(57)【要約】【課題】  加熱エネルギーを節約しながら定着ベルトの温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供する。【解決手段】  定着装置は、熱源によって加熱される回転体である加熱部材と、加熱部材と接触する回転体である定着部材と、定着部材に加圧され、定着部材とニップ部を形成する回転体である加圧部材と、定着部材の温度を検知するセンサと、定着部材と加熱部材の接触力を変化させる接触力変更機構と、加熱部材の回転を制動するストッパと、センサの出力に基づいて、接触力変更機構によって定着部材と加熱部材の接触力を変化させ、ストッパによって加熱部材の回転を制動する制御部と、を備える。【選択図】  図５
2016085276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源によって加熱される回転体である加熱部材と、
前記加熱部材と接触する回転体である定着部材と、
前記定着部材に加圧され、前記定着部材とニップ部を形成する回転体である加圧部材と、
前記定着部材の温度を検知するセンサと、
前記定着部材と前記加熱部材の接触力を変化させる接触力変更機構と、
前記加熱部材の回転を制動するストッパと、
前記センサの出力に基づいて、前記接触力変更機構によって前記定着部材と前記加熱部材の接触力を変化させ、前記ストッパによって前記加熱部材の回転を制動する制御部と、
を備える定着装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記センサの出力に基づいて検知した前記定着部材の温度が閾値よりも高い場合、前記接触力変更機構によってベルト状の前記定着部材のテンションを弱める請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加圧部材を冷却する冷却ファンをさらに備え、
前記制御部は、前記接触力変更機構によって前記定着部材と前記加熱部材の接触力を弱くするときに前記冷却ファンを作動させる請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記ニップ部に記録媒体が無く、前記センサの出力に基づいて検知した前記定着部材の温度が閾値よりも高い場合、前記接触力変更機構によって前記定着部材のテンションを弱める請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加圧部材の前記定着部材への加圧力を変更する加圧力変更部材と、
前記加圧力変更部材と前記接触力変更機構とを連動させるリンク機構と、
をさらに備える請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材の前記加熱部材への接触幅を変更する接触幅変更部材をさらに備え、
前記制御部は、前記センサの出力に基づいて、前記接触力変更機構によって前記定着部材と前記加熱部材の接触力を変化させ、前記ストッパによって前記加熱部材の回転を制動し、前記接触幅変更部材によって前記定着部材の前記加熱部材への接触幅を変更する請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加熱部材は、表面が摺動抵抗を低下させる処理が施されている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記加熱部材は、ローラである請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の定着装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱及び圧力を使用する定着装置は、内部に熱源を包含している定着部材に加圧部材を圧接し、未定着トナー画像の載った転写紙を定着部材と加圧部材の間に通過させて、トナーを記録媒体に定着させる技術が主流である。
【０００３】
この中で、定着部材としてシリコーンゴムのシームレスベルト（以後定着ベルトと呼ぶ）を使用するものが、多くの実績を持っている。
【０００４】
この形態は、定着ベルトの内側にシリコーンゴムからなる定着ローラと加熱源となる加熱ローラを持ち、定着ベルトの外側にある加圧ローラと定着ローラを圧接させることによってニップ部を形成し、この間に、未定着トナー画像の載った転写紙を通過させ、定着させる形態である。
【０００５】
この方式の中で、加熱ローラに軸方向にヒートパイプを複数本搭載する形態が見られる。これは、ヒートパイプを用いることにより、軸方向の熱偏差を減らす効果が得られるためである。加熱ローラにあるヒータの熱分布がローラ幅方向に一様の場合、ローラ幅より短い転写紙が通紙された場合は、転写紙が通らない部分は、転写紙によって熱が奪われないため、温度が上昇してしまう。時間あたりの通紙枚数が多い場合は、温度上昇が、定着ベルトの許容温度を超えることが発生してしまう。しかし、このヒートパイプを用いることによって軸方向の温度を減らすことが可能であり、定着ベルトの保護ができる。
【０００６】
ヒートパイプを用いると以上のような利点があるが、以下の問題も存在する。
【０００７】
