特許 7551701 像加熱装置、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】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】像加熱装置、画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240909BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 555

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022113363

(22)【出願日】2022-07-14

(65)【公開番号】P2024011412

(43)【公開日】2024-01-25

【審査請求日】2023-05-24

(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】相場 洋彦

(72)【発明者】

【氏名】倉田 宗人

【審査官】牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０３２９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１５４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０９４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１３５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１４０１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７８６３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のフィルムと、
前記フィルムの外周面に接触するローラと、
前記フィルムの内部空間に設けられ、前記フィルムを介して前記ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、
を備え、前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に潤滑剤が塗布され、前記ニップ部で記録媒体を挟持搬送する像加熱装置において、
前記ローラのトルク情報として、前記ローラのトルク、又は前記ローラの前記トルクと相関のある物理量を取得するトルク検知部と、
前記トルク情報から前記トルクが所定の閾値を超えて低下したと判断されると、前記ニップ部における非通紙部の昇温を抑制する昇温抑制動作を行う制御部と、
を更に備えることを特徴とする像加熱装置。

【請求項2】

前記トルク検知部は、前記トルク情報として、前記ローラの第１のトルク情報と、前記第１のトルク情報より後に取得される前記ローラの第２のトルク情報を取得し、
前記制御部は、前記第１のトルク情報と前記第２のトルク情報に基づいて、前記昇温抑制動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１のトルク情報に対する前記第２のトルク情報の低下量が所定の値以上となった場合に、前記昇温抑制動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１のトルク情報の前記第２のトルク情報に対する割合が所定の値以上となった場合に、前記昇温抑制動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。

【請求項5】

前記第１のトルク情報、及び前記第２のトルク情報は、像加熱装置が一定の温度かつ一定の搬送速度で稼働している期間の前記トルク情報であることを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。

【請求項6】

前記第１のトルク情報は、第１の記録媒体が前記ニップ部に突入する前の前記トルク情報であり、
前記第２のトルク情報は、前記第１の記録媒体より後に前記ニップ部に突入する第２の記録媒体が、前記ニップ部を通過した後の前記トルク情報であることを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。

【請求項7】

画像形成装置に備えられる像加熱装置であって、
前記第１のトルク情報は、第１の記録媒体の印刷動作中の前記トルク情報であり、
前記第２のトルク情報は、前記第１の記録媒体より後に前記ニップ部に突入する第２の記録媒体の印刷動作中の前記トルク情報であることを特徴とする請求項２に記載の像加熱装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記昇温抑制動作として、記録媒体の搬送停止、記録媒体の搬送間隔の拡張、ユーザへの報知、の少なくともいずれか一つの動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。

【請求項9】

コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させるモータを更に備え、
前記トルク検知部は、前記ローラの前記トルクと相関のある前記物理量として、前記モータのトルクを取得することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。

【請求項10】

コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させるモータを更に備え、
前記トルク検知部は、前記ローラの前記トルクと相関のある前記物理量として、前記コイルに流れる電流の大きさを取得することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。

【請求項11】

前記ニップ形成部材は、前記フィルムを加熱するヒータであることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。

【請求項12】

前記フィルムを加熱するハロゲンヒータを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。

【請求項13】

前記ニップ形成部材は、摺動板であることを特徴とする請求項１２に記載の像加熱装置。

【請求項14】

磁性コアや励磁コイルにより構成され、前記フィルムを加熱する加熱部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。

【請求項15】

前記ニップ形成部材は、前記フィルムの回転を案内するガイド部材であることを特徴とする請求項１４に記載の像加熱装置。

【請求項16】

記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する請求項１～１５のいずれか１項に記載の像加熱装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真記録方式の画像形成装置に搭載する定着器、あるいは記録媒体上の定着済みトナー画像を再度加熱することにより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、像加熱装置を備える画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置に搭載される像加熱装置として、筒状の定着フィルムと、定着フィルムの内面に接触するヒータで定着部材を構成し、定着フィルムを介してヒータと共にニップ部を形成する加圧ローラとを有する装置がある。このような像加熱装置では、熱源たるセラミックヒータの熱を、定着フィルムを介して記録媒体へ供給することで記録媒体上のトナー画像を加熱定着させている。

【0003】

上述のような構成の像加熱装置において、Ｂ５サイズ紙や封筒などの幅狭の記録媒体の通紙を行うと、ニップ部の長手方向において記録媒体が通過する領域と比較して、記録媒体が通過しない領域の温度が徐々に上昇する現象が発生する。このような現象は一般的に非通紙部昇温と称され、非通紙部昇温は定着不良や部材の損傷を引き起こすため、その発生を抑制することが望まれる。

【0004】

特許文献１には、非通紙部昇温による像加熱装置の破損を防止するために、像加熱装置の長手方向端部に温度検知素子が配置され、その検知温度に応じて印刷動作を停止したり、給紙間隔を低下させたりする制御を行う構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５―２８４０２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、装置の小型化等が原因で、像加熱装置の長手方向端部に温度検知素子を配置できない構成の場合、上述の方法では非通紙部昇温を検知して抑制することができない。

【0007】

そこで、本発明の目的は、温度検知素子によらず、像加熱装置の非通紙部昇温を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため本発明は、
筒状のフィルムと、
前記フィルムの外周面に接触するローラと、
前記フィルムの内部空間に設けられ、前記フィルムを介して前記ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、
を備え、前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に潤滑剤が塗布され、前記ニップ部で記録媒体を挟持搬送する像加熱装置において、
前記ローラのトルク情報として、前記ローラのトルク、又は前記ローラの前記トルクと相関のある物理量を取得するトルク検知部と、
前記トルク情報から前記トルクが所定の閾値を超えて低下したと判断されると、前記ニップ部における非通紙部の昇温を抑制する昇温抑制動作を行う制御部と、
を更に備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、温度検知素子によらず、像加熱装置の非通紙部昇温を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。

【図2】第１の実施例に係る像加熱装置の概略断面図である。

【図3】第１の実施例に係るモータの概略構成図である。

【図4】第１の実施例に係るモータの制御回路図である。

【図5】モータのコイル電流とトルクの相関を示すグラフである。

【図6】第１の実施例に係る駆動トルクの推移を示すグラフである。

【図7】第１の実施例に係るヒータ温度と駆動トルクの相関を示すグラフである。

【図8】第１の実施例に係る非通紙部のヒータ温度の推移を示すグラフである。

【図9】第１の実施例に係る駆動トルクの推移を示すグラフである。

【図10】第１の実施例に係る印刷動作のフローチャートである。

【図11】比較例に係る画像形成装置の生産性を示すグラフである。

【図12】第１の実施例に係る駆動トルク差の推移を示すグラフである。

【図13】第１の実施例に係る画像形成装置の生産性を示すグラフである。

【図14】変形例に係る輻射加熱方式の像加熱装置の概略断面図である。

【図15】変形例に係る電磁誘導加熱方式の像加熱装置の概略断面図である。

【図16】第２の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。

【図17】第２の実施例に係るトルクの推移を示すグラフである。

【図18】第２の実施例に係る印刷動作のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明する。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、それらの相対位置などは、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ものではない。

【0012】

＜第１の実施例＞
（１）画像形成装置１の構成
図１を参照して、第１の実施例に係る画像形成装置１の構成について説明する。図１は、画像形成装置１の概略断面図である。画像形成装置１は、電子写真方式を利用してシート状の記録媒体Ｐ上に画像を形成するレーザプリンタである。

【0013】

画像形成装置１は、像担持体としての感光体ドラム１９と、帯電手段としての帯電ローラ１６と、現像手段としての現像ローラ１７と、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１８を含むクリーニングユニットと、を備える。これらの部材は、プロセスカートリッジ１０として画像形成装置１の装置本体に対して着脱可能に構成されている。また、画像形成装置１は、給紙カセット２１と、ピックアップローラ２２と、給紙ローラ２３と、レジローラ対２４と、転写部材としての転写ローラ１２と、を備える。更に、画像形成装置１は、像加熱装置（定着装置）１３と、定着排紙ローラ対２５と、本体排紙ローラ対２６と、制御部４０と、像加熱装置１３の駆動手段としての定着モータ２０と、それ以外の部材の駆動手段としてのメインモータ５０と、を備える。

