JP2016018014A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
加熱体の非通紙部の温度低下による定着不良を防止し、画像形成装置として最大限使い続けることを可能とする。
【解決手段】
トナー像を担持する記録材Ｐを、加熱体２０１，２９５と加圧部材２０２とで形成されるニップ部Ｎを通過させる際に加熱し、トナー像を当該記録材に定着させる定着手段１１６と、ニップ部を通過して搬送される記録材のサイズが最大幅である記録材は通過するが最大幅の記録材より小さいサイズの記録材は通過しない、加熱体の非通紙部の温度を検知する非通紙部温度検知手段Ｔｈ１と、加熱体の非通紙部へ送風を行う送風手段２２２，７０２と、加熱体と送風手段との間に記録材搬送方向に交差する方向に沿って移動可能に配され、記録材の幅に応じて移動することにより、送風手段からの送風を受ける加熱体の領域を変える遮蔽手段７０３，７０４と、遮蔽手段の故障を検知する検知手段と、を有する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成方法に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、記録材上の未定着トナー画像を定着する定着手段として、熱ローラ方式やフィルム定着方式の定着装置が多く用いられている。この定着装置においては、トナー像を担持して搬送される記録材を加熱体で加熱させ、その記録材上の未定着トナー画像を定着させている。

画像形成装置の製品仕様で使用できる搬送可能な最大幅の記録材の幅よりも小さい幅の記録材を定着する場合に、定着装置の加熱体の加熱領域の一部には、記録材が通過しない、いわゆる非通紙部と称される領域が生じる。そして、この非通紙部の領域の温度が過度に上昇するという課題が知られている。

定着装置では、記録材の未定着トナーが定着される際に加熱体から熱を奪うので、加熱体と記録材とが接する領域の温度が定着に必要な温度を維持できるように加熱体を発熱させている。しかしながら、記録材が通過しない領域では熱が奪われないので、非通紙部の温度が過剰に昇温する。これが上述の課題の原因となっている。

この課題に対して、特許文献１には、装置内に設けた送風ファンから加熱領域の非通紙部に対して、記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅の大きさに応じて送風域を変えて送風することで、異なった幅の記録材に対しても非通紙部の昇温を防止できる画像形成装置が記載されている。

更に、この特許文献１には、幅の異なった記録材を中央基準で搬送する際に、加熱体の両端に設けられたそれぞれの温度検知部で検知された温度の差が一定値を超えると、冷却のための送風を停止し、定着される記録材の数を減らして定着を続行する画像形成装置が記載されている。これにより、非通紙部を冷却する空冷手段が故障する等により加熱体の両端部への送風流にアンバランスが生じた場合でも、加熱体の長手方向（搬送される記録材の幅方向）に生じた温度差によって加熱体自体の破損や定着不良が発生しないように構成されている。

特開２０１３−３７２７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された定着手段においては、下記のような新たな課題が見出された。

この画像形成装置では、送風ファンの異常によって加熱体の両端部への送風量がアンバランスになった場合や片寄せ通紙による加熱体の長手方向の温度分布に異常を生じた場合は想定されている。

ところが、シャッタのホームポジションを検知するセンサが故障した場合や、シャッタそのもののポジションを検知するセンサが故障した場合には対応できていない。その際は、シャッタがどこにあるのかが分からないため、実際の送風領域がどのようになっているかを把握することができないので、最大幅の記録材を搬送して定着する際にシャッタが開いていると、送風される加熱領域の温度が定着に適した温度よりも低下し、定着不良が発生する可能性がある。

また、特許文献１の画像形成装置では、シャッタが開いたまま故障した場合に、加熱体の両端に設けられた温度検知部は同じ温度推移を示すために異常を検知することができず、定着不良を防止することができない。

更に、ユーザビリティの観点から、シャッタのみの故障が発生した場合に、サービスマンが故障対応するまで画像形成装置が使用できなくなることは避けたい。そこで、加熱体の破損や定着性の不良が発生しない範囲内で、画像形成装置を使い続けることを可能とする手段が必要となる。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、加熱体の非通紙部の温度低下による定着不良を防止し、かつ画像形成装置として最大限使い続けることができるユーザビリティの良い画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明は、トナー像を担持する記録材を、加熱体と加圧部材とで形成されるニップ部を通過させる際に加熱し、前記トナー像を当該記録材に定着させる定着手段と、前記ニップ部を通過して搬送される記録材のサイズが最大幅である記録材は通過するが前記最大幅の記録材より小さいサイズの記録材は通過しない、前記加熱体の非通紙部の温度を検知する非通紙部温度検知手段と、前記加熱体の前記非通紙部へ送風を行う送風手段と、前記加熱体と前記送風手段との間に記録材搬送方向に交差する方向に沿って移動可能に配され、記録材の幅に応じて移動することにより、前記送風手段からの送風を受ける前記加熱体の領域を変える遮蔽手段と、前記遮蔽手段の故障を検知する検知手段と、を有し、前記検知手段が前記遮蔽手段の故障を検知することで、前記非通紙部温度検知手段により検知される温度が、前記ニップ部を通過して搬送可能な全てのサイズの記録材が通過する前記加熱体の通紙部の温度として予め設定された温度になるように、前記加熱体の発熱量を増やすことを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、加熱体の非通紙部の温度低下による定着不良を防止し、かつ画像形成装置として最大限使い続けることができるユーザビリティの良い画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。

