JP5446810B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

熱源を備えた加熱ロールと支持ロールとに張架された定着ベルトを有する定着装置において、定着ベルトの内側に配置され、その定着ベルトが加熱ロールから剥離されるようにする剥離パッドを備えた画像形成装置は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２１０７９２号公報

本発明は、定着ベルトに曲げ癖が付かないようにできる定着装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の定着装置は、熱源を備えた加熱ロールと支持ロールとに少なくとも巻き掛けられ、低速と高速とに切り替えて循環移動可能とされる定着ベルトと、前記定着ベルトに接触して従動回転し、現像剤像が転写された記録媒体を該定着ベルトとの間で狭持しながら搬送する加圧部材と、前記定着ベルトに対して前記加圧部材を接触、離隔させる接離手段と、前記接離手段の接触、離隔動作、前記熱源の作動、停止、前記定着ベルトの速度の切り替えを制御する制御手段と、前記定着ベルトの内側に配置されて該定着ベルトを屈曲させる角部を有し、前記加熱ロールの外周面から前記定着ベルトを剥離するための剥離部材と、を備え、前記制御手段が、印刷実行前において、前記加圧部材を前記定着ベルトから離隔させた状態で、前記定着ベルトの回転を停止させたまま前記熱源を作動させて前記加熱ロールを加熱することにより該定着ベルトの温度を上昇させ、前記定着ベルトの温度が予め決められた温度を超えたら、該定着ベルトを低速で循環移動させるように構成されていることを特徴としている。

また、請求項２に記載の定着装置は、請求項１に記載の定着装置において、前記制御手段が、印刷待機時において、前記熱源を作動させて前記加熱ロールを加熱した状態のまま、前記加圧部材を前記定着ベルトから離隔させ、前記定着ベルトを低速で循環移動させるように構成されていることを特徴としている。

また、本発明に係る請求項３に記載の画像形成装置は、記録媒体に転写する画像を現像剤像として形成する画像形成部と、前記画像形成部によって形成された現像剤像を前記記録媒体に転写する転写部と、前記転写部によって前記記録媒体に転写された現像剤像を該記録媒体に定着する請求項１又は請求項２に記載の定着装置と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、定着ベルトの内側に剥離部材が配置された構成において、その定着ベルトに曲げ癖が付かないようにできる。

請求項２に記載の発明によれば、定着ベルトに曲げ癖が付かないようにできる。

請求項３に記載の発明によれば、定着ベルトに曲げ癖が付かないようにできる。

本実施形態に係る画像形成装置の全体を示す概略構成図 本実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図 本実施形態に係る定着部（定着装置）を示す概略構成図 本実施形態に係る加圧ロールの接離手段を示す概略斜視図 （Ａ）接離手段により加圧ロールが離隔されたときの状態を示す説明図、（Ｂ）接離手段により加圧ロールが圧接されたときの状態を示す説明図 本実施形態に係る動作シーケンスを示す説明図 本実施形態に係る定着ベルトの温度と弾性率の関係を示すグラフ

以下、本発明に係る実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、矢印ＵＰを上方向、矢印ＲＩを右方向、矢印ＦＲを前方向とし、各図において、上記各矢印が示されている場合には、その矢印で示す方向に従って上下・左右・前後の表現をする。また、以下において、シート状部材である記録媒体の搬送方向上流側及び搬送方向下流側を、単に「上流側」、「下流側」という場合がある。

図１で示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、記録媒体の一例としての記録用紙Ｐに現像剤像（以下「トナー画像」という）を二次転写して搬送する工程までとされる第１処理部１２と、第１処理部１２から搬送されて来た記録用紙Ｐにトナー画像を定着する工程以降の処理を行う第２処理部１４と、が一体的に（記録用紙Ｐを受け渡し可能に）左右横方向（水平方向）に連結されて構成されている。

第１処理部１２は、第１筐体１１内に組み込まれ、第２処理部１４は、第１筐体１１と着脱可能とされた第２筐体１３内に組み込まれている。そして、第１筐体１１に隣接する第２筐体１３上には、制御手段の一例としての制御部１６が組み込まれた第３筐体１５が配設されており、その第３筐体１５の横（下流側）の第２筐体１３上には、表示装置１８が配設されている。

