画像形成装置
【課題】複数の記録媒体を連続して定着処理する場合、定着性能を確保するとともに生産性を低下させることがない画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、小さい幅の用紙Ｐの印刷終了時、第１温度検知部７１によって検知される通紙域温度ＴＡが定着温度ＴＦより高くなっている場合、通紙域温度ＴＡと記憶部８２の相関量とに基づいて駆動開始温度ＴＤを設定し、駆動開始温度ＴＤと第２温度検知部７２によって検知される非通紙域温度ＴＢとの比較に基づいて、エージング駆動の実行の要否を判定する。
【解決手段】画像形成装置１は、小さい幅の用紙Ｐの印刷終了時、第１温度検知部７１によって検知される通紙域温度ＴＡが定着温度ＴＦより高くなっている場合、通紙域温度ＴＡと記憶部８２の相関量とに基づいて駆動開始温度ＴＤを設定し、駆動開始温度ＴＤと第２温度検知部７２によって検知される非通紙域温度ＴＢとの比較に基づいて、エージング駆動の実行の要否を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、複数の記録媒体を連続して定着処理する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体へ定着させる定着装置が搭載されている。画像形成部によってトナー像が記録媒体に転写され、定着装置は、未定着トナー像を担持した記録媒体を加熱及び加圧することによってトナー像を記録媒体に定着させている。この定着装置には、ヒーター等の熱源により加熱される加熱ローラーと加熱ローラーに圧接された加圧ローラーとの間に形成されたニップ部において加熱ローラーから記録媒体に熱を供給することによってトナーを溶融させ、これにより溶融したトナーが記録媒体の表面に定着される。
【０００３】
ところで、例えばＡ４サイズの記録媒体を印刷可能に構成された画像形成装置は、Ａ４サイズの記録媒体とともにＡ４の記録媒体より小さいサイズの記録媒体も印刷することができる。この場合、加熱ローラーの長手方向のサイズは、Ａ４の記録媒体のサイズに合わせているため、Ａ４サイズよりも小サイズの記録媒体の印刷を行うとき、加熱ローラーの一部を使用して定着を行うことになる。この小サイズ記録媒体に対する印刷を複数枚連続して行うと、加熱ローラーは小サイズ記録媒体と接触する部分の熱が記録媒体に奪われる結果、記録媒体が接触する通紙領域の温度は低くなる一方、記録媒体が接触しない非通紙領域の温度は高くなり、加熱ローラーの表面に温度差が生じ、定着性能が確保できなくなる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置は、加熱ローラーの表面温度を均一にするために、加熱ローラーの通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、加熱ローラーの非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、第１及び第２温度検知部によって検知される表面温度の差が所定範囲を超えるとき、複数の記録媒体の連続印刷過程での記録媒体の搬送間隔が大きくなるように通紙のタイミングを調整する制御部と、を備える。この記録媒体の搬送間隔を大きくしている時間に、加熱ローラーを空回転させるエージング駆動が行われ、エージング駆動によって加熱ローラーの通紙領域及び非通紙領域の表面温度が均一になるように放熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１２８８３号公報（段落［００５９］〜［００６４］、第４図）
【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、上述した特許文献１に記載の画像形成装置では、第１温度検知部及び第２温度検知部によって検知される表面温度の差に基づいて、エージング駆動の時間を設定していることになるので、小サイズ記録媒体を連続して印刷した後、加熱ローラーの通紙領域と非通紙領域との表面温度の差が大きくなり、エージング時間が長くなる。そのため、連続印刷が可能となる印刷枚数が減少する（生産性が低下する）という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の記録媒体を連続して定着処理する場合、定着性能を確保するとともに生産性を低下させることがない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】
【０００８】
上記目的を達成するために第１の発明の画像形成装置は、熱源によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接されることによって形成されるニップ部にて未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を定着する加圧部材と、前記加熱部材の、通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、前記加熱部材の、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、前記第１温度検知部の検知温度が記録媒体の幅サイズに応じた定着温度に到達するように前記熱源の駆動を制御するとともに、前記記録媒体の印刷終了時、非通紙領域の表面温度に対して設定される駆動開始温度に基づいて前記加熱部材のエージング駆動を制御する制御部と、前記第１温度検知部によって検知される通紙域温度と前記駆動開始温度との相関量を記憶した記憶部と、を備え、前記制御部は、前記小さい幅の記録媒体の印刷終了時、前記第１温度検知部によって検知される前記通紙域温度が前記定着温度より高くなっている場合、前記通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいて、前記駆動開始温度を設定し、前記駆動開始温度と前記第２温度検知部によって検知される非通紙域温度との比較に基づいて、前記エージング駆動の実行の要否を判定すること特徴としている。
【０００９】
また、上記目的を達成するために第２の発明の画像形成装置は、熱源によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接されることによって形成されるニップ部にて未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を定着する加圧部材と、前記加熱部材の、通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、前記加熱部材の、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、前記第１温度検知部の検知温度が記録媒体の幅サイズに応じた定着温度に到達するように前記熱源の駆動を制御するとともに、前記記録媒体の印刷終了時、前記加熱部材のエージング駆動を制御する制御部と、前記第１温度検知部によって検知される通紙域温度と前記エージング駆動を継続するエージング駆動時間との相関量を記憶した記憶部と、を備え、前記制御部は、前記小さい幅の記録媒体の印刷終了時、前記第１温度検知部によって検知される前記通紙域温度が前記定着温度より高くなっている場合、前記通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいて、前記エージング駆動時間を設定することを特徴としている。
【００１０】
また、第３の発明では、上記の画像形成装置において、前記加熱部材の非通紙領域の表面を冷却するファンを更に備え、前記制御部は、前記エージング駆動を実行しているとき、前記ファンを駆動するように制御することを特徴としている。
【００１１】
また、第４の発明では、上記の画像形成装置において、前記熱源は、最大幅の記録媒体の幅に対応する長さからなる第１ヒーターと、前記小さい幅の記録媒体の幅に対応する長さからなる第２ヒーターとを有し、前記制御部は、通紙される記録媒体の幅に応じて前記第１ヒーター及び第２ヒーターのオン、オフを制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、複数の記録媒体に対する連続した定着処理の過程で、小サイズの記録媒体の印刷終了時、第１温度検知部によって加熱部材の通紙領域の表面温度（通紙域温度）が検知され、また第２温度検知部によって加熱部材の非通紙領域の表面温度（非通紙域温度）が検知される。通紙域温度が定着温度より高くなっている場合、この通紙域温度と記憶部の相関量とに基づいて駆動開始温度を設定し、次に、駆動開始温度と第２温度検知部によって検知される非通紙域温度との比較に基づいて、エージング駆動の実行の要否を判定する。判定の結果、非通紙域温度が駆動開始温度を上回るとき、エージング駆動が実行され、非通紙領域と通紙領域との間で表面温度を均一にすることで、次回の記録媒体の定着性能が低下しない。一方、判定の結果、非通紙域温度が駆動開始温度を下回るとき、非通紙領域と通紙領域との間で表面温度のムラが小さいために、エージング駆動が実行されない。これよって次回の記録媒体の印刷を直ぐに実行することが可能となり生産性が向上する。
【００１３】
