(57)【要約】【課題】定着性を低下させることなく非通紙部昇温の抑制を図ることができる技術を提供する。【解決手段】温度検知素子の検知温度が所定の目標温度に維持されるようにヒータへの通電量を制御する通電制御部であって、連続して記録材の加熱定着する回数が増えるほど、目標温度を低下させる温調制御を行う通電制御部が、検知温度が目標温度を補正した補正後目標温度に維持されるように通電量を制御する補正温調制御であって、ヒータのフィルムとの接触領域におけるヒータの長手方向において温度検知素子の当接位置に対応する位置の温度が、目標温度で通電量を制御した場合よりも上昇するように、目標温度を補正する補正温調制御を実行可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に設けられた発熱体と、を有するヒータと、前記ヒータが内面に接触する筒状のフィルムと、前記フィルムを介して前記ヒータに圧接することにより前記フィルムの外面との間にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、通電により生じる前記発熱体の熱を利用して、前記ニップ部で挟持した記録材に形成された画像を記録材に加熱定着する定着部と、
前記ヒータの前記フィルムと接触する側とは反対側において前記ヒータに当接する温度検知素子と、
前記基板よりも熱伝導率が高く、前記ヒータの前記反対側に接触する放熱部材と、
前記温度検知素子の検知温度が所定の目標温度に維持されるように前記発熱体への通電量を制御する通電制御部であって、前記加熱定着する回数が増えるほど、前記目標温度を低下させる温調制御を行う通電制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記通電制御部は、前記検知温度が前記目標温度を補正した補正後目標温度に維持されるように前記通電量を制御する補正温調制御であって、前記ヒータの前記フィルムと接触する側の前記ヒータの長手方向において前記温度検知素子の当接位置に対応する位置における温度が、前記目標温度で前記通電量を制御した場合よりも上昇するように、前記目標温度を補正する補正温調制御を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材が前記長手方向における正規の搬送位置からずれて搬送されていることを検知する位置検知部をさらに備え、
前記通電制御部は、前記正規の搬送位置からずれた位置で搬送される記録材に前記加熱定着する場合に、前記補正温調制御を行う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】
前記温度検知素子は、前記ヒータの前記長手方向における中央部に当接することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記通電制御部は、前記正規の搬送位置からずれた位置で搬送される記録材に前記加熱定着した回数をカウントし、カウントした回数が所定の回数を超えると、前記目標温度の補正量を変化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】
前記通電制御部は、前記加熱定着する記録材が前記正規の搬送位置からずれた位置で搬送される記録材から前記正規の搬送位置で搬送される記録材に変わると、カウントした回数を減らす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】
前記カウントした回数が増えるほど、前記補正温調制御における前記目標温度の補正量は増えることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カウントした回数が増えるほど、前記補正後目標温度は高くなることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記通電制御部は、カウントする間隔が所定の時間を超えると、カウントした回数を減らすことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記温度検知素子を第１の温度検知素子とし、
前記第１の温度検知素子よりも前記ヒータの発熱領域の前記長手方向における端部寄りの位置で前記ヒータに当接する第２の温度検知素子をさらに備え、
前記通電制御部は、前記第１の温度検知素子の検知温度と前記第２の温度検知素子の検
