(57)【要約】【課題】  加熱回転体を急速加熱した時の水膨れによる損傷を防止するとともに、ＦＰＯＴやＦＣＯＴを遅くすること無くクイックスタートも両立できる高画質化対応の像加熱装置を提供すること。【解決手段】  加熱回転体と加圧部材との圧接ニップ部に、画像を担持した記録材を通過させて加熱する像加熱装置において、スタンバイ状態が所定時間内の場合は加熱回転体への加熱は行なわないが、スタンバイ状態が所定時間以上継続した場合は加熱回転体の温度を水の沸点近傍まで加熱する。【選択図】  図１
2009031509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱回転体と加圧部材との圧接ニップ部に、画像を担持した記録材を通過させて加熱する像加熱装置において、スタンバイ状態が予め定められた時間内の場合は加熱回転体への加熱は行なわないが、スタンバイ状態が前記予め定められた時間以上継続した場合は加熱回転体の温度を水の沸点近傍まで加熱することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
加熱回転体の温度が水の沸点近傍に達した状態で、加熱回転体を少なくとも一周以上回転させることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
スタンバイ状態における前記予め定められた時間は、周辺環境により可変であることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項４】
加熱回転体と加圧部材との圧接ニップ部に、画像を担持した記録材を通過させて加熱する像加熱装置において、電源スイッチＯＮやリセット後の空回転時に、加熱回転体の温度を水の沸点近傍まで加熱し、加熱回転体の温度が水の沸点近傍に達した状態で、加熱回転体を少なくとも一周以上回転させることを特徴とする像加熱装置。
【請求項５】
加熱回転体の温度が水の沸点近傍に達した状態で加熱体を回転させる速度を、記録材を通過させて加熱する時の回転速度よりも遅くしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の像加熱装置。
【請求項６】
加熱回転体は、少なくとも弾性層を有し、かつ弾性層を覆うように表層が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の像加熱装置。
【請求項７】
加熱回転体は、加熱体と加圧部材の間に介在し、加圧部材との圧接ニップ部で加熱体からの熱を回転かつ接触しながら記録材に与えることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
【請求項８】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段にて画像を担持した記録材を加熱する請求項７に記載の像加熱装置と、を有することを特徴とする画像形成装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される像加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式、静電記録方式等を採用した画像形成装置に具備される定着装置においては、未定着トナー像を担持した記録材（転写材シート、印字用紙、静電記録紙、エレクトロファックス紙等）を、互いに圧接して回転する加熱部材（定着ローラ）と加圧部材（加圧ローラ）とで形成される圧接ニップ部（定着ニップ部）を通過させることにより記録材上に永久画像として定着させる、いわゆる熱ローラ方式の加熱装置が広く用いられている。
【０００３】
近年では、クイックスタートや省エネルギの観点から、加熱体（ヒータ）と加圧部材（加圧ローラ）の間に熱容量が小さく可撓性の加熱回転体（定着フィルム）を介して記録材上の未定着トナー像を定着するフィルム加熱方式の加熱装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４）。フィルム加熱方式の加熱装置は、スタンバイ中のヒータへの通電を必要とせず、画像形成装置がプリント信号を受信してから、ヒータへの通電を行なっても記録材が加熱装置に到達するまでに加熱可能な状態にすることが可能であるため、省エネの観点からフィルム加熱方式の加熱装置はエネルギを無駄にしない優れた加熱装置となる。
【０００４】
さらに、未定着トナー像と接触する側である定着フィルムのポリイミドやＳＵＳ等からなる基層とフッ素樹脂等からなる離型層の間に、シリコーンゴム等からなる弾性層を設け、記録材上の未定着トナーに対し熱を包み込むように伝達させることで、トナーの定着性の向上と定着ムラを改善し、高画質化やカラー化に対応したフィルム加熱方式の加熱装置も提案されている。
