JP2001331059A - 画像形成装置の定着装置および定着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高解像画像又は低解像画像に対しても良好に
定着を行うことが可能な画像形成装置の定着装置および
定着方法を提供すること。 【解決手段】 低解像モードと高解像モードで画像を形
成できる画像形成装置に備えられ、シート上に転写され
た顕像剤画像をシート上に定着させるための画像形成装
置の定着装置において、所定の定着温度でシートを加熱
圧着する加熱圧着部と、前記加熱圧着部の定着温度を、
該モードの解像度および定着速度に応じて決定する制御
部とを有し、前記制御部は低解像モードにおける定着速
度（ＶＬ）、解像度（ＲＬ）および好適な定着温度（Ｔ
Ｌ）と、高解像モードにおける定着速度（ＶＨ）および
解像度（ＲＨ）とから、下記式（ａ）を用いて、高解像
モードでの定着温度（ＴＨ）を決定する。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−Ｔ
Ｌ≦１０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ …
（ａ）

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，ファクシ
ミリ装置，プリンター等の電子写真装置に備えられ、シ
ートに転写した画像を定着させるための定着装置、およ
び、この定着装置において使用されている定着方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置（電子写真
装置）は、感光体に形成したトナー画像をシートに印刷
するものである。また、電子写真装置によっては、シー
トに印刷する画像の解像度を、ユーザーによって設定で
きるものがある。そして、このような装置では、画像の
解像度に応じて、プロセス速度を変更するようになって
いる。

【０００３】すなわち、解像度を向上させるためには、
トナー画像の形成プロセス（ポリゴンミラーの回転数
等）を増加させる必要がある。このため、シートの搬送
速度を一定としたままでは、画像形成プロセスの負担が
大きくなってしまう。このため、高解像度画像の形成時
には、シートの搬送速度を遅くしてプロセス速度を減少
できるように設定されている。

【０００４】このような電子写真装置は、例えば、特開
平９‐１４６４１７号公報に記載されている。この公報
に記載の装置では、シートに画像を加熱定着させるため
の定着装置の温度を、定着速度（定着装置を通過するシ
ートの速度；プロセス速度と同義）に応じて調整するよ
うになっている。これは、シート上の画像に与える熱量
を、搬送速度によらず一定とするためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、解像度
を変更する場合、シート上の画像に与える熱量を一定と
する定着処理では、画像の定着を適切に行えないという
問題がある。図９は、定着装置の定着ニップ部における
定着ローラ（ヒートローラ）から記録紙上のトナー画像
への伝熱現象を示した図である。図中、は定着ローラ
からトナー画像に伝わる熱量、はトナー画像から空気
中に逃げる熱量、は記録紙に対してトナー画像の面積
より広く拡散して逃げる熱量、は記録紙に対してトナ
ー画像の面積内に逃げる熱量を表している。熱量は単
位面積当たりで考えれば、トナー画像の面積によらず一
定である。一方、熱量や熱量は、トナー画像の面積
が大きい場合は供給される熱量に対して無視できるほ
ど小さいが、トナー画像の面積が小さくなるほどその影
響度合いが大きくなる。このため、シートに与える熱量
を一定とする制御では、解像度を高くした場合に、トナ
ーを十分に加熱できないため、定着強度の低下や、低温
オフセットを招来してしまうという問題がある。

【０００６】本発明は、前記の問題点を解消するために
なされたものであって、高解像画像又は低解像画像に対
しても良好に定着を行うことが可能な画像形成装置の定
着装置および定着方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次の構成を有する。本発明の第１の要旨
は、低解像モードと高解像モードで画像を形成できる画
像形成装置に備えられ、シート上に転写された顕像剤画
像をシート上に定着させるための画像形成装置の定着装
置において、所定の定着温度でシートを加熱圧着する加
熱圧着部と、前記加熱圧着部の定着温度を、該モードの
解像度および定着速度に応じて決定する制御部とを有す
ることを特徴とする画像形成装置の定着装置にある。

【０００８】本発明の第１の要旨によれば、定着速度だ
けでなく、画像の解像度についても考慮するため、定着
温度を適切に設定できる。これにより、各解像モード
の、及び各解像モードの変更後の定着不良を防止でき
る。

【０００９】本発明の第２の要旨は、前記制御部は、低
解像モードにおける定着速度（ＶＬ）、解像度（ＲＬ）
および好適な定着温度（ＴＬ）と、高解像モードにおけ
る定着速度（ＶＨ）および解像度（ＲＨ）とから、下記
式（ａ）を用いて、高解像モードでの定着温度（ＴＨ）
を決定するように設定されていることを特徴とする要旨
１に記載の画像形成装置の定着装置にある。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）

