(57)【要約】【課題】２個の定着部を備えた定着装置において、光沢ムラの発生を避けることが困難であるという問題を解決する。【解決手段】画像形成前における第１定着部の温度に基づいて、第２定着部の温度を制御するなど、第２定着部を制御する。【選択図】図８
2011095456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１定着部と、第２定着部と、前記第１定着部の温度を検知する温度センサと、制御部とを備え、記録材を前記第１定着部と、前記第２定着部とに通すことにより記録材を定着処理する定着装置であって、
前記制御部は少なくとも前記第２定着部の制御を行い、
該制御は、複数枚の記録材を連続して定着処理する連続定着の初期における前記第１定着部の温度低下による定着性の変化を、前記温度センサが画像形成開始指令前に検知した前記第１定着部の温度に基づいて、補償する制御であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２定着部はヒータを有し、前記制御は、前記ヒータの制御を含むことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第２定着部の定着ニップ幅を変更するニップ幅変更機構を有し、前記制御は、前記ニップ幅変更機構の制御を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第２定着部は、前記第２定着部における記録材の搬送速度を変更する速度変更機構を有し、前記制御は前記速度変更機構の制御を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第２定着部を画像形成中に作動とするか又は非作動とする切換機構を有し、前記制御は前記切換機構の制御を含むことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第２定着部は、記録材の搬送方向に関して前記第１定着部の下流に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真画像形成装置の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置の用途は、オフィス用から印刷分野へと拡大しており、また、電子写真画像形成装置はカラートナー像形成に広く用いられている。このような用途の拡大に伴って、様々な光沢度をもった画像の形成を可能にする性能が電子写真装置に要求される傾向にある。
【０００３】
一方、カラートナー像の定着においては、トナー量の多いカラートナー像を加熱して高画質の画像に仕上げるために、定着ローラ等の加熱部材として、弾性層を有するもの部材が用いられるようになってきている。ところが、弾性層を有する加熱部材では熱伝導性が低いために、連続画像形成時に加熱部材の温度低下が起こり、光沢ムラが発生しやすくなる。これに対する対策として、加熱部材を内部からではなく、外部から加熱する外部加熱方式が提案されている。しかしながら、外部加熱方式は、記録材を高速搬送して定着を行う高速定着に対応することが困難であるとともに、薄紙から厚紙までの幅広い記録材の種類に対応することも困難である。
【０００４】
特許文献１では、これらの問題を解決し、所望の光沢度を有する画像を形成することを可能にするために、２個の定着部を有する定着装置が提案されている。
【０００５】
特許文献１では均一な光沢度を得るために、第１定着部の温度を検知し、検知結果に基づいて第１定着部の温度変化を補償するように第２定着部の温度を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３５２３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の制御によっては、均一な光沢度の画像を形成することが困難である。即ち、第１定着部の温度変化を検知し、検知結果を用いて第２定着部を制御したのでは、必要な制御のタイミングに実際の制御のタイミングが間に合わなくなってページ毎、或いは画像の部分、部分で光沢度が異なる画像が形成されることになる。
【０００８】
特に、厚紙に対する定着の場合に光沢ムラが発生しやすく、また、記録材を高速搬送して定着を行う場合に光沢ムラが発生しやすい。
【０００９】
本発明は、特許文献１で提案されている制御における前記の問題を解決し、光沢度、定着強度等の定着性が均一な画像を安定して形成することができる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１１】
１．第１定着部と、第２定着部と、前記第１定着部の温度を検知する温度センサと、制御部とを備え、記録材を前記第１定着部と、前記第２定着部とに通すことにより記録材を定着処理する定着装置であって、
