(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに圧接されて回転する定着部材と加圧部材とを有し、前記定着部材と加圧部材が圧接される定着ニップ部にトナー像が形成された記録材を搬送通過させてトナー像を記録材に定着する定着装置を備え、
該定着装置は、前記記録材の搬送方向と直交する方向の記録材両端部それぞれが搬送通過する位置近傍の前記定着部材の温度変化を検知する第１及び第２の温度検知部材を有する画像形成装置において、
前記記録材先端部が前記定着ニップ部に到達するタイミングでの前記第１温度検知部材と第２温度検知部材の検知温度差を第１の検知温度差、前記記録材後端部が前記定着ニップ部を通り抜けたタイミングでの前記第１温度検知部材と第２温度検知部材の検知温度差を第２の検知温度差とした時に、第１の検知温度差と第２の検知温度差の差分を求め、求めた差分に応じて記録材の搬送状態を判断する判別手段を備えており、
前記判別手段は、前記第１の検知温度差と前記第２の検知温度差の差分が、予め設定された基準値に達すると搬送状態が異常と判別することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判別手段は、搬送される記録材１枚毎に、搬送状態を判別する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判別手段は、前記第１の検知温度差と前記第２の検知温度差の差分を連続する複数枚の搬送にわたって演算・保持し、複数枚分の差分を予め定めた手順で処理して得られる差分情報から搬送状態を判別する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記判別手段は、前記複数枚の各記録材一枚毎に、前記差分が、予め設定された基準値以上になると搬送状態が異常と仮検知し、仮検知の回数が前記複数枚の通紙中に予め設定された回数以上の頻度で検知した場合に、搬送状態を異常と判別することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判別手段は、保持された連続する複数枚の差分のばらつきを示す情報から判別することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ばらつきを示す情報は、前記差分の平均値及び標準偏差で規定されるデータ範囲であり、データ範囲の最大値が予め定められた基準値を超えた場合に異常があると判別する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
標準偏差を分散に置き換えた請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記判別手段は、前記第１の検知温度差と前記第２の検知温度差の差分が、連続する複数枚の通紙中に増加または減少傾向を示した場合に、記録材の搬送状態に異常があると判別する請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の検知温度差と前記第２の検知温度差の差分の増加又は減少傾向の判別は、連続的に保持された複数枚の差分の移動平均によって判別することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記基準値は、搬送される記録材の坪量によって異なることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記基準値は、搬送される記録材のサイズによって異なることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記基準値は、搬送される記録材の表面性によって異なることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記記録材は、記録材保持部から送り出された記録材を前記定着ニップ部に搬送する構成で、
前記判別手段は、前記記録材の搬送状態が異常と判別した場合に、前記記録材保持部による記録材保持状態が適切でない可能性を通知する通知信号を出力することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記定着部材は、加熱体により加熱される回転体より成る定着部材によって構成されている請求項１乃至１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第１温度検知部材及び前記第２温度検知部材は、前記定着部材の温度を直接検知することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記第１温度検知部材及び前記第２温度検知部材は、前記定着部材を加熱する加熱体の温度を検知することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記定着部材は可撓性の定着フィルムであり、定着フィルムの内面に摺接する加熱体によって加圧部材と圧接されることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記第１温度検知部材及び前記第２温度検知部材は、小サイズの記録材の非通紙部昇温検知のための温度検知部材である請求項１乃至１７のいずれかの項に記載の画像形成装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材に形成担持させた未定着トナー像を固着像として熱定着処理する加熱定着装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の画像形成装置においては、未定着トナー像が形成された記録材を加熱定着装置の定着ニップ部に通過させてトナー画像に熱と圧力を付与することによって、トナー画像を記録材上に加熱定着している。
記録材はカセットやトレイから給紙され、画像形成部にてトナー像が形成され、定着装置に搬送されるが、記録材が適切にセットされていない場合には、記録材が斜行することによる印字精度の低下やジャムが起こることがある。また、記録材が基準位置からずれた状態で搬送されることにより、加熱定着装置の非通紙域の過昇温が生じ、その過昇温を抑制するために前記昇温抑制技術が意図せず作動して、生産性を低下させることがある。
【０００３】
このような記録材の斜行や片寄せ等の搬送不良を判断する方法として、従来から、特許文献１に記載のような画像形成装置が提案されている。
特許文献１には、小サイズメディア通紙の際に生じる非通紙部昇温を検知するための温度検知手段を利用し、両端の温度差が所定以上の値となった場合に記録材の片寄り等を検知して装置動作を制御する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２７８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のように、通紙に伴って生じた定着装置の長手方向両端部の温度差から記録材の斜行や片寄せを判断する方法では、正確な判断が困難であった。すなわち、定着装置の長手方向両端部の温度差は、記録材の片寄せや斜行だけでなく、画像形成装置内の昇温の左右差、温度検知手段の感度ばらつき、部材の耐久劣化に伴う検知温度の変動など、様々な要因によって生じる。従って、この判断方法では、少ない通紙枚数で精度の高い記録材の片寄せ判断を行うことは困難であり、片寄せ通紙を判断するためには多くの通紙が必要であった。まして、長手方向で小さな温度差しか生じない単発の斜行を検知するのはきわめて難しい。
【０００６】
本発明の目的は、記録材が定着ニップ部を通過する前後の定着部材の長手方向の温度差の変化を捉えることにより、記録材の斜行や片寄せ等の搬送不良を、より精度よく検知し得る画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、互いに圧接されて回転する定着部材と加圧部材とを有し、前記定着部材と加圧部材が圧接される定着ニップ部にトナー像が形成された記録材を搬送通過させてトナー像を記録材に定着する定着装置を備え、
該定着装置は、前記記録材の搬送方向と直交する方向の記録材両端部それぞれが搬送通過する位置近傍の前記定着部材の温度変化を検知する第１及び第２の温度検知部材を有する画像形成装置において、
前記記録材先端部が前記定着ニップ部に到達するタイミングでの前記第１温度検知部材と第２温度検知部材の検知温度差を第１の検知温度差、前記記録材後端部が前記定着ニップ部を通り抜けたタイミングでの前記第１温度検知部材と第２温度検知部材の検知温度差を第２の検知温度差とした時に、第１の検知温度差と第２の検知温度差の差分を求め、求めた差分に応じて記録材の搬送状態を判断する判別手段を備えており、
