(57)【要約】【課題】  ヒートローラを長手方向に均一化して、定着性能の均一化を図ると共に、ヒートローラの金属導電層に覆われる弾性体層の破損を防止して、長寿命化を図る。【解決手段】  ヒートローラ２７の発泡ゴム層２７ｂの両側部分の外周を中央部分の外周より大きく形成し、ヒートローラ２７の中央部分にて、発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃの間に空間を設ける。ウォームアップを完了するまでは、加圧ローラ２８はヒートローラ２７から離間される。ヒートローラ２７がウォームアップ完了温度に到達し、発泡ゴム層２７ｂが十分に熱膨張された後に、加圧ローラ２８をヒートローラ２７に加圧接触する。【選択図】図４Ｂ
2007293345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体層を金属導電層で覆ってなる加熱回転部材と、
前記加熱回転部材の周囲に配置され、前記加熱回転部材を加熱する加熱機構と、
前記加熱回転部材に接触可能であり、前記加熱回転部材と共に記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、
前記加熱回転部材と前記加圧部材との間の加圧力を変動可能であり、あるいは前記加熱回転部材と前記加圧部材との間の加圧力を解除可能である加圧機構とを具備することを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項２】
前記弾性体層は、前記加熱回転部材の軸方向の中央部分より両側部分の外径が大きいことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項３】
前記加圧機構による前記加圧力は、前記加熱回転部材のウォームアップ完了時又は前記加熱回転部材のレディ時より、前記記録媒体の挟持搬送時のほうが大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項４】
前記加圧機構は、前記加熱回転部材の温度変化に応じて前記加圧力を変動することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項５】
前記加圧機構は前記加熱回転部材の回転速度に応じて、前記加圧力を変動することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項６】
前記加圧機構は、前記加熱回転部材のウォームアップタイムに応じて、前記加圧力を変動することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項７】
弾性体層を金属導電層で覆ってなる加熱回転部材と、
前記加熱回転部材の周囲に配置され、前記加熱回転部材を加熱する加熱機構と、
前記加熱回転部材に接触可能であり、前記加熱回転部材と共に記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、
前記加熱回転部材の長手方向の一側から駆動力を付与する駆動機構と、
前記一側と反対側から前記加熱回転部材に補助駆動力を付与する補助駆動機構とを具備することを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項８】
弾性体層を金属導電層で覆ってなる加熱回転部材と、
前記加熱回転部材の周囲に配置され、前記加熱回転部材を加熱する加熱機構と、
前記加熱回転部材に接触可能であり、前記加熱回転部材と共に記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、
前記加圧部材に駆動力を付与する駆動機構と、
前記加熱回転部材に補助駆動力を付与する補助駆動機構とを具備することを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項９】
前記弾性体層は、前記加熱回転部材の軸方向の中央部分より両側部分の外径が大きいことを特徴とする請求項７又は請求項８記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１０】
前記補助駆動機構は、前記加熱回転部材の回転速度に応じて前記補助駆動を付与し或いは駆動解除を行うことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１１】
前記加熱回転部材と前記加圧部材との間の加圧力を変動可能であり、あるいは前記加熱回転部材と前記加圧部材との間の加圧力を解除可能である加圧機構を更に具備することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１２】
前記加圧機構による前記加圧力は、前記加熱回転部材のウォームアップ完了時又は前記加熱回転部材のレディ時より、前記記録媒体の挟持搬送時のほうが大きいことを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１３】
前記加圧機構は、前記加熱回転部材の温度変化に応じて前記加圧力を変動することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１４】
前記加圧機構は前記加熱回転部材の回転速度に応じて、前記加圧力を変動することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１５】
前記加圧機構は、前記加熱回転部材のウォームアップタイムに応じて、前記加圧力を変動することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１６】
弾性体層を金属導電層で覆ってなる加熱回転部材と加圧部材とで記録媒体を挟持搬送して、前記記録媒体にトナー像を加熱加圧定着する画像形成装置の定着方法において、
前記加熱回転部材を加熱機構により加熱する加熱ステップと、
前記加熱回転部材の加熱状況に応じて、前記加熱回転部材と前記加圧部材間の加圧力を変動し、あるいは前記加圧力を解除する変動ステップとを具備することを特徴とする画像形成装置の定着方法。
【請求項１７】
前記弾性体層は、前記加熱回転部材の軸方向の中央部分より両側部分の外径が大きいことを特徴とする請求項１６記載の画像形成装置の定着方法。
【請求項１８】
前記変動ステップは、前記加熱回転部材のウォームアップ完了時又は前記加熱回転部材のレディ時の加圧力より、前記記録媒体の挟持搬送時の加圧力が大きくなるように変動することを特徴とする請求項１６又は請求項１７記載の画像形成装置の定着方法。
【請求項１９】
前記変動ステップは、前記加熱回転部材の温度変化に応じて前記加圧力を変動し或いは解除することを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか記載の画像形成装置の定着方法。
【請求項２０】
前記変動ステップは、前記加熱回転部材の回転速度に応じて前記加圧力を変動し或いは解除することを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか記載の画像形成装置の定着方法。
【請求項２１】
前記変動ステップは、前記加熱回転部材のウォームアップタイムに応じて前記加圧力を変動し或いは解除することを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか記載の画像形成装置の定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載され、トナー像を加熱定着する画像形成装置の定着装置及び定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置として、ヒートローラ（あるいは加熱ベルト等）及び加圧ローラ間に形成されるニップにシート紙を挿通して、トナー像を加熱加圧定着する定着装置がある。このような加熱加圧式の定着装置を実現するため、近年、ヒートローラに金属導電層を設け、この金属導電層を誘導加熱方式で加熱する誘導加熱定着装置がある。誘導加熱定着装置の１つとして、ヒートローラの弾性体層の表面を金属導電層で覆い、この金属導電層を、ヒートローラの外側に設けられる誘導電流発生コイルを用いて発熱させる装置がある。このような装置は、誘導電流発生コイルに所定の電力を供給して生じる磁界により、金属導電層に渦電流を発生させて、この渦電流により、金属導電層を瞬時に加熱して、ヒートローラを加熱するものである。
