(57)【要約】【課題】定着装置の温度に関わらず同一の接触、離間の制御を行う場合に比べて、定着部材を定着圧力で接触する位置まで移動させやすくすること。【解決手段】定着部材（Ｆｈ，Ｆｐ）が接触する第１の位置と、定着部材（Ｆｈ，Ｆｐ）が離間した第２の位置との間で移動可能に支持する可動部材（４１）と、可動部材（４１）に接触する接触部材（４６）と接触部材（４６）を駆動する駆動源（Ｍ１）とを有し可動部材（４１）を第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる駆動装置（４７）と、第２の位置から第１の位置に移動させる際に、定着部材（Ｆｈ，Ｆｐ）の温度（Ｔ１）が予め設定された温度（Ｔａ）よりも高温の場合は、低温の場合に比べて、駆動装置（４７）の回転負荷が増大する時期が早くなることに対応させて駆動装置（４７）の制御を変更する制御手段（Ｃ１）と、を備えた定着装置（Ｆ）。【選択図】図３
2017167459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着画像を定着する定着領域に対向して配置された一対の定着部材と、
一方の定着部材と他方の定着部材とが予め設定された定着圧力で接触する第１の位置と、一方の定着部材と他方の定着部材とが前記第１の位置よりも離間する方向に相対的に移動した第２の位置と、の間で、前記定着部材を移動可能に支持する可動部材と、
回転中心を中心として回転可能に支持され且つ前記可動部材に接触する接触部材と、前記接触部材を駆動する駆動源と、を有し、前記可動部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる駆動装置と、
前記駆動装置を制御させる制御手段であって、前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる際に、前記定着部材の温度が予め設定された温度よりも高温の場合は、低温の場合に比べて、前記駆動装置の回転負荷が増大する時期が早くなることに対応させて、回転負荷に対し、常に駆動力が上回るよう前記駆動装置の制御を変更する前記制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記接触部材を正逆回転させる前記駆動源と、
前記可動部材に接触する表面において、前記第１の位置に移動した前記可動部材に接触する表面の第１の接触位置と、前記第２の位置に移動した前記可動部材に接触する表面の第２の接触位置と、正回転方向に沿って前記第２の接触位置と前記第１の接触位置との間の表面により構成された第１の接触面と、逆回転方向に沿って前記第２の接触位置と前記第１の接触位置との間の表面により構成された第２の接触面と、を有し、前記第２の接触面は、回転方向に対する前記接触部材の径の変化量が小さな範囲が、前記第１の接触面に比べて、前記第２の接触位置側に設定された前記接触部材と、
前記定着部材の温度が前記予め設定された温度よりも低温の場合は、前記接触部材を正回転させて前記第１の接触面を接触させて前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させるとともに、前記定着部材の温度が前記予め設定された温度よりも高温の場合は、前記接触部材を逆回転させて前記第２の接触面を接触させて前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる前記制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記駆動源への入力を制御して、前記駆動源の駆動力を制御する前記制御手段であって、前記定着部材の温度が前記予め設定された温度よりも高温の場合は、前記第２の位置から前記第１の位置に移動する期間において、回転負荷が高くなる時期に合わせて前記駆動力が大きくなる入力を行う前記制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
表面に画像を保持する像保持体と、
前記像保持体から媒体に画像を転写する転写装置と、
媒体に転写された未定着画像を定着させる請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置と、
を備え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。
【背景技術】
【０００２】
媒体の表面の画像を定着させる定着装置に関し、以下の特許文献１，２に記載の技術が知られている。
特許文献１としての特開２００７−２３２９４１号公報には、感光体ドラム（４１）に対して転写ローラ（２２）を圧接、離間させる構成において、カム（７１，７２）をステッピングモータ（７４）を使用して回転駆動する構成が記載されている。特許文献１では、カム（７１，７２）は、正逆いずれの方向にも回転可能な形状が記載されている。
【０００３】
特許文献２としての特開２０１１−０５３６２５号公報には、加熱定着装置において、加圧ローラ（５）の加圧力やニップ部（１０）の幅を変化させるために、カム（１）を駆動モータ（４４）で駆動する構成が記載されている。特許文献２に記載の構成では、加圧力等を３段階で変化させるために、カム（１）の停止位置を３つのポジションで停止させており、カム（１）の停止位置を検出するために、透過型センサ（３）と、カム（１）と同軸で回転する遮断フィラー（２）とを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３２９４１号公報（「００３６」、「００４４」、図３）
【特許文献２】特開２０１１−０５３６２５号公報（「００１３」〜「００１５」、図１〜図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、定着装置の温度に関わらず同一の接触、離間の制御を行う場合に比べて、定着部材を定着圧力で接触する位置まで移動させやすくすることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の定着装置は、
