JP7051442B2

JP7051442B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7051442B2
Application number: JP2018000837A
Authority: JP
Inventors: 厚伸森
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Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2022-04-11
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Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着器、あるいは記録材上の定着済みトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、等の像加熱装置に関する。また、この像加熱装置を備える画像形成装置に関する。

像加熱装置として、エンドレスベルト（エンドレスフィルムとも言う）と、エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、エンドレスベルトを介してヒータとともにニップ部を形成するローラと、を有する装置がある。この像加熱装置は熱容量が小さいためクイックスタート性や省電力性に優れるという特徴を持つ。しかしながら近年、これまで以上の省電力化が求められており、これに対応するため、記録材上に形成された画像部を選択的に加熱する方法（特許文献１の実施例１１）が提案されている。この方法では、記録材の搬送方向に直交する方向（以下、長手方向という）において、複数に分割された加熱領域を設定し、それぞれの加熱領域を加熱する発熱体が長手方向に複数設けられている。そして、各加熱領域に形成される画像の画像情報に基づき、対応する発熱体により画像部が選択的に加熱される。また、画像情報に応じて加熱条件を調整し、省電力化を図る方法（特許文献２）も提案されている。

特開平６－９５５４０号公報特開２００７－２７１８７０号公報

特許文献１や特許文献２に記載の方法を用いて、各加熱領域における画像に対して最適な加熱制御をおこなうことにより、高い省電力効果を得ることができる。しかしながら、画像形成装置においては、装置の異常や消耗品の劣化等により、用紙上の非画像領域にトナーが付着する場合がある。非画像領域にトナーの付着が生じた場合、上記のような非画像領域を加熱しない、又は加熱温度を低くする像加熱装置においては、非画像領域に付着したトナーは定着処理後も完全には溶けずに用紙上に残存する。完全に溶けずに用紙上に残存したトナーは、機内機外を汚す汚染原因となる。

本発明の目的は、記録材に対して定着が不十分なトナーを生じさせない加熱制御を行うことができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
画像情報に応じて記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
定着ニップ部に記録材を通過させながら記録材上のトナー像を記録材に定着処理する定着部であって、基板と、前記基板上に設けられており記録材の搬送方向に対して直交する方向である前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有するヒータ、を有する定着部と、
前記複数の発熱体の温度が夫々目標温度に維持されるように、前記複数の発熱体のそれぞれに供給される電力を制御するように構成された通電制御部と、
を有し、前記複数の発熱体のうち、記録材上の前記トナー像が通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を第１の温度に設定し、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を前記第１の温度より低い第２の温度に設定し、前記定着部で定
着処理する画像形成装置において、
記録材の搬送方向において前記定着部の前に配置されており搬送経路における記録材の有無を検知するセンサと、前記センサの出力に基づいて異常を検知する異常検知部を有し、
前記センサへの記録材の到達時間が規定タイミングから外れている場合、前記異常検知部が異常と判断し、前記通電制御部が、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する全ての発熱体の目標温度を前記第２の温度より高い温度に補正した状態で、前記定着部が前記定着処理を実行することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電させるように構成された帯電装置と、
前記感光体に静電像を形成するために画像情報に基づいて、前記帯電装置によって帯電された前記感光体をレーザ光でスキャンするように構成された光学装置と、
前記静電像をトナーを用いてトナー像に現像するように構成された現像部と、
定着ニップ部に記録材を通過させながら記録材上のトナー像を記録材に定着処理する定着部であって、基板と、前記基板上に設けられており記録材の搬送方向に対して直交する方向である前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有するヒータ、を有する定着部と、
前記複数の発熱体の温度が夫々目標温度に維持されるように、前記複数の発熱体のそれぞれに供給される電力を制御するように構成された通電制御部と、
を有し、前記複数の発熱体のうち、記録材上の前記トナー像が通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を第１の温度に設定し、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を前記第１の温度より低い第２の温度に設定し、前記定着部で定着処理する画像形成装置において、
前記光学装置による前記レーザ光の走査周期を検知するセンサと、画像形成装置の異常を検知する異常検知部を有し、
前記センサにより検知した前記走査周期が規定範囲外である場合、前記異常検知部が異常と判断し、前記通電制御部が、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する全ての発熱体の目標温度を前記第２の温度より高い温度に補正した状態で、前記定着部が前記定着処理を実行することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電させるように構成された帯電装置と、
前記感光体に静電像を形成するために画像情報に基づいて、前記帯電装置によって帯電された前記感光体をレーザ光でスキャンするように構成された光学装置と、
前記静電像をトナーを用いてトナー像に現像するように構成された現像部と、
定着ニップ部に記録材を通過させながら記録材上のトナー像を記録材に定着処理する定着部であって、基板と、前記基板上に設けられており記録材の搬送方向に対して直交する方向である前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有するヒータ、を有する定着部と、
前記複数の発熱体の温度が目標温度に維持されるように、前記複数の発熱体のそれぞれに供給される電力を制御するように構成された通電制御部と、
を有し、前記複数の発熱体のうち、記録材上の前記トナー像が通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を第１の温度に設定し、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱す
る発熱体の前記目標温度を前記第１の温度より低い第２の温度に設定し、前記定着部で定着処理する画像形成装置において、
前記感光体に印加される帯電電圧を検知するセンサと、画像形成装置の異常を検知する異常検知部を有し、
前記センサにより検知した前記帯電電圧が規定出力範囲外である場合、前記異常検知部が異常と判断し、前記通電制御部が、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する全ての発熱体の目標温度を前記第２の温度より高い温度に補正した状態で、前記定着部が前記定着処理を実行することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
画像情報に応じて記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
定着ニップ部に記録材を通過させながら記録材上のトナー像を記録材に定着処理する定着部であって、基板と、前記基板上に設けられており記録材の搬送方向に対して直交する方向である前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有するヒータ、を有する定着部と、
前記複数の発熱体の温度が夫々目標温度に維持されるように、前記複数の発熱体のそれぞれに供給される電力を制御するように構成された通電制御部と、
を有し、前記複数の発熱体のうち、記録材上の前記トナー像が通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を第１の温度に設定し、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を前記第１の温度より低い第２の温度に設定し、前記定着部で定着処理する画像形成装置において、
画像形成装置内に設けられた消耗品の消耗度を検知する消耗検知部と、前記消耗度検知部の出力に基づいて異常を検知する異常検知部を有し、
前記消耗度検知部により検知した消耗度が規定値より大きい場合、前記異常検知部が異常と判断し、前記通電制御部が、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する全ての発熱体の目標温度を前記第２の温度より高い温度に補正した状態で、前記定着部が前記定着処理を実行することを特徴とする。

