(57)【要約】【課題】立上り時間を短くすることができ、現像剤像を良好に定着させることができ、画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】少なくとも二つのローラ、該各ローラ間に張設された定着ベルト２４、及び定着ベルト２４に接触させて配設されて定着ベルト２４との間に定着部を形成する加圧部材を備え、定着部に通される媒体２６に現像剤像を定着させるようになっている。そして、前記各ローラのうちの少なくとも一つは加熱部材を備える。また、定着ベルト２４を所定の走行速度で走行させ、加熱部材によって加熱されるローラを前記走行速度と異なる周速度で回転させる速度制御処理手段を有する。加熱部材によって加熱されるローラと定着ベルト２４との間における熱の伝達量を調整することができる。【選択図】図１
2005134646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つのローラ、該各ローラ間に張設された定着ベルト、及び該定着ベルトに接触させて配設されて定着ベルトとの間に定着部を形成する加圧部材を備え、前記定着部に通される媒体に現像剤像を定着させる定着装置において、
（ａ）前記各ローラのうちの少なくとも一つは、ローラを加熱する加熱部材を備え、
（ｂ）前記定着ベルトを所定の走行速度で走行させ、前記加熱部材によって加熱されるローラを前記走行速度と異なる周速度で回転させる速度制御処理手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトを付勢する付勢部材を有する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記付勢部材は前記定着ベルトの内周面に接触させて配設されたローラである請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記付勢部材は前記定着ベルトの外周面に接触させて配設されたローラである請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記付勢部材は、該付勢部材を加熱する加熱部材を備える請求項３又は４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記速度制御処理手段は、前記定着ベルトを走行させるための第１の駆動装置、及び前記加熱部材によって加熱されるローラを回転させるための第２の駆動装置の制御を行う請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
（ａ）前記定着ベルトの温度を検出する温度検出部を有するとともに、
（ｂ）前記速度制御処理手段は、前記検出された温度に基づいて第２の駆動装置の制御を行う請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
（ａ）前記温度検出部は、前記定着ベルトの端部及び中央部の温度を検出し、
（ｂ）前記速度制御処理手段は、端部の温度と中央部の温度との温度差に基づいて制御を行う請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記速度制御処理手段は、駆動装置の制御を行うことによって、前記定着ベルトを所定の走行速度で走行させ、回転伝達系によって、前記加熱部材によって加熱されるローラを前記走行速度と異なる周速度で回転させる請求項１に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記加熱部材によって加熱されるローラの表面粗さＲｚは２〔μｍ〕以下にされる請求項１〜９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記加熱部材によって加熱されるローラは、外径が１０〔ｍｍ〕以上、２０〔ｍｍ〕以下にされ、厚さが０．５〔ｍｍ〕以上、２〔ｍｍ〕以下にされる請求項１〜９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記加熱部材によって加熱されるローラの周速度に対する前記定着ベルトの走行速度の比を表す速度比が２以上、−２以下にされる請求項１〜９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
少なくとも二つのローラ、該各ローラ間に張設された定着ベルト、及び該定着ベルトに接触させて配設されて定着ベルトとの間に定着部を形成する加圧部材を備え、前記定着部に通される媒体に現像剤像を定着させる定着装置において、
（ａ）前記各ローラのうちの少なくとも一つは、定着ベルトを加熱する加熱ローラであり、
（ｂ）前記定着ベルトを所定の走行速度で走行させ、前記加熱ローラを前記走行速度と異なる周速度で回転させる速度制御処理手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１４】
前記速度制御処理手段は、前記定着ベルトを走行させるための第１の駆動装置、及び前記加熱ローラを回転させるための第２の駆動装置の制御を行う請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１５】
（ａ）前記定着ベルトの温度を検出する温度検出部を有するとともに、
（ｂ）前記速度制御処理手段は、前記検出された温度に基づいて第２の駆動装置の制御を行う請求項１４に記載の定着装置。
【請求項１６】
（ａ）前記温度検出部は、前記定着ベルトの端部及び中央部の温度を検出し、
（ｂ）前記速度制御処理手段は、端部の温度と中央部の温度との温度差に基づいて制御を行う請求項１５に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記速度制御処理手段は、駆動装置の制御を行うことによって、前記定着ベルトを所定の走行速度で走行させ、回転伝達系によって前記加熱ローラを前記走行速度と異なる周速度で回転させる請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１８】
前記加熱ローラの表面粗さＲｚは２〔μｍ〕以下にされる請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１９】
前記加熱ローラは、外径が１０〔ｍｍ〕以上、２０〔ｍｍ〕以下にされ、厚さが０．５〔ｍｍ〕以上、２〔ｍｍ〕以下にされる請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項２０】
前記加熱ローラの周速度に対する前記定着ベルトの走行速度の比を表す速度比が２以上、−２以下にされる請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項２１】
加熱媒体によって加熱される第１の回転体と、該第１の回転体と接触させて配設された第２の回転体との間を通される媒体上の現像剤像を定着させる定着制御方法において、
前記加熱媒体の移動速度と前記第１の回転体の周速度とを異ならせることを特徴とする定着制御方法。
【請求項２２】
前記第１の回転体の端部及び中央部の各温度に基づいて、前記加熱媒体の移動速度を設定する請求項２１に記載の定着制御方法。
【請求項２３】