また、第２の発明によれば、複数の記録媒体に対する連続した定着処理の過程で、小サイズの記録媒体の印刷終了時、第１温度検知部によって加熱部材の通紙領域の表面温度（通紙域温度）が検知される。通紙域温度が定着温度より高くなっている場合、この通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいてエージング駆動時間を設定し、このエージング駆動時間でエージング駆動を制御する。これによって、定着性能を低下させることなくエージング駆動時間が短くなり、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】第１実施形態に係る定着装置を概略的に示す断面図
【図３】第１実施形態に係る定着装置とその周辺を概略的に示す平面図
【図４】第１実施形態に係る定着装置の連続印刷時の加熱部材の表面温度の推移を示す図
【図５】第２実施形態に係る定着装置の連続印刷時の加熱部材の表面温度の推移を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の右側に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上側に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上側に配設された画像読取部６と、を備えている。
【００１７】
給紙部２は、記録媒体である用紙Ｐを収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラー８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から記録媒体である用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。
【００１８】
用紙搬送部３に送られた用紙Ｐは、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙Ｐにトナー像を形成するものであり、矢印方向に回転可能である感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像部１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００１９】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。
【００２０】
次いで、現像部１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙Ｐに転写される。
【００２１】
トナー像が転写された用紙Ｐは、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では、加熱ローラー１８及び加圧ローラー１９によって、用紙Ｐが加熱加圧され、用紙Ｐ上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙Ｐは、排出ローラー対２０によって排出トレイ２１上に排出される。
【００２２】
転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００２３】
図２、図３は、上述の画像形成装置１に用いられる定着装置５を概略的に示す側面断面図、及び平面図である。なお、図３において、「ＰＡ」は最大通紙幅よりも小さいサイズの用紙を通紙したときの通紙領域を示し、「ＰＢ」は最大通紙幅よりも小さいサイズの用紙を通紙したときの非通紙領域を示している。
【００２４】
図２に示すように、定着装置５は、ローラー定着方式であり、加熱部材である加熱ローラー１８と、加圧部材である加圧ローラー１９と、熱源である第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５と、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２と、を備える。
【００２５】
加熱ローラー１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金上に、フッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。加熱ローラー１８の芯金内部にハロゲンランプやキセノンランプ等の第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５が設けられている。
【００２６】
加圧ローラー１９は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面をフッ素樹脂コートにて被覆したものが用いられる。
【００２７】
加圧ローラー１９は加熱ローラー１８に所定の圧力で圧接されて、加熱ローラー１８がモーター６８によって回転駆動させられ、加熱ローラー１８の回転にともなって、加圧ローラー１９は従動回転する。加熱ローラー１８及び加圧ローラー１９が互いに逆回転しながら当接する部分には、ニップ部Ｎが形成される。尚、加圧ローラー１９がモーター６８によって回転駆動させられ、加熱ローラー１８が従動回転する構成であってもよい。
【００２８】
第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は、夫々サーミスターからなり、加熱ローラー１８の表面温度を検知するものであり、加熱ローラー１８の表面に近接し、且つ用紙搬送方向に対してニップ部Ｎの上流側近傍に配置される。また、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は、加熱ローラー１８の軸方向の中央部と端部側に配置され（図３も参照）、加熱ローラー１８の中央部及び端部側の表面温度を検知している。これによって、加熱ローラー１８の表面温度を定着処理に必要な温度に制御することを可能にしている。
【００２９】
用紙Ｐが用紙搬送方向の上流側（図２の右側）からニップ部Ｎに搬送され、ニップ部Ｎにおいて、加熱ローラー１８と加圧ローラー１９によって加熱及び加圧されることにより、用紙Ｐ上の粉体状態のトナーが熱溶融して定着される。定着処理後の用紙Ｐは、図示しない分離爪によって加熱ローラー１８の表面から分離された後、定着装置５の用紙搬送方向の下流側に搬送される。
【００３０】
図３に示すように、前述のモーター６８と、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は制御部８１に接続される。制御部８１は、モーター６８と、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２の他に、第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５を駆動する電源６９と、加熱ローラー１８を冷却する一対のファン７５と、連続印刷時のエージング駆動に関するデータを保存する記憶部８２とに接続している。制御部８１は、マイクロコンピューターとＲＡＭ及びＲＯＭの記憶素子等で構成され、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２によって検知した温度に関する情報や、図示しない操作パネルからの操作指示信号等に基づいて、さらに記憶部８２に保存されたデータを参照しながらモーター６８の回転駆動を制御するとともに、電源６９による第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５への通電のオン、オフ、及びファン７５の駆動のオン、オフを制御する。
【００３１】
第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５は加熱ローラー１８の内部に配設される。第１ヒーター４４は、加熱ローラー１８の軸方向の両端部にまで延びて配置され、ニップ部Ｎ（図２参照）に通紙可能な最大幅の用紙Ｐに対応する領域（通紙領域ＰＡ及び非通紙領域ＰＢ）を加熱することが可能である。一方、第２ヒーター４５は、加熱ローラー１８の軸方向の中央部に配置され、小さい幅の用紙Ｐに対応する通紙領域ＰＡを加熱することが可能である。例えばＡ４Ｙ等の大きい幅の用紙Ｐが通紙されるとき、第１ヒーター４４が駆動され、Ａ５Ｔ等の小さい幅の用紙Ｐが通紙されるとき、第２ヒーター４５が駆動される。このように、第２ヒーター４５を備える構成であるために、連続印刷の過程で、小さい幅の用紙Ｐが通紙されるとき、第２ヒーター４５のみを駆動することで、加熱ローラー１８の非通紙領域ＰＢが過昇温せず、生産性が向上する。
【００３２】
第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は加熱ローラー１８の表面に近接して配設される。第１温度検知部７１は、加熱ローラー１８の軸方向の略中央部に配置され、通紙領域ＰＡの表面温度を検知している。一方、第２温度検知部７２は、加熱ローラー１８の軸方向の一方の端部側に配置され、非通紙領域ＰＢの表面温度を検知している。
【００３３】
