(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、トナー像を記録体上に作像する作像装置と、加圧ベルトおよび該加圧ベルトの内周側に位置し、且つ前記加圧ベルトを押圧する加圧パッドを設けた加圧手段、ヒータを内蔵した少なくとも１本の加熱ローラを有し、該記録体上に作像された未定着のトナー像を定着し、ベルトニップ方式の画像定着手段である定着装置と、前記ヒータの温度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記記録体の厚さによって異なっていて、オフセット域と非オフセット域とに隣接し、且つオフセットトナーの量が微量であり前記記録体に再転移しても、前記記録体にオフセットトナーを目視することができないときの定着温度をノンビジュアルオフセット域としたとき、
前記制御手段は、厚さが異なる２種類の第１、第２の記録体の定着を行う場合、前記第１の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり、且つ前記第１の記録体より薄い前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域である加熱ローラ温度で前記第１の記録体の定着を行い、
前記第１の記録体から前記第２の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度で前記第２の記録体の定着を行い、且つ前記ヒータの温度を制御することで、前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更し、
前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度で定着を行う前記第２の記録体は、前記記録体の厚さを切り替えた後の１枚目から一定枚数であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録体の熱拡散率と前記ニップ時間の積の平方根が該記録体の厚さより大きい範囲に前記定着装置のニップ時間を設定したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録体の厚さを切り替える際に前記定着装置のニップ時間を一定にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
少なくとも、トナー像を記録体上に作像する作像装置と、加圧ベルトおよび該加圧ベルトの内周側に位置し、且つ前記加圧ベルトを押圧する加圧パッドを設けた加圧手段、ヒータを内蔵した少なくとも１本の加熱ローラを有し、該記録体上に作像された未定着のトナー像を定着し、ベルトニップ方式の画像定着手段である定着装置と、前記ヒータの温度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記記録体の厚さによって異なっていて、オフセット域と非オフセット域とに隣接し、且つオフセットトナーの量が微量であり前記記録体に再転移しても、前記記録体にオフセットトナーを目視することができないときの定着温度をノンビジュアルオフセット域としたとき、
前記制御手段は、厚さが異なる２種類の第１、第２の記録体の定着を行う場合、前記第１の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり、且つ前記第１の記録体より薄い前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域である加熱ローラ温度で前記第１の記録体の定着を行い、
前記第１の記録体から前記第２の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度で前記第２の記録体の定着を行い、且つ前記ヒータの温度を制御することで、前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更し、
前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度で定着を行う前記第２の記録体は、前記記録体の厚さを切り替えた後の１枚目から一定枚数であり、最終転写装置から前記定着装置までの距離を前記記録体の搬送方向の長さより短く設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１の記録体から前記第２の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第２の記録体が前記記録体の厚さを切り替えた後の一定枚数に達した後も、前記加熱ローラ温度を前記第２の記録体の厚さに対応した非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定し、定着を行うことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１および前記第２の記録体と厚さの異なる第３の記録体の定着を行う場合で、前記第２の記録体に比べ前記第１の記録体の厚さが厚いものとし、前記第１および前記第２の記録体に比べ前記第３の記録体の厚さが薄いものとしたときに、
前記第１の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり且つ前記第３の記録体の厚さに対応したオフセット域である加熱ローラ温度で前記第１の記録体の定着を行い、
前記第１の記録体から前記第３の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記ヒータの温度を制御することで前記第３の記録体の厚さに対応したオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更し、且つ前記第３の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度になってから定着を開始させるか、
または、前記第３の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり且つ前記第１の記録体の厚さに対応したオフセット域である加熱ローラ温度で前記第３の記録体の定着を行い、
また、前記第３の記録体から前記第１の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記ヒータの温度を制御することで前記第１の記録体の厚さに対応したオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更し、且つ前記第１の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度になってから定着を開始させることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第１の記録体から前記第３の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第３の記録体の厚さに対応した前記オフセット域にある加熱ローラ温度から前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度になるまでは定着を停止させ、
