画像形成装置
【課題】熱均一化手段の温度にかかわらず、定着手段の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化手段の接触による定着手段の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触時の印刷状態を変更する。
【解決手段】画像形成装置は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触時の印刷状態を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着器を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式のプリンタ、複写機等の画像形成装置は、印刷情報に対応した像をなすトナーを印刷媒体としての用紙に転写させ、定着器において熱と圧力とによりトナーを用紙に定着させている。
【０００３】
従来の定着器において、例えば幅の狭い用紙に印刷する場合には、定着手段としての例えば定着ベルトの非通紙部の温度が上昇する。すなわち、幅の狭い所定サイズの用紙を用いた連続印刷を行うと、定着ベルトの非通紙部は、用紙によって熱が奪われないので、通紙部よりも温度が上昇することになる。ここで、通紙部とは、定着ベルトの長手方向（幅方向）における幅の狭い所定サイズの用紙が通過する部分であり、非通紙部とは、定着ベルトの長手方向における前記所定サイズの用紙が通過しない部分である。
このため、熱均一化部材を所定の条件で定着ベルトに接触させることにより、非通紙部の熱を通紙部へ移動させて、非通紙部の過度の温度上昇を防止していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７７８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱均一化部材の熱容量は定着ベルトと比較して大きいため、定着ベルトから離間した状態の熱均一化部材が低温の場合には、熱均一化部材を定着ベルトに接触させると、定着ベルトにおける通紙部の熱を必要以上に奪ってしまうことがある。このため、定着ベルトの温度が低下してしまい、定着不良を起こす虞があり、その結果印刷不良を招く虞があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、熱均一化手段の温度にかかわらず、定着手段の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化手段の接触による定着手段の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能な画像形成装置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】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明の画像形成装置は、印刷媒体に熱を供給する定着手段と、前記定着手段に熱を供給する加熱手段と、前記定着手段の長手方向における所定サイズの印刷媒体が通過する部分である通紙部の温度を検出するための第１の温度検出手段と、前記定着手段に対して離間・接触可能に設置され、前記定着手段の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段と、前記熱均一化手段の温度を検出するための第２の温度検出手段と、前記定着手段の前記通紙部を設定温度に加熱制御する加熱制御手段と、を有し、前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合には、前記第１の温度検出手段により検出された前記通紙部の温度と前記第２の温度検出手段により検出された前記熱均一化手段の温度との温度差に応じて、前記熱均一化手段の前記定着手段への接触時の印刷状態を変更する。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、印刷媒体に熱を供給する定着手段と、前記定着手段に熱を供給する加熱手段と、前記定着手段の長手方向における所定サイズの印刷媒体が通過する部分である通紙部の温度を検出するための第１の温度検出手段と、前記定着手段に対して離間・接触可能に設置され、前記定着手段の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段と、前記熱均一化手段の温度を検出するための第２の温度検出手段と、前記定着手段の前記通紙部を設定温度に加熱制御する加熱制御手段と、前記印刷媒体上に現像剤像を形成する現像剤像形成部におけるトナー回収処理の実施を検知するクリーニング検知手段と、を有し、前記熱均一化手段の前記定着手段への接触を前記トナー回収処理の実施中に行い、前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合には、前記第１の温度検出手段により検出された前記通紙部の温度と前記第２の温度検出手段により検出された前記熱均一化手段の温度との温度差に応じて、前記トナー回収処理の実施中における前記設定温度を補正する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱均一化手段の温度にかかわらず、定着手段の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化手段の接触による定着手段の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る定着器の概略構成を示す断面図である。
【図３】定着ヒータの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触を行う離間・接触機構を説明するための図であり、（ａ）は離間・接触機構を含む定着器の斜視図、（ｂ）は熱均一化部材が定着ベルトに接触している状態を示す側面図、（ｃ）は熱均一化部材が定着ベルトから離間している状態を示す側面図である。
【図５】第１実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
【図６】熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差と、熱均一化部材を定着ベルトに接触させた後の定着ベルトの温度変化との関係を示すグラフである。
【図７】熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す処理を行った場合の印刷状態及び各部温度の時間変化を例示する図であり、（ａ）は熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差が小さい場合を示し、（ｂ）は前記温度差が大きい場合を示す。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
【図１０】第２実施形態における熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す処理を行った場合の印刷状態及び各部温度の時間変化を例示する図であり、（ａ）は熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差が小さい場合を示し、（ｂ）は前記温度差が大きい場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。ここでは、画像形成装置としてプリンタが使用される。ここでは、画像形成装置が、各種サイズ（例えばＡ４，Ａ３，Ｂ５サイズ等）の印刷媒体としての用紙Ｐを用いた印刷を実行できるように構成されているものとして説明する。
【００１２】
図１に示すように、画像形成装置１は、用紙Ｐを搬送する用紙搬送部２、印刷情報に応じた記録光を露光する記録光露光部材としてのＬＥＤヘッド３、トナー等の現像剤を用いて前記記録光に応じた現像剤像（以下、「トナー像」という）を用紙Ｐ上に形成する現像剤像形成部（以下、「トナー像形成部」という）５、用紙Ｐ上のトナー像を定着させる定着器６とを有している。ここで、用紙搬送順にしたがって、トナー像形成部５と、定着器６とが配置されている。また、ＬＥＤヘッド３は、トナー像形成部５に隣接して配置されている。
【００１３】
印刷制御部１０（図５参照）は、図示しない操作部や通信部を通じて印刷指示を受けると、画像形成のタイミングに合わせて、用紙搬送部２により用紙Ｐをトナー像形成部５に搬送させる。ＬＥＤヘッド３は、印刷情報に応じた記録光をトナー像形成部５の帯電した感光体（図示せず）へ照射して静電潜像を形成する。トナー像形成部５は、前記静電潜像が現像されて感光体に付着したトナーを用紙Ｐに転写することによって、ＬＥＤヘッド３により照射された記録光に応じたトナー像を用紙Ｐ上に形成する。そして、用紙Ｐは、用紙搬送部２によって定着器６に搬送されると、定着器６の熱と圧力によって用紙Ｐ上のトナー像が定着され、その後に排出される。
【００１４】
トナー像形成部５では、トナーカートリッジ５ａに収容されるトナーがトナー供給ローラ５ｂに向けて落下する。トナー供給ローラ５ｂは、補給されたトナーを現像ローラ５ｃに供給する。トナー供給ローラ５ｂから供給されたトナーは現像ローラ５ｃ表面に付着し、現像ブレード５ｄにより薄層化される。一方、帯電ローラ５ｇは感光体ドラム５ｅ表面を帯電する。帯電した感光体ドラム５ｅ表面に対してＬＥＤヘッド３が記録光を照射して静電潜像を形成する。現像ローラ５ｃは、感光体ドラム５ｅ上の静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する。感光体ドラム５ｅ上に形成されたトナー像は、転写ローラ５ｈにより用紙Ｐに転写される。転写後、用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム５ｅ上に残留する転写残トナーはクリーニングローラ５ｆに付着する。そのため感光体ドラム５ｅ上の転写残トナーが除去される。
【００１５】
図２は、第１実施形態に係る定着器の概略構成を示す断面図である。
図２に示すように、定着器６は、用紙Ｐに熱を供給して搬送するための定着手段としての無端状の定着ベルト６４と、定着ベルト６４に熱を供給して加熱する加熱手段としての定着ヒータ６１と、定着ヒータ６１を支持するヒータ支持部材６２と、用紙Ｐを加圧する第１の加圧部材としての上加圧ローラ６３と、用紙Ｐを加圧する第２の加圧部材としての下加圧ローラ６５とを備えている。
【００１６】
また、定着器６は、定着ベルト６４の長手方向（幅方向）における幅の狭い所定サイズ（例えばＡ５サイズやＢ５サイズ）の用紙Ｐが通過する部分である通紙部（ここでは定着ベルト６４の長手方向中央部）の表面温度を検出するための第１の温度検出手段としてのベルトサーミスタ６７と、定着ベルト６４に対して離間・接触可能に設置され、定着ベルト６４の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段としての熱均一化部材６８と、熱均一化部材６８の温度を検出するための第２の温度検出手段としての熱均一化部材サーミスタ６９と、定着ベルト６４の長手方向における前記所定サイズの用紙Ｐが通過しない部分である非通紙部（ここでは定着ベルト６４の長手方向端部）の表面温度を検出するための第３の温度検出手段としての端部温度サーミスタ７３とを備えている。端部温度サーミスタ７３は、定着ベルト６４の長手方向の両端部にそれぞれ設けられていてもよく、いずれか一方の端部に設けられていてもよい。なお、定着ベルト６４の長手方向（幅方向）とは、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向、つまり図２の紙面に垂直な方向でもある。
【００１７】
定着ベルト６４は、定着ヒータ６１、ヒータ支持部材６２、上加圧ローラ６３、ベルトガイド６６、及び熱均一化部材６８に張架されている。なお、図２は、熱均一化部材６８が、離間・接触機構６８０（図４参照）により定着ベルト６４から離間されている状態を示している。
【００１８】
本実施形態では、ベルトサーミスタ６７は、定着ベルト６４の通紙部としての長手方向中央部の外表面に接触しており、端部温度サーミスタ７３は、定着ベルト６４の非通紙部としての長手方向端部の外表面に接触している。但し、ベルトサーミスタ６７、端部温度サーミスタ７３は、定着ベルト６４の内面に接触していてもよく、あるいは定着ベルト６４の表面に対して非接触に設置されていてもよい。
【００１９】
また、ベルトサーミスタ６７及び端部温度サーミスタ７３は、定着ベルト６４の周方向において上加圧ローラ６３の下流側で且つ熱均一化部材６８の上流側に設置されている。一方、熱均一化部材サーミスタ６９は、熱均一化部材６８の長手方向中央部の表面に接触している。
【００２０】
上加圧ローラ６３は、鉄等の金属製の中実シャフトによって構成されている基体としての芯金６３ａと、この芯金６３ａを被覆する耐熱多孔質スポンジ製の弾性層６３ｂとを有している。上加圧ローラ６３の外径は例えば４０ｍｍ程度であり、弾性層６３ｂの厚さは例えば１０ｍｍ程度である。上加圧ローラ６３の芯金６３ａの端部には、図示しないギアが固定されており、このギアが用紙搬送部２により回転駆動されることによって、上加圧ローラ６３が回転駆動され、これにより下加圧ローラ６５が従動回転する。
【００２１】
下加圧ローラ６５は、鉄等の金属製の中実シャフトによって構成されている基体としての芯金６５ａと、この芯金６５ａを被覆する耐熱多孔質スポンジ製の弾性層６５ｂとを有している。
【００２２】
下加圧ローラ６５は、図示しないばね等の弾性体により、上加圧ローラ６３に向けて押し付けられている。ここで、下加圧ローラ６５は、上加圧ローラ６３に対向する位置において定着ベルト６４を介して上加圧ローラ６３の方に押圧されており、これにより、下加圧ローラ６５が定着ベルト６４を介して上加圧ローラ６３に当接する部分であるニップ部が形成されている。
【００２３】
定着ベルト６４は、例えば耐熱性の高いポリイミド樹脂から形成された厚さ１００μｍ程度の基体の表層上に、厚さ２００μｍ程度の例えばシリコーンゴム製の離型層が形成されたものであり、熱容量が小さく、熱応答性が良好となっている。但し、定着ベルト６４の基体は、ステンレス鋼、ニッケル等の金属製であってもよく、あるいはゴム製であってもよい。
【００２４】
熱均一化部材６８は、熱伝導性の良い材料で構成されており、ローラ形状を呈している。熱均一化部材６８は、ここでは金属ローラが用いられる。但し、熱均一化部材６８の形状はローラ形状に限られるものではなく、例えば板状の金属の熱均一化部材が使用されてもよい。また、熱均一化部材６８は、定着ベルト６４の周方向において定着ヒータ６１の上流側に設置されており、熱均一化部材６８の熱容量は定着ベルトと比較して大きい。
【００２５】
ベルトサーミスタ６７、端部温度サーミスタ７３、熱均一化部材サーミスタ６９は、温度に応じて自身の抵抗値が変化する素子である。印刷制御部１０の温度検知部１００（図５参照）は、各サーミスタ６７，７３，６９の抵抗値を検知することにより、ベルトサーミスタ６７、端部温度サーミスタ７３、熱均一化部材サーミスタ６９の温度をそれぞれ検知する。ここでは、各サーミスタ６７，７３，６９には、温度の増加に従って抵抗値が減少する特性の素子が用いられている。
【００２６】
図３は、定着ヒータの概略構成を示す分解斜視図である。
