JP2003330290A

JP2003330290A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003330290A
Application number: JP2002135485A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Suzumi; 雅彦鈴見
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-11-19
Anticipated expiration: 2022-05-10
Also published as: JP3958108B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム加熱方式の加熱定着装置を有する画像
形成装置において、通紙された紙種によらず、良好な定
着性とホットオフセット・カールとを両立する。【解決手段】加熱定着装置は最大通紙幅より外側に温度
検知手段１５を有し、該温度検知手段の通紙中の温度上
昇率により定着温度又はスループットの少なくとも一方
を変更する。更に上記温度上昇率による定着温度又はス
ループットの変更しきい値を使用環境温度によって変更
する。更に上記温度上昇率検知結果を給紙口毎に記憶す
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、電子写真方式や静
電記録方式等を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、未定着画像が形成された記
録材を、加熱ヒータと、フィルムからなる定着部材と加
圧部材とを互いに圧接してなる定着ニップ間を通過させ
ることにより、上記未定着画像を記録材上に永久画像と
して定着させる、フィルム加熱方式の加熱定着装置を有
する画像形成装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、例えば電子写真方式の複写機、プ
リンタ等の多くは像加熱装置である加熱定着装置（定着
器）として熱効率、安全性が良好な接触加熱型の熱ロー
ラ定着方式の装置や、省エネルギータイプのフィルム加
熱方式の装置を採用している。

【０００４】熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱
用回転体としての加熱ローラ（定着ローラ）と、これに
圧接させた加熱用回転体としての弾性ローラを基本構成
とし、この一対のローラを回転させて該両ローラ対の圧
接ニップ部である定着ニップ部に未定着画像（以下、ト
ナー画像と記す）を形成担持させた被加熱材としての記
録材（転写材シート・静電記録紙・エレクトロファック
ス紙・印字用紙等）を導入して定着ニップ部を挟持搬送
通過させることで、加熱ローラからの熱と定着ニップ部
の加圧力にてトナー画像を記録材面に永久画像として熱
圧定着させるものである。

【０００５】また、フィルム加熱方式の加熱定着装置は
例えば特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１
５７８７８号公報・特開平４−４４０７５号公報・特開
平４−２０４９８０号公報等に提案されており、固定配
置したセラミックヒータ等の加熱体に加熱用回転体であ
る耐熱性フィルム（定着フィルム）を加圧用回転体（弾
性加圧ローラ）で密着させて摺動搬送させ、該フィルム
を挟んで加熱体と加圧用回転体とで形成される圧接ニッ
プ部である定着ニップ部に未定着トナー画像を担持した
記録材を導入してフィルムと一緒に搬送させて、フィル
ムを介して付与される加熱体からの熱と定着ニップ部の
加圧力によって未定着トナー画像を記録材上に永久画像
として定着させる装置である。

【０００６】フィルム加熱方式の加熱定着装置は、加熱
体としてセラミックヒータ等の低熱容量線状加熱体を、
フィルムとして薄膜の低熱容量のものを用いることがで
きるため、省電力化・ウエイトタイム短縮化（クイック
スタート性）が可能である。またフィルム加熱方式の加
熱定着装置はフィルム駆動方法として用い加圧ローラと
の摩擦力でフィルムを駆動する方法が知られているが、
近年では部品点数が少なく低コストな構成である加圧ロ
ーラ駆動方式が多く用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例で示すよう
な定着装置において、紙（記録材）へのトナー画像の定
着性は、紙の表面性に大きく左右されることが知られて
いる。特に表面性の粗いボンド紙やレイド紙等の紙種で
は定着性が著しく損なわれる。これは、定着ニップ部内
で加熱部材と紙の接触面積が減るために十分な熱量が記
録材上のトナーに供給されない為である。

【０００８】その結果、表面性の悪い紙種でも良好な定
着性を得るためには定着加圧力を高く、定着温度を高く
する必要がある。しかしながら、定着圧力を高くする方
法は加熱定着装置の駆動トルクが高くなり、装置コスト
が高くなりやすい為、表面性の悪い紙種の定着性を良く
するためには定着温度を高くせざるを得なくなる。

