(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラと、内部に熱源を備え定着ローラに当接して、用紙を挿通するニップを形成する加圧ローラと、内部に熱源を備え定着ローラ表面に当接することによって定着ローラを加熱する加熱ローラと、定着ローラの表面温度の検知手段と、加圧ローラの表面温度の検知手段とを備えた画像形成装置であって、加熱ローラ内部の熱源は、定着ロ―ラ表面を所定の制御温度Ａに維持するように通電が制御されるとともに、加圧ローラ内部の熱源は、加圧ローラ表面を所定の制御温度Ｂに維持するように通電が制御され、
ウォームアップ時には、前記定着ローラは画像出力時と同じ周速度で回転を開始し、前記加熱ローラ内部の熱源と前記加圧ローラ内部の熱源の両方が通電されて、前記定着ローラ表面が所定の制御温度Ａに達した状態、あるいは前記加圧ローラ表面が所定の制御温度Ｂに達した状態の内の少なくとも一方の状態になった時点で、スタンバイ制御に移行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御温度Ａと前記制御温度Ｂとが略同一であ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】
前記加熱ローラと前記加圧ローラの何れもが、金属ローラ或いは金属ローラとその表面を被覆する樹脂層とからなり、前記定着ローラが芯金とその周囲に形成された弾性体とから構成されることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記加熱ローラの表面温度の検知手段を有し、検知された表面温度が前記制御温度Ａよりも高い所定温度を超えた場合、加熱ローラの通電を停止することを特徴とする請求項１、２のいずれか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、加熱したローラ対のニップ間を未定着トナー画像を担持した用紙を挿通させて用紙上未定着トナーを加熱、溶融させて用紙に定着させる定着装置を用いた画像形成装置に関する。特に、定着ローラ表面を外部から加熱する外部加熱定着装置を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真方式の画像形成装置においてはニップを形成するロール対の少なくとも一方のローラ内部に内蔵された熱源によって加熱されたローラ対のニップ間を、未定着トナー画像を担持した用紙を挿通させてることによって用紙上のトナーを定着させる熱ローラ定着方式が用いられている。この様な熱ローラ定着方式では、定着ローラの熱容量が大きく、定着ローラ内部に内蔵されたハロゲンランプなどの熱源からのロール表面への熱の伝播に長時間が必要である。その結果、画像形成装置本体に電源を入れてから定着可能な定着温度に達するまでのウオームアップ時間に数分もの時間が必要であるため、画像出力動作を速やかに実行できないといった問題があった。また、画像出力後に定着ローラ表面の制御温度を低めに推移させる省エネモードにおいても再び定着温度に復帰させる為の時間が長いといった問題や、画像出力を短時間で再開できるように上記制御温度を定着温度からそれほど下げないとすれば、省エネ効果が多く望めないなどの問題があって、改良が望まれていた。
【０００３】
さらに、フルカラー画像形成装置では、フルカラー画像のグロス性を所望の範囲内に安定的に維持させる為に、定着ローラの表面温度だけでなくて加圧ローラの表面温度をも一定範囲内に安定的に制御する事が必要である事から、定着ローラと加圧ローラの両方にハロゲンランプなどを内蔵させている場合が多く見られる。この場合、画像形成装置全体の消費電力には限界があるので、定着ローラのみに熱源を内蔵させる構成に比較すると、フルカラー機では定着ローラ内部の熱源の消費電力を削減せざるを得ない。その結果、フルカラー画像形成装置でのウォームアップ時間、省エネモードからの復帰時間はさらに長時間化しており、短縮が要求されてきた。
【０００４】
