(57)【要約】【課題】連続記録紙が熱又は張力を受けて端部に変形を生じた場合であっても、不具合の無い定着画像を得ることが出来る定着装置及び画像形成装置の提供を目的とする。【解決手段】搬送される連続記録媒体上に転写された未定着トナーを予熱する予熱部材と、前記未定着トナーを溶融定着させる加熱部材と、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向で端部と中央部の領域ごとに、前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段と、前記加熱部材に圧接する加圧部材と、を有し、前記加熱部材と前記加圧部材との間の定着部で定着を行う定着装置であって、前記連続記録媒体が前記定着部を通過する時に、前記加熱制御手段が、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向における前記加熱部材表面の少なくとも一方の端部の温度を、中央部の温度よりも高くなるように制御する。【選択図】図２
2012189722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される連続記録媒体上に転写された未定着トナーを予熱する予熱部材と、
前記未定着トナーを溶融定着させる加熱部材と、
前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向で端部と中央部の領域ごとに、前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段と、
前記加熱部材に圧接する加圧部材と、を有し、
前記加熱部材と前記加圧部材との間の定着部で定着を行う定着装置であって、
前記連続記録媒体が前記定着部を通過する時に、前記加熱制御手段が、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向における前記加熱部材表面の少なくとも一方の端部の温度を、中央部の温度よりも高くなるように制御する
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
連続記録媒体を格納し、前記連続記録媒体を複数の搬送ローラで担持して搬送する搬送装置と、
搬送される前記連続記録媒体上に転写された未定着トナーを予熱する予熱部材と、
前記未定着トナーを溶融定着させる加熱部材と、
前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向で端部と中央部の領域ごとに、前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段と、
前記加熱部材に圧接する加圧部材と、を有し、
前記加熱部材と前記加圧部材との間の定着部で定着を行う定着装置と、を備え、
印刷を開始した際に前記連続記録媒体の前記搬送装置の前記搬送ローラに担持されていた部分が、前記定着部を通過する時に、
前記加熱制御手段が、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向における前記加熱部材表面の少なくとも一方の端部の温度を、中央部の温度よりも高くなるように制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
搬送される連続記録媒体上に転写された未定着トナーを予熱する予熱部材と、
前記未定着トナーを溶融定着させる加熱部材と、
前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段と、
前記加熱部材に圧接する加圧部材と、を有し、
前記加熱部材と前記加圧部材との間の定着部で定着を行う定着装置であって、
前記連続記録媒体の一方の面に前記未定着トナーの定着を行う第１の前記定着装置と、
前記第１の定着装置の前記連続記録媒体の搬送方向下流に設けられ、前記連続記録媒体の他方の面に前記未定着トナーの定着を行う第２の前記定着装置と、を有する画像形成装置において、
前記第２の定着装置は、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向で端部と中央部の領域ごとに、前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段を有し、
障害等により印刷が停止した後に印刷を再開した場合に、前記連続記録媒体の前記第１の定着装置の定着部に存在した部分が前記第２の定着装置の定着部を通過する時に、
前記第２の定着装置の前記加熱制御手段が、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向における前記加熱部材表面の少なくとも一方の端部の温度を、中央部の温度よりも高くなるように制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記連続記録媒体を格納し、前記連続記録媒体を複数の搬送ローラで担持して搬送する搬送装置を有し、
前記第１の定着装置は、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向で端部と中央部の領域ごとに、前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段を有し、
