JP4752185B2 - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及びその定着装置に関する。

特公平4-31389号公報 特公平4-31393号公報 特開平3-226985号公報 特開平4-310990号公報

従来から、電子写真方式を適用した複写機、プリンター、ファクシミリ、これらの複合機が広く知られている。これらの画像形成装置では、記録シート上にトナー画像を転写し、そのトナー画像を定着装置により定着することで永久像を得ている。文章やグラフなどの書類のみでなく、写真画像を電子写真方式の画像形成装置で出力する要求も高まっている。このような写真画像は、その表面が高い光沢性を有することがユーザから求められる傾向にある。そのため、シートを用いて、記録シート上のトナー画像を加熱溶融してシートに密着させ、冷却した後にシートから剥離することで高光沢な画像を得られるように構成した定着装置が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。また、定着ベルトを用いて、記録シート上のトナー画像を加熱溶融して定着ベルトに密着させ、冷却した後に定着ベルトから剥離することで高光沢な画像を得られるように構成した定着装置が提案されている。なお、冷却剥離方式ではないが、定着ベルトのベルト幅方向の温度分布を変更する技術は、既に提案されている（特許文献３、特許文献４）。

定着ベルトを用いた冷却剥離方式の定着装置は、トナー画像の高光沢化が可能、良好な剥離性が得られるというメリットを有する。しかしながら、トナー画像および記録シートを加熱した後に冷却する以外にも、ベルトを加熱した後に冷却するというサイクルを有するため、一般に消費電力が極めて大きくなる。特に、空回転時や小サイズの記録シート定着時には記録シートが接しない部分のベルトを加熱するエネルギーが無駄になってしまう。このため、特に小サイズ紙を大量に画像形成する際には、生産性を向上することが困難となる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一般に消費電力の大きい定着ベルトを用いた冷却剥離方式の定着装置において、複数の記録シートサイズに対し、電力のロスと少なくし、生産性を高めることができる定着装置、画像形成装置を提供することにある。

本発明は、無端状の定着ベルトと、少なくとも第一支持部材と第二支持部材とを含み当該定着ベルトを回転可能に支持する複数の支持部材と、当該定着ベルトを挟み当該第一支持部材と圧接してニップ部を形成する加圧部材と、当該ニップ部の所定領域を加熱する加熱部材とを備え、トナー画像を保持した記録シートを当該ニップ部において当該定着ベルトに密着させて搬送し、当該第二支持部材により支持された領域で当該定着ベルトから剥離させる定着装置であり、定着対象となる記録シートに基づいて定着装置全体の前記加熱部材の加熱領域と前記定着ベルトの回転速度との積で決まる消費電力が実質的に一定となるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する第一制御モードと、定着対象となる記録シートに基づいて定着装置全体の消費電力が当該第一制御モードよりも小さくなるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する第二制御モードとを選択可能な制御手段を有し、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが大きい場合には、定着装置全体の消費電力が第一制御モードと第二制御モードともに同一となるように制御し、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さい場合には、定着装置全体の消費電力が第一制御モードの方が第二制御モードよりも大きくなるように制御することを特徴とする定着装置である。

また、前記記録シートのトナー画像を保持する表面には、定着によりトナー画像を内部に埋め込む受像層を有するものを採用することができる。

また、前記定着ベルトから剥離される際のトナーの温度は、トナーのガラス転移温度Ｔｇ＋１０℃以下になるものでもよい。また、そのために、定着ベルトに密着した記録シートを冷却する冷却部材を有するものでもよい。具体的には、前記冷却部材は、定着ベルトの内側に接触するヒートシンクとすることができる。

加熱部材のより具体的な構成としては、前記ニップ部の定着ベルト回転軸方向に複数の相異なる加熱領域を設け、各加熱領域を選択可能とすることができる。また、前記第一支持部材は、回転可能な中空ロールであり、前記加熱部材は、当該中空ロールの中空部分に配設され、相異なる加熱領域の複数のハロゲンランプであり、当該複数のハロゲンランプの一部又は全部を選択的に駆動可能とすることもできる。

