JP6815769B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録材上のトナー像をニップ部にて定着する定着装置を制御する制御装置に関する。定着装置は、電子写真方式などの複写機、プリンタ、ファックス、それらの複合機能機等の画像形成装置において用いられ得る。

電子写真方式の画像形成装置では、帯電、露光、現像、転写、定着の各工程を介してトナー像を記録材（以下、用紙と記す）に形成して画像形成物を得るプロセスが一般的である。定着装置（定着器）としては、熱伝達効率が高く、装置の立ち上がりが速いオンデマンド方式として、ベルト（フィルム）加熱方式の定着装置、すなわちベルト定着装置が提案されている。

ベルト定着装置では、固定支持された加熱体としての例えばセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）と、該ヒータと摺動する伝熱部材としての例えば耐熱性樹脂ベルト（加熱回転体：以下、定着ベルトと記す）を有する。また、ベルト定着装置は、該定着ベルトを介して前記ヒータに圧接してトナー像加熱定着領域としての定着ニップ部を形成する加圧回転体としての弾性加圧ローラを有する。

そして、ベルト定着装置は、定着ニップ部の定着ベルトと加圧ローラとの間で未定着トナー像を担持した用紙を挟持搬送させて定着ベルトを介したヒータからの熱により未定着トナー像を用紙上に加熱溶融定着させるものである。

さらに近年、画像形成装置の省エネルギー化や高速化といったニーズに応じるため、ＩＨ方式（誘導加熱方式）の定着装置が提案されている。ＩＨ方式の定着装置は、加熱回転体を加熱するための手段として励磁コイルによる磁界によって加熱回転体に設けた薄肉発熱層に渦電流を発生させジュール熱により発熱させる方式である。

この方法は熱発生源が定着回転体そのものであり、ニップ部に至るまで介在する部材が少ない。そのため、従来のハロゲンランプを用いた熱ローラ方式に比して、定着装置の起動時に加熱回転体表面の温度が定着に適当な温度になるまでに要する時間が短くできるという特徴がある。また、熱発生源からトナー溶融箇所ヘの熱伝達経路が短く単純であるため熱効率が高いという特徴もある。

ＩＨ方式の定着装置は励磁コイルからなる磁束発生手段と、発熱層を含む加熱回転体と、磁性体コアから構成されている。ＩＨによる加熱の速さとオンデマンド方式の低熱容量を組み合わせ、さらに定着装置の立ち上げ時間を早くした定着装置も提案されてきている。

低熱容量方式の定着装置においては、加熱回転体を薄肉化するのに伴い、加熱回転体の長手方向、すなわち通紙方向と直交する方向への熱移動がスムーズでなくなる傾向がある。このため、複写機などで頻繁に発生する、最大通紙幅よりも幅狭の小形サイズの用紙を連続で通紙するモードの場合などでは、非通紙領域における加熱回転体の温度が温調温度よりも上昇する。これにより、加熱回転体の通紙領域における温度と、非通紙領域における温度との温度差が極めて大きくなってしまうという問題（非通紙部昇温）があった。

これに対し、特許文献１に開示されているように、加熱ローラに当接する加圧ローラに、加圧ローラの長手の温度を均一にする目的で中空筒状のアルミニウム製ローラ（以下、均熱ローラと呼ぶ）を押圧させるように配置した定着装置が提案されている。これによれば、加圧ローラの熱が均熱ローラに沿って移動することにより、加圧ローラひいては加熱ローラの長手方向における表面温度の均一化が図られる。

また、通紙開始当初は加圧ローラの保持する熱量も十分に大きくない。そこで、加圧ローラの温度を一定以上に保つために、加圧ローラが十分に熱量を保持してから均熱ローラを当接させることができる様に、均熱ローラが加圧ローラに対して脱着可能に設けられている。さらにこの均熱ローラはオフセットトナーや紙粉等で汚れてしまうため、均熱ローラをクリーニングするクリーニング機構も備えていてもよい。

特開２０１４−５２４５２号公報

先行技術の定着装置は上記のように、加圧ローラに対して均熱ローラを脱着させる機構を備えている。そのため、万一、電気的トラブル、脱着機構への異物の混入等によるトルク上昇といったことで加圧ローラに対する均熱ローラの脱着動作がうまく行かない場合、画像形成装置の制御部はエラーと判断して画像形成装置の稼働を止めてしまう。このため、ユーザが投入した画像形成ジョブの実行が途中で止まってしまう可能性があった。

さらにクリーニング機構を備えている定着装置においては、クリーニング機構の寿命等により画像形成装置の制御部がエラーと判断して上記と同様に稼働を止めてしまう可能性があった。

本発明は上記の先行技術の更なる改善に係り、その目的とするところは、均熱ローラやクリーニング機構のエラー判定がなされた場合においても使用可能にする、定着装置を制御する制御装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係る制御装置の代表的な構成は、記録材に形成されたトナー像をニップ部にて定着する加熱回転体及び加圧回転体と、前記加圧回転体との接触により吸熱する吸熱回転体と、前記吸熱回転体を前記加圧回転体に対し接離させる接離機構と、前記吸熱回転体が前記加圧回転体に接触したままとなる異常状態を検知する検知部と、を有する定着装置を制御する制御装置であって、複数の記録材に連続して定着処理を行う際の記録材の搬送間隔を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記検知部により異常状態が検知されていない場合には第１の搬送間隔で記録材を前記ニップ部に導入させ、前記検知部により異常状態が検知されている場合には前記第１の搬送間隔よりも広い第２の搬送間隔で記録材を前記ニップ部に導入させることを特徴とする。

本発明の制御装置によれば、吸熱回転体が加圧回転体に接触したままとなる異常状態を検知された場合においても定着装置を使用可能にすることができる。

実施例１における制御フローチャート 実施例１における画像形成装置の構成模式図 定着装置の要部の横断右側面模式図 同装置の要部の正面模式図 （ａ）はコイルユニットの斜視模式図、（ｂ）はベルトユニットの内部アセンブリの斜視模式図 （ａ）と（ｂ）はそれぞれ一端側と他端側のフランジ部材およびこれらが嵌着されるステーの一端部と他端部の斜視模式図 定着ベルトの層構成を示す断面模式図 加圧ローラの形状図（クラウン量の説明図） 定着装置の主要構成部材の長さ寸法との温度センサの位置関係を示した図 制御系統のブロック図 実施例２における制御フローチャート（その１） 実施例２における制御フローチャート（その２） 実施例３と同４における定着装置の構成説明図 実施例３における制御フローチャート 実施例４における制御フローチャート

《実施例１》
［画像形成装置］
図２は本実施例における画像形成装置の構成模式図である。この画像形成装置１００は、装置本体１０１の上部にリーダ部１０２が搭載されている、タンデム方式−中間転写方式のフルカラー電子写真複写機である。

リーダ部１０２は原稿台ガラス１０３と、これに載置された原稿を走査して画像を光電読取りするＣＣＤセンサユニット１０４を有している。このユニット１０４により得られた画像信号はリーダ画像処理部２０１からプリンタ制御部２００に送られ、装置本体１０１側の画像形成部に合わせた画像処理がなされる。制御部２００には操作部２０２からも各種の情報が入力される。

装置本体１０１は、それぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｂｋ）色のトナー像を形成する４つの作像部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢｋを有する。各作像部は、それぞれ、感光ドラム１０５、帯電器１０６、レーザスキャナ１０７、現像器１０８、一次転写ローラ１０９、ドラムクリーナ１１０を有する。なお、図の煩雑を避けるため作像部ＵＹ以外の作像部ＵＭ、ＵＣ、ＵＢｋにおけるこれらの機器に対する符号の記入は省略した。また、これら作像部の電子写真プロセスや作像動作は公知であるからその説明は割愛する。

各作像部のドラム１０５から回動する中間転写ベルト１１１に対して各色のトナー像が所定に重畳されて一次転写される。これによりベルト１１１上に４色重畳のトナー像が形成される。一方、カセット１１２又は１１３から記録材（シート：以下、用紙あるいは紙と記す）Ｐが一枚宛給送される。その用紙Ｐが搬送路１１４を通ってレジストローラ対１１５により所定の制御タイミングでベルト１１１と二次転写ローラ１１６との圧接部である二次転写ニップ部に導入される。これにより、用紙Ｐに対してベルト１１１上の４色重畳のトナー像が一括して二次転写される。