前記判別手段は、前記第１の検知温度差と前記第２の検知温度差の差分が、予め設定された基準値に達すると搬送状態が異常と判別することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録材が定着ニップ部を通過する前後の定着部材の長手方向の温度差の変化を捉えることにより、記録材の斜行や片寄せ等の搬送不良を精度よく検知することができ、誤判断によるユーザビリティの低下も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例を模式的に示す断面図。
【図２】図１の定着装置をより詳細に示す横断面図。
【図３】図２の定着装置のニップ部近傍の部分拡大断面図。
【図４】図２の定着装置におけるサーミスタと用紙幅との位置関係を説明する図。
【図５】図２の定着装置をＣ方向から見た模式的構成図。
【図６】通常通紙時の端部サーミスタの温度推移を説明する図。
【図７】実施の形態1における通常通紙時の端部サーミスタと用紙の位置関係を説明する図。
【図８】実施の形態１における用紙斜行時の端部サーミスタの温度推移を説明する図。
【図９】実施の形態1における用紙斜行時の端部サーミスタと用紙の位置関係の説明する図。
【図１０】実施の形態１における電気回路の主要部のブロック図。
【図１１】実施の形態１における通常連続通紙時の端部サーミスタの検知温度差の説明図。
【図１２】実施の形態１における搬送状態の判別手順を説明するフローチャート。
【図１３】実施の形態２に係る定着装置を模式的に示す横断面図。
【図１４】実施の形態２における搬送状態の判別手順を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を詳細に説明する。
ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置などは、特に記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
［実施の形態１］
＜画像形成装置の全体構成＞
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、本実施の形態の画像形成装置は、転写式電子写真プロセスを用いた、プロセススピード２４０ｍｍ／ｓ、スループット４０ｐｐｍ（Ａ４サイズ縦送り）のカラーレーザープリンタである。
本画像形成装置は、本体に対して着脱自在なトナーカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。これら４個のトナーカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは同一構造であり、それぞれイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーによる画像を形成する。
トナーカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの下方にはスキャナユニット６が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対して行う。
【００１１】
感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット６によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによって反転現像されて負極
性のトナーが付着され、それぞれイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナー像が形成される。
感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ニップ部３７まで搬送される。トナー像の転写は、各感光ドラムが矢印方向に回転し、中間転写ベルト３１が矢印Ａ方向に回転し、一次転写ローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄに正極性のバイアスを印加することによりなされる。一次転写ローラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対向して配設されている。
上記中間転写ベルトユニット３０は、中間転写ベルト３１が駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３６、テンションローラ３３に張架されている。
【００１２】
給搬送装置２０は、記録材としての用紙Ｐを保持する記録材保持部材としての給紙カセット２１と、この給紙カセット２１内から用紙Ｐを給紙するカセット給紙ローラ２２と、給紙された用紙Ｐを搬送するカセット搬送ローラ２４とを有している。給紙カセット２１内に用紙Ｐをセットする際には、手動で用紙Ｐの幅方向の両端を規制するための両端規制板、及び後端を規制するための後端規制板を動作させ、用紙Ｐの両端及び後端に各規制板を突き当てて用紙Ｐを保持する。そして、給搬送装置２０から搬送された用紙Ｐはレジストローラ対２３によって二次転写ニップ部３７に略垂直に搬送される。
同様に、用紙Ｐをもう一つの記録材保持部材としての給紙トレイ２６から給搬送することが可能である。給搬送装置２５は用紙Ｐを給紙するトレイ給紙ローラ２７と、給紙された用紙Ｐを搬送するトレイ搬送ローラ２９を有している。給紙トレイ２６に用紙Ｐをセットする際には、手動で両端規制板を動作させ、用紙Ｐの両端に突き当てて保持する。給紙トレイ２６には傾斜が付いており、用紙Ｐの先端を不図示の突き当て部材に突き当ててセットする。
給紙カセット２１からの搬送経路と給紙トレイ２６からの搬送経路は、レジストローラ対２３の上流で合流している。給搬送装置２５から搬送された用紙Ｐは、給紙カセット２１から給搬送された用紙Ｐと同様に、レジストローラ対２３によって二次転写ニップ部３７に搬送される。
【００１３】
二次転写ニップ部３７においては、二次転写ローラ３５に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された用紙Ｐに中間転写ベルト３１上の４色のトナー像を二次転写する。トナー像転写後の用紙Ｐは定着装置４０に搬送され、定着部材としての定着フィルム４１と加圧部材としての加圧ローラ４２とによって加熱、加圧され、表面にトナー像が定着される。定着装置４０は後述する温度検知部材としてのサーミスタを有し、画像形成装置はサーミスタの検知温度に応じて制御されている。定着された用紙Ｐは排紙ローラ対４３によって排紙トレイ４４に排出される。
一方、トナー像転写後に、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって除去される。また、用紙Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト３１上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置７０のクリーニングブレード７１によって除去され、廃トナー搬送路７２を通過し、不図示の廃トナー回収容器へと回収される。
これら一連の動作は、図１０に示すように、画像形成装置が有する制御部１００によって制御がなされる。
制御部１００は、演算手段としてのＣＰＵ１０１、記憶手段としてのＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を有し、所定の方法で情報を処理して画像形成装置の動作を制御する。本実施の形態の特徴に関する点は後述する。
【００１４】
＜定着装置の構成＞
次に、上記定着装置について、図２乃至図５を参照して説明する。
本実施の形態に示す定着装置４０は、図２に示すように、互いに圧接されて回転する定
着部材としての可撓性の定着フィルム４１と加圧部材としての加圧ローラ４２とを有するフィルム加熱方式の定着装置である。定着フィルム４１は筒形状の回転体で、その内周面には加熱体としてのヒータ６０が摺接しており、ヒータ６０により加熱される。そして、ヒータ６０によって定着フィルム４１が加圧ローラ４２と圧接され、定着ニップ部Ｎを形成している。この定着ニップ部Ｎにトナー像が形成された記録材としての用紙Ｐを搬送通過させてトナー像を用紙Ｐに定着する。
上記定着フィルム４１、加圧ローラ４２及びヒータ６０は何れも細長い部材であり、長手方向に対して直交方向が用紙Ｐの搬送方向となる。
【００１５】
定着フィルム４１は、図３に示すように、エンドレス状に形成した金属製（本実施の形態ではＳＵＳ）の基層４１ａの外周に弾性層４１ｂを形成し、その弾性層４２ｂの外周にＰＦＡ樹脂製の離型性層４１ｃを形成したものである。弾性層４１ｂとしては、たとえば高熱伝導シリコーンゴムをベースとしたものが用いられる。この定着フィルム４１は、外径が２４ｍｍ、長手幅が２４５ｍｍであり、円筒状をしている。
