JP2006317512A - 加熱定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 加圧ローラの搬送力が低下する事によって起こるジャム等の搬送不良やそれに伴う画像不良を防止すると共に、記録材のスループットを最大限に得ることができる加熱定着装置の提供。
【解決手段】 薄膜フィルムと、薄膜フィルムを介して記録材を加熱する加熱体と、加熱体との間に圧接ニップ部を形成すると共に薄膜フィルムを介して記録材を加熱体に加圧する加圧ローラを有し、加圧ローラの駆動回転により耐熱性フィルムを加熱体に摺動移動させつつ耐熱性フィルムと記録材とを一緒に圧接ニップ部で狭持搬送させることにより、加熱体の熱が耐熱性フィルムを介して記録材に付与される加熱定着装置において、加熱定着装置は時間を計測する時間計測手段と、演算処理と装置の制御を行なう制御手段を有し、制御手段は加熱定着装置の動作状態ごとに設定された係数を所定時間ごとに加算すると共に、その積算値が所定値以下の場合は記録材と記録材の間隔を変更することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は記録材上に形成された画像を記録材に定着する加熱定着装置、およびこの加熱定着装置を用いた複写機やプリンター等の画像形成装置に関するものである。

従来、被加熱体である記録材上に形成された画像を定着する加熱定着装置には熱ローラー方式が一般的であった。しかしながら、大きな熱容量を要し、電源投入から画像出力までの装置の立ち上りに時間を要した。

そこで、最近では省電力化、および電源投入から画像出力までの時間短縮を実現するために、例えば特許文献１、特許文献２に記載されているようなフィルム加熱定着方式、つまり薄膜フィルムを介して記録材を加熱する加熱体と、この記録材を前記フィルムを介して前記加熱体に加圧する加圧体とを有する加熱装置を定着装置として適用することが提案されている。

図７はフィルム加熱定着方式による従来の加熱装置を示す概略構成図である。

１０１はヒーターステーであり、このフィルムステー１０１は加熱体１０３を露呈させて支持した横断面Ｕ字状のフィルム支持部材としてのフィルムガイド部材である。

１０２はフィルムステー１０１に外嵌させてある横断面円形の耐熱性フィルム（以下、フィルムと略称する）である。

１０３は加熱体としてのヒータであり、このヒータ１０３はフィルム１０２もしくは被加熱体としての記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角方向を長手とする細長の耐熱性・絶縁性・良熱伝導性の基板と、この基板の表面側の短手方向中央部に基板長手に沿って形成具備させた抵抗発熱体と、この抵抗発熱体を形成した加熱体表面を保護させた耐熱性オーバーコート層と、抵抗発熱体の長手両端部の給電用電極とともに、基板裏面側に具備させた加熱体温度を検知するサーミスタ等の検温素子１０５等からなる全体に低熱容量の線状加熱体を基板構成体とする。

上記ヒータ１０３の基板は、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等の厚み１ｍｍ・幅１０ｍｍのものである。また、抵抗発熱体は例えば、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により、厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍの線状もしくは細帯状に塗工して形成したものである。給電用電極は例えばＡｇ等のスクリーン印刷パターン層、オーバーコート層は例えば約１０μｍ厚の耐熱体ガラス層である。

上記加圧ローラ１０４とヒータ１０３との間にフィルム１０２を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、且つフィルム１０２を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段として作用する。このフィルム駆動ローラ兼加圧ローラ１０４は芯金１０４ａとシリコンゴム等よりなる弾性体層１０４ｂと最外層の離形層１０４ｃよりなり、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム１０２を挟ませてヒータ１０３の表面に圧接させて配設してある。この加圧ローラ１０４は不図示のモータＭによる回転駆動により、この加圧ローラ１０４とフィルム１０２の外面との摩擦力で該フィルムに搬送力を付与する。

