JP6660021B2

JP6660021B2 - 定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置

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Publication number: JP6660021B2
Application number: JP2016247191A
Authority: JP
Inventors: 丸田　正晃; 正晃丸田
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-12-20
Also published as: JP2018101060A

Description

本発明は、定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。

従来より、電子写真方式の画像形成装置には、記録紙上のトナー像を溶融して当該記録紙に定着させるための定着装置が搭載されている。定着装置は、ヒーター等により加熱される定着ローラーと、定着ローラーに対して所定のニップ圧で圧接される加圧ローラーとを備えている。定着ローラー及び加圧ローラーは、例えばゴム層とゴム層の表面を覆う離型層とを有していて金属製のシャフトに接着剤等で固定されている。

この種の定着装置では、記録紙の種類に応じて両ローラーのニップ圧を低圧と高圧とに切替える機構を備える場合がある。例えば、記録紙として封筒を使用する場合は普通紙を使用する場合に比べてその厚みが大きいので、切替機構により両ローラーのニップ圧を低圧にすることで封筒に皺が生じるのを防止している。

特開２０１２−１７７７８９号公報

近年、省エネ性の向上に対するユーザー要求が高まりつつある中で、定着装置の消費電力の低減が求められている。そこで、加圧ローラー（回転加圧部材）の弾性素材として例えばスポンジ等の低熱容量の部材を使用することが考えられる。これにより、定着ローラー（回転定着部材）から加圧ローラー（回転加圧部材）に伝わる熱により回転加圧部材を速やかに加熱してニップ部の温度を少ない電力で目標温度に維持することができる。

しかし、スポンジは、低温環境下において高温環境下に比べてヤング率が低くなる特性を有している。このため、低温環境下において回転定着部材及び回転加圧部材が高圧で圧接されたまま長時間放置されると、回転加圧部材のスポンジ層が塑性変形して元の形状に戻らなくなるという問題がある。また、回転定着部材及び回転加圧部材の駆動開始トルクが過度の圧接変形により増加してしまう。このため、回転加圧部材の駆動開始時にスポンジ層がシャフトから剥離するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転加圧部材が低温環境下において高温環境下に比べてヤング率が低くなる特性を有する定着装置において、回転加圧部材に過度の圧接変形が生じるのを防止するとともに、回転定着部材及び回転加圧部材の駆動開始トルクが過度の圧接変形により増加するのを抑制することにある。

本発明に係る定着装置は、互いに圧接されてニップ部を形成する回転定着部材及び回転加圧部材と、定着モードを、上記ニップ部におけるニップ圧が所定低圧になる低圧モードと所定高圧になる高圧モードとのいずれか一方に設定するモード設定部と、上記ニップ圧を上記所定低圧と上記所定高圧とに切替えるためのニップ圧切替部とを備え、上記回転加圧部材が、低温環境下において高温環境下に比べてヤング率が低くなる特性を有してなる。

そして、上記回転加圧部材の温度を検知する温度検知部と、上記温度検知部による検知温度を基に、上記ニップ圧切替部の動作制御を行う制御部とをさらに備え、上記低温環境は、上記温度検知部による検知温度が予め定めた閾温度以下になるような環境であり、上記高温環境は、上記温度検知部による検知温度が上記閾温度を超えるような環境であり、上記制御部は、上記モード設定部にて高圧モードが設定されている場合であっても、上記温度検知部により検知された温度が上記閾温度以下であるときには、上記ニップ圧切替部によって上記ニップ圧を上記所定低圧にするように構成され、上記回転定着部材及び上記回転加圧部材の一方が駆動側回転部材であり、他方が該駆動側回転部材に従動して回転する従動側回転部材であり、上記制御部は、上記温度検知部により検知された温度が上記閾温度以下である状態で、定着処理開始要求があったときには、上記駆動側回転部材を予め設定した設定回転数よりも低い所定低回転数で駆動し、該駆動開始後に、上記温度検知部による検知温度が上記閾温度を越えた以後は、上記駆動側回転部材を上記設定回転数で駆動するように構成されている。

本発明によれば、回転加圧部材に過度の圧接変形が生じるのを防止するとともに、回転定着部材及び回転加圧部材の駆動開始トルクが過度の圧接変形により増加するのを抑制することができる。