第１実施形態に係る画像形成装置の全体の概略構成である。 第１実施形態に係る定着手段と冷却手段との概略構成である。 第１実施形態に係るヒータの概略構成図である。 第１実施形態に係るヒータの発熱分布と記録材の幅との関係を示す図である。 第１実施形態に係るヒータ駆動回路の概略図である。 第１実施形態に係る送風ファン駆動回路の概略図である。 第１実施形態に係る送風ファンとシャッタ位置Ｘと記録材の幅との関係を示す図である。 第１実施形態に係る送風ファンとシャッタ位置Ｙと記録材の幅との関係を示す図である。 第１実施形態に係る送風ファンとシャッタ位置Ｚと記録材の幅との関係を示す図である。 第１実施形態に係る記録材の幅と送風ファンの駆動ＯＮ／ＯＦＦとシャッタ位置と２つのサーミスタの検知温度の差分に関わる所定値との関係を示す図である。 第１実施形態に係る送風ファンの制御フロー図である。 第２実施形態に係る記録材の幅とシャッタ位置とメモリに記録された値に対するサーミスタＴｈ１の検知温度との差分の関係を示す図である。 第２実施形態に係る送風ファンの制御フロー図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、各実施形態に基づいて詳しく説明する。

〔第１実施形態〕
（画像形成装置の構成）
本発明に係る第１実施形態の画像形成装置の全体の概略構成について、図１を参照して説明する。

図１は、第１実施形態に係る画像形成装置の全体の概略構成である。

図１において、記録材Ｐは、画像形成装置としてのレーザービームプリンタ１００のカセット１０１内に収容されている。その記録材Ｐの紙サイズは、カセット１０１内の紙サイズ検知センサ１０３により検知される。ピックアップローラ１０４で繰り出された記録材Ｐは、給送ローラ対１０５によってレジストローラ対１０９まで搬送される。

レーザースキャナ部１１１は、ビデオコントローラ１２８からの画像情報に基づいて感光ドラム１上を走査し、そこに潜像を形成する。感光ドラム１上に形成された潜像は、現像ローラ２によって現像されてトナー像となる。そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像とタイミングが合うように、感光ドラム１と転写ローラ１１３で形成される転写ニップ部に搬送されてきた記録材Ｐの上に、未定着トナー像が転写される。

未定着トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段１１６により未定着トナー像が記録材Ｐに定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ対１２２で排出される。

なお、本画像形成装置の一連の制御は、エンジンコントローラ４に搭載されたＣＰＵ（中央演算処理装置）５によって行われる。

（定着手段の構成）
図２は、第１実施形態に係る定着手段１１６と冷却手段２２１との概略構成である。

定着手段１１６は、筒形状のフィルム２０１を用いたフィルム加熱方式の定着装置である。

フィルム２０１は、厚さ４０〜３００μｍ程度のポリイミド若しくはＳＵＳなどの金属の単層フィルムであり、またはその外周面にＰＦＡなどをコーティング若しくはＰＦＡチューブを被覆させた複合層フィルムである。２０５は２つの抵抗発熱体３０２ａ、３０２ｂを有するセラミックヒータ（以下、「ヒータ」と称する。）であり、フィルム２０１の内面と接触してフィルム２０１を加熱する。フィルム加熱方式の定着手段では、フィルム２０１及びヒータ２０５は、加熱体として機能する。

２０４はヒータ２０５を保持し、フィルム内面をガイドするフィルムガイドである。２０２は加圧部材としての加圧ローラで、芯金２０３の外周にシリコーンゴム等の耐熱性弾性層を設けた弾性ローラである。加圧ローラ２０２は、モータ（不図示）により回転駆動され、図２では反時計回りに回転する。フィルム２０１は、定着ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ２０２に従動して、図２では時計周りに回転する。トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送されながら定着ニップ部Ｎで加熱される。これにより、記録材Ｐ上に担持されたトナー像は、記録材Ｐに定着される。

２２１は、フィルム２０１の非通紙部昇温を抑制するための冷却手段である。冷却手段の内部には、送風手段としての送風ファン２２２が設けられている。送風ファン２２２による冷却用の送風は、ダクト２２３によってフィルム２０１に向かうように誘導され、フィルム２０１の非通紙部を冷却する。この非通紙部は、定着装置１１６で搬送可能な最大幅の記録材Ｐより幅の狭い記録材Ｐが定着装置１１６を通過する際に、その記録材Ｐが加熱体のフィルム２０１と接しない、そのフィルム２０１の表面領域をいう。

冷却手段２２１は、異なる幅の記録材Ｐを中央基準に規制して搬送する本装置においては、ヒータ２０５の長手方向（記録材搬送方向に直交する方向）の両端部にそれぞれ設けられている。冷却手段２２の詳細構成については後述する。

