JP6812145B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタやファクシミリ、複写機等のように、記録材上に画像形成可能な電子写真方式等の画像形成装置に関する。

上記のような画像形成装置には、画像形成部により記録材（以下、用紙あるいは紙と記す）の上に形成されたトナー像（未定着画像）のトナー（現像剤）を熱によって融解して当該用紙上に融着させる定着装置（像加熱装置、画像加熱装置）が搭載されている。

定着装置としては、高速昇温させるために、加熱媒体である定着ローラを薄肉小径化したもの、樹脂フィルムの回転体に対して内側から加熱体を圧接したもの、薄肉金属の回転体を誘導加熱により加熱するもの等が知られている。これらはいずれも加熱媒体である回転体（以下、定着部材と記す）の熱容量を小さくし、加熱効率の良い熱源で加熱しようとしたものである。

定着部材の昇温時間が短くなることにより、温度検出素子（温度検知素子）の故障や定着部材破損による温度検出素子の変化を正確に判断する制御が重要になる。従来の定着装置では、温度検出素子が過昇温を検知した場合に装置を停止するように構成されている。たとえば、特許文献１では温度検出素子を用いて定着部材が想定する温度を超えた場合だけでなく、２つの温度検出素子の温度差が所定の閾値を超えた場合に、定着装置を停止している。温度差による検知を行うことで、過昇温だけでなく、温度検出素子の当接不良などの故障モードにも対応することが可能になる。

一方で、特許文献２では、封筒や薄紙などの多種用紙に対応するために加圧力を可変する定着装置が提案されている。

特開２００６−２４３２８８号公報 特開２０１４−０２５９６５号公報

従来の方法では、定着部材の幅方向両端部に温度検出素子を設けた場合、用紙が正しくセットされずに搬送方向と直角方向にずれた位置にセットされると、両端部の温度検出素子に温度差が付き、誤検知してしまうことがあることがわかった。故障と誤検知された場合は、メンテナンスのための作業員（サービスマン）を派遣するコストだけでなく、サービスマンが到着するまで装置が停止するため、ユーザーには多大なダウンタイムが発生する。また、特許文献２のように圧力を下げた場合に、両端部の温度差が付きやすく、誤検知する可能性が高くなることが分かった。

本発明は上記の課題に鑑みて提案されたものである。本発明の目的は、精度よく温度検出素子や定着部材の故障を検知し、ユーザーに必要以上のダウンタイムを発生することのない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、
記録材のトナー像担持面に当接して記録材を加熱する第１回転体と前記第１回転体と協働して前記記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２回転体を有する定着部を備えた画像形成装置において、
前記第１回転体の幅方向の一端部側と他端部側の温度をそれぞれ検知する第１温度センサおよび第２温度センサと、
記録材の搬送間隔を第１の搬送間隔と前記第１の搬送間隔よりも広げた第２の搬送間隔とに変更制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、画像形成ジョブの実行時に、前記第１温度センサによって検知された温度と前記第２温度センサによって検知された温度との温度差の絶対値が第１の所定値の値以上で前記第１の所定値よりも大きい値の第２の所定値の値以下である場合には前記第１の搬送間隔を前記第２の搬送間隔に変更制御し、
前記温度差の絶対値が前記第２の所定値を超えた場合には記録材の搬送間隔が前記第２の搬送間隔に変更制御された状態の画像形成ジョブの実行を禁止し、前記温度差の絶対値が前記第２の所定値未満の場合であって前記記録材が前記ニップ部で挟持搬送されていないときに前記温度差の絶対値が所定期間大きくなった場合には記録材の搬送間隔が前記第２の搬送間隔に変更制御された状態の画像形成の実行を禁止することを特徴とする。
また、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他の代表的な構成は、
記録材のトナー像担持面に当接して記録材を加熱するベルトと、前記ベルトの内面に接触するパッド部材と、前記ベルトを介して前記パッド部材を圧し記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有する定着部を備えた画像形成装置において、
前記ベルトの幅方向の一端部側と他端部側の温度をそれぞれ検知する第１温度センサおよび第２温度センサと、
記録材の搬送間隔を第１の搬送間隔と前記第１の搬送間隔よりも広げた第２の搬送間隔とに変更制御する制御部と、を有し、
前記パッド部材の前記ベルトと接触する面はクラウン形状であり、
前記制御部は、画像形成ジョブの実行時に、前記第１温度センサによって検知された温度と前記第２温度センサによって検知された温度との温度差の絶対値が第１の所定値の値以上で前記第１の所定値よりも大きい値の第２の所定値の値以下である場合には前記第１の搬送間隔を前記第２の搬送間隔に変更制御し、前記温度差の絶対値が前記第２の所定値を超えた場合には記録材の搬送間隔が前記第２の搬送間隔に変更制御された状態の画像形成ジョブの実行を禁止することを特徴とする。

本発明によれば、誤検知によりユーザーに不必要なダウンタイムを発生させることなく、精度よく故障を検知できる画像形成装置を提供することができる。

実施例１における制御のフローチャート 画像形成装置の一例の構成説明図 実施例１における定着装置の要部の横断面模式図 同装置の要部の分解斜視模式図 誘導加熱装置の回路図 実施例１における装置の制御系統のブロック図 温度推移を説明する模式図 動作を説明する模式図 比較例の動作を説明する模式図 用紙が中央にセットされている場合と奥側にセットされている場合の説明図 温度推移を説明する模式図（その１） 温度推移を説明する模式図（その２） 温度推移を説明する模式図（その３） 動作を説明する模式図 実施例２における制御のフローチャート 実施例３の定着装置の斜視図 （ａ）は同装置の要部の横断左側面模式図、（ｂ）は（ａ）の部分的な拡大図、（ｃ）は圧力付与部材（加圧パッド）の横断面図 （ａ）と（ｂ）は同装置の左側面図と一部切り欠きの左側面図 定着ベルトの層構成模式図 偏心カムの形状説明図 各圧モードのベルトユニット位置の説明図 通常圧モードにおける説明図 封筒圧モードにおける説明図 制御のフローチャート（その１） 制御のフローチャート（その２） 通常圧モード、封筒圧モードにおけるニップ幅を説明する図 ニップ幅と端部温度を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、複数の温度検出素子（温度検知素子）の検出温度差に応じて記録材の生産性が設定される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部をその代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、像加熱装置（画像加熱装置：定着部）は、未定着のトナー像が形成された記録材を加熱処理して記録材にトナー像を定着させる定着装置のみならず、半定着又は定着済みトナー像を加熱処理して画像に所望の表面性を付与する表面処理装置を含む。誘導加熱される回転体及び圧接させる回転体は、ローラのみならずベルト、フィルムを含む。

像加熱装置を搭載する画像形成装置は、モノクロ／フルカラー、枚葉型／記録材搬送型／中間転写型、トナー像形成方式、転写方式の区別無く本発明を実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写／定着に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。

＜画像形成装置＞
図２は本実施形態における画像形成装置の構成説明図である。この画像形成装置３０は、タンデム型−中間転写方式の電子写真フルカラープリンタであり、ＰＣなどの外部機器３１９から制御部１００に入力する画像形成ジョブ（プリントジョブ）に基づいて画像形成動作する。３１７はプリンタ操作部であり、制御部１００に対して各種の情報を入力することができる。また、操作部３１７が有する表示部には制御部１００から各種の情報の表示がなされる。

プリンタ本体３０Ａの内部には、４つの画像形成部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配設されている。各画像形成部は、それぞれ、感光ドラムａ，ｂ，ｃ，ｄと、感光ドラムに作用する帯電器、現像器、ドラムクリーナ等（何れも不図示）のプロセス手段を有する。これらの画像形成部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの上側には中間転写ベルトユニット２が、下側にはレーザスキャナユニット４が配設されている。

