特許 6729513 定着装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6729513

(24)【登録日】2020年7月6日

(45)【発行日】2020年7月22日

(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20200713BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20200713BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 505

   G03G21/00 538

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-139082(P2017-139082)

(22)【出願日】2017年7月18日

(65)【公開番号】特開2019-20592(P2019-20592A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2019年7月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100187562

【弁理士】

【氏名又は名称】沼田 義成

(72)【発明者】

【氏名】四辻 剛史

(72)【発明者】

【氏名】馬渕 紗代

【審査官】 藤井 達也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８６０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１８１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１４８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２６５７１７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １３／００−１５／３６

Ｇ０３Ｇ ２１／００−２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙に形成されたトナー像を、熱源を用いて加熱する定着部材と、
前記定着部材に接触して配置され、前記定着部材との間を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、を備え、
前記定着部材及び前記加圧部材による定着処理を行う前に、前記定着部材を所定の定着目標温度より高く超微粒子の発生温度未満である所定の予備運転温度になるまで加熱し、前記定着部材を前記予備運転温度で維持した状態で所定の予備運転時間を経過した後、前記定着部材が前記定着目標温度になるまで前記定着部材の加熱を停止する予備運転を行うことを特徴とする定着装置。

【請求項2】

前記予備運転温度は、２００℃に設定され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】

前記予備運転時間は、前記定着部材を前記予備運転温度に昇温してから前記定着部材の周辺の水蒸気量が飽和するまでの時間内に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記予備運転時間は、５秒以上６０秒以下の範囲内で設定されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。

【請求項5】

前記予備運転は、前記定着部材の周辺温度及び周辺湿度が、超微粒子を凝集し難い温湿度条件を満たす場合に行われることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の定着装置。

【請求項6】

前記温湿度条件は、前記定着部材の周辺温度が２３℃以下及び周辺湿度が５０％以下の場合に設定されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。

【請求項7】

前記定着部材の周辺の空気を排気する排気機構を更に備え、
前記予備運転において前記定着部材を加熱している間は、前記排気機構による空気の排気を停止することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の定着装置。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置を備えてい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、用紙にトナー像を定着させる定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置は、用紙上に形成されたトナー像を加熱定着させる定着装置を備える。定着装置は、トナー像を加熱する定着部材と、用紙に対してトナー像を加圧する加圧部材とを備える。定着部材は、定着ローラーや定着ベルトで構成され、ヒーター等の熱源によって加熱される。

【0003】

例えば、特許文献１の画像形成装置は、互いに圧接するように配設された定着ローラー及び加圧ローラーと、定着ローラーの内部に配設された加熱手段と、加熱手段への通電を制御することにより定着ローラーの温度を所望の温度に維持する温度制御手段とを備える。温度制御手段は、定着ローラーの温度を、定着動作中の定着温度と、定着温度よりも高い待機中の待機温度とに切り替えるもので、連続的な定着動作の終了後に定着ローラーの温度を待機温度に上昇させる場合には、段階的に温度を上昇させる。

【0004】

また、特許文献２の定着装置は、定着用回転体、加圧部材及び熱源を有し、また、多段階に予熱モードを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０８−０３６３２４号公報

【特許文献2】特開平０３−０８７８９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

定着装置では、定着部材を加熱することで、定着部材を構成するシリコンゴム等の樹脂材料から超微粒子（ＵＦＰ）が発生することがある。環境保全を考慮して、このようなＵＦＰの排出個数を減少する必要がある。しかしながら、上記した従来の画像形成装置や定着装置では、ＵＦＰの排出を全く考慮していないため、ＵＦＰの排出個数を減少することが困難である。

【0007】

そこで、本発明は上記事情を考慮し、定着部材の加熱に起因する超微粒子の排出個数を減少することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の定着装置は、用紙に形成されたトナー像を、熱源を用いて加熱する定着部材と、前記定着部材に接触して配置され、前記定着部材との間を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、を備え、前記定着部材及び前記加圧部材による定着処理を行う前に、前記定着部材を所定の定着目標温度より高く超微粒子の発生温度未満である所定の予備運転温度になるまで加熱し、前記定着部材を前記予備運転温度で維持した状態で所定の予備運転時間を経過した後、前記定着部材が前記定着目標温度になるまで前記定着部材の加熱を停止する予備運転を行うことを特徴とする。

