JP2013235179A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着不良の発生を防止するとともに、定着部材の耐久性の劣化を防止することが可能な定着装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】加熱ローラー１７０ａを有する定着部材（加熱ローラー１７０ａ、定着ローラー１７０ｂおよび定着ベルト１７０ｃ）と、定着部材に圧接して定着ニップ部ＮＰを形成する加圧ローラー１７０ｄと、加熱ローラー１７０ａの内部に設けられ加熱ローラー１７０ａ内における位置の変更が可能とされたヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃと、加熱ローラー１７０ａ内におけるヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置を変更させる駆動部１８０と、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの熱が定着部材を介して定着ニップ部ＮＰに到達するまでの到達時間を所定条件に基づいて変更するよう駆動部１８０を制御する制御部２００とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリおよびこれらの複合機等の画像形成装置には、入力された画像データに基づいて記録用紙上に形成されたトナー像を定着させる定着装置が設けられている。定着装置においては、トナー像が形成された記録用紙は、定着部材（例えば、定着ローラー）と加圧部材（例えば、加圧ローラー）との間に挟持され、圧接された状態で加熱されて、トナー像が用紙上に定着される。

定着装置に関する技術としては、用紙搬送方向と直交する幅方向において、相互に圧接してニップを形成する一対の定着部材を、記録用紙に対し相対的に変位させるように揺動する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１−２２３０５号公報

しかしながら、従来の定着装置には次の問題があった。記録用紙の幅が定着部材に内蔵されたヒーターの発熱幅より広い場合、発熱幅より外側にある記録用紙の端部では十分な加熱が行われず、定着不良が発生する問題があった。この問題に対しヒーターの発熱幅を広くする対策が考えられるものの、発熱幅を広くした分だけ消費電力が増加してしまう。

また、記録用紙の幅がヒーターの発熱幅より狭い場合、記録用紙と接触しない定着部材上の領域では、定着部材上の熱が記録用紙に奪われず、熱が蓄積される。その結果、定着部材の変形や損傷を招き、定着部材の耐久性の劣化が生じる問題があった。

なお、特許文献１に記載の技術は、定着不良の発生を防止するとともに、定着部材の耐久性の劣化を防止することを目的としたものではなく、したがってそのための構成を有していない。

本発明は、定着不良の発生を防止するとともに、定着部材の耐久性の劣化を防止することが可能な定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る定着装置は、
ローラーを有する定着部材と、
前記定着部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラーと、
前記ローラーの内部に設けられ当該ローラー内における位置の変更が可能とされたヒーターと、
前記ローラー内における前記ヒーターの位置を変更させる駆動部と、
前記ヒーターの熱が前記定着部材を介して前記定着ニップ部に到達するまでの到達時間を所定条件に基づいて変更するよう前記駆動部を制御する制御部と、
を備える。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備える。

本発明によれば、定着不良の発生を防止するとともに、定着部材の耐久性の劣化を防止することが可能な定着装置および画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の制御ブロック図である。 本発明に係る実施の形態を示す定着部付近の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示すヒーターの構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示すヒーターの発熱分布を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示すヒーターの発熱分布を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示すヒーターの発熱分布を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示す定着部付近の構成の変形例を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示す定着部付近の構成の変形例を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示す定着部付近の構成の変形例を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示す定着部付近の構成の変形例を示す図である。 本発明に係る実施の形態を示す定着部付近の構成の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真プロセスにより記録用紙に画像を形成する。画像形成装置１００は、原稿読取部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像書込部１４０、画像形成部１５０、搬送部１６０、定着部１７０、駆動部１８０および制御部２００を備えている。

制御部２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３等を備えている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ２０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部２００は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部２００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

原稿読取部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。

操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。これら指示・設定の情報は、ジョブ情報として制御部２００により扱われる。

画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、原稿読取部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像書込部１４０に出力する。

画像書込部１４０は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を、画像形成部１５０の感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する（露光工程）。

画像形成部１５０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。帯電工程では、画像形成部１５０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラム表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部１５０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。

転写工程では、画像形成部１５０は、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに１次転写させる。また、画像形成部１５０は、中間転写ベルト上のトナー像を、搬送部１６０により搬送された記録用紙に転写する。クリーニング工程では、画像形成部１５０は、ブラシ等のクリーニング装置を感光体ドラムに接触させることにより、転写工程後の感光体ドラムに残留しているトナーを除去する。

