JP4039124B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式により画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、温度均一化部材の接離についての制御を改良をした画像形成装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも２つの定着部材である、加熱源を内包した可回転の加熱ローラと当該加熱ローラに圧着して設けた加圧ローラとからなる加熱ローラ型定着装置と呼称される定着装置を有し、当該定着装置に、転写されたトナー画像を担持する転写材を導き、前記両ローラとの間を通過せしめ、両ローラによる加熱及び加圧作用により前記トナー画像を前記転写材上に定着するように構成した画像形成装置は公知である。
【０００３】
また、前記画像形成装置において、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能に設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平均化するために、前記温度均一化部材を当接および離間させるように制御する技術も公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の定着装置は、取り扱い性がよく、また、コンパクト化ができ、更に、安全性が高い等、極めて有用なものであり、多くの画像形成装置に組み込まれ、現在でも便利に使用されている。
【０００５】
しかしながら、像担持体上に形成したトナー画像を転写材上に転写された後、当該転写材を少なくとも２部材の定着部材で加熱・加圧する構成の場合、次のような不都合が生ずる。
【０００６】
即ち、定着部材のローラ長に対して使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが前記ローラ長に対して小さなサイズの転写材を、連続的に処理しなければならない場合、前記転写材に対して良好な定着処理ができても、転写材との接触領域よりも外側の領域、換言すれば、前記ローラ長の両端部における温度が過剰に上昇してしまい、この状態でサイズの大きな転写材を処理すると、温度の境界部に接する転写材上に光沢ムラが生じてしまう不都合が生ずる。
【０００７】
また、高温状態におかれるローラ端部において、特に、ローラがゴム層を有する場合は、その寿命が著しく短くなる。
【０００８】
前記両端部の温度上昇を防止するために、使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが所定のサイズ以下の転写材の場合に、一律に、温度均一化部材を、通紙開始に伴い定着部材に対して当接するか、通紙終了とともに定着部材から離間するという動作をさせるとエネルギーの無駄な消費になり、熱効率が悪くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑みてなされたもので、主たる目的は、簡単な構成により、定着部材であるローラ長に対して所定のサイズ以下の転写材を処理する場合、端部の温度上昇の状態やプリント処理枚数等を判別して、定着部材に対して、適時に、温度均一部材の接離を制御するようにした構成で熱効率の良い画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下に示す構成要件により達成することができる。
【００１４】
像担持体上に形成したトナー画像を転写材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部材の定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転写材上に定着する構成を有する画像形成装置であって、かつ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能に設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平均化するように構成した画像形成装置において、使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが所定のサイズ以下である場合、非通紙領域に対応した前記定着部材いずれかの温度を検知する温度センサの出力の上昇速度を制御手段により演算し、演算した上昇速度もしくは下降速度からと、演算時点における前記温度センサの出力と、入力された画像形成指令の残りプリント数とから、前記定着部材に対する前記温度均一化部材の当接の可否を決定せしめることを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