【０００９】しかしながら単に定着温度を高くした場
合、薄紙や表面性の良い紙に対しては過剰な熱量が供給
されることになり、ホットオフセットが発生したり、紙
のカール量が大となるような弊害が生じる。

【００１０】このように表面性の粗い紙種と平滑性の良
好な紙種でともに最適な定着条件を両立することは難し
く、従来はユーザが紙種に応じて定着温度設定を選択す
ることで対応してきたが、表面粗さというユーザには理
解しにくいパラメータにより定着モードを設定するのは
難しく、紙種（特に表面の粗さ）に応じて最適な定着温
度設定が自動的に行われることが望まれていた。

【００１１】本発明はフィルム加熱方式の像加熱定着装
置及びそれを有する画像形成装置について上記の要望に
応えるものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００１３】（１）未定着画像が形成された記録材を、
加熱ヒータと、フィルムからなる定着部材と加圧部材と
を互いに圧接してなる定着ニップ間を通過させることに
より、上記未定着画像を記録材上に永久画像として定着
させる加熱定着装置を有する画像形成装置において、上
記加熱定着装置は最大通紙幅より外側に温度検知手段を
有し、上記温度検知手段の通紙中の温度上昇率により定
着温度又はスループットの少なくとも一方を変更するこ
とを特徴とする画像形成装置。

【００１４】この構成により、紙種に応じた適切な定着
温度で加熱定着できるため、良好な定着性とホットオフ
セット・カールを両立することができる。

【００１５】（２）上記温度上昇率による定着温度又は
スループットの変更しきい値を使用環境温度によって変
更することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

【００１６】この構成により、使用環境に依らず、紙種
に応じた適切な温度で加熱定着できるため、良好な定着
性とホットオフセット・カールを両立できる。

【００１７】（３）上記温度上昇率検知結果を給紙口毎
に記憶することを特徴とする（１）又は（２）に記載の
画像形成装置。

【００１８】この構成により、プリントモードに依らず
紙種に応じた適切な定着温度で加熱定着できるため、良
好な定着性とホットオフセット・カールを両立すること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉（１）画像形成装置例図１は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成模型
である。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセ
スを用いた、プロセススピード２６６ｍｍ／ｓ、スルー
プット４５ｐｐｍ（ＬＴＲ）のレーザビームプリンタで
ある。

【００２０】１は像担持体たる感光ドラムであり、ＯＰ
Ｃ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料
層がアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基盤上に
形成されている。

【００２１】感光ドラム１は矢印の時計方向に所定の周
速度をもって回転駆動され、その表面は帯電装置として
の帯電ローラ２によって一様に帯電される。

【００２２】次に、画像露光装置であるレーザスキャナ
ー３による像露光Ｌを受ける。レーザスキャナー３は画
像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してＯＮ／
ＯＦＦ制御されたレーザビームを出力して、回転する感
光ドラム１の帯電処理面を走査露光Ｌする。この走査露
光により感光ドラム１上に画像情報の静電潜像が形成さ
れる。

【００２３】この静電潜像は、現像装置４でトナー像と
して現像されて可視化される。現像方法としては、ジャ
ンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法等が用
いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用い
られることが多い。

【００２４】３１、３２、３３は第1〜第３の給紙口と
しての第1〜第３のカセット給紙部（ＣＳＴ）、３４は
第４の給紙口としてのＭＰトレイ（マルチ・パーパス・
トレイ）である。この第1〜第４の給紙口のうちの選択
された何れかの給紙口から記録材（転写材）Ｐが一枚宛
給紙され、感光ドラム１と転写装置としての転写ローラ
５との圧接部である転写ニップ部に所定の制御タイミン
グにて供給される。記録材Ｐは転写ニップ部を一定の加
圧力で挟持搬送される。転写ニップ部において、感光ド
ラム１上のトナー像は不図示の電源による転写バイアス
の作用で記録材Ｐに転写される。

【００２５】転写ニップ部を通過した記録材Ｐは、感光
ドラム１面から分離され、トナー像を保持して定着装置
６へ搬送され、定着装置６の定着ニップ部で加熱・加圧
されてトナー像が記録材Ｐ上に定着されて永久画像とな
り、機外へ排出される。