ヒートパイプを搭載するために、加熱ローラの厚みが必要であり、加熱ローラの厚みと容積が多くなってしまうことによって、熱容量が大きくなってしまう。連続通紙中、定着ベルトは、転写紙に定着に適切な温度に制御されるが、加熱ローラは定着ベルトに伝熱するために定着ベルトより数十℃高い温度となっている。通紙後、定着ベルトは特に熱を奪われることがないので、加熱ローラの熱が流れ込んできて、温度が上昇してしまう。このような状態で次のジョブが出された場合、次のジョブの転写用紙の適切な温度域より高い場合、定着ベルト温度の低下待ちとなり、ジョブが始まるのが遅くなってしまう。
【０００８】
ヒートパイプを搭載する加熱ローラの場合、熱容量が大きいため、下がるまでの時間が大幅にかかってしまう。
【０００９】
このような問題を解決するために、ベルト冷却ファンを持っているものがあった。しかし、ベルト冷却ファンだけでは効率よく冷却することができない。
【００１０】
この点に関し、定着ベルトを加熱する熱源と定着ベルトとの距離を変更することができる定着装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【００１１】
しかし、これらの技術は定着ベルトを効率よく加熱するために開発されたものであり、冷却の効率は上記問題を解決するに至るほどよくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記の問題に鑑み、加熱エネルギーを節約しながら定着ベルトの温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明は、熱源によって加熱される回転体である加熱部材と、加熱部材と接触する回転体である定着部材と、定着部材に加圧され、定着部材とニップ部を形成する回転体である加圧部材と、定着部材の温度を検知するセンサと、定着部材と加熱部材の接触力を変化させる接触力変更機構と、加熱部材の回転を制動するストッパと、センサの出力に基づいて、接触力変更機構によって定着部材と加熱部材の接触力を変化させ、ストッパによって加熱部材の回転を制御する制御部と、を備える定着装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱エネルギーを節約しながら定着ベルトの温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】定着装置の構成を示す図である。
【図３】引張スプリングテンション変更機構が定着ベルトのテンションを弱めた状態を示す図である。
【図４】印刷ジョブの推移と定着ベルトの温度との関係を示す図である。
【図５】定着ベルトの加熱ローラへの接触幅が大きい場合の定着装置の状態を示す図である。
【図６】定着ベルトの加熱ローラへの接触幅が小さい場合の定着装置の状態を示す図である。
【図７】印刷ジョブの推移と定着ベルトの温度との関係を示す図である。
【図８】加圧ローラが完全に加圧している状態を示す図である。
【図９】加圧ローラが完全に離間して脱圧している状態を示す図である。
【図１０】加圧ローラが脱圧及び加圧の中間の状態を示す図である。
【図１１】印刷ジョブの推移と定着ベルトの温度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は本発明を適用する画像形成装置１００の一例を示す概略構成図である。同図においては画像形成装置１００としてのタンデム型中間転写式の画像形成装置本体、この画像形成装置１００を載せる給紙テーブル２００をそれぞれ示している。また、画像形成装置１００の内部には複数の画像形成手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが並設されたタンデム型中間転写式の画像形成部２０が設けられている。上記の符号に付けた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をそれぞれ示している。画像形成装置１００には、中央付近に、無端ベルトの中間転写体（以下、中間転写ベルト１０と言う。）が設けられている。この中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１４、複数の支持ローラ１５、１５’、及び二次転写対向ローラ１６等に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能となっている。
【００１８】
この図１の例では、二次転写対向ローラ１６の左に、中間転写ベルト用のクリーニング装置１７を設けている。クリーニング装置１７は画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する。
【００１９】
駆動ローラ１４と支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋを横に並べて配置してタンデム型の画像形成部２０を構成する。このタンデム型の画像形成部２０の各画像形成手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を担持する像担持体としての感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを有している。
【００２０】