本発明によれば、記録材に対して定着が不十分なトナーを生じさせない加熱制御を行うことができる。

実施例１における加熱制御を説明するフローチャート画像形成装置１００の概略断面図実施例１における定着装置２００の概略断面図実施例１におけるヒータ３００の概略構成図実施例１におけるヒータ駆動手段４００の概略模式図実施例１における加熱領域Ａ_１～Ａ_７を示す図実施例１における画像Ｐ１と画像加熱部ＰＲを示す図レーザビームスキャナの構成を説明する図実施例２における加熱制御を説明するフローチャート帯電生成回路の構成を説明する図実施例３における加熱制御を説明するフローチャート実施例４における加熱制御を説明するフローチャート実施例５における加熱制御を説明するフローチャート

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
１．画像形成装置の構成
図２は、本発明の実施例に係る電子写真方式の画像形成装置の例示的な構成図（模式的断面図）である。ビデオコントローラ１２０は、ホストコンピュータ等の外部装置から送信される画像情報及びプリント指示を受信して処理するものである。制御手段（通電制御部）たる制御部１１３はビデオコントローラ１２０と接続されており、ビデオコントローラ１２０からの指示に応じて画像形成装置を構成する各部を制御するものである。ビデオ
コントローラ１２０が外部装置からプリント指示をうけると、以下の動作で画像形成が実行される。

画像形成装置１００は、記録材Ｐを給送ローラ１０２で給送して、中間転写ベルト１０３に向けて搬送する。プロセスカートリッジ１０１は、後述する感光ドラム１０４、現像器１０７、一次帯電器１０５を一体化して構成されており、ユーザーによって画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。感光ドラム１０４は、図示しない駆動モータの動力によって所定の速度で反時計回り方向に回転駆動され、その回転過程で一次帯電器１０５によって一様に帯電処理される。画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザビームスキャナ１０６から出力され、感光ドラム１０４上を選択的に走査露光して静電潜像を形成する。１０７は現像器であり、静電潜像に現像体である粉体トナーを付着させてトナー像（現像体像）として可視像化する。感光ドラム１０４上に形成されたトナー像は、感光ドラム１０４と接触して回転する中間転写ベルト１０３上に一次転写される。

ここで、感光ドラム１０４、一次帯電器１０５、レーザビームスキャナ１０６、現像器１０７は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色分がそれぞれ配置されている。すなわち、互いにトナーの色の異なる４つの上記プロセスカートリッジが、中間転写ベルト１０３の回転方向に並べられている。そして、４色分のトナー像が同じ手順で順次中間転写ベルト１０３上に重ねて転写される。中間転写ベルト１０３上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１０３と転写ローラ１０８で形成される二次転写部において、転写ローラ１０８に印加された転写バイアスにより記録材Ｐ上に二次転写される。記録材Ｐ上に二次転写されずに中間転写ベルト１０３上に残ったトナーはクリーニングブレード１１８によって回収される。その後、像加熱部としての定着装置（像加熱装置）２００が、ヒータの熱を利用して記録材Ｐを加熱及び加圧することによりトナー像が定着され、画像形成物として機外へ排出される。

制御部１１３は、記録材Ｐの搬送路上の、搬送センサ１１４、レジストセンサ１１５、定着前センサ１１６、定着排紙センサ１１７によって、記録材Ｐの搬送状況を管理する。加えて、制御部１１３は、定着装置２００の温度制御プログラムおよび温度制御テーブルを記憶する記憶部を有する。商用の交流電源４０１に接続された発熱体駆動手段としてのヒータ駆動手段４００は、定着装置２００への電力供給を行う。

