JP2004101682A

JP2004101682A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004101682A
Application number: JP2002261027A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nanataki; 七瀧　秀夫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】記録材Ｐに未定着像ｔを形成し、その未定着像ｔを加熱装置１０により該記録材上に加熱定着させる画像形成装置おいて、ホットオフセット防止と待機時間短縮の両立を図る。
【解決手段】ホットオフセットを防止するために定着温度に上限温度（待機温度）を設け、この上限温度以下に熱伝導回転体（定着ローラ）１の温度が下がるまで作像を待機させる制御を行う画像形成装置であって、この上限温度を装置が検知する温湿度によって変更する。具体的には絶対湿度が高いほど、上限温度を上げる（緩和する）制御を行う。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録材に未定着像を形成し、その未定着像を加熱装置により該記録材上に加熱定着させる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
便宜上、電子写真複写機・プリンタ・ファックス等の画像形成装置を例にして説明する。
【０００３】
画像形成装置における定着装置は、画像形成装置の作像部に於いて電子写真・静電記録・磁気記録などの適宜の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナー（顕画剤）を用いて記録材の面に直接方式若しくは間接（転写）方式で形成したトナー画像を記録材面に永久固着画像として加熱定着処理をする加熱装置である。
【０００４】
従来、そのような定着装置としては、ハロゲンランプ等の熱源を内蔵させて所定の定着温度に加熱・温調した定着ローラ（熱ローラ）と加圧ローラとの回転ローラ対を形成して、該ローラ対の圧接ニップ部（定着ニップ部）に被加熱材としての、未定着トナー画像を形成担持させた記録材を導入して挟持搬送させることで未定着のトナー画像を記録材面に加熱定着させるローラ定着装置がある。
【０００５】
通常、この装置ではハロゲンヒータの点灯を制御してローラを所定温度に保つために、ローラ表面にサーミスタ等の温度検出手段を接触させて温度検出を行う。この検出温度に基づき温度制御手段は、ハロゲンヒータの点灯を制御し、ローラ表面温度を所定温度に維持する。
【０００６】
ローラはアルミニウムや鉄の芯金の表面にフッ素系樹脂や耐熱弾性材の被覆層を設けるのが一般的である。
【０００７】
高速画像形成装置やフルカラー画像形成装置では、ハロゲンヒータを内包する加熱ローラにおいても弾性被覆層を設けて高速化、高画質化に対応している。
【０００８】
上記弾性加熱ローラにおいては、弾性層が断熱的であるためハロゲンヒータの点消灯に対する表面温度の応答性が乏しく、特に連続通紙直後にはローラ表面温度が目標温度を超えて上昇（オーバーシュート）する場合がある。このような状態でプリントを開始し定着すると、未定着画像が過加熱となり、トナーとローラ表面との親和力が増してローラ表面にトナーが付着したり、定着画像表面の平滑性が失われて画質が低下したりするホットオフセットという問題が発生する。
【０００９】
トナーについて言えば、より融けにくいトナーはホットオフセットし難いが、そのようなトナーは定着不良となり易い傾向がある。一般にホットオフセットが定着上限温度を決定し、定着不良（コールドオフセット）が定着下限温度を決定する。従ってこれらの上下限温度のマージンが広いトナーであるほど上記問題は発生しにくいことになる。
【００１０】
一方、中心にワックスを保持する球形殻構造からなるトナーは、自身が溶融して析出するワックスにより離型性を確保して、ローラ表面に油膜等の離型剤を塗布する必要が無くなる利点があるものの、上記オーバーシュートによる温度変動に対して、球形殻が溶融してワックスが十分しみ出す温度と、球形殻が過加熱状態となる温度とのマージンを十分確保できない場合がある。
【００１１】
上記トナーを使いこなすためには、狭い温度範囲に定着温度を制御する技術が必要となる。
【００１２】
