(57)【要約】【課題】小サイズ記録材に対する連続画像形成が行われると、定着部における温度分布が不均一になり、次の画像形成において、定着ムラが発生しやすくなるが、従来の技術ではこのような定着ムラを十分に無くすることが困難であった。【解決手段】他熱体を冷却する制御とともに、加熱体の駆動の制御をを行い、温度差情報に基づいて、冷却手段のみでなく、加熱体の駆動も温度差情報に基づいて制御する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触加熱体、該接触加熱体に対向して配置された加圧体、小サイズ記録材の通紙部分における前記接触加熱体の温度を検知する第１温度センサ、小サイズ記録材の非通紙部分における前記接触加熱体の温度を検知する第２温度センサ、前記接触加熱体の前記非通紙部分を冷却する冷却手段並びに前記接触加熱体及び前記加圧体の少なくともいずれか一方を駆動する駆動手段を有する定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記第１温度センサにより検知された温度と前記第２温度センサにより検知された温度との温度差に応じて、前記冷却手段及び前記駆動手段を制御する制御手段を有する定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接触加熱体及び前記加圧体の少なくともいずれか一方に接触して定着部における温度分布を均一化させる温度均一化部材を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像形成工程を実行していない場合に、前記温度差が第１の所定値以上のときに、前記制御手段は、前記冷却手段及び前記駆動手段を作動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成工程を実行している場合に、前記温度差が前記第１の所定値以上のときに、前記制御手段は、前記画像形成工程を停止するとともに、前記冷却手段及び前記駆動手段を作動させ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】
前記画像形成工程を停止した後に、前記温度差が第２の所定値以下になったときに、前記制御手段は、前記画像形成工程を再開することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
二つの画像形成ジョブを実行する場合に、前記制御手段は、前記温度差及び前記二つの画像形成ジョブにおいて使用される記録材の幅の情報に基づいて、後の画像形成ジョブの実行の可否を判断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
第１の幅を有する記録材を用いて前記画像形成ジョブの一つを実行した後に、前記第１の幅よりも広い第２の幅を有する記録材を用いて画像形成ジョブの他を実行する際に、前記制御手段は、前記温度差が第３の所定値以上のときに、前記第２の幅を有する記録材に対する前記画像形成工程の他の実行を禁止し、前記温度差が前記第３の所定値を下回るときに、前記第２の幅を有する記録材に対する前記画像形成工程の他を実行することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、使用される記録材が所定幅以下のときに、画像形成工程の実行中において、前記冷却手段を作動させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
接触加熱体、該接触加熱体に対向して配置された加圧体、小サイズ記録材の通紙部分における前記接触加熱体の温度を検知する第１温度センサ、小サイズ記録材の非通紙部分における前記接触加熱体の温度を検知する第２温度センサ、前記接触加熱体及び前記加圧体の少なくともいずれか一方に接触して定着部における温度分布を均一化させる温度均一化部材並びに前記接触加熱体及び前記加圧体の少なくともいずれか一方を駆動する駆動手段を有する定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記第１温度センサにより検知された温度と前記第２温度センサにより検知された温度との温度差に応じて、前記駆動手段を制御する制御手段を有する定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成工程を実行していない場合に、前記温度差が前記所定値以上のときに、前記制御手段は、前記駆動手段を作動させ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１１】
