JP4870051B2 - 定着装置、画像形成装置、定着装置の制御方法、定着装置の制御プログラムおよびその記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる外部ベルト加熱方式の定着装置およびこの定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラおよび加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方あるいはいずれか一方の内部に配置されたハロゲンヒータ等からなる加熱手段によりローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、未定着トナー画像が形成された記録紙をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで熱と圧力によりトナー画像の定着を行うようになっている。

ところで、カラー画像形成装置に備えられる定着装置においては、定着ローラ表層にシリコンゴム等からなる弾性層を設けた弾性ローラを用いることが一般的である。定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラ表面が、未定着トナー画像の凹凸に対応して弾性変形し、トナー画像面を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー画像に対して良好に加熱定着を行うことが可能となる。また、定着ニップ部での弾性層の歪み解放効果により、モノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対して離型性を向上することができる。さらに、定着ニップ部のニップ形状が上（定着ローラ側）に凸（いわゆる、逆ニップ形状）となることから、用紙の剥離性能を向上させることができ、剥離爪等の剥離手段を用いずとも用紙の剥離が可能となり（セルフストリッピング）、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。

ところが、弾性層を具備した定着ローラでは、弾性層の熱伝導性が非常に低いので、定着ローラ内部に加熱手段を設けた場合、熱伝達効率が低下し、ウォームアップ時間が長くなったり、プロセス速度を高速化した場合に定着ローラ温度が追従しなくなったりする問題がある。

このような問題を解決するために、特許文献１に開示されているように定着ローラ表面に外部加熱ベルトを当接させ、定着ローラを外部から加熱する技術（外部加熱定着方式）が知られている。つまり、外部加熱定着方式では、定着ローラあるいは加圧ローラの表面に被加熱ローラよりも高温に加熱された外部加熱ベルトを当接させ、被加熱ローラをその表面から加熱するようになっており、この外部加熱ベルトの当接により加熱性能を大幅に向上させている。

また、特許文献１には、外部加熱ベルトを定着ローラから離隔させる接離機構を備え、ジャム処理やベルトに付着したトナーなどの汚れを清掃する場合等に外部加熱ベルトを定着ロールから離隔させることが記載されている。

さらに、特許文献２には、定着ローラから外部加熱体にトナーが転移してロール状、ベルト状等の外部加熱体に固着・堆積することによって定着ローラ表面が傷つけられることを防止するために、ウォームアップ時または待機モード時に、外部加熱体および定着ローラがトナーの軟化点以上の基準温度になった時に、外部加熱体を定着ローラに圧接させることが記載されている。
特開２００４−１９８６５９号公報（公開日：２００４年７月１５日） 特許第３６３２７２４号公報（公開日：１９９９年１月２９日）

しかしながら、上記従来の技術では、外部加熱体としてベルトを用いる場合に、ベルトの回転を停止した状態あるいはベルトを定着ローラから離隔させた状態においてこのベルトに作用する張力については何ら考慮されていない。このため、上記従来の技術では、ベルトの回転を停止してこのベルトに張力が作用している状態で長時間放置するとベルトに放置時の形状に応じた型（巻き癖）がついてしまい、この型によって回転開始時に駆動トルクの増大やスリップ等の回転不良が生じてしまうという問題がある。

そして、ベルトが回転しなかったり、本来の回転速度よりも遅い速度で回転したりすると、ベルトから被加熱ローラへの熱供給能力が低下し、被加熱ローラを所定の温度に維持することが困難になるので、低温オフセットが生じるなどして定着性能が確保できなくなる。また、被加熱ローラに対する加熱はベルトからの熱供給が支配的なため、ウォームアップ時など、被加熱ローラが比較的低温な状態から加熱を開始する場合に、ベルトがスリップするなどして十分な熱量を供給できないと、ウォームアップ時間が長くなったり、ジョブ間での移行時間が長くなったりして本来の性能を発揮できなくなる。

また、ベルトの回転不良が生じると、被加熱ローラ表面とベルト表面とが摺擦し、被加熱ローラやベルトの表面にオフセットなどにより堆積したトナーによって定着ローラ表面が傷つけられてしまう。

また、通常、被加熱ローラを迅速かつ制御性よく加熱するために、ベルトとしては熱容量の小さいものが用いられ、ベルトを加熱する熱源としては熱供給量の多いものが用いられる。このため、ベルトが適切に回転せず被加熱ローラに十分な熱量を供給できない場合、熱源への電力供給を遮断してもベルトが過加熱されてしまい、ベルト、あるいはベルト支持ローラ、軸受などの周辺部品などを破損させたり、本来作動する必要のない過昇温防止素子（サーモスタットや温度フューズなど）の誤動作が生じて無用なトラブルを発生させてしまったりする場合がある。

なお、定着部材およびベルトの表層には、離型性の観点から、ＰＦＡチューブ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡコーティング等の摩擦抵抗の少ない材質が使用される場合が多く、その場合にはベルトのスリップ等の回転不良が特に生じやすい。

また、外部加熱体であるベルトの表面上には、トナーの物性、離型条件や温度条件など様々な条件により、被加熱ローラとしての定着ローラからトナーが転移し、ベルトと定着ローラとのニップ部（加熱ニップ部）にトナー等の固着物・堆積物が介在する場合がある。そして、ニップ部にトナー等の固着物・堆積物が介在した状態で定着ローラを回転駆動させると、熱によって軟化したトナーが潤滑油のように機能し、定着ローラからベルトへの駆動力伝達を阻害してしまうため、特にスリップが生じやすくなる。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転駆動される被加熱部材に加熱したベルトを当接させることにより、被加熱部材を加熱するとともに上記ベルトを被加熱部材に従動回転させる定着装置において、上記ベルトの回転不良を抑制することにある。

本発明の定着装置は、上記の課題を解決するために、所定の荷重で互いに当接する定着部材および加圧部材と、上記定着部材および上記加圧部材のうちの少なくとも一方を回転駆動することによって上記定着部材および上記加圧部材を回転させる回転駆動手段と、複数の支持部材に張架されたベルトを加熱手段によって加熱して上記定着部材の周面に当接させることで上記定着部材を加熱するとともに上記ベルトを上記定着部材に従動回転させる外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材との当接部に搬入される記録材を上記定着部材と上記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって上記記録材上の未定着画像を上記定着部材の周面の熱で当該記録材に定着させる定着装置であって、上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段と、上記張力変動手段の動作を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記定着部材と上記加圧部材との間に記録材が搬入される前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段と、張力変動手段の動作を制御する制御手段とを備えている。そして、制御手段が、加熱手段によってベルトの加熱を開始した後、定着部材と加圧部材との間に記録材が搬入される前に、張力変動手段に張力変動動作を行わせる。これにより、ベルトを加熱するとともにこのベルトの張力を変動させることで、ベルトの形状を変化させることができ、ベルトに付いている型（巻き癖）を緩和することができる。その結果、ベルトについた型によって駆動トルクが増大したり定着部材との間でスリップが生じたりするといった回転不良を抑制できる。これにより、ウォームアップ時間の短縮を図ることができ、また、定着部材への熱供給量の不足による定着不良（画像不良）が生じることを防止できる。

なお、上記回転駆動手段による回転駆動動作は、上記ベルトの加熱開始よりも後に行われるようになっており、上記制御手段は、上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始する前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせる構成としてもよい。

上記の構成によれば、定着部材およびベルトの回転開始前にベルトの型を緩和することができる。したがって、定着部材の回転駆動動作を開始したときに、ベルトの回転不良が生じることを抑制できる。したがって、ベルトの回転不良に伴う駆動トルクの増大によって回転駆動手段に過負荷が生じたり、ベルトのスリップによってベルトや定着部材に傷が付いたりすることを防止できる。

また、上記ベルトの温度を検出する第１温度検出手段を備え、上記制御手段は、上記第１温度検出手段による上記ベルトの検出温度が上記ベルトの残留応力が緩和され始める温度以上に設定される第１温度に到達したときに、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせる構成としてもよい。

上記の構成によれば、ベルトの温度がこのベルトの残留応力が緩和され始める温度以上に到達したときに張力変動動作が行われる。このように、ベルトの残留応力が緩和される温度以上に加熱してから張力を変動させることにより、ベルトについた型をより効果的に緩和させることができる。

また、上記制御手段は、上記第１温度検出手段による上記ベルトの検出温度が、上記第１温度よりも高い温度に設定される第２温度に到達したときに上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始させる構成としてもよい。

上記の構成によれば、定着部材およびベルトの回転開始前にベルトの型を緩和することができる。したがって、定着部材の回転駆動動作を開始したときに、ベルトの回転不良が生じることを抑制できる。したがって、ベルトの回転不良に伴う駆動トルクの増大によって回転駆動手段に過負荷が生じたり、ベルトのスリップによってベルトや定着部材に傷が付いたりすることを防止できる。

また、上記制御手段は、上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始させた後、上記ベルトに回転不良が生じているか否かを判定し、回転不良が生じている場合に上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせる構成としてもよい。