前記制御部は少なくとも前記第２定着部の制御を行い、
該制御は、複数枚の記録材を連続して定着処理する連続定着の初期における前記第１定着部の温度低下による定着性の変化を、前記温度センサが画像形成開始指令前に検知した前記第１定着部の温度に基づいて、補償する制御であることを特徴とする定着装置。
【００１２】
２．前記第２定着部はヒータを有し、前記制御は、前記ヒータの制御を含むことを特徴とする前記１に記載の定着装置。
【００１３】
３．前記第２定着部の定着ニップ幅を変更するニップ幅変更機構を有し、前記制御は、前記ニップ幅変更機構の制御を含むことを特徴とする前記１又は２に記載の定着装置。
【００１４】
４．前記第２定着部は、前記第２定着部における記録材の搬送速度を変更する速度変更機構を有し、前記制御は前記速度変更機構の制御を含むことを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【００１５】
５．前記第２定着部を画像形成中に作動とするか又は非作動とする切換機構を有し、前記制御は前記切換機構の制御を含むことを特徴とする前記１に記載の定着装置。
【００１６】
６．前記第２定着部は、記録材の搬送方向に関して前記第１定着部の下流に配置されていることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、第１定着部と第２定着部とを用い、画像形成の開始前における第１定着部の温度を検知し、検知結果に基づいて第２定着部を制御している。これにより、第１定着部における温度低下による定着性の変動がタイミングの遅れなく補正されて、定着度、光沢度等の定着性が均一な定着が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置を構成する第１定着部１００と第２定着部２００との構成を示す図である。
【図３】第１定着部１００の定着ローラ１０１の温度変化を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態に係る定着装置の制御系のブロック図である。
【図５】第２定着部２００の定着ベルト２０１の温度調整の例を示すグラフである。
【図６】画像の光沢度を示すグラフである。
【図７】定着ニップ幅を可変とした第２定着部２００の例を図である。
【図８】本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
＜画像形成装置＞
図１は、本実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。図示の画像形成装置は画像読取装置ＹＳ、画像形成部ＧＨ等で構成される。画像形成部ＧＨは、タンデム方式のカラートナー像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、中間転写ベルト６、二次転写部７Ａ、第１定着部１００、第２定着部２００、給紙手段２０等で構成される。
【００２０】
画像形成部ＧＨの上部には、自動原稿送り装置５０１と原稿画像走査露光装置５０２からなる画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置５０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置５０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２１】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された画像信号は、不図示の画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、書込部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。
【００２２】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、感光体１Ｙを有するとともに、感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、書込部３Ｙ、現像装置４Ｙ、１次転写部７Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを有する。
【００２３】
マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、感光体１Ｍを有するとともに、感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、書込部３Ｍ、現像装置４Ｍ、１次転写部７Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを有する。