画像形成工程を実行している場合に、前記温度差が前記第１の所定値以上のときに、前記制御手段は、前記画像形成工程を停止するとともに、前前記駆動手段を作動させることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成工程を停止した後に、前記温度差が第２の所定値以下になったときに、前記制御手段は、前記画像形成工程を再開することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
二つの画像形成ジョブを実行する場合に、前記制御手段は、前記温度差及び前記二つの画像形成ジョブにおいて使用される記録材の幅の情報に基づいて、後の画像ジョブの実行の可否を判断することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
第１の幅を有する記録材を用いて前記画像形成ジョブの一つを実行した後に、前記第１の幅よりも広い第２の幅を有する記録材を用いて前記画像形成ジョブの他を実行する際に、前記制御手段は、前記温度差が前記所定値以上のときに、前記第２の幅を有する記録材に対する画像形成工程の他の実行を禁止し、前記温度差が前記所定値を下回るときに、前記第２の幅を有する記録材に対する画像形成工程の他を実行することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記接触加熱体は、誘導加熱型加熱手段により加熱されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー像を記録材に定着する定着装置を備えた画像形成装置に関し、特に、小サイズ記録材の定着処理を行った場合に生ずる定着ムラの防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、一般に、トナー像を加熱溶融することにより記録材に定着することが行われる。このように加熱溶融によりトナー像を定着する熱定着装置としては、一対のローラで搬送を行いつつ定着する熱ローラ定着装置、一対のベルト又はベルトとローラとで搬送を行いつつ定着するベルト定着装置等があり、ベルト定着装置には、搬送ベルトを加熱部材とするものや、搬送ローラを加熱部材とするものや、ベルトをバックアップする固定のブロックを加熱部材とするものがある。
【０００３】
熱定着装置においては、小サイズの記録材を連続処理した場合に、定着部の温度分布が不均一になり、その直後に大サイズの記録材を定着するときに定着ムラを生ずるという問題がある。すなわち、小サイズの記録材を連続して定着処理した場合に、通紙部分における熱の持ち出し、すなわち、記録材が通過する通紙部分において記録材により熱が奪われる現象が起こるのに対して、非通紙部分では記録材による熱の持ち出しがないなめに、通紙部分における温度と非通紙部分における温度に違いが生じ、その状態で大サイズの記録材を定着処理するときに定着ムラを生ずるという問題がある。
【０００４】
このような問題に対して、特許文献１では、非通紙部分を冷却手段で冷却することが開示されている。また、特許文献２では、加熱体である加熱ローラにヒートパイプのような熱伝導率のよいものを用いることにより、熱の移動を良好にして定着部における温度分布を均一化することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−２４８１７０号公報
【０００６】
【特許文献２】
実開昭６２−１０３０７３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年の技術趨勢では、前記特許文献１、２で開示されている技術では、定着部における温度の不均一を十分に解消することが困難になっている。
【０００８】
すなわち、省エネルギーの観点から、定着装置の消費電力を圧縮する技術が進歩し、加熱体の熱容量を小さくするという手段により省エネルギーが実現されているが、このために加熱ローラ等の加熱体が薄肉化されている。このために、加熱体における熱の移動が抑制され、その結果として、前記特許文献１、２で開示されている技術を用いても、温度分布の不均一を十分に解消することが困難になっている。
【０００９】
その結果、小サイズの記録材を連続定着処理した後に大サイズの記録材を定着処理したときに、定着ムラを生ずるという問題がある。
【００１０】
本発明は、従来技術におけるこのような問題を解決することを目的とし、小サイズの記録材を定着処理し、後に大サイズの記録材を定着処理した場合に生ずる定着ムラの問題を解消し、常に均一な定着を行うことができる定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１２】