第１温度検知部７１によって検知された通紙域温度ＴＡ、及び第２温度検知部７２によって検知された非通紙域温度ＴＢは、制御部８１に入力される。制御部８１は、通紙域温度ＴＡが用紙Ｐの幅サイズに応じた定着温度ＴＦとなるように、電源６９を介して第１及び第２ヒーター４４、４５のオン、オフ駆動を制御する。例えば、連続印刷時に、Ａ４Ｙ（大きい幅）の用紙Ｐの定着処理を行う場合、定着温度ＴＦが２００℃になるように第１ヒーター４４を制御する一方、Ａ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの定着処理を行う場合、定着温度ＴＦが１６５℃になるように第２ヒーター４５を制御する。また、制御部８１は、通紙域温度ＴＡ及び非通紙域温度ＴＢに基づいて加熱ローラー１８のエージング駆動を制御し、また一対のファン７５の回転駆動を制御する。
【００３４】
エージング駆動は、ニップ部Ｎに通紙していない状態で加熱ローラー１８をモーター６８によって所定の時間だけ回転駆動させることであり、通紙しないで回転駆駆動させるので生産性が低下するが、エージング駆動によって、加熱ローラー１８の通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢとの間で表面温度が均一になり、次回の用紙Ｐの定着処理において定着性能が低下することがない。一対のファン７５は、加熱ローラー１８の非通紙領域ＰＢの表面に冷風を送るように配置され、エージング駆動時に回転駆動することで過昇温した非通紙領域ＰＢを冷却する。
【００３５】
記憶部８２はエージング駆動を実行するための駆動開始温度に関するテーブルを有し、制御部８１は、このテーブルに基づいてエージング駆動を実行するか否かを判定する。即ち、制御部８１は、印刷終了時に、通紙領域ＰＡの表面温度（通紙域温度ＴＡ）が定着温度ＴＦより高くなり、且つ非通紙領域ＰＢの表面温度（非通紙域温度ＴＢ）がテーブルに示す駆動開始温度を上回ると、エージング駆動を実行する。一方、通紙域温度ＴＡが定着温度ＴＦより高くなったが、非通紙域温度ＴＢがテーブルに示す駆動開始温度を下回ると、エージング駆動を実行しない。この構成によって、連続して印刷する時の次回の用紙Ｐの定着性能は低下することがなく、また生産性は低下することがない。具体的には、小さい幅の用紙Ｐにおいて、非通紙域温度ＴＢが駆動開始温度ＴＤを超えるか否かによってエージング駆動の実行の有無が決定される。駆動開始温度ＴＤは、エージング駆動を実行するか否かの閾値となるものであり、通紙領域ＰＡの表面温度（通紙域温度ＴＡ）に対応して設定される。記憶部８２には、通紙域温度ＴＡと駆動開始温度ＴＤとの相関テーブルが保存されている。
【００３６】
例えば、Ａ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの印刷終了時、エージング駆動の実行の有無を判定するために、表１の相関テーブルが参照される。制御部８１は、第１温度検知部７１によって検知された通紙域温度ＴＡと表１の相関テーブルに基づいて駆動開始温度ＴＤを選定する。次に、第２温度検知部７２によって検知された非通紙域温度ＴＢが表１から選定した駆動開始温度ＴＤを上回る場合、エージング駆動を１５秒間実行する一方、第２温度検知部７２によって検知された非通紙域温度ＴＢが表１から選定した駆動開始温度ＴＤを下回る場合、エージング駆動を実行しない。
【表１】
【００３７】
表１に示すように、通紙域温度ＴＡは三つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに区分される。領域Ａでは、通紙域温度ＴＡがＡ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの定着温度１６５℃から、定着温度１６５℃に対して５℃だけ高い１７０℃までの範囲にあり、この範囲では駆動開始時間ＤＡが１６０℃に設定される。また領域Ｂでは、通紙域温度ＴＡが１７０℃から１７５℃までの範囲にあり、この範囲では駆動開始時間ＤＡが１６５℃に設定される。さらに領域Ｃでは、通紙域温度ＴＡが１７５℃より高い温度範囲にあり、この範囲では駆動開始時間ＤＡが１７０℃に設定される。このように、印刷終了時の通紙域温度ＴＡに応じて駆動開始温度ＴＤの高低を設定することで、通紙域温度ＴＡが比較的低い場合、すなわちＡ５Ｔ（小さい幅）の用紙が連続して多数枚印刷された場合には通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢの温度差が大きくなっていると考えられるため、エージング駆動の開始温度ＴＤを低くしてエージングが実行され易くする。一方、通紙域温度ＴＡが比較的高い場合、すなわちＡ５Ｔ（小さい幅）の連続印刷枚数が少ない場合には通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢの温度差が小さいと考えられるため、エージング駆動の開始温度ＴＤを高くしてエージングが実行されにくくする。従って、必要最低限のエージング駆動を行うことができ、不要なエージング駆動が回避され生産性が向上する。
【００３８】
また、制御部８１は、用紙Ｐの印刷終了時にエージング駆動が実行されている場合、エージング駆動とともにファン７５を回転駆動するように制御する。これによって非通紙領域ＰＢを冷却することができ、非通紙領域ＰＢと通紙領域ＰＡとの表面温度のムラが迅速に解消され定着性能が安定する。
【００３９】
図４は、上記構成において、連続印刷時の加熱ローラー１８の表面温度の推移を示すグラフである。グラフの横軸に時間（単位：秒）をとり、縦軸に温度（単位：℃）をとって定着温度（実線）の変動を示している。また、図４は、Ａ５ＴとＡ４Ｙの各用紙Ｐを交互に連続して印刷した場合、通紙域温度ＴＡ（破線）と非通紙域温度ＴＢ（一点鎖線）の変動を示すものである。
【００４０】
１枚目のＡ５Ｔの用紙Ｐの印刷終了時Ｓ１において、第１温度検知部７１が通紙領域ＰＡの表面温度を検知し、また、第２検知部が非通紙領域ＰＢの温度を検知する。図４によれば通紙域温度ＴＡ１は１７５℃であって、非通紙域温度ＴＢ１は１５１℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表１に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ１（１７５℃）が相関テーブルの領域Ｂにあるものと判定し、駆動開始温度ＴＤを１６５℃に設定する。次に、この駆動開始温度ＴＤ（１６５℃）と非通紙域温度ＴＢ１（１５１℃）との大小を比較し、非通紙域温度ＴＢ１が駆動開始温度ＴＤを下回るために、エージング駆動を実行することがなく、不要なエージング駆動が回避される。そして次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００４１】
次に２枚目のＡ５Ｔの印刷終了時Ｓ２において、通紙域温度ＴＡ２及び非通紙域温度ＴＢ２を夫々検知すると、図４では通紙域温度ＴＡ２は１７４℃であって、非通紙域温度ＴＢ２は１６０℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表１に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ２（１７４℃）が相関テーブルの領域Ｂにあるものと判定し、駆動開始温度ＴＤを１６５℃に設定する。次に、この駆動開始温度ＴＤ（１６５℃）と非通紙域温度ＴＢ２（１６０℃）との大小を比較し、非通紙域温度ＴＢ２が駆動開始温度ＴＤを下回るために、エージング駆動を実行することがなく、次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００４２】
さらに３枚目のＡ５Ｔの印刷終了時Ｓ３において、通紙域温度ＴＡ３及び非通紙域温度ＴＢ３を夫々検知すると、図４では通紙域温度ＴＡ３は１８１℃であって、非通紙域温度ＴＢ３は１６９℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表１に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ３（１８１℃）が相関テーブルの領域Ｃにあるものと判定し、駆動開始温度ＴＤを１７０℃に設定する。次に、この駆動開始温度ＴＤ（１７０℃）と非通紙域温度ＴＢ３（１６９℃）との大小を比較し、非通紙域温度ＴＢ３が駆動開始温度ＴＤを下回るために、エージング駆動を実行することがなく、次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００４３】
（第２実施形態）
第２実施形態の画像形成装置は、第１実施形態に示す図３の構成において、制御部８１によるエージング駆動の制御、及び記憶部８２の相関テーブルが第１実施形態と異なる。第２実施形態では、通紙域温度ＴＡに応じてエージング駆動時間ＳＡを異ならせている。
【００４４】
図３において、記憶部８２は、通紙域温度ＴＡとエージング駆動時間ＳＡとの相関テーブルを保存している。制御部８１は、このテーブルに基づいてエージング駆動時間ＳＡを決定する。即ち、制御部８１は、印刷終了時に、第１温度検知部７１によって検知した通紙域温度ＴＡが定着温度ＴＦより高い場合、検知した通紙域温度ＴＡとこのテーブルとに基づいて、エージング駆動時間ＳＡを選定し、選定したエージング駆動時間ＳＡでエージング駆動を実行する。この構成によって、連続して印刷する時の次回の用紙Ｐの定着性能は低下することがなく、また生産性は低下することがない。
【００４５】
例えば、Ａ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの印刷終了時、エージング駆動時間ＳＡを選定するために、表２の相関テーブルが参照される。制御部８１は、第１温度検知部７１によって検知された通紙域温度ＴＡと表２の相関テーブルに基づいてエージング駆動時間ＳＡを選定する。
