JPH1184915A

JPH1184915A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1184915A
Application number: JP9248526A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Suzumi; 雅彦鈴見; Masahiro Goto; 正弘後藤; Hiroto Hasegawa; 浩人長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 1999-03-30
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: US5991555A; JP4011684B2

Abstract

(57)【要約】【課題】転写材としての封筒が重送されてセラミック
ヒータと加圧ローラとの間に搬送されたときセラミック
ヒータの破損、劣化が生じることを防止する。【解決手段】像転写時に転写ローラ５に流れる電流を
検知し、この電流が所定値以下であれば転写材としての
封筒が重送されたと認識し、定着器６の設定温度を下げ
る、又は転写材の搬送動作を停止する。

Description

【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、静
電記録方式などを用いた画像形成装置に関する。

【０００２】より好ましくは、電子写真感光体や静電記
録誘電体等の像担持体に電子写真プロセスや静電記録プ
ロセス等の適宜の画像形成プロセスにより目的の画像情
報に対応したトナー像を形成担持させ、そのトナー像を
転写材に転写する転写部材及び転写材上のトナー像を永
久固着画像とする接触加熱方式の定着装置を備えた画像
形成装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、レーザビームプリンター等の電子
写真方式を使用した画像形成装置は、コンピュータ等の
外部情報処理機器より印字に関するコマンドおよびコー
ド化された文字、イメージ画像情報をデータ受信し、フ
ォーマッタ等においてコード情報を画像情報に変換する
際に写真等の濃度情報を持ったイメージ画像はディザマ
トリックス、誤差拡散法等公知の画像処理を受け二値化
され画像情報に変換される。

【０００４】次に、電子写真エンジン部分においてこの
画像情報をプリントする。図１２に従来の電子写真エン
ジン部分の概略断面図を示す。

【０００５】この電子写真エンジン部分は、像担持体で
ある感光ドラム（感光体）１の周囲に、その回転方向に
沿って感光ドラム１を帯電する一次帯電器２、感光ドラ
ム１を露光して静電潜像を形成する露光手段３、静電潜
像にトナー（現像剤）を付着させてトナー像を形成する
現像装置４、感光ドラム１上のトナー像を転写材Ｐに転
写する転写ローラ（転写装置）５、残留トナーを除去す
るクリーニング装置７を配設してなる。トナー像の転写
先となる転写材Ｐは、不図示の用紙カセットから給紙搬
送され、感光ドラム１に給紙される。感光ドラム１に給
紙された転写材Ｐは、転写ローラ（転写装置）５によっ
てトナー像が転写され、その後定着装置６に搬送され、
ここでトナー像が定着された転写材Ｐは装置外に排出さ
れる。

【０００６】続いて、ローラ転写装置５について説明す
る。

【０００７】転写ローラ装置５は、転写材Ｐを導電性の
弾性ローラ（転写ローラ５）と感光ドラム１とで挟持搬
送される間に、転写ローラ５にトナーと逆極性の電圧を
印加することで、感光ドラム１側のトナー像を転写材Ｐ
の表面側に静電気的に吸着転写させるものである。

【０００８】転写電圧を制御する方法としては、転写ロ
ーラ５の抵抗値変動等に起因する転写不良や感光ドラム
１の紙跡を防ぐために、特開平２−１２３３８５号公報
に開示されているように転写ローラの抵抗値を予測して
転写電圧を適切に制御するＡＴＶＣ（ＡｃｔｉｖｅＴ
ｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）が
知られている。

【０００９】ＡＴＶＣ制御は、画像形成装置の前回転行
程中に転写ローラから感光ドラムに所望の定電流を流
し、その時のバイアス電圧値から転写ローラ５の抵抗値
を予測し、印字行程の転写時に転写バイアスとしてその
抵抗値に応じた定電圧バイアスを転写ローラ５に印加す
るため転写不良や紙跡などを防ぐことができる。

【００１０】一方、転写材上に転写されたトナー像を永
久固着画像として定着させる加熱定着装置としては、熱
ローラ方式やフィルム加熱方式の装置が広く用いられて
いる。特にフィルム加熱方式はスタンバイ時に加熱定着
装置に電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えた方
法、詳しくはヒータ部と加圧ローラの間にフィルムを介
して記録材上のトナー像を定着するフィルム加熱方式に
よる加熱定着方法が特開昭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
いる。図１３に該装置の要部の概略構成図を示した。す
なわち図１３において、ステイホルダー（支持体）１０
２に固定支持させた加熱部材（加熱体、以下ヒータと記
す）１０１と、該ヒータ１０１に耐熱性の薄肉フィルム
（以下、定着フィルムと記す）１０３を挟んで所定のニ
ップ幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成させて圧接
させた弾性加圧ローラ１１０を有する。