１．接触加熱体、該接触加熱体に対向して配置された加圧体、小サイズ記録材の通紙部分における前記接触加熱体の温度を検知する第１温度センサ、小サイズ記録材の非通紙部分における前記接触加熱体の温度を検知する第２温度センサ、前記接触加熱体の前記非通紙部分を冷却する冷却手段並びに前記接触加熱体及び前記加圧体の少なくともいずれか一方を駆動する駆動手段を有する定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記第１温度センサにより検知された温度と前記第２温度センサにより検知された温度との温度差に応じて、前記冷却手段及び前記駆動手段を制御する制御手段を有する定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
２．前記接触加熱体及び前記加圧体の少なくともいずれか一方に接触して定着部における温度分布を均一化させる温度均一化部材を有することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１４】
３．画像形成工程を実行していない場合に、前記温度差が第１の所定値以上のときに、前記制御手段は、前記冷却手段及び前記駆動手段を作動させることを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
【００１５】
４．画像形成工程を実行している場合に、前記温度差が前記第１の所定値以上のときに、前記制御手段は、前記画像形成工程を停止するとともに、前記冷却手段及び前記駆動手段を作動させることを特徴とする前記３に記載の画像形成装置。
【００１６】
５．前記画像形成工程を停止した後に、前記温度差が第２の所定値以下になったときに、前記制御手段は、前記画像形成工程を再開することを特徴とする前記４に記載の画像形成装置。
【００１７】
６．二つの画像形成ジョブを実行する場合に、前記制御手段は、前記温度差及び前記二つの画像形成ジョブにおいて使用される記録材の幅の情報に基づいて、後の画像形成ジョブの実行の可否を判断することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１８】
７．第１の幅を有する記録材を用いて前記画像形成ジョブの一つを実行した後に、前記第１の幅よりも広い第２の幅を有する記録材を用いて画像形成ジョブの他を実行する際に、前記制御手段は、前記温度差が第３の所定値以上のときに、前記第２の幅を有する記録材に対する前記画像形成工程の他の実行を禁止し、前記温度差が前記第３の所定値を下回るときに、前記第２の幅を有する記録材に対する前記画像形成工程の他を実行することを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
【００１９】
８．前記制御手段は、使用される記録材が所定幅以下のときに、画像形成工程の実行中において、前記冷却手段を作動させることを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２０】
９．接触加熱体、該接触加熱体に対向して配置された加圧体、小サイズ記録材の通紙部分における前記接触加熱体の温度を検知する第１温度センサ、小サイズ記録材の非通紙部分における前記接触加熱体の温度を検知する第２温度センサ、前記接触加熱体及び前記加圧体の少なくともいずれか一方に接触して定着部における温度分布を均一化させる温度均一化部材並びに前記接触加熱体及び前記加圧体の少なくともいずれか一方を駆動する駆動手段を有する定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記第１温度センサにより検知された温度と前記第２温度センサにより検知された温度との温度差に応じて、前記駆動手段を制御する制御手段を有する定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
１０．画像形成工程を実行していない場合に、前記温度差が前記所定値以上のときに、前記制御手段は、前記駆動手段を作動させることを特徴とする前記８に記載の画像形成装置。
【００２２】
１１．画像形成工程を実行している場合に、前記温度差が前記第１の所定値以上のときに、前記制御手段は、前記画像形成工程を停止するとともに、前前記駆動手段を作動させることを特徴とする前記１０に記載の画像形成装置。
【００２３】
１２．前記画像形成工程を停止した後に、前記温度差が第２の所定値以下になったときに、前記制御手段は、前記画像形成工程を再開することを特徴とする前記１１に記載の画像形成装置。
【００２４】
１３．二つの画像形成ジョブを実行する場合に、前記制御手段は、前記温度差及び前記二つの画像形成ジョブにおいて使用される記録材の幅の情報に基づいて、後の画像ジョブの実行の可否を判断することを特徴とする前記９〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２５】