【0014】

感光体ドラム１９は、所定の周速度（プロセススピード）で、図１中の時計方向に回転駆動される。帯電ローラ１６は、感光体ドラム１９の周面を所定の極性・電位に一様に帯電処理する。帯電された感光体ドラム１９は、帯電処理面にレーザスキャナ１１から出射
されたレーザ光が走査露光される。画像露光手段としてのレーザスキャナ１１は、不図示のイメージスキャナやコンピュータ等の外部機器から画像情報を伝達されて、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してオン／オフ変調したレーザ光を出力する。この走査露光により、感光体ドラム１９の周面の露光明部の電荷が除電され、目的の画像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム１９の周面に形成される。

【0015】

現像ローラ１７は、現像剤（トナー）を表面に担持し、感光体ドラム１９の周面にトナーを供給して、感光体ドラム１９の周面に形成された静電潜像をトナー像として順次に現像する。レーザプリンタの場合、一般的に、静電潜像の露光明部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。

【0016】

給紙カセット２１は、画像形成装置１に対して着脱可能であり、シート状の記録媒体Ｐを積載・収納する。給紙カセット２１内の記録媒体Ｐは、給紙スタート信号に基づいてピックアップローラ２２によって給紙ローラ２３に搬送され、給紙ローラ２３によって一枚ずつ画像形成装置１本体内へ分離給送される。給紙ローラ２３によって画像形成装置１内へ給紙された記録媒体Ｐは、搬送路３０を通過し、レジローラ対２４へと搬送される。レジローラ対２４へと搬送された記録媒体Ｐは、レジローラ対２４によって、搬送路３１を通過して、感光体ドラム１９と転写ローラ１２とで形成される画像形成部の転写ニップＴへと導入される。

【0017】

転写ニップＴに導入された記録媒体Ｐは、転写ニップＴに挟持搬送され、その間、転写ローラ１２には不図示の転写電圧印加電源から制御された所定の転写電圧が印加される。転写ローラ１２にトナーと逆極性の転写電圧が印加されることで、感光体ドラム１９の周面に形成されたトナー像が記録媒体Ｐの表面へと静電的に転写される。トナー像が転写された記録媒体Ｐは、転写ニップＴから搬送路３２を搬送されて像加熱装置１３へ導入される。

【0018】

像加熱装置１３は、定着フィルム１４と加圧ローラ１５を備える。像加熱装置１３へと導入された記録媒体Ｐは、定着フィルム１４と加圧ローラ１５とで形成される定着ニップＦに挟持搬送される。その間、所定の温度（定着温度）になるように制御された定着フィルム１４によって記録媒体Ｐは加熱され、記録媒体Ｐ上のトナー像は、記録媒体Ｐへと定着処理される。像加熱装置１３によりトナー像が定着させられた記録媒体Ｐは、記録媒体Ｐを排出する定着排紙ローラ対２５によって像加熱装置１３から排出され、搬送路３３を搬送される。そして、記録媒体Ｐは、搬送路３３の終端に設けられる本体排紙ローラ対２６によって画像形成装置１内から排紙トレイ２７へと排紙され、画像形成が完了する。

【0019】

両面印刷の場合には、記録媒体Ｐが本体排紙ローラ対２６に送られた後、本体排紙ローラ対２６が所定のタイミングで逆回転することによって、記録媒体Ｐは再び画像形成装置１内に引き戻される。引き戻された記録媒体Ｐは、両面搬送路３４を搬送され、２面目の画像形成が行われる。

【0020】

記録媒体Ｐへトナー像が転写された後、感光体ドラム１９の周面は、クリーニングブレード１８によって転写残トナーや紙粉等が除去され、再び帯電されて、次の画像形成に供される。

【0021】

以上の動作を繰り返すことで、連続した画像形成を行うことができる。なお、本実施例の画像形成装置１は、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の普通紙に対し、２９５ｍｍ/ｓｅｃのプロセススピードで毎分５２枚の白黒画像をプリントすることが可能である
。

【0022】

（２）像加熱装置１３の構成
図２を参照して、第１の実施例に係る像加熱装置１３の詳細構成について説明する。図２は、本実施例の像加熱装置１３を示す概略断面図である。像加熱装置１３は、定着フィルム１４と、定着フィルム１４の外周面に当接する加圧ローラ１５と、定着フィルム１４の内部空間に設けられる加熱体としてのヒータ６０と、を備える。定着フィルム１４や加圧ローラ１５、ヒータ６０は、記録媒体Ｐの搬送方向と直交する加圧ローラ１５の回転軸方向に長い部材である。

【0023】

定着フィルム１４は、筒状に形成された複層構成の高耐熱性部材であり、厚み１００μｍ以下のポリイミド等の耐熱樹脂で形成される基層と、定着フィルム１４の表層に当たるＰＦＡ等の離型性に優れたフッ素樹脂を被覆した離型層と、を有する。

【0024】

加圧ローラ１５は、鉄やアルミニウム等からなる芯金と、シリコーンゴム当の高耐熱性のゴム材質からなる弾性層を有する。

【0025】

ヒータ６０は、基材であるアルミナ等のセラミック基板上に銀ペースト等からなる発熱体がスクリーン印刷等で塗工され、その上に絶縁保護層としてガラスコートが形成されているセラミックヒータである。ヒータ６０のガラスコートは、定着フィルム１４の内面に接触する。

【0026】

ヒータ６０のガラスコート上には、あらかじめ潤滑剤としてのグリースＧが塗布されている。定着フィルム１４の内面とヒータ６０のガラスコートの間にグリースＧが介在することで、良好な摺動性が確保される。グリースＧとしては、例えばパーフロロポリエーテル基油をフッ素樹脂で増ちょうしたグリースを用いることができる。

【0027】

ヒータ６０は、ヒータ保持部材６１によって保持される。また、ヒータ６０を保持したヒータ保持部材６１は、金属ステー部材６３によって保持される。加圧ローラ１５には不図示の加圧機構によって加圧力が加えられており、定着フィルム１４を介して加圧ローラ１５がヒータ６０に向けて加圧されることにより、定着ニップＦが形成される。すなわち、ヒータ６０は、加熱体として定着フィルム１４を加熱するだけでなく、ニップ形成部材として加圧ローラ１５と共に定着ニップＦ（ニップ部）を形成する。

【0028】

加圧ローラ１５の芯金は定着モータ２０にカップリングギア等によって接続されており、定着モータ２０によって加圧ローラ１５が回転駆動されるに伴い、定着フィルム１４が従動回転される。記録媒体Ｐが定着ニップＦで加熱されながら挟持搬送されることで、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像Ｔｎが定着される。

【0029】

ヒータ６０には、温度検知素子としてのサーミスタ６２が当接している。本実施例において、サーミスタ６２は、ヒータ６０の長手方向の中央部に当接している。制御部４０は、サーミスタ６２の検知結果に基づいて、サーミスタ６２の検知温度が所望の目標温度となるようにヒータ６０への通電を制御している。制御部４０は、ユーザが設定した印刷モードに応じた画像形成条件、定着温度で画像形成、定着動作を行う。

【0030】

（３）定着モータ２０の構造と定着モータ２０の駆動トルク検知
次に、第１の実施例における加圧ローラ１５の駆動トルク検出方法について説明する。加圧ローラ１５は、ブラシレスモータである定着モータ２０によって回転駆動される。画像形成装置１には、定着モータ２０が駆動される際に、定着モータ２０のコイルに通電される電流（コイル電流）を検知する機構が設けられている。

