(57)【要約】【課題】トナー画像が定着されるべきシートの先端部に関して良好な定着を行うことができる定着装置を提供すること。【解決手段】搬送されるシート９０が加圧用部材１３１によって外周面に圧接される加熱ローラ１３２を備える。加熱ローラ１３２の内部に設けられた熱源４を備える。加熱ローラ１３２の内部に加熱ローラ１３２に対して周方向に回動可能に設けられ、熱源４が生じた熱線を加熱ローラ１３２の周方向に関して或る熱線集束方向に集束する熱線集束部５，６，７を備える。加熱ローラ１３２の外周面のうちシート９０が圧接されるニップ領域Ｎにシート９０の先端部９０ｆが突入するのに伴って、熱線集束部５，６，７による熱線集束方向をニップ領域Ｎの入口部Ｎｕから中央部Ｎｃへ移動させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシートが加圧用部材によって外周面に圧接される加熱ローラと、
上記加熱ローラの内部に設けられた熱源と、
上記加熱ローラの内部に上記加熱ローラに対して周方向に回動可能に設けられ、上記熱源が生じた熱線を上記加熱ローラの周方向に関して或る熱線集束方向に集束する熱線集束部と、
上記加熱ローラの外周面のうち上記シートが圧接されるニップ領域に上記シートの先端部が突入するのに伴って、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の入口部から中央部へ移動させる第１の制御を行う駆動制御部を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
上記駆動制御部は、上記第１の制御を行うとき、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を、上記ニップ領域に対して上記シートの搬送速度と同じ速度で移動させることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の定着装置において、
上記シートの搬送方向に関して上記ニップ領域よりも上流側の位置に、上記シートを検知するセンサを備え、
上記駆動制御部は、上記シートが上記センサに検知される以前は、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の中央部へ向けておき、上記シートが上記センサに検知された時点で直ちに、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の入口部へ移動させる予備の制御を行い、その後、上記シートの先端部が上記ニップ領域の入口部に到達したと判断した時点で、上記第１の制御を開始することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の定着装置において、
上記シートの搬送方向に関して上記ニップ領域よりも上流側の位置に、上記シートを検知するセンサを備え、
上記駆動制御部は、上記センサの出力に基づいて上記シートの後端部が上記ニップ領域の中央部を通過したと判断した時点で、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の中央部から入口部へ向けて移動させる第２の制御を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の定着装置において、
上記駆動制御部は、上記第２の制御を行った後、所定の期間が経過しても上記シートに続く次のシートが上記センサに検知されないとき、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の入口部から中央部へ戻す第３の制御を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
上記シートにトナーを付着させる画像形成部と、
請求項１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】
【技術分野】
【０００１】
この発明は定着装置に関し、より詳しくは、搬送されるシートが加圧用部材によって外周面に圧接される加熱ローラを備えた定着装置に関する。
【０００２】
また、この発明は、そのような定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、この種の定着装置としては、加熱用ローラとこれに圧接された加圧用部材とで定着のためのニップを構成し、上記加熱用ローラの内部に、熱源と、この熱源の生じる熱を所望の方向へ反射する可動な反射板とを設けたものが知られている（例えば、特許文献１（特開２００６−３３７５４０号公報）参照。）。定着装置が機能しない間は、上記反射板が上記ニップ位置へ熱を反射し、定着装置が機能する間は、上記反射板が上記ニップ入口方向へ熱を反射するように駆動される。