【０００３】
このようなヒートローラは、ヒートローラ及び加圧ローラ間にて定着に必要なニップ幅を確保するために、ヒートローラの芯材の外側に弾性体層を設けて、金属導電層を支持している。ヒートローラの弾性体層は、シリコンゴム材料を発泡してなる発泡ゴムあるいはスポンジ等からなり、加圧ローラの加圧力により、撓んで、ヒートローラ及び加圧ローラ間にニップを形成している。
【０００４】
しかしながら、ヒートローラの芯材と金属導電層との間に弾性体層を設けた場合、金属導電層の熱膨張率に比べて、細かい気泡を有するスポンジ等の弾性体層の熱膨張率が高い。このためヒートローラの加熱時に、弾性体層と金属導電層との熱膨張率の違いにより、ヒートローラの長手方向の硬度が不均一となる。このヒートローラの長手方向の硬度の不均一は、ニップ幅の変化やヒートローラ形状の変化を起こし、定着性に悪影響を及ぼす。
【０００５】
これを回避するため従来、弾性体層をダンベル状に形成して、長手方向の両側部分の外径に比べて中央部分の外径を小さくして、ヒートローラの長手方向の中央部分では弾性体層と金属導電層との間に空間を設けて、弾性体層の熱膨張により金属導電層が内側から押し上げられるのを防止する装置がある。（例えば特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００５−４９８１２号公報(カラム１１１〜１２１、図２３、２４、２５)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら弾性体層をダンベル状に形成した場合、ヒートローラがウォームアップ温度に達するまでは、ヒートローラの中央部分には空間が形成されている。このため、ヒートローラがウォームアップ温度に達するまでは、加圧ローラの加圧力による負荷は、ヒートローラ両側部分に集中してしまう。しかも発泡ゴムあるいはスポンジ等からなる弾性体層は、金属製の芯材に比べて強度が弱い。このため、ヒートローラがウォームアップ温度に達する前に、ヒートローラの両側部分において、加圧ローラの加圧力による負荷が集中したときに、芯材と弾性体層の境界付近において、強度の弱い弾性体層が破損する恐れがあった。
【０００７】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、弾性体層の表面を金属導電層で覆うヒートローラにより加熱定着を行うことにより、ウォームアップの短縮を図る定着装置において、ヒートローラの長手方向における硬度を均等に保持して良好な定着性を得る。又加圧ローラとの加圧接触による負荷により、弾性体層が早期に破損するのを防止して、長寿命化を得ることの出来る画像形成装置の定着装置及び定着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】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するための手段として、弾性体層を金属導電層で覆ってなる加熱回転部材と、前記加熱回転部材の周囲に配置され、前記加熱回転部材を加熱する加熱機構と、前記加熱回転部材に接触可能であり、前記加熱回転部材と共に記録媒体を挟持搬送する加圧部材と、前記加熱回転部材と前記加圧部材との間の加圧力を変動可能であり、あるいは前記加熱回転部材と前記加圧部材との間の加圧力を解除可能である加圧機構とを具備することを有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加熱回転部材の両側部分に負荷が集中するのを防止して、加圧部材の長寿命化を得る。又、定着時、芯材周囲に設けられる弾性体層の表面を金属導電層で覆う加熱回転部材の長手方向の硬度を均等になるように保持して、良好な定着性を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明は、ヒートローラ及び加圧ローラ間の加圧力を調整して、弾性体層に掛かる負荷を軽減する。
【実施例１】
【００１１】
以下、この発明の実施例１について図１乃至図４Ｂを参照して詳細に説明する。図１はこの発明の実施例１の定着装置２６を搭載してなる画像形成装置１を示す概略構成図である。画像形成装置１は画像形成部２に被定着媒体である用紙Ｐを供給するカセット機構３を備え、上面には自動原稿送り装置４により供給される原稿Ｄを読取るスキャナ部６を備える。カセット機構３から画像形成部２に至る搬送路７上にはレジストローラ８が設けられる。
【００１２】
画像形成部２は、感光体ドラム１１周囲に、感光体ドラム１１の矢印ｑの回転方向に従い順次感光体ドラム１１を一様に帯電する帯電装置１２、帯電された感光体ドラム１１にスキャナ装置６からの画像データに基づき潜像を形成するレーザ露光装置１３、現像装置１４、転写チャージャ１６、剥離チャージャ１７、クリーナ１８、除電ＬＥＤ２０を有している。画像形成部２は、周知の電子写真方式による画像形成プロセスにて感光体ドラム１１上にトナー像を形成し、用紙Ｐに転写する。
【００１３】
画像形成部２の用紙Ｐの搬送方向下流には、トナー像を転写された用紙Ｐを排紙部２１方向に搬送する排紙搬送路２２が設けられる。排紙搬送路２２上には、感光体ドラム１１から剥離された用紙Ｐを定着装置２６に搬送する搬送ベルト２３、定着装置２６通過後の用紙Ｐを排紙部２１に排出する排紙ローラ２４が設けられる。
【００１４】
次に定着装置２６について述べる。図２は定着装置２６を示す概略構成図である。定着装置２６は、加熱回転部材であるヒートローラ２７と加圧部材である加圧ローラ２８とを有する。定着装置２６は、ヒートローラ２７の軸部材２７ａに回転力を供給する駆動機構であるモータ４７を有する。加圧ローラ２８はソレノイド４１によりスライド移動する押し上げカム４２により、ヒートローラ２７と接触しあるいは離間する。ソレノイド４１及び押し上げカム４２は加圧機構を構成する。押し上げカム４２のカム部４２ａは加圧ローラ２８の軸部材２８ａに当接して、加圧ローラ２８を押し上げる。他方加圧ローラ２８の軸部材２８ａには、加圧解除スプリング４３により、押し上げカム４２の押上げ力に抗してヒートローラ２７から離間する方向の引っ張り力が供給される。
【００１５】
ヒートローラ２７の周囲には、ヒートローラの矢印ｒの回転方向に沿って、定着後の用紙Ｐの巻きつきを防止する剥離爪３１、ヒートローラ２７端部の表面温度を検知するサーミスタ３２、加熱機構である誘導加熱装置３３、クリーニング装置３４、ヒートローラ２７の表面温度を非接触で検知する赤外線温度センサ３６及び、ヒートローラ２７の表面温度の異常を検知して、加熱を遮断するためのサーモスタット３７が設けられる。ヒートローラ２７は、例えば、直径２０ｍｍの軸部材２７ａ周囲に弾性体層である発泡ゴム層２７ｂ、金属導電層２７ｃ、シリコンゴム層２７ｄ、離型層２７ｅを有し、直径４０ｍｍとされる。
【００１６】
加圧ローラ２８の周囲には、加圧ローラの矢印ｓ方向の回転方向に沿って、用紙Ｐの巻きつきを防止する剥離爪４４及びクリーニングローラ４６が設けられる。加圧ローラ２８は、例えば、軸部材２８ａ周囲に弾性を有するシリコンゴム層２８ｂと、フッ素ゴム等からなる離型層２８ｃを有し、直径４０ｍｍとされる。
【００１７】
押し上げカム４２の押し上げにより、加圧解除スプリング４３のスプリング力に抗して、ヒートローラ２７に加圧ローラ２８が加圧接触されると、ヒートローラ２７表面が弾性変形する。これによりヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間には、シート紙Ｐの搬送方向に対して一定の接触幅を有するニップ３０が形成される。