【０００５】
しかしながら、シリコーンゴム層を設けた定着フィルムを用いた加熱装置の場合、スタンバイ中のヒータへの通電無しでクイックスタートのために急速加熱を行なうと、シリコーンゴム中の添加剤に吸着された水分が突沸し、シリコーンゴム層と離型層との接着面が水膨れにより剥離し、定着フィルムが損傷してしまうことがあった。
【０００６】
そのため、図５に示すように、プリント前の前回転工程時に、加熱部材の温度が水の沸点近傍になるまで急速加熱する第１の加熱工程と、加熱部材の温度が水の沸点近傍に達してから所定期間（Ｔ）の間、一定温度あるいは第１の加熱工程と比較して温度上昇を緩やかになるように加熱する第２の工程と、所定期間（Ｔ）が経過後、加熱部材の温度が目標定着温度になるまで再び急速加熱する第３の加熱工程、とを設けることで、加熱部材の水膨れが生じないように、所定の目標温度まで加熱する加熱装置が提案されている（例えば、特許文献５）。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献４】特開平４−２０４９８０号公報
【特許文献５】特開２００４−２５８４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、プリント前の前回転工程時に、水膨れが生じないように水の沸点近傍で一定温度に保持、あるいは温度上昇速度を緩やかにすると、定着可能な目標温度に達するまでの時間が余分にかかるようになり、結果としてファーストプリントアウトタイム（ＦＰＯＴ）やファーストコピーアウト（ＦＣＯＴ）が遅くなってしまう。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的とするところは、加熱部材を急速加熱した時の水膨れによる損傷を防止するとともに、ＦＰＯＴやＦＣＯＴを遅くすること無くクイックスタートも両立できる高画質化対応の像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、
本出願に係る第１の発明は、加熱回転体と加圧部材との圧接ニップ部に、画像を担持した記録材を通過させて加熱する像加熱装置において、スタンバイ状態が所定時間内の場合は加熱回転体への加熱は行なわないが、スタンバイ状態が所定時間以上継続した場合は加熱回転体の温度を水の沸点近傍まで加熱することを特徴とするものである。
【００１０】
また本出願に係る第２の発明は、上記第１の発明において、加熱回転体の温度が水の沸点近傍に達した状態で、加熱回転体を少なくとも一周以上回転させることを特徴とするものである。
【００１１】
また本出願に係る第３の発明は、上記第１の発明において、スタンバイ状態における前記所定時間は、周辺環境により可変であることを特徴とするものである。
【００１２】
また本出願に係る第４の発明は、加熱回転体と加圧部材との圧接ニップ部に、画像を担持した記録材を通過させて加熱する像加熱装置において、電源スイッチＯＮやリセット後の空回転時に、加熱回転体の温度を水の沸点近傍まで加熱し、加熱回転体の温度が水の沸点近傍に達した状態で、加熱回転体を少なくとも一周以上回転させることを特徴とするものである。
【００１３】
また本出願に係る第５の発明は、上記第１〜第４の発明において、加熱回転体の温度が水の沸点近傍に達した状態で加熱体を回転させる速度を、記録材を通過させて加熱する時の回転速度よりも遅くしたことを特徴とするものである。
【００１４】
また本出願に係る第６の発明は、上記第１〜第５の発明において、加熱回転体は、少なくとも弾性層を有し、かつ弾性層を覆うように表層が設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
また本出願に係る第７の発明は、上記第６の発明において、加熱回転体は、加熱体と加圧部材の間に介在し、加圧部材との圧接ニップ部で加熱体からの熱を回転かつ接触しながら記録材に与えることを特徴とするものである。
【００１６】
また本出願に係る８の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段にて画像を担持した記録材を加熱する第７の発明に記載の像加熱装置と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、