【００１１】ヒータ１０１は通電により所定の温度に加
熱・温調される。定着フィルム１０３は不図示の駆動手
段あるいは加圧ローラ１１０の回転力により、定着ニッ
プ部Ｎにおいてヒータ１０１面に密着・摺動しつつ矢印
ａの方向に搬送移動される、円筒状あるいはエンドレス
ベルト状、もしくはロール巻きの有端ウェブ状の部材で
ある。

【００１２】ヒータ１０１を所定の温度に加熱・温調さ
せ、定着フィルム１０３を矢印の方向に搬送移動させた
状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０３と
加圧ローラ１１０との間に被加熱材としての未定着トナ
ー像ｔを形成担持させた転写材（記録材）Ｐを導入する
と、転写材Ｐは定着フィルム１０３の面に密着して該定
着フィルム１０３と一緒に定着ニップ部Ｎを狭持搬送さ
れる。この定着ニップ部Ｎにおいて、転写材Ｐ・トナー
像ｔがヒータ１０１により定着フィルム１０３を介して
加熱されて記録材Ｐ上のトナー像ｔが加熱定着される。
定着ニップ部Ｎを通った記録材部分は定着フィルム１０
３の面から剥離して搬送される。

【００１３】加熱部材としてのヒータ１０１には一般に
セラミックヒータが使用される。例えば、アルミナ等の
電気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量のセラミック基板１
０１ａの面（定着フィルム１０３と対面する側の面）に
基板長手（図面に垂直の方向）に沿って銀パラジューム
（Ａｇ／Ｐｂ）・Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層１０１ｂ
をスクリーン印刷等で形成具備させ、さらに該発熱抵抗
層形成面を薄肉ガラス保護層１０１ｃで覆ってなるもの
である。このセラミックヒータ１０１は通電発熱抵抗層
１０１ｂに通電がなされることにより該通電発熱抵抗層
１０１ｂが発熱してセラミック基板１０１ａ・ガラス保
護層１０１ｃをヒータ全体が急速昇温する。このヒータ
１０１の昇温がヒータ背面に配置された温度検知手段１
０４により検知されて不図示の通電制御部へフィードバ
ックされる。通電制御部は温度検知手段１０４で検知さ
れるヒータ温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維
持されるように通電発熱抵抗層１０１ｂに対する通電を
制御する。すなわちヒータ１０１は所定の定着温度に加
熱・温調される。

【００１４】定着フィルム１０３は、定着ニップ部Ｎに
おいてヒータ１０１の熱を効率よく被加熱材としての転
写材Ｐに与えるため、厚みは２０〜７０μｍとかなり薄
くしている。この定着フィルム１０３はフィルム基層、
プライマー層、離型性層の３層構成で構成されており、
フィルム基層側がヒータ側であり、離型性層側が加圧ロ
ーラ側である。フィルム基層はヒータ１０１のガラス保
護層１０１ｃより絶縁性の高いポリイミド、ポリアミド
イミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等で
あり、耐熱性、高弾性を有している。また、フィルム基
層により定着フィルム１０３全体の引裂強度等の機械的
強度を保っている。プライマー層は厚み２〜６μｍ程度
の薄い層で形成されている。離型性層は定着フィルム１
０３に対するトナーオフセット防止層であり、ＰＦＡ
（パーフロロアルコキシ）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフル
オロエチレン）、ＦＥＰ（フッ化エチレンプロピレン）
等のフッ素樹脂を厚み１０μｍ程度に被覆して形成して
ある。

【００１５】また、ステイホルダー１０２は、例えば耐
熱性プラスチック製部材より形成され、ヒータ１０１を
保持するとともに定着フィルム１０３の搬送ガイドも兼
ねている。このような定着用の薄いフィルム１０３を用
いたフィルム加熱方式の加熱装置においては、加熱部材
としてのセラミックヒータ１０１の高い剛性のために弾
性層１１１を有している加圧ローラ１１０がこれを圧接
させたヒータ１０１の扁平下面にならって圧接部で扁平
になって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成し、定着ニップ
部Ｎのみを加熱することでクイックスタートの加熱定着
を実現している。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前記加熱定着装置にお
いて、封筒等の小サイズ紙のような転写材が多重搬送さ
れた場合、図４（ｂ）のように多重送した紙の端部付近
では、セラミックヒータと加圧ローラの間に隙間が生じ
る場合がある。このように隙間が生じた場合、その部分
ではセラミックヒータの熱が加圧ローラに逃げ無くなる
ため、局所的に高温となり、フィルムガイドの溶融やセ
ラミックヒータの破損、劣化を引き起こす場合があっ
た。

