(57)【要約】【課題】定着ベルトと押圧ローラとの速度差に起因した定着ベルトの摩耗や、ジャム処理時に定着ベルトの損傷や汚損を抑制できる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】回転可能な回転部材との間にニップ部を形成する、回転部材の回転に従動回転可能な無端状の定着ベルトと、定着ベルトを加熱する加熱手段と、定着ベルトを介して加熱手段と対向する位置に回転可能に設けられた押圧ローラと、回転部材を回転駆動させる第一駆動源と、押圧ローラを回転駆動させる第二駆動源とを備えた定着装置において、第二駆動源から押圧ローラに駆動が伝達される駆動伝達状態と非駆動伝達状態とを切り替える駆動伝達切替手段を有しており、定着時の回転方向に定着ベルトが回転する場合には、押圧ローラを定着ベルトの回転に従動回転させ、定着時の回転方向とは逆方向に定着ベルトが回転する場合には、第二駆動源からの駆動によって押圧ローラを回転させる。【選択図】図１
2015022190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた回転部材と、
前記回転部材と接触し該回転部材との間にニップ部を形成する、該回転部材の回転に従動回転可能な無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、
前記定着ベルトを介して前記加熱手段と対向する位置に回転可能に設けられ該定着ベルトを該加熱手段に向かって押圧する押圧ローラと、
前記回転部材を回転駆動させる第一駆動源と、
前記押圧ローラを回転駆動させる第二駆動源とを備えた定着装置において、
前記第二駆動源から前記押圧ローラに駆動が伝達される駆動伝達状態と、該第二駆動源から該押圧ローラに駆動が伝達されない非駆動伝達状態とを切り替える駆動伝達切替手段を有しており、
前記ニップ部に通過させた記録材上の未定着画像を少なくとも熱によって該記録材に定着させる定着時の回転方向に前記定着ベルトが回転する場合には、前記駆動伝達切替手段によって非駆動伝達状態とし前記押圧ローラを該定着ベルトの回転に従動回転させ、
前記定着時の回転方向とは逆方向に前記定着ベルトが回転する場合には、前記駆動伝達切替手段によって駆動伝達状態とし前記第二駆動源からの駆動によって前記押圧ローラを回転させることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
前記駆動伝達切替手段は所定の回転方向にのみ駆動を伝達可能なワンウェイギアを有す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の定着装置において、
前記第一駆動源を前記第二駆動源として兼用することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
像担持体と、
像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を前記像担持体上から記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１、２または３の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
画像形成動作時の記録材搬送方向で前記定着装置よりも上流側に設けられ前記記録材を検知する上流側記録材検知手段と、
画像形成動作時の記録材搬送方向で前記定着装置よりも下流側に設けられ前記記録材を検知する下流側記録材検知手段とを有しており、
前記上流側記録材検知手段によって前記記録材を検知した後、予め設定された一定時間内に前記下流側記録材検知手段によって該記録材が検知されない場合に、前記定着時の回転方向とは逆方向に前記定着ベルトを所定時間回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４または５の画像形成装置において、
前記加熱手段は電力が供給されることで発熱するものであり、該加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、
前記押圧ローラの回転を検知する回転検知手段とを有しており、
前記回転検知手段の検知結果に基づいて、前記押圧ローラが非回転時には前記電力供給手段から前記加熱手段に電力を供給しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
前記回転検知手段で前記押圧ローラの回転が検知されてから所定時間経過後に、前記電力供給手段から前記加熱手段に電力を供給す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、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、画像データに基づいて像担持体上に形成された潜像が、現像装置から供給されたトナーによって現像され、像担持体上に顕像としてのトナー像が形成される。この像担持体上のトナー像は転写装置によって記録材に転写され、定着装置によって記録材上に定着される。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、駆動モータからの駆動によって回転可能に設けられた加圧ローラと、加圧ローラに対向して設けられた定着部材であり可撓性を有する無端状のベルト部材である定着ベルトとを圧接させることにより、定着ニップ部が形成される。
【０００４】
また、定着ニップ部を形成している定着ベルト部分以外の定着ベルトの内周面側には、定着ベルトの内周面に接触し、電源から供給される電力により定着ベルトを加熱する加熱手段である加熱部材が設けられている。定着ベルトを介して加熱部材と対向する位置には、駆動源からの駆動力によって回転可能に設けられ、定着ベルトを加熱部材に向かって押圧し、定着ベルトと加熱部材とを接触させるための押圧ローラが設けられている。
【０００５】
そして、加熱部材により定着ベルトを加熱することで、定着ニップ部に搬送されてきた用紙上の未定着画像を熱と圧力とによって用紙に定着させる。
【０００６】
