JP2001042700A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着ローラの表面の弾性層の熱劣化を推定し
定着条件等を補正することで安定して良好な画像状態を
確保することにより、弾性層の熱伝導率を高め生産性の
向上を図ることができる画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 記録体Ｓ上に定着テスト画像Ｔを作成し
（Ｓ１）、その要求光沢度および実測光沢度を算出する
（Ｓ２〜Ｓ５）。そして、要求光沢度と実測光沢度を比
較してシリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化の度合い
を推定し（Ｓ６）、この推定結果に基づきヒータランプ
２２１の制御温度を補正する（Ｓ７）。これにより、シ
リコンゴム２１２ｂ，２１３ｂが劣化しても良好な画像
状態が確保された定着画像を得ることができる。従っ
て、画像状態に影響を与えることなく熱伝導率を高める
ことができ、コピー生産性の向上が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリン
タ、ファックス等の画像形成装置に関する。さらに詳細
には、良好な画像状態を確保しつつ定着ローラの表面に
形成された弾性層の熱伝導率を高くすることができる画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真方式の複写機などの画像
形成装置では、記録体に転写されたトナー像を定着させ
永久画像を得ている。ここで、定着の方法には、熱定
着、圧力定着、溶剤定着等の方法があり、その中で熱定
着によるヒートローラ方式の定着装置が広く一般的に用
いられている。この定着装置としては、例えば加熱ロー
ラと加圧ローラ（適宜、これらを「定着ローラ」ともい
う）とにより構成されたものが知られている。これらの
定着ローラは、熱伝導が良く、熱容量の小さい金属ロー
ラである。また、その内部にヒーターランプを備えてお
り、表面温度をサーミスタ等で検出して所定の定着温度
範囲になるように温度制御が行われるようになってい
る。さらに、定着ローラの表面には、弾性のあるシリコ
ンゴム等の弾性層が形成されている。これら加熱ローラ
と加圧ローラとは相互に圧接された状態で回転可能に支
持されており、トナー像が転写された記録体を加熱ロー
ラと加圧ローラとの間を通過させると、トナーが溶融す
るとともに記録体に圧着されトナー像が定着されて永久
画像が得られるようになっている。

【０００３】ここで、記録体として熱容量の大きい厚紙
やＯＨＰシートが使用された場合に、普通紙と同様の条
件で定着を行うと、トナーが十分に溶融しないために定
着不良となってしまうおそれがある。このため生産性を
犠牲にして、定着速度を下げて普通紙に供給するよりも
多くの熱量を供給することにより、良好な画像状態を確
保するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、定着ローラの表面に形成されている弾
性層の熱伝導率が低いため（０．２５〜０．３５Ｗ／ｍ
・℃程度）、ヒータランプから定着ローラの表面への熱
供給が阻害されるという問題があった。つまり、定着後
に定着ローラの表面温度（定着温度）が低下してしまう
と、所定の温度まで回復するのに時間がかかってしまう
のである。これが、生産性を高める場合の障害になって
いる。また、連続通紙を行った場合や熱容量の大きい記
録体を使用した場合等には、熱供給が間に合わなくなり
記録体上に未定着画像を適切に定着させることができ
ず、トナーの溶融不良によって良好な画像状態を確保し
た定着画像を得ることができないおそれもあった。

【０００５】ところで、弾性層の熱伝導率を高めれば上
記した問題は解消されるが、弾性層の熱伝導率を高める
と耐熱強度が低下してしまい、弾性層の劣化が問題とな
る。この耐熱強度の低下を防ぐためには架橋密度を高め
ればよいが、弾性層の硬度が増加して弾性機能を阻害し
てしまうという問題がある。このように、現状における
弾性層の熱伝導率（０．２５〜０．３５Ｗ／ｍ・℃程
度）を高めると、その耐熱性あるいは弾性が低下してし
まい、結局は適切な定着条件で定着を行うことができず
に、トナーの溶融不良によって良好な画像状態を確保し
た定着画像を得ることができない。このため、弾性層の
熱伝導率を高めるのは非常に困難であり、生産性の向上
を図るにも限界があった。

【０００６】そこで、本発明は上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、定着ローラの表面の弾性
層の熱劣化を推定し定着条件等を補正することで安定し
て良好な画像状態を確保することにより、弾性層の熱伝
導率を高め生産性の向上を図ることができる画像形成装
置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めになされた本発明に係る画像形成装置によれば、画像
データに基づいて記録体上に未定着画像を作成する画像
作成手段と、圧接される定着ローラ間に上記未定着画像
を担持する上記記録体を通過させて上記未定着画像を定
着する定着手段とを有する画像形成装置において、少な
くとも上記未定着画像に接触する側の上記定着ローラの
表面には熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・℃以上の弾性層が形
成されており、上記定着手段における定着温度を検出す
る定着温度検出手段と、上記定着手段により上記記録体
上に定着された定着画像に光を照射する発光素子と、上
記発光素子から照射され上記定着画像を反射または透過
した光の強度情報を検出する受光素子とを備え、上記定
着画像の画像情報を検出する画像情報検出手段と、上記
画像データのうち上記画像情報検出手段の検出領域に対
応する検出領域画像データと上記定着温度と上記画像情
報とに基づいて、上記定着手段における定着条件を補正
する定着条件補正手段と、を有する。

【０００８】この画像形成装置では、まず画像作成手段
が、記録体上に未定着画像（トナー像）を作成する。こ
こで、画像作成手段が記録体上に作成する未定着画像に
は、複写対象である原稿の複写画像、画像形成装置に入
力された画像データによるものの他、画像形成装置内に
あらかじめ記憶されていたテスト画像データによる所定
のテスト画像も含まれる。次に定着手段が、画像作成手
段によって作成された未定着画像を記録体上に定着させ
る。このとき、定着温度検出手段は、定着手段における
定着温度を検出する。

【０００９】ここで、定着ローラの弾性層には、熱伝導
率が０．５Ｗ／ｍ・℃以上のものを使用している。これ
により、定着後の定着ローラの表面における温度低下を
短時間で回復させることができる。従って、連続通紙を
行った場合や熱容量の大きい記録体を使用した場合に
も、未定着画像を担持した記録体に対して十分な熱量を
供給することができる。よって、記録体上に未定着画像
を適切に定着させることができ、生産性の向上をも図る
ことが可能になる。

【００１０】ところが、定着ローラの弾性層の熱伝導率
を高めたために、弾性層の耐熱性が低下し、このために
弾性層の経時的な熱劣化による定着条件への影響が問題
となる可能性がある。すなわち、弾性層の劣化により定
着条件が次第に変化し、良好な画像状態の定着画像を得
ることができないおそれがある。そこで、このような不
具合を発生させないために、定着画像の画像状態つまり
画像情報を検出して、この画像情報に基づき定着条件を
補正するようにしている。

【００１１】かかる補正は以下の手順で行われる。まず
画像情報検出手段が、記録体上に定着された定着画像の
画像情報を検出する。この画像情報の検出は、発光素子
が記録体上の定着画像に光を照射し、定着画像を反射ま
たは透過した光を受光素子で受光することにより行う。
ここで、画像情報とは、例えば表面状態、透光性、およ
び発色性等の画像の状態と関係づけられる情報をいい、
画像状態を知ることができる情報であればいずれのもの
も含まれる。具体的には、定着画像の透過光の強度（透
過率）、反射光の強度（反射率）、あるいは色ずれ（明
度、色相、彩度のずれ）等が挙げられる。

【００１２】続いて定着条件補正手段が、検出領域画像
データと、定着温度検出手段で検出した定着温度と、画
像情報検出手段で検出した画像情報とに基づいて、定着
条件を補正する。この補正により、画像状態が改善され
るように定着条件に処理結果を反映（フィードバック）
させることで、良好な定着画像となるように制御するこ
とができる。従って、良好な画像状態が確保された定着
画像を得ることができる。このように定着条件を適切に
補正することにより、定着ローラにおける弾性層の熱伝
導率を高めても画像状態の悪化を防止することができ
る。