上記の構成によれば、回転駆動手段による回転駆動動作を開始させた後、ベルトに回転不良が生じている場合に、張力変動動作を行わせることができる。これにより、ベルトに付いている型を緩和させ、回転不良が生じることを抑制できる。また、ベルトに回転不良が生じている場合であってもベルトが回転していれば、ベルトおよび定着部材における互いの当接領域が変化する。したがって、ベルトや定着部材の表面にトナー等の固着物・堆積物がある場合であっても、これらの固着物・堆積物に起因するスリップ等の回転不良を防止できる。

また、上記制御手段は、上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始させてから所定時間以内に、上記第１温度検出手段による上記ベルトの検出温度が上記第２温度よりも低い温度に設定される閾値温度以下に低下しなかった場合に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせる構成としてもよい。

上記の構成によれば、回転駆動動作を開始させてから所定時間以内にベルトの温度が閾値温度以下に低下するか否かによって、ベルトの回転不良が生じているか否かを判別できる。つまり、回転駆動動作を開始させた後、ベルトが適切に従動回転している場合には、ベルトから定着部材への伝熱量が増大するので、ベルトの温度は一旦低下し、その後、加熱手段による加熱によってベルトの温度は再び上昇する。このため、上記所定時間をベルトの温度が再び上昇し始める時間（あるいはこの時間に近い時間）、上記閾値温度をベルトの温度が再び上昇し始めるときの温度（あるいはこの温度に近い温度）に設定しておくことで、ベルトが適切に回転しているか否か、すなわち回転不良が生じているか否かを判別することができる。そして、回転駆動動作を開始させてから所定時間以内にベルトの温度が閾値温度以下に低下しない場合、すなわちベルトの回転不良が生じている場合に張力変動動作を行わせることで、ベルトの回転不良を解消させ、定着部材に適切に従動回転させることができる。

本発明の定着装置は、所定の荷重で互いに当接する定着部材および加圧部材と、上記定着部材および上記加圧部材のうちの少なくとも一方を回転駆動することによって上記定着部材および上記加圧部材を回転させる回転駆動手段と、複数の支持部材に張架されたベルトを加熱手段によって加熱して上記定着部材の周面に当接させることで上記定着部材を加熱するとともに上記ベルトを上記定着部材に従動回転させる外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材との当接部に搬入されてきた記録材を上記定着部材と上記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって上記記録材上の未定着画像を上記定着部材の周面の熱で当該記録材に定着させる定着装置であって、上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段と、上記張力変動手段の動作を制御する制御手段と、上記ベルトの温度を検出する第１温度検出手段、上記定着部材の温度を検出する第２検出手段、および上記加圧部材の温度を検出する第３温度検出手段のうちの少なくとも１つ以上の温度検出手段とを備え、上記制御手段は、上記各温度検出手段の検出した温度が上記温度検出手段毎に予め設定された所定温度未満である場合にのみ、上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始させる前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせる構成としてもよい。なお、上記所定温度は、ベルトの加熱および回転を前回行った後に加熱を終了してから、加熱を行わない状態で放置してもベルトに型が付かない時間に設定される所定時間が経過したときの定着部材、加圧部材、およびベルトの温度に設定されることが好ましい。

上記の構成によれば、上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段と、張力変動手段の動作を制御する制御手段とを備えている。また、ベルトの温度を検出する第１温度検出手段、定着部材の温度を検出する第２検出手段、および加圧部材の温度を検出する第３温度検出手段のうちの少なくとも１つ以上の温度検出手段を備えている。そして、制御手段が、各温度検出手段の検出した温度が温度検出手段毎に予め設定された所定温度未満である場合にのみ、加熱手段によってベルトの加熱を開始した後、回転駆動手段による回転駆動動作を開始させる前に、張力変動手段に張力変動動作を行わせる。

これにより、各温度検出手段の検出した温度が温度検出手段毎に予め設定された所定温度未満である場合に、ベルトを加熱するとともにこのベルトの張力を変動させることで、ベルトの形状を変化させることができ、ベルトに付いている型を緩和することができる。その結果、ベルトについた型によって駆動トルクが増大したり定着部材との間でスリップが生じたりするといった回転不良を抑制できる。一方、いずれかの上記温度検出手段の検出した温度が温度検出手段毎に予め設定された所定温度以上である場合、ベルトについた型に起因するベルトの回転不良が生じる可能性は低いので、回転駆動動作を行わない。これにより、不要な動作を省き、ウォームアップ時間の短縮、および消費電力の削減を図ることができる。

また、上記制御手段は、上記張力変動動作として、上記弛緩動作と上記張力付与動作とをそれぞれ複数回行わせる構成としてもよい。

上記の構成によれば、ベルトに付いた型の緩和を促進し、ベルトに付いた型によるベルトの回転不良をより効果的に抑制することができる。

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えている。したがって、ベルトについた型によって駆動トルクが増大したり定着部材との間でスリップが生じたりするといった回転不良を抑制できるので、定着装置のウォームアップ時間の短縮を図ることができ、また、定着部材への熱供給量の不足による定着不良（画像不良）が生じることを防止できる。

本発明の定着装置の制御方法は、上記の課題を解決するために、所定の荷重で互いに当接する定着部材および加圧部材と、上記定着部材および上記加圧部材のうちの少なくとも一方を回転駆動することによって上記定着部材および上記加圧部材を回転させる回転駆動手段と、複数の支持部材に張架されたベルトを加熱手段によって加熱して上記定着部材の周面に当接させることで上記定着部材を加熱するとともに上記ベルトを上記定着部材に従動回転させる外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材との当接部に搬入される記録材を上記定着部材と上記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって上記記録材上の未定着画像を上記定着部材の周面の熱で当該記録材に定着させる定着装置の制御方法であって、上記定着装置は、上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段を備えており、上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記定着部材と上記加圧部材との間に記録材が搬入される前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせる工程を含むことを特徴としている。

上記の方法によれば、加熱手段によってベルトの加熱を開始した後、定着部材と加圧部材との間に記録材が搬入される前に、張力変動手段に張力変動動作を行う。これにより、ベルトを加熱するとともにこのベルトの張力を変動させることで、ベルトの形状を変化させることができ、ベルトに付いている型を緩和することができる。その結果、ベルトについた型によって駆動トルクが増大したり定着部材との間でスリップが生じたりするといった回転不良を抑制できる。これにより、ウォームアップ時間の短縮を図ることができ、また、定着部材への熱供給量の不足による定着不良（画像不良）が生じることを防止できる。

なお、上記定着装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記制御手段として動作させることにより、上記定着装置をコンピュータにて実現させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。

以上のように、本発明の定着装置は、上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段と、上記張力変動手段の動作を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記定着部材と上記加圧部材との間に記録材が搬入される前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせる。

それゆえ、ベルトに付いている型を緩和することができ、ベルトについた型によって駆動トルクが増大したり定着部材との間でスリップが生じたりするといった回転不良を抑制できる。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。

図２は、本実施形態にかかるカラー画像形成装置（画像形成装置）の概略構成を示す断面図である。

この図に示すように、このカラー画像形成装置は、４色の可視像形成ユニット４０（４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ）を記録紙Ｐ（被加熱材）の搬送路に沿って配列した所謂タンデム式のプリンタである。具体的には、記録紙Ｐの供給トレイ５５と定着装置１とを繋ぐ搬送路に沿って記録紙Ｐを搬送する記録紙搬送手段５０と、上記搬送路に沿って配設された４組の可視像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂとを備えている。そして、記録紙搬送手段５０によって上記搬送路に沿って搬送される記録紙Ｐに、各可視像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂによって各色トナーを多重転写した後、定着装置１によってトナーを記録紙Ｐに定着させてフルカラー画像を形成するようになっている。

記録紙搬送手段５０は、駆動ローラ５１と、アイドリングローラ５２と、これら両ローラによって架張された無端状の搬送ベルト５３とを備えている。また、駆動ローラ５１を図示しない駆動手段によって回転駆動することで、搬送ベルト５３を所定の周速度（本実施形態では３５５ｍｍ／ｓ）で搬送路に沿って回転させ、搬送ベルト５３上に静電吸着させた記録紙Ｐを搬送するようになっている。

各可視像形成ユニット４０は、感光体ドラム４１の周囲に帯電ローラ４２，レーザ光照射手段４３，現像器４４，転写ローラ４５，クリーナー４６を備えている。なお、可視像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの現像器４４には、イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）・ブラック（Ｂ）のトナーがそれぞれ収容されている。そして、各可視像形成ユニット４０は、以下の工程によりトナー画像を記録紙Ｐ上に形成する。

すなわち、感光体ドラム４１表面を帯電ローラ４２で一様に帯電した後、画像情報に応じてレーザ光照射手段４３により感光体ドラム４１の表面をレーザ露光し、静電潜像を形成する。その後、現像器４４により感光体ドラム４１上の静電潜像を現像してトナー像を顕在化させ、この顕像化されたトナー像をトナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された転写ローラ４５により記録紙搬送手段５０によって搬送される記録紙Ｐに順次転写する。その後、各色のトナー像を転写された記録紙Ｐは、駆動ローラ５１の曲率により搬送ベルト５３から剥離された後、定着装置１に搬送される。そして、定着装置１によって適度な温度と圧力が与えられる。これにより、トナーは溶解し記録紙Ｐに固定（定着）され堅牢な画像となる。

