JP5873726B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置に備えられる定着装置には、互いに圧接して定着ニップを形成する一対のローラー（たとえば、加圧ローラーおよび定着ローラー）などが設けられている。そして、定着装置は、トナー像を担持した用紙が定着ニップを通過するときに、用紙を加熱・加圧することによって、用紙にトナー像を定着させる。また、定着装置は、たとえば、印刷ジョブの開始に際して、一方のローラーを加熱し、他方のローラーを一方のローラーに向かって移動させることで定着ニップの圧状態を加圧状態にする。一方で、印刷ジョブが終了すると、定着ニップの圧状態を減圧状態にする。なお、定着ニップの圧状態を変動させることが可能な定着装置は、特許文献１などに開示されている。

特許文献１の定着装置は、複数種の用紙（普通紙や厚紙など）に印刷可能な画像形成装置に設けられており、用紙の種類に応じて定着ニップの圧状態を変化できるようになっている。具体的に言うと、特許文献１の定着装置では、普通紙の印刷時には、普通紙は薄紙であるので、定着ニップの圧状態を通常の圧状態に固定している（定着ニップの圧力を高くしている）。一方で、厚紙の印刷時には、普通紙の印刷時に比べて、定着ニップの圧力を低くしている。これにより、厚紙の印刷時において定着ニップの圧力が高いことに起因する不都合（たとえば、定着後の厚紙にしわが入るなどの不都合）の発生が抑制される。

特開２００３−１８６３３７号公報

ところで、通常では、定着ニップを形成するローラーの温度は、定着に好適な温度に維持される。しかし、ローラーの温度を精度良く制御できず、ローラーの温度が高くなり過ぎることがある。たとえば、特許文献１の定着装置において、用紙として普通紙（薄紙）を用いた印刷時に、ローラーの温度が高くなり過ぎていたとする。この場合、定着ニップの圧状態が通常の圧状態（定着ニップの圧力が高い状態）のまま固定されていると、定着に好適な温度よりも高い温度に加熱されたローラーが用紙を強く圧接することになる。その結果、用紙がカールし易くなり、用紙にしわが発生してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、用紙にしわが発生するのを抑制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。

上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、互いに圧接することで定着ニップを形成し、定着ニップを通過する記録媒体にトナー像を定着させる一対の回転体と、一対の回転体のうちの一方の回転体を他方の回転体に対して接近する方向または離間する方向に移動させることにより定着ニップの圧状態を加圧状態または減圧状態にする圧力調整部と、他方の回転体を加熱する加熱部と、回転体の温度を検知するための温度検知部と、を備えている。そして、圧力調整部は、定着動作の開始に際して、温度検知部により検知された現時点の回転体の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていれば、定着ニップの圧状態を加圧状態と減圧状態との間の圧状態である半加圧状態に移行させ、一対の回転体は、定着ニップの圧状態を半加圧状態に保持したまま、定着ニップを通過する記録媒体にトナー像を定着させる。

本発明の構成によると、圧力調整部は、定着動作の開始に際して、温度検知部により検知された現時点の回転体の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていれば、定着ニップの圧状態を加圧状態と減圧状態との間の圧状態である半加圧状態に移行させ、一対の回転体は、定着ニップの圧状態を半加圧状態に保持したまま、定着ニップを通過する記録媒体にトナー像を定着させる。すなわち、本発明の構成では、定着動作開始時の回転体の温度が高くなり過ぎている場合（定着動作時の定着ニップの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の記録媒体にしわが発生し易くなる場合）に、自動的に、定着ニップの圧状態を半加圧状態にする（定着ニップの圧力を低くする）。これにより、記録媒体にしわが発生するのを抑制することができる。

また、本発明の構成では、定着動作開始時の回転体の温度が高くなり過ぎている場合には定着ニップの圧状態を半加圧状態にするが、定着動作開始時の回転体の温度が高くなり過ぎていない場合（定着に好適な温度である場合）には定着ニップの圧状態を半加圧状態に移行させず、加圧状態のまま保持する。したがって、定着動作時の回転体の温度が定着に好適な温度であるにもかかわらず定着ニップの圧力が低いことに起因して定着性が悪くなる、という不都合は生じない。

なお、閾値温度としては、定着動作時の定着ニップの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の記録媒体にしわが発生し易くなるときの回転体の温度であることが好ましい。このような温度は、実験的あるいは経験的に入手することができる。

ところで、本発明の構成では、記録媒体にしわが発生するのを抑制するために、定着温度（回転体の温度）を下げたり、定着速度（回転体の回転速度）を下げたりはしていない。このため、定着温度を下げることに起因して生じる定着性の低下や、定着速度を下げることに起因して生じる生産性の低下を回避することができる。