知温度との差が所定の大きさを超えた状態で前記加熱定着する場合に、前記補正温調制御を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１の温度検知素子の検知温度と前記第２の温度検知素子の検知温度との差が大きくなるほど、前記補正温調制御における前記目標温度の補正量は増えることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１の温度検知素子の検知温度と前記第２の温度検知素子の検知温度との差が大きくなるほど、前記補正後目標温度は高くなることを特徴とする請求項９または１０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、定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置には、記録材に形成されたトナー画像を記録材に加熱定着させる定着装置が搭載されている。利用可能なサイズのうち小サイズの記録材の複数に連続的に画像形成（連続プリント）を行うと、定着装置の記録材の通過可能領域において小サイズの記録材が通過しない領域（非通紙部）の温度が徐々に上昇する現象（非通紙部昇温）が発生する。非通紙部の温度が高くなり過ぎると、装置内の各パーツへダメージを与えることもあるので、非通紙部の温度が高くなり過ぎないような対策が必要となる。例えば、特許文献１〜３には、発熱抵抗体が形成される基板と、基板を支持するステーとの間に、基板よりも熱伝導率の高い部材を基板に接触配置させ、非通紙部昇温を緩和させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６０５３３号公報
【特許文献２】特開２００７−１２１９５５号公報
【特許文献３】特開２０００−２６８９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
定着装置は、温度検知手段として基板における発熱抵抗体の形成面とは反対側の面にサーミスタを当接させ、その検知温度に基づいて発熱抵抗体の発熱量を制御する構成となっている。サーミスタが配置される位置は、通常、記録材の通過可能領域において全てのサイズの記録材が通過する位置である、基板の長手方向中央となることが多い。基板の長手方向端部で発生する非通紙部昇温による熱は、上記高熱伝導率部材を介して、基板の長手方向中央に伝わるが、基板の長手方向中央においてサーミスタと当接する面側と、その反対の面側との間で温度差が生じることがある。基板の長手方向中央におけるサーミスタ当接面側に対し、その反対の面側、すなわち発熱抵抗体が形成された面側は、記録材に熱が奪われるからである。すなわち、発熱箇所（定着フィルムの記録材が接触する箇所）と温度検知箇所との間に温度差が生じることになる。発熱抵抗体の発熱量は、検知温度に基づいて調整されるため、非通紙部昇温が悪化すると、非通紙部昇温の抑制のために発熱抵抗体の発熱量が抑えられ、その結果、定着装置の定着性が低下することが懸念される。
【０００５】
本発明は、定着性を低下させることなく非通紙部昇温の抑制を図ることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
基板と、前記基板に設けられた発熱体と、を有するヒータと、前記ヒータが内面に接触する筒状のフィルムと、前記フィルムを介して前記ヒータに圧接することにより前記フィルムの外面との間にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、通電により生じる前記発熱体の熱を利用して、前記ニップ部で挟持した記録材に形成された画像を記録材に加熱定着する定着部と、
前記ヒータの前記フィルムと接触する側とは反対側において前記ヒータに当接する温度検知素子と、
前記基板よりも熱伝導率が高く、前記ヒータの前記反対側に接触する放熱部材と、
前記温度検知素子の検知温度が所定の目標温度に維持されるように前記発熱体への通電量を制御する通電制御部であって、前記加熱定着する回数が増えるほど、前記目標温度を低下させる温調制御を行う通電制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記通電制御部は、前記検知温度が前記目標温度を補正した補正後目標温度に維持されるように前記通電量を制御する補正温調制御であって、前記ヒータの前記フィルムと接触する側の前記ヒータの長手方向において前記温度検知素子の当接位置に対応する位置における温度が、前記目標温度で前記通電量を制御した場合よりも上昇するように、前記目標温度を補正する補正温調制御を実行可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、定着性を低下させることなく非通紙部昇温の抑制が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成図
【図２】実施例１の加熱定着装置の構成図
【図３】実施例１の温調温度補正シーケンスのフローチャート
【図４】実施例２の画像形成装置の構成図
【図５】実施例２の温調温度補正シーケンスのフローチャート
【図６】実施例３の画像形成装置の構成図
【図７】実施例３の加熱定着装置の構成図
【図８】実施例３の温調温度補正シーケンスのフローチャート
【図９】定着性不良の発生メカニズム説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
［実施例１］