なお、いずれの構成においても、温度均一化部材を当接する定着部材と端部温度を検知する定着部材は同一でもよいし、別の部材であってもよく、各部材の熱容量、熱伝導などにより適宜選択されるものであるが、精度とレスポンスの点から一般的に同一であることが望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態を、以下、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、カラープリンタからなる画像形成装置１の構成を示す概略図である。図に示すように、１０は像形成体である感光体ドラム（以下、単にドラムという）、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、１３は各色毎の現像手段である現像器、１４は転写ベルトである。
【００１９】
前記ドラム１０は、例えば、光学ガラスや透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層（光導電層ともいう）を形成したものであり、導電層を接地した状態で矢印で示す時計方向に回転される。
【００２０】
前記スコロトロン帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１３は、これらを１組として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色の画像形成手段として４組設けられ、感光体ドラム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置してある。
【００２１】
前記スコロトロン帯電器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッドと、例えば、鋸歯状電極からなる放電電極１１ａとを有し、トナーと同極性のコロナ放電により、感光体ドラム１０に対して一様な電位を与える。
【００２２】
前記露光光学系１２は、前述したスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転方向下流側に位置するようにドラム１０の内部に配置される。
【００２３】
それぞれの露光光学系１２は、ドラム軸と平行に主走査方向に配列された像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べた線状の露光素子１２ａと、結像素子としての光集束性光伝送体（商品名：セルフォックレンズアレイ）１２ｂと、不図示のレンズホルダとで構成される露光用ユニットであり、保持部材１２０に取付けてある。
【００２４】
前記保持部材１２０には各色毎の露光光学系１２の他に、転写同時露光器１２ｄおよび一様露光器１２ｅが取付けられ、一体となって前記ドラム１０の基体内部に収容される。
【００２５】
前記露光光学系１２は、別体の画像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各色毎の画像データに従って前記ドラム１０の感光層を裏面から像露光し、当該ドラム１０上に静電潜像を形成する。
【００２６】
露光素子１２ａとしては、ＬＥＤの他、ＦＬ（蛍光体発光）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子をアレイ状に並べたものを用いることも可能である。
【００２７】
前記露光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーに対して透過性の高い７８０〜９００ｎｍの範囲のものが用いられるが、本実施形態においては裏面から像露光を行う方式であるため、カラートナーに対して透過性を十分に有しないこれより短い４００〜７８０ｎｍの波長でもよい。
【００２８】
前記現像器１３は、前記ドラム１０の回転方向と最近接点において順方向に回転する非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１３１と、現像ケーシング１３８とを有し、現像ケーシング１３８の内部には、各々イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分或いは二成分現像剤を収容している。
【００２９】
それぞれの現像器１３は前記ドラム１０と所定の間隙をあけて非接触に保たれており、現像スリーブ１３１に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、非接触の反転現像を行い、ドラム１０上に重ね合わせのトナー像を形成する。
【００３０】
１４ａおよび１４ｂは前記転写ベルト１４を張架するローラであり、１４ａが図示しない駆動源から動力を受け、前記転写ベルトを矢印方向に回転させるように構成してある。
【００３１】
１５および１６は、前記転写ベルト１４を挟んで前記ドラム１０と対向配置させた第１及び第２の転写手段である転写器および除電器、１７は転写工程終了後の前記ドラム１０を除電するためのＡＣ除電器、１８は除電後の前記ドラム表面を清掃するクリーニング装置で、クリーニングブレード１８０を有する。
【００３２】
２０は、前記ドラム１０上に形成されるトナー像を転写するための転写材Ｐを収納してなるカセット、２５は給紙ローラである。
【００３３】
転写材Ｐの移動路上には、搬送ローラ対Ｒ１乃至Ｒ５、前記転写ベルト１４および画像定着装置（以下、単に定着装置という）３０等が付設してある。
【００３４】
４４は前記ローラ１４ａと前記転写ベルト１４を介して対向配置せしめた用紙分離用のＡＣ除電器を示す。
【００３５】