上記加熱体１０３は、抵抗発熱体の長手両端部の給電用電極に対する給電により該抵抗発熱体が長手全長にわたって発熱することで昇温し、その昇温が検温素子１０５で検知される。その検温素子１０５の出力をＡ／Ｄ変換し制御装置１０８に取り込み、その情報をもとにトライアック１０９により抵抗発熱体に通電するＡＣ電源１１０のＡＣ電圧を位相、波数制御等により、加熱体通電電力を制御することで、加熱体１０３の温度制御を行なう。即ち、検温素子１０５の検知温度が所定の設定温度より低いと加熱体１０３が昇温するように、また、高い場合は加熱体１０３が降温するように通電を制御することで加熱体１０３は定着時、一定の温度に調整される。

而して、加熱体１０３の温度が所定に立ち上り、かつ加圧ローラ１０４の回転によるフィルム１０２の回転周速度が定常化した状態において、画像定着すべき記録材Ｐが加熱体１０３と加圧ローラ１０４とで形成される圧接ニップ部Ｎを挟持搬送されることにより、加熱体１０３の熱がフィルム１０２を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着顕画像（トナー画像）Ｔが記録材Ｐ面に加熱定着される。そして、圧接ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはフィルム１０２の面から分離されて搬送される。
特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平２−１５７８７８号公報

しかしながら、近年、プリント速度の高速化に対応するために、加熱定着装置の圧接ニップ部における搬送方向の幅を広くする傾向にあり、これに伴いセラミック基板幅も広くなる傾向にある。このため、フィルムとヒータの接触面積が増大し、フィルムの摺動抵抗が増加している。

一方、加圧ローラは定着フィルムの回転駆動及び記録材の搬送を行なうためにある程度の搬送力を必要とするが、加圧ローラへのトナー付着等を防ぐために表層にＰＦＡチューブ等のトナー離型性の良い材料が用いられており、ＰＦＡチューブ等の離型性の良い材料は表面が平滑であるために加圧ローラの搬送力に限界があった。

このために、使用条件によってはフィルムの摺動抵抗が加圧ローラの搬送力より大きくなり、記録材と加圧ローラ間でスリップが生じ、ジャム等の搬送不良が発生する場合があった。

特に、高湿状態の環境で吸湿した記録材を加熱定着装置が冷えた状態からのプリントした場合、加圧ローラが十分に暖まっていないため、搬送中に記録材から発生した水蒸気が加圧ローラ表面に結露し、加圧ローラの搬送力が低下しスリップを起こしやすくなってしまうという課題があった。

上記課題を解決するためには加圧ローラの温度を検知する温度検知素子を配置し、加圧ローラ表面を一定温度以上に維持する事が考えられるが、構成が複雑になりコストが上昇すると共に、温度検知素子による加圧ローラの傷等の問題がある。

本発明の目的は、上記のような課題を解消するためになされたもので、加圧ローラの搬送力が低下する事によって起こるジャム等の搬送不良やそれに伴う画像不良を防止すると共に、記録材のスループットを最大限に得ることができる加熱定着装置を、追加部品をなしに安価な構成で提供することである。

上記目的を達成するために、本出願に係わる第１の発明は、薄膜フィルムと、薄膜フィルムを介して記録材を加熱する加熱体と、加熱体との間に圧接ニップ部を形成すると共に薄膜フィルムを介して記録材を加熱体に加圧する加圧ローラを有し、加圧ローラの駆動回転により耐熱性フィルムを加熱体に摺動移動させつつ耐熱性フィルムと記録材とを一緒に圧接ニップ部で狭持搬送させることにより、加熱体の熱が耐熱性フィルムを介して記録材に付与される加熱定着装置において、前記加熱定着装置は時間を計測する時間計測手段と、演算処理と装置の制御を行なう制御手段を有し、前記制御手段は前記加熱定着装置の動作状態ごとに設定された係数を所定時間ごとに加算すると共に、その積算値に応じて記録材の搬送状態を制御することを特徴とする。

本出願に係わる第２の発明は、請求項１に記載の加熱定着装置において、前記制御手段は前記加熱定着装置の動作状態ごとに設定された係数を所定時間ごとに加算すると共に、その積算値が所定値以下の場合は記録材と記録材の間隔を変更することを特徴とする。