図１は、実施形態における定着装置を備えた画像形成装置を示す概略図である。図２は、定着装置を示す斜視図である。図３は、図２のIII−III線断面図であって、定着ローラーと加圧ローラーとのニップ圧が低圧に設定されている状態を示す図である。図４は、カム機構を示す斜視図である。図５は、定着ローラーと加圧ローラーとのニップ圧が高圧に設定されている状態を示す図３相当図である。図６は、定着ローラーと加圧ローラーとのニップ圧が高圧に設定されている状態で、加圧ローラーの圧接変形に起因して両ローラーの軸間距離が減少した状態を示す図３相当図である。図７は、コントローラーにより実行されるニップ圧切替え制御及び回転数制御の一部を示すフローチャートである。図８は、コントローラーにより実行されるニップ圧切替え制御及び回転数制御の一部を示すフローチャートである。図９は、コントローラーにより実行されるニップ圧切替え制御及び回転数制御の一部を示すフローチャートである。図１０は、実施形態２を示す図７相当図である。図１１は、実施形態２を示す図９相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態１》
図１は、本実施形態における画像形成装置１を示している。画像形成装置１は、本実施形態ではモノクロのレーザープリンターからなる。画像形成装置１は、印刷モードとして、厚さが比較的薄い普通紙（記録紙Ｐの一例）に印刷を行うための通常印刷モードと、普通紙よりも厚さが厚い封筒等（記録紙Ｐの一例）に印刷を行うための封筒印刷モードとを有している。印刷モードは、ユーザーが画像形成装置１の前側面に設けられた不図示の操作部を操作することにより設定可能になっている
画像形成装置１は、給紙部１０、作像部２０、定着装置４０、排紙部７０、及び筐体８０を有している。給紙部１０から排紙部７０に至る記録紙搬送経路には、記録紙Ｐを挟持して搬送する複数の搬送ローラー対１１〜１３が配置されている。尚、以下の説明では、「前側」、「後側」は、画像形成装置１の前側、後側（図１の紙面垂直方向の手前側、奥側）を意味し、「左側」、「右側」は、画像形成装置１を前側から見たときの左側、右側を意味する。

給紙部１０は、シート状の記録紙Ｐが収容される給紙カセット１０ａと、該給紙カセット１０ａ内の記録紙Ｐを取り出して該カセット外に送り出すためのピックアップローラー１０ｂとを有している。給紙カセット１０ａよりカセット外に送り出された記録紙Ｐは、
搬送ローラー対１１を介して作像部２０に供給される。

作像部２０は、筐体８０内における右側端部の上下方向の中間部に配置されている。作像部２０は感光体ドラム２１を有しており、感光体ドラム２１の周囲には１０時の方向を基準として図の反時計回り方向に、帯電器２３、露光装置２５、現像器２７、転写器２９、クリーニング装置３１、及び除電器３３がこの順で配置されている。

画像形成時には、先ず、帯電器２３によって感光体ドラム２１の周面が帯電される。その後、露光装置２５によって感光体ドラム２１の周面に原稿画像データ（例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ）に基づくレーザー光が照射される。これにより、感光体ドラム２１の表面には原稿画像データに対応する静電潜像が形成される。感光体ドラム２１の周面に形成された静電潜像は、現像器２７にて帯電されたトナーにより現像されて可視化される。現像されたトナー像は、給紙部１０から供給された記録紙Ｐが感光体ドラム２１と転写ローラー３０との間を通過する際に転写ローラー３０からの静電引力を受けて当該記録紙Ｐに転写される。トナー像が記録紙Ｐに転写された後に感光体ドラム２１の周面に残った残トナーはクリーニング装置３１によって回収され、感光体ドラム２１の周面の電荷は除電器３３によって除電される。一方、トナー像が転写された記録紙Ｐは、転写器２９（転写ローラー３０）及び感光体ドラム２１によりその下流側の定着装置４０に送り出される。