このような、従来からの熱ローラ定着方式でのウオームアップ時間の短縮、消費電力の低減などを目的として近年において例えば特開１９９９−２４４６１公報に記載されているような外部加熱方式が提案されている。この公報には定着ローラを外部から加熱する為の加熱ローラが用いられており、定着ローラ表面への熱の伝播を行なわせるには好適ではある。しかし、加熱ローラから定着ローラへのより良好な熱伝播の為の手段が開示されておらず、また、定着ローラとニップを形成する加圧ローラに対しては定着ローラを介して加熱ローラの熱が伝播されて到達するだけで温度上昇が緩慢である。このような理由から、本公報の外部加熱方式の定着方式は、ウォームアップ時間の短縮には限界があり、定着ローラ表面を制御しても加圧ローラ温度の正確な制御が困難であって、フルカラー画像ではグロス性能が安定しない等の問題も或る。
そこで、加圧ローラの加熱促進の為に例えば特開２００１−１５４５２９には定着ローラ、加圧ローラ、加熱ローラ全てに内部加熱源を設ける方式が提案されている。しかし限られた画像形成装置の消費電力を３本のローラ内の加熱源に振り向けると加熱ローラの発熱量が減少するために定着ローラ表面の温度上昇が緩慢となり、ウォームアップタイムの短縮が困難となるなどの問題が生ずる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
。
そこで本発明の第１の目的は、上記外部定着方式の問題に鑑みて、定着ローラと加圧ローラの両方のウォームアップ時間を極力削減した画像形成装置を提供することにある。
さらに本発明の第２の目的は、上記外部定着方式の問題に鑑みて、ウォームアップ時間の短縮と、画像のグロス性能の安定化とを両立できたフルカラー画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラと、内部に熱源を備え定着ローラに当接して、用紙を挿通するニップを形成する加圧ローラと、内部に熱源を備え定着ローラ表面に当接することによって定着ローラを加熱する加熱ローラと、定着ローラの表面温度の検知手段と、加圧ローラの表面温度の検知手段とを備えた画像形成装置であって、加熱ローラ内部の熱源は、定着ロ―ラ表面を所定の制御温度Ａに維持するように通電が制御されるとともに、加圧ローラ内部の熱源は、加圧ローラ表面を所定の制御温度Ｂに維持するように通電が制御され、ウォームアップ時には、前記定着ローラは画像出力時と同じ周速度で回転を開始し、前記加熱ローラ内部の熱源と前記加圧ローラ内部の熱源の両方が通電されて、前記定着ローラ表面が所定の制御温度Ａに達した状態、あるいは前記加圧ローラ表面が所定の制御温度Ｂに達した状態の内の少なくとも一方の状態になった時点で、スタンバイ制御に移行することを特徴とする。請求項１の発明によれば、加熱ローラが速やかに定着ローラの表面を加熱開始することによってウォームアップ時間が短縮されるとともに、加圧ローラ自体が加圧ローラ内部熱源で加熱されるので、定着ローラのみが一方的に加熱されることが回避される。よって、加熱ローラと加圧ローラの両方が加熱されることによるグロス品質の安定化が達成される。さらに、加熱ローラ内部の熱源が定着ローラの表面温度のみを基準に通電制御されて、加圧ローラ内部の熱源が加圧ローラの表面温度のみを基準に通電制御されるので、簡潔な制御が行われる。
【０００７】
さらに、ウォームアップ時には、前記加熱ローラ内部の熱源と前記加圧ローラ内部の熱源の両方が通電されて、前記定着ローラ表面が所定の制御温度Ａに達した状態、あるいは前記加圧ローラ表面が所定の制御温度Ｂに達した状態の内の少なくとも一方の状態になった時点で、スタンバイ制御に移行することを特徴とする。請求項２の発明によれば、加熱ローラと加圧ローラの少なくとも一方のローラが所定の制御温度に達した時点でスタンバイ制御に移行するので、ウォームアップ時間が短縮される。しかも両方のローラを加熱するので表面温度差を小さくできる。
【０００８】
さらに請求項２の発明は請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御温度Ａと前記制御温度Ｂが略同一であることを特徴とする。請求項３の発明によれば、用紙が定着ニップを通過する際の用紙の表裏面温度が略同一となるので、フルカラー画像のグロス品質を安定化できる。
【０００９】
