JP2015079212A

JP2015079212A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2015079212A
Application number: JP2013217489A
Authority: JP
Inventors: 有信吉浦; Arinobu Yoshiura; 洋瀬尾; Hiroshi Seo; 亮太山科; Ryota Yamashina; 匠和井田; Takumi Waida
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2015-04-23

Abstract

【課題】定着ニップ部の排出口付近における定着ベルトの曲率を最適化することができ、分離性を確保しつつ定着ベルトの長寿命化に貢献することができる定着装置及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】無端状の定着ベルト１７１を備えた加熱部と、定着ベルト１７１の外周面に当接する加圧部７２と、定着ベルト１７１の内部に配置されて定着ベルト１７１と加圧部７２とによる定着ニップ部Ｎを形成するニップ形成部材１７３と、定着ニップ部Ｎで定着した後の記録シートＳの排出条件を取得する平滑度検出装置及びシート情報取得部と、定着ベルト１７１の内部に配置して平滑度検出装置及びシート情報取得部の取得結果に応じて定着ベルト１７１の回動移動経路を変更する曲率変更部材１７９と、を有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ又はこれらを機能的に組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。

デジタル複写機やレーザプリンタ等のいわゆる電子写真方式の画像形成装置は、記録紙等の記録材にトナー像を転写し、所定の条件で加熱及び加圧することにより、トナー像を記録材に定着させて画像を形成するものである。

このような画像形成装置において考慮する必要があるのが、トナー像を定着する際の加熱量や加圧力等の定着条件であり、特に、高画質な画像を得るためには、トナー像を定着するための定着条件を記録材の種類や銘柄等に応じて個別に設定する必要がある。

これは記録材に記録される画像品質が、普通紙、グロスコート紙、マットコート紙、アートコート紙等の塗工紙、ＯＨＰシート等の他に、紙の表面にエンボス加工を施した特殊紙等の記録材の種類によって異なるからである。さらに、記録材の各種類には、例えば、坪量や厚さといった銘柄が複数存在しており、このような銘柄によっても画像品質が異なってくる。

また、画像品質は、上述した種類や銘柄の違いに加え、記録材の平滑性によっても大きく影響される。例えば、平滑性を表す指標として、平滑度がある。平滑度は記録材としての記録紙の表面に試験板を密着させ、その間を一定量の空気が流れる時間（単位はｓｅｃ．）で表したもので、記録材の平滑度と画像品質とには極めて高い相関がある。これは記録材における凹凸の程度により、特に凹部におけるトナーの定着率が変化するためであり、平滑性を考慮しない定着条件で定着を行った場合、高画質な画像を得ることができないばかりか、場合によっては定着不良などの異常画像を引き起こしてしまう。

一方、近年の画像形成装置の進歩と表現方法の多様化に伴い、記録材となる記録紙の種類は数百種類以上存在し、更に、各々の記録紙の種類において坪量や厚さ等の違いにより多岐にわたる銘柄が存在している。このため、高画質な画像を形成するためには、記録紙等の記録材の種類や銘柄等に応じて、詳細な定着条件等を設定する必要がある。なお、上記においては記録材として記録紙等について説明しているが、記録紙等以外の記録材も存在している。

ところで、現状の画像形成装置における定着条件の設定は、記録材の坪量に応じて設定されていることが極めて一般的である。例えば、坪量６０〜９０ｇ／ｍ^２の紙を普通紙、９１〜１０５ｇ／ｍ^２の紙を中厚紙、１０６〜２００ｇ／ｍ^２の紙を厚紙といった具合に、坪量に応じて分類がなされており、分類ごとに定着温度や記録材の搬送速度等を変更している。

記録材の坪量情報は、一般には記録材を梱包したパッケージ等に記載しており、ユーザ自身が把握することができる。この坪量情報は、コピー機能を利用する場合であれば操作部（オペレーションパネル）上で、プリンタ機能を利用する場合であればパーソナルコンピュータのディスプレイに表示されたプリンタドライバ上で選択することにより認識させることができる。

このように、一般にはユーザ自らが坪量情報を設定する必要があり、設定作業が煩わしく、しかも誤って設定をしてしまうと、所望の高画質な画像を得ることができなくなる虞れがある。

このため、画像形成装置において、記録材の厚みを検知するセンサが搭載され、自動で記録材の選別を行い、画像形成することのできる画像形成装置に関する技術が検討されている。

一方、記録材の平滑度は、記録材を梱包したパッケージ等には印字されていないため、平滑度情報をユーザ自身が知ることは極めて困難である。したがって、この記録材の平滑度は、センサなどを用いて画像形成装置側で入手（認識）せざるを得なかった。

先にも述べたように、平滑度と定着品質とには高い相関があるが、平滑度は記録材と試験片との間に空気が一定量流れる時間であるから、短時間での検出は困難となる。

そこで、平滑度の代用特性として、平滑度と高い相関のある表面粗さや光の反射光量を計測するセンサが検討されてきた。

例えば、触針式プローブを用いて記録材の表面の摩擦抵抗を検知することで表面粗さを算出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法を用いると、記録材の表面にプローブ針が接触するため、記録材にダメージを与えてしまうという問題があった。

これに対し、光の反射光量を計測するセンサを用いた非接触による検出方法では、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源から発せられた光を記録材に照射し、記録材からの反射光量により記録材の平滑度を検出する方法がある。

具体的には、記録材の表面に照射された検出光の正反射方向における反射光の光量を検出し、検出した正反射方向における光量に基づき記録材の平滑度を検出する方法（例えば、特許文献２参照）や、光量検出部を複数有するものであって、記録材の表面に照射された検出光の正反射方向における反射光の光量のみならず、散乱反射光の光量を検出し、検出された正反射方向における光量及び散乱反射光の光量に基づき記録材の平滑度を識別する方法（例えば、特許文献３参照）がある。

ところで、記録材にはその製造工程で作られる繊維の方向性があり、これらは一般に「紙のすき目」と称されている。この際、紙の繊維が、その紙の長い辺に平行に並んでいる場合を縦目（Ｔ目）と称し、その紙の短い辺に平行に並んでいる場合を横目（Ｙ目）と称し、同じ銘柄の紙でも製法により縦目の紙と横目の紙が存在する。また、記録材を給紙カセット等に縦置きとした場合と横置きとした場合とでも紙のすき目が異なることとなる。

平滑度はすき目の方向によらず銘柄が同一であれば略一定の値となるが、反射光の強度はすき目の方向によって大きく異なることが知られている。

すなわち、記録材のすき目がどの方向を向いているかによって、反射光の拡散反射分布が変化する。例えば、記録材のすき目が発光源と受光部とを結ぶ光軸と直行する方向であると反射光の拡散反射分布は光軸中央のピーク値（光の強度）が高い分布となる。また、記録材のすき目が光軸と平行な方向であると、反射光の拡散反射分布は光軸中央のピーク値が低く広がった分布となり、光軸面に直交する方向に広がった分布となる。

このため、すき目の方向を考慮せず、反射光の強度のみを検出しただけでは、すき目の方向の違いに起因する光の強度差なのか、表面の凹凸に起因する光の強度差なのか、を認識することができず、正しい平滑度を認識することができないという問題が生じていた。

ところで、上述したすき目の方向は、定着後の定着ニップ部の排出口付近における記録材の分離性にも大きく影響することが判明した。すなわち、記録材のすき目が搬送方向と直交している場合、記録材のすき目が搬送方向と平行な場合に比べて分離性が低下することが判明した。

