JPH10161468A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加熱定着装置において迅速かつ容易にトナーの
定着状態を最適化する。 【解決手段】感光体ドラムと転写ロールとでシート上に
転写されたトナーを定着する加熱定着装置１０のヒータ
１４、ニップ幅調整装置２７およびファン２８を制御す
るにあたり、加熱定着装置１０を通過したシートの温度
を排出シート温度センサ２０で検出する。例えば、排出
シート温度センサ２０から出力されるシート温度検出信
号が定着基準温度範囲から外れたときは、定着不良であ
ると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートに転写した
トナー像を加熱定着する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置で
は、シート上に転写された未定着トナー像を定着して永
久画像とする必要があり、一般には加熱定着法によりト
ナー像を定着している。この加熱定着法に用いられる装
置には、熱風定着方式やオーブン定着方式など種々のも
のがあるが、加熱ロールと加圧ロールとを平行に配設
し、両者の間のニップをシートが通過するようにした加
熱ロール方式が現在では一般的である。この方式では、
ロールの間で加熱・加圧されたトナーが溶融し定着す
る。その他、加圧ロールに代えて、加圧パッドや加圧ベ
ルトを用いるものも提案されている。

【０００３】加熱ロール方式の定着装置では、一旦シー
トを通過させると、シートに熱が奪われることにより、
ロールの温度が急激に低下する。従って、次のシートを
通過させる前には、加熱ロールの温度が定着に好適にな
るまで待つか、加熱ロールに設けたヒータの設定温度を
制御して昇温させる必要がある。ところが、使用される
シートの厚さやサイズまたは画像形成装置の周囲の環境
などの諸条件による温度変動が多く、ロールの温度を適
切に制御するのは困難な場合がある。この結果、ロール
が低温の場合には、トナーの定着が好適にはならない。
一方、ロールが高温の場合には、定着装置の部品の劣化
や熱変形、トナーの過溶融による像のにじみ、トナーの
オフセット、ロールの端部が熱膨張することによるシー
トのしわの発生などの問題を招く。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、適切な加熱定着
のために種々の技術が提案されている。例えば、特開昭
５８−１９０９７３号公報、特開昭５９−３８７７１号
公報および特開平４−１７４４８１号公報では、トナー
の定着状態や未定着トナーの状態を調べて、これらが不
良の場合には、画像形成装置を停止する技術が開示され
ている。しかし、これらの技術では、定着度合いを直接
的に検知することができるが、トナーの定着状態を判断
する処理が複雑化し、装置も複雑化する。また、これら
の技術では、定着装置が使用不能になるかどうかの臨界
的状態を検出することはできても、定着装置が使用の許
容範囲内にあるときに、さらにトナーの定着状態を最適
化させることはできない。仮に、そのような目的に適用
させようとしても、トナーの定着状態を一枚一枚判断し
ていたのでは、判断およびその後の制御処理の迅速を期
しがたい。

【０００５】特開平５−１６５３６８号公報には、連続
で画像形成している際に、加熱ロールの温度を検出し、
その温度上昇に応じて、加熱ロールの温度を制御する技
術が開示されている。しかし、使用されるシートの厚さ
により、加熱ロールが奪われる熱量は異なり、また連続
回転により加圧ロールの温度の低下がさらに影響を与え
るから、加熱ロールを適切な温度にするのは困難で時間
もかかる。また、この技術では、シートの厚さやサイズ
に拘わらず、加熱ロールの温度を制御しているが、厚い
シートやサイズの大きいシートは加熱ロールから多くの
熱を奪い、薄いシートやサイズの小さいシートは加熱ロ
ールから少しの熱しか奪わない。従って、加熱ロールの
温度が厚いシート等のために高い温度に設定されている
と、薄いシート等がカールし、一方、薄いシート等のた
めに低い温度に設定されていると、厚いシート等におけ
るトナーの定着が良好でなくなる。

【０００６】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
のであり、迅速かつ容易にトナーの定着状態を最適化す
ることができ、あるいは様々な制御の確実化に有効な画
像形成装置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】上記課題を解決するた
め、本発明に係る画像形成装置は、シートにトナーの像
を転写する画像転写手段と、上記画像転写手段で上記シ
ートに転写されたトナーの像を上記シートに定着させる
加熱定着手段と、上記加熱定着手段を加熱する加熱源
と、上記加熱定着手段を通過した上記シートの温度を検
出し、シート温度検出信号を出力するシート温度検出手
段と、上記シート温度検出信号に基づいて、上記加熱定
着手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とす
る。

【０００８】従来、加熱定着手段を通過したシートにつ
いては、温度を検出するような技術は全く考えられてい
なかった。しかし、本発明の発明者の経験上、トナーが
同一である限り、すなわち同一機種の画像形成装置で画
像形成する限り、シート上のトナーの定着度合いは、加
熱定着時のシート自身の温度にかなり支配されるという
ことが分かっている。このため、加熱定着手段を通過し
た後、好ましくは通過した直後のシートの温度を検出す
ることにより、トナーの定着の良否はかなり確実に判断
される。従って、シート温度検出信号に基づいて、加熱
定着手段の種々の構成要素を制御すればよい。これによ
れば、トナーの定着状態や未定着トナーの状態を実際に
調査するような手間は不要であるし、シートの厚さやサ
イズのような不確定な要因を未知のままにして加熱定着
手段の温度のみに基づいて加熱定着手段の温度調整を行
うよりも、はるかに迅速かつ確実にトナーの定着度合い
を向上させることが可能である。また、加熱定着手段を
通過したシートの温度は、加熱定着手段の温度をかなり
反映しているから、シート温度検出信号により、加熱定
着手段の不具合、例えば、異常高温状態、故障・断線な
どによる低温状態などを検出し、その後の制御に供する
ことも可能である。また、シートが詰まって搬送されて
こなければ、シート温度検出信号は異常低温値を示すか
ら、シートの詰まりも検出でき、その後の制御に供する
ことができる。一般に、加熱定着手段の温度やシートの
詰まりは、専用のセンサによって検出される場合が多い
が、これらのセンサが故障する場合もありうる。本発明
に係るシートの温度検出を併用することによって、これ
らの様々な検出をより確実化することが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

１．第１の実施形態 Ａ．実施形態の構成 以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明す
る。まず、図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形
成装置である複写機の主要部を示す。図において、符号
１は、像担持体である感光体ドラム（画像転写手段）を
示す。感光体ドラム１の周囲には、帯電コロトロン２、
現像器３、転写ロール（画像転写手段）４、クリーナ
５、除電ロール６が配置されている。また、符号７は露
光装置を示す。

【００１０】感光体ドラム１は、図中矢印で示す方向に
回転させられ、これに伴って、帯電コロトロン２により
感光体ドラム１の表面が一様に帯電され、露光装置７か
らの光により潜像が書き込まれるようになっている。そ
して、この潜像に現像器３から供給されるトナーが静電
的に付着させられることにより、トナー像が形成され
る。感光体ドラム１と転写ロール４との間には、後述す
る搬送機構により、紙やＯＨＰシート等のシートが搬送
されてくる。そして、転写ロール４の発生する電界によ
り、感光体ドラム１上のトナー像が、シートに静電的に
転写される。なお、図中、二点鎖線によりシートの搬送
経路Ｓを示す。

【００１１】以後、シートは、加熱定着装置（加熱定着
手段）１０に搬送される。加熱定着装置１０は、互いに
ほぼ平行に配置された加熱ロール１１と加圧ロール（加
圧手段）１２とを備えており、両者の間のニップをシー
トが通過させられることにより、トナー像が加熱・加圧
され、シート上に定着する。この後、シートは、対にな
された搬送ロール８，９に送られ、その間を通過させら
れて複写機のキャビネット外部に設けられた排出ロール
に送られる。一方、シートに転写せずに感光体ドラム１
上に残留したトナーは、ブレード等のクリーナ５により
除去され、この後、再度の画像形成工程のため、感光体
ドラム１の表面が除電ロール６により除電される。

【００１２】さて、加熱定着装置１０の加熱ロール１１
は、金属製の中空円筒体であって、その外周面にはトナ
ーの付着防止のための離型層が形成されている。そし
て、加熱ロール１１の内部には、ハロゲンランプまたは
赤外線ランプ等のヒータ（加熱源）１４が配設されてい
る。一方、加圧ロール１２は、金属製のシャフト１６の
周囲に弾性体を設け、その周囲を被覆層で覆った構造で
ある。加熱ロール１１と加圧ロール１２との間に設けら
れたニップの下流側には、加熱ロール１１の表面に摺接
する剥離爪１５が配置されている。ニップを通過したシ
ートは、剥離爪１５により加熱ロール１１の表面から剥
離され、搬送ロール８，９への搬送が阻害されないよう
になっている。

【００１３】加熱定着装置１０において、加熱ロール１
１は上ケース１７により覆われ、加圧ロール１２は下ケ
ース１８により覆われている。上ケース１７と下ケース
１８は共同して加熱ロール１１および加圧ロール１２の
全体を覆い、熱の無駄な放出を防止する。ただし、両者
の間にはシートが通過可能になされている。