２．定着装置（像加熱装置）の構成
図３は、本実施例における定着装置２００の概略断面図である。定着装置２００は、エンドレスベルトとしての定着フィルム２０２と、定着フィルム２０２の内面に接触するヒータ３００と、定着フィルム２０２を介してヒータ３００と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２０８と、金属ステー２０４と、を有する。定着フィルム２０２は、筒状に形成された複層耐熱フィルムであり、加圧ローラ２０８は、鉄やアルミニウム等からなる芯金２０９と、シリコーンゴム等からなる弾性層２１０を有する。ヒータ３００は、セラミック製の基板３０５上に設けられた発熱体によって加熱されるヒータであり、定着フィルム２０２を加熱する。金属ステー２０４は、不図示の加圧力を受けて、ヒータ３００を保持したヒータ保持部材２０１を加圧ローラ２０８に向けて付勢することにより、定着フィルム２０２と加圧ローラ２０８との間に定着ニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ２０８は、モータ３０から動力を受けて矢印Ｒ１方向に回転する。加圧ローラ２０８が回転することによって、定着フィルム２０２が従動して矢印Ｒ２方向に回転する。定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐを挟持搬送しつつ定着フィルム２０２の熱を与えることにより、記録材Ｐ上の未定着トナー像は定着処理される。

３．ヒータの構成
図４（Ａ）には、ヒータ３００の平面図を示してある。本実施例のヒータ３００は、ヒ
ータ３００の長手方向に、基板上に複数の分割配置された発熱体で構成される合計７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７（加熱領域）を有する。発熱ブロックＨＢ１の図中の左端から、発熱ブロックＨＢ７の図中の右端までが発熱領域であり、その長さは２２０ｍｍである。本例では各発熱ブロックの長手方向幅は全て同じである（必ずしもすべて同じ長手方向幅でなくても良い）。電極Ｅ１～Ｅ７は、それぞれ、発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に電力供給するために用いる電極である。電極Ｅ１～Ｅ７、Ｅ８－１、Ｅ８－２は、後述するヒータ３００のヒータ駆動手段４００から電力を供給するために用いる電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、Ｃ８－２と接続するために用いる。電極Ｅ８－１、Ｅ８－２は、導電体３０１ａ及び導電体３０１ｂを介して、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に電力給電するために用いる共通の電気接点と接続するために用いる電極である。

導電体３０１ａ、３０１ｂ及び導電体３０３－１～３０３－７を介しての通電により、上流側の第１発熱体（発熱抵抗体）３０２ａ－１～３０２ａ－７、及び下流側の第２発熱体３０２ｂ－１～３０２ｂ－７がそれぞれ発熱する。通電する発熱体を選択することで、その長手方向に７つに分割された加熱領域を選択的に発熱させることができ、その組み合わせにより、記録材のサイズに応じた種々の発熱範囲を形成する。

本実施例では長手方向の両端に電極Ｅ８－１、Ｅ８－２を設けているものの、例えば電極Ｅ８－１のみを片側に設ける構成でも良いし、記録材搬送方向の上下流で別々の電極を設けても良い。また、発熱ブロックのうちの少なくとも一つの発熱ブロックに供給する電力と、他の前記発熱ブロックに供給する電力を独立に制御可能な構成となっている。

ヒータ３００の摺動面（フィルム２０２と接触する側の面）側には、ヒータ３００の発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７ごとの温度を検知するため、温度検知素子としてのサーミスタＴ１－１～Ｔ１－４、Ｔ２－５～Ｔ２－７が設置されている。本実施例におけるサーミスタＴ１－１～Ｔ１－４、Ｔ２－５～Ｔ２－７は、ＰＴＣ特性、若しくはＮＴＣ特性（本実施例ではＮＴＣ特性）を有した材料を基板上に薄く形成したものとなっている。発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７の全てにサーミスタを有しているため、サーミスタの抵抗値を検出することにより、全ての発熱ブロックの温度を検知できる。

サーミスタＴ１－１～Ｔ１－４に通電するために、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４と、サーミスタの共通導電体ＥＧ１が形成されている。また、サーミスタＴ２－５～Ｔ２－７に通電するために、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ＥＴ２－５～ＥＴ２－７と、サーミスタの共通導電体ＥＧ２が形成されている。サーミスタＴ１－１～Ｔ１－４および導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４は、摺動性のある表面保護層３０８（本実施例ではガラス）で覆われる。表面保護層３０８は、導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、ＥＴ２－５～ＥＴ２－７、共通導電体ＥＧ１、ＥＧ２に電気接点を設けるため、ヒータ３００の両端部を除き、少なくともフィルム２０２と摺動する領域に設けてある。

図４（Ｂ）に示すように、ヒータ３００の保持部材２０１には、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８－１、Ｅ８－２と、電気接点Ｃ１～Ｃ７、Ｃ８－１、Ｃ８－２を接続するためのバネを取り付ける穴が設けられている。各電気接点は、ステー２０４と保持部材２０１の間に設けられたケーブルや薄い金属板等の導電材料を介して、制御部１１３と接続している。また、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ＥＴ１－１～ＥＴ１－４、ＥＴ２－５～ＥＴ２－７、及びサーミスタの共通導電体ＥＧ１、ＥＧ２に設けられた電気接点も、後述するヒータ駆動手段４００と接続されている。

４．ヒータ制御回路の構成
図５は、実施例１におけるヒータ３００のヒータ駆動手段４００の回路図を示す。４０１は画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。ヒータ３００の電力制御は
、トライアック４１１～トライアック４１７の通電／遮断により行われる。トライアック４１１～４１７は、それぞれ、制御部１１３からのＦＵＳＥＲ１～ＦＵＳＥＲ７信号に従って動作する。トライアック４１１～４１７の駆動回路は省略して示してある。ヒータ３００のヒータ駆動手段４００は、７つのトライアック４１１～４１７によって、７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７を独立制御可能な回路構成となっている。ゼロクロス検知部４２１は交流電源４０１のゼロクロスを検知する回路であり、制御部１１３にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、トライアック４１１～４１７の位相制御や波数制御のタイミングの検出等に用いている。

