JP2019101179A

JP2019101179A - 定着装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2019101179A
Application number: JP2017230680A
Authority: JP
Inventors: 栗林　良和; Yoshikazu Kuribayashi; 良和栗林
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2019-06-24

Abstract

【課題】加熱される定着回転体に圧接する加圧回転体の周面に付着した水分を吸収して除去する吸水機能をより長期に持続可能な定着装置を提供すること。【解決手段】加圧ローラー６３の周面に位置Ｐで接触して加圧ローラー６３の周面に付着した水分Ｗを吸収する吸水ローラー６７と、吸水ローラー６７の周面を加熱して吸水ローラー６７が吸収した水分を蒸発させる吸水ローラー加熱部６８を設ける。【選択図】図３

Description

本発明は、記録シート上の未定着画像を定着させる定着装置および画像形成装置に関する。

プリンターなどの画像形成装置は、加熱手段により加熱される定着ローラーや定着ベルトなどの定着回転体に加圧ローラーなどの加圧回転体を押圧して、定着回転体と加圧回転体との間に定着ニップを形成し、その定着ニップに記録シートを通紙して、記録シート上のトナーなどの未定着画像を加熱、加圧により定着する定着装置を備える。

記録シートとして吸湿した用紙を用いる場合、その用紙が定着ニップを通過する際、用紙に含有されている水分が定着ニップで蒸発し、発生した水蒸気が定着ニップの外に出たときに水滴層として加圧回転体の周面に付着することがある。

含水量が多い用紙ほど蒸発する水分が多くなり、加圧回転体の周面に付着する水滴層の水分量が増える。加圧回転体の回転により周面に付着した水滴層が再度、定着ニップに至り、用紙と加圧回転体間に介在すると、用紙と加圧回転体間の摩擦力が低下する。この摩擦力の低下により、用紙の搬送スリップが生じ易くなる。用紙の搬送スリップは、用紙搬送に支障を来たす。

そこで、特許文献１には、加圧回転体の周面に吸水性フェルトを板ばねにより圧接させ、加圧回転体の周面に付着した水分を除去する定着装置が開示されている。

特開２０００−２２１８１３号公報

特許文献１の構成では、吸水性フェルトに吸収された水分の量が容量に達して、水分を吸収できない状態に至ると、以降、上記の搬送スリップを防止できなくなる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、加圧回転体に付着した水分を吸収する機能をより長期に持続可能な定着装置および画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明に係る定着装置は、加熱手段により加熱される定着回転体とこれに圧接する加圧回転体との間に形成される定着ニップに記録シートを通過させて、当該記録シート上の未定着画像を熱定着する定着装置であって、前記加圧回転体の周面に接触しつつ回転する、吸水性を有する吸水回転体と、前記吸水回転体に吸水されている水分を蒸発させる蒸発手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記蒸発手段は、前記吸水回転体の周面に熱を付与する熱源を含むとしても良い。

ここで、前記熱源は、前記加圧回転体の周面と前記吸水回転体の周面の両方に接触しつつ回転する金属ローラーであるとしても良い。

ここで、前記加圧回転体の回転方向において前記吸水回転体と前記金属ローラーとがこの順に隣接配置されているとしても良い。

また、前記加圧回転体の回転方向において前記金属ローラーと前記吸水回転体とがこの順に隣接配置されているとしても良い。

さらに、前記吸水回転体の回転方向は、前記加圧回転体の周面と接触している第１位置で前記加圧回転体とは逆方向であり、前記金属ローラーの回転方向は、前記加圧回転体の周面と接触している第２位置で前記加圧回転体と同方向であるとしても良い。

また、前記加圧回転体と前記金属ローラーと前記吸水回転体のうち、前記加圧回転体の周面の離型性が最も優れており、前記吸水回転体の周面の離型性が最も劣っているとしても良い。

さらに、前記蒸発手段は、前記吸水回転体の周面に風を当てるブロワーであるとしても良い。

また、前記加圧回転体と前記吸水回転体とが離間する離間状態から接触する接触状態に切り換え可能な切換手段と、吸湿している記録シートが前記定着ニップを通過する際に当該記録シートに含まれている水分が蒸発して前記加圧回転体の周面に水滴が付着する状態になると想定される所定条件が満たされると、前記切換手段に、前記加圧回転体と前記吸水回転体とを前記離間状態から前記接触状態に切り換えさせる切換制御手段と、をさらに備えるとしても良い。

ここで、前記所定条件は、装置周辺または装置内が所定温度以上かつ所定湿度以上の高温高湿環境であること、前記加圧回転体の温度が一定値以上の高温になったこと、および、前記記録シートに定着すべき未定着画像の印字率が所定値以上であることの少なくとも一つであるとしても良い。

ここで、前記定着回転体と前記加圧回転体を回転させる駆動手段と、前記定着回転体の温度を検出する検出手段と、前記駆動手段と前記加熱手段を制御して、ジョブの実行指示を受け付ける前には、前記定着回転体と前記加圧回転体の回転を停止させつつ前記加熱手段の加熱を停止させるスタンバイになり、ジョブの実行指示を受け付けると前記スタンバイから、前記定着回転体を定着に要する定着温度に至るまで昇温させるウォームアップに遷移し、前記ウォームアップ終了後には前記定着回転体の温度を前記定着温度に維持しつつ前記定着回転体と前記加圧回転体を回転させてジョブを実行し、ジョブ終了に伴って前記スタンバイ状態に戻る状態制御手段と、前記加圧回転体の温度を推定する推定手段と、をさらに備え、前記所定条件には、前記加圧回転体の温度が一定値以上の高温になったことが含まれ、前記推定手段は、ジョブの実行指示を受け付けた時点では、前回のジョブ終了時から現在までの経過時間と前記ジョブ終了時における前記加圧回転体の推定温度とに基づき前記加圧回転体の現在の温度を第１温度として推定し、前記ウォームアップ終了時では、前記ウォームアップ中における前記加圧回転体の単位時間当たりの昇温率を前記ウォームアップの開始から終了までに要した時間に乗算した温度と、前記第１温度とを足し合わせた第２温度を前記加圧回転体の現在の温度と推定し、前記ウォームアップ後のジョブ実行中に前記定着ニップを第１の記録シートが通っている通紙中には、前記第２温度から、前記通紙中における前記加圧回転体の単位時間当たりの降温率を前記通紙開始からの経過時間に乗算した温度を差し引いた第３温度を前記加圧回転体の現在の温度と推定するとしても良い。

ここで、前記推定手段は、ジョブ実行中において前記第１の記録シートが前記定着ニップを通過後、これに続く第２の記録シートが前記定着ニップに至るまでの空回転中では、前記第１の記録シートが前記定着ニップを抜けた時点における前記加圧回転体の推定温度を第４温度とした場合、当該第４温度に、前記空回転中における前記加圧回転体の単位時間当たりの昇温率を前記空回転開始からの経過時間に乗算した温度を足し合わせた第５温度を、前記加圧回転体の現在の温度と推定するとしても良い。

また、前記吸水回転体の周面に対して接触と離間が切り換え可能なクリーニング部材と、前記定着ニップを通過した記録シートの累積枚数が所定枚数よりも少ない場合、前記クリーニング部材を前記吸水回転体の周面から離間させ、前記累積枚数が所定枚数に達すると、前記クリーニング部材を前記吸水回転体の周面に接触させて前記吸水回転体の周面をクリーニングさせるクリーニング制御手段と、を備えるとしても良い。

さらに、前記吸水回転体を前記金属ローラーに近づく方向に付勢する付勢手段と、前記加熱手段の加熱と前記吸水回転体の回転を制御して、前記吸水回転体の周面をクリーニングするクリーニング制御手段と、を備え、前記未定着画像は、トナーからなるトナー像であり、前記吸水回転体の周面は、弾性体であり、前記クリーニング制御手段は、前記定着ニップを通過した記録シートの累積枚数が所定枚数に達し、かつ前記加圧ローラーの周面温度が前記トナーの軟化点よりも所定値低い低温の場合、前記加熱手段による加熱を停止しつつ前記吸水回転体を回転させるとしても良い。

本発明に係る画像形成置は、搬送される記録シート上に形成された未定着画像を定着させる定着部を備える画像形成装置であって、前記定着部として、上記の定着装置を備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、吸水回転体の周面に吸収された水分を蒸発手段により蒸発させることができるので、吸水回転体による吸水機能をより長期に持続可能になる。

実施の形態１に係るプリンターの全体の構成を示す概略正面図である。プリンターの全体制御部の構成を示すブロック図である。プリンターの定着部の構成を示す図である。実施の形態２に係る定着部の構成を示す図である。実施の形態２に係る定着部の変形例の構成を示す図である。実施の形態３に係る定着部の構成と制御の仕組みを示す図である。吸水ローラーの位置を切り換える位置切換制御の内容を示すフローチャートである。実施の形態４に係る定着部の構成を示す図である。温度推定制御の内容を示すフローチャートの一部である。温度推定制御の内容を示すフローチャートの残りの部分である。温度推定処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。実施の形態５に係る定着部の構成と制御の仕組みを示す図である。クリーニング制御の内容を示すフローチャートの一部である。クリーニング制御の内容を示すフローチャートの残りの部分である。実施の形態６に係る定着部の構成と制御の仕組みを示す図である。実施の形態６に係るクリーニング制御の内容を示すフローチャートである。クリーニング処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置の実施の形態を、タンデム型のカラープリンター（以下、単に「プリンター」という。）に適用した場合を例にして説明する。

〔実施の形態１〕
（１）プリンターの構成
図１は、プリンター１の構成を示す概略正面図である。

同図に示すように、プリンター１は、画像形成部３、中間転写部４、給送部５、定着部６、全体制御部７および操作パネル８などを備えている。

プリンター１は、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）からプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてカラーのトナー像を形成し、形成したトナー像を記録シートへ転写してカラー画像を形成する。

画像形成部３は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと露光部１０を有する。

作像部３Ｋは、矢印Ａで示す方向に回転する感光体ドラム３１と、その周囲に配設された帯電部３２、現像部３３、およびクリーナー３４などを有しており、感光体ドラム３１上にブラック（Ｋ）色のトナー像を作像する。

作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは、作像部３Ｋと基本的に同様の構成であり、同図では符号が省略されている。作像部３Ｙは、イエロー（Ｙ）色のトナー像を作像し、作像部３Ｍは、マゼンタ（Ｍ）色のトナー像を作像し、作像部３Ｃは、シアン（Ｃ）色のトナー像を作像する。なお、上記では、感光体ドラム３１を像担持体として用いる構成としたが、これに限られず、例えば感光体ベルトなどを用いることもできる。

中間転写部４は、作像部３Ｙ〜３Ｋよりも上に配置される中間転写ベルト４１に加えて、駆動ローラー４２、従動ローラー４３、作像部３Ｙ〜３Ｋのそれぞれごとに対応して配された一次転写ローラー４４、二次転写ローラー４５などを有している。

中間転写ベルト４１は、駆動ローラー４２と、従動ローラー４３と、４本の一次転写ローラー４４とに張架されて矢印Ｂで示す方向に周回駆動される。

一次転写ローラー４４は、作像部３Ｙ〜３Ｋごとに、中間転写ベルト４１を介して感光体ドラム３１に対向配置されている。二次転写ローラー４５は、中間転写ベルト４１を介して駆動ローラー４２に対向配置されている。

露光部１０は、作像部３Ｙ〜３Ｋよりも下に配置され、全体制御部７からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のための光ビームＬｙ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｋを作像部３Ｙ〜３Ｋごとに、帯電部３２により帯電された感光体ドラム３１に向けて発し、感光体ドラム３１を照射して露光走査する。この露光走査により、作像部３Ｙ〜３Ｋの各感光体ドラム３１上に静電潜像が形成される。