１４．第１の幅を有する記録材を用いて前記画像形成ジョブの一つを実行した後に、前記第１の幅よりも広い第２の幅を有する記録材を用いて前記画像形成ジョブの他を実行する際に、前記制御手段は、前記温度差が前記所定値以上のときに、前記第２の幅を有する記録材に対する画像形成工程の他の実行を禁止し、前記温度差が前記所定値を下回るときに、前記第２の幅を有する記録材に対する画像形成工程の他を実行することを特徴とする前記８〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２６】
１５．前記接触加熱体は、誘導加熱型加熱手段により加熱されることを特徴とする前記１〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示し、該画像形成装置は、画像形成部Ａとその上に設置された画像読取装置Ｄから構成される。
【００２８】
画像形成部Ａは、回転する感光体１並びに感光体１の周囲に配置された帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５Ａ、除電装置５Ｂ、分離爪５Ｃ及びクリーニング装置５Ｄを有し、帯電装置２によって感光体１の表面に一様帯電を行った後に、像露光装置３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像装置４により反転現像して感光体１の表面にトナー像を形成する。
【００２９】
給紙装置６Ａから給紙された記録材Ｐは中間給紙部６Ｂを経て転写位置へと送られる。転写位置において転写装置５Ａにより前記トナー像が記録材Ｐ上に転写される。その後に、記録材Ｐは除電装置５Ｂにより裏面の電荷が消去され、分離爪５Ｃにより感光体１から分離され、用紙搬送装置７Ａにより搬送され、引き続き定着装置８により加熱定着処理され、排紙ローラ７Ｃにより排出される。なお、記録材Ｐの片面に画像形成を行う場合には、搬送路切り替え板７Ｂが破線の状態に切り替えられている。
【００３０】
また、感光体１のトナー像転写後の表面は、分離爪５Ｃの下流においてクリーニング装置５Ｄにより表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。
【００３１】
一方、記録材Ｐの両面に画像形成を行う場合には、搬送路切り替え板７Ｂを実線の状態に切り替えることにより、定着装置８により加熱定着された記録材Ｐは下方に搬送され、反転搬送装置７Ｄにおいてスイッチバックして表裏反転された後、転写位置において新たなトナー像が裏面に転写される。その後は、上記と同工程で加熱定着され、破線の状態に切り替えた搬送路切り替え板７Ｂを通過した後、排紙ローラ７Ｃにより排出される。
【００３２】
図２は図１における定着装置８の一例を示す。
定着装置８は、接触加熱体としての加熱ローラ２０、加圧体としての加圧ローラ３０、第１温度センサとしての温度センサＴＳ１、第２温度センサとしての温度センサＴＳ２及び冷却手段を有する。接触加熱体は記録材を搬送しつつ記録材上のトナー像を加熱定着する手段であり、接触加熱体としては、図示の加熱ローラの他に加熱ベルトを用いることができる。
【００３３】
加熱ローラ２０は駆動手段としてのモータ（図５に示す）により駆動されて矢印のように回転する。加熱ローラ２０の内側に加熱手段が設けられ、該加熱手段は、円柱状のコイル支持部材２２、該コイル支持部材２２につる巻状に巻き付けられたコイル２１からなる誘導加熱型加熱手段である。加熱ローラ２０は鉄製のパイプからなり、コイル２１に高周波電流を流すことにより、加熱ローラ２０中に渦電流が誘起され、該渦電流により加熱ローラ２０が発熱する。誘導加熱型加熱手段はエネルギー効率がよく迅速な加熱が出来る点で好ましく、このために加熱ローラ２０の厚さは、０．２〜１．５ｍｍ程度が好ましく、０．５〜１ｍｍ程度が特に好ましい。なお、加熱手段としては、誘導加熱型加熱手段の他に、ハロゲンランプ等の放射熱により加熱する型のもの、抵抗加熱型等周知の任意の加熱手段を用いることができる。接触加熱体の材料には、誘導加熱型では鉄が好ましいが、他の型では、アルミニウム等の金属やポリイミド等の耐熱性の樹脂を用いることができる。接触加熱体の表面にフッ素樹脂等の離型層を設けのが好ましい。
【００３４】
加圧体としての加圧ローラ３０はパイプ状の芯金３２及びシリコンゴムからなる耐熱弾性層３１で構成される。加圧体は接触加熱体に圧接してニップを形成し記録材を搬送する手段であり、加圧体としては、図示の加圧ローラの他に加圧ベルトを用いることができる。加圧体の表面にフッ素樹脂等の離型層を設けることができる。なお、加圧体にも加熱手段を設けて加熱することができる。