次に、定着装置１の構成について説明する。図１は、定着装置１の構成を示す模式図である。定着装置１は、記録紙（記録材）の表面に形成された未定着のトナー画像を、熱および圧力によって記録紙上に定着させるものである。なお、この未定着のトナー画像は、例えば、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）、非磁性二成分現像剤（非磁性トナーおよびキャリア）、磁性現像剤（磁性トナー）等の現像剤（トナー）によって形成される。

図１に示すように、定着装置１は、定着ローラ（定着部材）６０と、加圧ローラ（加圧部材）７０と、外部加熱部材としての無端ベルト（外部加熱ベルト）８３と、無端ベルト８３を懸架し加熱するための加熱ローラ８１，８２と、加熱ローラ８１，８２をそれぞれ加熱するための熱源であるヒータランプ（加熱手段）８６，８７と、定着ローラ６０を加熱するための熱源であるヒータランプ６４ａ，６４ｂと、加圧ローラ７０を加熱するための熱源であるヒータランプ７４と、定着ローラ６０，加圧ローラ７０，無端ベルト８３の各々の温度を検出する温度検出手段を構成する温度センサとしてのサーミスタ６５，７５，８５と、定着ローラ６０をクリーニングするためのウエブクリーニング装置９５とを備えている。また、サーミスタ６５は、定着ローラ６０の長手方向中央部の温度と端部の温度とをそれぞれ検出する。なお、無端ベルト８３、加熱ローラ８１，８２、ヒータランプ８６，８７は、後述する外部加熱装置８０に備えられる。なお、ヒータランプ６４ａ，６４ｂ，７４，８６，８７としては、いずれも定格電力が４７５Ｗの同じ加熱幅を有するヒータランプ（ハロゲンランプ）を用いた。

本実施例では、ヒータランプの定格電力を全て同じとしたが、これに限定されず、種々組み合わせることが可能である。例えば、ヒータランプ６４ａを５５０Ｗ、ヒータランプ６４ｂを４００Ｗ、ヒータランプ７４を４５０Ｗ、ヒータランプ８６，８７を４７５Ｗとしてもよく、別の例としては、ヒータランプ６４ａ，７４，８６，８７を５５０Ｗ、ヒータランプ６４ｂを４００Ｗとしてもよい。

定着ローラ６０および加圧ローラ７０は、所定の荷重（例えば、本実施形態では６００Ｎ）で互いに圧接されて、これら両ローラ間に定着ニップ部Ｎ（定着ローラ６０と加圧ローラ７０とが互いに当接する部分）を形成している。なお、本実施形態ではニップ幅（定着ニップ部Ｎの記録紙搬送方向の幅）を８ｍｍとしている。この定着ニップ部Ｎに未定着トナー画像が形成された記録紙を給紙し、定着ニップ部Ｎを通過させることで、記録紙にトナー画像が定着されるようになっている。記録紙が定着ニップ部Ｎを通過する時には、定着ローラ６０は記録紙のトナー画像形成面に当接する一方、加圧ローラ７０は記録紙におけるトナー画像形成面とは反対側の面に当接するようになっている。

定着ローラ６０は、所定の温度（本実施形態では２００℃）に加熱されて、定着ニップ部Ｎを通過する未定着トナー画像が形成された記録紙を加熱するためのものである。定着ローラ６０は、その内側から順に、芯金６１、弾性層６２、離型層６３が形成された３層構造からなる。芯金６１には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層６２にはシリコンゴム、離型層６３にはＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂が適している。本実施形態では、定着ローラ６０として、アルミ製芯金上に厚さ２ｍｍのシリコンゴム層を被覆し、さらにその上に厚さ４０μｍのＰＦＡチューブを被覆したものを使用した。

なお、定着ローラ６０の内部には、定着ローラ６０を加熱するヒータランプ６４ａ，６４ｂの２本のヒータランプが定着ローラ６０の長手方向に並ぶように配置されている。一方は中央部を加熱するヒータランプ、他方は両端部を加熱するヒータランプである。制御装置９０が電源回路（図示せず）からこれら各ヒータランプに電力を供給（通電）することにより、ヒータランプが発光し、ヒータランプから赤外線が放射される。これにより、定着ローラ６０の芯金内周面が赤外線を吸収して加熱され、定着ローラ全体が加熱される。

加圧ローラ７０も定着ローラ６０と同様、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等からなる芯金７１の外周表面にシリコンゴム等からなる弾性層７２を有し、さらにその上にＰＦＡ等の離型層７３が形成されている。また、加圧ローラ７０の内部には、加圧ローラ７０を加熱するヒータランプ７４が配置されている。このヒータランプ７４によって、定着ローラ６０と同様、加圧ローラ７０全体が加熱される。

無端ベルト８３は、所定の温度（本実施形態では２２０℃）に加熱された状態で定着ローラ６０表面に当接して、定着ローラ６０表面を加熱するものである。無端ベルト８３は、２本の加熱ローラ８１，８２によって懸架されている。また、加熱ローラ８１，８２の内部には、加熱ローラ８１，８２を加熱するための加熱手段としてのヒータランプ８６，８７が配置されている。制御装置９０が電源回路（図示せず）からヒータランプ８６，８７に電力を供給することにより、ヒータランプ８６，８７が発光し赤外線が放射される。これにより、加熱ローラ８１，８２の芯金内周面が赤外線を吸収して加熱され、加熱ローラ８１，８２を介して間接的に無端ベルト８３が加熱されるようになっている。

本実施形態では、定着ローラ６０の外径をφ６０ｍｍ、加熱ローラ８１，８２の外径をφ１４．８ｍｍ、２本の加熱ローラ８１，８２間の軸間距離を３８．５５ｍｍとした。なお、本実施形態では加熱ローラを２本設けているが、これに限らず、３本以上の加熱ローラに無端ベルト８３を張架するようにしてもよい。

無端ベルト８３は、定着ローラ６０の回転方向に対し定着ニップ部Ｎの上流側に設けられ、所定の押圧力（本実施形態では４０Ｎ）で定着ローラ６０に圧接されるようになっている。なお、無端ベルト８３を定着ローラ６０に圧接させるための機構（外部加熱装置８０の構成）については後述する。そして、定着ローラ６０との間に加熱ニップ部（定着ローラ６０と無端ベルト８３とが互いに当接する部分）が形成されている。無端ベルト８３は、定着ローラ６０の回転時には、定着ローラ６０に従動して回転するようになっており、この無端ベルト８３の回転に従動して加熱ローラ８１，８２も回転するようになっている。なお、加熱ニップ部の加熱ニップ幅（加熱ニップ部の定着ローラ回転方向の幅）は、無端ベルト８３が定着ローラ６０を適切に加熱することができ、かつ無端ベルト８３を定着ローラ６０に適切に従動回転させることができるように設定される。本実施形態では、加熱ニップ幅を２０ｍｍとしている。

無端ベルト８３としては、厚さ９０μｍのポリイミド（宇部興産製、商品名：ユーピレックスＳ）の基材表面に、離型層としてＰＦＴＥとＰＦＡとがブレンドされたフッ素樹脂を厚さ２０μｍでコーティングしたものを用いている。なお、無端ベルト８３の構成はこれに限らず、例えば、ポリイミド以外の耐熱樹脂あるいはステンレスやニッケル等の金属材料からなる基材の表面に、離型層として耐熱性および離型性に優れた合成樹脂材料（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂）を形成した２層構成としてもよい。なお、無端ベルト８３の寄り力（無端ベルト８３を回転方向に対して垂直な方向に作用する力）を低減するために、ベルト基材の内面に、フッ素樹脂等のコーティングを施してもよく、無端ベルト８３の両端部に寄り力規制用の凸部（ビード）を設けてもよい。本実施形態では、無端ベルト８３の両端部に耐熱樹脂によるカラーを当てて寄り力を分散させ、かつ無端ベルト８３の座屈を低減している。

加熱ローラ８１，８２は、アルミニウムや鉄系材料等からなる中空円筒状の金属製芯材からなる。なお、無端ベルト８３の寄り力を低減するために、金属製芯材の表面に、フッ素樹脂等のコーティングを施してもよい。本実施形態では、加熱ローラ８１，８２として、厚さ０．７５ｍｍのアルミ製芯金表面にＰＴＦＥとＰＦＡとがブレンドされたフッ素樹脂を厚さ２０μｍでコーティングしたものを用いた。

