(57)【要約】【課題】  フィルム方式の定着装置における小サイズの記録体を多数枚通過することによって生じる非通過部温度上昇を改善し、ホットオフセットの発生、フィルムの摺動性を良くする為の耐熱性グリスの熱劣化等を防止し、フィルム回転異音が生じない定着装置を提供する。【解決手段】  記録材通紙時に非通紙部昇温を検知するサブサーミスタの検知温度を監視させ、非通紙部昇温温度が設定された定着温度以上の時の時間を積算し、積算時間が所定時間以上になったら予め設定された定着温度と記録材の紙間時間で設定される定着温度切替モードに移行する。【選択図】図２
2009186752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に転写したトナー像を加熱定着させる加熱手段と、前記加熱手段に圧力を加える加圧手段と、前記加熱手段と加圧手段を回転駆動するための定着器駆動手段と、前記定着器に搬送可能な全ての記録材が通紙中に狭持される位置に配設されて、定着温度を検知する第一温度検知素子と、搬送可能で最小サイズの記録材が通紙中に狭持されない位置に配設された第二温度検知素子と、第一温度検知手段で検知された温度を基に、第一の所定温度に設定されるよう定着温度を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記第二温度検知素子で検知された温度が第二の所定温度に設定された任意の温度以上であることを検知したら、記録材を排出した後も前記定着器駆動手段の回転駆動を続ける制御を行う画像形成装置において、前記第二温度検知素子で検知した温度が、設定された定着温度以上の時の時間を積算し、積算時間が所定時間以上になったら予め設定された定着温度と記録材の紙間時間で設定される定着温度切替モードに移行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
非通紙部の温度を検知する第三温度検知素子を備え、該第三温度検知素子が検知した温度と定着される記録材サイズに応じて加熱手段端部の昇温を予測し、前記定着温度切替モードに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特にその定着装置の温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、記録材に形成・担持させたトナー像を記録材に加熱定着させる定着器としては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の定着器が多く用いられている。
【０００３】
熱ローラ方式の定着器は、加熱手段として所定の定着温度に維持された加熱ローラと、該加熱ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧手段としての加圧ローラを有し、該ローラ対を回転させ、トナー像を形成担持させた記録材を定着ニップ部に導入して挟持搬送させることで加熱ローラの熱でトナー像を記録材に画像として定着させるものである。
【０００４】
フィルム加熱方式の定着器は特開平４−４４０７５号公報などで提案されているように、加熱体と、この加熱体と摺動する定着フィルムと、この定着フィルムを介して加熱体に圧接して定着ニップ部を形成する加圧手段としての加圧ローラを有し、トナー像を形成・担持させた記録材を定着ニップ部に導入して挟持搬送して定着フィルムを介した加熱体からの熱によりトナー像を記録材に画像として定着させるものである。
【０００５】
加熱体としてセラミックヒータ等の低熱容量で昇温の速いものを用いることができ、また定着フィルムとして熱容量の小さい薄膜のものを用いることができ、そして定着ニップ部のみを加熱することで、クイックスタート性がよく、省エネルギーの加熱定着を実現することができる。特にスタンバイ時に電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えることができる。
【０００６】
上記のような定着器には加熱定着させる温度を制御する為、定着温度検知手段を具備させている。
【０００７】
該定着温度検知手段は一般的にサーミスタを用いることが多く、加熱体や加圧ローラ等に接触させて具備させて加熱体や加圧ローラ等の温度を検出する。
【０００８】
最近では加熱体や加圧ローラ等の輻射熱を計測することで加熱定着させる温度を検知する手法も検討されている。
【０００９】
そして上記のような定着温度検知手段を含む温調回路により加熱手段に具備させた加熱ヒータに対する電力供給を制御して、記録材を挟持搬送して加熱する定着ニップ部の温度を所定の定着温度に温調するようにしている。
【００１０】
