JP2009251408A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な定着性を維持しながら、記録紙のしわ、カールを効果的に防ぐことができる定着器を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】ヒートローラ６１とプレスローラ６２とにより、記録紙９をニップ搬送し、該記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着器６を備え、上記ヒートローラの表面温度を検知し、該表面温度が所定の設定定着温度に維持されるよう制御する画像形成装置１であって、上記定着器から排出された直後の記録紙の表面温度を検知する記録紙温度センサ６４を備えるとともに、上記設定定着温度は、基準温度と該基準温度より低い準基準温度とを含み、上記記録紙温度センサによって検知された上記記録紙の表面温度が、所定の温度より高い場合は、上記設定定着温度を上記基準温度から上記準基準温度に切替制御を行う制御部７１を備えていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ファクシミリ装置、複写機或いはプリンタ（これらの複合機も含む）等に採用される画像形成装置に関し、更に詳しくは、ヒートローラとプレスローラとにより、記録紙をニップ搬送し、該記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着器を備え、上記ヒートローラの表面温度を検知し、該表面温度が所定の設定定着温度に維持されるよう制御する電子写真方式の画像形成装置に関する。

上記のような画像形成装置としては、用紙カセット等を備えた用紙供給部から、１枚ずつ記録紙を繰出し、記録紙搬送路の途中に設置された搬送ローラ対（レジストローラ対）を経て、電子写真方式の画像記録部で画像記録を行うものが挙げられる。
上記画像記録部を構成する感光体ドラムと転写ローラとのニップ部に搬送及び供給された記録紙には、感光体ドラムの表面に形成されたトナー画像が転写される。該記録紙に転写されたトナー画像は、記録紙搬送路の途中に設置された定着器で永久画像として定着され、その後、排出トレイに排出される。

上記定着器としては、互いに押し当て状態で回転するヒートローラとプレスローラとを備えたものが挙げられる。該ヒートローラには加熱ヒータが内蔵されており、プレスローラとのニップ部において、記録紙に転写されたトナー画像を加熱及び加圧することにより永久画像として定着させている。

そしてヒートローラの近傍には、該ヒートローラの表面温度を検知するサーミスタなどの温度センサが配備され、これによる検知結果に基づいて、ヒートローラの表面温度が所定の設定定着温度に維持されるよう制御されている。この設定定着温度は、画像形成装置の特性などに応じて良好な定着が行える最適な温度として、画像形成装置毎に予め設定されている。
しかしながら、実際の記録紙へのトナー画像の定着性は、ヒートローラの表面温度だけに左右されるのではなく、連続してトナー画像を記録紙に定着し続ければ続けるほど、ヒートローラによって加熱されるプレスローラ或いは定着器の周囲の温度が上昇する。よって、これらの影響も受け、定着性がよくなっていく傾向となるが、過剰に記録紙に熱が与えられると記録紙にしわ或いはカールが発生するという別の問題が発生する。これではいくらトナー画像の定着性が良くても、定着器から排出された記録紙にしわが入ってしまう或いは、カールが生じて記録紙が丸まってしまうことになる。また必要以上の熱量の発生は省エネルギーにも反する。

下記特許文献１には、連続プリント開始後、プレスローラの表面温度を検知し、検知信号に基づいて、ヒートローラの制御温度の設定値を設定定着温度より段階的に低下させるように制御するものが開示されている。これによれば、連続プリント時の定着温度の変化を最小限とすることができ、記録紙のしわの発生或いは定着不良を防止することができるとされている。
下記特許文献２には、定着温度に基づいてヒートローラの加熱を制御する定着器において、複数枚の記録紙を連続して定着するときには、印字枚数をカウントし、枚数によって定着温度を低下させるものが開示されている。これによれば、複数枚の記録紙を連続して定着する際に記録紙へ必要以上の熱エネルギーが供給されることを抑制し、記録紙のしわの発生を防ぎ、連続定着時における定着性の向上を図ることができるとされている。
特開平８−１８５０８１号公報 特開平９−２１２０３５号公報

