを判定し（Ｓ００７）、２１５℃以下である場合はファン３１（ｂ）、（ｃ）のデューティを１００％に設定する（Ｓ００８）。
【００７９】
２１５℃以下でない場合は、非通紙部温度（ＴＨ３とＴＨ４の平均温度）が２１５℃より大きく２２５℃以下かを判定（Ｓ００９）し、その間の値であればファン３１（ｂ）、（ｃ）のデューティを５０％に設定する（Ｓ０１０）。Ｓ００９において、非通紙部温度（ＴＨ３とＴＨ４の平均温度）が２２５℃より大きいと判定されれば、ファン３１（ｂ）、（ｃ）のデューティを０％（すなわちファンをＯＦＦ）に設定する（Ｓ０１１）。
【００８０】
これにより、非通紙部の温度が所定の値より大きい場合はファン３１（ｂ）、（ｃ）のデューティを下げる（低くする）制御を行うことで、非通紙部昇温の問題を大きくしない範囲で、次ジョブが薄紙であっても待ち時間少なく処理することが可能となる。
【００８１】
本実施形態における冷却開始タイミングについては、第１の実施形態と同様であっても良いし、常に一定の冷却開始タイミング（固定された冷却開始タイミング）としても良い。
【００８２】
（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
【００８３】
（変形例１）
上述した実施形態において、冷却手段における時間的要素の制御に関し、後続のジョブとして坪量の小さい薄紙のみの場合だけでなく、薄紙が薄紙以外（厚紙）と混載される場合であっても良い。また、後続の記録材として、後続のジョブでなく同一のジョブ（現在のジョブ）の中で、混載される場合であっても良い。
【００８４】
また、第１の実施形態において、坪量と連続的に通過する連続枚数（薄紙が連続して多数枚がニップ部を通過するか、連続して少数枚がニップ部を通過するか）で冷却開始タイミングを制御しても良い（多数枚となるほど、早目の冷却開始タイミングとする）。
【００８５】
（変形例２）
上述した第１の実施形態では、加圧ローラの蓄熱状態について、加圧ロータの通紙域の表面温度で判断することや、累積通過枚数から判断することを説明したが、加圧ローラの通紙域の表面温度と該表面温度の上昇勾配（時間変化率）で判断しても良い。
【００８６】
（変形例３）
上述した実施形態では、加圧回転体として加圧ローラを示したが、特許文献１に記載されるような複数のプーリーに欠懸架される回転可能な加圧ベルトであっても良い。
【００８７】
また、上述した実施形態では、ニップ部を加熱する加熱部材としてヒータ１１を備えたが、本発明はこれに限られない。例えば、励磁コイルを用いた電磁誘導により、あるいは通電により回転可能な定着ベルト１３が発熱するものであっても良い。
【００８８】
（変形例４）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材（シート）Ｐの扱いを通紙、給紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
【００８９】
（変形例５）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する装置を例に説明したが、本発明は、これに限られない。画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶものとする）にも、同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０・・定着部材、１１・・ヒータ、２０・・加圧ローラ、３０・・冷却装置、１００Ａ・・温調制御部（第１の制御部、１００Ｂ・・冷却制御部（第２の制御部）
【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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【図７】
2019211724.tif 000010
【図８】
2019211724.tif 000011
【図９】
2019211724.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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