前記第１の回転体の端部及び中央部の各温度の温度差に基づいて、前記第１の回転体の周速度に対する前記加熱媒体の移動速度の比を表す速度比を決定する請求項２１に記載の定着制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び定着制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、白黒又はカラーの画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置においては、感光体ドラム、感光体ベルト等上に潜像形成装置によって静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置によって現像することによって現像剤像としてのトナー像を形成し、該トナー像を普通紙、特殊紙等の媒体に転写し、定着装置によって定着させるようにしている。
【０００３】
そして、カラーの画像形成装置においては、前記感光体ドラム、感光体ベルト等上に各色の静電潜像を形成し、該各静電潜像をそれぞれ現像装置によって現像して各色のトナー像を形成し、各色のトナー像を重ね合わせてカラーのトナー像を形成して媒体に転写し、定着装置によって定着させてカラーの画像を形成するようにしている。
【０００４】
そして、前記定着装置としては、熱ローラ定着装置等が提供されている。
【０００５】
図２は従来の熱ローラ定着装置の要部を示す概略図である。
【０００６】
図に示されるように、熱ローラ定着装置においては、定着ローラ１１と加圧ローラ１２とが圧接され、定着ローラ１１は、内部に配設されたヒータ１３によって加熱される。そして、図示されない媒体は、定着ローラ１１と加圧ローラ１２との間の定着部を通して搬送され、媒体上のトナー像が定着ローラ１１及び加圧ローラ１２による加熱及び加圧によって媒体に定着させられる。
【０００７】
ところが、熱ローラ定着装置の立上り時間を短くするために、定着ローラ１１を小型化し、薄肉化して、熱容量を小さくする必要があるが、定着ローラ１１を小型化し、薄肉化すると、定着ローラ１１の強度が不足し、十分な定着圧、及び定着部に形成されるニップ部の幅、すなわち、ニップ幅を確保することができなくなり、トナー像を良好に定着させることができなくなってしまう。
【０００８】
そこで、定着装置として、加熱ローラ及び定着ベルトを使用して、加熱ローラを小型化し、薄肉化しても、ニップ幅を確保することができるようにしたベルト定着装置が提供されている。
【０００９】
該ベルト定着装置においては、加熱ローラと定着ローラとの間に無端状の定着ベルトが張設され、かつ、加熱ローラ内に前記定着ベルトを加熱するための加熱用ヒータが配設される。そして、前記定着ベルトを介して前記定着ローラと当接させて加圧ローラが配設され、媒体が前記定着ベルトと加圧ローラとの間の定着部を通して搬送され、媒体上のトナー像が、定着ベルト及び加圧ローラによる加熱及び加圧によって媒体に定着させられる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−３０７４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来のベルト定着装置においては、加熱ローラを小型化し、薄肉化するのに伴って、媒体を定着部を通して連続的に搬送し、連続的に画像を形成する場合に、加熱ローラの表面の温度が低くなり、軸方向及び周方向における温度むらが著しくなり、画像品位が低下してしまう。
【００１１】
本発明は、前記従来のベルト定着装置の問題点を解決して、立上り時間を短くすることができ、現像剤像を良好に定着させることができ、画像品位を向上させることができる定着装置及び定着制御方法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】
【００１２】
そのために、本発明の定着装置においては、少なくとも二つのローラ、該各ローラ間に張設された定着ベルト、及び該定着ベルトに接触させて配設されて定着ベルトとの間に定着部を形成する加圧部材を備え、前記定着部に通される媒体に現像剤像を定着させるようになっている。
【００１３】
そして、前記各ローラのうちの少なくとも一つは、ローラを加熱する加熱部材を備える。
【００１４】
また、前記定着ベルトを所定の走行速度で走行させ、前記加熱部材によって加熱されるローラを前記走行速度と異なる周速度で回転させる速度制御処理手段を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、定着装置においては、少なくとも二つのローラ、該各ローラ間に張設された定着ベルト、及び該定着ベルトに接触させて配設されて定着ベルトとの間に定着部を形成する加圧部材を備え、前記定着部に通される媒体に現像剤像を定着させるようになっている。
【００１６】
そして、前記各ローラのうちの少なくとも一つは、ローラを加熱する加熱部材を備える。
【００１７】
また、前記定着ベルトを所定の走行速度で走行させ、前記加熱部材によって加熱されるローラを前記走行速度と異なる周速度で回転させる速度制御処理手段を有する。
【００１８】
この場合、前記定着ベルトが所定の走行速度で走行させられ、前記加熱部材によって加熱されるローラが前記走行速度と異なる周速度で回転させられるので、前記加熱部材によって加熱されるローラと定着ベルトとの間における熱の伝達量を調整することができる。したがって、加熱されるローラの幅方向及び周方向において温度むらが発生するのを抑制することができる。
【００１９】
そして、加熱されるローラの外径を小さくし、加熱されるローラを小型化し、薄肉化して、熱容量を小さくすることができるので、定着装置の立上り時間を短くすることができる。
【００２０】
また、前記加熱部材によって加熱されるローラを小型化し、薄肉化しても、定着ベルトが使用されるので、十分な定着圧及びニップ幅を確保することができ、現像剤像を良好に定着させることができる。
【００２１】
さらに、前記加熱部材によって加熱されるローラを小型化し、薄肉化しても、媒体を定着部を通して連続的に搬送し、連続的に画像を形成する場合に、加熱されるローラの軸方向及び周方向において温度むらが発生するのを抑制することができるので、画像品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。この場合、画像形成装置としてのプリンタにおいて、画像を形成、すなわち、印刷を行う場合について説明する。前記プリンタは、定着装置としてベルト定着装置を備える。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す概略図、図３は本発明の第１の実施の形態における定着ベルトの断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における他の定着ベルトの断面図、図５は本発明の第１の実施の形態における更に他の定着ベルトの断面図、図６は本発明の第１の実施の形態における定着ローラの断面図、図７は本発明の第１の実施の形態における定着用駆動装置の斜視図である。
【００２４】
図において、２１は矢印Ａ方向に回転させられる第１のローラとしての定着ローラ、２２は前記定着ローラ２１と対向させて配設され、定着ローラ２１と逆の方向、すなわち、矢印Ｂ方向に回転させられる加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ、２３は定着ローラ２１と同じ方向、すなわち、矢印Ｃ方向、又は定着ローラ２１の逆の方向、すなわち、矢印Ｄ方向に回転させられる第３のローラとしての加熱ローラ、２４は、前記定着ローラ２１と加熱ローラ２３との間に張設され、矢印Ｅ方向に走行させられる走行部材としての無端状の定着ベルト、２５ａは加圧ローラ２２内に配設され、加圧ローラ２２を加熱する第１の加熱部材としての加熱用ヒータ、２５ｂは加熱ローラ２３内に配設され、加熱ローラ２３を加熱する第２の加熱部材としての加熱用ヒータであり、各加熱用ヒータ２５ａ、２５ｂは定着ベルト２４を加熱するために使用される。
