(57)【要約】【課題】コストアップを招くことなく、記録媒体の坪量等を精度良く検出することができ、ユーザーによる記録媒体の入力ミスを防止することが可能な定着装置を提供することを課題とする。【解決手段】記録媒体上に定着する未定着トナー像の画像密度を検出する画像密度検出手段と、少なくとも定着ニップ部に突入した直後の記録媒体の搬送速度を検出する速度検出手段と、前記画像密度検出手段によって検出された画像密度と、前記速度検出手段によって検出された記録媒体の搬送速度とに基づいて、前記記録媒体の坪量を含む種別を検出する種別検出手段とを備えるように構成して課題を解決した。【選択図】図１
2007199343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着トナー像を担持した記録媒体を、少なくとも一方が加熱源を有する一対の定着部材の間に形成される定着ニップ部を通過させるとともに、加熱加圧することによって未定着トナー像を記録媒体上に定着する定着装置において、
前記記録媒体上に定着する未定着トナー像の画像密度を検出する画像密度検出手段と、少なくとも前記定着ニップ部に突入した直後の記録媒体の搬送速度を検出する速度検出手段と、前記画像密度検出手段によって検出された画像密度と、前記速度検出手段によって検出された記録媒体の搬送速度とに基づいて、前記記録媒体の坪量を含む種別を検出する種別検出手段とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記速度検出手段として、前記定着装置の前後に所定の距離を隔てて２つ配設された記録媒体の通過を検出するセンサーを用いたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記速度検出手段として、前記定着装置の下流側に所定の距離を隔てて２つ配設された記録媒体の通過を検出するセンサーを用いたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記種別検出手段は、１枚目に搬送された記録媒体をダミーとして、当該記録媒体の種別を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記１枚目に搬送されたダミーとしての記録媒体には、トナー像の転写を行わずに、当該ダミーとしての記録媒体を再度、トナー像の転写位置へと搬送することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着ニップ部に記録媒体が突入した直後の定着部材の温度変化を検知する温度変化検知手段を備え、前記種別検出手段は、温度変化検知手段による検知結果をも含めて記録媒体の種別を検出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
環境の温度を検知する環境温度検知手段を備え、当該環境温度検知手段の検知結果に基づいて、前記加熱源を有する定着部材の表面温度を制御し、当該環境温度に基づいて制御された定着部材の表面温度をも含めて、記録媒体の種別を検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンター等の画像形成装置に用いられる定着装置に関し、特に厚紙やコート紙など種類の異なる記録媒体にトナー像を定着する際に、当該記録媒体の坪量等の種別を判別することが可能な定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００４−２７７０５７号公報
【０００３】
近年、この種の電子写真方式を採用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、省エネルギー化・高速化・コストダウン等が強く求められてきている。これらの画像形成装置に求められる種々の要求に伴い、当該画像形成装置において、フルカラーやモノクロの未定着トナー像を記録用紙等の記録媒体上に定着する定着装置に求められる要求も、多岐にわたっている。
【０００４】
上記定着装置に求められる要求としては、特に、カラー市場において、普通紙以外にも、厚紙やコート紙といった種類の異なる用紙に、フルカラーの画像を良好に定着するといったプリント要求が増加してきている。
【０００５】
これらの厚紙やコート紙といった普通紙と種類の異なる記録媒体は、用紙の表面性や坪量（厚さ）が普通紙と異なる。そのため、厚紙の場合には、当該厚紙を一対の定着ロール等の定着部材によって挟持して搬送する際に、定着ロールの弾性層の変形量が普通紙よりも大きくなり、定着ニップ部を通過する用紙の搬送速度が、所定の速度よりも速くなる傾向にある。また、コート紙の場合には、表面が普通紙に比べて平坦であり摩擦係数が小さくてスリップし易く、定着ニップ部を通過する用紙の搬送速度が、当該コート紙の厚さの分だけ速くなる傾向にあるが、その増速分がコートされていない厚紙に比べて小さくなる傾向にある。その結果、上記厚紙やコート紙等の記録媒体は、定着装置の定着ニップ部を通過する際の速度が、所定の定着速度に対して変動してしまうことになる。
【０００６】