本出願に係わる第３の発明は、請求項１に記載の加熱定着装置において、前記制御手段は前記加熱定着装置の動作状態ごとに設定された係数を所定時間ごとに加算すると共に、前記加熱定着装置の圧接ニップ部に記録材が狭持搬送される領域で前記積算値が所定値以下にならないように記録材と記録材の間隔を変更することを特徴とする。

本出願に係わる第４の発明は、請求項２に記載の加熱定着装置において、記録材の通紙枚数に応じて記録材と記録材の間隔を変更する所定値を変更することを特徴とする。

本発明によれば、高湿状態の環境で吸湿した記録材を加熱定着装置が冷えた状態からのプリントした場合においても、加圧ローラが十分に暖め、搬送中に記録材から発生した水蒸気が加圧ローラ表面に結露すること防止し、加圧ローラの搬送力が低下することによって発生するスリップを防止し、ジャム等の搬送不良やそれに伴う画像不良を防止することができる。

また、記録材のサイズに関わらず対応可能な構成であり、記録材のスループットを最大限に得ることを安価な構成で達成できる加熱定着装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下、本実施例の形態を添付図面に基づいて説明する。

図２は本発明の実施例１における画像形成装置の概略構成図である。

画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１を備え、感光ドラム１は矢印の方向に所定のプロセススピード（ＰＳ＝１５０ｍｍ／ｓ）で回転駆動される。

感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電装置としての帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写装置としての転写ローラ５、クリーニング装置としてのクリーニングブレード６が配置されている。

また、装置本体下部には、紙等の記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配置されており、記録材Ｐの搬送経路に沿って順に、給紙ローラ１５、搬送ローラ８、トップセンサ９、感光ドラム１と転写ローラ５、定着装置１１、排紙ローラ１３、排紙トレイ１４が配置されている。

次に、上述した構成の画像形成装置の動作を説明する。

矢印方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１は、その表面に対しレーザー光学系の露光装置３によって画像情報に基づいた露光Ｌがなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、現像ローラを有し、この現像ローラに現像バイアスを印加して感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。

トナー像は、転写ローラ５によって紙等の記録材Ｐに転写される。記録材Ｐは、給紙カセット７に収納され、給紙ローラ１５によって給紙され、搬送ローラ８によって搬送され、トップセンサ９を通過し、感光ドラム１と転写ローラ５間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材Ｐは、トップセンサ９によって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ５には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。

転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、加熱定着装置１１に搬送され、ここで未定着トナーが加熱、加圧されて記録材Ｐ上に定着される。

このトナー像定着後の記録材Ｐは、排紙ローラ１３によって装置本体上面の排紙トレイ１４上に排出される。

一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置６のクリーニングブレードによって除去され、次の画像形成が行われる。

以上の動作を繰り返すことで、次々に画像形成を行なうことができる。

１０は制御装置であり、各種ローラの駆動制御、帯電、現像、転写のバイアス制御、加熱定着装置の温度制御等の画像形成動作を制御する。１６は時間計測装置であり、画像動作等の時間を計測する装置である。

図３は本発明の実施例１における定着装置１１の概略構成を示す断面図である。

本実施例における加熱定着装置は、加熱体としてセラミックヒータを用いたフィルム加熱方式の加熱装置である。

図３において、３１は加熱材支持体としての耐熱性樹脂性である横長のヒーターステーであり、下記のエンドレスフィルム３２（以下フィルム）の内面のガイド部材となる。

３２は耐熱性のエンドレスフィルムであり、内径φ２４のポリイミドフィルムであり、加熱体であるヒータ３３を含む上記ヒーターステー３１に外嵌させてある。このフィルム３２の内周長とヒータ３３を含むヒーターステー３１の外周長はフィルムの方を例えば３ｍｍ程大きくしてあり、従ってフィルム３２は、ヒータ３３を含むステー３１に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌している。

加熱体であるヒータ３３は、アルミナでできた基板の略中央に沿って、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料（発熱体）を厚み１０μｍ、幅約１〜５ｍｍにスクリーン印刷等により塗工し、その上に保護層としてガラスをコートしている。

