JP2013137580A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】封筒にしわを発生させることなく画像を安定的に定着させることができる定着装置を提供すること。
【解決手段】加圧ローラ２５とテンションローラ２６間に無端状の定着ベルト２７を巻装し、加圧ローラ２５を定着ベルト２７を介して加熱ローラ２４に当接させ、定着モードを定着圧が高い高圧モード又は定着圧が低い低圧モードに切り替える定着圧切替機構を備えた定着装置２２において、定着モード時においては定着圧を定着ベルト２７に作用するテンションのみによる小さな加圧力とし、定着ベルト２７のテンションのみで用紙を定着ベルト２７と加熱ローラ２４間で挟持してこれに担持されたトナー像を定着させる。又、加熱ローラ２４と加圧ローラ２５によって形成される定着ニップＮの用紙搬送方向上流側に設けられた進入ガイド３０の角度を定着圧切替機構による定着圧切替動作に連動して切り替える進入ガイド切替機構を設ける。
【選択図】図７

Description

本発明は、定着モードを定着圧が高い高圧モード又は定着圧が低い低圧モードに切り替える定着圧切替機構を備えたベルト式の定着装置とこれを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像してトナー像として顕像化し、このトナー像を用紙上に転写する。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。

上記定着装置には、互いに当接して回転する加熱部材と加圧部材が備えられており、加圧部材を加熱部材に押圧することによって両者間に所定の定着圧（ニップ圧）を確保するようにしている。

斯かる定着装置に例えば封筒を通紙する場合、封筒は紙を折り曲げて貼り合わせて製作されているため、これが加熱部材と加圧部材間の定着ニップを通過する際に歪とこれに伴うしわが発生し易い。このため、封筒を通紙する場合には、できるだけ定着圧を小さくして通紙するのが一般的であり、用紙の種類によって定着圧を手動又は自動で切り替える定着圧切替機構を備えた定着装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００４−２７９７０２号公報 特開平６−３３７６１２号公報

定着装置を通過する封筒へのしわの発生を防ぐには定着圧は極力低くすべきであるが、加熱部材と加圧部材として、互いに当接して回転する加熱ローラと加圧ローラを使用するローラ式の定着装置にあっては、定着圧を０にすることは不可能であり、封筒のしわの発生を確実に防ぐには至らないのが実情であった。

又、定着装置の加熱部材と加圧部材によって形成される定着ニップの用紙搬送方向上流側には、用紙を定着ニップへと導くための進入ガイドが設けられているが、厚さが比較的薄い普通紙を通紙する場合には、進入ガイドの角度は定着ニップでの搬送ラインの曲率が大きくなるよう設定する方が、熱源を備えた加熱部材への普通紙の巻き付き量が大きくなって定着性が高められるために好ましい。

