JP2001242742A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷媒体の定着処理を連続して実行する場合
に、加熱ローラの外周表面の温度が低下して定着不良を
発生しない画像形成装置を提供する。 【解決手段】 加熱ローラ１と、発熱手段２と、加圧ロ
ーラ２０と、加熱ローラ１端部の印刷媒体７０又は８０
が接触しない部分に接触するように設置された接触温度
検出手段３０と、加熱ローラ１中央部の印刷媒体７０又
は８０が必ず接触する部分に接触しないように近接させ
て設置された非接触温度検出手段４０と、接触温度検出
手段３０から出力される接触検出値を用いる接触温度制
御方法と非接触温度検出手段４０から出力される非接触
検出値を用いる非接触温度制御方法とを印刷媒体７０又
は８０の幅寸法の違いに対応させて切り替える温度制御
手段４００と、を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
り印刷用紙上に画像を形成するレーザープリンタ等の画
像形成装置に関し、特に、印刷用紙上に形成した画像を
定着させる定着装置の温度制御を行う温度制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、例えば、感光体ドラム上にレーザー光等により静電
潜像を形成し、その静電潜像をトナーにより現像してト
ナー像とし、感光体ドラム上のトナー像を印刷用紙上に
転写し、印刷用紙上のトナー像を定着装置により定着し
て排紙する。

【０００３】以下に図を用いて従来の画像形成装置につ
いて説明する。

【０００４】図１２は従来の画像形成装置の一例の定着
部及び制御ブロックを示す図である。

【０００５】図１２の右側に示した画像形成装置の定着
部１００は、印刷媒体である例えばＡ５サイズ用紙（印
刷媒体７０）或いはＡ４サイズ用紙（印刷媒体８０）に
転写されたトナー像を加熱して定着させる加熱ローラ１
と、加熱ローラ１に熱を供給する発熱体２と、加熱ロー
ラ１の外周表面の定着位置に圧接するように設置される
と共に回転軸となるシャフト２２により支持される加圧
ローラ２０と、加圧ローラ２０のシャフト２２を加熱ロ
ーラ１方向に付勢することにより加圧ローラ２０を加熱
ローラ１に圧着させる加圧バネ２１と、加熱ローラ１の
外周表面の温度を検出するために加熱ローラ１の外周表
面に接触するように設置される接触温度検出部３０とか
らなる。

【０００６】加熱ローラ１は、印刷媒体７０又は８０上
に形成されたトナー像を均等に加熱して定着させるため
に高熱伝導率の金属材料を用いて中空円筒形状（パイプ
形状）に形成された金属パイプの外周表面上に、耐熱性
及び離型性に優れたゴムを樹脂コーティングを施して形
成され、図１２の矢印９０の回転方向に回転される。

【０００７】発熱体２は、例えばハロゲンランプ等であ
り、加熱ローラ１の長手方向に平行に且つ非接触である
ように加熱ローラ１の内部に設置されて加熱ローラ１に
熱を供給する。

【０００８】加圧ローラ２０は、加熱ローラ１の定着位
置に圧接するゴムローラであり、図１２の矢印９１の回
転方向に回転され、加熱ローラ１との圧接部に印刷媒体
７０又は８０が導かれるように、印刷媒体７０又は８０
を矢印９２の方向に搬送する。

【０００９】接触温度検出部３０は、例えば温度検出用
サーミスタであり、加熱ローラ１にて定着可能な最大幅
の印刷媒体であるＡ４サイズ用紙（印刷媒体８０）が搬
送される際に接触しない加熱ローラ1の長手方向の片端
部の外周表面と接触するように設置されて温度を検出す
る。接触温度検出部３０の設置される位置は、例えば、
加熱ローラ１におけるＡ４サイズ用紙８０上のトナー像
を定着させるために使用されるＡ４サイズ定着使用部１
ｂの片側端から距離Ｌ２（０ｍｍ〜１０ｍｍ）分だけ外
側（定着不使用部１ｃ側）の位置である。Ａ４サイズ定
着使用部１ｂの外側に配置するのは下記の理由による。
即ち、例えば、本接触温度検出部３０を加熱ローラ１の
外周表面における印刷媒体７０又は８０等の接触範囲内
に接触するように設置した場合には、定着処理を実行し
た時に印刷媒体７０又は８０上から加熱ローラ１上に微
量のトナーが移行し、その微量のトナーが接触温度検出
部３０に付着し、その付着量は、定着部１００の使用量
の増加と共に増加し、最終的には、付着したトナーが熱
抵抗体となることから接触温度検出部３０によって温度
を正確に検出できなくなる。従って、この接触温度検出
部３０へのトナーの付着を避けるために、接触温度検出
部３０は、加熱ローラ１の定着不使用部１ｃ内に配置さ
れる。

【００１０】図１２の左側に示した画像形成装置の温度
制御手段である制御ブロック２００は、発熱体２への電
力の供給、印刷媒体７０又は８０の搬送、加圧ローラ２
０の駆動等を制御する主制御部１１と、接触温度検出部
３０にて検出したアナログ値の温度データを主制御部１
１にて処理可能なデジタル値に変換するアナログ／デジ
タル（Ａ／Ｄ）変換部１２と、主制御部１１からの指示
により電源部１４から発熱体２に供給される電力をオン
あるいはオフに切り替える出力切替部１３と、加圧ロー
ラ２０を回転駆動するための例えばモータ等である駆動
部１６を主制御部１１からの指示により制御する駆動制
御部１５と、主制御部１１にて用いられる制御用プログ
ラム等のソフトウエアおよび制御用のデータ等を記憶す
る記憶部１７と、画像形成装置の操作者が画像形成しよ
うとする印刷用紙のサイズあるいは印刷濃度等を設定す
ることができる操作入力部１８ｂ及び現在の設定状況あ
るいは操作者へのメッセージ等を表示することができる
表示部１８ａとを備えた操作部１８と、を有している。

【００１１】従来の画像形成装置の予熱（ウォームアッ
プ）動作は、以下のように行われる。

【００１２】例えば、図示していない画像形成装置の主
電源スイッチが操作者によりオンされた場合、予熱処理
が開始され、主制御部１１の指示により出力切替部１３
がオフ側からオン側に切り替えられることにより、電源
部１４から発熱体２への電力供給が開始される。また、
発熱体２への電力供給が開始されると共に、主制御部１
１の指示により駆動制御部１５に指示が出力されて駆動
部１６が駆動され、加圧ローラ２０及び加熱ローラ１が
各々矢印９０、９１の方向に回転を開始する。予熱処理
においては、接触温度検出部３０において検出される温
度が予め設定された定着処理が実行可能な温度（設定温
度：例えば１７０度等）に達したら電源部１４から発熱
体２への電力供給が中止され、以後は、接触温度検出部
３０において検出される温度が設定温度を維持するよう
に、接触温度検出部３０→Ａ／Ｄ変換部１２→主制御部
１１→出力切替部１３→発熱体２→加熱ローラ１の制御
ループを用いてフィードバック制御が行われる。

【００１３】次に、例えば、画像形成装置がホスト装置
側から印刷データを受信した場合の動作について説明す
る。

【００１４】画像形成装置がホスト装置側から印刷デー
タを受信すると、主制御部１１は、出力切替部１３に指
示を出力することにより予熱処理状態であった発熱体２
へ必要に応じて電力供給を開始すると共に、駆動制御部
１５に指示を出力して加圧ローラ２０及び加熱ローラ１
等を回転駆動する。次に、主制御部１１の指示により不
図示の給紙トレイから印刷媒体７０又は８０が供給され
て、不図示の画像形成部において形成されたトナー像が
印刷媒体７０又は８０上に転写される。トナー像が転写
された印刷媒体７０又は８０は、不図示のレジストロー
ラ等により図１２の白抜き矢印方向に搬送されて加圧ロ
ーラ２０に突き当たる。すると、印刷媒体７０又は８０
は、回転する加圧ローラ２０により加圧ローラ２０の回
転方向（矢印９１の方向）に導かれて、加圧ローラ２０
と加熱ローラ１との当接部に挟み込まれて両ローラ間を
通過する。印刷媒体７０又は８０が両ローラ間の当接部
を通過する際に、印刷媒体７０又は８０上に転写された
トナーは、加熱ローラ１からの熱を吸収して溶融した状
態となり加圧ローラ２０からの押圧力により印刷媒体７
０又は８０上に圧着されて定着する。トナーが定着した
印刷媒体７０又は８０は不図示の搬送装置等により画像
形成装置から排紙される。