【００２５】
前記加圧ローラ２２は、加熱ローラ２３と対向しない位置、すなわち、定着ローラ２１と対向する位置において、定着ベルト２４に接触させて配設され、加圧ローラ２２と定着ベルト２４との間に定着部を形成し、該定着部に所定のニップ幅が形成される。そして、定着部に、定着前の現像剤像としてのトナー像を構成する未定着トナー２７を担持した転写紙、例えば、普通紙、特殊紙等の媒体２６が矢印Ｆ方向に通される。また、前記定着ベルト２４の端部及び中央部と対向させてサーミスタ等から成る第１、第２の温度検出部２８ａ、２８ｂが配設される。なお、前記加熱用ヒータ２５ａは必ずしも必要ではない。前記定着ローラ２１、加圧ローラ２２、加熱ローラ２３、定着ベルト２４、加熱用ヒータ２５ａ、２５ｂ、及び第１、第２の温度検出部２８ａ、２８ｂによって定着用駆動装置が構成される。
【００２６】
前記定着ベルト２４は、定着ローラ２１と加熱ローラ２３との間において所定の張力で張設され、熱容量の小さい材料で形成される。前記定着ベルト２４は、図３に示されるように、ニッケル、ポリイミド等から成る薄い基体２４ａ上に、シリコーンゴムから成る弾性層２４ｂを被覆することによって形成され、前記基体２４ａの厚さは、好ましくは、３０〜１５０〔μｍ〕程度にされ、弾性層２４ｂの厚さは、好ましくは、５０〜３００〔μｍ〕）程度にされる。なお、前記弾性層２４ｂとしてフッ素樹脂系が使用される場合、弾性層２４ｂの厚さは、好ましくは、１０〜５０〔μｍ〕にされる。このように、定着ベルト２４が薄く形成されるので、ベルト定着装置の熱応答性を向上させることができる。
【００２７】
なお、図４に示されるように、定着ベルト２４において、弾性層２４ｂの上に離型層２４ｃを被覆することができる。また、図６に示されるように、基体２４ａ上に離型層２４ｃを直接被覆することもできる。
【００２８】
そして、前記定着ローラ２１は、図６に示されるように、心金２１ａ及び弾性層２１ｂによって構成される。該弾性層２１ｂとしては、通常、シリコーンゴム、スポンジ状シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の高いゴム材料が使用される。前記心金２１ａとしては、一定の剛性を保つためにアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属製のパイプが使用される。なお、必要に応じて弾性層２１ｂに離型性を持たせたり、弾性層２１ｂに離型層を被覆したりすることができる。
【００２９】
前記定着ベルト２４は、一方において、加熱ローラ２３において加熱用ヒータ２５ｂによって瞬間的に加熱され、定着部において瞬間的に冷却される特性が望まれる。また、他方において、定着ベルト２４は、定着部において、未定着トナー２７を十分に溶融させ、媒体２６に定着させる必要があり、定着ベルト２４の熱容量を十分に大きくする必要がある。そこで、前記定着ベルト２４の厚さは、これらの二つの要件を満たすように設定される。
【００３０】
次に、前記構成のベルト定着装置の動作について説明する。
【００３１】
図７において、３１ａはモータ等から成る第１の駆動装置、３１ｂはモータ等から成る第２の駆動装置、ｇ１〜ｇ４はギヤ、３２は制御装置、３３は記録装置である。前記第１の駆動装置３１ａが駆動されると、第１の駆動装置３１ａの出力軸に取り付けられたギヤｇ１が回転させられ、該ギヤｇ１と噛（し）合するギヤｇ２が回転させられ、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられる。これに伴って定着ベルト２４が矢印Ｅ方向に走行させられ、加圧ローラ２２が矢印Ｂ方向に回転させられる。また、このとき、第２の駆動装置３１ｂが駆動され、第２の駆動装置３１ｂの出力軸に取り付けられたギヤｇ３が回転させられ、該ギヤｇ３と噛合するギヤｇ４が回転させられ、加熱ローラ２３が矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。
【００３２】
したがって、前記定着ベルト２４は、加熱用ヒータ２５ｂによって加熱ローラ２３を介して加熱され、定着ベルト２４と加圧ローラ２２との間を通過する媒体２６上の未定着トナー２７を加熱し、溶融させる。その結果、トナー像が媒体２６に定着させられる。
【００３３】
なお、制御装置３２は、記録装置３３に記録された制御条件、及び第１、第２の温度検出部２８ａ、２８ｂによって検出された温度Ｔａ、Ｔｂに従って、前記第１、第２の駆動装置３１ａ、３１ｂの制御を行う。前記制御条件において、媒体２６の種類によって定着ローラ２１及び加熱ローラ２３の回転速度、定着ベルト２４の走行速度等が変更される。なお、本実施の形態において、媒体２６の種類に関する情報は、制御装置３２が、図示されない上位装置から送信された印刷データと共に受信するが、図示されない媒体カセットに対応させて、あらかじめ記録装置３３に記録し、制御装置３２によって読み出すようにすることもできる。
【００３４】
また、媒体２６が厚い場合、定着ローラ２１及び加熱ローラ２３の回転速度並びに定着ベルト２４の走行速度が低くされ、媒体２６が薄い場合、定着ローラ２１及び加熱ローラ２３の回転速度並びに定着ベルト２４の走行速度が高くされる。
【００３５】
そして、前記制御装置３２は、記録装置３３に記録された制御条件に従って、加熱用ヒータ２５ａ、２５ｂの制御を行い、加圧ローラ２２及び加熱ローラ２３の温度を調整する。
【００３６】
ところで、前記制御装置３２の図示されない速度制御処理手段は、速度制御処理を行い、前記加熱ローラ２３の周速度と定着ベルト２４の走行速度とが異なるように第１、第２の駆動装置３１ａ、３１ｂを駆動する。なお、前記加熱ローラ２３の周速度は、加熱ローラ２３の回転速度及び半径に基づいて算出される。
【００３７】
この場合、加熱ローラ２３と定着ベルト２４との間の摩擦力が定着ベルト２４の走行に影響を与えてはならず、そのために、定着ベルト２４に加えられる張力がある程度低く設定され、加熱ローラ２３と定着ベルト２４との間の摩擦力がその分小さくされる。
【００３８】
通常、定着ベルト２４が弛（たる）まないような張力は２〜３〔ｋｇ〕であり、該張力で定着ベルト２４を張設して、加熱ローラ２３の回転状態を調べた。この場合、加熱ローラ２３を、外径が４０〔ｍｍ〕であり、材質がアルミニウム、鉄、ステンレス等であり、表面が１〜３０〔μｍ〕の砥（と）粒によって研磨されたものを使用し、定着ベルト２４の基体２４ａをポリイミドとした。そして、加熱ローラ２３を、定着ベルト２４に対して順方向（矢印Ｃ方向）及び逆方向（矢印Ｄ方向）で、速度比γが０〜±３の範囲に収まるように変化させて回転させたところ、加熱ローラ２３の表面粗さＲｚがほぼ２〔μｍ〕以下である場合には、加熱ローラ２３の材質に関係なく、加熱ローラ２３を円滑に回転させることができた。なお、前記速度比γ
γ＝ｖｂ／ｖｒ
は、加熱ローラ２３の周速度ｖｒに対する定着ベルト２４の走行速度ｖｂの比を表す。
【００３９】