その用紙Ｐが画像加熱装置である定着装置（定着部）３００に導入されて加熱・加圧されることで未定着のトナー像が溶融軟化して固着像として定着（熱定着：画像加熱処理）される。そして、画像形成ジョブが片面モードの指定である場合には、定着装置３００を出た、一面に対する画像形成済みの用紙Ｐが排出トレー１１７上に排出される。

また、画像形成ジョブが自動両面モードの指定である場合には、定着装置３００を出た一面目画像形成済みの用紙が反転搬送部１１８を経て表裏反転されて搬送路１１４を再び通って二次転写ニップ部に導入される。これにより、用紙の二面目に対するトナー像の転写がなされる。その用紙が定着装置３００を再度通過して両面画像形成済みの用紙が排出トレー１１７上に排出される。

ここで、本実施例の画像形成装置１００においては大小各種幅サイズの用紙の搬送は用紙幅中心の所謂中央基準にてなされる。

［定着装置］
ここで、以下で説明する定着装置３００に関し、正面とは装置を用紙入口側からみた面、背面とはその反対側の面（用紙出口側）、左右とは装置を正面から見て左または右である。本実施例においては右側を一端側Ｒ、左側を他端側Ｆとする。上下とは重力方向において上または下である。上流側と下流側とは用紙搬送方向（記録材搬送方向）に関して上流側と下流側である。また、定着装置またはこれを構成している部材の長手方向（もしくは幅方向）とは用紙搬送路面内において用紙搬送方向に直交する方向である。短手方向とは用紙搬送方向に平行な方向である。

図３は本実施例の定着装置３００の要部の横断右側面模式図である。図４は同装置３００の要部の正面模式図である。この定着装置３００は、ＩＨ（誘導加熱）方式−ベルト加熱方式の画像加熱装置であり、大別して、下記のような部材や機構を有している。

ａ：用紙Ｐに形成されたトナー像ｔをニップ部Ｎにて加熱する第１の回転体（加熱回転体）としての可撓性を有する無端状ベルト（エンドレスベルト：以下、定着ベルトあるいはベルトと記す）１１を有するベルトユニット１
ｂ：ベルト１１を加熱するための加熱器（加熱手段）としてのコイルユニット（誘導加熱装置、磁束発生手段）２
ｃ：ベルト１１との間でニップ部Ｎを形成する第２の回転体（加圧回転体）としての弾性を有する加圧ローラ３
ｄ：加圧ローラ３との当接により加圧ローラ３から吸熱する第３の回転体としての吸熱回転体（以下、均熱ローラと記す）４１を有する均熱ローラユニット４
ｅ：加圧ローラ３の長手中央部（幅方向中央部）と、一端部側と、他端部側と、をそれぞれ冷却する冷却手段としての冷却ファン（シロッコファン）Ｆａ・Ｆｂ・Ｆｃ、
ｆ：上記の部材や機構を収容している装置枠体（シャーシ、ハウジング）６
（１）ベルトユニット１
ベルトユニット１は、磁束が通過することにより発熱する金属層を有するベルト１１の内部に内部アセンブリを有する。このアセンブリは、定着パッド１２を有する圧力付与部材としてのパッド部材１３、該パッド部材１３を保持する横断面下向きコの字形の金属製のステー１４、該ステー１４を覆う内コア（磁性体コア）１５等の組み立て体である。図５の（ｂ）はこの内部アセンブリの斜視模式図である。

パッド１２、パッド部材１３、ステー１４、内側コア１５は何れもベルト１１の長手方向（幅方向）に長い部材である。ステー１４は一端部と他端部がそれぞれベルト１１の両端部から外方に突出しており、その突出部に対してそれぞれ一端側と他端側のフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆが嵌着されている（図４）。図６の（ａ）と（ｂ）はそれぞれ一端側と他端側のフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆおよびこれらが嵌着されるステー１４の一端部と他端部の斜視図である。ベルト１１はこの両フランジ部材１６Ｒ・１６Ｆのフランジ面１６ａ・１６ａ間において内部アセンブリ１２〜１５の外側にルーズに外嵌されている。

パッド部材１３の内側（パッド１２の側とは反対側）においてパッド部材１３の長手中央部と一端部側と他端部側にはそれぞれ温度センサ取り付け部（不図示）が配設されている。その各取り付け部にそれぞれ弾性支持部材１７を介して中央部温度センサＴＨａと、一端部温度センサＴＨｂと、他端部温度センサＴＨｃが設けられている。

各温度センサの支持部材１７はステー１４の上面の長手中央部と両端部側にそれぞれ設けられている透穴１４ａ・１４ｂ・１４ｃとこの各透穴に対応する内コア位置に設けられている透穴１５ａ・１５ｂ・１５ｃを通って内コア１５の外側に突き出ている。そして、各支持部材１７の先端部に支持された各温度センサＴＨａ・ＴＨｂ・ＴＨｃがベルト１１の長手中央部、一端部側、他端部側の各内面に対して弾性的に当接している。

これにより、回転されるベルト１１のセンサ当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしても各温度センサＴＨａ・ＴＨｂ・ＴＨｃがこれに追従してベルト１１の内面との良好な接触状態が維持される。

ベルト１１について図７を用いて説明する。本実施例において、ベルト１１は内径が３０ｍｍ、長さ３９０ｍｍで、電気鋳造法によって製造したニッケルの基層（磁束が通過することにより発熱する金属層）１１ａを有している。基層１１ａの厚みは４０μｍである。ベルト１１の長さ（幅）Ｌ１１（図９）はこの基層１１ａの長さ３９０ｍｍに対応している。

基層１１ａの外周には弾性層１１ｂとして耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。シリコーンゴム層の厚さは１００〜１０００μｍの範囲内で設定するのが好ましい。本実施例では、ベルト１１の熱容量を小さくしてウォーミングアップタイムを短縮し、かつカラー画像を定着するときに好適な定着画像を得ることを考慮して、シリコーンゴム層１１ｂの厚みは３００μｍとされている。このシリコーンゴムは、ＪＩＳ−Ａ２０度の硬度を持ち、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。

弾性層１１ｂの外周には、表面離型層１１ｃとしてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。基層１１ａの内面側には、ベルト内面と前記温度センサＴＨａ・ＴＨｂ・ＴＨｃとの摺動摩擦を低下させるために、フッ素樹脂やポリイミドなどの樹脂層（滑性層）１１ｄを１０〜５０μｍ設けても良い。本実施例では、この層１１ｄとしてポリイミドを２０μｍ設けた。

なお、ベルト１１の基層１１ａとしては、ニッケルのほかに鉄合金や銅、銀などを適宜選択可能である。また、樹脂基層にそれら金属を積層させるなどの構成でも良い。基層１１ａの厚みは、後述するコイルユニット２の励磁コイル２１に流す高周波電流の周波数と金属層１１ａの透磁率・導電率に応じて調整して良く、５〜２００μｍ程度の間で設定すると良い。

パッド１２を有するパッド部材１３がベルト１１と加圧ローラ３との間に押圧力を作用させてニップ部Ｎを形成する。パッド１２はステンレスなどの金属やセラミックス等の硬度の高い材質からなり、厚さ１ｍｍ程度で長手方向に伸びた形状である。パッド部材１３の材質はＰＰＳやＬＣＰ等の耐熱性の樹脂からなる。

パッド部材１３を保持するステー１４はニップ部Ｎに圧力を加えるために剛性が必要であるため金属製の剛性部材である。ステー１４の材質としては、コイルユニット２によってベルト１１のみが発熱することが望ましく、誘導加熱の影響を受けにくいステンレス等の非磁性の材質が望ましい。

ステー１４のコイルユニット２側には、誘導加熱をより効果的に行うために内コア１５が設けられている。内コア１５は、図５の（ｂ）に示すように、長手方向に複数に分割して、コイルユニット２の後述する励磁コイル２１との距離を漸次変化させるように配置されている。内コア１５はコイル２１に高周波電流を印加することにより発生した磁束がより効率的にベルト１１の加熱に用いられるように、磁束を遮蔽するフェライト等の高透磁率の材質からできている。