また、定着対象となる記録シートに基づいて前記加熱部材の加熱領域を制御する制御手段を有するよう構成することができる。より具体的には、例えば、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズと前記加熱部材の加熱領域とが対応するように当該加熱領域を制御する制御手段を有するよう構成することができる。さらに具体的には、例えば、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが大きいと前記加熱部材の加熱領域が定着ベルト回転方向に広くなるように制御し、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さいと前記加熱部材の加熱領域が定着ベルト回転方向に狭くなるように制御する制御手段を有するよう構成することができる。

また、定着対象となる記録シートに基づいて前記定着ベルトの回転速度を制御する制御手段を有するよう構成することができる。より具体的には、例えば、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズと前記定着ベルトの回転速度とが対応するように当該回転速度を制御する制御手段を有するよう構成することができる。さらに具体的には、例えば、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが大きいと前記定着ベルトの回転速度が遅くなるように制御し、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さいと前記定着ベルトの回転速度が速くなるように制御する制御手段を有するよう構成することができる。

また、定着対象となる記録シートに基づいて前記加熱部材の加熱領域と前記定着ベルトの回転速度とを制御する制御手段を有するよう構成することができる。より具体的には、例えば、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズと前記加熱部材の加熱領域及び前記定着ベルトの回転速度とが対応するように当該加熱領域及び当該回転速度を制御する制御手段を有するよう構成することができる。さらに具体的には、例えば、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが大きいと前記加熱部材の加熱領域が定着ベルト回転方向に広くなるように、前記定着ベルトの回転速度が遅くなるように制御し、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さいと前記加熱部材の加熱領域が定着ベルト回転方向に狭くなるように、前記定着ベルトの回転速度が速くなるように制御する制御手段を有するよう構成することができる。

また、定着対象となる記録シートに基づいて前記加熱部材の加熱領域と前記定着ベルトの回転速度との積が実質的に一定となるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する制御手段を有するよう構成することができる。また、定着対象となる記録シートに基づいて定着装置全体の消費電力が実質的に一定となるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する制御手段を有するよう構成することもできる。ここで、前記一定の消費電力は、実質的に定着装置の最大消費電力とすることもできる。

また、定着対象となる記録シートに基づいて前記加熱部材の加熱領域と前記定着ベルトの回転速度との積が実質的に一定となるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する第一制御モードと、定着対象となる記録シートに基づいて前記加熱部材の加熱領域と前記定着ベルトの回転速度との積が当該第一制御モードよりも小さくなるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する第二制御モードとを選択可能な制御手段を有するよう構成することができる。さらに、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが大きい場合には、前記加熱部材の加熱領域と前記定着ベルトの回転速度との積が第一制御モード及び第二制御モードともに同一となるように制御し、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さい場合には、前記加熱部材の加熱領域と前記定着ベルトの回転速度との積が第一制御モードの方が第二制御モードよりも大きくなるように制御するよう構成することができる。すなわち、第二制御モードでは、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さい場合には、大きい場合に比べて回転速度を減速する。

また、定着対象となる記録シートに基づいて定着装置全体の消費電力が実質的に一定となるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する第一制御モードと、定着対象となる記録シートに基づいて定着装置全体の消費電力が当該第一制御モードよりも小さくなるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する第二制御モードとを選択可能な制御手段を有するよう構成することができる。さらに、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが大きい場合には、定着装置全体の消費電力が第一制御モード及び第二制御モードともに同一となるように制御し、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さい場合には、定着装置全体の消費電力が第一制御モードの方が第二制御モードよりも大きくなるように制御するよう構成することができる。すなわち、第二制御モードでは、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さい場合には、大きい場合に比べて回転速度を減速する。ここで、前記第一制御モードの消費電力は、実質的に定着装置の最大消費電力とすることもできる。

また本発明は、記録シート上にトナー画像を形成する画像形成部と、当該記録シート上のトナー画像を定着するいずれかの定着装置とを備える画像形成装置でもある。

以上説明したように、この発明によれば、一般に消費電力の大きい定着ベルトを用いた冷却剥離方式の定着装置において、複数の記録シートサイズに対し、電力のロスと少なくし、生産性を高めることができる定着装置、画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図1はこの発明の実施の形態１に係るカラー複合機（画像形成装置）１００を示す構成図である。

まずこのカラー複合機１００の基本的な構成を説明する。このカラー複合機１００は、大きく分けて、画像形成部、中間転写部、用紙搬送部、一次定着器４、二次定着器（定着装置）５、切断装置７、原稿読取装置７、第一排紙トレイ１０１、第二排紙トレイ１０２などから構成されている。