さらに請求項３の発明は、請求項１、２のいずれかに記載の画像形成装置において前記加熱ローラと前記加圧ローラの何れもが、金属ローラ或いは金属ローラとその表面を被覆する樹脂層とからなり、前記定着ローラが芯金とその周囲に形成された弾性体とから構成されることを特徴とする。請求項４の発明によれば、加熱ローラの主要部分を熱の良導体である金属製としたので加熱ローラ内部の熱源からの発生熱をより短時間に加熱ローラ表面へ伝播させることによって、ウォームアップ時間を一層短縮することが可能となる。さらに、剛体である加熱ローラに対して定着ローラを弾性体とするので、良好な熱伝導に必要なニップ幅が確保される。さらに弾性体である定着ローラに対して加圧ローラを金属製としたので、定着に必要なニップが確保され、熱の良導体である金属製であることから、加圧ローラ表面の加熱も促進される。
【００１０】
さらに請求項４の発明は請求項１、２のいずれかに記載の画像形成装置において前記加熱ローラの表面温度の検知手段を有し、検知された表面温度が前記制御温度Ａよりも高い所定温度を超えた場合、加熱ローラの通電を停止することを特徴とする。請求項５の発明によれば、加熱ローラの極端な温度上昇を防止することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された装置本体の好適実施形態を添付図面を参照して更に説明する。以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成の１例を模式的に示す正面図である。ここで図１ではクリーニング装置２０のハウジングは図略している。図２は、各色画像形成部を模式的に示す正面図である。図１に示すように、プリンタ１（画像形成装置の１例）はタンデム方式のフルカラー画像形成装置であってプリンタ本体ハウジング２の内部において用紙搬送ベルト８の上方にはその搬送方向の上流から下流方向に向かって（図１では右方から左方にかけて）、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色画像形成部が搬送ベルト８の上方に設けられている。外部ＰＣ装置からの出力画像の色情報に応じてフルカラー画像出力とモノクロ画像出力の何れかが選択され、画像出力速度はフルカラー画像出力とモノクロ画像出力の何れもＡ４サイズにおいて２０枚／分である。各々の画像形成部には、アモルファスシリコン感光体ドラム４と、その周囲には主帯電器５と、ＬＥＤ露光部６と、現像装置３と、転写ローラ９と、クリーニング装置２０が備えられている。
【００１２】
図２に示すように、現像装置３には内部に図示しない固定磁石を配した現像スリーブ３ａが設けられている。コールターカウンタによるメジアン径（体積基準）が９μｍのブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色トナー５重量部と平均粒径７０μｍのフェライトキャアリア９５重量部とを混合してなされる各色現像剤が現像装置３内に収納されており、現像スリーブ３ａ表面には各色現像剤による磁気ブラシが形成されている。ここで、トナーはキャリアとの摩擦帯電によって正に帯電する。各色画像形成部の各々のアモルファスシリコン感光体ドラム４と現像スリーブ３ａは互いが対向した現像領域で図示する同じ方向に回転しており、感光体ドラム４の周速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ、現像スリーブ３ａの周速度は２００ｍｍ／ｓｅｃである。感光体ドラム４と現像スリーブ３ａとの隙間と、図示しない穂切板と現像スリーブ３ａとの隙間は何れも０．５ｍｍである。現像スリーブ３ａには＋３００Ｖの現像バイアス電圧が印可されている。
【００１３】
図１、図２において最初に感光体ドラム４が帯電部５によって一様に＋４００Ｖに帯電され、外部ＰＣ等から入力された原稿画像データに基づくＬＥＤ光がＬＥＤプリントヘッドユニット６からドラム表面上に照射される。光照射された露光部が＋２５Ｖにまで光減衰し、非露光部の＋４００Ｖの部分と合わせて静電潜像が形成される。現像スリーブに印可された＋３００Ｖの現像バイアス電圧によって現像剤中の正帯電トナーが感光体表面の露光部に反転現像される。画像形成を繰り返して現像剤中のトナーが消費されてもトナー濃度を一定値に維持する為に、トナー供給容器７Ｂ、７Ｙ、７Ｃ、７Ｍから図示しない搬送手段によって各色現像装置３に対してトナー補給がそれぞれ行われる。感光体ドラム４の下方に設置された用紙搬送ベルト８は、転写領域において感光体４と同方向に駆動されるとともに、その搬送速度が感光体ドラム４と等速の１００ｍｍ／ｓｅｃとなる様にローラ１０，１１によって搬送されるとともに、感光体ドラム４と当接する様に転写ローラ９によって用紙搬送ベルト８の裏側から付勢されている。転写ローラ９には−１．５ＫＶの電圧が印可されている。