したがって、上記定着装置では、厚紙やコート紙等の記録媒体の種類に応じて、個別に定着速度を予め決定しておき、当該予め決定された定着速度を、記録媒体の種類毎にインプットしておく必要があるが、すべての記録媒体の種類のベース情報を予め画像形成装置にインプットしておくことは、非常に煩雑であるという問題点を有していた。
【０００７】
また、ユーザーは、プリント動作等を実行する際に、ユーザーインターフェース等によって、厚紙やコート紙等の記録媒体の種類に応じて、使用する記録媒体の種類を正確に入力する必要があるため、ユーザーの入力ミスがあると、所望の記録媒体に適切な条件でトナー像を定着することができないという問題点をも有していた。
【０００８】
そこで、ユーザーによる記録媒体の入力ミスを防止するためには、特開２００４−２７７０５７号公報等に開示されているように、用紙給紙部に紙種を検知する手段を設けるように構成したものが既に提案されている。
【０００９】
この特開２００４−２７７０５７号公報に係る画像形成装置は、用紙を積層保持する用紙収納部と、この用紙収納部から前記用紙を１枚ずつ分離給紙する分離給紙手段と、この分離給紙手段により給紙された前記用紙上に画像形成を行う画像形成手段と、前記分離給紙手段により給紙される前記用紙の少なくとも紙厚を含む紙種を検出する紙種検出手段と、給紙命令に先立つタイミングで、前記用紙収納部から前記分離給紙手段により１枚の前記用紙の先端部を所定量だけ給紙させて前記紙種検出手段により当該用紙の紙種を検出させる紙種検出用給紙タイミング制御手段と、を備えるように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２００４−２７７０５７号公報に係る画像形成装置の場合には、分離給紙手段により給紙される用紙の少なくとも紙厚を含む紙種を検出する紙種検出手段を設ける必要があるため、その分だけ部品点数が増加し、コストアップを招くとともに、当該紙種検出手段は、光学的測定方法を用いて非接触で前記用紙の紙種を検出したり、用紙の透過率を検出する透過型光センサを用いてその紙種を検出したり、機械的変位量を電気信号に変換して用紙の紙種を検出したり、用紙の静電容量を測定する容量センサを用いて用紙の紙種を検出するように構成したものであるが、これらの紙種検出手段の場合には、用紙の物理的な厚さを検出することができても、単位面積当たりの重量である坪量を精度良く検出することができないという問題点を有していた。
【００１１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コストアップを招くことなく、記録媒体の坪量等を精度良く検出することができ、ユーザーによる記録媒体の入力ミスを防止することが可能な定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、請求項１に記載された発明は、未定着トナー像を担持した記録媒体を、少なくとも一方が加熱源を有する一対の定着部材の間に形成される定着ニップ部を通過させるとともに、加熱加圧することによって未定着トナー像を記録媒体上に定着する定着装置において、
前記記録媒体上に定着する未定着トナー像の画像密度を検出する画像密度検出手段と、少なくとも前記定着ニップ部に突入した直後の記録媒体の搬送速度を検出する速度検出手段と、前記画像密度検出手段によって検出された画像密度と、前記速度検出手段によって検出された記録媒体の搬送速度とに基づいて、前記記録媒体の坪量を含む種別を検出する種別検出手段とを備えたことを特徴とする定着装置である。
【００１３】
また、請求項２に記載された発明は、前記速度検出手段として、前記定着装置の前後に所定の距離を隔てて２つ配設された記録媒体の通過を検出するセンサーを用いたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
【００１４】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記速度検出手段として、前記定着装置の下流側に所定の距離を隔てて２つ配設された記録媒体の通過を検出するセンサーを用いたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
【００１５】
又、請求項４に記載された発明は、前記種別検出手段は、１枚目に搬送された記録媒体をダミーとして、当該記録媒体の種別を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置である。
【００１６】
更に、請求項５に記載された発明は、前記１枚目に搬送されたダミーとしての記録媒体には、トナー像の転写を行わずに、当該ダミーとしての記録媒体を再度、トナー像の転写位置へと搬送することを特徴とする請求項４に記載の定着装置である。
【００１７】
また、請求項６に記載された発明は、前記定着ニップ部に記録媒体が突入した直後の定着部材の温度変化を検知する温度変化検知手段を備え、前記種別検出手段は、温度変化検知手段による検知結果をも含めて記録媒体の種別を検出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置である。
