(57)【要約】【課題】外部加熱ベルト手段により定着ローラ表層を加熱する定着装置では、外部加熱ベルトが定着ローラから退避している場合において、外部加熱ベルトに張力を付与することで、外部加熱ベルトと支持ローラとの密着性を向上し、外部加熱ベルトの表面の温度ムラを防止していた。しかしながら、外部加熱ベルトが定着ローラに当接し回転する際に、外部加熱ベルトに付与した張力が負荷となり、外部加熱ベルトの寿命が短くなる問題があった。【解決手段】外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１から退避している場合において、外部加熱ベルトに張力を付与することで、外部加熱ベルト１０５と支持ローラ１０３・１０４との密着性を向上し、温度ムラを解消する。また、外部加熱ベルトが定着ローラに当接して駆動する際には、外部加熱ベルトに付与する張力を軽減し、外部加熱ベルトの回転時の負荷を軽減する。【選択図】図１
2013109057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を担持した記録材に接して前記画像を加熱する回転可能な画像加熱部材と、ベルト加熱部材を兼ねる複数の支持部材に懸架されていて前記画像加熱部材の表面に接触して回転し前記画像加熱部材を外部より加熱する無端状のベルトを有する外部加熱部材と、を有する画像加熱装置であって、
前記外部加熱部材は、前記ベルトを前記画像加熱部材に対して加圧して接触させている当接ポジションと前記ベルトを前記画像加熱部材から非接触に離間させている退避ポジションとに位置切換えが可能であり、
前記外部加熱部材が前記当接ポジションに位置切換えされているときと前記退避ポジションに位置切換えされているときとで位置切換えに連動して前記ベルトに作用させる張り力を違わせるベルト張り力可変手段を有し、前記外部加熱部材が前記当接ポジションに位置切換えされているときにおけるベルト張り力は前記外部加熱部材が前記退避ポジションに位置切換えされているときにおけるベルト張り力よりも小さいことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記ベルト張り力可変手段は、前記ベルトの外面に当接する当接部材と、前記当接部材を前記ベルトに加圧付勢して前記ベルトに張りを与える付勢部材と、を有し、前記付勢部材による前記当接部材の前記ベルトに対する加圧付勢力を前記外部加熱部材が前記当接ポジションに位置切換えされているときと前記退避ポジションに位置切換えされているときとで違わせることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記当接部材は回転可能なローラであることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記ローラは多孔質のソフトローラであることを特徴とする請求項３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記ベルト張り力可変手段は、前記複数の支持部材のうちの１つの支持部材を前記ベルトに張りを与える方向に移動可能な支持部材とし、前記移動可能な支持部材を前記ベルトに張りを与える方向に移動付勢する付勢部材を有し、前記付勢部材による前記移動可能な支持部材の移動付勢力を前記外部加熱部材が前記当接ポジションに位置切換えされているときと前記退避ポジションに位置切換えされているときとで違わせることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などの複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に装着される定着装置として用いて好適な画像加熱装置に関する。より詳しくは、記録材上の画像を加熱する画像加熱回転体を加熱する外部加熱ベルトを有する画像加熱装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、記録材上に形成された未定着画像を固着画像として加熱定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
近年、複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置に対して、高速化、高画質化、カラー化、省エネルギー化等が要求されている。また、厚紙やラフ紙、エンボス紙、コート紙等の様々な記録材に対応できるマルチメディア対応性、及び高い生産性（単位時間当たりのプリント枚数）も要求されている。
【０００４】
電子写真方式を適用した画像形成装置において、特に秤量の大きい記録材での生産性を上げるためには、定着装置の加熱性能を向上させる必要がある。しかし、秤量が大きい記録材（厚紙）の定着に要する熱量は、秤量が小さい記録材（薄紙）に比べて大幅に多い。そのため、定着時に画像加熱回転体としての定着ローラの熱量が多く奪われてその表面温度が低下し、定着不良が生じる。よって、厚紙を定着する際には、定着性（トナーと記録材との接着力）を確保するために、記録材が定着装置を通過する速度を低くして定着処理を行っているのが現状である。
【０００５】
このような定着ローラの表面温度低下は、定着ローラが金属製のパイプ状の芯金上にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性弾性層を形成した構造である場合、この芯金や弾性層の熱伝導率が低いことが原因の一つである。つまり、定着ローラの芯金内に設けられた発熱体（一例として、ハロゲンヒータ）の熱が、この芯金や弾性層に遮られて、定着ローラ表面に伝わりににくくなるのである。
【０００６】
なお、定着ローラとしてこのような弾性層を設けない構造もあり、この場合、弾性層が無い分表面温度低下は小さいが、芯金の厚みが大きくなるほど熱を遮るので、同様に表面温度低下が発生する。又、この弾性層が無い場合には、凹凸の大きい記録材において、凹部のトナーと定着ローラが接触しにくく、凹部のトナーが定着不良となってしまう。又、特にカラー画像においては、画像の表面を均一に溶融することができないので、定着ムラ、光沢ムラ及び色ムラが発生して、画像品質が低下してしまう問題が発生する。従って、様々な記録材への対応性、画像品質からこのような弾性層を設けることが好適である。
【０００７】
一方、定着ローラの表面温度低下を防止するため、定格電力の大きな発熱体を設けて定着ローラを急激に加熱すると、芯金の温度が急激に上昇し、芯金と弾性層との接着層が熱劣化により破壊される。その結果、弾性層が芯金から剥離してしまうという問題や、弾性層が熱によって軟化劣化又は硬化劣化して破壊される問題が生ずる。
【０００８】
そこで、記録材が定着装置を通過する際の速度を遅くすることなく定着する技術として、定着ローラの表面に外部加熱装置を当接させ、定着ローラを外部から加熱する外部加熱構成が知られている。
【０００９】
特許文献１には、無端状ベルト状の外部加熱ベルトを用いた構成（外部加熱ベルト構成）が開示されている。これによれば、内部に発熱体としてハロゲンランプを備えた複数の支持ローラに外部加熱ベルトを懸架し、発熱体であるハロゲンランプの熱が支持ローラを介して、外部加熱ベルト、定着ローラ表面の順に伝わり、定着ローラ表面温度の低下を防止する。
【００１０】
外部加熱ベルト構成を用いた場合、外部加熱ベルトと支持ローラとの密着性が良くないと、外部加熱ベルトの表面を加熱するのに時間がかかり、電力の消費が多くなる問題がある。この解決方法として、外部加熱ベルトを懸架する支持ローラの間で外部加熱ベルトを外周側より押圧することで外部加熱ベルトに張りを付与し、外部加熱ベルトと支持ローラの密着性を向上する方法がある。外部加熱ベルトと支持ローラとの密着性を向上することで、外部加熱ベルトの表面を効率良く加熱することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１９８６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
外部加熱ベルト構成を用いて、定着ローラを効率良く加熱するためには、熱伝導率の高いニッケルやステンレスのような金属のベルトを用いる必要がある。しかしながら、成形されたベルトの内面の表面性は均一でなく、真直度や真円度にばらつきがある。また、外部加熱ベルトを懸架する支持ローラにも同様に、外周の円筒度や真直度にばらつきがある。そのために、加熱源を有する支持ローラとベルトとの密着性が低下する。このように、外部加熱ベルトと支持ローラの密着性が損なわれることで、外部加熱ベルト表面において温度ムラ等の発生してしまう。
【００１３】