ところで、上記定着器のように定着ニップ部に記録材を導入して挟持搬送させて記録材上のトナー像を加熱定着させるものにおいては所謂「非通紙部昇温」の問題がある。
【００１１】
これは、装置に通紙使用できる最大サイズ（サイズ：定着ニップ部に対する用紙の搬送方向に対して直交方向の用紙長さ、以下、幅とする）の記録材よりも小サイズの用紙が通紙されたときには、最大サイズ記録材とのサイズ差部分に対応する定着ニップ部の非通紙領域では熱が記録材の加熱に消費されず蓄熱し、小サイズの記録材が連続的に通紙されるにつれて定着ニップ部の非通紙部領域での蓄熱量が多くなる。
【００１２】
そのために、定着ニップ部の通紙部領域の温度は所定の定着温度に温調維持されるのに対して、非通紙領域の温度はその所定の定着温度よりも昇温する現象である。
【００１３】
この非通紙部の昇温が許容以上に高温になると、定着器の構成部材に熱損・劣化トラブルを生じさせて定着器の耐久性を低下させることになる。
【００１４】
また、小サイズ用紙の連続通紙で定着器が過度に非通紙部昇温している状態時に大サイズ記録材を通紙すると、定着ニップ部の非通紙部昇温している領域において温度が高すぎることによる端部ホットオフセット等が発生する。
【００１５】
特にフィルム定着方式を用いた定着装置はヒータ表面とフィルム内面との間に摺動性を良くするため、耐熱性グリスをヒータ表面に塗布する。
【００１６】
一般に定着器の構成部材に熱損・劣化による定着器の耐久性を低下防止する為には290℃程度に抑えれば良いが、耐熱性グリスは耐熱約240〜250℃程度で、それ以上の温度で長期使用すると熱劣化が生じ、粘性が落ちていく。
このことにより、小サイズ用紙を長期に渡り通紙すると耐熱性グリスの粘性が落ち、フィルム内周面とヒータ表面間の摩擦係数が高くなり、フィルムがスティックスリップを生じて約2000Hz程度のフィルム異音が発生する。
【００１７】
【特許文献１】特開平４−４４０７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、これら従来技術の不具合、問題点を鑑みてなされたものであり、特にフィルム方式の定着装置における小サイズの記録体を多数枚通過することによって生じる非通過部温度上昇を改善し、ホットオフセットの発生、フィルムの摺動性を良くする為の耐熱性グリスの熱劣化等を防止し、フィルム回転異音が生じない定着装置を提供する。また、特別な装置を必要としない低コストの定着装置を提供する。
【００１９】
さらに、定着ニップ部に記録材を導入して挟持搬送させて記録材上のトナー像を加熱定着させる定着器を具備させている画像形成装置において、上記のような非通紙部昇温による弊害であるフィルム内面とヒータ表面に滞在する耐熱性グリスの寿命を予測し、フィルム回転異音を回避し、生産性を考慮した定着モード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】
【００２０】
請求項１の発明は、記録材に転写したトナー像を加熱定着させる加熱手段と、前記加熱手段に圧力を加える加圧手段と、前記加熱手段と加圧手段を回転駆動するための定着器駆動手段と、前記定着器に搬送可能な全ての記録材が通紙中に狭持される位置に配設されて、定着温度を検知する第一温度検知素子と、搬送可能で最小サイズの記録材が通紙中に狭持されない位置に配設された第二温度検知素子と、第一温度検知手段で検知された温度を基に、第一の所定温度に設定されるよう定着温度を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記第二温度検知素子で検知された温度が第二の所定温度に設定された任意の温度以上であることを検知したら、記録材を排出した後も前記定着器駆動手段の回転駆動を続ける制御を行う画像形成装置において、前記第二温度検知素子で検知した温度が、設定された定着温度以上の時の時間を積算し、積算時間が所定時間以上になったら予め設定された定着温度と記録材の紙間時間で設定される定着温度切替モードに移行することを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置おいて、非通紙部の温度を検知する第三温度検知素子を備え、該第三温度検知素子が検知した温度と定着される記録材サイズに応じて加熱手段端部の昇温を予測し、前記定着温度切替モードに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は定着ニップ部に記録材を導入して挟持搬送させて記録材上のトナー像を加熱定着させる定着器を具備させている画像形成装置において、第２温度検出手段で非通紙部昇温温度を検出させ、非通紙部昇温温度が許容上限の温度以上になったときは定着器の冷却動作を実行させるもので、これにより非通紙部昇温による弊害を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について、図面に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は本実施例の画像形成装置の概略構成模型図である。本実施例の画像形成装置は転写方式もしくは直接方式電子写真を利用のレーザプリンタであり、ホストコンピュータ等より送られてきた印字データをドットの画像情報に展開し、電子写真エンジン部でこの画像情報を記録材Ｐに印字するものである。
