(57)【要約】【課題】定着ローラや加圧ローラなどの定着回転体にトナーが殆ど蓄積しない定着装置を提供する。【解決手段】定着ローラ５２と加圧ローラ５４が待機中のときは、定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着しているトナーが、定着ニップ部５８において高分子化して固着しないように、トナーが最も粘度をもつ温度以下の温度Ｔｓに定着ニップ部５８がなるようにハロゲンヒータ５６を温度制御する。プリントが開始される場合は、このプリント開始に先立って、定着ローラ５２と加圧ローラ５４を空回転させる。この空回転のときは、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１に定着ニップ部５８がなるようにハロゲンヒータ５６の温度を制御する。定着ニップ部５８の温度を温度Ｔ１に保った状態で、定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着したトナーを軟化させるためにこれらのローラ５２，５４を１０秒間以上１５秒間以下の範囲内の時間だけ回転させる。【選択図】      図２
2004212543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の定着回転体を互いに押し付けることにより形成された定着ニップ部で、未定着トナー像を担持する記録媒体を挟持しながら搬送することにより、この記録媒体にトナー像を定着させる定着装置において、
前記定着ニップ部を加熱する加熱手段と、
該加熱手段の温度を制御する温度制御手段とを備え、
該温度制御手段は、
前記一対の定着回転体が停止中は、前記定着ニップ部が所定の最高粘度温度以下の温度になるように前記加熱手段を制御するものであり、且つ、
前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するに先立って前記定着ニップ部に記録媒体を挟持せずに前記一対の定着回転体が空回転するときは、前記定着ニップ部が前記最高粘度温度になるように前記加熱手段を制御し、その後、
前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するときは、前記最高粘度温度よりも高い定着温度になるように前記加熱手段を制御するものであることを特徴とする特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記一対の定着回転体は、
前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するに先立って前記一対の定着回転体が前記空回転するときには、１０秒間以上１５秒間以下の範囲内の時間だけ空回転するものであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記所定の最高粘度温度は、
前記一対の定着回転体の前記定着ニップ部に所定量のトナーを入れて前記一対の定着回転体を回転させたときに、このトナーが前記一対の定着回転体の間で最も糸を引く温度であることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送している際に前記一対の定着回転体が停止した場合において、この一対の定着回転体を再び回転させて定着を開始するときは、この定着を開始するに先立って、
前記最高粘度温度で前記一対の定着回転体を所定時間だけ空回転させ、その直後に、前記定着ニップ部を前記定着温度に昇温してクリーニング用の記録媒体を該定着ニップ部で挟持しながら搬送することを特徴とする請求項１，２，又は３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するに先立って前記定着ニップ部に記録媒体を挟持せずに前記一対の定着回転体が空回転する動作は、印字率に基づいて行うものであることを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記最高粘度温度が１２０℃以上１５０℃以下の範囲内のトナーを記録媒体に定着することを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記一対の定着回転体のうちのいずれか一方は、
この一方の定着回転体を補強する補強バネがその内部に挿入されたものであることを特徴とする請求項１から６までのうちのいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項８】
トナー像が形成される像担持体と、このトナー像を記録媒体に転写する転写器と、請求項１から７までのうちのいずれか一項に記載の定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の定着回転体を互いに押し付けることにより形成された定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送することによりこの記録媒体にトナー像を定着させる定着装置、及びこの定着装置が組み込まれた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータやワークステーションの出力装置として、粉体の現像剤（トナー）を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、例えば、画像情報を担持する光（例えばレーザ光）を感光ドラムなどの像担持体に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像ローラを用いてトナーを供給して現像像を形成し、転写ローラなどを使用してこの現像像を記録媒体に転写して転写像（現像像）を形成する。転写像が形成された記録媒体は定着装置に搬送され、定着装置では転写像が記録媒体に定着される。定着装置には、例えば、ヒータを内蔵した定着ローラとこの定着ローラに圧接する加圧ローラとが備えられている。転写像を記録媒体に定着する際は、定着ローラと加圧ローラとで記録媒体を挟持して搬送しながら転写像を所定の定着温度で加熱すると同時に加圧する。この加熱と加圧で転写像が記録媒体に定着される。転写像が定着された記録媒体は排紙ローラなどに挟持されながら排出される。
【０００３】
また、最近では、上記した定着ローラの芯金としてアルミニウム合金を用いてその肉厚を０．２５ｍｍ〜０．３０ｍｍ程度に薄くすると共に、芯金の内部にリブを形成したり補強部材を挿入したりしている。このような構成の定着ローラを使用することにより、定着ローラを待機状態から定着温度まで昇温させる時間（立ち上げ時間）を短縮して操作性の向上が図られることとなる。
【０００４】
