(57)【要約】【課題】水蒸気が発生しても搬送中の記録材温度を精度よく測定することが可能で且つ応答性の良い記録材温度検知手段を備えた記録材搬送装置及び斯かる記録材搬送装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材を搬送する搬送手段２８と、搬送手段２８による搬送中の記録材Ｐの温度を測定する非接触温度検知素子３２を備えた記録材温度測定手段２７と、を有する記録材搬送装置３０において、記録材温度測定手段２７は、非接触温度検知素子３２の検知面３２ａと、搬送手段２８により形成される記録材搬送経路の間に位置して赤外線を透過可能な保護部材３１を有し、記録材Ｐが搬送される際に保護部材３１と記録材Ｐが接触する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段による搬送中の記録材の温度を測定する非接触温度検知素子を備えた記録材温度測定手段と、を有する記録材搬送装置において、
前記記録材温度測定手段は、前記非接触温度検知素子の検知面と、前記搬送手段により搬送される記録材の搬送経路の間に位置して赤外線を透過可能な保護部材を有し、前記記録材が搬送される際に前記保護部材と前記記録材が接触することを特徴とする記録材搬送装置。
【請求項２】
前記保護部材の厚みが０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の記録材搬送装置。
【請求項３】
前記保護部材の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項１又は
に記載の記録材搬送装置。
【請求項４】
記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段による搬送中の記録材の温度を測定する非接触温度検知素子を備えた記録材温度測定手段と、を有する記録材搬送装置において、
前記記録材温度測定手段は、前記非接触温度検知素子の検知面と、前記搬送手段により搬送される記録材の搬送経路の間に位置して高熱伝導率の保護部材を有し、前記記録材が搬送される際に前記保護部材と前記記録材が接触することを特徴とする記録材搬送装置。
【請求項５】
前記保護部材の熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上で且つ比熱が０．５ｃａｌ／（ｇ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項４に記載の記録材搬送装置。
【請求項６】
前記記録材温度測定手段は、前記記録材の有無を検知するセンサを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の記録材搬送装置。
【請求項７】
記録材に未定着トナー像を形成する画像形成手段と、この未定着トナー像を記録材に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、
前記定着装置にて定着された記録材を搬送するために、請求項１〜６のいずれかの項に記載の記録材搬送装置を備え、
前記記録材搬送装置の前記記録材温度測定手段により測定された記録材温度の結果に基づいて、前記定着装置の加熱定着条件を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記定着装置は前記搬送手段を構成し、前記記録材温度測定手段は、前記定着装置の記録材搬送方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタなどの画像形成装置における記録材を搬送する記録材搬送装置に関し、特に、搬送中の記録材温度を検知し、記録材の温度に基づいて未定着画像を担持した記録材の加熱定着条件を変更する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機、プリンタ等の多くは定着手段として熱効率、安全性が良好な接触加熱型の熱ローラ定着方式や、省エネルギータイプのフィルム加熱方式を採用している。
【０００３】
熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱用回転体としての加熱ローラ（定着ローラ）と、これに圧接させた加圧用回転体としての弾性加圧ローラを基本構成として備えている。加熱定着装置は、この一対のローラを回転させて該両ローラ対の圧接ニップ部（定着ニップ部）に未定着画像（トナー画像）を形成担持させた被加熱材としての記録材を導入して圧接ニップ部を挟持搬送通過させる。これによって、加熱ローラからの熱と圧接ニップ部の加圧力にて未定着画像を記録材に永久固着画像として熱圧定着させる。
【０００４】
