JP2023037232A - 定着装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】幅方向全域にわたって良好な定着画像を形成することができない不具合や、定着部材の局所的な過昇温が生じてしまう不具合を軽減する。【解決手段】印刷中に幅方向中央部の位置Ｘを移動開始位置として少なくともニップ部を通過するシートＰの幅方向サイズに対応する幅方向範囲の全域Ｍを移動しながら定着ローラ２１の表面温度を幅方向範囲の全域Ｍにわたって検知する第１温度センサ４０と、印刷中に幅方向端部の位置を移動開始位置として幅方向範囲の全域Ｍを移動しながら定着ローラ２１の表面温度を幅方向範囲の全域Ｍにわたって検知する第２温度センサ４１と、が設けられている。そして、印刷中に、第１温度センサ４０の検知結果と、第２温度センサ４１の検知結果と、に基づいて、ヒータ２５、２６が制御される。【選択図】図３

Description

この発明は、トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置における定着装置において、定着部材（定着ローラ）の表面温度を検知する温度センサを幅方向に移動させる技術が広く知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。

詳しくは、定着装置は、定着部材（定着ローラ）に、加圧部材（加圧ローラ）が圧接していて、シート（用紙）が搬送されるニップ部（定着ニップ）が形成されている。定着部材は、定着部材の表面温度を検知する温度センサの検知結果に基づいて制御されるヒータなどの加熱手段によって加熱される。そして、ニップ部に搬送されたシート上のトナー像が、定着部材から受ける熱と、ニップ部の圧力と、によって、シート上に定着されることになる。

一方、特許文献１には、幅方向中央部と幅方向一端側端部との間を移動する温度センサの検知結果に基づいて、定着ローラの幅方向中央部を加熱する中央部ヒータと、定着ローラの幅方向両端部を加熱する端部ヒータと、をオン・オフ制御する技術が開示されている。
また、特許文献２には、幅方向中央部に固定された温度センサの検知結果と、通紙される用紙の幅方向サイズに合わせて通紙領域端部に移動する温度センサの検知結果と、に基づいて、定着ローラを加熱するヒータをオン・オフ制御する技術が開示されている。

従来の定着装置は、定着部材の表面温度が幅方向全域にわたって不均一であるときに、その状態を精度良く把握することができずに、幅方向全域にわたって良好な定着画像を形成することができない不具合や、定着部材の局所的な過昇温が生じてしまう不具合などがあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、幅方向全域にわたって良好な定着画像を形成することができない不具合や、定着部材の局所的な過昇温が生じてしまう不具合が軽減される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における定着装置は、加熱手段によって加熱されて、トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着部材と、前記定着部材に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、印刷中に幅方向中央部の位置を移動開始位置として少なくとも前記ニップ部を通過するシートの幅方向サイズに対応する幅方向範囲の全域を移動しながら前記定着部材の表面温度を前記幅方向範囲の全域にわたって検知する第１温度センサと、印刷中に幅方向端部の位置を移動開始位置として前記幅方向範囲の全域を移動しながら前記定着部材の表面温度を前記幅方向範囲の全域にわたって検知する第２温度センサと、を備え、印刷中に、前記第１温度センサの検知結果と、前記第２温度センサの検知結果と、に基づいて、前記加熱手段が制御されるものである。

本発明によれば、幅方向全域にわたって良好な定着画像を形成することができない不具合や、定着部材の局所的な過昇温が生じてしまう不具合が軽減される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 定着装置を示す構成図である。 （Ａ）定着ローラに対する中央部ヒータと端部ヒータとの幅方向の位置関係を示す概略図と、（Ｂ）定着ローラに対する第１温度センサと第２温度センサとの幅方向の位置関係を示す概略図と、である。 定着ローラにおける幅方向の温度分布の一例を示すグラフである。 ヒータ制御の一例を示すフローチャートである。 変形例１における、定着ローラに対する第１温度センサと第２温度センサとの幅方向の位置関係を示す概略図である。 変形例２における、定着装置を示す構成図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、を示す。
また、７は用紙等のシートＰが収容される給紙部、９はシートＰの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、を示す。