詳細については後述するが、前記定着装置３０は、ハロゲンヒータ（ハロゲンランプ）３００を内包し、当該ハロゲンヒータの周囲を回転しうる加熱ローラ３０５と、前記加熱ローラ３０５と圧着しながら回転しうる加圧ローラ３１５とを有する。Ｔはニップ部を示す。
【００３６】
なお、図において４６は、前記転写ベルト１４と一体的に送られる転写後の転写材Ｐを確実に分離せしめるための分離爪で、前記ローラ１４ａ上の転写ベルト１４表面に対して先端を近接して位置づけてある。
【００３７】
９１は、スタート釦、転写材のサイズ選択をできる表示部等を含む操作手段からなる操作部である。
【００３８】
以上のような構成を有する画像形成装置における、画像形成プロセスは次の通りである。
【００３９】
画像形成のスタートにより不図示のドラム駆動モータが始動し、ドラム１０が図１の矢印で示す時計方向へ回転され、同時にイエロー（Ｙ）のスコロトロン帯電器１１が作動して前記ドラム１０に所定の電位を付与する。
【００４０】
引き続き、Ｙの露光光学系１２を介して第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、前記ドラム１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。
【００４１】
前記静電潜像はＹの現像器１３により非接触の状態で反転現像され、前記ドラム１０上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。
【００４２】
次いで、前記ドラム１０に対して、Ｙのトナー像の上からマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２によって第２の色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号による画像書込により、Ｍの画像に対応する静電潜像が形成され、Ｍの現像器１３による非接触の反転現像によって前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形成される。
【００４３】
同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のスコロトロン帯電器１１、Ｃの露光光学系１２およびＣの現像器１３によって、第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその上に黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光光学系１２およびＫの現像器１３によって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の４色の重ね合わせカラートナー像が形成される。
【００４４】
これらＹ、Ｍ、ＣおよびＫの露光光学系１２による前記ドラム１０の感光層に対する画像書込は、当該ドラム１０の内部より、前述した透光性の基体を通して行われる。
【００４５】
従って第２、第３および第４の色信号に対応する画像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。
【００４６】
上記の画像形成プロセスによってドラム１０上に形成された重ね合わせカラートナー像は、前記転写器１５によって、転写材Ｐ上に一括して転写される。
【００４７】
この際、良好な転写がなされるように、前記ドラム１０の内部に設けた転写同時露光器１２ｄを付勢させ一様露光を行う。
【００４８】
転写工程終了後の前記ドラム１０の周面上に残ったトナーは前記ＡＣ除電器１７により除電作用を受けた後、クリーニング装置１８によりクリーニングされ、これにより、前記ドラム表面は、次の画像形成に備えられる。
【００４９】
実施の形態においては、クリーニング後であって、次の帯電前に、例えば発光ダイオードを用いた一様露光器１２ｅを作用させ、前記ドラム表面の先の画像形成における履歴を解消させる。
【００５０】
カラートナー像が形成（転写）された転写材Ｐは、ＡＣ除電器４４による除電作用と、分離爪４６とにより、転写ベルト１４から分離され、定着装置３０へと搬送され、当該定着装置において、前記トナー像は前記転写材Ｐ上に定着される。
【００５１】
画像記録がなされた転写材Ｐは表裏を反転されて送られ、搬送ローラＲ３、Ｒ４、Ｒ５を介して装置上部のトレイへ排出される。
【００５２】
図２は、第１の実施の形態である定着装置３０の主要素である加熱ローラ３０５や温度均一化部材３３０等の構成を説明するための模式的図面である。
【００５３】
図２（ａ）は側断面図で、図２（ｂ）は加熱ローラ３０５の平面図である。
図に示すように、例えば、ハロゲンランプからなる加熱源３００を内包した加熱ローラ３０５は、転写材Ｐ上の未定着トナー画像ｔと接触する側に設けてある。加熱ローラ３０５と加圧ローラ３１５とは所定の圧力を以て圧着（密着）され、作動時には圧着状態を保ちながら接触部（ニップ部Ｔ）において同方向に回転し、加熱・加圧により前記トナー画像ｔを定着させる。
【００５４】
前記加熱ローラ３０５は、円筒状の透光性基体（ガラスなど）からなるローラ芯３０７と、ローラ芯３０７の外側（外周面）に設けた透光性弾性層（透明シリコンゴム層）３０８と、更に、その外側に設けた熱線吸収層（トナーに対する離型層でもある）３０９とを有している。
