(57)【要約】【課題】定着部材の中央部が内側に凹むような塑性変形が発生するのを抑制することができる定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】制御手段たる制御部２００は、加圧部材としての加圧ローラ１２２が回転中であって、定着部材としての定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力が、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する加圧力以上であるときに出力する信号（Ｌｏｗ信号）を位置検知センサ１８０が出力しているとき、加熱源としてのハロゲンヒータ１２３へ所定以上の電力を通電して、定着ベルト１２１を加熱する。【選択図】図１２
2013164451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた無端状の定着部材と、
回転可能に設けられ、前記定着部材と当接して前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱源と、
前記定着部材と前記加圧部材との間に加圧力を付与するとともに、付与する加圧力が変更可能な圧力可変加圧機構と、
前記加圧部材を回転駆動させる駆動手段とを備えた定着装置において、
前記定着部材と前記加圧部材との間の加圧力を検知する加圧力検知手段と、
前記加圧部材が回転中であって、前記定着部材と前記加圧部材との間の加圧力が、前記定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを前記加圧力検知手段が検知しているときのみ、前記加熱源へ所定以上の電力を通電可能にする制御手段と備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置であって、
前記圧力可変加圧機構は、少なくとも完全脱圧、軽加圧、完全加圧の３段階の加圧力を設定可能であり、前記加圧力は、完全脱圧＜軽加圧＜完全加圧であることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２の定着装置であって、
前記完全脱圧は、紙詰まり発生時、主電源オフ時に設定され、
前記軽加圧は、定着部材の温度を、定着動作時のよりも低い所定の温度に維持して待機する待機モード時、前記制御手段の加熱源の通電や駆動源の駆動を制御するエンジン制御部への通電を停止するスリープモード時に設定され、
前記完全加圧は、定着動作時および前記定着動作前に上記定着部材を所定の温度にまで加熱するウォームアップ動作時に設定されることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの定着装置であって、
前記加圧力検知手段は、前記加圧力が、前記定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力以上のときと、前記定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力未満のときとで異なる出力信号を前記制御手段へ送信することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかの定着装置であって、
前記圧力可変加圧機構は、前記定着ベルトに対して、前記加圧部材の位置を変更することで加圧力を変更する構成であって、
前記加圧力検知手段は、前記加圧部材の位置に基づいて前記加圧力を検知することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかの定着装置であって、
前記制御手段は、前記駆動手段へ回転開始信号を送信してから所定時間経過後、かつ加圧力検知手段による加圧力が所定であるときに、前記加熱源へ所定以上の電力を通電可能にすることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至５いずれかの定着装置であって、
前記加圧部材の回転を検知する回転検知手段を備え、
前記制御手段は、前記回転検知手段が、前記加圧部材の回転を検知し、かつ、加圧力検知手段による加圧力が所定であるときに、前記加熱源へ所定以上の電力を通電可能にすることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの定着装置であって、
前記制御手段は、ウォームアップ開始から前記加圧力検知手段が、前記定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを検知するまで、前記加圧力検知手段が、前記定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを検知しているときに前記加熱源へ供給する電力よりも低い電力を、加熱源へ通電するよう制御することを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかの定着装置であって、
前記定着部材は、ベルト部材であり、
前記定着部材内部に配設され前記定着部材を介して前記加圧部材と当接することにより前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録部材に形成された未定着トナー像を記録部材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
上記定着手段として、請求項１乃至９いずれかの定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の各種画像形成装置に用いられる定着装置として、金属基材と弾性ゴム層などから成る薄肉の定着ベルトを備えるものが知られている。このように、低熱容量化された薄肉の定着ベルトを備えることで、定着ベルトの加熱に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、ウォームアップ時間（電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定の温度（リロード温度）にまで昇温するのに要する時間）や、ファーストプリント時間（印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間）の短縮化を図れる。
【０００３】
従来、この種の定着装置には、図１４に示すように、無端ベルト（定着ベルト）９０１と、無端ベルト９０１の内部に配設された略パイプ状の金属熱伝導体９０２と、金属熱伝導体９０２内に配設された加熱源たる熱源９０３と、ニップ形成部材９０５と、無端ベルト９０１を介してニップ形成部材９０５に当接してニップ部Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラ９０４とを備えているものがある（特許文献１参照）。金属熱伝導体９０２の加圧ローラ９０４と対向する部分は、凹形状に加工され、その凹形状の部分にニップ形成部材９０５が保持されている。無端ベルト９０１は、加圧ローラ９０４の回転により連れ回りし、このとき、金属熱伝導体９０２は無端ベルト９０１の移動をガイドする。また、金属熱伝導体９０２内の加熱源たる熱源９０３により金属熱伝導体９０２を介して無端ベルト９０１が加熱されることで、無端ベルト９０１全体を温めることを可能にしている。低熱容量化された薄肉の定着ベルトを備えることで、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
【０００４】
また、特許文献１には、無端ベルト９０１と加圧ローラ９０４との間に加圧力を付与するとともに、付与する加圧力が変更可能な圧力可変加圧機構９１０を備えている。圧力可変加圧機構９１０は、加圧レバー９１１、スプリング９１５、カム部材９１４などを有している。加圧レバー９１１は、略中央部が回転自在に定着装置の側板に支持されている。加圧レバー９１１の一端は、ニップ形成部材９０５に対して接離可能に設けられ、加圧ローラ９０４の軸９１３を受ける軸受９１２に取り付けられている。加圧レバー９１１の他端には、スプリング９１５の一端が取り付けられており、加圧レバー９１１の他端を、ニップ形成部材９０５から離間する側に付勢している。カム部材９１４は、加圧レバー９１１の回転の支点Ａと、他端との間の領域に当接するように設けられている。
【０００５】
定着動作時は、カム部材９１４が加圧レバー９１１から離間しており、スプリング９１５の付勢力により加圧ローラ９０４をニップ形成部材９０５側へ押圧している。これにより、定着動作時において、加圧ローラ９１１は、所定の加圧力で定着ベルト９０１に当接する。定着動作が終了したら、カム部材９１４を回転させて、カム部材９１４で加圧レバー９１１をスプリング９１５の付勢力に抗して回転させる。これにより、加圧ローラ９０４が無端ベルト９０１から離間する方向へと移動し、待機中は、無端ベルト９０１と加圧ローラ９０４との加圧力が定着動作時の加圧力も低い加圧力となる。
【０００６】
また、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイム短縮のために、無端ベルトを直接（金属熱伝導体を介さずに）加熱する定着装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
図１５に示す例では、無端ベルト９０１の内側から上記パイプ状の金属熱伝導体を取り除き、代わりに、加圧ローラ９０４と対向する位置に板状のニップ形成手段としてのニップ形成部材９０５を設けている。ニップ形成部材９０５を配設した箇所以外で無端ベルト９０１を熱源９０３によって直接加熱することができるので、伝熱効率が大幅に向上し消費電力の低減を図ることができる。このため、加熱待機時からのファーストプリントタイムをさらに短縮することが可能となる。また、金属熱伝導体を設けないことによるコストダウンも期待できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らは、図１５に示した無端ベルトを直接加熱する方式の定着装置に、図１４に記載のような圧力可変加圧機構９１０を採用した定着装置を開発中である。
【０００９】
しかし、上記開発中の定着装置においては、無端ベルト９０１の軸方向中央部に、内側に凹むような塑性変形が発生するという課題が発生した。
【００１０】
本発明者らは、上記課題について、鋭意研究した結果、次のことがわかった。すなわち、ウォームアップ動作が開始されると、熱源９０３への通電が開始され無端ベルト９０１を加熱する。また、これと同時に加圧ローラ９０２を回転させるとともに、カム部材９１４を回転させ、無端ベルト９０１と加圧ローラ９０２との間の加圧力を、待機時の加圧力から定着動作が行われるときの加圧力へと高める。ウォームアップ開始直後は、無端ベルト９０１と加圧ローラ９０４との間の加圧力は低く、加圧ローラ９０４と無端ベルト９０１との間の動摩擦力よりも、無端ベルト９０１とニップ形成部材９０５との静止摩擦力の方が強く、無端ベルト９０１は、停止した状態である。そして、加圧力が高まっていくと、加圧ローラ９０２と無端ベルト９０１との間の動摩擦力が、無端ベルト９０１とニップ形成部材９０５との静止摩擦力よりも大きくなり、無端ベルト９０１が回転する。このように、ウォームアップ開始直後は、無端ベルト９０１は停止しており、熱源９０３は、停止状態の無端ベルト９０１を加熱する。
【００１１】