そして、このタンデム型の画像形成部２０の上には、図１に示すように２つの露光装置２１が設けられている。二つの露光装置２１はそれぞれ二つの画像形成手段（１８Ｙと１８Ｍ、１８Ｃと１８Ｋ）に対応している。露光装置２１は、例えば、２つの光源装置とカップリング光学系、共通の光偏向器（ポリゴンミラー等）、２系統の走査結像光学系等で構成される光走査方式の露光装置を備える。光源装置は、例えば半導体レーザ、半導体レーザアレイ、あるいはマルチビーム光源等が用いられる。露光装置２１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像情報に応じて感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに露光を行い、静電潜像を形成する。
【００２１】
また、各画像形成手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの周囲には、上記の露光に先立って感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを均一に帯電する帯電装置、上記の露光装置２１によって形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像装置、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの上の転写残トナーを除去する感光体用クリーニング装置が設けられている。さらに、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋから中間転写ベルト１０にトナー画像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト１０を間に挟んで感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対向するように一次転写手段の構成要素としての一次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋが設けられている。
【００２２】
中間転写ベルト１０を支持する複数の支持ローラのうち、駆動ローラ１４は中間転写ベルト１０を回転駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動伝達機構（ギヤ、プーリ、ベルト等）を介してモータと接続されている。また、ブラックの単色画像を中間転写ベルト１０上に形成する場合には、図示しない移動機構により、駆動ローラ１４以外の支持ローラ１５、１５’を移動させて、イエロー、マゼンタ、シアンの感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃを中間転写ベルト１０から離間させることが可能である。
【００２３】
画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム型の画像形成部２０と反対の側に二次転写装置２２を備える。この二次転写装置２２は、図示の例では、二次転写対向ローラ１６に二次転写ローラ１６’を押し当てて転写電界を印加することで中間転写ベルト１０上の画像を転写媒体としてのシート状の記録媒体に転写する。
【００２４】
また、画像形成装置１００は、二次転写装置２２の横に記録媒体の上の転写画像を定着する定着装置２５を備える。
【００２５】
定着装置２５は、無端状のベルトの回転体である定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。定着ベルト２６は２つの支持ローラに掛け回されており、少なくとも一方のローラには図示しない加熱手段（ヒータ、ランプ、あるいは電磁誘導式の加熱装置等）が設けられている。
【００２６】
二次転写装置２２で画像が転写された記録媒体は、２つのローラ２３に支持された搬送ベルト２４により定着装置２５へと搬送される。もちろん、搬送ベルト２４の部分は、固定されたガイド部材でも良く、また、搬送ローラや搬送コロ等でも良い。
【００２７】
なお、図示の例では、画像形成装置１００は、このような二次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム型の画像形成部２０と平行に、記録媒体の両面に画像を記録すべく記録媒体を反転して搬送するシート反転装置２８を備えている。
【００２８】
画像形成装置１００は、給紙テーブル２００に給紙ユニット４３を備える。給紙ユニット４３は、記録媒体を積載して格納する用紙カセット４４を有する。給紙ユニット４３は、さらに用紙カセット４４から記録媒体を一枚ずつ取り出すピックアップローラ４２と、取り出した記録媒体を搬送する給紙ローラ４５と、を備える。給紙ユニット４３は、記録媒体を搬送する搬送路４６及び搬送ローラ４７を有する。
【００２９】
画像形成装置１００は、給紙ユニット４３とは別に、手差しトレイ５１と、手差しトレイ５１から記録媒体を取り出す手差しトレイピックアップローラ５０と、を備える。
【００３０】
画像形成装置１００は、手差しトレイ５１から第１搬送路５３を経由した記録媒体、又は給紙ユニット４３から第２搬送路４８を経由した記録媒体のいずれかをレジストローラ４９に搬送する。
【００３１】
レジストローラ４９は、記録媒体のスキューを補正し、二次転写装置２２に記録媒体を引き渡す。
【００３２】
画像形成装置１００は、定着装置２５によって現像剤像が定着された記録媒体を排紙ローラ５６によって排紙トレイ５７に排出する。
【００３３】