【０００４】
これにより、定着装置が機能する間は、ニップの入口に伝えられた熱が、加熱用ローラが回転する間に、内部から表面に伝わり、ニップで最高温度になる。また、定着装置が機能しない間は、反射板がニップ位置へ熱を反射するので、加熱用ローラが回転しなくても、ニップおよび加圧用部材の温度の低下を防ぐことができる。これにより、定着装置の動作待機中から動作中に移る場合においても直に動作をすることができる。同文献には、以上のように記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３７５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最近の定着装置では、ウォームアップ時間を短縮するために、加熱用ローラの厚さが薄肉に設定されて熱容量を少なくする設計が行われている。このため、用紙の先端部がニップに突入した時、特に用紙が厚紙である場合には、用紙に加熱用ローラの熱が急激に奪われて、ニップの温度が低下し、用紙の先端部の定着性が不十分になる傾向がある。
【０００７】
特に、上述の従来例では、定着装置が機能する間はニップ入口が加熱され、ニップ中央が加熱されていないため、用紙の先端部がニップ中央へ到達したときに、ニップ中央の温度が低下して、用紙の先端部の定着性が不十分になるという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、トナー画像が定着されるべきシート（用紙など）の先端部に関して良好な定着を行うことができる定着装置を提供することにある。
【０００９】
また、この発明の課題は、そのような定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
搬送されるシートが加圧用部材によって外周面に圧接される加熱ローラと、
上記加熱ローラの内部に設けられた熱源と、
上記加熱ローラの内部に上記加熱ローラに対して周方向に回動可能に設けられ、上記熱源が生じた熱線を上記加熱ローラの周方向に関して或る熱線集束方向に集束する熱線集束部と、
上記加熱ローラの外周面のうち上記シートが圧接されるニップ領域に上記シートの先端部が突入するのに伴って、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の入口部から中央部へ移動させる第１の制御を行う駆動制御部を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで「熱線」は、赤外線だけでなく、赤外線よりも短波長の光線を含んでいても良い。
【００１２】
また、「シート」は、用紙だけでなく、ＯＨＰ（オーバヘッドプロジェクタ）フィルムなどの樹脂シートも含む。
【００１３】
「加圧用部材」としては、ローラ、またはローラを巻回したベルトなどを含む。
【００１４】
この発明の定着装置では、駆動制御部は、加熱ローラの外周面のうちシートが圧接されるニップ領域にシートの先端部が突入するのに伴って、熱線集束部が熱線を集束させる方向（熱線集束方向）を上記ニップ領域の入口部から中央部へ移動させる第１の制御を行う。したがって、上記シートの先端部が上記ニップ領域の入口部から中央部へ移動する間、上記ニップ領域のうち上記シートの先端部に対応する部分が上記熱線によって加熱され続ける。したがって、上記シートの先端部が上記ニップ領域に突入するのに伴って上記ニップ領域の温度が低下するのを防止できる。この結果、この定着装置によれば、シートの先端部に関して良好な定着を行うことができる。
【００１５】
一実施形態の定着装置では、上記駆動制御部は、上記第１の制御を行うとき、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を、上記ニップ領域に対して上記シートの搬送速度と同じ速度で移動させることを特徴とする。
【００１６】
この一実施形態の定着装置では、上記駆動制御部は、上記第１の制御を行うとき、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を、上記ニップ領域に対して上記シートの搬送速度と同じ速度で移動させる。したがって、上記シートの先端部が上記ニップ領域の入口部から中央部へ移動する間、上記ニップ領域のうち上記シートの先端部に対応する部分が上記熱線によって正確に加熱され続ける。したがって、この定着装置によれば、シートの先端部に関してさらに良好な定着を行うことができる。
【００１７】
一実施形態の定着装置では、
上記シートの搬送方向に関して上記ニップ領域よりも上流側の位置に、上記シートを検知するセンサを備え、