【００１５】上記したように、従来の画像形成装置の定
着部を温度制御するための手段である制御ブロック２０
０では、加熱ローラ１の外周表面上の定着不使用部１ｃ
に接して設けられた接触温度検出部３０から得られる接
触温度検出値が所定の設定値と一致するように発熱体２
（発熱手段）への電力供給をオンあるいはオフに切替る
制御方法を用いている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
印刷媒体７０又は８０上のトナー像を定着させるために
両ローラ間を印刷媒体７０又は８０が通過する際には、
トナーを溶融させるために加熱ローラ１から印刷媒体７
０又は８０が熱を吸収して温度を低下させているので、
加熱ローラ１上の印刷媒体７０又は８０が通過する部分
と印刷媒体７０又は８０が通過しない部分との間では温
度差が生じてしまう。

【００１７】例えば、加熱ローラ１の外周部にて定着可
能な最大幅の印刷媒体であるＡ４サイズ用紙（印刷媒体
８０）が搬送される際には、印刷媒体８０による加熱ロ
ーラ１のＡ４サイズ定着使用部１ｂの温度が低下して定
着不使用部１ｃとの間に温度差を生じる。しかし、Ａ４
サイズ定着使用部１ｂと定着不使用部１ｃとの間の距離
Ｌ２は前記したように０〜１０ｍｍ程度の近距離である
ことから、Ａ４サイズ定着使用部１ｂと定着不使用部１
ｃとの間の温度差は大きくならない。従って、定着不使
用部１ｃに設置された接触温度検出部３０により検出さ
れた温度を用いたフィードバック制御によりＡ４サイズ
定着使用部１ｂの温度を略所定の温度に保つことができ
る。

【００１８】ところが、加熱ローラ１の外周表面にて定
着可能な最大用紙（この場合はＡ４サイズ）幅よりも小
さい印刷媒体であるＡ５サイズ用紙（印刷媒体７０）が
搬送される際には、印刷媒体７０による加熱ローラ１の
Ａ５サイズ定着使用部１ａの低下した温度は、定着不使
用部１ｃとの間の距離Ｌ１が遠いためすぐには定着不使
用部１ｃに伝導されず、従って、Ａ５サイズ定着使用部
１ａと定着不使用部１ｃとの間の温度差が大きくなる。
このため、定着不使用部１ｃにおける検出温度は設定温
度を満足しているにもかかわらず、Ａ５サイズ定着使用
部１ａの温度が低下して定着処理に不適切な温度になっ
てしまう。すなわち、上記した従来の制御方法では、加
熱ローラ１の外周表面にて定着可能な最大用紙幅よりも
小さい（幅狭な）印刷媒体であるＡ５サイズ用紙（印刷
媒体７０）等の定着処理を連続して実行する場合には、
加熱ローラ１の定着不使用部１ｃの温度が設定温度に維
持されていても、Ａ５サイズ定着使用部１ａの温度は低
下して定着不良を発生してしまうことがあった。

【００１９】本発明は、上述した如き従来の問題を解決
するためになされたものであって、加熱ローラの外周表
面にて定着可能な最大の印刷媒体の用紙幅よりも幅狭な
印刷媒体の定着処理を連続して実行する場合であって
も、加熱ローラの外周表面の温度が低下して定着不良が
発生することのない画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載した本発明の画像形成装置は、印刷
媒体上に転写されたトナー像を加熱する加熱ローラと、
加熱ローラの内部に配置されて加熱ローラに熱を供給す
る発熱手段と、加熱ローラの外周表面に圧接して該圧接
部を印刷媒体が通過することによりトナー像を印刷媒体
に定着させる加圧ローラと、加熱ローラの端部の前記印
刷媒体が接触しない部分に接触させて設置された接触温
度検出手段と、加熱ローラの略中央部の前記印刷媒体が
必ず接触する部分に接触しないように近接させて設置さ
れた非接触温度検出手段と、前記接触温度検出手段から
出力される接触検出値が所定の接触側設定値に一致する
ように発熱手段へ供給される電力をオン／オフ制御する
接触温度制御方法と、前記非接触温度検出手段から出力
される非接触検出値が所定の非接触側設定値に一致する
ように発熱手段へ供給される電力をオン／オフ制御する
非接触温度制御方法と、を前記印刷媒体の幅寸法の違い
に対応させて切り替える温度制御手段と、を備えること
を特徴とし、画像形成装置内を搬送される印刷媒体の寸
法幅の違いにより、温度制御手段は接触温度制御方法と
非接触温度制御方法を切り替えて制御を実施する。

【００２１】請求項２の本発明は、請求項１に記載した
画像形成装置において、前記非接触側設定値としては、
前記接触検出値が前記接触側設定値と一致した時の非接
触検出値を設定することを特徴とし、接触温度制御方法
による制御中に接触検出値が前記接触側設定値と一致し
た時に、非接触温度検出手段から非接触検出値を出力
し、その時の非接触検出値を非接触温度制御方法におけ
る非接触側設定値として設定する。

【００２２】請求項３の本発明は、前記請求項１または
２に記載した画像形成装置において、前記温度制御手段
は、印刷媒体の幅寸法が所定値よりも大きい場合には接
触温度制御方法に切り替え、印刷媒体の幅寸法が所定値
よりも小さい場合には非接触温度制御方法に切り替える
ことを特徴とし、温度制御手段は、画像形成装置内を搬
送される印刷媒体の寸法幅が所定値よりも大きい場合に
は、接触温度制御方法により制御を実施し、搬送される
印刷媒体の寸法幅が所定値よりも小さい場合には、温度
制御手段は非接触温度制御方法により制御を実施する。

【００２３】請求項４の本発明は、前記請求項１乃至３
の何れか１項に記載した画像形成装置において、前記温
度制御手段は、接触温度制御方法を用いて制御中に前記
非接触検出値が所定値未満に低下した場合には、非接触
温度制御方法に切り替えることを特徴とし、温度制御手
段は、接触温度制御方法を用いて接触検出値に基づく制
御を実施中に非接触検出値が所定値未満の値であること
を検出した場合には、接触温度制御方法を用いることを
中止して非接触温度制御方法を用いる。

【００２４】請求項５の本発明は、前記請求項１乃至４
の何れか１項に記載した画像形成装置において、前記温
度制御手段は、非接触温度制御方法を用いて制御中に前
記接触検出値が所定値以上に上昇した場合には、画像形
成処理を中断し、前記接触検出値が接触側設定値まで低
下した場合には、画像形成処理を再開始することを特徴
とし、温度制御手段は、非接触温度制御方法を用いて非
接触検出値に基づく制御を実施中に接触検出値が所定値
以上の値であることを検出した場合には、画像形成処理
を中断して温度を低下させ、接触検出値が接触側設定値
まで低下したら画像形成処理を再開始する。

【００２５】請求項６の本発明は、前記請求項１乃至４
の何れか１項に記載した画像形成装置において、前記温
度制御手段は、非接触温度制御方法を用いて制御中に前
記接触検出値が所定値以上に上昇した場合には、前記印
刷媒体の搬送速度を遅くし、前記接触検出値が接触側設
定値まで低下した場合には、前記印刷媒体の搬送速度を
元の速度に復帰させることを特徴とし、温度制御手段
は、非接触温度制御方法を用いて非接触検出値に基づく
制御を実施中に接触検出値が所定値以上の値であること
を検出した場合には、印刷媒体の搬送速度を低下させ、
接触検出値が接触側設定値まで低下したら印刷媒体の搬
送速度を元の速度に復帰させる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示した実施形態
に基づいて説明する。

【００２７】図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態の
画像形成装置における定着部及び制御ブロックを示す図
であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図で
ある。

