(57)【要約】【課題】無端ベルトの熱を左右中央に均等配分することによって、無端ベルトの温度むらを解消し、熱エネルギーを空気中に放出して浪費することなく、安定した印刷品質を保つことができるようにする。【解決手段】無端ベルトと、該無端ベルトを加熱する加熱手段と、前記無端ベルトの外周を加圧して定着ニップを形成する加圧手段と、前記無端ベルトに当接して該無端ベルトの幅方向の温度を均一化する均熱化手段とを有する。【選択図】図１
2005077880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）無端ベルトと、
（ｂ）該無端ベルトを加熱する加熱手段と、
（ｃ）前記無端ベルトの外周を加圧して定着ニップを形成する加圧手段と、
（ｄ）前記無端ベルトに当接して該無端ベルトの幅方向の温度を均一化する均熱化手段とを有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記均熱化手段は前記無端ベルトと離間することが可能である請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記均熱化手段は、前記定着ニップを通過する印刷媒体の幅が所定のサイズより小さいときに、前記無端ベルトに当接する請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記均熱化手段は、前記無端ベルトの加熱処理において、該無端ベルトの温度が所定温度に達するまで、前記無端ベルトから離間している請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記無端ベルトの幅方向に関する中央部と、右端部又は左端部とに配設された温度検出手段を有する請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項６】
前記無端ベルトの幅方向に関する中央部及び左右両端部に配設された温度検出手段を有する請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項７】
前記均熱化手段は、前記無端ベルトにおける中央部と右端部との温度差、又は、中央部と左端部との温度差が所定値以上であれば、前記無端ベルトに当接する請求項５又は６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記均熱化手段は、前記無端ベルトにおける中央部と右端部との温度差、又は、中央部と左端部との温度差が所定値未満であれば、前記無端ベルトから離間する請求項５に記載の定着装置。
【請求項９】
前記均熱化手段は、前記無端ベルトにおける中央部と右端部との温度差、及び、中央部と左端部との温度差が所定値未満であれば、前記無端ベルトから離間する請求項６に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式プリンタ、複写機等の画像形成装置においては、熱源を内蔵する加熱ローラ、該加熱ローラに圧接し従動回転する加圧ローラ、加熱ローラに架け渡された定着ベルト等から成り、未定着トナー像を担持する印刷媒体を前記加熱ローラ、加圧ローラ及び定着ベルトの間に形成される定着ニップを通過させ、トナー像を印刷媒体に融着させる加熱ローラ式の定着装置が用いられている。
【０００３】
図２は従来の定着装置の構成を示す図である。
【０００４】
図において、１１１は第１加熱ローラ、１１２は定着ベルト、１１３は第２加熱ローラ、１１４は加圧ローラである。ここで、前記第１加熱ローラ１１１及び第２加熱ローラ１１３は、内部に加熱手段としてのハロゲンランプを備え、前記定着ベルト１１２を加熱するようになっている。また、前記加圧ローラ１１４は、前記第２加熱ローラ１１３と対向して配設されており、定着ベルト１１２を挟んで第２加熱ローラ１１３に押し付けられ、定着ニップを形成している。そして、未定着トナー像を担持する印刷媒体１１５が第２加熱ローラ１１３、定着ベルト１１２及び加圧ローラ１１４によって構成される定着ニップを通過することによって、印刷媒体１１５にトナー像が定着するようになっている。
【０００５】
そして、前記従来の定着装置においては、定着ベルト１１２の中央部に図示されない温度検出センサが配設され、前記定着ベルト１１２の温度が一定となるように温度制御がなされている。しかし、幅の狭い印刷媒体１１５が連続して定着ニップを通過すると、定着ベルト１１２において印刷媒体１１５が通過しない部分、すなわち、定着ベルト１１２の両端部では、印刷媒体１１５によって熱が奪われないので、温度が上昇してしまい、ホットオフセット、グロスむら等の不具合が生じる場合がある。
【０００６】
