JP4659504B2

JP4659504B2 - 像加熱装置

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Publication number: JP4659504B2
Application number: JP2005106352A
Authority: JP
Inventors: 邦恭木村; 直人渡辺; 幸生横山; 寛人西原; 隆子花田
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Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2011-03-30
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Description

本発明は、電子写真方式等を使用した画像形成装置において、画像加熱定着装置として搭載するのに好適な像加熱装置に関するものである。

特、記録媒体上の画像を加熱する複数の像加熱手段を有し、記録媒体搬送方向に対して上流側の像加熱手段に記録媒体を通過させた後に下流側の像加熱手段への通過が行なえる、タンデム構成の像加熱装置に関する。

従来の電子写真技術においては、感光ドラム上に形成した静電潜像をトナーにて現像し、現像したトナー像を記録媒体である紙、ＯＨＰ等に直接転写、もしくは中間転写体を介して転写した後、定着器にて熱と圧力を加えることで記録媒体上に画像を形成させている。

近年では印刷装置の代替として電子写真方式の画像形成装置を用いる場合が増えてきており、高速の画像出力及び幅広い光沢度の画像出力を両立させるために、特許文献１のように複数の像加熱装置を利用する画像形成装置が考えられている。即ち、単独の定着器では、トナーを溶融させるために記録材に供給できる熱量は限度があるため、出力される画像の光沢度の幅は狭くなる。また、記録材によっては、必要な熱量が異なることから、必要な熱量が大きい記録材では、高い光沢度の画像の出力ができない。それに対して、第一定着器と第一定着器よりも下流側にある第二定着器を設け、各々の像加熱手段の設定を可変にすることで、記録材に与えることができる熱量の幅を広げられることにより、出力画像の光沢度の幅を広くすることができる。

一方、特許文献２のように出力された画像の光沢度を目標とする光沢度に近づけるために、出力後の光沢度を検出して、像加熱手段の設定を調整することで、出力画像の質をより高められる。

上記のような複数の像加熱手段を用いる構成においても、画像の光沢度を検出して、いずれかの像加熱手段の設定を調整することが、出力画像の質の向上のために望ましい。
特開２００２−２１４９４８号公報特開平０９−１９０１１１号公報

しかし、複数の像加熱手段を通過して出力された画像の光沢度を検出すると、複数の像加熱手段を通過するまでに時間がかかるため、像加熱手段の設定の調整を行うまでに時間がかかる。そのため、複数の像加熱手段を有する構成であっても、できるだけ早いタイミングで像加熱手段の調整を行うための光沢度を検知できることが望ましい。そこで、本発明の目的は、記録媒体上の画像を加熱する複数の像加熱手段（定着器）を有し、記録媒体搬送方向に対して上流側の像加熱手段に記録媒体を通過させた後に下流側の像加熱手段への通過が行なえる、タンデム構成の像加熱装置（定着装置）において、例えば記録媒体の種類もしくは状態によって、１つ目の像加熱手段を通過後の像加熱状態が予測と異なる場合であっても、最終的に安定した像加熱結果を得ることにある。

また、他の目的は、例えば、経時変化によって１つ目の像加熱手段の熱量が目標値通りに得られない場合に、リアルタイムで補正を行い最終的に安定した像加熱結果を得ることにある。

上記目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し、前記第一像加熱手段により加熱された像の加熱を行う第二像加熱手段と、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由せずに記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第一モードと、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由して記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第二モードとを出力目標に応じて選択する選択手段と、を有する像加熱装置において、記録材の搬送方向において前記第一像加熱手段より下流側で前記第二像加熱手段より上流側に配置されて、前記第一像加熱手段から前記第二像加熱手段に搬送される記録材上の画像の光沢を検知する光沢度検知部材を備えて、前記第二モードが前記選択手段により選択された場合に、前記第二像加熱手段により加熱された後の記録材の光沢が光沢目標に近づくように、前記光沢度検知部材の検知結果に基づいて前記第二像加熱手段の定着温度を調整することを特徴とする。

複数の像加熱手段を通過して出力する構成であっても、早い段階で像加熱手段の調整に適用可能な光沢度を検出することができる。

（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図である。本例の画像形成装置は電子写真方式のディジタル複写機であり、電子写真プロセスにより記録媒体（記録材）に原稿画像を形成して出力する装置である本体画像出力部１、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部２、本体画像入力部２の上部に装着された自動原稿送り装置（以下：フィーダ）３、本体画像出力部１の右側に配設した給紙デッキ４、本体画像出力部１の左側に配設したソータ５、等を備えている。

フィーダ３は、これに積載してセットした原稿を一枚ずつ分離給紙して本体画像入力部２の原稿台ガラス６上に画像面下向きで搬送して所定の位置に停止させ、その後排出搬送する動作をする。

