(57)【要約】【課題】新たな温度検知素子を追加することなく、画像形成装置の置かれた雰囲気温度を識別し、環境に適した加熱定着制御を実行する。【解決手段】クィックスタートが可能な低熱容量の薄肉フィルムを用いた加熱定着装置において、加熱源である発熱体の温度を検知・制御するために設けた温度検知素子を用いて、画像形成装置のおかれた雰囲気温度を識別し、環境にあった定着温調温度で加熱源であるヒータへの通電を制御する。定着温度と雰囲気温度の識別を確実なものとするため、直前になされた画像形成動作のプリント枚数に応じた所定経過時間経過後の温度検知素子の温度を検知することで、加熱定着のために加熱された温度ではなく、画像形成装置のおかれた雰囲気温度を確実に識別する。これは、定着の各部材が低熱容量の部材から形成された薄肉フィルムを用いた加熱定着装置であるから可能とできた。【選択図】        図１
2006003777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作終了後から所定時間経過した後、または、電源投入後から所定時間を経過した後の温度検知素子の検知温度に応じて、次回以降の加熱定着実行時の制御温度を切替える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記次回以降の加熱定着実行時の制御温度は、温度検知素子の検知温度が所定温度よりも低く検知された場合は画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値よりも低いと判断し加熱用ヒータの発熱量が多くなるように通電発熱体への通電を制御し、検知温度が所定温度よりも高く検知された場合は画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定よりも高いと判断し加熱用ヒータの発熱量が少なくなるように通電発熱体への通電を制御する
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】
未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作終了後から所定時間経過した後、または、電源投入後から所定時間を経過した後の、温度検知素子の検知温度に応じて、次回以降の記録材の給紙タイミングを変更可能とする
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記次回以降の加熱定着実行時の記録材の給紙タイミングとして、温度検知素子の検知温度が所定値よりも低く検知された場合は画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値よりも低いと判断し記録材を給紙するタイミングを遅らし、検知温度が所定温度よりも高く検知された場合は画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値よりも高いと判断し給紙するタイミングを早くする
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記次回以降の加熱定着実行時の記録材の給紙タイミングとして、温度検知素子の検知温度が所定値よりも低く検知された場合は、画像形成装置の設置された雰囲気温度が低いと判断し、
記録材を搬送する間隔を大きくする
ことを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段として半導電性材料からなる回転体としての転写ローラを備え、記録材上に転写された未定着トナー像を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置、を備えた画像形成装置において、
前記転写手段としての転写ローラに所定の電流または電圧を印加し、その時の出力電圧または流れる電流値を検知する手段を有し、
前記加熱定着装置は、前記加熱用ヒータの温度を検知することで加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために、加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えており、
画像形成動作終了後から所定時間経過した後、または、電源投入後から所定時間を経過した後の温度検知素子の検知温度と、画像形成実行時に検出された転写ローラの出力電圧または流れた電流値、に応じて次回以降の加熱定着実行時の制御温度を切替える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記転写ローラに所定の電流を流して、その時に検知した出力電圧値がある所定の値以下の時、または、前記転写ローラに所定の電圧を印加して、その時に検知した電流値がある所定の値以上の時、且つ、温度検知素子の検知温度が所定温度よりも高く検知された場合は、画像形成装置の設置されている雰囲気が所定値よりも高湿且つ高温であると判断し、加熱用ヒータの発熱量が少なくなるように通電発熱体への通電を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写ローラに所定の電流を流して、その時に検知した出力電圧値がある所定の値以下の時、または、前記転写ローラに所定の電圧を印加して、その時に検知した電流値がある所定の値以上の時、且つ、温度検知素子の検知温度が所定温度よりも高く検知された場合は、画像形成装置の設置されている雰囲気が所定値よりも高湿且つ高温であると判断し、
記録材を給紙するタイミングを早くする
ことを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作開始実行時の温度検知素子の検知温度が所定温度以下であった場合、画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値より低いと判断し、次回以降の加熱定着実行時に加熱用ヒータからの発熱量が多くなるように通電を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作開始実行時の温度検知素子の検知温度が所定温度以下であった場合、画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値より低いと判断し、記録材の給紙タイミングを遅らせる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作開始実行時の温度検知素子の検知温度が所定温度以下であった場合、画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値以下であると判断し、記録材の搬送間隔を大きくするようにする
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記所定時間とは、少なくとも加熱用ヒータに設けられた温度検知素子の検知温度が、画像形成装置が設置された環境下と略同温度になるまでの時間であり、直前の画像形成が行われた枚数により異なる
ことを特徴とする請求項１ないし１１いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成装置の電源を投入してからの前記所定時間とは、少なくとも加熱用ヒータに設けられた温度検知素子の検知温度が、画像形成装置が設置された環境下と略同温度になるまでの時間である、
ことを特徴とする請求項１ないし１２いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
画像形成動作終了後から所定時間を経過する前に、次の画像形成動作が実行される場合は、加熱定着実行時の制御温度を切り替えることなく、直前の制御温度にならう、または基準となる制御温度にて加熱定着を実行する
ことを特徴とする請求項１ないし１３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
画像形成装置の本体の電源投入直後は、画像形成装置の設置された雰囲気温度によらず、加熱用ヒータからの発熱量が最も大きくなる通電制御として加熱定着を実行する