ここで、特に、記録媒体の両面にトナー像を定着させる場合、あるいは、予め定められた記録媒体サイズよりも大きいサイズの記録媒体にトナー像を定着させる場合に、回転体の温度が高くなり過ぎていると、定着動作時の定着ニップの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の記録媒体にしわが発生し易くなる。一方で、記録媒体の片面にのみトナー像を定着させる場合や、比較的に小さいサイズの記録媒体にトナー像を定着させる場合には、定着後の記録媒体にしわが発生することは殆どない。そこで、上記構成において、記録媒体の両面へのトナー像の定着を行うとき、あるいは、予め定められた記録媒体サイズよりも大きいサイズの記録媒体へのトナー像の定着を行うとき、圧力調整部は、定着動作の開始に際して、温度検知部により検知された現時点の回転体の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていれば、定着ニップの圧状態を加圧状態と減圧状態との間の圧状態である半加圧状態に移行させることが好ましい。

上記構成において、好ましくは、圧力調整部は、一方の回転体を他方の回転体に接近させる方向および他方の回転体から離間させる方向に移動させるためのモーターと、モーターの駆動に伴って回動する検知片と、モーターが一方の回転体を移動させることで定着ニップの圧状態を加圧状態にしたときの検知片の回動停止箇所に配置されているとともに検知片を検知するための検知センサーと、を含んでいる。そして、圧力調整部は、定着ニップの圧状態を半加圧状態にするとき、定着ニップの圧状態が加圧状態になるようにモーターの駆動軸を回転させ、検知センサーが検知片を検知した後、定着ニップの圧状態を減圧状態にするのに要する時間よりも短い時間が経過するまでモーターの駆動軸を逆回転させる。これにより、容易に、定着ニップの圧状態を半加圧状態にすることができる。

また、本発明の画像形成装置は、上記の定着装置を備えている。このように構成された画像形成装置では、印刷後の記録媒体にしわが発生するのを抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、記録媒体にしわが発生するのを抑制することが可能な定着装置および画像形成装置を容易に得ることができる。

本発明の一実施形態による画像形成装置の全体構成図 図１に示した画像形成装置に備えられる定着装置の詳細図 図１に示した画像形成装置に備えられる定着装置の詳細図（図２の側面図） 図２および図３に示した加圧ローラー（回転体）を移動させて定着ニップの圧状態を変動させるための圧力調整部の模式図（減圧状態のときの図） 図２および図３に示した加圧ローラー（回転体）を移動させて定着ニップの圧状態を変動させるための圧力調整部の模式図（加圧状態のときの図） 図４および図５に示した圧力調整部により定着ニップの圧状態を減圧状態から加圧状態にするときの説明図 図４および図５に示した圧力調整部により定着ニップの圧状態を加圧状態から減圧状態にするときの説明図 図２および図３に示した加圧ローラー（回転体）を移動させて定着ニップの圧状態を変動させるための圧力調整部の模式図（半加圧状態のときの図） 図８に示した圧力調整部により定着ニップの圧状態を加圧状態から半加圧状態にするときの説明図 図１に示した画像形成装置のハードウェア構成を示したブロック図 図１に示した画像形成装置において印刷ジョブ（定着動作）を開始するときの動作を説明するためのフローチャート

（画像形成装置の全体構成）
まず、図１を参照して、画像形成装置１００の全体構成について説明する。

本実施形態の画像形成装置１００は、図１に示すように、操作パネル１０１、画像読取部１０２、給紙部１０３、搬送部１０４、画像形成部１０５、定着部１０６および両面印刷用搬送部１０７などを備える。ところで、この画像形成装置１００は複合機であり、コピー、プリンター、スキャナーおよびファックスなどの複数種のジョブの実行が可能である。

操作パネル１０１は、表示面がタッチパネルで覆われた液晶表示部１１を有する。この液晶表示部１１には、各種設定などを行うための設定キー（ソフトキー）が表示されるとともに、装置状態などを示すメッセージも表示される。また、操作パネル１０１には、数値入力が必要な設定指示を受け付けるためのテンキー１２（ハードキー）や、各種ジョブの実行の開始指示を受け付けるためのスタートキー１３（ハードキー）なども設けられている。

画像読取部１０２は、原稿を読み取って画像データを生成する。この画像読取部１０２には、図示しないが、露光ランプ、ミラー、レンズおよびイメージセンサーなどの光学系部材が設けられている。そして、画像読取部１０２は、載置読取用コンタクトガラス２１に載置される原稿を読み取る際に、露光ランプの光を原稿に照射し、反射光を受けたイメージセンサーの出力値をＡ／Ｄ変換した後、Ａ／Ｄ変換後のデータに対して各種処理を施すことによって、画像データを生成する。これにより、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データに基づき印刷を行うことができる。また、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データを蓄積することもできる。