また、フィルム加熱方式の定着装置（オンデマンド定着装置）は、例えば特許文献１などに提案されている。フィルム加熱方式の定着装置は、発熱体に加熱用回転体である耐熱性フィルム（定着フィルム）を加圧用回転体（弾性ローラ）で密着させて摺動搬送させる。これによって、耐熱性定着フィルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部に未定着画像を担持した記録材を導入して耐熱フィルムと一緒に搬送させて、耐熱性フィルムを介して付与される加熱体からの熱と圧接ニップ部の加圧力によって未定着画像を記録材上に永久画像として定着させる。
【０００５】
フィルム加熱方式の定着装置は、加熱体として低熱容量線状加熱体を、フィルムとして薄膜の低熱容量のものを用いることができるため、省電力化・ウエイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能である。
【０００６】
また、上記加熱定着装置において、記録材上のトナー像の最適定着条件は記録材の厚み、表面性に大きく左右されることが知られている。すなわち、表面性の粗い記録材（以後、「ラフ紙」という。）では圧接ニップ部内で加熱部材と記録材間の接触面積が減るために十分な熱量が記録材上のトナーに供給されない。また、厚みのある記録材（以後、「厚紙」という。）では加圧ローラから非印字面側に供給される熱が印字面のトナーに寄与できないために定着温度を高く設定しなければ定着性を満足することができない。
【０００７】
一方、表面の平滑な記録材（以後、「平滑紙」という。）や薄い記録材（以後、「薄紙」という。）を高い定着温度で定着すると、カール、貼り付き、ホットオフセット、スリップ等、熱を記録材に与えすぎるために発生する問題がある。
【０００８】
そのため、どのような記録材においても定着性を満足し、且つカール、貼り付き、ホットオフセット、スリップ等の問題が発生しないような最適定着温度領域は小さくなる。そのため、環境温度や定着装置の温まり具合、ローラー、バネ、サーミスタのばらつきなどを考慮すると、一つの温度制御で全ての紙種において最適な定着温度で加熱定着を行うのは非常に困難となる。
【０００９】
また、画像形成装置が複数の定着モードを有し、ユーザーが記録材の種類に応じてモードを選択することが可能の場合でもユーザーにとって手間がかかるばかりでなく、表面粗さ等はユーザーが判断し難いパラメーターであるため最適条件で加熱定着されているとは限らなかった。
【００１０】
これを改善するための工夫が特許文献２に提案されている。
【００１１】
特許文献２においては、本願添付の図１５に示すように、加熱定着装置７の排紙ローラ２８が配置された下流側に記録材Ｐの温度を測定する温度測定手段２０を設け、加熱定着装置通過後の記録材温度を測定する。加熱定着装置通過後の記録材Ｐは表面が平滑なほど定着部材９、２４から熱を受け取りやすいため温度が高くなる。また厚みが小さいほど熱容量が小さいため温度が高くなる。
【００１２】
従って、加熱定着装置通過後の記録材温度が高くなる記録材ほど最適定着温度領域が低い所にある。この特徴を利用して加熱定着装置通過後の記録材温度が高く検知されるほど加熱定着装置の設定温度を低くする。
【００１３】
以上のようにすることにより記録材の種類を判別して記録材に応じた定着条件で加熱定着を行うことが可能である。そのために、環境温度や定着器の温まり具合、ローラー、バネ、サーミスタのばらつきなどを含めても定着性を満足し、且つカール、貼り付き、ホットオフセット、スリップ等の問題を防止することが可能となっている。
【００１４】
しかしながら、図１５のように、加熱定着装置７を通過後の記録材温度をサーモパイル等の非接触温度検知素子２０を用いて測定する場合には次のような問題点があった。
【００１５】
すなわち、記録材中に含まれる水分が加熱定着装置７を通過することにより水蒸気となり、サーモパイル２０の測定部で結露してしまう。サーモパイル２０の測定部で結露してしまうと、記録材Ｐからの赤外線放射がサーモパイル２０の測定部に到達する前に結露した部分により吸収されてしまったり拡散されたりしてしまい、そのために、記録材温度の測定が困難になる場合があった。
【００１６】
測定部で水蒸気が結露するのを防止するために測定部付近にファンを設置しファンの気流により結露を防止する方法が特許文献３に開示されているが、ファンを設置するスペースが困難である場合や低コスト化を目的とした場合等、必ずしも実施できるとは限らない。
【００１７】
一方、記録材の非印字面に集熱板を介した接触式の温度検知素子により記録材温度を測定する方法もある。この場合、水蒸気の影響を受けることはないが、温度検知素子を集熱板に確実に取り付けるためには接着剤により接着する必要がある。
【００１８】
しかしながら、接着剤は熱伝導率が低いため、集熱板と温度検知素子の間に接着剤が介在した場合は測定温度が安定するまでに時間がかかるなどの問題があった。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平６−３０８８５４号公報
