(57)【要約】【課題】加圧ローラと用紙の間のスリップの防止。【解決手段】用紙の先端付近に形成される画像の印字率を測定する手段を備え、印字率が所定値より高い場合は定着温調を下げ、搬送速度を落とす。【選択図】        図１
2004212904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像情報に基づいて被記録材に未定着画像を形成させる作像手段と、未定着画像を形成させた被記録材を、加熱部材と加圧部材とで形成される定着ニップ部を通過させることにより、加熱部材から与えられる熱で被記録材上の未定着画像を加熱定着する加熱装置を有する画像形成装置において、
前記被記録材上に形成された画像の印字率を検知する検知手段を備え、前記被記録材の搬送方向の先端領域において前記検知手段によって計測された印字率が所定値以上となった場合に、前記加熱部材の温調温度が通常より低い制御モードに切り替わることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検知手段によって計測された印字率が所定値以上となった場合、前記被記録材Ｐの搬送速度が通常よりも遅く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】
前記検知手段が前記画像情報を解析して印字率を測定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】
前記定着ニップ部の下流側近傍に、前記被記録材を挟持する搬送ローラと前記搬送ローラに対向する位置に設けられた搬送コロを備え、前記定着ニップ部から前記搬送ローラおよび前記搬送コロにより形成されるニップ部までの距離と、前記被記録材の先端から印字率の測定を行う領域の後端までの距離が略同一であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検知手段によって計測された印字率が所定値以上となった場合、前記被記録材の搬送をストップし、前記加熱体への通電を遮断した状態あるいは前記加熱体の温調温度が被記録材の定着ニップ部通過時における温調温度の半分以下の状態で前記加圧部材および前記フィルムを空回転させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
印字率の測定を行う領域において印字率が所定値以上となった場合、前記加熱体への通電を遮断した状態あるいは前記加熱体の温調温度が被記録材の定着ニップ部通過時における温調温度の半分以下の状態で、未定着画像を担持しない前記被記録材を前記圧接ニップ部を通過させ、前記被記録材が排紙される直前に前記被記録材を逆方向へ搬送し、前記作像手段において前記被記録材上に未定着画像を形成してから、前記加熱体への通電を行った状態で再び前記被記録材を定着ニップ部を通過させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
加熱装置内を通過した前記被記録材の累積枚数あるいは加熱装置の通算稼動時間をカウントする手段を備え、カウント数が増加するにつれて印字率の所定値を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
複数の前記被記録材を連続で通紙する場合、通紙枚数の増加とともに印字率の所定値を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記加圧部材の温度を検知する温度検知手段を備え、検知された温度により印字率の所定値を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
ファンを備え、測定された印字率が所定値以上となった場合、ファンによって前記加圧部材を風冷することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記加熱部材が、加熱体と、前記加熱体と摺動するエンドレスベルト上の耐熱性フィルムと、を有し、前記フィルムを介して前記加熱体と加圧部材が圧接して定着ニップ部を形成し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた被記録材を通過させて加熱定着するフィルム加熱方式の加熱装置であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項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、電子写真プロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどの任意の画像形成プロセス手段により、転写方式、あるいは直接方式で被記録材（転写材、感光紙、静電記録紙）に目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を形成担持させ、この被記録材を加熱定着装置に導入して上記トナー画像の加熱定着を行う、レーザビームプリンタや複写機などの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電子写真複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置において画像形成プロセス手段部で記録材に形成担持させた目的の画像情報に対応する未定着トナー画像を加熱定着させる加熱装置としての画像加熱定着装置としては、ヒートローラ式が一般的である。
