(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１加圧ローラ及びテンションローラに巻き掛けられて第１加圧ローラと第２加圧ローラとの間に挟持された無端状の定着ベルトを有し、前記定着ベルトを挟んで前記第１加圧ローラと前記第２加圧ローラとが接触する定着ニップ部でシートに転写された未定着トナー像をシートに定着させる画像形成装置において、
前記第１加圧ローラの表面状態に係る情報を検知する検知部と、
前記第１加圧ローラ及び前記第２加圧ローラに対して個別に設けられた２つの駆動源または前記定着ベルトのテンションを変更するためのテンション変更部の少なくとも一方と、
を備え、
前記検知部は前記第１加圧ローラの表面状態に係る情報として、前記第１加圧ローラの表面の光反射率または前記定着ニップ部の周辺における前記定着ベルトの弛みの変位を検知し、
定着時の動作モードとして、通常の定着時に前記第１加圧ローラ及び前記第２加圧ローラが所定の表面速度に設定されるとともに前記定着ベルトが所定のテンションに設定される通常モードと、前記検知部が検知した前記第１加圧ローラの表面状態に係る情報に基づき選択される回避モードとを有し、
前記回避モードが選択された場合に、前記定着ニップ部における前記定着ベルトの表面速度を前記第２加圧ローラの表面速度よりも増加させる速度変更、または前記定着ベルトのテンションを前記通常モード時よりも増加させるテンション変更の少なくとも一方を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回避モードの自動選択、或いは前記回避モードのユーザーによる手動選択のいずれかの設定が可能な操作部を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回避モード時に、前記速度変更における速度増加または前記テンション変更におけるテンション増加を段階的または連続的に実行することを特徴とする請求項１または請求項２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、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】
複写機やプリンター、ファクシミリなどといった画像形成装置では用紙等のシートに転写された未定着トナー像をシートに定着させるための方法として熱定着方式が広く採用されている。定着装置としては、無端状に形成されて第１加圧ローラ及びテンションローラに巻き掛けられ、第１加圧ローラと第２加圧ローラとの間に挟持される定着ベルトを備えるものが知られている。
【０００３】
ここで昨今、比較的薄いシートへの画像形成のニーズが高くなっている。しかしながら、電子写真方式の画像形成装置において、薄いシートに対して好適な定着性を得ることは困難である。その理由は、薄いシートは定着後の定着ニップ部のシート搬送方向下流側における定着ベルトに対する分離性が低いことにある。
【０００４】
シートの定着ベルトに対する分離性を高めるためには、定着ニップ部のシート搬送方向下流側における第１加圧ローラに対する定着ベルトの巻き掛け面積（以下、単に「ベルト巻き掛け面積」と称することがある）を大きくする、また定着ベルトのテンションを下げるなどの構成が考えられる。しかしながら、定着ベルトの巻き掛け面積を大きくする構成、また定着ベルトのテンションを下げる構成は、定着ニップ部のシート搬送方向下流側において定着ベルトに弛みが発生し易くなる。そして、弛みが発生した後急に定着ベルトが跳ねるように定着ベルトのテンションが元に戻る現象（以下、この現象を「ベルト跳ね」と称する）が発生し易くなる。その結果、シートに形成した画像にノイズが発生し易くなることが問題であった。
【０００５】
そこで、ベルト巻き掛け面積と、第１加圧ローラの表面摩擦係数とに合わせて、ベルト跳ねが発生しない定着ベルトのテンションが予め設計された。しかしながら、シートの積算出力枚数が増加すると、第１加圧ローラの表面コーティングが剥離することがある。これにより、第１加圧ローラの表面摩擦係数が増加し、ベルト跳ねが発生し易くなる。そこで、シートの積算出力枚数が増加して、第１加圧ローラの表面コーティングの剥がれが予測される場合、ベルト跳ねが発生する前に第１加圧ローラを交換することが考えらえた。しかしながら、プリントコストの増加が懸念された。
【０００６】
そして、上記の問題を解決するために適用の可能性が考慮された定着装置に係る従来技術が特許文献１及び２に開示されている。
【０００７】
特許文献１に記載された定着装置は定着ローラを含む複数のローラに巻き掛けられた定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラに圧して接触する加圧ローラとを備える。この定着装置は、記録媒体（シート）の先端（搬送方向下流端）が定着ベルトから分離するまでは加圧ローラの表面速度を定着ベルトの表面速度よりも遅くなる制御を実行する。すなわち、定着ベルトの表面速度が加圧ローラの表面速度よりも増加することになるので、ベルト跳ねの発生が抑制されることが期待できる。
【０００８】
特許文献２に記載された加熱装置は駆動ローラ、テンションローラ及び低熱容量加熱体に巻き掛けられた定着フィルム（エンドレスベルト）と、定着フィルムを介して低熱容量加熱体に圧して接触する加圧ローラと、テンションローラの付勢手段とを備える。この加熱装置は定着フィルムの回転軸線方向の寄りを検知すると、付勢手段でテンションローラを移動させて定着フィルムのテンションを変え、定着フィルムを所定の位置に戻すよう制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−４７９０５号公報