【００１７】また、これらを防ぐためには、小サイズ紙
の多重送を検知する紙厚検知センサー等の手段が必要と
なりコストアップとなるという問題があった。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、像担持体と、この像担持体から転写材に
トナー像を転写位置で転写する転写部材であって、前記
転写位置に送られた転写材の前記像担持体側の面とは反
対側の面に接触する転写部材と、転写材に前記トナー像
を定着するニップ部を備える定着手段であって、定着フ
ィルムと、前記定着フィルムを介して前記トナー像を加
熱するヒータと、前記ニップ部で前記定着フィルムをバ
ックアップするバックアップ部材と、を備える定着手段
と、を有する画像形成装置において、転写材への前記ト
ナー像の転写時に前記転写部材に流れる電流又は前記転
写部材に供給される電圧に基づいて、前記定着手段の設
定温度が決定される、又は転写材の搬送動作が停止され
るかどうかが決定されることを特徴とする画像形成装置
である。

【００１９】

【発明の実施の形態】

〈第１の実施例〉以下に、本発明に係る実施例を示す。

【００２０】（１）画像形成装置例まず図１は、本発明に係る画像形成装置の構成図であ
る。

【００２１】図１において、１は像担持体としての感光
ドラムであり、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファ
スＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどの接
地されたシリンダ状の基板上に形成されている。感光ド
ラム１は矢印の方向に回転駆動され、まず、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。次に、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレ
ーザビーム３による走査露光が施され、静電潜像が形成
される。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。

【００２２】可視化されたトナー像は、転写装置の転写
部材である転写ローラ５により、所定のタイミングで搬
送された転写材Ｐ上に転写ニップ部で感光ドラム１上よ
り転写される。このとき転写材Ｐは転写ニップ部（転写
位置）で感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で
狭持搬送される。このトナー像が転写された転写材Ｐは
定着装置６へと搬送され、永久画像として定着される。
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７により感光ドラム１表面より除
去される。尚、本実施例の画像形成装置は、６００ｄｐ
ｉ、１６枚／分（プロセススピード約９４ｍｍ／ｓｅ
ｃ）でプリントを行うことができる。

【００２３】（２）転写ローラ５図２は転写ローラ５部分の拡大模型図である。

【００２４】転写ローラ５は、鉄・ＳＵＳ等の芯金５ａ
上に、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）・シリコー
ン・ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）・ウレタン等の
ソリッド状又は発砲させてスポンジ状にした弾性体を弾
性層５ｂとして形成したローラであり、芯金５ａと固定
のバネ受け５ｅとの間に縮設した加圧バネ５ｄにより所
定の加圧力をもって感光ドラム１に圧設され、弾性体層
５ｂの弾性変形により感光ドラム１との間に所定幅の転
写ニップ部Ｔを形成する。

【００２５】ローラ硬度としては３０〜７０度（Ａｓｋ
ｅｒ−Ｃ１ｋｇ加重時）、抵抗は１０⁶ 〜１０¹⁰Ωの範
囲のものを使用するのが良い。抵抗値が１０⁶ Ωよりも
小さいと白部（背景部）と黒部（トナー付着部）に流れ
る転写電流の差が大きくなり、黒部（トナー像部）への
転写電荷量に対し白部の転写電荷量が大きくトナーが白
部へ電界で引きつけられてトナーの飛散りが発生する。
抵抗が１０¹⁰Ωよりも大きいと紙に充分な転写電流を流
すために必要な転写電圧が高くなりすぎ、高圧基板上、
接点部でリークを防止するための充分な沿面距離を確保
する事が難しくなる。尚、抵抗値の測定方法はＡｌドラ
ム（感光ドラムと同一形状）に転写ローラを当接させ、
１ｋｖ印加したときにＡｌドラムに流れる電流量から抵
抗値を規定した。

【００２６】また、転写電圧は、転写不良や飛び散りが
発生しないようにＡＴＶＣ制御により転写電圧が転写ロ
ーラ５に印加される。

【００２７】ＡＴＶＣ制御の方法は以下のようである。

【００２８】転写ニップ部に転写材がないときに電源Ｓ
によって転写ローラ５を定電流制御する。この定電流制
御が行われたとき転写ローラ５に供給される電圧に応じ
た電圧で、転写材へのトナー像の転写時に転写ローラ５
は電源Ｓによって定電圧制御される。即ち、環境変動に
応じて転写ローラ５の抵抗が変動するのでこの抵抗変動
を補うように像転写時の転写ローラ５に印加される電圧
が決定される。なお転写ローラ５の周方向に抵抗むらが
ある場合には、転写ローラ５の１周分、又はそれ以上
の、定電流制御中の電圧に応じて定電圧制御のための電
圧を決定するのが好ましい。

【００２９】一方、転写ニップ部に転写材がないときに
転写ローラ５を定電圧制御し、このとき転写ローラ５に
流れる電流に応じて像転写時の定電圧制御のための電圧
を決定しても良い。このように転写ローラ５に流れる電
流を検知することによっても転写ローラ５の抵抗変動を
予測できる。即ち転写ニップ部に転写材がないときの転
写ローラ５の電圧−電流特性を検知すれば転写ローラ５
の抵抗を予測できる。