【００１０】本発明の第３の要旨は、前記制御部は、高
解像モードにおける定着速度（ＶＨ）および解像度（Ｒ
Ｈ）および好適な定着温度（ＴＨ）と、低解像モードに
おける定着速度（ＶＬ）、解像度（ＲＬ）とから、下記
式（ａ）を用いて、低解像モードでの定着温度（ＴＬ）
を決定するように設定されていることを特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置の定着装置にある。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）

【００１１】本発明の第４の要旨は、前記制御部は、低
解像モードにおける定着温度（ＴＬ）、解像度（ＲＬ）
および好適な定着速度（ＶＬ）と、高解像モードにおけ
る定着温度（ＴＨ）および解像度（ＲＨ）とから、下記
式（ａ）を用いて、高解像モードでの定着速度（ＶＨ）
を決定するように設定されていることを特徴とする要旨
１に記載の画像形成装置の定着装置にある。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）

【００１２】本発明の第５の要旨は、前記制御部は、高
解像モードにおける定着温度（ＴＨ）および解像度（Ｒ
Ｈ）および好適な定着速度（ＶＨ）と、低解像モードに
おける定着温度（ＴＬ）、解像度（ＲＬ）とから、下記
式（ａ）を用いて、低解像モードでの定着速度（ＶＬ）
を決定するように設定されていることを特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置の定着装置にある。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）

【００１３】本発明の第２，３の要旨によれば、各解像
モードでの定着温度を容易に決定することができ、本発
明の第４，５の要旨によれば、各解像モードでの定着速
度を容易に決定することができる。

【００１４】本発明の第６の要旨は、高解像あるいは低
解像モードでシートに転写した顕像剤画像を、所定の定
着温度で加熱圧着することでシートに定着させる画像形
成装置に用いる定着装置の定着方法において、前記定着
温度を、該モードの解像度および定着速度に応じて決定
する第１の工程を有することを特徴とする定着方法にあ
る。

【００１５】本発明の第６の要旨によれば、定着速度だ
けでなく、画像の解像度についても考慮するため、定着
温度を適切に設定できる。これにより、各解像モード
の、及び各解像モードの変更後の定着不良を防止でき
る。

【００１６】本発明の第７の要旨は、前記第１の工程
は、低解像モードにおける定着速度（ＶＬ）、解像度
（ＲＬ）および好適な定着温度（ＴＬ）と、高解像モー
ドにおける定着速度（ＶＨ）および解像度（ＲＨ）とか
ら、以下の（ａ）式を用いて、高解像モードでの定着温
度（ＴＨ）を決定することを特徴とする要旨６に記載の
定着方法にある。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）

【００１７】本発明の第８の要旨は、前記第１の工程
は、高解像モードにおける定着速度（ＶＨ）、解像度
（ＲＨ）および好適な定着温度（ＴＨ）と、低解像モー
ドにおける定着速度（ＶＬ）及び解像度（ＲＬ）とか
ら、以下の（ａ）式を用いて、低解像モードでの定着温
度（ＴＬ）を決定することを特徴とする要旨６に記載の
定着方法にある。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）

【００１８】本発明の第９の要旨は、前記第１の工程
は、低解像モードにおける定着温度（ＴＬ）、解像度
（ＲＬ）および好適な定着速度（ＶＬ）と、高解像モー
ドにおける定着温度（ＴＨ）および解像度（ＲＨ）とか
ら、以下の（ａ）式を用いて、高解像モードでの定着速
度（ＶＨ）を決定することを特徴とする要旨６に記載の
定着方法にある。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）

【００１９】本発明の第１０の要旨は、前記第１の工程
は、高解像モードにおける定着温度（ＴＨ）、解像度
（ＲＨ）および好適な定着速度（ＶＨ）と、低解像モー
ドにおけ定着温度（ＴＬ）及び解像度（ＲＬ）とから、
以下の（ａ）式を用いて、低解像モードでの定着速度
（ＶＬ）を決定することを特徴とする請求項６に記載の
定着方法にある。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）

【００２０】本発明の第７，８の要旨によれば、各解像
モードでの定着温度を容易に決定することができ、本発
明の第９，１０の要旨によれば、各解像モードでの定着
温度を容易に決定することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかか
る画像形成装置である、小型複写機（以下、本複写機と
する）の構成を示す説明図である。この図に示すよう
に、本複写機は、略コの字型の形状を有しており、スキ
ャナー部Ａ、印刷部Ｂ、用紙搬送部Ｃと、シート排出機
構Ｄとから構成されている。また、本複写機には、これ
ら部材Ａ〜Ｄの全動作を制御するための制御部（図示せ
ず）が設けられている。