定着ローラ６０，加圧ローラ７０，無端ベルト８３の各々の周面には、温度検知手段としてのサーミスタ６５，７５，８５が配設されており、それぞれの表面温度を検出するようになっている。そして、各サーミスタにより検出された温度データに基づいて、制御手段としての制御装置９０が、定着ローラ６０，加圧ローラ７０，無端ベルト８３の温度を所定の温度に維持するように、各ヒータランプへの供給電力（通電）を制御する。なお、本実施形態では、サーミスタ６５は、定着ローラ６０の中央部と端部の温度を検出する２つのサーミスタ（図示せず）に分けられている。定着ローラ６０の片方の端部、加圧ローラ７０の片方の端部、無端ベルト８３の中央部の温度を検出するためにそれぞれ接触式のサーミスタを用いており、さらに、定着ローラ６０の中央部の温度を検出するために非接触式温度センサを備えている。ただし、温度検知手段の構成はこれに限るものではない。例えば、接触式のサーミスタを用いても良く、表面から放射される赤外線を検出して温度を検知する非接触式の温度センサを用いてもよく、また接触式と非接触式を混在させてもよい。

そして、定着ニップ部Ｎに所定の定着速度および複写速度で未定着トナー像が形成された記録紙が搬送され、熱と圧力によって定着が行われる。なお、定着速度とはいわゆるプロセス速度のことである。また、複写速度とは１分あたりのコピー枚数のことである。これらの速度は特に限定されるものではないが、本実施形態では、白黒印字においては、定着速度３５５ｍｍ／ｓｅｃ、複写速度７０枚/分、あるいは定着速度３００ｍｍ／ｓｅｃ、複写速度６２枚/分とし、カラー印字においては、定着速度２２０ｍｍ／ｓｅｃ、複写速度５０枚/分としている。

なお、定着ローラ６０は、駆動モータおよびギヤなどの駆動伝達機構からなる回転駆動装置（回転駆動手段）９１によって回転駆動される。また、加圧ローラ７０は、定着ローラ６０の回転に従動して回転する。したがって、定着ローラ６０および加圧ローラ７０は、図１に示すように、逆方向に回転される。これにより、記録紙Ｐが定着ニップ部Ｎを通過するようになっている。なお、本実施形態では、定着ローラ６０を回転駆動し加圧ローラ７０をこれに従動回転させる構成としたが、これに限らず、例えば加圧ローラ７０を回転駆動させ、定着ローラ６０を従動回転させる構成としてもよい。

次に、外部加熱装置８０の構成について図３（ａ）および図３（ｂ）に基づいて説明する。図３（ａ）は無端ベルト８３を定着ローラ６０に当接させた状態を示す断面図であり、図３（ｂ）は無端ベルト８３を定着ローラ６０から離間させた状態を示す断面図である。なお、本実施形態において無端ベルト８３を定着ローラ６０から離間させるとは、加熱ローラ８１，８２を、定着ローラ６０の表面から移動（定着ローラ６０より離間）させて、図３（ａ）に示した当接状態（無端ベルト８３に定着ローラ６０を加熱するとともに定着ローラ６０に従動回転するための張力である第１の張力が付与されている状態）よりも無端ベルト８３を定着ローラ６０から遠ざける方向に移動させ、無端ベルト８３に作用する張力を第１の張力よりも弱い第２の張力にすることを意味しており、必ずしも無端ベルト８３が定着ローラ６０から完全に離れている必要はない。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、外部加熱装置８０は、無端ベルト８３、加熱ローラ８１，８２、ヒータランプ８６，８７、フレーム１０１、アーム１０２、支点１０４，１０５、偏心カム１０３、バネ１０６を備えている。

フレーム１０１は、加熱ローラ８１，８２の両端側にそれぞれ設けられており、図示しない軸受等を介して加熱ローラ８１，８２を回転可能に支持するものである。つまり、加熱ローラ８１，８２は、所定の軸間距離を隔てて互いに対向するように、図示しない軸受を介してフレーム１０１に回転可能に軸支されている。これにより、加熱ローラ８１，８２間の平行度が確保されている。本実施形態においては、加熱ローラ８１，８２の平行度公差は１００μｍ以下となっている。また、このフレーム１０１は、アーム１０２に支点１０４で軸支され、加熱ローラ８１，８２の軸方向に垂直な方向に対して回転可能になっている。

アーム１０２の一端は、図示しない定着装置１のフレームに取り付けられた支点１０５を中止として回転可能なように支持されている。また、アーム１０２はバネ１０６によって定着ローラ６０に接する方向に付勢されている。

偏心カム１０３は、アーム１０２の他端に当接するように備えられている。この偏心カム１０３は、カム駆動装置１１０によって回転駆動される。また、カム駆動装置１１０の動作は制御装置９０によって制御される。これにより、制御装置９０がカム駆動装置１１０を制御して偏心カム１０３を回転させ、アーム１０２を定着ローラ６０から離れる方向へ移動させたり（図３（ｂ）参照）、当接する方向へ移動させたりできるようになっている（図３（ａ）参照）。そして、アーム１０２の動きに連動して無端ベルト８３を定着ローラ６０へ圧接させたり押圧を解除して離間させたりできるようになっている。

次に、定着装置１のウォームアップ時における制御装置９０の処理について、図４および図５を参照しながら説明する。図４はウォームアップ時における制御装置９０の処理の流れを示すフロー図であり、図５はウォームアップ時における無端ベルト８３，定着ローラ６０，加圧ローラ７０の表面温度の変化を示すグラフである。なお、本実施形態では、室温かつ定着ローラ６０の回転が停止した状態からウォームアップ動作を開始し、無端ベルト８３，定着ローラ６０，加圧ローラ７０の表面温度がそれぞれ所定の目標温度に達するまでウォームアップ動作を行った。また、本実施形態では、ウォームアップの各部材の目標温度について、定着ローラ６０の中央部の目標温度（第４目標温度Ｔ４）を１９５℃、定着ローラ６０の端部の目標温度（第６目標温度Ｔ６）を１８５℃、加圧ローラ７０の端部の目標温度（第５目標温度Ｔ５）を１４０℃、無端ベルト８３の中央部の目標温度（第３目標温度Ｔ３）を２１５℃とし、目標温度に到達後に５秒間空転させてウォームアップを完了するものとした。

ウォームアップを行う際、制御装置９０は、まず、外部加熱装置８０の加熱ローラ８１，８２に備えられたヒータランプ８６，８７に電力を供給し、外部加熱装置８０において無端ベルト８３の加熱を開始させる（Ｓ１）。この際、制御装置９０は、定着装置１において無端ベルト８３，定着ローラ６０，加圧ローラ７０の加熱のために用いることのできる加熱用電力（ヒータランプ６４ａ，６４ｂ，７４，８６，８７に供給可能な電力）を全てヒータランプ８６，８７に投入する。

次に、制御装置９０は、無端ベルト８３の表面温度、すなわちサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達したかどうかを判断する（Ｓ２）。ここで、第１目標温度Ｔ１は、無端ベルト８３における残留応力（内部応力）が緩和される温度以上、かつ後述する第２目標温度以下に設定することが好ましい。例えば、ポリイミド等の樹脂からなる無端ベルトを用いる場合には、第１目標温度Ｔ１を、無端ベルトが加熱によって軟化し、内部応力（残留応力）が緩和され、無端ベルト８３についた型が緩和あるいは除去される温度（ただし無端ベルトが溶融しない程度の温度）に設定すればよい。また、ステンレスやニッケル等の金属材料からなる無端ベルトを用いる場合には、第１目標温度Ｔ１を、無端ベルトの内部応力（残留応力）が緩和され、無端ベルト８３についた型が緩和あるいは除去される温度に設定すればよい。なお、第１目標温度Ｔ１は、待機時の温度付近、あるいは待機時の温度よりも若干低い温度に設定してもよい。また、第１目標温度Ｔ１は、無端ベルト８３や周辺部品に熱的損傷を与えない程度の高温であることが好ましい。本実施形態では、第１目標温度Ｔ１を１８５℃とした。

Ｓ２においてサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達していないと判断した場合、制御装置９０は、ヒータランプ８６，８７への電力供給を継続し、サーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達することを引き続き監視する。

一方、Ｓ２においてサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達したと判断した場合、制御装置９０は、カム駆動装置１１０の動作を制御し、無端ベルト８３に作用する張力を変動させる張力変動動作を行わせる（Ｓ３）。ここで、張力変動動作とは、無端ベルト８３の張力を小さくする弛緩動作と、弛緩動作時の張力よりも大きくする張力付与動作とを各１回以上含む動作である。つまり、張力変動動作では、弛緩動作と張力付与動作とを行うサイクルを少なくとも１サイクル以上行う。また、弛緩動作時の無端ベルト８３の張力は、ベルトに付いた型を効果的に緩和させるためには、画像形成時（定着処理時）の張力よりも小さいことが好ましく、無端ベルト８３の自重に起因する張力以外は作用しない程度であることがより好ましい。また、本実施形態では、張力付与動作時の無端ベルト８３の張力を、画像形成時の張力（無端ベルト８３を定着ローラ８３に当接させたときの張力）としているが、これに限るものではない。張力付与動作時の無端ベルト８３の張力は、ベルトに付いた型を効果的に緩和させるためには、弛緩動作時の張力より大きければよく、無端ベルト８３に損傷や塑性変形が生じない範囲内で大きくすることが好ましい。