【００１４】
そして感光体ドラム４と用紙搬送ベルト８との間に、給紙機構１２から用紙搬送路１３を経由して用紙が搬送され、用紙が各感光体ドラム４と用紙搬送ベルト８との間を搬送されていく間に、−１．５ＫＶが印可された転写ローラ９によって各感光体ドラム４表面の正帯電の各色のトナー像が次々に用紙側に転写される。全ての感光体ドラム４によってトナー像が転写された用紙は定着装置５０に搬送されてトナー像が定着され、カラー画像が形成される。定着装置５０を通過した用紙は用紙搬送路１５に送られ、排出部１６から排出される。本画像形成装置は、ウォームアップ終了後の待機モードとしては、即画像出力が可能なスタンバイモードと、定着ローラと加圧ローラの表面温度を低め制御する省エネモードとがある。スタンバイ時の定着ローラ表面の制御温度Ａと、加圧ローラ表面の制御温度Ｂはいずれも１６０℃に設定している。
【００１５】
次に、図３によって定着装置５０の内部構造を詳述する。
定着ローラ５１と加圧ローラ５２とが互いに圧接して定着のニップ部を形成しており、定着ローラ５１にはその外部から定着ローラ５１を加熱する加熱ローラ５３が圧接している。定着ローラ５１の表面温度の検知手段としてのサーミスタ５４と、加圧ローラ５２の表面温度の検知手段としてのサーミスタ５５と、加熱ローラ５３の表面温度の検知手段としてのサーミスタ５６とが各々のローラ表面に当接する様に設けられている。加熱ローラ５３内部には加熱源としてのハロゲンランプ５７が、加圧ローラ５２内部には加熱源としてのハロゲンランプ５８とが設けられている。画像形成装置の本体側には、サーミスタ５４、５５、５６の検知温度に基いてハロゲンランプ５７、５８に電力を制御しつつ供給して、定着ローラ５３の回転駆動を制御する為の制御部７０が設けられている。
【００１６】
定着ローラ５１は外径が１２ｍｍの鉄製の芯金５１ａと、芯金５１ａの表面に被覆された厚さが６．５ｍｍである弾性層５１ｂと、離型性を高めるために弾性層５１ｂの表面に被覆された厚さ７０μｍであるＰＦＡチューブ層５１ｃとから構成されている。弾性層５１ｂはアスカＣ硬度が２５度であるシリコンゴムの発泡体から形成されている。また定着ローラは周速度が感光体ドラム４と等速の１００ｍｍ／ｓｅｃとなる様に制御部７０からの駆動電流を受け、図示しない駆動手段で回転するようになっている。
【００１７】
加圧ローラ５２は外径が２５ｍｍ、肉厚が１ｍｍであるアルミニウム製のローラ本体５２ａと、ローラ本体５２ａの表面に離型性を高めるために塗布された厚さが１５μｍのＰＴＦＥ層とから構成されている。ローラ本体５２ａの内部には最大消費電力が４００Ｗのハロゲンランプ５８が内蔵されている。加圧ローラ５２は図示しない付勢手段で定着ローラ５１に圧接しており定着ローラ５１の回転に応じて従動回転するようになっている。
【００１８】
加熱ローラ５３は外径が２５ｍｍ、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウム製のローラ本体５３ａと、ローラ本体５３ａの内部に設けられた消費電力が７００ｗのハロゲンランプ５７とから構成されている。加熱ローラ５３は図示しない付勢手段で定着ローラ５１に圧接しており定着ローラ５１の回転に応じて従動回転するようになっている。
【００１９】
本画像形成装置では、図示しない操作表示部に画像形成装置全体の電源スイッチが設けられている。電源スイッチをオンした段階で記憶された設定に従ってウォームアップが開始される。
【００２０】
加熱開始と同時に、定着ローラ５１は画像出力時と同じ周速１００ｍｍ／ｓｅｃで回転を開始し、加熱ローラ５３と加圧ローラ５２は定着ローラ５１に従動回転するようになっている。
加熱ローラ５３内部のハロゲンランプ５７は消費電力７００Ｗで点灯加熱し、サーミスタ５６が検知する加熱ローラ５３の表面温度が２００℃を超えない範囲で、定着ローラ５１表面のサーミスタ５４の検出温度を基準に通電制御される。つまり、装置本体の電源オン後のウォームアップ時には、加熱ローラ５３の表面温度が２００℃を超えない範囲で、定着ローラ５１の表面温度が１６０℃に達するまで連続的にオン制御され、定着ローラ表面温度が１６０℃を超えた時点で、ウォームアップからスタンバイ制御へ移行して、定着ローラ表面温度を１６０±３℃の範囲に維持するようにオン、オフ制御されるようになっている。