画像形成部１ａでは、感光ドラムａにイエロートナー像が形成されて一次転写部Ｔａ１で中間転写ベルト３に転写される。画像形成部１ｂでは、感光ドラムｂにマゼンタトナー像が形成されて一次転写部Ｔｂ１で中間転写ベルト３に転写される。画像形成部１ｃ、１ｄでは、それぞれ感光ドラムｃ、ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されてそれぞれ一次転写部Ｔｃ１とＴｄ１で中間転写ベルト３に転写される。これにより、中間転写ベルト３に四色重畳のトナー像が形成される。これら画像形成部の電子写真プロセス機構や作像動作は公知であるからその説明は割愛する。

一方、複数段の記録材カセット５（Ａ，Ｂ，Ｃ）の何れかの給送ローラ６が駆動されて記録材（シート：以下、用紙あるいは紙と記す）Ｐが一枚宛給送される。その用紙Ｐが搬送路７を通ってレジストローラ対８により所定の制御タイミングで中間転写ベルト３と二次転写ローラ９との圧接部である二次転写部Ｔ２に導入される。これにより、用紙Ｐに対して中間転写ベルト３上の四色重畳のトナー像が一括して二次転写される。

その用紙Ｐが搬送路１０を通って像加熱装置である定着装置（定着部）Ｆに導入されて加熱・加圧されることで未定着のトナー像が溶融軟化して固着像として定着（熱定着）される。定着装置Ｆを出た用紙Ｐは排出ローラ１１により上部トレイ１２上に排出される。ここで、本実施例のプリンタ３０においては大小各種幅サイズの用紙の搬送は用紙幅中心の所謂中央基準にてなされる。

＜像加熱装置＞
図３は定着装置Ｆの要部の横断面模式図、図４は同装置Ｆの要部の分解斜視模式図、図５は誘導加熱装置の回路図、図６は装置の制御系統のブロック図である。この定着装置Ｆは用紙上（記録材上）のトナー像をその間のニップ部Ｎで加熱する第１回転体としての定着ローラ（加熱回転体）２０と第２回転体としての加圧ローラ（加圧回転体）２２を有する。定着ローラ２０は用紙Ｐのトナー像担持面に当接して用紙を加熱する定着部材であり、この定着ローラ２０に対して加圧部材である加圧ローラ２２が水平方向に圧接して定着ローラ２０と協働して用紙を挟持搬送するニップ部Ｎを形成している。

定着ローラ２０は、磁性体の芯金パイプ２０ａの外周にシリコーンゴムの弾性層２０ｂを配置し、弾性層２０ｂの外周面をフッ素樹脂の離型層２０ｃで被覆している。加圧ローラ２２は、定着ローラ２０に対向させて配置されて、両側の軸端に配置された不図示のコイルばねによって定着ローラ２０へ向かって付勢されている。

加圧ローラ２２は、磁性体の芯金パイプ２２ａの外周にシリコーンゴムの弾性層２２ｂを配置し、弾性層２２ｂの外周面をフッ素樹脂の離型層２２ｃで被覆している。定着ローラ２０と加圧ローラ２２は、長手方向の一端部に配置された不図示のギア列で連結され、ギア列に接続された駆動モータＭ１に駆動されて一体に回転する。

定着ローラ２０は、その外側に配設された励磁コイル７１、磁性体コア７２、磁気回路部材８２を主体とした誘導加熱装置７０によって加熱される。誘導加熱装置７０は、磁束を発生して定着ローラ２０を加熱する。誘導発熱体としての定着ローラ２０は、鉄等の強磁性の金属（透磁率の高い金属）を使うことで、誘導加熱装置７０から発生する磁束を金属内部により多く拘束させる。磁束密度を高くすることにより、金属表面に渦電流を発生し、効率的に定着ローラ２０を発熱させることができる。

励磁コイル７１と磁性体コア７２は誘導加熱装置７０のハウジング７６の内部に配設されている。励磁コイル７１は図３において紙面と垂直方向に長円状に形成されている。励磁コイル７１の中心に一部分を侵入させて、図３の紙面と垂直方向に複数に分割された磁性体コア７２が配置されている。７３は磁性体コア移動機構であり、分割されている個々の磁性体コアを定着ローラ２０に接近する方向と定着ローラ２０から離れる方向に選択的に移動させる機構である。この機構は本発明の要点外であるからここでの詳細な説明は割愛する。

磁気回路部材８２は、磁性体コア７２と定着ローラ２０の芯金パイプ２０ａとを周回するように、励磁コイル７１が発生する磁束の磁気回路を形成する。磁性体コア７２及び磁気回路部材８２は、励磁コイル７１より発生した交流磁束の磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。磁性体コア７２は、交流磁束を効率よく定着ローラ２０を構成している誘導発熱体に導く役目をするため、材質として、フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いている。

図４に示すように、励磁コイル７１は、長手方向に略楕円形状（横長舟形）をしており、定着ローラ２０の外周面に沿うように配置されている。励磁コイル７１は、φ０．１〜０．３ｍｍの絶縁被覆電線の細線を略８０〜１６０本程度束ねたリッツ線を芯線として用いている。芯線は、磁性体コア７２を周回するように８〜１２回巻回して励磁コイル７１を構成している。

複数に分割されている磁性体コア７２は、用紙搬送方向（記録材搬送方向）Ｚと直交する方向に配列状態で配置されている。磁性体コア７２は、定着ローラ２０の軸垂直断面において、励磁コイル７１の巻き中心部と外周面を円弧状に連絡するように構成されている。

定着装置Ｆは、定着ローラ２０を加熱するため、励磁コイル７１による磁束で定着ローラ２０に設けた誘導発熱体に渦電流を発生させてジュール熱により発熱させる誘導加熱方式を採用している。誘導加熱方式は、熱発生位置をニップ部Ｎのごく近くに置くことができるので、ハロゲンランプヒータを用いた熱ローラ方式に比して、電源投入時に、定着ローラ２０の表面の温度が定着に適当な温度になるまでに要する時間が短くて済む。また、熱発生位置からニップ部Ｎへの熱伝達経路が短く単純であるため、加熱の熱効率が高い。

励磁コイル７１に高周波電流が印加されると、定着ローラ２０が発熱する。励磁コイル７１は、供給される交流電流によって交番磁束を発生し、交番磁束は磁性体コア７２に導かれて、誘導発熱体である定着ローラ２０に渦電流を発生させる。その渦電流は誘導発熱体の固有抵抗によってジュール熱を発生させる。即ち、励磁コイル７１に交流電流を供給することで定着ローラ２０が電磁誘導発熱状態になる。

図５に示すように、励磁回路３１０は、定着装置Ｆの励磁コイル７１へ高周波電流の交番電流を供給する。励磁コイル７１は、商用交流電源５００から電力供給されるＩＨ電源装置３００の励磁回路３１０におけるスイッチ素子３０３、３０４の接続点とコンデンサ３０５、３０６の接続点との間に接続されている。励磁コイル７１は、磁束を発生して定着ローラ２０を誘導加熱する。

ＩＨ電源装置３００は、ダイオードブリッジ３０１と、フィルタコンデンサ３０２とで整流平滑回路を構成して直流電圧を発生させる。電力制御部３１３は、駆動部３１２を介して、スイッチ素子３０３、３０４を交互に作動させて、励磁コイル７１に交流電圧を印加する。コンデンサ３０５、３０６は、励磁コイル７１とともに共振回路を形成する共振コンデンサである。駆動部３１２は、２つのスイッチ素子３０３、３０４をそれぞれ駆動する。電力検知部３１１は、ＩＨ電源装置３００の入力電力を検出する。