次に、制御装置９０は、無端ベルト８３の表面温度、すなわちサーミスタ８５の検出温度が第２目標温度Ｔ２に到達したかどうかを判断する（Ｓ４）。ここで、第２目標温度Ｔ２は、第１目標温度Ｔ１以上、かつ無端ベルト８３のウォームアップ目標温度未満に設定される。本実施形態では、第２目標温度Ｔ２を１９０℃とした。

そして、制御装置９０は、サーミスタ８５の検出温度が第２目標温度Ｔ２に到達していない場合には、ヒータランプ８６，８７への電力供給を継続し、サーミスタ８５の検出温度が第２目標温度Ｔ２に到達することを引き続き監視する。

一方、サーミスタ８５の検出温度が第２目標温度Ｔ２に到達すると、制御装置９０は、回転駆動装置９１の動作を制御して定着ローラ６０の回転を開始させる（Ｓ５）。これにより、無端ベルト８３から定着ローラ６０への熱伝達が促進され、図５に示すように無端ベルト８３の温度が低下し、定着ローラ６０および加圧ローラ７０の温度が上昇していく。なお、ヒータランプ８６，８７への電力供給は継続されるので、無端ベルト８３の温度は一旦低下するものの、その後再び加熱されて温度上昇していく。

その後、制御装置９０は、無端ベルト８３の温度がウォームアップ目標温度である第３目標温度Ｔ３に到達することを監視する（Ｓ６）。そして、無端ベルト８３の温度が第３目標温度Ｔ３に到達すると、制御装置９０は、それまで外部加熱装置８０のヒータランプ８６，８７のみに供給していた加熱用電力を、ヒータランプ８６，８７と定着ローラ６０のヒータランプ６４ａとに配分する（Ｓ７）。

その後、制御装置９０は、定着ローラ６０の中央部の温度がウォームアップ目標温度である第４目標温度Ｔ４に到達することを監視する（Ｓ８）。そして、定着ローラ６０の中央部の温度が第４目標温度Ｔ４に到達すると、制御装置９０は、それまでヒータランプ６４ａ，８６，８７に供給していた加熱用電力を、定着ローラ６０のヒータランプ６４ｂ、加圧ローラ７０のヒータランプ７４、および外部加熱装置８０のヒータランプ８６，８７に配分する（Ｓ９）。

その後、制御装置９０は、加圧ローラ７０の温度がウォームアップ目標温度である第５目標温度Ｔ５に到達することを監視する（Ｓ１０）。そして、加圧ローラ７０の温度が第５目標温度Ｔ５に到達すると、加圧ローラ７０のヒータランプ７４への電力供給を停止し、加熱用電力を定着ローラ６０のヒータランプ６４ｂおよび外部加熱装置８０のヒータランプ８６，８７に配分する（Ｓ１１）。

その後、制御装置９０は、定着ローラ６０の端部の温度がウォームアップ目標温度である第６目標温度Ｔ６に到達することを監視する（Ｓ１２）。そして、定着ローラ６０の端部の温度が第６目標温度Ｔ６に到達すると、この状態のまま定着ローラ６０を所定時間（本実施形態では５秒間）空転させてからウォームアップ動作を完了する。

次に、本実施形態にかかる定着装置１による無端ベルト８３の回転不良の低減効果を調べるために行った実験の結果について説明する。

（実施例）
表面全域にわたってトナー等の固着物・堆積物がフィルム状に固着した無端ベルト８３を用い、室温からウォームアップ動作を行った。なお、第１目標温度Ｔ１を１８５℃に設定し、無端ベルト８３の検出温度が１８５℃になったときにカム駆動装置１１０を動作させて無端ベルト８３の張力付与動作を行った。なお、ここでは、弛緩動作と張力付与動作とをそれぞれ１回行った。また、第２目標温度Ｔ２を１９０℃に設定し、無端ベルト８３の検出温度が１９０℃になったときに定着ローラ６０の回転を開始させた。図６は、この場合の定着ローラ６０、加圧ローラ７０、無端ベルト８３の温度プロファイルを示すグラフである。

（比較例）
上記実施例と同様の無端ベルト８３を用い、室温からウォームアップ動作を行った。なお、張力変動動作作は行わず、無端ベルト８３の表面温度が１７５℃に到達した時に定着ローラ６０の回転を開始させた。図７は、この場合の定着ローラ６０、加圧ローラ７０、無端ベルト８３の温度プロファイルを示すグラフである。

図６に示したように、上記実施例の場合、無端ベルト８３の温度が１９０℃に到達して定着ローラ６０の回転を開始させると、スリップ等を生じることなく無端ベルト８３が即座に従動回転を開始した。これにより、定着ローラ６０、加圧ローラ７０、無端ベルト８３の温度をスムーズに上昇させることができ、ウォームアップ動作開始から約２９５秒でウォームアップ動作が完了した。

一方、図７に示したように、比較例の場合、無端ベルト８３の温度が１７５℃になったときに定着ローラ６０の回転を開始させたが、その時点では無端ベルト８３が僅かに動いただけでほとんど回転しなかった。その後、無端ベルト８３の温度がウォームアップ目標温度２２０℃に到達しても回転しない状態が続き、ウォームアップ開始から９０秒程度経過した時に初めて無端ベルト８３が回転した。そして、この回転によって無端ベルト８３から定着ローラ６０への熱供給が増えて、無端ベルト８３の温度が低下し始め、定着ローラ６０の温度が上昇した。このように、比較例では無端ベルト８３の回転不良が生じた結果、ウォームアップ開始からウォームアップ終了までに約３０５秒かかった。このように、ウォームアップスペックが３００秒以内とすれば、回転不良によりスペックアウトしてしまう場合がある。

以上のように、本実施形態では、定着装置１のウォームアップ動作を行う際、無端ベルト８３の温度がこの無端ベルト８３の残留応力が緩和される温度に設定される第１目標温度Ｔ１に到達したときに無端ベルト８３の張力を変動させる。すなわち、無端ベルト８３の張力を緩める弛緩動作と、無端ベルト８３の張力を強める張力付与動作とをそれぞれ１回以上行う。これにより、残留応力が緩和される温度以上に加熱された無端ベルト８３の張力が変動することによって無端ベルト８３に変形が生じ、またその復元時に作用する復元力によって無端ベルト８３に変形が生じ、無端ベルト８３についた型を低減することができる。その結果、無端ベルト８３についた型によって駆動トルクが増大したり定着ローラ６０との間でスリップが生じたりする回転不良が生じることを抑制できる。

そして、無端ベルト８３の回転不良を抑制できるので、無端ベルト８３から定着ローラ６０（被加熱部材）への熱供給を効率よく行わせることができ、ウォームアップ時間を短縮できる。また、印字中（画像形成動作中）に熱供給を十分に行えるので、定着不良に起因する画像品位の低下を抑制できる。

なお、図３（ｂ）に示した例では、無端ベルト８３の張力を弱めた時（離間時）に無端ベルト８３が定着ローラ６０に対して被接触の状態になっているが、これに限らず、無端ベルト８３に作用する張力を変化させることができる構成であればよい。例えば、無端ベルト８３の張力を弱めた時（離間時）に無端ベルト８３の一部が定着ローラ６０に対して接触していてもよい。この場合、加熱ローラ８１，８２の当接状態から離間状態への移動距離を短くできるので、定着装置１の構成を小型化することができる。また、無端ベルト８３を移動させて定着ローラ６０と無端ベルト８３との接触面積を変化させることにより、無端ベルト８３から定着ローラ６０への熱供給量を制御する構成としてもよい。

また、本実施形態では、無端ベルト８３の温度が第１目標温度Ｔ１に到達したときに、無端ベルト８３の弛緩動作および張力付与動作を行うサイクルを１サイクル以上行うものとしているが、上記サイクルの数は任意に設定すればよい。ただし、上記サイクルの数を多くすることにより無端ベルト８３の型の低減効果を向上させることができる一方で、上記サイクル数を多くしすぎるとウォームアップ時間が増大や熱供給効率の低下による消費電力の低下が生じてしまう場合がある。このため、上記サイクルの数は、１回以上５回以下であることが好ましく、２回以上３回以下であることがより好ましい。

なお、本実施形態では、第１目標温度と第２目標温度をそれぞれ１８５℃と１９０℃としたが、これに限定されず、適宜別の温度に設定することが可能である。例えば、第１目標温度を１７０℃、第２目標温度を１７５℃、或いは第１目標温度を１７０℃、第２目標温度を１８０℃とすることができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。

実施形態１では、ウォームアップ動作を開始してから無端ベルト８３の温度が第１目標温度Ｔ１に到達したときにカム駆動装置１１０を動作させて無端ベルト８３の張力変動動作を行っていたが、本実施形態ではこれに加えて、定着ローラ６０の回転を開始させた後、無端ベルト８３が適切に従動回転しなかった場合にも無端ベルト８３の張力変動動作を行う。つまり、本実施形態では、制御装置９０が、無端ベルト８３の回転状態を判定する回転状態判定部としての機能を有しており、定着ローラ６０の回転を開始させた後、無端ベルト８３が適切に従動回転しなかった場合に無端ベルト８３の張力変動動作を行うようになっている。

