特許 7446922 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-01

(45)【発行日】2024-03-11

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240304BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20240304BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20240304BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 555

G03G15/00 303

G03G21/14

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020096185

(22)【出願日】2020-06-02

(65)【公開番号】P2021189350

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宍道 健史

(72)【発明者】

【氏名】西田 聡

(72)【発明者】

【氏名】竹田 敢

(72)【発明者】

【氏名】三谷 隆徳

【審査官】金田 理香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１３８９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００４９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９７６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２５８６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５２７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０４０８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／２０

１３／３４

１５／００

１５／２０

１５／３６

２１／００－２１／０２

２１／１４

２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定画像の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、
前記トナー像が形成された前記記録材をニップ部で搬送しながら加熱して前記トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
を備える画像形成装置において、
前記記録材の搬送方向と直交する主走査方向における前記トナー像の端部の位置である画像端部位置を取得する取得部と、
前記画像形成装置を制御する制御部と、
を備え、
前記主走査方向のサイズが画像形成装置で使用可能な最大サイズである第１の記録材よりも小さい複数の第２の記録材に連続して画像を形成する場合、
前記制御部は、
前記主走査方向に関して、前記画像端部位置が前記第２の記録材に対して形成可能な最大サイズのトナー像の端部の位置と同じである場合、前記トナー像を前記記録材に定着する時の前記定着部の目標温度を第１の目標温度に設定し、かつ、先行する前記第２の記録材と後続の前記第２の記録材の間の搬送間隔を第１の間隔に設定し、
前記主走査方向に関して、前記画像端部位置が前記第２の記録材に対して形成可能な最大サイズの前記トナー像の端部の位置よりも前記第２の記録材の中央側にある場合、前記目標温度を前記第１の目標温度よりも低い第２の目標温度に設定し、かつ、前記搬送間隔を前記第１の間隔よりも短い第２の間隔に設定することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記取得部は、前記ニップ部で連続して搬送される前記記録材の連続枚数を取得し、
前記制御部は、前記画像端部位置及び前記連続枚数に基づいて前記目標温度を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記連続枚数が増加するにつれて前記目標温度を下げることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記記録材に対して形成可能な最大サイズのトナー像の端部の位置から前記画像端部位置までの距離が大きい程、前記第１の目標温度と前記第２の目標温度との温度差が大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記主走査方向における前記記録材の一方の端部の位置から前記画像端部位置までの第１の距離と、前記主走査方向における前記記録材の他方の端部の位置から前記画像端部位置までの第２の距離と、のうち短い距離に基づいて前記目標温度を決定することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記定着部は、前記記録材を加熱するヒータを備えるヒータユニットを有し、
前記ヒータは、前記主走査方向において単一の発熱分布を有することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記定着部は、前記記録材と接触する筒状のフィルムを有し、前記ヒータユニットは前記フィルムの内面に接触していることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記定着部は、前記フィルムを介して前記ヒータユニットと共に前記ニップ部を形成するローラを有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリンタ、複写機等の加熱定着装置を備える画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プリンタや複写機など、電子写真方式の画像形成装置は、画像情報に基づいて記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成された未定着のトナー像を記録材に加熱定着する定着部（加熱定着装置）と、を有している。画像情報を基にその画像の定着しやすさを判別し、目標温度（定着温度）を制御する方式が知られている。特許文献１には、画像情報に基づいて記録材の搬送方向と直交する方向のサイズを判別し、判別された記録材のサイズに基づいて記録材の給紙間隔を制御する画像形成装置が開示されている。特許文献２には、記録材上に形成されたトナー像を選択的に加熱することで、無駄な熱エネルギー消費を削減することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２０９２９１号公報

【文献】特開２０１４－１５３５０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

画像形成装置の定着部によって記録材が加熱される際、記録材の搬送方向と直交する主走査方向における記録材の中央部と端部で温度に差が生じる場合がある。主走査方向における記録材の中央部と端部で温度に差が生じることで、主走査方向におけるトナー像の端部位置によっては過剰に高い目標温度を選択している場合がある。本発明は、適切な目標温度を決定することで、消費電力の低減を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するため、本出願に係る発明は、
所定画像の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、
前記トナー像が形成された前記記録材をニップ部で搬送しながら加熱して前記トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
を備える画像形成装置において、
前記記録材の搬送方向と直交する主走査方向における前記トナー像の端部の位置である画像端部位置を取得する取得部と、
前記画像形成装置を制御する制御部と、
を備え、
前記主走査方向のサイズが画像形成装置で使用可能な最大サイズである第１の記録材よりも小さい複数の第２の記録材に連続して画像を形成する場合、
前記制御部は、
前記主走査方向に関して、前記画像端部位置が前記第２の記録材に対して形成可能な最大サイズのトナー像の端部の位置と同じである場合、前記トナー像を前記記録材に定着する時の前記定着部の目標温度を第１の目標温度に設定し、かつ、先行する前記第２の記録材と後続の前記第２の記録材の間の搬送間隔を第１の間隔に設定し、
前記主走査方向に関して、前記画像端部位置が前記第２の記録材に対して形成可能な最大サイズの前記トナー像の端部の位置よりも前記第２の記録材の中央側にある場合、前記目標温度を前記第１の目標温度よりも低い第２の目標温度に設定し、かつ、前記搬送間隔を前記第１の間隔よりも短い第２の間隔に設定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

適切な目標温度を決定することで、消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１に係る画像形成装置の構成図

【図2】実施例１に係る定着部の概略断面図

【図3】実施例１に係る定着部の概略正面図

【図4】実施例１に係るヒータの説明図

【図5】実施例１に係るサーミスタ及び温度ヒューズの説明図

【図6】実施例１に係るフィルムアセンブリの長手方向の断面図

【図7】実施例１に係る給電コネクタ及びヒータクリップの説明図

【図8】実施例１に係るプリンタシステムの構成図

【図9】実施例１に係る画像処理部の機能構成部の一例を示す図

【図10】実施例１に係る画像例の説明図

【図11】実施例１における効果の説明図

【図12】実施例２における効果の説明図

【図13】実施例３における効果の説明図

【図14】比較例に係るヒータの説明図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状や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などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。

【0009】

（実施例１）
実施例１について、図１から図１１及び図１４を用いて説明する。図１は電子写真方式の画像形成装置の一例である、インライン方式のカラー画像形成装置を示す構成図である。図１を用いて電子写真方式のカラー画像形成装置（以下、画像形成装置と表記する）の動作を説明する。
画像形成装置は、給紙部２０、現像色分のステーション毎の感光体（以下感光ドラムと表記する）２２（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）、及び帯電器２３（２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ）を有する。また、画像形成装置は、トナーカートリッジ２５（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）、及び現像器２６（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）を有する。更に、画像形成装置は、中間転写体３０、一次転写手段３１（３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ）、二次転写ローラ３２、残留トナー帯電手段３３、及び定着部（加熱定着装置）５０等を有する。

【0010】

画像信号に基づいてプリンタ制御装置３０４が制御した露光により、感光ドラム２２上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を感光ドラム２２上に形成する。単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、多色トナー像を記録材（記録媒体）１１へ転写する。定着部５０において記録材１１に熱及び圧力が加えられることで記録材１１に多色トナー像が定着されて、記録材１１に多色トナー像（画像）が形成される。

【0011】

感光ドラム２２は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成されており、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて反時計回り方向に回転する。画像形成装置は、帯電手段として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラム２２を帯電させるための４個の帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備えている。レーザースキャナ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋから出射されるレーザー光によって、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像が形成される。画像形成装置は、静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器（現像手段）２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備えている。現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、図示しない離間機構によって、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに対して当接離間可能に構成されている。

