(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置であって、  ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、  前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、  前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪と、  所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱装置とを備え、 前記加熱ロールは、前記メディアに接するベルト部を含み、 前記ベルト部は、加熱により変形する弾性部材を含み、 前記加熱装置は、予め定められたタイミングで前記弾性部材に対して、その変形温度以上となる熱を与え、 前記変形温度は、前記少なくとも１つのロールの画像形成時の温調温度の最も高い温度よりも高い温度である、定着装置。
【請求項２】
前記所定のタイミングは、定着回数によって定められる、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記所定のタイミングは、電源オン時の立ち上げ時である、請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記所定のタイミングは、一定時間間隔ごとのタイミングである、請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置であって、 ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪と、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱装置とを備え、  前記所定のタイミングは、所定の坪量以上の厚紙を通した後である、定着装置。
【請求項６】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置であって、 ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪と、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱装置とを備え、  前記所定のタイミングは、温度や湿度の検出結果に基づいて定められる、定着装置。
【請求項７】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置であって、 ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪と、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱装置とを備え、  前記所定のタイミングは、温度が所定温度よりも低く、かつ湿度が所定湿度よりも低いと判断されたときである、定着装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の定着装置を備えた、画像形成装置。
【請求項９】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御方法であって、  前記定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、  前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、  前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、前記制御方法は、  所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップを備え、 前記加熱ロールは、前記メディアに接するベルト部を含み、 前記ベルト部は、加熱により変形する弾性部材を含み、 前記加熱装置は、予め定められたタイミングで前記弾性部材に対して、その変形温度以上となる熱を与え、 前記変形温度は、前記少なくとも１つのロールの画像形成時の温調温度の最も高い温度よりも高い温度である、定着装置の制御方法。
【請求項１０】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御方法であって、 前記定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、前記制御方法は、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップを備え、 前記所定のタイミングは、所定の坪量以上の厚紙を通した後である、定着装置の制御方法。
【請求項１１】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御方法であって、 前記定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、前記制御方法は、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップを備え、 前記所定のタイミングは、温度や湿度の検出結果に基づいて定められる、定着装置の制御方法。
【請求項１２】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御方法であって、 前記定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、前記制御方法は、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップを備え、 前記所定のタイミングは、温度が所定温度よりも低く、かつ湿度が所定湿度よりも低いと判断されたときである、定着装置の制御方法。
