JP6278832B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の記録材上に画像形成可能な電子写真方式の画像形成装置に好適なものである。

電子写真方式に基づく画像形成装置においては、転写部材でトナー像が転写されたシート（記録材）を定着装置で加熱・加圧することで画像を定着する。一般的な定着装置は、加熱部材とそれに圧接する形で配置される加圧部材からなる。そして、これらの定着部材による定着ニップ部（ニップ部）を通過させることで、トナー像をシート（記録材）に定着させる。

従来、このような定着装置として、定着ローラと加圧ローラを用いたローラ定着方式の定着装置が一般的に用いられている。近年は、離型剤を含むトナーからなる未定着画像を定着するオイルレス定着が普及しつつあり、これに応じて、定着ローラはＡｌや鉄の芯金にシリコーンゴムやフッ素ゴムからなる弾性層と、表層にフッ素樹脂チューブやコーティングからなる離型層を備えている。

また、特許文献１に記載されるような、定着ローラとベルトを用いたベルト定着装置が考案されている。このような定着装置においては、記録材搬送方向に沿う定着ニップ部の幅をベルトの定着ローラに対する腹当て幅の調整により容易に大きく設定することが可能である。従って、ローラ定着方式に比べて、定着ニップ部の幅を定着ローラの径に依存させずに確保できるため、定着ローラを小径、小熱容量にすることが可能となり、立ち上げ時間を短縮できる。つまり、ベルト定着装置は、より多くのトナーを溶融させることができるので、カラー画像形成装置などの多量のトナーを使用する画像形成装置に適している。

しかし、このようなベルト定着装置は、以下に示すようにニップ部内の空気や水蒸気に起因して、画像品位を左右する重要な要素である温度が高い場合、記録材の種類によっては画像品位の低下をもたらす。特に、連続的な画像形成における一時停止時には、加圧部材の温度が高温になるため、画像品位の低下が起こりやすい。

ベルト定着装置は、図１３（特許文献１相当）に示す分離ローラ５６と加圧パッド１００の間は離れているものの、その間の圧力は図１４のグラフＡの定着ニップ部の圧分布から分かるようにゼロではなく、ベルト張力により実質的に圧力が連続的につながっている。そして、後述するように、未定着トナー層内に存在している空気や水蒸気が、ニップ部内の圧力の低い部分Ａ´、つまり加圧パッドと分離ローラとの境界領域に滞留する。

なお、図１４は定着ニップ部の記録材搬送方向に沿う圧分布例を示し、グラフＡは従来の上記ベルト定着装置（ベルトニップ方式）、グラフＢは従来の熱ローラ対方式（ローラ定着方式）である。また、グラフＣは、従来のローラ定着方式において、定着ローラの外径をなるべく大きくしないでニップ幅を広げるために、定着ローラの弾性体層を厚くし、かつ加圧ローラとの加圧力をアップして弾性体層の変形量を大きくした場合（省エネに対して不利）である。また、図中、ニップ幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、ベルトニップ方式、ローラ定着方式、加圧力アップのローラ定着方式に対応する。

ここで、電子写真方式の画像形成において、定着ニップ部を形成する定着部材の温度は、記録媒体上のトナーの溶融状態を大きく変えるため、画像品位を左右する重要な要素である。一般的に、記録媒体上のトナーと直接接する定着ローラの表面温度は、その対向部材である加圧部材（ローラ定着方式における加圧ローラ、ベルト定着方式における定着ベルト）に比べて、トナーを溶融させるために、高温に設定されている。

そして、多数の記録紙上に連続的に画像形成を行う場合、それぞれの記録紙上の画像を最適で均一な品位にするためにも、定着ローラおよび加圧部材の温度は一定に保たれなければならない。しかし、連続的な画像形成時には、用紙カセット間の切り換え、定着装置前の画像形成部の調整動作、定着装置を通過した記録紙に対して処置される後処理動作などによって、画像形成が一時的に停止する場合がある。

この一時停止時に、記録紙が通過しないまま、定着ローラと加圧部材が接した位置で回転していると、高温に設定されている定着ローラの熱が加圧部材表面に伝わり、加圧部材の昇温を招いてしまう。加圧部材が昇温した状態で、画像形成が再開されると、記録材の種類によっては、再開後最初の記録紙上のトナーは、他の記録紙に比べて、過溶融状態になり、光沢感が高すぎるなどの画像品位低下が生じてしまう。