図３に示すように、定着ヒータ６１は、基板６１１、電気絶縁層６１２、抵抗発熱体６１３、電極６１４、及び保護層６１５を備えており、面状発熱体を構成している。
【００２７】
具体的には、定着ヒータ６１は、例えばＳＵＳ４３０に代表されるステンレス鋼等の基板６１１上に、電気絶縁層６１２として薄くガラス膜を形成し、その上にニッケル−クロム合金あるいは銀−パラジウム合金の粉末をスクリーン印刷によりペースト状に塗布して抵抗発熱体６１３を形成すると共に、抵抗発熱体６１３の端部に銀等の化学的に安定で電気抵抗の小さい金属やタングステン等の高融点金属から構成される電極６１４を形成し、その上をガラス、あるいはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアル力ン）、ＦＥＰ（パーフルオロエチレン−プロペンコポリマー）等に代表されるフッ素系樹脂から構成される保護層６１５で覆って保護したものである。
【００２８】
定着ヒータ６１の電極６１４はヒータ電源１６（図５参照）に接続されており、このヒータ電源１６から電極６１４を介して電圧が印加されることで、抵抗発熱体６１３が発熱する。印加電圧は例えば１００Ｖ、定着ヒータ６１の出力は例えば１２００Ｗとされている。
【００２９】
図４は、熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触を行う離間・接触機構を説明するための図であり、（ａ）は離間・接触機構を含む定着器の斜視図、（ｂ）は熱均一化部材が定着ベルトに接触している状態を示す側面図、（ｃ）は熱均一化部材が定着ベルトから離間している状態を示す側面図である。
【００３０】
図４に示すように、離間・接触機構６８０は、熱均一化部材離接モータ７１（図５参照）の回転駆動力を伝達する駆動力伝達機構としてのシャフト６８１と、シャフト６８１の端部に接続される偏芯カム６８２と、偏芯カム６８２により押されて回動軸６８４まわりに回動するレバー６８３とを備えており、シャフト６８１の回転量に応じて、偏芯カム６８２がレバー６８３を押す量が変化するようになっている。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、熱均一化部材６８は、定着ヒータ６１の加熱部の幅とほほ同じ幅を有しており、中央に配置された支持軸６８５が定着ベルト６４の長手方向（幅方向）の端縁よりも外側において離間・接触機構６８０と接触している。熱均一化部材６８は、図示しないばね等の加圧部材によって定着ベルト６４に圧力を加えて押し当てられている（図４（ｂ）参照）。また、レバー６８３の偏芯カム６８２と反対側の端部は、熱均一化部材６８の支持軸６８５に当接されており、レバー６８３の先端が支持軸６８５を押し下げて、熱均一化部材６８を定着ベルト６４から離間させることができるように構成されている。なお、離間・接触機構６８０は、図４に示す機構に限定されるものではない。
【００３２】
図５は、第１実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
図５に示すように、画像形成装置１は、印刷動作を制御する印刷制御部１０、記録光露光部材としてのＬＥＤヘッド３、記録光に応じたトナー像を形成するトナー像形成部５、トナー像形成部５と接続され当該トナー像形成部５にバイアス電圧を印加するトナー像形成部電源７、用紙Ｐ（図１等参照）を搬送するための用紙搬送モータ１８、用紙搬送モータ１８と接続され当該用紙搬送モータ１８を駆動する駆動電力を供給するモータ電源１７、定着ベルト６４（図２参照）を加熱する定着ヒータ６１を内蔵する定着器６、及び定着ヒータ６１と接続され当該定着ヒータ６１に電力を供給するヒータ電源１６を有している。
【００３３】
また、画像形成装置１は、定着ベルト６４（図２参照）の長手方向中央部の温度（以下、「中央部温度」ともいう）を検出するためのベルトサーミスタ６７、定着ベルト６４（図２参照）の長手方向端部の温度（以下、「端部温度」ともいう）を検出するための端部温度サーミスタ７３、熱均一化部材６８（図２参照）を定着ベルト６４（図２参照）に対して離間・接触させるための熱均一化部材離接モータ７１、熱均一化部材離接モータ７１と接続され当該均一化部材離接モータ７１を駆動する駆動電力を供給するモータ電源７０、及び熱均一化部材６８（図２参照）の温度を検出するための熱均一化部材サーミスタ６９を有している。
【００３４】
印刷制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算手段とメモリ等の記憶手段とを備えており、ＣＰＵが必要なプログラムをメモリ上に読み出して実行することで制御を行う。プログラムの実行に必要なデータや演算結果は必要に応じてメモリ等の記憶手段に保存される。
【００３５】
印刷制御部１０は、ＬＥＤヘッド３、トナー像形成部電源７、用紙搬送用のモータ電源１７、熱均一化部材離接用のモータ電源７０、ヒータ電源１６、ベルトサーミスタ６７、端部温度サーミスタ７３、及び熱均一化部材サーミスタ６９と接続されている。
【００３６】
印刷制御部１０は、ベルトサーミスタ６７の検出結果をもとにして定着ベルト６４（図２参照）を設定温度Ｔsp（図８参照）に加熱制御するためにヒータ電源１６を制御する加熱制御手段としての加熱制御部１０１と、定着ベルト６４（図２参照）の中央部温度及び端部温度並びに熱均一化部材６８（図２参照）の温度をサーミスタ６７，７３，６９を使用して検知する温度検知部１００と、熱均一化部材６８（図２参照）の定着ベルト６４（図２参照）に対する離間・接触を制御する離接制御部１０２とを内蔵する。
【００３７】
次に、図１、図２、図５を参照して、定着器６の動作について説明する。
印刷制御部１０は、図示しない操作部や通信部を通じて印刷指示を受けると、用紙搬送部２により図示しないギアを介して上加圧ローラ６３を図２中の矢印方向に回転させる。
【００３８】
さらに、印刷制御部１０は、ベルトサーミスタ６７を用いて検知された定着ベルト６４の中央部温度が、あらかじめ決められた印刷可能温度範囲内であるか否かを判断し、印刷可能温度範囲内であれば用紙Ｐの搬送を開始する。ここで、印刷可能温度範囲とは、用紙Ｐヘトナーを定着させることができる温度範囲であり、下限温度（第１の閾値）としてのＴlowと、上限温度としてのＴ2とを持つ。Ｔlowは例えば１７５℃であり、Ｔ2は例えば２０５℃である。
【００３９】
加熱制御部１０１は、ヒータ電源１６から定着ヒータ６１への電力供給をオン／オフすることにより、定着ベルト６４の中央部温度が設定温度Ｔsp（図８参照）になるように制御する。例えば、ベルトサーミスタ６７を用いて検知された定着ベルト６４の中央部温度が設定温度Ｔspよりも所定温度以上高い場合、加熱制御部１０１は、ヒータ電源１６から定着ヒータ６１への電力供給を停止して、定着ベルト６４の温度を低下させる（クールダウン）。一方、定着ベルト６４の長手方向中央部の温度が設定温度Ｔspよりも所定温度以上低い場合、加熱制御部１０１は、ヒータ電源１６から定着ヒータ６１への電力供給を行うことで、定着ベルト６４の温度を上昇させる（ウォームアップ）。
【００４０】
次に、図４を参照して、離間・接触機構６８０の動作について説明する。
熱均一化部材６８は、図示しないばね等の加圧部材によって定着ベルト６４に圧力を加えて押し当てられているため、レバー６８３が熱均一化部材６８に圧力を与えない状態では、熱均一化部材６８は、定着ベルト６４と接触した状態となる（図４（ｂ）参照）。
【００４１】
この状態で、熱均一化部材離接モータ７１（図５参照）が駆動させられると、その駆動力がシャフト６８１を通して偏芯カム６８２に伝達されて、偏芯カム６８２がレバー６８３の一端を押す。すると、レバー６８３がＢ方向に回動され、レバー６８３の他端が熱均一化部材６８の支持軸６８５に対して定着ベルト６４と離れる方向に圧力を加えることになり、熱均一化部材６８と定着ベルト６４とが離間する（図４（ｃ）参照）。このようにして、熱均一化部材離接モータ７１（図５参照）を制御することにより、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する離間・接触が制御される。
【００４２】
次に、熱均一化部材６８（図２参照）と定着ベルト６４（図２参照）との間の熱の授受について説明する。
図６は、熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前（以下、「接触前」ともいう）の両者の温度差ΔＴ（定着ベルトの温度から熱均一化部材の温度を引いた温度）と、熱均一化部材を定着ベルトに接触させた後（以下、「接触後」ともいう）の定着ベルトの通紙部（長手方向中央部）の温度変化（最大温度変化）との関係を示すグラフである。図６のグラフは実験により求められる。
【００４３】
図６に示すように、前記温度差ΔＴと定着ベルト６４（図２参照）の通紙部の温度変化とは相関がある。すなわち、接触前の温度差ΔＴが大きいほど、接触後の温度低下量（定着ベルト６４の通紙部の温度変化の絶対値）が大きくなっている。これは、温度差ΔＴが大きいほど、移動する熱量が多いために起こる現象である。つまり、温度差ΔＴが大きい場合、温度の高い定着ベルト６４から温度の低い熱均一化部材６８へ移動する熱量が多くなるために、定着ベルト６４の通紙部の温度低下量が大きくなる。
【００４４】
次に、図７を参照して、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する離間・接触の制御について説明する。図７は、熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。図７の処理において、例えば幅の狭い所定サイズ（例えばＡ５サイズやＢ５サイズ）の用紙Ｐを用いて印刷中の場合について説明する。なお、初期において、熱均一化部材６８は定着ベルト６４から離間している。
【００４５】
図７に示すように、ステップＳ１０１では、温度検知部１００が印刷中の定着ベルト６４の端部温度を端部温度サーミスタ７３を用いて検知し、印刷制御部１０は、検知された定着ベルト６４の端部温度とベルト上限温度Ｔhigh（第２の閾値）とを比較する。ここで、ベルト上限温度Ｔhighは、定着ベルト６４等の部材が損傷等の不具合を起こさない上限温度であり、例えば２３０℃である。
【００４６】
印刷制御部１０は、定着ベルト６４の端部温度がベルト上限温度Ｔhigh以上になったと判定すると（Ｓ１０１；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に処理を移行させる。一方、印刷制御部１０は、定着ベルト６４の端部温度がベルト上限温度Ｔhigh未満であると判定した場合（Ｓ１０１；Ｎｏ）、印刷制御部１０は実行中の印刷を継続する。
【００４７】
ベルト上限温度Ｔhighは、実際に不具合が起こる温度よりも少し低め（不具合が起こらない方）に設定されている。したがって、ステップＳ１０１において、印刷制御部１０は、定着ベルト６４の端部温度＞ベルト上限温度Ｔhighであるか否かを判定してもよい（後記する図１０のＳ２０２でも同様）。
【００４８】
ステップＳ１０２では、温度検知部１００が定着ベルト６４の中央部温度をベルトサーミスタ６７を用いて検知し、印刷制御部１０は、検知された定着ベルト６４の中央部温度をＴupとして取得する。また、温度検知部１００が熱均一化部材６８の温度を熱均一化部材サーミスタ６９を用いて検知し、印刷制御部１０は、検知された熱均一化部材６８の温度をＴlevとして取得する。また、印刷制御部１０は、定着ベルト６４の目標温度としてあらかじめ設定され図示しない記憶手段に保存されている設定温度をＴspとして取得する。
【００４９】
ステップＳ１０３では、印刷制御部１０は、熱均一化部材６８が接触していない状態の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと熱均一化部材６８の温度Ｔlevとの温度差を算出して、ΔＴとする（ΔＴ＝Ｔup−Ｔlev）。
【００５０】
ステップＳ１０４では、印刷制御部１０は、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合の接触後の定着ベルト６４の予測温度を次式を用いて算出して、Ｔupconとする。
Ｔupcon＝Ｔup＋Ａ×ΔＴ
ここで、係数Ａは、実験から求められる係数であり、例えば図６に示す関係から求められる。ここでは、例えばＡ＝−０．３３である。
【００５１】
ステップＳ１０５では、印刷制御部１０は、前記式を用いて算出した接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconと、用紙Ｐヘトナーを定着させることができる下限温度Ｔlowとを比較する。
【００５２】
印刷制御部１０は、ステップＳ１０５においてＴupcon＞Ｔlowであると判定した場合（Ｓ１０５；Ｎｏ）、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合でも接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlowよりも高くなって定着不良が発生する虞はないと予測し、ステップＳ１１１に処理を移行させる。
【００５３】
ステップＳ１１１では、離接制御部１０２が、モータ電源７０を制御して熱均一化部材離接モータ７１に通電することにより、離間・接触機構６８０の作用によって熱均一化部材６８を定着ベルト６４に向けて移動させて接触させる。この間、印刷制御部１０は、実行中の印刷を継続する。
【００５４】
一方、印刷制御部１０は、ステップＳ１０５においてＴupcon≦Ｔlowであると判定した場合（Ｓ１０５；Ｙｅｓ）、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合には接触後の定着ベルト６４の中央部温度が下限温度Ｔlow以下になって定着不良が発生する虞があると予測し、ステップＳ１０６に処理を移行させる。
【００５５】
ステップＳ１０６では、印刷制御部１０が実行中の印刷を一時停止させてから、離接制御部１０２が、モータ電源７０を制御して熱均一化部材離接モータ７１に通電することにより、離接制御部１０２に離間・接触機構６８０の作用によって熱均一化部材６８を定着ベルト６４に向けて移動させて接触させる制御を行わせる。
【００５６】
具体的には、印刷制御部１０は、現在印刷中の用紙Ｐについての印刷動作を継続して完了させ、印刷された用紙Ｐを画像形成装置１（図１参照）から排出させると共に、新たな給紙を停止させることで、印刷を一時停止させる。印刷中の用紙Ｐの画像形成装置１（図１参照）からの排出後に、印刷制御部１０は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる。
【００５７】
加熱制御部１０１は、前記処理の期間中もベルトサーミスタ６７の温度が設定温度Ｔsp（図８参照）となるように制御を続ける。
【００５８】
定着ベルト６４に熱均一化部材６８が接触すると、定着ベルト６４の温度が低下し始め、所定時間が経過した後に最も低下する。これは、熱の移動が定着ベルト６４と熱均一化部材６８との温度差に比例することによる現象であり、接触直後は前記温度差が大きいために熱の移動は速いが、熱が移動するにしたがって徐々に前記温度差が小さくなっていくために熱の移動が少なくなっていき、定着ベルト６４の温度の低下が収まる。この時点の状態が定着ベルト６４の温度が最も低下する状態である。この状態となるまでに所定時間を要して温度が変化していくため、所定時間後に最も温度が低下する。