【0031】

図３を参照して、加圧ローラ１５を駆動する駆動源である定着モータ２０の構造につい
て説明する。図３は、定着モータ２０の概略構成図である。定着モータ２０は、６スロットのステータ２４０と、４極のロータ２４１からなる。ステータ２４０は、Ｕ相のコイル２３５と、Ｖ相のコイル２３６と、Ｗ相のコイル２３７と、を２個ずつ備える。ロータ２４１は、永久磁石によって構成され、２組のＮ極／Ｓ極を備える。コイル２３５、２３６、２３７は、それぞれ後述のインバータ出力２３３に接続されている。

【0032】

次に、図４を参照して、定着モータ２０を駆動する回路で構成されるモータ制御部２２０と駆動電流検知機構について説明する。図４は、定着モータ２０の制御回路図である。モータ制御部２２０は、マイコン２２１を用いた演算処理手段を備える。マイコン２２１は、通信ポート２２２、ＡＤコンバータ２２９、カウンタ２２３、不揮発メモリ２２４、基準クロック生成部２２５、ＰＷＭポート２２７、電流値算出部２２８を内蔵する。

【0033】

基準クロック生成部２２５は、モータ制御部２２０に設けられた水晶発振子２２６の出力に基づいて基準クロックを生成する。カウンタ２２３は、基準クロック生成部２２５が生成した基準クロックを基にカウント動作を行い、該カウント値により入力されたパルスの周期の計測や、ＰＷＭ信号の生成などを行う。ＰＷＭポート２２７は、６本の端子を備え、ハイ側信号３本（Ｕ－Ｈ、Ｖ－Ｈ、Ｗ－Ｈ）と、ロー側信号３本（Ｕ－Ｌ、Ｖ－Ｌ、Ｗ－Ｌ）のＰＷＭ信号を出力する。モータ制御部２２０は、ハイ側３個、ロー側３個のスイッチング素子により構成された３相のインバータ２３１を備える。スイッチング素子としては、例えばトランジスタやＦＥＴが使用できる。各スイッチング素子は、ゲートドライバ２３２を介してＰＷＭポート２２７に接続され、ＰＷＭポート２２７から出力されるＰＷＭ信号によってＯＮ／ＯＦＦの制御が可能である。なお、各スイッチング素子は、ＰＷＭ信号がＨでＯＮし、ＬでＯＦＦするものとする。

【0034】

インバータ２３１のインバータ出力（Ｕ、Ｖ、Ｗ相出力）２３３は、定着モータ２０のコイル２３５、２３６、２３７に接続されており、各コイル２３５、２３６、２３７に流すコイル電流を制御できる。各コイル２３５、２３６、２３７に流れたコイル電流は、電流検知部により検知される。電流検知部は、電流センサ２３０、アンプ部２３４、ＡＤコンバータ２２９、電流値算出部２２８から構成される。

【0035】

コイル２３５、２３６、２３７に流れた電流は、まず、電流センサ２３０により電圧に変換される。該電圧は、アンプ部２３４で増幅及びオフセット電圧の印加が行われ、マイコン２２１のＡＤコンバータ２２９に入力される。例えば、電流センサ２３０が、１Ａ当たり０．０１Ｖの電圧を出力し、アンプ部２３４での増幅率が１０倍、印加されるオフセット電圧が１．６Ｖとすると、－１０Ａ～＋１０Ａの電流が流れた際のアンプ部２３４の出力電圧は０．６～２．６Ｖとなる。ＡＤコンバータ２２９は、例えば０～３Ｖの電圧を０～４０９５のＡＤ値として出力する。従って、－１０Ａ～＋１０Ａの電流が流れた際のＡＤ値は、おおよそ８１９～３５４９となる。なお、電流の正負は、電流が３相のインバータ２３１から定着モータ２０に流れる場合を＋とする。

【0036】

電流値算出部２２８は、ＡＤ変換されたデータ（以後、ＡＤ値と記述する）に所定の演算を施し、電流値を算出する。すなわち、ＡＤ値から、オフセット値を減算し、更に所定の係数を乗算して、電流値が求められる。上述の場合、オフセット値は、オフセット電圧１．６ＶのＡＤ値となるので、おおよそ２１８４となり、係数は、おおよそ０．００７３３となる。オフセット値の算出に当たっては、コイル電流を流していないときのＡＤ値が読み込まれ、記憶され、使用される。所定の係数は、あらかじめ不揮発メモリ２２４に標準係数として保存されている。マイコン２２１によってゲートドライバ２３２を介して３相のインバータ２３１が制御されることで、定着モータ２０のコイル２３５、２３６、２３７に電流が流される。マイコン２２１は、電流センサ２３０、アンプ部２３４、ＡＤコンバータ２２９によってコイル電流を検知し、検知したコイル電流から定着モータ２０の
ロータ位置及び速度を算出する。以上に説明した構成により、マイコン２２１は、定着モータ２０を回転制御することができる。

【0037】

図５は、定着モータ２０のトルクと定着モータ２０を駆動するコイル電流の関係（Ｔ－Ｉ特性）を示すグラフである。図５のグラフは、縦軸が定着モータ２０のコイル電流、横軸が定着モータ２０のトルクである。図５に示すように、定着モータ２０のトルクとコイル電流はほぼ比例するため、定着モータ２０のコイル電流から定着モータ２０のトルクが算出可能である。第１の実施例においては、定着モータ２０のＴ－Ｉ特性の測定結果から得られる変換式を制御部４０の不揮発メモリ２２４にあらかじめ記憶しておき、検知したコイル電流から定着モータ２０のトルクが換算できるようにしている。像加熱装置１３においては、定着モータ２０と加圧ローラ１５の芯金がカップリングギア等で接続されており、定着モータ２０のトルクと加圧ローラ１５の駆動トルクは同様の値となる。従って、トルク検知部としてのモータ制御部２２０は、加圧ローラ１５の駆動トルクに相関のある物理量である定着モータ２０のコイル電流とトルクから、加圧ローラ１５の駆動トルクを取得可能である。このように、像加熱装置１３においては、定着モータ２０のコイル電流とトルクを利用して、加圧ローラ１５の駆動トルクの検出が可能である。

【0038】

（４）非通紙部昇温検知方法
次に、本実施例の像加熱装置１３における非通紙部昇温の検知方法について説明する。本実施例においては、所定温度で動作している期間の加圧ローラ１５の駆動トルクに基づいて、非通紙部昇温を検出する。なお、ここでいう「非通紙部昇温」とは、像加熱装置１３に幅狭の記録媒体Ｐを通紙した際に、定着ニップＦの長手方向において、定着ニップＦの記録媒体Ｐが通過しない領域の温度が、記録媒体Ｐが通過する領域の温度と比較して過度に高くなることを指す。

【0039】

まず、幅が異なる記録媒体Ｐを通紙した際の、加圧ローラ１５の駆動トルクの違いについて、図６を参照して説明する。図６は、２種類の記録媒体Ｐが２０枚、連続して通紙された場合における、記録媒体Ｐの１９枚目と２０枚目の通紙時と通紙後の加圧ローラ１５の駆動トルクの推移を示すグラフである。図６のグラフは、縦軸が加圧ローラ１５の駆動トルク、横軸が時間である。記録媒体Ｐとしては、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの用紙（Ｂ５用紙）と、１０５ｍｍ×２５７ｍｍの用紙が用いられ、図６には、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの用紙の結果が破線で示され、１０５ｍｍ×２５７ｍｍの用紙の結果が破線で示されている。

【0040】

図６においては、１９枚目と２０枚目の用紙の印刷動作中の期間をそれぞれ２つの期間に分けて示している。期間Ｔｈ１９は、１９枚目の用紙が像加熱装置１３を通過している期間であり、期間Ｔｈ２０は２０枚目の用紙が像加熱装置１３を通過している期間である。更に、期間Ｔｉ１９は１９枚目の用紙が像加熱装置１３を抜けて、用紙が像加熱装置１３を通過していない期間であり、期間Ｔｉ２０は２０枚目の用紙が像加熱装置１３を抜けて、用紙が像加熱装置１３を通過していない期間である。