本体画像入力部２は、フィーダ３により原稿台ガラス６上に搬送された原稿の下向画像面の画像情報を光電読取りする。本例の本体画像入力部２は光学系移動型の光電読取り機構であり、原稿台ガラス６上の原稿の下向画像面を照射しながら走査する光源７を備える。光源７は光学系モータ（不図示）から駆動力を得て、図１の左右方向に往復駆動する。光源照射光の原稿面からの反射光が、ミラー８、９、１０及びレンズ１１を介してＣＣＤ１２に伝送されて結像される。ミラー８、９、１０は光源７と連動して駆動される。ＣＣＤ１２は結像された光学像を電気信号に変換する素子により構成されている。この素子の働きにより伝送されてきた光学像が電気信号に変換され、さらにディジタル信号（画素化された画像データ）に変換される。光電読取りされた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加えられ、画像メモリ（不図示）に蓄積される。

その画像データを本体画像出力部１に転送し、画像再生して記録媒体にコピーする。本体画像出力部１は、画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、さらに露光制御部により適正な出力値に増幅し、光学照射部１３により光信号（変調レーザ光）に変換する。その光信号はスキャナー１４、レンズ１５及びミラー１６を伝播して、回転駆動されている電子写真感光ドラム（像担持体）１７上に照射され、該感光ドラム１７上に画像データに対応した静電潜像が形成される。感光ドラム１７の周囲には、該感光ドラムの周面を一様に帯電する帯電器、感光ドラム上に形成された静電潜像をトナー画像として可視化する現像器、感光ドラム上に形成されたトナー画像を転写部において記録媒体に静電転写する転写帯電器、記録媒体分離後の感光ドラム上の転写残トナーを除去するクリーニング器等の電子写真プロセス機器が配設されている。この電子写真機構、作像原理、作像プロセスは公知に属するのでその説明は省略する。

本体画像出力部１の本体下部には、第１〜第３の給紙トレイ部１８〜２０が配設してあり、それぞれに記録媒体Ｐをある程度蓄積しておくことが可能である。また、本体画像出力部１１の右側に、操作者が少数の任意種類の記録媒体を比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ２１が設置されている。またこの手差しトレイ２１は、ＯＨＰシートや厚紙、はがきサイズ紙など特殊な記録媒体を使用する場合にも使用される。

給紙デッキ４は本体画像出力部１の右側に連結して配置されており、記録媒体Ｐを大量に蓄積しておくことが可能である。

制御部は、上記の第１〜第３の給紙トレイ部１８〜２０、手差しトレイ２１、給紙デッキ４の内の指定された給紙部の給紙ローラを駆動してその給紙部の記録媒体Ｐを一枚分離給送する。給送された記録媒体Ｐは本体画像出力部１内の所定の搬送経路を搬送されて転写部に所定の制御タイミングで導入されて、感光ドラム１７上のトナー画像の静電転写を受ける。

転写部を出た記録媒体は感光ドラム１７の面から分離されて搬送され、タンデム構成の像加熱装置としての、第１と第２の２つの定着器（第一像加熱手段と第二像加熱手段）２２・２３を有する定着装置Ａに導入され、第１と第２の定着器２２・２３を順次に通過して、未定着トナー画像の熱圧定着処理を受ける。この定着装置Ａについては次の（２）項で詳述する。

定着装置Ａを出た記録媒体はソータ５に導入される。ソータ５は本体画像出力部１の左側に連結して設置されている装置であり、本体画像出力部１から出力された記録媒体を複数の排紙トレイ（ビン）２４に仕分けして排紙する処理を行う。ソータ５は制御部により制御され、出力された記録媒体は制御部の指示した任意の排紙トレイに排出される。

また、両面コピーモードが指定されているときには、制御部は、第２定着器２３を出た片面コピー済みの記録媒体Ｐを、進路変更フラッパ機構部２５を制御して、反転再給紙機構部２６に導入する。反転再給紙機構部２６は片面コピー済みの記録媒体Ｐを所定の搬送経路を搬送させて表裏反転状態で再び転写部に所定の制御タイミングで導入する。これにより、片面コピー済みの記録媒体Ｐの反対面にトナー画像が転写形成される。この記録媒体Ｐは、第１定着器２２、次いで第２定着器２３を通過して両面コピーとしてソータ５に導入される。

本体画像出力部１内の各部の記録媒体搬送経路は、ガイド部材と搬送ローラにより構成されている。各給紙部の給紙ローラおよび各部の記録媒体搬送経内の搬送ローラは駆動源としてのステッピングモータに歯車等の伝達装置を介して接続されている。

ＤＣブラシレスモータで制御される、潜像を形成するための感光ドラム１７と、記録媒体上にトナーを定着し、画像データを記録するための、第１と第２の定着器２２・２３における定着ローラの回転速度はプロセススピードと呼ばれ、トナーの形状や定着性、レーザの発光特性などに大きく左右される。

（２）定着装置Ａ
図２の（ａ）は、第１と第２の直列２つの定着器２２・２３を有する、タンデム構成の定着装置Ａ部分の拡大図である。第１と第２の２つの定着器２２・２３は記録媒体搬送方向に関して、第１定着器２２は上流側の定着器であり、第２定着器２３は下流側の定着器である。本実施例における第１と第２の２つの定着器２２・２３は共に熱ローラ方式の定着器である。