印刷を開始した際に前記連続記録媒体の前記搬送装置の前記搬送ローラに担持されていた部分が、前記第１の定着装置の定着部を通過する時に、
前記第１の定着装置の前記加熱制御手段が、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向における前記加熱部材表面の少なくとも一方の端部の温度を、中央部の温度よりも高くなるように制御する
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】
前記連続記録媒体が前記定着部を通過した後は、
前記加熱部材表面の端部の温度を、中央部の温度まで、段階的に低下させるように制御する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記障害等により印刷が停止していた時間が、所定の時間以上である場合に、
前記第２の定着装置の前記加熱制御手段が、前記加熱部材表面の温度制御を行う
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記連続記録媒体が前記搬送装置の前記搬送ローラに担持されて停止していた時間が、所定の時間以上である場合に、
前記第１の定着装置の前記加熱制御手段が、前記加熱部材表面の温度制御を行う
ことを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記連続記録媒体の第１の定着装置の定着部に存在した部分が、前記第２の定着装置の定着部を通過する時を、前記連続記録媒体に印刷されたチェックマークを用いて検出する
ことを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
連続記録媒体を格納し、前記連続記録媒体を複数の搬送ローラで担持して搬送する搬送手段と、
搬送される前記連続記録媒体上に転写された未定着トナーを予熱する予熱部材と、
前記未定着トナーを溶融定着させる加熱部材と、
前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向で端部と中央部の領域ごとに、前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段と、
前記加熱部材に圧接する加圧部材と、を有し、
前記加熱部材と前記加圧部材との間の定着部で定着を行う定着手段と、を備え、
印刷を開始した際に前記連続記録媒体の前記搬送手段の前記搬送ローラに担持されていた部分が、前記定着部を通過する時に、
前記加熱制御手段が、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向における前記加熱部材表面の少なくとも一方の端部の温度を、中央部の温度よりも高くなるように制御する
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
搬送される連続記録媒体上に転写された未定着トナーを予熱する予熱部材と、
前記未定着トナーを溶融定着させる加熱部材と、
前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段と、
前記加熱部材に圧接する加圧部材と、を有し、
前記加熱部材と前記加圧部材との間の定着部で定着を行う定着手段であって、
前記連続記録媒体の一方の面に前記未定着トナーの定着を行う第１の前記定着手段と、
前記第１の定着手段の前記連続記録媒体の搬送方向下流に設けられ、前記連続記録媒体の他方の面に前記未定着トナーの定着を行う第２の前記定着手段と、を有する画像形成方法において、
前記第２の定着手段は、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向で端部と中央部の領域ごとに、前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段を有し、
障害等により印刷が停止した後に印刷を再開した場合に、前記連続記録媒体の前記第１の定着手段の定着部に存在した部分が前記第２の定着部を通過する時に、
前記第２の定着手段の前記加熱制御手段が、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向における前記加熱部材表面の少なくとも一方の端部の温度を、中央部の温度よりも高くなるように制御する
ことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続する記録媒体上にトナーを定着させて画像を形成する定着装置、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、レーザープリンター、ファクシミリなどの画像形成装置では、記録媒体上に未定着トナー像を形成し、定着装置において熱と圧力を加えて定着トナー画像を得る方式が用いられている。
【０００３】
定着装置は、表面が加熱されて回転する加熱部材と、加熱部材に圧接する加圧部材との間に定着部を形成して、未定着トナー像が形成された記録媒体を挟持搬送し、定着部を通過する間に記録媒体及びトナーに熱と圧力を加えて定着画像を形成する方法が一般的である。
【０００４】