また、画像読取部１０２には、原稿カバー２２が設けられている。そして、載置読取用コンタクトガラス２１による原稿の読み取り時には、載置読取用コンタクトガラス２１に載置された原稿を原稿カバー２２で押えることができるようになっている。なお、この原稿カバー２２に原稿搬送装置としての機能を持たせてもよい。この場合には、原稿カバー２２によって、送り読取用コンタクトガラス２３に原稿を１枚ずつ送ることができるようになる。

給紙部１０３は、記録媒体の一例としての用紙Ｐを収容するカセット３１を複数有し、それら複数のカセット３１に収容された用紙Ｐを搬送部１０４に供給する。この給紙部１０３には、収容された用紙Ｐを引き出すピックアップローラー３２や、用紙Ｐの重送を抑制するための分離ローラー対３３などが設けられている。なお、記録媒体には、前述の用紙Ｐの他に、ＯＨＰシート等のその表面に後述のトナー像が転写可能な全ての部材が含まれる。

搬送部１０４は、装置内部において用紙Ｐを搬送する。具体的に言うと、給紙部１０３から供給された用紙Ｐは、搬送部１０４によって、画像形成部１０５および定着部１０６をこの順番で通過し、排出トレイ４１にまで導かれる。この搬送部１０４には、用紙Ｐを搬送する複数の搬送ローラー対４２が設けられている。さらに、用紙Ｐを画像形成部１０５の手前で待機させ、タイミングを合わせて画像形成部１０５に送り出すレジストローラー対４３も設けられている。

画像形成部１０５は、画像データに基づきトナー像を形成し、そのトナー像を用紙Ｐに転写する。画像形成部１０５は、感光体ドラム５１、帯電装置５２、露光装置５３、現像装置５４、転写ローラー５５およびクリーニング装置５６などを含んでいる。

トナー像の形成プロセスおよびトナー像の転写プロセスとしては、まず、感光体ドラム５１を回転駆動させ、その感光体ドラム５１の表面を帯電装置５２で所定電位に帯電させる。また、露光装置５３は、形成すべき画像の画像データに基づき光ビームＬを出力し、感光体ドラム５１の表面を走査露光する。これにより、感光体ドラム５１の表面に静電潜像を形成する。続いて、現像装置５４は、感光体ドラム５１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する。

転写ローラー５５は、感光体ドラム５１の表面に圧接して回転可能となっている。そして、レジストローラー対４３がタイミングを計り、転写ローラー５５と感光体ドラム５１との間に用紙Ｐを進入させる。このとき、転写ローラー５５には所定の電圧が印加される。これによって、感光体ドラム５１の表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。なお、トナー像の転写プロセスが終わると、クリーニング装置５６は、感光体ドラム５１の表面に残留するトナーなどを除去する。

トナー像が転写された用紙Ｐは、定着部１０６に送られる。そして、定着部１０６によって、用紙Ｐへのトナー像の定着が行われる。この定着部１０６でトナー像が定着された用紙Ｐは、搬送部１０４によって、排出トレイ４１に排出される。なお、定着部１０６の詳細な構成については後述する。

ところで、両面印刷を行う場合、定着部１０６を通過した用紙Ｐは、分岐部７１にガイドされて一時的に排出トレイ４１に向かう。その後、用紙Ｐは、逆方向に向かう。このとき、分岐部７１は、用紙搬送経路を両面印刷用搬送部１０７に向かう方向に切り替える。これにより、用紙Ｐは、両面印刷用搬送部１０７に進入することになる。この両面印刷用搬送部１０７には複数の搬送ローラー対７２が設けられており、それら複数の搬送ローラー対７２によって、用紙Ｐは再び画像形成部１０５に送られる。

（定着部の詳細な構成）
次に、図２〜図９を参照して、定着部１０６の詳細な構成について説明する。

定着部１０６は、図２および図３に示すように、互いに圧接して定着ニップＮを形成する一対の回転体（加圧ローラー６１および定着ローラー６２）を含み、定着ニップＮを通過する用紙Ｐを加熱・加圧し、トナー像を用紙Ｐに定着させる。

たとえば、加圧ローラー６１は、金属製（たとえば、ＳＵＳ）の芯金上に、弾性体（たとえば、シリコンゴム）および離型層（たとえば、ＰＦＡ）が順次形成されたローラーである。定着ローラー６２は、金属製（たとえば、ＳＵＳ）の芯金上に弾性体（たとえば、シリコンスポンジ）が形成され、その弾性体上に加熱ベルト６２ａが巻き付けられたローラーである。この加熱ベルト６２ａは、たとえば、ニッケルなどの強磁性材料からなる基材上に、弾性体（たとえば、シリコンゴム）および離型層（たとえば、ＰＦＡ）が順次形成された構造を有する。