次にヒータ３００の温度検知方法について説明する。サ－ミスタＴ１－１～Ｔ１－４によって検知される温度は、サ－ミスタＴ１－１～Ｔ１－４と抵抗４５１～４５４との分圧が、Ｔｈ１－１～Ｔｈ１－４信号として制御部１１３で検知されている。同様に、サ－ミスタＴ２－５～Ｔ２－７によって検知される温度は、サ－ミスタＴ２－５～Ｔ２－７と抵抗４６５～４６７との分圧が、Ｔｈ２－５～Ｔｈ２－７信号として制御部１１３で検知されている。制御部１１３の内部処理では、各発熱ブロックの設定温度（制御目標温度）と、サーミスタの検知温度に基づき、例えばＰＩ制御により、供給するべき電力を算出する。更に供給する電力に対応した位相角（位相制御）や、波数（波数制御）の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１１～４１７を制御している。

５．画像情報に応じたヒータ制御方法
本実施例の画像形成装置では、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）から送信される画像情報、及び記録材Ｐをプリントする際の加熱モードに応じて、ヒータ３００の７つの発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７への電力供給を制御する。

図６は、本実施例における、長手方向に分割された７つの加熱領域Ａ_１～Ａ_７を示す図であり、ＬＥＴＴＥＲサイズ紙の大きさと対比して表示している。加熱領域Ａ_１～Ａ_７は発熱ブロックＨＢ１～ＨＢ７に対応しており、発熱ブロックＨＢ１により加熱領域Ａ_１が加熱され、発熱ブロックＨＢ７により加熱領域Ａ_７が加熱される構成となっている。本実施例において加熱領域Ａ_１～Ａ_７の全長は２２０ｍｍであり、各加熱領域はこれを均等に７分割したものである（Ｌ＝３１．４ｍｍ）。

図７は、本実施例において記録材Ｐ上に形成される画像Ｐ１、及び画像Ｐ１に対する画像加熱部ＰＲを示す図である。画像加熱部ＰＲ（画像加熱領域）とは、各加熱領域において画像が形成された部分を加熱する区間であり、図中の画像Ｐ１（網掛け部）に対して重複している太枠で示す。また、加熱領域において画像加熱部ＰＲを除いた区間を非画像加熱部ＰＰ（非画像加熱領域）とし、太枠で示す。本実施例において、加熱領域Ａ_ｉ（ｉ＝１～７）それぞれに形成される画像の画像加熱部をＰＲ_ｉ（ｉ＝１～７）として説明すると、画像Ｐ１は、加熱領域Ａ_３～Ａ_５に形成されており、それぞれの加熱領域における画像加熱部はＰＲ_３～ＰＲ_５である。加熱領域Ａ_３～Ａ_５における画像加熱部ＰＲ_３～ＰＲ_５以外の部分は非画像加熱部ＰＰとなる。加熱領域Ａ_１～Ａ_２、及びＡ_６～Ａ_７は、全域にわたって画像が形成されていないため、全域が非画像加熱部ＰＰとなる。

図１に示すフローチャートを用いて本実施例におけるヒータ制御について説明する。まず、ビデオコントローラ１２０は、ホストコンピュータから画像情報を受け取ると、ステップＳ７０１で画像加熱部ＰＲの範囲を算出する。次に、ステップＳ７０２で制御部１１３は、画像加熱部ＰＲが定着ニップ部Ｎを通過したときに、未定着トナー像が記録材Ｐ上に定着するように各発熱ブロックの温度制御を開始する。その後、ステップＳ７０３で制御部１１３は記録材Ｐを給送ローラ１０２で給送して、中間転写ベルト１０３に向けて搬送制御を開始する。続いて、ステップＳ７０４で、記録材Ｐにトナー像を二次転写するまでのトナー像形成制御を行う。

ステップＳ７０５では、異常検知部としての制御部１１３は、搬送路における記録材の有無を検知する定着前センサ１１６によって、記録材ＰがステップＳ７０３の給送開始から規定時間内に定着装置前に到達したか記録材Ｐの搬送状況を検知する。規定時間内に到達したと判断した場合（異常なし）は、ステップＳ７０１で算出した画像加熱部ＰＲの範囲に従ったヒータ制御をステップＳ７０６で実施する。その後、ステップＳ７０７で全てのページの画像形成処理が完了したかを判断し、未完了であると判断した場合は、ステップＳ７１０で次ページの画像加熱部ＰＲの範囲を算出した後、ステップＳ７０３から画像形成処理を継続して実行する。

ステップＳ７０５で記録材Ｐが定着前センサ１１６に規定時間内に到達しない場合は、記録材Ｐの搬送中に斜行やスリップなどの搬送不良が発生し、記録材Ｐに対する二次転写の位置が、正規位置からずれた可能性があると判断する（異常あり）。その場合は、ステップＳ７０８でヒータ３００の加熱領域Ａ₁～Ａ_７の全てを画像加熱部ＰＲとして加熱制
御を実施し、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置から排紙する。さらに、ステップＳ７０９で制御部１１３はミスプリント処理として記録材Ｐを画像形成装置１００の機外へ排出した後、画像形成を中断し、画像形成装置１００の停止処理を実行する。