【００１３】なお、本発明において弾性層の熱伝導率を
０．５Ｗ／ｍ・℃以上としているのは、熱伝導率が０．
５Ｗ／ｍ・℃未満では経時的な熱劣化が顕在化し難いた
め、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・℃未満の範囲においては
定着条件を補正する必要性が低いためである。つまり、
弾性層の熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・℃以上の場合におい
て、本発明を適用することが有効だからである。

【００１４】また、記録体としては、普通紙のほか、厚
紙やＯＨＰシート、樹脂等をコートした特殊紙など画像
を定着させることのできるものであればいずれのものを
用いてもよい。また、発光素子としては、可視光領域に
おいて、発光するものであればいずれのものでもよい。
例えば、ハロゲンランプ、発光ダイオード、半導体レー
ザ等が挙げられる。

【００１５】さらに、受光素子としては、発光素子の発
光する光に反応する感度域を持つものであればよい。例
えば、ＣＣＤ、フォトダイオード等が挙げられる。な
お、反射率や透過率を得るには、反射光または透過光の
強度の他、入射光の強度も必要である。従って、反射光
または透過光の他、入射光の強度を別途検出する場合が
ある。しかし、入射光の強度が一定である場合など既知
の場合には、反射光または透過光の強度のみで評価する
こともできる。また、入射光の強度測定には、ハーフミ
ラー等を用いて直接その強度を測定する手法が挙げられ
る他、発光素子の印加電圧、消費電流、消費電力等から
間接的に測定する手法も挙げられる。

【００１６】本発明に係る画像形成装置においては、前
記弾性層のＪＩＳ硬度が７０以下であることが好まし
い。

【００１７】このように弾性層の硬度を７０以下にする
と、弾性層に必要とされる弾性機能を確保できるが、弾
性層の経時的な熱劣化により定着条件が変化し画像状態
が悪化するおそれがある。このため、かかる硬度の範囲
において本発明を適用することにより、画像状態の悪化
を確実に防止することができる。

【００１８】また、本発明に係る画像形成装置において
は、前記定着条件補正手段は、前記検出領域画像データ
と前記定着温度とに基づいて本来得られるべき要求画像
情報を算出する要求画像情報算出手段を有し、前記画像
情報と上記要求画像情報とに基づいて定着条件を補正す
ることが好ましい。

【００１９】この画像形成装置では、定着条件補正手段
のうち要求画像情報算出手段が、画像情報検出手段で検
出した画像情報と、定着温度検出手段で検出した定着温
度とに基づいて、本来得られるべき要求画像情報を算出
する。そして、実測した画像情報と要求画像情報とに基
づいて定着条件を補正する。具体的には、実測した画像
情報と要求画像情報とを比較して、定着条件に処理結果
を反映（フィードバック）させる。これにより、実測し
た情報値を要求の情報値に近づけ、良好な定着画像とな
るように制御することができるため、良好な画像状態が
確保された定着画像を得ることができる。従って、定着
ローラにおける弾性層の熱伝導率を高めることにより懸
念される画像状態の悪化は防止される。

【００２０】さらには、本発明に係る画像形成装置にお
いては、前記定着条件補正手段は、前記画像情報と前記
要求画像情報とに基づいて前記弾性層の劣化を推定する
劣化推定手段を有し、上記劣化推定手段の推定結果に基
づいて定着条件を補正することも好ましい。

【００２１】この画像形成装置では、定着条件補正手段
に備わる劣化推定手段が、画像情報検出手段で検出した
画像情報と、要求画像情報算出手段で算出した要求画像
情報とに基づいて、弾性層の劣化の度合いを推定する。
そして、この推定結果に基づいて定着条件を補正する。
これにより、弾性層の劣化の程度に応じて適切に定着条
件を補正できるため、良好な画像状態が確保された定着
画像を得ることができる。従って、定着ローラにおける
弾性層の熱伝導率を高めることにより懸念される画像状
態の悪化が防止されるとともに弾性層の劣化の度合いを
も把握することができる。

【００２２】さらに、本発明に係る画像形成装置におい
ては、前記定着条件補正手段は、前記定着手段における
定着温度、定着速度、および定着圧力のうち少なくとも
いずれかを補正することが好ましい。

【００２３】このように定着条件補正手段が、定着手段
における定着温度、定着速度、および定着圧力のうち少
なくともいずれかを補正することにより、記録体上に付
着した現像剤を適切に溶融させることができる。これに
より、良好な画像状態が確保された定着画像を得ること
ができる。従って、定着ローラの表面における弾性層の
熱伝導率を高めることにより懸念される画像状態の悪化
は防止される。

【００２４】なお、定着条件補正手段での補正対象は、
定着手段における定着温度、定着速度、および定着圧力
のいずれか１つのみであっても良いし、２つあるいは３
つの条件を同時に補正しても良い。２つあるいは３つの
条件を同時に補正することにより、相乗的に補正可能範
囲を大きくすることができるので、例えば１つだけ条件
を補正しただけでは対応できないような場合に有効であ
る。また、例えば定着温度を上昇させつつ定着速度を早
くするというように、相反するような条件補正をしても
良い。この場合には、より細かく補正ができるからであ
る。

【００２５】さらにまた、本発明に係る画像形成装置
は、前記定着条件補正手段が補正可能範囲外であると判
断した場合に、オペレータにその旨および付随する情報
の少なくともいずれかを報知する情報報知手段を有する
ことが好ましい。

【００２６】この画像形成装置では、前記定着条件補正
手段が補正可能範囲外であると判断した場合に、情報報
知手段が、オペレータにその旨および付随する情報のい
ずれかを報知する。具体的には、情報報知手段はサービ
スマンコールが必要である旨、あるいは定着ローラにお
ける弾性層の劣化がひどいため定着手段の交換が必要で
ある旨等の情報を報知する。これにより、オペレータは
定着画像の画像状態の悪化の原因を把握でき、適切な措
置を採ることができる。

【００２７】さらにあるいは、本発明に係る画像形成装
置においては、前記画像作成手段は、前記記録体上に所
定のテスト画像を作成するためのテスト画像データを格
納するテスト画像データメモリを有し、前記画像情報検
出手段は、前記記録体上に定着された定着テスト画像の
画像情報を検出可能であることが好ましい。

【００２８】このようにあらかじめ格納してあったテス
ト画像データから得た定着テスト画像を用いることによ
り、検知すべき定着画像の位置が予めわかっているた
め、確実に定着画像の画像情報を得ることができる。こ
のため、定着条件補正手段は、適切に定着条件を補正す
ることができるので、記録体に付着した現像剤が適切に
溶融し良好な画像状態が確保された定着画像を確実に得
ることができる。従って、定着ローラにおける弾性層の
熱伝導率を高めることにより懸念される画像状態の悪化
は確実に防止される。

【００２９】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の画像形成装置を具体化した実施の形態について図面
に基づいて詳細に説明する。まず、第１の実施の形態か
ら説明する。第１の実施の形態は、本発明に係る画像形
成装置が搭載された電子写真方式の複写機であり、所定
の定着テスト画像を作成して、その定着テスト画像の反
射光の強度情報等に基づき推定された定着ローラにおけ
る弾性層の劣化の度合いに応じて定着温度を補正するも
のである。

【００３０】この複写機１は、図１に示すように、イメ
ージリーダ部ＩＲとページプリンタ部ＰＲＴとから構成
されている。そして、イメージリーダ部ＩＲから転送さ
れた画像データに基づき、ページプリンタ部ＰＲＴが電
子写真プロセスにより原稿の画像をプリントするように
なっている。

【００３１】イメージリーダ部ＩＲは、原稿ガラス１０
上にセットされる原稿の画像による反射光を検出しこれ
を光電変換して、原稿の画像に対応した画像データを読
み込む画像読取部２と、種々の画像形成モードに応じて
データ処理を行う画像処理部３等とを有している。な
お、画像読取部２は、読み込んだ画像データを一時的に
記憶するデータメモリ部９を備える。また、イメージリ
ーダ部ＩＲの上部には原稿を押さえる原稿カバー１１が
装着されている。