加圧ローラ５２内部のハロゲンランプ５８は消費電力４００Ｗで点灯加熱し、加圧ローラ表面のサーミスタの検出温度を基準に通電制御される。つまり、装置本体の電源オン後のウォームアップ時には、ハロゲンランプ５８は加圧ローラ５２表面温度が１６０℃に達するまで連続的にオン制御され、加圧ローラ表面温度が１６０℃を超えた時点で、加圧ローラ表面温度を１６０±３℃の範囲に維持するようにオン、オフ制御されるようになっている。
ここで、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の内の少なくとも一方が１６０℃を超えた時点でスタンバイ制御へ移行するようになっている。
【００２１】
ウォームアップ終了時点で、スタンバイ制御へと切り替わり、定着ローラは画像出力時の１／４の周速度に減速制御され、加熱ローラ５３と加圧ローラ５２もそれにしたがって従動回転して、上記の制御に従って定着ローラ５１及び加圧ローラを１６０℃±３℃の範囲に保温するようになっている。画像出力時には、定着ローラは元の周速１００ｍｍ／ｓｅｃに復帰する。
【００２２】
また最後の画像出力が行われてから所定の時間が経過した時点でスタンバイ制御から、省エネモードへと移行する。
定着ローラ５１の表面温度が１２０℃±３℃の範囲となるように加熱ローラ５３内部のハロゲンランプ５７への通電のオン、オフ制御が行なわれ、加圧ローラ５２の表面温度が１２０℃±３℃の範囲となるように加圧ローラ５２内部のハロゲンランプ５８への通電のオン、オフ制御が行なわれる。
【００２３】
スタンバイ制御から、省エネモードへ移行する上記の所定時間は、操作表示部にて１分刻みで選択可能である。省エネモード及び、省エネモードに移行しない待機状態において定着ローラ５１は画像出力時の１／４の周速度で回転制御される。省エネモードを解除して画像出力が即可能なのスタンバイモードへの移行は、画像形成装置本体のプリントボタンをオンするか、外部ＰＣ装置から画像出力信号が発せられた段階で行われる。
【００２４】
次に、図４に示したフローチャートで定着ローラと加圧ローラの加熱制御フローを説明する。ここで、フローチャートには特に図示しないが、加熱ローラ内部のハロゲンランプは、加熱ローラ表面温度が２００℃を超えない範囲で、定着ローラ表面温度が１６０℃に昇温されるように点灯加熱するようになっている。
ステップ１において画像形成装置の電源スイッチがオフ状態であるか否かを確認して、オフ状態であればステップ２へ進み使用者がスイッチをオンする。スイッチオンの後、ステップ３にて定着ローラの定速回転と、加熱ローラ内部のハロゲンランプと加圧ローラのに内蔵されたハロゲンランプの両方への通電が開始される。ステップ４にて定着ローラの表面温度Ｔ１を１度毎カウントアップし、ステップ５にて加圧ローラの表面温度Ｔ２を１度毎カウントアップし、ステップ６にてＴ１とＴ２を比較する。Ｔ１がＴ２以上であれば、ステップ７に進みＴ１を１６０℃と比較する。Ｔ１が１６０℃未満であればステップ３とステップ４との間に戻り、ステップ４とステップ５とを経てステップ６にてＴ１とＴ２を比較する。Ｔ１がＴ２以上であれば、ステップ７に進みＴ１が１６０℃以上となるまで上記のサイクルを繰り返す。ステップ７においてＴ１が１６０℃以上となるったことが検知された時点で、ステップ８へと進みウォームアップを終了しスタンバイ制御へ移行する。
【００２５】
一方、ステップ６にてＴ１とＴ２を比較した結果、Ｔ１がＴ２未満であれば、ステップ１１に進みＴ２を１６０℃と比較する。Ｔ２が１６０℃未満であればステップ３とステップ４との間に戻り、ステップ４とステップ５とを経て、ステップ６にてＴ１とＴ２を比較する。
Ｔ１がＴ２未満であれば、ステップ１１に進みＴ２を１６０℃と比較してＴ２が１６０℃以上となるまで上記のサイクルを繰り返す。ステップ１１にて加圧ローラの表面温度Ｔ２が１６０℃以上となったことが検知された時点で、ステップ８へと進みウォームアップを終了しスタンバイ制御へ移行する。
【００２６】