【００２８】尚、図１（ａ）、（ｂ）において、図１２
に示した従来の画像形成装置と同じ機能の部分について
は同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【００２９】図1（ａ）に示した実施形態の定着部３０
０が図12に示した従来例における定着部１００と異なる
点は、加熱ローラ１のＡ５サイズ定着使用部１ａの外周
表面に接触しないように且つ該表面に近接させて、例え
ば温度検出用サーミスタからなる非接触温度検出部４０
が設置されて、温度を検出している点である。非接触温
度検出部３０の設置される位置は、例えば、加熱ローラ
１のＡ５サイズ定着使用部１ａの略中央位置であって、
且つ、図１（ｂ）に示したように加熱ローラ１の外周表
面から１ｍｍ離隔させた位置である。これは、非接触温
度検出部４０の場合には、トナーの付着を避けるために
接触温度検出部３０の如く印刷媒体７０又は８０が搬送
される際に接触しない位置に設けることができないた
め、加熱ローラ１の外周表面から離隔させるようにした
ものである。

【００３０】この非接触温度検出部４０は、加熱ローラ
１のＡ５サイズ定着使用部１ａの略中央位置でなくとも
Ａ５サイズ定着使用部１ａ内、例えば、Ａ５サイズ定着
使用部１ａの略中央位置に設置されている。

【００３１】また、非接触温度検出部４０の加熱ローラ
１の外周表面からの離隔量（ギャップ）は、上記した１
ｍｍに限らず、加熱ローラ１と一定のギャップを保って
対向した位置であれば良い。このギャップは、小さい値
であるほうが望ましいが、加熱ローラ１の回転時の振動
等により非接触温度検出部４０が接触すると、上記した
トナーの移行により非接触温度検出部４０による温度の
検出が不正確になる可能性があるため、非接触温度検出
部４０の取り付け誤差も考慮して１ｍｍとした。

【００３２】また、非接触温度検出部４０にて検出した
検出出力は、接触温度検出部３０からの検出出力と共
に、Ａ／Ｄ変換部１２に入力するように接続する。

【００３３】また、図１の実施形態では、印刷媒体７０
又は８０の搬送経路上に、例えばフォトカプラ等からな
る紙サイズ検出部５０および６０を設け、紙サイズ検出
部５０および６０の検出出力は主制御部１１に入力する
ように接続する。主制御部１１では、この紙サイズ検出
部５０および６０の検出入力を判別することにより、搬
送される用紙の幅寸法がＡ４サイズであるかＡ５サイズ
であるか識別する。例えば、紙サイズ検出部５０は紙
（印刷媒体）の存在を検出しているが紙サイズ検出部６
０は紙（印刷媒体）の存在を検出していない場合にはＡ
５サイズ用紙であると識別し、双方の紙サイズ検出部５
０及び６０が紙（印刷媒体）の存在を検出している場合
にはＡ４サイズであると識別する。

【００３４】図1（ａ）に示した実施形態の制御ブロッ
ク４００が図１２に示した従来例における制御ブロック
２００と異なる点は、Ａ／Ｄ変換部１２への入力が接触
温度検出部３０からの検出出力と非接触温度検出部４０
の検出出力との２系統に増加していることから、主制御
部１１において実行される制御内容（制御方法）が異な
り、記憶部１７内の記憶領域１７ａに記憶される制御用
プログラム（ソフトウエア）が異なる点と、記憶部１７
内に、接触温度検出部３０用の設定温度等を格納する記
憶領域１７ｂと共に、非接触温度検出部４０用の設定温
度等を格納する記憶領域１７ｃを備えている点である。

【００３５】図２は、本発明の第１の各実施形態におけ
る予熱処理（ウォームアップ）のフローチャートであ
る。

【００３６】ステップＳ１では、操作者が画像形成装置
の主電源スイッチをオンすること等により発熱体２への
通電が開始され、接触温度検出部３０と非接触温度検出
部４０による温度検出が開始される。ステップＳ２で
は、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が接触温度検出
部３０用の設定温度ｔ１０以上であるか否かの判断が行
われる。接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０は、例
えば、印刷媒体の搬送速度が２インチ／秒であるときに
は１７０℃とするが、用紙速度が４インチ／秒であると
きには設定温度ｔ２０よりも高温の２００℃等に設定さ
れる。用紙速度が４インチ／秒であるときの設定温度を
ｔ６０とする。接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が接
触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０以上である場合
（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３に進み、
接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が接触温度検出部３
０用の設定温度ｔ１０以上でない場合（ステップＳ２：
Ｎｏ）には、再びステップＳ２の判断を行う。ステップ
Ｓ３では、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が接触温
度検出部３０用の設定温度ｔ１０と同一である時の非接
触温度検出部４０による検出温度ｔ２を記憶部１７内の
記憶領域１７ｃに非接触温度検出部４０用の設定温度
（ｔ２０）として記憶する。なお、設定温度ｔ２０を記
憶領域１７ｃに記憶する場合は、用紙速度が２インチ／
秒時であり、用紙速度が４インチ／秒時には、設定温度
ｔ２０に代えて設定温度ｔ７０を記憶領域１７ｃに記憶
する。ステップＳ２では、接触温度検出部３０の検出温
度ｔ１が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０以上で
あるか否かを判断しているが、ステップＳ２は短い時間
間隔で実行しているので、接触温度検出部３０の検出温
度ｔ１が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０と「同
一」の時の非接触温度検出部４０による検出温度ｔ２を
記憶部１７内の記憶領域１７ｃに非接触温度検出部４０
用の設定温度ｔ２０（又はｔ６０）として記憶すること
になる。ステップＳ４では、発熱体２への通電を中断す
る。ステップＳ５では、接触温度検出部３０の検出温度
ｔ１が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０未満であ
るか否かの判断が行われる。接触温度検出部３０の検出
温度ｔ１が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０未満
である場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ
６に進み、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が接触温
度検出部３０用の設定温度ｔ１０未満でない場合（ステ
ップＳ５：Ｎｏ）には、再びステップＳ５の判断を行
う。ステップＳ６では、接触温度検出部３０の検出温度
ｔ１が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０未満にな
ったことから、発熱体２への通電を開始し、再びステッ
プＳ２に戻る。

【００３７】この図２のフローチャートに示された予熱
処理では、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が接触温
度検出部３０用の設定温度ｔ１０と一致するようにフィ
ードバック制御が行われ、接触温度検出部３０の検出温
度ｔ１が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０と一致
する際の非接触温度検出部４０による検出温度ｔ２によ
り、非接触温度検出部４０用の設定温度ｔ２０（又はｔ
６０）を設定できると共に、予熱処理中の加熱ローラ１
の外周表面の温度を一定に維持することができる。

【００３８】図３は、本発明の第１の実施形態の画像形
成装置における定着部の温度制御処理を示すフローチャ
ートである。

【００３９】ステップＳ１１では、操作部１８の操作入
力部１８ｂに印字のための指示入力があったか否かを判
断する。指示入力があった場合（ステップＳ１１：Ｙｅ
ｓ）には、ステップＳ１２に進み、指示入力がない場合
（ステップＳ１１：Ｎｏ）には、ステップＳ１１の判断
を繰り返す。ステップＳ１２では、画像形成装置内を搬
送される印刷媒体（用紙）のサイズがＡ４サイズ（最大
幅の印刷媒体）であるか否（幅狭の印刷媒体）かを判断
する。用紙サイズがＡ４サイズである場合（ステップＳ
１２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１３に進み、用紙サイ
ズがＡ４サイズでない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）に
は、ステップＳ２３に進む。すなわち、このステップＳ
１２において、温度制御手段である主制御部１１等によ
り、接触温度検出手段である接触温度検出部３０から出
力される接触検出値（検出温度）ｔ１が所定の接触側設
定値（接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０）に一致
するように発熱手段（発熱体２）への電力の供給を制御
する接触温度制御方法と、非接触温度検出手段である非
接触側検出部４０から出力される非接触検出値(検出温
度)ｔ２が所定の非接触側設定値（非接触温度検出部４
０用の設定温度ｔ２０）に一致するように発熱手段（発
熱体２）への電力の供給を制御する非接触温度制御方法
とを印刷に使用される印刷媒体の幅寸法の違い（最大幅
のＡ４サイズであるか幅狭のＡ５サイズであるか）に対
応させて切り替えている。印刷に使用される印刷媒体の
幅寸法の違いによる制御方法の切替処理は、例えば、印
刷媒体の幅寸法が所定値（Ａ４サイズ幅寸法とＡ５サイ
ズ幅寸法の間の任意の値）よりも長い場合には接触温度
制御方法に切り替え、印刷媒体の幅寸法が所定値よりも
短い場合には非接触温度制御方法に切り替えるようにす
る。また、上記の最大幅の印刷媒体を、Ａ４サイズに代
えてレターサイズとして画像形成装置を構成してもよ
い。