【００２５】
１は像担持体としての感光ドラム１である。前記感光ドラム１は矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。
【００２６】
２は帯電手段である帯電ローラ２、この帯電ローラ２により回転する感光ドラム１の周面が所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【００２７】
像露光手段としてのレーザスキャナ３は、画像展開部である不図示の画像コントローラが画像データを出力し、その画像データに基づいてレーザ部のレーザ光を点滅変調され、その変調されたレーザ光による走査露光Ｌが回転する感光ドラム１の一様帯電処理面に対してなされる。
【００２８】
これにより走査露光の画像情報に対応した静電潜像が回転する感光ドラム１の表面に形成される。３ａはレーザスキャナ３から出力されたレーザ光Ｌを感光ドラム１の露光位置に偏向する偏向ミラー３ａである。
【００２９】
４は現像器４であり、感光ドラム１の表面上に静電潜像を現像剤としてのトナーで現像する。
【００３０】
５は転写手段としての転写ローラ５であり、感光ドラム１の下面に対して所定の押圧力をもって当接させて配設してある。その転写ローラ５と感光ドラム１の当接部が転写ニップ部Ｔである。
【００３１】
そして後述する第１の給紙口としての給紙カセット７側または第２の給紙口としての手差しトレイ（ＭＰトレイ）１３側から給送された記録材Ｐが所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｔに導入されて挟持搬送されていく。
【００３２】
記録材Ｐが転写ニップ部Ｔを挟持搬送されている間、転写ローラ５には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写電圧が印加される。転写電圧の極性はトナーの帯電極性とは逆極性である。
【００３３】
これにより転写ニップ部Ｔにおいて感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐの表面に順次に静電転写されていく。
【００３４】
給紙に関して、給紙カセット７からの給紙モード（カセット給紙モード）が選択されているときには、不図示のエンジン制御部は給紙ローラ８を回転させて給紙カセット７内に積載収納の記録材Ｐを一枚分離給送させる。
【００３５】
給紙カセット７からは主として幅の広い記録材（大サイズ記録材）の給紙がなされる。その給送される記録材Ｐは搬送ローラ９→記録材搬送路１０→レジストローラ１１→給紙センサ１２の経路で転写ニップ部Ｔに導入される。
【００３６】
給紙センサ１２により画像タイミング及び用紙の先端と後端の位置を検出する。またレジストローラ１１で記録材Ｐの先端を給紙センサ１２により合わせ転写ニップ部Ｔに用紙を搬送する。
【００３７】
また、手差しトレイ１３からの給紙モード（手差し給紙モード）が選択されているときには、不図示のエンジン制御部は給紙ローラ１４を回転させて手差しトレイ１３上に積載セットされている手差しの記録材Ｐを一枚分離給送させる。
【００３８】
その給送される記録材Ｐはシートパス１５を通り、レジストローラ１１→給紙センサ１２の経路で転写ニップ部Ｔに導入される。手差しトレイ１３からは主として幅の狭い葉書や封筒の特種記録材（小サイズ記録材）の給紙が行われる。
【００３９】
本実施例のプリンタにおいては、給紙カセット７からの給紙も、手差しトレイ１３からの給紙もセンタ基準の幅規制板により中央基準搬送で給紙される。
【００４０】
転写ニップ部Ｔを通過した記録材Ｐは回転感光ドラム１の面から順次に分離され、用紙搬送路１６から定着器１７の定着ニップ部Ｎに導入されてトナー像の熱定着処理を受ける。
【００４１】
本例のプリンタにおける定着器１７はフィルム加熱方式の定着器である。この定着器１７については後述する。
【００４２】
記録材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム１面はクリーニングユニット６で転写残トナー等の残留付着物の除去を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供される。