【００２４】
シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、感光体１Ｃを有するとともに、感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、書込部３Ｃ、現像装置４Ｃ、１次転写部７Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを有する。
【００２５】
黒（Ｂｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、感光体１Ｋを有するとともに、感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、書込部３Ｋ、現像装置４Ｋ、１次転写部７Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを有する。
【００２６】
現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径の各色のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。
【００２７】
中間転写体である中間転写ベルト６は複数のローラにより回動可能に支持されている。中間転写ベルト６は体積抵抗が１０６〜１０１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂材料で構成され、厚みは、５０〜２００μｍ程度である。
【００２８】
画像形成装置ＧＨは第１定着部１００と、第１定着部１００の下流に配置された第２定着部２００とを有する定着装置を備えている。第１定着部１００によりトナー像が記録材Ｐに定着され、第２定着部２００により、定着度、光沢度が均一化される。
【００２９】
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト６上に１次転写部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次１次転写されて、カラートナー像合成された重ね合わせトナー像（以下、カラートナー像という）が形成される。
【００３０】
給紙トレイ２１内に収容された記録材Ｐは、給紙手段２０の給紙ローラ２２により１枚毎に分離されて給紙され、複数の給紙ローラ２３を経て、停止状態にあるレジストローラ２４へ給紙される。そこで一旦停止されて、その先端と中間転写ベルト６上のトナー像との位置関係が正確に一致するタイミングで、レジストローラ２４が回転を開始することにより２次転写部７Ａに給紙され、記録材Ｐ上にカラートナー像が２次転写され用紙に画像が形成される。カラートナー像が転写された記録材Ｐは定着装置において加熱・加圧され、記録材Ｐ上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ（図示せず）上に載置される。
【００３１】
一方、２次転写部７Ａにより記録材Ｐにカラートナー像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、中間転写体クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
＜定着装置＞
図２は本発明の実施の形態に係る定着装置を構成する第１定着部１００と第２定着部２００との構成を示す図である。図１に示すように、第２定着部２００は第１定着部１００の記録材搬送方向下流に配置され、第１定着部１００により定着処理された記録材Ｐに対して第１定着部１００による定着を補正する定着処理を行う。
【００３２】
第１定着部１００はトナー像を加熱し定着する定着部材としての定着ローラ１０１と、定着ローラ１０１とで記録材Ｐを挟持し搬送する定着ベルト１０２とを有する。
【００３３】
定着ローラ１０１はＳＵＳのパイプからなる芯金１０１ａと芯金１０１ａ上に形成されたシリコンゴムからなる弾性層１０１ｂと、弾性層１０１ｂ上に形成されたＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）からなる離型性の表面層１０１ｃとからなる。
【００３４】
定着ベルト１０２はＰＩ（ポリイミド）のベース層と、ベース層上に形成されたシリコンゴムからなる弾性層と、弾性層上に形成されたＰＦＡからなる表面層とからなる。表面層が記録材Ｐに接触する。
【００３５】
定着ベルト１０２は、入口ローラ１０５と、分離ローラ１０６とステアリングローラ１０７とに張架される。
【００３６】
入口ローラ１０５と、分離ローラ１０６と、ステアリングローラ１０７とはそれぞれＳＵＳからなる。分離ローラ１０６は定着ベルト１０２を定着ローラ１０１に押圧し弾性層１０１ｂを変形させ、定着ローラ１０１に食い込む。
【００３７】