ことを特徴とする請求項１ないし１４いずれか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、記録材上に現像材からなる像を転写形成し、その像を加熱定着することで永久画像とする加熱定着装置を備えた電子写真方式、静電記録方式を用いた画像形成装置に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、静電記録方式等の作像プロセスを利用した画像形成装置では、像担持体である感光ドラム上に静電潜像を形成し、潜像を現像剤であるトナーにより可視化されたトナー像として記録材上に転写し、その後、トナー像が転写された記録材を、加熱定着装置に設けられた定着部材と加圧部材からなる定着ニップ部を通過させることにより、記録材上にトナー像を永久画像として加熱定着している。
【０００３】
まず図２は、本発明に係る画像形成装置の典型的な一例を示す要部の概略断面図である。図２において、２は紙面に垂直方向に延在配置された感光ドラムであり、ＯＰＣ（有機光半導体）、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シリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム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３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Ｌ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でトナーが現像されることで可視化される。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。
【０００４】
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された転写材Ｐ上に感光ドラム上より転写される。このとき転写材は感光ドラムと転写ローラに一定の加圧力で挟持搬送される。転写部は感光ドラムとこれに当接する半導電性転写ローラからなる転写ニップ部Ｎｔからなり。感光ドラム上のトナー像がこの転写ニップ部Ｎｔに回転移動するタイミングにあわせて、記録在が供給されて転写ニップ部Ｎｔを通過する。この時、転写ローラには転写高圧電源から、トナーの帯電とは逆極性の転写バイアスが印加されることで、感光ドラム上のトナー像が記録材上に転移する。このような転写バイアスの制御に関しては、既にＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が提案され、制御として用いられている。この方式は、転写時に転写ローラに印加する転写バイアスを最適化する手段で、画像形成実行前の前回転中に転写ローラから感光ドラムに所望の定電流を流し、その時に印加されたバイアス値Ｖ０から転写ローラの抵抗値を検出し、転写時に転写ローラの抵抗値に応じた定電圧バイアスを印加することで、転写ローラの抵抗値によらずに常に最適な転写バイアスを印加する制御である。この場合、転写バイアス値としての定電圧値Ｖｔは、以下の式（ＡＴＶＣ式）にて表される。
Ｖｔ＝ＡＶ０＋Ｂ（Ａ、Ｂは定数）
【０００５】
接触転写方式では、転写ローラの抵抗値により記録材先端に印加すべき最適な転写バイアス値が変わる。また、転写ローラは半導電性ゴムから形成されるため個々の抵抗値のバラツキが大きく、転写ローラのおかれる雰囲気下の環境にもより抵抗値が変動してしまう。同様に記録材の抵抗値に代表される特性も激しく変化することになる。これらの特性を活かして、転写ローラの抵抗値から高温高湿環境（Ｈ／Ｈ）と低温低湿環境（Ｌ／Ｌ）を区別することが可能となると共に、環境変動に伴う転写ローラの抵抗値変化によって転写性が変わらないようにすることが出来る。また、Ｖｔの算出は、記録材先端にて転写爆発などの転写電流不良による現象を防ぐために、前回転によって求められたＶ０により算出される。
【０００６】
以上の転写プロセスによって、トナー像が転写された転写材は加熱定着装置７へと搬送され、永久画像として定着される。一方、感光ドラム上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング部材６により感光ドラム表面より除去される。
【０００７】
加熱定着装置としては、熱ローラー方式が広く普及し使用されてきたが、近年、特にスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せずに消費電力を極力低く抑える方法、加熱定着装置の定着にかかわる加熱部材と加圧部材の熱容量を極力小さくすることで瞬時に定着可能状態へと推移できクィックスタートを可能とする、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、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等に提案されている。図３に該フィルム加熱方式の加熱定着装置の要部の概略構成図を示した。
【０００８】
すなわち図３において、ステイホルダー（支持部材）１２に固定支持させた加熱部材（加熱体、以下加熱用ヒータと記す）１１と、弾性を有する加圧ローラ２０の間に、耐熱性を有した樹脂性の薄肉フィルム（以下、定着フィルムと記す）１３を挟んで所定のニップ幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成させる。加熱用ヒータ１１は通電により所定の温度に加熱・温調される。定着フィルムは不図示の駆動手段あるいは加圧ローラの回転力により、定着ニップ部において加熱用ヒータ面に密着・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の樹脂性部材である。
【０００９】
加熱用ヒータは、所定の温度に加熱温調するために、加熱用ヒータの反定着フィルム側には温度検知素子であるサーミスタ１４が設けられている。
【００１０】
未定着トナー像が形成された記録材Ｐは定着フィルムの面に密着して該定着フィルムと一緒に定着ニップ部を挟持搬送される。この定着ニップ部において、記録材上の未定着トナー像は、加熱用ヒータからの熱エネルギーにより定着フィルムを介して加熱されることで未定着トナー像は記録材上に加熱定着され永久画像となる。定着ニップ部を通った記録材部分は定着フィルムの面から剥離して搬送される。
【００１１】
また、近年のコンピュータ産業の発展に伴い、画像出力装置としてのプリンタの需要も高まり世界各国で使用されるようになってきた。これにより、使用される紙種も坪量（厚み）、表面性等多種多様に富むと同時に画像形成装置の高速化と相まって、１枚目の排出時間（プリントアウトタイム）の短縮化、記録材へのトナーの定着性の確保、などの観点から、加熱用ヒータから記録材へ与える熱量を増すことで、ユーザの満足するプリントアウトタイムや定着性を得てきている。さらに近年、ユーザの高画質化に対する要求も高まり、ドットの再現性、階調性に優れたプリンタを実現するために、顕像剤（現像剤）であるトナーの平均粒径もさらに微小化されるなどの技術改善により、高画質化が図られている。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献４】特開平４−２０４９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した画像形成装置では、記録材上の未定着トナー像の定着は常に満足できるものとするために発熱体である加熱用ヒータの温調制御を行っているが、その温調制御は、定着性が損なわれやすい条件下、即ち、記録材としては表面性が粗い（ざらざらしている）、坪量が大きい（厚い）記録材、低温環境下、などでも常に満足できる制御として設定されている。そのため、記録材の種類、画像形成装置の設置されている環境によっては、必要十分以上な熱エネルギーを記録材に与えている場合が多々ある。例えば、一般的なオフィス環境下では、表面性が滑らかな薄紙（坪量が６５〜８０ｇ／ｍ２のもの）、所謂普通紙が広く使われており、画像形成装置が設置されている環境も空調の完備された環境であり、このような条件下では必要十分異常な熱エネルギーが与えられていることになる。必要十分以上な熱エネルギーを記録材に与えた場合、広く知られているように排紙された記録材が湾曲する（カール現象）、余分な電力を消費する、他にも記録材が定着ニップ部にて搬送力を失いジャムしてしまう定着スリップジャムなどがデメリットとして挙げられる。定着スリップジャムに関して以下に詳細な説明をする。
【００１３】