【００３２】一方、ページプリンタ部ＰＲＴは、光学走
査部４と画像プロセス部５と搬送部６とを有している。
そして光学走査部４は、感光体ドラム３０にレーザ光を
走査して照射するためのポリゴンミラー２１および反射
ミラー２２とを備える。画像プロセス部５は、感光体ド
ラム３０と、帯電チャージャ３１と、現像器３２Ｙ，３
２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋと、転写チャージャ３３を有する
転写ドラム３４と、クリーニング器３５とを備える。搬
送部６は、記録体を積載して収容する用紙カセット４４
と、用紙カセット４４または手差しトレイ４５から供給
される記録体を搬送するための各種搬送ローラと、定着
器４０と、ハロゲンランプ４１とＣＣＤセンサ４２とか
らなる画像情報検出部４３と、複写が完了して機外に排
出された記録体を収容する排紙トレイ４６とを備える。

【００３３】ここで定着器４０は、互いに圧接された加
熱ローラ２１２と加圧ローラ２１３とにより構成された
ものであり、その詳細については、図２を用いて説明す
る。図２は定着器４０の長手方向における断面を示した
ものである。図２に示すように、加熱ローラ２１２は、
熱伝導が良く、熱容量が小さいアルミニウム等の材料で
形成された金属筒２１２ａの表面に弾性層としてシリコ
ンゴム２１２ｂを被覆したものである。加熱ローラ２１
２の内部には、ヒーターランプ２２１が設けられてお
り、後述する統括制御部５４（図５参照）による温度制
御に基づき給電され加熱されるようになっている。ま
た、加熱ローラ２１２の表面温度は、その表面に接触し
て設けられたサーミスタ等の温度センサ２２２により検
出されるようになっている。なお、ここで検出された表
面温度信号は、後述する統括制御部５４に入力される。
一方、加圧ローラ２１３も加熱ローラ２１２と同様に、
内部にヒータランプ２２１を備えた金属筒２１３ａにシ
リコンゴム２１３ｂを被覆したものである。なお、シリ
コンゴム２１２ｂ，２１３ｂはともに、熱伝導率が０．
６Ｗ／ｍ・℃、硬度が４０のジメチルシリコンゴムであ
る。

【００３４】また、後述する駆動制御部５５（図５参
照）により加圧ローラ２１３を駆動することにより、加
熱ローラ２１２も加圧ローラ２１３に従動して回転する
ようになっている。なお、駆動制御部５５により加圧ロ
ーラ２１３ではなく、加熱ローラ２１２を駆動させるよ
うにし、加圧ローラ２１３が加熱ローラ２１２に従動し
て回転するようにしてもよい。

【００３５】そして、画像情報検出部４３は、定着画像
の画像情報を検出するためのものであり、具体的には、
定着画像の光沢度（（正反射光量／入射光量）×１００
＝正反射率）を検出するものである。この画像情報検出
部４３は、例えば図３に示すように記録体Ｓのうち矢印
で示す搬送方向を上にしたときに左上隅の位置に略矩形
状の定着テスト画像Ｔが記録体Ｓ上に作成された場合
に、この定着テスト画像Ｔの正反射光の強度を測定でき
るような位置に配置されている。つまり、記録体Ｓの搬
送路のうち定着器４０の後方において、定着器４０から
排出された記録体Ｓに対して図１中斜め上右側（反搬送
方向斜め上）に発光素子であるハロゲンランプ４１が設
けられ、ハロゲンランプ４１から定着テスト画像Ｔへ入
射する入射光に対する正反射光を受光できるように、定
着テスト画像Ｔ（記録体Ｓ）に対する入射角αと反射角
βが等しくなる図１中斜め上左側（搬送方向斜め上）
に、受光素子であるＣＣＤセンサ４２が設けられるので
ある。図３中、４１Ｌはハロゲンランプ４１の光軸、４
２ＬはＣＣＤセンサ４２の光軸である。このように、画
像情報検出部４３は、ハロゲンランプ４１とＣＣＤセン
サ４２とが組をなした状態で構成されている。なお、正
反射光（直接反射光）とは、反射光のうち、入射光と入
射点での定着画像の法線によって形成される入射面内に
おいて、定着画像に入射した入射光の入射角と同じ角度
の反射角で反射して進行する反射光をいう（以下の説明
においても、同様の意味で「正反射光」を用いる）。

【００３６】なお、ハロゲンランプ４１とＣＣＤセンサ
４２を逆の位置に配置しても良い。さらには図４に示す
ように、搬送方向（図１中定着器４０の後方において左
方向）に対して入射光及び反射光の方向が直交するよう
にハロゲンランプ４１とＣＣＤセンサ４２を配置するな
ど、定着テスト画像Ｔに光を当て、その正反射光を受光
できる配置であればいずれの配置でも良い。

【００３７】ただし、入射角αおよび反射角βは２５度
以上（９０度未満）であることが望ましい。２５度より
も小さいと、周辺から回り込む拡散光の成分が大きくな
り、正反射光の強度情報を正確に測定できなくなり、ま
たハロゲンランプ４１やＣＣＤセンサ４２の配置が難し
くなるからである。さらに、入射角αは４５度以上（９
０度未満）であることがより好ましい。このようにハロ
ゲンランプ４１とＣＣＤセンサ４２を配置すると、定着
テスト画像Ｔの厚さや測定時における記録体Ｓの浮き上
がり等の影響を受けにくくなり、正反射光の強度情報を
より正確に測定できるからである。

【００３８】このようにハロゲンランプ４１とＣＣＤセ
ンサ４２とが配置されることにより、画像情報検出部４
３は定着テスト画像Ｔの正反射光（直接反射光）の光沢
度を検出することができる。つまり画像情報検出部４３
は、ＣＣＤセンサ４２が受光する正反射光の強度Ｉｂと
ハロゲンランプ４１の発光強度Ｉａとを検知することに
より、定着テスト画像Ｔの正反射光の光沢度を検出して
いるのである。なお正反射光の光沢度を検出するのは、
トナー付着量と正の相関を有する上、検出レンジが広
く、ノイズに対して強いためである。なお、ハロゲンラ
ンプ４１の発光強度Ｉａの検知は、ハーフミラーなどを
用いて直接その強度を測定する手法が挙げられるほか、
発光素子の印加電圧、消費電流、消費電力等から間接的
に測定する手法も挙げられる。

【００３９】続いて、このように構成された複写機１に
おいて、コピーを行うときの動作を簡単に説明する。こ
の複写機１では、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の再現色の順に以下の処理
が行われる。まず、イエロー（Ｙ）の処理について説明
する。画像読取部２が原稿の画像のうちイエロー（Ｙ）
に対応する画像データを読み取る。また、感光体ドラム
３０が、帯電チャージャ３１により表面を一様に帯電さ
せられる。そして、後述するレーザ制御部５９（図５参
照）に対して、画像読取部２が読み込んだ画像データが
入力される。そうすると、レーザ光源からレーザ光が変
調発光されて、このレーザ光がポリゴンミラー２１によ
り主走査方向に走査され、さらに反射ミラー２２により
反射されて感光体ドラム３０に入射する。これにより、
感光体ドラム３０上にイエロー（Ｙ）の再現色に対応す
る静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器３２
Ｙにより現像されてトナー像となる。このトナー像は、
感光体ドラム３０に対向して配置された転写チャージャ
３３により、用紙カセット４４または手差しトレイ４５
から供給された記録体Ｓ上に転写される。

【００４０】次いで、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
ブラック（Ｋ）についての処理が同様に行われる。これ
らの処理により、４色のトナー像が記録体Ｓ上に重ねて
転写された状態となる。その後、これらのトナー像が転
写された記録体Ｓは、定着器４０において加熱及び加圧
される。これによりトナーが溶融し、トナー像が記録体
Ｓ上に定着されて、フルカラー画像とされる。そして画
像定着後、記録体は機外に排出され排紙トレー４６に収
容される。これで１枚分のコピーが終了する。