【００１８】
ヒートローラ２７の発泡ゴム層２７ｂは、シリコンゴム等を発泡させた発泡ゴムからなり、軸部材２７ａに接着されている。発泡ゴム層２７ｂは図３に示すように、長手方向の両側部分１２７ｂの肉厚は７．５ｍｍであり、中央部分２２７ｂの肉厚は７ｍｍに形成される。これによりヒートローラ２７の長手方向の中央部分２２７ｂにおいては、発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとの間に約０．５ｍｍの空間が形成される。発泡ゴム層２７ｂの一方の側部１２７ｂには、発泡ゴム層２７ｂが熱膨張したときに、空間の空気を逃がすための空気抜き２９が形成される。
【００１９】
ヒートローラ２７の金属導電層２７ｃは、例えば厚さ０．０２〜０．１ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）からなり、発泡ゴム層２７ｂを覆っている。金属導電層２７ｃの材料は、ニッケル（Ｎｉ）あるいは鉄（Ｆｅ）等、渦電流により発熱する材料であれば限定されない。シリコンゴム層２７ｄは、厚さ２００μｍ程度に形成される。離型層２７ｅは、厚さ３０μｍ程度のフッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、若しくはＰＦＡとＰＴＦＥの混合物)により構成される。発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂと金属導電層２７ｃは、シリコン系の耐熱接着剤により接着される。
【００２０】
誘導加熱装置３３は、誘導加熱コイル３３ａを有する。誘導加熱コイル３３ａに駆動電流が供給されると磁界を生じる。誘導加熱装置３３は、この磁界により金属導電層２７ｃに渦電流を発生させて、金属導電層２７ｃを発熱し、ヒートローラ２７を加熱する。
【００２１】
定着装置２６の制御系は図４Ａに示すように、制御装置４８は、画像形成装置１本体を制御するＣＰＵ５０に接続される。制御装置４８の入力側には、サーミスタ３２、赤外線温度センサ３６及びサーモスタット３７を含む各種センサ１３６からの検知結果が入力される。制御装置の出力側には、誘導加熱装置３３、ソレノイド４１及びモータ４７等が接続される。誘導加熱装置３３は赤外線温度センサ３６の検知結果に応じて、駆動電流を制御される。ソレノイド４１は、赤外線温度センサ３６の検知結果に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される。モータ４７は、ＣＰＵ５０からの制御信号に応じて、駆動制御される。
【００２２】
次にヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間の加圧力の変動制御を示す図４Ｂのフローチャートを参照して、作用について図述べる。先ず定着装置２６のウォームアップを開始する（ステップ１００）。これによりモータ４７が駆動され、ヒートローラ２７は矢印ｒ方向に回転される。又誘導加熱装置３３の誘導加熱コイル３３ａに駆動電流が供給され、金属導電層２７ｃを発熱させる。このウォームアップ開始時には、ソレノイド４１はＯＦＦされていて、加圧ローラ２８には、押し上げカム４２による押上げ力がかかっていない。
【００２３】
従って加圧ローラ２８は加圧解除スプリング４３のスプリング力により、ヒートローラ２７から離間されている。又ウォームアップ開始時のヒートローラ２７の温度はほぼ室温と同じであることから発泡ゴム層２７ｂは熱膨張されていない。従って、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとの間には、約０．５ｍｍの空間が形成された状態となっている。
【００２４】
誘導加熱装置３３による金属導電層２７ｃの加熱が進むと、発泡ゴム層２７ｂ及び金属導電層２７ｃは熱膨張する。但し金属導電層２７ｃに比べて発泡ゴム層２７ｂの熱膨張率が高いことから、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの空間は、発泡ゴム層２７ｂに埋められて、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂにおいて発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着される。尚、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂにおいて発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとの空間にあった空気は、空気抜き２９から排出される。このときのヒートローラ２７の硬度は、長手方向全長に渡りほぼ均等となる。
【００２５】
ステップ１０１で、ヒートローラ２７の温度がウォームアップ完了温度である１７０℃に到達したのを検知すると、赤外線温度センサ３６からの検知結果により、制御装置４８は、誘導加熱装置３３による金属導電層２７ｃの加熱を停止する。更に制御装置４８はモータ４７を一時的に停止させて、ヒートローラ２７の回転を停止する（ステップ１０２）。次いで制御装置４８はソレノイド４１をＯＮして、押し上げカム４２を矢印ｔ方向にスライドする（ステップ１０４）。ウォームアップ開始からヒートローラ２７表面が１７０℃に到達するウォームアップ完了までは約３０ｓｅｃとされる。但し、ヒートローラ２７内部の発泡ゴム層２７ｂは急激に温度上昇しない。従って、ヒートローラ２７表面が１７０℃に到達後、発泡ゴム層２７ｂが所定の膨張になるまで、例えば約６０ｓｅｃ待った後（ステップ１０３）、ソレノイド４１をＯＮする。
【００２６】
これにより押し上げカム４２のカム部４２ａは、加圧ローラ２８の軸部材２８ａを矢印ｕ方向に押し上げ、ヒートローラ２７に対して加圧ローラ２８は４０ｋｇの加圧力で圧接される。これにより、ヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間に、トナー像を十分に定着可能なニップ３０が形成される。このウォームアップ完了時にあっては、発泡ゴム層２７ｂが十分に熱膨張して、両側部分１２７ｂと中央部分２２７ｂとの外径差が無い。すなわち、発泡ゴム層２７ｂの十分な熱膨張により、ヒートローラ２７の長手方向全長において発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着している。従って加圧ローラ２８の加圧力は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡りほぼ均等に負荷される。即ちニップ３０に生じる加圧力は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡り均等になる。又、軸部材２７ａと発泡ゴム層２７ｂの境界部分にかかる負荷も均等になる。
【００２７】
このとき、画像形成装置１本体側では、赤外線温度センサ３６からの検知結果から、ＣＰＵ４８がコントロールパネル（図示せず)等に、ウォームアップを完了しレディ状態であることを表示する。ヒートローラ２７がウォームアップ完了温度に達した後は、赤外線温度センサ３６及びサーミスタ３２の検知結果に従い、１６０±１０℃のレディ温度を保持する。即ち、レディ状態においては、加圧ローラ２８を４０ｋｇの加圧力でヒートローラ２７に圧接した状態で、制御装置４８は誘導加熱装置３３及びモータ４７をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ヒートローラ２７を１６０±１０℃に保持する。
【００２８】
このレディ状態の間にプリント動作が指示されると、画像形成装置１は、画像形成プロセスを開始する。画像形成部２では矢印ｑ方向に回転する感光体ドラム１１が、帯電装置１２により一様に帯電され、レーザ露光装置１３により原稿情報に応じたレーザ光を照射され静電潜像を形成される。次いで静電潜像は現像装置１４により現像され、感光体ドラム１１上にトナー像が形成される。