ところが、封筒は前述のように紙を折り曲げて貼り合わせて製作されているため、進入ガイドの角度を普通紙が通過する際に高い定着性が得られる値に設定していると、定着ニップを通過する封筒の曲率が大きくなり、定着圧を下げても封筒の表側と裏側で曲率差が大きくなってしわが発生し易いという問題が発生する。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、 本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、封筒にしわを発生させることなく画像を安定的に定着させることができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、加圧ローラとテンションローラ間に無端状の定着ベルトを巻装し、前記加圧ローラを前記定着ベルトを介して加熱ローラに当接させ、定着モードを定着圧が高い高圧モード又は定着圧が低い低圧モードに切り替える定着圧切替機構を備えた定着装置において、
前記加圧ローラの回転軸の軸方向両端をベアリングを介して側板に揺動可能に支持し、各ベアリングの外周に、一端が前記側板に回動可能に支持された左右一対の各加圧レバーの中間部を当接させ、前記各加圧レバーの他端に左右一対の各加圧プレートの上端を連結し、
前記各加圧プレートの近傍に、軸を中心として回動する左右一対の各開閉レバーを設け、各開閉レバーと前記各加圧プレートの間に加圧スプリングを介装し、
モータによって回動して前記各加圧プレートに当接／離間するカムを設けるとともに、前記テンションローラをスプリングによって付勢して前記定着ベルトに所定のテンションを付与し、
封筒以外の普通紙が通紙される場合には定着モードとして高圧モードが選択されて前記定着圧切替機構によって定着圧が高く設定され、封筒が通紙される場合には定着モードとして低圧モードが選択されて前記定着圧切替機構によって定着圧が低く設定され、
定着モードが高圧モードから低圧モードに切り替えられると、前記モータによって前記カムを回動させて前記加圧プレートを押し上げ、前記加圧レバーを一端を中心として回動させて定着圧を前記定着ベルトに作用するテンションのみによる小さな加圧力とし、前記定着ベルトのテンションのみで用紙を定着ベルトと前記加圧ローラ間で挟持してこれに担持されたトナー像を定着させることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記進入ガイドの一端を支持するシャフトに前記カムとアクチュエータを結着するとともに、前記アクチュエータの近傍にＰＩセンサを配置し、該ＰＩセンサの発光部から受光部に向かう光を前記アクチュエータが遮断することによって定着モードが低圧モードであることを検出することを特徴とする。

請求項３記載の画像形成装置は、請求項１又は２記載の定着装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、定着モード時においては定着圧を定着ベルトに作用するテンションのみによる小さな加圧力とし、定着ベルトのテンションのみで用紙を定着ベルトと加熱ローラ間で挟持してこれに担持されたトナー像を定着させるようにしたため、封筒にしわを発生させることなく画像を安定的に定着させることができる。

又、封筒を通紙する場合には、定着圧切替機構によって定着モードが低圧モードに自動的に切り替えられて定着圧が下げられるとともに、進入ガイド切替機構によって、定着ニップを通過する封筒の搬送ラインの曲率が高圧モード時の曲率よりも小さくなるよう進入ガイドの角度が切り替えられるため、封筒の表側と裏側で曲率差が小さくなり、定着圧を０とする効果と相俟って封筒にしわが発生することがなく、封筒に画像を安定的に定着させることができる。

尚、封筒以外の厚さが比較的薄い普通紙を通紙する場合には、定着圧切替機構によって定着モードが高圧モードに自動的に切り替えられて定着圧が高められるとともに、進入ガイド切替機構によって、定着ニップを通過する普通紙の搬送ラインの曲率が低圧モード時の曲率よりも大きくなるよう進入ガイドの角度が切り替えられるため、普通紙の加熱部材への巻き付き量が大きくなり、定着圧を高めることによる効果と相俟って普通紙への画像の定着性が高められる。

本発明に係るカラーレーザープリンタの断面図である。 本発明に係るカラーレーザープリンタの定着装置部分の断面図（図１のＸ部拡大詳細図）である。 本発明に係る定着装置の斜視図である。 本発明に係る定着装置の分解斜視図である。 本発明に係る定着装置の高圧モード時の荷重状態を示す断面図である。 本発明に係る定着装置の高圧モード時の状態を示す断面図である。 本発明に係る定着装置の低圧モード時の状態を示す断面図である。 本発明に係る定着装置の定着ニップ構成を示す説明図である。 本発明に係る定着装置における進入ガイドの角度の切り替えと用紙搬送ラインの変化との関係を示す説明図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの断面図であり、図示のカラーレーザープリンタはタンデム型であって、その本体１００内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｋが一定の間隔でタンデムに配置されている。

上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋには、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及びドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。

ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、不図示のモータによって図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電ローラ３ａ〜３ｄは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。

更に、前記現像装置４ａ〜４ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。

又、前記転写ローラ５ａ〜５ｄは、各一次転写部にて中間転写ベルト７を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８とテンションローラ９との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラ８は、二次転写部において中間転写ベルト７を介して二次転写ローラ１０に当接可能に配置されている。又、テンションローラ９の近傍にはベルトクリーニング装置１１が設けられている。