【００１４】加熱ロール１１の温度は、加熱ロール温度
センサ（定着手段温度検出手段）１９により検出され
る。加熱ロール温度センサ１９としては、熱電対温度計
が好適であるが、その他の温度計を使用することも可能
である。また、加熱定着装置１０の直ぐ下流には、排出
シート温度センサ（シート温度検出手段）２０が配置さ
れている。図１に示す排出シート温度センサ２０は、シ
ートの搬送を阻害しないように、搬送経路Ｓからわずか
に離間した位置に設けられている。従って、排出シート
温度センサ２０は、厳密には排出シートの温度そのもの
を測定するのではないが、排出シートからの放射熱を受
け、これを反映した温度を検出する。排出シート温度セ
ンサ２０としては、熱電対温度計が安価で好適である
が、サーミスタなどの抵抗式温度計でもよい。さらに、
比較的高価であるが、赤外線温度計のような非接触式温
度計で排出シートそのものの温度を計測してもよい。

【００１５】図２は、図１のII-II線に沿って矢視した
断面図である。同図において、符号２１は、加熱ロール
１１のシャフトを示す。シャフト２１は、上ケース１７
に取り付けられた軸受２２に回転自在に支持されてお
り、その一端には歯車２３が固定されている。この歯車
２３は図示しない歯車機構に噛合されており、モータの
回転が伝達され、これによって加熱ロール１１が駆動ロ
ールとして回転する。加熱ロール１１に圧接された加圧
ロール１２は、この回転に従動回転する。

【００１６】図３に示すように、加圧ロール１２のシャ
フト１６は、一端が枢着されたアーム２４に支持されて
いる。アーム２４の他端は、板カム２５の上に載置され
ている。図２に示すように、この板カム２５のシャフト
には、歯車２６が固定されている。この歯車２３は図示
しない歯車機構に噛合されており、ステッピングモータ
の回転が伝達され、これによって板カム２５は、図３の
実線で示す状態から仮想線で示す状態まで回動させられ
る。アーム２４に支持された加圧ロール１２は、板カム
２５の回動に伴なって上下に揺動させられる。

【００１７】上述のように加圧ロール１２は、弾性体を
主体として形成されており、これが上下動することによ
り、加圧ロール１２が変形し、ニップ幅（搬送経路Ｓに
沿う方向のニップの長さ）が調整されるようになってい
る。以下、これらのアーム２４、板カム２５およびこれ
らを駆動するステッピングモータを総称して、ニップ幅
調整装置（ニップ幅制御手段）２７と呼ぶ。このニップ
幅調整装置２７を用いて、ニップ幅を調整することによ
り、シートとの接触面積ひいてはシートの受ける加熱時
間が変更され、シートの温度も調節される。これによ
り、トナーの定着度合いも調節される。

【００１８】また、符号２８は、加熱定着装置１０の後
方（ロールの軸線方向側）に配置されたファン（冷却手
段）を示す。ファン２８は、二点鎖線で示す複写機のキ
ャビネット２９に設けられたフィルタ２９ａに向けて常
時送風する。これによって、加熱定着装置１０およびそ
の他の複写機の構成要素が異常高温になるのを防止しよ
うとしている。また、ファン２８の回転速度の調整によ
り、加熱定着装置１０の温度を調整することも可能であ
る。

【００１９】図４は、この複写機の制御系統を示す。同
図において、符号３０はＣＰＵ（制御手段、算出手段、
比較手段、加熱源制御手段、冷却部制御手段、送風制御
手段）３０を示し、３１はＣＰＵ３０に接続されたメモ
リ（制御手段、記憶手段）３１を示す。ＣＰＵ３０に
は、加熱ロール温度センサ１９の出力信号であるロール
温度検出信号（定着手段温度検出信号）および排出シー
ト温度センサ２０の出力信号（シート温度検出信号）が
供給される。ＣＰＵ３０は、これらの信号とメモリ３１
に記憶されたデータとを比較する。

【００２０】そして、この比較結果に基づいて、ＣＰＵ
３０はヒータ１４に温度制御信号を出力する。また、比
較結果によっては、ニップ幅調整装置２７にニップ幅調
整信号を供給したり、ファン（冷却手段、送風手段）２
８に回転速度制御信号を供給したりする。さらに、ＣＰ
Ｕ３０は、比較結果によっては、表示装置（報知手段）
３２に各種の故障表示信号を供給したり、原稿読取装置
３３、像出力装置３４およびシート搬送装置３５に画像
形成装置の停止信号を供給したりする。

【００２１】表示装置３２は、複写機の上面に設けられ
た表示パネルとこれに文字等の表示を行わせる点灯部と
からなる。そして、ユーザの指令状態や複写機の正常状
態または異常状態を表示する。原稿読取装置３３は、原
稿の画像を読み取るために、複写機の上方に設けられて
おり、原稿画像に対応した読取信号を像出力装置３４に
供給する。像出力装置３４は、読取信号に対応した画像
をシートに形成するものであり、上述の感光体ドラム
１、帯電コロトロン２、現像器３、転写ロール４、クリ
ーナ５、除電ロール６、露光装置７を含む。シート搬送
装置３５は、像出力装置３４における感光体ドラム１と
転写ロール４との間にシートを搬送するロール等からな
る装置である。停止信号が入力されると、原稿読取装置
３３、像出力装置３４およびシート搬送装置３５は、各
機能を停止すると共に、表示装置３２は複写機の使用が
不可能である旨を表示する。

【００２２】なお、図示はしないが、この複写機は、複
数種類のシートをそれぞれ収容した収容トレーを備えて
おり、シート搬送装置３５は、収容トレーから選択的に
シートを引き出し、感光体ドラム１に向けてシートを搬
送する。また、この複写機は、複数のシートに対して連
続的に画像を形成することができるようになっている。
すなわち、シート搬送装置３５は、上記の収容トレーか
ら連続的にシートを引き出し、連続回転する感光体ドラ
ム１に対して、画像出力に適合したタイミングでシート
を搬送する。

【００２３】Ｂ．実施形態の制御動作 次にこの複写機の制御動作について説明する。なお、下
記の説明中、温度の設定値は例示であり、画像形成装置
の種類、特に使用されるトナーの種類に応じて、設定温
度値は変更される。本発明の発明者の経験上、トナーが
同一である限り、すなわち同一機種の画像形成装置で画
像形成する限り、シート上のトナーの定着度合いは、加
熱定着時のシート自身の温度にかなり支配されるという
ことが分かっている。この実施形態では、加熱定着装置
１０から排出直後のシートの温度が１８０℃のとき、最
も良好な定着が行われるものとする。

【００２４】Ｂ−１．複写動作の前の加熱定着装置の温
度制御 さて、上述の通りＣＰＵ３０には、加熱ロール温度セン
サ１９からロール温度検出信号が供給され、排出シート
温度センサ２０からシート温度検出信号が供給される。
まず、複写機の電源スイッチをオンにした直後は、加熱
ロール温度センサ１９の出力するロール温度検出信号に
基づいて、加熱ロール１１の表面温度を制御する。具体
的には、ＣＰＵ３０は、加熱ロール１１の表面温度が２
２０℃に到達するまでは、ヒータ１４に昇温すべき温度
制御信号を出力し続ける。そして、加熱ロール１１の表
面温度が２２０ないし２３０℃であることを示すロール
温度検出信号が入力されたときに、ＣＰＵ３０は、複写
が可能である旨を表示装置３２に表示させ、同時に、原
稿読取装置３３、像出力装置３４、シート搬送装置３５
を作動可能にする。

【００２５】これ以後、複写動作が開始されて排出シー
ト温度センサ２０からシート温度検出信号が供給される
までは、ＣＰＵ３０は、ロール温度検出信号に基づい
て、ヒータ１４に温度制御信号を供給し、加熱ロール１
１の表面温度が２２０ないし２３０℃の範囲内になるよ
うにフィードバック制御を継続する。この初期温度設定
値である２２０℃および２３０℃は、メモリ３１にあら
かじめ記憶されており、初期温度制御においてＣＰＵ３
０はこの設定値を参照する。

【００２６】Ｂ−２．定着良好性の判断 まず、この複写機においては、トナーの定着良好性を判
断することが可能である。シートに画像形成する場合に
は、ユーザが複写スタートボタン（図示せず）を押す
と、収容トレーからシートが引き出され、感光体ドラム
１と転写ロール４との間のニップでシートにトナー像が
転写され、これが加熱定着装置１０に送り込まれる。こ
こで加熱されてトナーが定着する際に、シートは加熱定
着装置１０から熱を奪うため、加熱ロール１１の温度が
低下し、シートの温度が通過前と比べて上昇する。この
複写機では、加熱定着装置１０から排出直後のシートの
温度が１８０℃であれば、最も好ましいが、実際には、
加熱定着装置１０を通過前のシートの温度が様々である
こと、シートのサイズや厚さにより、奪う熱量が異なる
ことなどにより、排出直後のシートの温度を全く同一の
値にするのは極めて難しい。そこで、１６０〜１９０℃
を定着基準温度範囲として設定し、これをメモリ３１に
あらかじめ記憶させておく。この１６０〜１９０℃の通
常許容温度は、厚いシートでは例えば１６０℃となり、
薄いシートでは例えば１９０℃となること等を許容する
ものである。