未定着画像を定着する定着領域に対向して配置された一対の定着部材と、
一方の定着部材と他方の定着部材とが予め設定された定着圧力で接触する第１の位置と、一方の定着部材と他方の定着部材とが前記第１の位置よりも離間する方向に相対的に移動した第２の位置と、の間で、前記定着部材を移動可能に支持する可動部材と、
回転中心を中心として回転可能に支持され且つ前記可動部材に接触する接触部材と、前記接触部材を駆動する駆動源と、を有し、前記可動部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる駆動装置と、
前記駆動装置を制御させる制御手段であって、前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる際に、前記定着部材の温度が予め設定された温度よりも高温の場合は、低温の場合に比べて、前記駆動装置の回転負荷が増大する時期が早くなることに対応させて、回転負荷に対し、常に駆動力が上回るよう前記駆動装置の制御を変更する前記制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、
前記接触部材を正逆回転させる前記駆動源と、
前記可動部材に接触する表面において、前記第１の位置に移動した前記可動部材に接触する表面の第１の接触位置と、前記第２の位置に移動した前記可動部材に接触する表面の第２の接触位置と、正回転方向に沿って前記第２の接触位置と前記第１の接触位置との間の表面により構成された第１の接触面と、逆回転方向に沿って前記第２の接触位置と前記第１の接触位置との間の表面により構成された第２の接触面と、を有し、前記第２の接触面は、回転方向に対する前記接触部材の径の変化量が小さな範囲が、前記第１の接触面に比べて、前記第２の接触位置側に設定された前記接触部材と、
前記定着部材の温度が前記予め設定された温度よりも低温の場合は、前記接触部材を正回転させて前記第１の接触面を接触させて前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させるとともに、前記定着部材の温度が前記予め設定された温度よりも高温の場合は、前記接触部材を逆回転させて前記第２の接触面を接触させて前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる前記制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、
前記駆動源への入力を制御して、前記駆動源の駆動力を制御する前記制御手段であって、前記定着部材の温度が前記予め設定された温度よりも高温の場合は、前記第２の位置から前記第１の位置に移動する期間において、回転負荷が高くなる時期に合わせて前記駆動力が大きくなる入力を行う前記制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記技術的課題を解決するために、請求項４に記載の発明の画像形成装置は、
表面に画像を保持する像保持体と、
前記像保持体から媒体に画像を転写する転写装置と、
媒体に転写された未定着画像を定着させる請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１，４に記載の発明によれば、定着装置の温度に関わらず同一の接触、離間の制御を行う場合に比べて、定着部材を定着圧力で接触する位置まで移動させやすくすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、接触部材の回転方向を変更する制御で、定着圧力で接触する位置まで移動させやすくすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、駆動源への入力を変更する制御で、定着圧力で接触する位置まで移動させやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
【図２】図２は実施例１の定着装置の要部拡大説明図である。
【図３】図３は定着部材どうしを接触、離間させる構成の説明図であり、図３Ａは定着部材どうしが接触した状態の説明図、図３Ｂは定着部材どうしが離間した状態の説明図である。
【図４】図４は実施例１の接触部材の説明図であり、図４Ａは正面図、図４Ｂは接触部材の外周面の位相と半径とを示したグラフである。
【図５】図５は低温時の接触部材の形状と定着圧力と駆動源にかかる負荷トルクの説明であり、図５Ａは横軸に回転位置を取り縦軸に半径を取ったグラフ、図５Ｂは横軸に回転位置を取り縦軸に荷重を取ったグラフ、図５Ｃは横軸に回転位置を取り縦軸にトルクを取ったグラフである。
【図６】図６は高温時の接触部材の形状と定着圧力と駆動源にかかる負荷トルクの説明であり、図６Ａは横軸に回転位置を取り縦軸に半径を取ったグラフ、図６Ｂは横軸に回転位置を取り縦軸に荷重を取ったグラフ、図６Ｃは横軸に回転位置を取り縦軸にトルクを取ったグラフである。
【図７】図７は本発明の実施例２の定着装置の説明図であり、実施例１の図３Ａに対応する図である。
【図８】図８は実施例２の入力信号の説明図であり、図８Ａは低温時の入力信号の説明図、図８Ｂは高温時の入力信号の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置Ｕは、操作部ＵＩ、画像読取部の一例としてのスキャナ装置Ｕ１、給紙装置Ｕ２、画像形成装置本体Ｕ３、および用紙排出部Ｕ４を有している。
【００１４】
前記操作部ＵＩは、入力部の一例としての電源ボタンやコピースタートキー、コピー枚数設定キー、テンキー等や、表示部等を有している。
前記スキャナ装置Ｕ１は、図示しない原稿を読取って画像情報に変換し、画像形成装置本体Ｕ３に入力する。