この様な画像形成装置で用いる紙、布、ＯＨＰシート等の記録媒体は、温度や湿度の変化、熱、張力を受けると伸縮して変形する場合がある。特に、芯材にロール状に巻かれたロールペーパー、一定間隔で折り重ねられた帳票等に用いられる連続記録紙では、搬送ローラから受ける張力、定着装置の熱による影響で上記した様な変形が発生する場合が多い。
【０００５】
この様な変形は、印刷停止時に一定時間以上、記録紙が搬送ローラに担持されている間に受ける張力が原因となって生じる場合がある。また、印刷中に紙詰まり等の障害が発生して印刷が一旦中断した場合、定着装置の定着部付近に存在していた連続記録紙は、必要以上に熱を付与されるために変形が発生する場合がある。変形は、熱や張力によって連続記録紙の搬送方向に直交する方向に紙が伸縮することによって、記録紙の端部に生じることが多い。
【０００６】
連続記録紙を用いる定着装置では、内部にヒータを備えた予熱板等を定着部の前段に設け、トナーと紙に予め熱を加えた状態で定着を行い、定着部における定着性を高めるのが一般的である。しかし、連続記録紙が部分的に変形していると、予熱板に接触しない部分が生じるため、十分に予熱することができなくなる。このため、記録紙の変形部では、定着部を通過してもトナーに十分な熱が付与されず、定着不良が発生し、満足な定着画像の取得が困難になる。
【０００７】
この様に連続記録紙に変形が発生した場合の対策として、例えば特許文献１には、記録紙の変形を含む部分を搬送ローラに掛けて張力を加えた状態で、記録紙搬送方向で前後に搬送して変形を矯正する矯正工程を有する記録前処理方法が開示されている。また、記録紙の切断機構を備え、記録紙の変形を含む部分を切断して排出する排出工程を有する記録前処理方法も開示されている。
【０００８】
特許文献１に係る記録前処理方法によれば、記録紙の変形を自動的に矯正し、又は自動的に変形部を装置外に排出して記録に使用する部分を正常な状態にするので、この変形が原因で発生する画像の抜け等の印刷不良、紙詰まり等の印刷障害を未然に防ぐことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に係る前処理方法でも、連続記録紙の変形部分を完全には矯正できない場合もあり、また、記録紙の変形が生じた部分を正確に把握してその部分だけを切断して排出することが困難な場合もあった。さらに、用紙の前後搬送機構や切断機構を設けるためにコストが増大する、といったことも考えられる。
【００１０】
そこで、本発明では、連続記録紙が熱又は張力を受けて端部に変形を生じた場合であっても、不具合の無い定着画像を得ることが出来る定着装置及び画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑み、搬送される連続記録媒体上に転写された未定着トナーを予熱する予熱部材と、前記未定着トナーを溶融定着させる加熱部材と、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向で端部と中央部の領域ごとに、前記加熱部材の表面温度を制御する加熱制御手段と、前記加熱部材に圧接する加圧部材と、を有し、前記加熱部材と前記加圧部材との間の定着部で定着を行う定着装置であって、前記連続記録媒体が前記定着部を通過する時に、前記加熱制御手段が、前記連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向における前記加熱部材表面の少なくとも一方の端部の温度を、中央部の温度よりも高くなるように制御することを特徴とする。
【００１２】
この様な構成によって、連続記録媒体の搬送方向に直交する幅方向の端部に変形が生じている場合であっても定着不良等の不具合のない印刷画像を得ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態によれば、熱や張力が付与され、連続記録媒体の搬送方向に直交する方向の端部が伸縮して変形している場合であっても、定着不良を起こすことが無く、良好な定着画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図
【図２】第１の実施形態に係る定着装置の機構を示す図
【図３】記録紙の搬送ローラによって保持されていた部分が変形した例を示す図
【図４】第１の実施形態に係る定着装置の加熱ローラの温度制御の例を示すフローチャート
【図５】第１の実施形態に係る定着装置の加熱ローラ表面の温度変化及び制御例を示す図
【図６】第２の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図
【図７】定着部付近に存在していた記録紙が変形した例を示す図
【図８】第３の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図
【図９】第４の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図
【図１０】第５の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図
【図１１】第６の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１００の構成を図１に示す。
【００１６】