（ヒータの構成）
図３は、第１実施形態に係るヒータ２０５の概略構成図である。

ヒータ２０５は、記録材搬送方向に直交する方向（記録材Ｐの幅方向）に長く配設されている。ヒータ２０５は、基材３０１として窒化アルミを用いている。その基材３０１の一方の面には、印刷手法によって２つの発熱抵抗体３０２ａ及び３０２ｂが形成されている。また、発熱抵抗体３０２ａ及び３０２ｂは電気絶縁層としてのガラス保護膜によって被覆されている。

なお、発熱抵抗体３０２ａで形成されたヒータ部をメインヒータ３０２ａ、発熱抵抗体３０２ｂで形成されたヒータ部をサブヒータ３０２ｂとして用いている。これらメインヒータ３０２ａとサブヒータ３０２ｂとは、ヒータ２０５として加熱体の機能を奏する。

また、３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃは給電電極であり、発熱抵抗体の両端に電圧を印加できるように形成されている。

ヒータ２０５の温度を検知するための温度検知部としてのサーミスタは、２個設けられている。各サーミスタは、ヒータ２０５の上に所定の圧で押し当てられている。

図４は、第１実施形態に係るヒータ２０５の発熱分布と記録材の幅との関係を示す図である。

サーミスタが配置されているヒータ２０５における位置を矢印Ｄ、Ｅで示す。サーミスタＴｈ０はヒータ２０５の中央部Ｄに配置されている。この中央部は、定着装置１１６で搬送可能な記録材Ｐが全てフィルム２０１と接する通紙部となるフィルム２０１の表面領域である。また、サーミスタＴｈ１は、ヒータ２０５の記録材搬送方向に直交する方向の一方の端部Ｅに配置されている。この端部は、定着装置１１６で搬送可能な記録材Ｐのうち、最大幅の記録材Ｐはフィルム２０１と接するが、その最大幅より小さい幅の記録材Ｐはフィルム２０１と接しない、非通紙部となるフィルム２０１の表面領域である。通紙部温度検知手段であるサーミスタＴｈ０と非通紙部温度検知手段であるサーミスタＴｈ１とからの出力は、それぞれ温度検出回路（不図示）を介して、ＣＰＵ５に入力されている。

次に、ヒータ２０５に電力供給する電力制御回路について説明する。

図５は、第１実施形態に係るヒータ駆動回路の概略図である。

ここでは、メインヒータ３０２ａ及びサブヒータ３０２ｂへの電力供給量は独立して制御できる構成となっている。ＣＰＵ５は、第１のトライアック５０２及び第２のトライアック５０３と接続されている。また、第１のトライアック５０２とメインヒータ３０２ａは直列接続され、同様に第２のトライアック５０３とサブヒータ３０２ｂも直列接続され、それらをＡＣ電源５０４に対して並列に接続している。

２つのトライアック５０２及び５０３は、それぞれＣＰＵ５からの第１のヒータ駆動信号Ｓ１及び第２のヒータ駆動信号Ｓ２でＯＮ／ＯＦＦすることができる。これにより、サーミスタＴｈ０の検知結果に基づき、第１のヒータ駆動信号Ｓ１及び第２のヒータ駆動信号Ｓ２をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ヒータ２０５で検知される温度を予め設定された目標温度となるように制御することができる。本実施形態では、サーミスタＴｈ０で検知される温度が２００℃となるように制御される。

なお、第１実施形態では、図４に示すように、記録材Ｐをその幅の違いによってＡ群、Ｂ群、Ｃ群の３種類に分類している。例えば、Ａ群は装置で搬送可能な最大サイズ（最大幅）の記録材であり、記録材幅がヒータ３０２ａ及び３０２ｂの幅にほぼ等しい記録材である。Ｂ群は、Ａ群よりも記録材幅の小さい小サイズ記録材であり、Ｃ群は、更にＢ群よりも記録材幅の小さい小サイズ記録材である。

サーミスタＴｈ１は、Ａ群の端とＢ群の端との間に位置するように配置されており、Ａ群より小サイズの記録材Ｐが通紙された場合に、ヒータ３０２ａ及び３０２ｂの端部の昇温を検知することができる。

記録材Ｐがヒータ２０５を通紙する際のサーミスタＴｈ１の温度推移は、記録材Ｐのサイズ毎にメモリ５０５に予め保存されている。これを用いて、後述する送風手段２２２、７０２や、シャッタ７０３、７０４、またはシャッタ駆動機構に異常が生じた場合に、現在の温度推移と比較することにより、ヒータ３０２ａ、３０２ｂの端部の温度異常を検知することができる。