【００５９】
したがって、印刷制御部１０は、前記所定時間が経過するまで待機する（Ｓ１０７；Ｎｏ）。前記所定時間が経過した後（Ｓ１０７；Ｙｅｓ）、印刷制御部１０は、ステップＳ１０８に処理を移行させる。この間、熱均一化部材６８は定着ベルト６４に接触させられたままである。
【００６０】
ステップＳ１０８では、温度検知部１００が定着ベルト６４の中央部温度をベルトサーミスタ６７を用いて検知し、印刷制御部１０は、検知された温度を現在の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupとして取得する。
【００６１】
ステップＳ１０９では、印刷制御部１０は、現在の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupが下限温度Ｔlowよりも高いか否かを判定する。
【００６２】
印刷制御部１０は、ステップＳ１０９においてＴup≦Ｔlowであると判定した場合（Ｓ１０９；Ｎｏ）、加熱制御部１０１にウォームアップを実行させて、ステップＳ１０８に処理を戻す。
【００６３】
一方、印刷制御部１０は、ステップＳ１０９においてＴup＞Ｔlowになったと判定した場合（Ｓ１０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０に処理を移行させて、印刷を再開する。
【００６４】
なお、離接制御部１０２は、ステップＳ１０６，Ｓ１１１において熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように制御した後、実行中の印刷の終了時、又は幅の広い所定サイズ（例えばＡ４サイズ）の用紙の印刷時に、熱均一化部材６８を定着ベルト６４から離間させるように制御する。
【００６５】
下限温度Ｔlowが、実際に定着不良が起こる温度よりも少し高め（定着不良が起こらない方）に設定されている場合には、ステップＳ１０５において、印刷制御部１０は、定着ベルトの予測温度Ｔupcon＜下限温度Ｔlowであるか否かを判定してもよい（後記する図１０のＳ２０６でも同様）。この場合、ステップＳ１０９では、印刷制御部１０は、現在の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupが下限温度Ｔlow以上か否かを判定する。
【００６６】
図８は、図７に示す処理を行った場合の印刷状態及び各部温度の時間変化を例示する図であり、（ａ）は熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔup−Ｔlev）が小さい場合（接触前の熱均一化部材６８の温度が高温の場合）を示し、（ｂ）は前記温度差ΔＴが大きい場合（接触前の熱均一化部材６８の温度が低温の場合）を示す。
【００６７】
なお、図８において、ΔＴdr1は、接触前の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと下限温度Ｔlowとの差（ΔＴdr1＝Ｔup−Ｔlow）を示し、ΔＴdr2は、接触後の定着ベルト６４の温度低下量を示す。
【００６８】
図８（ａ）では、例えば、設定温度Ｔsp＝１８５℃、下限温度Ｔlow＝１７５℃、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する接触直前の温度Ｔlev＝１７０℃、同時点での定着ベルト６４の中央部温度Ｔup＝１８５℃である。
【００６９】
この条件における接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconは、
Ｔupcon＝１８５＋（−０．３３）×（１８５−１７０）＝１８５−５＝１８０℃
となる。Ｔupcon＞Ｔlowであるため、印刷制御部１０は、接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlowよりも高くなって定着不良は発生しないと予測し、印刷を停止させずに離接制御部１０２に熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる制御を行わせて、印刷を継続させる（図８（ａ）に示す「印刷状態」参照）。
【００７０】
図８（ｂ）では、例えば、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する接触直前の温度Ｔlev＝１４０℃であり、その他の温度は図８（ａ）の場合と同じとする。
【００７１】
この条件における接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconは、
Ｔupcon＝１８５＋（−０．３３）×（１８５−１４０）＝１８５−１５＝１７０℃
となる。Ｔupcon≦Ｔlowであるため、印刷制御部１０は、接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlow以下になって定着不良が発生する虞があると予測し、印刷を一時停止させてから、離接制御部１０２に熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる制御を行わせ、定着ベルト６４の中央部温度Ｔupが下限温度Ｔlowよりも大きくなってから印刷を再開させる（図８（ｂ）に示す「印刷状態」参照）。
【００７２】
このように第１実施形態の画像形成装置１は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触時の印刷状態を変更する。より具体的には、画像形成装置１は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合に、前記温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が下限温度Ｔlow以下の低温になると予測されるときには印刷を一時停止して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させ、前記温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには印刷を継続して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる。
【００７３】
すなわち、第１実施形態の画像形成装置１は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、定着熱が不足した状態での印刷を回避し、必要な定着熱を付与し得る状態での印刷を確保する制御を行う。
【００７４】
したがって、第１実施形態の画像形成装置１によれば、熱均一化部材６８の温度にかかわらず、定着ベルト６４の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化部材６８の接触による定着ベルト６４の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能となる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態と共通する部分については、第１実施形態に示した構成及び説明を援用するものとする。第１実施形態と相違する部分について主に説明する。なお、第１実施形態と共通する部分については同一の符号を付してある。
【００７６】
図９は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
第２実施形態の画像形成装置１ａは、印刷制御部１０ａがクリーニング検知手段としてのクリーニング検知部２００を備える点で、第１実施形態と相違している。
【００７７】
クリーニング検知部２００は、非印刷動作としてのトナー回収処理の実施を検知する。ここで、トナー回収処理とは、トナー像形成部５における余分なトナーを回収する処理を指し、連続的に印刷している中で所定枚数の印刷を完了するたび（例えば５０枚印刷毎）に行われる処理である（例えば特開２０００−８９６３７号公報、米国特許第６０８１６７９号明細書等参照）。より具体的には、トナー回収処理は、クリーニングローラ５ｆに印加される電圧の極性が、感光体ドラム５ｅ上の転写残トナーをクリーニングローラ５ｆに付着させて除去するときとは逆の極性とされることで、クリーニングローラ５ｆに付着したトナーが感光体ドラム５ｅに移動し、感光体ドラム５ｅ上に移動したトナーが現像ローラ５ｃによって回収される処理である。
【００７８】
画像形成装置１ａは、トナー回収処理中にはトナー像を用紙Ｐ上に形成する画像形成処理を行うことができないため、印刷を一時停止させている。第２実施形態の画像形成装置１ａは、前記トナー回収処理の間に熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触を行うものであり、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触のために印刷を停止させることがないので生産性の低下を防止することができる。
【００７９】
次に、図１０を参照して、第２実施形態における熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する離間・接触の制御について説明する。図１０は、第２実施形態における熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。図１０の処理において、例えば幅の狭い所定サイズ（例えばＡ５サイズやＢ５サイズ）の用紙Ｐを用いて印刷中の場合について説明する。なお、初期において、熱均一化部材６８は定着ベルト６４から離間している。
【００８０】
図１０に示すように、印刷制御部１０ａは、クリーニング検知部２００がトナー像形成部５におけるトナー回収処理の実施を検知するまで待機する（Ｓ２０１；Ｎｏ）。クリーニング検知部２００がトナー回収処理の実施を検知すると（Ｓ２０１；Ｙｅｓ）、印刷制御部１０ａは、ステップＳ２０２に処理を移行させる。なお、印刷制御部１０ａは、トナー回収処理中には印刷を一時停止させている。
【００８１】
ステップＳ２０２〜Ｓ２０６は、第１実施形態の図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０５とそれぞれ同様であるため、説明を省略する。但し、印刷制御部１０ａは、定着ベルト６４の端部温度がベルト上限温度Ｔhigh未満であると判定した場合には（Ｓ２０２；Ｎｏ）、ステップＳ２１０に処理を移行させる。
【００８２】
印刷制御部１０ａは、ステップＳ２０６においてＴupcon＞Ｔlowであると判定した場合（Ｓ２０６；Ｎｏ）、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合でも接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlowよりも高くなって定着不良が発生する虞はないと予測し、ステップＳ２０９に処理を移行させる。
【００８３】
一方、印刷制御部１０ａは、ステップＳ２０６においてＴupcon≦Ｔlowであると判定した場合（Ｓ２０６；Ｙｅｓ）、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合には接触後の定着ベルト６４の中央部温度が下限温度Ｔlow以下になって定着不良が発生する虞があると予測し、ステップＳ２０７に処理を移行させる。
【００８４】
ステップＳ２０７では、印刷制御部１０ａは、トナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の目標温度としての設定温度を、通常の設定温度Ｔspよりも高い設定温度Ｔsp´に補正して設定する。
【００８５】
ステップＳ２０７において、印刷制御部１０ａは、接触前の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと下限温度Ｔlowとの差を算出してΔＴdr1とし（ΔＴdr1＝Ｔup−Ｔlow）、通常の設定温度Ｔspよりも高い補正後の設定温度Ｔsp´を次式を用いて算出する。
Ｔsp´＝（ΔＴdr2−ΔＴdr1）＋Ｔsp
ここでのΔＴdr2は、接触後の定着ベルト６４の温度低下量の予測値（ΔＴdr2＝|Ａ×ΔＴ|）である。
【００８６】
つまり、印刷制御部１０ａは、通常よりも差分Ｈ（Ｈ＝ΔＴdr2−ΔＴdr1）だけ設定温度を高くする。この設定温度を通常よりも高くするための差分Ｈは、接触後の定着ベルト６４の温度低下量の予測値（ΔＴdr2）から、接触前の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと下限温度Ｔlowとの差（ΔＴdr1）を引いたものであり、接触後の定着ベルト６４が下限温度Ｔlowよりも何度下回るかの予測値を示している。したがって、差分Ｈは、「Ｈ＝Ｔlow−Ｔupcon」に相当する。
【００８７】
ステップＳ２０８では、印刷制御部１０ａは、定着ベルト６４の温度が補正後の設定温度Ｔsp´に到達するのに十分な所定時間が経過するまで待機する（Ｓ２０８；Ｎｏ）。この所定時間が経過した後（Ｓ２０８；Ｙｅｓ）、印刷制御部１０ａは、ステップＳ２０９に処理を移行させる。
【００８８】
ステップＳ２０９では、離接制御部１０２が、モータ電源７０を制御して熱均一化部材離接モータ７１に通電することにより、離間・接触機構６８０の作用によって熱均一化部材６８を定着ベルト６４に向けて移動させて接触させる。
【００８９】
続いて、印刷制御部１０ａは、クリーニング検知部２００がトナー回収処理の終了を検知するまで待機する（Ｓ２１０；Ｎｏ）。クリーニング検知部２００がトナー回収処理の終了を検知すると（Ｓ２１０；Ｙｅｓ）、印刷制御部１０ａは、ステップＳ２１１に処理を移行させる。
【００９０】
そして、印刷制御部１０ａは、定着ベルト６４の目標温度としての設定温度を、通常の設定温度Ｔspに戻すように設定して（Ｓ２１１）、印刷を再開させる（Ｓ２１２）。
【００９１】
前記のような処理を行うことによって、印刷制御部１０ａは、接触後に定着ベルト６４の温度が下限温度Ｔlowよりも下回る量を予測し、この量だけ定着ベルト６４の設定温度を高くしてから、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる制御を行わせることができる。これにより、定着ベルト６４への接触前の熱均一化部材６８の温度が低温であったとしても、トナー回収処理が終了して印刷を再開するときには、定着ベルト６４の中央部温度Ｔupを下限温度Ｔlowよりも高く保つことができる。
【００９２】
なお、離接制御部１０２は、ステップＳ２０９において熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように制御した後、実行中の印刷の終了時、又は幅の広い所定サイズ（例えばＡ４サイズ）の用紙の印刷時に、熱均一化部材６８を定着ベルト６４から離間させるように制御する。
【００９３】
図１１は、図１０に示す処理を行った場合の印刷状態及び各部温度の時間変化を例示する図であり、（ａ）は熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔup−Ｔlev）が小さい場合（接触前の熱均一化部材６８の温度が高温の場合）を示し、（ｂ）は前記温度差ΔＴが大きい場合（接触前の熱均一化部材６８の温度が低温の場合）を示す。
【００９４】