【００４０】（接触温度制御方法）ステップＳ１３で
は、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が接触温度検出
部３０用の設定温度ｔ１０以上であるか否かの判断が行
われる。接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０は、例
えば、印刷媒体の搬送速度が２インチ／秒であるときに
は１７０℃とする。接触温度検出部３０の検出温度ｔ１
が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０以上である場
合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１４に
進み、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が接触温度検
出部３０用の設定温度ｔ１０以上でない場合（ステップ
Ｓ１３：Ｎｏ）には、再びステップＳ１３の判断を行
う。ステップＳ１４では、発熱体２への通電を中断す
る。ステップＳ１５では、接触温度検出部３０の検出温
度ｔ１が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０未満で
あるか否かの判断が行われる。接触温度検出部３０の検
出温度ｔ１が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０未
満である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）には、ステッ
プＳ１６に進み、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が
接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０未満でない場合
（ステップＳ１５：Ｎｏ）には、再びステップＳ１５の
判断を行う。ステップＳ１６では、発熱体２への通電を
開始し、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、
主制御部１１において、画像処理装置における定着処理
が終了したか否かの判断が行われる。定着処理が終了し
た場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）には図２の予熱処理
（Ａ）に戻り、定着処理が終了していない場合（ステッ
プＳ１７：Ｎｏ）にはステップＳ１３に戻り、接触温度
検出部３０の検出温度ｔ１が接触温度検出部３０用の設
定温度ｔ１０以上であるか否かの判断を行う。

【００４１】（非接触温度制御方法）ステップＳ２３で
は、非接触温度検出部４０の検出温度ｔ２が非接触温度
検出部４０用の設定温度ｔ２０以上であるか否かの判断
が行われる。非接触温度検出部４０用の設定温度ｔ２０
は、前記したように、図２に示した予熱処理時に接触温
度検出部３０が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ１０
である時の非接触温度検出部４０の検出値である。ま
た、設定温度ｔ２０の代りに、予め実験等により非接触
温度検出部４０用に設定した値を用いてもよい。非接触
温度検出部４０の検出温度ｔ２が非接触温度検出部４０
用の設定温度ｔ２０以上である場合（ステップＳ２３：
Ｙｅｓ）には、ステップＳ２４に進み、非接触温度検出
部４０の検出温度ｔ２が非接触温度検出部４０用の設定
温度ｔ２０以上でない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）に
は、再びステップＳ２３の判断を行う。ステップＳ２４
では、発熱体２への通電を中断する。ステップＳ２５で
は、非接触温度検出部４０の検出温度ｔ２が非接触温度
検出部４０用の設定温度ｔ２０未満であるか否かの判断
が行われる。非接触温度検出部４０の検出温度ｔ２が非
接触温度検出部４０用の設定温度ｔ２０未満である場合
（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２６に進
み、非接触温度検出部４０の検出温度ｔ２が非接触温度
検出部４０用の設定温度ｔ２０未満でない場合（ステッ
プＳ２５：Ｎｏ）には、再びステップＳ２５の判断を行
う。ステップＳ２６では、発熱体２への通電を開始し、
ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、主制御部
１１において、画像処理装置における定着処理が終了し
たか否かの判断が行われる。定着処理が終了した場合
（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）には図２の予熱処理（Ａ）
に戻り、定着処理が終了していない場合（ステップＳ２
７：Ｎｏ）にはステップＳ２３に戻り、非接触温度検出
部４０の検出温度ｔ２が非接触温度検出部４０用の設定
温度ｔ２０以上であるか否かの判断を行う。

【００４２】図４は、接触温度制御方法と非接触温度制
御方法とを用いてＡ４サイズの印刷媒体８０に定着処理
を連続実行した場合の加熱ローラ１の中央部における温
度変化を示す図であり、図５は、接触温度制御方法と非
接触温度制御方法とを用いてＡ５サイズ用紙の印刷媒体
７０に定着処理を連続実行した場合の加熱ローラ１の中
央部における温度変化を示す図である。

【００４３】図４、図５共に、横軸は印刷枚数であり、
１００枚までの印刷結果を示している。縦軸は加熱ロー
ラ１の中央部の表面温度を示しており、温度測定用サー
ミスタを加熱ローラ１の中央部の表面に接触させて測定
した温度をプロットした。なお、図４、図５のデータを
得るために用いた画像形成装置の主な仕様は、印刷媒体
の搬送速度は２インチ／秒、加熱ローラ１の設定温度は
１７０℃、印刷可能な印刷媒体の幅寸法は最大８．５イ
ンチ（レターサイズの幅寸法）である。

【００４４】図４に示したように、Ａ４サイズの印刷媒
体８０に対して１００枚連続して定着処理を実行した時
に、加熱ローラ１の外周表面温度を制御するために接触
温度制御方法を用いた場合には、実際の設定温度（１７
０℃）に比べてほとんど温度低下が認められなかった。
ところが、加熱ローラ１の外周表面温度を制御するため
に非接触温度制御方法を用いた場合には、実際の設定温
度（１７０℃）に比べて７℃の温度低下が発生してい
た。これは、印刷開始前に設定した接触温度検出部３０
と非接触温度検出部４０との差（１５℃の差）が、印刷
枚数の増加により減少したために、非接触温度検出部４
０の検出出力は実際の加熱ローラ１の中央部における温
度よりも高く制御ブロック４００（主制御部１１等）に
送出される。制御ブロック４００では、フィードバック
制御により高めの温度を低くする制御を行うので実際の
設定温度（１７０℃）に比べて７℃の温度低下が発生す
る。また、接触温度検出部３０と非接触温度検出部４０
との差（１５℃の差）が減少する理由は、非接触温度検
出部４０が加熱ローラ１と空気層（ギャップ）を挟んで
非接触の状態で対向していることから、印刷枚数の増加
により雰囲気温度（空気層の温度）が上昇し、雰囲気温
度の上昇により非接触温度検出部４０の検出温度ｔ２も
上昇するためである。

【００４５】また、図４の接触温度制御方法による制御
を行った方が非接触温度制御方法による制御よりも正確
であるという結果からは、Ａ４サイズの印刷媒体８０に
連続して定着処理を実行する時には、接触温度制御方法
による制御の方が安定した定着結果を得られることがわ
かる。但し、非接触温度制御方法による制御も７℃程度
の誤差であるので、例え非接触温度制御方法による制御
を用いたとしても加熱ローラ１の定着性能を劣化させる
ことはない。

【００４６】図５に示したように、Ａ５サイズの印刷媒
体７０に対して１００枚連続して定着処理を実行した時
には、加熱ローラ１の外周表面温度を制御するために接
触温度制御方法を用いた場合には、実際の設定温度（１
７０℃）に比べて約３０℃の温度低下が発生していた。
言い換えれば、１７０℃に対して約３０℃の温度低下に
て飽和していた。この理由は、加熱ローラ１上におい
て、Ａ５サイズの印刷媒体７０とが接触する部分では熱
が印刷媒体７０に流出することによる表面温度の低下が
発生するが、非接触温度検出部４０の設置される定着不
使用部１ｃは印刷媒体７０の端部から約３６ｍｍ離れて
いるため、印刷による熱の流出が少なく、結果的に温度
低下が少なくなるためである。

【００４７】一方、加熱ローラ１の外周表面温度を制御
するために非接触温度制御方法を用いた場合には、図４
に示したＡ４サイズの印刷媒体８０の場合と同様に実際
の設定温度（１７０℃）に比べて７℃程度の温度低下が
発生するのみで、３０℃等の極端な温度低下は発生しな
い。このことから、Ａ５サイズの印刷媒体７０に連続し
て定着処理を実行する時には、接触温度制御方法による
制御よりも非接触温度制御方法による制御の方が安定し
ている（加熱ローラ１の中央部の表面温度の低下が少な
い）ことがわかる。また、上記したように非接触温度制
御方法による制御を行った場合の７℃程度の誤差は、加
熱ローラ１の定着性能を劣化させることはないことか
ら、Ａ５サイズの印刷媒体７０を用いて連続して定着処
理を実行する際には、非接触温度制御方法による制御を
行う方が安定した定着結果を得られることがわかる。