１）第１定着器２２
第１定着器２２において、２２ａと２２ｂは回転加熱部材としての定着ローラ（定着上ローラ）と加圧部材としての加圧ローラで（定着下ローラ）ある。

定着ローラ２２ａは、例えば、Ａｌ等の円筒状芯金上にシリコンゴム等の弾性層と、更にその表面にＰＦＡチューブ等の離形層を被覆したものである。この定着ローラ２２ａにはハロゲンランプ等の定着ヒータ２２ｃを内包させてある。

加圧ローラ２２ｂは、例えば、芯金上にシリコンゴム層を形成し、更にその表面にＰＦＡチューブ等の離形層を被覆したものである。加圧ローラ２２ｂは定着ローラ２２ａに対して所定の押圧力で圧接させて所定幅（記録媒体搬送方向の寸法）の定着ニップ部Ｎ１を形成させている。

定着ローラ２２ａは不図示の駆動系により矢印の時計方向に回転駆動される。加圧ローラ２２ｂはこの定着ローラ２２ａの回転に従動して回転する。また、定着ローラ２２ａに対して接触させて、または非接触に対向させて温度検知手段としてのサーミスタ２２ｄを配設してある。定着ローラ２２ａは給電部（不図示）から定着ヒータ２２ｃに給電がなされて該定着ヒータの発熱で加熱される。該定着ローラ２２ａの表面温度がサーミスタ２２ｄで検知され、その温度情報が制御部にフィードバックされる。制御部はサーミスタ２２ｄからフィードバックされる定着ローラ表面温度情報が所定の定着温度に温調されるように給電部から定着ヒータ２２ｃに対する供給電力を制御する。

２）第２定着器２３
第２定着器２３において、２３ａと２３ｂは回転加熱部材としての定着ローラと加圧部材としての加圧ローラである。

定着ローラ２３ａは、例えば、Ａｌ等の円筒状芯金上にシリコンゴム等の弾性層と、更にその表面にＰＦＡチューブ等の離形層を被覆したものである。この定着ローラ２３ａにはハロゲンランプ等の定着ヒータ２３ｃを内包させてある。

加圧ローラ２３ｂは、例えば、芯金上にシリコンゴム層を形成し、更にその表面にＰＦＡチューブ等の離形層を被覆したものである。加圧ローラ２３ｂは定着ローラ２３ａに対して所定の押圧力で圧接させて所定幅の定着ニップ部Ｎ２を形成させている。

定着ローラ２３ａは不図示の駆動系により矢印の時計方向に回転駆動される。加圧ローラ２３ｂはこの定着ローラ２３ａの回転に従動して回転する。また，定着ローラ２３ａに対して接触させて、または非接触に対向させて温度検知手段としてのサーミスタ２３ｄを配設してある。定着ローラ２３ａは給電部（不図示）から定着ヒータ２２ｃに給電がなされて該定着ヒータの発熱で加熱される。該定着ローラ２３ａの表面温度がサーミスタ２３ｄで検知され、その温度情報が制御部にフィードバックされる。制御部はサーミスタ２３ｄからフィードバックされる定着ローラ表面温度情報が所定の定着温度に温調されるように給電部から定着ヒータ２３ｃに対する供給電力を制御する。

本実施例では、記録材を第二定着器２３に導入して通過（案内）させる搬送路２８と第二定着器２３を通過しない搬送路２９が設けれており、この搬送路の切換えは搬送路切換え手段３０（分岐部）により切換えられる。この搬送路の切換えは、白黒画像の場合や光沢画像を要求しない場合には第二定着器２３を通過しない搬送路３０が選択され（第一定着器２２を通過した記録材を第二定着器２３を経由させずに記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第一モード）、光沢画像を要求する場合には、第二定着器２３を通過するように切換えられる（第一定着器２２を通過した記録材を第二定着器２３を経由して記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第二モード）。これは、ユーザの選択、自動的に装置が切換えのいずれの形式（選択手段）であっても問題ない。

以下は、第一定着器２２と第二定着器２３とを通過する場合（第二モード）について説明する。

而して、転写部から定着装置Ａに導入された記録材体Ｐは、まず、第１定着器２２の定着ニップ部Ｎ１に進入して挟持搬送される。これにより、記録材体Ｐ上の未定着トナー画像が定着ローラ２２ａの熱とニップ圧により仮定着される（第１定着）。第１定着器２２を出た記録材体Ｐは引き続いて第２定着器２３に導入されて定着ニップ部Ｎ２に進入して挟持搬送される。これにより記録材体Ｐ上の仮定着トナー画像が定着ローラ２３ａの熱とニップ圧により再度定着処理（第２定着）を受ける。

この第１定着と第２定着の場合２回の順次定着処理により、記録媒体のマテリアルや画像データに関わらず、安定した定着性や所望の光沢性（出力目標）の確保を実現することができる。

２７は第１と第２定着器２２・２３間の記録媒体搬送経路２８上に配置した、第１定着器２２を通過した記録媒体の状態を検出するための検知手段としてのセンサである。制御部はこのセンサ２７が検出した記録媒体状態情報に基づいて第２定着器２３の定着条件を制御する。このセンサ２７と、第２定着器２３の定着条件制御については後記（４）項で詳述する。

