(57)【要約】【課題】ウォームアップ時間の短縮化を図りつつ異常高温による損傷を防止できる定着装置を提供すること。【解決手段】加熱ローラ５１と、定着ローラ５２と、両ローラに張架されて循環駆動される定着ベルト５３と、加熱ローラ５１を加熱するメインヒータ５５と、定着ベルト５３を介して定着ローラ５２と圧接され定着ニップ５０を確保する加圧ローラ５４と、定着ベルト５３に接離自在に支持されたサーモスタット６０を有する定着装置は、定着ベルト５３停止時には、サーモスタット６０を定着ベルト５３に接触させ、定着ベルト５３の駆動時には、サーモスタット６０を定着ベルト５３から離間させる。【選択図】図２
2008304799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、加熱ローラと、少なくとも定着ローラと加熱ローラに張架されて循環駆動される定着ベルトと、加熱ローラを加熱するヒータと、定着ベルトを介して定着ローラと圧接され定着ニップを確保する加圧ローラとを有し、記録シートを当該定着ニップを通過させて未定着画像を熱定着する定着装置であって、
定着ベルトを介して加熱ローラに対向配置され、加熱ローラからの熱により所定の作動温度に達するとヒータへの通電を遮断する過昇温防止素子と、
過昇温防止素子と定着ベルトを、定着ベルトの停止時に接触させ、定着ベルトの駆動時に離間させる接離手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
定着ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御手段を備え、
前記接離手段は、
ベルト駆動制御手段が定着ベルトを停止させた後、離間状態にある過昇温防止素子と定着ベルトを接触させ、
定着ベルトの駆動開始に関する指示を受け付けると、接触状態にある過昇温防止素子と定着ベルトを離間させ、
ベルト駆動制御手段は、
接離手段が過昇温防止素子と定着ベルトを離間させた後、定着ベルトの駆動を開始させ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】
過昇温防止素子と定着ベルトが離間したことを検出する検出手段を備え、
前記ベルト駆動制御手段は、
検出手段による離間が検出されると、定着ベルトの駆動を開始させることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ヒータを制御するヒータ制御手段を備え、
ヒータ制御手段は、
離間状態にある過昇温防止素子と定着ベルトが接触状態に遷移するまでの間、ヒータの動作を禁止させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
加圧ローラと定着ベルトとの圧接力を、第１の圧力と、第１よりも小さい第２の圧力に切り換える圧接力切換手段を備え、
前記圧接力切換手段は、
接触状態にある過昇温防止素子と定着ベルトが離間状態に遷移する動作に連動して、圧接力を第２の圧力から第１の圧力に切り換え、離間状態にある過昇温防止素子と定着ベルトが接触状態に遷移する動作に連動して、圧接力を第１の圧力から第２の圧力に切り換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
過昇温防止素子がサーモスタットであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
定着部を備える画像形成装置であって、
定着部として請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置を備え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、ヒータの熱により記録シート上の未定着画像を定着する定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の定着装置として、例えば定着ローラと、ヒータが内挿された加熱ローラと、これらローラに張架される定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラと圧接され定着ニップを確保する加圧ローラを備え、記録シートを定着ニップを通過させて未定着画像を熱定着する構成のものがある。
このような構成の定着装置では、サーミスタ等のセンサにより加熱ローラの温度を検出し、加熱ローラの温度が所定温度で維持されるようにヒータが点灯制御される。ところが、例えばサーミスタの故障などにより点灯制御を正常に行えなくなると、ヒータが点灯したままになり、加熱ローラが昇温され続けて異常高温になって定着部材の損傷が生じる場合がある。
【０００３】
加熱ローラの異常高温を防止する方法として、従来から、所定の動作温度に達するとヒータへの通電を強制的に遮断するサーモスタットが用いられている。サーモスタットは、加熱ローラ周辺かつ定着ベルトから所定距離だけ離れた位置に配置される。定着ベルトに圧接させるとすると、ベルトの循環駆動によりサーモスタットとベルト表面が擦れ、ベルト表面に傷が付くことが生じるからである。
【０００４】