【０００３】
即ち、ハロゲンヒータ等の内装熱源で加熱されて所定の温度に温調される加熱部材としての回転定着ローラと、この定着ローラに所定に圧接された加圧部材としての回転加圧ローラとを有し、両ローラの定着ニップ部（定着ニップ部）に記録材を導入して挟持搬送させることで未定着トナー画像を記録材面に加熱定着させるものである。
【０００４】
また近時は、フィルム加熱方式の加熱装置が画像加熱定着装置として実用されている。この加熱装置は特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平１−２６３６７９号公報、特開平２−１５７８７８号公報、特開平４−４４０７５〜４４０８３号公報等で知られており、加熱体に加熱部材としての耐熱フィルムを加圧部材で押圧密着させて走行させ、耐熱フィルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形成される定着ニップ部（定着ニップ部）の耐熱フィルムと加圧部材との間に記録材を導入して耐熱フィルムに密着させて耐熱フィルムと一緒に定着ニップ部を通過させることで加熱体の熱を耐熱フィルムを介して記録材に与えて未定着トナー画像を記録材面に加熱定着させるものである。
【０００５】
また、例えば画像を担持した記録材を加熱して表面性（つや出しなど）を改質する装置、仮定着処理する装置など、その他、被記録材を加熱処理する手段として広く使用できる。
【０００６】
このようなフィルム加熱方式の加熱装置は、昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜の耐熱フィルムを用いることができるため、省電力化やウェイトタイムの短縮化（クイックスタート性）が可能となる、画像形成装置等の本機の機内昇温を低めることができる等の利点を有し、効果的なものである。
【０００７】
図１４および図１５に画像加熱定着装置してのフィルム加熱方式の加熱装置を示した。
【０００８】
図１４および図１５の装置において、加熱体１は全体に低熱容量のセラミックヒータである。
【０００９】
２は横断面略半円弧樋型で、被記録材Ｐの搬送方向に直交する方向に長い加熱体保持部材であり、例えばフェノール系の熱硬化性樹脂製である。この加熱体保持部材２の下面に長手に沿って、耐熱性・断熱性の加熱体保持部材２に密着して支持され、給電を受けて発熱する加熱体１を配設してある。
【００１０】
４はこの加熱体１付の加熱体保持部材２にルーズに外嵌させたチューブ型の耐熱フィルム（定着フィルム）である。５は固定された軸を持ち駆動源Ｍによって駆動される回転自由の加圧ローラである。
【００１１】
加熱体１・加熱体保持部材２・フィルム４の組み立て体（以下、フィルムユニットと呼ぶ）は加圧ローラ５への対向方向移動自在である。
【００１２】
３はフィルムユニットに上面から押圧する応接力が加える加圧ばねである。加圧ばね３によりフィルムユニットは加圧ローラ５に対して所定の押圧力で圧接しており、圧接ニップＮを形成するようになっている。
【００１３】
加圧ローラ５が駆動源Ｍにより、図１４において反時計方向に回転駆動されることにより、フィルム４はその内面が加熱体１の面に密着摺動しながら時計方向に従動回転する。
【００１４】
フィルム４は加熱体１と密着摺動するため、摩耗を防いだり摺動抵抗を低減するためにフィルム４内部にはグリスが塗布してある。
【００１５】
加圧ローラ５によるフィルム４の回転駆動がなされていて、かつ加熱体１が通電により所定の温度に昇温している状態において、不図示の作像部側から未定着トナー画像１０を形成担持させた被記録材Ｐが前記定着ニップ部Ｎのフィルム４と加圧ローラ５との間に導入されると、前記被記録材Ｐがフィルム４の外面に密着してフィルム４と一緒の重なり状態で定着ニップ部Ｎを通過していく。
【００１６】
この定着ニップ部Ｎ通過過程で加熱体１の熱エネルギーがフィルム４を介して被記録材Ｐに付与されて被記録材Ｐ上の未定着トナー画像１０が加熱溶融定着処理される。被記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過してフィルム４の面から分離されて排出されていく。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フィルム駆動方式には以下のような問題点があった。
