JP2018097030A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置における小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙時の端部温度上昇の影響による画像不良および高温スリップを防止する。【解決手段】定着装置２００において、連続する通紙ジョブにおける、後続ジョブの通紙幅が直前ジョブの通紙幅よりも広く、かつ、定着ベルト２０１を駆動する駆動トルクが増大する条件となった場合、直前ジョブから後続ジョブへの切り替え時に所定の待ち時間を設ける。所定の待ち時間は駆動トルクの増大条件に応じて設定される。装置使用開始時からの累積通紙枚数をカウントし、そのカウント値に応じて所定の待ち時間設定することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、近年、省エネルギー化及び高速化の市場要求が高まってきている。
上記画像形成装置では、電子写真記録・静電記録・磁気記録等の画像形成プロセスにより形成したトナー画像（未定着トナー像）を、直接もしくは中間転写体を介して記録材シート・印刷紙・感光紙・静電記録紙などの記録媒体に転写し、このトナー像を担持した記録媒体を定着装置に通してトナー像を記録媒体上に定着している。

未定着トナー画像を定着させる定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。このような定着装置の一例として、ベルト方式の定着装置（例えば特許文献１）やセラミックヒータを用いたサーフ定着（フィルム定着）の定着装置（例えば特許文献２）が知られている。

そのベルト方式の定着装置に関して、無端ベルト全体を温めることを可能にし、ファーストプリントタイムを短縮でき、かつ高速回転時の熱量不足を解消して、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性が得られる定着装置が提案されている（特許文献３）。

特許文献３の図１に示された定着装置では、無端ベルトの内部にパイプ状の金属熱伝導体を、無端ベルトの移動をガイドすることが可能となるよう固定し、金属熱伝導体内の熱源により金属熱伝導体を介して無端ベルトを加熱する。さらに無端ベルトを介して金属熱伝導体に接してニップ部を形成する加圧ローラを備え、該加圧ローラの回転に連れ回りするようにして無端ベルトを周方向に移動させる。この構成により、定着装置を構成する無端ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。

しかしながら、更なる省エネルギー性およびファーストプリントタイム向上のためには熱効率を更に向上させる必要があり、金属熱伝導体を介して無端ベルトを間接的に加熱する構成ではなく、金属熱伝導体を介さずに無端ベルトを直接加熱する構成が提案されている（例えば、特許文献４）。この構成では、伝熱効率を大幅に向上させて消費電力を低減すると共に、ファーストプリントタイムを更に短縮することができる。また、金属熱伝導体がないためコストダウンが可能となる。

また、定着装置の小型化に伴い、無端ベルトが小径化され、定着装置の横断面におけるハロゲンヒータ間の距離が短くなってきており、照射効率が向上している。
しかし一方で、上記の無端ベルトの熱容量は一般的に非常に小さく、ヒータ発光長に対して小サイズの用紙を連続通紙した際に非通紙部の温度が上昇してしまういわゆる端部温度上昇の影響を大きく受けてしまう。小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードでは、小サイズの用紙の端部温度上昇によって大サイズの通紙領域の温度が上昇した状態で、大サイズが通紙されると、光沢度低下やホットオフセットなどの画像不良に加えて高温スリップを起こしてしまう。

この問題を解決する手段として、小サイズの通紙部と非通紙部に温度検出手段を配置し、小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードの際に小サイズ連続通紙後の通紙部と非通紙部の温度を検出し、その温度差がなくなるまで大サイズの通紙を待つという定着装置が提案されている（特許文献５）。

更に、大サイズ通紙の待ち時間を温度のみで設定するのではなく、連続通紙される小サイズの枚数（端部温度上昇の具合）と小サイズ後の大サイズの画像濃度に応じて、待ち時間を設定することで無駄な待ち時間を省いた定着装置が提案されている（特許文献６）。

しかしながら、端部温度上昇の影響として、小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードでの大サイズの画像不良に加えて高温スリップと呼ばれる、加熱時に用紙から水蒸気が発生して定着ベルトと紙の間の摩擦力が低下することで紙の搬送力が弱まる現象がおき、これによって用紙ジャムが発生しうる。特に病院等で使用される薬袋機と呼ばれる画像形成装置では、薬を入れる厚紙相当の紙袋（薬袋）と薬の情報が記載されている普通紙相当の用紙（薬情）がセットで印刷され、小サイズの薬袋連続通紙後の大サイズの薬情通紙モードは多く行われ得る。また、薬袋は厚紙相当であるため、小サイズの連続通紙による端部温度上昇の程度は大きくなる、したがって、薬袋機では、高温スリップが発生しやすくなる。