【００５５】
前記加圧ローラ３１５は、例えば、アルミ材を用いた円筒状の金属パイプ３１６と、金属パイプ３１６の外周面に、シリコンゴム層３１７を被覆したローラとして構成される。
【００５６】
温度均一化部材（以下、金属ローラという）３３０は、ローラ部３３２と軸３３１とを主要素とし、加熱ローラ３０５に対して熱線吸収層３０９の外周面で圧着する構成となっている。前記ローラ３３２は、高い熱伝導率を有するアルミ材や銅などが望ましく、ヒートパイプの適用も効果的である。前記ローラの表面層にはＦＰＡ（パーフルオルアルコキシ樹脂）等で形成した薄膜の離型層から構成されている。前記金属ローラ３３０は、例えば、定着部材の１つである加熱ローラ３０５の上に矢印で示す方向に移動し接離可能な構成にしてある。
【００５７】
図２（ｂ）に図示のように、ＴＳ１は加熱ローラ３０５の表面温度の検知手段である第１温度センサであり、加熱ローラ３０５の長手方向の中央の位置に配設してある。
【００５８】
ＴＳ２は加熱ローラ３０５の非通紙領域の表面温度の検知手段である第２温度センサであり、使用される転写材Ｐのうちのサイズの小さいものとの接触領域よりも外側の領域に配設されていて、使用される転写材の搬送方向と直交する方向における詳細な位置は、使用される紙サイズ（転写材の）やその頻度、金属ローラ３３０の熱輸送能力、通紙速度などにより適宜選択される。
【００５９】
本実施例では最大通紙幅３００ｍｍに対し、最大通紙領域端部より３０ｍｍ外側に配設した。図２（ｂ）で示す位置以外に、第１温度センサＴＳ１と対称な位置に配設しても良い。
【００６０】
前記第１温度センサＴＳ１は、加熱ローラ３０５の表面温度を検知し、その検知情報は画像形成装置の制御部に取り込まれて、制御手段である温度制御器（図５参照）に対してその制御信号を送り、定着可能な所定値になるように制御するようにしてある。
【００６１】
前記第２温度センサＴＳ２は、加熱ローラ３０５の非通紙領域の表面温度を検知し、その検知情報は金属ローラ３３０を前記加熱ローラ３０５への接離動作を行う上での必要な情報として、画像形成装置の制御部に取り込まれるようになっている。
【００６２】
図５は、本実施の形態の電気的構成を示すブロック図である。
図に示すように、制御部ＳＥは、検知手段である第１温度センサＴＳ１、第２温度センサＴＳ２、第３温度センサＴＳ３及び第４温度センサＴＳ４と、これらの検知信号（情報）に基づきＣＰＵからなる制御部ＳＥを介して前記検知信号を制御信号として取り込み、その制御信号によって作動される、金属ローラ３３０、金属ローラ１０７、制御手段である温度制御器ＴＣ、制御手段である演算器ＥＮ、制御手段であるカウンタＭとの被制御部から構成されている。
【００６３】
前記制御部ＳＥには、画像読み取り装置による画像データの記憶手段等の一連の機能を有しているが図示を省略してある。
【００６４】
図３は、第１の制御を説明するためのフローチャートである。
操作部９１に配置されている、表示部にあるサイズ選択部にて、使用される転写材Ｐのサイズを選択し、テンキーにてプリント数をセット（入力）した後、スタート釦等からの画像形成指令に従ってカセット２０から所定のサイズ以下の転写材Ｐの給紙が開始されれば、次のステップに進み、開始されなければ、ステップを元に戻す（ＳＴ１）。
【００６５】
画像形成指令に応じて製作されたプリント数が所定枚数（即ち加熱ローラ３０５の非通紙領域の表面温度が定着可能な温度より高くなってくる実績上の枚数）以上に達したことを制御手段であるカウンタＭが判別すれば、次のステップに進み、所定枚数に達していなければ、ＳＴ１に戻す（ＳＴ２）。
【００６６】
前記カウンタＭの判別情報を制御部ＳＥに取り込み、その制御信号に従って金属ローラ３３０を作動させ、転写材Ｐの搬送方向に対して直交する方向の温度分布を平均化させるように加熱ローラ３０５に当接させる（ＳＴ３）。
【００６７】
プリント数がカウンタＭの総設定数に達したならば、次のステップに進み、達していなければ、ステップを元に戻す（ＳＴ４）。
【００６８】
前記総設定数に達した情報を制御部ＳＥに取り込み、その制御信号に従って金属ローラ３３０を作動し、加熱ローラ３０５から離間させる（ＳＴ５）。そしてスタートに戻る。
【００６９】
以上の態様をとることにより、所定のサイズ以下の転写材Ｐが画像形成指令に従って搬送されてくるとしても、金属ローラ３３０の当接時期を適切に判別して実行できるため無駄なエネルギーを消費せず熱効率が良好となる。
【００７０】
図４は、第２の制御を説明するためのフローチャートである。
画像形成指令に従ってカセット２０から所定のサイズ以下の転写材Ｐの給紙が開始されれば、次のステップに進み、開始されなければ、ステップを元に戻す（ＳＴ１０）。第２温度センサＴＳ２の出力、即ち、ローラ端部の表面温度が定着可能である所定値を越えているか否かを判定するため前記検知出力を制御部ＳＥに取り込み、その制御信号に基づき温度制御器ＴＣにより所定値を越えていると判別されれば、次ステップに進み、所定値を越えていなければＳＴ１０に戻す（ＳＴ１１）。
【００７１】