定着装置としては、上記した定着ローラを用いる熱ローラ方式の他に、フィルム加熱定着方式が採用されている。このフィルム加熱定着方式の定着装置には、内部に加熱体が配置されると共にその周方向に回転する円筒状の薄膜フィルムと、この薄膜フィルムに押し付けられながらその周方向に回転する加圧ローラとが備えられており、薄膜フィルムと加圧ローラとの間に記録媒体を挟持しながら搬送してこの記録媒体に現像像を定着する。
【０００５】
このようなフィルム加熱定着方式の定着装置では、内部の加熱体として、セラミックヒータを使用できる。セラミックヒータは、昇温が速くて低熱容量の材質である例えば絶縁性・良熱伝導性のセラミック基材と、このセラミック基材の表面に形成された抵抗発熱層とを基本的な構成とするものである。
【０００６】
また、フィルム加熱定着方式の定着装置では、フィルム材として薄膜で低熱容量のものを使用でき、このフィルム材は短持間で昇温させられるので、スタンバイ（待機）中ではフィルム材に電力を供給する必要がない。さらに、記録媒体を直ぐに通紙しても、この記録媒体が定着ニップ部に到達するまでにフィルム材を定着温度まで昇温できるので、ウエイトタイムの短縮化（クイックスタート性：オンデマンドで作動する）や省電力化を図れる。
【０００７】
フィルム加熱定着方式の定着装置では、上記のようにスタンバイ中にフィルム材に電力を供給する必要がないので、画像形成装置本体内の昇温を抑えることができる。一方、フィルム加熱定着方式の定着装置では、加圧ローラの駆動で記録媒体が搬送されるが、加圧ローラは熱膨張によって外径が変動するおそれがある。このため、記録媒体の搬送速度を一定にするには、加圧ローラの回転速度を制御する必要があるので、コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
ところで、記録媒体の表面に担持された未定着のトナー（現像像）のすべてが適度に加熱して溶融されて、記録媒体の表面に定着されるのが理想である。しかし、定着ニップ部の記録媒体上には溶けきらないコールドオフセット状態のトナーや、溶けすぎたホットオフセット状態のトナーが存在する。これらのトナーは、記録媒体の表面に接する定着ローラや定着フィルムに転移することがある。また、静電的に定着ローラ若しくは定着フィルムにオフセットしたトナーが存在することもある。このように定着ローラや定着フィルムに転移したトナーが紙間（定着ニップ部を通過する記録媒体と記録媒体との間）等で加圧ローラに転移することもある。この結果、定着ローラ、定着フィルム、若しくは加圧ローラにトナーが付着して、これらにトナー汚れが発生することとなる。
【０００９】
定着ローラ、定着フィルム、若しくは加圧ローラにトナー汚れが発生し続けた場合、定着ローラ等にトナー（トナー汚れ）が蓄積する。この蓄積を防止するために、定着ローラ、定着フィルム、及び加圧ローラの表層には、一般的に、トナーの離型性を考慮して、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰといったフッ素樹脂層や、ＬＴＶ、ＲＴＶといったシリコーンゴム層からなる離型層を設けられている。また、定着ローラ、定着フィルム、及び加圧ローラの表層に付着したトナーを回収するために、ウェブやクリーニングローラ等のクリーニング部材を設置することもある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した定着ローラ、定着フィルム、加圧ローラの表層に用いるフッ素持樹脂等の離型層では、トナー汚れを完全になくすことはできない。
【００１１】
定着ローラや定着フィルムは、画像形成中には常にトナー溶融温度に加熱されている。このため、定着ローラや定着フィルムの表面に付着しているトナーは溶融した状態となっている。従って、次に定着される記録媒体が定着ニップ部に到達したときに、この記録媒体の表面のトナー像と定着ローラ等の表面で溶融した状態のトナーとが混じり合って記録媒体に移動したり、紙間で加圧ローラに移動したりする。この結果、定着ローラや定着フィルムが継続的にトナーで汚れているということはない。
【００１２】
一方、加圧ローラには、定着ローラ若しくは定着フィルムに発生したトナー汚れが転移することとなる。加圧ローラは定着ローラや定着フィルムに比べて温度が低いので、加圧ローラに転移したトナー汚れはこの加圧ローラ上では必ずしも完全に溶融した状態では存在しない。また、加圧ローラには記録媒体の表面のトナー像が接触しないので、トナー汚れがトナー像に混じり合うことが少なく、トナー汚れが一旦発生したときは、このトナー汚れが蓄積されていく。
【００１３】
加圧ローラにトナー汚れが蓄積された場合、加圧ローラの離型性が低下する。このため、記録媒体（特に記録媒体がＯＨＰフィルムの場合）が加圧ローラに巻き付いたり、蓄積されたトナー汚れが一気に記録媒体を汚したりすることがある。
【００１４】
また、上記した現象に起因して、熱ローラ方式の定着装置においては定着ローラにトナー汚れが発生する。熱ローラ方式の定着装置では、ファーストプリントアウトタイム（以下ＦＰＯＴ）を早くするために、スタンバイ（待機）中、定着ローラが所定の温度になるように制御されている。加圧ローラにトナー汚れが発生している場合、定着ローラと加圧ローラとで形成される定着ニップ部では、熱と加圧力によってトナーの分子量分布が高分子側にシフトしていくことがあり、発熱元の定着ローラにトナーがこびり付いて固着する現象が生じる。
【００１５】
ところで、昨今、全世界で幅広く電子写真方式のプリンタが使用されており、これに伴ってプリンタで使用される記録媒体も多種多様化してきている。例えば，ヨーロッパの市場では記録媒体は腰があり白色度の高いものが好まれており、記録媒体に用いられるフィラーとしてＣａＣｏ３が多く使われている。
【００１６】
ところが、ＣａＣｏ３が加圧ローラに付着した場合、加圧ローラの離型性が悪くなり、上述の加圧ローラでのトナー汚れが促進されて一層悪化する。このＣａＣＯ３が加圧ローラに付着する程度は低湿環境ほど激しくなる。また、加圧ローラのトナー汚れも低湿環境ほど激しくなる。例えば、温度１５℃、湿度１０％の環境下において、ＣａＣＯ３を１０〜１５％含んだ記録媒体を用いて通紙耐久テストを行った場合、１０００枚〜２０００枚の通紙枚数で加圧ローラにトナー汚れが発生し始める。これとほぼ同じ枚数で記録媒体にトナー汚れが発生して画像不良となる。なお、ローラ汚れを防止するためには、クリーニング部材を設置する方法もある。しかし、製品コスト及びクリーニング部材を定期的に交換することも必要になるのでランニングコストもかかってしまう。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑み、定着ローラや加圧ローラなどの定着回転体にトナーがほとんど蓄積しない定着装置、及びこの定着装置が組み込まれた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の定着装置は、一対の定着回転体を互いに押し付けることにより形成された定着ニップ部で、未定着トナー像を担持する記録媒体を挟持しながら搬送することにより、この記録媒体にトナー像を定着させる定着装置において、
