JPH1165362A

JPH1165362A - 定着装置

Info

Publication number: JPH1165362A
Application number: JP9243418A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakai; 順二中井; Masanori Katsuki; 政徳香月
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】処理速度を一律に低下させることなく複写品
質を向上できる定着装置を提供する。【解決手段】定着ローラ１１の表面温度を検知する温
度センサ１４と、転写紙の連続通紙中に熱源１３による
定着ローラ１１の加熱を一定時間停止して、その間にお
ける定着ローラ１１の表面温度の温度変化（温度勾配、
加熱を停止してから一定時間経過後の温度など）を検出
し、その検出結果に応じて、両ローラ間に通紙された転
写紙の種類を判別し、その判別結果に応じて転写紙の給
紙間隔を変更する制御手段とを備える。転写紙の種類に
応じて給紙間隔を変更することにより、定着ローラ１１
の温度を転写紙の種類に応じて適切に制御することがで
きるので、処理速度を一律に低下させることなく複写品
質を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ装置、プリンタ装置など電子写真式の画像形成装置
に搭載された定着装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真式の画像形成装置は、転
写紙に静電的に付着させたトナーを加熱定着する方式の
定着装置を備えている。この種の定着装置は、図２６に
示すように、熱源であるヒータ（ハロゲンヒータ等）４
１を内装した定着ローラ４２と、トナー像が転写された
転写紙Ｐを定着ローラ４２に圧着させる加圧ローラ４３
とを備え、転写紙Ｐを両ローラ４２、４３間で加圧及び
加熱しつつ搬送することにより、トナー像を転写紙Ｐに
定着させるようになっている。しかし上記構成の定着装
置で、複写速度を上げようとすると、複写速度に比例し
て転写紙Ｐにより定着ローラ４２から奪われる熱量が増
すため、定着ローラ４２の温度が低下する。そして定着
ローラ４２の温度がある温度以下になると転写紙Ｐに与
える熱量が不足し、コールドオフセットが発生したり、
転写紙Ｐ上のトナーの溶解が不十分となり定着性が低下
する等の問題が生じる。特に、複写速度の速い装置で
は、定着ローラにハロゲンヒータ等の熱源から供給され
る熱より、転写紙が奪って行く熱量の方が多い為、連続
給紙を行うと、定着ローラの温度が低下してくる。

【０００３】そこで従来より、連続給紙によって定着ロ
ーラ４２の温度が低下した場合、定着ローラ４２の表面
温度の低下に従い給紙間隔（周期）を順次大きくして、
定着温度が定着可能な温度以下に低下しないように、単
位時間（１分間）当たりにおける出力枚数（コピー枚数
或いはプリント枚数）を減少させる制御を行っている
（特開昭５４−８０１３５号公報、特開昭６０−１６３
０６９号公報等参照）。以下、この制御のことをＣＰＭ
（Copy Par Minute ）ダウン制御とよぶ。また、定着ロ
ーラの温度がある一定温度以下になると、転写紙に与え
る熱量が低下し過ぎて、トナーが十分溶解せずに定着ロ
ーラのニップ部を通過する為、ローラの温度がある温度
以下になると、転写紙の給紙を停止する制御も行われ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来は、定着ロ
ーラ４２の温度が低下した場合、転写紙の種類（厚さ、
大きさ）を考慮することなく、定着ローラ４２の表面温
度の低下に従い一律に給紙間隔を順次大きくしていたた
め、転写紙の種類によって定着ローラ４２が与える最適
熱量がそれぞれ異なるにも関わらず、処理速度が一律に
低下するという問題があった。また、定着ローラ４２の
温度がある温度以下になると転写紙Ｐの給紙を一時停止
する制御も行われるが、従来は転写紙Ｐの種類を考慮す
ることなく、定着ローラ４２の温度のみによって転写紙
Ｐの給紙を停止時期を判断していたため、転写紙Ｐが薄
紙の場合などのように、少ない熱量で十分定着を行うこ
とができる場合でも不必要に一時停止することが多くな
り、複写速度が低下する原因になっていた。また、従来
は、転写紙の種類によって紙厚が異なる場合にも、紙厚
の違いを一切考慮せずに一定の定着線速を用いている
が、紙厚の厚い転写紙は、皺形成に対して比較的余裕が
あり、この場合の定着装置の線速としては、感光体の線
速に対して等速か、或は＋０．１〜０．５％ＵＰした線
速を設定することが好ましい。しかし、薄紙の転写紙の
場合、感光体から定着装置まで搬送される間に於て、転
写紙の腰の弱さに起因して、転写紙が感光体周面に巻付
いた状態で搬送されたり、また定着装置に進入するまで
に転写紙がスキューし易くなる。転写紙がスキューしな
がら定着ローラに搬送されると、スキューによる搬送皺
が発生する。この場合に、転写紙に皺などが発生するの
を防止するために、定着ローラの線速（ローラ外周の速
度）を感光体の線速よりも高速にする制御が行われてい
る。すなわち、定着ローラの線速を、感光体の線速より
０．１〜０．５％程度高速にして転写紙にバックテンシ
ョンをかけることにより、定着装置でスキューを補正し
皺の発生を防止している。しかし、従来は転写紙の種類
を考慮することなく、全ての種類の転写紙に対して定着
ローラの線速を一律に高速に設定していたため、例え
ば、紙厚の厚い腰のある転写紙の場合、定着ローラと感
光体の線速の差分だけ転写紙が感光体の線速よりも速く
搬送されることになり、感光体から転写紙への画像転写
時に画像の伸びが発生し、倍率が合わなくなるといった
不具合があった。また、紙厚が薄い場合には、定着に要
する熱量が過多になり易く、その分転写紙の紙の収縮量
が、厚紙の場合より大きくなり、結果として転写紙の倍
率はその線速増大分に反して、延びは発生しない。