上記のように、定着ローラ２０と加圧ローラ２２が回転駆動され、定着ローラ２０が誘導加熱装置７０により加熱される。そして、以下に説明するように、定着ローラ２０が所定の温度に温調制御されて未定着のトナー像ｔを担持した用紙Ｐがニップ部Ｎに導入される。用紙Ｐはニップ部Ｎで挟持搬送されることで定着ローラ２０にて加熱され、またニップ圧を受けて、未定着トナー像ｔが用紙Ｐに熱圧定着（熱定着）される。ニップ部Ｎを通った用紙Ｐは定着ローラ２０から分離して定着廃装置Ｆから排出搬送されていく。

図４に示すように、温度検出素子３１４、３１５、３１６は、定着ローラ２０に対向する位置にそれぞれ配置され、定着ローラ２０の長手中央部と、一端側（以下、奥側と記す）と、他端側（以下、手前側と記す）の各位置の温度を検出する。温度検出素子はサーミスタ等の温度センサである。即ち、定着ローラ２０の幅方向に関して互いに離間した複数箇所の温度を検知する複数の温度検出素子３１４、３１５、３１６を有する。

中央温度検出素子３１４は、定着ローラ２０の長手中央部の温度を検出し、定着ローラ２０の温度が所定の温度に立ち上げられて一定になるように電力制御部３１３を制御する。奥側温度検出素子（第１温度センサ）３１５、手前側温度検出素子（第２温度センサ）３１６は、定着ローラ２０の両端部に対向する位置に配置され、定着ローラ２０の長手両端部（幅方向の一端部側と他端部側）の温度をそれぞれ検出（検知）する。

本実施例では、奥側温度検出素子３１５、手前側温度検出素子３１６は中央温度検出素子３１４との距離は等間隔に、定着ローラ２０の長手中央位置から１１５ｍｍの位置に配置されている。以下においては、奥側温度検出素子３１５と手前側温度検出素子３１６を端部温度検出素子とも記す。

電力制御部３１３は、画像形成装置３０の制御部１００からの動作命令と、温度検知部３１４の温度検出結果などの定着装置Ｆの状態から、駆動部３１２が出力する電力条件を決定する。駆動部３１２は、電力制御部３１３で決定された電力条件に従って、２つのスイッチ素子３０３、３０４を駆動する。

＜実施例１＞
本実施例は、ユーザーが用紙のセットを誤った場合でも、連続プリントジョブにおいて、端部温度検出素子３１５、３１６の温度差で用紙の通紙間隔を制御することで、装置の故障と誤検知しないように構成された定着装置を実現するものである。

制御部１００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３を有している。操作部３１７やＰＣなどの外部機器３１９６を入力部として、使用する（画像加熱処理を施す）用紙種（記録材種）の情報（サイズ「、坪量、種類などの記録材情報）を制御部１００に設定可能である。また、制御部１００は、画像形成制御部３１８や駆動モータ（装置駆動源）Ｍ１を制御する。

制御部１００は、中央温度検出素子３１４の検知温度をもとに、ＩＨ電源装置３００を制御し、定着ローラ２０の表面温度が一定になるように制御する。制御部１００は奥側温度検出素子３１５と手前側温度検出素子３１６の検知温度差に基づいて、画像形成制御部３１７および用紙搬送制御部３２０を制御して用紙の搬送間隔が所定の搬送間隔になるように制御可能である。

図１のフローチャートを用いて、本実施例における動作について説明する。制御部１００は、プリントジョブ開始したあと（画像形成ジョブの実行時）、奥側温度検出素子３１５と手前側温度検出素子３１６の検知温度の温度差（奥ー手前の温度差）の絶対値を取得する。そして、それが故障を想定した温度差（第２の所定値：ΔＴｅｒｒ）よりも高いかどうかを比較する（Ｓ１０００）。本実施例では、ΔＴｅｒｒを５０℃に設定し、この温度よりも高い温度差が発生した場合は、操作部３１７の表示部にエラーを表示してジョブを中断（画像形成ジョブの実行を禁止：装置動作を停止）して終了する（Ｓ１００１）。

Ｓ１００１のエラー表示とジュブ中断がなされた後のユーザーが行う対処は次のａやｂとなる。

ａ：用紙のセット不良が考えられるので、セット状態を確認し、セット不良であれば、セットを正してジョブをやり直す。

ｂ：ａにおけるセット状態で用紙のセット不良がなければ、また、ａにおけるジョブのやり直においてもエラー表示とジュブ中断がなされるならば、温度検出素子の故障、定着ローラや定着ベルトの損傷等が考えられるので、サービスマンコールをする。

制御部１００は、奥側温度検出素子３１５と手前側温度検出素子３１６の温度差の絶対値がΔＴｅｒｒ以下（第２の所定値の値以下）の場合は、ΔＴｅｒｒよりも小さい所定の値ΔＴｄｗｎ（第１の所定値）より大きいかどうかを判断する（Ｓ１００２）。本実施例では、ΔＴｄｗｎを４０℃に設定した。

奥−手前の温度差がΔＴｄｗｎ以上の場合、制御部１００は、ダウンシーケンスをＯＮにして画像形成制御部３１８および用紙搬送制御部３２０を制御して用紙の搬送間隔（通紙間隔）を所定に広くするように制御する（Ｓ１００３）。ダウンシーケンスは、通常のプリントジョブ実行時における用紙の標準の搬送間隔を第１の搬送間隔としたとき、搬送間隔をその第１の搬送間隔よりも間隔が所定に広い第２の搬送間隔の設定に変更制御するシーケンスである。

奥−手前の温度差がΔＴｄｗｎよりも小さい場合は、ジョブが終了しているかどうかを判断する（Ｓ１００４）。終了していないようだったらＳ１０００に戻る。ジョブが終了した場合はジョブを終了する。このとき、ダウンシーケンスがＯＮにされていれば、ダウンシーケンスをＯＦＦにして、即ち、用紙の搬送間隔の設定を標準状態（第１の搬送間隔）に戻してジョブを終了する（Ｓ１００５、Ｓ１００６）。

故障を想定した温度差ΔＴｅｒｒは、以下のような故障モードで設定することができる。たとえば、ニップ部Ｎに異物が混入したときに定着ローラ２０の表層２０ｃが奥側と手前側のどちらかが剥がれた場合や、奥側温度検出素子３１５、手前側温度検出素子３１６のどちらかで当接不良が発生した場合の温度差を設定する。ダウンシーケンスに突入する閾値温度ΔＴｄｗｎはΔＴｅｒｒと近い温度にすると温度検出素子のばらつきなどにより誤検知してエラーになる場合があるため、５℃以上差をつけることが望ましい。

上記の実施例１の制御をまとめると次のとおりである。制御部１００は、プリントジョブの実行時に、奥側温度検出素子３１５によって検知された温度と手前側温度検出素子３１６によって検知された温度との温度差を取得する。そして、その温度差の絶対値が第１の所定値ΔＴｄｗｎの値以上で、この第１の所定値よりも大きい値の第２の所定値ΔＴｅｒｒの値以下である場合には第１の搬送間隔を第２の搬送間隔に変更制御する。また、第２の所定値ΔＴｅｒｒを超えた場合にはプリントジョブの実行を禁止する。

本実施例の動作について説明する。図７の（ａ）に、１５℃環境において記録材カセット５にセットした坪量１０５［ｇ／ｍ²］のＡ４サイズの普通紙を、横送りで一分間に８０枚の生産性で５００枚通紙したときの、各温度検出素子３１４、３１５、３１６の検知温度推移の模式図を示す。