上述したような画像形成装置像の加熱定着装置は、記録材上の未定着トナー像を安定して定着させるために加熱体である発熱用ヒータは所望の定着制御温度となるように温調制御を行っているが、加圧ローラについては温度制御手段を有していない。そのため、加熱用ヒータの温度が略一定であっても、加圧ローラの温度が一定の温度になるとは限らず、記録材の厚み・熱容量、記録材の搬送間隔によって加圧ローラの温度は変化してしまう。定着性から考えると、加圧ローラの表面温度は高温である方が良いが、定着スリップジャムは加圧ローラ温度が高温になりすぎると発生してしまう。また、先述したカールについても悪化することになる。
【００１４】
定着スリップジャムとは、加圧ローラ駆動、定着フィルム従動（テンションレス）である低コスト・小型化を図ったフィルム加熱方式の加熱定着装置においては、定着ニップ部に未定着トナーが載った記録材が搬送された際に、加圧ローラと記録材が滑ってしまい、記録材を搬送出来なくなるために発生するジャム現象である。一般に、スリップジャムの発生し易い条件として、記録材としては高温高湿下環境下に放置された含水率の高い記録材、含水率で８．０％以上、坪量としては７０ｇ／ｍ２以下の薄紙、表面が滑らかな平滑紙、以上が記録材としてはスリップジャムの発生し易い記録材である。加圧ローラの表面温度としては高温になってしまう通紙条件、印字される画像パターンとしては印字率（記録材上に占めるトナーの占有割合）が高いパターンが厳しいものとなる。以下に詳細に述べる。
【００１５】
図４に加圧ローラ表面温度と加圧ローラの搬送力の関係を示したグラフである。ここで、加圧ローラ表面温度とは記録材が定着ニップ部に突入した瞬間の温度であり、加圧ローラの搬送力とは図５に示したような装置にて、記録材が加圧ローラによって搬送できなくなる（スリップしている状態）瞬間の搬送力を、記録材に設けたフォースゲージＦにて測定したものである。図から分かるように、加圧ローラ表面温度が１３５℃付近を境に加圧ローラが記録材を搬送する力が低減しているのが分かる。これは、高湿環境下にて記録材に吸湿された水分が、定着ニップ部で急激に加熱されることで蒸発するために、記録材と加圧ローラの間に水蒸気が介在してしまう（水蒸気層の形成）ことで、摩擦力が小さくなり、加圧ローラが記録材を搬送できなくなってしまい、記録材のスリップジャムに至る。
【００１６】
次に、表１にて、印字パターンとスリップジャムの発生を示す。
【００１７】
【表１】
2006003777.tif 000003
【００１８】
表に示したように、印字パターンは、ベタ白（印字なし）、５％の文字パターン、１５％の文字パターン、２５％印字率のハーフトーン（ＨＴ）パターン、５０％印字率のハーフトーン（ＨＴ）、ベタ黒（全面印字）、の６種類、先に説明した加圧ローラ表面温度は、１２０℃、１３０℃、１３５℃、１４０℃、１４５℃、１５０℃、の６水準、記録材の含水率は約８．５％のものを用いた。表のように、加圧ローラ表面温度が１２０℃であれば、何れの印字パターンでもスリップジャムの発生はないが、１３０℃になるとベタ黒がスリップし始め、順に５０％ＨＴでは１４０℃、２５％ＨＴでは１５０℃でスリップし始める。その一方、印字率が小さい１５％以下の文字パターンではスリップジャムが発生していない。これは、次に述べるような理由によるものである。記録材の定着フィルム側の印字率が高いと、定着ニップ部で発生した水蒸気は、記録材の定着フィルム側はトナー層が形成されているため、定着フィルム側から蒸発するのが妨げられるため、加圧ローラ側からのみ蒸発することになり、加圧ローラ表層と記録材の間に形成される水蒸気層が厚く形成されてしまい搬送力を大きく失うのに対して、印字率が小さい印字パターンの場合は、定着フィルム面側からの水蒸気が逃げることが可能であり、加圧ローラ表層と記録材の間に形成される水蒸気層が薄くしか形成されなく搬送力を失う割合が小さく記録材を搬送することが損なわれないためである。
【００１９】
次に、記録材の含水率とスリップジャムの関係について説明する。加圧ローラ表面温度は先と同様の６水準、印字パターンは５０％ＨＴとして、含水率を６．８％、７．７％、８．２％、８．５％、８．９％、の５水準で確認した結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
2006003777.tif 000004
【００２１】
表のように、加圧ローラ表面温度が１２０℃と低い場合は何れの含水率でもスリップジャムの発生はないが、加圧ローラ表面温度が高くなるにつれて含水率が低い記録材でもスリップジャムが発生し始め、また、含水率の高い記録材では加圧ローラ表面温度が低くてもスリップジャムが発生していることが分かる。
【００２２】
以上、説明したように定着ニップ部で記録材が搬送されない現象は、加圧ローラ表面温度、記録材の含水率、印字パターンなどに関係して発生しているものである。
【００２３】
本発明では、上述した
（１）画像形成装置の設置された環境に適した熱エネルギーを記録材に供給することで定着性とカールの両立の図れる加熱定着装置の実現
（２）画像形成装置の設置された環境に適した熱エネルギーを記録材に供給することで定着性とカールの両立を図りつつ、定着スリップジャムの発生しない加熱定着装置の実現
を具体化することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明では下記の構成を特徴とする画像形成装置とすることで、前記課題を解決することが達成できる。
【００２５】
（手段）
＜構成．１＞
未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作終了後から所定時間を経過した後の温度検知素子の検知温度に応じて、画像形成装置のおかれた環境を識別することで、次回以降の画像形成装置の動作を以下の手段にて切替える
（１）加熱定着実行時の定着制御温度を環境に適したものとする
（２）記録材の定着ニップへの搬送タイミングを環境に適したものとする
（３）記録材の搬送する間隔を環境に適したものとする
ことを特徴とするとすることで、
定着性の向上、記録材のカール、定着スリップジャムの防止、を満足する画像形成装置の実現を達成する。
【００２６】
＜構成．２＞
像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段として半導電性材料からなる回転体としての転写ローラを備え、記録材上に転写された未定着トナー像を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置、を備えた画像形成装置において、
前記転写手段としての転写ローラに所定の電流または電圧を印加し、その時の出力電圧または流れる電流値を検知する手段を有し、
前記加熱定着装置は、前記加熱用ヒータの温度を検知することで加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために、加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えており、
画像形成動作終了後から所定時間を経過した後の温度検知素子の検知温度と、画像形成実行時に検出された転写ローラの出力電圧または流れた電流値、に応じて次回以降の画像形成装置の動作を以下の手段にて切替える
（１）熱定着実行時の定着制御温度を環境に適したものとする
（２）記録材の定着ニップへの搬送タイミングを環境に適したものとする
（３）記録材の搬送する間隔を環境に適したものとする
ことを特徴とするとすることで、
定着性の向上、記録材のカール、定着スリップジャムの防止、を満足する画像形成装置の実現を達成する。
【００２７】
＜構成．３＞
未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作実行開始時に、温度検知素子の検知温度が所定温度以下である場合は、画像形成装置のおかれた環境が低温環境であると識別することで、画像形成装置の動作を以下の手段にて切替える
（４）加熱定着実行時の定着制御温度を環境に適したものとする
（５）記録材の定着ニップへの搬送タイミングを環境に適したものとする
（６）記録材の搬送する間隔を環境に適したものとする
ことを特徴とするとすることで、
定着性の向上を図れる画像形成装置の実現を達成する。
【００２８】
なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【００２９】
（１）未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作終了後から所定時間経過した後、または、電源投入後から所定時間を経過した後の温度検知素子の検知温度に応じて、次回以降の加熱定着実行時の制御温度を切替える
ことを特徴とする画像形成装置。
【００３０】