【００３５】
冷却手段は、冷却ファン４０からなり、加熱ローラ２０の回転軸方向両端部を冷却する。４１は冷却ファン４０による冷却範囲を加熱ローラ２０の両端部に限定するダクトである。
【００３６】
温度センサＴＳ１は、加熱ローラ２０の回転軸方向中央部の温度を検知し、温度センサＴＳ２は、加熱ローラ２０の回転軸方向端部の温度を検知する。温度センサＴＳ１、ＴＳ２には、サーミスタ又はサーモカップルが用いられる。
【００３７】
記録材Ｐは未トナー像Ｔを加熱ローラ２０側に担持した状態で矢印のように加熱ローラ２０と加圧ローラ３０間のニップに導入され、該ニップを通過する際に加熱定着処理される。
【００３８】
図３は本発明の実施の形態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。
【００３９】
図において、制御手段ＣＲは、温度センサＴＳ１、センサＴＳ２が検知した温度の温度差に応じて、図２に示す冷却ファン４０、モータＭ及び画像形成部Ａを制御する。画像形成部Ａは前記に説明したように記録材Ｐに画像を形成する。駆動手段としてのモータＭは図２における加熱ローラ２０及び加圧ローラ３０の少なくともいずれか一方を回転駆動する。
【００４０】
図４は温度センサＴＳ１、ＴＳ２の温度検知位置を示す図である。記録材Ｐは矢印のように進行して、加熱ローラ２０と加圧ローラ３０間のニップを通過し、通過の過程で、加熱ローラ２０により加熱されて、記録材Ｐ上のトナー像が加熱定着される。記録材Ｐとしては、種々のサイズのものが用いられ、最小幅Ｄ１の記録材Ｐ１から最大幅Ｄ２の記録材Ｐ２間の種々のサイズのものが用いられる。
【００４１】
記録材Ｐ３を加熱ローラ２０と加圧ローラ３０間に通紙して連続画像形成を行った場合に、記録材Ｐ３の幅Ｄ３に対応する加熱ローラ２０の表面からは記録材Ｐ３により熱が奪われるが、幅Ｄ３の外側では熱が奪われることがない。その結果、加熱ローラ２０の表面温度が記録材Ｐの幅Ｄ３に対応する中央部における温度Ｔ１と両端部における温度Ｔ２との間に温度差ΔＴが生ずる。
【００４２】
温度センサＴＳ１（第１温度センサ）は中央部における温度Ｔ１を検知し、温度センサＴＳ２（第２温度センサ）は端部における温度Ｔ２を検知する。
【００４３】
使用される記録材の幅は種々あり、幅Ｄ３は各画像形成工程において様々であるが、記録材Ｐが加熱ローラ２０と加圧ローラ３０間のニップを通過する通紙部Ｌ１における温度と、その外側の非通紙部Ｌ２における温度の温度差ΔＴは、図示のように２個の温度センサＴＳ１、ＴＳ２により検知することができる。
【００４４】
本実施の形態においては、温度差ΔＴが所定値以上になったときに、冷却ファン４０を作動させるとともに、加熱ローラ２０を回転駆動して、温度差ΔＴを速やかに許容値以下に低下させる制御が行われる。すなわち、加熱ローラ２０を回転させながら、冷却ファン４０により冷却風を加熱ローラ２０に当てることにより、加熱ローラ２０からの放熱量が多くなり、加熱ローラ２０の両端部における高温状態が速やかに解消される。
【００４５】
加熱ローラ２０の駆動制御及び冷却ファン４０のオン／オフ制御のための閾値である前記所定値は、後に説明する第１の所定値Ｔ１であり、所定値Ｔ１は、温度差ΔＴが所定値Ｔ１以下であれば、定着ムラが生じないように設定され、たとえば、１０℃〜３０℃程度の値から選択されことが望ましい。
【００４６】
このように冷却ファン４０を作動させるとともに、モータＭを作動させて加熱ローラ２０を駆動しその表面温度分布を均一化する制御は、画像形成工程を実行していない期間に行われる。すなわち、画像形成装置の休止時に前記制御が行われるか、又は画像形成工程の実行中に温度差ΔＴが所定値以上になったときに画像形成を中止して前記制御が行われる。前記制御では、記録材の通紙がない状態で回転する加熱ローラ２０を冷却ファン４０で冷却するので冷却効率がよく、加熱ローラ２０の表面の温度分布が速やかに均一化する。
【００４７】
通紙部と非通紙部の境界の幅Ｄ３は、記録材のサイズの使用頻度に応じて設定される。最大幅Ｄ１は一般にＡ３サイズの幅とされるが、たとえば、Ａ４Ｒの記録材Ｐの使用頻度が高い場合には、Ｄ３はＡ４サイズの幅（短辺の長さ）に設定される。
【００４８】
なお、幅Ｄ３を変更可能とし操作部において種々設定できるようにすることもできる。
【００４９】
図５は定着装置８の他の例を示す。
図５（ａ）では、加熱ローラ２０の表面温度を均一化する手段として、温度均一化部材５０が用いられる。温度均一化部材５０は、アルミニウム等の熱伝導性の高い材料のローラからなり。温度均一化部材５０を加圧ローラ５０に接触させ、加圧ローラ３０を回転することにより、図３に示す温度Ｔ２の高温部の熱が、温度均一化部材５０においてその回転軸方向に移動し、表面温度が均一化される。そして、均一化された温度分布は加圧ローラ３０を介して加熱ローラ２０に転写され、加熱ローラ２０の表面温度が均一化される。温度均一化部材５０は、加圧ローラ３０に代えて加熱ローラ２０に接触させてもよく、また加熱ローラ２０及び加圧ローラ３０のそれぞれに設けてもよい。