【0009】

前記予備運転温度は、２００℃に設定されるとよい。

【0010】

前記予備運転時間は、前記定着部材を前記予備運転温度に昇温してから前記定着部材の周辺の水蒸気量が飽和するまでの時間内に設定されるとよい。前記予備運転時間は、５秒以上６０秒以下の範囲内で設定されることが望ましい。

【0011】

前記予備運転は、前記定着部材の周辺温度及び周辺湿度が、超微粒子を凝集し難い温湿度条件を満たす場合に行われるとよい。前記温湿度条件は、前記定着部材の周辺温度が２３℃以下及び周辺湿度が５０％以下であることが望ましい。

【0012】

前記定着部材の周辺の空気を排気する排気機構を更に備え、前記予備運転において前記定着部材を加熱している間は、前記排気機構による空気の排気を停止するとよい。

【0013】

本発明の画像形成装置は、上記した定着装置を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、定着部材の加熱に起因する超微粒子の排出個数を減少することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係るプリンターを概略的に示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置を示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の予備運転動作を示すフローチャートである。

【図5】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置において、予備運転動作における定着部材の温度変化を示すグラフである。

【図6】定着装置における水蒸気量と平均粒径との関係を示すグラフである。

【図7】定着装置における定着部材の温度変化パターンと、超微粒子の個数との関係を示すグラフである。

【図8】定着装置における定着部材の温度変化パターンと、超微粒子の濃度との関係を示すグラフである。

【図9】定着装置における定着部材の温度変化パターンと、ウォームアップ時間との関係を示すグラフである。

【図10】定着装置における定着部材の定着目標温度と、超微粒子の個数との関係を示すグラフである。

【図11】定着装置における予備運転時間と、水蒸気量との関係を示すグラフである。

【図12】定着装置における予備運転時間と、超微粒子の個数との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

先ず、本発明の実施形態に係るプリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照しながら説明する。説明の便宜上、図１における紙面手前側をプリンター１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれプリンター１の左側、右側、上側、下側を示している。

【0017】

プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備える。プリンター本体２の下部には、用紙を収納する給紙カセットが収容され、プリンター本体２の上面には、排紙トレイが設けられる。

【0018】

プリンター本体２の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器が排紙トレイの下方に配置され、露光器の下方には、画像形成部３が設けられる。画像形成部３には、像担持体である感光体ドラム５が回転可能に設けられる。感光体ドラム５の周囲には、帯電器と、トナーコンテナに接続された現像装置と、転写ローラーと、クリーニング装置とが、感光体ドラム５の回転方向に沿って配置される。

【0019】

プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１０が設けられる。搬送経路１０の上流端には給紙部１１が給紙カセットの近傍に設けられ、搬送経路１０の中流部には、感光体ドラム５と転写ローラーとによって構成される転写部１２が設けられる。搬送経路１０の下流部には定着装置１３が設けられ、搬送経路１０の下流端には排紙部１４が排紙トレイの近傍に設けられる。また、プリンター本体２の内部には、定着装置１３を制御する制御装置１５が備えられる。

【0020】

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。プリンター１は、外部のコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、画像形成動作を開始する。画像形成動作では、先ず、画像形成部３において、感光体ドラム５の表面が、帯電器によって帯電された後、露光器によって画像データに基づいて露光され、感光体ドラム５の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置によってトナーによりトナー像に現像される。

【0021】

一方、給紙カセットに収納された用紙は、給紙部１１によって取り出されて搬送経路１０上を搬送される。搬送経路１０上の用紙は、所定のタイミングで転写部１２へと搬送され、転写部１２によって感光体ドラム５上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置１３へと搬送され、定着装置１３によって用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１４から排紙トレイに排出される。なお、画像形成部３において、感光体ドラム５上に残留したトナーは、クリーニング装置によって回収される。

【0022】

次に、定着装置１３の構成について、図２を参照しながら説明する。図２に示すように、定着装置１３は、定着部材２０と加圧部材２１とを備える。また、定着装置１３は、駆動源２２（図３参照）、加熱温度センサー２３、環境温度センサー２４、環境湿度センサー２５及び排気機構２６を備える。定着部材２０及び加圧部材２１は、搬送経路１０を挟んで対向すると共に互いに接触して配置され、定着部材２０及び加圧部材２１の間に定着ニップＮが形成される。

