JP6415044B2

JP6415044B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6415044B2
Application number: JP2013258066A
Authority: JP
Inventors: 康人南島; 隆史 ▲楢▼原; 安藤　温敏; 温敏安藤; 徹今泉; 有弥小島
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Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2018-10-31
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Also published as: JP2015114590A

Description

本発明は、例えば電子写真方式の複写機・プリンター等の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置に搭載する像加熱装置たる定着装置としてフィルム加熱方式の定着装置がある。

この定着装置の代表的例においては、セラミック基板上に抵抗発熱体を有する加熱部材たるヒータと、このヒータに接触し回転するフィルム状の定着部材（可撓性部材）である定着フィルムを有する。また、この定着フィルムを介してヒータに押圧される回動可能な加圧部材である加圧ローラを有している。そして、未定着画像（以下、未定着トナー像またはトナー像と記す）を担持する記録材は、定着フィルムを介してヒータに加圧ローラを押圧することで形成される加圧接触部（定着ニップ部）で挟持搬送されつつ加熱される。これにより記録材上のトナー像は記録材に固着像として加熱定着される。

この定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。したがって、この定着装置を搭載するプリンターは、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少なく、プリント指令の入力後、１枚目の画像を出力するまでの時間を短くすることができる。

このような定着装置は、ヒータの裏面上または定着フィルム内面に設けられた温度検知素子（サーミスタ等）の検知結果に基づいて温調される。すなわち、温度検知素子の検知温度が所定の設定温度（以下、温調温度とする）より低い場合にはヒータを昇温させ、高い場合にはヒータを降温させることで、定着装置の温度を一定に保っている。

また、ヒータの異常昇温があった際に備え、抵抗発熱体への通電を遮断する保護素子（感熱素子：サーモスイッチ、温度ヒューズ等）が、ヒータ長手方向において温度検知素子に対応する位置とは異なる位置に設けられている（特許文献１）。

一般的にこの保護素子は、熱伝導グリスや熱伝導部材を介して、ヒータの裏面上に配置される。温調温度は、通常使用時における保護素子の温度が、意図しない通電遮断が発生するリスクを考慮して定められた温度（使用可能上限温度）以下に収まるよう設定される。

特開２０１２−７８６７８号公報

ところで、トナー像を担持した記録材が定着ニップ部に導入されて挟持搬送される際において、ヒータ長手方向における保護素子部および温度検知素子部の位置に相当する、記録材上の位置におけるトナー量（印字率）により、保護素子の温度上昇は異なる。これは、記録材上にトナーが存在すると、トナーを溶融するためにより多くの熱を与える必要があるため、保護素子および温度検知素子の周辺部材の熱が奪われるためである。

すなわち、保護素子部に近いトナー像は保護素子の熱を奪い温度上昇を抑制する。一方、温度検知素子部に近いトナー像は温度検知素子の熱を奪い検知温度を低下させるため、ヒータの発熱を促し、保護素子を含むヒータ全体ひいては定着装置全体の温度を上昇させる。

図９は記録材上の印字率の違いによる保護素子の温度上昇の一例を示した図である。（ａ）は記録材上の幅方向における保護素子部に相当する位置が低印字率、温度検知素子部に相当する位置が高印字率の画像を１枚プリントした際の保護素子の温度上昇を示している。（ｂ）は記録材上の幅方向において印字率が一様である画像を、（ａ）の場合と同一のスループット、同一の温調温度にて１枚プリントした際の保護素子の温度上昇を示している。

また、（ｃ）は記録材上の幅方向における保護素子部に相当する位置が高印字率、温度検知素子部に相当する位置が低印字率の画像を、（ａ）の場合と同一のスループット、同一の温調温度にて１枚プリントした際の感熱素子の温度上昇を示している。

図９から明らかなように、記録材上の幅方向における保護素子部に相当する位置の印字率に対し、温度検知素子部に相当する位置の印字率が高いほど、保護素子の温度上昇が大きく、使用可能上限温度Ｔ_Lに対するマージンが少ない。一般的に、保護素子の通電遮断を防ぐため、（ａ）のような保護素子の温度上昇が最も大きくなる画像においても使用可能上限温度ＴＬ以下に収まるよう、温調温度を設定する。

一方、（ｃ）のような保護素子の温度上昇が小さい画像においては、温調温度を上げる余地があるといえる。この温調温度を上げることが可能であれば、より短い時間で画像を記録材に定着することが可能となり、スループットを上昇させることができる。

従って、種々の画像をプリントする際、それぞれの画像に応じて好適に温調温度およびスループットを設定するのが望ましいといえる。

そこで本発明は、種々の画像に対し好適な定着装置の温調およびスループットを設定し、保護素子の通電遮断を防止しつつ生産性を向上することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
記録材に未定着画像を形成する画像形成部と、
筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、前記ヒータもしくは前記フィルムの温度を検知する温度検知素子と、前記フィルムの母線方向において前記ヒータの前記温度検知素子と異なる位置で異常昇温が発生した時に前記ヒータへの電力供給を遮断する保護素子と、を備え、前記フィルムの熱で記録材に形成された前記未定着画像を加熱して記録材に定着する定着部と、
前記温度検知素子で検知された温度が目標温度になるように前記ヒータへ供給する電力を制御する制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記制御部は、前記フィルムの母線方向において、記録材上の前記保護素子の配設位置に対応する第１の領域の印字率と記録材上の前記温度検知素子の配設位置に対応する第２の領域の印字率とを取得し、
前記制御部は、前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも小さい時に、前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも記録材に画像を形成する生産性を低くすることを特徴とする。

本発明によれば、保護素子の通電遮断を防止しつつ生産性を向上することができる画像形成装置を提供することができる。

第１の実施例における画像形成装置の概略模式図定着装置の断面を表す模式図ヒータ部の構成の概略を示す模式図変形例における定着装置の断面を表す模式図記録材上の印字率測定領域とヒータの長手方向における部材の位置との関係を示す図第１の実施例における制御処理の例示的なフローチャートを示す図第２の実施例における記録材上の印字率測定領域とヒータの長手方向における部材の位置との関係を示す図第２の実施例における制御処理の例示的なフローチャートを示す図従来例における記録材上の印字率の違いによる感熱素子の温度上昇を示した図フィルム加熱方式の定着装置の他の各種構成形態を示した模式図

［実施例１］
（画像形成装置）
本発明の第１の実施例で用いた画像形成装置の概略を、図１を用いて説明する。この画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いたレーザープリンター（デジタル画像形成装置）である。（ａ）は画像形成装置１００の構成を説明するブロック図、（ｂ）は画像形成装置１００の断面模式図である。