【0041】

図６に示すように、各期間において加圧ローラ１５の駆動トルクは、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの用紙が通紙した場合よりも、１０５ｍｍ×２５７ｍｍの用紙を通紙した場合の方が小さくなる。すなわち、通紙される記録媒体Ｐの幅が狭い方が加圧ローラ１５の駆動トルクが小さくなっている。以下、図７～９を参照してこの理由を説明する。

【0042】

図７は、加圧ローラ１５の駆動トルクとヒータ６０の温度の関係を示したグラフであり、縦軸が加圧ローラ１５の駆動トルク、横軸がヒータ６０の温度である。図７のグラフには、記録媒体Ｐが像加熱装置１３を通過していない状態において、ヒータ６０を所定温度に制御しつつ、定着モータ２０を２９５ｍｍ／ｓｅｃで回転した場合の加圧ローラ１５の
駆動トルクが示される。上述の通り、加圧ローラ１５の駆動トルクは、定着モータ２０のトルクと略同一の値であり、定着モータ２０のコイル電流から換算して得られる。

【0043】

図７に示すように、ヒータ６０の温度が高いほど、加圧ローラ１５の駆動トルクは小さくなる。これは、ヒータ６０と定着フィルム１４の間にはグリースＧが塗布されており、ヒータ６０の温度が高くなると、グリースＧの粘度が温度上昇ともに低下し、摺動抵抗が小さくなるためである。すなわち、像加熱装置１３を駆動するために必要なトルクである加圧ローラ１５の駆動トルクは、ヒータ６０の温度が上昇すると低下する傾向にある。

【0044】

本実施例の像加熱装置１３のヒータ６０は、２１０ｍｍ幅のＡ４用紙に対応可能な長さを有するヒータである。上述の通り、ヒータ６０は、ヒータ６０の長手中央部に当接するサーミスタ６２により温度が検知されて、所定の温度となるように温度制御される。そのため、像加熱装置１３において、１８２ｍｍ幅、１０５ｍｍ幅などのＡ４用紙よりも幅狭の用紙で印刷動作が行われると、定着ニップＦの用紙幅よりも長手方向外側の用紙が通過しない領域において非通紙部昇温が発生する。特に、幅狭の用紙に印刷動作を行う際に、誤ってＡ４用紙用の印刷条件が用いられると、非通紙部の昇温は大きくなる。そこで、１８２ｍｍ幅、１０５ｍｍ幅の用紙を像加熱装置１３に３０枚、連続して通紙して、非通紙部のヒータ温度と加圧ローラ１５の駆動トルクがどのように推移するか確認した。

【0045】

図８は、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの用紙と１０５ｍｍ×２５７ｍｍの用紙を３０枚通紙した場合の、非通紙部に該当する領域のヒータ温度の推移を表したグラフである。図８は、縦軸が非通紙部のヒータの温度、横軸が通紙枚数である。各用紙は、サーミスタ６２が検知するヒータ６０の温度が１６０℃になるように、ヒータ６０は温調制御される設定の元、通紙された。図８に示すように、通紙枚数が増加する程、どちらの用紙においても非通紙部の温度が徐々に増加する。更に、１８２ｍｍ幅の用紙よりも１０５ｍｍ幅の用紙を用いて印刷動作が行われた場合の方が、通紙枚数が増加する程、非通紙部が高温となっている。すなわち、用紙の幅が狭いほど非通紙部が高温になる傾向があることが分かる。

【0046】

図９は、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの用紙と１０５ｍｍ×２５７ｍｍの用紙を３０枚通紙した場合の、加圧ローラ１５の駆動トルクの推移を表したグラフである。図９は、縦軸が加圧ローラ１５の駆動トルク、横軸が通紙枚数である。ここで、図９のグラフ中の加圧ローラ１５の駆動トルクは、用紙が通過していない期間の駆動トルクであり、用紙が１枚通紙されるごとに取得されたものである。図９に示すように、通紙枚数が増加する程、どちらの用紙においても加圧ローラ１５の駆動トルクは徐々に低減する。これは、図８で示したように、通紙枚数の増加に伴い、非通紙部の温度が高くなることによって、ヒータ６０と定着フィルム１４の間に介在するグリースＧの粘度が低下して、摺動抵抗が小さくなるためである。

【0047】

また、通紙枚数の増加に伴う駆動トルクの低下量は、非通紙部昇温が小さい１８２ｍｍ幅の用紙を通紙した場合よりも、非通紙部昇温が大きい１０５ｍｍ幅の用紙を通紙した場合の方が大きい。すなわち、幅狭の用紙が繰り返し通紙された場合に、非通紙部の温度上昇量が大きいほど、加圧ローラ１５の駆動トルクの低下量が大きくなるといえる。本願発明者らは、この関係性に着目し、加圧ローラ１５の駆動トルクに基づいて、非通紙部昇温の発生を検知することを着想した。

【0048】

本発明に特徴的な、像加熱装置１３の非通紙部昇温の検知方法について説明する。本実施例では、以上説明してきたような、非通紙部昇温の発生に伴い定着モータ２０の駆動トルクが小さくなることを利用して、非通紙部昇温の検知を行う。本実施例は、特に、ユーザが指定したサイズと異なるサイズの用紙で印刷してしまった場合等に発生する想定外の非通紙部昇温を検知できることを目的としている。

【0049】

本実施例においては、１枚目の用紙が像加熱装置１３に突入する直前の加圧ローラ１５の駆動トルクＴｉ０と、ｘ枚目の用紙が像加熱装置１３を抜けた直後の加圧ローラ１５の駆動トルクＴｉｘを非通紙部昇温検知に利用する。具体的には、駆動トルクＴｉ０と駆動トルクＴｉｘの差である駆動トルク差ΔＴｉ（ΔＴｉ＝Ｔｉ０－Ｔｉｘ）が予め定められた閾値以上だった場合に、制御部４０が誤ったサイズの用紙で印刷されており非通紙部昇温が発生していると判定する。そして、非通紙部昇温が発生していると判断されると、昇温抑制動作として制御部４０が、記録媒体Ｐの搬送間隔を広げ、印刷間隔を広げることで生産性を低下させる構成とした。

【0050】

駆動トルクＴｉ０、Ｔｉｘは、測定精度向上のために所定期間の平均値を使用することが好ましい。本実施例では、１枚目の用紙が像加熱装置１３に突入する直前３００ｍｓ間の駆動トルクの平均値を駆動トルクＴｉ０とし、また、ｘ枚目の用紙が像加熱装置１３を抜けた直後３００ｍｓ間の平均値を駆動トルクＴｉｘとした。

【0051】

以上、本実施例によれば、サーミスタ等の温度検知素子がヒータの中央部のみに設けられている場合でも、加圧ローラの駆動トルクに基づいて、高精度に非通紙部昇温を検知し、抑制できる。

【0052】

なお、本実施例では、第１の期間として１枚目の用紙が像加熱装置１３に突入する直前３００ｍｓ間、第２の期間としてｘ枚目の用紙が像加熱装置１３を抜けた直後３００ｍｓ間で駆動トルクを取得したが、本発明の適用はこれに限られない。例えば、１枚目の用紙が像加熱装置１３を抜けた直後３００ｍｓ間を第１の期間とするなど、種々の変更が可能である。また、駆動トルクの平均値を計算する期間も３００ｍｓに限られず、種々の変更が可能である。ただし、駆動トルクの取得期間は、駆動トルクの変動量が小さくなるよう、ヒータ６０が所定の温度で稼働し、像加熱装置１３が定着温度などの一定の温度で稼働している期間であることが望ましい。

