JP6884551B2

JP6884551B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6884551B2
Application number: JP2016211411A
Authority: JP
Inventors: 武史 ▲高▼妻; 平山　泰也; 泰也平山; 浩二竹松; 田中　健一; 健一田中; 淳司石神
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2036-10-28
Also published as: JP2018072536A

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に関する。

電子写真画像形成装置には、１般に定着回転体（加熱回転体）と加圧部材で形成されるニップ部にて、トナー像（トナー画像）を担持した記録材（メディア）を挟持搬送して加圧加熱しながら搬送してトナー像を用紙に定着する定着装置が多く用いられている。記録材（以下、用紙と記す）は、トナー像を形成することができるシート状の部材であり、定型もしくは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、コート紙、光沢紙、封筒、葉書等が挙げられる。

従来の画像形成装置においては、使用する用紙の紙種（坪量や種類）の切り替えに応じて定着温調温度が切り替わる時や、連続通紙によって定着回転体の温度が低くなった時に、温度が再び安定するまで画像形成装置の動作を中断する必要があった。これにより、画像形成装置トータルの生産性が低下してしまうという課題があった。

このような問題を解決するために、タンデム定着方式が提案されている（特許文献１）。これは、第１および第２のふたつの定着装置を備え、使用する用紙の紙種に応じて、第１の定着装置のみを使用する搬送パスと、第１と第２の両方の定着装置を使用する搬送パスとを切り替えられるようにする。この方式を利用すれば、第１と第２のそれぞれの定着装置の定着温調温度を切り替える回数を抑えることができ、それに応じて画像形成装置の動作を中断させる時間を短くすることが出来る。

特開２００７−１９９２８８号公報

ところで、用紙表面においてトナー像の占める領域が用紙搬送方向に沿った方向について長く、定着回転体の１周分の周長を超える場合は、定着後のトナー像の光沢性に段差の様な差異が発生することがある。

図７の模式図を参照してこれを説明する。未定着トナーの載った用紙Ｐが、直径Ｄの定着回転体１００と、加圧部材１０１とが形成する、用紙搬送方向に関して所定幅の定着ニップ部Ｎ内で加圧加熱される時を考える。用紙Ｐの搬送方向ａについての長さＬが定着回転体１００の周長πＤを超える場合、用紙Ｐ上のトナー像は次の第１の領域Ｌ１と第２の領域Ｌ２とに分かれる。第１の領域Ｌ１は定着ニップ部Ｎに用紙先端が到達してから定着回転体１００が１周する間に定着ニップ部Ｎ内で加圧加熱を受ける領域である。第２の領域Ｌ２は２周目以降に定着ニップ部Ｎ内で加圧加熱を受ける領域である。

すると、第１の領域Ｌ１と第２の領域Ｌ２とで、加圧加熱時のトナー層表面の温度は異なってしまう。これは、用紙Ｐに直接触れることで用紙Ｐに熱が奪われ、表面温度が下がった状態の定着回転体表面が、表面温度を回復しきる前に再び定着ニップ部Ｎに至るからである。トナー層表面の温度差によって、定着後のトナー像表面の溶融度にも差ができ、それが画像の光沢性の差（グロス段差）となって顕在化してしまう。

これに対し、定着回転体１００の周長πＤを十分に大きくすることが対策として考えられるが、それでは近年需要が増加している長尺紙通紙に対して課題を解決できないという問題がある。