【００２７】そして、入力されたシート温度検出信号
が、定着基準温度範囲にあれば、ＣＰＵ３０はその後、
通常の動作を行う。一方、シート温度検出信号が、定着
基準温度範囲にない場合には、ＣＰＵ３０は、以後の定
着不良を防止するため、ＣＰＵ３０は、原稿読取装置３
３、像出力装置３４およびシート搬送装置３５に停止信
号を供給し、これらの動作を停止する。また、表示装置
３２に定着不良信号を供給し、表示装置３２は定着不良
信号に基づいて、トナーの定着不良である旨を表示す
る。シート上のトナーの定着度合いは、排出されたシー
トの温度とかなり関連性があるため、シート温度検出信
号を判断に供することよりトナーの定着の良否はかなり
確実に判断される。これによれば、トナーの定着状態や
未定着トナーの状態を実際に調査するような手間は不要
であり、定着良好性は迅速に判断される。

【００２８】Ｂ−３．シート温度検出信号による収容ト
レーごとのシートに対するトナーの定着の最適化 また、このシート温度検出信号に基づいて、各収容トレ
ーごとのシートに対するトナーの定着を最適化すること
も可能である。例えば、メモリ３１に定着最適温度値
（例えば１８０℃）をあらかじめ記憶させておき、シー
ト温度検出信号がＣＰＵ３０に入力されるたびに、入力
されたシート温度検出信号と定着最適温度値とをＣＰＵ
３０で比較する。そして、この比較結果である温度の差
異をメモリ３１に入力する。

【００２９】この場合、画像形成時にいずれの収容トレ
ーからシートが供給されるかは、シート搬送装置３５に
設けた図示しない判断手段からＣＰＵ３０に報知させ、
これに基づいて、ＣＰＵ３０は、各収容トレーごとに、
この比較結果をメモリ３１に記憶させておく。そして、
次に画像形成するときには、シートを供給する収容トレ
ーに応じて、ＣＰＵ３０は、メモリ３１から比較結果を
呼び出して、この比較結果に基づいて、ヒータ１４に供
給する温度制御信号を変更したり、ニップ幅調整装置２
７に供給するニップ幅調整信号を変更したり、ファン２
８に供給する回転速度制御信号を変更したりする。シー
トのサイズや厚さは、収容トレーに対応しているため、
収容トレーに応じて定着を最適化することが可能であ
る。

【００３０】例えば、大サイズのシートや厚いシートを
使用したためシート温度検出信号が１６５℃であったと
すると、以後の画像形成のために同一のシートに対応す
る収容トレーからシートが供給されてくる旨を報知する
信号がＣＰＵ３０に供給されたら、ＣＰＵ３０は、ヒー
タ１４に昇温を指示する温度制御信号を出力する。ま
た、ニップ幅を長く指示するニップ幅調整信号をニップ
幅調整装置２７に出力してもよいし、ファン２８の回転
数を低下させる回転速度制御信号をファン２８に出力し
てもよい。これらの温度制御信号、ニップ幅調整信号お
よび回転速度制御信号の出力はいずれか一つ選択して行
ってもよいし、二つ以上行ってもよい。ニップ幅の調整
による場合は、ヒータ１４の昇温よりも迅速にシートの
温度を調節できるという利点がある。また、ファンの回
転数を低下させる場合には、エネルギの節約が図られ
る。これにより、できる限り定着最適温度値である１８
０℃に次回のシート温度検出信号が近似するようにす
る。

【００３１】一方、小サイズのシートや薄いシートを使
用したためシート温度検出信号が１８５℃であったとす
ると、ＣＰＵ３０は、以後同一のシートに対応する収容
トレーからシートが供給されてくる際は、ヒータ１４に
降温を指示する温度制御信号を出力する。また、ニップ
幅を短く指示するニップ幅調整信号をニップ幅調整装置
２７に出力してもよいし、ファン２８に回転数の上昇を
指示する回転速度制御信号を出力してもよい。上記と同
様に、これらの温度制御信号、ニップ幅調整信号および
回転速度制御信号の出力はいずれか一つ選択して行って
もよいし、二つ以上行ってもよい。シート温度検出信号
と定着最適温度値の比較結果は、履歴として各収容トレ
ーごとにメモリ３１に記憶し、以後の収容トレーごとの
シートに対するトナーの定着に役立てる。ここで、比較
結果だけではなく、どのような制御信号を出力したかも
メモリ３１に記憶し、以後のシートに対するトナーの定
着の最適化を行う。

【００３２】Ｂ−４．連続的に画像形成する場合の温度
制御 次に、連続的にシートに画像形成する場合について説明
する。連続的な画像形成の場合には、同一の収容トレー
から次々と間欠的にシートが引き出され、感光体ドラム
１と転写ロール４との間のニップでシートにトナー像が
転写され、これらが連続的に（より正確には間欠的
に）、加熱定着装置１０に送り込まれる。従って、画像
形成を一枚ずつ行う場合よりも、急激に加熱定着装置１
０の熱が奪われてゆく。また、その奪われる熱量もシー
トのサイズや厚さに応じて異なる。

【００３３】この複写機では、以下のようにして、シー
トの温度制御、すなわちトナーの定着性の制御を行う。
まず、一枚目のシートについては、上述したシート温度
検出信号に基づいた定着良好性の判断を行い、これが定
着基準温度範囲内にあると判断されれば、続いて、二枚
目のシートに対するトナーの定着を行う。このようにし
て、全てのシートについて、定着良好性の判断を行い、
定着基準温度範囲外のときには複写動作を停止する。

【００３４】一方、先行するシートについての温度検出
信号は、メモリ３１に記憶し、後続のシートの画像定着
の際には、この記憶を逐次呼び出して、ヒータ１４に供
給する温度制御信号を変更したり、ニップ幅調整装置２
７にニップ幅調整信号を供給したり、ファン２８に供給
する回転速度制御信号を変更したりする。

【００３５】例えば、１枚目のシートについてのシート
温度検出信号が定着最適温度値（例えば１８０℃）未満
であれば、ＣＰＵ３０は、ヒータ１４に昇温を指示する
温度制御信号を出力するか、ニップ幅を長く指示するニ
ップ幅調整信号をニップ幅調整装置２７に出力するか、
ファン２８に回転数の低下を指示する回転速度制御信号
を出力するかのいずれかを行う。一方、シート温度検出
信号が定着最適温度値より高ければ、ヒータ１４に降温
を指示する温度制御信号を出力するか、ニップ幅を短く
指示するニップ幅調整信号をニップ幅調整装置２７に出
力するか、ファン２８に回転数の上昇を指示する回転速
度制御信号を出力するかのいずれかを行う。これによ
り、できる限り定着最適温度値である１８０℃に、２枚
目のシート温度検出信号が近似するようにする。

【００３６】次に、３枚目以後のシートに対して定着を
行う際には、メモリ３１に記憶した先行する複数のシー
トについてのシート温度検出信号の増減傾向に基づい
て、シートの温度を制御する。具体的には、前々回のシ
ート温度検出信号が定着最適温度値より低く、前回のシ
ート温度検出信号が定着最適温度値より高くなったとき
には、今度のシートに対する降温を図る。それでも、今
度のシート温度検出信号がさらに高くなったときには、
さらに次回のシートの降温を図る。逆に、前々回のシー
ト温度検出信号が定着最適温度値より高く、前回のシー
ト温度検出信号が定着最適温度値より低くなったときに
は、今度のシートに対する昇温を図る。それでも、次の
シート温度検出信号がさらに低くなったときには、さら
に次回のシートの昇温を図る。一方、前々回と前回のシ
ート温度検出信号の増減が、徐々に定着最適温度値に接
近してゆく傾向を示すときは、それ以前の制御を続行
し、特に調整は行わない。

【００３７】以上のシートの温度調整は、ヒータ１４に
供給する温度制御信号、ニップ幅調整装置２７に供給す
るニップ幅調整信号、ファン２８に供給する回転速度制
御信号のいずれか一つまたは二つ以上を選択的に調整す
ることにより行う。この場合、ニップ幅を長くすればシ
ートの温度が上昇し、ニップ幅を短くすればシートの温
度が低下する。また、ファン２８の回転速度を上昇させ
ればシートの温度が低下し、回転速度を低下させればシ
ートの温度が上昇する。なお、ここでいう回転速度の低
下は、ファンの回転を完全に停止させることも含むもの
とする。