上記駆動制御部は、上記シートが上記センサに検知される以前は、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の中央部へ向けておき、上記シートが上記センサに検知された時点で直ちに、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の入口部へ移動させる予備の制御を行い、その後、上記シートの先端部が上記ニップ領域の入口部に到達したと判断した時点で、上記第１の制御を開始することを特徴とする。
【００１８】
この一実施形態の定着装置では、上記シートが上記センサに検知される以前は、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の中央部へ向けられている。これにより、上記ニップ領域の中央部が上記熱線によって加熱され続ける。したがって、上記シートが上記センサに検知される以前は、上記加熱ローラだけでなく上記加圧用部材も、上記ニップ領域のうち上記加熱ローラと上記加圧用部材とが密接した中央部を介して、上記熱線によって加熱される。したがって、上記シートの先端部が上記ニップ領域に突入するのに伴って上記ニップ領域の温度が低下するのをさらに有効に防止できる。この結果、この定着装置によれば、シートの先端部に関してさらに良好な定着を行うことができる。
【００１９】
一実施形態の定着装置では、
上記シートの搬送方向に関して上記ニップ領域よりも上流側の位置に、上記シートを検知するセンサを備え、
上記駆動制御部は、上記センサの出力に基づいて上記シートの後端部が上記ニップ領域の中央部を通過したと判断した時点で、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の中央部から入口部へ向けて移動させる第２の制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
この一実施形態の定着装置では、上記駆動制御部は、上記センサの出力に基づいて上記シートの後端部が上記ニップ領域の中央部を通過したと判断した時点で、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の中央部から入口部へ向けて移動させる第２の制御を行う。したがって、上記シートに続く次のシートの先端部が上記ニップ領域の入口部に到達したと判断した時点で、上記第１の制御を直ちに開始するができる。したがって、この定着装置によれば、上記次のシートの先端部に関しても良好な定着を行うことができる。
【００２１】
一実施形態の定着装置では、上記駆動制御部は、上記第２の制御を行った後、所定の期間が経過しても上記シートに続く次のシートが上記センサに検知されないとき、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の入口部から中央部へ戻す第３の制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記第２の制御を行った後、所定の期間が経過しても上記シートに続く次のシートが上記センサに検知されないときは、或るプリントジョブが終了して次のプリントジョブを待機する待機状態になったと考えられる。そこで、この一実施形態の定着装置では、上記駆動制御部は、上記第２の制御を行った後、所定の期間が経過しても上記シートに続く次のシートが上記センサに検知されないとき、上記熱線集束部による上記熱線集束方向を上記ニップ領域の入口部から中央部へ戻す第３の制御を行う。これにより、その待機状態にある間、上記ニップ領域の中央部が上記熱線によって加熱され続ける。したがって、上記加熱ローラだけでなく上記加圧用部材も、上記ニップ領域のうち上記加熱ローラと上記加圧用部材とが密接した中央部を介して、上記熱線によって加熱される。したがって、上記次のプリントジョブの開始時に、シートの先端部が上記ニップ領域に突入するのに伴って上記ニップ領域の温度が低下するのを有効に防止できる。この結果、この定着装置によれば、上記次のプリントジョブの開始時に、シートの先端部に関して良好な定着を行うことができる。また、次のプリントジョブを直ちに開始でき、生産性を高めることができる。
【００２３】
この発明の画像形成装置は、上記シートにトナーを付着させる画像形成部と、上記発明の定着装置とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明の画像形成装置では、画像形成部によってシートにトナーが付着され、上記発明の定着装置によって上記シートに上記トナーが画像として定着される。したがって、シートの先端部に関して良好な画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態の定着装置を備えたカラータンデム方式の画像形成装置の断面構造を示す図である。