本出願に係る第１の発明によれば、加熱回転体への急速加熱により水膨れが発生しないよう、スタンバイ状態が所定時間以上継続した場合は、定期的に加熱回転体中に吸着された水分を除去しているため、プリント前の前回転時における目標温度までの急速加熱が可能となり、クイックスタートと加熱回転体の損傷防止を両立させることができる。さらに、加熱回転体に対し親水性の材料も使用可能となるため、加熱回転体を構成する材料の設計自由度が広がる利点もある。
【００１８】
また本出願に係る第２の発明によれば、加熱回転体全域に渡って水分を除去することができるため、水膨れの防止効果を大きくすることができる。
【００１９】
また本出願に係る第３の発明によれば、加熱回転体が水分を吸着しやすい環境（例えば高温高湿下）と吸着しにくい環境（例えば低温低湿下）とで、水分除去シーケンスの実行可否を決めるスタンバイ状態の所定時間を可変にできるため、不要な水分除去シーケンスの実行を少なくでき、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００２０】
また本出願に係る第４の発明によれば、像加熱装置への通電直後から加熱回転体中に吸着された水分を除去することができるため、水膨れの防止効果を大きくすることができる。
【００２１】
また本出願に係る第５の発明によれば、加熱回転体を通常より遅い速度で回転させることで、加熱回転体への熱の伝達を効率良く行なえ、吸着された水分も効率良く除去することができるため、水膨れの防止効果を大きくすることができる。
【００２２】
また本出願に係る第６の発明によれば、加熱回転体に弾性層を設けることで定着ムラを改善し高画質化対応が行なえるとともに、離型層も設けることで記録材との摺動性やトナーとの離型性も向上させることができる。
【００２３】
また本出願に係る第７の発明によれば、熱容量の小さい構成で記録材を加熱することができるため、クイックスタートを行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る加熱回転体及び像加熱装置を具備させた画像形成装置について、その実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２５】
（１）画像形成装置Ｍ
図２に本発明に係る画像形成装置、すなわち本発明に係る像加熱装置を備えた画像形成装置を示す。なお、図２は本発明に係る画像形成装置の一例としてのレーザープリンタの概略構成を示す縦断面図である。
【００２６】
まず、図２を参照してレーザープリンタ（以下、画像形成装置）の構成を説明する。
【００２７】
図２に示す画像形成装置は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラム）１を備えている。感光ドラム１は、装置本体Ｍによって回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ（帯電装置）２、露光手段３、現像装置４、転写ローラ（転写装置）５、クリーニング装置６が配設されている。また、装置本体Ｍの下部には、紙等のシート状の記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配置されており、記録材Ｐの搬送経路に沿って上流側から順に、給紙ローラ１５、搬送ローラ８、トップセンサ９、搬送ガイド１０、本発明に係る像加熱装置である定着装置１１、排紙センサ１６、搬送ローラ１２、排紙ローラ１３、排紙トレイ１４が配置されている。
【００２８】
次に、上記構成の画像形成装置の動作を説明する。駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。
【００２９】
帯電後の感光ドラム１は、その表面に対しレーザー光学系等の露光手段３によって画像情報に基づいた画像露光Ｌがなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【００３０】
静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、現像ローラ４ａを有しており、この現像ローラ４ａに現像バイアスを印加して感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。トナー像は、転写ローラ５によって紙等の記録材Ｐに転写される。
【００３１】
記録材Ｐは、給紙カセット７に収納されており、給紙ローラ１５によって給紙され、搬送ローラ８によって搬送され、トップセンサ９を介して、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材Ｐは、トップセンサ９によって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ５には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００３２】