【００１８】
加圧ローラ５は摩擦力によってフィルム４に駆動力を伝え従動回転させるが、例えば装置の老朽化が進んで、フィルム４と加圧ローラ５間の摩擦係数値が減少した時、あるいはフィルム４内面に塗布されたグリスの劣化によりフィルム４と加熱体１表面の摺動抵抗が増大した時などに、フィルム４が確実に回転駆動されなくなる事がある。
【００１９】
そのため被記録材Ｐとフィルム４間、あるいは被記録材Ｐと加圧ローラ５間でスリップが発生し、搬送不良や定着画像の乱れ、被記録材Ｐのシワ等が発生する。
【００２０】
（１）本出願に係わる第１の発明の目的は、上記問題点を解決し、スリップが発生しやすい印字率の高い画像の場合は加熱体の温調温度が低くなるよう制御して被記録材と加圧ローラ間のスリップを防ぐことである。
【００２１】
（２）本出願に係わる第２の発明の目的は、被記録材の搬送速度を遅くすることで未定着トナー画像の定着不良を防ぐことである。
【００２２】
（３）本出願に係わる第３の発明の目的は、部品点数の増大によるコストアップを防ぐことである。
【００２３】
（４）本出願に係わる第４の発明の目的は、スリップを防止するために最も効果的な印字率の測定領域を設定することである。
【００２４】
（５）本出願に係わる第５の発明の目的は、加圧ローラを空回転させる事で加圧ローラを冷却してスリップの発生を防ぐことである。
【００２５】
（６）本出願に係わる第６の発明の目的は、画像を担持していない被記録材を通紙することで加圧ローラを冷却してスリップの発生を防ぐことである。
【００２６】
（７）本出願に係わる第７の発明の目的は、加熱装置が老朽化した場合でも効果的にスリップを防止することである。
【００２７】
（８）本出願に係わる第８の発明の目的は、被記録材を連続通紙した場合でも効果的にスリップを防止することである。
【００２８】
（９）本出願に係わる第９の発明の目的は、加圧ローラの表面温度を測定することで、より正確に適切な所定値を設定することである。
【００２９】
（１０）本出願に係わる第１０の発明の目的は、加圧ローラをファンで風冷してスリップの発生を防ぐことである。
【００３０】
（１１）本出願に係わる第１１の発明の目的は、本発明をフィルム加熱方式の加熱装置に応用することである。
【００３１】
【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加熱装置及びこれを備えた画像形成装置である。
【００３２】
（１）入力される画像情報に基づいて被記録材に未定着画像を形成させる作像手段と、未定着画像を形成させた被記録材を、加熱部材と加圧部材とで形成される定着ニップ部を通過させることにより、加熱部材から与えられる熱で被記録材上の未定着画像を加熱定着する加熱装置を有する画像形成装置において、
前記被記録材上に形成された画像の印字率を検知する検知手段を備え、前記被記録材の搬送方向の先端領域において前記検知手段によって計測された印字率が所定値以上となった場合に、前記加熱部材の温調温度が通常より低い制御モードに切り替わる
ことを特徴とする画像形成装置。
【００３３】
スリップが発生しやすい印字率の高い画像を形成担持した被記録材の場合、加熱体の温調温度が低くなるよう制御することで、被記録材の搬送不良を防止することが出来る。
【００３４】
（２）前記検知手段によって計測された印字率が所定値以上となった場合、前記被記録材Ｐの搬送速度が通常よりも遅くすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００３５】
被記録材の搬送速度を遅くすることにより未定着トナー画像の定着不良を防ぐことが出来る。
【００３６】
（３）前記検知手段が前記画像情報を解析して印字率を測定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。
【００３７】
部品点数の増大によるコストアップを防ぐことが出来る。
【００３８】
（４）前記定着ニップ部の下流側近傍に、前記被記録材を挟持する搬送ローラと前記搬送ローラに対向する位置に設けられた搬送コロを備え、前記定着ニップ部から前記搬送ローラおよび前記搬送コロにより形成されるニップ部までの距離と、前記被記録材の先端から印字率の測定を行う領域の後端までの距離が略同一であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【００３９】
スリップを防止するために最も効果的な印字率の測定領域を設定することが出来る。
【００４０】
（５）前記検知手段によって計測された印字率が所定値以上となった場合、前記被記録材の搬送をストップし、前記加熱体への通電を遮断した状態あるいは前記加熱体の温調温度が被記録材の定着ニップ部通過時における温調温度の半分以下の状態で前記加圧部材および前記フィルムを空回転させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００４１】