【表２】
【００４６】
表２に示すように、通紙域温度ＴＡは三つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに区分される。領域Ａでは、通紙域温度ＴＡがＡ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの定着温度１６５℃から、定着温度１６５℃に対して５℃だけ高い１７０℃までの範囲にあり、この範囲ではエージング駆動時間ＳＡが１５秒に設定される。また領域Ｂでは、通紙域温度ＴＡが１７０℃から１７５℃までの範囲にあり、この範囲ではエージング駆動時間ＳＡが５秒に設定される。さらに領域Ｃでは、通紙域温度ＴＡが１７５℃より高い温度範囲にあり、この範囲ではエージング駆動時間ＳＡが０秒に設定される。このように、印刷終了時の通紙域温度ＴＡに応じてエージング駆動時間ＳＡの長短を設定することで、通紙域温度ＴＡが比較的低い場合、すなわちＡ５Ｔ（小さい幅）の用紙が連続して多数枚印刷された場合には通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢの温度差が大きくなっていると考えられるため、エージング駆動時間ＳＡを長くする。一方、通紙域温度ＴＡが比較的高い場合、すなわちＡ５Ｔ（小さい幅）の連続印刷枚数が少ない場合には通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢの温度差が小さいと考えられるため、エージング駆動時間ＳＡを短く（または０に）する。従って、定着性能を低下させることなくエージング駆動時間を短くすることができ、生産性が向上する。
【００４７】
図５は、上記構成において、連続印刷時の加熱ローラー１８の表面温度の推移を示すグラフである。グラフの横軸に時間（単位：秒）をとり、縦軸に温度（単位：℃）をとって定着温度（実線）の変動を示している。また、図５は、Ａ５ＴとＡ４Ｙの各用紙Ｐを交互に連続して印刷した場合、通紙域温度ＴＡ（破線）と非通紙域温度ＴＢ（一点鎖線）の変動を示すものである。
【００４８】
１枚目のＡ５Ｔの用紙Ｐの印刷終了時Ｓ１において、第１温度検知部７１が通紙領域ＰＡの表面温度を検知し、また、第２検知部が非通紙領域ＰＢの温度を検知すると、通紙域温度ＴＡ１は１７６℃であって、非通紙域温度ＴＢ１は１５１℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表２に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ１（１７６℃）が相関テーブルの領域Ｃにあるものと判定し、エージング駆動時間ＳＡを０秒に設定する。即ちエージング駆動を実行することがなく、不要なエージング駆動が回避される。そして次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００４９】
次に２枚目のＡ５Ｔの印刷終了時Ｓ２において、通紙域温度ＴＡ２及び非通紙域温度ＴＢ２を夫々検知すると、通紙域温度ＴＡ２は１７３℃であって、非通紙域温度ＴＢ２は１６０℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表２に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ２（１７３℃）が相関テーブルの領域Ｂにあるものと判定し、エージング駆動時間ＳＡを５秒に設定し、次に、エージング駆動を５秒間だけ実行する。このように、適切な時間だけエージング駆動を行い通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢとの間で表面温度を均一にして、次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００５０】
さらに３枚目のＡ５Ｔの印刷終了時Ｓ３において、通紙域温度ＴＡ３及び非通紙域温度ＴＢ３を夫々検知すると、通紙域温度ＴＡ３は１７９℃であって、非通紙域温度ＴＢ３は１６８℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表２に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ３（１７９℃）が相関テーブルの領域Ｃにあるものと判定し、エージング駆動時間ＳＡを０秒に設定する。即ちエージング駆動を実行することがなく、不要なエージング駆動が回避される。そして次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００５１】
尚、上記第１及び第２実施形態では、ローラー定着方式に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、ベルト定着方式、また電磁誘導により加熱ローラー或いはベルトを加熱する方式に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができ、特に、複数の記録媒体を連続して定着処理する画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 画像形成装置
５ 定着装置
１８ 加熱ローラー（加熱部材）
１９ 加圧ローラー（加圧部材）
４４ 第１ヒーター（熱源）
４５ 第２ヒーター（熱源）
６８ モーター
６９ 電源
７１ 第１温度検知部
７２ 第２温度検知部
７５ ファン
８１ 制御部
８２ 記憶部
Ｎ ニップ部
ＰＡ 通紙領域
ＰＢ 非通紙領域
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 印刷終了時
ＳＡ エージング駆動時間
ＴＡ、ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３ 通紙域温度
ＴＢ、ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３ 非通紙域温度
ＴＤ 駆動開始温度
ＴＦ 定着温度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、複数の記録媒体を連続して定着処理する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体へ定着させる定着装置が搭載されている。画像形成部によってトナー像が記録媒体に転写され、定着装置は、未定着トナー像を担持した記録媒体を加熱及び加圧することによってトナー像を記録媒体に定着させている。この定着装置には、ヒーター等の熱源により加熱される加熱ローラーと加熱ローラーに圧接された加圧ローラーとの間に形成されたニップ部において加熱ローラーから記録媒体に熱を供給することによってトナーを溶融させ、これにより溶融したトナーが記録媒体の表面に定着される。
【０００３】
ところで、例えばＡ４サイズの記録媒体を印刷可能に構成された画像形成装置は、Ａ４サイズの記録媒体とともにＡ４の記録媒体より小さいサイズの記録媒体も印刷することができる。この場合、加熱ローラーの長手方向のサイズは、Ａ４の記録媒体のサイズに合わせているため、Ａ４サイズよりも小サイズの記録媒体の印刷を行うとき、加熱ローラーの一部を使用して定着を行うことになる。この小サイズ記録媒体に対する印刷を複数枚連続して行うと、加熱ローラーは小サイズ記録媒体と接触する部分の熱が記録媒体に奪われる結果、記録媒体が接触する通紙領域の温度は低くなる一方、記録媒体が接触しない非通紙領域の温度は高くなり、加熱ローラーの表面に温度差が生じ、定着性能が確保できなくなる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置は、加熱ローラーの表面温度を均一にするために、加熱ローラーの通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、加熱ローラーの非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、第１及び第２温度検知部によって検知される表面温度の差が所定範囲を超えるとき、複数の記録媒体の連続印刷過程での記録媒体の搬送間隔が大きくなるように通紙のタイミングを調整する制御部と、を備える。この記録媒体の搬送間隔を大きくしている時間に、加熱ローラーを空回転させるエージング駆動が行われ、エージング駆動によって加熱ローラーの通紙領域及び非通紙領域の表面温度が均一になるように放熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１２８８３号公報（段落［００５９］〜［００６４］、第４図）
【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、上述した特許文献１に記載の画像形成装置では、第１温度検知部及び第２温度検知部によって検知される表面温度の差に基づいて、エージング駆動の時間を設定していることになるので、小サイズ記録媒体を連続して印刷した後、加熱ローラーの通紙領域と非通紙領域との表面温度の差が大きくなり、エージング時間が長くなる。そのため、連続印刷が可能となる印刷枚数が減少する（生産性が低下する）という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の記録媒体を連続して定着処理する場合、定着性能を確保するとともに生産性を低下させることがない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】