すなわち、ベルト定着装置で加圧部材が昇温した場合、普通紙の場合は透気性が高いため、トナー層内に存在している空気は容積の大きい多孔質体である普通紙内部に保持されるか、または通過して逃げてしまうので、画像乱れの発生は少ないと考えられる。一方、ベルト定着装置で加圧部材が昇温した場合、コート紙などの透気性の低い記録材においては、図１５、図１６のような、ベタ画像上につらら状の光沢の低い部分（モヤ、以下、光沢ムラと記す）が発生して画像品位が低下する。この光沢ムラは、定着ニップ部内の空気の膨張や水蒸気の発生による画像乱れである。

この原因については、未定着トナー層内に存在している空気や水分が、ニップ内の圧力の低い部分Ａ´（図１４）、つまり加圧パッドと分離ローラとの境界領域に滞留することに関連する。すなわち、この空気や水蒸気が、部分的に記録材と定着ローラとの界面に空隙を生じさせるとともに、十分に定着が完了していないトナー像を乱してしまうというものである。

さらに、特に透気度の低い厚紙コート紙などの記録材の場合、圧力の落ち込み部位Ａ´により多くの空気が滞留しやすく、前述した光沢ムラといった問題が大きくなる。なお、空気中の水分量が多い多湿環境下においては、このような問題が顕著に発生する。

このような、記録材の種類によっては画像品位低下につながる加圧部材の昇温を防止するため、以下のような画像形成装置が知られている。即ち、定着装置に圧脱着機構（接離機構）を備え、画像形成が一時停止した場合、互いに圧接している定着ローラと加圧部材を一時的に離間し、画像形成が再開されると再び圧接させるというものである。

特開平１１−０４５０２５号公報

しかしながら、上記接離機構を備えた従来装置では、十分に加圧部材の昇温を抑制できない場合がある。即ち、「加圧ユニットを圧接位置から離間位置に移動させ、再び圧接位置に戻す」ために一定の所要時間が必要であり、画像形成の一時停止時間が、この所要時間より短い場合は、加圧ユニットの一時離間を行うことができない。その結果、加圧部材の昇温を招いてしまう。

一般的に、加圧ユニットを圧接位置から離間位置に移動させるのにかかる時間は２〜３秒程度であるので、上記一定の所要時間は４〜６秒程度となる。すなわち、従来装置では、４〜６秒以下の画像形成の一時停止に関しては、離間位置に移動させることができず、加圧部材の昇温を抑制することができない。もし、このような場合に、離間位置に移動させた場合は、画像形成を再開する前に、定着ローラと加圧部材の再圧接が完了するまでの待ち時間（ダウンタイム）が生じてしまう。

本発明の目的は、画像形成の一時停止時間が短い場合であっても、ダウンタイムを生じさせることなく、加圧部材の昇温を抑制することができる画像形成装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、シートにトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によりシートに形成されたトナー画像を定着するための定着ニップ部をその間で形成する第１の回転体及び第２の回転体と、前記第１の回転体と前記第２の回転体が互いに接触する第１の位置と、前記第１の回転体と前記第２の回転体が第１の距離で互いに離間する第２の位置と、前記第１の回転体と前記第２の回転体が前記第１の距離よりも短い第２の距離で互いに離間する第３の位置と、の間で、前記第１の回転体と前記第２の回転体のうち少なくとも一方を移動させる移動機構と、前記画像形成部が複数のシートに連続的にトナー画像を形成する連続ジョブが中断され、第１の所定の時間に亘る第１の中断処理が挿入される場合、前記第１の回転体と前記第２の回転体を前記第２の位置に位置させ、前記連続ジョブが中断され、前記第１の所定の時間より短い第２の所定の時間に亘る第２の中断処理が挿入される場合、前記第１の回転体と前記第２の回転体を前記第３の位置に位置させるよう、前記移動機構を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成の一時停止時間が短い場合であっても、ダウンタイムを生じさせることなく、加圧部材の昇温を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置を示す断面図 第１の実施形態に係る定着装置を示す断面図 第１の実施形態における加圧パッドの詳細図 第１の実施形態に係る定着装置のニップ内圧力を示すグラフ 第１の実施形態における加圧ユニットの加圧した状態を示す断面図 第１の実施形態における加圧ユニットの加圧を解除した位置（第１離間位置）を示す断面図 第１の実施形態における着脱動作制御のシーケンスおよびブロック図 第１の実施形態における加圧ユニットの加圧を半解除した位置（第２離間位置）を示す断面図 第１の実施形態における一時離間モードに関するシーケンス 第２の実施形態における一時離間モードに関する制御ブロック図 第２の実施形態における一時離間モードに関するシーケンス 第１の実施形態における一時離間モードに関する制御ブロック図 従来例のベルトニップ方式の定着装置を示す断面図 従来例のローラ方式とベルトニップ方式の定着ニップの圧力分布を比較するグラフ 画像不良のつらら状光沢ムラを示す図 つらら状光沢ムラの原因となる空気の滞留を示す図