【図２】上記画像形成装置が有する制御系のブロック構成を示す図である。
【図３】上記定着装置の概略構成を示す図である。
【図４】上記定着装置における定着動作によって用紙の各部に与えられる熱量の分布を示す図である。
【図５】上記定着装置の熱源、保持部材、集光レンズおよび反射板を一体に回動させるための駆動機構８の構成を示す図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ′線矢視断面を示す図である。
【図７】上記定着装置における定着動作の幾つかの工程での部材の配置を示す図である。
【図８】上記定着装置における定着動作のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態の定着装置１３０を備えたカラータンデム方式の画像形成装置１００の断面構造を示している。この画像形成装置１００は、本体ケーシング１０１内の略中央に、２個のローラ１０２、１０６に巻回された周方向に移動する環状の像担持体としての中間転写ベルト１０８を備えている。２個のローラ１０２、１０４のうち、一方のローラ１０２は図において左側に配置され、他方のローラ１０６は図において右側に配置されている。中間転写ベルト１０８はこれらのローラ１０２、１０６によって支持されて矢印Ｘ方向に回転駆動される。
【００２８】
中間転写ベルト１０８の上方には、図において左側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーを収容したトナー容器１２８Ｙ、１２８Ｍ、１２８Ｃ、１２８Ｋが並べて配置されている。これらのトナー容器１２８Ｙ、１２８Ｍ、１２８Ｃ、１２８Ｋから対応する後述の各色の作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの現像装置１９３へそれぞれトナーが供給される。
【００２９】
中間転写ベルト１０８の下方には、図において左側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応する画像形成部としての作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが並べて配置されている。
【００３０】
各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、それらが取り扱うトナー色の違いを除いて全く同様に構成されている。具体的には、例えばイエローの作像ユニット１１０Ｙは、感光体ドラム１９０と、帯電装置１９１と、露光装置１９２と、トナーを用いて現像を行う現像装置１９３と、クリーナ装置１９５とを一体にして構成されている。中間転写ベルト１０８を挟んで感光体ドラム１９０と対向する位置に、１次転写ローラ１９４が設けられている。画像形成時には、まず帯電装置１９１によって感光体ドラム１９０の表面が一様に帯電され、続いて、露光装置１９２によって、例えば図示されない外部装置から入力された画像信号に応じて感光体ドラム１９０の表面が露光されて、そこに潜像が形成される。次に、現像装置１９３によって、感光体ドラム１９０の表面上の潜像が現像されてトナー画像となる。このトナー画像は、感光体ドラム１９０と１次転写ローラ１９４との間の電圧印加によって、中間転写ベルト１０８に転写される。感光体ドラム１９０の表面上の転写残トナーは、クリーナ装置１９５によってクリーニングされる。
【００３１】
中間転写ベルト１０８が矢印Ｘ方向に移動するに伴って、各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に４色のトナー画像が重ねて形成される。
【００３２】
中間転写ベルト１０８の左側には、中間転写ベルト１０８の表面から残留トナーを取り除くクリーニング装置１２５と、このクリーニング装置１２５によって取り除かれたトナーを回収するトナー回収ボックス１２６とが設けられている。中間転写ベルト１０８の右側には、用紙のための搬送路１２４を挟んで２次転写ローラ１１２が設けられている。搬送路１２４のうち２次転写ローラ１１２の上流側、下流側に相当する位置にそれぞれ搬送ローラ１２０、１１９が設けられている。なお、搬送ローラ１２０と一体に、中間転写ベルト１０８上のトナーパターンを検出するための光学センサ（トナー濃度センサ）が設けられている。
【００３３】