【００１８】
さらに、請求項７に記載された発明は、環境の温度を検知する環境温度検知手段を備え、当該環境温度検知手段の検知結果に基づいて、前記加熱源を有する定着部材の表面温度を制御し、当該環境温度に基づいて制御された定着部材の表面温度をも含めて、記録媒体の種別を検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置である。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、コストアップを招くことなく、記録媒体の坪量等を精度良く検出することができ、ユーザーによる記録媒体の入力ミスを防止することが可能な定着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタを示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラープリンタは、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するようになっている。また、上記フルカラープリンタは、画像読取装置を備えていなくても良いのは勿論である。
【００２２】
図２において、１はタンデム方式のフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体１の上部には、図示しない原稿の画像を読み取る画像読取装置  （ＩＩＴ：Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｔｅｒｎａｌ）としてのスキャナー２が配設されている。このスキャナー２は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）３によってプラテンガラス５上に搬送された原稿を光源６によって照明し、原稿からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿の画像を所定のドット密度（例えば、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉ）で読み取るようになっている。
【００２３】
上記スキャナー２によって読み取られた原稿の画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置１２（ＩｍａｇｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、この画像処理装置１２では、原稿の画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００２４】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データに変換され、次に述べるように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）に送られ、これらのＲＯＳ１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋでは、各色の画像データに応じてレーザービームＬＢによる画像露光が行われる。
【００２５】
ところで、上記タンデム方式のフルカラープリンタ本体１の内部には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて直列的に配置されている。
【００２６】
これらの４つの画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋは、基本的にすべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の速度で回転する感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン又は帯電ロール（図示例では、帯電ロール）１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成するＲＯＳ１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像装置１７と、クリーニング装置１８とから構成されている。なお、この実施の形態では、黒（Ｋ）色の画像形成部１３Ｋで用いられる感光体ドラム１５の直径が、他の色の画像形成部１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋの感光体ドラム１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋに対して大きく設定されている。
【００２７】