また、定着装置の定着ニップ部に用紙が挟まった状態で紙詰まりとなることがある。特許文献２に記載の定着部材として定着ローラを用いた定着装置では、定着装置でジャムが発生したときに、定着ローラを定着時の回転方向とは逆方向に回転させることで、用紙上の未定着トナーが定着ローラに付着するのを抑制している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の定着装置では、加圧ローラと押圧ローラともに熱膨張するため、径の変化によりローラ表面での速度である線速が変動し、加圧ローラに従動回転する定着ベルトと押圧ローラとの線速をそろえることは困難であり速度差が生じてしまう。そのため、定着ベルトと押圧ローラとの速度差に起因して定着ベルトと押圧ローラとの接触部で定着ベルトが擦れ摩耗してしまう。
【０００８】
そこで、駆動モータからの駆動によって押圧ローラを回転させるのではなく、定着ベルトの回転に押圧ローラを従動回転させることで、定着ベルトと押圧ローラとの線速に速度差が生じるのを抑え、定着ベルトが摩耗するのを抑制することが考えられる。
【０００９】
ところが、定着ベルトの回転に押圧ローラを従動回転するように構成した場合には、ジャム処理時に用紙上の未定着トナーが定着ローラに付着しないよう定着ベルトを逆回転させると、次のような問題が生じ得る。
【００１０】
すなわち、定着時の定着ベルトは、押圧ローラよりも定着ベルト回転方向下流側で定着ニップ部よりも定着ベルト回転方向上流側における定着ベルト部分は、定着ベルトが定着ニップ部に引き込まれる側のため張力が働くので弛みがない。一方、定着ニップ部よりも定着ベルト回転方向下流側で押圧ローラよりも定着ベルト回転方向上流側における定着ベルト部分は、定着ニップ部を出たあと押圧ローラに噛みこまれるまでは弛んだ状態となっている。
【００１１】
よって、その状態で定着ベルトが紙詰まりで止まり、ジャム処理のため定着ベルトを逆回転させると、弛んだ側の定着ベルト部分が定着ニップ部に噛みこまれて搬送され弛みがなくなるまでは、押圧ローラが定着ベルトに従動回転できず止まったままとなる。また、もともと張力が働き弛みの無かった定着ベルト部分では、押圧ローラが回転せず止まっている間に定着ニップ部を通過した定着ベルトが溜まってきて弛みが生じる。そして、その弛みが大きくなって、定着装置のケース等に定着ベルトが接触すると、定着ベルトが傷ついたり、ケース等に付着したトナーによって定着ベルトが汚れたりしてしまう。
【００１２】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、定着ベルトと押圧ローラとの速度差に起因した定着ベルトの摩耗や、ジャム処理時に定着ベルトの損傷や汚損を抑制できる定着装置及びその定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転可能に設けられた回転部材と、前記回転部材と接触し該回転部材との間にニップ部を形成する、該回転部材の回転に従動回転可能な無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、前記定着ベルトを介して前記加熱手段と対向する位置に回転可能に設けられ該定着ベルトを該加熱手段に向かって押圧する押圧ローラと、前記回転部材を回転駆動させる第一駆動源と、前記押圧ローラを回転駆動させる第二駆動源とを備えた定着装置において、前記第二駆動源から前記押圧ローラに駆動が伝達される駆動伝達状態と、該第二駆動源から該押圧ローラに駆動が伝達されない非駆動伝達状態とを切り替える駆動伝達切替手段を有しており、前記ニップ部に通過させた記録材上の未定着画像を少なくとも熱によって該記録材に定着させる定着時の回転方向に前記定着ベルトが回転する場合には、前記駆動伝達切替手段によって非駆動伝達状態とし前記押圧ローラを該定着ベルトの回転に従動回転させ、前記定着時の回転方向とは逆方向に前記定着ベルトが回転する場合には、前記駆動伝達切替手段によって駆動伝達状態とし前記第二駆動源からの駆動によって前記押圧ローラを回転させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上、本発明によれば、定着ベルトと押圧ローラとの速度差に起因した定着ベルトの摩耗を抑えつつ、ジャム処理時の定着ベルト逆回転動作で定着ベルトが傷ついたり汚れたりするのを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】押圧ローラが正回転は従動、逆回転はギア駆動で回転する場合における正回転時及び逆回転時での定着ベルトの形状を示した模式図。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】実施形態に係る定着装置の概略構成図。
【図４】定着装置の外観図。
【図５】画像形成パターンを示す平面図。
【図６】画像領域と非画像領域とに対する第一の目標温度と第二の目標温度との関係を示すグラフ。
【図７】画像形成パターンを示す平面図。
【図８】加圧ローラや押圧ローラを駆動するためのギア機構の模式図。
【図９】押圧ローラが正回転、逆回転とも定着ベルトに従動で回転する場合における正回転時及び逆回転時での定着ベルトの形状を示した模式図。
【図１０】押圧ローラの回転を検知する回転検知機構部の模式図。
【図１１】回転検知機構部による押圧ローラの回転検知のタイミングチャート。
【図１２】定着装置近傍で紙詰まり発生したときの定着装置の動作の説明に用いる図。
【図１３】加熱部材と、加熱部材に対向する押圧ローラとを、定着ニップ部に対向する位置に配設した定着装置の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図２に、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図を示す。
図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙装置４と、レジストローラ対６と、像担持体としての感光体ドラム８と、転写装置１０と、定着装置１２等を有している。
【００１７】
給紙装置４は、記録材としての用紙Ｓが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｓを最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を有している。
【００１８】