金属製の外部加熱ベルトと支持ローラとの密着性を上げるためには、外部加熱ベルトに十分な張力を付与する必要がある。そのためには、例えば、外部加熱ベルトを懸架する支持ローラの間で外部加熱ベルトを押圧する押圧部材の外部加熱ベルトへの押圧力を大きくする必要がある。
【００１４】
外部加熱ベルトへ付与する張力を大きくした場合、スタンバイ時に外部加熱ベルトが定着ローラから退避しているポジションから、通紙時の外部加熱ベルトが定着ローラに当接するポジションへ移行した際に次ぎのような問題がある。
【００１５】
即ち、外部加熱ベルトの張りが強くなっているため、外部加熱ベルトと定着ローラとの間に十分なニップ幅を形成するためには、外部加熱ベルト構成のユニット自体への加圧力を大きくして、定着ローラに外部加熱をならわせる必要がある。この場合、ベルトにかかる応力が大きくなり、定着ローラを駆動した際に外部加熱ベルトに割れ等の破壊が生じる弊害ある。
【００１６】
また、外部加熱ベルトが定着ローラに当接して回転している際には、定着ローラと支持ローラの間に形成されたニップにおいて外部加熱ベルトが挟持されることで熱を供給されると伴に、支持ローラが回転する。支持ローラが回転することで、支持ローラ及び外部加熱ベルトの表面形状におけるばらつきの影響が緩和されるため、外部加熱ベルトに付与する張力を大きくすることなく、外部加熱ベルト表面の温度ムラを解消することが可能である。
【００１７】
本発明は上記の従来技術に鑑みて提案されたものであり、外部加熱ベルトの支持ローラ（支持部材）に対する密着性の向上と、外部加熱ベルトの長寿命化の両立を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、画像を担持した記録材に接して前記画像を加熱する回転可能な画像加熱部材と、ベルト加熱部材を兼ねる複数の支持部材に懸架されていて前記画像加熱部材の表面に接触して回転し前記画像加熱部材を外部より加熱する無端状のベルトを有する外部加熱部材と、を有する画像加熱装置であって、前記外部加熱部材は、前記ベルトを前記画像加熱部材に対して加圧して接触させている当接ポジションと前記ベルトを前記画像加熱部材から非接触に離間させている退避ポジションとに位置切換えが可能であり、前記外部加熱部材が前記当接ポジションに位置切換えされているときと前記退避ポジションに位置切換えされているときとで位置切換えに連動して前記ベルトに作用させる張り力を違わせるベルト張り力可変手段を有し、前記外部加熱部材が前記当接ポジションに位置切換えされているときにおけるベルト張り力は前記外部加熱部材が前記退避ポジションに位置切換えされているときにおけるベルト張り力よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、外部加熱部材が画像加熱部材から退避している場合において、ベルトに対して比較的大きい張力を付与することで、ベルトと支持部材との密着性を向上し、ベルトの温度ムラを解消する。また、ベルトが画像加熱部材に当接して駆動する際には、ベルトに付与する張力を軽減しベルトの回転時の負荷を軽減する。これにより、ベルトの支持部材に対する密着性の向上と、ベルトの長寿命化の両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る定着装置であって、外部加熱ベルトユニットが当接ポジションに位置切換えされている状態時の要部の横断右側面模式図である。
【図２】画像形成装置の一例の概略構成図である。
【図３】当接ポジションに位置切換えされている状態時の外部加熱ベルトユニットの左側面図である。
【図４】外部加熱ベルトユニットが退避ポジションに位置切換えされている状態時の定着装置の要部の横断右側面模式図である。
【図５】退避ポジションに位置切換えされている状態時の外部加熱ベルトユニットの左側面図である。
【図６】外部加熱ベルトユニットの分解斜視図である。
【図７】定着装置の制御系統のブロック図である。
【図８】ベルト表面の長手方向における温度を表すグラフである。
【図９】実施例１の効果を表す表である。
【図１０】実施例２に係る定着装置であって、外部加熱ベルトユニットが当接ポジションに位置切換えされている状態時の要部の左側面模式図である。
【図１１】外部加熱ベルトユニットが退避ポジションに位置切換えされている状態時の要部の左側面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。なおこれらの実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００２２】
［実施例１］
（１）画像形成装置例
図２は本発明に関わる画像加熱装置を定着装置９として備える画像形成装置５０の一例の概略構成図である。この装置５０は中間転写方式でインライン方式の電子写真カラーレーザビームプリンタである。パソコン等のホスト装置７０から制御回路部（制御手段）６０に入力する画像信号に基づいて記録材Ｐにフルカラー画像を形成することができる。
【００２３】
装置５０内には第１乃至第４の４つの画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄが併設され、並行処理により各々異なった色のトナー像を電子写真プロセスにより形成する。画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄは、それぞれ、専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄを具備し、各ドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ上にそれぞれ異なる色のトナー像を形成する。
【００２４】
各ドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄに隣接して中間転写体としての循環移動する中間転写ベルト１３０が設置され、ドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ上に形成された各色のトナー像がベルト１３０上に順次に重ね合わされて１次転写される。そして、そのベルト上のトナー像が２次転写ローラ１１で記録材Ｐ上に２次転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置９において加熱及び加圧によりトナー像の定着を受けて、記録画像形成物として装置外のトレイ６に排出される。
【００２５】
ドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ、現像器１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ、１次転写帯電器２４ａ・２４ｂ・２４ｃ・２４ｄ及びクリーナ４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄが設けられている。装置内の上方部にはレーザスキャナ５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄが設置されている。
【００２６】
ドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄはそれぞれ矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動されて、帯電器２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄにより一様に帯電処理される。レーザスキャナ５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄは、光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラーを回転して走査する。その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズによりドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄの母線上に集光して露光Ｌａ・Ｌｂ・Ｌｃ・Ｌｄする。これにより、ドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。
【００２７】
本実施例において、現像器１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄは、それぞれドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、イエロートナー画像及びブラックトナー画像として可視化する。