【特許文献２】特開平３−２６０６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載された定着装置は記録媒体（シート）の積算出力枚数の増加に基づく定着ローラの表面摩擦係数の増加に対応して定着ベルトの表面速度を加圧ローラの表面速度よりも増加させているわけではない。さらに、この定着装置は記録媒体の先端（搬送方向下流端）が定着ベルトから分離した後、加圧ローラの表面速度を定着ベルトの表面速度と等しくなるよう制御している。これらから、定着ベルトのベルト跳ねの発生を抑制できない虞があることが課題であった。また、定着装置の運転開始当初から定着ベルトの表面速度を加圧ローラの表面速度よりも増加させると、定着ローラの表面の摩耗が促進されて、定着ローラの低寿命化を招く虞がある。
【００１１】
また、特許文献２に記載された加熱装置も特許文献１の定着装置と同様に、記録材（シート）の積算出力枚数の増加に基づく低熱容量加熱体の表面摩擦係数の増加に対応して定着フィルムのテンションを変えているわけではない。したがって、定着フィルムのベルト跳ねの発生を抑制できない虞があることが課題であった。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、シートの積算出力枚数が増加した場合であっても、プリントコストの増加を抑制しながら定着後のシートの定着ベルトに対する分離性を好適に実現することが可能な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】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明は、第１加圧ローラ及びテンションローラに巻き掛けられて第１加圧ローラと第２加圧ローラとの間に挟持された無端状の定着ベルトを有し、前記定着ベルトを挟んで前記第１加圧ローラと前記第２加圧ローラとが接触する定着ニップ部でシートに転写された未定着トナー像をシートに定着させる画像形成装置において、前記第１加圧ローラの表面状態に係る情報を検知する検知部と、前記第１加圧ローラ及び前記第２加圧ローラに対して個別に設けられた２つの駆動源または前記定着ベルトのテンションを変更するためのテンション変更部の少なくとも一方とを備え、定着時の動作モードとして、通常の定着時に前記第１加圧ローラ及び前記第２加圧ローラが所定の表面速度に設定されるとともに前記定着ベルトが所定のテンションに設定される通常モードと、前記検知部が検知した前記第１加圧ローラの表面状態に係る情報に基づき選択されるベルト跳ね回避モードとを有し、前記ベルト跳ね回避モードが選択された場合に、前記定着ニップ部における前記定着ベルトの表面速度を前記第２加圧ローラの表面速度よりも増加させる速度変更、または前記定着ベルトのテンションを前記通常モード時よりも増加させるテンション変更の少なくとも一方を実行することを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、定着ベルトの速度変更または定着ベルトのテンション変更の実行で、定着ニップ部のシート搬送方向下流側におけるベルト跳ねの発生が抑制される。したがって、シートの積算出力枚数が増加した場合であっても、第１加圧ローラを交換しなくても良い。このとき、定着ニップ出口側の張り具合（出口曲率）が、第１加圧ローラの表面コートが剥がれる前と同等となり、ベルト跳ねを回避しながら分離性を維持できる。
【００１５】
また、上記構成の画像形成装置において、前記検知部が前記第１加圧ローラの表面状態に係る情報として、シートの積算出力枚数を検知することを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成の画像形成装置において、前記検知部が前記第１加圧ローラの表面状態に係る情報として、前記第１加圧ローラの表面の光反射率を検知することを特徴とする。
【００１７】
また、上記構成の画像形成装置において、前記検知部が前記第１加圧ローラの表面状態に係る情報として、前記定着ニップ部の周辺における前記定着ベルトの弛みの変位を検知することを特徴とする。
【００１８】
また、上記構成の画像形成装置において、前記ベルト跳ね回避モードの自動選択、或いは前記ベルト跳ね回避モードのユーザーによる手動選択のいずれかの設定が可能な操作部を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、上記構成の画像形成装置において、前記ベルト跳ね回避モード時に、前記速度変更における速度増加または前記テンション変更におけるテンション増加を段階的または連続的に実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構成によれば、シートの積算出力枚数が増加した場合であっても、第１加圧ローラを交換しなくても良く、定着ニップ部のシート搬送方向下流側におけるベルト跳ねの発生を抑制することが可能である。したがって、プリントコストの増加を抑制しながら定着後のシートの定着ベルトに対する分離性を好適に実現することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の画像形成装置の部分垂直断面正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着装置の概略正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着装置に係る構成を示すブロック図である。