（１）前記定着ニップ部を加熱する加熱手段と、
（２）該加熱手段の温度を制御する温度制御手段とを備え、
（３）該温度制御手段は、
（３−１）前記一対の定着回転体が停止中は、前記定着ニップ部が所定の最高粘度温度以下の温度になるように前記加熱手段を制御するものであり、且つ、
（３−２）前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するに先立って前記定着ニップ部に記録媒体を挟持せずに前記一対の定着回転体が空回転するときは、前記定着ニップ部が前記最高粘度温度になるように前記加熱手段を制御し、その後、
（３−３）前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するときは、前記最高粘度温度よりも高い定着温度になるように前記加熱手段を制御するものであることを特徴とする特徴とするものである。
【００１９】
ここで、
（４）前記一対の定着回転体は、前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するに先立って前記一対の定着回転体が前記空回転するときには、１０秒間以上１５秒間以下の範囲内の時間だけ空回転するものであってもよい。
【００２０】
また、
（５）前記所定の最高粘度温度は、前記一対の定着回転体の前記定着ニップ部に所定量のトナーを入れて前記一対の定着回転体を回転させたときに、このトナーが前記一対の定着回転体の間で最も糸を引く温度であってもよい。
【００２１】
さらに、
（６）前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送している際に前記一対の定着回転体が停止した場合において、この一対の定着回転体を再び回転させて定着を開始するときは、この定着を開始するに先立って、前記最高粘度温度で前記一対の定着回転体を所定時間だけ空回転させ、その直後に、前記定着ニップ部を前記定着温度に昇温してクリーニング用の記録媒体を該定着ニップ部で挟持しながら搬送してもよい。
【００２２】
さらにまた、
（７）前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するに先立って前記定着ニップ部に記録媒体を挟持せずに前記一対の定着回転体が空回転する動作は、印字率に基づいて行ってもよい。
【００２３】
さらにまた、
（８）前記最高粘度温度が１２０℃以上１５０℃以下の範囲内のトナーを記録媒体に定着してもよい。
【００２４】
さらにまた、
（９）前記一対の定着回転体のうちのいずれか一方は、この一方の定着回転体を補強する補強バネがその内部に挿入されたものであってもよい。
【００２５】
また、上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
（１０）トナー像が形成される像担持体と、このトナー像を記録媒体に転写する転写器と、上記した定着装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１を参照して本発明の定着装置の一実施形態が組み込まれた画像形成装置の概略構造を説明する。
【００２７】
図１は、本発明の定着装置の一実施形態が組み込まれた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタを示す模式図である。
【００２８】
レーザビームプリンタ１０は、駆動モータ（図示せず）によって所定のプロセススピードで矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１２を備えている。この感光ドラム１２には、画像情報を担持するレーザ光１４がスキャナ１６から照射されて静電潜像が形成される。
【００２９】
感光ドラム１２の周囲には、その回転方向（矢印Ａ方向）に沿ってほぼ順に、感光ドラム１２の表面層を一様に帯電する帯電ローラ１８、感光ドラム１２に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像器２０、感光ドラム１２に形成された現像像を記録媒体に転写する転写ローラ２２、感光ドラム１２に残留した現像剤を除去するクリーニング装置２４が配置されている。
【００３０】
また、レーザビームプリンタ１０の下部には、記録紙などシート状の記録媒体を収納する給紙カセット２６が着脱自在に装着されている。給紙カセット２６からは給紙ローラ２８によって記録媒体が所定の給紙方向（矢印Ｂ方向）に給紙される。この給紙方向の上流側から下流側に向けて搬送ローラ３０、トップセンサ３２、搬送ガイド３４、定着装置５０、搬送ローラ３６、排紙ローラ３８が順に配置されている。
【００３１】
レーザビームプリンタ１０で画像を形成する手順等を説明する。
【００３２】
画像情報を担持するレーザ光１４がスキャナ１６から感光ドラム１２に照射されて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器２０から供給された現像剤で現像されて感光ドラム１２に現像像が形成される。
【００３３】
一方、給紙カセット２６からは記録媒体が給紙ローラ２８によって矢印Ｂ方向（給紙方向）に給紙され、搬送ローラ３０によって転写ローラ２２まで搬送される。転写ローラ２２は感光ドラム１２と共に記録媒体を挟持しながら、この記録媒体に感光ドラム１２の現像像を転写する。現像像が転写された記録媒体は搬送ガイド３４によって定着装置５０に案内される。定着装置５０には定着ローラ５２と加圧ローラ５４が配置されており、これら２つのローラ５２，５４に記録媒体が挟持されながら搬送されて、現像像が記録媒体に定着される。このようにして現像像が定着された記録媒体は排紙ローラ３８によって排出されて排紙トレイ４０に積載される。
【００３４】
図２を参照して、定着装置５０について説明する。
【００３５】
図２は、定着装置を模式的に示す側面図である。
【００３６】
定着装置５０は、ハロゲンヒータ５６（本発明にいう加熱手段の一例である）が内蔵された定着ローラ５２と、この定着ローラ５２に押し付けられる加圧ローラ５４が配置されている。定着ローラ５２としては、例えば鉄製やアルミニウム製のパイプ状部材からなる芯金５２ａ（厚さ０．８５ｍｍ）の外周面に、離型性の良いフッ素樹脂層５２ｂを被覆したものが用いられる。定着ローラ５２は駆動源（図示せず）によって矢印Ｃ方向に回転する。定着ローラ５２と加圧ローラ５４は、本発明にいう一対の定着回転体の一例である。
【００３７】