【請求項１３】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御プログラムであって、  前記定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、  前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、  前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、前記制御プログラムは、  所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップをコンピュータに実行させ、 前記加熱ロールは、前記メディアに接するベルト部を含み、 前記ベルト部は、加熱により変形する弾性部材を含み、 前記加熱装置は、予め定められたタイミングで前記弾性部材に対して、その変形温度以上となる熱を与え、 前記変形温度は、前記少なくとも１つのロールの画像形成時の温調温度の最も高い温度よりも高い温度である、定着装置の制御プログラム。
【請求項１４】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御プログラムであって、 前記定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、前記制御プログラムは、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップをコンピュータに実行させ、 前記所定のタイミングは、所定の坪量以上の厚紙を通した後である、定着装置の制御プログラム。
【請求項１５】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御プログラムであって、 前記定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、前記制御プログラムは、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップをコンピュータに実行させ、 前記所定のタイミングは、温度や湿度の検出結果に基づいて定められる、定着装置の制御プログラム。
【請求項１６】
メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御プログラムであって、 前記定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、 前記少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、前記加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、前記定着装置はさらに、 前記加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、前記制御プログラムは、 所定のタイミングになると、前記加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップをコンピュータに実行させ、 前記所定のタイミングは、温度が所定温度よりも低く、かつ湿度が所定湿度よりも低いと判断されたときである、定着装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置、画像形成装置、定着装置の制御方法、および定着装置の制御プログラムに関し、特に、ニップ部を形成する複数のロールを備えた定着装置、画像形成装置、定着装置の制御方法、および定着装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置（ＭＦＰ（Multi  Function  Peripheral）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなど）には、用紙（メディア）上のトナーを熱と圧力で用紙に定着させる定着装置（定着器）が設けられている。
【０００３】
定着器は一般的に、加熱ロール（定着ロール）と加圧ロールとによって構成され、両ロール間の圧力と熱とによって、トナーは用紙に定着する。加熱ロールは、芯金と弾性のあるゴムとで形成されており、それによってＮＩＰ（ニップ）が形成され、十分な定着性能を確保できるようにされている。
【０００４】
図７は、定着装置の一部構成の断面図である。
【０００５】
加熱ロール１５２１とは、用紙（Ｐ）のトナー（Ｔ）面側のロールであって、その温度が定着性に大きく影響する。用紙トナー面と反対側のロールは、加圧ロール１５２２と呼ばれる。
【０００６】
この両ロールの硬さ関係は、図に示すように一般的に加熱ロール１５２１の方が、加圧ロール１５２２よりも柔らかく作られている。理由は、用紙の巻きつきを防ぐためであり、用紙はトナー面側のロールに巻きつきやすいために、加圧ロール１５２２を硬くすることで、加圧側に搬送されやすいようなＮＩＰ形状を構成するためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のとおり、加圧ロールの方が硬度が硬いために、両ロールに圧力をかけた場合、加熱ロールは、硬い加圧ロールに押されて変形してしまう。
【０００８】
図８は、ＮＩＰ部におけるロールの撓みを示す図である。
【０００９】
変形した加熱ロール１５２１は、図のようにＮＩＰ入り口と出口で撓み１５２１ａ，１５２１ｂを形成する。また、加熱ロール１５２１のＮＩＰ出口側には、用紙巻きつき防止用に分離爪８が配置されている（用紙は“Ｂ”方向に搬送されるものとする）。
【００１０】
上述した、硬度の硬い加圧ロールに押されることによる、加熱ロールの変形について以下に説明する。