次にステップ１において画像形成装置の電源スイッチがオフ状態であるか否かを確認して、オン状態であればステップ９へ進み省エネモードであるかどうかを確認する。省エネモードであればステップ１０に進み、画像形成装置本体のプリントボタンをオンするか、外部ＰＣ装置からの画像出力信号を受けるか何れかによって省エネモードを解除する。次いでステップ３へと進みにて定着ローラの定速回転と、加熱ローラ内部のハロゲンランプと加圧ローラに内蔵されたハロゲンランプの両方への通電が開始される。ステップ４にて定着ローラの表面温度Ｔ１を１℃毎カウントアップし、ステップ５にて加圧ローラの表面温度Ｔ２を１℃毎カウントアップし、ステップ６にてＴ１とＴ２を比較する。Ｔ１がＴ２以上であれば、ステップ７に進みＴ１を１６０℃と比較する。Ｔ１が１６０℃未満であればステップ３とステップ４との間に戻り、ステップ４とステップ５とを経てステップ６にてＴ１とＴ２を比較する。Ｔ１がＴ２以上であれば、ステップ７に進みＴ１が１６０℃以上となるまで上記のサイクルを繰り返す。ステップ７においてＴ１が１６０℃以上となるったことが検知された時点で、ステップ８へと進みウォームアップを終了し画像出力が実施される。
【００２７】
一方、ステップ６にてＴ１とＴ２を比較した結果、Ｔ１がＴ２未満であれば、ステップ１１に進みＴ２を１６０℃と比較する。Ｔ２が１６０℃未満であればステップ３とステップ４との間に戻り、ステップ４とステップ５とを経て、ステップ６にてＴ１とＴ２を比較する。
Ｔ１がＴ２未満であれば、ステップ１１に進みＴ２を１６０℃と比較してＴ２が１６０℃以上となるまで上記のサイクルを繰り返す。ステップ１１にて加圧ローラの表面温度Ｔ２が１６０℃以上となったことが検知された時点で、ステップ８へと進みウォームアップを終了し画像出力が実施される。
ステップ９において省エネモードでなければ、スタンバイモードとしてステップ８へと進む。
【００２８】
本実施例においては、定着ローラの制御温度Ａを１６０℃としたが、それに限定するものではなくて、トナーの溶融特性や画像形成装置のプロセス条件に合わせて最良のトナー定着性を得られるように適宜選択する事が可能であって例えば１４０〜２１０℃の範囲が好適な温度範囲である。
【００２９】
本実施例においては、加圧ローラの制御温度Ｂを１６０℃としたが、それに限定するものではなくて、トナーの溶融特性や画像形成装置のプロセス条件に合わせて最良のトナー定着性を得られるように適宜選択する事が可能であって例えば１４０〜２１０℃の範囲が好適な温度範囲である。
また本実施例においては、定着ローラの制御温度Ａと加圧ローラの制御温度Ｂを同一温度としたが、それに限定されるものではなくトナーのトナーの溶融特性や画像形成装置のプロセス条件に合わせて最良のトナー定着性を得られるように適宜温度差を設けることも可能であって例えば、Ａ＋１０≧Ｂ≧Ａ−２０の範囲が好適な温度差である。
【００３０】
本実施例においては、ウォームアップ終了後の待機時及び省エネモード時の定着ローラの周速度を画像形成時の１／４としたがこれに限るものではなくて１／６〜等速の範囲が好適に使用されるし、間欠的に回転させることも可能である。また、定着ローラのみ駆動させて、外部加熱ローラと加圧ローラを従動回転としたがこれに限定するものではなくて、各々周速度差を生じないないように駆動を与えても良いし、外部加熱ローラと加圧ローラの何れか一方を駆動させて残りのローラを従動回転させても良い。また、本実施例においては、省エネモード時の定着ローラ表面の制御温度を１２０℃としたがこれに限定するものではなく７０〜１５０℃の範囲が好適に使用する事が可能でまた、制御温度は１段階だけでなく複数段階とし、最後の画像形成からの未使用時間の経過に合わせて徐々に低温側の制御温度に移行させても良い。
【００３１】
定着ローラ５１表面には、サーミスタ５４の上流側であって、定着ニップ下流側に定着ローラ表面を清浄な状態に維持している為のクリーニングローラ６１が当接しており、加圧ローラ５２表面にはサーミスタ５５の上流側であって、定着ニップ下流側に加圧ローラ表面を清浄な状態に維持している為のクリーニングローラ６２が当接している。その為に、定着ローラと加圧ローラ表面及び定着ローラに接触する加熱ローラ表面にトナー成分が付着残留していないので、ウォームアップ時にローラ回転させてもトナー固形分で各ローラが傷つくことが防止される。また、画像出力時以外の省エネモードやスタンバイ時などの待機時においても、常時あるいは、間欠的に、各ローラの回転を継続しクリーニングローラで各ローラ表面を清浄な状態に維持しているので、各ローラが傷つくことが防止される。