転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１０に沿って定着装置１１に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱、加圧されて記録材Ｐ表面に定着される。なお、定着装置１１については後に詳述する。
【００３３】
トナー像定着後の記録材Ｐは、搬送ローラ１２によって搬送され、排出ローラ１３によって装置本体Ｍ上面の排紙トレイ１４上に排出される。
【００３４】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去され、次の画像形成に供される。
【００３５】
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行なうことができる。図３にこの画像形成装置の動作工程図を示した。
【００３６】
１）前多回転工程
画像形成装置の始動（起動）動作期間（ウォーミング期間）である。画像形成装置のメイン電源スイッチのＯＮにより、画像形成装置のメインモータを起動させて、所要のプロセス機器の準備動作を実行する。また、ジャム処理やトナー補給、パーツ交換等で画像形成装置内にアクセスするためのカバーを開閉させて画像形成装置がリセットされた後にも、同様の工程を行なう。
【００３７】
２）スタンバイ
所定の始動動作期間終了後、メインモータの駆動が停止し、プリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ（待機）状態に保持する。
【００３８】
３）前回転工程
プリントジョブ開始信号の入力に基づいて、メインモータを再駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ前動作を実行する期間である。
【００３９】
より実際的は、（１）画像形成装置がプリントジョブ開始信号を受信、（２）フォーマッタで画像を展開（画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる）、（３）前回転工程開始、という順序になる。
【００４０】
なお、前記１）の前多回転工程中にプリントジョブ開始信号が入力している場合は、前多回転工程の終了後、前記２）のスタンバイ無しに、引き続き前回転工程に移行する。
【００４１】
４）プリントジョブ実行
所定の前回転工程が終了すると、引き続いて前記の画像形成プロセスが実行されて、画像形成済みの記録材が出力される。
【００４２】
連続プリントジョブの場合は前記の画像形成プロセスが繰返されて所定枚数分の画像形成済みの記録材が順次に出力される。
【００４３】
５）紙間工程
連続プリントジョブの場合において、一の記録材Ｐの後端と次の記録材Ｐの先端との間隔工程であり、転写部や定着装置においては非通紙状態期間である。
【００４４】
６）後回転工程
１枚だけのプリントジョブの場合その画像形成済みの記録材が出力された後（プリントジョブの終了）、あるいは連続プリントジョブの場合その連続プリントジョブの最後の画像形成済みの記録材が出力された後（プリントジョブの終了）もメインモータを引き続き駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ後動作を実行する期間である。
【００４５】
７）スタンバイ
所定の後回転工程終了後、メインモータの駆動が停止し、次のプリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ（待機）状態に保持する。
（２）加熱定着装置１１
次に、図１を参照して本発明に係る像加熱装置である定着装置１１の一例について説明する。なお、図１は記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に沿った断面図である。図１に示す定着装置１１は、加熱回転体として可撓性のエンドレスベルトを定着フィルムとして用いた、加圧ローラ駆動方式の加熱定着装置である。
【００４６】
この定着装置１１は、トナーを加熱する加熱体としてのセラミックヒータ（以下、ヒータ）２０と、このヒータ２０を内包する加熱回転体としての定着フィルム２５と、定着フィルム２５に当接された加圧部材としての加圧ローラ２６と、ヒータ２０の温度を制御する温度制御手段２７と、記録材Ｐの搬送を制御する回転制御手段２８とを主要構成部材として構成されている。
【００４７】