上記特許文献１に記載の定着装置においては、無端ベルト９０１が停止した状態であっても、パイプ状の金属熱伝導体９０２により無端ベルト９０１は、周方向に均一に加熱される。しかし、特許文献２に記載のダイレクトヒート方式の定着装置においては、停止状態の無端ベルト９０１を熱源９０３により加熱すると、無端ベルト９０１の熱源９０３と対向する箇所のみが加熱され、無端ベルト９０１の周方向の温度分布が不均一となる。そのため、無端ベルト９０１の熱源９０３との対向部分（以下、温度上昇部分という）と、熱源と対向していない部分（以下、非温度上昇部分という）との間に熱膨張差が生じる。その結果、温度上昇部分は軸方向で膨張しようとするが、非温度上昇部分は維持しようとする。また、熱源９０３により加熱される温度上昇部分においても、無端ベルト９０１の軸方向両端部付近は熱が逃げるため、中央部よりも温度が低い。このため、無端ベルト９０１の温度上昇部分の軸方向中央部が最も熱膨張する。よって、無端ベルト９０１の温度上昇部分中央部は、軸方向外側へ大きく膨張しようとするが、非温度上昇部分中央部は維持しようとするため、温度上昇部分中央部は外側へ膨張できずに、内側へ凹ますような応力が生じる。その結果、無端ベルト９０１の温度上昇部分中央部が内側に凹むような塑性変形が生じてしまうのである。
【００１２】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、定着部材の中央部が内側に凹むような塑性変形が発生するのを抑制することができる定着装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転可能に設けられた無端状の定着部材と、回転可能に設けられ、前記定着部材と当接して前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱源と、前記定着部材と前記加圧部材との間に加圧力を付与するとともに、付与する加圧力が変更可能な圧力可変加圧機構と、前記加圧部材を回転駆動させる駆動手段とを備えた定着装置において、前記定着部材と前記加圧部材との間の加圧力を検知する加圧力検知手段と、前記加圧部材が回転中であって、前記定着部材と前記加圧部材との間の加圧力が、前記定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを前記加圧力検知手段が検知しているときのみ、前記加熱源へ所定以上の電力を通電可能にする制御手段と備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加圧部材が回転中であって、かつ定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力であることを検知してから、加熱源へ所定以上の電力を通電するので、回転状態の定着部材を加熱することができる。これにより、定着部材は、加熱源により周方向に均一に加熱され、定着部材の周方向において、熱膨張差が生じるのを防止することができる。その結果、定着部材に内側へ凹ますような応力が生じるのを抑制することができ、定着部材の中央部が内側に凹むような塑性変形が発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体の一構成例を示す概略構成図。
【図２】本実施形態に係る定着装置の一構成例を示す概略構成図。
【図３】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ定着ベルトの端部の構成を示す斜視図、平面図及び側面図。
【図４】本実施形態に係る定着装置の他の構成例を示す概略構成図。
【図５】本実施形態に係る定着装置のさらに他の構成例を示す概略構成図。
【図６】図５に示す定着装置のハロゲンヒータおよび温度センサの配置について説明する図。
【図７】圧力可変加圧機構を、定着ベルトと加圧ローラともに示す概略構成図。
【図８】加圧カムの構成を示す概略構成図。
【図９】（ａ）は、加圧ローラが完全脱圧位置にあるときの状態を示す図、（ｂ）は、加圧ローラが軽加圧位置にあるときの状態を示す図、（ｃ）は、加圧ローラが完全加圧位置にあるときの状態を示す図。
【図１０】定着ベルトと加圧ローラとの動摩擦力と加圧力との関係、および定着ベルトとニップ形成部材の摺動シートとの静止摩擦力と加圧力との関係を示すグラフ。
【図１１】定着装置を制御する制御系の要部の一例を示すブロック図。
【図１２】電源ＯＮ時から定着動作までのタイミングチャート。
【図１３】ウォームアップ動作時におけるハロゲンヒータの点灯制御フロー図。
【図１４】従来例に係る定着装置の概略構成図。
【図１５】他の従来例に係る定着装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１７】
まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体の一構成例を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、タンデム方式のカラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央部に、複数の色画像を形成する作像部（図示の例では４つの作像部）からなる画像ステーションが設けられている。複数の作像部は、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト（以下「転写ベルト」という。）１１の展張方向に沿って並置され、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１８】
図１において、画像形成装置１０００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する複数の像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋが並設されている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された各色の可視像であるトナー像は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な転写ベルト１１に対して１次転写工程が実行され、各色のトナー像が転写ベルト１１に重畳転写される。その後、転写ベルト１１に重畳転写された各色のトナー像は、記録媒体としての用紙Ｓに対して２次転写工程が実行されることにより、用紙Ｓに一括転写される。
【００１９】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための各種装置が配置されている。ここで、ブラックの画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを対象として説明すると、感光体ドラム２０Ｂｋの周囲には、その感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う、帯電装置３０Ｂｋ、現像装置４０Ｂｋ、１次転写手段としての１次転写ローラ１２Ｂｋ、およびクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後の感光体ドラム２０Ｂｋに対して行われる静電潜像の書き込みには、感光体ドラム２０Ｂｋの表面を露光する露光手段としての光書込装置８が用いられる。
【００２０】
光書込装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラー、光偏向手段としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）などを備えている。光書込装置８は、画像データに基づいて、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面へ書き込み光（レーザー光）Ｌｂを照射し、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに静電潜像を形成するように構成されている。
【００２１】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１が図中Ａ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された可視像（トナー像）が転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるように行われる。より具体的には、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対向して配設された複数の１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋそれぞれに１次転写バイアスが印加される。この１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋにより、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された可視像（トナー像）が、転写ベルト１１のＡ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして重畳転写される。
【００２２】
複数の１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋはそれぞれ対応する感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋとの間で転写ベルト１１を挟み込んで１次転写ニップを形成している。また、各１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋには、図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）からなる１次転写バイアスが各１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋに印加されるようになっている。
【００２３】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、図中Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成する前記複数の作像部に設けられている。
【００２４】
また、画像形成装置１０００は、前記複数の作像部のほか、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの上方に配設された転写ベルトユニット（転写装置）１０と、２次転写手段としての２次転写ローラ５と、転写ベルトクリーニング装置１３と、複数の作像部の下方に配設された光書込装置８とを備えている。
【００２５】