作像部３Ｙ〜３Ｋごとに、感光体ドラム３１上の静電潜像は、現像部３３の現像剤により現像されることにより、当該作像部に対応する色のトナー像が感光体ドラム３１上に形成され、そのトナー像が一次転写ローラー４４により中間転写ベルト４１に一次転写される。この際、各色の作像動作は、トナー像が中間転写ベルト４１上の同位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行される。

なお、一次転写の際に、感光体ドラム３１上のトナー像のうち、中間転写ベルト４１に転写されずに感光体ドラム３１上に残ってしまった残留トナーは、クリーナー３４により感光体ドラム３１上から除去される。

給送部５は、記録シート、ここでは用紙Ｓを収容する給紙カセット５１と、給紙カセット５１内の用紙Ｓを搬送路５３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー５２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写ローラー４５が中間転写ベルト４１に接している二次転写位置４６に送り出すタイミングをとって用紙Ｓを搬送するタイミングローラー５４などを備えている。

タイミングローラー５４は、中間転写ベルト４１上に多重転写されたＹ〜Ｋ色のトナー像が二次転写位置４６に搬送されるタイミングに合わせて、用紙Ｓを二次転写位置４６に搬送する。そして、用紙Ｓが二次転写位置４６を通過する際に、二次転写ローラー４５により中間転写ベルト４１上のトナー像が用紙Ｓ上に二次転写される。

二次転写位置４６でトナー像が二次転写された用紙Ｓは、定着部６に搬送される。

定着部６は、二次転写位置４６よりも上に配置され、二次転写ローラー４５により搬送されて来る用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）を加熱、加圧により熱定着する。定着部６を通過した用紙Ｓは、排出ローラー５５により機外に排出され、排紙トレイ５６に収容される。

操作パネル８は、ユーザーがプリンター１の前に立ったときに操作し易い位置、ここでは装置本体２の上面の装置正面側の位置に配されており、ユーザーからの各種ジョブの実行指示を受け付けるキー、実行すべきジョブの選択入力を受け付ける選択キー、使用される用紙のサイズや種類などを含む各種情報の入力を受け付けるキーなどを有する。操作パネル８で受け付けられた情報は、全体制御部７に送られる。

（２）全体制御部の構成
図２は、全体制御部７の構成を示すブロック図である。

同図に示すように全体制御部７は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部７ａ、ＣＰＵ７ｂ、ＲＯＭ７ｃ、ＲＡＭ７ｄなどを備え、それぞれが相互に通信を行うことができる。

通信Ｉ／Ｆ部７ａは、ネットワーク、例えばＬＡＮと接続するためのＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったインターフェースであり、ネットワークを介して接続される外部の端末装置と通信を行う。

ＣＰＵ７ｂは、外部の端末装置からネットワークを介して送られて来るプリントジョブや操作パネル８から送られて来る情報に基づき、作像部３Ｙ〜３Ｋ、露光部１０、中間転写部４、給送部５、定着部６を制御して、プリントジョブを円滑に実行させる。また、定着部６の定着ベルト６１（後述）の温度を定着に必要な温度（定着温度）に維持する温調制御を行う。

ＲＯＭ７ｃには、作像部３Ｙ〜３Ｋなどの各部の制御に必要なプログラムが格納され、そのプログラムがＣＰＵ７ｂにより読み出される。ＲＡＭ７ｄは、ＣＰＵ７ｂのワークエリアとして用いられる。

（３）定着部６の構成
図３は、定着部６の構成を示す図であり、図３では、定着部６を図１に示す姿勢から時計回りに９０°回転させた姿勢に変更した上で、用紙Ｓが定着ニップ６９を通過している様子を示している。

同図に示すように定着部６は、無端状の定着ベルト６１（定着回転体）と、加熱ローラー６２と、加圧ローラー６３（加圧回転体）と、定着ヒーター６４（ベルト加熱手段）と、押圧パッド６５と、ベルト温度検出センサー６６と、吸水ローラー６７（吸水回転体）と、吸水ローラー加熱部６８（蒸発手段）を備える。

定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と押圧パッド６５により張架され、矢印Ｅ方向に回転する加圧ローラー６３に従動して、矢印Ｄ方向に周回走行する。定着ベルト６１は、例えばＰＩ（ポリイミド）樹脂などからなる基層の上にＳｉ（シリコーン）ゴムなどの弾性層が積層されてなる。

加熱ローラー６２は、定着ベルト６１の内周面に接触し、円筒状の芯金の表面にシリコーンゴムなどの弾性層が積層されてなる。

加熱ローラー６２の軸方向（紙面垂直方向）の長さは、搬送される用紙Ｓの幅よりも少し長くなっている。この軸方向に長尺であることについては、定着ベルト６１、加圧ローラー６３、定着ヒーター６４、押圧パッド６５、吸水ローラー６７、吸水ローラー加熱部６８について同じである。

加熱ローラー６２の軸方向両端部は、定着部６のフレーム（不図示）に回転自在に支持されており、定着ベルト６１に従動して矢印Ｄｈ方向に回転可能である。

定着ヒーター６４は、棒状の例えば１０００Ｗのハロゲンヒーターであり、円筒形状の加熱ローラー６２に内挿されている。定着ヒーター６４から発する熱は、加熱ローラー６２に伝えられる。

押圧パッド６５は、定着ベルト６１の内周面に接触する面の横断面形状が円弧状であり、定着ベルト６１を挟んで加圧ローラー６３とは反対側の位置に配されており、定着ベルト６１を加圧ローラー６３に押圧するように定着部６のフレームに支持されている。

押圧パッド６５は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの耐熱性の樹脂から構成される。押圧パッド６５の、定着ベルト６１の内周面との接触面には、低摩擦性のコートが施されている。

ベルト温度検出センサー６６は、定着ベルト６１の温度を検出するサーミスターであり、温度検出結果を全体制御部７に送る。

加圧ローラー６３は、ベルト周回経路の外側であり、定着ベルト６１を挟んで、ベルト周回経路の内側に位置する押圧パッド６５とは反対側の位置に配されている。加圧ローラー６３は、鉄製の中実の芯金６３ａの表面にシリコーンゴムなどの弾性層６３ｂとＰＦＡチューブなどの表層６３ｃがこの順に積層されてなる。

加圧ローラー６３は、軸方向両端部が定着部６のフレームに回転自在に支持かつ定着ベルト６１を介して押圧パッド６５に近づく方向にバネなどの付勢部材（不図示）により常時、付勢されている。この付勢力により、加圧ローラー６３が定着ベルト６１を介して押圧パッド６５を押圧して、加圧ローラー６３が定着ベルト６１の表面（外周面）に圧接する領域（定着ニップ）６９が形成される。同図では、用紙Ｓが定着ニップ６９を通っている間（通紙中）の様子を示しており、用紙Ｓが通過した後には、加圧ローラー６３が定着ベルト６１の表面に直に接した状態になる。加圧ローラー６３は、駆動モーター５９からの回転駆動力により矢印Ｅ方向に回転駆動される。

用紙Ｓが定着ニップ６９を通過していない状態で、加圧ローラー６３が矢印Ｅ方向に回転すると、加圧ローラー６３の回転駆動力が定着ニップ６９で圧接されている定着ベルト６１に伝わり、定着ベルト６１が矢印Ｄ方向に従動して周回走行しつつ加熱ローラー６２が定着ベルト６１に従動回転する。

これと並行して、定着ヒーター６４が通電されると、定着ヒーター６４から発せられた熱が加熱ローラー６２から定着ベルト６１に伝わり、定着ベルト６１の周回走行により定着ニップ６９に至る。これにより、定着ヒーター６４からの熱が定着ニップ６９に供給される。

定着ベルト６１の温度が定着温度（例えば、１７０℃）に達してから用紙Ｓが定着ニップ６９を通過することで、用紙Ｓ上の未定着のトナー像が加熱、加圧により用紙Ｓ上に定着される。

全体制御部７のＣＰＵ７ｂは、プリントジョブ実行中に定着ベルト６１の温度が定着温度を超えると、定着ヒーター６４をオフして加熱を停止させ、再度、定着温度を下回ると、定着ヒーター６４をオンして加熱を開始することを繰り返す温調制御を行う。これにより、定着ベルト６１の温度が定着温度に安定して維持される。

吸水ローラー６７は、加圧ローラー６３の周面に接触するローラーであり、芯金６７１の表面に吸水層６７２が設けられてなり、加圧ローラー６３の回転に従動して矢印Ｆ方向に回転する。芯金６７１には、例えば鉄などからなる中実軸が用いられ、軸方向両端部が定着部６のフレームに回転自在に支持されている。なお、バネなどの付勢部材の付勢力により常時、吸水ローラー６７が加圧ローラー６３の周面に圧接されるとしても良い。

吸水層６７２には、耐熱性の連続気泡体で構成された樹脂などからなるスポンジ状またはフェルト状のものが用いられる。吸水性を有する材料であれば良く、例えば綿、羊毛などからなる織布、不織布や、吸水性ポリマーなどの多孔性無機材料を用いても良い。

吸水ローラー６７を設けるのは、上記のように吸湿した用紙Ｓが定着ニップ６９を通過する際、用紙Ｓに含有している水分が定着ニップ６９の熱で蒸発し、その水蒸気が定着ニップ６９を出た直後に水滴Ｗとなって加圧ローラー６３の周面に付着した場合にその水滴Ｗを吸収して、加圧ローラー６３の周面から除去するためである。

特に、用紙Ｓ上における形成画像の印字率（１枚の用紙Ｓの表面Ｓａの全体面積におけるトナー像の形成領域の比率）が大きい、具体的には８０％以上の場合、表面Ｓａ全体のほとんどをトナー像が占めることから、用紙Ｓから発する水蒸気は、表面Ｓａ側ではそのトナー像に遮蔽されてほとんど外に出られず、その代わりに裏面Ｓｂ側から多く外に出て、加圧ローラー６３の周面に触れて水滴Ｗとなって付着し易い。

加圧ローラー６３の周面に付着している水滴Ｗの水分量が少ない状態であれば、吸水ローラー６７による吸収、除去が行われ易い。ところが、用紙Ｓに含有している水分量が多いために発生する水蒸気が多くなったり、吸湿した用紙Ｓが連続搬送されたりした場合に、吸水ローラー６７の周面に付着する水滴Ｗの量が次第に多くなってくると、吸収が追いつき難くなり、やがて、吸水ローラー６７が吸収した水分量が容量に至ると、これ以降、吸水できない状態になる。そうなると、加圧ローラー６３の周面と用紙Ｓ間に水滴層が介在することによる搬送スリップが生じ易くなる。

そこで、本実施の形態では、吸水ローラー６７を配置するだけではなく、さらに吸水ローラー６７の水分を蒸発させるための吸水ローラー加熱部６８を設けている。

吸水ローラー加熱部６８は、吸水ローラー６７の近傍に配置され、蒸発用ヒーター６８１と、蒸発用ヒーター６８１からの熱を反射して吸水ローラー６７に向かわせる反射部材６８２とを備える。蒸発用ヒーター６８１は、例えばハロゲンヒーターが用いられ、不図示の電源からの電力供給により発熱する。蒸発用ヒーター６８１からの熱が吸水ローラー６７の周面に伝わり、吸水ローラー６７に吸収された水分が蒸発することにより、吸水ローラー６７の含水量が低減する。

具体的には、加圧ローラー６３の周面上の水滴Ｗは、吸水ローラー６７が加圧ローラー６３に接触している接触位置Ｐで吸水ローラー６７の周面に吸収される。吸水ローラー６７の周面は、接触位置Ｐのみで加圧ローラー６３の周面に接している。このため、吸水ローラー６７の周面のうち、周方向において加圧ローラー６３と接触している領域以外の非接触領域は、吸水ローラー６７の周辺の空気に直に触れることになる。

