(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ヒータと、内周面が前記加熱ヒータと接触しつつ回転する定着フィルムと、前記定着フィルムの外周面に接触し前記定着フィルムを挟んで前記加熱ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記加熱ヒータの最大通紙領域内に配置されており前記加熱ヒータの温度を検知する第１の温度検知素子と、前記第１の温度検知素子の検知温度が定着温度を維持するように前記加熱ヒータへの通電を制御する制御手段と、を有する定着手段を有し、前記定着手段で未定着画像が形成された記録材を加熱定着した後排出する画像形成装置において、
前記定着手段は更に、前記加熱ヒータの最大通紙領域外の温度を検知する第２の温度検知素子を有し、前記制御手段は、記録材が前記定着ニップ通過中の前記第２の温度検知素子の検知温度上昇率が温度上昇率しきい値より大きい場合は記録材が平滑紙であると判断し、後続の記録材定着時の前記定着温度を第１の定着温度に設定し、検知温度上昇率が前記温度上昇率しきい値以下の場合は記録材がラフ紙であると判断し、後続の記録材定着時の前記定着温度を前記第１の定着温度より高い第２の定着温度に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
加熱ヒータと、内周面が前記加熱ヒータと接触しつつ回転する定着フィルムと、前記定着フィルムの外周面に接触し前記定着フィルムを挟んで前記加熱ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記加熱ヒータの最大通紙領域内に配置されており前記加熱ヒータの温度を検知する第１の温度検知素子と、前記第１の温度検知素子の検知温度が定着温度を維持するように前記加熱ヒータへの通電を制御する制御手段と、を有する定着手段を有し、前記定着手段で未定着画像が形成された記録材を加熱定着した後排出する画像形成装置において、
前記定着手段は更に、前記加熱ヒータの最大通紙領域外の温度を検知する第２の温度検知素子を有し、前記制御手段は、記録材が前記定着ニップ通過中の前記第２の温度検知素子の検知温度上昇率が温度上昇率しきい値より大きい場合は記録材が平滑紙であると判断し、検知温度上昇率が前記温度上昇率しきい値以下の場合は記録材がラフ紙であると判断し前記温度上昇率しきい値より大きい場合よりも後続の記録材の単位時間あたりの定着処理枚数を少なく設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置は更に、前記画像形成装置の設置環境温度を検知する環境温度検知センサを有し、前記制御手段は前記環境温度検知センサの検知温度に応じて前記温度上昇率しきい値を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は更に、記録材を給紙する複数の給紙口を有し、前記温度上昇率しきい値との比較によって得られた記録材の平滑度の情報は、前記給紙口に対応付けて記憶されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、未定着画像が形成された記録材を、加熱ヒータと、フィルムからなる定着部材と加圧部材とを互いに圧接してなる定着ニップ間を通過させることにより、上記未定着画像を記録材上に永久画像として定着させる、フィルム加熱方式の加熱定着装置を有する画像形成装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来、例えば電子写真方式の複写機、プリンタ等の多くは像加熱装置である加熱定着装置（定着器）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の装置や、省エネルギータイプのフィルム加熱方式の装置を採用している。
【０００４】
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ローラを基本構成とし、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である定着ニップ部に未定着画像（以下、トナー画像と記す）を形成担持させた被加熱材としての記録材（転写材シート・静電記録紙・エレクトロファックス紙・印字用紙等）を導入して定着ニップ部を挟持搬送通過させることで、加熱ローラからの熱と定着ニップ部の加圧力にてトナー画像を記録材面に熱圧定着させるものである。
【０００５】