ベルトユニット１は一端側と他端側のフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆをそれぞれ装置枠体６の一端側と他端側の側板６１Ｒ・６１Ｆに形成されている縦方向のガイドスリット部（不図示）に係合させて配設されている。これにより、ベルトユニット１は全体に側板１６Ｒ・１６Ｆ間においてガイドスリット部に沿って上下方向に所定の範囲で移動可能な自由度を有する。

（２）加圧ローラ
本実施例における加圧ローラ３は、長手中央部の径が２０ｍｍで両端部の径が１９ｍｍである鉄合金製の芯金に、弾性層としてシリコーンゴム層を設けた、外径が３０ｍｍの弾性ローラである。弾性層の長さは３７０ｍｍとしてある。この弾性層の長さ部分が加圧ローラ３の長さ（幅）Ｌ３（図９）である。弾性層の表面には、離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられる。加圧ローラ３の長手中央部における硬度は、ＡＳＫ−Ｃ７０℃である。

加圧ローラ３は、図８に誇張して示すように、端部の外径が中央の外径より大きい、逆クラウン形状としている。クラウン量は加圧ローラ３の中央と端部で２００μｍとしている。なお、加圧ローラ３の外径形状は、このような逆クラウン形状以外に、例えば、中央と端部との径がほぼ同じとなるストレート形状としても良い。

加圧ローラ３はユニット１の下側において、軸線方向をベルトユニット１の長手方向にほぼ平行にして、芯金の一端側と他端側をそれぞれ装置枠体６の一端側と他端側の側板６１Ｒ・６１Ｆ間にそれぞれ軸受（不図示）を介して回転可能に配設されている。

加圧ローラ３は、制御部２００の駆動制御部２０７（図１０）で制御される加圧ローラ駆動機構２０８により回転駆動される。駆動機構２０８の具体的な構成は図には省略したけれども、モータとギアトレーンなどにより構成されている。

（３）圧力付与機構（加圧機構）
ベルトユニット１の一端側と他端側のフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆはそれぞれ装置枠体６の一端側と他端側の側板６１Ｒ・６１Ｆに対して加圧ローラ３に対して近寄る方向と遠のく方向とにスライド移動可能に係合されている。

そして、図４のように、一端側のフランジ部材１６Ｒにおけるバネ受け部１６ｂと装置枠体６の一端側のバネ受け部材６２Ｒとの間には加圧バネ６３Ｒが縮設されている。同様に、他端側のフランジ部材１６Ｆにおけるバネ受け部１６ｂと装置枠体６の他端側のバネ受け部材６２Ｆとの間には加圧バネ６３Ｆが縮設されている。

上記の加圧バネ６３Ｒ・６３Ｆの縮設反力によりベルトユニット１のステー１４の一端側と他端側にフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆを介してそれぞれ所定の同等の押し下げ力が作用している。これにより、パッド１２を有するパッド部材１３と加圧ローラ３とがベルト１１を挟んで所定の加圧力をもって圧接して、ベルト１１と加圧ローラ３との間に用紙搬送方向ａに関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。パッド部材１３は、長手中央が端部よりも加圧ローラ３側に突出するようなクラウンが付けてあり、クラウン量はパッド部材１３の長手中央と端部で１．４ｍｍとしている。

また、具体的な機構構成は図には省略したけれども上記圧力付与機構によるニップ部Ｎの加圧力を解除するための加圧解除機構２０９（図１０）が配設されている。加圧解除機構２０９は例えばモータとカムとレーバー等から構成され、制御部２００の駆動制御部２０７により圧力付与機構に対する非作用動作状態と作用動作状態とに制御される。

加圧解除機構２０９が非作用動作状態に制御されることで、圧力付与機構の加圧動作によりベルト１１と加圧ローラ３との間に所定幅のニップ部Ｎが形成される。加圧解除機構２０９が作用動作状態に制御されることで、圧力付与機構における加圧バネ６３Ｒ・６３Ｆのフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆに対する押し下げ力が解除された状態になされる。すなわち、ニップ部Ｎの加圧力が解除される（ニップ解除状態）。

制御部２００は画像形成装置のスタンバイ時等の非画像形成時には加圧解除機構２０９を作用動作状態に制御して定着装置３００をニップ解除状態にしている。これにより、加圧ローラ３に対するニップ跡の発生を抑制できる。画像形成時には非作用動作状態に制御してニップ部Ｎを加圧状態にする。

（４）コイルユニット
コイルユニット２は、ベルトユニット１の上側に配設されている。なお、図４においては、便宜上、コイルユニット２は省かれている。コイルユニット２はベルト１１の長手方向に沿って長いハウジング２３の内部に励磁コイル（磁束を生ずるコイル）２１、外コア（外側磁性体コア）２２等を組み付けたものである。図５の（ａ）はコイルユニット２の斜視模式図である。

ハウジング２３は横長箱型で耐熱樹脂製の成型品である。ハウジング２３の底板２３ａ側がベルト１１に対する対向面である。底板２３ａは横断面においてベルト１１の外周面の略半周範囲に沿うようにハウジング２３の内側に湾曲している。

コイルユニット２はハウジング２３の両端部がベルトユニット１の一端側と他端側のフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆに受け止められている。これにより、ハウジング２３の底板２３ａがベルト１１の上面に対して所定のギャップ（隙間）αを存して対面している。コイルユニット２はハウジング２３の一端側と他端側の側板がそれぞれの側のフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆにワイヤーバネ（不図示）で括りつけられている。つまり、コイルユニット２はベルトユニット１と一体化されている。

コイル２１は、電線として例えばリッツ線を用い、これを横長・船底状にしてベルト１１の周面と側面の一部に対向するように巻回してなる。そして、ハウジング内側に湾曲している底板２３ａの内面に当てがわれてハウジング内部に収められている。コイル２１には、制御部２００の駆動制御部２０７により制御される電源装置（励磁回路）２１１（図１０）から２０〜５０ｋＨｚの高周波電流が印加される。この電流印加によりコイル２１によって発生した磁界によりベルト１１の金属層（導電層）１１ａが誘導発熱する。

外コア２２は、コイル２１によって発生した磁界がベルト１１の金属層以外に実質漏れないようにコイル２１を覆わせた外側の磁性体コアである。そして、外コア２２は、図５の（ａ）のように、長手方向に沿って複数に分割されて並んで配置されている。

ベルト１１とコイルユニット２の励磁コイル２１は、０.５ｍｍのモールドにより電気絶縁の状態を保ち、ベルト１１と励磁コイル２１との間隔は１.５ｍｍ（モールド表面とベルト表面の距離は１.０ｍｍ）で一定であり、ベルト１１は均一に加熱される。前述したように、励磁コイル２１には、２０〜５０ｋＨｚの高周波電流が印加されて、ベルト１１の基層１１ａが誘導発熱する。そして、立ち上げ時のベルト１１の目標温度である１８０℃で一定になるように、温度センサＴＨａの検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させて励磁コイル２１に入力する電力を制御して温度調節される。

励磁コイル２１を含むコイルユニット２は、高温になるベルト１１の内部ではなく外部に配置されているので、励磁コイル２１の温度が高温になりにくい。また、電気抵抗も上昇せず高周波電流を流してもジュール発熱による損失を軽減する事が可能となり、また励磁コイル２１を外部に配置したことでベルト１１の小径化（低熱容量化）にも寄与しており、ひいては省エネルギー性にも優れていると言える。

本実施例の定着装置のウォーミングアップタイムは、非常に熱容量が低い構成である。このため、例えば励磁コイル２１に１２００Ｗ入力すると約１５秒で目標温度である１８０℃に到達でき、スタンバイ中の加熱動作が不要であるため、電力消費量を非常に低く抑える事が可能である。