定着ローラ１０１の下方において、押圧部材１０３が定着ベルト１０２を定着ローラ１０１に押圧し、押圧部材１０３により押圧された定着ベルト１０２と分離ローラ１０６とで定着ニップを形成する。
【００３８】
押圧部材１０３はシリコンゴム等の弾性体からなる。
【００３９】
定着ローラ１０１と分離ローラ１０６とは、動力伝達機構により連結されており、駆動手段としてのモータ（図示せず）の駆動で回転する。定着ベルト１０２は定着ローラ１０１と分離ローラ１０６とにより駆動されて回動し、押圧部材１０３上を摺動する。
【００４０】
１０４はハロゲンランプからなるヒータであり定着ローラ１０１を加熱し、トナー像はヒータ１０４で加熱された定着ローラ１０１により定着される。
【００４１】
ＴＳ１は定着ローラ１０１の表面温度を検知する温度センサである。
【００４２】
画像形成においては、記録材Ｐは矢印Ｗ１のように第１定着部１００に導入され、定着ローラ１０１が時計方向に回転し、記録材Ｐは定着ローラ１０１と定着ベルト１０２とにより挟持搬送され、定着ニップにおいて、トナー像が加熱されて記録材Ｐに定着される。
【００４３】
第１定着部１００による定着処理後の記録材Ｐは、分離ローラ１０６の曲率半径が小さいことから、記録材Ｐの直進性により定着ローラ１０１から分離する。即ち、分離ローラ１０６は定着ローラ１０１に食い込むので、記録材Ｐは定着ニップから出る際に、定着ローラ１０１から離れる方向に方向づけられて進行し、定着ローラ１０１から確実に分離される。
【００４４】
第２定着部２００は、定着ベルト２０１と加圧ローラ２０３、２０５と、加熱ローラ２０２と、ヒータ２０４とを有する。
【００４５】
定着ベルト２０１はＰＩからなる耐熱性ベルトである。加熱ローラ２０２、加圧ローラ２０３、２０５は金属パイプからなる。
【００４６】
第１定着部１００から送られた記録材は第２定着部２００に導入され、加圧ローラ２０３によりバックアップされた定着ベルト２０１と加圧ローラ２０５との間を通過し、定着ベルト２０１により加熱され定着処理される。ＴＳ２は定着ベルト２０１の温度を検知する温度センサである。
＜定着ムラ、光沢ムラの問題＞
従来の定着装置は、第２定着部２００を有さず第１定着部１００のみからなる。第１定着部１００のみからなる従来の定着装置における温度制御は、加熱ローラ１０１の表面温度を常に所定の定着温度に維持する制御である。定着温度に維持するために、加熱ローラ１０１の表面温度を温度センサＴＳ１で検知し、温度センサＴＳ１の検知結果を、ヒータ１０４への通電制御にフィードバックすることが行われる。
【００４７】
しかしながら、このような制御では、加熱ローラ１０１の温度履歴の如何によっては加熱ローラ１０１の表面温度を所定の定着温度に維持することができない場合がある。これについて図３を用いて説明する。
【００４８】
図３は温度センサを用いたフィードバック制御を行ったときの第１定着部１００の定着ローラ１０１の温度変化を示す。図３における曲線ＬＡは連続画像形成を行った画像形成ジョブに続いて、次のジョブの画像形成を開始する場合における定着ローラ１０１の表面温度の変化を示し、曲線ＬＢは通常の画像形成ジョブの開始時における定着ローラ１０１の表面温度の変化を示し、曲線ＬＣは朝一番の画像形成における定着ローラ１０１の表面温度の変化を示す。
【００４９】
画像形成工程では、記録材により定着ローラ１０１から熱が奪われ、奪われた熱がヒータ１０４から定着ローラ１０１に補給されて定着ローラ１０１の表面温度が所定の定着温度に維持される。
【００５０】
連続画像形成直後においては、定着ローラ１０１、定着ベルト１０２、押圧部材１０３等の定着装置構成部品は、高温状態にあるために、定着処理により熱が奪われても、定着装置内の温度はあまり下がらない。したがって、曲線ＬＡのように、初期において比較的小さな温度低下があるものの、ヒータからの熱供給により、第１定着部１００の第１定着温度Ｔ１に復帰する。そして復帰後は、第１定着温度Ｔ１ないしはそれに近い温度に維持される。
【００５１】
これに対して朝一番の画像形成は、低温環境に置かれた加熱ローラ１０１の表面温度を定着温度にまでウォームアップしたとしても、定着装置構成部品の多くは低温状態にある。したがって、曲線ＬＣのように、画像形成開始直後に定着ローラ１０１の温度が大きく低下する。図示のように連続画像形成工程において初期に温度が低下し、低下後に所定の第１定着温度Ｔ１に復帰するものの、数枚乃至数十枚に亘って定着性が変動する。
【００５２】
通常の画像形成は、室温環境下に置かれた画像形成装置が起動して行われるので、定着装置構成部品の温度は大きく低下していない。したがって、曲線ＬＢのように、画像形成開始時における温度低下は連続画像形成直後の画像形成の場合と、朝一番の画像形成の場合の中間の温度低下となる。
【００５３】