実験における中央温度検出素子３１４の制御目標温度は、定着ローラ２０の中央において１８０℃である。Ａ４サイズ紙の用紙幅は２９７ｍｍなので、手前側温度検出素子３１５および奥側温度検出素子３１６に対応する定着ローラ部分は定着ローラ２０が用紙によって熱が奪われないため、昇温する（以下、非通紙部昇温という）。非通紙部昇温した定着ローラ表面は、放熱とのバランスが取れる所定の温度に収束する。

図７の（ｂ）に、故障モードを想定して、手前側温度検出素子３１６を定着ローラ表面から離間して、同様の通紙を行ったときの、各温度検出素子３１４、３１５、３１６の検知温度推移の模式図を示す。

手前側温度検知素子３１６が定着ローラ表面から離れることで検知温度が低くなることがわかる。このときの通紙開始からの奥側と手前側の温度検出素子３１５、３１６の温度差（奥−手前の温度差）と一分間あたりの出力枚数を図８に示す。図８では本実施例の生産性一分間に８０枚を１．０とし、ダウンシーケンス時の生産性一分間に４０枚を０．５と表記している。奥−手前の温度差がΔＴｄｗｎを超えたところでダウンシーケンスに突入し、生産性が低下するようになっているのがわかる。奥−手前の温度差がΔＴｅｒｒを超えたところで、エラー停止している。

図９に比較例として、図１のフローチャート内のＳ１００２、Ｓ１００３を削除し、ΔＴｅｒｒを上回ったときにエラーで停止する動作も合わせて示す。比較例においても、本実施例と同様に奥−手前の温度差がΔＴｅｒｒを超えたところでエラー停止している。

次に、記録材カセット５にセットした用紙が、長手方向（幅方向）でずれてセットされたときの動作について、図１０〜図１２を用いて説明する。記録材カセット５にユーザーが用紙をセットした場合に、記録材カセット５のばらつきや用紙のカット精度などにより、図１０のように、奥側（あるいは手前側）に偏った状態でセットされることがある。このとき、奥側温度検出素子３１５は通紙域内となるが、手前側温度検出素子３１６の部分には用紙が通過しないため、非通紙部昇温が発生する。

このとき、用紙が連続して通過するときの温度推移の模式図を図１１（Ａ）に示す。先行紙Ａが通過するとき、手前側温度検出素子３１６は非通紙部昇温するため、温度が上昇するが、奥側温度検出素子３１５は通過する用紙により放熱し温度低下する。次の用紙Ｂがニップ部Ｎに突入するまでの紙間では、奥側温度検出知素子３１５は用紙通過により奪われた熱量が回復するため、温度上昇する。この結果、用紙通過中は奥手前温度差は大きくなり、紙間で温度差が小さくなることを繰り返す。

図１１（Ｂ）にダウンシーケンスにより紙間を広くした場合の温度推移を同様に示す。紙間が広くなったことで、奥側温度検出素子３１５の温度回復時間が十分にとれることから、紙間が狭い場合に比べ奥手前温度差が小さくなっていることが分かる。

図１１（Ｃ）に比較のために、奥側温度検出素子３１５が故障し定着ローラ２０から離間した場合の温度推移を示す。温度検出素子が故障した場合は、紙間が広くなっても紙間での温度回復がないため、奥手前温度差は大きくなるだけであることがわかる。

次に、本実施例での動作を図１２に示す。通常の一分間に８０枚の生産性では、紙間の割合が少ないため、奥−手前の温度差が大きくなっていく。奥−手前の温度差がΔＴｄｗｎを超えたところでダウンシーケンスに突入し、生産性が低下するようになっているのがわかる。紙間が開いたことで、奥−手前の温度差が小さくなり、ΔＴｅｒｒを超えてエラー停止することは無くなる。

比較例の構成では、記録材カセット５にセットする用紙をずらし本実施例と同様に通紙した結果、ダウンシーケンスに突入することはないので、図９と同様に奥−手前の温度差がΔＴｅｒｒを上回り、故障と誤検知してエラー停止してしまった。

上述のように、本実施例の構成では、記録材の位置をずらしてセットしてしまった場合でも、故障と誤検知してエラー停止してしまうのを防ぐことができる。

＜実施例２＞
本実施２は、実施例１において、奥−手前の温度差がエラー停止閾値ΔＴｅｒｒを上回る前に奥−手前の温度差の温度情報を基に即座にエラー停止する点が異なる。本実施例２における制御は、図１のフローチャートが図１３に置き換わる以外、装置構成及び画像形成等制御は実施例１と同一である。以下、図１３のフローチャートについて説明するが、実施例１と同様の動作を行う部分は、同じ符号を付け説明を省略する。

本実施例２では、実施例１で奥−手前の温度差がΔＴｅｒｒを上回らないと判断された後に（Ｓ１０００）、Ｓ２００１において現在ダウンシーケンス中であるかどうかを判断する。ダウンシーケンス中ではないと判断された場合は、実施例１と同様に、ダウンシーケンスに入るかどうかを判断するフローに突入する（Ｓ１００２）。ダウンシーケンス中の場合は、ニップ部Ｎ内を用紙が通過していないときの奥−手前の温度差の推移を確認して、温度差が拡大する場合はエラー表示を行い停止する（Ｓ２００２、Ｓ１００１）。

ニップ部Ｎに用紙が通過しているかどうかは、制御部１００により制御された用紙間隔と記録材カセット５からニップ部Ｎまでの用紙の搬送時間を考慮して計算される。記録材カセット５からニップ部Ｎまでの用紙の搬送時間は、あらかじめ図６の制御部１００のＲＯＭ２０２に蓄積されている。

Ｓ２００２において温度差が拡大しているかどうかは、先行している用紙Ｐがニップ部Ｎを抜けたタイミングの奥−手前の温度差と、次に来る用紙との紙間での温度をたとえば１００ｍｓごとに逐次確認する。このとき、３回連続で奥−手前の温度差が大きくなる場合は、温度差が拡大していると判断して（Ｓ２００２）、エラー表示を行う（Ｓ１００１）。

本実施例２の制御をまとめると次のとおりである。制御部１００は、用紙Ｐの搬送間隔が第２の搬送間隔に変更制御された状態のプリントジョブの実行時に、用紙がニップ部Ｎで挟持搬送されていないときに、前記温度差の絶対値が拡大する場合には、プリントジョブの実行を禁止する。

図１１により本実施例２の動作を説明する。図１１（Ｂ）のように、記録材カセット５にセットした用紙が長手方向でずれてセットされたときは、実施例１と同様の動作により、ダウンシーケンスに入りエラーの発生を回避することができる。

奥側温度検出素子３１５が故障し定着ローラ２０から離間した場合は、図１１（Ｃ）のように、紙間で温度差が大きくなり、次の用紙がニップ部Ｎに到達する前にエラーと判断し停止することができる。これにより、実施例１よりも故障時に即座に停止することができるため、後続の用紙Ｂが図１１（Ｃ）で定着可能温度を下回り、不必要な定着不良画像を出力してしまうことがなくなる。

＜実施例３＞
本実施３は、実施例１において、封筒や薄紙などの多種用紙に対応するために加圧力を可変する定着装置に適用したものである。本実施４における装置構成に加圧力可変機構が追加される以外、制御及び画像形成等制御は実施例１同一である。以下、加圧力可変機構とその効果について説明するが、実施例と同様の動作を行う部分は、同じ符号を付け説明を省略する。