ここで、以下の説明において、画像形成装置１００の構成機器や構成部材に関して、長手方向または幅方向とは、記録材搬送路面において記録材搬送方向に直交する方向に実質平行な方向である。また、記録材の幅とは、記録材面において、記録材搬送方向に直交する方向に実質平行な方向の寸法である。記録材の長さとは、記録材搬送方向に実質平行な方向の寸法である。

また、記録材（記録媒体）とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。以下の説明では、記録材を用紙と記し、その扱いを給紙、排紙、通紙領域、紙間などの用語を用いて説明するが、これによって本発明において記録材が紙に限定されるものではない。

ホストコンピュータ等である外部機器Ｈで形成された画像は、画像形成装置１００へ送られ、ビデオコントローラ１１０において、レーザ発振が可能なＢＩＴＭＡＰ信号に変換される。本実施の形態で用いた画像形成装置１００は、１インチ当たりの解像度が６００ｄｏｔであるので、１ＢＩＴの大きさは、４２×４２μｍである。

たとえば、Ａ４の用紙は２１０×２９７ｍｍであるから、先・後端、左・右端の余白を各５ｍｍとすると、２００×２８７ｍｍの画像形成可能な領域となる。よって、
（２００／０．０４２）×（２８７／０．０４２）＝３２，０００，０００ＢＩＴ
となる。

制御部（ＣＰＵ）としてのＤＣコントローラ１２０は、ビデオコントローラ１１０より受信したＢＩＴＭＡＰ信号に変換された画像情報に基づいて、画像形成部１０におけるスキャナユニット１３０内のレーザを発光させる。像担持体としての感光ドラム１０７は矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動され、その表面が帯電部材１１２により所定の極性・電位に一様に帯電される。その帯電処理面がスキャナユニット１３０から発射されたレーザ光Ｌにより走査露光される。これにより、感光ドラム１０７の表面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。

そして、その静電潜像が現像装置１０８により未定着画像（現像剤像：以下、未定着トナー像またはトナー像と記す）として現像される。

一方、給紙カセット１０１に積載されている用紙Ｐがカセット給紙ローラ１０２によって給紙される。用紙Ｐは搬送ローラ１０３によって搬送路１０４上をレジストローラ１０５に向かって搬送される。レジストローラ１０５は用紙Ｐの先端位置を調整しつつ、用紙Ｐを所定の制御タイミングにて転写ローラ１０６および感光ドラム１０７の当接部である転写ニップ部Ｇへ導入する。転写ローラ１０６には所定の転写バイアスが印加される。これにより、転写ニップ部Ｇを挟持搬送される用紙Ｐの面に感光ドラム１０７の面に形成される未定着トナー像が順次に静電的に転写される。

転写ニップ部Ｇを出た用紙Ｐは感光ドラム面から分離されて、ＤＣコントローラ１２０により温調制御された定着装置（定着部）２００へ導入され、トナー像の加熱加圧定着（画像定着）を受ける。定着装置２００を出た用紙Ｐは搬送路１１０を通って排紙ローラ１０９によって画像形成物としてプリンター上面の排出トレイ１１１上に排紙される。用紙分離後の感光ドラム面はクリーニング装置１１３により清掃されて繰り返して画像形成に供される。

上記において定着装置２００までの画像形成機構部が用紙（記録材）Ｐに未定着画像を形成する画像形成部１０である。

（定着装置）
図２は、本実施例における定着装置２００の概略的な横断面図である。この定着装置２００はフィルム加熱方式、加圧ローラ駆動式の定着装置である。この定着装置２００は、大別して、加熱手段としての加熱ユニット２１０と、この加熱ユニット２１０と定着ニップ部Ｎを形成する対向部材（加圧手段）としての弾性加圧ローラ２２０と、これらを組み込んだ装置筐体（シャーシ：不図示）と、を有する。

加熱ユニット２１０は、加熱部材としてのセラミックヒータ２３０、横断面が略半円弧状かつ樋型のフィルムガイド部材２１１、可撓性部材としての円筒状（筒状）の耐熱性フィルム２１２等から構成されている。

セラミックヒータ（以下、ヒータと記す）２３０は、図２において紙面に垂直方向を長手とする横長で、全体に低熱容量であり、通電のＯＮ／ＯＦＦに対応して応答性よく迅速に昇温・降温する。

フィルムガイド部材（以下、ステーと記す）２１１も図２において紙面に垂直方向を長手とする横長の部材である。ステー２１１は、耐熱性、電気絶縁性を有し、かつ高い加重に耐えられる剛性材料であることが望ましい。たとえばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等で構成される。ヒータ２３０は、このステー２１１の下面の略中央部にステー長手に沿って設けられた溝部内に、表面側を外向にして嵌入させて固定支持されている。

耐熱性フィルム（以下、定着フィルムと記す）２１２は、たとえば厚さ３０μｍ〜２５０μｍ程度の全体に可撓性を有する耐熱性のフィルムであり、上記のようにヒータ２３０を固定支持させたステー２１１にルーズに外嵌させてある。

定着フィルム２１２は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰＳ等の材質の単層フィルム、あるいはＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ等の材質の基層の表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ等を離型層としてコーティングした複合層フィルムが好適である。また、高熱伝導性を有するＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の純金属、合金等を基層に用い、離型層に前述のコーティング処理、フッ素樹脂チューブの被膜を行ったものも好適である。

弾性加圧ローラ（以下、加圧ローラと記す）２２０は、芯金２２１と、該芯金に同心一体に設けたシリコーンゴム等の弾性・耐熱性材料のローラ層２２２と、表面層２２３を備えている。芯金２２１の両端部をそれぞれ装置筐体の手前側と奥側のシャーシ側板（不図示）間に軸受を介して回転自由に支持させてある。

加熱ユニット２１０は加圧ローラ２２０の上側にヒータ２３０の側を下向きにして実質平行に配列してある。そして、ステー２１１は、付勢手段（不図示）にてヒータ２３０と加圧ローラ２２０との間に定着フィルム２１２を挟んで加圧ローラ２２０の上面に対してローラ層２２２の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させた状態に保持される。これにより、ヒータ２３０の下面と加圧ローラ２２０の上面との間に定着フィルム２１２を挟んで用紙搬送方向（記録材搬送方向）Ｄに関して所定幅の定着ニップ部（ニップ部）Ｎが形成される。

加圧ローラ２２０はモータ（駆動源：不図示）により図２において矢印Ｒ２２０の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２２０の回転力は、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力を通じて定着フィルム２１２に作用する。そのため、定着フィルム２１２は、その内面が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２３０の下面に密着して摺動しながら、矢印Ｒ２１０の時計方向に従動回転する。