定着部１７０は、加熱ローラー、定着ローラー、定着ベルトおよび加圧ローラーを備える。加熱ローラーおよび定着ローラーは、所定の距離だけ離間して配置されている。加熱ローラーおよび定着ローラーの間には、定着ベルトが掛け渡されている。加圧ローラーは、定着ベルトと定着ローラーとが接触している領域において定着ベルトと圧接した状態で配置されている。定着ベルトと加圧ローラーとが接する部位には定着ニップ部が形成されている。

定着部１７０は、定着ニップ部に導入された記録用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を記録用紙に定着させる（定着工程）。この結果、記録用紙上には定着トナー像が形成される。定着部１７０により加熱定着された記録用紙は、画像形成装置１００の外部に排出される。

駆動部１８０は、制御部２００から出力された駆動命令を受けた場合、後述の加熱ユニット２１０を回転させる。駆動部１８０は、例えば、モーターと当該モーターに取り付けられたギアとを有する。

次に、定着部１７０付近の具体的な構成について図２を参照しながら説明する。本実施の形態では、定着部１７０は、ベルト加熱方式により構成される。すなわち、定着部１７０は、定着ニップ部ＮＰを形成する上側加圧部と下側加圧部とを有する。上側加圧部は、加熱ローラー１７０ａと定着ローラー１７０ｂとを有する。加熱ローラー１７０ａと定着ローラー１７０ｂとの間には、無端状の定着ベルト１７０ｃが所定のベルト張力（例えば２５０［Ｎ］）で張架されている。下側加圧部は、加圧ローラー１７０ｄを有する。加圧ローラー１７０ｄは、定着ベルト１７０ｃを介して定着ローラー１７０ｂに所定の定着荷重（例えば２５００［Ｎ］）で押圧される。このようにして、定着ローラー１７０ｂと加圧ローラー１７０ｄとの間には、記録用紙を狭持して搬送する定着ニップ部ＮＰが形成される。なお、加熱ローラー１７０ａ、定着ローラー１７０ｂおよび定着ベルト１７０ｃは、定着部材として機能する。

定着ベルト１７０ｃは、トナー像が形成された記録用紙に接触して、この記録用紙を定着温度（例えば１６０〜２００℃）で加熱する。ここで、定着温度とは、記録用紙上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される記録用紙の紙種等によって異なる。

定着ベルト１７０ｃは、例えば、基体として厚さ７０［μｍ］のＰＩ（ポリイミド）を用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２００［μｍ］の耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０［°］）で被覆し、更に、表層に厚さ３０［μｍ］の耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のコーティングをしている。

加熱ローラー１７０ａは、定着ベルト１７０ｃを加熱する。加熱ローラー１７０ａは、定着ベルト１７０ｃを加熱する加熱手段としてのヒーターユニット２１０を内蔵している。加熱ローラー１７０ａは、例えば、金属等から形成された円筒状の芯金そのまま、またはその外周面を、フッ素系樹脂等でコーティングした物である。加熱ローラー１７０ａは、図示しない駆動手段（例えば、モータ）から動力が伝達されることにより回転駆動する。定着ベルト１７０ｃは、加熱ローラー１７０ａの回転に応じて回転駆動する。

ヒーターユニット２１０は、制御部２００の制御を受けた駆動部１８０により、回転軸心２２０を中心として回転する。具体的には、駆動部１８０のギアは、ヒーターユニット２１０に取り付けられたギアに噛合している。駆動部１８０のモーターの駆動力は、駆動部１８０のギアおよびヒーターユニット２１０のギアを介して、ヒーターユニット２１０に伝達される。この駆動力の伝達によって、ヒーターユニット２１０は、回転軸心２２０を中心として回転する。

ヒーターユニット２１０は、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃを備える。ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、棒状に形成され、回転軸心２２０を中心に配置されている。

図３は、加熱ローラー１７０ａを、加熱ローラー１７０ａの軸方向と直交する方向から見た図である。ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、管状のバルブと、当該バルブ内に軸方向に沿って伸びるように配設されたフィラメントとを有するランプである。ヒーター２１０ａは、メインヒーターランプであり、軸方向の中央部が発熱するように形成されている。ヒーター２１０ａの軸方向における中央部の長さは、例えばＡ４縦送りサイズの記録用紙幅に相当する。