【特許文献３】特開２００３−２９７５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、本発明の目的は、水蒸気が発生しても搬送中の記録材温度を精度よく測定することが可能で且つ応答性の良い記録材温度検知手段を備えた記録材搬送装置及び斯かる記録材搬送装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的は本発明に係る記録材搬送装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明によれば、記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段による搬送中の記録材の温度を測定する非接触温度検知素子を備えた記録材温度測定手段と、を有する記録材搬送装置において、
前記記録材温度測定手段は、前記非接触温度検知素子の検知面と、前記搬送手段により搬送される記録材の搬送経路の間に位置して赤外線を透過可能な保護部材を有し、前記記録材が搬送される際に前記保護部材と前記記録材が接触することを特徴とする記録材搬送装置が提供される。
【００２１】
第２の本発明によれば、記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段による搬送中の記録材の温度を測定する非接触温度検知素子を備えた記録材温度測定手段と、を有する記録材搬送装置において、
前記記録材温度測定手段は、前記非接触温度検知素子の検知面と、前記搬送手段により搬送される記録材の搬送経路の間に位置して高熱伝導率の保護部材を有し、前記記録材が搬送される際に前記保護部材と前記記録材が接触することを特徴とする記録材搬送装置が提供される。
【００２２】
第３の本発明によれば、記録材に未定着トナー像を形成する画像形成手段と、この未定着トナー像を記録材に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、
前記定着装置にて定着された記録材を搬送するために、上記構成の記録材搬送装置を備え、
前記記録材搬送装置の前記記録材温度測定手段により測定された記録材温度の結果に基づいて、前記定着装置の加熱定着条件を変更することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、搬送中の記録材温度を測定する手段として非接触温度検知素子を用いているにも関らず、保護部材があるために温度検知部が結露して測定温度が不安定になることがない。また、記録材が保護部材に摺擦しながら搬送されるため、保護部材表面が結露してもすぐに記録材により除去される。すなわち、水蒸気が発生するような環境で使用しても精度良く記録材温度を測定することが可能となる。また、記録材が保護部材に摺擦すると、非接触温度検知素子と記録材の距離が一定に保たれるため更に精度良く記録材温度を測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る記録材搬送装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２５】
実施例１
図１は、本発明の画像形成装置の一実施例である電子写真プロセスを利用したレーザプリンタの概略構成を示す。
【００２６】
（１）画像形成装置例の説明
本実施例にて、画像形成装置は、画像形成部を構成する像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以後、「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１は、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。更に、感光ドラム１の周りには、画像形成部を構成する、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、などが配置されている。
【００２７】
つまり、感光ドラム１は矢印の方向に回転駆動され、先ず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって一様帯電される。
【００２８】
次いで、回転する感光ドラム１の一様帯電面に対して露光装置としてのレーザスキャナユニット３によりレーザビーム走査露光Ｌが施されて画像情報の静電潜像が形成される。感光ドラム１に対するレーザビーム走査露光Ｌは、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームがレーザスキャナユニット３内で回転するポリゴンミラーにより反射されてなされる。
【００２９】
この静電潜像は、現像装置４で現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００３０】