【００２８】
ベルト１３０は矢示の時計方向にドラム３と同じ周速度をもって回転駆動されている。ドラム３ａ上に形成担持された第１色のイエロートナー画像は、ドラム３ａとベルト１３０との当接部（１次転写ニップ部）を通過する。その通過過程で、１次転写帯電器２４ａからベルト１３０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、ベルト１３０の外周面に１次転写されていく。
【００２９】
以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次にベルト１３０上に重畳転写され、装置５０に入力したカラー画像情報に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【００３０】
１次転写が終了したドラム３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。ベルト１３０上に残留したトナー及びその他の異物は、ウエブクリーナ１９のクリーニングウエブ（不織布）をベルト１３０の表面に当接して、拭い取るようにしている。
【００３１】
２次転写ローラ１１は、ベルト１３０を懸回張設させた３本のローラ１３・１４・１５のうちのローラ１４に対してベルト１３０を挟ませて圧接させることで、ベルト１３０との間に２次転写ニップ部を形成している。ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所定の２次転写バイアスが印加されている。
【００３２】
ベルト１３０上に重畳転写された合成カラートナー画像の記録材Ｐへの転写は２次転写ニップ部でなされる。即ち、記録材Ｐが給紙カセット１０からレジストローラ１２、転写前ガイドを含むシートパスを通過して２次転写ニップ部に対して所定のタイミングで給送され、ニップ部で挟持搬送される。同時にローラ１１に所定の２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。この２次転写バイアスによりベルト１３０から記録材Ｐへ合成カラートナー画像が転写される。
【００３３】
ニップ部を通ってトナー画像の転写を受けた記録材Ｐはベルト１３０から分離されて定着装置９へ導入され、熱と圧力を受けて未定着画像が固着像として定着される。片面コピーモードの場合は、定着装置９を出た記録材Ｐはフラッパ１６の上側のシートパスを通って装置外の排紙トレイ６に排出される。
【００３４】
両面コピーモードが選択されている場合には、定着装置９を出た第１面側画像形成済みの記録材Ｐがフラッパ１６により再循環搬送機構側のシートパス１７側に導入される。さらにスイッチバックシートパス１８内に入り、次いで該シートパス１８から引き出し搬送されて再搬送シートパス２０に誘導される。そして、該シートパス２０からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して２次転写ニップ部に表裏反転状態で所定のタイミングで再導入される。
【００３５】
これにより、記録材Ｐの第２面側に対して、ベルト１３０上のトナー画像の２次転写がなされる。２次転写ニップ部にて第２面に対するトナー画像の２次転写を受けた記録材Ｐはベルト１３０から分離されて定着装置９へ再導入され、トナー画像の定着処理を受けて両面コピーとして装置外の排紙トレイ６に排出される。
【００３６】
モノクロなどモノカラーモードは指定された色の画像形成部が画像形成動作することでなされる。他の画像形成部はドラムの回転はなされるが画像形成動作はなされない。
【００３７】
（２）定着装置９
以下の説明において、定着装置９またはこれを構成している部材の長手方向とは、回転体の軸線方向（スラスト方向）、又は記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向又はその方向に並行な方向である。また、短手方向とは記録材搬送方向に並行な方向である。また、定着装置９に関して、正面（前側）とは装置を記録材導入側からみた面（またはその側）、左右とは装置を正面から見て左または右、上下とは重力方向において上または下である。
【００３８】
図１は外部加熱部材としての外部加熱ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置切換えされている状態時の定着装置９の要部の横断右側面模式図である。図３は当接ポジションＡに位置切換えされている状態時の同ユニット１２８の左側面図である。図４は同ユニット１２８が退避ポジションＢに位置切換えされている状態時の定着装置９の要部の横断右側面模式図である。図５は退避ポジションＢに位置切換えされている状態時の外部同ユニット１２８の左側面図である。図６は同ユニット１２８の分解斜視図である。図７は定着装置９の制御系統のブロック図である。
【００３９】
定着装置９は、画像Ｋを担持した記録材Ｐに接して画像Ｋを加熱する回転可能な画像加熱部材（画像加熱回転体）としての定着ローラ１０１を有する。また、定着ローラ１０１と定着ニップ部Ｎ１を形成する加圧部材としての加圧ローラ１０２を有する。また、定着ローラ１０１を外部より加熱する外部加熱部材としての外部加熱ベルトユニット１２８を有する。そして、未定着トナー画像Ｋを担持した記録材Ｐを定着ニップ部Ｎで挟持搬送して加熱する。なお、本実施例おいて、定着装置９に対する大小各種幅サイズの記録材の導入は記録材幅中心を基線とする中央基準搬送でなされる。
【００４０】
１）定着ローラ１０１
定着ローラ１０１は定着装置枠体（装置シャーシー：不図示）の左右の側板間に左右の軸部がそれぞれ軸受部材を介して回転可能に支持されて配設されている。
【００４１】
本実施例において、定着ローラ１０１は、外径７４ｍｍ、厚み６ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状金属製（本実施例では、アルミニウム製）の芯金１０１ａを備える。この芯金の外周面には、耐熱性の弾性層１０１ｂとして、シリコンーンゴム（本実施例では、ＪＩＳ−Ａ硬度２０度）の層が３ｍｍの厚さで形成されている。また、この弾性層の外周面には、トナーとの離型性向上のために、耐熱性の離型層１０１ｃとしてフッ素系樹脂（本実施例では、ＰＦＡチューブ）の層が１００μｍの厚さで形成されている。
【００４２】
定着ローラ１０１は制御回路部６０（図７）で制御される駆動源Ｍ１から駆動力が伝達されて図１において矢印Ｒ１０１の時計方向に所定の周速度、例えば５００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。定着ローラ１０１の芯金１０１ａの内部には発熱体として、例えば定格電力１２００Ｗのハロゲンヒータ１０６が配置されている。ハロゲンヒータ１０６には制御回路部６０で制御される電源部Ｓ１０６から不図示の給電系統を介して電力が供給される。これにより、ヒータ１０６が発熱して定着ローラ１０１が内部から加熱される。
【００４３】
定着ローラ１０１の長手方向中央部の外面には温度検知手段としてのサーミスタ１２１が弾性支持部材（不図示）により弾性的に接触されている。このサーミスタ１２１により定着ローラ１０１の表面温度が検知され、その検知温度情報が制御回路部６０にフィードバックされる。
【００４４】
制御回路部６０はサーミスタ１２１から入力する検知温度（検知される温度に関する情報）が所定の目標温度（所定の温度に対応する情報）に維持されるように電源部Ｓ１０６からヒータ１０６に対する供給電力を制御している。即ち、ヒータ１０６をＯＮ／ＯＦＦすることで、定着ローラ１０１の表面温度が所定の目標温度、例えば画像加熱時温度として２００℃に温調制御される。
【００４５】
２）加圧ローラ１０２
加圧ローラ１０２は定着ローラ１０１の下側において定着ローラ１０１に並行に配列されており、定着装置枠体の左右の側板間に左右の軸部がそれぞれ軸受部材を介して回転可能に支持されて配設されている。
【００４６】
本実施例において、加圧ローラ１０２は、外径５４ｍｍ、厚み５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状金属製（本実施例では、アルミニウム製）の芯金１０２ａを備える。この芯金の外周面には、耐熱性の弾性層１０１ｂとして、シリコンーンゴム（本実施例では、ＪＩＳ−Ａ硬度１５度）の層が３ｍｍの厚さで形成されている。また、この弾性層の外周面には、トナーとの離型性向上のために、耐熱性の離型層１０１ｃとしてフッ素系樹脂（本実施例では、ＰＦＡチューブ）の層が１００μｍの厚さで形成されている。
【００４７】