【0012】

中間転写体３０は、樹脂製の無端状ベルトで構成され、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、図示しない駆動モータにより中間転写体３０が時計回り方
向に回転する。中間転写体３０は、画像形成動作に応じて感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転に伴って回転し、一次転写手段３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに電圧を印加することにより、単色トナー像が順次中間転写体３０に転写される（一次転写）。感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ上に残った転写残トナーは、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに対応して設けられたクリーニング手段２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋによって回収される。

【0013】

予め給紙部２０に用意された記録材１１は、給紙ローラ２１とリタードローラ２８によって給紙され、レジストローラ２９によって挟持搬送される。その後、中間転写体３０と中間転写体３０に当接するように設けられた二次転写ローラ３２が記録材１１を狭持搬送し、二次転写ローラ３２に電圧を印加することによって、記録材１１に中間転写体３０上の多色トナー像が転写される（二次転写）。以上説明した記録材１１にトナー像を形成する構成を、所定画像の画像情報に応じて記録材１１にトナー像を形成する画像形成部とする。このように、画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム２２と、帯電部としての帯電器２３と、露光部としてのレーザースキャナ２４と、現像部としての現像器２６と、転写部としての中間転写体３０とを有する画像形成部を備える。

【0014】

残留トナー帯電手段３３は、中間転写体３０上に残ったトナーを帯電させる。多色トナー像を記録材１１に転写した後、中間転写体３０上に残留したトナーは、残留トナー帯電手段３３によって本来の極性とは逆の極性に帯電される。そして、残留トナーは、一次転写手段３１によって感光ドラム２２上に静電回収され、クリーニング手段２７（２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋ）によって回収される。定着部５０は、記録材１１を狭持搬送しながら、記録材１１に転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、詳細な構成は後述する。多色トナー像が定着した後の記録材１１は、排紙ローラ５４及び５５によって、排出トレイ５６に排出され、画像形成動作が終了する。

【0015】

図２から図７を用いて、定着部５０の構成について説明する。図２は定着部５０の主要部を示した概略断面図、図３は定着部５０の一部を示した概略正面図である。以下の装置構成の説明において、長手方向（定着フィルム１３６の母線方向）とは、図中のＸ軸方向であり、幅方向とは記録材搬送方向であるＹ軸方向、高さ方向とはＺ軸方向である。また、面内方向とはＸ軸とＹ軸とで形成される面、厚み方向とはＺ軸方向を指す。

【0016】

像加熱部としての定着部５０は、記録材１１を搬送させながら、転写された多色トナー像を記録材１１に溶融定着する。定着部５０は、可撓性を有する回転体としての定着フィルム１３６を含むフィルムアセンブリ１３１と、記録材１１を定着フィルム１３６に圧接させるための加圧部材としての加圧ローラ１３２を有する。装置フレーム１３３の左右の装置フレーム側板１３４間において、上方にフィルムアセンブリ１３１を設け、下方に加圧ローラ１３２を設けている。フィルムアセンブリ１３１及び加圧ローラ１３２は、略並行に配置されている。

【0017】

加圧ローラ１３２は、芯金１３２ａと、芯金１３２ａの周りに同心一体にローラ状に形成した、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性層１３２ｂと、弾性層１３２ｂの上に形成したＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層１３２ｃを有する。本実施例では、ステンレス鋼製の外径１１ｍｍの芯金１３２ａ上に射出成形により厚み約３．５ｍｍの弾性層１３２ｂを形成し、その上に厚み約４０μｍの離型性層１３２ｃを被覆した加圧ローラ１３２を用いている。加圧ローラ１３２の外径は１８ｍｍである。

【0018】

加圧ローラ１３２の硬度は、ＡＳＫＥＲ－Ｃ硬度計で９．８Ｎの加重において、定着ニップ部Ｎの確保や耐久性などの観点から、４０°以上７０°以下の範囲であることが好ましい。本実施例においては、加圧ローラ１３２の硬度は５４°である。長手方向において
、加圧ローラ１３２のゴム面（離型性層１３２ｃ）の長さは２２６ｍｍである。加圧ローラ１３２は、図３に示すように、芯金１３２ａの長手方向両端で、それぞれ軸受部材１３５を介して装置フレーム側板１３４間に回転可能に支持されている。加圧ローラ１３２の芯金１３２ａの一端部には、芯金１３２ａに固着した駆動ギアＧが設けられている。駆動ギアＧに不図示の駆動機構部から回転力が伝達されて加圧ローラ１３２が回転駆動される。

【0019】

図２に示すように、フィルムアセンブリ１３１は、定着フィルム１３６と、定着フィルム１３６を加熱する加熱体としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）１３７を有するヒータユニット１３９とを備える。記録材１１と接触する筒状の定着フィルム１３６の内部に、板状のヒータ（加熱部）１３７が配置されている。加圧ローラ１３２は、定着フィルム１３６を介してヒータユニット１３９と共に定着ニップ部Ｎを形成している。従って、定着部５０は、定着フィルム１３６と加圧ローラ１３２との間に定着ニップ部Ｎを有している。トナー像ｔ（多色トナー像）が形成された記録材１１は、定着ニップ部Ｎにより搬送されると共に、熱及び圧力が加えられ、トナー像ｔが記録材１１の表面に定着される。このように、ヒータ１３７が定着フィルム１３６を介して記録材１１を加熱し、ヒータ１３７の熱により記録材１１に形成されたトナー像が記録材１１に定着する。また、フィルムアセンブリ１３１は、定着フィルム１３６を内側からガイドすると共に、ヒータ１３７を支持する支持部材としてのヒータホルダ１３８と、金属板１５１を備える。更に、フィルムアセンブリ１３１は、加圧ステイ１４０と、定着フィルム１３６の長手方向の移動を規制する規制部材としての左右の定着フランジ１４１等を備える。上記では、ヒータユニット１３９とヒータホルダ１３８とが分かれているが、ヒータユニット１３９が、ヒータ１３７及びヒータホルダ１３８を有してもよい。

【0020】

定着フィルム１３６は、内面側から外面側に向かって、耐熱樹脂により形成された基層、弾性層、離型層を備える。定着フィルム１３６は可撓性を有する。本実施例では基層として、円筒状に形成した厚み６０μｍのポリイミドの基材を用いている。基層の上に弾性層として厚み約１５０μｍのシリコーンゴム層を形成し、弾性層の上に離型層として厚み１５μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆している。定着フィルム１３６の内径は１８ｍｍである。

【0021】

ヒータホルダ１３８は、定着フィルム１３６を内側からガイドすると共に、ヒータ１３７を支持する。ヒータホルダ１３８は、図２に示すように、横断面略半円状樋型で、剛性、耐熱性及び断熱性を有する部材であり、液晶ポリマー等により形成されている。ヒータホルダ１３８は、ヒータホルダ１３８に外嵌した定着フィルム１３６の回転ガイドの役目、ヒータ１３７を断熱保持する役目、更には加圧ローラ１３２に対する加圧対向部材としての役目を果たす。