【０００５】本発明は上記問題点を解消するために創案
されたものであり、請求項１の発明では、定着ローラか
ら転写紙に供給される熱量を検出し、その供給熱量に応
じて転写紙の種類を検出し、その転写紙の種類に応じて
複写速度を変更して定着ローラの温度を制御することに
より、処理速度を一律に低下させることなく複写品質を
向上できる定着装置を提供することを目的としている。
また、請求項２の発明では、定着ローラから転写紙に供
給される熱量を検出し、その供給熱量に応じて転写紙の
種類を検出し、その転写紙の種類に応じて複写処理を停
止する条件を変更することにより、複写処理能力を一律
に低下することなく複写品質を向上できる定着装置を提
供することを目的としている。また、請求項３の発明で
は、定着ローラから転写紙に供給される熱量を検出し、
その供給熱量に応じて転写紙の種類を検出し、その転写
紙の種類に応じて定着温度の制御値を変更することによ
り、コールドオフセット等に起因した複写処理能力の一
律な低下を招くことなく複写品質を向上できる定着装置
を提供することを目的としている。また、請求項４の発
明では、定着ローラから転写紙に供給される熱量を検出
し、その供給熱量に応じて転写紙の種類を検出し、その
転写紙の種類に応じて定着ローラの線速を変更すること
により、複写処理能力を一律に低下することなく複写品
質を向上できる定着装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明では、熱源を備えた定着ローラと、
この定着ローラに圧接する加圧ローラとを有し、画像が
転写された転写紙を両ローラ間で加圧及び加熱しつつ搬
送することにより、上記画像を転写紙に定着させる定着
装置において、前記定着ローラの表面温度を検知する温
度検知手段と、前記転写紙の連続通紙中に前記熱源によ
る前記定着ローラの加熱を一定時間停止して、その間に
おける前記定着ローラの表面温度の温度変化（温度勾
配、加熱を停止してから一定時間経過後の温度など）を
検出し、その検出結果に応じて、両ローラ間に通紙され
た転写紙の種類を判別し、その判別結果に応じて前記転
写紙の給紙間隔を変更する制御手段と、を備えたことを
特徴としている。上記のように、転写紙の連続通紙中に
熱源による定着ローラの加熱を一定時間停止して、その
間における定着ローラの表面温度の温度勾配を検出する
ことにより、定着ローラから転写紙に供給される熱量を
検出できる。そして、その供給熱量に応じて転写紙の種
類、すなわち厚紙か薄紙かなどを検出し、その転写紙の
種類に応じて転写紙の給紙間隔を変更することにより、
定着ローラの温度を転写紙の種類に応じて適切に制御す
ることができるので、処理速度を一律に低下させること
なく複写品質を向上できる。

【０００７】また、請求項２の発明では、熱源を備えた
定着ローラと、この定着ローラに圧接する加圧ローラと
を有し、画像が転写された転写紙を両ローラ間で加圧及
び加熱しつつ搬送することにより、上記画像を転写紙に
定着させる定着装置において、前記定着ローラの表面温
度を検知する温度検知手段と、前記定着ローラの温度が
所定温度以下になると転写紙の搬送を停止する搬送制御
手段と、前記転写紙の連続通紙中に前記熱源による前記
定着ローラの加熱を一定時間停止して、その間における
前記定着ローラの表面温度の温度勾配を検出し、その検
出結果に応じて、両ローラ間に通紙された転写紙の種類
を判別し、その判別結果に応じて上記搬送制御手段によ
る転写紙の搬送停止条件を変更する制御手段と、を備え
たことを特徴としている。上記のように、転写紙の連続
通紙中に熱源による定着ローラの加熱を一定時間停止し
て、その間における定着ローラの表面温度の温度勾配を
検出することにより、定着ローラから転写紙に供給され
る熱量を検出できる。そして、その供給熱量に応じて転
写紙の種類、すなわち厚紙か薄紙かなどを検出し、その
転写紙の種類に応じて複写処理を停止する条件を変更す
ることにより、複写処理能力を一律に低下することなく
複写品質を向上できる。

【０００８】また、請求項３の発明では、熱源を備えた
定着ローラと、この定着ローラに圧接する加圧ローラと
を有し、画像が転写された転写紙を両ローラ間で加圧及
び加熱しつつ搬送することにより、上記画像を転写紙に
定着させる定着装置において、前記定着ローラの表面温
度を検知する温度検知手段と、前記転写紙の連続通紙中
に前記熱源による前記定着ローラの加熱を一定時間停止
して、その間における前記定着ローラの表面温度の温度
勾配を検出し、その検出結果に応じて前記定着ローラの
温度を制御する制御手段と、を備えたことを特徴として
いる。上記のように、転写紙の連続通紙中に熱源による
定着ローラの加熱を一定時間停止して、その間における
定着ローラの表面温度の温度勾配を検出することによ
り、定着ローラから転写紙に供給される熱量を検出でき
る。そして、その供給熱量に応じて定着ローラの温度を
制御することにより、複写処理能力を一律に低下するこ
となく複写品質を向上できる。