また、加熱ローラ２３として、表面粗さＲｚが２〔μｍ〕より大きいものを使用すると、定着ベルト２４のびびり（振動）が発生する場合が多かった。したがって、加熱ローラ２３の表面粗さＲｚを２〔μｍ〕以下にするのが好ましい。
【００４０】
なお、加熱ローラ２３と定着ベルト２４との間の摺（しゅう）動性を向上させるために、グリース等の潤滑剤を加熱ローラ２３と定着ベルト２４との間に供給することができる。なお、前記加熱ローラ２３と定着ベルト２４との摺動によって、定着ベルト２４の寿命が短くなることが考えられるが、寿命試験中において、加熱ローラ２３と定着ベルト２４との摺動が定着ベルト２４の破損の原因になることはなかった。
【００４１】
次に、速度比γを０〜±３の範囲に収まるように変化させたときの、加熱ローラ２３の外径と、加熱ローラ２３に発生する温度むらとの関係について説明する。
【００４２】
図８は本発明の第１の実施の形態における加熱ローラの外径と温度むらとの関係を示す図である。なお、図において、横軸に速度比γを、縦軸に温度差ΔＴを採ってある。
【００４３】
図において、線Ｌ１は径を４０〔ｍｍ〕にしたときの加熱ローラ２３（図１）の温度特性を、線Ｌ２は外径を３０〔ｍｍ〕にしたときの加熱ローラ２３の温度特性を、線Ｌ３は外径を２０〔ｍｍ〕にしたときの加熱ローラ２３の温度特性を、線Ｌ４は外径を１０〔ｍｍ〕にしたときの加熱ローラ２３の温度特性を示す。
【００４４】
この場合、Ａ３版のサイズの媒体２６に対して印刷を行うために、加熱ローラ２３の材質をアルミニウムとし、外径を１０〜４０〔ｍｍ〕とし、厚さを２〔ｍｍ〕とし、加熱ローラ２３を定着ベルト２４の走行速度Ｖｂとは異なる周速度Ｖｒで回転させた。加熱ローラ２３の特性を理解しやすいように、極端な例として、媒体２６としてトナー像が転写されていない葉書を使用し、該葉書を５０枚連続で定着部を通したときの、加熱ローラ２３と定着ベルト２４とが離れる部位における非通紙部及び通紙部の各温度、すなわち、温度Ｔａ、Ｔｂを測定し、該温度Ｔａ、Ｔｂの温度差ΔＴを算出した。なお、非通紙部の温度については、定着ベルト２４の幅方向における端部の表面温度を、通紙部の温度については、定着ベルト２４の幅方向における中央部の表面温度を測定した。
【００４５】
また、加熱用ヒータ２５ａとして５００〔Ｗ〕のハロゲンランプを使用し、加熱用ヒータ２５ｂとして７００〔Ｗ〕のハロゲンランプを使用し、制御温度を１６０〔℃〕とした。なお、各ハロゲンランプとして７００〔Ｗ〕以下のものを使用しているのは、これ以上の出力のハロゲンランプを使用すると、蛍光灯のちらつきが発生し、民生用としては適さないからである。また、加熱用ヒータ２５ａ、２５ｂの消費電力と、ベルト定着装置を搭載するプリンタの他の部位における消費電力を加算したときに、１００〔Ｖ〕の電圧及び１５〔Ａ〕の電流の商用電源においてプリンタを使用可能にするためにも、加熱用ヒータ２５ａ、２５ｂの消費電力の合計を１３００〔Ｗ〕以下にする必要がある。
【００４６】
なお、前記速度比γにおいて、加熱ローラ２３を停止させたときを０とし、加熱ローラ２３を定着ベルト２４に対して順方向に回転させたときを正の値とし、加熱ローラ２３を定着ベルト２４に対して逆方向に回転させたときを負の値としている。また、前記速度比γにおいて、加熱ローラ２３を定着ベルト２４に対して連れ回り（滑りを生じない。）で回転させたときを
｜γ｜＝１
とし、これを基準とし、周速度ｖｒが走行速度ｖｂより低い場合、
｜γ｜＜１
とし、周速度ｖｒが走行速度ｖｂより高い場合、
｜γ｜＞１
とする。
【００４７】
なお、前記定着ベルト２４の厚さを考慮すると、定着ベルト２４が加熱ローラ２３に対して連れ回りで走行させられるときの速度比γは厳密には１にはならないが、定着ベルト２４の厚さが、０．４〜０．５〔ｍｍ〕程度であり、加熱ローラ２３の外径に対して極めて小さいので、定着ベルト２４の厚さを無視し、速度比γを１とする。
【００４８】
そして、図８に示されるように、速度比γを、
｜γ｜＞１
にすると、温度差ΔＴを小さくすることができる。
【００４９】
例えば、外径が１０〔ｍｍ〕の加熱ローラ２３を使用した場合においても、速度比γを、
γ≦−２
にすると、温度差ΔＴは、外径が４０〔ｍｍ〕の加熱ローラ２３を使用して速度比γを、
γ＝１
としたときの温度差ΔＴと等しくなり、加熱ローラ２３の軸方向及び周方向において温度むらが発生するのを抑制する効果があることが分かる。
【００５０】
そこで、本実施の形態においては、実験によって、速度比γが、
｜γ｜≧１
になるように、前記速度制御処理手段は、第１、第２の駆動装置３１ａ、３１ｂを駆動する。したがって、加熱ローラ２３の外径を小さくし、加熱ローラ２３を小型化し、薄肉化して、熱容量を小さくすることができるので、ベルト定着装置の立上り時間を短くすることができる。
【００５１】
そして、加熱ローラ２３を小型化し、薄肉化しても、定着ベルト２４が使用されるので、十分な定着圧及びニップ幅を確保することができ、トナー像を良好に定着させることができる。
【００５２】
さらに、加熱ローラ２３を小型化し、薄肉化しても、媒体２６を定着部を通して連続的に搬送し、連続的に印刷を行う場合に、加熱ローラ２３の軸方向及び周方向において温度むらが発生するのを抑制することができるので、画像品位を向上させることができる。
【００５３】
また、速度比γを
｜γ｜≧２
にしても、温度差ΔＴを小さくすることができ、加熱ローラ２３の軸方向及び周方向において温度むらが発生するのを抑制することができる。
【００５４】
ところで、外径が１０〜４０〔ｍｍ〕のいずれの加熱ローラ２３を使用しても、速度比γを、
｜γ｜＞２
にすると、温度むらが発生するのを抑制する効果が飽和してしまう。また、速度比γの絶対値が大きくなるほどベルト定着装置に加わる負荷が大きくなってしまう。
【００５５】
そこで、温度むらが発生するのを確実に抑制するためには、速度比γを、
１≦｜γ｜≦２
にするのが好ましい。
【００５６】
なお、速度比γを、
｜γ｜＜１
にすると、温度差ΔＴが大きくなるが、その状態において、加熱ローラ２３と定着ベルト２４との間の熱伝達が小さくなる。そこで、昇温によるオーバーシュートを抑制するために、プリンタを起動したときの所定のタイミングで、速度比γを、
｜γ｜＜１
にすることが有効である。
【００５７】
ところで、ベルト定着装置においては、定着ベルト２４における通紙部の温度は、一定の定着温度（制御温度であり、本実施の形態においては１６０〔℃〕）になるように制御が行われるようになっているので、非通紙部の温度は、葉書に熱を奪われないので、上昇し続けることになる。そして、通常のプリンタの使用状態においては、媒体２６として各種の用紙が使用されることが想定され、例えば、多くの葉書に対して連続的に印刷を行った直後に、葉書より幅の広い用紙に対して印刷を行うと、用紙上の部位によっては、ホットオフセットと呼ばれる定着不良が発生してしまう。
【００５８】
また、定着ベルト２４において弾性層２４ｂにシリコーンゴムを使用した場合、弾性層２４ｂの温度が２００〔℃〕を超えると、定着ベルト２４の耐久性が著しく低下してしまう。
【００５９】
さらに、前述されたような多くの葉書に対して連続的に印刷を行う場合、加熱ローラ２３の外径を２０〔ｍｍ〕とし、速度比γを１としたとき、非通紙部と通紙部との温度差ΔＴが４０〔℃〕になり、印刷が続き、温度差ΔＴが更に大きくなると、定着ベルト２４の寿命が短くなり、基体２４ａと弾性層２４ｂとが剥離してしまう。
【００６０】