また、定着後の定着ニップ部の排出口付近における記録材の分離性は、記録材の種類（普通紙等）や銘柄（厚さ等）を含む記録材条件によっても異なり、特に薄紙になればなるほど分離性の低下は顕著であることが判明した。

さらに、定着後の定着ニップ部の排出口付近における記録材の分離性は、画像形成条件によっても異なり、特にトナー付着量が多い、画像面積が大きい、記録材の搬送方向先端側の余白が狭い場合、の分離性の低下は顕著であることが判明した。

一方、定着ニップ部の排出口付近における定着側の曲率（１／Ｒ）が大きい、すなわち、半径Ｒが小さいほど、定着ニップ部の排出口付近における記録材の分離性は向上する。

したがって、分離困難な上記各条件に対して曲率を大きくすることは有効な手段であるが、分離容易な条件に対しては逆に過剰機能となってしまう。しかも、分離性を確保するため、例えば、定着ベルトの回動移動経路を部分的に屈曲させて曲率を大きくすると、その屈曲部分の歪が増大し、定着ベルトの磨耗や疲労破壊等に起因する短寿命化を促進するという問題が発生する。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、定着ニップ部の排出口付近における定着ベルトの曲率を最適化することができ、分離性を確保しつつ定着ベルトの長寿命化に貢献することができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、上記目的を達成するため、無端状の定着ベルトを備えた加熱手段と、前記定着ベルトの外周面に当接する加圧手段と、前記定着ベルトの内部に配置されて前記定着ベルトと前記加圧手段とによる定着ニップ部を形成するニップ形成手段と、前記定着ニップ部で定着した後の記録材の排出条件を取得する排出条件取得手段と、を備え、前記定着ベルトの内部に配置して前記排出条件取得手段の取得結果に応じて前記定着ベルトの回動移動経路を変更する変更手段を備える構成を有する。

本発明によれば、定着ニップ部の排出口付近における定着ベルトの曲率を最適化することができ、分離性を確保しつつ定着ベルトの長寿命化に貢献することができる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置に適用される光学センサの説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置に適用される光学センサと記録材のすき目との関係を示し、（Ａ）はすき目が縦で光学センサが縦配置の場合の説明図、（Ｂ）はすき目が縦で光学センサが縦配置の場合のセンサ検出例のグラフ図、（Ｃ）はすき目が横で光学センサが縦配置の場合の説明図、（Ｄ）はすき目が横で光学センサが縦配置の場合のセンサ検出例のグラフ図、（Ｅ）は光学センサを縦横に２つ配置した場合の説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置のセンサ検出と定着温度とのタイミング関係を示す説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置における実施例１の定着装置の断面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置に適用される遮光部材の正面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置に適用される曲率変更部材の作用説明図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置における実施例２の定着装置の断面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置における実施例３の定着装置の断面図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置における実施例３の定着装置に適用される遮光部材を示し、（Ａ）はＡ３通紙時の遮光部材の位置を示す説明図、（Ｂ）はハガキ通紙時の遮光部材の位置を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施の形態の画像形成装置１は、電子写真方式を採用しており、図示上段から、原稿シート搬送装置１００と、画像読取装置２００と、画像形成装置本体３００と、画像形成装置本体３００の側面に配置した両面搬送装置４００と、を有する。

原稿シート搬送装置１００は、枚葉の原稿シートを載置して最上位の原稿シートから順に自動的に取り出して搬送する自動原稿シート搬送装置を用いており、オプションにより設置可能となっている。

また、原稿シート搬送装置１００は、画像形成装置１の背面側を軸線として画像読取装置２００に対して開閉可能となっている。なお、原稿シート搬送装置１００は、公知の構成のものを採用することができる。したがって、ここでは、その詳細な説明は省略する。

画像読取装置２００は、スキャナ装置であり、原稿シート搬送装置１００によって搬送過程にある原稿シートの画像を読み取る機能と、固定原稿（図示せず）の画像を読み取る機能とを具備している。画像読取装置２００で読み取った原稿シートの画像データは画像形成装置本体３００に出力される。なお、画像読取装置２００は、公知の構成のものを採用することができる。したがって、ここでは、その詳細な説明は省略する。

画像形成装置本体３００は、給紙装置１０、露光装置２０、作像装置３０、中間転写装置４０、平滑度検出装置５０、二次転写装置６０、定着装置７０を画像形成プロセス順に有している。

給紙装置１０は、画像形成装置本体３００の内部下方に配置している。給紙装置１０は、引き出し式の給紙カセット１１を複数段に配置している。給紙カセット１１は、この例では上下二段の給紙カセット１１を配置している。給紙カセット１１は、記録材として記録紙等の記録シートＳを収納可能としている。そして、各給紙カセット１１の下流端側の上部には、各給紙カセット１１に収納した記録シートＳを最上位のものから一枚ずつ繰り出して搬送経路部１２に給紙する給紙コロ１３を設けている。

露光装置２０は、最上段の給紙カセット１１の上部に配置している。露光装置２０は、画像読取装置２００で受像した原稿シート又は固定原稿の画像データ、或いは、図示しないパーソナルコンピュータ（以下、単に「ＰＣ］とも称する）や電話回線を通じて受信した画像データに基づいてレーザ光を作像装置３０に照射する。

作像装置３０は、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）、ブラック（ｋ）の各色用の作像装置３０ｃ，３０ｍ，３０ｙ，３０ｋを有する。作像装置３０ｃ，３０ｍ，３０ｙ，３０ｋは四連タンデム式に並べて設けている。各作像装置３０ｃ，３０ｍ，３０ｙ，３０ｋは、図１において時計回り方向に回転するドラム状の像担持体３１の周囲に、帯電，現像，転写（一次転写），クリーニング，除電の各作像プロセスをこの順に実行するようになっている。各作像装置３０ｃ，３０ｍ，３０ｙ，３０ｋは、各色に対応した現像材であるトナーをトナーボトル３２ｃ，３２ｍ，３２ｙ，３２ｋから補給する。

中間転写装置４０は、複数のローラに掛けまわしたエンドレスの中間転写ベルト４１を略水平に張り渡し、図示反時計回りに回動移動するようになっている。中間転写装置４０は、作像装置３０ｃ，３０ｍ，３０ｙ，３０ｋの各像担持体３１と中間転写ベルト４１を挟んで対峙する一次転写装置４２ｃ，４２ｍ，４２ｙ，４２ｋを有する。一時転写装置４２ｃ，４２ｍ，４２ｙ，４２ｋは、像担持体３１に形成されたトナー像を中間転写ベルト４１に転写するようになっている。

平滑度検出装置５０は、搬送経路部１２で搬送される記録材の表面（又は裏面）の平滑性を非接触で検出するセンサ方式を用いている。

二次転写装置６０は、搬送経路部１２の経路上に配置しており、中間転写ベルト４１に形成した一次転写画像であるトナー像を記録シートＳに二次転写する。

定着装置７０は、記録シートＳに転写されたトナー像を記録シートＳに定着するためにシート表面側に配置した加熱部７１と、シート裏面側に配置して加熱部７１を加圧する加圧部７２と、を有する。また、定着装置７０は、トナー像を二次転写した記録シートＳを加熱・加圧することによりトナー像を記録シートＳに定着させる。

両面搬送装置４００は、記録シートＳの両面に画像を形成する場合に用いられ、スイッチバック部４１０と、反転部４２０と、を有する。また、両面搬送装置４００は、給紙カセット１１とは別に、記録シートＳを収納して画像形成装置本体３００に記録シートＳを供給可能とする手差しトレイ４３０を有する。