上記ＲＯＳ１４は、図２に示すように、半導体レーザー１９を画像データに応じて変調して、この半導体レーザー１９からレーザービームＬＢを画像データに応じて出射する。この半導体レーザー１９から出射されたレーザービームＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、図示しないｆ−θレンズで走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、複数枚の反射ミラー２３、２４等を介して像担持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。
【００２８】
上記画像処理装置１２からは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒  （Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ、１５Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ、１５Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｋによって、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００２９】
上記各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ、１５Ｋ上に、順次形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｙ、２６Ｋによって互いに重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、テンションロール２８と、ステアリングロール２９と、アイドルロール３０と、バックアップロール３１と、アイドルロール３２との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に沿って感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ、１５Ｋと等しい所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト２５としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【００３０】
上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール３１に中間転写ベルト２５を介して圧接する二次転写ロール３３によって、圧接力及び静電気力で記録媒体としての記録用紙３４上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、搬送ベルト３５によって定着装置３６へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、定着装置３６によって熱及び圧力で定着処理を受け、片面プリントの場合には、そのままプリンタ本体１の外部に設けられた排出トレイ３７上に排出される。
【００３１】
上記記録用紙３４は、図２に示すように、複数の用紙トレイ３８、３９、４０、４１のうちの何れかから所定のサイズや材質のものが、給紙ローラ４２及び用紙搬送用のローラ対４３、４４、４５からなる用紙搬送経路４６を介して、レジストロール４７まで一旦搬送されて停止される。上記用紙トレイ３８、３９、４０、４１のうちの何れかから供給された記録用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４７によって中間転写ベルト２５の二次転写位置へ送出される。
【００３２】
また、上記フルカラープリンタによって記録用紙３４の両面に画像を形成する場合には、定着装置３６によって片面に画像が定着された記録用紙３４を、そのまま機外に排出せずに、図示しない切り替えゲートによって、記録用紙３４の搬送経路を下方に切り替え、反転用の用紙搬送路４８に一旦搬送する。そして、この反転用の用紙搬送路４８に搬送された記録用紙３４は、その搬送方向を反転した状態で、両面用の用紙搬送路４９及び通常の用紙搬送経路４６を介して、表裏が反転された状態で、再度、中間転写ベルト２５の二次転写位置まで搬送され、裏面に画像が形成された後、定着装置３６によって熱及び圧力で定着処理を受けて、プリンタ本体１の外部に設けられた排出トレイ３７上に排出される。
【００３３】
図３はこの発明の実施の形態に係る定着装置を示す断面図である。
【００３４】
この実施の形態に係る定着装置３６は、図３に示すように、定着部材として内部に３本の加熱源５１を有する加熱ロール５２と、当該加熱ロール５２に圧接して定着ニップ部Ｎを形成する無端状のベルト部材としての定着ベルト５３とを備えている。上記定着ベルト５３は、その内部に配設された押圧部材５４によって、加熱ロール５２の表面に所定の圧接力で押圧されている。また、上記押圧部材５４は、コイルスプリング５５の弾性反発力により、加熱ロール５２の表面に圧接するように付勢されている。さらに、上記押圧部材５４の表面は、定着ベルト５３との摺動抵抗を低減するために、シート状の低摩擦部材によって覆われているとともに、当該定着ベルト５３の内面には、液状潤滑剤供給部材としてのフェルト部材５６が配設されている。このフェルト部材５６は、例えば、ノーメックス（商品名）からなり、当該フェルト部材５６には、粘度３００ｃｓのアミノＳｉオイル等からなる液状潤滑剤としてのオイルが、２．０ｇ程度含浸されている。