給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｓは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と、用紙Ｓの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写部Ｎへ送られる。
【００１９】
感光体ドラム８の周りには、感光体ドラム回転方向順に、帯電ローラ１８と、露光手段の一部を構成するミラー２０と、現像ローラ２２ａを備えた現像装置２２と、転写装置１０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング装置２４等が配置されている。帯電ローラ１８と現像装置２２との間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。
【００２０】
プリンタにおける画像形成動作は従来と同様に行われる。すなわち、感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像データに基づいて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は、感光体ドラム８の回転により現像装置２２と対向する位置まで移動し、ここで現像装置２２からトナーが潜像に供給されて可視像化され、トナー像が形成される。
【００２１】
感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部Ｎに進入してきた用紙Ｓ上に、転写装置１０による転写バイアスの印加により転写される。
【００２２】
トナー像が転写された用紙Ｓは、搬送ローラ対９によって定着装置１２へ向けて搬送され、定着装置１２でトナー像が用紙Ｓに定着された後、図示しない排紙トレイへ排出されスタックされる。
【００２３】
転写部Ｎで感光体ドラム８から用紙Ｓに転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング装置２４に至り、クリーニングブレード２４ａによって掻き落とされて、感光体ドラム表面が清掃される。その後、感光体ドラム８上の残留電位が、図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
【００２４】
図３は、本実施形態に係る定着装置１２の概略構成図である。図４は定着装置１２の外観図である。
【００２５】
定着装置１２は、図３に示すように、定着ベルト３８と、この定着ベルト３８との間で定着ニップ部ＳＮを形成する加圧ローラ３０と、サーマルヒータなどの面状発熱体である加熱部材５６を有している。加圧ローラ３０は、回転可能に設けられ定着ベルト３８の外周面に接触させて定着ベルト３８との間に定着ニップ部ＳＮを形成する接触部材である。なお、本実施形態では加圧ローラ３０が、図示しない付勢手段により定着ベルト３８に向けて付勢され、定着ベルト３８に圧接されている。
【００２６】
加熱部材５６はステー状部材５７に取り付けられ、定着ベルト３８の内周面と接触する位置に配置されている。加熱部材５６を、定着ベルト３８の内面面に接触させて設けることで、定着ベルト３８の用紙Ｓ上のトナー像と接する外周面に、加熱部材５６によってキズが付くのを防止することができ、定着ベルト３８の寿命を延ばすことができる。
【００２７】
加熱部材５６には、用紙Ｓの用紙搬送方向と直交する用紙幅方向の画像形成領域全域を占めるようにヒータ５５が設けられている。そして、図４に示すように、加熱部材５６は、ヒータ５５が用紙幅方向で７分割されており、各ヒータ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ，５５ｇは独立して定着ベルト３８を加熱可能となっている。
【００２８】
なお、本実施形態では、加熱部材５６のヒータ５５を用紙幅方向（長手方向）で７分割しているが、これに限るものではなく、例えば、加熱部材５６のヒータ５５の用紙幅方向で１０分割としてもよい。
【００２９】
定着ニップ部ＳＮよりも定着ベルト回転方向下流側であり、加熱部材５６よりも定着ベルト回転方向上流側で、加熱部材５６の近傍に、定着ベルト３８の表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３４が設けられている。
【００３０】
また、加熱部材５６の定着ベルト３８の内周面と接する側とは反対側の面側に、加熱部材５６の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３６が設けられている。
【００３１】
加熱部材５６に電力を供給する電源３９が設けられており、電源３９から加熱部材５６のヒータ５５に電力が供給されることで、加熱部材５６のヒータ５５が発熱する。また、サーミスタ３４やサーミスタ３６が検知した温度情報に基づいて、制御装置３７により電源３９を制御して、電源３９による加熱部材５６のヒータ５５への電力供給が行われる。制御装置３７は、加熱部材５６の分割されたヒータ５５の各々において独立に電源３９による電力の供給制御が可能である。なお、制御装置３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータである。
【００３２】
定着ベルト３８は、外径が４０［ｍｍ］で厚みが４０［μｍ］のステンレス鋼製の基体３８ａと、この基体３８ａの表面に被覆された弾性層３８ｂとを有している。弾性層３８ｂは、シリコーンゴムで形成されており、厚みは１００［μｍ］である。さらに、弾性層３８ｂの表面には、定着ベルト３８の耐久性を高めるとともに離型性を確保するため、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５［μｍ］〜５０［μｍ］の離型層３８ｃが形成されている。なお、定着ベルト３８の基体３８ａとしては、ポリイミドでもよい。
【００３３】
定着ベルト３８の内側には、加熱部材５６など以外にも、定着ベルト３８を支持するベルト支持部材６１や、定着ベルト３８を挟んで加圧ローラ３０と定着ニップ部ＳＮを形成するニップ形成部材６０が設けられている。そして、これら部材は、図示しない装置側板に接続されて支持されている。
【００３４】
ベルト支持部材６１は、定着ベルト３８の回転方向と直交する方向（軸方向）における両端部に挿入されており、このベルト支持部材６１によって定着ベルト３８の両端部は回転可能に保持されている。