給紙装置Ｕ２は、給紙部の一例としての複数の給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４を有する。各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４には、媒体の一例としての記録用紙Ｓが収容される。各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４から画像形成装置本体Ｕ３に向けて、媒体の搬送路の一例としての給紙路ＳＨ１が延びている。
【００１５】
図１において、画像形成装置本体Ｕ３は、制御部Ｃや、前記制御部Ｃにより制御されて画像形成装置本体Ｕ３の各部材に給電する電源回路Ｅ等を有する。制御部Ｃは、スキャナ装置Ｕ１で読み取られた原稿の画像情報や、画像形成装置Ｕに接続された図示しない情報送信装置の一例としてのパーソナルコンピュータから送信された画像情報が送信される。
前記制御部Ｃは、受信した画像情報を、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒の印刷用の情報に処理して、潜像書込装置の駆動回路の一例としてのレーザ駆動回路Ｄに出力する。レーザ駆動回路Ｄは、制御部Ｃから入力されたレーザ駆動信号を予め設定された時期に、各色の潜像形成装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋに出力する。
【００１６】
各潜像形成装置ＲＯＳｙ〜ＲＯＳｋの下方には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋが配置されている。
図１において、Ｋ：黒の像保持体ユニットＵｋは、像保持体の一例としての感光体ドラムＰｋと、帯電器の一例としてのコロトロンＣＣｋと、像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナＣＬｋとを有する。そして、他の色Ｙ，Ｍ，Ｃの像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃも、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ、コロトロンＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ、感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃを有する。
なお、実施例１では、使用頻度の高く表面の磨耗が多いＫ色の感光体ドラムＰｋは、他の色の感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃに比べて大径に構成され、高速回転対応および長寿命化がされている。
【００１７】
感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、それぞれコロトロンＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ，ＣＣｋにより一様に帯電された後、前記潜像形成装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋの出力する潜像書込光の一例としてのレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋにより、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋの表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの表面の静電潜像は、現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋに設けられた現像部材の一例としての現像ロールＲ０により、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒の各色の現像剤で可視像の一例としてのトナー像に現像される。
【００１８】
感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面上のトナー像は、一次転写器の一例としての１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより、１次転写領域Ｑ３において、中間転写体の一例であって、像保持体の一例としての中間転写ベルトＢ上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトＢ上に多色画像、いわゆる、カラー画像が形成される。中間転写ベルトＢ上に形成されたカラー画像は、２次転写領域Ｑ４に搬送される。
なお、黒画像データのみの場合はＫ：黒の感光体ドラムＰｋおよび現像装置Ｇｋのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
１次転写後、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの表面に残留した残留トナーは感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋによりクリーニングされる。
前記各像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋと現像装置の一例としての現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋとにより、可視像形成部の一例としてのトナー像形成部材Ｕｙ＋Ｇｙ，Ｕｍ＋Ｇｍ，Ｕｃ＋Ｇｃ，Ｕｋ＋Ｇｋが構成されている。
【００１９】