片面に画像定着済みの記録シートＳは、スイッチバック部４１０で搬送方向上流端と下流端とを入れ替えた状態で反転部４２０に記録シートＳを搬送する。反転部４２０は、その記録シートＳを手差しトレイ４３０から画像形成装置本体３００に記録シートＳを供給する経路を利用して搬送経路部１２の上流端付近に再供給する。

次に、画像形成装置１における画像形成処理動作の一例を、複写機能の場合について説明する。

まず、画像形成装置１は、画像読取装置２００で読み取った原稿画像の各色トナー像に対応した潜像を、帯電装置によって一様に帯電した各作像装置１２ｃ，１２ｍ，１２ｙ，１２ｋの像担持体３１の表面に、露光装置２０を用いて書き込む。

次いで、画像形成装置１は、各作像装置３０ｃ，３０ｍ，３０ｙ，３０ｋの像担持体３１上の各色トナー潜像に、現像装置から各色トナーを付与することで、トナー像を形成する。

次いで、画像形成装置１は、像担持体上に形成された各色トナー像を、一次転写装置４２ｃ，４２ｍ，４２ｙ，４２ｋを用いて、順次中間転写ベルト４１上に一次転写することで、中間転写ベルト４１上に所望のカラー画像を形成する。

一方で、画像形成装置１は、二段構成の給紙カセット１１における給紙コロ１３の一方を選択的に回転させて対応する給紙カセット１１から記録シートＳを繰り出すか、手差しトレイ４３０から手差しの記録シートＳを繰り出す。

次いで、画像形成装置１は、給紙カセット１１又は手差しトレイ４３０から繰り出した記録シートＳを搬送経路部１２に搬入する。

次いで、画像形成装置１は、搬送経路部１２を通して搬送ローラ１４によりレジスト装置１５まで搬送された記録シートＳを、レジスト装置１５により、中間転写ベルト４１上に形成されたトナー像とタイミングを取って二次転写装置６０の二次転写位置に送り込む。

ここで、画像形成装置１は、搬送ローラ１４とレジスト装置１５との間の搬送経路１２に配置した平滑度検出装置５０によって記録シートＳの平滑度を算出したうえで、二次転写装置６０によって中間転写ベルト４１上のカラー画像を記録シートＳに転写する。

次いで、画像形成装置１は、カラー画像が転写された記録シートＳを定着装置７０に搬送し、定着装置７０のニップ部において加熱及び加圧することで、記録シートＳにカラー画像を定着する。

ここで、記録シートＳの裏面にも画像を形成する場合、画像形成装置１は、片面にカラー画像が定着した記録シートＳを、搬送経路を切り替える切替爪（不図示）を利用して、両面搬送装置４００に搬送する。

そして、記録シートＳは、両面搬送装置４００において、スイッチバック部４１０で搬送方向上流端と下流端とを入れ替えた状態で反転部４２０に記録シートＳを搬送する。反転部４２０は、その記録シートＳを手差しトレイ４３０から画像形成装置本体３００に記録シートＳを供給する経路を利用して搬送経路部１２の上流端付近に再供給する。

記録シートＳが再給紙された後に、画像形成装置１は、表面の場合と同様ににて中間転写ベルト４１に形成した裏面用のカラー画像を記録シートＳに二次転写し、定着装置７０によって二次転写されたカラー画像を定着する。

記録シートＳへのカラー画像の定着がすべて終了すると、画像形成装置１は、排紙部１６からカラー画像を定着した記録シートＳを、排紙トレイ部１７上に排紙し、記録シートＳがスタックされることで画像形成動作が完了する。

平滑度検出装置５０は、搬送ローラ１４よりも下流側に設けており、給紙カセット１１又は手差しトレイ４３０から搬送経路部１２に給紙した記録シートＳの平滑度を算出する。平滑度検出装置５０は、算出した記録シートＳの平滑度から、後述する定着設定温度（目標定着温度）を含む定着条件の設定に際して使用される記録シートＳの平滑度を検出するようになっている。本実施の形態における平滑度検出装置５０は、平滑度検出手段を構成する。

平滑度検出装置５０は、レジスト装置１５と搬送ローラ１４との間の経路上に、後述する光軸方向を異ならせた第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂとを配置している。これにより、例えば、各給紙カセット１１及び手差しトレイ４３０の個々に対応するように設置することなく、搬送経路部１２を通過する全ての記録シートＳの平滑度を算出することができる。

また、平滑度検出装置５０は、搬送ローラ１４よりも下流側に配置することで、記録シートＳのレジスト処理をするとき、すなわち、瞬間的に記録シートＳの搬送を停止しているときに平滑度を検出することができる。したがって、記録シートＳの挙動が激しい給紙過程、すなわち、記録シートＳの紙面が紙厚方向に動いている状態で平滑度を検出するときよりも、検出した平滑度の厳密性を高くすることができる。

なお、第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂとは、その配置方向を記録シートＳの平面内において直交する方向に光軸を有するように配置している以外は同一の構成を備えている。したがって、以下の説明においては、平滑度検出装置５０として説明する。平滑度検出装置５０（第１光検出器５０Ａ，第２光検出器５０Ｂ）は、図２に示すように、筐体５１と、記録シートＳの表面に向けて検出光を照射する光源５２と、コリメートレンズ５３と、受光器５４と、アパーチャ５５と、制御部５６と、を含んで構成されている。

したがって、第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂとは、制御部５６を除く各構成５１〜５５から構成され、筐体５１を除く各構成５２〜５５が筐体５１に覆われている。

光源５２は、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：ＶｅｒｔｉｃａｌＣａｖｉｔｙＳｕｒｆａｃｅＥｍｉｔｔｉｎｇＬａｓｅｒ）によって構成されている。そのため、光源５２は、安定した光源として一般的なＬＥＤや端面ＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）を使用する場合よりも、ＦＦＰ（ＦａｒＦｉｅｌｄＰａｔｔｅｒｎ）を抑えることができ、より精度のよい光学系を形成することができる。ここで、ＦＦＰとは、ビームの広がり角を意味する値である。なお、光源５２は、面発光レーザに限らず、ＬＥＤ等の各種光源によって構成されていてもよい。

コリメートレンズ５３は、光源５２と記録シートＳの照射面との間に設けられ、光源５２から照射されるレーザ光束をコリメート光束に変換する非球面の凸レンズである。ここで、コリメートとは、光源５２から発せられるレーザ光束を拡散及び収束しない平行光束にすることを意味する。したがって、コリメート光束とは、平行な状態に調整されたレーザ光束を意味する。

コリメートレンズ５３によって光源５２から照射されるレーザ光束の記録シートＳへの入射角及びコリメート光束の平行性を調整することにより、平滑度検出装置５０は、記録シートＳの平滑度の検出感度を上昇させることができる。

受光器５４は、光源５２から照射されるレーザ光束の光軸方向において、記録シートＳの反射面よりも下流側に設けられており、記録シートＳの表面で反射した正反射光束を検出するフォトダイオード等から構成されている。

受光器５４は、記録シートＳに正反射された反射光束の光の強度を電圧として検出し、その検出結果を出力信号として制御部５６に出力する。これにより、平滑度検出装置５０は、記録シートＳの平滑度を制御部５６によって算出することができる。