吸水ローラー６７の周面のうち、接触位置Ｐで水分を吸収した周面部分が接触位置Ｐを通過後、再度、接触位置Ｐに至るまでの間に亘って、吸水ローラー６７の周辺の空気に触れることにより、吸収した水分が自然蒸発される。また、水分を吸収した周面部分が吸水ローラー加熱部６８と対向する領域Ｑ（周方向に位置ＨとＧの間の領域）を通過する際に、蒸発用ヒーター６８１の熱により水分が気化される。自然蒸発に加えて、蒸発器である吸水ローラー加熱部６８の熱により吸水ローラー６７の水分の蒸発がさらに促進される。

このような吸水ローラー６７および吸水ローラー加熱部６８を設ける構成（実施例）と、吸水ローラーを設けるが吸水ローラー加熱部を設けない構成（比較例）のそれぞれについて搬送スリップの発生の有無を確認するための実験を行った。

実験条件は、次の通りである。プリンターを高温高湿環境下（温度３０℃、湿度８５％）に長時間放置した後、Ａ４サイズの用紙を１枚ずつ順番に５０００枚、通紙して、それぞれの用紙に印字率８０％の画像をプリントするジョブを行う。なお、プリントは、給紙カセットからＮ（奇数）枚目の用紙Ｓと（Ｎ＋１）枚目の用紙Ｓを連続通紙後、１５秒を経過してから、（Ｎ＋２）枚目の用紙Ｓと（Ｎ＋３）枚目の用紙Ｓに対する連続通紙を開始することを繰り返し行う間欠通紙方法により行われた。また、プリント対象の用紙Ｓは、高温高湿環境下の長時間の放置により吸湿しており、水分量計の計測で８〜９％の水分が含まれているものが用いられた。

比較例の場合、プリント枚数が１５００枚目に至ると、用紙Ｓと加熱ローラー６４間に搬送スリップが生じ始め、１９００枚目に至ると、スリップする量が大きくなって用紙Ｓが定着ニップ６９で搬送できなくなってしまい、ジャム（紙詰まり）が生じた。

本実験では、間欠通紙により、（Ｎ＋１）枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９を通過後、１５秒間経過してから（Ｎ＋２）枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９に至るようになっている。従って、この１５秒間は、加圧ローラー６３と定着ベルト６１が回転しつつ定着ニップ６９には用紙Ｓが存在しない時間になる。用紙Ｓが定着ニップ６９に存在しない状態で加圧ローラー６３と定着ベルト６１が回転することを空回転という。

この空回転中でも、上記の温調制御により定着ベルト６１は、定着温度（ここでは１７０℃）で維持されるため、定着ベルト６１の熱が定着ニップ６９において加圧ローラー６３に伝わり、加圧ローラー６３の温度が上昇する。

空回転の終了後、（Ｎ＋２）枚目と（Ｎ＋３）枚目の各用紙Ｓが連続して定着ニップ６９を通っている間には、加圧ローラー６３の熱がその２枚の用紙Ｓにある程度奪われるが、次の空回転の実行により、再度、定着ベルト６１の熱が加圧ローラー６３に伝わることが繰り返され、ジョブ実行中に加圧ローラー６３の温度が徐々に上がっていく。

加圧ローラー６３の温度が上がっていくに伴って、用紙Ｓに含有されている水分の蒸発量が増えていき、加圧ローラー６３の周面に付着する水分量が増えていく。加圧ローラー６３の周面上の水分は、吸水ローラーにより吸収されるが、加圧ローラー６３の周面上の水分量が増えるほど、吸水ローラーの吸水が追いつかなくなり、吸水機能が低下していく。吸水機能が低下した状態が長く続くと、または吸水量が吸水ローラーの容量に達すると、加圧ローラー６３の周面上における水滴層の水分量がさらに増加して、定着ニップ６９において用紙Ｓと加圧ローラー６３間に水滴層が介在するようになる。

用紙Ｓと加圧ローラー６３間に水滴層が介在すると、用紙Ｓと加圧ローラー６３間の摩擦力が低下し、加圧ローラー６３による用紙Ｓに対する搬送力も低下して、用紙Ｓの搬送スリップが生じ易くなり、やがて搬送できなくなるジャムに至る。

これに対し、実施例の構成では、吸水ローラー加熱部により吸水ローラーが加熱され、その熱が吸水ローラーに吸収された水分を蒸発させるので、吸水ローラーの吸水機能が長期に亘って低下することがない。これにより、加圧ローラー６３の周面上の水分量が増えても、その水分を吸水ローラーで十分に吸収することができる。実施例の場合、プリント枚数が５０００枚目を超えても搬送スリップが生ぜず、用紙Ｓのジャムが発生しないことが確認された。実施例の構成において、実験条件のうち印字率を１００％に変更した別の実験を行った結果、同様に用紙Ｓのジャムが発生しないことも確認された。

以上、説明したように本実施の形態では、吸水ローラー６７に含有されている水分を加熱により蒸発させる吸水ローラー加熱部６８を備えるので、単に吸水ローラーを設ける比較例の構成よりも、吸水ローラー６７の吸水機能を長期に亘って維持でき、定着ニップ６９における用紙Ｓの搬送スリップによるジャムの発生を防止することができる。

上記では、吸水ローラー加熱部６８による吸水ローラー６７の加熱を何時行うかについて、特に言及しなかったが、例えば吸水ローラー６７の回転中、具体的には加圧ローラー６３の回転駆動開始から終了までの間とすることができる。加圧ローラー６３の回転駆動は、ジョブ実行中（空回転中を含む）に行われるが、ジョブ実行中以外、例えばウォームアップ中に行われる場合もある。ここでウォームアップは、プリンター１の電源オンを契機に定着ヒーター６４による定着ベルト６１の加熱が開始された後、定着ベルト６１の温度が定着温度まで昇温して、プリントが可能なレディ状態に至るまでの動作をいう。

また、吸水ローラー６７の加熱をプリンター１への電源オン時とすることもできる。さらに、高温高湿環境下にある場合と印字率が一定値（例えば、５０％）以上の画像に対するプリントを含むジョブ実行の場合のうち一方または両方の場合とすることもできる。

なお、ジョブが終了してから次のジョブが開始されるまでの期間（ジョブ非実行時）には、加圧ローラー６３の回転駆動が停止され、定着ヒーター６４がオフされて、定着ベルト６１の加熱が停止される。次のジョブを実行する際には、加圧ローラー６３の回転駆動が再開され、定着ヒーター６４のオンにより定着ベルト６１が定着温度まで昇温される。これにより、定着が可能になる。ジョブ非実行時に加圧ローラー６３の回転駆動が停止されつつ定着ヒーター６４がオフされている状態をスタンバイという。スタンバイの解除に伴って定着ベルト６１が定着温度まで昇温される動作もウォームアップに含まれる。スタンバイ、ウォームアップ、ジョブ実行などの各種状態（モード）の切り換えは、状態制御手段として機能する全体制御部７により実行される。

〔実施の形態２〕
上記実施の形態１では、吸水ローラー６７に含まれる水分を加熱により蒸発させる蒸発手段として、電力供給により発熱する蒸発用ヒーター６８１を熱源に用いる構成例を説明したが、本実施の形態２では、蒸発用ヒーター６８１に代えて、加圧ローラー６３に接触した状態で回転する金属ローラーを熱源としており、この点で実施の形態１と異なっている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態１と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。

図４は、実施の形態２に係る定着部６の構成を示す図である。

同図に示すように、実施の形態２に係る定着部６は、加圧ローラー６３の周面に接触するローラーとして、吸水ローラー６７に加えて金属ローラー２０１を備えている。

金属ローラー２０１は、加圧ローラー６３の周囲であり、加圧ローラー６３と吸水ローラー６７との接触位置Ｐよりも回転方向（矢印Ｅ方向）下流側かつ定着ニップ６９よりも回転方向上流側の位置Ｕで加圧ローラー６３の周面に接触しつつ、吸水ローラー６７の周面とも位置Ｒで接触する位置に配置されている。

金属ローラー２０１は、熱伝導性の良い例えばアルミニウム、ステンレス、鉄などの材料からなり、その回転軸２１１が定着部６のフレームに回転自在に支持される。吸水ローラー６７は、駆動モーター２１０の駆動力を受けて、矢印Ｊ方向に回転駆動される。

加圧ローラー６３、金属ローラー２０１、吸水ローラー６７の周面の離型性の関係は、加圧ローラー６３が最も優れ、吸水ローラー６７が最も劣るという関係になっており、加圧ローラー６３の周面に付着した水滴Ｗがより効果的に吸水ローラー６７に吸収される。

加圧ローラー６３が矢印Ｅ方向に回転駆動されつつ吸水ローラー６７が矢印Ｊ方向に回転駆動されると、金属ローラー２０１が加圧ローラー６３と吸水ローラー６７のそれぞれから回転力を受けて、矢印Ｉ方向に従動回転する。なお、加圧ローラー６３と吸水ローラー６７との接触位置Ｐにおいて、加圧ローラー６３の回転方向と吸水ローラー６７の回転方向は逆（カウンター）方向になるが、加圧ローラー６３と金属ローラー２０１との接触位置Ｕにおいては、加圧ローラー６３の回転方向と金属ローラー２０１の回転方向とは同方向になる。

加圧ローラー６３には、定着ニップ６９において定着ベルト６１の熱が伝わっており、加圧ローラー６３に伝わった熱は、加圧ローラー６３に位置Ｕで常時接触している金属ローラー２０１にも伝わる。加圧ローラー６３の温度は、ジョブ実行中にある程度高い温度、例えば８０℃〜１００℃程度まで上昇する。この加圧ローラー６３の昇温に伴って、熱伝導性の高い金属ローラー２０１も昇温する。

一方、吸水ローラー６７も位置Ｐで加圧ローラー６３に接触しているが、樹脂製のスポンジなどからなる吸水ローラー６７は、金属ローラー２０１よりも熱伝導性が高くないので、金属ローラー２０１よりも温度が上がることはない。

このような構成において、プリント実行中に加圧ローラー６３の周面上に付着した水滴Ｗは、接触位置Ｐで吸水ローラー６７の周面に吸収される。吸水ローラー６７の周面のうち、接触位置Ｐで水分を吸収した部分（周面部分）は、吸水ローラー６７の矢印Ｊ方向の回転に伴って、金属ローラー２０１との接触位置Ｒに向かう。その周面部分が接触位置Ｒに至るまでの間に、吸収されている水分が自然蒸発する。その周面部分が接触位置Ｒに至ると、金属ローラー２０１の周面に接触する。

金属ローラー２０１は、加圧ローラー６３の熱により、吸水ローラー６７よりも高い温度まで昇温しており、その温度差が金属ローラー２０１から吸水ローラー６７への熱の移動、つまり金属ローラー２０１による吸水ローラー６７の加熱を生じさせる。この加熱により、吸水ローラー６７の周面部分に吸収されている水分が蒸発する。この水分の蒸発による気化熱により、金属ローラー２０１の周面温度が低下する。

水分が蒸発した吸水ローラー６７の周面部分が接触位置Ｒを通過後、再度、加圧ローラー６３との接触位置Ｐに至ると、加圧ローラー６３の周面に付着している水滴Ｗが吸収される。また、気化熱により温度が下がった加圧ローラー６３の周面部分が再度、定着ニップ６９に至ると、用紙Ｓを介して定着ベルト６１の熱を受け取るが、温度が低下している分、昇温が抑制される。定着ベルト６１の温度が定着温度に維持されている状態で、加圧ローラー６３の温度が低いよりも高い方が用紙Ｓから蒸発する水分が多くなるので、加圧ローラー６３の昇温が抑えられることにより、以降、加圧ローラー６３の周面に付着する水滴Ｗの水分量が抑制される。

吸水ローラー６７が１回転する度に、水滴Ｗの吸収、水分の自然蒸発、金属ローラー２０１（熱源）の熱による水分の蒸発、再度の水滴Ｗの吸収が繰り返される。

このように吸水ローラー６７の水分を蒸発させるための熱源として、加圧ローラー６３の熱を受ける金属ローラー２０１を用いる構成にすれば、吸水ローラー６７を加熱するヒーターへの電力供給が不要になり、消費電力の増加を防止しつつ加圧ローラー６３周面の水滴Ｗの除去による搬送スリップを防止することができる。