第１処理部１２には、記録用紙Ｐを収容する給紙部２０と、記録用紙Ｐを搬送する搬送部１２０と、記録用紙Ｐにトナー画像を転写する転写部１００と、転写部１００に一次転写させるトナー画像を形成する画像形成部３０と、が備えられている。具体的に説明すると、まず、第１筐体１１内の下部には、記録用紙Ｐがそれぞれ収容される２個の給紙カセット２２が左右横方向に並んで設けられている。

この給紙カセット２２は、第１筐体１１内から前方側へ引出可能とされており、給紙カセット２２を第１筐体１１内から引き出すと、給紙カセット２２内に設けられたボトムプレート２４が下降し、その上に記録用紙Ｐを載せることで、記録用紙Ｐの補充ができるようになっている。なお、給紙カセット２２を第１筐体１１内に取り付けると、ボトムプレート２４は上昇する構成になっている。

各給紙カセット２２の上方には搬送部１２０が配設されており、その搬送部１２０の上方には転写部１００が配設され、その転写部１００の上方には画像形成部３０が配設されている。なお、画像形成部３０、転写部１００、搬送部１２０については後述する。また、第１筐体１１の第２筐体１３と対向する右壁面１１Ａには、記録用紙Ｐを上部から搬出し、下部から搬入させる開口部２６が形成されている。

第２処理部１４には、転写部１００によって記録用紙Ｐに二次転写されたトナー画像を、その記録用紙Ｐに定着するための定着装置の一例としての定着部５０と、定着部５０によってトナー画像が定着された記録用紙Ｐを冷却するための冷却部６０と、両面印刷時に、記録用紙Ｐを反転させて、再度第１処理部１２へ搬送するための反転部８０と、が備えられている。

すなわち、第１筐体１１の右壁面１１Ａと対向する第２筐体１３の左壁面１３Ｂには、記録用紙Ｐを上部から搬入し、下部から搬出させる開口部２８が、開口部２６と対向して形成されており、その上側の開口部２８を通って搬送されて来た記録用紙Ｐに対してトナー画像を定着可能なように定着部５０が配設されている。なお、定着部５０については、後で詳述する。

また、定着部５０の横（下流側）には冷却部６０が配設されている。この冷却部６０は、記録用紙Ｐの搬送経路１２２（後述）を挟んで上側に、記録用紙Ｐと接触して、その熱を吸収する吸収装置７０が設けられ、下側に、搬送される記録用紙Ｐを吸収装置７０に押し付ける押付装置６２が設けられて構成されている。

吸収装置７０は、駆動力を伝達する駆動ロール７２と複数個の張架ロール７３に巻き掛けられた無端状の吸収ベルト７４を有しており、その吸収ベルト７４の内側には、吸収ベルト７４と面状に接触して、吸収ベルト７４が吸収した熱を放熱させるヒートシンク７６を有している。そして、ヒートシンク７６から熱を奪い、その熱気を外部へ排出させる吸込ファン７８が、第２筐体１３の後壁部側（図示の奥側）に２個並んで設けられている。

また、押付装置６２は、搬送される記録用紙Ｐと接触して、吸収装置７０へ押し付ける無端状の押付ベルト６４を有しており、その押付ベルト６４は複数個の張架ロール６５に張架されて回転可能に支持されている。このような構成の冷却部６０により、定着部５０から搬送されて来た記録用紙Ｐが冷却されるようになっている。

また、冷却部６０の横（下流側）には、記録用紙Ｐのカールを矯正する（記録用紙Ｐを平坦にする）デカール処理部６６が配設されている。そして、そのデカール処理部６６の横（下流側）には、記録用紙Ｐに定着されたトナー画像の濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥等を光学的に検出するインラインセンサー部６８が配設されている。

なお、インラインセンサー部６８の横（下流側）には、片面に画像が形成された記録用紙Ｐを第２筐体１３の右壁面１３Ａに取り付けられた排出部（排出トレイ）９０に排出する排出ロール９２が設けられており、片面印刷時には、その排出ロール９２によって記録用紙Ｐが排出部９０上へ排出されるようになっている。

また、定着部５０、冷却部６０、デカール処理部６６、インラインセンサー部６８の下方には、反転部８０が配設されている。すなわち、記録用紙Ｐの両面に画像を形成する際には、インラインセンサー部６８から送出された記録用紙Ｐを反転部８０へ搬送する。詳細には、その記録用紙Ｐを、図示しない切替部材によって、反転部８０に設けられた反転経路８２へ導く。