【００５０】
図５（ｂ）は、加熱ローラ２０の表面温度を均一化する手段として、冷却ファン４０及び温度均一化部材５０を用いた例を示す。冷却ファン４０及び温度均一化部材５０を用いることにより、より一層速やかに加熱ローラ２０の表面温度を均一にすることができる。
【００５１】
次に、図６〜１３を参照して本発明の実施の形態における制御について説明する。
【００５２】
図６は温度差検知のサブルーチンのフローチャートである。
ステップＳ１において、温度センサＴＳ１、ＴＳ２の出力を読み込み、ステップＳ２において温度差ΔＴを計算する。
【００５３】
図７は図２に示す定着装置８を有する画像形成装置における制御のサブルーチンのフローチャートである。図７のサブルーチンのスタート時点では、モータＭはオフであり加熱ローラ２０は停止している。すなわち、図７に示す制御は、画像形成装置の主電源がオンであり、画像形成部Ａが停止している状態からスタートする。
【００５４】
ステップＳ１０において温度差ΔＴが所定値Ｔ１以上か否かを判断する。所定値Ｔ１以上のときは（Ｓ１０のＹｅｓ）、冷却ファン４０をオンし（Ｓ１１）、モータＭをオンして加熱ローラ２０を回転駆動する（Ｓ１２）。温度差ΔＴが所定値未満のときは、処理を行うことなく終了する。
【００５５】
図８も図７と同様に図２に示す定着装置８を有する画像形成装置における制御を示すが、図８は、画像形成部Ａが作動中、すなわち、画像形成工程の実行中における制御のサブルーチンのフローチャートである。
【００５６】
ステップＳ２１において、画像形成動作停止フラグのオン／オフをチェックし、オフの場合、ステップＳ２２に移行して温度差ΔＴが第１の所定値Ｔ１以上か否かを判断する。所定値以上のときは（Ｓ２２のＹｅｓ）、画像形成部Ａを停止させる（Ｓ２３）。画像形成工程の停止後、冷却ファン４０をオンし（Ｓ２４）、モータＭを起動して加熱ローラ２０を回転駆動し（Ｓ２５）、画像形成動作停止フラグをオンにする。
【００５７】
ステップＳ２１の判断において、画像形成動作停止フラグがオン（Ｙｅｓ）である状態は、ステップＳ２６の処理後の状態、すなわち、画像形成部Ａを停止し、冷却ファン４０をオンし、加熱ローラ２０を駆動している状態である。この状態で温度差ΔＴが第２の所定値Ｔ２以下か否かを判断する（Ｓ２７）。第２の所定値Ｔ２は、加熱ローラ２０の表面温度が均一化された状態を示すものとして設定された値であり、第１の所定値より小さい。温度差ΔＴが第２の所定値Ｔ２より大であるとき（Ｓ２７のＮｏ）のときは、終了するが、第２の所定値Ｔ２以下のときは（Ｓ２７のＹｅｓ）、冷却ファン４０をオフし（Ｓ２８）、モータＭをオフして加熱ローラ２０を停止させ（Ｓ２９）、画像形成部Ａを作動させて画像形成工程を再開し（Ｓ３０）、画像形成動作停止フラグをオフに切り替える（Ｓ３１）。
【００５８】
なお、ステップＳ３０におけるモータＭのオフを省略し、加熱ローラ２０の駆動を継続して画像形成工程の再開（Ｓ３０）に移行してもよい。
【００５９】
本発明の実施の形態の他の例では、前後する二つの画像形成ジョブを実行する際に、後の画像形成ジョブの実行の可否を、前の画像形成ジョブにおいて用いられた記録材の幅と、後の画像形成ジョブにおいて用いられる記録材の幅と、温度差ΔＴとに基づいて判断する。
【００６０】
具体的には、一つの画像形成ジョブを実行した結果、温度差ΔＴが第３の所定値Ｔ３以上になったときに、次の画像形成ジョブを実行するのに際して、前の画像形成ジョブにおいて用いた記録材よりも広い幅の記録材に対する画像形成を禁止して定着ムラを防止している。図９はこのような実施の形態における制御のサブルーチンのフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ４０の判断で画像形成中の場合には（Ｓ４０のＹｅｓ）、サブルーチンは終了する。画像形成中でない場合には（Ｓ４０のＮｏ）、画像形成動作停止フラグのオン／オフをチェックし（Ｓ４１）、Ｙｅｓの場合は、温度差ΔＴが第３の所定値Ｔ３以上か否かを判断し、以上のときは（Ｓ４２のＹｅｓ）、温度均一化制御に移行する。第３の所定値Ｔ３はほぼ第１の所定値Ｔ１に等しいが、必ずしも一致しない。
【００６２】
ステップＳ４３において、記録材の幅が前のジョブにおいて用いられた記録材の幅よりも広いか否かが判断される。ステップＳ４３における判断は、記録材のサイズを検知する検知手段からのサイズ情報、記録材を収納する記録材収納部からのサイズ情報又は操作部において設定されたサイズ情報に基づいて行われる。