ステー２１１は、ヒータ２３０を保持するとともに定着フィルム２１２の回転時の搬送安定性を図るフィルムガイドの役目をしている。定着フィルム２１２との回転摺動性を高めるために、定着フィルム２１２と、ヒータ２３０及びステー２１１の外周面との間に耐熱性グリス等の潤滑剤を介在させている。

ヒータ２３０に通電がなされることで、ヒータ２３０の発熱で定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がり、温調された状態になると、定着ニップ部Ｎに未定着トナー像ｔを担持した用紙Ｐが導入される。定着ニップ部Ｎにおいて用紙Ｐのトナー像担持面側が定着フィルム２１２の外面に密着して挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ２３０の熱が定着フィルム２１２を介して用紙Ｐに付与され、用紙Ｐ上の未定着トナー像ｔが加熱加圧定着される。

（ヒータ）
図３は、本実施例におけるヒータ２３０の構成の概略を示す模式図である。（ａ）はヒータ２３０の背面模式図（裏面側）、（ｂ）はヒータ２３０の一部切り欠きの正面模式図（表面側）、（ｃ）は（ｂ）のヒータ２３０のｃ−ｃ断面模式図およびそのヒータ２３０に用いられる通電制御回路（通電制御部）の一例を表わす図である。

ヒータ２３０は、細長い耐熱性・絶縁性・良熱伝導性の基板（絶縁基材）２３１を有する。この基板２３１の定着ニップ部Ｎ側の面（一方面：以下、表面とする）に、基板２３１の長手方向（ヒータ幅方向）に沿って設けられている通電によって発熱する抵抗発熱体２３２を有する。また、連絡電路２３３と、給電用電極２３４・２３５と、耐熱性オーバーコート層２３６と、を有する全体に低熱容量の加熱部材である。

基板２３１は、たとえば、アルミナ（酸化アルミニウム、Ａｌ₂Ｏ₃）からなるセラミック材基板である。

抵抗発熱体２３２は、たとえば、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｂ）、Ｔａ₂Ｎ等の電気抵抗材料ペースト（抵抗ペースト）をヒータ基板表面に基板長手に沿ってスクリーン印刷等によりパターン塗工し、焼成することで形成したものである。

給電用電極２３４・２３５は基板２３１の表面の長手一端側に併設してあり、一方の給電用電極部２３４は抵抗発熱体２３２の一端部に導電延長部２３４ａを介して電気的に導通させてある。他方の給電用電極部２３５は抵抗発熱体２３２に並行させて基板２３１の表面に設けた連絡電路２３３を介して抵抗発熱体２３２の他端部に電気的に導通させてある。

上記により、給電用電極部２３４→抵抗発熱体２３２→連絡電路２３３→給電用電極部２３５の直列電路（ＡＣライン）が構成される。

オーバーコート層２３６は、基板２３１の表面において、給電用電極部２３４・２３５を除いて、抵抗発熱体２３２と連絡電路２３３を覆わせて形成される。

また、ヒータ２３０は、基板２３１の裏面（他方面：定着ニップ部Ｎと反対側の面）に温度検知素子２３７を有する。温度検知素子２３７は、ヒータ２３０の温度を検知するために設けられたものである。本実施例では、温度検知素子としてヒータ２３０から分離した外部当接型のサーミスタを用いている。このサーミスタ２３７は、支持体上に断熱層を設け、その断熱層の上にチップサーミスタの素子を固定したものであり、その素子を基板２３１の裏面に向けて所定の加圧力により加圧して支持体を基板２３１の裏面に取り付ける。

本実施例では、支持体として高耐熱性の液晶ポリマーを、断熱層としてセラミックスペーパーを積層したものを用いた。その外部当接型サーミスタ２３７は、定着ニップ部Ｎに導入される所定サイズの用紙Ｐが必ず通過する最小サイズ通紙領域内に配置されている。

保護素子２３８は、ヒータ２３０が異常昇温した際に通電を遮断する保安素子として基板２３１の裏面に接触配置されている。本実施例では、保護素子２３８として、熱に反応して電極２３４への通電を遮断する温度ヒューズを用いている。

ＤＣコントローラ１２０は、ヒータ２３０への通電制御手段たるトライアック１２０ａをオンする。これにより交流電源ＡＣから保護素子２３８を通じてヒータ２３０の電極２３４・２３５に通電される。ヒータ２３０は、電極２３４・２３５を通じて抵抗発熱体２３２に通電されることによりその有効全長部が発熱し、ヒータ２３０の発熱領域が昇温する。ヒータ２３０の発熱領域の幅は抵抗発熱体２３２の有効全長部に対応している。また、ヒータ２３０の発熱領域の幅は最大サイズ通紙領域幅にほぼ対応している。

その昇温に応じて加熱される基板２３１の温度をサーミスタ２３７が検知する。ＤＣコントローラ１２０は、サーミスタ２３７の出力（検知温度情報）をＡ／Ｄ変換して取り込む。そして、ＤＣコントローラ１２０はサーミスタ２３７からの出力に基づいて、トライアック１２０ａによりヒータ２３０に通電する電力を位相制御あるいは波数制御等により制御して、ヒータ２３０の温度制御を行う。

すなわち、ＤＣコントローラ１２０は、サーミスタ２３７の検知温度が所定の設定温度（温調温度）より低い場合にはヒータ２３０を昇温させ、設定温度より高い場合にはヒータ２３０を降温させるようにトライアック１２０ａを制御する。これにより、ヒータ２３０の温度を一定に保っている。本実施例では、位相制御により出力を０〜１００％まで５％刻みの２１段階で変化させている。出力１００％はヒータ２３０に全通電したときの出力を示す。

図４は本実施例における定着装置２００の構成の変形例である。本変形例では温度検知素子たるサーミスタ２３７は、熱源である定着ヒータ２３０に非接触に配置され、本例ではステー２１１の上方において定着フィルム２１３の内面に弾性的に接触させてあり、定着ベルト２１３の内面の温度を検知する。

サーミスタ２３７は、ステー２１１に固定支持させたステーンレス製のアーム２３９の先端に取り付けられ、アーム２３９が弾性揺動する。これにより、定着フィルム２１２の内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ２３７は定着フィルム２１２の内面に常に接する状態に保たれる。また、変形例におけるヒータ２３０、定着フィルム２１２、加圧ローラ２２０の詳細は、前述した図２の形態の定着装置２００と同様の構成である。

（本実施例の特徴）
本実施例では、図３または図４のように、ヒータ２３０もしくは定着フィルム２１２の温度を検知する温度検知素子としてのサーミスタ２３７を備えている。また、定着フィルム２１２の母線方向（長手方向）においてヒータ２３０のサーミスタ２３７と異なる位置で異常昇温が発生した時にヒータ２３０への電力供給を遮断する保護素子としての温度ヒューズ２３８を備えている。