また、フィルム加熱方式の加熱定着装置は例えば特開昭６３−３１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公報・特開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９８０号公報等に提案されており、固定配置したセラミックヒータ等の加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（弾性加圧ローラ）で密着させて摺動搬送させ、該フィルムを挟んで加熱体と加圧用回転体とで形成される圧接ニップ部である定着ニップ部に未定着トナー画像を担持した記録材を導入してフィルムと一緒に搬送させて、フィルムを介して付与される加熱体からの熱と定着ニップ部の加圧力によって未定着トナー画像を記録材上に永久画像として定着させる装置である。
【０００６】
フィルム加熱方式の加熱定着装置は、加熱体としてセラミックヒータ等の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。またフィルム加熱方式の加熱定着装置はフィルム駆動方法として用い加圧ローラとの摩擦力でフィルムを駆動する方法が知られているが、近年では部品点数が少なく低コストな構成である加圧ローラ駆動方式が多く用いられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例で示すような定着装置において、紙（記録材）へのトナー画像の定着性は、紙の表面性に大きく左右されることが知られている。特に表面性の粗いボンド紙やレイド紙等の紙種では定着性が著しく損なわれる。これは、定着ニップ部内で加熱部材と紙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為である。
【０００８】
その結果、表面性の悪い紙種でも良好な定着性を得るためには定着加圧力を高く、定着温度を高くする必要がある。しかしながら、定着圧力を高くする方法は加熱定着装置の駆動トルクが高くなり、装置コストが高くなりやすい為、表面性の悪い紙種の定着性を良くするためには定着温度を高くせざるを得なくなる。
【０００９】
しかしながら単に定着温度を高くした場合、薄紙や表面性の良い紙に対しては過剰な熱量が供給されることになり、ホットオフセットが発生したり、紙のカール量が大となるような弊害が生じる。
【００１０】
このように表面性の粗い紙種と平滑性の良好な紙種でともに最適な定着条件を両立することは難しく、従来はユーザが紙種に応じて定着温度設定を選択することで対応してきたが、表面粗さというユーザには理解しにくいパラメータにより定着モードを設定するのは難しく、紙種（特に表面の粗さ）に応じて最適な定着温度設定が自動的に行われることが望まれていた。
【００１１】
本発明はフィルム加熱方式の像加熱定着装置を有する画像形成装置について上記の要望に応えるものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
（１）加熱ヒータと、内周面が前記加熱ヒータと接触しつつ回転する定着フィルムと、前記定着フィルムの外周面に接触し前記定着フィルムを挟んで前記加熱ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記加熱ヒータの最大通紙領域内に配置されており前記加熱ヒータの温度を検知する第１の温度検知素子と、前記第１の温度検知素子の検知温度が定着温度を維持するように前記加熱ヒータへの通電を制御する制御手段と、を有する定着手段を有し、前記定着手段で未定着画像が形成された記録材を加熱定着した後排出する画像形成装置において、前記定着手段は更に、前記加熱ヒータの最大通紙領域外の温度を検知する第２の温度検知素子を有し、前記制御手段は、記録材が前記定着ニップ通過中の前記第２の温度検知素子の検知温度上昇率が温度上昇率しきい値より大きい場合は記録材が平滑紙であると判断し、後続の記録材定着時の前記定着温度を第１の定着温度に設定し、検知温度上昇率が前記温度上昇率しきい値以下の場合は記録材がラフ紙であると判断し、後続の記録材定着時の前記定着温度を前記第１の定着温度より高い第２の定着温度に設定することを特徴とする画像形成装置。