ところで、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの上方には、前記各現像装置４ａ〜４ｄにトナーを補給するためのトナーコンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが一列に並設されている。

又、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの下方にはレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１３が配置され、その下方の本体１００の底部には給紙カセット１４が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット１４には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット１４の近傍には、給紙カセット１４から用紙を取り出すピックアップローラ１５と、取り出された用紙を１枚ずつ搬送パスＬへと送り出すフィードローラ１６とリタードローラ１７が設けられている。

更に、装置本体１００の側部を上下方向に延びる前記搬送パスＬには、用紙を搬送する搬送ローラ対１８と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対１９が設けられている。尚、搬送パスＬの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスＬ’が形成されており、この搬送パスＬ’には複数の搬送ローラ対２０が適当な間隔で設けられている。

ところで、装置本体１００内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスＬは、装置本体１００の上面に設けられた排紙トレイ２１まで延びており、その途中には本発明に係る定着装置２２と排紙ローラ対２３が設けられている。尚、本体１００の前面には開閉可能なフロントカバー１０１が設けられており、前記定着装置２２等において用紙がジャムしたような場合には、フロントカバー１０１が図示のように開けられてジャム紙を取り除く等の処理がなされる。

次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作について説明する。

画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電ローラ３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット１３は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ５ａの作用によって、図示矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に一次転写される。

上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト７は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト７上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。

以下同様にして、中間転写ベルト７上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。

そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０間の二次転写部（転写ニップ部）に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１４からピックアップローラ１５とフィードローラ１６及びリタードローラ１７によって搬送パスＬへと送り出された用紙がレジストローラ対１９によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して二次転写される。

而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置２２へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対２３によって排紙トレイ２１上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置１１によって除去され、中間転写ベルト７は次の画像形成に備えられる。

［定着装置］
次に、本発明に係る前記定着装置２２の詳細を図２〜図７に基づいて説明する。

図２はカラーレーザープリンタの定着装置部分の断面図（図１のＸ部拡大詳細図）、図３は定着装置の斜視図、図４は同定着装置の分解斜視図、図５は同定着装置の高圧モード時の荷重状態を示す断面図、図６は同定着装置の高圧モード時の状態を示す断面図、図７は同定着装置の低圧モード時の状態を示す断面図、図８は同定着装置の定着ニップ構成を示す説明図、図９は進入ガイドの角度の切り替えと用紙搬送ラインの変化との関係を示す説明図である。

図２に示すように、定着装置２２は、互いに当接して回転する加熱ローラ２４と加圧ローラ２５及び加圧ローラ２５の下方に配されたテンションローラ２６を備えており、これらの加熱ローラ２４と加圧ローラ２５及びテンションローラ２６は、図２の紙面垂直方向に沿って平行且つ回転可能に配されている。そして、加圧ローラ２５とテンションローラ２６との間には無端状の定着ベルト２７が巻装されており、該定着ベルト２７は、テンションローラ２６がスプリング４８によって下方に付勢されることによって所定のテンションＦ２（図５参照）が付与され、加圧ローラ２５は、後述の加圧機構によって定着ベルト２７を介して加熱ローラ２４に加圧されることによって両ローラ２４，２５間に所定圧（定着圧）の定着ニップＮが形成されている。

又、中空状の前記加熱ローラ２４内には上下２本のヒータ２８が図２の紙面垂直方向に通されており、加熱ローラ２４の外周には、該加熱ローラ２４の表面温度を検出するためのサーミスタ２９が設けられている。

更に、加熱ローラ２４と加圧ローラ２５によって形成される定着ニップＮの用紙搬送方向上流側（図２の下側）には、用紙を定着ニップＮに導くための進入ガイド３０が回動可能（角度調整可能）に設けられている。

而して、前述のように、二次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して二次転写された用紙は、定着装置２２へと搬送され、該定着装置２２の加熱ローラ２４と加圧ローラ２５間の定着ニップＮに挟持されて搬送される過程で加熱及び加圧されることによってフルカラーのトナー像の定着を受ける。そして、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対２３によって排紙トレイ２１へと排出される（図１参照）。