転写ベルトユニット１０は、前述の無端状のベルトである転写ベルト１１及び複数の１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋのほか、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２や従動ローラ７３等の複数のベルト支持部材を備えている。駆動ローラ７２が回転駆動されることことにより、転写ベルト１１は図中矢印Ａ１で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写ローラ５に対向する２次転写バックアップローラとしても機能する。従動ローラ７３は、転写ベルト１１を介してクリーニング装置１３に対向するクリーニングバックアップローラとしても機能する。また、従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えているため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。これらの転写ベルトユニット１０と１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと２次転写ローラ５と転写ベルトクリーニング装置１３とを有するように、転写装置７１が構成されている。
【００２６】
２次転写ローラ５は、転写ベルト１１に対向して配設され、転写ベルト１１に従動して連れ回りする。また、２次転写ローラ５は、２次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ７２との間で転写ベルト１１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。また、上記１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと同様に、２次転写ローラ５にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）からなる２次転写バイアスが２次転写ローラ５に印加されるようになっている。
【００２７】
転写ベルトクリーニング装置１３は、転写ベルト１１を介して従動ローラ７３に対向するように配設され、転写ベルト１１の表面をクリーニングする。図示の例では、ベルトクリーニング装置３５は、転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有する。また、ベルトクリーニング装置３５から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入り口部に接続されている。
【００２８】
更に、画像形成装置１０００には、記録媒体としての用紙Ｓが収容された記録媒体収容手段としての給紙カセット（用紙給送装置）６１と、記録媒体繰り出し手段としてのレジストローラ対４と、記録媒体先端検知手段としての図示しない用紙先端センサとが設けられている。給紙カセット６１は、画像形成装置１０００の本体下部に配設され、最上位の用紙Ｓの上面に当接する記録媒体給送手段としての給送ローラ３を有し、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の用紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
【００２９】
また、プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙カセット６１から２次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための用紙搬送路が配設されている。この用紙搬送路Ｒの２次転写ローラ５の位置よりも用紙搬送方向上流側に、２次転写部（２次転写ニップ）へ用紙Ｐを繰り出すように搬送するレジストローラ対４が配設されている。レジストローラ対４は、給紙カセット６１から搬送されてきた用紙Ｓを、上記複数の作像部からなる画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、２次転写ローラ５と転写ベルト１１との間の２次転写部（２次転写ニップ）に向けて繰り出す。用紙先端センサは、用紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する。
【００３０】
ここで、記録媒体としての用紙には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、記録シート等が含まれる。また、給紙カセットなどの給紙カセット６１のほかに、手差しで用紙を供給できるように手差し給紙機構を備えてもよい。
【００３１】
また、画像形成装置１０００は、トナー像が転写された用紙Ｓにトナー像を定着させるための定着手段としての定着装置１００と、記録媒体排出手段としての排紙ローラ７と、記録媒体積載手段としての排紙トレイ１７と、複数のトナー容器としてのトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋとを備えている。排紙ローラ７は、定着済みの用紙Ｓを画像形成装置１０００の本体外部に排出する。排紙トレイ１７は、画像形成装置１０００の本体上部に配設され、排紙ローラ７により画像形成装置１０００の本体外部に排出された用紙Ｓを積載する。
【００３２】
複数のトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが充填され、プリンタ本体の上部であって排紙トレイ１７の下側に設けられた複数のボトル収容部それぞれに着脱可能に装着されている。また、各トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋと各現像装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋとの間には、図示しない補給路が設けてあり、この補給路を介して各トナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋから対応する現像装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋへトナーが補給されるようになっている。
【００３３】
転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有している。このクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物が掻き取り除去されて転写ベルト１１がクリーニングされる。クリーニング装置１３は、転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。
【００３４】
次に、上記構成の画像形成装置１０００の基本的動作について説明する。
画像形成装置１０００において作像動作が開始されると、各作像部における各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋが図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面が帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋによって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面には、光書込装置８からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上に形成された静電潜像に、各現像装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋによってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００３５】
また、作像動作が開始されると、駆動ローラ（２次転写バックアップローラ）７２が図１の反時計回りに回転駆動し、転写ベルト１１を図の矢印Ａ１で示す方向に周回走行させる。そして、各１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋとの間の１次転写ニップにおいて所定の転写電界が形成される。
【００３６】
その後、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの回転に伴い、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上の各色のトナー画像が１次転写ニップに達したときに、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上のトナー画像が転写ベルト１１上に順次重ね合わせて転写される。かくして転写ベルト１１の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、転写ベルト１１に転写しきれなかった各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上のトナーは、クリーニング装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋによって除去される。その後、図示しない除電装置によって各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの表面が除電され、表面電位が初期化される。
【００３７】
画像形成装置の下部では、給送ローラ３が回転駆動を開始し、給紙カセット６１から用紙Ｐが搬送路に送り出される。搬送路に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対４によってタイミングをはかられて、２次転写ローラ５と駆動ローラ（２次転写バックアップローラ）７２との間の２次転写ニップに送られる。このとき、２次転写ローラ５には、転写ベルト１１上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、２次転写ニップに所定の転写電界が形成されている。
【００３８】
その後、転写ベルト１１の周回走行に伴って、転写ベルト１１上のトナー画像が２次転写ニップに達したときに、上記２次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、転写ベルト１１上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった転写ベルト１１上の残留トナーは、転写ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。
【００３９】
その後、用紙Ｐは定着装置１００へと搬送され、定着装置１００によって用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ７によって装置外へ排出され、排紙トレイ１７上にストックされる。
【００４０】
なお、以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００４１】
次に、上記構成の画像形成装置１０００に用いることができる定着装置１００のより具体的な構成例について説明する。
図２は、本実施形態に係る定着装置１００の一構成例を示す概略構成図である。図２において、定着装置１００は、回転可能な加熱回転体からなる定着部材としての定着ベルト１２１と、定着ベルト１２１に対向して回転可能に設けられた対向回転体からなる加圧部材としての加圧ローラ１２２と、定着ベルト１２１を加熱する加熱源としてのハロゲンヒータ１２３とを備えている。更に、定着装置１００は、定着ベルト１２１を介して対向する加圧ローラ１２２とニップ部Ｎを形成するニップ形成部材１２４と、ニップ形成部材１２４を支持する支持部材としてのステー１２５と、ハロゲンヒータ１２３から放射される光を定着ベルト１２１へ反射する反射部材１２６とを備えている。また、定着装置１００は、定着ベルト１２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ１２７と、定着ベルト１２１から用紙を分離する記録媒体分離手段としての分離部材１２８と、加圧ローラ１２２を定着ベルト１２１へ加圧する図示しない加圧手段等を備えている。