【００２６】一方、記録材分離後の回転感光ドラム１は
その表面に残る転写残留トナーがクリーニング装置７に
より除去されて、繰り返して作像に供される。

【００２７】（２）定着装置６図２は定着装置６部分の拡大横断面模型図である。本例
の定着装置６は、特開平４−４４０７５〜４４０８３、
４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示の、円
筒状（エンドレスベルト状）の定着フィルムを用いた、
フィルム加熱方式、加圧用回転体駆動方式（テンション
レスタイプ）の定着装置である。

【００２８】１０は定着部材（定着ユニット）、２０は
加圧部材としての加圧ローラであり、両者１０・２０の
圧接により定着ニップ部Ｎを形成させている。

【００２９】定着部材１０は図面に垂直方向を長手とす
る部材であり、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を
有する断熱ステイホルダー（フィルムホルダー）１２
と、この断熱ステイホルダー１２の下面に、該部材の長
手に沿って設けた凹溝部に嵌め入れて固定して配設し
た、通電により発熱する加熱ヒータ（加熱体）１１と、
ヒータ１１を取り付けた断熱ステイホルダー１２にルー
ズに外嵌した円筒状の耐熱性の定着フィルム１３等から
なる。

【００３０】加圧ローラ２０は、芯金２１と、該芯金上
に同心一体に形成具備させたシリコーンゴムやフッ素ゴ
ム等の耐熱ゴムあるいはシリコーンゴムを発泡して形成
された弾性層２２とから成る回転体である。弾性層２２
上にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂などか
ら成る耐熱離型性層２３を形成してあってもよい。

【００３１】加圧ローラ２０は芯金２１の両端部を装置
シャーシー（不図示）の手前側と奥側の側板間に軸受部
材を介して回転自由に軸受保持させて配設してある。

【００３２】定着部材１０は、この加圧ローラ２０の上
側に、加熱ヒータ１１側を下向きにして加圧ローラ２０
に並行に配置し、断熱ステイホルダー１２の両端部を不
図示のバネ等の加圧手段にて加圧ローラ２０の軸線方向
に附勢することで、加熱ヒータ１１の下向き面を定着フ
ィルム１３を介して加圧ローラ２０の弾性層２２に該弾
性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、加
熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させてあ
る。加圧ローラ２０側を加圧手段にて定着部材１０の下
面に押し上げ附勢して所定幅の定着ニップ部Ｎを形成す
る装置構成にすることもできる。

【００３３】加圧ローラ２０は駆動手段Ｍにより矢印の
反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧
ローラ２０の回転駆動による該加圧ローラ２０の外面と
定着フィルム１３との、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩
擦力により円筒状の定着フィルム１３に回転力が作用し
て該定着フィルム１３がその内面側がヒータ１１の下向
き面に密着して摺動しながら断熱ステイホルダー１２の
外周りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。

【００３４】加圧ローラ２０が回転駆動され、それに伴
って円筒状の定着フィルム１３が従動回転状態になり、
また加熱ヒータ１１に通電がなされ、該加熱ヒータが昇
温して所定の温度に立ち上がり温調された状態におい
て、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１３と加圧ローラ２
０との間に未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入
され、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー像担持
面側が定着フィルム１３の外面に密着してフィルム１３
と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟
持搬送過程において、ヒータ１１の熱が定着フィルム１
３を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着ト
ナー像ｔが紙Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。
定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着フィルム１３
から曲率分離される。

【００３５】ａ）加熱ヒータ１１図３は定着ニップ部Ｎ部分の拡大横断面模型図、図４は
加熱ヒータ１１の一部切り欠き背面模型図である。本例
のヒータ１１は背面加熱型のセラミックヒータである。