例えば、ローラ表面温度が所定温度（待機温度）に下がるまでプリント開始を待たせる制御を行うことが考案されている。特開平１０−３９６７７号公報によれば、上記待機温度を紙種およびプリントモードに応じて変更することが開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、全環境に対してホットオフセットを満足する待機温度を設定した場合、プリント開始が遅れて長時間待たされるという問題が発生する。
【００１４】
したがって、ホットオフセットやコールドオフセットが発生しない、待機時間を短縮した高速・高画質画像形成装置が要望されている。
【００１５】
本発明はこのような要望に応え得る画像形成装置を提供するものである。
【００１６】
【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画像形成装置である。
【００１７】
（１）記録材に未定着像を形成し、加熱装置により該記録材上に定着像を形成する画像形成装置であって、
上記加熱装置は、上記記録材に表面が接触可能に配設される熱伝導回転体と、該熱伝導回転体を加熱する加熱手段と、該熱伝導回転体の温度を検知する温度検知手段とを備え、上記記録材が上記熱伝導回転体に接触しながら搬送・加熱されることにより加熱処理を施す加熱装置であって、
上記画像形成装置は、上記温度検知手段により得た温度情報を基に上記加熱手段を制御する温度制御手段と、環境湿度、または環境温湿度を検知する環境検知手段とを具備し、上記熱伝導回転体が所定の待機温度以上である間、画像形成の開始を延期する制御モードを備えていて、
上記環境検知手段により検知された湿度、または温湿度に応じて、上記待機温度を変更することを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
（２）環境検知手段により検知された湿度が低くなるに従い待機温度をより低く変更することを特徴とする（１）記載の画像形成装置。
【００１９】
（３）環境検知手段により検知された温度が高くなるに従い待機温度をより低く変更することを特徴とする（１）又は（２）の何れか一つに記載の画像形成装置。
【００２０】
（４）環境検知手段により検知された温度及び湿度より環境の絶対湿度を計算し、該絶対湿度が低くなるに従い待機温度をより低く変更することを特徴とする（１）記載の画像形成装置。
【００２１】
（５）記録材の種類に応じて個別に待機温度を備えることを特徴とする（１）乃至（４）の何れか一つに記載の画像形成装置。
【００２２】
（６）記録材両面に画像形成可能ならしめる自動両面機構を具備し、上記自動両面機構を作動させる記録材に対して画像形成を開始する際に、待機温度を下げることを特徴とする（１）乃至（５）の何れか一つに記載の画像形成装置。
【００２３】
（７）未定着画像は有色粉体からなるトナーで形成され、該トナーは中心にワックスを保持する球形殻構造を成すことを特徴とする（１）乃至（６）の何れか一つに記載の画像形成装置。
【００２４】
〈作　用〉
すなわち本発明は、ホットオフセットを防止するために定着温度に上限温度（待機温度）を設け、この上限温度以下に熱伝導回転体の温度が下がるまで作像を待機させる制御を行う画像形成装置であって、この上限温度を装置が検知する温湿度によって変更する。具体的には絶対湿度が高いほど、上限温度を上げる（緩和する）制御を行う。
【００２５】
環境温湿度の情報により記録材の状態（熱容量や温度）を予測し、それぞれの状態に応じた定着上限温度を設定することにより、待機時間を最小限に抑えることができる。
【００２６】
また、自動両面機構により記録材の状態が変化することを予想し、これに応じた定着上限温度を設定することにより、待機時間を最小限に抑えることができる。
【００２７】
また、記録材の種類に応じた定着上限温度を設定することにより、待機時間を最小限に抑えることができる。
【００２８】
また、中心にワックスを内包した球形殻構造をもつトナーは、自身の離型効果により適正温度域でのローラ汚れ（オフセット）を防止することができる。
【００２９】
上記作用により、ホットオフセットやコールドオフセットが発生しない、待機時間を短縮した高速・高画質画像形成装置を提供できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
〈実施形態例１〉（図１〜５）