図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置（レーザプリンタ）の概略構成を示す模式的断面図である。図１に示すように、像担持体としての感光ドラム１の周囲に、その回転方向に沿って一次帯電器２、露光手段としてのレーザスキャナ３、現像装置４、転写装置としての転写ローラ５が配設されている。感光ドラム１は、一次帯電器２により帯電された後、レーザスキャナ３により露光されて静電潜像が形成され、現像装置４により静電潜像にトナー（現像剤）が付着されることでトナー像（現像剤像）が形成される。トナー像の転写先となる記録材Ｓ（用紙）は、給紙ローラ１２により給紙カセット１１から給紙搬送され、紙幅検知手段２１で左右端の通紙位置を検知された後、感光ドラム１と転写ローラ５の当接部である転写ニップ部に搬送される。転写ニップ部に給紙された記録材Ｓは、転写ローラ５によってトナー像が感光ドラム１から転写される。その後、記録材Ｓは、定着部としての加熱定着装置６に搬送され、トナー像が定着された後、排出ローラ１４によって装置外に排出される。この様な画像形成装置に搭載される給紙カセット１１は、記録材Ｓを正規の位置に通紙する為に、紙幅規制板２０を備え、これにより記録材Ｓの搬送方向に直交する方向における通紙位置を規制する様構成されている。
【００１１】
図２は、本発明の実施例における加熱定着装置６の構成を示す模式図であり、（ａ）は加熱定着装置６の搬送方向（短手）に平行な断面図であり、（ｂ）は搬送方向に垂直な断
面図（ヒータ長手方向に沿って切った断面図）である。加熱定着装置６は、加熱体としてのヒータ４３と、ヒータ４３を支持する支持体であるステー４２と、筒状の耐熱性フィルムである定着フィルム４１と、加圧体、加圧部材としての加圧ローラ４４と、を有する。定着フィルム４１は、ヒータ４３及びステー４２の周りにルーズに外嵌されている。加圧ローラ４４は、定着フィルム４１を介してヒータ４３に圧接するように配置され、不図示の駆動源からの駆動力を受けて図中矢印方向に回転する。定着フィルム４１と加圧ローラ４４は、互いに圧接する部分により記録材Ｓを挟持搬送する定着ニップ部を形成する。定着フィルム４１は、内面がヒータ４３と接触し、外面で接触する記録材Ｓにヒータ４３の熱を伝達する。定着フィルム４１は、ステー４２にガイドされながら加圧ローラ４４の回転によって図中矢印方向に従動回転する。加圧ローラ４４と定着フィルム４１は、記録材Ｓに形成担持されている未定着のトナー像を記録材Ｓに定着させるべく、定着ニップ部で記録材Ｓ及びトナー像に圧力を加えるとともに、ヒータ４３の熱を定着フィルム４１を介して記録材Ｓ及びトナー像に付与する。
【００１２】
ヒータ４３は、セラミックスなどの基板４８上に発熱体としての発熱抵抗体４６を形成し、不図示の給電手段により発熱抵抗体４６を発熱させる。発熱抵抗体４６は、表面が絶縁保護層４９で覆われており、絶縁保護層４９と定着フィルム４１を介して記録材Ｓを加熱する。ヒータ４３とステー４２との間には、基板４８よりも熱伝導率の高い放熱部材４７がヒータ４３（基板４８）に接触配置させ、非通紙部昇温を緩和させる構成となっている。ヒータ４３の温度は、定着フィルム４１との摺動面とは逆側の面（基板４８の発熱抵抗体４６が形成された面とは反対側の面）に当接あるいは接着された温度検知手段としてのサーミスタ（温度検知素子）４５で検知される。ヒータ４３の温度は、ヒータ４３の長手方向における中央部に当接するサーミスタ４５の検知温度が所定の温度で維持されるようにヒータ４３への通電を通電制御部としてのＣＰＵ７０が制御することで、制御される。サーミスタ４５の出力信号はＣＰＵ７０に入力される。ＣＰＵ７０はこの入力信号に基づき、商用ＡＣ電源７２による電力をトライアック７１を介してヒータ４３の発熱抵抗体４６へ供給、その通電量を制御し、ヒータ４３の温度を所定の制御目標温度になるように温調する。
【００１３】
温調制御により維持される温度は、記録材Ｓ上のトナー像に定着不良が発生することによる画像剥がれや、トナーの過加熱によるホットオフセットなどの画像不良を起こさない様に、加熱定着装置の定着能力に応じて適切な温度を設定する。ここで、ホットオフセットとは、過度に溶融し粘度の低くなった液体状トナーが定着フィルム４１に融着して剥離し、フィルム一周後の記録材に付着する現象である。連続して大量に通紙した場合には加熱定着装置の温度が上がり記録材に与える熱量が増す為、トナーの過加熱防止のため設定温度を下げる様に設定してある。すなわち、連続して加熱定着する回数が増えるほど、目標温度を低下させる温調制御を行う。
【００１４】
本実施例では、紙幅規制板２０で記録材を長手中央位置へ規制し通紙する様に構成されている。これにより、記録材としてＡ４（ＩＳＯ２１６）やＡ３サイズの用紙の他、例えば官製はがきの様な小幅な用紙（以下小サイズ紙）を通紙した場合でもサーミスタ４５が記録材の通過する位置のヒータ４３の温度を検知できる。上述したように、サーミスタ４５が検知する温度は、ヒータ４３全体の温度に対して局所的な温度である。したがって、上述したように、サーミスタ４５の検知温度を利用した温調制御では、非通紙部昇温が悪化したときに、ヒータ４３の発熱量を抑える制御が実行された結果、定着装置の定着性が低下する懸念がある。
【００１５】
（定着性低下の課題）
図９に従来の加熱定着装置でＬＴＲサイズの記録材を連続通紙した場合と、官製はがきを通紙した場合のヒータ４３の定着フィルム当接位置Ｂ（図２（ｂ））と、ヒータ４３の