ヒータ２０と加圧ローラ２６は定着フィルム２５を挟んで圧接して定着ニップ部Ｎを形成している。加圧ローラ２６が矢印Ｒ２６の反時計方向に回転駆動されることで、該加圧ローラ２６と定着フィルム２５との、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力により定着フィルム２５に回転力が作用して該定着フィルム２５がその内面がヒータ２０の下向き面に密着して摺動しながら矢印Ｒ２５の時計方向に従動回転する。
【００４８】
加圧ローラ２６が回転駆動され、それに伴って定着フィルム２５が従動回転状態になり、またヒータ２０に電力が供給され、該ヒータ２０が昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム２５と加圧ローラ２６との間に未定着トナー像Ｔを担持した記録材Ｐが導入され、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー像担持面側が定着フィルム２５の外面に密着して該定着フィルム２５と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ２０の熱が定着フィルム２５を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔが記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着フィルム２５から曲率分離される。
【００４９】
（１）ヒータ２０
ヒータ２０は、本例のものはセラミックヒータであり、アルミナ等の耐熱性の基材２０ａ上に例えば印刷によって抵抗体パターン２０ｂを形成し、その表面をガラス層２０ｃで被覆したものであり、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に直角な左右方向に長く、すなわち、記録材Ｐの幅よりも長く形成されている。ヒータ２０は、装置本体Ｍに取り付けられたヒータホルダ２２によって支持されている。ヒータホルダ２２は、耐熱樹脂によって横断面半円状に形成された部材であり、次の定着フィルム２５の回転をガイドするガイド部材としても作用する。
【００５０】
（２）定着フィルム２５
定着フィルム２５は、上述のヒータ２０及びヒータホルダ２２に遊嵌されている。定着フィルム２５は、加圧ローラ２６によってヒータ２０に押し付けられており、これにより定着フィルム２５の裏面がヒータ２０の下面に当接されるようになっている。定着フィルム２５は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により記録材Ｐが矢印Ｋ方向に搬送されるのに伴って矢印Ｒ２５方向に回転されるように構成されている。なお、定着フィルム２５の左右の両端部は、ヒータホルダ２２のガイド部（不図示）によって規制されており、ヒータ２０の長手方向にはずれないようになっている。また、定着フィルム２５の内面には、ヒータ２０やヒータガイド２２との間の摺動抵抗を低減するためにグリースを塗布してある。
【００５１】
また定着フィルム２５は、図４に示すように、基層から表層に向かって、小熱容量で可撓性を有する金属スリーブ２５ａ、弾性を有する弾性層２５ｂ、離型性と耐摩耗性を有する離型層２５ｃ、の順に構成される。
【００５２】
基層の金属スリーブ２５ａは、クイックスタートを可能にするために膜厚は２００μｍ以下の厚みで耐熱性、高熱伝導性を有するステンレス、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属部材を単独、あるいは合金部材からなり、可撓性も有している。一方で、長寿命の加熱定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れた金属スリーブとして、膜厚は２０μｍ以上の厚みが必要である。また、ヒータ２０と接触する金属スリーブ２５ａの内面に、潤滑性の高いフッ素樹脂層、ポリイミド層、ポリアミドイミド層等を形成してあっても良い。
【００５３】
弾性層２５ｂは、高画質化やカラー化対応として、トナーの定着性を充分に満足し、かつ定着ムラも防止するよう、記録材Ｐ上の未定着トナーＴに対し、熱を包み込むように伝達させるため、シリコーンゴム等からなる耐熱性の弾性体からなる。熱の包み込み効果による高画質化やカラー化対応のために、膜厚は５０μｍ以上の厚みが必要である。一方で、クイックスタートを可能にするために、膜厚は５００μｍ以下の厚みが必要である。また、熱伝導率を向上させるために、熱伝導性フィラー等の添加剤を含有し得る。
【００５４】