（２）前記次回以降の加熱定着実行時の制御温度は、温度検知素子の検知温度が所定温度よりも低く検知された場合は画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値よりも低いと判断し加熱用ヒータの発熱量が多くなるように通電発熱体への通電を制御し、検知温度が所定温度よりも高く検知された場合は画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定よりも高いと判断し加熱用ヒータの発熱量が少なくなるように通電発熱体への通電を制御する
ことを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００３１】
（３）未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作終了後から所定時間経過した後、または、電源投入後から所定時間を経過した後の、温度検知素子の検知温度に応じて、次回以降の記録材の給紙タイミングを変更可能とする
ことを特徴とする画像形成装置。
【００３２】
（４）前記次回以降の加熱定着実行時の記録材の給紙タイミングとして、温度検知素子の検知温度が所定値よりも低く検知された場合は画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値よりも低いと判断し記録材を給紙するタイミングを遅らし、検知温度が所定温度よりも高く検知された場合は画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値よりも高いと判断し給紙するタイミングを早くする
ことを特徴とする前記（３）に記載の画像形成装置。
【００３３】
（５）前記次回以降の加熱定着実行時の記録材の給紙タイミングとして、温度検知素子の検知温度が所定値よりも低く検知された場合は、画像形成装置の設置された雰囲気温度が低いと判断し、
記録材を搬送する間隔を大きくする
ことを特徴とする前記（３）または（４）に記載の画像形成装置。
【００３４】
（６）像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段として半導電性材料からなる回転体としての転写ローラを備え、記録材上に転写された未定着トナー像を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置、を備えた画像形成装置において、
前記転写手段としての転写ローラに所定の電流または電圧を印加し、その時の出力電圧または流れる電流値を検知する手段を有し、
前記加熱定着装置は、前記加熱用ヒータの温度を検知することで加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために、加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えており、
画像形成動作終了後から所定時間経過した後、または、電源投入後から所定時間を経過した後の温度検知素子の検知温度と、画像形成実行時に検出された転写ローラの出力電圧または流れた電流値、に応じて次回以降の加熱定着実行時の制御温度を切替える
ことを特徴とする画像形成装置。
【００３５】
（７）前記転写ローラに所定の電流を流して、その時に検知した出力電圧値がある所定の値以下の時、または、前記転写ローラに所定の電圧を印加して、その時に検知した電流値がある所定の値以上の時、且つ、温度検知素子の検知温度が所定温度よりも高く検知された場合は、画像形成装置の設置されている雰囲気が所定値よりも高湿且つ高温であると判断し、加熱用ヒータの発熱量が少なくなるように通電発熱体への通電を制御する
ことを特徴とする前記（６）に記載の画像形成装置。
【００３６】
（８）前記転写ローラに所定の電流を流して、その時に検知した出力電圧値がある所定の値以下の時、または、前記転写ローラに所定の電圧を印加して、その時に検知した電流値がある所定の値以上の時、且つ、温度検知素子の検知温度が所定温度よりも高く検知された場合は、画像形成装置の設置されている雰囲気が所定値よりも高湿且つ高温であると判断し、
記録材を給紙するタイミングを早くする
ことを特徴とする前記（６）または（７）に記載の画像形成装置。
【００３７】
（９）未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作開始実行時の温度検知素子の検知温度が所定温度以下であった場合、画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値より低いと判断し、次回以降の加熱定着実行時に加熱用ヒータからの発熱量が多くなるように通電を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【００３８】
（１０）未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作開始実行時の温度検知素子の検知温度が所定温度以下であった場合、画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値より低いと判断し、記録材の給紙タイミングを遅らせる
ことを特徴とする画像形成装置。
【００３９】
（１１）未定着画像が形成された記録材を、加熱用ヒータと薄肉フィルムからなる定着部材と加圧部材により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加熱定着装置で、
加熱用ヒータの温度を検知することで、加熱用ヒータに設けられている発熱体への通電を制御するために加熱用ヒータに接触して配置された温度検知素子を有した加熱定着装置を備えた画像形成装置において、
画像形成動作開始実行時の温度検知素子の検知温度が所定温度以下であった場合、画像形成装置の設置された雰囲気温度が所定値以下であると判断し、記録材の搬送間隔を大きくするようにする
ことを特徴とする画像形成装置。
【００４０】
（１２）前記所定時間とは、少なくとも加熱用ヒータに設けられた温度検知素子の検知温度が、画像形成装置が設置された環境下と略同温度になるまでの時間であり、直前の画像形成が行われた枚数により異なる
ことを特徴とする前記（１）ないし（１１）いずれかに記載の画像形成装置。
【００４１】
（１３）画像形成装置の電源を投入してからの前記所定時間とは、少なくとも加熱用ヒータに設けられた温度検知素子の検知温度が、画像形成装置が設置された環境下と略同温度になるまでの時間である、
ことを特徴とする前記（１）ないし（１２）いずれかに記載の画像形成装置。
【００４２】
（１４）画像形成動作終了後から所定時間を経過する前に、次の画像形成動作が実行される場合は、加熱定着実行時の制御温度を切り替えることなく、直前の制御温度にならう、または基準となる制御温度にて加熱定着を実行する
ことを特徴とする前記（１）ないし（１３）いずれかに記載の画像形成装置。
【００４３】
（１５）画像形成装置の本体の電源投入直後は、画像形成装置の設置された雰囲気温度によらず、加熱用ヒータからの発熱量が最も大きくなる通電制御として加熱定着を実行する
ことを特徴とする前記（１）ないし（１４）いずれかに記載の画像形成装置。
【００４４】
（作用）
以上説明した構成の画像形成装置とすれば、加熱用ヒータの温度検知用に設けたサーミスタの検知温度が、画像形成装置の設置された環境下の雰囲気温度と略同一温度となった時の温度を検知することで、次回以降の画像形成時には、加熱用ヒータの定着温調制御を、雰囲気温度に適したものとする、具体的には雰囲気温度が所定値よりも低い時には記録材に与える熱量を増やすために、定着制御温度をより高温に設定する、記録材を給紙するタイミングを遅れせる、または、記録材を搬送する間隔を大きく（拡げる）ことで定着性を確保する。逆に雰囲気温度が所定値よりも高い時には記録材に与える熱量を減らすために、定着制御温度を通常よりも低く制御する、若しくは、記録材を給紙するタイミングを早める、ことで記録材のカール現象や定着スリップジャムの発生を防止することが可能となる。また、画像形成装置の設置された雰囲気温度を知るための手段として、環境検知を専用に行う温度検知素子を設けることでも同様の効果が得られるのは言うまでもないが、専用の素子としないことで、画像形成装置を構成するのにかかるコストが低減できるメリットも見出せる。
【００４５】