【００３２】
本実施例においては、外部加熱ローラ本体と加圧ローラ本体をアルミ製としたがそれに限定するものではなくて、鉄や銅やニッケルやステンレスなどの金属を使用可能である。また、定着ローラ本体やの芯金を鉄製としたがをそれに限定するものではなくて、アルミニウムや銅やニッケルやステンレスなどの金属を使用可能である。
【００３３】
定着ローラ５１において、芯金５１ａの表面に被覆された弾性層５１ｂの厚さを６．５ｍｍとしたがこれに限定するものではなくて、２〜１５ｍｍの範囲が好適に使用できる。弾性層５１ｂを形成するシリコンゴムはアスカＣ硬度が２５度のものを使用したが、それに限定するものではなくてアスカＣ硬度が１０乃至９０度のものが好適に使用できる。弾性層５１ｂの表面に被覆された離型性層をＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブとしたがそれに限定するものではなくて、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＥＣＴＦＥ（エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体）などのフッ素樹脂から選択することが可能である。さらに、この離型性層の肉厚は７０μｍとしたが、２０〜１００μｍの範囲から好適に使用される。
【００３４】
加圧ローラ５２のアルミニウム製のローラ本体は肉厚が１．０ｍｍのものを使用したがこれに限定するものではなくて０．５〜３ｍｍの範囲のものが好適に使用できる。
ローラ本体５２ａの表面の離型性層はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）としたが、それ以外にもＰＦＡ層（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＥＣＴＦＥ（エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体）などのフッ素樹脂から選択することが可能である。この離型性層の肉厚は１５μｍとしたが、１０〜１００μｍの範囲から好適に使用される
【００３５】
加熱ローラ５３の肉厚は０．５ｍｍとしたがこれに限定するものではなくて０．２〜２．０ｍｍの範囲のものが好適に使用される。
【００３６】
本実施例においては、加熱ローラ内部のハロゲンランプの消費電力を７００Ｗ、加圧ローラ内部のハロゲンランプの消費電力を４００Ｗのものを使用したが、これに限定するものではなく、定着ローラと加圧ローラの表面温度を同程度に昇温、維持できるものであれば適宜、消費電力変更品を使用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
加熱ローラが速やかに定着ローラの表面を加熱開始することによってウォームアップ時間が短縮されるとともに、加熱ローラと加圧ローラの両方が加熱されることによるグロス品質の安定化が達成される。さらに、加熱ローラ内部の熱源が定着ローラの表面温度のみを基準に通電制御されて、加圧ローラ内部の熱源が加圧ローラの表面温度のみを基準に通電制御されるので、簡潔な制御が行われる。さらに、加熱ローラと加圧ローラの少なくとも一方のローラが所定の制御温度に達した時点で画像出力可能とするので、ウォームアップ時間が短縮される。しかも両方のローラを加熱するので表面温度差が小さく、用紙が定着ニップを通過する際の用紙の表裏面温度が略同一となるので、フルカラー画像のグロス品質を安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成の１例を模式的に示す正面図である。
【図２】各色画像形成部を模式的に示す正面図である。
【図３】定着装置５０の内部構造を断面的に詳述する模式図である。
【図４】定着ローラと加圧ローラの加熱フローを表したフローチャートである。
【符号の説明】
１    プリンタ
４    感光体ドラム
２０  クリーニング機構
２１  クリーニングローラ
２１ａ  クラッチ
２２  クリーニングブレード
２３  スパイラル
２５  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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