なお、上記では、加圧ローラー６３の回転方向に沿って吸水ローラー６７と金属ローラー２０１をこの順に配置する構成例を説明したが、配置順はこれに限られない。例えば、図５に示すように加圧ローラー６３の回転方向に沿って金属ローラー２０１と吸水ローラー６７をこの順に配置する構成とすることもできる。

この構成の場合、プリント実行中に加圧ローラー６３の周面上に付着した水滴Ｗの一部の水分が接触位置Ｕで金属ローラー２０１の周面に付着する。金属ローラー２０１は、加圧ローラー６３の熱によりある程度の高い温度になっているので、金属ローラー２０１に付着した水分のうち一部が吸水ローラー６７との接触位置Ｒに向かう間に自然蒸発する。自然蒸発せずに金属ローラー２０１の周面に残った水分は、接触位置Ｒで吸水ローラー６７の周面に吸収される。

一方、加圧ローラー６３の周面上に付着した水滴Ｗのうち、接触位置Ｕで金属ローラー２０１の周面に付着せずに、加圧ローラー６３の周面に残った水分は、接触位置Ｕを通過後、吸水ローラー６７との接触位置Ｐで吸水ローラー６７に吸収される。

吸水ローラー６７の周面のうち、接触位置Ｐで水分を吸収した部分（周面部分）は、吸水ローラー６７の回転に伴って、金属ローラー２０１との接触位置Ｒに向かう。その周面部分が接触位置Ｒに至るまでの間に、吸収されている水分が自然蒸発する。その周面部分が接触位置Ｒに至ると、金属ローラー２０１の周面に接触する。

金属ローラー２０１は、回転方向に接触位置ＵからＲまでの範囲で水分が自然蒸発する際の気化熱により徐々に周面温度が低下するが、接触位置Ｒでは依然、吸水ローラー６７よりも高い温度になっている。このため、接触位置Ｒにおいて金属ローラー２０１による吸水ローラー６７の加熱が生じ、吸水ローラー６７の周面に吸収されている水分の蒸発が促進される。吸水ローラー６７の周面のうち、吸水ローラー６７の回転方向に接触位置Ｒから加圧ローラー６３との接触位置Ｐまでの間は、吸水ローラー６７の周面に吸収されている水分の自然蒸発の領域になる。吸水ローラー６７の回転により、吸水ローラー６７が再度、接触位置Ｐで加圧ローラー６３の熱を受けることで、接触位置Ｒとこれ以降の間で蒸発し切れなかった水分の蒸発がさらに促進される。

〔実施の形態３〕
上記実施の形態２では、吸水ローラー６７が加圧ローラー６３の周面に常時接触している構成例を説明したが、本実施の形態３では、吸水ローラー６７が加圧ローラー６３に対して圧接、離間を切換可能な構成としており、この点で実施の形態２と異なっている。

図６は、実施の形態３に係る定着部６の構成と制御の仕組みを示す図である。

同図に示すように吸水ローラー６７は、加圧ローラー６３の周面から離間している離間位置（実線で示す位置）と圧接している圧接位置（破線で示す位置）との間を移動自在に定着部６のフレームに支持されている。

吸水ローラー６７は、圧接位置に位置しているときに、加圧ローラー６３の回転と同期して駆動モーター２１０の駆動力により矢印Ｊ方向に回転駆動される。一方、吸水ローラー６７が離間位置に位置しているときには、駆動モーター２１０が動作せず、駆動モーター２１０の駆動力が吸水ローラー６７に伝達されないようになっている。吸水ローラー６７が離間位置に位置しているときに加圧ローラー６３が回転駆動されると、加圧ローラー６３の回転力が金属ローラー２０１を介して吸水ローラー６７に伝わり、その駆動力により吸水ローラー６７が金属ローラー２０１に従動回転する構成になっている。この構成は、例えば駆動モーター２１０から吸水ローラー６７に駆動力を伝達する伝達経路上にワンウェイクラッチを挿入することにより行える。このような構成は、後述の実施の形態４以降について同様である。

吸水ローラー６７の離間位置と圧接位置間の切り換えは、吸水ローラー接離機構２２０とこれを制御する吸水制御部７ｅが担当する。

吸水ローラー接離機構２２０は、例えばカム機構である。具体的には、吸水ローラー６７に、加圧ローラー６３から離れる方向の付勢力をバネ（不図示）で常時与えつつ、吸水ローラー６７の芯金６７１（回転軸）にカム（不図示）を接触させて、そのカムをモーター（不図示）で回転させる。カムの回転角を変えることにより、バネの付勢力に抗して吸水ローラー６７を離間位置から圧接位置まで前進させ、または圧接位置から離間位置まで後退させることができる。なお、吸水ローラー６７の位置を切り換え可能な切換手段であれば良く、例えば直動モーターにより吸水ローラー６７を離間位置と圧接位置との間を移動させる機構を用いることもできる。

吸水制御部７ｅは、印字率取得部７ｈが取得した印字率を示す情報と、加圧ローラー６３の周面の温度を検出するローラー温度検出センサー２０２の検出結果と、プリンター１周辺の温湿度を検出する環境センサー２０３の検出結果とに基づき、吸水ローラー６７を離間位置と圧接位置のいずれに位置させるかを判断し、その判断した位置への切り換えを吸水ローラー接離機構２２０に指示する（切換制御手段）。吸水ローラー接離機構２２０は、吸水制御部７ｅから指示された位置に吸水ローラー６７を移動させる。

このように吸水ローラー６７を離間位置と圧接位置とに切り換え可能にするのは、次の理由による。

すなわち、加圧ローラー６３の周面上に付着した水滴Ｗを吸収するためには、吸水ローラー６７を加圧ローラー６３に接触させる必要があるが、その接触により吸水ローラー６７が徐々に摩耗していき、摩耗の程度が大きくなると吸水機能が低下し易くなる。また、定着ベルト６１の熱が加圧ローラー６３を介して吸水ローラー６７に奪われ易くなる。

一方で、ジョブ実行中に定着ニップ６９を通過している用紙Ｓの水分が蒸発して加圧ローラー６３の周面に水滴Ｗが付着し易いのは、例えば（ａ）〜（ｃ）の場合がある。

（ａ）印字率が大きい場合、（ｂ）プリンター１の周辺が高温高湿のために用紙Ｓが吸湿し易い場合、（ｃ）加圧ローラー６３が一定値（例えば１４５℃）以上の高温になっているために定着ニップ６９において用紙Ｓから水蒸気が生じ易い場合である。

しかし、これらの（ａ）〜（ｃ）以外の場合には、加圧ローラー６３の周面に水滴Ｗがほとんど付着しない、または付着してもその量が少ないことから搬送スリップまでには至らないことが多い。

従って、加圧ローラー６３の周面に水滴Ｗが付着し易い条件を満たす、例えば（ａ）〜（ｃ）の場合、吸水ローラー６７を加圧ローラー６３に圧接することにより、加圧ローラー６３の周面上の水滴Ｗを吸収、除去して搬送スリップを防止でき、その条件を満たさない場合、吸水ローラー６７を加圧ローラー６３から離間することにより、吸水ローラー６７の周面の摩耗の進行を停止させて、吸水ローラー６７の長寿命化を図れる。

また、吸水ローラー６７を加圧ローラー６３から離間することで、定着ベルト６１の熱が加圧ローラー６３を介して吸水ローラー６７に奪われなくなり、朝一番などの電源オンからのウォームアップにおいて、定着ヒーター６４への供給電力を増加することなく、定着ベルト６１の昇温時間の短縮、つまりウォームアップ時間の短縮を図れ、プリンター１の消費電力に余裕が出て節電に寄与できるからである。

なお、吸水ローラー６７は、通常、ホーム位置である離間位置に位置しており、上記の条件を満たす場合に接触位置に移動するが、プリント終了後にはホーム位置に戻るように制御される。上記の条件を満たしていない場合、例えばウォームアップ中には、吸水ローラー６７が離間位置に位置するので、昇温中の定着ベルト６１の熱が加圧ローラー６３を介して吸水ローラー６７に移ることがなく、吸水ローラー６７への熱損失がない分、昇温時間の短縮化を図れる。

環境センサー２０３は、プリンター１の周辺または装置内の温湿度（周辺環境）を検出可能な位置、例えば給紙カセット５１の周辺に配置されている。

吸水制御部７ｅと印字率取得部７ｈは、全体制御部７に設けられている。

印字率取得部７ｈは、実行すべきプリントジョブの画像データのうち、１枚の用紙Ｓごとに、その用紙に対する１ページ分のデータから印字率を取得する。具体的には、画像データにページごとの印字率の情報が付加されている場合にはその情報を読み出す。また、付加されていない場合には、ユーザーにより操作パネル８から入力された印字率の情報を受け付けるとしても良い。さらに、１枚の用紙Ｓの表面Ｓａの全面に相当する１ページ領域を多数個の画素に分割し、分割した全画素数に対して、形成すべきトナー像の領域を構成する画素数がどれだけの割合になるかを計算し、その計算結果を百分率で示した値を１枚の用紙Ｓに形成される画像の印字率として取得する。

図７は、吸水ローラー６７の位置を切り換える位置切換制御の内容を示すフローチャートであり、この位置切換制御は、ジョブ実行中に１枚ずつ順に搬送される用紙Ｓごとにその用紙Ｓが定着ニップ６９に至る直前のタイミングで繰り返し実行される。

同図に示すように環境センサー２０３の現在の検出結果を取得する（ステップＳ１）。取得した検出結果から現在の環境が高温高湿環境であるか否かを判断する（ステップＳ２）。高温高湿環境とは、装置周辺または装置内の温度、湿度が所定温度（例えば３０℃）以上で所定湿度（例えば７０％）以上の場合をいう。

現在の環境が高温高湿環境ではないと判断すると（ステップＳ２で「Ｎｏ」）、吸水ローラー６７を離間位置に移動させて（ステップＳ８）、当該制御を終了する。

一方、高温高湿環境であることを判断すると（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」）、搬送中の用紙Ｓに形成される画像の印字率Ｃｒを取得する（ステップＳ３）。取得した印字率Ｃｒが所定値Ｚ１（例えば、５０％）以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。印字率Ｃｒ＜所定値Ｚ１であることを判断すると（ステップＳ４で「Ｎｏ」）、ステップＳ８に進む。

印字率Ｃｒ≧所定値Ｚ１であることを判断すると（ステップＳ４で「Ｙｅｓ」）、加圧ローラー６３の周面の現在温度Ｔｘを取得する（ステップＳ５）。この取得は、ローラー温度検出センサー２０２の検出値を受信することにより行われる。

取得した加圧ローラー６３の現在温度Ｔｘが所定値Ｚ２（例えば、１４０℃）以上であるか否かを判断する（ステップＳ６）。温度Ｔｘ＜所定値Ｚ２の関係であることを判断すると（ステップＳ６で「Ｎｏ」）、ステップＳ８に進む。

温度Ｔｘ≧所定値Ｚ２であることを判断すると（ステップＳ６で「Ｙｅｓ」）、吸水ローラー６７を圧接位置に移動させて（ステップＳ７）、当該制御を終了する。

これにより、ジョブ実行中に１枚ずつ搬送される用紙Ｓごとに吸水ローラー６７を離間位置と圧接位置の一方から他方に切り換えることができ、長期間に亘って搬送スリップを防止しつつ吸水ローラー６７の吸水機能を維持することが可能になる。