表層の離型層２５ｃは、オフセット防止や記録材の分離性、及び耐摩耗性を確保するために、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、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）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）、ＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等のフッ素樹脂や、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱性樹脂を混合ないし単独で被覆してなるものである。被覆の方法としては、離型層２５ｃをディッピングや粉体スプレー等により弾性層２５ｂ表面に塗布する方式、チューブ状に形成されたものを弾性層２５ｂ表面に覆うように被せる方式、等が挙げられるが、もちろんその被覆方式に制限は無い。また、離型層２５ｃとしての耐摩耗性を維持するために、膜厚は５μｍ以上の厚みが必要である。一方で、クイックスタートを可能にするために、膜厚は５０μｍ以下の厚みが必要である。なお、熱伝導率を向上させるために、熱伝導性フィラー等の添加材を含有しても良い。
【００５５】
（３）加圧ローラ２６
加圧ローラ２６は、金属製の芯金２６ａ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２６ｂを設けたものであり、離型層２６ｂの外周面により下方から定着フィルム２５をヒータ２０に押し付けて、定着フィルム２５との間に定着ニップ部Ｎを構成している。この定着ニップ部Ｎにおける、加圧ローラ２６の回転方向についての幅（ニップ幅）をａとすると、このニップ幅ａは、記録材Ｐ上のトナーを好適に加熱、加圧することができる程度に設定されている。
【００５６】
（４）温度制御手段２７
温度制御手段２７は、ヒータ２０の裏面に取り付けられたサーミスタ（温度検知素子）２１と、サーミスタ２１が検出する温度に基づいてトライアック２４を制御し、ヒータ２０に対する通電電力供給を制御するＣＰＵ２３とを有する。
【００５７】
（５）回転制御手段２８
回転制御手段２８は、加圧ローラ２６を回転駆動するモータ２９と、モータ２９の回転を制御するＣＰＵ３０とを有する。モータ２９としては、例えばステッピングモータ等を使用することができ、加圧ローラ２６の回転を矢印Ｒ２６方向に連続的に行なうほか、所定の角度ずつ断続的に行なうことも可能である。
【００５８】
上述のように、定着装置１１は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により記録材Ｐを定着ニップ部Ｎにて挟持搬送しつつ、ヒータ２０によって記録材Ｐ上のトナーを加熱する。この際、回転制御手段２８によって加圧ローラ２６の回転を制御することにより、記録材Ｐの送りを適宜に制御することができ、また、温度制御手段２７によってヒータ２０の温度を適宜に制御することができるものである。
（３）水分除去シーケンス
本実施例における定着フィルム２５は、上述したように、シリコーンゴムからなる弾性層２５ｂを有し、かつ弾性層２５ｂを覆うように離型層２５ｃも有している。シリコーンゴムには加硫剤や熱伝導率の向上のための熱伝導性フィラー等、多数の添加剤が含有されている。それら添加剤の中には、親水性の材料もあるため、高温高湿下で長時間定着フィルムを放置させると、シリコーンゴム内に水分が吸着してしまう。
【００５９】
そこで、本実施例では定着フィルム２５に吸着している水分量を、急速加熱を行なっても突沸せず水膨れが生じない程度に抑えるため、定期的に定着フィルム２５を水の沸点近傍の温度に加熱させて吸着した水分を除去している。
【００６０】
具体的には、図３に示すスタンバイ状態が１０時間以上継続した場合は、定着フィルム２５の弾性層２５ｂが１１０℃になるように温度制御を行ない、少なくとも定着フィルム２５を１周以上、ここでは３周回転させている。この時の定着フィルム２５の回転速度はプリント時の回転速度の１／２の速度とした。なお、サーミスタ２１が検出する温度はヒータ２０裏面の温度であり、定着フィルム２５の弾性層２５ｂの温度とは異なるため、温度制御手段２７で実際に制御する温度は１５０℃である。もちろん、これら温度は一例であり、水分が吸着する材料、ヒータ２０−定着フィルム２５間の接触熱抵抗、定着フィルム２５内の熱伝導率等で、制御する温度は変わることは言うまでも無い。以下、定着フィルム２５の温度は、温度制御手段２７での制御温度ではなく、実際の定着フィルム２５の温度を示す。
【００６１】
また、定着フィルムの回転速度はヒータから定着フィルムへの熱の伝達を効率良く行なうためにプリント時よりも遅くした方が好ましいが、回転速度が変えられない場合は熱の低伝達効率を補うために、定着フィルムの回転数を増やすこと（例えば１０周）、すなわち加熱時間を長くすることで対応しても良い。