図２は、定着装置２５の構成を示す図である。図２に示すように、定着装置２５は、回転体の定着部材である定着ベルト２６と、回転体の加圧部材である加圧ローラ２７と、定着ベルト２６の温度を検知するセンサ２５Ｓと、制御部１０１と、を有している。定着ベルト２６はベルト状である。
【００３４】
また、定着装置２５は接触力変更機構である引張スプリングテンション変更機構３４を備える。
【００３５】
定着ベルト２６は、ＰＩ（ポリイミド）樹脂からなる層厚９０μｍのベース層上に、シリコーンゴムなどの弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端ベルトである。
【００３６】
定着ベルトの弾性層は、層厚が２００μｍ程度であって、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。定着ベルトの離型層は、層厚が２０μｍ程度であって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等で形成される。定着ベルトの表層に離型層を設けることにより、現像剤、乃至現像剤像に対する離型性、すなわち剥離性が確保され、現像剤像を有する記録体を良好に定着し、且つ用紙を定着ベルト２６から良好に分離することができる。
【００３７】
定着ベルト２６は内側に定着ローラ２９と、加熱部材である加熱ローラ３１と、を有している。定着ローラ２９は、芯金に厚さ５〜３０ｍｍのシリコーンゴム層を被覆したものであり、このシリコーンゴム層が定着ベルト２６を介して加圧ローラ２７と圧接されることにより、ニップ部が形成される。加熱ローラ３１の両端部には、ベアリング３０と、ベアリングブラケット３２が設けられる。
【００３８】
加熱ローラ３１は、アルミ、ＳＵＳ、銅などの金属によって形成される。加熱ローラ３１は内部に熱源３１Ａを有する。熱源３１Ａは、ハロゲンヒータまたはＩＨ加熱装置などを用いることができる。熱源がハロゲンヒータの場合は、熱源３１Ａの内側にハロゲンヒータを配置し、ＩＨ加熱装置の場合には、定着ベルト２６の外側に持つことが多い。
【００３９】
さらに、この加熱ローラ３１には、軸方向の温度均一化を目的として、ヒートパイプを圧入していることもある。
【００４０】
接触力変更機構である引張スプリングテンション変更機構３４は、引張スプリング３３を備える。引張スプリングテンション変更機構３４は加熱ローラ３１の軸と平行に位置した軸に取り付けられており、この軸が回転することにより、引張スプリング３３の付勢力が変化する。
【００４１】
引張スプリング３３は加熱ローラ３１を定着ベルト２６のテンションを張る方向に付勢するように設置される。
【００４２】
例えば、加熱ローラ３１が定着ローラ２９に対して変位することができるように遊びを設けて取り付けられている場合、引張スプリング３３はベアリングブラケット３２に連結される。
【００４３】
或いは、加熱ローラ３１と、加熱ローラ３１を駆動させる駆動部と、駆動部の回転を変速して加熱ローラ３１に伝える変速機と、フレームと、が一つのユニットに形成されており、このユニットを定着ローラ２９に対して変位するように構成することもできる。この場合、引張スプリング３３は、このユニットのフレームに連結される。
【００４４】
従って、引張スプリングテンション変更機構３４が引張スプリング３３を引くように回動すると、加熱ローラ３１は定着ローラ２９から離れるように変位し、定着ベルト２６のテンションがデフォルトのテンションである標準張力になる。また、引張スプリングテンション変更機構３４が引張スプリング３３を戻すように回動すると、加熱ローラ３１は定着ローラ２９に近づくように変位し、定着ベルト２６のテンションが減少する。
【００４５】
定着装置２５は、さらに加圧ローラ２７に冷却風を送風する冷却ファン３５を備える。冷却ファン３５は、冷却風を加圧ローラ２７に当てることによって、加圧ローラ２７の温度を冷却することができる。この実施例では、加圧ローラ２７に冷却風を当てるようにしているが、定着ベルト２６に冷却風を当てるファンがあっても良い。
【００４６】
加熱ローラ３１は、さらに加熱ローラ３１の回転を制動するストッパ３１Ｓを備える。ストッパ３１Ｓは引張スプリングテンション変更機構３４が定着ベルト２６のテンションを弱めるタイミングにて加熱ローラ３１の回転を制動できればその構成に制限はない。
【００４７】
例えば、ストッパ３１Ｓは、引張スプリングテンション変更機構３４が定着ベルト２６のテンションを弱めると加熱ローラ３１が変位することによってロックがかかり、加熱ローラ３１の回転を制動する機構を採用することができる。
【００４８】
或いは、ストッパ３１Ｓはストッパを作動させるストッパ駆動部をさらに備え、このストッパ駆動部を制御部１０１が作動させることにより摩擦力等によって加熱ローラ３１の回転を制動するように構成することもできる。
【００４９】
センサ２５Ｓは、定着ベルト２６に非接触に定着ベルト２６の温度を検知することが望ましい。センサ２５Ｓには例えば赤外線センサなどを用いることができる。センサ２５Ｓの出力は制御部１０１に入力される。
【００５０】
次に、定着装置２５の動作について説明する。
【００５１】
制御部１０１は、センサ２５Ｓの出力に基づいて、接触力変更機構である引張スプリングテンション変更機構３４によって定着部材である定着ローラ２９と加熱部材である加熱ローラ３１の接触力を変化させ、ストッパ３１Ｓによって加熱部材の回転を制動する。