画像形成装置本体Ｕ３の上部には、補給装置の一例としてのトナーディスペンサーＵ３ａが配置されており、トナーディスペンサーＵ３ａには、現像剤の収容容器の一例としてのトナーカートリッジＫｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋが着脱可能に装着されている。画像形成に伴って現像装置Ｇｙ〜Ｇｋにおいてトナーが消費されると、各トナーカートリッジＫｙ〜Ｋｋから各現像装置Ｇｙ〜Ｇｋにトナーが供給される。
【００２０】
前記感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋの下方に配置された中間転写ベルトＢは、中間転写体の駆動部材の一例としての中間駆動ロールＲｄと、中間転写ベルトＢに張力を付与する張力付与部材の一例としての中間テンションロールＲｔと、中間転写ベルトＢの片寄り、蛇行を補正する第１の片寄り補正部材の一例としての中間ステアリングロールＲｗと、中間転写体の従動部材の一例としての複数の中間アイドラロールＲｆと、２次転写領域の対向部材の一例としてのバックアップロールＴ２ａと、により張架されている。そして、前記中間転写ベルトＢは、中間駆動ロールＲｄの駆動により矢印Ｙａ方向に回転移動可能に支持されている。
前記中間駆動ロールＲｄ、中間テンションロールＲｔ、中間ステアリングロールＲｗ，中間アイドラロールＲｆ、バックアップロールＴ２ａにより、実施例１の中間転写体の支持部材の一例としてのベルト支持ロールＲｄ＋Ｒｔ＋Ｒｗ＋Ｒｆ＋Ｔ２ａが構成されている。また、前記中間転写ベルトＢやベルト支持ロールＲｄ＋Ｒｔ＋Ｒｗ＋Ｒｆ＋Ｔ２ａ、１次転写ロールＴ１ｙ〜Ｔ１ｋにより、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが構成されている。なお、実施例１のベルトモジュールＢＭは、画像形成装置本体Ｕ３に対して、着脱、交換が可能なユニットにより構成されている。
【００２１】
なお、実施例１の中間ステアリングロールＲｗは、回転軸を有する回転体により構成され、中間転写ベルトＢの幅方向への片寄りに応じて片寄りを補正する方向に回転軸が傾斜して、中間転写ベルトＢの片寄り、蛇行を防止する。なお、このように、光センサやベルトの端に接触する部材等のベルトの片寄りを検出する部材の検出結果に応じて回転軸を傾斜させて片寄りを補正する方式、いわゆるアクティブステアリング方式のステアリングロールＲｗは、従来公知であり、例えば、特開２００９−８６４６３号公報や特開２０１０−２３１１１２号公報等に記載された従来公知の種々の構成を採用可能であるため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
前記バックアップロールＴ２ａの下方には、転写搬送装置の一例としての２次転写ユニットＵｔが配置されている。２次転写ユニットＵｔは、転写部材の一例としての２次転写ロールＴ２ｂを有する。２次転写ロールＴ２ｂは、バックアップロールＴ２ａに対向して配置されている。２次転写ロールＴ２ｂが中間転写ベルトＢと対向する領域により２次転写領域Ｑ４が構成されている。また、前記バックアップロールＴ２ａには、電圧印加用の接触部材の一例としてのコンタクトロールＴ２ｃが接触している。前記各ロールＴ２ａ〜Ｔ２ｃにより２次転写器Ｔ２が構成されている。
前記コンタクトロールＴ２ｃには、制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅから予め設定された時期に、トナーの帯電極性と同極性の２次転写電圧が印加される。
【００２３】
前記ベルトモジュールＢＭの下方には用紙搬送路ＳＨ２が配置されている。前記給紙装置Ｕ２の給紙路ＳＨ１から給紙された記録用紙Ｓは、前記用紙搬送路ＳＨ２に搬送され、送出部材の一例としてのレジロールＲｒにより、トナー像が２次転写領域Ｑ４に搬送される時期に合わせて送り出され、媒体案内部材の一例としての用紙ガイドＳＧ１，ＳＧ２に案内されて、２次転写領域Ｑ４に搬送される。
前記中間転写ベルトＢ上のトナー像は、前記２次転写領域Ｑ４を通過する際に、前記２次転写器Ｔ２により記録用紙Ｓに転写される。なお、カラー画像の場合は中間転写ベルトＢ表面に重ねて１次転写されたトナー像が一括して記録用紙Ｓに２次転写される。
【００２４】
２次転写後の前記中間転写ベルトＢは、中間転写体の清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬＢにより清掃、すなわち、クリーニングされる。なお、前記２次転写ロールＴ２ｂは、中間転写ベルトＢと離隔および接触可能に支持されている。
前記１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋ、中間転写ベルトＢ、２次転写器Ｔ２、ベルトクリーナＣＬＢ等により、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の画像を記録用紙Ｓに転写する転写装置Ｔ１＋Ｂ＋Ｔ２＋ＣＬＢが構成されている。
【００２５】
トナー像が２次転写された前記記録用紙Ｓは、搬送部材の一例としての媒体搬送ベルトＢＨに送られる。媒体搬送ベルトＢＨは、記録用紙Ｓを定着装置Ｆに搬送する。前記定着装置Ｆは、加熱定着部材の一例としての加熱部材Ｆｈと、加圧定着部材の一例としての加圧部材Ｆｐとを有し、加熱部材Ｆｈと加圧部材Ｆｐとが接触する領域により定着領域Ｑ５が形成されている。
前記記録用紙Ｓ上のトナー像は定着領域Ｑ５を通過する際に定着装置Ｆにより加熱定着される。定着装置Ｆでトナー像が定着された記録用紙Ｓは、排出部の一例としての排出トレイＴＲｈに排出される。
前記符号ＳＨ１，ＳＨ２等により用紙搬送路ＳＨが構成されている。また、前記符号ＳＨ，Ｒａ，Ｒｒ，ＳＧｒ，ＢＨ等により用紙搬送装置ＳＵが構成されている。
【００２６】
（定着装置の説明）
図２は実施例１の定着装置の要部拡大説明図である。