【００４３】
また、定着器１７を出た記録材Ｐは記録材搬送路１８を通って、排紙モータにより駆動される排紙ローラ１９で排紙部（排紙トレイ）２０に画像形成物（プリント、コピー）として排紙される。
【００４４】
＜定着器１７＞
（１）定着器１７の全体的な概略構成
図２は定着器１７の要部の外観斜視模型図、図３は概略構成の横断面模型図である。本例の定着器１７は加熱フィルム方式の加熱定着手段である。
【００４５】
２１は加熱手段としてのヒータユニット２１、２５はこのヒータユニット２１と相互圧接させた加圧手段としての加圧ローラ２５である。
【００４６】
ヒータユニット２１は、主に加熱体（発熱体）としてのセラミックヒータ２２（以下、ヒータ２２と記す）、横断面略半円弧状樋型のフィルムガイド２３、円筒状の耐熱性である定着フィルム２４から構成されている。
【００４７】
ヒータ２２は図２において紙面に垂直方向を長手とする横長で、全体に低熱容量であり、通電のＯＮ・ＯＦＦに対応して応答性よく迅速に昇温・降温する。
【００４８】
フィルムガイド２３は、耐熱性、電気絶縁性で、高い加重に耐えられる剛性材料、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等で構成され、ヒータ２２はこのフィルムガイド２３の下面の略中央部にガイド部材長手に沿って設けた溝部内に、表面側を外向にして嵌入させて固定支持させてある。
【００４９】
円筒状の定着フィルム２４は、例えば、厚さ４０μｍ〜１００μｍ程度の耐熱性のフィルムである。例えばポリイミドなどの基材フィルム上にＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型性の耐熱樹脂を被覆したフィルムであり、上記のようにヒータ２２を固定支持させたステー２３にルーズに外嵌させてある。
【００５０】
加圧ローラ２５は、芯金２５ａと、該芯金に同心一体に設けたシリコンゴム等の弾性・耐熱性材料のローラ層２５ｂと、表面層２５ｃからなり、芯金２５ａの両端部をそれぞれ装置の不図示の手前側と奥側のシャーシ側板間に軸受を介して回転自由に支持させてある。
【００５１】
そしてヒータ２２を下面側に支持させ、定着フィルム２４を外嵌させたフィルムガイド２３を加圧ローラ２５の上側にヒータ２２の部分を加圧ローラ２４の上面に対向させて位置させ、フィルムガイド２３を加圧ローラ２５の上面に対して所定の押圧力をもって圧接させた状態に保持させる。これにより、ヒータ２２の下面と加圧ローラ２５の上面との間に定着フィルム２４を挟んで所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００５２】
加圧ローラ２５は定着器駆動手段としての定着器駆動用モータＭにより矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２５の回転駆動による該加圧ローラ２５と定着フィルム２４の外面との、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力で円筒状定着フィルム２４に回転力が作用して、該定着フィルム２４がその内面が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２２の下面に密着して摺動しながら矢印の反時計方向に加圧ローラ２５の回転周速度に略対応した周速度をもってフィルムガイド２３の外回りを回転状態になる。
【００５３】
フィルムガイド２３はヒータ２２を保持するとともに定着フィルム２４の回転時の搬送安定性を図るフィルムガイドの役目をしている。定着フィルム２４との回転摺動性を高める為に、定着フィルム２４とヒータ２２及びステー２３の外周面の間に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させている。
【００５４】
耐熱性グリスはフッ素とオイルの混合成分からなる耐熱性に優れたグリスであるが、300℃近い高い温度で長期使用するとフッ素とオイルが分離し、粘性が落ちることにより定着フィルム２４の回転摺動性が悪くなってしまう。
【００５５】
加圧ローラ２５が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム２４がステー２３の外回りを回転し、ヒータ２２に通電がなされて該ヒータ２２の発熱で定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、定着ニップ部Ｎにトナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入され、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー像担持面側が定着フィルム２４の外面に密着して回転している定着フィルム２４と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。