ところで、本実施の形態に係る定着装置２２には、定着モードを定着圧（加圧ローラ２５の加熱ローラ２４への加圧力）が高い高圧モード又は定着圧が低い低圧モードに自動的に切り替える定着圧切替機構と、該定着圧切替機構による定着圧の切替動作に連動して前記進入ガイド３０の角度を図５〜図７に示すように切り替えるための進入ガイド切替機構が設けられている。これらの定着圧切替機構と進入ガイド切替機構の構成を図３及び図４に基づいて以下に説明する。

即ち、加圧ローラ２５の回転軸３１の軸方向両端は、ベアリング３２（図には一方のみ図示）を介して左右一対の不図示の側板に揺動自在に支持されており、各ベアリング３２の外周には、一端３３ａが不図示の側板に回動可能に支持された左右一対の各加圧レバー３３の中間部が当接している。従って、各加圧レバー３３を一端３３ａを中心として回動させてベアリング３２を押圧すれば、加圧ローラ２５が定着ベルト２７を介して加熱ローラ２４に加圧され、両ローラ２４，２５間に所定圧の定着ニップＮが形成される。

又、各加圧レバー３３の他端にはＬ字状に屈曲した左右一対の各加圧プレート３４の上端がピン３５によって連結されており、各加圧プレート３４の近傍には、前記フロントカバー１０１（図１参照）の開閉動作に連動して軸３６を中心として回動する左右一対の開閉レバー３７が左右の各側板側に設けられており、各開閉レバー３７の一端にはロッド３８の上端が連結されている。ここで、左右一対の各ロッド３８は、前記加圧プレート３４を貫通してこれの下方に延びている。そして、各ロッド３８の外周の前記開閉レバー３７と前記加圧プレート３４の間には付勢手段である加圧スプリング３９が介装されている。

更に、前記テンションローラ２６の近傍にはシャフト４０がテンションローラ２６及び加圧ローラ２５の軸方向に沿って回転可能に配されており、このシャフト４０の軸方向両端には左右一対のカム４１が結着されている。尚、各カム４１は、前記ロッド３８を跨いで左右に分割されており、図５及び図６に示すように、各カム４１には大きな第１のカム４１Ａと小さな第２のカム４１Ｂが角度９０°の位相差をもって一体に形成されている。

上記各カム４１は、定着モードが低圧モードに切り替えられると回動して図６に示すように前記加圧プレート３４に当接し、該加圧プレート３４を押し上げることによって、後述のように加圧スプリング３９による加圧ローラ２５の加圧力（定着圧）を軽減するためのものであり、図３に示すように、シャフト４０の一端にはギヤＧ１とプレート状のアクチュエータ４２が結着されている。

又、図３に示すように、上記ギヤＧ１が設けられた側にはＤＣモータ４３が縦置き状態で配置されており、該ＤＣモータ４３の出力軸に結着されたピニオンＧ２はギヤトレインＧを介して前記ギヤＧ１に連結されている。従って、ＤＣモータ４３が駆動されると、その出力軸の回転はピニオンＧ２とギヤトレインＧ及びギヤＧ１を経て減速されながらシャフト４０に伝達され、該シャフト４０とこれに結着された左右一対のカム４１及びアクチュエータ４２が同時に回動せしめられる。

更に、前記アクチュエータ４２の近傍には、カム４１の位置、具体的には低圧モードにおいて加圧ローラ２５の加圧力が軽減される位置を光学的に検知するためのＰＩセンサ４４が配置されている。

次に、進入ガイド切替機構の構成について説明する。

図４に示すように、前記進入ガイド３０の左右両端下部には該側方に延びる回転軸４５が取り付けられており、進入ガイド３０は、各回転軸４５が左右の各側板に軸支されることによってその下端を中心として左右の側板に回動可能に支持されるとともに、各回転軸４５に巻装された付勢手段であるスプリング４６によって図５及び図６の時計方向に付勢されている。