【図４】耐久印刷枚数と第１加圧ローラの表面摩擦係数の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着装置における定着ベルトの表面速度とベルト跳ね発生周期との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態の画像形成装置の定着装置の概略正面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の画像形成装置の定着装置の概略正面図にして、定着ベルトのテンションを変更させた状態を示すものである。
【図８】本発明の第３実施形態の画像形成装置の定着装置の概略正面図である。
【図９】本発明の第３実施形態の画像形成装置の定着装置の概略正面図にして、定着ベルトのテンションを変更させた状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。
【００２３】
＜第１実施形態＞
最初に、本発明の第１実施形態の画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は画像形成装置の部分垂直断面正面図の一例である。なお、図中の矢印付き二点鎖線はシートの搬送経路及び搬送方向を示す。
【００２４】
画像形成装置１は、図１に示すように所謂タンデム型のカラー複写機であり、原稿の画像を読み取る画像読取部２と、読み取った画像を用紙等のシートに印刷する印刷部３と、印刷条件の入力や稼働状況の表示を行うための操作部４と、主制御部５とを備える。
【００２５】
画像読取部２は不図示のプラテンガラスの上面に載置された原稿の画像を不図示のスキャナを移動して読み取る公知のものである。原稿の画像は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色に色分解され、不図示のＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーで電気信号に変換される。これにより、画像読取部２は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色別の画像データを得る。
【００２６】
画像読取部２が得た色別の画像データは主制御部５において各種処理が行われ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換されて主制御部５の記憶部５ｂ（図３参照）に格納される。記憶部５ｂに格納された再現色別の画像データは位置ずれ補正のための処理を受けた後、像担持体である感光体ドラム２１に対する光走査を行うためにシートの搬送と同期して走査ラインごとに読み出される。
【００２７】
印刷部３は電子写真方式によって画像を形成し、その画像をシートに転写する。印刷部３は中間転写体を無端状のベルトとして形成した中間転写ベルト１１を備える。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２、従動ローラ１３、１４に巻き掛けられる。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２によって図１における反時計回りに回転移動する。
【００２８】
駆動ローラ１２は中間転写ベルト１１を挟んで対向する二次転写ローラ１５を圧して接触する。従動ローラ１４の箇所では、中間転写ベルト１１を挟んで従動ローラ１４に対向するように設けられた中間転写クリーニング部１６が中間転写ベルト１１の外周面に接触する。中間転写クリーニング部１６は中間転写ベルト１１の外周面に形成されたトナー像がシートに転写された後、中間転写ベルト１１の外周面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。
【００２９】
中間転写ベルト１１の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色に対応する画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが設けられる。なお、この説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」の識別記号の記載を省略して、例えば「画像形成部２０」と総称することがある。４台の画像形成部２０は中間転写ベルト１１の回転方向に沿って、回転方向の上流側から下流側に向けて一列にして配置される。４台の画像形成部２０は構成がすべて同じであり、図１における時計回りに回転する感光体ドラム２１を中心としてその周囲に帯電部、露光部、現像部、ドラムクリーニング部及び一次転写ローラを備える。
【００３０】
中間転写ベルト１１の上方には、４台の各再現色の画像形成部２０に対応するトナーボトル３１及びトナーホッパー３２が設けられる。現像部及びトナーホッパー３２に対しては各々の内部のトナー量を検出する不図示のトナーの残量検出部が設けられる。また、現像部とトナーホッパー３２との間及びトナーホッパー３２とトナーボトル３１との間には各々不図示のトナーの補給装置が設けられる。残量検出部によって現像部の内部のトナー量の低下が検出されると、補給装置がトナーホッパー３２から現像部にトナーを補給するように駆動する。さらに、残量検出部によってトナーホッパー３２の内部のトナー量の低下が検出されると、補給装置がトナーボトル３１からトナーホッパー３２にトナーを補給するように駆動する。トナーボトル３１は装置本体に対して着脱可能に設けられ、適宜新しいものと交換することができる。