サーミスタ当接位置Ｃ（図２（ｂ））の温度の枚数履歴を示す。定着性を一定に保つ為には、ヒータ４３の定着フィルム当接位置Ｂ（以下、位置Ｂ）の温度を所定の値に制御する必要がある。従来の画像形成装置でＬＴＲ幅の記録材を通紙した場合は、位置Ｂとヒータ４３のサーミスタ当接位置Ｃ（以下、位置Ｃ）の温度差は一定の値に保たれる為、位置Ｃの温度を検知してヒータ４３の温度制御を行えばよい。しかしながら、官製はがきを連続通紙した場合には、ヒータ４３の位置Ｃ温度を一定にしようと制御すると、図９に示すように通紙履歴に応じて、ＬＴＲ幅の記録材を通紙した場合と比べヒータ４３の位置Ｂ温度が低下してしまう。
【００１６】
この様な現象が発生する原因を説明する。非通紙部Ｈが非通紙部昇温を起こし高温となり、その熱が高熱伝導部材４７を介してヒータ４３の位置Ｃ近傍へ供給されることで、ＣＰＵ７０は、位置Ｃの温度を所定の値に維持しようとヒータ４３への供給電力を抑制するように制御する。すなわち、ヒータ４３の消費電力は低下する。この様な状態では、位置Ｂ周辺の熱が定着フィルム４１を介して記録材Ｓに奪われても、位置Ｃ周辺の温度への影響が小さいため温度制御へ反映されない。すなわち、ヒータ４３は、定着フィルム４１と当接する側の温度は、定着フィルム４１を介して記録材Ｓに熱を奪われ低下するが、サーミスタ４５が当接する側の温度は、高熱伝導部材４７を介して非通紙部Ｈから伝わる熱により高温に保たれてしまう。このような温度差が生じた状態でサーミスタ４５の検知温度によりＣＰＵ７０が温調制御を行うことで、ヒータ４３の発熱が必要以上に抑制されてしまう。すなわち、ヒータ４３の位置Ｃの温度を検知して温度制御を行っても、位置Ｂ周辺の温度は位置Ｃ周辺の温度に比べて低くなってしまい、定着性が悪化しコールドオフセットなどの画像不良が発生する恐れがある。
【００１７】
（本実施例の特徴）
本実施例は、ヒータ４３（基板４８）より高熱伝導の放熱部材４７をヒータ４３に接触させて配置した構成において、小サイズ紙が通紙された事を検知し非通紙部昇温が大きくなる事が予想される場合に、温調温度を変更することを特徴とする。具体的には、非通紙部昇温が発生しない場合より温調温度を高く設定する。より具体的には、サーミスタ４５の検知温度が、通常の温調制御における目標温度を補正した補正後目標温度に維持されるようにヒータ４３への通電量を制御する補正温調制御を実行可能に構成されている。目標温度は、ヒータ４３の定着フィルム４１と接触する側の、少なくとも、ヒータ４３の長手方向においてサーミスタ４５の当接位置に対応する位置における温度が、通常の温調制御のときよりも上昇するように補正される。これにより、非通紙部昇温が発生してしまった場合でも、小サイズ紙の通紙履歴に応じてサーミスタ４５の検知温度のズレを予測し、温調温度を補正する事ができるため、ヒータ４３の定着フィルム当接面の温度低下を防止する事ができる。よって、記録材に与える熱量が低下する事無いので、コールドオフセットなどの定着不良の発生を防ぐことができる。
【００１８】
図１に示すように、給紙ローラ１２で給紙された記録材Ｓの用紙サイズを、紙幅検知手段２１で小か大かを検知する。紙幅検知手段２１は、記録材Ｓの搬送路を遮るように搬送路の長手位置に複数配置され記録材Ｓが衝突する事でそれぞれが回動することのできる紙幅検知フラグと、紙幅検知フラグの回動を検知する為のフォトインタラプタとを備えている。紙幅検知フラグは、搬送路の中央から左右それぞれ９０ｍｍの位置に配置されている。紙幅フラグは、ＬＴＲやＡ４幅の様な紙幅が１８０ｍｍより大きな記録材が通紙された場合には回動する様に構成されていて、Ａ５縦送りの様な紙幅が１８０ｍｍより小さな記録材は回動しない様に構成されている。
【００１９】
本実施例では、ＣＰＵ７０は、小サイズ紙が通紙された履歴を反映する小サイズカウンタ（ｎ）によって、非通紙部昇温を予測し、これによってサーミスタ４５の検知温度ズレを見積もり温調温度の補正シーケンスを行う。
【００２０】
図３に本実施例の温調温度補正シーケンス動作のフローチャートを図示する。以下のフローチャートにおける動作主体は、装置の各種動作を制御するＣＰＵ７０となる。
・Ｓ１０１  印字コマンドを受信する。
・Ｓ１０２  前回の印字が終了した時の小サイズカウンタ（ｎ）、すなわち、小サイズの記録材に加熱定着した回数を読み込む。
・Ｓ１０３  前回Ｊｏｂが終了した時点からの経過時間を計測し、経過時間を元に非通紙部昇温の緩和を予想して小サイズカウンタ（ｎ）を減算する。すなわち、小サイズの記録材に加熱定着した回数をカウントする間隔が所定の時間を超えると、カウントした回数を減らす。本実施例では１０秒毎に−１０カウントとした。このとき、ｎ＜０となる場合はｎ＝０とする。
・Ｓ１０４  用紙を給紙し、紙幅検知手段まで搬送する。
・Ｓ１０５  小サイズカウンタ（ｎ）の値に応じて、デフォルトの温調温度から温調温度を上げる補正を行う。補正量は、カウントした回数が増えるほど増える。本実施例では下記表１の様に補正を行った。
【００２１】
（表１  小サイズカウンタによる温度補正値）
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【００２２】