【0022】

ヒータ１３７は、図４に示すように、基板１３７ａ上に、銀・パラジウム合金等の抵抗発熱体１３７ｂをスクリーン印刷等によって形成し、抵抗発熱体１３７ｂに銀等の電極１３７ｃを接続している。基板１３７ａは、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミック基板である。二本の抵抗発熱体１３７ｂが直列に接続され、抵抗発熱体１３７ｂの抵抗値は１８Ωである。抵抗発熱体１３７ｂ上にガラスコート１３７ｄを施すことにより、抵抗発熱体１３７ｂを保護し、定着フィルム１３６との摺動性を確保している。ヒータ１３７は、ヒータホルダ１３８の下面部に長手に沿って配設されている。

【0023】

図５は、ヒータホルダ１３８に安全素子、温度検知素子が装着された状態を上方から見た図である。ヒータホルダ１３８には貫通孔が設けられ、温度検知素子としてのサーミスタ１４２、安全素子としての温度ヒューズ１４３がそれぞれ貫通孔から金属板１５１の裏面に接触配置される。サーミスタ１４２の筐体に、ヒータ１３７への接触状態を安定させ
るためのセラミックペーパー等を介して、サーミスタ素子を配し、更にポリイミドテープ等の絶縁物を被覆している。

【0024】

温度ヒューズ１４３は、ヒータ１３７が異常昇温した際に、ヒータ１３７の異常発熱を感知し、ヒータ１３７の一次回路を遮断する過熱保護部品である。温度ヒューズ１４３が有する円筒状の金属筐体内に、所定の温度で溶融するヒューズエレメントが搭載されており、ヒータ１３７の異常昇温時に、ヒューズエレメントが溶断することによってヒータ１３７の一次回路を遮断する。温度ヒューズ１４３の金属筐体におけるヒータ１３７に接触する部分の長さが約１０ｍｍ、温度ヒューズ１４３の金属筐体の幅が約４ｍｍである。温度ヒューズ１４３は、金属板１５１の裏面に、熱伝導グリスを介して設置され、温度ヒューズ１４３がヒータ１３７に対して離間することによる、動作不良を防止している。

【0025】

ヒータ１３７は、基板１３７ａの端部に設けられた給電部としての電極１３７ｃから抵抗発熱体１３７ｂに電力が供給されることにより迅速に昇温する。そして、ヒータ１３７の温度が、サーミスタ１４２により検知され、後述する制御部により所定の温度に維持されるように、電極１３７ｃから抵抗発熱体１３７ｂへの電力供給が制御される。

【0026】

加圧ステイ１４０は、横断面下向きにＵ字型の断面を有する、横長の剛性部材である。加圧ステイ１４０の材料として、板厚１．６ｍｍのステンレス鋼を用いている。図３に示すように、ヒータホルダ１３８の下面にヒータ１３７を取り付け、ヒータホルダ１３８の外側に定着フィルム１３６を被せ、ヒータホルダ１３８の内側に加圧ステイ１４０を挿入する。加圧ステイ１４０の左右の外方延長腕部にそれぞれ左右の定着フランジ１４１を嵌着する。このようにして、フィルムアセンブリ１３１が組み立てられる。

【0027】

図２に示すように、フィルムアセンブリ１３１のヒータ１３７側を下向きにして、フィルムアセンブリ１３１を加圧ローラ１３２の上方に略並行に配列する。この場合、図３に示すように、フィルムアセンブリ１３１を装置フレーム１３３の左右の装置フレーム側板１３４間に配置する。左右の定着フランジ１４１のそれぞれに設けた縦溝部１４１ａが、装置フレーム１３３の左右の装置フレーム側板１３４にそれぞれ設けた縦ガイドスリット１３４ａの縦縁部１３４ｂに係合している。定着フランジ１４１の材料として、液晶ポリマー樹脂を用いている。

【0028】

図３に示すように、左右の定着フランジ１４１の加圧部１４１ｂと加圧アーム１４４との間に加圧バネ１４５を縮めた状態で設ける。これにより、左右の定着フランジ１４１、加圧ステイ１４０、ヒータホルダ１３８を介してヒータ１３７が定着フィルム１３６を挟んで加圧ローラ１３２の上面に対して所定の押圧力で加圧される。本実施例では、定着フィルム１３６と加圧ローラ１３２の押圧力が総圧で１６０Ｎとなるように加圧バネ１４５の圧力を設定している。この加圧により、ヒータ１３７が定着フィルム１３６の弾性と加圧ローラ１３２の弾性に抗して定着フィルム１３６を挟んで加圧ローラ１３２の上面に対して圧接し、６ｍｍ程度の定着ニップ部Ｎが形成される。定着ニップ部Ｎにおいて、ヒータ１３７を備えるヒータユニット１３９が定着フィルム１３６の内面に接触している。すなわち、定着ニップ部Ｎにおいては定着フィルム１３６がヒータ１３７と加圧ローラ１３２との間に挟まれてヒータ１３７の下面の扁平面に倣って撓み、定着フィルム１３６の内面がヒータ１３７の下面の扁平面に密着した状態になる。

【0029】

加圧ローラ１３２の駆動ギアＧに不図示の駆動機構部から回転力が伝達されて加圧ローラ１３２が図２の矢印Ｒ１方向（反時計回り方向）に所定の速度で回転駆動する。加圧ローラ１３２の回転駆動に伴って定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ１３２と定着フィルム１３６との摩擦力で定着フィルム１３６に回転力が作用する。これにより、定着フィルム１３６の内面がヒータ１３７の下面に密着して摺動しながら、定着フィルム１３６がヒー
タホルダ１３８の外回りを図２の矢印Ｒ２方向（時計回り方向）に加圧ローラ１３２の回転に従動して回転する。なお、定着フィルム１３６の内周面には耐熱性を持つグリスが塗布されており、これによりヒータ１３７及びヒータホルダ１３８と定着フィルム１３６の内周面との摺動性が確保されている。

【0030】

加圧ローラ１３２の回転に伴って定着フィルム１３６が回転し、ヒータ１３７に対する通電が行われてヒータ１３７の温度が所定の温度に維持された状態において、記録材１１が導入される。入り口ガイド１３０は、未定着のトナー像ｔが形成された記録材１１が、定着ニップ部Ｎに正確にガイドされるように記録材１１を導く役割を果たしている。

【0031】

定着ニップ部Ｎにおける定着フィルム１３６と加圧ローラ１３２との間に未定着のトナー像ｔを担持した記録材１１が導入される。定着ニップ部Ｎにおいて記録材１１のトナー像ｔの担持側面が定着フィルム１３６の外面に密着した状態で、記録材１１が定着ニップ部Ｎにより挟持搬送される。この挟持搬送過程において、ヒータ１３７で加熱された定着フィルム１３６の熱により記録材１１が加熱され、記録材１１上の未定着のトナー像ｔが記録材１１上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材１１は定着フィルム１３６の面から曲率分離して排出され、不図示の排紙ローラ対により搬送される。

【0032】

ヒータ１３７の基板１３７ａは、長手方向長さが２６０ｍｍ、幅方向長さが５．８ｍｍ、厚みが１．０ｍｍの直方体形状である。基板１３７ａ上の抵抗発熱体１３７ｂの長手方向長さは２２０ｍｍである。定着部５０を搭載した画像形成装置で使用可能な最大サイズの記録材１１（本実施例では幅２１６ｍｍ）を用いた場合においても、記録材１１上のトナー像ｔを均一に定着可能とするために、抵抗発熱体１３７ｂの長手方向長さは記録材１１の幅よりも長い。

【0033】

図６は、フィルムアセンブリ１３１の一部（定着フィルム１３６、加圧ステイ１４０、定着フランジ１４１は不図示）の長手方向の断面図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、ヒータ保持部材としての給電コネクタ１４６及びヒータクリップ１４７の説明図である。