ここで定着器によるトナー画像の定着性を良好なものとするためには、主にヒートローラの表面温度に着目すればよいが、記録紙に生じるしわ或いはカールを防ぐには、記録紙に与えられた熱量、すなわち記録紙の表面温度に着目する必要があると考えられる。
しかしながら、上記特許文献１はプレスローラの表面温度を検知し、この検知信号に基づいてヒートローラの温度制御を行うものである。また上記特許文献２は従来のようにヒートローラの表面温度を検知し、温度制御を行うものである。よって、いずれもダイレクトに記録紙の表面温度を検知したものではないため、記録紙にしわなどが生じる熱量が与えられるタイミングと、ヒートローラの加熱制御がなされるタイミングとが符合せず、効果的に記録紙のしわなどを防げないことが考えられる。これはプレスローラ或いはヒートローラの表面温度を検知しても、トナー画像が定着される記録紙にいくらかの熱が奪われることに起因するといえる。すなわち、ヒートローラとプレスローラとによって加熱される記録紙に、どの程度の熱量が奪われるかは、記録紙の厚み、紙質、或いは画像形成装置が設置される環境に影響される。よって、プレスローラ或いはヒートローラの表面温度と、ニップ搬送された記録紙の表面温度との間に温度差があり、プレスローラ或いはヒートローラの表面温度に基づいて上述のような加熱制御を行っても、精度よく記録紙のしわなどを防ぐことができないと考えられる。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、良好な定着性を維持しながら、記録紙のしわ、カールを効果的に防ぐことができる定着器を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明に係る画像形成装置は、ヒートローラとプレスローラとにより、記録紙をニップ搬送し、該記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着器を備え、上記ヒートローラの表面温度を検知し、該表面温度が所定の設定定着温度に維持されるよう制御する画像形成装置であって、上記定着器から排出された直後の記録紙の表面温度を検知する記録紙温度センサを備えるとともに、上記設定定着温度は、基準温度と該基準温度より低い準基準温度とを含み、上記記録紙温度センサによって検知された上記記録紙の表面温度が、所定の温度より高い場合は、上記設定定着温度を上記基準温度から上記準基準温度に切替制御を行う制御部を特徴とする。

本発明において、記録紙温度センサは、上記記録紙の非転写面側の表面温度を検知するものとしてもよい。また制御部は、上記記録紙温度センサによって検知された上記記録紙の表面温度が、所定の温度より低い場合は、上記設定定着温度を上記基準温度とする制御を行うものとしてもよい。

本発明の画像形成装置によれば、定着器から排出された直後の記録紙の表面温度をダイレクトに検知し、所定の温度より高い場合は、設定定着温度を基準温度より低い準基準温度に切替制御を行うことができる。よって、ヒートローラの温度制御が、記録紙にしわ、カールが生じる表面温度に達する前に精度よく行われるので、上述の従来のもののように、記録紙にしわなどが生じてしまうタイミングとヒートローラの加熱制御がなされるタイミングとにずれが生じることがない。また定着器から排出された直後における記録紙の表面温度の検知値に基づいて、設定定着温度の切替制御がなされるので、定着器から排出される記録紙のしわ、カールを効果的に防ぐことができる。更に設定定着温度の切替がなされても、良好な定着が行える定着温度は維持されるので、良好な定着性を維持しながら、不必要な熱を記録紙に与えることがないものとすることができる。よってヒートローラの熱源による無駄な加熱が抑制されるので、省エネルギー効果も期待できる。
また記録紙温度センサによって、ヒートローラに直接に接触していない記録紙の非転写面側の表面温度を検知するものとすれば、記録紙自体の表面温度を精度よく検知することができる。すなわち、転写面側はヒートローラに直接接触しているため表面温度が上がりやすく、記録紙全体が温まっていなくても転写面側だけが温まっている場合があるため、非転写面側の表面温度を検知することにより、より的確に直接的に記録紙の表面温度を検知できる。よって、記録紙の非転写面側の表面温度を検知するものとすれば、記録紙自体の表面温度を精度よく検知でき、これに基づいて定着器の温度制御がなされるので、より一層効果的に良好な定着性を維持しながら、記録紙のしわなどを防ぐことができる。
更に制御部は、検知された記録紙の表面温度が、所定の温度より低い場合は、上記設定定着温度を基準温度とする制御を行う。よって、定着器によって連続して記録紙に転写が行われても、良好な定着性を維持しながら、しわ或いはカールの生じない記録紙を排出させることができる。