【００４２】
定着ベルト１２１は、その内周側から、ハロゲンヒータ１２３により輻射熱で直接加熱される。また、ニップ形成部材１２４は、定着ベルト１２１の内側すなわち定着ベルト１２１の内周側で囲まれた内部に設けられ、定着ベルト１２１の内面と直接摺動するように、又は図示しない摺動シートを介して間接的に摺動するように配置されている。
【００４３】
なお、図２の例では、上記ニップ部Ｎの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であってもよい。上記ニップ部の形状が凹形状の場合は、用紙Ｓの先端の排出方向が加圧ローラ１２２寄りになり、分離性が向上するので、ジャムの発生が抑制される。
【００４４】
定着ベルト１２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト１２１は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。離型層により、トナーが付着しないように離型性を持たせている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。シリコーンゴム層などの弾性層がある場合は、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残りにくい。このようなユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）の発生を効果的に防止するには、例えばシリコーンゴム層を所定の厚さ以上（例えば１００［μｍ］以上）設けるのが好ましい。このシリコーンゴム層が変形することにより、ベルト表面の微小な凹凸が吸収され、ユズ肌画像が改善する。
【００４５】
加圧ローラ１２２は、芯金１２２ａと、芯金１２２ａの外周面側に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層１２２ｂと、弾性層１２２ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層１２２ｃとを有する。加圧ローラ１２２は、図示しないスプリング等の加圧手段によって定着ベルト１２１側へ加圧され、定着ベルト１２１を介してニップ形成部材１２４に当接している。この加圧ローラ１２２と定着ベルト１２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ１２２の弾性層１２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。
【００４６】
また、加圧ローラ１２２は、画像形成装置１０００の本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源からギヤ等を介して駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されている。加圧ローラ１２２が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト１２１に伝達され、定着ベルト１２１が従動回転するようになっている。
【００４７】
定着ベルト１２１は加圧ローラ１２２により連れ回り回転する。図２の構成例の場合は、加圧ローラ１２２が図示しないモータ等の駆動源により回転し、ニップ部Ｎで定着ベルト１２１に駆動力が伝達されることにより、定着ベルト１２１が回転する。定着ベルト１２１は、ニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部Ｎ以外では両端部で後述のベルト保持部材１４０にガイドされて走行する。
【００４８】
なお、本実施形態では、加圧ローラ１２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ１２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００［μｍ］以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００［μｍ］以上の弾性層を設けることで、弾性層１２２ｂの弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。
【００４９】
加圧ローラ１２２の弾性層１２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ１２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムなどの断熱性の高いゴムを用いてもよい。スポンジゴムなどの断熱性が高いゴムを用いることで定着ベルト１２１の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。また、上記加熱回転体からなる定着ベルト１２１等の定着部材及び対向回転体からなる加圧ローラ１２２等の加圧部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００５０】
ハロゲンヒータ１２３は、両端部が定着装置１００の側板１４２（図３参照）に固定されている。ハロゲンヒータ１２３は、画像形成装置１０００の本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されている。この電源部によるハロゲンヒータ１２３の出力制御は、例えば上記温度センサ１２７による定着ベルト１２１の表面温度の検知結果に基づいて、ハロゲンヒータ１２３のオン／オフ又は通電量を制御するように行われる。このようなヒータ１２３の出力制御によって、定着ベルト１２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト１２１を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ（電磁誘導加熱）、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
【００５１】
ニップ形成部材１２４は、ベースパッド１３１と、ベースパッド１３１の表面に設けられた摺動シート（低摩擦シート）１３０とを有する。ベースパッド１３１は、定着ベルト１２１の軸方向又は加圧ローラ１２２の軸方向に渡って連続して長手状に配設されており、加圧ローラ１２２の加圧力を受けてニップ部Ｎの形状を決めるものである。
【００５２】
また、ニップ形成部材１２４のベースパッド１３１は、ステー１２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ１２２による圧力でニップ形成部材１２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ１２２の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。
【００５３】
ニップ形成部材１２４のベースパッド１３１は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材１２４の変形を防止し、安定したニップ部Ｎの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ベースパッド１３１には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。
【００５４】
摺動シート１３０は、ベースパッド１３１の少なくとも定着ベルト１２１と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト１２１が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト１２１が摺動することで、定着ベルト１２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト１２１への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シートを有しない構成とすることも可能である。
【００５５】
ステー１２５は、ニップ形成部材１２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。また、ベースパッド１３１も、強度確保のためにある程度硬い材料で構成されていることが望ましい。ベースパッド１３１の材料としては、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂や、金属、あるいはセラミックなどを適用することができる。
【００５６】
反射部材１２６は、ステー１２５とハロゲンヒータ１２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材１２６をステー１２５に固定している。反射部材１２６の材料としては、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。このように反射部材１２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ１２３からステー１２５側に放射された光（輻射熱）が定着ベルト１２１へ反射される。これにより、定着ベルト１２１に照射される輻射熱の光量を多くすることができ、定着ベルト１２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ１２３からの輻射熱がステー１２５等に伝達されるのを抑制することができるので、ハロゲンヒータ１２３からの輻射熱などでステー１２５等が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制し、省エネルギー化も図ることができる。ここで、反射部材１２６を備える代わりに、ステー１２５等の表面に断熱処理もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、本実施形態に係る定着装置１００は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
具体的には、ハロゲンヒータ１２３によって定着ベルト１２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ１２３と定着ベルト１２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ１２３からの輻射熱を定着ベルト１２１に直接与えるようにしている。
【００５８】