本体ケーシング１０１内の右上部には、トナーを用紙に定着させるための定着装置１３０が設けられている。定着装置１３０は、この定着装置１３０内に搬送されてきたシートとしての用紙を検知する用紙センサとしての通紙センサ１１６と、図１の紙面に対して垂直に延在する加熱ローラ１３１と、図１の紙面に対して同様に垂直に延在し加熱ローラ１３１に圧接された加圧用部材としての加圧ローラ１３２とを備えている。この例では、加熱ローラ１３１に図示しない加熱源が内蔵されている。加圧ローラ１３２は、図示しないばねによって加熱ローラ１３１へ向かって付勢されている。これにより、加熱ローラ１３１と加圧ローラ１３２とは定着のためのニップ領域Ｎを形成している。トナー像が転写された用紙９０がこのニップ領域Ｎを通ることにより、その用紙９０にトナー画像が定着される。なお、通紙センサ１１６は、用紙９０の搬送方向に関してニップ領域Ｎよりも上流側に設けられている。通紙センサ１１６が用紙９０を検知したタイミングに基づいて、定着装置１３０が動作する。
【００３４】
また、本体ケーシング１０１の下部には、画像が形成されるべきシートとしての用紙９０を収容した給紙カセット１１６Ａ，１１６Ｂが２段に設けられている（なお、簡単のため、給紙カセット１１６Ａにのみ用紙９０が収容された状態を示している。）。
【００３５】
画像形成時には、用紙９０は給紙ローラ１１８によって例えば給紙カセット１１６Ａから搬送路１２４へ１枚ずつ送り出され、搬送ローラ１２０によって中間転写ベルト１０８と２次転写ローラ１１２との間のトナー転写位置へ送り込まれる。一方、既述のように、各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に４色のトナー画像が重ねて形成されている。上述のトナー転写位置に送り込まれた用紙９０に、この中間転写ベルト１０８上の４色のトナー画像が、２次転写ローラ１１２によって転写される。トナー像が転写された用紙９０は、定着ユニット１３０の加熱ローラ１３１と加圧ローラ１３２とが作るニップ領域Ｎを通して搬送され、加熱および加圧を受ける。これにより、その用紙９０にトナー画像が定着される。そして、トナー画像が定着された用紙９０は、排紙ローラ１２１によって、本体ケーシング１０１の上面に設けられた排紙トレイ部１２２へ排出される。
【００３６】
画像形成装置１００は、図２に示すようなブロック構成の制御系を有している。この画像形成装置２００の制御系は、様々な機能の操作設定を行う操作表示部２０２と、画像を読み取って電子データ化する画像読み取り部２０５および画像処理部２０６と、画像を電子データ化する際の作業領域として使われるＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２０３と、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）と、各種データを保存しておくデータ記憶部２０８と、電子データ化されたデータを紙へ印刷するための画像を形成する画像形成部２０７と、社内ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）などのネットワーク２１０を通じて画像形成装置外部とのデータ送受信を行うＩ／Ｆ部２０９と、後に詳述する定着装置１３０のための駆動制御部１３８と、それらの各部を統括的に制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）からなる制御部２０１とを有している。
【００３７】
図３に示すように、定着装置１３０は、図３の紙面に対して垂直に延在する円筒状の加熱ローラ１３１および円筒状の加圧ローラ１３２を備えている。加熱ローラ１３１は、図示しないバネ等の弾性体（図示しない）によって加熱ローラ１３１へ向かって付勢されている。これにより、加熱ローラ１３１と加圧ローラ１３２とが互いに圧接されて、定着のための上記ニップ領域Ｎを形成している。
【００３８】
加熱ローラ１３１は、この例では、熱伝導性を有する円筒状の芯金と、この芯金の外側を被覆するシリコーンゴム等からなる弾性層と、更にその外側を被覆するフッ素樹脂等からなる離型層とにより構成されている。加圧ローラ１３２も同様に、熱伝導性を有する円筒状の芯金と、この芯金の外側を被覆する弾性層と、更にその外側を被覆する離型層等により構成されている。
【００３９】
加熱ローラ１３１と加圧ローラ１３２は、それぞれの中心の周りに回転可能に、後述のフレーム２５（図５参照）に支持されている。加熱ローラ１３１と加圧ローラ１３２とのうち一方、この例では加熱ローラ１３１が図示しない駆動モータによって中心の周りに図３において時計回り（矢印ｂ方向）に回転され、他方の加圧ローラ１３２が中心の周りに図３において反時計回り（矢印ａ方向）に従動回転される。なお、加圧ローラ１３２が駆動源によって駆動され、加熱ローラ１３１がそれに伴って従動回転しても良い。
【００４０】
