(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端ベルト状の定着部材と、前記定着部材内部に配置され、定着部材を直接加熱する加熱源と、前記定着部材に圧接する回転可能な加圧部材と、前記定着部材内部で加圧部材と対向し、定着部材と加圧部材の間に定着ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材を支持するステーと、前記ステーと加熱源との間に配置された反射部材と、前記定着ニップを含み、かつ記録媒体を搬送する搬送路とを備え、
定着部材と加圧部材の回転により、定着ニップで記録媒体の未定着画像を定着させると共に、定着ニップを経た記録媒体を、搬送路の定着ニップ下流側で記録媒体を移送する排出部材に供給し、
記録媒体が定着ニップを通過しかつ排出部材により移送されている間に、定着部材の回転を停止可能にし、定着部材の回転停止前に加熱源を停止することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
定着部材の温度を温度検出手段で検出し、定着部材の回転停止後、温度検出手段の検出値に基づいて定着部材の放熱を行う請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
定着部材の放熱が、加熱源の停止状態で定着部材を回転させることで行われる請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
温度検出手段の検出値が規定値以上になった時に定着部材の放熱を行う請求項２記載の定着装置。
【請求項５】
温度検出手段で検出した温度勾配が規定値以上になった時に定着部材の放熱を行う請求項２記載の定着装置。
【請求項６】
定着部材の回転が一定時間行われる請求項３記載の定着装置。
【請求項７】
定着部材の回転が、前記温度検出手段による検出温度が所定温度以下となるまで行われる請求項３記載の定着装置。
【請求項８】
定着部材の放熱が、定着ニップに供給される記録媒体間の供給時間差を拡大させることで行われる請求項２記載の定着装置。
【請求項９】
加熱源をハロゲンヒータで構成した請求項１〜８何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
定着部材と排出部材を別の回転駆動源で回転駆動する請求項１〜９何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載した定着装置と排出部材とを備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の各種画像形成装置に用いられる定着装置として、金属基材と弾性ゴム層などから成る薄肉の定着ベルトを備えるものが知られている。このように、低熱容量化された薄肉の定着ベルトを備えることで、定着ベルトの加熱に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、ウォームアップ時間（電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定の温度（リロード温度）までに要する時間）や、ファーストプリント時間（印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間）の短縮化を図れる。
【０００３】
従来、この種の定着装置には、図１５に示すように、無端ベルト（定着ベルト）１００と、無端ベルト１００の内部に配設されたパイプ状の金属熱伝導体２００と、金属熱伝導体２００内に配設された熱源３００と、無端ベルト１００を介して金属熱伝導体２００に当接して定着ニップＮを形成する加圧ローラ４００を備えているものがある（特許文献１参照）。この場合、加圧ローラ４００の回転により無端ベルト１００は連れ回りし、このとき、金属熱伝導体２００は無端ベルト１００の移動をガイドする。また、金属熱伝導体２００内の熱源３００により金属熱伝導体２００を介して無端ベルト１００が加熱されることで、無端ベルト１００全体を温めることを可能にしている。これにより、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
【０００４】
また、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイム向上のために、無端ベルトを（金属熱伝導体を介さずに）直接加熱する定着装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
この定着装置では、図１６に示すように、無端ベルト１００の内側から上記パイプ状の金属熱伝導体を取り除き、代わりに、加圧ローラ４００と対向する位置に板状のニップ形成部材５００を設けている。この場合、ニップ形成部材５００を配設した箇所以外で無端ベルト１００を熱源３００によって直接加熱することができるので、伝熱効率が大幅に向上し消費電力が低減する。このため、加熱待機時からのファーストプリントタイムをさらに短縮することが可能となる。また、金属熱伝導体を設けないことによるコストダウンも期待できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の環境問題に対する要請から定着装置の一層の省電力化が要請されている。従来の省電力化対策としては、上記のように加熱方式を改良するもの（特許文献２）の他、定着装置内部のヒータ制御を改良するもの（特許文献３）等が知られているが、これらの対策による省電力化にも限界がある。
【０００７】
そこで、本発明は、定着装置の更なる省電力化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、回転可能な無端ベルト状の定着部材と、前記定着部材内部に配置され、定着部材を直接加熱する加熱源と、前記定着部材に圧接する回転可能な加圧部材と、前記定着部材内部で加圧部材と対向し、定着部材と加圧部材の間に定着ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材を支持するステーと、前記ステーと加熱源との間に配置された反射部材と、前記定着ニップを含み、かつ記録媒体を搬送する搬送路とを備え、定着部材と加圧部材の回転により、定着ニップで記録媒体の未定着画像を定着させると共に、定着ニップを経た記録媒体を、搬送路の定着ニップ下流側で記録媒体を移送する排出部材に供給し、記録媒体が定着ニップを通過しかつ排出部材により移送されている間に、定着部材の回転を停止可能にし、定着部材の回転停止前に加熱源を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、記録媒体が定着ニップを通過しかつ排出部材により移送されている間に、定着部材の回転を停止させるので、定着部材の駆動時間を削減することができ、省電力化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】前記画像形成装置に搭載された定着装置およびその制御系を示す断面図である。