（３）画像形成装置の全体的制御系
図３は画像形成装置の全体的制御系の一例を示すブロック図である。本図において、２００は制御部（コントローラ）で、ＣＰＵ２００ａ、ＲＯＭ２００ｂ、ＲＡＭ２００ｃ等から構成され、ＲＯＭ２００ｂに格納されたプログラムに基づいて複写シーケンスを総括制御する。

操作部２１９は、複写モード設定キー、複写枚数設定キー、複写動作開始キー、複写動作停止キー、動作モードを標準状態に復帰させるリセットキー、出力画像の光沢度（光沢目標）を指定する光沢度設定キー（出力画像の光沢度を選択可能に指定するための光沢度設定手段）等のキー入力部、及び、動作モードの設定状態等を表示するＬＥＤ、液晶等の表示部が配置されている。

サーミスタ２２ｄは第１定着器２２の定着ローラ２２ａの表面温度を検知する。その検知表面温度についてＡ／Ｄ変換器２０１でＡ／Ｄ変換された値がコントローラ２００に入力される。温度制御手段としてのコントローラ２００は、サーミスタ２２ｄの検知値により、第１定着器２２の定着ローラ２２ａの表面温度が所定値（設定定着温度：加熱温度）になるように制御している。

同様に、サーミスタ２３ｄは第２定着器２３の定着ローラ２３ａの表面温度を検知する。その検知表面温度についてＡ／Ｄ変換器２０３でＡ／Ｄ変換された値がコントローラ２００に入力される。コントローラ２００は、サーミスタ２３ｄの検知値により、第２定着器２３の定着ローラ２３ａの表面温度が所定値（設定定着温度）になるように制御している。

高圧部２０５は、本体画像出力部１における、一次帯電器、転写帯電器等の帯電系、及び、現像装置等に所定の電位を印加する高圧ユニット２０６の制御を行う。

モータ制御部２０７は、各種ステッピングモータ等のモータ２０８の駆動を制御する。

ＤＣ負荷制御部２０９は、感光ドラム１７や、第１と第２定着器２２・２３の定着ローラ２２ａ・２３ａ、及び、ファン等の駆動を制御する。

２１０は、記録媒体の紙詰まり検知用等のセンサ類で、制御部２００に入力される。

ＡＣドライバ２１１は、光源７等のＡＣ負荷２１２、及び第１と第２定着器２２・２３の定着ヒータ２２ｃ・２３ｃへのＡＣ電源供給を制御する。また、光源７、定着ヒータ２２ｃ・２３ｃ等の異常を検知し、シャットオフ機能付きのメインスイッチ２１６をオフ状態にする。

ＤＣ電源２１５は、コントローラ２００等にＤＣ電源を供給し、電源プラグ２１８から入力されたＡＣ電源はドアスイッチ２１７、メインスイッチ２１６を介してＤＣ電源２１５に入力される。

給紙デッキ４は、記録媒体の積載枚数を増やすための給紙装置で、オプションとして接続される。

エディタ２２１は、トリミング、マスキング処理等の位置情報を入力するためのもので、オプションで接続される。

フィーダ３は、複数枚の原稿を自動的にセットするためのもので、オプションで接続される。

ソータ５は、排出される記録媒体を仕分けするためのもので、オプションで接続される。

（４）定着装置Ａの制御
次に本実施例における定着装置Ａの制御について説明する。

ここでは、第１と第２定着器２２・２３間の記録媒体搬送経路２８上に配置した、第１定着器２２を通過した記録媒体Ｐの状態を検出するための検知手段としてのセンサ２７は、図２の（ｂ）に示すような光沢度検知部材としての光沢度センサとする。この光沢度センサ２７は、発光部２７ａから照射した光を記録媒体表面に反射させ、その光を受光部２７ｂで検知することで記録媒体表面の反射率、つまりは光沢度を検出するものである。

以下、図４に示すフローチャートに沿って、本実施例における定着装置制御について説明する。

まず、操作部２１９、または、図示しないプリンタドライバによって、通紙する記録媒体の種類（普通紙、厚紙、光沢紙）、出力紙の光沢度が指定されて（ステップ４０２）、プリント動作が開始される（ステップ４０３）。

本実施例では、光沢度を５段階に設定できるものとし、５段階はそれぞれ光沢度センサ２７が検出する光沢度（反射率）の１０、１５、２０、２５、３０％に相当する。

制御部２００は、プリント開始時に、ＲＯＭ２００ｂに含まれる、予備試験により作成された図５のような、記録媒体種類−光沢度−第１定着温度−第２定着温度の相関テーブルを参照し、指定された記録媒体の種類と、指定された光沢度に応じて、第１定着器２２の定着温度（第１定着温度）と、第２定着器２３の定着温度（第２定着温度）を決定する（ステップ４０４）。

例えば実施例として、記録媒体Ｐに厚紙が指定され、光沢度に２５％が選択されたとすると、制御部２００は、第１定着器２２の定着温度すなわち第１定着温度を２０５℃に設定し、第２定着器２３の定着温度すなわち第２定着温度を２００℃に設定する。