加圧ローラを空回転させる事で加圧ローラを冷却してスリップの発生を防ぐことが出来る。
【００４２】
（６）印字率の測定を行う領域において印字率が所定値以上となった場合、前記加熱体への通電を遮断した状態あるいは前記加熱体の温調温度が被記録材の定着ニップ部通過時における温調温度の半分以下の状態で、未定着画像を担持しない前記被記録材を前記圧接ニップ部を通過させ、前記被記録材が排紙される直前に前記被記録材を逆方向へ搬送し、前記作像手段において前記被記録材上に未定着画像を形成してから、前記加熱体への通電を行った状態で再び前記被記録材を定着ニップ部を通過させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００４３】
画像を担持していない被記録材を圧接ニップ部を通紙させる事で加圧ローラを冷却してスリップの発生を防ぐことが出来る。
【００４４】
（７）加熱装置内を通過した前記被記録材の累積枚数あるいは加熱装置の通算稼動時間をカウントする手段を備え、カウント数が増加するにつれて印字率の所定値を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００４５】
加熱装置が老朽化した場合でも効果的にスリップを防止することが出来る。
【００４６】
（８）複数の前記被記録材を連続で通紙する場合、通紙枚数の増加とともに印字率の所定値を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００４７】
被記録材を連続通紙した場合でも効果的にスリップを防止することが出来る。
【００４８】
（９）前記加圧部材の温度を検知する温度検知手段を備え、検知された温度により印字率の所定値を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００４９】
加圧ローラの表面温度を測定することでより正確に適切な所定値を設定することが出来る。
【００５０】
（１０）ファンを備え、測定された印字率が所定値以上となった場合、ファンによって前記加圧部材を風冷することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００５１】
加圧ローラを風冷してスリップの発生を防ぐことができる。
【００５２】
（１１）前記加熱部材が、加熱体と、前記加熱体と摺動するエンドレスベルト上の耐熱性フィルムと、を有し、前記フィルムを介して前記加熱体と加圧部材が圧接して定着ニップ部を形成し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた被記録材を通過させて加熱定着するフィルム加熱方式の加熱装置であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００５３】
本発明をフィルム加熱方式の加熱装置に応用することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
本発明の実施例１を図１および図２に基づいて説明する。
【００５５】
加熱体１は低熱容量の線状加熱体であって、セラミック基板上の表側（フィルム４側）には抵抗発熱体層が基板長手に沿って形成してあり、例えば銀パラジューム（Ａｇ／Ｐｂ）、Ｔａ２Ｎ等の電気抵抗ペースト（抵抗ペースト）を例えば厚み１０μｍ、幅１〜３ｍｍの細帯状パターンにスクリーン印刷により塗工し焼成することで形成した物である。
【００５６】
加熱体１は発熱体層の両端よりＡＣ１００Ｖが通電されることで前記発熱体層の発熱で急速昇温する。前記発熱体層に対する通電が不図示の制御系で制御されることにより加熱体１の温度が所定の温度に制御される。加熱体１は加熱体保持部材２に耐熱性接着剤で接着して保持させてある。
【００５７】
加熱体保持部材２は、加熱体１の発熱によって変形が発生しないように、また加熱体１から発生する熱を後述の加圧ローラ５側に効率よく伝えるため、例えばＬＣＰ、ＰＰＳ、フェノール樹脂等、耐熱性と断熱性に富んだ材料から成る。
【００５８】
エンドレスベルト状の耐熱性定着フィルム４は上記の加熱体１・加熱体保持部材２の組み立て体に対してルーズに嵌入してあり、回転自由である。フィルムユニットは加圧ローラ５に対して垂直方向に移動自由になっている。
【００５９】
加圧ばね３によりフィルムユニットに上面から押圧する応接力が加わることにより、加圧ローラ５は加熱体１に対して所定の押圧力で圧接しており、図１に示すように圧接ニップＮを形成するようになっている。
【００６０】
フィルム４は、例えばポリイミド、ポリイミドエーテル等の耐熱ベースフィルムと、前記フィルム４の画像に当接する外周面にトナーが付着しにくいようにＰＴＦＥ，ＰＦＡ等のフッ素樹脂系の材料など離形性の良い材料で離形層を設けたエンドレスベルト状フィルムである。