また、定着ベルト１２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト１２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト１２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０［μｍ］、１００〜３００［μｍ］、１０〜５０［μｍ］の範囲に設定し、全体としての厚さを１［ｍｍ］以下に設定している。また、定着ベルト１２１の直径は、２０〜４０［ｍｍ］に設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト１２１全体の厚さを０．２［ｍｍ］以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６［ｍｍ］以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト１２１の直径は、３０［ｍｍ］以下とするのが望ましい。
【００５９】
なお、本実施形態では、加圧ローラ１２２の直径を２０〜４０［ｍｍ］に設定しており、定着ベルト１２１の直径と加圧ローラ１２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト１２１の直径が加圧ローラ１２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト１２１の曲率が加圧ローラ１２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される用紙（記録媒体）Ｐが定着ベルト１２１から分離されやすくなる。
【００６０】
また、前述のように定着ベルト１２１を小径化した結果、定着ベルト１２１の内側のスペースが小さくなるが、ステー１２５を両端側において折り曲げられた凹状に形成し、その凹状に形成した部分の内側にハロゲンヒータ１２３を収容することで、小さいスペース内でもステー１２５やハロゲンヒータ１２３の配設を可能にしている。
【００６１】
図３は、定着ベルト１２１の端部の構成を示す図である。同図中、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は定着ベルト１２１の回転軸方向から見た側面図を示す。なお、図３（ａ）〜（ｃ）では、片側の端部の構成のみを図示しているが、反対側の端部も同様の構成となっているので、以下、図３に基づき片側の端部の構成についてのみ説明する。
【００６２】
図３（ａ）又は（ｂ）に示すように、定着ベルト１２１の表面移動方向と直交する方向（軸方向）における端部にはベルト保持部材１４０が挿入されており、このベルト保持部材１４０によって定着ベルト１２１の端部は回転可能に保持されている。また、図３（ｃ）に示すように、ベルト保持部材１４０は、例えばフランジのような形状を有し、ニップ部Ｎの位置（ニップ形成部材１２４を配設した位置）で開口したＣ字形に形成されている。また、上記ステー１２５の長手方向の両端部は、ベルト保持部材１４０に固定され位置決めされている。
【００６３】
また、図３（ａ）又は（ｂ）に示すように、定着ベルト１２１の端面とそれに対向するベルト保持部材１４０の対向面との間には、定着ベルト１２１の端部を保護する保護部材としてのスリップリング１４１が設けられている。これにより、定着ベルト１２１に軸方向の寄りが生じた場合に、定着ベルト１２１の端部がベルト保持部材１４０に直接当接するのを防止することができ、端部の摩耗や破損を防ぐことができる。また、スリップリング１４１は、ベルト保持部材１４０に外周に対し余裕を持って嵌められている。このため、定着ベルト１２１の端部がスリップリング１４１に接触した際に、スリップリング１４１は定着ベルト１２１と連れ回り可能となっているが、スリップリング１４１が連れ回りせず、静止していても構わない。スリップリング１４１の材料としては、耐熱性に優れたいわゆるスーパーエンプラ、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡＩ、ＰＴＦＥ等を適用することが好ましい。
【００６４】
なお、図示省略するが、定着ベルト１２１の軸方向両端部には、定着ベルト１２１とハロゲンヒータ１２３との間に、ハロゲンヒータ１２３からの熱を遮蔽する遮蔽部材を配設している。これにより、特に、連続通紙時の定着ベルトの非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルトの熱による劣化や損傷を防止することができる。
【００６５】
以下、図２を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置１００の基本動作例について説明する。
画像形成装置１０００の本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ１２３に電力が供給されると共に、加圧ローラ１２２が図２中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト１２１は、加圧ローラ１２２との摩擦力によって、図２中の反時計回りに従動回転する。
その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ａ１方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト１２１及び加圧ローラ１２２のニップ部Ｎに送入される。そして、ハロゲンヒータ１２３によって加熱された定着ベルト１２１による熱と、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。
トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、ニップ部Ｎから図２中の矢印Ａ２方向に搬出される。このとき、用紙Ｐの先端が分離部材１２８の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト１２１から分離される。その後、分離された用紙Ｐは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。
【００６６】
図４は、本実施形態に係る定着装置１００の他の構成例を示す概略構成図である。なお、図４の定着装置の構成例において、図２、３にて説明した構成と同様な部分については同じ符号を付し、それらの説明を省略する。
【００６７】
図４に示す定着装置１００は、加熱源としてのハロゲンヒータ１２３を３本備えている。この場合、ハロゲンヒータ１２３ごとに発熱領域を異ならせることで、種々の幅の用紙幅に対応した範囲で定着ベルト１２１を加熱することが可能となっている。また、この場合、ニップ形成部材１２４を囲むように板金１３２が設けられており、この板金１３２を介してニップ形成部材１２４はステー１２５に支持されている。
【００６８】
また、図４に示す定着装置１００では、小さいスペース内でもステー１２５をできるだけ大きく配設するために、ニップ形成部材１２４を反対にコンパクトに形成している。具体的には、ベースパッド１３１の用紙搬送方向の幅を、ステー１２５の用紙搬送方向の幅よりも小さく形成している。さらに、図４において、ニップ形成部材１２４の用紙搬送方向上流側端部及び下流側端部におけるそれぞれのニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する高さをｈ１，ｈ２とし、上流側端部及び下流側端部以外のニップ形成部材１２４の部分におけるニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する最大高さをｈ３とすると、ｈ１≦ｈ３、ｈ２≦ｈ３となるように構成している。このように構成することで、ニップ形成部材１２４の上流側端部と下流側端部は、ステー１２５の用紙搬送方向上流側及び下流側の各折り曲げ部と定着ベルト１２１との間に介在しないので、ステー１２５の各折り曲げ部を定着ベルト１２１の内周面に近づけて配設することができる。これにより、定着ベルト１２１内の限られたスペース内でステー１２５をできるだけ大きく配設できるようになり、ステー１２５の強度を確保することができるようになる。その結果、加圧ローラ１２２によるニップ形成部材１２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れる。
【００６９】
さらにステー１２５の強度を確保するために、本実施形態では、ステー１２５が、ニップ形成部材１２４と接触し用紙搬送方向（図４の上下方向）に延在するベース部１２５ａと、そのベース部１２５ａの用紙搬送方向上流側と下流側の各端部から加圧ローラ１２２の当接方向（図４の左側）に向かって延びる立ち上がり部１２５ｂとを有するように構成している。すなわち、ステー１２５に立ち上がり部１２５ｂを設けることで、ステー１２５が加圧ローラ１２２の加圧方向に延在する横長の断面を有するようになり、断面係数が大きくなって、ステー１２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００７０】
また、ステー１２５の立ち上がり部１２５ｂを加圧ローラ１２２の当接方向により長く形成する方が、ステー１２５の強度が向上する。従って、立ち上がり部１２５ｂの先端は、定着ベルト１２１の内周面に対し、できる限り近接していることが望ましい。しかし、回転中、定着ベルト１２１には大小なりとも振れ（挙動の乱れ）が生じるので、立ち上がり部１２５ｂの先端を定着ベルト１２１の内周面に近づけすぎると、定着ベルト１２１が立ち上がり部１２５ｂの先端に接触するおそれがある。特に、本実施形態のように、薄い定着ベルト１２１を用いている構成においては、定着ベルト１２１の振れ幅が大きいので、立ち上がり部１２５ｂの先端の位置設定には注意が必要である。
【００７１】
具体的に、本実施形態の場合、ステー１２５の立ち上がり部１２５ｂの先端と定着ベルト１２１の内周面との加圧ローラ１２２の当接方向の距離ｄは、少なくとも２．０［ｍｍ］、望ましくは３．０［ｍｍ］以上に設定するのが好ましい。一方、定着ベルト１２１にある程度厚みがあって振れがほとんど無い場合は、上記距離ｄは０．０２［ｍｍ］に設定することが可能である。なお、本実施形態のように、立ち上がり部１２５ｂの先端に反射部材１２６が取り付けられている場合は、反射部材１２６が定着ベルト１２１に接触しないように上記距離ｄを設定する必要がある。
【００７２】
このように、ステー１２５の立ち上がり部１２５ｂの先端を定着ベルト１２１の内周面に対し可能な限り近接するように配設することで、立ち上がり部１２５ｂを加圧ローラ１２２の当接方向に長く配設することができる。これにより、小径の定着ベルト１２１を用いた構成においても、ステー１２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００７３】
図４に示す定着装置１００では、加熱源としてのハロゲンヒータ１２３を３本備えているが、図５、図６に示すように、定着ベルト１２１の軸方向中央部を加熱する中央ハロゲンヒータ１２３ａと、定着ベルト１２１の端部付近を加熱する端部ハロゲンヒータ１２３ｂとを備えた構成でもよい。この場合、図６に示すように、中央ハロゲンヒータ１２３ａの発光部付近の定着ベルト１２１の温度を検知する中央温度センサ１２７ａと、端部ハロゲンヒータ１２３ｂの発光部付近の定着ベルト１２１の温度を検知する端部温度センサ１２７ｂとが配置されている。中央ハロゲンヒータ１２３ａは、中央温度センサ１２７ａの検知結果に基づき制御され、端部ハロゲンヒータ１２３ｂは、端部温度センサ１２７ｂの検知結果に基づき制御される。
【００７４】