【００１１】
加熱ロールは、ベルト部とロール部とに分かれている。円柱状のロール部に円筒状のベルト部をはめて、両端をフランジで固定することで加熱ロールとされる。
【００１２】
トナーを定着させるためには、ある程度の幅のＮＩＰを形成する必要がある。このため、弾性を持つロール部には、Ｓｉスポンジ層が設けられる。スポンジ層の下側には、ロールの強度を確保するために、芯金層が形成されている。芯金層の材料としては、一般的にＦｅかＡｌが用いられる。
【００１３】
電子写真装置（画像形成装置）の電源ＯＮ直後は、朝一と呼ばれる。朝一ではロール部のスポンジ層は、電源ＯＮ後にヒーターがＯＮとなってから徐々に温まっていく。温まるにつれて外径は膨張し、硬度は硬くなる。ヒーターＯＮ後、加熱ロール表面が所定の温度（１８０℃程度）に達するウォームアップ完了までの時間は、３０秒〜１分程度である。
【００１４】
しかし、ロール部のＳｉスポンジ層、およびベルト部のＳｉゴム層は、ヒーターＯＮから２時間くらいかけて徐々に外径膨張と硬度硬化とが進んでいき、安定状態になる。
【００１５】
朝一では、ロール部のＳｉスポンジ部が膨張してないために、安定状態と比較して外径はまだ小さい。
【００１６】
従って、ロール部とベルト部とには、まだ隙間が存在している。ベルト部はＮＩＰ部のたわみ変形によって、ＮＩＰ入り口出口両側に、せり出すように変形する（図８）。分離爪は、安定状態において、加熱ロールとの隙間が０．３〜０．５ｍｍ程度に設定されている。朝一にせり出したベルト部は、分離爪に接触してしまう。この接触によって、ベルトにスジがはいってしまい、それが画像スジとなって現れてしまう。
【００１７】
ＬＬ（低温度・低湿度）環境では、朝一のロール部外径がＨＨ（高温度・高湿度）環境よりも小さいために、ベルト部とロール部との間の隙間が大きく、ベルトのせり出しも大きい。このために、強いスジが発生してしまう。
【００１８】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、用いられるロールの状態を良好にすることができる定着装置、画像形成装置、定着装置の制御方法、および定着装置の制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】  上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪と、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱装置とを備え、加熱ロールは、メディアに接するベルト部を含み、ベルト部は、加熱により変形する弾性部材を含み、加熱装置は、予め定められたタイミングで弾性部材に対して、その変形温度以上となる熱を与え、変形温度は、少なくとも１つのロールの画像形成時の温調温度の最も高い温度よりも高い温度である。【００２３】
好ましくは所定のタイミングは、定着回数によって定められる。
【００２５】
好ましくは所定のタイミングは、電源オン時の立ち上げ時である。
【００２６】
好ましくは所定のタイミングは、一定時間間隔ごとのタイミングである。
【００２７】 この発明の他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪と、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱装置とを備え、所定のタイミングは、所定の坪量以上の厚紙を通した後である。 この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪と、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱装置とを備え、所定のタイミングは、温度や湿度の検出結果に基づいて定められる。【００２８】 この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪と、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱装置とを備え、所定のタイミングは、温度が所定温度よりも低く、かつ湿度が所定湿度よりも低いと判断されたときである。【００２９】
この発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、上述のいずれかに記載の定着装置を備える。
【００３０】  この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御方法において、定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、制御方法は、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップを備え、加熱ロールは、メディアに接するベルト部を含み、ベルト部は、加熱により変形する弾性部材を含み、加熱装置は、予め定められたタイミングで弾性部材に対して、その変形温度以上となる熱を与え、変形温度は、少なくとも１つのロールの画像形成時の温調温度の最も高い温度よりも高い温度である。 この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御方法において、定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、制御方法は、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップを備え、所定のタイミングは、所定の坪量以上の厚紙を通した後である。 