【００３８】これによれば、トナーの定着状態や未定着
トナーの状態を実際に調査するような手間は不要である
し、シートの厚さやサイズのような不確定な要因を未知
のままにしても、シート上のトナーの定着度合いの良好
性を維持することができる。しかも、ロール温度検出信
号に基づいてヒータ１４の温度を制御する場合よりも、
はるかに迅速かつ確実な制御が可能である。なお、連続
的に画像形成する場合でも、一枚ずつ画像形成する場合
でも、シートに画像を定着する作業が終了して所定時間
の経過後は、ロール温度検出信号に基づいて、ヒータ１
４に温度制御信号を供給し、加熱ロール１１の表面温度
が初期温度設定値の範囲内になるようにフィードバック
制御を再開する。

【００３９】Ｂ−５．異常高温の判断および動作停止 また、この複写機において、加熱定着装置１０の異常に
より異常高温状態となったときには、排出シート温度セ
ンサ２０からのシート温度検出信号を利用して、複写動
作を停止させてもよい。例えば、シートの温度の上限基
準値として２６０℃を設定して、これをメモリ３１に記
憶させる。そして、一度でも上限基準値より高いシート
温度検出信号が入力されたときには、ＣＰＵ３０は、原
稿読取装置３３、像出力装置３４およびシート搬送装置
３５に停止信号を出力し、これらの動作を停止する。こ
れだけでなく、ＣＰＵ３０は、ヒータ１４の過熱状態を
止めさせるべく、ヒータ１４にも停止信号を供給して安
全を図る。そして、表示装置３２に異常高温信号を供給
する。これを受けて表示装置３２は、異常高温状態であ
ることを表示する。一方、シート温度検出信号が上限基
準値以下であれば、通常の処理を続行する。

【００４０】加熱ロール１１の温度は、加熱ロール温度
センサ１９により検出されているため、加熱ロール温度
センサ１９のロール温度検出信号によっても異常高温状
態の判断は可能である。また、一般に、ヒータ１４には
ヒューズが設けられており、発火防止の万全な対策が採
られている。しかし、このように排出シート温度センサ
２０からのシート温度検出信号に基づいて判断すること
により、加熱ロール温度センサ１９が万一故障した場合
でも、確実な判断が可能である。また、ヒューズが溶解
する前に、異常高温状態を判断させることもできる。

【００４１】Ｂ−６．故障の判断 また、この複写機においては、加熱ロール温度センサ１
９からのロール温度検出信号および排出シート温度セン
サ２０からのシート温度検出信号がＣＰＵ３０に入力さ
れるため、両者の相違に基づいて、いずれかの故障（劣
化も含む）を判断することが可能である。

【００４２】具体的には、あらかじめメモリ３１に、ロ
ール温度検出信号とシート温度検出信号の相違の限界基
準値、例えば５０℃を記憶させておき、ＣＰＵ３０で両
方の信号の相違を逐次算出する。そして、この算出結果
と限界基準値とをＣＰＵ３０で比較する。ここで、算出
結果が限界基準値を越えたときは、ＣＰＵ３０は、原稿
読取装置３３、像出力装置３４およびシート搬送装置３
５に停止信号を出力し、これらの動作を停止する。ま
た、ＣＰＵ３０は、ヒータ１４にも停止信号を供給して
安全を図る。そして、表示装置３２に故障表示信号を供
給する。これを受けて表示装置３２は、装置が故障で使
えない状態であることを表示する。一方、算出結果が限
界基準値以下のときは、通常の処理を続行する。このよ
うな故障の原因としては、加熱ロール温度センサ１９の
故障や断線、排出シート温度センサ２０の故障や断線な
どがあり、いずれにせよ以後の適切な温度制御は困難な
ので、複写機は点検および修理を待つことになる。

【００４３】Ｂ−７．シートの詰まりの判断 また、スタートボタンを押してから所定時間経過後、ま
たは連続して画像形成する場合にあってはシートがいず
れかの収容トレーから搬送開始してから所定時間経過
後、シート温度検出信号が、下限基準値未満である場合
には、ＣＰＵ３０は、原稿読取装置３３、像出力装置３
４およびシート搬送装置３５に停止信号を供給し、これ
らの動作を停止する。また、ヒータ１４にも停止信号を
供給して安全を図る。そして、表示装置３２にシートが
詰まった旨を表示させるべくシート詰まり表示信号を供
給する。下限基準値としては、シートが全く搬送されて
こない場合の排出シート温度センサ２０の出力信号に近
い値、例えば１００℃を選定し、これをメモリ３１にあ
らかじめ記憶させておく。

【００４４】このようにして、シートの詰まりについて
も、排出シート温度センサ２０により検出することが可
能である。これにより、通常、加熱定着装置１０の下流
側に配置されるシートセンサを設けるのを省略すること
も可能である。またシートセンサと併用すれば、一方が
故障した場合でも確実にシートの詰まりを検出すること
が可能である。

【００４５】図５は、上記の複写機の動作工程の一例を
示すフローチャートである。同図においては、上記のＢ
−１、Ｂ−２、Ｂ−５、Ｂ−６、Ｂ−７に対応する動作
を二点鎖線で囲ってあり、対応する部分には、Ｂ−１等
の符号を付してある。以上のように、この複写機におい
ては、迅速かつ容易にトナーの定着状態を最適化するこ
とができ、かつ様々な制御を確実化することが可能であ
る。

【００４６】２．第２の実施形態 Ａ．実施形態の構成 図６は、本発明に係る第２の実施形態の複写機の加熱定
着装置１０の上面断面図である。なお、第１の実施形態
と共通の構成要素には、同一の符号を付けてその説明を
省略する。この加熱定着装置１０において、加熱ロール
１１には、第１のヒータ（加熱源）４１および第２のヒ
ータ（加熱源）４２が内蔵されている。第１のヒータ４
１および第２のヒータ４２は、同種のヒータであり、例
えばハロゲンランプまたは赤外線ランプである。両方の
ヒータ４１，４２は、加熱ロール１１の軸線方向に沿っ
て延在させられ、かつその方向に並列されている。

【００４７】図中、シートに符号４５を付けて仮想線で
示す。シート４５は、サイドレジストレーションにより
搬送されるようになっており、幅が狭いシート４５に対
する定着には第１のヒータ４１が単独で使用され、幅が
広いシートに対する定着には第１のヒータ４１と併せて
第２のヒータ４２が使用される。なお、この実施形態で
は、第１のヒータ４１に対応する加熱ロール１１の表面
温度を測定する第１の加熱ロール温度センサ４６と、第
２のヒータ４２に対応する加熱ロール１１の表面温度を
測定する第２の加熱ロール温度センサ４７とが設けられ
ている。

【００４８】加熱定着装置１０の直ぐ下流には、二つの
排出シート温度センサ４３，４４が配設されている。排
出シート温度センサ４３，４４は、第１の実施形態で使
用されたのと同様のセンサである。便宜上、排出シート
温度センサ４３を第１の排出シート温度センサとし、排
出シート温度センサ４４を第２の排出シート温度センサ
とする。第１の排出シート温度センサ４３および第２の
排出シート温度センサ４４は、搬送されるシート４５の
幅方向に配置されており、第１の排出シート温度センサ
４３は、第１のヒータ４１で加熱されたシートの温度を
検出し、第２の排出シート温度センサ４４は、第２のヒ
ータ４２で加熱されたシートの温度を検出する。

【００４９】図７は、第２の実施形態に係る複写機の制
御系統を示す。同図に示すように、第１の排出シート温
度センサ４３からは第１のシート温度検出信号がＣＰＵ
３０に供給され、第２の排出シート温度センサ４４から
は第２のシート温度検出信号がＣＰＵ３０に供給され
る。また、ＣＰＵ３０には、第１の加熱ロール温度セン
サ４６からの第１のロール温度検出信号と、第２の加熱
ロール温度センサ４７からの第２のロール温度検出信号
が供給される。ＣＰＵ３０は、第１および第２のシート
温度検出信号と、第１および第２のロール温度検出信号
に基づいて、ニップ幅調整装置２７、ファン２８などに
制御信号を供給する。第２の実施形態では、第１のヒー
タ４１および第２のヒータ４２のそれぞれに温度制御信
号を供給するようになっている。

【００５０】Ｂ．実施形態の制御動作 本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、定着
良好性の判断およびその後の制御、シート温度検出信号
による収容トレーごとの定着の最適化、連続的に画像形
成する場合の温度制御、異常高温の判断および動作停
止、故障の判断、およびシートの詰まりの判断が可能で
ある。この場合において、幅の狭いシートに定着を行う
場合には、シートの温度に関しては、第１の排出シート
温度センサ４３からの第１のシート温度検出信号に基づ
いて定着良好性の判断やその他の制御を行う。そして、
シート温度検出信号による収容トレーごとの定着の最適
化、連続的に画像形成する場合の温度制御は、第１のヒ
ータ４１、ニップ幅調整装置２７、ファン２８への制御
信号のいずれかを出力することによって行う。この点
は、第１の実施形態と同様である。一方、幅の広いシー
トに定着を行う場合には、第１の排出シート温度センサ
４３からの第１のシート温度検出信号に加えて、第２の
排出シート温度センサ４４からの第２のシート温度検出
信号に基づいて、定着良好性の判断やその他の制御を行
う。

