(57)【要約】      （修正有）【課題】幅狭紙のように赤外線センサの温度検出エリアより狭い記録媒体を印刷する場合、通紙部分温度を適正な温度に制御することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】加熱制御可能なヒータ４０、４１と、ヒータ４０、４１によって加熱されるとともに、記録媒体２が通る通紙部により記録媒体２に熱を供給する定着ベルト３１と、記録媒体２に熱を供給する前の定着ベルト３１上の所定の温度検出領域の温度を検出する赤外線センサ７と、ヒータ４０，４１を加熱制御する制御部を有し、制御部は、記録媒体２の幅が温度検出領域における横方向の幅より狭い場合、赤外線センサ７の検出温度に対しこれを補正して、加熱制御を行う。【選択図】図３
2016224236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の現像剤を熱により定着する定着器を有する画像形成装置において、
加熱制御可能な熱源と、
前記熱源によって加熱されるとともに、前記記録媒体が通る通紙部により前記記録媒体に熱を供給する定着ベルトと、
前記記録媒体に熱を供給する前の前記定着ベルト上の所定の温度検出領域の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度に基づいて前記熱源を加熱制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記記録媒体の情報を取得するとともに、前記記録媒体の情報のうち前記記録媒体の幅が前記温度検出領域における横方向の幅より狭い場合、前記温度検出手段の検出温度に対しこれを補正して、前記加熱制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記温度検出手段は、前記定着ベルトからの赤外線をもとに非接触で温度を検出する赤外線センサであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着ベルトと前記赤外線センサの距離及び、前記赤外線センサの視野角に基づいて前記温度検出領域が予め決定され、
前記制御手段は、前記記録媒体の幅情報をもとに、前記記録媒体の幅が前記温度検出領域における横方向の幅より狭いか否か判定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
ユーザが操作するユーザインターフェース手段を有し、
前記制御部は前記ユーザインターフェース手段で設定されたユーザ設定媒体情報、並びにセンサから取得したセンサ取得媒体情報を比較し、一致するか否か判定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記センサ取得媒体情報は、前記記録媒体の幅及び前記記録媒体の厚さであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記記録媒体の印刷速度を決定する印刷速度管理手段を有し、
前記制御部は、前記温度検出手段の前記検出温度に補正をするときは、前記媒体情報と、前記印刷速度管理手段の印刷速度情報をもとに補正値を算出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記媒体情報は、前記記録媒体の幅及び前記記録媒体の厚さであることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記温度検出手段の前記温度検出領域の横方向の幅をＱｘとし、前記記録媒体の媒体幅をＰｗとし、所定の印刷条件のときの前記記録媒体幅と前記赤外線センサの検出する温度の傾きから得られる媒体幅相関をＡとするとき、前記記録媒体の幅の影響による補正値Ｃｗは、
Ｃｗ＝Ａ×（Ｑｘ−Ｐｗ）・・・（１）
の式から得ることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記印刷速度管理手段により決定された設定速度をＰｓとし、装置の最低速度をＳｍとし、所定の印刷条件のときの前記印刷速度と前記赤外線センサの検出する温度の傾きから得られる印刷速度相関をＢとするとき、前記印刷速度の影響による補正値Ｃｓは、
Ｃｓ＝Ｂ×（Ｐｓ−Ｓｍ）・・・（２）
の式から得ることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記記録媒体の媒体厚をＰｔとし、装置の通紙可能最低媒体厚をＴｍとし、所定の印刷条件のときの前記記録媒体厚と前記赤外線センサの検出する温度の傾きから得られる媒体厚相関をＣとするとき、前記記録媒体の厚さの影響による補正値Ｃｔは、
Ｃｔ＝Ｃ×（Ｐｔ−Ｔｍ）・・・（３）
の式から得ることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記記録媒体の幅の影響による補正値をＣｗとし、前記印刷速度の影響による補正値をＣｓとし、前記記録媒体の厚さの影響による補正値をＣｔとし、前記赤外線センサの検出温度をＴｎとするとき、補正後の赤外線センサの温度Ｔｃは
Ｔｃ＝Ｔｎ−（Ｃｗ＋Ｃｓ＋Ｃｔ）・・・（４）
の式から得ることを特徴とする請求項７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、電子写真プリンタなどの熱定着を利用した定着器を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プリンタは印刷画像に対応したトナーを記録媒体に転写させ、熱と圧力により記録媒体に定着させる定着器を有している。従来の定着器は、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵した定着ローラと、定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、定着ローラの温度を一定に制御してトナーを記録媒体に定着している。その際に、定着ローラの表面温度を測定する温度検出素子として接触式のサーミスタが使用されてきた。
【０００３】