前述したように、感光ドラム１７上に形成されたトナー画像は記録媒体Ｐに転写され、上記の第１定着温度に設定された第１定着器２２の定着ニップ部Ｎ１を通過して記録媒体Ｐ上に仮定着される。そして、記録媒体の先端部が第１定着器２２を通過すると（ステップ４０５）、光沢度センサ２７が、第１定着器２２から第２定着器２３に至る記録媒体搬送経路２８を通過する記録媒体上の画像の表面の光沢度の測定を開始する（ステップ４０６）。光沢度センサ２７で測定検出された光沢度情報（検知結果）が制御部２００に入力する。

制御部２００は、光沢度センサ２７で検出された光沢度に応じて第２定着器２３の定着温度すなわち第２定着温度を再決定する。

すなわち、設定調整手段としての制御部２００は、ＲＯＭ２００ｂに含まれる、予備試験により作成された図６のような、厚紙における検出光沢度−第２定着温度−設定光沢度の相関データ（関係式）を参照し、指定の光沢度に対して、光沢度センサ２７で検出された実際の光沢度に差異があるときに、その差異を補正する方向に第２定着温度を再決定する（ステップ４０７）。そして、その再決定の第２定着温度にて第２定着器２３を温調制御し、この第２定着器２３で第１定着器２２を出た第１定着後の記録媒体を第２定着処理する。

図６では設定した光沢度によって、検出光沢度と第２定着温度との関係を表すカーブが異なっている。例えば、出力画像の光沢度に２５％が選択され、検出した光沢度が２０％であれば、第２定着器２３の設定定着温度を初期値の２００℃から２０２℃に上昇させる。

また、同様に検出した光沢度が３０％であれば、第２定着器２３の設定定着温度を初期値の２００℃から１９９℃に下降させる。

これにより、第２定着器２３からは指定の光沢度に対応する光沢度の記録媒体が出力される。

上記では厚紙指定であるため、厚紙用の相関データ（図６）を参照したが、相関データは記録媒体の種類によって異なる。したがって、ＲＯＭ２００ｂには、普通紙用の相関データ、光沢紙用の相関データも予備試験で作成されて、ＲＯＭ２００ｂにメモリされている。

ここで、上記の第２定着器２３の定着温度の変更が定着動作中に行なわれると、その時定着中の記録媒体の出力画像が異常となるため、前の記録媒体が第２定着器２３で定着中の場合には、その前の記録媒体が第２定着器２３を通過するのを待って（４０８）、第２定着器２３の設定定着温度を変更する（ステップ４０９）。

以下、同様の処理を最終の記録媒体まで繰り返して（ステップ４１０）、プリントを終了する（ステップ４１１）。

以上のように、第一像加熱手段と第二像加熱手段との間で、記録材が搬送されているときに光沢度検知部材により光沢度を検知することで、像加熱手段の調整を早い段階で行うことができる。

また、本実施例では、記録材の搬送路の分岐部は、記録材の搬送方向に対して光沢検知部材の下流側に位置する構成となっている。この構成により、第二定着器２３に搬送される記録材及び第二定着器２３に搬送されない記録材の両方の記録材に対して、第一定着器通過後の記録材上の光沢度の検知が可能となる。

また、本実施例では、第二定着器２３の定着温度を切換えるものであったが、同様な方法で第一定着器２２の定着温度を切換えるものであっても同様の効果を得ることができる。

上記のような定着装置制御シーケンスによれば、第１と第２の定着器２２・２３の間で記録媒体の状態、本実施例では記録媒体の光沢率を検出し、上流側の第１定着器２２を通した定着結果に基づいて下流側の第２定着器の制御、本実施例では定着温度を変えるため、例えば記録媒体の種類もしくは状態によって、上流側の第１定着器２２を通過後の定着状態が予測と異なる場合であっても最終的に安定した定着及び光沢結果を得ることが可能である。

また、例えば、経時変化によって上流側の第１定着器２２の熱量が目標値通りに得られない場合に、リアルタイムで下流側の第２定着器の定着条件の補正を行い、上流側の第１定着器２２での定着結果によらず最終的には一定の画質の出力物を得ることができる。

本実施例では、第１定着器２２を通過した記録媒体Ｐの状態（第一像加熱手段による加熱後の状態）を検出するための検知手段（記録材検知部材）としてのセンサ２７は、図７に示すような、記録媒体Ｐに非接触の表面温度センサ（記録材の第１定着器２２による加熱後の温度を検知するセンサ）とする。

また、第２定着器２３については、定着ニップ部Ｎ２の加圧力（第２定着器加圧力）を増減制御することができるようにしてある。具体的には、図８に示すように、定着ローラ２３ａはその両端軸部２３ｅをそれぞれ装置枠体（不図示）に位置固定の軸受間に回転自由に軸受させて定置配設してある。加圧ローラ２３ｂはその両端軸部２３ｆをそれぞれ装置枠体に支軸３２を中心に上下方向に回動自由に配設した加圧レバー３１間に回転自由に軸受させて定着ローラ２３ａの下側に配設してある。加圧レバー３１の支軸３２側とは反対側の端部はリンク３３を介して回転部材３４に連結してある。回転部材３４は駆動モータ３５によって正逆方向に回転可能である。駆動モータ３５により回転部材３４が加圧レバー３１を支軸３２を中心に引き上げる方向に回転されることで加圧ローラ２３ｂの定着ローラ２３ａに対する加圧力（総圧）が増加していく。逆に回転部材３４が加圧レバー３１を下げる方向に回転されることで、加圧ローラ２３ｂの定着ローラ２３ａに対する加圧力が減少していく。