加圧ローラ５４は、定着ローラ５２に記録媒体１１を所定圧力で押し付けるためのものである。加圧ローラ５４としては、例えば金属製の芯金５４ａの外周面に、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層５４ｂを所定の厚み被覆したものが用いられる。加圧ローラ５４を定着ローラ５２に所定圧力で押し付けて定着ローラ５２を矢印Ｃ方向に回転させながら、記録媒体１１にトナー１１ａを定着させるための荷重を付与する。
【００３８】
定着ローラ５２と加圧ローラ５４が接触している部分が定着ニップ部５８であり、この定着ニップ部５８の幅は、記録媒体１１上のトナー１１ａを的確に加熱すると共に加圧できる程度に設定されている。
【００３９】
定着ローラ５２の外周面（表面）にはサーミスタ６０が接触しており、このサーミスタ６０は定着ローラ５２の外周面の温度を測定する。サーミスタ６０が測定した温度は制御装置６２（ＣＰＵ、本発明にいう温度制御手段の一例である）に送信される。制御装置６２に送信された温度情報に基づいて、ハロゲンヒータ５６に通電するＡＣ電源（図示せず）のＡＣ電圧をトライアック６４によって位相や周波数制御する。このように制御することにより、ハロゲンヒータ５６に通電する電力を制御して定着ローラ５２の温度を制御する。この結果、サーミスタ６０が検知した温度が所定の設定温度よりも低いときはハロゲンヒータ５６が昇温するように通電が制御される。一方、サーミスタ６０が検知した温度が所定の設定温度よりも高いときは、ハロゲンヒータ５６が降温するように通電が制御される。このように制御されることにより、定着の際に定着ローラ５２の外周面は一定の温度に調整される。
【００４０】
記録媒体１１が定着ニップ部５８に進入した場合、記録媒体１１上のトナー１１ａが所定の定着温度で溶融すると共にこの溶融しているトナー１１ａが加圧ローラ５４の加圧力で記録媒体１１に押さえ付けられてこの記録媒体１１に定着される。トナー１１ａが定着した記録媒体１１は分離爪（図示せず）によって定着ローラ５２及び加圧ローラ５４から分離されて排紙ローラ３８（図１参照）に到達し、この排紙ローラによって機外に排出される。
【００４１】
上記したハロゲンヒータ５６の温度を制御して定着ニップ部５８の温度を変動させる第１実施形態について説明する。
【００４２】
従来の温度制御では、レーザビームプリンタ１０の電源がオンにはなっているが、定着装置５０で記録媒体にトナーを定着していないとき（待機中）は、定着ニップ部５８の温度（定着ローラ５２の表面温度）が定着温度（ここでは１７５℃）になるように制御している。このように制御する場合、定着ニップ部５８は高温で荷重のかかった状態になっている。このような状態のときは、定着ローラ５２と加圧ローラ５４の表面に付着しているトナーのうち定着ニップ部５８に挟まれているトナーは高分子化して、熱源側の定着ローラ５２に固着する。この固着したトナーによって、定着ローラ５２の表面の離型性が悪化してトナー汚れが拡大していく。また、定着ローラ５２や加圧ローラ５４の表面に付着したトナーの一部は印刷毎に記録媒体に転移する。しかし、記録媒体に転移するトナーの量よりも蓄積するトナーの量のほうが多いので、トナー汚れは促進される。
【００４３】
そこで、定着ローラ５２や加圧ローラ５４に付着したトナーを蓄積させないために、下記のように、定着ニップ部５８の温度を制御した。この制御について図３を参照して説明する。
【００４４】
図３は、定着ローラ表面温度の制御を示すグラフである。縦軸は定着ローラ５２の表面温度（定着ニップ部の温度）を表し、横軸は時間（秒）を表す。
【００４５】
レーザビームプリンタ１０では、画像形成（プリント）を終了したときは、定着ローラ５２と加圧ローラ５４が回転を停止して待機中になる。この待機中は、定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着しているトナーが、定着ニップ部５８において高分子化して固着しないように、トナーが最も粘度をもつ温度（最高粘度温度）以下の温度Ｔｓに定着ニップ部５８がなるようにハロゲンヒータ５６が温度制御される。本実施形態では、待機中から印刷が完了するまでの時間を短くするために、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１（１４０℃）をＴｓとした。
【００４６】
プリントが開始される場合は、このプリント開始に先立って、定着ローラ５２と加圧ローラ５４を空回転（前回転）させる。この空回転のときは、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１（１４０℃）に定着ニップ部５８がなるようにハロゲンヒータ５６の温度を制御する。定着ニップ部５８の温度を温度Ｔ１に保った状態で、定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着したトナーを軟化させるためにこれらのローラ５２，５４を１０秒間以上１５秒間以下の範囲内の時間だけ回転させる。
【００４７】
その後、定着ニップ部５８の温度が定着温度（印刷温度Ｔ２（１７５℃））になるようにハロゲンヒータ５６を制御する。この制御の開始から６秒後に定着ニップ部５８に記録媒体が突入する（挟持され始める）。この状態では定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着しているトナー（オフセットトナー）は粘度をもっており、記録媒体が定着ニップ部５８を通過中に、オフセットトナーが定着ローラ５２と加圧ローラ５４から離型性の悪い記録媒体に転移していく。記録媒体に転移したオフセットトナーは、蓄積していた固着トナーではないので、目には見えない程度のものである。
【００４８】
プリントが終了した後において、定着ニップ部５８に位置するトナーの分子量分布が高分子化しないように、トナーが最も粘度をもつ温度以下の温度Ｔｓ（ここでは、１４０℃）に定着ニップ部５８がなるようにハロゲンヒータ５６を制御する。これにより、定着ローラ５２にトナーが固着しない。
【００４９】
また、プリント開始毎にこの開始に先立って、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１に定着ニップ部５８がなるようにハロゲンヒータ５６を制御する。この場合、定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着したトナーが粘度をもつように、定着ローラ５２と加圧ローラ５４を１０秒間回転させる。その後、定着ニップ部５８の温度を定着温度Ｔ２（１７５℃）に昇温させる。これにより、定着ローラ５２と加圧ローラ５４の外周面の全周にわたってトナー汚れを除去できる。この結果、定着ローラ５２と加圧ローラ５４にトナー汚れがほとんど蓄積しない。
【００５０】
上記したトナーが最も粘度をもつ温度（最高粘度温度）について、図４を参照して説明する。
【００５１】
図４は、トナーの粘度を測定するための装置を示す模式図である。
【００５２】