なお、上記では位置切換制御を１枚の用紙Ｓが搬送されるごとに実行するとしたが、これに限られず、例えばジョブ単位でも良い。一のジョブが複数枚の用紙Ｓに対するプリントを行うものの場合、複数枚のうち１枚でもその用紙Ｓに形成すべき画像の印字率Ｃｒが所定値Ｚ１以上になれば、印字率Ｃｒ≧所定値Ｚ１の関係を満たすとすることができる。

また、上記では、吸湿している用紙Ｓが定着ニップ６９を通過する際に用紙Ｓに含まれている水分が蒸発して加圧ローラー６３の周面に水滴Ｗが付着する状態になると想定される所定条件として、（ａ）高温高湿環境、（ｂ）印字率Ｃｒ≧所定値Ｚ１、（ｃ）加圧ローラー温度Ｔｘ≧所定値Ｚ２という３つの条件の全てを満たす場合に吸水ローラー６７を離間位置から圧接位置に遷移させるとしたが、これに限られない。例えば、いずれか一つまたは２つの条件を満たした場合に圧接位置への遷移を行う構成をとることもできる。加圧ローラー温度Ｔｘを定着ニップ６９近傍で検出する構成とすることもできる。

また、所定条件は、上記の（ａ）〜（ｃ）に限られず、別の条件、例えば用紙Ｓの含水率が所定値以上の場合を含むとすることもできる。具体的には、用紙Ｓの含水率を検出する水分計を設け、水分計の検出値が所定値以上の多くの水分を含む用紙Ｓが通紙される場合に、圧接位置への遷移を行う構成とすることができる。

〔実施の形態４〕
上記実施の形態３では、加圧ローラー６３の周面の現在温度Ｔｘをローラー温度検出センサー２０２により実測するとしたが、本実施の形態４では、ローラー温度検出センサー２０２を用いずに、現在温度Ｔｘを推定する構成としており、この点で実施の形態３と異なっている。

図８は、実施の形態４に係る定着部６の構成を示す図である。

同図に示すように全体制御部７は、加圧ローラー温度推定部３０１を有する。加圧ローラー温度推定部３０１は、次のようにして加圧ローラー６３の周面の現在温度Ｔｘを推定して、推定した温度を吸水制御部７ｅに通知する。

図９〜図１１は、加圧ローラー温度推定部３０１による温度推定制御の内容を示すフローチャートである。

図９に示すように、スタンバイ状態のときに（ステップＳ２１）、プリント要求の有無を判断する（ステップＳ２２）。スタンバイとは、上記のようにジョブ非実行時に加圧ローラー６３の回転駆動が停止されつつ定着ヒーター６４がオフされている状態である。

プリント要求があると（ステップＳ２２で「Ｙｅｓ」）、前回のプリント終了から現在までの経過時間Ｔ３とプリント終了時の推定温度Ｂに基づき加圧ローラー６３の現在温度Ａ（第１温度）を推定して保持する（ステップＳ２３）。ここで、経過時間Ｔ３は、後述のステップＳ３９でプリント終了を契機に起動されるタイマーＴｍ３が計時する時間である。推定温度Ｂは、後述のステップＳ３４、Ｓ３５、Ｓ３８の処理が実行された時点での加圧ローラー６３の推定温度Ｂであり、プリント終了時の推定温度として用いられる。現在温度Ａの推定は、次の方法で行われる。

すなわち、プリンター１は、上記のようにプリント終了に伴って定着ヒーター６４がオフされるスタンバイ状態に遷移し、スタンバイ状態でプリント要求を受け付けると、スタンバイが解除されて定着ヒーター６４がオンされるウォームアップを経てプリントが実行される構成になっている。スタンバイ状態では定着ヒーター６４がオフされ、加圧ローラー６３の温度が放熱等によりプリント終了時から徐々に低下していく。本実施の形態では、プリント終了からスタンバイ状態に遷移した以降に加圧ローラー６３の温度が単位時間に何度下がっていくかが降温率として予め実験などにより求められている。

この降温率をαとすると、経過時間Ｔ３に降温率αを乗算すれば、プリント終了時からの加圧ローラー６３の低下温度Ｔαが判るので、前回のプリント終了時の推定温度Ｂから低下温度Ｔαを差し引くと、現在の推定温度Ａを算出することができる。なお、算出された推定温度Ａを示すデータは、不図示の不揮発性の記憶部に記憶され、プリント要求があった時点における加圧ローラー６３の現在温度Ｔｘとみなして用いられる。

駆動モーター５９の駆動力により加圧ローラー６３の回転を開始するとともに、定着ヒーター６４の加熱により定着ベルト６１の加熱を開始する（ステップＳ２４）。加圧ローラー６３の回転開始に伴って定着ベルト６１の周回走行が開始される。このステップＳ２４の実行がウォームアップの開始になる。

ウォームアップの開始を契機にタイマーＴｍ１を起動してカウントを開始し（ステップＳ２５）、ウォームアップが終了したか否かを判断する（ステップＳ２６）。ウォームアップ終了の判断は、ベルト温度検出センサー６６により検出される定着ベルト６１の温度が定着温度まで昇温したことを判断することにより行われる。

ウォームアップの終了を判断すると（ステップＳ２６で「Ｙｅｓ」）、保持されている推定温度ＡとタイマーＴｍ１の現在のカウント値Ｔ１に基づき加圧ローラー６３の現在温度Ｂを推定して保持する（ステップＳ２７）。この推定は、次の方法で行われる。

すなわち、ウォームアップ中における定着ベルト６１の昇温により加圧ローラー６３の温度が単位時間に何度上がっていくかが昇温率として予め実験などにより求められている。この昇温率βを、カウント値Ｔ１（ウォームアップの開始から終了までに要した時間）に乗算すれば、加圧ローラー６３が昇温した温度Ｔβが判る。この温度Ｔβをプリント要求時の推定温度Ａ（第１温度）に加算すれば、ウォームアップ終了時における加圧ローラー６３の推定温度Ｂ（第２温度）を算出することができる。例えば、昇温率β＝７℃／秒、時間Ｔ１＝１５秒、推定温度Ａ＝２０℃であれば、推定温度Ｂ＝１２５℃になる。この推定温度Ｂを示すデータは、上記の記憶部内において推定温度Ａとは別の領域に記憶され、加圧ローラー６３の現在温度Ｔｘとみなして用いられる。

ウォームアップ終了後、温調制御に遷移されると（ステップＳ２８）、タイマーＴｍ１を停止してカウント値を０にリセットし（ステップＳ２９）、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、１枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９に到達しているか否かを判断する。この判断は、現在、用紙Ｓが給紙カセット５１から定着ニップ６９までの搬送路５３上のどの位置を搬送しているかを、搬送路５３に沿って所定の間隔を開けて設けられた複数個の用紙検出センサー（不図示）の検出結果をモニターすることにより行われる。

ウォームアップ後のプリントジョブ実行中において、１枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９に到達していることを判断すると（ステップＳ３０で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ３２に進む。一方、１枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９に到達していないことを判断すると（ステップＳ３０で「Ｎｏ」）、温度推定処理（ステップＳ３１）を実行後、ステップＳ３２に進む。温度推定処理については、後述する。

ステップＳ３２では、タイマーＴｍ２を起動してカウントを開始する。このカウント開始は、定着ニップ６９への用紙Ｓの通紙開始（用紙Ｓの搬送方向先端が定着ニップ６９に入り始めるとき）を契機に行われる。

そして、図１０に示すように、タイマーＴｍ２のカウント値Ｔ２が所定値Ｔ５（例えば１０秒）以下であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。

カウント値Ｔ２≦所定値Ｔ５であれば（ステップＳ３３で「Ｙｅｓ」）、保持している推定温度Ｂを１秒ごとに２℃減算した温度（第３温度）に更新する（ステップＳ３４）。

定着ニップ６９を通紙中の用紙Ｓに加圧ローラー６３の熱が少しずつ奪われていくことから、通紙中における加圧ローラー６３の降温率γをここでは２℃／秒として、加圧ローラー６３の推定温度Ｂを１秒単位で２℃ずつ低い温度に更新していく。

定着ニップ６９への用紙Ｓの通紙開始からの経過時間が進むに連れて１秒ごとに推定温度Ｂが更新され、その更新ごとに推定温度Ｂが上書き保存されることにより、保持している推定温度Ｂがその都度書き換わる。この書き換わった推定温度Ｂが加圧ローラー６３の現在温度Ｔｘとみなして用いられる。このことは、以降の推定温度Ｂの更新に同様に適用される。例えば、プリント動作が５秒間継続している場合、現在の推定温度Ｂは、１２５℃−（５秒×２℃／秒）＝１１５℃になる。

プリント要求が複数枚の用紙Ｓを１枚ずつ順に給紙搬送してプリントを行うジョブの場合には、１枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９を通過後、２枚目以降の各用紙Ｓも定着ニップ６９を順に通過していくことになる。

プリント終了ではない場合（ステップＳ３５で「Ｎｏ」）、給紙タイミング設定が延長されているか否かを判断する（ステップＳ３６）。給紙タイミング設定の延長とは、給送部５による用紙Ｓの給紙、搬送のタイミングを通常よりも遅らせる処理をいう。

具体的には、通常、ジョブ実行中には用紙Ｓを１枚ずつ順に一定間隔で給紙、搬送して各用紙Ｓに対するプリントを実行する。ところが、例えばある用紙Ｓに対する形成画像の画像データが膨大であるために画像処理に要する時間がかかり、その用紙Ｓに対する作像動作が通常時よりも遅れて開始される場合がある。このような作像動作の遅れが生じると、その遅れ分、給送部５による用紙Ｓの給紙、搬送タイミングも通常時よりも遅らせる必要が生じる。この遅れが給紙タイミング設定の延長になる。給紙タイミング設定の延長は、全体制御部７によりジョブ実行中に１枚の用紙Ｓごとにその用紙Ｓの給紙直前に必要か不要かが決められる。

給紙タイミング設定が延長されていないことを判断すると（ステップＳ３６で「Ｎｏ」）、ステップＳ３３に戻り、カウント値Ｔ２＞所定値Ｔ５になるまで、ステップＳ３３〜Ｓ３６を繰り返し実行する。これにより、加圧ローラー６３の推定温度Ｂが１秒ごとに２℃ずつ下がった温度に更新されていく。

プリントジョブ終了ではなく（ステップＳ３５で「Ｎｏ」）、給紙タイミング設定が延長されていない場合に（ステップＳ３６で「Ｎｏ」）、カウント値Ｔ２＞所定値Ｔ５になったことを判断すると（ステップＳ３３で「Ｎｏ」）、推定温度Ｂの更新を停止して（ステップＳ３７）、ステップＳ３５に進む。以降、プリントジョブの終了が判断されるまで、推定温度Ｂの更新が停止される。カウント値Ｔ２が所定値Ｔ５を超えると、推定温度Ｂの更新を停止するのは、次の理由による。

すなわち、１枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９に到達後、ジョブ実行中にある程度の時間を経過すると、加圧ローラー６３の降温が止まり、ある温度で安定することが予め判っている。そこで、その安定温度に至ると想定される時間（上記例では１０秒）を所定値Ｔ５として事前に設定しておき、時間Ｔ５の経過時以降では推定温度Ｂの更新を停止することで、加圧ローラー６３の推定温度Ｂがその安定温度よりも低い温度に推定されることを避けて、推定の精度を高めることができるからである。例えば、プリント動作が１１秒間継続すると、所定値Ｔ５（＝１０秒）で更新が停止されることから、推定温度Ｂは、１２５℃−（１０秒×２℃／秒）＝１０５℃になる。

プリントジョブの終了を判断すると（ステップＳ３５で「Ｙｅｓ」）、タイマーＴｍ２を停止してカウント値を０にリセットし（ステップＳ３８）、タイマーＴｍ３を起動して、次のプリント要求（ステップＳ２２）までの経過時間Ｔ３の計時を開始して（ステップＳ３９）、ステップＳ２１に戻る。なお、タイマーＴｍ３は、次のプリント要求があった時点で停止され、そのカウント値が経過時間Ｔ３としてステップＳ２３で利用される。その後、タイマーＴｍ３のカウント値が０にリセットされる。