この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御方法において、定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、制御方法は、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップを備え、所定のタイミングは、温度や湿度の検出結果に基づいて定められる。 この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御方法において、定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、制御方法は、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップを備え、所定のタイミングは、温度が所定温度よりも低く、かつ湿度が所定湿度よりも低いと判断されたときである。【００３１】  この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御プログラムにおいて、定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、制御プログラムは、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップをコンピュータに実行させ、加熱ロールは、メディアに接する��ルト部を含み、ベルト部は、加熱により変形する弾性部材を含み、加熱装置は、予め定められたタイミングで弾性部材に対して、その変形温度以上となる熱を与え、変形温度は、少なくとも１つのロールの画像形成時の温調温度の最も高い温度よりも高い温度である。 この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御プログラムにおいて、定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、制御プログラムは、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップをコンピュータに実行させ、所定のタイミングは、所定の坪量以上の厚紙を通した後である。 この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御プログラムにおいて、定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、制御プログラムは、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップをコンピュータに実行させ、所定のタイミングは、温度や湿度の検出結果に基づいて定められる。 この発明のさらに他の局面に従うと、メディア上に形成されたトナー像を定着する定着装置の制御プログラムにおいて、定着装置は、ニップ部を形成する、少なくとも２つのロールを備え、少なくとも２つのロールは、加熱ロールと、加熱ロールよりも硬度が高い加圧ロールとを有し、定着装置はさらに、加熱ロールのニップ出口側に設けられた分離爪を備え、制御プログラムは、所定のタイミングになると、加熱ロールに、そのロールの変形温度以上となる熱を与える加熱ステップをコンピュータに実行させ、所定のタイミングは、温度が所定温度よりも低く、かつ湿度が所定湿度よりも低いと判断されたときである。 
【発明の効果】
【００３２】
これらの発明に従うと、用いられるロールの状態を良好にすることができる定着装置、画像形成装置、定着装置の制御方法、および定着装置の制御プログラムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態における電子写真方式の画像形成装置について説明する。
【００３４】
画像形成装置は、電子写真方式により記録材に画像を形成する。画像形成装置は、加熱定着装置を備える。
【００３５】
定着装置は、定期的に加熱ロールを定着時の温調温度よりも高い温度で空回転させることで、従来の技術の問題点であった画像スジの発生を改善する。定着装置内の加熱ロールは、弾性体であるゴム部にチューブベルトをかぶせて形成されている。
【００３６】
ゴム部は、熱によって膨張するが、チューブベルトは熱膨張しない。常温では、チューブベルトとゴムとの間には微小の空隙が形成されている。定着温度（１８０℃程度）まで加熱することによって、ゴムは膨張してチューブベルトとの空隙がなくなる。これにより、ある圧力（テンション）で、チューブベルトが周方向に突っ張る状態になる。
【００３７】
加熱ロールの温度を上げる（例えば１８０℃→２３０℃）ことによって、ゴムの熱膨張が大きくなって、さらに高いテンションになる。ここで、ベルト部の変形について説明する。
【００３８】
ベルト部は、フッ素樹脂の離型層と、弾性層のゴム層と、電磁誘導加熱層であるＮｉ層とからなる。ヤング率はゴム層では小さく、樹脂層およびＮｉ層では大きい。このため、分離爪によって変形するのはゴム層であり、樹脂層やＮｉ層は変形しない。
【００３９】
一方でゴムは、温度を高くすることによってヤング率が低くなる。このため、ゴム層の変形した状態で、熱と圧力を加えると、樹脂層は、変形した（凹んだ）状態から、ピンと張った元の状態に戻る。
【００４０】
元に戻るまでの時間は高温度で温調し、元の状態に戻ってから普通温度まで下げれば、温度ダウンによりヤング率は高くなるので、今度は容易には変形しない。
【００４１】
本実施の形態における定着装置は、この現象を利用して、チューブ上についた用紙エッジや分離爪による凹みをなくすこととしている。すなわち、加熱ロールを定期的に高温温調することによって、ゴムがチューブを押すテンションを高くする。チューブを、熱と圧力により突っ張らせることによって、チューブの凹みを無くすことができる。
【００４２】
一定時間高温にして冷えた後、テンションは下がるが、凹みがなくなりフラット形状になったチューブは、そのままフラット形状を保ったままとなる。