【００３５】
加圧ローラ３０は、外径が４０［ｍｍ］で厚みが２［ｍｍ］の鉄製の芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面に被覆された弾性層３０ｂとを有している。弾性層３０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みが５［ｍｍ］である。なお、弾性層３０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。
【００３６】
また、本実施形態においては、加熱部材５６の定着ベルト３８との接触部は略平面である。ここで、加熱部材５６が円筒状の定着ベルト３８の内周面と良好に接触するためには、定着ベルト３８の内周面に沿うように、半円柱状に形成すればよいが、曲面にヒータや配線を高精度に実装し形成することは工程が複雑である。そのため、同一平面状にヒータや配線部を形成する所謂「平面型」に比べて、精度且つ生産性に劣位である。このことから、本実施形態では、精度及び生産性ともに優れている平面型の発熱体を加熱部材５６として用いており、実装精度が良いため発熱効率を向上させることができる。
【００３７】
一方で、低熱容量化や小型化を図った定着部材として定着ベルト３８を用いる場合、平面型の加熱部材５６を円筒状の定着ベルト３８の内周面に接触させて配置するには、単に加熱部材５６を配置するだけでは、定着ベルト３８の平面部分の確保が困難である。そのため、回転している定着ベルト３８の内周面と加熱部材５６との十分な接触による伝熱が課題となる。
【００３８】
そこで、本実施形態の定着装置１２では、定着ベルト３８を介して加熱部材５６と対向する位置に、不図示の付勢手段によって付勢され定着ベルト３８を押圧する押圧部材である押圧ローラ４０を設けている。これにより、定着ベルト３８が回転しているときであっても、定着ベルト３８との接触部が略平面である加熱部材５６と定着ベルト３８との接触状態を良好に保つことができる。
【００３９】
押圧ローラ４０は、外径がφ１５［ｍｍ］〜３０［ｍｍ］で、外径がφ８［ｍｍ］の鉄製の芯金４０ａと、この芯金４０ａの表面に被覆された弾性層４０ｂとを有している。弾性層４０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みが３．５［ｍｍ］〜１１［ｍｍ］である。弾性層４０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。
【００４０】
なお、定着ベルト３８を介して加熱部材５６と対向する位置で、定着ベルト３８を押圧する押圧部材としては、押圧ローラ４０に限るものではない。例えば、パッド部材やブラシ部材など、定着ベルト３８と加熱部材５６との接触状態が良好に保たれる機構であれば差し支えない。
【００４１】
また、本実施形態の定着装置１２においては、図３に示すように、定着ベルト３８の定着ニップ部ＳＮ以外に加熱部材５６を設けている。これにより、定着ニップ部ＳＮに加熱部材５６を設ける場合よりも、加熱部材５６により加熱された定着ベルト３８の部分が、定着ベルト３８が１回転して再度、定着ニップ部ＳＮに到達するまでの間に、定着ベルト表面から放熱される熱量を少なくできる。よって、定着ニップ部ＳＮで定着温度が得られるように加熱部材５６から定着ベルト３８に供給する熱量を少なくでき、その分、電源３９から加熱部材５６に供給する電力を低減し、省電力化を図ることができる。
【００４２】
本実施形態の定着装置１２では、制御装置３７により用紙Ｓに画像を形成するための画像データに基づいて、電源３９から加熱部材５６の各ヒータ５５への電力供給を制御することで、省エネルギー化を図っている。この制御動作の一例を以下に示す。
【００４３】
図５（ａ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂ、画像領域ａ’が存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ａと画像領域ａ’とでは定着が必要であるが、非画像領域ｂでは定着対象のトナーが存在しないので定着の必要はない。
【００４４】
図示しない画像処理装置から上記画像形成パターンの画像データが制御装置３７へ入力される。すると、制御装置３７は、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部位の温度が、定着ベルト３８の画像領域ａや画像領域ａ’に対応する部分の温度よりも低くなるように加熱部材５６を制御する。すなわち、画像領域ａ及び画像領域ａ’に対応する部分では加熱部材５６に定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｂに対応する部分では、加熱部材５６に定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００４５】
なお、「画像領域に対応する」や「非画像領域に対応する」とは、定着ベルト３８が密着する位置という意味であり、以下、適宜「密着」とも表現する。
【００４６】
図５（ｂ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂが存在する画像形成パターンを示したものである。この場合にも図５（ａ）と同様に、制御装置３７は、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度が、定着ベルト３８の画像領域ａに対応する部分の温度よりも低くなるように、加熱部材５６を制御する。すなわち、画像領域ａに対応する部分では加熱部材５６に定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｂに対応する部分では、加熱部材５６に定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００４７】