【００３１】
画像形成部２０の下方には露光部である走査光学装置２３が配置される。走査光学装置２３は４台の画像形成部２０に対して１台で対応し、４個の感光体ドラム２１各々に個別に対応した不図示の４つの半導体レーザ等の光源を有する。走査光学装置２３は４つの半導体レーザを各再現色の画像階調データに応じて変調して、各再現色に対応するレーザ光を４個の感光体ドラム２１に対して個別に出射する。
【００３２】
走査光学装置２３の下方には、内部に用紙等のシートＳを複数積載して収容するシート供給装置９１が設けられる。シート供給装置９１の内部に収容されたシートＳはその最上層から順に１枚ずつシート搬送路Ｑに送り出される。シート積載装置９１からシート搬送路Ｑに送り出されたシートＳはレジストローラ対９４の箇所に到達する。そして、レジストローラ対９４がシートＳの斜め送りを矯正（スキュー補正）しつつ中間転写ベルト１１の回転と同期をとって、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５との接触部（二次転写ニップ部）に向けてシートＳを送り出す。
【００３３】
画像形成部２０では走査光学装置２３から照射されたレーザー光によって感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像部によってトナー像として可視像化される。感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は感光体ドラム２１が中間転写ベルト１１を挟んで一次転写ローラと対向する箇所において中間転写ベルト１１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト１１の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が順次中間転写ベルト１１に転写されることにより、中間転写ベルト１１の外周面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００３４】
中間転写ベルト１１の外周面に一次転写されたカラートナー像はレジストローラ対９４により同期をとって送られてきたシートＳに、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５とが接触して形成される二次転写ニップ部にて転写される。
【００３５】
二次転写ニップ部の上方には定着装置４０が備えられる。二次転写ニップ部にて未定着トナー像が転写されたシートＳは定着装置４０へと送られ、トナー像が加熱、加圧されてシートＳに定着される。定着装置４０を通過したシートＳは中間転写ベルト１１の上方に設けられたシート排出部９６に排出される。
【００３６】
操作部４は画像読取部２の正面側に設けられる。操作部４は、例えばユーザーによる印刷に使用するシートＳの種類やサイズ、拡大縮小、両面印刷の有無といった印刷条件などの設定の入力や、ファクシミリ送信におけるファックス番号や送信者名などの設定の入力を受け付ける。また、操作部４は、例えば装置の状態や注意事項、エラーメッセージなどを表示部４ｗに表示することによって、それらをユーザーに対して報知するための報知部としての役割も果たす。
【００３７】
また、画像形成装置１にはその全体の動作制御のため、ＣＰＵ５ａや画像処理部、その他の図示しない電子部品で構成された主制御部５が設けられる（図３参照）。主制御部５は中央演算処理装置であるＣＰＵ５ａと画像処理部とを利用し、記憶部５ｂに記憶、入力されたプログラム、データに基づき画像読取部２や印刷部３などといった構成要素を制御して一連の画像形成動作、印刷動作を実現する。
【００３８】
続いて、画像形成装置１の定着装置４０の構成について、図２〜図４を用いて説明する。図２は定着装置４０の概略正面図である。図３は画像形成装置１の定着装置４０に係る構成を示すブロック図である。図４は耐久印刷枚数と第１加圧ローラの表面摩擦係数の関係を示すグラフである。なお、図２では、シート搬送路Ｑを略水平にして定着装置４０を構成を示した。図２の、左方が定着装置４０に対するシート搬送方向上流側であり、右方が定着装置４０に対するシート搬送方向下流側である。
【００３９】
定着装置４０は、図２及び図３に示すように第１加圧ローラ４１、第２加圧ローラ４２、テンションローラ４３、定着ベルト４４、第１加熱部４５、第２加熱部４６、第１駆動モーター４７、第２駆動モーター４８、付勢部５０及び情報検知部６０を備える。
【００４０】
第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２は互いに円筒形状を成し、各々の周面が用紙搬送路Ｑを挟んで対向するように並べて配置される。第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２は互いの回転軸線がシート幅方向、すなわち画像形成装置１の前後方向に沿って延びる。第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２は用紙搬送路Ｑの用紙幅方向の全域に対応する長さを有する。第１加圧ローラ４１はその不図示の回転軸が定着装置４０の筐体部に設けられた軸受により回転可能に支持される。第２加圧ローラ４２はその不図示の回転軸が定着装置４０の筐体部に設けられた軸受により回転可能に支持される。