そこで本発明は、定着装置における上述の問題を解決し、端部温度上昇の影響による画像不良および高温スリップを防止することのできる定着装置および画像形成装置を提供することを課題とする。

この課題を解決するため、本発明は、回転可能な定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に圧接されてニップ部を形成する加圧部材とを備え、前記ニップ部に未定着トナー画像を担持する記録材を通過させて未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置において、連続する通紙ジョブにおける、後続ジョブの通紙幅が直前ジョブの通紙幅よりも広く、かつ、前記定着部材を駆動する駆動トルクが増大する条件となった場合、直前ジョブから後続ジョブへの切り替え時に所定の待ち時間を設けるとともに、前記所定の待ち時間は、前記駆動トルクの増大条件に応じて設定されることを特徴とする。

本発明によれば、高温スリップと相関のある定着部材を駆動させる力＝駆動トルクが高くなった際に、小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードにて通紙待ち時間を設けて、端部温度上昇する場所の温度を下げた後、大サイズの通紙を行うことにより、高温スリップを防止することができる。

本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置の一例であるプリンタの概略を示す構成図である。 定着装置の第１実施形態を示す図である。 第１実施形態における制御を示すフローチャートである。 小サイズ用紙を連続通紙した時の定着ベルトの温度推移を示すグラフである。 定着装置の第２実施形態を示す図である。 その定着装置が備える回転検知機構を示す図である。 回転検知手段による検出信号の一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置の一例を示す断面構成図である。この図に示す画像形成装置１００は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式のカラープリンタであるが、画像形成装置はこの方式に限られず、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。

画像形成装置１００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋを並設したタンデム構造が採用されている。

画像形成装置１００では、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された可視像が、各感光体ドラムに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトである中間転写体（以下、転写ベルトという）１１に対して１次転写される。この１次転写行程の実行によってそれぞれの色の画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる記録材Ｓに対して２次転写行程を実行することで一括転写される。

各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されている。ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを代表として説明すると、感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ、現像装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ１２Ｂｋおよびクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後に行われる書き込み光Ｌｂを用いた書き込みには、光書き込み装置８が用いられる。

転写ベルト１１に対する重畳転写では、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写される。このために、転写は、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対向して配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。

画像形成装置１００は、色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋを備えた転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１をクリーニングするベルトクリーニング装置１３と、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置８とを有している。

光書き込み装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏光手段としての回転多面鏡などを装備している。光書き込み装置８は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂを出射して感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに静電潜像を形成するよう構成されている。書き込み光Ｌｂは、図１では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である。

画像形成装置１００には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋと転写ベルト１１との間に向けて搬送される記録材Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１が設けられている。また、シート給送装置６１から搬送されてきた記録材Ｓを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラムと転写ベルト１１との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４が設けられている。また、記録材Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知するセンサが設けられている。

また、画像形成装置１００には、トナー像が転写された記録材Ｓにトナー像を定着させるための定着ユニットとして、ローラ定着方式の定着装置２００と、定着済みの記録材Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排出ローラ７が備えられている。また、画像形成装置１００の本体上部には、排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された記録材Ｓを積載する排紙トレイ１７が備えられている。また、排紙トレイ１７の下側には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋが備えられている。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋの他に、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。

従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。

シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の記録材Ｓの上面に当接する給送ローラ３を有している。給送ローラ３が図中反時計回りに回転駆動されることにより、最上位の記録材Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有している。クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。クリーニング装置１３はまた、転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための排出手段を有している。

図２は、第１実施形態にかかる定着装置を示す概略構成図である。
定着装置２００は、回転可能な定着部材としての定着ベルト２０１と、これに対向配置されて回転可能な加圧部材としての加圧ローラ２０３とを有し、複数の加熱手段としてのハロゲンヒータ２０２Ａ，２０２Ｂにより定着ベルト２０１が内周側から輻射熱で直接加熱される。