（５）均熱ローラ
均熱ローラ４１は加圧ローラ３との当接により加圧ローラ３から吸熱する吸熱回転体である。均熱ローラ４１は支持枠体４２に回転可能に保持されている。均熱ローラ４１と支持枠体４２により均熱ローラユニット４が構成されている。均熱ローラユニット４は均熱ローラ４１を加圧ローラ３に対して平行に対向させて支持枠体４２を装置枠体６の一端側と他端側の側板６１Ｒ・６１Ｆに対し加圧ローラ３に近づく方向と遠のく方向とにスライド移動可能に支持させて配設されている。

ユニット４は駆動制御部２０７により制御される接離機構２１０により、均熱ローラ４１が加圧ローラ３に所定に当接した状態となる着位置Ａ（図３の実線示位置）と加圧ローラ３から所定に離間した状態となる脱位置Ｂ（２点鎖示位置）とに移動制御される。つまり、制御部２００は接離機構２１０を均熱ローラ４１が加圧ローラ３に当接する方向と加圧ローラ３から離間させる方向とに動作制御する。即ち、均熱ローラ４１は加圧ローラ３に対して接離可能（着脱可能）に配設されている。

接離機構２１０の具体的な構成は図には省略したけれども、モータとカムを有するシフト機構、ソレノイドトレーバーを有するシフト機構などの適宜な移動機構を用い得る。

均熱ローラ４１は、ベルト１１の通紙部以外の異常昇温を加圧ローラ３で吸熱し、その吸熱した加圧ローラ３の熱を分散し、ベルト１１の異常昇温（ベルトの過昇温）を抑制するために備えられている。即ち、均熱ローラ４１は加圧ローラ３における熱の移動を促進させる機能を有する。

このような均熱ローラ４１は、熱伝導率が１００〜２５０℃で１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、且つ熱容量が１００〜２５０℃で３．０ｋＪ／ｍ３・Ｋ以下の材料からなることが好ましい。前記材料はアルミニウム及び銅などであることが好ましい。均熱ローラ４１の軸径は８［ｍｍ］であり、均熱ローラ４１の直径はφ２０［ｍｍ］、長さＬ４（図９）は３８０［ｍｍ］、前記材料で内部が埋まっている中実構成である。

また、均熱ローラ４１の表面層には、ごみや加圧ローラ３からのオフセットトナー、紙粉等の異物付着を防止する目的で１０〜２０μｍのフッ素コート層を設けたり、ＰＦＡ層を設けても良い。

均熱ローラ４１は、定着装置３００の立ち上げ（定着装置が十分に常温状態である時）当初から加圧ローラ３に当接してしまうと、加圧ローラ３を経由してベルト２１の熱を奪ってしまい、定着装置３００の高速ウォームアップを阻害する要因となる。

そのため、定着装置３００が通紙によりある程度蓄熱されるまで、加圧ローラ３からは離間させている。本実施例では、制御部２００に定着蓄熱カウンタ２０５（図１０）を設けている。定着蓄熱カウンタ２０５は、定着装置３００を用紙Ｐが通過するごとにカウントアップしていく。

より具体的には、本実施例では、ニップ部Ｎの用紙搬送方向下流側に、定着後センサ３０（図３）が配置されている。定着後センサ３０を用紙Ｐの後端が通過した時に、定着装置３００を用紙Ｐが通過したと判断し、カウントアップを行う。用紙搬送方向ａの用紙サイズがＡ４サイズより大きい場合は、用紙一枚につき２カウント、用紙サイズがＡ４サイズ以下の場合は用紙一枚につき１カウント分だけ定着蓄熱カウンタ２０５が増加していく。定着蓄熱カウンタ２０５が２５以上になると、均熱ローラ４１を加圧ローラ３へ当接させるように制御部２００が接離機構２１０を制御している。

なお、定着蓄熱カウンタ２０５は通紙が無い場合においては所定時間ごとにカウントした数字を減らすようになっている。具体的には、本実施例では、プリントジョブ（画像形成ジョブ：ＪＯＢ）が終了してからの経過時間（秒）に０．５を乗じた数値が蓄熱カウンタ２０６から減算されていく。このため、投入されるジョブの間隔が十分に開いたときには再びゼロからカウントアップを始め、ジョブ間隔が短い場合においては、蓄熱カウンタ２０６はある程度維持した状態でジョブが開始する。

均熱ローラ４１は本実施例においては加圧ローラ３に当接している状態においては回転駆動される加圧ローラ３の表面の摩擦により回転駆動を伝達され、加圧ローラ３に従動回転している。

当接離間検知部２２０は均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して着（当接）しているか脱（離間）しているかを検知する。この当接離間検知部２２０は適宜の手段構成を採択できる。本実施例においては、接離機構２１０の動作状態で判定する構成である。即ち、接離機構２１０に設けられたユニット着脱カム（不図示）の同軸上にフラグを設ける。そして、このフラグと組みとなるフォトインタラプタを設ける。

フラグはユニット４を着位置Ａと脱位置Ｂとに移動させる着脱カムと一緒に回動する。その回動するフラグにより光を遮光／透過するフォトインタラプタを用いて、本実施例では、光が遮光（フォトインタラプタ：ＯＦＦ）されていれば制御部２００はユニット４が着位置Ａであると判定する。即ち、均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して着している判定する。光が透過（フォトインタラプタ：ＯＮ）していれば制御部２００はユニット４が脱位置Ｂであると判定する。即ち、均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱している判定する。

（６）冷却ファン
冷却ファンＦａ・Ｆｂ・Ｆｃは加圧ローラ３及び均熱ローラ４１の異常昇温を低減させるために設けられており、加圧ローラ３よりも用紙搬送方向上流側において、加圧ローラ３及び均熱ローラ４１の長手３か所に設配されている。冷却ファンＦａは加圧ローラ３と及び均熱ローラ４１の長手中央部に送風する。冷却ファンＦｂとＦｃは加圧ローラ３と及び均熱ローラ４１の一端部側と他端部側に送風する。冷却ファンＦａ・Ｆｂ・Ｆｃは制御部２００により所定の制御タイミングでＯＮ／ＯＦＦ制御されて均熱ローラ４１と加圧ローラ３を合わせて冷却できるような構成になっている。

図９は本実施例の定着装置３００の主要構成部材の長さ寸法と温度センサＴＨａ・ＴＨｂ・ＴＨｃの位置関係を示した図である。Ｌ１１はベルト１１の長さ寸法であり、本実施例においては３９０ｍｍである。Ｗ１１はベルト１１の最大発熱幅である。最大発熱幅とはトナーが用紙に定着できる温度を保っているベルト幅方向の最大幅のことを意味する。本実施例においてはこの最大発熱幅Ｗ１１は３３０ｍｍである。

本実施例の定着装置３００では、装置の電源投入時又は画像形成ジョブの開始時で、ニップ部Ｎに用紙が進入する前に、制御部２００は、ベルト１１を加熱するべく励磁コイル２１に投入する電流を制御する。ベルト１１の最大発熱幅では、幅方向の長さが３３０ｍｍとなる。また、最大発熱幅内の温度差は±１５℃以内に収まっている。

Ｌ３は加圧ローラ３の長さ寸法であり、本実施例においては３７０ｍｍである。従って、ベルト１１と加圧ローラ３との当接で形成されるニップ部Ｎの長手幅は加圧ローラ３の長さＬ３と同じ３７０ｍｍである。Ｌ４は均熱ローラ４の長さ寸法であり、本実施例においては３８０ｍｍである。Ｏは用紙搬送の中央基準線（仮想線）である。ＷＰｍａｘは装置に使用可能な最大幅用紙の通紙幅（最大通紙幅）である。本実施例では装置に使用可能な最大幅用紙の幅寸法は３３０ｍｍである。

中央部温度センサＴＨａは用紙搬送の中央基準線Ｏの位置にほぼ対応して配設されていて、ベルト１１の長手中央部の温度を検知する。即ち、中央部温度センサＴＨａは、大小各種幅サイズの用紙の何れもが通過する通紙部となるベルト部分の温度を検知する。中央部温度センサＴＨａにより検知された検知温度情報は、制御部２００にフィードバックされる。