前記第３の記録体から前記第１の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第１の記録体の厚さに対応した前記オフセット域にある加熱ローラ温度から前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度になるまでは定着を停止させることを特徴とする請求項６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、特に記録体の表面に転写されたトナー画像を記録体に定着させるよう構成された画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、着色粒子を記録用紙（記録体）の表面に画像として顕像化させる現像工程と、顕像化された着色粒子画像を記録用紙に定着させる定着工程を行なうように構成されている。上記着色粒子には、電子写真専用のトナーと呼ばれる粉末が用いられる。トナ−は、加熱により融解し、冷却により凝固する性質を有する。上記定着工程では、このトナ−の性質を利用して、トナ−を加熱させることにより融解させ、記録用紙に定着させる。
【０００３】
従来、記録用紙に転写されたトナー画像を定着する定着装置としては、加熱ローラをローラ内部に配置されたハロゲンヒーターにて加熱し、その加熱ローラに圧力ローラをコイルスプリングなどで押圧し、ローラ間にニップ部を形成し、その間にトナーが付着している記録用紙を通過させ、加圧及び加熱し定着する方式がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、このようなローラ同士を圧接する方式では、高速化に伴い、記録用紙に転写されたトナーを加熱する距離を長くする必要がある。そこで、このような問題に対処するため、表面が弾性変形する回転可能な加熱ローラに対向するように装架されたベルト（エンドレスベルト）を搬送方向に駆動し、ベルトを加圧部材により押圧して記録用紙を加熱ローラに圧接するニップ部を形成し、ベルトと加熱ローラとの間に送り込まれる記録用紙上のトナー画像を加圧及び加熱し定着させるベルトニップ方式の定着装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２８７５４２３号公報
【特許文献２】特許第３２９８３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなベルトニップ方式の定着装置を用いた画像形成装置では、ニップ時間を長く設定できることに起因して以下のような問題が生じる。
【０００６】
記録用紙がニップ部を通過するニップ時間を長くすると、ニップ時間中に相当量の熱が用紙の裏面（定着するトナーの存在する面の反対側）まで伝導するので、紙厚によりトナーに投入される熱量が異なってくる。逆に言えば、ニップ時間が短いとニップ時間中に達する有効な熱の伝播距離は紙厚さより短くなる。その場合、如何なる紙厚さの記録用紙を用いても紙厚さが熱的には無限大一定とみなすことができ、投入される熱量は紙厚さにかかわらず一定になる。
【０００７】
しかし、ニップ時間が長いと、有効な熱の伝播距離は紙厚さより長くなり紙厚さにより投入熱量が変化する。そこで、投入熱量を一定に保つため、紙厚に応じてニップ時間を変える必要が生じる。例えば、薄紙の場合には、ニップ時間を短くし、厚紙の場合には、ニップ時間を長くする。
【０００８】
このように、紙厚さによりニップ時間を変化させるには、現像を含む全プロセスそのものの速度を変える方法と、定着部だけ速度を変える方法とが考えられる。前者の方法では、紙搬送のみならず現像や転写の条件までも狂わせるので、プロセス全体の信頼性の低下を招き、さらには紙厚さによって印刷速度が一定せず、使いにくい画像形成装置となる。
【０００９】
また、後者の方法では、用紙間隙をバッファにして行うが、転写後から定着開始までの間で搬送速度を変えるため、転写位置と定着位置との間の搬送路が少なくとも紙長さより長くなり装置の大型化をもたらし、さらには転写時と定着時で搬送速度を変えることになるので、紙搬送上の信頼性を損なうことになる。
【００１０】
また、従来のベルトニップ方式の定着装置を用いた画像形成装置において、紙厚によりニップ時間を変更する必要が生じる理由は、トナーに投入する熱量を一定に保つためである。熱量を一定に保つため、紙厚により加熱ロールの温度を変更する方法が考えられるが、温度を変更するには時間がかかり、たとえば薄紙で低温設定していた加熱ローラ温度を急に厚紙用に高温設定に切り替えても、すぐには加熱ローラ温度が上昇せず厚紙の最初のうちに低温オフセットが発生するという問題が発生する。
【００１１】
従って、上記従来のベルトニップ方式の定着装置を用いた構成では、記録用紙の厚さに応じて記録用紙の搬送速度を変更する場合には印刷速度が安定せず使いにくい画像形成装置となり、また記録用紙の搬送速度を一定にして加熱ローラの温度を記録用紙の厚さに応じて変更する場合には、オフセットが生じるという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、記録体の厚さの差違にかかわらずニップ時間を変更せずにトナーの定着性を確保するようにした画像形成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】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１４】
請求項１記載の発明は、少なくとも、トナー像を記録体上に作像する作像装置と、加圧ベルトおよび該加圧ベルトの内周側に位置し、且つ前記加圧ベルトを押圧する加圧パッドを設けた加圧手段、ヒータを内蔵した少なくとも１本の加熱ローラを有し、該記録体上に作像された未定着のトナー像を定着し、ベルトニップ方式の画像定着手段である定着装置と、前記ヒータの温度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記記録体の厚さによって異なっていて、オフセット域と非オフセット域とに隣接し、且つオフセットトナーの量が微量であり前記記録体に再転移しても、前記記録体にオフセットトナーを目視することができないときの定着温度をノンビジュアルオフセット域としたとき、
前記制御手段は、厚さが異なる２種類の第１、第２の記録体の定着を行う場合、前記第１の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり、且つ前記第１の記録体より薄い前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域である加熱ローラ温度で前記第１の記録体の定着を行い、
前記第１の記録体から前記第２の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度で前記第２の記録体の定着を行い、且つ前記ヒータの温度を制御することで、前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更し、