【００３０】（３）加熱定着装置６図３は加熱定着装置６の断面構成を示したものである。
図３において、定着部材１０は以下の部材から構成され
る。１３は熱容量の小さな定着フィルムであり、クイッ
クスタートを可能にするために１００μｍ以下の厚さが
良く、耐熱性、可撓性を有するポリイミド、ポリアミド
イミド、ＰＥＥＫ・ＰＥＳ（ポリエーテルスルポン）・
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＦＡ、ＰＴ
ＦＥ、ＦＥＰ等のフィルムである。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以上の厚みが好まし
い。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、Ｐ
ＴＦＥ、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。また、１１は定着フィル
ム１３の内部に具備された加熱用ヒータであり、これに
より定着フィルム１３を介して記録材上のトナー像を溶
融、定着させるニップ部の加熱を行う。１２は加熱用ヒ
ータ１１を保持し、ニップと反対方向への放熱を防ぐた
めの断熱ステイホルダーであり、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てい
て、矢印の方向に回転自在に配置されている。また、定
着フィルム１３は内部の加熱用ヒータ１１および断熱ス
テイホルダー１２に摺擦案内されながら回転するため、
加熱用ヒータ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。このため加熱用ヒータ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。ヒータ１１は通電により所定の温度に加熱温
調される。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。

【００３１】加圧部材（加圧ローラ）２０は芯金２１の
外側にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成さ
れた弾性層２２からなり、この上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、
ＦＥＰ等の離型性層を形成してあってもよい。加圧部材
２０は上記の定着部材１０の方向に不図示の加圧手段に
より、長手方向両端部から加熱定着に必要なニップ部を
形成するべく十分に加圧されており、長手方向端部から
芯金２１を介して不図示の回転駆動により、矢印の方向
に回転駆動される。これにより上記定着フィルム１３は
ステイホルダー１２の外側を図の矢印方向に従動回転す
る。あるいは定着フィルム１３の内部に不図示の駆動ロ
ーラを設け、駆動ローラを回転駆動することにより、定
着フィルム１３を回転させる。

【００３２】加熱部材としてのヒータ１１には図１３で
示したものと同じセラミックヒータが使用される（図３
ではヒータ１１の詳細は省略）。例えば、アルミナ等の
電気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量のセラミック基板の
面（定着フィルム１３と対面する側の面）に基板長手
（図面に垂直の方向）に沿って銀パラジューム（Ａｇ／
Ｐｂ）・Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷
等で形成具備させ、さらに該発熱抵抗層形成面を薄肉ガ
ラス保護層で覆ってなるものである。このセラミックヒ
ータ１１は通電発熱抵抗層に通電がなされることにより
該通電発熱抵抗層が発熱してセラミック基板・ガラス保
護層をヒータ全体が急速昇温する。このヒータ１１の昇
温がヒータ背面に配置された温度検知手段１４により検
知されて不図示の通電制御部へフィードバックされる。
通電制御部は温度検知手段１４で検知されるヒータ温度
が所定のほぼ一定温度（定着温度、ここでは１９０℃）
に維持されるように通電発熱抵抗層に対する通電を制御
する。すなわちヒータ１１は所定の定着温度に加熱・温
調される。

【００３３】このような定着用の薄いフィルム１３を用
いたフィルム加熱方式の加熱装置においては、加熱部材
としてのセラミックヒータ１１の高い剛性のために弾性
層２２を有している加圧ローラ２０がこれを圧接させた
ヒータ１１の扁平下面にならって圧接部で扁平になって
所定幅の定着ニップ部Ｎを形成し、定着ニップ部Ｎのみ
を加熱することでクイックスタートの加熱定着を実現で
きる。

【００３４】（４）実験例通常、上記のような加熱定着装置６において通常の封筒
通紙時は、図４（ａ）のようにセラミックヒータ１１と
加圧ローラ２０の間に隙間は無く、過度の昇温は起こら
ない。しかし、図４（ｂ）のように封筒等の多重送が発
生した場合、非通紙部でセラミックヒータ１１と加圧ロ
ーラ２０の間に隙間が発生し、過度の昇温が発生し、フ
ィルムガイド１２の溶融やセラミックヒータ１１の破損
等を引き起こす場合がある。

【００３５】図５に封筒重送時のセラミックヒータ１１
裏面到達温度を示す。また、セラミックヒータ破損が発
生する重送数及び発生環境を表１に示す。尚、本実施例
で使用した加圧ローラはφ１２の鉄芯金にシリコーンゴ
ムを４ｍｍの厚みで形成し、その上にフッ素樹脂を分散
させたＰＦＡチューブで被覆し、φ２０、硬度４１度
（Ａｓｋｅｒ−Ｃ５００ｇ加重時）としたものを使用
し、紙は封筒（ｃｏｍ１０（商品名））を使用した。