（２）加熱ヒータと、内周面が前記加熱ヒータと接触しつつ回転する定着フィルムと、前記定着フィルムの外周面に接触し前記定着フィルムを挟んで前記加熱ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記加熱ヒータの最大通紙領域内に配置されており前記加熱ヒータの温度を検知する第１の温度検知素子と、前記第１の温度検知素子の検知温度が定着温度を維持するように前記加熱ヒータへの通電を制御する制御手段と、を有する定着手段を有し、前記定着手段で未定着画像が形成された記録材を加熱定着した後排出する画像形成装置において、前記定着手段は更に、前記加熱ヒータの最大通紙領域外の温度を検知する第２の温度検知素子を有し、前記制御手段は、記録材が前記定着ニップ通過中の前記第２の温度検知素子の検知温度上昇率が温度上昇率しきい値より大きい場合は記録材が平滑紙であると判断し、検知温度上昇率が前記温度上昇率しきい値以下の場合は記録材がラフ紙であると判断し前記温度上昇率しきい値より大きい場合よりも後続の記録材の単位時間あたりの定着処理枚数を少なく設定することを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
この構成により、紙種に応じた適切な定着温度で加熱定着できるため、良好な定着性とホットオフセット・カールを両立することができる。
【００１５】
（３）前記画像形成装置は更に、前記画像形成装置の設置環境温度を検知する環境温度検知センサを有し、前記制御手段は前記環境温度検知センサの検知温度に応じて前記温度上昇率しきい値を変更することを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
【００１６】
この構成により、使用環境に依らず、紙種に応じた適切な温度で加熱定着できるため、良好な定着性とホットオフセット・カールを両立できる。
【００１７】
（４）前記画像形成装置は更に、記録材を給紙する複数の給紙口を有し、前記温度上昇率しきい値との比較によって得られた記録材の平滑度の情報は、前記給紙口に対応付けて記憶されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
【００１８】
この構成により、プリントモードに依らず紙種に応じた適切な定着温度で加熱定着できるため、良好な定着性とホットオフセット・カールを両立することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
〈第１の実施例〉
（１）画像形成装置例
図１は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成模型である。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセスを用いた、プロセススピード２６６ｍｍ／ｓ、スループット４５ｐｐｍ（ＬＴＲ）のレーザビームプリンタである。
【００２０】
１は像担持体たる感光ドラムであり、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料層がアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基盤上に形成されている。
【００２１】
感光ドラム１は矢印の時計方向に所定の周速度をもって回転駆動され、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって一様に帯電される。
【００２２】
次に、画像露光装置であるレーザスキャナー３による像露光Ｌを受ける。レーザスキャナー３は画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームを出力して、回転する感光ドラム１の帯電処理面を走査露光Ｌする。この走査露光により感光ドラム１上に画像情報の静電潜像が形成される。
【００２３】
この静電潜像は、現像装置４でトナー像として現像されて可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法等が用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。
【００２４】
３１、３２、３３は第1〜第３の給紙口としての第1〜第３のカセット給紙部（ＣＳＴ）、３４は第４の給紙口としてのＭＰトレイ（マルチ・パーパス・トレイ）である。この第1〜第４の給紙口のうちの選択された何れかの給紙口から記録材（転写材）Ｐが一枚宛給紙され、感光ドラム１と転写装置としての転写ローラ５との圧接部である転写ニップ部に所定の制御タイミングにて供給される。記録材Ｐは転写ニップ部を一定の加圧力で挟持搬送される。転写ニップ部において、感光ドラム１上のトナー像は不図示の電源による転写バイアスの作用で記録材Ｐに転写される。
【００２５】
転写ニップ部を通過した記録材Ｐは、感光ドラム１面から分離され、トナー像を保持して定着手段である定着装置６へ搬送され、定着装置６の定着ニップ部で加熱・加圧されてトナー像が記録材Ｐ上に定着されて、機外へ排出される。