加圧ローラ４２は、図２に示すように、丸軸状の金属製の芯金４２ａ外周面に弾性層４２ｂを形成し、弾性層４２ｂの外周面に離型性層４２ｃを被覆したものである。弾性層４２ｂとしては、たとえば、厚み約３ｍｍの導電シリコーンゴム層が用いられ、離型性層４２ｃとしては、たとえば、厚み約５０μｍのＰＦＡチューブが用いられる。ローラの外径は、たとえば、２５ｍｍ、長手幅は２３０ｍｍである。
加圧ローラ４２は、駆動手段Ｍにより矢印の方向に２４０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。定着フィルム４１は加圧ローラ４２との摩擦力によりヒータホルダ６１の周りを加圧ローラ４２の回転速度と同じ速度で従動回転する。
【００１６】
ヒータ６０は長手方向に細長い基板６０ａを有する。この基板６０ａは、アルミナや窒化アルミ等のセラミックから成る良熱伝導性の絶縁性基板である。
基板６０ａの裏面（定着フィルム４１と反対側）には、基板６０ａの長手方向に沿って発熱体としての抵抗発熱体層６０ｂが形成されており、両端部から不図示の電源により通電されることにより発熱する。絶縁ガラス層６０ｃは、抵抗発熱体層６０ｂをオーバーコートし、外部導電性部材との絶縁性を確保する他、抵抗発熱体層６０ｂについて酸化等による抵抗値変化を防ぐための耐食機能、さらに機械的な損傷を防止する役割などをもつ。６０ｄは基板６０ａにおいて定着フィルム４１の内周面と摺動する表面に設けられた摺動層であり、定着フィルム４１の内周面との滑らかな摺動性を与える。
【００１７】
ヒータ６０は、ヒータホルダ６１により保持されている。ヒータホルダ６１は、耐熱性樹脂により横断面円弧状樋型に形成され、その外周には定着フィルム４１がルーズに外嵌されている。加圧ステー６２は、剛性を有する金属等の材料により横断面下向Ｕ字形状に形成されている。この加圧ステー６２は、定着フィルム４１の内側においてヒータホルダ６１の加圧ローラ４２と反対側の面に配置されている。
定着フィルム４１の長手方向両端部には、図５に示すように、耐熱性樹脂により形成されたフランジ６３が嵌合されている。左右のフランジ６３は、ヒータホルダ６１及び加圧ステー６２の両端部を支持しており、定着装置４０に保持された左右一対の加圧バネ６４により加圧ローラ４２の方向に加圧されている。フランジ６３は、左右両端部において、定着フィルム４１の回転方向軌道及び長手方向端部を規制するように嵌合されている。そして、フランジ６３の外周面を、定着フィルム４１の内周面に摺動させることにより、定着フィルム４１の回転方向軌道を規制する。また、定着フィルム４１が長手方向端部に寄った場合には、フランジ６３の凸端面に突き当たることにより、定着フィルム４１端部を規制する。
【００１８】
（温度検知部材）
ヒータ６０には、図２に示されるように、温度検知部材としての接触型のサーミスタ５
１が設けられている。サーミスタ５１は、図４に示されるように、ヒータ６０の非摺動面３か所を測定するもので、中央に位置する中央部サーミスタ５１ｃと、長手方向両端部に位置する一対の端部温度検知部材としての端部サーミスタ５１ａ、５１ｂを有している。中央部サーミスタ５１ｃは温度制御用のサーミスタであり、端部サーミスタ５１ａ、５１ｂは、非通紙部昇温検知のためのサーミスタである。Ｌ側端部の温度を測定するのが端部サーミスタ５１ａ、Ｒ側端部の温度を測定するのが端部サーミスタ５１ｂである。印刷される画像面の搬送方向先端を、図上で、上にした場合の用紙Ｐの左側が通過するのが前記Ｌ側、用紙Ｐの右側が通過するのがＲ側である。
長手両端の端部サーミスタ５１ａ、５１ｂは、小サイズメディア通紙時の非通紙部昇温検知を目的としており、本実施の形態における端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの配設位置は、本装置の最大通紙幅のやや内側で、最大通紙幅近傍に位置している。すなわち、端部サーミスタ５１ａ、５１ｂは、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向の記録材両端部である用紙Ｐの両端部それぞれが搬送通過する位置近傍に配置される。
具体的には、画像形成中心からそれぞれ長手方向１００ｍｍ外側の位置であり、ＬＥＴＴＥＲサイズ紙（紙幅２１６ｍｍ）、Ａ４サイズ紙（紙幅２１０ｍｍ）が通常に通紙された場合には、端部サーミスタ５１ａ、５１ｂは、ほぼ制御温度同等の検知温度を示す。一方、Ａ４サイズ紙よりも小さいＢ５サイズ紙（紙幅１８２ｍｍ）、Ａ５サイズ紙（紙幅１４８ｍｍ）を連続通紙すると、非通紙部昇温を検知して、所定温度以上には非通紙部の温度が上がらないようにスループットを落とすなどの制御を行う。
【００１９】
＜記録材の斜行・片寄せ＞
給紙カセット２１、または給紙トレイ２６から記録材としての用紙Ｐの給搬送を適切に行ううえで、上述したように、ユーザは不図示の規制板を動作させて所定位置に用紙Ｐを保持する必要がある。ところが、操作が不十分だったり、操作をし忘れたりすることにより、規制板が用紙Ｐに突き当たらない場合がある。あるいは、指定以上の量の用紙Ｐを給紙カセット２１や給紙トレイ２６にセットしようとして用紙Ｐの積載量が規制板の高さを越え、用紙Ｐが規制板に保持されない場合がある。
給紙時に給紙ローラから用紙Ｐが受ける力は必ずしも完全に搬送方向と一致するわけではなく、規制板の位置がずれていると、用紙Ｐの端部が保持されていないために、用紙Ｐは斜行し始めることがある。その他の例としては、用紙Ｐの過積載により、規制板による用紙Ｐ端部の保持がなされない上に、想定外の位置に用紙Ｐの表面が摺擦し、用紙Ｐが斜行してしまうことがある。例えば、長手方向の片側のみ、用紙Ｐの表面が擦れて負荷を受けると、用紙Ｐに回転方向の力が加わるため、斜行となる。
【００２０】
搬送された用紙Ｐの斜行量が小さい場合にはレジストローラ対２３で矯正されるが、レジストローラ対２３による斜行の矯正量には限界がある。給紙時に用紙Ｐに大きな斜行が生じると、その斜行はレジストローラ対２３で十分に矯正されず、用紙Ｐは通紙方向に対して傾いたまま二次転写部３７に搬送され、その後、定着装置４０を通過して排紙トレイ４４上に排出される。斜行量がさらに大きい場合には、用紙Ｐは本来用紙が通過する領域をはみ出して搬送されるため、排出されるまでの間に搬送路中においてジャムとなったり、用紙Ｐの端部にダメージが生じる等の問題を生ずる可能性がある。
あるいは、規制板がずれることで用紙Ｐの幅方向の中心が搬送基準位置からずれてセットされると、いわゆる片寄せ通紙となることもある。片寄せ通紙の場合には、長手方向において用紙Ｐが寄った側と反対側において非通紙部昇温が大きくなり、期せずしてスループットが低下することがある。また、長手方向で温度差が生じると、定着フィルム４１や加圧ローラ４２のゴム層の膨張の長手差等により、定着フィルム４１は長手方向に強い寄り力を受けてフランジ６３に突き当たり、前記現象が繰り返すと前記ＳＵＳ層の耐久性の低下を招くことがある。また、長手方向の温度差は定着フィルム４１及び加圧ローラ４２のゴム層の劣化の長手ムラにもつながり、長手方向の搬送性のバランスが崩れて用紙Ｐのしわなどの問題が発生する可能性がある。前述の懸念される問題を防止することが本発明
の目的であり、以下、その方法の詳細について説明する。
【００２１】
＜斜行・片寄せ判別方法＞
次に、本発明の特徴の斜行・片寄せ等の搬送不良の判別方法について説明する。
本実施の形態では、前記したようにヒータ６０の長手方向両端に配置した端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知結果を通じて、間接的に定着フィルム４１の長手温度差の変化を検知し、用紙Ｐの斜行や片寄せを検知する。
図６は、１枚のＬＥＴＴＥＲサイズの用紙Ｐ（最大通紙幅２１６ｍｍ）を、給紙トレイ２６に正しくセットして通常通紙した時の、端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度の推移である。この場合の用紙搬送時における定着装置４０の定着フィルム４１と用紙Ｐの位置関係を図７に示す。この通紙においては斜行が発生していないため、端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度の差は常にわずかである。図６中のΔＴｂａｓｅ、ΔＴｐｒｉｎｔについては後述する。
【００２２】
次に図８に、同じくＬＥＴＴＥＲサイズの用紙Ｐを給紙トレイに過積載して長手方向の両端をフリーな状態でセットし、用紙Ｐが斜行して通紙された場合の端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度を示す。図９に、用紙Ｐが斜行した場合の定着装置４０の定着フィルム４１と用紙Ｐの位置関係を示す。合わせて図９に示すように、斜行量Ｓの定義は、記録材の先端部としての用紙Ｐの先端Ｅ１に対し、記録材の後端としての用紙Ｐの後端Ｅ２がＬ側に寄った量とする。図示例では、斜行量Ｓは１４ｍｍとしている。