以下に本発明における最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の画像形成装置が採用された複合機の一例を示す概略的縦断面図、図２は同画像形成装置の主要構成部分の制御ブロック図、図３は同画像形成装置に備えた定着器の構成を模式的に示した図、図４は同画像形成装置に備えた定着器の構成を模式的に示した図であり、図３とは別の例を示した図、図５は同定着器における温度制御の基本動作を示すフローチャート、図６は同定着器における温度制御の推移を示したグラフである。

図１は、ファクシミリ機能、複写機能及びプリンタ機能を備えた所謂複合機であるが、本発明の画像形成装置１は、記録部を備えたファクシミリ装置、複写機、プリンタ及びこれらが組合わさった装置にも適用されるものである。図例の画像形成装置１は、上部より自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２、画像読取部３、画像記録部４及び記録紙の供給部５が積層状態で構成されている。ＡＤＦ２は、原稿トレイ２１上に堆積された原稿を、ピックアップローラ２２及び分離手段（分離ローラとリタードローラの対）２３により１枚ずつ繰出し分離する。各搬送ローラ対２４、２５、２６により湾曲搬送路２７を搬送させながら、途中ＡＤＦ原稿の読取ポイント１００において、静止した読取走査装置（後記する）３１によってその画像を読取る。そして、排出ローラ対２８によって原稿排出トレイ２９上に順次排出させる。
尚、分離手段２３としては、分離ローラと分離パッドからなるものも多く採用されている。

画像読取部３は、ＡＤＦ読取部３２と平板式読取走査部（ＦＢＳ）３３とにより構成される。図１は、上記読取走査装置３１がＡＤＦ読取ポイント１００の直下のＡＤＦ読取部３２に静止し、ＡＤＦ２によって順次自動的に搬送される原稿の画像を読取る状態を示している。ＦＢＳ３３において画像読取を行う場合は、読取走査装置３１がＦＢＳ３３に移動し、プラテンガラス３４の下を左右に往復移動しながら、プラテンガラス３４の上に下向きに置かれた原稿の画像を読取る。上記ＡＤＦ２を構成する一連の機構は、プラテンカバー（原稿押圧板）も兼ね、紙面奥側をヒンジ部として上下に開閉可能とされている。

画像記録部４は、感光体ドラム４１、帯電器４２、露光器４３、現像器４４、転写器４６及びクリーニング部材４５により構成される。この画像記録部４の下流側には加熱源となるハロゲンランプ６０が内蔵されたヒートローラ６１と、プレスローラ６２とを備えた定着器６が設けられ、トナー画像が転写された記録紙をこれらによって加熱・加圧し、トナー画像を永久画像として定着する。そして、定着器６の下流側の排出ローラ対７より記録された記録紙９を排出トレイ８に排出させるようになされている。尚、定着器６の構成及び温度制御に関しては、後に詳述する。

感光体ドラム４１、帯電器４２及びクリーニング部材４５は、樹脂製のドラムユニット筐体に組込まれ、ドラムユニット４１０として構成される。このドラムユニット４１０は、上記画像形成装置１の装置本体１１内の所定部位に自在に着脱できるよう構成されている。帯電器４２は、図例ではブラシ帯電器であることを示しているが、ローラ帯電器、スコロトロン型帯電器であっても良い。ドラムユニット４１０が、装置本体１１内に装着された時には、感光体ドラム４１を矢印方向に回転させる為の不図示の駆動伝達系に連結される。帯電器４２は感光体ドラム４１の表面を一様に帯電し、所定のバイアス電位に印加させる為に、後述の高圧電源（ＨＶＰＳ）７６に連結されるようになされている。そしてこの帯電器４２によって感光体ドラム４１の表面には所定の感光体電位が付与される。