（１）画像形成装置例
図１は本実施形態例１における画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は、電子写真方式、タンデム型、中間転写ベルト型、のフルカラープリンタであり、Ａ３サイズの記録材を通紙可能な装置である。
【００３１】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは４つの電子写真画像形成部であり、それぞれ、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラックのトナー画像を形成する画像形成部である。
【００３２】
１７は中間転写体である中間転写ベルトであり、駆動ローラ１７ａ、２次転写対向ローラ１７ｂ、ターンローラ（テンションローラ）１７ｃの３つのローラ間に懸回張設してある。上記４つの画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、テンションローラ１７ｃと駆動ローラ１７ａとの間の水平の中間転写ベルト部分の上側に図面上左側から右側に一定の間隔をおいて順に一列に配置してある。
【００３３】
中間転写ベルト１７には、ポリイミド樹脂にカーボンを分散させて体積抵抗率を略１０^７Ω・ｃｍに調整した厚み０．１ｍｍのシームレスベルトを用いている。この中間転写ベルト１７は駆動ローラ１７ａが駆動系ｍ１により回転駆動されることで矢印の時計方向に所定のプロセス速度で回転駆動される。
【００３４】
各画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋには、それぞれ像担持体としての感光ドラム１１ａ〜１１ｄが設置されている。各感光ドラムの周囲には、１次帯電器１２ａ〜１２ｄ、レーザースキャナ１３ａ〜１３ｄ、現像器１４ａ〜１４ｄ、クリーニング装置１６ａ〜１６ｄがそれぞれ設置されている。各現像器１４ａ〜１４ｄには、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。
【００３５】
各画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの感光ドラム１１ａ〜１１ｄの下面には中間転写ベルト１７を介して、中抵抗（１ＫＶ印加時のニップ形成での実抵抗が１０^６〜１０^１０Ω）の弾性材を芯金に被覆した１次転写ローラ１５ａ〜１５ｄを圧接させて配設して、それぞれ感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト１７との間で１次転写ニップ部Ｔａ〜Ｔｄを形成させている。
【００３６】
１８は中抵抗の抵抗値を有するＥＰＤＭ発泡層で芯金を被覆した２次転写ローラであり、２次転写対向ローラ１７ｂに対して中間転写ベルト１７挟ませて圧接させて配設して、中間転写ベルト１７と２次転写対向ローラ１７ｂとの間で２次転写ニップ部Ｔｅを形成させている。
【００３７】
１９は中間転写ベルト１７の面を清掃するブレード式のベルトクリーニング装置であり、ターンローラ１７ｃの位置において中間転写ベルト１７の外面側に配設してある。
【００３８】
１０は記録材上の画像を加熱定着させる加熱装置（以下、定着装置と記す）であり、２次転写ニップ部Ｔｅよりも記録材搬送方向下流側位置に配設してある。
【００３９】
２０は環境検知手段であるところの温湿度センサーで、本体内の機内昇温の影響を受けにくい場所に設置してあり、装置が置かれている環境温湿度をモニターし、これを本体内制御回路１００に伝える。制御回路１００は画像形成装置全体の作像シーケンス制御を司る。
【００４０】
画像形成動作開始信号（プリント開始信号）が発せられると、各画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの感光ドラム１１ａ〜１１ｄが矢印の反時計方向に、また中間転写ベルト１７が矢印の時計方向に、所定のプロセス速度（周速度＝１００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、それぞれ１次帯電器１２ａ〜１２ｄによって一様に本実施の形態では約−１７０Ｖに一様に帯電される。
【００４１】