【０００９】また、請求項４の発明では、熱源を備えた
定着ローラと、この定着ローラに圧接する加圧ローラと
を有し、画像が転写された転写紙を両ローラ間で加圧及
び加熱しつつ搬送することにより、上記画像を転写紙に
定着させる定着装置において、前記定着ローラの表面温
度を検知する温度検知手段と、前記転写紙の連続通紙中
に前記熱源による前記定着ローラの加熱を一定時間停止
して、その間における前記定着ローラの表面温度の温度
勾配を検出し、その検出結果に応じて両ローラによる前
記転写紙の搬送速度を変更する制御手段と、を備えたこ
とを特徴としている。上記のように、転写紙の連続通紙
中に熱源による定着ローラの加熱を一定時間停止して、
その間における定着ローラの表面温度の温度勾配を検出
することにより、定着ローラから転写紙に供給される熱
量を検出できる。そして、その供給熱量に応じて両ロー
ラによる転写紙の搬送速度を変更することにより、複写
処理能力を一律に低下することなく複写品質を向上でき
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に本発明の定着装置が搭載される電子
写真式の画像形成装置の内部機構の一例を示す構成説明
図である。この画像形成装置は黒と赤の二色からなる画
像を形成する機能を備えたものであり、第一及び第二の
帯電器１−１、１−２と、第一及び第二の現像器２−
１、２−２と、第一及び第二の光学系３−１、３−２と
を備えている。画像形成の際、まず、第一の帯電器１−
１により感光体４が均一に帯電処理され、その帯電面上
に第一の光学系３−１により第一の色に対応する画像光
Ｂ１が照射されることにより、第一の静電潜像が形成さ
れる。そして、第一現像器２−１から供給される黒トナ
ーにより第一の静電潜像が現像される。続いて、第二の
帯電器１−２により黒トナー画像部及び非画像部を含め
て感光体４上の再帯電処理が行われ、その帯電面上に第
二の光学系３−２により第二の色に対応する画像光Ｂ２
が照射されることにより、第二の静電潜像が形成され
る。そして、第二の現像器２−２から供給される赤トナ
ーにより第二の静電潜像が現像される。なお、第二の現
像器２−２は、現像時のみ感光体４との間に所定の微少
な間隔を隔てた位置に接近できるよう、ソレノイド８と
バネ９とによって感光体４に対して接近及び離間可能に
構成されている。また、第二の帯電器１−２による再帯
電は、黒トナー現像領域への赤トナーの混色現像の防
止、及び第二の現像器２−２への黒トナーの逆現像を防
止できる条件設定の下で行われる。上記のようにして感
光体４上に形成された黒トナーと赤トナーとからなる２
色画像は、感光体４が回転するに連れて転写位置に移動
し、転写ベルト７によって感光体４に圧接されつつ搬送
される転写紙Ｐに転写される。転写ベルト７には電圧印
加装置６によりバイアスローラ５を介して電圧が印加さ
れており、その印加電圧による静電的な力と圧接力とに
よりトナー画像が転写紙Ｐに転写される。その後、転写
紙Ｐは転写ベルト７により定着装置１０へ搬送され、そ
こで定着処理が施される。

【００１１】図２に定着装置１０の内部構成を示す。図
示するように、定着装置１０は、定着ローラ１１と、こ
の定着ローラ１１に圧接する加圧ローラ１２とを有して
いる。定着ローラ１１は表面がＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐
熱離型層でコーティングされており、内部には熱源１３
が設けられている。熱源１３にはハロゲンヒータや赤外
線ヒータ（ニクロム線）などが用いられる。定着ローラ
１１の上方近傍には温度検知手段である温度センサ１４
が設けられており、この温度センサ１４からの温度検知
信号に基づいて、制御手段１５により定着ローラ１１の
温度がある一定の温度になるように熱源１３が制御され
るようになっている。制御手段１５は定着ローラ１１の
温度だけでなくこの画像形成装置全体の動作を制御す
る。定着ローラ１１は図示しない駆動機構により図示の
矢印方向に回転され、加圧ローラ１２と協働して転写紙
Ｐを搬送しながら、転写紙Ｐに熱及び圧力を加えて定着
処理を行う。

【００１２】また、加圧ローラ１２は表面がシリコンゴ
ム等の耐熱ゴム層で構成されている。加圧ローラ１２は
その軸１６の両端部が軸受１７により回転自在に枢支さ
れるとともに、軸受１７を支えている図示しない付勢手
段によって定着ローラ１２と離間する方向に常時付勢さ
れている。その一方で、加圧ローラ１２は軸受１７の下
方から加圧レバー１８により持ち上げられて定着ローラ
１２の下部に押し付けられている。加圧レバー１８は、
その一方の端部が軸１９により上下方向に回転自在に軸
支されるとともに、他方の端部に連結された弾性部材
（スプリング）２０によって定着ローラ１２を持ち上げ
る向きに常時付勢されている。弾性部材２０には加圧力
を調整する圧力調整手段２１が設けられている。この圧
力調整手段２１は、側板２３に沿って上下動可能に設け
られた可動板２４を有している。可動板２４はその上下
方向に延びる長孔２４ａを有し、その長孔２４ａに側板
２３に突設された支持部２６が摺動自在に嵌合されるこ
とにより、一定範囲上下動可能に支持されている。