【００６３】
前の記録材の幅以下である場合には（Ｓ４３のＮｏ）終了し、前の記録材の幅より大であるときは（Ｓ４３のＹｅｓ）、画像形成部Ａを停止させて画像形成工程の実行を禁止し（Ｓ４４）、冷却ファン４０をオンし（Ｓ４５）、加熱ローラ２０を駆動し（Ｓ４６）、画像形成動作停止フラグをオンして（Ｓ４７）終了する。
【００６４】
ステップＳ４１の判断で画像形成動作停止フラグがオンのときは、温度差ΔＴが第４の所定値Ｔ４以下であるか否かが判断される（Ｓ４８）。第４の所定値Ｔ４は、加熱ローラ２０の表面温度が均一であると判断するための閾値であり、第２の所定値Ｔ２にほぼ等しい。温度差ΔＴが第４の所定値Ｔ４より大である場合には（Ｓ４８のＮｏ）、終了し、温度差ΔＴが第４の所定値Ｔ４以下であるときは、冷却ファン４０をオフし（Ｓ４９）、画像形成部Ａを作動させて画像形成工程を開始し（Ｓ５０）、画像形成動作停止フラグをオフして（Ｓ５１）終了する。
【００６５】
小サイズの記録材を用いて画像形成を行う場合には、加熱ローラ２０の表面温度が不均一になるので、記録材のサイズ情報に基づいて、冷却ファン４０を制御することが望ましい。図１０に示すサブルーチンはこのような制御を行うものである。
【００６６】
ステップＳ６０において、画像形成中であるときは（Ｓ６０のＹｅｓ）、記録材の幅が第５の所定値Ｗ以下か否かが判断される。所定値Ｗ以下である場合には（Ｓ６１のＹｅｓ）、冷却ファン４０がオンされ終了する（Ｓ６２）。画像形成中は加熱ローラ２０は回転しているので、冷却ファン４０による冷却作用と加熱ローラ２０の回転による冷却作用の相乗効果により温度分布が均一化される。記録材の幅が所定値Ｗより大の場合には、そのまま終了する。
【００６７】
ステップＳ６０の判断で、画像形成中でないときは、冷却ファン４０及び加熱ローラ２０の駆動をオフして終了する（Ｓ６３、Ｓ６４）。画像形成装置の休止中において、冷却ファン４０及び加熱ローラ２０が停止しているときには、ステップＳ６３、Ｓ６４は実質的に実行されず、これらが作動している場合に実行されるのであって、ステップＳ６３、Ｓ６４は初期化を行う処理である。
【００６８】
図１１、１２は図５（ａ）に示す定着装置８を有する画像形成装置における制御のサブルーチンのフローチャートである。図１１の制御は休止中の画像形成装置の制御であり、図１２の制御は作動中、すなわち画像形成工程を実行中の制御である。
【００６９】
図１１において、ステップＳ７０で温度差ΔＴが第１の所定値Ｔ１以上か否かが判断される。ステップＳ７０においてＹｅｓのときは、加熱ローラ２０の駆動がオンされ（Ｓ７１）、Ｎｏのときは加熱ローラ２０の駆動がオフされる。
【００７０】
画像形成装置の休止状態では、加熱ローラ２０は回転している場合と停止している場合がある。例えば、図９のステップＳ４６のように、画像形成工程の実行中でない場合でもモータＭがオンして加熱ローラ２０が駆動される場合がある。ステップＳ７１における加熱ローラ２０の駆動オンは、加熱ローラ２０が回転しているときは、駆動を続行することを意味し、停止しているときは、起動することを意味する。同様に、ステップＳ７２のオフは、加熱ローラ２０が停止している場合は、停止を継続することを意味し、回転しているときは、停止させることを意味する。
【００７１】
図１２において、画像形成動作停止フラグがオンのときは（Ｓ８０のＮｏ）、温度差ΔＴが第１の所定値Ｔ１以上か否かが判断され、所定値以上のときは（Ｓ８１のＹｅｓ）、画像形成部Ａを停止させ（Ｓ８２）、加熱ローラ２０を駆動し（Ｓ８３）、画像形成動作停止フラグをオンして（Ｓ８４）終了する。
【００７２】
ステップＳ８１の判断において、温度差ΔＴが第１の所定値Ｔ１未満のときは（Ｓ８２のＮｏ）、そのまま終了する。ステップＳ８０の判断で画像形成動作停止フラグがオフのときは（Ｓ８０のＮｏ）、温度差ΔＴが第２の所定値Ｔ２以下か否かを判断し、第２の所定値Ｔ２を超えるときは（Ｓ９５のＮｏ）、そのまま終了し、Ｔ２以下のときは、加熱ローラ２０の駆動をオフする（Ｓ８６）。すなわち、画像形成動作停止フラグがオンで、温度差ΔＴが第２の所定値Ｔ２以下のときは、加熱ローラ２０の駆動をオフし（Ｓ８６）、画像形成部Ａを作動させ（Ｓ８７）、画像形成動作停止フラグをオンとして（Ｓ８８）終了する。
【００７３】
図１３は、図５（ａ）に示す定着装置８を有する画像形成装置が前後するジョブの実行において、記録材の幅の大小により、画像形成工程の実行の可否を判断し制御するサブルーチンのフローチャートである。すなわち、図９に示す制御に対応するものである。
【００７４】