【００５２】
図２は、定着ベルト２６のテンションが標準張力の場合を示している。制御部１０１は、センサ２５Ｓの出力に基づいて検知した定着ベルト２６の温度が閾値よりも低い場合、引張スプリングテンション変更機構３４によって定着ベルト２６のテンションを標準張力にする。
【００５３】
引張スプリングテンション変更機構３４が矢印Ｘ１に示す方向に回動すると、引張スプリング３３が引かれ、定着ベルト２６の張力が標準張力となる。
【００５４】
定着ベルト２６のテンションが標準張力となると定着ベルト２６の加熱ローラ３１に対する面圧が所定値まで高くなるため、加熱ローラ３１の熱が定着ベルトに伝わりやすくなり、定着ベルト２６の温度が上がる。
【００５５】
逆に、制御部１０１は、センサ２５Ｓの出力に基づいて検知した定着ベルト２６の温度が閾値よりも高い場合、引張スプリングテンション変更機構３４によって定着ベルト２６のテンションを弱める。
【００５６】
図３は、引張スプリングテンション変更機構３４が定着ベルト２６のテンションを弱めた状態を示す図である。図３に示すように、引張スプリングテンション変更機構３４が矢印Ｘ１とは逆方向の矢印Ｘ３に示す方向に回動すると、引張スプリング３３が押され、定着ベルト２６の張力が弱くなる。定着ベルト２６のテンションが弱くなると定着ベルト２６の加熱ローラ３１に対する面圧が低くなるため、加熱ローラ３１の熱が定着ベルトに伝わりにくくなり、定着ベルト２６の温度が下がる。
【００５７】
制御部１０１は、通常のウォームアップや、画像形成の時には定着ベルト２６と加圧ローラ２７が標準のテンションがかかるモードで動作を行う。画像形成中、加熱ローラ３１は定着ベルト２６より高温になっており、熱容量が大きいため、冷めるのが遅い。画像形成が終わり、次の印刷ジョブがくると、制御部１０１は記録媒体の種類に応じて定着ベルト２６の温度を最適にする必要があるため、加熱ローラ３１を矢印Ｘ２に示す方向に回転させることにより定着ベルト２６を回転させ始める。このとき、前の印刷ジョブによって加熱ローラ３１に蓄熱がされていると、定着ベルト２６の温度が高くなってしまい、適正温度まで冷めるまで待つ必要がある。
【００５８】
この待ち時間発生を防ぐために制御部１０１は定着ベルト冷却動作を行う。制御部１０１は、画像形成の後、引張スプリングテンション変更機構３４を矢印Ｘ３の方向に回動させ、加熱ローラ３１と定着ベルト２６に対するテンション、すなわち張力を弱める。
【００５９】
さらに通常、加熱ローラ３１は定着ベルト２６の回転に対して従動して回転し、定着ベルト２６は加圧ローラ２７に従動して回転する。テンションが弱い状態でも定着ベルト２６が回転すると加熱ローラ３１も回転し、加熱ローラ３１の温度が定着ベルト２６に移動することになる。
【００６０】
そこで、制御部１０１は定着ベルト２６のテンションが弱い場合は加熱ローラ３１を回転させないようするストッパ３１Ｓを作動させる。そうすると、加熱ローラ３１の回転が止まり、定着ベルト２６と加熱ローラ３１とは摺動し、加熱ローラ３１の熱が定着ベルト２６の接触によって定着ベルト２６に移動することを防げるため、効率的に定着ベルト２６の温度を下げることができる。加熱ローラ３１の表面は摺動抵抗が小さくようにテフロン（登録商標）コーティングなどの摺動抵抗を低下させる処理が施されている。
【００６１】
制御部１０１はさらに、次の印刷ジョブが来るまでは加熱ローラ３１と定着ベルト２６に対するテンションを弱いままに維持する。次の印刷ジョブが来た場合、制御部１０１は、次の記録媒体の定着のための適正温度域より定着ベルト２６の温度が下がるまで待つ。
【００６２】
制御部１０１は、この定着ベルト温度の低下を効率化するため、冷却ファン３５を用いる。制御部１０１は、冷却ファン３５を駆動させ、加圧ローラ２７を定着ベルト２６に当接させる。
【００６３】
ここで、冷却ファン３５の風が定着ベルト２６にも当てられている場合は、加圧ローラ２７を定着ベルト２６に当接させる必要は無い。
【００６４】
上述のように制御部１０１は、定着ベルト冷却動作を実行し、定着ベルト２６の温度を低下させ、定着ベルト２６の温度が次の印刷ジョブに適した温度域以下となると、定着ベルト２６と加圧ローラ２７に強いテンションがかかるモードに移行する。この場合、制御部１０１はストッパ３１Ｓを解除するように制御する。加熱ローラ３１は未だ蓄熱しているため、接触すると定着ベルト２６の温度が上昇し、記録媒体の定着に適切な温度域になる。そのタイミングにおいて記録媒体の定着装置２５への通紙を開始する。
【００６５】
図４は、印刷ジョブの推移と定着ベルト２６の温度との関係を示す図である。縦軸は定着ベルト２６の温度を、横軸は時間を、それぞれ示す。図４のグラフ５０１に示すように、制御部１０１は印刷ジョブの実行中において定着ベルト２６のテンションが強い状態を維持する。定着ベルト２６の温度は前ジョブが終了すると一時的に適正定着温度の範囲を超えて高くなる。このジョブ間の間、制御部１０１は定着ベルト２６のテンションが弱い状態を維持する。
【００６６】
定着ベルト２６のテンションが弱くなると、定着ベルト２６と加熱ローラ３１との接触面積が減るため加熱ローラ３１から定着ベルト２６への熱の移動が少なくなる。従って、定着ベルト２６は冷却される。
【００６７】
定着ベルト２６が冷却された状態において次ジョブが開始されると、制御部１０１は熱源３１Ａを駆動させて加熱ローラ３１を適正な定着温度まで加熱する。