加圧ローラー６１には、定着モーターＭ１（図１０参照）に連結される駆動ギア６１ａが取り付けられている。これにより、加圧ローラー６１は、定着モーターＭ１の駆動力が駆動ギア６１ａに伝達されることで回転する。そして、加圧ローラー６１および定着ローラー６２（加熱ベルト６２ａ）が互いに圧接しているため、加圧ローラー６１が回転すると、加圧ローラー６１の回転に従動して定着ローラー６２（加熱ベルト６２ａ）が回転する。なお、定着ローラー６２が回転し、定着ローラー６２の回転に従動して加圧ローラー６１が回転するようになっていてもよい。

また、加圧ローラー６１およびその加圧ローラー６１を回転させるための定着モーターＭ１などは、同一のシャーシ（図示せず）に保持されてユニット化されている。この加圧ローラー６１および定着モーターＭ１などを含むユニットは、定着ローラー６２に向かう方向であるＡ１方向および定着ローラー６２から離間する方向（Ａ１方向とは逆方向）であるＡ２方向に移動可能になっている。このため、加圧ローラー６１をＡ１方向に移動させることで定着ニップＮの圧力を高くすることができ、加圧ローラー６１をＡ２方向に移動させることで定着ニップＮの圧力を低くすることができる。

なお、本実施形態では、印刷ジョブ（定着動作）を行うときには、加圧ローラー６１をＡ１方向に移動させることで定着ニップＮの圧力を高くする（以下、このときの定着ニップＮの圧状態を加圧状態と称する）。一方で、印刷ジョブ（定着動作）を行わないときには、加圧ローラー６１をＡ２方向に移動させることで定着ニップＮの圧力を低くする（以下、このときの定着ニップＮの圧状態を減圧状態と称する）。

また、定着ニップＮの圧状態が減圧状態であっても、加圧ローラー６１および定着ローラー６２（加熱ベルト６２ａ）は互いに圧接している。したがって、定着ニップＮの圧状態が減圧状態であっても、すなわち、印刷ジョブ（定着動作）を行わないときであっても、加圧ローラー６１が回転すれば、加圧ローラー６１の回転に従動して定着ローラー６２（加熱ベルト６２ａ）が回転する。

加圧ローラー６１および定着モーターＭ１などを含むユニット（以下、単に加圧ローラー６１と言う）のＡ１方向およびＡ２方向への移動は、圧力調整部６０（図４および図５参照）が行うようになっている。圧力調整部６０は、図４および図５に示すように、圧力調整モーターＭ２、検知片１および検知センサー２などを含む。圧力調整モーターＭ２は、図示しない中間ギア（たとえば、ウォームギアなどを含むギアシステム）などを介して、図２および図３に示した加圧ローラー６１に連結されている。そして、圧力調整モーターＭ２が駆動し、その駆動力が中間ギアなどを介して加圧ローラー６１に伝わることで、加圧ローラー６１がＡ１方向およびＡ２方向（図３参照）に移動する。具体的には、圧力調整モーターＭ２の駆動軸がＢ１方向に回転することで加圧ローラー６１がＡ１方向に移動し、圧力調整モーターＭ２の駆動軸がＢ２方向に回転することで加圧ローラー６１がＡ２方向に移動する。

検知片１は、圧力調整モーターＭ２の駆動に伴い、圧力調整モーターＭ２の駆動軸を支点として回動する。検知センサー２は、特に限定されないが、発光部および受光部を有する透過型光センサーである。そして、検知センサー２は、検知片１の回動経路の所定箇所を発光部と受光部とで挟み込んでいる。したがって、検知センサー２の設置箇所で検知片１が回動を停止したときには、検知センサー２の発光部と受光部との間の光路が検知片１で遮蔽され、検知センサー２の出力が変動する（たとえば、ＬレベルからＨレベルに変動する）ので、検知片１を検知することができる。

検知センサー２の具体的な設置箇所は、検知片１の回動経路のうち、圧力調整モーターＭ２が加圧ローラー６１をＡ１方向に移動させる（検知片１をＢ１方向に回動させる）ことで定着ニップＮの圧状態を加圧状態にしたときの検知片１の回動停止箇所である。このため、定着ニップＮの圧状態を減圧状態（図４の状態）から加圧状態（図５の状態）にする、すなわち、印刷ジョブ（定着動作）を行うときには、検知センサー２の出力がＨレベルになるまで、圧力調整モーターＭ２の駆動軸をＢ１方向に回転させればよい。