反転経路８２は、第２処理部１４における搬送経路１２２（後述）から分岐する分岐パス８４と、分岐パス８４に沿って搬送される記録用紙Ｐを第１処理部１２側へ向けて搬送する用紙搬送パス８６と、用紙搬送パス８６に沿って搬送される記録用紙Ｐを逆方向へ向けて折り返し、スイッチバック搬送して表裏を反転させる反転パス８８と、を備えている。

この構成により、反転パス８８によってスイッチバック搬送された記録用紙Ｐは、下側の開口部２８及び開口部２６を通って第１処理部１２内へ向けて搬送され、更に搬送部１２０における搬送経路１２２へ送出されて、後述する二次転写ロール１１０とバックアップロール１１２との狭持部である転写ポイントＴへ再度送り込まれるようになっている。

なお、第１筐体１１の左壁面１１Ｂには、その左壁面１１Ｂに隣接して外付けされる大容量の給紙カセット（図示省略）から記録用紙Ｐを供給できるようにするための供給部９４が設けられている。また、制御部１６には、図示しないコンピューター等から送られてくる画像データに処理を施す画像信号処理部９６と、各部へ電力を供給する電源部９８と、が備えられている。

次に、画像形成部３０について説明する。本実施形態に係る画像形成装置１０には、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ３２Ｖ、３２Ｗ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが左右横方向（水平方向）に並んで交換可能に設けられており、フルカラー画像又は白黒画像を形成可能に構成されている。

なお、第１特別色及び第２特別色には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の特別色（透明を含む）から適宜選択される。また、以後の説明では、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する場合は、数字の後にＶ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかの英字を付して説明し、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別しない場合は、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

トナーカートリッジ３２の下側には、各色のトナーに対応する６つの画像形成ユニット３４が、各トナーカートリッジ３２と対応するように左右横方向（水平方向）に並んで設けられている。そして、各トナーカートリッジ３２と画像形成ユニット３４との間には、露光ユニット４０が設けられている。

画像形成ユニット３４毎に設けられた露光ユニット４０は、上記した画像信号処理部９６によって処理を施された画像データを受け取り、色材階調データに応じて各半導体レーザー（図示省略）を変調し、各半導体レーザーから露光光Ｌを色材階調データに応じて出射するように構成されている。詳細には、後述する感光体３６（図２参照）の表面に各色に対応した露光光Ｌを照射して、その感光体３６上に静電潜像を形成するようになっている。

図２で示すように、画像形成ユニット３４は、矢印Ａ（図示の時計回り）方向に回転駆動される感光体３６を備えている。感光体３６の周囲には、感光体３６を一様に帯電する帯電装置としてのコロナ放電方式（非接触帯電方式）のスコロトロン帯電器３８と、露光ユニット４０によって出射された露光光Ｌにより感光体３６上に形成された静電潜像を各色の現像剤（トナー）で現像する現像装置４２と、転写後の感光体３６の表面をクリーニングするクリーニング装置としてのクリーニングブレード４４と、転写後の感光体３６の表面に光を照射して除電を行う除電装置としてのイレーズランプ４６が設けられている。

なお、スコロトロン帯電器３８、現像装置４２、クリーニングブレード４４、イレーズランプ４６は、感光体３６の表面と対向して、感光体３６の回転方向上流側から下流側へ向けて、この順番で配置されている。

また、現像装置４２は、画像形成ユニット３４の横（図示の右側）に配置され、トナーを含んだ現像剤Ｇが充填された現像剤収容部材４８と、現像剤収容部材４８に充填されたトナーを感光体３６の表面に移動させる現像ロール４９と、を含んで構成されている。そして、現像剤収容部材４８は、トナーカートリッジ３２（図１参照）とトナー供給路（図示省略）を通して接続されており、トナーカートリッジ３２からトナーが供給されるようになっている。

次に、転写部１００について説明する。図１で示すように、各画像形成ユニット３４の下側には、転写部１００が設けられている。この転写部１００は、各感光体３６と接触する無端状の中間転写ベルト１０２と、中間転写ベルト１０２の内側に配置され、各感光体３６上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１０２に多重転写させる６つの一次転写部材としての一次転写ロール１０４と、を含んで構成されている。

更に、この中間転写ベルト１０２は、図示しないモーターで駆動される駆動ロール１０６と、中間転写ベルト１０２の張力を調整する張力付与ロール１０８と、後述する二次転写ロール１１０と対向配置されたバックアップロール１１２と、複数個の張架ロール１１４との間に、一定の張力で巻き掛けられており、駆動ロール１０６により、図１の矢印Ｂ（図示の反時計回り）方向に循環移動されるようになっている。