現像器４４は、攪拌器４４２、供給ローラ４４３、現像ローラ４４４を備え、現像器ユニット４４０として構成される。
上記ドラムユニット４１０、現像器ユニット４４０の結合状態では、感光体ドラム４１と現像ローラ４４４とが互いに接した状態で構成される。現像器ユニット４４０が、装置本体１１内に装着された時には、攪拌器４４２を回転させる為の不図示の回転伝達系が不図示の電源コネクタ或いは或いは後述の高圧電源（ＨＶＰＳ）７７に連結されるようになされている。また、供給ローラ４４３及び現像ローラ４４４を図１・矢印方向に回転させる為の不図示の回転伝達系、現像ローラ４４４を所定の現像バイアス電位に印加させる為の不図示の電源コネクタ或いは後述の高圧電源（ＨＶＰＳ）７７に夫々連結されるようになされている。

露光器４３は、多数のＬＥＤを走査方向（感光体ドラム４１の軸方向）に沿って配列されたＬＥＤヘッドアレイからなり、前記装置本体１１内に設置されている。転写器（転写ローラ）４６は、装置本体１１内の前記レジストローラ対１２と定着器６との間の用紙搬送路の途中に回転可能に設けられ、ドラムユニット４１０が装置本体１１内の所定部位に装着された時には、感光体ドラム４１と接して、所定のバイアス電位が印加され且つ感光体ドラム４１と協働回転するよう構成される。ここで露光器４３の照射体はＬＥＤに限定されず、レーザー等であってもよい。
クリーニング部材４５は、感光体ドラム４１１の表面に接するように設けられた板状のクリーニングブレードと、クリーニングブレードで掻き取られた残留トナーを回収する箱状の回収容器とを備えている。

記録紙９の供給部５は、紙面垂直方向に出し入れ可能な記録紙カセット（用紙載置部）５１を備え、記録紙カセット５１の前端部上には供給ローラ１６が設けられている。この供給ローラ１６には分離パッド１７が接するように設けられ、供給ローラ１６の支軸周りの回転に伴い、記録紙カセット５１に収容された記録紙９が、最上層部より繰出され、分離パッド１７の作用を受けて１枚ずつ分離され搬送されて行く。記録紙カセット５１内には、ヒンジピン５３を支点として上下に揺動することができるように構成された押上板５４及び記録紙９の後端を規制する位置調整可能な規制板５２が設けられている。押上板５４は圧縮ばね５５により上向きに弾力が付与された状態で設けられている。その他、図示及び説明を割愛するが、記録紙カセット５１として必要な付帯部材も装備されるものであることは言うまでもない。尚、記録紙カセット５１の下に、更にオプションカセット（不図示）を設け、２段以上のマルチカセットシステムを構成することも可能である。

上記分離パッド１７は、パッド台１８に支持され、該パッド台１８は、記録紙カセット５１の記録紙排出側端部に用紙幅全域に亘り形成された用紙ガイド部材１９の略中央部に圧縮ばね（不図示）により上向きに弾力が付与された状態で設置されている。この圧縮ばねによる上向きに働く作用により、分離パッド１７は供給ローラ１６の周面に接する状態とされる。用紙ガイド部材１９の背後には下段カセットからの記録紙が通過し得る間隔を隔てて、ジャムアクセスカバー（メンテナンス用開閉カバー）１４が取付けられており、このジャムアクセスカバー１４は、画像形成装置１における箱型筐体（装置本体）１１の右側壁部に、ヒンジピン１４１を支点として開閉可能に取付けられている。ジャムアクセスカバー１４の内面上方部分は記録紙カセット５１側に湾曲して、後記する湾曲搬送路１３の一部を形成する。