【0034】

図６に示すように、ヒータ１３７と、ヒータ１３７上に載置した金属板１５１をヒータホルダ１３８に設けている。ヒータ１３７の端部は、保持部材としての給電コネクタ１４６及びヒータクリップ１４７によって、ヒータホルダ１３８の端部に対して保持されている。サーミスタ１４２及び温度ヒューズ１４３は、ヒータホルダ１３８の貫通孔から露出した金属板１５１の裏面に接触配置されている。金属板１５１は熱分布を均一化する役割を果たし、本実施例では、厚み０．３ｍｍの純アルミニウム板を金属板１５１として用いている。金属板１５１の長手方向長さは２２０ｍｍ、金属板１５１の幅方向長さは５．８ｍｍである。金属板１５１の長手方向長さをヒータ１３７の抵抗発熱体１３７ｂの長手方向長さと等しくすることで、ヒータ１３７の温度をより均一化する効果が得られる。

【0035】

図７（Ａ）に示すように、給電コネクタ１４６はコの字型の樹脂からなるハウジング部１４６ａとコンタクト端子１４６ｂによって形成されている。給電コネクタ１４６は、ヒータ１３７、ヒータホルダ１３８及び金属板１５１を挟んで保持する。コンタクト端子１４６ｂがヒータ１３７の電極１３７ｃと接触し、ヒータ１３７とコンタクト端子１４６ｂとが電気的に接続される。尚、本実施例では給電コネクタ１４６をヒータ保持部材として用いているが、ヒータ１３７に給電する給電部材としての役割と、ヒータ保持部材としての役割を分け、給電部材及びヒータ保持部材を別体で構成してもよい。コンタクト端子１４６ｂは束線１４８に接続されており、束線１４８は不図示のＡＣ電源・トライアックに接続されている。

【0036】

図７（Ｂ）に示すように、ヒータクリップ１４７は、コの字型に曲げられた金属板で形成されている。ヒータクリップ１４７は、バネ性を有し、金属板１５１及びヒータ１３７のそれぞれの端部をヒータホルダ１３８に対して押し付けることにより、金属板１５１及びヒータ１３７を保持している。また、ヒータクリップ１４７によって押えられているヒータ１３７の端部はヒータ摺動面内方向への移動が可能である。これにより、ヒータ１３７の熱膨張により、ヒータ１３７に不必要な応力がかかることを抑止している。ヒータホルダ１３８、金属板１５１及びヒータ１３７は、熱膨張の差や押圧力による撓みを吸収するため、互いに固定されておらず、保持部材としてのヒータクリップ１４７のバネ性と、加圧ローラ１３２による押圧力によって接触性を確保している。

【0037】

図８（Ａ）を用いて、本実施例に係るプリンタ制御装置３０４について説明する。図８（Ａ）は本実施例に係るプリンタシステム（画像形成システム）の構成図である。プリンタ制御装置３０４は、ホストコンピュータ３００と通信を行う画像形成装置に組み込まれている。ホストコンピュータ３００は、例えば、インターネットやローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等のネットワーク上のサーバーやパーソナルコンピュータであってもよいし、スマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末であってもよい。プリンタ制御装置３０４は、コントローラインターフェイス３０５を用いてホストコンピュータ３００と接続し通信を行う。

【0038】

プリンタ制御装置３０４は、大別してコントローラ部３０１とエンジン制御部３０２に分かれている。コントローラ部３０１は、画像処理部３０３及びコントローラインターフェイス３０５を有する。画像処理部３０３は、コントローラインターフェイス３０５を介してホストコンピュータ３００から受信した画像情報を基に、文字コードのビットマップ化や中間調画像のディザ等によるハーフトーニング処理等を行う。また、画像処理部３０３は、コントローラインターフェイス３０５を介してエンジン制御部３０２のビデオインターフェイス３１０へ画像情報を送信する。前記の画像情報には、レーザースキャナ２４の点灯タイミングを制御する情報と、目標温度や転写バイアスなどのプロセス条件を制御するプリントモードと、画像サイズ情報とが含まれる。

【0039】

コントローラ部３０１は、レーザースキャナ２４の点灯タイミングの情報をＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、特定用途向け集積回路）３１４に送信する。ＡＳＩＣ３１４は、レーザースキャナ２４などの画像形成部の一部を制御する。
一方、プリントモードや画像サイズなどの情報はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央演算処理装置）３１１へ送信される。ＣＰＵ３１１は、プロセッサとも呼ばれる。ＣＰＵ３１１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。ＣＰＵ３１１は必要に応じて、ＲＡＭ３１３に情報をストアする、ＲＯＭ３１２又はＲＡＭ３１３に保存されたプログラムを使用する、ＲＯＭ３１２又はＲＡＭ３１３に保存された情報を参照するなどを行う。ＣＰＵ３１１は、ＲＯＭ３１２やＲＡＭ３１３を用いて、エンジン制御部３０２の各種制御を行う。さらにコントローラ部３０１は、ユーザがホストコンピュータ上で行った指示に応じて、プリント命令、キャンセル指示などをエンジン制御部３０２に送信し、印字動作の開始や中止などの動作を制御する。

【0040】

図８（Ｂ）は、エンジン制御部３０２の機能構成部の一例を示す図である。図８（Ｂ）に示すように、エンジン制御部３０２は、定着制御部３２０、給紙搬送制御部３３０、画像形成制御部３４０及び目標温度制御部３５０を有する。ＣＰＵ３１１が、エンジン制御部３０２の各種制御を行うことにより、エンジン制御部３０２は、図８（Ｂ）に示す各部として機能する。定着制御部３２０は、定着部５０を制御する。給紙搬送制御部３３０は
、給紙部２０の動作間隔を制御する。画像形成制御部３４０は、プロセススピード制御、現像制御、帯電制御及び転写制御等を行う。また、画像形成制御部３４０は、ホストコンピュータ３００から送信されたプリント命令、キャンセル指示、カラーモードの設定情報、モノクロモードの設定情報などの画像形成装置の動作情報を取得する。決定部としての目標温度制御部３５０は、目標温度の決定、変更、設定等を行う。

【0041】

画像形成装置が行う処理の一部をホストコンピュータ３００やネットワーク上のサーバーが行ってもよい。エンジン制御部３０２、画像処理部３０３が行う処理の一部又は全部をホストコンピュータ３００やネットワーク上のサーバーが行ってもよい。ホストコンピュータ３００及びネットワーク上のサーバーは、処理装置の一例である。また、エンジン制御部３０２が行う処理の一部又は全部を画像処理部３０３が行ってもよいし、画像処理部３０３が行う処理の一部又は全部をエンジン制御部３０２が行ってもよい。

【0042】

エンジン制御部３０２は、温度制御プログラムを有する。制御部としての定着制御部３２０は、温度検知部或いは温度検知素子としてのサーミスタ１４２の検知温度を基に、ヒータ１３７の温度を所定温度に制御する。

【0043】

定着制御部３２０は、サーミスタ１４２の検知温度に基づいて、ヒータ１３７の温度が所望の温度を維持するようにヒータ１３７に通電する電流の制御を行っている。換言すれば、定着制御部３２０は、サーミスタ１４２の検知温度が所定の目標温度を維持するようにヒータ１３７への通電を制御する。例えば、サーミスタ１４２の信号に応じて、定着制御部３２０がヒータ１３７に流れる電流を制御することで、ヒータ１３７の温度を制御している。また、定着制御部３２０は、ヒータ１３７の温度を定着部５０の温度として検知してもよい。定着制御部３２０は、定着部５０の温度が目標温度を維持するように、定着部５０に供給する電力を制御してもよい。例えば、サーミスタ１４２の信号に応じて、定着制御部３２０が定着部５０に流れる電流を制御することで、定着部５０の温度を制御してもよい。定着制御部３２０が行う処理の一部又は全部を目標温度制御部３５０が行ってもよい。