本発明は上述した問題に鑑みてなされたもので、トナー像の光沢性の段差を高度に低減することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部からの記録材をニップ部にて挟持搬送してトナー像を加熱定着する第１の加熱回転体を有する第１の定着部と、
前記第１の加熱回転体を加熱する第１の熱源と、
前記第１の加熱回転体の表面温度を検出する第１の温度センサと、
前記第１の定着部よりも記録材の搬送方向の下流側に位置している第２の定着部であって、前記第１の定着部からの記録材をニップ部にて挟持搬送してトナー像を再度加熱定着する第２の加熱回転体を有する第２の定着部と、
前記第２の加熱回転体を加熱する第２の熱源と、
ケーシングと、赤外線を吸収する樹脂フィルムと、前記ケーシングの温度を検知するケーシング用温度センサと、前記樹脂フィルムの温度検知するフィルム用温度センサとを有し、前記第２の加熱回転体の表面温度を検出する非接触の第２の温度センサと、
前記第１の温度センサと前記第２の温度センサのそれぞれの検出温度に基づいて前記第１の加熱回転体と前記第２の加熱回転体の表面温度がそれぞれの所定の表面温度に加熱温調されるように前記第１の熱源と前記第２の熱源への供給電力を制御する制御部と、
前記第２の加熱回転体の目標温度が通常モードの前記第２の加熱回転体の目標温度より所定温度高い温度になるように第１目標温度を設定し、前記第１の定着部と前記第２の定着部とを用いて記録材上の画像を加熱する特殊制御モードを実行するか否かを操作者が選択可能な操作部と、を有し、
前記制御部は、前記特殊制御モードによる画像形成ジョブが実行されている時、前記ケーシング用温度センサに基づく前記ケーシングの温度が第１の温度を超えた場合には前記第２の加熱回転体の目標温度を第１目標温度よりも低い第２目標温度に切換えて画像形成動作を中断し、前記ケーシングの温度が前記第１の温度よりも低い第２の温度に達したら前記第２の加熱回転体の目標温度を前記第１目標温度に切換えて画像形成動作を再開することを特徴とする。

本発明によれば、定着部に起因して発生するトナー像の光沢性の段差を高度に低減することができる。

第１と第２の定着装置の構成とその制御系統を説明する模式図である。画像形成装置の操作部および表示部の模式図である。第２の定着装置の非接触式の温度センサの過昇温を防止する制御を表すフローチャートである。画像形成装置の一例の構成模式図である。実施例の非接触式温度センサの構成模式図である。非接触式温度センサの温度検知原理を説明するための回路図である。定着装置における光沢性段差の発生原因を表す模式図である。

《実施例１》
＜画像形成装置＞
図４は本実施例における画像形成装置の構成模式図である。この画像形成装置１は第１と第２の２つの定着装置（定着部：加熱部）Ｆ１・Ｆ２を搭載したタンデム定着方式の画像形成装置の一例としての、インライン方式−中間転写方式のカラー電子写真プリンタである。このプリンタの構成自体は公知に属するのでその説明は簡単にとどめる。

２は記録材（以下、用紙と記す）Ｐに未定着のトナー像を形成する画像形成部であり、４つの作像ユニットＵ（ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ）を有する。各作像ユニットＵは、それぞれ、感光ドラム３、帯電器４、レーザースキャナ５、現像器６、１次転写帯電器７、クリーナ８等を有している。なお、図の煩雑をさけるために、作像ユニットＵＹ以外の作像ユニットＵＭ・ＵＣ・ＵＫにおけるそれらの機器に対する符号の記載は省略した。

各作像ユニットＵは、それぞれ、ドラム３に対して、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｋ）色のトナー像を形成する。そして、各作像ユニットＵのドラム３から中間転写ベルト９に対して上記４色のトナー像が順次に所定に重畳されて１次転写される。これによりベルト９上に未定着のフルカラーのトナー像が形成される。そのベルト９上のトナー像がベルト９と２次転写ローラ１３との圧接部である２次転写ニップ部において用紙Ｐに対して２次転写される。

用紙Ｐは給紙カセット１０から１枚分離給紙され、レジストローラ対１２を含む搬送パス１１により２次転写ニップ部に対して所定の制御タイミングで導入される。これにより用紙Ｐに対してベルト９上のトナー像が順次に２次転写される。２次転写ニップ部を通った用紙Ｐは搬送パス１４を通って第１の定着装置Ｆ１に導入されてトナー像（記録材上のトナー像）の熱圧定着を受ける。第１の定着装置Ｆ１を出た用紙Ｐは、後述する２回定着モードまたは１回定着モードの選択に応じて、制御部３０（図１）で制御されるフラッパー１５により搬送パス１６側または搬送パス１７側に進路切替えされる。