画像形成装置１００は、連続記録媒体として、芯材にロール状に巻かれた連続記録紙２１を格納して搬送する搬送装置２０と、連続記録紙２１上にトナー画像を形成する印刷装置１０と、印刷装置１０を制御する印刷制御装置１５とで構成される。
【００１７】
印刷装置１０は、感光体ドラム１１、定着装置３０、記録紙を搬送する複数のローラを備えている。また、感光体ドラム１１の周囲には、図示しない感光体ドラム１１を帯電する帯電手段、感光体ドラム１１表面を露光する露光手段、トナーを付着させてトナー画像を形成する現像手段、トナー画像を記録紙２１に転写する転写手段、転写されずに残留したトナーを除去するクリーニング手段が設けられている。
【００１８】
上記した印刷装置１０は、搬送された記録紙２１に感光体ドラム１１に形成されたトナー画像が転写され、定着装置３０において熱と圧力を加えることで定着画像を形成し、定着画像を載せた記録紙２１を機外に排出する。
【００１９】
搬送装置２０は、記録紙２１を格納して供給する供給装置９と、記録紙２１を保持し、一定の張力を加えながら搬送する複数の搬送ローラ２２，２３とで構成される。搬送装置２０では、搬送ローラ２２が保持している記録紙２１の長さが所定の長さより短くなると、供給装置２３から記録紙２１を搬送し、印刷装置１０に供給する。第１の実施形態において搬送装置２０は、印刷装置１０の機外に設けているが、印刷装置１０の内部で連続記録紙２１を搬送する供給するように配設することもできる。
【００２０】
次に、定着装置３０の機構を示す概略図を図２に示す。
【００２１】
定着装置３０には、未定着トナー画像３２を乗せた連続記録紙２１が搬送され、まず予熱板１４の上を通過する際に一定温度まで加熱される。続いて、加熱ローラ１２と、加熱ローラ１２に対向して設けられた加圧ローラ１３との間に形成される定着部３３を通過する際に熱と圧力を加えられ、トナー像が記録紙２１に溶融定着される。
【００２２】
予熱板１４はヒータ１６を内蔵し、その表面が加熱されており、記録紙２１が定着部３３を通過する前に記録紙２１を予熱する。
【００２３】
加熱ローラ１２は内部に複数のヒータ３１を有しており、定着実行時に加熱ローラ１２の表面温度が所定の温度になる様にその駆動が制御される。ヒータ３１は、加熱ローラ１２表面の、記録紙２１の搬送方向に直交する幅方向の両端部及び中央部を領域ごとに加熱するヒータと、全体を加熱するヒータを含め４本のヒータで構成している。
【００２４】
それぞれの加熱ヒータ３１が加熱する幅は、使用する連続記録紙２１の幅に応じて適宜設計することが可能であるが、例えば、端部は加熱ローラ１２の端部から０〜２３０ｍｍ、中央部は端部を除く１５０〜２００ｍｍの幅で定着温度を制御できる。
【００２５】
ヒータ３１は、ハロゲンヒータを用いており、その両端部が加熱ローラ１２の側部に固定されている。そして、電源部から出力制御されたヒータ３１の輻射熱によって、加熱ローラ１２を内部から加熱する。本実施形態においては、加熱ローラ１２の内部に設けたが、外部から加熱ローラ１２表面を加熱する構成としても良く、カーボンヒータ、セラミックヒータ、誘導加熱機構（ＩＨ）等を用いることもできる。いずれにしても、定着部３３において、記録紙の搬送方向に直交する幅方向の両端部と中央部との領域ごとに温度を制御できる様に構成されていれば好適である。
【００２６】
加熱ローラ１２は、アルミニウム等の金属材料からなる円筒状部材の表面に、シリコーンゴム等の弾性層を被覆し、さらにその弾性層の表面にフッ素系樹脂を用いた離型層を被覆して構成されている。円筒状部材としては、機械的強度に優れ、熱伝導性が良好なステンレス、鋼、黄銅等の金属や合金等も適用可能である。弾性層としては、耐熱性を有する部材であればよく、シリコーンゴム以外にも、例えばフッ素系ゴム等も用いることができる。また、離型層としては、ＰＦＡ（パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂を適用できる。
【００２７】
また、加熱部材としては、無端状のベルトを複数のローラで回転搬送し、その内部若しくは外部からその表面を定着温度まで加熱する定着ベルトを用いることもできる。
【００２８】
加圧ローラ１３は、回転軸３４を回転中心とする支持部材３５にて連結支持され、カム１９が回転することによって支点軸３６を支点として揺動させ、加熱ローラ１２に接触又は離隔させることができる。定着開始時には、カム１９を図示しない回転手段により回転させ、加熱ローラ１２と加圧ローラ１３との間に定着部３３を形成する。
【００２９】
加圧ローラ１３は、加熱ローラ１２と同様に、アルミニウム等の金属製の円筒状部材の表面に、シリコーンゴム等の弾性層を被覆し、さらに弾性層の表面にフッ素系樹脂等から成る離型層を被覆した構成となっている。加圧部材としては、上記した様な表面に弾性材料を有するローラや、弾性部材を有する平板上の部材であっても良く、無端状の定着ベルトの周内部から加熱部材を加圧するように弾性部材を構成して用いることもできる。
【００３０】
記録紙２１上の未定着トナー像３２は、予熱板１４上を通過する際に裏面から予熱を受けることで溶融が促され、定着部３３を通過する際に、さらに熱と圧力を受けることで記録紙２１表面に溶融定着される。
【００３１】
加熱ローラ１２の表面温度は、サーミスタ等の温度検出素子１７によって領域ごとに検出された出力結果を元にヒータ３１への通電時間を可変させ、定着温度を保つ様に温度制御が行われている。