前記判別結果に基づく制御信号に従って金属ローラ３３０を作動させ、転写材Ｐの搬送方向に対して直交する方向の温度分布を平均化させるように加熱ローラ３０５に当接させる（ＳＴ１２）。
【００７２】
次いで、前記金属ローラ３３０を当接した結果、加熱ローラ３０５の表面温度が平均化され、第２温度センサＴＳ２の出力が所定値より低くなってくれば、次のステップに進み、所定値より高ければ、ステップを元に戻す（ＳＴ１３）。
【００７３】
次いで、金属ローラ３３０を作動させ、加熱ローラ３０５から離間させる（ＳＴ１４）。そして、スタートに戻る。
【００７４】
所定のサイズ以下の転写材Ｐの給紙が開始されたとしても、転写材Ｐの坪量（グラム数／ｍ²）により、紙の持ち去る熱量が異なるので、ローラ端部の表面温度の上昇は異なる。従って、以上の態様をとることにより、一律にプリントの所定枚数で、金属ローラを接離を判別する場合に比べ、無駄なエネルギーを消費せず熱効率が良好となる。
【００７５】
この場合、最初のステップ（紙サイズ判別）は、ローラ端部の温度を監視しているため、省いてもよい。
【００７６】
図６は、紙厚の違いによる第２温度センサの出力と時刻の関係を示す図である。
【００７７】
使用される転写材Ｐの搬送方向と直交する方向におけるサイズが所定のサイズ以下の場合で、非通紙領域に対応した加熱ローラ３０５の温度を検知する第２温度センサＴＳ２の出力Ｔ１、Ｔ２とその時の時刻をもとに、制御手段である演算器ＥＮによりローラ端部の温度を予測し、最も温度が上昇しても上限温度Ｔ３を越えない時刻に金属ローラ３３０を当接する（図６の当接を示す矢印参照）。
【００７８】
通紙される紙（転写材）が厚い場合には、通紙領域の持ち去る熱量が大きいため、ローラ端部の温度上昇が大きいが（図６、グラフ▲１▼）、紙が薄い場合は、相対的に通紙領域の持ち去る熱量が小さく、ローラ端部の温度上昇が緩やかである（図６、グラフ▲２▼）。
【００７９】
前記紙が薄い場合は、この発明では、金属ローラ３３０の当接時刻を遅らせることができるので、金属ローラ３３０を加熱することによる熱の損失を少なく抑えることができる。
【００８０】
このような予測を行わずに、所定温度で金属ローラ３３０の当接を制御した場合には、より安全側に設定することになるため、薄い紙の場合には熱損失が大きくなる。
【００８１】
図７は、金属ローラの当接可否による第２温度センサの出力と時刻の関係を示す図である。
【００８２】
使用される転写材Ｐの搬送方向と直交する方向におけるサイズが所定のサイズ以下の場合で、非通紙領域に対応した加熱ローラ３０５の温度を検知する第２温度センサＴＳ２の出力Ｔ１、Ｔ２の出力とそのときの時刻をもとに、制御手段である演算器ＥＮによりローラ端部の温度を予測し、通紙が続いた場合に金属ローラ３３０を当接しないと上限温度Ｔ３を越えると予測されるときでも、残った通紙予定枚数から、金属ローラ３３０を当接しなくても上限温度Ｔ３を越えないと予想できるときには、金属ローラ３３０の当接を行わない（図７、グラフ▲３▼）。
【００８３】
このような、予測を行なわずに、温度上昇速度だけからの予測で前記当接を制御した場合には、必要のない当接を行うことになり、金属ローラ３３０に奪われる熱失が大きくなる（図７、グラフ▲４▼）。
【００８４】
同様に、金属ローラ３３０の当接後に、第２温度センサＴＳ２の出力が低下し、上限温度Ｔ３を越える前に予定プリント数が終了すると予想される場合には、金属ローラ３３０を離間させる。このような制御が「この請求項に記した当接の可否を決定する」の意味するところである。
【００８５】
このような制御により、熱損失を最小限に抑えながら、過剰なローラ端部の温度上昇を抑止することができる。
【００８６】
使用される転写材Ｐの搬送方向と直交する方向におけるサイズが所定のサイズ以下であり、金属ローラ３３０が加熱ローラ３０５に当接された状態でプリントが終了し、かつ、次の画像形成指令が入力されている場合で、非通紙領域に対して加熱ローラ３０５の温度が所定値を越えていることを第２温度センサＴＳ２の出力を介して制御手段である温度制御器ＴＣが判別した場合には、金属ローラ３３０の当接を継続させるように制御する。
【００８７】
この構成をとることにより、次に続く画像形成が、所定のサイズより大きいサイズである場合には、端部の光沢度が高くなり過ぎたりする不具合を防止し、次の画像形成が小サイズである場合は、ローラ端部が加熱する不具合を防止できる。
【００８８】
図８は、第２の実施の形態であるベルトタイプの定着装置の主要素である加熱ローラや金属ローラ等の構成を説明するための模式的図面である。
【００８９】
図に示すように、この定着装置１０Ａは、例えば、ハロゲンランプからなる加熱源２００を内包した加熱ローラ１０２と第１加圧ローラ１０３とを含む懸架ローラに掛け回した定着ベルト１０４と、前記定着ベルト１０４を介して、前記第１加圧ローラ１０３と圧着および圧着解除可能に設けた第２加圧ローラ１０５と、前記第１加圧ローラ１０３と接離可能な金属ローラからなる温度均一化部材１０７とから構成されている。
【００９０】
前記定着ベルト１０４を介しての前記第１加圧ローラ１０３と第２加圧ローラ１０５との間に転写後の未定着トナー画像ｔを担持した転写材Ｐを送り込み、両ローラによる加圧・加熱作用により転写材Ｐ上にトナー画像ｔを定着できる。