【００４１】
第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２は、例えば外周面側から径方向中心に向かって順に離型層（例えばフッ素コーティング）、発熱層及び弾性層などが設けられた積層構造を有する。第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２は直径が例えば４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度であり、各々の弾性層が例えば数ｍｍ程度の厚さである。第１加圧ローラ４１の表面が第１加熱部４５の作用によって加熱され、また第２加圧ローラ４２の表面が第２加熱部４６の作用によって加熱され、未定着トナー像が転写されたシートＳを加熱してトナーをシートＳに定着させる。なお、第２加圧ローラ４２はその内部に第２加熱部４６を収容する。
【００４２】
第２加圧ローラ４２は不図示の加圧ばね等を用いた加圧機構によって所定の圧力が付与され、その周面が第１加圧ローラ４１の周面を圧して接触して定着ニップ部Ｎを形成する。定着ニップ部Ｎでは、例えば第１加圧ローラ４１が径方向内側に窪んだ状態となる。定着装置４０は、定着ベルト４４を挟んで第１加圧ローラ４１と第２加圧ローラ４２とが接触する定着ニップ部ＮでシートＳに転写された未定着トナー像をシートＳに定着させる。
【００４３】
第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２の各々に対して個別に、２つの駆動源である第１駆動モーター４７及び第２駆動モーター４８が設けられる。第１駆動モーター４７には例えばステッピングモーターが用いられ、第２駆動モーター４８には例えばＡＣサーボモーターが用いられる。第１加圧ローラ４１は第１駆動モーター４７から動力を得て図２において反時計回りに回転する。第２加圧ローラ４２は第２駆動モーター４８から動力を得て図２において時計回りに回転する。
【００４４】
テンションローラ４３は円筒形状を成し、その内部に第１加圧ローラ４１を加熱するための第１加熱部４５を収容する。テンションローラ４３はその周面が第１加圧ローラ４１の周面と離隔して対向するように配置される。テンションローラ４３はその回転軸線が第１加圧ローラ４１の回転軸線と平行を成し、用紙幅方向、すなわち画像形成装置１の前後方向に沿って延びる。テンションローラ４３は用紙搬送路Ｑの用紙幅方向の全域に対応する長さを有する。テンションローラ４３はその回転軸４３ａが付勢部５０の後述する軸受５１により回転可能に支持される。また、テンションローラ４３は第１加圧ローラ４１に対して接近、離隔する方向に変位可能に支持される。
【００４５】
定着ベルト４４は無端状に形成され、その用紙幅方向の長さが第１加圧ローラ４１及びテンションローラ４３と同じである。定着ベルト４４は例えばポリイミドフィルムなどから成る基材層に弾性層、離型層などが設けられた積層構造を有する。定着ベルト４４は直径が例えば１００ｍｍ程度である。定着ベルト４４は第１加圧ローラ４１及びテンションローラ４３に巻き掛けられ、定着ニップ部Ｎにおいて第１加圧ローラ４１と第２加圧ローラ４２との間に挟持される。定着ベルト４４には付勢部５０によって所定のテンションが付与される。
【００４６】
付勢部５０は軸受５１、付勢ばね５２及び支持部材５３を備える。軸受５１はテンションローラ４３の回転軸４３ａを回転可能に支持する。付勢ばね５２は例えば引張ばねで構成され、一端が軸受５１に接続されて他端が支持部材５３に接続され、軸受５１と支持部材５３との間に介在する。支持部材５３は定着装置４０の筐体部に変位不能に固定される。付勢ばね５２は軸受５１を介してテンションローラ４３が第１加圧ローラ４１から離隔する方向にテンションローラ４３に対して付勢力を作用させ、定着ベルト４４に所定のテンションを生じさせる。
【００４７】
情報検知部６０は例えば第１加圧ローラ４１に近接して配置される。情報検知部６０は第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報を検知する。
【００４８】
情報検知部６０は第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報として、例えばシートＳの積算出力枚数を検知する。この場合、情報検知部６０は例えばシート検出センサーを有し、定着ニップ部Ｎを通過するシートＳを検出してその枚数をカウントする。なお、主制御部５に情報検知部６０を設けて、デジタル情報としてのシートＳの積算出力枚数を検知することにしても良い。
【００４９】
或いはまた、情報検知部６０は第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報として、例えば第１加圧ローラ４１の表面の光反射率を検知する。この場合、情報検知部６０は例えば非接触式のカラー判別センサーを有し、第１加圧ローラ４１の表面の光沢感の変化を光反射率として検知する。
【００５０】
或いはまた、情報検知部６０は第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報として、例えば定着ニップ部Ｎの周辺における定着ベルト４４の弛みの変位を検知する。この場合、情報検知部６０は例えば非接触式の変位センサーを有し、定着ベルト４４の弛みの変位を検知する。
【００５１】
そして、画像形成装置１は定着時の動作モードとして、通常モードと、ベルト跳ね回避モードとを有する。