詳細には、各一次転写ロール１０４は、中間転写ベルト１０２を挟んでそれぞれの各画像形成ユニット３４の感光体３６と対向配置されている。また、一次転写ロール１０４は、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この構成により、感光体３６上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト１０２に転写されるようになっている。

一方、駆動ロール１０６の中間転写ベルト１０２を挟んだ反対側には、先端部が中間転写ベルト１０２と接触するクリーニングブレード１１６が設けられおり、このクリーニングブレード１１６は、循環移動する中間転写ベルト１０２上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。

次に、第１処理部１２における搬送部１２０について説明する。給紙カセット２２の一端側（図示の右側）の上方には、給紙カセット２２から記録用紙Ｐを搬送経路１２２へ送出する送出ロール１１８が設けられており、上昇するボトムプレート２４に載せられた最上位の記録用紙Ｐに送出ロール１１８が接触するようになっている。

送出ロール１１８の下流側には、記録用紙Ｐの重送を防止する一対の分離ロール１２４が設けられており、分離ロール１２４の下流側には、記録用紙Ｐを下流側に搬送する一対の搬送ロール１２６が複数設けられている。

給紙部２０（給紙カセット２２）と転写部１００（中間転写ベルト１０２）との間に設けられる搬送部１２０の搬送経路１２２は、給紙カセット２２から送出された記録用紙Ｐを第１折返部１２２Ａで図示の左方向へ折り返し、更に第２折返部１２２Ｂで図示の右方向へ折り返して二次転写ロール１１０とバックアップロール１１２との挟持部である転写ポイントＴへ向けて送出するようになっている。

第２折返部１２２Ｂと転写ポイントＴとの間には、搬送される記録用紙Ｐの傾き等を矯正するアライナー（図示省略）が設けられており、このアライナーと転写ポイントＴとの間には、中間転写ベルト１０２上のトナー画像の移動タイミングと記録用紙Ｐの搬送タイミングを合わせるための位置合わせロール１２８が設けられている。

また、位置合わせロール１２８の下流側に設けられている二次転写部材としての二次転写ロール１１０は、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この構成により、中間転写ベルト１０２上に多重転写された各色のトナー画像が、二次転写ロール１１０によって、搬送経路１２２に沿って搬送されて来た記録用紙Ｐに二次転写される構成となっている。なお、上記した供給部９４は、搬送経路１２２の第２折返部１２２Ｂへ合流するようになっている。

また、転写ポイントＴの下流側には、トナー画像が転写された記録用紙Ｐを第２処理部１４内へ向けて搬送する複数個のバキューム搬送装置１３０が設けられている。各バキューム搬送装置１３０は、回転駆動する駆動ロール１３２と、回転可能に支持された従動ロール１３４と、駆動ロール１３２と従動ロール１３４に巻き掛けられる複数本のベルト部材１３６と、を備えている。

ベルト部材１３６の表面には、複数個の貫通孔（図示省略）が全面に渡って設けられており、その貫通孔から空気をベルト部材１３６の内側へ吸い込む吸込ファン１３８が、第１筐体１１の後壁部側（図示の奥側）に配置されている。

この構成により、トナー画像が形成されていない記録用紙Ｐの裏面（非画像面）をベルト部材１３６に吸い付け、駆動ロール１３２を回転駆動させてベルト部材１３６を回転させることで、その記録用紙Ｐを更に下流側、即ち第２処理部１４のバキューム搬送装置１３０へ搬送するようになっている。

なお、第２処理部１４のバキューム搬送装置１３０も、第１処理部１２のバキューム搬送装置１３０と同様の構成であり、第２処理部１４における搬送経路１２２は、第１処理部１２の搬送部１２０における搬送経路１２２と連続している。

次に、画像形成工程（作用）について説明する。画像信号処理部９６で画像処理が施された画像データは、各色の色材階調データに変換され、各露光ユニット４０に順次出力される。各露光ユニット４０では、各色の色材階調データに応じて各露光光Ｌを出射し、スコロトロン帯電器３８によって帯電された各感光体３６上に走査露光を行い、静電潜像を形成する。

感光体３６上に形成された静電潜像は、現像装置４２によって、それぞれ第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像（現像剤像）として顕在化される（現像される）。