【0023】

定着部材２０は、用紙の搬送方向（左右方向）と直交（交差）する用紙の幅方向（前後方向）に長い円柱状の定着ローラーで構成される。定着部材２０は、定着装置１３のフレーム（図示せず）内の上部に配置される。また、定着部材２０は、前後方向を回転軸方向として、フレームに対して回転可能に取り付けられ、加圧部材２１の回転に従動して回転する。定着部材２０は、例えば、円筒状の金属製の芯材と、芯材に周設されたシリコンゴム等の樹脂製の弾性層から構成され、弾性層はＰＦＡ等のフッ素系樹脂で離型層によって被覆される。

【0024】

定着部材２０の内部には、用紙の幅方向に亘って定着部材２０を加熱する熱源２７が備えられる。熱源２７は、例えば、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等によって構成される。熱源２７は、制御装置１５によってオン及びオフが切り換えられ、オンのときに電源（図示せず）から電力を供給されることで発熱して定着部材２０を加熱し、オフのときに電源からの電力供給が遮断されて定着部材２０の加熱を停止する。

【0025】

加圧部材２１は、用紙の幅方向に長い円柱状の加圧ローラーで構成される。加圧部材２１は、定着装置１３のフレーム（図示せず）内の下部において、例えば、定着部材２０の下方で、定着部材２０と互いの外周面が対向するように配置される。加圧部材２１は、前後方向を回転軸方向として、フレームに対して回転可能に取り付けられる。加圧部材２１の回転軸がモーター等の駆動源２２（図３参照）に接続されていて、加圧部材２１は、駆動源２２から伝達される回転駆動力によって回転する。加圧部材２１は、例えば、円柱状の金属製の芯材と、芯材に周設されたシリコンゴム等の樹脂製の弾性層から構成され、弾性層はＰＦＡ等のフッ素系樹脂で離型層によって被覆される。

【0026】

加熱温度センサー２３は、定着部材２０の外周面近傍に設けられ、定着部材２０の表面温度を検知する。環境温度センサー２４及び環境湿度センサー２５は、定着装置１３又は定着部材２０の周辺温度及び周辺湿度を検知するセンサーであり、プリンター本体２の周辺温度及び周辺湿度を検知するためにプリンター１が備えるセンサーを利用してもよい。排気機構２６は、定着部材２０の周辺の空気、例えば、定着装置１３のフレーム（図示せず）内の空気を外部に排出するファンやダクトを備えた機構であり、プリンター本体２の内部の空気を排出するためにプリンター１が備える機構を利用してもよい。

【0027】

次に、定着装置１３を制御する制御装置１５の電気的な構成について図３を参照しながら説明する。制御装置１５は、ＣＰＵ等で構成され、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置１６に接続されている。なお、制御装置１５及び記憶装置１６として、プリンター１の各部を統括制御するメイン制御装置及びメイン記憶装置が適用されてもよい。

【0028】

制御装置１５は、記憶装置１６に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御装置１５に接続された各部を制御する。例えば、制御装置１５は、駆動源２２、加熱温度センサー２３、環境温度センサー２４、環境湿度センサー２５、排気機構２６及び熱源２７に接続されている。制御装置１５は、定着装置１３による定着処理や定着処理前の予備運転等の各種機能を制御する。

【0029】

次に、定着装置１３による定着処理について説明する。定着処理を行う場合、制御装置１５は、熱源２７を制御して定着部材２０を加熱する。このとき、制御装置１５は、定着部材２０の温度を加熱温度センサー２３によって監視していて、定着部材２０の温度が立ち上げ開始温度Ｔ０から所定の定着目標温度Ｔ１（図５参照）に到達するまで、熱源２７の加熱を継続する。

【0030】

定着部材２０の温度が定着目標温度Ｔ１に到達すると、制御装置１５は、熱源２７の加熱と停止とを切り換えることによって、定着部材２０の温度を定着目標温度Ｔ１に維持する。なお、定着装置１３の定着処理中では、制御装置１５は、排気機構２６を稼働して、定着部材２０の周辺の空気を外部へと排出することで、定着部材２０の周辺の異物（例えば、超微粒子（ＵＦＰ））や水蒸気を除去し、定着処理での画像不良を抑制することができる。

【0031】

次に、定着装置１３による予備運転について図４及び図５を参照しながら説明する。定着装置１３は、プリンター１の起動後、所定の温湿度条件を満たす場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、定着処理を行う前に、予備運転を行う。温湿度条件として、例えば、定着装置１３又は定着部材２０の周辺温度が２３℃以下で、且つ定着装置１３又は定着部材２０の周辺湿度が５０％以下である超微粒子を凝集し難い場合が設定される。制御装置１５は、温湿度条件を判定するために、定着装置１３又は定着部材２０の周辺温度及び周辺湿度を環境温度センサー２４及び環境湿度センサー２５によって監視している。