斜行が無ければ、ＬＥＴＴＥＲサイズの用紙Ｐの側縁Ｅ０と端部サーミスタ５１ａまたは５１ｂ間の距離Ｘは８ｍｍであるが、斜行量Ｓが１４ｍｍにも及ぶ大きな斜行が生じると、用紙ＰがＬ側に寄ってしまう。すると、通紙の途中から用紙Ｐの後端までの領域Ｙでは、Ｒ側の端部サーミスタ５１ｂの位置において用紙Ｐが定着フィルム４１の熱を奪わなくなる。その結果、Ｒ側では定着フィルム４１が昇温し、両端の端部サーミスタ５１ａ−５１ｂ間で検知温度に差ΔＴ（ここでは７．８℃）が生じる。
先に例示した特許文献１などでは、この温度差を基に用紙Ｐの斜行や片寄せの検知を行っていたが、発明者らの検討によれば、それだけでは高い精度の斜行・片寄せ検知ができない。その理由を以下に説明する。
【００２３】
図１１に、一例として定着装置が冷えた状態から、斜行なく連続して１６０枚通紙が行われた場合の端部サーミスタ５１ａ，５１ｂの検知温度の推移を示す。斜行を生じずに通紙が行われても、わずか１６０枚の通紙中に、端部サーミスタ５１ａ−５１ｂ間の検知温度差ΔＴが約４℃変化することがわかる。ここでは、単一の連続通紙ジョブにおける短期間の端部サーミスタ５１ａ−５１ｂ間検知温度差の変化例を示したが、装置を長期間使用することによって生じる端部サーミスタ５１ａ−５１ｂ間の検知温度差の変化もある。
端部サーミスタ５１ａ−５１ｂ間の検知温度差は、装置内の昇温の長手方向ムラ、サーミスタの感度ばらつき、画像形成装置の部品や組み立てのばらつきに起因する長手方向における用紙Ｐの片寄り、部材の耐久劣化に伴う検知温度の変動など様々な要因によって生じる。用紙Ｐの斜行に伴って生じる数℃の長手温度差によって斜行を正確に検知するためには、通常の通紙中において生じる長手方向の温度差が数℃であっても無視できない。
つまり、正確に斜行を検知するためには、通紙開始時の定着装置の状態を把握する必要があり、そのために用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに到達するタイミングの長手方向の温度差を測定することとした。
そして、本実施の形態においては、前述した用紙Ｐ通紙前後の定着装置４０の長手方向の温度差の変化度合を基に用紙Ｐの斜行・片寄せを判別している。
【００２４】
以下、図１２のフローチャートに従って、本実施の形態１における搬送状態の判別方法を詳細に説明する。
印刷開始（Ｓ１２０１）後、用紙Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達するタイミングで、一
対の端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度から第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅを取得する（Ｓ１２０２）。次に、用紙Ｐ後端が定着ニップ部Ｎを通り抜けるタイミングで、一対の端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度から第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔを取得する（Ｓ１２０３）。
用紙Ｐ先端が定着ニップ部Ｎに到達するタイミングとは、用紙Ｐ先端が定着ニップ部Ｎへ到達する前後のタイミングであり、定着ニップ部Ｎで定着フィルム４１の熱が用紙Ｐに奪われる影響が、温度として端部サーミスタ５１ａ、５１ｂに明確に検知される前のタイミングを指している。
同様に、用紙Ｐ後端が定着ニップ部Ｎを抜けるタイミングとは、用紙Ｐ後端が定着ニップ部Ｎを抜ける前後のタイミングであり、定着フィルム４１の熱が用紙Ｐに奪われた影響が、温度として端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度に最も大きく反映されるタイミングを示している。
【００２５】
本実施の形態では、記録材先端部である用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに到達するタイミングを、用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに進入し始める前後所定時間、たとえば、０．３ｓｅｃ、合計０．６ｓｅｃ間と定める。その間に端部サーミスタ５１ａ、５１ｂが示すそれぞれの平均温度ＴＬｉｎ、ＴＲｉｎを用いて、温度左右差である第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅを、
ΔＴｂａｓｅ＝ＴＬｉｎ−ＴＲｉｎ  （式１）
とする。
同じく、記録材後端部である用紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎを抜けるタイミングを、用紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎを抜け出る時点から０．３秒後以降１．２ｓｅｃ後までの０．９ｓｅｃ間と定める。そして、その間に端部サーミスタ５１ａ、５１ｂが示すそれぞれの平均温度ＴＬｏｕｔ、ＴＲｏｕｔを用いて、温度左右差である第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔを、
ΔＴｐｒｉｎｔ＝ＴＬｏｕｔ−ＴＲｏｕｔ  （式２）
と定義する。
【００２６】
本実施の形態の構成においては、例え連続通紙で後続の紙が印刷される場合であっても、用紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎを通過した後、定着フィルム４１が４回転程度、つまり約１．２ｓｅｃの間は斜行・片寄せに伴う定着フィルム４１の昇温の影響が大きく出ることがわかったため、第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔの測定タイミングを前記の通りとした。
本実施の形態では、第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅ、第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔは所定期間の平均温度を基に算出しているが、定着装置４０の長手温度差を表す指標であれば、例えば期間の最大値等、他の演算値でも良い。
ここでＴＬは端部サーミスタ５１ａの検知温度、ＴＲは５１ｂの検知温度を表し、用紙Ｐが定着ニップ部に到達するタイミングの温度をＴＬｉｎ、ＴＲｉｎとする。また、用紙Ｐの後端が定着ニップ部を抜けるタイミングの温度はＴＬｏｕｔ、ＴＲｏｕｔである。
【００２７】
そして、前記した手順で求めた第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅと第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔの差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜を演算し、演算された差分が予め定められた基準値である検知閾値Ｖと比較して搬送状態を判別する。
具体的には、次の条件式、
｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜≧Ｖ（例、５℃）
を満たすかどうかで判別している（Ｓ１２０４）。この例では、検知閾値Ｖを５（℃）に設定し、上記条件式を満たした場合、すなわち、第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅと第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔの差分が、検知閾値Ｖ（５℃）以上となると、用紙Ｐの搬送状態が異常であると判別する。すなわち、その用紙Ｐは、斜行・片寄せが生じているものと判別する（Ｓ１２０５）。
さらに、斜行・片寄せがあったものとして、記録材保持状態である用紙のカセット２１上あるいはトレイ２６上へのセット状態が適切でない可能性があることをユーザに通知する（Ｓ１２０６）。ユーザへの通知は、図１０に示すように、制御部１００から通知信号が出力され、たとえば、コントロールパネル１０４の表示部に表示される。もっとも、ユーザに報知できればよく、音が鳴るようにしてもよく、何らかの報知がなされればよい。
【００２８】
図８にも示したように、本実施の形態においては、用紙Ｐに斜行が発生し、斜行量Ｓが１４ｍｍの場合、ΔＴｂａｓｅ＝０．６、ΔＴｐｒｉｎｔ＝７．８であったことから、
差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜＝７．２℃となり、
用紙Ｐの斜行を検知することができる。