ジャムアクセスカバー１４の内側には、上記装置本体１１内に設置された搬送ローラ１５と対合するプレスローラ１５１が取付けられており、ジャムアクセスカバー１４を、ヒンジピン１４１を支点として開ければ、搬送ローラ１５とプレスローラ１５１とのニップ状態が解除され、この付近にジャムした記録紙の取出しが可能とされる。湾曲搬送路１３は、記録紙カセット５１から繰出された記録紙を、略１８０度方向転換して、Ｕターン状に搬送し画像記録部４に向かわせるものである。この湾曲搬送路１３における画像記録部４の上流側近傍には、レジストローラ対１２が設けられ、記録紙がレジストされ、画像記録部４に導入される。搬送ローラ１５、湾曲搬送路１３及びレジストローラ対１２により、記録紙カセット５１から繰出された記録紙９を画像記録部４に搬送させる為の記録紙の搬送手段が構成される。

次に図２に基づいて画像形成装置１の主要構成部分の制御について説明する。
この画像形成装置１を制御するＣＰＵ（制御部）７１は、画像形成装置１の各種動作に必要なデータ及び制御プログラムが格納されたＲＯＭ７３と各種登録データ等を一時的に記憶するＲＡＭ７２とを備えている。入出力インターフェース７０を介して後述する夫々のユニット等と接続されている。７９は電源スイッチ及び各種操作キー、ＬＥＤなどで構成された表示パネルを備えた操作表示パネルである。操作表示パネル７９で電源スイッチ及び各種操作キーが操作されると、入出力インターフェース７０を介して、ＣＰＵ７１に操作信号が送出され、所定の制御がなされる。

ＣＰＵ７１は入出力インターフェース７０及びドライバ７４、７８を介して、感光体ドラム４１、定着器６、その他の回転機構部を回転させる駆動モータ４８に作動又は駆動信号を出力することにより、感光体ドラム４１及び定着器６等の回転を制御している。またＣＰＵ７１によって、帯電器４２、現像器ユニット４４０、転写器４６が、所定のタイミングで所定のバイアス電圧に印加されるよう制御され、該タイミングはＣＰＵ７１に入出力インターフェース７０で接続されたタイマ（不図示）によって計時される。
転写器４６、帯電器４２、現像器ユニット４４０は、入出力インターフェース７０及びＨＶＰＳ（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ：高圧電源）７５、７６、７７を介してＣＰＵ７１と接続されている。またＨＶＰＳ７５、７６、７７によって、転写器バイアス電位、帯電器バイアス電位、現像バイアス電位が付与され、帯電器４６によって感光体ドラム４１の表面に所定の感光体電位（帯電電位）が付与される。
定着器６は、ヒートローラ６１の表面温度を検知するサーミスタ６３と、定着器６から排出された直後の記録紙の表面温度を検知する記録紙温度センサ６４とを備えている。
定着器６の温度制御は、ドライバ７８、入出力インターフェース７０を介してＣＰＵ７１によってなされている。ＣＰＵ７１は、サーミスタ６３で検知される温度が所定の設定定着温度となるようヒートローラ６１の表面温度を制御するとともに、定着器６から排出された直後の記録紙の表面温度に基づいて、設定定着温度の切替制御も行っている。

図３〜図６に基づいて、この画像形成装置における定着器６の構成及び設定定着温度の切替制御について詳説する。
図３、図４は、本実施形態に係る定着器６の構成を模式的に示した図である。
図３は記録紙温度センサ６４が記録紙の転写面側に近接して配置された例を示しており、図４は記録紙温度センサ６４が記録紙の非転写面側に近接して配置された例を示している。図３、図４に示す９は記録紙を示している。
定着器６は、上述のドラムユニット４１０（図１参照）の下流側に配設され、互いに接するように設けられたヒートローラ６１とプレスローラ６２とを備えており、ヒートローラ６１とプレスローラ６２とのニップ部６５が主搬送路に沿うように配置される。