また、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成されたトナー像をシートＰの表面に重ねて転写する１次転写ローラ、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残留した未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像をシートＰ上に転写するための２次転写ローラ、２０はシートＰ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作（印刷動作）について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面には、帯電電位が形成される。
その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する（露光工程である。）。詳しくは、書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向、幅方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成された潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図１の時計方向に走行して、２次転写ローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写ローラ１８との対向位置で、シートＰ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写ローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送されるシートＰは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートＰを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送されたシートＰが、搬送経路を通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達したシートＰは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写されたシートＰは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップ部（定着ニップ）にて、カラー画像（トナー像）がシートＰの表面に定着される（定着工程である。）。
そして、定着工程後のシートＰは、排紙ローラによって、装置本体１の外部に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセス（印刷動作）が完了する。

次に、図２、図３等を用いて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２、図３に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ローラ２１、加熱手段としてのヒータ２５、２６、加圧部材としての加圧ローラ３１、定着ローラ２１の温度（表面温度）を検知する２つの温度センサ４０、４１、温度センサ４０、４１を幅方向に移動するためのセンサ移動機構５５Ａ、５５Ｂ、温度センサ４０、４１の幅方向の位置を検知するフォトセンサ５９Ａ、５９Ｂ（位置検知手段）、等で構成されている。

ここで、定着部材としての定着ローラ２１（定着回転体）は、ステンレス鋼などの金属材料からなる中空構造の芯金２１ａ上に、被覆層２１ｂ（弾性層と離型層とが積層されたものである。）が形成された多層構造のローラ部材であって、加圧部材としての加圧ローラ３１に圧接してニップ部（定着ニップ）を形成している。
定着ローラ２１の被覆層２１ｂにおける弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ローラ２１の被覆層２１ｂにおける離型層は、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等で形成されている。定着ローラ２１の表層に離型層を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。定着ローラ２１は、駆動モータ（不図示）によって図２の時計方向に回転駆動される。

中空構造の定着ローラ２１（芯金２１ａ）の内部には、加熱手段としての２つのヒータ（中央部ヒータ２５と端部ヒータ２６とである。）が固設されている。
２つのヒータ２５、２６は、それぞれ、棒状に形成されたハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、画像形成装置本体１のメインスイッチがオン（電源オン）された状態で、電源９１、９２からヒータ２５、２６に電力が供給される。そして、制御部９０により出力制御されたヒータ２５、２６からの輻射熱によって定着ローラ２１が加熱されて、さらに加熱された定着ローラ２１の表面からシートＰ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。
ヒータ２５、２６の出力制御は、定着ローラ２１表面に非接触で対向する２つの温度センサ４０、４１によるローラ表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。そして、このようなヒータ２５、２６の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。
なお、本実施の形態では、２つの温度センサ（第１温度センサ４０と第２温度センサ４１とである。）がそれぞれ幅方向に移動可能に構成されているが、これについては後で詳しく説明する。

また、加圧部材としての加圧ローラ３１（加圧回転体）は、主として、芯金３２と、芯金３２の外周面を覆う被覆層としての弾性層３３と、からなるローラ部材である。
加圧ローラ３１の弾性層３３（被覆層）は、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けて、弾性層３３と離型層とで被覆層を構成することもできる。
そして、加圧ローラ３１は、不図示の加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ローラ３１と定着ローラ２１との間に、所望のニップ部が形成される。
加圧ローラ３１は、定着ローラ２１の回転にともない、図２の反時計方向に従動回転する。

上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
装置本体１のメインスイッチが投入されると、電源９１、９２からヒータ２５、２６に交流電圧が印加（給電）される。
そして、印刷指令（プリント要求）が入力されると、不図示の駆動モータ（駆動機構）によって定着ローラ２１の時計方向の回転駆動が開始されて、加圧ローラ３１の反時計方向の従動回転が開始される。その後、給紙部７からシートＰが給送されて、２次転写ローラ１８の位置で、中間転写ベルト１７上のトナー像がシートＰ上に未定着画像として担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持されたシートＰは、図２の矢印方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ローラ３１の押圧力とによって、シートＰの表面にトナー像Ｔが定着される。そして、定着工程後のシートＰは、回転する定着ローラ２１及び加圧ローラ３１によって、ニップ部から矢印方向に送出される。

以下、本実施の形態における定着装置２０（画像形成装置１）において、特徴的な構成・動作について詳しく説明する。
図２、図３（Ａ）等を参照して、本実施の形態における定着装置２０には、定着ローラ２１（定着部材）を加熱する加熱手段として、定着ローラ２１の幅方向中央部を加熱する中央部ヒータ２５と、定着ローラ２１の幅方向両端部を加熱する端部ヒータ２６と、が設けられている。

