(57)【要約】【課題】定着部の温度上昇の防止と温度段差の発生を防止して、画質劣化のない良好な定着処理が行えるようにする。【解決手段】画像データに基づいて形成した画像が転写された用紙１０６が搬送され、転写された画像を加熱で定着させる加熱回転体（例えば加熱ベルト１０１）と、用紙を加熱回転体に押し当てる加圧回転体（例えば加圧ローラ１０４）と、用紙が加圧回転体と加熱回転体との間を通過する期間に、加圧回転体を加熱回転体に押し当てる圧力を第１の圧力とし、用紙が加圧回転体と加熱回転体との間を通過しない期間に、加圧回転体を加熱回転体に押し当てる圧力を所定の圧力よりも弱い第２の圧力又は加圧回転体と加熱回転体とが離間した状態とする定着制御部２００とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて形成した画像が転写された用紙が搬送され、転写された画像を加熱で定着させる加熱回転体と、
前記用紙を前記加熱回転体に押し当てる加圧回転体と、
前記用紙が前記加圧回転体と前記加熱回転体との間を通過する期間に、前記加圧回転体を前記加熱回転体に押し当てる圧力を第１の圧力とし、前記用紙が前記加圧回転体と前記加熱回転体との間を通過しない期間に、前記加圧回転体を前記加熱回転体に押し当てる圧力を前記第１の圧力よりも弱い第２の圧力又は前記加圧回転体と前記加熱回転体とが離間した状態とする定着制御部とを備える
画像形成装置。
【請求項２】
前記定着制御部は、前記用紙が供給される周期と、前記加熱回転体の回転周期とが一致しないように非同期状態に制御する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱回転体を加熱又は冷却する温度調整体を備え、
前記定着制御部は、前記第１の圧力と、前記第２の圧力又は前記離間した状態の変化に連動して、前記温度調整体による前記加熱回転体の加熱又は冷却動作を制御する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着制御部は、前記加圧回転体を前記第１の圧力で前記加熱回転体に押し当てた状態から、前記加圧回転体を前記第２の圧力で前記加熱回転体に押し当てた状態又は前記加圧回転体と前記加熱回転体とが離間した状態との変化に要する時間を制御する
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度調整体として、前記加熱回転体の一部と接触するローラで構成し、該ローラの回転を、前記加熱回転体を駆動する駆動源とは別の駆動源により駆動するようにした
請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに基づいて形成した画像を用紙に転写した後、用紙に画像を定着させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ、複合機などの画像形成装置では、原稿を読み取るなどして取得した画像データに基づいて感光体に潜像を形成し、現像剤で潜像を現像した後、用紙に転写し、その転写した用紙を加熱された定着ローラや定着ベルトに通紙して用紙上の画像を定着している。
【０００３】
定着ローラや定着ベルトなどの定着部は、定着時に、常時ヒータなどによって一定温度になるように加熱されている。しかし、常温の用紙が通紙されると、熱が用紙に奪われて定着部の表面温度が低下して、定着部に温度ムラが生じる。この温度ムラは時間の経過に伴ってヒータで加熱されることで解消されるが、高速で印刷するなどして連続して通紙が実行される場合には、定着部の温度ムラが解消されないまま次頁の用紙が到達してしまう。この結果、定着部の低温部に接した用紙では定着が部分的に不十分になって低光沢になり、副走査方向で定着された画像に光沢段差が生じてしまい、印刷品質が低下する。
【０００４】