【図３】定着モータ停止後の定着ベルトの温度変化を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】他の実施形態にかかる定着装置およびその制御系を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す実施形態における定着ベルトの正面図である。
【図１２】他の実施形態にかかる定着装置を示す平面図である。
【図１３】他の実施形態にかかる定着装置を示す断面図である。
【図１４】（ａ）はヒータ消灯後も定着ベルトを回転させる場合の定着ベルトの温度変化を示す図であり、（ｂ）はヒータ消灯と同時に定着ベルトの回転を停止させた場合の定着ベルトの温度変化を示す図である。
【図１５】従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図１６】他の従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１２】
まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置１は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央には、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが設けられている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１３】
具体的に、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８などを備える。なお、図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに符号を付しており、その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにおいては符号を省略している。
【００１４】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００１５】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６と、二次転写バックアップローラ３２と、クリーニングバックアップローラ３３と、テンションローラ３４、ベルトクリーニング装置３５を備える。
【００１６】
中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３及びテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２が回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。
【００１７】
４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１には、図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。
【００１８】
二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。
【００１９】
ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。このベルトクリーニング装置３５から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入り口部に接続されている。
【００２０】
プリンタ本体の上部には、ボトル収容部２が設けられており、ボトル収容部２には補給用のトナーを収容した４つのトナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと上記各現像装置７との間には、図示しない補給路が設けてあり、この補給路を介して各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋから各現像装置７へトナーが補給されるようになっている。
【００２１】
一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１１等が設けてある。ここで、記録媒体には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート等が含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けてあってもよい。
【００２２】
プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Ｐを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ１２が配設されている。
【００２３】
また、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。さらに、定着装置２０よりも搬送路Ｒの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するため、排出部材としての一対の排紙ローラ１３が設けられている。定着装置２０は第一回転駆動源としての定着モータＭ１で駆動され、排紙ローラ１３は第二回転駆動源としての排紙モータＭ２で駆動される。このように本実施形態の画像形成装置では、定着装置２０と排紙ローラ１３とが別の回転駆動源Ｍ１，Ｍ２で独立して駆動されるようになっている。プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４が設けてある。
【００２４】
続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおける各感光体５が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体５の表面には、露光装置９からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００２５】
また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
【００２６】
その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上のトナー画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写しきれなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。その後、図示しない除電装置によって各感光体５の表面が除電され、表面電位が初期化される。