搬送パス１６は第１の定着装置Ｆ１に導入された用紙を、更に、第１の定着装置Ｆ１よりも用紙搬送方向（記録材搬送方向）において下流側に位置している第２の定着装置Ｆ２に導入させてから排出させるための搬送パス（第１の搬送路）である。即ち、搬送パス１６は２回定着モードの場合の搬送パスである。また、搬送パス１７は第１の定着装置Ｆ１に導入された用紙を第２の定着装置Ｆ２に導入させずに排出させるための搬送パス（第２の搬送路）である。即ち、搬送パス１７は１回定着モードの場合の搬送パスである。

第２の定着装置Ｆ２または搬送パス１７を通った用紙Ｐは、片面印刷モードの場合は、搬送パス１８を通り、片面印刷物として排出トレイ１９に排出される。両面印刷モードの場合は、第２の定着装置Ｆ２または搬送パス１７を通った片面印刷済みの用紙Ｐは、制御部３０で制御されるフラッパー２０により反転パス２１の側に進路変更される。そして、その用紙Ｐがスイッチバック搬送されて両面パス２２へ導かれ、再び搬送パス１１を通り１面目と２面目が反転された状態で２次転写ニップ部に導入され２面目に対するトナー像の２次転写を受ける。

以後は片面印刷モードの場合と同様に２回定着経路または１回定着経路を通って両面印刷物として排出トレイ１９に排出される。

＜定着装置＞
図１は第１と第２の定着装置Ｆ１、Ｆ２の構成と、その制御系統を説明する模式図である。制御部（ＣＰＵ）３０は、パソコン等の外部ホスト装置４０やユーザーインターフェイス８０との間で各種の電気的情報の授受を行うと共に、画像形成装置１の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。制御部３０は入力された情報を記憶し、記憶した情報により、画像形成条件を決定し画像形成時に所定の条件で画像形成を行う。即ち、制御部３０は画像形成装置の動作を制御する。

ユーザーインターフェ−ス８０は操作者（ユーザー）による指示を受付ける操作部であり、操作キー部８１と表示部（液晶ディスプレイ）８２を有する。図２はこのユーザーインターフェ−ス８０の拡大模式図である。ユーザーインターフェ−ス８０は操作者が操作キー８１と表示部８２用いて、画像形成開始指令を出すだけでなく、画像の画質設定や給紙カセット１０にセットする用紙Ｐの情報入力などの印刷条件を指定するための操作を行うことができる。表示部８２は画像形成装置１の状態やエラー、ジャムなどの情報、設定など各種メッセージを表示することができる。
制御部（表示制御部）３０は次のような複数の指示キーを表示部（液晶画面）に表示させる。即ち、用紙Ｐに形成されるトナー像の光沢を段階的に調整するための指示キー（表示部８１でのプルダウンや手入力などを含む）と、用紙に形成されるトナー像の光沢ムラを最小限とするための指示キー（後述するボタン８２ａ）と、を含む複数の指示キーである。制御部（加熱制御部）３０はユーザーインターフェ−ス８０にて選択された指示に応じて基づいて後述するように第２の定着装置Ｆ２の加熱条件を制御する。以下、順次に具体的に説明する。

第１の定着装置Ｆ１は、定着ローラ（第１の加熱回転体）９１１、加圧ベルト（第１の加圧回転体）９１２、第１の熱源９１３、第１の温度センサとしての非接触式の温度センサ９１４などを有している。

第２の定着装置Ｆ２は、定着ローラ（第２の加熱回転体）９２１、加圧ローラ（第２の加圧回転体）９２２、第２の熱源９２３、第２の温度センサとしての非接触式の温度センサ９２４などを有している。

定着ローラ９１１、９２１は、アルミニウム、鉄等のパイプ材にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱弾性体の層を形成し、表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥといった離型層を被覆したローラである。定着ローラ９１１、９２１は制御部３０で制御される駆動機構（モータ）Ｍの駆動力が駆動伝達機構（不図示）を介して伝達されて図１において矢印Ａの時計方向に所定の周速度で回転駆動される。

第１の定着装置Ｆ１における加圧ベルト９１２は、ニッケル等の基層の上にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱弾性体の層を形成し、表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥといった離型層を被覆したベルトである。加圧ベルト９１２は定着ローラ９１１に腹当てに圧接して定着ローラ９１１との間に用紙搬送方向において所定に幅広の第１の定着ニップ部Ｎ１を形成している。加圧ベルト９１２は定着ローラ９１１の回転に従動して回転する。