【００５１】定着良好性の判断にあたっては、入力され
た第１および第２のシート温度検出信号が、定着基準温
度範囲にあれば、ＣＰＵ３０はその後、通常の動作を行
う。一方、第１および第２のシート温度検出信号が、定
着基準温度範囲にない場合には、ＣＰＵ３０は、以後の
定着不良を防止するため、ＣＰＵ３０は、原稿読取装置
３３、像出力装置３４およびシート搬送装置３５に停止
信号を供給し、これらの動作を停止する。また、表示装
置３２に定着不良信号を供給し、表示装置３２は定着不
良信号に基づいて、トナーの定着不良である旨を表示す
る。これによれば、シートの幅方向にわたって、定着良
好性を判断することが可能であり、判断の的確性を向上
させることが可能である。また、ヒータ４１，４２のい
ずれかが故障している場合、このことを検出することも
可能である。

【００５２】収容トレーごとの定着の最適化にあたって
は、第１および第２のシート温度検出信号がＣＰＵ３０
に入力されるたびに、入力された第１および第２のシー
ト温度検出信号と定着最適温度値とをＣＰＵ３０で比較
する。そして、この比較結果である温度の差異をメモリ
３１に入力する。この場合、画像形成時にいずれの収容
トレーからシートが供給されるかは、シート搬送装置３
５に設けた図示しない判断手段からＣＰＵ３０に報知さ
せ、これに基づいて、ＣＰＵ３０は、各収容トレーごと
に、上記の比較結果をメモリ３１に記憶させておく。そ
して、次に画像形成するときには、シートを供給する収
容トレーに応じて、ＣＰＵ３０は、メモリ３１から比較
結果を呼び出して、この比較結果に基づいて、第１のヒ
ータ４１および第２のヒータ４２に供給する各温度制御
信号を変更したり、ニップ幅調整装置２７に供給するニ
ップ幅調整信号を変更したり、ファン２８に供給する回
転速度制御信号を変更したりする。ここで、第１および
第２のシート温度検出信号に基づいて、例えばヒータ４
１，４２の温度を制御することによって、シートの幅方
向にわたって定着条件を最適化することが可能となる。

【００５３】連続的に画像形成する場合にあたっては、
先行する複数のシートについての第１のシート温度検出
信号および第２のシート温度検出信号をメモリ３１に記
憶しておく。そして、２枚目のシートに定着を行う際
に、１枚目のシートについての第１のシート温度検出信
号および第２のシート温度検出信号と定着最適温度値と
の比較結果に基づいて、第１のヒータ４１および第２の
ヒータ４２に供給する各温度制御信号を変更したり、ニ
ップ幅調整装置２７に供給するニップ幅調整信号を変更
したり、ファン２８に供給する回転速度制御信号を変更
したりする。また、３枚目以後のシートに定着を行う際
には、メモリ３１に記憶した第１のシート温度検出信号
の増減傾向および第２のシート温度検出信号の増減傾向
に基づいて、第１のヒータ４１および第２のヒータ４２
に供給する各温度制御信号を変更したり、ニップ幅調整
装置２７に供給するニップ幅調整信号を変更したり、フ
ァン２８に供給する回転速度制御信号を変更したりす
る。この場合も、第１および第２のシート温度検出信号
に基づいて、例えばヒータ４１，４２の温度を制御する
ことによって、シートの幅方向にわたって定着条件を最
適化することが可能となる。

【００５４】さらに、異常高温の判断にあたっては、第
１の排出シート温度センサ４３からの第１のシート温度
検出信号および第２の排出シート温度センサ４４からの
第２のシート温度検出信号の一方が、メモリ３１に記憶
されている上限基準値よりも上回ったときに、原稿読取
装置３３、像出力装置３４、シート搬送装置３５および
ヒータ４１，４２に停止信号を供給し、表示装置３２に
異常高温信号を供給する。これによれば、第１の加熱ロ
ール温度センサ４６が万一故障しても、第１の排出シー
ト温度センサ４３により第１のヒータ４１付近の異常高
温状態を確実に判断でき、第２の加熱ロール温度センサ
４７が故障しても、第２の排出シート温度センサ４４に
より第２のヒータ４２付近の異常高温状態を確実に判断
できる。

【００５５】また、故障の判断にあたっては、あらかじ
めメモリ３１に、第１のロール温度検出信号と第１のシ
ート温度検出信号の相違の限界基準値と、第２のロール
温度検出信号と第２のシート温度検出信号の相違の限界
基準値を記憶させておく。そして、第１のロール温度検
出信号と第１のシート温度検出信号の相違と、第２のロ
ール温度検出信号と第２のシート温度検出信号の相違を
逐次算出し、各算出結果と限界基準値とをＣＰＵ３０で
比較する。ここで、一方でも算出結果が限界基準値を越
えたときは、ＣＰＵ３０は、原稿読取装置３３、像出力
装置３４、シート搬送装置３５およびヒータ４１，４２
に停止信号を出力し、これらの動作を停止する。そし
て、表示装置３２に故障表示信号を供給する。このよう
な故障の原因としては、各センサ４３，４４，４６，４
７の故障や断線などがあり、いずれにせよ以後の適切な
温度制御は困難なので、複写機は点検および修理を待つ
ことになる。

【００５６】さて、幅の広いシートを用いる場合であっ
ても、シートの詰まりの判断は、第１の排出シート温度
センサ４３からの第１のシート温度検出信号を利用すれ
ば足りる。従って、シートの詰まりを判断する場合は、
第２の排出シート温度センサ４４を用いなくてもよい。
これに加えて、第２の排出シート温度センサ４４を利用
して、シートのスキューの異常を判断することが可能で
ある。すなわち、下限基準値以上である第１のシート温
度検出信号がＣＰＵ３０に入力されるタイミングと、同
じく下限基準値以上である第２のシート温度検出信号が
入力されるタイミングを検出する。そして、その時間差
がメモリ３１にあらかじめ記憶した基準範囲以上であれ
ば、ＣＰＵ３０は、原稿読取装置３３、像出力装置３４
およびシート搬送装置３５に停止信号を出力し、これら
の動作を停止する。そして、表示装置３２にスキュー異
常が発生したことを表示させる。

【００５７】以上のように、この実施形態によれば、第
１の実施形態と同様の効果を達成することができるだけ
でなく、搬送されて画像定着が行われるシートの幅に応
じて適切な制御をすることが可能である。なお、排出シ
ート温度センサの個数は、ヒータの個数と同数またはそ
れ以上であるのが好適である。

【００５８】３．第３の実施形態 Ａ．実施形態の構成 図８は、本発明の第３の実施形態に係る複写機の加熱定
着装置１０を示す図であって、図２と同様に視た断面図
である。なお、第１の実施形態と共通の構成要素には、
同一の符号を付けてその説明を省略する。図８に示すよ
うに、ファン２８の直ぐ上流、すなわちファン２８によ
る気流において加圧ロール１２よりも下流側には、加熱
定着装置１０からの排気の温度を検出して、排気温度検
出信号を出力する排気温度センサ（排気温度検出手段）
５０が配置されている。この排気温度センサ５０として
は、熱電対温度計が安価で好適であるが、サーミスタな
どの抵抗式温度計でもよい。

【００５９】Ｂ．実施形態の制御動作 図９は、第３の実施形態に係る複写機の制御系統を示
す。同図に示すように、排出シート温度センサ２０から
はシート温度検出信号がＣＰＵ３０に供給され、排気温
度センサ５０からは排気温度検出信号がＣＰＵ３０に供
給される。ＣＰＵ３０は、シート温度検出信号と、排気
温度検出信号と、ロール温度検出信号に基づいて、ニッ
プ幅調整装置２７、ファン２８などに制御信号を供給す
る。本実施形態においては、第１の実施形態について説
明した、定着良好性の判断およびその後の制御、シート
温度検出信号による収容トレーごとの定着の最適化、連
続的に画像形成する場合の温度制御、異常高温の判断お
よび動作停止、故障の判断、およびシートの詰まりの判
断は、排出シート温度センサ２０からのシート温度検出
信号に基づいて行うが、特に下記の点について、排気温
度センサ５０からの排気温度検出信号に基づいて制御を
行う。

【００６０】Ｂ−１．連続的に画像形成する場合の温度
制御 連続的にシートに画像形成する場合について説明する。
連続的な画像形成の場合には、同一の収容トレーから次
々と間欠的にシートが引き出され、感光体ドラム１と転
写ロール４との間のニップでシートにトナー像が転写さ
れ、これらが連続的に（より正確には間欠的に）、加熱
定着装置１０に送り込まれる。従って、画像形成を一枚
ずつ行う場合よりも、急激に加熱定着装置１０の熱が奪
われてゆく。また、その奪われる熱量もシートのサイズ
や厚さに応じて異なる。さらに、加熱定着装置１０の内
部の環境温度が変動すると、シートに奪われる熱量も変
動し、定着温度も影響を受けることになる。