ここで、以下の説明において、定着装置Ｆに関して、正面とは装置Ｆを用紙入口側から見た面、左右とは装置を主面から見て左または右である。上流側と下流側とは用紙搬送方向Ｚに関して上流側と下流側である。

図１４は本実施例４の定着装置Ｆの斜視図である。図１５の（ａ）は同装置の要部の横断左側面模式図、（ｂ）は（ａ）の部分的な拡大図、（ｃ）は圧力付与部材（加圧パッド）の横断面図である。図１６の（ａ）と（ｂ）は同装置Ｆの左側面図と一部切り欠きの左側面図である。

加熱アセンブリ５０１は、円筒状で可撓性を有する定着ベルト（エンドレスのベルト）
５０６を有する。ベルト５０６は励磁コイル７１から発生される磁界（磁場、磁束）が存在する領域を通過したときに電磁誘導で発熱する磁性部材（金属層、導電部材）を有する。また、ベルト５０６の内部に挿入された金属製のステー５０７を有する。ステー５０７の下面には長手に沿って圧力付与部材としての加圧パッド（パッド部材）５０８が取り付けられている。

パッド５０８はベルト５０６と加圧ローラ２２との間に所定の押圧力を作用させてニップ部（定着部、定着ニップ部部）Ｎを形成する部材であり、耐熱性樹脂製である。パッド５０８のベルト５０６の内面に対する対向部が、図１５の（ｂ）・（ｃ）のように、上流側突起部５０８ａ、主圧部５０８ｂ、下流側突起部５０８ｃから構成されている。

即ち、パッド５０８は、ニップ部Ｎの上流部に上流側突起部５０８ａなる凸部、ニップ部Ｎの下流部に下流側突起部５０８ｃなる凸部を有し、その両凸部５０８ａ・５０８ｂの間に主圧部５０８ｂを有する構成になっている。主圧部５０８ｂは、必ずしも平坦である必要はなく、上流側突起部５０８ａの先端と下流側突起部５０８ｃの先端を平面で結んだ部分よりも、ベルト５０６内面に対して遠くなっていればよい。

より詳しくは、パッド５０８はベルト５０６を挟んで加圧ローラ２２に向けて相対的に圧力を付与してニップ部Ｎを形成するように構成された圧力付与部材である。そして、パッド５０８は、横断面において、ベルト５０６の内面に対する対向部にニップ部Ｎの中心近傍における主圧部５０８ｂを有する。また、その主圧部５０８ｂを中にして用紙搬送方向Ｘの上流側と下流側とに主圧部５０８ｂからベルト５０６に向けて突出している凸部５０８ａ・５０８ｃを有している。

また、パッド５０８は圧をかけた時の撓みを補正するためにクラウンが付けてあり、本実施例で用いたクラウン量はパッド５０８の長手中央と端部（中央から２００ｍｍの位置）で１．６ｍｍである。

ステー５０７はニップ部Ｎに圧力を加えるために剛性が必要であるため、本実施例では鉄製である。また、ステー５０７の上面側（励磁コイル７１側）には、ベルト５０６を効率的に加熱するために誘導磁場をベルト５０６に集中させるための磁性体コア（内側の磁性コア）５０９がステー５０７の長手にわたって配設されている。

ステー５０７の左右の両端部がそれぞれベルト５０６の左右の両端部から外方に突出している。その両端部に対してそれぞれ左右対称形状のフランジ部材（定着フランジ）５１０Ｌ・５１０Ｒが嵌着されている。フランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒはベルト５０６の長手方向（幅方向：左右方向）への移動および周方向の形状を規制する規制部材である。ベルト５０６は上記のステー５０７・パッド５０８・コア５０９の組立て物に対してルーズに外嵌されている。ベルト５０６の長手方向への移動はフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒの内向き面により規制される。

ベルト５０６は、後述するように、基層５０６ａ（図１７）が電磁誘導発熱する金属で構成されている。そのため、回転状態のベルト５０６の長手方向への寄りを規制するための手段としては、ベルト５０６の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部を有するフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒを設ければ十分である。これにより、定着装置Ｆの構成を簡略化できるという利点がある。

パッド５０８の長手中央部にはベルト５０６の温度を検知する中央温度検出素子３１４としてのサーミスタ等の温度センサが弾性を有する支持部材５１１を介して配設されている。温度検出素子はベルト５０６の内面に対して部材５１１により弾性的に当接している。これにより、回転されるベルト５０６の温度検出素子当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしても中央温度検出素子３１４がこれに追従してベルト５０６の内面との良好な接触状態が維持される。

加熱アセンブリ５０１はフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒをそれぞれ装置筐体５０５の側板５０５Ｌ・５０５Ｒに配設されている縦方向のガイドスリット部５０５ａに係合させて配設されている。したがって、加熱アセンブリ５０１は全体に側板５０５Ｌ・５０５Ｒ間においてスリット部５０５ａに沿って上下方向に移動可能な自由度を有する。

図１７はベルト５０６の層構成を示す模型図である。本実施例では、ベルト５０６は内径が３０ｍｍで電気鋳造法によって製造したニッケル基層（磁性部材、金属層）５０６ａを有している。この基層５０６ａの厚みは４０μｍである。基層５０６ａの外周には弾性層６ｂとして耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。層５０６ｂの厚さは１００〜１０００μｍの範囲内で設定するのが好ましい。

本実施例では、ベルト５０６の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、層５０６ｂの厚みは３００μｍとされている。シリコーンゴムは、ＪＩＳ−Ａ２０度の硬度を持ち、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。更に層５０６ｂの外周には、表面離型層５０６ｃとしてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。

基層５０６ａの内面側には、ベルト内面と中央温度検出素子３１４との摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層（滑性層）５０６ｄを１０〜５０μｍの厚みで設けても良い。本実施例では、層５０６ｄとしてポリイミドの層を２０μｍの厚みで設けた。

ベルト５０６は全体的に低熱容量で可撓性（弾性）を有し、自由状態においては円筒形状を保持している。金属層５０６ａにはニッケルのほかに鉄合金や銅、銀などの金属を選択可能である。また、樹脂基層にそれら金属を積層させるなどの構成でも良い。金属層５０６ａの厚みは、後述する励磁コイル７１に流す高周波電流の周波数と金属層５０６ａの透磁率・導電率に応じて調整して良く、５〜２００μｍ程度の間で設定すると良い。

加圧ローラ２２は芯金２２ａの両端部がそれぞれ装置筐体５０５の側板５０５Ｌ・５０５Ｒに対して軸受５１２を介して回転可能に支持されて配設されており、駆動モータＭ１により回転駆動される。

［加圧機構５０４と変更機構］
加圧機構５０４は、本実施例においては、加熱アセンブリ５０１のパッド５０８を、ベルト５０６を介して加圧ローラ２２に所定の押圧力（圧力）で加圧してベルト５０６と加圧ローラ２２との間に所定のニップ部Ｎを形成する加圧手段である。本実施例においてはこの加圧機構５０４の圧力（加圧状態）を変更機構により変更可能に構成してある。

そして、制御部１００は、入力部３１７または３１９から取得した用紙情報に基づいて変更機構を制御して加圧機構５０４の加圧状態を第１の加圧モードと第１の加圧モードよりも加圧力を減少させた第２の加圧モードとの切り替えを実行する。

以下、具体的な機構構成を説明する。側板５０５Ｌ・５０５Ｒの外側の上部には、それぞれ、左右対称に加圧部材としての左右一対の前後方向（用紙搬送方向）に長い加圧レバー５１８Ｌ・５１８Ｒが配設されている。