【００２９】
感光体ドラム１１上のトナー像は、転写チャージャ１６にて用紙Ｐに転写される。次いで用紙Ｐは感光体ドラム１１から剥離され、定着装置２６に搬送される。定着装置２６にて用紙Ｐは、モータ４７により駆動回転されるヒートローラ２７及び従動回転される加圧ローラ２８間のニップ３０に挿通され、トナー像を加熱加圧定着される。
【００３０】
このとき、ニップ３０に生じる加圧力がヒートローラ２７の全長に渡り均等であることから、ヒートローラ２７全長に渡り十分なニップ幅が確保されていて、用紙Ｐ上のトナー像は、走査方向全長に渡り良好に定着される。又、ヒートローラ２７の軸部材２７ａに接する発泡ゴム層２７ｂの境界部分にかかる負荷は、両側部分１２７ｂに集中することなく、発泡ゴム層２７ｂの全長に渡りほぼ均等となっている。
【００３１】
このような画像形成プロセスを順次繰り返す（ステップ１０５）。画像形成装置１を停止するために、電源をＯＦＦすると、ソレノイド４１がＯＦＦされて（ステップ１０６）、加圧ローラ２８は、加圧解除スプリング４３のスプリング力により、ヒートローラ２７から離間される。
【００３２】
この実施例によれば、発泡ゴム層２７ｂ及び金属導電層２７ｃの熱膨張率の違いを吸収するために、発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂを中央部分２２７ｂよりも肉厚に形成している。従ってヒートローラ２７がウォームアップを完了し、発泡ゴム層２７ｂが熱膨張された定着時においては、ヒートローラ２７の硬度は長手方向全長にわたりほぼ均等となる。即ちヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間のニップ３０は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡り均等な加圧力を得られる。この結果走査方向全長に渡り、良好な定着画像を得られる。
【００３３】
更にこの実施例によれば、ヒートローラ２７がウォームアップを完了するまでは、加圧ローラ２８はヒートローラ２７から離間されている一方、ヒートローラ２７がウォームアップ完了温度に到達し、発泡ゴム層２７ｂが十分に熱膨張された後に、加圧ローラ２８はヒートローラ２７に加圧接触される。即ち、発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂと中央部分２２７ｂとで外径差が無くなり、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡って、発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着した後に、加圧ローラ２８はヒートローラ２７に加圧接触され、加圧ローラ２８及びヒートローラ２７間に加圧力が掛けられる。従って、加圧ローラ２７の加圧接触時には、ヒートローラ２７の軸部材２７ａと発泡ゴム層２７ｂの境界部分にかかる負荷は、ヒートローラ２７の長手方向全長にわたりほぼ均等となる。この結果、発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂに負荷が集中するのを要因として、発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂが破損されるのを防止でき、ヒートローラ２７の長寿命化を得られる。
【実施例２】
【００３４】
次にこの発明の実施例２について図５Ａ乃至図５Ｃを参照して説明する。この実施例２は上述した実施例１において、加圧ローラ２８の加圧制御を、ヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間の従動関係を検知して行うものであり、他は実施例１と同様である。従ってこの実施例２にあっては、前述の実施例１で説明した構成と同一構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３５】
実施例２の定着装置１２６は、図５Ａに示すように、加圧ローラ２８の軸部材２８ａ側にモータ４７を接続して、加圧ローラ２８を駆動する。ヒートローラ２７は加圧ローラ２８に従動する。ソレノイド４１のＯＦＦ時には、押し上げカム４２のカム部４２ａは、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力が５ｋｇとなるように、加圧ローラ２８の軸部材２８ａを矢印ｕ方向に押し上げている。ソレノイド４１のＯＮ時には、押し上げカム４２のカム部４２ａは、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力が４０ｋｇとなるように、加圧ローラ２８の軸部材２８ａを矢印ｕ方向に押し上げている。
【００３６】
ヒートローラ２７の軸部材２７ａの一端には、軸部材２７ａの回転数を検知するエンコーダ５１が接続されている。図５Ｂに示すように、このエンコーダ５１に検知された軸部材２７ａの回転数は、制御装置４８に入力される。
【００３７】
次にヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間の加圧力の変動制御を示す図５Ｃのフローチャートを参照して、作用について述べる。画像形成装置１の電源ＯＮによるこのウォームアップ開始時、ソレノイド４１はＯＦＦされていて、加圧ローラ２８には、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力が５ｋｇとなるように、押し上げカム４２の押上げ力がかかっている。ウォームアップの開始により、制御装置４８は、モータ４７を駆動すると共に、誘導加熱コイル３３ａに駆動電流を供給する（ステップ１５０）。又、制御装置４８には、エンコーダ５１により検知される、ヒートローラ２７の軸部材２７ａの回転数が入力される。これにより加圧ローラ２８の矢印ｓ方向の駆動回転に従動して、加圧ローラ２８に加圧接触するヒートローラ２７は、矢印ｒ方向に従動回転される。
【００３８】
但し、ウォームアップ開始時のヒートローラ２７温度はほぼ室温と同じであり、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとの間には、約０．５ｍｍの空間が形成されていて、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８とは、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂでのみ加圧接触されている。従って、加圧ローラ２８の駆動回転は、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂを用いて、ヒートローラに伝えられるのみとなり、ヒートローラ２７は十分な回転力を得られず、加圧ローラ２８に対してスリップして、エンコーダ５１により検知されるヒートローラ２７の従動回転数は安定されない。
【００３９】
この後誘導加熱装置３３による金属導電層２７ｃの加熱が進むに従い、発泡ゴム層２７ｂの熱膨張によりヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの空間は発泡ゴム層２７ｂに埋められて、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着される。この時加圧ローラ２８の駆動回転は、ヒートローラ２７の長手方向全長に伝えられる。従ってヒートローラ２７は加圧ローラ２８から十分な回転力を得られ、ヒートローラ２７の従動回転数は安定して一定となる。
【００４０】