【００５６】
この挟持搬送過程において、ヒータ２２の熱が定着フィルム２４を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上のトナー像ｔが加熱加圧定着される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過すると回転している定着フィルム２４の外面から曲率分離して搬送される。
【００５７】
（２）ヒータ２２
図３の（ａ）はヒータ２２表面側の一部切欠きの平面模型図、（ｂ）は裏面側の平面模型図である。このヒータ２２は下記のような部材・部分等からなる全体に低熱容量の略平板状のものである。
【００５８】
定着ニップ部Ｎにおける用紙搬送方向に対して直交する方向を長手とする横長で、薄肉で、耐熱性・低熱容量・良熱伝導性・電気絶縁性の細長平板状のヒータ基板ａ、該ヒータ基板ａの表面側（定着フィルム２４と対面する側の面、定着ニップ部面に面する側）に基板長手に沿って形成具備させた。
【００５９】
通電により発熱する通電発熱抵抗体ｃ、該通電発熱抵抗体ｃに対する給電用電極部ｂ・ｅと連絡電路ｄ、通電発熱抵抗体ｃと連絡電路ｄ部分をオーバーコートさせた耐熱性・絶縁性のヒータ表面保護層ｆ、ヒータ基板ａの裏面側に設けた制御温度検出素子としてのメインサーミスタ（第一温度検知素子）ｍと通紙時の温度検出するサブサーミスタ（第二温度検知素子）ｓ１〜ｓ２とサブサーミスタｓ３（第三温度検知素子）が配置される。
【００６０】
ヒータ基板ａは例えばアルミナ（酸化アルミニウム、Al2O3 ）からなるセラミック材基板である。
【００６１】
通電発熱抵抗体ｃは、例えば、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｂ）、Ｔａ2 Ｎ等の電気抵抗材料ペースト（抵抗ペースト）をヒータ基板表面に基板長手に沿ってスクリーン印刷等によりパターン塗工し、焼成することで形成したものである。
【００６２】
給電用電極部ｂ・ｅはヒータ基板表面側の長手一端側に併設してあり、一方の給電用電極部ｂは通電発熱抵抗体ｃの一端部に導電延長部を介して電気的に導通させてある。
【００６３】
他方の給電用電極部ｅは通電発熱抵抗体ｃに並行させてヒータ基板表面に設けた連絡電路ｄを介して通電発熱抵抗体ｃの他端部に電気的に導通させてある。
【００６４】
上記により、給電用電極部ｂ→通電発熱抵抗体ｃ→連絡電路ｄ→給電用電極部ｅの直列電路（ＡＣライン）が構成される。
【００６５】
前記したように本例のプリンタの給紙は中央基準搬送であり、Ａは最大幅サイズ記録材の通紙領域、Ｂは最小幅サイズ記録材の通紙領域、Ｃは最小幅サイズ記録材が通紙されたときに生じる非通紙領域（最大幅サイズ記録材の通紙領域Ａとの差領域）である。
【００６６】
メインサーミスタｍは、プリンタに通紙する幅サイズが最大及び最小の用紙であっても必ずその位置を用紙が通る通紙領域位置に配設される。
【００６７】
本実施例では、小サイズ3種類の非通紙昇温を検知するためサブサーミスタが中央振り分け片側の長手方向にサブサーミスタを3つ配置してある。サブサーミスタｓ1は、ハガキ縦送り時のハガキ端部10ｍｍ外のヒータ基板裏面領域内に配置する。サブサーミスタｓ2はA4Rの紙端部10ｍｍ外のヒータ基板裏面領域内に配置する。そして、サブサーミスタｓ3はB4縦送り時の紙端部10ｍｍ外のヒータ基板裏面領域内に配置している。
【００６８】
メインサーミスタｍ及びサブサーミスタｓ1〜ｓ3の設置手段としては、ヒータ基板裏面にバネ性部材の圧力を利用して押し付けて設置する方法になっており、各サーミスタは、本体のCPU30と接続される。
【００６９】
上記において、電極部ｂ・ｅ、連絡電路ｄ、スルーホールの導電部は、例えば銀ペースト等の電気導通体材料をスクリーン印刷等によりパターン塗工し、焼成する等により形成される。
【００７０】
ヒータ表面保護層ｆは本例では耐熱ガラスコート層であり、ヒータ基板ａの表面側において、電極部ｂ・ｅの部分を除いて通電発熱抵抗体ｃと連絡電路ｄを覆わせて形成してある。
【００７１】
上記のヒータ２２はその表面側（通電発熱抵抗体ｃを具備させたヒータ基板表面側）を外側にしてフィルムガイド２３の下面に長手に沿って形成具備させたヒータ嵌め込溝内に嵌め込んである。
【００７２】