（冷却手段の構成）
次に、画像形成装置１００に搭載されている冷却手段の２２１の構成について説明する。

図６は、第１実施形態に係る送風ファン駆動回路の概略図である。

<#INDENT =2> ＣＰＵ５から出力される信号Ｓ８がＨＩＧＨ状態の場合、抵抗８０４を介してトランジスタ８０３のベースに電流が流れ、トランジスタ８０３はＯＮ状態となる。更に、抵抗８０２を介してトランジスタ８０１のベース電流がＯＮ状態になり、ファン２２２、７０２に電圧Ｖｄが印加され、それぞれのファンが駆動される。

一方、信号Ｓ８がＬＯＷ状態の場合、トランジスタ８０３、８０１はＯＦＦ状態となり、ファン２２２、７０２への電圧印加が停止され、それぞれのファンは停止状態となる。

図７は、第１実施形態に係る送風ファンとシャッタ位置Ｘと記録材の幅との関係を示す図である。

本実施形態では、冷却手段２２１は、送風手段としての送風ファン２２２、７０２や、シャッタ７０３、７０４を有している。送風ファン２２２、７０２やシャッタ７０３、７０４は、記録材Ｐのサイズ情報（幅情報）に基づいてそれぞれ駆動される。

ファン２２２、７０２の駆動による冷却風は、それぞれダクト７１５、７１６を通過してフィルム２０１に当たる。シャッタ７０３、７０４は、シャッタ駆動手段（不図示）により、ヒータ２０５（メインヒータ３０２ａ及びサブヒータ３０２ｂ）の長手方向（記録材Ｐの幅方向）に沿って、それぞれ中央部と端部との間を互いに反対方向に移動可能に設けられている。このように、少なくともシャッタ７０３、７０４は、加熱体２０１、２０５と送風手段２２２、７０２との間に記録材搬送方向に交差する方向に沿って移動可能に配されている。そして、シャッタは、図７に示す位置Ｘ、図８に示す位置Ｙ、または図９に示す位置Ｚにそれぞれ移動することで、送風領域の大きさを記録材Ｐの幅に合わせて、送風領域の大きさを切り替えることができる。

図７の位置Ｘは、Ｂ群の記録材Ｐを通紙する際の非通紙領域に冷却風を当てるためのシャッタ位置である。

図８の位置Ｙは、Ｃ群の記録材Ｐを通紙する際の非通紙領域に冷却風を当てるためのシャッタ位置である。位置Ｙでは、２つのシャッタ７０３、７０４は、ダクト７１５、７１６のそれぞれの吹き出し開口を全開としている。

図９の位置Ｚは、Ａ群の記録材Ｐを通紙する際のシャッタ位置である。位置Ｚでは、２つのシャッタ７０３、７０４は、ダクト７１５、７１６のそれぞれの吹き出し開口を全閉としている。

このように、記録材Ｐの記録材搬送方向に直交する方向の幅に応じてシャッタ位置を設定し、幅の異なる記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通紙する際に、それぞれの記録材Ｐの幅に対応した大きさの非通紙部へ送風することで、その領域の昇温を抑制することが可能となる。

ここで、送風ファン２２２、７０２は、排出された後の記録材Ｐを冷却する目的もあるため、画像形成動作中は常に駆動している。そのため、シャッタ駆動手段（不図示）、またはシャッタの現在位置を判断するセンサ（不図示）が故障した場合（以下、「シャッタ系の故障」と称する。）等、ファン２２２、７０２から送られて来る風が必要でない領域に送られることで、その領域のフィルム２０１の温度が定着に適した温度よりも更に下がってしまうことがある。

（定着性の回復補正）
そこで、ヒータ２０５の中央部（通紙部）の温度を検知するサーミスタＴｈ０と端部（最大幅の記録材Ｐ以外は通過しない非通紙部）の温度を検知するサーミスタＴｈ１との検知温度の差分Δｔ_１（サーミスタＴｈ０の検知温度からサーミスタＴｈ１の検知温度を引いた値）が想定した所定値よりも大きくなった場合に、画像不良が発生しないように補正動作を行う。これは、温度が低過ぎて定着に適さない温度になった非通紙部に対して、シャッタ系の故障等が無い正常状態のときと同等の定着状態の画像が得られるように温度を上げて、定着装置の性能を回復させる回復補正動作である。

定着性回復補正の動作を具体的に挙げると、本実施形態においては、中央部の温度として予め設定された目標温度から更に１０℃を加算し、新たな目標温度を２１０℃とすることで全体的に加熱部材の温度の底上げを行う、或いは送風を受けて冷却されていると予想される加熱体端部（非通紙部）温度が中央部の目標温度と同じ２００℃となるように、ヒータ２０５全体を加熱する制御を行う。このように制御を変更することにより、加熱体端部の非通紙部の温度低下の回復を図る。

また、連続通紙による加熱体の温度低下を防止するために、単位時間当たりに通紙する記録材Ｐの枚数を、通常時の４０枚から、例えば２５枚程度に少なくすることで、ヒータ２０５の中央部の温度を目標温度まで復帰させ、定着不良を防止することを可能としても良い。