一方、転写手段としての転写ローラのおかれた環境（特に湿度）による抵抗値の変化を、転写ローラから検知された電流値や電圧値から知ることで、高湿環境下であることを識別し、記録材の給紙タイミングを早める、若しくは、定着温調温度を低く設定することで、定着性を得るのに必要十分以上の加圧ローラ表面温度の昇温を抑えることで、記録材から蒸発する水蒸気量を低減し記録材の搬送力を確保することで、定着スリップジャムの発生、記録材のカールの低減、などを達成することが可能となる。
【００４６】
勿論、上記した加熱定着実行開始時ののサーミスタの検知温度、転写ローラの抵抗値、各々の検知結果をあわせた定着温調温度制御を実施することでも効果は得られる。
【発明の効果】
【００４７】
発明によれば、画像形成装置の置かれた環境を識別するために、
手段．１：
直前の画像形成からの所定時間経過した後のサーミスタの検知温度、または、画像形成実行開始時のサーミスタ検知温度を所定温度と比較する
手段．２
転写手段である転写ローラの湿度による抵抗値変化を利用して高湿環境を識別する
以上のことで、画像形成装置の置かれた雰囲気を識別することが可能となり、以下の効果が見出せた。
【００４８】
定着性の損なわれやすい低温環境下では定着性の改善を達成するために、（１）記録材に与える熱エネルギーを多くするために加熱用ヒータへの通電を増やす通電制御とする、（２）記録材が定着ニップに搬送されるタイミングを遅らせる、（３）記録材の搬送する間隔を大きく（拡げる）する、を実行することで低温環境下での定着性を確保する。
【００４９】
排紙された記録材のカールを良化させるために、（１）記録材に与える熱エネルギーを少なくするために加熱用ヒータへの通電を減らす通電制御とする、（２）記録材が定着ニップに搬送されるタイミングを早める、を実行することで高温環境や高湿環境下で発生するカールを低減する。
【００５０】
定着ニップ部で記録材が搬送出来なくなり発生する定着スリップジャムを防止するために、（１）記録材に与える熱エネルギーを少なくするために加熱用ヒータへの通電を減らす制御とする、（２）記録材が定着ニップに搬送されるタイミングを遅らせる、を実行することで高湿環境下で発生する定着スリップジャムを防止する。
【００５１】
以上の効果が見出せる画像形成装置とすることが達成できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
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。
【実施例】
【００５３】
まず図２は、本発明に係る電子写真方式の画像形成装置である、レーザビームプリンタの構成を示す概略図である。本発明で用いた画像形成装置は、ＬＴＲサイズ（２１６×２７９ｍｍ）を、毎分２０枚通紙することが可能なものである。
【００５４】
図２において、２は感光ドラムであり、ＯＰＣ（有機光半導体）、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シリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム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３によって一様電位に帯電される。次に、不図示のパーソナルコンピュータ（パソコン）などで作成された画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームＬ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、トナー像として可視化される。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。
【００５５】
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された転写材Ｐ上に感光ドラム上から転写される。このとき転写材は感光ドラムと転写ローラの間を一定の加圧力で挟持搬送される。該転写ローラは、φ６ｍｍの鉄製の芯金上にＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）とヒドリンからなる肉厚４．５ｍｍの発泡スポンジゴムを弾性層とした略外径φ１５ｍｍの構成をとっている。転写ローラには、導電性付与部材としてイオン性の反応を持つイオン導電材を適量分散させることで、所望の抵抗値であるイオン導電性の転写ローラとなっており、他には硬度を調整する硬度調整剤、発泡を促進する発泡剤、架橋を制御する架橋剤、などが各々適量分散されている。転写ローラの硬度としてはＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度計（５００ｇ荷重）にて３３°、抵抗値は所定の環境として２５℃／６０％の環境下に２４時間放置した後に、直流（ＤＣ）２Ｋｖを印加した時の平均抵抗値で１〜３×１０８Ωとしている。
【００５６】
イオン導電剤により導電性が付与されたイオン導電性スポンジゴムの転写ローラの特徴としては、環境に応じてその抵抗値が容易に充分な差をもって変化するということが挙げられ、一種の環境検知手段として用いることが可能である。トナー像が転写された記録材は感光ドラムの回転とともに分離され、永久画像となるべく加熱定着装置へと搬送され定着されることになる。一方、感光ドラム上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング手段であるクリーニングブレード６により感光ドラム表面より除去・回収される。
【００５７】
上述してきた感光ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード６、などは一体型の電子写真プロセスとしてプロセスカートリッジ１方式で供給されるのが、レーザビームプリンタなどに代表される画像形成装置では一般的となっている。
【００５８】
次に、図３に本発明に係るフィルム加熱方式の加熱定着装置の構成を示す。図において、定着部材１０は以下の部材から構成される。１３は極小さな熱容量の定着フィルムであり、クィックスタートを可能にするために７０μｍ程度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（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン  ヘキサフルオロプロピレン共重合体）等から形成される薄肉の樹脂性のフィルムである。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、４０μｍ以上の厚みが必要である。よって定着フィルムの膜厚としては４０μｍ以上７０μｍ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優れた離型性を有したＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆形成したものである。
【００５９】
定着フィルムの内部には加熱体としての加熱用ヒータ１１が具備されており、これにより記録材上の未定着トナー像を溶融、定着させる定着ニップ部Ｎの加熱を行う。加熱用ヒータには高熱伝導性に優れる窒化アルミ（ＡｌＮ）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などのセラミック材から形成されている。このセラミックス表面の長手方向に沿って、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等により、１０μｍ程度の厚みで、巾１〜４ｍｍ程度の、細帯状に塗工して形成した通電加熱用部材である。
【００６０】
セラミックス基板の背面には通電発熱抵抗層の発熱に応じて昇温した加熱用ヒータの温度を検知するための温度検知手段としてのサーミスタ１４を、記録材通紙域のほぼ中央部に配設している。このサーミスタからの電圧信号に応じて、通電発熱抵抗層の長手方向端部にある銀と白銀の合金（Ａｇ／Ｐｔ）で形成された電極部１７から、通電発熱抵抗層の端部に形成された導通部を介して通電発熱抵抗層に印加する電圧を適切に制御することで、定着ニップ内でのヒータの温度を所定の温調温度に略一定に保ち、記録材上の未定着トナー像を定着するのに必要な加熱を行う。
【００６１】
通電発熱抵抗層への通電制御方法としては、交流電圧の波数によって投入電力を制御する波数制御方式や交流電圧のゼロクロスからの所定の遅延時間後に次のゼロクロスまで通電する位相制御方式等が適用される。
【００６２】
１２は加熱用ヒータを保持し、定着ニップの反対方向側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、矢印の方向に回転自在に配置されている。本実施例では液晶ポリマー製の断熱ステイホルダーとしている。