制御部２００は、この温度センサＴＨａから入力する検知温度が所定の目標温度（定着温度）に維持されるように電源装置２１１からコイル２１に入力する電力を制御している。即ち、ベルト１１の検知温度が目標温度に昇温した場合、コイル２１への通電が遮断される。本実施例では、電源の立ち上げ中はベルト１１の目標温度で一定になるように、中央部温度センサＴＨａの検出温度に基づいて高周波電流の周波数を変化させてコイル２１に入力する電力を制御して温度調節（温調）を行っている。

一端部側と他端部側の端部温度センサＴＨｂとＴＨｃは、それぞれ、ベルト１１の長手中央から例えば１６０ｍｍの位置に配置されている。端部温度センサＴＨｂとＴＨｃは、通紙する最大幅サイズの用紙の端部近傍にあることが望ましく、ベルト１１の幅方向中央から１５０〜１６５ｍｍの範囲にあることが好ましい。

図１０に示した制御系統のブロック図を説明する。制御部２００は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２０３、メモリ２０４、定着蓄熱カウンタ２０５、用紙情報処理部２０６、駆動制御部２０７を備え、画像形成装置１００の全ての機構部を統括的に制御する。

操作部２０２は制御部２００と電気的情報の授受を行うユーザインタフェース（ＵＩ：User Interface、入力手段、表示手段）である。この操作部２０２により制御部２００に対してユーザ（操作者、使用者）からの画像形成モード設定及び指示の入力を行う。また、制御部２００から操作部２０２に対してユーザへの装置の状態報知等がなされる。

操作部２０２は、メインスイッチＭ−ＳＷ、入力部（操作パネル）２０２Ａ、表示部（ディスプレイ：ＵＩ画面）２０２Ｂを有する。入力部２０２Ａには、値数入力を行うためのテンキー群、プリント開始ボタン、ストップキー、節電ボタン等の各種の操作キーが配設されている。表示部２０２Ｂはタッチパネル方式の液晶画面であり、使用する用紙の選択が可能な用紙表示などの各種の情報表示がなされると共に、各種の操作ボタンの表示もなされる。表示された操作ボタンによっても画像形成装置が行う動作の各種設定が制御部２００に入力される。

用紙情報処理部２０６は、操作部２０２又はＰＣ等の外部ホスト装置（外部端末）４００から、ユーザが出力（使用）する用紙種類（記録材種）の情報（記録材サイズおよび記録材種類）が送られる。

定着蓄熱カウンタ２０５は、定着装置を通過した用紙枚数をカウントする。駆動制御部２０７は、各種の機構２０８〜２１２、冷却ファンＦａ・Ｆｂ・Ｆｃ等の駆動及び非駆動を制御する。メモリ２０４には、制御部２００が各制御部に指令を送るための各種データが保存されている。

（７）定着動作
画像形成装置１００のスタンバイ状態において、定着装置３００の加圧ローラ３は回転が停止されている。コイル２１に対する通電、冷却ファン５に対する通電はオフにされている。

制御部２００は、プリントジョブ開始信号（画像形成ジョブ開始信号）の入力に基づいて画像形成シーケンス制御を行う。定着装置３００については、加圧ローラ駆動機構２０８をオンにして加圧ローラ３を図３の矢印Ｒ３の反時計方向に回転駆動させる。

この加圧ローラ３の回転により、ニップ部Ｎにおける加圧ローラ３の表面とベルト１１の表面との摩擦力でベルト１１に回転力が作用する。ベルト１１はその内面がパッド１２に密着して摺動しながら内部アセンブリ１２〜１５の外周りを図３において矢印Ｒ１１の時計方向に加圧ローラ３の回転速度と同じ速度で従動回転する。ベルト１１の回転に伴うスラスト方向への移動はフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆのフランジ面１２ａ・１２ａにより規制される。

なお、回転するベルト１１は、基層１１ａが金属で構成されているので、回転状態にあっても幅方向への寄りを規制するための手段としては、ベルト１１の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部材１６Ｒ・１６Ｆを設ければ十分である。これにより、定着装置３００の構成を簡略化できるという利点がある。

また、制御部２００は電源装置２１１からコイル２１に対して高周波電流を印加する。コイル２１は高周波電流の供給により交番磁束（磁場）を発生する。その交番磁束がコア２２により回転しているベルト１１の上面側においてベルト１１の金属層１１ａに導かれる。そうすると、金属層１１ａに渦電流が発生して、その渦電流によるジュール熱により金属層１１ａが自己発熱（電磁誘導発熱）してベルト１１が昇温していく。

即ち、回転するベルト１１はコイルユニット２から発生される磁界が存在する領域を通過したときに金属層１１ａが電磁誘導発熱して全周的に加熱されて昇温する。このベルト１１の温度が温度センサＴＨａにより検知され、その検知温度情報が制御部２００にフィードバックされる。制御部２００はこのセンサＴＨａから入力する検知温度（検知される温度に関する情報）が所定の目標温度（定着温度：所定の温度に対応する情報）に維持されるように電源装置２１１からコイル２１に対する供給電力を制御している。

本実施例では、ベルト１１の目標温度である１８０℃で一定になるように、温度センサＴＨａの検出値に基づいて高周波電流の周波数を変化させてコイル２１に入力する電力を制御して温度調節を行っている。

上記のように加圧ローラ３が駆動され、ベルト１１が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、ニップ部Ｎに未定着のトナー像ｔを担持した用紙Ｐがトナー像担持面側をベルト１１側に向けてガイド部材１８で案内されて導入される。用紙Ｐはニップ部Ｎにおいてベルト１１の外周面に密着し、ベルト１１と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送されていく。

これにより、主にベルト１１の熱が付与され、またニップ部Ｎの圧力を受けて未定着トナー像ｔが用紙Ｐの表面に熱圧定着（熱定着）される。ニップ部Ｎを通った用紙Ｐはベルト１１の外周面からベルト１１の表面がニップ部Ｎの出口部分の変形によって自己分離（曲率分離）して、更には分離ガイド１９ａで分離補助を受けて、ガイド部材１９ｂにより定着装置３００から排出搬送されていく。本実施例の場合はベルト１１の表面回転速度が３３０ｍｍ／ｓｅｃで回転し、カラー画像を１分間にＡ４サイズ用紙で８０枚、Ａ４Ｒサイズで５８枚、定着処理することが可能である。

（８）均熱ローラの当接離間制御
図１と図１０により均熱ローラ４１の当接離間制御について説明する。画像形成装置１００の電源が投入されるか、画像形成ジョブが開始されると（Ｓ１）、制御部２００は、定着装置３００については、まず、加圧解除機構２０９を作用動作状態から非作用動作状態に制御する。これにより、加圧解除状態に保持されているベルトユニット１が加圧機構により加圧ローラ３に対して加圧されてニップ部Ｎが形成される。

次に、制御部２００は、加圧ローラ駆動機構２０８をＯＮにして加圧ローラ３を回転駆動させる（Ｓ２）。この加圧ローラ３の回転駆動に従動してベルト１１も回転する。次いで、制御部２００は、励磁コイル２１に電圧を印加し、ベルト１１の温度を１８０℃（所定温度）に立ち上げてその温度を保つように温調を開始する（Ｓ３、Ｓ４）。このとき、均熱ローラユニット４は脱位置Ｂに移動されており、均熱ローラ４１は加圧ローラ３に対して脱（離間）している。

制御部２００は、定着装置３００が立ち上がったらプリントジョブ（画像形成ジョブ：ＪＯＢ）を開始する（Ｓ５）。ここで、用紙Ｐが連続して通紙されるときの搬送間隔は通常のプリントジョブの実行において所定に設定の用紙の搬送間隔（第１の搬送間隔）である。

制御部２００は、ジョブの実行中に、定着蓄熱カウンタ２０５のカウント値が２５を超えたタイミングで（Ｓ６〜Ｓ８、Ｓ１０）、均熱ローラ接離機構２１０により均熱ローラユニット４を脱位置Ｂから着位置Ａに移動させる。これにより、均熱ローラ４１は加圧ローラ３に対して着（当接）する（Ｓ１１）。

ここで、制御部２００は当接離間検知部２２０から入力する信号に基づいて、均熱ローラ接離機構２１０が実際に動作して均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱から着にされたか否かを判定する（Ｓ１２）。