具体的には、制御装置９０は、サーミスタ８５による無端ベルト８３の温度検知結果をモニタリングし、温度変化の状態に基づいて無端ベルト８３が定着ローラ６０に適切に従動回転しているか否かを判定する。

図８は、制御装置９０による無端ベルト８３の回転状態の判別方法を説明するための説明図である。なお、この図に示した実線は無端ベルト８３が定着ローラ６０に適切に従動回転している状態を示しており、点線は定着ローラ６０との間でスリップを生じながら従動回転している状態（回転速度が正常時よりも遅い状態）を示しており、破線は回転不良が生じて無端ベルト８３が回転していない状態を示している。

この図に示したように、本実施形態では、無端ベルト８３の温度が第１目標温度Ｔ１に到達した時にカム駆動装置１１０を作動させ、その後、無端ベルト８３の温度が第２目標温度Ｔ２に到達した時に定着ローラ６０の回転を開始させる。この際、無端ベルト８３が定着ローラ６０に適切に従動回転している場合には無端ベルト８３から定着ローラ６０への熱供給量が増大して無端ベルト８３の温度が一時的に低下する。その後、無端ベルト８３は、加熱ローラ８１，８２を介して継続して供給される熱量を定着ローラ６０へ逐次供給する。これにより、無端ベルト８３の温度は、回転開始によって一旦低下した後、回転開始前よりも昇温率は小さくなるものの温度が上昇していく。

一方、無端ベルト８３が回転しない場合には、定着ローラ６０への熱供給量が極端に少ないので、無端ベルト８３の温度は低下することなく回転開始前とほぼ同様の昇温率で温度上昇し続ける。また、スリップしながら回転している場合（本来の周速よりも遅い速度で回転している場合）には無端ベルト８３の温度は適切に従動回転している場合に比べて少ししか低下せず、回転していない場合には無端ベルト８３の温度は低下しない。

そこで、制御装置９０は、無端ベルト８３の温度が第２目標温度Ｔ２に到達して定着ローラ６０の回転を開始させた後、所定時間以内に無端ベルト８３の温度が第２目標温度Ｔ２よりも所定温度だけ低く設定される閾値Ｔｔｈ以下に低下したか否かを判断する。そして、所定時間以内に無端ベルト８３の温度が閾値Ｔｔｈ以下に低下しなかった場合には回転不良が生じていると判定する。逆に、所定時間以内に無端ベルト８３の温度が閾値Ｔｔｈ以下に低下した場合には適切に従動回転していると判定する。

図９はウォームアップ時における制御装置９０の処理の流れを示すフロー図であり、図１０はウォームアップ時における無端ベルト８３，定着ローラ６０，加圧ローラ７０の表面温度の変化を示すグラフである。なお、本実施形態では、室温かつ定着ローラ６０の回転が停止した状態からウォームアップ動作を開始し、無端ベルト８３，定着ローラ６０，加圧ローラ７０の表面温度がそれぞれ所定の目標温度に達するまでウォームアップ動作を行った。

ウォームアップを行う際、制御装置９０は、まず、外部加熱装置８０の加熱ローラ８１，８２に備えられたヒータランプ８６，８７に電力を供給し、外部加熱装置８０において無端ベルト８３の加熱を開始させる（Ｓ２１）。この際、制御装置９０は、定着装置１において無端ベルト８３，定着ローラ６０，加圧ローラ７０の加熱のために用いることのできる加熱用電力（ヒータランプ６４ａ，６４ｂ，７４，８６，８７に供給可能な電力）を全てヒータランプ８６，８７に投入する。

次に、制御装置９０は、無端ベルト８３の表面温度、すなわちサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達したかどうかを判断する（Ｓ２２）。

Ｓ２においてサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達していないと判断した場合、制御装置９０は、ヒータランプ８６，８７への電力供給を継続し、サーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達することを引き続き監視する。

一方、Ｓ２２においてサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達したと判断した場合、制御装置９０は、カム駆動装置１１０の動作を制御し、無端ベルト８３に作用する張力を変動させる張力変動動作を行わせる（Ｓ２３）。

次に、制御装置９０は、無端ベルト８３の表面温度、すなわちサーミスタ８５の検出温度が第２目標温度Ｔ２に到達したかどうかを判断する（Ｓ２４）。

そして、制御装置９０は、サーミスタ８５の検出温度が第２目標温度Ｔ２に到達していない場合には、ヒータランプ８６，８７への電力供給を継続し、サーミスタ８５の検出温度が第２目標温度Ｔ２に到達することを引き続き監視する。

そして、サーミスタ８５の検出温度が第２目標温度Ｔ２に到達すると、制御装置９０は、回転駆動装置９１の動作を制御して定着ローラ６０の回転を開始させる（Ｓ２５）。

さらに、制御装置９０は、上述した方法により、無端ベルト８３が定着ローラ６０に適切に従動回転しているか否かを判定する（Ｓ２６）。そして、適切に従動回転していないと判定した場合、制御装置９０は、カム駆動装置１１０の動作を制御し、張力変動動作を行わせる（Ｓ２７）。

その後、制御装置９０は、無端ベルト８３の温度が第３目標温度Ｔ３に到達したか否かを判断する（Ｓ２８）。そして、到達していないと判断した場合には、Ｓ２６以降の処理を再び行う。

一方、到達したと判断した場合、制御装置９０は、無端ベルト８３が定着ローラ６０に適切に従動回転しているか否かを判定する（Ｓ２９）。そして、適切に従動回転していないと判定した場合、制御装置９０は、カム駆動装置１１０の動作を制御し、張力変動動作を行わせる（Ｓ３０）。一方、Ｓ２９において適切に従動回転していると判定した場合、およびＳ３０において張力変動動作を行った後、制御装置９０は、それまで外部加熱装置８０のヒータランプ８６，８７のみに供給していた加熱用電力を、ヒータランプ８６，８７と定着ローラ６０のヒータランプ６４ａとに配分する（Ｓ３１）。なお、Ｓ２６において無端ベルト８３が適切に従動回転していることを確認できている場合には、Ｓ２９，Ｓ３０の処理を省略してもよい。

その後、制御装置９０は、定着ローラ６０の中央部の温度がウォームアップ目標温度である第４目標温度Ｔ４に到達したか否かを判断する（Ｓ３２）。そして、第４目標温度Ｔ４に到達していない場合にはＳ２９以降の処理を再び行う。一方、第４目標温度Ｔ４に到達した場合、制御装置９０は、それまでヒータランプ６４ａ，８６，８７のみに供給していた加熱用電力を、定着ローラ６０のヒータランプ６４ｂ、加圧ローラ７０のヒータランプ７４、および外部加熱装置８０のヒータランプ８６，８７に配分する（Ｓ３３）。

その後、制御装置９０は、加圧ローラ７０の温度がウォームアップ目標温度である第５目標温度Ｔ５に到達することを監視する（Ｓ３４）。そして、加圧ローラ７０の温度が第５目標温度Ｔ５に到達すると、加圧ローラ７０のヒータランプ７４への電力供給を停止し、加熱用電力を定着ローラ６０のヒータランプ６４ｂおよび外部加熱装置８０のヒータランプ８６，８７に配分する（Ｓ３５）。

その後、制御装置９０は、定着ローラ６０の端部の温度がウォームアップ目標温度である第６目標温度Ｔ６に到達することを監視する（Ｓ３６）。そして、定着ローラ６０の端部の温度が第６目標温度Ｔ６に到達すると、この状態のまま定着ローラ６０を所定時間（本実施形態では５秒間）空転させてからウォームアップ動作を完了する。

以上のように、本実施形態では、定着ローラ６０の回転を開始した後、制御装置９０が、無端ベルト８３が適切に従動回転しているか否かを判断する。そして、適切に従動回転していない場合には、カム駆動装置１１０を動作させて無端ベルト８３の張力変動動作を行わせる。

これにより、無端ベルト８３についた型を低減し、駆動トルクが増大したり定着ローラ６０との間でスリップが生じたりするなどの回転不良が生じることを抑制できる。

さらに、定着ローラ６０および無端ベルト８３が回転することにより、無端ベルト８３および定着ローラ６０における他方の部材との接触領域が変化するので、これらの部材上にトナー等の固着物・堆積物がある場合であっても、これらの固着物・堆積物に起因するスリップ等の回転不良を防止できる。

なお、無端ベルト８３の回転不良の有無を判定する方法は、上記した方法に限るものではなく、無端ベルト８３の回転状態（回転不良の有無）を適切に判定できる方法であればよい。例えば、無端ベルト８３の温度変化によって回転状態を判断する場合には、定着ローラ６０の回転を開始してからの無端ベルト８３の温度変化を検出し、昇温率、温度降下から上昇に転じる時の温度のボトム値、あるいは温度上昇・下降に関する他の指標をパラメータにして判定してもよい。