【００４８】このように、第１の実施形態では、加熱ロ
ーラの外周表面にて定着可能な最大用紙（Ａ４サイズの
印刷媒体８０）幅よりも小さい印刷媒体（Ａ５サイズの
印刷媒体７０）の定着処理を連続して実行する場合であ
っても、加熱ローラ１の外周表面の温度が低下して定着
不良を発生しないようにできる。

【００４９】ここで、加熱ローラの定着性能は、印刷媒
体へのトナーの定着率により判断することができる。こ
の定着率とは、以下のように定義される。 １．印刷媒体上にべた印刷を行った結果の任意位置の印
刷濃度を測定し、測定結果値をＡ１とする。 ２．印刷媒体上の濃度測定位置に粘着テープを自重に任
せて置き、その粘着テープ上に円柱状の１００ｇ／ｃｍ
２の重りを載置する。 ３．重りを除去し粘着テープをはがす。 ４．上記１にて印刷濃度を測定した位置と同一の位置に
おける印刷濃度を再度測定し、測定結果値をＡ２とす
る。 ５．｛Ａ２／Ａ１×１００｝を計算し、その結果を定着
率とする。

【００５０】定着率は、加熱ローラ１から印刷媒体７０
又は８０等に流入する熱量により決定されるため、定着
部３００を通過する印刷媒体７０又は８０等の搬送速度
が一定である場合には、加熱ローラ１の外周表面の温度
により一義的に定めることができる。定着率は１００％
に近いほど定着性が良いので最大値の１００％であるこ
とが望ましいが、実用上９０％以上であれば問題はない
が、９０％未満では定着不良が発生する。

【００５１】図６は、定着率加熱ローラ１の外周表面温
度に対する定着率の変化を示す図である。図６の横軸
は、加熱ローラ１の表面温度であり、縦軸は上記の定義
による定着率である。

【００５２】図６に示した第１の実施形態に用いられた
画像形成装置の制御条件である印刷媒体７０又は８０の
搬送速度が２インチ／秒であって設定温度が１７０℃で
ある時には、加熱ローラ１の外周表面温度が１５５℃
（設定温度−１５℃）未満になると、定着率が９０％以
下になるので、定着不良が発生する。すなわち、第１の
実施形態では、加熱ローラの外周表面にて定着可能な最
大用紙幅よりも幅狭な印刷媒体の定着処理を実行する場
合には、非接触温度制御方法による制御を行うことによ
り、加熱ローラ１の外周表面の定着率が低下しないよう
にしていた。

【００５３】ところで、第１の実施形態では、図３のス
テップＳ１２に示したように、接触温度制御方法と非接
触温度制御方法とを印刷に使用される印刷媒体の幅寸法
の違いに対応させて切り替える判断を行っているが、印
刷媒体の幅寸法は、画像形成装置に紙サイズ検出部５０
又は６０の如き印刷媒体の幅寸法を検出する装置を付加
するか、予め操作者が使用する印刷媒体の幅を操作入力
部１８ｂ等を用いて入力する必要がある。印刷媒体の幅
寸法を検出する装置を付加する場合には、画像形成装置
の製造コストが高くなってしまい、予め操作者が使用す
る印刷媒体の幅を入力する場合には、操作者の工数を増
加させるので作業効率が低下し、さらに、誤入力による
再操作、再処理によって作業効率が低下する可能性があ
る。以下に説明する第２の実施形態では、上記の問題を
解決するために非接触温度検出部４０の検出温度ｔ２を
利用して、印刷媒体の幅寸法の違いに起因する加熱ロー
ラの中央部と端部の温度差に対応させて接触温度制御方
法と非接触温度制御方法とを切り替える処理を自動化す
るようにした。

【００５４】第２の実施形態の装置を表すブロック図
は、図１と概して同様であるが、紙サイズ検出部５０及
び６０が設けられておらず、接触温度制御方法と非接触
温度制御方法とを切り替えるための制御用プログラムが
異なっている。また、第２の実施形態の予熱処理を示す
フローチャートは図２と同じである。

【００５５】図７は、本発明の第２の実施形態の画像形
成装置における定着部の温度制御処理を示すフローチャ
ートである。この温度制御処理は、第１の実施形態につ
いて図３を参照して説明した処理の代りに行われる。

【００５６】ステップＳ３１の処理は第１の実施形態に
おけるステップＳ１１の処理と同様であり、ステップＳ
３２〜ステップＳ３５までの非接触温度制御方法を用い
た処理は第１の実施形態におけるステップＳ１３〜ステ
ップＳ１６までの処理と同様であり、ステップＳ４２〜
ステップＳ４５までの非接触温度制御方法を用いた処理
は第１の実施形態におけるステップＳ２３〜ステップＳ
２６までの処理と同様であるので、説明が煩雑になるこ
とを避けるために重複する説明を省略する。

【００５７】第１の実施形態と比較した第２の実施形態
の特徴的な処理としては、印刷媒体の幅寸法の違いに対
応させて接触温度制御方法と非接触温度制御方法とを切
り替える処理を行う第１の実施形態におけるステップＳ
１２を第２の実施形態では削除し、非接触温度検出部４
０の検出温度ｔ２を利用して、接触温度制御方法と非接
触温度制御方法とを切り替える処理を行うステップＳ３
６を加えたことである。

【００５８】ステップＳ３６では、非接触温度検出部４
０の検出した温度ｔ２が非接触温度検出部４０用の設定
温度ｔ２０から１５℃を差し引いた値、即ちｔ２０−１
５℃（例えば、１５５℃−１５℃＝１４０℃＝所定値）
未満となる場合に、制御ブロック４００にて用いる制御
方法を非接触温度制御方法に切り替えるようにしてい
る。非接触温度検出部４０の検出した温度が１４０℃未
満である場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）にはステップ
Ｓ３７に進み、非接触温度検出部４０の検出した温度が
１４０℃未満でない場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）には
ステップＳ３２に戻って接触温度制御方法による制御を
繰り返す。ステップＳ３７では、主制御部１１におい
て、画像処理装置における定着処理が終了したか否かの
判断が行われる。定着処理が終了した場合（ステップＳ
３７：Ｙｅｓ）には図２の予熱処理（Ａ）に戻り、定着
処理が終了していない場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）に
はステップＳ４２に進み、制御ブロック４００にて用い
る制御方法を非接触温度制御方法に切り替える。

【００５９】ステップＳ４６では、再び、主制御部１１
において、画像処理装置における定着処理が終了したか
否かの判断が行われる。定着処理が終了した場合（ステ
ップＳ４６：Ｙｅｓ）には図２の予熱処理（Ａ）に戻
り、定着処理が終了していない場合（ステップＳ４６：
Ｎｏ）にはステップＳ４２に戻って非接触温度制御方法
による制御を繰り返す。

【００６０】なお、ステップＳ３６では、非接触温度検
出部４０の検出温度ｔ２を利用して、接触温度制御方法
と非接触温度制御方法とを切り替える処理を行ってい
る。これは、接触温度制御方法、即ち、接触温度検出部
３０の検出温度ｔ１を用いて加熱ローラ１の温度を制御
する場合、Ｂ５サイズ用紙等の狭幅な用紙に画像形成を
実施すると加熱ローラ１の中央部（Ａ５サイズ定着使用
部１ａ）の温度が端部（定着不使用部１ｃ）と比較して
低下するという現象が発生することから、その現象を利
用して用紙の幅がＡ４であるか或いはＢ５であるかを判
別し、用紙幅に対応させて接触温度制御方法と非接触温
度制御方法とを切り替えるようにしたものである。即
ち、検出温度ｔ２が所定の温度（本実施形態ではｔ２０
−１５℃＝１４０℃）未満である場合には、用紙サイズ
がＢ５であると認識し、接触温度制御方法を非接触温度
制御方法に切り替えるようにしたものである。