定着ベルト２０１のループ内には、定着ベルト２０１を介して加圧ローラ２０３との間でニップ部を形成するニップ形成部材２０６が配置され、定着ベルト内面と熱移動補助部材２１６を介して間接的に摺動するようになっている。記録材Ｓ上のトナー像はニップ部において加熱・加圧されることにより定着される。

図２では熱移動補助部材２１６の形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。凹形状のニップ部の場合、記録材先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。

定着ベルト２０１のループ内側には加圧ローラ２０３に対向して配置されたニップ形成部材２０６と、ニップ形成部材２０６の両端部に一体に設けられた端部熱源としての端部ヒータ２２６と、ニップ形成部材２０６と端部ヒータ２２６の定着ベルト２０１の内面に対向する面を覆う熱移動補助部材２１６と、ニップ形成部材２０６を加圧ローラ２０３からの加圧力に対抗して保持するステー部材２０７とを有している。長手方向両端の端部ヒータ２２６ａ、２２６ｂはそれぞれ単独に備えられ、連続した形状にはなっていない。

ニップ形成部材２０６、熱移動補助部材２１６及びステー部材２０７は、いずれも定着ベルト２０１の軸方向（以下、「長手方向」という）に延びる長さを有している。
熱移動補助部材２１６は、端部ヒータ２２６の熱が局所的に留まることを防止し、積極的に長手方向に熱を移動させて長手方向の温度不均一性を低減するために設けられている。

このため、熱移動補助部材２１６は短時間で熱移動が可能な材料であることが望ましく、熱伝導率の高い銅やアルミニウム、銀といった部材であることが望ましい。コスト、入手性、熱伝導率特性、加工性を総合的に考慮すると、銅を用いることが最も望ましい。

本実施形態では、熱移動補助部材２１６の定着ベルト２０１の内面に対向する面は、定着ベルト２０１に直接接触する面であり、ニップ形成面となる。
定着ベルト２０１は、ニッケルやＳＵＳなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルトまたはフィルムで構成される。ベルトの表層はＰＦＡまたはＰＴＦＥ層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。ベルトの基材とＰＦＡまたはＰＴＦＥ層の間にはシリコーンゴムの層などで形成された弾性層があっても良い。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じ得る。これを改善するにはシリコーンゴム層を１００［μｍ］以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。

ステー部材２０７はニップＮ側と反対側が起立した起立部を有した形状となっており、起立部を隔て、定着熱源としてのハロゲンヒータ２０２Ａ、２０２Ｂが配置され、定着ベルト２０１は、ハロゲンヒータ２０２Ａ、２０２Ｂにより内面側から輻射熱で直接加熱される。

定着ベルト２０１の内部にはニップ形成部材２０６とニップ部Ｎを支持するための支持部材としてのステー２０７を設け、加圧ローラ２０３により圧力を受けるニップ形成部材２０６の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。このステー２０７は両端部で保持部材としてのフランジに保持固定され位置決めされている。また、ハロゲンヒータ２０２とステー２０７の間に反射部材２０９を備え、ハロゲンヒータ２０２からの輻射熱などによりステー２０７が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。ここで反射部材２０９を備える代わりに、ステー２０７表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることが可能となる。

加圧ローラ２０３は芯金２０５に弾性ゴム層２０４が積層してあり、離型性を得るために表面に離型層（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ層）が設けてある。加圧ローラ２０３は、画像形成装置に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ２０３は、スプリングなどにより定着ベルト２０１側に押し付けられており、弾性ゴム層２０４が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。加圧ローラ２０３は中空のローラであっても良く、加圧ローラ２０３にハロゲンヒータなどの加熱源を有していても良い。弾性ゴム層２０４はソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ２０３内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなるので、より望ましい。

定着ベルト２０１は加圧ローラ２０３により連れ回り回転する。図２の場合は加圧ローラ２０３が駆動源により回転し、ニップ部Ｎでベルトに駆動力が伝達されることにより定着ベルト２０１が回転する。定着ベルト２０１はニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部以外では両端部で図示していないフランジ２０８にガイドされ、走行する。

上記のような構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することが可能となる。
次に、小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードにおける小サイズ連続通紙による端部温度上昇による大サイズの高温スリップを防止する具体的な構成および制御について説明する。