【0044】

ヒータ１３７の温度の制御方法としては、比例項、積算項、微分項からなるＰＩＤ制御が好ましい。例えば、定着制御部３２０は、ＰＩＤ制御によって周期内でのヒータ通電時間を決定し、不図示のヒータ通電時間制御回路を駆動させて、ヒータ出力電力を決定する。本実施例では制御周期１００ｍｓｅｃ間隔でヒータ出力電力を更新する。

【0045】

目標温度は後述する画像処理部３０３からの情報を基に設定される。また、定着制御部３２０は、画像処理部３０３からの情報に加え、定着部５０の温まり具合、環境温湿度、印字モード、記録材１１の種類などの各種補正情報によって目標温度を補正してもよい。

【0046】

図９は、画像処理部３０３の機能構成部の一例を示す図である。画像処理部３０３は、画像解析部４０１と、その他画像処理部４０２と、記憶部４０３を有する。取得部としての画像解析部４０１は、後述するように、記録材１１の搬送方向と直交する主走査方向におけるトナー像ｔの端部の位置である画像端部位置を取得する。その他画像処理部４０２は、文字コードの画像変換やハーフトーニング処理等を行い、画像をビットマップ化する。記憶部４０３は、画像解析部４０１及びその他画像処理部４０２によって行われた各処理で生成されたデータや情報を記憶する。記憶部４０３は、例えば、ＲＡＭである。

【0047】

本実施例に係る画像形成装置では、６００ｄｐｉの解像度でその他画像処理部４０２による処理が行われている。他の解像度でその他画像処理部４０２による処理が行われてもよい。また、画像解析部４０１は、その他画像処理部４０２による処理が終了した後の画像情報（画像データ）に対して計算処理を行っている。ただし画像処理順はこの限りでは
なく、その他画像処理部４０２による処理を行う前に、画像情報に対して計算処理を行うこともできる。

【0048】

定着部５０のヒータ１３７は、主走査方向（ヒータ１３７の長手方向）において、均一に熱を発生する。記録材１１に対して均一に熱を与えることが好ましいが、記録材１１には様々な大きさがあるため、それら全ての記録材１１に対して均一に熱を与えることは容易でない。例えば、主走査方向における記録材１１の幅が長い場合、記録材１１に与える熱は記録材１１の中央部に対して端部では少なくなる傾向があり、記録材１１の中央部よりも端部の温度が低くなる。この現象を本実施例では「端部温度低下」と呼ぶ。これは、図３に示すように、記録材１１の端部の熱が、加圧ローラ１３２の芯金１３２ａや、定着フランジ１４１等の様々な部品を伝わって逃げていくためである。

【0049】

一方で、主走査方向における記録材１１の幅が短い場合、主走査方向における定着ニップ部Ｎの端部で供給される熱が記録材１１に奪われずにヒータ１３７、定着フィルム１３６、加圧ローラ１３２等の各部材に熱が蓄積する。この結果、主走査方向における定着ニップ部Ｎの端部において高温になる場合がある。この現象を本実施例では「端部昇温（端部温度上昇）」と呼ぶ。この「端部昇温」を緩和するため、ヒータ１３７に金属板１５１を設けてヒータ１３７の発熱分布の均一化を図っているが、金属板１５１の熱輸送量は限られているため、ヒータ１３７の発熱分布の均一化が十分ではない。金属板１５１の断面積を増やすことで金属版１５１の熱輸送量を増やし、均熱効果を上げることも可能である。しかし、金属板１５１の熱容量が増えることで、ヒータ１３７の温度が定着可能な温度に到達するまでの時間が長くなるというデメリットがある。

【0050】

以上のように、「端部温度低下」と「端部昇温」は記録材１１の幅に伴う相反する現象である。「端部温度低下」を抑制するためにヒータ１３７の発熱量が主走査方向における定着ニップ部Ｎの端部で多くなるように抵抗発熱体１３７ｂを形成している画像形成装置もあるが、その分「端部昇温」が悪化するという欠点がある。図１４（Ａ）に示す比較例のヒータ構成では、ヒータ１３７の抵抗発熱体１３７ｂをヒータ１３７の長手方向において複数に分割している。また、図１４（Ｂ）に示す比較例のヒータ構成は、ヒータ１３７の長手方向において発熱分布の異なる２つ以上の抵抗発熱体１３７ｂを有する。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示す比較例のヒータ構成では、使用する記録材１１の幅に応じて、長手方向のヒータ１３７の発熱分布を可変とすることで、「端部温度低下」と「端部昇温」の両方を抑制することが可能となる。しかしながら、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示す比較例のヒータ構成では、画像形成装置のコストアップを招くという問題がある。

【0051】

そこで、本実施例では、画像形成装置は、主走査方向において単一の発熱分布を有するヒータ１３７が設けられた定着部５０を備える。このような画像形成装置において、目標温度制御部３５０は、画像端部位置に基づいて、上記の「端部温度低下」に合わせた適切な目標温度を選択することで、「端部温度低下」を考慮しない場合の目標温度よりも低い目標温度を決定することができる。

【0052】

図１０を用いて、画像解析部４０１における画像端部位置の取得方法について説明する。本実施例における画像形成装置で使用可能な最大サイズ（定着部５０で定着可能な最大サイズ）の記録材１１の幅は２１６ｍｍであり、記録材１１の主走査方向（左右方向）の各余白の幅の最低値は２ｍｍである。従って、記録材１１に対して画像形成可能な最大サイズのトナー像ｔの幅（最大幅）は２１２ｍｍである。記録材１１の最大幅２１６ｍｍの左右端を基準として、記録材１１の左端位置（主走査方向における記録材１１の一方の端部の位置）を位置ＳＬと定義し、記録材１１の右端位置（主走査方向における記録材１１の他方の端部の位置）を位置ＳＲと定義する。記録材１１に形成されるトナー像ｔの左端位置（主走査方向におけるトナー像ｔの一方の端部の位置）を位置ＩＬと定義し、記録材
１１に形成されるトナー画像ｔの右端位置（主走査方向におけるトナー像ｔの他方の端部の位置）を位置ＩＲと定義する。複数のトナー像ｔが記録材１１に形成される場合、複数のトナー像ｔの左端位置のうちから位置ＳＬに最も近い左端位置が位置ＩＬとして選択され、複数のトナー像ｔの右端位置のうちから位置ＳＲに最も近い右端位置が位置ＩＲとして選択される。位置ＳＬと位置ＩＬとの間の距離を画像左端距離ＥＬと定義し、位置ＳＲと位置ＳＬとの間の距離を画像右端距離ＥＲと定義する。画像左端距離ＥＬ及び画像右端距離ＥＲのうち小さい方の距離（値）を最低画像端距離Ｅｍｉｎと定義する。