ところで、近年では、定着に必要な温度（定着温度）までの昇温に要する時間（ウォームアップ時間）を短縮化することが求められており、上記のような定着ベルトを備える定着装置においても、従来から発熱量の大きなヒータを用いたり、加熱ローラを薄肉化してヒータからの熱が定着ベルトに伝わり易くしたりすることなどが行われている。
【特許文献１】特開２００４−４５７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発熱量の大きなヒータの使用や加熱ローラの薄肉化などにより、ヒータによる昇温速度を速めることができる。ところが、昇温速度を速くすればするほど、例えば昇温中にサーミスタの故障などによりヒータの点灯制御に異常が発生した場合、ヒータの熱が空気を介してサーモスタットに伝わってサーモスタットが作動した時点では最早、加熱ローラの温度が異常高温に達してしまうという事態が生じ易くなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ウォームアップ時間の短縮化を図りつつ異常高温による損傷を防止できる定着装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、定着ローラと、加熱ローラと、少なくとも定着ローラと加熱ローラに張架されて循環駆動される定着ベルトと、加熱ローラを加熱するヒータと、定着ベルトを介して定着ローラと圧接され定着ニップを確保する加圧ローラとを有し、記録シートを当該定着ニップを通過させて未定着画像を熱定着する定着装置であって、定着ベルトを介して加熱ローラに対向配置され、加熱ローラからの熱により所定の作動温度に達するとヒータへの通電を遮断する過昇温防止素子と、過昇温防止素子と定着ベルトを、定着ベルトの停止時に接触させ、定着ベルトの駆動時に離間させる接離手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る画像形成装置は、定着部を備える画像形成装置であって、定着部として上記の定着装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このように、定着ベルトの停止時には過昇温防止素子が定着ベルトと接触した状態に、定着ベルトの駆動時には離間した状態になるので、例えば電源オン直後であり定着ベルトがまだ停止している際にヒータが点灯し続けるような異常事態が生じたとしても、加熱ローラが異常高温に達する前に過昇温防止素子によりヒータへの通電を確実に遮断でき、昇温速度の高速化によりウォームアップの短縮化を図りつつ定着部材の損傷を防止することが可能になる。
【００１０】
また、定着ベルトの駆動を制御するベルト駆動制御手段を備え、前記接離手段は、ベルト駆動制御手段が定着ベルトを停止させた後、離間状態にある過昇温防止素子と定着ベルトを接触させ、定着ベルトの駆動開始に関する指示を受け付けると、接触状態にある過昇温防止素子と定着ベルトを離間させ、ベルト駆動制御手段は、接離手段が過昇温防止素子と定着ベルトを離間させた後、定着ベルトの駆動を開始させることを特徴とする。
【００１１】
このようにすれば、接離手段は、定着ベルトが停止状態になったことを把握した上で過昇温防止素子を接触させる動作を実行でき、ベルト駆動制御手段は、過昇温防止素子が定着ベルトから離間したことを把握した上で定着ベルトの駆動を開始させることができる。
さらに、過昇温防止素子と定着ベルトが離間したことを検出する検出手段を備え、前記ベルト駆動制御手段は、検出手段による離間が検出されると、定着ベルトの駆動を開始させることを特徴とする。
【００１２】
このようにすれば、過昇温防止素子と定着ベルトが離間したことをより確実に判断できる。
また、前記ヒータを制御するヒータ制御手段を備え、ヒータ制御手段は、離間状態にある過昇温防止素子と定着ベルトが接触状態に遷移するまでの間、ヒータの動作を禁止させることを特徴とする。
【００１３】
このようにすれば、過昇温防止素子と定着ベルトが接触状態に遷移するまでの間に何らかの原因でヒータが動作したままになって異常高温になるといったことを防止できる。
さらに、加圧ローラと定着ベルトとの圧接力を、第１の圧力と、第１よりも小さい第２の圧力に切り換える圧接力切換手段を備え、前記圧接力切換手段は、接触状態にある過昇温防止素子と定着ベルトが離間状態に遷移する動作に連動して、圧接力を第２の圧力から第１の圧力に切り換え、離間状態にある過昇温防止素子と定着ベルトが接触状態に遷移する動作に連動して、圧接力を第１の圧力から第２の圧力に切り換えることを特徴とする。
【００１４】
このようにすれば、過昇温防止素子の移動と圧接力の切換を別々に制御する場合に比べて処理を簡素化できる。
また、過昇温防止素子がサーモスタットであることを特徴とする。
このようにすれば汎用のサーモスタットを用いることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして説明する。
図１は、プリンタ１の全体の構成を示す図である。
同図に示すように、プリンタ１は、画像プロセス部１１、給送部１２、定着ベルト５３を有する定着部１３および制御部１４を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるカラーの印字動作を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