以上、本実施例において説明したように、搬送路中に配置されたセンサへの到達時間が、規定タイミングから外れている場合は、記録材Ｐの搬送に異常があり、記録材Ｐに対する二次転写位置が規定位置からずれたと判断する。その場合、制御部１１３は、ヒータ３００の全面を画像加熱温度に制御することで、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出することができる。

なお、本実施例では、異常発生時における非画像加熱部ＰＰの制御目標温度を、画像加熱部ＰＲの制御目標温度と同じ温度にする制御を行っているが、必ずしも同じ高さの温度に設定する必要はない。すなわち、異常発生時に非画像領域の加熱のために増やさなければならない供給電力量を、非画像領域に付着したトナーの定着が担保される程度に留めるように制御してもよい。

（実施例２）
実施例２では、レーザビームスキャナ１０６に異常が発生した場合においても、非画像領域に形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出可能とする例について説明する。その他の構成については実施例１と同様のため、詳細な説明を省略する。

６．レーザビームスキャナ１０６の構成
図８は、光学装置としてのレーザビームスキャナ１０６の構成図である。５０１は半導体レーザであり、画像露光用の光源である。５０２は回転多面反射鏡たるポリゴンミラーであり、半導体レーザ５０１からのレーザ光を反射して、反射ミラー５０４を経て感光ドラム１０４の表面に照射させる。５０３はポリゴンミラーを回転させる回転駆動手段の一例であるスキャナモータであり、ポリゴンミラー５０２を回転させ、半導体レーザ５０１からのレーザ光を感光ドラム１０４上に走査させる。レーザ走査光路中には基準検出手段の一例である水平同期センサ５０６が配されており、レーザ光が水平同期センサ５０６の位置に照射されたタイミングで水平同期信号５０７を発生させる。水平同期信号５０７はレーザ光の走査毎に発生し、水平同期信号５０７の間隔（周期）はレーザ光の一走査の時間（走査周期）に相当する。なお、以後、水平同期信号５０７をＢＤ（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔ）信号５０７と記し、ＢＤ信号５０７の間隔をＢＤ周期と記す。また、ＢＤ信号５０７は、主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、主走査方向の書き出し開始位置
として使用される。さらに、制御部１１３は現在のＢＤ周期に基づいて、スキャナモータ５０３を目標回転数に収束させる速度制御機能を有している。

図９に示すフローチャートを用いて、本実施例におけるヒータ制御について説明する。まず、ビデオコントローラ１２０は、ホストコンピュータから画像情報を受け取ると、ステップＳ８０１で画像加熱部ＰＲの範囲を算出する。次にステップＳ８０２で制御部１１３は、画像加熱部ＰＲが定着ニップ部Ｎを通過したときに、未定着トナー像が記録材Ｐ上に定着するように各発熱ブロックの温度制御を開始する。その後、ステップＳ８０３で制御部１１３はＢＤ信号５０７の周期に基づいてポリゴンミラーの速度制御を開始し、ステップＳ８０４でＢＤ周期が目標周期に収束するのを待機する。続いてステップＳ８０５で、記録材Ｐにトナー像を二次転写するまでのトナー像形成制御を行う。

ステップＳ８０６では、制御部１１３は感光ドラム（感光体）１０４に対する静電潜像（静電像）の形成期間中においてＢＤ周期が目標周期に対し規定の範囲内であるかどうか（回転多面鏡の回転数が規定回転数範囲から外れていないか）を監視する。ステップ８０６で規定の範囲以内と判断した場合は、ステップＳ８０１で算出した画像加熱部ＰＲの範囲に従ったヒータ制御をステップＳ８０７で実施する。その後、ステップＳ８０８で全てのページの画像形成処理が完了したかを判断し、未完了であると判断した場合は、ステップＳ８１１で次ページの画像加熱部ＰＲの範囲を算出した後、ステップＳ８０５から画像形成処理を継続して実行する。

ステップＳ８０６でＢＤ周期が規定範囲外であることを検知した場合は、ポリゴンミラー５０３の回転制御に異常があり、感光ドラム１０４への静電潜像の形成位置が正規位置から主走査方向にずれた可能性があると判断する。その場合は、ステップＳ８０９でヒータ３００の加熱領域Ａ₁～Ａ_７の全てを画像加熱部ＰＲとして加熱制御を実施し、記録材
Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置から排紙する。さらに、ステップＳ８１０で制御部１１３はミスプリント処理として記録材Ｐを画像形成装置１００の機外へ排出した後、画像形成を中断し、画像形成装置１００の停止処理を実行する。

以上、本実施例において説明したように、ＢＤ周期が、規定タイミングから外れている場合は、ポリゴンミラーの回転制御に異常があり、記録材Ｐに対する画像形成位置が規定位置からずれたと判断する。その場合、制御部１１３は、ヒータ３００の全面を画像加熱温度に制御することで、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出することができる。

（実施例３）
実施例３では、一次帯電器１０５に接続された不図示の帯電生成回路に異常が発生した場合においても、非画像領域に形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出可能とする例について説明する。その他の構成については実施例１と同様のため、詳細な説明を省略する。