【００２７】
画像形成装置の下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によってタイミングを計られて、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。
【００２８】
その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、中間転写ベルト３０上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、上記二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト３０上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。
【００２９】
その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。
【００３０】
以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３１】
次に、図２に基づき、上記定着装置２０の構成について説明する。
図２に示すように、定着装置２０は、回転可能な定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた加圧部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱源としてのハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１の内側に配設されたニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材としてのステー２５と、ハロゲンヒータ２３から放射される光を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する図示しない加圧手段と、用紙を搬送する搬送路Ｒ等を備えている。
【００３２】
上記定着ベルト２１は、用紙Ｐの未定着画像が担持された側を加熱するもので、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト２１は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、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（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。
【００３３】
上記加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層２２ｂと、弾性層２２の表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２２ｃによって構成されている。加圧ローラ２２は、図示しない加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅の定着ニップＮが形成されている。また、加圧ローラ２２は、定着モータＭ１によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力が定着ニップＮで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転するようになっている。
【００３４】
本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着ベルト２１と加圧ローラ２２は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００３５】
上記各ハロゲンヒータ２３は、それぞれの両端部が定着装置２０の側板（不図示）に固定されている。各ハロゲンヒータ２３は、出力制御されて発熱するように構成されており、ハロゲンヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト２１を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
【００３６】
上記ニップ形成部材２４は、ベースパッド２４１と、ベースパッド２４１の表面に設けられた摺動シート（低摩擦シート）２４０とを有する。ベースパッド２４１は、定着ベルト２１の軸方向又は加圧ローラ２２の軸方向に渡って長手状に配設されており、加圧ローラ２２の加圧力を受けて定着ニップＮの形状を決めるものである。また、ベースパッド２４１は、ステー２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２２の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。なお、ステー２５は、ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。本実施形態では、ベースパッド２４１の加圧ローラ２２との対向面が平坦面状に形成されており、そのために定着ニップＮはストレート形状になっている。定着ニップＮをストレート形状にすることで、加圧ローラ２２による加圧力を軽減することができる。
【００３７】
ベースパッド２４１は、強度確保のためにある程度硬い材料で、かつ耐熱温度２００℃以上の耐熱性材料で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材２４の変形を防止し、安定した定着ニップＮの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ベースパッド２４１の材料としては、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂の他、金属、あるいはセラミックなどを使用することが可能である。
【００３８】
摺動シート２４０は、ベースパッド２４１の少なくとも定着ベルト２１と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト２１が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト２１が摺動することで、定着ベルト２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト２１への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シート２４０を有しない構成とすることも可能である。
【００３９】