また、図５、図６に示す定着装置１００においては、加圧ローラ１２２の温度を検知する加圧サーミスタ１７１を有している。この場合は、ウォームアップ動作時において、加圧サーミスタ１７１で加圧ローラ１２２の表面温度を検知して、加圧ローラ１２２の表面温度が所定の温度に達し、かつ、定着ベルト１２１の表面温度がそれぞれ所定の温度となったら、定着動作に遷移するようにする。加圧ローラ１２２が所定の温度に加熱されてから定着動作を開始することで、高速機においても、トナーに所定の熱量を付与することができ、良好な定着性を確保することができる。また、加圧ローラ１２２の非通紙領域にも加圧ローラ１２２の温度を検知するサーミスタを設けてもよい。小サイズの用紙を連続通紙したときなどに、加圧ローラ１２２や定着ベルト１２１の端部が異常高温となり、装置が故障するおそれがあるため、このような故障が生じないようにするため、この非通紙領域に配置したサーミスタで温度検知をして、所定の温度以上となったら、装置を停止する制御を行う。
【００７５】
上記図２乃至図６に示した構成例の定着装置１００によれば、ニップ形成部材１２４によって、ニップ部Ｎに進入しようとする定着ベルト１２１をガイドすることができるので、定着ベルト１２１がニップ部Ｎに進入する前にベルトの挙動を抑えて、定着ベルト１２１をニップ部Ｎへ安定的かつ円滑に進入させることができる。このようにニップ形成部材１２４によって定着ベルト１２１をガイドすることにより、定着ベルト１２１の両端部以外ではニップ形成部材１２４以外にガイド部材を設けていない構成においても、定着ベルト１２１を安定的かつ円滑に回転させることができるようになる。これにより、回転時における定着ベルト１２１への負荷を軽減して摩耗を抑制することができるので、定着ベルト１２１の破損や破断を防止することができ、装置としての信頼性が向上する。特に、上記各構成例の定着装置１００のように低熱容量化のために定着ベルト１２１を薄くした構成においても、定着ベルト１２１の破損や破断を防止することができる。
【００７６】
また、上記図２乃至図６に示した構成例の定着装置１００によれば、ニップ形成部材１２４によって定着ベルト１２１をガイドすることができるので、構成の簡素化、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。これにより、定着装置１００のさらなる低熱容量化を図ることができるため、ウォームアップの時間を短くすることができ、省エネ性の向上及びファーストプリントタイムの短縮化を実現することが可能となる。
【００７７】
また、ニップ形成部材１２４がガイド機能を果たすことで、別途ガイドを設けなくてもよいため、ステー１２５の用紙搬送方向上流側及び下流側の部分と定着ベルト１２１の内周面との間に、何も介在させないように（互いに直接対向するように）構成することができる。これにより、ステー１２５を、用紙搬送方向上流側及び下流側において定着ベルト１２１の内周面に近づけて配設することが可能となり、定着ベルト１２１内の限られたスペース内でステー１２５をできるだけ大きく配設することができるようになる。その結果、上記各構成例の定着装置１００のように低熱容量化のため定着ベルト１２１を小径化した構成においても、ステー１２５の強度を確保することができるようになり、加圧ローラ１２２によるニップ形成部材１２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れるようになる。
【００７８】
また、上記図２乃至図６に示した構成例の定着装置１００においては、定着ベルト１２１に加圧ローラ１２２を当接させない状態において、ニップ形成部材１２４を定着ベルト１２１よりも内側に離れた位置に配設することで、ニップ部Ｎの用紙搬送方向上流側及び下流側それぞれにおいて、定着ベルト１２１をニップ形成部材１２４に対して強く押し付けられない状態にすることが可能である。これにより、定着ベルト１２１がニップ形成部材１２４に接触することによる摺動負荷や摩耗を抑制することが可能となる。また、定着ベルト１２１がニップ形成部材１２４に接触する力が弱まることで、ニップ部Ｎへの定着ベルト１２１の進入経路の最適化を図れる。
【００７９】
さらに、上記図２乃至図６に示した構成例の定着装置１００においては、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力を変更する圧力可変加圧機構１６０を備えている。
図７は、圧力可変加圧機構１６０を、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２ともに示す概略構成図である。
図７に示すように、圧力可変加圧機構１６０は、加圧レバー１６１、付勢手段としてのスプリング１６２、カム部材としての加圧カム１６４などを備えている。加圧レバー１６１の一端（図中上端）が、図中矢印Ｘ方向に移動可能に装置の側板に支持されており、加圧レバー１６１の一端には、スプリング１６２が取り付けられている。加圧レバー１６１の他端には、加圧カム１６４が当接するカム当接部材１６８が固定されている。加圧レバー１６１の中央部よりも他端側が、加圧ローラ１２２の軸１２２ｄを受ける軸受１６３に当接している。軸受１６３は、定着ベルト１２１に対して接離する方向に移動可能に定着装置１００に設けられている。また、圧力可変加圧機構１６０には、加圧ローラ１２２の位置を検知する位置検知センサ１８０が設けられている。位置検知センサ１８０は、加圧カム１６４の回転軸に固定されたエンコーダ１８１と、フォトセンサ１８２とを有している。
【００８０】
図８は、加圧カム１６４の構成を示す概略構成図である。
図８に示すように、加圧カム１６４は、加圧ローラ１２２を完全脱圧位置と、軽加圧位置と、完全加圧位置の３つの位置を取らせることができるようになっている。加圧カム１６４の加圧ローラ１２２を完全脱圧位置に取らせる箇所と、軽加圧位置を取らせる箇所と、完全加圧位置を取らせる箇所とは、それぞれ加圧カム１６４の回転中心からの距離が異なっており、回転中心からの距離は、完全脱圧位置＜軽加圧位置＜完全加圧位置となっている。
【００８１】
エンコーダ１８１は、略扇状となっており、一方のエンコーダーエッジが、加圧カム１６４の軽加圧位置と、完全加圧位置との間にくるように構成されている。エンコーダ１８１がフォトセンサ１８２と対向しているとき、フォトセンサ１８２は、Ｌｏｗ信号を後述するエンジン制御部２００ｂ（図１１参照）に出力し、エンコーダ１８１がフォトセンサ１８２と対向していない位置にあるとき、フォトセンサ１８２は、Ｈｉｇｈ信号を後述するエンジン制御部２００ｂに出力する。
【００８２】
図９（ａ）は、加圧ローラ１２２が完全脱圧位置にあるときの状態を示す図であり、図９（ｂ）は、加圧ローラ１２２が軽加圧位置にあるときの状態を示す図であり、図９（ｃ）は、加圧ローラ１２２が完全加圧位置にあるときの状態を示す図である。
図９（ａ）に示すように、加圧ローラ１２２が完全脱圧位置にあるとき、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力が０となって、完全脱圧状態となっている。カム駆動部１６７（図１１参照）を駆動して、加圧カム１６４を図中反時計回りに回転させていくと、加圧カム１６４が、カム当接部材１６８を定着ベルト１２１側へ押していく。すると、加圧レバー１６１の他端（図中下端）が、定着ベルト１２１側へ移動し、一端（図中上端）が、定着ベルト１２１から離間する方向へと移動する。これにより、スプリング１６２が延びて、加圧レバー１６１を定着ベルト１２１側に付勢する付勢力が生じる。これにより、加圧レバー１６１はスプリング１６２の付勢力と加圧カム１６４とにより、加圧ローラ１２２を定着ベルト１２１側へ押し、加圧ローラ１２２が定着ベルト１２１側へと移動する。そして、図９（ｂ）に示すように、加圧ローラ１２２が軽加圧位置に到達すると、加圧ローラ１２２は、定着ベルト１２１と軽加圧状態で当接する。さらに、加圧カム１６４を反時計回りに回転させていくと、さらに加圧ローラ１２２は、定着ベルト１２１側へ移動し、加圧力が増加していく。そして、図９（ｃ）に示すように、加圧ローラ１２２が完全加圧位置に到達すると、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力が、定着時の加圧力になり、完全加圧状態となる。
【００８３】
図１０は、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との動摩擦力と加圧力との関係、および定着ベルト１２１とニップ形成部材１２４の摺動シート１３０（図２参照）との静止摩擦力と加圧力との関係を示すグラフである。
図１０からわかるように、加圧ローラ１２２を回転駆動させながら、完全脱圧状態から加圧力を上げていくと、軽加圧状態を超えたあたりで定着ベルト１２１と加圧ローラとの動摩擦力が、定着ベルト１２１と摺動シート１３０との静止摩擦力を上回る。これにより、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する。定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転すると、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間に静止摩擦力が働き、定着ベルト１２１と摺動シート１３０には動摩擦力が働く。
【００８４】
本実施形態においては、エンコーダ１８１の一方のエンコーダーエッジが、加圧カム１６４の軽加圧位置と完全加圧位置との間にくるように構成され、加圧ローラ１２２が軽加圧位置と完全加圧位置との間にあり、加圧力が、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する加圧力以上であるときにフォトセンサ１８２の出力信号が、ＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。また、エンコーダ１８１の他方のエンコーダーエッジは、加圧カム１６４の完全加圧位置の端部にある。従って、加圧力が、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する加圧力以上であるときは、フォトセンサ１８２は、Ｌｏｗ信号を出力し続けることになる。これにより、フォトセンサ１８２の出力信号がＬｏｗ信号であれば、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する加圧力以上であることを検知することができる。
【００８５】
図１１は、本実施形態の定着装置１００を制御する制御系の要部の一例を示すブロック図である。
制御手段としての制御部２００は、コントローラ部２００ａとエンジン制御部２００ｂとを備えている。
【００８６】
コントローラ部２００ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、エンジン制御部２００ｂ、操作部１５１、外部通信インターフェース部１５２等と接続されている。コントローラ部２００ａは、予め組み込まれている制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１０００全体の制御や、外部通信インターフェース部１５２及び操作部１５１からの入力の制御などを行う。例えば、コントローラ部２００ａは、操作部１５１を介して入力されたユーザからの指示入力を受け付け、その指示入力に従って各種処理を行う。また、コントローラ部２００ａは、外部通信インターフェース部１５２を介して外部のホストコンピュータ装置などから印刷ジョブ（画像形成ジョブ）の指令や画像データを受信し、エンジン制御部２００ｂを制御し、用紙にカラー画像やモノクロ画像を形成して出力する画像形成動作を制御する。