エンコーダ５１の検出結果からヒートローラ２７の従動回転数が一定（例えば、画像形成装置１のプロセス速度を２００ｍ.ｐ.ｓ.とした場合に、これに相当する従動回転数）になったら（ステップ１５１）、制御装置４８は、ソレノイド４１をＯＮして、押し上げカム４２を矢印ｔ方向にスライドする（ステップ１５２）。これにより押し上げカム４２のカム部４２ａは、加圧ローラ２８の軸部材２８ａを更に矢印ｕ方向に押し上げて、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を４０ｋｇとする。他方画像形成装置１本体側はエンコーダ５１の検知結果から、ヒートローラ２７の従動回転数が一定になったら、ヒートローラ２７のウォームアップを完了し且つ、発泡ゴム層２７ｂが、所定の膨張をしたものとして、レディ状態であることを表示する。この後画像形成装置１は、赤外線温度センサ３６及びサーミスタ３２の検知結果に従い、レディ状態を保持する。
【００４１】
この後、実施例１と同様に画像形成プロセスを実施する（ステップ１５３）。電源をＯＦＦすると、ソレノイド４１がＯＦＦされて、押し上げカム４２は、矢印ｔ方向と逆方向にスライドする（ステップ１５４）。これにより加圧ローラ２８は、加圧解除スプリング４３のスプリング力により、矢印ｕ方向と逆方向に引かれ、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力は５ｋｇに戻される。
【００４２】
尚本実施例において、加圧ローラ２８の加圧力を変動するタイミングを、エンコーダ５１の検出結果からヒートローラ２７の従動回転数が一定になったときとしたが、これに限定されない。例えば、ヒートローラ２７の従動回転数が一定になった後でもソレノイド４１をＯＦＦのまま保持し、この後プリント指示等により画像形成プロセスを実施する間のみソレノイド４１をＯＮして、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を４０ｋｇに変動しても良い。即ちウォームアップを完了した後であっても、レディ状態の間は、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を低いままとし、画像形成プロセス実施時のみ加圧ローラ２８の加圧力を高くしても良い。
【００４３】
この実施例によれば実施例１と同様、定着時、ニップ３０は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡りほぼ均等な加圧力を得られる。この結果走査方向全長に渡り、良好な定着画像を得られる。
【００４４】
更にこの実施例によれば、ヒートローラ２７の軸部材２７ａの従動回転数が
安定するまでは、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を５ｋｇと低く設定する。一方、発泡ゴム層２７ｂが十分に熱膨張されて、ヒートローラ２７の軸部材２７ａの従動回転数が安定したら、あるいは、ヒートローラ２７の軸部材２７ａの従動回転数が安定後、画像形成プロセスを実施するときのみ、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を４０ｋｇに高めている。従って、低温時に、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂに、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８間の加圧力が集中される場合であっても、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂにかかる負荷は小さい。この結果発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂに負荷が集中するのを要因として、発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂが破損されるのを防止でき、ヒートローラ２７の長寿命化を得られる。
【実施例３】
【００４５】
次にこの発明の実施例３について説明する。この実施例３は上述した実施例２において、ヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間の従動関係の検知を、ヒートローラ２７の外周速度を用いてして行うものであり、他は実施例２と同様である。従ってこの実施例３にあっては、前述の実施例２で説明した構成と同一構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、定着装置２２６は、実施例２と同様、加圧ローラ２８の軸部材２８ａ側にモータ４７を接続し、加圧ローラ２８を駆動する。ヒートローラ２７は加圧ローラ２８に従動する。ヒートローラ２７の外周の離型層２７ｅの一端には、ヒートローラ２７の回転数を読み取るためのマーク５２が形成されている。又図７に示すように、ヒートローラ２７周囲の誘導加熱装置３３からクリーニング装置３４に到る間には、マーク５２を検知するフォトカプラ５３が設けられる。このフォトカプラ５３の検知結果である、マーク５２の移動速度は、制御装置４８に入力される。
【００４７】
実施例２と同様、ウォームアップ開始時、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力は５ｋｇとされる。ウォームアップの開始時、モータ４７が駆動されると、加圧ローラ２８の駆動回転に従動して、ヒートローラ２７が従動回転される。但しウォームアップ開始時、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８とは、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂでのみ加圧接触されていて、ヒートローラ２７は十分な回転力を得られない。このためヒートローラ２７の回転は安定されず、フォトカプラ５３により検知されるマーク５２の移動速度は変動される。
【００４８】
この後ヒートローラ２７が加熱されて、発泡ゴム層２７ｂの熱膨張により、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着されると、加圧ローラ２８の駆動回転は、ヒートローラ２７の長手方向全長に伝えられる。これによりヒートローラ２７は加圧ローラ２８から十分な回転力を得られ、ヒートローラ２７の従動回転速度は安定して一定となる。ヒートローラ２７の従動回転速度が安定して、フォトカプラ５３により検知されるマーク５２の移動速度が一定になったら、ヒートローラ２７のウォームアップを完了し且つ、発泡ゴム層２７ｂが、所定の膨張をしたものとして、レディ状態であることを表示する。制御装置４８は、ソレノイド４１をＯＮして、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を４０ｋｇとする。この後、実施例２と同様に画像形成プロセスを実施する。全ての画像形成プロセスを終了した後電源をＯＦＦし、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を５ｋｇに戻す。
【００４９】
この実施例によれば実施例２と同様、定着時、ニップ３０は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡りほぼ均等な加圧力を得られる。この結果走査方向全長に渡り、均等で良好な定着画像を得られる。
【００５０】
更にこの実施例によれば、ヒートローラ２７外周の離型層２７ｅの移動速度が安定するまでは、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を低く設定する一方、ヒートローラ２７の離型層２７ｅの移動速度が安定し、あるいはヒートローラ２７の離型層２７ｅの移動速度が安定した後、画像形成プロセスを実施するときのみ、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を高めている。従って、低温時に、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂに、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８間の加圧力が集中される場合であっても、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂでのみ、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８とが、加圧接触される場合であっても、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂにかかる負荷は小さい。この結果発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂに負荷が集中するのを要因として、発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂが破損されるのを防止でき、ヒートローラ２７の長寿命化を得られる。