上記反射部材２６は、ステー２５とハロゲンヒータ２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２６をステー２５に固定している。反射部材２６の材料としては、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３からステー２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱がステー２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
【００４０】
なお、図示は省略するが、定着ベルト２１の軸方向両端部であって、定着ベルト２１とハロゲンヒータ２３との間には、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽する遮蔽部材が配設されている。これにより、特に、連続通紙時の定着ベルトの非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルトの熱による劣化や損傷を防止することができる。
【００４１】
また、図示は省略するが、定着ベルト２１の軸方向両端部は、その内周に挿入したベルト保持部材によって保持されている。このように、定着ベルト２１の両端部のみをベルト保持部材４０によって保持することで、両端部間では定着ベルト２１が定着ニップＮを除いてフリー変形可能な状態にある。また、定着ニップＮをストレート形状にしたことに伴い、定着ベルト２１には楕円状に変形しようと力が常時作用する。そのため、回転中の定着ベルト２１は、その両端部で半径方向断面がほぼ真円形状となり、両端部の間の領域で半径方向断面が定着ニップＮの法線方向を短軸とする楕円形となるように変形する。
【００４２】
また、本実施形態に係る定着装置２０は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
【００４３】
具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１を定着ニップＮ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。
【００４４】
また、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０μｍ、１００〜３００μｍ、１０〜５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０〜４０ｍｍに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００４５】
なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０〜４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、定着ニップＮにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるため、定着ニップＮから排出される用紙Ｐが定着ベルト２１から分離されやすくなる。
【００４６】
また、上記のように、定着ベルト２１を小径化した結果、定着ベルト２１の内側のスペースが小さくなるが、ステー２５を両端側において折り曲げられた凹状に形成し、その凹状に形成した部分の内側にハロゲンヒータ２３を収容することで、小さいスペース内でもステー２５やハロゲンヒータ２３の配設を可能にしている。
【００４７】
また、小さいスペース内でもステー２５をできるだけ大きく配設するために、ニップ形成部材２４を反対にコンパクトに形成している。具体的には、ベースパッド２４１の用紙搬送方向の幅を、ステー２５の用紙搬送方向の幅よりも小さく形成している。さらに、図２において、ベースパッド２４１の用紙搬送方向上流側端部２４ａ及び下流側端部２４ｂにおけるそれぞれの定着ニップＮ又はその仮想延長線Ｅに対する高さをｈ１，ｈ２とし、上流側端部２４ａ及び下流側端部２４ｂ以外のベースパッド２４１の部分における定着ニップＮ又はその仮想延長線Ｅに対する最大高さをｈ３とすると、ｈ１≦ｈ３、ｈ２≦ｈ３となるように構成している。このように構成することで、ベースパッド２４１の上流側端部２４ａと下流側端部２４ｂは、ステー２５の用紙搬送方向上流側及び下流側の各折り曲げ部と定着ベルト２１との間に介在しないので、各折り曲げ部を定着ベルト２１の内周面に近づけて配設することができる。これにより、定着ベルト２１内の限られたスペース内でステー２５をできるだけ大きく配設できるようになり、ステー２５の強度を確保することができるようになる。その結果、加圧ローラ２２によるニップ形成部材２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れる。
【００４８】
さらにステー２５の強度を確保するために、本実施形態では、ステー２５が、ニップ形成部材２４と接触し用紙搬送方向（図２の上下方向）に延在するベース部２５ａと、そのベース部２５ａの用紙搬送方向上流側と下流側の各端部から加圧ローラ２２の加圧方向（図２の左側）に向かって延びる立ち上がり部２５ｂとを有するように構成している。すなわち、ステー２５に立ち上がり部２５ｂを設けることで、ステー２５が加圧ローラ２２の加圧方向に延在する横長の断面を有するようになり、断面係数が大きくなって、ステー２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００４９】
また、立ち上がり部２５ｂを加圧ローラ２２の加圧方向により長く形成する方が、ステー２５の強度が向上する。従って、立ち上がり部２５ｂの先端は、定着ベルト２１の内周面に対し、できる限り近接していることが望ましい。しかし、回転中、定着ベルト２１には大小なりとも振れ（挙動の乱れ）が生じるので、立ち上がり部２５ｂの先端を定着ベルト２１の内周面に近づけすぎると、定着ベルト２１が立ち上がり部２５ｂの先端に接触する虞がある。特に、本実施形態のように、薄い定着ベルト２１を用いている構成においては、定着ベルト２１の振れ幅が大きいので、立ち上がり部２５ｂの先端の位置設定には注意が必要である。
【００５０】
具体的に、本実施形態の場合、立ち上がり部２５ｂの先端と定着ベルト２１の内周面との加圧ローラ２２の加圧方向の距離ｄは、少なくとも２．０ｍｍ、望ましくは３．０ｍｍ以上に設定するのが好ましい。一方、定着ベルト２１にある程度厚みがあって振れがほとんど無い場合は、上記距離ｄは０．０２ｍｍに設定することが可能である。なお、本実施形態のように、立ち上がり部２５ｂの先端に反射部材２６が取り付けられている場合は、反射部材２６が定着ベルト２１に接触しないように上記距離ｄを設定する必要がある。
【００５１】
このように、立ち上がり部２５ｂの先端を定着ベルト２１の内周面に対し可能な限り近接するように配設することで、立ち上がり部２５ｂを加圧ローラ２２の加圧方向に長く配設することができる。これにより、小径の定着ベルト２１を用いた構成においても、ステー２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００５２】