加圧ローラ１０２の左右の軸受部材はそれぞれ本体側板に対して上下方向にスライド移動可能であり、加圧手段（不図示）により上方に押し上げ付勢されている。これにより、加圧ローラ１０２の上面が定着ローラ１０１の下面に所定の押圧力で押し当ることで、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との間に記録材搬送方向ａにおいて所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。加圧ローラ１０２は定着ローラ１０１の回転に伴って矢印の反時計方向Ｒ１０２に定着ローラ１０１の周速度と同じ周速度で従動回転する。
【００４８】
加圧ローラ１０２の芯金１０２ａの内部には発熱体として、例えば定格電力３００Ｗのハロゲンヒータ１０７が配置されている。ハロゲンヒータ１０７には制御回路部６０で制御される電源部Ｓ１０７から不図示の給電系統を介して電力が供給される。これにより、ヒータ１０７が発熱して加圧ローラ１０２が内部から加熱される。
【００４９】
加圧ローラ１０２の長手方向中央部の外面には温度検知手段としてのサーミスタ１２２が弾性支持部材（不図示）により弾性的に接触されている。このサーミスタ１２２により加圧ローラ１０２の表面温度が検知され、その検知温度情報が制御回路部６０にフィードバックされる。
【００５０】
制御回路部６０はサーミスタ１２２から入力する検知温度が所定の目標温度に維持されるように電源部Ｓ１０７からヒータ１０７に対する供給電力を制御している。即ち、ヒータ１０７をＯＮ／ＯＦＦすることで、加圧ローラ１０１の表面温度が所定の目標温度、例えば画像加熱時温度として１３０℃に温調制御される。
【００５１】
３）外部加熱ベルトユニット１２８
外部加熱ベルトユニット（以下、ベルトユニットと記る）１２８は定着ローラ１０１の上面側に配設されており、定着ローラ１０１を外側より加熱する外部加熱部材である。ベルトユニット１２８は、定着ローラ１０１に接触して回転し定着ローラ１０１を外部より加熱する可撓性を有する無端状のベルト（エンドレスベルト）１０５を有する。ベルト１０５は、ベルト加熱部材を兼ねる複数の支持部材としての間隔をあけて配列された並行２本の第１支持ローラ１０３と第２支持ローラ１０４との間に懸架されている。
【００５２】
本実施例において、ベルト１０５は、外径６０ｍｍ、厚み５０μｍ、長さ３５０ｍｍの金属製（ステンレスやニッケル等）の基材層を有する。そして、その基材層の外周面は、トナーとの付着を防止するために、耐熱性の摺動層としてフッ素系樹脂（本実施例では、ＰＦＡチューブ）が２０μｍの厚さで被覆されている。
【００５３】
第１及び第２支持ローラ１０３・１０４は所定の間隔をあけて配列された並行ローラであり、それぞれ、外径３０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状金属製（本実施例では、アルミニウム製）の芯金を備える。第１及び第２支持ローラ１０３・１０４は、それぞれ、左右側の軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ間に左右の軸部１０３ａＬ・１０３ａＲ，１０４ａＬ・１０４ａＲが回転可能に支持させて配設されている。
【００５４】
軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒは第１及び第２支持ローラ１０３・１０４を両端部において回転自在に支持し一定の軸間距離を維持している。本実施例では、同じ軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒが複数の支持ローラ１０３・１０４を支持している。第２支持ローラ１０４は定着ローラ１０１の回転方向において第１支持ローラ１０３よりも上流側に位置している。
【００５５】
第１及び第２の支持ローラ１０３・１０４の芯金の内部には、それぞれ、発熱体として例えば定格電力１０００Ｗのハロゲンヒータ１１４・１１５が配置されている。ハロゲンヒータ１１４・１１５は第１及び第２の支持ローラ１０３・１０４を加熱するように配光されている。ハロゲンヒータ１１４・１１５には制御回路部６０で制御される電源部Ｓ１１４・Ｓ１１５から不図示の給電系統を介して電力が供給される。これにより、ヒータ１１４・１１５が発熱して第１及び第２の支持ローラ１０３・１０４がそれぞれ内部から加熱される。
【００５６】
第１及び第２支持ローラ１０３・１０４に懸架されているベルト１０５はヒータ１１４・１１５により加熱される第１及び第２支持ローラ１０３・１０４の熱により加熱される。第１及び第２支持ローラ１０３・１０４のベルト懸回部において、ベルト１０５の長手方向中央部の外面にはそれぞれ温度検知手段としてのサーミスタ１２３・１２４が弾性支持部材（不図示）により弾性的に接触されている。これらのサーミスタ１２３・１２４によりベルト１０５の表面温度が検知され、その検知温度情報が制御回路部６０にフィードバックされる。
【００５７】
制御回路部６０はサーミスタ１２３・１２４から入力する検知温度が所定の目標温度に維持されるように電源部Ｓ１２３・Ｓ１２４から１１４・１１５に対する供給電力を制御している。即ち、ヒータ１１４・１１５をＯＮ／ＯＦＦすることで、ベルト１０５の表面温度が所定の目標温度、例えば２２０℃で制御される。
【００５８】
ベルト１０５の目標温度を定着ローラ１０１の目標温度２００℃よりも高く設定しているのは次の理由による。ローラ１０１の外部加熱部材であるベルト１０５の温度がローラ１０１の温度よりも高温に保たれていた方が、ローラ１０１の表面温度の記録材による降下に対してレスポンス（熱の感応精度）良く、ベルト１０５からローラ１０１に熱が供給されるためである。
【００５９】
左右側の軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒは矩形板状の加圧アーム１２７の左右側の端面に対して回動軸１３６Ｌ・１３６Ｒと嵌合穴２０６ａＬ・２０６ａＲを介して保持されている。左右側の軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒは加圧アーム１２７の左右両側においてそれぞれ回動軸１３６Ｌ・１３６Ｒを中心に独立して回動可能とされている。即ち、加圧アーム１２７はその下面側に第１及び第２支持ローラ１０３・１０４を左右側の揺動可能な軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒを介して回転可能に保持している。
【００６０】
また、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４との間においてこの両ローラに懸架されたベルト１０５の上方側のベルト部分の外面に接触してベルト表面をクリーニングするクリーニングローラ１０８が配設されている。ローラ１０８は芯金の外周表面にスポンジ等の多孔質の材料の層を有している。即ち、ローラ１０８は多孔質のソフトローラである。ローラ１０８は左右側の軸部１０８ａＬ・１０８Ｒがそれぞれ左右の軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒに設けられた上下方向に長い軸受穴２０６ｂＬ・２０６ｂＲに挿入されて回転可能に支持されると共に上下方向に移動する自由度がある。
【００６１】
加圧アーム１２７はその前側の左右部に回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒを有する。その回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒがそれぞれ定着装置枠体の左右の側板に回動可能に保持されている。これにより、加圧アーム１２７は回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒを中心に上下方向に回動可能である。
【００６２】
加圧アーム１２７の後側の下方には定着装置枠体の左右の側板間にカム軸１３０が回転可能に支持されて配設されている。このカム軸１３０には左右側に一対の偏心加圧カム１２９Ｌ・１２９Ｒが固定して配設されている。その左右一対のカム１２９Ｌ・１２９Ｒは同形状で同位相である。また、加圧アーム１２７の後側の上方には定着装置枠体側の左右の不動のバネ受座９１Ｌ・９１Ｒと加圧アーム１２７の上面との間に左右一対の加圧バネ（加圧手段、付勢部材）１３１Ｌ・１３１Ｒが圧縮されて配設されている。これにより加圧アーム１２７は回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒを中心に常に下方に回動付勢されている。
【００６３】