特許文献１には、紙の通過によって定着部のローラに生じる、紙の送り方向（副走査方向）の温度段差を解消するために、ローラを加熱又は冷却する部材を配置して、ローラの加熱動作や冷却動作を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているように、定着部材であるローラを直接加熱や冷却することで、ローラに生じる副走査方向の温度段差を解消することができる。しかしながら、定着動作を行うローラの温度の温度段差を解消したとしても、実際には、定着部材（ローラ）に用紙を押し当てる加圧ローラなどの他の部材も定着部には配置され、連続して通紙が実行される場合には、これらの加圧ローラなどの部材についても温度が上昇して、印刷品質を低下させる要因になっている。
【０００７】
本発明は、定着部の温度上昇の防止と温度段差の発生を防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、画像データに基づいて形成した画像が転写された用紙が搬送され、転写された画像を加熱で定着させる加熱回転体と、用紙を加熱回転体に押し当てる加圧回転体と、用紙が加圧回転体と加熱回転体との間を通過する期間に、加圧回転体を加熱回転体に押し当てる圧力を第１の圧力とし、用紙が加圧回転体と加熱回転体との間を通過しない期間に、加圧回転体を加熱回転体に押し当てる圧力を所定の圧力よりも弱い第２の圧力又は加圧回転体と加熱回転体とが離間した状態とする定着制御部とを備えるようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、定着部の急峻な温度変化箇所の発生を防止できると共に、加圧回転体などの部材が高温になることを防止でき、印刷品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態例による画像形成装置の定着部の例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態例による給紙動作に連動した定着ニップ幅制御処理例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態例によるニップ幅を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態例によるニップ幅の制御状態の例を示す動作説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態例による加圧ローラの温度変化例を示す特性図である。
【図６】本発明の一実施の形態例による加熱ベルトの表面温度変化例（定着ニップ出口温度）を示す特性図である。
【図７】本発明の一実施の形態例による加圧ローラの表面温度変化例を示す特性図である。
【図８】本発明の一実施の形態例による加熱ベルトの表面温度変化例（定着ニップ入口温度）を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［１．画像形成装置の定着部の構成］
以下、本発明の一実施の形態例（以下、「本例」と称する）を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本例の画像形成装置の定着部１００の構成例を示す。
定着部１００は、加熱ベルト１０１、加熱ローラ１０２、定着ローラ１０３、加圧ローラ１０４、及び除熱ローラ１０５を備える。
加熱ベルト１０１は、加熱ローラ１０２と定着ローラ１０３とに掛け渡されて、例えば定着ローラ１０３の駆動源（不図示）による定着ローラ１０３の回転に連動して走行（回転）する加熱回転体である。加熱ローラ１０２は、例えば内部にヒータが内蔵されて、加熱ローラ１０２の表面を通過する加熱ベルト１０１を加熱する。加熱ローラ１０２による加熱ベルト１０１の加熱は、加熱駆動部２０２により制御される。
【００１２】
定着ローラ１０３と加圧ローラ１０４とが対向する箇所が用紙の定着動作を行う定着ニップ１０７であり、この定着ニップ１０７を用紙１０６が通過する際に、加熱ベルト１０１の熱で用紙１０６が加熱され、用紙１０６に形成された画像が定着処理される。用紙１０６が定着ニップ１０７を通過するタイミングは、給紙駆動部２０４により設定される。