２６ａは給電回路３１（図１１）と給電用コネクタ２６とを連絡させている給電ケーブル線２７ａは制御手段としての制御回路（ＣＰＵ）３０と検温用コネクタ２７とを連絡させている信号ケーブル線である。
【００７３】
而して、給電用コネクタ２６を介して商用電源・ＡＣドライバ等からなる給電回路３１から給電ケーブル線２６ａ・給電用コネクタ２６を介してヒータ２２の前記ＡＣラインの給電用電極部ｂ・ｅに給電されることでＡＣラインの通電発熱抵抗体ｃが発熱してヒータ２２の所定の有効加熱長さ領域が迅速に昇温する。
【００７４】
また、メインサーミスタｍ及びサブサーミスタｓ1〜ｓ3でそれぞれ検出されるヒータ温度情報が前記第１のＤＣラインの検温用電極部、前記第２のＤＣラインの検温用電極部から検温用コネクタ２７・信号ケーブル線２７ａを介して制御回路３０に入力される。
【００７５】
制御回路３０はメインサーミスタｍ及びサブサーミスタｓ1〜ｓ3からのヒータ温度情報に基づいて給電回路３１を制御（ＡＣ電圧の位相・波数制御等）してヒータ２２の温度を所定に温調する、また所定のプリンタ制御、定着器駆動制御をする。
【００７６】
上記構成の本体で小サイズ通紙（ハガキ）を行ったときの非通紙部昇温対策について説明する。
【００７７】
図４は幅が狭い用紙が通紙されたときに生じる非通紙部昇温の説明図であり、図４−１は通紙の最大幅サイズの記録材ＰであるA3と定着器ヒータ２２のメインサーミスタｍ及びサブサーミスタｓ1〜ｓ3の位置関係を示す。
【００７８】
図４−２は通紙使用しうる記録材Ｐのうち最小幅サイズのハガキ と定着器のヒータ２２のメインサーミスタｍ及びサブサーミスタｓ1〜ｓ3の位置関係を示す。
【００７９】
図４−３は最小幅サイズのハガキ が通紙された場合のヒータ２２の長手に沿う温度分布（＝定着ニップ部Ｎの長手沿う温度分布）例を示す。
【００８０】
幅が狭い記録材Ｐが通紙された場合は、定着ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐの厚みによって記録材幅方向の端部のすぐ外側ではヒータ２２と加圧ローラ２５の間に空間が生まれ、ヒータ２２が発熱した熱が用紙にも加圧ローラ２５にも伝達されない領域が生まれる。
【００８１】
そのために図４−３のＢで示すこの領域は、メインサーミスタｍを用いて定着温度に温調している場合、図のように温度が上昇することになる。そして連続通紙がなされたような場合には、領域Ｂでの温度は３００℃の高温に達することもある。
【００８２】
ヒータ２２の非通紙領域Ｃ（ヒータ端部）がこのような高温になった状態で定着器１７の駆動を停止すると、その後しばらく温度が上昇するため、加圧ローラ２５表面のPFAチューブが溶け、定着フィルム２４にくっつき駆動不能や、やフィルムガイド２３の熱劣化につながる。
【００８３】
また、ヒータ端部がこのように高温になった状態で幅の広い記録材Ｐを通紙使用すると、温度が高すぎることによるホットオフセット等が発生する。
【００８４】
即ち、制御回路３０は定着ニップ部Ｎに用紙が通過する期間においては用紙に与える熱量の分だけ余計に印加電力が大きくなるように制御を行ってヒータ２２の温度を所定の目標温度に一定に保つように制御を行う。
【００８５】
この時、定着ニップ部Ｎに幅の狭い記録材Ｐが通過する場合においては記録材Ｐが通過しない非通紙領域Ｃに対応しているヒータ端部の温度が上昇してしまう。
【００８６】
ヒータ端部の温度が上昇しすぎるとヒータ２２やヒータ２２に接している定着フィルム２４や加圧ローラ２５、フィルムガイド２３といった部材の温度が上がりすぎて、溶けて変形、変質してしまいそれ以後、正常な機能を果たせなくなってしまう。
【００８７】
そこで本実施例においては、非通紙領域Ｃに対応するヒータ部分の非通紙部昇温温度をサブサーミスタｓ1〜ｓ3で検出させ、制御回路３０は、メインサーミスタｍで検出される通紙領域Ａに対応するヒータ部分の温度と、サブサーミスタｓ1〜ｓ3で検出される非通紙領域Ｃに対応するヒータ部分の温度を検知する。
【００８８】
サブサーミスタｓ1〜ｓ3で検出した温度で最大温度が上限温度290℃（冷却モード開始温度）以上である場合には、その時点においてプリンタ内に搬送状態にある記録材Ｐが存在しているときはその記録材Ｐについてのプリント（転写・定着）を実行してプリンタ外に排出させてから、次の記録材Ｐについての給紙動作・プリント動作は一時停止させてプリンタを待機状態にさせる。
【００８９】
定着器１７のヒータ２２に対する給電はＯＦＦにし、その直前のプリントを行った用紙の排出を終了した後も、定着器駆動用モータＭを回し続ける冷却制御モードを行う。
【００９０】
冷却開始温度を290℃設定にした理由としては定着装置の部品が熱による破損が生じることのない温度である。
【００９１】