各画像形成ユニット３４Ｖ、３４Ｗ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋの各感光体３６上に形成された各色のトナー画像は、６つの一次転写ロール１０４Ｖ、１０４Ｗ、１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋによって中間転写ベルト１０２上に順次多重転写される。

中間転写ベルト１０２上に多重転写された各色のトナー画像は、二次転写ロール１１０によって、給紙部２０（給紙カセット２２）から搬送されて来た記録用紙Ｐ上に二次転写される。トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、バキューム搬送装置１３０によって定着部５０へ搬送される。

定着部５０に搬送された記録用紙Ｐは、その定着部５０において加熱・加圧されることにより、その記録用紙Ｐ上に転写された各色のトナー画像が定着される。そして、各色のトナー画像が定着された記録用紙Ｐは、冷却部６０を通過して冷却された後、デカール処理部６６に送り込まれ、記録用紙Ｐに生じたカールが矯正される。カールが矯正された記録用紙Ｐは、インラインセンサー部６８によって画像欠陥等が検出された後、排出ロール９２によって排出部９０に排出される。

なお、記録用紙Ｐの画像が形成されていない裏面に画像を形成する場合（両面印刷の場合）には、その記録用紙Ｐは、インラインセンサー部６８を通過後に、反転部８０へ送出される。反転部８０へ送出された記録用紙Ｐは、反転経路８２を通過して反転され、再度第１処理部１２へ送り込まれて、上記した手順で、その裏面にトナー画像が形成される。

以上のような構成の画像形成装置１０において、次に定着部５０（定着装置）の構成について詳細に説明する。図３で示すように、この定着部５０は、定着ベルト５６を備えた加熱部材の一例としての定着ベルトモジュール５１と、定着ベルトモジュール５１に対して圧接（接触）・離隔可能に配置される加圧部材の一例としての加圧ロール５８と、を含んで構成されている。

そして、定着ベルト５６（定着ベルトモジュール５１）と加圧ロール５８とが圧接する領域がニップ部Ｎとされ、そのニップ部Ｎにおいて記録用紙Ｐが加圧及び加熱されることで、その記録用紙Ｐにトナー画像が定着されるようになっている。

定着ベルトモジュール５１は、無端状の定着ベルト５６と、加圧ロール５８側で定着ベルト５６を張架しながら駆動モーター（図示省略）の回転力で回転駆動する加熱ロール５２と、加熱ロール５２と異なる位置（上方位置）で内側から定着ベルト５６を張架する支持ロール５４と、定着ベルト５６の外側に配置されて、その周回経路を規定する支持ロール５５と、定着ベルト５６の内側に配置されて、その姿勢を矯正する姿勢矯正ロール５３と、を備えている。

そして、定着ベルトモジュール５１と加圧ロール５８とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域で、かつ定着ベルト５６の内側には、加熱ロール５２の近傍位置に配置されて、加熱ロール５２の外周面から定着ベルト５６を剥離する剥離部材の一例としての剥離パッド５７と、ニップ部Ｎの下流側において、定着ベルト５６を張架する支持ロール５９と、が設けられている。

ここで、この加熱ロール５２は、アルミニウムからなる円筒状の芯金の表面に、金属磨耗を防止する保護層が形成されたハードロールとされており、その保護層は、例えば厚さ２００μｍのフッ素樹脂皮膜とされている。なお、加熱ロール５２の内部には、熱源の一例としてのハロゲンヒーター１４２が設けられている。

また、支持ロール５４は、アルミニウムで形成された円筒状のロールであり、その内部には、熱源の一例としてのハロゲンヒーター１４４が配設されており、定着ベルト５６を内周面側から加熱するようになっている。なお、支持ロール５４の両端部には、巻き掛けられた定着ベルト５６を外側へ押圧するバネ部材（図示省略）が配設されている。

また、支持ロール５５は、アルミニウムで形成された円筒状のロールであり、支持ロール５５の表面には、例えば厚さ２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト５６の外周面からの僅かなオフセットトナーや紙粉が支持ロール５５に堆積するのを防止するために形成されている。

また、この支持ロール５５の内部には、熱源の一例としてのハロゲンヒーター１４６が配設されており、定着ベルト５６を外周面側から加熱するようになっている。つまり、本実施形態に係る定着部５０では、加熱ロール５２、支持ロール５４、支持ロール５５によって、定着ベルト５６が加熱されるようになっている。