【００５２】
通常モードは通常の定着時に利用される動作モードである。通常モードでは第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２が所定の表面速度に設定されるとともに、定着ベルト４４が所定のテンションに設定される。
【００５３】
一方、ベルト跳ね回避モードは情報検知部６０が検知した第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報に基づき自動的に選択される。
【００５４】
例えば、ベルト跳ね回避モードは情報検知部６０が検知したシートＳの積算出力枚数に基づき自動的に選択される。ここで、図４は耐久印刷枚数と第１加圧ローラ４１の表面摩擦係数の関係を示しており、縦軸が第１加圧ローラ４１の表面摩擦係数を表し、横軸が耐久印刷枚数を表す。そして、図４の耐久印刷枚数の「１００％」が、設計段階で予め設定した画像形成装置１における標準的な耐久印刷枚数を意味する。
【００５５】
図４によれば、耐久印刷枚数１００％を超えると、第１加圧ローラ４１の表面摩擦係数が増加することが分かる。これは、第１加圧ローラ４１の表面コーティング（離型層等）が剥離することに起因すると考えられる。その結果、ベルト跳ねが発生し易くなる虞があるため、例えば耐久印刷枚数１００％を超えた場合にベルト跳ね回避モードが選択される。
【００５６】
或いはまた、例えばベルト跳ね回避モードは情報検知部６０が検知した第１加圧ローラ４１の表面の光反射率に基づき自動的に選択される。上記のように第１加圧ローラ４１の表面コーティングが剥離すると、第１加圧ローラ４１の表面の光沢感が高くなる。したがって、この第１加圧ローラ４１の表面の光沢感の変化を情報検知部６０が検知した場合にベルト跳ね回避モードが選択される。
【００５７】
或いはまた、例えばベルト跳ね回避モードは情報検知部６０が検知した定着ベルト４４の弛みの変位に基づき自動的に選択される。上記のように第１加圧ローラ４１の表面摩擦係数が増加すると、定着ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側付近で定着ベルト４４に弛みが発生し易くなる。したがって、この定着ベルト４４の弛みの変位を情報検知部６０が検知した場合にベルト跳ね回避モードが選択される。例えば、定着ベルト４４の弛みの変位が、定着ベルト４４の表面の法線方向に５００μｍに達した場合にベルト跳ね回避モードが選択される。
【００５８】
なお、ベルト跳ね回避モードは、その自動選択或いはユーザーによる手動選択のいずれかの設定を、操作部４を用いて行うことが可能である。例えば、ユーザーはシートＳに印刷された画像やテキスト、模様等の状態を見て判断し、ベルト跳ね回避モードの選択を手動で行うことができる。
【００５９】
続いて、定着装置４０のベルト跳ね回避モードの動作について、図５を用いて説明する。図５は定着装置４０における定着ベルト４４の表面速度とベルト跳ね発生周期との関係を示すグラフである。
【００６０】
ここで、定着ベルト４４を挟んで第１加圧ローラ４１と第２加圧ローラ４２とが接触する前の各々の離隔時において、定着ベルト４４の表面速度及び第２加圧ローラ４２の表面速度は例えば２９０ｍｍ／ｓ〜３００ｍｍ／ｓ、３２０ｍｍ／ｓ程度である。本実施形態の構成では、ステッピングモーターである第１駆動モーター４７のパルス数が約２４１００であるときに、定着ベルト４４の表面速度が第２加圧ローラ４２の表面速度とほぼ等しくなる。
【００６１】
そして、画像形成装置１はベルト跳ね回避モードが選択された場合に、定着ニップ部Ｎにおける定着ベルト４４の表面速度を第２加圧ローラ４２の表面速度よりも増加させる速度変更を実行する。このとき、定着ベルト４４の表面速度を増加させるためにステッピングモーターである第１駆動モーター４７のパルス数が増加される。具体的に言えば、画像形成装置１はベルト跳ね回避モードが選択された場合に、第１駆動モーター４７のパルス数を約２４１００より増加させる指令を第１駆動モーター４７に対して送信する制御を実行する。
【００６２】
その結果、図５によれば、定着ベルト４４の表面速度を第２加圧ローラ４２の表面速度よりも増加させると、ベルト跳ねの発生が抑制できていることが分かる。一方、図５によれば、第１加圧ローラ４１の表面がベルト跳ね回避モードによる定着動作が必要な状態において、定着ベルト４４の表面速度が第２加圧ローラ４２の表面速度よりも遅い場合、すなわち第１駆動モーター４７のパルス数が約２４１００より低い場合、ベルト跳ねが発生し易いことが分かる。
【００６３】
上記の実施形態のように、定着装置４０は、第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報を検知する情報検知部６０と、第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２に対して個別に設けられた第１駆動モーター４７及び第２駆動モーター４８とを備える。画像形成装置１は定着時の動作モードとして、通常の定着時に第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２が所定の表面速度に設定されるとともに定着ベルト４４が所定のテンションに設定される通常モードと、情報検知部６０が検知した第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報に基づき選択されるベルト跳ね回避モードとを有する。さらに、画像形成装置１はベルト跳ね回避モードが選択された場合に、定着ニップ部Ｎにおける定着ベルト４４の表面速度を第２加圧ローラ４２の表面速度よりも増加させる速度変更を実行する。