ここで用いた用紙Ｐは坪量が７５ｇ／ｍ２の用紙、Ｘｅｒｏｘ社製、商品名「ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ  ４２００」である。
なお、上記説明では、斜行量Ｓが１４ｍｍの時に生じる端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度差の変化を例にとって説明したが、本実施の形態の構成においては、９ｍｍ以上の斜行が生じたときに検知可能であり、斜行量Ｓが大きいほど、装置が用紙の斜行を検知する頻度が高くなった。
【００２９】
[用紙サイズと判断基準]
前述したように斜行検知のし易さは、用紙Ｐの端部位置と端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの位置の関係に依存しており、従って用紙のサイズによっても斜行検知のし易さには差がある。本実施例においては、ＬＥＴＴＥＲサイズ紙を流す場合について説明しているが、本実施例の効果は特定サイズの用紙Ｐを通紙した場合に限られるものではない。
たとえば、用紙サイズによらず、長手方向の温度差の変化が所定の検知閾値以上となった場合に用紙の斜行を判断することが可能である。一例を挙げると、ＬＥＴＴＥＲサイズ紙よりも約６ｍｍ幅が狭いＡ４サイズ紙では、６ｍｍ程度の斜行量でも斜行検知が可能であった。
また、用紙サイズ毎に異なる基準値である斜行検知値を設定し、用紙サイズに依らず同程度の斜行量Ｓの時に斜行検知をしても良い。例えば、ＬＥＴＴＥＲサイズ紙の斜行を検知する斜行検知値が５℃の場合、Ａ４サイズ紙の斜行検知値を７．５℃にし、Ａ４サイズ紙においてもＬＥＴＴＥＲサイズ紙と同様に、約９ｍｍの斜行が生じた場合に用紙の斜行を検知することができる。
【００３０】
[用紙の坪量と判断基準]
また、同じ斜行量でも、用紙Ｐの坪量によっても長手温度差の変化は異なり、坪量が大きいほど変化が大きく、小さいほど変化が小さい傾向にある。用紙の坪量や表面性等の要因によって、トナーを定着するために必要な熱量は異なる。用紙の坪量や種類によって画像形成のプロセススピードや、定着の制御温度を調整して、それぞれの用紙に対するトナーの定着性を確保するのが一般的である。同一のプロセススピードで異なる坪量の用紙の定着性を確保する場合には、坪量の大きい用紙ほど制御温度を高くして与える熱量を確保しており、坪量の小さい用紙よりも大きい用紙に対しては単位面積、あるいは単位時間当たりに供給される熱量が大きくなる。
その結果、用紙Ｐが斜行、あるいは片寄せして通紙されると、昇温する長手片側のサーミスタ位置は用紙が通過していないことから、坪量が大きな用紙を通紙した時ほど昇温が大きくなる。これは一般的な非通紙部昇温で知られているのと同様の現象である。
従って、用紙の斜行に伴って長手方向の温度差が生じやすい坪量の大きな厚紙では、誤検知を防止するために、検知閾値Ｖを薄い紙よりも大きめにするなど、使用されるメディアの坪量によっても検知閾値Ｖを調整する等しても良い。
[用紙の表面性と判断基準]
同様に、用紙Ｐの表面性もトナーの定着性に影響があり、表面性が粗い用紙メディアでは制御温度を高くすることがある。前記坪量の場合と同様に、表面性が粗いメディアでは
検知閾値Ｖを大きく設定しても良い。坪量や表面性の判断は、ユーザによる設定値であっても、本体が有する不図示のメディア検知センサ等であっても良い。
【００３１】
[用紙種別による制御例]
一例として、本実施の形態における画像形成装置の動作を説明する。
本実施の形態の画像形成装置では、用紙の種類に応じて、通常紙プリント用モード、薄手通常紙プリント用モード、厚手通常紙プリント用モード、ボンド紙プリント用モードを有している。通常紙、薄手通常紙、厚手通常紙それぞれの想定坪量は、通常紙では７５〜８０ｇ／ｍ２、薄手通常紙では６０ｇ／ｍ２前後、厚手通常紙では１００ｇ／ｍ２前後である。それぞれのプリントモード用の制御温度は、通常紙プリントモードに対し、薄手通常紙プリント用モードで（−１５℃）、厚手通常紙プリント用モードでは（＋１５℃）である。また、ボンド紙プリント用モードでも、制御温度は通常紙プリント用モードに対し（＋１５℃）である。
本実施の形態では、坪量に依らず、同一サイズの用紙でほぼ同じ斜行量Ｓにて斜行を検知するために、それぞれのプリントモード毎に異なる判断基準値としての検知閾値Ｖを有する構成とした。前述のように、通常紙プリント用モードの斜行検知値は５℃とし、それぞれのモードの検知閾値Ｖを、薄手通常紙プリント用モードでは４℃、厚手通常紙プリント用モードでは６．５℃とする。さらに、ボンド紙プリント用モードでも６．５℃とすることで、ＬＥＴＴＥＲサイズ用紙であれば９ｍｍの斜行を検知することができる。
【００３２】
[第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅの測定タイミング]
本実施の形態における第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅの測定タイミングは、上記した通り、用紙Ｐが定着ニップ部Ｎに到達するタイミング前後で、通紙用の温調制御がなされているタイミングとした。理由は、比較的、端部サーミスタ５１ａ−５１ｂ間の温度差が安定しているためである。本実施の形態では、通紙用の温調開始は、定着ニップ部Ｎに用紙Ｐの先端が到達する０．３ｓｅｃ（およそ定着フィルム４１の１回転にかかる時間）前であり、第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅの測定開始点とした。
第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅの取得終了タイミングは、用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに到達するタイミングとしても良いが、ヒータ６０の温度が比較的安定している範囲で測定時間は長い方が望ましい。本実施の形態の構成においては、用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに到達後、定着フィルム４１が約１回転した時点をΔＴｂａｓｅの測定終了点とした。
定着フィルム４１から用紙Ｐへの熱伝達は幅約９ｍｍの定着ニップ部Ｎで局所的に行われる。用紙Ｐに定着フィルム４１の熱が伝達されたか否かの影響が端部サーミスタ５１ａ，５１ｂの検知温度に現れるのは、用紙Ｐが定着ニップ部Ｎに到達してからおおよそ定着フィルム４１一周後以降である。そのため、ΔＴｂａｓｅの測定終了タイミングは前記のとおりとした。
【００３３】
[ΔＴｐｒｉｎｔの測定タイミング]
一方、第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔの測定タイミングは、用紙Ｐの定着ニップ部Ｎ通過が端部サーミスタ５１ａ，５１ｂの検知温度に影響しやすいタイミングとしている。
用紙Ｐの斜行・片寄せの量は一定ではないため、定着フィルム４１の昇温が端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度に影響し始めるタイミングも一定ではない。しかしながら、用紙Ｐが定着ニップ部Ｎを通過し終えてから定着フィルム４１が１回転（凡そ０．３ｓｅｃ）した後には端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度に用紙Ｐの斜行・片寄せの影響が出始める。また、次に通紙される用紙Ｐが斜行もしくは片寄せ通紙されていない場合でも、定着フィルム４１が１回転する間は前の通紙の昇温の影響が残る。さらに用紙Ｐの斜行や片寄せに伴う定着フィルム４１の昇温が端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの検知温度に反映されるまでには各部材の熱伝導性に起因するディレイもある。
これらの特性は、定着装置４０の構成やその材質等に応じて変化するが、これらの測定
タイミングは、用紙Ｐが定着ニップ部を通過する前後の第１、第２の検知温度差の変化を把握することが目的であり、前記目的が達せられる範囲で、構成や材質等に応じて第１、第２の検知温度差ΔＴｂａｓｅ、ΔＴｐｒｉｎｔの取得タイミングを決定することができる。
【００３４】
[制御ブロック構成]
図１０は画像形成装置の電気回路の要部を示すブロック図であり、上記した図１２のフローチャートに基づく一連の動作は、制御部１００によって実行されるもので、この制御部１００が本願発明の判別手段を構成する。
各端部サーミスタ５１ａ、５１ｂは、画像形成装置の動作を制御する制御部１００に接続されている。斜行もしくは片寄せ通紙の検知に関して説明すると、端部サーミスタ５１ａ，５１ｂで検知された温度情報は、制御部１００内部のＣＰＵ（中央演算処理部）１０１によって、所定の演算がなされる。