アパーチャ（開口絞り）５５は、記録シートＳの照射面と受光器５４との間に設けられ、受光器５４に入射する反射光束の入射角を制限する。アパーチャ５５を設けることにより、平滑度検出装置５０は、光源５２から照射されて記録シートＳの表面で反射した正反射光の光量を確保しつつ、正反射光に混じった散乱光を制限することができ、平滑度検出の精度が低下することを防ぐことができる。

制御部５６は、受光器５４に接続されており、受光器５４で受光した反射光の光の強度から記録シートＳの平滑度を算出する。なお、制御部５６の機能については、後述する。

このように構成された平滑度検出装置５０は、光源５２により記録シートＳの表面に照射された検出光の正反射方向における正反射光を受光器５４で受光し、その光の強度から制御部５６で算出することにより記録シートＳの表面の平滑度を検出するようになっている。本実施の形態における平滑度検出装置５０は、平滑度検出手段を構成する。

受光器５４には、例えば、１次元ラインセンサが用いられており、その受光した光の強度分布（拡散強度分布）のピーク値（ピーク番地）を含む所定範囲の分布平均を制御部５６で算出することによって平滑度を検出する。

ここで、平滑度検出装置５０は、１枚の記録シートＳに対して複数回の検出を行い、その各平均値（又はピーク値のみ）を用いた検出値の検出回数分の平均値を平滑度として算出する。なお、平滑度検出装置５０は、１枚の記録シートＳに対して、搬送方向の先端部から後端部に至る全範囲の連続したピーク値に関する強度分布の平均値から平滑度を算出してもよい。さらに、複数回の検出による各ピーク値又は平均値、或いは、先端部から後端部に至る全範囲の連続したピーク値のうち、最低となった値を記録シートＳの凹部と特定し、その最低値を用いて平滑度を算出してもよい。

第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂとは、上述したように、その配置方向を記録シートＳの平面内において直交する方向に光軸を有するように配置している。

すなわち、記録シートＳには、すき目が存在し、そのすき目の方向によって検出値が大きく異なることが知られている。

例えば、図３（Ａ）に示すように、光源５２と受光器５４とを結ぶ光軸が図示縦方向に配置され、記録シートＳのすき目の方向が光軸と同じ縦目の場合、図３（Ｂ）に示すように、受光器５４で受光した正反射光の光の強度分布はピークが低くなる。

一方、図３（Ｃ）に示すように、光源５２と受光器５４とを結ぶ光軸が図示縦方向に配置され、記録シートＳのすき目の方向が光軸と直交する横目の場合、図３（Ｄ）に示すように、受光器５４で受光した正反射光の光の強度分布はピークが高くなる。

そこで、図３（Ｅ）に示すように、第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂの配置方向を記録シートＳの平面内において互いに直交する方向に光軸を有するように配置する。そして、記録シートＳのすき目に拘わらず、ピーク値の高い方の検出値を採用することにより、検出値の信頼性を向上することができる。

また、第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂのどちらの検出値が高くどちらの検出値が低いかによって記録シートＳのすき目の方向を特定することができる。

次に記録シートＳの平滑度を検出するために平滑度検出装置５０の設置と、平滑度検出装置５０により検出した平滑度に基づく定着条件変更方法について、図４に沿って説明する。

平滑度検出装置５０は記録シートＳの平滑度に応じて電圧が検出される仕組みとなっている。平滑度検出装置５０は記録シートＳの表面（トナー転写面）を検出する場合の例を示すが、他の構成部材等の配置レイアウトの都合上、図１に示した配置が困難な場合には、裏面を検出する向きに平滑度検出装置５０を配置してもよい。

記録シートＳの搬送方向先端が平滑度検出装置５０（例えば、第１光検出器５０Ａ）に到達すると検出が開始する（時刻Ｔ０）。記録シートＳは搬送速度ｖで搬送経路１２を搬送され、平滑度検出装置５０の検出が時刻Ｔ１で終了する。検出の終了は記録シートＳの後端が平滑度検出装置５０に到達する時間でも良いし、記録シートＳが搬送中のある時点まででも良い。

検出が終了すると、時刻Ｔ２で検出値が確定する。検出値の確定は、例えばＴ０〜Ｔ１（つまり記録シートＳ一枚分の通過時間に相当）に検出された期間の電圧値の平均値でも構わないし、最小値でもよい。

検出値が確定すると、その検出値に応じて時刻Ｔ３に定着装置７０への供給熱量（定着設定温度）が決定される。供給熱量の決定方法であるが、平滑度と定着設定温度との相関をあらかじめ実験で求めておくことで、電圧値（検出値に相当）と定着設定温度との関係をテーブル方式にして対応付けしてもよいし、実験値に基づき数式化しておいてもよい。定着装置７０への供給熱量が決まると、時刻Ｔ４で加熱源から熱供給が開始し、その後時刻Ｔ５に定着部材の温度が定着設定温度に到達する。

一方、記録シートＳは時刻Ｔ０に先端が平滑度検出装置５０に到達してから、定着ニップ部までの搬送距離Ｌを速度ｖで送られ、時刻Ｔ６（Ｔ０＋Ｌ／ｖ）に定着ニップ部に到達する。

上記のように平滑度検出装置５０の検出値を元に制御部５６で平滑度を算出し、平滑度情報に基づき定着設定温度を変更することで、記録シートＳの平滑度に応じた最適熱量が供給される仕組みとなっている。

図５は、画像形成装置１の各構成を示す機能ブロック図である。

図５において、画像形成装置１は、画像形成装置本体３００に設けたＣＰＵ３０１にバスを介して各要素が接続され、ＣＰＵ３０１が各要素を制御し、画像形成装置１の機能を発揮できるようにしている。

ＣＰＵ３０１には、原稿シート搬送装置１００と、画像読取装置２００と、両面搬送装置４００とが接続され、これらの駆動系又は制御系を制御する。また、ＣＰＵ３０１には、給紙カセット１１（コロ１３）と、搬送経路部１２（搬送ローラ１４やレジスト装置１５等）と、排紙部１６と、が接続され、これらの各駆動系を制御する。さらに、ＣＰＵ３０１は、図５においては図示を省略するが、露光装置２０、作像装置３０、中間転写装置４０の他、平滑度検出装置５０、二次転写装置６０、定着装置７０とが接続されている。さらに、ＣＰＵ３０１には、メモリ部３０２と、電流制御回路３０３と、Ａ／Ｄ変換部３０４と、電圧検出部３０５と、インターフェース３０６と、シート情報取得部３０７と、が接続されている。

定着装置７０は、加熱部７１の熱源７４に供給する熱量（以下、「供給熱量」という）、すなわち定着設定温度（目標定着温度）を決定する熱源制御回路７３と、加熱部７１の熱源７４の温度を検出するサーミスタ７５と、を備えている。なお、サーミスタ７５で検出したアナログ値は、ＣＰＵ３０１で処理するためにＡ／Ｄ変換部７６によりデジタル値にＡ／Ｄ変換したうえで、ＣＰＵ３０１に通知される。

また、定着装置７０は、加圧部７２を加熱部７１に押し付ける加圧力及び定着ニップ部のニップ幅を制御する加圧制御回路７７と、定着ニップ部Ｎから排出された記録シートＳの排出方向を規定するための排出制御回路７８と、を備えている。

ここで、上述したように高画質な画像を得るためには、定着品質と極めて高い相関のある平滑度を考慮して定着設定温度（目標定着温度）を決定する必要がある。したがって、本実施の形態に係る熱源制御回路７３は、上述の平滑度検出装置５０のセンサ値、すなわち平滑度検出装置５０で検出した記録シートＳの表面の平滑度に応じて制御部５６が熱源制御回路７３による定着設定温度（目標定着温度）を決定する。