そこで、定着ベルト１１２の温度上昇対策として、冷却ファン、ペルチェ素子等の冷却手段を利用し、定着ベルト１１２の温度が高くなると、該定着ベルト１１２を冷却する定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−４２６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の定着装置においては、定着ベルトの保有する熱を空気中に放出して廃棄するので、定着装置のエネルギー効率が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、前記従来の定着装置の問題点を解決して、無端ベルトの熱を左右中央に均等配分することによって、無端ベルトの温度むらを解消し、熱エネルギーを空気中に放出して浪費することなく、安定した印刷品質を保つことができる定着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】
【０００９】
そのために、本発明の定着装置においては、無端ベルトと、該無端ベルトを加熱する加熱手段と、前記無端ベルトの外周を加圧して定着ニップを形成する加圧手段と、前記無端ベルトに当接して該無端ベルトの幅方向の温度を均一化する均熱化手段とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、定着装置においては、無端ベルトと、該無端ベルトを加熱する加熱手段と、前記無端ベルトの外周を加圧して定着ニップを形成する加圧手段と、前記無端ベルトに当接して該無端ベルトの幅方向の温度を均一化する均熱化手段とを有する。
【００１１】
この場合、無端ベルトの熱を左右中央に均等配分するので、無端ベルトの温度むらを解消し、かつ、熱エネルギーを空気中に放出して浪費することなく、安定した印刷品質を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施の形態における定着装置の構成を示す図である。
【００１４】
図において、１０は定着装置であり、例えば、電子写真式のプリンタ、複写機等の画像形成装置に配設され、未定着トナー像を担持する印刷用紙、封筒等の印刷媒体１６をニップ領域に通してトナー像を印刷媒体１６に融着して定着させるようになっている。なお、前記画像形成装置は、印刷媒体１６を収容する用紙トレイ、印刷媒体１６を搬送する転写ベルト等の搬送装置、画像形成データに基づいて感光体ドラム等の像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を印刷媒体１６上へ転写する画像形成ユニット等を有する。この場合、用紙トレイから給紙された印刷媒体１６は、搬送装置によって搬送されて画像形成ユニットに送り込まれ、該画像形成ユニットの転写部においてトナー像が転写された後に、定着装置１０に送り込まれてトナー像の定着が行われるようになっている。
【００１５】
そして、１１は加熱手段としての第１加熱ローラであり、１３は加熱手段としての第２加熱ローラである。ここで、前記第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ１３は、互いに平行に配設され、図示されない支持部材に回転可能に取り付けられている。また、前記第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ１３の回りには、無端ベルトとしての定着ベルト１２が架け渡されている。さらに、１４は、前記第２加熱ローラ１３に対向して配設された加圧手段としての加圧ローラであり、図示されない支持部材に回転可能に取り付けられ、また、定着ベルト１２を挟んで第２加熱ローラ１３に押し付けられ、定着ニップを形成している。すなわち、前記加圧ローラ１４は定着ベルト１２の外周を加圧して定着ニップを形成している。
【００１６】
そして、前記第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ１３は、アルミニウム、鉄等の金属製のパイプから成り、内部にハロゲンランプ、電気ヒータ等の発熱体から成る加熱源を有し、前記定着ベルト１２を所定温度になるまで加熱するようになっている。なお、前記第１加熱ローラ１１又は第２加熱ローラ１３は、加熱源を有していないものであってもよい。
【００１７】
また、前記定着ベルト１２は、いかなる材質から成るものであってもよく、例えば、ポリイミド等の耐熱樹脂から成るものであってもよいし、Ｎｉ（ニッケル）、ＳＵＳ（ステンレス）等の金属から成る基体上に、シリコンゴム、フッ素樹脂等から成る弾性層を形成したものであってもよい。
【００１８】