【００６１】
本実施例では、ポリイミドの耐熱ベースフィルムに、離形層と耐熱ベースフィルムとの接着を強固にするためのプライマー層がコートされ、表面に離形層としてＰＴＦＥがコートされており、計３層でフィルム４を構成している。
【００６２】
加熱体１の発熱エネルギーの画像当接面への伝達効率はフィルム４の厚みがより薄いほど良く、フィルム４の搬送の安定性からは、フィルム４の剛性を高めるためにフィルム４はより厚い方が良いため、フィルム４の厚みは５０μｍ以上１００μｍ未満であることが望ましい。フィルム４の長手方向の幅は、レターサイズ（幅２１６ｍｍ）の被記録材に対応できるよう２４０ｍｍとする。
【００６３】
フィルム４は加圧ローラ５と当接して従動回転するように配設されており、加熱体１および加熱体保持部材２と摺動している。この際、摺動抵抗を減少させるために、フィルム４の内面には耐熱性のグリスが塗布してある。グリスはフィルム４の内面と加熱体１および加熱体保持部材２との間で潤滑膜を形成し、フィルム４をスムーズに回転させることが出来る。
【００６４】
加圧ローラ５はその芯金軸の両端部をそれぞれ不図示の軸受けにより回転自在に支持されており、その一方の軸端にはギアが固着されている。ギアは、画像形成装置本体の駆動源Ｍにより駆動力が伝えられ、加圧ローラ５は所定の周速度をもって回動駆動されるようになっている。
【００６５】
本実施例において、加圧ローラ５は芯金軸に同心一体にローラ状にゴム層５ａを形成し、そのゴム層５ａの表面にトナー等が付着するのを防ぐため離形層５ｂを形成してある。ゴム層５ａはシリコンゴム等の耐熱性のあるゴム材料、離形層５ｂはＦＥＰ，ＰＦＡ等の離形性の良いフッ素樹脂で構成している。
【００６６】
本実施例ではゴム層５ａをゴム硬度４０〜５０°の液状シリコンゴムで構成し、その表面に離形層５ｂとしてフッ素ゴムにＦＥＰを分散した材料を３０μｍ程度コーティングし、トナーが付着しにくいようにしている。
【００６７】
搬送ローラ６は駆動源Ｍにより駆動力を伝えられ、所定の周速度をもって回転駆動される。搬送コロ７は搬送ローラ６と対向した位置に設けられ、搬送ローラ６に従動して回転駆動される。定着ニップ部Ｎを通過した被記録材Ｐは搬送ローラ６と搬送コロ７に挟持され、Ａ方向に搬送される。
【００６８】
加圧ローラ５によるフィルム４の回転駆動がなされていて、かつ加熱体１が通電により所定の温度に昇温している状態において、不図示の作像部側から未定着トナー画像１０を形成担持させた被記録材Ｐ（図１４）が入口ガイドに案内されて定着ニップ部Ｎのフィルム４と加圧ローラ５との間に導入されることで前述図１４の装置の場合と同様に被記録材Ｐ上の未定着トナー画像１０の加熱溶融定着処理がなされ、被記録材Ｐ上に画像形成（プリント）される。
【００６９】
被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに進入していない時、加圧ローラ５は摩擦力によってフィルム４に駆動力を伝えフィルム４を従動回転させる。
【００７０】
一方で、被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ内に進入している時、被記録材Ｐの通過領域において、フィルム４と加圧ローラ５は直接接することはなく、被記録材Ｐは加圧ローラ５との間の摩擦力によって搬送方向へと搬送され、フィルム４と被記録材Ｐとの間の摩擦力により、加圧ローラ５から被記録材Ｐに与えられた駆動力がフィルム４にも伝達され、フィルム４は従動回転する。
【００７１】
つまり、被記録材Ｐから見ると、フィルム４は被記録材Ｐに搬送方向とは逆方向の力（バックテンション）を与えていることになる。
【００７２】
被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに進入する際、加熱体１や加圧ローラ５により被記録材Ｐが急激に熱せられることで、被記録材Ｐに含まれてる水分が瞬時に水蒸気となり、加圧ローラ５と被記録材Ｐの間に水蒸気膜Ｓを作る場合がある。
【００７３】
水蒸気膜Ｓが発生すると、被記録材Ｐと加圧ローラ５の間の摩擦係数が著しく低下し、加圧ローラ５と被記録材Ｐの間の摩擦力よりもフィルム４から被記録材Ｐに与えられるバックテンションが大きくなり、加圧ローラ５が被記録材Ｐを搬送できなくなる現象が発生する。この現象はスリップと呼ばれている。
【００７４】
被記録材Ｐから発生する水蒸気はすぐに定着ニップ部Ｎ内から外部に拡散するので、加熱体１や加圧ローラ５が低温であり単位時間あたりに被記録材Ｐに与えられる熱量が小さい場合、被記録材Ｐから発生する水蒸気量は少なく定着ニップ部Ｎ内の水蒸気膜Ｓは生成されにくい。
【００７５】
逆に加熱体１や加圧ローラ５が高温であり単位時間あたりに被記録材Ｐに与えられる熱量が大きい場合、被記録材Ｐから大量の水蒸気が瞬時に発生するので定着ニップ部Ｎ内に水蒸気膜Ｓが生成しやすく、スリップが発生しやすい傾向がある事が知られている。