【００３６】

【表１】

【００３７】図４及び表１より封筒４〜５重送で非通紙
部のヒータ１１裏面で過度の昇温が起こり、セラミック
ヒータ１１と加圧ローラ２０の浮きが発生していること
がわかる。また、低温環境では、紙温度が低いために通
紙中の供給電力が増し、浮き部の昇温が激しくなり、破
損に至る場合がある。

【００３８】一方、転写ローラ５部では、封筒等の重送
が発生した場合、図６（ｂ）のように紙厚により非通紙
部でドラムと転写ローラが離間するため、転写ローラか
らドラムへ直接流れる電流が無くなり、封筒単送時（図
６（ａ））に比べて転写電流が減少する。これに加えて
多重送により紙厚が増すことによって紙抵抗が大幅に増
加し、転写電流が激減する。

【００３９】図７〜９に封筒多重送時の転写電流をＮ／
Ｎ環境、Ｌ／Ｌ環境、極低温環境で調べた結果を示す。
図７〜９から封筒の多重送により転写電流が小さい厚紙
や、ＯＨＰ用紙（透明樹脂シート）よりも転写電流が小
さくなることがわかる。ここで、Ｌ／Ｌ環境や極低温環
境で転写電流が小さくなっているのは紙の水分が少なく
抵抗が高くなるためである。尚、使用した転写ローラ５
はφ６の鉄製の芯金５ａにイオン導電系のＮＢＲ（ニト
リルブタジエンゴム）により弾性層５ｂを形成し、φ１
５、硬度４５度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ１ｋｇ加重時）とし
たものである。また、ＮＢＲの配合調整により抵抗３×
１０^８ Ωとした。転写ローラ５には、ＡＴＶＣ制御に
よって像転写時にＮ／Ｎ環境ならば０．７〜１．４ＫＶ
で、Ｌ／Ｌ環境ならば１．４〜３．５ＫＶで、極低温環
境ならば３．５〜４．５ＫＶで、定電圧制御される。

【００４０】転写電流は、転写バイアスを印加してから
０．５秒後からサンプリングを開始し、３０ｍｓ間隔で
１６ポイント（転写ローラ約一周分）測定し、平均値を
とった。

【００４１】この結果から、転写電流が１．７５μＡ以
下の場合には封筒重送と見なし紙搬送を停止するシーケ
ンスとした（図１０参照）。または、転写電流が１．７
５μＡ以下の場合には定着器の温調温度を２０℃下げる
（設定温度を１７０℃とする）ようにしても良い。紙搬
送を停止したときにはジャムなどを表示して操作者に知
らせるのが良い。

【００４２】上記シーケンスにより、極低温環境では、
封筒４〜５重送を検知することができ、紙搬送が停止
し、定着器まで搬送されることが無くなり、セラミック
ヒータ１１の破損を防ぐことができることが確認され
た。

【００４３】図８を参照すると、本例によれば表１に示
すようにヒータの破損が生じないＬ／Ｌ環境においても
紙搬送を停止する、又は温調温度を下げているが、ヒー
タの破損が生じなくてもヒータの機械的耐久性や温度耐
久性を考えるとそのようにするのが良い。

【００４４】また本例では、転写ローラ５はＡＴＶＣ制
御されるので、環境に応じて転写ローラ５を定電圧制御
する電圧が可変となっているが、重送を判断するのに転
写ローラ５の抵抗変動分も考慮されているので、ＡＴＶ
Ｃ制御を行なわない場合に比べて、より精度良く、重送
の判断を行なうことができる。

【００４５】〈第２の実施例〉本実施例では封筒重送時
にドラムと転写ローラが充分に離間し、転写電流の減少
が精度よく検知できるように転写ローラ硬度を５０度以
上（Ａｓｋｅｒ−Ｃ１ｋｇ加重時）、転写ローラ５の回
転方向の抵抗ムラ１．２以下とした。尚、その他の装置
構成、動作、条件は前記第１実施例と同様であり再度の
説明は省略する。

【００４６】前述のように、封筒重送を精度よく検知す
るためには、封筒重送時にドラムと転写ローラが充分に
離間しなければならない。また、通紙時の転写電流値モ
ニターも紙が定着器に到達する前に検知する必要がある
ため、転写ローラ１周分程度の時間で検知を行なわなけ
ればならない。そのためには、転写ローラ硬度がある程
度高く、周方向の抵抗ムラも小さくなくてはならない。

【００４７】前記実施例１では、硬度も４５度とソリッ
ド転写ローラとしては比較的低く、回転方向の周ムラ
１．４と大きいものを使用したため、封筒の多重送を検
知できない場合もあった。

【００４８】そこで、まず以下のような硬度の異なるＮ
ＢＲのソリッドゴムを備える転写ローラで封筒重送検知
が可能であるかを調べた。その結果を表２に示す。

【００４９】転写ローラローラ硬度回転方向抵抗周ムラＡソリッドローラ４０１．２Ｂソリッドローラ４５１．２Ｃソリッドローラ５０１．２Ｄソリッドローラ５５１．２

【００５０】

【表２】

【００５１】上記表２より、より確実に重送検知を行う
ためには転写ローラ硬度として５０度以上であるのが好
ましいことがわかった。

【００５２】次に、以下のように周方向の抵抗ムラの異
なるＮＢＲのソリッドゴムを備える転写ローラを用い
て、封筒重送検知が可能であるかを調べた。その結果を
表３に示す。