前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度で定着を行う前記第２の記録体は、前記記録体の厚さを切り替えた後の１枚目から一定枚数であることを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記記録体の熱拡散率と前記ニップ時間の積の平方根が該記録体の厚さより大きい範囲に前記定着装置のニップ時間を設定したことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記記録体の厚さを切り替える際に前記定着装置のニップ時間を一定にしたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、少なくとも、トナー像を記録体上に作像する作像装置と、加圧ベルトおよび該加圧ベルトの内周側に位置し、且つ前記加圧ベルトを押圧する加圧パッドを設けた加圧手段、ヒータを内蔵した少なくとも１本の加熱ローラを有し、該記録体上に作像された未定着のトナー像を定着し、ベルトニップ方式の画像定着手段である定着装置と、前記ヒータの温度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記記録体の厚さによって異なっていて、オフセット域と非オフセット域とに隣接し、且つオフセットトナーの量が微量であり前記記録体に再転移しても、前記記録体にオフセットトナーを目視することができないときの定着温度をノンビジュアルオフセット域としたとき、
前記制御手段は、厚さが異なる２種類の第１、第２の記録体の定着を行う場合、前記第１の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり、且つ前記第１の記録体より薄い前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域である加熱ローラ温度で前記第１の記録体の定着を行い、
前記第１の記録体から前記第２の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度で前記第２の記録体の定着を行い、且つ前記ヒータの温度を制御することで、前記第２の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更し、
前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度で定着を行う前記第２の記録体は、前記記録体の厚さを切り替えた後の１枚目から一定枚数であり、最終転写装置から前記定着装置までの距離を前記記録体の搬送方向の長さより短く設定したことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、前記制御手段が、前記第１の記録体から前記第２の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第２の記録体が前記記録体の厚さを切り替えた後の一定枚数に達した後も、前記加熱ローラ温度を前記第２の記録体の厚さに対応した非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定し、定着を行うことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記制御手段が、前記第１および前記第２の記録体と厚さの異なる第３の記録体の定着を行う場合で、前記第２の記録体に比べ前記第１の記録体の厚さが厚いものとし、前記第１および前記第２の記録体に比べ前記第３の記録体の厚さが薄いものとしたときに、
前記第１の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり且つ前記第３の記録体の厚さに対応したオフセット域である加熱ローラ温度で前記第１の記録体の定着を行い、
前記第１の記録体から前記第３の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記ヒータの温度を制御することで前記第３の記録体の厚さに対応したオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更し、且つ前記第３の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度になってから定着を開始させるか、
または、前記第３の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり且つ前記第１の記録体の厚さに対応したオフセット域である加熱ローラ温度で前記第３の記録体の定着を行い、
また、前記第３の記録体から前記第１の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記ヒータの温度を制御することで前記第１の記録体の厚さに対応したオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更し、且つ前記第１の記録体の厚さに対応した前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度になってから定着を開始させることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、前記制御手段が、前記第１の記録体から前記第３の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第３の記録体の厚さに対応した前記オフセット域にある加熱ローラ温度から前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度になるまでは定着を停止させ、
前記第３の記録体から前記第１の記録体へ記録体の厚さを切り替えて定着を行う際、前記第１の記録体の厚さに対応した前記オフセット域にある加熱ローラ温度から前記ノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度になるまでは定着を停止させることを特徴とする。

【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、厚さが異なる２種類の第１、第２の記録体の定着を行う場合、あるいは厚さが異なる３種類の第１、第２、第３の記録体の定着を行う場合、記録体の厚さを切り替える前の記録体の厚さに対応した非オフセット域であり、且つ切り替えた後の記録体の厚さに対応したノンビジュアルオフセット域である加熱ローラ温度で当該記録体の定着を行い、且つヒータの温度を制御することで、切り替え後の記録体の厚さに対応したノンビジュアルオフセット域にある加熱ローラ温度から非オフセット域にある加熱ローラ温度に設定変更するため、薄い記録体から厚い記録体に切り替わった場合でも温度不足による低温オフセットの発生が目視により確認できない程度の微量であるので、オフセットにより不良となることを防止できる。従って、紙厚切り替え当初に目に見えるオフセットが発生することを防止して、高速印刷の信頼性を高められると共に、ユーザ側に対する有用性もより一層高めることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、記録体の熱拡散率とニップ部を通過する時間との積の平方根が記録体の厚さより大きい範囲にニップ部通過時間を設定したため、記録体の厚さに拘わらず熱の浸透部分を同じにできる。
【００２１】