上記定着装置４０は、互いに圧接されてニップ部を形成する定着ローラー４１と加圧ローラー４２とを有している。定着ローラー４１にはヒーター４１ａ（図４参照）が内蔵されている。定着装置４０では、作像部２０より供給される記録紙Ｐを定着ローラー４１及び加圧ローラー４２により挟持搬送することで、当該記録紙Ｐにトナー像を熱定着させる。そして、定着装置４０にてトナー像が熱定着された記録紙Ｐは、両ローラー４１，４２により下流側へと送り出される。定着装置４０より送り出された記録紙Ｐは、複数の搬送ローラー対１２，１３を介して、筐体８０の上面に形成された上記排紙部７０に排出される。

定着ローラー４１は、筒状の芯金４１ｂに接着固定されたゴム層４１ｃと、ゴム層４１ｃの表面を覆う離型層４１ｄとを有している。加圧ローラー４２は、筒状の芯金４２ａに接着固定されたスポンジ層４２ｂと、スポンジ層４２ｂの表面を覆う離型層４２ｃとを有している。このように加圧ローラー４２の弾性素材としてスポンジを使用することで加圧ローラー４２の低熱容量化を図ることができる。これにより、加圧ローラー４２の昇温を促して少ない電力でトナーを記録紙Ｐに熱定着させることができる。

上記定着装置４０は、定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧が所定低圧になる低圧モードと所定高圧になる高圧モードとの二つの定着モードを有している。定着装置４０の定着モードはコントローラー１００により設定される。コントローラー１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有するマイクロコンピューターからなる。コントローラー１００は、操作部からの操作信号を基に、印刷モードとして通常印刷モードが設定されていると判断した場合には、定着装置４０の定着モードを高圧モードに設定する。コントローラー１００は、操作部からの操作信号を基に、印刷モードとして封筒印刷モードが設定されていると判断した場合には、定着装置４０の定着モードを低圧モードに設定する。これにより、普通紙に比べて厚さが厚い封筒等の記録紙Ｐに作用するニップ圧を低減して当該記録紙Ｐに皺が生じるのを防止している。

定着ローラー４１及び加圧ローラー４２は筐体フレーム４３内（図２参照）に収容されてユニット化されている。定着ローラー４１及び加圧ローラー４２は、筐体フレーム４３内において画像形成装置１の前後方向に延びている。本実施形態では、定着ローラー４１
が駆動モーターにより駆動される駆動側回転部材であり、加圧ローラー４２は該駆動側回転部材に従動して回転する従動側回転部材である。

筐体フレーム４３内には、両ローラー４１，４２のニップ圧を所定低圧と所定高圧とに切替えるためのレバー式切替機構５０（図５参照）が収容されている。画像形成装置１内にはレバー式切替機構５０を駆動するためのカム機構（付勢力切替機構）６０が設けられている。カム機構６０は、定着装置４０が画像形成装置１内に装着されることでレバー式切替機構５０に連結される。カム機構６０は、後述するようにギア列を介してモーター６５（図４参照）に接続され、モーター６５はコントローラー１００に電気的に接続されている。そして、コントローラー１００は、カム機構６０を介してレバー式切替機構５０の動作を制御することで両ローラー４１，４２のニップ圧を制御する。レバー式切替機構５０とカム機構６０とによってニップ圧切替部が構成されている。

図３に示すように、レバー式切替機構５０は、支持レバー５１と、第一コイルバネ５２及び第二コイルバネ５３とを有している。支持レバー５１は、加圧ローラー４２の芯金４２ａの両端部を支持している。支持レバー５１の中間部には、芯金４２ａに嵌合する軸受部５１ａが形成されている。支持レバー５１の一端部には凹部５１ｂが形成されている。凹部５１ｂは、筐体フレーム４３内に設けられた半円筒状の固定支点部５４に嵌合する。固定支点部５４は、加圧ローラー４２と平行に前後方向に延びている。支持レバー５１は固定支点部５４を支点に回動可能になっている。支持レバー５１の他端部には第一及び第二バネ挿入突部５１ｃ，５１ｄが形成されている。第一及び第二バネ挿入突部５１ｃ，５１ｄはそれぞれ、第一及び第二コイルバネ５２，５３の上端部に内挿されている。第一及び第二コイルバネ５２，５３は、圧縮コイルバネであって左右方向に並んで配置されている。第一コイルバネ５２の下端部は筐体フレーム４３内の固定座部５５に支持されている。第二コイルバネ５３の下端部は昇降座部５６に支持されている。昇降座部５６の下側には、カム機構６０の一部である偏心カム６２が設けられている。昇降座部５６は偏心カム６２により上下に駆動される。