【００１６】
画像プロセス部１１は、Ｙ〜Ｋ色に対応する作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、光学部８、中間転写ベルト９、ホッパ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋなどを備えている。
作像部２Ｙは、感光体ドラム３、その周囲に配設された帯電器４、現像器５、一次転写ローラ６、感光体ドラム３を清掃するためのクリーナ７などを備えており、感光体ドラム３上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部２Ｍ〜２Ｋについても、作像部２Ｙと同様の構成になっており、同図では、符号を省略している。
【００１７】
ホッパ１０Ｙ〜１０Ｋは、Ｙ〜Ｋ色の補充用のトナーを収容し、対応する現像器５にトナーを供給する。
光学部８は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、各色用の感光体ドラム３を露光するためのレーザ光Ｌを出射する。
中間転写ベルト９は、無端状のベルトであり、駆動ローラ２１と従動ローラ２２に張架されて矢印Ａ方向に循環駆動される。
【００１８】
給送部１２は、記録シートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット３１と、給紙カセット３１内の用紙Ｓを搬送路３３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ３２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置３６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対３４と、二次転写ローラ３５などを備えている。
制御部１４は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、光学部８の発光素子を駆動させるための駆動信号を生成する。
【００１９】
光学部８は、制御部１４からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、各色用の感光体ドラム３を露光走査させる。この露光走査により、作像部２Ｙ〜２Ｋ毎に、帯電器４により帯電された感光体ドラム３上に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器５により現像されて感光体ドラム３上に対応する色のトナー像が形成される。各色のトナー像は、一次転写ローラ６に作用する静電力により中間転写ベルト９上に順次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト９上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト９上に重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト９の循環駆動により二次転写位置３６に移動する。
【００２０】
一方、中間転写ベルト９の移動タイミングに合わせて、給送部１２からは、タイミングローラ対３４を介して用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは、循環駆動される中間転写ベルト９と二次転写ローラ３５の間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ３５に作用する静電力により中間転写ベルト９上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
二次転写位置３６を通過した用紙Ｓは、定着部１３に搬送され、用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）が定着部１３において加熱、加圧により用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対３７を介して排出トレイ３８上に排出される。
【００２１】
図２は、定着部１３の構成例を示す断面図であり、（ａ）は、定着ベルト停止時の様子を、（ｂ）は、駆動時の様子を示している。
両図に示すように、定着部１３は、筒状の加熱ローラ５１と、定着ローラ５２と、これらローラに張架される無端状の定着ベルト５３と、筒状の加圧ローラ５４と、加熱ローラ５１に内挿されるメインヒータ５５と、加圧ローラ５４に内挿されるサブヒータ５６と、サーミスタ５７、５８と、サーモスタット６０、６１と、圧接モータ８５（図１）と、定着モータ８６（図１）などを備え、用紙Ｓを定着ニップ５０を通過させて未定着のトナー像を加熱溶融させると共に加圧して定着させる。
【００２２】
加熱ローラ５１は、例えば外径が３０〔ｍｍ〕で厚みが０．６〔ｍｍ〕のアルミ中空芯金の表面に、膜厚が１５〔μｍ〕のＰＴＦＥからなる離型層が積層されてなる。
定着ローラ５２は、例えば径が３０〔ｍｍ〕の鉄中実芯金の表面に、厚みが４〔ｍｍ〕のゴムからなる弾性層と、厚みが２〔ｍｍ〕のスポンジからなる断熱層とがこの順に積層されてなる。
【００２３】