【００２２】まず、スキャナー部Ａについて説明する。
図１に示すように、スキャナー部Ａは、上面に透明なガ
ラス等からなる原稿台７を有している。そして、この原
稿台７の下方には、スキャナー光学系１０が配されてい
る。このスキャナー光学系１０には、露光ランプ１１，
反射鏡１２−１・１２−２・１２−３，結像レンズ１
３，光電変換素子（ＣＣＤ）１４とが備えられている。

【００２３】露光ランプ１１は、原稿に光を走査するた
めの光源である。反射鏡１２‐１〜３は、原稿からの反
射光を、例えば図中に一点鎖線で示すように、結像レン
ズ１３およびＣＣＤ１４まで導くものである。

【００２４】ＣＣＤ１４は、結像レンズ１３によって結
像された反射光を受光し、反射光に応じた電気信号の画
像データを生成するものである。画像データは、所定の
画像処理が施された後、後述するレーザースキャニング
ユニットに伝達される。

【００２５】次に、印刷部Ｂおよび用紙搬送部Ｃについ
て説明する。図２は、印刷部Ｂおよび用紙搬送部Ｃの一
部を示す説明図である。この図２および図１に示すよう
に、印刷部Ｂは、感光体ローラ２８、帯電部２９、現像
部３０、転写チャージャー３１およびクリーニング装置
３２と、レーザースキャニングユニット（ＬＳＵ；図示
せず）とを備えている。

【００２６】感光体ローラ２８は、ドラム形状の感光体
ローラであり、矢印方向に回転駆動されるようになって
いる。帯電部２９は、感光体ローラ２８の表面を所定の
電位に均一に帯電させるものである。

【００２７】ＬＳＵは、帯電された感光体ローラ２８の
表面をレーザー光によって露光することにより、画像デ
ータに応じた静電潜像を、所定の解像度で形成するもの
である。また、現像部３０は、ＬＳＵによって形成され
た静電潜像を現像ローラ３０ａによって現像することに
よって、感光体ローラ２８上にトナー像を形成するもの
である。

【００２８】転写チャージャー３１は、感光体ローラ２
８上のトナー像をシート（用紙、OHP用紙等の、トナー
像を転写、定着できる転写媒体）に転写するものであ
る。クリーニング装置３２は、トナー像がシートに転写
された後、感光体ローラ２８の表面に残留した顕像剤、
例えばトナーを除去するものである。

【００２９】また、図１に示すように、用紙搬送部Ｃ
は、主搬送路Ｌ、給紙搬送路Ｎ、副搬送路Ｓ、手差し搬
送路Ｍ、搬出搬送路Ｒ、固定給紙カセット１５、手差し
トレイ１６、ピックアップローラ１８、給紙ローラ１９
・２１、レジストローラ２２、定着ローラ２３、ガイド
部材４１・４２、排紙ローラ２５、排紙口４０、排出ト
レイ３９、および搬送ローラ２７−１・２７−２・２７
−３と、図示しないレジスト前検知スイッチ、定着紙検
知スイッチおよび排紙検知スイッチとを備えている。

【００３０】固定給紙カセット１５は、印刷にかかるシ
ートＰを収納するためのものである。手差しトレイ１６
は、固定給紙カセット１５に収納できない、あるいは収
納したくない種類のシートＰを給紙するためのものであ
る。

【００３１】ピックアップローラ１８は、固定給紙カセ
ット１５あるいは手差しトレイ１６の先端に備えられ、
これらトレイ１５・１６からシートＰを１枚毎に出紙す
る半月状の呼び込みローラである。

【００３２】給紙ローラ２１は、手差しトレイ１６から
取り出されたシートＰを、手差し搬送路Ｍを介して主搬
送路Ｌに送り込むための搬送ローラである。また、同様
に、給紙ローラ１９は、固定給紙カセット１５から取り
出されたシートＰを、給紙搬送路Ｎを介して主搬送路Ｌ
に送り込むためのものである。

【００３３】また、固定給紙カセット１５および手差し
トレイ１６には、シートＰの排出を補助するための、図
示しない用紙さばき部が設けられている。この用紙さば
き部は、ローラと摩擦シート部材あるいは逆転ローラと
から構成することが可能である。

【００３４】また、給紙搬送路Ｎ，副搬送路Ｓおよび手
差し搬送路Ｍは、レジストローラ２２の上流側（カセッ
ト側を上流、排出側を下流とする）で合流している。そ
して、合流箇所の近傍に、レジスト前検知スイッチが設
けられている。