そして、各画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのレーザースキャナ１３ａ〜１３ｄはホストコンピュ−タより送られたフルカラー画像情報の色分解画像信号に対応して変調されたレーザー光を出力して各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの一様帯電処理面を走査露光する。これにより各感光ドラム１１ａ〜１１ｄにそれぞれフルカラー画像の色分解画像パターン（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像パターン）に対応した静電潜像が形成される。
【００４２】
レーザー光の強度及び照射スポット径は画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によって適正に設定されており、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像はレーザー光が照射された部分は明部電位Ｖ_Ｌ（約−１００Ｖ）に、そうでない部分は１次帯電器１２ａ〜１２ｄで帯電された暗部電位Ｖ_Ｄ（約−７００Ｖ）に保持されることによって形成する。
【００４３】
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像は感光ドラムの回転により、現像器１４ａ〜１４ｄとの対向部に達し、同一極性（本例ではマイナス極性）に帯電されたトナーが供給されて顕像化される。すなわち各感光ドラム１１ａ〜１１ｄにはそれぞれフルカラー画像の色分解画像パターンであるイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が形成される。
【００４４】
そして、各１次転写ニップ部Ｔａ〜Ｔｄにおいて中間転写体である中間転写ベルト１７上に各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の上記イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像を順次に重畳転写してフルカラートナー画像を合成する。
【００４５】
中間転写ベルト１７と各感光ドラム１１ａ〜１１ｄのなす各１次転写ニップ部Ｔａ〜Ｔｄでは、中間転写ベルト１７の背面に接している１次転写ローラ１５ａ〜１５ｄに印加された、トナーと逆極性の電圧（＋１００〜＋１０００Ｖ）によって１次転写ニップ域に形成された電界によりトナー像は１次転写される。
【００４６】
中間転写ベルト１７が最後の画像形成部Ｂｋの感光ドラム１１ｄとの１次転写ニップ部Ｔｄを通過した段階でフルカラートナー画像が中間転写ベルト１７上に重畳合成形成されて担持され、１次転写行程は完了する。
【００４７】
一方、中間転写ベルト１７に対するトナー像の１次転写を終えた各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面はクリーニング装置１６ａ〜１６ｄによりそれぞれ表面を清掃された後、次の画像形成工程に備える。
【００４８】
そして、中間転写ベルト１７上のフルカラートナー画像の先端が２次転写ニップ部Ｔｅに到達するタイミングに合わせて、不図示の給紙手段部よりカットシート状の記録材Ｐが１枚給送され、レジストローラ対２１で同期取りされて、２次転写ニップ部Ｔｅに挿入される。この時、２次転写ローラ１８にはトナーと逆極性の電圧（＋１Ｋ〜＋６ＫＶ）が印加され、フルカラートナー画像は中間転写ベルト１７から記録材Ｐに２次転写される。
【００４９】
２次転写ニップ域を出た、未定着フルカラートナー画像を載せた記録材Ｐは、定着装置１０に到達し、加熱・加圧されて永久定着像が得られる。
【００５０】
フルカラートナー画像を記録材Ｐに転写し終えた中間転写ベルト１７の表面は、ベルトクリーニング装置１９のウレタンゴムからなるクリーニングブレード１９ａによって２次転写後の残トナーを廃トナーボックス１９ｂへと掻き落とすことにより清掃される。
【００５１】
モノクロ画像形成モードは、上記４つの画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのうちブラックのトナー画像を形成する画像形成部Ｂｋのみが作像動作することで実行される。
【００５２】
（２）定着装置１０
図２は定着装置１０の概略構成模型図である。この定着装置１０は、熱伝導回転体であるところの定着ローラ１と、回転加圧部材としての加圧ローラ３を主体とする。
【００５３】