可視化された感光ドラム１上のトナー像は、転写装置としての転写ローラ５により、不図示の給紙機構部から所定のタイミングで搬送された記録材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。
【００３１】
ここで、感光ドラム１上のトナー像の画像形成位置と記録材Ｐの先端の書き出し位置が合致するようにセンサ６にて記録材Ｐの先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録材Ｐは、感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。
【００３２】
このトナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置７へと搬送され、永久画像として定着される。
【００３３】
一方、感光ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置８により感光ドラム１表面より除去される。
【００３４】
画像形成装置は、制御回路部１００を備えており、画像形成装置全体の作像動作シーケンス制御を行う。制御回路部１００では記録材情報や雰囲気温度、プリント履歴など様々な情報をもとに最適な画像形成条件を決定し、制御を行っている。記録材種類判別回路１０１は、後述の記録材温度測定手段２７からの情報をもとに記録材Ｐの種類を判別し、画像形成装置の制御回路部１００に記録材情報を供給している。
【００３５】
（２）定着装置７及び記録材搬送装置３０
図２は、定着装置７、及び、定着装置７などにて構成される記録材搬送装置３０の概略構成図である。本実施例の定着装置７は、特開平４−４４０７５〜４４０８３、４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示されている、移動部材として円筒状の可撓性定着フィルムを用いた、フィルム加熱方式、加圧用回転体駆動方式（テンションレスタイプ）の加熱定着装置である。
【００３６】
加熱定着装置７は、加熱部材（定着ユニット、定着フィルムアセンブリ）９と、加圧部材としての加圧ローラ２４とを備えており、両部材９、２４の圧接により定着ニップ部Ｎを形成している。
【００３７】
加熱部材９は、図面に垂直方向を長手とする部材であり、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するステイホルダー（支持部材）１１と、このステイホルダー１１の下面に、該部材の長手に沿って設けた凹溝部に嵌め入れて固定して配設した、加熱体としてのセラミックヒータ（定着ヒータ）２３と、該ヒータ２３を取り付けたステイホルダー１１にルーズに外嵌した移動部材としての、熱容量の小さな、円筒状の可撓性・耐熱性の定着フィルム２２とを有する。
【００３８】
加圧ローラ２４は、芯金１０と、該芯金１０上に同心一体に形成具備させたシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム或いはシリコンゴムを発泡して形成された弾性層１２とにて作製された回転体である。弾性層１２上には、図示するように、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂などから成る耐熱離型性層１３を形成してあってもよい。
【００３９】
より具体的には、本実施例では、加圧ローラ２４は、芯金１０の外部にシリコンゴムを成形した弾性層或いはシリコンゴムを発泡して成るスポンジ弾性層１２、さらにその外層にＰＴＦＥあるいはＰＦＡ、ＦＥＰ等の離型性層１３をチューブ状に、或いは、コーティング塗工して形成されている。
【００４０】
加圧ローラ２４は、芯金１０の両端部を装置シャーシー（不図示）の手前側と奥側の側板間に軸受部材を介して回転自由に軸受保持させて配設してある。
【００４１】
加熱部材９は、この加圧ローラ２４の上側に、ヒータ２３側を下向きにして加圧ローラ２４に並行に配置し、ステイホルダー１１の両端部が不図示のバネ等の加圧手段にて加圧ローラ２４の軸線方向に附勢されている。これにより、ヒータ２３の下向き面を、定着フィルム２２を介して加圧ローラ２４の弾性層１２に該弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。加圧ローラ２４側を加圧手段にて加熱部材９の下面に押し上げ付勢して所定幅の定着ニップ部Ｎを形成する装置構成にすることもできる。
【００４２】
加圧ローラ２４は、不図示の駆動手段により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２４の回転駆動による該加圧ローラ２４の外面と定着フィルム２２との、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力により円筒状の定着フィルム２２に回転力が作用して該定着フィルム２２がその内面側がヒータ２３の下向き面に密着して摺動しながらステイホルダー１１の外回りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。