しかしながら、接触式のサーミスタを使用した場合、サーミスタと定着ローラが接触しているため、定着ローラ表面の劣化が発生してしまう。そのため特開２００５−２４２３０３号公報（特許文献１）に開示されているように、非接触式のサーミスタを使用し、定着器を温度制御する方法が提案されている。
【０００４】
なお、特許文献１には、加熱ローラの周面に配置される非接触型サーミスタと、上カバーの温度を検出するカバー温度検出サーミスタを有し、非接触型サーミスタが検出する検出温度Ｔ１と、カバー温度検出サーミスタが検出する検出温度Ｔ２と、非接触型サーミスタから加熱ローラの表面までの距離Ｌ１と、非接触型サーミスタから上カバーまでの距離Ｌ２から演算によって加熱ローラの表面算出温度Ｔを算出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４２３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術によれば、非接触サーミスタは、加熱ローラとの距離感度が鋭く、距離が変動する定着器においては採用できない。また、正確に温度測定をするために、非接触サーミスタ近傍に環境温度を測定する環境センサを設置し、測定温度を補正することが必要であった。そこで近年、距離感度が鈍く、更に環境センサを内蔵している赤外線センサが注目されている。しかし、赤外線センサは、サーミスタと比較して温度検出エリアが広いという特性がある。そのため、最小幅の記録媒体のように赤外線センサの温度検出エリアより狭い記録媒体を印刷する場合、温度検出エリア内で通紙部分と非通紙部分が発生することになる。このとき非通紙部分も含めた温度検出エリアの平均温度を検出してしまうため、通紙部分の温度より高い温度を検出することになり、通紙部分温度を適正な温度に制御できないという問題があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、最小幅の記録媒体のように赤外線センサの温度検出エリアより狭い記録媒体を印刷する場合、通紙部分温度を適正な温度に制御することを可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に関する画像形成装置は、記録媒体上の現像剤を熱により定着する定着器を有する画像形成装置において、加熱制御可能な熱源と、前記熱源によって加熱されるとともに、前記記録媒体が通る通紙部により前記記録媒体に熱を供給する定着ベルトと、前記記録媒体に熱を供給する前の前記定着ベルト上の所定の温度検出領域の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出温度に基づいて前記熱源を加熱制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記記録媒体の情報を取得するとともに、前記記録媒体の情報のうち前記記録媒体の幅が前記温度検出領域における横方向の幅より狭い場合、前記温度検出手段の検出温度に対しこれを補正して、前記加熱制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成を有する本発明によれば、前記制御手段は、前記記録媒体の情報を取得するとともに、前記記録媒体の情報のうち前記記録媒体の幅が前記温度検出領域における横方向の幅より狭い場合、前記温度検出手段の検出温度に対しこれを補正して、前記加熱制御を行うこととしたので、通紙部分温度を適正な温度に制御することができる画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に関する印刷装置を示す構成図である。
【図２】プロセスユニットの構造を示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態に関する定着ユニットの構成を示す説明図である。
【図４】第１の実施の形態に関する赤外線センサの構成を示す説明図である。
【図５】第１の実施の形態に関する赤外線センサの視野角を示す説明図である。
【図６】第１の実施の形態に関する定着ベルト及び加圧ベルトと温度検出エリアの位置関係を示す説明図である。
【図７】第１の実施の形態に関する印刷装置の機能ブロックである。
【図８】第１の実施の形態に関する媒体幅と赤外線センサの検出温度との関係を示すグラフである。
【図９】第１の実施の形態に関する印刷速度と赤外線センサの検出温度との関係を示すグラフである。
【図１０】第１の実施の形態に関する媒体厚と赤外線センサの検出温度の関係を示すグラフである。
【図１１】第１の実施の形態に関する印刷装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】幅狭紙を印刷したとき、補正をしない場合の赤外線センサの検出温度と通紙部分の温度を示すグラフである。
【図１３】第１の実施の形態に関する赤外線センサの検出温度と、通紙部分の温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態に関する印刷装置を示す構成図である。図１において、画像形成装置としての印刷装置１は印刷前媒体カセット３及び印刷後媒体カセット５を前後に設け、記録媒体２に画像を形成する。記録媒体２は印刷する前の連続したロール紙であり、印刷前媒体カセット３に収納される。印刷前媒体カセット３は記録媒体２をセットしたのち印刷装置１に接続される。排出媒体４は印刷装置１で印刷されたのち排出された記録媒体であり、ロール状に巻き取られ印刷後媒体カセット５に収納される。
【００１２】
プロセスユニット１１乃至１５は電子写真プロセスによって画像形成を行う。印刷装置１がカラー印刷を行なう場合、プロセスユニット１１乃至１５はカラー印刷の各電子写真プロセスで使用されるトナーの色毎に分けて設けられる。プロセスユニット１１は特色で白又はクリア用として、プロセスユニット１２はシアン用として、プロセスユニット１３はマゼンタ用として、プロセスユニット１４はイエロー用として、プロセスユニット１５はブラック用として設けられる。（以下これらを合わせてプロセスユニット１０という）
【００１３】
ここで図２において、ブラック用のプロセスユニットの内部構造を説明する。図２はプロセスユニット１５の構造を示す説明図である。なお、白又はクリア用プロセスユニット１１、シアン用プロセスユニット１２、マゼンタ用プロセスユニット１３及びイエロー用プロセスユニット１４についてはブラック用プロセスユニット１５と同様であるので説明は省略する。