一方、給紙タイミング設定が延長されていることを判断すると（ステップＳ３６で「Ｙｅｓ」）、タイマーＴｍ２を停止してカウント値を０にリセットし（ステップＳ４０）、タイマーＴｍ１を起動して、給紙タイミング設定の延長開始からの経過時間のカウントを開始する（ステップＳ４１）。そして、保持している推定温度Ｂを１秒ごとに２℃加算した温度に更新する（ステップＳ４２）。この更新は、次の理由により行われる。

すなわち、給紙タイミング設定が延長されている間でも、その延長の解除により次に給紙、搬送される用紙Ｓに対する定着を実行できるように、定着ベルト６１と加圧ローラー６３の回転と定着ベルト６１の温調制御が継続される。定着ニップ６９に用紙Ｓが通紙されていない状態なので、上記の空回転動作になり、定着ベルト６１の熱が加圧ローラー６３に伝わって、空回転中に加圧ローラー６３の温度が徐々に上がっていく。この加圧ローラー６３の温度の昇温率をここでは２℃／秒として、加圧ローラー６３の推定温度Ｂを１秒単位で２℃ずつ高い温度に更新するものである。

例えば、プリントジョブの実行中において、１枚目の用紙Ｓの次に通紙されるべき２枚目の用紙Ｓに対して給紙タイミング設定の延長が適用された場合、１枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９を抜けた時点の推定温度Ｂ（第４温度）を基準に１秒単位で２℃ずつ高い温度に更新されていく。この更新は、推定温度Ｂが後述の上限Ｔｃに至った後を除き、当該延長が解除されて２枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９に到達するまでの間、継続される。具体的に、１枚目の用紙Ｓが定着ニップ６９を抜けた時点における推定温度Ｂを１２５℃、延長開始時から現在までの経過時間を１０秒とすると、１０秒経過時の推定温度Ｂ（第５温度）は１４５℃に更新される。

推定温度Ｂが上限Ｔｃに達していないか否かを判断する（ステップＳ４３）。ここで、上限Ｔｃは、空回転中に加圧ローラー６３の温度が上昇すると想定したときの最高値である。加圧ローラー６３の周面のうち、周方向に定着ベルト６１との圧接位置である定着ニップ６９以外のほとんどの領域が周囲空間に接しており、加圧ローラー６３の回転中に放熱が促進される。このため、加圧ローラー６３の温度は、定着ベルト６１の温度（＝定着温度）までは上がらず、大体、１０℃程度低い温度に落ち着くことが予め判っている。そこで、本実施の形態では、上限Ｔｃが１６０℃に予め設定されている。

推定温度Ｂ＜上限Ｔｃであることを判断すると（ステップＳ４３で「Ｙｅｓ」）、給紙再開、つまり給紙タイミング設定の延長が解除されたか否かを判断する（ステップＳ４４）。給紙再開ではないことを判断すると（ステップＳ４４で「Ｎｏ」）、ステップＳ４２に戻る。推定温度Ｂ＜上限Ｔｃであり、給紙再開でもない場合、ステップＳ４２〜Ｓ４４が繰り返し実行され、推定温度Ｂが１秒間に２℃ずつ上がった温度に更新されていく。

推定温度Ｂ≧上限Ｔｃになったことを判断すると（ステップＳ４３で「Ｎｏ」）、推定温度Ｂの更新を停止して（ステップＳ４５）、ステップＳ４４に進む。以降、給紙再開が判断されるまで、推定温度Ｂの更新が停止される。例えば、給紙タイミングの延長開始時の推定温度Ｂが１２５℃、延長開始から現在までの経過時間が５０秒とすると、推定温度Ｂが上限Ｔｃに達した以降は、更新が停止されるので、推定温度Ｂが１６０℃になる。

給紙再開を判断すると（ステップＳ４４で「Ｙｅｓ」）、タイマーＴｍ１を停止してカウント値を０にリセットし（ステップＳ４６）、ステップＳ３０に戻る。

図１１は、温度推定処理（ステップＳ３１）のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。同図に示すようにタイマーＴｍ１を起動してカウントを開始する（ステップＳ５１）。そして、保持している推定温度Ｂを１秒ごとに２℃加算した温度に更新する（ステップＳ５２）。この更新は、上記のステップＳ４２における給紙タイミング設定の延長の場合と同様に、空回転時の加圧ローラー６３の昇温に対応するために実行される。

すなわち、温度推定処理（ステップＳ３１）は、図９に示すステップＳ３０において用紙Ｓが定着ニップ６９に到達していないと判断された場合に実行されるが、その用紙Ｓに対する定着を実行できるように定着ベルト６１と加圧ローラー６３の回転と定着ベルト６１の温調制御が継続される（空回転）。この空回転中に加圧ローラー６３の温度が徐々に上がっていく。この加圧ローラー６３の昇温率をここでは２℃／秒として、加圧ローラー６３の推定温度Ｂを１秒単位で２℃ずつ高い温度に更新する。

推定温度Ｂが上限Ｔｃに達していないか否かを判断する（ステップＳ５３）。この上限Ｔｃは、上記のステップＳ４３における上限Ｔｃと同じ温度である。

推定温度Ｂ＜上限Ｔｃであることを判断すると（ステップＳ５３で「Ｙｅｓ」）、定着ニップ６９に用紙Ｓが到達しているか否かを判断する（ステップＳ５４）。未だ到達していないことを判断すると（ステップＳ５４で「Ｎｏ」）、ステップＳ５２に戻る。

推定温度Ｂ＜上限Ｔｃであり、定着ニップ６９に用紙Ｓが到達していない場合、ステップＳ５２〜Ｓ５４が繰り返し実行され、推定温度Ｂが１秒間に２℃ずつ上がった温度に更新されていく。

推定温度Ｂ≧上限Ｔｃになったことを判断すると（ステップＳ５３で「Ｎｏ」）、推定温度Ｂの更新を停止して（ステップＳ５５）、ステップＳ５４に進む。以降、定着ニップ６９への用紙Ｓの到達が判断されるまで、推定温度Ｂの更新が停止される。

定着ニップ６９に用紙Ｓが到達していることを判断すると（ステップＳ５４で「Ｙｅｓ」）、タイマーＴｍ１を停止してカウント値を０にリセットし（ステップＳ５６）、ステップＳ３２に戻る。

上記のようにジョブ実行中における加圧ローラー６３の現在温度Ｔｘを、用紙Ｓが定着ニップ６９を通過中や通過していないときなどの時点時点で推定、更新することにより、ローラー温度検出センサー２０２を用いなくても、加圧ローラー６３の昇温による生じる用紙Ｓの搬送スリップを防止でき、ローラー温度検出センサー２０２を備える構成よりも低コスト化を実現できる。

〔実施の形態５〕
上記実施の形態３では、吸水ローラー６７の周面をクリーニングすることについて特に言及していなかったが、本実施の形態５では、そのクリーニングを所定の条件が満たされた場合に実行する構成としており、この点で実施の形態３と異なっている。

図１２は、実施の形態５に係る定着部６の構成と制御の仕組みを示す図である。

同図に示すように定着部６には、クリーニングブレード５０１が設けられている。

クリーニングブレード５０１は、加圧ローラー６３から離間した状態の吸水ローラー６７の周面をクリーニングするクリーニング部材であり、耐熱性を有するシリコーンゴムで構成され、不図示の金属製の保持部材により、離間位置に停止している吸水ローラー６７の周面と接触する接触位置（実線で示す位置）と離間する離間位置（破線で示す位置）との間を移動自在に定着部６のフレームに支持されている。

クリーニングブレード５０１の接触位置と離間位置間の切り換えは、クリーニング接離機構５０２とこれを制御するクリーニング制御部７ｆが担当する。

クリーニング接離機構５０２は、例えば、上記の吸水ローラー接離機構２２０と同様のカム機構が用いられる。なお、クリーニングブレード５０１の位置を切り換え可能な機構であれば良く、例えば直動モーターを用いることもできる。

クリーニング制御部７ｆは、過去から現在までの間にプリントされた用紙Ｓの累積枚数（累積プリント枚数）を記憶している累積プリント枚数記憶部７ｉを有し、現に記憶されている累積プリント枚数Ｐａの大きさに基づき、クリーニングブレード５０１を離間位置と接触位置のいずれに位置させるかを判断し、その判断した位置をクリーニング接離機構５０２に指示する。クリーニング接離機構５０２は、クリーニング制御部７ｆから指示された位置にクリーニングブレード５０１を移動させる。

このようにクリーニングブレード５０１を離間位置と接触位置とに切り換え可能にするのは、次の理由による。

すなわち、金属ローラー２０１は、加圧ローラー６３の周面に常時接触しながら回転しており、金属ローラー２０１の周面には、定着ニップ６９を通過する用紙Ｓから加圧ローラー６３を介して金属ローラー２０１に移って来たトナー粒子や紙粉などが付着していることが多い。このトナー粒子などが接触位置Ｒを介して吸水ローラー６７の周面に長期間に亘って少しずつ移っていくに伴って、吸水ローラー６７の周面上に蓄積されていく。

吸水ローラー６７の周面上に蓄積されたトナー粒子などの量が多くなると、吸水ローラー６７の周面がトナー粒子などで覆われたようになり、吸水ローラー６７の吸水機能が低下してしまう。

吸水ローラー６７の周面に蓄積されたトナー粒子などをクリーニングブレード５０１で掻き取って除去すれば、吸水機能を維持できるが、吸水ローラー６７の周面に常時、クリーニングブレード５０１を接触させておくと、吸水ローラー６７の周面とクリーニングブレード５０１の両方が徐々に摩耗していき、短寿命化に繋がるおそれが生じる。

定着ニップ６９を通過した用紙Ｓの累積枚数が多くなるほど、定着ニップ６９から加圧ローラー６３、金属ローラー２０１を介して吸水ローラー６７の周面に移って蓄積されるトナー粒子や紙粉などの量が多くなり、吸水機能の低下が進むことになる。

そこで、本実施の形態では、累積プリント枚数Ｐａが所定枚数Ｐｂに達するまでの間には、クリーニングブレード５０１を吸水ローラー６７から離間させ、所定枚数Ｐｂに達すると、離間位置に位置する吸水ローラー６７の周面にクリーニングブレード５０１を接触させてクリーニングするクリーニング制御を実行する。これにより、吸水ローラー６７とクリーニングブレード５０１の長寿命化を図りつつ、吸水ローラー６７の吸水機能の維持が可能になる。

図１３、図１４は、クリーニング制御部７ｆによるクリーニング制御の内容を示すフローチャートである。

図１３に示すように、スタンバイ状態のときにプリント要求があり（ステップＳ７１、Ｓ７２で「Ｙｅｓ」）、プリント動作が行われると（ステップＳ７３）、定着ニップ６９を通過する用紙Ｓの枚数（プリント枚数）Ｑａをカウントする（ステップＳ７４）。定着ニップ６９を用紙Ｓが通過したことの判断は、例えば搬送路５３上において定着ニップ６９よりも用紙搬送方向下流側に用紙Ｓを検出する用紙検出センサーを配置して、そのセンサーによる用紙Ｓの有無の検出結果に基づき行うことができる。

プリント終了までの間、プリント枚数Ｑａのカウントを継続し（ステップＳ７３〜Ｓ７５）、プリント終了を判断すると（ステップＳ７５で「Ｙｅｓ」）、現在の累積プリント枚数Ｐａに、カウントしたプリント枚数Ｑを加算した値を新たな累積プリント枚数Ｐａとして更新する（ステップＳ７６）。ここでは、累積プリント枚数記憶部７ｉに現に記憶されている累積プリント枚数Ｐａが新たな累積プリント枚数Ｐａの値に上書き保存される。