【0053】

図１０（Ａ）から図１０（Ｃ）に、記録材１１に形成されたトナー像ｔ（画像）の例を示す。図１０（Ａ）から図１０（Ｃ）の例では、主走査方向における記録材１１の各余白の幅は２ｍｍである。図１０（Ａ）の例では、画像左端距離ＥＬ＝画像右端距離ＥＲ＝２ｍｍ、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝２ｍｍである。図１０（Ｂ）の例では、画像左端距離ＥＬ＝５ｍｍ、画像右端距離ＥＲ＝２０ｍｍ、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝５ｍｍである。図１０（Ｃ）の例では、画像左端距離ＥＬ＝５０ｍｍ、画像右端距離ＥＲ＝１５ｍｍ、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝１５ｍｍである。

【0054】

図１１を用いて、本実施例における「端部温度低下」と、画像端部位置情報を用いた目標温度の決定方法について説明する。使用可能な最大サイズである幅２１６ｍｍの記録材１１を用いた場合において、記録材１１上のトナー像ｔを定着する直前の定着フィルム１３６の表面温度の主走査方向の分布を図１１（Ａ）に示す。記録材１１上のトナー像ｔを定着可能かどうかは、主に定着フィルム１３６の表面温度に依存することが分かっている。本実施例では、トナー像ｔを定着するのに必要な定着フィルム１３６の表面温度は１６０℃である。

【0055】

図１１（Ａ）に示すように、主走査方向において、定着フィルム１３６の端部の表面温度は、定着フィルム１３６の中央部の表面温度よりも低くなっており（端部温度低下）、それらの温度差は１０℃である。また、端部温度低下の度合い（程度）が、記録材１１の左端と右端とで同じである場合について説明する。この状態において、図１０（Ａ）の画像を定着するためには、図１１（Ａ）に示すように、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝２ｍｍまで、定着フィルム１３６の表面温度が１６０℃以上となるように、目標温度を設定する必要がある。この場合の目標温度をＴｔとする。

【0056】

記録材１１におけるトナー像ｔの存在しない余白領域に対応する定着フィルム１３６の表面温度が１６０℃以下であってもよい。従って、最低画像端距離Ｅｍｉｎが大きい場合、すなわち記録材１１の左右端の余白領域が大きい場合は目標温度を下げることが可能となる。本実施例では、最低画像端距離Ｅｍｉｎと目標温度の関係を以下の表１のように設定している。

【0057】

【表1】

【0058】

図１０（Ｂ）の画像を定着する場合、図１１（Ｂ）に示すように、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝５ｍｍであり、記録材１１上のトナー像ｔに対応する範囲内で定着フィルム１３６
の表面温度が１６０℃以上であればよい。表１に示すように、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝５ｍｍである場合、目標温度をＴｔ－５℃と決定する。図１１（Ｂ）の実線は、目標温度をＴｔ－５℃と決定したときの定着フィルム１３６の表面温度である。図１１（Ｂ）の点線は、目標温度をＴｔ℃と決定したときの定着フィルム１３６の表面温度である。

【0059】

また、図１０（Ｃ）の画像を定着する場合、図１１（Ｃ）に示すように、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝１５ｍｍであり、記録材１１のトナー像ｔに対応する範囲内で定着フィルム１３６の表面温度が１６０℃以上であればよい。表１に示すように、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝１５ｍｍである場合、目標温度をＴｔ－１０℃と決定する。図１１（Ｃ）の実線は、目標温度をＴｔ－１０℃と決定したときの定着フィルム１３６の表面温度である。図１１（Ｃ）の点線は、目標温度をＴｔ℃と決定したときの定着フィルム１３６の表面温度である。

【0060】

以上のように、本実施例では、「端部温度低下」を考慮して、画像端部位置情報を基に目標温度を決定することで、消費電力の低減を可能としている。図１１（Ａ）から図１１（Ｃ）に示すように、最低画像端距離Ｅｍｉｎが大きくなる程、目標温度を低く設定することで、ヒータ１３７への過剰な熱量が抑制されることで、消費電力の低減が可能となる。

【0061】

なお、本実施例では、記録材１１の最大幅の左右端を基準とし、画像端部位置に基づいて最低画像端距離Ｅｍｉｎを算出して、目標温度を決定する例を説明している。この例に限らず、画像端部位置を用いて他のパラメータを算出して、目標温度を決定してもよい。また、本実施例では、「端部温度低下」の度合いが、記録材１１の左端と右端とで同じである場合について説明しているが、「端部温度低下」の度合いが、記録材１１の左端と右端とで異なる場合もある。その場合、画像左端距離ＥＬと画像右端距離ＥＲのそれぞれに基づいて、目標温度を決定してもよい。本実施例では、画像形成装置で使用可能な最大サイズ（幅＝２１６ｍｍ）の記録材１１を用いているが、この最大サイズよりも小さいサイズの記録材１１を用いた場合に本実施例を適用してもよい。以上のように本実施例では、画像端部位置に基づいて、目標温度を決定することで、より適切な目標温度を選択し、消費電力を低減することが可能となる。

【0062】

本実施例における画像解析部４０１及び目標温度制御部３５０が行う処理の一例を以下に示す。画像解析部４０１が行う処理の一部又は全部を目標温度制御部３５０が行ってもよいし、目標温度制御部３５０が行う処理の一部又は全部を画像解析部４０１が行ってもよい。画像端部位置が、記録材１１に対して形成可能な最大サイズ（最大幅）のトナー像ｔの端部の位置と主走査方向において同じである場合、目標温度制御部３５０は、目標温度として第１の目標温度を決定する。即ち、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝０ｍｍである場合、目標温度制御部３５０は、目標温度として第１の目標温度（Ｔｔ）を決定する。

【0063】

画像端部位置が、記録材１１に対して形成可能な最大サイズ（最大幅）のトナー像ｔの端部の位置よりも主走査方向において記録材１１の中央側にある場合、目標温度制御部３５０は、目標温度として第２の目標温度を決定する。例えば、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝１０ｍｍである場合、目標温度制御部３５０は、目標温度として第１の目標温度（Ｔｔ）よりも低い第２の目標温度（Ｔｔ－５℃）を決定する。例えば、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝１５ｍｍである場合、目標温度制御部３５０は、目標温度として第１の目標温度（Ｔｔ）よりも低い第２の目標温度（Ｔｔ－１０℃）を決定する。このように、最低画像端距離Ｅｍｉｎが大きい程、第１の目標温度と第２の目標温度との温度差が大きい。

【0064】

目標温度制御部３５０は、最低画像端距離Ｅｍｉｎが大きくなるにつれて、目標温度を下げることで、消費電力を低減することができる。最低画像端距離Ｅｍｉｎと目標温度の
関係については、表１示す設定に限定されず、他の設定であってもよい。例えば、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝０ｍｍである場合、目標温度をＴｔ℃とし、０ｍｍ＜最低画像端距離Ｅｍｉｎ≦１２ｍｍである場合、目標温度をＴｔ－５℃とし、１２ｍｍ＜最低画像端距離Ｅｍｉｎである場合、目標温度をＴｔ－１０℃としてもよい。

【0065】

目標温度制御部３５０は、主走査方向における記録材１１の一方の端部の位置から画像端部位置までの第１の距離と、主走査方向における記録材１１の他方の端部の位置から画像端部位置までの第２の距離と、のうち短い距離に基づいて目標温度を決定する。図１１（Ａ）から図１１（Ｃ）では、主走査方向における記録材１１の一方の端部の位置は位置ＳＬであり、主走査方向における記録材１１の他方の端部の位置は位置ＳＲである。図１１（Ａ）では、位置ＳＬから画像端部位置（位置ＩＬ）までの第１の距離（画像左端距離ＥＬ）と、位置ＳＲから画像端部位置（位置ＩＲ）までの第２の距離（画像右端距離ＥＲ）と、が同じである。この場合、目標温度制御部３５０は、第１の距離（画像左端距離ＥＬ）又は第２の距離（画像右端距離ＥＲ）に基づいて目標温度を決定する。