レバー５１８Ｌはフランジ部材５１０Ｌの被加圧部５１０ａの上側に位置しており、後端部はフランジ部材５１０Ｌよりも後方において側板５０５Ｌに対して支持軸５１８ａを中心に上下方向に回動可能に枢着されている。即ち、レバー５１８Ｌは支持軸５１８ａを支点としてフランジ部材５１０Ｌの被加圧部５１０ａを圧接する方向、もしくは被加圧部５１０ａから離間する方向に動作できるようになっている。

レバー５１８Ｌの前端部はフランジ部材５１０Ｌよりも前側に位置している。レバー５１８Ｌは側板５０５Ｌとの間に配設された付勢部材としてのばね付きビス５１９Ｌのばね５１９ａのばね力で軸５１８ａを中心に下方へ常時回動付勢されている。

レバー５１８Ｒはフランジ部材５１０Ｒの被加圧部５１０ａの上側に位置しており、後端部はフランジ部材５１０Ｒよりも後方において側板５０５Ｒに対して支持軸５１８ａを中心に上下方向に回動可能に枢着されている。即ち、レバー５１８Ｒは支持軸５１８ａを支点としてフランジ部材５１０Ｒの被加圧部５１０ａを圧接する方向、もしくは被加圧部５１０ａから離間する方向に動作できるようになっている。

レバー５１８Ｒの前端部はフランジ部材５１０Ｒよりも前側に位置している。レバー５１８Ｒは側板５０５Ｒとの間に配設された付勢部材としてのばね付きビス５１９Ｒのばね５１９ａのばね力で軸５１８ａを中心に下方へ常時回動付勢されている。

そして、レバー５１８Ｌ・５１８Ｒの自由状態時においては、各レバー５１８Ｌ・５１８Ｒの下面がそれぞれフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒの被加圧部５１０ａの上面に対してばね付きビスのばね５１９ａで規定されたばね力で十分に押し当っている。本実施例では、この圧力は例えば５５０Ｎに設定されている。これにより、加熱アセンブリ５０１において、フランジ部材５１０ＲＬ・５１０Ｒと共にステー５０７およびパッド５０８が押し下げられて、パッド５０８がベルト５０６を挟んで弾性層５０２ｂの弾性に抗して加圧ローラ２２に対して圧接する。

この圧接によりベルト５０６と加圧ローラ２２との間に用紙搬送方向Ｘに関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。パッド５０８はニップ部Ｎの圧プロフィルの形成を補助する。この時の構成を以下、加圧構成と呼ぶ。

側板５０５Ｌ・５０５Ｒ間には軸受（不図示）を介してカム軸５２１が回転可能に配設されている。その軸５２１の左右の両端部にはそれぞれ側板５０５Ｌ・５０５Ｒの外側において左右対称で同形状の偏心カム（圧解除部材）５２２Ｌ・５２２Ｒが同じ位相で固定して配設されている。カム５２２Ｌは加圧レバー５１８Ｌの前端部の下側に位置している。カム５２２Ｒはレバー５１８Ｒの前端部の下側に位置している。

また、軸５２１の左側の端部にはギア（圧解除ギア）５２３が固定して配設されている。このギア５２３に対して制御部１００で制御される加圧ローラ脱着モータ（例えばステッピングモータ）Ｍ２の駆動力が伝達手段（不図示）を介して伝達されて、軸５２１すなわちカム５２２Ｌ・５２２Ｒの回転が制御なされる。

即ち、制御部１００は所定の信号に応じてモータＭ２を回転させてギア５２３を所定の方向へ所定量回転させる。このギア５２３の回転に応じて軸５２１が回転し、これに伴いカム５２２Ｌ・５２２Ｒが回転する。

カム５２２Ｌ・５２２Ｒの回転制御により、レバー５１８Ｌ・５１８Ｒがばね付きビス５１９Ｌ・５１９Ｒのばね５１９ａのばね力に抗して持ち上げ回動されることで、パッド５０８の加圧ローラ２２に対する圧力が変更される。

上記の軸受（不図示）、軸５２１、カム５２２Ｌ・５２２Ｒ、ギア５２３、モータＭ２が、加圧機構５０４によるニップ部Ｎの圧力を変更する変更機構である。加圧機構５０４の圧力変更の詳細については後述する。

［圧力変更動作］
カム５２２Ｌ・５２２Ｒは、図１８のように、２つのピーク形状を有している。カム５２２Ｌ・５２２Ｒが回転したときのベルト５０６の位置を、図１９を用いて説明する。

図１９の（ａ）は通常圧モード時である。このモード時においてはカム５２２Ｌ・５２２Ｒの平面部が上向きの回転角度姿勢となっていて、カム５２２Ｌ・５２２Ｒはレバー５１８Ｌ・５１８Ｒに非接触である。そのためばね付きビス５１９Ｌ・５１９Ｒのばね５１９ａのばね力がレバー５１８Ｌ・５１８Ｒに対して十分に作用して、ニップ部Ｎの圧力が所定の第１の圧力（通常圧）の状態である（加圧構成）。

本実施例において通常圧モード（第１の加圧モード）の場合、加熱アセンブリ（ベルトユニット）５０１にかかる力（ニップの総圧力）は５００Ｎである。通常圧としては１００Ｎ〜９００Ｎが挙げられる。好ましくは４０Ｎ〜６００Ｎである。

カム５２２Ｌ・５２２Ｒが図２０の（ａ）の通常圧モード時において時計方向に回転して、レバー５１８Ｌ・５１８Ｒをばね付きビス５１９Ｒのばね５１９ａのばね力に抗して１つ目のピーク（ピーク１）の位置まで押し上げる（（ａ）→（ｂ））。そうすると、フランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒへの圧力は半減し、ベルト５０６の位置はΔＹ１だけ上に上がる（（ａ）→（ｂ））。これにより、ニップ部Ｎの圧力が通常圧モード時の第１の圧力よりも低い（弱い、軽圧）所定の封筒圧モード（第２の加圧モード）となる（圧力減少構成）。

本実施例においてはこの封筒圧モードの場合、加熱アセンブリ（ベルトユニット）５０１にかかる力（ニップの総圧力）は３０Ｎになるように設定されている。軽圧としては１０Ｎ〜９０Ｎが挙げられる。好ましくは４Ｎ〜６０Ｎである。

カム５２２Ｌ・５２２Ｒが更に回転して、最も高い２つ目のピーク（ピーク２）の位置までレバー５１８Ｌ・５１８Ｒを押し上げると、ベルト５０６はさらにΔＹ２だけ上に上がる。そうすると、ばね付きビス５１９Ｒのばね５１９ａのばね力のフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒに対する圧力を無効にし、ベルト５０６と加圧ローラ２２が圧解除モード（圧力解除状態：圧力解除構成）になる（（ｂ）→（ｃ））。

制御部１００は、画像形成装置のスタンバイ時や非画像形成時においては加熱アセンブリ５０１を図１９の（ｃ）の圧解除モードに制御する。定着装置Ｆに通紙される用紙が封筒以外である場合には図１９の（ａ）の通常圧モードに制御する。また、封筒である場合には図１９の（ｂ）の封筒圧モード（圧力減少構成）に制御する。

［加圧モードについて］
本実施例における定着装置Ｆの通常圧モードと封筒圧モードのニップ部Ｎにおける加圧形態を図２０、図２１を用いて説明する。図２０の（ａ）と図２１の（ａ）は、各モードにおいて封筒以外の用紙（普通紙）Ｐがニップ部Ｎを通過するときの断面図、図２０の（ｂ）、図２１の（ｂ）は各モードにおいて封筒がニップ部Ｎを通過するときの断面図を示している。また、図２０の（ｃ）、図２１の（ｃ）は各モードにおいて封筒を通紙した場合の封筒表紙にかかる速度分布を示している。