更新後（現在）の累積プリント枚数Ｐａが所定枚数Ｐｂ以上であるか否かを判断する（ステップＳ７７）。この所定枚数Ｐｂは、吸水ローラー６７の吸水機能が搬送スリップを生じさせる程度まで低下していないと想定される累積プリント枚数Ｐａの範囲の上限値、例えば１００００枚として予め実験などにより決められる。

累積プリント枚数Ｐａ＜所定枚数Ｐｂであれば（ステップＳ７７で「Ｎｏ」）、ステップＳ７１に戻って、ステップＳ７１以降の処理を実行する。

プリント終了後に累積プリント枚数Ｐａ≧所定枚数Ｐｂになっていれば（ステップＳ７７で「Ｙｅｓ」）、プリント許否フラグを１に設定する（ステップＳ７８）。ここで、プリント許否フラグとは、外部の端末装置などからのプリント要求を受け付けた場合に、そのプリントの実行を許可するか禁止するかを示すフラグであり、「０」が許可、「１」が禁止を示している。プリント許否フラグを１に設定して、プリント実行を禁止するのは、プリントの非実行中に吸水ローラー６７のクリーニング制御を実行するためである。なお、プリント終了後なので、吸水ローラー６７はホーム位置である離間位置に戻っている。

定着ヒーター６４の加熱により定着ベルト６１の加熱を開始後、温調制御を実行し（ステップＳ７９）、加圧ローラー６３の回転を開始する（ステップＳ８０）。加圧ローラー６３の回転により、離間位置に位置する吸水ローラー６７に金属ローラー２０１を介して加圧ローラー６３の回転力が伝達されて、吸水ローラー６７が金属ローラー２０１に従動回転する。

吸水ローラー６７のクリーニング制御の実行に際し定着ベルト６１の温調制御を行うのは、吸水ローラー６７をある程度の温度まで昇温させることにより、吸水ローラー６７の周面に蓄積されているトナー粒子を軟化または溶融させて、クリーニングブレード５０１で掻き取り易くするためである。本実施の形態では、画像形成に供されるトナーの軟化点が例えば７５℃〜１１０℃の範囲内のものが用いられる。なお、トナーの軟化点は、例えば「フローテスターＣＦＴ−５００」（（株）島津製作所社製）により測定することができ、特許第４９２３８１９号公報や第５２９３２７４号公報などに詳しい。

そして、加圧ローラー６３の温度Ｔｆを取得する（ステップＳ８１）。加圧ローラー６３の温度Ｔｆが所定温度Ｔｇ（例えば１３０℃）以上になると（ステップＳ８２で「Ｙｅｓ」）、クリーニングブレード５０１を離間位置から接触位置に切り換えて、吸水ローラー６７の周面に圧接させる（ステップＳ８３）。なお、この圧接の時点では、プリントが終了しているので、吸水ローラー６７は、ホーム位置である離間位置に位置している。

所定温度Ｔｇは、吸水ローラー６７の周面に蓄積されているトナー粒子が軟化するのに必要な温度として予め実験などにより決められる。本実施の形態では、加圧ローラー６３の温度Ｔｆが１３０℃まで昇温すると、吸水ローラー６７の周面温度が約１００℃程度まで上昇するようになっており、吸水ローラー６７の周面に蓄積されているトナー粒子が軟化溶融した状態になってクリーニングブレード５０１による掻き取りが行われ易くなる。

クリーニングブレード５０１の吸水ローラー６７の周面への圧接開始からタイマーＴｍ４を起動してカウントを開始させる（ステップＳ８４）。そのカウント値Ｔ４が所定値Ｔ６に達すると（ステップＳ８５で「Ｙｅｓ」）、クリーニングブレード５０１を接触位置から離間位置に切り換えて、吸水ローラー６７の周面から離間させる（ステップＳ８６）。所定値Ｔ６は、クリーニングブレード５０１が吸水ローラー６７の周面に圧接してから離間するまので間の時間に相当し、クリーニングブレード５０１による吸水ローラー６７の周面のクリーニング時間になる。時間Ｔ６は、クリーニングブレード５０１が吸水ローラー６７の周面に圧接してから吸水ローラー６７が１回転以上、回転するのに要する時間、例えば５秒などが予め実験などにより決められる。

タイマーＴｍ４を停止してカウント値を０にリセットし（ステップＳ８７）、定着ベルト６１の加熱を停止後、加圧ローラー６３の回転を停止させ（ステップＳ８８）、累積プリント枚数記憶部７ｉに現に記憶されている累積プリント枚数Ｐａを０にリセットした後（ステップＳ８９）、プリント許否フラグを０に設定し直して（ステップＳ９０）、ステップＳ７１に戻る。プリント許否フラグが０に設定されることによりプリントの実行が許可され、以降、要求されたプリントが実行される。

このように累積プリント枚数Ｐａが所定枚数Ｐｂに達する度に、クリーニングブレード５０１による吸水ローラー６７の周面のクリーニングが１回実行されるので、吸水ローラー６７の吸水機能の維持による搬送スリップを防止でき、クリーニングブレード５０１が吸水ローラー６７の周面に常時圧接される構成よりもクリーニングブレード５０１と吸水ローラー６７を長寿命化できる。

上記では、吸水ローラー６７が離間位置に位置しているときに加圧ローラー６３の回転力で吸水ローラー６７を従動回転させるとしたが、これに限られず、例えば駆動モーター２１０を動作させて吸水ローラー６７を回転駆動させる構成をとることもできる。

また、吸水ローラー６７の周面をクリーニングするクリーニング部材としてクリーニングブレード５０１を用いるとしたが、クリーニング可能なものであればブレード状のものに限られず、例えば棒状のローラーを用いることもできる。なお、クリーニングブレード５０１と吸水ローラー６７との接触による摩耗が吸水機能や寿命にほとんど影響を与えないような場合には、クリーニングブレード５０１が吸水ローラー６７の周面に常時接触する構成をとることもできる。

〔実施の形態６〕
上記実施の形態５では、吸水ローラー６７の周面をクリーニングするクリーニングブレード５０１を設ける構成例を説明したが、本実施の形態６では、クリーニングブレード５０１を設けずに、吸水ローラー６７の周面のクリーニングを簡易的に行える構成としており、この点で実施の形態５と異なっている。

図１５は、実施の形態６に係る定着部６の構成と制御の仕組みを示す図である。

同図に示すように定着部６には、クリーニングブレードが設けられておらず、吸水ローラー６７は、実施の形態５のものよりも周面が柔らかい弾性材料が用いられている。また、吸水ローラー６７を金属ローラー２０１に近づく方向に押し付けて圧接する付勢力を付与するバネなどの付勢手段（不図示）が設けられており、金属ローラー２０１との接触位置Ｒにおける吸水ローラー６７のローラー部分６７ｂでは、金属ローラー２０１の周面に沿って凹状に窪んだ形状になっている。

また、クリーニング制御部７ｊが、クリーニング制御の際に、加圧ローラー６３を回転駆動させる駆動モーター５９の回転を制御する構成になっている。

図１６は、クリーニング制御部７ｊによるクリーニング制御の内容を示すフローチャートであり、このクリーニング制御は、不図示のメインルーチンから一定の時間間隔ごと（例えば１秒ごと）にコールされることにより繰り返し実行される。

同図に示すように、累積プリント枚数Ｐａが所定枚数Ｐｂ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。Ｐａ＜Ｐｂの場合（ステップＳ１０１で「Ｎｏ」）、クリーニング制御が不要として、リターンする。

Ｐａ≧Ｐｂの場合（ステップＳ１０１で「Ｙｅｓ」）、クリーニング制御が必要として、ステップＳ１０２以降において、プリントの非実行中にクリーニング制御を実行する。

まず、プリント要求があった場合（ステップＳ１０２で「Ｙｅｓ」）、プリント動作が行われ（ステップＳ１０３）、プリント終了を判断すると（ステップＳ１０４で「Ｙｅｓ」）、リターンする。

この後、クリーニング制御を再度実行したときに、プリント要求がないときには（ステップＳ１０２で「Ｎｏ」）、現在の加圧ローラー６３の温度Ｔｆを取得し（ステップＳ１０５）、加圧ローラー６３の温度Ｔｆが所定温度Ｔｊよりも低いか否かを判断する（ステップＳ１０６）。所定温度Ｔｊは、例えば４０℃であり、トナー粒子が固形化する（溶融または軟化しない）範囲の温度、具体的にはトナーの軟化点（例えば７５℃程度）よりも所定値（例えば３５℃）低い温度である。

Ｔｆ≧所定温度Ｔｊであれば（ステップＳ１０６で「Ｎｏ」）、リターンする。この後、クリーニング制御を再度実行したときに、Ｔｆ＜所定温度Ｔｊであるが（ステップＳ１０６で「Ｙｅｓ」）、スタンバイ状態でなければ（ステップＳ１０７で「Ｎｏ」）、リターンする。

Ｔｆ＜所定温度Ｔｊであり（ステップＳ１０６で「Ｙｅｓ」）、スタンバイ状態であれば（ステップＳ１０７で「Ｙｅｓ」）、クリーニング処理（ステップＳ１０８）を実行して、リターンする。

図１７は、クリーニング処理（ステップＳ１０８）のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。同図に示すように、スタンバイ状態において（ステップＳ１１１）、プリント許否フラグを１に設定する（ステップＳ１１２）。なお、スタンバイ状態（プリント終了後）なので、定着ヒーター６４がオフ（加熱停止）、加圧ローラー６３が駆動停止しており、吸水ローラー６７がホーム位置である離間位置に戻っている。

駆動モーター５９を制御して加圧ローラー６３の回転を開始させる（ステップＳ１１３）。加圧ローラー６３の回転により、離間位置に位置する加圧ローラー６３も回転を開始するが、この回転開始直前の停止時点では、加圧ローラー６３の温度Ｔｆが所定温度Ｔｊ、例えば４０℃よりも低く、吸水ローラー６７の温度は、所定温度Ｔｊよりも低い低温になっている。

加圧ローラー６３の回転停止中かつ低温の吸水ローラー６７の周面のうち、図１５に示すように金属ローラー２０１との接触位置Ｒにおける周面部分６７ｂでは、凹状に窪んだ形状になっている。この凹状に窪んだ周面部分６７ｂの周方向両端部６７ｄ，６７ｅでは、円周とは異なる凸状に角張った形状に変形している。

現在、吸水ローラー６７の温度が低温であることから、吸水ローラー６７の周面に蓄積されているトナー層は、軟化または溶融状態ではなく、周面部分６７ｂに蓄積されているトナー層が凹状に窪んだ形状で固まった状態になっており、周方向両端部６７ｄ，６７ｅに蓄積されているトナー層が凸状に角張った形状で固まった状態になっている。

このような状態で、吸水ローラー６７の回転が開始されると、吸水ローラー６７の周面のうち、回転開始直前に金属ローラー２０１と接していた周面部分６７ｂと両端部６７ｄ、６７ｅの形状が回転開始に伴って変形し始める。

この変形に伴って、その周面部分６７ｂと両端部６７ｄ、６７ｅに蓄積されていたトナー層もその周面部分６７ｂと両端部６７ｄ、６７ｅと同様の形状に変形しようとするが、トナー層は、その時点では固着しており、吸水ローラー６７のように柔らかくない。このためトナー層は、吸水ローラー６７の変形に追随できず、吸水ローラー６７の回転力が吸水ローラー６７の周面からトナー層を剥がすせん断力になり、吸水ローラー６７の周面からトナー層が剥がれ落ちる。これが、吸水ローラー６７のクリーニングになる。

加圧ローラー６３の回転開始からタイマーＴｍ５を起動してカウントを開始させる（ステップＳ１１４）。そのカウント値が所定値、ここでは１０秒に達すると（ステップＳ１１５で「Ｙｅｓ」）、加圧ローラー６３の回転を停止させる（ステップＳ１１６）。これにより、吸水ローラー６７のクリーニングが１０秒間実行されることになる。