図９は本発明の第１の実施の形態における定着ベルトの温度変化を示す図である。なお、図において、横軸に経過時間を、縦軸に温度を採ってある。
【００６１】
この場合、Ａ３版のサイズの媒体２６に対して印刷を行うために、加熱ローラ２３の材質をアルミニウムとし、外径を１０〔ｍｍ〕とし、厚さを２〔ｍｍ〕とし、加熱ローラ２３を速度比γが１及び−２になるように回転させた。定着温度を１６０〔℃〕として、定着ベルト２４の温度が飽和に達したときの、ある６０〔ｓ〕間の温度の推移を示す。線Ｌ１１は速度比γを１にしたときの温度を、線Ｌ１２は速度比γを−２にしたときの温度を表す。
【００６２】
図から、速度比γを−２にした場合、速度比γを１にした場合より、温度が安定していることが分かる。
【００６３】
したがって、加熱ローラ２３の外径を小さくして、小型化し、薄肉化するのに伴って、熱容量が小さくなっても、加熱ローラ２３及び定着ベルト２４の温度を安定させることができるので、通紙中の定着性を安定させることができ、画像品位を向上させることができる。
【００６４】
なお、加熱ローラ２３を小型化し、薄肉化するのに伴って、加熱ローラ２３に定着ベルト２４の張力による撓（たわ）み、変形等が発生することがないように、加熱ローラ２３の厚さは０．５〔ｍｍ〕以上にする必要がある。
【００６５】
次に、加熱ローラ２３をどの程度まで小型化することができるかについて説明する。
【００６６】
図１０は本発明の第１の実施の形態における加熱ローラの外径と立上り時間との関係を示す図である。なお、図において、横軸に外径を、縦軸に立上り時間を採ってある。
【００６７】
この場合、加熱ローラ２３の材質をアルミニウム及び鉄とし、厚さを２〔ｍｍ〕としたときの、加熱ローラ２３の外径と立上り時間との関係を示す。この場合、加熱用ヒータ２５ａとして５００〔Ｗ〕のハロゲンランプを、加熱用ヒータ２５ｂとして７００〔Ｗ〕のハロゲンランプを使用し、加熱用ヒータ２５ａ、２５ｂの通電を開始したときの加熱ローラ２３及び定着ベルト２４の温度、すなわち、開始温度を２０〔℃〕とし、定着温度を１６０〔℃〕とした。線Ｌ２１は材質をアルミニウムにしたときの加熱ローラ２３の温度特性を、線Ｌ２２は材質を鉄にしたときの加熱ローラ２３の温度特性を表す。
【００６８】
図に示されるように、いずれの材質においても、加熱ローラ２３の外径が２０〔ｍｍ〕以下になると、立上り時間は急激に短くなる。これは、加熱ローラ２３の熱容量が小さくなるからだけでなく、加熱用ヒータ２５ｂと加熱ローラ２３の内周面との間に存在する空気層の体積が小さくなるからでもある。空気層の体積が小さくなると、輻（ふく）射、対流等による熱損失が少なくなるので、加熱ローラ２３の温度を急激に上昇させることができる。
【００６９】
なお、加熱ローラ２３の外径が１０〔ｍｍ〕よりも小さいときのデータがないのは、加熱用ヒータ２５ｂにハロゲンランプを使用する際に、ハロゲンランプを挿入するためには加熱ローラ２３の内径を６〔ｍｍ〕以上にする必要があるからである。なお、仮に、ハロゲンランプを挿入することができたとしても、立上り時間は、加熱ローラ２３の外径が１５〔ｍｍ〕程度のときに最も短く、１５〔ｍｍ〕程度より小さくなると、逆に長くなる。したがって、加熱ローラ２３の外径が１０〔ｍｍ〕よりも小さくする意味がない。
【００７０】
そこで、本実施の形態においては、加熱ローラ２３の外径が１０〔ｍｍ〕以上、２０〔ｍｍ〕以下にされ、その結果、立上り時間が３０〔ｓ〕以下にされる。
【００７１】
なお、加熱ローラ２３の厚さは、この実験に用いた２〔ｍｍ〕が限界値である。したがって、加熱ローラ２３の厚さは０．５〔ｍｍ〕以上、２〔ｍｍ〕以下にするのが好ましい。
【００７２】
なお、加熱ローラ２３の材質はアルミニウム及び鉄のほかに、銅又はステンレスにすることもできる。
【００７３】
このように、本実施の形態においては、周速度Ｖｒと走行速度Ｖｂとを異ならせ、加熱ローラ２３と定着ベルト２４との見掛け上の接触時間を最適な値に設定することによって、加熱ローラ２３と定着ベルト２４との間における熱の伝達量を調整することができる。したがって、加熱ローラ２３の軸方向及び周方向において温度むらが発生するのを抑制することができる。その結果、定着ベルト２４の幅方向及び走行方向においても温度むらが発生するのを抑制することができる。
【００７４】
本実施の形態においては、第１、第２の駆動装置３１ａ、３１ｂの制御を行うことによって、所定の速度比γにするようになっているが、定着ローラ２１と加熱ローラ２３とを所定の回転伝達系によって連結し、駆動装置を制御し、前記回転伝達系によって加熱ローラ２３の回転を減速又は加速することにより、所定の速度比γにすることもできる。
【００７５】
次に、定着ローラ２１と加熱ローラ２３とを回転伝達系で連結した本発明の第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し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７６】
図１１は本発明の第２の実施の形態におけるベルト定着装置の斜視図である。
【００７７】
図において、３１ｃはモータ等から成る駆動装置、ｇ１１〜ｇ１５はギヤである。前記駆動装置３１ｃが駆動されると、駆動装置３１ｃの出力軸に取り付けられたギヤｇ１１が回転させられ、該ギヤｇ１１と一体に形成されたギヤｇ１２が回転させられ、該ギヤｇ１２と噛合するギヤｇ１３が回転させられて、第１のローラとしての定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられる。これに伴って、走行部材としての定着ベルト２４が矢印Ｅ方向に走行させられ、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２が矢印Ｂ方向に回転させられる。なお、前記ギヤｇ１２の外径はギヤｇ１１の外径より大きく、したがって、ギヤｇ１２の歯数はギヤｇ１１の歯数より大きいので、ギヤｇ１１〜ｇ１３において、回転は加速される。
【００７８】
また、前記ギヤｇ１１と所定のアイドル用のギヤｇ１４とが噛合させられ、該ギヤｇ１４とギヤｇ１５とが噛合させられるので、ギヤｇ１５はギヤｇ１３と逆方向に回転させられる。すなわち、第３のローラとしての加熱ローラ２３が矢印Ｄ方向に回転させられる。
【００７９】
この場合、前記ギヤｇ１１、ｇ１４、ｇ１５によって回転伝達系が構成され、回転が逆にされる。したがって、加熱ローラ２３は、定着ベルト２４の走行速度Ｖｂと異なる周速度Ｖｒで、しかも、定着ローラ２１と逆方向に回転させられる。
【００８０】
本実施の形態においては、前記回転伝達系は、ギヤｇ１１、ｇ１４、ｇ１５によって構成されるが、ギヤｇ１１、ｇ１４、ｇ１５に代えて、ベルト及びプーリから成る回転伝達系を使用したり、チェーン及びスプロケットから成る回転伝達系を使用したりすることができる。
【００８１】
次に、他の定着用駆動装置を搭載するようにした本発明の第３〜第１０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し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００８２】