定着ローラ１は、その内空に配設した発熱体としてのハロゲンヒータ２の発熱を伝熱及び輻射により受け、自身の熱伝導により記録材に接触する周面が所定温度に保たれる。定着ローラ１は、厚み３ｍｍのアルミニウム製芯金１ａと、該芯金の外周を被覆させた２ｍｍ厚のシリコーンゴムからなる弾性層１ｂ、さらにその外周を被覆させた５０μｍ厚のＰＦＡ樹脂１ｃ、からなる外径５０ｍｍの弾性ローラである。
【００５４】
加圧ローラ３は、芯金３ａと、該芯金の外周を被覆させた３ｍｍ厚のシリコーンゴムからなる弾性層３ｂ、さらにその外周を被覆させた５０μｍ厚のＰＦＡ樹脂３ｃ、からなる外径４０ｍｍの弾性ローラである。
【００５５】
上記の定着ローラ１と加圧ローラ３は互いに上下に圧接させて不図示の装置筐体に組み込んで、両者１・３間に所定幅の定着ニップ（加熱ニップ）部Ｎを形成させてある。
【００５６】
定着ローラ１は駆動手段ｍ２により図２において矢印の時計方向に回転駆動され、加圧ローラ３は定着ニップ部Ｎ内の摩擦により反時計方向に従動回転する。
【００５７】
ハロゲンヒータ２は７００Ｗ（１００Ｖ時）の出力で、電源（不図示）内にあるトライアックにより電流のＯＮ／ＯＦＦを供給されて点灯・消灯する。
【００５８】
定着ローラ１には、温度測定手段であるところのサーミスタ５を配設してある。このサーミスタ５による検知温度を基に、制御回路１００は前記トライアックのＯＮ／ＯＦＦを制御して定着ローラ１の表面温度を所定温度Ｔ_０（約１８０℃）に温調制御する。
【００５９】
而して、定着ローラ１と加圧ローラ３との間の定着ニップ部Ｎに被加熱材としての、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入されることで、記録材Ｐは定着ローラ１の外面に密着して該定着ローラ１と一緒に定着ニップ部Ｎを通過していき、該定着ニップ部通過過程で、定着ローラ１からの熱伝導によってトナー像ｔが加熱されてトナー像の加熱定着がなされる。定着ニップ部Ｎを通った記録材Ｐは定着ニップ部Ｎの出口側で定着ローラ１の外面から分離されて搬送される。
【００６０】
（３）トナー
本画像形成装置で用いたトナーは中心にワックス成分を内包する球形殻形態のトナーで化学重合法により生成したものである。
【００６１】
本トナーの特徴は内包するワックス成分が定着動作時に離型剤として作用し、定着ローラ１表面へトナーが付着するのを防止できる点にある。従って、本例の定着装置１０においては定着ローラ１の表面にオイル塗布や清掃を行うなどの複雑な機構は必要ない。
【００６２】
このトナーにおいてワックスを中心部からしみ出させるためには、球形殻を成す樹脂を十分溶融する必要があり、より低い温度に軟化点を持つことが要求される。一方、そのような球形殻を成す樹脂は低分子成分を多く含む傾向があり、過加熱によりホットオフセットが発生しやすくなる場合がある。
【００６３】
（４）ホットオフセット
ホットオフセットの発生には複数の要因が関連していると考えられ、その一つには上述のトナーによる差をあげることができる。
【００６４】
さらにホットオフセットは環境、特に湿度に応じて発生温度が変化することがわかった。図３に６０ｇ／ｍ^２の坪量の紙を用いた場合の環境によるホットオフセット発生温度（上限温度）と、コールドオフセット発生温度（下限温度）を示す。低湿環境で記録材の含水量が低い場合には低い定着温度でもホットオフセットが発生し、高湿環境で記録材の含水量が高い場合には比較的高い定着温度でもホットオフセットは発生しない。これは記録材の含水率が高いと、記録材の熱容量が大きくなって温度が上がりにくくなるとともに、定着ローラ１の熱を奪いやすくなるため定着ローラ１の表面温度が下げられて、ホットオフセットが発生しにくい状況になるからであると考えられる。
【００６５】
また同じ含水量であれば環境温度が高い方がホットオフセットし易くなるが、含水量が異なる場合には、環境温度の差より含水量がホットオフセット支配されることがわかった。
【００６６】
この記録材の含水量は環境の絶対湿度に比例し、絶対湿度は環境センサー２０で検知された温度と相対湿度とからルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて求めることができる。
【００６７】
（５）オーバーシュート