【0032】

予備運転では、先ず、制御装置１５は、熱源２７を制御して定着部材２０を加熱する（ステップＳ２）。このとき、制御装置１５は、定着部材２０の温度を加熱温度センサー２３によって監視していて、図５に示すように、定着部材２０の温度が立ち上げ開始温度Ｔ０から、定着目標温度Ｔ１より高く超微粒子の発生温度（例えば、２００℃を超える温度）未満である所定の予備運転温度Ｔ２（例えば、２００℃、図５参照）に到達するまで、熱源２７の加熱を継続する。なお、定着装置１３の予備運転中では、制御装置１５は、排気機構２６の稼働を停止して、定着装置１３の周辺の空気の外部への排出を停止する（ステップＳ３）。

【0033】

そして、制御装置１５は、定着部材２０の温度が予備運転温度Ｔ２に到達すると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、熱源２７の加熱と停止とを切り換えることによって、図５に示すように、所定の予備運転時間ｔ（例えば、５〜６０秒）の間、定着部材２０の温度を予備運転温度Ｔ２に維持する（ステップＳ５）。このとき、定着部材２０の周辺温度が十分に上昇することにより、定着部材２０の周辺の水蒸気量が上昇する。なお、排気機構２６の稼働停止により、水蒸気量はより効率良く上昇する。この水蒸気量の上昇により、定着部材２０の周辺の超微粒子が凝集し易くなる。そして、超微粒子が凝集することで、超微粒子の個数が減少する。

【0034】

また、制御装置１５は、定着部材２０を予備運転温度Ｔ２で維持した状態で予備運転時間ｔを経過した後（ステップＳ６：ＹＥＳ）、図５に示すように、定着部材２０の温度が定着目標温度Ｔ１になるまで、熱源２７による定着部材２０の加熱を停止する（ステップＳ７）。そして、定着部材２０の温度が定着目標温度Ｔ１になると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、定着装置１３は、定着処理を実行可能な状態となる。

【0035】

これにより、プリンター１が印刷開始の指示を入力していれば（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、定着装置１３は、即座に定着部材２０の温度を定着目標温度Ｔ１に維持することができる（ステップＳ１０）。なお、制御装置１５は、排気機構２６の稼働を開始する（ステップＳ１１）。このようにして、定着装置１３は、定着処理を実行可能となる（ステップＳ１２）。

【0036】

次に、所望の温度及び湿度を維持可能な実験室にプリンター１を設置して、様々な温度及び湿度を設定した場合に、定着装置１３及び定着部材２０の周辺環境の変化を測定した実験結果について、図６〜図１１を参照しながら説明する。

【0037】

先ず、図６を参照して、実験室内の湿度、即ち水蒸気量を変化させた場合に、定着部材２０の周辺の超微粒子の平均粒径を測定した実験例について説明する。なお、この実施例では、定着部材２０の周辺に実験用のパーティクルカウンタを配置し、１０分間印字（定着処理）を行う間に、パーティクルカウンタによって超微粒子として粒子径５．６〜５６０ｎｍの粒子を測定し、その測定結果に基づいて超微粒子の平均粒径を測定した。この実験例では、定着部材２０の温度上昇に伴って、定着部材２０の周辺の水蒸気量が増加することを想定している。この実験例によれば、図６に示すように、実験室内の水蒸気量、即ち、定着部材２０の周辺の水蒸気量が増加する程、定着部材２０の周辺の超微粒子の平均粒径が大きくなることが分かる。

【0038】

次に、図７〜図９を参照して、定着部材２０の温度を変化させた後に１０分間印字（定着処理）を行った場合に、定着部材２０の周辺の超微粒子の個数及び濃度、並びにウォームアップ時間を測定した実験例について、定着部材２０の温度の様々な変化パターン毎に説明する。なお、この実施例では、定着部材２０の周辺に実験用のパーティクルカウンタを配置し、１０分間印字（定着処理）を行う間に、パーティクルカウンタによって超微粒子（粒子径５．６〜５６０ｎｍの粒子）の個数及び濃度を測定した。ウォームアップ時間は、プリンター１の起動及び定着部材２０の加熱開始後、定着部材２０が定着目標温度Ｔ１になるまでの時間である。