なお、図１１において、ΔＴdr1は、接触前の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと下限温度Ｔlowとの差（ΔＴdr1＝Ｔup−Ｔlow）を示し、ΔＴdr2は、接触後の定着ベルト６４の温度低下量を示す。
【００９５】
図１１（ａ）では、例えば、設定温度Ｔsp＝１８５℃、下限温度Ｔlow＝１７５℃、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する接触直前の温度Ｔlev＝１７０℃、同時点での定着ベルト６４の中央部温度Ｔup＝１８５℃である。
【００９６】
この条件における接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconは、
Ｔupcon＝１８５＋（−０．３３）×（１８５−１７０）＝１８５−５＝１８０℃
となる。Ｔupcon＞Ｔlowであるため、印刷制御部１０ａは、接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlowよりも高くなって定着不良は発生しないと予測し、トナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の目標温度としての設定温度を、通常の設定温度Ｔspから変更せずに維持して、離接制御部１０２に熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる制御を行わせる（図１１（ａ）に示す「印刷状態」参照）。
【００９７】
図１１（ｂ）では、例えば、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する接触直前の温度Ｔlev＝１４０℃であり、その他の温度は図１１（ａ）の場合と同じとする。
【００９８】
この条件における接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconは、
Ｔupcon＝１８５＋（−０．３３）×（１８５−１４０）＝１８５−１５＝１７０℃
となる。Ｔupcon≦Ｔlowであるため、印刷制御部１０ａは、接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlow以下になって定着不良が発生する虞があると予測し、トナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の目標温度としての設定温度を、通常の設定温度Ｔspよりも高い設定温度Ｔsp´に補正して設定する。設定温度を通常よりも高くするための量である差分Ｈは、Ｈ＝Ｔlow−Ｔupcon＝１７５−１７０＝５℃であり、補正後の設定温度Ｔsp´は、Ｔsp´＝Ｔsp＋Ｈ＝１８５＋５＝１９０℃とされる。これにより、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させ、トナー回収処理が終了した後に印刷を再開しても（図１１（ｂ）に示す「印刷状態」参照）、定着ベルト６４の中央部温度Ｔupを下限温度Ｔlowよりも高く保つことができる。
【００９９】
このように第２実施形態の画像形成装置１ａは、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触をトナー回収処理の実施中に行い、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、トナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の設定温度を補正する。より具体的には、画像形成装置１ａは、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合に、前記温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が下限温度Ｔlow以下の低温になると予測されるときにはトナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の設定温度を高くしてから熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させ、前記通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには定着ベルト６４の設定温度を維持して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる。
【０１００】
すなわち、第２実施形態の画像形成装置１ａは、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、定着熱が不足した状態での印刷を回避し、必要な定着熱を付与し得る状態での印刷を確保する制御を行う点で、前記第１実施形態と同一の又は対応する特別な技術的特徴を有するものである。
【０１０１】
したがって、第２実施形態の画像形成装置１ａによれば、第１実施形態と同様に、熱均一化部材６８の温度にかかわらず、定着ベルト６４の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化部材６８の接触による定着ベルト６４の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能となる。
【０１０２】
しかも、第２実施形態の画像形成装置１ａによれば、トナー回収処理中に熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるようにしたため、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触のために印刷を停止させることがなくなり、生産性の低下を防止することができるという更なる効果を奏する。
【０１０３】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【０１０４】
例えば、前記実施形態は、定着ベルト６４の端部温度がベルト上限温度Ｔhigh以上の場合に、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように構成されているが（Ｓ１０１、Ｓ２０２）、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと端部温度との差が所定の閾値以上の場合に、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように構成されてもよい。
【０１０５】
また、前記第１実施形態において、画像形成装置１は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合に、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が下限温度Ｔlow以下の低温になると予測されるときには印刷速度を低下させて印刷を継続して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させ、前記温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには印刷速度を変えずに印刷を継続して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように構成されてもよい。このように構成しても、定着熱が不足した状態での印刷を回避し、必要な定着熱を付与し得る状態での印刷を確保することが可能となる。
【０１０６】
また、前記実施形態では、プリンタを例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置、ＭＦＰ（Multifunction Peripheral）等の画像形成装置にも適用可能である。
【０１０７】
また、前記実施形態では、定着手段として定着ベルトが使用されているが、例えばローラ形状の定着手段が使用されてもよい。また、前記実施形態では、加熱手段として面状発熱体である定着ヒ−タが使用されているが、例えばハロゲンランプ等の他の発熱体が使用されてもよい。また、前記実施形態では、温度検出手段としてサーミスタが使用されているが、例えば熱伝対等の他の温度検出手段が使用されてもよい。
【０１０８】
なお、前記実施形態に係る画像形成装置が有する各構成要素において、その機能の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよく、あるいはソフトウェアによって実現されてもよい。例えばソフトウェアによって機能が実現される場合、当該機能を実現するためのプログラムが、当該プログラムを記録した記録媒体やインターネット等のネットワークを介して、装置に提供される。そして、当該装置のＣＰＵが当該プログラムをメモリ上に読み出して実行することによって機能を実現する。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１ａ 画像形成装置
２ 用紙搬送部
３ ＬＥＤヘッド
５ トナー像形成部（現像剤像形成部）
６ 定着器
７ トナー像形成部電源
１０，１０ａ 印刷制御部
１６ ヒータ電源
１７ モータ電源
１８ 用紙搬送モータ
６１ 定着ヒータ（加熱手段、面状発熱体）
６２ ヒータ支持部材
６３ 上加圧ローラ
６４ 定着ベルト（定着手段）
６５ 下加圧ローラ
６６ ベルトガイド
６７ ベルトサーミスタ（第１の温度検出手段）
６８ 熱均一化部材（熱均一化手段）
６９ 熱均一化部材サーミスタ（第２の温度検出手段）
７０ モータ電源
７１ 熱均一化部材離接モータ
７３ 端部温度サーミスタ（第３の温度検出手段）
１００ 温度検知部
１０１ 加熱制御部（加熱制御手段）
１０２ 離接制御部
２００ クリーニング検知部（クリーニング検知手段）
６８０ 離間・接触機構
６８１ シャフト
６８２ 偏芯カム
６８３ レバー
６８４ 回動軸
６８５ 支持軸
Ａ 係数
Ｈ 差分
Ｐ 用紙（印刷媒体）
Ｔhigh ベルト上限温度（第２の閾値）
Ｔ2 上限温度
Ｔlow 下限温度（第１の閾値）
Ｔlev 熱均一化部材の温度
Ｔsp，Ｔsp´ 定着ベルトの設定温度
Ｔup 定着ベルトの中央部温度
Ｔupcon 定着ベルトの予測温度
ΔＴ 温度差
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着器を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式のプリンタ、複写機等の画像形成装置は、印刷情報に対応した像をなすトナーを印刷媒体としての用紙に転写させ、定着器において熱と圧力とによりトナーを用紙に定着させている。
【０００３】
従来の定着器において、例えば幅の狭い用紙に印刷する場合には、定着手段としての例えば定着ベルトの非通紙部の温度が上昇する。すなわち、幅の狭い所定サイズの用紙を用いた連続印刷を行うと、定着ベルトの非通紙部は、用紙によって熱が奪われないので、通紙部よりも温度が上昇することになる。ここで、通紙部とは、定着ベルトの長手方向（幅方向）における幅の狭い所定サイズの用紙が通過する部分であり、非通紙部とは、定着ベルトの長手方向における前記所定サイズの用紙が通過しない部分である。
このため、熱均一化部材を所定の条件で定着ベルトに接触させることにより、非通紙部の熱を通紙部へ移動させて、非通紙部の過度の温度上昇を防止していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７７８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱均一化部材の熱容量は定着ベルトと比較して大きいため、定着ベルトから離間した状態の熱均一化部材が低温の場合には、熱均一化部材を定着ベルトに接触させると、定着ベルトにおける通紙部の熱を必要以上に奪ってしまうことがある。このため、定着ベルトの温度が低下してしまい、定着不良を起こす虞があり、その結果印刷不良を招く虞があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、熱均一化手段の温度にかかわらず、定着手段の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化手段の接触による定着手段の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能な画像形成装置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】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明の画像形成装置は、印刷媒体に熱を供給する定着手段と、前記定着手段に熱を供給する加熱手段と、前記定着手段の長手方向における所定サイズの印刷媒体が通過する部分である通紙部の温度を検出するための第１の温度検出手段と、前記定着手段に対して離間・接触可能に設置され、前記定着手段の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段と、前記熱均一化手段の温度を検出するための第２の温度検出手段と、前記定着手段の前記通紙部を設定温度に加熱制御する加熱制御手段と、を有し、前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合には、前記第１の温度検出手段により検出された前記通紙部の温度と前記第２の温度検出手段により検出された前記熱均一化手段の温度との温度差に応じて、前記熱均一化手段の前記定着手段への接触時の印刷状態を変更する。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、印刷媒体に熱を供給する定着手段と、前記定着手段に熱を供給する加熱手段と、前記定着手段の長手方向における所定サイズの印刷媒体が通過する部分である通紙部の温度を検出するための第１の温度検出手段と、前記定着手段に対して離間・接触可能に設置され、前記定着手段の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段と、前記熱均一化手段の温度を検出するための第２の温度検出手段と、前記定着手段の前記通紙部を設定温度に加熱制御する加熱制御手段と、前記印刷媒体上に現像剤像を形成する現像剤像形成部におけるトナー回収処理の実施を検知するクリーニング検知手段と、を有し、前記熱均一化手段の前記定着手段への接触を前記トナー回収処理の実施中に行い、前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合には、前記第１の温度検出手段により検出された前記通紙部の温度と前記第２の温度検出手段により検出された前記熱均一化手段の温度との温度差に応じて、前記トナー回収処理の実施中における前記設定温度を補正する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱均一化手段の温度にかかわらず、定着手段の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化手段の接触による定着手段の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る定着器の概略構成を示す断面図である。