具体的には、制御部２００は、ステップＳ１１において均熱ローラ接離機構２１０に対して脱位置Ｂから着位置Ａへの移動制御信号を発する。その後の所定時間内に当接離間検知部２２０のインタラプタから入力する光透過信号（ＯＮ信号）が遮光信号（ＯＦＦ信号）に変化すれば均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱から着にされたと判定する（均熱着動作成功）。

また、光透過信号（ＯＮ信号）の入力が継続するだけである場合には均熱ローラ接離機構２１０が動作しておらず均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱から着にされていないと判定する（均熱着動作不成功）。均熱着動作不成功の判定は均熱ローラ４１が加圧ローラ３から離れたままとなる異常状態である。

そして、ステップＳ１２で均熱着脱動作が成功していると判定した場合は、通常通りプリントジョブが終了するまで均熱ローラ４１を加圧ローラ３に着したままプリントジョブが継続される（Ｓ１３、Ｓ１４）。

もし、ステップＳ１２で均熱着脱動作が成功しなかったと判定した場合は、制御部２００は操作部２０２の表示部２０２Ｂや外部ホスト装置４００の表示部にアラーム通知（Ｓ１５）を行う。これとともに、プリントジョブの用紙の通紙間隔を通常の通紙間隔よりも広くするダウンシーケンスに突入する（Ｓ１６〜Ｓ１８）。これは、均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して当接出来なかったとしても、生産性を低下させ紙間でベルト１１と加圧ローラ３の温度が長手方向に均一化されるため、非通紙部の温度上昇を抑制することができるからである。

ダウンシーケンスは、通常のプリントジョブの実行において所定に設定の用紙の搬送間隔を第１の搬送間隔としたとき、用紙の搬送間隔を第１の搬送間隔よりも広げた第２の搬送間隔に設定してプリントジョブを実行するシーケンスである。

本実施例では通常の生産性を１００％とした場合に、ダウンシーケンスは生産性を８０％に低下させるように紙間を調整している。

同時に、均熱ローラ接離機構２１０が故障したことをサービスマンに知らせるべく、画像形成装置内部でアラームを立て、担当サービスに通知する。また、操作部２０２の表示部２０２Ｂやホスト装置４００の表示部にもサービスコールをする旨を表示し、ユーザがサービスマンに装置トラブルが生じたことを知らせることが可能となっている。

なお、均熱ローラ接離機構２１０が通常は３秒かけて脱から着に移行するシーケンスとなっているため、３秒以内にフォトインタラプタのＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。そこで、ステップＳ１２における均熱着動作の成否判定は、５秒たってもフォトインタラプタのＯＮ／ＯＦＦが切り替わらない場合に動作失敗と判定を行う。

生産性を低下させた後もプリントジョブが続いていれば（Ｓ１８のＮＯ）、引き続きプリントジョブを行うが、生産性を低下させたとしても非通紙部昇温により非通紙領域の温度は徐々に上昇していく。本実施例ではベルト１１の両端部にそれぞれ温度センサＴＨｂ・ＴＨｃが備えられており、非通紙領域の温度を検知することが可能である。

温度センサＴＨｂまたはＴＨｃの検知温度が２２０℃を超えると、端部冷却ファンＦｂ・ＦｃがそれぞれＯＮにされる（Ｓ１９、Ｓ２０）。端部冷却ファンＦｂ・Ｆｃは通常は均熱ローラ４１ごと加圧ローラ３を冷却するために備えられているが、均熱ローラ４１が着出来ない状態でも、本来の効果ほどではないにせよ加圧ローラ３を冷却することが可能である。

プリントジョブが長く続いて（Ｓ２１、Ｓ２２のＮ）、それでも非通紙昇温が抑制できない場合は、温度センサＴＨｂ・ＴＨｃのいずれかの検知温度が２４０℃を超えると（Ｓ２３）、さらに紙間を広げるダウンシーケンス２に突入する（Ｓ２４、Ｓ２５）。本実施例では通常の生産性を１００％とした場合に、ダウンシーケンス２では生産性を３０％まで低下させるように紙間を調整している。

上記の制御をまとめると次のとおりである。制御部２００は、接離機構２１０を均熱ローラ４１が加圧ローラ３に当接する方向に動作制御してプリントジョブを実行する際において、当接離間検知部２２０により均熱着動作成功が検知されている場合には通常のシーケンスでジョブを実行する。均熱着動作不成功である場合にはダウンシーケンスでジョブを実行する。均熱着動作不成功である場合にはアラーム通知を発行する。アラーム通知を発行されている状態においてジョブが実行される場合にはダウンシーケンスでジョブを実行する。

つまり、均熱ローラ４１が加圧ローラ３から離れたままとなる異常状態では、装置に使用可能な最大幅の用紙よりも幅狭の用紙を連続して定着処理を行う際の非通紙部昇温対応ができないので、紙間を広げる制御を行うのである。そのために、制御部２００は検知部２２０により均熱ローラ４１が加圧ローラ３から離れたままとなる異常状態が検知されている場合には、所定期間に亘り第１の搬送間隔で用紙Ｐをニップ部Ｎに導入させる。その後、第１の搬送間隔よりも広い第２の搬送間隔で用紙Ｐをニップ部に導入させる。

制御部２００は、検知部２２０により上記の異常状態が検知されていない場合には、所定期間に亘り第１の搬送間隔で用紙Ｐをニップ部に導入させるとともに、その後、均熱ローラ４１を加圧ローラ３に接触させる（Ｓ１１）。所定期間とは、定着処理された用紙の枚数が所定枚数となる期間（Ｓ１０）である。また、所定期間は、定着装置３００の稼働時間が所定時間となる期間とすることもできる。

このように均熱ローラエラー判定がなされた場合においても、即ち均熱ローラ４１の着脱動作不良生じた場合でもサービス対応までダウンシーケンスに入るシーケンスにより引き続き装置の使用が可能となる。

プリントジョブが終了すると（Ｓ８、Ｓ１４、Ｓ１８、Ｓ２２、Ｓ２５）、制御部２００は画像形成装置をスタンバイ状態に移行させて、次のプリントジョブの入力待ちをする（Ｓ９）。

スタンバイ状態においては、定着装置３００については、温調を停止し、加圧ローラ駆動機構２０８をＯＦＦにする。加圧解除機構２０９を非作用動作状態から作用動作状態に制御してニップ部Ｎを加圧解除状態に保持する。また、均熱ローラ４１が加圧ローラ３に着していれば脱に戻す。即ち、均熱ローラ接離機構２１０により均熱ローラユニット４を着位置Ａから脱位置Ｂに移動させる。

なお、端部温度センサＴＨｂ・ＴＨｃのジョブ終了後の温度によっては、端部冷却ファンＦｂ・Ｆｃを所定時間または所定温度に低下するまで稼働させておいても良い。この場合、効率的にベルト１１の温度を低下させるために、加圧ローラ３を回転させてベルト１１を回転させている方が望ましい。

本実施例では端部温度センサＴＨｂ・ＴＨｃの検知温度の値に応じて２段階のダウンシーケンスと端部冷却ファンＦｂ・Ｆｃを用いる説明を行ったが、ダウンシーケンスは１つでも良いし、端部冷却ファンＦｂ・Ｆｃが無い構成でも良い。

《実施例２》
次に実施例２について説明する。なお、実施例１と同様の画像形成装置や定着装置の本体動作に関しては、説明を割愛する。本実施例２は、加圧ローラ３に着（当接）にされた均熱ローラ４１が脱（離間）できずに着のままになってしまった場合の対処シーケンスである。

図１１のフローチャートに示すように、プリントジョブが終了すると（Ｓ２５）、制御部２００は画像形成装置をスタンバイ状態に移行させて、次のプリントジョブの入力待ちをする。このとき、定着装置３００については、温調を停止し（Ｓ２６）、加圧ローラ駆動機構２０８をＯＦＦにする（Ｓ２７）。

また、制御部２００は当接離間検知部２２０から入力する信号に基づいて均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱であるか着であるかを判定する（Ｓ２８）。具体的には、制御部２００は、当接離間検知部２２０のインタラプタから入力する信号が光透過信号（ＯＮ信号）であれば均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱であると判定する。遮光信号（ＯＦＦ信号）であれば均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して着であると判定する。