【００６２】
上述したような水分除去シーケンスを行なうことで、定着フィルム２５の温度を常温（例えば２５℃）から記録材Ｐ上の未定着トナー像が定着可能な温度（例えば１８０℃）まで急速（例えば３秒で）加熱しても、弾性層２５ｂと離型層２５ｃ間の接着面が水膨れによって剥離することは無く、定着フィルム２５の損傷を防止することができるのである。
（４）比較実験
上述したような本実施例の加熱定着装置１１と、従来例として、図５に示すように、図３の前回転工程で定着フィルムの温度が水の沸点近傍に達してから所定期間（Ｔ）の間、一定温度に保持することで水膨れを防止する加熱定着装置と、について、所定期間（Ｔ）を振って、ＦＰＯＴの比較と、その時の定着フィルムの水膨れの有無について比較評価を行なった。
【００６３】
具体的に、定着フィルムは本実施例、従来例ともに、基層はＳＵＳ製のスリーブで膜厚は３５μｍ、弾性層はシリコーンゴム製で膜厚は２００μｍ、離型層はＰＦＡ製で膜厚は１２μｍから構成され、外径は３０ｍｍ品を使用した。上記定着フィルムを備えた加熱定着装置を画像形成装置に組込み、スタンバイ状態で３２．５℃／８０％ＲＨ環境下に２４時間放置後にプリントを行なった。なお、定着フィルム温度の昇温カーブは、本実施例に比べて従来例は水の沸点近傍で温度を一定にする必要があり、そのオーバーシュート防止のために遅くなる（Ｔ＝０秒の時は温度を一定にする必要が無いため本実施例と同一となる）。
【００６４】
その結果を表１に示す。ＦＰＯＴは、図３に示す画像形成装置の前回転工程の開始から、１枚目の記録紙が排紙トレイに排出されるまでの時間とした。また定着フィルムの水膨れの有無は、１枚プリント後に目視で確認した。
【００６５】
【表１】
2009031509.tif 000003
表１の結果に示すように、本実施例の加熱定着装置１１を使用することにより、定着フィルムの水膨れによる損傷を防止するとともに、ＦＰＯＴを遅くすること無くクイックスタートも両立できることができた。従来例の加熱定着装置は、クイックスタートのために水の沸点近傍での保持時間Ｔを短くすると、定着フィルムの水膨れによる損傷が発生してしまう一方で、定着フィルムの水膨れを防止するために保持時間Ｔを長くすると、ＦＰＯＴが遅くなってクイックスタートが実現できなくなってしまう。
【００６６】
以上の結果から、定着フィルムに吸着した水分の除去は、従来例にように前回転工程で行なうのではなく、本実施例のように画像形成装置のスタンバイ状態時に定期的に行なった方が、ＦＰＯＴを遅くすること無く定着フィルムの水膨れも防止できるため、好ましいことが確認できた。これにより、画像形成装置としての仕様を落とすことなく、加熱定着装置としての高画質化の対応と、定着フィルムに使用可能な材料の設計自由度の拡大も可能となる。
【実施例２】
【００６７】
次に実施例２として、定着フィルム２５に対する水分除去シーケンスの他例を示す。なお、上述した実施例１と同一機能を有する部分は同一符号を使用し説明を援用する。
【００６８】
本実施例における定着フィルム２５に対する水分除去シーケンスは、画像形成装置の設置された周辺環境によって、水分除去シーケンスの実行可否を決めるスタンバイ状態の所定時間を可変とするものである。すなわち、定着フィルム２５が水分を吸着しやすい環境（例えば高温高湿下）ではスタンバイ状態の所定時間を短縮しているのに対し、吸着しにくい環境（例えば低温低湿下）では所定時間を延長させている。
【００６９】
具体的には、画像形成装置内に周辺環境温度を測定する温度センサーを備え、周辺環境の検知温度の最大温度からスタンバイ状態の所定時間を表２のように設定している。表２は、１５℃、２３℃、２８℃、４０℃の各温度での最大湿度環境下に画像形成装置をスタンバイ状態で放置し、水分除去シーケンスを実行する間隔（＝スタンバイ状態の所定時間）を振り、定着フィルムの水膨れを防止できる最大間隔から所定時間を決定した。
【００７０】
【表２】
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上述したような水分除去シーケンスを行なうことにより、飽和水蒸気量が大きい状態、すなわち温度が高い環境は定着フィルム２５も吸湿しやすいため水分除去の間隔を短縮し、一方飽和水蒸気量が小さい状態、すなわち温度が低い環境は定着フィルム２５も吸湿しにくいため水分除去の間隔を延長、もしくは中止することができ、結果として画像形成装置におけるスタンバイ中の無駄な電力消費を抑制させることができる。
【００７１】