【図３】定着ヒータの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触を行う離間・接触機構を説明するための図であり、（ａ）は離間・接触機構を含む定着器の斜視図、（ｂ）は熱均一化部材が定着ベルトに接触している状態を示す側面図、（ｃ）は熱均一化部材が定着ベルトから離間している状態を示す側面図である。
【図５】第１実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
【図６】熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差と、熱均一化部材を定着ベルトに接触させた後の定着ベルトの温度変化との関係を示すグラフである。
【図７】熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す処理を行った場合の印刷状態及び各部温度の時間変化を例示する図であり、（ａ）は熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差が小さい場合を示し、（ｂ）は前記温度差が大きい場合を示す。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
【図１０】第２実施形態における熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す処理を行った場合の印刷状態及び各部温度の時間変化を例示する図であり、（ａ）は熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差が小さい場合を示し、（ｂ）は前記温度差が大きい場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。ここでは、画像形成装置としてプリンタが使用される。ここでは、画像形成装置が、各種サイズ（例えばＡ４，Ａ３，Ｂ５サイズ等）の印刷媒体としての用紙Ｐを用いた印刷を実行できるように構成されているものとして説明する。
【００１２】
図１に示すように、画像形成装置１は、用紙Ｐを搬送する用紙搬送部２、印刷情報に応じた記録光を露光する記録光露光部材としてのＬＥＤヘッド３、トナー等の現像剤を用いて前記記録光に応じた現像剤像（以下、「トナー像」という）を用紙Ｐ上に形成する現像剤像形成部（以下、「トナー像形成部」という）５、用紙Ｐ上のトナー像を定着させる定着器６とを有している。ここで、用紙搬送順にしたがって、トナー像形成部５と、定着器６とが配置されている。また、ＬＥＤヘッド３は、トナー像形成部５に隣接して配置されている。
【００１３】
印刷制御部１０（図５参照）は、図示しない操作部や通信部を通じて印刷指示を受けると、画像形成のタイミングに合わせて、用紙搬送部２により用紙Ｐをトナー像形成部５に搬送させる。ＬＥＤヘッド３は、印刷情報に応じた記録光をトナー像形成部５の帯電した感光体（図示せず）へ照射して静電潜像を形成する。トナー像形成部５は、前記静電潜像が現像されて感光体に付着したトナーを用紙Ｐに転写することによって、ＬＥＤヘッド３により照射された記録光に応じたトナー像を用紙Ｐ上に形成する。そして、用紙Ｐは、用紙搬送部２によって定着器６に搬送されると、定着器６の熱と圧力によって用紙Ｐ上のトナー像が定着され、その後に排出される。
【００１４】
トナー像形成部５では、トナーカートリッジ５ａに収容されるトナーがトナー供給ローラ５ｂに向けて落下する。トナー供給ローラ５ｂは、補給されたトナーを現像ローラ５ｃに供給する。トナー供給ローラ５ｂから供給されたトナーは現像ローラ５ｃ表面に付着し、現像ブレード５ｄにより薄層化される。一方、帯電ローラ５ｇは感光体ドラム５ｅ表面を帯電する。帯電した感光体ドラム５ｅ表面に対してＬＥＤヘッド３が記録光を照射して静電潜像を形成する。現像ローラ５ｃは、感光体ドラム５ｅ上の静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する。感光体ドラム５ｅ上に形成されたトナー像は、転写ローラ５ｈにより用紙Ｐに転写される。転写後、用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム５ｅ上に残留する転写残トナーはクリーニングローラ５ｆに付着する。そのため感光体ドラム５ｅ上の転写残トナーが除去される。
【００１５】
図２は、第１実施形態に係る定着器の概略構成を示す断面図である。
図２に示すように、定着器６は、用紙Ｐに熱を供給して搬送するための定着手段としての無端状の定着ベルト６４と、定着ベルト６４に熱を供給して加熱する加熱手段としての定着ヒータ６１と、定着ヒータ６１を支持するヒータ支持部材６２と、用紙Ｐを加圧する第１の加圧部材としての上加圧ローラ６３と、用紙Ｐを加圧する第２の加圧部材としての下加圧ローラ６５とを備えている。
【００１６】
また、定着器６は、定着ベルト６４の長手方向（幅方向）における幅の狭い所定サイズ（例えばＡ５サイズやＢ５サイズ）の用紙Ｐが通過する部分である通紙部（ここでは定着ベルト６４の長手方向中央部）の表面温度を検出するための第１の温度検出手段としてのベルトサーミスタ６７と、定着ベルト６４に対して離間・接触可能に設置され、定着ベルト６４の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段としての熱均一化部材６８と、熱均一化部材６８の温度を検出するための第２の温度検出手段としての熱均一化部材サーミスタ６９と、定着ベルト６４の長手方向における前記所定サイズの用紙Ｐが通過しない部分である非通紙部（ここでは定着ベルト６４の長手方向端部）の表面温度を検出するための第３の温度検出手段としての端部温度サーミスタ７３とを備えている。端部温度サーミスタ７３は、定着ベルト６４の長手方向の両端部にそれぞれ設けられていてもよく、いずれか一方の端部に設けられていてもよい。なお、定着ベルト６４の長手方向（幅方向）とは、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向、つまり図２の紙面に垂直な方向でもある。
【００１７】
定着ベルト６４は、定着ヒータ６１、ヒータ支持部材６２、上加圧ローラ６３、ベルトガイド６６、及び熱均一化部材６８に張架されている。なお、図２は、熱均一化部材６８が、離間・接触機構６８０（図４参照）により定着ベルト６４から離間されている状態を示している。
【００１８】
本実施形態では、ベルトサーミスタ６７は、定着ベルト６４の通紙部としての長手方向中央部の外表面に接触しており、端部温度サーミスタ７３は、定着ベルト６４の非通紙部としての長手方向端部の外表面に接触している。但し、ベルトサーミスタ６７、端部温度サーミスタ７３は、定着ベルト６４の内面に接触していてもよく、あるいは定着ベルト６４の表面に対して非接触に設置されていてもよい。
【００１９】
また、ベルトサーミスタ６７及び端部温度サーミスタ７３は、定着ベルト６４の周方向において上加圧ローラ６３の下流側で且つ熱均一化部材６８の上流側に設置されている。一方、熱均一化部材サーミスタ６９は、熱均一化部材６８の長手方向中央部の表面に接触している。
【００２０】
上加圧ローラ６３は、鉄等の金属製の中実シャフトによって構成されている基体としての芯金６３ａと、この芯金６３ａを被覆する耐熱多孔質スポンジ製の弾性層６３ｂとを有している。上加圧ローラ６３の外径は例えば４０ｍｍ程度であり、弾性層６３ｂの厚さは例えば１０ｍｍ程度である。上加圧ローラ６３の芯金６３ａの端部には、図示しないギアが固定されており、このギアが用紙搬送部２により回転駆動されることによって、上加圧ローラ６３が回転駆動され、これにより下加圧ローラ６５が従動回転する。
【００２１】
下加圧ローラ６５は、鉄等の金属製の中実シャフトによって構成されている基体としての芯金６５ａと、この芯金６５ａを被覆する耐熱多孔質スポンジ製の弾性層６５ｂとを有している。
【００２２】
下加圧ローラ６５は、図示しないばね等の弾性体により、上加圧ローラ６３に向けて押し付けられている。ここで、下加圧ローラ６５は、上加圧ローラ６３に対向する位置において定着ベルト６４を介して上加圧ローラ６３の方に押圧されており、これにより、下加圧ローラ６５が定着ベルト６４を介して上加圧ローラ６３に当接する部分であるニップ部が形成されている。
【００２３】
定着ベルト６４は、例えば耐熱性の高いポリイミド樹脂から形成された厚さ１００μｍ程度の基体の表層上に、厚さ２００μｍ程度の例えばシリコーンゴム製の離型層が形成されたものであり、熱容量が小さく、熱応答性が良好となっている。但し、定着ベルト６４の基体は、ステンレス鋼、ニッケル等の金属製であってもよく、あるいはゴム製であってもよい。
【００２４】
熱均一化部材６８は、熱伝導性の良い材料で構成されており、ローラ形状を呈している。熱均一化部材６８は、ここでは金属ローラが用いられる。但し、熱均一化部材６８の形状はローラ形状に限られるものではなく、例えば板状の金属の熱均一化部材が使用されてもよい。また、熱均一化部材６８は、定着ベルト６４の周方向において定着ヒータ６１の上流側に設置されており、熱均一化部材６８の熱容量は定着ベルトと比較して大きい。
【００２５】
ベルトサーミスタ６７、端部温度サーミスタ７３、熱均一化部材サーミスタ６９は、温度に応じて自身の抵抗値が変化する素子である。印刷制御部１０の温度検知部１００（図５参照）は、各サーミスタ６７，７３，６９の抵抗値を検知することにより、ベルトサーミスタ６７、端部温度サーミスタ７３、熱均一化部材サーミスタ６９の温度をそれぞれ検知する。ここでは、各サーミスタ６７，７３，６９には、温度の増加に従って抵抗値が減少する特性の素子が用いられている。
【００２６】
図３は、定着ヒータの概略構成を示す分解斜視図である。
図３に示すように、定着ヒータ６１は、基板６１１、電気絶縁層６１２、抵抗発熱体６１３、電極６１４、及び保護層６１５を備えており、面状発熱体を構成している。
【００２７】
具体的には、定着ヒータ６１は、例えばＳＵＳ４３０に代表されるステンレス鋼等の基板６１１上に、電気絶縁層６１２として薄くガラス膜を形成し、その上にニッケル−クロム合金あるいは銀−パラジウム合金の粉末をスクリーン印刷によりペースト状に塗布して抵抗発熱体６１３を形成すると共に、抵抗発熱体６１３の端部に銀等の化学的に安定で電気抵抗の小さい金属やタングステン等の高融点金属から構成される電極６１４を形成し、その上をガラス、あるいはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアル力ン）、ＦＥＰ（パーフルオロエチレン−プロペンコポリマー）等に代表されるフッ素系樹脂から構成される保護層６１５で覆って保護したものである。
【００２８】
定着ヒータ６１の電極６１４はヒータ電源１６（図５参照）に接続されており、このヒータ電源１６から電極６１４を介して電圧が印加されることで、抵抗発熱体６１３が発熱する。印加電圧は例えば１００Ｖ、定着ヒータ６１の出力は例えば１２００Ｗとされている。
【００２９】
図４は、熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触を行う離間・接触機構を説明するための図であり、（ａ）は離間・接触機構を含む定着器の斜視図、（ｂ）は熱均一化部材が定着ベルトに接触している状態を示す側面図、（ｃ）は熱均一化部材が定着ベルトから離間している状態を示す側面図である。
【００３０】
図４に示すように、離間・接触機構６８０は、熱均一化部材離接モータ７１（図５参照）の回転駆動力を伝達する駆動力伝達機構としてのシャフト６８１と、シャフト６８１の端部に接続される偏芯カム６８２と、偏芯カム６８２により押されて回動軸６８４まわりに回動するレバー６８３とを備えており、シャフト６８１の回転量に応じて、偏芯カム６８２がレバー６８３を押す量が変化するようになっている。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、熱均一化部材６８は、定着ヒータ６１の加熱部の幅とほほ同じ幅を有しており、中央に配置された支持軸６８５が定着ベルト６４の長手方向（幅方向）の端縁よりも外側において離間・接触機構６８０と接触している。熱均一化部材６８は、図示しないばね等の加圧部材によって定着ベルト６４に圧力を加えて押し当てられている（図４（ｂ）参照）。また、レバー６８３の偏芯カム６８２と反対側の端部は、熱均一化部材６８の支持軸６８５に当接されており、レバー６８３の先端が支持軸６８５を押し下げて、熱均一化部材６８を定着ベルト６４から離間させることができるように構成されている。なお、離間・接触機構６８０は、図４に示す機構に限定されるものではない。
【００３２】
図５は、第１実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
図５に示すように、画像形成装置１は、印刷動作を制御する印刷制御部１０、記録光露光部材としてのＬＥＤヘッド３、記録光に応じたトナー像を形成するトナー像形成部５、トナー像形成部５と接続され当該トナー像形成部５にバイアス電圧を印加するトナー像形成部電源７、用紙Ｐ（図１等参照）を搬送するための用紙搬送モータ１８、用紙搬送モータ１８と接続され当該用紙搬送モータ１８を駆動する駆動電力を供給するモータ電源１７、定着ベルト６４（図２参照）を加熱する定着ヒータ６１を内蔵する定着器６、及び定着ヒータ６１と接続され当該定着ヒータ６１に電力を供給するヒータ電源１６を有している。
【００３３】
また、画像形成装置１は、定着ベルト６４（図２参照）の長手方向中央部の温度（以下、「中央部温度」ともいう）を検出するためのベルトサーミスタ６７、定着ベルト６４（図２参照）の長手方向端部の温度（以下、「端部温度」ともいう）を検出するための端部温度サーミスタ７３、熱均一化部材６８（図２参照）を定着ベルト６４（図２参照）に対して離間・接触させるための熱均一化部材離接モータ７１、熱均一化部材離接モータ７１と接続され当該均一化部材離接モータ７１を駆動する駆動電力を供給するモータ電源７０、及び熱均一化部材６８（図２参照）の温度を検出するための熱均一化部材サーミスタ６９を有している。
【００３４】
印刷制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算手段とメモリ等の記憶手段とを備えており、ＣＰＵが必要なプログラムをメモリ上に読み出して実行することで制御を行う。プログラムの実行に必要なデータや演算結果は必要に応じてメモリ等の記憶手段に保存される。
【００３５】
印刷制御部１０は、ＬＥＤヘッド３、トナー像形成部電源７、用紙搬送用のモータ電源１７、熱均一化部材離接用のモータ電源７０、ヒータ電源１６、ベルトサーミスタ６７、端部温度サーミスタ７３、及び熱均一化部材サーミスタ６９と接続されている。
【００３６】
印刷制御部１０は、ベルトサーミスタ６７の検出結果をもとにして定着ベルト６４（図２参照）を設定温度Ｔsp（図８参照）に加熱制御するためにヒータ電源１６を制御する加熱制御手段としての加熱制御部１０１と、定着ベルト６４（図２参照）の中央部温度及び端部温度並びに熱均一化部材６８（図２参照）の温度をサーミスタ６７，７３，６９を使用して検知する温度検知部１００と、熱均一化部材６８（図２参照）の定着ベルト６４（図２参照）に対する離間・接触を制御する離接制御部１０２とを内蔵する。
【００３７】
次に、図１、図２、図５を参照して、定着器６の動作について説明する。