【００１３】可動板２４の上端部は略直角に屈曲してお
り、その屈曲部２４ｂの下方近傍には図示しない貫通孔
が形成されている。側板２３にも可動板２４の貫通孔と
連通する図示しない貫通孔が設けられており、両貫通孔
に回動軸２５が挿通されている。回動軸２５の先端部に
は図示しない駆動部から駆動力が伝達されるギヤ２７が
固定され、さらに屈曲部２４ｂの下方に位置させてギヤ
２７と同軸的にカム２８が固定されている。カム２８は
可動板２４の屈曲部２４ｂの下面に係合しつつ回動軸２
５と共に回動し、可動板２４の位置を、図３（ａ）に示
すようにその最も短径の部位が可動板２４に係合する第
１加圧位置と、図３（ｂ）に示すように最も長径の部位
が可動板２４に係合する第２加圧位置とに切り換えられ
るようになっている。図３（ａ）の状態にすれば定着ロ
ーラ１２に対する加圧ローラ１２の圧接力は小さくな
り、図３（ｂ）の状態にすれば定着ローラ１２に対する
加圧ローラ１２の圧接力は大きくなる。上記のように構
成された画像形成装置は、電源が投入されると直ちに、
熱源１３を作動させて定着ローラ１１の加熱を開始する
とともに、温度検知手段１４により定着ローラ１１の表
面温度の検出を開始する。そして、定着ローラ１１の表
面温度が転写紙Ｐの未定着画像を定着できる温度に達し
たら、複写開始可能となり、その旨を図示しない操作パ
ネル上に表示する。

【００１４】そして、操作パネル上の複写開始ボタン
（スタートボタン）などが操作されると、複写動作を開
始する。その際、図８のフローチャートに示すように、
まず通紙される転写紙Ｐのサイズをチェックし（Ｓ
１）、予め制御手段１５内のメモリに設定されているテ
ーブル（図７）を参照して温度勾配Ａ_N を決定する（Ｓ
２）。図７のテーブルには転写紙Ｐのサイズと各サイズ
における温度勾配Ａ_N の標準値とが対応させて登録され
ている。その後、転写紙Ｐの連続通紙中に図４に示すよ
うに定着ローラ１１の熱源１３による加熱を一定時間△
t （△t ＝ｔ₂ −ｔ₁ ）停止する。この間、定着ローラ
１１の熱源１３による熱の供給はなくなるため、定着ロ
ーラ１１の蓄熱だけで転写紙Ｐに熱を供給することにな
る。そして、加熱を停止している間における定着ローラ
１１の表面温度の変化△Ｔ、すなわち加熱を停止した時
点での温度と一定時間△ｔ経過した時点での温度との差
△Ｔを検出し（Ｓ４）、温度勾配Ａ（Ａ＝△Ｔ／△t ）
を算出し（Ｓ５）、その値と前記ステップＳ２で決定し
た温度勾配Ａ_N とを比較する（Ｓ６）。その結果、Ａ＜
Ａ_N であれば通紙された転写紙Ｐは薄紙であると判断し
（Ｓ７）、Ａ＞Ａ_N であれば厚紙であると判断する（Ｓ
８）。すなわち、転写紙Ｐの種類が異なる場合、定着ロ
ーラ１１から各転写紙Ｐに供給される熱量も異なるた
め、普通紙（坪量約７０ｇ／ｍ² ）を通紙したときの一
定時間△t における温度低下△Ｔ_N より各通紙サイズの
温度勾配Ａ_N の標準値を予め求めておき、実際に通紙し
た時の温度勾配ＡがＡ＜Ａ_N ならば通紙されている転写
紙Ｐを薄紙と判断し、Ａ_N ≦Ａならば通紙されている転
写紙Ｐを厚紙と判断する。

【００１５】また、図６に示すように定着ローラ１１の
熱源１３をオフしてから一定時間△t 経過した時点での
温度Ｔ_N の標準値を普通紙（坪量約７０ｇ／ｍ² ）を基
準にして、図９に示すように各通紙サイズごとに温度Ｔ
_N の標準値を予め求めておき、実際に通紙した時の温度
ＴがＴ_N ＜Ｔならば通紙されている転写紙Ｐを薄紙と判
断し、Ｔ≦Ｔ_N ならば通紙されている転写紙Ｐを厚紙と
判断するようにしてもよい。図１０は上記の場合の動作
フローを示したものであり、まず通紙される転写紙Ｐの
サイズをチェックし（Ｓ１１）、予め制御手段１５内の
メモリに設定されているテーブル（図９）を参照して温
度Ｔ_N を決定する（Ｓ１２）。その後、転写紙Ｐの連続
通紙中に定着ローラ１１の熱源１３による加熱を停止
し、一定時間ｔ経過した時点で温度Ｔを検出する（Ｓ１
３）。そして、検出された温度Ｔと前記ステップＳ１２
で決定した温度Ｔ_N とを比較する（Ｓ１４）。その結
果、Ｔ_N ＜Ｔであれば通紙された転写紙Ｐは薄紙である
と判断し（Ｓ１５）、Ｔ_N ＞Ｔであれば厚紙であると判
断する（Ｓ１６）。また、転写紙Ｐの先端が定着ローラ
１１と加圧ローラ１２とのニップ部（圧接部）に到達す
るタイミングを検知し、連続給紙における１枚目の転写
紙Ｐがニップ部に到達した時点から温度変化△Ｔを検出
するようにしてもよい。その際、例えば図１１に示すよ
うに、転写ベルト７の下流に先端検出手段３０を設けて
転写ベルト７により搬送されてきた転写紙Ｐを検出す
る。このとき先端検出手段３０とニップ部との間の距離
をＬ、搬送速度を１／ｔとすれば、転写紙Ｐの先端が検
出されてから転写紙Ｐがニップ部に到達するまでの時間
はｔ_L となる。