【００１４】
プロセスユニット１５は帯電のための帯電ローラ１５４、帯電ローラ１５４により表面が一様に帯電される感光体ドラム１５２、トナー画像を形成するための現像部を構成する現像ローラ１５３、現像ローラ１５３にトナーを供給する供給ローラ１５５、現像ローラ１５３に供給されたトナーを均一化する現像ブレード１５６などを含んで構成されている。露光部１５１は、ＬＥＤアレイユニットに代表される発光ユニットであり、画像データ信号に対応してＬＥＤアレイを発光させる。露光部１５１は入力された画像信号に基づいて光を感光体ドラム１５２の表面に照射し、静電潜像を形成する。
【００１５】
図１に戻り、中間転写ベルトユニット２０は、一次転写ローラ２１乃至２５を内蔵し、互いに圧接して設けられている二次転写ローラ２６、２７を含んで構成される。また、中間転写ベルトユニット２０の転写ベルト２０−１は、ローラ２８、２９によって懸架されている。
【００１６】
プロセスユニット１０は、現像剤としてのトナーのトナー像を転写ベルト２０−１に転写する。転写が実行されるとき、転写ベルト２０−１は図１の矢印ｅに示す搬送方向に搬送される。転写ベルト２０−１上に転写されたトナー像は、二次転写ローラ２６、２７によって構成されたニップ部に搬送された記録媒体２が通過することによって、記録媒体２に転写される。
【００１７】
給紙ローラ５０、５１及び搬送ローラ５２乃至５５は互いに圧接して設けられた一対のローラからなる。二次転写ローラ２６、２７の手前には、一対の搬送ローラ５６、５７が設置され、この搬送ローラ５６、５７の回転又は停止によって、二次転写のタイミングを制御することが可能である。
【００１８】
本実施の形態に関する定着器としての定着ユニット３０は、記録媒体２上のトナー像１９を熱により定着する。定着ユニット３０は、定着ベルト３１及び加圧ベルト３２を内蔵している。また、定着ベルト３１及び加圧ベルト３２は定着ユニット３０の定着用のローラであり、それぞれ逆方向に回転するとともに互いに圧接して設けられている。定着ユニット３０の詳細については後述する。一対の搬送ローラ５８、５９及び一対の排出ローラ６０、６１は定着プロセスが完了した記録媒体２の排出ローラであり、互いに圧接して設けられている。
【００１９】
給紙センサ６２、インセンサ６３、書込みセンサ６４、定着インセンサ６５及び排出センサ６６は、記録媒体２の通過を認識するための媒体通過センサとして機能し、メカセンサとして構成される。これらは、記録媒体２が通過するたびに機械的に動作する。
【００２０】
印刷前媒体カセット３に設けられた本実施の形態に関する紙幅センサ６７は、図示しない媒体ガイドの位置情報に基づいて、矢印ａで示す搬送方向に搬送される記録媒体２の幅（Ｘ軸方向）を媒体幅情報として検出する。同じく印刷前媒体カセット３に設けられた本実施の形態に関する紙厚センサ６８は、給紙ローラ５０、５１の近傍に設けられ、矢印ａで示す搬送方向に搬送される記録媒体２の厚さを媒体厚情報として検出する。なお、カッターユニット７０は必要に応じて記録媒体２を所定の長さにカットする。また、記録媒体２の搬送方向は、図１に示す矢印ａ→矢印ｂ→矢印ｃ→矢印ｄの経路である。
【００２１】
図３は第１の実施の形態に関する定着ユニットの構成を示す説明図である。図３に示す定着ユニット３０おいて、現像剤像としてのトナー像１９が付着した記録媒体２は矢印ｃで示す搬送方向に搬送される。定着ベルト３１は無端形状ベルトであり、ゴムベルト又はＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属ベルトでもよい。加圧ベルト３２も同様に無端形状ベルトであり、ゴムベルト又はＳＵＳなどの金属ベルトでもよい。
【００２２】
定着ベルト３１の内側にはローラ３３乃至３５が設けられ、そして加圧ベルト３２の内側には同様にローラ３６乃至３８が設けられている。ローラ３３乃至３５及びローラ３６乃至３８は互いに圧接されてニップ部を構成するように配置されている。定着ベルト３１及び加圧ベルト３２は、それぞれ逆方向に回転し、ローラ３３乃至３５及びローラ３６乃至３８のニップ部を通過するように配置されている。
【００２３】
更に、定着ベルト３１の内側には熱源としてのヒータ４０及び４１が設置されている。加圧ベルト３２の内側には熱源としてのヒータ４２が設置されている。本実施の形態では、ヒータ４０、４１及び４２は、ハロゲンヒータに代表されるような熱源である。定着ベルト３１はヒータ４０及び４１によって加熱され、加圧ベルト３２もヒータ４２によって加熱される。加圧ベルト３２は、図示しない加圧手段によって、定着ベルト３１方向へ加圧される。加熱された定着ベルト３１によって記録媒体２に熱が供給される。従って、加熱された定着ベルト３１及び加圧された加圧ベルト３２によって、記録媒体２上のトナー像１９が記録媒体２に定着される。
【００２４】
温度検出手段としての赤外線センサ７は定着ベルト３１から所定の設置距離だけ隔てて設けられ、定着ベルト３１から放出される赤外線量を検出することによって定着ベルト３１の表面温度を非接触で計測する。本実施の形態では、赤外線センサ７は、ＮＣセンサ（測定対象物からの赤外線を検出するサーミスタと、温度補償用としてのサーミスタを用いて温度を検出する）に代表されるような測定対象物から放出される赤外線の量に基づき測定対象物の温度を計測する温度検出素子である。一方、温度検出素子８は加圧ベルト３２の外側に接触して設けられ、加圧ベルト３２の表面温度を検出する。温度検出素子８はサーミスタのような温度検出素子である。
【００２５】
ここで図４において、赤外線センサ７の構成及び原理について説明する。図４は第１の実施の形態に関する赤外線センサの構成を示す説明図である。赤外線センサ７は、開口部９−１を有するケース部９−２、赤外線検出サーミスタ８０、補償用サーミスタ８１及び赤外線が照射される赤外線吸収フィルム８２などを含んで構成される。
【００２６】