図１、図２において、実施例１の定着装置Ｆの加熱部材Ｆｈは、帯状体の一例としての加熱ベルト１を有する。実施例１の加熱ベルト１は弾性変形可能な無端帯状の弾性部材により構成されている。加熱ベルト１の内周には、用紙搬送路ＳＨに対向する位置に、駆動部材の一例であって、加熱部材の本体の一例としての第１の加熱ロール２が配置されている。実施例１では、第１の加熱ロール２に、図示しない駆動源から駆動が伝達されるように構成されている。
第１の加熱ロール２の右側には、帯状体の支持部材の一例としての摺動パッド７が支持されている。摺動パッド７は、略楔形状に形成されている。摺動パッド７は、記録用紙Ｓと加熱ベルト１との接触面積を増大させるように配置されている。
【００２７】
第１の加熱ロール２の右上方には、支持部材の一例としての右側支持ロール１１が配置されている。
右側支持ロール１１の上方には、加熱部材の本体の一例としての第２の加熱ロール１２が配置されている。第２の加熱ロール１２は、加熱ベルト１の外表面に接触して配置されている。なお、実施例１の第２の加熱ロール１２は、第１の加熱ロール２と同様に、ヒータを内蔵する。
第２の加熱ロール１２の上方には、加熱部材の本体の一例としての第３の加熱ロール１３が配置されている。第３の加熱ロール１３は、第２の加熱ロール１２と同様に構成されている。
【００２８】
第３の加熱ロール１３の左下方には、支持部材の一例としての左側支持ロール１４が配置されている。
したがって、実施例１では、加熱ベルト１は、第１の加熱ロール２、右側支持ロール１１、第２の加熱ロール１２、第３の加熱ロール１３、および、左側支持ロール１４で張架されている。そして、第１の加熱ロール２の回転に伴い、加熱ベルト１が矢印Ｙｂの方向に回転する。
【００２９】
図１、図２において、定着部材の一例としての加圧部材Ｆｐは、無端帯状の回転体の一例としての加圧ベルト３１を有する。
加圧ベルト３１の内周には、加熱ベルト１を挟んで第１の加熱ロール２と対向する位置に、加圧部材の本体の一例であって、支持部材の一例としての加圧ロール３２が配置されている。なお、実施例１では、加圧ロール３２の近傍には、温度検知部材の一例としての温度センサＳＮ１が配置されている。温度センサＳＮ１は、加圧ロール３２の温度を測定する。
記録用紙Ｓの搬送方向に対して、加圧ロール３２の下流側には、支持部材の一例としての上側の加圧支持ロール３３が配置されている。上側の加圧支持ロール３３の下方には、支持部材の一例としての下側の加圧支持ロール３４が配置されている。
【００３０】
したがって、加圧ベルト３１は、加圧ロール３２および各加圧支持ロール３３，３４に張架されている。なお、実施例１の加圧ベルト３１は、第１の加熱ロール２の回転に伴い、加熱ベルト１を介して、加圧ベルト３１が従動回転する。
加圧ロール３２と上側の加圧支持ロール３３との間には、冷却部材の一例としての冷却装置３６が配置されている。実施例１の冷却装置３６は、加圧ベルト３１の内周面に接触する接触部３７を有する。接触部３７には、放熱部材の一例としてのヒートシンク３８が形成されている。ヒートシンク３８の後端には、吹付部材の一例としての冷却ファン３９が支持されている。
【００３１】
実施例１の構成では、定着動作の実行時に、冷却ファン３９からヒートシンク３８に冷却用の空気が吹き付けられ、加圧ベルト３１を介して記録用紙Ｓが冷却可能に構成されている。
また、加圧ベルト３１の外周には、下側の加圧支持ロール３４の左方に、清掃器の一例としてのクリーナ４０が配置されている。クリーナ４０は、加圧ベルト３１の外表面に付着した現像剤や紙粉等を除去可能に構成されている。
【００３２】
図３は定着部材どうしを接触、離間させる構成の説明図であり、図３Ａは定着部材どうしが接触した状態の説明図、図３Ｂは定着部材どうしが離間した状態の説明図である。
図３において、実施例１の定着部材の一例としての加圧部材Ｆｐは、可動部材の一例としての回転フレーム４１に支持されている。回転フレーム４１は、右端の回転中心４１ａを中心として回転可能に支持されている。
回転フレーム４１には、案内部材の一例としての軸受けガイド４２が支持されている。軸受けガイド４２には、軸受部材４３が第１の加熱ロール２に接近、離間する方向に移動可能に支持されている。軸受部材４３は、加圧ロール３２の軸３２ａを回転可能に支持する。
【００３３】
軸受部材４３と軸受けガイド４２との間には、付勢部材の一例としてのバネ４４が支持されている。バネ４４は、加熱部材Ｆｈと加圧部材Ｆｐとが接触した状態において、定着領域Ｑ５に予め設定された定着圧力が作用する様に加圧ロール３２を第１の加熱ロール２側に押す。
回転フレーム４１の左端の下方には、接触部材の一例としてのカム４６が配置されている。カム４６は、回転軸４６ａを中心として回転可能に支持されている。
【００３４】
回転軸４６ａには、駆動装置の一例としてのモータＭ１から駆動が伝達される。実施例１のモータＭ１は、正逆回転可能なモータが使用されている。前記カム４６やモータＭ１、図示しないギア列等により、実施例１の駆動装置４７が構成されている。
したがって、モータＭ１の駆動に伴って、実施例１の回転フレーム４１は、図３Ａに示す第１の位置の一例としての定着位置と、図３Ｂに示す第２の位置の一例としてのアイドリング位置と、の間で移動可能に構成されている。なお、実施例１の回転フレーム４１は、定着位置には、カム４６で持ち上げられると共に、アイドリング位置には、重力とバネ４４の復元力とで移動する。また、定着位置では、バネ４４の弾性力で、加圧ベルト３１が加熱ベルト１に予め設定された接触圧力で接触した状態で押し付けられる。また、実施例１のアイドリング位置では、加圧ベルト３１が加熱ベルト１から離間した状態となる。
【００３５】
図４は実施例１の接触部材の説明図であり、図４Ａは正面図、図４Ｂは接触部材の外周面の位相と半径とを示したグラフである。