詳しくは、中央部ヒータ２５は、ハロゲンヒータであって、定着ローラ２１の幅方向中央部（図３の範囲Ｎである。）を加熱可能に形成されている。中央部ヒータ２５は、幅方向長さが定着ローラ２１の幅方向長さとほぼ同等に形成されているものの、ヒータとして機能する部分（ヒータ主部）は中央部にのみ形成されている。また、中央部ヒータ２５のワット数は８５０Ｗ（ワット）に設定されている。そして、中央部ヒータ２５は、制御部９０による第１電源９１（図２参照）の制御によって、第１電源９１から供給される電圧印加のタイミングが制御される。
端部ヒータ２６は、ハロゲンヒータであって、定着ローラ２１（定着部材）の幅方向両端部（図３の範囲Ｍよりも僅かに広い範囲から範囲Ｎを除いた範囲である。）を加熱可能に形成されている。端部ヒータ２６は、幅方向長さが定着ローラ２１の幅方向長さとほぼ同等に形成されているものの、ヒータとして機能する部分（ヒータ主部）は両端部にのみ形成されている。また、端部ヒータ２６のワット数は８００Ｗ（ワット）に設定されている。そして、端部ヒータ２６は、制御部９０による第２電源９２（図２参照）の制御によって、第２電源９２から供給される電圧印加のタイミングが制御される。

なお、本実施の形態において、上述した定着ローラ２１の「幅方向中央部」の範囲Ｎは、幅方向の中央位置Ｘ（図３参照）を含む範囲であって、通紙可能な最小サイズのシートＰの通紙領域、すなわち、通紙可能なすべてのサイズのシートＰに対して通紙領域となりうる部分としている。
また、上述した定着ローラ２１の「幅方向両端部」の範囲（Ｍ－Ｎ）における、範囲Ｍは、通紙可能な最大サイズのシートＰの通紙領域を含み、それよりも僅かに広い範囲に設定されている。

また、図２、図３（Ｂ）等に示すように、本実施の形態における定着装置２０には、定着ローラ２１（定着部材）の表面温度を検知する２つの温度センサ（第１温度センサ４０と第２温度センサ４１とである。）が設置されている。これらの温度センサ４０、４１は、いずれも、定着ローラ２１の表面に非接触で対向するサーモパイル、非接触サーミスタなどの非接触型温度センサである。そして、２つの温度センサ４０、４１は、それぞれ、センサ移動機構５５Ａ、５５Ｂによって幅方向（シートＰの搬送方向に直交する図２の紙面垂直方向であって、図３（Ｂ）の左右方向である。）に移動可能に構成されている。

詳しくは、第１温度センサ４０は、印刷中（定着工程中）に幅方向中央部（本実施の形態では、中央位置Ｘであって、図３（Ｂ）に示す位置である。）の位置を移動開始位置（ホームポジション）として、少なくともニップ部（定着ニップ）を通過するシートＰの幅方向サイズに対応する幅方向範囲の全域を移動しながら、定着ローラ２１の表面温度を幅方向範囲の全域にわたって検知するものである。
これに対して、第２温度センサ４１は、印刷中に幅方向端部の位置（本実施の形態では、図３（Ｂ）に示す位置であって、通紙可能な最大サイズのシートＰの通紙領域Ｍにおける幅方向端部の位置である。）を移動開始位置（ホームポジション）として、上述した幅方向範囲の全域を移動しながら、定着ローラ２１の表面温度を幅方向範囲の全域にわたって検知するものである。

具体的に、本実施の形態において、第１温度センサ４０と第２温度センサ４１とは、それぞれ、通紙可能な最大サイズのシートＰの通紙領域に対応する幅方向範囲の全域Ｍを移動しながら、定着ローラ２１（定着部材）の表面温度を、その幅方向範囲の全域にわたって検知することになる。