加熱ベルト１０１は、定着ローラ１０３の回転に連動して走行する。定着ローラ１０３の回転は、回転駆動部２０１により回転速度（周期）などが制御される。
【００１３】
加圧ローラ１０４は、加熱ベルト１０１の走行に連動して回転する加圧回転体であり、定着ローラ１０３側に圧力を掛けて加熱ベルト１０１に接触させる押圧機構１０４ａを備える。加圧ローラ１０４が定着ローラ１０３に掛けられた加熱ベルト１０１に接触する圧力Ｐ１は、可変に設定することができる。この圧力Ｐ１は、加圧駆動部２０５により制御される。なお、圧力Ｐ１が最も弱い状態では、加圧ローラ１０４と加熱ベルト１０１は離間した状態になっている。
【００１４】
除熱ローラ１０５は、加熱ベルト１０１と接触する位置に配置される。除熱ローラ１０５は、除熱駆動部２０３により、加熱ベルト１０１と接触する圧力Ｐ２が可変に設定される。この除熱ローラ１０５は、例えばゴムなどの素材で形成され、加熱ベルト１０１と接触した際に、その接触した箇所の加熱ベルト１０１の熱を除熱ローラ１０５が吸収して、加熱ベルト１０１を冷却するように作用する。この除熱ローラ１０５が接触する圧力Ｐ２についても、最も弱い状態では、除熱ローラ１０５と加熱ベルト１０１は、離間した状態になっている。この除熱ローラ１０５と加熱ベルト１０１とが離間した状態では、加熱ベルト１０１の冷却は行われない。
除熱ローラ１０５は、加熱ベルト１０１と接触する際に、加熱ベルト１０１の走行に連動して回転する。あるいは、除熱ローラ１０５そのものを回転させる駆動源を備えてもよい。
【００１５】
回転駆動部２０１による定着ローラ１０３の回転動作と、加熱駆動部２０２による加熱動作と、除熱駆動部２０３による除熱動作と、給紙駆動部２０４による給紙動作と、加圧駆動部２０５による加圧動作は、それぞれ定着制御部２００による制御で実行される。
なお、定着部１００の定着ニップ１０７に搬送される用紙１０６には、画像データに基づいて形成された画像が不図示の転写部により転写されていることは言うまでもない。
【００１６】
［２．定着処理の流れ］
次に、定着制御部２００での制御により、定着部１００で実行される定着動作の流れを説明する。
図２は、本例の定着制御部２００が行う制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、定着制御部２００は、定着動作を開始する際に、加熱ベルト１０１が回転するベルト周期と、定着ニップ１０７に用紙１０６が供給される周期（給紙間隔）とが一致しないように非同期に制御する。この定着制御部２００による非同期の制御としては、単純にベルトの回転周期と給紙間隔（給紙の周期）を一致させない制御を行うだけでもよいが、例えば、後述する加熱ベルト１０１の温度段差の発生箇所の近傍が、供給される用紙１０６の先端部分と接触しないように、定着制御部２００がタイミング制御を行うようにしてもよい。
なお、初期状態では、定着制御部２００は、圧力Ｐ１を最も弱い状態として、加圧ローラ１０４と加熱ベルト１０１を離間した状態とする。そして、圧力Ｐ２を強い状態にして、除熱ローラ１０５と加熱ベルト１０１を接触した状態とする。
【００１７】
このように非同期となるようにタイミングを制御した上で、定着制御部２００は、搬送された用紙１０６の先端が、定着ニップ１０７に接近した状態か否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、定着ニップ１０７に接近していないと判断したとき（ステップＳ１１のＮＯ）、定着制御部２００は、用紙１０６の先端が接近するまで待機する。
そして、用紙１０６の先端が定着ニップ１０７に接近したと判断したとき（ステップＳ１１のＹＥＳ）、定着制御部２００は、加圧駆動部２０５に指令を送り、加圧ローラ１０４による圧力Ｐ１を強くする加圧を開始して、圧力Ｐ１を設定された第１の圧力値（後述するニップ幅ｎ１が最大の状態）とする（ステップＳ１２）。このように、圧力Ｐ１を第１の圧力値とした状態で、用紙１０６は、加熱ベルト１０１と加圧ローラ１０４の間の定着ニップ１０７を通過することになる。
【００１８】