・Ｓ１０６  用紙幅検知結果が小サイズであればＳ１０６へ進む、大サイズであればＳ１１１へ進む。
・Ｓ１０７  小サイズカウンタ（ｎ）を＋１する。
・Ｓ１０８  本Ｊｏｂの最終ページであればＳ１０９へ、最終ページでなければＳ１０４へ進む。
・Ｓ１０９  現在の小サイズカウンタを記録して印字終了。
・Ｓ１１１  加熱定着する記録材が小サイズの記録材から大サイズの記録材に変わると、カウントした回数を減らす。本実施例では小サイズカウンタ（ｎ）を−５０する。結果ｎ＜０となれば、ｎ＝０とする。
【００２３】
本実施例の画像形成装置では、上記シーケンスを実施することで定着不良発生を防止することが可能となる。すなわち、紙幅検知手段２２で小サイズが通紙された事を検知し、その通紙履歴を記憶し、通紙履歴に応じて非通紙部昇温の温度を予測し、非通紙部昇温の温度に応じて、非通紙部昇温が発生しない場合よりも高い温調温度に補正する。より具体的には、小サイズの記録材に連続して加熱定着した回数をカウントし、カウントした回数が所定の回数を超えると、加熱定着の定着性が低下しないように温調制御の目標温度の補正量を変化させる。これにより、ヒータ４３の定着フィルム４１側の温度の低下を防ぐ事が可能となり、定着不良発生を防止することが可能となる。
【００２４】
次に、本実施例の効果を確認した例を示す。本実施例の画像形成装置は、対応紙幅は最大でＬＴＲサイズの縦送りで、給紙カセット最大積載量は２５０枚（坪量８０ｇ／ｍｍ２の場合）、プロセススピードは２００ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは３５ｐｐｍである。表２に、第１のサイズの記録材として大サイズ紙を連続通紙した場合と、第１のサイズの記録材よりも長手方向の幅が狭い第２のサイズの記録材として小サイズ紙を通紙した場合の結果を示す。大サイズ紙として、Ｘｅｒｏｘ社製ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ４２００  ＬＴＲサイズ  坪量７５ｇ／ｍｍ２（以下Ｘｘ７５）を用いた。また、小サイズ紙としてＰＢ
Ｐａｐｅｒ社製ＱＫＤＡ５  Ａ５サイズ  縦送り  坪量７０ｇ／ｍｍ２（以下ＰＢＡ５Ｔ  ７０  ）を用いた。
【００２５】
（表２  小サイズ紙通紙時の定着性改善効果検証）
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○：定着状態良好
△：部分的にコールド／ホットオフセット発生
×：全面にコールド／ホットオフセット発生
【００２６】
表２に示すに、従来例ではＰＢＡ５Ｔ  ７０が通紙された場合は、５０枚以降でフィルム側のヒータ温度（図２中Ｃの位置）がＸｘ７５を通紙した場合に比べ低下している事が分かった。これにより、ＰＢＡ５Ｔ  ７０が通紙された場合、加熱不足によりコールドオフセットが発生し、通紙枚数が増すごとに悪化していた。
一方、本実施例ではＰＢＡ５Ｔ  ７０が通紙された場合に温調温度を補正する事で、フィルム側ヒータ温度がＸｘ７５を通紙した場合と同等の値に制御できている事が分かった。これにより、ＰＢＡ５Ｔ  ７０が通紙された場合でも、加熱不足が発生する事無く、良好な定着状態を得る事ができた。
【００２７】
次に、比較例について説明する。比較例ではＸｘ７５を通紙しているが、温調温度には本実施例で小サイズを検知した場合と同じ補正を行った。このとき、フィルム側のヒータ温度は従来例においてＸｘ７５を通紙した場合に比べて高く、通紙枚数を増すごとに上昇した。これにより、１００枚目以降でホットオフセットが発生し、以後通紙枚数が増す毎に悪化した。この様に本実施例の制御を行うことで、ヒータより高熱伝導の放熱部材をヒータに接触させて配置した構成に置いても、ヒータの定着フィルム当接面の温度低下を防止する事ができる。したがって、記録材に与える熱量が低下する事が無いので、コールドオフセットなどの定着不良の発生を防ぐことができる。また、小サイズ検知を行った場合
のみ温調温度の補正を行う為、大サイズ紙を通紙した場合にホットオフセットなどの画像不良が発生する事は無い。
【００２８】
［実施例２］
本発明の実施例２に係る画像形成装置について説明する。実施例２において実施例１と共通する構成については、同一の符号を付して再度の説明を省略する。実施例２においてここで説明しない事項は、実施例１と同様である。
【００２９】
本実施例における加熱定着装置も、実施例１と同様に、すなわち、図２に示すように、ヒータ４３（基板４８）より高熱伝導の放熱部材４７をヒータ４３に接触させて配置した構成となっている。本実施例の特徴は、実施例１の装置構成に加え、記録材が長手方向における正規の搬送位置からずれて搬送（片寄せ搬送）されていることを検知する位置検知部としての通紙位置検知手段を設け、その検知結果を温調制御に反映させていることである。具体的には、記録材幅だけでなく記録材が片寄せ状態で通紙された事を検知し、正規位置で通紙された場合に比べ非通紙部昇温が大きくなる事が予想される場合に、正規位置通紙の場合よりも高い温調温度に設定する事である。これにより、正規位置通紙の場合より非通紙部昇温が悪化してしまった場合でも、片寄せ状態で通紙された記録材の履歴に応じて温度検知素子の検知温度のズレを予測し、温調温度を補正する事ができる。その結果、ヒータの定着フィルム当接面の温度低下を防止する事ができる。よって、記録材に与える熱量が低下する事無いので、コールドオフセットなどの定着不良の発生を防ぐことができる。