【００６３】
また、定着フィルムは内部の加熱用ヒータおよび断熱ステイホルダーに摺擦しながら回転するため、加熱用ヒータ、及び、断熱ステイホルダーと定着フィルム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、及び、断熱ステイホルダーの表面に耐熱性グリースを潤滑剤として少量塗布してある。これにより定着フィルムはスムースに回転することが可能となる。
【００６４】
２０は加圧ローラであり、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あるいはシリコンゴムを発泡して形成された弾性層２２からなり、この上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、等の離型層２３を形成してあってもよい。加圧ローラは加圧手段としての加圧バネ２５により、定着フィルムに総圧１３０Ｎで押圧され、定着フィルムとの間に定着ニップＮを、約６ｍｍの巾で形成している。本実施例で用いている加圧ローラは次のような構成となっている。
【００６５】
芯金２１としてφ１５ミリメートルのアルミニウム芯金の上に、弾性層２２にとして耐熱性のある絶縁性シリコンスポンジゴムを肉厚３．５ｍｍで形成し、更に離型層２３には導電材としてカーボンを重量比で約１０％程度分散させたフッ素樹脂として、チューブ厚５０μｍのＰＦＡチューブを用いて、外径がφ２２ｍｍ、硬度がＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度で約４８°（４．９Ｎ加重）の加圧ローラとしている。
【００６６】
この加圧ローラにも、オフセット防止の目的で、定着フィルムとの間に電位差を設けるために、加圧芯金と本体ＧＮＤの間に、加圧芯金側をカソード、本体ＧＮＤ側がアノードとなるようにダイオード２８が設置することで、加圧ローラ表面をプラスの電位とし、オフセット防止の電位差が定着フィルムとの間に形成されるような構成としている。
【００６７】
また、不図示の回転駆動伝達系からの回転駆動力は、加圧ローラの芯金に設けられた駆動ギア（不図示）に伝達され矢印の方向に回転駆動される。これにより上記した、定着フィルムはステイホルダーの外側を従動回転することになる。
【００６８】
以上、述べてきた加熱定着装置の構成で、画像形成部にてトナー像を形成された記録材Ｐは定着入り口ガイド２７に案内されて、上記の定着フィルムと加圧ローラから形成される定着ニップ部に搬送され、加熱・加圧されることで、記録材上の未定着トナー像ｔを永久画像として記録材に固着させている。排紙センサ５０は定着ニップに記録材が存在するかを判断するセンサであり、発熱体への通電制御などに用いられる信号を出力するものである。
【００６９】
次に、上記した画像形成装置の動作シーケンスについて説明する。
【００７０】
（１）前多回転動作：画像形成装置の始動動作期間（起動動作期間、ウォームアップ期間）である。画像形成装置本体の電源ＳＷをＯＮにすることで、初期の画像形成装置の状態を確認し、問題がないと判断すれば、メインモータを回転させることで感光ドラムや定着器を回転駆動させ、定着器やスキャナーなどを画像形成実行可能な状態に立ち上げる、など画像形成装置を使用可能な状態とする動作である。
【００７１】
（２）前回転動作：不図示のホストンピュータからプリント実行コマンドが送信されてきた時に、画像形成前の動作を実行する期間である。現像バイアスや帯電バイアス、転写バイアスなどの高圧出力値を安定させる、加熱用ヒータの温度を定着実行可能な状態にまで昇温させる、転写ローラの抵抗値を検出し転写実行時の転写バイアス値を決定する、などの動作が行われる。
【００７２】
この前回転動作は先述の前多回転動作中にプリント信号が入力した時には前多回転動作に引き続いて実行されることになる。プリント信号の入力がない場合は前多回転動作終了後にメインモータの駆動が一旦停止されて感光ドラムや定着器の回転駆動が止まり、加熱用ヒータへの通電やスキャナーの回転などを停止した状態で、画像形成装置はプリント信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態に保たれる。そして、プリント信号が入力されると前回転動作に移行することとなる。
【００７３】
本発明に関係する項目である定着温調温度の設定であるが、ユーザから記録材の指定・選択がない場合、ノーマルモードの定着温調温度の制御がなされる。本実施例では、ノーマルモード（標準設定）での定着温調温度は１９０℃としてある。また、転写バイアスの出力に関しては、４．５μＡの一定電流を転写ローラに印加し、この定電流値を転写ローラに流すのに要する電圧値Ｖ０を検出する、いわゆるＡＴＶＣ制御を行う。そして、この電圧値Ｖ０に基づいて通紙中の転写ローラ印加電圧Ｖｔを演算する。本実施例におけるＡＴＶＣ制御式は、Ｖｔ＝１．６Ｖ０＋０．６（Ｋｖ）としている。
【００７４】
（３）プリント動作：前回転動作が終了すると、引き続いて感光ドラムへの作像プロセスが実行され、感光ドラム面に形成されたトナー像ｔの記録材Ｐへの転写、加熱定着装置による未定着トナー像の定着処理がなされて記録材がプリントアウトされることになる。
【００７５】
連続プリントモードの場合は、上記のプリント動作が所定の設定プリント枚数分、繰り返されることとなる。
【００７６】
（４）紙間：連続印字モードにおいて、記録材の後端部が転写ニップ部を通過した後、次の記録材の先端部が転写ニップ部に到達するまでの期間、つまり転写ニップ部における記録材の非通紙状態期間である。
【００７７】
（５）後回転動作：最後の記録材（１枚の場合は、その記録材）のプリント動作が終了した後も暫くの間は、メインモータは回転駆動を続けることになる。この期間は、加熱用ヒータへの通電はオフとなる。
【００７８】
（６）スタンバイ：所定の後回転動作が終了すると、メインモータの駆動が停止され感光ドラムの回転駆動が停止され、画像形成装置は次のプリント信号が入力されるまではスタンバイ状態で保たれる。１枚だけのプリントの場合は、そのプリント終了後、プリンタは後回転動作を経てスタンバイ状態となる。スタンバイ状態においてプリント信号が入力すると、画像形成装置は前回転動作に移行する。
【００７９】
上記において、（３）のプリント動作時が画像形成時であり、（１）の前多回転動作、（２）の前回転動作、（４）の紙間、（５）の後回転動作が非画像形成時（非プリント時）ということになる。
【００８０】
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例として、温度検知素子であるサーミスタでの画像形成装置の設置された環境を検知する制御内容と、その時の加熱用ヒータへの通電制御に関して、図１のフローチャート、図６に則して詳細に説明する。
【００８１】
本明細書中で説明してきたフィルム加熱方式の加熱定着装置は、その特徴として低熱容量の部材で構成されるため、極短時間での昇温が可能であり、クィックスタートを達成している。その低熱容量のため、定着可能な温度まで定着各部材が昇温しても、低熱容量がゆえに短時間で熱を放出し温度は低下することになる。加熱定着実行前のサーミスタ検知温度まで低下するのに要する時間は、直前に実行した画像形成の枚数によって異なる。表３は、直前に実行した画像形成の枚数と加熱用ヒータの温度を検知するサーミスタの出力電圧の関係を、画像形成終了後からの時間でモニターしたものである。確認は通常のオフィス環境として２６℃／６０％で実施した。
【００８２】
【表３】
2006003777.tif 000005
【００８３】
表に示したように、１枚程度のプリントであれば１０分程度で略室温にまでサーミスタの検知温度が低下していることが分かる。数枚から十数程度であれば約２０分程度でサーミスタの検知温度が略室温にまで低下している。数十枚から百枚程度の連続したプリントを実施した場合には約３０〜４０分程度の時間で略室温にまで低下していることが分かる。ここで、加熱定着装置の各部材の温度は１００枚程度の連続したプリントにて飽和温度に達していることが判明しており、本加熱定着装置は、加熱定着が実行された後に、４０分以上の時間を経過させれば、サーミスタの検知温度が略室温にまで低下する（戻る）ことになる。
【００８４】