このように、第１定着部１００を単独で温度制御する場合、画像形成開始直後に、温度低下が起こり、複数枚の画像を形成する連続画像形成における初期において、定着ムラや光沢ムラ等の定着性の変動が起こる。
【００５４】
このような問題を避けるために、第１定着部１００における温度低下による定着性を第２定着部により補償するために、定着ローラ１０１の温度変動を第２定着部２００のヒータ２０４の制御に反映させる制御法があるが、制御が適切でないと定着ムラや光沢ムラをなくすることは困難である。
【００５５】
定着ローラ１０１の温度変動を第２定着部２００のヒータ２０４の制御に反映させる制御として、定着工程中での定着ローラ１０１の温度を温度センサＴＳ１で検知し、検知結果を第２定着部２００の温度制御に反映させる制御がある。しかしながら、記録材を高速搬送して画像を形成し定着する画像形成工程においては、第１定着部１００において所定の定着温度よりも低い温度で定着処理された記録材の部分が、第２定着部２００の定着ベルト２０１の温度が上昇しないうちに第２定着部２００を通過してしまう。このようにして、定着ムラや光沢ムラが発生する。
【００５６】
記録材として、厚紙など熱吸収量が大きなものを用いた場合、画像形成開始直後の温度低下、特に、図３の曲線ＬＣで示す温度低下が大きく、定着ムラや光沢ムラが著しい。
＜定着ムラ、光沢ムラの問題に対する対策＞
次に、前記に説明した定着ムラ、光沢ムラ等の定着性の変動の問題に対する対策をとった本発明を１具体例に基づいて説明する。
【００５７】
図４は本発明の実施の形態に係る定着装置の制御系のブロック図である。
【００５８】
制御部ＣＳは第１定着部１００と第２定着部２００とを有する定着装置を制御する。制御部ＣＳはメモリＭＲを有し、メモリＭＲには、画像形成指令前に温度センサＴＳ１が検知した温度が記憶される。温度センサＴＳ１は、第１定着部１００の定着ローラ１０１の温度を検知する。温度センサＴＳ１は、画像形成工程が実行されていない時及び画像形成が実行されている時に定着ローラ１０１の温度を検知する。即ち、画像形成指令の前及び画像形成中を通じて定着ローラ１０１の温度を温度センサＴＳ１が検知する。メモリＭＲは画像形成指令前に温度センサＴＳ１が検知した温度を記憶する。なお、図示の例では、画像形成指令前の温度を検知する温度センサと定着工程実行中の温度を検知する温度センサとを同一の温度センサＴＳ１で兼用しているが、画像形成指令前の温度を検知する温度センサと定着工程実行中の温度を検知する温度センサとを別の温度センサとしてもよい。定着工程中における温度を検知する温度センサは加熱ローラ１０１の温度を検知するが、画像形成指令前の温度を検知する温度センサは、第１定着部１００内の代表的な温度を検知するものであればよく、必ずしも、加熱ローラ１０１の温度を検知するものである必要はない。
【００５９】
制御部ＣＳは第１定着部１００のヒータ１０４と第２定着部２００のヒータ２０４とを制御して定着処理を行う。特に、制御部ＣＳはメモリＭＲに記憶された温度に基づいて第２定着部２００を制御する。制御部ＣＳによる第２定着部２００の制御により、主として画像の光沢度が調整される。画像の光沢度は画像を形成するトナーの溶融の程度を調整することにより調整される。具体的には、第２定着部２００の定着ベルト２０１の温度が調整される。
【００６０】
図５に第２定着部２００の定着ベルト２０１の温度制御の例を示す。図５の縦軸は、温度センサＴＳ２が検知した定着ベルト２０１の温度、横軸は時間である。
【００６１】
図５における曲線ＬＤは図３の曲線ＬＡで示す第１定着部１００における温度変化に対応した第２定着部２００の定着ベルト２０１の温度を示す。同様に、図５の曲線ＬＥは図３の曲線ＬＢに対応し、図５の曲線ＬＦは図３の曲線ＬＣに対応する。
【００６２】
図５における曲線ＬＤ、ＬＥ、ＬＦは次のＡ、Ｂ、Ｃの各制御モードを実行した時の定着ベルト２０１の温度、即ち、温度センサＴＳ２が検知した温度の変化を示す。
Ａ制御モード（温度を曲線ＬＤに変化させる制御）：制御目標温度を第２定着部の定着温度Ｔ２よりも５℃高くして２０秒間加熱し、その後制御目標温度を定着温度Ｔ２に戻す
Ｂ制御モード（温度を曲線ＬＥに変化させる制御）：制御目標温度を第２定着部の定着温度Ｔ２よりも１０℃高くして２２秒間加熱し、その後制御目標温度を定着温度Ｔ２に戻す
Ｃ制御モード（温度を曲線ＬＦに変化させる制御）：制御目標温度を第２定着部の定着温度Ｔ２よりも１５℃高くして２３秒間加熱し、その後制御目標温度を定着温度Ｔ２に戻す
図５に示す第２定着部２００の温度変化は、次に説明するように、温度センサＴＳ２を用いたフィードバック制御と時間制御との組み合わせてヒータ２０４を制御することにより得られる。例えば、Ａ制御モードでは、制御目標温度を定着温度Ｔ２よりも５℃高く設定してヒータ２０４に通電し、温度センサＴＳ２の検知温度が制御目標温度に達したら、ヒータ２０４をオフする。このフィードバック制御を２０秒間継続し、２０秒経過時にヒータ２０４をオフする。