さらに、前記加圧ローラ１４は、アルミニウム、鉄等の金属製のパイプから成るが、表面にゴム等の弾性層を備えていてもよい。なお、ばね部材等の付勢手段を備える図示されない押圧手段によって、前記第２加熱ローラ１３に押し付けられることが望ましい。また、前記加圧ローラ１４は、内部にハロゲンランプ、電気ヒータ等の発熱体から成る加熱源を有していてもよい。この場合、前記加圧ローラ１４は加熱手段及び加圧手段として機能する。
【００１９】
本実施の形態においては、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ１３が加熱手段である場合について説明するが、これに限定されることなく、加圧ローラ１４が加熱手段であってもよい。さらに、加熱手段は、第１加熱ローラ１１又は第２加熱ローラ１３のいずれか一つであってもよいし、第１加熱ローラ１１と加圧ローラ１４とを組み合わせて加熱手段として使用してもよいし、第２加熱ローラ１３と加圧ローラ１４とを組み合わせて加熱手段として使用してもよい。さらに、加熱手段は、第１加熱ローラ１１、第２加熱ローラ１３又は加圧ローラ１４のいずれか一つであってもよい。
【００２０】
そして、１５は前記第２加熱ローラ１３及び加圧ローラ１４の近傍において、前記定着ベルト１２の内側に配設された金属パットである。該金属パット１５によって、前記定着ベルト１２と加圧ローラ１４との間に形成される定着ニップが広げられるようになっている。そして、印刷媒体１６は、図示されない搬送装置によって、矢印で示される方向に搬送され、第２加熱ローラ１３、定着ベルト１２、金属パット１５及び加圧ローラ１４によって形成される定着ニップを通過する。これにより、加熱され、圧着されたトナー像が印刷媒体１６に融着して定着する。
【００２１】
また、１７は均熱化手段としての温度均一化ローラであり、図示されない支持部材に回転可能に取り付けられ、定着ベルト１２の内側で該定着ベルト１２に当接するように配設されている。ここで、前記温度均一化ローラ１７は、定着ベルト１２の幅方向の温度を均一化して、定着ベルト１２の温度むらを均一化するための部材である。そのため、前記温度均一化ローラ１７は、熱伝導性のよい部材であり、例えば、金属製ローラ、ヒートパイプ等から成る。なお、前記温度均一化ローラ１７は、軸方向に熱伝導性がよければいかなる種類の部材であってもよく、ローラでなく金属プレートであってもよい。
【００２２】
次に、前記温度均一化ローラ１７の作用について説明する。
【００２３】
図３は温度均一化ローラを配設しない場合に幅の狭い印刷媒体が通過したときの定着ベルトの温度分布を示す図、図４は温度均一化ローラを配設しない場合に幅の広い印刷媒体に印刷したときの印刷品質を示す図、図５は温度均一化ローラを配設した場合に幅の狭い印刷媒体が通過したときの定着ベルトの温度分布を示す図である。
【００２４】
印刷媒体１６がＡ５サイズの印刷用紙、封筒等のように幅の狭いものである場合、印刷媒体１６は、定着ニップを通過する際に、定着ベルト１２の幅方向に関する中央部を通過し、両端部を通過しない。この場合、前記印刷媒体１６が通過した部分において、定着ベルト１２の熱が印刷媒体１６に吸収される。そのため、温度均一化ローラ１７が配設されていない場合、図３に示されるように、定着ベルト１２の中央部の表面温度が大きく低下していることが分かる。
【００２５】
一方、印刷媒体１６が通過しない定着ベルト１２の両端部は、中央部に比べて表面温度が高くなっていることが分かる。これは、定着ベルト１２の両端部も、中央部と同様に、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ１３によって加熱されているが、印刷媒体１６が通過しないため、熱が印刷媒体１６に吸収されることなく、定着ベルト１２に残ったままとなっているためである。
【００２６】
このような状態で、画像形成装置において、繰り返し幅の狭い印刷媒体１６への印刷が行われると、定着ベルト１２の両端部の温度が更に上昇し、両端部と中央部との温度差が一段と大きくなってしまう。
【００２７】
そして、画像形成装置において、幅の狭い印刷媒体１６への印刷に続いて、Ａ４サイズの印刷用紙、ｌｅｔｔｅｒ紙等のように幅の広い印刷媒体１６への印刷が行われると、定着ベルト１２の両端部と中央部との温度差が大きい状態で、幅の広い印刷媒体１６が定着ニップを通過する。この場合、図４に示されるように、幅の広い印刷媒体１６の両端部が、定着ベルト１２の両端部を通過することによって、高温に加熱されてしまう。そのため、前回まで幅の狭い印刷媒体１６が通過していた位置を境に印刷品質が変わり、高温に加熱された印刷媒体１６の両端部にホットオフセット、グロスむら等の不具合が生じることがある。
【００２８】