姿勢矯正ロール５３は、アルミニウムで形成された円柱状のロールであり、姿勢矯正ロール５３の近傍には、定着ベルト５６の端部位置を測定する端部位置測定機構（図示省略）が配置されている。そして、姿勢矯正ロール５３には、端部位置測定機構の測定結果に応じて定着ベルト５６の移動方向と直交する幅方向（軸方向）における接触位置を変位させる軸変位機構（図示省略）が配設され、定着ベルト５６の蛇行を制御するように構成されている。

また、剥離パッド５７は、加熱ロール５２の軸方向の長さと対応する長さを有するブロック状の部材であり、例えば鉄系の金属や樹脂等の剛体で形成されている。剥離パッド５７の断面形状は、加熱ロール５２に面する湾曲した内側面５７Ａと、定着ベルト５６を加圧ロール５８に向けて押圧する押圧面５７Ｂと、押圧面５７Ｂに対して予め決められた角度を有して定着ベルト５６を屈曲させる外側面５７Ｃと、を備えた略三日月形状とされている。

また、この剥離パッド５７の押圧面５７Ｂと外側面５７Ｃとで角部Ｕが構成されるようになっており、その角部Ｕは、加圧ロール５８によって押し付けられた定着ベルト５６を屈曲させるようになっている。このように、定着ベルト５６が屈曲されていると、記録用紙Ｐの先端が、角部Ｕを通過した際に、定着ベルト５６から剥離され易くなる。

一方、加圧ロール５８は、アルミニウムからなる円柱状のロール５８Ａを基体として、その基体（ロール５８Ａ）側から順に、シリコーンゴムからなる弾性層５８Ｂと、膜厚１００μｍのフッ素系樹脂からなる剥離層（以下「表面部」という）５８Ｃと、が積層されて構成されている。

また、加圧ロール５８は、回転自在に支持されるとともに、後述する接離手段１６０により、加熱ロール５２に巻回されている定着ベルト５６に対して圧接・離隔されるように構成されている。そして、この加圧ロール５８は、接離手段１６０によって定着ベルト５６に圧接されることにより、その定着ベルト５６の矢印Ｃ方向への循環移動に従動して矢印Ｅ方向へ回転するようになっている。

図４、図５で示すように、加圧ロール５８の接離手段１６０は、その加圧ロール５８を、定着ベルトモジュール５１（定着ベルト５６）に対して圧接させる圧接位置（図５（Ｂ）参照）と、定着ベルトモジュール５１（定着ベルト５６）に対して離隔させる離隔位置（図５（Ａ）参照）と、に昇降移動させるようになっている。

すなわち、加圧ロール５８の回転軸１５８の軸方向両端部は、それぞれ支持プレート１４０の長手方向略中央部に形成された矩形状の切欠部１４０Ａに入り込んで下方から支持されており、各支持プレート１４０の下方には、支持プレート１４０を収容可能に上方側が開放された断面略「コ」字状の支持部材１４８がそれぞれ設けられている。

各支持プレート１４０の一端部側は、それぞれ支持部材１４８の一端部側に回転可能に支持されており、各支持部材１４８の一端部側は、図示しないフレーム等に回転可能に支持されている。また、各支持プレート１４０の他端部側と各支持部材１４８の他端部側との間には、圧縮コイルスプリング等の弾性部材１４７が設けられており、定着ベルトモジュール５１（定着ベルト５６）に対する加圧ロール５８の圧接荷重が設定されるようになっている。

また、各支持部材１４８の開放側（上方側）縁端部の長手方向略中央部には、各支持プレート１４０の切欠部１４０Ａに支持されている回転軸１５８の両端部の変位を許容する矩形状の切欠部１４８Ａが形成されている。そして、各支持部材１４８の切欠部１４８Ａよりも他端部側には、支持ロール１４９が回転自在にそれぞれ設けられている。

各支持ロール１４９の下方には、加圧ロール５８の回転軸１５８と同じ軸方向に設けられた回転軸１６２に固定されたカム板１６４がそれぞれ配置されており、各カム板１６４のカム面が各支持ロール１４９の周面に接触して、各支持ロール１４９を下方から支持するようになっている。そして、カム板１６４の回転軸１６２は、駆動モーター１６８からギア列１６６を介して伝達される回転駆動力によって、一方向（図５で示す矢印Ｄ方向）及び他方向（矢印Ｄ方向とは逆方向）へ回転するように構成されている。