ヒーター２１０ｂは、サブヒータランプであり、軸方向の両端部が発熱するように形成されている。ヒーター２１０ａの軸方向における中央部の長さとヒーター２１０ｂの軸方向における両端部の長さとの和は、例えばＡ４サイズ等の大きいサイズの記録用紙幅に相当する。ヒーター２１０ｃは、ウォームアップヒータランプであり、軸方向の全体が発熱するように形成されている。

ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、制御部２００から出力された命令によって、選択的に点灯（発熱）または消灯（非発熱）する。

図４（ａ）は、例えばヒーター２１０ａから加熱ローラー１７０ａを介して定着ベルト１７０ｃへ伝わる熱について、ヒーター２１０ａの軸方向における広がり具合を矢印で示す。ヒーター２１０ａの熱は、加熱ローラー１７０ａの厚さ方向に広がる一方、ヒーター２１０ａの発熱後の経過時間が長くなればなるほど、ヒーター２１０ａの軸方向にも広がる。これを言い換えると、ヒーター２１０ａの熱が、定着ベルト１７０ｃの回転により定着ニップ部ＮＰに到達するまでの到達時間が長ければ長いほど、定着ベルト１７０ｃへ伝わった熱は定着ベルト１７０ｃの軸方向に広がる。

図４（ｂ）は、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａにより加熱ローラー１７０ａを介して加熱された部分が定着ニップ部ＮＰに到達したときにおける当該部分の熱分布を、ヒーター２１０ａの発熱時の位置に応じて示した図である。ヒーター２１０ａの発熱時の位置が領域２３０ａ内にある場合、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａにより加熱された部分が定着ニップ部ＮＰに到達するまでの到達時間は短い。この場合、定着ベルト１７０ｃの中で加熱された部分の定着ニップ部ＮＰにおける熱分布を曲線２４０ａに示す。曲線２４０ａに示すように、定着ベルト１７０ｃの温度は、加熱ローラー１７０ａの軸方向において、小さいサイズの記録用紙幅までは定着温度に到達するものの、大きいサイズの記録用紙幅までは定着温度に達していない。

一方、ヒーター２１０ａの発熱時の位置が領域２３０ｂ内にある場合、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａにより加熱ローラー１７０ａを介して加熱された部分が定着ニップ部ＮＰに到達するまでの到達時間は長い。この場合、定着ベルト１７０ｃの中で加熱された部分の定着ニップ部ＮＰにおける熱分布を曲線２４０ｂに示す。曲線２４０ｂに示すように、定着ベルト１７０ｃへ伝わった熱が定着ベルト１７０ｃの軸方向に大きく広がる結果、定着ベルト１７０ｃの温度は、加熱ローラー１７０ａの軸方向において、大きいサイズの記録用紙幅までも定着温度に達する。

本実施の形態では、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａにより加熱された部分が定着ニップ部ＮＰに到達するまでの到達時間に応じて、定着ニップ部ＮＰにおける定着ベルト１７０ｃの熱分布が異なる点に着目する。制御部２００は、所定条件に基づいて、加熱ローラー１７０ａの内部におけるヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置を変更する。ここで、所定条件は、複数のヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのどれを発熱させるかについての条件である。以下、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置の変更例について説明する。

例えば、ヒーター２１０ａのみを発熱させる場合、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙の幅とヒーター２１０ａの発熱幅とが等しいとき、制御部２００は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａにより加熱された部分が短い到達時間で定着ニップ部ＮＰに到達するように、駆動部１８０を制御してヒーターユニット２１０を時計回りに回転させる。この場合、定着ベルト１７０ｃの中で加熱された部分の定着ニップ部ＮＰにおける熱分布を、図５（ｃ）の曲線２５０ａに示す。曲線２５０ａに示すように、定着ベルト１７０ｃの温度は、定着ベルト１７０ｃの軸方向において、記録用紙の幅までは定着温度に達する一方、記録用紙の幅の外側部分２５０ｂ，２５０ｃでは定着温度に達しない。この結果、定着ベルト１７０ｃと接触する記録用紙の全体に対して十分な加熱が行われ、定着不良の発生を防止することができる。また、定着ベルト１７０ｃの中で記録用紙と接触しない部分の温度が定着温度以下に抑えられるため、定着部材の変形や損傷を招かず、定着部材の耐久性の劣化を防止することができる。