【００１６】図１３は上記の場合の動作フローを示した
ものであり、まず通紙される転写紙Ｐのサイズをチェッ
クし（Ｓ２１）、予め制御手段１５内のメモリに設定さ
れているテーブル（図７）を参照して温度勾配Ａ_N を決
定する（Ｓ２２）。その後、先端検出手段３０により転
写紙Ｐの先端が検出されたら、図１２に示すように時間
ｔＬが経過するのを待って定着ローラ１１の熱源１３を
一定時間△t （△t ＝ｔ₂ −ｔ₁ ）オフする（Ｓ２
３）。この間、定着ローラ１１の熱源１３による熱の供
給はなくなるため、定着ローラ１１の蓄熱だけで転写紙
Ｐに熱を供給することになる。そして、加熱を停止して
いる間における定着ローラ１１の表面温度の変化△Ｔを
検出し（Ｓ２４）、温度勾配Ａ（Ａ＝△Ｔ／△t ）を算
出し（Ｓ２５）、その値と前記ステップＳ２２で決定し
た温度勾配Ａ_N とを比較する（Ｓ２６）。その結果、Ａ
＜Ａ_N であれば通紙された転写紙Ｐは薄紙であると判断
し（Ｓ２７）、Ａ＞Ａ_N であれば厚紙であると判断する
（Ｓ２８）。また、転写紙Ｐの連続通紙中に、図１４に
示すように定着ローラ１１の表面温度の一定時間△t ’
における変化量の絶対値△Ｔ’（図中△Ｔ ₁、△Ｔ’
₂ 、△Ｔ ₃）を検出し、絶対値△Ｔ’が予め設定した許
容変化温度△Ｔ_A より小さいとき（△Ｔ’＜△Ｔ_A ）、
転写紙Ｐが定着ローラ１１と加圧ローラ１２との間のニ
ップ部を通過中であると判断して温度変化△Ｔを検出す
るようにしてもよい。

【００１７】図１５は上記の場合の動作フローを示した
ものであり、まず通紙される転写紙Ｐのサイズをチェッ
クし（Ｓ３１）、予め制御手段１５内のメモリに設定さ
れているテーブル（図７）を参照して温度勾配Ａ_N を決
定する（Ｓ３２）。その後、定着ローラ１１の表面温度
の一定時間△t ’における変化量の絶対値△Ｔ’を検出
し、絶対値△Ｔ’と許容変化温度△Ｔ_A とを比較する
（Ｓ３３）。そして、△Ｔ’＜△Ｔ_A となったら（図１
４の例では△Ｔ’＝△Ｔ ₃が該当）、定着ローラ１１の
熱源１３を一定時間△t （△t ＝ｔ₂ −ｔ₁ ）オフする
（Ｓ３４）。この間、定着ローラ１１の熱源１３による
熱の供給はなくなるため、定着ローラ１１の蓄熱だけで
転写紙Ｐに熱を供給することになる。そして、加熱を停
止している間における定着ローラ１１の表面温度の変化
△Ｔを検出し（Ｓ３５）、温度勾配Ａ（Ａ＝△Ｔ／△t
）を算出し（Ｓ３６）、その値と前記ステップＳ３２
で決定した温度勾配Ａ_N とを比較する（Ｓ３７）。その
結果、Ａ＜Ａ_N であれば通紙された転写紙Ｐは薄紙であ
ると判断し（Ｓ３８）、Ａ＞Ａ_N であれば厚紙であると
判断する（Ｓ３９）。

【００１８】次に、各請求項に対応する実施に形態につ
いて説明する。請求項１に対応する実施の形態この実施の形態では、転写紙Ｐの連続通紙中に定着ロー
ラ１１と加圧ローラ１２間に通紙された転写紙Ｐの種類
を判別し、その判別結果に応じて、単位時間当たりの通
紙枚数を通常の通紙枚数の０．７５倍となるように制御
するＣＰＭダウン制御の開始条件を変更することによっ
て、画像品質を低下することなく、また処理速度を一律
的に落とすこともなく機械性能を向上させる。そのため
に、図１６のように、転写紙Ｐの種類別にＣＰＭダウン
制御開始温度△Ｔを予め設定しておく。この例において
は、転写紙Ｐが薄紙の場合のＣＰＭダウン制御開始温度
△Ｔは２５ｄｅｇに設定され、厚紙の場合のＣＰＭダウ
ン制御開始温度△Ｔは１５ｄｅｇに設定されている。こ
れは薄紙の転写紙Ｐを使用した場合は、定着ローラ１１
の温度が厚紙に対して低い温度でも定着性は良好である
ことによるものであり、定着ローラ１１から転写紙Ｐに
供給される熱量は転写紙Ｐの表面温度を上昇させ、また
トナーの温度を上昇させ、そのトナーを溶融するのに使
用されるだけでなく、転写紙Ｐに含まれる水分（含水
分）が蒸発する気化熱にも使用されるため、転写紙Ｐの
紙厚によりその供給熱量が大きく異なってくることを考
慮して設定された値である。