均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱であると判定された場合は、制御部２００は画像形成装置をスタンバイ状態に移行させて、次のプリントジョブの入力待ちをする（Ｓ３２）。

均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して着であると判定された場合は、本実施例においては制御部２００はプリントジョブが終了してから３分経過後に均熱ローラ接離機構２１０に対して脱位置Ｂから着位置Ａへの移動制御信号を発する（Ｓ２９、Ｓ３０）。

その後の所定時間内（本実施例では５秒以内）に当接離間検知部２２０のインタラプタから入力する光透過信号（ＯＮ信号）が遮光信号（ＯＦＦ信号）に変化すれば均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱から着にされたと判定する（均熱着動作成功）。そして、制御部２００は画像形成装置をスタンバイ状態に移行させて、次のプリントジョブの入力待ちをする（Ｓ３１、Ｓ３２）。

また、ステップＳ３１において光透過信号（ＯＮ信号）の入力が継続するだけである場合には均熱ローラ接離機構２１０が動作しておらず均熱ローラ４１が加圧ローラ３に対して脱から着にされていないと判定する（均熱脱動作不成功）。この均熱脱動作不成功の判定は均熱ローラ４１が加圧ローラ３に接触したままとなる異常状態である。

この均熱ローラ４１の脱動作の失敗の場合は、制御部２００は均熱脱アラームを発行する（Ｓ３３）。そして、制御部２００は均熱脱アラームを発行した状態で画像形成装置をスタンバイ状態に移行させて、次のプリントジョブの入力待ちをする（Ｓ３２）。

図１２は図１１のステップＳ３３のように均熱脱アラームが発行された状態でスタンバイ状態に移行されている画像形成装置に次のプリントジョブが投入された時の動作フロー図を示す。実施例１における図１の動作フロー図におけるステップと同じステップには共通のステップ符号を付して再度の説明を省略する。

均熱脱アラームが発行された場合（Ｓ４０のＹ）、均熱ローラ４１が定着装置３００の立ち上げ時の熱を奪ってしまうため、定着蓄熱カウンタ２０５のカウント値が２５以下の時にダウンシーケンスに移行する制御（Ｓ４１）となっている。この場合の生産性は、通常時の生産性を１００％とした場合に、９０％に低下させるようになっている。

紙間を通常よりも上げるのは、定着装置の蓄熱性を上げ定着性を確保するためであるが、代替手段として定着温調温度を通常の１８０℃から１０℃から２０℃上昇させても良い。その場合、生産性は確保されるが、用紙に熱によるストレースを多く与過ぎる可能性があり、紙シワやカール等が発生しやすくなる可能性がある。

ここで、ステップＳ１０においてカウント値が２５を超えたら制御部２００はこれをトリガとしてダウンシーケンスを通常紙間の制御に戻す（Ｓ４２）。即ち、制御部２００は、接離機構２１０の離間動作が通常通り働かない場合に、均熱ローラ４１を加圧ローラ３に当接させる所定のトリガ（カウント値２５超え）まで用紙のニップ部への導入を第２の搬送間隔（ダウンシーケンス）にて実行する。

つまり、均熱ローラ４１が加圧ローラ３に接触したままとなる異常状態では、装置に使用可能な最大幅の用紙を連続して定着処理を行う際における当初、加圧ローラ３の熱が足りないから、紙間を広げる制御を行うのである。そのために、制御部２００は検知部２２０により均熱ローラ４１が加圧ローラ３に接触したままとなる異常状態が検知されていない場合には第１の搬送間隔で用紙Ｐをニップ部Ｎに導入させる。また、検知部２２０により上記の異常状態が検知されている場合には第１の搬送間隔よりも広い第２の搬送間隔で用紙Ｐをニップ部Ｎに導入させる。

また、制御部２００は、検知部２２０により上記の異常状態が検知されている場合、所定期間に亘り第２の搬送間隔で用紙Ｐを導入させた後（Ｓ４１）、第１の搬送間隔で用紙Ｐを導入させる（Ｓ４２）。即ち、加圧ローラ３が蓄熱したら紙間を通常に戻すのである。上記の所定期間とは、定着処理された用紙の枚数が所定枚数となる期間である（Ｓ１０）。また、所定期間は、定着装置３００の稼働時間が所定時間となる期間とすることもできる。

特に画像形成装置における最大用紙サイズ（装置に使用可能な最大幅サイズ）の通紙を行う場合や坪量の大きな（例えば１２８ｇ／ｍ＾２以上の）用紙を通紙する場合においては、定着ベルトの熱を多く奪われる。そのため、定着ベルトの温度を定着可能に維持するために励磁コイルに投入しなければならない電力も大きくなる。

均熱ローラ４１が接した状態の場合、定着装置の熱容量が大きくなり、さらに電力を多く消費するが、画像形成装置の定着装置に投入できる最大投入電力は装置本体によって決まっている。そのため、このような通紙が行われた場合は電力量が足りずに定着不良となりやすい。よって、最大用紙サイズの通紙や坪量の大きな用紙の通紙を行う場合のみ、第２の搬送間隔を用いて通紙を行っても良い。

《実施例３》
本実施例３では、図１３のように、均熱ローラ４１の表面についたトナーや紙粉を清掃するためのクリーニング機構５を備えている。クリーニング機構５は定着装置の装置枠体６に配設されている。クリーニング機構５は、ウェブペーパ（清掃部材：ウェブ部材）５１と、ウェブペーパ５１の繰り出しと巻き取りを行う２本のアルミパイプ製の軸５２・５３と、スポンジ製ローラのクリーニングローラ５４と、ウェブ送り機構２１２等を有している。

ウェブ送り機構２１２の具体的な構成は図には省略したけれども、制御部２００で制御されるモータとラチェット等を有している。そして、巻き取り軸５３を所定の制御タイミングで間欠的に回転させて、繰り出し軸５２側に装着されたロール巻きのウェブペーパ５１を、クリーニングローラ５４を経由させて、巻き取り５３側に矢印ｂ方向に逐次に巻き取るウェブ送りを行う。ウェブペーパ５１は、具体的にはメタン系アラミド繊維でできた不織布などを用いることができる。

均熱ローラユニット４が着位置Ａに移動されることで、均熱ローラ４１は加熱ローラ３に当接するとともに、ウェブペーパ５１を介してクリーニングローラ５４に当接する。また、均熱ローラユニット４が脱位置Ｂに移動されることで、均熱ローラ４１は加熱ローラ３から離間するとともに、ウェブペーパ５１が懸け回されているクリーニングローラ５４からも離間する。

均熱ローラ４１が加圧ローラ３とクリーニングローラ５４に当接している場合は、クリーニング機構５は用紙Ｐが定着装置３００のニップ部Ｎを通過するたびに、所定の量だけウェブペーパ５１を送っている。本実施例においては、Ａ４用紙が２枚定着装置を通過するたびにウェブペーパ５１を０．０２ｍｍ送っている。

図１４に本実施例３の制御フローチャートを示す。実施例２における図１２の動作フロー図におけるステップと同じステップには共通のステップ符号を付して再度の説明を省略する。

均熱ローラ４１が着するための動作を失敗した場合には、均熱ローラ４１を清掃するためのウェブペーパ５１は動作しないため、実施例１と同じ動作となる。

均熱ローラ４１が脱するための動作を失敗した場合には、実施例２と同様に定着蓄熱カウンタ２０５のカウント値が２５以下の時にダウンシーケンスに移行するのは同様であるが、均熱ローラ４１が加圧ローラ３に当接している。そのため、ウェブペーパ５１を巻き取る制御（Ｓ５０）が実施例２から追加されている。

すなわち、均熱ローラ４１が着脱可能な正常状態では均熱ローラ４１が着している（＝定着蓄熱カウンタ２０５のカウント値が２５枚を超えた）時のみウェブ送り制御を行う。これに対して、本実施例３では均熱ローラ４１の脱動作が出来なくなった状態であるため、定着蓄熱カウンタ２０５のカウント値が２の状態（Ａ４用紙で２枚ごとにウェブペーパ送っているため）でもウェブペーパ４４を送る制御となっている。