なお、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａにより加熱された部分が長い時間で定着ニップ部ＮＰに到達するように、ヒーターユニット２１０を回転させた場合、定着ベルト１７０ｃへ伝わった熱が定着ベルト１７０ｃの軸方向に大きく広がる結果、定着ベルト１７０ｃの温度は、記録用紙幅の外側部分２５０ｂ，２５０ｃでも定着温度に達する。これにより、定着部材の変形や損傷を招き、定着部材の耐久性の劣化が生じてしまう。

また、ヒーター２１０ａのみを発熱させる場合、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙の幅がヒーター２１０ａの発熱幅より広い場合、制御部２００は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａにより加熱された部分が長い到達時間で定着ニップ部ＮＰに到達するように、駆動部１８０を制御してヒーターユニット２１０を時計回りに回転させる。この場合、定着ベルト１７０ｃの中で加熱された部分の定着ニップ部ＮＰにおける熱分布を、図６（ｃ）の曲線２６０ａに示す。曲線２６０ａに示すように、ヒーター２１０ａの熱が長い時間をかけて定着ベルト１７０ｃの軸方向に広がる。そのため、定着ベルト１７０ｃの温度は、定着ベルト１７０ｃの軸方向において、記録用紙幅まで定着温度に達する一方、記録用紙幅の外側部分２６０ｂ，２６０ｃでは定着温度に達しない。この結果、定着ベルト１７０ｃと接触する記録用紙の全体に対して十分な加熱が行われ、定着不良の発生を防止することができる。また、定着ベルト１７０ｃの中で記録用紙と接触しない部分の温度が定着温度以下に抑えられるため、定着部材の変形や損傷を招かず、定着部材の耐久性の劣化を防止することができる。また、発熱幅が記録用紙の幅より狭いヒーター２１０ａのみを用いて、効率よく記録用紙を加熱することができる。

なお、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａにより加熱された部分が短い時間で定着ニップ部ＮＰに到達するように、ヒーターユニット２１０を回転させた場合、定着ベルト１７０ｃの温度について、記録用紙の幅方向における両端部において定着温度に達しない部分が生じる。この結果、記録用紙の両端部では十分な加熱が行われず、定着不良が発生する。仮に記録用紙の両端部をヒーター２１０ｂ（サブヒーターランプ）で加熱しても、ヒーター２１０ａの発熱幅とヒーター２１０ｂの発熱幅との和が、記録用紙の幅より広い場合には、記録用紙幅の外側部分で定着温度に達するおそれがあり、定着部材の変形や損傷を招き、定着部材の耐久性の劣化が生じてしまう可能性がある。

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、加熱ローラー１７０ａを有する定着部材（加熱ローラー１７０ａ、定着ローラー１７０ｂおよび定着ベルト１７０ｃ）と、定着部材に圧接して定着ニップ部ＮＰを形成する加圧ローラー１７０ｄと、加熱ローラー１７０ａの内部に設けられ加熱ローラー１７０ａ内における位置の変更が可能とされたヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃと、加熱ローラー１７０ａ内におけるヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置を変更させる駆動部１８０と、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの熱が定着部材を介して定着ニップ部ＮＰに到達するまでの到達時間を所定条件に基づいて変更するよう駆動部１８０を制御する制御部２００とを備える。

このように構成した本実施の形態によれば、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのどれを発熱させるかについての条件に基づいて、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃから加熱ローラー１７０ａを介して定着ベルト１７０ｃへ伝わる熱について、定着ベルト１７０ｃの軸方向における広がり具合が制御される。その結果、定着ベルト１７０ｃの定着ニップ部ＮＰにおける温度は、定着ベルト１７０ｃの軸方向において、記録用紙幅までは定着温度に達する一方、記録用紙幅の外側部分では定着温度に達しない。よって、定着ベルト１７０ｃと接触する記録用紙の全体に対して十分な加熱が行われ、定着不良の発生を防止することができる。また、定着ベルト１７０ｃの中で記録用紙と接触しない部分の温度が定着温度以下に抑えられるため、定着部材の変形や損傷を招かず、定着部材の耐久性の劣化を防止することができる。