図８の（ａ）は加圧レバー３１が下限まで下げられて加圧ローラ２３ｂの定着ローラ２３ａに対する加圧力が実質ゼロの状態（加圧解除状態）である。図８の（ｂ）は加圧レバー３１がある程度引き上げられて加圧ローラ２３ｂが定着ローラ２３ａに対して加圧圧接している状態を示している。

すなわち、駆動モータ３５の回転量を制御して回転部材３４を任意の回転角位置で停止させることで、定着ニップ部Ｎ２の加圧力を所望に調整することが可能である。

本実施例における定着器制御のフローチャートは図９のように表すことができる。以下、図９のフローチャートに沿って説明を行なう。

まず、実施例１と同様に操作部２１９または、図示しないプリンタドライバによって通紙する記録媒体種類、出力紙の光沢度が指定されて（ステップ８０２）、プリント動作が開始される（ステップ８０３）。

制御部２００は、プリント開始時に、ＲＯＭ２００ｂに含まれる前記図５の相関テーブルを参照し、記録媒体の種類と指定された光沢度に応じて第１定着器２２の定着温度（第１定着温度）と、第２定着器２３の定着温度（第２定着温度）を決定する（ステップ８０４）。

例えば実施例として、記録媒体Ｐに普通紙が指定され、光沢度に１５％が選択されたとすると、制御部２００は、第１定着器２２の定着温度すなわち第１定着温度を１７５℃に設定し、第２定着器２３の定着温度すなわち第２定着温度を１８０℃に設定する。

前述したように感光ドラム１７上に形成されたトナー画像は記録媒体に転写され、第１定着器２２の定着ニップ部Ｎ１を通過してトナーが仮定着される。記録媒体の先端が第１定着器を通過すると（８０５）、
前述したように、感光ドラム１７上に形成されたトナー画像は記録媒体Ｐに転写され、上記の第１定着温度に設定された第１定着器２２の定着ニップ部Ｎ１を通過して記録媒体Ｐ上に仮定着される。そして、記録媒体の先端部が第１定着器２２を通過すると（ステップ４０５）、表面温度センサ２７が、第１定着器２２から第２定着器２３に至る記録媒体搬送経路２８を通過する記録媒体表面の表面温度の測定を開始する（ステップ８０６）。表面温度センサ２７で測定検出された記録媒体表面温度が制御部２００に入力する。

制御部２００は、表面温度センサ２７で検出された記録媒体表面温度に応じて第２定着器２３の定着ニップ部Ｎ２の加圧力を決定する（８０７）。

すなわち、制御部２００は、ＲＯＭ２００ｂに含まれる、予備試験により作成された図１０のような、普通紙における検出表面温度−第２定着器加圧力−設定光沢度の相関データ（関係式）を参照し、指定の光沢度に対して、光沢度センサ２７で検出された実際の光沢度に差異があるときに、設定光沢度と検出表面温度との関係において適切な第２定着器加圧力を決定し、第２定着器２３の定着ニップ部Ｎ２の加圧状態がその決定第２定着器加圧力となるように図８の駆動モータ３５の回転量を制御する。図１０の相関データは予備試験により作成されたものである。

図１０では設定した光沢度によって検出した記録媒体表面温度と第２定着器加圧力との関係を表すカーブが異なっている。例えば、出力画像の光沢度に１５％が選択され、検出した記録媒体表面温度が７０℃であれば、第２定着器加圧力を初期設定値２００［Ｋｇ］（約２０Ｎ）から１９４［Ｋｇ］（約１９．８Ｎ）に減圧させる。また同様に検出した記録媒体表面温度が５５℃であれば、第２定着器加圧力を初期設定値２００［Ｋｇ］（約２０Ｎ）から２０５［Ｋｇ］（約２１Ｎ）に加圧させる。

上記では普通紙指定であるため、厚紙用の相関データ（図１０）を参照したが、相関データは記録媒体の種類によって異なる。したがって、ＲＯＭ２００ｂには、厚紙用の相関データ、光沢紙用の相関データも予備試験で作成されて、ＲＯＭ２００ｂにメモリされている。

ここで、上記の第２定着器２３の加圧力変更が定着動作中に行なわれると、その時定着中の記録媒体の出力画像が異常となるため、前の記録媒体が第２定着器２３で定着中の場合には、その前の記録媒体が第２定着器２３を通過するのを待って（８０８）、第２定着器２３の加圧力を変更する（ステップ８０９）。

上記のような定着装置制御シーケンスによれば、第１と第２の定着器２２・２３の間で記録媒体の状態、本実施例では記録媒体の表面温度を検出し、上流側の第１定着器２２を通した定着結果に基づいて下流側の第２定着器の制御、本実施例では加圧力を変えるため、例えば記録媒体の種類もしくは状態によって、上流側の第１定着器２２を通過後の定着状態が予測と異なる場合であっても最終的に安定した定着及び光沢結果を得ることが可能である。