たとえば、本実施形態では、定着ニップＮの圧状態を減圧状態から加圧状態にするときに、検知センサー２の出力がＨレベルになるまで圧力調整モーターＭ２の駆動軸をＢ１方向に回転駆動させた後、さらに一定時間Ｔ１（たとえば、１０ｍｓｅｃ）だけ圧力調整モーターＭ２の駆動軸をＢ１方向に回転駆動させてから、圧力調整モーターＭ２の駆動を停止するようにしている（図６参照）。一方で、定着ニップＮの圧状態を加圧状態から減圧状態にするときには、圧力調整モーターＭ２の駆動軸をＢ２方向に回転駆動させることで検知センサー２の出力がＬレベルになった後、一定時間Ｔ２（たとえば、１５００ｍｓｅｃ）が経過するまで圧力調整モーターＭ２の駆動軸をＢ２方向に回転駆動させてから、圧力調整モーターＭ２の駆動を停止するようにしている（図７参照）。

さらに、本実施形態では、定着ニップＮの圧状態を加圧状態と減圧状態との間の半加圧状態（図８に示す状態）に保持することもできる。たとえば、定着ニップＮの圧状態を加圧状態から半加圧状態にするときには、圧力調整モーターＭ２の駆動軸をＢ２方向に回転駆動させることで検知センサー２の出力がＬレベルになった後、定着ニップＮの圧状態を減圧状態にするのに要する時間よりも短い時間Ｔ３（たとえば、１０ｍｓｅｃ）が経過するまで圧力調整モーターＭ２の駆動軸をＢ２方向に回転駆動させてから、圧力調整モーターＭ２の駆動を停止するようにしている（図９参照）。なお、定着ニップＮの圧状態を減圧状態から半加圧状態にするときには、定着ニップＮの圧状態を一旦加圧状態にし、その後、減圧状態から半加圧状態に移行させればよい。

図２および図３に戻って、定着ローラー６２の外側には、加熱ベルト６２ａを加熱するためのＩＨコイルユニット６３（加熱部に相当）が設けられている。ＩＨコイルユニット６３は、誘導加熱コイル６３ａおよびコア部６３ｂなどを含む。

誘導加熱コイル６３ａは、加熱ベルト６２ａの円弧状の部分で誘導加熱を行うため、加熱ベルト６２ａの円弧面に沿って配置されている。コア部６３ｂは、フェライトなどの強磁性体からなり、誘導加熱コイル６３ａの周囲において磁路を形成する。

そして、ＩＨコイルユニット６３は、定着ローラー６２が回転しているとき（定着モーターＭ１が駆動して加圧ローラー６１が回転しているとき）に、加熱ベルト６２ａが発熱するための磁束を発生させる。一方で、ＩＨコイルユニット６３は、加熱ベルト６２ａが局部的に高温になるのを抑制するため、定着ローラー６２が回転していないときには加熱ベルト６２ａを発熱させるための磁束を発生させない。

また、定着部１０６は、加圧ローラー６１や加熱ベルト６２ａの温度を検知するためのサーミスター６４（温度検知部に相当）を複数有する。さらに、定着部１０６は、加圧ローラー６１の両端を冷却するための冷却ファン６５や、定着ローラー６２（加熱ベルト６２ａ）の回転数を検知するための回転検知センサー６６なども有する。

（画像形成装置のハードウェア構成）
次に、図１０を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成について説明する。

画像形成装置１００は、図１０に示すように、主制御部１１０を備えており、その主制御部１１０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１１１や記憶部１１２などを含む。記憶部１１２は、たとえば、不揮発性メモリー１１２ａ（ＲＯＭやＨＤＤなど）と揮発性メモリー１１２ｂ（ＲＡＭなど）とを含む。そして、装置各部の制御や演算を行うためのプログラムやデータなどは、不揮発性メモリー１１２ａに記憶される。不揮発性メモリー１１２ａに記憶されたプログラムやデータなどは、揮発性メモリー１１２ｂに読み出され、展開される。

また、主制御部１１０は、操作パネル１０１、画像読取部１０２、給紙部１０３、搬送部１０４、画像形成部１０５、定着部１０６および両面印刷用搬送部１０７などと接続される。そして、主制御部１１０は、記憶部１１２に記憶されたプログラムやデータに基づき、全体制御、画像処理制御、および、各種回転体を回転させるモーターの駆動制御などを行う。

たとえば、定着部１０６の各部は、主制御部１１０からの指示を受けた定着制御部６７が制御するようになっている。なお、本実施形態においては、主制御部１１０および定着部１０６を含むブロックが「定着装置」に相当する。