【００３５】このレジスト前検知スイッチは、主搬送路
Ｌに向けて搬送されているシートＰが所定の位置を通過
したことを検知し、検知信号を出力するものである。レ
ジストローラ２２は、主搬送路Ｌを搬送されているシー
トＰをいったん保持するものである。そして、感光体ロ
ーラ２８上のトナー像をシートＰに良好に転写できるよ
うに、感光体ローラ２８の回転にあわせて、シートＰを
転写チャージャー３１にタイミングよく搬送する機能を
有する。

【００３６】すなわち、レジストローラ２２は、レジス
ト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、感光
体ローラ２８上のトナー画像の先端がシートＰにおける
印刷範囲の先端に押し付けられるように、シートＰを搬
送するようになっている。

【００３７】定着ローラ２３は、シートＰに転写された
トナー像を、シートＰ上に熱定着させるものである。な
お、この定着ローラ２３については後述する。定着紙検
知スイッチは、シートＰが定着ローラ２３を通過したこ
とを検知するためのものである。

【００３８】定着ローラ２３の下流側では、主搬送路Ｌ
と副搬送路Ｓとの分岐点、および、排出搬送路Ｋと排出
搬送路Ｒとの分岐点（合流点）が設けられている。ま
た、各分岐点には、シートＰの搬送路を設定するための
ガイド部材（切換ゲート）４１・４２が備えられてい
る。さらに、排出搬送路Ｒの終端に位置する排出口４０
の近傍には、シートＰを排出トレイ３９に排出するため
の排紙ローラ２５が設けられている。

【００３９】これら排紙ローラ２５およびガイド部材４
１・４２は、副搬送路Ｓとともに、両面印刷機構として
機能するように設定されている。すなわち、通常の片面
印刷では、ガイド部材４０・４１を上側に回動しておく
ことによって、主搬送路Ｌと排紙ローラ２５との間が開
放されるようになっている。これにより、定着ローラ２
３を抜けたシートＰは、排出搬送路Ｒに搬送された後、
排紙ローラ２５によって排出トレイ３９に載置される。

【００４０】一方、シートＰの双方の面に印刷を行う場
合、シートＰの一方の面に対する印刷が終了し、シート
Ｐが主搬送路Ｌから搬出搬送路Ｒに搬送されたときに、
ガイド部材４１が下側に回動され、副搬送路Ｓと排紙ロ
ーラ２５との間が開放されるように設定されている。

【００４１】その後、排紙ローラ２５は、シートＰの後
端部がガイド部材４１を通過するまで順方向（排紙方
向）に回転した後、シートＰを保持したまま、逆方向に
回転する。これにより、シートＰは、後端部から副搬送
路Ｓに運ばれ、搬送ローラ２７−１〜２７−３を介して
再びレジストローラ２２まで搬送され、裏面に印刷され
るようになっている。なお、ガイド部材４１の近傍に
は、シートＰがガイド部材４１を通過したことを検知す
るための検知スイッチ（図示せず）が設けられている。

【００４２】また、印刷後のシートＰをシート排出機構
Ｄに送る場合、ガイド部材４１を上側に、ガイド部材４
２を下側にそれぞれ回動することで、主搬送路Ｌと、後
述するシート排出機構Ｄにおける排出搬送路Ｋとの間を
開放するように設定されている。

【００４３】次に、シート排出機構Ｄについて説明す
る。シート排出機構Ｄは、スキャナー部Ａの下面に取り
つけられており、印刷部Ｂから印刷済のシートを受け取
って、ステープル等の後処理を施して出力する機能を有
している。また、シート排出機構Ｄは、ユーザーの指示
に応じて、シートに仕分け処理を施した状態で出力する
ことも可能なものである。

【００４４】図１に示すように、シート排出機構Ｄは、
排出搬送路Ｋ、ガイド部材４３、第１パス３、第２パス
４、第１排出ローラ５、第２排出ローラ６、ステープラ
ー８、トレイラック７、排出トレイ１、エスケープトレ
イ２を備えている。

【００４５】搬出搬送路Ｋは、シート排出機構Ｄにシー
トＰを導入するための搬送路である。ガイド部材４３
は、排出搬送路Ｋを搬送されてきたシートＰを、パス３
・４の何れかに導くための切換ゲートである。

【００４６】パス３・４は、搬出搬送路Ｋを通過してき
たシートＰを外側に排出するためのルートである。特
に、第１パス３は、ステープラー８を備えており、シー
トＰに対してステープル処理を施す場合に使用されるよ
うに設定されている。