本画像形成装置に搭載している定着装置１０は前述のように定着ローラ１に弾性層１ｂを設けてある。この弾性層１ｂはフルカラー画像の平滑性、光沢性を得るために重要な役割を担っているものの、芯金１ａの金属に比較して断熱的な挙動を示す。この断熱性のため、ハロゲンヒータ２によって放出された熱は定着ローラ１の表面に伝達するまで時間がかかり、プリント終了後に定着ローラ１の表面温度はオーバーシュートする。
【００６８】
図４は本画像形成装置で１００ｇ／ｍ^２の坪量のＡ４紙を、１５℃／１０％環境において２０ＰＰＭのスループットで連続プリントした後の定着ローラ１の表面温度のオーバーシュート（最高到達温度：約２１０℃）を示したものである。
【００６９】
このオーバーシュートは、定着温度が高いほど、記録材の坪量が大きいほど高くなる傾向があり、弾性層１ｂが厚くなるほど高くなる。
【００７０】
（６）待機温度
本画像形成装置では上記オーバーシュートが発生した場合に、次のプリント動作でホットオフセットが発生するのを避けるために待機温度を設定する。つまり定着ローラ１の表面温度が待機温度以上である場合、待機温度未満になるまで次のプリントの画像形成開始を遅らせる制御を行う。
【００７１】
従来この待機温度はホットオフセットが発生する上限温度に設定している。しかしながら、本件の検討によれば上記（４）項で説明したようにホットオフセットが発生する上限温度は環境の温湿度の影響を受けることが判っており、この結果に基づき、本例では環境センサー２０の検知した温湿度により待機温度を変化させる。
【００７２】
すなわち、環境検知手段により検知された湿度が低くなるに従い待機温度をより低く変更する。あるいは環境検知手段により検知された温度が高くなるに従い待機温度をより低く変更する。あるいは環境検知手段により検知された温度及び湿度より環境の絶対湿度を計算し、該絶対湿度が低くなるに従い待機温度をより低く変更する。
【００７３】
本例では、環境検知手段により検知された温度及び湿度より環境の絶対湿度を計算し、該絶対湿度が低くなるに従い待機温度をより低く変更する。実際に、図５に示す流れで制御を行う。
【００７４】
ステップ１）　スタンバイ制御開始時に、環境センサー２０で検知した温度及び湿度により絶対湿度を計算（ＬＵＴからの一次補間値）する。スタンバイ状態が続く場合には環境が変化に追従するために一定時間（例えば３０分）毎に絶対湿度の計算の更新を行う。
【００７５】
ステップ２）　上記絶対水分量に基づき、次回のプリント待機温度を変更する。本例では実験結果より得られた式１にしたがって、待機温度変更量を算出し、これを基準待機温度（１９５℃）に加えることによって待機温度を変更する。
【００７６】
ステップ３）　プリント動作が行われる前に、待機温度に対する定着ローラ温度の判定を行う。定着ローラ温度が待機温度以上である場合には、温度が下がるまでプリントを延期させる。
【００７７】
ΔＴ＝０．５χ−１０
ΔＴ：待機温度変更量（ｄｅｇ）
χ：絶対湿度（ｇ／Ｋｇ）
これによりホットオフセットを防止し且つ、待機時間を最小限に抑えることが可能となる。
【００７８】
（７）比較結果
待機温度に関して、上記画像形成装置で環境センサー２０の値によるシフト制御を入れた場合と、入れない場合とで比較検討を行った。１００ｇ／ｍ^２の坪量のＡ４紙を２０枚連続通紙した後に、６０ｇ／ｍ^２の坪量のＡ４紙を１枚通紙し、ホットオフセット発生の有無と、１枚目を出力するまでの経過時間を比較した。
【００７９】
Ｈ／Ｈ：３０℃／８０％、Ｎ／Ｎ：２３℃／６０％、Ｌ／Ｌ：１５℃／１０％の各環境における結果を表１に示す。また絶対湿度を含水率に比例するものとして示した。
【００８０】
【表１】

【００８１】
表１に示したように一律に待機温度を低く設定すると、ホットオフセットは改善されるものの環境に拠らず待機時間は著しく伸びることが判る。
【００８２】
一方、環境センサーによりシフト制御した場合には、常湿〜高湿環境にかけて待機時間を大幅に短縮できる。
【００８３】
本実施形態例の変形例として、定着装置１０の熱伝導回転体としてフィルム、または弾性層を被覆したフィルムを用いても良い。
【００８４】
また、環境の絶対湿度を得るのに、１次転写ニップ或いは２次転写ニップを流れる電流を測定する事により推定しても良い。
【００８５】
〈実施形態例２〉（図６〜８）
本実施形態例の画像形成装置は図６に示すように、前述図１の装置との対比において、自動両面給紙装置３０を具備しており、図７に示すフローで制御される点が異なる。本例では待機温度に関して、自動両面給紙装置３０を用いるプリントモードに対して異なる制御を行う。