また、画像形成装置１００は、主制御部１１０と接続される通信部１４０を備える。この通信部１４０は、たとえば、外部のコンピューター２００とネットワークＮＴを介して通信可能に接続される。これにより、コンピューター２００から送信された画像データに基づき印刷を行うことができ、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データをコンピューター２００に送信することもできる。また、通信部１４０にモデムなどを内蔵してもよく、この場合、電話回線などのネットワークＮＴを介して、外部のファックス装置３００とファックス通信を行うことができる。

さらに、画像形成装置１００は、電源部１５０を備える。この電源部１５０は、商用電源と接続され、装置各部を動作させるのに必要な電圧を生成する。そして、ユーザーは、メインスイッチＭＳを操作することにより、電源部１５０への電力供給のオン／オフを切り替える。

（定着後の用紙にしわが発生するか否かの判別方法）
本実施形態では、図２〜図９を参照して既に説明したように、印刷ジョブ（定着動作）を行うときには定着ニップＮの圧状態を加圧状態にし、印刷ジョブ（定着動作）を行わないときには定着ニップＮの圧状態を減圧状態にしている。しかし、サーミスター６４により検知される加圧ローラー６１の温度が定着に好適な温度（たとえば、１００℃〜１１０℃程度）よりも高くなり過ぎた場合、印刷ジョブ（定着動作）時の定着ニップＮの圧状態が加圧状態であることに起因して、用紙Ｐがカールし、定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなる。特に、用紙Ｐの両面にトナー像を定着させるような印刷設定（両面印刷）になっているときには、表面にトナー像を定着させるときと裏面にトナー像を定着させるときとの合計２回の加熱・加圧を用紙Ｐに対して行うので、より一層、定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなる。さらに、大きいサイズ（たとえば、Ａ３サイズよりも大きいサイズ）の用紙Ｐにトナー像を定着させるような印刷設定になっているときにも、定着後の用紙Ｐにしわが発生することがある。なお、用紙Ｐの両面にトナー像を定着させる場合や、大きいサイズの用紙Ｐにトナー像を定着させる場合などにおいて定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなることは、経験的または実験的に得られている。

このような不都合を解消するために、本実施形態では、印刷ジョブ（定着動作）時の定着ニップＮの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなるときの条件を示す条件情報を記憶部１１２に記憶させている。また、印刷ジョブ（定着動作）の開始に際して、記憶部１１２に記憶された条件情報に基づき定着後の用紙Ｐにしわが発生するか否かを主制御部１１０が判断するようになっている。

ここで、印刷ジョブ（定着動作）時の定着ニップＮの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなるときの条件は、実験的または経験的に求めることができる。たとえば、本実施形態では、印刷ジョブ（定着動作）時の定着ニップＮの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなるときの加圧ローラー６１の温度を実験的または経験的に予め入手し、その入手した温度を記憶部１１２に記憶させている。

そして、主制御部１１０は、印刷ジョブ（定着動作）の開始に際して、用紙Ｐの両面にトナー像を定着させる印刷設定になっている場合や、予め定められた用紙サイズよりも大きいサイズ（たとえば、Ａ３サイズよりも大きいサイズ）の用紙Ｐにトナー像を定着させる印刷設定になっている場合に、印刷ジョブ（定着動作）開始時の加圧ローラー６１の温度と記憶部１１２に記憶された温度（定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなるときの加圧ローラー６１の温度）とを比較し、定着後の用紙Ｐにしわが発生する可能性があるか否かを判断する。すなわち、主制御部１１０は、印刷ジョブ（定着動作）開始時の加圧ローラー６１の温度が記憶部１１２に記憶された温度よりも高くなっていれば、定着後の用紙Ｐにしわが発生する可能性があると判別する。なお、以下の説明では、定着後の用紙Ｐにしわが発生する可能性があるか否かを判断するときに基準となる温度を閾値温度と称する。

主制御部１１０は、定着後の用紙Ｐにしわが発生する可能性があると判別した場合、すなわち、印刷ジョブ（定着動作）開始時の加圧ローラー６１の温度が記憶部１１２に記憶された閾値温度よりも高くなっている場合、定着制御部６７を介して圧力調整部６０に指示を与え、定着ニップＮの圧状態を半加圧状態に移行させる。そして、主制御部１１０は、定着ニップＮの圧状態を半加圧状態に保持させたまま、印刷ジョブ（定着動作）を開始させる。

なお、印刷ジョブ（定着動作）時の定着ニップＮの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなるときの条件としては、上述の条件だけとは限らない。たとえば、印刷指示を受けた印刷画像（定着させるトナー像）が用紙Ｐの一部分のみに高濃度のトナー像を定着させるようなものである場合にも、高濃度部分とそれ以外の部分とで定着ニップＮの通過時のすべり方に差が生じ、定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなることがある。また、加圧ローラー６１と加熱ベルト６２ａとの間の温度差が大きい場合にも、定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなることがある。さらに、装置周辺の湿度が高い場合にも、定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなることがある。したがって、これらのことを考慮して、記憶部１１２に記憶させる条件情報を設定してもよい。