又、進入ガイド３０の背面側（図５及び図６の右側）の左右両端には進入ガイド切替レバー４７が回転軸４５に対して直角方向（図５及び図６の左右方向）にスライド可能に設けられており、この進入ガイド切替レバー４７の進入ガイド３０に対向する面には半球状の突起４７ａが突設され、反対側の面には矩形ブロック状の突起４７ｂが突設されている。そして、進入ガイド切替レバー４７の一方の突起４７ａには、スプリング４６によって回転軸４５を中心として図５及び図６の時計方向に付勢された進入ガイド３０が当接しており、他方の突起４７ｂには前記カム４１に形成された第２のカム４７Ｂが当接している。

而して、上記進入ガイド切替レバー４７とこれをスライドさせるカム４１の第２のカム４１Ｂ等によって進入ガイド切替機構が構成されている。

以上のように構成された定着装置２２に普通紙が通紙される場合には、定着モードとして高圧モードが選択されて定着圧が高く設定される。

即ち、フロントカバー１０１を図１に示すように閉じると、図５及び図６に示すように、開閉レバー３７が開閉カバー１０１によって軸３６を中心として矢印方向に回動して図示のようにロッド３８を押し下げる。ここで、定着モードとして高圧モードが選択された場合には、図５及び図６に示すように、カム４１の第１のカム４１Ａは加圧プレート３４から離間し、第２のカム４１Ｂが進入ガイド切替レバー４７の突起４７ｂに当接して進入ガイド切替レバー４７を図５及矢印方向（左方）にスライドさせるため、該進入ガイド切替レバー４７の突起４７ａに当接している進入ガイド３０がスプリング４６の付勢力に抗して回転軸４５を中心として図５の矢印方向に回動し、該進入ガイド３０の角度が調整されてその位置が図５に示す位置（図９に示すＡ位置）に切り替えられる。

而して、上述のようにカム４１の第１のカム４１Ａが加圧プレート３４から離間した状態で開閉レバー３７によってロッド３８が図５及び図６に示すように押し下げられると、開閉レバー３７と加圧プレート３４間に介装された加圧スプリング３９が押し縮められ、その反力（バネ力）Ｆ１が加圧プレート３４を介して加圧レバー３３に伝達され、該加圧レバー３３の他端３３ｂが加圧スプリング３９の反力Ｆ１によって押し下げられる。このため、加圧レバー３３は、一端３３ａを中心として図５及び図６の時計方向に回動してベアリング３２を押圧するため、ベアリング３２によって回転可能に支持された加圧ローラ２５が定着ベルト２７を介して加熱ローラ２４に加圧される。

又、定着ベルト２７は、スプリング４８によって下方に付勢されたテンションローラ２６によって下方へと引っ張られて図５に示すようにテンションＦ２が作用する。

上述のように加圧ローラ２５が加圧スプリング３９の反力Ｆ１で押圧されるとともに、定着ベルト２７によって加圧ローラ２５がテンションＦ２で下方へと引っ張られる結果、加圧ローラ２５と加熱ローラ２４間には所定圧の定着ニップＮが形成されるが、この定着ニップＮは、図８に示すように、加圧ローラ２５が加熱ローラ２４に押圧されることによって形成されるローラニップ領域Ｎ１と定着ベルト２７が加熱ローラ２４に巻き付けられることによって形成されるベルトニップ領域Ｎ２とで構成され、この定着ニップＮを普通紙が通過することによってトナー像が加熱及び加圧されて普通紙上に定着される。

そして、高圧モード時においては、前述のように進入ガイド３０が図５に示す位置（図９のＡ位置）にあるため、定着ニップＮを通過する普通紙の搬送ラインは図９に示すａのようになり、この搬送ラインａの曲率は図９に示す低圧モード時の搬送ラインｂ（後述）の曲率よりも大きくなる。このため、普通紙の加熱ローラ２４への巻き付き量が大きくなり、高圧モード時に定着圧を高めることによる効果と相俟って普通紙へのトナー画像の定着性が高められる。