以下、図２を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２３に電力が供給されると共に、加圧ローラ２２が図２中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２との摩擦力によって、図２中の反時計回りに従動回転する。
【００５３】
その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、不図示のガイド板に案内されながら搬送路Ｒを搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ２２の定着ニップＮに送入される。そして、ハロゲンヒータ２３によって加熱された定着ベルト２１による熱と、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。
【００５４】
トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、搬送路Ｒの定着ニップＮよりも下流側に搬出される。定着ニップＮの出口近傍に配置された分離部材２８の先端２８ａは、定着ベルト２１の表面に対して非接触であり、該表面との間で分離ギャップｇを形成している。定着ニップＮから搬出された用紙Ｐの先端が分離部材２８の先端２８ａに接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２１から分離される。その後、分離された用紙Ｐは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。
【００５５】
以上に述べた定着装置２０の制御系の構成を図２に基づいて説明する。
図２に示すように、電源部５１から供給された電力は、リレー５２、およびトライアック５３を介してハロゲンヒータ２３に供給される。リレー５３はパワーリレーであり、そのオン（閉）でハロゲンヒータ２３に電力供給がなされ、そのオフ（開）でハロゲンヒータ２３への電力供給が遮断される。
【００５６】
定着装置２０では、定着ベルト２１の過昇温に対する安全装置として、制御系に過昇温防止装置５０が設けられる。過昇温防止装置５０は、定着ベルト２１の表面温度を検出する温度検出手段としての温度センサ５６と、上述のリレー５２と、温度センサ５６とリレー５２との間に配置された高温検知回路５７とを含む。
【００５７】
温度センサ５６としては、バイメタル等の応答速度が低いものではなく、サーミスタ、熱電対等の応答速度が高いものが使用される。また、温度センサ５６としては、図２に示すような非接触式の他、図１０に示すような接触式のものも使用することができる。非接触温度センサとしては例えばＳＥＭＩＴＥＣ社のＮＣ−Ｆ１０が使用可能であり、接触温度センサとしては同社製の３６４ＦＬ等が使用可能である。非接触センサは一般的に環境温度（センサ自身の温度）により検知結果を補正する構成であるため、環境温度による検出温度の変動が大きい。一方、接触センサは環境温度による検出温度の変動が少ない。使用する温度センサ５６の選定に際しては、以上の点に加え、センサの応答性、検出感度、検出能力の環境依存性、コスト等を適宜勘案する。
【００５８】
定着ベルト２１の長手方向での温度センサ５６の設置位置は、非接触センサであれば特に制限はない。一方、接触センサでは、図１１に示すように、画像領域Ｗ１外でかつ通紙領域Ｗ２内に配置するのが望ましい。画像領域内に接触センサ５６を配置すると、センサの接触痕が画像に光沢スジとなって現れるおそれがあり、かつ加熱領域Ｗ３内でかつ通紙領域Ｗ２外の領域Ｋに温度センサ５６を配置しても、この領域Ｋでは定着ベルト２１がハロゲンヒータ２３に加熱されず、定着ベルト２１の加熱温度を検出できないためである。光沢スジ、さらにはその他の不具合が問題とならないのであれば、接触センサ５６を画像領域Ｗ１に配置することができる。このように画像領域Ｗ１に温度センサ５６を配置すれば、後述する定着ベルト２１の過昇温を即座に検出でき、確実に過昇温を防止することが可能となる。
【００５９】
高温検知回路５７は、温度センサ５６から出力される電圧値としての温度情報値を予め定めた基準値と比較し、温度情報値が上限値（定着ベルトの損傷を防止できる上限温度に相当するものであって、例えば２６０℃に相当する値）以上となったときにリレー５２をオフに切り替える。この高温検知回路５７では、制御ソフト等による温度情報値から温度値への換算処理は行われず、温度情報値をそのまま使用して基準値との対比判断が行われ、温度センサ５６から出力された温度情報値が上限温度に相当する基準値を超えた時点で機械的にリレー５２がオフに切り替えられる。このように、温度センサ５６の検出信号を温度に換算することなくリレー５２をオフに切り替えるように過昇温防止装置５０を構成することで、定着ベルト２１の過昇温時におけるハロゲンヒータ２３への電力供給を迅速に遮断できるメリットが得られる。この高温検知回路５７は、それ自身の故障を想定して２個並列に設置することが望ましい（図２では１個のみを図示している）。
【００６０】
温度センサ５６の出力は、温度検出回路５８を介してＣＰＵ等からなる制御部５４にも入力される。温度検出回路５８は、制御ソフトにより温度センサ４６からの温度情報値Ｄを温度値へ換算し、この温度値を不図示のＡＤコンバータを介して制御部５４に伝送する。
【００６１】
制御部５４の出力ポートには、リレー５２およびトラクアック５３がそれぞれ接続される。リレー５２は、制御部５４からの制御信号でウォームアップ時、印刷ジョブ実行時、レディ待機時等にオンとなり、それ以外の電源オフ時、オフモード時、省エネモード時、急停止時等にオフとなる。以上に述べたリレー５２のオン／オフの切り替えは、過昇温防止装置５０の高温検知回路５７によるリレー５２のオフと切り離し、独立して行われる。また、トライアック５３での通電量制御も制御部５４からの制御信号で行われる。制御部５４が温度センサ４６から温度検出回路５８を介して入力された温度換算値Ｄに基づき、トライアック５３に制御信号を送信することにより、ハロゲンヒータ２３の出力がフィードバック制御され、定着ベルト２１の温度が所定値に維持される。
【００６２】
なお、以上の説明では、温度センサ５６の出力を制御部５４に入力することで、ハロゲンヒータ２３の出力制御を行っているが、これ以外にも、図２に示す温度センサ５６とは別に定着ベルト２１の表面温度を検出する温度センサを新たに設置し、既設の温度センサ５６を、高温検知回路５７を介してリレー５２に接続すると共に、新設の温度センサからの温度情報値を、温度検出回路５８を介して制御部５４に入力することで、ハロゲンヒータ２３の出力制御を行うようにしてもよい。
【００６３】
制御部５４には、定着ベルト２１および加圧ローラ２２を駆動する定着モータＭ１、排紙ローラ１３を駆動する排紙モータＭ２、および用紙Ｐの紙間時間を制御するレジストローラ１２（図１参照）を駆動する搬送モータＭ３がそれぞれ接続されている。かかる構成から、定着ベルト２１、排紙ローラ１３、およびレジストローラ１２の駆動状態（回転速度や回転・停止タイミング）が制御部５４からの制御信号でそれぞれ独立して制御可能となる。