【0053】

更に、本実施例は、駆動トルクの差分量に基づいて非通紙部昇温を検知する構成としたが、第１の期間の駆動トルクＴｉ０と、第２の期間における駆動トルクＴｉｘの割合Ｔｏ０／Ｔｉｘに基づいて非通紙部昇温を検知する構成としても良い。又は、使用可能な用紙種が少ない等、非通紙部昇温が発生する条件が限定される場合は、駆動トルクＴｉｘの値のみに基づいて、駆動トルクＴｉｘが所定の値を下回った場合に非通紙部昇温が発生したと判定する構成としても良い。こういった構成においても、加圧ローラの駆動トルクから、非通紙部昇温を検知することが可能である。

【0054】

また、本実施例は、加圧ローラ１５の駆動トルクに基づいて、非通紙部昇温を検知して昇温抑制動作を行う構成としたが、定着モータ２０の電流値など、駆動トルクに相関のある物理量に基づいて非通紙部昇温を検知して昇温抑制動作を行う構成としても良い。この場合、第１の期間における定着モータ２０の電流値を第１のトルク情報、第２の期間における定着モータ２０の電流値を第２のトルク情報として、これらのトルク情報に基づいて非通紙部昇温が発生したか判定する構成とすれば良い。すなわち、加圧ローラ１５の駆動トルクに換算することなく、駆動トルクに相関のある物理量などの駆動トルク情報をそのまま非通紙部昇温の検知に用いることが可能である。

【0055】

（５）画像形成装置１の印刷フロー
本実施例の画像形成装置１における印刷動作について、図１０を参照して説明する。図１０は、画像形成装置１の印刷動作フローである。以下、複数枚の用紙を連続して印刷を行う場合を例に説明する。

【0056】

印刷動作が開始されると（Ｓ１００）、まずメインモータ５０や定着モータ２０により画像形成装置１の各部材の駆動が開始される。そして、ステップＳ１０１で、ユーザが設定した印刷条件に基づいて、制御部４０が未定着トナーを定着するために必要な所定の温度でヒータ６０を温調する。そして、ヒータ６０の温度が所定温度に到達すると、ステップＳ１０２で１枚目の用紙が給紙カセット２１から給紙搬送される。次に、ステップＳ１０３で、制御部４０が、画像形成部で画像が形成された１枚目の用紙が像加熱装置１３に突入するタイミングを計算し、突入直前３００ｍｓ間の加圧ローラ１５の駆動トルクの平均値である駆動トルクＴｉ０を取得し、記録する。そして、ステップＳ１０４で、１枚目の用紙の定着動作が行われる。

【0057】

次に、ステップＳ１０５で、ｘ枚目（ｘは２以上の整数）の用紙の給紙動作や定着動作などの印刷動作が行われる。そして、ステップＳ１０６において、制御部４０は、ｘ枚目の用紙が像加熱装置１３を抜けた直後３００ｍｓ間の駆動トルクの平均値である駆動トルクＴｉｘを取得し、駆動トルクＴｉ０との差分から駆動トルク差ΔＴｉを算出する。

【0058】

駆動トルク差ΔＴｉの算出後、ステップＳ１０７において印刷終了枚数に到達しているかどうかの判定が行われる。印刷終了枚数に到達していた場合（Ｓ１０７でＹＥＳ）、ステップＳ１１１へ進み、印刷動作が終了する。

【0059】

一方、印刷終了枚数に到達してない場合（Ｓ１０７でＮＯ）、ステップＳ１０８で、制御部４０は駆動トルク差ΔＴｉが所定の閾値以上かどうかの判定を行う。駆動トルク差ΔＴｉが閾値未満である場合（Ｓ１０８でＮＯ）、非通紙部昇温は発生していないと判定され、ステップＳ１０５へ進み、同様の印刷条件で次の用紙の給紙動作が開始され、印刷動作が継続される。一方、駆動トルク差ΔＴｉが閾値以上だった場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）、非通紙部昇温が発生していると判定され、ステップＳ１０９へ進み、昇温抑制動作として印刷間隔が広がるように印刷条件が変更される。そして、ステップＳ１１０へ進み、非通紙部昇温を緩和するために印刷間隔を広げた状態で、印刷終了枚数まで印刷動作が継続される。その後、印刷終了枚数に到達したらステップＳ１１１で印刷動作を終了する。

【0060】

なお、本発明の適用は、上述の印刷動作フローに限られず、種々の変更が可能である。例えば、ステップＳ１０５における２枚目の給紙動作は、駆動トルクＴｉ０取得（Ｓ１０３）や１枚目の用紙の定着動作（Ｓ１０４）と同タイミングで行われても良い。すなわち、必ずしもｘ枚目の定着動作が完了しないとｘ＋１枚目の給紙動作が開始できないわけではない。また、駆動トルク差ΔＴｉの算出（Ｓ１０６）は、印刷終了枚数に到達しているかの判定（Ｓ１０７）を行い、到達していないと判定された後に行うこととしても良い。また、駆動トルク差ΔＴｉの算出（Ｓ１０６）は、用紙１枚ごとではなく、所定の通紙枚数毎に行こととしても良い。

【0061】

また、上述の実施例においては、一度駆動トルク差ΔＴｉが閾値以上となると、その後は駆動トルク差ΔＴｉの算出を行わず、非通紙部昇温を抑制する条件で印刷動作を継続していた。しかし、駆動トルク差ΔＴｉの閾値を２つ以上設けて、印刷間隔を段階的に広げるように、制御部４０が非通紙部昇温動作を２回以上行う構成としても良い。また、昇温抑制動作として、印刷間隔の拡張を行っていたが、本発明の適用はこれに限られず、例えば、記録媒体の搬送停止やユーザへの報知等その他の動作を個別に又は組み合わせて行っても良い。

【0062】

（６）第１の実施例と比較例の生産性比較
本発明の作用効果について、上述の第１の実施例と比較例の画像形成装置において、Ｂ５用紙（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）を連続して印刷する場合を例に説明する。

【0063】

比較例の画像形成装置は、第１の実施例と同様に、非通紙部昇温を検知するための温度検知素子や、用紙の幅を検知するためのセンサを有さず、Ｂ５用紙を１分間に３０枚印刷可能な画像形成装置である。すなわち、比較例の像加熱装置や画像形成装置の基本構成は第１の実施例と同様であり、非通紙部昇温発生の予測方法が比較例と第１の実施例で異なる。なお、以降、画像形成装置の生産性を表す単位として、ｐｐｍ（ｐａｇｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅｓ）を用いる。すなわち、第１の実施例と比較例の画像形成装置は、３０ｐｐｍでＢ５用紙の印刷動作を行うことが可能である。

【0064】

第１の実施例においては、図１０で示したフローの通り、加圧ローラ１５の駆動トルク差ΔＴｉに基づいて、非通紙部昇温の発生を予測する。一方、比較例は、通紙枚数に基づいて、非通紙部昇温の発生を予測する構成である。Ｂ５サイズの用紙を用いて印刷しようとしているユーザが、誤ってＡ４サイズ用の印刷条件を選択してしまった場合に、そのままの条件で繰り返し印刷動作が行われると、非通紙部昇温が発生し、装置の破損につながりうる。また、非通紙部昇温が生じている状態で幅広の記録媒体を用いて印刷動作が行われると、幅狭の記録媒体の非通紙部に相当する領域でトナーが定着フィルムに高温オフセットすることもある。そこで、比較例のように、非通紙部昇温を検知する素子や実際に通視されている用紙の幅を検知する機構を持たない画像形成装置の場合、予め定められた通紙枚数で生産性を落とすように設定されることが一般的である。

【0065】

Ｂ５サイズよりも幅の狭い用紙に印刷が行われ、非通紙部昇温が発生することを防止するために、比較例においては、Ｂ５用紙用の印刷条件として、通紙枚数が２０枚に到達した時点で３０ｐｐｍから１５ｐｐｍに生産性を低下させる設定とした。図１１は、比較例の構成を用いた場合の生産性の推移を示すグラフである。図１１は、縦軸を生産性、横軸を通紙枚数として、１８２ｍｍ幅の用紙と１０５ｍｍ幅の用紙を上述の条件で連続して通紙した場合の生産性の推移を示す。図１１に示されるように、比較例においては、ユーザがＢ５サイズを指定した場合、正しいサイズの用紙が使用されているか否かにかかわらず、２０枚目までは３０ｐｐｍ、２１枚目以降は１５ｐｐｍで印刷動作が行われる。このような構成とすることで、万が一ユーザが誤ったサイズの用紙を使用した場合でも非通紙部昇温を防げるためである。しかし、このような構成においては、正しいサイズの用紙が使用されており、非通紙部昇温が発生しないような使用条件であっても、生産性を低下させてしまう。