印刷制御部１０は、図示しない操作部や通信部を通じて印刷指示を受けると、用紙搬送部２により図示しないギアを介して上加圧ローラ６３を図２中の矢印方向に回転させる。
【００３８】
さらに、印刷制御部１０は、ベルトサーミスタ６７を用いて検知された定着ベルト６４の中央部温度が、あらかじめ決められた印刷可能温度範囲内であるか否かを判断し、印刷可能温度範囲内であれば用紙Ｐの搬送を開始する。ここで、印刷可能温度範囲とは、用紙Ｐヘトナーを定着させることができる温度範囲であり、下限温度（第１の閾値）としてのＴlowと、上限温度としてのＴ2とを持つ。Ｔlowは例えば１７５℃であり、Ｔ2は例えば２０５℃である。
【００３９】
加熱制御部１０１は、ヒータ電源１６から定着ヒータ６１への電力供給をオン／オフすることにより、定着ベルト６４の中央部温度が設定温度Ｔsp（図８参照）になるように制御する。例えば、ベルトサーミスタ６７を用いて検知された定着ベルト６４の中央部温度が設定温度Ｔspよりも所定温度以上高い場合、加熱制御部１０１は、ヒータ電源１６から定着ヒータ６１への電力供給を停止して、定着ベルト６４の温度を低下させる（クールダウン）。一方、定着ベルト６４の長手方向中央部の温度が設定温度Ｔspよりも所定温度以上低い場合、加熱制御部１０１は、ヒータ電源１６から定着ヒータ６１への電力供給を行うことで、定着ベルト６４の温度を上昇させる（ウォームアップ）。
【００４０】
次に、図４を参照して、離間・接触機構６８０の動作について説明する。
熱均一化部材６８は、図示しないばね等の加圧部材によって定着ベルト６４に圧力を加えて押し当てられているため、レバー６８３が熱均一化部材６８に圧力を与えない状態では、熱均一化部材６８は、定着ベルト６４と接触した状態となる（図４（ｂ）参照）。
【００４１】
この状態で、熱均一化部材離接モータ７１（図５参照）が駆動させられると、その駆動力がシャフト６８１を通して偏芯カム６８２に伝達されて、偏芯カム６８２がレバー６８３の一端を押す。すると、レバー６８３がＢ方向に回動され、レバー６８３の他端が熱均一化部材６８の支持軸６８５に対して定着ベルト６４と離れる方向に圧力を加えることになり、熱均一化部材６８と定着ベルト６４とが離間する（図４（ｃ）参照）。このようにして、熱均一化部材離接モータ７１（図５参照）を制御することにより、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する離間・接触が制御される。
【００４２】
次に、熱均一化部材６８（図２参照）と定着ベルト６４（図２参照）との間の熱の授受について説明する。
図６は、熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前（以下、「接触前」ともいう）の両者の温度差ΔＴ（定着ベルトの温度から熱均一化部材の温度を引いた温度）と、熱均一化部材を定着ベルトに接触させた後（以下、「接触後」ともいう）の定着ベルトの通紙部（長手方向中央部）の温度変化（最大温度変化）との関係を示すグラフである。図６のグラフは実験により求められる。
【００４３】
図６に示すように、前記温度差ΔＴと定着ベルト６４（図２参照）の通紙部の温度変化とは相関がある。すなわち、接触前の温度差ΔＴが大きいほど、接触後の温度低下量（定着ベルト６４の通紙部の温度変化の絶対値）が大きくなっている。これは、温度差ΔＴが大きいほど、移動する熱量が多いために起こる現象である。つまり、温度差ΔＴが大きい場合、温度の高い定着ベルト６４から温度の低い熱均一化部材６８へ移動する熱量が多くなるために、定着ベルト６４の通紙部の温度低下量が大きくなる。
【００４４】
次に、図７を参照して、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する離間・接触の制御について説明する。図７は、熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。図７の処理において、例えば幅の狭い所定サイズ（例えばＡ５サイズやＢ５サイズ）の用紙Ｐを用いて印刷中の場合について説明する。なお、初期において、熱均一化部材６８は定着ベルト６４から離間している。
【００４５】
図７に示すように、ステップＳ１０１では、温度検知部１００が印刷中の定着ベルト６４の端部温度を端部温度サーミスタ７３を用いて検知し、印刷制御部１０は、検知された定着ベルト６４の端部温度とベルト上限温度Ｔhigh（第２の閾値）とを比較する。ここで、ベルト上限温度Ｔhighは、定着ベルト６４等の部材が損傷等の不具合を起こさない上限温度であり、例えば２３０℃である。
【００４６】
印刷制御部１０は、定着ベルト６４の端部温度がベルト上限温度Ｔhigh以上になったと判定すると（Ｓ１０１；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に処理を移行させる。一方、印刷制御部１０は、定着ベルト６４の端部温度がベルト上限温度Ｔhigh未満であると判定した場合（Ｓ１０１；Ｎｏ）、印刷制御部１０は実行中の印刷を継続する。
【００４７】
ベルト上限温度Ｔhighは、実際に不具合が起こる温度よりも少し低め（不具合が起こらない方）に設定されている。したがって、ステップＳ１０１において、印刷制御部１０は、定着ベルト６４の端部温度＞ベルト上限温度Ｔhighであるか否かを判定してもよい（後記する図１０のＳ２０２でも同様）。
【００４８】
ステップＳ１０２では、温度検知部１００が定着ベルト６４の中央部温度をベルトサーミスタ６７を用いて検知し、印刷制御部１０は、検知された定着ベルト６４の中央部温度をＴupとして取得する。また、温度検知部１００が熱均一化部材６８の温度を熱均一化部材サーミスタ６９を用いて検知し、印刷制御部１０は、検知された熱均一化部材６８の温度をＴlevとして取得する。また、印刷制御部１０は、定着ベルト６４の目標温度としてあらかじめ設定され図示しない記憶手段に保存されている設定温度をＴspとして取得する。
【００４９】
ステップＳ１０３では、印刷制御部１０は、熱均一化部材６８が接触していない状態の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと熱均一化部材６８の温度Ｔlevとの温度差を算出して、ΔＴとする（ΔＴ＝Ｔup−Ｔlev）。
【００５０】
ステップＳ１０４では、印刷制御部１０は、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合の接触後の定着ベルト６４の予測温度を次式を用いて算出して、Ｔupconとする。
Ｔupcon＝Ｔup＋Ａ×ΔＴ
ここで、係数Ａは、実験から求められる係数であり、例えば図６に示す関係から求められる。ここでは、例えばＡ＝−０．３３である。
【００５１】
ステップＳ１０５では、印刷制御部１０は、前記式を用いて算出した接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconと、用紙Ｐヘトナーを定着させることができる下限温度Ｔlowとを比較する。
【００５２】
印刷制御部１０は、ステップＳ１０５においてＴupcon＞Ｔlowであると判定した場合（Ｓ１０５；Ｎｏ）、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合でも接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlowよりも高くなって定着不良が発生する虞はないと予測し、ステップＳ１１１に処理を移行させる。
【００５３】
ステップＳ１１１では、離接制御部１０２が、モータ電源７０を制御して熱均一化部材離接モータ７１に通電することにより、離間・接触機構６８０の作用によって熱均一化部材６８を定着ベルト６４に向けて移動させて接触させる。この間、印刷制御部１０は、実行中の印刷を継続する。
【００５４】
一方、印刷制御部１０は、ステップＳ１０５においてＴupcon≦Ｔlowであると判定した場合（Ｓ１０５；Ｙｅｓ）、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合には接触後の定着ベルト６４の中央部温度が下限温度Ｔlow以下になって定着不良が発生する虞があると予測し、ステップＳ１０６に処理を移行させる。
【００５５】
ステップＳ１０６では、印刷制御部１０が実行中の印刷を一時停止させてから、離接制御部１０２が、モータ電源７０を制御して熱均一化部材離接モータ７１に通電することにより、離接制御部１０２に離間・接触機構６８０の作用によって熱均一化部材６８を定着ベルト６４に向けて移動させて接触させる制御を行わせる。
【００５６】
具体的には、印刷制御部１０は、現在印刷中の用紙Ｐについての印刷動作を継続して完了させ、印刷された用紙Ｐを画像形成装置１（図１参照）から排出させると共に、新たな給紙を停止させることで、印刷を一時停止させる。印刷中の用紙Ｐの画像形成装置１（図１参照）からの排出後に、印刷制御部１０は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる。
【００５７】
加熱制御部１０１は、前記処理の期間中もベルトサーミスタ６７の温度が設定温度Ｔsp（図８参照）となるように制御を続ける。
【００５８】
定着ベルト６４に熱均一化部材６８が接触すると、定着ベルト６４の温度が低下し始め、所定時間が経過した後に最も低下する。これは、熱の移動が定着ベルト６４と熱均一化部材６８との温度差に比例することによる現象であり、接触直後は前記温度差が大きいために熱の移動は速いが、熱が移動するにしたがって徐々に前記温度差が小さくなっていくために熱の移動が少なくなっていき、定着ベルト６４の温度の低下が収まる。この時点の状態が定着ベルト６４の温度が最も低下する状態である。この状態となるまでに所定時間を要して温度が変化していくため、所定時間後に最も温度が低下する。
【００５９】
したがって、印刷制御部１０は、前記所定時間が経過するまで待機する（Ｓ１０７；Ｎｏ）。前記所定時間が経過した後（Ｓ１０７；Ｙｅｓ）、印刷制御部１０は、ステップＳ１０８に処理を移行させる。この間、熱均一化部材６８は定着ベルト６４に接触させられたままである。
【００６０】
ステップＳ１０８では、温度検知部１００が定着ベルト６４の中央部温度をベルトサーミスタ６７を用いて検知し、印刷制御部１０は、検知された温度を現在の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupとして取得する。
【００６１】
ステップＳ１０９では、印刷制御部１０は、現在の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupが下限温度Ｔlowよりも高いか否かを判定する。
【００６２】
印刷制御部１０は、ステップＳ１０９においてＴup≦Ｔlowであると判定した場合（Ｓ１０９；Ｎｏ）、加熱制御部１０１にウォームアップを実行させて、ステップＳ１０８に処理を戻す。
【００６３】
一方、印刷制御部１０は、ステップＳ１０９においてＴup＞Ｔlowになったと判定した場合（Ｓ１０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０に処理を移行させて、印刷を再開する。
【００６４】
なお、離接制御部１０２は、ステップＳ１０６，Ｓ１１１において熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように制御した後、実行中の印刷の終了時、又は幅の広い所定サイズ（例えばＡ４サイズ）の用紙の印刷時に、熱均一化部材６８を定着ベルト６４から離間させるように制御する。
【００６５】
下限温度Ｔlowが、実際に定着不良が起こる温度よりも少し高め（定着不良が起こらない方）に設定されている場合には、ステップＳ１０５において、印刷制御部１０は、定着ベルトの予測温度Ｔupcon＜下限温度Ｔlowであるか否かを判定してもよい（後記する図１０のＳ２０６でも同様）。この場合、ステップＳ１０９では、印刷制御部１０は、現在の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupが下限温度Ｔlow以上か否かを判定する。
【００６６】
図８は、図７に示す処理を行った場合の印刷状態及び各部温度の時間変化を例示する図であり、（ａ）は熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔup−Ｔlev）が小さい場合（接触前の熱均一化部材６８の温度が高温の場合）を示し、（ｂ）は前記温度差ΔＴが大きい場合（接触前の熱均一化部材６８の温度が低温の場合）を示す。
【００６７】
なお、図８において、ΔＴdr1は、接触前の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと下限温度Ｔlowとの差（ΔＴdr1＝Ｔup−Ｔlow）を示し、ΔＴdr2は、接触後の定着ベルト６４の温度低下量を示す。
【００６８】
図８（ａ）では、例えば、設定温度Ｔsp＝１８５℃、下限温度Ｔlow＝１７５℃、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する接触直前の温度Ｔlev＝１７０℃、同時点での定着ベルト６４の中央部温度Ｔup＝１８５℃である。
【００６９】
この条件における接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconは、
Ｔupcon＝１８５＋（−０．３３）×（１８５−１７０）＝１８５−５＝１８０℃
となる。Ｔupcon＞Ｔlowであるため、印刷制御部１０は、接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlowよりも高くなって定着不良は発生しないと予測し、印刷を停止させずに離接制御部１０２に熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる制御を行わせて、印刷を継続させる（図８（ａ）に示す「印刷状態」参照）。
【００７０】
図８（ｂ）では、例えば、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する接触直前の温度Ｔlev＝１４０℃であり、その他の温度は図８（ａ）の場合と同じとする。
【００７１】
この条件における接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconは、
Ｔupcon＝１８５＋（−０．３３）×（１８５−１４０）＝１８５−１５＝１７０℃
となる。Ｔupcon≦Ｔlowであるため、印刷制御部１０は、接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlow以下になって定着不良が発生する虞があると予測し、印刷を一時停止させてから、離接制御部１０２に熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる制御を行わせ、定着ベルト６４の中央部温度Ｔupが下限温度Ｔlowよりも大きくなってから印刷を再開させる（図８（ｂ）に示す「印刷状態」参照）。
【００７２】