演算結果は記憶手段としてのＲＡＭ１０３に一旦格納することができ、同じく制御部１０１内部の記憶手段であるＲＯＭ１０２にあらかじめ格納された斜行・片寄せを判断する基準値としての検知閾値Ｖと比較される。斜行もしくは片寄せと判断された場合には、制御部１００から装置が有するコントロールパネル１０４、あるいはコンピュータ１０５に対して信号を出力し、ユーザに用紙セットが適切でないことを報知することができる。一例の演算手順は、上記した図１２のフローチャートの説明の通りであり、フローチャートに基づいて演算処理される。
また、信号を出力するだけでなく、斜行・片寄せ情報を、発生タイミング、画像形成装置の使用状況を表すデータと共に、コンピュータ１０５や、画像形成装置内部のメモリに保存しておくこともできる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、記録材1枚毎、すなわち用紙Ｐの１枚通紙毎に、第１
の検知温度差ΔＴｂａｓｅと第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔを求め、演算を行って、斜行や片寄せの搬送状態の判別を行う場合について述べてきたが、第１,第２の検知温度差
の測定タイミングや、斜行・片寄せの判断をする基準判断基準である検知閾値は、装置の構成に応じて定めるものである。
また、判断基準となる検知閾値は、前記の値に限られるものではなく、より判断の失敗を減らすように設定としても良い。
また、本実施の形態１においては、ユーザに対して用紙Ｐのセット状態が適切でない可能性を通知するが、ユーザに通知せず画像形成装置のメモリに残すだけにしても良い。あるいは、通知だけでなく、用紙Ｐの画像不良やジャムのリスクがあるため強制的に印刷を停止しても良い。
【００３６】
[用紙サイズと端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの位置関係]
また、本実施の形態においては、長手両端の端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの配設位置は、装置の最大通紙幅に対し所定量Ｘ（たとえば８ｍｍ）中央寄りとしたが、配設位置はその限りではない。本実施の形態で述べた斜行・片寄せ検知は、端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの配設位置の定着フィルム４１の熱量が用紙Ｐに奪われるか否か、あるいは用紙Ｐが基準位置からずれたことによる非通紙部昇温の差によって生じる長手検知温度差に基づいて行われる。そのため、斜行・片寄せ検知の観点では、対象とする用紙Ｐの幅方向端部位置に近い方が、検知感度が高くなる。つまり、用紙Ｐの斜行・片寄せ時に生じる長手検知温度差が大きくなり、斜行量が小さくても斜行判断が可能になる。
一方、長手両端の端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの配設目的は、小サイズ用紙通紙時の非通紙部昇温検知にあり、非通紙部昇温検知を目的とした端部サーミスタ５１ａ、５１ｂの配設位置とのバランスで配設位置を決定すると良い。本実施の形態においては、Ａ４サイズより幅が小さい用紙（メディア）を通紙した際の非通紙部昇温を精度良く検知するため、Ａ４用紙幅よりも中央寄りに両端の端部サーミスタ５１ａ、５１ｂを配設している。
Ａ４サイズ以上の幅広の用紙（メディア）では非通紙部昇温を検知することが困難であるため、ヒータ６０の長さを調整してＡ４やＬＥＴＴＥＲなど幅広の用紙（メディア）においては端部の定着性を確保しつつ、非通紙部昇温も最小限に抑えられる構成としている。
【００３７】
また、端部サーミスタ５１ａ、５１ｂを、ヒータ６０の非摺動面に接触させる構成について説明してきたが、前述したように定着フィルム４１の内面側に当接させる、あるいは、表面側から非接触で温度を測定する等の構成でも、本件発明の効果は変わらない。
つまり、セラミックヒータ以外の熱源を用いる定着装置、例えばハロゲンヒータを用いた従来公知の熱ローラ方式や、定着部材の外周面を直接加熱する方式、あるいは誘導加熱方式などの定着装置に対しても適用させることが可能である。構成によって定着フィルム４１や加圧ローラ４２等の温度が温度検知手段の検知温度に反映されるまでの時間は異なるため、構成毎に測定タイミングを調整すれば良い。サーミスタの長手方向の配置は、用紙Ｐの搬送基準位置を中心として対称である場合を例に説明してきたが、通紙前後の温度差を比較する本実施の形態の構成であれば、配置位置は対称に限られるものではなく、非対称であっても良い。
本実施の形態ではΔＴｂａｓｅを、通紙される記録材の１枚毎に取得したが、例えば定着フィルム４１の温度を直接検知するようにしてもよい。直接検知する場合にはΔＴｂａｓｅの温度測定時間が短くなる可能性があり、ΔＴｂａｓｅの測定がやや不安定になる。そのような場合にはΔＴｂａｓｅを直近の数枚の平均値としても良い。
【００３８】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施の形態２においては、第１の検知温度差と前記第２の検知温度差の差分を連続する複数枚の搬送にわたって演算・保持し、複数枚分の差分を予め定めた手順で処理して得られる差分情報から搬送状態を判別する。すなわち、複数枚の通紙で得られた差分データを取得して記憶し、所定の方法、たとえば統計的な手法で演算して得られた差分情報を基に、搬送状態を判別し、用紙のセット状態が適切でない可能性があることをユーザに通知する。
図１３は、本実施の形態２に係る定着装置の模式的横断面図である。
一対の端部温度検知部材である端部サーミスタ１５１ａ、１５１ｂは、定着フィルム４１表面に当接しており、より直接的に通紙に伴う定着フィルム４１の温度変化を検知可能な構成となっている。本実施の形態においては、端部サーミスタ１５１ａ、１５１ｂと定着フィルム４１の摺擦による定着フィルム４１上の摺擦傷が画質に悪影響を与えないよう、端部サーミスタ１５１ａ、１５１ｂの配置は装置の最大通紙幅の端部近傍で、長手中央から１０６ｍｍの位置とした。
【００３９】
つまり、ＬＥＴＴＥＲサイズの用紙を通紙しても、通常の印刷物には両端に５ｍｍずつの余白を持って印刷が行われるよう制御されているため、画質に影響を与えることはほとんどない。また、画像形成プロセス方向においては、図１３に示すように、定着ニップ部Ｎの後端から下流方向に所定角度だけ離れた位置となっている。本実施の形態では約４０°の位置としている。これは用紙の搬送の妨げとなることなく、定着ニップ部Ｎの下流直後の温度を測定可能な位置である。
それ以外の装置構成は、実施の形態１と同様であり、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００４０】
本実施の形態２においては、定着フィルム４１の表面温度の変化を直接かつ適時測定している。
また、一枚毎の通紙で得られるデータは、実施の形態１と同様に、第１の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔと第２の検知温度差ΔＴｂａｓｅの差分（ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ）であるが、複数枚に渡る傾向から搬送状態を判断することで、用紙Ｐのセット状態をより
正確に判断することができる。この方法によれば、単発の現象の検知はできない一方、斜行や片寄せの誤検知によってユーザに不必要な通知をすることが少なくなるため、ユーザにとってバランスの良い装置を提供することができる。
例えば、給紙カセット２１や給紙トレイ２６上への用紙Ｐのセットの状態が適切でない場合、紙毎に搬送状態がばらつくことがある。つまり通紙毎に斜行となるものもあれば、斜行しない通紙となることもある。したがって、本実施の形態２においては、所定の頻度以上に差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜が基準値を超えた場合にのみ、ユーザに対して用紙のセット状態が適切でない可能性を通知する方法を採用した。
【００４１】
すなわち、判別手段としての制御部１００は、複数枚の記録材一枚毎、すなわち搬送される用紙Ｐの１枚毎に、差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜が、予め設定された基準値である仮検知閾値以上になると、搬送状態が異常と仮検知し、仮検知の回数が前記複数枚の通紙中に予め設定された回数以上の頻度で検知した場合に、搬送状態を異常、すなわち、斜行・片寄せが生じていると判別する。
具体的には、仮検知閾値Ｖを４℃とし、差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜が４℃以上かどうかを判断し、４℃以上の場合には、斜行・片寄せ状態であると仮検知する。そして、直近の１０枚以下の通紙中に３回以上の頻度で斜行・片寄せ状態を仮検知した場合に、斜行・片寄せ検知の判断を確定させ、搬送状態の異常、すなわち仮斜行・片寄せ状態が検知されたものと判断し、ユーザに通知を行う。