第２の定着装置Ｆ１における加圧ローラ９２２は、定着ローラ９１１や９２１と同様にアルミニウム、鉄等のパイプ材にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱弾性体の層を形成し表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥといった離型層を被覆したローラである。加圧ローラ９２２は定着ローラ９２１に圧接して定着ローラ９２１との間に用紙搬送方向において所定幅の第２の定着ニップ部Ｎ２を形成している。加圧ベルト９２２は定着ローラ９２１の回転に従動して回転する。

定着ローラ９１１、９２１の内部には、例えばハロゲンヒーターなどの熱源９１３、９２３が配置されている。そして、それぞれ、制御部３０で制御される給電部３１、３２からの電力供給により発熱して、定着ローラ９１１、９２１を内側から加熱する。定着ローラ９１１、９２１の外周面側には、それぞれ、非接触式の温度センサ９１４、９２４が配置されている。この温度センサ９１４、９２４は、それぞれ、定着ローラ９１１、９２１の表面温度を逐次計測し、制御部３０に検出した温度データを送信して、熱源９１３、９２３の制御、即ち定着ローラ９１１、９２１の表面温度制御（加熱温調）にフィードバックしている。

本実施例において、第１の定着装置Ｆ１の定着ローラ９１１と第２の定着装置Ｆ２の定着ローラ９２１はそれぞれ所定の表面温度に加熱温調され、ニップ部Ｎ１、Ｎ２にて用紙Ｐを挟持搬送してトナー像を加熱定着する。定着ローラ９１１、９２１のそれぞれの所定の表面温度は使用する用紙の種類の切り替えに応じて切り替えられる。

本実施例において第１の定着装置Ｆ１の制御は次のとおりである。例えば坪量８０ｇｓｍ程度の用紙が通紙使用される場合は定着ローラ９１１の表面温度が１７０℃程度となるように、制御部３０は、温度センサ９１４の温度検知結果に基づいて給電部３１から熱源９１３への供給電力を制御している。また、例えば坪量３５０ｇｓｍ程度の厚紙が通紙使用される場合は１８５℃程度となるよう制御部３０は非接触式の温度センサ９１４の温度検知結果に基づいて給電部３１から熱源９１３への供給電力を制御している。

即ち、制御部３０は、ユーザーインターフェ−ス８０やホスト装置４０から入力された使用用紙の種類に応じて定着ローラ９１１の表面温度を予め定められた所定の定着温度に設定する（主に坪量毎に予め決められた定着温度：例えば１４０℃〜１９０℃）。そして、定着ローラ９１１の表面温度がその定着温度に温調されるように温度センサ９１４の検出温度に基づいて給電部３１から熱源９１３への供給電力を制御している。

第２の定着装置Ｆ２の制御は次のとおりである。例えば坪量８０ｇｓｍ程度の用紙が通紙使用される場合は定着ローラ９２１の表面温度が１４０℃程度となるように、制御部３０は、非接触式温度センサ９２４の温度検知結果に基づいて給電部３２から熱源９２３への供給電力を制御している。また、例えば坪量３５０ｇｓｍ程度の厚紙が通紙使用される場合は１６０℃程度となるよう制御部３０は非接触式温度センサ９２４の温度検知結果に基づいて給電部３２から熱源９２３への供給電力を制御している。

制御部３０はユーザーインターフェ−ス８０やホスト装置４０から入力された使用用紙の種類に応じて定着ローラ９２１の表面温度を予め定められた所定の定着温度に設定する（主に坪量毎に予め決められた定着温度：例えば１４０℃〜１６０℃程度）。そして、定着ローラ９２１の表面温度がその定着温度に温調されるように温度センサ９２４の検出温度に基づいて給電部３２から熱源９２３への供給電力を制御している。

