(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持されるトナー像を転写材に転写する転写部材と、定着ニップにおいてトナーを加熱してトナーを転写材に定着する定着手段とを有し、転写材の重送を検知することが可能な画像形成装置において、
転写材の重送を検知した場合には、転写材の重送を検知しない場合に比して、前記定着手段の設定温度を低くしてトナー像の定着を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップを形成し、前記像担持体に担持されるトナー像を前記転写ニップに進入している転写材に転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記電源の出力電流値を検知する電流検知手段と、定着ニップにおいてトナーを加熱してトナーを転写材に定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写ニップに転写材が進入している時に前記電流検知手段が検知する電流値の絶対値が所定値以下の場合には、前記電流検知手段が検知する電流値の絶対値が前記所定値よりも大きい場合よりも、前記定着手段の設定温度を低くしてトナー像の定着を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記転写ニップに転写材が進入している時の前記電源の出力電圧は、前記転写ニップに転写材が進入していない時に前記電源が前記転写部材に電流を流した時の前記電源の出力電圧に基づいて設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写ニップに転写材が進入している時の前記電源の出力電圧は、定電圧制御されることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップを形成し、前記像担持体に担持されるトナー像を前記転写ニップに進入している転写材に転写する転写部材と、前記転写部材に電流を流す電源と、前記電源の出力電圧値を検知する電圧検知手段と、定着ニップにおいてトナーを加熱してトナーを転写材に定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写ニップに転写材が進入している時に前記電圧検知手段が検知する電圧値の絶対値が所定値以上の場合には、前記電圧検知手段が検知する電圧値の絶対値が前記所定値よりも小さい場合よりも、前記定着手段の設定温度を低くしてトナー像の定着を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記転写ニップに転写材が進入している時の前記電源の出力電圧は、前記転写ニップに転写材が進入していない時に前記電源が前記転写部材に電圧を印加した時の前記電源の出力電流に基づいて設定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写ニップに転写材が進入している時の前記電源の出力電流は、定電流制御されることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写ニップに進入する転写材のサイズ情報に基づいて、前記所定値を設定することを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
転写材を給送する複数の給送部を有し、いずれの前記給装部から転写材が給送されたかという情報に基づいて転写材のサイズ情報を得ることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着手段が、定着フィルムと、前記定着フィルムを介してトナーを加熱するヒータと、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、を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一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（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）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）１０２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１０３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１０１ａ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１０４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１０３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。
【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、本発明に係る第１の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持されるトナー像を転写材に転写する転写部材と、転写材の重送を検知する重送検知手段と、定着ニップにおいてトナーを加熱してトナーを転写材に定着する定着手段と、を有し、前記重送検知手段が転写材の重送を検知した場合には、前記重送検知手段が転写材の重送を検知しない場合に比して、前記定着手段の設定温度を低くしてトナー像の定着を行うことを特徴とするものである。また、本発明に係る第２の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップを形成し、前記像担持体に担持されるトナー像を前記転写ニップに進入している転写材に転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記電源の出力電流値を検知する電流検知手段と、定着ニップにおいてトナーを加熱してトナーを転写材に定着する定着手段と、を有し、前記転写ニップに転写材が進入している時に前記電流検知手段が検知する電流値の絶対値が所定値以下の場合には、前記電流検知手段が検知する電流値の絶対値が前記所定値よりも大きい場合よりも、前記定着手段の設定温度を低くしてトナー像の定着を行うことを特徴とするものである。また、本発明に係る第３の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と転写ニップを形成し、前記像担持体に担持されるトナー像を前記転写ニップに進入している転写材に転写する転写部材と、前記転写部材に電流を流す電源と、前記電源の出力電圧値を検知する電圧検知手段と、定着ニップにおいてトナーを加熱してトナーを転写材に定着する定着手段と、を有し、前記転写ニップに転写材が進入している時に前記電圧検知手段が検知する電圧値の絶対値が所定値以上の場合には、前記電圧検知手段が検知する電圧値の絶対値が前記所定値よりも小さい場合よりも、前記定着手段の設定温度を低くしてトナー像の定着を行うことを特徴とするものである。
【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、６００ｄｐｉ、１６枚／分（プロセススピード約９４ｍｍ／ｓｅｃ）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（Ａｓｋｅｒ−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、ＰＴＦＥ、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、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。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】
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【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、φ１５、硬度４５度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ  １ｋｇ加重時）としたものである。また、ＮＢＲの配合調整により抵抗３×１０８  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１．７５μＡ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、ＡＴＶＣ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−Ｃ  １ｋｇ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ＮＢＲ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】
0004011684.tif 000003
【００５０】
【表２】
0004011684.tif 000004
【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】
0004011684.tif 000005
【００５４】
【表３】
0004011684.tif 000006
【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ＮＢＲ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】
0004011684.tif 000007
【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】
0004011684.tif 000008
【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、ＯＨＰ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ＯＨＰ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ＯＨＰ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】
0004011684.tif 000009
【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】
0004011684.tif 000010
【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、ＬＴＲ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】
0004011684.tif 000011
【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】
0004011684.tif 000012
【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装置の破損、劣化を防止できる。
【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
２１  ＭＰトレイ
３０  封筒フィーダー
Ｐ  転写材
【図１】
0004011684.tif 000013
【図２】
0004011684.tif 000014
【図３】
0004011684.tif 000015
【図４】
0004011684.tif 000016
【図５】
0004011684.tif 000017
【図６】
0004011684.tif 000018
【図７】
0004011684.tif 000019
【図８】
0004011684.tif 000020
【図９】
0004011684.tif 000021
【図１０】
0004011684.tif 000022
【図１１】
0004011684.tif 000023
【図１２】
0004011684.tif 000024
【図１３】
0004011684.tif 000025