《実施例４》
図１３と図１５を参照して本実施例４を説明する。クリーニング機構５のウェブペーパ５１は、常に新しい面を均熱ローラ４１に当接して汚れをクリーニングしている。そのためウェブ巻き取り軸５３でウェブ送り軸５２からウェブペーパ５１を巻き取っている。

本実施例４の定着装置では、ウェブペーパ５１の送り軸５３にウェブペーパ５１の残量を検知するウェブ残量検知部２１３（図１３）が備えられている。この検知部２１３の具体的な構成は図には省略したけれども、例えば、ウェブペーパ５１を送り出していくとウェブ送り軸５２側のロール巻きのウェブペーパ５１の巻き外径が小さくなっていく。そこで、外径が所定量以下になったらウェブペーパ５１が無くなったと判断する方式でも良い。また、ウェブペーパ５１の終了部分に切欠きを設けて、切欠き部でフラグを透過させたりセンサで切欠き部を直接検知したりしてウェブペーパの終了を判定する方式でも良い。

本実施例４でのフローチャートを図１５に示す。実施例１における図１の動作フロー図におけるステップと同じステップには共通のステップ符号を付して再度の説明を省略する。

本実施例ではウェブペーパが巻終わりを迎えてしまっても画像形成装置を使用できるようなフローに設定した。プリントジョブによる通紙により定着蓄熱カウンタ２０５のカウント値が２５を超えると、まずウェブペーパの残量があるかどうかを判断する（Ｓ１０、Ｓ５０）。もしウェブペーパ４４の残量がある場合、均熱ローラ４１を着してウェブペーパ５１を巻き取る通常の動作となる（Ｓ５１〜Ｓ５３）。

一方、ウェブペーパ５１の残量がもし無い場合、または通紙中にウェブペーパ５１の残量が無くなってしまった場合には、均熱ローラ４１が着っていた場合は脱して、これから着する場合には脱のまま通紙を行う（Ｓ５５、Ｓ５６）。均熱ローラ４１が脱の場合の制御に関しては、実施例１と同様とした。

なお、ウェブペーパ５１が無くなると、ウェブ無しのアラームを通知する（Ｓ５４）。均熱着脱動作の失敗時と同様にサービスマンに通知が行き、また、操作部２０２の表示部２０２Ｂにアラームを促すメッセージが表示されることによってユーザがサービスマンにアラームを伝えることが可能となる。

以上の制御をまとめると次のとおりである。制御部２００は均熱ローラ５１が加圧ローラ３に当接されてプリントジョブが実行されているときに残量検知部２１３によりウェブペーパ４４の残量が無いことが検知された場合には、均熱ローラ４１を加圧ローラ３から離間させた状態にする。かつ、ジョブをダウンシーケンスで実行する。残量検知部２１３によりウェブペーパ５１の残量が無いことが検知された場合にはアラーム通知を発行する。

以上述べた実施の形態を実行することによって、均熱ローラ４１の着脱動作やウェブペーパ５１が無くなってしまった場合においても、画像形成装置の稼働そのものを停止させることなく、ユーザのダウンタイムを最小限に食い止めることが可能となる。

尚、以上の実施例１〜４では、定着装置３００を記録材が通過するごとにカウントアップする蓄熱カウンタ２０５を有する構成としたが、画像形成処理中に均熱ローラ４１を加圧ローラ３に当接させるトリガはこれに限らない。

例えば、蓄熱カウンタ２０５は、定着ベルト１１が加熱された時間をカウントする構成としてもよい。より具体的には、蓄熱カウンタ２０５は、誘導加熱装置２の通電時間をカウントする。制御部２００は、定着ベルト１１が加熱された時間が所定の時間に達したことをトリガとして、画像形成処理中に均熱ローラ４１を加圧ローラ３に当接させる。尚、定着ベルト１１の非通紙部領域が加熱された時間をカウントするとしてもよい。

また、例えば、温度センサＴＨ２の出力を基に、定着ベルト１１の非通紙部領域の温度が所定温度以上となったことをトリガとして、均熱ローラ４１を加圧ローラ３に当接させる構成としてもよい。

［その他の事項］
１）加熱回転体であるベルト１１は複数の張架部材間に懸回張設して循環移動させる可撓性を有するエンドレスベルト部材にすることも出来る。また、回転体であるベルト１１をローラ体にすることも出来る。

２）加圧回転体である加圧ローラ３をエンドレスベルト体にした構成にすることも出来る。

３）定着処理（ニップ部を形成する）を行う一対の回転体１１と３は共に加熱される回転体とすることも出来る。

４）回転体１１、または回転体１１と回転体３を加熱する加熱機構としては、上述した電磁誘導加熱機構に限られない。ハロゲンヒータ、赤外線ランプ、セラミックヒータなど他の加熱機構を使用する構成とすることも出来る。

５）本発明に係る定着装置３００として、次のような形態としても使用することができる。具体的には、記録材に定着された画像を再加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢付与装置（この場合も定着装置と呼ぶ）としても有効に使用することが出来る。

３００・・定着装置、１１・・加熱回転体、３・・加圧回転体、Ｎ・・ニップ部、４１・・吸熱回転体、２１０・・接離機構、２２０・・当接離間検知部、Ｆａ・Ｆｂ・Ｆｃ・・冷却手段（冷却ファン）、２００・・制御部、Ｐ・・記録材、ｔ・・トナー像

Claims (8)

1. 記録材に形成されたトナー像をニップ部にて定着する加熱回転体及び加圧回転体と、前記加圧回転体との接触により吸熱する吸熱回転体と、前記吸熱回転体を前記加圧回転体に対し接離させる接離機構と、前記吸熱回転体が前記加圧回転体に接触したままとなる異常状態を検知する検知部と、を有する定着装置を制御する制御装置であって、
   複数の記録材に連続して定着処理を行う際の記録材の搬送間隔を制御する制御部を有し、
   前記制御部は、前記検知部により異常状態が検知されていない場合には第１の搬送間隔で記録材を前記ニップ部に導入させ、前記検知部により異常状態が検知されている場合には前記第１の搬送間隔よりも広い第２の搬送間隔で記録材を前記ニップ部に導入させることを特徴とする制御装置。
2. 前記制御部は、前記検知部により異常状態が検知されている場合、所定期間に亘り前記第２の搬送間隔で記録材を導入させた後、前記第１の搬送間隔で記録材を導入させることを特徴とする請求項１の制御装置。
3. 前記所定期間とは、定着処理された記録材の枚数が所定枚数となる期間であることを特徴とする請求項２の制御装置。
4. 前記所定期間とは、前記定着装置の稼働時間が所定時間となる期間であることを特徴とする請求項２の制御装置。
5. 記録材に形成されたトナー像をニップ部にて定着する加熱回転体及び加圧回転体と、前記加圧回転体との接触により吸熱する吸熱回転体と、前記吸熱回転体を前記加圧回転体に対し接離させる接離機構と、前記吸熱回転体が前記加圧回転体に離間したままとなる異常状態を検知する検知部と、を有する定着装置を制御する制御装置であって、
   前記定着装置に使用可能な最大幅の記録材よりも幅狭の記録材に連続して定着処理を行う際の記録材の搬送間隔を制御する制御部を有し、
   前記制御部は、前記検知部により異常状態が検知されている場合には、所定期間に亘り第１の搬送間隔で記録材を前記ニップ部に導入させるとともに、その後、前記第１の搬送間隔よりも広い第２の搬送間隔で記録材を前記ニップ部に導入させることを特徴とする制御装置。
6. 前記制御部は、前記検知部により異常状態が検知されていない場合には、所定期間に亘り第１の搬送間隔で記録材を前記ニップ部に導入させるとともに、その後、前記吸熱回転体を前記加圧回転体に接触させることを特徴とする請求項５の制御装置。
7. 前記所定期間とは、定着処理された記録材の枚数が所定枚数となる期間であることを特徴とする請求項６の制御装置。
8. 前記所定期間とは、前記定着装置の稼働時間が所定時間となる期間であることを特徴とする請求項６の制御装置。