また、本発明によれば、記録体の厚さを切り替える際にニップ部通過時間を一定にしたため、記録体の搬送速度が変動せず、高速印刷に対応することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、最終転写装置から定着装置までの距離を記録体の搬送方向の長さより短く設定したため、転写装置と定着装置との離間距離を短くして画像形成装置の小型化に寄与することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、ベルトニップ方式の画像定着手段の非画像面側加圧部材が単一であるため、加熱ローラに対する記録体の圧力低下がなく、紙厚によって加熱温度を変更する際の加熱ローラから記録体への熱伝導がより効率良く行なえるので、トナーの定着性を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は本発明になる定着装置の一実施例を用いた画像形成装置を示す側断面図である。図１に示されるように、画像形成装置１０は、中間転写ベルト１２を４回転させ、４色の画像をかさね合わせてカラー画像の形成が可能なカラーレーザプリンタである。
【００２６】
画像形成装置１０は、概略、用紙カセット（紙供給部）２０、現像ユニット（現像手段）２５、定着ユニット（定着装置）４０、感光体ベルトユニット６０、中間転写ベルトユニット（転写手段）７０とを有する構成である。
【００２７】
感光体ベルトユニット６０は、現像ユニット２５からトナー画像を形成される感光体ベルト１３を有する。この感光体ベルト１３は、駆動モータ１５からモータ駆動系１６を介して駆動される感光体ベルト駆動ローラ１４により矢印Ａ方向に搬送される。中間転写ベルト１２は、感光体ベルト１３と接触するニップ部Ｎの搬送力により従動搬送される。また、駆動モータ１５は、モータドライバ１８により一定回転数を維持するように制御される。
【００２８】
中間転写ベルトユニット７０は、感光体ベルト１３に形成されたトナー画像を転写される中間転写ベルト１２を有する。また、中間転写ベルト１２は、感光体側ローラ１７と転写側ローラ３２に巻き掛けされており、感光体ベルト１３は中間転写ベルト１２を介して感光体側ローラ１７に巻き付けられる。
【００２９】
現像ユニット２５は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色の現像ユニット１０１〜１０４を有する画像形成手段を構成している。現像ユニット１０１〜１０４は、夫々各色のトナーを貯えるとともに、感光体ベルト１３に対向する端部にトナーを薄層形成するための現像ローラ２９が設けられている。
【００３０】
ファーブラシ２８は、中間転写ベルト１２の残トナーを除去する消去手段である。
【００３１】
転写ローラ２３は、トナー画像を記録用紙Ｐに転写する転写手段であり、転写プロセスで記録用紙Ｐを中間転写ベルト１２に押し付けて中間転写ベルト１２のトナー画像を記録用紙Ｐに転写する。そして、記録用紙Ｐを蓄積する用紙カセット２０は、装置下方で装置設置面に略水平に配置される。
【００３２】
画像形成装置１０の内部には、装置設置面水平方向に対し、用紙搬送経路Ｃ、中間転写ベルト１２、感光体ベルト１３、現像器２５の順に配置される。さらに、用紙搬送経路Ｃ上には、用紙カセット２０、ピックアップローラ２１、レジストローラ２２、転写ローラ２３、定着ユニット４０が配置される。
【００３３】
ピックアップローラ２１とレジストローラ２２との間には、用紙カセット２０から搬送される記録用紙Ｐの厚さを検出するための厚さ検出センサ（厚さ検出手段）３６が設けられている。この厚さ検出センサ３６は、発光素子３６ａと受光素子３６ｂとから構成されており、発光素子３６ａと受光素子３６ｂの間を搬送される記録用紙Ｐに光を照射して受光素子３６ｂで受光された受光量と照射した発光量との比から光透過率を求め、この光透過率に基づいて紙厚を検出することが可能になる。尚、記録用紙Ｐが白色以外の色に着色されている場合には、着色による光量の減衰値を補正値として加えることで紙厚を検出することが可能となる。
【００３４】
また、本実施例では、厚さ検出センサ３６が用紙カセット２０近傍のピックアップローラ２１とレジストローラ２２との間に設けられているので、厚さ検出が行なわれてから定着ユニット４０に当該記録用紙Ｐが搬送されるまでの時間内に定着ユニット４０の設定温度を切り替えることが可能となる。
【００３５】
尚、本実施例では、厚さ検出センサ３６を用いて用紙カセット２０から搬送される記録用紙Ｐの紙厚を自動的に検出する構成としたが、これに限らず、例えば、操作者が予め印刷条件を設定する際に対象となる記録用紙Ｐの紙厚を入力する場合には、この入力値に基づいて加熱ローラ４１の設定温度を切り替える手段（温度設定手段に相当する）を設けるように構成することもできる。この場合、上記厚さ検出センサ３６が不要となる。
【００３６】
定着ユニット４０の加熱ローラ４１の近傍には、非接触で加熱ローラ４１の温度を検出する温度センサ３７が設けられている。この温度センサ３７により検出された温度検出信号は、制御装置１９に供給され、制御装置１９において、加熱ローラ４１の温度が設定温度に達したか否かが判定される。
【００３７】
制御装置１９の記憶部１９ａには、厚さ検出センサ３６により検出された紙厚検出値に対応する非オフセット域の低温側、高温側に隣接するノンビジュアルオフセット域（図６に示す）となる温度を設定する制御プログラム（温度設定手段）と、設定された温度を維持するように定着ユニット４０の温度を制御する制御プログラム（制御手段）とが格納されている。また、記憶部１９ａには、後述する厚紙から薄紙に切り替わった時の設定温度（１９０°Ｃ）データ、及び、薄紙から厚紙に切り替わった時の設定温度（１７０°Ｃ）データが格納されている。
【００３８】
次に、画像形成装置１０において、画像を形成するプロセスについて説明する。画像形成装置１０で画像を形成する場合は、帯電ブラシ３０で感光体ベルト１３の感光層を帯電させ、レーザ光学ユニット２７から画像に応じたレーザ光を感光体ベルト１３の感光層に照射して電位を除去する。そして、現像ユニット２５のトナーが付着している現像ローラ２９を回転させながら感光体ベルト１３に接触させ、画像に応じたトナー層を感光体ベルト１３上に形成する。
【００３９】
本実施例においては、感光体ベルト１３上のトナー層は、一旦中間転写ベルト２２上に転写される。
【００４０】
本実施例の画像形成装置１０では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色の現像ユニット１０１〜１０４を有し、感光体ベルト１３上に４色のトナーが１色づつ形成された画像を中間転写ベルト１２上に重ね合わせてカラー画像を形成する。
【００４１】
用紙カセット２０に収められる記録用紙Ｐは、ピックアップローラ２１により１枚づつ繰り出され、レジストローラ２２でスキューを補正される。そして、転写ローラ２３により中間転写ベルト２上のトナー画像を記録用紙Ｐに転写する。
【００４２】
その後、記録用紙Ｐは、定着ユニット４０に達し、記録用紙Pの表面に転写されたトナー画像が熱と圧力により定着される。
【００４３】
画像転写後の中間転写ベルト１２上に残った残留画像は、回転するファーブラシ２８を中間転写ベルト１２に接触させて取り除かれる。
【００４４】