【０００８】
上記目的を達成するために第１の発明の画像形成装置は、熱源によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接されることによって形成されるニップ部にて未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を定着する加圧部材と、前記加熱部材の、通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、前記加熱部材の、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、前記第１温度検知部の検知温度が記録媒体の幅サイズに応じた定着温度に到達するように前記熱源の駆動を制御するとともに、前記記録媒体の印刷終了時、非通紙領域の表面温度に対して設定される駆動開始温度に基づいて前記加熱部材のエージング駆動を制御する制御部と、前記第１温度検知部によって検知される通紙域温度と前記駆動開始温度との相関量を記憶した記憶部と、を備え、前記制御部は、前記小さい幅の記録媒体の印刷終了時、前記第１温度検知部によって検知される前記通紙域温度が前記定着温度より高くなっている場合、前記通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいて、前記駆動開始温度を設定し、前記駆動開始温度と前記第２温度検知部によって検知される非通紙域温度との比較に基づいて、前記エージング駆動の実行の要否を判定すること特徴としている。
【０００９】
また、上記目的を達成するために第２の発明の画像形成装置は、熱源によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接されることによって形成されるニップ部にて未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を定着する加圧部材と、前記加熱部材の、通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、前記加熱部材の、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、前記第１温度検知部の検知温度が記録媒体の幅サイズに応じた定着温度に到達するように前記熱源の駆動を制御するとともに、前記記録媒体の印刷終了時、前記加熱部材のエージング駆動を制御する制御部と、前記第１温度検知部によって検知される通紙域温度と前記エージング駆動を継続するエージング駆動時間との相関量を記憶した記憶部と、を備え、前記制御部は、前記小さい幅の記録媒体の印刷終了時、前記第１温度検知部によって検知される前記通紙域温度が前記定着温度より高くなっている場合、前記通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいて、前記エージング駆動時間を設定することを特徴としている。
【００１０】
また、第３の発明では、上記の画像形成装置において、前記加熱部材の非通紙領域の表面を冷却するファンを更に備え、前記制御部は、前記エージング駆動を実行しているとき、前記ファンを駆動するように制御することを特徴としている。
【００１１】
また、第４の発明では、上記の画像形成装置において、前記熱源は、最大幅の記録媒体の幅に対応する長さからなる第１ヒーターと、前記小さい幅の記録媒体の幅に対応する長さからなる第２ヒーターとを有し、前記制御部は、通紙される記録媒体の幅に応じて前記第１ヒーター及び第２ヒーターのオン、オフを制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、複数の記録媒体に対する連続した定着処理の過程で、小サイズの記録媒体の印刷終了時、第１温度検知部によって加熱部材の通紙領域の表面温度（通紙域温度）が検知され、また第２温度検知部によって加熱部材の非通紙領域の表面温度（非通紙域温度）が検知される。通紙域温度が定着温度より高くなっている場合、この通紙域温度と記憶部の相関量とに基づいて駆動開始温度を設定し、次に、駆動開始温度と第２温度検知部によって検知される非通紙域温度との比較に基づいて、エージング駆動の実行の要否を判定する。判定の結果、非通紙域温度が駆動開始温度を上回るとき、エージング駆動が実行され、非通紙領域と通紙領域との間で表面温度を均一にすることで、次回の記録媒体の定着性能が低下しない。一方、判定の結果、非通紙域温度が駆動開始温度を下回るとき、非通紙領域と通紙領域との間で表面温度のムラが小さいために、エージング駆動が実行されない。これよって次回の記録媒体の印刷を直ぐに実行することが可能となり生産性が向上する。
【００１３】
また、第２の発明によれば、複数の記録媒体に対する連続した定着処理の過程で、小サイズの記録媒体の印刷終了時、第１温度検知部によって加熱部材の通紙領域の表面温度（通紙域温度）が検知される。通紙域温度が定着温度より高くなっている場合、この通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいてエージング駆動時間を設定し、このエージング駆動時間でエージング駆動を制御する。これによって、定着性能を低下させることなくエージング駆動時間が短くなり、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】第１実施形態に係る定着装置を概略的に示す断面図
【図３】第１実施形態に係る定着装置とその周辺を概略的に示す平面図
【図４】第１実施形態に係る定着装置の連続印刷時の加熱部材の表面温度の推移を示す図
【図５】第２実施形態に係る定着装置の連続印刷時の加熱部材の表面温度の推移を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の右側に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上側に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上側に配設された画像読取部６と、を備えている。
【００１７】
給紙部２は、記録媒体である用紙Ｐを収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラー８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から記録媒体である用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。
【００１８】
用紙搬送部３に送られた用紙Ｐは、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙Ｐにトナー像を形成するものであり、矢印方向に回転可能である感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像部１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００１９】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。
【００２０】
次いで、現像部１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙Ｐに転写される。
【００２１】
トナー像が転写された用紙Ｐは、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では、加熱ローラー１８及び加圧ローラー１９によって、用紙Ｐが加熱加圧され、用紙Ｐ上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙Ｐは、排出ローラー対２０によって排出トレイ２１上に排出される。
【００２２】
転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００２３】
図２、図３は、上述の画像形成装置１に用いられる定着装置５を概略的に示す側面断面図、及び平面図である。なお、図３において、「ＰＡ」は最大通紙幅よりも小さいサイズの用紙を通紙したときの通紙領域を示し、「ＰＢ」は最大通紙幅よりも小さいサイズの用紙を通紙したときの非通紙領域を示している。
【００２４】
図２に示すように、定着装置５は、ローラー定着方式であり、加熱部材である加熱ローラー１８と、加圧部材である加圧ローラー１９と、熱源である第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５と、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２と、を備える。
【００２５】
加熱ローラー１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金上に、フッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。加熱ローラー１８の芯金内部にハロゲンランプやキセノンランプ等の第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５が設けられている。