次に、定着制御部２００は、用紙１０６の後端が定着ニップ１０７から離れるタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１３）。ここで、用紙１０６の後端が定着ニップ１０７から離れるタイミングでないと判断したとき（ステップＳ１３のＮＯ）、定着制御部２００は、用紙１０６の後端が離れるタイミングまで待機する。
そして、用紙１０６の後端が定着ニップ１０７から離れるタイミングであると判断したとき（ステップＳ１３のＹＥＳ）、定着制御部２００は、加圧駆動部２０５に指令を送り、加圧ローラ１０４による圧力Ｐ１を弱くする処理を開始する（ステップＳ１４）。この圧力Ｐ１を弱くする処理で、圧力Ｐ１を第１の圧力値から第２の圧力値（後述するニップ幅ｎ１が最小の状態）に弱くする。
その後、定着制御部２００は、ステップＳ１１の判断に戻る。
【００１９】
さらに、ここまで説明した制御処理と並行して、定着制御部２００は、ステップＳ１２で加圧ローラ１０４による加圧を開始してから、一定時間だけ経過したタイミングで、除熱ローラ１０５の加熱ベルト１０１への接触を終了して、離間した状態とする（ステップＳ２１）。
さらに、定着制御部２００は、ステップＳ１４で加圧ローラ１０４による加圧を終了してから、一定時間だけ経過したタイミングで、除熱ローラ１０５の加熱ベルト１０１への接触を開始して、除熱を行う状態とする（ステップＳ２２）。
【００２０】
ステップＳ２１，Ｓ２２での一定時間は、加熱ベルト１０１が、加圧ローラ１０４と接触した位置（後述する図３のｘ点）から除熱ローラ１０５と接触した位置（後述する図３のｙ点）まで走行（移動）する時間とする。
【００２１】
［３．本例の処理が行われる状態の説明］
次に、図２のフローチャートに示す制御を行った場合の定着部１００における各部の温度の変化について説明する。
まず、ニップ幅について、図３を参照して説明する。
図３に示すように、加圧ローラ１０４が加熱ベルト１０１に接触する際の圧力Ｐ１により、加圧ローラ１０４が加熱ベルト１０１に接触する幅であるニップ幅ｎ１が変化する。すなわち、接触圧力Ｐ１が強いときにはニップ幅ｎ１が大きくなり、加圧ローラ１０４が加熱ベルト１０１から離間したとき、ニップ幅ｎ１が０になる。
【００２２】
また、図３に示すように、除熱ローラ１０５が加熱ベルト１０１に接触する際の圧力Ｐ２により、除熱ローラ１０５が加熱ベルト１０１に接触する幅であるニップ幅ｎ２が変化する。すなわち、接触圧力Ｐ２が強いときにはニップ幅ｎ２が大きくなり、除熱ローラ１０５が加熱ベルト１０１から離間したとき、ニップ幅ｎ２が０になる。
ここで本例においては、図２のフローチャートで説明したように定着制御部２００が定着動作を制御することで、用紙１０６の給紙に連動して、ニップ幅ｎ１，ｎ２が変化し、加熱ベルト１０１の温度が適正な状態になる。
【００２３】
なお、加圧ローラ１０４のニップ幅ｎ１を制御するタイミングと、除熱ローラ１０５のニップ幅ｎ２を制御するタイミングは、加熱ベルト１０１が移動する時間を考慮してシフトしたタイミングに設定する。
具体的には、図３に示すように、加熱ベルト１０１が加圧ローラ１０４と接触する位置の中心（ニップ幅ｎ１の中心）をｘ、加熱ベルト１０１が除熱ローラ１０５と接触する位置の中心（ニップ幅ｎ２の中心）をｙとしたとき、定着制御部２００は、加熱ベルト１０１が位置ｘから位置ｙまで走行（移動）するのに要する時間だけ、制御タイミングをシフトさせる設定とする。
【００２４】
図４は、定着制御部２００の制御に基づいて、ニップ幅ｎ１，ｎ２が用紙１０６の定着部１００への供給に連動して変化する状態を示す。
図４の縦軸はニップ幅ｎ１，ｎ２の値を示し、横軸は時間を示す。図４では、用紙１０６が給紙される１サイクルｔａごとのニップ幅ｎ１，ｎ２の変化を示す。特性Ｒ１（実線）が加圧ローラ１０４と加熱ベルト１０１とのニップ幅ｎ１であり、特性Ｒ２（破線）が除熱ローラ１０５と加熱ベルト１０１とのニップ幅ｎ２である。なお、図２のフローチャートで説明したように、用紙１０６が給紙される１サイクルｔａは、加熱ベルト１０１が回転する１周期とは一致しないように設定されている。
【００２５】