また、定着装置７０には、平滑度検出装置５０の制御部５６が接続されており、制御部５６から送信される信号を定着装置７０が受信することで、熱源制御回路７３、加圧制御回路７７、排出制御回路７８の制御が実行される。

メモリ部３０２は、ＲＯＭ３０２Ａと、ＲＡＭ３０２Ｂとから構成されている。ＲＯＭ３０２Ａには、ＣＰＵ３０１が実行するプログラムコードと、定着制御パターンとが格納されている。また、ＲＡＭ３０２Ｂには、検出電圧が一次的に格納される。

ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２Ａに格納されたプログラムコードを読み出し、ＲＡＭ３０２Ｂに展開し、ＲＡＭ３０２Ｂをデータバッファとしても使用しながらプログラムコードで定義されたプログラムを実行し、各要素を制御する。

電流制御回路３０３は、平滑度検出装置５０の制御部５６から送信される信号を受信し、二次転写装置６０がトナー像を記録シートＳに転写する場合の転写電流値を制御する要素である。

Ａ／Ｄ変換部３０４は、安定した電力状態で制御を行うために電圧検出を行う電圧検出部３０５が検出したアナログ電圧を、ＣＰＵ３０１で処理するためにデジタル値に変換し、ＣＰＵ３０１に通知する要素である。

インターフェース３０６は、ハードディスク装置などの外部記憶素子３０８やＰＣ等の外部通信機器３０９と接続する接続手段として機能し、外部から画像形成装置１に画像データを取り込む。

シート情報取得部３０７は、記録材条件として、図示を略す操作部（オペレーションパネル）やＰＣ等（外部通信機器３０９）によって入力された記録シートＳの種類（例えば、普通紙）や銘柄（例えば、坪量）に関する入力情報を取得する。

また、シート情報取得部３０７は、記録材条件として、画像読取装置２００やＰＣ等から出力された画像データから、トナー付着量の多少、画像面積の大小、記録シートＳの搬送方向先端側の余白の広狭、等の分離性の低下要因となる記録材条件を取得する。

すなわち、カラー画像等でトナーの付着量が多い場合、写真等のようにトナー密度等を含む画像面積が広い場合、搬送方向先端側の余白が狭い場合には、トナー定着後に記録シートＳが定着ニップ部Ｎから排出される際の分離性が低くなる。

したがって、これらの要因を記録材条件として予めシート情報取得部３０７で取得しておけば、分離性の低下を回避することができる。なお、シート情報取得部は、排出条件取得手段及び記録材条件取得手段を構成する。

図６は、本実施の形態に適用可能な定着装置７０の一例（実施例１）を示す断面図である。

加熱部７１は、定着ベルト１７１と、熱源７４としての１つのヒータ１７２と、ニップ形成部材１７３と、摺動部材１７４と、支持部材１７５と、保持部材１７６と、反射部材１７７と、遮光部材１７８と、曲率変更部材１７９と、を含んで構成されている。また、ニップ形成部材１７３は、定着ベルト１７１の内部に配置されて定着ベルト１７１と加圧部７２とによる定着ニップ部Ｎを形成する。

この定着装置７０においては、トナー画像が転写された記録シートＳが、定着ベルト１７１と加圧部７２との間に形成される定着ニップ部Ｎを通過中に加熱及び加圧されてトナー画像が記録シートＳに定着されるようになっている。そして、記録シートＳが、定着ニップ部Ｎから排出される際に定着ベルト１７１から分離し、搬送経路部１２を通って排紙部１６に向かって搬送されるようになっている。したがって、定着ニップ部Ｎの排出側、すなわち、搬送経路部１２の下流側には、トナー画像の溶融に起因して定着ベルト１７１に貼り付いた記録シートＳを定着ベルト１７１から分離するための分離爪１８が配置されている。

定着ベルト１７１は、詳細は図示しないが、例えば、３層構造となっており、ベルト基材と、ベルト基材の外周面に形成された弾性層と、弾性層の外周面に形成された離型層とを有している。また、定着ベルト１７１は、厚みが１ｍｍ程度で形成され可撓性を有している。定着ベルト１７１は、外周面を通過する記録シートＳの幅方向に細長く形成され、幅方向に直交する断面が直径２５ｍｍ程度になるよう環状に形成されている。

なお、定着ベルト１７１においては、弾性層のない構造であってもよい。弾性層がない場合は定着ベルト１７１の熱容量が小さくなり、熱応答及び省エネ性を向上させることができる。定着ベルト１７１における前述の直径は、定着装置７０の設定諸元に応じて適宜１５〜１２０ｍｍ程度の範囲内の寸法で選択される。

定着ベルト１７１は、図示矢印Ｂ１に示す加圧部７２の駆動回転によって、矢印Ｂ２に示す方向に連れ回って回動移動するようになっている。したがって、定着ベルト１７１は、加圧部７２を駆動源としている。定着ベルト１７１及び加圧部７２の回転により、記録シートＳは、定着ニップ部Ｎに対して図示の矢印Ｂ３に示す下方から進入し、定着ニップ部Ｎから図示上方へと排出されるようになっている。

ベルト基材は、所要の機械的強度を有する材料、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材料や、ポリイミド（Polyimide）などの樹脂材料で形成されている。このベルト基材は、２０〜１００μｍ程度の厚みを有する金属フィルムや樹脂フィルムで形成されている。

弾性層は、シリコーンゴム（Ｑ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）などのゴム材料で形成されており、２０〜９００μｍ程度の厚みを有している。この弾性層が設けられていると、定着ニップ部Ｎを通過中の記録シートＳに熱及び圧力を加える際に、記録シートＳ及び定着ベルト１７１の表面に凹凸があることによる加圧力及び熱伝導の不均一化が改善される。

すなわち、記録シートＳ上の未定着像を押し潰して記録シートＳに定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じることがある。弾性層が、例えば、１００μｍ以上設けられていると、弾性層の変形により、微小な凹凸が吸収されこのようなユズ肌画像の課題を解消させることができる。

離型層は、記録シートＳ及びトナー画像に対する剥離性が高い材料、すなわち、トナーや金型などの製品の表面で、相手材料の粘着や焼付きを起こさないようにする性質、いわゆる離型性を良好とする材料で形成されている。離型性を良好とする材料として、具体的には、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＰＥＩ、ＰＥＳなどの樹脂材料が挙げられる。この離型層は、１〜２００μｍの厚みで形成されている。

ヒータ１７２は、定着ベルト１７１の内周側で、かつ定着ベルト１７１から離隔した位置で画像形成装置本体３００に固定されている。このヒータ１７２は、定着ベルト１７１を輻射熱で直接加熱するよう単一の発光領域を有する公知の熱源で構成されている。この熱源としてはいわゆる輻射熱ヒータで構成され、例えば、ハロゲンランプの放射熱を直接利用したハロゲンヒータ、不活性ガス中に炭素繊維を封入した石英管で構成されるカーボンヒータ、セラミック内部に埋め込まれた抵抗配線で構成されるセラミックヒータが挙げられる。ヒータ１７２への通電及び非通電の制御は、前述の制御部によって行われる。

なお、ヒータ１７２は、単一の発光領域を有する公知の熱源以外の熱源で構成するようにしてもよい。例えば、ヒータ１７２を、電磁誘導の原理を利用して発熱させる公知の電磁誘導加熱ヒータで構成するようにしてもよい。