【００６８】
以上述べたように、本実施形態の定着装置２５は、定着ベルト２６のテンションを変更するテンション変更部材である引張スプリングテンション変更機構３４を備え、制御部１０１は印刷ジョブ間においてテンション変更部材によって定着ベルト２６のテンションを弱くする。
【００６９】
従って、本発明の実施形態によれば、加熱エネルギーを節約しながら定着ベルト２６の温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供することができるという効果がある。
【００７０】
（第２の実施形態）
本実施形態の画像形成装置１００の構成は、第１の実施形態における画像形成装置１００の構成と定着装置２５以外は同様である。
【００７１】
図５は、本実施形態の定着ベルト２６の構成を示す図である。図５に示すように、定着装置２５は、定着ベルト２６と、加圧ローラ２７と、加熱ローラ３１と、引張スプリング３３と、引張スプリングテンション変更機構３４と、センサ２５Ｓと、制御部１０１と、を備える。
【００７２】
定着装置２５はさらに、定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅を変更する接触幅変更部材２６Ａを備える。
【００７３】
定着ベルト２６、加圧ローラ２７、加熱ローラ３１、引張スプリング３３、及び引張スプリングテンション変更機構３４の構成は第１の実施形態におけるこれらの構成と同様である。
【００７４】
接触幅変更部材２６Ａは制御部１０１によって制御される。接触幅変更部材２６Ａは、例えば定着ベルト２６の外側に配置され、先端にローラを有する往復運動機構を備える。
【００７５】
図５は、定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が大きい場合の定着装置２５の状態を示している。接触幅変更部材２６Ａは、定着ベルト２６の外周側から内周側に定着ベルト２６を押圧することにより加熱ローラ３１への定着ベルト２６の巻きつき幅を増加させる。
【００７６】
引張スプリングテンション変更機構３４は、接触幅変更部材２６Ａが定着ベルト２６を押圧することにより定着ベルト２６のテンションが高まる場合に、このテンションを弱めるように引張スプリング３３の引っ張り力を弱めることもできる。従って、定着ベルト２６に過大なテンションがかかることを防止することができる。
【００７７】
次に、定着装置２５の動作について説明する。
【００７８】
制御部１０１は、センサ２５Ｓの出力に基づいて検知した定着ベルト２６の温度が閾値よりも低い場合、引張スプリングテンション変更機構３４によって定着ベルト２６のテンションを強めるとともに、接触幅変更部材２６Ａによって定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が広くなるように変更する。
【００７９】
引張スプリングテンション変更機構３４が矢印Ｘ１に示す方向に回動すると、引張スプリング３３が引かれ、定着ベルト２６の張力がデフォルトの標準張力なる。
【００８０】
定着ベルト２６のテンションが標準張力になると定着ベルト２６の加熱ローラ３１に対する面圧が高くなるため、加熱ローラ３１の熱が定着ベルトに伝わりやすくなり、定着ベルト２６の温度が上がる。
【００８１】
これに加えて、制御部１０１は接触幅変更部材２６Ａによって定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が広くなるように変更したため、さらに迅速に定着ベルト２６の温度を規定の温度まで加熱することが可能となる。
【００８２】
逆に、制御部１０１は、センサ２５Ｓの出力に基づいて検知した定着ベルト２６の温度が閾値よりも高い場合、引張スプリングテンション変更機構３４によって定着ベルト２６のテンションを弱めるとともに、接触幅変更部材２６Ａによって定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が狭くなるように変更する。
【００８３】
図６は、定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が小さい場合の定着装置２５の状態を示す図である。図６に示すように、接触幅変更部材２６Ａは、定着ベルト２６の外周側から内周側への定着ベルト２６の押圧を解除することにより加熱ローラ３１への定着ベルト２６の巻きつき幅を減少させる。
【００８４】
この際、引張スプリングテンション変更機構３４は、接触幅変更部材２６Ａが定着ベルト２６の押圧を解除することにより定着ベルト２６のテンションが弱まる場合に、このテンションを標準張力にするように引張スプリング３３の引っ張り力を強める。従って、定着ベルト２６は所定のテンションを維持することが可能となる。
【００８５】
上述のように、前の印刷ジョブによって加熱ローラ３１に蓄熱がされていると、定着ベルト２６の温度が高くなってしまい、適正温度まで冷めるまで待つ必要がある。この待ち時間発生を防ぐために制御部１０１は定着ベルト冷却動作を行う。
【００８６】