【００４３】
加圧ローラ２４が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム２２が従動回転状態となる。また、ヒータ２３に通電がなされ、該ヒータ２３が昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム２２と加圧ローラ２４との間に未定着トナー像を担持した記録材Ｐが耐熱性の定着入口ガイド１４に沿って案内されて導入される。定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー像担持面側が定着フィルム２２の外面に密着してフィルム２２と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ２３の熱が定着フィルム２２を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像が記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。
【００４４】
また、定着ニップ部Ｎ内で記録材Ｐが搬送されている間は、定着フィルム２２に接している不図示の給電ブラシからトナーと同極性のバイアスが印加されオフセットや後方トナー飛び散りを抑制している。定着ニップ部Ｎの下流側には排紙センサ２５が配設されており、記録材が排紙センサ２５を回動させることにより定着装置通過後の記録材有無を検知している。
【００４５】
また、定着ニップ部Ｎと、排紙手段としての排紙ローラ２８の間には定着装置通過後の記録材温度を測定するための記録材温度測定手段２７（図１をも参照）が配置されている。記録材温度測定手段２７の具体的構成については後述する。また、記録材温度測定手段が排紙センサ２５と備えることも可能であり、この構成についても後述する。
【００４６】
定着装置７を通過後の記録材Ｐは、上記排紙センサ２５を回動し、耐熱性の定着排紙下ガイド２６に案内されて排紙ローラ２８（図１参照）により不図示の排出トレイに排出される。
【００４７】
本実施例にて、定着装置７、排紙センサ２５、定着排紙下ガイド２６、記録材温度測定手段２７、排紙ローラ２８などにより、記録材搬送装置３０が構成される。特に、本実施例にて、定着装置７、排紙ローラ２８、定着排紙下ガイド２６などは、記録材Ｐを搬送するための搬送手段を構成し、記録材Ｐの搬送経路を形成する。
【００４８】
（３）加熱定着温度設定方法
本実施例では加熱定着装置通過後の記録材温度検知結果に応じて定着ヒータ２３の設定温度を変更することが可能である。
【００４９】
図３に示されるように、加熱定着装置通過後の記録材温度が閾値より高い場合は、低い温度で定着性を満足できる平滑紙、薄紙であると判断し、定着設定温度を低くする。一方、加熱定着器通過後の記録材温度が閾値より低い場合は、高い温度でなければ定着性を満足することができないラフ紙、厚紙であると判断し、定着設定温度を高くする。
【００５０】
図４は、平滑紙及びラフ紙を連続プリントしたときの加熱定着装置通過後の記録材温度である。図４より、閾値を７５℃とすればラフ紙をプリントした場合は高い設定温度で加熱定着されるため、定着不良は発生しない。一方、平滑紙をプリントした場合は低い設定温度で加熱定着され、無駄な電力を消費しないばかりでなくカール、ホットオフセット等の問題も防止することができる。
【００５１】
（４）記録材温度測定手段
本実施例では、定着ニップ部Ｎと排紙ローラ２８の間に記録材温度測定手段２７を配設しており、定着ニップ部Ｎを通過直後の記録材温度を測定している。
【００５２】
以下に記録材温度測定手段２７の具体的構成を説明する。記録材温度測定手段２７は、図５に示されるように枠体２９、保護部材３１及び非接触温度検知素子３２にて構成される。本実施例では非接触温度検知素子３２としてＮＯＫ製のサーモパイルＴＰＭＬ１を使用した。
【００５３】
枠体２９は、排紙下ガイド２６から上方に突き出しており、枠体２９に取り付けられた保護部材３１は、定着ニップ部Ｎと排紙ローラニップ部Ｆを結んだ直線Ａよりも上部に配設される。即ち、保護部材３１は、非接触温度検知素子３２の検知面３２ａと記録材Ｐの搬送経路との間に設けられ、そして、記録材Ｐが通過する際には保護部材３１に接触するように構成されている（図６、図７参照）。
【００５４】
保護部材３１は、定着ニップ部Ｎで発生した水蒸気が非接触温度検知素子３２で結露するのを防止するためのものである。また、保護部材３１は、非接触温度検知素子３２の検知面３２ａと被測定物である記録材Ｐの搬送経路との間に設けるため、温度測定に影響を与えないものである必要がある。すなわち、記録材Ｐから放射される赤外線を吸収したり散乱したりしづらい、透過率の高いアクリル樹脂（熱伝導率０．１９Ｗ／（ｍ・Ｋ））等が望ましい。
【００５５】