【００２６】
一方、記録材分離後の回転感光ドラム１はその表面に残る転写残留トナーがクリーニング装置７により除去されて、繰り返して作像に供される。
【００２７】
（２）定着装置６
図２は定着装置６部分の拡大横断面模型図である。本例の定着装置６は、特開平４−４４０７５〜４４０８３、４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示の、円筒状（エンドレスベルト状）の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）の定着装置である。
【００２８】
１０は定着部材（定着ユニット）、２０は加圧部材としての加圧ローラであり、両者１０・２０の圧接により定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００２９】
定着部材１０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・剛性を有する断熱ステイホルダー（フィルムホルダー）１２と、この断熱ステイホルダー１２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、通電により発熱する加熱ヒータ（加熱体）１１と、ヒータ１１を取り付けた断熱ステイホルダー１２にルーズに外嵌した円筒状の耐熱性の定着フィルム１３等からなる。
【００３０】
加圧ローラ２０は、芯金２１と、該芯金上に同心一体に形成具備させたシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層２２とから成る回転体である。弾性層２２上にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂などから成る耐熱離型性層２３を形成してあってもよい。
【００３１】
加圧ローラ２０は芯金２１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。
【００３２】
定着部材１０は、この加圧ローラ２０の上側に、加熱ヒータ１１側を下向きにして加圧ローラ２０に並行に配置し、断熱ステイホルダー１２の両端部を不図示のバネ等の加圧手段にて加圧ローラ２０の軸線方向に附勢することで、加熱ヒータ１１の下向き面を定着フィルム１３を介して加圧ローラ２０の弾性層２２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を形成させてある。加圧ローラ２０側を加圧手段にて定着部材１０の下面に押し上げ附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。
【００３３】
加圧ローラ２０は駆動手段Ｍ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２０の回転駆動による該加圧ローラ２０の外面と定着フィルム１３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１３に回転力が作用して該定着フィルム１３がその内面側がヒータ１１の下向き面に密着して摺動しながら断熱ステイホルダー１２の外周りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。
【００３４】
加圧ローラ２０が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム１３が従動回転状態になり、また加熱ヒータ１１に通電がなされ、該加熱ヒータ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１３と加圧ローラ２０との間に未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入され、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１３の外面に密着してフィルム１３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１１の熱が定着フィルム１３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ｔが紙Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着フィルム１３から曲率分離される。
【００３５】
ａ）加熱ヒータ１１
図３は定着ニップ部Ｎ部分の拡大横断面模型図、図４は加熱ヒータ１１の一部切り欠き背面模型図である。本例のヒータ１１は背面加熱型のセラミックヒータである。