【００４３】
このように、数時間に一回、５分程度高温温調することで、チューブ凹みによる、画像スジ（加熱ロールスジ）などが改善される。
【００４４】
このような動作を行なうために、加熱ロールのベルトは、加熱により変形する弾性部材を含む。予め定められたタイミングで、弾性部材の変形温度以上となる熱が与えられる。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置の構成を示す図である。
【００４６】
先ず、画像形成装置１５０１の概略構成を説明する。画像形成装置１５０１は、その内部のほぼ中央部にベルト部材として中間転写ベルト１５０２を備えている。中間転写ベルト１５０２は、ローラ１５０４、１５０５の外周部に支持されて矢印Ａ方向に回転駆動される。中間転写ベルト駆動ローラ１５０５は、図示しない駆動モータに連結され、この中間転写ベルト駆動ローラ１５０５の回転に伴い、ローラ１５０４が従動回転するようになっている。
【００４７】
中間転写ベルト１５０２の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット１５０６Ｙ、１５０６Ｍ、１５０６Ｃ、１５０６Ｋが、中間転写ベルト１５０２に沿って並んで配置されている。
【００４８】
各作像ユニット１５０６Ｙ、１５０６Ｍ、１５０６Ｃ、１５０６Ｋは、感光体ドラム１５０７Ｙ、１５０７Ｍ、１５０７Ｃ、１５０７Ｋをそれぞれ有している。各感光体ドラム１５０７Ｙ、１５０７Ｍ、１５０７Ｃ、１５０７Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器１５０８と、プリントヘッド部１５０９と、現像器１５１０と、中間転写ベルト１５０２を挟んで各感光体ドラム１５０７Ｙ、１５０７Ｍ、１５０７Ｃ、１５０７Ｋと対向する１次転写ローラ１５１１Ｙ、１５１１Ｍ、１５１１Ｃ、１５１１Ｋと、クリーナ１５１２とがそれぞれ配置されている。
【００４９】
中間転写ベルト１５０２の中間転写ベルト駆動ローラ１５０５で支持された部分には、２次転写ローラ１５０３が圧接されており、２次転写ローラ１５０３と中間転写ベルト１５０２とのニップ（ＮＩＰ）部が、２次転写領域１５３０になっている。
【００５０】
２次転写領域１５３０後方の搬送路１５４１下流位置には、加熱ロール１５２１、加圧ロール１５２２、および磁束発生部１５２３から構成される定着装置１５２０が配置されている。加熱ロール１５２１と加圧ロール１５２２との圧接部が定着ＮＩＰ領域１５３１となっている。
【００５１】
画像形成装置１５０１の下部には、給紙カセット１５１７が着脱可能に配置されている。給紙カセット１５１７内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラ１５１８の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路１５４０に送り出されることになる。
【００５２】
中間転写ベルト１５０２の最下流側の作像ユニット１５０６Ｋと、２次転写領域１５３０との間には、レジストセンサを兼用するＡＩＤＣ（画像濃度）センサ１５１９が設置されている。このレジストセンサ１５１９は、中間転写ベルト１５０２上に形成された各色のパターンの間隔を測定し、その間隔を予め定められた基準値と比較することにより、各色の画像の書き出し開始タイミングを調整するためのものである。
【００５３】
次に、以上の構成からなる画像形成装置１５０１の概略動作について説明する。
【００５４】
外部装置（例えばパソコン）から画像形成装置１５０１の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、およびブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット１５０６Ｙ、１５０６Ｍ、１５０６Ｃ、１５０６Ｋのプリントヘッド部１５０９を発光させて露光を行う。これにより、各感光体ドラム１５０７Ｙ、１５０７Ｍ、１５０７Ｃ、１５０７Ｋの表面には、各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００５５】
各感光体ドラム１５０７Ｙ、１５０７Ｍ、１５０７Ｃ、１５０７Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像器１５１０によりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。そして、各色のトナー画像は、各１次転写ローラ１５１１Ｙ、１５１１Ｍ、１５１１Ｃ、１５１１Ｋの作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１５０２上に順次重ね合わせて１次転写される。
【００５６】
このようにして中間転写ベルト１５０２上に形成された重ね合わせトナー画像は、中間転写ベルト１５０２の移動に従って２次転写領域１５３０に達する。この２次転写領域１５３０において、重ね合わされた各色トナー画像は、２次転写ローラ１５０３の作用により、用紙Ｐに一括して２次転写される。
【００５７】
次に、用紙Ｐに２次転写されたトナー画像は、定着ＮＩＰ領域１５３１に達する。この定着ＮＩＰ領域１５３１において、トナー画像は、磁束発生部１５２３により誘導発熱する加熱ロール１５２１及び加圧ロール１５２２の作用により用紙Ｐに定着される。
【００５８】
トナー画像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラ１５１４を介して排紙トレイ１５１３に排出される。
【００５９】
なお、図１における各エレメントの配置や方式などは、装置に応じて適時変更してかまわない。
【００６０】
また、画像形成装置は、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ＦＡＸやこれらの複合機などどれであってもよい。