【００１９】図１７はこの実施の形態の動作内容を示す
フローチャートであり、まず、図８、図１０、図１３の
うちのいずれかの方法で転写紙Ｐの種類を検知し（Ｓ４
１）、次にその検知された紙種によりＣＰＭダウン開始
温度△Ｔを図１６のテーブルに基づいて決定する（Ｓ４
２）。そして、定着ローラ１１の表面温度Ｔを測定し
（Ｓ４３）、定着ローラ１１の設定温度Ｔ₀ と測定温度
Ｔとの差と、ステップＳ４２で決定したＣＰＭダウン開
始温度△Ｔとを比較する（Ｓ４４）。その結果、Ｔ₀ −
Ｔ≧△Ｔであれば（Ｓ４４でＹｅｓ）通常の通紙間隔を
もって給紙し（Ｓ４５）、Ｔ₀ −Ｔ≧△Ｔでなければ
（Ｓ４４でＮｏ）ＣＰＭダウン制御によって通紙枚数を
減らすことになる（Ｓ４６）。この場合転写紙Ｐの長さ
をＬとし、通常の通紙間隔をＸとすると、ＣＰＭダウン
率を０．７５となるようにするために必要な通紙間隔Ｙ
はＹ＝〔（１−０．７５）Ｌ＋Ｘ〕／０．７５となるの
で、ＣＰＭダウン制御時は、通紙間隔Ｘで通紙していた
のを、通紙間隔Ｙに変更して通紙すればよい。このよう
にすることで定着性の劣化が生ずるのを阻止して良品質
の定着画像を得ることができる。

【００２０】請求項２に対応する実施の形態この実施の形態では、定着ローラ１１の温度が所定温度
（正常な定着性を保証することが可能な温度）以下にな
ると転写紙Ｐの搬送を停止する機能を備えた装置構成に
おいて、転写紙Ｐの連続通紙中に定着ローラ１１と加圧
ローラ１２間に通紙された転写紙Ｐの種類を判別し、そ
の判別結果に応じて搬送制御手段による転写紙Ｐの搬送
停止条件を変更する。そのために、図１８のように、転
写紙Ｐの種類別に通紙停止温度△Ｔｓを予め設定してお
く。この例においては、転写紙Ｐが薄紙の場合の通紙停
止温度△Ｔｓは３０℃に設定され、厚紙の場合の通紙停
止温度△Ｔｓは２０℃に設定されている。

【００２１】図１９はこの実施の形態の動作内容を示す
フローチャートであり、まず、図８、図１０、図１３の
うちのいずれかの方法で転写紙Ｐの種類を検知し（Ｓ５
１）、次にその検知された紙種に対する通紙停止温度△
Ｔｓを図１８のテーブルに基づいて決定する（Ｓ５
２）。そして、定着ローラ１１の表面温度Ｔを測定し
（Ｓ５３）、定着ローラ１１の設定温度Ｔ₀ と測定温度
Ｔとの差と、ステップＳ５２で決定した通紙停止温度△
Ｔｓとを比較する（Ｓ５４）。その結果、Ｔ₀ −Ｔ≧△
Ｔｓでなければ（Ｓ５４でＮｏ）通常の複写動作を継続
し（Ｓ５５）、Ｔ₀ −Ｔ≧△Ｔになったら（Ｓ５４でＹ
ｅｓ）給紙を停止する（Ｓ５６）。このようにして、使
用される転写紙Ｐの種類に応じて停止条件を変更するこ
とにより、定着性の不良発生率を低下させてコピー品質
を向上させることができる。

【００２２】請求項３に対応する実施の形態請求項１及び２に対応する実施の形態は、熱源１３から
の供給熱量が転写紙Ｐが奪っていく熱量に追いつかなく
なるほどコピー処理速度が速い画像形成装置に用いられ
る定着装置の場合に適用されるものであるが、比較的コ
ピー処理速度の遅い画像形成装置の場合は、連続コピー
を行っても熱源１３からの供給熱量が転写紙Ｐが奪って
いく熱量に追いつかなくなり定着ローラ１１の温度低下
が発するといった不具合は生じないため、上記のような
ＣＰＭダウン制御機能及び通紙停止機能は必ずしも必要
ない。この実施の形態は後者のように比較的コピー処理
速度の遅い画像形成装置を対象とするものであり、転写
紙Ｐの連続通紙中に定着ローラ１１と加圧ローラ１２間
に通紙された転写紙Ｐの種類を判別し、その判別結果に
応じて定着ローラ１１の温度を制御することによりコピ
ー品質を向上させる。そのために、図２０のように、転
写紙Ｐの種類別に定着ローラ１１の温度（定着制御温
度）Ｔｋを予め設定しておく。この例においては、転写
紙Ｐが薄紙の場合の定着制御温度Ｔｋは１７０℃に設定
され、厚紙の場合の定着制御温度Ｔｋは１８５℃に設定
されている。