【００３６】
１１ａは高熱伝導・電気絶縁性であるＡｌ２Ｏ３又はＡｌＮを用いたヒータ基板であり、通紙方向に直交する方向を長手とする横長・薄肉板部材である。
【００３７】
１１ｂ・１１ｂはヒータ基板１１ａの背面側に基板長手に沿って並行に形成具備させた２本の通電発熱抵抗層（以下、発熱体と記す）である。
【００３８】
発熱体１１ｂ・１１ｂは銀パラジューム（Ａｇ／Ｐｄ）・Ｔａ2Ｎ等の通電発熱抵抗体ペーストを用いてスクリーン印刷等でパターン形成し、焼成することで具備させている。
【００３９】
１１ｄと１１ｅ・１１ｆはヒータ基板１１ａの背面側両端部面にそれぞれ分けて形成具備させた第１・第２・第３の給電用電極パターンである。第１の給電用電極パターン１１ｄは上記２本の発熱体１１ｂ・１１ｂの一端部側と延長電路を介して電気的に導通させた共通電極である。また第２と第３の給電用電極パターン１１ｅ・１１ｆはそれぞれ上記２本の発熱体１１ｂ・１１ｂの他端部側と延長電路を介して電気的に導通させてある。各給電用電極パターン１１ｄ・１１ｅ・１１ｆおよび延長電路は銀（Ａｇ）等の導電体ペーストを用いてスクリーン印刷等でパターン形成し、焼成することで具備させている。
【００４０】
１１ｃは発熱体１１ｂ・１１ｂの保護と絶縁性を確保するためのガラスコーティング層である。
【００４１】
１４と１５はガラスコーティング層１１ｃの面に接触させて設けた温度検知素子としての第１と第２の２つサーミスタである。第１のサーミスタは通紙領域の内側に配設してあり、定着装置温調用の温度検知素子である。第２のサーミスタは最大通紙幅より外側に配設してあり、後述するように、通紙された記録材の紙種検知用の温度検知素子である。
即ち、第１の温度検知素子であるサーミスタ１４は加熱ヒータ１１の最大通紙領域内に配置されており加熱ヒータ１１の温度を検知する。また、第２の温度検知素子であるサーミスタ１５は加熱ヒータ１１の最大通紙領域外の温度を検知する。
【００４２】
上記の加熱ヒータ１１はヒータ基板１１ａの発熱体形成面側とは反対面側をヒータ表面側として、このヒータ表面側を外側にしてフィルムホルダー１２の下面に固定して配設してあり、このヒータ表面に対して定着フィルム１３の内面が密着して摺動する。
【００４３】
１６・１７は上記加熱ヒータ１１の両端部にそれぞれ嵌着した第１と第２の給電コネクタである。第１の給電コネクタ１６により、加熱ヒータ１１の第１の給電用電極パターン１１ｄとＡＣドライバ３６とが電気的に連絡される。また第２の給電コネクタ１７により、加熱ヒータ１１の第２と第３の給電用電極パターン１１ｅ・１１ｆとＡＣドライバ３６とが電気的に連絡される。
【００４４】
３７は商用ＡＣ電源、３５は制御回路（制御手段）である。ＡＣドライバ３６は制御回路３５により制御される。第１及び第２の温度検知素子１４・１５の電気的な温度検知情報はそれぞれＡ／Ｄコンバータ４１・４２を介して制御回路３５に入力する。
【００４５】
制御回路３５はＡＣドライバ３６を制御して加熱ヒータ１１の第１と第２・第３の給電用電極パターン１１ｄと１１ｅ・１１ｆ間に電力供給して発熱体１１ｂ・１１ｂを発熱させる。
【００４６】
上記のように加熱ヒータ１１の発熱体１１ｂ・１１ｂに通電がなされることで、発熱体の発熱で加熱ヒータ１１が迅速に昇温する。その加熱ヒータ１１の温度情報が第１の温度検知素子１４からＡ／Ｄコンバータ４１を介して制御回路３５に入力する。
【００４７】
制御回路３５はその入力温度情報を基に加熱ヒータ１１の通紙領域温度を所定の定着温度に制御すべくＡＣドライバ３６を制御する。即ち加熱ヒータ１１の発熱体へ電力制御されたＡＣ電流を流すことにより、加熱ヒータ温度を所定の定着温度に温調制御する構成となっている。
【００４８】
ｂ）断熱ステイホルダー１２
断熱ステイホルダー１２は、定着フィルム１３の円滑な回転を促す案内部材の役割をしているとともに、加熱ヒータ１１を保持し、定着ニップ部Ｎと反対方向への放熱を防ぐ役目もする断熱部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形成されており、定着フィルム１３が余裕をもってルーズに外嵌される。また、定着フィルム１３はその内面が加熱ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２に摺擦しながら回転するため、加熱ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２と定着フィルム１３の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため加熱ヒータ１１および断熱ステイホルダー１２の表面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在させてある。これにより定着フィルム１３はスムーズに回転することが可能となる。