【００８７】
エンジン制御部２００ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、予め組み込まれている制御プログラムを実行することにより、コントローラ部２００ａからの指令に基づいて、画像形成処理を行うためのプリンタエンジン（複数の作像部、光書込装置８、定着装置１００など）の制御を行う。例えば、エンジン制御部２００ｂは、画像形成動作モードにおいて、温度センサ１２７で検出した定着ベルト１２１の温度が所定の目標温度となるように、ハロゲンヒータ１２３への通電を制御したり、加圧ローラ１２２を回転駆動する駆動手段たる加圧ローラ駆動部１２９を制御したりする。
【００８８】
本実施形態の画像形成装置１０００は、画像形成動作モード、待機モード、スリープモードの３つのモードを有している。ここで、画像形成動作モードとは、画像形成装置１０００が画像形成処理を実行している状態を示す。待機モードは、画像形成装置１０００が画像形成処理の実行指示を待っている状態を示す。スリープモードとは、待機モードよりも更に消費電力が少ない低電力消費の状態を示す。画像形成動作モードのときは、例えば、定着装置１００において、定着ベルト１２１を所定の定着目標温度（例えば、１５８〜１７０℃）に昇温させるウォームアップ動作が行われた後、定着動作が実行される。待機モードのときは、定着装置１００の定着ベルト１２１は、上記画像形成動作モードのときの定着目標温度よりも低い所定の温度（例えば、９０℃）に維持される。スリープモードのときは、定着装置１００等のプリンタエンジンやエンジン制御部２００ｂへの通電が停止され、ハロゲンヒータ１２３への通電や加圧ローラ１２２の回転駆動ができない状態になる。
【００８９】
また、画像形成動作モードのとき、加圧ローラ１２２と定着ベルト１２１との間の加圧力を完全加圧状態にし、待機モード、スリープモードのときは、加圧力を軽加圧状態にし、主電源ＯＦＦ時や紙詰まり時は、加圧力を完全脱圧状態にする。具体的には、エンジン制御部２００ｂが、フォトセンサ１８２の出力信号に基づいて、駆動手段としてのカム駆動部１６７を制御することで、上記各加圧状態にすることができる。例えば、待機モードまたはスリープモードのときの軽加圧状態から、画像形成動作モードのときの完全加圧状態に遷移するとき、エンジン制御部２００ｂは、カム駆動部１６７を制御して、加圧カム１６４を正回転（図７における反時計回り）させる。すると、フォトセンサ１８２の出力が、ＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。エンジン制御部２００ｂは、フォトセンサの出力がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わってから所定時間経過したら、加圧ローラ１２２が完全加圧位置に到達し、加圧力が完全加圧状態であると判断し、カム駆動部１６７の駆動を停止する。また、画像形成動作モードが終了して、６０秒経過したら、エンジン制御部２００ｂは、カム駆動部１６７を逆回転させる。すると、フォトセンサ１８２の出力信号が、ＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。エンジン制御部２００ｂは、フォトセンサの出力がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わってから所定時間経過したら、加圧ローラ１２２が軽加圧位置に到達し、加圧力が軽加圧状態であると判断し、カム駆動部１６７の駆動を停止する。そして、待機モードまたはスリープモードに遷移する。主電源がＯＦＦにされたり、紙詰まりが発生したりしたときは、軽加圧状態と判断した時点から、さらにカム駆動部１６７を逆回転させて、所定時間経過したら、加圧ローラ１２２が完全脱圧位置に到達し、完全脱圧状態と判断し、カム駆動部１６７を停止する。
【００９０】
待機モード、スリープモードのとき、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との加圧力を軽加圧状態にすることで、待機モード、スリープモードのときの加圧力を完全加圧状態にした場合に比べて、加圧ローラ１２２などの耐久性を向上させることができる。また、待機モード、スリープモードのときの加圧力を完全脱圧状態にした場合に比べて、早い段階で完全加圧状態にすることができ、画像形成動作モードにすばやく遷移することができる。また、主電源ＯＦＦ時のとき、加圧力を完全脱圧状態にすることで、長期間未使用状態でも加圧ローラ１２２の劣化を抑制することができる。また、紙詰まり時も、加圧力を完全脱圧状態にすることで、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２とのニップ部Ｎに挟まった用紙を容易に除去することができる。
【００９１】
また、定着ベルト１２１が停止した状態でハロゲンヒータ１２３をＯＮにして定着ベルト１２１を加熱すると、定着ベルト１２１のハロゲンヒータ１２３との対向部分のみが加熱されてしまう。これにより、定着ベルト１２１の周方向の温度分布が不均一となり、定着ベルト１２１のハロゲンヒータ１２３との対向部分と、ハロゲンヒータ１２３と対向していない非対向部分との間に熱膨張差が生じる。ハロゲンヒータ１２３との対向部分は軸方向で膨張しようとするが、非対向部分は維持しようとする。また、ハロゲンヒータ１２３により加熱されるハロゲンヒータ１２３との対向部分においても、定着ベルト１２１の両端部付近は、端部からも熱が逃げるため、中央部よりも温度が低い。このため、定着ベルト１２１のハロゲンヒータ１２３との対向部分の中央部が最も熱膨張する。よって、定着ベルト１２１のハロゲンヒータ１２３との対向部分中央部は軸方向外側へ大きく膨張しようとするが、非対向部分の中央部は維持しようとするため、温度上昇部分中央部は外側へ膨張できずに、内側へ凹ますような応力が生じる。その結果、定着ベルト１２１の温度上昇部分中央部が内側に凹むような塑性変形が生じてしまうのである。
【００９２】
そこで、本実施形態においては、定着ベルト１２１の回転が回転している状態で、ハロゲンヒータ１２３への通電を開始するようにした。
図１２は、電源ＯＮ時から定着動作までのタイミングチャートである。
図に示すように、ウォームアップ動作開始から１〜２ｓｅｃ後に、加圧ローラ駆動部１２９、カム駆動部１６７の回転動作を開始する。このとき、エンジン制御部２００ｂから加圧ローラ駆動部１２９に回転開始信号を送信してから、実際に加圧ローラ１２２が回転するまで５００ｍｓｅｃ程度の遅延が生じる。これは、加圧ローラ駆動部１２９の駆動モータの立ち上がりや、ギアにおけるバックラッシュのためである。同様に、エンジン制御部２００ｂからカム駆動部１６７に回転開始信号を送信してから、加圧カム１６４が回転するまでも５００ｍｓｅｃ程度の遅延が生じる。
【００９３】
加圧カム１６４を回転させていくと、加圧レバー１６１が加圧ローラ１２２を定着ベルト１２１側へ押し込み、加圧ローラ１２２と定着ベルト１２１との加圧力が上昇していく。加圧力が低いときは、先の図１０で説明したように、定着ベルト１２１と摺動シート１３０との静止摩擦力の方が、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との動摩擦力よりも大きいため、定着ベルト１２１は、回転駆動している加圧ローラ１２２の表面を摺動し、停止した状態である。加圧力が増していくと、定着ベルト１２１と摺動シート１３０との静止摩擦力が、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との動摩擦力よりも小さくなり、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する。定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転すると、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間に静止摩擦力が働き、定着ベルト１２１と摺動シート１３０には動摩擦力が働く。
【００９４】
定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２と回転をし始めて所定時間経過（加圧カム１６４が所定回転角度回転）すると、エンコーダ１８１がフォトセンサ１８２と対向し、フォトセンサ１８２の出力が、ＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。エンジン制御部２００ｂは、フォトセンサ１８２の出力がＬｏｗ信号であることを検知したら、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との加圧力が、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する加圧力以上であると判断し、ハロゲンヒータ１２３への通電を開始する。これにより、回転した状態の定着ベルト１２１を、ハロゲンヒータ１２３により加熱することができる。よって、定着ベルト１２１を周方向に均一に加熱することができ、定着ベルト１２１の周方向において、熱膨張差が生じるのを防止することができる。これにより、定着ベルト１２１の中央部に内側へ凹ますような応力が生じるのを抑制することができ、定着ベルト１２１の中央部が内側に凹むような塑性変形が発生するのを抑制することができる。
【００９５】
図１３は、ウォームアップ動作時におけるハロゲンヒータ１２３の点灯制御フロー図である。
上述したように、加圧ローラ駆動部１２９に回転開始信号を送信してから、実際に加圧ローラ１２２が回転するまで５００ｍｓｅｃ程度の遅延が生じる。よって、５００ｍｓｅｃ経過（Ｓ１のＹＥＳ）し、かつ、フォトセンサ１８２の出力信号がＬｏｗ信号であることを検知（Ｓ２のＹＥＳ）したら、ハロゲンヒータ１２３に電力を供給して、ハロゲンヒータ１２３を点灯させる（Ｓ３）。これにより、加圧ローラ１２２が回転中であって、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力が、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する加圧力以上であるときのみ、ハロゲンヒータ１２３へ電力を供給することができる。
【００９６】
図１３においては、ハロゲンヒータ１２３へ電力を供給する条件として、加圧ローラ回転開始信号を加圧ローラ駆動部１２９に送信してから５００ｍｓｅｃ経過、かつフォトセンサ１８２の出力信号がＬｏｗであることを検知することとしているが、加圧ローラ１２２の回転を検知する回転検知手段を設け、回転検知手段が加圧ローラ１２２の回転を検知し、かつフォトセンサ１８２の出力信号がＬｏｗであることを検知することとしてもよい。これにより、加圧ローラ１２２が回転中であって、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力が、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する加圧力以上であるときのみ、ハロゲンヒータ１２３へ電力を供給することができる。
【００９７】