２回定着モードと１回制御モードは、操作者がユーザーインターフェ−ス８０の操作部８１或いは表示部８２により選択可能である。画質優先の画像形成（印刷）ジョブを実行したい場合には、操作者は２回定着モードを選択する。この場合は、画像形成部２からの用紙Ｐは、第１の定着装置Ｆ１に導入されて１回目の加熱定着を受け、更に、搬送パス１６を通って、第２の定着装置Ｆ２に導入されて２回目の加熱定着、即ち再度加熱定着を受ける。

また、生産性優先の画像形成（印刷）ジョブを実行したい場合には、操作者は１回定着モードを選択する。この場合は、画像形成部２からの用紙Ｐは、第１の定着装置Ｆ１に導入されて１回目の加熱定着を受けたら搬送パス１７を通ることで第２の定着装置Ｆ２に導入されずに排出される。即ち、用紙Ｐは第１の定着装置Ｆ１による１回だけの加熱定着を受けたら排出される。

なお、第１と第２の定着装置Ｆ１、Ｆ２の加熱回転体は上記実施例の定着ローラ９１１、９２１のようなローラ形態に限られない。エンドレスのベルト形態であってもよい。また、加熱回転体を加熱する熱源９１３、９２３はハロゲンヒーターに限られない。セラミックヒーター、赤外線ランプ、電磁誘導加熱する励磁コイルなどであってもよい。内部加熱方式に限られず、外部加熱方式であってもよい。温度センサ９１４、９２４は接触式であってもよい。

＜非接触式温度センサ＞
つぎに、本実施例における非接触式温度センサ９１４、９２４について、図５を用いて説明する。なお、非接触式温度センサ９１４、９２４は互いに同じ構成であるので、非接触式温度センサ９１４を代表して説明する。（ａ）は非接触式温度センサ９１４の縦断面模式図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線矢視の横断面模式図である。

非接触式温度センサ９１４は、アルミ等熱伝導性の高い材料で形成されるケース（ケーシング）９１４ａを有する。また、このケース９１４ａの１面に設けた開口部９１４ｂに閉塞するように設けられ、定着ローラ９１１から放射される赤外光を吸収する耐熱性の赤外線吸収フィルムである樹脂フィルム９１４ｃを有する。また、樹脂フィルム９１４ｃのケース内面側に接着剤等で密着させて固定される、フィルム温度検知素子（フィルム温度センサ）である赤外線検出用サーミスタ素子９１４ｄを有する。

また、その赤外線検出用サーミスタ素子９１４ｄの近傍に配設されケース９１４ａ内の雰囲気温度を測定するための温度補償用サーミスタ素子（ケーシング用温度センサ）９１４ｅを備えている。赤外線検出用サーミスタ素子９１４ｄと温度補償用サーミスタ素子９１４ｅのリード線９１４ｆは、ケース９１４ａに設けた不図示のソケットにそれぞれ接続して外部（制御部３０）に取り出せるようにしている。

温度補償用サーミスタ素子９１４ｅと赤外線検出用サーミスタ素子９１４ｄは図６に示すように抵抗Ｒ２、Ｒ３とのブリッジ回路を構成して使用される。その出力は、端子Ｓ１−Ｓ２間に発生する電位差として出力することによって、赤外線の絶対量を検出する。

ケース９１４ａの開口部９１４ｂに取り付けられた樹脂フィルム９１４ｃに定着ローラ９１１からの赤外線が入射すると、樹脂フィルム９１４ｃに赤外線が吸収されて樹脂フィルム９１４ｃの温度が赤外線量に応じて上昇する。

そして、樹脂フィルム９１４ｃの温度は、樹脂フィルム９１４ｃ裏面に接着剤により密着固定された赤外線検出用サーミスタ素子９１４ｄに伝導してサーミスタ素子の抵抗変化として検出される。赤外線検出用サーミスタ素子９１４ｄの抵抗は、室温による影響を受けており、本実施例では、温度補償用サーミスタ素子９１４ｅを用いて、室温に相当する温度を検出してその影響を除去している。ここでケース９１４ａをアルミ等熱伝導性の高い材料にするのは、雰囲気温度の変化に対する温度補償用サーミスタ素子９１４ｅの追従性を向上させるためである。