【0066】

図１１（Ｂ）では、位置ＳＬから画像端部位置（位置ＩＬ）までの第１の距離（画像左端距離ＥＬ）が、位置ＳＲから画像端部位置（位置ＩＲ）までの第２の距離（画像右端距離ＥＲ）よりも短い。この場合、目標温度制御部３５０は、第１の距離（画像左端距離ＥＬ）と、第２の距離（画像右端距離ＥＲ）と、のうち短い距離（画像左端距離ＥＬ）に基づいて目標温度を決定する。図１１（Ｃ）では、位置ＳＲから画像端部位置（位置ＩＲ）までの第２の距離（画像右端距離ＥＲ）が、位置ＳＬから画像端部位置（位置ＩＬ）までの第１の距離（画像左端距離ＥＬ）よりも短い。この場合、目標温度制御部３５０は、第１の距離（画像左端距離ＥＬ）と、第２の距離（画像右端距離ＥＲ）と、のうち短い距離（画像左端距離ＥＲ）に基づいて目標温度を決定する。

【0067】

（実施例２）
実施例２について、図１２を用いて説明する。本実施例は、実施例１とは、画像端部位置情報に加えて、記録材１１の連続処理枚数を用いて目標温度を決定するという点で異なる。なお、本実施例に係る画像形成装置の大部分の構成と動作は前述した実施例１と同一であるため、ここでは前述した実施例１と異なる点についてのみ説明する。また、実施例１と同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。

【0068】

実施例１で述べた「端部温度低下」は、連続して画像形成動作を行うと、それに伴って状態が変化する場合がある。画像形成装置の構成によるが、本実施例の画像形成装置では連続画像形成動作に伴って、「端部温度低下」が進行する。これは、主走査方向における定着ニップ部Ｎの端部では放熱が続くのに対し、主走査方向における定着ニップ部Ｎの中央部では徐々に各部材への蓄熱が進むためである。連続画像形成動作に伴って「端部温度低下」が進行しないように構成することも可能であるが、その場合は前述した「端部昇温」が悪化することになる。

【0069】

図１２は本実施例における、記録材１１の連続処理枚数に伴う定着フィルム１３６の表面温度について、長手方向（主走査方向）における温度分布の推移を示している。記録材１１の連続処理枚数は、例えば、定着ニップ部Ｎで連続して搬送される記録材１１の連続枚数である。画像解析部４０１は、記録材１１の連続処理枚数をカウントすることで、記録材１１の連続処理枚数を取得する。画像解析部４０１は、定着ニップ部Ｎで搬送される先行の記録材１１の定着処理が行われた後の所定時間内に後続の記録材１１が定着ニップ部Ｎで搬送された場合、記録材１１の連続処理枚数（Ｎ）を＋１増加する。また、画像形成装置に設けられたカウンタ部が記録材１１の連続処理枚数をカウントし、画像解析部４０１がカウンタ部から記録材１１の連続処理枚数を取得してもよい。

【0070】

図１２では、実施例１の図１１（Ａ）と同様に、端部（Ｅｍｉｎ＝２ｍｍ）まで定着可能な１６０℃以上を満たす目標温度Ｔｔにおける定着フィルム１３６の表面温度の長手分布を示している。図１２に示すように、記録材１１の連続処理枚数をＮとすると、Ｎ＝４及びＮ＝１０について、長手方向における定着フィルム１３６の中央部の表面温度と端部の表面温度との温度差が拡大している。そこで、本実施例では、記録材１１の連続処理枚数に応じて、最低画像端距離Ｅｍｉｎに対する目標温度の下げ幅に差を設けている。以下の表２に、最低画像端距離Ｅｍｉｎ、連続処理枚数Ｎ及び目標温度の関係を示す。

【0071】

【表2】

【0072】

目標温度制御部３５０は、画像端部位置及び記録材１１の連続処理枚数に基づいて、目標温度を決定する。本実施例では、記録材１１の連続処理枚数に伴って「端部温度低下」が進行するのに合わせて、目標温度の下げ幅を大きくしている。目標温度制御部３５０は、記録材１１の連続処理枚数が増加するにつれて目標温度を下げる。これにより、複数の記録材１１に対して連続して画像を形成する場合において、実施例１よりも更に消費電力を低減することが可能となる。

【0073】

なお、本実施例では、連続した画像形成に伴い、「端部温度低下」が進行する場合を例に説明したが、逆に「端部温度低下」が小さくなる構成に対して本実施例を適用してもよい。この場合、記録材１１の連続処理枚数の増加に伴い、目標温度の下げ幅を小さくする。目標温度制御部３５０は、記録材１１の連続処理枚数が増加するにつれて目標温度を上げてもよい。

【0074】

以上のように本実施例では、画像端部位置情報に加えて、記録材１１の連続処理枚数を基に目標温度を決定することで、より低い目標温度を用いて記録材１１の定着を行うため、更なる消費電力の低減が可能となる。

【0075】

（実施例３）
実施例３について、図１３を用いて説明する。本実施例は、実施例１及び実施例２とは、画像端部位置情報を基に目標温度を決定すると共に、画像形成の生産性を変えるという点で異なる。なお、本実施例に係る画像形成装置の大部分の構成と動作は前述した実施例１及び実施例２と同一であるため、ここでは前述した実施例１及び実施例２と異なる点についてのみ説明する。また、実施例１及び実施例２と同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。

【0076】

実施例１及び実施例２では、画像形成装置で使用可能な最大サイズである幅２１６ｍｍの記録材１１を用いた場合について説明している。本実施例では、画像形成装置で使用可能な最大サイズの記録材１１よりも小さい幅２１０ｍｍの記録材１１を用いた場合について説明する。

【0077】

前述したように、主走査方向に幅が短い記録材１１を用いた場合、定着ニップ部Ｎの端部で供給された熱が記録材１１に奪われずにヒータ１３７、定着フィルム１３６、加圧ロ
ーラ１３２等の各部材に蓄積して高温になる「端部昇温」という現象が発生する。各部材の使用温度には上限があり、この使用温度を超えて各部材を使用すると各部材が破損する等の問題があるため、各部材を一定温度以下で使用する必要がある。「端部昇温」は、連続した画像形成によって進行するため、各部材の温度が一定温度以下になるように記録材１１の搬送間隔を空けて生産性を低下させる等の対策が必要となる。

【0078】

主走査方向に幅が短い記録材１１を用いて連続して画像形成を行うと、主走査方向における記録材１１の外側（非通紙部と呼ぶ）では「端部昇温」が進行し、主走査方向における記録材１１の内側（通紙部と呼ぶ）では「端部温度低下」が発生する。「端部昇温」及び「端部温度低下」のそれぞれの現象がどの程度発生するかは、ヒータ１３７の発熱分布、各部材の熱容量と熱伝導率等によって異なる。

【0079】

図１３は、幅２１０ｍｍの記録材１１を用いた場合の定着フィルム１３６の表面温度について、長手方向（主走査方向）の温度分布を示している。本実施例の画像形成装置では、記録材１１は搬送路の中央を基準として搬送される。そのため、記録材１１の左端は記録材１１の最大幅２１６ｍｍの左端ＳＬから３ｍｍの位置に存在し、記録材１１の右端は記録材１１の最大幅２１６ｍｍの右端ＳＲから３ｍｍの位置に存在する。記録材１１の幅が画像形成装置で使用可能な最大サイズよりも小さい場合、主走査方向において記録材１１よりも外側に供給された熱は、連続した画像形成に伴って各部材に蓄積する。定着フィルム１３６の表面温度は、最終的には放熱と均衡が取れる温度まで上昇する。