【００４７】第２パス４は、ステープル処理を行わない
シートＰを排出するためのルートである。また、本複写
機では、ステープル処理を禁止されているシート（特殊
紙や小サイズ紙等）をシート排出機構Ｄに搬送した場合
には、自動的に第２パス４が用いられるように設定され
ている。

【００４８】第１排出ローラ５は、第１パス３を搬送さ
れてきたシートＰを、上下方向にスライド可能な排出ト
レイ１に排出するためのローラである。同様に、第２排
出ローラ６は、第２パス４を搬送されてきたシートＰ
を、排出トレイ１の上方に設けられたエスケープトレイ
２に排出するためのローラである。

【００４９】トレイラック７は、排出トレイ１およびエ
スケープトレイ２を設置し、さらに、トレイ上のシート
Ｐの散逸を防止するためのラックであり、本複写機にお
いて、印刷部Ｂと反対側の側面に設置されている。次
に、定着ローラ２３の構成について詳細に説明する。図
３は、定着ローラ２３の構成を示す説明図である。この
図に示すように、定着ローラ２３は、加熱ローラ１０１
と、この加熱ローラ１０１を圧接する加圧ローラ１０２
とを有している。

【００５０】加熱ローラ１０１は、アルミ製の芯金１０
１ａの表面に被覆層１０１ｂを設けた構成を有してお
り、その内部に、ヒーターランプ１０３を配設してい
る。このヒーターランプ１０３は、加熱ローラ１０１の
加熱源であり、ハロゲンランプから構成されている。ま
た、被覆層１０１ｂの表面には、加熱ローラ１０１の表
面温度を計測するための温度計１０４が取り付けられて
いる。

【００５１】加熱ローラ１０１の上面には、安全装置１
０５が設けられている。この安全装置１０５は、サーモ
スタットや温度ヒューズ等からなるものである。そし
て、この安全装置１０５は、温度計１０４や制御部の故
障等により、加熱ローラ１０１の表面温度を制御できな
くなった場合に、ヒーターランプ１０３への通電を遮断
する機能を有している。

【００５２】このような構成を有する定着ローラ２３で
は、感光体ローラ２８のトナー像Ｔを転写されたシート
Ｐを、ローラ１０１・１０２間に誘導するように設定さ
れている。そして、これらの間における圧接部Ｗｎ（定
着ニップ部）によって加熱圧着することにより、トナー
像ＴをシートＰに定着させるようになっている。また、
加熱ローラ１０１の表面温度、すなわち定着温度は、制
御部により調整されるようになっている。

【００５３】なお、本複写機では、ＬＳＵおよび現像部
３０が、ユーザーによって指定された解像度（高解像度
（１２００ｄｐｉ）あるいは低解像度（６００ｄｐ
ｉ））で、感光体ローラ２８にトナー像を形成するよう
になっている。そして、制御部は、トナー像の解像度に
応じて、本複写機のプロセス速度を変化させるように設
定されている。

【００５４】すなわち、制御部は、高解像画像の形成時
（高解像モード）では、低解像画像の形成時（低解像モ
ード）よりも、プロセス速度を遅くするようになってい
る。これは、ＬＳＵに負担をかけることなく、高解像画
像の形成を実現するための措置である。

【００５５】さらに、本複写機では、定着ローラ２３に
よる画像定着を良好に行えるように、制御部が、画像の
解像度および定着速度（プロセス速度と同一）に応じ
て、定着ローラ２３の定着温度（加熱ローラ１０１の表
面温度）を、十分な定着強度を実現できる温度（好適温
度）となるように調整するようになっている。

【００５６】そして、本複写機では、低解像モードにお
ける定着速度（ＶＬ）、解像度（ＲＬ）および好適温度
（ＴＬ）と、高解像モードにおける定着速度（ＶＨ）お
よび解像度（ＲＨ）とから、以下の（ａ）式を用いて、
高解像モードでの好適温度（ＴＨ）を認定するようにな
っている。 １０・ｘ−３０≦ｙ≦１０ｘ＋１０…（ａ） ここで、ｘは、両モードにおける解像度の比（ＲＨ／Ｒ
Ｌ）と定着速度の比（ＶＨ／ＶＬ）の積である。また、
ｙは、両モードにおける好適温度の差（ＴＨ−ＴＬ）で
ある。