【００３５】
また、上記加熱ロール５２は、駆動モーター５７によって図示しないギアを介して、所定の回転速度で回転するように駆動されている。
【００３６】
なお、上記定着装置３６は、加熱側が加熱ロール５２で、加圧側が定着ベルト５３によって構成されているが、これに限定されず、加熱側及び加圧側が共にロールで構成されていても、あるいは加熱側がベルトで、加圧側がロールで構成されていても良く、更には加熱側及び加圧側が共にベルトで構成されていても良い。
【００３７】
また、図１中、５８は定着装置３６の定着ニップ部Ｎに記録用紙を案内するインレットシュートを、５９は定着装置３６の定着ニップ部Ｎの出口部に配設されたアウトレットシュートを、６０は定着装置３６の出口部に配設された出口ロールを、６１は加熱ロール５２の表面温度を検知し、加熱源５１への通電を制御して、当該加熱ロール５２の表面温度が所定の温度になるように制御するための温度検知手段としての温度センサーをそれぞれ示している。
【００３８】
上記加熱ロール５２は、鉄やステンレス等からなる薄肉円筒状の芯金と、当該芯金の表面に被覆されたシリコンゴム等からなる肉厚０．６５ｍｍ程度の弾性層と、当該弾性層の表面の被覆されたＰＦＡ等からなる肉厚３０μｍ程度の離型層とから構成されている。また、上記加熱ロール５２の内部には、加熱源として６５０Ｗのハロゲンランプ５１が３本配設されている。
【００３９】
また、上記定着ベルト５３は、ポリイミド等の合成樹脂によって、外径が３０ｍｍ、肉厚が７５μｍの無端ベルト状に形成されており、必要に応じて、表面にＰＦＡ等からなる離型層が設けられる。
【００４０】
さらに、上記押圧部材５４は、弾性部材と、当該弾性部材を支持するステンレス等の金属からなる支持部材とから主に構成されている。
【００４１】
ところで、この実施の形態では、未定着トナー像を担持した記録媒体を、少なくとも一方が加熱源を有する一対の定着部材の間に形成される定着ニップ部を通過させるとともに、加熱加圧することによって未定着トナー像を記録媒体上に定着する定着装置において、前記記録媒体上に定着する未定着トナー像の画像密度を検出する画像密度検出手段と、少なくとも前記定着ニップ部に突入した直後の記録媒体の搬送速度を検出する速度検出手段と、前記画像密度検出手段によって検出された画像密度と、前記速度検出手段によって検出された記録媒体の搬送速度とに基づいて、前記記録媒体の坪量を含む種別を検出する種別検出手段とを備えるように構成されている。
【００４２】
また、この実施の形態では、前記定着ニップ部に記録媒体が突入した直後の定着部材の温度変化を検知する温度変化検知手段を備え、前記種別検出手段は、温度変化検知手段による検知結果をも含めて記録媒体の種別を検出するように構成されている。
【００４３】
図４はこの発明の実施の形態に係る定着装置の制御回路を示すブロック図である。なお、この定着装置の制御回路は、独立して設けられている必要はなく、フルカラープリンタの制御回路として構成されていても勿論良い。
【００４４】
図４において、１００は第１の搬送速度検出手段としての通過前用紙速度検知手段を示すものであり、この通過前用紙速度検知手段１００は、図１に示すように、定着装置３６の上流側において、中間転写ベルト２５の二次転写部の出口近傍に配設された第１用紙センサー１０１と、搬送ベルト３５によって搬送された記録用紙３４が、定着装置３６の定着ニップ部Ｎに突入する直前の位置に配設された第２用紙センサー１０２とから構成されている。
【００４５】
また、１０３は第２の搬送速度検出手段としてのニップ通過時用紙速度検知手段を示すものであり、このニップ通過時用紙速度検知手段１０３は、図１に示すように、定着装置３６の定着ニップ部に突入する直前の位置に配設された第２用紙センサー１０２と、定着装置３６の定着ニップ部Ｎを通過した直後の位置に配設された第３用紙センサー１０４とから構成されている。なお、上記ニップ通過時用紙速度検知手段１０３は、図１に示すように、定着装置３６の定着ニップ部Ｎを通過した直後の位置に配設された第３用紙センサー１０４と、用紙排出ロールの手前側に配設された第４用紙センサー１０５とで構成しても良い。
【００４６】
なお、上記第１乃至第４用紙センサー１０１、１０２、１０４、１０５は、フルカラープリンタ本体１の内部に予め設置された記録用紙３４のジャム検知用の用紙センサーであり、本発明において新たに設置されたものではない。
【００４７】
上記ニップ通過時用紙速度検知手段１０３は、図５に示すように、第２用紙センサー１０２によって、定着装置３６の定着ニップ部Ｎに突入する直前の記録用紙３４の先端を検知し、この第２用紙センサー１０２が記録用紙３４の先端を検知したときの時間をｔ０とするとともに、第３用紙センサー１０４によって、定着装置３６の定着ニップ部Ｎを通過した直後の記録用紙３４の先端を検知し、この第３用紙センサー１０４が記録用紙３４の先端を検知したときの時間をｔ１とし、時間ｔ０とｔ１との差であるΔｔ＝ｔ１−ｔ０を求めて、当該時間差Δｔによって第２用紙センサー１０２と第３用紙センサー１０４との間の距離Ｌを除算することで、定着装置３６の定着ニップ部Ｎに突入した直後の記録用紙３４の搬送速度を検知するようになっている。