【００５３】

【００５４】

【表３】

【００５５】このように、確実に封筒多重送の検知を行
うためには、周方向の抵抗ムラは１．２以下であるのが
良い。

【００５６】以上より、精度良く封筒の多重送を検知す
るためには、転写ローラ硬度５０度以上、回転方向の抵
抗ムラ１．２以下であるのが好ましいことがわかった。

【００５７】〈第３の実施例〉本実施例では印加バイア
ス（転写ローラの抵抗により変動する）により、上記転
写電流しきい値を変えることとした。尚、その他の条件
は前記実施例と同様であり再度の説明は省略する。

【００５８】転写ローラ５として、イオン導電系のＮＢ
Ｒを用いたローラを使用した場合、使用環境の温湿度に
より抵抗が変動することが知られている。そのため、紙
に所望の転写電流を流すために転写ニップ部に転写材が
ないとき転写ローラへ定電流制御中の電圧（転写ローラ
抵抗により変動）に応じて転写電圧を変えるＡＴＶＣ制
御を行っている。表４に各環境での転写ローラ抵抗値と
転写電圧の関係を示す。これは第１の実施例でも同様で
ある。

【００５９】

【表４】

【００６０】表４よりわかるように、転写電圧（転写ロ
ーラ抵抗）によりほぼ使用環境がわかり、転写電流しき
い値を決定する事ができることがわかる。

【００６１】表４と図７〜８より各転写電圧時の転写電
流しきい値を表５に示す。

【００６２】

【表５】

【００６３】表５のように転写電流しきい値を設定する
ことで、Ｎ／Ｎ環境での封筒重送検知が可能となりう
る。但し、上記設定の場合、Ｎ／ＮのＯＨＰ用紙で誤検
知の可能性が高いため、検知時には定着設定温度を通常
の１９０℃から２０℃低下して、１７０℃にして通紙す
るシーケンスとした。

【００６４】このときの、封筒多重送時のヒータ裏面温
度を図１１に示す。これより、封筒の多重送時でも非通
紙部の過度の昇温を防ぐことができることがわかる。

【００６５】上記のシーケンスによって、Ｎ／Ｎ、Ｌ／
Ｌ、極低温環境で封筒４重送以上が確実に検知でき、セ
ラミックヒータ破損を防ぐことができることが確認され
た。

【００６６】なお、特にＮ／Ｎ環境ですぐにヒータの破
損が生じない場合でもヒータの機械的耐久性や温度耐久
性を考慮すると紙搬送を停止したり、湿調温度を下げた
りすることが好ましい。

【００６７】〈第４の実施例〉本実施例では、画像形成
装置の給紙口により上記転写電流しきい値を変えること
とした。尚、その他の条件は前記実施例と同様であり再
度の説明は省略する。

【００６８】転写電流は紙種や紙厚により異なり、ＯＨ
Ｐ用紙や厚紙等の高抵抗紙で少なくなる。従って、図１
のＭＰ（マルチペーパー）トレイ２１のように厚紙やＯ
ＨＰ用紙、封筒等特殊紙が通紙される給紙口からのプリ
ントでは、封筒の多重送以外でも転写電流が小さくなる
場合がある。これに対して、封筒専用フィーダー３０
は、通紙する紙種が封筒のみに限られるために、多重送
時以外に転写電流が小さくなる場合はない。

【００６９】封筒専用フィーダー３０による転写材搬送
能力は、ＭＰトレイ２１による搬送能力よりも大きく設
定されているので、多重送は封筒専用フィーダー３０に
よる場合がより可能性が高い。また、重送する転写材の
数も封筒フィーダーによる場合の方が多い可能性が高
い。

【００７０】図７〜９に厚紙やＯＨＰ用紙プリント時の
転写電流値を示す。図７〜９からわかるように厚紙やＯ
ＨＰ用紙通紙時に封筒多重送に近い値の転写電流になる
場合がある。

【００７１】従って、本実施例では下表のように転写電
流しきい値を決定した。

【００７２】

【表６】

【００７３】給紙口が封筒フィーダーで像転写時に表６
の転写電流しきい値以下の場合は封筒多重送とみなし、
紙搬送を停止するシーケンスとした。また給紙口がＭＰ
トレイで表６の転写電流しきい値以下の場合には定着設
定温度を通常の１９０℃から２０℃低下させて１７０℃
に設定するシーケンスとした。