なお、上記実施の形態では、定着部１７０がベルト加熱方式により構成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、定着部１７０は、図７に示すようにローラー加熱方式により構成されても良い。すなわち、定着部１７０は、定着ニップ部ＮＰを形成する定着ローラー１７０ｂと加圧ローラー１７０ｄとを有する。定着ローラー１７０ｂは、定着ローラー１７０ｂを加熱する加熱手段としてのヒーターユニット２１０を内蔵している。ヒーターユニット２１０は、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃを備える。ヒーターユニット２１０は、制御部２００の制御を受けた駆動部１８０により、回転軸心２２０を中心として回転する。

定着部１７０がローラー加熱方式により構成される場合、制御部２００は、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙の幅および坪量に基づいて、駆動部１８０を制御し、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置を変更しても良い。具体例を図８を参照しながら説明する。

図８（ａ）は、記録用紙の幅および坪量と、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとの関係を示す図である。図８（ｃ）は、各位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの具体的な位置、およびヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのどれを発熱させるかについての条件（点灯条件）を示している。図８（ｂ）は、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの発熱幅を示す図である。ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの発熱幅は、それぞれ２１０［ｍｍ］、１００［ｍｍ］、３１０［ｍｍ］である。

例えば、記録用紙の幅が２０９[ｍｍ]以下である場合、制御部２００は、ヒーターユニット２１０を回転させ、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置が図８（ｃ）のヒーター位置Ａとなるようにするとともに、ヒーター２１０ａのみを発熱させる。この条件では、記録用紙の幅がヒーター２１０ａの発熱幅より狭いため、ヒーター２１０ａを定着ニップ部ＮＰ近傍に持って行き、定着ローラー１７０ｂを直接的に加熱する。

また、記録用紙の幅が２１０〜２３０［ｍｍ］であり、かつ、記録用紙の坪量が２１０[ｇ／ｍ^２]以下である場合、制御部２００は、ヒーターユニット２１０を回転させ、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置が図８（ｃ）のヒーター位置Ｂとなるようにするとともに、ヒーター２１０ａ，２１０ｃを発熱させる。この条件では、記録用紙の幅がヒーター２１０ａの発熱幅より広いため、定着ローラー１７０ｂの中でヒーター２１０ａに加熱された部分が短い時間で定着ニップ部ＮＰに到達するとともに、定着ローラー１７０ｂの中でヒーター２１０ｃに加熱された部分が長い時間をかけて定着ニップ部ＮＰに到達するようにする。すなわち、記録用紙の中でヒーター２１０ａの発熱幅の外側部分に対しては、ヒーター２１０ｃの熱の十分な広がりを利用して加熱する。

また、記録用紙の幅が２１０〜２３０［ｍｍ］であり、かつ、記録用紙の坪量が２１１[ｇ／ｍ^２]以上である場合、または、記録用紙の幅が２３１〜２８０［ｍｍ］であり、かつ、記録用紙の坪量が２１０[ｇ／ｍ^２]以下である場合、制御部２００は、ヒーターユニット２１０を回転させ、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置が図８（ｃ）のヒーター位置Ｃとなるようにするとともに、ヒーター２１０ａ，２１０ｃを発熱させる。この条件では、ヒーター位置Ｂの場合よりも記録用紙の熱容量が大きいため、記録用紙を加熱するために、より多くの熱量が必要となる。そのため、定着ローラー１７０ｂの中でヒーター２１０ｃに加熱された部分が短い時間で定着ニップ部ＮＰに到達するとともに、ヒーター２１０ａにより加熱された定着ローラー１７０ｂの部分が長い時間をかけて定着ニップ部ＮＰに到達するようにする。すなわち、記録用紙の中でヒーター２１０ａの発熱幅の外側部分に対しては、ヒーター２１０ａ，２１０ｃの十分な広がりを利用して加熱する。

また、記録用紙の幅が２３１〜２８０［ｍｍ］であり、かつ、記録用紙の坪量が２１１[ｇ／ｍ^２]以上である場合、または、記録用紙の幅が２８１［ｍｍ］以上である場合、制御部２００は、ヒーターユニット２１０を回転させ、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置が図８（ｃ）のヒーター位置Ｄとなるようにするとともに、ヒーター２１０ａ，２１０ｃを発熱させる。この条件では、ヒーター位置Ｃの場合よりも記録用紙の熱容量が大きいため、記録用紙を加熱するために、より多くの熱量が必要となる。そのため、定着ローラー１７０ｂの中でヒーター２１０ｃに加熱された部分が長い時間をかけて定着ニップ部ＮＰに到達するとともに、定着ローラー１７０ｂの中でヒーター２１０ａに加熱された部分も長い時間をかけて定着ニップ部ＮＰに到達するようにする。すなわち、記録用紙の中でヒーター２１０ａの発熱幅の外側部分に対しては、ヒーター２１０ａ，２１０ｃのより十分な広がりを利用して加熱する。