【００６１】
図２は、図１の定着装置の断面構成を示す図である。
【００６２】
ここでは、カラーレーザープリンタ用の電磁誘導加熱方式を採用した定着器を例に挙げて説明する。
【００６３】
図を参照して、定着装置は、加熱ロール１５２１と、加圧ロール１５２２と、磁束発生部１５２３と、高周波インバータ（励磁回路）４と、制御回路５と、温度センサ６と、消磁コイル回路７と、分離爪８と、励磁コイル３１と、消磁コイル３４と、コア３２と、コイルボビン３３とを備える。図において、用紙Ｐの上面にトナーが付着しており、用紙Ｐが図面の左から右へ搬送されている状態を示している。
【００６４】
また、制御回路５には、環境の温度や湿度を測定するための環境センサ１０と、スジの解消のためのユーザからの入力を受付けるスイッチ１１とが接続されている。
【００６５】
加熱ロール１５２１は、習動するベルトを有する。加圧ロール１５２２は、加熱ロールよりも硬度が高い。
【００６６】
加熱ロール１５２１と加圧ロール１５２２は、上下に並行に配列してそれぞれ両端側を不図示の軸受部材に回転自在に支持されている。バネなどを用いた不図示の加圧機構によって、加圧ロール１５２２を加熱ロール１５２１の回転軸方向に付勢する。加熱ロール１５２１の下面部に、所定の加圧力で加圧ロール１５２２を圧接させて、圧接ニップ部（定着ニップ部）を形成させる。
【００６７】
加圧ロール１５２２は、不図示の駆動機構により矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。加熱ロール１５２１は、圧接ニップ部での加圧ロール１５２２との圧接摩擦力によって、加圧ロール２の回転に従動して回転する。
【００６８】
尚、加熱ロール１５２１を回転駆動させて加圧ロール１５２２を従動回転させてもよい。また、駆動と従動の関係は、逆であっても構わない。
【００６９】
図３は、加熱ロール１５２１の概略概念を示す図である。
【００７０】
加熱ロールは、ベルト部とロール部とに分かれている。製造工程上の都合で、円柱状のロール部に円筒状のベルト部をはめて、両端をフランジで固定することで、加熱ロールは製造される。
【００７１】
加熱ロール１５２１は、層構成を有し、内側から外側に順に、支持層としての芯金１１、断熱層（Ｓｉスポンジ層）１２、電磁誘導発熱層１３、弾性層（Ｓｉゴム層）１４、および離型層（フッ素樹脂層）１５の５層構成を有する。ロール硬度は、例えばアスカーＣ硬度で３０〜９０度のものが用いられる。
【００７２】
トナーを定着させるためには、ある程度の幅のＮＩＰを形成する必要がある。このため、弾性を持つスポンジ層が必要である。図３の加熱ロールでは、Ｓｉスポンジによりスポンジ層１２を構成している。
【００７３】
また、スポンジ層１２の下側には、ロールの強度を確保するために、芯金層１１が形成されている。芯金層１１の材料としては、一般的にＦｅかＡｌが用いられる。
【００７４】
ベルト部は、最下層がＮｉの電磁誘導発熱層１３で構成される。これは、ＩＨ加熱定着方式の発熱層として機能する。中間層には弾性のあるＳｉゴム層１４があり、これは、ロール部の弾性層と同じで、ある程度のＮＩＰ幅を形成するための層である。最上層は、離型層としてのフッ素樹脂層１５で構成される。これは、用紙・トナーとの離型性を確保するための層である。
【００７５】
支持層としての芯金１１は、厚さ４ｍｍのアルミ製である。材質は強度が確保できればよく、例えば鉄や、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性のモールドのパイプを使用することが可能である。但し、芯金が発熱するのを防ぐ為に、電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いることが望ましい。
【００７６】
断熱層１２は、電磁誘導発熱層１３を断熱保持する為のものであり、耐熱性・弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）が用いられる。断熱層１２に耐熱性・弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体（断熱構造体）を用いることにより、電磁誘導発熱層１３が断熱保持される。また、電磁誘導発熱層１３のたわみを許容して圧接ニップ幅を増やし、ロール硬度を小さくして排紙性・記録材分離性能を向上させる役目が果たされる。
【００７７】
断熱層１２は、ゴム材及びスポンジ体の２層構成としてもよい。
【００７８】
例えば、断熱層１２にシリコンスポンジ材を用いる場合は、その厚さは２〜１０ｍｍ（望ましくは３〜７ｍｍ）、その硬度は、アスカーゴム硬度計で２０〜６０度（望ましくは３０〜５０度）に設定される。
【００７９】
本実施の形態における電磁誘導発熱層１３は、厚さ１０〜１００μｍ（望ましくは２０〜５０μｍ）の無端状のニッケル電鋳ベルト層である。電磁誘導発熱層１３の他の材料として、例えば磁性ステンレスのような磁性材料（磁性金属）といった、比較的透磁率μが高く、適当な抵抗率ρを持つ物を用いてもよい。さらに非磁性材料でも、金属などの導電性のある材料であれば材料を薄膜にする事などにより使用可能である。
【００８０】
尚、電磁誘導発熱性層１３は、樹脂に発熱粒子を分散させたものを用いても良い。電磁誘導発熱層１３に樹脂ベースのものを用いる事によって、分離性を良くすることが可能となる。
【００８１】
次に、弾性層１４について説明する。弾性層１４は、記録材と加熱ロール表面との密着性を高める役目をするものである。弾性層１４は、耐熱性・弾性を有する発泡部材であるゴム材や樹脂材の層であり、定着温度での使用に耐えられるシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを用いることができる。
【００８２】