【００８６】
ａ）自動両面給紙装置３０
自動両面給紙装置３０は、一度定着装置１０を通過した記録材を、画像形成装置内で反転させて裏側を記録面として再給紙する装置である。この装置を用いることにより、ユーザーが再び再給紙させなくても、両面印刷が可能になる。
【００８７】
すなわち、両面印刷モードの場合は、定着装置１０を出た第１面印刷済みの記録材Ｐが第１フラッパ３１の姿勢切換えで自動両面給紙装置側のシートパス３２側に進路切換えされて、正回転駆動されているスイッチバックローラ対３３によりスイッチバックパス３４に送り込み搬送される。
【００８８】
その記録材の後端部が第２のフラッパ３５を通過した時点でスイッチバックローラ対３３が逆回転駆動に切換えられることで該記録材がスイッチバックパス３４から引き出し搬送され、第２フラッパ３５の姿勢切換えでシートパス３６側に進路切換えされて中間トレイ３７上に第１面印刷済みの記録材Ｐが画像面上向きで導入される。
【００８９】
複数毎の両面印刷の場合は、同様にして、中間トレイ３７上に所定複数毎の第１面印刷済みの記録材Ｐが画像面上向きで順次に導入されて積載される。
【００９０】
記録材の第２面に対する印刷開始信号に基づいて、中間トレイ３７の再給紙ローラ３８が回転駆動されて中間トレイ３７上の第１面印刷済みの記録材Ｐが順次に一枚分離給送され、シートパス３９を通ってレジストローラ対２１に送られ、このレジストローラ対２１により２次転写ニップ部Ｔｅに、第２面上向きの表裏反転状態で再給紙され、その第２面に対するトナー画像の２次転写を受ける。
【００９１】
第２面に対するトナー画像の２次転写を受けた記録材Ｐは定着装置１０に再度導入されて第２面に対するトナー画像の定着処理を受け、第１フラッパ３１の姿勢切換えにより排出搬送される。
【００９２】
上記のような両面印刷の際、記録材Ｐは再給紙を経て２回定着装置１０を通過する。１回目の定着装置通過によって記録材Ｐの水分は奪われ、記録材自身の温度も上昇する。従って、２回目に定着装置１０を通過する時には、記録材の熱容量は小さくなりホットオフセットが発生しやすい状況となる。この様子は図８の両面時ホットオフセット悪化分として示されている。
【００９３】
そこで、本実施形態例では両面印刷を行う場合には、環境制御と併せて待機温度の変更を行ってホットオフセットの防止を行う。特に自動両面給紙装置３０を用いる場合は自動的にそれを判定して待機温度補正を行う。
【００９４】
以下のステップ（図７）に従って、制御を行う。
【００９５】
ステップ１）　スタンバイ制御開始時に、環境センサー２０で検知した温度及び湿度により絶対湿度を計算する。スタンバイ状態が続く場合には環境が変化に追従するために一定時間（例えば３０分）毎に絶対湿度の計算の更新を行う。
【００９６】
ステップ２）　上記絶対水分量に基づき、次回のプリント待機温度を変更する。
【００９７】
ステップ３）　自動両面印刷が指定された場合、及び手動で給紙口にセットして２面側を印刷する場合には、プリント動作が行われる前にプリント待機温度を補正する。
【００９８】
待機温度の変更は図８に示すホットオフセット悪化分の値を基に行う。本例では両面印刷時は待機温度を５ｄｅｇ下げている。
【００９９】
ステップ４）　プリント動作が行われる前に、待機温度に対する定着ローラ温度の判定を行う。定着ローラ温度が待機温度以上である場合には、温度が下がるまでプリントを延期させる。
【０１００】
本例によれば、待機時間を最小にできて、しかも両面印刷時のホットオフセット悪化を防ぐことができる。
【０１０１】
〈実施形態例３〉（図９、１０）
図９はさらなる実施形態例のフローを示す流れ図である。
【０１０２】
本実施形態例の画像形成装置は前述図１の装置との対比において、図９に示すフローで制御される点を除いて同じである。
【０１０３】
図１０は紙種、特に坪量によるホットオフセットの発生温度を示した図である。坪量が大きくなるにしたがって、記録材の熱容量が大きくなってホットオフセット発生しにくい（発生温度が高くなる）傾向が見られる。また、ホットオフセットの上限温度の環境依存は坪量が小さい記録材ほど大きく、本例ではこの特徴に基づいて、待機温度の環境シフトに加えて紙種に応じて個別に待機温度変更を行う。具体的には表２に示す紙種・環境による待機温度補正一覧及び、式２により求められる待機温度変更量ΔＴを基準値（１９５℃）に加えることによって変更する。式中の第一項は紙種に対する補正項で、第二項は環境に対する補正項を意味する。