閾値Ｔｔｈは、各種ローラやベルトの構成、ヒータランプの構成等によって適宜設定できるが、例えば、Ｔ１やＴ２と同じか、Ｔ１及びＴ２よりも低い温度１８０℃としてもよい。また、回転しない場合とスリップ状態での回転とを区別して判別する場合には、回転しない場合の閾値Ｔｔｈ１として１８８℃、スリップしながら回転している時の閾値Ｔｔｈ２として１８３℃とすることも可能である。即ち、定着ローラ６０の回転開始後に、閾値Ｔｔｈ１以下に温度低下しなければ、“無端ベルトは回転していない”と判定し、閾値Ｔｔｈ１以下かつ閾値Ｔｔｈ２より高い場合は、“無端ベルトはスリップして回転している”と判定し、閾値Ｔｔｈ２以下に温度低下すれば、適切に従動回転していると判定する。

また、無端ベルト８３の温度検出結果に基づいて判定する方法に限らず、定着ローラ６０あるいは加圧ローラ７０の温度検出結果に基づいて判定してもよい。無端ベルト８３が適切に従動回転している場合には、無端ベルト８３から定着ローラ６０への熱供給量が大きくなるので、定着ローラ６０および加圧ローラの温度は急激に昇温する。これに対して、無端ベルト８３が適切に回転していないと、定着ローラ６０への熱供給量が少なくなるので定着ローラ６０および加圧ローラ７０の温度の変化率は小さくなる。そこで、定着ローラ６０あるいは加圧ローラ７０の温度変化に基づいて無端ベルト８３の回転状態を判別するようにしてもよい。また、無端ベルト８３、定着ローラ６０、加圧ローラ７０のうち２つ以上の温度検出結果に基づいて判定してもよい。また、予め定めた基準温度や別の温度情報との差分を用いて判定してもよく、定着ローラ６０の中央部および端部の両方の温度変化率や差分温度を用いて判定してもよい。

また、本実施形態では、無端ベルト８３の回転状態を判定するのに温度情報を用いたが、これに限らず、その他の方法を用いてもよい。例えば、外部加熱ベルトに設けた凹凸、穴、切り欠き、色や模様などの状態変化を光学的に検出して回転状態を判定してもよい。また、外部加熱ベルトに設けた凹凸、穴、切り欠きなどを機械的な方法で検出して回転状態を判定してもよい。また、無端ベルト８３に付与した磁気情報の変化や磁気パターンを捉えることで回転状態を判定してもよい。

また、本実施形態では、実施形態１と同様、無端ベルト８３の温度が第１目標温度Ｔ１に到達したときにカム駆動装置１１０を動作させて無端ベルト８３の張力変動動作を行っているが、これに限るものではない。例えば、定着ローラ６０の回転動作を開始した後、無端ベルト８３が適切に回転しなかった場合にのみ張力変動動作を行うようにしてもよい。

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１，２と同様の機能を有する部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。

例えば、画像形成装置を一旦起動させてウォームアップ動作を行った後、待機状態に遷移している状態から再起動を行うような場合、ウォームアップ動作を再度行うことになる。このような場合、初めに起動した時のウォームアップ動作で無端ベルト８３が定着ローラ６０に適切に従動回転できていると判断できれば、再起動時に無端ベルト８３に型がついている可能性は低いので型に起因する回転不良が生じる恐れはなく、張力変動動作を行う必要はないと考えられる。

そこで、本実施形態では、一旦ウォームアップ動作を完了した後、再びウォームアップ動作を行う場合など、無端ベルト８３に付いた型に起因する回転不良が生じる恐れが低い場合に無端ベルト８３の張力変動動作を省略する。具体的には、ウォームアップ開始後、無端ベルト８３の表面温度が第１目標温度Ｔ１に到達した時点における定着ローラ６０の中央部の表面温度が１００℃以上の場合には、張力変動動作を省略する。

図１１はウォームアップ時における制御装置９０の処理の流れを示すフロー図であり、図１２はウォームアップ時における無端ベルト８３，定着ローラ６０，加圧ローラ７０の表面温度の変化を示すグラフである。

ウォームアップを行う際、制御装置９０は、まず、外部加熱装置８０の加熱ローラ８１，８２に備えられたヒータランプ８６，８７に電力を供給し、外部加熱装置８０において無端ベルト８３の加熱を開始させる（Ｓ４１）。この際、制御装置９０は、定着装置１において無端ベルト８３，定着ローラ６０，加圧ローラ７０の加熱のために用いることのできる加熱用電力（ヒータランプ６４ａ，６４ｂ，７４，８６，８７に供給可能な電力）を全てヒータランプ８６，８７に投入する。

次に、制御装置９０は、無端ベルト８３の表面温度、すなわちサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達したかどうかを判断する（Ｓ４２）。

Ｓ４２においてサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達していないと判断した場合、制御装置９０は、ヒータランプ８６，８７への電力供給を継続し、サーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達することを引き続き監視する。

一方、Ｓ４２においてサーミスタ８５の検出温度が第１目標温度Ｔ１に到達したと判断した場合、制御装置９０は、定着ローラ６０の中央部の温度が所定温度（ここでは１００℃）Ｔ８以上であるか否かを判断する（Ｓ４３）。そして、定着ローラ６０の中央部の温度が所定温度Ｔ８未満の場合、制御装置９０は、カム駆動装置１１０の動作を制御し、無端ベルト８３に作用する張力を変動させる張力変動動作を行わせる（Ｓ４４）。

そして、Ｓ４４において張力変動動作を行った後、およびＳ４３において定着ローラ６０の中央部の温度が所定温度Ｔ８以上であると判断した場合、制御装置９０は、Ｓ４５〜Ｓ５３の処理を行う。なお、Ｓ４５〜Ｓ５３の処理は実施形態１で説明した図４におけるＳ４〜Ｓ１２の処理と同様なので、ここではその説明を省略する。

以上のように、本実施形態では、ウォームアップ動作を開始した後、無端ベルト８３の温度が第１目標温度Ｔ１に到達したときに、制御装置９０が定着ローラ６０の中央部の温度が所定温度以上であるか否かを判断する。そして、所定温度以上の場合には無端ベルト８３の張力変動動作を省略する。

これにより、無端ベルト８３に型が付いている可能性が低い場合に、張力変動動作を省略してウォームアップ時間を短縮することができる。

なお、本実施形態では、定着ローラ６０の中央部の温度が所定温度（本実施形態では１００℃）以上か否かを張力変動動作の要否の判断基準としているが、判断基準はこれに限るものではなく、無端ベルト８３についた型によって回転不良が生じるおそれがあるか否かを判断できる基準であればよい。例えば、定着装置１の構成に応じて、上記所定温度を１００℃とは異なる温度（例えば、１２０℃、１５０℃、８０℃など）に設定してもよい。

また、定着ローラ６０の中央部の温度に基づいて判断する構成に限らず、定着ローラ６０の端部の温度、加圧ローラ７０の温度、加熱ローラ８１，８２の温度、あるいは複数の部材の温度条件を組み合わせて判断してもよい。

また、定着装置１の動作状態、記録紙の通過枚数や通紙予定枚数などの通紙条件、定着装置１に備えられる各部材の検出温度と目標温度との差分情報などを判断基準としてもよい。また、制御装置９０が、ウォームアップ動作あるいは画像形成動作を前回行ったときからの経過時間、あるいは無端ベルト８３の温度が所定温度以下に低下してからの経過時間を計時し、その計時結果に基づいて張力付与動作の要否の判断してもよい。

また、ウォームアップ動作が既に行われて無端ベルト８３の回転動作が行われているときの定着ローラ６０あるいは無端ベルト８３の温度状態をメモリなどに記憶しておき、その後にウォームアップ動作を行うときの定着ローラ６０や無端ベルト８３の温度とを比較することによって張力付与動作の要否の判断してもよい。

また、低電力モード状態からの復帰動作かどうか、印字途中の用紙ジャムからの復帰動作かどうか、それまでの印字枚数や残りの印字枚数およびトータルの印字枚数、用紙の種類、環境条件、画像形成装置や定着装置の稼動時間などの定着動作の動作条件を示す種々のパラメータを用いて判定してもよい。

また、上記各実施形態では、ウォームアップを開始した後、ウォームアップを完了するまでの期間に無端ベルト８３の張力変動動作を行っているが、これに限らず、例えばウォームアップを完了した後、記録紙が定着ニップ部に搬送されるまでの期間に張力変動動作を行うようにしてもよい。これにより、画像形成動作中における無端ベルト８３から定着ローラ６０への熱供給を適切に行わせることができる。

例えば、制御装置９０が実施形態２と同様の方法で無端ベルト８３の回転状態を判定する構成とし、ウォームアップ期間中に無端ベルト８３が適切に従動回転していることを確認できなかった場合などには、ウォームアップを完了した後、記録紙が定着ニップ部に搬送されるまでの期間に張力変動動作を行うようにしてもよい。

また、例えば、ウォームアップ動作が完了しても無端ベルト８３が適切に従動回転しなかった場合、最初の記録紙が通紙されるまでの印字待機状態で定着ローラ６０が停止している状態において、所定時間間隔（例えば２分間隔）毎に無端ベルト８３の張力変動動作を行ってもよい。また、この場合、所定時間間隔毎に張力変動動作を行う処理を、ウォームアップ完了後、所定時間（例えば１０分間）経過するまでの期間で行うようにしてもよい。また、所定時間間隔毎に行う張力変動動作における弛緩動作および張力付与動作の回数は任意に設定すればよい。