ヒータ２０５に通電し、温度の立ち上げ動作中に上述の差分Δｔ_１が大きくなった場合の対応を以下に挙げる。

なお、本実施形態に係る制御フローに関わるΔｔ_１の値は、図１０に示すとおり、記録材Ａ群については１５℃、記録材Ｂ群については３０℃となっている。この所定値は、Δｔ_１の値として、通紙部のサーミスタＴｈ０で検知された温度から非通紙部のサーミスタＴｈ１で検知された温度を引いた差分の値について、予めメモリ５０５に保存されているもので、記録材Ｐの幅毎に想定された値である。

なお、上述の回復補正では、サーミスタＴｈ１の位置がＡ群の端とＢ群の端との間に位置するように配置されているので、最小幅の記録材ＰとなるＣ群については対応していない。これに対しては、更に第３のサーミスタをＢ群の端とＣ群の端との間に配置し、中央部のサーミスタＴｈ０と第３のサーミスタとの検知温度の差分を上述と同じように考慮した回復補正を適用することで、より精密な定着性の回復補正を行っても良い。

２つのヒータ３０２ａ、３０２ｂが押圧されるフィルム２０１の中央部温度を間接的に検知するサーミスタＴｈ０と、同じくフィルム２０１の端部温度を間接的に検知するサーミスタＴｈ１の検知温度の差分Δｔ_１の値（サーミスタＴｈ０の検知温度からサーミスタＴｈ１の検知温度を引いた値）が想定よりも大きくなる原因としては、例えば、送風領域が必要以上に確保されていた場合が考えられる。このような場合、搬送可能最大幅の記録材Ｐを搬送する際に、記録材搬送方向に直交する方向に対して必要以上の送風領域が確保されていると、本来は送風領域でないのに送風を受ける領域（異常送風領域）が生じる。そして、この異常送風領域に対応する定着ニップ部Ｎの温度が低下することで、異常送風領域を通過する記録材Ｐの部位に、定着不良が発生する場合がある。本実施形態では、このような異常送風領域の温度は１８０℃に低下してしまうため、そこにＡ群の記録材Ｐを通紙させると、熱量不足で定着不良が発生してしまう。

本実施形態では、このような不具合を未然に防止するために、サーミスタＴｈ０の検知温度からサーミスタＴｈ１の検知温度を引いた差分Δｔ_１の値に応じて、フィルム２０１の端部温度を検知するサーミスタＴｈ１の検知温度が、サーミスタＴｈ０で検知される中央部の目標温度と同じ２００℃になるように、ヒータ２０５の発熱量を増やすように制御する。これにより、中央部（通紙部）の温度が２００℃を超えることはあるものの、異常送風領域での定着ニップ部Ｎの温度を定着に適した温度となるように回復補正することで、定着不良の発生を防止することができる。

（定着性の回復補正のフロー）
次に、定着性向上の補正動作の制御について説明する。図１１に画像形成（プリント）動作時の一連の制御フローを示す。

まず、備えられているシャッタ７０３、７０４の駆動異常や、シャッタ７０３、７０４の現在位置を検知するセンサ（不図示）により、フィルム２０１の送風領域を決定するシャッタ７０３、７０４に異常がないかどうかの確認を行う（Ｓ１１０２）。

ここで、シャッタ７０３、７０４の駆動状態の異常や、シャッタ７０３、７０４の位置を検知するセンサの故障等により、シャッタ７０３、７０３が適正な位置にない、もしくは適正な位置にあることが確認できない場合は、シャッタ７０３、７０４の位置が適正な位置にあるとのセンサからの信号がＣＰＵ５に入力されないことにより、ＣＰＵ５はシャッタ系の故障であると判断して定着性の回復補正動作を行わずに終了する（Ｓ１１０８）。このように、ＣＰＵ５は、シャッタ系の故障を検知する検知手段としても機能する。

一方、シャッタ駆動系の異常が確認できた場合は、プリントする記録材Ｐの記録材搬送方向に直交する方向の幅のサイズ確認を行う（Ｓ１１０３）。ここで、記録材ＰがＣ群に属する場合は、上述したように本フローでは定着性の補正動作を行わずに終了する（Ｓ１１０８）。

他方、記録材ＰがＡ群及びＢ群に属する場合は、送風ファンを駆動させ（Ｓ１１０４）、フィルム２０１の温度を検知するサーミスタＴｈ１の検知温度の監視を行う。これは、中央部の通紙部にあるサーミスタＴｈ０の検知温度から端部の非通紙部にあるサーミスタＴｈ１の検知温度を引いた差分Δｔ_１の値を算出し、それが記録材Ｐの幅毎に決められた所定値より大きいかどうかを確認する（Ｓ１１０５）。

本実施形態では、Ａ群であって差分Δｔ_１の値が１５℃より大きい場合、或いはＢ群であって差分Δｔ_１の値が３０℃より大きい場合には、ヒータ２０５への電力供給量を増やして発熱量を増やす（Ｓ１１０９）。その後、サーミスタＴｈ１の検知温度がサーミスタＴｈ０で検知される予め設定された目標温度である２００℃に到達したかどうかを確認する（Ｓ１１１０）。到達していない場合はサーミスタＴｈ１の監視を続け、サーミスタＴｈ１の温度が目標温度２００℃に到達すると、通紙動作を行い（Ｓ１１１１）、プリントを終了しても良いかどうかを判断する（Ｓ１１１２）。更に、プリントを継続する場合は、Ｓ１１１０へ戻ってサーミスタＴｈ１の検知温度を監視し（Ｓ１１１０）、終了する場合は、一連の処理を終了する（Ｓ１１０８）。