そして、定着フィルム２１２の母線方向において、用紙上（記録材上）の温度ヒューズ２３８の配設位置に対応する第１の領域の印字率と用紙上のサーミスタ２３７の配設位置に対応する第２の領域の印字率を対比する。第１の領域の印字率が第２の領域の印字率よりも小さい時は、第１の領域の印字率が第２の領域の印字率よりも大きい時よりも用紙Ｐに画像を形成する生産性が低いことを特徴としている。

以下、これをより具体的に説明する。制御部としてのＤＣコントローラ１２０は、画像形成する用紙上の後述する第１の領域Ｆ（図５）と第２の領域Ｔの印字率の差（差分）に応じて、画像形成装置１００の画像形成動作の制御設定を変更する。つまり、装置の生産性に関与する、例えば、定着装置温調温度、スループット、プリント休止の実施頻度などの制御設定を決定（変更）する。

図５は、本実施例における、用紙Ｐ上の印字率測定領域（第１の領域）ＦおよびＴ（第２の領域）と、ヒータ２３０の長手方向における保護素子である温度ヒューズ２３８および温度検知素子であるサーミスタ２３７の位置と、の関係を示す図である。

第１の領域Ｆは、定着ニップ部Ｎに導入されて挟持搬送される用紙Ｐ上のトナー像ｔが温度ヒューズ２３８の温度上昇に影響する領域である。即ち、画像形成部１０において用紙Ｐに形成される画像（トナー像）に関して用紙Ｐが定着装置２００の定着ニップ部Ｎで挟持搬送されていく際における温度ヒューズ２３８の配設位置に相当する領域を含む用紙上の領域である。

本実施例では、第１の領域Ｆの幅は、用紙幅方向（記録材幅方向）においては温度ヒューズ２３８と基板２３１の接触する１０ｍｍ幅の領域から両端に各５ｍｍ延長した合計２０ｍｍ幅の領域としている。また、第１の領域Ｆの長さは、用紙搬送方向において用紙Ｐの先端部と後端部の余白部Ｐａ・Ｐｂを除いた画像形成領域Ｉの先端Ｉａから後端Ｉｂまでの長さとしている。

また、第２の領域Ｔは、定着ニップ部Ｎに導入されて挟持搬送されるトナー像ｔがサーミスタ２３７の検知温度に影響する領域である。即ち、画像形成部１０において用紙Ｐに形成される画像に関して用紙Ｐが定着装置２００の定着ニップ部Ｎで挟持搬送されていく際におけるサーミスタ２３７の配設位置に相当する領域を含む用紙上の領域である。

本実施例では、第２の領域Ｔの幅は、用紙幅方向においてはサーミスタ２３７と基板２３１の接触する１０ｍｍ領域から両端に各５ｍｍ延長した２０ｍｍ幅としている。また、第２の領域Ｔの長さは、用紙搬送方向において用紙Ｐの先端部と後端部の余白部Ｐａ・Ｐｂを除いた画像形成領域Ｉの先端Ｉａから後端Ｉｂまでの長さとしている。

画像形成されるＢＩＴはレーザ発振が行われるため、レーザ発振が行われるＢＩＴ数を全体のＢＩＴ数で割れば印字率が求まる。したがって、第１の領域Ｆの印字率と第２の領域Ｔの印字率はそれぞれ下記の式で求められる。

第１の領域Ｆの印字率［％］＝（第１の領域Ｆ上でレーザ発振が成されるＢＩＴ数）×
１００／（第１の領域Ｆの全体のＢＩＴ数）
第２の領域Ｔの印字率［％］＝（第２の領域Ｔ上でレーザ発振が成されるＢＩＴ数）×
１００］／（第２の領域Ｔの全体のＢＩＴ数）
ＤＣコントローラ１２０は、画像形成装置１００の解像度と、ビデオコントローラ１１０より受信したＢＩＴＭＡＰ信号に変換された画像情報に基づいて、画像形成する用紙Ｐ上の上記の第１と第２の領域ＴとＦにおける印字率を演算することができる。

本実施例における制御を、図６に示す制御フローチャートに基づいて説明する。ＤＣコントローラ１２０は、画像形成を開始するとともに、画像形成する用紙Ｐ上の（第２の領域Ｔの印字率）−（第１の領域Ｆの印字率）］を算出する（ステーップＳ１０１）。

１）上記の減算値（差分）が＋５０％以上（所定の正の第１の差分以上：最大値＋１００％）である場合は、定着装置２００の制御モードを［制御Ａ］（ステーップＳ１０２：所定の第２の制御設定）に設定して画像形成装置１００の画像形成動作を実行させる。

たとえば、最も温度ヒューズ２３８の昇温が大きい、第２の領域Ｔの印字率が１００％かつ第１の領域Ｆの印字率が０％の画像をプリントする際は、スループットが２０ｐｐｍとなるよう、紙間を設定する。また、トナー像が用紙に定着可能となる温調温度を設定（基本温調）している。

２）また、上記の減算値が＋５０％未満かつ−５０％以上（所定の正の第１の差分未満且つ所定の負の第２の差分以上）である場合は、定着装置２００の制御モードを［制御Ｂ］（ステーップＳ１０３：所定の第１の制御設定）に設定して画像形成装置１００の画像形成動作を実行させる。

たとえば、用紙Ｐ上の印字率が一様である画像をプリントする際は、温調温度を前述した基本温調より３℃上げ、スループットを２２ｐｐｍとなるよう、紙間を設定している。

３）また、上記の減算値が−５０％未満（所定の負の第２の差分未満：最小値−１００％）である場合は、定着装置２００の制御モードを［制御Ｃ］（所定の第３の制御設定：ステーップＳ１０４）に設定して画像形成装置１００の画像形成動作を実行させる。

たとえば、最も温度ヒューズ２３８の昇温が小さい、第２の領域Ｔの印字率が０％かつ第１の領域Ｆの印字率が１００％の画像をプリントする際は、温調温度を前述した基本温調より６℃上げ、スループットを２３ｐｐｍとなるよう、紙間を設定している。

つまり、第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも小さい時は、第１の領域Ｔの印字率が第２の領域Ｆの印字率よりも大きい時よりも用紙Ｐに画像を形成する生産性が低いことを特徴としている。これにより、温度ヒューズ２３８の通電遮断を防止しつつ生産性を向上することができる画像形成装置を提供することができる。