通常圧モードでは図２０の（ａ）のように圧力付与部材である加圧パッド５０８の上流側突起部５０８ａ、主圧部５０８ｂ、下流側突起部５０８ｃが共にベルト５０６に圧接する状態になる。封筒以外の用紙Ｐが通紙された場合、パッド５０８の上下流の突起部５０８ａ、８ｃにより、ニップ部Ｎが上凸形状になっているため、ニップ部Ｎから排紙される用紙が下方向になっている。これにより、坪量が少なく剛性の低い用紙が通紙された場合においても、定着ベルト５０６への分離性が十分に確保される。

一方、図２０の（ｂ）のように通常圧モードにおいて封筒がニップ部Ｎを通過するときは、封筒の裏表で拘束されていない部分は、加圧パッド５０８の上下流の突起部５０８ａ、５０８ｂにより、ニップ部Ｎが上凸形状になっている。そのために、ニップ部Ｎを通過する封筒の変形により封筒の上面と下面において搬送量差が発生する。

図２０の（ｃ）に封筒が長型３号の場合の表の搬送量（実線矢印）、裏の搬送量（点線矢印）の送り量を示す。封筒は表裏二枚の重なった紙がベルト幅方向の少なくとも一辺は表裏が拘束されている。長型３号の場合、ｘで示す位置が拘束箇所になる。拘束されている部分では、表裏が連続となるため、裏表の搬送量の中間的な搬送量でニップ部Ｎを通過する。この封筒の拘束部分と非拘束部分でのベルト幅方向での送り量の差により、白抜き矢印のような回転モーメントが発生しストレスが蓄積に紙の剛性が耐えきれなくなったところから封筒皺ｗが発生する。

本実施例では、通常圧モードにおいてニップ部Ｎを上凸形状にすることが目的であるので、加圧パッド５０８の主圧部５０８ｂのすべてにベルト５０６が接している必要はなく、主圧部５０８ｂの一部がベルト５０６に接していればよい。

封筒圧モードでは図２１の（ａ）のように加圧パッド５０８の上流側突起部５０８ａ、下流側突起部５０８ｃが共にベルト５０６に圧接しているが、主圧部５０８ｂはベルト５０６から離間する状態になる。封筒以外の用紙Ｐが通紙された場合は、加圧パッド５０８の上下流の突起部５０８ａ、５０８ｃとベルト５０６の剛性により、ニップ部が上凸形状にならずストレート形状になっている。ニップ部Ｎから排紙される用紙がストレートに排出される。

この場合、封筒のように二枚重ねになっており剛性が高い用紙Ｐは問題ないが、坪量が少なく剛性の低い普通紙Ｐが通紙された場合は、ベルト５０６の曲率が十分に確保できず分離性が不十分になる場合がある。

一方、図２１の（ｂ）のように封筒圧モードにおいて封筒がニップ部Ｎを通過するときは、封筒の裏表で拘束されていない部分は、ニップ部Ｎが上凸形状にならずストレート形状になっている。そのため、ニップ部Ｎを通過する封筒の変形を抑え、封筒の表裏二枚の紙の送り量差を抑制できる（図２１の（ｃ））。これにより封筒の拘束部分と非拘束部分でのベルト幅方向での速度のずれの発生を抑制し、封筒皺の発生を防ぐことができる。

本実施例では、封筒圧モードにおいては図２１の（ｂ）のように加圧パッド５０８の上流側突起部５０８ａ、下流側突起部５０８ｃのみでベルト５０６を支持する構成になっており、主圧部５０８ｂがベルト５０６に接しない構成について説明した。

封筒圧モードにおいては、例外的に主圧部５０８ｂの一部が接する場合もある。たとえば、上下流突起部が機械公差範囲で高さが十分ではない場合や、耐久摩耗により上下流突起部が低くなってしまった場合などがある。また、封筒圧モードにおいて剛性が高い封筒がニップ部Ｎを通過した場合に、ベルト５０６が変形し、加圧パッド５０８の主圧部３ｂにベルト５０６が接触するようなこともあり得る。

しかし、そもそも封筒皺が発生しにくい封筒のため、なんら問題はない。剛性が高い封筒としては、たとえば、山櫻社製、長３ スミ貼 ＡＲウルトラホワイト １３０ 〒枠ナシ、１２０ｍｍ×２３５ｍｍ、坪量１３０ｇ／ｍ²などが挙げられる。

本実施例の制御を図２２に示したフローチャートを使って説明する。まず画像形成装置は画像形成ジョブ（ＪＯＢ）を受け付ける。その後、通紙される用紙が封筒である封筒ジョブであるかどうかを制御部１００が判断する（Ｓ５０００）。制御部１００は通紙する用紙が封筒でなければ、定着装置Ｆの圧力を通常圧モードにし（Ｓ５００１）、画像形成動作と定着動作（Ｓ５００３）を行う。Ｓ５０００において、通紙する用紙が封筒であれば、封筒圧モードにして（Ｓ５００２）、画像形成動作＆定着動作（Ｓ５００３）を行う。

通常圧モードと封筒圧モードにおける定着動作を図２３に示したフローチャートを使って説明する。まず、制御部１００は、加圧ローラ脱着モータＭ２を駆動させ、定着装置Ｆの圧力を通常圧に調整する（Ｓ５１００）。次に、制御部１００は、加圧ローラ２２を駆動モータＭにより駆動させ、加圧ローラ２２およびベルト５０６を回転駆動し、コイル１５に電圧を印加し、ベルト５０６を加熱する（Ｓ５１０１）。ベルト５０６が所定の温調温度に到達するまで、加熱と回転を継続する（Ｓ５１０２）。

図２２のフローで決定されたモードが封筒圧モードの場合は定着装置Ｆの圧力を封筒圧に切り替える（Ｓ５１０３、Ｓ５１０４）。制御部１００は画像形成部の画像形成動作により未定着トナーを載せた用紙Ｐをニップ部Ｎに導入して未定着トナーを用紙Ｐに定着させる（Ｓ５１０５）。

そして、制御部１００はプリントジョブ終了するまでＳ５１０３〜Ｓ５１０５の動作を行い（Ｓ５１０６）、プリントジョブが終了したら駆動モータＭの回転および励磁コイル７１への電力供給を停止させる（Ｓ５１０７）。プリントジョブ終了後の設定により、加圧ローラ脱着モータＭ２を駆動させ、定着装置Ｆの圧力を通常圧もしくは圧解除に変更する（Ｓ５１０８）。

封筒圧モード時と通常圧モード時のニップＮの用紙搬送方向Ｘに関するニップ幅を模式的に図２４の（ａ）に示す。通常圧モードでは、ニップパッド５０８がクラウン形状を有しているため、ステー５０７および加圧ローラ２２のたわみを補正して、長手全域に対してほぼ均一な接触ニップ幅で構成することができている。これにより封筒以外の記録材に対して長手で均一な用紙分離性能を確保することができる。

封筒圧時に封筒を挟んだときの長手ニップ幅分布は図２４の（ｂ）のように、ニップ部Ｎで封筒が挟まった部分に圧力が分担されてしまうため、端部のニップ幅はさらに狭くなってしまう。

中央温度検出素子３１４が１８０℃になるように一定温調したときの接触ニップ幅と端部温度検出素子（３１５もしくは３１６）の温度の関係を図２５に示す。この結果から、端部の接触ニップ幅が狭くなり、０．５ｍｍを下回ると端部温度検出素子の温度が高くなっていくことがわかる。これは、接触ニップ幅が狭くなったため、定着ベルト１０６の熱が加圧ローラ２２に逃げにくくなり、放熱量が減ったため定着ベルト１０６温度が高く保たれているためである。