【００３０】
図４は、実施例２に係る画像形成装置（レーザープリンタ）の断面図である。記録材Ｓは給紙トレイ１１にセットされ、給紙ローラ１２で給紙された後、位置検知部としての通紙位置検知手段２２で左右端の通紙位置を検知する。その後、画像を記録材Ｓ上に定着し排出する。
【００３１】
通紙位置検知手段２２は、用紙搬送路を遮るように配置され、記録材が衝突する事でそれぞれが回動することのできる通紙位置検知フラグと、前記通紙位置検知フラグの回動を検知する為のフォトインタラプタで構成される。また、片寄せ検知フラグは、小サイズ検知フラグと異なり、所定の記録材が正規位置で通紙された場合に所定の記録材の紙左右端が通過する位置に配置され、本実施例では用紙通紙位置中央からそれぞれ左右に１０５ｍｍに配置した。この様に配置する事で、Ａ４幅の記録材を片寄せて通紙した場合に、紙位置検知フラグの片側のみが回動するため、片寄せ状態を検知できる。
【００３２】
また、本実施例に記載の画像形成装置は最大でＬＴＲ幅の記録材が通紙可能に構成されているため、片寄せ状態を検知した場合にはＡ４記録材は最大で６ｍｍ片寄せて通紙されている可能性がある。さらに、左右のフラグが共に回動しない場合は、Ａ４幅以下と判定する事が可能となる。
【００３３】
本実施例の加熱定着装置６は実施例１の加熱定着装置と同一である。本実施例では片寄せ状態で通紙された履歴を反映する片寄せカウンタ（ｍ）によって、非通紙部昇温を予測し、これによって温度検知素子４５の検知温度ズレを見積もり温調温度の補正シーケンスを行う。
【００３４】
図５に本実施例の動作のフローチャートを図示する。
・Ｓ２０１  印字コマンドを受信する。
・Ｓ２０２  前回の印字が終了した時の片寄せカウンタ（ｍ）、すなわち、正規の搬送位置からずれた位置で搬送される記録材に加熱定着した回数を読み込む。
・Ｓ２０３  前回Ｊｏｂが終了した時点からの経過時間を計測し、経過時間を元に非通紙
部昇温の緩和を予想して片寄せカウンタ（ｍ）を減算する。本実施例では１０秒毎に−１０カウントとした。このとき、ｍ＜０となる場合はｍ＝０とする。
・Ｓ２０４  用紙を給紙し、紙幅検知手段まで搬送する。
・Ｓ２０５  片寄せカウンタ（ｍ）の値に応じて、デフォルトの温調温度から温調温度を上げる補正を行う。本実施例では下記表３の様に補正を行った。
【００３５】
（表３  片寄せカウンタによる温度補正値）
2017097224.tif 000005
【００３６】
・Ｓ２０６  通紙位置検知結果が片寄せであればＳ２０７へ進む、正規であればＳ２１１へ進む。
・Ｓ２０７  片寄せカウンタ（ｍ）を＋１する。
・Ｓ２０８  本Ｊｏｂの最終ページであればＳ１０９へ、最終ページでなければＳ１０４へ進む。
・Ｓ２０９  現在の片寄せカウンタを記録して印字終了。
・Ｓ２１１  加熱定着する記録材が正規の搬送位置からずれた位置で搬送される記録材から正規の搬送位置で搬送される記録材に変わると、カウントした回数を減らす。本実施例では片寄せカウンタ（ｍ）を−５０する。結果ｍ＜０となれば、ｍ＝０とする。
【００３７】
本実施例の画像形成装置では、上記シーケンスを実施することで定着不良発生を防止することが可能となる。すなわち、通紙位置検知手段２２で通紙位置が左右どちらかに偏って印字されている事を検知した際に、片寄せ状態での通紙枚数に応じて非通紙部昇温の温度を予測し、非通紙部昇温の温度に応じて、非通紙部昇温が発生しない場合よりも高い温調温度に補正する。より具体的には、正規の搬送位置からずれた位置で搬送される記録材に加熱定着した回数をカウントし、カウントした回数が所定の回数を超えると、加熱定着の定着性が低下しないように温調制御の目標温度の補正量を変化させる。これにより、ヒータ４３の定着フィルム４１側の温度の低下を防ぐ事が可能となり、定着不良発生を防止することが可能となる。
【００３８】
次に、本実施例の効果を確認した例を示す。本実施例に記載の画像形成装置は、対応紙幅は最大でＬＴＲサイズの縦送りで、給紙カセット最大積載量は２５０枚（坪量８０ｇ／ｍｍ２の場合）、プロセススピードは２００ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは３５ｐｐｍである。表４に、本実施例の画像形成装置においてＯＣＥ社製ＲＥＤ  Ｌａｂｅｌ紙（Ａ４
８０ｇ／ｍｍ２）を連続通紙した場合に、片寄せを検知し定着温度を補正することで、定着性が改善した結果を示す。
【００３９】
（表４  片寄せ通紙時の定着性改善効果検証）
2017097224.tif 000006
○：定着状態良好
△：部分的にコールド／ホットオフセット発生
×：全面にコールド／ホットオフセット発生
【００４０】
表４に示すに、従来例では片寄せが検知された場合は、５０枚以降でフィルム側ヒータ温度が片寄せ検知していない場合に比べ低下している事が分かった。これにより、片寄せ検知した場合、加熱不足によりコールドオフセットが発生し、通紙枚数が増すごとに悪化していた。