図１２は本発明の第３の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図、図１３は本発明の第４の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図、図１４は本発明の第５の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図、図１５は本発明の第６の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図、図１６は本発明の第７の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図、図１７は本発明の第８の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図、図１８は本発明の第９の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図、図１９は本発明の第１０の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【００８３】
第３の実施の形態においては、図１２に示されるように、走行部材としての定着ベルト２４は、第１のローラとしての定着ローラ２１、第３のローラとしての加熱ローラ２３、並びに付勢部材及び第４のローラとしてのアイドルローラ４１間に張設され、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられるのに伴って、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２は矢印Ｂ方向に回転させられ、定着ベルト２４は矢印Ｅ方向に走行させられる。また、加熱ローラ２３は矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。なお、前記アイドルローラ４１は、駆動装置には連結されず、定着ベルト２４の走行に伴って、自由に矢印Ｆ方向に回転させられる。また、アイドルローラ４１は、定着ベルト２４の走行方向における定着ローラ２１より下流側で、かつ、加熱ローラ２３より上流側において、定着ベルト２４の内周面に接触させて配設され、定着ベルト２４を所定の付勢力で付勢し、定着ベルト２４に所定の張力を発生させる。
【００８４】
第４の実施の形態においては、図１３に示されるように、走行部材としての定着ベルト２４は、第１のローラとしての定着ローラ２１、第３のローラとしての加熱ローラ２３、並びに付勢部材及び第４のローラとしてのアイドルローラ４１間に張設され、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられるのに伴って、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２は矢印Ｂ方向に回転させられ、定着ベルト２４は矢印Ｅ方向に走行させられる。また、加熱ローラ２３は矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。なお、前記アイドルローラ４１は、駆動装置には連結されず、定着ベルト２４の走行に伴って自由に矢印Ｆ方向に回転させられる。また、アイドルローラ４１は定着ベルト２４の走行方向における加熱ローラ２３より下流側で、かつ、定着ローラ２１より上流側において、定着ベルト２４の内周面に接触させて配設され、定着ベルト２４を所定の付勢力で付勢し、定着ベルト２４に所定の張力を発生させる。
【００８５】
第５の実施の形態においては、図１４に示されるように、走行部材としての定着ベルト２４は、第１のローラとしての定着ローラ２１、第３のローラとしての加熱ローラ２３、並びに付勢部材及び第４のローラとしての加熱ローラ４３間に張設され、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられるのに伴って、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２は矢印Ｂ方向に回転させられ、定着ベルト２４は矢印Ｅ方向に走行させられる。また、加熱ローラ２３は矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。なお、加熱ローラ２３、４３は所定の図示されない回転伝達系によって連結され、矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に同じ周速度Ｖｒで回転させられる。前記加熱ローラ４３は定着ベルト２４の走行方向における定着ローラ２１より下流側で、かつ、加熱ローラ２３より上流側において、定着ベルト２４の内周面に接触させて配設され、定着ベルト２４を所定の付勢力で付勢し、定着ベルト２４に所定の張力を発生させる。そして、加熱ローラ４３は、該加熱ローラ４３を加熱する第３の加熱部材を備える。なお、該加熱用ヒータ２５ｃは定着ベルト２４を加熱するために使用される。
【００８６】
第６の実施の形態においては、図１５に示されるように、走行部材としての定着ベルト２４は、第１のローラとしての定着ローラ２１、第３のローラとしての加熱ローラ２３、並びに付勢部材及び第４のローラとしてのテンションローラ４４間に張設され、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられるのに伴って、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２は矢印Ｂ方向に回転させられ、定着ベルト２４は矢印Ｅ方向に走行させられる。また、加熱ローラ２３は矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。なお、前記テンションローラ４４は、駆動装置には連結されず、定着ベルト２４の走行に伴って自由に矢印Ｇ方向に回転させられる。また、テンションローラ４４は定着ベルト２４の走行方向における定着ローラ２１より下流側で、かつ、加熱ローラ２３より上流側において、定着ベルト２４の外周面に接触させて配設され、定着ベルト２４を所定の付勢力で付勢し、定着ベルト２４に所定の張力を発生させる。
【００８７】
第７の実施の形態においては、図１６に示されるように、走行部材としての定着ベルト２４は、第１のローラとしての定着ローラ２１、第３のローラとしての加熱ローラ２３、並びに付勢部材及び第４のローラとしてのテンションローラ４４間に張設され、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられるのに伴って、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２は矢印Ｂ方向に回転させられ、定着ベルト２４は矢印Ｅ方向に走行させられる。また、加熱ローラ２３は矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。なお、前記テンションローラ４４は、駆動装置には連結されず、定着ベルト２４の走行に伴って自由に矢印Ｇ方向に回転させられる。また、テンションローラ４４は定着ベルト２４の走行方向における加熱ローラ２３より下流側で、かつ、定着ローラ２１より上流側において、定着ベルト２４の外周面に接触させて配設され、定着ベルト２４を所定の付勢力で付勢し、定着ベルト２４に所定の張力を発生させる。
【００８８】