３４はヒータ３３との間でフィルム３２を挟んで圧接ニップ部Ｎを形成し、フィルム３２を駆動する回転体としての加圧ローラであり、アルミの加圧ローラ芯金３４ａと、この軸に外装したソリッドシリコーンゴムを用いた加圧ローラ弾性体部３４ｂと、弾性層の表面に形成された離型層３４ｃとしてのＰＦＡチューブからなり、加圧ローラ芯金３４ａの端部が不図示の駆動手段であるモータにより駆動されることで矢印の方向に回転駆動される。加圧ローラ３４が回転駆動されることでフィルム３２も回転駆動される。

フィルム３２は非駆動時においてはヒータ３３と加圧ローラ３４との圧接ニップ部Ｎに挟まれている部分を除く残余の大部分は略全周長部分がテンションフリーである。

加圧ローラ３４が回転駆動されると圧接ニップ部Ｎにおいてフィルム３２に加圧ローラ３４の回転周速と略同速度をもってフィルム裏面がヒータ３３の面を摺動しつつ矢印方向に回転駆動される。

フィルム駆動とヒータ３３の発熱体への通電を行なわせた状態において、未定着画像を担持した記録材が圧接ニップ部Ｎのフィルム３２と加圧ロー３４との間に像担持体面上向きで導入されると、記録材はフィルム３２と一緒に定着ニップ部Ｎを通過していき、定着ニップ部Ｎにおいてフィルム裏面に接しているヒータ３３の熱エネルギーがフィルム３２を介して記録材に付与されてトナー像Ｔの熱定着がなされ、加熱定着装置外へ排出する。

次に本実施例１の特徴である画像形成装置における動作の制御について説明する。

図１は本実施例の形態における記録材の通紙間隔を決定するフローチャートである。

表１は図１のフローチャート内ｓｔｅｐ４の加圧ローラ温度予測に用いる設定表である。

画像形成装置の動作を図１のフローチャートに基づいて説明する。

（ｓｔｅｐ１）スタート 画像形成動作が開始する。

（ｓｔｅｐ２）１枚目の画像形成動作を行なう。

（ｓｔｅｐ３）プリント枚数が複数か判断し、複数枚であればｓｔｅｐ４以降の処理を行なう。

（ｓｔｅｐ４）加圧ローラ温度予測 後述する加圧ローラ温度シミュレーションを行なう。

（ｓｔｅｐ５）ｓｔｅｐ４における加圧ローラ温度予測により算出された次の記録材後端通過時の加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが所定値値であるスリップ判断値５００と比較する。

（ｓｔｅｐ６）記録材後端の加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが５００以上である場合は、次の記録材との間隔を通常状態の記録材間隔７０ｍｍに設定する。

記録材後端の加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが５００未満である場合は、次の記録材との間隔を通常記録材間隔７０ｍｍより広い９５ｍｍに設定する。

（ｓｔｅｐ７）ｓｔｅｐ６で設定された記録材間隔になるように画像形成動作を行なう。

（ｓｔｅｐ８）プリント継続 続けてプリントがある場合はｓｔｅｐ２からｓｔｅｐ６を繰り返す。

（ｓｔｅｐ９）エンド プリント動作終了

次に図１のフローチャート内のｓｔｅｐ４で用いられている加圧ローラ温度予測について説明する。

表１は加圧ローラ温度予測に用いられる設定表であり、加熱定着装置の３つの状態における係数が設定されている。

Ｉの予備加熱時は、プリント開始時から記録材が加熱定着装置に到達するまでの状態。

ＩＩの通紙時は、加熱定着装置の圧接ニップ部に記録材が存在し、記録材と加圧ローラが接触している状態。

ＩＩＩの記録材間隔時は、複数の記録材を連続的に画像形成した場合に記録材と記録材の間で加熱定着装置の圧接ニップ部に存在しない状態である。

また、それぞれの係数は単位時間（１００ｍｓ）間に加圧ローラの温度が上昇または下降することを表わす係数であり、この加圧ローラ温度予測では順次この係数が加算されることで加圧ローラの温度が予測される。