そこで、図１のフローチャートに示したように、画像形成に伴う加熱定着が実行された場合は、そのプリント枚数に応じて、プリント終了から所定時間経過後のサーミスタ温度をモニターする。直前のプリントが１枚であれば１２分経過後、２〜３枚では１４分、４〜１０枚では２５分、１１〜５０枚では３５分、５１〜９９枚では４５分、１００枚以上の連続したプリントが実行された場合は６０分後のサーミスタ温度を検知することで、画像形成装置の設置されている環境を確実に識別することを実現している。
【００８５】
次に、環境識別が実行された次の加熱定着実行時の加熱用ヒータの定着温調の制御温度に関して記載する。先にも述べたように、画像形成装置の設置される雰囲気温度によって、定着性は左右される。即ち、雰囲気温度が低ければ、記録材、加熱定着の各部材、トナーの温度も低くなるため、冷えた記録材上に、冷えた加熱定着装置の各部材を極短時間で定着可能な温度まで昇温させた後に、未定着トナー像を溶融・定着させるためには、より多くの熱エネルギーを必要とするため、加熱用ヒータの温調温度をより高く設定する必要が生じる。逆に、雰囲気温度が高ければ、その雰囲気温度差分は記録材、定着各部材、トナーの温度も高くなるため、未定着トナー像を記録材上に定着させるのに必要となる熱エネルギーは、画像形成装置の設置された雰囲気温度分は少ない熱エネルギーで足りることとなる。そこで、本実施例では、直前の画像形成枚数に応じた、所定時間経過後のサーミスタの検知温度によって、画像形成装置が設置された雰囲気環境下の温度を識別し、その温度に応じて、次の加熱定着実行時の加熱用ヒータの制御温度を図１のフローに従って切り替えている。サーミスタ検知温度によって検知された雰囲気温度が１６℃未満の場合は、温調制御温度はそのままとすることで、低温環境下でも確実な定着性を確保するものとする。雰囲気温度を１６℃以上〜２９℃未満と検知した場合は温調制御温度を５℃低いものとして加熱用ヒータへの通電を制御する。更に、雰囲気温度が２９℃以上と検知した場合は温調温度を１０℃低いものとして加熱定着を実行するものとする。
【００８６】
次に、直前のプリントから所定時間経過後のサーミスタ検知温度によって識別した画像形成装置の設置された雰囲気温度に応じた加熱用ヒータの定着温調温度を切り替えた場合に確認した項目として、定着性への悪影響、排出された記録材のカールの状態、について述べる。各々の確認に用いた記録材は、定着性の確保が難しい表面性の良くない厚紙の記録材として９０ｇ／ｍ２のラフ紙、通常のオフィスでの使用が多い表面性の良い紙として坪量７５ｇ／ｍ２の普通紙では定着性とカール、またカールが悪い紙として坪量６０ｇ／ｍ２の薄紙を選択し、連続で１００枚の通紙にて各々確認した。また、確認を行った環境は、低温環境として１４℃、通常環境は先と同様の２６℃、高温環境は３１℃で実施した。その結果を表４に記した。
【００８７】
【表４】
2006003777.tif 000006
【００８８】
表中の定着性のランクは、○は問題なしで、△は実用上問題はないが強く擦ったりすればトナー像が剥れる表中のカールのランクは、△は実用上問題のないレベルではあるがカールの傾向が有る、×はカールが発生している、××はカールが大きく排紙された紙が排紙トレイに整列されない・落下が発生する、を示している。表に示した結果のように、定着性は従来例と比較しても問題のないレベルを確保できる定着温調制御となっている。これは、先に説明したように、画像形成装置の設置された雰囲気温度により記録材やトナーなどの温度も変化するため、その雰囲気温度下で定着性を確保できる定着温調設定としているからである。
【００８９】
本実施例の効果としては、高温環境下でのカールの良化があげられる。これは、先の定着性と同様に、画像形成装置の設置された雰囲温度に適した加熱定着を実行する定着温調温度とすることで、記録材に定着性を確保する以上の過多な熱エネルギーを与えないことで、記録材のカールが小さくなっており、それに伴い、排紙トレイに排出された記録材が排紙トレイから落下することもなく、良好な加熱定着装置とすることが出来た。
【００９０】
また、本実施例では、画像形成装置の置かれた環境を識別するためのサーミスタ温度検知は、１枚のプリントが実行された場合には所定時間である１２分間を経過した後のサーミスタ温度としているが、１２分経過前に、次の画像形成が実行された場合は、温度検知による環境識別は更新しないものとしている。同様に、２〜３枚のプリントが実行された場合も１４分間以内に次のプリントが実行された場合は温度検知による環境識別は更新しないものとしている。４枚以上のプリントの場合も同様のものとすることで、画像形成装置が設置された環境を識別できない場合は、以前に識別している環境に応じた定着温調温度とすることで、定着性は損なわずにカールの良化を図っている。
【００９１】
また、電源ＳＷをＯＮした直後の画像形成実行時は、サーミスタによる環境識別は行われていないため、ノーマルモードの定着制御温度にて温調することで定着性の確保を優先する制御としている。
【００９２】
以上のことから、従来例と比較して定着性は維持したまま、カールの良化を図れる、フィルム加熱方式の定着温調温度の制御が確立できた。
【００９３】
（第２の実施例）
本実施例では、前記第１の実施例で説明したサーミスタによる環境識別に応じて、前回転時間を制御することを特徴としている。尚、本実施例で特徴となる部分についてのみの説明とし、その他の構成・条件など前記第１の実施例１と同様の箇所である箇所についての再度の説明は省略する。
【００９４】
図６に示したフローチャートに従い、本実施例を説明する。
【００９５】
本実施例では、直前の加熱定着実行後から所定時間経過後の、サーミスタの検知温度による環境識別の条件は、先の第１の実施例と同様とした。
【００９６】
図６に示したように、温度検知の結果が１６℃以上２９℃未満の範囲にある通常環境では、定着ニップに記録材が到達するタイミングはノーマルモードのままで変更なしで給紙を開始し、加熱定着実行時の定着制御温度はノーマルモードよりも３℃低く設定している。
【００９７】
次に、温度検知の結果が２９℃以上の範囲にある高温環境では、定着ニップに記録材が到達するタイミングを、ノーマルモード時よりも１．０秒早く到達するように前回転時間と記録材の給紙開始タイミングを制御し、加熱定着実行時の定着制御温度をノーマルモードよりも７℃低く設定している。温度検知の結果が１６℃未満の場合は、定着ニップに記録材が到達するタイミングを１．０秒遅らせたうえで、定着制御温度はノーマルモードのままとしている。
【００９８】
次に、本実施例での効果を、先の第１の実施例と同様に確認した結果を表５に示す。確認した項目は、定着性、カール、定着スリップジャムの発生を確認した。定着性は第１の実施同様の紙種、カールは坪量６０ｇ／ｍ２の薄紙のみ、定着スリップジャムは含水率が８．３％の坪量６４ｇ／ｍ２の普通紙に５０％印字率のハーフトーン画像を印字することで確認した、確認は同様の環境で実施した。
【００９９】
【表５】
2006003777.tif 000007
【０１００】
表に示したように、本実施例では定着性、カールの良化、定着スリップジャムの発生の防止、が効果としてある。
【０１０１】
まず、低温環境下での定着性の改善は、記録材を定着ニップに搬送するタイミングを遅らせることで、加圧ローラ温度を昇温させることが出来、定着性が改善している。尚、本実施例では、１６℃未満の低温環境下では記録材が定着ニップに到達するタイミングを１．０秒遅らせることで定着性の向上を達成したが、他の手段として、低温環境を検知した場合、記録材の搬送間隔を大きくする（拡げる）ことで加圧ローラを昇温させることでも定着性向上が図れる。
【０１０２】
カールの良化に関しては、先の第１の実施例と同様であるので説明は省略する。
【０１０３】
次に、従来例では５枚目で発生している定着スリップジャムの発生がなくなる、ことに関して述べる。定着スリップジャムに対して効果が確認されたのは、記録材が定着ニップに到達する直前の加圧ローラの昇温を小さく抑えることが図れることで定着ニップ部で発生する水蒸気の量が少なくなることで加圧ローラからの搬送力を保持することが出来た。表．６に定着スリップジャムを確認した時に、５枚目の記録材が定着ニップに到達した瞬間の加圧ローラの表面温度を示す。
【０１０４】
【表６】
2006003777.tif 000008
【０１０５】
表に示したように、本実施例では高温環境下で加圧ローラの温度を調べた結果、定着温調制御を改善している通常環境（２６℃）では約７℃、定着スリップジャムの発生した高温環境（３１℃）では約１２℃、加圧ローラの表面温度を下げることを達成している。
【０１０６】
以上のことから、従来例と比較して低温環境下での定着性の改善を図ったうえで、カールの良化、定着スリップジャムの発生しない、フィルム加熱方式の定着温調温度の制御が確立できた。