左右の軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒは、それぞれ、加圧アーム１２７との間に掛け渡した引張バネ１２８Ｌ・１２８Ｒの引っ張り力により図３・図４において軸１３６Ｌ・１３６Ｒを中心に反時計方向に回動付勢されている。１３６ｂＬ・１３６ｂＲと２０６ｃＬ・２０６ｃＲは加圧アーム１２７側と軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ側とに設けたバネ掛け用のピンと穴である。
【００６４】
クリーニングローラ１０８の左右側の軸部１０８ａＬ・１０８Ｒはそれぞれ左右の軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒの軸受穴２０６ｂＬ・２０６ｂＲから外側に突出している。その各突出軸部に対してそれぞれバネ受け座１１１Ｌ・１１１Ｒを係合させる。そして、そのバネ受け座１１１Ｌ・１１１Ｒと定着装置枠体側の左右の不動のバネ受座９２Ｌ・９２Ｒとの間に左右一対の加圧バネ（加圧手段、付勢部材）１１０Ｌ・１１０Ｒが圧縮されて配設されている。
【００６５】
これにより、ローラ１０８は上下方向に長い軸受穴２０６ｂＬ・２０６ｂＲに沿って常に下方へ移動付勢されて、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４との間においてベルト１０５の上方側のベルト部分の外面に押し当って接触している。ローラ１０８はベルト１０５の外面に当接する当接部材であり、本実施例においては、ベルト１０５に対して加圧付勢されてベルト１０５に張りを与えるベルトテンションローラとしても機能している。
【００６６】
カム軸１３０は制御回路部６０で制御される第２駆動源Ｍ２によりカム１２９Ｌ・１２９Ｒの大隆起部が下向きとなっている図１・図３の第１回転角と、大隆起部が上向きとなっている図４・図５の第２回転角とに１８０°間欠回転制御される。カム軸１３０が第１回転角に転換されることで、ベルトユニット１２８は図１・図３の当接ポジションＡに位置切換えされる。また、カム軸１３０が第２回転角に転換されることで、ベルトユニット１２８は図４・図５の退避ポジションＢに位置切換えされる。
【００６７】
ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置切換えされている状態においては、カム１２９Ｌ・１２９Ｒは加圧アーム１２７に対して非接触に離間している。そのため、加圧アーム１２７は、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４がベルト１０５を介して定着ローラ１０１の上面に当接して受け止められるまで、回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒを中心にバネ１３１Ｌ・１３１Ｒのバネ力で押し下げ回動されている。この状態において、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４はベルト１０５を挟んで定着ローラ１０１の上面に対してバネ１３１Ｌ・１３１Ｒの加圧力にて所定の圧力で均等に押圧される。
【００６８】
ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置切換えされている状態において、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４に懸架されているベルト１０５の下行側部分が定着ローラ１０１に対して腹当てに接触する。これにより、ベルト１０５は定着ローラ１０５と定着ローラ回転方向において幅広の外部加熱ニップ部Ｎｅを形成している。
【００６９】
そして、ベルト１０５は外部加熱ニップ部Ｎｅにおける定着ローラ１０１との摩擦力により定着ローラ１０１の回転に伴って矢印の反時計方向に従動して回転する。また、第１支持ローラ１０３、第２支持ローラ１０４、クリーニングローラ１０８も、ベルト１０５の回転に従動して回転する。
【００７０】
また、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢに位置切換えされている状態においては、カム１２９Ｌ・１２９Ｒは加圧アーム１２７をバネ１３１Ｌ・１３１Ｒのバネ力に抗して回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒを中心に十分に押し上げ回動させた状態に保持している。この状態において、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４とベルト１０５は定着ローラ１０１に対して非接触に持ち上げられている。
【００７１】
４）定着動作
制御回路部６０は画像形成装置のスタンバイ時（画像形成開始信号の入力待ち状態時）においては画像形成部の動作を停止させている。定着装置９については、定着ローラ１０１の駆動を停止させている。従って加圧ローラ１０２の回転も停止している。ベルトユニット１２８は退避ポジションＢに位置切換えされている。ヒータ１０６・１０７・１１４・１１５に対する通電は、定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２、ベルト１０５の表面温度が所定のスタンバイ時温度或いは画像加熱時温度に維持されるように制御されている。
【００７２】
制御回路部６０に画像形成開始信号が入力すると、制御回路部６０は装置の画像形成前動作（前回転動作）を実行してから画像形成ジョブを実行する。定着装置９については、第１駆動源Ｍ１をＯＮにする。これにより定着ローラ１０１の駆動が開始され、加圧ローラ１０２が従動して回転する。第２駆動源Ｍ２を制御してベルトユニット１２８を当接ポジションＡに位置切換えする。定着ローラ１０１の回転に従動してベルト１０５が回転する。また、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４、クリーニングローラ１０８も、ベルト１０５の回転に従動して回転する。
【００７３】
ヒータ１０６・１０７・１１４・１１５に対する通電は、定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２、ベルト１０５の表面温度が所定の画像加熱時温度に維持されるように制御される。
【００７４】
上記の状態において、画像形成部側から未定着トナー画像Ｋを担持した記録材Ｐが定着装置９の定着ニップ部Ｎに導入される。記録材Ｐはニップ部Ｎを挟持搬送されることで熱と圧力を受けて未定着トナー画像Ｋが固着画像として定着される。所定の１枚あるいは連続複数枚の画像形成ジョブが終了したら画像形成装置は次の画像形成開始信号が入力するまでスタンバイモードにされる。
【００７５】
５）ベルト張り力可変手段
ベルト張り力可変手段は、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置切換えされているときと退避ポジションＢに位置切換えされているときとで位置切換えに連動してベルト１０５に作用させる張り力を違わせる手段機構である。そして、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置切換えされているときにおけるベルト張り力はベルトユニット１２８が退避ポジションＢに位置切換えされているときにおけるベルト張り力よりも小さくなるようにベルト張り力を可変する。
【００７６】
以下、本実施例におけるベルト張り力可変手段の構成について説明する。前述したように、本実施例においては、ベルト１０５の外面には当接部材としてのクリーニングローラ１０８が付勢部材としての加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒのバネ力（加圧付勢力）によって常に押し付けられている。即ち、ローラ１０８はベルト１０５に対して加圧付勢されてベルト１０５に張りを与えるテンションローラを兼ねている。
【００７７】
ベルトユニット１２８が当接ポジションＡ（図１・図３）から退避ポジションＢ（図４・図５）に移動する場合は、加圧カム１２９Ｌ・１２９Ｒの回転により大隆起部が下向きから上向きとなる。これにより、加圧アーム１２７がバネ受座９１Ｌ・９１Ｒとの間に加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒを押し縮めながら回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒを中心に定着ローラ１０１から離れる上方に移動する。
【００７８】