ニップ形成部材１７３は、高い剛性を有する材料からなり、図１、図６に示す定着ニップ部Ｎを通過する記録シートＳの幅方向に細長く形成され、幅方向に直交する断面が略長方形に形成されている。この定着ベルト１７１の内周側で加圧部７２と対向して定着ニップ部Ｎを形成するようになっている。このニップ形成部材１７３の外周面には、摺動部材１７４が接合されるようになっており、支持部材１７５と連結される連結部１７３ａを介して画像形成装置本体３００に固定されている。

なお、定着ニップ部Ｎは、平坦な形状で形成されているが、加圧部７２と反対方向に凹んだ凹形状や、その他の湾曲した形状で形成されていてもよい。定着ニップ部Ｎの形状は、凹形状の方が、記録シートＳの先端の排出方向が加圧部７２の側に寄る方向になるので、記録シートＳの定着ニップ部Ｎからの分離性が向上し、いわゆるジャムの発生が抑制される。

摺動部材１７４は、耐摩耗性、耐熱性、摩擦係数などの機械的強度の高い材料、例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどの樹脂材料で構成されている。また、摺動部材１７４は、厚みが５０μｍないし２５００μｍ程度のシートで構成されており、ニップ形成部材１７３の外周面に密着して接合されている。なお、この摺動部材１７４は、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどの樹脂材料をニップ形成部材１７３の外周面に塗布して所定の厚みを有する膜を形成するようにしてもよい。

支持部材１７５は、ニップ形成部材１７３と同様に、記録シートＳの幅方向に細長く形成され、幅方向に直交する断面がヒータ１７２側に開口する溝で形成されている。この支持部材１７５は、ニップ形成部材１７３を支持する支持部１７５ａと、ヒータ１７２及び反射部材１７７を収容する収容部１７５ｂとを有している。

支持部１７５ａは、ニップ形成部材１７３の連結部１７３ａに連結され、ニップ形成部材１７３が加圧部７２の加圧力によって紙幅方向に撓まないよう支持している。すなわち、記録シートＳの幅方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。支持部材１７５は、ニップ形成部材１７３と同様に、定着ベルト１７１の内周側に配置され、画像形成装置本体３００に固定されている。

保持部材１７６は、定着ベルト１７１の外周側に配置され、画像形成装置本体３００に固定されている。保持部材１７６は、支持部材１７５の紙幅方向の両端部を保持する保持機能と、支持部材１７５の画像形成装置本体３００に対する位置を決める位置決め機能とを有している。また、保持部材１７６は、回転走行する定着ベルト１７１の紙幅方向のズレが発生しないよう、定着ベルト１７１の紙幅方向の両端側を案内する走行ガイドとしての機能も有している。

反射部材１７７は、画像形成装置本体３００に固定される固定部１７７ａとヒータ１７２から出射される光を定着ベルト１７１の内周側に向けて反射する反射面部１７７ｂと、支持部材１７５を覆うカバー部１７７ｃとを有している。

固定部１７７ａは、紙幅方向の両端部に形成されており、両端部で画像形成装置本体３００に固定されている。

反射面部１７７ｂは、支持部材１７５とヒータ１７２との間に位置し、ヒータ１７２に対向する側でヒータ１７２を囲むよう湾曲した湾曲面を有している。

カバー部１７７ｃは、支持部材１７５の支持部１７５ａの反対側で開口する開口部分の紙幅方向のほぼ全体を覆うよう構成されている。この反射部材１７７により、ヒータ１７２からの輻射熱などにより支持部材１７５が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギーの消費が抑制される。なお、反射部材１７７を備える代わりに、支持部材１７５の収容部１７５ｂの内周面に鏡面処理を行っても同様の反射効果を得ることが可能となる。また、支持部材１７５の収容部１７５ｂの内周面側を、ヒータ１７２から伝わる熱を断熱する断熱材で形成してもヒータ１７２の断熱効果を得ることが可能となる。

遮光部材１７８は、定着ベルト１７１の内側とヒータ１７２との間に位置し、幅方向の一端部及び他端部が、図示しないガイドにより画像形成装置本体３００に、回転可能に支持されている。遮光部材１７８は、例えば、図７に示すように、記録シートＳの大さきに応じて、回転し、不必要な領域を遮光するようになっている。

具体的には、遮光部材１７８は、ヒータ１７２から発する光を、記録シートＳの大さきに応じて、遮光するよう構成されており、図７に示すように、記録シートＳがＡ３縦又はＡ４横サイズの場合は、Ａ３縦又はＡ４横の記録シートＳに輻射熱が伝達されるよう遮光する部分が両端部の比較的に狭い領域となっている。

また、記録シートＳがＢ４縦又はＢ５横サイズの場合は、Ｂ４縦又はＢ５横の記録シートＳに輻射熱が伝達されるよう遮光する部分がＡ３縦又はＡ４横の記録シートＳより広い領域となっている。記録シートＳがハガキサイズの場合は、ハガキサイズの記録シートＳに輻射熱が伝達されるよう遮光する部分が広い領域となっている。

曲率変更部材１７９は、例えば、円柱状のシャフト部材等を用い、定着ベルト１７１の内部において、常時は図６に示した定着ベルト１７１の裏面から離れた位置にある。曲率変更部材１７９は、平滑度検出装置５０で算出した平滑度やシート情報取得部３０７で取得した記録シートＳの種類やトナー付着量等の記録材条件に応じ、例えば、記録シートＳが定着ベルト１７１に貼り付き易い場合に、排出制御回路７８によって変位する。

具体的には、曲率変更部材１７９は、図８の破線で示す定着ベルト１７１の裏面から離れた位置から、図８の実線で示す定着ベルト１７１の裏面に当接して定着ニップ部Ｎよりも排出側の定着ベルト１７１の回動移動経路を曲率が大きくなるよう変更する。

これにより、曲率変更部材１７９は、定着ニップ部Ｎの排出口付近における定着ベルト１７１の曲率（１／Ｒ）を大きく、すなわち、曲率変更部材１７９の半径に略一致する小さい半径部分を定着ベルト１７１の一部に形成することができる。

なお、曲率変更部材１７９は、定着ベルト１７１の全幅以上に延在されており、その一方の端部に、例えば、ソレノイドや電磁コイル、或いはモータ等の駆動源によって図８の破線で示す位置から、図８の実線で示す位置に変位する。したがって、排出制御回路７８は、図４に示すように、供給熱量の変更タイミングＴ４と略同時の曲率変更タイミングにおいて、その変位量を調整するように上記駆動源を制御する。

加圧部７２は、心金からなるローラ７２ａと、ローラ７２ａの外周面に形成された弾性層７２ｂと、弾性層７２ｂの外周面に形成された離型層７２ｃを有している。この加圧部７２は、装置本体２内に設けられた図示しない駆動機構から出力された駆動力により回転するよう構成されている。この駆動機構は、例えば、モータなどの駆動部と減速ギヤなどの減速部とにより構成されている。また、この加圧部７２は、図示しない加圧部材により定着ベルト１７１側に加圧され、弾性層７２ｂが押し潰されて弾性変形することによりニップ部Ｎの一部を構成している。

ローラ７２ａは、所要の機械的強度を有し、熱伝導性の良好な炭素鋼材（例えば、ＳＣ、ＳＴＫＭ）やアルミニウム材（Ａｌ）などの金属材料からなり、中実の円柱形に形成されている。なお、ローラ７２ａは、中空の円筒形で形成し、内部にハロゲンヒータなどの熱源を設け、この熱源によりローラ７２ａ、弾性層７２ｂ、離型層７２ｃを介してニップ部Ｎを通過中の記録紙Ｓを加熱するよう構成してもよい。