【００３６】１１ａは高熱伝導・電気絶縁性であるＡｌ
₂Ｏ₃又はＡｌＮを用いたヒータ基板であり、通紙方向を
長手とする横長・薄肉板部材である。

【００３７】１１ｂ・１１ｂはヒータ基板１１ａの背面
側に基板長手に沿って並行に形成具備させた２本の通電
発熱抵抗層（以下、発熱体と記す）である。

【００３８】発熱体１１ｂ・１１ｂは銀パラジューム
（Ａｇ／Ｐｄ）・Ｔａ₂Ｎ等の通電発熱抵抗体ペースト
を用いてスクリーン印刷等でパターン形成し、焼成する
ことで具備させている。

【００３９】１１ｄと１１ｅ・１１ｆはヒータ基板１１
ａの背面側両端部面にそれぞれ分けて形成具備させた第
１・第２・第３の給電用電極パターンである。第１の給
電用電極パターン１１ｄは上記２本の発熱体１１ｂ・１
１ｂの一端部側と延長電路を介して電気的に導通させた
共通電極である。また第２と第３の給電用電極パターン
１１ｅ・１１ｆはそれぞれ上記２本の発熱体１１ｂ・１
１ｂの他端部側と延長電路を介して電気的に導通させて
ある。各給電用電極パターン１１ｄ・１１ｅ・１１ｆお
よび延長電路は銀（Ａｇ）等の導電体ペーストを用いて
スクリーン印刷等でパターン形成し、焼成することで具
備させている。

【００４０】１１ｃは発熱体１１ｂ・１１ｂの保護と絶
縁性を確保するためのガラスコーティング層である。

【００４１】１４と１５はガラスコーティング層１１ｃ
の面に接触させて設けた温度検知素子としての第１と第
２の２つサーミスタである。第1のサーミスタは通紙領
域の内側に配設してあり、定着装置温調用の温度検知素
子である。第２のサーミスタは最大通紙幅より外側に配
設してあり、後述するように、通紙された記録材の紙種
検知用の温度検知素子である。

【００４２】上記の加熱ヒータ１１はヒータ基板１１ａ
の発熱体形成面側とは反対面側をヒータ表面側として、
このヒータ表面側を外側にしてフィルムホルダー１２の
下面に固定して配設してあり、このヒータ表面に対して
定着フィルム１３の内面が密着して摺動する。

【００４３】１６・１７は上記加熱ヒータ１１の両端部
にそれぞれ嵌着した第１と第２の給電コネクタである。
第１の給電コネクタ１６により、加熱ヒータ１１の第１
の給電用電極パターン１１ｄとＡＣドライバ３６とが電
気的に連絡される。また第２の給電コネクタ１７によ
り、加熱ヒータ１１の第２と第３の給電用電極パターン
１１ｅ・１１ｆとＡＣドライバ３６とが電気的に連絡さ
れる。

【００４４】３７は商用ＡＣ電源、３５は制御回路であ
る。ＡＣドライバ３６は制御回路３５により制御され
る。第１及び第２の温度検知素子１４・１５の電気的な
温度検知情報はそれぞれＡ／Ｄコンバータ４１・４２を
介して制御回路３５に入力する。

【００４５】制御回路３５はＡＣドライバ３６を制御し
て加熱ヒータ１１の第１と第２・第３の給電用電極パタ
ーン１１ｄと１１ｅ・１１ｆ間に電力供給して発熱体１
１ｂ・１１ｂを発熱させる。

【００４６】上記のように加熱ヒータ１１の発熱体１１
ｂ・１１ｂに通電がなされることで、発熱体の発熱で加
熱ヒータ１１が迅速に昇温する。その加熱ヒータ１１の
温度情報が第１の温度検知素子１４からＡ／Ｄコンバー
タ４１を介して制御回路３５に入力する。

【００４７】制御回路３５はその入力温度情報を基に加
熱ヒータ１１の通紙領域温度を所定の定着温度に制御す
べくＡＣドライバ３６を制御する。即ち加熱ヒータ１１
の発熱体へ電力制御されたＡＣ電流を流すことにより、
加熱ヒータ温度を所定の定着温度に温調制御する構成と
なっている。