図３のフローに示すように、まず通紙モードが小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードであるか否かを判断する（Ｓ１）。すなわち、連続する通紙ジョブにおいて後続ジョブの通紙幅が直前ジョブの通紙幅よりも広いかどうかを判断するものである。小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードであれば（後続ジョブの通紙幅が直前ジョブの通紙幅よりも広ければ）Ｓ２に進み、累積通紙条件、ここではカウンタ機構によってカウントされている装置使用開始時からの累積通紙枚数の値を読み取る。Ｓ３では、読み取った値が、ある規定値（閾値）以上であるかどうかを判断する。

読み取った累積通紙条件の値（ここでは累積通紙枚数）が閾値以上であった場合には、小サイズ連続通紙後に設定時間だけ定着ベルト２０１を空回転させ（所定の待ち時間を設け）、その後大サイズの通紙を行う（Ｓ４，Ｓ５）。

一方、読み取った値が閾値未満であった場合はＳ６に進み、通常通りの通紙を行う。
上記の制御により、本実施形態において、高温スリップを防止することができる。何故、上記構成と制御で高温スリップの防止が図れるのかについて、以下に説明する。

高温スリップと定着部材（本実施形態では定着ベルト２０１）を駆動させるトルクは相関があることが分かっており、駆動トルクが高い時には高温スリップが起き易く、駆動トルクが低い時には高温スリップが起きにくい。また、この駆動トルクは、累積通紙枚数が増えれば増える程、高くなっていく（増大する）ため、累積通紙枚数が増えれば増える程、高温スリップが起き易くなってしまう。

したがって、高温スリップが起きやすい状態に対して、大サイズの通紙に通常通紙時より待ち時間を設けることで、待ち時間分は小サイズの連続通紙による端部温度上昇によって高くなった定着ベルト２０１の温度が下がり、高温スリップを回避することが出来る。待ち時間の設置により生産性低下が懸念されるが、高温スリップによる用紙ジャム発生の可能性を考慮すると優先されると考えられる。

また本実施形態では、駆動トルクの増大条件としてのカウント値（累積通紙枚数）に応じて大サイズ通紙の待ち時間を変更している。上記フローにおけるＳ４での、累積通紙枚数に応じて設定される大サイズ通紙待ち時間（定着ベルト２０１を空回転させる時間）を表１に示す。

なお、表１に示す累積通紙枚数および大サイズ通紙待ち時間は一例であり、定着装置の構成等により、適宜設定されるものである。

上記で説明した様に、駆動トルク＝累積通紙枚数が大きくなればなる程高温スリップの可能性が大きくなるため、駆動トルク＝累積枚数が大きい時は、より大サイズ通紙時の温度を下げるために待ち時間を長く設定し、反対に駆動トルク＝累積枚数が低い時は、より大サイズ待ち時間を短くすることで、駆動トルクの状態に応じた高温スリップの防止を図ることが出来る。

そして、累積通紙枚数に応じて設定される大サイズ通紙待ち時間（定着ベルト２０１を空回転させる時間）を、直前のジョブの通紙条件に応じて設定するようにしてもよい。直前ジョブにおける通紙枚数が多い時は大サイズ通紙待ち時間を長く、直前ジョブにおける通紙枚数が少ない時は大サイズ通紙待ち時間を短くすることで、端部温度上昇の程度に応じた用紙スリップの防止を図ることができる。この直前ジョブにおける連続通紙の枚数に応じた制御について説明する。

図４は、小サイズ用紙を連続通紙した時の定着ベルトの温度推移を示すグラフであり、通紙部と非通紙部のベルト温度の変化を示してある。このグラフに示すように、小サイズ用紙を連続通紙した時の定着ベルト２０１の非通紙部の温度は通紙枚数が増えていくと温度上昇していく（最終的には飽和する）。したがって、通紙枚数が少ないほど端部温度上昇の程度は小さい。したがって、大サイズの高温スリップの可能性も低くなる。すなわち、端部温度上昇の程度が小さい時には大サイズ通紙を必要以上に待たせることはないため、表２に示すように、小サイズ連続通紙の枚数が少ない時は大サイズ通紙の待ち時間を短くし、通紙枚数が多い時には大サイズ通紙の待ち時間を長くする。これにより、大サイズ通紙待ち時間の最適化を図ることが出来る。