【００３２】
ここで、画像形成装置１００において印刷が停止した状態で長時間放置されると、搬送装置２０内部で待機する記録紙２１には、搬送ローラ２２，２３から一定の張力が加わった状態が続くことになる。このため、記録紙２１の搬送ローラ２２，２３に担持されていた部分には、搬送ローラ２２，２３に沿った形で部分的に変形が発生する場合がある。
【００３３】
記録紙２１に変形が発生した状態の例を図３に示す。搬送ローラ２２，２３に保持されていた部分に長い時間張力がかかっていた結果、記録紙２１の両側端部が伸縮して変形３７が発生してしまう。搬送ローラ２２，２３によって生じる変形３７は、主に搬送方向に直交する幅方向の両端部に発生する。
【００３４】
一定の停止期間を経て印刷が開始されると、変形３７を有する記録紙２１も搬送されて印刷装置１０における印刷に供されるが、定着装置３０において、記録紙２１の変形部分である両端部は予熱板１４から部分的に浮き上がるため、十分に予熱を受けることができない。その結果、変形部分への予熱が不十分となり、その後定着部３３を通過してもトナー画像を満足に定着することができなくなってしまう。
【００３５】
この様な場合に、予熱が不十分となる分を補うために、加熱ローラ１２の表面温度を全領域で上げてしまうと、中央部は十分に予熱されていた分だけ過熱状態になり、必要以上に加熱したことによる定着ムラ等が発生してしまう。
【００３６】
そこで、第１の実施形態に係る定着装置３０では、加熱ローラ１２の内部に設けられた複数のヒータ３１によって、変形３７を有する記録紙２１が定着部を通過する際に、両端部の温度を中央部よりも高くなるように制御する。予熱が不十分である記録紙２１の両端部にも十分な熱を加えることで、定着温度の不均一さが解消され、記録紙２１の全領域に渡って不具合を生じることなく、トナー画像を定着させることができる。例えば、変形３７が発生した記録紙２１が定着部を通過する際には、加熱ローラ１２の端部の温度を、通常の定着温度を有する中央部よりも１０〜２５℃程度上げた状態で定着を行う。
【００３７】
図４に、第１の実施形態に係る定着装置の加熱ローラ１２の温度制御例のフローチャートを示す。
【００３８】
まず、ステップＳ４１にて印刷準備開始信号を受信したか判断し、印刷準備開始信号を受信した場合にはステップＳ４２にて印刷停止から一定時間Ｔ０が経過したか否かを判断する。ここで時間Ｔ０は、印刷停止してから、記録紙２１の搬送装置における搬送ローラ２２，２３に保持されていた部分に変形が発生するまでの時間であり、記録紙２１の種類等によって予め定められている。
【００３９】
ステップＳ４２にて印刷停止時間が一定の時間Ｔ０未満の場合には、ステップＳ５５にて加熱ローラ１２表面の全領域の制御温度を印刷時の制御温度Ａに設定する。印刷時の制御温度Ａは、印刷を行う記録紙２１の連量等によって定められた温度であり、連量が大きいほど温度を高く制御するのが一般的である。次にステップＳ５６にて両端部温度ＵＰフラグのリセットを行い、後述するステップＳ４６に進む。
【００４０】
ステップＳ４２において印刷停止時間が一定時間Ｔ０以上の場合には、ステップＳ４３で加熱ローラ１２中央部の制御温度を印刷時の制御温度Ａに設定する。また、ステップＳ４４にて加熱ローラ１２両端部の加熱ヒータの制御温度を印刷時の制御温度Ｂに設定する。
【００４１】
制御温度Ｂは、端部が変形した記録紙２１の部分でも定着性を保つために、制御温度Ａに対して１０〜２５℃程度上げた温度である。また、一方の端部の制御温度を他方の端部の制御温度よりも高くなるように、両端部の温度を独立に制御しても良い。
【００４２】
次にステップＳ４５にて両端部温度ＵＰフラグをセットし、ステップＳ４６にてそれぞれに設定された制御温度を目標に各加熱ヒータ３１を駆動させ、ステップＳ４７において加熱ローラ１２表面の各領域が制御温度に達したかを判断する。加熱ローラ１２の表面が制御温度に達した場合には、ステップＳ４８にて印刷装置１０の帯電装置、現像装置、転写装置等他のデバイスの準備が整ったかを判断する。全てのデバイスの準備が整った場合には、ステップＳ４９にて印刷制御装置１５に、印刷装置の印刷準備完了を表す印刷装置ＲＥＡＤＹ信号を送信する。
【００４３】
続いてステップＳ５０で印刷制御装置１５から印刷開始信号を受信したか確認を行い、印刷開始信号を受信した場合には、ステップＳ５１にて印刷を開始する。
【００４４】
印刷開始後には、ステップＳ５２にて両端部温度ＵＰフラグがセットされているか否かを判断する。セットされている場合には、ステップＳ５３にて印刷した長さが長さＺを超えたか否かを判断する。印刷した長さがＺを超えたと判断した場合には、ステップＳ５４にて加熱ローラ１２の両端部の制御温度を印刷時の設定温度Ａに設定する。以降は、加熱ローラ１２表面の全領域で制御温度Ａを目標に加熱ヒータ３１が駆動される。
【００４５】
ここで、上記した長さＺは、印刷装置１０から記録紙２１の搬送経路において最も離れている搬送ローラ２３と、定着装置３０の定着部３３までの搬送経路の長さである。長さＺは、システムを利用するオペレータが、装置の構成等から予め設定しておくことができる。また、搬送ローラ２３から定着部３３までの間に搬送できる記録紙２１のページ数を数え、そのページ数から長さＺを設定することもできる。