【００６１】このように第２の実施形態では、非接触温
度検出部４０の検出温度ｔ２を利用することにより、印
刷媒体の幅寸法の違いに起因する加熱ローラ１の中央部
と端部の温度差に対応させて接触温度制御方法と非接触
温度制御方法とを切り替える処理を自動化することがで
きる。

【００６２】図８は、本発明の第２の実施形態を用いて
Ａ５サイズ用紙の印刷媒体に定着処理を連続実行した場
合の加熱ローラの中央部における温度変化を示す図であ
る。

【００６３】図８の横軸は印刷枚数であり、縦軸は温度
であって、図８には加熱ローラ１の中央部の表面温度と
共に接触温度検出部３０および非接触温度検出部４０の
検出温度ｔ２が示されている。

【００６４】図８においては、ウォームアップ後の接触
温度制御方法を用いて制御している間は、上記した理由
から加熱ローラの中央部の温度は漸減している。ところ
が、非接触温度検出部４０の検出温度ｔ２が１４０℃の
最低値（加熱ローラの中央部の実際の温度は１５５℃）
になったところで、非接触温度制御方法を用いた制御に
切り替わったため、発熱体２がオンされて加熱ローラ１
の中央部の温度は漸増するようになり、加熱ローラ１の
中央部の温度が１７０℃近辺で安定するようになってい
る。従って、第２の実施形態においても、Ａ５サイズの
印刷媒体７０を用いて連続して定着処理を実行する際に
安定した定着結果を得られることがわかる。

【００６５】ところで、図８においては、非接触温度制
御方法を用いた制御に切り替わった後の加熱ローラ１の
中央部の温度は、１７０℃近辺になり定着処理を安定さ
せることができるが、加熱ローラ１の端部（定着不使用
部１ｃ）にある接触温度検出部３０の検出温度ｔ１は１
９０℃まで上昇（飽和）している。本実施形態では、図
６に示したように、この加熱ローラ１の端部の温度が２
００℃を超えるとホットオフセット現象が発生する。ホ
ットオフセット現象とは、定着時に溶融したトナーの粘
度が低下することから、溶融したトナーが加熱ローラに
付着し、溶融したトナーは加熱ローラ１が１周回転する
ことにより最終的に印刷媒体の意図しない場所に汚れと
なってトナーが付着する現象である。第２の実施形態で
は、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１は１９０℃まで
しか上昇しないので、ホットオフセット現象が発生する
ことはないと考えられる。しかし、近年の高速化要求に
より印刷媒体の搬送速度を上昇させて高速化した画像形
成装置においては、加熱ローラ１と印刷媒体との接触時
間が減少するので、各温度制御方法にて用いる設定温度
あるいは最低温度等の温度設定値を上昇させる必要があ
る。

【００６６】例えば、第１および第２の実施形態では２
インチ／秒であった印刷媒体の搬送速度を、４インチ／
秒に速めた場合には、加熱ローラ１の接触温度検出部３
０用の設定値を２００℃まで高める必要がある。その際
に第１或いは第２の実施形態で使用されるトナーをその
まま使用すると、設定値の２００℃以上でホットオフセ
ット現象が発生してしまうので、印刷媒体の搬送速度を
４インチ／秒に速めた場合には、トナー等に改良を加え
て２００℃以上の温度でもホットオフセット現象が発生
しないようにする必要がある。しかし、非常に高温まで
トナーを使用可能に改良できたとしても、高温になるこ
とにより、加熱ローラ１の周辺部品に変形や加熱ローラ
軸受け部のオイルの蒸発、軸受け部品の摩耗等が発生し
やすくなるので、２３０℃程度までしか最高温度を上げ
ることはできない。

【００６７】そこで、以下に説明する第３の実施形態で
は、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１を利用して、印
刷媒体の搬送速度を４インチ／秒に速めた場合であって
も、ホットオフセット現象が発生しないように制御する
ようにした。

【００６８】なお、第３の実施形態で用いた画像形成装
置の主な仕様は、印刷媒体の搬送速度は４インチ／秒、
加熱ローラ１の設定温度は２００℃、印刷可能な印刷媒
体の幅寸法は最大８．５インチ（レターサイズの幅寸
法）である。第３の実施形態の装置を表すブロック図
は、図１と概して同様であるが、紙サイズ検出部５０及
び６０が設けられておらず、接触温度制御方法と非接触
温度制御方法とを切り替えるための制御用プログラムが
異なっている。また、第３の実施形態の予熱処理を示す
フローチャートは図２と同じである。

【００６９】図９は、本発明の第３の実施形態の画像形
成装置における定着部の温度制御処理を示すフローチャ
ートである。この温度制御処理は、第１の実施形態につ
いて図３を参照して説明した処理、または、第２の実施
形態について図７を参照して説明した処理、の代りに行
われる。

【００７０】ステップＳ５１〜ステップＳ６５までの処
理は第２の実施形態におけるステップＳ３１〜ステップ
Ｓ４５までの処理と同様であるので、説明が煩雑になる
ことを避けるために重複する説明を省略する。

【００７１】第２の実施形態と比較した第３の実施形態
の特徴的な処理としては、接触温度検出部３０の検出温
度ｔ１が最高温度である２３０℃以上になったら、一旦
画像形成装置における定着部３００および印刷媒体の搬
送装置等の電力供給を無くすと共に画像処理ができない
旨のアラームを表示部１８ａ等に表示し、接触温度検出
部３０の検出温度ｔ１が設定値である２００℃未満にな
ったら、画像形成装置における定着部３００および印刷
媒体の搬送装置等への電力供給を再開すると共に画像処
理ができない旨のアラームを解除するステップＳ６６〜
ステップＳ７４を加えたことである。

【００７２】ステップＳ６６では、主制御部１１におい
て、再度、画像処理装置における定着処理が終了したか
否かの判断が行われる。定着処理が終了した場合（ステ
ップＳ６６：Ｙｅｓ）には図２の予熱処理（Ａ）に戻
り、定着処理が終了していない場合（ステップＳ６６：
Ｎｏ）にはステップＳ６７に進む。ステップＳ６７で
は、接触温度検出部３０の検出した温度が接触温度検出
部３０用の設定温度＋３０℃（２００℃＋３０℃＝２３
０℃＝所定値）以上となるか否かを判断する。接触温度
検出部３０の検出した温度が２３０℃以上である場合
（ステップＳ６７：Ｙｅｓ）にはステップＳ７１に進
み、接触温度検出部３０の検出した温度が２３０℃以上
でない場合（ステップＳ６７：Ｎｏ）にはステップＳ６
２に戻って非接触温度制御方法による制御を繰り返す。

【００７３】ステップＳ７１では、画像形成装置におけ
る定着部３００および印刷媒体の搬送装置等への電力供
給を無くすと共に画像処理ができない旨のアラームを表
示部１８ａ等に表示する。

【００７４】ステップＳ７２では、接触温度検出部３０
の検出した温度が接触温度検出部３０用の設定温度（２
００℃）未満まで低下したか否かを判断する。接触温度
検出部３０の検出した温度が２００℃未満である場合
（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）にはステップＳ７３に進
み、接触温度検出部３０の検出した温度が２００℃未満
でない場合（ステップＳ７２：Ｎｏ）にはステップＳ７
２の処理を繰り返す。ステップＳ７３では、画像形成装
置における定着部３００および印刷媒体の搬送装置等へ
の電力供給を再開すると共に画像処理ができない旨のア
ラームを停止する。ステップＳ７４では、再び、主制御
部１１において、画像処理装置における定着処理が終了
したか否かの判断が行われる。定着処理が終了した場合
（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）には図２の予熱処理（Ａ）
に戻り、定着処理が終了していない場合（ステップＳ７
４：Ｎｏ）にはステップＳ６２に戻って非接触温度制御
方法による制御を繰り返す。

【００７５】このように本実施形態では、接触温度検出
部３０の検出温度ｔ１を利用することにより、Ａ５サイ
ズの印刷媒体の搬送速度を４インチ／秒に速めた場合で
あっても、加熱ローラ１の端部（定着不使用部１ｃ）等
の温度が異常に上昇してホットオフセット現象が発生し
ないように制御することができる。