加熱ローラ１３１の内部には、加熱ローラ１３１と略同軸に、棒状の熱源（この例ではハロゲンランプからなる）４が設けられている。熱源４は、径方向に放射状に熱線を放射する。この熱源４の周りを取り囲むように、熱線を透過させる透明樹脂からなる保持部材５が嵌め込まれて取り付けられている。保持部材５の外周面のうち熱源４よりもニップ領域Ｎに近い側に集光レンズ６が取り付けられる一方、保持部材５の外周面のうち熱源４よりも遠い側に半円筒状の反射板７が取り付けられている。反射板７は、熱源４から受けた熱線を集光レンズ６へ向けて反射する。集光レンズ６は、熱源４および反射板７から受けた熱線を上記加熱ローラ１３１の周方向に関して或る熱線集束方向Ｌ、具体的には加熱ローラ１３１の内周面でニップ領域Ｎの幅（図３において用紙９０の搬送方向に沿った方向の寸法を意味する。）よりも狭い幅に集束する。
【００４１】
これらの熱源４、保持部材５、集光レンズ６および反射板７は一体に、後述の駆動機構８によって、熱源４の中心の周りに、つまり加熱ローラ１３２に対して周方向に回動可能になっている。これらの熱源４、保持部材５、集光レンズ６、反射板７、および後述の駆動機構８は、熱線集束部を構成する。
【００４２】
定着動作時には、片面にトナー９１が付着された用紙９０が上記ニップ領域Ｎを通して矢印ｃで示す向きに搬送され、上記ニップ領域Ｎで加熱および加圧を受ける。これにより、トナー画像が用紙９０に定着される（定着動作の詳細については後に詳述する。）。
【００４３】
図５および図６は、熱源４、保持部材５、集光レンズ６および反射板７を一体に回動させるための駆動機構８の構成を示している。なお、図５は熱源４の軸方向に対して垂直な方向から見たところを示し、図６は図５におけるＡ−Ａ′線矢視断面を示している。
【００４４】
この駆動機構８は、フレーム２３に固定されたステッピングモータ１３と、このステッピングモータ１３の出力軸２２に固定して取り付けられた小歯車１５と、小歯車１５の回転を熱源４および保持部材５の一端に伝達する回動部材１４とを備えている。
【００４５】
フレーム２３は、加熱ローラ１３２（および加圧ローラ１３１）を支持するフレーム２５とともに、本体ケーシング１０１に直接又は間接に支持されている。
【００４６】
ステッピングモータ１３は、図２中に示した駆動制御部１３８によって制御される。
【００４７】
図５によって良く分かるように、回動部材１４は、円柱状に形成されたボス１６と、このボス１６の熱源４側の端部に一体に形成された板状のフランジ１７とを備えている。図６によって良く分かるように、フランジ１７は、ボス１６の上記端部から径方向外向きに広がり、主に小歯車１５側とその反対側へ向かって突出している。フランジ１７の小歯車１５側の側面１９は、概ね円弧状に形成されており、そこには小歯車１５の歯と噛み合う複数の歯１８が形成されている。
【００４８】
回動部材１４のボス１６には、フランジ１７を貫通し、ボス内部で止まる有底の取付孔２０が備えられている。棒状の熱源４の端部が取付孔２０に挿入されて係合し、これにより、熱源４は回動部材１４のボス１６と略同軸に固定されている。さらに、フランジ１７は、取付孔２０の開口部周辺に突起部２１を備えている。この突起部２１に保持部材５の一端が固定されている。これによって、保持部材５は、図３中に示した反射板７および集光レンズ６とともに、回動部材１４に対して一体に固定されている。
【００４９】
また、回動部材１４のボス１６は、上記フレーム２３に回転自在に支持されている。
【００５０】
このような構成において、駆動制御部１３８が駆動機構８のステッピングモータ１３を制御して、小歯車１５を図６において時計回り又は反時計回りに回転させると、その回転は、小歯車１５から回動部材１４に伝達される。そして、回動部材１４を介して、熱源４、保持部材５、集光レンズ６および反射板７を一体に、熱源４の中心の周りに回転させることができる。つまり、駆動制御部１３８の制御によって、熱線集束部（熱源４、保持部材５、集光レンズ６、反射板７および駆動機構８）による熱線集束方向Ｌを、熱源４の中心の周りに回動させ、加熱ローラ１３２の内周面に沿って移動させることができる。
【００５１】
なお、加熱ローラ１３２は、回動部材１４と独立して、フレーム２５に回転自在に支持されている。したがって、加熱ローラ１３２と回動部材１４とは、互いに独立に回転することができる。
【００５２】
図８は上記定着装置１３０の駆動制御部１３８による定着動作のフローを示し、図７はその定着動作における幾つかの工程での部材の配置を示している。次に、図８に基づき、図７を参照しながら、具体的な定着動作について説明する。なお、図７中の横方向の破線ｉは、ニップ領域Ｎの中央部Ｎｃを示す基準線である。図８中では、通紙センサ１１６が用紙９０を検知したことを「通紙センサＯＮ」、通紙センサ１１６が用紙９０を検知していないことを「通紙センサＯＦＦ」とそれぞれ表している。以下の動作説明では、「用紙９０の先端部９０ｆ」とは、便宜上、用紙９０の最先端で余白となる画像欠け領域を除いて考える。