加圧ローラ１２２の回転の検知は、例えば、加圧ローラ駆動部１２９の駆動源としての不図示の駆動モータが回転時（通電時）には、エンジン制御部２００ｂにＬｏｗ信号を出力し、停止時にはＨｉｇｈ信号を出力するように構成し、エンジン制御部２００ｂで駆動モータからの出力がＬｏｗであることを検知することで、加圧ローラ１２２の回転を検知することができる。また、加圧ローラ１２２の軸にエンコーダセンサを設けて、エンコーダセンサの出力値から加圧ローラ１２２の回転を検知してもよい。
【００９８】
また、上述では、定着ベルト１２１が回転するまで、ハロゲンヒータ１２３への通電を停止しているが、ウォームアップ動作を開始して定着ベルト１２１が回転するまでの間、ハロゲンヒータ１２３との対向部分中央部が内側に凹むような塑性変形が生じるような温度差が生じない程度に定着ベルト１２１をハロゲンヒータ１２３により加熱してもよい。具体的には、ウォームアップ動作開始から定着ベルト１２１が回転するまでの間、Ｄｕｔｙ比１０〜２０％でハロゲンヒータ１２３を点灯させる。そして、フォトセンサ１８２の出力が、ＨｉｇｈからＬｏＷに切り替わって、加圧ローラ１２２が、定着ベルト１２１が加圧ローラ１２２とともに回転する加圧力となる位置に到達したことを検知したら、Ｄｕｔｙ比１００％でハロゲンヒータ１２３を点灯させる。このように、ウォームアップ動作開始から定着ベルト１２１が回転するまでの間、定着ベルト１２１回転時よりも電力を落としてハロゲンヒータ１２３を点灯させることで、定着ベルト１２１を所定の温度にまですばやく昇温させることができ、ウォームアップ時間の短縮を図ることができる。
【００９９】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の（１）〜（１０）の態様毎に特有の効果を奏する。
（１）
回転可能に設けられた無端状の定着ベルト１２１などの定着部材と、回転可能に設けられ定着部材と当接して定着部材との間にニップ部を形成する加圧ローラ１２２などの加圧部材と、定着部材を加熱するハロゲンヒータ１２３などの加熱源と、定着部材と加圧部材との間に加圧力を付与するとともに、付与する加圧力が変更可能な圧力可変加圧機構１６０と、加圧部材を回転駆動させる加圧ローラ駆動部１２９などの駆動手段とを備えた定着装置１００において、定着部材と加圧部材との間の加圧力を検知する加圧力検知手段（本実施形態では、位置検知センサ１８０とエンジン制御部２００ｂとで構成）と、加圧部材が回転中であって、定着部材と加圧部材との間の加圧力が、定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを加圧力検知手段が検知しているときのみ、加熱源へ所定以上の電力を通電可能にする制御部２００などの制御手段とを備える。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、定着部材を周方向で均一に加熱することができ、定着部材の幅方向中央部が、内側に凹むような塑性変形が生じるのを抑制することができる。
【０１００】
（２）
また、上記（１）に記載の態様の定着装置１００であって、圧力可変加圧機構１６０は、少なくとも完全脱圧、軽加圧、完全加圧の３段階の加圧力を設定可能であり、加圧力は、完全脱圧＜軽加圧＜完全加圧である。
完全脱圧に設定可能であるので、未使用状態のときなどに加圧力を完全脱圧にすることができる。これにより、加圧部材に長期間加圧力がかかり続け、加圧部材がクリープ変形してしまうのを抑制することができ、加圧部材の耐久性を高めることができる。また、軽加圧にも設定することができるので、加圧部材の劣化を抑えつつ、完全加圧にすばやく設定を変更することもできる。
【０１０１】
（３）
また、上記（２）に記載の態様の定着装置１００において、完全脱圧は、紙詰まり発生時、主電源オフ時に設定され、軽加圧は、定着部材の温度を、定着動作時のよりも低い所定の温度に維持して待機する待機モード時、制御手段の加熱源の通電や駆動源の駆動を制御するエンジン制御部２００ｂへの通電を停止するスリープモード時に設定され、完全加圧は、定着動作時および定着動作前に定着部材を所定の温度にまで加熱するウォームアップ動作時に設定される。
紙詰まり発生時に完全脱圧に設定することで、定着部材と加圧部材とに挟まれた用紙を容易に除去することができる。また、主電源オフ時にも完全脱圧に設定することで、長期間未使用状態ときの加圧部材のクリープ変形を抑制でき、加圧部材の耐久性の低下を抑えることができる。また、待機モードやスリープモードのときは、軽加圧に設定することで、加圧ローラ１２２のクリープ変形を抑制しつつ、定着動作時の完全加圧にすばやく復帰させることができる。
【０１０２】
（４）
また、上記（１）乃至（３）いずれかに記載の態様の定着装置１００であって、加圧力検知手段は、加圧力が、定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力以上のときと、定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力未満のときとで異なる出力信号を制御手段へ送信する。（本実施形態においては、定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力以上のときは、Ｌｏｗ信号を制御手段に送信し、定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力未満のときは、Ｈｉｇｈ信号を送信する）これにより、定着部材と加圧部材との間の加圧力が、定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを検知することができる。
【０１０３】
（５）
また、上記（１）乃至（４）いずれかの定着装置１００であって、圧力可変加圧機構１６０は、定着部材に対して、加圧部材の位置を変更することで加圧力を変更する構成であって、加圧力検知手段は、加圧部材の位置に基づいて加圧力を検知する。
かかる構成を備えることで、実施形態のように、フォトセンサ１８２とエンコーダ１８１とで定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力以上であるか否かを検知することができる。
【０１０４】
（６）
また、上記（１）乃至（５）いずれかに記載の態様の定着装置１００であって、制御手段は、駆動手段へ回転開始信号を送信してから所定時間経過後、かつ、加圧力検知手段による加圧力が所定であるときに、前記加熱源へ所定以上の電力を通電可能にする。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、定着部材が停止状態で加熱源に所定以上の電力が供給されるのを防止することができる。
【０１０５】
（７）
また、上記（１）乃至（５）いずれかに記載の態様の定着装置１００であって、加圧部材の回転を検知する回転検知手段を備え、制御手段は、回転検知手段が、加圧部材の回転を検知し、かつ、加圧力検知手段による加圧力が所定であるときに、前記加熱源へ所定以上の電力を通電可能にする。
かかる構成とすることで、定着部材が停止状態で加熱源に所定以上の電力が供給されるのを防止することができる。
【０１０６】
（８）
また、上記（１）乃至（７）いずれかに記載の態様の定着装置１００であって、制御手段は、ウォームアップ開始から加圧力検知手段が、定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを検知するまで、加圧力検知手段が、定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを検知しているときに加熱源へ供給する電力よりも低い電力を、加熱源へ通電する。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、定着部材が加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを検知したときに加熱源への電力供給を開始する場合に比べ、定着部材を所定の温度にまですばやく温度上昇させることができる。これによりウォームアップ時間を短縮することができる。また、定着部材が前記加圧部材とともに回転する加圧力以上であることを検知しているときに加熱源へ供給する電力よりも低い電力を、加熱源へ通電するので、定着部材の周方向の温度が著しく不均一になるのを抑制することができ、定着部材の幅方向中央部が、内側に凹状に塑性変形するのを抑制することができる。
【０１０７】
（９）
また、上記（１）乃至（８）いずれかに記載の態様の定着装置１００であって、定着部材は、ベルト部材であり、定着部材内部に配設され定着部材を介して加圧部材と当接することにより定着部材と加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材を設けた。
このように、定着部材をベルト部材にすることで、定着部材の加熱に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、ウォームアップ時間の短縮化を図れることができる。
【０１０８】
（１０）
また、用紙などの記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段（（本実施形態においては、画像ステーション、光書込装置８、転写装置７１で構成）と、記録部材に形成された未定着トナー像を記録部材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記定着手段として、上記（１）乃至（９）いずれかに記載の定着装置１００を用いた。
かかる構成を備えることで、定着部材の塑性変形を抑えることができ、良好な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
５：２次転写ローラ
８：光書込装置
７１：転写装置
１００：定着装置
１２１：定着ベルト
１２２：加圧ローラ
１２３：ハロゲンヒータ
１２４：ニップ形成部材
１２５：ステー
１２６：反射部材
１２７：温度センサ
１２９：加圧ローラ駆動部
１４２：側板
１５１：操作部
１６０：圧力可変加圧機構
１６１：加圧レバー
１６２：スプリング
１６３：軸受
１６４：加圧カム
１６７：カム駆動部
１６８：カム当接部材
１８０：位置検知センサ
１８１：エンコーダ
１８２：フォトセンサ
２００：制御部
２００ｂ：エンジン制御部
１０００：画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１０】
【特許文献１】特開２０１１−１６４２３４号公報
【特許文献２】特開２００７−２３３０１１号公報
【図１】
2013164451.tif 000003
【図２】
2013164451.tif 000004
【図３】
2013164451.tif 000005
【図４】
2013164451.tif 000006
【図５】
2013164451.tif 000007
【図６】
2013164451.tif 000008
【図７】
2013164451.tif 000009
【図８】
2013164451.tif 000010
【図９】
2013164451.tif 000011
【図１０】
2013164451.tif 000012
【図１１】
2013164451.tif 000013
【図１２】
2013164451.tif 000014
【図１３】
2013164451.tif 000015
【図１４】
2013164451.tif 000016
【図１５】
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