さらに具体的に、第１温度センサ４０は、先に図１等を用いて説明した印刷動作が開始されると、第１センサ移動機構５５Ａによって、図３（Ｂ）に示す中央位置Ｘを移動開始位置（ホームポジション）として実線矢印方向（図３（Ｂ）の左側）に移動して、幅方向一端側に達した後に、破線矢印方向（図３（Ｂ）の右側）に移動して、幅方向他端側に達した後に、中央位置Ｘに戻って１往復する。この間、第１温度センサ４０によって、定着ローラ２１の幅方向の温度分布（図４のグラフＳ１参照）が検知されることになる。
これに対して、第２温度センサ４１は、先に図１等を用いて説明した印刷動作が開始されると、第２センサ移動機構５５Ｂによって、図３（Ｂ）に示す幅方向他端側を移動開始位置（ホームポジション）として実線矢印方向（図３（Ｂ）の左側）に移動して、幅方向一端側に達した後に、破線矢印方向（図３（Ｂ）の右側）に移動して、幅方向他端側（ホームポジション）に戻って１往復する。この間、第２温度センサ４１によって、定着ローラ２１の幅方向の温度分布（図４のグラフＳ２参照）が検知されることになる。

なお、本実施の形態において、第１温度センサ４０と第２温度センサ４１とは、それぞれ、印刷（一連のジョブであって、特に、連続通紙時である。）の途中で幅方向範囲Ｍを１往復したときには、その後に印刷が終了するまで幅方向範囲Ｍを繰り返し往復するように移動する。
すなわち、一連のジョブが終了するまで、第１温度センサ４０と第２温度センサ４１とは、それぞれ、移動停止することなく、上述した往復移動を可能な限り繰り返すことになる。
そして、第１温度センサ４０と第２温度センサ４１とは、それぞれ、その移動の間に常に定着ローラ２１の表面温度（定着温度）を検知することになる。
そして、第１温度センサ４０と第２温度センサ４１とは、印刷が終了した後に、それぞれ図３（Ｂ）に示すそれぞれの移動開始位置（ホームポジション）に戻されることになる。

ここで、図３（Ｂ）等を参照して、本実施の形態において、第１温度センサ４０を幅方向に移動する第１センサ移動機構５５Ａは、第１モータ５６Ａ、第１ウォームギア５７Ａ、第１フィラー５８Ａ、第１ガイド部材（不図示）、等で構成されている。同様に、第２温度センサ４１を幅方向に移動する第２センサ移動機構５５Ｂは、第２モータ５６Ｂ、第２ウォームギア５７Ｂ、第２フィラー５８Ｂ、第２ガイド部材（不図示）、等で構成されている。

第１、第２モータ５６Ａ、５６Ｂは、第１、第２ウォームギア５７Ａ、５７Ｂを正逆双方向に回転可能に構成されている。第１、第２モータ５６Ａ、５６Ｂとしては、ステッピングモータを用いることもできるし、ＤＣモータを用いることもできる。第１、第２モータ５６Ａ、５６Ｂとしてステッピングモータを用いる場合には、第１、第２温度センサ４０、４１を高い位置精度で移動させることが可能になる。これに対して、第１、第２モータ５６Ａ、５６ＢとしてＤＣモータを用いる場合には、低廉なセンサ移動機構５５Ａ、５５Ｂを提供することが可能になる。
第１、第２温度センサ４０、４１には、第１、第２ウォームギア５７Ａ、５７Ｂに噛合するギア部が設けられている。また、図示は省略するが、定着装置２０の筐体には、第１、第２温度センサ４０、４１を非回転で幅方向に移動可能に保持する第１、第２ガイド部材が設けられている。
このように構成された第１、第２センサ移動機構５５Ａ、５５Ｂによって、制御部９０による制御によって、第１、第２モータ５６Ａ、５６Ｂが正方向に駆動されると、第１、第２温度センサ４０、４１が図３（Ｂ）の左側（幅方向一端側）に移動して、第１、第２モータ５６Ａ、５６Ｂが逆方向に駆動されると、第１、第２温度センサ４０、４１が図３（Ｂ）の右側（幅方向他端側）に移動することになる。

なお、いかなるジョブ中においても第１、第２温度センサ４０、４１による幅方向の温度分布の検知を完了させるために（幅方向範囲全域を少なくとも１往復させるために）、センサ移動機構５５Ａ、５５Ｂは、少なくとも通紙可能な最小の搬送方向サイズのシートが通紙されるときに、第１、第２温度センサ４０、４１が１往復するように、その移動速度が設定されていることが好ましい。
また、センサ移動機構５５Ａ、５５Ｂは、このような構成のものに限定されることなく、種々の構成のものを用いることができる。