以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、これら実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施形態にて説明する各種構成にのみに限定されるものではない。即ち、本発明の思想の範囲内において実施形態にて説明する各種構成を他の公知の構成に代替可能である。

《第１の実施形態》
（画像形成装置）
先ず図１を用いて、本実施形態に係る連続通紙ジョブにて画像形成可能な画像形成装置の全体構成について説明する。ここで、ジョブとは、ユーザーがUIやPCなどを通じて送った命令に従って、画像形成装置が行うプリント動作の事である。特に、本願明細書における連続ジョブとは、１つの指示（プリント信号）で複数枚のシート（記録材）へ連続して画像形成を行うプリント動作のことである。

図１に示す画像形成装置は、電子写真方式を採用した画像形成装置（いわゆるプリンタ）である。図１に示す装置内には第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが併設され、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに隣接して中間転写体２０が設置され、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体２０上に１次転写され、２次転写部で転写材Ｐ上に転写される。さらにトナー像が転写された転写材Ｐは、定着部９で加熱及び加圧によりトナー像を定着した後、記録画像として装置外に排出される。

感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１次転写帯電器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ及びクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられる。

そして、装置の上方部にはレーザースキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが設置されている。レーザースキャナ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ内には図示しない光源装置とポリゴンミラーが設けられており、光源装置から発せられたレーザー光を、ポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向する。そして、図示しないｆθレンズにより感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの母線上に集光して露光することにより、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。

現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。

ここで、中間転写体２０は矢示の方向に感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと同じ周速度をもって回転駆動されている。感光ドラム３ａ上に形成担持された第１色のイエロートナー画像は、感光ドラム３ａと中間転写体２０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体２０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、中間転写体２０の外周面に中間転写される。

以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体２０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。合成カラートナー画像は、転写材Ｐの４辺端部より一定の余白部を残して形成される。

１１は２次転写ローラで、中間転写体２０に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所望の２次転写バイアスが印加されている。中間転写体２０上に重畳転写された合成カラートナー画像の転写材Ｐへの転写は、以下のように行われる。即ち、給紙カセット１０からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体２０と２次転写ローラ１１との当接ニップに所定のタイミングで転写材Ｐが給送される。それと同時に２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。この２次転写バイアスにより中間転写体２０から転写材Ｐへ合成カラートナー画像が転写される。

一次転写が終了した感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。中間転写体２０上に残留したトナー及びその他の異物は、中間転写体２０の表面にクリーニングウエブ（不織布）３０を当接して、拭い取るようにしている。そして、トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは定着装置９へ順次導入され、転写材に熱と圧力を加えることで定着される。

両面印刷の場合は、給紙カセット１０から給紙された転写材Ｐはレジストローラ１２、転写前ガイド、中間転写体２０と２次転写ローラ１１との当接ニップを通過し定着９で片面定着された後、フラッパー１１０により反転パス１１１に導かれる。その後、転写材Ｐは反転ローラ１１２により反転されて、両面パス１１３へと導かれる。

そして、再び転写材Ｐはレジストローラ１２、転写前ガイド、中間転写体２０と２次転写ローラ１１との当接ニップを通過し、２面目が転写され定着９で両面が定着される。そして、転写材が両面画像形成中に面フラッパー１１０が切り替わっており、両面定着された転写材Ｐは記録画像として装置外に排出される。

（定着装置）
次に、図２を用いて本発明の実施形態に係る定着装置９を説明する。定着装置９は、図示しない加熱源としてのヒータで加熱される加熱回転体（第１の回転体）としての定着ローラ５１をフレームで軸支する。この定着ローラ５１は、加圧ユニット５３によって加圧され、定着ニップ部（ニップ部）を形成し、この定着ニップにて記録材上のトナー像が定着される。

定着ローラ５１は、内径φ３７．８、外形φ３８．４の０．３ｍｍ厚みのＦｅからなる芯金５１ａを有する構成とされている。この芯金上に、弾性層５１ｂとして０．５ｍｍ厚のシリコーンゴム層が形成されており、このゴム層上に離形層としての３０μｍ厚のＰＦＡチューブが被覆されている。その結果、定着ローラの外径はφ４０とされている。

加圧ユニット５３は、対向体である加圧回転体としてのエンドレスベルト（無端ベルト）である定着ベルト５２に、複数のローラ（入口ローラ５５、分離ローラ５６、テンションローラ５７の３本のローラ）に張架されて構成されている。これらローラ群は、ベルトと共に回転する構成とされている。具体的には、定着ベルトは、駆動源から分離ローラ５６に入力された駆動力により回転する構成とされており、入口ローラ５５、テンションローラ５７はベルトによって従動回転する構成とされている。