【００６４】
この構成によれば、定着ベルト４４の速度変更を実行することで、定着ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側におけるベルト跳ねの発生を抑制することができる。したがって、シートＳの積算出力枚数が増加した場合であっても、第１加圧ローラ４１を交換しなくても良い。このとき、定着ニップ出口側の張り具合（出口曲率）が、第１加圧ローラの表面コートが剥がれる前と同等となり、ベルト跳ねを回避しながら分離性を維持できる。したがって、プリントコストの増加を抑制しながら定着後のシートＳの定着ベルト４４に対する分離性を好適に実現することが可能になる。
【００６５】
また、情報検知部６０が第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報として、シートＳの積算出力枚数を検知するので、ベルト跳ねの原因となる第１加圧ローラ４１の表面摩擦係数の増加をシートＳの積算出力枚数に基づいて予測することが可能である。したがって、効果的にベルト跳ねの発生を抑制することができる。
【００６６】
また、情報検知部６０が第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報として、第１加圧ローラ４１の表面の光反射率を検知するので、ベルト跳ねの原因となる第１加圧ローラ４１の表面摩擦係数の増加を第１加圧ローラ４１の表面の光反射率に基づいて予測することが可能である。したがって、効果的にベルト跳ねの発生を抑制することができる。
【００６７】
また、情報検知部６０が第１加圧ローラ４１の表面状態に係る情報として、定着ニップ部Ｎの周辺における定着ベルト４４の弛みの変位を検知するので、ベルト跳ねの原因となる第１加圧ローラ４１の表面摩擦係数の増加を定着ベルト４４の弛みの変位に基づいて予測することが可能である。したがって、効果的にベルト跳ねの発生を抑制することができる。
【００６８】
また、ベルト跳ね回避モードの自動選択、或いはベルト跳ね回避モードのユーザーによる手動選択のいずれかの設定が可能な操作部４を備えるので、ベルト跳ね回避モードの選択、選択解除を必要に応じて適宜任意に選択することが可能である。
【００６９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態の画像形成装置について、図６及び図７を用いて説明する。図６は画像形成装置の定着装置の概略正面図である。図７は定着装置の概略正面図にして、定着ベルトのテンションを変更させた状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００７０】
第２実施形態の画像形成装置１の定着装置４０は、図６に示すように付勢部５０がテンション変更部であるカム部材５４を備える。
【００７１】
カム部材５４は支持部材５３とテンションローラ４３との間の、支持部材５３に隣接して配置される。カム部材５４は例えばシート幅方向から見た形状が楕円状を成し、シート幅方向と平行に延びる軸線回りに回転可能である。カム部材５４を回転させると、カム部材５４に隣接する支持部材５３がカム部材５４の外形形状に沿って変位する。すなわち、支持部材５３が不図示のガイド部に案内されて、テンションローラ４３に対して接近、離隔する方向に変位する。
【００７２】
支持部材５３がテンションローラ４３に対して離隔する方向に変位すると、付勢ばね５２が伸びて、テンションローラ４３を第１加圧ローラ４１から離隔する方向に向かって付勢ばね５２による付勢力が増加する。これにより、定着ベルト４４のテンションも増加する。
【００７３】
そして、画像形成装置１はベルト跳ね回避モードが選択された場合に、定着ベルト４４のテンションを通常モード時よりも増加させるテンション変更を実行する。このとき、定着ベルト４４のテンションを増加させるためにカム部材５４を回転させる。
【００７４】
第２実施形態の構成によれば、定着ベルト４４のテンション変更を実行することで、定着ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側におけるベルト跳ねの発生を抑制することができる。したがって、シートＳの積算出力枚数が増加した場合であっても第１加圧ローラ４１を交換しなくても良く、さらに比較的薄いシートＳの定着後の定着ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側における定着ベルト４４に対する分離性を、ベルト跳ねを回避しながら維持することが可能になる。
【００７５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態の画像形成装置について、図８及び図９を用いて説明する。図８は画像形成装置の定着装置の概略正面図である。図７は定着装置の概略正面図にして、定着ベルトのテンションを変更させた状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００７６】
第３実施形態の画像形成装置１の定着装置４０は、図６に示すように付勢部５０がテンション変更部であるテンション変更ローラ５５を備える。
【００７７】