図２は定着ユニット４０を拡大して模式的に示した側断面図である。図２に示されるように、定着ユニット４０は、概略、記録用紙Ｐの画像形成面を加熱する加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１の中心部に設けられた電熱ヒータ（定着用熱源）４６と、加熱ローラ４１の外周に付着したオフセットトナーを回収するトナークリーナー４７と、加圧ベルト機構４８とを有する。
【００４５】
加熱ローラ４１は、駆動モータ（図示せず）によりＨ方向に回転駆動されている。また、加熱ローラ４１は、外周に表面被服層４２を有し、表面被服層４２の内側には弾性層４３が形成されている。さらに、弾性層４３の内周には、円筒形状の芯金層４４が挿入されており、芯金層４４の内部には電熱ヒータ４６が設けられている。そして、電熱ヒータ４６は、前述した制御装置１９からの制御信号により電圧を印加されて設定された加熱温度になるように制御される。よって、加熱ローラ４１は、電熱ヒータ４６からの熱が芯金層４４、弾性層４３、表面被服層４２に伝導しており、ニップ部４５を通過する記録用紙Ｐの画像形成面を設定温度に加熱する。
【００４６】
加圧ベルト機構４８は、ニップ部４５を形成する加圧ベルト（非画像面無端状部材）５１と、加圧ベルト５１の内側に摺接する低摩擦部材５２と、低摩擦部材５２の背面側に当接する非画像面側の加圧パッド５３と、加圧パッド５３を支持する支持部材５４と、支持部材５４を押圧する圧縮コイルスプリング５５と、低摩擦部材５２の前後に配置されニップ部４５を通過した加圧ベルト５１をニップ部４５の入り口側へ戻すようにガイドする円弧状ガイド部材５６とを有する。
【００４７】
また、低摩擦部材５２は、加圧ベルト５１と加圧パッド５３との間の摩擦を低減するように設けられている。そして、圧縮コイルスプリング５５の押圧力は、支持部材５４、加圧パッド５３、低摩擦部材５２、加圧ベルト５１を介してニップ部４５を通過する記録用紙Ｐに伝達され、記録用紙Ｐの画像形成面を加熱ローラ４１に加圧する加圧力して作用する。
【００４８】
加圧ベルト５１は、圧縮コイルスプリング５５の押圧力によって記録用紙Ｐを加熱ローラ４１に加圧すると共に、加熱ローラ４１の回転力によって低摩擦部材５２の表面を摺動して記録用紙Ｐの搬送方向に走行する。また、加圧ベルト５１は、記録用紙Ｐの搬送路を形成すると共に、円弧状ガイド部材５６にガイドされながらＩ方向に走行してニップ部４５の入り口側に戻される。
【００４９】
記録用紙Ｐは、画像形成面Ｐａに未定着トナー５７が転写されており、ニップ部４５を通過する過程で加熱ローラ４１により加熱及び加圧される。これにより、未定着トナー５７は、記録用紙Ｐが加熱ローラ４１から離脱すると、記録用紙Ｐに定着されて定着画像５８となる。このように、記録用紙Ｐに転写された未定着トナー５７を記録用紙Ｐに定着する際の条件としては、後述するように加熱温度と、ニップ部４５を通過するニップ時間とがある。尚、ニップ時間は、記録用紙Ｐの搬送速度とニップ部の長さによって決まる条件であり、本実施例では、記録用紙Ｐの搬送速度を一定にしている。
【００５０】
また、本実施例では、加圧パッド５３が１個で構成されたベルトニップ方式の定着ユニット４０を採用しているため、複数の加圧パッドを有する構成のもののように複数のパッド間の隙部が無いので、間隙部での圧力低下がなく、複数パッドの構成に比較して短いニップ時間でトナーの定着が可能になる。これは即ち、紙厚さに対する熱量供給の変化が複数パッド構成のものに対して少ないことを意味する。
【００５１】
図３はニップ時間が短い場合の定着における熱浸透状況を模式的に示す図であり、（Ａ）は記録用紙Ｐが薄紙の場合の熱浸透状況を示し、（Ｂ）は記録用紙Ｐが厚紙の場合の熱浸透状況を示す図である。
【００５２】
図３（Ａ）に示されるように、記録用紙Ｐが薄紙（厚さｔ１＝８０μｍ）の場合、紙厚ｔ１に対して加熱ローラ４１からの熱が記録用紙Ｐの画像形成面Ｐａに伝導されて深さｔ２までの領域の温度が上昇していることが分かる。この画像形成面Ｐａから深さｔ２までの温度上昇領域が熱浸透部分８０となる。また、定着ユニット４０に入る前の用紙温度よりも温度が上昇した範囲を有効熱浸透部分とする。
【００５３】
図３（Ｂ）に示されるように、記録用紙Ｐが厚紙（厚さｔ３＝１３０μｍ）の場合、紙厚ｔ３（＞ｔ１）に対して加熱ローラ４１からの熱が記録用紙Ｐの画像形成面Ｐａに伝導されて深さｔ４までの領域の温度が上昇していることが分かる。この画像形成面Ｐａから深さｔ４までの温度上昇領域が熱浸透部分８１となる。
【００５４】
この熱浸透部分８０，８１における所定時間内に熱が浸透する深さｔ２，ｔ４は、熱浸透厚さと呼ばれており、厳密には熱拡散率と時間の積を１２倍した値の平方根で与えられる。
【００５５】
本発明が問題にする紙厚さとの関係で熱浸透厚さを考えると、紙の熱拡散率とニップ時間の積の12倍の平方根となる。この場合の熱浸透厚さは、その厚さの地点において少しでも温度が上昇することで定義されている。
【００５６】
実用的には、トナー定着における熱浸透厚さは、例えば、特許第２９０９４９９号公報（特許文献３）に述べているように、紙の熱拡散率とニップ時間の積の平方根で考えればよい。例えば、ニップ時間が10msec程度の場合、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように如何なる紙厚においてもニップ時間中に熱ロールから供給された熱は記録用紙Pの裏面まで到達していない。すなわち、どの紙厚さも熱的には無限厚さで同一の厚さであると見なすことができる。この場合、トナーに供給される熱量は、紙厚さにかかわらず同じになる。
【００５７】
図４はニップ時間が長い場合の定着における熱浸透状況を模式的に示す図であり、（Ａ）は記録用紙Ｐが薄紙の場合の熱浸透状況を示し、（Ｂ）は記録用紙Ｐが厚紙の場合の熱浸透状況を示す図である。
【００５８】
図４（A）に示されるように、図３（Ａ）の場合よりも紙搬送速度を遅くしてニップ時間を長くした条件下では、記録用紙Ｐが薄紙場合、加熱ローラ４１からの熱が記録用紙Ｐの画像形成面Ｐａから裏面まで伝導されており、記録用紙Ｐの深さｔ１までの温度が上昇していることが分かる。この画像形成面Ｐａから深さｔ１までの温度上昇領域がトナーを定着させる設定温度に加熱された熱浸透部分８０となる。
【００５９】
図４（Ｂ）に示されるように、図３（Ｂ）の場合よりも紙搬送速度を遅くしてニップ時間を長くした条件下では、記録用紙Ｐが厚紙の場合、加熱ローラ４１からの熱が記録用紙Ｐの画像形成面Ｐａから深さｔ５まで伝導されており、記録用紙Ｐの深さｔ５までの温度が上昇していることが分かる。この画像形成面Ｐａから深さｔ５までの温度上昇領域が熱浸透部分８１となる。
【００６０】
また、図４（Ｂ）において、破線で示した領域８２は、薄紙の熱浸透部分８０の範囲を示したプロファイルである。
【００６１】
図４（Ａ）に示す薄紙の熱浸透部分８０と図４（Ｂ）に示す厚紙の熱浸透部分８１とを比較すると、記録用紙Ｐが薄紙の場合には、熱は裏面にまで達しており、厚紙と比較して熱浸透部分のプロファイルが異なり、特にトナーが存在する加熱ローラ４１との界面近傍の熱浸透範囲が細っており、トナーに投入される熱量が少なくなっていることが分かる。したがって、厚紙では薄紙と同じ熱量をトナーに投入するために、より多くの熱量を記録用紙Ｐに投入する必要がある。
【００６２】