尚、この高圧モード時には、アクチュエータ４２は起立しており、ＰＩセンサ４４の発光部から受光部に向かう光がアクチュエータ４２によって遮られることがないため、ＰＩセンサ４４は定着モードが高圧モードにあることを検知する。

他方、フロントカバー１０１を閉じて画像形成動作を行っている状態で封筒を通紙する場合には、その旨の信号によって定着モードが高圧モードから低圧モードに切り替えられる。すると、図３に示す前記ＤＣモータ４３が駆動され、前述のようにＤＣモータ４３の回転がシャフト４０に伝達されて該シャフト４０とこれに結着された左右一対のカム４１及びアクチュエータ４２が角度９０°だけ回動する。

上述のようにカム４１が回動すると、これに一体に形成された第１のカム４１Ａが図６に示すように加圧プレート３４に当接してこれを押し上げるため、加圧スプリング３９の反力は大きくなる反面、加圧レバー３３が一端３３ａを中心として図７の反時計方向に回動してベアリング３２への押圧力を０とする。この結果、加圧レバー３３による加圧ローラ２５への押圧力が無くなり、加圧ローラ２５の加圧力が０となって定着圧も０となる。このように定着圧が０になると、図８に示す定着ニップＮはベルトニップ領域Ｎ２のみとなり、この定着ニップＮを通過する封筒には定着ベルト２７に作用するテンションＦ２のみによる小さな加圧力が加えられる。

又、この低圧モード時においては、定着カム４１が角度９０°だけ回動するために第２のカム４１Ｂが進入ガイド切替レバー４７の突起４７ｂから離れるため、進入ガイド切替レバー４７は進入ガイド３０から受けるスプリング４６の付勢力によって図７の矢印方向（右方）へとスライドする。すると、進入ガイド３０は、進入ガイド切替レバー４７のスライドによって回転軸４５を中心として図７の矢印方向（時計方向）に回動してその角度が切り替えられ、図７に示す破線位置（図９に示すＡ位置）から実線位置（図９に示すＢ位置）へとその位置が切り替えられる。

低圧モード時において、上述のように進入ガイド３０の位置が図９に示すＡ位置からＢ位置に切り替えられると、定着ニップＮを通過する封筒の搬送ラインは図９に示すｂのようになり、この搬送ラインｂの曲率は高圧モード時の搬送ラインａの曲率よりも小さくなる。このため、封筒の表側と裏側で曲率差が小さくなり、前述のように低圧モード時の定着圧を０とすることによる効果と相俟って封筒にしわが発生しにくくなり、封筒にしわを発生させることなくトナー画像を安定的に定着させることができる。

又、定着モードが低圧モードに切り替えられ、カム４１が回動して加圧ローラ２５の加圧力（定着圧）が軽減されると、図３に示すように、シャフト４０と共に回動するアクチュエータ４２がＰＩセンサ４４の発光部から受光部に向かう光を遮るため、ＰＩセンサ４４は、カム４１の第１のカム４１Ａの位置を検出し、これによってユーザーは定着モードが低圧モードにあることを知ることができる。