画像形成部は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像形成ユニット１Ｙ〜Ｋと、露光ユニット１２、トナータンク１７Ｙ〜Ｋとを備えている。各画像形成ユニット１は、図中矢印Ａの方向に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム１０と、当該感光体ドラム１０の周囲に配設される帯電ロール１１、現像装置１３、一次転写ロール１４、感光体クリーニング装置１５、除電ロール１６とをそれぞれ備えている。なお、画像形成部には図示しない画像処理装置を備えている。

中間転写部は、感光体ドラム１０の周速と同一の移動速度で図中矢印Ｂの方向に回転駆動される像担持体としての中間転写ベルト２０と、当該中間転写ベルト２０を回転可能に支持するステアリングロール２３、中間転写ベルト２０挟みステアリングロール２３と対峙するベルトクリーニング装置２４、バックアップロール２２、中間転写ベルト２０を挟みバックアップロール２２と対峙する二次転写ロール２１とを備えている。

用紙搬送部は、異なる種類の記録用紙（記録シート）ｐが収容されている第一用紙トレイ３０（１）及び第二用紙トレイ３０（２）と、ピックアップ３１（１）、３１（２）、捌きロール対３２（２）、３２（２）、搬送ロール対３３、３４、レジストロール対３５、経路切り替えシュート３６、第一排出ロール対３７、第二排出ロール対３８を備えている。なお、この実施例では、用紙トレイ３０（１）にはハガキサイズの記録用紙ｐ（１）が、用紙トレイ３０（２）にはＡ３サイズの記録用紙ｐ（２）がそれぞれ収容されている。なお、本実施態様で使用する記録用紙ｐは、その表面（トナー画像が転写される面）にトナーの基材を構成する樹脂と同系統の樹脂で構成される受像層を有するものである。

次にこのカラー複合機１００の基本的な動作を説明する。このカラー複合機１００には、図示しないパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから送られてくるカラー画像情報や、原稿読取装置７によって読み取られたカラー原稿のカラー画像情報などが入力される。そして、カラー複合機１００では、入力されたカラー画像情報に対し、図示しない画像処理装置により、必要に応じて、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。そして、上記の如く画像処理装置で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の色材階調データとして露光ユニット１２に送られ、この露光ユニット１２では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。

露光ユニット１２は、図示しない半導体レーザーを原稿再現色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、回転多面鏡（図示せず）によって偏向走査され、ｆ・θレンズ（図示せず）及び反射ミラー（図示せず）を介して感光体ドラム１０上に走査露光される。露光ユニット１２によってレーザー光ＬＢが走査露光される各感光体ドラム１０Ｙ〜Ｋは、図示しない駆動手段によって矢印Ａ方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム１０の表面は、予め一次帯電用の帯電ロール１１Ｙ〜Ｋによって、所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、原稿再現色材階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。

上記感光体ドラム１０Ｙ〜Ｋ上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（K）の４色の現像装置１３Ｙ〜Ｋによって、例えば、感光体ドラム１０の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナー（帯電色材）によって反転現像され、所定の色のトナー画像Ｔとなる。上記現像装置１３Ｙ〜Ｋでは、例えば、平均粒径が５．５μｍの球形トナーが用いられる。また、必要に応じ、トナータンク１７Ｙ〜Ｋからトナーの供給が行なわれる。

上記感光体ドラム１０上に形成された各色のトナー画像Ｔ（Ｙ）〜（Ｋ）は、当該感光体ドラム１０の上部に配置された中間転写ベルト２０上に、一次転写ロール１４Ｙ〜Ｋによって一次転写される。なお、一次転写されずに感光体ドラム１０上に残留したトナーは、感光体クリーニング装置１５により感光体ドラム１０表面から除去される。また、感光体ドラム１０の表面は電位履歴を消去するため除電ロール１６により除電される。

中間転写ベルト２０上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム１０上に形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（K）の４色のすべて又はその一部のトナー画像Ｔ（Ｙ）〜（Ｋ）が、一次転写ロール１４Ｙ〜Ｋによって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト２０上に転写されたトナー画像Ｔ（Ｆ）は、所定のタイミングで二次転写ロール２１とバックアップロール２２とが対峙する二次転写位置へと搬送される。