【実施例４】
【００５１】
次にこの発明の実施例４について説明する。この実施例４は上述した実施例２において、ヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間の従動関係の検知を、予め設定したウォームアップタイム（ウォームアップに要する時間）を用いて行うものであり、他は実施例２と同様である。従ってこの実施例４にあっては、前述の実施例２で説明した構成と同一部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５２】
実施例４にあっては、図８Ａに示すように、例えば制御装置４４８内のメモリ４４８ａに、基準のウォームアップタイムを記憶しておく。例えば、室温が２５℃の場合に、電源をＯＮした後、ヒートローラ２７の温度がウォームアップ完了温度である１７０℃に到達するまでの時間３０ｓｅｃを基準のウォームアップタイムとして記憶しておく。更にメモリ４４８ａは、ウォームアップを完了後、発泡ゴム層２７ｂが所定の膨張になるまでの、例えば６０ｓｅｃを記憶する。又制御装置４８内の演算部４４８ｂは、基準のウォームアップタイムから、各種室温に対応するウォームアップタイムを換算する。
【００５３】
次にヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間の加圧力の変動制御を示す図８Ｂのフローチャートを参照して、作用について述べる。ウォームアップ開始時、制御装置４４８は、モータ４７を駆動すると共に誘導加熱コイル３３ａに駆動電流を３０ｓｅｃ供給する（ステップ４０１）。この時のヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力は実施例２と同様５ｋｇとされる。次いで基準のウォームアップタイムを参照して、室温に応じて、演算部４４８ｂにて室温から１７０℃に達するまでの時間を算出して、設定する（ステップ４０２）。
【００５４】
室温２５℃を基準として基準のウォームアップタイムが設定されていることから、ウォームアップ開始時の室温が例えば２５℃であった場合には、基準のメモリ４４８ａに記憶されている３０ｓｅｃをそのままウォームアップタイムとして設定する。
【００５５】
タイマ４４８ｃがウォームアップ開始から３０ｓｅｃ、更には発泡ゴム層２７ｂが所定の膨張になるまでの例えば６０ｓｅｃの、計９０ｓｅｃをカウントすると（ステップ４０３）、制御装置４４８は、ソレノイド４１をＯＮして、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を４０ｋｇとする（ステップ４０４）。
【００５６】
この時、ヒートローラ２７は、ウォームアップ完了温度である１７０℃に到達していて、発泡ゴム層２７ｂが熱膨張され、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの空間は発泡ゴム層２７ｂに埋められて、中央部分２２７ｂの発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着される。従って、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力による負荷はヒートローラ２７の長手方向全長に分散される。
【００５７】
この後、実施例２と同様に画像形成プロセスを実施する（ステップ４０５）。全ての画像形成プロセスを終了した後電源をＯＦＦし、ソレノイド４１をＯＦＦして（ステップ４０６）、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を５ｋｇに戻す。
【００５８】
又ウォームアップの開始時の室温が、２５℃でない場合、ステップ４０２にて、基準のウォームアップタイムを参照して、室温に応じて、演算部４４８ｂにて室温から１７０℃に達するまでの時間を算出して、設定する。例えば、室温１０℃の時に演算部４４８ｂにてウォームアップタイム６０ｓｅｃが算出されると、電源をＯＮした後、誘導加熱コイル３３ａに駆動電流を６０ｓｅｃする。次いで、ステップ４０３にて、算出された６０ｓｅｃに、更に発泡ゴム層２７ｂが所定の膨張になるまでの６０ｓｅｃの、計１２０ｓｅｃをカウントした後、ソレノイド４１をＯＮして、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を４０ｋｇとする。
【００５９】
尚本実施例において、基準のウォームアップタイムを設定して、その他は演算部４４８ｂを用いて各室温に対応するウォームアップタイムを算出するものとしたが、これに限定されない。例えば、メモリ４４８ａ内に各室温に応じたウォームアップタイムを記録したタイムテーブルを記憶して、タイムテーブルを参照して、各種温度に対応するウォームアップタイムに達し、発泡ゴム層２７ｂが膨張したら、ソレノイド４１をＯＮする等しても良い。
【００６０】
又図８Ｃの他の変形例に示すように、加圧ローラ２８を駆動するモータ４７の駆動を、ワンウェイクラッチ４９を介して、ヒートローラ２７の軸部材２７ａに接続しても良い。ワンウェイクラッチ４９は、加圧ローラ２８に従動するヒートローラ２７の回転が、遅れた場合にクラッチが外れて、モータ４７の駆動を軸部材２７ａに伝達する。これによりモータ４７は、リンク機構（図示せず）を介して、ヒートローラ２７を加圧ローラ２８と従動方向に等速回転する。この後、ヒートローラ２７の回転速度が加圧ローラ２８の回転速度と等速に戻ると、ワンウェイクラッチ４９により、ヒートローラ２７へのモータ４７の駆動の伝達が停止される。
【００６１】
このようにすれば、ウォームアップの開始当初には、ワンウェイクラッチ４９を解除して、ヒートローラ２７を加圧ローラ２８による従動回転と、モータ４７の駆動とで回転できる。これにより低温時にヒートローラ２７の両側部分１２７ｂにかかる負荷を小さく出来る。更に、画像形成プロセス中のトナー像の定着時に加圧ローラ２８によるヒートローラ２７の従動回転が遅れた場合には、ワンウェイクラッチ４９を解除して、モータ４７によりヒートローラ２７を駆動でき、ヒートローラ２７の回転遅れを解消できる。これにより、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８との回転速度のズレによる定着不良を防止可能となる。
【００６２】
この実施例によれば実施例２と同様、定着時、ニップ３０は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡りほぼ均等な加圧力を得られる。この結果走査方向全長に渡り、良好な定着画像を得られる。
【００６３】
更にこの実施例によれば、ウォームアップタイムを算出して、ウォームアップ中は、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を低く設定する一方、ウォームアップタイムに達し、発泡ゴム層２７ｂが膨張したら、あるいはウォームアップタイムに達した後、画像形成プロセスを実施するときのみ、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力を高めている。従って、低温時にヒートローラ２７の両側部分１２７ｂにかかる負荷を小さく出来る。この結果発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂに負荷が集中するのを要因とする発泡ゴム層２７ｂ両側部分１２７ｂの破損を防止でき、ヒートローラ２７の長寿命化を得られる。