第８の実施の形態においては、図１７に示されるように、走行部材としての定着ベルト２４は、第１のローラとしての定着ローラ２１、第３のローラとしての加熱ローラ２３、並びに付勢部材及び第４のローラとしてのアイドルローラ４１間に張設され、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられるのに伴って、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２は矢印Ｂ方向に回転させられ、定着ベルト２４は矢印Ｅ方向に走行させられる。また、加熱ローラ２３は、定着ベルト２４の外周面に接触させて配設され、矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。なお、前記アイドルローラ４１は、駆動装置には連結されず、定着ベルト２４の走行に伴って、自由に矢印Ｆ方向に回転させられる。また、アイドルローラ４１は、定着ベルト２４の走行方向における定着ローラ２１より下流側で、かつ、加熱ローラ２３より上流側において、定着ベルト２４の内周面に接触させて配設され、定着ベルト２４を所定の付勢力で付勢し、定着ベルト２４に所定の張力を発生させる。なお、この場合、第１、第２の温度検出部２８ａ、２８ｂは定着ベルト２４の内周面と対向させて配設される。
【００８９】
第９の実施の形態においては、図１８に示されるように、走行部材としての定着ベルト２４は、第１のローラとしての定着ローラ２１、第３のローラとしての加熱ローラ２３、並びに付勢部材及び第４のローラとしてのアイドルローラ４１間に張設され、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられるのに伴って、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２は矢印Ｂ方向に回転させられ、定着ベルト２４は矢印Ｅ方向に走行させられる。また、加熱ローラ２３は、定着ベルト２４の外周面に接触させて配設され、矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。なお、前記アイドルローラ４１は、駆動装置には連結されず、定着ベルト２４の走行に伴って、自由に矢印Ｆ方向に回転させられる。また、アイドルローラ４１は定着ベルト２４の走行方向における加熱ローラ２３より下流側で、かつ、定着ローラ２１より上流側において、定着ベルト２４の内周面に接触させて配設され、定着ベルト２４を所定の付勢力で付勢し、定着ベルト２４に所定の張力を発生させる。なお、この場合、第１、第２の温度検出部２８ａ、２８ｂは定着ベルト２４の内周面と対向させて配設される。
【００９０】
第１０の実施の形態においては、図１９に示されるように、走行部材としての定着ベルト２４は、第１のローラとしての定着ローラ２１、第３のローラとしての加熱ローラ２３、並びに付勢部材及び第４のローラとしての加熱ローラ４５間に張設され、定着ローラ２１が矢印Ａ方向に回転させられるのに伴って、加圧部材及び第２のローラとしての加圧ローラ２２は矢印Ｂ方向に回転させられ、定着ベルト２４は矢印Ｅ方向に走行させられる。また、加熱ローラ２３は矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させられる。なお、加熱ローラ２３、４５は所定の図示されない回転伝達系によって連結され、矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に同じ周速度Ｖｒで回転させられる。前記加熱ローラ４５は定着ベルト２４の走行方向における定着ローラ２１より下流側で、かつ、加熱ローラ２３より上流側において、定着ベルト２４の外周面に接触させて配設され、定着ベルト２４を所定の付勢力で付勢し、定着ベルト２４に所定の張力を発生させる。そして、加熱ローラ４５は、該加熱ローラ４５を加熱する第３の加熱部材としての加熱用ヒータ２５ｃを備える。なお、該加熱用ヒータ２５ｃは定着ベルト２４を加熱するために使用される。
【００９１】
次に、加熱ローラ２３及び定着ベルト２４の温度に基づいて速度比γを変更することができるようにした本発明の第１１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し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００９２】
図２０は本発明の第１１の実施の形態におけるベルト定着装置の制御回路を示すブロック図、図２１は本発明の第１１の実施の形態における速度制御処理手段の動作を示すフローチャート、図２２は本発明の第１１の実施の形態における温度差／速度比マップを示す図である。なお、図２２において、横軸に温度差ΔＴを、縦軸に速度比γを採ってある。
【００９３】
この場合、第１、第２の駆動装置３１ａ、３１ｂのうちの一方の、本実施の形態において、第１の駆動装置３１ａは一定の回転速度で駆動され、他方の、本実施の形態において、第２の駆動装置３１ｂは、可変の回転速度で駆動することができるようになっている。
【００９４】
まず、制御装置３２の前記速度制御処理手段は、第１、第２の温度検出部２８ａ、２８ｂによって検出された温度Ｔａ、Ｔｂを読み込み、温度Ｔａ、Ｔｂの温度差ΔＴ
ΔＴ＝Ｔａ−Ｔｂ
を算出する。続いて、前記速度制御処理手段は、記録装置３３に記録された、図２２に示される温度差／速度比マップを参照し、温度差ΔＴに対応する速度比γを読み出す。そして、前記速度制御処理手段は、前記速度比γに対応させて前記第２の駆動装置３１ｂの回転方向及び回転速度を算出し、決定し、決定された回転方向及び回転速度で第２の駆動装置３１ｂを駆動する。
【００９５】
前記温度差／速度比マップにおいて、温度むらが発生するのを抑制するための最適な速度比γがあらかじめ実験によって求められている。なお、実験の条件は、図８で行われた条件と同じであり、最適な速度比γは、温度差ΔＴの改善と、定着ベルト２４及び加熱ローラ２３に加わる負荷とを考慮して得られる。
【００９６】
図２２に示されるように、温度差ΔＴが大きい場合（３０〔℃〕以上）は、速度比γが負の値にされ、定着ベルト２４の走行方向と加熱ローラ２３の回転方向とが逆にされ、温度差ΔＴが小さい場合（３０〔℃〕未満）は、速度比γが正の値にされ、定着ベルト２４の走行方向と加熱ローラ２３の回転方向とが同じにされ、しかも、温度差ΔＴが小さいほど速度比γが小さくされる。
【００９７】
なお、本実施の形態においては、温度差／速度比マップが参照され、温度差ΔＴに対応する速度比γが読み出されるようになっているが、温度差ΔＴに対応する速度比γを計算式に基づいて算出することもできる。
【００９８】
次に、フローチャートについて説明する。なお、このフローチャートはサブルーチンであり、プリンタの制御を行うためのメインフローチャートによって逐一呼び出され、実行される。
ステップＳ１  温度Ｔａ、Ｔｂを読み込む。
ステップＳ２  温度差ΔＴを算出する。
ステップＳ３  温度差／速度比マップを参照し、温度差ΔＴに対応する速度比γを読み出す。
ステップＳ４  速度比γに対応させて第２の駆動装置３１ｂの回転方向及び回転速度を決定する。
ステップＳ５  決定された回転方向及び回転速度で第２の駆動装置３１ｂを駆動し、処理を終了する。
【００９９】
次に、一つの駆動装置を使用し、ソレノイドを駆動することによって速度比γを変更することができるようにした本発明の第１２の実施の形態について説明する。
【０１００】
図２３は本発明の第１２の実施の形態における回転伝達系の第１の状態を示す図、図２４は本発明の第１２の実施の形態における回転伝達系の第２の状態を示す図である。
【０１０１】