本実施の形態では、複数枚の通紙における傾向を把握すること、さらに、検知失敗に伴うユーザビリティの低下のリスクは実施の形態１よりも低いことから、基準値としての仮検知仮閾値を実施の形態１の検知閾値よりも小さくしている。
【００４２】
本実施の形態においては、前述したように実施の形態１とは端部サーミスタの配置が異なり、端部サーミスタ１５１ａ、１５１ｂは、定着ニップ部Ｎの直下流で、かつ定着フィルム４１の表面に当接している。本構成では、実施の形態１と比較して定着フィルム４１の温度変化を端部サーミスタ１５１ａ、１５１ｂが検知するまでの時間が短くなるので、実施の形態１とはΔＴｂａｓｅ及びΔＴｐｒｉｎｔの取得タイミングを異ならせている。
本実施の形態２における第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅのデータ取得タイミングは、用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに到達する前の０．３ｓｅｃ間である。また、第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔのデータ取得タイミングは、用紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎを通過した直後から０．３ｓｅｃ間である。
【００４３】
第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅのデータ取得タイミングは、用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎに到達する直前の、定着フィルム４１の表面温度が最も安定する期間である。また、第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔのデータ取得タイミングは、用紙Ｐが定着ニップ部Ｎを通過して定着フィルム４１に及ぼした影響を、外乱を受けずに検知できるタイミングとした。
表１に、給紙トレイ２６に用紙を過積載し、１０枚連続で通紙を行った実験結果を示す。
２枚目、８枚目、１０枚目で判断基準値以上となる大きな斜行・片寄せが起きており、１０枚中３回の頻度で仮斜行・片寄せを示しているので、斜行・片寄せ検知条件を満たし、斜行・片寄せ検知の判断を確定し、用紙Ｐのセットが適切でない可能性をユーザに通知する。
【００４４】
【表１】
0006468862.tif 000002
【００４５】
次に、図１４のフローチャートに従い、本実施の形態２の制御について、実施の形態１との差異を中心に、その制御フローを説明する。
画像形成装置が通紙を開始すると（Ｓ１４０１）、制御部１００は実施の形態１と同様に、各通紙毎に第１の検知温度差ΔＴｂａｓｅ、第２の検知温度差ΔＴｐｒｉｎｔを取得し（Ｓ１４０２、Ｓ１４０３）、その差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜を算出する。本実施の形態２の特徴として、直近１０枚の通紙で得られた差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜をＲＡＭ１０３に保持する。そして、１０通紙中における差分データについて、｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜≧４に該当する頻度である通紙数をカウントする（Ｓ１４０４）。
このようにして得られた直近１０通紙中に斜行・片寄せが生じていると仮検知された開通（頻度）が、ＲＯＭ１０２に保持する検知閾値、たとえば３回に達した場合（Ｓ１４０５）に、異常検知を確定させ（Ｓ１４０６）、ユーザに通知をおこなう（Ｓ１４０７）。
【００４６】
この方法によれば、実施の形態１と比較すると即時性は劣るものの、各通紙に対しては検知の感度を低下させることなく、より確度の高い情報をユーザに与えることが可能となる。つまり、検知失敗に伴うユーザビリティの低下を招くことがより少ない装置をユーザに提供することができる。
本実施の形態では、端部サーミスタ１５１ａ、１５１ｂは、定着フィルム４１に接触する構成としたが、接触式のサーミスタを用いると前記したように配置が制限される。温度検知手段として非接触式のサーモパイル等を用いると、コストアップにはなるものの、長手方向の温度検知手段の配設位置に制限が無く、装置毎の設定の自由度が高いメリットがある。
【００４７】
また、複数の通紙で得られた差分データの処理方法は、上記に限らない。本実施の形態では直近１０枚以下の通紙中３回以上、閾値を越える場合にユーザ通知をおこなう、としたが、一枚毎の判断よりも確度を高めることが目的であるので、より即時性を求める場合には直近５枚以下の通紙中２回、等としても良い。
その他の例では、前記した差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の値を、通紙数枚に渡って測定、及び記憶しておき、差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の標準偏差を求め、ばらつき具合から用紙Ｐのセットの状態が適切でないことを通知してもよい。また、その他の判断条件として、所定枚数中の頻度ではなく、連続して差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜が予め設定した基準値を越えることなど、としてもよい。
また、複数枚の通紙に渡って測定及び記憶した差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の合計値が、予め設定した基準値を超えるかどうかを判断条件としても良い。
【００４８】
本実施の形態でも、実施の形態１同様、長手両端の端部サーミスタ１５１ａ、１５１ｂの配設位置は、斜行もしくは片寄せの検知の対象となる通紙幅の端部やや中央寄りとしているが、通紙幅の端部よりも外側（フィルム端部側）であってもよい。斜行もしくは片寄せにより、端部サーミスタ１５１ａ、１５１ｂの配設位置において定着フィルム４１から用紙への熱供給の差、あるいは非通紙部昇温による長手方向の温度差が生じるために、前記した方法により斜行・片寄せ検知が可能である。
【００４９】
［実施の形態３］
本実施の形態３も、実施の形態２と同様に、第１の検知温度差と前記第２の検知温度差の差分を連続する複数枚の搬送にわたって演算・保持し、複数枚分の差分から搬送状態を判別する処理方法の一例である。装置の構成は実施の形態２と同様である。
本実施の形態３では、給紙カセットやトレイへの用紙のセットが適切でない場合の特徴である、用紙の搬送状態のばらつきに着目し、長手両端の温度差の変化である差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の平均値と分散を用いて、斜行の検知を行う。
データのばらつきの指標としては、統計量として分散や標準偏差を用いるのが一般的であり、本実施の形態において分散を算出する構成としたのは、制御部１００内部の演算処理部（ＣＰＵ）１０１が四則演算のみに対応しているためである。ばらつき具合を算出できる指標であれば、斜行の検知基準は、標準偏差や分散に限られるものではない。
【００５０】
データが正規分布に従う場合には、平均値（Ｎ）±標準偏差（σ）×３の範囲内に９９．７％のデータ、つまりほとんど全ての値が含まれることが知られている。本実施の形態においては、前記したように用紙Ｐのセットが適切でないことによる斜行にはばらつきがあり、その斜行量は正規分布を示す。従って斜行に伴う長手両端の端部サーミスタ１５１ａ及び１５１ｂの検知温度差の変化量である差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜もばらつきを有し正規分布を示す。
実施の形態１においては、基準値としての検知閾値Ｖを5℃とし、通紙によって長手両
端の温度差が５℃以上変化する場合に当該用紙が斜行・片寄せしていることを判断する方法を示した。一方で、１枚の通紙では温度差が閾値を越えず、実施の形態１では斜行・片寄せの検知にかからない場合であっても、前記したように用紙のセットが適切でない場合には長手両端の温度差の変化がばらつくことがある。このような場合、実施の形態３で示すように、標準偏差σを導入することにより、斜行・片寄せを検知し、用紙のセット状態を予測できる。
【００５１】