Ｓ１１０５で、Ａ群であって差分Δｔが１５℃以下の場合、或いはＢ群であって差分Δｔ_１が３０℃以下の場合、一旦通紙した後（Ｓ１１０６）、プリントを終了しても良いかどうかを判断する（Ｓ１１０７）。更に、プリントを継続する場合は、Ｓ１１０５に戻ってΔｔ_１の監視を行う（Ｓ１１０５）。プリントを終了する場合は、一連の処理を終了する（Ｓ１１０８）。

なお、このフローには記載していないが、サーミスタＴｈ１の検知温度が目標温度を下回った場合に、Ｓ１１０９で発熱量を増やすことと併せて、或いはそれに代えて、単位時間当たりの定着処理枚数を４０枚から例えば２５枚程度に減らすことによってフィルム２０１の温度の上昇回復を行っても良い。

更に、サーミスタＴｈ０の目標温度を＋１０℃とし、２１０℃に設定し直すことで、フィルム２０１の全体的な温度の底上げを図っても良い。

以上、説明したように、第１実施形態の画像形成装置においては、記録材ＰがＡ群に属し、サーミスタＴｈ０の検知温度からサーミスタＴｈ１の検知温度を引いた差分Δｔ_１の値が１５℃より大きい場合は、サーミスタＴｈ１の検知温度がサーミスタＴｈ０で検知される目標温度である２００℃に到達するまで、ヒータ２０５に電力を供給して、ヒータ２０５の発熱量を増やす制御を行う。また、記録材ＰがＢ群に属し、上述の差分Δｔ_１の値が３０℃より大きい場合は、サーミスタＴｈ１の検知温度がサーミスタＴｈ０で検知する目標温度の２００℃に到達するまで、ヒータに電力を供給して、ヒータ２０５の発熱量を増やす制御を行う。

このような制御を行うことで、シャッタ系の故障の発生等により、送風ファンによる送風がフィルム２０１の非通紙領域に異常に多量に当たる等の原因により、フィルム２０１の端部温度の想定を超える温度低下が発生した場合でも、記録材Ｐの記録材搬送方向に直交する方向の端部の非通紙部の定着不良の発生を回避することができる。

従来の画像形成装置では、シャッタ等の送風遮蔽手段に故障が生じた場合、画像形成装置に故障通知を表示させ、サービスマンが対応するまで画像形成装置の使用を一時停止させることになっていた。

しかしながら、本実施形態の画像形成装置によると、シャッタ系の故障が発生した場合等によって非通紙部の温度が想定された温度より低くなっても、定着処理能力は多少低下するものの、サービスマンが故障対応するまでの間であっても、画像形成装置としての使用は継続させることが可能となる。また、記録材Ｐへのトナーの定着も十分に行うことができるので、定着不良や、定着不良に伴う画像の汚れ、本体内の汚れなどの無い、シャッタ系の故障の無い状態と同等の定着性及び対汚れ性を維持することができる。

なお、本実施形態は、オンデマンド定着を用いた定着装置に限定されるものではなく、ＩＨ方式やヒートローラ方式等、様々な構成の定着装置に対しても適応可能である。

〔第２実施形態〕
以下に、第２実施形態の構成について、第１の実施形態とは異なる構成部分について説明する。

本実施形態における画像形成装置の基本的な構成は、第１実施形態の画像形成装置と同じものである。

図１２は、第２実施形態に係る記録材Ｐの幅とシャッタ位置とメモリに記録された値からサーミスタＴｈ１の検知温度を引いた差分Δｔ_２の所定値との関係を示す図である。この所定値は、ヒータ２０５の発熱量を増やす制御を開始するときの閾値として、予めメモリ５０５に保存されている、記録材Ｐの幅毎に決められた値である。

なお、本実施形態では、記録材ＰのサイズがＡ群のものを例にして説明する。

（定着性の回復補正のフロー）
図１３は、第２実施形態に係る、定着性を回復補正するために行う、送風ファンの制御フロー図である。

第１実施形態で説明した図１１の制御と異なるのは、フィルム２０１（ヒータ３０２ａ及びヒータ３０２ｂ）の端部（非通紙部）温度の状態を検知するサーミスタＴｈ１のみを用いて制御を行うことである。

シャッタ７０３、７０４、またはこれらシャッタ駆動に異常が確認される等により非通紙部の温度制御が良好に行われないときであって、記録材ＰがＡ群またはＢ群に属する場合に、ヒータ２０５の非通紙部の温度を検知するサーミスタＴｈ１の検知温度の監視を行う。具体的には、ヒータ通電開始から一定時間経過時点のサーミスタＴｈ１の検知温度を監視し、記録材Ｐの坪量とサイズから予め予測されていた温度と比較を行う（Ｓ１２０５）。