もちろん、これら温度や時間は一例であり、温度は最大温度ではなく平均温度を用いてもよく、また湿度センサを用いてもよく、少なくとも周辺環境条件によって定着フィルムの水分除去を効率的に実行することができれば、その手法に制限は無い。
【実施例３】
【００７２】
実施例３として、定着フィルム２５に対する水分除去シーケンスの他例を示す。なお、上述した実施例１及び実施例２と同一機能を有する部分は同一符号を使用し説明を援用する。
【００７３】
本実施例における定着フィルム２５に対する水分除去シーケンスは、図３に示す画像形成装置の電源スイッチＯＮやカバー開閉による画像形成装置のリセット後に始まる前多回転工程に行なうものである。電源ＯＦＦ時やカバー開放時は、通電されてない、もしくはパーツ交換されている等で画像形成装置の状態を正確に認識することが困難なため、定着フィルムが水分を吸着していても分からない。そのため、電源スイッチＯＮやリセット後の前多回転工程時、もしくはその後の前回転工程時に定着フィルムを急速加熱してしまうと、定着フィルムに水膨れが発生して破損してしまう可能性がある。そこで、前多回転工程時に水分除去シーケンスを実行することで、定着フィルムに吸着している可能性のある水分をあらかじめ除去し、続く前多回転工程の後工程、及びその後の前回転工程時における急速加熱による定着フィルムの水膨れを防止している。
【００７４】
具体的には、画像形成装置の電源ＯＮやリセット後、メインモータの起動に連動させて、ヒータ２０への通電と加熱定着装置１１の駆動を開始する。まず、定着フィルム２５の弾性層２５ｂが１１０℃になるように温度制御を行ない、少なくとも定着フィルム２５を１周以上、ここでは１０周回転させて弾性層２５ｂに吸着している可能性のある水分の除去を行なう。この時の定着フィルムの回転速度はプリント時の回転速度と同等とした。そして、動作チェックのためにプリント可能な温度まで定着フィルム２５を昇温させた後、ヒータ２０への通電、及びメインモータの駆動を停止し、前多回転工程を終了させる。もちろん、これらは一例であり、水分が吸着する材料、ヒータ２０−定着フィルム２５間の接触熱抵抗、定着フィルム２５内の熱伝導率等で、温度や回転数は変わることは言うまでも無い。
【００７５】
また、定着フィルムの回転速度はヒータから定着フィルムへの熱の伝達を効率良く行なうためにプリント時よりも遅くした方が好ましく、もしプリント時の１／２の速度に変更可能な場合は熱の伝達効率が向上するため定着フィルムの回転数を減らしても（例えば３周）良い。
【００７６】
上述したような水分除去シーケンス、及び実施例１で述べた水分除去シーケンスを併用することにより、図３に示す一連の画像形成工程全てにおいて、定着フィルムに吸着している水分量を、急速加熱を行なっても突沸せず水膨れが生じない程度に抑えることが可能となる。すなわち、前回転時の急速加熱が常時可能となるため、クイックスタートと定着フィルムの水膨れによる損傷防止を両立できるのである。
【００７７】
〈その他〉
１）加熱体であるヒータ２０はセラミックヒータに限られるものではなく、たとえば鉄板等の電磁誘導発熱部材等にすることもできる。
【００７８】
２）加圧部材の形態としては、本実施例における加圧ローラ２６以外に、回動ベルト等の形態でも構わない。
【００７９】
３）本発明の像加熱装置は、加熱定着装置に限られず、仮定着する像加熱装置、画像を担持した記録材を再加熱して艶などの画像表面性を改質する像加熱装置等としても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施例における加熱定着装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例における加熱定着装置を含む画像形成装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施例における画像形成装置の画像形成工程図である。
【図４】本発明の第１の実施例における定着フィルムの断面図である。
【図５】従来例における加熱部材の昇温カーブである。
【符号の説明】
【００８１】
１  像担持体（感光ドラム）
１１  定着装置
２０  加熱体（ヒータ）
２１  温度検知素子（サーミスタ）
２２  ヒータホルダ
２３  ＣＰＵ
２４  トライアック
２５  定着フィルム
２６  加圧ローラ
２７  温度制御手段
２８  回転制御手段
２９  モータ
３０  ＣＰＵ
Ｎ  定着ニップ部
Ｐ  記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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