７．帯電生成回路の構成
図１０は、帯電生成回路の構成図である。５０８は高圧トランスドライブ回路であり、制御部１１３からのＰＷＭ信号に基づいて、高圧トランス５０９への電力供給を制御する。５０９は電圧変換器たる高圧トランスであり、－６００Ｖの高電圧を生成する。生成された高電圧は一次帯電器１０５を介して、感光ドラム１０４を一次帯電する。５１０は生成された帯電電圧を検出する帯電電圧検出回路であり、帯電電圧出力を０～３．３Ｖに電圧変換する。電圧検知部としての帯電電圧検出回路５１０の出力は制御部１１３のＡＤ変換部によってデジタル値に変換される。また、制御部１１３はＡＤ変換値に基づいて、帯電電圧を目標電圧に収束するよう定電圧制御機能を有している。

図１１のフローチャートを用いて、本実施例におけるヒータ制御について説明する。まず、ビデオコントローラ１２０は、ホストコンピュータから画像情報を受け取ると、ステップＳ９０１で画像加熱部ＰＲの範囲を算出する。次にステップＳ９０２で制御部１１３は、画像加熱部ＰＲが定着ニップ部Ｎを通過したときに、未定着トナー像が記録材Ｐ上に定着するように各発熱ブロックの温度制御を開始する。その後、ステップＳ９０３で制御部１１３はＡＤ変換値に基づいて帯電電圧の出力制御を開始し、ステップＳ９０４で帯電出力が目標値に収束するのを待機する。続いてステップＳ９０５で、記録材Ｐにトナー像を二次転写するまでのトナー像形成制御を行う。

ステップＳ９０６では、制御部１１３は感光ドラム１０４に対する静電潜像の形成期間中において帯電電圧が目標電圧に対し規定の出力範囲内であるかどうかを監視する。ステップ９０６で規定の範囲以内と判断した場合は、ステップＳ９０１で算出した画像加熱部ＰＲの範囲に従ったヒータ制御をステップＳ９０７で実施する。その後、ステップＳ９０８で全てのページの画像形成処理が完了したかを判断し、未完了であると判断した場合は、ステップＳ９１１で次ページの画像加熱部ＰＲの範囲を算出した後、ステップＳ９０５から画像形成処理を継続して実行する。

ステップＳ９０６で帯電電圧が規定出力範囲外であることを検知した場合は、帯電生成回路に異常が生じ、画像信号に関係ないトナー像が非画像領域に形成された可能性があると判断する。その場合は、ステップＳ９０９でヒータ３００の加熱領域Ａ_１～Ａ_７の全てを画像加熱部ＰＲとして加熱制御を実施し、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置から排紙する。さらに、ステップＳ９１０で制御部１１３はミスプリント処理として記録材Ｐを画像形成装置１００の機外へ排出した後、画像形成を中断し、画像形成装置１００の停止処理を実行する。

以上、本実施例において説明したように、帯電電圧が、規定範囲から外れている場合は、帯電生成回路に異常があり、非画像領域にもトナー像が形成された可能性があると判断する。その場合、制御部１１３は、ヒータ３００の全面を画像加熱温度に制御することで、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出することができる。

（実施例４）
実施例４では、中間転写ベルト１０３上に二次転写されずに残ったトナーを清掃するクリーニングブレード１１８が寿命に達し、中間転写ベルト１０３のクリーニング性能が劣化した場合に対応可能な実施例を提案する。本実施例においても、非画像領域に形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出可能となる。その他の構成については実施例１と同様のため、詳細な説明を省略する。

中間転写ベルト１０３とクリーニングブレード１１８は一体となって構成されている。よって、本実施例においては、消耗品である清掃部材としてのクリーニングブレード１１８の寿命（消耗度合い）を転写部材としての中間転写ベルト１０３の使用時間を用いて制御部１１３が判断する。消耗検知部としての制御部１１３は、中間転写ベルト１０３の回転中において、制御部１１３内のカウンタを所定時間毎にカウントアップすることで、中間転写ベルト１０３の使用時間を検知する。また、消耗品としての中間転写ベルト１０３はユーザーによって新品に交換することが可能である。制御部１１３は、ユーザーによって中間転写ベルト１０３が新品に交換されたことを検知した場合は、前述したカウンタをゼロクリアする。なお、中間転写ベルト１０３がユーザーによって新品に交換されたことを判別する手段としては、中間転写ベルト１０３に取り付けられた不図示のメモリチップを制御部１１３が読み取ることにより行う。

図１２のフローチャートを用いて本実施例におけるヒータ制御について説明する。まず、ビデオコントローラ１２０は、ホストコンピュータから画像情報を受け取ると、ステップＳ１００１で画像加熱部ＰＲの範囲を算出する。次にステップＳ１００２で制御部１１３は、画像加熱部ＰＲが定着ニップ部Ｎを通過したときに、未定着トナー像が記録材Ｐ上に定着するように各発熱ブロックの温度制御を開始する。次に、ステップＳ１００３で中間転写ベルト１０３の回転制御を開始し、ステップＳ１００４で中間転写ベルト１０３の使用時間を検知するために、所定時間毎に制御部１１３内のカウンタをカウントアップする。続いてステップＳ１００５で、記録材Ｐにトナー像を二次転写するまでのトナー像形成制御を行う。