具体的には、以下の式３のように、前述した正規分布に従うデータである差分｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の範囲を、差分データ｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の平均値、標準偏差を用いて表す。そして、平均値及び標準偏差で規定されるデータ範囲の最大値が、予め設定された基準値である検知閾値Ｖを越える場合には、用紙のセット状態が好ましくないと判断しユーザに通知することができる。ここで用紙Ｐの斜行を検知するための、長手両端の温度差の変化閾値は実施の形態１同様に５℃とした。
【００５２】
すなわち、判別式は、次式によって示される。
｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の平均値＋３×｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の標準偏差（σ）≧５    （式３）
ただし、前記したように本実施の形態３では標準偏差σの代わりに分散σ２を扱うため、式３を変形して、
｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の分散（σ２）
≧｛（５−｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜平均値）／３｝＾２      （式４）
の時に斜行を検知する。
【００５３】
表２（Ａ）（Ｂ）に、斜行が含まれていない場合（Ａ）と斜行を含む場合（Ｂ）について、１０枚連続印字した場合の差分データ｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の各測定値を示す。ここで、斜行を含む場合のデータは、実施の形態２に用いたものと同一である。
【００５４】
【表２】
0006468862.tif 000003
【００５５】
用紙のセットに問題が無い場合には、差分データ｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の平均値は０．３４、分散は０．５４である。前記式４の右辺は２．４１であることから、斜行・片寄せの検知条件に当たらない。
一方、用紙のセットに問題があり、連続通紙中に斜行・片寄せが含まれる場合には、｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の平均値は２．４１、分散は２．４９である。前記式４の右辺は０．７５となり、その結果前記条件式を満たすことから、斜行・片寄せを検知し、ユーザに報知する。
本実施の形態３においては、差分データ｜ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ｜の平均値及び分散を用いたが、分散のみを用いて分散の大きさによって斜行検知を行っても良い。また、本実施の形態においてはばらつきが±３σの場合を例に説明したがその限りではなく、目的に応じてばらつき範囲を設定することができる。
【００５６】
［実施の形態４]
本実施の形態４においては、実施の形態２同様に複数の通紙で得られた情報を分析し、１枚の通紙では斜行や片寄せが判断できない場合であっても、比較的少ない通紙数で斜行・片寄せを正確に検知し、ユーザに通知する方法について示す。
従来、判断基準に対して片寄せされた用紙Ｐが通紙された場合には、ユーザビリティ（スループット保持）を重視し、比較的大きな温度差が生じるまでスループットダウンせずに通紙を続けるのが一般的であった。しかしながら、長手方向の温度差が生じたままで通紙を続けることで、定着フィルム４１が想定以上の高温にさらされ、また温度の左右差により定着フィルム４１に寄り力が生じ、端部が繰り返し応力を受けるため、定着寿命の低下を招きかねない。従って、ユーザには比較的早い段階で用紙Ｐのセットの状態が好ましくないことを通知した方が良いという考え方がある。
規制板による端部の保持が不十分でない場合に起きる片寄せ通紙では、片寄せ量が小さい場合、定着長手方向の温度差は少しずつ広がっていくため、一枚毎の通紙では用紙Ｐのセットの状態を検知できないことがある。
【００５７】
本実施の形態４においては、差分（ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ）の変化の傾向から斜行もしくは片寄せを判断する方法について説明する。
実施の形態１乃至３とは異なり、第１の検知温度差と第２の検知温度差の差分（ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ）が、連続する複数枚の通紙中に増加または減少傾向を示した場
合に、記録材の搬送状態に異常があると判別するものである。
すなわち、片寄せ通紙では、給紙カセット２１あるいは給紙トレイ２６上において、用紙幅方向のどちらか一方に寄せてセットされていることを想定しており、差分（ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ）の符号が変わらない状態、つまり長手方向の温度差が単調増加または単調減少することを検知して、用紙の片寄せ通紙を判断する。
本実施の形態４においては、連続的に保持された複数枚の差分の移動平均によって、用紙の片寄状態を判断する。具体的には、用紙Ｐを３枚通紙する毎に（ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ）を平均化し、その平均値が５回に渡り連続して符号が変わらない、つまり５回とも全て正、または全て負の場合を片寄せ通紙と判断している。
【００５８】
用紙Ｐが用紙幅方向に片寄ると、用紙が寄った側では非通紙部昇温が起きにくい一方、反対側の端部において非通紙部昇温が大きくなり、徐々に定着長手方向の温度差が拡大していく。つまり、このように片寄せ通紙が続く間は、通紙毎の差分データ（ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ）は正、または負の値がほぼ連続することになる。しかしながら、温度検知のばらつき等の要因により、極性の逆転も起き得るため、本実施の形態４では、より温度差の拡大傾向を正しく把握するため、統計量として、データの移動平均値を基に片寄せの判断をおこなう構成とした。
表３に用紙の基準位置から２〜３ｍｍ片寄せした状態で連続通紙した場合の結果を示す。
【００５９】
【表３】
0006468862.tif 000004
【００６０】
表３（Ａ）に示す発明者による実験では、差分データ（ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ）の値は正の値を示す傾向があるものの、６枚目のように差が０となる場合、あるいは別のケースでは負の値を示す場合もあった。しかしながら、本実施の形態の表３（Ｂ）で示すように移動平均を測定することにより、温度検知のばらつきを抑えた精度の高い測定が可能となる。平均点数や取得したデータの演算は本実施の形態の限りではなく、例えば平均点数はさらに多い方が傾向の把握をしやすい。ただし、平均点数を増やすことで片寄せ検知にかかる時間が長くなることから、本実施の形態では３枚の通紙から得られるΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ値の平均値を用いた。
【００６１】
本実施の形態の方法によれば、片寄せだけでなく、比較的小さな斜行が続いた場合等にも用紙Ｐのセット状態が好ましくないことを判断できる。また、前記演算とは別に、従来のように定着長手方向の温度差の絶対値の閾値も持っておくことで、早い段階での片寄せ
検知ができなくても、従来並みのタイミングでは片寄せ検知をすることができる。このように、二つの判断基準を持つことで少なくとも従来以上の片寄せ検知機能を有する構成としても良い。
【００６２】
なお、画像形成装置については、図１に示した画像形成装置のような複合機に限られず、ファクス、プリンタ、複写機等、加熱定着部を有する画像形成装置に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２１  給紙カセット（記録材保持部）、２６  給紙トレイ（記録材保持部）
４０  定着装置、４１  定着フィルム（定着部材）、４２  加圧ローラ(加圧部材)
６０  ヒータ(加熱体)、Ｎ  定着ニップ部
５１ａ、５１ｂ  端部サーミスタ（第1、第２温度検知部材）
１００    制御部（判別手段）
１５１ａ、１５１ｂ    端部サーミスタ
Ｐ  用紙(記録材)
ΔＰｒｉｎｔ  第２の検知温度差、ΔＴｂａｓｅ  第１の検知温度差
（ΔＴｐｒｉｎｔ−ΔＴｂａｓｅ）  差分
【図１】
0006468862.tif 000005
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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