この装置８０は、外径３０ｍｍの加熱ローラ８２と外径２５ｍｍの加圧ローラ８４を備えており、加圧ローラ８４はコイルばね８６によって総圧１０ｋｇｆで加熱ローラ８２に押し付けられている。加熱ローラ８２の内部にはハロゲンヒータ８８が配置されている。また、加熱ローラ８２の外周面には温度検知素子９０が接触している。この温度検知素子９０で検知された温度に基づいて、温度制御基板９２がハロゲンヒータ８８の温度を制御する。これにより、加熱ローラ８２の表面温度が適宜に制御される。最高粘度温度を得るに際しては、加熱ローラ８２と加圧ローラ８４の間（ニップ部）にトナー１ｇを入れて任意の温度で加熱した。最高粘度温度を、このニップ部でトナーが最も糸状に引くときの温度とした。なお、この温度はトナー物性等によって異なる温度である。
【００５３】
上記した加熱ローラ８２の表面８２ａは、離型性の良いＰＴＦＥフッ素樹脂でコーティングされている。また、加圧ローラ８４は、金属製の芯金８４ａの外周面に、シリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の離型層８４ｂを設けたものである。
【００５４】
上記した結果を表１に示す。
【表１】
2004212543.tif 000003
【００５５】
表１に示すように、１４０℃が最も糸状に引く状態となったので、本実施形態のトナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１を１４０℃とした。
【００５６】
従来の温度制御（待機中では定着ニップ部５８の温度を定着温度（ここでは１７５℃）にする制御をいう）を実施して、印字率４％の原稿で間欠耐久（ここでは、１０分間に２枚の記録媒体に画像形成する）を行った。この場合、約１５００枚の記録媒体に画像を形成した時点で加圧ローラ５４にトナー汚れが発生した。
【００５７】
これに対し、本実施形態の技術（待機中では定着ニップ部５８の温度を温度Ｔｓ（ここでは１４０℃）に制御し、その後、空回転（前回転）のときには定着ニップ部５８の温度を温度Ｔ１（ここでは１４０℃）に制御する技術をいう）では、加圧ローラ５４に付着するトナー量を半分以下に軽減させることが可能となり、間欠耐久３，０００枚でも定着ローラ５２と加圧ローラ５４にトナー汚れが発生しなかった。また、本実施形態の技術では、定着ローラ５２と加圧ローラ５４の表面コートの粗さ等にバラツキがあった場合でも、各ローラのトナー付着を有効に防止できるので、表面コートを必要以上に高精度にする必要がなくなる。このため、歩留まり向上によりコストダウンを図ることが可能となる。
【００５８】
上記したハロゲンヒータ５６の温度を制御して定着ニップ部５８の温度を変動させる第２実施形態について説明する。
【００５９】
上記した第１実施形態のように温度制御しながら画像形成する場合、記録媒体が定着ニップ部５８を通過中に、レーザビームプリンタ１０の異常検知により定着ローラ５２と加圧ローラ５４が停止することがある。この場合、記録媒体が定着ニップ部５８に挟持されたままとなるので、定着ニップ部５８では大量のトナーが定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着する。定着ローラ５２と加圧ローラ５４が回転を再開した後に定着ニップ部５８を通過する１枚目の記録媒体には、ある程度のトナーが転移する。しかし、大半のトナーは定着ローラ５２若しくは加圧ローラ５４に付着したままの状態である。このため、連続プリントをする場合、定着ローラ５２若しくは加圧ローラ５４の表面に残ったトナーは離型性が低下するので、画像上にオフセットした状態が長く続くことがある。
【００６０】
第２実施形態の技術によれば、定着ニップ部５８を記録媒体が通過中に、レーザビームプリンタ１０の異常検知により定着ローラ５２と加圧ローラ５４が停止した場合であっても、定着ローラ５２と加圧ローラ５４の表面にトナーをほとんど蓄積させない。
【００６１】
第２実施形態について説明する。
【００６２】
第２実施形態では、第１実施形態と同じ構成の定着装置５０を使用する。
【００６３】
記録媒体１１が定着ニップ部５８を通過中に、レーザビームプリンタ１０が異常検知したときは定着ローラ５２と加圧ローラ５４が停止する。その後に、定着を再開するときは、定着ローラ５２と加圧ローラ５４を空回転させる。この空回転の際は、定着ニップ部５８の温度が、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１（１４０℃）になるようにハロゲンヒータ５６を制御する。この状態で、定着ローラ５２と加圧ローラ５４を１０〜１５秒間だけ空回転させる。この空回転の直後に約６秒で定着ニップ部５８が定着温度Ｔ２になるようにハロゲンヒータ５６を制御し、定着ニップ部５８に白紙（クリーニング用の記録媒体の一例である）を１枚通過させる。
【００６４】
上記した１枚の白紙には、定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着している大量のトナーが転移する。この結果、実際の印字時にはオフセットトナーのない画像を得ることができる。また、定着ローラ５２と加圧ローラ５４に付着したトナーを除去することによってこれらのローラ５２，５４の耐久性も向上する。
【００６５】
ここで、印紙率４％の原稿を用いて、間欠耐久２枚／１０分（１０分間に２枚の記録媒体に画像形成する）を１セットとして、１５セット毎に定着ニップ部５８に記録媒体を１０秒間停止させてから再起動させる試験を行った。
【００６６】
上記した従来の温度制御（レーザビームプリンタ１０の電源がオンにはなっているが、定着装置５０で記録媒体にトナーを定着していないとき（待機中）は、定着ニップ部５８の温度が定着温度（ここでは１７５℃）になるように制御している、以下、この制御を従来の温度制御という）で試験を行うと、約５００枚で加圧ローラ５４にトナー汚れが発生した。これに対し、第２実施形態の技術では、加圧ローラ５４に付着するトナーの量を半分以下に軽減させることが可能となり、間欠耐久４０００枚でもトナー汚れが発生しなかった。
【００６７】
第３実施形態について説明する。
上述した第１実施形態と第２発明の実施の形態では、定着ローラ５２や加圧ローラ５４に付着しているトナーに、空回転（前回転）のときに粘着性をもたせて記録媒体に転移させることにより、これらのローラ５２，５４に付着するトナーや紙粉等の汚れを抑えた。この結果、定着装置５０の耐久寿命を引き延ばすこともできる。また、これによって定着ローラ５２と加圧ローラ５４の汚れはかなり軽減された。
【００６８】
しかし、プリント毎及び停止後の立上動作復帰毎に前回転を１０秒間行うと、感光ドラム１２や転写ローラ２２が摩耗して耐久性が低下する。また、プリント開始から排紙完了までの時間も長くなるため、省電力も不利になって使い勝手も悪くなる。
【００６９】
そこで、これらを解消する技術を、図５を参照して説明する。
【００７０】