【００４９】
ｃ）定着フィルム１３
定着フィルム１３は熱容量の小さなフィルムであり、クイックスタートを可能にするために１００μｍ以下の厚みで、耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の樹脂フィルム又はＮｉ、Ａｌ、ＳＵＳ等の金属フィルムである。また、長寿命の加熱定着装置を構成するために十分な強度を持ち、耐久性に優れたフィルムとして、２０μｍ以上の厚みが必要である。よって定着フィルム１３の厚みとしては２０μｍ以上１００μｍ以下が最適である。さらにオフセット防止や記録材の分離性を確保するために表層にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆したものである。
【００５０】
（３）通紙された記録材の紙種検知と、定着温度の変更制御
本実施例では、図４のように最大通紙幅を有する紙の通紙領域外に通紙中の温度上昇率測定用の第２のサーミスタ１５を設ける。第２のサーミスタ１５の電気的な温度検知情報はＡ／Ｄコンバータ４２を介して制御回路３５に入力する。制御回路３５は第２のサーミスタ１５から入力する温度検知情報から、記録材を通紙した時の温度上昇率を演算して、温度上昇率しきい値との比較で、通紙された記録材の紙種検知を行なう。以下具体的に説明する。
【００５１】
前述のように記録材Ｐが表面性の良好な平滑紙では紙と定着フィルムとの接触面積が大きく、加熱ヒータからの供給電力が大きい為、非通紙部の昇温が大きくなる。これに対して、表面性の悪いボンド紙、レイド紙では定着フィルムとの接触面積が小さいく、供給電力が小さい為、非通紙部の昇温は平滑紙ほど大きくない。
【００５２】
この非通紙部の温度上昇率の違いをモニターすることによって通紙された記録材Ｐが平滑紙であるかラフ紙であるかを識別し、その識別紙種に応じた定着温度設定を自動的に行う。
【００５３】
表１に代表的な平滑紙（Ｘｘ７５ｇ／ｍ2、Ｘｘ１０５ｇ／ｍ2）とラフ紙（ＦＲＢ７５ｇ／ｍ2、ＮＣＬ１０５ｇ／ｍ2）を加熱定着装置にそれぞれ通紙した時の温度上昇率を示す。尚、温度上昇率は紙が定着ニップに突入してから１００ｍｓ後から１．０秒間の値である。
【００５４】
【表１】
0003958108.tif 000002
【００５５】
表１から分かるように平滑紙では非通紙部の昇温が大きいのに対して、ラフ紙では昇温が小さい。この差を利用して、平滑紙とラフ紙の区別が可能である。
【００５６】
次に、図５を用いて本実施例の制御について説明する。
【００５７】
まず、プリント命令がきたら、加熱ヒータの発熱体に通電・加熱を行い（ｓｔｅｐ１）、ラフ紙でも定着可能な定着温度Ｔ℃で加熱ヒータの温度を制御する（ｓｔｅｐ２）。紙先端が定着ニップに突入から所定時間内のサーミスタ温度上昇率を測定する（ｓｔｅｐ３）。本実施例では、紙が定着ニップに突入から１００ｍｓ後に非通紙部の温度上昇率を測定開始し、１．０秒間の間の温度上昇率を測定した。尚、紙の定着ニップ突入タイミングは本体内のセンサー等の信号から知ることができる。この非通紙部の温度上昇率が１０ｄｅｇ以下の場合は、ラフ紙と判断し、第２の定着温度としてのラフ紙用温度テーブル（図６の温調温度テーブル１）により所定枚数までプリントを行う（ｓｔｅｐ４，５）。温度上昇率が１０ｄｅｇより大きい場合は、平滑紙と判断し、第１の定着温度としての平滑紙用温度テーブル（図６の温調温度テーブル２）で所定枚数までプリントを行う（ｓｔｅｐ６，７）。図６のように、第２の定着温度としてのラフ紙用温度テーブルは第１の定着温度としての平滑紙用温度テーブルは高い温度設定にしてある。
【００５８】
上記の制御によりラフ紙と普通紙の定着性及びホットオフセット、カールを比較した結果を表２に示す。尚、定着性はＦＢＲ７５ｇ／ｍ2、ＮＣＬ１０５ｇ／ｍ2紙、ホットオフセット、カールはＸｘ７５ｇ／ｍ2で評価を行った。
【００５９】
【表２】
0003958108.tif 000003
【００６０】
表２からわかるように、従来のようにラフ紙の定着性を重視して定着温度を設定すると、平滑紙でホットオフセットとカールが悪くなる。また、平滑紙のホットオフセットとカールを重視した定着温度設定ではラフ紙の定着性が満足されない。これに対して、本実施例のように紙種に応じて定着温度設定を自動的に選択することによって、ラフ紙の定着性と平滑紙のホットオフセットとカールを両立することができる。