図３、図４において、実施例１のカム４６では、回転フレーム４１が定着位置に移動した場合に回転フレーム４１に接触する第１の接触位置５１において、半径が最大となっている。また、実施例１のカム４６では、回転フレーム４１がアイドリング位置に移動した場合に回転フレーム４１に接触する第２の接触位置５２において、半径が最小となっている。
【００３６】
図４Ａにおいて、カム４６の正回転方向をＹｃとした場合に、正回転方向Ｙｃに沿って、第２の接触位置５２から第１の接触位置５１までの表面により、第１の接触面の一例としての低温用接触面５３が構成されている。また、正回転方向Ｙｃに沿って、第１の接触位置５１から第２の接触位置５２までの表面により、第２の接触面の一例としての高温用接触面５４が構成されている。
図４Ｂにおいて、第２の接触位置５２の位相を０°とした場合に、図４Ｂに示すように、低温用接触面５３は、正回転方向Ｙｃの下流側に行くに連れて半径が大きくなる。そして、低温用接触面５３は、第１の接触位置５１に近づいた後期５３ａになると、半径の変化量が小さくなる。すなわち、グラフの曲線（プロファイル）の傾斜がなだらかになる。
【００３７】
一方で、高温用接触面５４は、第２の接触位置５２から逆回転方向−Ｙｃの下流側に行くに連れて、逆回転の初期５４ａに、低温用接触面５３に比べて、半径の変化量が大きい。すなわち、初期５４ａにプロファイルの傾斜が急になっている。そして、逆回転の中期５４ｂにおいて、低温用接触面５３に比べて、半径の変化量が小さくなる。そして、第１の接触位置５１までプロファイルがなだらかになるように、カム４６の外周面が形成されている。
すなわち、実施例１のカム４６では、高温用接触面５４では、逆回転方向−Ｙｃに沿ってカム４６の径の変化量が小さくなる位置５４ｂが、正回転方向Ｙｃに沿って低温用接触面５３の径の変化量が小さくなる位置５３ａに比べて、第２の接触位置５２側、すなわち、低角度側に設定されている。
【００３８】
実施例１の定着装置Ｆでは、加圧ベルト３１の移動は、制御部Ｃの制御手段の一例としての定着制御手段Ｃ１で制御される。
定着制御手段Ｃ１の温度制御手段Ｃ１Ａは、図示しない加熱用定着部材の温度センサの検知結果に基づいて、各加熱ローラ２，１２，１３のヒータの点灯、消灯を制御して、定着領域Ｑ５における加熱ベルト１の表面の温度である定着温度を制御する。
【００３９】
回転方向の設定手段Ｃ１Ｂは、温度センサＳＮ１の検知結果に基づいて、モータＭ１の回転方向、すなわち、カム４６の回転方向を設定する。実施例１の回転方向の設定手段Ｃ１Ｂは、温度センサＳＮ１の検知温度Ｔ１が、予め設定された判別温度Ｔａ未満の場合は、回転方向を正回転方向Ｙｃに設定する。実施例１の回転方向の設定手段Ｃ１Ｂは、温度センサＳＮ１の検知温度Ｔ１が、判別温度Ｔａ以上の場合は、回転方向を逆回転方向−Ｙｃに設定する。
【００４０】
移動制御手段Ｃ１Ｃは、カム４６を介して、回転フレーム４１を移動させて、加圧部材Ｆｐの定着位置とアイドリング位置との間の移動を制御する。実施例１の移動制御手段Ｃ１Ｃは、定着動作を行う場合には、加圧部材Ｆｐを定着位置に移動させる。また、実施例１の移動制御手段Ｃ１Ｃは、加熱ベルト１の温度が予め設定された温度よりも低温の場合、加圧部材Ｆｐを加熱部材Ｆｈから離間させた状態で、加熱ベルト１を回転させながら予め設定された温度まで加熱する加熱動作、いわゆる、アイドリング動作を実行する場合、加圧部材Ｆｐをアイドリング位置に移動させる。そして、実施例１の移動制御手段Ｃ１Ｃは、回転フレーム４１をアイドリング位置から定着位置に移動させる場合は、回転方向の設定手段Ｃ１Ｂで設定された回転方向にカム４６を回転させて、回転フレーム４１を移動させる。
【００４１】
（定着装置の機能）
前記構成を備えた実施例１の画像形成装置Ｕでは、記録用紙Ｓは、２次転写領域Ｑ４において転写されたトナー像が未定着の状態で、定着装置Ｆに搬送される。定着装置Ｆでは、加熱ベルト１と加圧ベルト３１とで記録用紙Ｓが挟まれ、第１の加熱ロール２と加圧ロール３２とに挟まれて加圧されると共に加熱される。したがって、記録用紙Ｓが定着装置Ｆを通過する際に、熱と圧力を受けて、記録用紙Ｓに未定着のトナー像が定着される。
なお、実施例１の定着装置Ｆでは、第１の加熱ロール２の下流側に摺動パッド７が配置されており、摺動パッド７を有しない構成に比べて、定着領域Ｑ５の搬送方向に沿った幅が広くなっている。よって、定着領域Ｑ５の幅が狭い場合に比べて、定着領域Ｑ５を通過する記録用紙Ｓに付与される熱量が多くなり、定着不良が低減される。
【００４２】
また、実施例１の定着装置Ｆでは、定着動作時には、加圧部材Ｆｐが定着位置に移動し、アイドリング動作時には、加圧部材Ｆｐがアイドリング位置に移動する。電源投入直後や、節電状態、いわゆるスリープモードからの復帰時には、加熱ベルト１の温度が、定着温度に対して低い状態となっている。この状態で、加圧部材Ｆｐが加熱ベルト１に接触した状態で加熱ベルト１を昇温させようとすると、加圧部材Ｆｐへの伝熱の影響で、加熱ベルト１の昇温に時間がかかる。これに対して、実施例１では、加圧部材Ｆｐがアイドリング位置に移動した状態で、加熱ベルト１が昇温される。したがって、加圧部材Ｆｐが接触した状態で昇温させる場合に比べて、短時間で加熱ベルト１を定着温度に昇温させることが可能である。
【００４３】
実施例１の定着装置Ｆでは、加圧部材Ｆｐがアイドリング位置から定着位置に移動する際に、加圧ロール３２の温度Ｔ１に応じて、カム４６の回転方向が設定される。したがって、加圧ロール３２の温度Ｔ１が低温の場合は、低温用接触面５３が使用されて、回転フレーム４１がアイドリング位置から定着位置に移動する。また、加圧ロール３２の温度Ｔ１が高温の場合は、高温用接触面５４が使用されて、回転フレーム４１がアイドリング位置から定着位置に移動する。
【００４４】
図５は低温時の接触部材の形状と定着圧力と駆動源にかかる負荷トルクの説明であり、図５Ａは横軸に回転位置を取り縦軸に半径を取ったグラフ、図５Ｂは横軸に回転位置を取り縦軸に荷重を取ったグラフ、図５Ｃは横軸に回転位置を取り縦軸にトルクを取ったグラフである。