図５は、第３実施形態の定着装置を示す模式図である。この図では、図２に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【００７１】
第３実施形態の定着装置１００では、第１実施形態の定着装置５０に印字率演算装置１０２（ＣＰＵ）を加えた。この印字率演算装置１０２では、原稿の全表面積に対する画像の割合（印字率）が演算される。印字率演算装置１０２で演算された原稿一枚あたりの印字率から、定着ローラ５２や加圧ローラ５４に付着するトナーを予測する。この予測付着トナー量が所定量を超えた時点で、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１（１４０℃）に定着ニップ部５８がなるように制御装置６２でハロゲンヒータ５６を制御して、定着ローラ５２と加圧ローラ５４を１０秒間だけ空回転させる。この空回転の後、定着ニップ部５８が定着温度Ｔ２（１７５℃）になるように制御装置６２でハロゲンヒータ５６を制御し始めて、その６秒後に定着ニップ部５８に記録媒体を搬送させる。
【００７２】
図６を参照して、定着ローラや加圧ローラに付着するトナーの量の予測について説明する。図６は、予測付着トナーを示すグラフである。この図における予測付着トナー量は、印字率及びトナー濃度と加圧ローラに付着する量を予測するために、紙種は厚めの紙坪量８０ｇ／ｍ２で表面性が悪いカンガス紙を用いた。このような記録媒体を使用して、定着ローラ５２と加圧ローラ５４が完全に冷えた状態から連続して１０００枚の記録媒体に画像を形成し、５００枚毎に、各ローラ５２，５４の汚れを透明テープ（マイラーテープ）で採取して反射濃度（東京電色製ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＴＣ−６ＤＳ）を測定した。この反射濃度から付着トナー量を予測した。
【００７３】
このようにして反射濃度を測定した結果、印字率４％の原稿の場合は、原稿１枚あたり反射濃度約０．００８８に相当するトナーがローラに付着し続けて増加することが判明した。また、印字率４０％の原稿の場合は、原稿１枚当たり反射濃度約０．０１２９に相当するトナーがローラに付着し続けて増加することが判明した。従って、印字率が１０倍に増えるとトナー付着量は約１．５倍増えることになる。この実験から１枚あたりの印字率とトナー付着量の設定を図７のように設定した。
【００７４】
図７は、印字率とトナー付着に起因する反射濃度の変化との関係を示すグラフである。トナー付着量は、原稿の紙サイズによっても異なるので、表２のようにトナー付着量が変化する設定とした。例えば原稿がＡ３サイズで印字率４％の場合は、図７に示すようにトナー付着による反射濃度は０．００８８になる。また、原稿がＡ３サイズなのでトナー付着量係数は、表２に示すように「２」となる。よって、原稿がＡ３サイズのときは、トナー付着による反射濃度は０．００８８×２＝０．０１７６となる。
【表２】
2004212543.tif 000004
【００７５】
ここで、上述したように温度ＴＳで定着ローラ５２や加圧ローラ５４を空回転させて、これらのローラ５２，５４に付着しているトナーに粘度をもたせて記録媒体に転移させることにより除去できるトナー量について説明する。
【００７６】
記録媒体を１０００枚通紙したときの定着ローラ５２の反射濃度が７３．８であった。記録媒体を１０００枚通紙した後、上述した空回転をして白紙１枚を通紙した後では、定着ローラ５２の反射濃度が７４．０となった。従って、上記の空回転によって、反射濃度０．２に相当するトナーを除去できたこととなる。このため、余裕をみてローラの反射濃度が０．０８８になったときに、上記の空回転を行う設定にした。つまり、印字率４％のときは、１枚当たりに反射濃度０．００８８に相当するトナー量がローラに付着するので、１０枚の記録媒体に画像を形成する毎に、上記した空回転をさせればよいこととなる。
【００７７】
上記した第２実施形態では、従来の温度制御を行ったときよりも、定着ローラ５２の表面から加圧ローラ５４に転移するトナーの量を減少できた。しかし、第３実施形態では、原稿の印字率及び記録媒体の枚数に基づいて、各ローラに付着するトナーの量を予測して上記の空回転を行うので、感光ドラム１２や転写ローラ２２の走行距離（回転数）を約１／４程度に減少できる。
【００７８】
上記した従来の温度制御によって印字率４％の原稿で間欠耐久２枚／１０分（１０分間に２枚の記録媒体に画像を形成する）を行う場合、約１５００枚の記録媒体を定着した後では加圧ローラ５４に汚れが発生した。これに対して、第３実施形態の技術を実施したときは、加圧ローラ５４に付着したトナーの量を半分以下に軽減でき、間欠耐久３，０００枚でも加圧ローラ５４にトナー汚れが発生しなかった。
【００７９】
また、上記の第２実施形態と同じようにして、間欠耐久２枚／１０分で１５セット毎に定着ニップ部５８に記録媒体を１０秒停止させ、その後、再起動させる試験でも第２実施形態と同様の結果が得られた。上記したような制御によって定着装置１００の寿命を延ばし、さらには感光ドラム１２や転写ローラ２２の走行距離を１／４に減少できるので、耐久寿命を延ばせた。
【００８０】
図８から図１１までを参照して第４実施形態について説明する。
【００８１】
図８は、第４実施形態の定着装置を示す模式図である。図９は、定着ローラを模式的に示す断面図である。図１０は、定着ローラの厚みと定着ニップ部の温度との関係を示すグラフである。図１１は、定着ローラの表面温度と時間との関係を示すグラフである。図８では、図２に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【００８２】
上述した第１実施形態から第３実施形態まででは、定着ローラ５２の厚さをｔ＝０．８５ｍｍとした。このため、待機中における定着ニップ部５８の温度を、Ｆｐｏｔが成り立つ最低温度とトナーが最も粘度をもつ温度とが両立する温度にしなければならない。従って、設定する温度範囲が狭くなってしまう。この結果、ハロゲンヒータ５６に供給する電力を高くしたり、定着ローラ５２の厚み公差をできるだけ狭めたりするので、コストが高くなる。
【００８３】
第４実施形態では、図８に示すように、定着装置１１０の定着ローラ１１２の厚さをｔ＝０．３０ｍｍにした。さらに、図９に示すように、定着ローラ１１２の芯金１１５の内部に２本の補強バネ１１６，１１８を挿入した。２本の補強バネ１１６，１１８の巻き方向は、定着ローラ１１２の長手方向中央に向かうように設定されている。これら２本の補強バネ１１６，１１８によって定着ローラ１１２の強度が保たれる。補強バネ１１６，１１８は熱容量に影響しない程度の線径１．０ｍｍ以下であり、且つ、補強バネ１１６，１１８には耐熱黒塗装が施されている。
【００８４】