【００６１】
尚、本実施例では平滑紙とラフ紙で定着温度のみを変更しているが、ラフ紙でスループットを低下させる等の方法によっても同様の効果が得られた。
【００６２】
以上のように、非通紙域に温度検知部材を設け、該温度検知部材の通紙中の温度上昇率によりラフ紙と平滑紙の区別を行い、定着温度を異ならせることにより、良好な定着性とホットオフセットが無く、カールの小さい良好な画像を得ることができる。
【００６３】
（第２の実施例）
本実施例では、画像形成装置に環境センサ（環境温度検知サーミスタ）３８（図４）を具備させる。環境センサ３８の電気的な環境検知情報はＡ／Ｄコンバータ４３を介して制御回路３５に入力する。制御回路３５は環境センサ３８から入力する環境検知情報に基づいて前記第1の実施例の紙種識別の温度上昇率のしきい値を画像形成装置の使用環境に応じて切り換える制御を行う。尚、その他の条件は前記第1の実施例と同様であり再度の説明は省略する。
【００６４】
前記第1の実施例で述べたように、非通紙部の温度上昇率は、定着フィルムと紙の接触面積によって大きく変化するが、紙の温度、つまり、使用環境によっても大きく変化する。表３に非通紙部の温度上昇率の使用環境差を示す。
【００６５】
【表３】
0003958108.tif 000004
【００６６】
表３より、低温環境では非通紙部の温度上昇率が大きく、高温環境では温度上昇率が小さいことがわかる。これは低温環境では、紙の温度が低い分だけ加熱ヒータから紙への供給電力が大きく、高温環境では紙の温度が高い分だけ紙への供給電力が減少する為である。従って、低温環境では、ラフ紙が平滑紙に誤検知されやすくなり、高温環境では、平滑紙がラフ紙に誤検知されやすくなる。
【００６７】
そこで、本実施例では使用環境に応じて前記第１の実施例の温度上昇率しきい値を変える制御を行う。図７を用いて本実施例の制御について説明する。
【００６８】
まず、プリント命令がきたら、加熱ヒータの発熱体に通電加熱を行い、定着温度Ｔ℃で温調制御する（ｓｔｅｐ１，２）。
【００６９】
次に、環境温度検知サーミスタ３８により使用環境を特定する（ｓｔｅｐ３）。
【００７０】
低温環境（１７℃以下）の場合は、非通紙部の温度上昇率が１５ｄｅｇ以下で有ればラフ紙と判断し、ラフ紙用定着温度テーブルを使用し（ｓｔｅｐ５，６）、１５ｄｅｇより大きい場合は平滑紙と判断し、平滑紙用温度テーブルを用いて指定枚数までプリントを行う（ｓｔｅｐ７，８）。
【００７１】
次に、使用環境が高温環境（３０℃以上）の場合、非通紙部の温度上昇率が７ｄｅｇ以下で有ればラフ紙と判断し（ｓｔｅｐ１０，１１）、７ｄｅｇより大きい場合は平滑紙と判断し、それぞれの紙種に応じた定着温度テーブルを選択して指定枚数までプリントを行う（ｓｔｅｐ１２，１３）。
【００７２】
使用環境が通常環境（１７〜３０℃）の場合は、前記実施例１と同様の方法で定着温度の設定を行いプリントを行う（ｓｔｅｐ１４）。
【００７３】
上記制御を行った時のラフ紙の定着性及び平滑紙のホットオフセット・カールを比較した結果を低温環境は表４、高温環境は表５に示す。
【００７４】
【表４】
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【００７５】
【表５】
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【００７６】
表４、５から分かるように、ラフ紙定着性まで考慮した定着温度設定（図６の定着温度テーブル１）では平滑紙のホットオフセット及びカールが非常に悪い。また、平滑紙のホットオフセット及びカールを考慮した定着温度設定（図６の定着温度テーブル２）では低温環境のラフ紙定着性が非常に悪くなる。これに対して、本実施例の制御により、低温環境のラフ紙定着性から高温環境のホットオフセット及びカールまで両立することが可能である。
【００７７】
以上のように、非通紙部の温度上昇率しきい値を使用環境温度によって切り換えることによって、紙種及び使用環境に依らず、ラフ紙の定着性と平滑紙のホットオフセット・カールを両立することができる。
【００７８】
尚、本実施例においても、平滑紙とラフ紙で定着温度のみを変更しているが、ラフ紙でスループットを低下させる等の方法によっても同様の効果が得られた。
【００７９】
（第３の実施例）
本実施例では、前記第１または第２の実施例のように非通紙部の温度上昇率から得られた紙種情報を、記録材Ｐを通紙した給紙口３１〜３４（図１）毎に制御回路３５に記憶させる。尚、その他の条件は前記第１または第２の実施例と同様であり、再度の説明は省略する。
【００８０】