【００７４】上記シーケンスにより、封筒フィーダー使
用時には３重送以上の重送が検知可能となり、セラミッ
クヒータ１１に不要なダメージを与えることを防ぐこと
ができ、ＭＰトレイ２１給紙時には、厚紙やＯＨＰシー
トのような封筒以外の用紙での誤検知を防ぐことができ
ることが確認された。

【００７５】〈第５の実施例〉本実施例ではユーザーが
行う紙サイズ指定の情報により、上記転写電流しきい値
を変えることとした。尚、その他の条件は前記実施例と
同様であり再度の説明は省略する。

【００７６】ＭＰトレイ２１からプリントを行う場合に
は、ユーザーが紙サイズの指定を行うが、ユーザが選択
した紙サイズ情報に基づき、転写電流しきい値をかえる
ことにより、Ａ４、ＬＴＲ系列の誤検知を防ぐことがで
きる。

【００７７】紙サイズ指定による転写電流しきい値を下
表に示す。

【００７８】

【表７】

【００７９】転写電流が表７の値以下の場合は封筒の多
重送とみなし、紙搬送を停止するシーケンスとした。但
し、Ａ４、ＬＴＲ（レター）、ＬＧＬ（リーガル）指定
時もサイズを誤って指定してしまう可能性があるため、
封筒重送検知を行う。

【００８０】上記シーケンスにより、封筒やＡ４、ＬＴ
Ｒ系列の紙の通紙を行った結果、Ａ４、ＬＴＲ系列の厚
紙やＯＨＰシートのような封筒以外の用紙での誤検知が
減少し、精度良く封筒多重送を検知することができるこ
とが確認された。

【００８１】〈第６の実施例〉本実施例では複数の定着
モードを有する場合に、定着モードにより上記転写電流
しきい値を変えることとした。尚、その他の条件は前記
実施例と同様であり再度の説明は省略する。

【００８２】本例では、表面性の悪いボンド紙や厚紙の
定着性を確保するためのラフペーパーモード（定着設定
温度を通常より上げる、又は、通常より給紙間隔（連続
プリント時の転写材と次の転写材との間隔）をあけるモ
ード）や、ＯＨＰのように定着性が良すぎるために、ト
ナーの粘着力でＯＨＰ用紙どうしが張り付くのを防ぐた
めのＯＨＰモード（定着設定温度を通常より下げるモー
ド）等の特殊紙に対応した定着モードをユーザが指定し
た場合、その情報に基づいて転写電流しきい値を変える
ことにより、厚紙やＯＨＰ用紙での誤検知を防ぐことが
できる。

【００８３】図７〜９より各定着モードでの転写電流し
きい値を表８のように決定した。

【００８４】

【表８】

【００８５】上記シーケンスで、厚紙、ＯＨＰ用紙、封
筒の通紙テストを行った結果、厚紙やＯＨＰシートのよ
うな封筒以外の用紙での誤検知を防ぐことができ、封筒
の多重送を精度良く検知できることが確認できた。

【００８６】〈第７の実施例〉本実施例では、装置にプ
リント開始信号が入力されたときの定着器の検出温度に
より上記重送検知を行うかどうかを決定することとし
た。尚、その他の条件は前記実施例と同様であり再度の
説明は省略する。プリント開始信号は、画像形成装置自
体のコピーボタン、画像形成装置に接続されたコンピュ
ータ、ワープロ等により入力すれば良い。

【００８７】封筒多重送時のセラミックヒータ１１破損
は、定着器が冷えた状態からプリントを開始した場合に
特に発生しやすい。つまり、定着器全体が冷えていて、
多重送した封筒の端部付近の局所的な昇温による熱スト
レスによってヒータ破損が発生する。

【００８８】多重送時にヒータ破損が発生する場合のプ
リント開始時の定着器温度の関係を表９に示す。

【００８９】

【表９】

【００９０】表９からわかるように８０℃以上の場合に
は、封筒の多重送が発生しても破損しない。

【００９１】そこで、ヒータ温度が８０℃より低い場合
のみ、前記実施例と同様の重送検知シーケンス（紙搬送
を停止する、又は定着器の設定温度を通常より下げる）
を行うこととした。

【００９２】上記のようなシーケンスにすることによ
り、封筒の多重送によるセラミックヒータ破損を防ぐこ
とができると同時にほとんどの場合で厚紙やＯＨＰ用紙
での誤検知が起こらないことが確認された。

【００９３】なお以上の全ての実施例において、像転写
中の転写ローラ５を定電圧制御していたが、転写ローラ
から転写材を介さずに感光体へ直接電流が流れることに
よるメモリーを無視すれば、転写ローラを定電流制御す
ることもできる。このとき封筒の重送検知シーケンス
は、像転写中の転写ローラ５に生じる電圧をモニターに
してこれに応じて行うかどうかを決めれば良い。即ち、
像転写中の像担持体と転写ローラとの間のインピーダン
ス変化（転写ローラの電圧−電流特性変化）により転写
ニップ部で封筒が重送されているか否かを予測すること
ができる。なお定電流制御の電流値もＡＴＶＣ制御によ
り決定することが好ましい。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば定
着フィルムを介してトナー像を加熱するヒータの破損、
劣化を防止できる。