定着ベルト３１から放出された赤外線が、赤外線センサ７の開口部９−１から入り、赤外線吸収フィルム８２に照射され吸収される。赤外線吸収フィルム８２によって吸収された赤外線は熱エネルギーに変換され、赤外線検出サーミスタ８０は赤外線吸収フィルム８２の温度を検出することで定着ベルト３１の温度を測定する。また、補償用サーミスタ８１はケース部９−２によって外気と遮断されており、赤外線センサ７自身の温度を測定し、赤外線検出サーミスタ８０の出力を補正することで外気の温度変化の影響をより少なくできるものである。
【００２７】
図５は第１の実施の形態に関する赤外線センサの視野角を示す説明図である。図５（ａ）は赤外線センサ７の上面図を示し、図５（ｂ）は赤外線センサ７の側面図を示す。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、赤外線センサ７は横方向の視野角ｈ及び縦方向の視野角ｉを有する。この視野角ｈ及びｉ並びに定着ベルト３１との設置距離によって、後述する温度検出エリア７−１の横方向の幅Ｑｘ（Ｘ軸方向）及び縦方向の長さＱｙが予め決定される。この温度検出エリア７−１の横方向の幅Ｑｘ（Ｘ軸方向）及び縦方向の長さＱｙは後述する温度補正部１２１に予め保持される。
【００２８】
図６は、第１の実施の形態に関する定着ベルト及び加圧ベルトと温度検出エリアの位置関係を示す説明図である。図６は記録媒体２が媒体端基準線Ｍに沿って、定着ベルト３１及び加圧ベルト３２の間を搬送されている状態を示す。赤外線センサ７は、前述のように定着ベルト３１から所定の設置距離だけ隔てて設けられている。従って、回転する定着ベルト３１の表面には、記録媒体２に熱を供給する位置の前の位置に温度検出エリア（７−１）が存在し、赤外線センサ７が温度検出エリア７−１の温度を検出する。一方、温度検出素子８は、加圧ベルト３２に接触して設けられ、加圧ベルト３２の表面は図示するように温度検出エリア８−１が生じる。
【００２９】
ここで、印刷装置１が印刷可能とする最も狭い幅（Ｘ軸方向）である最小媒体幅Ｐｍｉｎの記録媒体２を通紙しようとしたとき、赤外線センサ７の温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘ及び縦方向の長さＱｙの中で通紙部分７−２及び非通紙部分７−３が発生することになる。ここで通紙部分７−２とは、定着ベルト３１上に記録媒体２が通って熱によって定着作用が行われる部分であり、非通紙部分７−３とは記録媒体２が通らない部分である。一方、温度検出素子８の温度検出エリア８−１は、最小媒体幅Ｐｍｉｎの内側に存在する。
【００３０】
図７は第１の実施の形態に関する印刷装置の機能ブロックである。図７において、制御手段としての制御部１０１は、ユーザインターフェース制御部１０２、コマンド／画像処理部１０４、媒体情報取得部１０６、媒体搬送制御部１０７、画像形成制御部１１３、定着温度制御部１１５を制御する。
【００３１】
定着温度制御部１１５は赤外線センサ７にて検出された定着ベルト３１の表面温度と、温度検出素子８にて検出された加圧ベルト３２の表面温度を検出する。また、加熱制御手段としての定着温度制御部１１５は、熱源としてのヒータ４０乃至４２を加熱制御する。即ち、定着温度制御部１１５は、赤外線センサ７で検出した定着ベルト３１の表面温度に基づいて、温度設定部１２０で設定された温度のうち制御目標温度Ｔｇなる温度に定着ベルト３１の表面温度が近づくように、ヒータ４０乃至４２の電源としてのヒータ電源部１１６へヒータ制御信号を出力する。温度設定部１２０は制御目標温度Ｔｇを設定する。ヒータ電源部１１６は、定着温度制御部１１５が出力する制御信号に基づいて商用ＡＣ電源１１７から供給される電源をヒータ４０乃至４２に対して通電する。
【００３２】
媒体搬送制御部１０７は制御部１０１の制御信号に基づいて、媒体搬送機構１０８を制御することにより、更に、定着器回転制御部１０９に駆動信号を出力し、定着器回転機構１１０を制御することによって、記録媒体２の搬送を制御する。また、媒体搬送制御部１０７は転写ベルト搬送制御部１１１に駆動信号を出力し、転写ベルト回転機構１１２を制御することによって、記録媒体２の搬送を制御する。なお、定着器回転制御部１０９及び転写ベルト搬送制御部１１１はモータなどの電動機であり、ＤＣモータ又はステッピングモータでもよい。
【００３３】
画像形成制御部１１３は、プロセスユニット１０が電子写真プロセスによって画像形成できるように高圧電源部１１４を制御する。ユーザインターフェース制御部１０２は、ユーザが操作するユーザインターフェース手段としてのユーザインターフェース部１０３の入力情報を制御部１０１に送信し、入力情報をもとにユーザが操作するための文字情報などの案内情報をユーザインターフェース部１０３に送信する。ユーザインターフェース部１０３は、例えばタッチパネルのようなデバイスでよい。
【００３４】
コマンド／画像処理部１０４は、ホストインターフェース部１０５からのコマンド及び画像データの解釈或いはビットマップに展開する部分で、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ及び展開のための特別なハードウェアなどからなる。ホストインターフェース部１０５は、図示しないコンピュータからの印刷情報を受信し、制御部１０１に送信することができ、一方では、制御部１０１からの情報をコンピュータに送信することができる。ホストインターフェース部１０５は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ＵＳＢ及びセントロニクスＩ／Ｆなどである。
【００３５】
媒体情報取得手段としての媒体情報取得部１０６は、ユーザインターフェース部１０３で設定されたユーザ設定媒体情報から、記録媒体２に関する情報、例えば媒体サイズ（メディアサイズ）、媒体厚（メディアウェイト）及び媒体種類（メディアタイプ）などの媒体情報を管理する。更に、媒体情報取得部１０６は、紙幅センサ６７の検出した媒体幅（Ｘ軸方向）（以下Ｐｗとする）情報及び紙厚センサ６８の検出した媒体厚（Ｚ軸方向）（以下Ｐｔとする）情報としての媒体情報も取得し、管理する。
なお、ここで媒体情報所得部１０６において、ユーザインターフェース部１０３によって設定された媒体の種類情報から、媒体の種類情報及び媒体幅Ｐｗと媒体厚Ｐｔを格納した図示しない対応表を使って媒体幅Ｐｗ及び媒体厚Ｐｔを読み出し、これをユーザ設定媒体情報としてもよい。