ここで、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分で加熱部材５６への電力供給を完全に停止（オフ）することが考えられるが、定着ベルト３８の温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着温度への立ち上がりが間に合わなくなる。このため、本実施形態では、図６に示すような、定着温度である第一の目標温度よりも低く室温よりは高い第二の目標温度となるように、定着ベルト３８の温度を保つように制御することが望ましい。このようにして、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度も第二の目標温度で保つようにしている。
【００４８】
これにより、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分でも、加熱部材５６に給電を行って加熱されることになるが、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度を、第一の目標温度にする場合よりも消費電力を削減することができる。すなわち、図６に示す領域Ｐの供給電力よりも領域Ｐ’での供給電力が小さくなるため、省エネルギー化が可能となる。
【００４９】
図７（ａ）は、用紙Ｓ上に、用紙幅方向に画像領域ｃと非画像領域ｄとが混在する画像形成パターンを示したものである。図７（ｂ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、用紙幅方向に画像領域ｃと非画像領域ｄとが混在する混在領域ｈが存在する画像形成パターンを示したものである。
【００５０】
この場合にも同様に、制御装置３７は、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部分の温度が、画像領域ａ、画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位の温度よりも低くなるように加熱部材５６を制御する。すなわち、画像領域ａ、画像領域ｃに対応する部分では加熱部材５６に定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｄに対応する部分では、加熱部材５６に定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００５１】
なお、加熱部材５６により定着ベルト３８の画像領域ａに対応する部分を加熱する際には、図４（ａ）に示す加熱部材５６が有する全てのヒータ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ，５５ｇに電力を供給する。一方、加熱部材５６により定着ベルト３８の画像領域ｃに対応する部分を加熱する際には、図４（ａ）に示す加熱領域ｅに含まれるヒータ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄに電力を供給する。そして、加熱領域ｆに含まれるヒータ５５ｅ，５５ｆ，５５ｇには電力の供給を行わない。
【００５２】
また、本実施形態では、加熱部材５６に電力を供給する際、図５、図７中の斜線部のように、用紙搬送方向で画像領域が定着ニップ部ＳＮに入るよりも前の部分である予備加熱領域ｇを予備的に加熱するように電源３９から電力が供給される。この予備加熱領域ｇは、主に加熱部材５６の周方向の発熱長さや、加熱部材５６自身にも昇温時間が必要となることから必要となる領域である。なお、予備加熱領域ｇは、省エネルギー化の観点から、できるだけ小さいことが望ましい。
【００５３】
次に、本実施形態に係る画像形成装置に設けられた定着装置１２の特徴部について説明する。
【００５４】
図８は、加圧ローラ３０や押圧ローラ４０を駆動するための駆動伝達機構部７の模式図である。
【００５５】
図８（ａ）に示すように、加圧ローラ３０と押圧ローラ４０それぞれの回転軸の一端側には、それぞれ加圧ローラギア７０と押圧ローラギア７１とが取り付けられている。また、加圧ローラギア７０と押圧ローラギア７１との両方と噛み合う入力側ギア７２が、駆動源である駆動モータ７３の出力軸に取り付けられており、駆動モータ７３からの駆動によって入力側ギア７２が回転する。
【００５６】
また、駆動伝達機構部７は、駆動モータ７３から入力側ギア７２と押圧ローラギア７１とを介して押圧ローラ４０に駆動が伝達される駆動伝達状態と、駆動モータ７３から押圧ローラ４０に駆動が伝達されない非駆動伝達状態とを切り替え可能に構成されている。そして、本実施形態の定着装置１２においては、定着時に非駆動伝達状態とし、ジャム処理時に駆動伝達状態とする。
【００５７】
なお、加圧ローラ３０、定着ベルト３８、加圧ローラギア７０及び入力側ギア７２それぞれの定着時における回転方向での回転を正回転といい、その逆方向での回転を逆回転という。
【００５８】
すなわち、図８（ｂ）で、加圧ローラ３０及び加圧ローラギア７０の反時計まわり方向への回転、定着ベルト３８及び入力側ギア７２の時計まわり方向への回転を正回転という。一方、図８（ｂ）で、加圧ローラ３０及び加圧ローラギア７０の時計まわり方向への回転、定着ベルト３８及び入力側ギア７２の反時計まわり方向への回転を逆正回転という。
【００５９】
ここで、押圧ローラギア７１は、図８（ｂ）で反時計まわり方向には空回りし押圧ローラ４０に駆動を伝達せず、時計回り方向には入力側ギア７２と噛み合って回転し押圧ローラ４０に駆動を伝達するワンウェイギアとなっている。
【００６０】
そのため、定着時に駆動モータ７３によって入力側ギア７２を正回転させると、押圧ローラギア７１が空回りして非駆動伝達状態となり、押圧ローラ４０は定着ベルト３８の回転に連れ回って従動回転する。また、駆動モータ７３によって入力側ギア７２を逆回転させると、押圧ローラギア７１が入力側ギア７２と噛み合って回転し駆動伝達状態となり、押圧ローラ４０は駆動モータ７３からの駆動によって回転する。
【００６１】
図１は、本実施形態の定着装置１２における正回転時及び逆回転時での定着ベルト３８の形状を示した模式図である。
【００６２】
詳しくは、図１（ａ）が、押圧ローラ４０が正回転時に定着ベルト３８の回転に従動回転し、逆回転時には駆動モータ７３からの駆動によって回転するように構成した場合での、正回転時における定着ベルト３８の形状の示す模式図である。
【００６３】
図１（ｂ）が、押圧ローラ４０が正回転時に定着ベルト３８の回転に従動回転し、逆回転時には駆動モータ７３からの駆動によって回転するように構成した場合での、逆回転時における定着ベルト３８の形状の示す模式図である。