【００６１】そこで、この複写機では、以下のようにし
て、シートの温度制御、すなわちトナーの定着性の制御
を行う。まず、一枚目のシートについては、上述したシ
ート温度検出信号に基づいた定着良好性の判断を行い、
これが定着基準温度範囲内にあると判断されれば、続い
て、二枚目のシートに対するトナーの定着を行う。この
ようにして、全てのシートについて、定着良好性の判断
を行い、定着基準温度範囲外のときには複写動作を停止
する。

【００６２】一方、先行するシートについてのシート温
度検出信号は、メモリ３１に記憶し、後続のシートの画
像定着の際には、この記憶を逐次呼び出して、ヒータ１
４に供給する温度制御信号を変更したり、ニップ幅調整
装置２７にニップ幅調整信号を供給したりする。また、
先行するシートについての排気温度検出信号は、メモリ
３１に記憶し、後続のシートの画像定着の際には、この
記憶を逐次呼び出して、ファン２８に供給する回転速度
制御信号を変更する。具体的には、逐次入力される排気
温度検出信号が、ほぼ経時的に一定になるように回転速
度制御信号を調整し、その一方で、シート温度検出信号
に基づいて、温度制御信号およびニップ幅調整信号の少
なくとも一つを調整する。

【００６３】まず、シート温度検出信号に基づいた制御
について述べると、例えば、１枚目のシートについての
シート温度検出信号を定着最適温度値（例えば１８０
℃）と比較し、シート温度検出信号がこれ未満であれ
ば、ＣＰＵ３０は、ヒータ１４に昇温を指示する温度制
御信号を出力するか、ニップ幅を長く指示するニップ幅
調整信号をニップ幅調整装置２７に出力する。一方、シ
ート温度検出信号が定着最適温度値より高ければ、ヒー
タ１４に降温を指示する温度制御信号を出力するか、ニ
ップ幅を短く指示するニップ幅調整信号をニップ幅調整
装置２７に出力する。これにより、できる限り定着最適
温度値である１８０℃に、２枚目のシート温度検出信号
が近似するようにする。

【００６４】次に、３枚目以後のシートに対して定着を
行う際には、メモリ３１に記憶した先行する複数のシー
トについてのシート温度検出信号の増減傾向に基づい
て、シートの温度を制御する。具体的には、前々回のシ
ート温度検出信号が定着最適温度値より低く、前回のシ
ート温度検出信号が定着最適温度値より高くなったとき
には、今度のシートに対する降温を図る。それでも、今
度のシート温度検出信号がさらに高くなったときには、
さらに次回のシートの降温を図る。逆に、前々回のシー
ト温度検出信号が定着最適温度値より高く、前回のシー
ト温度検出信号が定着最適温度値より低くなったときに
は、今度のシートに対する昇温を図る。それでも、次の
シート温度検出信号がさらに低くなったときには、さら
に次回のシートの昇温を図る。一方、前々回と前回のシ
ート温度検出信号の増減が、徐々に定着最適温度値に接
近してゆく傾向を示すときは、それ以前の制御を続行
し、特に調整は行わない。

【００６５】また、３枚目以後のシートに対して定着を
行う際には、前々回の排気温度検出信号と前回の排気温
度検出信号とを比較し、その相違に対応する分だけ、フ
ァン２８の回転数の増減を行う。すなわち、前々回より
前回が高ければ、その分、ファン２８の回転数を減少さ
せ、逆であれば回転数を上昇させる。また、前々回と前
回の排気温度検出信号がほぼ同一値であれば、ファン２
８の回転数を一定に維持する。

【００６６】これによれば、排気温度検出信号に基づい
て加熱定着装置１０の内部の環境温度を一定にすること
ができるから、シート温度検出信号に基づいてヒータ１
４およびニップ幅調整装置２７を制御して、容易にシー
ト上のトナーの定着度合いの良好性を維持することがで
きる。

【００６７】Ｂ−２．異常高温の判断および動作停止 また、この複写機において、加熱定着装置１０の異常に
より異常高温状態となったときには、排気温度センサ５
０からの排気温度検出信号を利用して、複写動作を停止
させてもよい。例えば、排気温度が６０℃から１２０℃
までが通常の稼動状態である場合には、排気温度の上限
基準値として１３０℃を設定して、これをメモリ３１に
記憶させる。そして、一度でも上限基準値より高い排気
温度検出信号が入力されたときには、ＣＰＵ（第１の比
較手段、第２の比較手段）３０は、原稿読取装置３３、
像出力装置３４およびシート搬送装置３５に停止信号を
出力し、これらの動作を停止する。また、ヒータ１４に
も停止信号を供給して安全を図る。そして、表示装置３
２に異常高温信号を供給する。これを受けて表示装置３
２は、異常高温状態であることを表示する。一方、排気
温度検出信号が上限基準値以下であれば、通常の処理を
続行する。なお、第１の実施形態について説明した、排
出シート温度センサ２０のシート温度検出信号によって
も異常高温状態の判断を併用するとさらによい。

【００６８】加熱ロール１１の温度は加熱ロール温度セ
ンサ１９により検出されており、また排出シートの温度
は排出シート温度センサ２０によって検出されているた
め、加熱ロール温度センサ１９のロール温度検出信号ま
たは排出シート温度センサ２０のシート温度検出信号に
よっても異常高温状態の判断は可能である。また、一般
に、ヒータ１４にはヒューズが設けられており、発火防
止の万全な対策が採られている。しかし、このように排
気温度センサ５０からの排気温度検出信号に基づいて判
断することにより、加熱ロール温度センサ１９および排
出シート温度センサ２０が万一故障した場合でも、確実
な判断が可能である。また、ヒューズが溶解する前に、
異常高温状態を判断させることもできる。

【００６９】Ｂ−３．故障の判断 また、この複写機においては、加熱ロール温度センサ１
９からのロール温度検出信号、排出シート温度センサ２
０からのシート温度検出信号、および排気温度センサ５
０からの排気温度検出信号がＣＰＵ３０に入力されるた
め、これらの相違に基づいて、いずれかの故障（劣化も
含む）を判断することが可能である。

【００７０】具体的には、あらかじめメモリ３１に、ロ
ール温度検出信号とシート温度検出信号の相違の限界で
ある第１の限界基準値（例えば５０℃）と、ロール温度
検出信号と排気温度検出信号の相違の限界である第２の
限界基準値（例えば１８０℃）を記憶させておく。そし
て、ＣＰＵ３０でロール温度検出信号とシート温度検出
信号の相違である第１の相違値と、ロール温度検出信号
と排気温度検出信号の相違である第２の相違値を逐次算
出する。そして、ＣＰＵ３０で、第１の相違値と第１の
限界基準値とを比較するとともに、第２の相違値と第２
の限界基準値とを比較する。

【００７１】ここで、第１の相違値が第１の限界基準値
を越えたと判断したとき、または第２の相違値と第２の
限界基準値を越えたと判断したときに、ＣＰＵ３０は、
原稿読取装置３３、像出力装置３４、シート搬送装置３
５およびヒータ１４に停止信号を出力し、これらの動作
を停止する。そして、表示装置３２に故障表示信号を供
給する。これを受けて表示装置３２は、装置が故障で使
えない状態であることを表示する。一方、算出結果が限
界基準値以下のときは、通常の処理を続行する。このよ
うな故障の原因としては、加熱ロール温度センサ１９、
排出シート温度センサ２０、および排気温度センサ５０
のいずれかの故障や断線などがあり、いずれにせよ以後
の適切な温度制御は困難となるので、複写機は点検およ
び修理を待つことになる。

【００７２】Ｂ−４．フィルタの詰まり等の検出 また、ファン２８の直ぐ下流には、空気をキャビネット
２９の外に排出するフィルタ２９ａが設けられており、
ファン２８の直ぐ上流に排気温度センサ５０が配置され
ているため、フィルタ２９ａの詰まりを検出することも
可能である。具体的にこれについて説明する。まず、複
写機の電源スイッチをオンにした直後、または画像定着
の作業が終了して所定時間の経過後は、ロール温度検出
信号に基づいて、ヒータ１４に温度制御信号を供給し、
加熱ロール１１の表面温度が初期温度設定値の範囲内に
なるようにフィードバック制御を行う。この状態では、
ファン２８の回転数は一定にしておく。このように、加
熱ロール１１の表面温度が初期温度設定値の範囲内にな
るようにフィードバック制御を開始した後も、加熱定着
装置１０の温度はその前に低下しており、徐々に昇温し
てゆき、排気温度の上昇はさらにその後であるから、排
気温度は直ぐには一定にはならない。しかし、フィード
バック制御の開始後、ある程度の長い時間が経過して
も、排気温度が徐々に上昇してゆく場合には、フィルタ
２９ａがかなり詰まっていると判断できる。