【００３６】
制御部１０１は媒体情報取得部１０６が管理している媒体情報を読み出すことができる。制御部１０１は、ユーザインターフェース部１０３で設定されたユーザ設定媒体情報、並びに媒体情報取得部１０６で取得した紙幅センサ６７及び紙厚センサ６８からのセンサ取得媒体情報を比較し、両者が一致しているか否か判定する。両者が異なる場合には、タッチパネルなどのユーザインターフェース部１０３に設定が異なることを表示する。更に、制御部１０１はユーザインターフェース部１０３の媒体幅Ｐｗと媒体厚Ｐｔについて設定した値を、紙幅センサ６７及び紙厚センサ６８で検出した媒体幅情報及び媒体厚情報に自動で置換することも可能である。
【００３７】
温度補正部１２１は、赤外線センサ７の温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘ及び縦方向の長さＱｙの情報を予め保持する。そして、温度補正部１２１は、媒体情報取得部１０６の媒体情報をもとに、媒体幅Ｐｗが温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘより狭いか否か判定する。媒体幅Ｐｗが温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘより狭いと判定した場合、温度補正部１２１は、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎに補正が必要と判定する。補正が必要と判定した場合には、温度補正部１２１は、後述するように媒体情報取得部１０６の媒体情報と、印刷速度管理手段としての印刷速度管理部１２２の印刷速度（以下Ｐｉとする）情報をもとに補正値を算出し、制御部１０１に通知する。
【００３８】
即ち、温度補正部１２１は、後述する各種相関係数（媒体幅相関Ａ，速度相関Ｂ及び媒体厚相関Ｃ）を保持しており、この各種相関係数並びに媒体幅情報、印刷速度情報及び媒体厚情報をもとに補正値を算出する。制御部１０１はその補正値をもとに赤外線センサ７の検出温度（以下Ｔｎとする）を補正する。
【００３９】
印刷速度管理部１２２は、媒体情報取得部１０６が取得した媒体情報及びユーザインターフェース制御部１０２により設定された媒体情報をもとに、印刷速度情報を決定し、そして、決定した印刷速度情報を管理する。制御部１０１は印刷速度管理部１２２の印刷速度情報をもとに、媒体搬送制御部１０７を制御する。
【００４０】
次に、図８乃至図１０により赤外線センサの補正の必要性について説明する。図８は第１の実施の形態に関する媒体幅と赤外線センサの検出温度との関係を示すグラフである。ここで、横軸は媒体幅Ｐｗ（ｍｍ）であり、縦軸は赤外線センサ７の検出温度Ｔｎ（℃）である。印刷条件は、通紙部分７−２を一定温度に制御し、印刷速度Ｐｉを印刷装置１の最低速度とし、媒体厚Ｐｔを印刷装置１の通紙可能な最低紙厚とした場合である。図８は異なる媒体幅Ｐｗの記録媒体２について印刷を行い、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎ（℃）を測定した結果である。横軸の中央付近に、赤外線センサ７の温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘを示す。
【００４１】
前述の図６に示すように記録媒体２の媒体幅Ｐｗが狭いほど温度検出エリア内の非通紙部分７−３が広がり、図８に示すように温度検出エリア７−１の平均温度が上昇するため、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎが上昇している。破線で示す傾きＡについては後述する。
【００４２】
図９は第１の実施の形態に関する印刷速度と赤外線センサの検出温度との関係を示すグラフである。ここで、横軸は印刷速度Ｐｉでありの単位はips（Inch-Per-Second）である。縦軸は赤外線センサ７の検出温度Ｔｎ（℃）である。印刷条件は、通紙部分７−２を一定温度に制御し、媒体幅Ｐｗを印刷装置１の通紙可能な最低紙幅とし、媒体厚Ｐｔを印刷装置１の通紙可能な最低紙厚とした場合である。このように、印刷速度Ｐｉが速いほど記録媒体２によって奪われる熱が多いため、ヒータをＯＮする時間が長くなり、非通紙部分７−３の温度が上昇するため、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎが上昇する。破線で示す傾きＢについては後述する。
【００４３】
図１０は第１の実施の形態に関する媒体厚と赤外線センサの検出温度の関係を示すグラフである。ここで、横軸は媒体厚Ｐｔ（μｍ）であり、縦軸は赤外線センサ７の検出温度（℃）である。印刷条件は、通紙部分７−２を一定温度に制御し、媒体幅Ｐｗを印刷装置１の通紙可能な最低紙幅とし、印刷速度Ｐｉを印刷装置１の最低速度とした場合である。このように、媒体厚Ｐｔが厚いほど記録媒体２によって奪われる熱が多くなり、ヒータをＯＮする時間が長くなり、非通紙部分７−３の温度が上昇するため、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎが上昇する。破線で示す傾きＣについては後述する。
【００４４】
これらのことから、記録媒体２の媒体幅Ｐｗが、赤外線センサ７の温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘよりも狭い場合、赤外線センサ７は通紙部分７−２の温度より高く温度検出するため、媒体幅Ｐｗ、媒体厚Ｐｔ及び印刷速度Ｐｉによって補正が必要になる。
【００４５】
次に、本実施の形態に関する印刷装置１の動作について説明する。図１に示すように、印刷装置１は、印刷前媒体カセット３に記録媒体２がセットされると、制御部１０１において記録媒体２を給紙ローラ５０、５１まで搬送するように媒体搬送制御部１０７を制御する。
【００４６】
記録媒体２が給紙ローラ５０、５１まで搬送されると、媒体情報取得部１０６は、紙幅センサ６７の検出した媒体幅情報と、紙厚センサ６８の検出した媒体厚情報を取得し、制御部１０１に転送する。また、媒体情報取得部１０６は、ユーザによってユーザインターフェース部１０３で設定された媒体幅Ｐｗ、媒体厚Ｐｔ、媒体の種類の情報を取得し、制御部１０１に転送する。