（印刷を開始するときの動作）
次に、図１１を参照して、印刷ジョブ（定着動作）を開始するときの動作を説明する。

まず、図１１のフローのスタート時点では、印刷ジョブを行っていないので、定着ニップＮの圧状態が減圧状態となっているとする。そして、ユーザーから印刷ジョブの開始指示を受けたとき、図１１のフローがスタートする。

ステップＳ１において、主制御部１１０は、定着制御部６７を介して圧力調整部６０に指示を与え、定着ニップＮの圧状態を減圧状態から加圧状態に移行させる。

ステップＳ２において、主制御部１１０は、印刷設定（片面印刷／両面印刷の設定や用紙サイズの設定など）が定着後の用紙Ｐにしわが発生し易い設定になっているか否かを判断する。そして、判断の結果、定着後の用紙Ｐにしわが発生し易い設定になっている場合には、ステップＳ３に移行する。たとえば、両面印刷に設定されている場合や、用紙サイズの設定が大サイズ（たとえば、Ａ３サイズよりも大きいサイズ）になっている場合に、ステップＳ３に移行する。

ステップＳ３に移行すると、主制御部１１０は、現時点の加圧ローラー６１の温度が記憶部１１２に記憶された閾値温度（定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなるときの加圧ローラー６１の温度）よりも高いか否か、たとえば、１２０℃よりも高いか否かを判断する。判断の結果、現時点の加圧ローラー６１の温度が記憶部１１２に記憶された閾値温度よりも高ければ、ステップＳ４に移行する。

ステップＳ４に移行すると、主制御部１１０は、定着制御部６７を介して圧力調整部６０に指示を与え、定着ニップＮの圧状態を加圧状態から半加圧状態に移行させる。そして、ステップＳ５において、主制御部１１０は、定着ニップＮの圧状態を半加圧状態に保持させたまま、印刷ジョブを開始させる。

なお、ステップＳ２において、定着後の用紙Ｐにしわが発生し易い設定になっていない場合には、ステップＳ５に移行する。また、ステップＳ３において、現時点の加圧ローラー６１の温度が記憶部１１２に記憶された閾値温度よりも高くなっていない場合にも、ステップＳ５に移行する。そして、主制御部１１０は、定着ニップＮの圧状態を半加圧状態に移行させずに加圧状態に保持させたまま、印刷ジョブを開始させる。

本実施形態では、上記のように、圧力調整部６０は、定着動作の開始に際して、サーミスター６４（温度検知部）により検知された現時点の加圧ローラー６１（回転体）の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていれば、定着ニップＮの圧状態を加圧状態と減圧状態との間の圧状態である半加圧状態に移行する。すなわち、本実施形態では、定着動作開始時の加圧ローラー６１の温度が高くなり過ぎている場合（定着動作時の定着ニップＮの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなる場合）に、自動的に、定着ニップＮの圧状態を半加圧状態にする（定着ニップＮの圧力を低くする）。これにより、用紙Ｐにしわが発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、定着動作開始時の加圧ローラー６１の温度が高くなり過ぎている場合には定着ニップＮの圧状態を半加圧状態にするが、定着動作開始時の加圧ローラー６１の温度が高くなり過ぎていない場合（定着に好適な温度である場合）には定着ニップＮの圧状態を半加圧状態に移行させず、加圧状態のまま保持する。したがって、定着動作時の加圧ローラー６１の温度が定着に好適な温度であるにもかかわらず定着ニップＮの圧力が低いことに起因して定着性が悪くなる、という不都合は生じない。

ところで、本実施形態では、用紙Ｐにしわが発生するのを抑制するために、定着温度を下げたり、定着速度を下げたりはしていない。このため、定着温度を下げることに起因して生じる定着性の低下や、定着速度を下げることに起因して生じる生産性の低下を回避することができる。

ここで、特に、用紙Ｐの両面にトナー像を定着させる場合、あるいは、予め定められた用紙サイズよりも大きいサイズの用紙Ｐにトナー像を定着させる場合に、加圧ローラー６１の温度が高くなり過ぎていると、定着動作時の定着ニップＮの圧状態が加圧状態であることに起因して定着後の用紙Ｐにしわが発生し易くなる。そこで、本実施形態では、上記のように、用紙Ｐの両面へのトナー像の定着を行う場合、あるいは、予め定められた用紙サイズよりも大きいサイズの用紙Ｐへのトナー像の定着を行う場合に、定着動作の開始に際して、サーミスター６４により検知された現時点の加圧ローラー６１の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていれば、定着ニップＮの圧状態を半加圧状態に移行させるようにしている。