また、上述した各種パラメータ（各部材の温度条件、経過時間、動作条件等）に基づいて、カム駆動装置１１０の動作回数（弛緩動作および張力付与動作を行う回数）や作動条件を変更するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、カム駆動装置１１０の動作を制御して無端ベルト８３を定着ローラ６０に当接させたり離間させたりすることで無端ベルト８３の張力を変動させる構成について説明したが、これに限らず、無端ベルト８３の張力を変動させることができる張力変動手段を備えていればよい。例えば、無端ベルト８３を張架する部材として、加熱ローラ８１，８２に加えてテンションローラ（図示せず）を備え、このテンションローラの位置を移動させることにより無端ベルト８３の張力を変動させてもよい。また、テンションローラに代えて、パッド状の部材を備えてもよい。また、加熱ローラ８１と８２との間の軸間距離を変動させることによって無端ベルト８３の張力を変動させてもよい。また、定着ローラ６０の加熱ローラ８１，８２に対する相対位置を移動させることによって無端ベルト８３の張力を変動させてもよい。

また、上記各実施形態では、定着ローラ６０の内部および加圧ローラ７０の内部にヒータランプをそれぞれ備えているが、これに限るものではない。例えば、加圧ローラ７０にはヒータランプを設けない構成としてもよい。また、定着ローラ６０および加圧ローラ７０にヒータランプを設けない構成としてもよい。

また、上記各実施形態では、加熱ローラ８１，８２の内部に備えられたヒータランプ８６，８７によって無端ベルト８３を加熱しているが、これに限らず、無端ベルト８３の表面から加熱したり、無端ベルト８３自体が発熱するような構成でもよく、無端ベルト８３の温度を所定の温度に加熱できる加熱手段を備えていればよい。

また、上記各実施形態では、制御装置９０は制御用集積回路基板から構成されているものとしたが、これに限らず、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現するものであってもよい。この場合、例えば、制御装置９０は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などから構成される。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである制御装置９０の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記制御装置９０に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、制御装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークは、特に限定されるものではなく、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体は、特に限定されるものではなく、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号（データ信号列）の形態でも実現され得る。

また、本実施形態では、本発明をカラー画像形成装置に適用する場合について説明したが、これに限らず、本発明はモノクロ画像（単色画像）を形成する画像形成装置に適用することもできる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、外部ベルト加熱定着方式の定着装置およびそれを備えた画像形成装置に適用できる。

本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかるカラー画像形成装置（画像形成装置）の概略構成を示す断面図である。 （ａ）は図１に示した定着装置において無端ベルトを定着ローラに当接させた状態を示す断面図であり、（ｂ）は図１に示した定着装置において無端ベルトを定着ローラから離間させた状態を示す断面図である。 図１に示した定着装置におけるウォームアップ時の処理の流れを示すフロー図である。 図１に示した定着装置における、ウォームアップ時の無端ベルト、定着ローラ、加圧ローラの表面温度の変化を示すグラフである。 図１に示した定着装置において、本発明の制御方法を適用した場合のウォームアップ時の無端ベルト、定着ローラ、加圧ローラの表面温度の変化を示すグラフである。 図１に示した定着装置において、従来の制御方法を適用した場合のウォームアップ時の無端ベルト、定着ローラ、加圧ローラの表面温度の変化を示すグラフである。 本発明の他の実施形態にかかる定着装置における無端ベルトの回転状態の判別方法を示す説明図である。 本発明の他の実施形態にかかる定着装置におけるウォームアップ時の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の他の実施形態にかかる定着装置における、ウォームアップ時の無端ベルト、定着ローラ、加圧ローラの表面温度の変化を示すグラフである。 本発明のさらに他の実施形態にかかる定着装置におけるウォームアップ時の処理の流れを示すフロー図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかる定着装置における、ウォームアップ時の無端ベルト、定着ローラ、加圧ローラの表面温度の変化を示すグラフである。

符号の説明

１ 定着装置
６０ 定着ローラ（定着部材）
６４ａ，６４ｂ ヒータランプ
６５ サーミスタ（第２温度検出手段）
７０ 加圧ローラ（加圧部材）
７４ ヒータランプ
７５ サーミスタ（第３温度検出手段）
８０ 外部加熱装置
８１，８２ 加熱ローラ（支持部材）
８３ 無端ベルト（ベルト）
８５ サーミスタ（第１温度検出手段）
８６，８７ ヒータランプ（加熱手段）
９０ 制御装置（制御手段）
９１ 回転駆動装置（回転駆動手段）
１０１ フレーム（張力変動手段）
１０２ アーム（張力変動手段）
１０３ 偏心カム（張力変動手段）
１０４，１０５ 支点
１０６ バネ（張力変動手段）
１１０ カム駆動装置（張力変動手段）

Claims (12)

1. 所定の荷重で互いに当接する定着部材および加圧部材と、上記定着部材および上記加圧部材のうちの少なくとも一方を回転駆動することによって上記定着部材および上記加圧部材を回転させる回転駆動手段と、複数の支持部材に張架されたベルトを加熱手段によって加熱して上記定着部材の周面に当接させることで上記定着部材を加熱するとともに上記ベルトを上記定着部材に従動回転させる外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材との当接部に搬入される記録材を上記定着部材と上記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって上記記録材上の未定着画像を上記定着部材の周面の熱で当該記録材に定着させる定着装置であって、
   上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段と、
   上記張力変動手段の動作を制御する制御手段とを備え、
   上記制御手段は、
   上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記定着部材と上記加圧部材との間に記録材が搬入される前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせることを特徴とする定着装置。
2. 上記回転駆動手段による回転駆動動作は、上記ベルトの加熱開始よりも後に行われるようになっており、
   上記制御手段は、
   上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始する前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 上記ベルトの温度を検出する第１温度検出手段を備え、
   上記制御手段は、
   上記第１温度検出手段による上記ベルトの検出温度が上記ベルトの残留応力が緩和され始める温度以上に設定される第１温度に到達したときに、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 上記制御手段は、
   上記第１温度検出手段による上記ベルトの検出温度が、上記第１温度よりも高い温度に設定される第２温度に到達したときに上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始させることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 上記制御手段は、上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始させた後、上記ベルトに回転不良が生じているか否かを判定し、回転不良が生じている場合に上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 上記制御手段は、
   上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始させてから所定時間以内に、上記第１温度検出手段による上記ベルトの検出温度が上記第２温度よりも低い温度に設定される閾値温度以下に低下しなかった場合に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
7. 所定の荷重で互いに当接する定着部材および加圧部材と、上記定着部材および上記加圧部材のうちの少なくとも一方を回転駆動することによって上記定着部材および上記加圧部材を回転させる回転駆動手段と、複数の支持部材に張架されたベルトを加熱手段によって加熱して上記定着部材の周面に当接させることで上記定着部材を加熱するとともに上記ベルトを上記定着部材に従動回転させる外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材との当接部に搬入されてきた記録材を上記定着部材と上記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって上記記録材上の未定着画像を上記定着部材の周面の熱で当該記録材に定着させる定着装置であって、
   上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段と、
   上記張力変動手段の動作を制御する制御手段と、
   上記ベルトの温度を検出する第１温度検出手段、上記定着部材の温度を検出する第２検出手段、および上記加圧部材の温度を検出する第３温度検出手段のうちの少なくとも１つ以上の温度検出手段とを備え、
   上記制御手段は、
   上記各温度検出手段の検出した温度が上記温度検出手段毎に予め設定された所定温度未満である場合にのみ、上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記回転駆動手段による回転駆動動作を開始させる前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせることを特徴とする定着装置。
8. 上記制御手段は、上記張力変動動作として、上記弛緩動作と上記張力付与動作とをそれぞれ複数回行わせることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
10. 所定の荷重で互いに当接する定着部材および加圧部材と、上記定着部材および上記加圧部材のうちの少なくとも一方を回転駆動することによって上記定着部材および上記加圧部材を回転させる回転駆動手段と、複数の支持部材に張架されたベルトを加熱手段によって加熱して上記定着部材の周面に当接させることで上記定着部材を加熱するとともに上記ベルトを上記定着部材に従動回転させる外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材との当接部に搬入される記録材を上記定着部材と上記加圧部材とで挟持しながら搬送することによって上記記録材上の未定着画像を上記定着部材の周面の熱で当該記録材に定着させる定着装置の制御方法であって、
    上記定着装置は、上記ベルトの張力を小さくする弛緩動作と、上記弛緩動作時の張力よりも上記ベルトの張力を大きくする張力付与動作とを各１回以上含む張力変動動作を行う張力変動手段を備えており、
    上記加熱手段によって上記ベルトの加熱を開始した後、上記定着部材と上記加圧部材との間に記録材が搬入される前に、上記張力変動手段に上記張力変動動作を行わせる工程を含むことを特徴とする定着装置の制御方法。
11. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の定着装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを上記制御手段として機能させるためのプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images