また、図３（Ｂ）を参照して、本実施の形態における定着装置２０には、第１温度センサ４０の幅方向の位置を検知する第１位置検知手段としての第１フォトセンサ５９Ａと、第２温度センサ４１の幅方向の位置を検知する第２位置検知手段としての第２フォトセンサ５９Ｂと、が設けられている。
詳しくは、第１センサ移動機構５５Ａの第１ウォームギア５７Ａには、その幅方向他端側の固定位置に、第１フィラー５８Ａが設置されている。そして、定着装置２０の筐体には、第１フィラー５８Ａに対向する位置に、第１フィラー５８Ａの回転位置を光学的に検知可能な第１フォトセンサ５９Ａ（第１位置検知手段）が設けられている。このように構成された第１フォトセンサ５９Ａによって、第１フィラー５８Ａの回転位置と正逆双方向の回転回数とを検知することによって、第１温度センサ４０の幅方向の絶対位置が検知されることになる。
同様に、第２センサ移動機構５５Ｂの第２ウォームギア５７Ｂには、その幅方向他端側の固定位置に、第２フィラー５８Ｂが設置されている。そして、定着装置２０の筐体には、第２フィラー５８Ｂに対向する位置に、第２フィラー５８Ｂの回転位置を光学的に検知可能な第２フォトセンサ５９Ｂ（第２位置検知手段）が設けられている。このように構成された第２フォトセンサ５９Ｂによって、第２フィラー５８Ｂの回転位置と正逆双方向の回転回数とを検知することによって、第２温度センサ４１の幅方向の絶対位置が検知されることになる。
また、第１フォトセンサ５９Ａの検知結果と第２フォトセンサ５９Ｂとの検知結果とから、第１温度センサ４０と第２温度センサ４１との幅方向の相対位置を把握することができる。
なお、第１、第２位置検知手段は、このような構成のものに限定されることなく、種々の構成のものを用いることができる。

そして、本実施の形態では、印刷中に、第１温度センサ４０の検知結果と、第２温度センサ４１の検知結果と、に基づいて、加熱手段としての２つのヒータ２５、２６が制御される。
詳しくは、図４を参照して、本実施の形態において、印刷中に、第１温度センサ４０によって検知した幅方向範囲の全域Ｍの温度分布Ｓ１と、第２温度センサ４１によって検知した幅方向範囲の全域Ｍの温度分布Ｓ２と、がそれぞれ予め定められた温度分布Ｓ０に近似するようにヒータ２５、２６（加熱手段）が制御される。

さらに具体的に、制御部９０のＲＯＭ（記憶手段）には、通紙されるシートＰの種類（サイズや厚みなどである。）や通紙枚数に応じて、理想とされる幅方向の温度分布Ｓ０が予め記憶されている。
また、制御部９０のＲＯＭ（記憶手段）には、中央部ヒータ２５のオン・オフ制御と、端部ヒータ２６のオン・オフ制御と、の組み合わせによって、定着温度の幅方向の温度分布がどのように変化するかについてのデータが予め記憶されている。すなわち、第１温度センサ４０によって検知した温度分布Ｓ１と、第２温度センサ４１によって検知した温度分布Ｓ２と、中央部ヒータ２５のオン・オフ制御と、端部ヒータ２６のオン・オフ制御と、の関係についてのデータが予め記憶されている。
したがって、制御部９０によって、第１温度センサ４０によって検知した温度分布Ｓ１と、第２温度センサ４１によって検知した温度分布Ｓ２と、に基づいて、幅方向にわたって均一な狙いの温度分布Ｓ０になるように、第１電源９１による中央部ヒータ２５のオン・オフ制御と、第２電源９２による端部ヒータ２６のオン・オフ制御と、がおこなわれる。また、これらの温度検知とヒータ制御とが、交互にフィードバックされながら実行される。