縦軸のニップ幅ｎ１，ｎ２が最も小さい値のときには、加圧ローラ１０４又は除熱ローラ１０５が加熱ベルト１０１から離間した状態である。離間した状態となるのは一例であり、ニップ幅ｎ１，ｎ２が最も小さい値のとき（圧力Ｐ１又はＰ２が最も弱いとき）、加圧ローラ１０４又は除熱ローラ１０５が加熱ベルト１０１に接触した状態を維持するようにしてもよい。
【００２６】
加圧ローラ１０４と加熱ベルト１０１とのニップ幅ｎ１の変化を示す特性Ｒ１は、１サイクルｔａの間に、それぞれ状態が異なる期間ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４が発生する。
期間ｔ１は、ニップ幅ｎ１が離間した状態（又は最小のニップ幅ｎ１）から最大値までほぼ直線的に増加する。この期間ｔ１は、用紙１０６が定着ニップ１０７を通過する直前に設定される。
期間ｔ２は、ニップ幅ｎ１が最大の状態で維持される。この期間ｔ２は、用紙１０６が定着ニップ１０７を通過する間に設定される。
期間ｔ３は、ニップ幅ｎ１が最大値から離間した状態（又は最小のニップ幅ｎ１）までほぼ直線的に減少する。この期間ｔ３は、用紙１０６が定着ニップ１０７を通過した直後に設定される。
期間ｔ４は、加圧ローラ１０４が加熱ベルト１０１から離間した状態（又はニップ幅ｎ１が最も小さい状態）である。
【００２７】
この期間ｔ１〜ｔ４が、用紙１０６が供給される１サイクルごとに繰り返される。なお、ニップ幅ｎ１が最大で維持される期間ｔ２は、用紙１０６のサイズにより変化する。ニップ幅ｎ１が増加する期間ｔ１とニップ幅ｎ１が減少する期間ｔ３は、例えば同じ長さの時間とする。また、ニップ幅ｎ１が離間した状態が継続する期間ｔ４は、用紙１０６が給紙される１サイクルｔａによって変化する。
【００２８】
除熱ローラ１０５と加熱ベルト１０１とのニップ幅ｎ２の変化を示す特性Ｒ２は、１サイクルｔａの間に、それぞれ状態が異なる期間ｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４が発生する。
期間ｔ１１は、ニップ幅ｎ２が離間した状態（又は最小のニップ幅ｎ２）が維持される。
期間ｔ１２は、ニップ幅ｎ２が離間した状態（又は最小のニップ幅ｎ２）から最大値までほぼ直線的に増加する。
期間ｔ１３は、ニップ幅ｎ２が最大の状態で維持される。この期間ｔ２は、用紙１０６が定着ニップ１０７を通過する間に設定される。
期間ｔ１４は、ニップ幅ｎ２が最大値から離間した状態（又は最小のニップ幅ｎ２）までほぼ直線的に減少する。
【００２９】
この期間ｔ１１〜ｔ１４が、用紙１０６が供給される１サイクルごとに繰り返される。なお、ニップ幅ｎ２が増加する期間ｔ１２と、ニップ幅ｎ２が減少する期間ｔ１４は、例えば同じ長さの時間に設定する。さらに、加圧ローラ１０４側のニップ幅ｎ１が増加又は減少する期間ｔ１，ｔ３と、除熱ローラ１０５側のニップ幅ｎ２が増加又は減少する期間ｔ１２，ｔ１４を、同じ長さの時間に設定してもよい。
【００３０】
但し、ここまで説明したニップ幅ｎ１の変化特性Ｒ１とニップ幅ｎ２の変化特性Ｒ２とは、シフトしたタイミングに設定される。具体的には、定着制御部２００は、ニップ幅ｎ１が最小の期間ｔ４にｘ点（図３）を通過した加熱ベルト１０１がｙ点（図３）を通過するように走行位置が変化したとき、このｘ点からｙ点までの移動に要する時間だけシフトしたタイミングで、ニップ幅ｎ２が最大となる期間ｔ１３を設定する。
【００３１】
図５は、加圧ローラ１０４を加熱ベルト１０１に接触させるニップ幅ｎ１を、用紙１０６の搬送に連動して変化させた制御を行う場合の加圧ローラ１０４の温度特性Ｔ１（本例のケース）と、ニップ幅ｎ１を常時一定とした場合の加圧ローラ１０４の温度特性Ｔ２（比較例）とを比較した図である。
【００３２】
図５の縦軸は温度、横軸は時間を示す。図５は、ある程度の枚数の用紙１０６の定着動作を連続して行った場合の温度変化特性を示している。
図５に示すように、ニップ幅ｎ１を常時一定とした場合の温度特性Ｔ２は、処理枚数の増加に伴って徐々に高温になってしまう。