【００６４】
本発明の特徴的構成として、用紙の後端が定着ニップＮを脱出した直後であって、用紙が排紙ローラ１３によって移送されている間に定着モータＭ１を停止させ、定着ベルト２１の回転を停止させる点が挙げられる。従来の画像形成装置では、定着部材と排紙ローラ１３を共通のモータで駆動していることから、定着ローラ２１と排紙ローラ１３を同時に回転させ、あるいは同時に停止させるのが通例である。これに対して本発明では、上記のとおり加圧ローラ２２と排紙ローラ１３を独立したモータＭ１，Ｍ２で回転駆動しているので、排紙ローラ１３の回転中に加圧ローラ２２を停止させることができ、そのために上記のように定着モータＭ１を排紙モータＭ２の回転中に一時的に停止させる制御が可能になっている。
【００６５】
このように、用紙後端が定着ニップＮを脱出した直後に定着モータＭ１を停止させることにより、加圧ローラ２２と排紙ローラ１３を同時に駆動・停止させていた従来装置に比べて、加圧ローラ２２の駆動時間を短縮することができる。定着モータＭ１は加圧ローラ２２のみならず定着ベルト２１も駆動する必要があり、しかも定着ベルト２１は側板に固定されたニップ形成部材２４との摺動で抵抗を受けるため、定着モータＭ１の消費電力は大きい。従って、上記のように用紙全体が定着ニップＮを脱出し、かつ排紙モータＭ２の駆動中に定着モータＭ１を一時的に停止させれば、定着モータＭ１の駆動時間を短縮化し、省電力化を達成することができる。この定着モータＭ１の一時停止は、連続通紙中の個々の通紙時だけでなく、複数枚の通紙後に行うこともできる。
【００６６】
この作用効果は、両ローラ２２，１３を独立して駆動・停止可能とした場合に得ることができる。従って、排紙ローラ１３と加圧ローラ２２とを別のモータＭ１，Ｍ２で駆動する場合のみならず、例えば、両ローラ２２，１３を共通のモータで駆動すると共に、モータから両ローラ１３，２２に至るまでのトルク伝達経路にクラッチを配置し、クラッチの切り替えで両ローラ２２，１３の回転および停止を独立して制御するような機構でも同様の作用効果を得ることができる。
【００６７】
また、本発明の定着装置２０では、既に述べたように低熱容量化した定着ベルト２１を直接加熱しており、しかも反射部材２６によって定着ベルト２１に対する熱の照射範囲を限定している。従って、上記のように定着ベルト２１を停止させた状態でハロゲンヒータ２３による加熱が継続されていると、定着ベルト２１が瞬時に過昇温状態となり、ベルトが損傷するおそれがある。かかる不具合を防止するためにも、定着モータＭ１を一時停止させる際には、定着モータＭ１の停止前にハロゲンヒータ２３を消灯（停止）させ、定着モータＭ１の停止状態では常にハロゲンヒータ２３を消灯状態にする。この切り替えは、制御部５４からトライアック５３に制御信号を与えることで行われる。ハロゲンヒータ２３の消灯は、用紙が完全に定着ニップＮを通過してから行う他、用紙の後端が定着ニップＮに存在する状態で行ってもよい。
【００６８】
ところで、ハロゲンヒータ２３はガラス管内にヒータとハロゲンを封入した構成であり、ヒータ消灯後もガラス管に蓄積された熱が放出される。従って、加熱源としてハロゲンヒータ２３を使用した場合、ヒータ２３の消灯後もガラス管の残存熱で定着ベルト２１が一時的に加熱されることになる。また、定着ニップＮでの通紙中は用紙に熱が奪われるが、用紙後端が定着ニップＮを脱出した（通紙完了）後には用紙を介した放熱が行われないため、定着ベルトの温度が上昇する。図１４（ａ）は、ハロゲンヒータの消灯後、排紙ローラ１３が停止するまで定着ベルト２１を回転させた場合の定着ベルト２１の温度変化を示しており、図１４（ｂ）はハロゲンヒータ２３の消灯と略同じタイミングで定着ベルト２１の回転を停止させた場合の定着ベルト２１の温度変化を示している。なお、図１４（ａ）（ｂ）では、一例としてハロゲンヒータ２３の消灯と同時に通紙を完了させた場合を示している。
【００６９】
図１４（ａ）に対応する構成の定着装置２０では、ヒータ２３消灯後も定着ベルト２１の回転により放熱が行われるため、定着ベルト２１の温度上昇は緩やかなものとなる。これに対し、図１４（ｂ）に対応する構成の定着装置２０では、ヒータ２３の消灯と同時に定着ベルト２１の回転が停止するため、放熱が行われずに定着ベルト２１の温度が急激に上昇し、ベルト２１の蓄熱状態によっては上限温度を越えてベルト２１が破損するおそれがある。
【００７０】
以上の知見から、定着ベルト２１の回転停止後は、温度センサ５６の検出値に基づいて定着ベルト２１の放熱を行うのが好ましい。放熱は、例えば定着ベルト２１を定着モータＭ１で回転させることで行うことができる。具体的には、図３に示すように、定着モータＭ１の停止後、一定時間（例えば１０秒間）定着ベルト２１の温度監視を行い、定着ベルト２１の温度換算値Ｄが上限温度よりも小さい規定温度以上になった時点で定着モータＭ１を起動し、定着ベルト２１を回転させて放熱を行う。これにより図３中の実線で示すように定着ベルトの過昇温を防止することができる。なお、同図中の破線はヒータ２３の停止と同時に定着ベルト２１を停止させ、その後も定着ベルトの停止状態を維持した場合の定着ベルトの温度変化を示すものである。
【００７１】
図４は、そのような制御の具体例をフローチャートで示すものである。この例では、連続通紙中における前段の定着作業の完了後、温度センサ５６から温度検出回路５８を経て制御部５４に入力された温度換算値Ｄが第一規定温度Ｒ１（例えば２２０℃）以上になったと判定された場合に定着ベルト２１を空転させている。この実施例では温度換算値Ｄが基準温度Ｒｘ以下となるまで定着ベルト２１の回転を空転させている。Ｄ≦Ｒｘと判定されれば、定着ベルト２１を回転させたまま定着ニップＮに次の用紙を通紙させ、あるいは定着ベルト２１の停止後、再度定着ベルト２１を回転させてから次の用紙を定着ニップＮに通紙させる。
【００７２】
図５に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートにおいて、Ｄ≧Ｒ１と判定して定着ベルト２１を空転させる際に、定着ベルト２１の空転時間Ｔをカウントして定着ベルト２１を一定時間Ｔ１だけ回転させるものである。
【００７３】
定着モータＭ１停止後、定着ベルト２１の温度が上昇した際に、定着ベルト２１が達する最高温度は、定着モータＭ１停止後の単位時間当たりの温度上昇幅の割合、すなわち温度勾配から推定することもできる（図３参照）。この温度勾配の測定時間は上記の温度監視時間よりも短くすることができ、例えば定着モータＭ１の停止後、１秒〜３秒程度とすることができる。そのため、定着ベルト２１が過昇温に至るか否かを早期に判定可能となる。この場合、過昇温に至らないと判定されれば、画像形成装置全体の電源を早期にＯＦＦにすることができるので省電力化を達成することができる。