前記第１または第２の実施例の制御では、プリントジョブの１枚目でラフ紙と平滑紙の判別を行うため、１枚間欠プリント等のプリントモードでは検知結果が反映されにないか又は紙の途中からしか反映されないこともある。
【００８１】
そこで本実施例では紙種の判別結果を、記録材Ｐを通紙した給紙口３１〜３４毎に制御回路３５に記憶させ、同一の給紙口からのプリントは同一紙種として定着温度設定を行なう。これにより、１枚間欠プリント等のプリントモードでも、ラフ紙は良好な定着性が得られ、また、平滑紙では過剰な熱量を与えることなく、ホットオフセットの発生がなく、カールのない良好な出力画像が得られる。
【００８２】
尚、本実施例では、給紙口である、各カセット給紙部３１〜３３における給紙カセットの出し入れ及びＭＰトレイ３４が紙無しになった場合は、制御回路３５に記憶されているその給紙口の紙種情報をクリアする設定とし、紙種が変更された可能性がある時は紙種情報をリセットするようにした。
【００８３】
本実施例の制御を図８を用いて説明する。まず、プリント命令がきたら、加熱ヒータの発熱体に通電加熱を行い、定着温度Ｔ℃で温調制御する（ｓｔｅｐ１，２）。次に、指定された給紙口に紙種情報があるかを判別し（ｓｔｅｐ３）、紙種情報がある場合はその紙種データから定着温度テーブルを決定し、プリントを行い（ｓｔｅｐ４、５）、指定された給紙口に紙種情報がない場合は前記実施例１または２の方法により定着温度テーブルを決定し、プリントを行う（ｓｔｅｐ６）。
【００８４】
上記に説明した制御でプリントモードに依らず良好なラフ紙定着性と平滑紙のホットオフセット・カールのレベルが改善される。
【００８５】
以上に述べたように、非通紙部の温度上昇率により得られたラフ紙、平滑紙識別結果を給紙口毎に所定タイミングまで記憶することにより、プリントモードによらず、ラフ紙定着性と平滑紙のホットオフセット・カールを両立することができる。
【００８６】
尚、本実施例においても、平滑紙とラフ紙で定着温度のみを変更しているが、ラフ紙でスループットを低下させる等の方法によっても同様の効果が得られた。
【００８７】
（その他）
１）加熱ヒータ１１としてのセラミックヒータの構成形態は実施例のものに限られないことは勿論である。
【００８９】
２）加熱ヒータ１１はセラミックヒータに限られるものではない。例えば鉄板等の電磁誘導発熱性部材とすることも出来る。図９は加熱ヒータとして鉄板等の電磁誘導発熱性部材１１Ａを用い、これを定着ニップ部Ｎの位置に配設して、これに交番磁束発生手段としての電磁コイル４４と磁性コア４５により発生させた高周波磁界を作用させることで発熱させる装置構成にすることも出来る。
【００９１】
３）フィルム加熱方式の加熱定着装置は、実施例のものは加圧用回転体駆動方式であるが、エンドレスの定着フィルムの内周面に駆動ローラを設け、フィルムにテンションを加えながら駆動する方式の装置であってもよいし、フィルムをロール巻きの有端ウエブ状にし、これを走行駆動させる方式の装置であってもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、フィルム加熱方式の加熱定着装置を有する画像形成装置において、通紙される記録材の紙種に応じて適切な定着温度で定着が可能となるため、紙種によらず良好な定着性とホットオフセット・カールを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第1の実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図２】  加熱定着装置部分の拡大模型図
【図３】  定着ニップ部部分の拡大模型図
【図４】  加熱ヒータとしてのセラミックヒータの構成模型図と給電系統のブロック図
【図５】  シーケンスのフローチャートを表す図
【図６】  定着温度テーブルを表す図
【図７】  第２の実施例におけるシーケンスのフローチャートを表す図
【図８】  第３の実施例におけるシーケンスのフローチャートを表す図
【図９】  他の構成の加熱定着装置の構成模型図
【符号の説明】
１１‥‥加熱部材（ヒータ）
１１ａ‥‥セラミック基板
１１ｂ‥‥通電発熱抵抗層
１１ｃ‥‥薄肉ガラス保護層
１２‥‥ステイホルダー
１３‥‥薄肉フィルム（定着フィルム）
１４‥‥温調用温度検知部材（サーミスタ）
１５‥‥温度上昇率測定用温度検知部材（サーミスタ）
２０‥‥加圧ローラ
２１‥‥加圧ローラ芯金
【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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