図１１は別の実施例における像加熱装置の概略構成図である。第１定着器２２は第１定着モータ１１０１にて駆動されており、第２定着器２３は第２定着モータ１１０２にて駆動されている。定着搬送モータ１１０３は、第１および第２定着器間で記録媒体を搬送するためのローラであり、第１定着器２２と同時に第１定着モータ１１０１にて駆動されている。また、第１定着モータ１１０１と定着搬送モータ１１０３とはワンウェイクラッチ１１０４にて接続されており、定着搬送モータ１１０３の回転速度とは異なる速度にて記録媒体を第２定着器２３方向に引き抜くことが可能な構成になっている。２７は実施例１と同様の光沢度センサである。以上の各構成ユニットは制御部２００にて制御される。

本実施例においては、センサ２７が検知した光沢度に応じて、第２定着モータ１１０２の速度を制御することにより、記録媒体が第２定着器２３を通過する時間を変化させることによって、記録媒体の光沢度を調整することを目的としている。ここで、第１定着モータ１１０１の速度は動的には制御しない。記録媒体の種類に応じて、等速、半速、１／４速に切り替えるのみである。一方、第２定着モータ１１０２の速度は、常に第１定着モータ１１０１の速度よりも早くなるように制御する。これは、第２定着器２３が記録媒体を引っ張る方向においては、ワンウェイクラッチ１１０４によって正常に搬送されるが、第１定着器２２が記録媒体を押し込む方向においては、記録媒体が正常に搬送されないためである。なお、２９は第二定着器２３を通過しない搬送路の一部である。

以下、図１２のフローチャートに沿って説明を行なう。

まず、実施例１と同様に操作部２１９または、図示しないプリンタドライバによって通紙する記録媒体種類、出力紙の光沢度が指定されて（ステップ１２０２）、プリント動作が開始される（ステップ１２０３）。

制御部２００は、プリント開始時に、ＲＯＭ２００ｂに含まれる前記図５の相関テーブルを参照し、記録媒体の種類と指定された光沢度に応じて第１定着器２２の定着温度（第１定着温度）と、第２定着器２３の定着温度（第２定着温度）を決定する（ステップ１２０４）。

前述したように感光ドラム１７上に形成されたトナー画像は記録媒体に転写され、第１定着器２２の定着ニップ部Ｎ１を通過してトナーが仮定着される。記録媒体の先端が第１定着器を通過すると（１２０５）、前述したように、感光ドラム１７上に形成されたトナー画像は記録媒体Ｐに転写され、上記の第１定着温度に設定された第１定着器２２の定着ニップ部Ｎ１を通過して記録媒体Ｐ上に仮定着される。そして、記録媒体の先端部が第１定着器２２を通過すると（ステップ１２０５）、光沢度センサ２７が、第１定着器２２から第２定着器２３に至る記録媒体搬送経路２８を通過する記録媒体表面の光沢度の測定を開始する（ステップ１２０６）。光沢度センサ２７で測定検出された光沢度情報は制御部２００に入力される。

制御部２００は、光沢度センサ２７で検出された光沢度に応じて第２定着器２３の速度を決定する（１２０７）。ここで、第２定着器２３の速度Ｖ２は、第１定着器２２の速度Ｖ１、設定光沢度Ｘ、検出光沢度Ｙ、速度係数ｋから以下の式によって求められる。

Ｖ２＝Ｖ１×ｋ（Ｘ−Ｙ）
ここでｋは予備試験により作成された値であり、本実施例においては１．０１である。また、検出した光沢度によってはＶ２がマイナスの値になるが、この際には速度の変更を行わない。

ここで、上記の第２定着器２３の速度変更が定着動作中に行なわれると、その時定着中の記録媒体の出力画像が異常となるため、前の記録媒体が第２定着器２３で定着中の場合には、その前の記録媒体が第２定着器２３を通過するのを待って（１２０８）、第２定着器２３の速度を変更する（ステップ１２０９）。

以下、同様の処理を最終の記録媒体まで繰り返して（ステップ１２１０）、プリントを終了する（ステップ１２１１）。

上記のような定着装置制御シーケンスによれば、第１と第２の定着器２２・２３の間で記録媒体の状態、本実施例では記録媒体の光沢度を検出し、上流側の第１定着器２２を通した定着結果に基づいて下流側の第２定着器の制御、本実施例では速度を変えるため、例えば記録媒体の種類もしくは状態によって、上流側の第１定着器２２を通過後の定着状態が予測と異なる場合であっても最終的に安定した定着結果を得ることが可能である。

［その他］
１）本発明は上記の実施例１〜３の制御形態に限定されるものではなく、例えば第１定着器通過後の記録媒体の光沢度を検出し、その検出結果と設定されている光沢度に応じて第２定着器の加圧力を変更する構成、第１定着器通過後の記録媒体の表面温度を検出し、その検出結果と設定されている光沢度に応じて第２定着器の温度を変更する構成であっても同様の効果を得ることが可能である。

すなわち、第１定着器通過後の記録媒体の状態検知項目が、記録媒体の表面反射率と、表面温度のどちらか１つまたは両方であり、第２定着器の変更制御項目が、温度、圧力、速度の何れか１つ、どれか２つ、あるいは全てである、各種の組み合わせ構成が可能である。