また、本実施例におけるＤＣコントローラ１２０は、温度ヒューズ２３８の温度上昇の抑制を目的としたプリント休止の要否を判断するために、計数手段たるカウンタを記憶している（以下、プリント休止カウンタとする）。このプリント休止カウンタは初期値を０とし、連続プリント１枚毎に領域Ｆと領域Ｔの印字率の差によって決められた値が加算され、カウンタの値が１以上になるとプリント休止を実行する（ステーップＳ１０５、Ｓ１０６）。

図６の［制御Ａ］（ステーップＳ１０２）に示す通り、上記の減算値が＋５０％以上の画像をプリントする際は１／１００加算される。また、［制御Ｂ］（ステーップＳ１０３）に示す通り、上記の減算値が＋５０％未満かつ−５０％以上である画像をプリントする際は１／１２０加算される。また、［制御Ｃ］（ステーップＳ１０４）に示す通り、上記の減算値が−５０％未満である画像をプリントする際も１／１２０加算される。

また、プリント休止が実行される（ステーップＳ１０６）、またはプリントが終了すると、プリント休止カウンタの値は０にリセットされる（ステーップＳ１０７、Ｓ１０９）。

この制御により、プリント休止の実行頻度は、プリントされる画像に応じて変化する。たとえば、第２の領域Ｔの印字率が１００％かつ第１の領域Ｆの印字率が０％の画像のみを連続プリントする際は、１００枚毎にプリント休止が実行される。一方、用紙Ｐ上の印字率が一様である画像、あるいは第２の領域Ｔの印字率が０％かつ第１の領域Ｆの印字率が１００％の画像のみを連続プリントする際は、１２０枚毎にプリント休止が実行される。

上記実施例１における、保護素子である温度ヒューズ２３８の通電遮断を防止しつつ生産性を向上することができる画像形成装置の制御の特徴事項をまとめると次のとおりである。

１）第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも小さい時は、第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも大きい時よりも用紙Ｐに画像を形成する生産性が低い。

２）第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも小さい時は、第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも大きい時よりもヒータ２３０の目標温度が低い。

３）第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも小さい時は、第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも大きい時よりも用紙Ｐを搬送する速度が遅い。

４）第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも小さい時は、第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも大きい時よりも、用紙Ｐが連続的に搬送される場合における一の用紙の後端と次に搬送される用紙の先端との間隔が広い。

５）第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも小さい時は、第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも大きい時よりも、画像形成装置の休止が実行されるプリント枚数が少ない。

（本実施例の作用）
本実施例の制御は、サーミスタ２３７およびその周辺に相当する第２の領域Ｔの印字率が低く、温度ヒューズ２３８およびその周辺に相当する第１の領域Ｆの印字率が高い画像ほど、温調温度を高く設定し、スループットを向上させ、プリント休止頻度を抑制する。すなわち、サーミスタ２３７の検知温度が高く、温度ヒューズ２３８の熱を奪いやすい画像であるほど、生産性を向上することで、温度ヒューズ２３８の使用可能上限温度に対するマージンを一定に保っている。

そこで実際に、比較例を用いて本実施例の制御による効果を検証した。本実施例の制御および後述する比較例１の制御のそれぞれにおいて下記の１）ないし３）のような条件のプリントを実行した。各条件におけるプロセス速度は１５０ｍｍ／秒であり、室温２３℃の環境下でプリントした。

１）用紙Ｐ上の第２の領域Ｔの印字率が７０％であり、その他領域が０％である画像［（第２の領域Ｔの印字率）−（第１の領域Ｆの印字率）＝７０％］を１５０枚連続プリント（プリント休止含む）した際の温度ヒューズ２３８の最大温度を測定した。

２）用紙Ｐ上の全領域の印字率が＋５０％である画像［（第２の領域Ｔの印字率）−（第１の領域Ｆの印字率）＝０％］を１５０枚連続プリント（プリント休止含む）した際の温度ヒューズ２３８の最大温度を測定した。

３）用紙Ｐ上の第１の領域Ｆの印字率が７０％であり、その他領域が０％である画像［（第２の領域Ｔの印字率−第１の領域Ｆの印字率＝−７０％］を１５０枚連続プリント（プリント休止含む）した際の温度ヒューズ２３８の最大温度を測定した。

比較例１の制御では、温調温度は前述した基本温調に設定し、スループットを２０ｐｐｍとしている。また、昇温を抑制するためのプリント休止を連続プリント１００枚毎に実行する。これら温調温度、スループット、プリント休止の実行頻度は第１の領域Ｆと第２の領域Ｔの印字率の差に関わらず一定である。

表１に温度ヒューズ２３８の最大温度の測定結果を示す。表中、Ｔ_Lは、温度ヒューズ２３８の使用可能上限温度である。

表１に示すように、比較例１の制御では、用紙Ｐ上の第２の領域Ｔと第１の領域Ｆの印字率の差により温度ヒューズ２３８の最大温度がＴ_Ｌ−５℃からＴ_Ｌ−１２℃まで変化した。これは、［（第２の領域Ｔの印字率）−（第１の領域Ｆの印字率）］が小さい画像ほど、サーミスタ２３７の検知温度が高く、温度ヒューズ２３８の熱を奪いやすいためであり、温度ヒューズ２３８の温度上昇が過剰に抑制され、生産性向上の余地を残している。

一方、本実施例の制御では、温度ヒューズ２３８の最大温度がＴ_L−５℃からＴ_L−６℃までしか変化していない。温度ヒューズ２３８の温度上昇が小さい画像ほど、温調温度を上げ、スルプートを上げ、プリント休止の実行頻度を低減することで、種々の画像において使用可能上限温度ＴＬに対するマージンを一定に保ち、生産性を向上させている。

以上のように、用紙Ｐ上の第２の領域Ｔと第１の領域Ｆの印字率の差（差分）に応じて、定着装置２００の温調、スループット、プリント休止の実施頻度を変えることにより、通電遮断が発生することなく、生産性を向上することができる。

尚、本実施例では、プロセス速度を１５０ｍｍ／秒に固定し、画像に応じて紙間を調整することによりスループットを変更しているが、プロセス速度を調整しスループットを変更する場合においても、本実施例と同様の作用が得られる。

［実施例２］
本発明の第２の実施例の形態を説明する。尚、本実施例で用いた画像形成装置の構成については、実施例１と同様であるため再度の説明を省略する。

（本実施例の特徴）
本実施例２の場合も、実施例１と同様に、第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも小さい時は、第１の領域Ｆの印字率が第２の領域Ｔの印字率よりも大きい時よりも用紙Ｐに画像を形成する生産性が低いことを特徴としている。

ただし、本実施例２は、実施例１の第１の領域Ｆにおいて保護素子である温度ヒューズ２３８が対応している領域の印字率を対応していない領域の印字率よりも大きく評価する。また、第２の領域Ｔにおいて温度検知素子であるサーミスタ２３７が対応している領域の印字率を対応していない領域の印字率よりも大きく評価することを特徴とする。