【実施例５】
【００６４】
次にこの発明の実施例５について説明する。この実施例５は上述した実施例１において、必要に応じてヒートローラ２７の両端に駆動をかけるものであり、他は実施例１と同様である。従ってこの実施例５にあっては、前述の実施例１で説明した構成と同一構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６５】
実施例５は図９乃至図１０Ｂに示すように、定着装置３２６の加圧ローラ２８は、軸部材２８ａを軸受け部材６０で押し上げて、ヒートローラ２７に対して４０ｋｇの加圧力で圧接する。軸受け部材６０は、軸部材２８ａを支持する軸受けバー６０ａをバネ６０ｂで常時ヒートローラ２７方向に押し付けている。
【００６６】
ヒートローラ２７の軸部材２７ａの一側αには、メイン駆動機構であるモータ４７が接続される。軸部材２７ａの反対側βには、補助駆動機構である補助モータ１４７及びエンコーダ５１が接続される。補助モータ１４７は、制御装置４８にＯＮ／ＯＦＦされる電磁クラッチ１４８により回転制御される第１のギア１５０ａ及び第２のギア１５０ｂを介して、必要を生じた場合のみヒートローラ２７に駆動力を供給する。エンコーダ５１に検知された軸部材２７ａの回転数は、制御装置４８に入力される。
【００６７】
次にヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間の加圧力の変動制御を示す図１０Ｂのフローチャートを参照して、作用について述べる。画像形成装置１の電源ＯＮによるウォームアップ開始時、加圧ローラ２８は、ヒートローラ２７に対する加圧ローラ２８の加圧力が４０ｋｇとなるように、軸受け部材６０に押し上げられている。ウォームアップの開始により、制御装置４８は、モータ４７を駆動すると共に、誘導加熱コイル３３ａに駆動電流を供給する（ステップ５００）。これにより加圧ローラ２８はヒートローラ２７に従動回転される。
【００６８】
この間エンコーダ５１は、軸部材２７ａの反対側βの回転速度を検出する。ウォームアップを完了するまでは、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂに空間が形成されていて、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８とは、ヒートローラ２７の両側部分１２７ｂでのみ加圧接触されている。このため加圧ローラ２８の押圧によりヒートローラ２７の両側部分１２７ｂにおいて、軸部材２７ａと発泡ゴム層２７ｂの境界部分に負荷が集中し、ヒートローラ２７の回転の抵抗となる。この結果軸部材２７ａは、モータ２７が接続されないβ側で回転遅れを生じる。
【００６９】
エンコーダ５１の検出結果から軸部材２７ａの一側αと反対側βの回転速度の違いが判明したら（ステップ５０１）、制御装置４８は電磁クラッチ１４８をＯＮして補助モータ１４７の駆動を第１のギア１５０ａに接続する（ステップ５０２）。更に第１のギア１５０ａの回転が第２のギア１５０ｂを介して軸部材２７ａに伝達され、軸部材２７ａのβ側は、一側αと同速度での回転駆動力を補助供給される。一方軸部材２７ａの一側αと反対側βの回転速度の違いが無ければ、ステップ５０６に進む。
【００７０】
ステップ５０２で、補助モータ１４７により軸部材２７ａのβ側を補助駆動することにより軸部材２７ａの両側の回転が同じになり、エンコーダ５１からの出力によりその旨が検出されたら（ステップ５０４）、電磁クラッチ１４８をＯＦＦして軸部材２７ａのβ側の補助駆動を停止する（ステップ５０５）。この間に金属導電層２７ｃの発熱が進むので、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂにあっては、発泡ゴム層２７ｂが膨張して、発砲ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着される。従って、加圧ローラ２７による負荷はヒートローラ２７の全長に渡り分散され、β側の軸部材２７ａの回転遅れが解消される。赤外線温度センサ３６からの検知結果により、ウォームアップ温度に達したら（ステップ５０６）、発泡ゴム層２７ｂが所定の膨張になるまで、例えば約６０ｓｅｃ待った後（ステップ５０７）、レディ状態を保持して（ステップ５０８）、画像形成プロセスを実施する（ステップ５０９）。この後、電源をＯＦＦし、ソレノイド４１をＯＦＦして（ステップ５１０）全ての操作を終了する。加圧ローラ２８は、加圧解除スプリング４３により、ヒートローラ２７から離間される。
【００７１】
尚本実施例では軸部材２７ａの回転速度を検知して、補助モータ１４７による駆動補助を行ったが、補助モータ１４７による駆動制御はこれに限らない。例えば、ウォームアップ開始から、ウォームアップタイムを経過し、或いは更に発砲ゴム層２７ｂが膨張するまでは、軸部材２７ａのβ側を補助モータ１４７で駆動するように設定しても良い。
【００７２】
この実施例によれば実施例１と同様、定着時、ニップ３０は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡りほぼ均等な加圧力を得られる。この結果走査方向全長に渡り、良好な定着画像を得られる。
【００７３】
更にこの実施例によれば、加圧ローラ２８の負荷を起因とするヒートローラ２７の軸部材２７ａの回転速度の遅れが解消されるまでは、補助モータ１４７によりヒートローラ２７の軸部材２７ａのβ側に回転駆動力を供給している。従ってヒートローラ２７の両側部分１２７ｂにて発泡ゴム層２７ｂが破損するのを防止でき、ヒートローラ２７の長寿命化を得られる。
【実施例６】
【００７４】
次にこの発明の実施例６について説明する。この実施例６は上述した実施例１において、加圧ローラ２８側にモータ４７を設けて、ヒートローラ２７を従動回転し、更にヒートローラ２７にモータ４７の駆動を補助的に与えるものである。この実施例６にあっては、前述の実施例５で説明した構成と同一構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７５】
実施例６は図１１及び図１２に示すように、定着装置４２６の加圧ローラ２８の軸部材２８ａ側にモータ４７を接続して、加圧ローラ２８を駆動する。ヒートローラ２７は加圧ローラ２８に従動回転される。更にモータ４７の駆動は、電磁クラッチ１４９を介して、ヒートローラ２７の軸部材２７ａに接続される。電磁クラッチ１４９は、通電によりクラッチが外れて、モータ４７の駆動を軸部材２７ａに伝達する。これによりモータ４７は、リンク機構（図示せず）を介して、ヒートローラ２７を加圧ローラ２８と従動方向に等速回転する。この後、所定時間を経過して、電磁クラッチ１４９への通電を切断すると、ヒートローラ２７へのモータ４７の駆動の伝達が停止される。
【００７６】
次にヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間の加圧力の変動制御を示す図１２のフローチャートを参照して、作用について図述べる。画像形成装置１の電源ＯＮによるこのウォームアップ開始時、ソレノイド４１はＯＦＦされていて、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８間の加圧力は０となっている。ウォームアップの開始により、制御装置４８は、モータ４７を駆動すると共に電磁クラッチ１４９を通電し、更に誘導加熱コイル３３ａに駆動電流を供給する（ステップ５５０）。
【００７７】
これにより、モータ４７により加圧ローラ２８及びヒートローラ２７が夫々回転される。ヒートローラ２７は、電磁クラッチ１４９のＯＮにより、モータ４７の駆動を伝達されて、加圧ローラ２８との従動方向に、加圧ローラ２８と等速で回転される。
【００７８】