【００７６】図１０は、本発明の第３の実施形態を用い
てＡ５サイズ用紙の印刷媒体に定着処理を連続実行した
場合の加熱ローラの中央部等における温度変化を示す図
である。ただし、図１０では、ウォームアップ後に最初
から非接触温度制御方法による制御をおこなうようにし
ている。

【００７７】図１０の横軸は印刷枚数であり、縦軸は温
度であって、図１０には加熱ローラ１の中央部の表面温
度と共に接触温度検出部３０および非接触温度検出部４
０の検出温度ｔ２が示されている。

【００７８】図１０においては、ウォームアップ後の非
接触温度制御方法を用いて制御している間は、加熱ロー
ラの中央部の温度はほぼ一定の２００℃（設定値）に維
持されているが、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１は
定着処理（印刷）を連続実行することにより漸増してい
る。ところが、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が２
３０℃の最高値になったところで、画像形成装置におけ
る定着部３００および印刷媒体の搬送装置等への電力供
給が一旦中断されるので、その印刷停止中は接触温度検
出部３０の検出温度ｔ１が自然冷却等により漸減する。
そして、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１が２００℃
の設定値ｔ６０になったところで、画像形成装置におけ
る定着部３００および印刷媒体の搬送装置等への電力供
給が再開されるので、接触温度検出部３０の検出温度ｔ
１は定着処理（印刷）を連続実行することにより漸増す
る。第３の実施形態では、上記処理が繰り返し実施され
ることになる。従って、第３の実施形態においても、Ａ
５サイズの印刷媒体７０を用いて連続して定着処理を実
行する際に安定した定着結果を得られることがわかる。

【００７９】しかし、第３の実施形態では、画像形成装
置における定着部３００および印刷媒体の搬送装置等へ
の電力供給を一旦中断して自然冷却による加熱ローラ１
の温度低下を待つので、印刷枚数が多い場合等には、何
回も温度低下を待つことになり、実質的な印刷時間が非
常に長くなる。

【００８０】そこで、以下に説明する第４の実施形態で
は、接触温度検出部３０の検出温度ｔ１を利用して、印
刷媒体の搬送速度を４インチ／秒に速めた場合であって
も、ホットオフセット現象が発生しないようにすると共
に、印刷時間が増加しないように制御するようにした。
第４の実施形態の装置を表すブロック図は、図１と概し
て同様であるが、紙サイズ検出部５０及び６０が設けら
れておらず、接触温度制御方法と非接触温度制御方法と
を切り替えるための制御用プログラムが異なっている。
また、第４の実施形態の予熱処理を示すフローチャート
は図２と同じである。

【００８１】図１１は、本発明の第４の実施形態の画像
形成装置における定着部の温度制御処理を示すフローチ
ャートである。この温度制御処理は、第１の実施形態に
ついて図３を参照して説明した処理、第２の実施形態に
ついて図７を参照して説明した処理、又は、第３の実施
形態について図９を参照して説明した処理、の代りに行
われる。

【００８２】ステップＳ８１〜ステップＳ９７までの処
理は第３の実施形態におけるステップＳ５１〜ステップ
Ｓ６７までの処理と同様であり、また、ステップＳ１０
２〜ステップＳ１０５までの処理は第１の実施形態にお
けるステップＳ２３〜ステップＳ２６までの処理と同様
であるので、説明が煩雑になることを避けるために重複
する説明を省略する。

【００８３】第３の実施形態と比較した第４の実施形態
の特徴的な処理としては、接触温度検出部３０の検出温
度ｔ１が最高温度である２３０℃以上になったら、印刷
媒体の搬送速度を遅くすると共に画像処理速度が低下す
る旨のアラームを表示部１８ａ等に表示し、接触温度検
出部３０の検出温度ｔ１が設定値（設定温度ｔ１０）で
ある１７０℃未満になったら、印刷媒体の搬送速度を速
くすると共に画像処理速度が低下する旨のアラームを解
除するようにしたステップＳ１０１〜ステップＳ１０８
である。

【００８４】ステップＳ１０１では、接触温度検出部３
０の検出した温度が接触温度検出部３０用の設定温度ｔ
６０＋３０℃（２００℃＋３０℃＝２３０℃＝所定値）
以上となったので、印刷媒体の搬送速度を４インチ／秒
から２インチ／秒に遅くし、接触温度検出部３０の検出
温度ｔ１の設定値（設定温度）を２００℃（ｔ６０）か
ら１７０℃（ｔ１０）にし、非接触温度検出部４０の検
出温度ｔ２の設定値を１８０℃（ｔ７０）から１５５℃
（ｔ２０）にすると共に画像処理速度が低下する旨のア
ラームを表示部１８ａ等に表示する。

【００８５】ステップＳ１０６では、接触温度検出部３
０の検出した温度が接触温度検出部３０用の設定温度
（１７０℃）未満まで低下したか否かを判断する。接触
温度検出部３０の検出した温度が１７０℃未満である場
合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）にはステップＳ１０７
に進み、接触温度検出部３０の検出した温度が１７０℃
未満でない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）にはステッ
プＳ１０２に戻り印刷媒体の搬送速度が２インチ／秒で
ある場合の非接触温度制御方法による制御を繰り返す。
ステップＳ１０７では、接触温度検出部３０の検出した
温度が１７０℃未満となったので、印刷媒体の搬送速度
を２インチ／秒から４インチ／秒に速くし、接触温度検
出部３０の検出温度ｔ１の設定値（設定温度）を１７０
℃（ｔ１０）から２００℃（ｔ６０）にし、非接触温度
検出部４０の検出温度ｔ２の設定値を１５５℃（ｔ２
０）から１８０℃（ｔ７０）にすると共に画像処理速度
が低下する旨のアラームを解除する。ステップＳ１０８
では、主制御部１１において、再度、画像処理装置にお
ける定着処理が終了したか否かの判断が行われる。定着
処理が終了した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）には
図２の予熱処理（Ａ）に戻り、定着処理が終了していな
い場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）にはステップＳ９２
に戻り印刷媒体の搬送速度が４インチ／秒である場合の
非接触温度制御方法による制御を繰り返す。

【００８６】本実施形態を用いてＡ５サイズの印刷媒体
７０に定着処理（印刷）を連続して１００枚行ったとこ
ろ７分で終了し、第３の実施形態で同様な印刷を行った
場合には１０分が必要であった。したがって、本実施形
態では実質的な印刷速度の改善により第３の実施形態に
比べて３分の時間短縮を達成できた。

【００８７】このように本実施形態では、接触温度検出
部３０の検出温度ｔ１を利用することにより、Ａ５サイ
ズの印刷媒体の搬送速度を４インチ／秒に速めた場合で
あっても、加熱ローラ１の端部の温度が異常に上昇して
ホットオフセット現象が発生しないように制御すること
ができ、さらに、印刷枚数が多い場合等における印刷時
間の増加を抑えることができる。

【００８８】なお、本実施形態では、印刷媒体の搬送速
度が２種類必要になるため、制御用のプログラムのサイ
ズが大きくなりメモリ等の増設が必要になってコストア
ップする場合が考えられるが、その場合には、対象とな
る画像形成装置に要求されるものが、コスト重視である
か速度重視であるかに従って、上記第３の実施形態と第
４の実施形態の何れか一方を選択すればよい。

【００８９】なお、本実施形態では、加熱ローラ１にて
定着可能な最大寸法の印刷媒体をＡ４サイズ用紙とし、
それよりも小さい寸法の印刷媒体をＡ５サイズ用紙とし
たが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、
Ａ４サイズ用紙に代えてレターサイズ用紙を用いる等、
任意の寸法の印刷媒体を用いることができる。また、設
定温度あるいは所定値についても上記した１４０℃、１
５５℃、１７０℃、１８０℃、２００℃、および、２３
０℃に本発明は限られるものではなく任意の温度設定を
用いることができる。

【００９０】

【発明の効果】上記のように請求項１の本発明では、画
像形成装置内を搬送される印刷媒体の寸法幅の違いによ
り、温度制御手段は接触温度制御方法と非接触温度制御
方法を切り替えて制御を実施するので、加熱ローラの外
周表面にて定着可能な最大の印刷媒体の用紙幅よりも幅
狭な印刷媒体の定着処理を連続して実行する場合であっ
ても、加熱ローラの外周表面の温度が低下して定着不良
を発生することがないようにすることができる。