このように第１実施形態の画像形成装置１は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触時の印刷状態を変更する。より具体的には、画像形成装置１は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合に、前記温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が下限温度Ｔlow以下の低温になると予測されるときには印刷を一時停止して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させ、前記温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには印刷を継続して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる。
【００７３】
すなわち、第１実施形態の画像形成装置１は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、定着熱が不足した状態での印刷を回避し、必要な定着熱を付与し得る状態での印刷を確保する制御を行う。
【００７４】
したがって、第１実施形態の画像形成装置１によれば、熱均一化部材６８の温度にかかわらず、定着ベルト６４の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化部材６８の接触による定着ベルト６４の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能となる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態と共通する部分については、第１実施形態に示した構成及び説明を援用するものとする。第１実施形態と相違する部分について主に説明する。なお、第１実施形態と共通する部分については同一の符号を付してある。
【００７６】
図９は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
第２実施形態の画像形成装置１ａは、印刷制御部１０ａがクリーニング検知手段としてのクリーニング検知部２００を備える点で、第１実施形態と相違している。
【００７７】
クリーニング検知部２００は、非印刷動作としてのトナー回収処理の実施を検知する。ここで、トナー回収処理とは、トナー像形成部５における余分なトナーを回収する処理を指し、連続的に印刷している中で所定枚数の印刷を完了するたび（例えば５０枚印刷毎）に行われる処理である（例えば特開２０００−８９６３７号公報、米国特許第６０８１６７９号明細書等参照）。より具体的には、トナー回収処理は、クリーニングローラ５ｆに印加される電圧の極性が、感光体ドラム５ｅ上の転写残トナーをクリーニングローラ５ｆに付着させて除去するときとは逆の極性とされることで、クリーニングローラ５ｆに付着したトナーが感光体ドラム５ｅに移動し、感光体ドラム５ｅ上に移動したトナーが現像ローラ５ｃによって回収される処理である。
【００７８】
画像形成装置１ａは、トナー回収処理中にはトナー像を用紙Ｐ上に形成する画像形成処理を行うことができないため、印刷を一時停止させている。第２実施形態の画像形成装置１ａは、前記トナー回収処理の間に熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触を行うものであり、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触のために印刷を停止させることがないので生産性の低下を防止することができる。
【００７９】
次に、図１０を参照して、第２実施形態における熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する離間・接触の制御について説明する。図１０は、第２実施形態における熱均一化部材の定着ベルトに対する離間・接触制御に関する処理の手順を示すフローチャートである。図１０の処理において、例えば幅の狭い所定サイズ（例えばＡ５サイズやＢ５サイズ）の用紙Ｐを用いて印刷中の場合について説明する。なお、初期において、熱均一化部材６８は定着ベルト６４から離間している。
【００８０】
図１０に示すように、印刷制御部１０ａは、クリーニング検知部２００がトナー像形成部５におけるトナー回収処理の実施を検知するまで待機する（Ｓ２０１；Ｎｏ）。クリーニング検知部２００がトナー回収処理の実施を検知すると（Ｓ２０１；Ｙｅｓ）、印刷制御部１０ａは、ステップＳ２０２に処理を移行させる。なお、印刷制御部１０ａは、トナー回収処理中には印刷を一時停止させている。
【００８１】
ステップＳ２０２〜Ｓ２０６は、第１実施形態の図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０５とそれぞれ同様であるため、説明を省略する。但し、印刷制御部１０ａは、定着ベルト６４の端部温度がベルト上限温度Ｔhigh未満であると判定した場合には（Ｓ２０２；Ｎｏ）、ステップＳ２１０に処理を移行させる。
【００８２】
印刷制御部１０ａは、ステップＳ２０６においてＴupcon＞Ｔlowであると判定した場合（Ｓ２０６；Ｎｏ）、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合でも接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlowよりも高くなって定着不良が発生する虞はないと予測し、ステップＳ２０９に処理を移行させる。
【００８３】
一方、印刷制御部１０ａは、ステップＳ２０６においてＴupcon≦Ｔlowであると判定した場合（Ｓ２０６；Ｙｅｓ）、仮に熱均一化部材６８が定着ベルト６４に接触した場合には接触後の定着ベルト６４の中央部温度が下限温度Ｔlow以下になって定着不良が発生する虞があると予測し、ステップＳ２０７に処理を移行させる。
【００８４】
ステップＳ２０７では、印刷制御部１０ａは、トナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の目標温度としての設定温度を、通常の設定温度Ｔspよりも高い設定温度Ｔsp´に補正して設定する。
【００８５】
ステップＳ２０７において、印刷制御部１０ａは、接触前の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと下限温度Ｔlowとの差を算出してΔＴdr1とし（ΔＴdr1＝Ｔup−Ｔlow）、通常の設定温度Ｔspよりも高い補正後の設定温度Ｔsp´を次式を用いて算出する。
Ｔsp´＝（ΔＴdr2−ΔＴdr1）＋Ｔsp
ここでのΔＴdr2は、接触後の定着ベルト６４の温度低下量の予測値（ΔＴdr2＝|Ａ×ΔＴ|）である。
【００８６】
つまり、印刷制御部１０ａは、通常よりも差分Ｈ（Ｈ＝ΔＴdr2−ΔＴdr1）だけ設定温度を高くする。この設定温度を通常よりも高くするための差分Ｈは、接触後の定着ベルト６４の温度低下量の予測値（ΔＴdr2）から、接触前の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと下限温度Ｔlowとの差（ΔＴdr1）を引いたものであり、接触後の定着ベルト６４が下限温度Ｔlowよりも何度下回るかの予測値を示している。したがって、差分Ｈは、「Ｈ＝Ｔlow−Ｔupcon」に相当する。
【００８７】
ステップＳ２０８では、印刷制御部１０ａは、定着ベルト６４の温度が補正後の設定温度Ｔsp´に到達するのに十分な所定時間が経過するまで待機する（Ｓ２０８；Ｎｏ）。この所定時間が経過した後（Ｓ２０８；Ｙｅｓ）、印刷制御部１０ａは、ステップＳ２０９に処理を移行させる。
【００８８】
ステップＳ２０９では、離接制御部１０２が、モータ電源７０を制御して熱均一化部材離接モータ７１に通電することにより、離間・接触機構６８０の作用によって熱均一化部材６８を定着ベルト６４に向けて移動させて接触させる。
【００８９】
続いて、印刷制御部１０ａは、クリーニング検知部２００がトナー回収処理の終了を検知するまで待機する（Ｓ２１０；Ｎｏ）。クリーニング検知部２００がトナー回収処理の終了を検知すると（Ｓ２１０；Ｙｅｓ）、印刷制御部１０ａは、ステップＳ２１１に処理を移行させる。
【００９０】
そして、印刷制御部１０ａは、定着ベルト６４の目標温度としての設定温度を、通常の設定温度Ｔspに戻すように設定して（Ｓ２１１）、印刷を再開させる（Ｓ２１２）。
【００９１】
前記のような処理を行うことによって、印刷制御部１０ａは、接触後に定着ベルト６４の温度が下限温度Ｔlowよりも下回る量を予測し、この量だけ定着ベルト６４の設定温度を高くしてから、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる制御を行わせることができる。これにより、定着ベルト６４への接触前の熱均一化部材６８の温度が低温であったとしても、トナー回収処理が終了して印刷を再開するときには、定着ベルト６４の中央部温度Ｔupを下限温度Ｔlowよりも高く保つことができる。
【００９２】
なお、離接制御部１０２は、ステップＳ２０９において熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように制御した後、実行中の印刷の終了時、又は幅の広い所定サイズ（例えばＡ４サイズ）の用紙の印刷時に、熱均一化部材６８を定着ベルト６４から離間させるように制御する。
【００９３】
図１１は、図１０に示す処理を行った場合の印刷状態及び各部温度の時間変化を例示する図であり、（ａ）は熱均一化部材を定着ベルトに接触させる直前の両者の温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔup−Ｔlev）が小さい場合（接触前の熱均一化部材６８の温度が高温の場合）を示し、（ｂ）は前記温度差ΔＴが大きい場合（接触前の熱均一化部材６８の温度が低温の場合）を示す。
【００９４】
なお、図１１において、ΔＴdr1は、接触前の定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと下限温度Ｔlowとの差（ΔＴdr1＝Ｔup−Ｔlow）を示し、ΔＴdr2は、接触後の定着ベルト６４の温度低下量を示す。
【００９５】
図１１（ａ）では、例えば、設定温度Ｔsp＝１８５℃、下限温度Ｔlow＝１７５℃、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する接触直前の温度Ｔlev＝１７０℃、同時点での定着ベルト６４の中央部温度Ｔup＝１８５℃である。
【００９６】
この条件における接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconは、
Ｔupcon＝１８５＋（−０．３３）×（１８５−１７０）＝１８５−５＝１８０℃
となる。Ｔupcon＞Ｔlowであるため、印刷制御部１０ａは、接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlowよりも高くなって定着不良は発生しないと予測し、トナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の目標温度としての設定温度を、通常の設定温度Ｔspから変更せずに維持して、離接制御部１０２に熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる制御を行わせる（図１１（ａ）に示す「印刷状態」参照）。
【００９７】
図１１（ｂ）では、例えば、熱均一化部材６８の定着ベルト６４に対する接触直前の温度Ｔlev＝１４０℃であり、その他の温度は図１１（ａ）の場合と同じとする。
【００９８】
この条件における接触後の定着ベルト６４の予測温度Ｔupconは、
Ｔupcon＝１８５＋（−０．３３）×（１８５−１４０）＝１８５−１５＝１７０℃
となる。Ｔupcon≦Ｔlowであるため、印刷制御部１０ａは、接触後の定着ベルト６４の中央部温度は下限温度Ｔlow以下になって定着不良が発生する虞があると予測し、トナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の目標温度としての設定温度を、通常の設定温度Ｔspよりも高い設定温度Ｔsp´に補正して設定する。設定温度を通常よりも高くするための量である差分Ｈは、Ｈ＝Ｔlow−Ｔupcon＝１７５−１７０＝５℃であり、補正後の設定温度Ｔsp´は、Ｔsp´＝Ｔsp＋Ｈ＝１８５＋５＝１９０℃とされる。これにより、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させ、トナー回収処理が終了した後に印刷を再開しても（図１１（ｂ）に示す「印刷状態」参照）、定着ベルト６４の中央部温度Ｔupを下限温度Ｔlowよりも高く保つことができる。
【００９９】
このように第２実施形態の画像形成装置１ａは、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触をトナー回収処理の実施中に行い、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、トナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の設定温度を補正する。より具体的には、画像形成装置１ａは、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合に、前記温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が下限温度Ｔlow以下の低温になると予測されるときにはトナー回収処理の実施中における定着ベルト６４の設定温度を高くしてから熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させ、前記通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには定着ベルト６４の設定温度を維持して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる。
【０１００】
すなわち、第２実施形態の画像形成装置１ａは、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合には、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に応じて、定着熱が不足した状態での印刷を回避し、必要な定着熱を付与し得る状態での印刷を確保する制御を行う点で、前記第１実施形態と同一の又は対応する特別な技術的特徴を有するものである。
【０１０１】
したがって、第２実施形態の画像形成装置１ａによれば、第１実施形態と同様に、熱均一化部材６８の温度にかかわらず、定着ベルト６４の非通紙部の過度な温度上昇を防止しつつ、熱均一化部材６８の接触による定着ベルト６４の通紙部の過度な温度低下に起因する定着不良を防ぎ、印刷不良を防止することが可能となる。
【０１０２】
しかも、第２実施形態の画像形成装置１ａによれば、トナー回収処理中に熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるようにしたため、熱均一化部材６８の定着ベルト６４への接触のために印刷を停止させることがなくなり、生産性の低下を防止することができるという更なる効果を奏する。
【０１０３】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【０１０４】