【０１０７】
（第３の実施例）
本実施例では、前記第１、２の実施例の制御に加えて、転写部材である転写ローラの抵抗値から環境の湿度を推測し、その湿度情報に基づく、定着温調制御を実行するようにしたものである。尚、その他の構成・条件などは前記第１、２の実施例と同様であり再度の説明は省略する。
【０１０８】
本実施例では、ＡＴＶＣ制御にて転写ローラに印加する転写バイアス値から、環境、特に湿度を識別し、先の第一の実施例で述べたサーミスタの検知温度からの環境温度検知の結果とあわせることで、より画像形成装置の設置された環境に適した定着温調制御を実行するようにしたものである。
【０１０９】
本実施形態に関して、図７に示したフローチャートに従って説明する。
【０１１０】
先ず始めに、不図示のホストコンピュータからプリント信号を受けると、前回転動作が実行されることになる。前回転動作として、感光ドラムの帯電が終了した時点で、感光ドラムと転写ローラが転写ニップ部Ｎｔにて直接当接した回転状態で、上述したＡＴＶＣ制御を実行するために、転写ローラに５μＡの一定電流を流す制御を行い、この時転写ローラに５μＡを流すのに要する転写バイアス値Ｖ０を検知する。そして、この検出したＶ０の値をＣＰＵにホルードする。次に、検知電圧Ｖ０を基に上述したＡＴＶＣ制御式から決定される転写バイアスＶｔを算出する。そして、この転写電圧Ｖｔを転写プロセス実行時は転写ローラに印加することで、環境などに適した転写制御を実行することになる。図８、図９に本実施例で用いたイオン導電性の転写ローラの抵抗値と湿度の関係を調べた結果を示す。本実施例で用いた転写ローラの抵抗値は２５℃／６０％の環境下に２４時間以上放置した状態で１〜３×１０８Ω（ＤＣ２Ｋｖ印加）のものである。図に示したように、転写ローラの抵抗値が７．５×１０７Ωに下がる湿度環境は約７０％以上、３×１０７Ω・に下がる湿度環境は約８０％である
本実施例では、Ｖ０の値によって、図７のフローチャートのように定着温調温度の制御を設定した。Ｖ０の値が、０．１５ＫＶ以下の場合は、定着温調温度の制御温度をノーマルモードに対して５℃低く設定すると同時に、記録材の定着ニップへの到達タイミングを、通常よりも１．０秒早く到達するように、記録材の搬送を開始するようにした。あわせて、先の第１の実施例で述べた直前のプリント枚数に応じた所定時間経過後のサーミスタの検知温度も組合せて、定着温調温度を制御するようにした。
【０１１１】
先に説明したように、記録材に含まれる水蒸気の量（＝含水率）は、記録材が放置される湿度環境により変化する。表７に、キヤノン販売から市販されているオフィスプランナー、Ａ４サイズ、坪量６４ｇ／ｍ２の記録材を、湿度を変えて環境に４８時間放置した場合の含水率の測定結果の一例を示す。
【０１１２】
【表７】
2006003777.tif 000009
【０１１３】
先の発明が解決する課題の項で説明したように、記録材の含水率が８．０％弱となると、定着ニップ部で記録材が搬送できなくなる定着スリップジャムが顕著に発生する。
【０１１４】
本実施例の効果を確認するために以下の実験を行った。高湿環境として、３０℃／８０％の環境下で、上記したオフィスプランナーを４８時間放置して含水率が８．５％を越えた記録材に、ベタ画像として全面黒のパターンを印字した場合に定着スリップジャムの発生を確認した。検討時は、直前に５枚の連続したプリントを実行し、２５分間放置した後にサーミスタによる環境識別を実施した後に、ベタ画像を１枚プリント、後回転動作が終了した後、次のプリントを実行、を繰り返して確認した。その結果を表８に記す。
【０１１５】
【表８】
2006003777.tif 000010
【０１１６】
表に示したように、本実施例での定着温調制御は、ノーマルモードに対して、湿度を約８０％の以上の高湿であると検知することで５℃温調を下げ、サーミスタの検知温度で環境が２９℃以上であることを識別することで１０℃下げることで、通常のノーマルモードに対して１５℃低い温度で定着温調を制御しているため、加圧ローラの昇温を小さく抑えることが可能となり、定着ニップ部で発生する水蒸気の量を抑えることが可能となり、加圧ローラからの搬送力を保持できることで、表のような定着スリップジャムの発生しない構成とすることが出来た。本実験時に測定した加圧ローラの表面温度は、従来の定着温調制御では通紙３枚目には約１３５℃を越えているのに対して、本実施例での発明では通紙１５枚目でも１３５℃を下回っていたために、本実施例では、記録材のスリップジャムの発生を防止できる加熱定着装置とすることが出来た。
【０１１７】
以上の説明してきたように、本発明の実施例では従来例と比較して定着性は維持したまま、カールと定着スリップジャムの発生しない、フィルム加熱方式の定着温調温度の制御が確立できた。
【０１１８】
（第４の実施例）
本実施例では、前記した第１、２、３の実施例に対して、直前の画像形成が実行された後、所定時間後に加熱用ヒータの温度検知素子であるサーミスタの検知温度によって画像形成装置が設置された環境を識別するのではなく、画像形成実行開始時毎のサーミスタ検知温度が所定温度以下であった場合は、低温環境であると識別し、以下を実施することで定着性の向上を達成している。尚、低温環境の検知温度が前述の実施例と同様に１６℃未満とした。
【０１１９】
定着性を向上させるために先の実施例中でも説明した、（１）加熱定着実行時の制御温度を数℃（例、５℃）高く設定する、（２）記録材が定着ニップに到達するタイミングを遅らせる（例、１秒）ことで加圧ローラ表面を昇温させる、（３）記録材を搬送する間隔を大きく（拡げる）することで加圧ローラ表面を昇温させる、などの手段を用いて、低温環境下での定着性の向上を実現した。
【０１２０】
また、本実施例では、電源ＳＷをＯＮにした場合、前多回転動作によって定着部材は昇温することになるが、電源ＯＮの後に画像形成が実行されない場合は、昇温した定着部材は放熱することで、画像形成装置が設置された雰囲気環境下の温度になじむことになる。同時に、温度検知素子であるサーミスタ検知温度も雰囲気温度になじむので、画像形成実行開始時のサーミスタの検知温度によって画像形成装置の設置された環境温度を識別することを可能としている。
【０１２１】
以上を説明するフローチャートを図１０に示した。
【０１２２】
以上、説明したように、本実施例では画像形成実行開始時のサーミスタ検知温度にて環境温度を識別し、所定温度である１６℃以下を検知した場合は低温環境であると判断のうえ、定着性を向上させる手段をとることで、定着性の向上を図っている。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】第１の実施例のシーケンスのフローチャート図
【図２】本発明にかかわる画像形成装置の構成図
【図３】フィルム加熱方式の構成図
【図４】課題を説明する加圧ローラ表面温度と搬送力を示す図
【図５】加圧ローラ搬送力の測定概念図
【図６】第２の実施例のシーケンスのフローチャート図
【図７】第３の実施例のシーケンスのフローチャート図
【図８】第３の実施例にかかわる説明図
【図９】第３の実施例にかかわる説明図
【図１０】第４の実施例のシーケンスのフローチャート図
【符号の説明】
【０１２４】
１    プロセスカートリッジ
２    感光ドラム
３    帯電ローラ
４    現像装置
５    転写ローラ
６    クリーニング部材
７    加熱定着装置
１０    定着部材
１１    加熱部材（加熱用ヒータ）
１２    断熱ステイホルダー
１３    定着回転体（定着フィルム）
１４    温度検知素子
２０    加圧ローラ
２１    加圧ローラ芯金
２２    加圧ローラ弾性層
２３    加圧ローラ離型層
２７    定着入口ガイド
２８    ダイオード
５０    定着排紙センサ
Ｎ    定着ニップ
Ｌ    レーザビーム
Ｐ    記録材
ｔ    未定着トナー像
【図１】
2006003777.tif 000011
【図２】
2006003777.tif 000012
【図３】
2006003777.tif 000013
【図４】
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【図５】
2006003777.tif 000015
【図６】
2006003777.tif 000016
【図７】
2006003777.tif 000017
【図８】
2006003777.tif 000018
【図９】
2006003777.tif 000019
【図１０】
2006003777.tif 000020