【００７４】
次に、以上に説明した定着装置２０において、画像形成装置の動作中のシステム異常により、例えばハロゲンヒータ２３への連続通電が発生し、定着ベルト２１の温度がその機能維持に必要な上限温度を超える場合を考える。過昇温防止装置５０では、温度センサ５６の温度情報値が予め設定された上限温度に相当する基準値（例えば２６０℃に相当する値）に達した瞬間に高温検知回路５７によりリレー５２がオフ状態に切り替えられ、ハロゲンヒータ２３への給電が遮断される。これにより、定着ベルト２１の過昇温を確実に防止することができ、定着ベルト２１の損傷を回避することができる。この際、上述のように温度センサ５６として応答性の高いもの（サーミスタ、熱電対等）を使用することで、定着ベルト２１の温度上昇後、実際にハロゲンヒータ２３への給電が遮断されるまでのタイムラグを最小限に抑えることができ、タイムラグによる定着ベルト２１の損傷を防止することが可能となる。
【００７５】
以上に述べた過昇温防止装置５０が頻繁に作動し、マシンダウンとなる事態を回避するため、画像形成装置の連続通紙中には定着ベルト２１の温度が上記の上限温度を超えないように積極的に定着ベルト２１の放熱を行うのが望ましい。具体的には、連続通紙中に温度センサ５６から温度検出回路５８を経て制御部５４に入力された温度換算値Ｄに応じて、定着ベルト２１の放熱を行うよう画像形成装置１の各部を制御することが望まれる。以下、この放熱動作の具体例を詳細に説明する。
【００７６】
例えば連続通紙中においては、特に定着ベルト２１の端部で温度が上昇する場合がある。この端部の温度上昇は通常は小サイズ紙を通紙した場合に発生する問題であるが、通常のデフォルト紙サイズであっても連続通紙を繰り返すと、ハロゲンヒータ２３による加熱領域と非通紙領域の間の定着ベルト２１端部で温度上昇を生じる場合がある。
【００７７】
このような定着ベルト２１の端部をはじめ、定着ベルト２１の各所で連続通紙中に温度上昇が生じる場合には、定着ベルト２１が規定温度（例えば１８０℃）以上に達した際に、次段の定着時に紙間時間（連続通紙される記録媒体間の供給時間差）を大きくし、生産性を落とすような制御を行うことできる。これにより、連続通紙中の定着ベルト２１の放熱を促進させ、定着ベルト２１の温度上昇を抑制することができる。紙間時間の拡大は、制御部５４でレジストローラ１２を駆動する搬送モータＭ３を制御することで行われる。
【００７８】
この制御の具体例のフローチャートを図５に示す。まず、連続通紙中において、前段の定着作業完了後、次段の定着作業を開始する際に、制御部５４に入力された温度換算値Ｄが予め定めた第二規定温度Ｒ２（例えば１８０℃）以上であるか否かを判定する。Ｄ＜Ｒ２であればそのまま前段の定着と同じ紙間時間で定着ニップＮに通紙して定着を行う。一方、Ｄ≧Ｒ２であればレジストローラ１２を制御して紙間時間を拡大してから定着を行う。
【００７９】
用紙Ｐの紙間時間を増大させた場合でも、何らかの要因で定着ベルト２１の温度が上昇し続ける場合がある。このように紙間時間の増大だけでは、定着ベルト２１の温度を低下させることができない場合には、ハロゲンヒータ２３を停止させた状態で定着モータＭ１を駆動し、加圧ローラ２２、さらには定着ベルト２１を回転（空転）させて定着ベルト２１の放熱を促進させる制御を行う。
【００８０】
この制御の具体例のフローチャートを図７に示す。紙間時間を拡大させた前段の定着作業が完了した後、次段の定着作業を開始する際に、温度センサ５６から制御部５４に入力された温度換算値Ｄが第三規定温度Ｒ３以下であるか否かを判定する。ここで第三規定温度Ｒ３は第二規定温度Ｒ２よりも若干高温とし、例えば１９０℃に設定する。Ｄ＜Ｒ３であれば前段定着時の拡大した紙間時間で、あるいは通常の紙間時間で定着ニップＮに通紙して定着を行う。Ｄ≧Ｒ３であれば通紙を中断し、ハロゲンヒータ２３を停止させた状態で定着ベルト２１を回転させて定着ベルト２１の放熱を促進させる。この操作で温度センサ５６からの温度換算値Ｄが第二規定温度Ｒ２以下の基準温度Ｒｘ（例えば１７０℃）となるまで定着ベルト２１を回転させ、Ｄ≦Ｒｘとなったところで定着ニップＮに通紙して定着を行う。
【００８１】
図７に示すフローチャートでは、紙間時間を拡大させた前段の定着作業が完了した後、次段の定着前に温度換算値Ｄが基準温度以下となるまで定着ベルト２１を回転させて放熱しているが、定着ベルト２１の回転による放熱に代え、次段の定着開始前に紙間時間をさらに拡大させることで放熱を促進するような制御を行うこともできる。図８は、その具体的なフローチャートを例示するものであり、制御部５４に入力された温度換算値Ｄが第三規定温度Ｒ３以下であるか否かの判定に際し、Ｄ≧Ｒ３の場合に紙間時間をさらに拡大するようにレジストローラ１２を制御している点が図７に示す手順と異なる。この紙間再拡大後の紙間時間は、例えば３０秒に設定することができる。
【００８２】
以上に述べた各制御の何れかを単独で用い、あるいは適宜組み合わせることで、連続通紙中に定着ベルト２１が過昇温した際にも、定着ベルト２１の温度が上記の上限温度（２６０℃）を超えないように制御することが可能となる。そのため、正常運転中の過昇温防止装置５０の作動によるマシンダウンを防止することが可能となる。定着ベルト２１の回転速度は、通常印刷時の定着ベルト２１の回転速度と同じでもよいし、これよりも遅くしてもよい。
【００８３】
以上の説明では、定着ベルト２１の放熱を行う手段として、紙間時間の拡大や定着ベルト２１の空転を行う場合を例示したが、これ以外にも例えば用紙Ｐの搬送速度（線速）を落とすことでも定着ベルト２１の放熱を促進することができる。しかしながら、線速を低下させるためには作像部４、転写装置３も線速低下に対応させる必要があり、制御や機構が複雑化する。また、定着ベルト２１に送風することで定着ベルトを冷却する、あるいは冷却部材を定着ベルト２１もしくは加圧ローラ２２に接触させることで定着ベルト２１の放熱を行うことも考えられる。しかしながら、これらの手段ではコストアップを招き、あるいはレイアウトの困難化を招く。以上から、定着ベルト２１の放熱を行う手段としては、コスト面、設計自由度、および効果を勘案すると、上述した紙間時間の拡大や定着ベルト２１の空転が最も有効である。
【００８４】
ところで、印刷ジョブ（通紙）の実行途中で用紙Ｐのジャムが発生すると、ジャム発生が適宜の検知手段により検知され、画像形成装置１が急停止する。このとき、定着ベルト２１及び加圧ローラ２２は回転を停止し、また、リレー５２がオフになることにより、ハロゲンヒータ２３への電力供給が停止される。ジャム発生からの復帰は、例えば、ジャム発生部位を画像形成装置１から引き出し、用紙Ｐのジャムを取り除いた後、ジャム発生部位を画像形成装置１に再セットすることにより、あるいは、ジャム発生部位の再セット後に印刷ジョブの開始指令ボタンを押すことにより行うが、画像形成装置１が急停止してから、このようなジャム復帰のための外部操作が行われるまでの間、定着ベルト２１は回転を停止した状態でハロゲンヒータ２３の余熱によって加熱される。そのために、定着ベルト２１のハロゲンヒータ２３の近傍部が局部的に加熱され、ジャム復帰時に定着ベルト２１の温度が上限温度（２６０℃）以上に加熱されるおそれがある。この状態で、リレー５２をオンにして、印刷ジョブを再開させようとすると、過昇温防止装置５０がシステム異常と判断し、マシンダウンに至る。