したがって、駆動モーター１６８からギア列１６６を介して伝達された回転駆動力により、回転軸１６２が一方向（矢印Ｄ方向）に回転し、その回転軸１６２に固定されている各カム板１６４が回転しつつ各支持ロール１４９を押し上げると、図５（Ｂ）で示すように、各支持部材１４８及び各支持プレート１４０が上昇し、各切欠部１４０Ａに支持されている加圧ロール５８の回転軸１５８の両端部が押し上げられて、加圧ロール５８の表面部５８Ｃが定着ベルトモジュール５１（定着ベルト５６）に圧接される。

一方、駆動モーター１６８からギア列１６６を介して伝達された回転駆動力により、回転軸１６２が他方向（矢印Ｄ方向とは逆方向）に回転すると、各支持ロール１４９に対する各カム板１６４の押し上げが解除されるので、加圧ロール５８の回転軸１５８を支持しつつ各支持部材１４８及び各支持プレート１４０が自重によって下降し、図５（Ａ）で示すように、加圧ロール５８の表面部５８Ｃが定着ベルトモジュール５１（定着ベルト５６）から離隔される。

なお、この接離手段１６０における回転軸１６２の一方向及び他方向への回転動作は、制御部１６によって制御される。つまり、加圧ロール５８（表面部５８Ｃ）の定着ベルトモジュール５１（定着ベルト５６）に対する圧接・離隔動作は、制御部１６によって制御されるようになっている。

また、加熱ロール５２（定着ベルト５６）を回転駆動する駆動モーターの回転速度の切り替えも制御部１６によって制御されるようになっている。すなわち、この駆動モーターは、少なくとも低速、高速の２つの速度に切り替え可能に構成されており、定着ベルト５６は、印刷時における高速以外に、それよりも遅い速度である低速で循環移動可能に構成されている。

そして、ハロゲンヒーター１４２、１４４、１４６のＯＮ（作動）・ＯＦＦ（停止）の切り替えも、制御部１６によって制御されるようになっている。また、定着ベルト５６の温度を非接触で測定する赤外線放射温度センサー（以下「赤外線センサー」という）１５６が、定着ベルト５６の外周面に対向して配置されており、この赤外線センサー１５６によって測定された定着ベルト５６の温度データも、制御部１６に送られるようになっている。

以上のような構成とされた定着部５０（定着装置）において、次にその印刷実行前（立ち上げ時）における動作シーケンス（作用）について説明する。図６で示すように、画像形成装置１０の立ち上げ時には、加圧ロール５８が定着ベルトモジュール５１（定着ベルト５６）から離隔された状態とされている。そして、その状態のまま、制御部１６により、少なくとも加熱ロール５２のハロゲンヒーター１４２をＯＮにする。

また、このとき、制御部１６により、加熱ロール５２の駆動モーターを停止させておく。つまり、定着ベルト５６の循環移動を停止させておく。これにより、加圧ロール５８と対向する下部側の定着ベルト５６、即ち剥離パッド５７の角部Ｕによって変形（屈曲）させられた定着ベルト５６の一部が集中的に温められる。

ここで、本実施形態に係る定着ベルト５６は、図７で示すように、その温度が１５０℃を超えると、周方向（図７において破線で示す）及び軸方向（図７において実線で示す）の弾性率が共に５０．０ＭＰａ以下となり、軟らかくなる。

したがって、赤外線センサー１５６の測定結果を基に、制御部１６により、定着ベルト５６の温度が１５０℃を超えたと判断されたら、その制御部１６により、加熱ロール５２の駆動モーターを低速で回転させ、定着ベルト５６を低速で循環移動させる。

これにより、剥離パッド５７の角部Ｕによって変形（屈曲）させられていたことによる定着ベルト５６の曲げ癖（形残り）が短時間（１周程度）で解消される。よって、定着ベルト５６において、ひび割れ等が発生するのが抑制又は防止される。

つまり、図７で示したように、定着ベルト５６は、温められていない状態（例えば２５℃）では、周方向及び軸方向において弾性率が高く、硬いため、画像形成装置１０の立ち上げ時に、定着ベルト５６を温めることなく循環移動させると、剥離パッド５７の角部Ｕによって変形（屈曲）させられることで付与された曲げ癖を有した状態のまま循環移動されることになる。よって、このときの定着ベルト５６には、その曲げ癖が付いている部位において、ひび割れ等が発生するおそれがある。