【００４７】
制御部１０１は、媒体情報取得部１０６から転送された紙幅センサ６７及び紙厚センサ６８の媒体情報と、ユーザインターフェース部１０３で設定された媒体情報を比較し、媒体幅Ｐｗと媒体厚Ｐｔが一致しているか否か判定する。一致していないと判定した場合は、制御部１０１はユーザインターフェース１０３に設定が間違っていることを表示し、設定の変更を促す。一致していると判定した場合は、制御部１０１は媒体幅Ｐｗ、媒体厚Ｐｔ、媒体の種類に基づいて印刷速度管理部１２２から印刷速度Ｐｉを読み出し、印刷速度Ｐｉを設定する。
【００４８】
制御部１０１は、媒体幅情報、媒体厚情報及び印刷速度情報を温度補正部１２１に転送する。温度補正部１２１は、この内、転送された媒体幅情報について、温度補正部１２１に予め保持されている赤外線センサ７の温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘと比較し、媒体幅Ｐｗが温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘより狭いか否か判定する。媒体幅Ｐｗが温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘより狭いと判定した場合、温度補正部１２１は、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎに補正が必要と判定する。そして、温度補正部１２１は補正値を算出し、補正値を制御部１０１に転送する。
【００４９】
ここで温度補正部１２１における補正値の算出方法を説明する。媒体幅Ｐｗの影響による補正値（Ｃｗとする）は、図８の傾きから求められた媒体幅相関Ａ並びに、温度検出エリア７−１の横方向の幅Ｑｘと、記録媒体２の媒体幅Ｐｗの差分から求めることができ、以下の式（１）により算出する。例えば媒体幅相関Ａが１１、温度検出エリア７−１の横方向の幅Ｑｘが２inch、記録媒体２の媒体幅Ｐｗが１inchとすると補正値Ｃｗは１１℃となる。
Ｃｗ＝Ａ×（Ｑｘ−Ｐｗ）・・・（１）
【００５０】
また、印刷速度Ｐｉの影響による補正値（Ｃｓとする）は、図９の傾きから求められた速度相関Ｂ並びに、設定速度（Ｐｓとする）と装置の最低速度（Ｓｍとする）の差分から求めることができ、以下の式（２）により算出する。例えば印刷速度相関Ｂが３、設定速度Ｐｓが６ips、最低速度Ｓｍが２ipsとすると補正値Ｃｓは１２℃となる。
Ｃｓ＝Ｂ×（Ｐｓ−Ｓｍ）・・・（２）
【００５１】
更に、媒体厚Ｐｔの影響により補正値（Ｃｔとする）は、図１０の傾きから求められる媒体厚相関Ｃと、記録媒体２の媒体厚Ｐｔと装置の通紙可能最低媒体厚（Ｔｍとする）の差分から求めることができ、以下の式（３）により算出する。例えば、媒体厚相関Ｃが０．０５、媒体厚Ｐｔが２８０μｍ、最低紙厚Ｔｍが１００μｍとすると補正値Ｃｔは９℃となる。
Ｃｔ＝Ｃ×（Ｐｔ−Ｔｍ）・・・（３）
【００５２】
赤外線センサ７の検出温度をＴｎとすると、補正後の赤外線センサ７の温度Ｔｃは以下の式（４）で算出できる。上記の例の場合、Ｔｃ＝Ｔｎ−３２℃となる。
Ｔｃ＝Ｔｎ−（Ｃｗ＋Ｃｓ＋Ｃｔ）・・・（４）
【００５３】
再び、印刷装置１の動作を説明する。印刷装置１は、ホストインターフェース部１０５を介して図示しないホストコンピュータから送られてきた画像データを受信する。すると、コマンド／画像処理部１０４は、画像データの展開処理を行い、画像データを制御部１０１に転送する。
【００５４】
制御部１０１は、定着器回転制御部１０９を制御し、定着器回転機構１１０を駆動し、温度補正部１２１の補正値をもとに補正を実施する。そして、赤外線センサ７の検出した温度が予め決定しておいた印刷可能温度範囲であるか否かを判断し、範囲内であれば媒体搬送機構１０８を駆動し、記録媒体２の搬送を開始する。制御部１０１は、転写ベルト搬送制御部１１１を制御し、転写ベルト搬送機構１１２を駆動する。制御部１０１は同時に画像形成制御部１１３に指示を出し、プロセスユニット１０の各ローラに予め設定してある高圧バイアスを供給する。
【００５５】
ここで、ブラック用のプロセスユニット１５におけるトナー画像の形成動作について説明する。なお、イエロー用、マゼンタ用、シアン用についてはブラック用と同様であるので説明は省略する。
【００５６】
画像形成制御部１１３により各高圧バイアスが供給されると、帯電ローラ１５４には例えばー１１００Ｖの帯電電圧が供給され、感光体ドラム１５２表面を例えばー６００Ｖに帯電させる。また、現像ローラ１５３には例えばー２００Ｖの現像電圧が、供給ローラ１５５には例えばー２５０Ｖの供給電圧が供給され、現像ローラ１５３と供給ローラ１５５のニップ領域近傍では現像ローラ１５３から供給ローラ１５５に向かう方向の電界が形成される。プロセスユニット１５にはブラックのトナーが収容されており、供給されたトナーは、現像ローラ１５３と供給ローラ１５５に強く擦られて摩擦帯電される。本実施の形態においては、現像ローラ１５３及び供給ローラ１５５の特性によりトナーはマイナス極性に摩擦帯電されるものとする。
【００５７】
マイナス極性に摩擦帯電されたトナーは、現像ローラ１５３から供給ローラ１５５の方向に向いた電界から受けるクローン力によって現像ローラ１５３上に付着する。付着したトナーは、現像ローラ１５３の回転に伴って現像ローラ１５３と現像ブレード１５６の接触部に運ばれ、現像ブレード１５６によって均一な厚さにならされてトナー層を形成する。現像ローラ１５３はさらに回転を続けて、トナー層を感光体ドラム１５２とのニップ部に運ぶ。
【００５８】
一方、制御部１０１は、１ページごとのビットマップデータを画像形成制御部１１３に送信する。画像形成制御部１１３は、送信されたビットマップデータに対応した露光部１５１のＬＥＤを点滅させて、−６００Ｖに帯電された感光体ドラム１５２を露光して−５０Ｖに除電し、静電潜像を書込む。
【００５９】
感光体ドラム１５２の回転に伴い、感光体ドラム１５２表面に書き込まれた静電潜像は、現像ローラ１５３とのニップ領域に到達する。現像ローラ１５３と感光体ドラム１５２との間には、−５０Ｖに除電された露光部では感光体ドラム１５２から現像ローラ１５３に向かう方向の電界が、−６００Ｖのまま除電されていない非露光部では、逆向きの電界が形成される。従って、現像ローラ１５３上のマイナス極性に帯電したトナー層から露光部にのみ選択的にトナーが付着し、静電潜像がトナー画像として現像される。