制御部１０１は、画像形成の後、引張スプリングテンション変更機構３４を矢印Ｘ５の方向に回動させ、加熱ローラ３１と定着ベルト２６に対するテンション、すなわち張力を強める。この動作と同時に、制御部１０１は接触幅変更部材２６Ａに定着ベルト２６の押圧を解除させる。こうすると、定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が減少し、加熱ローラ３１の温度が定着ベルト２６に伝わりにくくなる。
【００８７】
さらに、制御部１０１は定着ベルト２６の接触幅が狭い場合は加熱ローラ３１を回転させないようするストッパ３１Ｓを作動させる。そうすると、加熱ローラ３１の回転が止まり、定着ベルト２６と加熱ローラ３１とは摺動し、加熱ローラ３１の熱が定着ベルト２６の接触によって定着ベルト２６に移動することを防げるため、効率的に定着ベルト２６の温度を下げることができる。
【００８８】
図７は、印刷ジョブの推移と定着ベルト２６の温度との関係を示す図である。縦軸は定着ベルト２６の温度を、横軸は時間を、それぞれ示す。図７のグラフ７０１に示すように、制御部１０１は印刷ジョブの実行中において定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が広い状態を維持する。定着ベルト２６の温度は前ジョブが終了すると一時的に適正定着温度の範囲を超えて高くなる。このジョブ間の間、制御部１０１は定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が狭い状態を維持する。
【００８９】
定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅が狭くなると加熱ローラ３１から定着ベルト２６への熱の移動が少なくなる。従って、定着ベルト２６は冷却される。
【００９０】
定着ベルト２６が冷却された状態において次ジョブが開始されると、制御部１０１は熱源３１Ａを駆動させて加熱ローラ３１を適正な定着温度まで加熱する。
【００９１】
以上述べたように、本実施形態の定着装置２５は、定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅を変更するテンション変更部材である引張スプリングテンション変更機構３４と、接触幅変更部材２６Ａと、を備える。制御部１０１は印刷ジョブ間において引張スプリングテンション変更機構３４によって定着ベルト２６のテンションを弱め、接触幅変更部材２６Ａによって定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅を狭くする。
【００９２】
従って、本発明の実施形態によれば、加熱エネルギーをさらに節約しながら定着ベルト２６の温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供することができるという効果がある。
【００９３】
（第３の実施形態）
図８〜図１０を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態の画像形成装置１００の構成は、第１の実施形態における画像形成装置１００の構成と同様である。本実施形態においては、定着装置２５は、例えば、図８に示すように、加圧ローラ２７の定着ローラ２９への加圧力を変更する加圧力変更部材である変位機構２７Ａをさらに備える。
【００９４】
例えば、加圧ローラ２７は、加圧ローラ２７と、加圧ローラ２７を駆動させるモータなどの加圧ローラ駆動部と、加圧ローラ駆動部の回転を変速して加圧ローラ２７に伝達する加圧ローラ変速部と、フレームと、を一つの加圧ローラユニットとして構成することができる。
【００９５】
この場合、変位機構２７Ａは制御部１０１によって加圧ローラユニットを定着ローラ２９に対して変位させることにより加圧ローラ２７の定着ローラ２９への加圧力を変更する。
【００９６】
定着装置２５は、この変位機構２７Ａと、引張スプリングテンション変更機構３４と、をリンク、すなわち連動させるリンク機構１０２をさらに具備することもできる。このリンク機構１０２により、２つの機構に独立した動力（モータなど）を設ける必要がなくなり、安価な構成とすることができる。
【００９７】
リンク機構１０２は、加圧ローラ２７と定着ローラ２９とが完全に脱圧又は完全に加圧されている状態のときに、引張スプリングテンション変更機構３４が定着ベルト２６に強いテンションを発生させる。また、加圧ローラ２７と定着ローラ２９とが脱圧又は加圧の中間状態の場合にある場合には、引張スプリングテンション変更機構３４が定着ベルト２６のテンションを弱める。
【００９８】
次に、定着装置２５の動作について説明する。
【００９９】
この構成の場合、制御部１０１は、画像形成後、加圧ローラ２７を脱圧及び加圧の中間状態にして加熱ローラ３１からの定着ベルト２６へのテンションを弱くする。次の印刷ジョブが来た場合、制御部１０１はセンサ２５Ｓの出力から定着ベルト２６の温度を検知する。
【０１００】
制御部１０１は、センサ２５Ｓの出力に基づいて検知した定着ベルト２６の温度が、次の印刷用紙の適正温度域より低くなるまで、定着ベルト２６のテンションを弱いままにする。
【０１０１】
この定着ベルト２６の温度の低下を効率化するため、冷却ファン３５を用いる。加圧ローラ２７の脱圧又は加圧の中間状態において、加圧ローラ２７が定着ローラ２９に接触する場合、加圧ローラ２７に風を当てることによって定着ベルト２６を冷やすことができる。加圧ローラ２７が定着ローラ２９に接触しない場合、定着ベルト２６に冷却ファン３５の風を当てる。
【０１０２】