【0066】

一方、第１の実施例の構成によれば、ユーザが誤ったサイズの用紙で印刷を行い、想定以上に非通紙部が昇温した場合には、加圧ローラ１５の駆動トルクから非通紙部昇温を検知することができる。図１２は、１８２ｍｍ幅の用紙と１０５ｍｍ幅の用紙について、Ｂ５用紙用の印刷条件で、連続して印刷動作が行われた場合の駆動トルク差ΔＴｉの推移を示すグラフである。図１０のフローチャートで示したように、第１の実施例においては、用紙の定着動作が完了するたびに、制御部４０が駆動トルク差ΔＴｉを算出する。そして、駆動トルク差ΔＴｉが所定の閾値を上回った場合には、非通紙部昇温が発生した、又は非通紙部昇温が発生する直前であるとして、制御部４０は生産性を低下させる。

【0067】

図１２に示されるように、通紙枚数の増加に伴い、駆動トルク差ΔＴｉは徐々に大きくなる。通紙枚数の増加に伴い、非通紙部が昇温して、加圧ローラ１５の駆動トルクが小さくなるためである。特に、幅狭の１０５ｍｍ幅の用紙が用いられた場合、１８２ｍｍ幅の用紙と比較して、非通紙部がより高温となるため、駆動トルク差ΔＴｉも大きくなる。ユーザが実際に使用した用紙が１０５ｍｍ幅の用紙だった場合、加圧ローラ１５の駆動トルクは図８中の破線の様に推移するためである。

【0068】

Ｂ５用紙用の印刷条件で、１０５ｍｍ幅の用紙について印刷動作が繰り返し行われると、２０枚目の定着動作が完了した時点で、駆動トルク差ΔＴｉが閾値を超えた。従って、
第１の実施例においては、２０枚目の定着動作完了後に、生産性を１５ｐｐｍに落とすよう制御され、２１枚目から１５ｐｐｍで印刷動作が継続される。

【0069】

一方、正しく１８２ｍｍ幅のＢ５用紙で印刷が行われている場合には、駆動トルクは図８中の実線の様に推移し、駆動トルク差ΔＴｉは図１２中の実線のように推移する。すなわち、通紙枚数３０枚の時点でも駆動トルク差ΔＴｉが閾値未満であるため、生産性３０ｐｐｍのまま印刷動作が継続される。

【0070】

図１３は、第１の実施例の像加熱装置１３を用いた場合の生産性の推移を示すグラフである。図１３は、縦軸を生産性、横軸を通紙枚数として、１８２ｍｍ幅の用紙と１０５ｍｍ幅の用紙を上述の条件で連続して通紙した場合の生産性の推移を示す。図１３に示されるように、１０５ｍｍ幅の用紙の印刷時は、２０枚目の定着動作完了後に、昇温抑制動作として生産性が落ちるよう印刷条件が変更され、非通紙部昇温を適切に抑制できる。また、１８２ｍｍ幅の用紙の印刷時は、非通紙部昇温が発生していないため、生産性を落とすことなく印刷動作が継続された。

【0071】

以上より、本発明によれば、非通紙部昇温検知用の温度検知素子を像加熱装置の長手方向端部に設けることなく、非通紙部昇温を適切に検知できる。ひいては、印刷条件に対して誤った用紙が通紙された場合でも非通紙部昇温を抑制できると共に、高い生産性で印刷動作を行うことができる。また、本発明によれば温度検知素子を像加熱装置の長手方向中央部にのみ設ければよいため、温度検知素子や温度検知素子に接続される配線、回路等の配置スペースが節約できるため、装置の小型化にもつながる。

【0072】

なお、本発明の適用は上述の構成に限られるものではなく、上述の実施例に具現された発明と同一性を失わない範囲で種々の変更が可能である。例えば、第１の実施例ではＢ５用紙を印刷する場合を例に説明を行ったが、Ａ５用紙などのサイズが異なる用紙を印刷する場合に同様の非通紙部検知を行う構成としても良い。また、その場合、駆動トルク差ΔＴｉの閾値は、用紙のサイズごとに異なる値を設定しうる。

【0073】

また、図１０のフローチャートに示した通り、本実施例の複数枚の印刷を行う場合を例に本発明による非通紙部昇温検知方法について説明したが、１枚のみの印刷タスクが設定された場合でも、非通紙部昇温を検知する構成としても良い。例えば、１枚目の用紙が像加熱装置に突入する直前の駆動トルクと像加熱装置を抜けた直後の駆動トルクを比較し、駆動トルク差ΔＴｉが所定値以上だった場合には、ユーザに誤ったサイズを使用していたことを報知する構成とすることも可能である。

【0074】

また、本実施例では、ユーザが誤ったサイズの用紙で印刷を行った場合を例に説明したものの、本発明の用途はこれに限らない。ユーザが想定以上に厚い用紙を使用した場合、駆動トルクから非通紙部昇温を検知し、生産性を低下させることも可能である。更に、ユーザが誤った使用をした場合に限らず、小サイズ紙の印刷間隔自体を駆動トルクに基づいて制御することも可能である。

【0075】

また、本実施例では、像加熱装置１３に用紙が存在しない期間における駆動トルク情報に基づいて非通紙部昇温を検知していたが、用紙が像加熱装置１３を通過している所定の期間における駆動トルク情報に基づいても非通紙部昇温の検出は可能である。この場合は、用紙搬送が駆動トルクに寄与することを考慮する必要がある。具体的には、転写ニップや本体排紙ローラなど、用紙が像加熱装置１３の上下流のローラでも搬送されているかどうか等を考慮して、駆動トルクの算出方法を決定することで、正確な非通紙部昇温検知が可能となる。

【0076】

また、上述の実施例においては、本発明をセラミックヒータによりフィルムを加熱する像加熱装置に適用したが、本発明の適用はこれに限られるものではない。例えば、本発明はハロゲンヒータなどを用いた輻射式のフィルム加熱方式の像加熱装置に適用されても良い。図１４は、本発明が適用可能な変形例である、輻射加熱方式の像加熱装置１１３を示す概略断面図である。像加熱装置１１３は、定着フィルム１４の内部空間に、加熱体としてのハロゲンヒータ８１と、定着フィルム１４を介して加圧ローラ１５と定着ニップＦを形成する摺動板８３と、を備える。像加熱装置１１３は、更に、摺動板８３を支持し、定着フィルム１４の回転を案内するガイド部材８５と、ガイド部材８５を保持する金属ステー部材８７と、を備える。ニップ形成部材としての摺動板８３は、例えば、アルミ板により形成されることができる。また、定着フィルム１４の内周面と摺動板８３の間には、グリースＧが介在している。

【0077】

ガイド部材８５は、ハロゲンヒータ８１と摺動板８３の間で開口する開口部８５ａを有し、ハロゲンヒータ８１の輻射熱は開口部８５ａを通って摺動板８３まで放射され、摺動板８３を介して定着フィルム１４が加熱される。また、金属ステー部材８７は、ハロゲンヒータ８１に対して開口部８５ａと反対側に位置する開口部８７ａを有し、ハロゲンヒータ８１の輻射熱は、開口部８７ａを通って定着フィルム１４の内周面に直接伝わる。