小サイズの各サイズの定着温度設定は、定着性の確保と生産性を考慮して、予め定着温度と連続通紙時の紙間時間の設定し、且つ、サブサーミスタｓ1〜ｓ3の検知温度が冷却開始温度である290℃にならないように紙間時間が設定してある。
【００９２】
しかし、本体の設置環境（入力電圧や温湿度等）や記録材Ｐの坪量等のバラツキによってはサブサーミスタｓ1の検知温度が第1の温度以上になってしまい冷却モードに入る。
【００９３】
冷却モードは、ヒータ２２が降温して、サブサーミスタｓ1〜ｓ3の検出されるヒータ温度が所定の温度200℃（再スタート温度）以下に下がり、定着器の温度が十分に下がった後に、プリンタを給紙動作・プリント動作再開可能状態に復帰させる。定着器駆動用モータＭは上記の直前のプリントを行った記録材Ｐの排出を終了した後も一定時間（所定のタイマー時間）駆動を続行させた後に停止させる制御にすることもできる。
【００９４】
上記のプリンタ一時停止制御処置により定着器１７の許容外の非通紙部昇温による熱損トラブルを回避することができる。
【００９５】
また、このプリンタ一時停止制御処置の間は、ヒータ２２に対する給電をＯＦＦにし、その直前のプリントを行った用紙の排出を終了した後も定着器駆動用モータＭは回し続け、ヒータ２２の温度が十分に下がった後に停止させることで、定着器にダメージを与えることを防止することができる。
【００９６】
制御回路３０は上記のようにサブサーミスタｓ1〜ｓ3で検出された温度が冷却開始温度以上であることに基づいて冷却モードに入ったときには、ユーザに戸惑いを与えないために、プリンタコンソール部等のディスプレイ部やランプ等の報知手段３２を作動させて、そのプリンタの一時停止が定着器１７の非通紙部昇温の解消待ちである旨の報知をする。
【００９７】
また、サブサーミスタｓ1〜ｓ3の温度が再スタート温度以下に下がった後に、定着器駆動用モータＭを停止させたら、プリンタが給紙動作・プリント動作再開可能状態に復帰した旨の報知をする。ユーザはその報知に基づいて、プリンタの中断したプリント動作を再開させる。
【００９８】
（３）フィルム回転異音対策（グリス寿命予測）
非通紙昇温対策としては定着装置の部品が熱破損防止を目的に行われるが、フィルム回転異音は耐熱性グリスの熱劣化によるグリス粘性が落ちることでヒータ表面とフィルム内面との摩擦力が増し、異音が生じる。
【００９９】
今回の耐熱性グリスの熱劣化を防ぐには230℃以下が望ましいが、小サイズ通紙の生産性と定着性の確保する観点から非通紙昇温を防ぐために容易には定着温度のみを落とすことができない。
【０１００】
この場合、定着温度の設定を下げる他に紙間時間を長くとり、中央部（通紙部）の加圧ローラ温度を上げ、非通紙部温度のヒータ２２及び加圧ローラ２５を冷ます必要が出てくる。
【０１０１】
よって、耐熱性グリスの熱劣化を考慮して定着モードを設定すると生産性が落ちてしまう弊害が発生する。
【０１０２】
本実施例では、プリントが開始するとサブサーミスタｓ1〜ｓ3の温度変化を検出し、タイマー機能により推移した温度の積算を行い、グリス寿命を予測して耐久寿命に応じた定着モードに変更することで10万枚以上通紙を可能にする。
まず、耐熱性グリスの寿命予測方法について説明する。
【０１０３】
耐熱性グリスは与えられた熱の温度が高いほど劣化が早く、本実施例の耐熱性グリスは非通紙昇温の激しいハガキ通紙で行い、非通紙昇温の温度を紙間時間で制御して図５のような関係が得られた。
【０１０４】
この結果から、280℃以下推移した時の寿命時間を基準とし、温度に応じて係数を与えたのが図６であり、この図６の表を用いて、温度変化を滞留した時間に係数をかけてグリス寿命時間を予測する。
【０１０５】
図７に定形サイズの定着モードの温度設定表を示す。
新品状態のフィルムユニット２１では、耐熱性グリスの状態は熱劣化が生じていない為、生産性を重視して定着部の周辺部品が熱劣化を生じない非通紙昇温を抑えた定着温度設定と紙間時間設定になっている定着モード1で通紙が行われる。
【０１０６】
定着モードは耐熱性グリスの予測寿命に応じて、紙間時間と目標定着温度を変更して、非通紙昇温を抑える。（定着モード1〜3）
【０１０７】
具体的にハガキ通紙を行ったときの定着モードについて説明する。
図８にハガキ（特殊サイズ）の定着モード設定を記す。新品時はグリスの熱劣化が生じる前の状態のため、生産性を重視して定着部の周辺部品が熱劣化を生じない非通紙昇温を抑えた定着温度設定と紙間時間設定になっている定着モード1で通紙が行われる。
【０１０８】
非通紙昇温は最大値で280〜250℃に抑え、ハガキを12枚/分になる設定になっている。
【０１０９】
定着温度設定は、加圧ローラ２５は熱容量が大きいので、連続してプリントを行った場合、プリント枚数または時間に応じて徐々に目標定着温度であるＴ１を下げていく。