【００２３】図２１はこの実施の形態の動作内容を示す
フローチャートであり、まず、図８、図１０、図１３の
うちのいずれかの方法で転写紙Ｐの種類を検知し（Ｓ６
１）、次にその検知された紙種に対する定着温度Ｔ_K を
図２０のテーブルに基づいて決定する（Ｓ６２）。そし
て、定着ローラ１１の表面温度Ｔを測定し（Ｓ６３）、
定着ローラ１１の表面温度ＴがステップＳ６２で決定し
た定着温度Ｔ_K になるように制御する（Ｓ６４）。従来
は定着温度の設定及び切換操作を手動で行っていたが、
この実施の形態によれば、定着ローラ１１の温度変化を
装置が読みとり、その温度変化により紙種を判断し自動
的に定着温度を制御するので、操作性が向上するばかり
か操作ミス等によるコピー品質の低下を防止できる。

【００２４】請求項４に対応する実施の形態この実施の形態では、転写紙Ｐの連続通紙中に定着ロー
ラ１１と加圧ローラ１２間に通紙された転写紙Ｐの種類
を判別し、その判別結果に応じて両ローラ１１、１２に
よる転写紙Ｐの搬送速度を変更することにより、転写紙
Ｐの搬送シワを防止し、コピー品質を向上させる。その
ために、図２２のように、転写紙Ｐの種類別に定着ロー
ラ１１の線速Ｖｋを予め設定しておく。この例において
は、転写紙Ｐが薄紙の場合の線速Ｖｋは１．００３×Ｖ
₀ に設定され、厚紙の場合の線速Ｖｋは１．０００５×
Ｖ₀ に設定されている。Ｖ₀ は感光体４の線速である。

【００２５】図２３はこの実施の形態の動作内容を示す
フローチャートであり、まず、図８、図１０、図１３の
うちのいずれかの方法で転写紙Ｐの種類を検知し（Ｓ７
１）、次にその検知された紙種に対する定着ローラ１１
の線速Ｖｋを図２２のテーブルに基づいて決定する（Ｓ
７２）。そして、定着ローラ１１の線速Ｖを測定し（Ｓ
７３）、定着ローラ１１の線速ＶがステップＳ７２で決
定した線速Ｖｋになるように制御する（Ｓ７４）。従来
は定着ローラ１１の線速の設定及び切換操作を手動で行
っていたが、この実施の形態によれば、定着ローラ１１
の温度変化により装置が転写紙Ｐの種類を判断し、転写
紙Ｐの種類別に自動的に定着ローラ１１の線速を制御す
るので、操作性が向上するばかりか操作ミス等によるコ
ピー品質の低下を防止できる。以上の実施の形態におい
ては、定着ローラ１１の加熱停止後の温度勾配が所定値
以上になったこと又は加熱停止から一定時間経過後の温
度が一定温度低下したことを条件としてＣＰＭダウン制
御（請求項１の場合）又は通紙停止制御（請求項２の場
合）を行っているが、予め転写紙Ｐのサイズに応じてＣ
ＰＭダウン制御による通紙を開始する枚数を決めてお
き、その枚数になったらＣＰＭダウン制御や通紙停止制
御を行うようにしてもよい。

【００２６】図２４に示すフローチャートは上記の場合
の動作例を示したものであり、まず、図８、図１０、図
１３のうちのいずれかの方法で転写紙Ｐの種類を検知し
（Ｓ８１）、次にその検知された紙種に対するＣＰＭダ
ウン制御による通紙開始枚数Ｎ₀ を図２５のテーブルに
基づいて決定する（Ｓ８２）。そして、転写紙Ｐの通紙
枚数Ｎをカウントし（Ｓ８３）、その値Ｎと、ステップ
Ｓ８２で決定した枚数Ｎ₀ とを比較する（Ｓ８４）。そ
の結果、Ｎ≧Ｎ₀ でなければ（Ｓ８４でＮｏ）通常の通
紙間隔て給紙し（Ｓ８５）、Ｎ≧Ｎ₀ になったら（Ｓ８
４でＹｅｓ）ＣＰＭダウン制御によって通紙枚数を減ら
す（Ｓ８６）。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような優れた効果を発揮できる。請求項１の発明で
は、転写紙の連続通紙中に熱源による定着ローラの加熱
を一定時間停止して、その間における定着ローラの表面
温度の温度変化を検出し、その検出結果に応じて、両ロ
ーラ間に通紙された転写紙の種類を判別し、その判別結
果に応じて転写紙の給紙間隔を変更するようにしたの
で、処理速度を一律に低下させることなく複写品質を向
上させることができる。また、請求項２の発明では、定
着ローラの温度が所定温度以下になると転写紙の搬送を
停止する搬送制御手段を備えた装置構成において、転写
紙の連続通紙中に熱源による定着ローラの加熱を一定時
間停止して、その間における定着ローラの表面温度の温
度変化を検出し、その検出結果に応じて、両ローラ間に
通紙された転写紙の種類を判別し、その判別結果に応じ
て上記搬送制御手段による転写紙の搬送停止条件を変更
するようにしたので、複写処理能力を一律に低下するこ
となく複写品質を向上させることができる。また、請求
項３の発明では、定着ローラから転写紙に供給される熱
量を検出し、その供給熱量に応じて転写紙の種類を検出
し、その転写紙の種類に応じて定着温度の制御値を変更
するようにしたので、複写処理能力を一律に低下するこ
となく複写品質を向上させることができる。また、定着
ローラの温度が手動によらず自動的に設定変更されるの
で操作性が向上する。また、請求項４の発明では、定着
ローラから転写紙に供給される熱量を検出し、その供給
熱量に応じて転写紙の種類を検出し、その転写紙の種類
に応じて定着ローラの線速を変更するようにしたので、
複写処理能力を一律に低下することなく複写品質を向上
させることができる。また、定着ローラの線速が手動に
よらず自動的に設定変更されるので操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置が搭載される電子写真式の画
像形成装置の内部機構の一例を示す構成説明図である。