【００７６】
被記録材Ｐ上に形成された画像の印字率が低い場合、
被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに進入した際に発生する水蒸気は、被記録材Ｐの印字面側（フィルム４側）と非印字面側（加圧ローラ５側）の両面から被記録材Ｐの外部へと噴出する（図２）。
【００７７】
しかし、例えばベタ黒画像のように印字率が高い画像が被記録材Ｐ上に形成されている場合、被記録材Ｐから発生して印字面側（フィルム４側）へ噴出しようとする水蒸気がトナー層１０ｃにより阻まれるため、水蒸気の噴出が被記録材Ｐの非印字面側（加圧ローラ５側）へと集中する（図３）。
【００７８】
そのため、被記録材Ｐ上に印字率が低い画像が形成されている場合よりも印字率が高い画像が形成されている場合の方が加圧ローラ５と被記録材Ｐとの間に水蒸気膜Ｓが形成されやすく、スリップが発生しやすい。
【００７９】
定着ニップ部Ｎに被記録材Ｐの先端が挟持されている時と、被記録材Ｐの後端が挟持されている時とでは、前者の方がスリップが発生しやすい。これは、被記録材Ｐが圧接ニップＮ内を通過するにつれ、加圧ローラ５に蓄えられた熱量が被記録材Ｐに奪われて加圧ローラ５の表面温度が下がり、被記録材Ｐの後端が定着ニップ部Ｎに近づけば近づくほど被記録材Ｐから発生する水蒸気の量が減少するためである。
【００８０】
このため、被記録材Ｐ上に先端付近において印字率が高い画像が担持され、さらに加熱体１や加圧ローラ５の表面温度が高い場合に、被記録材Ｐと加圧ローラ５の間のスリップが最も発生しやすいと考えられる。よって、被記録材Ｐに形成担持された画像の印字率の測定は、被記録材Ｐの先端付近において行うことが望ましい。
【００８１】
図４のＢは被記録材Ｐ上における印字可能領域である。未定着トナー画像１０は印字可能領域Ｂ内において形成担持される。印字可能領域Ｂの前後左右には空白領域が設けられており、印字可能領域Ｂの搬送方向の全長Ｘｂは被記録材Ｐの全長Ｘよりも短い。
【００８２】
図４のＣは印字率の測定を行う印字率測定領域である。印字測定領域Ｃは印字可能領域Ｂの進行方向側の先端付近に位置する。
【００８３】
定着ニップ部Ｎを通過した被記録材Ｐの先端が搬送ローラ６と搬送コロ７間のニップに進入すると、被記録材Ｐには搬送ローラ６からも搬送力を与えられるため、被記録材Ｐの搬送不良は発生しなくなる。
【００８４】
そこで、本実施例では、被記録材Ｐの先端から印字率測定領域Ｃの後端までの全長Ｘｃが、図１４に示す定着ニップ部Ｎと搬送ローラ６および搬送コロ７が形成するニップ部間の距離Ｌと略同一とする。
【００８５】
レーザビームプリンタや複写機などの画像形成装置では、画像情報に基づき、不図示のスキャナユニットから発射されるレーザー光により、数１０μｍの径に集光された光ドットの集合として不図示の感光ドラムの表面に像を形成し、感光ドラムの表面に未定着トナー画像１０を形成し、不図示の転写手段により感光ドラムから被記録材Ｐ上に未定着トナー画像１０を転写する方式が多く採用されている。
【００８６】
このことから、画像を構成するレーザードットの割合を解析することにより印字率測定領域Ｂにおける印字率を測定することが出来る。
【００８７】
この印字率の測定手段では、たとえばＣＣＤ等の画像読み取りセンサを追加する必要が無いので、部品点数の増加によるコストアップを防ぐことができる。
【００８８】
以上をふまえ、本実施例では、被記録材Ｐの先端付近に設けた印字率測定領域における印字率を印字率検知手段によって測定し、印字率が所定値以上であった場合、加熱体１の温調温度を下げるモードに移行することを特徴としている。
【００８９】
また、加熱体１の温調温度を下げるだけでは被記録材Ｐに与えられる単位面積当たりの熱量が減少し、未定着トナー画像１０が十分に融解せず、定着性が低下してしまう恐れがある。
【００９０】
そこで、加熱体１の温調温度を下げると同時に被記録材Ｐの搬送速度を下げることで、被記録材Ｐに与える単位時間当たりの熱量は変わらないものの、被記録材Ｐに与える総熱量が増大するため、スリップを防止しつつ十分な定着性を確保することが出来る。
【００９１】
このように、本実施例では図１に示すフローチャートに従って被記録材Ｐの加熱定着を実施する。
【００９２】
以上のように、本発明では被記録材Ｐがスリップが発生する危険性が高い画像を形成担持している場合、加熱体１の温調温度を下げ、同時に被記録材Ｐの搬送速度を下げることで、定着性を損なう事なく効果的なスリップ対策を行うことが出来る。
【００９３】
（第２の実施例）
次に、本発明の実施例２を図５に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００９４】