しかしながら、本実施形態に係る定着部５０では、画像形成装置１０の立ち上げ時において、定着ベルト５６を循環移動させる前に、その定着ベルト５６を予め決められた温度に達するまで、例えば１５０℃を超える温度まで温め、その後、その定着ベルト５６を循環移動させるように構成されているので、上記したように、定着ベルト５６にひび割れ等が発生するおそれはない。

なお、定着ベルト５６の温度が１５０℃を超え、定着ベルト５６を低速で循環移動させた後（定着ベルト５６の曲げ癖が解消された後）は、図６で示すように、定着ベルト５６を高速で循環移動させるとともに、接離手段１６０により、加圧ロール５８を定着ベルト５６に圧接させて、印刷を実行すればよい。

また、印刷待機時には、図６で示すように、接離手段１６０により、加圧ロール５８が定着ベルト５６から離隔され、その定着ベルト５６は低速で循環移動される。なお、このとき、少なくとも加熱ロール５２のハロゲンヒーター１４２はＯＮのままとされる。これにより、定着ベルト５６に、剥離パッド５７の角部Ｕによる曲げ癖が付き難くなる。

また、印刷が終了し、画像形成装置１０の電源をＯＦＦにしたときには、図６で示すように、加熱ロール５２、支持ロール５４、５５の各ハロゲンヒーター１４２、１４４、１４６がＯＦＦとされ、加熱ロール５２の駆動モーターが停止して、定着ベルト５６の循環移動が停止される。そして、次の立ち上げ時まで、加圧ロール５８が定着ベルト５６から離隔された状態が維持される。

以上、本実施形態に係る定着部５０（定着装置）及び画像形成装置１０について説明したが、本実施形態に係る定着部５０（定着装置）及び画像形成装置１０は、図示の実施例に限定されるものではない。例えば、定着ベルト５６の温度を測定する際、実施例では赤外線センサー１５６を用いているが、代わりに加熱ロール５２の表面温度を測定し、その結果で定着ベルト５６の温度を推定する方法でもよい。また、定着ベルト５６を温めるときの温度は、１５０℃に限定されるものではなく、定着ベルト５６の材質等に応じて適宜決められればよい。

１０ 画像形成装置
１６ 制御部（制御手段の一例）
２０ 給紙部
３０ 画像形成部
５０ 定着部（定着装置の一例）
５１ 定着ベルトモジュール
５２ 加熱ロール
５４ 支持ロール
５６ 定着ベルト
５７ 剥離パッド（剥離部材の一例）
５８ 加圧ロール（加圧部材の一例）
６０ 冷却部
８０ 反転部
１００ 転写部
１２０ 搬送部
１４２ ハロゲンヒーター（熱源の一例）
１６０ 接離手段
Ｐ 記録用紙（記録媒体の一例）

Claims (3)

1. 熱源を備えた加熱ロールと支持ロールとに少なくとも巻き掛けられ、低速と高速とに切り替えて循環移動可能とされる定着ベルトと、
   前記定着ベルトに接触して従動回転し、現像剤像が転写された記録媒体を該定着ベルトとの間で狭持しながら搬送する加圧部材と、
   前記定着ベルトに対して前記加圧部材を接触、離隔させる接離手段と、
   前記接離手段の接触、離隔動作、前記熱源の作動、停止、前記定着ベルトの速度の切り替えを制御する制御手段と、
   前記定着ベルトの内側に配置されて該定着ベルトを屈曲させる角部を有し、前記加熱ロールの外周面から前記定着ベルトを剥離するための剥離部材と、
   を備え、
   前記制御手段は、印刷実行前において、
   前記加圧部材を前記定着ベルトから離隔させた状態で、
   前記定着ベルトの回転を停止させたまま前記熱源を作動させて前記加熱ロールを加熱することにより該定着ベルトの温度を上昇させ、
   前記定着ベルトの温度が予め決められた温度を超えたら、該定着ベルトを低速で循環移動させるように構成されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記制御手段は、印刷待機時において、
   前記熱源を作動させて前記加熱ロールを加熱した状態のまま、前記加圧部材を前記定着ベルトから離隔させ、
   前記定着ベルトを低速で循環移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 記録媒体に転写する画像を現像剤像として形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって形成された現像剤像を前記記録媒体に転写する転写部と、
   前記転写部によって前記記録媒体に転写された現像剤像を該記録媒体に定着する請求項１又は請求項２に記載の定着装置と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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