そこで、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２の内側で該定着ベルト１２に当接するように配設すると、温度均一化ローラ１７を通して、定着ベルト１２の高温部分、すなわち、両端部の熱が、低温部分、すなわち、中央部に伝達される。そのため、幅の狭い印刷媒体１６が定着ニップを通過した後であっても、図５に示されるように、定着ベルト１２の幅方向に関する温度分布が均一化されることが分かる。
【００２９】
次に、前記構成の定着装置１０の動作について説明する。
【００３０】
図６は本発明の第１の実施の形態における定着装置の動作を示すフローチャートである。
【００３１】
まず、画像形成装置の電源がオンにされる。続いて、印刷媒体１６への印刷を開始するための、印刷開始要求がなされると、第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ１３の加熱源に通電される。そして、前記第１加熱ローラ１１及び第２加熱ローラ１３によって、定着ベルト１２が印刷開始可能温度範囲になるまで加熱される。
【００３２】
続いて、前記定着ベルト１２が印刷開始可能温度範囲に入ると、図示されないホッピング機構によって用紙トレイから印刷媒体１６が給紙される。そして、該印刷媒体１６が給紙されると、画像形成ユニットの転写部においてトナー像が印刷媒体１６に転写される。  
【００３３】
次に、トナー像が転写された印刷媒体１６は、第２加熱ローラ１３、定着ベルト１２、金属パット１５及び加圧ローラ１４によって形成される定着ニップに送り込まれ、回転する定着ベルト１２及び加圧ローラ１４によって両面から挟持されて搬送される。そして、前記定着ニップにて熱エネルギーがトナー像及び印刷媒体１６に加えられ、トナー像が印刷媒体１６に融着して定着する。そして、該印刷媒体１６へのトナー像の定着が完了すると、前記印刷媒体１６は、定着ベルト１２から剥（はく）離され、図示されない排出ローラによって、画像形成装置から排出される。
【００３４】
次に、印刷媒体１６から剥離された定着ベルト１２は、均熱化手段としての温度均一化ローラ１７に向かって搬送される。そして、印刷媒体１６にトナー像を定着させる際に発生する定着ベルト１２の温度むらが温度均一化ローラ１７によって解消される。すなわち、定着ベルト１２の幅方向に関し、印刷媒体１６が通過した部分の温度が低く、印刷媒体１６が通過しなかった部分の温度が高くなっているが、温度均一化ローラ１７を通して、定着ベルト１２の高温部分の熱が、低温部分に伝達されるので、定着ベルト１２の幅方向に関する温度分布が均一化される。
【００３５】
そして、定着ベルト１２の温度むらが解消されると、第１加熱ローラ１１によって定着ベルト１２が加熱される。これにより、次の印刷媒体１６の定着に備えることができる。なお、引き続き印刷媒体１６への印刷が行われる場合には、前述された印刷開始要求以降の動作が繰り返して行われる。
【００３６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  電源をオンにする。
ステップＳ２  印刷開始要求を受信する。
ステップＳ３  加熱ローラで定着ベルト１２を加熱する。
ステップＳ４  印刷開始可能温度であるか否かを判断する。印刷開始可能温度である場合はステップＳ５に進み、印刷開始可能温度でない場合は待機する。
ステップＳ５  印刷媒体１６を給紙する。
ステップＳ６  印刷媒体１６にトナー像を転写する。
ステップＳ７  印刷媒体１６にトナー像を定着させる。
ステップＳ８  印刷媒体１６を定着ベルト１２から剥離する。
ステップＳ９  温度均一化ローラ１７によって定着ベルト１２の温度むらをなくす。
ステップＳ１０  印刷を終了するか否かを判断する。印刷を終了する場合は処理を終了し、印刷を終了しない場合はステップＳ２に戻る。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２の内側で該定着ベルト１２に当接するように配設することによって、印刷媒体１６へのトナー像の定着が完了した後に、定着ベルト１２の幅方向に関する温度分布を均一化することができ、定着ベルト１２の温度むらを解消することができる。そのため、異なる幅の印刷媒体１６への印刷要求が連続してなされた場合であっても、安定した印刷品質を保つことができる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、第１の実施の形態と同じ動作及び効果についてもその説明を省略する。
【００３９】
図７は本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の制御装置の構成を示すブロック図、図８は本発明の第２の実施の形態における温度均一化ローラ駆動部の構成を示す図である。
【００４０】