予備加熱時Ｉと記録材間隔時ＩＩＩは、加熱体であるヒータから与えられる熱により加圧ローラ温度は上昇するためプラスの係数となる。

一方、通紙時ＩＩは圧接ニップ部の記録材により加圧ローラの熱が奪われるためマイナスの係数となる。

次に、本実施例の画像形成装置でＡ３サイズの記録材を２枚プリントした場合の加圧ローラ温度予測を具体的に説明する。

まず、プリント開始と同時に定着装置の加熱を開始し、それに伴って加圧ローラの温度も上昇する。本実施例の画像形成装置においては、加熱開始から記録材が定着装置の圧接ニップ部に到達するまでの時間は５ｓｅｃである。加圧ローラ温度予測では予備加熱時Ｉの係数＋７を１００ｍｓ毎に５０回（５ｓｅｃ分）加算する。以上の処理により記録材が定着装置に到達するタイミングでのカウントは＋３５０となる。

記録材通紙時は記録材が加圧ローラから熱を奪うため、加圧ローラの温度も下降する。本画像形成装置のプロセススピードは１５０ｍｍ／ｓであり、Ａ３サイズの記録材は２．８秒間で搬送されるため、通紙時ＩＩの係数−１を１００ｍｓ毎に２８回（２．８ｓｅｃ分）加算する。よって、記録材後端が定着装置を排出するタイミングでのカウントは、＋３５０−１×２８＝＋３２２となる。

１枚目と２枚目の記録材間隔時ＩＩＩでは、定着装置のニップ部に記録材が存在しないため、加圧ローラの温度は上昇する。通常状態の記録材と記録材の記録材間隔は７０ｍｍ（約５００ｍｓ）である。よって、加圧ローラ温度予測では、記録材間隔時ＩＩＩの係数＋７を１００ｍｓ毎に５回加算する。よって、２枚目の記録材が定着装置に到達するタイミングでのカウントは＋３２２＋７×５＝＋３５７となる。このように順次係数を加算する事で加圧ローラ温度を予測する。

次に、本実施例の画像形成装置を用いて以下の実験を行なった。

（実験１）本実施例の制御（図１）を用いてＡ３サイズの記録材を通紙。

（実験２）本実施例の制御（図１）を用いてＡ４サイズの記録材を通紙。

（実験３）比較例として図４の制御フローに従う制御を用いてＡ３サイズの記
録材を通紙。

図４のフローでは加圧ローラ温度係数に関わらず記録材の間隔は通常状態の７０ｍｍとしたものである。

実験の条件は以下のとおりである。

実験環境：高湿環境（湿度８０％） 記録材：坪量８０ｇ／ｍ２ 高湿環境に７２時間放置。

以上の実験における加圧ローラ温度予測の結果を表２から表４に示す。また、その時の記録材の不良発生率を表５に示す。

実験１においては、表２のように１枚目から１３枚目までの記録材後端における加圧ローラ温度係数Ｔｐｅがスリップ判断係数５００以下であるため、記録材と記録材の間隔は９５ｍｍに設定される。

実験２においては、表３のように１枚目から６枚目までの記録材後端における加圧ローラ温度係数Ｔｐｅがスリップ判断係数５００以下であるため、記録材と記録材との間隔を９５ｍｍに設定する。

以上のように加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが所定値より低い場合は、記録材の間隔を広げて加圧ローラの温度を上昇させる事により、加圧ローラ表層の結露を低下させることできる。本実施例における加圧ローラの外径はφ３０であるため、延長される記録材間隔９５ｍｍで加圧ローラを１周することができ、効果的に結露による搬送力低下を防止することができる。

表５の結果からわかるように、加圧ローラ温度係数により記録材の間隔を変更していない実験３においては、加圧ローラ表面の結露により加圧ローラと記録材間にスリップが発生し、ジャム及び記録材の搬送速度が変化するために記録材のシワ及び搬送路のこすれによる画像不良が発生する。

それに対し、実験１と実験２においては記録材の搬送速度を安定する事ができ、記録材のシワや画像不良の発生はない。

本実施例においては、Ａ３サイズとＡ４サイズの記録材について説明したが、本実施例の制御を用いる事によりＢ４、Ｂ５、ＬＴＲ、ＬＧＬ等の各種サイズに対応して、記録材のサイズ毎に個別の設定値を設定することなく、問題を防止することが対応可能である。