加圧回転体としてのエンドレスベルトである定着ベルト５２は、厚みが１００μｍのポリイミド製の基層を有する構成とされている。この基層上に０．２ｍｍ厚のシリコーンゴム層が被覆されており、その結果、外径がφ９０とされている。なお、本例の定着ベルトはシームレスベルトとされている。

入口ローラ５５は定着装置に記録材が進入する入口側に配置されたローラであり、記録材の搬送路を変更しないよう固定されている。テンションローラ５７は定着ベルト５２に所定のテンションを与えるようバネ付勢がされている。また、分離ローラ５６は、ＳＵＳ製の中実のローラであり、加熱ニップとしての定着ニップの最下流位置にて定着ベルトを内面側より張架するローラである。

また、定着ニップ部を形成するため、定着ベルトの内面から定着ローラに向けて加圧する加圧パッド１００が設けられる。本実施形態では、第１の回転体（一対の回転体の他方）である定着ローラ５１に対向する対向体が、複数のローラに張架され定着ローラ５１に向けて加圧する加圧パッド１００で挟持される加圧回転体（一対の回転体の一方）としてのベルトで構成されている。

そして、図３に示すように加圧パッド１００は、図３（a）に示す弾性層１０１とベースプレート１０２から構成される。ベースプレート１０２は、厚さ５ｍｍのステンレス鋼製の部材であり、記録材搬送方向下流側の端部１０２ａが弾性層１０１のその側の端部をバックアップするように定着ローラ５１と分離ローラ５６の圧接部に向かって楔形状をしている。上記のようにベースプレート端部１０２ａが弾性層１０１の端部をバックアップすることで、定着ニップ部Ｎにおいて、弾性部材１００と分離ローラ５６間の圧力の落ち込みを減少させている。

弾性層１０１は、ゴム硬度Ｈｓ３０°のシリコーンゴムからなり、定着ベルト移動方向にベースプレート１０２よりも徐々に厚みが拡大するように構成されている。本例では半径１６ｍｍの曲率をもつ形状とし、ニップ入口部ａでベースプレート１０２に平行な直線に接する形状となっている。ニップ部の入口部ａのゴム厚みは３ｍｍ、周長は２０ｍｍとした。

加圧ユニット５３は、所定の中心軸を中心に分離ローラ５６が揺動可能な分離ローラ側板５６Ｐ（図５）と、上記中心軸を中心に加圧パッド１００が揺動可能な加圧パッド側板１００Ｐ（図５）とに支持される。そして、分離ローラバネ５６ＳＰ（図５）及び加圧パッドバネ１００ＳＰ（図５）によって、加圧ユニット５３全体を定着ローラ５１に加圧する。

分離ローラ側板５６Ｐ、加圧パッド側板１００Ｐは、加圧ユニット１３の長手方向両端側に配置されている。つまり、加圧ユニット１３は、定着ベルト５２を定着ローラ５１に加圧すると共に、定着ベルト５２による定着ローラ５１への加圧を解除することが可能である。また、分離ローラバネ５６ＳＰ及び加圧パッドバネ１００ＳＰは、図５に示す分離ローラビス５６Ｂ及び加圧パッドビス１００Ｂによって所望の圧やニップに調整可能である。

加圧ユニット５３は、上記加圧機構によって定着ローラ５１に向けて加圧するとき、分離ローラ５６は定着ローラ５１の弾性層５１ｂが食い込み勝手になるように加圧される。その結果、定着ローラ５１の弾性層が変形されている部分において、記録材Ｐを定着ローラ５１の表面から曲率分離している。本例では分離ローラ５６は外径φ１５ｍｍであり、総圧３９２Ｎ（４０ｋｇｆ）の加圧を行なった。

また、加圧ユニット５３は、上記加圧機構によって定着ローラ５１に向けて加圧するとき、加圧パッド１００が定着ベルト５２を介して定着ローラ５１に押圧され、定着ベルト５２は定着ロール５１に隙間なく圧接される。本例では、加圧パッド１００に総圧５５８Ｎ（６０ｋｇｆ）の加圧を行った。このため、加圧パッド１００の５５８Ｎと分離ローラ５６の３９２Ｎで総圧９８０Ｎ（１００ｋｇｆ）の加圧力となる。この時、定着ニップ部Ｎ内の加圧パッド１００におけるピーク圧は、分離ローラ５６におけるピーク圧よりも低くなるように設定されている。

図４は、画像加熱装置のニップ内圧力を説明するために模式的に示したグラフである。横軸が搬送方向ニップ内の位置を示し、縦軸はニップ内の圧力を示している。実線が理想とする圧分布形状である。ニップ入り口から出口に至るまで、低圧のＰ１（０．０５〜０．２ＭＰａ）から高圧のＰ３（０．３〜０．５ＭＰａ）まで下がることなく連続的に上昇する形状が望ましい。途中で圧が下がると、画像ズレや光沢ムラが生じるからである。