以下、図５を用いて、このようなヒータ制御の一例について説明する。
図５に示すように、まず、待機状態にあった画像形成装置１において印刷動作が開始されると、第１、第２フォトセンサ５９Ａ、５９Ｂによって第１、第２温度センサ４０、４１がそれぞれホームポジション（移動開始位置）に位置しているかが判別される（ステップＳ１、Ｓ２）。そして、第１、第２温度センサ４０、４１がそれぞれホームポジションに位置していることが確認されると、第１、第２温度センサ４０、４１の幅方向の移動をおこないながら、第１、第２温度センサ４０、４１による温度分布Ｓ１、Ｓ２の検知がおこなわれる（ステップＳ３～Ｓ５）。
そして、第１、第２温度センサ４０、４１による検知結果Ｓ１、Ｓ２と、制御部９０のＲＯＭに記憶された温度分布Ｓ０のデータと、が比較されて（ステップＳ６）、狙いの温度分布Ｓ０に近づくように、中央部ヒータ２５と端部ヒータ２６との出力制御がおこなわれる（ステップＳ７～Ｓ９）。このような出力制御は、一連の印刷が終了するまでおこなわれて（ステップＳ１０）、印刷の終了とともに本フローが終了することになる。

このように、本実施の形態における定着装置２０は、幅方向中央部の位置Ｘを移動開始位置として幅方向全域を移動しながら定着温度を検知する第１温度センサ４０の検知結果と、幅方向端部の位置を移動開始位置として幅方向全域を移動しながら定着温度を検知する第２温度センサ４１の検知結果と、に基づいて、中央部ヒータ２５と端部ヒータ２６とが制御される。
これにより、図４のグラフＳ１、Ｓ２に示すように、定着ローラ２１の表面温度が幅方向全域にわたって不均一であっても、その状態を精度良く把握して、その状態を精度良く解消することが可能になる。そのため、幅方向全域にわたって良好な定着画像を形成することができない不具合や、定着部材の局所的な過昇温が生じてしまう不具合などが軽減されることになる。
すなわち、幅方向の固定位置に設置された温度センサの検知結果に基づいて、ヒータ制御をしてしまうと、たまたま温度センサが固定された位置の定着温度が低すぎたり高すぎたりしてしまうと、幅方向全域でみたときに、その検知温度に基づいて温度制御される定着温度が狙いの温度からかけ離れたものになってしまう。これに対して、本実施の形態では、幅方向全域の温度分布に基づいたヒータ制御をおこなっているため、そのような不具合が生じにくくなる。

特に、本実施の形態では、第１温度センサ４０が温度分布の検知を開始する位置と、第２温度センサ４１が温度分布の検知を開始する位置と、が異なるため（ズレているため）、２つの温度センサ４０，４１によって時間的にずらしての温度分布の検知が可能になる。すなわち、幅方向の所定位置に注目してみると、２つの温度センサ４０，４１によって、同時に温度検知されるのではなくて、時間をずらして温度検知されることになる。したがって、幅方向の温度分布が、時間的変化も含めて、精度良く検知されやすくなって、先に説明した不具合の解消が効率的に軽減される。
なお、第１温度センサ４０の移動開始位置は、中央部ヒータ２５のヒータ主部が位置する幅方向中央部であって、第２温度センサ４１の移動開始位置は、端部ヒータ２６のヒータ主部が位置する幅方向端部であるため、印刷開始直後の中央部ヒータ２５の出力制御を第１温度センサ４０の検知結果に基づいておこなうとともに、印刷開始直後の端部ヒータ２６の出力制御を第２温度センサ４１の検知結果に基づいておこなうことが可能になる。そして、そのような制御をおこなうことで、先に説明した狙いの温度分布Ｓ０に近似させる制御がスムーズにおこなわれることになる。

なお、本実施の形態では、先に図４を用いて説明したように、第１、第２温度センサ４０、４１の検知結果と、制御部９０に予め記憶された温度分布Ｓ０と、を比較する制御をおこなった。
これに対して、第１、第２温度センサ４０、４１で検知した温度分布に基づいて平均化した定着温度が狙いの定着温度に近似するように、２つのヒータ２５、２６を制御することもできる。