また、本実施例においては記録材の間隔を９５ｍｍ（加圧ローラφ３０の１周分）に延長したが、更に間隔を広げ１８９ｍｍ（加圧ローラ外径２周分）にすると更に効果をえることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について図５を用いて説明する。なお、第１の実施形態との共通個所には同一符号を付して説明を省略する。

図５は本実施例の形態における記録材の通紙間隔を決定するフローチャートである。

画像形成装置の動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。

（ｓｔｅｐ１）スタート 画像形成動作が開始する。

（ｓｔｅｐ２）１枚目の画像形成動作を行なう。

（ｓｔｅｐ３）プリント枚数が複数か判断し、複数枚であればｓｔｅｐ４以降の処理を行なう。

（ｓｔｅｐ４）加圧ローラ温度予測 後述する加圧ローラ温度シミュレーションを行なう。

（ｓｔｅｐ５）ｓｔｅｐ４における加圧ローラ温度予測により算出された次の記録材後端通過時の加圧ローラ温度係数Ｔｐｅをスリップ判断係数５００と比較する。

（ｓｔｅｐ６）記録材後端の加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが５００以上である場合は、記録材と記録材との間隔を通常状態の記録材間隔７０ｍｍに設定する。

（ｓｔｅｐ７）記録材後端の加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが５００未満である場合は、次の記録材後端時の加圧ローラ温度係数が５００以上になるような記録材間隔を設定する。

（ｓｔｅｐ８）ｓｔｅｐ６で設定された記録材間隔になるように画像形成動作を行なう。

（ｓｔｅｐ９）プリント継続 続けてプリントがある場合はｓｔｅｐ２からｓｔｅｐ６を繰り返す。

（ｓｔｅｐ１０）エンド プリント動作終了

次に図５のフローチャート内のｓｔｅｐ４で用いられているに加圧ローラ温度予測については、実施例１と同様であるため、説明は省略する。

次に、本実施例の画像形成装置でＡ３サイズの記録材を２枚プリントした場合の加圧ローラ温度予測を具体的に説明する。

まず、プリント開始と同時に加熱定着装置の加熱を開始し、それに伴って加圧ローラの温度も上昇する。本実施例の画像形成装置においては、加熱開始から記録材が加熱定着装置の圧接ニップ部に到達するまで５ｓｅｃである。加圧ローラ温度予測では予備加熱時Ｉの係数＋７を１００ｍｓ毎に５０回（５ｓｅｃ分）加算する。以上の処理により記録材が定着装置に到達するタイミングでのカウントは＋３５０となる。

記録材通紙時は記録材が加圧ローラから熱を奪うため、加圧ローラの温度も下降する。本画像形成装置のプロセススピードは１５０ｍｍ／ｓであり、Ａ３サイズの記録材は２．８秒間で搬送されるため、通紙時ＩＩの係数−１を１００ｍｓ毎に２８回（２．８ｓｅｃ分）加算する。よって、記録材後端が定着装置を排出するタイミングでのカウントは、＋３５０−１×２８＝＋３２２となる。

１枚目と２枚目の記録材間隔を通常状態の記録材と記録材の通紙間隔は７０ｍｍ（約５００ｍｓ）で計算すると、加圧ローラ温度予測では記録材間隔時ＩＩＩの係数＋７を１００ｍｓ毎に５回加算する。よって、２枚目の記録材が定着装置に到達するタイミングでのカウントは＋３２２＋７×５＝＋３５７となる。また同様の演算を行なうと記録材２枚目の後端通過時は＋３５７−１×２８＝＋３２９となり、スリップ判断係数５００以下となる。

記録材２枚目の後端が５００以上するための記録材間隔を計算すると４５０ｍｍ（３．０ｓ）となる。よって、記録材１枚目と記録材２枚目の記録材間隔を４５０ｍｍに設定し画像形成を行なう。