制御部１１３は、前述した使用時間カウントが規定値以下かどうかをステップＳ１００６で判断する。ステップＳ１００６で規定値以下と判断した場合（所定の消耗度合いを超えていない）は、ステップＳ１００１で算出した画像加熱部ＰＲの範囲に従ったヒータ制御をステップＳ１００７で実施する。その後、ステップＳ１００８で全てのページの画像形成処理が完了したかを判断し、未完了であると判断した場合は、ステップＳ１０１１で次ページの画像加熱部ＰＲの範囲を算出した後、ステップＳ１００５から画像形成処理を継続して実行する。

ステップＳ１００６で使用時間カウントが規定値より大きいことを検知した場合（所定の消耗度合いを超えた）は、クリーニングブレード１１８の劣化により中間転写ベルト１０３に二次転写の残トナー像が非画像領域に形成された可能性があると判断する。その場合は、ステップＳ１００９でヒータ３００の加熱領域Ａ₁～Ａ_７の全てを画像加熱部ＰＲ
として加熱制御を実施し、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置から排紙する。さらに、ステップＳ１０１０で制御部１１３はミスプリント処理として記録材Ｐを画像形成装置１００の機外へ排出した後、画像形成を中断し、画像形成装置１００の停止処理を実行する。

以上、本実施例において説明したように、中間転写ベルト１０３が寿命に達した場合においては、クリーニングブレード１１８の劣化により、非画像領域にもトナー像が形成された可能性があると判断する。その場合、制御部１１３は、ヒータ３００の全面を画像加熱温度に制御することで、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出することができる。

（実施例５）
実施例５では、プロセスカートリッジ１０１内の像担持体としての感光ドラム１０４の劣化により非画像領域に画像情報とは関係ない横スジ画像が発生した場合に対応可能な実施例を提案する。本実施例においても、非画像領域に形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出可能とする例について説明する。その他の構成については実施例１と同様のため、詳細な説明を省略する。

本実施例においては、プロセスカートリッジ１０１（感光ドラム１０４）の寿命検知を印刷枚数から制御部１１３が判断する。具体的には、制御部１１３は１ページ印刷毎に制御部１１３内のカウンタをカウントアップすることで寿命検知を行う。また、プロセスカートリッジ１０１はユーザーによって新品に交換することが可能である。制御部１１３はユーザーによってプロセスカートリッジ１０１が新品に交換されたことを検知した場合は、前述したカウンタをゼロクリアする。なお、プロセスカートリッジ１０１がユーザーによって新品に交換されたことを判別する手段としては、プロセスカートリッジ１０１に取り付けられた不図示のメモリチップを制御部１１３が読み取ることにより行う。

図１３のフローチャートを用いて本実施例におけるヒータ制御について説明する。まず、ビデオコントローラ１２０は、ホストコンピュータから画像情報を受け取ると、ステップＳ１１０１で画像加熱部ＰＲの範囲を算出する。次にステップＳ１１０２で制御部１１３は、画像加熱部ＰＲが定着ニップ部Ｎを通過したときに、未定着トナー像が記録材Ｐ上に定着するように各発熱ブロックの温度制御を開始する。次にステップＳ１１０３で、記録材Ｐにトナー像を二次転写するまでのトナー像形成制御を行い、ステップＳ１１０４で印刷枚数を積算するために、印刷ページ毎にカウンタをカウントアップする。

制御部１１３は前述した印刷枚数カウント（感光ドラム１０４が使用された回数）が規定値以下かどうかをステップＳ１１０５で判断する。ステップＳ１１０５で規定値以下と判断した場合は、ステップＳ１１０１で算出した画像加熱部ＰＲの範囲に従ったヒータ制御をステップＳ１１０６で実施する。その後、ステップＳ１１０７で全てのページの画像形成処理が完了したかを判断し、未完了であると判断した場合は、ステップＳ１１１０で次ページの画像加熱部ＰＲの範囲を算出した後、ステップＳ１１０３から画像形成処理を継続して実行する。

ステップＳ１１０５で使用時間カウントが規定値より大きいことを検知した場合は、感光ドラム１０４の劣化により主走査方向に画像情報とは関係ない横スジ画像が形成された可能性があると判断する。その場合は、ステップＳ１１０８でヒータ３００の加熱領域Ａ_１～Ａ_７の全てを画像加熱部ＰＲとして加熱制御を実施し、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置から排紙する。さらに、ステップＳ１１０９で制御部１１３はミスプリント処理として記録材Ｐを画像形成装置１００の機外へ排出した後、画像形成を中断し、画像形成装置１００の停止処理を実行する。

以上、本実施例において説明したように、プロセスカートリッジ１０１が寿命に達した場合においては、感光ドラム１０４の劣化により画像情報とは関係ない横スジ画像が非画像領域に形成された可能性があると判断する。その場合、制御部１１３は、ヒータ３００の全面を画像加熱温度に制御することで、記録材Ｐに形成されたトナー像を完全に定着した上で画像形成装置１００の機外に排出することができる。

上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。

１００…画像形成装置、１０１…プロセスカートリッジ、１０３…中間転写ベルト、１０４…感光ドラム、１０６…レーザスキャナ、１１３…制御部、１１６…定着前センサ、１１８…クリーニングブレード、２００…定着装置（像加熱装置）、３００…ヒータ、４００…ヒータ駆動手段、Ｐ…記録材、ＰＲ…画像加熱部、ＰＰ…非画像加熱部、Ａ_１～Ａ_７…加熱領域