次に、回転フレーム４１を移動させるモータＭ１にかかる負荷、すなわち、回転フレーム４１を移動させるために必要な駆動力、いわゆるトルクについて検討する。図５Ａにおいて、低温用接触面５３のプロファイルにおいて、カム４６が回転する際に作用する負荷トルクは、角度あたりの半径の変化量、すなわち、（ｄｒ／ｄθ）に、ほぼ比例することが知られている。また、図５Ｂにおいて、加圧ロール３２が第１の加熱ロール２に近づくに連れて、バネ４４が弾性変形し、バネ４４の弾性力による反力Ｆが作用する。カム４６を回転させる際に作用する負荷トルクは、反力Ｆにも比例する。したがって、Ｆ×（ｄｒ／ｄθ）に負荷トルクは比例する。よって、モータＭ１の回転負荷、すなわち、負荷トルクは、図５Ｃに示すようなプロファイルとなる。
【００４５】
図６は高温時の接触部材の形状と定着圧力と駆動源にかかる負荷トルクの説明であり、図６Ａは横軸に回転位置を取り縦軸に半径を取ったグラフ、図６Ｂは横軸に回転位置を取り縦軸に荷重を取ったグラフ、図６Ｃは横軸に回転位置を取り縦軸にトルクを取ったグラフである。
ここで、加圧ロール３２が高温の状態では、加圧ロール３２が熱膨張して、半径が大きくなる。したがって、図６Ａに示すカム４６のプロファイルは変化しないが、図６Ｂに示すように、加圧ロール３２が第１の加熱ロール２に接近する際の反力Ｆが作用する時期が早くなるとともに、反力Ｆの最大値も大きくなる。したがって、モータＭ１の負荷トルクは、図６Ｃの破線で示すように、図６Ｃの実線や図５Ｃに示す低温の場合のプロファイルに比べて、トルクの最大値が大きくなるとともに、トルクの最大値となる時期が早くなる。したがって、特定のプロファイルの接触面しか形成されていない構成では、加圧ロール３２が高温時に、モータＭ１のトルク不足が発生する恐れがある。モータＭ１のトルクが不足すると、加圧部材Ｆｐを定着位置まで移動させられず、紙詰まりや定着不良が発生する問題がある。なお、モータＭ１として、ステッピングモータ、パルスモータを使用する場合、トルク不足で、モータＭ１が脱調する問題もある。
【００４６】
これに対して、実施例１では、カム４６に低温用接触面５３と高温用接触面５４が形成されており、モータＭ１の正逆回転で選択可能に構成されている。すなわち、加圧ロール３２が高温の場合と低温の場合とで、モータＭ１の制御が変更される。
そして、加圧ロール３２が高温の場合に選択される高温用接触面５４は、低温用接触面５３よりも、負荷トルクが最大になる時期が早くなることに対応して、半径の変化量（ｄｒ／ｄθ）が小さくなる位置５４ｂが早期になっている。したがって、図６Ｃの二点鎖線で示すように、図６Ｃの破線でトルクが最大値となる位置では、半径の変化量（ｄｒ／ｄθ）が小さくなり、負荷トルク：Ｆ×（ｄｒ／ｄθ）が、図６Ｃの実線で示す場合よりも、小さくなる。
したがって、実施例１の定着装置Ｆでは、定着装置の温度に関わらず同一の接触、離間の制御を行う場合に比べて、高温の状態でも、定着位置まで移動させやすくなる。すなわち、モータＭ１のトルク不足で定着位置に移動できない状況の発生が低減される。
【実施例２】
【００４７】
次に本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。
【００４８】
図７は本発明の実施例２の定着装置の説明図であり、実施例１の図３Ａに対応する図である。
図７において、実施例２の定着制御手段Ｃ１では、実施例１の回転方向の設定手段Ｃ１Ｂに替えて、入力の設定手段の一例としての入力パルスの設定手段Ｃ１Ｂ′を有し、実施例１の移動制御手段Ｃ１Ｃとは異なる移動制御手段Ｃ１Ｃ′を有する。
なお、実施例２では、モータＭ１として、入力信号の一例としてのパルスが入力される度に予め設定された回転角回転するステッピングモータが使用される。なお、実施例２では、モータＭ１は、正回転駆動のみを行う点で実施例１と異なる。
【００４９】
図８は実施例２の入力信号の説明図であり、図８Ａは低温時の入力信号の説明図、図８Ｂは高温時の入力信号の説明図である。
実施例２の入力パルスの設定手段Ｃ１Ｂ′は、判別温度Ｔａよりも低温の場合は、図８Ａに示すように、低温用の入力の一例として、予め設定されたパルス間隔の低温用入力パルス６１が選択される。なお、低温用入力パルス６１では、低温時の最大トルクτ１でも、モータＭ１が脱調せずにカム４６を駆動できる入力パルスが、実験等で予め確認され、設定されている。また、入力パルスの設定手段Ｃ１Ｂ′は、判別温度Ｔａよりも高温の場合は、図８Ｂに示すように、高温用の入力の一例としての高温用入力パルス６２が選択される。
【００５０】
実施例２では、実験等で、モータＭ１が脱調する恐れのある値である判別トルクτａを予め特定しておく。そして、実験等で、高温時にモータＭ１が判別トルクτａ以上となる期間Ｋ１や、最大トルクτ２を予め測定する。そして、判別トルクτａ以上となる期間Ｋ１のパルス６２ａとして、最大トルクτ２でも脱調しないパルスが選択される。実施例２では、判別トルクτａ以上となる期間Ｋ１のパルス６２ａは、判別トルクτａ未満の期間のパルス６２ｂに比べて、パルス幅の広いパルスが設定されている。よって、実施例２では、回転負荷であるトルクが判別トルクτａ以上に高くなる時期Ｋ１に合わせて、モータＭ１の駆動力が大きくなる入力が選択される。
【００５１】
なお、実施例２では、判別トルクτａ未満の期間のパルス６２ｂは、一例として、低温用入力パルス６１と同一のパルスに設定されている。また、判別トルクτａや期間Ｋ１等は、実際の値に対して余裕、いわゆるマージンを取った値を予め設定可能である。
よって、実施例２の入力パルスの設定手段Ｃ１Ｂ′は、低温時には、予め設定された低温用入力パルス６１を使用する入力として選択、設定し、高温時には、予め設定された高温用入力パルス６２を使用する入力として選択、設定する。
実施例２の移動制御手段Ｃ１Ｃ′は、回転フレーム４１をアイドリング位置から定着位置に移動させる場合は、入力パルスの設定手段Ｃ１Ｂ′で設定された入力パルス６１，６２をモータＭ１に入力して、回転フレーム４１を移動させる。