【００４８】
その際、上記第２用紙センサー１０２は、定着装置３６の定着ニップ部Ｎの手前側に配設されているため、当該第２用紙センサー１０２が記録用紙３４の先端を検知してから、記録用紙３４の先端が定着ニップ部Ｎに突入するまでの間は、記録用紙３４が定着装置３６によって搬送されていないため、正確には、上記の如く求めた記録用紙３４の搬送速度は、定着装置３６の定着ニップ部Ｎに突入した直後の記録用紙３４の搬送速度ではない。
【００４９】
そこで、定着装置３６の定着ニップ部Ｎに突入した直後の記録用紙３４の搬送速度を求めるためには、第３用紙センサー１０４と第４用紙センサー１０５とを用いるようにするか、第３用紙センサー１０４の下流側近傍に所定の距離Ｌ２だけ隔てて、第５用紙センサーを配設し、第４用紙センサー１０４と第５用紙センサーとによって、定着装置３６の定着ニップ部Ｎに突入した直後の記録用紙３４の搬送速度を検知するように構成しても良い。
【００５０】
なお、上記通過前用紙速度検知手段１００も、同様にして、定着装置３６の定着ニップ部に突入する直前の記録用紙３４の搬送速度を検知する。
【００５１】
また、６１は上述したように加熱ロール５２の表面温度を検知するための温度検知手段としての温度センサーを示している。
【００５２】
さらに、１０８はスキャナー２によって読み込まれ、画像処理装置１２によって所定の画像処理が施された原稿の画像データに基づいて、記録用紙３４上に定着される未定着トナー像の画像密度を検出する画像密度検出手段を示している。この画像密度検出手段１０８は、画像処理装置１２によって所定の画像処理が施された原稿の画像データに基づいて、ＲＯＳ１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋによって画像露光を施すにあたり、当該ＲＯＳ１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋによって施す画像の画素数をカウントすることによって、未定着トナー像の画像密度を検出するように構成されている。
【００５３】
上記画像密度検出手段１０８は、画像処理装置１２と別個に設けても良いが、通常、この画像密度検出手段１０８は、画像処理装置１２の内部に設けられる。
【００５４】
上記ニップ通過時用紙速度検知手段１０３が定着装置３６の定着ニップ部Ｎに突入した直後の記録用紙３４の搬送速度を検知する際、記録用紙３４のサイズにもよるが、Ａ３サイズやＢ４サイズ等のプロセス方向に沿った長さが長い記録用紙３４の場合には、図１に示すように、未だ、当該記録用紙３４の後端が二次転写部においてトナー像を転写中の状態となっている。そのため、上記定着装置３６では、記録用紙３４や画像の種類によって、定着装置３６の定着ニップ部Ｎを通過中の記録用紙３４の搬送速度が目標速度に対してばらついて変動すると、二次転写部においてトナー像の転写中にある記録用紙３４を引っ張ってしまい、当該記録用紙３４上に転写されるトナー像にズレや擦れ等が発生する虞れがある。
【００５５】
そこで、この実施の形態では、次の記録媒体の種別検出手段及び定着器速度可変手段としての機能をも兼ね備えた制御手段１０７によって、画像密度検出手段１０８によって検出された画像密度と、前記ニップ通過時用紙速度検知手段１０３によって検出された記録媒体の搬送速度とに基づいて、前記記録媒体の坪量を含む種別を検出するとともに、通過前用紙速度検知手段１００及びニップ通過時用紙速度検知手段１０３によって検知された定着ニップ部Ｎに突入する直前と直後の記録用紙３４の速度に基づいて、定着ニップ部Ｎを通過中の記録用紙３４の搬送速度を変更して目標速度に合わせるように構成されている。
【００５６】
即ち、図４中、１０７は記録媒体の種別検出手段及び定着器速度可変手段としての機能をも兼ね備えた制御手段１０７を示しており、この定着器速度可変手段１０７は、例えば、フルカラープリンタの動作を制御する制御手段としてのＣＰＵやＭＣＵなどによって構成され、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って、記録媒体の坪量を含む種別を検出するとともに、定着装置３４の定着ニップ部Ｎにおける用紙搬送速度を制御するように構成されている。
【００５７】
具体的には、上記制御手段１０７は、定着装置における記録媒体の搬送速度が、記録媒体の種別に応じた所定の定着速度となるように制御するが、記録媒体が普通紙か、厚紙か、コート紙かなど、記録媒体の種別によって、最適な定着速度や定着温度等の定着条件が異なる。
【００５８】
例えば、プロセススピードに対して、定着装置における記録媒体の搬送速度は、図６に示すように、記録媒体の坪量（単位面積あたりの厚さ）や、記録媒体上に定着される未定着トナー像の画像密度に応じて、種々変化する。
【００５９】