図５は厚い紙厚のほうにニップ時間を伸張した場合の熱浸透の状態を示す図である。ニップ時間を伸張することは、より多くの熱量を記録用紙Ｐに投入することを意味する。図５中破線で示す領域８３は図４（Ｂ）の厚紙の熱浸透部分８１の範囲を示したプロファイルである。
図５に示すようにニップ時間を伸ばすことによって、加熱ローラ４１との界面近傍において、薄紙と同じ熱浸透部分のプロファイルが得られる。このように従来の方法では有効な熱浸透厚さが紙厚を越えるとニップ時間を調節してトナーに投入する熱量を一定にする必要があった。即ち、厚紙の場合、薄紙と同じ熱量をトナーに投入するには、より多くの熱量を記録用紙Ｐに供給する必要がある。
【００６３】
ここで、定着ユニット４０におけるトナーのオフセット特性について説明する。図６は加熱ローラ４１の温度とオフセットトナー量との関係を示すグラフである。図６に示されるように、オフセットトナー量は、加熱ローラ４１の温度に応じてＵ字状に変化しており、増加する温度範囲と低下する温度範囲を実験により求めることができる。
【００６４】
そして、図６に示すグラフにおいて、横軸に加熱ローラ４１の温度、縦軸にオフセットトナーの量を示す。トナーオフセット量が最も少ない温度範囲（温度Ｔ２〜Ｔ３）は、非オフセット域９１である。また、非オフセット域９１よりも低温側の温度範囲（温度Ｔ２以下）は低温領域９２であり、非オフセット域９１よりも高温側の温度範囲（温度Ｔ３以上）は高温領域９３である。
【００６５】
従って、加熱ローラ４１の温度に対するグラフの推移からオフセットトナーの量は、低温領域９２および高温領域９３で増加することが分かる。また、低温領域９２で発生するオフセットを低温オフセット、高温領域９３で発生するオフセットを高温オフセットと呼ぶ。
【００６６】
さらに、非オフセット域９１よりも低温側境界域（温度Ｔ１〜Ｔ２）は、ノンビジュアルオフセット域９４、非オフセット域９１よりも高温側境界域（温度Ｔ３〜Ｔ４）は、ノンビジュアルオフセット域９５と呼ぶ。このように非オフセット域９１の低温側、高温側に隣接するノンビジュアルオフセット域９４，９５では、オフセットトナーの量が非オフセット域９１よりも僅かに増加しているが、オフセット量が微量なため、実際のオフセットトナーを目視することができない程度のオフセット量である。
【００６７】
トナーのオフセットが発生した場合の最も深刻な問題点は、加熱ローラ４１に付着したオフセットトナーが記録用紙Ｐに再転移して誤印字を引き起こすことにある。したがって、記録用紙Ｐに再転移したオフセットトナーが、画像として認められなければ、この問題は発生し得ないと考えられる。このことから上記ノンビジュアルオフセット域９４，９５では、このようなオフセットトナーによる誤印字の問題は発生しない。
【００６８】
また、ノンビジュアルオフセット域９４，９５では、オフセットトナーが記録用紙Ｐに再転位されたとしても誤印字を目視により確認できないが、トナークリーナー４７により捕集すべきオフセットトナーが多量に発生し、この温度域で印字し続けた場合、クリーナの交換を極めて短い期間で行なわれなければならないという問題が発生する。
【００６９】
具体的には、トナークリーナー４７の交換に影響の出る印刷枚数は、数千ページ以上であり、ノンビジュアルオフセット域９４，９５での数十ページの印刷程度では、実質的にトナークリーナー交換時期を早めることはない。
【００７０】
次に記録用紙Ｐの厚さに応じて加熱ローラ４１の加熱温度をノンビジュアルオフセット域９４，９５になるように設定する場合の具体例について説明する。
【００７１】
図７は画像形成装置１０において、薄紙を用いて定着を行う場合と、厚紙を用いて定着を行う場合の加熱ローラ温度とオフセット発生の関係を示す図である。図７中、○印は、オフセットが発生しないこと示し、△印はノンビジュアルオフセットが発生することを示し、×は目に見えるオフセットが発生することを示す。図７より、薄紙の場合１５０°Ｃ〜１８０°Ｃの範囲が非オフセット域９１であり、１４０°Ｃ、１９０°Ｃがノンビジュアルオフセット域９４，９５となる。また、厚紙の場合１８０°Ｃ〜２１０°Ｃの範囲が非オフセット域９１であり、１７０°Ｃ、２２０°Ｃがノンビジュアルオフセット域９４，９５となる。
【００７２】
本実施例のベルトニップ方式の定着ユニット４０では、ニップ時間が１００msecと比較的長いため、同じ設定温度でも厚紙と薄紙ではトナーに投入する熱量が異なる。したがって、非オフセット域９１の温度もずれて現れる。一方の薄紙の場合、加熱ローラ４１の温度は１７０°Ｃに一定に制御される。他方の厚紙の場合には、トナーへの投入熱量が減少するが、ニップ時間を薄紙と同じにするので、加熱ローラ４１の温度を上げる必要がある。そのため、厚紙の場合、加熱ローラ４１の温度は１９０°Ｃに一定に制御される。
【００７３】
実際には、単にトナーへの投入熱量を合わせるだけで加熱ローラ４１の温度を設定するわけには行かず、オフセット特性との整合を取る必要がある。厚紙と薄紙でトナーに投入される熱量が等しく、かつできる限りオフセット域のセンターに加熱ローラ温度を設定するのが望ましい。
【００７４】
従って、本実施例では、薄紙の場合の加熱ローラ温度（１７０°Ｃ）と等しい熱量を得る厚紙の加熱ローラ温度は２００°Ｃであるが、あえて厚紙の場合には加熱ローラ温度を１０°Ｃ低い１９０°Ｃに設定する。これは、紙種切り替えをスムースに行えるようにするためである。
【００７５】
即ち、厚紙から薄紙に切り替えた時、加熱ローラ４１の温度は、厚紙で１９０°Ｃに制御されているので、薄紙の１枚目では１９０°Ｃに近い温度となっている。その際、加熱ローラ４１の温度は、薄紙ではノンビジュアルオフセット域９５に相当する温度であるので目に見えるオフセットは発生しない。
【００７６】
逆に、薄紙から厚紙に切り替えた時、加熱ローラ４１の温度は、薄紙で１７０°Ｃに制御されているので、厚紙の１枚目では１７０°Ｃに近い温度となっている。その際、加熱ローラ４１の温度は、厚紙ではノンビジュアルオフセット域９４に相当するので目に見えるオフセットは発生しない。
【００７７】
もし、トナーに投入する熱量を完全に一致させるため、厚紙で加熱ローラ４１の温度を２００°Ｃに設定すると、厚紙から薄紙に切り替えた時、薄紙の１枚目では２００°Ｃに近い温度となっている。その際、加熱ローラ４１の温度は、薄紙ではノンビジュアルオフセット域９５の高温側に相当するので目に見えるオフセットが発生するおそれがある。
【００７８】
また、本実施例の画像形成装置１０では、紙厚切り替え操作がなされると直ちに制御温度がその紙厚に即した値にセットされるが、低温（１７０°Ｃ）から高温（１９０°Ｃ）に切り替わった時（薄紙から厚紙に切り替わった時）は連続印刷枚数が１５枚で、加熱ローラ４１の温度は高温（１９０°Ｃ）の設定温度と等しい温度に達する。
【００７９】
また、高温（１９０°Ｃ）から低温（１７０°Ｃ）に切り替わった時（厚紙から薄紙に切り替わった時）は、連続印刷枚数が１０枚で、加熱ローラ４１の温度は低温（１７０°Ｃ）の設定温度と等しい温度に達する。このように、加熱ローラ４１の温度がノンビジュアルオフセット域９４，９５におかれる印刷枚数が１５枚以下と僅かなため、クリーナ交換の期間を短縮することもない。
【００８０】