【００２６】
加圧ローラー１９は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面をフッ素樹脂コートにて被覆したものが用いられる。
【００２７】
加圧ローラー１９は加熱ローラー１８に所定の圧力で圧接されて、加熱ローラー１８がモーター６８によって回転駆動させられ、加熱ローラー１８の回転にともなって、加圧ローラー１９は従動回転する。加熱ローラー１８及び加圧ローラー１９が互いに逆回転しながら当接する部分には、ニップ部Ｎが形成される。尚、加圧ローラー１９がモーター６８によって回転駆動させられ、加熱ローラー１８が従動回転する構成であってもよい。
【００２８】
第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は、夫々サーミスターからなり、加熱ローラー１８の表面温度を検知するものであり、加熱ローラー１８の表面に近接し、且つ用紙搬送方向に対してニップ部Ｎの上流側近傍に配置される。また、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は、加熱ローラー１８の軸方向の中央部と端部側に配置され（図３も参照）、加熱ローラー１８の中央部及び端部側の表面温度を検知している。これによって、加熱ローラー１８の表面温度を定着処理に必要な温度に制御することを可能にしている。
【００２９】
用紙Ｐが用紙搬送方向の上流側（図２の右側）からニップ部Ｎに搬送され、ニップ部Ｎにおいて、加熱ローラー１８と加圧ローラー１９によって加熱及び加圧されることにより、用紙Ｐ上の粉体状態のトナーが熱溶融して定着される。定着処理後の用紙Ｐは、図示しない分離爪によって加熱ローラー１８の表面から分離された後、定着装置５の用紙搬送方向の下流側に搬送される。
【００３０】
図３に示すように、前述のモーター６８と、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は制御部８１に接続される。制御部８１は、モーター６８と、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２の他に、第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５を駆動する電源６９と、加熱ローラー１８を冷却する一対のファン７５と、連続印刷時のエージング駆動に関するデータを保存する記憶部８２とに接続している。制御部８１は、マイクロコンピューターとＲＡＭ及びＲＯＭの記憶素子等で構成され、第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２によって検知した温度に関する情報や、図示しない操作パネルからの操作指示信号等に基づいて、さらに記憶部８２に保存されたデータを参照しながらモーター６８の回転駆動を制御するとともに、電源６９による第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５への通電のオン、オフ、及びファン７５の駆動のオン、オフを制御する。
【００３１】
第１ヒーター４４及び第２ヒーター４５は加熱ローラー１８の内部に配設される。第１ヒーター４４は、加熱ローラー１８の軸方向の両端部にまで延びて配置され、ニップ部Ｎ（図２参照）に通紙可能な最大幅の用紙Ｐに対応する領域（通紙領域ＰＡ及び非通紙領域ＰＢ）を加熱することが可能である。一方、第２ヒーター４５は、加熱ローラー１８の軸方向の中央部に配置され、小さい幅の用紙Ｐに対応する通紙領域ＰＡを加熱することが可能である。例えばＡ４Ｙ等の大きい幅の用紙Ｐが通紙されるとき、第１ヒーター４４が駆動され、Ａ５Ｔ等の小さい幅の用紙Ｐが通紙されるとき、第２ヒーター４５が駆動される。このように、第２ヒーター４５を備える構成であるために、連続印刷の過程で、小さい幅の用紙Ｐが通紙されるとき、第２ヒーター４５のみを駆動することで、加熱ローラー１８の非通紙領域ＰＢが過昇温せず、生産性が向上する。
【００３２】
第１温度検知部７１及び第２温度検知部７２は加熱ローラー１８の表面に近接して配設される。第１温度検知部７１は、加熱ローラー１８の軸方向の略中央部に配置され、通紙領域ＰＡの表面温度を検知している。一方、第２温度検知部７２は、加熱ローラー１８の軸方向の一方の端部側に配置され、非通紙領域ＰＢの表面温度を検知している。
【００３３】
第１温度検知部７１によって検知された通紙域温度ＴＡ、及び第２温度検知部７２によって検知された非通紙域温度ＴＢは、制御部８１に入力される。制御部８１は、通紙域温度ＴＡが用紙Ｐの幅サイズに応じた定着温度ＴＦとなるように、電源６９を介して第１及び第２ヒーター４４、４５のオン、オフ駆動を制御する。例えば、連続印刷時に、Ａ４Ｙ（大きい幅）の用紙Ｐの定着処理を行う場合、定着温度ＴＦが２００℃になるように第１ヒーター４４を制御する一方、Ａ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの定着処理を行う場合、定着温度ＴＦが１６５℃になるように第２ヒーター４５を制御する。また、制御部８１は、通紙域温度ＴＡ及び非通紙域温度ＴＢに基づいて加熱ローラー１８のエージング駆動を制御し、また一対のファン７５の回転駆動を制御する。
【００３４】
エージング駆動は、ニップ部Ｎに通紙していない状態で加熱ローラー１８をモーター６８によって所定の時間だけ回転駆動させることであり、通紙しないで回転駆駆動させるので生産性が低下するが、エージング駆動によって、加熱ローラー１８の通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢとの間で表面温度が均一になり、次回の用紙Ｐの定着処理において定着性能が低下することがない。一対のファン７５は、加熱ローラー１８の非通紙領域ＰＢの表面に冷風を送るように配置され、エージング駆動時に回転駆動することで過昇温した非通紙領域ＰＢを冷却する。
【００３５】
記憶部８２はエージング駆動を実行するための駆動開始温度に関するテーブルを有し、制御部８１は、このテーブルに基づいてエージング駆動を実行するか否かを判定する。即ち、制御部８１は、印刷終了時に、通紙領域ＰＡの表面温度（通紙域温度ＴＡ）が定着温度ＴＦより高くなり、且つ非通紙領域ＰＢの表面温度（非通紙域温度ＴＢ）がテーブルに示す駆動開始温度を上回ると、エージング駆動を実行する。一方、通紙域温度ＴＡが定着温度ＴＦより高くなったが、非通紙域温度ＴＢがテーブルに示す駆動開始温度を下回ると、エージング駆動を実行しない。この構成によって、連続して印刷する時の次回の用紙Ｐの定着性能は低下することがなく、また生産性は低下することがない。具体的には、小さい幅の用紙Ｐにおいて、非通紙域温度ＴＢが駆動開始温度ＴＤを超えるか否かによってエージング駆動の実行の有無が決定される。駆動開始温度ＴＤは、エージング駆動を実行するか否かの閾値となるものであり、通紙領域ＰＡの表面温度（通紙域温度ＴＡ）に対応して設定される。記憶部８２には、通紙域温度ＴＡと駆動開始温度ＴＤとの相関テーブルが保存されている。
【００３６】
例えば、Ａ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの印刷終了時、エージング駆動の実行の有無を判定するために、表１の相関テーブルが参照される。制御部８１は、第１温度検知部７１によって検知された通紙域温度ＴＡと表１の相関テーブルに基づいて駆動開始温度ＴＤを選定する。次に、第２温度検知部７２によって検知された非通紙域温度ＴＢが表１から選定した駆動開始温度ＴＤを上回る場合、エージング駆動を１５秒間実行する一方、第２温度検知部７２によって検知された非通紙域温度ＴＢが表１から選定した駆動開始温度ＴＤを下回る場合、エージング駆動を実行しない。
【表１】
【００３７】
表１に示すように、通紙域温度ＴＡは三つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに区分される。領域Ａでは、通紙域温度ＴＡがＡ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの定着温度１６５℃から、定着温度１６５℃に対して５℃だけ高い１７０℃までの範囲にあり、この範囲では駆動開始時間ＤＡが１６０℃に設定される。また領域Ｂでは、通紙域温度ＴＡが１７０℃から１７５℃までの範囲にあり、この範囲では駆動開始時間ＤＡが１６５℃に設定される。さらに領域Ｃでは、通紙域温度ＴＡが１７５℃より高い温度範囲にあり、この範囲では駆動開始時間ＤＡが１７０℃に設定される。このように、印刷終了時の通紙域温度ＴＡに応じて駆動開始温度ＴＤの高低を設定することで、通紙域温度ＴＡが比較的低い場合、すなわちＡ５Ｔ（小さい幅）の用紙が連続して多数枚印刷された場合には通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢの温度差が大きくなっていると考えられるため、エージング駆動の開始温度ＴＤを低くしてエージングが実行され易くする。一方、通紙域温度ＴＡが比較的高い場合、すなわちＡ５Ｔ（小さい幅）の連続印刷枚数が少ない場合には通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢの温度差が小さいと考えられるため、エージング駆動の開始温度ＴＤを高くしてエージングが実行されにくくする。従って、必要最低限のエージング駆動を行うことができ、不要なエージング駆動が回避され生産性が向上する。