なお、表２に示す小サイズ通紙枚数および大サイズ通紙待ち時間は一例であり、定着装置の構成等により、適宜設定されるものである。

次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、定着ベルトの回転状態を検知する回転検知機構を設け、この回転検知機構でベルトの微小なスリップを検知して高温スリップの防止を図るようにしたものである。

図５に示すように、定着ベルト２０１に近接して、定着ベルト２０１の回転を検知する回転検知手段２３８を配置する。また、定着ベルト２０１の表面（外周面）にはマーキング２３９を施してある。本例では図６に示すように、マーキング２３９は定着ベルト２０１の軸方向の一方側の端部付近に施してあり、これに対応して、回転検知手段２３８は定着ベルト２０１の軸方向端部付近に配置している。

回転検知手段２３８とマーキング２３９で定着ベルト回転検知機構を構成する。回転検知手段２３８は例えば反射型フォトセンサを使用できる。ただし、定着ベルト回転検知機構の構成はこれに限らず、適宜な構成を採用可能である。

このような構成において、回転検知手段２３８でマーキング２３９を検出することで定着ベルト２０１の回転状態を検知する。そして、ベルトがスリップする前兆を検知した場合、ベルトがスリップし易い状態になっていることを認識して、高温スリップを防止するために大サイズ通紙待ち時間を設けるように制御する。

図７は、回転検知手段２３８による検出信号の一例を示す模式図である。ベルトのスリップが無い場合は、回転検知手段２３８がマーキング２３９を一定間隔で検出される。その検出信号を受け取った制御手段（例えばＣＰＵ）は通常回転と判断する。一方、回転検知手段２３８によるマーキング２３９の検出間隔が延びた（通常時より長くなった）場合はベルトが回転していないことを意味する。したがってこの場合、制御手段によりベルトの異常回転と判断する。

例えば、定着ベルト２０１が回転しているはずの通紙時に、マーキング２３９の検出間隔が延びたことが検出されるとベルトのスリップが起き始めている、つまりベルトの駆動トルクが高くなっているということである。前述の様に駆動トルクが高いと高温スリップが発生しやすくなるため、この回転検知機構によりスリップの兆候が見られた（ベルトの異常回転と判断した）場合は、図３のフローと同様に、小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードにて大サイズ通紙に待ち時間を設けることで、高温スリップの防止を図る。

また、この場合の待ち時間の大きさ（長さ）を、回転検知機構により検出した定着ベルトの回転状態に応じて設定する。図７の構成の場合、回転検知手段２３８によるマーキング２３９の検出間隔の大きさ（長さ）に応じて待ち時間を決める。つまり、通常回転時の検出間隔を基準とし、この基準値に対する検出間隔の延長度合いが小さい場合の待ち時間は小さい（短い）待ち時間を設定し、基準値に対する検出間隔の延長度合いが大きい場合の待ち時間は大きい（長い）待ち時間を設定する。

本構成にはもう１つメリットがあり、それは回転検知機構によって安全性も確保されるということである。非回転時に加熱されてしまうと定着ベルトの変形および発火を引き起こす可能性があるため、加熱時に回転停止を検知した瞬間に加熱を停止する制御を入れることで安全性の確保も行うことができる。

なお、本第２実施形態において、前記した第１実施形態と同様に累積通紙条件をカウントするカウント手段を設け、このカウント手段のカウント値を所定の待ち時間の設定に加味するようにしてもよい。

また、直前のジョブの通紙条件に応じて大サイズ通紙待ち時間を設定する制御を第２実施形態において実施することもできる。この場合、表２に示すように、直前ジョブの通紙枚数に応じて待ち時間を設定する。

ところで、上記説明では累積通紙条件として累積通紙枚数で説明したが、累積通紙条件は累積通紙枚数に限定されない。累積通紙条件としては累積通紙枚数のほか、装置の走行距離、あるいは、通紙時間でもよい。これらいずれにおいても駆動トルクの状態を示す指標となるため、累積枚数であれは多い程、累積走行距離であれば長い程、累積通紙時間であれば長い程、駆動トルクが高い状態であるため、高トルク状態を検知して定着ベルトの空回転（大サイズ通紙待ち時間）を入れることで、いずれの条件でも高温スリップを防止することが出来る。