次に、本実施例の画像形成装置を用いて以下の実験を行なった。

（実験４）本実施例の制御（図５）を用いてＡ３サイズの記録材を通紙。

（実験５）本実施例の制御（図５）を用いてＡ４サイズの記録材を通紙。

実験環境：高湿環境（湿度８０％） 記録材：坪量８０ｇ／ｍ２ 高湿環境に７２時間放置

以上の実験における加圧ローラ温度予測の結果を表６と表７に示す。また、その時の記録材不良発生率を表８に示す。

実験４においては、表６のように１枚目と２面目の記録材との間隔を４５０ｍｍに設定する。

実験５においては、表７のように１枚目と２面目の記録材との間隔を３８０ｍｍに設定する。

以上のように加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが低い場合は、記録材の間隔を広げて加圧ローラの温度を上昇させる事により、加圧ローラ表層の結露を低下させることできる。本実施例においては、全ての記録材の通紙時において、加圧ローラを結露を発生させない状態に維持することができるため、安定した搬送を行なう事ができる。

表８の結果からわかるように、実験４と実験５においては記録材の搬送速度を安定する事ができ、記録材のシワや画像不良の発生はない。

本実施例においては、Ａ３サイズとＡ４サイズの記録材について説明したが、本実施例の制御を用いる事によりＢ４、Ｂ５、ＬＴＲ、ＬＧＬ等の各種サイズに対応して、記録材のサイズ毎に個別の設定値を設定することなく、問題を防止することが対応可能である。

次に、本発明の第３の実施形態について図６を用いて説明する。なお、第１の実施形態との共通個所には同一符号を付して説明を省略する。

図６は本実施例の形態における記録材の通紙間隔を決定するフローチャートである。

画像形成装置の動作を図６のフローチャートに基づいて説明する。

（ｓｔｅｐ１）スタート 画像形成動作が開始する。

（ｓｔｅｐ２）１枚目の画像形成動作を行なう。

（ｓｔｅｐ３）プリントカウントを１にリセットする。

（ｓｔｅｐ４）プリント枚数が複数か判断し、複数枚であればｓｔｅｐ５以降の処理を行なう。

（ｓｔｅｐ５）加圧ローラ温度予測 後述する加圧ローラ温度シミュレーションを行なう。

（ｓｔｅｐ６）プリント枚数が１０以上か判断する。

（ｓｔｅｐ７）プリントカウントが１０未満の場合、ｓｔｅｐ５における加圧ローラ温度予測により算出された次の記録材後端通過時の加圧ローラ温度係数Ｔｐｅをスリップ判断係数４００と比較する。

記録材後端の加圧ローラ温度係数が４００以上である場合は、記録材と記録材との間隔を通常状態の記録材間隔７０ｍｍに設定する。記録材後端の加圧ローラ温度係数が４００未満である場合は、記録材と記録材との間隔を延長記録材間隔９５ｍｍに設定する。

（ｓｔｅｐ８）プリントカウントが１０以上の場合、ｓｔｅｐ５における加圧ローラ温度予測により算出された次の記録材後端通過時の加圧ローラ温度係数Ｔｐｅをスリップ判断係数５００と比較する。

記録材後端の加圧ローラ温度係数が５００以上である場合は、次の記録材との間隔を通常状態の記録材間隔７０ｍｍに設定する。記録材後端の加圧ローラ温度係数が５００未満である場合は、記録材と記録材との間隔を延長記録材間隔９５ｍｍに設定する。

（ｓｔｅｐ９）ｓｔｅｐ７またはｓｔｅｐ８で設定された記録材間隔になるように画像形成動作を開始する。

（ｓｔｅｐ１０）プリント継続 続けてプリントがある場合はｓｔｅｐ４からｓｔｅｐ９を繰り返す。

（ｓｔｅｐ１１）プリントカウントを＋１する。

（ｓｔｅｐ１２）エンド プリント動作終了

次に図６のフローチャート内のｓｔｅｐ４で用いられているに加圧ローラ温度予測については、実施例１と同様であるため、説明は省略する。

次に、本実施例の画像形成装置を用いて以下の実験を行なった。

（実験６）本実施例の制御（図１）を用いてＡ３サイズの記録材を通紙。

実験環境：高湿環境（湿度８０％） 記録材：坪量８０ｇ／ｍ２ 高湿環境に７２時間放置

以上の実験における加圧ローラ温度予測の結果を表９に示す。

実験６においては、表９のように１枚目から３枚目までの記録材後端における加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが４００以下であるため、記録材と記録材との間隔を９５ｍｍに設定する。