ここで、制御装置１９が実行する加熱ローラ温度制御処理１について図８に示すフローチャートを参照して説明する。図８に示すステップＳ１１（以下「ステップ」を省略する）では、厚さセンサ３６の検出信号を読み込む。次のＳ１２では、厚さセンサ３６の検出値に対応する紙厚データを読み込んで用紙カセット２０から搬送される記録用紙Ｐの紙厚を記憶する。
【００８１】
続いて、Ｓ１３に進み、用紙カセット２０から引き出された当該記録用紙Ｐの紙厚が１枚前の記録用紙Ｐの紙厚と同じか否かをチェックする。このＳ１３において、用紙カセット２０から引き出された当該記録用紙Ｐの紙厚が１枚前の記録用紙Ｐの紙厚と異なる場合には、Ｓ１４に進み、今回の記録用紙Ｐの紙厚に対応するノンビジュアルオフセット域となる設定温度（本実施例では、薄紙から厚紙に切り替える場合は１７０°Ｃ、厚紙から薄紙に切り替える場合は１９０°Ｃ）を記憶部１９ａから抽出する。
【００８２】
次のＳ１５では、加熱ローラ４１の設定温度を紙厚に応じた設定温度に切り替える（設定手段）。また、設定温度の切り替えタイミングは、厚さセンサ３６により検出された当該記録用紙Ｐが加熱ローラ４１のニップ部４５に到着する直前である。
【００８３】
続いて、Ｓ１６では温度センサ３７により検出された加熱ローラ４１の検出温度を読み込む。そして、Ｓ１７で検出温度が予め設定された設定温度に達したか否かをチェックする。このＳ１７において、検出温度が設定温度より低い場合には、Ｓ１８に進み、電熱ヒータ４６への印加電圧をオンに保つ。この後のＳ１９において、検出温度が設定温度と同じであるときはＳ１１の処理に戻る。尚、上記設定温度を１７０°Ｃまたは１９０°Ｃとしても良いが、例えば、上記設定温度に代えて設定温度範囲（例えば、１７０±５°Ｃまたは１９０±５°Ｃ）を設定しても良い。
【００８４】
また、上記Ｓ１７において、検出温度が設定温度より低くない場合には、Ｓ２０に進み、検出温度が設定温度より高いか否かをチェックする。Ｓ２０において、検出温度が設定温度より高い場合には、電熱ヒータ４６への印加電圧をオフにして上記Ｓ１９に移行する。
【００８５】
このように、電熱ヒータ４６への印加電圧をオンまたはオフにして加熱ローラ４１の検出温度が設定温度（薄紙から厚紙に切り替える場合は１７０°Ｃ、厚紙から薄紙に切り替える場合は１９０°Ｃ）と同じになるように制御する。
【００８６】
また、上記Ｓ１３において、用紙カセット２０から引き出された当該記録用紙Ｐの紙厚が１枚前の記録用紙Ｐの紙厚と同じ場合には、Ｓ２２に進み、前回と同じ設定温度を設定する。そして、上記Ｓ１６以降の処理を行なう。
【００８７】
以上述べた本実施例の画像形成装置１０によれば、１００msecもの長いニップで時間ありながら、紙厚さによりニップ時間を切り替える必要がなく、かつオフセットによる誤印字の発生もない。これにより、紙厚さを切り替える際にニップ時間を一定にして印刷速度またはニップ時間を変更することを不要にすることが出来るので、厚紙印刷時の印刷生産性の低下が許されない高速印刷用に利用することができる。
【００８８】
また、本実施例の画像形成装置１０によれば、印刷速度を一定にできるので、最終転写プロセスと定着プロセスの用紙搬送速度を絶えず等しくできるので、最終転写プロセスから定着プロセスまでの距離を搬送方向の用紙長より短く出来る。これにより画像形成装置１０の小型化を図ることが出来るので、従来設置できなかった狭い空間においても設置できるようになる。
【００８９】
なお、本実施例では、印刷速度またはニップ時間を変更することを不要にする場合について説明したが、本発明の方法による温度切り替えを用い、かつ印刷速度またはニップ時間の切り替えを用いても良い。このような使用方法でも従来に比較して、印刷速度またはニップ時間の切り替え機会を格段に減らすことができ、大幅な信頼性、有用性を向上させた画像形成装置１０を提供することができる。
【実施例２】
【００９０】
次に、本発明のその他の実施例について図９を参照して説明する。図９は本実施例の画像形成装置１０において極薄紙、薄紙および厚紙を選択的に搬送してトナー定着を行う場合の加熱ローラ温度とオフセット発生の関係を示す図である。
【００９１】
図９中、○印は、オフセットが発生しないこと示し、△印はノンビジュアルオフセットが発生することを示し、×は目に見えるオフセットが発生することを示す。図９より、極薄紙の場合１４０°Ｃ〜１７０°Ｃの範囲が非オフセット域９１であり、１３０°Ｃ、１８０°Ｃがノンビジュアルオフセット域９４，９５となる。また、薄紙及び厚紙の場合は、前述した図７と同様である。
【００９２】
本実施例の画像形成装置１０および定着ユニット４０は、実施例１に記載のものと同様であるので、構成の説明は省略する。実施例２では、実施例１に対して薄紙よりもさらに薄い極薄紙（例えば、紙厚＝５０μｍ程度）が搬送された場合も設定温度の切り替えを行なうようにした点が異なる。
【００９３】
薄紙と厚紙との間の温度切り替えの設定温度は、上記実施例１と同様である。極薄紙が搬送される場合での加熱ローラ４１の温度は１６０°Ｃ一定に制御される。また、薄紙が搬送される場合の加熱ローラ４１の温度は実施例１と同様の１７０°Ｃである。そして、極薄紙と薄紙の間の温度切り替えは、いずれの設定温度も切り替え先の非オフセット域９１内にて行うことができるので、誤印字やクリーナ交換までの期間に問題は発生しない。
【００９４】
しかし、極薄紙から厚紙あるいは厚紙から極薄紙への切り替えの場合には、薄紙と厚紙間の切り替えの場合よりも温度差が大きい。そのため、本実施例では、極薄紙における加熱ローラ温度は、１６０°Ｃに制御される。そして、極薄紙の温度設定（１６０°Ｃ）のまま厚紙を通紙すると、加熱ローラ４１の温度は厚紙においてはオフセットが発生するノンビジュアルオフセット域９４よりも低温側（低温領域９２）になるので、目に見えるオフセットが発生する。
【００９５】
よって、紙厚切り替えと同時に設定温度を切り替えたとしても温度変化には、時間遅れがあるので、実際の加熱ローラ４１の温度は直ぐには上昇せず、温度設定切り替えと同時に厚紙を定着ユニット４０に通紙すると目に見えるオフセットが発生する。
【００９６】
そこで、本実施例では、加熱ローラ４１の温度がノンビジュアルオフセット域９４である１７０°Ｃに上昇するまで印刷を禁止するよう設定する。これにより、加熱ローラ４１の温度が１７０°Ｃになったときに印刷を開始すれば目に見えるオフセットが発生せず、印刷中に加熱ローラ温度はほどなく設定温度の１９０°Ｃに達するのでノンビジュアルオフセットもクリーナ交換への影響が発生しない程度の微量に収まる。
【００９７】
一方、厚紙の温度設定（１９０°Ｃ）のまま極薄紙を定着ユニット４０に通紙すると、加熱ローラ４１の温度は、極薄紙においてはオフセットが発生するノンビジュアルオフセット域９５より高温側（高温領域９３）になるので、目に見えるオフセットが発生する。よって、紙厚切り替えと同時に設定温度を切り替えたとしても、同時に極薄紙を通紙すると、極薄紙から厚紙への切り替えと同様に目に見えるオフセットが発生する。
【００９８】
そこで、本実施例では、加熱ローラ４１の温度がノンビジュアルオフセット域９５である１８０°Ｃに降下するまで印刷を禁止するよう設定する。これにより、加熱ローラ４１の温度が１８０°Ｃなったときに印刷を開始すれば目に見えるオフセットが発生せず、印刷中に加熱ローラ温度はほどなく設定温度の１４０°Ｃに達するのでノンビジュアルオフセットもクリーナ交換への影響が発生しない程度に収まる。
【００９９】