このように、本発明においては、高温スリップと相関のある定着部材を駆動させる力＝駆動トルクが高くなった際に、小サイズ連続通紙後の大サイズ通紙モードにて通紙待ち時間を設けて、端部温度上昇する場所の温度を下げた後、大サイズの通紙を行うことにより、高温スリップを防止することができる。

また、駆動トルクが高くなる条件を、累積通紙条件をカウントするカウント手段に基づいて判定することで、簡単かつ低コストな構成により、高温スリップを適切に防止することが可能となる。

また、駆動トルクが高くなる条件を、回転検知機構の検知出力に基づいて判定することで、簡単かつ低コストな構成により、高温スリップを適切に防止することが可能となる。
また、検知手段によるマーキングの検出間隔に応じて通紙待ち時間を設定することで、定着部材の微小なスリップを検知でき、トルク高状態を確実に判断することができる。

また、累積通紙条件を待ち時間の設定に加味することで、高温スリップをより確実に防止することができる。
また、所定の待ち時間の間、加熱手段を非加熱状態にして定着部材を回転させることで、定着部材の非通紙部の温度を確実に低下させ、高温スリップを確実に防止することができる。

また、直前ジョブの通紙条件に応じて通紙待ち時間を設定することで、非通紙部の温度上昇の程度に応じた高温スリップの防止を図ることができる。
また、累積通紙条件を通紙枚数、装置走行距離、あるいは通紙時間で判断することで、高トルク状態を簡単かつ低コストな構成で判定することができる。

以上、本発明を図示例に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。
また、定着装置及び画像形成装置としては、本発明を適用可能であれば任意な構成を採用可能である。画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリあるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。

１０ 転写ベルトユニット
２０ 感光体ドラム
１００ 画像形成装置
２００ 定着装置
２０１ 定着ベルト（定着部材）
２０２ ハロゲンヒータ（加熱手段）
２０３ 加圧ローラ（加圧部材）
２０６ ニップ形成部材
２１６ 熱移動補助部材
２３８ 回転検知手段
２３９ マーキング
Ｎ 定着ニップ
Ｓ 用紙（記録材）

特開２００４−２８６９２２号公報 特許第２８６１２８０号公報 特開２００７−３３４２０５号公報 特開２００７−２３３０１１号公報 特開２００４−３２２２８４号公報 特開２００７−１９３１６５号公報

Claims (11)

1. 回転可能な定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に圧接されてニップ部を形成する加圧部材とを備え、前記ニップ部に未定着トナー画像を担持する記録材を通過させて未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置において、
   連続する通紙ジョブにおける、後続ジョブの通紙幅が直前ジョブの通紙幅よりも広く、かつ、前記定着部材を駆動する駆動トルクが増大する条件となった場合、直前ジョブから後続ジョブへの切り替え時に所定の待ち時間を設けるとともに、
   前記所定の待ち時間は、前記駆動トルクの増大条件に応じて設定されることを特徴とする定着装置。
2. 装置使用開始時からの累積通紙条件をカウントするカウント手段を有し、該カウント手段でカウントした値が所定の閾値以上であった場合に前記駆動トルクが増大する条件と判定し、
   前記所定の待ち時間が、前記カウント手段でカウントした値に応じて設定されることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着部材の回転状態を検知する回転検知機構を有し、該回転検知機構の検知出力に基づいて前記駆動トルクが増大する条件を判定することを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
4. 前記回転検知機構は、前記定着部材表面に設けたマーキングと、該マーキングを検出する検知手段とからなり、
   前記検知手段で検出する前記マーキングの検出間隔が所定の閾値より長くなった場合に前記駆動トルクが増大する条件とし、
   前記所定の待ち時間が、前記検知手段で検出した前記マーキングの検出間隔に応じて設定されることを特徴とする、請求項３に記載の定着装置。
5. 装置使用開始時からの累積通紙条件をカウントするカウント手段を有し、
   前記カウント手段のカウント値を、前記所定の待ち時間の設定に加味することを特徴とする、請求項３または４に記載の定着装置。
6. 前記所定の待ち時間の間、前記加熱手段を非加熱状態にして前記定着部材を回転させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記所定の待ち時間が、前記直前ジョブの通紙条件に応じて設定されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記累積通紙条件が通紙枚数であることを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
9. 前記累積通紙条件が装置走行距離であることを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
10. 前記累積通紙条件が通紙時間であることを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
    
    

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