また、保護部材３１は赤外線を１００％透過するわけではないため厚みが大きいほど記録材Ｐから放射される赤外線を吸収し非接触温度検知素子３２での温度測定が困難となる。従って、保護部材３１の厚みは０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下とする。実際的には、組立時、及び使用時における破損防止の理由から０．１ｍｍ以上とされる。
【００５６】
保護部材３１は、上述したように定着ニップ部Ｎと排紙ローラニップ部Ｆを結んだ直線Ａよりも上部に配設されているため、図６に示すように、保護部材３１上で結露（ｄ）が発生しても、図７に示すように、記録材Ｐの通過により除去される。
【００５７】
しかし、保護部材３１上での結露量が多いと、保護部材３１の水分を除去した記録材Ｐの一部が著しく吸湿してしまい、両面プリント時の画像形成時に悪影響を及ぼす可能性がある。従って、保護部材３１は、保護部材表面温度が高くなり易く、結露を抑制する効果を持たせるために熱伝導率が小さいものの方が良い。
【００５８】
本発明者らの研究実験の結果によれば、保護部材３１の熱伝導率は、３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましいことが分かった。保護部材３１の熱伝導率は、３Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超えると、結露を抑制する効果が少なくなる。ただ、実際的には、熱伝導率が小さすぎると記録材の熱により保護部材が高温になってしまう。その場合、記録材だけでなく、保護部材から放射される赤外線も温度検知素子が検知するようになるため、記録材温度の測定精度が悪くなる恐れがあるという理由から、０．０１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上とされる。
【００５９】
サーモパイルとは、物体が放射する赤外線から物体の温度を測定する素子である。物体から放射された赤外線はサーモパイル内部の熱変換膜で吸収され熱に変換される。その後、膜上に形成された多数の微小熱電対によって温度として検出される。そのため、保護部材３１を透過して熱変換膜に吸収される赤外線に記録材以外から放射されたものが含まれた場合、それは記録材温度の測定精度を悪化させる要因となる。本実施例の構成では、記録材Ｐが保護部材全域に接触するため記録材通過中は記録材Ｐから放射される赤外線のみが熱変換膜に吸収されるため、記録材の温度を精度良く測定することができる。
【００６０】
上記構成において、定着性の悪いラフ紙と定着性の良い平滑紙をプリントしたときの加熱定着装置通過後の温度を測定した。記録材Ｐの状態は常温環境で包装紙に包まれた状態（以下、「開直紙」という。）と高湿度環境に長時間放置し十分に吸湿した状態（以下、「吸湿紙」という。）において測定した。
【００６１】
比較例として、保護部材３１を設けず、サーモパイルが露出した構成の場合も同様に加熱定着装置通過後の記録材検知温度を測定した。
【００６２】
本実施例での測定結果を図８、比較例での測定結果を図９に示す。
【００６３】
本実施例においては記録材Ｐの放置状態によって若干の温度差があるものの、閾値を７５℃に設定すればラフ紙と平滑紙の区別は確実にできることが分かる。
【００６４】
一方、比較例においては記録材が加熱されることによって発生する水蒸気によりサーモパイル表面が結露してしまい、その部分により記録材表面からの赤外光が吸収されてしまうため実際の記録材温度より低く検知されてしまう。この現象は水蒸気の発生量が多い吸湿紙で特に顕著である。そのため、図９のように、記録材Ｐの放置状態により記録材Ｐの検知温度が大きく異なってしまい、ラフ紙と平滑紙の区別が困難となってしまう。
【００６５】
以上の構成で且つ、記録材検知温度が閾値を上回るか否かで、図３に示されるように、加熱定着装置の設定温度を変更する制御において、種類及び放置状態の異なる記録材Ｐをプリントしたときの定着性及びカールの評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００６６】
本実施例はラフ紙と平滑紙の閾値を７５℃とした。また、比較例１は実施例と同様に閾値を７５℃とした場合、比較例２は閾値を６５℃とした場合、比較例３は閾値を７０℃とした場合の定着性、カールの評価結果である。
【００６７】
本実施例では記録材がどのような状態であってもラフ紙と平滑紙の区別を確実に行いそれに応じた定着温度でプリントしているため全ての紙種、状態において定着不良、カールの発生することのない良好な画像を得ることができた。
【００６８】
一方、比較例１では開直紙はラフ紙と平滑紙の区別ができたが、吸湿した平滑紙をプリントする際に発生する水蒸気により実際の記録材温度より低く検知され、ラフ紙と判断されてしまうため必要以上に高い設定温度で加熱定着されてしまう。そのため、吸湿した平滑紙ではカールが悪化してしまった。また、比較例２では吸湿紙のラフ紙と平滑紙の区別はできたが、開直のラフ紙を平滑紙と誤検知され、低い温度で加熱定着されるため定着不良が発生してしまった。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