【０１０４】
ΔＴ＝α＋（０．５χ−１０）・β
ΔＴ：待機温度変更量（ｄｅｇ）
χ：絶対湿度（ｇ／Ｋｇ）
α：補正値（表２参照）
β：補正係数（表２参照）
【０１０５】
【表２】

【０１０６】
この待機温度変更量ΔＴを用いて以下のステップ（図９）により制御を行う。
【０１０７】
ステップ１）　プリント制御に移行する前に、環境センサー２０で検知した温度及び湿度により絶対湿度を計算する。
【０１０８】
ステップ２）　上記絶対湿度及び、指定された紙種に応じて次回のプリント待機温度を変更する。
【０１０９】
ステップ３）　プリント動作が行われる前に、待機温度に対する定着ローラ温度の判定を行う。定着ローラ温度が待機温度以上である場合には、温度が下がるまでプリントを延期させる。
【０１１０】
本例で用いた補正によって様々な記録材に対してホットオフセットの防止を確保した上で、待機時間の短縮ができる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ホットオフセットやコールドオフセットが発生しない、待機時間を短縮した高速・高画質画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における画像形成装置の概略構成図
【図２】実施形態例１における画像加熱定着装置の概略構成図
【図３】定着ローラ表面温度とホットオフセット及びコールドオフセットとの関係を示す図
【図４】連続プリント後の定着ローラの表面温度推移を示す図
【図５】実施形態例１の動作フローを説明する図
【図６】実施形態例１における画像形成装置の概略構成図
【図７】実施形態例２の動作フローを説明する図
【図８】定着ローラ表面温度とホットオフセットとの関係を示す図
【図９】実施形態例３の動作フローを説明する図
【図１０】定着ローラ表面温度とホットオフセットとの関係を示す図
【符号の説明】
１‥‥定着ローラ、２‥‥ヒータ、３‥‥加圧ローラ、１１ａ〜１１ｄ‥‥感光ドラム、１７‥‥中間転写ベルト、２０・・・・環境センサー

Claims

記録材に未定着像を形成し、加熱装置により該記録材上に定着像を形成する画像形成装置であって、
上記加熱装置は、上記記録材に表面が接触可能に配設される熱伝導回転体と、該熱伝導回転体を加熱する加熱手段と、該熱伝導回転体の温度を検知する温度検知手段とを備え、上記記録材が上記熱伝導回転体に接触しながら搬送・加熱されることにより加熱処理を施す加熱装置であって、
上記画像形成装置は、上記温度検知手段により得た温度情報を基に上記加熱手段を制御する温度制御手段と、環境湿度、または環境温湿度を検知する環境検知手段とを具備し、上記熱伝導回転体が所定の待機温度以上である間、画像形成の開始を延期する制御モードを備えていて、
上記環境検知手段により検知された湿度、または温湿度に応じて、上記待機温度を変更することを特徴とする画像形成装置。
環境検知手段により検知された湿度が低くなるに従い待機温度をより低く変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
環境検知手段により検知された温度が高くなるに従い待機温度をより低く変更することを特徴とする請求項１又は２の何れか一つに記載の画像形成装置。
環境検知手段により検知された温度及び湿度より環境の絶対湿度を計算し、該絶対湿度が低くなるに従い待機温度をより低く変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
記録材の種類に応じて個別に待機温度を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の画像形成装置。
記録材両面に画像形成可能ならしめる自動両面機構を具備し、上記自動両面機構を作動させる記録材に対して画像形成を開始する際に、待機温度を下げることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の画像形成装置。
未定着画像は有色粉体からなるトナーで形成され、該トナーは中心にワックスを保持する球形殻構造を成すことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載の画像形成装置。