前述の通り、加圧ローラ５の表面温度が高くなるとスリップが発生しやすくなる。そのため、被記録材Ｐ上の印字率測定領域Ｂにおける印字率が所定値以上であった場合、被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに進入する前に被記録材Ｐの搬送を止め、加熱体１への通電を遮断した状態で加圧ローラ５およびフィルム４を１〜１５秒間ほど空回転させる。
【００９５】
本実施例では加熱体１の温調温度を、被記録材が定着ニップ部を通過する時における温調温度の半分以下にする方法も可能である。こうして加圧ローラ４を冷却することで、被記録材Ｐと加圧ローラ５の間のスリップ発生を防ぐことが出来る。
【００９６】
このように、本実施例では図５に示すフローチャートに従って被記録材Ｐの加熱定着を実施する。
【００９７】
（第３の実施例）
次に、本発明の実施例３を図６に基づいて説明する。
【００９８】
本実施例では、被記録材Ｐに未定着トナー画像１０が形成担持される前に印字率が所定値を越える事が事前に検知された場合、加熱体１への通電を遮断した状態で未定着トナー画像１０を形成担持していない被記録材Ｐを定着ニップ部Ｎに進入させる。
【００９９】
本実施例では加熱体１の温調温度を、被記録材が定着ニップ部を通過する時における温調温度の半分以下にする方法も可能である。
【０１００】
その後、被記録材Ｐの後端が定着ニップ部Ｎを通過する前に加圧ローラ５等を逆回転させ被記録材Ｐを搬送方向とは逆方向に搬送する。その後、作像手段により未定着トナー画像１０を形成担持させた後に通常通り加熱体１へ通電させた状態で被記録材Ｐを定着ニップ部に進入させる。
【０１０１】
被記録材Ｐが１回目に定着ニップ部Ｎを通過する際、被記録材Ｐが加圧ローラ５から熱量を奪うことで加圧ローラ５を冷却する。また、１回目の通過の際に被記録材Ｐに含まれている水分の一部が蒸発して被記録材Ｐが乾燥するため、２回目の通過の際にスリップが発生することを防ぐことが出来る。
【０１０２】
このように、本実施例では図６に示すフローチャートに従って被記録材Ｐの加熱定着を実施する。
【０１０３】
（第４の実施例）
次に、本発明の実施例４を図７に基づいて説明する。
【０１０４】
装置の老朽化が進むと、フィルム４内面に塗布されたグリスが劣化することにより、フィルム４内面と加熱体１との間の摺動抵抗が増大し、被記録材Ｐにフィルム４から与えられるバックテンションが増大する。
【０１０５】
そのため、印字率が所定値以下であっても、装置の老朽化が進むとフィルム４が被記録材Ｐに与えるバックテンションが加圧ローラ５と被記録材Ｐ間の摩擦力よりも大きくなり、スリップが発生する可能性がある。
【０１０６】
そこで本実施例では、加熱装置の稼動開始時からの通算プリント枚数あるいは加熱装置の総稼働時間をカウントするカウント手段を備え、カウント数の増大に応じて所定値を減少させていく。これにより、装置の老朽化が進んだ後でもスリップの発生を防止する事が出来る。
【０１０７】
このように、本実施例では図７に示すフローチャートに従って被記録材Ｐの加熱定着を実施する。
【０１０８】
（第５の実施例）
次に、本発明の実施例５を図８および図９に基づいて説明する。
【０１０９】
複数枚の被記録材Ｐを連続でプリントさせていると、加圧ローラ５には常に加熱体１から熱量を与えられるので、加圧ローラ５の表面温度は次第に上昇し、スリップが発生しやすくなる。
【０１１０】
本実施例では、連続でプリントが行われた場合、１０枚プリントが行われるごとに所定値を低くする。ただし、５０枚程度で連続プリントで加圧ローラ５の表面温度は安定してくるので、５０枚以降は所定値は一定とする。通紙枚数と所定値の関係の一例を図９に示す。
【０１１１】
これにより、加圧ローラの表面温度が低くスリップの危険性が低いのに搬送スピードが遅くなったり、逆に加圧ローラの表面温度が高いのに搬送スピードが遅くならずスリップが発生してしまったりする事を防ぐことが出来る。
【０１１２】
またこの方式では、新しい部品やセンサを追加することないので、コストアップすることなくスリップを効率的に防ぐことが出来る。
【０１１３】
このように、本実施例では図８に示すフローチャートに従って被記録材Ｐの加熱定着を実施する。
【０１１４】
（第６の実施例）
次に、本発明の実施例６を図１０および図１１に基づいて説明する。
【０１１５】
加圧ローラ５の表面温度が上昇するとスリップが発生しやすくなるのは前述の通りである。
【０１１６】
本実施例では加圧ローラ５の表面温度を検知する温度検知手段を備え、図１１のように、測定された加圧ローラ５の表面温度が低温である場合は印字率の所定値を高く変更し、加圧ローラ５の表面温度が高温である場合には印字率の所定値を低く変更する事を特徴とする。
【０１１７】
これにより、加圧ローラの表面温度が低くスリップの危険性が低いのに搬送スピードが遅くなりユーザに不必要な時間的負荷を与えたり、逆に加圧ローラの表面温度が高いのに搬送スピードが遅くならずスリップが発生してしまったりする事を防ぐことが出来る。
【０１１８】