【００９１】請求項２の本発明では、接触温度制御方法
による制御中に接触検出値が接触側設定値と一致した時
に、非接触温度検出手段から非接触検出値を出力し、そ
の時の非接触検出値を非接触温度制御方法における非接
触側設定値として設定するので、非接触温度制御方法に
用いる接触側設定値の設定を自動化することができる。

【００９２】請求項３の本発明では、温度制御手段は、
画像形成装置内を搬送される印刷媒体の寸法幅が所定値
よりも大きい場合には、接触温度制御方法により制御を
実施し、搬送される印刷媒体の寸法幅が所定値よりも小
さい場合には、温度制御手段は非接触温度制御方法によ
り制御を実施するので、印刷媒体の幅寸法に最適の温度
制御方法を選択して制御を実施することができる。

【００９３】請求項４の本発明では、温度制御手段は、
接触温度制御方法を用いて接触検出値に基づく制御を実
施中に非接触検出値が所定値未満の値であることを検出
した場合には、接触温度制御方法を用いることを中止し
て非接触温度制御方法を用いるので、接触温度検出部の
検出温度を利用して、印刷媒体の幅寸法の違いに起因す
る加熱ローラの中央部と端部の温度差に対応させて接触
温度制御方法と非接触温度制御方法とを切り替える処理
を自動化することができる。

【００９４】請求項５の本発明では、温度制御手段は、
非接触温度制御方法を用いて非接触検出値に基づく制御
を実施中に接触検出値が所定値以上の値であることを検
出した場合には、画像形成処理を中断して温度を低下さ
せ、接触検出値が接触側設定値まで低下したら画像形成
処理を再開始するので、接触温度検出部の検出温度を利
用することにより、Ａ５サイズの印刷媒体の搬送速度を
４インチ／秒に速めた場合であっても、加熱ローラの端
部の温度が異常に上昇してホットオフセット現象が発生
しないように制御することができる。

【００９５】請求項６の本発明では、温度制御手段は、
非接触温度制御方法を用いて非接触検出値に基づく制御
を実施中に接触検出値が所定値以上の値であることを検
出した場合には、印刷媒体の搬送速度を低下させ、接触
検出値が接触側設定値まで低下したら印刷媒体の搬送速
度を元の速度に復帰させるので、接触温度検出部の検出
温度を利用することにより、印刷媒体の搬送速度を速め
た場合であっても、加熱ローラの端部の温度が異常に上
昇してホットオフセット現象が発生しないように制御す
ることができ、さらに、印刷枚数が多い場合等における
印刷時間の増加を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は本発明の第１〜第4の各実施形態の
画像形成装置における定着部及び制御ブロックを示す図
であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。

【図２】 本発明の第１〜第４の各実施形態における予
熱処理のフローチャートである。

【図３】 本発明の第１の実施形態の画像形成装置にお
ける定着部の温度制御処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】 接触温度制御方法と非接触温度制御方法とを
用いてＡ４サイズ用紙の印刷媒体に定着処理を連続実行
した場合の加熱ローラの中央部における温度変化を示す
図であり、

【図５】 接触温度制御方法と非接触温度制御方法とを
用いてＡ５サイズ用紙の印刷媒体に定着処理を連続実行
した場合の加熱ローラの中央部における温度変化を示す
図である。

【図６】 定着率加熱ローラ１の外周表面温度に対する
定着率の変化を示す図である。

【図７】 本発明の第２の実施形態の画像形成装置にお
ける定着部の温度制御処理を示すフローチャートであ
る。

【図８】 本発明の第２の実施形態を用いてＡ５サイズ
用紙の印刷媒体に定着処理を連続実行した場合の加熱ロ
ーラの中央部における温度変化を示す図である。

【図９】 本発明の第３の実施形態の画像形成装置にお
ける定着部の温度制御処理を示すフローチャートであ
る。

【図１０】 本発明の第３の実施形態を用いてＡ５サイ
ズ用紙の印刷媒体に定着処理を連続実行した場合の加熱
ローラの中央部における温度変化を示す図である。

【図１１】 本発明の第４の実施形態の画像形成装置に
おける定着部の温度制御処理を示すフローチャートであ
る。

【図１２】 従来の画像形成装置の一例の定着部及び制
御ブロックを示す図である。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ、１ａ Ａ５サイズ定着使用部、１ｂ
Ａ４サイズ定着使用部、１ｃ 定着不使用部、２ 発熱
体（発熱手段）、１１ 主制御部、１２ Ａ／Ｄ変換
部、１３ 出力切替部、１４ 電源部、１５ 駆動制御
部、１６ 駆動部、１７ 記憶部、１７ａ〜１７ｃ 記
憶領域、１８ 操作部、１８ａ 表示部、１８ｂ 操作
入力部、２０ 加圧ローラ、２１ 加圧ばね、２２ シ
ャフト、３０ 接触温度検出部（接触側検出手段）、４
０ 非接触温度検出部（非接触側検出手段）、７０ 印
刷媒体（Ａ５サイズ用紙）、８０ 印刷媒体（Ａ４サイ
ズ用紙）９０、９１、９２ 矢印（回転方向）１００、
３００ 定着部、２００、４００ 制御ブロック（温度
制御手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長峰 雅光 東京都港区芝浦４丁目11番地22号 株式会 社沖データ内 Ｆターム(参考） 2H027 DA12 DC10 EA12 ED16 ED25 EE03 EF09 2H033 AA02 AA09 AA24 BA30 BA32 CA09 CA17 CA27 CA36 CA45 9A001 BB06 HH23 HH34 JJ35 KK32 KK42

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷媒体上に転写されたトナー像を加熱
   する加熱ローラと、 加熱ローラの内部に配置されて加熱ローラに熱を供給す
   る発熱手段と、 加熱ローラの外周表面に圧接して該圧接部を印刷媒体が
   通過することによりトナー像を印刷媒体に定着させる加
   圧ローラと、 加熱ローラの端部の前記印刷媒体が接触しない部分に接
   触させて設置された接触温度検出手段と、 加熱ローラの略中央部の前記印刷媒体が必ず接触する部
   分に接触しないように近接させて設置された非接触温度
   検出手段と、 前記接触温度検出手段から出力される接触検出値が所定
   の接触側設定値に一致するように発熱手段へ供給される
   電力をオン／オフ制御する接触温度制御方法と、前記非
   接触温度検出手段から出力される非接触検出値が所定の
   非接触側設定値に一致するように発熱手段へ供給される
   電力をオン／オフ制御する非接触温度制御方法と、を前
   記印刷媒体の幅寸法の違いに対応させて切り替える温度
   制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した画像形成装置におい
   て、前記非接触側設定値としては、前記接触検出値が前
   記接触側設定値と一致した時の非接触検出値を設定する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または２に記載した画像形
   成装置において、前記温度制御手段は、印刷媒体の幅寸
   法が所定値よりも大きい場合には接触温度制御方法を使
   用し、印刷媒体の幅寸法が所定値よりも小さい場合には
   非接触温度制御方法を使用するように切り替えて制御す
   ることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１乃至３の何れか１項に記載
   した画像形成装置において、前記温度制御手段は、接触
   温度制御方法を用いて制御中に前記非接触検出値が所定
   値未満に低下した場合には、非接触温度制御方法に切り
   替えることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１乃至４の何れか１項に記載
   した画像形成装置において、前記温度制御手段は、非接
   触温度制御方法を用いて制御中に前記接触検出値が所定
   値以上に上昇した場合には、画像形成処理を中断し、中
   断後に前記接触検出値が接触側設定値まで低下した場合
   には、画像形成処理を再開始することを特徴とする画像
   形成装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１乃至４の何れか１項に記載
   した画像形成装置において、前記温度制御手段は、非接
   触温度制御方法を用いて制御中に前記接触検出値が所定
   値以上に上昇した場合には、前記印刷媒体の搬送速度を
   低下させ、搬送速度の低下後に前記接触検出値が接触側
   設定値まで低下した場合には、前記印刷媒体の搬送速度
   を元の速度に復帰させることを特徴とする画像形成装
   置。