【００５３】
ｉ）  まず、画像形成装置１００にてプリント動作が行われて、用紙９０にトナー画像（未定着）が転写される（図８のＳ１）。定着装置１３０では、未定着のトナー画像が転写された用紙９０が通紙センサ１１６に検知されるまで、図３中に示した状態で待つ。すなわち、加圧ローラ１３１、加熱ローラ１３２はそれぞれ用紙９０を矢印ｃ方向に搬送するように、矢印ａ，ｂ方向に回転される。それとともに、駆動制御部１３８は、用紙９０が通紙センサ１１６に検知される以前は、熱線集束方向Ｌをニップ領域Ｎの中央部Ｎｃへ向けておく。
【００５４】
これにより、ニップ領域Ｎの中央部Ｎｃが熱線によって加熱され続ける。したがって、用紙９０が通紙センサ１１６に検知される以前は、加熱ローラ１３２だけでなく加圧ローラ１３１も、ニップ領域Ｎのうち加熱ローラ１３２と加圧ローラ１３１とが密接した中央部Ｎｃを介して、熱線によって加熱される。したがって、用紙９０の先端部９０ｆがニップ領域Ｎに突入するのに伴ってニップ領域Ｎの温度が低下するのを有効に防止できる。
【００５５】
ii）  次に、用紙９０が通紙センサ１１６に検知されると（図８のＳ２）、図７（ａ）に示すように、駆動制御部１３８は、直ちに、熱線集束方向Ｌをニップ領域Ｎの入口部Ｎｕへ移動させる予備の制御を行う（図８のＳ３）。
【００５６】
この結果、用紙９０の先端部９０ｆがニップ領域Ｎの入口部Ｎｕに到達するまでの間に、ニップ領域Ｎの入口部Ｎｕが熱線によって加熱される。したがって、用紙９０の先端部９０ｆがニップ領域Ｎの入口部Ｎｕに突入する際の準備が行われる。
【００５７】
iii）  次に、用紙９０が通紙センサ１１６に検知されてから所定の時間Ｔ１が経過した時点で、駆動制御部１３８は、用紙９０の先端部９０ｆがニップ領域Ｎの入口部Ｎｕに到達したと判断する（図８のＳ４）。そして、その時点から、図７（ｂ）に示すように、駆動制御部１３８は、熱線集束方向Ｌを、ニップ領域Ｎに対して用紙９０の搬送速度と同じ速度で、ニップ領域Ｎの入口部Ｎｕから中央部Ｎｃへ移動させる第１の制御を行う（図８のＳ５）。
【００５８】
この結果、用紙９０の先端部９０ｆがニップ領域Ｎの入口部Ｎｕから中央部Ｎｃへ移動する間、ニップ領域Ｎのうち用紙９０の先端部９０ｆに対応する部分が熱線によって正確に加熱され続ける。したがって、用紙９０の先端部９０ｆがニップ領域Ｎに突入するのに伴ってニップ領域Ｎの温度が低下するのを防止できる。この結果、この定着装置１３０によれば、用紙９０の先端部９０ｆに関して良好な定着を行うことができる。
【００５９】
なお、時間Ｔ１は、通紙センサ１１６からニップ領域Ｎの入口部Ｎｕまでの用紙搬送距離と画像形成装置固有の用紙搬送速度とから算出される。例えば、用紙搬送距離が３０ｍｍ、用紙搬送速度が１６５ｍｍ／ｓの場合、時間Ｔ１は、３０／１６５×１０００＝約１８２ｍｓとなる。
【００６０】
iv）  次に、用紙９０が通紙センサ１１６に検知されてから所定の時間Ｔ２が経過した時点で、駆動制御部１３８は、用紙９０の後端部９０ｒがニップ領域Ｎの中央部Ｎｃを通過したと判断する（図８のＳ６）。そして、その時点で直ちに、図７（ｃ）に示すように、駆動制御部１３８は、熱線集束方向Ｌをニップ領域Ｎの中央部Ｎｃから入口部Ｎｕへ向けて移動させる第２の制御を行う（図８のＳ７）。
【００６１】
これにより、この後、用紙９０に続く次の用紙９０′の先端部９０ｆ′がニップ領域Ｎの入口部Ｎｕに到達したと判断した時点で、上述の第１の制御（図８のＳ５）を直ちに開始するができる。したがって、この定着装置１３０によれば、次の用紙９０′の先端部９０ｆ′に関しても良好な定着を行うことができる。
【００６２】
なお、時間Ｔ２は、搬送される用紙サイズと用紙搬送速度とから算出される。例えば、用紙サイズがＡ４Ｙ（日本工業規格（ＪＩＳ）に規定されたＡ４サイズの用紙を横方向、すなわち搬送方向に対して用紙の長手方向が垂直になる向きに搬送する場合を指す。）であるものとする。その場合において、搬送方向の用紙長さが２１０ｍｍであり、用紙搬送速度が１６５ｍｍ／ｓであるときには、時間Ｔ２は、２１０／１６５＝約１．２７ｓとなる。
【００６３】
ｖ）  次に、駆動制御部１３８は、上述の第２の制御（図８のＳ７）を行った後、所定の期間Ｔ３が経過しても用紙９０′に続く次の用紙が通紙センサ１１６に検知されないとき（図８のＳ８）、或るプリントジョブが終了して次のプリントジョブを待機する待機状態になったと判断する。そして、待機状態になったと判断した時点で、駆動制御部１３８は、熱線集束方向Ｌをニップ領域Ｎの入口部Ｎｕから中央部Ｎｃへ戻す第３の制御を行う（図８のＳ９）。
【００６４】