【0039】

この実施例では、定着部材２０の温度の変化パターンとして、第１パターンでは、定着部材２０の温度を３０℃から２００℃まで上昇させて所定時間（例えば、５〜６０秒）維持した後、印字を行った。第２パターンでは、定着部材２０の温度を３０℃から２００℃まで上昇させて所定時間維持した後、５０℃まで降下させた後、５０℃を２回目の立ち上げ開始温度として定着目標温度Ｔ１まで上昇させてから印字を行った。第３パターンでは、定着部材２０の温度を３０℃から２００℃まで上昇させて所定時間維持した後、１００℃まで降下させた後、１００℃を２回目の立ち上げ開始温度として定着目標温度Ｔ１まで上昇させてから印字を行った。第４パターンでは、定着部材２０の温度を３０℃から２００℃まで上昇させて所定時間維持した後、１５０℃まで降下させた後、１５０℃を２回目の立ち上げ開始温度として定着目標温度Ｔ１まで上昇させてから印字を行った。即ち、第２パターン〜第４パターンでは、予備運転温度Ｔ２に対応する２００℃を維持温度に設定して、予備運転時間ｔに対応する所定時間を維持時間に設定している。

【0040】

図７に示すように、第１パターンでは超微粒子の個数が最も多く、２回目の立ち上げ開始温度を設定した第２パターン〜第４パターンでは、２回目の立ち上げ開始温度が高い程、超微粒子の個数が少なくなった。また、図８に示すように、定着部材２０の温度の様々な変化パターンに拘らず、超微粒子の濃度の差異は少なかった。更に、図９に示すように、第１パターンではウォームアップ時間が最も短いが、２回目の立ち上げ開始温度を設定して超微粒子の個数を少なくできる第２パターン〜第４パターンでは、２回目の立ち上げ開始温度が高い程、ウォームアップ時間が短くなった。そこで、本実施形態の定着装置１３では、２回目の立ち上げ開始温度に代えて、予備運転温度Ｔ２から定着目標温度Ｔ１まで降下させている。

【0041】

次に、図１０を参照して、定着部材２０の定着目標温度Ｔ１を変化させた場合に、定着部材２０の周辺の超微粒子の個数を測定した実験例について説明する。この実施例では、図１０に示すように、定着目標温度Ｔ１が２００℃以下の場合には、超微粒子の個数が少なく、定着目標温度Ｔ１が２００℃を超えると、超微粒子の個数が増加していくことが分かる。換言すれば、定着部材２０が２００℃を超えて加熱されると、定着部材２０を構成する樹脂材料から超微粒子すると考えられる。なお、用紙上のトナー像を効率良く溶融するために、定着目標温度Ｔ１はできるだけ高く設定されることが望ましい。そこで、本実施形態の定着装置１３では、定着目標温度Ｔ１を２００℃以下に設定する。

【0042】

次に、図１１及び図１２を参照して、定着装置１３の予備運転における予備運転温度Ｔ２及び予備運転時間ｔを変化させた場合に、定着部材２０の周辺の水蒸気量及び超微粒子の個数を測定した実験例について説明する。この実施例では、図１１及び図１２に示すように、予備運転温度Ｔ２が高くなる程、水蒸気量が増加し、超微粒子の個数が少なくなることが分かる。また、予備運転時間ｔが長くなる程、水蒸気量が増加し、超微粒子の個数が少なくなることが分かる。なお、予備運転時間ｔが６０秒を超えると、水蒸気量及び超微粒子の個数は変化せずに飽和していることが分かる。そこで、本実施形態の定着装置１３では、予備運転温度Ｔ２を２００℃に設定すると共に、予備運転時間ｔを５〜６０秒に設定する。予備運転時間ｔを少なくする程、ウォームアップ時間が短くなる一方、予備運転時間ｔを長くする程、超微粒子の個数が少なくなるというそれぞれの利点がある。

【0043】

なお、定着装置１３では、予備運転を行ってから定着処理を行う予備運転モードと、予備運転を行わずに定着処理を行う予備運転モードとをユーザーに設定可能にしてよい。ユーザーは、超微粒子に対する環境保全を重要視する場合には、予備運転モードを設定し、ウォームアップ時間の短縮を重要視する場合には、通常モードを設定すればよい。予備運転モード及び通常モードの設定は、プリンター１のタッチパネル等の操作表示部（図示せず）の操作によって行われてもよく、あるいは、外部コンピューターから入力される印刷開始の指示（印刷ジョブやコピージョブ）に含まれてもよい。