【００６４】
図９は、比較例の定着装置における正回転時及び逆回転時での定着ベルト３８の形状を示した模式図である。詳しくは、図９（ａ）が、押圧ローラ４０の正回転時と逆回転時ともに定着ベルト３８の回転に従動回転するように構成した場合での、正回転時における定着ベルト３８の形状の示す模式図である。図９（ｂ）が、押圧ローラ４０の正回転時と逆回転時ともに定着ベルト３８の回転に従動回転するように構成した場合での、逆回転時における定着ベルト３８の形状の示す模式図である。
【００６５】
ここで、定着時における定着ベルト回転方向で、定着ベルト３８を介して押圧ローラ４０との加熱部材５６との当接部の出口側の位置である当接部出口を位置Ａとする。また、定着時における定着ベルト回転方向で、定着ニップ部ＳＮの入口側である定着ニップ入口を位置Ｂとし、定着ニップ部ＳＮの出口側の位置である定着ニップ出口を位置Ｃとする。そして、定着時における定着ベルト回転方向で、定着ベルト３８を介して押圧ローラ４０との加熱部材５６との当接部の入口側の位置である当接部入口を位置Ｄとする。
【００６６】
比較例の定着装置において、定着ベルト３８の正回転時には、図９（ａ）に示すように加熱部材５６の定着ベルト回転方向下流側であり定着ニップ部ＳＮの定着ベルト回転方向上流側である図中ＡＢ間にある定着ベルト３８の部分が引っ張られた状態で弛みがない。一方、定着ニップ部ＳＮの定着ベルト回転方向下流側であり加熱部材５６の定着ベルト回転方向上流側である図中ＣＤ間にある定着ベルト３８の部分には、大きな弛みができる。
【００６７】
この状態で定着ベルト３８を逆回転すると、定着ベルト３８の図中ＣＤ間に弛みがあるので押圧ローラ４０は回転しない。一方、図中位置Ｃから図中位置Ｂのほうへ、加圧ローラ３０により定着ベルト３８が搬送されるので、図中ＡＢ間に大きな弛みが発生する。
【００６８】
図中ＡＢ間における定着ベルト３８の弛みが大きくなると、図９（ｂ）に示すように定着ベルト３８が定着装置ケース９０に接触し、定着ベルト３８の表層を汚したり傷つけたりしてしまう。また、図中ＡＢ間における定着ベルト３８の弛み量がさらに増えると、定着ベルト３８が座屈してしまう。
【００６９】
そこで、押圧ローラ４０の正回転と逆回転ともに、駆動モータ７３からの駆動によって押圧ローラ４０を回転させることが考えられる。ところが、加圧ローラ３０や押圧ローラ４０の熱膨張による外径の変化率は、温度によって刻々と変わってくる。そのため、図中ＡＢ間や図中ＣＤ間における定着ベルト３８の弛み量の制御が難しい。
【００７０】
また、定着ベルト３８と押圧ローラ４０との対向箇所で互いの線速に速度差が生じてしまうため、生産性を高めるために定着ベルト３８を高速回転させる定着時には、定着ベルト３８の表層の摩耗を招いてしまう。
【００７１】
次に、本実施形態の定着装置１２では、図１（ａ）に示すように正回転時における定着ベルト３８の形状は、前述した図９（ａ）で示した定着ベルト３８の形状と同様である。
【００７２】
一方、定着ベルト３８の逆回転時では、駆動モータ７３から入力側ギア７２と押圧ローラギア７１とを介して伝達される駆動によって押圧ローラ４０を図１（ｂ）中時計まわり方向に回転（逆回転）させる。そのため、図１（ｂ）に示すように、図中ＡＢ間における定着ベルト３８の弛み量は、図９（ｂ）の場合ほど大きくならず、定着ベルト３８をスムーズに逆回転させることができる。
【００７３】
なお、ジャム処理時の定着ベルト３８や押圧ローラ４０の逆回転は、ほんの短い時間、ゆっくりと回すだけであり、逆回転する距離はジャムが発生した紙サイズにもよるが最大で約１００［ｍｍ］なので、定着ベルト３８が傷つく影響は少ない。
【００７４】
このように、本実施形態の定着装置１２において、定着ベルト３８が定着時の回転方向に回転（正回転）する場合には、駆動伝達機構部７によって非駆動伝達状態とし、押圧ローラ４０を定着ベルト３８に従動回転させる。これにより、定着ベルト３８と押圧ローラ４０との線速に速度差が生じるのを抑えて、前記速度差に起因した定着ベルトの摩耗を抑制することができる。
【００７５】
また、定着時の回転方向とは逆方向に定着ベルト３８が回転（逆回転）する場合には、駆動伝達機構部７によって駆動伝達状態とし、駆動モータ７３からの駆動によって押圧ローラ４０を定着時の回転方向とは逆方向に回転（逆回転）させる。これにより、ジャム処理時の定着ベルト逆回転動作で、定着ベルト３８の回転方向で一部分に弛みが集中するのを抑え、定着ベルト３８が定着装置ケース９０に接触するのを抑制することができる。よって、定着装置ケース９０に定着ベルト３８が接触して、定着ベルト３８が傷ついたり、定着装置ケース９０に付着したトナーによって定着ベルト３８が汚れたりするのを抑制できる。
【００７６】
ここで、定着時における押圧ローラ４０の回転数が予め設定された所定の回転数よりも少ない場合には、定着ベルト３８の回転速度も遅くなっており、定着ベルト３８の加熱位置と用紙Ｓ上の画像位置とがずれてしまうことによる定着不良が生じ得る。また、定着ベルト３８の回転速度が遅すぎる場合には、紙詰まりが生じ得る。すなわち、定着装置１２よりも用紙搬送方向上流側に設けられた搬送ローラによる用紙搬送速度よりも、定着ベルト３８と加圧ローラ３０とによる用紙搬送速度が遅いと、用紙Ｓが大きく撓んで搬送ガイドに引っ掛ってしまい紙詰まりが生じてしまう。
【００７７】
そのため、本実施形態の定着装置１２においては、押圧ローラ４０の回転を検知する回転検知機構部８０を設けている。
【００７８】
図１０は、押圧ローラ４０の回転を検知する回転検知機構部８０の模式図であり、図１０（ａ）が押圧ローラ軸方向から回転検知機構部８０を見た場合であり、図１０（ｂ）が押圧ローラ軸方向と直交する方向から回転検知機構部８０を見た場合である。
【００７９】
回転検知機構部８０は、押圧ローラ４０と同軸に配置された回転体の羽根である回転検知はね８１の所定部分が、回転検知センサ８２を一定時間間隔で通過することで押圧ローラ４０の回転を検知する。
【００８０】
回転検知センサ８２としては、光学的なセンサであるフォトセンサを用いている。回転検知センサ８２は、検知光を発する発光部８２ａと、検知光を受ける受光部８２ｂとが設けられた検知部を有している。
【００８１】