定着ベルト５３は、例えばニッケル基材やポリイミド樹脂からなるベルト基材の表面に、ゴムからなる弾性層と、フッ素樹脂からなる離型層とがこの順に積層されてなる。例えば、ベルト基材の厚みがニッケルの場合に４０〔μｍ〕、弾性層の厚みが２００〔μｍ〕、離型層の厚みが３０〔μｍ〕などとされる。
加圧ローラ５４は、例えば外径が３５〔ｍｍ〕の鉄中空芯金の表面に、厚みが２．５〔ｍｍ〕のゴムからなる弾性層と、膜厚が３０〔μｍ〕のＰＦＡからなる離型層とがこの順に積層されてなり、定着ベルト５３を介して定着ローラ５２に圧接され定着ニップ５０を確保する。この定着ローラ５２への圧接力は、後述のように第１の圧力と、第１よりも小さい第２の圧力のいずれかに切り換えられる。
【００２４】
加圧ローラ５４は、定着モータ８６からの回転駆動力により矢印Ｂ方向に回転駆動される。定着ベルト５３は、加圧ローラ５４に従動して矢印方向Ｄに循環駆動され、これにより加熱ローラ５１と定着ローラ５２が従動回転する。定着モータ８６の回転制御は、制御部１４により行われる。
サーミスタ５７は、加熱ローラ５１の表面に接触して加熱ローラ５１の温度を検出し、サーミスタ５８は、加圧ローラ５４の表面から所定距離、例えば１〔ｍｍ〕だけ離れた位置に配置され、加圧ローラ５４の温度を検出する。検出信号は、制御部１４に送られる。
【００２５】
制御部１４は、サーミスタ５７、５８からの検出信号に基づき、加熱ローラ５１の表面温度がＴ１、例えば１９０〔℃〕になり、加圧ローラ５４の表面温度がＴ２、例えば１５０〔℃〕に維持されるようにメインヒータ５５、サブヒータ５６の点灯を制御する。
メインヒータ５５は、例えば１１５０〔Ｗ〕のハロゲンランプヒータからなり、サーモスタット６０を介して電源と接続される。サブヒータ５６は、例えば２３０〔Ｗ〕のハロゲンランプヒータからなり、サーモスタット６１を介して電源と接続される。
【００２６】
サーモスタット６０は、定着ベルト５３を介して加熱ローラ５１に対向配置され、定着ベルト５３の過昇温を検知するとメインヒータ５５への通電を遮断する。本実施の形態では、作動温度が例えば２１０〔℃〕のものが用いられる。サーモスタット６０は、定着ベルト５３に接離自在に支持されており、定着ベルト５３の駆動と停止に同期するように接触と離間のいずれかに切り換えられる。
【００２７】
具体的には、図２（ａ）に示すように、定着ベルト５３の停止時にはサーモスタット６０の温度検出部６０１が定着ベルト５３に接触した状態になる。これにより、ヒータ５５の熱が直接サーモスタット６０に伝わることになる。従って、仮に電源オン直後にベルト停止状態においてサーミスタ５７等の故障によりヒータ点灯制御が正常に行われなくなりメインヒータ５５が点灯し続ける状態になったとしても、昇温速度の速さに関係なく、定着ベルト５３の温度が約２１０〔℃〕に達すると即時にサーモスタット６０によりメインヒータ５５への通電を遮断でき、定着部材に損傷を与えるほどの異常高温、例えば２５０〔℃〕にまで昇温されるといったことを防止できる。また、定着ベルト５３が停止しているので、定着ベルト５３に傷がつくということがない。
【００２８】
一方、図２（ｂ）に示すように定着ベルト５３の循環駆動時には、サーモスタット６０が定着ベルト５３から離間した状態になる。定着ベルト５３が循環駆動されているので、メインヒータ５５の熱は、定着ベルト５３を介して定着ローラ５２と加圧ローラ５４にも伝わることになる。
ベルト停止時とベルト駆動時とで加熱対象の熱容量を比べると、ベルト停止時では、メインヒータ５５の熱のほとんどが加熱ローラ５１の昇温に用いられるのに対し、ベルト駆動時では、定着ローラ５２と加圧ローラ５４の昇温にも用いられるので、ベルト駆動時の方がベルト停止時よりも熱容量が数倍、例えば５倍程度に大きくなる。
【００２９】
従って、ベルト駆動中にヒータ点灯制御が正常に行われなくなってメインヒータ５５が点灯し続ける状態になったとしても、ベルト停止時に比べると昇温速度が数分の一程度まで遅くなるので、その速度に追随するようにサーモスタット６０自体も温度が緩やかに上昇することになる。よって、加熱ローラ５１が異常高温に達する前にサーモスタット６０が動作できる温度範囲内にサーモスタット６０の作動温度を設定しておくことで、異常高温まで昇温されることを防止できる。
【００３０】
本実施の形態では、サーモスタット６０の変位動作に連動して加圧ローラ５４が変位する構成になっており、定着ローラ５２への圧接力がベルト駆動時に第１の圧力に、ベルト停止時に第２の圧力に切り換えられる。第２の圧力に切り換えて圧接力を低減することにより、紙詰まり（ジャム）が発生した場合に、ベルト停止状態おいて、ユーザは、詰まっている用紙Ｓを軽く引っ張るだけで取り除くことができ、ジャム解除のための操作が容易になる。ジャム解除操作のさらなる容易性を考慮して、例えば加圧ローラ５４と定着ベルト５３を離間させて第２の圧力をゼロにするとしても良い。
【００３１】
図３は、サーモスタット６０と加圧ローラ５４の変位機構を説明するための斜視図である。なお、同図は、説明に関係のない部材について図示や符号を省略されている。また、機構を判り易くするためのものであり、各部材の相対的な大きさ等について実際とは異なる場合がある。