これに対して、本例のようにニップ幅ｎ１を給紙に連動して変化させた温度特性Ｔ１は、処理枚数が増加しても比較的低い温度を維持することが分かる。
したがって、本例の定着部１００は、用紙１０６の定着動作を連続して実行した場合でも、加圧ローラ１０４が高温になることを防ぐことができるので、加圧ローラ１０４の温度上昇に伴って生じる印刷品質の低下を効果的に阻止できるようになる。
【００３３】
次に、用紙１０６を定着処理する際の、１枚ごとの定着動作に連動した加熱ベルト１０１や加圧ローラ１０４の温度変化について説明する。
まず、図６を参照して、定着ニップ１０７の用紙出口で見た加熱ベルト１０１の表面温度の変化を説明する。図６において、縦軸は定着ニップ１０７の用紙出口での加熱ベルト１０１の表面温度を示し、横軸は時間を示す。
図６に示す期間ｔ２１は加熱ベルト１０１が用紙１０６と接触した期間（図４での期間ｔ２に相当）であり、期間ｔ２２は加熱ベルト１０１が用紙１０６と接触していない期間（図４での期間ｔ１，ｔ３，ｔ４に相当）である。後述する図７及び図８においても、期間ｔ２１，ｔ２２は同じ状態を示す。
【００３４】
図６では、３つの異なる条件での温度特性Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を示している。
温度特性Ｖ１１は、加熱ベルト１０１が比較的高温になった状態であり、加圧ローラ１０４を加熱ベルト１０１に接触させる圧力Ｐ１を一定（つまり定着ニップ１０７の幅を一定）に制御した例である。
温度特性Ｖ１２は、加熱ベルト１０１が比較的低温の状態であり、加圧ローラ１０４を加熱ベルト１０１に接触させる圧力Ｐ１を一定（つまり定着ニップ１０７の幅を一定）に制御した例である。
温度特性Ｖ１３は、加熱ベルト１０１が比較的低温の状態であり、かつ加圧ローラ１０４を加熱ベルト１０１に接触させる圧力Ｐ１を図２のフローチャートにしたがった制御で変化させた例である。この温度特性Ｖ１３が、本例での処理を実行した例に相当する。温度特性Ｖ１１及びＶ１２は、この圧力Ｐ１を一定とした比較例である。
【００３５】
図６に示した温度特性Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を比較すると分かるように、用紙１０６と接触した期間ｔ２１では、いずれの例でも加熱ベルト１０１の熱が用紙１０６側に移るため、定着ニップ１０７の用紙出口温度は、比較的低いほぼ一定の温度になる。
これに対して、用紙１０６と接触していない期間ｔ２２では、温度特性Ｖ１１，Ｖ１２の場合、それぞれの時点での加圧ローラ１０４の温度に対応して定着ニップ１０７の用紙出口温度が一定値まで上昇する。
ここで、本例のように定着ニップ１０７での加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１を可変設定した温度特性Ｖ１３では、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１に相当する定着ニップ１０７の幅の変化に対応して、温度が一定値まで増加した後、一定時間経過後に再び低下するようになる。このときの上昇する温度の一定値は、その時点での加圧ローラ１０４自身の温度に依存する。
【００３６】
図７は、加圧ローラ１０４の表面温度の変化を示す。図７において、縦軸は定着ニップ１０７の用紙出口での加圧ローラ１０４の表面温度を示し、横軸は時間を示す。
この図７では、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１が一定の温度特性Ｒ１１と、加圧ローラ１０４の接触圧力を変化させた温度特性Ｒ１２との例を示す。
用紙１０６と接触した期間ｔ２１での加圧ローラ１０４の表面温度は、いずれの温度特性Ｒ１１，Ｒ１２でも、加圧ローラ１０４の温度にしたがって比較的低い温度に維持されるが、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１を変化させた温度特性Ｒ１２の方がやや低い温度になっている。
【００３７】