弾性層７２ｂは、定着ベルト１７１の弾性層２１ｂと同様、シリコーンゴム（Ｑ）やフッ素ゴム（ＦＫＭ）などの合成ゴムで形成されている。この合成ゴムは、比較的硬質で発泡がされていない、いわゆるソリッドゴムで構成されている。ローラ７２ａの内部に、熱源が設けられていない構造で構成された場合には、この合成ゴムに代えて、発泡がなされ、発泡弾性層からなる、いわゆるスポンジゴムで構成するようにしてもよい。このスポンジゴムは、内部に気泡を有しているので、断熱性が高められ、加熱された定着ベルト１７１の熱が加圧部７２に伝熱され難くなり、すなわち熱が奪われ難くなるので省エネルギー化がより図られる。

離型層７２ｃは、定着ベルト１７１の弾性層と同様、いわゆる離型性を良好とするとともに、弾性層７２ｂの耐久性を高める機能を有し、熱伝導率が高く耐久性に富む材料で形成される。例えば、ＰＥＩやＰＦＡまたはＰＴＦＥからなるフッ素樹脂塗料を塗布したもの、或いはシリコーンゴム層やフッ素ゴム層を形成したものが用いられる。

上記の構成において、曲率変更部材１７９は、常時は図６に示すように、定着ベルト１７１に対してデフォルトの状態である。したがって、定着ベルト１７１とニップ形成部材１７３とは、強い接触状態にある。

加圧部７２は定着ベルト１７１（ニップ形成部材１７３）に対して強い接触状態のときにはニップ形成部材１７３が加圧部７２側に位置移動し、定着ニップ部Ｎの排出口の定着ベルト１７１の曲率が大きくなる。また、記録シートＳの搬送経路部１２が加圧部７２に寄った位置になる。

ここで、定着ニップ部Ｎにおける記録シートＳの分離性は、紙種・紙厚・紙のすき目・トナー付着量・画像面積・記録シートＳの搬送方向先端側の余白等の条件によって異なる。

すなわち、記録シートＳのすき目は、記録シートＳの搬送方向に対して直交する横目の場合に分離性が低下する。

一方、記録シートＳの分離性は、定着ニップ部Ｎの排出口付近の定着ベルト１７１の曲率（１／Ｒ）が大きい（半径が小さい）ほど向上する。

ここで、分離困難な条件に対して定着ベルト１７１の曲率を大きくすることは有効な手段であるが、分離容易な条件に対しては過剰機能となる。また、分離性を確保するため、定着ベルト１７１の回動移動経路を部分的に屈曲させることで曲率を大きくすると、その屈曲部部分の歪が増大して、定着ベルト１７１の短寿命化（磨耗や疲労破壊）を促進してしまう。このため、記録シートＳの分離性に拘わらず、定着ベルト１７１の回動移動経路を部分的に屈曲させることで曲率を大きくすることはできない。

上述したように、第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂの光源５２と受光器５４とを結ぶ光軸の方向を記録シートＳの搬送方向に対して平行と垂直とで互いに直交する配置とすることで記録シートＳのすき目の方向を検知することができる。

本実施の形態では、光軸方向が互いに直交する少なくとも各１配置の第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂとを備えた平滑度検出装置５０が記録シートＳのすき目を検知できることを利用し、定着ベルト１７１の曲率を最適化することができる。

記録シートＳのすき目が搬送方向に対して平行な場合には、曲率変更部材１７９をデフォルト状態とし、定着ベルト１７１の曲率は小さいまま、又は図８の破線で示したデフォルト状態から僅かに定着ベルト１７１に接触する程度の曲率とする。

これにより、記録シートＳは、定着ニップ部Ｎの排出口から図示破線で示す矢印Ｐ１の方向に排出される。このとき、記録シートＳは、すき目の方向に起因する撓りが発生し難いため、定着ベルト１７１に貼り付いてしまうことが抑制され、分離性が維持される。

一方、すき目が搬送方向に対して垂直な場合には、記録シートＳの全体が搬送方向と直行する面倒れ方向に撓り易いため、曲率変更部材１７９を図８の実線で示す位置まで変位させ、定着ベルト１７１の曲率を大きくする。

これにより、記録シートＳは、定着ニップ部Ｎの排出口から図示実線で示す矢印Ｐ２の方向に排出される。このとき、記録シートＳは、すき目の方向に起因する撓りが発生し易いものの、定着ベルト１７１に貼り付いてしまうことが抑制され、分離性が確保される。

このように、定着ニップ部Ｎから排出される際に、記録シートＳのすき目の方向が定着ベルト１７１に貼り付き易い場合にのみ定着ベルト１７１の曲率を大きくすることから、分離性を確保しつつ定着ベルト１７１の短寿命化（磨耗や疲労破壊）を抑制することができる。

なお、すき目以外に定着ニップ部Ｎから排出される記録シートＳの貼り付き条件に関しても前述した接触状態の変更により同様の効果が期待できる。

この際、すき目以外の貼り付き条件としては、操作部やパーソナルコンピュータで設定可能な記録シートＳの種類や銘柄（記録材条件）がある。

例えば、種類であれば、普通紙を基準として材質特性が普通紙よりも低い場合、銘柄であれば、普通紙を基準としてその厚さが薄い薄紙を使用する場合、定着ベルト１７１の曲率を大きくする。逆に、厚紙を通紙する場合、定着ベルト１７１の曲率を小さくする。

また、すき目以外の貼り付き条件としては、画像読取装置２００やパーソナルコンピュータから入力された画像データに基づく転写トナー量や記録シートＳの搬送方向先端側の余白設定（画像形成条件）、等が含まれる。

なお、図８においては、曲率変更部材１７９は破線位置と実線位置との２位置での変位する構成としているが、上述した貼り付き条件の組み合せに応じて細かく変位すれば、より高い効果が期待できる。

ところで、分離性を最適化するため、定着ベルト１７１とニップ形成部材１７３との接触状態を変更すると定着ニップ部Ｎのニップ幅と面圧とが変化してしまうため、定着品質にばらつきを生じることが懸念される。

そこで、定着ベルト１７１とニップ形成部材１７３との接触状態を変更した際は定着ベルト１７１の加熱温度、すなわち、設定定着温度を高くするなどの変更を行うことにより、ニップ形成部材１７３への供給熱量が最適化され、定着品質を一定に保つことができる。

このように、本実施の形態においては、定着装置７０は、平滑度検出装置５０及びシート情報取得部３０７と、曲率変更部材１７９とを有する。平滑度検出装置５０及びシート情報取得部３０７は定着ニップ部Ｎで定着した後の記録シートＳの排出条件を取得し、曲率変更部材１７９は平滑度検出装置５０及びシート情報取得部３０７の取得結果に応じて定着ベルト１７１の回動移動経路を変更する。また、平滑度検出装置５０は、検出光と反射光とを結ぶ光軸の方向が記録シートＳの搬送方向に沿う第１光検出器５０Ａと、検出光と反射光とを結ぶ光軸の方向が第１光検出器５０Ａの光軸方向と記録シートＳの同一面方向で直交する第２光検出器５０Ｂとを有する。

そして、２つの光検出器５０Ａ，５０Ｂを用いて平滑度検出装置５０で平滑度の算出及びすき目方向を検出するとともに、記録シートＳの種類・銘柄・トナー付着量・画像面積・余白等、の記録材情報をシート情報取得部３０７で取得する。