記録材上のトナー像はニップ入り口から加温され、ニップ出口でピーク温度に達するが、
トナーが十分溶融している状態で高圧をかけることが定着性を良くする効率的な加圧方法
である。また、特に圧Ｐ２（０．２ＭＰａ程度）は、記録材Ｓを定着ローラ５１から分離
するために必要な圧であり、分離ローラ５６が部分的に定着ローラ５１のゴム層を変形させて分離する。よって低圧部と高圧部が隣接する定着ニップによって上記定着の所望の性能を発揮することができる。

（接離機構およびその動作）
次に、第１の回転体としての定着ローラ５１に対し対向体としての加圧ユニット５３が圧接する圧接位置（第１の位置）と、第１の回転体に対し対向体が離間する離間位置(後述する第２の位置、第３の位置）を形成する移動機構としての接離機構を用いた加圧ユニット５３の着脱動作について説明する。

図５は、加圧ユニット５３を定着ローラ５１に対して加圧した状態（圧接位置）を示す断面図である。分離ローラ５６は、分離ローラバネ５６ＳＰによって分離ローラ側板５６Ｐを介して定着ローラ５１に押し付けられ、高圧部を形成する。分離ローラバネ５６ＳＰは、加圧ユニット５３を押圧する接離機構としてのカム機構２００が所定のパルスに制御されるブロックまで圧縮される。一方、加圧パッド１００は加圧パッドバネ１００ＳＰによって低圧部を形成し、上述した分離ローラ５６と同じ制御で加圧する。

図６は、加圧ユニット５３の定着ローラ５１に対する加圧を解除した状態（第１の離間位置である第２の位置）を示す断面図である。加圧ユニット５３が定着ローラ５１から離間することで、定着ニップを解除する。解除することで、定着ベルト５２の内部の分離ローラ５６、加圧パッド１００は、各々の圧縮バネの付勢力によって上方に移動し、各々の側板上面突き当て部が各々のビス下面に当接する。

次に、加圧ユニット５３の移動による定着ニップ形成動作について、図７に示すフローチャートとブロック図を用いて説明する。加圧命令が制御手段（制御部）としてのＣＰＵ２０１より為されると〈Ｓ７−００１〉、モータドライバ２０３により加圧モータ２０２はＣＷ方向に所定の回転数であるＮ回転する〈Ｓ７−００２〉。それにより、加圧カム２００を回転させることで、加圧ユニット５３を加圧位置に移動させる。

加圧ユニット５３が加圧位置に移動することで〈Ｓ７−００３〉、定着ニップ部が形成される〈Ｓ７−００４〉。同様に、ＣＰＵ２０１より離間命令が為されると〈Ｓ７−００５〉、同様に加圧モータ２０２がＣＣＷ方向にＲ回転する事で〈Ｓ７−００６〉加圧ユニット５３が離間位置に移動し〈Ｓ７−００７〉、定着ニップが解除される〈Ｓ７−００８〉。

圧解除状態から加圧ユニット５３により加圧する際に、分離ローラ５１より加圧パッド１００の方が先に加圧する。これにより、定着ニップ部Ｎ内の加圧パッド１００におけるピーク圧を先に形成し、加圧パッド先端１００ａが安定的に分離ローラ当接面５６ｃに入り込むことができる。その結果、加圧パッドと分離ローラとの境界領域を形成することなく、定着ニップ内の空気の膨張や水蒸気の発生による画像乱れを抑制することができる。

（一時離間モード）
次に、連続通紙中に生じる画像形成の一時停止時に行う加圧ユニット５３の一時離間動作（一時離間モード）について、説明する。ここで、ＣＰＵ２０１が、複数の記録材に連続的に画像形成するジョブ中に生じた定着動作の一時停止時に接離機構を離間位置とし、画像形成再開時（連続ジョブの中断処理が満了）に圧接位置に戻す制御手段として機能する。

そして、本実施形態では、加圧ユニット５３が定着ローラ５１に圧接して定着ローラを加圧する位置（着位置、圧接位置）に対し、加圧ユニット５３が定着ローラ５１に対し離間する位置（離間位置）として第１の離間位置の他に第２の離間位置を備える。

ここで、第１、第２の離間位置は互いに離間量が異なり、第２の離間位置（半脱位置、第３の位置）は、圧接位置と第１の離間位置（脱位置）との間として形成される（第２の離間位置は第１の離間位置より離間量が小さい）。図８は、加圧ユニット５３の定着ローラ５１に対する加圧を半解除した位置（第２の離間位置）を示す断面図である。