また、本実施例では加圧ローラの表面温度を直接測定するため、より確実に適切な所定値を設定することができる。
【０１１９】
このように、本実施例では図１０に示すフローチャートに従って被記録材Ｐの加熱定着を実施する。
【０１２０】
（第７の実施例）
次に、本発明の実施例５を図１２および図１３に基づいて説明する。
【０１２１】
本実施例では加圧ローラ５を冷却するためのファン８を備え（図１２）、被記録材Ｐ上の印字率測定領域Ｂにおいて所定値を越える印字率が測定された場合、被記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに進入する前に被記録材Ｐの搬送を停止し、加圧ローラ５を空回転させた状態で加圧ローラ５周辺に風が吹き付ける事によって加圧ローラ５の表面温度を低下させてから、被記録材Ｐを定着ニップ部に進入させることで、被記録材Ｐと加圧ローラ５の間のスリップをより確実に防止することが出来る。
【０１２２】
また、本実施例では、ファン８を装置の他の部位を冷却するファンと兼用し、ファンの風路を切り替える風路切り替え手段９を備え（図１２）、加圧ローラ５の空回転時に風路切り替え手段によって加圧ローラ５に風が吹き付けられるよう風路を切り替えることで、装置に設置されるファンの数を減らしてコストダウンする方式も考えられる。
【０１２３】
このように、本実施例では図１３に示すフローチャートに従って被記録材Ｐの加熱定着を実施する。
【０１２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スリップが発生しやすい印字率の高い画像を形成担持した被記録材の場合、加熱体の温調温度が低くなるよう制御することで、被記録材の搬送不良を防止することが出来る。
【０１２５】
また、被記録材の搬送速度を遅くすることで未定着トナー画像の定着不良を防ぐことが出来る。また、部品点数の増大によるコストアップを防ぐことができる印字率検知手段を提供する事が出来る。
【０１２６】
また、スリップを防止するために最も効果的な印字率の測定領域を設定することが出来る。また、加圧ローラを空回転させる事で加圧ローラを冷却してスリップの発生を防ぐことが出来る。
【０１２７】
また、画像を担持していない被記録材を圧接ニップ部を通紙させる事で加圧ローラを冷却してスリップの発生を防ぐことが出来る。また、加熱装置が老朽化した場合でも効果的にスリップを防止することが出来る。
【０１２８】
また、被記録材を連続通紙した場合でも効果的にスリップを防止することが出来る。また、加圧ローラの表面温度を測定することでより正確に適切な所定値を設定することが出来る。
【０１２９】
また、加圧ローラを風冷してスリップの発生を防ぐことが出来る。また、本発明をフィルム加熱方式の加熱装置に応用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例における一連の処理を示したフローチャート
【図２】印字率が低い場合の水蒸気膜の発生を示す図
【図３】印字率が高い場合の水蒸気膜の発生を示す図
【図４】被記録材Ｐ上の印字率測定領域Ｂを示す図
【図５】第２の実施例における一連の処理を示したフローチャート
【図６】第３の実施例における一連の処理を示したフローチャート
【図７】第４の実施例における一連の処理を示したフローチャート
【図８】第５の実施例における一連の処理を示したフローチャート
【図９】第５の実施例における所定値とプリント枚数の関係を示したグラフ
【図１０】第６の実施例における一連の処理を示したフローチャート
【図１１】第６の実施例における所定値と加圧ローラ表面温度の関係を示したグラフ
【図１２】第７の実施例における加熱装置の側面図
【図１３】第７の実施例における一連の処理を示したフローチャート
【図１４】従来例の加熱装置における側面図
【図１５】従来例の加熱装置における斜視図
【符号の説明】
１        加熱体
２        加熱体保持部材
３        加圧ばね
４        フィルム
５        加圧ローラ
６        搬送ローラ
７        搬送コロ
８        ファン
９        風路切り替え手段
１０    未定着トナー画像
１０ｂ            定着済みトナー画像
１０ｃ            ベタ黒トナー層
Ｘ        被記録材の全長
Ｘｂ    印字可能領域の全長
Ｘｃ    印字率測定領域の全長
Ａ        被記録材搬送方向
Ｂ        印字率測定領域
Ｃ        印字可能領域
Ｍ        駆動源
Ｐ        被記録材
Ｎ        定着ニップ部
Ｓ        水蒸気膜
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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