ところで、前記第１の実施の形態においては、温度均一化ローラ１７が定着ベルト１２に常時当接するようになっている。そのため、定着ベルト１２の保有する熱エネルギーの一部が、熱伝導性がよい温度均一化ローラ１７を通して、空気中に放出されてしまい、定着装置１０のエネルギー効率が低下してしまう。そこで、本実施の形態においては、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間することができるようになっている。
【００４１】
図７に示されるように、画像形成装置は、制御装置としての中央制御部２３を有する。該中央制御部２３は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、通信インターフェイス等を備える一種のコンピュータであり、前記画像形成装置の全体の動作を統括的に制御する。なお、前記中央制御部２３は、搬送装置、画像形成ユニット、定着装置１０等を駆動させるためのモータの動作を制御するためのモータ駆動制御部２３−１、及び、定着装置１０の動作を制御するための定着制御部２３−２を備える。なお、前記モータ駆動制御部２３−１は、前記モータをオン又はオフにするタイミングを決定する。前記モータ駆動制御部２３−１及び定着制御部２３−２は、それぞれ、中央制御部２３に構築された複数の制御システムの中の一部であるが、中央制御部２３と別個に構成されたものであってもよい。
【００４２】
また、２１は画像形成装置の上位装置としてのホストコンピュータであり、中央制御部２３に通信可能に接続され、該中央制御部２３に印刷ジョブ、印刷媒体１６に関する情報としてのメディア情報等を送信する。ここで、前記ホストコンピュータ２１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、キーボード、マウス等の入力手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示手段、通信インターフェイス等を備えるコンピュータであり、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、ワークステーション等であるが、いかなるものであってもよい。
【００４３】
そして、２２はオペレータが画像形成装置を操作するためのオペレーションパネルであり、前記画像形成装置の本体に配設されている。前記オペレーションパネル２２は、押しボタン、キーボード等の入力手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示手段等を備え、前記中央制御部２３に通信可能に接続されている。なお、前記オペレーションパネル２２は、入力手段と表示手段との機能を兼ね備えたタッチパネルから成るものであることが望ましい。そして、オペレータは前記オペレーションパネル２２を操作して、印刷媒体１６の設定、すなわち、メディア設定を切り替えることができる。
【００４４】
また、２４は搬送装置、画像形成ユニット、定着装置１０等を駆動させるためのモータを駆動させるためのモータ駆動部であり、前記モータ駆動制御部２３−１からの制御信号に基づいて、駆動電流を各モータに供給する。すなわち、前記モータ駆動制御部２３−１からの制御信号を受信することによって前記モータのオンオフを行う。さらに、２５は定着温度検知部であり、定着ベルト１２の外側において定着ベルト１２の幅方向に関する中央部に配設された図示されないサーミスタ等から成る温度検出センサを備え、検出した定着ベルト１２の温度を定着制御部２３−２に送信する。
【００４５】
また、２６は温度均一化ローラ駆動部であり、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる機構を有する。該機構は、図８（ａ）に示されるように、温度均一化ローラ１７の支持軸３１に一端部が当接し、支点３２を中心に揺動する揺動ロッド３３、及び、該揺動ロッド３３の他端部に当接して揺動ロッド３３を駆動させるための駆動カム３４を有する。そして、前記温度均一化ローラ駆動部２６は、定着制御部２３−２からの制御信号を受信すると、図示されない駆動源を作動させて、前記駆動カム３４を所定の位置まで回転させる。これにより、図８（ｂ）に示されるように、揺動ロッド３３が揺動し、支持軸３１を図における下方向に移動させるので、温度均一化ローラ１７が定着ベルト１２から離間する。
【００４６】
なお、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる機構は、いかなる構成を有するものであってもよく、揺動ロッド３３や駆動カム３４以外の部材を有するものであってもよい。また、定着ベルト１２の温度を均一にするために温度均一化ローラ１７を動かす例について説明したが、該温度均一化ローラ１７と定着ベルト１２とが離間又は当接するのであれば、該定着ベルト１２自身を動かすようにしてもよい。