一方、本実施例では片寄せが検知された場合に温調温度を補正する事で、フィルム側ヒータ温度が片寄せ検知しない場合と同等となっていることが分かった。これにより、片寄せ検知した場合でも、加熱不足が発生する事無く、良好な定着状態を得る事ができた。
【００４１】
次に、比較例について説明する。比較例では記録材を正規位置で通紙をしているが、温調温度設定は本実施例で片寄せ検知した場合と同じ補正を行った。このとき、フィルム側のヒータ温度は従来例において正規位置で通紙した場合に比べて高く、通紙枚数を増すごとに上昇した。これにより、１００枚目以降でホットオフセットが発生し、通紙枚数が増す毎に悪化した。この様に本実施例の制御を行うことで、ヒータ（基板）より高熱伝導の放熱部材をヒータ（基板）に接触させて配置した構成においても、ヒータの定着フィルム当接面の温度低下を防止する事ができる。したがって、記録材に与える熱量が低下する事
が無いので、コールドオフセットなどの定着不良の発生を防ぐことができる。また、片寄せ検知を行った場合のみ温調温度の補正を行う為、正規位置で通紙した場合にホットオフセットなどの画像不良が発生する事は無い。
【００４２】
本実施例では最大でＬＴＲサイズの記録材を縦送りで印刷出来る画像形成装置を用いたが、本発明の範囲をそれに限定するものでは無い。また、本実施例の中ではＡ４サイズの記録材がユーザによる不適切な操作により片寄せ通紙される事を想定しているが、この発明の範囲は、任意の紙サイズに適用され、片寄せ通紙が発生する条件もそれに限定する趣旨ではない。
【００４３】
また、片寄せカウンタも前述の小サイズカウンタと同様に非通紙部昇温を予想する為に用いたものであるので、小サイズカウンタと併用しても良く、任意の変換式などからお互いの値をフィードバックしても良い。さらに、本実施例では片寄せ検知フラグが小サイズ検知フラグを兼ねる構成で有るが、小サイズ検知フラグと片寄せ検知フラグを合わせて持っても良い。
【００４４】
［実施例３］
本発明の実施例３に係る画像形成装置について説明する。実施例３において実施例１、２と共通する構成については、同一の符号を付して再度の説明を省略する。実施例３においてここで説明しない事項は、実施例１、２と同様である。
【００４５】
本実施例における加熱定着装置５１も、実施例１と同様に、すなわち、図２に示すように、ヒータ４３（基板４８）より高熱伝導の放熱部材４７をヒータ４３に接触させて配置した構成となっている。本実施例の加熱定着装置５１はさらに、第１の温度検知素子としてのメインサーミスタ４５よりもヒータ４３発熱領域の長手方向における端部寄りの位置でヒータ４３に当接する第２の温度検知素子としてのサブサーミスタ５２、５３を備える。本実施例の特徴は、ヒータ４３の長手左右位置の温度を検知する行うサブサーミスタ（左５２、右５３）の検知温度を基に加熱定着装置５１に非通紙部昇温が発生している事を検知し、非通紙部昇温が発生していない場合よりも高い温調温度に設定する事である。これにより、非通紙部昇温が発生してしまった場合でも、ヒータの定着フィルム当接面の温度低下を防止する事ができる。よって、記録材に与える熱量が低下する事無いので、コールドオフセットなどの定着不良の発生を防ぐことができる。
【００４６】
図６は、実施例３に係る画像形成装置（レーザープリンタ）の断面図である。記録材Ｓは給紙トレイ１１にセットされ、給紙ローラ１２で給紙された後、記録材Ｓ上にトナー像を形成し、トナー像を加熱定着装置５１で記録材Ｓ上に定着し排出する。
【００４７】
図７は、本実施例の加熱定着装置５１の模式的断面図である。加熱定着装置５１は、ヒータ４３の長手左右の温度を検知するためのサーミスタ５２、５３が、それぞれ紙幅規制板によって規制される用紙搬送路の搬送方向中心軸に対して対称に配されていて、ヒータ４３の端部昇温が検知できる様に構成されている。本実施例では、メインサーミスタ４５の温度検知結果とサブサーミスタ５２，５３の温度検知結果の温度差から、非通紙部昇温の発生を検知し、これによってサーミスタ４５の検知温度ズレを見積もり温調温度の補正シーケンスを行う。
【００４８】
図８に本実施例の動作のフローチャートを図示する。
・Ｓ３０１  印字コマンドを受信する。
・Ｓ３０２  用紙を給紙し、加熱定着装置５１まで搬送する。
・Ｓ３０３  左右のサブサーミスタとメインサーミスタの温度を比較する。温度差の大きい方をΔＴとして記憶する。
・Ｓ３０４  ΔＴから非通紙部昇温の程度を予測し、これによってヒータ裏面が高熱伝導部材によって加熱されることによって発生するメインサーミスタの検知温度ズレを算出し、温調温度を補正する（表５）。
・Ｓ３０５  本Ｊｏｂの最終ページであればＳ３０６へ、最終ページでなければＳ３０２へ進む。
・Ｓ３０６  印字を終了。
【００４９】
（表５  片寄せカウンタによる温度補正値）
2017097224.tif 000007
【００５０】