以上説明したように、加熱定着装置通過後の記録材温度を測定する手段として、非接触温度検知素子３２を用い、赤外線を透過する保護部材３１を設けることにより、記録材Ｐを加熱定着する際に発生する水蒸気が非接触温度検知面で結露し記録材温度の測定を妨げることを防止できた。
【００７１】
また、上記保護部材３１が、通過する記録材Ｐと接触するような構成にすることにより、保護部材３１上で水蒸気が結露してしまっても、記録材通過とともに水分が除去されるため精度良く記録材の温度測定が可能となる。
【００７２】
実施例２
本実施例において、画像形成装置、定着装置、記録材搬送装置などの全体構成は、実施例１で説明したと同様の構成とされるので、実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明を省略する。以下に、本実施例の特徴部について説明する。
【００７３】
本実施例は、実施例１と比較してやや複雑な構成となるが、記録材温度測定手段２７が記録材Ｐの搬送に影響を与える可能性が全くない。本実施例では記録材温度を測定する手段２７が記録材Ｐの搬送により回動することを特徴とする。
【００７４】
つまり、本実施例における記録材温度測定手段２７を、図１０に示す。本実施例にて、記録材温度測定手段２７は、実施例１と同様に、非接触温度検知素子であるサーモパイル３２を枠体２９と保護部材３１により覆って形成されている。また、枠体２９の一端は、支点３３ａの周りに矢印方向（図１０にて反時計方向）へと回転自在とされた支持部材３３に取り付けられている。通常は、支持部材３３は、矢印とは反対方向に付勢部材（図示せず）にて付勢され、図１０に示すように、定着ニップ部Ｎと排紙ローラニップ部Ｆを結んだ線Ａを遮るように位置している。従って、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過し、矢印方向に搬送され、記録材先端が付勢部材の付勢力に抗して枠体２９を矢印方向へと押すことにより、支持部材３３は、図１１に示すように、枠体２９が支点３３ａを軸に記録材搬送方向（矢印反時計方向）に回動する。
【００７５】
以上のような構成にすることにより、記録材温度測定手段２７が記録材Ｐの搬送に影響を与えることがなくなるため、厚みがあり剛性の強い記録材であっても記録材温度測定手段２７の位置において屈曲する心配がない。また、薄く、剛性の弱い記録材においても記録材温度測定手段２７が起点となって、シワを発生させる心配もない。
【００７６】
図１２に、記録材温度測定手段２７の他の変更実施例を示す。
【００７７】
図１２に示すように、上記実施例で説明した記録材温度測定手段２７は、排紙センサー２５を一体に備えることができる。
【００７８】
つまり、記録材温度測定手段２７の支持部材３３にレバー３６を一体に取り付ける。一方、レバー３６の回転経路内にフォトインタラプタ３５を配置する。
【００７９】
斯かる構成にて、記録材温度測定手段２７が記録材Ｐにより回転されると、レバー３６も又回転し、フォトインタラプタ３５の光を遮り記録材Ｐの有無を検知することができる。
【００８０】
つまり、フォトインタラプタ３５及びレバー３６が、排紙センサー２５の機能を成す。この構成により、記録材搬送装置３０の全体構成が簡略化される。
【００８１】
実施例３
本実施例においても、画像形成装置、定着装置、記録材搬送装置などの全体構成は、実施例１で説明したと同様の構成とされるので、実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明を省略する。以下に、本実施例の特徴部について説明する。
【００８２】
図１３は、本実施例における記録材温度測定手段２７を示す。本実施例では、図１３に示すように、記録材温度測定手段２７における記録材Ｐと接触する位置の一部を、外力に強く熱伝導率の良い金属等にて作製して保護部材３１とし、この保護部材３１の記録材Ｐと接触する側３１ａとは反対の面３１ｂを非接触温度検知素子３２で測定することを特徴とする。
【００８３】
本実施例にて記録材温度測定手段２７における記録材Ｐと接触する保護部材３１は、ＳＵＳ３０４（熱伝導率１６．３Ｗ／ｍＫ、比熱０．１２ｃａｌ／ｇＫ）にて構成した。
【００８４】
記録材Ｐが枠体２９を通過すると保護部材３１と記録材Ｐが接触し、保護部材３１が記録材Ｐの熱を奪い温度が上昇する。また保護部材３１の裏面３１ｂの側には非接触温度検知素子３２が配設されており、保護部材３１の裏面３１ｂの温度を測定する。
【００８５】
以上のような構成にすることにより保護部材３１は、記録材Ｐが放射する赤外光を透過する必要がなくなる。従って、保護部材３１の表面に傷や汚れがあっても記録材Ｐの検知温度への影響が少なくなるため長寿命化が可能となる。