【００４１】ここで、このようなコピー動作等を制御す
る複写機１の制御系について説明する。複写機１の制御
回路は、図５のブロック図に示すように、統括制御部５
４を中心にして構成されている。統括制御部５４は、本
発明の定着条件補正手段、要求光沢度算出手段、および
劣化推定手段にも相当するものであり、公知のＣＰＵを
中心に、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を組み合わせて構成されたマ
イコンである。統括制御部５４に組み込まれたＲＯＭに
は、複写機１の制御を実行するために必要な種々のプロ
グラム類や、参照データ類等があらかじめ準備されて格
納されている。なお、後述するテスト画像を作成するた
めのテスト画像データ等も、このＲＯＭ内に格納されて
いる。また、ＲＡＭには、演算処理の実行中に現れる数
値等を一時的に記憶するとともに、必要に応じて随時読
み出すための各種バッファが設けられている。

【００４２】統括制御部５４の入出力ポートには、画像
読取部２の動作を制御するＩＲ制御部５１と、定着器４
０の駆動・停止および加圧ローラ２１３の速度制御を行
う駆動制御部５５と、記録体の供給を制御する搬送制御
部５６と、ポリゴンミラー２１によるレーザ光走査を制
御するスキャナ制御部５７と、感光体ドラム３０への帯
電、現像バイアス、転写バイアスの印加などの高電圧を
制御する高圧制御部５８と、レーザ光の変調制御を行う
レーザ制御部５９と、画像情報検出部４３と、定着器４
０の定着温度（正確には加熱ローラ２１２の表面温度）
を検出している温度センサ２２２と、ヒータランプ２２
１等とが接続されている。また、統括制御部５４には、
コントローラ５２を介して操作パネル５３からの信号が
入力されるようになっている。

【００４３】そして、複写機１は統括制御部５４によ
り、統括的に制御され次のように動作する。まず、記録
体のサイズや種類その他の制御情報が操作パネル５３か
らコントローラ５２に入力される。次いで、操作パネル
５３のコピーボタンが押されるとコピー要求信号が発信
されて、この信号がコントローラ５２に受信される。次
いで、コントローラ５２からは、統括制御部５４に対し
てプリント指令が出力される。この指令により統括制御
部５４からは、ＩＲ制御部５１に対して原稿の画像読み
取り開始が指令されるとともに、搬送制御部５６に対し
て記録体の供給開始が指令され、さらにスキャナ制御部
５７に対して走査準備が指令される。また、高圧制御部
５８に対しても指令が出力され、感光体ドラム３０への
帯電、現像バイアス、転写バイアスが設定されて画像形
成の準備がなされる。そして、画像読取部２による原稿
の画像の読み取りが終了すると、レーザ制御部５９に読
み取られた画像データが入力される。

【００４４】次いで統括制御部５４は、コントローラ５
２に対して垂直同期要求信号を出力して垂直同期信号の
受信を待つ。そして、コントローラ５２が垂直同期信号
を出力すると、レーザ制御部５９に入力された画像デー
タに基づき、レーザ光が変調発光される。これにより感
光体ドラム３０上に静電潜像が形成され、現像器３２Ｙ
（３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋ）により現像されてトナー像
とされる。このトナー像は記録体に転写され、定着器４
０によって定着されて定着画像となる。このとき温度セ
ンサ２２２は、定着器４０の加熱ローラ２１２の表面温
度（定着温度）を検出し、その検出結果を統括制御部５
４に送信する。

【００４５】ここで、本発明ではシリコンゴム２１２
ｂ，２１３ｂの熱伝導率を通常の定着器で用いられるも
のと比べ約２．４倍に高めている（０．２５Ｗ／ｍ・℃
から０．６Ｗ／ｍ・℃に高めている）。これにより、コ
ピーの生産性が向上する一方、シリコンゴム２１２ｂ，
２１３ｂの耐熱性が低下し、通常のものよりも経時的な
熱劣化が発生しやすい。従って、このままではシリコン
ゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化により、長期間の使用に
より徐々に定着条件が変化して記録体上のトナー像を適
切に溶融させることができず、画像状態が悪化するおそ
れがある。

【００４６】そこで、画像状態が悪化しないように本実
施の形態では、定着画像の光沢度を検出し、その光沢度
に基づき定着条件のうちの定着温度を補正することで記
録体上のトナー像を適切に溶融させて、良好な画像状態
を確保するようにしている。以下、かかる定着温度の補
正制御について、図６に示すフローチャートに従って説
明する。このフローチャートに示すルーチンは、所定積
算枚数のコピーを行った後、所定稼働時間が経過した
後、あるいはオペレータが操作パネル５３からテストモ
ードを選択した場合等に実行されるようになっている。
まず、図５に示すレーザ制御部５９に対して、統括制御
部５４内のＲＯＭにあらかじめ格納されたテスト画像デ
ータが入力され、上記の手順により所定の定着テスト画
像Ｔが作成される（Ｓ１）。

【００４７】なお、定着テスト画像Ｔとしてはブラック
（Ｋ）以外のパッチとするのがよく、１種類のトナーを
用いてイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）
のパッチとしたり、複数のトナーを用いて任意の色のパ
ッチとすることができ、複数のトナーを用いると、様々
な画像におけるトナーの溶融状態を検出できるようにな
る。また、定着テスト画像Ｔに付着させるトナー付着量
を多くできるので、その結果を用いることで、トナー付
着量その他の補正範囲を広くとることができる。

【００４８】さらに、画像濃度が所定値ずつ異なる定着
テスト画像を記録体搬送方向に３つ以上作成するように
しても良い。このようにすると、それぞれの定着テスト
画像についての反射光強度（反射率）を検出して、その
結果から最小二乗法により画像濃度と反射光強度（反射
率）との関係を表す直線を求め、各定着テスト画像につ
いての反射光強度（反射率）の真値を得ることができ
る。これにより、１つだけ定着テスト画像を作成する場
合よりも、より精度良く定着テスト画像についての反射
光強度（反射率）を検出することができる。従って、よ
り正確に定着テスト画像の画像状態を把握することがで
きる。また、画像濃度が等しい定着テスト画像を記録体
搬送方向に複数作成して、各定着テスト画像についての
反射光強度（反射率）の平均値を得るようにしても良
い。

【００４９】また、記録体Ｓが定着器４０を通過する時
の加熱ローラ２１２の表面温度、つまり定着温度を、温
度センサ２２２にて検出する（Ｓ２）。続いて、統括制
御部５４は、ＲＯＭ内に格納しているテスト画像データ
を呼び出してこれを読み込み（Ｓ３）、この読み込まれ
たテスト画像データと定着温度とに基づいて本来得られ
るべき光沢度（以下、「要求光沢度」ともいう）を算出
する（Ｓ４）。また、画像情報検出部４３は、定着テス
ト画像Ｔの正反射光の強度Ｉｂ、およびハロゲンランプ
４１の発光強度Ｉａを検出し、実測した光沢度（以下、
「実測光沢度」ともいう）を算出する（Ｓ５）。続い
て、統括制御部５４は、要求光沢度と実測光沢度との差
に基づきシリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化の度合
いを推定し劣化ランクを決定する（Ｓ６）。そして、こ
の劣化ランクに応じてヒータランプ２２１における制御
温度の補正を行う（Ｓ７）。この補正により、定着温度
も変化する。

【００５０】具体的には、シリコンゴム２１２ｂ，２１
３ｂの劣化の度合いを表１に示すような４段階（Ａ〜Ｄ
ランク）に分け、それぞれのランクに応じてヒータラン
プ２２１における制御温度の補正を行う。例えば、統括
制御部５４が劣化ランクを「Ｂ」であると判断すると、
ヒータランプ２２１の制御温度を１６０℃（標準設定温
度）から１０％高い、１７６℃に変更する。これによ
り、定着温度も変化（上昇）する。なお、劣化ランク
は、劣化がない場合を標準（Ｄランク）として、劣化の
度合いに応じて３段階にランク分けがされている。

【００５１】

【表１】

【００５２】このように画像情報検出部４３を設け実測
光沢度を算出し、要求光沢度と比較することにより、シ
リコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化の度合いを把握す
ることができる。これにより、シリコンゴム２１２ｂ，
２１３ｂの劣化による画像状態の悪化を抑制するよう
に、ヒータランプ２２１の制御温度を適切に補正するこ
とができる。このような補正により、記録体Ｓ上に付着
したトナーは適切に溶融する。このため、シリコンゴム
２１２ｂ，２１３ｂの熱伝導率を高めても安定して良好
な画像状態が確保された定着画像を得ることが可能とな
る。従って、画像品質に影響を与えずにシリコンゴム２
１２ｂ，２１３ｂの熱伝導率を高めることができ、この
結果としてコピーの生産性（単位時間当たりのコピー枚
数）の向上も図ることができる。