回転検知はね８１は、回転検知センサ８２の検知部の発光部８２ａと受光部８２ｂとに挟まれ、検知部に入り込んだ状態となっている。
【００８２】
そして、押圧ローラ４０が回転するのに伴って回転検知はね８１も回転し、羽根と羽根との間（空間部）が回転検知センサ８２の検知部を通過するたびに、発光部８２ａから発せられた検知光が受光部８２ｂで受けられ、これにより押圧ローラ４０の回転が検知される。回転検知センサ８２は、押圧ローラ４０の回転を検知すると、その旨の信号を制御装置３７に送る。
【００８３】
図１１は、回転検知機構部８０による押圧ローラ４０の回転検知のタイミングチャートである。
【００８４】
回転検知機構部８０は、回転検知はね８１のそれぞれの羽根が回転検知センサ８２の検知部を通過する回数をカウントしている。そして、検知時間範囲をｔ秒間としたとき、矩形波がｎ回通過すると正常と検知し、ｔ秒間に（ｎ−ａ）回しか矩形波が通過しない場合を異常と検知する。回転検知機構部８０が押圧ローラ４０の回転が異常であると検知したら、制御装置３７により電源３９からヒータ５５への給電を即座に停止し、加熱部材５６による定着ベルト３８の加熱を停止する。
【００８５】
または、回転検知機構部８０によってｔ秒間にｍ回、回転を確認し、予め設定されたｂ回以上回転を確認できない異常時がある場合も同様に、制御装置３７により電源３９からヒータ５５への給電を即座に停止し、加熱部材５６による定着ベルト３８の加熱を停止する。
【００８６】
また、ウォームアップ動作等で、ヒータ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態にする通電タイミングは、回転検知はね８１の羽根を予め設定した回数だけカウントした後とする。これにより、定着ベルト３８が停止した状態でヒータ５５に通電し、定着ベルト３８の同じ部分だけが加熱され続けて、定着ベルト３８が損傷してしまうのを抑制することができる。
【００８７】
図１２を用いて、定着装置近傍で紙詰まりが発生したときの定着装置１２の動作を説明する。
【００８８】
図１２（ａ）に示すように、上流側搬送センサ９１で用紙Ｓを検知したのち、所定時間以内に下流側搬送センサ９２で用紙Ｓを検知できない場合、定着装置近傍で紙詰まりが発生したと判断し、定着装置１２の動作を停止させる。
【００８９】
このとき、ジャム紙は定着装置１２に噛み込まれた状態でありユーザーに見えずらく、また、定着装置１２は高温になっているため、ジャム紙を取り除く作業が困難である。
【００９０】
よって、画像形成動作時における用紙搬送方向で、用紙Ｓを定着装置１２の用紙搬送方向下流側から上流側に搬送する方向に、所定時間（約１秒）加圧ローラ３０を回転させる。すなわち、定着時の回転方向とは逆方向に定着ベルト３８を所定時間回転（逆回転）させることで、用紙Ｓが感光体ドラム８側に戻され、ユーザーが安全、確実にジャム処理を行えるようにすることができる。
【００９１】
また、このようなジャム処理動作を行うときに、駆動モータ７３からの駆動で押圧ローラ４０を駆動して逆回転させることにより、図１２（ｂ）の図中ＡＢ間における定着ベルト３８の弛みを小さくすることができる。これにより、定着ベルト３８を損傷したり汚損したりすることがなく、且つ、ユーザーが安全、確実にジャム処理を行えるようにすることができる。
【００９２】
図１３は、加熱部材５６と、加熱部材５６に対向する押圧ローラ４０とを、定着ニップ部ＳＮに対向する位置に配設した定着装置１２の模式図である。
【００９３】
図１に示した定着装置１２では、押圧ローラ４０が定着ベルト回転方向で定着ニップ入口（位置Ｂ）に位置に近い位置に配置されていたが、図１３に示すように定着ニップ部ＳＮに対向する位置に押圧ローラ４０を配置した場合にも有効である。
【００９４】
図１に示す定着装置１２では、図中ＣＤ間の距離が長いため、定着ベルト正回転時の図中ＣＤ間における定着ベルト３８の弛み量が大きくなる。また、図中ＡＢ間の距離が短いため、定着ベルト逆回転時の図中ＡＢ間における定着ベルト３８の弛みに対して逃げ場が少ない。
【００９５】
そのため、図１に示す定着装置１２と同じ位置に押圧ローラ４０を配置した図９に示す比較例の定着装置では、押圧ローラ４０を正回転と逆回転ともに定着ベルト３８の回転に従動回転させる構成であるため、定着ベルト３８が座屈しやすい。一方で、図１３に示す定着装置１２の場合でも、押圧ローラ４０を正回転と逆回転ともに定着ベルト３８の回転に従動回転させる構成であると同様のことが起こりうる。
【００９６】
正回転時における図中ＣＤ間での定着ベルト３８の弛みが大きいほど、逆回転時に押圧ローラ４０の停止時間が長くなり、図中ＡＢ間における定着ベルト３８の弛みが大きくなる。そのため、図中ＣＤ間に定着ベルト３８の回転をガイドして張力を作用する部材がない場合には、定着ベルト３８の逆回転時に駆動モータ７３からの駆動によって押圧ローラ４０を逆回転させる構成が特に有効である。
【００９７】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
回転可能に設けられた加圧ローラ３０などの回転部材と、回転部材と接触し回転部材との間に定着ニップ部ＳＮなどのニップ部を形成する、回転部材の回転に従動回転可能な定着ベルト３８などの無端状の定着ベルトと、定着ベルトを加熱する加熱部材５６などの加熱手段と、定着ベルトを介して加熱手段と対向する位置に回転可能に設けられ定着ベルトを加熱手段に向かって押圧する押圧ローラ４０などの押圧ローラと、回転部材を回転駆動させる駆動モータ７３などの第一駆動源と、押圧ローラを回転駆動させる駆動モータ７３などの第二駆動源とを備えた定着装置１２などの定着装置において、第二駆動源から押圧ローラに駆動が伝達される駆動伝達状態と、第二駆動源から押圧ローラに駆動が伝達されない非駆動伝達状態とを切り替える駆動伝達機構部７などの駆動伝達切替手段を有しており、ニップ部に通過させた用紙Ｓなどの記録材上の未定着画像を少なくとも熱によって記録材に定着させる定着時の回転方向に定着ベルトが回転する場合には、駆動伝達切替手段によって非駆動伝達状態とし押圧ローラを定着ベルトの回転に従動回転させ、定着時の回転方向とは逆方向に定着ベルトが回転する場合には、駆動伝達切替手段によって駆動伝達状態とし第二駆動源からの駆動によって押圧ローラを回転させる。