同図に示すように、サーモスタット６０は、長尺状の板状部材７７に取り付けられている。板状部材７７は、その長手方向両端に、上方に向けて垂直に折り曲げられた折曲部７７１を有し、折曲部７７１の略中央に設けられた軸７７２（加熱ローラ５１の回転軸方向（同図Ｘ方向）に平行な軸）が装置手前側と奥側の側板８１（一点鎖線：装置奥側は不図示）に、同図の矢印方向とその反対方向に回動自在に支持されている。以下、矢印方向の回転を反時計回り、反対方向の回転を時計回りという。
【００３２】
板状部材７７の折曲部７７１の上部は、長尺状の連結バー７３の一端と連結され、相互に時計回りおよび反時計回りに回動自在に支持されている。
連結バー７３の長手方向略中央部は、上下方向に長い板状の揺動レバー７１の上端部と連結され、相互に時計回りおよび反時計回りに回動自在に支持されている。
揺動レバー７１の長手方向略中央部には、Ｘ方向に平行な軸７１１が設けられており、軸７１１が側板８１に時計回りおよび反時計回りに回動自在に支持されている。
【００３３】
揺動レバー７１の下端部には、ギア部７１２が設けられており、ギア部７１２は、圧接モータ８５の回転軸に取着されたウォームギア８５１に歯合している。圧接モータ８５は、例えばステッピングモータからなる。
連結バー７３の他端は、引っ張りバネ７９を介して加圧レバー７５の上端部と接続されている。加圧レバー７５は、加圧ローラ５４を回転自在に軸支する部材である。加圧レバー７５の下端部には、Ｘ方向に平行な軸７５１が設けられており、軸７５１が側板８１に時計回りおよび反時計回りに回動自在に支持されている。
【００３４】
このような構成において、定着ベルト５３の停止時には、板状部材７７と揺動レバー７１が同図に示す位置で停止しており、拡大正面図（吹き出し）において実線で示すようにサーモスタット６０が定着ベルト５３に当接する。また、引っ張りバネ７９による付勢力（張力）がほとんど作用せず、加圧ローラ５４が第２の圧力で定着ベルト５３を介して定着ローラ５２を圧接する。
【００３５】
定着ベルト５３の駆動時には、駆動開始前に、図３に示す状態から圧接モータ８５が正回転し、揺動レバー７１が反時計回りに回転すると、連結バー７３が同図左方向に移動し、板状部材７７を反時計回りに回転させる。これにより、拡大正面図において破線で示すようにサーモスタット６０が定着ベルト５３表面から距離ｄ（図２）、ここでは約１〔ｍｍ〕離間した状態になる。これと並行して引っ張りバネ７９の付勢力が加圧レバー７５に作用し、加圧レバー７５が反時計回りに回転して、加圧ローラ５４が第１の圧力で定着ローラ５２を圧接する。この動作終了後に定着ベルト５３が駆動される。
【００３６】
駆動中の定着ベルト５３が停止されると、圧接モータ８５が逆回転され、揺動レバー７１が時計回りに回転し、連結バー７３が右方向に移動して、板状部材７７が時計回りに回転する。これにより、サーモスタット６０が再び定着ベルト５３表面に接触した状態になる。また、引っ張りバネ７９の付勢力がほとんど作用しなくなって加圧ローラ５４が第２の圧力で圧接される。以下、第１の圧力による圧接を強圧接、第２の圧力による圧接を軽圧接という。
【００３７】
側板８１の上部には、揺動レバー７１の位置を検出するための検出センサ８３（図４）が配置されている。検出センサ８３は、例えば反射型の光学センサであり、揺動レバー７１が図３の拡大正面図に示す第１位置（破線の位置）に位置しているとき（強圧接の状態になったとき）に揺動レバー７１を検出し、その検出信号（圧接信号）を制御部１４に送る。また、揺動レバー７１が、第１位置から第２位置（実線の位置）の方向に揺動されてセンサの検出位置を外れると、検出信号の送出を停止する。
【００３８】
制御部１４は、検出センサ８３からの圧接信号に基づき圧接モータ８５の駆動制御を行う。具体的には、揺動レバー７１を第１位置から第２位置まで回転させるのに必要な圧接モータ８５の駆動パルス数を示す情報を予め記憶しており、第１位置に位置している揺動レバー７１を第２位置まで回転させるとき（強圧接から軽圧接に切り換えるとき）には、当該駆動パルス数だけ圧接モータ８５を逆回転させる。また、第１位置に戻すとき（軽圧接から強圧接に切り換えるとき）には、圧接信号が入力されるまで圧接モータ８５を正回転させる。
【００３９】
図４は、メインヒータ５５、サーモスタット６０等の回路構成を示すブロック図である。同図に示すように、メインヒータ５５は、サーモスタット６０とトライアック６５と直列接続され、メインスイッチ１５を介してＡＣ電源と接続される。同様に、サブヒータ５６は、サーモスタット６１、トライアック６６と直列接続され、メインスイッチ１５を介してＡＣ電源と接続される。
【００４０】
制御部１４は、メインスイッチ１５がＯＮのときに、サーミスタ５７、５８からの検出信号に基づいて、加熱ローラ５１と加圧ローラ５４の表面温度がＴ１、Ｔ２に維持されるようにトライアック６５、６６の導通制御を行う。トライアック６５、６６は、制御部１４からの指示により、導通または非導通になる。制御部１４は、サーミスタ５７、５８からの検出信号に基づき現在の表面温度が目標温度（Ｔ１、Ｔ２）よりも低いと判断すると、トライアック６５、６６を導通させる。これにより、ＡＣ電源からの電流がヒータに流れてヒータが点灯し、表面温度が上昇する。一方、高いと判断すると、トライアック６５、６６を非導通にさせる。これにより、ＡＣ電源からの電流がヒータに流れなくなってヒータが消灯し、表面温度が低下する。この点灯／消灯の繰り返しにより、表面温度が目標温度に維持される。