【0044】

なお、予備運転における予備運転温度Ｔ２は、予め設定されて記憶装置１６に記憶される。また、予備運転における予備運転時間ｔは、予め設定されて記憶装置１６に記憶されてもよく、ユーザーによって設定可能にしてもよい。

【0045】

本実施形態によれば、上述のように、プリンター１（画像形成装置）の定着装置１３は、用紙に形成されたトナー像を、熱源２７を用いて加熱する定着部材２０と、定着部材２０に接触して配置され、定着部材２０との間を通過する用紙を加圧する加圧部材２１とを備える。そして、定着装置１３は、定着部材２０及び加圧部材２１による定着処理を行う前に、定着部材２０を所定の定着目標温度Ｔ１より高く超微粒子の発生温度未満である所定の予備運転温度Ｔ２になるまで加熱し、定着部材２０を予備運転温度Ｔ２で維持した状態で所定の予備運転時間ｔを経過した後、定着部材２０が定着目標温度Ｔ１になるまで定着部材２０の加熱を停止する予備運転を行う。

【0046】

これにより、定着装置１３では、予備運転によって、機内の温度を上昇させて水蒸気量を増加することにより、超微粒子を効率良く凝集（大粒径化）させることができる。なお、定着部材２０は、超微粒子の発生温度を超えて加熱されることがないので、定着部材２０の加熱に起因した超微粒子の発生を抑制することができる。即ち、超微粒子の発生を抑制可能な状態で、水蒸気量をできるだけ増加させることができる。そして、超微粒子の凝集によって超微粒子の個数を減少することができ、定着部材２０の加熱に起因する超微粒子の排出個数を減少することが可能となる。

【0047】

また、本実施形態によれば、定着装置１３では、予備運転温度Ｔ２は、２００℃に設定される。これにより、定着装置１３では、定着部材２０の予備運転温度Ｔ２は、高温であっても超微粒子の発生が抑制される温度として最適な２００℃に設定される。

【0048】

また、本実施形態によれば、定着装置１３では、予備運転時間ｔは、定着部材２０を予備運転温度Ｔ２に昇温してから定着部材２０の周辺の水蒸気量が飽和するまでの時間内に設定される。例えば、予備運転時間ｔは、５秒以上６０秒以下の範囲内で設定される。これにより、定着装置１３では、予備運転時間ｔを不要に長くすることなく、水蒸気量をできるだけ増加させることができ、予備運転時間ｔを含むウォームアップ時間を抑制することができる。

【0049】

また、本実施形態によれば、定着装置１３では、予備運転は、定着部材２０の周辺温度及び周辺湿度が、超微粒子を凝集し難い温湿度条件を満たす場合に行われる。例えば、温湿度条件は、定着部材２０の周辺温度が２３℃以下及び周辺湿度が５０％以下の場合に設定される。これにより、定着装置１３では、超微粒子の凝集し易さに応じて予備運転を切り換えることができる。そして、超微粒子を凝集し易い場合には、超微粒子の個数の減少を見込んで予備運転を行わずにウォームアップ時間を短縮することができる。一方、超微粒子を凝集し難い場合には、超微粒子の個数の増加を懸念して予備運転を行うことで超微粒子の個数を減少することができる。

【0050】

また、本実施形態によれば、定着装置１３は、定着部材２０の周辺の空気を排気する排気機構２６を更に備える。そして、定着装置１３は、予備運転において定着部材２０を加熱している間は、排気機構２６による空気の排気を停止する。これにより、定着装置１３では、定着処理に起因する機内の空気の汚染を抑制する一方、予備運転において排気機構２６を停止することによって機内の水蒸気の上昇効率を高めることができる。

【0051】

本実施形態では、定着部材２０は、定着ローラーで構成される例を説明したが、定着部材２０はこれに限定されず、例えば、定着ベルトで構成されてもよい。また、本実施形態では、熱源２７は、定着部材２０の内部に備わるヒーターで構成される例を説明したが、熱源２７はこれに限定されず、例えば、定着部材２０の外部に備わるヒーターやＩＨユニットで構成されてもよい。

【0052】

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0053】

１ プリンター（画像形成装置）
２ プリンター本体
３ 画像形成部
１０ 搬送経路
１３ 定着装置
１５ 制御装置
２０ 定着部材
２１ 加圧部材
２２ 駆動源
２３ 加熱温度センサー
２４ 環境温度センサー
２５ 環境湿度センサー
２６ 排気機構
２７ 熱源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】