一方、ユーザからの明示的又は黙示的な指示により選択された記録用紙ｐは、用紙トレイ３０から搬送され、ピックアップ３１（１）、３１（２）、捌きロール対３２（２）、３２（２）、搬送ロール対３３、３４により搬送経路上を搬送され、レジストロール対３５で一旦停止される。そして、中間転写ベルト２０上のトナー画像Ｔ（Ｆ）が二次転写位置に達するタイミングと同期して、レジストロール対は記録用紙ｐを二次転写位置へ搬送する。トナー画像Ｔ（Ｆ）は、二次転写ロール２１の圧接力及び静電吸引力によって中間転写ベルト２０から記録用紙ｐ上へ転写される。なお、二次転写されずに中間転写ベルト２０上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置２４により中間転写ベルト２０の表面から除去される。

トナー画像Ｔ（Ｆ）が二次転写された記録用紙ｐは、その後、一次定着器により一次定着される。そして、ユーザからの明示的又は黙示的な指示により、高光沢化処理を施さない場合には、経路切り替えシュート３６により第一搬送経路が選択され、第一排出ロール対３７により第一排出トレイ１０１へと排出される。また、ユーザからの明示的又は黙示的な指示により、高光沢化処理を施す場合には、経路切り替えシュート３６により第二搬送経路が選択され、第一排出ロール対３７により二次定着器５へ搬送され、後述の高光沢処理が施される。その後、記録用紙ｐは切断装置６によりその四隅が切り落とされ、余白が存在しない状態で第二排出トレイ１０２へと排出される。

図２は、二次定着器（定着装置）５を説明する断面概略図である。

まず、この二次定着器５の構成を説明する。この二次定着器５は、無端状の定着ベルト５０と、定着ベルト５０を回転可能に支持する加熱ロール（第一支持部材）５１と、剥離ロール（第二支持部材）５２と、ウオーク制御ロール（第三支持部材）５３からなる３つの回転ロールと、定着ベルト５０を挟み加熱ロール５１と圧接してニップ部分Ｎを形成する加圧ロール（加圧部材）５４と、加熱ロール５１の中空部分に配設されニップ部分Ｎの所定領域を加熱するハロゲンヒータ（加熱部材）５５と、定着ベルト５０に密着した記録用紙ｐを冷却するヒートシンク５６、ニップ部分Ｎに記録用紙ｐを案内する案内ガイド５７ａ、ｂ、定着ベルト５０から記録用紙ｐが剥離するのを補助案内する剥離案内ガイド５８ａ、ｂ、剥離された記録用紙ｐを搬送する搬送ロール対５９を備えている。なお、加熱ロール５１は図示しない駆動源によって回転駆動され、その結果、定着ベルト５０は図中矢印Ｃの方向へ所定の移動速度Ｖで回転駆動される。

この定着ベルト５０としては、例えば、厚さ８０μｍ、周長５２８ｍｍ、幅３２０ｍｍの熱硬化型ポリイミド製の無端状フィルム上に、厚さ３５μｍのシリコーンゴム層を被覆したものが用いられる。消費電力の面からはベルトは薄いものが望ましいが、強度的な観点からポリイミド基材は７５μｍ以上、画質的な観点からシリコーンゴム層は３０μｍ以上が好ましい。

加熱ロール５１としては、スチールからなる肉厚１．５ｍｍ、外径５０ｍｍ、長さ３８０ｍｍの金属製コア５１ａの表面に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ等からなる離型層５１ｂを被覆して、形成したものが用いられる。この加熱ロール５１の内部には、加熱源としてハロゲンランプ５５が配設されており、当該加熱ロール５１の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱される。

加圧ロール５４としては、スチールからなる肉厚１．５ｍｍ、外径４６ｍｍ、長さ３６０ｍｍの金属製コア５４ａの表面に、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が３０°のシリコーンゴム等からなる弾性体層５４ｂを厚さ２ｍｍに被覆し、更に当該弾性体層５４ｂの表面に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ等からなる離型層５４ｃを被覆して、所定の外径（例えば、５０ｍｍ）に形成したものが用いられる。

これら加熱ロール５１と加圧ロール５４とは、定着ベルト５０を介して、例えば、図示しない加圧手段により、圧接部（ニップ部）の幅が６．５ｃｍ、６ｋｇ／ｃｍ² の荷重で互いに圧接するように構成されている。