弾性層１４に熱伝導性の向上、補強等を目的として各種充填剤を混入してもかまわない。熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等あるが、実用的にはシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウムなどが用いられる。
【００８３】
弾性層１４の厚みは、例えば厚さ１０〜８００μｍが好ましく、１００〜３００μｍがより好ましい。弾性層の厚さが１０μｍ未満であると、目的である厚み方向の弾力性を得ることが難しくなる。一方、８００μｍを超える厚さになると、発熱層で発生した熱が定着フィルム外周面に達し難くなり、熱効率が悪化する傾向がある。
【００８４】
弾性層１４は、ＪＩＳ硬度で１〜８０度（望ましくは５〜３０度）のシリコンゴムからなることが好ましい。このＪＩＳ硬度の範囲であれば、弾性層の強度の低下、密着性の不良を防止しつつ、トナーの定着性の不良を防止できる。
【００８５】
このシリコンゴムとしては具体的には、１成分系、２成分系又は３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型又はＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型又は付加型のシリコンゴム等を使用できる。本実施の形態においては、弾性層１４は、ＪＩＳ硬度１０度、厚さ２００μｍのシリコンゴムの層である。
【００８６】
最外層の離型層１５は、加熱ロール表面の離型性を高めるためのものである。離型層１５は、定着温度での使用に耐えられる上に、トナー離型性を有するものである。離型層１５としては、例えばシリコンゴム、フッ素ゴムや、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＥＰ等のフッ素樹脂が好ましく用いられる。離型層の厚さは、５〜１００μｍが好ましく、１０〜５０μｍがより好ましい。また、層間接着力を向上させるために、プライマー等による接着処理を行ってもよい。なお、離型層１５の中に必要に応じて、導電材、耐摩耗材、良熱伝導材をフィラーとして添加することもできる。
【００８７】
なお、加熱ロールは、その内側から外側に順に、支持層（芯金）、断熱層、電磁誘導発熱性層、および離型層の少なくとも４層から構成することができ、さらにカラー画像に対応するために、弾性層１４を設けることが望ましい。
【００８８】
磁束発生部１５２３は、加熱ロール１５２１の外側に配置され、発生磁束を加熱ロール１５２１の外面側から電磁誘導発熱層１３に作用させる。
【００８９】
発熱に寄与し、渦電流を発生させる電磁誘導発熱層１３の熱容量が小さくて、且つ、電磁誘導発熱層１３がスポンジ層１２により断熱保持されるため、加熱ロール表層側にある弾性層１４あるいは離型層１５が迅速に加熱される。加熱ロール表面は、定着に必要な温度に迅速に到達するとともに、紙、ＯＨＰシート等の用紙Ｐに熱が奪われても、熱の供給を追いつかせることができる。
【００９０】
図４は、加圧ロール１５２２の概略構成を示す図である。
【００９１】
加圧ロール１５２２は、厚さ３ｍｍのアルミ製芯金２１の外周に、厚さ３〜１０ｍｍのシリコンスポンジゴムの弾性層２２と、さらに加熱ロール１５２１と同様に、表面の離型性を高めるための離型層２５とを設けて作られている。
【００９２】
離型層２５として、例えばＰＴＦＥやＰＦＡ等の厚さ１０〜５０μｍのフッ素系樹脂製離型層が設けられ、ローラが形成される。
【００９３】
芯金２１の材質は、強度が確保できれば、例えば鉄、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような耐熱性のモールドのパイプを使用することが可能であるが、芯金が発熱するのを防ぐ為に電磁誘導加熱の影響が少ない非磁性材料を用いるのが望ましい。
【００９４】
加圧ロール１５２２は、加熱ロール１５２１に対して３００〜５００Ｎの荷重で加圧されている。その場合のニップ幅は、約５〜１５ｍｍになる。都合によっては荷重を変化させてニップ幅を変えてもよい。
【００９５】
断熱層２２の厚さは、３〜１０ｍｍの範囲で使用条件に合わせて適宜変更可能である。また、断熱層２２はシリコンゴム及びシリコンスポンジの２層構成としてもよい。
【００９６】
なお、ロールなどの材質や構成は本実施の形態に限定されない。装置に応じて適時変更してもよい。
【００９７】
加熱ロール１５２１と加圧ロール１５２２との圧接ニップ部に導入された記録材Ｐは、圧接ニップ部を挟持搬送され、加熱ロール１５２１で加熱される。これにより、未定着トナー像が用紙Ｐに溶融定着される。
【００９８】
圧接ニップ部を通った用紙Ｐは、加熱ロール１５２１から分離して排出、および搬送されていく。分離爪８は、加熱ロール１５２１の表面に当接させて配置される。分離爪８は、用紙Ｐが圧接ニップ部通過後に加熱ロール１５２１面に張り付いてしまった場合に、加熱ロール１５２１面から強制的に用紙Ｐを分離させてジャムを防止する。
【００９９】
図５は、加熱ロール１５２１についた分離爪８によるスジ（傷）が消えるまでの時間を示す図である。
【０１００】
本願発明者は、加熱ロールに実際のスジと同じようなスジを実験的につけた後に、加熱ロールを異なる温度に加熱し、空回転させた。何度の温度における空回転で、何分後にスジが消えるかを実験した。
【０１０１】
図５に示されるように、加熱ロール温度を、２２０℃〜２３０℃で高温温調すると、５分〜１０分の短時間で、ベルトについたスジは消滅する。これに対して、１９０℃〜２１０℃では、５０分以上の時間がかかる。２１０℃までの温度と、２２０℃、２３０℃とで時間に大きな差が存在するのは、そのポイントで分子配列の変形の仕方が大きく変わるからであると推測される。
【０１０２】
図６は、定着装置の制御方法を示すフローチャートである。
【０１０３】