【００４７】
次に、本実施の形態における定着装置１０の動作について説明する。
【００４８】
図９は本発明の第２の実施の形態における定着装置の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、画像形成装置の電源がオンにされると、均熱化手段としての温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。続いて、印刷媒体１６への印刷を開始するための印刷開始要求がなされると、定着ベルト１２のウォームアップ（加熱処理）が必要か否かを判断し、ウォームアップが必要である場合は、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。ウォームアップが必要ない場合は、温度均一化ローラ１７のポジションは現状のままとする。
【００５０】
続いて、定着ベルト１２のウォームアップが完了するまで待機し、ウォームアップが完了すると、印刷媒体１６が幅の狭い用紙であるか否かを判断する。そして、幅の狭い用紙である場合は、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２に当接させる。また、幅の狭い用紙でない場合は、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
【００５１】
続いて、印刷媒体１６に印刷を行う。そして、印刷が終了し、引き続き印刷媒体１６への印刷が行われる場合には、前述された印刷開始要求以降の動作が繰り返して行われる。この場合、温度均一化ローラ１７は、前回印刷したときのポジションのまま待機するものとする。
【００５２】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１  電源をオンにする。
ステップＳ１２  温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
ステップＳ１３  印刷開始要求を受信する。
ステップＳ１４  ウォームアップが必要であるか否かを判断する。ウォームアップが必要である場合はステップＳ１５に進み、ウォームアップが必要でない場合はステップＳ１７に進む。
ステップＳ１５  温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
ステップＳ１６  ウォームアップが完了したか否かを判断する。ウォームアップが完了した場合はステップＳ１７に進み、ウォームアップが完了していない場合は待機する。
ステップＳ１７  印刷媒体１６が幅の狭い用紙であるか否かを判断する。印刷媒体１６が幅の狭い用紙である場合はステップＳ１８に進み、印刷媒体１６が幅の狭い用紙でない場合はステップＳ１９に進む。
ステップＳ１８  温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２に当接させる。
ステップＳ１９  温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
ステップＳ２０  印刷を行う。
ステップＳ２１  印刷を終了するか否かを判断する。印刷を終了する場合は処理を終了し、印刷を終了しない場合はステップＳ１３に戻る。
【００５３】
このように、本実施の形態においては、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させることができる。そのため、幅の狭い印刷媒体１６へ印刷を行う際のように、定着ニップを通過する印刷媒体１６の幅が所定のサイズより小さいときは、定着ベルト１２の温度むらが発生しやすいので、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２に当接させることによって、定着ベルト１２の温度を均一にすることができる。
【００５４】
また、ウォームアップのように、定着ベルト１２の温度を上昇させる必要がある加熱処理においては、定着ベルト１２の温度が所定温度に達するまで、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させておく。この場合、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させることによって、該定着ベルト１２の保有する熱エネルギーが、熱伝導性がよい温度均一化ローラ１７を通して空気中に放出されてしまうことを防止することができる。そのため、定着ベルト１２の温度が目標温度にまで速やかに上昇する。
【００５５】