＜変形例１＞
図６に示すように、変形例１における定着装置２０は、第１温度センサ４０が温度検知しながら移動する幅方向範囲が、ニップ部（定着ニップ）を通過するシートＰの幅方向サイズに対応する幅方向範囲の全域Ｎｘとなるように設定している。
同様に、第２温度センサ４１が温度検知しながら移動する幅方向範囲が、ニップ部（定着ニップ）を通過するシートＰの幅方向サイズに対応する幅方向範囲の全域Ｎｘとなるように設定している。ただし、変形例１において、第２温度センサ４１の移動開始位置（ホームポジション）は、図３（Ｂ）のものと同様に、通紙可能な最大サイズのシートの通紙領域Ｍにおける幅方向端部の位置としている。
すなわち、変形例１においては、幅方向サイズの異なるシートＰが通紙されると、その幅方向サイズに応じて、第１、第２温度センサ４０、４１の移動範囲Ｎｘが変化することになる。
そして、変形例１においても、図２～図５等を用いて説明したものと同様に、印刷中に、第１温度センサ４０の検知結果と、第２温度センサ４１の検知結果と、に基づいて、ヒータ２５、２６が制御される。
これにより、幅方向全域にわたって良好な定着画像を形成することができない不具合や、定着ローラ２１の局所的な過昇温が生じてしまう不具合が軽減される。特に、変形例１のものは、通紙されるシートＰの幅方向サイズに応じて、きめの細かい定着温度制御が可能になる。
なお、シートＰの幅方向サイズに関する情報は、ユーザーによって操作パネル１００（図１、図２参照）に入力されるシート情報に基づいて制御部９０で把握することができる。また、給紙部７などにサイズ検知センサを設けて、そのサイズ検知センサによってシートＰの幅方向サイズを直接的に検知して、その検知結果に基づいてシートＰの幅方向サイズに関する情報を取得することもできる。

＜変形例２＞
図８に示すように、変形例２における定着装置２０は、ベルト式定着装置（定着部材として定着ベルト２２が用いられた定着装置である。）であって、加熱ローラ２４の内部に加熱手段としてのヒータ２５、２６を設置している。詳しくは、定着部材としての定着ベルト２２は、定着補助ローラ２３、加熱ローラ２４、テンションローラなどの複数のローラ部材によって張架・支持されている。また、定着補助ローラ２３は、定着ベルト２２を介して加圧ローラ３１に圧接してニップ部を形成している。さらに、中空構造の加熱ローラ２４の内部には、定着部材としての定着ベルト２２を間接的に加熱するヒータ２５、２６が固設されている。また、２つの温度センサ４０、４１は、幅方向に移動可能しながら定着ベルト２２の幅方向の温度分布を検知するように構成されている。そして、２つの温度センサ４０、４１の検知結果に基づいて、ヒータ２５、２６が制御されることになる。
このように構成された定着装置２０においても、幅方向全域にわたって良好な定着画像を形成することができない不具合や、定着ベルト２２の局所的な過昇温が生じてしまう不具合が軽減される。

以上説明したように、本実施の形態における定着装置２０は、ヒータ２５、２６（加熱手段）によって加熱されてトナー像を加熱してシートＰの表面に定着する定着ローラ２１（定着部材）と、定着ローラ２１に圧接することでシートＰが搬送されるニップ部を形成する加圧ローラ３１（加圧部材）と、が設けられている。また、印刷中に幅方向中央部の位置Ｘを移動開始位置として少なくともニップ部を通過するシートＰの幅方向サイズに対応する幅方向範囲の全域Ｍを移動しながら定着ローラ２１の表面温度を幅方向範囲の全域Ｍにわたって検知する第１温度センサ４０と、印刷中に幅方向端部の位置を移動開始位置として幅方向範囲の全域Ｍを移動しながら定着ローラ２１の表面温度を幅方向範囲の全域Ｍにわたって検知する第２温度センサ４１と、が設けられている。そして、印刷中に、第１温度センサ４０の検知結果と、第２温度センサ４１の検知結果と、に基づいて、ヒータ２５、２６が制御される。
これにより、幅方向全域にわたって良好な定着画像を形成することができない不具合や、定着ローラ２１の局所的な過昇温が生じてしまう不具合が軽減される。