【0078】

また、本発明は、磁性コアや励磁コイルにより構成される加熱部材を用いた誘導加熱を用いたフィルム加熱方式の像加熱装置に適用されてもよい。図１５は、本発明が適用可能な変形例として、電磁誘導加熱方式の像加熱装置２１３を示す概略断面図である。像加熱装置２１３は、定着フィルム１４の内部空間に、加熱体としての磁性コア９１及び励磁コイル９３と、加圧ローラ１５と定着ニップＦを形成するガイド部材９５と、ガイド部材９５を保持する金属ステー部材９７と、を備える。ガイド部材９５は、定着フィルム１４の回転を案内する機能も有し、金属ステー部材９７により保持される。ニップ形成部材としてのガイド部材９５は、例えば、耐熱性樹脂等で形成されることができる。また、定着フィルム１４の内周面とガイド部材９５の間には、グリースＧが介在している。

【0079】

定着フィルム１４の内部空間に挿通されている磁性コア９１は、その外周に励磁コイル９３が螺旋状に巻かれている。磁性コア９１は、励磁コイル９３にて生成された交番磁界の磁力線（磁束）を定着フィルム１４の発熱層内部に誘導し、磁力線の通路（磁路）を形成する役割がある。磁性コア９１は、例えば、焼成フェライト、フェライト樹脂等の高透磁率の強磁性体により形成される。励磁コイル９３は、例えば、耐熱性のポリアミドイミドで被覆した直径１～２ｍｍの銅線材（単一導線）により形成される。励磁コイル９３は、磁性コア９１に定着フィルム１４の軸方向に交差する方向に捲回されている。このため、励磁コイル９３に高周波電流を流すと、軸方向に平行な方向に交番磁界が発生し、定着フィルム１４の発熱層に誘導電流が流れて、定着フィルム１４が発熱する。すなわち、加熱される定着フィルムと、定着フィルムの内面に接触し、定着フィルムを介して加圧ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、を備え、定着フィルムとニップ形成部材の間に潤滑剤が介在している像加熱装置に、本発明は適用可能である。

【0080】

＜第２の実施例＞
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例においては、像加熱装置１３を駆動するモータが像加熱装置以外の装置も駆動する点で第１の実施例と異なる。以下の説明においては、第２の実施例の特徴的な部分のみ説明を行い、第１の実施例と同様の画像形成装置１や像加熱装置１３の基本構成についての説明は省略する。

【0081】

図１６は、第２の実施例における、画像形成装置１の概略断面図である。第１の実施例においては定着モータ２０とメインモータ５０で駆動されていたすべての部材は、第２の実施例ではモータ７０のみで駆動される。

【0082】

第２の実施例においては、モータ７０がすべての部材の駆動を担うため、モータ７０のトルクは、像加熱装置１３の加圧ローラ１５の駆動トルク以外のトルクも加算された状態となる。具体的には、感光体ドラム１９のトルク、ピックアップローラ２２、給紙ローラ２３、レジローラ対２４等の記録材搬送系のトルクが含まれる。このような場合、モータ７０のトルクと加圧ローラ１５の駆動トルクは一致しないため、加圧ローラ１５の駆動トルクの絶対値を算出することはできない。

【0083】

（１）モータ７０のトルクを用いた非通紙部昇温検知方法
本実施例においても、第１の実施例と同様に、像加熱装置１３が所定温度で動作している期間のモータ７０の駆動トルクに基づいて非通紙部昇温を検知する。図１７は、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの用紙（Ｂ５用紙）を２０枚通紙した場合（実線）と、１０５ｍｍ×２５７ｍｍの用紙を通紙２０枚通紙した場合（破線）の１９枚目と２０枚目前後におけるモータ７０の駆動トルクの推移である。図１７のグラフは、縦軸がモータ７０のトルク、横軸が時間である。

【0084】

図１７においては、１９枚目と２０枚目の用紙の印刷動作中の期間がそれぞれ３つの期間に分けて示される。期間Ｔｐ１９は、給紙ローラ２３が１９枚目の用紙の搬送を開始した際に立つピークである。期間Ｔｔ１９は、用紙が搬送路３０を通過している期間である。本実施例の画像形成装置は給紙ローラ２３で給紙を行った後、搬送路３０によって用紙の搬送方向を急激に１８０度変えている。そのため、用紙と搬送路３０との摺擦による負荷が生じ、用紙が搬送路３０の部分を通過している期間はモータ７０で検出されるトルクも高くなる傾向がある。期間Ｔｆ１９は、用紙が搬送路３０を抜け、レジローラ対２４の下流に搬送され、転写、定着動作が行われている期間である。この期間は用紙の搬送方向が急激に変わらないため、用紙の搬送負荷は小さく、モータ７０のトルクは感光体ドラム１９や像加熱装置１３など、装置内の部材を回転させるために必要なトルクが主となる。その後、次の２０枚目の給紙タイミングである期間Ｔｐ２０において、再度駆動トルクが増大する。そして、期間Ｔｔ２０では期間Ｔｔ１９と同様に、期間Ｔｆ２０では期間Ｔｆ２０と同様にモータ７０のトルクは推移する。

【0085】

すなわち、期間Ｔｆ１９においては、画像形成装置１の各部材の駆動トルクが合算した値が、おおよそモータ７０のトルクの値となる。そして、期間Ｔｐ１９においては、期間Ｔｆ１９におけるトルクに、用紙給紙による負荷が加算された値がモータ７０のトルクの値となる。また、期間Ｔｔ１９においては、期間Ｔｆ１９におけるトルクに、用紙と搬送路３０の摺接による負荷が加算された値がモータ７０のトルクの値となる。これらの要因により、モータ７０のトルクが図１７に示すような波形として表れる。

【0086】

図１７に示したように、本実施例においても、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの用紙を通紙した場合のトルクよりも１０５ｍｍ×２５７ｍｍの用紙を通紙した場合のトルクの方が小さくなっている。これは、図８でも示したように、１０５ｍｍ幅の用紙を通紙した場合、１８２ｍｍ幅の用紙を通紙した場合と比較して、非通紙部が高温となり、像加熱装置１３を駆動させるために必要なトルクが低下することで、装置全体としてのトルクが低下するためである。

【0087】

非通紙部昇温の発生により、画像形成装置全体としてのトルクは低下するため、図１７に示すような印刷動作中のいずれの期間におけるモータのトルクに基づいて非通紙部昇温の検知は可能である。しかし、検知精度を考慮すると用紙が搬送路３０を抜けた後の期間Ｔｆにおけるモータ７０のトルクに基づいて、非通紙部昇温を検知することがより好ましい。画像形成装置の生産性が高い場合、ｘ枚目の用紙とｘ＋１枚目の用紙の給紙間隔が短くなり、ｘ枚目の定着動作を行っている最中にｘ＋１枚目の給紙が行われるような状況が
発生する。その場合、画像形成装置を１つのモータで駆動する画像形成装置においては、第１の実施例のように、用紙が搬送されていない期間のトルクを用いた比較が不可能となる。そこで、期間Ｔｆのように、給紙や搬送における負荷が小さく、装置全体のトルクの中で像加熱装置の駆動に用いられるトルクの割合が相対的に大きくなる期間の値を使用することで、検知精度向上が可能となる。

【0088】

本実施例においては、１枚目の用紙が搬送路３０を抜けた直後のモータ７０のトルクＴｆ１と、ｘ枚目の用紙が搬送路３０を抜けた直後のモータ７０のトルクＴｆｘを非通紙部昇温検知に利用する。具体的には、トルクＴｆ１とトルクＴｆｘの差であるトルク差ΔＴｆ（ΔＴｆ＝Ｔｆ１－Ｔｆｘ）が予め定められた閾値以上だった場合に、制御部４０が誤ったサイズの用紙で印刷されており非通紙部昇温が発生していると判定することとした。そして、非通紙部昇温が発生していると判断されると、昇温抑制動作として制御部４０が印刷間隔を広げて生産性を低下させる構成とした。

【0089】

第１の実施例と同様に、トルクＴｆ１及びトルクＴｆｘは、精度向上のために所定期間の平均値を使用することが好ましい。本実施例では、１枚目の用紙が搬送路３０を抜けた直後３００ｍｓ間の平均値をＴｆ１、ｘ枚目の用紙が搬送路３０を抜けた直後３００ｍｓ間の平均値をＴｆｘとして使用する。