そこで、上記制御手段１０７は、例えば、記録媒体の種別が、普通紙かコート紙か、及び記録媒体上に定着される未定着トナー像の画像密度が白紙（全面画像なし）か、ベタ画像（全面画像）に応じて、定着装置における記録媒体の搬送速度を、適宜制御するように構成されている。
【００６０】
その際、上記制御手段１０７は、画像密度検出手段１０８によって検出された画像密度と、前記ニップ通過時用紙速度検知手段１０３によって検出された記録媒体の搬送速度とに基づいて、記録媒体の坪量を含む種別を自動的に検出して、定着装置における記録媒体の搬送速度を、適宜可変制御するものである。
【００６１】
更に説明すると、上記制御手段１０７は、記録媒体の坪量を含む種別の検出結果に基づいて、定着ニップ部Ｎを通過中の記録用紙３４の搬送速度を変更して目標速度に合わせるように、定着装置３６の用紙搬送速度を可変制御するものである。
【００６２】
また、図４において、１０９はユーザーインターフェースを示しており、このユーザーインターフェース１０９は、フルカラープリンタにおいて、プリントやコピーする記録用紙３４のサイズや種類、あるいはプリントやコピー枚数、更には白黒やカラー等の画像の種類等を指定して入力するためのものである。
【００６３】
以上の構成において、この実施の形態１に係るフルカラープリンタでは、次のようにして、コストアップを招くことなく、記録媒体の坪量等を精度良く検出することができ、ユーザーによる記録媒体の入力ミスを防止することが可能となっている。
【００６４】
すなわち、上記フルカラープリンタでは、フルカラーや白黒の画像を、普通紙や厚紙、あるいはコート紙などのように種類が異なるとともに、Ａ３サイズやＡ４サイズ、あるいはＢ４サイズやＢ５サイズといったサイズの異なる記録用紙３４に、所望の枚数だけプリント乃至コピーする際に、図７に示すように、ユーザーインターフェース１０９によって、プリント枚数や記録用紙を給紙するトレイ等を指定して、スタートボタンが押され、ジョブがスタートするようになっている（ステップ１０１）。
【００６５】
すると、上記制御手段１０７は、ユーザーインターフェース１０９からの指示、及びスキャナー２によって読み取られた原稿の画像データなどに基づいて、画像モード及び画像密度、並びに用紙サイズを検知した後（ステップ１０２）、記録用紙３４のプロセス方向の用紙長さ、及びプロセス方向の画像密度に基づいて、記録用紙３４の種別を判別するため、各紙種に応じた閾値を算出する（ステップ１０３）。
【００６６】
次に、上記制御手段１０７は、ユーザーインターフェース１０９からの指示によって、記録用紙３４のダミー走行が許可されているか、禁止されているかを判別し（ステップ１０４）、記録用紙３４のダミー走行が許可されている場合には、１枚目の記録用紙３４に記録すべきトナー像を形成せずに走行させ、そのまま排出トレイ３７上に排出せずに、両面用搬送路４９を介して、再度二次転写位置へと搬送する（ステップ１０５）。
【００６７】
その際、上記制御手段１０７は、ニップ通過時用紙速度検知手段１０３によって記録用紙３４が定着ニップ部を通過したときの搬送速度を算出し（ステップ１０５）、当該記録用紙３４の搬送速度に基づいて、図６に示すように、記録用紙３４が普通紙かコート紙か等の坪量を検知するようになっている（ステップ１０６）。
【００６８】
なお、図６では、便宜上、普通紙とコート紙のデータのみが図示されているが、これら普通紙やコート紙のデータ以外にも、厚紙等のデータを追加することで、普通紙、コート紙、厚紙等の判別が可能である。
【００６９】
一方、上記制御手段１０７は、記録用紙３４のダミー走行が禁止されていると判別した場合には、図５に示すように、１枚目の記録用紙３４が定着装置３６の定着ニップ部に突入したときの所定時間（  ｔ）を計測して、記録用紙３４の搬送速度を計算し、上述した場合と同様に、当該記録用紙３４の搬送速度に基づいて、図６に示すように、記録用紙３４が普通紙かコート紙か等の坪量を検知するようになっている（ステップ１０６）。
【００７０】
なお、上記制御手段１０７は、検知した記録用紙３４の坪量が、ユーザーインターフェース１０９から指示された給紙トレイの記録用紙３４の坪量と異なると判別した場合には、その旨の警告をユーザーインターフェース１０９に表示し、プリント動作を中止するように構成しても良い。
【００７１】
また、上記制御手段１０７は、図８に示すように、１枚目の記録用紙３４が定着装置３６の定着ニップ部に突入したときの加熱ロール５２の表面温度の低下を、温度センサー６１によって検知し、当該加熱ロール５２の表面温度の低下が、閾値以下か否かによって、記録用紙３４の坪量が大きいか小さいかを判別するようになっている。
【００７２】
さらに、上記制御手段１０７は、図６に示すように、予め設定された定着装置における記録用紙３４の搬送速度に対して、ニップ通過時用紙速度検知手段１０３によって記録用紙３４が定着ニップ部を通過したときの搬送速度がどの程度変化しているか、否かを判別し、記録用紙３４のダミー走行が禁止されている場合であっても、記録用紙３４上に定着されるトナー像の画像密度と記録用紙３４の定着ニップ部通過時の搬送速度の変化分に基づいて、トナー像の画像密度を判別することができる。