この加圧アーム１２７の動きに連動して、加圧アーム１２７に支持された、軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４、ベルト１０５、クリーニングローラ１０８のアセンブリも定着ローラ１０１から上方に持ち上げられて退避する。即ち、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４とベルト１０５が定着ローラ１０１に非接触に持ち上げられる。
【００７９】
また、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢに移動することで、クリーニングローラ１０８の軸１０８ａＬ・１０８ａＲとバネ受座９２Ｌ・９２Ｒとの距離ＬＢが、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置している場合の距離ＬＡよりも短くなる。これにより、軸１０８ａＬ・１０８ａＲとバネ受座９２Ｌ・９２Ｒとの間の加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒが、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置している場合よりも圧縮されることになる。
【００８０】
加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒが圧縮されることで、クリーニングローラ１０８にかかる加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒの加圧力が、例えば、距離ＬＡのときの１ｋｇｆから６ｋｇｆに大きくなり、それに伴って、ベルト１０５に加わる加圧力（張り力）も大きくなる。これにより、ベルトユニット１２８が定着ローラ１０１に対して退避ポジションＢにある場合に、ベルト１０５に十分な張りを付与し、ベルト加熱源である第１及び第２支持ローラ１０３・１０４との密着性を維持することができる。よって、ベルト１０５を効率良く加熱することが可能になり、ベルト１０５の表面が均一に加熱される。
【００８１】
また、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢにある場合に、加圧アーム１２７に支持された、軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ以下のアセンブリは自重によって回動軸１３６Ｌ・１３６Ｒを中心に図４において反時計周りに回転しようとする。
【００８２】
その回転を規制するために、本実施例においては、加圧アーム１２７の左右部にストッパー部材１４０Ｌ・１３９Ｒを設けている。このストッパー部材１３９Ｌ・１３９Ｒに対してそれぞれ左右の軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒを突き当たらせることで軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒのそれ以上の回転を阻止する。これと共に、軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒと加圧アーム１２７との間に引張バネ１３８Ｌ・１３８Ｒを設置して、軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒをストッパー部材１３９Ｌ・１３９Ｒに対して突き当らせる方向に回動付勢させている。
【００８３】
この構成により、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢにある場合に、ベルト１０５が定着ローラ１０１から最も離れた位置になるように、加圧アーム１２７に支持された軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ以下のアセンブリの姿勢を固定している。
【００８４】
次に、ベルトユニット１２８が定着ローラ１０１に対して退避ポジションＢから当接ポジションＡに移動する場合について説明する。この場合は、加圧カム１２９Ｌ・１２９Ｒの回転により大隆起部が上向きから下向きとなることにより、加圧アーム１２７が加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒの圧縮反力により回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒを中心に定着ローラ１０１に近づく下方に移動する。
【００８５】
この加圧アーム１２７の動きに連動して、加圧アーム１２７に支持された軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ以下のアセンブリも下降する。このアセンブリの下降により、ベルト１０５の下行側のベルト部分が定着ローラ１０１の上面に接触し、アセンブリの更なる下降により第１及び第２支持ローラ１０３・１０４がベルト１０５を介して定着ローラ１０１の上面に接触する。
【００８６】
この時点で加圧アーム１２７の下方への移動は止まるが、加圧カム１２９Ｌ・１２９Ｒは大隆起部が下向きになるまで回転して加圧アーム１２７に対して非接触となる。これにより、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４は加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒのバネ力で所定の押圧力をもって定着ローラ１０１に対してベルト１０５を挟んで押し付けられた状態になる。即ち、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４に張架されているベルト１０５の下行側部分が定着ローラ１０１に対して腹当てに接触して定着ローラ１０５に対して定着ローラ回転方向において幅広の外部加熱ニップ部Ｎｅを形成した状態になる。
【００８７】
また、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに移動することで、クリーニングローラ１０８の軸１０８ａＬ・１０８ａＲとバネ受座９２Ｌ・９２Ｒとの距離ＬＡが、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢに位置している場合の距離ＬＢよりも長くなる。これにより、軸１０８ａＬ・１０８ａＲとバネ受座９２Ｌ・９２Ｒとの間の加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒが、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢに位置している場合よりも伸びた状態になる。
【００８８】
このバネ１１０Ｌ・１１０Ｒの伸びにより、クリーニングローラ１０８にかかるバネ１１０Ｌ・１１０Ｒの加圧力が、例えば、距離ＬＢのときの６ｋｇｆから１ｋｇｆに小さくなり、それに伴って、ベルト１０５に加わる加圧力も小さくなる。ベルトユニット１２８は加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒによって例えば２０ｋｇｆで定着ローラ１０１に向かって加圧される。
【００８９】
これにより、ベルトユニット１２８が定着ローラ１０１に対して当接ポジションＡにある場合に、ベルト１０５に大きな負荷を与えることなくベルト１０５と定着ローラ１０１との外部加熱ニップ部Ｎｅのニップ幅を十分に確保することができる。これとともにベルト１０５を回転駆動させることが可能になる。
【００９０】
次に、本構成の効果について説明する。図８はベルトユニット１２８が定着ローラ１０１に対して退避ポジションＢにある場合のベルト１０５の第２支持ローラ１０４に接する部分における長手方向の温度の測定結果を示している。
【００９１】
実線はベルト１０５が無い状態で所定の位置の温度を測定した結果である。この場合は、第２支持ローラ１０４の表面の温度となる。一点鎖線はベルト１０５を第１及び第２支持ローラ１０３・１０４に懸架して加熱した際に、加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒによってクリーニングローラ１０８を介してベルト１０５を６ｋｇｆで加圧した場合の所定の位置での温度の測定結果を示している。
【００９２】
測定結果から、実線と一点鎖線が非常に近い温度を示していることがわかる。この結果より、ベルト１０５が第２支持ローラ１０４の表面温度と同じ温度に加熱されたことを意味する。よって、ベルト１０５が加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒによって、クリーニングローラ１０８を介して加圧されることでベルト１０５に張りが付与され、ベルト１０５と第２支持ローラ１０４との密着性が高い状態に維持されていることがいえる。