なお、本実施の形態では、加圧部材として加圧ローラ３１を用いたが、加圧部材はこれに限定されることなく、例えば、加圧部材として加圧ベルトを用いることもできる。
また、本実施の形態では、図３（Ｂ）、図６において第２温度センサ４１を中央位置Ｍに対して右側端部に設置したが、第２温度センサ４１を中央位置Ｍに対して左側端部に設置することもできる。
また、本実施の形態では、第１、第２温度センサ４０、４１として非接触式の温度センサを用いたが、第１、第２温度センサ４０、４１として接触式の温度センサを用いることもできる。第１、第２温度センサ４０、４１として非接触式の温度センサを用いる場合には、接触式のものを用いる場合と比較して、移動による定着ローラ２１との摺動抵抗が生じないことになる。これに対して、第１、第２温度センサ４０、４１として接触式の温度センサを用いる場合には、非接触式のものを用いる場合と比較して、温度検知の精度を高めることができる反面、擦過跡やトナー固着による黒スジ画像の発生が生じやすくなるが、温度センサ４０、４１を幅方向に移動させることで、そのような擦過跡やトナー固着が局所的に形成されにくくなる（接触式の温度センサ４０、４１を移動させない場合に比べて、黒スジ画像の発生が軽減される。）。
また、本実施の形態では、定着部材（定着ローラ２１）を加熱する加熱手段として２つのヒータ２５、２６を用いたが、加熱手段として１つ又は３つ以上のヒータを用いることもできる。
また、本実施の形態では、定着部材（定着ローラ２１）を加熱する加熱手段として熱ヒータ方式のものを用いたが、加熱手段はこれに限定されることなく、例えば、電磁誘導方式（ＩＨ方式）のものや、抵抗発熱体方式のものを用いることもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

なお、本願明細書等において、「幅方向」とは、シートの搬送方向に対して直交する方向であるものと定義する。
また、本願明細書等において、「シート」とは、紙（用紙）の他に、コート紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、フィルムシート等のシート状の記録媒体のすべてを含むものと定義する。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ローラ（定着部材）、
２５ 中央部ヒータ（加熱手段）、
２６ 端部ヒータ（加熱手段）、
３１ 加圧ローラ（加圧部材）、
４０ 第１温度センサ（第１温度検知手段）、
４１ 第２温度センサ（第２温度検知手段）、
５５Ａ 第１センサ移動機構、
５６Ａ 第１モータ、
５７Ａ 第１ウォームギア、
５８Ａ 第１フィラー、
５９Ａ 第１フォトセンサ（第１位置検知手段）、
５５Ｂ 第２センサ移動機構、
５６Ｂ 第２モータ、
５７Ｂ 第２ウォームギア、
５８Ｂ 第２フィラー、
５９Ｂ 第２フォトセンサ（第１位置検知手段）、
Ｐ シート（用紙）。

特開２０００－２２７７３２号公報 特開平９－２８１８４５号公報

Claims (8)

1. 加熱手段によって加熱されて、トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着部材と、
   前記定着部材に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
   印刷中に幅方向中央部の位置を移動開始位置として少なくとも前記ニップ部を通過するシートの幅方向サイズに対応する幅方向範囲の全域を移動しながら前記定着部材の表面温度を前記幅方向範囲の全域にわたって検知する第１温度センサと、
   印刷中に幅方向端部の位置を移動開始位置として前記幅方向範囲の全域を移動しながら前記定着部材の表面温度を前記幅方向範囲の全域にわたって検知する第２温度センサと、
   を備え、
   印刷中に、前記第１温度センサの検知結果と、前記第２温度センサの検知結果と、に基づいて、前記加熱手段が制御されることを特徴とする定着装置。
2. 前記第１温度センサと前記第２温度センサとは、それぞれ、通紙可能な最大サイズのシートの通紙領域に対応する前記幅方向範囲の全域を移動しながら前記定着部材の表面温度を前記幅方向範囲の全域にわたって検知することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１温度センサの幅方向の位置を検知する第１位置検知手段と、
   前記第２温度センサの幅方向の位置を検知する第２位置検知手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記第１温度センサと前記第２温度センサとは、それぞれ、印刷の途中で前記幅方向範囲を１往復したときには、その後に印刷が終了するまで前記幅方向範囲を繰り返し往復するように移動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定着装置。
5. 前記第２温度センサの前記移動開始位置は、通紙可能な最大サイズのシートの通紙領域における幅方向端部の位置であることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 印刷中に、前記第１温度センサによって検知した前記幅方向範囲の全域の温度分布と、前記第２温度センサによって検知した前記幅方向範囲の全域の温度分布と、がそれぞれ予め定められた温度分布に近似するように前記加熱手段が制御されることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記加熱手段は、前記定着部材の幅方向中央部を加熱する中央部ヒータと、前記定着部材の幅方向両端部を加熱する端部ヒータと、であることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 請求項１～請求項７のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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