また、定着ベルト５０の内面側には、加熱ロール５１と剥離ロール４４との間に、当該定着ベルト５０に接触し、強制的に冷却する冷却用のヒートシンク５６が配設されている。 なお、搬送される記録用紙ｐと定着ベルト５０との密着を補助するため、定着ベルト５０を挟んでヒートシンク５６に対峙する位置に記録用紙ｐを定着ベルト５０へ付勢する付勢ロール（図示せず）が配設されている。また、この冷却用ヒートシンク５６と加熱ロール５１との間には、定着ベルト５０に一定のテンションを付与する小径のテンションロール（図示せず）が配設されている。

次に、この二次定着器５の動作を説明する。その表面にトナー画像Ｔ（Ｆ）が転写され、一次定着された記録用紙ｐが案内ガイド５７に案内され、画像面側を定着ベルト５０に向けてニップ部Ｎに突入する。このニップ部Ｎでは、ハロゲンランプ５５からの熱と加圧ロール５４からの圧力との作用により、トナー画像Ｔ（Ｆ）を構成するトナーが溶融し（トナーは実質的に１２０〜１５０℃程度の温度に加熱される）、トナー画像Ｔ（Ｆ）は熱で軟化している記録用紙ｐの受像層に埋没する。

そしてニップ部Ｎを脱した後も、記録用紙ｐは定着ベルト５０と密着した状態で搬送される。搬送途中において、ヒートシンク５６により強制的に冷却され、定着ベルト５０表面の平滑性が記録用紙ｐの表面、すなわち受像層へ転写され、記録用紙ｐの表面及びトナー画像Ｔ（Ｆ）は高い光沢を得る。そして、上記定着ベルト５０は、剥離ロール４４付近において、カラートナーＴの溶融温度以下まで、例えば、４０℃〜８０℃程度まで冷却された後、剥離ロール４４部分において記録用紙ｐ自身の腰（剛性）によって定着ベルト５０から剥離される。

図３は、剥離される際のトナーの温度と画像の光沢との関係を説明するグラフである。このグラフの横軸は剥離ロール４４部分において記録用紙ｐが定着ベルト５０から剥離する際のトナー温度を示している。このグラフの縦軸は剥離ロール４４部分において剥離された記録用紙ｐ上のトナー画像Ｔ（Ｆ）のグロスを示している。ここで、グロスが８０位上であれば高い光沢性を有するため、剥離される際のトナーの温度は７０℃以下、トナーのガラス転移温度Ｔｇは約６０℃であるので、定着ベルト５０から剥離される際のトナーの温度は、トナーのガラス転移温度Ｔｇ＋１０℃以下とするのが好ましいことが分かる。

この二次定着器５は光沢性の高いトナー画像Ｔ（Ｆ）を得ることができる反面、加熱と冷却とを繰り返す性質上、その消費電力が大きくなりがちである。そこで、高生産性と省消費電力とを考慮して本実施形態では、次のような構成を採用している。

図４は、この実施形態に係る複合機１００の二次定着器５の制御系を説明するものである。この制御系は、コントローラ（制御手段）９を中心に構成されており、コントローラ９の検知対象は、定着対象の記録用紙ｐの種類（ＳＥＦのハガキｐ（１）かＳＥＦのＡ３サイズ用紙ｐ（２）かの別）と、複合機１００のユーザインタフェイスＵＩを介して得られる指示信号である。一方、このコントローラ９の制御対象は、第一ハロゲンランプ（加熱手段）５５ａの駆動・停止、第二ハロゲンランプ（加熱手段）５５ｂの駆動・停止、過熱ロール５１を回転駆動するモータ５１ｍの回転速度（及び、感光体ドラム１０や中間転写ベルト２０を回転駆動するモータの回転速度）である。

コントローラ９は、演算装置、制御装置、入出力装置、記憶装置を備え、記憶装置には後述する制御動作を行なうための制御プログラムが記憶されている。第一ハロゲンランプ５５ａの加熱長Ｗ（ａ）は１２０ｍｍであり、ＳＥＦのハガキｐ（１）の搬送幅Ｌ（１）に対応して、Ｌ（１）よりも若干大きく構成されている。他方、第二ハロゲンランプ５５ｂの加熱長Ｗ（ｂ）は３２０ｍｍであり、ＳＥＦのＡ３サイズ用紙ｐ（２）の搬送幅Ｌ（２）に対応して、Ｌ（２）よりも若干大きく構成されている。また、この二次定着器５はサイドレジスト方式を採用しているため、両加熱長Ｗ(ａ)、Ｗ（ｂ）は端部を基準位置としている。