ここで、本実施形態では、Ａ群に属する記録材Ｐを例にして説明するので、予め想定されていたサーミスタＴｈ１の端部検知温度は１９０℃である。

次に、予め予測されていた温度から実際のサーミスタＴｈ１の検知温度を引いた値の差分Δｔ_２が１５℃（上述の所定値に相当）より大きい場合（記録材ＰがＡ群のため）は、ヒータ２０５への電力供給量を増やして発熱量を増やす（Ｓ１２０９）。

その後、サーミスタＴｈ１の検知温度がサーミスタＴｈ０で検知される温度である目標温度の２００℃に到達したかどうかを確認する（Ｓ１２１０）。もし、２００℃に到達していない場合には、サーミスタＴｈ１の監視を続ける。サーミスタＴｈ１の検知温度が目標温度２００℃に到達していた場合には、通紙動作を行い（Ｓ１２１１）、プリントを終了しても良いかどうかを判断する（Ｓ１２１１）。更に、プリントを継続する場合は、Ｓ１２１０に戻ってΔｔ_２の監視を行う（Ｓ１２１０）。プリントを終了する場合は、一連の処理を終了する（Ｓ１２０８）。

Ｓ１２０５で、差分Δｔ_２が１５℃以下の場合（記録材がＡ群のため）、一旦通紙した後（Ｓ１２０６）、プリントを終了しても良いかどうかを判断する（Ｓ１２０７）。更に、プリントを継続する場合は、Ｓ１２０５に戻ってΔｔ_２の監視を行う（Ｓ１２０５）。プリントを終了する場合は、一連の処理を終了する（Ｓ１２０８）。

記録材ＰのサイズがＢ群の場合は、上述のＳ１２０５の説明にあった「１５℃」を「３０℃」と読み替えることで、上述の制御フローをＢ群の記録材Ｐにも適用することができる。

以上、説明したように、第２実施形態の画像形成装置においては、サーミスタＴｈ１の温度と予め想定されている温度との差分を算出し、それが所定値より大きい場合に、サーミスタＴｈ１の温度をサーミスタＴｈ０の目標温度に到達するまでヒータに電力を供給してその発熱量を増やす制御を行うことで、第１実施形態の図１１に示す制御で得られるのと同様の効果を得ることができる。

〔第３実施形態〕
以下に、第３実施形態の構成について、上述の各実施形態とは異なる構成部分について説明する。

本実施形態における画像形成装置の基本的な構成は、第１実施形態の画像形成装置と同じものである。

本実施形態では、備えられているシャッタ７０３、７０４の位置を検知するセンサ（不図示）が故障して、シャッタ７０３、７０４の位置が不明となった場合に、シャッタ７０３、７０４の位置が適正な位置にあるとの位置検知センサからの信号がＣＰＵ５に伝達されないことで把握される。シャッタ７０３、７０４の位置が把握されないと、送風ファン２２２、７０２からの送風が定着手段１１６のフィルム２０１の長手方向端部のどの領域を冷却しているのか、あるいはシャッタ７０３、７０４が全閉していて冷却していないのかが不明となる。

そこで、通常の定着のための加熱（定着温調）をしているときに、２つのヒータ３０２ａ、３０２ｂが押圧されるフィルム２０１の中央部温度を間接的に検知するサーミスタＴｈ０と、同じくフィルム２０１の端部温度を間接的に検知するサーミスタＴｈ１の検知温度の差分Δｔ_３を求め、この差分Δｔ_３の大小の程度に応じて以下のような制御を行うこととする。

差分Δｔ_３が大きく、フィルム２０１の端部が冷えていると想定される場合には、シャッタ７０３、７０４は全開であると判断し、Ａ群の記録材がニップ部Ｎを通紙する際にサーミスタＴｈ１の検知温度が通常の定着温調温度（第１実施形態と同様の設定温度２００℃）になるまで、ヒータ３０２ａ、３０２ｂを加熱する。このとき、中央部も同時に加熱されるために通常の定着温調温度より昇温するものの、問題は無い。

また、単位時間当たりの定着処理枚数を減らして通紙間隔を空けるよう調整することで、通紙により奪われた熱量の回復を図るものとする。

なお、Ｂ群及びＣ群の記録材を通紙する際には、上述の加熱制御及び通紙間隔の調整制御は行わない。

差分Δｔ_３が中程度であって、フィルム２０１の端部が僅かに冷えていると想定される場合には、シャッタ７０３、７０４は半開であると判断し、Ａ群の記録材がニップ部Ｎを通紙する際には、上述の差分Δｔ_３が大きい場合と同様に、サーミスタＴｈ１の検知温度が通常の定着温調温度になるまで、ヒータ３０２ａ、３０２ｂを加熱する。このときも、中央部も同時に加熱されるために通常の定着温調温度より昇温するものの、問題は無い。