【0090】

（２）第２の実施例における画像形成装置１の印刷フロー
本実施例の画像形成装置１における印刷動作について、図１８を参照して説明する。図１８は、画像形成装置１の印刷動作フローである。以下、複数枚の用紙を連続して印刷を行う場合を例に説明する。

【0091】

印刷動作が開始されると（Ｓ２００）、まずモータ７０により画像形成装置１の各部材の駆動が開始される。そして、ステップＳ２０１で、ユーザが設定した印刷条件に基づいて、制御部４０が未定着トナーを定着するために必要な所定の温度でヒータ６０を温調する。そして、ヒータ６０の温度が所定温度に到達すると、ステップＳ２０２で１枚目の用紙が給紙カセット２１から給紙搬送される。次に、ステップＳ２０３で、制御部４０が、１枚目の用紙が搬送路３０を抜けた直後３００ｍｓ間のモータ７０のトルクの平均値であるトルクＴｆ１を取得し、記録する。そして、ステップＳ２０４で、１枚目の用紙の定着動作が行われる。

【0092】

次に、ステップＳ２０５で、ｘ枚目（ｘは２以上の整数）の用紙の給紙動作が行われる。そして、ステップＳ２０６において、制御部４０は、ｘ枚目の用紙が搬送路３０を抜けた直後３００ｍｓ間のトルクの平均値であるトルクＴｆｘを取得し、トルクＴｆ１との差分からトルク差ΔＴｆを算出する。

【0093】

トルク差ΔＴｆの算出後、ステップＳ２０７においてｘ枚目の用紙の定着動作が行われる。そして、その定着動作と並行してステップ２０８で印刷終了枚数に到達しているかどうかの判定が行われる。印刷終了枚数に到達していた場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）、ステップＳ２１２へ進み、印刷動作が終了する。

【0094】

一方、印刷終了枚数に到達してない場合（Ｓ２０８でＮＯ）、ステップＳ２０９で、制御部４０はトルク差ΔＴｆが閾値以上であるかどうかの判定を行う。トルク差ΔＴｆが閾値未満である場合（Ｓ２０９でＮＯ）、非通紙部昇温は発生していないと判定され、ステップＳ２０５へ進み、同様の印刷条件で次の用紙の給紙動作が開始され、印刷動作が継続される。一方、トルク差ΔＴｆが閾値以上である場合（Ｓ２０９でＹＥＳ）、非通紙部昇温が発生していると判定され、ステップＳ２１０へ進み、昇温抑制動作として印刷間隔が広がるように印刷条件が変更される。そして、ステップＳ２１１へ進み、非通紙部昇温を
緩和するために印刷間隔を広げた状態で、印刷終了枚数まで印刷動作が継続される。その後、印刷終了枚数に到達したらステップＳ２１２で印刷動作を終了する。

【0095】

以上、説明したように、本実施例のようにモータ７０が像加熱装置１３以外の装置の部材を駆動する構成であっても、本発明によればモータ７０のトルクに基づいて、非通紙部昇温を検知できる。すなわち、加圧ローラ１５の駆動トルクそのものが算出できない場合であっても、加圧ローラ１５の駆動トルクと相関性のある物理量をトルク情報として取得できれば、そのトルク情報に基づいて非通紙部昇温を検知し、抑制できる。特に、第１の記録媒体の印刷動作中の期間におけるモータのトルクと、第１の記録媒体より後に給紙・定着動作が行われる第２の記録媒体の印刷動作中の期間におけるモータのトルクの２つのトルク情報を用いることで、非通紙部昇温を高精度に検知できる。

【0096】

本実施形態の開示は、以下の構成（及び方法）を含む。
（構成１）
筒状のフィルムと、
前記フィルムの外周面に接触するローラと、
前記フィルムの内部空間に設けられ、前記フィルムを介して前記ローラとニップ部を形成するニップ形成部材と、
を備え、前記フィルムと前記ニップ形成部材の間に潤滑剤が塗布され、前記ニップ部で記録媒体を挟持搬送する像加熱装置において、
前記ローラのトルク情報として、前記ローラのトルク、又は前記ローラの前記トルクと相関のある物理量を取得するトルク検知部と、
前記トルク情報に基づいて、前記ニップ部の昇温を抑制する昇温抑制動作を行う制御部と、
を更に備えることを特徴とする像加熱装置。
（構成２）
前記トルク検知部は、前記トルク情報として、前記ローラの第１のトルク情報と、前記第１のトルク情報より後に取得される前記ローラの第２のトルク情報を取得し、
前記制御部は、前記第１のトルク情報と前記第２のトルク情報に基づいて、前記昇温抑制動作を行うことを特徴とする構成１に記載の像加熱装置。
（構成３）
前記制御部は、前記第１のトルク情報と前記第２のトルク情報の差分量が所定の値以上となった場合に、前記昇温抑制動作を行うことを特徴とする構成２に記載の像加熱装置。
（構成４）
前記制御部は、前記第１のトルク情報の前記第２のトルク情報に対する割合が所定の値以上となった場合に、前記昇温抑制動作を行うことを特徴とする構成２に記載の像加熱装置。
（構成５）
前記第１のトルク情報、及び前記第２のトルク情報は、像加熱装置が一定の温度で稼働している期間の前記トルク情報であることを特徴とする構成２～４のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成６）
前記第１のトルク情報は、第１の記録媒体が前記ニップ部に突入する前の前記トルク情報であり、
前記第２のトルク情報は、前記第１の記録媒体より後に前記ニップ部に突入する第２の記録媒体が、前記ニップ部を通過した後の前記トルク情報であることを特徴とする構成２～４のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成７）
画像形成装置に備えられる像加熱装置であって、
前記第１のトルク情報は、第１の記録媒体の印刷動作中の前記トルク情報であり、
前記第２のトルク情報は、前記第１の記録媒体より後に前記ニップ部に突入する第２の記録媒体の印刷動作中の前記トルク情報であることを特徴とする構成２～４のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成８）
前記制御部は、前記昇温抑制動作として、記録媒体の搬送停止、記録媒体の搬送間隔の拡張、ユーザへの報知、の少なくともいずれか一つの動作を行うことを特徴とする構成１～７のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成９）
コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させるモータを更に備え、
前記トルク検知部は、前記ローラの前記トルクと相関のある前記物理量として、前記モータのトルクを取得することを特徴とする構成１～８のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成１０）
コイルに流れる電流により駆動されるモータであって、前記ローラを回転駆動させるモータを更に備え、
前記トルク検知部は、前記ローラの前記トルクと相関のある前記物理量として、前記コイルに流れる電流の大きさを取得することを特徴とする構成１～８のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成１１）
前記ニップ形成部材は、前記フィルムを加熱するヒータであることを特徴とする構成１～１０のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成１２）
前記フィルムを加熱するハロゲンヒータを更に備えることを特徴とする構成１～１０のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成１３）
前記ニップ形成部材は、摺動板であることを特徴とする構成１２に記載の像加熱装置。
（構成１４）
磁性コアや励磁コイルにより構成され、前記フィルムを加熱する加熱部材を更に備えることを特徴とする構成１～１０のいずれか一の構成に記載の像加熱装置。
（構成１５）
前記ニップ形成部材は、前記フィルムの回転を案内するガイド部材であることを特徴とする構成１４に記載の像加熱装置。
（構成１６）
記録材に画像を形成する画像形成部と、
記録材に形成された画像を記録材に定着する構成１～１３のいずれか一の構成に記載の像加熱装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【符号の説明】

【0097】

１３…像加熱装置、１４…定着フィルム（フィルム）、１５…加圧ローラ（ローラ）、４０…制御部、Ｆ…定着ニップ（ニップ部）、Ｇ…グリース（潤滑剤）、Ｐ…記録媒体

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】