【００９５】また、本発明によれば、転写材の厚さを検
知するような特別なセンサが不要なのでコストアップも
生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像形成装置の構成図。

【図２】実施例１の転写ローラ部分の拡大模型図。

【図３】実施例１の加熱定着装置を示す図。

【図４】（ａ）封筒単送時の定着器を表す図。（ｂ）封筒多重送時の定着器を表す図。

【図５】封筒多重送時のヒータ裏面温度を表す図。

【図６】（ａ）封筒単送時の転写ローラ部を表す図。（ｂ）封筒多重送時の転写ローラ部を表す図。

【図７】Ｎ／Ｎ環境での封筒重送時の転写電流を表す
図。

【図８】Ｌ／Ｌ環境での封筒重送時の転写電流を表す
図。

【図９】極低温環境での封筒重送時の転写電流を表す
図。

【図１０】実施例１の制御を表すフローチャート。

【図１１】封筒多重送時にヒータ裏面到達温度の定着温
度依存性を表す図。

【図１２】従来例に係わる画像形成装置の構成図。

【図１３】従来例に係わる加熱定着装置の要部構成図。

【符号の説明】

１感光ドラム２帯電手段３画像情報露光手段４現像装置５転写ローラＴ転写ニップＳ転写バイアス印加電源６加熱定着装置７クリーニング装置１０加圧部材１１ヒータ１２断熱ステイホルダー１３定着フィルム２０加圧部材２１ＭＰトレイ３０封筒フィーダーＰ転写材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、この像担持体から転写材に
トナー像を転写位置で転写する転写部材であって、前記
転写位置に送られた転写材の前記像担持体側の面とは反
対側の面に接触する転写部材と、転写材に前記トナー像
を定着するニップ部を備える定着手段であって、定着フ
ィルムと、前記定着フィルムを介して前記トナー像を加
熱するヒータと、前記ニップ部で前記定着フィルムをバ
ックアップするバックアップ部材と、を備える定着手段
と、を有する画像形成装置において、転写材への前記トナー像の転写時に前記転写部材に流れ
る電流又は前記転写部材に供給される電圧に基づいて、
前記定着手段の設定温度が決定される、又は転写材の搬
送動作が停止されるかどうかが決定されることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】前記電流が所定値以下となったとき前記
定着手段の設定温度が下げられる、又は転写材の搬送動
作が停止されることを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項３】転写材への前記トナー像の転写時に前記
転写部材は所定電圧で定電圧制御されることを特徴とす
る請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記所定電圧は、前記転写位置に転写材
がないときに前記転写部材に流れる電流に基づいて決定
されることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】前記転写位置に転写材がないときに前記
転写部材は定電流制御され、前記所定電圧は、前記定電
流制御中に前記転写部材に供給される電圧に基づいて決
定されることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項６】前記所定値は、前記所定電圧に応じて可
変であることを特徴とする請求項３又は４の画像形成装
置。
【請求項７】前記装置は、転写材して封筒を給送可能
な第１給送部と、転写材として普通紙を給送可能な第２
給送部と、を備え、前記所定値は、選択される前記第１
又は第２給送部に応じて可変であることを特徴とする請
求項２乃至６のいずれかの画像形成装置。
【請求項８】前記所定値は、使用される転写材のサイ
ズに応じて可変であることを特徴とする請求項２乃至７
のいずれかの画像形成装置。
【請求項９】前記定着手段は、定着条件の異なる複数
の定着モードを備え、前記所定値は、選択される定着モ
ードに応じて可変であることを特徴とする請求項２乃至
８のいずれかの画像形成装置。
【請求項１０】前記装置に画像形成開始信号が入力さ
れたときの前記定着手段の温度に応じて前記定着手段の
設定温度が決定される、又は転写材の搬送動作が停止さ
れるかどうかが決定されることを特徴とする請求項１乃
至９のいずれかの画像形成装置。
【請求項１１】前記転写部材は、前記像担持体に圧接
され、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度５０°以上であることを特徴
とする請求項１乃至１０のいずれかの画像形成装置。
【請求項１２】前記転写部材は、ローラ状であること
を特徴とする請求項１乃至１１のいずれかの画像形成装
置。
【請求項１３】前記バックアップ部材は、前記定着フ
ィルムに圧接されることを特徴とする請求項１乃至１２
のいずれかの画像形成装置。
【請求項１４】前記バックアップ部材は、前記定着フ
ィルムに圧接される加圧ローラであることを特徴とする
請求項１乃至１３のいずれかの画像形成装置。
【請求項１５】前記ヒータは、セラミック基体と、こ
の基体に支持される発熱抵抗層と、を備えることを特徴
とする請求項１乃至１４のいずれかの画像形成装置。