２）また、第２定着器として、定着ニップ部の記録媒体搬送方向幅を長短制御することができるベルト定着器を用いることで、第２定着器の変更制御項目として記録媒体の定着幅（加熱幅）を加えることが可能である。

３）タンデム構成の定着装置の定着器は実施例の熱ローラ方式定着器に限られるものではない。また定着器の数も実施例の２つに限られず、３つ以上にすることもできる。

実施例１における画像形成装置の概略構成図。タンデム構成の定着装置部分の拡大図画像形成装置の制御系を示すブロック図定着装置の制御フローチャート第１、第２定着器の設定温度を決めるテーブル記録媒体光沢度センサの検出結果と、第２定着器温度の関係を示す図実施例２における記録媒体表面温度センサの説明図第２定着器の加圧力変更機構の模式図定着装置の制御フローチャート記録媒体表面温度センサの検出結果と、第２定着器の加圧力の関係を示す図実施例３における定着装置の概略構成図。定着装置の制御フローチャート

符号の説明

１：本体画像出力部、２：本体画像入力部、３：自動原稿紙送り装置、４：給紙デッキ、５：ソータ、７：光源、８・９・１０：ミラー、１１：レンズ、１２：ＣＣＤ、１３：光学照射部、１４：スキャナー、１５：レンズ、１６：ミラー、１７：感光ドラム、１８・１９・２０：給紙トレイ、２１：手差しトレイ、２２：第１定着器、２３：第２定着器、２４：排紙トレイ、２７：センサ

Claims

記録材上の像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し、前記第一像加熱手段により加熱された像の加熱を行う第二像加熱手段と、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由せずに記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第一モードと、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由して記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第二モードとを出力目標に応じて選択する選択手段と、を有する像加熱装置において、
記録材の搬送方向において前記第一像加熱手段より下流側で前記第二像加熱手段より上流側に配置されて、前記第一像加熱手段から前記第二像加熱手段に搬送される記録材上の画像の光沢を検知する光沢度検知部材を備えて、
前記第二モードが前記選択手段により選択された場合に、前記第二像加熱手段により加熱された後の記録材の光沢が光沢目標に近づくように、前記光沢度検知部材の検知結果に基づいて前記第二像加熱手段の定着温度を調整することを特徴とする像加熱装置。
前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段へ搬送する搬送路と前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段へ搬送しない搬送路とを分岐する分岐部が、記録材の搬送方向において前記第一像加熱手段より下流側であって前記第二像加熱手段より上流側に位置しており、前記光沢度検知部材は、前記分岐部よりも上流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
記録材上の像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し、前記第一像加熱手段により加熱された像の加熱を行う第二像加熱手段と、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由せずに記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第一モードと、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由して記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第二モードとを出力目標に応じて選択する選択手段と、を有する像加熱装置において、
記録材の搬送方向において前記第一像加熱手段より下流側で前記第二像加熱手段より上流側に配置されて、前記第一像加熱手段から前記第二像加熱手段に搬送される記録材の前記第一像加熱手段による加熱後の温度を検知する記録材検知部材を備えて、
前記第二モードが前記選択手段により選択された場合に、前記第二像加熱手段により加熱された後の記録材の光沢が光沢目標に近づくように、前記記録材検知部材の検知結果に基づいて前記第二像加熱手段の定着温度を調整することを特徴とする像加熱装置。
記録材上の像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し、第一像加熱手段により加熱された像の加熱を行う第二像加熱手段と、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由せずに記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第一モードと、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由して記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第二モードとを出力目標に応じて選択する選択手段と、を有する像加熱装置において、
記録材の搬送方向において前記第一像加熱手段より下流側で前記第二像加熱手段より上流側に配置されて、前記第一像加熱手段から前記第二像加熱手段に搬送される記録材上の画像の光沢を検知する光沢度検知部材を備えて、
前記第二モードが前記選択手段により選択された場合に、前記第二像加熱手段により加熱された後の記録材の光沢が光沢目標に近づくように、前記光沢度検知部材の検知結果に基づいて前記第二像加熱手段の加圧状態を調整することを特徴とする像加熱装置。
記録材上の像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段よりも記録材の搬送方向の下流側に位置し、第一像加熱手段により加熱された像の加熱を行う第二像加熱手段と、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由せずに記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第一モードと、前記第一像加熱手段を通過した記録材を前記第二像加熱手段を経由して記録材の搬送方向において下流側に向けて搬送する第二モードとを出力目標に応じて選択する選択手段と、を有する像加熱装置において、
記録材の搬送方向において前記第一像加熱手段より下流側で前記第二像加熱手段より上流側に配置されて、前記第一像加熱手段から前記第二像加熱手段に搬送される記録材の前記第一像加熱手段による加熱後の温度を検知する記録材検知部材を備えて、
前記第二モードが前記選択手段により選択された場合に、前記第二像加熱手段により加熱された後の記録材の光沢が光沢目標に近づくように、前記記録材検知部材の検知結果に基づいて前記第二像加熱手段の加圧状態を調整する像加熱装置。