より具体的には、本実施例では、ＤＣコントローラ１２０は第１の領域Ｆの印字率を次のような指数Ｃ_Ｆとして演算する。即ち、第１の領域Ｆの領域内において温度ヒューズ２３８の配設位置に対応している内側領域Ｆｃの印字率に所定の第１の係数を乗算する。また、この内側領域Ｆｃに隣接の外側領域Ｆｅの印字率に前記第１の係数より小さい値の所定の第２の係数を乗算する。そして、上記２つの乗算値を加算して指数（第１の指数）Ｃ_Ｆとする。

また、ＤＣコントローラ１２０は第２の領域Ｔの印字率を次のような指数Ｃ_Ｔとして演算する。即ち、第２の領域Ｔの領域内においてサーミスタ２３７の配設位置に対応している内側領域Ｔｃの印字率に所定の第１の係数を乗算する。また、この内側領域Ｔｃに隣接の外側領域Ｔｅの印字率に前記第１の係数より小さい値の所定の第２の係数を乗算する。そして、上記２つの乗算値を加算して指数（第２の指数）Ｃ_Ｔとする。

要するに、ＤＣコントローラ１２０は、画像形成される用紙の用紙幅方向において、温度ヒューズ２３８および、サーミスタ２３７に相当する領域（内側領域）、およびその領域に隣接する領域（外側領域）の画像の印字率を測定する。そして、温度ヒューズ２３８および、サーミスタ２３７に相当する内側領域の画像の印字率を、隣接の外側領域の画像の印字率よりも大きく評価した結果に基づいて、温調温度、スループット、プリント休止の実施頻度を決定する。

図７は、本実施例における、用紙Ｐ上の印字率測定領域とヒータ２３０の長手方向における部材の位置との関係を示す図である。

第１の領域Ｆについてはその領域内において、温度ヒューズ２３８の温度上昇に影響を与える画像領域として、内側領域Ｆｃと、外側領域Ｆｅを設定する。内側領域Ｆｃは用紙幅方向において温度ヒューズ２３８と基板２３１の接触領域に相当し、幅は１０ｍｍである。外側領域Ｆｅは、内側領域Ｆｃの用紙幅方向における両端に隣接する２箇所の領域であり、幅はそれぞれ５ｍｍである。各領域Ｆｃ・Ｆｅの長さは、用紙搬送方向Ｄにおいて用紙Ｐの先端部と後端部の余白部Ｐａ・Ｐｂを除いた画像形成領域Ｉの先端Ｉａから後端Ｉｂまでの長さに相当する。

また、第２の領域Ｔについてはその領域内において、サーミスタ２３７の検知温度に影響を与える画像領域として、内側領域Ｔｃと、外側領域Ｔｅ設定する。内側領域Ｔｃは、用紙幅方向においてサーミスタ２３７およびその支持体部材と基板２３１の接触領域に相当し、幅は１０ｍｍである。外側領域Ｔｅは、内側領域Ｔｃの用紙幅方向における両端に隣接する２箇所の領域であり、幅はそれぞれ５ｍｍである。各領域Ｔｃ・Ｔｅの長さは、用紙搬送方向Ｄにおいて用紙Ｐの先端部と後端部の余白部Ｐａ・Ｐｂを除いた画像形成領域Ｉの先端Ｉａから後端Ｉｂまでの長さに相当する。

第１の領域Ｆの領域内において、内側領域Ｆｃに形成されたトナー像は、外側領域Ｆｅに形成されたトナー像に比べ、温度ヒューズ２３８の熱を奪い易く、温度上昇への影響が大きい。また、第２の領域Ｔの領域内において、内側領域Ｔｃに形成されたトナー像は、外側領域Ｔｅに形成されたトナー像に比べ、サーミスタ２３７の熱を奪い易く、検知温度への影響が大きい。このため、内側領域Ｆｃおよび内側領域Ｔｃの印字率を、外側領域Ｆｅおよび外側領域Ｔｅの印字率よりも大きく評価するのが望ましい。

本実施例における制御を、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。本実施例では温度ヒューズ２３８の温度上昇に影響する印字率の指数Ｃ_F、およびサーミスタ２３７の検知温度に影響する印字率の指数Ｃ_Tを下記の通り定義する。これにより、第１の領域Ｆと第２の領域Ｔにおいて、それぞれ、ことで、外側領域Ｆｅ、外側領域Ｔｅの印字率より、内側領域Ｆｃ、内側領域Ｔｃの印字率を大きく評価している。

Ｃ_F＝内側領域Ｆｃの印字率［％］×０．８＋外側領域Ｆｅの印字率［％］×０．２
Ｃ_T＝内側領域Ｔｃの印字率［％］×０．８＋外側領域Ｔｅの印字率［％］×０．２
この式において、０．８は、第１の領域Ｆと第２の領域Ｔにおいて、それぞれ、内側領域Ｆｃ、内側領域Ｔｃの印字率に乗算する本実施例における所定の第１の係数である。また、０．２は、第１の領域Ｆと第２の領域Ｔにおいて、それぞれ、外側領域Ｆｅ、外側領域Ｔｅの印字率に乗算する本実施例における所定の第２の係数であり、前記第１の係数より小さい値の係数である。

本実施例の制御おいては、ＤＣコントローラ１２０はプリント１枚毎にＣ_T−Ｃ_Fを算出する（ステーップＳ２０１）。

１）Ｃ_Ｔ−Ｃ_Ｆが５０％以上（所定の正の第１の差分以上）の画像をプリントする際は、定着装置２００の制御モードを［制御Ａ］（ステーップＳ２０２：第２の制御設定）に設定して画像形成装置１００の画像形成動作を実行させる。本実施例では、具体的には、スループットが２０ｐｐｍとなるよう、紙間を設定し、トナー像が用紙Ｐに定着可能となる温調温度を設定している（基本温調）。また、１枚プリント毎にプリント休止カウンタに１／１００加算される。

２）Ｃ_Ｔ−Ｃ_Ｆが５０％未満かつ−５０％以上（所定の正の第１の差分未満且つ所定の負の第２の差分以上）の画像をプリントする際は、定着装置２００の制御モードを［制御Ｂ］（ステーップＳ２０３：所定の第１の制御設定）に設定して画像形成装置１００の画像形成動作を実行させる。本実施例では、具体的には、温調温度を前述した基本温調より３℃上げ、スループットを２２ｐｐｍとなるよう、紙間を設定している。また、１枚プリント毎にプリント休止カウンタに１／１２０加算される。