次に、一時離間モードの制御に関し、図９に示すフローチャートと図１０に示すブロック図を用いて説明する。連続通紙ジョブ中に画像形成が一時停止になると、予測時間としての一時停止時間が、以下に示すように一時停止時間のデータ取得部としての一時停止時間計算部２０１ａにより取得される〈Ｓ９−００１〉。

一時停止の要因として、例えば、第１の記録材（坪量１０５ｇｓｍの普通紙）から第２の記録材（坪量６４ｇｓｍの薄紙）への切り換えがあって一時停止したような場合は、加熱温度条件の僅かな変更で一時停止が解除可能である。このことから、一時停止時間は３秒というデータが取得される。

また、第３の記録材（坪量３００ｇｓｍの厚紙）から第２の記録材（坪量６４ｇｓｍの薄紙）への切り換えがあって一時停止したような場合は、加熱温度条件の大きな変更後に一時停止が解除可能であることから、一時停止時間は５秒というデータが取得される。

このような予測時間としての一時停止時間に関する３秒、５秒というデータは、算出により取得されるものであっても良いし、予め記憶手段に記憶されていた記憶値の抽出により取得されるものであっても良い。
また、この予測時間は、記録材の種類変更に伴う加熱温度条件の変更に限られるものではない。例えば、「用紙カセットの切り替え」などの１〜２秒程度の短時間のものや、「画像形成部の調整動作」や「定着後の記録紙に対して処置される後処理動作」など、５秒以上の比較的長い一時停止時間になるものも含まれる。なお、記録材のジャム発生に伴う連続ジョブの一時停止（中断）は含まれていない。

次に、着脱駆動制御部２０１ｂにおいて、取得された予測時間としての一時停止時間が、加圧ユニット５３が脱位置（第１の離間位置）に移動して再び着位置に戻る時間である６秒より長いかどうか判断する〈Ｓ９−００２〉。本実施形態では、圧接位置と第１の離間位置との間を往復させるのにかかる第１の離間必要時間としての６秒が、このように予め定められている。即ち、本実施形態では、圧接位置から脱位置（第１の離間位置）までの移行時間は３秒である。

なお、本実施形態では、定着動作時における第１の回転体に対し対向体が圧接する圧接位置は１種類であり、記定着動作の一時停止時に接離機構を作動させる開始時と画像形成再開時とで圧接位置は同じである。

着脱駆動制御部２０１ｂにおいて、取得された一時停止時間が、加圧ユニット５３が脱位置（第１の離間位置）に移動して再び着位置に戻る時間である６秒より長い場合（第１の所定の時間に亘る第１の中断処理が挿入される場合）は、一時離間位置として、脱位置（第１の離間位置）を選択する〈Ｓ９−００３〉。

取得された一時停止時間が、６秒より短い場合（第２の所定の時間に亘る第２の中断処理が挿入される場合）は、加圧ユニット５３が半脱位置（第２離間位置）に移動して再び着位置に戻る時間である４秒より長いかどうか判断する〈Ｓ９−００４〉。本実施形態では、圧接位置と第２の離間位置との間を往復させるのにかかる第２の離間必要時間としての４秒が、このように予め定められている。即ち、本実施形態では、圧接位置から半脱位置（第２の離間位置）までの移行時間は２秒である。そして、取得された一時停止時間が６秒より短く４秒より長い場合は、一時離間位置として、半脱位置（第２の離間位置）を選択する〈Ｓ９−００５〉。

決定した離間位置は、着脱駆動制御部２０１ｂからモータドライバ２０３に伝わり、モータドライバ２０３によって加圧モータ２０２はＣＣＷ方向に回転する。これにより、加圧ユニット５３が、決定された離間位置に移動する〈Ｓ９−００６〉。加圧モータ２０２はＣＷ方向に回転することで、加圧ユニット５３は圧接位置に再び戻る〈Ｓ９−００７〉。

取得された一時停止時間が４秒より短い場合は、加圧ユニット５３の一時離間を行わない、即ち当接位置を維持する〈Ｓ９−００８〉。その後、画像形成を再開する〈Ｓ９−００９〉。

以上のように、連続通紙ジョブ中の一時停止時間の長さが４秒〜６秒の場合、図５の着位置と図６の脱位置（第１の離間位置）の間に位置する半脱位置（第２の離間位置）に一時離間する。これにより、一時離間モードによるダウンタイムを発生させることなく画像形成を再開することができ、かつ、加圧部材の昇温を抑制することができる。

《第２の実施形態》
本実施形態の画像形成装置・定着装置は、第１の実施形態と同様の構成であるが、定着装置９は、記録紙の種類に応じて、定着ローラ５１に対する加圧ユニット５３の圧接位置を複数有している。そのため、一時離間モード開始前／終了後の圧接位置によって、加圧ユニット５３を所定の離間位置（第１の離間位置もしくは第２の離間位置）に離間し、再び圧接させるのにかかる時間が異なる。