【００４８】ｂ）断熱ステイホルダー１２断熱ステイホルダー１２は、定着フィルム１３の円滑な
回転を促す案内部材の役割をしているとともに、加熱ヒ
ータ１１を保持し、定着ニップ部Ｎと反対方向への放熱
を防ぐ役目もする断熱部材であり、液晶ポリマー、フェ
ノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されてお
り、定着フィルム１３が余裕をもってルーズに外嵌され
る。また、定着フィルム１３はその内面が加熱ヒータ１
１および断熱ステイホルダー１２に摺擦しながら回転す
るため、加熱ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２
と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要
がある。このため加熱ヒータ１１および断熱ステイホル
ダー１２の表面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在
させてある。これにより定着フィルム１３はスムーズに
回転することが可能となる。

【００４９】ｃ）定着フィルム１３定着フィルム１３は熱容量の小さなフィルムであり、ク
イックスタートを可能にするために１００μｍ以下の厚
みで、耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＴＦ
Ｅ、ＦＥＰ等の樹脂フィルム又はＮｉ、Ａｌ、ＳＵＳ等
の金属フィルムである。また、長寿命の加熱定着装置を
構成するために十分な強度を持ち、耐久性に優れたフィ
ルムとして、２０μｍ以上の厚みが必要である。よって
定着フィルム１３の厚みとしては２０μｍ以上１００μ
ｍ以下が最適である。さらにオフセット防止や記録材の
分離性を確保するために表層にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、Ｆ
ＥＰ等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被
覆したものである。

【００５０】（３）通紙された記録材の紙種検知と、定
着温度の変更制御本実施例では、図４のように最大通紙幅を有する紙の通
紙領域外に通紙中の温度上昇率測定用の第２のサーミス
タ１５を設ける。第２のサーミスタ１５の電気的な温度
検知情報はＡ／Ｄコンバータ４２を介して制御回路３５
に入力する。制御回路３５は第２のサーミスタ１５から
入力する温度検知情報から、記録材を通紙した時の温度
上昇率を演算して、温度上昇率しきい値との比較で、通
紙された記録材の紙種検知を行なう。以下具体的に説明
する。

【００５１】前述のように記録材Ｐが表面性の良好な平
滑紙では紙と定着フィルムとの接触面積が大きく、加熱
ヒータからの供給電力が大きい為、非通紙部の昇温が大
きくなる。これに対して、表面性の悪いボンド紙、レイ
ド紙では定着フィルムとの接触面積が小さいく、供給電
力が小さい為、非通紙部の昇温は平滑紙ほど大きくな
い。

【００５２】この非通紙部の温度上昇率の違いをモニタ
ーすることによって通紙された記録材Ｐが平滑紙である
かラフ紙であるかを識別し、その識別紙種に応じた定着
温度設定を自動的に行う。

【００５３】表１に代表的な平滑紙（Ｘｘ７５ｇ／
ｍ²、Ｘｘ１０５ｇ／ｍ²）とラフ紙（ＦＲＢ７５ｇ／ｍ
²、ＮＣＬ１０５ｇ／ｍ²）を加熱定着装置にそれぞれ通
紙した時の温度上昇率を示す。尚、温度上昇率は紙が定
着ニップに突入してから１００ｍｓ後から１．０秒間の
値である。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１から分かるように平滑紙では非通紙部
の昇温が大きいのに対して、ラフ紙では昇温が小さい。
この差を利用して、平滑紙とラフ紙の区別が可能であ
る。

【００５６】次に、図５を用いて本実施例の制御につい
て説明する。

【００５７】まず、プリント命令がきたら、加熱ヒータ
の発熱体に通電・加熱を行い（ｓｔｅｐ１）、ラフ紙で
も定着可能な定着温度Ｔ℃で加熱ヒータの温度を制御す
る（ｓｔｅｐ２）。紙先端が定着ニップに突入から所定
時間内のサーミスタ温度上昇率を測定する（ｓｔｅｐ
３）。本実施例では、紙が定着ニップに突入から１００
ｍｓ後に非通紙部の温度上昇率を測定開始し、１．０秒
間の間の温度上昇率を測定した。尚、紙の定着ニップ突
入タイミングは本体内のセンサー等の信号から知ること
ができる。この非通紙部の温度上昇率が１０ｄｅｇ以下
の場合は、ラフ紙と判断し、ラフ紙用温度テーブル（図
６の温調温度テーブル１）により所定枚数までプリント
を行う（ｓｔｅｐ４，５）。温度上昇率が１０ｄｅｇよ
り大きい場合は、平滑紙と判断し、平滑紙用温度テーブ
ル（図６の温調温度テーブル２）で所定枚数までプリン
トを行う（ｓｔｅｐ６，７）。