【００４１】
また、サーモスタット６０、６１が動作する事態に陥ったことをトラブル発生として操作パネル（不図示）への表示などによりユーザに知らせるトラブル通知制御を行う。この通知制御は、公知であり、例えばメインスイッチ１５のＯＮ直後にトライアック６５のショートのためにメインヒータ５５を消灯できず点灯し続ける状態になってしまった場合には、サーミスタ５７の検出信号がサーモスタット６０の作動温度付近を示し、それが所定時間継続したときにトラブル発生と判断して通知するなどとすることができる。
【００４２】
図５は、制御部１４によるサーモスタット６０と加圧ローラ５４の変位動作の処理内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、メインスイッチ１５がＯＮされるとウォームアップを開始する（ステップＳ１）。ここでウォームアップとは、加熱ローラ５１と加圧ローラ５４を所定の定着温度まで昇温させる動作をいう。例えば、加熱ローラ５１の温度を上記Ｔ１、加圧ローラ５４の温度を上記温度Ｔ２とすることができる。この時点では、定着ベルト５３が停止しており、サーモスタット６０が加熱ローラ５１表面に接触した状態であり、加圧ローラ５２が軽圧接される状態になっている。
【００４３】
制御部１４は、メインヒータ５５とサブヒータ５６を点灯させ（ステップＳ２）、圧接モータ８５を正回転させる（ステップＳ３）。
検出センサ８３からの圧接信号の入力を判断すると（ステップＳ４で「Ｙ」）、圧接モータ８５を停止させる（ステップＳ５）。これによりサーモスタット６０が定着ベルト５３表面から離間した状態になり、加圧ローラ５４が強圧接される。
【００４４】
続いて、定着モータ８６を駆動させる（ステップＳ６）。これにより、加圧ローラ５４、定着ローラ５２等が回転すると共に定着ベルト５３が循環駆動される。
加熱ローラ５１の温度が定着温度Ｔ１に達したか否かを判断する（ステップＳ７）。定着温度Ｔ１に達したことを判断すると（ステップＳ７で「Ｙ」）、加熱ローラ待機温調制御に移行する（ステップＳ８）。具体的には、例えば加熱ローラ５１の温度が定着温度Ｔ１に維持されるようにメインヒータ５５の点灯／消灯の切り換えなどの通電を制御する。
【００４５】
次に、加圧ローラ５４の温度が定着温度Ｔ２に達していることを判断すると（ステップＳ９で「Ｙ」）、加圧ローラ待機温調制御に移行する（ステップＳ１０）。具体的には、加圧ローラ５４の温度が定着温度Ｔ２に維持されるようにヒータ５６の点灯／消灯の切り換えなどの通電を制御する。
加圧ローラ待機温調制御に移行すると、ウォームアップ完了と判断し（ステップＳ１１）、定着モータ８６を停止させる（ステップＳ１２）。これにより、定着ベルト５３が停止する。
【００４６】
そして、圧接モータ８５を上記所定の駆動パルス数だけ逆回転させた後、停止させる（ステップＳ１３）。これにより、サーモスタット６０が定着ベルト５３表面に接触した状態になり、加圧ローラ５４が軽圧接される。
待機温調制御を行う（ステップＳ１４）。ここでは、上記加熱／加圧ローラ待機温調制御を続行する。なお、例えば、目標温度を上記Ｔ１、Ｔ２から所定温度だけ低下させた節電用の温度に設定し直して、その温度に維持されるように制御しても良い。
【００４７】
ジョブの実行指示を受け付けると（ステップＳ１５で「Ｙ」）、上記ステップＳ３〜Ｓ６までの処理と同じ処理を行う（ステップＳ１６〜Ｓ１９）。すなわち、サーモスタット６０を定着ベルト５３表面から離間させると共に加圧ローラ５４を強圧接させて、定着ベルト５３を循環駆動させる。
そして、印字温調制御に移行する（ステップＳ２０）。例えば、上記Ｔ１、Ｔ２よりも少し高めの温度に設定し直して、その温度に維持されるように制御する。なお、上記加熱／加圧ローラ待機温調制御を続行するとしても良い。
【００４８】
印字動作を開始する（ステップＳ２１）。指示されたジョブに基づく印字動作が終了すると（ステップＳ２２）、ステップＳ１２に戻って、Ｓ１２、１３の処理、すなわち定着ベルト５３を停止させた後、サーモスタット６０を定着ベルト５３表面に接触させると共に加圧ローラ５４を軽圧接させる。そして、待機温調制御に移行し（ステップＳ１４）、次のジョブの実行指示を待つ（ステップＳ１５）。
【００４９】
以上説明したように、定着ベルト５３の駆動／停止に応じてサーモスタット６０を定着ベルト５３に接離する構成をとることにより、例えばステップＳ２からＳ３までの間で、メインヒータ５５が点灯し続けるような異常事態が生じたとしても、加熱ローラ５１が異常高温に達する前にサーモスタット６０によりメインヒータ５５への通電を遮断でき、昇温速度の高速化によりウォームアップの短縮化を図りつつ定着部材の損傷を防止することが可能になる。
【００５０】
なお、加圧ローラ５４については、従来のようにサーモスタット６１を常時離間させる構成とした。これは、加圧ローラ５４が加熱ローラ５１に比べて熱容量が大きく、かつサブヒータ５６がメインヒータ５５よりも単位時間当たりの発熱量が数分の一程度と小さいので、上記構成においてはサーモスタット６１の作動までの間に加圧ローラ５４が異常温度に達してしまうといったことが生じ難いからである。もちろん、使用されるローラの熱容量やヒータのワット数等によって、加熱ローラ５１と同様に接離する構成をとるとしても良い。