【００３８】
また、制御部８１は、用紙Ｐの印刷終了時にエージング駆動が実行されている場合、エージング駆動とともにファン７５を回転駆動するように制御する。これによって非通紙領域ＰＢを冷却することができ、非通紙領域ＰＢと通紙領域ＰＡとの表面温度のムラが迅速に解消され定着性能が安定する。
【００３９】
図４は、上記構成において、連続印刷時の加熱ローラー１８の表面温度の推移を示すグラフである。グラフの横軸に時間（単位：秒）をとり、縦軸に温度（単位：℃）をとって定着温度（実線）の変動を示している。また、図４は、Ａ５ＴとＡ４Ｙの各用紙Ｐを交互に連続して印刷した場合、通紙域温度ＴＡ（破線）と非通紙域温度ＴＢ（一点鎖線）の変動を示すものである。
【００４０】
１枚目のＡ５Ｔの用紙Ｐの印刷終了時Ｓ１において、第１温度検知部７１が通紙領域ＰＡの表面温度を検知し、また、第２検知部が非通紙領域ＰＢの温度を検知する。図４によれば通紙域温度ＴＡ１は１７５℃であって、非通紙域温度ＴＢ１は１５１℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表１に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ１（１７５℃）が相関テーブルの領域Ｂにあるものと判定し、駆動開始温度ＴＤを１６５℃に設定する。次に、この駆動開始温度ＴＤ（１６５℃）と非通紙域温度ＴＢ１（１５１℃）との大小を比較し、非通紙域温度ＴＢ１が駆動開始温度ＴＤを下回るために、エージング駆動を実行することがなく、不要なエージング駆動が回避される。そして次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００４１】
次に２枚目のＡ５Ｔの印刷終了時Ｓ２において、通紙域温度ＴＡ２及び非通紙域温度ＴＢ２を夫々検知すると、図４では通紙域温度ＴＡ２は１７４℃であって、非通紙域温度ＴＢ２は１６０℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表１に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ２（１７４℃）が相関テーブルの領域Ｂにあるものと判定し、駆動開始温度ＴＤを１６５℃に設定する。次に、この駆動開始温度ＴＤ（１６５℃）と非通紙域温度ＴＢ２（１６０℃）との大小を比較し、非通紙域温度ＴＢ２が駆動開始温度ＴＤを下回るために、エージング駆動を実行することがなく、次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００４２】
さらに３枚目のＡ５Ｔの印刷終了時Ｓ３において、通紙域温度ＴＡ３及び非通紙域温度ＴＢ３を夫々検知すると、図４では通紙域温度ＴＡ３は１８１℃であって、非通紙域温度ＴＢ３は１６９℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表１に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ３（１８１℃）が相関テーブルの領域Ｃにあるものと判定し、駆動開始温度ＴＤを１７０℃に設定する。次に、この駆動開始温度ＴＤ（１７０℃）と非通紙域温度ＴＢ３（１６９℃）との大小を比較し、非通紙域温度ＴＢ３が駆動開始温度ＴＤを下回るために、エージング駆動を実行することがなく、次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００４３】
（第２実施形態）
第２実施形態の画像形成装置は、第１実施形態に示す図３の構成において、制御部８１によるエージング駆動の制御、及び記憶部８２の相関テーブルが第１実施形態と異なる。第２実施形態では、通紙域温度ＴＡに応じてエージング駆動時間ＳＡを異ならせている。
【００４４】
図３において、記憶部８２は、通紙域温度ＴＡとエージング駆動時間ＳＡとの相関テーブルを保存している。制御部８１は、このテーブルに基づいてエージング駆動時間ＳＡを決定する。即ち、制御部８１は、印刷終了時に、第１温度検知部７１によって検知した通紙域温度ＴＡが定着温度ＴＦより高い場合、検知した通紙域温度ＴＡとこのテーブルとに基づいて、エージング駆動時間ＳＡを選定し、選定したエージング駆動時間ＳＡでエージング駆動を実行する。この構成によって、連続して印刷する時の次回の用紙Ｐの定着性能は低下することがなく、また生産性は低下することがない。
【００４５】
例えば、Ａ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの印刷終了時、エージング駆動時間ＳＡを選定するために、表２の相関テーブルが参照される。制御部８１は、第１温度検知部７１によって検知された通紙域温度ＴＡと表２の相関テーブルに基づいてエージング駆動時間ＳＡを選定する。
【表２】
【００４６】
表２に示すように、通紙域温度ＴＡは三つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに区分される。領域Ａでは、通紙域温度ＴＡがＡ５Ｔ（小さい幅）の用紙Ｐの定着温度１６５℃から、定着温度１６５℃に対して５℃だけ高い１７０℃までの範囲にあり、この範囲ではエージング駆動時間ＳＡが１５秒に設定される。また領域Ｂでは、通紙域温度ＴＡが１７０℃から１７５℃までの範囲にあり、この範囲ではエージング駆動時間ＳＡが５秒に設定される。さらに領域Ｃでは、通紙域温度ＴＡが１７５℃より高い温度範囲にあり、この範囲ではエージング駆動時間ＳＡが０秒に設定される。このように、印刷終了時の通紙域温度ＴＡに応じてエージング駆動時間ＳＡの長短を設定することで、通紙域温度ＴＡが比較的低い場合、すなわちＡ５Ｔ（小さい幅）の用紙が連続して多数枚印刷された場合には通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢの温度差が大きくなっていると考えられるため、エージング駆動時間ＳＡを長くする。一方、通紙域温度ＴＡが比較的高い場合、すなわちＡ５Ｔ（小さい幅）の連続印刷枚数が少ない場合には通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢの温度差が小さいと考えられるため、エージング駆動時間ＳＡを短く（または０に）する。従って、定着性能を低下させることなくエージング駆動時間を短くすることができ、生産性が向上する。
【００４７】
図５は、上記構成において、連続印刷時の加熱ローラー１８の表面温度の推移を示すグラフである。グラフの横軸に時間（単位：秒）をとり、縦軸に温度（単位：℃）をとって定着温度（実線）の変動を示している。また、図５は、Ａ５ＴとＡ４Ｙの各用紙Ｐを交互に連続して印刷した場合、通紙域温度ＴＡ（破線）と非通紙域温度ＴＢ（一点鎖線）の変動を示すものである。
【００４８】
１枚目のＡ５Ｔの用紙Ｐの印刷終了時Ｓ１において、第１温度検知部７１が通紙領域ＰＡの表面温度を検知し、また、第２検知部が非通紙領域ＰＢの温度を検知すると、通紙域温度ＴＡ１は１７６℃であって、非通紙域温度ＴＢ１は１５１℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表２に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ１（１７６℃）が相関テーブルの領域Ｃにあるものと判定し、エージング駆動時間ＳＡを０秒に設定する。即ちエージング駆動を実行することがなく、不要なエージング駆動が回避される。そして次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００４９】
次に２枚目のＡ５Ｔの印刷終了時Ｓ２において、通紙域温度ＴＡ２及び非通紙域温度ＴＢ２を夫々検知すると、通紙域温度ＴＡ２は１７３℃であって、非通紙域温度ＴＢ２は１６０℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表２に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ２（１７３℃）が相関テーブルの領域Ｂにあるものと判定し、エージング駆動時間ＳＡを５秒に設定し、次に、エージング駆動を５秒間だけ実行する。このように、適切な時間だけエージング駆動を行い通紙領域ＰＡと非通紙領域ＰＢとの間で表面温度を均一にして、次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００５０】
さらに３枚目のＡ５Ｔの印刷終了時Ｓ３において、通紙域温度ＴＡ３及び非通紙域温度ＴＢ３を夫々検知すると、通紙域温度ＴＡ３は１７９℃であって、非通紙域温度ＴＢ３は１６８℃であった。制御部８１は、記憶部８２に保存されている表２に示す相関テーブルを参照し、通紙域温度ＴＡ３（１７９℃）が相関テーブルの領域Ｃにあるものと判定し、エージング駆動時間ＳＡを０秒に設定する。即ちエージング駆動を実行することがなく、不要なエージング駆動が回避される。そして次回のＡ４Ｙの用紙Ｐの印刷を実行する。
【００５１】