【００５８】上記の制御によりラフ紙と普通紙の定着性
及びホットオフセット、カールを比較した結果を表２に
示す。尚、定着性はＦＢＲ７５ｇ／ｍ²、ＮＣＬ１０５
ｇ／ｍ²紙、ホットオフセット、カールはＸｘ７５ｇ／
ｍ²で評価を行った。

【００５９】

【表２】

【００６０】表２からわかるように、従来のようにラフ
紙の定着性を重視して定着温度を設定すると、平滑紙で
ホットオフセットとカールが悪くなる。また、平滑紙の
ホットオフセットとカールを重視した定着温度設定では
ラフ紙の定着性が満足されない。これに対して、本実施
例のように紙種に応じて定着温度設定を自動的に選択す
ることによって、ラフ紙の定着性と平滑紙のホットオフ
セットとカールを両立することができる。

【００６１】尚、本実施例では平滑紙とラフ紙で定着温
度のみを変更しているが、ラフ紙でスループットを低下
させる等の方法によっても同様の効果が得られた。

【００６２】以上のように、非通紙域に温度検知部材を
設け、該温度検知部材の通紙中の温度上昇率によりラフ
紙と平滑紙の区別を行い、定着温度を異ならせることに
より、良好な定着性とホットオフセットが無く、カール
の小さい良好な画像を得ることができる。

【００６３】（第２の実施例）本実施例では、画像形成
装置に環境センサ（環境温度検知サーミスタ）３８（図
４）を具備させる。環境センサ３８の電気的な環境検知
情報はＡ／Ｄコンバータ４３を介して制御回路３５に入
力する。制御回路３５は環境センサ３８から入力する環
境検知情報に基づいて前記第1の実施例の紙種識別の温
度上昇率のしきい値を画像形成装置の使用環境に応じて
切り換える制御を行う。尚、その他の条件は前記第1の
実施例と同様であり再度の説明は省略する。

【００６４】前記第1の実施例で述べたように、非通紙
部の温度上昇率は、定着フィルムと紙の接触面積によっ
て大きく変化するが、紙の温度、つまり、使用環境によ
っても大きく変化する。表３に非通紙部の温度上昇率の
使用環境差を示す。

【００６５】

【表３】

【００６６】表３より、低温環境では非通紙部の温度上
昇率が大きく、高温環境では温度上昇率が小さいことが
わかる。これは低温環境では、紙の温度が低い分だけ加
熱ヒータから紙への供給電力が大きく、高温環境では紙
の温度が高い分だけ紙への供給電力が減少する為であ
る。従って、低温環境では、ラフ紙が平滑紙に誤検知さ
れやすくなり、高温環境では、平滑紙がラフ紙に誤検知
されやすくなる。

【００６７】そこで、本実施例では使用環境に応じて前
記第１の実施例の温度上昇率しきい値を変える制御を行
う。図７を用いて本実施例の制御について説明する。

【００６８】まず、プリント命令がきたら、加熱ヒータ
の発熱体に通電加熱を行い、定着温度Ｔ℃で温調制御す
る（ｓｔｅｐ１，２）。

【００６９】次に、環境温度検知サーミスタ３８により
使用環境を特定する（ｓｔｅｐ３）。

【００７０】低温環境（１７℃以下）の場合は、非通紙
部の温度上昇率が１５ｄｅｇ以下で有ればラフ紙と判断
し、ラフ紙用定着温度テーブルを使用し（ｓｔｅｐ５，
６）、１５ｄｅｇより大きい場合は平滑紙と判断し、平
滑紙用温度テーブルを用いて指定枚数までプリントを行
う（ｓｔｅｐ７，８）。