また、定着部１７０がローラー加熱方式により構成される場合、制御部２００は、定着部１７０が待機状態であるか否かについての条件に基づいて、駆動部１８０を制御し、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの位置を変更しても良い。具体的には、制御部２００は、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのうち最も発熱幅の広いヒーター２１０ｃに加熱された部分が定着ニップ部ＮＰに到達するまでの到達時間が、その他のヒーターの到達時間よりも短くなるようにしても良い。これにより、定着部１７０が待機状態である場合、ヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの消費電力をなるべく抑えつつ、定着ローラー１７０ｂの温度を、短い時間で定着温度まで昇温させることが可能な温度に維持することができる。

また、上記実施の形態では、ヒーターユニット２１０が３つのヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃを備える例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９（ａ），（ｂ）に示すように、ヒーターユニット２１０は、１つのヒーター２１０ａのみを備えても良い。図９（ａ），（ｂ）に示す例では、ヒーター２１０ａの軸両端部に、スライドカム２７０ａ，２７０ｂが設けられている。スライドカム２７０ａ，２７０ｂは、支点を中心として図中反時計回りにそれぞれ回転することができる。駆動部１８０は、制御部２００から駆動命令を受けた場合、スライドカム２７０ａ，２７０ｂを回転させる。スライドカム２７０ａ，２７０ｂの両方が回転することによって、ヒーター２１０ａは、加熱ローラー１７０ａの内部において図中上下方向に移動する。定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙の幅とヒーター２１０ａの発熱幅とが等しい場合、制御部２００は、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａに加熱された部分が短い時間で定着ニップ部ＮＰに到達するようにするため、駆動部１８０を制御してヒーター２１０ａを図中上方向に移動させる。一方、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙の幅がヒーター２１０ａの発熱幅より広い場合、制御部２００は、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａに加熱された部分が長い時間をかけて定着ニップ部ＮＰに到達するようにするため、駆動部１８０を制御してヒーター２１０ａを図中下方向に移動させる。

また、ヒーターユニット２１０が１つのヒーター２１０ａのみを備える場合において、ヒーター２１０ａはその軸方向において固定であり、定着部材（加熱ローラー１７０ａ、定着ローラー１７０ｂおよび定着ベルト１７０ｃ）が公知の揺動機構によって当該定着部材の軸方向に揺動するとき、制御部２００は、当該軸方向における定着部材とヒーター２１０ａとの相対位置関係に基づいて、ヒーター２１０ａの位置を変更させても良い。

図１０（ａ），（ｂ）に示すように、定着部材がその軸方向（矢印で示す図中左方向）に揺動するとき、ヒーター２１０ａの発熱幅の外側部分に記録用紙の右端部が位置する。この場合、定着ベルト１７０ｃの中でヒーター２１０ａに加熱された部分の定着ニップ部ＮＰにおける熱分布を、図１０（ｃ）の曲線２８０ａに示す。曲線２８０ａに示すように、定着ベルト１７０ｃの温度は、加熱ローラー１７０ａの軸方向において、記録用紙の右端部（定着部材が揺動する前において、記録用紙の幅の右外側部分２８０ｂ）では定着温度に達しない。この結果、記録用紙の右端部では十分な加熱が行われず、定着不良が発生する。そこで、制御部２００は、図９に示したスライドカム２７０ｂのみを回転させることによって、ヒーター２１０ａの右端部を図中上方向に移動させる。これにより、ヒーター２１０ａの右端部が加熱ローラー１７０ａの内周面に近づき、定着ベルト１７０ｃへの熱供給量が増える。それゆえ、記録用紙の右端部でも十分な加熱が行われ、定着不良の発生を防止することができる。