【００５１】
本発明は、定着装置に限られず、定着ベルトの駆動／停止に応じてサーモスタットを定着ベルトに対し接離させる方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【００５２】
（１）上記実施の形態では、加熱ローラ５１と定着ローラ５２の位置を固定し、サーモスタット６０と加圧ローラ５４の位置を変位させる構成例を説明したが、サーモスタット６０と定着ベルト５３を接離可能な構成であれば良く、上記のものに限られない。例えば、加熱ローラ５１と定着ローラ５２を変位させ、サーモスタット６０と加圧ローラ５４の位置を固定する構成例としても良い。
【００５３】
図６は、本変形例に係る定着部１３１の構成例を示す断面図であり、（ａ）は、定着ベルト停止時の様子を、（ｂ）は、駆動時の様子を示している。
両図に示すように、サーモスタット６０は、加熱ローラ５１の同図左横側に配置され、サーモスタット６０、加熱ローラ５１、サーミスタ５７、定着ローラ５２、加圧ローラ５４が直線上に並ぶような位置関係になっている。
【００５４】
ここで、サーモスタット６０と加圧ローラ５４は、図示しないメインフレームに支持されており、加熱ローラ５１と定着ローラ５２は、サブフレーム１３２（破線）に支持されている。サブフレーム１３２は、メインフレームに対し同図左右方向に移動自在に支持されており、図示しないアクチュエータにより駆動される構成になっている。
このような構成において、サブフレーム１３２が同図左方向に駆動されると、定着ベルト５３がサーモスタット６０に接触すると共に加圧ローラ５４が軽圧接される。また、サブフレーム１３２が同図右方向に駆動されると、定着ベルト５３がサーモスタット６０から離間すると共に加圧ローラ５４が強圧接される。
【００５５】
なお、メインフレームとサブフレームの相対関係を逆にすることで、上記実施の形態と同様に、加熱ローラ５１と定着ローラ５２の位置を固定し、サーモスタット６０と加圧ローラ５４を同図左右方向に変位させる構成をとることもできる。
また、上記実施の形態では、サーモスタット６０と加圧ローラ５４を１つの機構において連動して変位する構成例を説明したが、これらが独立した機構により変位する構成をとるとしても良い。さらに、上記では、サーモスタット６０の離間が検出された後に定着ベルト５３を駆動させ、定着ベルト５３が停止した後にサーモスタット６０を接触させるとしたが、これに限られない。サーモスタット６０が駆動中の定着ベルト５３に接触することがないように、サーモスタット６０の接離動作と定着ベルト５３の駆動／停止タイミングを適宜調整することができる。
【００５６】
例えば、サーモスタット６０の離間動作開始のための信号が出力されてから所定時間（サーモスタット６０がベルト表面からわずかでも離れた状態になるまでに要する時間として予め求められた最短の時間）の経過時に定着ベルト５３の駆動を開始させたり、定着ベルト５３の停止信号が出力されてから所定時間（ベルトがほとんど停止状態になるまでに要する時間として予め求められた最短の時間）の経過時にサーモスタット６０の接触動作を開始させたりすることができる。離間状態を検出するための検出手段が不要になると共に、接離動作に要する時間をより短縮化することができる。
【００５７】
（２）また、制御部１４によるサーモスタット６０等の変位動作の処理として、図７に示す処理を実行するとしても良い。
図７は、本変形例に係る制御部１４における変位動作の処理内容として、上記実施の形態の処理に対し異なる部分だけを示すフローチャートである。
同図に示すように、ウォームアップが完了すると（ステップＳ１１）、メインヒータ５５の点灯を禁止させる（ステップＳ３１）。具体的には、加熱ローラ５１の温度に関わらず、すなわちサーミスタ５７の検出信号を無視して、メインヒータ５５への通電を停止させる。そして、定着ベルト５３の駆動を停止させ（ステップＳ１２）、サーモスタット６０を定着ベルト５３表面に接触させると（ステップＳ１３）、点灯禁止を解除して（ステップＳ３２）、ステップＳ１４の待機温調制御に移る。
【００５８】
このように定着ベルト５３が停止してからサーモスタット６０が定着ベルト５３に接触するまでの間に、メインヒータ５５の点灯を強制的に禁止することで、例えばサーモスタット６０の移動の間にサーミスタ５７が故障し、加熱ローラ５１の温度がＴ１であるにも関わらずＴ１よりも低温であると誤検出されたためにメインヒータ５５が点灯したままになって、さらに昇温されるといったことを防止できる。なお、上記ではメインヒータ５５の点灯禁止後（ステップＳ３１）、定着ベルト５３の駆動を停止（ステップＳ１２）するとしたが、この順に限られず、これを逆にしても同様の効果を得られる。
【００５９】
（３）また、図８に示すヒータ制御回路９０を用いて、上記のヒータ点灯禁止を行うこともできる。
同図に示すように、ヒータ制御回路９０は、ＮＯＴゲート９１、９３、ＡＮＤゲート９２などを備える。制御部１４は、メインヒータ５５の点灯制御用信号としてのヒータ点灯信号を、ＮＯＴゲート９１を介してＡＮＤゲート９２に出力する。ここで、ヒータ点灯信号は、Ｌレベルでヒータ点灯を、Ｈレベルで消灯を示す信号である。