【００４６】
図５に、第１の実施形態に係る定着装置３０の加熱ローラ１２表面の温度変化及び制御の例を示す。縦軸は温度検出素子１７によって測定された加熱ローラ１２表面の各領域の温度及び各信号の出力値であり、横軸は時間を表している。
【００４７】
まず、印刷停止中は非印刷時の制御温度Ｃを目標に加熱ローラ１２内部のヒータ３１が駆動する。印刷停止時間が一定時間Ｔ０以上経過した場合に印刷制御装置１５から印刷準備開始信号を受信すると、定着装置３０では、加熱ローラ１２の両端部が制御温度Ｂを目標にヒータ３１が駆動する。また、加熱ローラ１２の中央部を加熱するヒータ３１は、通常の印刷制御温度Ａを目標に駆動する。制御温度Ａは、非印刷時の制御温度Ｃに対して５〜数十℃程度高い温度である。
【００４８】
加熱ローラ１２表面の各領域がそれぞれの制御温度に達し、印刷装置１０が印刷制御装置１５に対して印刷が可能であることを表す信号を送信する。その後、印刷装置１０は印刷制御装置１５から印刷開始信号を受信して、印刷（紙送り）を開始する。
【００４９】
印刷を開始後、記録紙２１の搬送距離が長さＺを超えると、加熱ローラ１２表面の両端部の制御温度を、通常の印刷制御温度Ａに切り替え、温度を低下させる。
【００５０】
ここで、両端部の制御温度Ｂを制御温度Ａに一度に切り替えると、温度検出素子１７の出力値が制御温度Ａを下回るまで、両端部を加熱するヒータ３１が駆動しない状態になる。温度検出素子１７の出力応答性にもよるが、実際には両端部の温度が制御温度Ａを下回っていても、それを検出するまでに一定の時間を必要とする。従って、温度が低下したことを検知した後に再び温度を上げるまでの間は定着に必要な温度に達していないため、定着不良が起こる可能性がある。特に、温度検出素子１７としてサーミスタを用いた場合には、出力応答性が悪く、温度が低下してから通常の定着温度まで回復する時間が長くなり易いため、定着不良が発生する可能性が高い。
【００５１】
そこで、加熱ローラ１２表面の制御温度Ｂから制御温度Ａまで一度に切り替えるのではなく、制御温度Ｂから数段階に分けて徐々に制御温度Ａまで下げるのが好ましい。
【００５２】
第１の実施形態に係る定着装置３０では、制御温度Ｂから制御温度Ａの間に２段階設けて温度制御を行っている。具体的には、記録紙２１の搬送距離が長さＺを超えると、まず、加熱ローラ１２表面の両端部温度を、制御温度Ｂから制御温度Ｂ１に切り替える。その後、温度検出素子１７の出力応答性が追従する一定時間Ｔ１を経過すると、次の制御温度Ｂ２に切り替える。同様にして、温度検出素子１７の出力応答性が追従する一定時間Ｔ２を経過すると、通常の印刷時の制御温度Ａに切り替える。以後の印刷中は、通常の印刷と同様、加熱ローラ１２表面の全領域において制御温度Ａとなるようにヒータ３１を駆動する。定着温度を段階的に下げる様に制御することで、記録紙２１の変形部分が通過した後も、温度低下による定着不良等を起こすことなく、定着画像を形成できる。定着温度を制御する段階は、定着温度が通常の定着温度を下回る時間が少なくなれば良く、何段階でも設定することができる。
【００５３】
以上説明した様に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１００では、一定時間以上印刷が停止し、搬送装置２０の搬送ローラ２２，２３に保持されて張力を受けたために端部が変形した様な記録紙２１であっても、定着装置３０における定着時に、加熱ローラ１２の両端部の温度を中央部よりも高く制御することによって、定着不良が起きず、良好な定着画像を得る事が可能となる。
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置２００の構成を図６に示す。
【００５４】
画像形成装置２００は、搬送される連続記録紙２１の一方の面にトナー画像を印刷する第１の印刷装置５１と、記録紙２１を反転させる記録紙反転装置４５と、記録紙の他方の面にトナー画像を印刷する第２の印刷装置５２で構成される。
【００５５】
印刷装置５１，５２は、第１の実施形態に係る印刷装置１０と同様の構成であり、トナー画像を記録紙２１上に形成することができる。この様な構成により、画像形成装置２００は、連続する記録紙２１に両面印刷することができる。
【００５６】
ここで、画像形成装置２００で記録紙２１の両面印刷実行中に、システムのオペレータが印刷を一時停止したり、紙詰まり等の障害によって印刷が一時的に中断される場合がある。この時、定着装置３０，４０では、カム１９を回転させ、加圧ローラ１３を加熱ローラ１２から離間させることで、連続記録紙２１が印刷停止中も加熱され続けるのを防止する。
【００５７】
しかしながら、印刷が停止している時間が長くなると、定着部３３付近に存在する記録紙２１は、加熱ローラ１２に接してはいないものの、高温に制御された加熱ローラ１２から熱の影響を受け続けることになる。この様な場合、図７に示すように、定着部３３付近に存在した記録紙２１が熱の影響により伸縮し、変形が発生してしまう。
【００５８】
この場合にも、第１の実施形態において搬送ローラ２２，２３に保持されていた部分の変形と同様に、記録紙２１の搬送方向に直交する幅方向の両端部に変形が生じる。
【００５９】