【００５３】なお、ヒータランプ２２１の制御温度を補
正する代わりに、温度センサ２２２の出力値を補正し、
補正された出力値を用いて温度制御するようにしても良
い。例えば、温度センサ２２２にサーミスタを用いる場
合には、その抵抗値を補正すれば良い。

【００５４】以上、詳細に説明したように第１の実施の
形態に係る複写機１によれば、定期的あるいはオペレー
タの選択等により、記録体Ｓ上に所定の定着テスト画像
Ｔが作成される。そして、統括制御部５４は、テスト画
像データと温度センサ２２２で検出した加熱ローラ２１
２の表面温度（定着温度）とに基づき要求光沢度を算出
する。また、画像情報検出部４３で得た反射光強度等に
基づき、定着テスト画像Ｔの実測光沢度を検出する。さ
らに、要求光沢度と実測光沢度を比較してシリコンゴム
２１２ｂ，２１３ｂの劣化の度合いを推定する。そし
て、この推定結果に基づきヒータランプ２２１の制御温
度を補正する。つまり、シリコンゴム２１２ｂ，２１３
ｂの劣化による画像状態の悪化を抑制するように、ヒー
タランプ２２１の制御温度を補正するため、記録体Ｓ上
に付着したトナーを適切に溶融させることができる。こ
のことにより、シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂが劣化
しても良好な画像状態が確保された定着画像を得ること
ができる。従って、画像状態に影響を与えることなく熱
伝導率を高めることができ、生産性の向上も図られる。

【００５５】なお、上記第１の実施の形態では、記録体
Ｓに１つのパッチ状定着テスト画像（以下、単に「パッ
チ」ともいう）Ｔを作成したが、定着テスト画像の作成
パターンとしては、その他にも図７に示すように記録体
Ｓの搬送方向（図中上方向）に対して直交する方向（図
中左右方向）に複数のパッチＴＰを並べて作成するパタ
ーン、図８に示すように複数のパッチＴＰを記録体Ｓの
搬送方向（図中上下方向）に並べて作成するパターン、
図９に示すように記録体Ｓの四隅にパッチＴＰを作成す
るパターン、図１０に示すように記録体Ｓの対角線上に
複数のパッチＴＰを並べて作成するパターン等が挙げら
れる。

【００５６】ここで、上記した第１の実施の形態で例示
したような、１組のハロゲンランプ４１とＣＣＤセンサ
４２とからなる画像情報検出部４３を用いた場合には、
図８に示すようなパターンであれば複数のパッチＴＰに
ついて反射光の強度情報を検出することができる。一
方、定着テスト画像として、図７、図９、図１０に示す
ようなパターンを作成する場合には、搬送方向と交差す
る方向に複数組のハロゲンランプとＣＣＤセンサとを備
える画像情報検出部とする必要がある。いずれにして
も、複数の定着テスト画像（パッチ）ＴＰの反射光の強
度情報を検出すると、その平均値などを算出することに
より正確に反射光の強度情報を測定できるようになる。
これにより、定着画像の実測光沢度の検出が正確に行わ
れるため、定着温度の補正をより適切に行うことができ
る。

【００５７】さらに、上記実施の形態のように記録体Ｓ
に定着テスト画像のみを作成する他、オペレータの選択
により、各図に破線で示すような実際の複写画像ＧＡに
定着テスト画像ＴＰを重畳するようにしてもよい。複写
画像ＧＡに定着テスト画像ＴＰを重畳する場合には、図
７〜図９に示すような記録体の周縁部に定着テスト画像
ＴＰを作成するものを選択するとよい。図１０に示すよ
うなパターンでは、複写画像ＧＡと定着テスト画像ＴＰ
が重なってしまうからである。

【００５８】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態について説明する。第２の実施の形態に係る複写機
は、その構成を第１の実施の形態に係る複写機１とほぼ
同じくするが、定着器における定着温度を変更する代わ
りに、定着速度を変更する点が異なる。すなわち、統括
制御部５４が、駆動制御部５５に指示を出して加圧ロー
ラ２１３の周速度を変更するのである。そこで、定着速
度を補正するための制御について、図１１に示すフロー
チャートを用いて説明する。このフローチャートに示す
ルーチンも、第１の実施の形態と同様、所定積算枚数の
コピーを行った後、所定稼働時間が経過した後、あるい
はオペレータが操作パネル５３からテストモードを選択
した場合等に実行されるようになっている。なお、第１
の実施の形態と同様であるものやコピー動作等について
の説明は省略し、同一のものについては同一の符号を付
する。

【００５９】まず、図５に示すレーザ制御部５９に対し
て、統括制御部５４内のＲＯＭにあらかじめ格納された
テスト画像データが入力され、前述の手順により所定の
定着テスト画像Ｔが作成される（Ｓ１１）。また、記録
体Ｓが定着器４０を通過する時の加熱ローラ２１２の表
面温度つまり定着温度を、温度センサ２２２にて検出す
る（Ｓ１２）。続いて、統括制御部５４は、ＲＯＭ内に
格納しているテスト画像データを呼び出してこれを読み
込み（Ｓ１３）、この読み込まれたテスト画像データと
定着温度とに基づいて要求光沢度を算出する（Ｓ１
４）。次いで、画像情報検出部４３が、定着テスト画像
Ｔの正反射光の強度Ｉｂ、およびハロゲンランプ４１の
発光強度Ｉａを検出すると、統括制御部５４はこれを用
いて実測光沢度を算出する（Ｓ１５）。続いて、要求光
沢度と実測光沢度との差に基づきシリコンゴム２１２
ｂ，２１３ｂの劣化の度合いを推定し劣化ランクを決定
する（Ｓ１６）。そして、この劣化ランクに応じて加圧
ローラ２１３の周速度を変更して定着速度の補正を行う
（Ｓ１７）。

【００６０】具体的には、シリコンゴム２１２ｂ，２１
３ｂの劣化の度合いを表２に示すような４段階（Ａ〜Ｄ
ランク）に分け、それぞれのランクに応じて定着速度の
補正を行う。すなわち、統括制御部５４は、駆動制御部
５５に対して補正指示を出し、この指示に基づき駆動制
御部５５が加圧ローラ２１３の周速度を表２に示すよう
に変更することで定着速度を補正する。例えば、統括制
御部５４が劣化ランクは「Ｃ」であると判断すると、加
圧ローラ２１３の周速度を１２０ｍｍ／ｓｅｃ（標準設
定値）から５％低い、１１４ｍｍ／ｓｅｃに変更するこ
とで定着速度を補正する。

【００６１】

【表２】

【００６２】このように画像情報検出部４３を設け実測
光沢度を算出し、要求光沢度と比較することにより、シ
リコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化の度合いを把握す
ることができる。これにより、シリコンゴム２１２ｂ，
２１３ｂの劣化による画像状態の悪化を抑制するよう
に、加圧ローラ２１３の周速度を適切に補正することが
できる。このような補正により、記録体Ｓ上に付着した
トナーは適切に溶融する。このため、シリコンゴム２１
２ｂ，２１３ｂの熱伝導率を高めても安定して良好な画
像状態が確保された定着画像を得ることが可能となる。
従って、画像品質に影響を与えずにシリコンゴム２１２
ｂ，２１３ｂの熱伝導率を高めることができ、この結果
としてコピーの生産性の向上も図ることができる。

【００６３】以上、詳細に説明したように第２の実施の
形態に係る複写機によれば、定期的あるいはオペレータ
の選択等により、記録体Ｓ上に所定の定着テスト画像Ｔ
が作成される。そして、統括制御部５４は、テスト画像
データと温度センサ２２２で検出した加熱ローラ２１２
の表面温度（定着温度）とに基づき要求光沢度を算出す
る。また、画像情報検出部４３で得た反射光強度等に基
づき、定着テスト画像Ｔの実測光沢度を検出する。さら
に、要求光沢度と実測光沢度を比較してシリコンゴム２
１２ｂ，２１３ｂの劣化の度合いを推定する。そして、
この推定結果に基づき加圧ローラ２１３の周速度を補正
する。つまり、シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化
による画像状態の悪化を抑制するように、加圧ローラ２
１３の周速度を補正するため、記録体Ｓ上に付着したト
ナーを適切に溶融させることができる。このことによ
り、シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂが劣化しても良好
な画像状態が確保された定着画像を得ることができる。
従って、画像状態に影響を与えることなく熱伝導率を高
めることができ、コピーの生産性の向上も図られる。