従って、第１の実施形態のような構成では、一時離間させる位置を最適化することはできない。本実施形態では、圧接位置と第１の離間位置との間を往復させるのにかかる第１の離間必要時間と、圧接位置と第２の離間位置との間を往復させるのにかかる第２の離間必要時間と、を計算する計算部を有する。

（一時離間モード）
本実施形態における一時離間モードの制御を、図１１に示すフローチャートと、図１２に新すブロック図を用いて説明する。第１の実施形態では、加圧ユニットが脱位置（第１の離間位置）に移動して再び着位置に戻る時間を６秒、加圧ユニットが半脱位置（第２の離間位置）に移動して再び着位置に戻る時間を４秒と固定した時間を用いた。これに対し、本実施形態においては、定着動作時における定着ローラ５１に対する加圧ユニット５３の圧接位置を複数有し、一時離間モード開始時と終了時との圧接位置が異なる前提で、着位置から当接位置に戻る時間を算出する。

本実施形態では、先ず、連続通紙ジョブ中に画像形成が一時停止になると、第１の実施形態と同様に、予測時間としての一時停止時間（Ｔ）の取得が一時停止時間計算部２０１ａにより為される〈Ｓ１１−００１〉。次に、本実施形態では、加圧ユニット５３が脱位置（第１の離間位置）に移動して再び着位置に戻る時間を、第１離間モード実行必要時間（Ｒ１）として計算する。同様に、加圧ユニット５３が半脱位置（第２の離間位置）に移動して再び着位置に戻る時間を、第２離間モード実行必要時間（Ｒ２）として、脱可能時間計算部２０１ｃで計算する〈Ｓ１１−０１０〉。

ここで、着脱駆動制御部２０１ｂにおいて、算出された一時停止時間（Ｔ）が、脱可能時間計算部２０１ｃで計算された第１離間モード実行必要時間（Ｒ１）より長いかどうかを判断する〈Ｓ１１−００２〉。Ｔ＞Ｒ１の場合は、一時離間位置として、脱位置（第１の離間位置）を選択する〈Ｓ１１−００３〉。Ｔ＞Ｒ１の条件を満たさない場合は、算出された一時停止時間（Ｔ）が、脱可能時間計算部２０１ｃで計算された第２離間モード実行必要時間（Ｒ２）より長いかどうかを判断する〈Ｓ１１−００４〉。

Ｔ＞Ｒ２の場合は、一時離間位置として、半脱位置（第２の離間位置）を選択する〈Ｓ１１−００５〉。決定した離間位置は、着脱駆動制御部２０１ｂからモータドライバ２０３に伝わり、モータドライバ２０３によって加圧モータ２０２はＣＣＷ方向に回転する。これにより、加圧ユニット５３が決定された離間位置に移動する〈Ｓ１１−００６〉。加圧モータ２０２はＣＷ方向に回転することで、加圧ユニット５３は圧接位置に再び戻る〈Ｓ１１−００７〉。

Ｔ＞Ｒ２の条件を満たさない場合は、加圧ユニット５３の一時離間を行わない〈Ｓ１１−００８〉。そして、その後、画像形成を再開する〈Ｓ１１−００９〉。

以上のように、定着ローラ５１に対する加圧ユニット５３の圧接位置を複数有している場合であっても、一時離間モード開始前／終了後の圧接位置の情報から、一時離間モードを実行するのに要する時間を計算し、予測時間としての一時停止時間と比較する。これにより、最適な離間位置を決定することができる。そのため、一時離間モードによるダウンタイムを発生させることなく画像形成を再開することができ、かつ、加圧部材の昇温を最小限に抑制することができる。

（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、複数の記録材に連続して画像形成を行う連続ジョブ中において接離手段の動作を制御する制御手段は、第１の時間に亘り連続ジョブが中断される場合には一対の回転体を第１の距離離間させる。そして、第１の時間よりも短い第２の時間に亘り連続ジョブが中断される場合には一対の回転体を第１の距離よりも短い第２の距離離間させるものであった。

本発明における閾値判断は、上述したものに限らず、連続ジョブが所定時間以上に亘り中断される場合には一対の回転体を第１の距離離間させ、所定時間未満に亘り中断される場合には一対の回転体を第１の距離よりも短い第２の距離離間させるものでも良い。