第１の印刷装置５１の定着装置４０において上記変形が発生した後に、印刷が再開されると、変形が発生した部分の連続記録紙も反転して搬送され、第２の印刷装置５２の画像形成に供される。この時、連続記録紙２１の変形が発生した部分は、定着装置３０の予熱板１４において部分的に十分な予熱がされないため、通常の印刷温度で定着を行うと定着不良等によって満足な画像を得ることができなくなる。
【００６０】
この様な場合には、第２の印刷装置５２の定着装置３０で記録紙２１の変形を有する部分の定着を実行する際に、定着装置３０の加熱ローラ１２の表面温度を、記録紙２１の搬送方向に直交する幅方向の両端部を通常の印刷温度よりも高くなるように制御する。定着装置３０における加熱ローラ１２の温度制御は、第１の実施形態における温度制御と同様である。
【００６１】
ここで、第２の実施形態に係る画像形成装置２００は、記録紙反転装置４５を備えており、配置等によって搬送経路の長さが異なるため、上述した搬送経路の長さＺを予め把握しておくことができない。従って、システムのオペレータがこの間の記録紙２１のページ数をカウントする等して、印刷制御装置１５に予め設定しておく必要がある。
【００６２】
また、搬送経路の長さＺは、第１の印刷装置５１で記録紙２１にチェックマークを印刷し、第２の印刷装置５２にチェックマークを検出するセンサ４６を設けることで算出することができる。例えば、第１の印刷装置５１で記録紙２１に画像が転写される位置から、定着装置４０の定着部３３までの搬送経路の長さＳは、印刷装置５１の設計時に予め決まっている長さである。第２の印刷装置５２におけるセンサ４６から定着装置３０の定着部３３までの長さＴも同様に決まった長さである。第１の印刷装置５１で記録紙２１にチェックマークが転写されてから、第２の印刷装置５２のセンサ４６でチェックマークが検出されるまでの記録紙２１の搬送量から、搬送経路の長さＲを求めることができる。従って、第１の印刷装置５２の定着装置４０から、第２の印刷装置５１の定着装置３０までの記録紙２１の搬送経路の長さをＺ＝Ｒ−Ｓ＋Ｔとして算出することができる。
【００６３】
記録紙２１に印刷するチェックマークは、両面印刷を実行する場合にチェックマークの位置を逐次検出して印刷を実行することで、両面印刷データの整合性を確認するために用いることもできる。
【００６４】
以上説明した様に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置２００では、一定時間以上印刷が停止し、第１の印刷装置５１の定着部３３において熱を受けたために変形した記録紙２１であっても、第２の印刷装置の定着装置３０における定着時に、加熱ローラ１２の両端部の温度を中央部よりも高く制御することによって、定着不良が起きず、良好な定着画像を得る事が可能となる。
[第３の実施形態]
本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置３００の概略を図８に示す。
【００６５】
画像形成装置３００は、連続記録紙２１を格納し、印刷装置に供給する搬送装置２０と、連続記録紙２１の一方の面にトナー画像を印刷する第１の印刷装置５１と、記録紙２１を反転させる記録紙反転装置４５と、記録紙の他方の面にトナー画像を印刷する第２の印刷装置５２で構成される。
【００６６】
印刷装置５１，５２に設けられた定着装置３０は、加熱ローラ１２の内部に連続記録紙２１の搬送方向に直交する幅方向の両端部と中央部を領域ごとに加熱するヒータ３１を有しており、加熱ローラ１２の表面温度を領域ごとに制御することができる。
【００６７】
従って、長時間印刷が行われず、記録紙２１が搬送装置２０内部の搬送ローラ２２，２３に保持されている部分に変形が生じた場合でも、２つの定着装置３０において、加熱ローラ１２表面の両端部の温度を中央部より高く制御して定着を行うことで、不具合の無い定着画像を得ることができる。
【００６８】
また、印刷中にエラーや紙詰まり等の障害によって印刷が中断した際に、第１の印刷装置の定着装置３０の定着部３３付近に存在した記録紙２１に変形が生じた場合にも、第２の印刷装置の定着装置３０において上記と同様の制御を行うことにより、定着不良を発生させることなく、良好な定着画像を得る事ができる。
[第４の実施形態]
第４の実施形態に係る画像形成装置４００の構成を図９に示す。
【００６９】
印刷装置５３は、２つの感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１の周囲に設けられた帯電手段等の画像形成部と、第１の定着装置４０と、第２の定着装置３０とを有し、連続する記録紙２１に両面印刷を行うことができる。
【００７０】
第２の定着装置３０が備える加熱ローラ１２の表面温度は、内部の加熱ヒータ３１によって、記録紙２１の搬送方向に直交する幅方向の両端部と中央部とで領域ごとに制御できるようになっている。
【００７１】
この様な構成の画像形成装置４００において、印刷中のエラーや紙詰まり等の障害によって印刷が中断され、停止した状態が続くと、第１の印刷装置の定着装置４０の定着部３３付近に存在していた記録紙２１に変形が生じてしまう。この場合でも、第２の定着装置３０において、記録紙２１の変形した部分の定着時に、加熱ローラ１２表面の両端部の温度を中央部の温度よりも高く制御することで、定着不良の発生を防ぐことができる。
[第５の実施形態]