＜光沢段差対策モード＞
次に、前述したグロス段差（図７）、即ち、用紙Ｐにトナー像を定着する過程で生じる光沢性の差を低減するための光沢段差対策モード（特殊制御モード）での制御について説明する。

光沢段差対策モードは、第２の定着装置Ｆ２の定着ローラ９２１の表面温度を通常の画像形成ジョブの実行時における第１の定着温度に比べ所定に高い第２の定着温度にて温調されるように制御する制御モードである。操作者は、ユーザーインターフェ−ス８０の操作部８１或いは表示部８２によりこの光沢段差対策モードを実行するか否かを選択することが可能である。
ここで、通常の画像形成ジョブの実行時（通常の印刷時）における第１の定着温度とは使用される用紙の種類に応じて予め設定されている所定の表面温度範囲値である。即ち、通常の画像形成ジョブは、使用される用紙の種類に応じて予め設定されている所定の表面温度範囲値にて定着装置の加熱制御を行なって画像形成を実行するものである。

本実施例においては、図２のように、表示部８２の印刷条件の設定画面には、光沢段差対策モードのオン／オフ切替ボタン８２ａが設けられており、ユーザー操作によって光沢段差対策モードを使用するか否かを選択的に切り替えできるようになっている。

ユーザーが光沢段差対策モードを使用する設定を行うと、制御部３０が以下に述べる光沢段差対策専用の加熱制御を行うように、制御モードを移行させる。即ち、第２の定着装置Ｆ２において、定着ローラ９２１は、上述したように、通常の印刷時（通常モード）には１４０℃〜１６０℃程度の表面温度（第１の定着温度）となるよう、熱源９２３によって調整されている。しかし、光沢段差対策モードに切り替わると、定着ローラ９２１の表面温度が上記の表面温度（第１の定着温度、通常モードの目標温度）に比べて所定に高い（所定温度高い）、本例では２００℃程度（第２の定着温度、第１目標温度）となるよう制御される。

これにより、１度第１の定着装置Ｆ１にて加圧加熱され、光沢性に段差が生じた用紙Ｐ上のトナー像は、第２の定着装置Ｆ２にて再度高温で溶融され、トナー表面の表面性が均されることとなり、光沢性の段差を改善させることが出来る。

本実施例では、通常の温度制御でトナー像を定着した場合の光沢差がΔＧ≒５程度、上述の光沢段差対策モードでトナー像を定着した場合の光沢差がΔＧ≒１程度となる。ここで、ΔＧとはトナー像の用紙搬送方向の先端部での光沢と、用紙搬送方向の後端部での光沢との差を表しており、単位はＧＵ（Gloss Unit）である。

なお、第２の定着装置Ｆ２の定着ローラ９２１に起因する光沢性の段差は微小なものであり、トナー像品位に影響をあまり与えない。これは、第１の定着装置Ｆ２によってトナー像が最初に溶融を受ける際は、第１の定着装置Ｆ１に進入する用紙Ｐの温度がほぼ常温であるので、定着ローラ９１１の表面の熱が奪われやすく、結果、用紙Ｐ上のトナー表面に大きな温度差が生まれてしまう。これに対し、第２の定着装置Ｆ２によってトナー像が溶融を受ける際は、既に第１の定着装置Ｆ１にて加熱を受けている。

そのため、第２の定着装置Ｆ２に進入する用紙Ｐの温度が高くなっているので、定着ローラ９２１の表面の熱が奪われにくく、結果、用紙Ｐ上のトナー表面にあまり温度差を生まないからである。

ここで、制御部３０は、１回定着モードと上記の光沢段差対策モードとが選択された時には１回定着モードを強制的に２回定着モードに変更して光沢段差対策モードによる画像形成ジョブを実行する。

上述した光沢段差対策モードを設けることで、ユーザーがとくに高度な画像品位を欲する場合に、需要に見合った成果物を出力することが可能となる。

ところで、光沢段差対策モードにおいて第２の定着装置Ｆ２の定着ローラ９２１の表面温度を上げると、非接触式の温度センサ９２４のケース９２４ａが過昇温してしまうという問題がある。温度センサ９２４の樹脂フィルム９２４ｃの裏面と赤外線検出用サーミスタ素子９２４ｄとを接着している接着剤は、高温環境下（約１５０℃以上）で溶融してしまう。そのため、温度センサ９２４を長時間の高温環境化に暴露し続けると、温度の検知が出来なくなるおそれがある。これに対する対策例を以下で説明する。