ここで、制御装置１９が実行する加熱ローラ温度制御処理２について図１０に示すフローチャートを参照して説明する。図１０に示すＳ３１〜Ｓ３５の処理は、前述した図８のＳ１１〜Ｓ１５と同じ処理であるので、ここでは、その説明を省略する。各部位については、図１にて説明済みである。
【０１００】
次のＳ３６では、前回検出された紙厚と今回検出された紙厚との比較を行い、極薄紙から厚紙へ切り替わるか、または厚紙から極薄紙へ切り替わるか否かをチェックする。このＳ３６において、極薄紙から厚紙へ切り替わるか、あるいは厚紙から極薄紙へ切り替わる場合には、Ｓ３７に進み、温度センサ３７により検出された加熱ローラ４１の検出温度を読み込む。そして、Ｓ３８において、検出温度が予め規定された紙厚切り替えの規定温度（本実施例では１７０°Ｃまたは１８０°Ｃ）に達したか否かをチェックする。Ｓ３８では、極薄紙から厚紙へ切り替わる場合の規定温度は１７０°Ｃであり、厚紙から極薄紙へ切り替わる場合の規定温度は１８０°Ｃとなる。尚、Ｓ３８においては、２つの規定温度のうち何れか一方の規定温度に達したか否かをチェックしており、切り替えた用紙の種別に応じて規定温度を切り替えるものとする。
このＳ３８において、検出温度が規定温度（１７０°Ｃまたは１８０°Ｃ）に達していない場合には、Ｓ３９に進み、記録用紙Ｐの搬送を一時的に停止させる。この印刷停止により、加熱ローラ４１の温度が１７０°Ｃなったときに印刷を開始すれば、極薄紙から厚紙へ切り替わるでも、あるいは厚紙から極薄紙へ切り替わる場合でも目に見えるオフセットが発生せずに印刷することが可能になる。この後は、上記Ｓ３７に戻り、再度Ｓ３７〜Ｓ３９の処理を繰り返す。
【０１０１】
また、上記Ｓ３７において、検出温度が紙厚切り替えの規定温度（１７０°Ｃまたは１８０°Ｃ）に達した場合には、Ｓ４０に進み、記録用紙Ｐの搬送を再開する。そして、Ｓ４１では、電熱ヒータ４６への印加電圧をオンまたはオフにして加熱ローラ４１の検出温度が設定温度と同じになるように制御する。
【０１０２】
次のＳ４２では、検出温度が予め設定されたノンビジュアルオフセット域となる設定温度（極薄紙は１６０°、薄紙はＣ１７０°Ｃ、厚紙は１９０°Ｃ）に達したか否かをチェックする。Ｓ４２において、検出温度が設定温度に達していない場合は、Ｓ４１に戻り、電熱ヒータ４６への印加電圧をオンまたはオフにして加熱ローラ４１の検出温度が設定温度と同じになるように制御する。また、Ｓ４２において、検出温度が設定温度に達したときは、今回の処理を終了して上記Ｓ３１に戻る。
【０１０３】
また、上記Ｓ３６において、極薄紙から厚紙へ切り替わるか、あるいは厚紙から極薄紙へ切り替わる場合でないときは、例えば、紙厚の切り替えに伴う設定温度の温度差が小さく目視できる程度のトナーオフセットが発生するおそれがないので、紙送りを停止させずにＳ４３に進み、温度センサ３７により検出された加熱ローラ４１の検出温度を読み込む。続いて、Ｓ４４では、電熱ヒータ４６への印加電圧をオンまたはオフにして加熱ローラ４１の検出温度が設定温度と同じになるように制御する。
【０１０４】
そして、Ｓ４５に進み、検出温度がノンビジュアルオフセット域となる設定温度（極薄紙は１６０°、薄紙はＣ１７０°Ｃ、厚紙は１９０°Ｃ）に達したか否かをチェックする。Ｓ４５において、検出温度が設定温度に達した場合には、今回の処理を終了して上記Ｓ３１に戻る。
【０１０５】
従って、本実施例では、紙厚の異なる３種類（極薄紙、薄紙、厚紙）の記録用紙Ｐが選択的に搬送される場合には、どの紙厚に切り替える場合でもノンビジュアルオフセット域となる設定温度に切り替えるため、紙厚切り替え当初に目に見えるオフセットが発生することを防止して、高速印刷の信頼性を高められると共に、ユーザ側に対する有用性も高めることができる。
【０１０６】
さらに、本実施例によれば、記録用紙Ｐが極薄紙から厚紙へ切り替わるか、あるいは厚紙から極薄紙へ切り替わる場合には、切り替える設定温度の差が大きいので、検出温度が紙厚切り替えの規定温度（１７０°Ｃまたは１８０°Ｃ）、すなわちどの紙厚での目視できるオフセットが発生しない温度に達するまで記録用紙Ｐの搬送を一時的に停止、加熱ローラ４１の温度が規定温度（１７０°Ｃまたは１８０°Ｃ）に達した時点で記録用紙Ｐの搬送を再開することにより目に見えるオフセットの発生を防止することができる。
【０１０７】
以上述べた本実施例によれば、１００msecもの長いニップ時間でありながら、極薄紙から厚紙まで紙厚さによりニップ時間を切り替える必要がなく、かつオフセットによる誤印字の発生もない。これにより、印刷速度またはニップ時間を変更することを不要にすることが出来るので、厚紙印刷時の印刷生産性の低下が許されない用途に利用できるようになる。また、最終転写プロセスから定着プロセスまでの距離を搬送方向の用紙長より短く出来るので、従来を設置できなかった狭い空間においても設置できるようになることは実施例１と同様で言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明になる定着装置の一実施例を用いた画像形成装置を示す側断面図である。
【図２】定着ユニット４０を拡大して模式的に示した側断面図である。
【図３】ニップ時間が短い場合の定着における熱浸透状況を模式的に示す図であり、（Ａ）は記録用紙Ｐが薄紙の場合の熱浸透状況を示し、（Ｂ）は記録用紙Ｐが厚紙の場合の熱浸透状況を示す図である。
【図４】ニップ時間が長い場合の定着における熱浸透状況を模式的に示す図であり、（Ａ）は記録用紙Ｐが薄紙の場合の熱浸透状況を示し、（Ｂ）は記録用紙Ｐが厚紙の場合の熱浸透状況を示す図である。
【図５】厚い紙厚のほうにニップ時間を伸張した場合の熱浸透の状態を示す図である。
【図６】加熱ローラ４１の温度とオフセットトナー量との関係を示すグラフである。
【図７】薄紙を用いて定着を行う場合と、厚紙を用いて定着を行う場合の加熱ローラ温度とオフセット発生の関係を示す図である。
【図８】制御装置１９が実行する加熱ローラ温度制御処理１を説明するためのフローチャートである。
【図９】極薄紙、薄紙および厚紙を選択的に搬送してトナー定着を行う場合の加熱ローラ温度とオフセット発生の関係を示す図である。
【図１０】制御装置１９が実行する加熱ローラ温度制御処理２を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  画像形成装置
１２  中間転写ベルト
１３  感光体ベルト
１５  駆動モータ
１９  制御装置
２０  用紙カセット
２５  現像ユニット
３６  厚さ検出センサ
３７  温度センサ
４０  定着ユニット
４１  加熱ローラ
４５  ニップ部
４６  電熱ヒータ
４７  トナークリーナー
４８  加圧ベルト機構
５２  低摩擦部材
５３  加圧パッド
５５  圧縮コイルスプリング
５６  円弧状ガイド部材
５７  未定着トナー
５８  定着画像
６０  感光体ベルトユニット
７０  中間転写ベルトユニット
８０，８１  熱浸透部分
９１  非オフセット域
９２  低温領域
９３  高温領域
９４，９５  ノンビジュアルオフセット域
【図１】
0004764689.tif 000002
【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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