図９に示すように、芯金１１５の内部に挿入された２本の補強バネ１１６，１１８が巻き方向を定着ローラ１１２の長手方向中央に向かうように設置する理由としては、熱及び加圧ローラ５４の荷重によって補強バネ１１６，１１８がその巻き方向に移動するので、バネの巻き方向が一方向にあると片寄ってしまうからである。ここでは、上記のように２本の補強バネ１１６，１１８が巻き方向を定着ローラ１１２の長手方向中央に向かうように設置した。この結果、補強バネ１１６，１１８は熱及び加圧ローラ５４の荷重によって定着ローラ１１２の長手方向中央に向かう方向に移動しようとするので、補強バネ１１６，１１８が互いに押し合って位置的にバランスがとれる。
【００８５】
また、補強バネ１１６，１１８に耐熱黒塗装を行う。この理由は、補強バネ１１６，１１８自体の熱感度をよくするほか、補強バネ１１６，１１８の表面の摩擦係数を増大させることによって熱及び加圧ローラ５４の荷重によって移動する量を極力減らすためである。
【００８６】
定着ローラ１１２の表層には、離型性をよくするために、フッ素系のＰＴＦＥとＰＦＡ混合樹脂の塗料が塗布されている。また、加圧ローラ５４は、金属製の芯金５４ａの外周面に、シリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の離型層５４ｂを形成した構成である。離型層５４ｂの外周面を下方から定着ローラ１１２に押し付けることにより、定着ローラ１１２と加圧ローラ５４との間に定着ニップ部１１４を形成している。この定着ニップ部１１４の幅は、記録媒体上のトナーを好適に加熱すると共に加圧できる程度に設定されている。
【００８７】
定着ローラ１１２の外周面（表面）にはサーミスタ６０が接触しており、このサーミスタ６０は定着ローラ１１２の外周面の温度を測定する。サーミスタ６０が測定した温度は制御装置６２（ＣＰＵ）に送信される。制御装置６２に送信された温度情報に基づいて、ハロゲンヒータ５６に通電するＡＣ電源（図示せず）のＡＣ電圧をトライアック６４によって位相や周波数制御する。このように制御することにより、ハロゲンヒータ５６に通電する電力を制御して定着ローラ１１２の温度を制御する。この結果、サーミスタ６０が検知した温度が所定の設定温度よりも低いときはハロゲンヒータ５６が昇温するように通電が制御される。一方、サーミスタ６０が検知した温度が所定の設定温度よりも高いときは、ハロゲンヒータ５６が降温するように通電が制御される。このように制御されることにより、定着の際に定着ローラ５２の外周面は一定の温度に調整される。
【００８８】
この第４実施形態の技術では、定着ローラ１１２の肉厚を薄くしたので定着ローラ１１２の熱容量が減る。このため、図１０に示すように、立ち上がり時間（ローラが完全に冷えた状態（室温の状態）から定着温度Ｔ２に昇温するまでの時間）を１／３にできた。また、トナー定着面側に熱容量の小さな定着ローラ１１２を用いることによって、定着ニップ部１１４の熱容量も小さくなる。この結果、トナーに粘度をもたせる温度に定着ニップ部１１４が到達するまでの時間を短縮できると共に、待機中（スタンバイ中）の定着ニップ部１１４の温度が１４０℃から１１０℃までの範囲内の温度になるように制御できる。従って、トナーの分子量分布が高分子側にシフトすることを防ぐことが容易になり、定着ローラ１１２がトナーで汚れにくくなる。このため、定着装置１１０の耐久寿命を延ばせる。また、低温で待機していても立ち上がりが早いため、ハロゲンヒータ５６に供給する電力を大きくする必要もなく、コストダウンを図ることができる。
【００８９】
この第４実施形態の技術では、図１１に示すように、画像形成（プリント）を終了して各ローラが回転を停止してスタンバイに入ったときに、定着ニップ部１１４において定着ローラ１１２及び加圧ローラ５４に付着したトナーが高分子化して固着しないように、トナーが最も粘度をもつ温度（Ｔ１）以下の温度Ｔｓ（１００℃）で温度制御を行う。このため、定着ニップ部１１４は温度ＴＳに保たれる。
【００９０】
また、第４実施形態では、熱容量の小さい定着ローラ１１２を使用しているので、スタンバイ温度ＴＳが低くても立ち上がり時間が早い。このため、トナー除去前回転制御（定着ニップ部１１４を温度Ｔ１に所定時間保つ制御）が無い場合は、印刷が完了するまでの時間は厚さｔ＝０．８５ｍｍの定着ローラの場合と同等である。使用したトナーは、第１〜第３実施形態で使用したトナーと同じものであるので、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１は１４０℃である。なお、第４実施形態では、上述した第２及び第３実施形態の温度制御も実施している。
【００９１】
画像形成（印刷）が開始されるに先立って、定着ローラ１１２を回転させない状態で（定着ローラ１１２を停止させたままの状態で）、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１（１４０℃）に定着ニップ部１１４がなるように、ハロゲンヒータ５６に電力を供給する。定着ニップ部１１４は、スタンバイ温度ＴＳから空回転温度Ｔ１までに約２秒で到達する。定着ニップ部１１４が温度Ｔ１に到達した直後から定着ローラ１１２を回転させ始めて、定着ローラ１１２及び加圧ローラ５４に付着しているトナーに粘度をもたせるために８秒間これらのローラを回転させる。その後、定着ニップ部１１４を定着温度Ｔ２（１７５℃）にまで約４秒で昇温させる。定着ニップ部１１４が定着温度Ｔ２（１７５℃）になった後にこの定着ニップ部１１４に記録媒体が到達する（突入する）。
【００９２】
定着ローラ１１２及び加圧ローラ５４に付着したトナーに粘度をもたせる時間は、熱容量の小さな定着ローラ１１２を用いることにより定着ニップ部１１４の熱容量が小さくなったので、図３に示す場合よりも２秒間短縮できた。
【００９３】
記録媒体が定着ニップ部１１４を通過中、定着ローラ１１２と加圧ローラ５４に付着したオフセットトナーは粘度をもったままであるので、このオフセットトナーは離型性の悪い記録媒体に転移して、定着ローラ１１２及び加圧ローラ５４から除去される。記録媒体に転移したオフセットトナーは、蓄積した固着トナーではないので、目には見えない程度のものである。また、厚さｔ＝０．８５ｍｍの定着ローラを使用する場合（図３に示す場合）に比べて定着ローラ１１２の厚さが薄くて熱容量が小さいので、図３の場合に比べて印字開始から排紙完了までの時間を２秒間短縮できた。
【００９４】
画像形成が終了した後は、定着ローラ１１２と加圧ローラ５４は停止する。これらが停止しているときに、定着ニップ部１１４に付着しているトナーが高分子化して固着することがある。そこで、このトナーが固着しないように、トナーが最も粘度をもつ温度（Ｔ１）以下の温度Ｔｓ（ここでは、１００℃）になるように定着ニップ部１１４を保つ。これによりで定着ニップ部１１４においてトナーが固着することを確実に防止できる。
【００９５】