３）Ｃ_Ｔ−Ｃ_Ｆが−５０％未満（所定の負の第２の差分未満）の画像をプリントする際は、定着装置２００の制御モードを［制御Ｃ］（ステーップＳ２０４）に設定して画像形成装置１００の画像形成動作を実行させる。本実施例では、具体的には、温調温度を前述した基本温調より６℃上げ、スループットを２３ｐｐｍとなるよう、紙間を設定している。また、１枚プリント毎にプリント休止カウンタに１／１２０加算される。

また、プリント休止カウンタが１以上になるとプリント休止が実行される（Ｓ２０５、Ｓ２０６）。プリント休止カウンタは、プリント休止が実行される、またはプリントが終了すると、値を０にリセットされる（ステーップＳ２０７、Ｓ２０９）。

（本実施例の作用）
本実施例では、第１の領域Ｆおよび第２の領域Ｔにおける外側領域Ｆｅおよび外側領域Ｔｅの印字率を、内側領域Ｆｃおよび内側領域Ｔｃの印字率よりも大きく評価する。これにより、内側領域Ｆｃと外側領域Ｆｅの印字率が異なる際、または内側領域Ｔｃと外側領域Ｔｅの印字率が異なる際においても、実際の温度ヒューズ２３８の温度上昇およびサーミスタ２３７の検知温度への影響に対し好適に対処できる。即ち、好適に温調温度し、スループット、プリント休止頻度を設定することができる。

そこで実際に、比較例を用いて本実施例の制御による効果を検証した。本実施例の制御および後述する比較例２の制御それぞれにおいて、表２の１）ないし４）の４種の画像をそれぞれ１５０枚連続プリント（プリント休止含む）した際の温度ヒューズ２３８の最大温度を測定した。各条件におけるプロセス速度は１５０ｍｍ／秒であり、室温２３℃の環境下でプリントした。

比較例２では温度ヒューズ２３８の温度上昇に影響する印字率の指数Ｃ_F、およびサーミスタ２３７の検知温度に影響する印字率の指数Ｃ_Tを下記の通り定義することで、領域Ｆｅ、領域Ｔｅ、領域Ｆｃ、領域Ｔｃの印字率を等価に評価している。

Ｃ_F＝領域Ｆｃの印字率［％］×０．５＋領域Ｆｅの印字率［％］×０．５
Ｃ_T＝領域Ｔｃの印字率［％］×０．５＋領域Ｔｅの印字率［％］×０．５
表２に、各画像の印字内容、Ｃ_T−Ｃ_Fの値および温度ヒューズ２３８の最大温度の測定結果を示す。

表２に示すように、比較例２の温度ヒューズ２０８の最大温度は、制御領域Ｔｃのみ印字率７０％の画像がプリントされた場合ではＴ_L−２℃と高く、領域Ｆｃのみ印字率７０％の画像がプリントされた場合ではＴ_L−７℃と低くなっている。

比較例２では、領域Ｆｅ、領域Ｔｅ、領域Ｆｃ、領域Ｔｃの印字率を等価に評価していため、領域Ｆｅおよび領域Ｔｅの印字率が、実際の温度ヒューズ２３８の温度上昇およびサーミスタ２３７の検知温度への影響よりも大きく評価される。

そのため、領域Ｔｃのみ印字率７０％の画像がプリントされた際は、図８に示す制御Ａ（ステーップＳ２０２）ではなく、制御Ｂ（ステーップＳ２０３）を選択し過剰に温度ヒューズ２３８を温度上昇させる。一方、領域Ｆｃのみ印字率７０％の画像プリントされた際は、制御Ｃ（ステーップＳ２０４）ではなく制御Ｂ（ステーップＳ２０３）を選択し過剰に温度ヒューズ２３８の温度上昇を抑えている。

一方、本実施例の温度ヒューズ２３８の最大温度は、種々の画像においてＴ_L−５℃からＴ_L−６℃までしか変化していない。

本実施例では、領域Ｆｅおよび領域Ｔｅの印字率を、領域Ｆｃおよび領域Ｔｃの印字率よりも大きく評価しているため、各領域の印字率は、実際の温度ヒューズ２３８の温度上昇およびサーミスタ２３７の検知温度への影響に対し適当に評価される。そのため、領域Ｆｃと領域Ｆｅの印字率が異なる際、または領域Ｔｃと領域Ｔｅの印字率が異なる際においても、好適な温調温度、スループット、プリント休止の実施頻度を選択し、温度ヒューズ２３８の温度上昇一定に保っている。

以上のように、第１と第２の領域ＦとＴの印字率に関して、それぞれ、外側領域ＦｅおよびＴｅの印字率に対し、内側領域ＦｃおよびＴｃの印字率を大きく評価した結果に基づいて、定着装置の温調、スループット、プリント休止の実施頻度を変える。これにより、実施例１の場合と同様に、通電遮断が発生することなく、生産性を向上することができる。

［その他の実施の形態］
以上、本発明に係る実施例について詳述したが、本発明の思想の範囲内において種々の構成の他の公知の構成に置き換えることは可能である。

（１）デジタル画像形成装置の画像形成部は像担持体として電子写真感光体を用いる電子写真方式に限られない。像担持体として静電記録誘電体を用いる静電記録方式や磁気記録磁性体を用いる磁気記録方式の画像形成部であってもよい。中間転写方式の画像形成装置であってもよい。画像形成部は、要するに、記録材に対してデジタル方式でトナー像が形成されるものであればよい。画像形成装置はプリンターに限られず、複写機、ファクシミリ、複合機能機等であってもよい。また、モノカラー画像形成装置に限られず、フルカラー画像形成装置であってもよい。

（２）フィルム加熱方式の定着装置２００は、実施例の加圧ローラ駆動方式のものに限られない。例えば、図１０の（ａ）ないし（ｅ）のような構成の定着装置構成のものにすることもできる。

（ａ）の装置は、加熱ユニット２１０の無端状で可撓性を有する定着フィルム２１２をステー２１１と駆動ローラ２１３との間に懸回張設して定着フィルム２１２を駆動ローラ２１３にて回転駆動させる構成である。加圧ローラ２２０は定着フィルム２１２の回転駆動に従動して回転する。その他の装置構成と制御は図２や図４の装置と同様である。

（ｂ）の装置は、加熱ユニット２１０の無端状で可撓性を有する定着フィルム２１２をステー２１１と駆動ローラ２１３とテンションローラ２１４との間に懸回張設して定着フィルム２１２を駆動ローラ２１３で回転駆動させる構成である。加圧ローラ２２０は定着フィルム２１２の回転駆動に従動して回転する。その他の装置構成と制御は図２や図４の装置と同様である。