【００９１】
ＴＳ３は、加熱ローラ１０２の表面温度の検知手段である第３温度センサであり、前記加熱ローラ１０２の長手方向の中央位置に配接されている。
【００９２】
ＴＳ４は、定着ベルト１０４の非通紙領域の表面温度の検知手段である第４温度センサで、給紙される転写材Ｐとの接触領域よりも外側の領域に配設される。
【００９３】
配設場所としては図８に図示の位置のみではなく、掛け回された定着ベルト１０４のループ内でも良いし、当該ループ内の第１加圧ローラ１０３の表面温度の検知できるところでば何れでも良い。
【００９４】
前記第３温度センサＴＳ３は温度センサＴＳ１と同様に、その検知情報は定着可能な所定値になるように画像形成装置の制御部ＳＥに取り込まれるようにしてある。
【００９５】
前記第４温度センサＴＳ４は前記第２温度センサＴＳ２と同様に、金属ローラ１０７を第１加圧ローラ１０３との接離動作を行う上での必要な情報として、画像形成装置の制御部ＳＥに取り込まれるようにしてある。
【００９６】
前記第４温度センサＴＳ４は、例えば、第２加圧ローラ１０５の検知手段として第２加圧ローラ１０５に配設してもよし、例えば、加熱ローラ１０２の長手方向の端部部近傍に配設してもよい。
【００９７】
給紙される転写材Ｐとの接触領域よりも外側に配設され、ローラ、ベルトなど定着部材群の端部の温度上昇が検知できる場所であればよい。これは第１の実施形態でも同様である。
【００９８】
この第２の実施の形態に対して、第１の実施の形態で説明した発明は対応できる。
【００９９】
このような構成をとることで、端部温度上昇が実用上で問題にならない少数プリントの場合で、金属ローラを接離することによる熱効率の低下や、薄紙の小サイズの転写材（紙）で熱容量が小さく、定着部材の端部の温度上昇が小さい場合に不必要に金属ローラを当接して、かえって、当該金属ローラに余分な熱を奪われという熱効率の低下を防ぐことができる。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成により、定着部材であるローラ長に対して所定のサイズ以下の転写材を処理する場合、端部の温度上昇の状態やプリント処理枚数等を判別して、定着部材に対して、適時に、温度均一部材の接離を制御するようにした構成で熱効率の良い画像形成装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラープリンタからなる画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施の形態である定着装置の主要素である加熱ローラや温度均一化部材等の構成を説明するための模式的図面である。
【図３】請求項１に係わるの制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】請求項２に係わる制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施の形態の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】紙厚の違いによる第２温度センサの出力と時刻の関係を示す図である。
【図７】金属ローラの当接可否による第２温度センサの出力と時刻の関係を示す図である。
【図８】第２の実施の形態であるベルトタイプの定着装置の主要素である加熱ローラや金属ローラ等の構成を説明するための模式的図面である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
Ｐ 転写材
３０、１０Ａ 定着装置
９１ 操作部
２００、３００ 加熱源
３０５、１０２ 加熱ローラ
３１５ 加圧ローラ
３３０、１０７ 金属ローラ
１０３ 第１加圧ローラ
１０４ 定着ベルト
１０５ 第２加圧ローラ
ＴＳ１ 第１温度センサ
ＴＳ２ 第２温度センサ
ＴＳ３ 第３温度センサ
ＴＳ４ 第４温度センサ
Ｍ カウンタ
ＳＥ 制御部
ＴＣ 温度制御器
ＥＮ 演算器

Claims (1)

1. 像担持体上に形成したトナー画像を転写材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部材の定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転写材上に定着する構成を有する画像形成装置であって、かつ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能に設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平均化するように構成した画像形成装置において、
   使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが所定のサイズ以下である場合、非通紙領域に対応した前記定着部材いずれかの温度を検知する温度センサの出力の上昇速度を制御手段により演算し、演算した上昇速度もしくは下降速度からと、演算時点における前記温度センサの出力と、入力された画像形成指令の残りプリント数とから、前記定着部材に対する前記温度均一化部材の当接の可否を決定せしめることを特徴とする画像形成装置。

Images