【００８６】
上記構成において、」記録材温度を正確に応答よく測定するためには保護部材３１の表裏の温度差が小さい方が望ましい。したがって、保護部材３１は、低熱容量で高熱伝導率の部材で構成するのが望ましい。
【００８７】
本発明者らの研究実験の結果によれば、保護部材３１の熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上で且つ比熱が０．５ｃａｌ／（ｇ・Ｋ）以下であることが好ましいことが分かった。保護部材３１の熱伝導率が、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満で、また、比熱が０．５ｃａｌ／（ｇ・Ｋ）より大きいと、記録材温度と保護部材裏面の温度が大きく異なってしまうといった問題が起こる。ただ、実際的には、保護部材３１の熱伝導率は４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下で、且つ比熱は、０．０５ｃａｌ／（ｇ・Ｋ）以上である。
【００８８】
上記構成において、ラフ紙と平滑紙を連続プリントした時の記録材温度を測定した。また、比較例として保護部材３１の裏面に温度検知素子として接触型のサーミスタを接着剤により取り付けた構成での記録材温度測定も行った。その結果を図１４に示す。
【００８９】
比較例では記録材の熱をサーミスタが検知するまでに熱伝導性の良い保護部材ばかりでなく、熱伝導性の悪い接着剤も温めなければならないためサーミスタが正確に記録材温度を測定するためには時間を要し、ラフ紙と平滑紙の判別を行うためには数十枚のプリントが必要である。
【００９０】
一方、本実施例の構成においては保護部材３１の裏面の温度を測定するため熱伝導性の良い保護部材３１のみが温まればよい。したがって、わずかな時間で記録材温度の正確な測定が可能であり、数枚のプリントでも記録材Ｐの判別を行うことができる。
【００９１】
以上説明したように、本実施例のように記録材Ｐと接する面を、外力に強く熱伝導性の良い部材で構成し、その部材の裏面を非接触温度検知素子で測定することで記録材温度を測定することにより、保護部材３７の傷が記録材温度の測定結果に与える影響がほとんど無いため長寿命の記録材搬送装置にも使用することができる。
【００９２】
又、画像形成装置も、実施例１にて説明したプリンタに限定されるものではなく、カラー画像形成装置であってもよく、その他当業者には周知の定着装置を備えた様々な画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る記録材搬送装置を備えた画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る記録材搬送装置の一実施例の概略構成図である。
【図３】加熱定着装置の温度制御を説明する図である。
【図４】本発明に従った構成による記録材温度測定結果を示す図である。
【図５】本発明に係る記録材搬送装置の第１の実施例を説明する概略構成図である。
【図６】本発明に係る記録材搬送装置の第１の実施例を説明する概略構成図である。
【図７】本発明に係る記録材搬送装置の第１の実施例を説明する概略構成図である。
【図８】本発明に係る記録材搬送装置の第１の実施例における記録材温度測定結果を示す図である。
【図９】比較例における記録材温度測定結果を示す図である。
【図１０】本発明に係る記録材搬送装置の第２の実施例を説明する概略構成図である。
【図１１】本発明に係る記録材搬送装置の第２の実施例を説明する概略構成図である。
【図１２】本発明に係る記録材搬送装置の第２の実施例の変更例を説明する概略構成図である。
【図１３】本発明に係る記録材搬送装置の第３の実施例を説明する概略構成図である。
【図１４】本発明に係る記録材搬送装置の第３の実施例及び比較例における記録材温度測定結果を示す図である。
【図１５】従来の記録材搬送装置の一例を説明する概略構成図である。
【符号の説明】
【００９４】
１        感光ドラム（像担持体）
２        帯電ローラ（帯電装置）
３        レーザスキャナユニット（露光装置）
４        現像装置
５        転写ローラ（転写装置）
７        定着装置（記録材搬送手段）
２５      排紙センサ
２６      排紙下ガイド（記録材搬送手段）
２７      記録材温度測定手段
２８      排紙ローラ（記録材搬送手段）
２９      枠体
３０      記録材搬送装置
３１      保護部材
３２      非接触温度検知素子
３３      支持部材
３５      フォトインタラプタ
３６      レバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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