【0080】

図１３は、連続した画像形成によって放熱と均衡が取れた状態の定着フィルム１３６の温度分布を示している。前述したように、各部材の使用温度には上限があり、本実施例では、定着フィルム１３６の表面温度は、２３０℃を上限としている。幅２１０ｍｍの記録材１１に形成可能な最大サイズの画像を形成した場合、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝５ｍｍ（記録材１１の左右端の余白は２ｍｍ）である。図１３に示すように、左端ＳＬからの距離５ｍｍの位置において定着フィルム１３６の表面温度が１６０℃以上となるように目標温度を設定する必要がある。しかし、この目標温度で連続した画像形成を行うと、主走査方向における定着フィルム１３６の端部において定着フィルム１３６の表面温度が上限の２３０℃を超えてしまう。そのため、記録材１１の搬送間隔を空けて画像形成の生産性を低下させる必要がある。

【0081】

記録材１１の搬送間隔を空けることで、単位時間当たりの熱の供給量が減り、定着フィルム１３６の表面温度を２３０℃以下に抑えられる。記録材１１の搬送速度が最高速度である場合の画像形成では２５枚／分で記録材１１の搬送が行われる。これに対し、幅２１０ｍｍの記録材１１を連続画像形成する場合、連続処理枚数Ｎ≦２０までの画像形成では２５枚／分で記録材１１の搬送を行い、連続処理枚数Ｎ≧２１以降の画像形成では２０枚／分で記録材１１の搬送を行う。このようにして、画像形成の生産性を低下させる。

【0082】

上記では、連続処理枚数Ｎ≧２１までの画像形成の場合、２０枚／分で記録材１１の搬送を行うことで、画像形成の生産性を低下させているが、この処理に限定されない。幅２１０ｍｍの記録材１１に対して形成可能な最大サイズのトナー像ｔを形成する場合、連続処理枚数Ｎによらずに２０枚／分で記録材１１の搬送を行うことで、画像形成の生産性を低下させてもよい。

【0083】

一方、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝１３ｍｍ（記録材１１上の余白は１０ｍｍ）の場合、記録材１１上のトナー像ｔに対応する範囲内で定着フィルム１３６の表面温度が１６０℃以上であればよい。そのため、実施例２の表２に示すように、目標温度を７℃下げることができる。これにより、記録材１１の搬送速度が最高速度である場合の２５枚／分の条件で連続画像形成しても、長手方向における定着フィルム１３６の端部において定着フィル
ム１３６の表面温度は上限温度である２３０℃に到達しない。従って、画像形成の生産性を落とさずに画像形成を継続することが可能となる。なお、画像端部位置情報を用いない場合、常に形成可能な最大サイズのトナー像ｔを記録材１１に形成することを想定して目標温度を決定する必要がある。そのため、画像端部位置情報を用いず、かつ、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝１３ｍｍの場合、最低画像端距離Ｅｍｉｎ＝５ｍｍの場合と同様に画像形成の生産性を低下させる必要がある。

【0084】

本実施例における画像解析部４０１及び目標温度制御部３５０が行う処理の一例を以下に示す。画像解析部４０１が行う処理の一部又は全部を目標温度制御部３５０が行ってもよいし、目標温度制御部３５０が行う処理の一部又は全部を画像解析部４０１が行ってもよい。

【0085】

ここでは、主走査方向において定着部５０で定着可能な最大サイズ（幅２１６ｍｍ）の記録材１１を第１の記録材とし、主走査方向において第１の記録材よりもサイズが小さいサイズ（幅２１０ｍｍ）の記録材１１を第２の記録材とする。画像端部位置が、第２の記録材に対して形成可能な最大サイズ（最大幅）のトナー像ｔの端部の位置と主走査方向において同じである場合、目標温度制御部３５０は、複数の第２の記録材の間の搬送間隔を第１の間隔と決定する。例えば、第２の記録材にトナー像ｔを形成したときの最低画像端距離Ｅｍｉｎが５ｍｍである場合、目標温度制御部３５０は、複数の第２の記録材の間の搬送間隔を第１の間隔と決定する。画像端部位置が、第２の記録材に対して形成可能な最大サイズ（最大幅）のトナー像ｔの端部の位置よりも主走査方向において記録材１１の中央側にある場合、目標温度制御部３５０は、複数の第２の記録材の間の搬送間隔を第２の間隔と決定する。第２の間隔は、第１の間隔よりも間隔が短い。例えば、第２の記録材にトナー像ｔを形成したときの最低画像端距離Ｅｍｉｎが１３ｍｍである場合、目標温度制御部３５０は、複数の第２の記録材の間の搬送間隔を第２の間隔と決定する。

【0086】

画像形成装置で使用可能な最大幅よりも幅が小さい記録材１１を用い、かつ、画像端部位置が記録材１１に画像形成可能な最大サイズの画像の端部の位置よりも内側にある場合、前記最大サイズの画像を形成する場合よりも、画像形成の生産性を高くできる。なお、本実施例では、画像形成装置で使用可能な最大幅よりも幅が小さい記録材１１として、幅２１０ｍｍの記録材１１を用いた例について説明しているが、本実施例は幅２１０ｍｍの記録材１１と異なる幅の記録材１１に対して適用することも可能である。

【0087】

以上、実施例１から実施例３において、カラー画像形成装置の構成を用いて説明したが、モノクロ画像形成装置の構成を採用してもよい。セラミックヒータによって加熱する構成を用いて説明したが、ハロゲンヒータやＩＨ（誘導加熱）等の異なる加熱方式の構成を採用してもよい。画像形成装置にホストコンピュータ３００を接続して印刷を行う構成について説明したが、ホストコンピュータ３００の代わりにネットワーク上で接続されたコンピュータ又はプリントサーバを画像形成装置に接続して印刷を行ってもよい。画像処理部３０３が、画像解析及び目標温度の補正量の算出処理を行っている。この構成に限定されず、画像解析及び目標温度の補正量の算出処理の一部又は全部をホストコンピュータ３００、ネットワーク上のプリンタ及びプリントサーバが所有するプログラムで行ってもよい。

【0088】

定着モードの情報や、不図示の環境検知手段などによって検知される周辺環境情報、不図示のメディアセンサによって検知される記録材１１の種類情報に基づいて、目標温度に変更を加えてもよい。定着制御では目標温度の設定又は変更を行っているが、目標温度制御に用いるＰＩＤ制御のゲインやオフセット電力量を変更してもよい。また、各実施例において、基準目標温度に対する補正値を算出し、基準目標温度を補正値で補正することにより、目標温度を設定してもよい。補正値に替えて、目標温度に相関のある値を用いても
よいし、その他定着性に相関のある値を用いてもよい。

【0089】

（その他の実施例）
本発明は、各実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0090】

また、コンピュータが当該プログラムを実行する方法（画像形成方法）により、各実施例における各処理を実現してもよい。上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体等から上記コンピュータに提供されてもよい。上記プログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体等に記録してもよい。

【符号の説明】

【0091】

１１…記録材、５０…定着部、４０１…画像解析部、３５０…目標温度制御部、３２０…定着制御部、Ｎ…定着ニップ部、ｔ…トナー像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】