図２４の（ｂ）と図２５の関係から、封筒圧モードの奥−手前の圧バランスが良くない場合や、封筒の長手通紙箇所がばらついた場合、奥−手前のニップ幅の差により奥−手前の温度差が発生してしまう場合がある。たとえば、圧バランスが崩れて、手前側のニップ幅が０．５ｍｍ以上の場合に、奥側のニップ幅が０．５ｍｍよりも狭くなってしまう場合、奥側の温度が急激に高くなるため、奥−手前の温度差が大きくなってしまう場合がある。

実際にカム５２２Ｌとカム５２２Ｒの封筒圧ポジションの寸法を手前奥で０．１ｍｍ異ならせることで、奥−手前の接触ニップ幅を異ならせた状態で、封筒１を通紙した。

封筒１：山櫻社製、長３ スミ貼 ＡＲウルトラホワイト １３０ 〒枠ナシ、１２０ｍｍ×２３５ｍｍ、坪量１３０ｇ／ｍ²
実施例１からも明らかなように本実施例３の制御を行うことで、ダウンシーケンスに入りエラーが発生することはなかった。しかし、比較例としてダウンシーケンスを行わない制御の場合は、奥−手前の接触ニップ幅の差からエラーが発生してしまった。

以上のように、加圧力を可変とする構成において所定の温度差が発生した場合に生産性を低下させるように制御することで、故障と誤検知してエラー停止してしまうのを防ぐことができる。

＜その他の事項＞
（１）実施例の定着装置Ｆにおいては、加圧パッドを、ベルトを介して加圧ローラに対して加圧しているが、逆に、加圧ローラを、ベルトを介して加圧パッドに対して加圧する機構構成にすることもできる。また、加圧パッドと加圧ローラとをベルトを介して互いに加圧する機構構成にすることもできる。即ち、加圧パッドと加圧ローラとをベルトを介して相対的に加圧する機構構成にすることができる。

（２）定着部である定着装置Ｆは用紙に形成された未定着のトナー像を固着像として加熱定着する装置としての使用に限られない。用紙に一旦定着された或いは仮定着されたトナー像を再度加熱加圧して画像の光沢度を向上させるなどの画像の表面性状を調整する装置としても有効である（このような装置についても定着装置と呼ぶ）。

（３）画像形成装置は実施例のようなフルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。

３０・・画像形成装置、Ｆ・・定着部（定着装置）、２０・・第１回転体（定着ローラ）、２２・・第２回転体（加圧ローラ）、Ｎ・・ニップ部、３１４、３１５、３１６・・複数の温度センサ、３１７、３１９・・記録材情報の入力部、１００・・制御部、Ｐ・・記録材、ｔ・・トナー像

Claims (8)

1. 記録材のトナー像担持面に当接して記録材を加熱する第１回転体と前記第１回転体と協働して前記記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２回転体を有する定着部を備えた画像形成装置において、
   前記第１回転体の幅方向の一端部側と他端部側の温度をそれぞれ検知する第１温度センサおよび第２温度センサと、
   記録材の搬送間隔を第１の搬送間隔と前記第１の搬送間隔よりも広げた第２の搬送間隔とに変更制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、画像形成ジョブの実行時に、前記第１温度センサによって検知された温度と前記第２温度センサによって検知された温度との温度差の絶対値が第１の所定値の値以上で前記第１の所定値よりも大きい値の第２の所定値の値以下である場合には前記第１の搬送間隔を前記第２の搬送間隔に変更制御し、
   前記温度差の絶対値が前記第２の所定値を超えた場合には記録材の搬送間隔が前記第２の搬送間隔に変更制御された状態の画像形成ジョブの実行を禁止し、前記温度差の絶対値が前記第２の所定値未満の場合であって前記記録材が前記ニップ部で挟持搬送されていないときに前記温度差の絶対値が所定期間大きくなった場合には記録材の搬送間隔が前記第２の搬送間隔に変更制御された状態の画像形成の実行を禁止することを特徴とする画像形成装置。
2. 画像加熱処理を施す記録材に関する記録材情報の入力部と、
   前記第１回転体および前記第２回転体を互いに圧接させる加圧機構と、前記加圧機構の加圧力を変更可能な変更機構と、を有し、
   前記制御部は、前記入力部から取得した記録材情報に基づいて前記変更機構を制御して前記加圧機構の加圧状態を第１の加圧モードと前記第１の加圧モードよりも加圧力を減少させた第２の加圧モードとの切り替えを実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１回転体は可撓性を有するエンドレスのベルトであり、前記ベルトの内面に接し前記ベルトを介して前記第２回転体と共に前記ニップ部を形成する圧力付与部材を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記圧力付与部材はクラウン形状を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記圧力付与部材は、横断面において、前記ベルトの内面に対する対向部に前記ニップ部の中心近傍における主圧部と前記主圧部を中にして記録材搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ前記主圧部からベルトに向けて突出している上流側突起部および下流側突起部を有し、
   前記第１の加圧モードは、前記上流側突起部と前記下流側突起部と前記主圧部とが前記ベルトの内面に接するように前記圧力付与部材と前記第２回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態であり、
   前記第２の加圧モードは、前記上流側突起部と前記下流側突起部とが前記ベルトの内面に接し前記主圧部は前記ベルトの内面に接しないように前記圧力付与部材と前記第２回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態であることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 記録材のトナー像担持面に当接して記録材を加熱するベルトと、前記ベルトの内面に接触するパッド部材と、前記ベルトを介して前記パッド部材を圧し記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材と、を有する定着部を備えた画像形成装置において、
   前記ベルトの幅方向の一端部側と他端部側の温度をそれぞれ検知する第１温度センサおよび第２温度センサと、
   記録材の搬送間隔を第１の搬送間隔と前記第１の搬送間隔よりも広げた第２の搬送間隔とに変更制御する制御部と、を有し、
   前記パッド部材の前記ベルトと接触する面はクラウン形状であり、
   前記制御部は、画像形成ジョブの実行時に、前記第１温度センサによって検知された温度と前記第２温度センサによって検知された温度との温度差の絶対値が第１の所定値の値以上で前記第１の所定値よりも大きい値の第２の所定値の値以下である場合には前記第１の搬送間隔を前記第２の搬送間隔に変更制御し、前記温度差の絶対値が前記第２の所定値を超えた場合には記録材の搬送間隔が前記第２の搬送間隔に変更制御された状態の画像形成ジョブの実行を禁止することを特徴とする画像形成装置。
7. 画像加熱処理を施す記録材に関する記録材情報の入力部と、
   前記ベルトおよび前記加圧部材を互いに圧接させる加圧機構と、前記加圧機構の加圧力を変更可能な変更機構と、を有し、
   前記制御部は、前記入力部から取得した記録材情報に基づいて前記変更機構を制御して前記加圧機構の加圧状態を第１の加圧モードと前記第１の加圧モードよりも加圧力を減少させた第２の加圧モードとの切り替え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。
8. 前記パッド部材は、横断面において、前記ベルトの内面に対する対向部に前記ニップ部の中心近傍における主圧部と前記主圧部を中にして記録材搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ前記主圧部からベルトに向けて突出している上流側突起部および下流側突起部を有し、
   前記第１の加圧モードは、前記上流側突起部と前記下流側突起部と前記主圧部とが前記ベルトの内面に接するように前記パッド部材と前記加圧部材とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態であり、
   前記第２の加圧モードは、前記上流側突起部と前記下流側突起部とが前記ベルトの内面に接し前記主圧部は前記ベルトの内面に接しないように前記パッド部材と前記加圧部材とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。