【００７１】次に、使用環境が高温環境（３０℃以上）
の場合、非通紙部の温度上昇率が７ｄｅｇ以下で有れば
ラフ紙と判断し（ｓｔｅｐ１０，１１）、７ｄｅｇより
大きい場合は平滑紙と判断し、それぞれの紙種に応じた
定着温度テーブルを選択して指定枚数までプリントを行
う（ｓｔｅｐ１２，１３）。

【００７２】使用環境が通常環境（１７〜３０℃）の場
合は、前記実施例１と同様の方法で定着温度の設定を行
いプリントを行う（ｓｔｅｐ１４）。

【００７３】上記制御を行った時のラフ紙の定着性及び
平滑紙のホットオフセット・カールを比較した結果を低
温環境は表４、高温環境は表５に示す。

【００７４】

【表４】

【００７５】

【表５】

【００７６】表４、５から分かるように、ラフ紙定着性
まで考慮した定着温度設定（図６の定着温度テーブル
１）では平滑紙のホットオフセット及びカールが非常に
悪い。また、平滑紙のホットオフセット及びカールを考
慮した定着温度設定（図６の定着温度テーブル２）では
低温環境のラフ紙定着性が非常に悪くなる。これに対し
て、本実施例の制御により、低温環境のラフ紙定着性か
ら高温環境のホットオフセット及びカールまで両立する
ことが可能である。

【００７７】以上のように、非通紙部の温度上昇率しき
い値を使用環境温度によって切り換えることによって、
紙種及び使用環境に依らず、ラフ紙の定着性と平滑紙の
ホットオフセット・カールを両立することができる。

【００７８】尚、本実施例においても、平滑紙とラフ紙
で定着温度のみを変更しているが、ラフ紙でスループッ
トを低下させる等の方法によっても同様の効果が得られ
た。

【００７９】（第３の実施例）本実施例では、前記第１
または第２の実施例のように非通紙部の温度上昇率から
得られた紙種情報を、記録材Ｐを通紙した給紙口３１〜
３４（図１）毎に制御回路３５に記憶させる。尚、その
他の条件は前記第１または第２の実施例と同様であり、
再度の説明は省略する。

【００８０】前記第１または第２の実施例の制御では、
プリントジョブの１枚目でラフ紙と平滑紙の判別を行う
ため、１枚間欠プリント等のプリントモードでは検知結
果が反映されにないか又は紙の途中からしか反映されな
いこともある。

【００８１】そこで本実施例では紙種の判別結果を、記
録材Ｐを通紙した給紙口３１〜３４毎に制御回路３５に
記憶させ、同一の給紙口からのプリントは同一紙種とし
て定着温度設定を行なう。これにより、１枚間欠プリン
ト等のプリントモードでも、ラフ紙は良好な定着性が得
られ、また、平滑紙では過剰な熱量を与えることなく、
ホットオフセットの発生がなく、カールのない良好な出
力画像が得られる。

【００８２】尚、本実施例では、給紙口である、各カセ
ット給紙部３１〜３３における給紙カセットの出し入れ
及びＭＰトレイ３４が紙無しになった場合は、制御回路
３５に記憶されているその給紙口の紙種情報をクリアす
る設定とし、紙種が変更された可能性がある時は紙種情
報をリセットするようにした。

【００８３】本実施例の制御を図８を用いて説明する。
まず、プリント命令がきたら、加熱ヒータの発熱体に通
電加熱を行い、定着温度Ｔ℃で温調制御する（ｓｔｅｐ
１，２）。次に、指定された給紙口に紙種情報があるか
を判別し（ｓｔｅｐ３）、紙種情報がある場合はその紙
種データから定着温度テーブルを決定し、プリントを行
い（ｓｔｅｐ４、５）、指定された給紙口に紙種情報が
ない場合は前記実施例１または２の方法により定着温度
テーブルを決定し、プリントを行う（ｓｔｅｐ６）。