これにより、その待機状態にある間、ニップ領域Ｎの中央部Ｎｃが熱線によって加熱され続ける。したがって、加熱ローラ１３２だけでなく加圧ローラ１３１も、ニップ領域Ｎのうち加熱ローラ１３２と加圧ローラ１３１とが密接した中央部Ｎｃを介して、熱線によって加熱される。したがって、次のプリントジョブの開始時に、用紙の先端部がニップ領域Ｎに突入するのに伴ってニップ領域Ｎの温度が低下するのを有効に防止できる。この結果、この定着装置１３０によれば、次のプリントジョブの開始時に、用紙の先端部に関して良好な定着を行うことができる。また、次のプリントジョブを直ちに開始でき、生産性を高めることができる。
【００６５】
なお、図８のステップＳ８で、用紙９０′に続く次の用紙が通紙センサ１１６に検知されたときは、ステップＳ４に戻って、上述の定着動作を繰り返す。
【００６６】
時間Ｔ３は、紙間（順次搬送される用紙と用紙との間の間隔）と用紙搬送速度から算出される。例えば、紙間が３０ｍｍ、用紙搬送速度が１６５ｍｍ／ｓの場合には、時間Ｔ３は、約１８２ｍｓとなる。
【００６７】
また、この定着装置１３０では、用紙９０の搬送速度に応じて、ステッピングモータ１３によって前述の熱線集束方向Ｌの移動速度を変化させることで、常に用紙９０の先端部９０ｆの移動に追従させることができる。これにより、用紙９０の先端部９０ｆに関してさらに良好な定着を行うことができる。
【００６８】
ここで、用紙９０の搬送速度は、図２中に示した制御部２０１によって、画像形成装置１００の仕様等に合わせて設定および制御される。通常は、用紙９０の搬送速度は用紙の種類（用紙の厚み）に応じて設定される。操作表示部２０２にてユーザが使用する用紙の種類を選択し、その選択された用紙の種類に応じて搬送速度が決定される。駆動制御部１３８は、その搬送速度に応じて熱線集束方向Ｌの移動速度を設定および制御することになる。
【００６９】
図４は、上記定着装置１３０における定着動作によって用紙９０の各部に与えられる単位面積当たりの熱量の分布を示している。図４から分かるように、上述のように定着動作を行うと、用紙９０の先端部９０ｆには熱線集束方向Ｌが追従するので、最も多くの多くの熱量Ｑ１が与えられる。用紙９０の中央部へ向かうに連れて熱量は減少して、用紙９０の先端部９０ｆ以外の殆どの部分では、本来の熱量Ｑ０が与えられる。これにより、用紙９０が例えば厚紙などの熱容量の大きい用紙である場合であっても、用紙９０の先端部９０ｆに関してさらに良好な定着を行うことができる。
【００７０】
なお、以上の説明では、「用紙９０の先端部９０ｆ」とは、便宜上、用紙の最先端に余白となる画像欠け領域が存在することを考慮せずに説明した。しかしながら、実際のプリンタ、複写機などの画像形成装置には、画像欠け領域（図４中に符号９０ｎで示す。）が存在する。その場合、上述の定着動作における「用紙９０の先端部９０ｆ」とは、用紙の真の最先端ではなく、真の最先端から画像欠け領域９０ｎの分だけ後退した箇所に相当するものとして取り扱う。つまり、真の最先端から画像欠け領域９０ｎの分だけ後退した箇所を「用紙９０の先端部９０ｆ」であると見做して、各ステップの制御タイミングを設定する。そのようにした場合、図４から分かるように、画像欠け領域９０ｎには本来の熱量Ｑ０が与えられる。画像が形成されない画像欠け領域９０ｎには特に大きい熱量を与える必要がないことから、このような取り扱いは好ましいと考えられる。
【００７１】
また、上述の実施形態では、熱線集束部（具体的には集光レンズ６）は、熱源４および反射板７から受けた熱線を、加熱ローラ１３１の内周面でニップ領域Ｎの幅（図３において用紙９０の搬送方向に沿った方向の寸法を意味する。）よりも狭い幅に集束するものとした。しかしながら、これに限られるものではなく、加熱ローラ１３１の内周面でニップ領域Ｎの幅と同程度の幅に集束するものとしても良い。なお、熱線の幅は、例えば熱線の強度分布の半値全幅で規定される。
【００７２】
また、熱源４が発生する「熱線」は、赤外線だけでなく、赤外線よりも短波長の光線を含んでいても良い。
【００７３】
また、上述の実施形態では、シートとして用紙９０に画像を形成するものとしたが、紙だけでなく、ＯＨＰ（オーバヘッドプロジェクタ）フィルムなどの樹脂に画像を形成しても良い。
【００７４】
また、上述の実施形態では、加圧用部材は加圧ローラ１３１であるものとしたが、これに限られるものではない。加圧用部材としては、ローラを巻回したベルトであっても良い。
【符号の説明】
【００７５】
４  熱源
５  保持部材
６  集光レンズ
７  反射板
１３１  加圧ローラ
１３２  加熱ローラ
Ｎ  ニップ領域
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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