制御部１０１は、このようにして定着ベルト２６の温度を低下させ、定着ベルト２６の温度が次の印刷ジョブの定着温度を下回った場合、定着ベルト２６と加熱ローラ３１にデフォルトのテンションである標準張力のテンションが加わるモードにする。
【０１０３】
加熱ローラ３１は未だ蓄熱しているため、接触すると定着ベルト２６の温度が上昇し、印刷用紙の適切な温度域になる。そのタイミングで通紙を開始する。
【０１０４】
制御部１０１は、定着装置２５への記録媒体の進入を検知する図示しない用紙センサの出力に基づいて、加圧ローラ２７の定着ローラ２９への加圧力を変位機構２７Ａによって変化させるように構成することもできる。
【０１０５】
用紙センサは加圧ローラ２７と定着ローラ２９とが定着ベルト２６を介して形成するニップ部の上流（手前側）及び／又はニップ部の下流に配置され、記録媒体の有無を制御部１０１に出力する。
【０１０６】
制御部１０１は用紙センサが通紙を検知すると引張スプリングテンション変更機構３４によって定着ベルト２６のテンションを標準張力にし、通紙を検知しないと定着ベルト２６のテンションを弱めるように制御する。
【０１０７】
図８は、加圧ローラ２７が完全に加圧している状態を示す図である。図８に示すように、加圧ローラ２７が完全に加圧している状態においては、引張スプリングテンション変更機構３４は矢印Ｘ１の方向に回動し、引張スプリング３３を引いて定着ベルト２６のテンションを標準張力にする。
【０１０８】
図９は、加圧ローラ２７が完全に離間して脱圧している状態を示す図である。図９に示すように、加圧ローラ２７が完全に脱圧している状態においては、引張スプリングテンション変更機構３４は矢印Ｘ１の方向に回動し、引張スプリング３３を引いて定着ベルト２６のテンションを標準張力にする。
【０１０９】
図１０は、加圧ローラ２７が脱圧及び加圧の中間の状態を示す図である。図１０に示すように、加圧ローラ２７が脱圧及び加圧の中間の状態においては、引張スプリングテンション変更機構３４は矢印Ｘ３の方向に回動し、引張スプリング３３を戻して定着ベルト２６のテンションを弱くする。
【０１１０】
図１１は、印刷ジョブの推移と定着ベルト２６の温度との関係を示す図である。縦軸は定着ベルト２６の温度を、横軸は時間を、それぞれ示す。図１１のグラフ１１０１に示すように、制御部１０１は印刷ジョブの実行中において、加圧ローラ２７を変位機構２７Ａによって定着ローラ２９に完全に加圧し、引張スプリングテンション変更機構３４によって引張スプリング３３を引き、定着ベルト２６のテンションが強い状態を維持する。定着ベルト２６の温度は前ジョブが終了すると一時的に適正定着温度の範囲を超えて高くなる。このジョブ間の間、制御部１０１は加圧ローラ２７を変位機構２７Ａによって定着ローラ２９から完全に脱圧し、引張スプリングテンション変更機構３４によって引張スプリング３３を戻して、定着ベルト２６のテンションが弱い状態を維持する。
【０１１１】
定着ベルト２６のテンションが弱くなると加熱ローラ３１から定着ベルト２６への熱の移動が少なくなる。従って、定着ベルト２６は冷却される。
【０１１２】
定着ベルト２６が冷却された状態において次ジョブが開始されると、制御部１０１は熱源３１Ａを駆動させて加熱ローラ３１を適正な定着温度まで加熱する。
【０１１３】
以上述べたように、本実施形態の定着装置２５は、定着ベルト２６の加熱ローラ３１への接触幅を変更するテンション変更部材である引張スプリングテンション変更機構３４と、加圧ローラ２７の定着ローラ２９への加圧力を変更する変位機構２７Ａと、を備え、制御部１０１は印刷ジョブ間において変位機構２７Ａによって加圧ローラ２７を脱圧及び加圧の中間の状態にし、引張スプリングテンション変更機構３４によって定着ベルト２６のテンションを弱くする。
【０１１４】
従って、本発明の実施形態によれば、加熱エネルギーをさらに節約しながら定着ベルト２６の温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることをさらに効率よく回避できる定着装置を提供することができるという効果がある。
【符号の説明】
【０１１５】
２５：定着装置
２５Ｓ：センサ（温度検知センサ）
２６：定着ベルト（定着部材）
２６Ａ：接触幅変更部材
２７：加圧ローラ
２７Ａ：加圧力変更部材
２９：定着ローラ
３１：加熱ローラ
３１Ａ：熱源
３３：引張スプリング
３４：引張スプリングテンション変更機構
３５：冷却ファン
１００：画像形成装置
１０１：制御部 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特開２０１４−１１２１７４号公報
【特許文献２】特許第４７２８０５９号公報
【図１】
2016085276.tif 000003
【図２】
2016085276.tif 000004
【図３】
2016085276.tif 000005
【図４】
2016085276.tif 000006
【図５】
2016085276.tif 000007
【図６】
2016085276.tif 000008
【図７】
2016085276.tif 000009
【図８】
2016085276.tif 000010
【図９】
2016085276.tif 000011
【図１０】
2016085276.tif 000012
【図１１】
2016085276.tif 000013