図３は、非接触式の温度センサ９２４のケース９２４ａの温度が上昇してきた際に、ケース９２４ａの更なる昇温を抑えるための制御方法を表すフローチャートである。制御部３０は、光沢段差対策モードによる画像形成ジョブが実行されている時、温度センサ９２４の自身の温度が所定の第１の値Ｔ１を超えたと検知した場合、自身の温度がその第１の値Ｔ１以下の所定の第２の値Ｔ２に下がるまで生産性を下げる制御を行う。

図３を参照して、光沢段差対策モードに移行した画像形成装置に対して、連続複数枚のプリントジョブ（画像形成ジョブ）が投入されてジョブがスタートする（Ｓ１）。そして、画像形成部２からトナー像を担持した用紙Ｐが順次に第１の定着装置Ｆ１および第２の定着装置Ｆ２に送り込まれて２回定着される。このとき、第２の定着装置Ｆ２の定着ローラ９２１の表面温度は前述の第２の定着温度（温調温度、第１目標温度）である２００℃程度になるよう、熱源９２３が制御されている。

そのままプリントジョブが進行し、温度センサ９２４の温度補償用サーミスタ素子９２４ｅが雰囲気温度（ケース内温度：温度センサ９２４の自身の温度）として所定の第１の値Ｔ１（第１の温度、本実施例では１４５℃）を越えたことを検知する（Ｓ２）。そうすると、制御部３０は用紙Ｐの通紙を１時中止し、ウェイトモードに入る（Ｓ３）。この時点で、画像形成装置内に用紙Ｐが残存している場合は、用紙Ｐが全て装置外へと排出されてからウェイトモードに入る。

ウェイトモードは、温度センサ９２４の自身の温度が第１の値Ｔ１以下の所定の第２の値Ｔ２（Ｔ２≦Ｔ１）に下がるまで生産性を下げる制御を行うモードである。制御部３０はこのウェイトモードにおいて、温度センサ９２４の自身の温度が第１の値Ｔ１以下の所定の第２の値Ｔ２に下がるように熱源９２３に対する供給電力を制御している。本実施例では、第２の定着装置Ｆ２の定着ローラ９２１の温調温度を第２の定着温度である２００℃よりも低い１７０℃程度（第２目標温度）に切替えることで（Ｓ４）、熱源９２３の通電を抑制し、第２の定着装置Ｆ２内の雰囲気温度が低下するまで待機する。

そして、温度センサ９２４の温度補償用サーミスタ素子９２４ｅが雰囲気温度として所定の第２の値Ｔ２以下（第２の温度）を検知した場合（Ｓ５）は次のとおりである。即ち、第２の定着装置Ｆ２の定着ローラ９２１の温調温度を再び元の第２の定着温度である２００℃（第１目標温度）に戻す（Ｓ６）。そして、定着ローラ９２１の表面温度の切り替えが完了したところで（Ｓ７）、ウェイトモードを脱し（Ｓ８）、プリントジョブを再開する。

その後、プリントジョブの最中に再び温度センサ９２４の温度補償用サーミスタ素子９２４ｅが雰囲気温度として所定の第１の値Ｔ１超えを検知すれば（Ｓ２）、その都度上記のサイクルを繰り返し、雰囲気温度を下げる制御を実行する。

これにより、非接触式の温度センサ９２４のケース９２４ａの温度の過昇温を抑制しつつ、光沢段差が無く画像品位の高い成果物を出力し続けることができる。

上述の光沢段差対策モードは、温度センサ９２４のケース９２４ａの温度が高くなってくる度にウェイトモードに入るので、実質的な生産性が下がってしまう。しかし、操作者（ユーザー）は操作部８１から光沢段差対策モードを使用するか否かを選択的に切り替えられるので、場合に応じて最適なプリント方法をとることが出来る。