画像形成（プリント）開始毎に、トナーが最も粘度をもつ温度Ｔ１（１４０℃）に定着ニップ部１１４を保った状態で、定着ローラ１１２及び加圧ローラ５４に付着しているトナーに粘度をもたせるために、これらのローラ１１２，５４を８秒間回転させ、その後に定着温度Ｔ２（１７５℃）に定着ニップ部１１４を昇温させる。このように定着ニップ部１１４の温度を制御することにより、定着ローラ１１２及び加圧ローラ５４双方の外周面の全周にわたってトナー汚れを除去できる。これにより各ローラ１１２，５４にトナー等の汚れが蓄積することを防止できる。
【００９６】
本実施形態では、第２実施形態と同じように間欠耐久２枚／１０分で１０セット毎に定着ニップ部１１４に記録媒体を１０秒間停止させてから再起動させる試験を行った場合、第２実施形態と同様の結果が得られた。
【００９７】
上記のように定着ニップ部１１４の温度を制御することにより、定着装置１１０の寿命を延ばし、さらに、感光ドラムや転写ローラの走行距離を１／４程度に減少させることができる。このため、定着装置１１０の耐久寿命を延ばすことが可能となり、また、印字開始から排紙完了までの時間を短縮できるので、エネルギー消費効率も３０％程度下げることができた。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の定着装置によれば、一対の定着回転体にトナーが付着していても、この一対の定着回転体が停止中（待機中）は、定着ニップ部が所定の最高粘度温度以下の温度になるように加熱手段が制御されるので、一対の定着回転体に付着しているトナーは高分子化せずにこの定着回転体に固着しない。また、定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送する（定着する）に先立って、定着ニップ部を最高粘度温度にして空回転させるので、一対の定着回転体に付着しているトナーが高い粘性をもつ（高粘度のトナーになる）。その後、定着温度で定着を開始するので、高粘度のトナーは、離型性の悪い記録媒体に転移する（オフセットする）。従って、一対の定着回転体にトナーがほとんど蓄積しない。なお、一対の定着回転体にはトナーがほとんど蓄積しないので、記録媒体に転移したトナーは目に見えない程度の微量である。
【００９９】
ここで、前記一対の定着回転体は、前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するに先立って前記一対の定着回転体が前記空回転するときには、１０秒間以上１５秒間以下の範囲内の時間だけ空回転するものである場合は、一対の定着回転体に付着しているトナーが高い粘性をいっそう確実にもつので、これらのトナーは記録媒体にいっそう確実に転移する。この結果、一対の定着回転体にトナーがいっそう確実にほとんど蓄積しない。
【０１００】
また、前記所定の最高粘度温度は、前記一対の定着回転体の前記定着ニップ部に所定量のトナーを入れて前記一対の定着回転体を回転させたときに、このトナーが前記一対の定着回転体の間で最も糸を引く温度である場合は、トナーがいっそう確実に最高の粘性を発揮する。
【０１０１】
さらに、前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送している際に前記一対の定着回転体が停止した場合において、この一対の定着回転体を再び回転させて定着を開始するときは、この定着を開始するに先立って、前記最高粘度温度で前記一対の定着回転体を所定時間だけ空回転させ、その直後に、前記定着ニップ部を前記定着温度に昇温してクリーニング用の記録媒体を該定着ニップ部で挟持しながら搬送する場合は、定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送している際に一対の定着回転体が停止することにより一対の定着回転体にトナーが付着することがあるが、定着を再開するに先立って、上記の空回転とクリーニング用の記録媒体を搬送するので、一対の定着回転体に付着しているトナーはクリーニング用の記録媒体に転移する。このため、一対の定着回転体にトナーがほとんど蓄積しない。
【０１０２】
さらにまた、前記定着ニップ部に記録媒体を挟持しながら搬送するに先立って前記定着ニップ部に記録媒体を挟持せずに前記一対の定着回転体が空回転する動作は、印字率に基づいて行うものである場合は、所定の印字率よりも少ないときは空回転させずに、所定の印字率を超えたときに空回転させることにより、空回転の回数が減少するので、一対の定着回転体の摩耗を抑制できる。
【０１０３】
さらにまた、前記最高粘度温度が１２０℃以上１５０℃以下の範囲内のトナーを記録媒体に定着する場合は、最高粘度温度を１２０℃以上１５０℃以下の範囲内に設定できる。
【０１０４】
さらにまた、前記一対の定着回転体のうちのいずれか一方は、この一方の定着回転体を補強する補強バネがその内部に挿入されたものである場合は、一対の定着回転体のうちの一方の肉厚を薄くできるので、定着ニップ部の温度を制御し易い。
【０１０５】
また、本発明の画像形成装置によれば、トナー汚れの無い良好な画像を記録媒体に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着装置の一実施形態が組み込まれた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタを示す模式図である。
【図２】定着装置を模式的に示す側面図である。
【図３】定着ローラ表面温度の制御を示すグラフである。
【図４】トナーの粘度を測定するための装置を示す模式図である。
【図５】第３実施形態の定着装置を示す模式図である。
【図６】予測付着トナーを示すグラフである。
【図７】印字率とトナー付着に起因する反射濃度の変化との関係を示すグラフである。
【図８】第４実施形態の定着装置を示す模式図である。
【図９】定着ローラを模式的に示す断面図である。
【図１０】定着ローラの厚みと定着ニップ部の温度との関係を示すグラフである。
【図１１】定着ローラの表面温度と時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
５０，１１０  定着装置
５２，１１２  定着ローラ
５４  加圧ローラ
５６  ハロゲンヒータ
５８  定着ニップ部
６０  サーミスタ
６２  制御装置
【図１】
2004212543.tif 000005
【図２】
2004212543.tif 000006
【図３】
2004212543.tif 000007
【図４】
2004212543.tif 000008
【図５】
2004212543.tif 000009
【図６】
2004212543.tif 000010
【図７】
2004212543.tif 000011
【図８】
2004212543.tif 000012
【図９】
2004212543.tif 000013
【図１０】
2004212543.tif 000014
【図１１】
2004212543.tif 000015