テンション変更ローラ５５は支持部材５３とテンションローラ４３との間の、定着ベルト４４の内側に隣接して配置される。テンション変更ローラ５５はシート幅方向と平行に延びる軸線回りに回転可能である。テンション変更ローラ５５は不図示のカム機構等を用いることで、定着ベルト４４の内側から外側に向かう方向に変位する。
【００７８】
テンション変更ローラ５５が定着ベルト４４の内側から外側に向かう方向に変位すると、定着ベルト４４の外形が外側に向かって押し拡げられ、定着ベルト４４が伸びる。これにより、定着ベルト４４のテンションが増加する。
【００７９】
なお、テンション変更ローラ５５は予め定着ベルト４４の外側に隣接させて配置し、定着ベルト４４の外側から内側に向かう方向に変位させることにしても良い。
【００８０】
そして、画像形成装置１はベルト跳ね回避モードが選択された場合に、定着ベルト４４のテンションを通常モード時よりも増加させるテンション変更を実行する。このとき、定着ベルト４４のテンションを増加させるためにテンション変更ローラ５５を変位させる。
【００８１】
第３実施形態の構成によれば、定着ベルト４４のテンション変更を実行することで、定着ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側におけるベルト跳ねの発生を抑制することができる。したがって、シートＳの積算出力枚数が増加した場合であっても第１加圧ローラ４１を交換しなくても良く、さらに比較的薄いシートＳの定着後の定着ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側における定着ベルト４４に対する分離性を、ベルト跳ねを回避しながら維持することが可能になる。
【００８２】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態の画像形成装置について説明する。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００８３】
第４実施形態の画像形成装置１はベルト跳ね回避モード時に、表１に示すように耐久印刷枚数が増加するに従って定着ベルト４４の速度変更における速度増加または定着ベルト４４のテンション変更におけるテンション増加を段階的に実行する。
【００８４】
【表１】
0006733348.tif 000002
【００８５】
表１は、耐久印刷枚数が例えば１００％、１７５％、２５０％と増加する場合に、定着ベルト４４の速度変更において、第２加圧ローラ４２の表面速度に対する定着ベルト４４の表面速度の差を例えば０．２％、０．４％、０．６％に段階的に増加させることを意味する。
【００８６】
また、表１は、耐久印刷枚数が例えば１００％、１７５％、２５０％と増加する場合に、定着ベルト４４のテンション変更において、定着ベルト４４のテンションを通常モード時よりも例えば２倍、４倍、６倍に段階的に増加させることを意味する。
【００８７】
第４実施形態の構成によれば、シートＳの積算出力枚数の増加に伴う第１加圧ローラ４１の表面摩擦係数の増加に対応して段階的に定着ベルト４４の速度変更または定着ベルト４４のテンション変更を実行することができる。これにより、定着ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側におけるベルト跳ねの発生を効果的に抑制することが可能である。
【００８８】
なお、耐久印刷枚数が例えば１００％から２５０％まで増加する場合に、定着ベルト４４の速度変更または定着ベルト４４のテンション変更を連続的に増加させることにしても良い。
【００８９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００９０】
例えば、画像形成装置１は、第１加圧ローラ４１及び第２加圧ローラ４２に対して個別に設けられた２つの駆動源である第１駆動モーター４７及び第２駆動モーター４８、または定着ベルト４４のテンションを変更するためのテンション変更部であるカム部材５４或いはテンション変更ローラ５５の少なくとも一方を備えていれば良いが、これら駆動源またはテンション変更部の両方を備えることにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は定着装置を備えた画像形成装置において利用可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１    画像形成装置
４０    定着装置
４１    第１加圧ローラ
４２    第２加圧ローラ
４３    テンションローラ
４４    定着ベルト
４７    第１駆動モーター（駆動源）
４８    第２駆動モーター（駆動源）
５０    付勢部
５４    カム部材（テンション変更部）
５５    テンション変更ローラ（テンション変更部）
６０    情報検知部（検知部）
Ｎ    定着ニップ部
Ｓ    シート
【図１】
0006733348.tif 000003
【図２】
0006733348.tif 000004
【図３】
0006733348.tif 000005
【図４】
0006733348.tif 000006
【図５】
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【図６】
0006733348.tif 000008
【図７】
0006733348.tif 000009
【図８】
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【図９】
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