【０１１０】
例えば図８のハガキモードに示すように１枚目から5枚目までは205℃、6枚目から10枚目までは200℃、11枚目から15枚目までは195℃、16枚目から20枚目までは190℃、21枚目以降は185℃というように固有な値の目標温度を変更していく。
【０１１１】
本体新品状態から朝一でハガキ20枚連続プリントしたときの各サーミスタの温度推移を図９に示す。
【０１１２】
プリントが終了した時点では、ハガキ通紙で一番高い温度を示すサブサーミスタS1位置の耐熱性グリスの寿命が進み、他のサブサーミスタｓ2〜ｓ3も非通紙昇温の影響で、通常より早い寿命が進む。
【０１１３】
耐熱性グリスの寿命が残り70%、50％、15％、の順で図７のような定着シーケンスを変更し、定着温調温度を下げ、紙間時間を広げてプリント通紙による非通紙昇温を下げる。このことにより、熱劣化進行を遅くし、耐久性を上げる。
【０１１４】
今回、ハガキで朝一状態から20枚連続プリントを繰り返す試験を行った。
リファレンスとして、定着モード1のみ行った場合と、本実施例の耐熱性グリスの寿命に応じて定着モードを変更していく場合で比較を行った。
【０１１５】
この結果、リファレンスではフィルム回転異音がハガキ4万7千枚で発生していたのが、本実施例では、定着モード1（11.7ｐｐｍ）を1万6千枚行い、定着モード2（8.0ｐｐｍ）を3万4千行い、定着モード3（5.3ｐｐｍ）を10万8千枚まで行い、定着モード4（3.7ｐｐｍ）で13万6千枚の時点で、フィルム鳴きが発生した。約2.8倍耐久性をアップすることができた。
【０１１６】
また、途中3万5千枚程度でサブサーミスタｓ2位置のグリス寿命が70％を切るため、ここで初めてＡ4Ｒの普通紙モード設定を通紙しても、Ａ4Ｒ普通紙モードは定着モード2に設定される。
【実施例２】
【０１１７】
基本構成は実施例1と同じだが、サブサーミスタをB4縦通紙幅より10ｍｍ外に配置したサブサーミスタｓ3のみで、定着モードと通紙する転写材サイズに応じて実施例1のサブサーミスタｓ1〜ｓ2の非通紙昇温を予測してそれぞれの昇温に対する耐熱性グリス寿命を予測し、耐熱性グリスの寿命が残り70%、50％、15％の順で図７のような定着シーケンスを変更し、定着温調温度を下げ、紙間時間を広げてプリント通紙による非通紙昇温を下げる。このことにより、熱劣化進行を遅くし、耐久性を上げる。
【０１１８】
図１０にサブサーミスタｓ３での温度予測表を示す。
例えば、ハガキを通紙した時、検知したサブサーミスタｓ3の温度にサブサーミスタｓ1位置とサブサーミスタｓ2位置の予測温度は、図１０に基づき補正をかけた温度を設定し、積算時間を計算する。
【０１１９】
なお、第１、第２の実施例のプリンタはセンタ基準の給紙系であるが、左端基準あるいは右端基準の給紙系の場合も同様に、通紙領域にメインサーミスタを配置し、非通紙領域にサブサーミスタを配置することにより同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成模型図
【図２】本発明の定着装置の外観斜視図
【図３】本発明のヒータの概略構成図
【図４】非通紙部の温度変化の推移。
【図５】昇温ＭＡＸ温度とフィルム異音発生する時間の関係
【図６】温度推移と係数表。
【図７】定形サイズの定着モードの温度設定表。
【図８】特殊サイズの定着モードの温度設定表。
【図９】ハガキで朝一番に20枚連続プリントしたときの各サーミスタの温度推移表。
【図１０】サブサーミスタｓ３での温度予測表。
【図１１】制御系ブロック図
【符号の説明】
【０１２１】
１：  感光ドラム
２：  帯電ローラ
３：  スキャナ（像露光装置）
４：  現像器
５：  転写ローラ
６：  クリーニングユニット
７：  給紙カセット
８：  給紙ローラ
９：  搬送ローラ
１０：用紙搬送路
１１：レジストローラ
１２：給紙センサ
１３：手差し給紙
１４：手差し給紙ローラ
１６：搬送経路
１７：定着器
１８：搬送路
１９：排紙ローラ
２０：排紙とトレイ
２１：ヒータユニット
２２：ヒータ
２３：フィルムガイド
２４：定着フィルム
２５：加圧ローラ
３０：制御回路（ＣＰＵ）
３１：給電回路
Ｎ：  定着ニップ部
Ｍ：  定着駆動モータ
Ｐ：  記録材
ｔ：  トナー像
ｍ：  メインサーミスタ（第一温度検知素子）
ｓ1、ｓ２：  サブサーミスタ（第二温度検知素子）
ｓ3：  サブサーミスタ（第三温度検知素子）
【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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