（態様Ａ）においては、定着ベルトが定着時の回転方向に回転する場合には、押圧ローラを定着ベルトに従動回転させるので、定着ベルトと押圧ローラとの線速に速度差が生じるのを抑えて、前記速度差に起因した定着ベルトの摩耗を抑制することができる。また、定着時の回転方向とは逆方向に定着ベルトが回転する場合には、第二駆動源からの駆動によって押圧ローラを回転させるので、定着ベルトの回転方向で一部分に弛みが集中するのを抑制できる。よって、ジャム処理時の定着ベルト逆回転動作で定着ベルトが傷ついたり汚れたりするのを抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記駆動伝達切替手段は所定の回転方向にのみ駆動を伝達可能な押圧ローラギア７１などのワンウェイギアを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、簡単な構成で駆動源から押圧ローラへの駆動伝達の有無を切り替えることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、第一駆動源を第二駆動源として兼用する。これによれば、押圧ローラを回転させるため専用の駆動源を別個で設ける場合よりも、省スペース化や低コスト化を図ることができる。
（態様Ｄ）
感光体ドラム８などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置２２などのトナー像形成手段と、トナー像を像担持体上から記録材上に転写する転写装置１０などの転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着させる定着装置１２などの定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）の定着装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトの損傷や汚れを抑制しつつ、良好な画像形成を行うことができる。
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、画像形成動作時の記録材搬送方向で定着装置よりも上流側に設けられ記録材を検知する上流側搬送センサ９１などの上流側記録材検知手段と、画像形成動作時の記録材搬送方向で定着装置よりも下流側に設けられ記録材を検知する下流側搬送センサ９２などの下流側記録材検知手段とを有しており、上流側記録材検知手段によって記録材を検知した後、予め設定された一定時間内に下流側記録材検知手段によって記録材が検知されない場合に、定着時の回転方向とは逆方向に定着ベルトを所定時間回転させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、ユーザーが安全、確実にジャム処理を行えるようにすることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、加熱手段は電力が供給されることで発熱するものであり、加熱手段に電力を供給する電源３９などの電力供給手段と、押圧ローラの回転を検知する回転検知機構部８０などの回転検知手段とを有しており、回転検知手段の検知結果に基づいて、押圧ローラが非回転時には電力供給手段から加熱手段に電力を供給しない。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトの同じ部分だけが加熱され続けて、定着ベルトが損傷してしまうのを抑制することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ｆ）において、回転検知手段で押圧ローラの回転が検知されてから所定時間経過後に、電力供給手段から加熱手段に電力を供給する。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトの同じ部分だけが加熱され続けて、定着ベルトが損傷してしまうのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９８】
４      給紙装置
６      レジストローラ対
７      駆動伝達機構部
８      感光体ドラム
９      搬送ローラ対
１０    転写装置
１２    定着装置
１４    給紙トレイ
１６    給紙コロ
１８    帯電ローラ
２０    ミラー
２２    現像装置
２２ａ  現像ローラ
２４    クリーニング装置
２４ａ  クリーニングブレード
２６    露光部
３０    加圧ローラ
３０ａ  芯金
３０ｂ  弾性層
３４    サーミスタ
３６    サーミスタ
３７    制御装置
３８    定着ベルト
３８ａ  基体
３８ｂ  弾性層
３８ｃ  離型層
３９    電源
４０    押圧ローラ
４０ａ  芯金
４０ｂ  弾性層
５５    ヒータ
５６    加熱部材
５７    ステー状部材
６０    ニップ形成部材
６１    ベルト支持部材
７０    加圧ローラギア
７１    押圧ローラギア
７２    入力側ギア
７３    駆動モータ
８０    回転検知機構部
８１    回転検知はね
８２    回転検知センサ
８２ａ  発光部
８２ｂ  受光部
９０    定着装置ケース
９１    上流側搬送センサ
９２    下流側搬送センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９９】
【特許文献１】特開２００８−７０７３７号公報
【特許文献２】特開平１−１８７１４８号公報
【図１】
2015022190.tif 000003
【図２】
2015022190.tif 000004
【図３】
2015022190.tif 000005
【図４】
2015022190.tif 000006
【図５】
2015022190.tif 000007
【図６】
2015022190.tif 000008
【図７】
2015022190.tif 000009
【図８】
2015022190.tif 000010
【図９】
2015022190.tif 000011
【図１０】
2015022190.tif 000012
【図１１】
2015022190.tif 000013
【図１２】
2015022190.tif 000014
【図１３】
2015022190.tif 000015