【００６４】（第３の実施の形態）次に、第３の実施の
形態について説明する。第３の実施の形態に係る複写機
は、その構成を第１の実施の形態に係る複写機１とほぼ
同じくするが、定着器における定着温度を変更する代わ
りに、定着圧力を変更する点が異なる。すなわち、加熱
ローラ２１２に対する加圧ローラ２１３の押圧力を変更
するのである。またこれに伴い、定着器の構成も異なっ
ている。そこで、本実施の形態の複写機における定着器
の構成と、定着圧力を変更するための制御について説明
する。なお、第１の実施の形態と同様であるものやコピ
ー動作等についての説明は省略し、同一のものについて
は同一の符号を付する。

【００６５】まず、定着器１４０の構成について図１２
を用いて説明する。図１２は、定着器１４０の側面図で
ある。この定着器１４０は、第１の実施の形態における
定着器４０の構成と基本的には同じであるが、加熱ロー
ラ２１２に対する加圧ローラ２１３の押圧力を可変でき
るようになっている。すなわち、加熱ローラ２１２と加
圧ローラ２１３とは、図１２に示すように、相互に圧接
されかつ回転可能な状態で、それぞれ押圧支持部材２１
４と２１５により支持されている。また、押圧支持部材
２１５は、押圧支持部材２１４に対し支持軸２１６によ
り回動可能に取り付けられている。そして、加圧ローラ
２１３を支持する押圧支持部材２１５の図中下部には、
加圧ローラ２１３を加熱ローラ２１２に押圧するための
弾性部材２１１が設けられている。さらに弾性部材２１
１の下方には、駆動モータＭに接続されたカム２１０が
設けられている。

【００６６】そして、この押圧力の変更は、カム２１０
を所定角度分だけ駆動モータＭで回動させることにより
行う。すなわち、カム２１０を反時計回りに回動させる
ことにより、弾性部材２１１が押し縮められるために加
熱ローラ２１２に対する加圧ローラ２１３の押圧力が高
くなって定着圧力が高くなる。反対にカム２１０を時計
回りに回動させることにより、弾性部材２１１が伸びる
ために加熱ローラ２１２に対する加圧ローラ２１３の押
圧力が低くなって定着圧力が小さくなる。

【００６７】続いて、定着条件のうち定着圧力を補正す
るための制御について、図１３に示すフローチャートを
用いて説明する。このフローチャートに示すルーチン
は、第１の実施の形態と同様、所定積算枚数のコピーを
行った後、所定稼働時間が経過した後、あるいはオペレ
ータが操作パネル５３からテストモードを選択した場合
等に実行されるようになっている。

【００６８】まず、図５に示すレーザ制御部５９に対し
て、統括制御部５４内のＲＯＭにあらかじめ格納された
テスト画像データが入力され、前述の手順により所定の
定着テスト画像Ｔが作成される（Ｓ２１）。また、記録
体Ｓが定着器１４０を通過する時の加熱ローラ２１２の
表面温度つまり定着温度を、温度センサ２２２にて検出
する（Ｓ２２）。続いて、統括制御部５４は、ＲＯＭ内
に格納しているテスト画像データを呼び出してこれを読
み込み（Ｓ２３）、この読み込まれたテスト画像データ
と定着温度とに基づいて要求光沢度を算出する（Ｓ２
４）。次いで、画像情報検出部４３が、定着テスト画像
Ｔの正反射光の強度Ｉｂ、およびハロゲンランプ４１の
発光強度Ｉａを検出すると、統括制御部５４はこれを用
いて実測光沢度を算出する（Ｓ２５）。続いて、要求光
沢度と実測光沢度との差に基づきシリコンゴム２１２
ｂ，２１３ｂの劣化の度合いを推定し劣化ランクを決定
する（Ｓ２６）。そして、この劣化ランクに応じて加圧
ローラ２１３の押圧力を変更して定着圧力の補正を行う
（Ｓ２７）。

【００６９】具体的には、シリコンゴム２１２ｂ，２１
３ｂの劣化の度合いを表３に示すような４段階（Ａ〜Ｄ
ランク）に分け、それぞれのランクに応じて定着圧力の
補正を行う。すなわち、統括制御部５４は、駆動モータ
Ｍに対して指示を出し、この指示に基づき駆動モータＭ
がカム２１０を所定角度だけ回動させることにより、加
熱ローラ２１２に対する加圧ローラ２１３の押圧力を表
３に示すように変更する。例えば、統括制御部５４が劣
化ランクが「Ａ」であると判断すると、加圧ローラ２１
３の押圧力を６０ｋｇ（標準設定値）から４０％高い、
８４ｋｇに変更する。

【００７０】

【表３】

【００７１】このように画像情報検出部４３を設け実測
光沢度を算出し、要求光沢度と比較することにより、シ
リコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化の度合いを把握す
ることができる。これにより、シリコンゴム２１２ｂ，
２１３ｂの劣化による画像状態の悪化を抑制するよう
に、加熱ローラ２１２に対する加圧ローラ２１３の押圧
力を適切に補正することができる。このような補正によ
り、記録体Ｓ上に付着したトナーは適切に溶融する。こ
のため、シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの熱伝導率を
高めても安定して良好な画像状態が確保された定着画像
を得ることが可能となる。従って、画像品質に影響を与
えずにシリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの熱伝導率を高
めることができ、この結果としてコピーの生産性の向上
も図ることができる。

【００７２】以上、詳細に説明したように第３の実施の
形態に係る複写機によれば、定期的あるいはオペレータ
の選択等により、記録体Ｓ上に所定の定着テスト画像Ｔ
が作成される。そして、統括制御部５４は、テスト画像
データと温度センサ２２２で検出した加熱ローラ２１２
の表面温度（定着温度）とに基づき要求光沢度を算出す
る。また、画像情報検出部４３で得た反射光強度等に基
づき、定着テスト画像Ｔの光沢度を検出する。さらに、
要求光沢度と実測光沢度を比較してシリコンゴム２１２
ｂ，２１３ｂの劣化の度合いを推定する。そして、この
推定結果に基づき加熱ローラ２１２に対する加圧ローラ
２１３の押圧力を補正する。つまり、シリコンゴム２１
２ｂ，２１３ｂの劣化による画像状態の悪化を抑制する
ように、加圧ローラ２１３の押圧力を補正するため、記
録体Ｓ上に付着したトナーを適切に溶融させることがで
きる。このことにより、シリコンゴム２１２ｂ，２１３
ｂが劣化しても良好な画像状態が確保された定着画像を
得ることができる。従って、画像状態に影響を与えるこ
となく熱伝導率を高めることができ、コピーの生産性の
向上も図られる。

【００７３】ここで、上記した第１〜第３の実施の形態
において、要求光沢度と実測光沢度の差が１０以上であ
れば、統括制御部５４は、シリコンゴム２１２ｂ，２１
３ｂの劣化ランクが「Ａ」であると判断して定着条件の
補正を行う。しかし、要求光沢度と実測光沢度の差、つ
まりシリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化が大きいと
き、例えば光沢度差が３０以上になったときには、定着
条件を補正しても良好な定着画像を得ることができな
い。このような場合には、定着器４０の交換等が必要で
あると考えられる。そこで、例えば要求光沢度と実測光
沢度の差が３０以上である場合には、定着器の交換が必
要である旨、あるいはサービスマンコールが必要である
旨等の情報を表示するようにしても良い。またこの表示
とともに警告音を発するようにしても良い。これによ
り、オペレータは定着画像の品質劣化の原因を把握で
き、適切な措置を採ることができるからである。