【００５７】以下に、高解像モードにおける好適温度
を、上記（ａ）式によって導き出せる理由について説明
する。図４〜６は、定着温度（横軸）と定着強度（縦
軸）との関係を測定した結果を示したグラフである。こ
こで、定着強度とは、サンプルシートに対する擦り試験
の結果を以下の（ｂ）式に代入することで求められる、
定着残存率のことである。 定着残存率（％）＝（擦り試験後の光学反射濃度）／（擦り試験前の光学反射 濃度）×１００ … （ｂ）

【００５８】図４の測定では、サンプルシートとして、
解像度を変えて印刷された２種類のシートを用いた。す
なわち、サンプルシートとして、光学反射濃度Ｉ．Ｄ．
０．２〜１．５のハーフトーン（ＨＴ）画像を、１２０
０ｄｐｉおよび６００ｄｐｉの解像度で形成したものを
用いた。また、両シートに対する画像の定着速度は、と
もに１２２ｍｍ／秒であった。この図に示すように、定
着温度を上昇させると、定着強度を向上できることがわ
かる。また、定着温度および定着速度を同一としても、
画像解像度を高めると、定着強度を低下させてしまうこ
とがわかる。

【００５９】一方、図５の測定では、サンプルシートと
して、定着速度を変えて印刷された２種類のシートを用
いた。すなわち、サンプルシートとして、上記のハーフ
トーン画像を、６１ｍｍ／秒および１２２ｍｍ／秒の定
着速度で形成したものを用いた。また、両シートにおけ
る画像の解像度は、ともに１２００ｄｐｉとした。この
図に示すように、定着温度および画像解像度を同一とし
ても、定着速度を減少させた場合には、定着強度を向上
できることがわかる。

【００６０】また、図６の測定では、サンプルシートと
して、定着速度および解像度を変えて印刷された２種類
のシートを用いた。すなわち、サンプルシートとして、
上記のハーフトーン画像を、１２２ｍｍ／秒の定着速
度，６００ｄｐｉの解像度で印刷したシートと、６１ｍ
ｍ／秒の定着速度，１２００ｄｐｉの解像度で印刷した
シートとを用いた。

【００６１】図６に示すように、上記のように定着速度
および解像度を設定した場合、２種類のシートにおける
定着温度と定着速度との関係を、ほぼ同様とできること
がわかる。

【００６２】また、表１は、画像解像度と定着速度とを
３水準変更させた場合に、十分な定着強度（定着残存率
７０％以上）を確保できる定着温度（すなわち好適温
度）を求めた結果を示す表である。

【００６３】

【表１】

【００６４】この表および図４〜６の結果より、低解像
モードよりもプロセス速度を減速して高解像画像を形成
する場合、シートに与える熱量（定着温度／定着速度）
を同一とするように定着温度を低減すると、高解像モー
ドでの定着強度を低下させてしまうことがわかる。

【００６５】そして、表１および図６に示すように、プ
ロセス速度を半減させて解像度を２倍に向上させる場
合、定着温度は、低解像モードとほぼ同様とすることが
好ましいといえる。

【００６６】また、図７は、表１の結果に基づいて作成
したグラフである。定着強度は、トナーの熱特性（ガラ
ス転移点、融点等）、定着ニップ幅÷定着速度で求まる
定着時間（デュエルタイム）、定着圧力、及び上述した
ように、画像解像度に左右される。ここで、本実施例の
ように同一機器で、定着速度を変更することにより、異
なる解像度の画像を出力する場合、高解像モードと低解
像モードとの間で、トナーの熱特性、定着ニップ幅、定
着圧力は同一条件であることから、高解像モードと低解
像モードとの間での定着強度の関係は、定着速度と解像
度との関係で一義的に決まる。そこで、高解像モードと
低解像モードとの間の定着強度の関係を明確にするた
め、解像度の比（ＲＨ／ＲＬ）と定着速度の比（ＶＨ／
ＶＬ）の積（ｘ）というパラメータを導入し、グラフの
横軸とした。また、縦軸は、高解像モードと低解像モー
ドとにおける定着温度の差（ＴＨ−ＴＬ；ｙ）を示して
いる。また、各プロット点は、表１において対応付けら
れている解像度，定着速度および好適温度の組（表１に
おける１対の解像度および定着速度と、これらに応じた
好適温度とからなる組）の２つから得られたものであ
る。

【００６７】この図に示すように、表１における異なる
２つの組に応じたプロットは、好適温度の差（ｙ）が、
全て、１０ｘ‐３０（ｄｅｇ）以上であり、かつ、１０
ｘ＋１０（ｄｅｇ）の間に位置していることがわかる。
従って、このグラフと低解像モードにおける好適温度と
に基づいて、高解像モードの好適温度を取得することが
可能となる。すなわち、高解像モードの好適温度は、低
解像モードにおける好適温度との差ｙが、１０ｘ−３０
≦ｙ≦１０ｘ＋１０の範囲となるような温度となる。