【００９３】
破線はベルト１０５を第１及び第２支持ローラ１０３・１０４に懸架して加熱した際に加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒによって、クリーニングローラ１０８を介してベルト１０５を１ｋｇｆで加圧した場合の所定の位置での温度の測定結果を示している。
【００９４】
測定結果から、実線と破線が大きく違う値を示していることがわかる。この結果より、加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒによるクリーニングローラ１０８を介したベルト１０５への加圧力が、ベルト１０５と第１及び第２支持ローラ１０３・１０４を密着させるのに不十分であるために、ベルト１０５への熱の移動が妨げられているといえる。
【００９５】
この結果より、スタンバイ時においてベルトユニット１２８が定着ローラ１０１に対して退避ポジションＢにある場合には次のことが必要があることがわかる。即ち、ベルト１０５に加熱源である第１及び第２支持ローラ１０３・１０４から熱をできるだけ多く供給するためには、ベルト１０５に例えば６ｋｇｆといったある程度の大きさの加圧力を付与する必要がある。
【００９６】
しかし、ベルト１０５に対して例えば６ｋｇｆといったある程度の大きさの加圧力を付与している場合、ベルトユニット１２８が定着ローラ１０１から退避したポジションＢから当接するポジションＡに移行する場合において次のことが必要である。即ち、定着ローラ１０１とベルト１０５との間に外部加熱ニップ部Ｎｅとして十分なニップ幅を得るためには、ベルトユニット１２８に対し例えば４０ｋｇｆといった大きな加圧力を加える必要がある。
【００９７】
このように、ベルト１０５がクリーニングローラ１０８及び定着ローラ１０１から大きな力で加圧された場合、ベルト１０５の引張応力が大きくなる。これにより、定着ローラ１０１の回転によってベルト１０５を従動回転させた際に、ベルト１０５が屈曲及び曲げられることで生じる応力との合力が大きくなるために、ベルト１０５の割れ等の破壊が生じる可能性が大きくなり、寿命が短くなっていた。
【００９８】
そこで、本実施例に示す構成によれば、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢにあるときのベルト１０５への加圧力が、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに移行する際に小さくなる。これにより、ベルト１０５が定着ローラ１０１に当接した際に定着ローラ１０１とベルト１０５との間に十分なニップ幅を得るためのベルトユニット１２８への加圧力を軽減することが可能になる。
【００９９】
本実施例の効果の例を図９に示す。例えば、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢにあるときは、ベルト１０５に対して、加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒによって、クリーニングローラ１０８を介して６ｋｇｆで加圧がなされている。この状態から、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに移行することで、ベルト１０５に対する加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒからの加圧力が１ｋｇｆに減少する。そして、ベルトユニット１２８に対して加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒにより２０ｋｇｆで加圧することで、定着ローラ１０１とベルト１０５との間に十分なニップ幅を得ることができる。
【０１００】
このように、定着ローラ１０１にベルト１０５が当接した際に、ベルト１０５に対する加圧バネ１１０Ｌ・１１０Ｒからの加圧力を減少させることで、加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒからの加圧力も小さく設定することが可能になる。よって、ベルト１０５にかかる引張応力が小さくなり、定着ローラ１０１が回転することでベルト１０５が従動した際のベルト１０５の割れや破損といった破壊が生じる可能性を小さくすることが可能になる。
【０１０１】
［実施例２］
第２の実施例を図１０・図１１を用いて説明する。図１０は本実施例の定着装置において当接ポジションＡに位置切換えされている状態時のベルトユニット１２８の左側面図である。図１１は退避ポジションＢに位置切換えされている状態時のベルトユニット１２８の左側面図である。定着装置の基本的な構成は実施例１の定着装置９と同様であるから共通する構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。また、ベルトユニット１２８の左側と右側は左右対称構造である。以下、本実施例の定着装置について実施例１の定着装置９とは異なる構成について説明する。
【０１０２】
本実施例においては、ベルト１０５を懸架させている複数の支持部材としての第１及び第２支持ローラ１０３・１０４のうちの１つである第１支持ローラ１０３をベルト１０５に張りを与える移動可能なベルトテンションローラに兼用している。
【０１０３】
ベルト張り力可変手段は、この第１支持ローラ１０３をベルト１０５に張りを与える方向に移動させる移動付勢力をベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置切換えされているときと退避ポジションＢに位置切換えされているときとで違わせる。これにより、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置切換えされているときにおけるベルト張り力はベルトユニット１２８が退避ポジションＢに位置切換えされているときにおけるベルト張り力よりも小さくなるようにベルト張り力を可変する。
【０１０４】
以下、本実施例におけるベルト張り力可変手段の構成について説明する。第１支持ローラ１０３は左右の軸受板２０６Ｌ・（２０６Ｒ）間に第２支持ローラ１０４に近づく方向と離れる方向とに並行移動可能に配設してある。即ち、第１支持ローラ１０３の左右の軸部１０３ａＬ・（１０３ａＲ）の軸受部材であるベアリング１３２Ｌ・（１３２Ｒ）を、それぞれ、左右の軸受板２０６Ｌ・（２０６Ｒ）に設けた前後方向に長いスライド穴２０６ｄＬ・（２０６ｄＲ）に係合させてある。これにより、第１支持ローラ１０３を第２支持ローラ１０４に対して軸間距離を可変にできるようにしている。
【０１０５】
ベアリング１３２Ｌ・（１３２Ｒ）にはワイヤー１３３Ｌ・（１３３Ｒ）の一端を係止してある。ワイヤー１３３Ｌ・（１３３Ｒ）は左右の軸受板２０６Ｌ・（２０６Ｒ）にそれぞれ設けたプーリ１３４Ｌ・（１３４Ｒ）に引っ掛けて下方に引き回し引張バネ（加圧手段）１３５Ｌ・（１３５Ｒ）の上端部に係止してある。引張ばね（加圧手段、付勢部材）１３５Ｌ・（１３５Ｒ）の下端部は不動のバネ受座１３６Ｌ・（１３６Ｒ）に係止させてある。
【０１０６】
この構成により、第１支持ローラ１０３が第２支持ローラ１０４に対して離れ方向に移動付勢されて第１及び第２支持ローラ１０３・１０４に懸回されているベルト１０５に張りが与えられる。
【０１０７】
サーミスタ１２３・１２４は、それぞれ、ベルト１０５の内側において第１支持ローラ１０３と第２支持ローラ１０４の外面に対して接触させて設けてある。この構成により、ベルト１０５の外面に対してサーミスタ１２３・１２４を接触させて配設する構成の場合に生じる可能性があるベルト表面の傷付きが防止される。クリーニングローラ１０８は第２支持ローラ１０４のベルト掛け回し部においてベルト１０５の外面に加圧バネ１１０Ｌ・（１１０Ｒ）により押し付けて配設してある。
【０１０８】
ベルトユニット１２８が当接ポジションＡ（図１０）から退避ポジションＢ（図１１）に移動する場合は、実施例１の定着装置９と同様に、加圧カム１２９Ｌ・（１２９Ｒ）の回転により大隆起部が下向きから上向きとなる。これにより、加圧アーム１２７がバネ受座９１Ｌ・（９１Ｒ）との間に加圧バネ１３１Ｌ・（１３１Ｒ）を押し縮めながら回動軸１０９Ｌ・（１０９Ｒ）を中心に定着ローラ１０１から離れる上方に移動する。
【０１０９】
この加圧アーム１２７の動きに連動して、加圧アーム１２７に支持された、軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４、ベルト１０５、クリーニングローラ１０８のアセンブリも定着ローラ１０１から上方に持ち上げられて退避する。