また、上記実施の形態において、加熱ローラー１７０ａの中でヒーター２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃに加熱された部分の温度を検出する複数の温度検出部を、加熱ローラー１７０ａの軸方向においてそれぞれ異なる位置に設けても良い。図１１に示すように、加熱ローラー１７０ａの中でヒーター２１０ａに加熱された部分の温度を正確に検出するため、３つの温度検出部２９０ａ，２９０ｂ，２９０ｃが、加熱ローラー１７０ａの軸方向においてヒーター２１０ａの中央部および両端部に設けられている。温度検出部２９０ａ，２９０ｂ，２９０ｃは、ヒーター２１０ａの位置の変更に連動して移動するように構成されている。制御部２００は、温度検出部２９０ａ，２９０ｂ，２９０ｃの検出結果に基づいて、駆動部１８０を制御し、ヒーター２１０ａの位置を変更させる。

具体的には、制御部２００は、温度検出部２９０ａ，２９０ｂ，２９０ｃの検出結果の平均値を、加熱ローラー１７０ａの中でヒーター２１０ａにより加熱された部分の温度として算出する。制御部２００は、算出した温度と、ヒーター２１０ａにより加熱された部分が定着ニップ部ＮＰに到達するまでの到達時間とに基づいて、定着ニップ部ＮＰにおける当該部分の温度分布を推定する。もし、推定した温度分布が、記録用紙の種類に応じて決まる定着に必要な温度分布を満たさない場合、制御部２００は、定着ベルト１７０ｃの中で加熱ローラー１７０ａを介してヒーター２１０ａに加熱された部分が長い時間または短い時間をかけて定着ニップ部ＮＰに到達するようにするため、駆動部１８０を制御してヒーターユニット２１０を回転させる。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ 画像形成装置
１１０ 原稿読取部
１２０ 操作表示部
１３０ 画像処理部
１４０ 画像書込部
１５０ 画像形成部
１６０ 搬送部
１７０ 定着部
１７０ａ 加熱ローラー
１７０ｂ 定着ローラー
１７０ｃ 定着ベルト
１７０ｄ 加圧ローラー
１７１ 通信部
１７２ 記憶部
１８０ 駆動部
２００ 制御部
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２１０ ヒーターユニット
２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ ヒーター
２２０ 回転軸心
２３０ａ，２３０ｂ 領域
２４０ａ，２４０ｂ，２５０ａ，２６０ａ，２８０ａ 曲線
２５０ｂ，２５０ｃ，２６０ｂ，２６０ｃ 外側部分
２８０ｂ 右外側部分
２７０ａ，２７０ｂ スライドカム
２９０ａ，２９０ｂ，２９０ｃ 温度検出部
ＮＰ 定着ニップ部

Claims (8)

1. ローラーを有する定着部材と、
   前記定着部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラーと、
   前記ローラーの内部に設けられ当該ローラー内における位置の変更が可能とされたヒーターと、
   前記ローラー内における前記ヒーターの位置を変更させる駆動部と、
   前記ヒーターの熱が前記定着部材を介して前記定着ニップ部に到達するまでの到達時間を所定条件に基づいて変更するよう前記駆動部を制御する制御部と、
   を備える定着装置。
2. 前記ヒーターは、複数のヒーターであり、
   前記所定条件は、前記複数のヒーターのどれを発熱させるかについての条件である請求項１に記載の定着装置。
3. 前記所定条件は、前記定着ニップ部を通過する記録用紙の幅および坪量である請求項１に記載の定着装置。
4. 前記ヒーターは、複数のヒーターであり、
   前記所定条件は、前記定着装置が待機状態であるか否かについての条件であり、
   前記制御部は、前記定着装置が待機状態である場合、前記複数のヒーターのうち発熱幅の最も広いヒーターの前記到達時間が、その他のヒーターの前記到達時間よりも短くなるように前記駆動部を制御する請求項１に記載の定着装置。
5. 前記定着部材は、当該定着部材の軸方向に揺動し、
   前記所定条件は、前記軸方向における前記定着部材と前記ヒーターとの相対位置関係である請求項１に記載の定着装置。
6. 前記ヒーターの位置の変更に連動して移動し、前記ローラーの中で前記ヒーターにより加熱された部分の温度を検出する温度検出部を備え、
   前記所定条件は、前記温度検出部の検出結果である請求項１に記載の定着装置。
7. 前記温度検出部は、前記定着部材の軸方向においてそれぞれ異なる位置に複数設けられている請求項６に記載の定着装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の定着装置を備える画像形成装置。

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