【００６０】
転写ベルト２０は、１次転写ローラ２５によって感光体ドラム１５２に押し当てられており、転写ベルト２０と感光体ドラム１５２は接触して１次転写ニップ部を形成している。感光体ドラム１５２上に現像されたトナー画像が１次転写ニップ部に到着するタイミングに合わせて、画像形成制御部１１３は、高圧電源部１１４に１次転写電圧の生成の指示を出す。高圧電源部１１４は、１次転写ローラ２５へ１次転写電圧を供給する。
【００６１】
本実施の形態では、１次転写電圧は例えば＋３０００Ｖとする。このとき１次転写ニップ部では、転写ローラ２５から感光体ドラム１５２に向かう方向の電界が形成され、感光体ドラム１５２上に現像されたマイナス極性のトナー画像は転写ベルト上に１次転写される。
【００６２】
制御部１０１は、転写ベルト２０上に１次転写されたトナー画像が２次転写ローラ２６、２７とのニップ部に到着する前に、媒体搬送機構１０８を制御し、記録媒体２を搬送ローラ５６、５７との間へ送る。制御部１０１は、書込みセンサ６４の出力を監視して、記録媒体の先端が搬送ローラ５６、５７の間に到着したことを検出すると、媒体搬送機構１０８を停止させる。
【００６３】
制御部１０１は、転写ベルト２０上に１次転写されたトナー画像が２次転写ローラ２６、２７と２次転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、媒体搬送機構１０８を駆動し、媒体は２次転写ローラ２６、２７との２次転写ニップ部に到達する。
【００６４】
同時に、制御部１０１は、転写ベルト２０上に１次転写されたトナー画像が２次転写ローラ２６、２７と２次転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて、画像形成制御部１１３に２次転写電圧の生成の指示を出す。画像形成制御部１１３は、高圧電源部１１４を制御し、２次転写ローラ２６へ２次転写電圧を供給する。本実施の形態では、２次転写電圧は例えば＋２５００Ｖとする。このとき、２次転写ニップ部では、２次転写ローラ２６から２次転写ローラ２７に向かう方向の電界が形成され、転写ベルト２０上に１次転写されたマイナス極性のトナー画像は記録媒体２上に２次転写される。
【００６５】
転写工程が終了した記録媒体２が定着ユニット３０に到達すると、既に定着可能温度に達している定着ベルト３１と、これに圧接する加圧ベルト３２により、記録媒体２上のトナーを加熱溶融し、トナー画像が記録媒体２上に定着される。
【００６６】
制御部１０１は、排出センサ６６により定着ユニット３０におけるジャムや記録媒体の定着ベルト３１への巻付きを監視しつつ、定着工程が終了した記録媒体２を搬送ローラ５８、５９と排出ローラ６０、６１により排出させる。排出媒体４は、印刷後媒体カセット５に巻き取られる。
【００６７】
図１１は第１の実施の形態に関する印刷装置の動作を示すフローチャートである。
Ｓ１０１：印刷前媒体カセット３に記録媒体２がセットされると、制御部１０１は媒体搬送制御部１０７に対して、媒体搬送機構部１０８を駆動し、セットされた記録媒体２を給紙ローラ５０、５１まで搬送するよう指示する。
【００６８】
Ｓ１０２：制御部１０１は媒体情報取得部１０６に対し、紙幅センサ６７及び紙厚センサ６８が検出した媒体幅情報及び媒体厚情報を取得するよう指示する。
Ｓ１０３：制御部１０１は媒体情報取得部１０６に対し、ユーザによってユーザインターフェース部１０３で設定された媒体幅Ｐｗ、媒体厚Ｐｔ及び媒体の種類情報を取得するよう指示する。
なお、ここでユーザがユーザインターフェース部１０３によって媒体の種類情報のみ入力し、媒体情報所得部１０６において、ユーザが設定した媒体の種類情報に基づいて媒体幅Ｐｗ及び媒体厚Ｐｔを格納した図示しない対応表から媒体幅Ｐｗ及び媒体厚Ｐｔを読み出す場合は、これら媒体幅Ｐｗ及び媒体厚Ｐｔは次のステップで判定するユーザ設定媒体情報となる。
【００６９】
Ｓ１０４：制御部１０１は、媒体情報取得部１０６の紙幅センサ６７及び紙厚センサ６８が検出したセンサ取得媒体情報と、ユーザインターフェース部１０３で設定されたユーザ設定媒体情報が一致しているか否かを判定する。
Ｓ１０５：一致していないと判定した場合、制御部１０１はユーザインターフェース部１０３に対し、ユーザによる設定が間違っていることを表示し、ユーザによる設定の確認と変更を促す表示を行うよう指示する。
【００７０】
Ｓ１０６：一致していると判定した場合、制御部１０１は印刷速度管理部１２２に対し、媒体幅Ｐｗ情報と媒体厚Ｐｔ情報に基づいて、印刷速度Ｐｉ情報を読み出し、媒体幅Ｐｗ情報と媒体厚Ｐｔ情報及び印刷速度Ｐｉ情報を温度補正部１２１に転送するよう指示する。
【００７１】
Ｓ１０７：制御部１０１は温度補正部１２１に対し、転送された媒体幅Ｐｗ情報について、赤外線センサ７の温度検出エリア７−１の横方向の幅Ｑｘと比較し、媒体幅Ｐｗが温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘより狭いか否か判定するよう指示する。媒体幅Ｐｗの方が、温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘより狭いと判定した場合（以下幅狭紙という）は、ステップＳ１０８へ移行し、そうでない場合は、ステップＳ１０９へ移行する。
【００７２】
Ｓ１０８：温度補正部１２１が狭いと判定した場合、制御部１０１は、温度補正部１２１に対し、制御部１０１から送った媒体幅Ｐｗ情報と媒体厚Ｐｔ情報及び印刷速度Ｐｉ情報をもとに、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎの補正値を算出し、算出結果を制御部１０１へ送信するよう指示する。温度補正部１２１は、前述の式（１）乃至（４）により補正値を算出する。
【００７３】