【００６３】
図５に示す第２定着部２００の温度制御を行って定着した画像の光沢度を図６に示す。
【００６４】
図６において、□は第１定着部１００の温度が図３の曲線ＬＡであり、第２定着部２００の温度が図５の曲線ＬＤである場合の画像の光沢度を示し、◇は第１定着部１００の温度が図３の曲線ＬＢであり、第２定着部２００の温度が図５の曲線ＬＥである場合の画像の光沢度を示し、△は第１定着部１００の温度が図３の曲線ＬＣであり、第２定着部２００の温度が図５の曲線ＬＦである場合の画像の光沢度を示す。
【００６５】
画像の光沢度が１０度の幅に入っていれば均一な光沢度であると言うことができる。
【００６６】
図３に示す第１定着部１００の温度変化に対して、図５に示す第２定着部２００の制御を行うことにより、図６に示すように均一な光沢度の画像を形成することができた。図５に示す第２定着部の制御は、画像形成指令前の第１定着部１００の温度に基づいて第１定着部１００の温度変化を予測し、予測した温度変化を補償する予測制御であると言うことができる。沢ムラを防止し均一な定着性を得る制御は次のように要約することができる。
【００６７】
第１定着部１００と第２定着部２００とを用いて定着を行う際に、画像形成指令前の第１定着部１００の温度を検知し、検知結果に基づいて、第２定着部２００を制御する。
【００６８】
画像形成指令前の温度とは、画像形成装置が画像形成指令信号を受け取る前の温度を言う。即ち、複写のようにネットワークを介さない画像形成の場合は、オペレータによるプリント釦の押し操作がある前の温度であり、ネットワーク印刷の場合は、ネットワークを介して画像形成指令を受け取る前の温度である。
【００６９】
第２定着部２００の制御は、第１定着部１００において所定の定着温度Ｔ１よりも低下した温度での定着性の低下を補償して、定着性を均一にする制御であり、前記に説明した例では、第２定着部２００のヒータ２０４を制御している。
【００７０】
第１定着部１００による定着性の不均一を補償するには、第２定着部２００において、記録材に付与する熱量を制御して、定着性を調整するものであればよい。このような調整のための制御としては、前記に説明した第２定着部２００のヒータ２０４の制御の他に、第２定着部２００における定着ニップ幅の制御又は第２定着部２００における記録材の搬送速度の制御がある。さらに、第１定着部１００と第２定着部２００作動させて定着を行うモードと、第２定着部２００を非作動とし、第１定着部１００のみにより定着を行うモードとを制御部ＣＳが選択するようにすることも可能である。
【００７１】
定着ニップ幅を変更するニップ幅変更機構を有する第２定着部２００の例を図７に示す。
【００７２】
定着ローラ２０１１に対して加圧ローラ２０２１が対向する。加圧ローラ２０２１は支持腕２０６により支持されており、支持腕２０６は軸２０６ａを中心に回転可能であり、引っ張り型のバネ２０８により反時計回転方向に付勢されている。２０７はカムであり、カム２０７の回転角度位置により、支持腕２０６の角度が変化する。
【００７３】
加圧ローラ２０２１は芯金２０２１ａと、芯金２０２１ａ上に形成された弾性層２０２１ｂとからなる。カム２０７の回転時に加圧ローラ２０２１はバネ２０８の付勢力により上下に変位し、加圧ローラ２０２１の変位により定着ローラ２０１１が加圧ローラ２０２１の弾性層２０２１ｂに食い込む量が変化する。これにより、加熱ローラ２０１１と加圧ローラ２０２１とにより形成される定着ニップＮの定着ニップ幅、即ち、記録材Ｐの搬送方向にそった定着ニップＮの長さが変化する。このように、ニップ幅変更機構はカム２０７と、支持腕２０６と、バネ２０８とからなり、カム２０７を回転させることにより、第２定着部２００の定着ニップ幅が調整される。
【００７４】
第１定着部１００の温度低下が大きいと予測されるときは、第２定着部２００における定着ニップ幅を大きくして、温度低下による定着性の低下を補償する。
【００７５】
図２に示す第２定着部２００において記録材は加圧ローラ２０３の駆動で周回する定着ベルト２０１により搬送される。したがって、図２に示す第２定着部における記録材の搬送速度は、加圧ローラ２０３の回転速度を制御することにより変更される。加圧ローラ２０３と加圧ローラ２０３を駆動するモータ（図示せず）とは、第２定着部２００における記録材Ｐの搬送速度を変更する速度変更機構を構成する。第１定着部１００の温度低下が大きいと予測されるときは、第２定着部２００の加圧ローラ２０３の回転速度をさげて記録材の帆走速度を下げる。
【００７６】