さらに、定着装置１０のクールダウン処理時においては、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２に当接させることによって、定着ベルト１２の保有する熱エネルギーを温度均一化ローラ１７を通して空気中に放出させ、スループットを向上させることができる。
【００５６】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び効果についてもその説明を省略する。
【００５７】
図１０は本発明の第３の実施の形態における温度検出手段の設置位置の構成を示す図である。
【００５８】
ところで、前記第２の実施の形態においては、温度検出センサは定着ベルト１２の幅方向に関する中央部にだけ配設されている。そのため、定着ベルト１２の幅方向に関する両端部の温度状態を把握することができず、定着ベルト１２の両端部の温度が上昇した場合に印刷品質が低下してしまうことがある。そこで、本実施の形態においては、定着ベルト１２の両端部にも温度検出手段が配設されている。
【００５９】
図１０において、３６はサーミスタ等から成る温度検出手段としての温度検出センサであり、定着ベルト１２が第１加熱ローラ１１側から第２加熱ローラ１３側へ搬送される途中における定着ベルト１２の外側に配設されている。さらに、前記温度検出センサ３６は、定着ベルト１２の幅方向に関する中央部及び左右の両端部に、横一列に並ぶように配設されている。ここで、左右の両端部に配設された温度検出センサ３６の位置は、印刷可能最大幅に該当する位置である。
【００６０】
そして、前記温度検出センサ３６が検出した定着ベルト１２の中央部及び両端部の温度は、定着温度検知部２５から定着制御部２３−２へ送信される。該定着制御部２３−２は、定着ベルト１２の中央部と両端部との温度差を演算し、演算結果に基づいて、温度均一化ローラ駆動部２６に制御信号を送信する。この場合、定着ベルト１２の中央部と両端部との温度差が所定値として１０〔℃〕以上であれば、温度均一化ローラ駆動部２６は温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２に当接させる。また、定着ベルト１２の中央部と両端部との温度差が１０〔℃〕未満となれば、温度均一化ローラ駆動部２６は、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
【００６１】
本実施の形態において、前記温度検出センサ３６は、定着ベルト１２の中央部及び左右の両端部の三ヶ所に配設されているが、前記温度検出センサ３６が配設される位置は、いかなる場所であってもよく、例えば、定着ベルト１２の中央部と右端部であってもよいし、中央部と左端部であってもよい。また、左右の両端部に配設された温度検出センサ３６の位置は、印刷可能最大幅に該当する位置になっているが、これに限らず、例えば、印刷可能最大幅の外側の位置であってもよい。この場合、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間又は当接させるための所定値としての定着ベルト１２の中央部と両端部との温度差は、１０〔℃〕以上とすることが望ましい。
【００６２】
次に、本実施の形態における定着装置１０の動作について説明する。
【００６３】
図１１は本発明の第３の実施の形態における定着装置の動作を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、画像形成装置の電源がオンにされると、均熱化手段としての温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。続いて、印刷媒体１６への印刷を開始するための印刷開始要求がなされると、定着ベルト１２のウォームアップが必要か否かを判断し、ウォームアップが必要である場合は、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。ウォームアップが必要ない場合は、温度均一化ローラ１７のポジションは現状のままとする。
【００６５】
続いて、定着ベルト１２のウォームアップが完了するまで待機し、ウォームアップが完了すると、定着ベルト１２の中央部と両端部との温度差が１０〔℃〕以上であるか否かを判断する。温度差が１０〔℃〕以上である場合は、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２に当接させる。また、温度差が１０〔℃〕未満の場合は、温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
【００６６】
続いて、印刷媒体１６に印刷を行う。そして、印刷が終了し、引き続き印刷媒体１６への印刷が行われる場合には、前述された印刷開始要求以降の動作が繰り返して行われる。この場合、温度均一化ローラ１７は、前回印刷したときのポジションのまま待機するものとする。