尚、上記第１及び第２実施形態では、ローラー定着方式に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、ベルト定着方式、また電磁誘導により加熱ローラー或いはベルトを加熱する方式に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができ、特に、複数の記録媒体を連続して定着処理する画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 画像形成装置
５ 定着装置
１８ 加熱ローラー（加熱部材）
１９ 加圧ローラー（加圧部材）
４４ 第１ヒーター（熱源）
４５ 第２ヒーター（熱源）
６８ モーター
６９ 電源
７１ 第１温度検知部
７２ 第２温度検知部
７５ ファン
８１ 制御部
８２ 記憶部
Ｎ ニップ部
ＰＡ 通紙領域
ＰＢ 非通紙領域
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 印刷終了時
ＳＡ エージング駆動時間
ＴＡ、ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３ 通紙域温度
ＴＢ、ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３ 非通紙域温度
ＴＤ 駆動開始温度
ＴＦ 定着温度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源によって加熱される加熱部材と、
該加熱部材に圧接されることによって形成されるニップ部にて未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を定着する加圧部材と、
前記加熱部材の、通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、
前記加熱部材の、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、
前記第１温度検知部の検知温度が記録媒体の幅サイズに応じた定着温度に到達するように前記熱源の駆動を制御するとともに、前記記録媒体の印刷終了時、非通紙領域の表面温度に対して設定される駆動開始温度に基づいて前記加熱部材のエージング駆動を制御する制御部と、
前記第１温度検知部によって検知される通紙域温度と前記駆動開始温度との相関量を記憶した記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記小さい幅の記録媒体の印刷終了時、前記第１温度検知部によって検知される前記通紙域温度が前記定着温度より高くなっている場合、前記通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいて、前記駆動開始温度を設定し、前記駆動開始温度と前記第２温度検知部によって検知される非通紙域温度との比較に基づいて、前記エージング駆動の実行の要否を判定すること特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
熱源によって加熱される加熱部材と、
該加熱部材に圧接されることによって形成されるニップ部にて未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を定着する加圧部材と、
前記加熱部材の、通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、
前記加熱部材の、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、
前記第１温度検知部の検知温度が記録媒体の幅サイズに応じた定着温度に到達するように前記熱源の駆動を制御するとともに、前記記録媒体の印刷終了時、前記加熱部材のエージング駆動を制御する制御部と、
前記第１温度検知部によって検知される通紙域温度と前記エージング駆動を継続するエージング駆動時間との相関量を記憶した記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記小さい幅の記録媒体の印刷終了時、前記第１温度検知部によって検知される前記通紙域温度が前記定着温度より高くなっている場合、前記通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいて、前記エージング駆動時間を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱部材の非通紙領域の表面を冷却するファンを更に備え、
前記制御部は、前記エージング駆動を実行しているとき、前記ファンを駆動するように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記熱源は、最大幅の記録媒体の幅に対応する長さからなる第１ヒーターと、前記小さい幅の記録媒体の幅に対応する長さからなる第２ヒーターとを有し、前記制御部は、通紙される記録媒体の幅に応じて前記第１ヒーター及び第２ヒーターのオン、オフを制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
熱源によって加熱される加熱部材と、
該加熱部材に圧接されることによって形成されるニップ部にて未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を定着する加圧部材と、
前記加熱部材の、通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、
前記加熱部材の、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、
前記第１温度検知部の検知温度が記録媒体の幅サイズに応じた定着温度に到達するように前記熱源の駆動を制御するとともに、前記記録媒体の印刷終了時、非通紙領域の表面温度に対して設定される駆動開始温度に基づいて前記加熱部材のエージング駆動を制御する制御部と、
前記第１温度検知部によって検知される通紙域温度と前記駆動開始温度との相関量を記憶した記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記小さい幅の記録媒体の印刷終了時、前記第１温度検知部によって検知される前記通紙域温度が前記定着温度より高くなっている場合、前記通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいて、前記駆動開始温度を設定し、前記駆動開始温度と前記第２温度検知部によって検知される非通紙域温度との比較に基づいて、前記エージング駆動の実行の要否を判定すること特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
熱源によって加熱される加熱部材と、
該加熱部材に圧接されることによって形成されるニップ部にて未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を定着する加圧部材と、
前記加熱部材の、通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される通紙領域の表面温度を検知する第１温度検知部と、
前記加熱部材の、前記小さい幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるときに形成される非通紙領域の表面温度を検知する第２温度検知部と、
前記第１温度検知部の検知温度が記録媒体の幅サイズに応じた定着温度に到達するように前記熱源の駆動を制御するとともに、前記記録媒体の印刷終了時、前記加熱部材のエージング駆動を制御する制御部と、
前記第１温度検知部によって検知される通紙域温度と前記エージング駆動を継続するエージング駆動時間との相関量を記憶した記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記小さい幅の記録媒体の印刷終了時、前記第１温度検知部によって検知される前記通紙域温度が前記定着温度より高くなっている場合、前記通紙域温度と前記記憶部の相関量とに基づいて、前記エージング駆動時間を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱部材の非通紙領域の表面を冷却するファンを更に備え、
前記制御部は、前記エージング駆動を実行しているとき、前記ファンを駆動するように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記熱源は、最大幅の記録媒体の幅に対応する長さからなる第１ヒーターと、前記小さい幅の記録媒体の幅に対応する長さからなる第２ヒーターとを有し、前記制御部は、通紙される記録媒体の幅に応じて前記第１ヒーター及び第２ヒーターのオン、オフを制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０９０１４（Ｐ２０１３−１０９０１４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１５１１（Ｐ２０１１−２５１５１１）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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