図において、２３は第３のローラとしての加熱ローラ、３１ｃはモータ等の駆動装置、５１はソレノイド、ｇ２１〜ｇ２７はギヤである。なお、ソレノイド５１及びギヤｇ２１〜ｇ２７によって回転伝達系が構成される。
【０１０２】
前記駆動装置３１ｃが駆動されると、駆動装置３１ｃの出力軸５２に取り付けられたギヤｇ２１が回転させられ、該ギヤｇ２１と噛合するギヤｇ２２、及び該ギヤｇ２２と一体に形成されたギヤｇ２３が回転させられる。
【０１０３】
一方、前記ソレノイド５１は、オン・オフさせられるのに伴って、ロッド５３が進退（図において左右方向に移動）させられ、ロッド５３に取り付けられたギヤｇ２４〜ｇ２６は、ロッド５３と共に進退させられ、図２３に示される第１の位置、及び図２４に示される第２の位置を採る。そして、前記第１の位置において、ギヤｇ２２とギヤｇ２４とが、ギヤｇ２６と、加熱ローラ２３の軸に取り付けられたギヤｇ２７とが噛合させられ、前記第２の位置において、ギヤｇ２３とギヤｇ２５とが、ギヤｇ２６とギヤｇ２７とが噛合させられる。
【０１０４】
なお、前記ギヤｇ２２の外径はギヤｇ２３の外径より大きく、したがって、ギヤｇ２２の歯数はギヤｇ２３の歯数より大きくされ、前記ギヤｇ２４の外径はギヤｇ２５の外径より小さく、したがって、ギヤｇ２４の歯数はギヤｇ２５の歯数より小さくされるので、第２の位置において、第１の位置と比べて回転は減速される。
【０１０５】
なお、前記ソレノイド５１は、前記制御装置３１の前記速度制御処理手段によってオン・オフさせられる。
【０１０６】
このように、ソレノイド５１をオン・オフさせることによって、加熱ローラ２３の周速度Ｖｒを変更することができ、速度比γを変更することができる。
【０１０７】
本実施の形態においては、定着ローラ２１及び加熱ローラ２３間に定着ベルト２４が張設され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２とが定着ベルト２４を介して当接させられるようになっているが、必ずしも、定着ベルト２４を使用する必要はなく、定着ベルト２４に代えて所定の加熱媒体を使用し、該加熱媒体によって第１の回転体としての加熱ローラを加熱することができる。その場合、該加熱ローラと接触させて第２の回転体としての加圧ローラが配設され、加熱ローラと加圧ローラとの間を媒体が通される。
【０１０８】
また、前記加熱媒体の移動速度と前記加熱ローラの周速度とが異ならせられる。
【０１０９】
そして、前記加熱ローラの端部及び中央部の各温度に基づいて、前記加熱媒体の移動速度が設定され、加熱ローラの端部及び中央部の各温度の温度差に基づいて、前記加熱ローラの周速度に対する前記加熱媒体の移動速度の比を表す速度比が決定される。
【０１１０】
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】
【０１１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す概略図である。
【図２】従来の熱ローラ定着装置の要部を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における定着ベルトの断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における他の定着ベルトの断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における更に他の定着ベルトの断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における定着ローラの断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における定着用駆動装置の斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における加熱ローラの外径と温度むらとの関係を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における定着ベルトの温度変化を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における加熱ローラの外径と立上り時間との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態におけるベルト定着装置の斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【図１８】本発明の第９の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【図１９】本発明の第１０の実施の形態におけるベルト定着装置の要部を示す断面図である。
【図２０】本発明の第１１の実施の形態におけるベルト定着装置の制御回路を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第１１の実施の形態における速度制御処理手段の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第１１の実施の形態における温度差／速度比マップを示す図である。
【図２３】本発明の第１２の実施の形態における回転伝達系の第１の状態を示す図である。
【図２４】本発明の第１２の実施の形態における回転伝達系の第２の状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１１２】
２１    定着ローラ
２２    加圧ローラ
２３、４３、４５    加熱ローラ
２４    定着ベルト
２５ｂ、２５ｃ    加熱用ヒータ
２６    媒体
２８ａ、２８ｂ    第１、第２の温度検出部
３１ａ、３１ｂ    第１、第２の駆動装置
３１ｃ    駆動装置
３２    制御装置
４１    アイドルローラ
４４    テンションローラ
ｇ１１、ｇ１４、ｇ１５    ギヤ
【図１】
2005134646.tif 000003
【図２】
2005134646.tif 000004
【図３】
2005134646.tif 000005
【図４】
2005134646.tif 000006
【図５】
2005134646.tif 000007
【図６】
2005134646.tif 000008
【図７】
2005134646.tif 000009
【図８】
2005134646.tif 000010
【図９】
2005134646.tif 000011
【図１０】
2005134646.tif 000012
【図１１】
2005134646.tif 000013
【図１２】
2005134646.tif 000014
【図１３】
2005134646.tif 000015
【図１４】
2005134646.tif 000016
【図１５】
2005134646.tif 000017
【図１６】
2005134646.tif 000018
【図１７】
2005134646.tif 000019
【図１８】
2005134646.tif 000020
【図１９】
2005134646.tif 000021
【図２０】
2005134646.tif 000022
【図２１】
2005134646.tif 000023
【図２２】
2005134646.tif 000024
【図２３】
2005134646.tif 000025
【図２４】
2005134646.tif 000026