ステップＳ１０１において、加熱ロールのスジを消滅させるための所定のタイミングとなったかが判定される。ＹＥＳであれば、ステップＳ１０３において、加熱ロールを所定温度以上になるように制御する。すなわち、加熱ロールのベルトは加熱により変形する弾性部材を含んでいるので、予め定められたタイミングで弾性部材の変形温度以上となる熱を弾性部材に与えるものである。
【０１０４】
ベルトの加熱による変形温度は、加熱ロールの画像形成時の温調温度の最も高い温度よりも高い温度である。すなわち、たとえば定着時における加熱ロールの温度が１８０℃である場合に、図６のステップＳ１０３では、加熱ロールを２２０℃〜２３０℃程度の温度になるまで加熱する。
【０１０５】
なお、所定のタイミングとは、以下のいずれかのタイミングである。
【０１０６】
（１）  定着回数に基づいて定められるタイミング。すなわち、所定回数の定着が行なわれた後に、ベルトに付いたスジを解消するために加熱ローラを所定温度まで加熱するものである。
【０１０７】
（２）  坪量がたとえば２００ｇ以上（所定の重さ以上）の厚紙を通した後。厚紙を定着装置に通すと、普通紙を通した時よりもロールの変形（たわみ）が大きくなる。これにより、ロール表面が分離爪に当たる可能性が高まるので、それによるスジを解消させるものである。
【０１０８】
（３）  電源ＯＮによる立ち上げ時。画像形成装置が使用される前に、加熱ローラのスジを解消するものである。
【０１０９】
（４）  一定時間間隔でのタイミング。所定時間が経過するごとに、加熱ローラのスジを解消するものである。
【０１１０】
（５）  温度および湿度検出器（環境センサ）による、温度、湿度の検出結果に基づいて定められるタイミング。たとえばＨＨ環境では、加熱ローラにスジが付きにくくなるため、加熱ローラのスジ解消は不要とし、ＬＬ環境にあるときにのみ加熱ローラのスジを解消するなどである。
【０１１１】
（６）  温度および湿度検出器により、温度が所定温度より低く、かつ湿度が所定より低いと判断したとき。これは、上記（５）と同様である。
【０１１２】
（７）  ユーザ（オペレータ）がスイッチ１１（図２）を押したタイミング。すなわちユーザは、メディアにプリントされた画像にスジが目立つようになると、スイッチ１１を押下する。これにより、加熱ローラが所定温度まで加熱され、ベルトに付いたスジが解消される。
【０１１３】
［実施の形態における効果］
【０１１４】
以上のように本実施の形態によると、ベルトは加熱により変形する弾性部材を含み、予め定められたタイミングで、弾性部材にその変形温度以上となる熱が与えられる。これにより、分離爪などによる加熱ロールのスジが改善される。
【０１１５】
すなわち、加熱ロールを、定期的に高温度で温調することによって、加熱ロールに熱膨張を起こさせる。これにより、ベルトへの圧力が強まり、分離爪跡などによるスジが改善される。
【０１１６】
［その他］
【０１１７】
また、画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置やこれらの複合機（ＭＦＰ）などいずれであってもよい。
【０１１８】
また、上述の実施の形態における処理は、ソフトウエアによって行なっても、ハードウエア回路を用いて行なってもよい。
【０１１９】
また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。
【０１２０】
なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１の定着装置の断面構成を示す図である。
【図３】加熱ロール１５２１の概略概念を示す図である。
【図４】加圧ロール１５２２の概略構成を示す図である。
【図５】加熱ロール１５２１についた分離爪８によるスジ（傷）が消えるまでの時間を示す図である。
【図６】定着装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図７】定着装置の一部構成の断面図である。
【図８】ＮＩＰ部におけるロールの撓みを示す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
８  分離爪
１０  環境センサ
１１  スイッチ
１５０１  画像形成装置
１５０２  中間転写ベルト
１５０３  ２次転写ローラ
１５０４  中間転写ベルトテンションローラ
１５０５  中間転写ベルト駆動ローラ
１５０６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ  作像ユニット
１５０７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ  １０７  感光体ドラム
１５０８  帯電器
１５０９  プリントヘッド部
１５１０  現像器
１５１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ  １次転写ローラ
１５１２  クリーナ
１５１３  排紙トレイ
１５１４  排紙ローラ
１５１７  給紙カセット
１５１８  給紙ローラ
１５１９  ＡＩＤＣ（画像濃度）センサ
１５２０  定着器
１５２１  加熱ロール
１５２２  加圧ロール
１５２３  磁束発生部
１５３０  ２次転写領域
１５３１  定着ＮＩＰ領域
１５４０、１５４１、１５４２  搬送路
Ｐ  用紙
【図１】
0005303901.tif 000002
【図２】
0005303901.tif 000003
【図３】
0005303901.tif 000004
【図４】
0005303901.tif 000005
【図５】
0005303901.tif 000006
【図６】
0005303901.tif 000007
【図７】
0005303901.tif 000008
【図８】
0005303901.tif 000009