【０１１０】
この加圧アーム１２７の動きに連動して、加圧アーム１２７に支持された、軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４、ベルト１０５、クリーニングローラ１０８のアセンブリも定着ローラ１０１から上方に持ち上げられて退避する。即ち、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４とベルト１０５が定着ローラ１０１に非接触に持ち上げられる。
【０１１１】
また、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢに移動することで、プーリ１３４Ｌ・（１３４Ｒ）とバネ受座１３６Ｌ・（１３６Ｒ）との距離ＬＢが、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置している場合の距離ＬＡよりも長くなる。そのために、引張バネ１３５Ｌ・（１３５Ｒ）が、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに位置している場合よりも引き伸ばされる。
【０１１２】
これにより、ベルト１０５にかかる張力が、例えば、距離ＬＡのときの１ｋｇｆから６ｋｇｆに大きくなる。これにより、ベルトユニット１２８が定着ローラ１０１に対して退避ポジションＢにある場合に、ベルト１０５に十分な張りを付与し、ベルト加熱源（ベルト加熱部材）である第１及び第２支持ローラ１０３・１０４との密着性を維持することができる。よって、ベルト１０５を効率良く加熱することが可能になり、ベルト１０５の表面が均一に加熱される。
【０１１３】
また、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢにある場合に、加圧アーム１２７に支持された、軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ以下のアセンブリは自重によって回動軸１３６Ｌ・１３６Ｒを中心に図１１において時計周りに回転しようとする。
【０１１４】
この回転によってアセンブリの姿勢が崩れ、ベルト１０５が定着ローラ１０１に接することを防ぐために、加圧アーム１２７の左右部にストッパー部材１４０Ｌ・（１４０Ｒ）を設けている。このストッパー部材１４０Ｌ・（１４０Ｒ）に対してそれぞれ左右の軸受板２０６Ｌ・（２０６Ｒ）を突き当たらせることで軸受板２０６Ｌ・（２０６Ｒ）のそれ以上の回転を阻止している。
【０１１５】
次に、ベルトユニット１２８が定着ローラ１０１に対して退避ポジションＢから当接ポジションＡに移動する場合について説明する。この場合は、実施例１の定着装置９と同様に、加圧カム１２９Ｌ・１２９Ｒの回転により大隆起部が上向きから下向きとなる。これにより、加圧アーム１２７が加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒの圧縮反力により回動軸１０９Ｌ・１０９Ｒを中心に定着ローラ１０１に近づく下方に移動する。
【０１１６】
この加圧アーム１２７の動きに連動して、加圧アーム１２７に支持された軸受板２０６Ｌ・２０６Ｒ以下のアセンブリも下降する。このアセンブリの下降により、ベルト１０５の下行側のベルト部分が定着ローラ１０１の上面に接触し、アセンブリの更なる下降により第１及び第２支持ローラ１０３・１０４がベルト１０５を介して定着ローラ１０１の上面に接触する。
【０１１７】
この時点で加圧アーム１２７の下方への移動は止まるが、加圧カム１２９Ｌ・１２９Ｒは大隆起部が下向きになるまで回転して加圧アーム１２７に対して非接触となる。これにより、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４は加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒのバネ力で所定の押圧力をもって定着ローラ１０１に対してベルト１０５を挟んで押し付けられた状態になる。即ち、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４に張架されているベルト１０５の下行側部分が定着ローラ１０１に対して腹当てに接触して定着ローラ１０５に対して定着ローラ回転方向において幅広の外部加熱ニップ部Ｎｅを形成した状態になる。
【０１１８】
また、ベルトユニット１２８が当接ポジションＡに移動することで、プーリ１３４Ｌ・（１３４Ｒ）とバネ受座１３６Ｌ・（１３６Ｒ）との距離ＬＡが、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢに位置している場合の距離ＬＢよりも短くなる。そのために、引張バネ１３５Ｌ・（１３５Ｒ）が、ベルトユニット１２８が退避ポジションＢに位置している場合よりも縮まる。
【０１１９】
このバネ１１０Ｌ・１１０Ｒの縮みにより、ベルト１０５にかかる張り力が、例えば、距離ＬＢのときの６ｋｇｆから１ｋｇｆに小さくなり、それに伴って、ベルト１０５に加わる張り力も小さくなる。ベルトユニット１２８は加圧バネ１３１Ｌ・１３１Ｒによって例えば２０ｋｇｆで定着ローラ１０１に向かって加圧される。
【０１２０】
これにより、実施例１の場合と同様に、ベルトユニット１２８が定着ローラ１０１に対して当接ポジションＡにある場合に、ベルト１０５に大きな負荷を与えることなくベルト１０５と定着ローラ１０１とのニップ部Ｎｅの幅を十分に確保することができる。これとともにベルト１０５を回転駆動させることが可能になる。
【０１２１】
本構成を用いることで、ベルトユニット１２８が定着ローラ１０１から退避しているときは、第１支持ローラ１０３が強い力で第２支持ローラ１０４から離れる方向に引っ張られる。これにより、ベルト１０５に張りが付与され、ベルト１０５と第１及び第２支持ローラ１０３・１０４とで作られるスペースを維持したまま、第１及び第２支持ローラ１０３・１０４との密着性を向上することが可能となる。
【０１２２】
また、ベルト１０５が定着ローラ１０１に当接しているときは、第１支持ローラ１０３を引っ張る力を軽減する。これにより、ベルト１０５と定着ローラ１０１との間に十分なニップ幅を得るためのベルトユニット１２８への加圧力を軽減し、ベルト１０５が定着ローラ１０１にかかる応力を小さくすることが可能となる。従って、スタンバイ時のベルト１０５が定着ローラ１０１から退避した位置において、ベルト１０５を効率良く加熱する。
【０１２３】
これとともに、通紙時のベルト１０５が定着ローラ１０１に当接し、定着ローラ１０１が回転することで定着ローラ１０１に従動して回転する際には、ベルト１０５に過剰な負荷をかけることなく、駆動させることが可能となる。
【０１２４】
［その他の装置構成］
１）本発明に係る画像加熱装置は、実施例の定着装置としての使用に限られない。記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢増大装置（画像改質装置）としても有効に使用することができる。
【０１２５】
２）画像加熱部材１０１はローラ体に限られない。回転駆動されるエンドレスベルト体にすることもできる。
【０１２６】
３）ベルト１０５を懸架する複数の支持部材としての支持ローラは実施例の第１と第２の２本のローラ１０３・１０４に限られない。３本以上の支持ローラでベルト１０５を張架する構成とすることもできる。また、支持部材はローラ形状でなくともよい。ベルト内面との摺動性がよい非回転の部材にすることもできる。
【０１２７】
４）画像加熱部材１０１、加圧部材１０２、支持部材１０３・１０４を加熱する加熱手段は実施例のヒータ１０６・１０７・１１４・１１５による加熱に限られない。電磁誘導加熱する構成にすることもできる。
【０１２８】
５）加圧部材１０２はローラ体に限られない。回転駆動されるエンドレスベルト体にすることもできる。また、表面（定着ローラや記録材との当接面）の摩擦係数が小さい非回転部材（加圧パッドなど）の形態にすることもできる。
【符号の説明】
【０１２９】
９・・画像加熱装置（定着装置)、１０１・・画像加熱部材（定着ローラ）、１０３・１０４・・支持部材、１０５・・ベルト、１２９・・外部加熱部材（外部加熱ベルトユニット）、Ａ・・当接ポジション、Ｂ・・退避ポジション、１０８・１１０・１１１・９２，１０３・２０６・１３３〜１３６・・ベルト張り力可変手段、Ｐ・・記録材、Ｋ・・画像
【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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