比較例
従来の定着装置の生産性と消費電力は次の通りであった。すなわち、記録用紙ｐとしてA3SEFもしくはA4LEFの記録用紙ｐ（２）が選択された場合には、第二ハロゲンランプ５５ｂが駆動され、この時、カラー複合機及び二次定着器のプロセス速度としては50mm/sとなる。これは画像形成の生産性としては、Ａ４サイズで１２ｐｐｍとなる。一方、従来のカラー複合機及び二次定着器でハガキのような小サイズ紙を定着する際にも、幅広の第二ハロゲンランプ５５ｂをそのまま用いるため、ベルト消費電力が大きく、プロセス速度を増速化できないため、表１に示すようにハガキの生産性も１２ｐｐｍとなる。

実施例１（省エネルギーモード：第二制御モード）
これに対し、ハガキｐ（１）のような小サイズ紙を定着する際に、コントローラ９が第二ハロゲンランプ５５ｂを停止し、幅狭の第一ハロゲンランプ５５ａを駆動するため、記録用紙ｐがベルト部分の加熱量が削減でき、二次定着器５の消費電力が大幅削減可能である。（表２参照）

実施例２（高生産性モード：第一制御モード）
さらに、ハガキｐ（１）のような小サイズ紙を定着する際に、コントローラ９が第一ハロゲンランプ５５ａを用いるとともに、プロセス速度を増速することにより、表１に示す比較例（ハガキ）とほぼ同等の消費電力で、約２倍の生産性を獲得することができる。（表３参照）つまり、二次定着器として使用可能な最大消費電力を有効に活用し、小サイズ紙の生産性を向上させることが可能となる。

ここで、Ａ３サイズの記録用紙ｐ（２）を使用する場合の加熱源長さとプロセス速度との積Ｓ（２）は、Ｓ（２）＝３２０×５０＝１６０００であり、その消費電力Ｐ（２）は１２８０Ｗである。一方、ハガキサイズの記録用紙ｐ（１）を使用する場合の加熱源長さとプロセス速度との積Ｓ（１）は、Ｓ（１）＝１２０×１００＝１２０００であり、その消費電力Ｐ（１）は１０２０Ｗである。したがって、Ｓ（１）≒Ｓ（２）、Ｐ（１）≒Ｐ（２）となっており、二次定着器として使用可能な最大消費電力を有効に活用していることが分かる。

実施例３（ダブルモード）
実施例１においてコントローラ９は省エネルギーを重視した制御（省エネルギーモード）を行なう。一方、実施例２においてコントローラ９は高生産性を重視した制御（高生産性モード）を行なう。本実施例では、ユーザの選択によりいずれかを選択可能とした。

実施形態２
図５は、本実施形態に係る二次定着器５'の構成を説明する断面概略図である。この実施形態では、ハロゲンランプ５５ではなく面状発熱ヒータ（加熱部材）５５'を用いている。また、加熱ロール５１ではなくベルトガイド（第一支持部材）５１'を用いている。
なお、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６は、この実施形態に係る複合機１００の二次定着器５'の制御系を説明するものである。この制御系は、コントローラ（制御手段）９を中心に構成されており、コントローラ９の検知対象は、定着対象の記録用紙ｐの種類（ＳＥＦのハガキｐ（１）かＳＥＦのＡ３サイズ用紙ｐ（２）かの別）と、複合機１００のユーザインタフェイスＵＩを介して得られる指示信号である。一方、このコントローラ９の制御対象は、面状発熱ヒータ５５'の第一領域５５'ａの駆動・停止、第二領域５５'ｂの駆動・停止、過熱ロール５１を回転駆動するモータ５１ｍの回転速度（及び、感光体ドラム１０や中間転写ベルト２０を回転駆動するモータの回転速度）である。