図４に示すように、偏心カム６２は前後方向に延びるシャフト６１の両端部に固定されている。偏心カム６２は最小径部と最大径部とを有する楕円形状のカム板からなる。シャフト６１の軸方向の中央部には位相検知板６３が固定されている。位相検知板６３は定着装置４０の筐体フレーム４３に固定された位相検知センサー６４（図２参照）により検知される。位相検知センサー６４はＰＩセンサーにより構成されている。シャフト６１の一端は、ギア列Ｇを介してモーター６５に連結されている。モーター６５は上述したようにコントローラー１００により作動制御される。

次に図３及び図５を参照して、レバー式切替機構５０によるニップ圧の切替え動作について説明する。図３は定着ローラー４１及び加圧ローラー４２のニップ圧が所定低圧である状態を示し、図５はニップ圧が所定低圧である状態を示している。

図３の状態では、偏心カム６２の最小径部が昇降座部５６の下端部に隙間を空けて対向している。偏心カム６２の周面が昇降座部５６の下端部に当接していないので、第二コイルバネ５３は自然長まで伸びきっている。したがって、第一コイルバネ５２の付勢力のみが支持レバー５１に作用する。この結果、支持レバー５１に支持された加圧ローラー４２が所定低圧で定着ローラー４１に圧接される。図３の状態から偏心カム６２が回転して、図４に示すように偏心カム６２の最大径部が昇降座部５６の下端部に当接する状態になると、第二コイルバネ５３のバネ長が自然長よりも短くなる。この結果、支持レバー５１には、第一コイルバネ５２の付勢力に加えて第二コイルバネ５３の付勢力が作用する。これにより、支持レバー５１に支持された加圧ローラー４２が所定高圧で定着ローラー４１に圧接される。

ところで、本実施形態では、上述したように加圧ローラー４２の弾性素材としてスポンジを使用している。スポンジは、低温環境下において高温環境下に比べてヤング率が小さくなる特性を有している。すなわち、スポンジは低温環境下において高温環境下よりも圧縮変形し易い。このため、例えば低温環境下(寒冷地での使用や冬場の使用環境下)で画像形成装置１（定着装置４０）を長時間放置すると、図６に示すように、加圧ローラー４２のスポンジ層４２ｂのヤング率が減少してその変形量が増加し、定着ローラー４１及び加圧ローラー４２の軸間距離Ｄが高温時（図５の状態）に比べて減少する。

そして、上記のように定着ローラー４１及び加圧ローラー４２の軸間距離Ｄが減少すると、支持レバー５１が第二コイルバネ５２，５３の付勢力によって固定支点部５４を支点に図６の時計回り方向に徐々に回転変位する。本実施形態では、このような回転変位を、加圧ローラー４２に近接して配置された温度検知センサー５７を利用して間接的に検知するようにしている。

具体的には、温度検知センサー５７は、図６において加圧ローラー４２の右斜め下方に設けられている。温度検知センサー５７は、例えば非接触のサーミスタ等により構成されていて加圧ローラー４２の表面に対して隙間を持って配置されている。温度検知センサー５７は、筐体フレーム４３内における加圧ローラー４２に近接する空間の温度（加圧ローラー４２の温度に関連する温度）を検知する。ここで、「温度検知センサー５７による検知温度が低い」ことは、加圧ローラー４２のスポンジ層４２ｂのヤング率が低下してスポンジ層４２ｂが圧縮変形し易くなっていることを意味する。そこで、本実施形態では、加圧ローラー４２による検知温度が予め設定した閾温度以下である場合には、加圧ローラー４２の圧縮変形量が所定以上になったもの、つまり支持レバー５１が所定の圧接位置（図３に示す位置であってニップ圧が設計値になるような位置）を基準として所定角度以上、圧接側に回転変位したものと判断するようにしている。コントローラー１００では、このような判断に基づいて後述のニップ圧切替制御及び定着ローラー４１の回転数制御を実行する。尚、上記所定角度は、例えば、加圧ローラー４２のスポンジ層４２ｂが塑性域に達する変位角度よりもやや小さい角度（例えば８０％以上９０％以下）である。