【００７４】（第４の実施の形態）最後に、第４の実施
の形態について説明する。第４の実施の形態に係る複写
機は、その構成を第１の実施の形態に係る複写機とほぼ
同じくするが、定着テスト画像を作成せずに、通常の原
稿を複写した定着画像の光沢度を検出して、定着条件を
補正する点が異なる。この定着条件の補正プログラム
は、所定積算枚数のコピーを行った後、所定稼働時間が
経過した後、あるいはオペレータが選択した場合に行わ
れる。以下、この補正制御について、図１４を用いて説
明する。なお、コピー動作や画像の作成動作は、第１の
実施の形態と同様であるからその説明は省略し、同一の
構成であるものについては同一の符号を付する。

【００７５】定着条件の補正プログラムが実行される
と、まず、画像読取部２で原稿の画像に対応する画像デ
ータを得る。次いで、画像情報検出部４３が定着画像の
反射光の強度情報を検出できる領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，
…において、どの領域に定着画像（画像データ）が存在
するかを調査する。例えば図１４に示す場合であれば、
領域Ｒ２に定着画像が存在していることが判明する。そ
うすると、ＩＲ制御部５１から統括制御部５４を介して
画像情報検出部４３に対して領域Ｒ２において反射光の
強度情報を検出する旨の指令が出される。次いで、原稿
の画像が前述した電子写真プロセスにより読み取った画
像データに基づいて、記録体Ｓに定着画像が形成され
る。

【００７６】そして、統括制御部５４は、温度センサ２
２２で検出した加熱ローラ２１２の表面温度（定着温
度）と、画像読取部２内に設けられているデータメモリ
部９に記憶されている領域Ｒ２の画像データを読み込
む。次に、領域Ｒ２の画像データと温度センサ２２２で
検出した定着温度から要求光沢度を算出する。次いで、
画像情報検出部４３が、定着器４０から記録体Ｓが排出
され領域Ｒ２が画像情報検出部４３の検出領域に到達し
たタイミングで、定着画像Ｇの正反射光の強度Ｉｇ、お
よびハロゲンランプ４１の発光強度Ｉａを測定すると、
これらを用いて領域Ｒ２の定着画像Ｇの実測光沢度を算
出する。そして、領域Ｒ２における定着画像Ｇの要求光
沢度と実測光沢度とを比較して、シリコンゴム２１２
ｂ，２１３ｂに関する劣化ランク（表１参照）を判断し
て、それぞれのランクに応じて定着条件を補正する。具
体的には、ヒータランプ２２１の制御温度を表１に示す
ように変更して定着温度を補正する。

【００７７】このような補正により、シリコンゴム２１
２ｂ，２１３ｂが劣化している場合でも、記録体Ｓ上に
付着したトナーを適切に溶融させられる。このことによ
り、シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂが劣化しても良好
な画像状態が確保された定着画像を得ることができる。
従って、画像状態に影響を与えることなく熱伝導率を高
めることができるので、コピー生産性の向上も図られ
る。

【００７８】なお、定着温度を補正する代わりに、上記
第２、第３の実施の形態で例示したように、定着速度あ
るいは定着圧力の補正を行っても良い。

【００７９】以上、詳細に説明したように第４の実施の
形態に係る複写機によれば、定着条件の補正プログラム
が実行されると、複写する原稿の画像データから画像情
報検出部４３で測定できる領域に画像データがあるか否
か、そして画像データがある場合にはその位置（例えば
領域Ｒ２）を調査し、画像情報検出部４３が、領域Ｒ２
の定着画像の正反射光の強度Ｉｂ、およびハロゲンラン
プ４１の発光強度Ｉａを検出すると、統括制御部５４は
これを用いて実測光沢度を算出する。また、温度センサ
２２２で検出した加熱ローラ２１２の表面温度（定着温
度）とデータメモリ部９に記憶されている領域Ｒ２に対
応する画像データから算出した要求光沢度とを比較する
ことにより、シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化の
度合いを推定する。その後、この推定結果に基づいて、
統括制御部５４は定着温度等の定着条件を補正する。こ
のような補正により、シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂ
が劣化した場合でも、記録体Ｓ上に付着したトナーを適
切に溶融させられる。このため、安定して良好な画像状
態が確保された定着画像を得ることができる。従って、
画像状態に影響を与えることなく熱伝導率を高めること
ができるので、コピーの生産性の向上を図ることが可能
となる。

【００８０】なお、上記した実施の形態は単なる例示に
すぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であるこ
とはもちろんである。例えば、上記実施の形態では、い
ずれも画像情報検出部４３は定着画像の正反射光を検出
しているが、図１５に示すように、画像情報検出部６３
におけるＣＣＤセンサ６２が、ハロゲンランプ４１の光
軸４１Ｌと記録体Ｓとの交点Ｐを見込むようにしつつ、
正反射光の光軸から外れた位置に、より具体的には、交
点Ｐを通る記録体Ｓ紙面の法線上に配置されている、つ
まり法線とＣＣＤセンサ６２の光軸６２Ｌとが一致する
ように配置して、画像情報検出部６３で定着テスト画像
Ｔの拡散反射光の強度Ｉｃを検知し、拡散反射光の反射
率を検出するようにしても良い。なお、拡散反射光と
は、反射光のうち、定着画像に入射した入射光が定着画
像の凹凸等により散乱されて正反射の方向以外の方向に
進行する反射光をいう（以下の説明においても、同様の
意味で「拡散反射光」を用いる）。

【００８１】このように画像情報検出部６３において、
定着テスト画像Ｔの拡散反射光の反射率を検出するの
は、トナーの溶融状態等を含めた画像状態を容易に行う
ことができるからである。つまり、拡散反射光の反射率
は、正反射光の反射率および光沢度と比較すると検出レ
ンジが狭いものの、画像状態の良否と負の相関を有する
上、画像状態の変化に伴い大きくその値が変化するから
である。

【００８２】また図１６に示すように、画像情報検出部
７３におけるＣＣＤセンサ４２をハロゲンランプ４１か
らの入射光の正反射光を受光するように、また、ＣＣＤ
センサ６２をハロゲンランプ４１の光軸４１Ｌと記録体
Ｓとの交点Ｐを見込むようにしつつ、交点Ｐを通る記録
体Ｓ紙面の法線上に配置することにより、画像情報検出
部７３で定着テスト画像Ｔの正反射光の強度Ｉｂと拡散
反射光の強度Ｉｃとを検出するようにしても良い。

【００８３】このように画像情報検出部７３において、
定着テスト画像Ｔの正反射光Ｉｂおよび拡散反射光の強
度Ｉｃを検出することにより、正反射光と拡散反射光の
強度比が得られ、この強度比を画像情報として用いるこ
とにより、ハロゲンランプ４１の発光強度Ｉａの変動な
どの外乱に対して強くなるからである。また、上記実施
の形態では画像情報検出部４３において、ハロゲンラン
プ４１およびＣＣＤセンサ４２の組を１組のみ設けてい
るが、２組以上設けることも可能であることは言うまで
もない。

【００８４】さらに、ハロゲンランプ４１の発光強度Ｉ
ａを常に一定にすれば、定着画像の反射率や光沢度を求
めることなく反射光の強度情報に基づいて、上記した各
実施の形態における定着条件の補正を行うこともでき
る。また、定着画像の反射光の強度情報のみならず、透
過光の強度情報や色ずれ（明度、色相、彩度のずれ）等
を検出することによっても、シリコンゴム２１２ｂ，２
１３ｂの劣化の度合いを推定することができるため、透
過光の強度情報や色ずれ等から推定した結果に基づいて
定着条件を補正することもできる。

【００８５】すなわち、定着画像の透過光の強度情報に
基づきシリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化の度合い
を推定し、その推定結果に基づいて定着条件の補正を行
う場合には、以下に述べるようにして定着画像の透過光
強度を検出すればよい。つまり、例えば図１７に示すよ
うに、図中下方側に設けたハロゲンランプ１４１に対し
て、次のような位置にＣＣＤセンサを設ければ良い。