一方、用紙１０６と接触していない期間ｔ２２での加圧ローラ１０４の表面温度は、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１が一定の温度特性Ｒ１１では高い温度に上昇するのに対して、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１を変化させた温度特性Ｒ１２では、加熱ベルト１０１との接触圧力Ｐ１の変化に連動して温度上昇を抑えた状態になっている。
この図７から分かるように、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１を変化させることで、加圧ローラ１０４の温度上昇を抑えることができる。
【００３８】
そして、本例の場合には、さらに除熱ローラ１０５が加熱ベルト１０１の除熱動作を行うことで、加熱ベルト１０１の温度上昇をより低く抑えることができる。
図８は、除熱ローラ１０５による除熱動作で、加熱ベルト１０１の表面温度が抑えられる状態を示す。この図８は、定着ニップ１０７の用紙入口で見た加熱ベルト１０１の表面温度の変化である。図８において、縦軸は定着ニップ１０７の用紙入口での加熱ベルト１０１の表面温度を示し、横軸は時間を示す。
【００３９】
図８に示す温度特性Ｖ２１は、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１を変化させながら、除熱ローラ１０５の接触圧力Ｐ２を変化させた場合の加熱ベルト１０１の温度変化を示す。また、図８に示す温度特性Ｖ２２は、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１を変化させながら、除熱ローラ１０５の接触圧力Ｐ２を一定とした場合の加熱ベルト１０１の温度変化を示す。温度特性Ｖ２１が、図２のフローチャートの処理を実行した場合の特性に相当する。
【００４０】
図８に示す２つの温度特性Ｖ２１，Ｖ２２を比較すると分かるように、除熱ローラ１０５の接触圧力Ｐ２を変化させた場合の温度特性Ｖ２１では、除熱ローラ１０５による除熱動作が行われて、加熱ベルト１０１の温度が上昇するのを防止した状態になっている。すなわち、図８の例の温度特性Ｖ２１では、用紙１０６と接触していない期間ｔ２２での加熱ベルト１０１の温度がほぼ一定に保たれている。
一方、除熱ローラ１０５の接触圧力Ｐ２を変化させない場合の温度特性Ｖ２２では、用紙１０６と接触していない期間ｔ２２に、加圧ローラ１０４の接触圧力Ｐ１を変化させたことによる温度変化が残った状態になっている。
なお、図８の例では、２つの温度特性Ｖ２１，Ｖ２２での期間ｔ２１と期間ｔ２２との間の温度差（いわゆる温度段差）は、ほぼ同じとしてあるが、例えば長時間連続して定着動作を行った場合には、除熱動作を行わない温度特性Ｖ２２での温度差が、除熱動作を行った温度特性Ｖ２１での温度差よりも高い温度差を持つようになる。本例の定着部１００が長時間連続して定着動作を行った場合に温度上昇を防ぐことができる点は、既に図５で説明した通りである。
【００４１】
したがって、本例の定着部１００は、用紙１０６の定着動作を長時間連続して実行した場合でも、用紙１０６と接触していない期間ｔ２２の温度上昇を防ぐことができ、図８に示すような温度段差が少ない状態に維持されるようになる。
なお、本例の場合、定着動作時には、加熱ベルト１０１が回転するベルト周期と、定着ニップ１０７に用紙１０６が供給される周期とが一致しないように制御されるため、加熱ベルト１０１の期間ｔ２２となる区間が用紙１０６を定着するごとに変化し、加熱ベルト１０１の同じ箇所が徐々に高温になることが適切に防止できる効果も有する。したがって、本例の定着部１００は、用紙１０６の定着動作を繰り返し実行したとしても、加熱ベルト１０１に温度段差が発生するのを効果的に防止できると共に、加熱ベルト１０１の特定箇所が高温になることも防止でき、定着動作での印刷品質の低下要因を効果的に排除できるようになる。
【００４２】
［４．変形例］