また、上述した実施形態では、第２の時間よりも短い第３の時間に亘り連続ジョブが中断される場合には、一対の回転体を離間させることなく連続ジョブが再開されるまで待機させるものであったが、本発明はこれに限られない。即ち、第２の時間よりも短い第３の時間に亘り連続ジョブが中断される場合に、第２の距離離間させる画像形成装置とすることができる。あるいは、第２の時間よりも短い第３の時間に亘り連続ジョブが中断される場合に、第２の距離よりも短い第３の距離にある第４の位置へ離間させる画像形成装置とすることができ、この場合、第２の距離が複数存在し、その一つが第３の距離に相当すると考えることができる。

（変形例２）
上述した実施形態では、第１の回転体として定着ローラが用いられたが、本発明はこれに限らず、無端ベルト（エンドレスベルト、フィルム）を用いることもできる。

なお、上述した実施形態では、対向体が第１の回転体を加圧する場合を示したが、本発明はこれに限定されず、対向体が第１の回転体から加圧される場合にも同様に適用できる。

（変形例３）
上述した実施形態では、加熱源としてハロゲンヒータを示したが、本発明はこれに限らず、加熱源として励磁コイル（誘導加熱）を用いることもできる。また、加熱源として、定着部材としての無端ベルト（フィルム）への通電によって無端ベルト（フィルム）を直接発熱する定着方式における電源としても良い。

（変形例４）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材（シート）Ｐの扱いを給紙、通紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。

（変形例５）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。

５１・・定着ローラ、５２・・定着ベルト（エンドレスベルト）、２００・・カム、２０１・・ＣＰＵ

Claims (8)

1. シートにトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によりシートに形成されたトナー画像を定着するための定着ニップ部をその間で形成する第１の回転体及び第２の回転体と、
   前記第１の回転体と前記第２の回転体が互いに接触する第１の位置と、前記第１の回転体と前記第２の回転体が第１の距離で互いに離間する第２の位置と、前記第１の回転体と前記第２の回転体が前記第１の距離よりも短い第２の距離で互いに離間する第３の位置と、の間で、前記第１の回転体と前記第２の回転体のうち少なくとも一方を移動させる移動機構と、
   前記画像形成部が複数のシートに連続的にトナー画像を形成する連続ジョブが中断され、第１の所定の時間に亘る第１の中断処理が挿入される場合、前記第１の回転体と前記第２の回転体を前記第２の位置に位置させ、前記連続ジョブが中断され、前記第１の所定の時間より短い第２の所定の時間に亘る第２の中断処理が挿入される場合、前記第１の回転体と前記第２の回転体を前記第３の位置に位置させるよう、前記移動機構を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記連続ジョブが中断され、前記第２の所定の時間より短い第３の所定の時間に亘る第３の中断処理が挿入される場合、前記制御部は、前記第１の回転体と前記第２の回転体が前記第１の位置を維持するように、前記移動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記移動機構は、前記第１の回転体と前記第２の回転体が前記第２の距離よりも短い第３の距離で互いに離間する第４の位置となるように、前記第１の回転体と前記第２の回転体のうちの少なくとも一方を移動可能であり、
   前記連続ジョブが中断され、前記第２の所定の時間より短い第３の所定の時間に亘る第３の中断処理が挿入される場合、前記制御部は、前記第１の回転体と前記第２の回転体を前記第４の位置に位置させるよう、前記移動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第１の中断処理を挿入により中断された前記連続ジョブを再開する場合、前記第１の回転体と前記第２の回転体を前記第２の位置から前記第１の位置に位置させてから前記定着ニップ部における定着処理を再開し、前記第２の中断処理を挿入により中断された前記連続ジョブを再開する場合、前記第１の回転体と前記第２の回転体を前記第３の位置から前記第１の位置に位置させてから前記定着ニップ部における定着処理を再開することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部が前記移動機構を制御して前記第１の回転体と前記第２の回転体の位置を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる時間と前記第１の回転体と前記第２の回転体の位置を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる時間とを合わせた時間は、前記制御部が前記移動機構を制御して前記第１の回転体と前記第２の回転体の位置を前記第１の位置から前記第３の位置に移動させる時間と前記第１の回転体と前記第２の回転体の位置を前記第３の位置から前記第１の位置に移動させる時間とを合わせた時間よりも長いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第２の回転体は、無端状のベルトと、前記第１の回転体と協働して前記ベルトを挟持する第１のローラと、前記ローラと共に前記無端状のベルトを張架する第２のローラと、前記第１の回転体と協働して前記ベルトを挟持するパッド部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記移動機構は、前記第２の位置にある前記第１の回転体と前記第２の回転体を前記第１の位置へ位置させるとき、前記パッド部材の方が前記第１のローラより先に前記第１の回転体との間で加圧されるように、前記第１の回転体と前記第２の回転体のうち少なくとも一方を移動させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１の回転体は、無端状のベルトであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。