図７〜図９を参照して、コントローラー１００によるニップ圧切替え制御及び回転数制御の詳細について説明する。

ステップＳＡ１では、定着装置４０に対する定着処理開始要求（画像形成装置１に対する印刷ジョブの実行要求）が有るか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ９（図８参照）に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ２に進む。

ステップＳＡ２では、現時点における定着装置４０の定着モードとして高圧モードが設定されているか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ１４（図９参照）に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ３に進む。

ステップＳＡ３では、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ７に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ４に進む。

ステップＳＡ４では、レバー式切替機構５０によって定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を所定低圧にする。

ステップＳＡ５では、不図示のモーターにより定着ローラー（駆動側回転部材）４１を予め設定した設定回転数よりも低い所定低回転数で駆動する。

ステップＳＡ６では、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ７に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ５に戻る。

ステップＳＡ６の判定がＮＯである場合に進むステップＳＡ７では、レバー式切替機構５０によって定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を所定高圧にする。

ステップＳＡ８では、不図示のモーターにより定着ローラー４１を上記設定回転数で駆動する。

ステップＳＡ１の判定がＮＯである場合に進むステップＳＡ９（図８参照）では、現時点における定着装置４０の定着モードとして高圧モードが設定されているか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ１２に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ１０に進む。

ステップＳＡ１０では、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ１３に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ１１に進む。

ステップＳＡ１１では、レバー式切替機構５０により定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を所定低圧にし、しかる後にリターンする。

ステップＳＡ９の判定がＮＯである場合に進むステップＳＡ１２では、レバー式切替機構５０により定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を所定低圧にし、しかる後にリターンする。

ステップＳＡ１０の判定がＮＯである場合に進むステップＳＡ１３では、レバー式切替機構５０により定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を所定高圧にし、しかる後にリターンする。

ステップＳＡ２の判定がＮＯである場合に進むステップＳＡ１４（図９参照）では、レバー式切替機構５０により定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を所定低圧にする。

ステップＳＡ１５では、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ１８に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ１６に進む。

ステップＳＡ１６では、定着ローラー（駆動側回転部材）４１を上記設定回転数よりも低い所定低回転数で駆動する。

ステップＳＡ１７では、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＡ１８に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＡ１６に戻る。

ステップＳＡ１５及びステップＳＡ１７の判定がＮＯである場合に進むステップＳＡ１８では、定着ローラー４１を上記設定回転数で駆動し、しかる後にリターンする。

以上説明したように本実施形態では、コントローラー１００は、現時点の定着モードと
して高圧モードが設定されている場合（ステップＳＡ２でＹＥＳの場合又はステップＳＡ９でＹＥＳの場合）であっても、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるとき（ステップＳＡ３でＹＥＳのとき又はステップＳＡ１０でＹＥＳのとき）には、レバー式切替機構５０によってニップ圧を所定低圧にする。

これにより、例えば定着装置４０が低温環境下で長時間放置されることにより定着ローラー４１のスポンジ層４１ｂの圧接変形量が増大した場合でも、ニップ圧を極力低くしてこの圧接変形量が塑性領域に達するのを防止することができる。また、加圧ローラー４２の過度の圧接変形に起因して両ローラー４１，４２の駆動開始トルクが増大するのを抑制することができる。したがって、定着ローラー４１を駆動するために必要なモーターの動力を低く抑えて省エネ性を向上させることができる。

また、コントローラー１００は、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下である状態で、定着処理開始要求があったときには（ステップＳＡ３でＹＥＳのとき又はステップＳＡ１５でＹＥＳのときには）、定着ローラー４１を予め設定した設定回転数よりも低い所定低回転数で駆動し（ステップＳＡ５又はステップＳＡ１６）、該駆動開始後に、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度を越えた以後は（ステップＳＡ６でＮＯの場合以後は）、定着ローラー４１を上記設定回転数で駆動する。

これによれば、加圧ローラー４２のスポンジ層４２ｂに過度の圧縮変形が生じている場合には、定着ローラー４１の駆動開始時の回転数を低く抑えることにより駆動開始トルクを低減することができる。その後、定着ローラー４１からの伝熱により加圧ローラー４２の温度が上昇して、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度を超えると、定着ローラー４１の回転数が設定回転数に戻る。したがって、定着ローラー４１の低回転駆動が不必要に持続することもない。