第５の実施形態に係る画像形成装置５００の構成を図１０に示す。
【００７２】
画像形成装置５００は、連続記録紙２１を格納して印刷装置５３に供給する搬送装置２０と、内部に２つの感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１の周囲に設けられた帯電手段等の画像形成部と、第１の定着装置４０と、第２の定着装置３０とを有する印刷装置５３と、印刷制御装置１５とで構成されている。
【００７３】
定着装置３０，４０は、いずれも加熱ローラ１２の表面温度を、内部の加熱ヒータ３１によって、記録紙２１の搬送方向に直交する幅方向の両端部と中央部とで領域ごとに制御できるようになっている。
【００７４】
従って、長時間に渡って印刷が行われず、記録紙２１が搬送装置２０内部の搬送ローラ２２，２３に保持されている部分に変形が生じた場合においても、第１の定着装置４０において、加熱ローラ１２表面の両端部の温度を中央部より高く制御することで、問題なく定着を行うことができる。
【００７５】
また、印刷中のエラーや紙詰まり等の障害によって印刷が中断された際に、第１の定着装置４０の定着部３３付近に存在したため記録紙２１に変形が生じた場合にも、第２の印刷装置の定着装置３０において、上記と同様の制御を行うことにより、定着不良の発生を防止することができる。
[第６の実施形態]
第６の実施形態に係る画像形成装置６００の構成を図１１に示す。
【００７６】
画像形成装置６００は、内部に第１の定着装置４０と、第２の定着装置３０とを有する印刷装置６１と、印刷制御装置１５とで構成されており、記録紙２１の片面に転写されたトナー画像を、２つの定着装置３０，４０を用いて定着させることができる。
【００７７】
印刷装置６１は図示しない記録紙２１の搬送経路切替機構を備えており、第１の定着装置４０を通過した記録紙２１を、第２の定着装置３０を通さずに機外に排出することもできる。
【００７８】
この様な搬送経路切替機構を備えることにより、例えば記録紙２１が厚紙であったり、未定着トナー量が多い場合には、２つの定着装置３０，４０を用いて十分に加熱及び加圧を行い、例えば薄紙使用時や、トナー量が少ない場合等には第１の定着装置４０のみで定着を行う、といった様に紙種や未定着トナーの量といった様々な条件に応じて、２つの定着装置３０，４０の使用方法を変更することができる。
【００７９】
また、一般的にトナーに加える熱量によって定着画像の光沢が変化し、熱量が少なければ低光沢画像になり、熱量が多ければ高光沢画像になることが知られている。そこで、印刷装置６１では、例えば低光沢の定着画像を出力する場合には第１の定着装置３０のみで定着を行い、高光沢画像を出力する場合には第２の定着装置４０を用いてさらに熱を加えて定着を行う、といった様にトナーに加える熱量を変化させることで、定着画像の光沢を制御することができる。
【００８０】
定着装置３０は、加熱ローラ１２の表面温度を、内部の加熱ヒータ３１によって、記録紙２１の搬送方向に直交する幅方向の両端部と中央部とで領域ごとに制御できるようになっている。
【００８１】
ここで、例えば２つの定着装置３０，４０を使用して印刷を行う場合において、印刷中のエラーや紙詰まり等の障害によって印刷が中段され、停止した状態が続いた場合に、第１の印刷装置４０の定着部３３付近に存在していた記録紙２１に変形が生じてしまう。この様な場合においても、第２の定着装置３０において、記録紙２１の変形部分の定着時に、加熱ローラ１２表面の両端部の温度を中央部の温度よりも高く制御することで、定着不良の発生を防ぐことができる。
＜まとめ＞
以上、本発明の実施形態によれば、印刷停止中に、搬送装置２０内部の搬送ローラ２２，２３に保持されていたため、又は障害等による印刷中断時に定着部３３付近に存在したために、連続する記録紙２１の両端部に変形が生じた場合であっても、連続記録紙２１上に形成された未定着トナーを十分に加熱することができるため、定着不良の発生がなく、良好な定着画像を得る事が可能になる。
【００８２】
なお、上記した実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１２    加熱ローラ（加熱部材）
１３    加圧ローラ（加圧部材）
１４    予熱板（予熱部材）
２０    搬送装置
２１    連続記録紙（連続記録媒体）
２２    搬送ローラ
３０    定着装置
３１    加熱ヒータ
３２    未定着トナー
３３    定着部
４５    記録紙反転装置
１００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特許第３５８０８８２号公報
【図１】
2012189722.tif 000003
【図２】
2012189722.tif 000004
【図３】
2012189722.tif 000005
【図４】
2012189722.tif 000006
【図６】
2012189722.tif 000007
【図７】
2012189722.tif 000008
【図８】
2012189722.tif 000009
【図９】
2012189722.tif 000010
【図１０】
2012189722.tif 000011
【図１１】
2012189722.tif 000012
【図５】
2012189722.tif 000013