【００８４】上記に説明した制御でプリントモードに依
らず良好なラフ紙定着性と平滑紙のホットオフセット・
カールのレベルが改善される。

【００８５】以上に述べたように、非通紙部の温度上昇
率により得られたラフ紙、平滑紙識別結果を給紙口毎に
所定タイミングまで記憶することにより、プリントモー
ドによらず、ラフ紙定着性と平滑紙のホットオフセット
・カールを両立することができる。

【００８６】尚、本実施例においても、平滑紙とラフ紙
で定着温度のみを変更しているが、ラフ紙でスループッ
トを低下させる等の方法によっても同様の効果が得られ
た。

【００８７】（その他）１）加熱ヒータ１１としてのセラミックヒータの構成形
態は実施例のものに限られないことは勿論である。

【００８８】加熱ヒータ１１は必ずしも定着ニップ部Ｎ
に位置していなくてもよい。例えば、図９のように加熱
ヒータ１１を定着ニップ部Ｎよりもフィルム移動方向上
流側に位置させて配設することも出来る。

【００８９】２）加熱ヒータ１１はセラミックヒータに
限られるものではない。例えば鉄板等の電磁誘導発熱性
部材とすることも出来る。図１０は加熱ヒータとして鉄
板等の電磁誘導発熱性部材１１Ａを用い、これを定着ニ
ップ部Ｎの位置に配設して、これに交番磁束発生手段と
しての電磁コイル４４と磁性コア４５により発生させた
高周波磁界を作用させることで発熱させる装置構成にす
ることも出来る。この場合も加熱ヒータとしての電磁誘
導発熱性部材１Ａは必ずしも定着ニップ部Ｎに位置して
いなくてもよい。

【００９０】また移動部材としてのフィルム１３自体を
電磁誘導発熱性部材にして交番磁束発生手段で発熱させ
る装置構成にすることも出来る。

【００９１】３）フィルム加熱方式の加熱定着装置は、
実施例のものは加圧用回転体駆動方式であるが、エンド
レスの定着フィルムの内周面に駆動ローラを設け、フィ
ルムにテンションを加えながら駆動する方式の装置であ
ってもよいし、フィルムをロール巻きの有端ウエブ状に
し、これを走行駆動させる方式の装置であってもよい。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、フ
ィルム加熱方式の加熱定着装置を有する画像形成装置に
おいて、通紙される記録材の紙種に応じて適切な定着温
度で定着が可能となるため、紙種によらず良好な定着性
とホットオフセット・カールを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第1の実施例における画像形成装置の概略構
成模型図

【図２】加熱定着装置部分の拡大模型図

【図３】定着ニップ部部分の拡大模型図

【図４】加熱ヒータとしてのセラミックヒータの構成
模型図と給電系統のブロック図

【図５】シーケンスのフローチャートを表す図

【図６】定着温度テーブルを表す図

【図７】第２の実施例におけるシーケンスのフローチ
ャートを表す図

【図８】第３の実施例におけるシーケンスのフローチ
ャートを表す図

【図９】他の構成の加熱定着装置の構成模型図

【図１０】更に他の構成の加熱定着装置の構成模型図

【符号の説明】

１１‥‥加熱部材（ヒータ）１１ａ‥‥セラミック基板１１ｂ‥‥通電発熱抵抗層１１ｃ‥‥薄肉ガラス保護層１２‥‥ステイホルダー１３‥‥薄肉フィルム（定着フィルム）１４‥‥温調用温度検知部材（サーミスタ）１５‥‥温度上昇率測定用温度検知部材（サーミスタ）２０‥‥加圧ローラ２１‥‥加圧ローラ芯金

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着画像が形成された記録材を、加熱ヒ
ータと、フィルムからなる定着部材と加圧部材とを互い
に圧接してなる定着ニップ間を通過させることにより、
上記未定着画像を記録材上に永久画像として定着させる
加熱定着装置を有する画像形成装置において、上記加熱定着装置は最大通紙幅より外側に温度検知手段
を有し、上記温度検知手段の通紙中の温度上昇率により定着温度
又はスループットの少なくとも一方を変更することを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記温度上昇率による定着温度又はスルー
プットの変更しきい値を使用環境温度によって変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】上記温度上昇率検知結果を給紙口毎に記憶
することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成
装置。