定着フィルム２１２が回転駆動される装置の場合は定着フィルム２１２とニップ部Ｎを形成する対向部材２２０はローラなど回転体でなくてもよい。すなわち、対向部材２２０は定着フィルム２１２や記録材Ｐとの当接面である表面の摩擦係数が小さいパッドや板状部材などの非回転部材の形態のものにすることもできる。（ｃ）の装置は（ａ）の装置の対向部材としての加圧ローラ２２０を非回転部材としての加圧パッド２２０Ａに変更した形態の装置である。

また、定着フィルム２１２とニップ部Ｎを形成する対向部材２２０はベルト構成にすることもできる。（ｄ）の装置は（ｂ）の装置の対向部材としての加圧ローラ２２０を無端状の可撓性を有する加圧ベルト２２０Ｂにして、これを支持ローラ２１７と２１８との間に懸回張設する。そして加圧ベルト２２０Ｂを加圧パッド２２０Ａで定着フィルム２１２に押し付けてニップ部Ｎを形成させている。その他の装置構成と制御は図２や図４の装置と同様である。

ニップ部Ｎを形成するための加熱ユニット２１０と対向部材２２０との相互押圧はどちらか一方を他方に対して加圧当接させる構成であってもよいし、両者を互いに加圧当接させる構成にすることもできる。また、加圧解除機構を具備させた装置構成にすることもできる。

なお、フィルム加熱方式の定着装置（定着部）２００において、ヒータ２３０はフルム２１２に接触している必要があるが、ヒータ２３０は必ずしもニップ部Ｎに位置している必要はない。

１００・・画像形成装置、１０・・画像形成部、Ｐ・・記録材、ｔ・・未定着画像、２００・・定着装置、Ｎ・・ニップ部、２３０・・加熱部材、２３１・・絶縁基材、２３２・・抵抗発熱体、２１２・・可撓性部材、２２０・・対向部材、２３８・・保護素子、２３７・・温度検知部材、１２０・１２０ａ・・通電制御部および制御部

Claims

記録材に未定着画像を形成する画像形成部と、
筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、前記ヒータもしくは前記フィルムの温度を検知する温度検知素子と、前記フィルムの母線方向において前記ヒータの前記温度検知素子と異なる位置で異常昇温が発生した時に前記ヒータへの電力供給を遮断する保護素子と、を備え、前記フィルムの熱で記録材に形成された前記未定着画像を加熱して記録材に定着する定着部と、
前記温度検知素子で検知された温度が目標温度になるように前記ヒータへ供給する電力を制御する制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記制御部は、前記フィルムの母線方向において、記録材上の前記保護素子の配設位置に対応する第１の領域の印字率と記録材上の前記温度検知素子の配設位置に対応する第２の領域の印字率とを取得し、
前記制御部は、前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも小さい時に、前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも記録材に画像を形成する生産性を低くすることを特徴とする画像形成装置。
前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも記録材に画像を形成する生産性を低くする手段が、下記のａ乃至ｄのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
ａ：前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも前記ヒータの目標温度が低いこと。
ｂ：前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも記録材を搬送する速度が遅いこと。
ｃ：前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも、記録材が連続的に搬送される場合における一の記録材の後端と次に搬送される記録材の先端との間隔が広いこと。
ｄ：前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも、画像形成装置の休止が実行されるプリント枚数が少ないこと。
記録材に未定着画像を形成する画像形成部と、
筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、前記ヒータもしくは前記フィルムの温度を検知する温度検知素子と、前記フィルムの母線方向において前記ヒータの前記温度検知素子と異なる位置で異常昇温が発生した時に前記ヒータへの電力供給を遮断する保護素子と、を備え、前記フィルムの熱で記録材に形成された前記未定着画像を加熱して記録材に定着する定着部と、
前記温度検知素子で検知された温度が目標温度になるように前記ヒータへ供給する電力を制御する制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記制御部は、前記フィルムの母線方向において、記録材上の前記保護素子の配設位置に対応する第１の領域の印字率と記録材上の前記温度検知素子の配設位置に対応する第２の領域の印字率とを取得し、
前記制御部は、前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも小さい時に、下記のａ乃至ｄのうちの何れか１つの制御設定にて画像形成動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
ａ：前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも、前記ヒータの目標温度が低い制御設定。
ｂ：前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも記録材を搬送する速度が遅い制御設定。
ｃ：前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも、記録材が連続的に搬送される場合における一の記録材の後端と次に搬送される記録材の先端との間隔が広い制御設定。
ｄ：前記第１の領域の印字率が前記第２の領域の印字率よりも大きい時よりも、画像形成装置の休止が実行されるプリント枚数が少ない制御設定。
前記第１の領域の印字率と前記第２の領域の印字率の差分をもとに画像形成動作の制御設定を変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
前記第２の領域の印字率から前記第１の領域の印字率を減算した差分が、所定の正の第１の差分未満かつ所定の負の第２の差分以上の場合は所定の第１の制御設定にて画像形成動作を実行し、前記第１の差分以上の場合は前記第１の制御設定よりも生産性が低い所定の第２の制御設定にて画像形成動作を実行し、前記第２の差分未満の場合は前記第１の制御設定よりも生産性が高い所定の第３の制御設定にて画像形成動作を実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１の領域はその幅内に前記保護素子の配設位置に対応している内側領域とその内側領域の両側に隣接する所定幅の外側領域を含み、
前記第２の領域はその幅内に前記温度検知素子の配設位置に対応している内側領域とその内側領域の両側に隣接する所定幅の外側領域を含み、
前記第１の領域における前記内側領域の印字率を前記外側領域の印字率よりも所定に大きく評価して取得される第１の領域の印字率を第１の指数とし、
前記第２の領域における前記内側領域の印字率を前記外側領域の印字率よりも所定に大きく評価して取得される第２の領域の印字率を第２の指数とし、
前記第１の指数と前記第２の指数の差分をもとに画像形成動作の制御設定をする変更することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
前記第２の指数から前記第１の指数を減算した差分が、所定の正の第１の差分未満かつ所定の負の第２の差分以上の場合は所定の第１の制御設定にて画像形成動作を実行し、前記第１の差分以上の場合は前記第１の制御設定よりも生産性が低い所定の第２の制御設定にて画像形成動作を実行し、前記第２の差分未満の場合は前記第１の制御設定よりも生産性が高い所定の第３の制御設定にて画像形成動作を実行することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記ヒータは、細長い基板と、前記基板の一方面においてそれぞれ基板長手に沿って設けられた通電により発熱する抵抗発熱体およびこの抵抗発熱体に通電するための連絡電路と、を有し、前記温度検知素子と前記保護素子は前記基板の他方面において前記抵抗発熱体と前記連絡電路とにより囲まれる領域に対応する領域に配設されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像形成装置。