但し、差分Δｔ_３が中程度なので、単位時間当たりの定着処理枚数は通常の枚数から減らすことは行わない。

また、Ｂ群及びＣ群の記録材を通紙する際には、上述の加熱制御は行わない。

差分Δｔ_３が小さく、フィルム２０１の端部の温度が通常時の温調温度であると想定される場合には、シャッタ７０３、７０４は全閉であると判断し、Ａ群の記録材がニップ部Ｎを通紙する際における、ヒータ３０２ａ、３０２ｂの加熱は行わない。

また、Ｂ群及びＣ群の記録材を通紙する際には、単位時間当たりの定着処理枚数を減らすことで、フィルム２０１の中央部より端部の方が昇温することを避ける調整制御を行う。

１・・・感光ドラム
５・・・ＣＰＵ
１０３・・・紙サイズ検知センサ
１１３・・・転写ローラ
１１６・・・定着手段
２０１・・・フィルム
２０２・・・加圧ローラ
２０５・・・ヒータ
２２１・・・冷却手段
２２２・・・送風ファン
２２３・・・ダクト
３０１・・・基材
３０２ａ・・・メインヒータ
３０２ｂ・・・サブヒータ
５０５・・・メモリ
７０２・・・送風ファン
７０３・・・シャッタ
７０４・・・シャッタ
７１５・・・ダクト
７１６・・・ダクト
Ｎ・・・定着ニップ部
Ｐ・・・記録材
Ｔｈ０・・・サーミスタ
Ｔｈ１・・・サーミスタ

Claims (9)

1. トナー像を担持する記録材を、加熱体と加圧部材とで形成されるニップ部を通過させる際に加熱し、前記トナー像を当該記録材に定着させる定着手段と、
   前記ニップ部を通過して搬送される記録材のサイズが最大幅である記録材は通過するが前記最大幅の記録材より小さいサイズの記録材は通過しない、前記加熱体の非通紙部の温度を検知する非通紙部温度検知手段と、
   前記加熱体の前記非通紙部へ送風を行う送風手段と、
   前記加熱体と前記送風手段との間に記録材搬送方向に交差する方向に沿って移動可能に配され、記録材の幅に応じて移動することにより、前記送風手段からの送風を受ける前記加熱体の領域を変える遮蔽手段と、
   前記遮蔽手段の故障を検知する検知手段と、
   を有し、
   前記検知手段が前記遮蔽手段の故障を検知することで、前記非通紙部温度検知手段により検知される温度が、前記ニップ部を通過して搬送可能な全てのサイズの記録材が通過する前記加熱体の通紙部の温度として予め設定された温度になるように、前記加熱体の発熱量を増やすことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ニップ部を通過して搬送可能な全てのサイズの記録材が通過する前記加熱体の通紙部には、通紙部温度検知手段が配されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ニップ部を通過する記録材のサイズに応じて、前記通紙部温度検知手段で検知された温度から前記非通紙部温度検知手段で検知された温度を引いた値が所定値より大きい場合に、前記加熱体の発熱量を増やすことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記所定値は、前記通紙部温度検知手段で検知された温度から前記非通紙部温度検知手段で検知された温度を引いた差分の値について、予め記録材の幅毎に想定された値であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 予め記録材の幅毎に想定されていた温度から前記非通紙部温度検知手段で検知された温度を引いた値が予め記録材の幅毎に想定した値より大きい場合に、前記加熱体の発熱量を増やすことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. トナー像を担持する記録材を、加熱体と加圧部材とで形成されるニップ部を通過させる際に加熱し、前記トナー像を当該記録材に定着させる画像形成方法において、
   前記ニップ部を通過して搬送される記録材のサイズが最大幅である記録材は通過するが前記最大幅の記録材より小さいサイズの記録材は通過しない、前記加熱体の非通紙部の温度を検知し、
   前記加熱体の前記非通紙部の温度を下げるための送風手段からの送風を遮蔽するために、前記加熱体と前記送風手段との間に記録材搬送方向に交差する方向に沿い、記録材の幅に応じて移動可能に遮蔽手段を配し、
   前記遮蔽手段の故障を検知する検知手段を配し、
   前記検知手段が前記遮蔽手段の故障を検知することで、前記加熱体の非通紙部の検知温度が、前記ニップ部を通過して搬送可能な全てのサイズの記録材が通過する前記加熱体の通紙部の温度として予め設定された温度になるように、前記加熱体の発熱量を増やすことを特徴とする画像形成方法。
7. 前記通紙部の温度を検知し、検知された記録材のサイズに応じて、当該通紙部で検知された温度から前記非通紙部で検知された温度を引いた値が所定値より大きい場合に、前記加熱体の発熱量を増やすことを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
8. 前記所定値は、前記通紙部で検知された温度から前記非通紙部で検知された温度を引いた差分の値について、予め記録材の幅毎に想定された値であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
9. 予め記録材の幅毎に想定されていた温度から前記非通紙部で検知された温度を引いた値が予め記録材の幅毎に想定した値より大きい場合に、前記加熱体の発熱量を増やすことを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。

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