《実施形態２》
図１０及び図１１は、実施形態２におけるニップ圧切替え制御及び回転数制御の一部を示すフローチャートである。本実施形態では、図１０及び図１１の破線で囲んだ部分の処理が上記実施形態１とは異なっており、その他の処理は実施形態１と同様である。

ステップＳＢ１〜ステップＳＢ４では、ステップＳＡ１〜ステップＳＡ４と同様の処理を実行する。

ステップＳＢ５では、定着ローラー４１に内蔵されたヒーター４１ａを制御することにより、定着ローラー４１の表面温度を目標温度よりも高い所定温度まで上昇させる。

ステップＳＢ６では、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるか否かを判定し、この判定がＹＥＳである場合にはステップＳＢ５に戻る一方、ＮＯである場合にはステップＳＢ７に進む。

ステップＳＢ７では、上記ヒーター４１ａを制御することにより、定着ローラー４１の表面温度を上記所定温度から目標温度まで低下させる。

ステップＳＢ８では、レバー式切替機構５０により定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を所定高圧にする。

ステップＳＢ９では、不図示のモーターにより定着ローラー４１を上記設定回転数で駆動する。

ステップＳＢ１の判定がＮＯである場合に進む各ステップの処理は上記実施形態１と同様であるため説明を省略する。

ステップＳＢ２の判定がＮＯである場合に進むステップＳＢ１０では、レバー式切替機構５０により定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を所定低圧にする。

ステップＳＢ１１では、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳＢ１５に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳＢ１２に進む。

ステップＳＢ１２では、定着ローラー４１に内蔵されたヒーター４１ａを制御することにより、定着ローラー４１の表面温度を目標温度よりも高い所定温度まで上昇させる。

ステップＳＢ１３では、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるか否かを判定し、この判定がＹＥＳである場合にはステップＳＢ１２に戻る一方、ＮＯである場合にはステップＳＢ１４に進む。

ステップＳＢ１４では、上記ヒーター４１ａを制御することにより、定着ローラー４１の表面温度を上記所定温度から目標温度まで低下させる。

ステップＳＢ１５では、不図示のモーターにより定着ローラー４１を上記設定回転数で駆動し、しかる後にリターンする。

以上説明したように、本実施形態では、コントローラー１００は、現時点の定着モードとして高圧モードが設定されている場合であっても、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下であるときには、レバー式切替機構５０によってニップ圧を所定低圧にする。したがって、上記実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

また、コントローラー１００は、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度以下である状態で、定着処理開始要求があったときには（ステップＳＢ３でＹＥＳのとき又はステップＳＢ１１でＹＥＳのときには）、ヒーター４１ａにより定着ローラー４１を定着処理実行用の目標温度よりも高い所定温度に加熱し（ステップＳＢ５又はステップＳＢ１２）、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度を越えた以後に（ステップＳＢ６でＮＯ又はステップＳＢ１３でＮＯ）、定着ローラー４１の温度を目標温度に戻すとともに定着ローラー４１の駆動を開始する。

これによれば、加圧ローラー４２の温度低下に起因して加圧ローラー４２のスポンジ層４２ｂに過度の圧縮変形が生じている場合には、定着処理開始要求があった後に、定着ローラー４１を目標温度よりも高い所定温度に加熱することで、定着ローラー４１に当接する加圧ローラー４２を速やかに昇温することができる。延いては、加圧ローラー４２のスポンジ層４２ｂの圧縮変形量を低減（ヤング率を増大）して定着ローラー４１と加圧ローラー４２とのニップ圧を適正な大きさに回復させることができる。よって、定着処理開始要求があってから実際に定着処理を開始するまでの時間を短縮することができる。

《他の実施形態》
上記実施形態１では、ステップＳＡ５又はステップＳＡ１６において定着ローラー４１の回転数を所定低回転数で一定に維持するようにしているが、これに限ったものではなく、上記設定回転数以下の範囲で、所定低回転数から時間の経過と共に段階的に増加させるようにしてもよい。この場合においても、温度検知センサー５７による検知温度が閾温度を越えた以後は定着ローラー４１を設定回転数で駆動すればよい。