ヒートローラ６１は、中空に成型されたアルミニウム円筒からなり、そのアルミニウム円筒の内部に収容した加熱源としてのハロゲンランプ６０が内蔵されている。
ヒートローラ６１の記録紙９通過領域の外周面はフッ素系樹脂のコーティング層（不図示）が形成されている。
プレスローラ６２は、シリコーン、ウレタン等のゴム体或いはスポンジ体からなり、鉄鋼材等の金属材料で形成されたプレスローラ軸６６に接着剤等を介して固着されている。
プレスローラ軸６６は、その両端が軸受体により回転自在に支持され、コイルバネ等からなるローラ支持部（不図示）によって、プレスローラ６２は、ヒートローラ６１に向けて接して設けられ、ニップ部６５が形成されている。

ヒートローラ６１の両端は、ベアリング（不図示）等で回転自在に構成されており、ギア（不図示）が取付けられ、駆動モータ４８により駆動制御されて、回転駆動がなされる。そしてヒートローラ６１の回転駆動により、プレスローラ６２が従動回転して、ニップ部６５に導入された記録紙９をニップして搬送され、ニップ部６５を記録紙９が通過する間に、転写されたトナー画像が熱により永久定着される。

ハロゲンランプ６０の加熱制御は、ヒートローラ６１の表面に接触するよう配備されたサーミスタ６３とニップ部６５から排出された直後の記録紙９の表面温度を検知する記録紙温度センサ６４とによって検知された計測温度に基づいてなされている。
すなわち、サーミスタ６３の検知結果に基づいて、ヒートローラ６１の外表面が、所定の設定定着温度に維持されるようにハロゲンランプ６０の通電（ＯＮ／ＯＦＦ）の制御が随時なされる。また上記設定定着温度は、記録紙温度センサ６４の検知結果に基づいて切替制御がなされるのである。
上記設定定着温度は、画像形成装置１の特性に応じて装置のタイプ毎に予め設定されるものであり、良好な定着を行うのに最適な温度を基準温度として設定する。該実施形態においては、この設定定着温度の基準温度を１９０℃とした場合について説明し、該設定定着温度の切替制御がなされるときの準基準温度を１８０℃とするが、数値は、これに限定されるものではない。

図３及び図４に示すように、ヒートローラ６１及びプレスローラ６２の下流側には、ニップ部６５を通過して排出された直後の記録紙９の表面温度を検知するための記録紙温度センサ６４が設けられている。記録紙温度センサ６４としては、排出された記録紙９と接触することによってしわなどを与えることがないよう、赤外線の非接触式温度センサなどが用いられる。
またサーミスタ６３が、ヒートローラ６１の表面に接触して配備されている。
尚、ここで用いられるサーミスタ６３及び記録紙温度センサ６４は、上述の例に限定されるものでない。
図中、９０は記録紙９の転写面側（印字面側）、９１は記録紙９の非転写面側（非印字面側）を示している。

図３に示す例は、記録紙温度センサ６４が、記録紙９の転写面９０側で且つニップ部６５を通過して排出された直後の記録紙９の表面温度を検知できるよう設けられた例を示している。
発明者による検知結果によれば、記録紙温度センサ６４はできるだけニップ部６５から排出された直後の記録紙９の表面温度が検知できるよう、ヒートローラ６１に近接した位置に設けられることが望ましいことがわかった。
このようにすれば、上述の従来のもののように、記録紙にしわなどが生じてしまうタイミングとヒートローラの加熱制御がなされるタイミングとにずれが生じることがなく、ニップ部６５から排出された直後の記録紙９自体の表面温度を検知できる。よって、ヒートローラ６１の温度制御が、記録紙９にしわ、カールが生じる表面温度に達する前に精度よく行われるので、良好な定着性を維持しながら、定着器６によってニップ搬送され、排出される記録紙９のしわ、カールを効果的に防ぐことができる。