【００７３】従って、ロール温度検出信号に基づいた加
熱ロール１１のフィードバック制御を開始して基準時間
の経過後（例えば５分後）から、排気温度検出信号が上
昇し続ける場合には、ＣＰＵ３０は、原稿読取装置３
３、像出力装置３４、シート搬送装置３５およびヒータ
１４に停止信号を出力し、これらの動作を停止する。そ
して、表示装置３２にフィルタ詰まり表示信号を供給す
る。これを受けて表示装置３２は、フィルタが詰まって
いることを表示する。メモリ３１には、あらかじめ基準
時間を記憶させておき、排気温度検出信号を逐次記憶さ
せるようにする。

【００７４】また、フィルタ２９ａの前に障害物、例え
ば箱や机がある場合、フィルタ２９ａから空気が排出さ
れないため、キャビネット２９の内部での空気の流通が
阻害される。このため、排気温度センサ５０の温度が高
まるまで非常に時間がかかる。すなわち、排気温度セン
サ５０が加熱されるのは、空気の流れではなく、加熱ロ
ール１１からの放射熱によることになる。従って、ロー
ル温度検出信号に基づいた加熱ロール１１のフィードバ
ック制御を開始して第２の基準時間の経過後（例えば１
分後）に検出した排気温度が、異常に低い場合には、Ｃ
ＰＵ３０は、原稿読取装置３３、像出力装置３４、シー
ト搬送装置３５およびヒータ１４に停止信号を出力し、
これらの動作を停止する。そして、表示装置３２に傷害
物表示信号を供給する。これを受けて表示装置３２は、
フィルタの前に傷害物があることを表示する。メモリ３
１には、あらかじめ第２の基準時間を記憶させておく。
また、上記の異常に低い温度として、例えば５０℃を排
気温度の下限基準値としてあらかじめメモリ３１に記憶
させておき、この下限基準値より低い排気温度検出信号
が検出されたときに上記の動作を行う。

【００７５】図１０および図１１は、上記の複写機の動
作工程の一例を示すフローチャートである。図１０およ
び図１１では、上記の動作のうち、異常高温の判断およ
び動作停止、故障の判断およびフィルタの詰まり等の検
出を、シート上のトナーの定着度合いの良好性の判断に
交えて行っている。以上のように、この複写機において
は、迅速かつ容易にトナーの定着状態を最適化すること
ができるだけでなく、容易にシート上のトナーの定着度
合いの良好性を維持することができ、かつ様々な制御を
確実化することが可能である。

【００７６】Ｃ．第３の実施形態の変更例 （１） 図９に示すように、第３の実施形態において
は、加熱ロール温度センサおよび排出シート温度センサ
は、一つずつ設けてあるが、第２の実施形態のようにヒ
ータをシートのサイズに応じて選択的に使用されるよう
に複数設けた場合には、第２の実施形態と同様に、加熱
ロール温度センサおよび排出シート温度センサを複数設
けるのが好ましい。

【００７７】（２） 図１２は、第３の実施形態の変更
例を示す。同図に示すように、加熱定着装置１０の上ケ
ース１７および下ケース１８は、ロールの軸線方向側の
端面側が一体化されており、ここには、通風管５１が突
設されている。この端面側には、通風管５１以外に加熱
定着装置１０の内部に連通する部分はない。従って、加
熱定着装置１０においては、ファン２８の回転に伴っ
て、反対側の端面側から空気が流入し、通風管５１を通
じて空気が排出されるようになっている。

【００７８】通風管５１は、ファン２８の羽根の邪魔に
ならない程度に、かつ羽根に接近した位置まで延在させ
られ、その位置で開口している。そして、この開口部付
近に排気温度センサ５０が配設されている。この構成の
下、加熱定着装置１０の内部の空気は、必ず通風管５１
を通過して排出するようになっている。この構成でも、
上記と同様に用いることが可能である。さらに、この例
では、加熱定着装置１０において、ファン２８側の開口
が通風管５１以外にはないので、第３の実施形態よりも
閉鎖的な環境とすることができ、ファン２８の回転数に
対する加熱定着装置１０の内部の温度の追従性が向上す
る。また、排気温度センサ５０は、通風管５１に囲まれ
ているため、加熱ロール１１からの放射熱の影響より
も、排気の温度の影響を直接的に受けるようになる。従
って、排気温度センサ５０による排気温度の検出精度も
向上させることが可能となる。

【００７９】（３） 図１３は、図１２の例のさらに他
の変更例を示す。この例では、排気温度センサ５０を設
けていない。従って、上述の排気温度センサ５０からの
排気温度検出信号に基づいた制御動作はすることができ
ない。しかし、通風管５１の内部にバイメタル５３を設
けている。バイメタル５３は、高温時には通風管５１を
開き、低温時には通風管５１を閉じるように動作する。
例えば、排気温度が６０℃から１２０℃までが通常の稼
動状態である場合には、バイメタル５３は、３０℃程度
で垂直に懸垂され、温度上昇に伴い湾曲して、１２０℃
程度で最も通風管５１を開くようにする。この例におい
ては、ヒータ１４を加熱して、加熱定着装置１０の内部
温度が上昇するまでは、バイメタル５３があまり湾曲し
ておらず、ファン２８を回転しても、大量の排気は行わ
れない。従って、ヒータ１４に与えるエネルギの節約が
できる。また、高温時に通風管５１が開かれ、低温時は
通風管５１が閉じられるために、加熱定着装置１０の内
部の温度を安定にすることが可能である。従って、排出
シート温度センサ２０からのシート温度検出信号に基づ
いて、ヒータ１４に与える温度制御信号およびニップ幅
調整装置２７に与えるニップ幅調整信号を調節すること
により、迅速かつ確実にトナーの定着性の安定化を図る
ことが可能である。

【００８０】４．他の変更および修正例 （１） 図１４は、上述の実施形態に用いられる排出シ
ート温度センサについての変更例を示す。同図におい
て、符号６０は排出シート温度センサを示す。この排出
シート温度センサ６０は、加熱定着装置１０の直ぐ下流
にある搬送ロール８の表面に接触させられている。排出
シート温度センサ６０は片持梁状のアーム６１で支持さ
れており、搬送ロール８は排出シート温度センサ６０に
摺接しながら回転し、排出シート温度センサ６０にシー
トの温度を伝導するようになっている。この排出シート
温度センサ６０は、接触式の温度センサであって、例え
ば、熱電対温度計を使用することができる。この例で
は、排出シートの熱は一旦搬送ロール８に伝導され、さ
らに搬送ロール８接触している搬送ロール９にも伝導さ
れるため、排出シート温度センサ６０の検出値は、図１
に示す排出シート温度センサ２０よりも低くなる。従っ
て、温度設定値は、第１の実施形態の場合よりも低く設
定される。

【００８１】（２） 上記のいずれの実施形態において
も、加熱定着装置１０は加熱ロール１１と加圧ロール１
２とを有する定着装置であるが、本発明は、これに限定
されず、加圧ロール１２の代わりに固定された加圧パッ
ドの表面の弾性体を加熱ロールに押圧し、この弾性体と
加熱ロールとで設けられるニップにシートを通過させる
定着装置に適用してもよい。あるいは、加圧ロール１２
の代わりに、回転走行するエンドレスベルトを加熱ロー
ルに押圧し、エンドレスベルトと加熱ロールとの間のニ
ップにシートを通過させる定着装置に適用してもよい。

【００８２】（３） 本発明は、複写機には限定され
ず、ファクシミリやプリンタに適用することも可能であ
る。 （４） なお、上述の実施形態では、定着不良、異常高
温、故障の検出、シート詰まり、フィルタ詰まり、フィ
ルタの前の障害物の存在などを報知するために、表示装
置３２による視覚による表示を用いているが、表示装置
３２に代えて、あるいはこれに併せてブザーのような音
響による報知手段を用いてもよい。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
迅速かつ容易にトナーの定着状態を最適化することがで
き、あるいは様々な制御を確実化することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置
である複写機の主要部を示す側面図である。

【図２】 図１のII-II線に沿って矢視した断面図であ
る。

【図３】 上記画像形成装置のニップ幅調整装置を示す
側面図である。

【図４】 上記画像形成装置の制御系統を示すブロック
図である。

【図５】 上記画像形成装置の動作工程の一例を示すフ
ローチャートである。

【図６】 本発明に係る第２の実施形態に係る画像形成
装置である複写機の加熱定着装置の上面断面図である。

【図７】 第２の実施形態に係る画像形成装置の制御系
統を示すブロック図である。

【図８】 本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置
である複写機の加熱定着装置を示す図であって、図２と
同様に視た断面図である。