例えば、前記実施形態は、定着ベルト６４の端部温度がベルト上限温度Ｔhigh以上の場合に、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように構成されているが（Ｓ１０１、Ｓ２０２）、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば定着ベルト６４の中央部温度Ｔupと端部温度との差が所定の閾値以上の場合に、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように構成されてもよい。
【０１０５】
また、前記第１実施形態において、画像形成装置１は、熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させる場合に、定着ベルト６４の通紙部の温度と熱均一化部材６８の温度との温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が下限温度Ｔlow以下の低温になると予測されるときには印刷速度を低下させて印刷を継続して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させ、前記温度差に基づいて定着ベルト６４の通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには印刷速度を変えずに印刷を継続して熱均一化部材６８を定着ベルト６４に接触させるように構成されてもよい。このように構成しても、定着熱が不足した状態での印刷を回避し、必要な定着熱を付与し得る状態での印刷を確保することが可能となる。
【０１０６】
また、前記実施形態では、プリンタを例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置、ＭＦＰ（Multifunction Peripheral）等の画像形成装置にも適用可能である。
【０１０７】
また、前記実施形態では、定着手段として定着ベルトが使用されているが、例えばローラ形状の定着手段が使用されてもよい。また、前記実施形態では、加熱手段として面状発熱体である定着ヒ−タが使用されているが、例えばハロゲンランプ等の他の発熱体が使用されてもよい。また、前記実施形態では、温度検出手段としてサーミスタが使用されているが、例えば熱伝対等の他の温度検出手段が使用されてもよい。
【０１０８】
なお、前記実施形態に係る画像形成装置が有する各構成要素において、その機能の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよく、あるいはソフトウェアによって実現されてもよい。例えばソフトウェアによって機能が実現される場合、当該機能を実現するためのプログラムが、当該プログラムを記録した記録媒体やインターネット等のネットワークを介して、装置に提供される。そして、当該装置のＣＰＵが当該プログラムをメモリ上に読み出して実行することによって機能を実現する。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１ａ 画像形成装置
２ 用紙搬送部
３ ＬＥＤヘッド
５ トナー像形成部（現像剤像形成部）
６ 定着器
７ トナー像形成部電源
１０，１０ａ 印刷制御部
１６ ヒータ電源
１７ モータ電源
１８ 用紙搬送モータ
６１ 定着ヒータ（加熱手段、面状発熱体）
６２ ヒータ支持部材
６３ 上加圧ローラ
６４ 定着ベルト（定着手段）
６５ 下加圧ローラ
６６ ベルトガイド
６７ ベルトサーミスタ（第１の温度検出手段）
６８ 熱均一化部材（熱均一化手段）
６９ 熱均一化部材サーミスタ（第２の温度検出手段）
７０ モータ電源
７１ 熱均一化部材離接モータ
７３ 端部温度サーミスタ（第３の温度検出手段）
１００ 温度検知部
１０１ 加熱制御部（加熱制御手段）
１０２ 離接制御部
２００ クリーニング検知部（クリーニング検知手段）
６８０ 離間・接触機構
６８１ シャフト
６８２ 偏芯カム
６８３ レバー
６８４ 回動軸
６８５ 支持軸
Ａ 係数
Ｈ 差分
Ｐ 用紙（印刷媒体）
Ｔhigh ベルト上限温度（第２の閾値）
Ｔ2 上限温度
Ｔlow 下限温度（第１の閾値）
Ｔlev 熱均一化部材の温度
Ｔsp，Ｔsp´ 定着ベルトの設定温度
Ｔup 定着ベルトの中央部温度
Ｔupcon 定着ベルトの予測温度
ΔＴ 温度差
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体に熱を供給する定着手段と、
前記定着手段に熱を供給する加熱手段と、
前記定着手段の長手方向における所定サイズの印刷媒体が通過する部分である通紙部の温度を検出するための第１の温度検出手段と、
前記定着手段に対して離間・接触可能に設置され、前記定着手段の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段と、
前記熱均一化手段の温度を検出するための第２の温度検出手段と、
前記定着手段の前記通紙部を設定温度に加熱制御する加熱制御手段と、
を有し、
前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合には、前記第１の温度検出手段により検出された前記通紙部の温度と前記第２の温度検出手段により検出された前記熱均一化手段の温度との温度差に応じて、前記熱均一化手段の前記定着手段への接触時の印刷状態を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合に、前記温度差に基づいて前記通紙部の温度が第１の閾値以下又は前記第１の閾値未満の低温になると予測されるときには印刷を一時停止して前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させ、前記温度差に基づいて前記通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには印刷を継続して前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させ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】
前記定着手段の長手方向における前記所定サイズの印刷媒体が通過しない部分である非通紙部の温度を検出するための第３の温度検出手段を有し、
前記第３の温度検出手段により検出された前記非通紙部の温度が第２の閾値以上又は前記第２の閾値超過の場合に、前記熱均一化手段を前記定着手段に接触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】
前記温度検出手段は、サーミスタであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着手段は、無端状の定着ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、面状発熱体であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
印刷媒体に熱を供給する定着手段と、
前記定着手段に熱を供給する加熱手段と、
前記定着手段の長手方向における所定サイズの印刷媒体が通過する部分である通紙部の温度を検出するための第１の温度検出手段と、
前記定着手段に対して離間・接触可能に設置され、前記定着手段の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段と、
前記熱均一化手段の温度を検出するための第２の温度検出手段と、
前記定着手段の前記通紙部を設定温度に加熱制御する加熱制御手段と、
前記印刷媒体上に現像剤像を形成する現像剤像形成部におけるトナー回収処理の実施を検知するクリーニング検知手段と、
を有し、
前記熱均一化手段の前記定着手段への接触を前記トナー回収処理の実施中に行い、
前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合には、前記第１の温度検出手段により検出された前記通紙部の温度と前記第２の温度検出手段により検出された前記熱均一化手段の温度との温度差に応じて、前記トナー回収処理の実施中における前記設定温度を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合に、前記温度差に基づいて前記通紙部の温度が第１の閾値以下又は前記第１の閾値未満の低温になると予測されるときには前記トナー回収処理の実施中における前記設定温度を高くしてから前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させ、前記通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには前記設定温度を維持して前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着手段の長手方向における前記所定サイズの印刷媒体が通過しない部分である非通紙部の温度を検出するための第３の温度検出手段を有し、
前記第３の温度検出手段により検出された前記非通紙部の温度が第２の閾値以上又は前記第２の閾値超過の場合に、前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記温度検出手段は、サーミスタであることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着手段は、無端状の定着ベルトであることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記加熱手段は、面状発熱体であることを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
印刷媒体に熱を供給する定着手段と、
前記定着手段に熱を供給する加熱手段と、
前記定着手段の長手方向における所定サイズの印刷媒体が通過する部分である通紙部の温度を検出するための第１の温度検出手段と、
前記定着手段に対して離間・接触可能に設置され、前記定着手段の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段と、
前記熱均一化手段の温度を検出するための第２の温度検出手段と、
前記定着手段の前記通紙部を設定温度に加熱制御する加熱制御手段と、
を有し、
前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合には、前記第１の温度検出手段により検出された前記通紙部の温度と前記第２の温度検出手段により検出された前記熱均一化手段の温度との温度差に応じて、前記熱均一化手段の前記定着手段への接触時の印刷状態を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合に、前記温度差に基づいて前記通紙部の温度が第１の閾値以下又は前記第１の閾値未満の低温になると予測されるときには印刷を一時停止して前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させ、前記温度差に基づいて前記通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには印刷を継続して前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させ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】
前記定着手段の長手方向における前記所定サイズの印刷媒体が通過しない部分である非通紙部の温度を検出するための第３の温度検出手段を有し、
前記第３の温度検出手段により検出された前記非通紙部の温度が第２の閾値以上又は前記第２の閾値超過の場合に、前記熱均一化手段を前記定着手段に接触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】
前記温度検出手段は、サーミスタであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着手段は、無端状の定着ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、面状発熱体であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
印刷媒体に熱を供給する定着手段と、
前記定着手段に熱を供給する加熱手段と、
前記定着手段の長手方向における所定サイズの印刷媒体が通過する部分である通紙部の温度を検出するための第１の温度検出手段と、
前記定着手段に対して離間・接触可能に設置され、前記定着手段の長手方向の温度分布を均一化する熱均一化手段と、
前記熱均一化手段の温度を検出するための第２の温度検出手段と、
前記定着手段の前記通紙部を設定温度に加熱制御する加熱制御手段と、
前記印刷媒体上に現像剤像を形成する現像剤像形成部におけるトナー回収処理の実施を検知するクリーニング検知手段と、
を有し、
前記熱均一化手段の前記定着手段への接触を前記トナー回収処理の実施中に行い、
前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合には、前記第１の温度検出手段により検出された前記通紙部の温度と前記第２の温度検出手段により検出された前記熱均一化手段の温度との温度差に応じて、前記トナー回収処理の実施中における前記設定温度を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させる場合に、前記温度差に基づいて前記通紙部の温度が第１の閾値以下又は前記第１の閾値未満の低温になると予測されるときには前記トナー回収処理の実施中における前記設定温度を高くしてから前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させ、前記通紙部の温度が前記低温にならないと予測されるときには前記設定温度を維持して前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着手段の長手方向における前記所定サイズの印刷媒体が通過しない部分である非通紙部の温度を検出するための第３の温度検出手段を有し、
前記第３の温度検出手段により検出された前記非通紙部の温度が第２の閾値以上又は前記第２の閾値超過の場合に、前記熱均一化手段を前記定着手段に接触させることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記温度検出手段は、サーミスタであることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着手段は、無端状の定着ベルトであることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記加熱手段は、面状発熱体であることを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８１４７６（Ｐ２０１２−１８１４７６Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５９０２（Ｐ２０１１−４５９０２）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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