Claims

記録材上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
画像情報に応じて記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
定着ニップ部に記録材を通過させながら記録材上のトナー像を記録材に定着処理する定着部であって、基板と、前記基板上に設けられており記録材の搬送方向に対して直交する方向である前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有するヒータ、を有する定着部と、
前記複数の発熱体の温度が夫々目標温度に維持されるように、前記複数の発熱体のそれぞれに供給される電力を制御するように構成された通電制御部と、
を有し、前記複数の発熱体のうち、記録材上の前記トナー像が通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を第１の温度に設定し、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を前記第１の温度より低い第２の温度に設定し、前記定着部で定着処理する画像形成装置において、
記録材の搬送方向において前記定着部の前に配置されており搬送経路における記録材の有無を検知するセンサと、前記センサの出力に基づいて異常を検知する異常検知部を有し、
前記センサへの記録材の到達時間が規定タイミングから外れている場合、前記異常検知部が異常と判断し、前記通電制御部が、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する全ての発熱体の目標温度を前記第２の温度より高い温度に補正した状態で、前記定着部が前記定着処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
記録材上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電させるように構成された帯電装置と、
前記感光体に静電像を形成するために画像情報に基づいて、前記帯電装置によって帯電された前記感光体をレーザ光でスキャンするように構成された光学装置と、
前記静電像をトナーを用いてトナー像に現像するように構成された現像部と、
定着ニップ部に記録材を通過させながら記録材上のトナー像を記録材に定着処理する定
着部であって、基板と、前記基板上に設けられており記録材の搬送方向に対して直交する方向である前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有するヒータ、を有する定着部と、
前記複数の発熱体の温度が夫々目標温度に維持されるように、前記複数の発熱体のそれぞれに供給される電力を制御するように構成された通電制御部と、
を有し、前記複数の発熱体のうち、記録材上の前記トナー像が通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を第１の温度に設定し、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を前記第１の温度より低い第２の温度に設定し、前記定着部で定着処理する画像形成装置において、
前記光学装置による前記レーザ光の走査周期を検知するセンサと、画像形成装置の異常を検知する異常検知部を有し、
前記センサにより検知した前記走査周期が規定範囲外である場合、前記異常検知部が異常と判断し、前記通電制御部が、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する全ての発熱体の目標温度を前記第２の温度より高い温度に補正した状態で、前記定着部が前記定着処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
記録材上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体を帯電させるように構成された帯電装置と、
前記感光体に静電像を形成するために画像情報に基づいて、前記帯電装置によって帯電された前記感光体をレーザ光でスキャンするように構成された光学装置と、
前記静電像をトナーを用いてトナー像に現像するように構成された現像部と、
定着ニップ部に記録材を通過させながら記録材上のトナー像を記録材に定着処理する定着部であって、基板と、前記基板上に設けられており記録材の搬送方向に対して直交する方向である前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有するヒータ、を有する定着部と、
前記複数の発熱体の温度が目標温度に維持されるように、前記複数の発熱体のそれぞれに供給される電力を制御するように構成された通電制御部と、
を有し、前記複数の発熱体のうち、記録材上の前記トナー像が通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を第１の温度に設定し、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を前記第１の温度より低い第２の温度に設定し、前記定着部で定着処理する画像形成装置において、
前記感光体に印加される帯電電圧を検知するセンサと、画像形成装置の異常を検知する異常検知部を有し、
前記センサにより検知した前記帯電電圧が規定出力範囲外である場合、前記異常検知部が異常と判断し、前記通電制御部が、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する全ての発熱体の目標温度を前記第２の温度より高い温度に補正した状態で、前記定着部が前記定着処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
記録材上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
画像情報に応じて記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
定着ニップ部に記録材を通過させながら記録材上のトナー像を記録材に定着処理する定着部であって、基板と、前記基板上に設けられており記録材の搬送方向に対して直交する方向である前記基板の長手方向に並ぶ複数の発熱体と、を有するヒータ、を有する定着部と、
前記複数の発熱体の温度が夫々目標温度に維持されるように、前記複数の発熱体のそれ
ぞれに供給される電力を制御するように構成された通電制御部と、
を有し、前記複数の発熱体のうち、記録材上の前記トナー像が通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を第１の温度に設定し、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する発熱体の前記目標温度を前記第１の温度より低い第２の温度に設定し、前記定着部で定着処理する画像形成装置において、
画像形成装置内に設けられた消耗品の消耗度を検知する消耗検知部と、前記消耗度検知部の出力に基づいて異常を検知する異常検知部を有し、
前記消耗度検知部により検知した消耗度が規定値より大きい場合、前記異常検知部が異常と判断し、前記通電制御部が、前記トナー像が通過せず前記トナー像が形成されていない記録材のみが通過する前記定着ニップ部の領域を加熱する全ての発熱体の目標温度を前記第２の温度より高い温度に補正した状態で、前記定着部が前記定着処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
前記消耗品は、感光体に形成された画像を記録材に転写するための転写部材を清掃する清掃部材であり、
前記消耗度は、前記転写部材の使用時間であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記記録材に形成される画像を形成するための感光体を備えたカートリッジが、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記消耗品は、前記感光体であり、
前記消耗度は、前記感光体を用いた画像形成の回数であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記定着部は、筒状のフィルムと、フィルムの外面に接触するローラを有し、
前記ヒータは前記フィルム内部に設けられ、
前記定着ニップ部は、前記フィルムを介してヒータとローラの間に形成されることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置。