第一領域５５'ａの加熱長Ｗ（ａ）は１２０ｍｍであり、ＳＥＦのハガキｐ（１）の搬送幅Ｌ（１）に対応して、Ｌ（１）よりも若干大きく構成されている。他方、第二領域５５'ｂの加熱長Ｗ（ｂ）は３２０ｍｍ−１２０ｍｍ＝２００ｍｍであり、第一領域５５'ａと第二領域５５'ｂとを合わせた加熱長Ｗ（ａ＋ｂ）がＳＥＦのＡ３サイズ用紙ｐ（２）の搬送幅Ｌ（２）に対応して、Ｌ（２）よりも若干大きく構成されている。また、この二次定着器５はサイドレジスト方式を採用しているため、両加熱長Ｗ(ａ)、Ｗ（ａ＋ｂ）は端部を基準位置としている。

そして、記録用紙ｐとしてハガキサイズの記録用紙ｐ（１）を使用する場合には、コントローラ９は第一領域５５'ａのみを駆動し、記録用紙ｐとしてＡ３サイズの記録用紙ｐ（２）を使用する場合には、コントローラ９は第一領域５５'ａと第二領域５５'ｂとの両方を駆動する。また、加熱部材としてはこの他にも、定着ベルト５０に発熱抵抗層を設け、ＩＨコイルによりベルトを局所的に誘導加熱させてもよい。

実施形態１、２で示した画像形成装置の構成は本発明の一例に過ぎず、他の態様の画像形成装置に適用可能であることは勿論である。例えば、感光体ドラムを１つのみ備え、当該感光体ドラム上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色のトナー画像Ｔを順次形成し、上記感光体ドラム上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色のトナー画像Ｔを、記録シート上に多重に転写した後、これらのトナー画像Ｔを加熱加圧して記録シート上に定着することにより、カラー画像を形成する画像形成装置にも適用することができる。また、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色に対応した複数の画像形成ユニットを備え、各画像形成ユニットの感光体ドラム上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色のトナー画像Ｔを、記録シート上に多重に転写し、トナー画像Ｔを加熱加圧して記録シート上に定着することによりカラー画像を形成する画像形成装置にも適用することができる。

図１は、実施形態１に係るカラー複合機の断面概略図である。 図２は、実施形態１に係る二次定着器の断面概略図である。 図３は、剥離温度と光沢度との関係を説明するグラフである。 図４は、実施形態１に係る二次定着器の制御系の説明図である。 図５は、実施形態２に係る二次定着器の断面概略図である。 図６は、実施形態２に係る二次定着器の制御系の説明図である。

符号の説明

１００…カラー複合機（画像形成装置）、５…二次定着器（定着装置）、５０…定着ベルト、５１…加熱ロール（第一支持部材）、５１'…ベルトガイド（第一支持部材）、５１ｍ…駆動モータ、５２…剥離ロール（第二支持部材）、５３…ウオーク制御ロール（第三支持部材）、５４…加圧ロール（加圧部材）、５５…ハロゲンヒータ（加熱部材）、５５'…面状発熱ヒータ、５６…ヒートシンク、９…コントローラ（制御手段）

Claims (1)

1. 無端状の定着ベルトと、少なくとも第一支持部材と第二支持部材とを含み当該定着ベルトを回転可能に支持する複数の支持部材と、当該定着ベルトを挟み当該第一支持部材と圧接してニップ部を形成する加圧部材と、当該ニップ部の所定領域を加熱する加熱部材とを備え、トナー画像を保持した記録シートを当該ニップ部において当該定着ベルトに密着させて搬送し、当該第二支持部材により支持された領域で当該定着ベルトから剥離させる定着装置であり、
   定着対象となる記録シートに基づいて定着装置全体の前記加熱部材の加熱領域と前記定着ベルトの回転速度との積で決まる消費電力が実質的に一定となるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する第一制御モードと、
   定着対象となる記録シートに基づいて定着装置全体の消費電力が当該第一制御モードよりも小さくなるように当該加熱領域と当該回転速度とを制御する第二制御モードと
   を選択可能な制御手段を有し、
   定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが大きい場合には、定着装置全体の消費電力が第一制御モードと第二制御モードともに同一となるように制御し、定着対象となる記録シートの搬送幅サイズが小さい場合には、定着装置全体の消費電力が第一制御モードの方が第二制御モードよりも大きくなるように制御することを特徴とする定着装置。

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