【００８５】
この問題を解決するため、図９のフローチャートに示すように、ジャム復帰の外部操作があった時点で、温度センサ５６の温度換算値Ｄが第一規定温度Ｒ１（２２０℃）以上である場合（Ｄ≧Ｒ１）は、リレー５２のオフ状態を維持しつつ、定着ベルト２１を空転させ、この状態を温度センサ５６の温度換算値Ｄが例えば基準温度Ｒｘ（例えば１７０℃）以下になるまで維持するのが好ましい。Ｄ≦Ｒｘと判定されれば、制御部５４でリレー５２をオンに切り換えて、ハロゲンヒータ２３への通電を可能にし、それ以降は、通常の温度制御プログラムに移行させて、印刷ジョブを再開させる。これにより、ジャム発生からの復帰時に、過昇温防止装置５０の作動によってマシンダウンに至る不都合を回避することができる。このような制御は、画像形成装置１の再起動時、定着装置２０のオフモードや省エネモードから印刷モードへの移行時、ジャム発生以外の事由による画像形成装置１の急停止からの復帰時にも、同様の態様で行うことができる。
【００８６】
図２に示す実施形態では、加熱源として一つのハロゲンヒータ２３を使用する場合を例示しているが、加熱源として二以上のハロゲンヒータ２３を使用する定着装置２０にも本発明を適用することができる。このような複数本のハロゲンヒータ２３を有する定着装置２０は、異なるサイズの用紙を印刷する画像形成装置１に搭載される場合が多い。
【００８７】
図１２は二つのハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂを設置した構成を例示しており、同図において下側のハロゲンヒータ２３Ａを第１ハロゲンヒータ、上側のハロゲンヒータ２３Ｂを第２ハロゲンヒータと称すると、第１ハロゲンヒータ２３Ａと第２ハロゲンヒータ２３Ｂとでは、それぞれの発熱部の位置が異なっている。
【００８８】
具体的に、第１ハロゲンヒータ２３Ａは、その長手方向中央部から所定範囲に渡って配設された発熱部（発光部）２３Ａ１を有する。本実施形態では、発熱部２３Ａ１は、第１ハロゲンヒータ２３Ａの長手方向中央部を対称軸として２００〜２２０ｍｍの範囲に設けられている。
【００８９】
一方、第２ハロゲンヒータ２３Ｂは、その長手方向両端部にそれぞれ発熱部（発光部）２３Ｂ１を有する。本実施形態では、発熱部２３Ｂ１は、第２ハロゲンヒータ２３Ｂの長手方向中央部を対称軸として２００〜２２０ｍｍの位置から、３００〜３３０ｍｍの位置までの範囲に設けられている。ここで、Ａ３サイズの用紙や、Ａ４ヨコサイズの用紙の通紙幅は２９７ｍｍであるが、第１ハロゲンヒータ２３Ａの中央部に位置する発熱部２３Ａ１の長さと、第２ハロゲンヒータ２３Ｂの両端部に位置する発熱部２３Ｂ１の長さとの合計長さを３００〜３３０ｍｍとし、上記の通紙幅よりも長くしている。発熱部２３Ｂ１の外端部は発熱量が少なくなり（発光強度が弱くなり）、温度落ち込みが発生するため、通紙領域は発熱量（発熱強度）が所定以上の部分を使用する必要があるためである。
【００９０】
このような構成においては、温度センサ５６を定着ベルト２１の長手方向の複数個所に設けるのが望ましい。図１２において、右側の温度センサ５６Ａを第１温度センサ、左側の温度センサ５６Ｂを第２温度センサと称すると、第１温度センサ５６Ａは、第１ハロゲンヒータ２３Ａの発熱部２３Ａ１に対応して、定着ベルト２１の中央領域の温度を検知し、第２温度センサ５６Ｂは、第２ハロゲンヒータ２３Ｂの発熱部２３Ｂ１に対応して、定着ベルト２１の端部領域の温度を検知するように設置されている。
【００９１】
かかる構成においても、それぞれに温度センサ５６Ａ，５６Ｂを有する二つの過昇温防止装置５０を設置することで、過昇温防止装置５０の誤検知によるマシンダウンを防止することが可能となる。
【００９２】
図１３に示す定着装置２０は、加熱源としてのハロゲンヒータ２３を３本備えている。また、ニップ形成部材２４を囲むように板金２５０が設けられており、この板金２５０を介してニップ形成部材２４がステー２５に支持されている。このような構成の定着装置でも温度センサ５６を有する過昇温防止装置５０を複数個所に配置することで、過昇温防止装置５０の誤検知によるマシンダウンを防止することが可能となる。図１３に示す実施形態において、上記以外の構成は、図２に示す実施形態の構成と基本的に共通するので、重複説明は省略する。
【００９３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態のように、省エネ性などの向上のために定着ベルトを薄く小径化した定着装置に限定されるものではない。例えば、定着ローラと加熱ローラとの間に定着ベルトを架設すると共に、定着ベルトを介して加圧ローラを定着ローラに圧接させるベルト方式の定着装置や、定着ニップのみをセラミックヒータ等で局部的に加熱するサーフ定着装置など、他の方式の定着装置を備えた画像形成装置にも本発明は適用可能である。また、実施例で述べた紙間時間、温度、空転時間等の具体的数値は例示にすぎず、画像形成装置１の用途や要求性能に応じて適宜変更することができる。また、本発明に係る定着装置は、図１に示すカラーレーザープリンタに限らず、モノクロ画像形成装置や、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に搭載することも可能である。また、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００９４】
１３    排紙ローラ（排出部材）
２０    定着装置
２１    定着ベルト
２２    加圧ローラ（加圧部材）
２３    ハロゲンヒータ（加熱源）
２４    ニップ形成部材
２５    ステー（支持部材）
２８    分離部材
５０    過昇温防止装置
５１    電源
５２    リレー
５３    トライアック
５４    制御部
５６    温度センサ（温度検出手段）
５７    高温検知回路
５８    温度検出回路
Ｍ１    定着モータ（定着部材の回転駆動源）
Ｍ２    排紙モータ（排紙部材の回転駆動源）
Ｎ      定着ニップ
Ｐ      用紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献２】特開２００７−２３３０１１号公報
【特許文献３】特許第４４２３０７０号公報
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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