【００８６】（１）ハロゲンランプ１４１の光軸１４１
Ｌと同軸上に記録体Ｓの搬送路を挟むようにして図中上
方側にＣＣＤセンサ１４２のみを設ける。これにより、
定着テスト画像Ｔに入射した入射光が屈折等により進路
が曲げられずに直進する透過光（以下、「直進透過光」
ともいう）の強度Ｉｄを検出できる。（２）光軸１４１
Ｌと記録体Ｓとの交点Ｐを見込むようにしつつ、光軸１
４１Ｌから外れた位置にＣＣＤセンサ１６２のみを設け
る。これにより、定着テスト画像Ｔに入射した入射光が
屈折等により進路が曲げられた透過光（以下、屈折透過
光ともいう）の強度Ｉｅを検出できる。（３）ＣＣＤセ
ンサ１４２とＣＣＤセンサ１６２の両方を設ける。これ
により、直進透過光の強度Ｉｄと屈折透過光の強度Ｉｅ
の両者を検出できる。

【００８７】また、定着画像の色ずれの情報を用いる場
合には、例えば以下に述べるようにして、定着画像の色
分解後の透過光強度を検出すればよい。つまり、例えば
図１８に示すように、図中下方側に設けたハロゲンラン
プ１４１に対して、ハロゲンランプ１４１の光軸１４１
Ｌ上でかつハロゲンランプ１４１と記録体Ｓとの間に、
レッド（Ｒ）フィルタ３９Ｒとグリーン（Ｇ）フィルタ
３９Ｇとブルー（Ｂ）フィルタ３９Ｂとを備えるＲＧＢ
フィルタ３９を設けて次のような位置にＣＣＤセンサを
設ければ良い。

【００８８】（１）ハロゲンランプ１４１の光軸１４１
Ｌと同軸上に記録体Ｓの搬送路を挟むようにして図中上
方側にＣＣＤセンサ１４２のみを設ける。これにより、
定着テスト画像Ｔの色分解後の直進透過光の強度Ｉｄ
Ｒ，ＩｄＧ，ＩｄＢを検出できる。（２）光軸１４１Ｌ
と記録体Ｓとの交点Ｐを見込むようにしつつ、光軸１４
１Ｌから外れた位置にＣＣＤセンサ１６２のみを設け
る。これにより、定着テスト画像Ｔに入射した入射光が
屈折等により進路が曲げられた透過光（以下、屈折透過
光ともいう）の強度ＩｅＲ，ＩｅＧ，ＩｅＢを検出でき
る。なお、定着画像の色ずれの情報に基づき定着条件の
補正を行う場合には、色分解後の反射光強度を検出して
も良い。

【００８９】さらにまた、上記した第１〜第４の実施の
形態では、定着条件のうち定着温度、定着速度、および
定着圧力のいずれか１つのみを補正する場合を例示して
いるが、例えば定着温度と定着速度を同時に補正するな
ど、定着条件のうち２つあるいは３つの条件を同時に補
正するようにしても良い。このように複数の条件を同時
に補正することにより、対応できる定着条件の補正幅を
大きくし、あるいはきめ細かく定着条件を補正すること
ができる。

【００９０】また、シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの
劣化の度合いを把握する必要がない場合には、劣化ラン
クを決定せずに要求光沢度と実測光沢度の差に基づき、
シリコンゴム２１２ｂ，２１３ｂの劣化による画像状態
の悪化を抑制するように、定着条件を補正するようにし
ても良い。さらに、本発明は複写機に限らず、ページプ
リンタなどのプリンタやファックスなど、画像形成装置
を有するものであればいずれのものにも適用することが
できる。

【００９１】

【発明の効果】以上、説明した通り本発明の画像形成装
置によれば、定着画像の画像状態に悪影響を与えること
なく、定着ローラの表面に形成される弾性層の熱伝導率
を高めることができる。これにより、非常に高い生産性
を確保できる画像形成装置を提供することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る複写機の概略構成図であ
る。

【図２】図１の複写機における定着器の構成を示す断面
図である。

【図３】図１の複写機における画像情報検出部の構成を
示す図である。

【図４】画像情報検出部の別の構成を示す図である。

【図５】図１の複写機の制御回路の一部を示すブロック
図である

【図６】定着温度の補正を行う制御を説明するフローチ
ャートである。

【図７】テスト画像の作成パターンを示す図である。

【図８】同じく、テスト画像の作成パターンを示す図で
ある。

【図９】同じく、テスト画像の作成パターンを示す図で
ある。

【図１０】同じく、テスト画像の作成パターンを示す図
である。

【図１１】第２の実施の形態における定着速度の補正を
行う制御を説明するフローチャートである。

【図１２】第３の実施の形態に係る複写機における定着
器の側面図である。

【図１３】第３の実施の形態における定着圧力の補正を
行う制御を説明するフローチャートである。

【図１４】第４の実施の形態に係る複写機における画像
情報検出部での画像情報検出の方法を説明するための図
である。

【図１５】画像情報検出部の別の構成を示す図である。

【図１６】同じく、画像情報検出部の別の構成を示す図
である。

【図１７】同じく、画像情報検出部の別の構成（定着画
像の透過光強度を検出する場合）を示す図である。

【図１８】同じく、画像情報検出部の別の構成（定着画
像の色分解後の透過光強度を検出場合）を示す図であ
る。

【符号の説明】

５ 画像プロセス部 ３０ 感光体ドラム ３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋ 現像器 ３３ 転写チャージャ ３４ 転写ドラム ４０ 定着器 ４１ ハロゲンランプ ４２ ＣＣＤセンサ ４３ 画像情報検出部 ５４ 統括制御部 ２１２ 加熱ローラ ２１３ 加圧ローラ ２１２ｂ，２１３ｂ シリコンゴム（弾性層） ２２２ 温度センサ Ｓ 記録体 Ｔ 定着テスト画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA12 DB01 EA12 HB05 2H033 AA10 AA11 BA60 BB14 BB15 CA01 CA04 CA18 CA26

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに基づいて記録体上に未定着
   画像を作成する画像作成手段と、圧接される定着ローラ
   間に上記未定着画像を担持する上記記録体を通過させて
   上記未定着画像を定着する定着手段とを有する画像形成
   装置において、 少なくとも上記未定着画像に接触する側の上記定着ロー
   ラの表面には熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・℃以上の弾性層
   が形成されており、 上記定着手段における定着温度を検出する定着温度検出
   手段と、 上記定着手段により上記記録体上に定着された定着画像
   に光を照射する発光素子と、上記発光素子から照射され
   上記定着画像を反射または透過した光の強度情報を検出
   する受光素子とを備え、上記定着画像の画像情報を検出
   する画像情報検出手段と、 上記画像データのうち上記画像情報検出手段の検出領域
   に対応する検出領域画像データと上記定着温度と上記画
   像情報とに基づいて、上記定着手段における定着条件を
   補正する定着条件補正手段と、を有することを特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する画像形成装置におい
   て、 前記弾性層のＪＩＳ硬度が７０以下であることを特徴と
   する画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載する画像
   形成装置において、 前記定着条件補正手段は、前記検出領域画像データと前
   記定着温度とに基づいて本来得られるべき要求画像情報
   を算出する要求画像情報算出手段を有し、 前記画像情報と上記要求画像情報とに基づいて定着条件
   を補正することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載する画像形成装置におい
   て、 前記定着条件補正手段は、前記画像情報と前記要求画像
   情報とに基づいて前記弾性層の劣化を推定する劣化推定
   手段を有し、 上記劣化推定手段の推定結果に基づいて定着条件を補正
   することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれか１つに
   記載する画像形成装置において、 前記定着条件補正手段は、前記定着手段における定着温
   度、定着速度、および定着圧力のうち少なくともいずれ
   かを補正することを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれか１つに
   記載する画像形成装置において、 前記定着条件補正手段が補正可能範囲外であると判断し
   た場合に、オペレータにその旨および付随する情報の少
   なくともいずれかを報知する情報報知手段を有すること
   を特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれか１つに
   記載する画像形成装置において、 前記画像作成手段は、前記記録体上に所定のテスト画像
   を作成するためのテスト画像データを格納するテスト画
   像データメモリを有し、 前記画像情報検出手段は、前記記録体上に定着された定
   着テスト画像の画像情報を検出可能であることを特徴と
   する画像形成装置。