【図９】 第３の実施形態に係る画像形成装置の制御系
統を示すブロック図である。

【図１０】 第２の実施形態に係る画像形成装置の動作
工程の一例を示すフローチャートの一部である。

【図１１】 図１０と併せて上記フローチャートをなす
図である。

【図１２】 第３の実施形態の変更例を示す図であっ
て、図８と同様に視た断面図である。

【図１３】 さらに他の変更例を示す図であって、図１
２と同様に視た断面図である。

【図１４】 本発明に係る画像形成装置において、排出
シート温度センサの変更例を示す側面図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（画像転写手段）、４…転写ロール
（画像転写手段）、１０…加熱定着装置（加熱定着手
段）、１１…加熱ロール、１２…加圧ロール（加圧手
段）、１４…ヒータ（加熱源）、１９…加熱ロール温度
センサ（定着手段温度検出手段）、２０…排出シート温
度センサ（シート温度検出手段）、２７…ニップ幅調整
装置（ニップ幅制御手段）、２８…ファン（冷却手段、
送風手段）、２９…キャビネット、２９ａ…フィルタ、
３０…ＣＰＵ（制御手段、比較手段、加熱源制御手段、
冷却部制御手段、送風制御手段、算出手段、第１の比較
手段、第２の比較手段）、３１…メモリ（制御手段、記
憶手段）、３２…表示装置（報知手段）、４１…第１の
ヒータ（加熱源）、４２…第２のヒータ（加熱源）、４
５…シート、４３，４４…排出シート温度センサ（シー
ト温度検出手段）、５０…排気温度センサ（排気温度検
出手段）、６０…排出シート温度センサ（シート温度検
出手段）

フロントページの続き (72)発明者 島崎 秀 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 墨田 稔久 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートにトナーの像を転写する画像転写
   手段と、 上記画像転写手段で上記シートに転写されたトナーの像
   を上記シートに定着させる加熱定着手段と、 上記加熱定着手段を加熱する加熱源と、 上記加熱定着手段を通過した上記シートの温度を検出
   し、シート温度検出信号を出力するシート温度検出手段
   と、 上記シート温度検出信号に基づいて、上記加熱定着手段
   を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 使用者に画像形成の状態を報知する報知
   手段を備えており、 上記制御手段は、シートに適切に定着がされる定着基準
   温度範囲を記憶した記憶手段と、 上記シート温度検出信号と上記定着基準温度範囲とを比
   較する比較手段とを備え、上記シート温度検出信号が上
   記定着基準温度範囲から外れたと上記比較手段が判断し
   たときに、上記報知手段に上記トナーの定着不良である
   旨を報知させるようにしたことを特徴とする請求項１に
   記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 複数種類のシートをそれぞれ収容し、上
   記画像転写手段に供給する複数の収容トレーを備え、 上記制御手段は、シートに適切に定着がされる定着最適
   温度値を記憶した記憶手段と、 上記シート温度検出信号と上記定着最適温度値とを比較
   する比較手段と、 上記収容トレーに収容されていたシートの種類ごとに上
   記比較手段による比較結果の履歴を記憶する履歴記憶手
   段と、 画像形成時にいずれの上記収容トレーからシートが供給
   されるかを判断する判断手段と、 上記判断手段の判断結果に基づいて上記履歴記憶手段の
   履歴記憶を呼び出して、上記加熱定着手段を制御する定
   着制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載
   の画像形成装置。
4. 【請求項４】 複数のシートに対して連続的に画像を形
   成することができるようにされており、 上記制御手段は、複数のシートに対して連続的に画像を
   形成する場合に、先行する複数のシートについてのシー
   ト温度検出信号を記憶する記憶手段と、 連続的に画像を形成する場合の後続のシートに対して定
   着を行う際、上記記憶手段に記憶した先行する複数のシ
   ートについてのシート温度検出信号の増減に基づいて上
   記加熱源の温度を制御する加熱源制御手段とを備えるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 複数のシートに対して連続的に画像を形
   成することができるようにされていると共に、上記加熱
   定着手段を冷却する冷却手段を備えており、 上記制御手段は、複数のシートに対して連続的に画像を
   形成する場合に、先行する複数のシートについてのシー
   ト温度検出信号を記憶する記憶手段と、 連続的に画像を形成する場合の後続のシートに対して定
   着を行う際、上記記憶手段に記憶した先行する複数のシ
   ートについてのシート温度検出信号の増減に基づいて上
   記冷却手段を制御する冷却部制御手段とを備えることを
   特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 複数のシートに対して連続的に画像を形
   成することができるようにされており、 上記加熱定着手段は、円筒状の加熱ロールと、上記加熱
   ロールに圧接されて上記加熱ロールとの間にニップが設
   けられた加圧手段とを備えており、 上記制御手段は、複数のシートに対して連続的に画像を
   形成する場合に、先行する複数のシートについてのシー
   ト温度検出信号を記憶する記憶手段と、 連続的に画像を形成する場合の後続のシートに対して定
   着を行う際、上記記憶手段に記憶した先行する複数のシ
   ートについてのシート温度検出信号の増減に基づいて上
   記シートの通過する方向に沿ったニップの幅を制御する
   ニップ幅制御手段とを備えることを特徴とする請求項１
   に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 上記制御手段は、シートの温度の上限基
   準値を記憶した記憶手段と、 上記シート温度検出信号と上記上限基準値とを比較する
   比較手段とを備え、上記シート温度検出信号が上記上限
   基準値より高いと上記比較手段が判断したときに画像形
   成装置の停止信号を出力することを特徴とする請求項１
   に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 使用者に画像形成の状態を報知する報知
   手段と、 上記加熱定着手段の温度を検出し、定着手段温度検出信
   号を出力する定着手段温度検出手段とを備えており、 上記制御手段は、上記シート温度検出信号と上記定着手
   段温度検出信号の相違の限界基準値を記憶した記憶手段
   と、 上記シート温度検出信号と上記定着手段温度検出信号の
   相違を算出する算出手段と、 上記算出手段の算出結果と上記限界基準値とを比較する
   比較手段とを備え、上記算出結果が上記限界基準値を越
   えたと上記比較手段が判断したときに上記報知手段に画
   像形成装置が故障である旨を報知させるようにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 使用者に画像形成の状態を報知する報知
   手段を備えており、 上記制御手段は、シートの温度の下限基準値を記憶した
   記憶手段と、 上記シート温度検出信号と上記下限基準値とを比較する
   比較手段とを備え、上記シート温度検出信号が上記下限
   基準値より低いと上記比較手段が判断したときに上記報
   知手段にシートの搬送に支障があった旨を報知させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。
10. 【請求項１０】 複数サイズのシートに対して画像を形
    成することができるようにされており、 上記加熱源は、上記シートのサイズに応じて選択的に使
    用されるように複数設けられており、 上記シート温度検出手段は、搬送される上記シートの幅
    方向に複数設けられており、 上記制御手段は、上記複数のシート温度検出手段からの
    上記シート温度検出信号に基づいて、上記加熱源を制御
    することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記
    載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 上記加熱定着手段から排熱する気流を
    引き起こす送風手段と、 上記送風手段による気流における上記加熱定着手段より
    も下流側の排気温度を検出し、排気温度検出信号を出力
    する排気温度検出手段とを備え、 上記制御手段は、上記シート温度検出信号および上記排
    気温度検出信号に基づいて、上記加熱定着手段を制御す
    ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 複数のシートに対して連続的に画像を
    形成することができるようにされており、 上記制御手段は、複数のシートに対して連続的に画像を
    形成する場合に、先行する複数のシートについての排気
    温度検出信号を記憶する記憶手段と、 連続的に画像を形成する場合の後続のシートに対して定
    着を行う際、上記記憶手段に記憶した先行する複数のシ
    ートについての排気温度検出信号の増減に基づいて上記
    送風手段を制御する送風制御手段とを備えることを特徴
    とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 上記制御手段は、シートの温度の上限
    基準値と排気温度の上限基準値とを記憶した記憶手段
    と、 上記シート温度検出信号と上記シートの温度の上限基準
    値とを比較する第１の比較手段と、上記排気温度検出信
    号と上記排気温度の上限基準値とを比較する第２の比較
    手段とを備え、上記シート温度検出信号が上記シートの
    温度の上限基準値より高いと上記第１の比較手段が判断
    したとき、または上記排気温度検出信号が上記排気温度
    の上限基準値より高いと第２の比較手段が判断したとき
    に画像形成装置の停止信号を出力することを特徴とする
    請求項１１に記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 使用者に画像形成の状態を報知する報
    知手段と、 上記加熱定着手段の温度を検出し、定着手段温度検出信
    号を出力する定着手段温度検出手段とを備えており、 上記制御手段は、上記シート温度検出信号と上記定着手
    段温度検出信号の相違の限界である第１の限界基準値
    と、上記排気温度検出信号と上記定着手段温度検出信号
    の相違の限界である第２の限界基準値を記憶した記憶手
    段と、 上記シート温度検出信号と上記定着手段温度検出信号の
    相違である第１の相違値と、上記排気温度検出信号と上
    記定着手段温度検出信号の相違である第２の相違値とを
    算出する算出手段と、 上記第１の相違値と上記第１の限界基準値とを比較する
    第１の比較手段と、 上記第２の相違値と上記第２の限界基準値とを比較する
    第２の比較手段とを備え、上記第１の相違値が上記第１
    の限界基準値を越えたと上記第１の比較手段が判断した
    とき、または上記第２の相違値と上記第２の限界基準値
    を越えたと上記第２の比較手段が判断したときに上記報
    知手段に画像形成装置が故障である旨を報知させるよう
    にしたことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装
    置。