本実施例の画像形成装置では、上記シーケンスを実施することで定着不良発生を防止することが可能となる。すなわち、サブサーミスタとメインサーミスタの温度差を検知し、温度差に応じて定着温度を補正する。より具体的には、上記温度差が所定の大きさを超えた状態で加熱定着する場合に、加熱定着の定着性が低下しないように温調制御の目標温度を補正する。上記温度差が大きくなるほど、目標温度の補正量は段階的に増え、補正後目標温度は段階的に高くなる。これにより、ヒータ４３の定着フィルム４１側の温度の低下を防ぐ事が可能となり、定着不良発生を防止することが可能となる。
【００５１】
次に、本実施例の効果を確認した例を示す。本実施例に記載の画像形成装置は、対応紙幅は最大でＬＴＲサイズの縦送りで、給紙カセット最大積載量は２５０枚（坪量８０ｇ／ｍｍ２の場合）、プロセススピードは２００ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは３５ｐｐｍである。表６に、本実施例の画像形成装置においてＯＣＥ社製ＲＥＤ  Ｌａｂｅｌ紙（Ａ４
８０ｇ／ｍｍ２）を連続通紙した場合に、サブサーミスタとメインサーミスタの温度差を検知し、温度差に応じて定着温度を補正することで、定着性が改善した結果を示す。
【００５２】
（表６  片寄せ通紙時の定着性改善効果検証）
2017097224.tif 000008
○：定着状態良好
△：部分的にコールド／ホットオフセット発生
×：全面にコールド／ホットオフセット発生
【００５３】
表６に示すに、従来例では片寄せて通紙した場合にはサブサーミスタとメインサーミスタの温度差（ΔＴ）が大きくなり、５０枚以降でフィルム側ヒータ温度が正規位置で通紙した場合にくらべ低下している事が分かった。これにより、片寄せ状態で通紙した場合、加熱不足によりコールドオフセットが発生し、通紙枚数が増すごとに悪化していた。
一方、本実施例ではサブサーミスタとメインサーミスタの温度差（ΔＴ）を検知しその
値に基づいて温調温度を補正する事で、フィルム側ヒータ温度が片寄せ通紙しない場合と同等となっていることが分かった。これにより、片寄せ通紙した場合でも、加熱不足が発生する事無く、良好な定着状態を得る事ができた。
【００５４】
次に、比較例について説明する。比較例では記録材を正規位置で通紙をしているが、温調温度設定は本実施例で片寄せ通紙した場合と同温調温度になる様に、サブサーミスタとメインサーミスタの温度差（ΔＴ）を無視して強制的な補正を行った。このとき、フィルム側のヒータ温度は従来例において正規位置で通紙した場合に比べて高く、通紙枚数を増すごとに上昇した。これにより、１００枚目以降でホットオフセットが発生し、通紙枚数が増す毎に悪化した。この様に本実施例の制御を行うことで、ヒータ（基板）より高熱伝導の放熱部材をヒータ（基板）に接触させて配置した構成においても、ヒータの定着フィルム当接面の温度低下を防止する事ができる。したがって、記録材に与える熱量が低下する事が無いので、コールドオフセットなどの定着不良の発生を防ぐことができる。また、非通紙部昇温が発生した場合のみ温調温度の補正を行う為、正規位置で通紙した場合にホットオフセットなどの画像不良が発生する事は無い。
【００５５】
さらに、本実施例では片寄せ通紙による非通紙部昇温が発生した場合の現象で効果を示したが、本実施例のサブサーミスタで非通紙部昇温を検知する方法では、小サイズ紙を通紙した際に発生する非通紙部昇温も検知する事ができる。この場合も、同様に温調温度を補正する事で、定着性向上の効果が得られる。
【００５６】
尚、本実施例において温度検知素子としてサーミスタを左右対称に配置したが、左右対称に配置するのは実施例の作用を簡単に説明する為であり必然性はない。すなわち、画像形成装置の構成に応じて任意の位置に配置し、メインやサブサーミスタ同士の温度差関係から非通紙部昇温の発生を予測し、本実施例に記載の補正を行っても良い。
【００５７】
また、本実施例ではサブサーミスタを二つ配置し、非通紙部昇温の検知を行ったが、これを一つに減らし手も良い。この場合、サブサーミスタの温度がメインサーミスタより下がるときは、サブサーミスタが配置されているのとは逆側が非通紙部昇温していると判断し温調温度の補正を行う制御を行うことができる。
【００５８】
また、実施例１に記載の紙幅センサや実施例２に記載の片寄せセンサなどと併用しても構わないし、実施例２の片寄せセンサを用いずに、メインサーミスタとサブサーミスタの温度差だけを利用して片寄せ状態の検知を行う構成でもよい。
【符号の説明】
【００５９】
６…定着装置、２１…紙幅検知手段、４１…定着フィルム、４２…ステー、４３…ヒータ、４４…加圧ローラ、４５…温度検知素子（サーミスタ）、４６…発熱抵抗体、４７…放熱部材、４８…セラミック基板、４９…絶縁保護層
【図１】
2017097224.tif 000009
【図２】
2017097224.tif 000010
【図３】
2017097224.tif 000011
【図４】
2017097224.tif 000012
【図５】
2017097224.tif 000013
【図６】
2017097224.tif 000014
【図７】
2017097224.tif 000015
【図８】
2017097224.tif 000016
【図９】
2017097224.tif 000017