【００７３】
したがって、上記制御手段１０７は、記録用紙３４上のトナー像の画像密度に関する判別結果に基づいて、図６に示すように、同じコート紙であっても、坪量の大小を判別することが可能となっている。なお、図６において、画像密度が画像密度検出手段１０８によって予め検出されているため、用紙の坪量が高い場合と低い場合とで判別することが可能となっている。
【００７４】
上記制御手段１０７は、予め、プロセス方向の画像密度が、０％か５０％か１００％か、及び記録用紙３４の種類が普通紙か、コート紙か、並びに同じ普通紙かコート紙でも坪量が低いか高いかに応じて、定着装置３６の定着ニップ部における記録用紙の搬送速度が、予め設定されたプロセススピードに対して、どのように変化するかのデータを、図９及び図１０に示すように、予めテーブルとして設定するように構成されている。
【００７５】
ここで、普通紙とは、坪量（ｇｓｍ）が１０４ｇｓｍ以下の用紙を、コート紙とは、坪量（ｇｓｍ）が１０５ｇｓｍ〜２８０ｇｓｍの用紙を言う。
【００７６】
また、図９及び図１０において、マイナスは、プロセススピードに対して遅くなる方向に定着装置３６の用紙搬送速度の目標値が設定されていることを示している。マイナスの値が大きい方が、記録用紙３４が定着ニップ部Ｎを通過する際に、当該記録用紙３４の厚さ（坪量）等に起因して、記録用紙３４の搬送速度が速くなる方向にずれるため、これを補正するために、厚紙１や厚紙２のように、坪量が大きい記録用紙３４ほど、定着装置３６の用紙搬送速度の目標値としてマイナスの値が大きく設定されている。
【００７７】
また、画像密度が高くなる場合には、画像密度が０％の画像と比較して、未定着トナー像の画像面積が大きく、未定着トナー像と定着部材との密着性が高いため、記録用紙３４の厚さ（坪量）等に起因して、記録用紙３４の搬送速度が速くなる傾向がやや小さく、これを補正するために、カラー画像の方が白黒の画像よりも、定着装置３６の用紙搬送速度の目標値としてマイナスの値が小さく設定されている。
【００７８】
このように、上記実施の形態では、コストアップを招くことなく、記録媒体の坪量等を精度良く検出することができ、ユーザーによる記録媒体の入力ミスを防止することが可能となっている。
【００７９】
なお、上記実施の形態では、記録媒体の片面に画像を定着する場合について説明したが、記録媒体の両面に画像を定着する場合にも同様に適用することが可能である。
【００８０】
この場合、速度変更手段は、記録媒体の両面に未定着トナー像を定着するときは、第１面か第２面かによって前記定着ニップ部を通過する記録媒体の搬送速度を変更するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタの要部を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタを示す全体構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す断面構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る定着装置における記録用紙の搬送速度の検出方法を示す模式図である。
【図６】図６は用紙の坪量とマシン速度に対する定着装置における用紙の搬送速度差の関係を示すグラフである。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタの動作を示すフローチャートである。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る定着装置における加熱ロール表面温度の変化を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は画像密度とマシン速度に対する定着装置における用紙の搬送速度差の関係を示すグラフである。
【図１０】図１０はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の制御状態を示す図表である。
【符号の説明】
【００８２】
３４: 記録用紙、３６：定着装置、１００：第１の搬送速度検出手段（通過前用紙速度検知手段）、１０１：第１用紙センサー１０１、１０２：第２用紙センサー、１０３：第２の搬送速度検出手段（ニップ通過時用紙速度検知手段）、１０４：第３用紙センサー、１０８：画像密度検出手段、Ｎ：定着ニップ部。
【図１】
2007199343.tif 000003
【図２】
2007199343.tif 000004
【図３】
2007199343.tif 000005
【図４】
2007199343.tif 000006
【図５】
2007199343.tif 000007
【図６】
2007199343.tif 000008
【図７】
2007199343.tif 000009
【図８】
2007199343.tif 000010
【図９】
2007199343.tif 000011
【図１０】
2007199343.tif 000012