ステップＳ９０の判断で画像形成中の場合には（Ｓ９０のＹｅｓ）、サブルーチンは終了する。画像形成中でない場合には（Ｓ９０のＮｏ）、画像形成動作停止フラグのオン／オフをチェックし（Ｓ９１）、Ｙｅｓの場合は、温度差ΔＴが第３の所定値Ｔ３以上か否かを判断し、以上のときは（Ｓ９２のＹｅｓ）、温度均一化制御に移行する。第３の所定値はほぼ第１の所定値に等しい値であるが、必ずしも一致しない。
【００７５】
ステップＳ９３において、記録材の幅が前のジョブにおいて用いられた記録材の幅よりも広いか否かが判断される。ステップＳ９３における判断は、記録材のサイズを検知する検知手段からのサイズ情報、記録材を収納する記録材収納部からのサイズ情報又は操作部において設定されたサイズ情報に基づいて行われる。
【００７６】
前の記録材の幅以下である場合には終了し、前の記録材の幅より大であるときは、画像形成部Ａを停止させて画像形成工程を停止し（Ｓ９４）、加熱ローラ２０の駆動をオンし（Ｓ９５）、画像形成動作停止フラグをオンにして（Ｓ９６）終了する。
【００７７】
ステップＳ９１の判断で画像形成動作停止フラグがオン（Ｙｅｓ）のときは、温度差ΔＴが第４の所定値Ｔ４以下であるか否かが判断される（Ｓ９７）。第４の所定値Ｔ４は、加熱ローラ２０の表面温度が均一であると判断するための閾値であり、第２の所定値Ｔ２にほぼ等しい。温度差ΔＴが第４の所定値Ｔ４より大である場合には（Ｓ９７のＮｏ）終了し、温度差ΔＴが第４の所定値Ｔ４以下であるときは、加熱ローラ２０の駆動をオフし（ＳＳ９８）、画像形成部Ａを作動させて画像形成工程を開始し（Ｓ９９）、画像形成動作停止フラグをオフにして（Ｓ１００）終了する。
【００７８】
なお、図５（ｂ）に示す例では、図７〜１０に示す制御が行われる。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１〜１５のいずれかの発明により、小サイズ記録材に対する画像形成を行った結果、生ずる定着部における温度分布の不均一が速やかに是正されるので、定着ムラの発生が良好に防止される。
【００８０】
加熱体の容量を小さくしても定着部における温度分布の不均一の発生が防止されるので、加熱体の熱容量を小さくすることが可能になり、定着装置の立ち上がり時間を短縮することが可能になり、省エネルギー化が促進される。
【００８１】
請求項２の発明により、定着部の温度分布の不均一がより一層速やかに解消する。
【００８２】
請求項３、１０の発明により、画像形成装置の休止状態において、定着部における温度分布の不均一が是正されるので、たとえば、連続画像形成の直後に画像を形成する場合に起きやすい定着ムラが良好に防止されるなど、定着開始時における装置の状態により、定着ムラが発生することがなくなる。
【００８３】
請求項４、１１の発明により、定着部における温度分布の不均一を確実に無くすることができる。
【００８４】
請求項５、１２の発明により、温度分布が均一化した段階で自動的に画像形成が再開するので、定着ムラの発生防止制御による画像形成降雨率の低下を最小限にすることができるとともに、定着ムラの発生防止制御に伴って操作が複雑になることはない。
【００８５】
請求項６、７、１３、１４の発明により、複数の画像形成ジョブを実行する際に、小サイズ記録材に対する画像形成により生ずる定着ムラの発生を確実に防止することができる。
【００８６】
請求項８の発明により、小サイズ記録材に対する画像形成の再に発生しやすい定着部における温度分布の不均一を良好に抑制することができる。
【００８７】
請求項１５の発明により、加熱体の迅速な加熱が可能であり、従って、ヲームアップ時間による装置の立ち上がりを考慮して定着装置の予熱する必要がなくなって、装置の省エネルギー化が実現される。しかも、省エネルギー化に付随して生ずる定着部の温度分布の不均一が良好に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】定着装置の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態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。
【図４】第１、第２温度センサの温度検知位置を示す図である。
【図５】定着装置の他の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【符号の説明】
８  定着装置
２０  加熱ローラ
３０  加圧ローラ
４０  冷却ファン
５０  温度均一化部材
Ａ  画像形成部
ＣＲ  制御手段
Ｍ  モータ
ＴＳ１、ＴＳ２  温度センサ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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