【００６７】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ３１  電源をオンにする。
ステップＳ３２  温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
ステップＳ３３  印刷開始要求を受信する。
ステップＳ３４  ウォームアップが必要であるか否かを判断する。ウォームアップが必要である場合はステップＳ３５に進み、ウォームアップが必要でない場合はステップＳ３７に進む。
ステップＳ３５  温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
ステップＳ３６  ウォームアップが完了したか否かを判断する。ウォームアップが完了した場合はステップＳ３７に進み、ウォームアップが完了していない場合は待機する。
ステップＳ３７  定着ベルト１２の中央部と両端部との温度差が１０〔℃〕以上であるか否かを判断する。温度差が１０〔℃〕以上である場合はステップＳ３８に進み、温度差が１０〔℃〕未満の場合はステップＳ３９に進む。
ステップＳ３８  温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２に当接させる。
ステップＳ３９  温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２から離間させる。
ステップＳ４０  印刷を行う。
ステップＳ４１  印刷を終了するか否かを判断する。印刷を終了する場合は処理を終了し、印刷を終了しない場合はステップＳ３３に戻る。
【００６８】
このように、本実施の形態においては、温度検出センサ３６が定着ベルト１２の幅方向に関する中央部及び両端部に配設されている。そのため、定着ベルト１２の中央部と両端部との温度差を常時把握することができる。そして、定着ベルト１２の中央部と両端部との温度差が所定値以上になると温度均一化ローラ１７を定着ベルト１２に当接させるようになっている。
【００６９】
すなわち、定着ベルト１２における中央部と右端部との温度差、又は、中央部と左端部との温度差が所定値以上であれば、温度均一化ローラ１７が定着ベルト１２に当接する。また、定着ベルト１２における中央部と右端部との温度差、又は、中央部と左端部との温度差が所定値未満であれば、温度均一化ローラ１７が定着ベルト１２から離間する。なお、定着ベルト１２における中央部と右端部との温度差、及び、中央部と左端部との温度差が所定値未満であれば、温度均一化ローラ１７が定着ベルト１２から離間するようにしてもよい。
【００７０】
これにより、印刷媒体１６のサイズを特定することなく、必要に応じて、定着ベルト１２の表面温度を均一にすることができるので、安定した印刷品質を保つことができる。
【００７１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における定着装置の構成を示す図である。
【図２】従来の定着装置の構成を示す図である。
【図３】温度均一化ローラを配設しない場合に幅の狭い印刷媒体が通過したときの定着ベルトの温度分布を示す図である。
【図４】温度均一化ローラを配設しない場合に幅の広い印刷媒体に印刷したときの印刷品質を示す図である。
【図５】温度均一化ローラを配設した場合に幅の狭い印刷媒体が通過したときの定着ベルトの温度分布を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における定着装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における温度均一化ローラ駆動部の構成を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における定着装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における温度検出手段の設置位置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における定着装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１０    定着装置
１１    第１加熱ローラ
１２    定着ベルト
１３    第２加熱ローラ
１４    加圧ローラ
１６    印刷媒体
１７    温度均一化ローラ
３６    温度検出センサ
【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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