また、３枚目〜９枚目までは加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが４００以上であるため、次の記録材との間隔を７０ｍｍに設定する。

１０枚目から１６枚目までの記録材後端における加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが５００以下であるため、次の記録材との間隔を９５ｍｍに設定する。

また、１６枚目以降は加圧ローラ温度係数Ｔｐｅが５００以上であるため、次の記録材との間隔を７０ｍｍに設定する。

以上の制御により、加圧ローラ表面の結露により加圧ローラと記録材間にスリップが発生せず、ジャム及び記録材の搬送速度が変化するために記録材のシワ及び搬送路のこすれによる画像不良を防止できる。

本実施例においては記録材の枚数によりスリップ判断係数を変更しているが、記録材の枚数が少ない状態では記録材から発生する水蒸気の総量が少ないため、多量に記録材を通紙した状態より加圧ローラの温度が低く設定しても加圧ローラが結露することによって搬送が不安定になることはない。

よって、記録枚数が少ない状態では可能な限り記録材と記録材の間隔を通常状態することにより、単位時間における記録材の出力枚数を大きくすることができる。

本実施例においては、Ａ３サイズとＡ４サイズの記録材について説明したが、本実施例の制御を用いる事によりＢ４、Ｂ５、ＬＴＲ、ＬＧＬ等の各種サイズに対応して、記録材のサイズ毎に個別の設定値を設定することなく、問題を防止することが対応可能である。

本発明の実施例１に係る記録材の間隔を制御するフローチャート 本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図 本発明に係る加熱定着装置の概略構成を示す断面図 比較例に係る記録材の間隔を制御するフローチャート 本発明の実施例２に係る記録材の間隔を制御するフローチャート 本発明の実施例３に係る記録材の間隔を制御するフローチャート 本発明に係る加熱定着装置の概略構成を示す断面図

符号の説明

１１ 加熱定着装置
３４ 加圧ローラ
Ｎ 定着加熱装置の圧接ニップ部

Claims (4)

1. 薄膜フィルムと、薄膜フィルムを介して記録材を加熱する加熱体と、加熱体との間に圧接ニップ部を形成すると共に薄膜フィルムを介して記録材を加熱体に加圧する加圧ローラを有し、
   加圧ローラの駆動回転により耐熱性フィルムを加熱体に摺動移動させつつ耐熱性フィルムと記録材とを一緒に圧接ニップ部で狭持搬送させることにより、加熱体の熱が耐熱性フィルムを介して記録材に付与される加熱定着装置において、
   加熱定着装置は時間を計測する時間計測手段と、演算処理と装置の制御を行なう制御手段を有し、
   制御手段は加熱定着装置の動作状態ごとに設定された係数を所定時間ごとに加算すると共に、
   その積算値に応じて記録材の搬送状態を制御することを特徴とする加熱定着装置。
2. 請求項１に記載の加熱定着装置において、
   制御手段は加熱定着装置の動作状態ごとに設定された係数を所定時間ごとに加算すると共に、
   その積算値が所定値以下の場合は記録材と記録材の間隔を変更することを特徴とする加熱定着装置。
3. 請求項１に記載の加熱定着装置において、
   制御手段は加熱定着装置の動作状態ごとに設定された係数を所定時間ごとに加算すると共に、
   加熱定着装置の圧接ニップ部に記録材が狭持搬送される領域で前記積算値が所定値以下にならないように記録材と記録材の間隔を変更することを特徴とする加熱定着装置。
4. 請求項２に記載の加熱定着装置において、
   記録材の通紙枚数に応じて記録材と記録材の間隔を変更する所定値を変更することを特徴とする加熱定着装置。

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