また、本実施形態では、上記のように、圧力調整部６０は、加圧ローラー６１を移動させるための圧力調整モーターＭ２（モーター）と、圧力調整モーターＭ２の駆動に伴って回動する検知片１と、圧力調整モーターＭ２が加圧ローラー６１を移動させることで定着ニップＮの圧状態を加圧状態にしたときの検知片１の回動停止箇所に配置されているとともに検知片１を検知するための検知センサー２と、を含んでいる。そして、圧力調整部６０は、定着ニップＮの圧状態を半加圧状態にするとき、定着ニップＮの圧状態が加圧状態になるように圧力調整モーターＭ２の駆動軸を回転させ、検知センサー２が検知片１を検知した後、定着ニップＮの圧状態を減圧状態にするのに要する時間よりも短い時間が経過するまで圧力調整モーターＭ２の駆動軸を逆回転させる。これにより、容易に、定着ニップＮの圧状態を半加圧状態にすることができる。

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 検知片
２ 検知センサー
６０ 圧力調整部
６１ 加圧ローラー（回転体）
６２ 定着ローラー（回転体）
６３ ＩＨコイルユニット（加熱部）
６４ サーミスター（温度検知部）
Ｍ２ 圧力調整モーター（モーター）
Ｎ 定着ニップ
Ｐ 用紙（記録媒体）

Claims (5)

1. 互いに圧接することで定着ニップを形成し、前記定着ニップを通過する記録媒体にトナー像を定着させる一対の回転体と、
   前記一対の回転体のうちの一方の回転体を他方の回転体に対して接近する方向または離間する方向に移動させることにより前記定着ニップの圧状態を加圧状態または減圧状態にする圧力調整部と、
   前記他方の回転体を加熱する加熱部と、
   前記回転体の温度を検知するための温度検知部と、を備え、
   前記加圧状態は、前記定着ニップの圧力が定着動作を行うときの圧力となるように、前記一方の回転体を前記他方の回転体に対して接近する方向に移動させた状態であり、前記減圧状態は、前記定着ニップの圧力が前記加圧状態よりも低い圧力となるように、前記一方の回転体を前記他方の回転体に対して離間する方向に移動させた状態であり、
   前記圧力調整部は、定着動作を伴う印刷ジョブを行わないときには、前記定着ニップの圧状態を減圧状態とし、
   前記圧力調整部は、定着動作を伴う印刷ジョブの開始に際して、前記定着ニップの圧状態を減圧状態から加圧状態に移行させた後、前記温度検知部により検知された現時点の前記回転体の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていれば、前記定着ニップの圧状態を加圧状態と減圧状態との間の圧状態である半加圧状態に移行させる一方、前記温度検知部により検知された現時点の前記回転体の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていなければ、前記定着ニップの圧状態を加圧状態に保持し、
   前記一対の回転体は、前記定着ニップの圧状態を半加圧状態に移行した場合、前記定着ニップの圧状態を半加圧状態に保持したまま、前記定着ニップを通過する記録媒体にトナー像を定着させることを特徴とする定着装置。
2. 記録媒体の両面へのトナー像の定着を行うとき、前記圧力調整部は、定着動作を伴う印刷ジョブの開始に際して、前記温度検知部により検知された現時点の前記回転体の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていれば、前記定着ニップの圧状態を加圧状態と減圧状態との間の圧状態である半加圧状態に移行させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 予め定められた記録媒体サイズよりも大きいサイズの記録媒体へのトナー像の定着を行うとき、前記圧力調整部は、定着動作を伴う印刷ジョブの開始に際して、前記温度検知部により検知された現時点の前記回転体の温度が予め定められた閾値温度よりも高くなっていれば、前記定着ニップの圧状態を加圧状態と減圧状態との間の圧状態である半加圧状態に移行さ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. 前記圧力調整部は、前記一方の回転体を前記他方の回転体に接近させる方向および前記他方の回転体から離間させる方向に移動させるためのモーターと、前記モーターの駆動に伴って回動する検知片と、前記モーターが前記一方の回転体を移動させることで前記定着ニップの圧状態を加圧状態にしたときの前記検知片の回動停止箇所に配置されているとともに前記検知片を検知するための検知センサーと、を含み、
   前記圧力調整部は、前記定着ニップの圧状態を半加圧状態にするとき、前記定着ニップの圧状態が加圧状態になるように前記モーターの駆動軸を回転させ、前記検知センサーが前記検知片を検知した後、前記定着ニップの圧状態を減圧状態にするのに要する時間よりも短い時間が経過するまで前記モーターの駆動軸を逆回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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