本実施例によれば、トナー像の光沢性の段差を高度に低減したい場合と、生産性を重視したい場合とで、ユーザーが選択的に定着装置の制御を簡単に切り替えることができる。
ここで、第１の定着ローラ９１１の温度センサ９１４も非接触式の温度センサであるが、第１の定着ローラ９１１の加熱温調温度は高温の２００℃ではなく、使用される用紙の種類に応じて予め設定されている所定の表面温度範囲値である。即ち、２００℃よりも低い１８５℃や１７０℃である。そのため、非接触式の第１の温度センサ９１４の雰囲気温度としてのケース内温度が第１の値Ｔ１（１４５℃）を超えることは実際上起こらない。そのため、非接触式ではあるけれども、第１の温度センサ９１４に関しては過昇温対策はいらない。
接触式の温度センサならば非接触式の温度センサにおける上記のような問題はない。例えば、直接接触させたサーミスタの抵抗値変動から部材の温度を検知するタイプであれば、接着剤は介在しないので問題はない。しかし、接触式の温度センサの場合、定着部材表面にセンサ自身が摺擦跡を付けてしまい、その跡がトナー像にも転写されて画像品位が落ちてしまうという問題がある。そこで、上記の実施例においては、第１と第２の温度センサ９１４、９２４を共に非接触式の温度センサにしている。

１・・画像形成装置、２・・画像形成部、Ｐ・・記録材、Ｆ１・Ｆ２・・第１と第２の定着部（定着装置）、９１１・９２１・・第１と第２の加熱回転体、Ｎ１・Ｎ２・・ニップ部、９１３・９２３・・第１と第２の熱源、９１４・９２４・・第１と第２の温度センサ、３０・・制御部、８１・・操作部

Claims

記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部からの記録材をニップ部にて挟持搬送してトナー像を加熱定着する第１の加熱回転体を有する第１の定着部と、
前記第１の加熱回転体を加熱する第１の熱源と、
前記第１の加熱回転体の表面温度を検出する第１の温度センサと、
前記第１の定着部よりも記録材の搬送方向の下流側に位置している第２の定着部であって、前記第１の定着部からの記録材をニップ部にて挟持搬送してトナー像を再度加熱定着する第２の加熱回転体を有する第２の定着部と、
前記第２の加熱回転体を加熱する第２の熱源と、
ケーシングと、赤外線を吸収する樹脂フィルムと、前記ケーシングの温度を検知するケーシング用温度センサと、前記樹脂フィルムの温度検知するフィルム用温度センサとを有し、前記第２の加熱回転体の表面温度を検出する非接触の第２の温度センサと、
前記第１の温度センサと前記第２の温度センサのそれぞれの検出温度に基づいて前記第１の加熱回転体と前記第２の加熱回転体の表面温度がそれぞれの所定の表面温度に加熱温調されるように前記第１の熱源と前記第２の熱源への供給電力を制御する制御部と、
前記第２の加熱回転体の目標温度が通常モードの前記第２の加熱回転体の目標温度より所定温度高い温度になるように第１目標温度を設定し、前記第１の定着部と前記第２の定着部とを用いて記録材上の画像を加熱する特殊制御モードを実行するか否かを操作者が選択可能な操作部と、を有し、
前記制御部は、前記特殊制御モードによる画像形成ジョブが実行されている時、前記ケーシング用温度センサに基づく前記ケーシングの温度が第１の温度を超えた場合には前記第２の加熱回転体の目標温度を第１目標温度よりも低い第２目標温度に切換えて画像形成動作を中断し、前記ケーシングの温度が前記第１の温度よりも低い第２の温度に達したら前記第２の加熱回転体の目標温度を前記第１目標温度に切換えて画像形成動作を再開することを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成部からの記録材を前記第１の定着部に導入し更に前記第２の定着部に導入する２回定着モードと、前記画像形成部からの記録材を前記第１の定着部に導入し前記第２の定着部には導入しない１回定着モードとを操作者が前記操作部により選択可能であり、前記制御部は前記１回定着モードと前記特殊制御モードとが選択された時には前記１回定着モードを前記２回定着モードに変更して前記特殊制御モードによる画像形成ジョブを実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記所定の表面温度は使用する記録材の種類の切り替えに応じて切り替わることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。