【００５２】
（実施例２の制御部の説明）
前記構成を備えた実施例２の定着装置Ｆでは、加圧部材Ｆｐの温度に応じて、制御が変更され、高温時でもモータＭ１の脱調が防止される。よって、実施例２の定着装置Ｆでは、実施例１と同様に、従来技術に比べて、定着位置に向けて移動する途中で、移動できなくなることが低減される。したがって、定着装置に移動させやすくなっている。
【００５３】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ013）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記各実施例において、画像形成装置Ｕを例示したが、これに限定されず、プリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、多色の画像形成装置に限定されず、単色の画像形成装置にも適用可能である。
【００５４】
（Ｈ02）前記実施例において、摺動パッド７を設けることが望ましいが、設けない構成とすることも可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、加圧部材の一例として、無端帯状の回転体の一例としての加圧ベルト３１と、ロール状の支持部材３２，３３，３４とを用いた加圧部材Ｆｐの構成を例示したが、これに限定されない。例えば、加圧部材Ｆｐに替えて、ベルトを有しないロール状の加圧ロールや、設計や仕様に応じて、任意の形状の加圧部材を用いた構成も可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、支持部材の一例として、３本のロール３２，３３，３４で加圧ベルト３１を張架する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、２本または４本以上のロールで加圧ベルト３１を張架する構成も可能である。
【００５５】
（Ｈ05）前記実施例において、加熱部材Ｆｈに対して加圧部材Ｆｐを接近、離間させる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、加熱部材Ｆｈを加圧部材Ｆｐに対して接近、離間させる構成とすることも可能であるし、加熱部材Ｆｈおよび加圧部材Ｆｐの両方を移動可能とすることも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、冷却部材の一例として、ヒートシンク３８や、冷却ファン３９を有する冷却装置３６の構成を例示したが、これに限定されない。例えば、ヒートシンク３８に替えて、一対のロール状の冷却ロールを使用した構成とすることも可能である。また、記録用紙Ｓの冷却性能が低くても良い場合や不要な場合には、ヒートシンク３８や、冷却ファン３９の片方、あるいは、冷却部材自体を省略する構成も可能である。
【００５６】
（Ｈ07）前記各実施例において、アイドリング位置において、加圧ベルト３１を加熱ベルト１から完全に離間させることが望ましいが、これに限定されない。例えば、加圧ベルト３１を加熱ベルト１に対して接触させ、且つ、接触圧力が、定着位置における接触圧力よりも弱い状態とすることも可能である。
（Ｈ08）前記実施例において、加熱ベルト１の回転に伴い、加圧ベルト３１が従動回転する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、加圧ベルト３１の回転に伴い、加熱ベルト１が従動回転する構成も可能であり、各ベルト１，３１を回転させる駆動部材を設けて、各ベルト１，３１が独立して回転する構成も可能である。
【００５７】
（Ｈ09）前記各実施例において、加熱部材Ｆｈと加圧部材Ｆｐとが対向する構成に替えて、一対の加熱部材Ｆｈどうしを対称に対向して配置する構成とすることも可能である。
（Ｈ010）前記実施例１，２を組み合わせて、温度に応じて、カム４６の回転方向と入力パルスの両方を変更する構成とすることも可能である。
（Ｈ011）前記実施例２において、判別温度Ｔａ以上か未満かで入力パルスを変更する構成を例示したが、温度の判別は、高低の２段階に限定されず、３段階以上とすることも可能である。３段階以上とする場合は、入力パルスも３種類以上準備することで対応可能である。
【００５８】
（Ｈ012）前記実施例２において、低温用入力パルス６１では、全期間を通じて同様のパルスを入力する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、低温用入力パルス６１でも、最大トルクτ１が、予め設定されたトルク判別値τｂ（＜τ１）を超える場合には、高温用入力パルス６２と同様に、τｂを超える期間は、駆動力が大きくなるパルスを入力する構成とすることも可能である。
（Ｈ013）前記実施例において、駆動力を大きくする際に、パルス幅の広いパルスを使用することを例示したが、これに限定されない。例えば、モータに供給する電流値を増加させて駆動力を大きくすることも可能である。
【符号の説明】
【００５９】
４１…可動部材、
４６…接触部材、
４７…駆動装置、
５１…第１の接触位置、
５２…第２の接触位置、
５３…第１の接触面、
５４…第２の接触面、
６１，６２…駆動源への入力、
Ｃ１…制御手段、
ｄｒ／ｄθ…接触部材の径の変化量、
Ｆ…定着装置、
Ｆｈ，Ｆｐ…定着部材、
Ｋ１…回転負荷が高くなる時期、
Ｍ１…駆動源、
Ｐｙ〜Ｐｋ…像保持体、
Ｑ５…定着領域、
Ｓ…媒体、
Ｔ１＋Ｂ＋Ｔ２＋ＣＬＢ…転写装置、
Ｔ１…定着部材の温度、
Ｔａ…予め設定された温度、
Ｕ…画像形成装置。
【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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