【００６８】以上のように、本複写機では、高解像モー
ドにおける定着温度を、低解像モードでの好適温度，定
着速度および解像度と、高解像モードにおける定着速度
および解像度と、上記（ａ）式とに基づいて設定するよ
うになっている。これにより、高解像モードでの定着を
良好に行える。また、高解像モードの好適温度を容易に
設定できるので、製造コストを削減できる。なお、本実
施の形態では、高解像モードの好適温度を設定すると記
載している。しかしながら、これに限らず、高解像モー
ドでの好適温度，定着速度および解像度と、低解像モー
ドにおける定着速度および解像度と、上記（ａ）式とに
基づいて、低解像モードの好適温度を設定することもで
きる。

【００６９】また、本実施の形態では、制御部が、Ｒ
Ｈ，ＲＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＴＬに基づいて、ＴＨを決定す
るとしている。しかしながら、これに限らず、ＲＨ，Ｒ
Ｌ，ＶＬ，ＴＬ，ＴＨに基づいて、（ａ）式を用いてＶ
Ｈを決定するようにしてもよい。また、この場合には、
ＴＬ−ＴＨが２０℃以内となるように、ＶＨを決定する
ことが好ましい。

【００７０】表２は、従来の複写機における高解像モー
ド（１２００ｄｐｉ）と低解像モード（６００ｄｐｉ）
とにおける定着温度を示す表である。これらの表に示す
ように、従来の複写機では、モード間の定着温度差が大
きく、モードの切り替えに要する時間が長くなってい
た。これに対し、上記の構成では、モード間の定着温度
差を２０℃以内とするように、高解像モードの定着速度
を設定することで、この切り換え時間を短く設定できる
ようになっている。

【００７１】

【表２】

【００７２】また、本実施の形態では、本複写機が、定
着装置として定着ローラ２３を備えていると記載してい
る。しかしながら、これに限らず、本複写機に、図８に
示すフィルム定着方式（ＳＵＲＦ定着方式）の定着装置
を備えるようにしてもよい。

【００７３】この定着装置は、定着ベルト２０１と、こ
のベルト２０１を圧接する加圧ローラ２０３とを備えて
いる。定着ベルト２０１は、シートＰの搬送方向に張架
されたエンドレスフィルム形状を有しており、その内部
に、加圧ローラ２０３との圧接部分（定着ニップ部）を
加熱する発熱体２０２を配設している。

【００７４】このような構成を有する定着装置では、ト
ナー像Ｔの転写されたシートＰを、ベルト２０１・ロー
ラ２０２間に誘導するように設定されている。そして、
これらの間における圧接部によって加熱圧接することに
より、トナー像ＴをシートＰに定着させるようになって
いる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の要旨によれ
ば、高解像モード、或は低解像モードにおける定着温度
を、定着速度を簡単な数式を用いて容易に求めることが
できるので、各解像モードでの定着を良好に行うことが
でき、製造コストを削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の作用
的に示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る印字部Ｂ及び用紙搬
送部Ｃの一部の作用的説明図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る定着ローラ２３の構
成を示す説明図である。

【図４】定着温度（横軸）と定着強度（縦軸）との関係
を、解像度を変え、定着速度を同一とした場合の説明図
である。

【図５】定着温度（横軸）と定着強度（縦軸）との関係
を、解像度を同一、定着速度を変えた場合の説明図であ
る。

【図６】定着温度（横軸）と定着強度（縦軸）との関係
を、解像度と定着速度の双方を変えた場合の説明図であ
る。

【図７】表１に基づいて作成した説明図である。

【図８】フィルム定着方式の定着装置の説明図である。

【図９】加熱ローラからシートに与えられる熱量の説明
図である。

【符号の説明】 Ａ スキャナー部 Ｂ 印字部 Ｃ 用紙搬送部 ２３ 定着ローラ ２０１ 定着ベルト ２０２ 発熱体 ２０３ 加圧ローラ Ｔ トナー像 Ｐ シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DB01 EA12 EC20 ED25 EE03 EE04 EE07 EF06 EF09 FA30 FA35 2H033 AA45 BA11 BA30 CA07 CA30 CA36 CA40 CA48 3K058 AA44 AA73 AA86 BA18 CC05 CC09 CE17 CE19 DA02 DA05 FA15 GA06 9A001 BB04 BB06 HH23 JJ35 KK42