Ｓ１０９：制御部１０１はコマンド／画像処理部１０４に対し、ホストインターフェース部１０５を介して印刷データを受信するよう指示する。更に、温度補正部１２１に赤外線センサ７の検出温度Ｔｎの補正値があるときは、制御部１０１は、定着温度制御部１１５に対し、定着ベルト３１の赤外線センサ７による検出温度Ｔｎを、当該補正値によって補正することにより、加熱制御を開始するよう指示する。
【００７４】
Ｓ１１０：制御部１０１は定着温度制御部１１５に対し、所定の印刷可能温度まで定着ベルト３１の温度を上昇させるよう指示する。
Ｓ１１１：制御部１０１は定着制御部１１５に対し、所定の印刷可能温度まで定着ベルト３１の検出温度が上昇したかどうか監視するよう指示する。上昇したと判定すると、次ステップへ移行する。なお、この判定に係る印刷可能温度は予め実験等で得られた温度であり、温度設定部１２０に設定されている。設定されている所定の印刷可能温度と赤外線センサ７の検出温度Ｔｎとを比較し、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎが所定の印刷可能温度未満の場合を低温状態と判定する。所定の印刷可能温度は例えば定着性の低下を防止できる温度に設定される。
【００７５】
Ｓ１１２：制御部１０１は画像形成制御部１１３に対し、印刷動作を開始するよう指示する。そして、制御部１０１は媒体搬送制御部１０７に対し、印刷速度管理部１２２から読み出した印刷速度Ｐｉで媒体搬送するよう指示する。
Ｓ１１３：制御部１０１は印刷が終了したか否か監視する。
Ｓ１１４：制御部１０１は印刷が終了した場合には待機状態に移行する。
【００７６】
ここで本実施の形態に関する効果について説明する。図１２は幅狭紙を印刷したとき、補正をしない場合の赤外線センサの検出温度と通紙部分の温度を示すグラフである。図１２は、縦軸に目標温度−（マイナス）検出温度、即ち、定着ユニット３０の定着工程に最適な温度と赤外線センサ７の検出温度Ｔｎとの温度差（℃）とし、縦軸の中央に基準０を示す。更に、横軸は経過時間（秒）を示す。
【００７７】
本実施の形態に関する補正をしない場合の赤外線センサ７の検出温度Ｔｎを実線で示し、通紙部分７−２の温度を破線で示す。印刷対象とする記録媒体２は幅狭紙である。即ち、媒体幅Ｐｗの方が、赤外線センサ７の温度検出エリア７−１における横方向の幅Ｑｘより狭い。温度検出エリア７−１は、通紙部分７−２及び非通紙部分７−３の両者であるので、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎは、定着作用を行う通紙部分７−２の温度及びこれより高温となっている非通紙部分７−３の温度の両者を平均した温度となる。
【００７８】
図１２は、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎに基づいて温度制御が行われ、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎは基準０付近を上下していることを示す。ただし、このように本実施の形態に関する補正をしない場合、赤外線センサ７で温度制御すると、非通紙部分７−３が高温であるため赤外線センサ７の温度が高く検出することになり、定着作用を行う通紙部分７−２の温度が設定温度より低くなってしまうことを示す。
【００７９】
図１３は第１の実施の形態に関する赤外線センサの検出温度と、通紙部分の温度を示すグラフである。即ち、図１３は幅狭紙を印刷したとき、補正をする場合である。図１３は、図１２と同様に縦軸に目標温度−（マイナス）検出温度、即ち、定着ユニット３０の定着工程に最適な温度と、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎとの温度差（℃）とし、中央に基準０を示す。更に、横軸は経過時間（秒）を示す。本実施の形態に関する補正をした場合の赤外線センサ７の検出温度Ｔｎを実線で示し、通紙部分７−２の温度を破線で示す。
【００８０】
図１３は、本実施の形態に関する補正をした場合の赤外線センサ７の検出温度Ｔｎに基づいて温度制御が行われ、赤外線センサ７の検出温度Ｔｎは基準０付近を上下していることを示す。一方このように、赤外線センサ７で温度制御すると、非通紙部分７−３の影響により高く検出している赤外線センサ７の温度を補正により低下することで通紙部分７−２の温度を設定温度（基準０）で制御することができる。
【００８１】
以上のように、第１の実施の形態によれば、媒体幅Ｐｗ、媒体厚Ｐｔの情報を取得し、媒体幅Ｐｗが赤外線センサ７の温度検出エリア７−１の横方向の幅Ｑｘより狭いときには、媒体幅Ｐｗ、媒体厚Ｐｔ、印刷速度Ｐｉの情報から赤外線センサ７の検出温度Ｔｎを補正により低下することで、通紙領域７−２の温度を適正に制御することができるという効果が得られる。
本実施の形態では画像形成装置としての印刷装置について説明したが、本発明はＭＦＰ装置、ファクシミリ装置、複写装置等の熱定着を使用している装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１            印刷装置
２            記録媒体
３０          定着ユニット
３１          定着ベルト
３２          加圧ベルト
４０、４１    ヒータ
７            赤外線センサ
８            温度検出素子
７−１        温度検出エリア
７−２        通紙部分
７−３        非通紙部分
Ｑｘ          温度検出エリアの横方向の幅
Ｐｗ          媒体幅
【図１】
2016224236.tif 000003
【図２】
2016224236.tif 000004
【図３】
2016224236.tif 000005
【図４】
2016224236.tif 000006
【図５】
2016224236.tif 000007
【図６】
2016224236.tif 000008
【図７】
2016224236.tif 000009
【図８】
2016224236.tif 000010
【図９】
2016224236.tif 000011
【図１０】
2016224236.tif 000012
【図１１】
2016224236.tif 000013
【図１２】
2016224236.tif 000014
【図１３】
2016224236.tif 000015