【図２】本発明が適用される定着装置の一例を示す要部
斜視図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は図２に示す定着装置の要部説
明図である。

【図４】定着ローラの温度変化を示した説明図である。

【図５】紙種による定着ローラの温度変化の違いを示し
た説明図である。

【図６】定着ローラの温度変化を示した説明図である。

【図７】転写紙の種類別の定着ローラの温度勾配を示し
た説明図である。

【図８】紙種判定処理における動作内容を示したフロー
チャートである。

【図９】転写紙の種類別の定着ローラの温度を示した説
明図である。

【図１０】紙種判定処理における別の動作内容を示した
フローチャートである。

【図１１】転写紙の先端が定着ローラと加圧ローラとの
間に到達するタイミングを検知するための手段を備えた
場合の構成説明図である。

【図１２】定着ローラの温度変化を示した説明図であ
る。

【図１３】紙種判定処理における動作内容を示したフロ
ーチャートである。

【図１４】定着ローラの温度変化を示した説明図であ
る。

【図１５】紙種判定処理における動作内容を示したフロ
ーチャートである。

【図１６】転写紙の種類別のＣＰＭダウン制御開始温度
を示した説明図である。

【図１７】請求項１に対応する実施の形態の動作内容を
示したフローチャートである。

【図１８】転写紙の種類別の通紙停止温度を示した説明
図である。

【図１９】請求項２に対応する実施の形態の動作内容を
示したフローチャートである。

【図２０】転写紙の種類別の定着制御温度を示した説明
図である。

【図２１】請求項３に対応する実施の形態の動作内容を
示したフローチャートである。

【図２２】転写紙の種類別の定着ローラの線速を示した
説明図である。

【図２３】請求項４に対応する実施の形態の動作内容を
示したフローチャートである。

【図２４】別の実施の形態の動作内容を示したフローチ
ャートである。

【図２５】転写紙の種類別のＣＰＭダウン制御による通
紙開始枚数を示した説明図である。

【図２６】従来の定着装置の構成を例示した概略図であ
る。

【符号の説明】

４感光体、７転写ベルト、１０定着装置、１１
定着ローラ、１２加圧ローラ、１３熱源、１４温
度センサ（温度検知手段）、１５制御手段、３０先
端検知手段、Ｐ転写紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱源を備えた定着ローラと、この定着ロ
ーラに圧接する加圧ローラとを有し、画像が転写された
転写紙を両ローラ間で加圧及び加熱しつつ搬送すること
により、上記画像を転写紙に定着させる定着装置であっ
て、前記定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段と、前記転写紙の連続通紙中に前記熱源による前記定着ロー
ラの加熱を一定時間停止して、その間における前記定着
ローラの表面温度の温度変化を検出し、その検出結果に
応じて、両ローラ間に通紙された転写紙の種類を判別
し、その判別結果に応じて前記転写紙の給紙間隔を変更
する制御手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】熱源を備えた定着ローラと、この定着ロ
ーラに圧接する加圧ローラとを有し、画像が転写された
転写紙を両ローラ間で加圧及び加熱しつつ搬送すること
により、上記画像を転写紙に定着させる定着装置であっ
て、前記定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段と、前記定着ローラの温度が所定温度以下になると転写紙の
搬送を停止する搬送制御手段と、前記転写紙の連続通紙中に前記熱源による前記定着ロー
ラの加熱を一定時間停止して、その間における前記定着
ローラの表面温度の温度変化を検出し、その検出結果に
応じて、両ローラ間に通紙された転写紙の種類を判別
し、その判別結果に応じて上記搬送制御手段による転写
紙の搬送停止条件を変更する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする定着装置。
【請求項３】熱源を備えた定着ローラと、この定着ロ
ーラに圧接する加圧ローラとを有し、画像が転写された
転写紙を両ローラ間で加圧及び加熱しつつ搬送すること
により、上記画像を転写紙に定着させる定着装置であっ
て、前記定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段と、前記転写紙の連続通紙中に前記熱源による前記定着ロー
ラの加熱を一定時間停止して、その間における前記定着
ローラの表面温度の温度変化を検出し、その検出結果に
応じて前記定着ローラの温度を制御する制御手段と、を
備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】熱源を備えた定着ローラと、この定着ロ
ーラに圧接する加圧ローラとを有し、画像が転写された
転写紙を両ローラ間で加圧及び加熱しつつ搬送すること
により、上記画像を転写紙に定着させる定着装置であっ
て、前記定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段と、前記転写紙の連続通紙中に前記熱源による前記定着ロー
ラの加熱を一定時間停止して、その間における前記定着
ローラの表面温度の温度変化を検出し、その検出結果に
応じて両ローラによる前記転写紙の搬送速度を変更する
制御手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。