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低解像モードと高解像モードで画像を形
   成できる画像形成装置に備えられ、シート上に転写され
   た顕像剤画像をシート上に定着させるための画像形成装
   置の定着装置において、 所定の定着温度でシートを加熱圧着する加熱圧着部と、 前記加熱圧着部の定着温度を、該モードの解像度および
   定着速度に応じて決定する制御部とを有することを特徴
   とする画像形成装置の定着装置。
2. 【請求項２】 前記制御部は、低解像モードにおける定
   着速度（ＶＬ）、解像度（ＲＬ）および好適な定着温度
   （ＴＬ）と、高解像モードにおける定着速度（ＶＨ）お
   よび解像度（ＲＨ）とから、下記式（ａ）を用いて、高
   解像モードでの定着温度（ＴＨ）を決定するように設定
   されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成
   装置の定着装置。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）
3. 【請求項３】 前記制御部は、高解像モードにおける定
   着速度（ＶＨ）および解像度（ＲＨ）および好適な定着
   温度（ＴＨ）と、低解像モードにおける定着速度（Ｖ
   Ｌ）、解像度（ＲＬ）とから、下記式（ａ）を用いて、
   低解像モードでの定着温度（ＴＬ）を決定するように設
   定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形
   成装置の定着装置。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）
4. 【請求項４】 前記制御部は、低解像モードにおける定
   着温度（ＴＬ）、解像度（ＲＬ）および好適な定着速度
   （ＶＬ）と、高解像モードにおける定着温度（ＴＨ）お
   よび解像度（ＲＨ）とから、下記式（ａ）を用いて、高
   解像モードでの定着速度（ＶＨ）を決定するように設定
   されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成
   装置の定着装置。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）
5. 【請求項５】 前記制御部は、高解像モードにおける定
   着温度（ＴＨ）および解像度（ＲＨ）および好適な定着
   速度（ＶＨ）と、低解像モードにおける定着温度（Ｔ
   Ｌ）、解像度（ＲＬ）とから、下記式（ａ）を用いて、
   低解像モードでの定着速度（ＶＬ）を決定するように設
   定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形
   成装置の定着装置。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）
6. 【請求項６】 高解像あるいは低解像モードでシートに
   転写した顕像剤画像を、所定の定着温度で加熱圧着する
   ことでシートに定着させる画像形成装置に用いる定着装
   置の定着方法において、 前記定着温度を、該モードの解像度および定着速度に応
   じて決定する第１の工程を有することを特徴とする定着
   方法。
7. 【請求項７】 前記第１の工程は、低解像モードにおけ
   る定着速度（ＶＬ）、解像度（ＲＬ）および好適な定着
   温度（ＴＬ）と、高解像モードにおける定着速度（Ｖ
   Ｈ）および解像度（ＲＨ）とから、下記式（ａ）を用い
   て、高解像モードでの定着温度（ＴＨ）を決定すること
   を特徴とする請求項６に記載の定着方法。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）
8. 【請求項８】 前記第１の工程は、高解像モードにおけ
   る定着速度（ＶＨ）、解像度（ＲＨ）および好適な定着
   温度（ＴＨ）と、低解像モードにおける定着速度（Ｖ
   Ｌ）及び解像度（ＲＬ）とから、下記式（ａ）を用い
   て、低解像モードでの定着温度（ＴＬ）を決定すること
   を特徴とする請求項６に記載の定着方法。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）
9. 【請求項９】 前記第１の工程は、低解像モードにおけ
   る定着温度（ＴＬ）、解像度（ＲＬ）および好適な定着
   速度（ＶＬ）と、高解像モードにおける定着温度（Ｔ
   Ｈ）および解像度（ＲＨ）とから、下記式（ａ）を用い
   て、高解像モードでの定着速度（ＶＨ）を決定すること
   を特徴とする請求項６に記載の定着方法。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）
10. 【請求項１０】 前記第１の工程は、高解像モードにお
    ける定着温度（ＴＨ）、解像度（ＲＨ）および好適な定
    着速度（ＶＨ）と、低解像モードにおけ定着温度（Ｔ
    Ｌ）及び解像度（ＲＬ）とから、下記式（ａ）を用い
    て、低解像モードでの定着速度（ＶＬ）を決定すること
    を特徴とする請求項６に記載の定着方法。 １０・（ＲＨ／ＲＬ）（ＶＨ／ＶＬ）−３０≦ＴＨ−ＴＬ≦１０・（ＲＨ／Ｒ Ｌ）（ＶＨ／ＶＬ）＋１０ … （ａ）