【００６０】
また、制御部１４は、圧接モータ８５およびＡＮＤゲート９２にモータ信号を出力する。モータ信号は、Ｌレベルでモータ回転を、Ｈレベルで停止を示す信号である。圧接モータ８５は、例えばブラシモータまたはブラシレスモータであり、モータ信号がＬレベルになっている間に回転駆動を行い、Ｈレベルに切り換わると回転を停止させる。ＡＮＤゲート９２の出力信号は、ＮＯＴゲート９３を介してトライアック６５に入力される。トライアック６５は、入力信号がＬレベルであれば導通する。これにより、メインヒータ５５にＡＣ電源からの電流が流れてメインヒータ５５が点灯する。一方、Ｈレベルであれば非導通になり、ＡＣ電源からの電流がメインヒータ５５に流れなくなってメインヒータ５５が消灯する。
【００６１】
このような構成において、モータ信号がＨレベルの場合（圧接モータ８５の停止時）には、制御部１４から出力されるヒータ点灯信号のレベルがそのままトライアック６５に入力される。すなわち、ヒータ点灯信号がＬレベルであればメインヒータ５５が点灯し、Ｈレベルであれば消灯することになり、通常の温調制御が行われる。
一方、モータ信号がＬレベルの場合（圧接モータ８５の回転中）には、制御部１４から出力されるヒータ点灯信号がＬとＨのいずれのレベルであっても、ＮＯＴゲート９３から出力される信号がＨレベルになりトライアック６５が非導通になる。これにより、メインヒータ５５が強制消灯されることになる。なお、上記のヒータ制御回路９０の構成は一例であり、圧接モータ８５の回転中にトライアック６５の入力信号を強制的にＨレベルにできる回路であれば、上記回路構成に限られないことはいうまでもない。
【００６２】
（４）上記実施の形態では、過昇温防止素子の一例としてサーモスタットを用いた構成を説明したが、所定の作動温度に達するとヒータへの通電を遮断（ヒータの動作を停止）できる素子であれば、これに限られない。例えば、温度ヒューズを用いることができる。また、ヒータとしてハロゲンランプヒータを用いた例を説明したが、これに限られず、加熱ローラ５１を加熱するための熱源となるものであれば良い。
【００６３】
（５）上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、定着ベルトを有する定着装置を備える画像形成装置であれば、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。また、上記では、定着ベルト５３を加熱ローラ５１と定着ローラ５２で張架する構成例を説明したが、これら両ローラを含む３本以上のローラにより張架される構成であっても良い。
【００６４】
さらに、上記実施の形態では、圧接モータ８５としてステッピングモータを用いた例を説明したが、これに限られず、例えばブラシモータやブラシレスモータなどを用いるとしても良い、この場合、例えば第１位置の揺動レバー７１を第２位置まで変位させる（強圧接から軽圧接に切り換える）のに必要な動作時間を予め決めておき、当該動作時間だけ圧接モータ８５を逆回転させることで、圧接状態を切り換える構成をとることができる。もちろん、揺動レバー７１を変位させるための駆動手段としては、モータに限られず、ソレノイド等の公知のアクチュエータを用いることができる。
【００６５】
また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る定着装置は、ウォームアップの短縮化を図る技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】プリンタの全体の構成を示す図である。
【図２】定着部の構成例を示す断面図である。
【図３】サーモスタットと加圧ローラの変位機構を説明するための図である。
【図４】ヒータとサーモスタット等の回路構成を示すブロック図である。
【図５】制御部によるサーモスタットと加圧ローラの変位動作の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】変形例に係る定着部の構成例を示す断面図である。
【図７】変形例に係る制御部における変位動作の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】変形例に係るヒータ制御回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１      プリンタ
１３、１３１      定着部
１４      制御部
５１      加熱ローラ
５２      定着ローラ
５３      定着ベルト
５４      加圧ローラ
５５      メインヒータ
５７、５８      サーミスタ
６０、６１      サーモスタット
９０      ヒータ制御回路
【図１】
2008304799.tif 000003
【図２】
2008304799.tif 000004
【図３】
2008304799.tif 000005
【図４】
2008304799.tif 000006
【図５】
2008304799.tif 000007
【図６】
2008304799.tif 000008
【図７】
2008304799.tif 000009
【図８】
2008304799.tif 000010