尚、以上は特にカラーレーザープリンタとこれに備えられたベルト式の定着装置に本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、単色のモノクロ画像形成装置とこれに備えられたベルト式の定着装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１Ｍ マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ シアン画像形成ユニット
１Ｙ イエロー画像形成ユニット
１Ｋ ブラック画像形成ユニット
２ａ〜２ｄ 感光ドラム
３ａ〜３ｄ 帯電ローラ
４ａ〜４ｄ 現像装置
５ａ〜５ｄ 転写ローラ
６ａ〜６ｄ ドラムクリーニング装置
７ 中間転写ベルト
８ 二次転写対向ローラ
９ テンションローラ
１０ 二次転写ローラ
１１ ベルトクリーニング装置
１２ａ〜１２ｄ トナーコンテナ
１３ レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１４ 給紙カセット
１５ ピックアップローラ
１６ フィードローラ
１７ リタードローラ
１８ 搬送ローラ対
１９ レジストローラ対
２０ 搬送ローラ対
２１ 排紙トレイ
２２ 定着装置
２３ 排紙ローラ対
２４ 加熱ローラ
２５ 加圧ローラ
２６ テンションローラ
２７ 定着ベルト
２８ ヒータ
２９ サーミスタ
３０ 進入ガイド
３１ 加圧レバーの回転軸
３２ ベアリング
３３ 加圧レバー
３３ａ，３３ｂ 加圧レバーの端部
３４ 加圧プレート
３５ ピン
３６ 開閉レバーの軸
３７ 開閉レバー
３８ ロッド
３９ 加圧スプリング
４０ シャフト
４１ カム
４１Ａ 第１カム
４１Ｂ 第２カム
３２ アクチュエータ
４３ ＤＣモータ
４４ ＰＩセンサ
４５ 進入ガイドの回転軸
４６ スプリング
４７ 進入ガイド切替レバー
４７ａ，４７ｂ 進入ガイド切替レバーの突起
４８ スプリング
１００ 画像形成装置本体
１０１ フロントカバー
Ａ 進入ガイドの高圧モード時の位置
Ｂ 進入ガイドの低圧モード時の位置
ａ 高圧モード時の用紙搬送ライン
ｂ 低圧モード時の用紙搬送ライン
Ｆ１ 加圧スプリングの反力
Ｆ２ 定着ベルトのテンション
Ｇ ギヤトレイン
Ｇ１ ギヤ
Ｇ２ ピニオン
Ｎ 定着ニップ
Ｎ１ 定着ニップのローラニップ領域
Ｎ２ 定着ニップのベルトニップ領域

Claims (3)

1. 加圧ローラとテンションローラ間に無端状の定着ベルトを巻装し、前記加圧ローラを前記定着ベルトを介して加熱ローラに当接させ、定着モードを定着圧が高い高圧モード又は定着圧が低い低圧モードに切り替える定着圧切替機構を備えた定着装置において、
   前記加圧ローラの回転軸の軸方向両端をベアリングを介して側板に揺動可能に支持し、各ベアリングの外周に、一端が前記側板に回動可能に支持された左右一対の各加圧レバーの中間部を当接させ、前記各加圧レバーの他端に左右一対の各加圧プレートの上端を連結し、
   前記各加圧プレートの近傍に、軸を中心として回動する左右一対の各開閉レバーを設け、各開閉レバーと前記各加圧プレートの間に加圧スプリングを介装し、
   モータによって回動して前記各加圧プレートに当接／離間するカムを設けるとともに、前記テンションローラをスプリングによって付勢して前記定着ベルトに所定のテンションを付与し、
   封筒以外の普通紙が通紙される場合には定着モードとして高圧モードが選択されて前記定着圧切替機構によって定着圧が高く設定され、封筒が通紙される場合には定着モードとして低圧モードが選択されて前記定着圧切替機構によって定着圧が低く設定され、
   定着モードが高圧モードから低圧モードに切り替えられると、前記モータによって前記カムを回動させて前記加圧プレートを押し上げ、前記加圧レバーを一端を中心として回動させて定着圧を前記定着ベルトに作用するテンションのみによる小さな加圧力とし、前記定着ベルトのテンションのみで用紙を定着ベルトと前記加圧ローラ間で挟持してこれに担持されたトナー像を定着させることを特徴とする定着装置。
2. 前記進入ガイドの一端を支持するシャフトに前記カムとアクチュエータを結着するとともに、前記アクチュエータの近傍にＰＩセンサを配置し、該ＰＩセンサの発光部から受光部に向かう光を前記アクチュエータが遮断することによって定着モードが低圧モードであることを検出することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 請求項１又は２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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