続いて、タイマーＴｍ５を停止してカウント値を０にリセットし（ステップＳ１１７）、現在の累積プリント枚数Ｐａを０にリセットした後（ステップＳ１１８）、プリント許否フラグを０に設定し直して（ステップＳ１１９）、リターンする。

このようにクリーニングブレードを設けなくても、吸水ローラー６７の周面のクリーニングを実行することができる。クリーニングにより吸水ローラー６７の周面から剥がれ落ちたトナー粒子が金属ローラー２０１の周面に付着していた場合、次回のジョブ実行時に定着ベルト６１が加熱されつつ加圧ローラー６３が回転すると、金属ローラー２０１から加圧ローラー６３に移り、加圧ローラー６３の熱により溶融または軟化した状態で定着ニップ６９を通過する用紙Ｓの裏面Ｓｂに移り、肉眼では判別できない程度の汚れとして排出される。

上記では、離間位置に位置する吸水ローラー６７が加圧ローラー６３に従動回転するとしたが、これに限られず、例えば駆動モーター２１０の駆動力により吸水ローラー６７を回転駆動させる構成とすることもできる。吸水ローラー６７が加圧ローラー６３に従動回転する構成でも、駆動モーター２１０の駆動力により回転駆動される構成でも、クリーニング制御部７ｊが、加圧ローラー温度Ｔｆ＜所定温度Ｔｊの関係を満たす低温時に、定着ヒーター６４（加熱手段）による加熱を停止しつつ吸水ローラー６７を回転させることで吸水ローラー６７の周面をクリーニングするクリーニング制御手段として機能する。

なお、クリーニング性能は、クリーニングブレード５０１で直接、吸水ローラー６７の周面上のトナー粒子などを掻き取る構成の方が良いので、本実施の形態６では、吸水ローラー６７の周面が弾性体、具体的には金属ローラー２０１への圧接により金属ローラー２０１の周面の円弧形状に沿って窪んだ形状に変形する柔らかい材料（金属ローラー２０１の周面よりも剛性が低い材料）で形成され、低温時にトナー層が凸状に角張った形状で固まり、吸水ローラー６７の回転開始によりその固まったトナー層が割れて周面から剥がれ落ちるような構成に適用できる。

（変形例）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。

（１）上記実施の形態では、吸水ローラー６７に含まれる水分を加熱により蒸発させるとしたが、蒸発（気化）させることが可能であれば、加熱に限られない。例えば、吸水ローラー加熱部６８に代えて、吸水ローラー６７の周面、具体的には図３に示す位置ＨとＧの間の領域Ｑに風を吹き付ける送風機（ブロワ―）を蒸発手段として配置する構成をとることもできる。

また、吸水ローラー６７の周面のうち加熱する領域または風を吹き付ける領域は、領域Ｑに限られない。例えば、吸水ローラー６７が加圧ローラー６３に接する接触位置Ｐから１８０°回転した位置（接触位置Ｐから半回転した位置）としたり、その位置から回転方向に接触位置Ｐまでの領域内のいずれかの部分としたりすることもできる。吸水ローラー６７が１回転する間において接触位置Ｐで加圧ローラー６３の周面上に付着している水分を吸収してから半回転するまでの間にその水分を自然蒸発させ、半回転後に加熱または風を吹き付けることで蒸発をより促進することができる。

（２）上記実施の形態では、定着回転体としての定着ベルト６１を挟んでベルト周回経路の内側に、定着ベルト６１を加熱する加熱手段としての定着ヒーター６４を配置するとともに、ベルト周回経路の外側に、定着ベルト６１に圧接する加圧回転体としての加圧ローラー６３を配置する構成例を説明したが、これに限られない。加熱手段により加熱される定着回転体とこれに圧接する加圧回転体との間に形成される定着ニップに記録シートを通過させて、当該記録シート上の未定着画像を熱定着する定着装置であれば良い。

例えば、定着ベルト６１に代えて定着ローラーを用いる構成とすることができる。また、加圧ローラー６３を駆動側、定着ベルト６１を従動側としたが、これに限られない。例えば、定着ベルト６１を駆動側、加圧ローラー６３を従動側とした場合に搬送スリップが生じるような構成であれば適用できる。

さらに、定着ヒーター６４に代えて、定着ベルト６１に電磁誘導発熱層を設けつつ定着ベルト６１の周辺に励磁コイルを配置し、励磁コイルから発する磁束により定着ベルト６１の電磁誘導発熱層を発熱させる電磁誘導加熱方式をとることもできる。さらに、加圧ローラー６３に代えてベルト状の加圧回転体を用いることもでき、また、加圧回転体側にもこれを加熱するヒーターなどの熱源が設けられていても良い。

また、吸水回転体として、芯金６７１に吸水層６７２が設けられてなる吸水ローラー６７を設ける構成例を説明したが、これに限られず、例えば吸水層６７２を有するベルト状の回転体を吸水回転体として用いる構成をとることもできる。

（３）上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラープリンターに適用した場合の例を説明したが、これに限られず、定着装置およびこれを備える画像形成装置一般に適用できる。画像形成装置としては、カラー画像形成を実行可能なものやモノクロ画像形成のみが実行可能なものに適用でき、またプリンターに限られず、例えば複写機、ファクシミリ装置、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の画像形成装置に適用できる。

各部材の材料や大きさ、上記の温度、湿度、時間などの各数値は一例であり、装置構成に応じて適した材料、温度、湿度、時間等が予め決められる。

また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしてもよい。本発明の効果を得られる範囲で、定着部などの各部の機構や各部材を別の機構や別の形状の部材に代えて適用することとしても良い。

本発明は、記録シート上のトナー像などの未定着画像を熱定着する定着装置に広く適用することができる。

１プリンター
６定着部
７全体制御部
７ｅ吸水制御部
７ｆ，７ｊクリーニング制御部
７ｈ印字率取得部
６１定着ベルト
６３加圧ローラー
６４定着ヒーター
６７吸水ローラー
６８吸水ローラー加熱部
６９定着ニップ
２０１金属ローラー
２０２ローラー温度検出センサー
２０３環境センサー
２２０吸水ローラー接離機構
３０１加圧ローラー温度推定部
５０１クリーニングブレード
５０２クリーニング接離機構
６８１蒸発用ヒーター
Ｓ記録シート

Claims

加熱手段により加熱される定着回転体とこれに圧接する加圧回転体との間に形成される定着ニップに記録シートを通過させて、当該記録シート上の未定着画像を熱定着する定着装置であって、
前記加圧回転体の周面に接触しつつ回転する、吸水性を有する吸水回転体と、
前記吸水回転体に吸水されている水分を蒸発させる蒸発手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
前記蒸発手段は、前記吸水回転体の周面に熱を付与する熱源を含むことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記熱源は、前記加圧回転体の周面と前記吸水回転体の周面の両方に接触しつつ回転する金属ローラーであることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
前記加圧回転体の回転方向において前記吸水回転体と前記金属ローラーとがこの順に隣接配置されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
前記加圧回転体の回転方向において前記金属ローラーと前記吸水回転体とがこの順に隣接配置されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
前記吸水回転体の回転方向は、前記加圧回転体の周面と接触している第１位置で前記加圧回転体とは逆方向であり、
前記金属ローラーの回転方向は、前記加圧回転体の周面と接触している第２位置で前記加圧回転体と同方向であることを特徴とする請求項４または５に記載の定着装置。
前記加圧回転体と前記金属ローラーと前記吸水回転体のうち、前記加圧回転体の周面の離型性が最も優れており、前記吸水回転体の周面の離型性が最も劣っていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
前記蒸発手段は、前記吸水回転体の周面に風を当てるブロワーであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記加圧回転体と前記吸水回転体とが離間する離間状態から接触する接触状態に切り換え可能な切換手段と、
吸湿している記録シートが前記定着ニップを通過する際に当該記録シートに含まれている水分が蒸発して前記加圧回転体の周面に水滴が付着する状態になると想定される所定条件が満たされると、前記切換手段に、前記加圧回転体と前記吸水回転体とを前記離間状態から前記接触状態に切り換えさせる切換制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の定着装置。
前記所定条件は、
装置周辺または装置内が所定温度以上かつ所定湿度以上の高温高湿環境であること、前記加圧回転体の温度が一定値以上の高温になったこと、および、前記記録シートに定着すべき未定着画像の印字率が所定値以上であることの少なくとも一つであることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
前記定着回転体と前記加圧回転体を回転させる駆動手段と、
前記定着回転体の温度を検出する検出手段と、
前記駆動手段と前記加熱手段を制御して、ジョブの実行指示を受け付ける前には、前記定着回転体と前記加圧回転体の回転を停止させつつ前記加熱手段の加熱を停止させるスタンバイになり、ジョブの実行指示を受け付けると前記スタンバイから、前記定着回転体を定着に要する定着温度に至るまで昇温させるウォームアップに遷移し、前記ウォームアップ終了後には前記定着回転体の温度を前記定着温度に維持しつつ前記定着回転体と前記加圧回転体を回転させてジョブを実行し、ジョブ終了に伴って前記スタンバイ状態に戻る状態制御手段と、
前記加圧回転体の温度を推定する推定手段と、をさらに備え、
前記所定条件には、前記加圧回転体の温度が一定値以上の高温になったことが含まれ、
前記推定手段は、
ジョブの実行指示を受け付けた時点では、前回のジョブ終了時から現在までの経過時間と前記ジョブ終了時における前記加圧回転体の推定温度とに基づき前記加圧回転体の現在の温度を第１温度として推定し、
前記ウォームアップ終了時では、前記ウォームアップ中における前記加圧回転体の単位時間当たりの昇温率を前記ウォームアップの開始から終了までに要した時間に乗算した温度と、前記第１温度とを足し合わせた第２温度を前記加圧回転体の現在の温度と推定し、
前記ウォームアップ後のジョブ実行中に前記定着ニップを第１の記録シートが通っている通紙中には、前記第２温度から、前記通紙中における前記加圧回転体の単位時間当たりの降温率を前記通紙開始からの経過時間に乗算した温度を差し引いた第３温度を前記加圧回転体の現在の温度と推定することを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
前記推定手段は、
ジョブ実行中において前記第１の記録シートが前記定着ニップを通過後、これに続く第２の記録シートが前記定着ニップに至るまでの空回転中では、
前記第１の記録シートが前記定着ニップを抜けた時点における前記加圧回転体の推定温度を第４温度とした場合、当該第４温度に、前記空回転中における前記加圧回転体の単位時間当たりの昇温率を前記空回転開始からの経過時間に乗算した温度を足し合わせた第５温度を、前記加圧回転体の現在の温度と推定することを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
前記吸水回転体の周面に対して接触と離間が切り換え可能なクリーニング部材と、
前記定着ニップを通過した記録シートの累積枚数が所定枚数よりも少ない場合、前記クリーニング部材を前記吸水回転体の周面から離間させ、前記累積枚数が所定枚数に達すると、前記クリーニング部材を前記吸水回転体の周面に接触させて前記吸水回転体の周面をクリーニングさせるクリーニング制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の定着装置。
前記吸水回転体を前記金属ローラーに近づく方向に付勢する付勢手段と、
前記加熱手段の加熱と前記吸水回転体の回転を制御して、前記吸水回転体の周面をクリーニングするクリーニング制御手段と、を備え、
前記未定着画像は、トナーからなるトナー像であり、
前記吸水回転体の周面は、弾性体であり、
前記クリーニング制御手段は、
前記定着ニップを通過した記録シートの累積枚数が所定枚数に達し、かつ前記加圧ローラーの周面温度が前記トナーの軟化点よりも所定値低い低温の場合、前記加熱手段による加熱を停止しつつ前記吸水回転体を回転させることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
搬送される記録シート上に形成された未定着画像を定着させる定着部を備える画像形成装置であって、
前記定着部として、請求項１〜１４のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。