上記実施形態では、カム機構６０を画像形成装置１に組付けるようにしているが、これに限ったものではなく、カム機構６０を定着装置４０に組付けるようにしてもよい。

上記実施形態では、加圧ローラー４２を構成する弾性素材がスポンジである例について説明したが、これに限ったものではなく、弾性素材は例えばゴム部材であってもよい。

上記実施形態では、定着ローラー４１が駆動側回転部材であり、加圧ローラー４２が従動側回転部材である例について説明したが、これに限ったものではなく、加圧ローラー４２を駆動側回転部材とし、定着ローラー４１を従動側回転部材としてもよい。

上記実施形態では、回転定着部材が定着ローラー４１である例について説明したが、これに限ったものではなく、回転定着部材は無端状の定着ベルトであってもよい。

上記実施形態では、温度検知センサー５７を利用して支持レバー５１が所定角度以上、回転変位したことを検知するようにしているが、温度検知センサー５７をトナーの過定着防止のためのセンサーとして兼用してもよい。すなわち、連続印刷を行っているときには加圧ローラー４２の温度は低く抑えられるが、時間間隔を空けて印刷を行う場合には、記録紙Ｐがニップ部を通過しない状態が長く続くので加圧ローラー４２の温度が過度に上昇して記録紙Ｐに対してトナーが過度に定着される。これを防止するべく、温度検知センサー５７による検知温度が予め設定した設定温度を超えると、コントローラー１００によりヒーター４１ａを制御して加圧ローラー４２の温度を低下させる。これにより、トナーの過定着が防止される。

上記実施形態では、温度検知センサー５７により加圧ローラー４２に隣接する空間部の温度を検出するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば加圧ローラー４２内に温度検知センサー５７を埋め込んで加圧ローラー４２の温度を温度検知センサー５７により直接検知するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置について有用である。

１画像形成装置
４０定着装置
４１定着ローラー（回転定着部材、駆動側回転部材）
４１ａヒーター（加熱手段）
４２加圧ローラー（回転加圧部材、従動側回転部材）
４２ａ芯金
４２ｂスポンジ層
５０レバー式切替機構（ニップ圧切替部）
５７温度検知センサー（温度検知部）
６０カム機構（ニップ圧切替部）
１００コントローラー（制御部、モード設定部）

Claims

互いに圧接されてニップ部を形成する回転定着部材及び回転加圧部材と、定着モードを、上記ニップ部におけるニップ圧が所定低圧になる低圧モードと所定高圧になる高圧モードとのいずれか一方に設定するモード設定部と、上記ニップ圧を上記所定低圧と上記所定高圧とに切替えるためのニップ圧切替部とを備え、上記回転加圧部材が、低温環境下において高温環境下に比べてヤング率が低くなる特性を有する定着装置であって、
上記回転加圧部材の温度を検知する温度検知部と、
上記温度検知部による検知温度を基に、上記ニップ圧切替部の動作制御を行う制御部とをさらに備え、
上記低温環境は、上記温度検知部による検知温度が予め定めた閾温度以下になるような環境であり、上記高温環境は、上記温度検知部による検知温度が上記閾温度を超えるような環境であり、
上記制御部は、上記モード設定部にて高圧モードが設定されている場合であっても、上記温度検知部により検知された温度が上記閾温度以下であるときには、上記ニップ圧切替部によって上記ニップ圧を上記所定低圧にするように構成され、
上記回転定着部材及び上記回転加圧部材の一方が駆動側回転部材であり、他方が該駆動側回転部材に従動して回転する従動側回転部材であり、
上記制御部は、上記温度検知部により検知された温度が上記閾温度以下である状態で、定着処理開始要求があったときには、上記駆動側回転部材を予め設定した設定回転数よりも低い所定低回転数で駆動し、該駆動開始後に、上記温度検知部による検知温度が上記閾温度を越えた以後は、上記駆動側回転部材を上記設定回転数で駆動するように構成されている、定着装置。
請求項１に記載の定着装置において、
上記回転加圧部材は、スポンジからなるスポンジ層を有している、定着装置。
請求項１又は２に記載の定着装置を備えた画像形成装置。