図４に示す例は、記録紙温度センサ６４が、記録紙９の非転写面９１側で且つニップ部６５を通過して排出された直後の記録紙９の表面温度を検知できるよう設けられた例を示している。
発明者による検知結果によれば、記録紙温度センサ６４によって、記録紙９の非転写面側の表面温度を検知するものとし、この検知結果に基づいてヒートローラ６１の温度制御を行うと、より一層に効果的に記録紙９のしわなどを防ぐことができるとわかった。
これは記録紙９の転写面９０側は、ヒートローラ６１に直接接触しているため表面温度が上がりやすく、記録紙９全体が温まっていなくても転写面９０側だけが温まっている場合があるのに対し、非転写面９１側は、そのような場合がないことが考えられる。すなわち、非転写面９１側は、ヒートローラ６１に直接接触していないため、記録紙９自体の全体の温度を測るのに好適と考えられる。よって非転写面９１側の表面温度を検知することにより、より的確に直接的に記録紙９の表面温度を検知できる。そして、これに基づいて定着器６の温度制御がなされるので、より一層効果的に良好な定着性を維持しながら、記録紙９のしわなどを防ぐことができる。

次に、図５及び図６を参照しながら、定着器６の温度制御について更に詳説する。
図５及び図６では基準温度となる設定定着温度をＴｈ、基準温度より低い設定定着温度、すなわち準基準温度をＴｌ、サーミスタ６３によって実測されるヒートローラ６１の表面温度をＨｔとする。また、設定定着温度の温度制御のトリガとなる所定温度をＴｏ、記録紙温度センサ６４によって実測される記録紙９の表面温度をＳｔとする。またここではＴｈを１９０℃、Ｔｌを１８０℃、Ｔｏを１００℃とした場合について説明するが、これら設定温度はこれに限定されるものではない。

図５は、上記構成の画像形成装置１におけるヒートローラ６１の加熱制御の基本動作（Ｓ１００〜Ｓ１０５）を示したフローチャートである。
まず電源がオンされ、プリントトリガが入力されると、ヒートローラ６１を加熱するハロゲンランプ６０がオンとなり（Ｓ１００）、設定定着温度が基準温度のＴｈ：１９０℃に設定された状態で（Ｓ１０１）、ヒートローラ６１を加熱する。ヒートローラ６１のハロゲンランプ６０は、サーミスタ６３によって検知されるヒートローラ６１の表面温度が、設定定着温度に維持されるようオンオフ制御を行う（Ｓ１０２）。印字され定着器６から排出された記録紙９の表面温度は記録紙温度センサ６４によって検知する。この検知値ＳｔがＴｏ：１００℃を超えると（Ｓ１０３）、設定定着温度を基準温度Ｔｈから準基準温度Ｔｌに切り替える制御を行う（Ｓ１０４）。そして印字が終了（Ｓ１０５）すれば、処理を終了し、終了でない場合は、引き続いてヒートローラ６１の加熱制御（Ｓ１０２）を行う。一方、記録紙９の表面温度がＳｔ：１００℃に達していない場合は（Ｓ１０３）、Ｔｈ：１９０℃として、ヒートローラ６１の加熱制御（Ｓ１０２）を行う。ＳｔがＴｏ：１００℃に達していない場合には、準基準温度Ｔｌ：１８０℃とし、ヒートローラ６１を加熱制御した後、ＳｔはＴｏ：１００℃より低いと記録紙温度センサ６４によって検知された場合も含まれる。この場合も、設定定着温度は基準温度Ｔｈ：１９０℃として（Ｓ１０１）、ヒートローラ６１の加熱制御がなされる（Ｓ１０２）。
尚、ヒートローラ６１の加熱制御は上述の動作に限定されるものではなく、複数設定定着温度を設定し、記録紙温度６４の検知結果に基づいて、段階的に設定定着温度を下げる或いは、段階的に設定定着温度を上げるものであってもよい。