ウォームアップ開始時、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとの間には、約０．５ｍｍの空間が形成されている。この後、誘導加熱装置３３による金属導電層２７ｃの加熱が進むと、熱膨張により、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂの空間は、発泡ゴム層２７ｂに埋められて、発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着される。
【００７９】
ステップ５５１で、ヒートローラ２７の温度がウォームアップ完了温度である１７０℃に到達したのを検知すると、赤外線温度センサ３６からの検知結果により、制御装置４８は、誘導加熱装置３３による金属導電層２７ｃの加熱を停止する（ステップ５５２）。ウォームアップ開始からヒートローラ２７表面が１７０℃に到達するウォームアップ完了までは約３０ｓｅｃとされる。更にヒートローラ２７表面が１７０℃に到達後、発泡ゴム層２７ｂが所定の膨張になるまで、例えば約６０ｓｅｃ待った後（ステップ５５３）、ソレノイド４１をＯＮすると共に、電磁クラッチ１４９をＯＦＦする（ステップ５５４）。
【００８０】
これにより押し上げカム４２のカム部４２ａは、加圧ローラ２８の軸部材２８ａを矢印ｕ方向に押し上げ、加圧ローラ２８とヒートローラ２７間の加圧力は４０ｋｇとされ、ヒートローラ２７は、加圧ローラ２８に従動回転される。この時発泡ゴム層２７ｂは十分に熱膨張していて、両側部分１２７ｂと中央部分２２７ｂとでは外径差が無い。すなわち、発泡ゴム層２７ｂが十分に熱膨張されていて、ヒートローラ２７の長手方向全長において発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとが密着される。従って加圧ローラ２８の加圧力は、ヒートローラ２７の全長にわたり、十分伝達可能とされる。
【００８１】
即ちニップ３０に生じる加圧力は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡り均等になる。又、ヒートローラ２７は、電磁クラッチ１４９を介して、モータ４７により補助的に駆動されなくても、加圧ローラ２８との接触により良好な従動回転を得られる。
【００８２】
ヒートローラ２７がウォームアップ完了温度に達した後は、赤外線温度センサ３６及びサーミスタ３２の検知結果に従い、１６０±１０℃のレディ温度を保持する。即ち、レディ状態においては、加圧ローラ２８を４０ｋｇの加圧力でヒートローラ２７に圧接した状態で、制御装置４８は誘導加熱装置３３及びモータ４７をＯＮ／ＯＦＦ制御して、ヒートローラ２７を１６０±１０℃に保持する。この後、画像形成プロセスを実施する（ステップ５５５）。電源をＯＦＦすると、ソレノイド４１がＯＦＦされて、押し上げカム４２は、矢印ｔ方向と逆方向にスライドする（ステップ５５６）。これにより加圧ローラ２８は、加圧解除スプリング４３のスプリング力により、矢印ｕ方向と逆方向に引かれ、ヒートローラ２７と加圧ローラ２８間の加圧力は０ｋｇに戻される。
【００８３】
このようにすれば、ウォームアップの開始当初には、電磁クラッチ１４９をＯＮして、ヒートローラ２７を、モータ４７の駆動により回転する。他方、ヒートローラ２７のウォームアップを完了し、発泡ゴム層２７ｂが十分に熱膨張された後は、電磁クラッチをＯＦＦして、モータ４７によるヒートローラ２７の補助的な駆動を停止する。
【００８４】
これにより、ウォームアップ時の、ヒートローラ２７の中央部分２２７ｂにて、発泡ゴム層２７ｂと金属導電層２７ｃとの間に空間が形成されている状態においても、ヒートローラ２７を、加圧ローラ２８に接触した状態で、加圧ローラ２８と等速で回転できる。またウォームアップを完了した後には、ヒートローラ２を加圧ローラ２８に加圧接触して従動回転することにより、ヒートローラ２７及び加圧ローラ２８間で回転ズレを生じることが無く、定着不良を防止可能となる。
【００８５】
この実施例によれば実施例１と同様、定着時、ニップ３０は、ヒートローラ２７の長手方向全長に渡りほぼ均等な加圧力を得られ、走査方向全長に渡り、良好な定着画像を得られる。
【００８６】
更にこの実施例によれば、ヒートローラ２７の発泡ゴム層２７ｂが十分に熱膨張され、加圧ローラ２８との接触によるヒートローラ２７の従動速度が安定するまでは、モータ４７によりヒートローラ２７を補助的に駆動している。これによりヒートローラ２７は、常に安定した回転速度を得ることが可能となり、発泡ゴム層２７ｂの両側部分１２７ｂに掛かる負荷を軽減できる。これによりヒートローラが早期に破損されるのを防止して、長寿命化を得ることが出来る。
【００８７】
尚この発明は、上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変更可能であり、弾性体層の材質や構造あるいは形状等限定されず、例えば弾性体層と誘導加熱部材間の空間は弾性体層の熱膨張を吸収可能であればその空間の大きさ等限定されない。又弾性部材の弾性係数等も任意である。更に加熱回転部材と加圧部材との間にニップを形成して、定着に必要な加圧力を得られれば、加熱回転部材あるいは加圧部材のいずれから、圧力を付与しても良い
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施例１の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１の定着装置をヒートローラの軸と直交する方向から見た概略配置図である。
【図３】本発明の実施例１のヒートローラを示す概略斜視図である。
【図４Ａ】本発明の実施例１のヒートローラを、軸と直交する方向から見た概略断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例１の定着装置の制御系を示す概略ブロック図である。
【図５Ａ】本発明の実施例２の定着装置を示す概略説明図である。
【図５Ｂ】本発明の実施例２の定着装置の制御系を示す概略ブロック図である。
【図５Ｃ】本発明の実施例２の定着装置の加圧力の変動制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例３の定着装置の加圧力の変動制御を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例３の定着装置をヒートローラの軸と直交する方向から見た概略配置図である。
【図８Ａ】本発明の実施例４の定着装置の制御系を示す概略ブロック図である。
【図８Ｂ】本発明の実施例４の定着装置の加圧力の変動制御を示すフローチャートである。
【図８Ｃ】本発明の実施例４の他の変形例の定着装置を示す概略説明図である。
【図９】発明の実施例５の定着装置をヒートローラの軸と直交する方向から見た概略配置図である。
【図１０Ａ】発明の実施例５の定着装置を示す概略説明図である。
【図１０Ｂ】発明の実施例５の定着装置の加圧力の変動制御を示すフローチャートである。
【図１１】発明の実施例６の定着装置を示す概略説明図である。
【図１２】発明の実施例６の定着装置の加圧力の変動制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１…画像形成装置
２…画像形成部
３…カセット機構
４…自動原稿送り装置
６…スキャナ部
７…搬送路
２６…定着装置
２７…ヒートローラ
２７ａ…芯部材
２７ｂ…発泡ゴム層
２７ｃ…金属導電層
２７ｄ…シリコンゴム層
２７ｅ…離型層
２８…加圧ローラ
２９…空気抜き
３３…誘導加熱装置
２７ｅ…離型層
２８…加圧ローラ
２９…空気抜き
３３…誘導加熱装置
４１…ソレノイド
４２…押し上げカム
４２ａ…カム部
４３…加圧解除スプリング
４７…モータ
４８…制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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