第２定着部２００の画像形成中に作動とするか又は非作動とする選択制御は、図１における第２定着部２００の上流に搬送路を切り換える切換ゲート（図示せず）を設け、切換ゲートを制御部ＣＳで制御することにより行われる。制御部ＣＳは、画像形成初期における第１定着部の温度低下が小さい場合は、記録材を第２定着部に通さず、第１定着部１００のみによる定着処理を行い、第１定着部の温度低下が大きい場合は、第１定着部１００と第２定着部２００とに記録材を通し、これら定着部１００、２００による定着を行う。
【００７７】
前記切換ゲートは第２定着部２００を作動又は非作動とする切換機構を構成するが、他の切換機構を用いることも可能である。例えば、第２定着部２００のヒータ２０４をオフとすることにより第２定着部２００を非作動とし、第２定着部２００のヒータ２０４をオンさせることにより第２定着部２００を作動させる切換機構や、図２に示す第２定着部２００の加圧ローラ２０３と加圧ローラ２０５とを離間させることにより第２定着部２００を非作動とし、加圧ローラ２０３と加圧ローラ２０５とを圧接させて第２定着部２００を作動させる切換機構がある。
【００７８】
図８は本発明の実施の形態における制御のフローチャートである。
【００７９】
ステップＳＴ１において、メモリＭＲに記憶されている温度を読み取る。読み取られた温度は、コピー開始（画像形成開始）前の第１定着部１００の温度である。温度センサＴＳ１の検知温度は所定のインターバルで読み取られ、メモリＭＲには検知温度が記憶されており、ＳＴ１における読み取り温度Ｔは、例えば、画像形成開始直前１０分間の平均温度である。
【００８０】
ステップＳＴ２において、読み取り温度Ｔが上限温度ＴＨより高いか否かを判断する。上限温度ＴＨは、例えば、基準温度Ｔ０よりも１０℃高い温度である。ＳＴ２の判断は、制御対象となっている画像形成ジョブが連続画像形成の後のであるかどうかを判断するものである。ＳＴ２の判断がＹｅｓの場合、ステップＳＴ４においてＡ制御モードが実行される。
【００８１】
ステップＳＴ２の判断がＮｏの場合、ステップＳＴ３において、読み取り温度Ｔが下限温度ＴＬより低いか、即ち、Ｔ＜ＴＬか否かが判断される。下限温度ＴＬは、例えば、基準温度Ｔ０よりも１０℃低い温度である。ＳＴ３の判断は、制御対象となっている画像形成が通常の画像形成であるかどうかを判断するものである。ＳＴ３の判断がＹｅｓの場合、ステップＳＴ６において朝一番の場合の制御モードであるＣ制御モードが実行される。
【００８２】
ステップＳＴ３の判断がＮｏの場合とは、通常の画像形成における制御モードである。ステップＳＴ３の判断がＮｏの場合、ステップＳＴ８においてＢ制御モードが実行される。
【００８３】
前記に説明し図５に示すように、制御モードＡ、Ｂ、Ｃを実行した後に定常制御（ＳＴ４）に移行し、定着ベルト２０１の温度を第２定着温度Ｔ２に維持する制御が行われる。
【実施例】
【００８４】
＜第１定着部の条件＞
・定着ローラ          芯金：アルミ
弾性層：ゴム厚１．５ｍｍ
表面層：ＰＦＡ３０μｍ
・ヒータ              ハロゲンランプ
・加圧部材ベルト      ＰＩ基材に弾性層を持つ。
・加圧部材            シリコンゴム
・分離ローラ          ＳＵＳ製のパイプ
＜第２定着部の条件＞
・定着部材ベルト      ＰＩベース層上に弾性層を持つ。
・加熱ローラ：アルミ製の金属ローラ
・加圧ローラ：ＳＵＳ製のパイプ
・記録材の搬送速度：４００ｍｍ／ｓｅｃ
実施例１、２と比較例についての定着試験結果を表１に示す。
【００８５】
【表１】
2011095456.tif 000003
【００８６】
実施例１では、図３の曲線ＬＢで表される温度低下をした第１定着部に対応して、図５の曲線ＬＥで表される温度変化をするように第２定着部を制御した。
【００８７】
実施例２では、図３の曲線ＬＣで表される温度低下をした第１定着部に対応して、図５の曲線ＬＦで表される温度変化をするように第２定着部を制御した。
【００８８】
比較例では、第１定着部が図３の曲線ＬＣで表される温度低下をしたのに対して、第１定着部における温度低下を検知し、検知結果を用いて第２定着部を制御するフィードバック制御を行った。＃印はこのフィードバック制御を示す。
【００８９】
実施例１、２では、光沢性、画像の荒れを示す画像ノイズ、定着強度を示す定着性のいずれの評価項目に関しても良好であった。
【００９０】
比較例では、定着強度が弱く、光沢ムラが発生した。
【符号の説明】
【００９１】
１００  第１定着部
２００  第２定着部
ＴＳ１、ＴＳ２  温度センサ
ＣＳ  制御部
【図１】
2011095456.tif 000004
【図２】
2011095456.tif 000005
【図３】
2011095456.tif 000006
【図４】
2011095456.tif 000007
【図５】
2011095456.tif 000008
【図６】
2011095456.tif 000009
【図７】
2011095456.tif 000010
【図８】
2011095456.tif 000011