図６は、上述の基本動作に基づいて、定着器における温度制御を温度の推移に着目して示したグラフであり、ここでは連続印字がなされている場合について説明する。
図６のグラフに示すように、設定定着温度を基準温度のＴｈ：１９０℃に維持制御し、且つ記録紙温度センサ６４による検知値ＳｔがＴｏ：１００℃に達しない間は、設定定着温度は基準温度のＴｈ：１９０℃に設定されたままである。この状態であれば、良好な定着が行えるとともに、定着器６から排出された記録紙９にしわ、カールなどが生じることがない。
連続印字が継続されると、ヒートローラ６１の表面温度をサーミスタ６３の検知結果に基づいて１９０℃に維持していても、プレスローラ６２或いは周囲の温度が上昇し、記録紙９の表面温度が上昇してくる。
そこで記録紙温度センサ６４による検知値ＳｔがＴｏ：１００℃を超えた場合は、設定定着温度を準基準温度のＴｌ：１８０℃に切替制御する。設定定着温度を基準温度より低い値としても、プレスローラ６２がヒートローラ６１の熱を受け十分加熱されている上、周りの温度も上昇しているため、良好にトナー画像を記録紙９に永久定着させることができる。またニップ部６５から排出される記録紙９にしわ、カールが生じる程、不必要な熱を過剰に記録紙９に与えることがない。よってヒートローラ６１の無駄な加熱が抑制されるので、省エネルギー効果もある。
設定定着温度を基準温度のＴｈ：１９０℃より低い準基準温度のＴｌ：１８０℃として、連続印字を続けると、記録紙温度センサ６４によって記録紙９の表面温度ＳｔがＴｏ：１００℃より低いと検知された場合がある。その場合は、図６のグラフに示すように、設定定着温度を準基準温度のＴｌ：１８０℃から基準温度のＴｈ：１９０℃に切替制御する。これによれば、定着性を損なうことなく、良好な定着性を維持しながら、しわ或いはカールの生じない記録紙９を排出し続けることができる。

以上では１成分現像方式の画像形成装置１について説明したが、これに限定されず２成分現像方式のものにも適用することができる。また図１に示す画像形成装置１、ドラムユニット４１０及び現像器ユニット４４０の構成は図例のものに限定されず、他の構成のものであってもよいことは言うまでもない。更に、ドラムユニット４１０と現像器ユニット４４０とは互いに別体で、互いに分離可能に結合されたものとしたが、両者が分離不能な一体物であっても良い。

本発明の画像形成装置が採用された複合機の一例を示す概略的縦断面図である。 同画像形成装置の主要構成部分の制御ブロック図である。 同画像形成装置に備えた定着器の構成を模式的に示した図である。 同画像形成装置に備えた定着器の構成を模式的に示した図であり、図３とは別の例を示した図である。 同定着器における温度制御の基本動作を示すフローチャートである。 同定着器における温度制御の推移を示したグラフである。

符号の説明

１ 画像形成装置
６ 定着器
６１ ヒートローラ
６２ プレスローラ
６３ サーミスタ
６４ 記録紙温度センサ
７１ ＣＰＵ（制御部）
９ 記録紙
９１ 非転写面

Claims (3)

1. ヒートローラとプレスローラとにより、記録紙をニップ搬送し、該記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着器を備え、上記ヒートローラの表面温度を検知し、該表面温度が所定の設定定着温度に維持されるよう制御する画像形成装置であって、
   上記定着器から排出された直後の記録紙の表面温度を検知する記録紙温度センサを備えるとともに、上記設定定着温度は、基準温度と該基準温度より低い準基準温度とを含み、
   上記記録紙温度センサによって検知された上記記録紙の表面温度が、所定の温度より高い場合は、上記設定定着温度を上記基準温度から上記準基準温度に切替制御を行う制御部を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、
   前記記録紙温度センサは、上記記録紙の非転写面側の表面温度を検知するものであることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記制御部は、上記記録紙温度センサによって検知された上記記録紙の表面温度が、所定の温度より低い場合は、上記設定定着温度を上記基準温度とする制御を行うことを特徴とする画像形成装置。

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