なお、ここまで説明した一実施の形態例では、加圧ローラ１０４を加熱ベルト１０１に接触させる圧力Ｐ１と、除熱ローラ１０５を加熱ベルト１０１に接触させる圧力Ｐ２の双方を、用紙１０６の供給に連動して変化させるようにしたが、いずれか一方のみを給紙に連動して変化させるようにしてもよい。
【００４３】
例えば、加圧ローラ１０４を加熱ベルト１０１に接触させる圧力Ｐ１でニップ幅ｎ１のみを変化させるようにして、除熱ローラ１０５を加熱ベルト１０１に接触する圧力Ｐ２でニップ幅ｎ２については一定値としてもよい。ここでのニップ幅ｎ２の一定値には、除熱ローラ１０５を加熱ベルト１０１に接触させない状態を維持する場合も含まれる。
あるいは逆に、除熱ローラ１０５を加熱ベルト１０１に接触する圧力Ｐ２でニップ幅ｎ２を可変させる制御を行い、加圧ローラ１０４と加熱ベルト１０１とのニップ幅ｎ１は一定としてもよい。
【００４４】
また、ニップ幅ｎ１，ｎ２を可変設定する処理として、圧力Ｐ１，Ｐ２が最小のときには、加圧ローラ１０４又は除熱ローラ１０５を加熱ベルト１０１から離間させるようにしたが、圧力Ｐ１，Ｐ２が最小のときでも、加熱ベルト１０１側と接触してニップ幅ｎ１，ｎ２が０にならないようにしてもよい。
また、ニップ幅ｎ１，ｎ２が変化するのに要する時間（図４の期間ｔ１，ｔ３，ｔ１２，ｔ１４に相当）は、上述した実施の形態例では、全て同じ時間に設定する例を示したが、加圧ローラ１０４側と除熱ローラ１０５側とで、それぞれ個別に適切なニップ幅ｎ１又はｎ２が変化するのに要する時間を設定してもよい。
【００４５】
さらに、これらの加圧ローラ１０４のニップ幅ｎ１を可変設定する処理と、除熱ローラ１０５のニップ幅ｎ２を可変設定する処理は、そのときの定着部１００の動作に応じて適宜行うようにしてもよい。例えば、定着動作を行う用紙１０６の枚数が少ないときには、定着制御部２００がニップ幅ｎ１，ｎ２を可変させず、ある程度の時間連続して用紙１０６の定着動作が行われて、加熱ベルト１０１や加圧ローラ１０４の温度が高くなることが想定されるときに、定着制御部２００が、ニップ幅ｎ１，ｎ２を可変設定する制御を行うようにしてもよい。あるいは、加熱ベルト１０１や加圧ローラ１０４の温度をセンサで計測して、計測したベルト等の温度が予め決めた閾値を超えたときや閾値以上の温度段差を検出したときに、ニップ幅ｎ１，ｎ２のいずれか一方又は双方を可変させるようにしてもよい。
【００４６】
また、本例では、加熱ベルト１０１の温度調整体として、加熱ローラ１０２と除熱ローラ１０５とを備える構成として加熱動作と除熱動作の双方を行うようにしたが、いずれか一方の温度調整体だけを備える構成としてもよい。例えば、除熱ローラ１０５は省略して、加熱ベルト１０１の温度が低下した箇所の加熱ローラ１０２による加熱動作による温度調整だけを行う構成としてもよい。
【００４７】
また、本例の定着部１００は、加熱ベルト１０１が回転するベルト周期と、定着ニップ１０７に用紙１０６が供給される周期とが一致しないようにしたが、加熱ベルト１０１を駆動する際の制御処理を簡易化するために、それぞれの周期が一致しないようにする制御は行わないようにしてもよい。
【００４８】
また、図１に示す装置構成は一例を示すものであり、本発明が適用される装置は、図１に示す構成に限定されるものはない。
例えば、図１に示す構成では、定着部１００は、定着ローラ１０３に掛け渡された加熱回転体である加熱ベルト１０１を備える構成としたが、定着ローラ１０３そのものが加熱回転体として機能する構成として、加熱ベルト１０１を省略した構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１００…定着部、１０１…加熱ベルト、１０２…加熱ローラ、１０３…定着ローラ、１０４…加圧ローラ、１０４ａ…押圧機構、１０５…除熱ローラ、１０６…用紙、１０７…定着ニップ、２００…定着制御部、２０１…回転駆動部、２０２…加熱駆動部、２０３…除熱駆動部、２０４…給紙駆動部、２０５…加圧駆動部
【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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