ＣＰＵ３０１は、その平滑度や記録材情報等が、定着ニップ部Ｎから定着後の記録材シートＳを排出する際における分離性の低下要因となる値が所定値以上と判定した場合には、曲率変更部材３７９を変位させ、定着ベルト１７１の回動移動経路の曲率を大きくする。

これにより、定着ニップ部Ｎの排出口付近における定着ベルト１７１の曲率（１／Ｒ）を大きく、すなわち、曲率変更部材１７９の半径に略一致する小さい半径部分を定着ベルト１７１の一部に形成することができ、定着ニップ部Ｎの排出口付近における記録シートＳの分離性を向上することができる。

なお、熱源制御回路７３は、定着ニップ部Ｎよりも下流側の定着ベルト１７１の回動移動経路の曲率を大きくした場合には、加熱部７１の定着設定温度を高く変更する。

ところで、上記実施の形態においては、例えば、熱源７４として１つのヒータ１７２を配置した構成を開示したが、定着装置７０の構成は、上記に限定されるものではなく、図９又は図１０に示すような構成でもよい。

（実施例２）
図９に示した定着装置７０の加熱部７１は、定着ベルト２７１と、ヒータ２７２と、ニップ形成部材２７３と、摺動部材２７４と、支持部材２７５と、保持部材２７６と、反射部材２７７と、遮光部材２７８と、曲率変更部材２７９と、を含んで構成されている。また、ニップ形成部材２７３は、定着ベルト２７１の内部に配置されて定着ベルト２７１と加圧部７２とによる定着ニップ部Ｎを形成する。

ヒータ２７２は、ヒータケース２７２ａと、３個のハロゲンランプで構成されており、定着ベルト２７１の内周側で、かつ定着ベルト２７１から離隔した位置で画像形成装置本体３００に固定されている。

ニップ形成部材２７３は、定着ニップ部Ｎを通過する記録シートＳの幅方向に細長く形成され、幅方向に直交する断面が略長方形に形成されている。このニップ形成部材２７３の外周面には、摺動部材２７４が接合されるようになっており、支持部材２７５と連結される連結部２７３ａを介して画像形成装置本体３００に固定されている。

摺動部材２７４は、第１実施形態の摺動部材２７４と同様に、耐摩耗性、耐熱性、摩擦係数などの機械的強度の高い材料及び形状で形成されており、図示しない加圧面部及び非加圧面部を有している。この加圧面部及び非加圧面部には、第１実施形態の摺動部材２７４と同様の第１の傾斜溝及び第２の傾斜溝が形成されており、潤滑剤が塗布されている。

支持部材２７５は、ニップ形成部材２７３と同様に、記録シートＳの幅方向に細長く形成され、ニップ形成部材２７３を支持する支持部２７５ａを有している。支持部２７５ａは、ニップ形成部材２７３の連結部２７３ａに連結され、ニップ形成部材２７３が加圧部７２の加圧力によって紙幅方向に撓まないよう支持している。支持部材２７５は、ニップ形成部材２７３と同様に、定着ベルト２７１の内周側に配置され、画像形成装置本体３００に固定されている。

保持部材２７６は、定着ベルト２７１の外周側に配置され、画像形成装置本体３００に固定されている。この保持部材２７６は、支持部材２７５の紙幅方向の両端部を保持する保持機能と、支持部材２７５の画像形成装置本体３００に対する位置を決める位置決め機能とを有している。また、保持部材２７６は、回転走行する定着ベルト２７１の紙幅方向のズレが発生しないよう、定着ベルト２７１の紙幅方向の両端側を案内する走行ガイドとしての機能も有している。

反射部材２７７は、画像形成装置本体３００に固定される固定部２７７ａとヒータ２７２から出射される光を定着ベルト２７１の内周側に向けて反射する反射面部２７７ｂと、支持部材２７５を覆うカバー部２７７ｃとを有している。固定部２７７ａは、紙幅方向の両端部に形成されており、両端部で画像形成装置本体３００に固定されている。反射面部２７７ｂは、支持部材２７５とヒータ２７２との間に位置し、ヒータ２７２に対向する側でヒータ２７２を囲むよう凹んで形成された凹部を有している。

カバー部２７７ｃは、支持部材２７５の支持部２７５ａの反対側で紙幅方向のほぼ全体を覆うよう構成されている。この反射部材２７７により、ヒータ２７２からの輻射熱などにより支持部材２７５が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギーの消費が抑制される。

この場合においても、光検出器５０Ａ，５０Ｂを用いて平滑度検出装置５０で平滑度の算出及びすき目方向を検出するとともに、記録シートＳの種類・銘柄・トナー付着量・画像面積・余白等、の記録材情報や画像形成条件をシート情報取得部３０７で取得する。

ＣＰＵ３０１は、その平滑度や記録材情報・画像形成条件等が、定着ニップ部Ｎから定着後の記録材シートＳを排出する際における分離性の低下要因となると判定した場合には、曲率変更部材２７９を変位させ、定着ベルト２７１の回動移動経路の曲率を大きくする。

（実施例３）
図１０に示した定着装置７０の加熱部７１は、定着ベルト３７１と、ヒータ３７２と、ニップ形成部材３７３と、摺動部材３７４と、支持部材３７５と、保持部材３７６と、反射部材３７７と、遮光部材３７８と、曲率変更部材３７９と、を含んで構成されている。また、ニップ形成部材３７３は、定着ベルト３７１の内部に配置されて定着ベルト３７１と加圧部７２とによる定着ニップ部Ｎを形成する。

ヒータ３７２は、ヒータケース３７２ａと、一対のハロゲンランプで構成されており、定着ベルト３７１の内周側で、かつ定着ベルト３７１から離隔した位置で画像形成装置本体３００に固定されている。

ニップ形成部材３７３は、定着ニップ部Ｎを通過する記録シートＳの幅方向に細長く形成され、幅方向に直交する断面が略長方形に形成されている。このニップ形成部材３７３の外周面には、摺動部材３７４が接合されるようになっており、支持部材３７５と連結される連結部３７４ａを介して画像形成装置本体３００に固定されている。

摺動部材３７４は、耐摩耗性、耐熱性、摩擦係数などの機械的強度の高い材料及び形状で形成されており、図示しない加圧面部及び非加圧面部を有している。

支持部材３７５は、ニップ形成部材３７３と同様に、記録シートＳの幅方向に細長く形成され、ニップ形成部材３７３を支持する支持部３７５ａを有している。支持部３７５ａは、ニップ形成部材３７３の連結部３７４ａに連結され、ニップ形成部材３７３が加圧部７２の加圧力によって紙幅方向に撓まないよう支持している。支持部材３７５は、ニップ形成部材３７３と同様に、定着ベルト３７１の内周側に配置され、画像形成装置本体３００に固定されている。

保持部材３７６は、定着ベルト３７１の外周側に配置され、画像形成装置本体３００に固定されている。この保持部材３７６は、支持部材３７５の紙幅方向の両端部を保持する保持機能と、支持部材３７５の画像形成装置本体３００に対する位置を決める位置決め機能とを有している。また、保持部材３７６は、回転走行する定着ベルト３７１の紙幅方向のズレが発生しないよう、定着ベルト３７１の紙幅方向の両端側を案内する走行ガイドとしての機能も有している。

反射部材３７７は、画像形成装置本体３００に固定される固定部３７７ａとヒータ３７２から出射される光を定着ベルト３７１の内周側に向けて反射する反射面部３７７ｂと、支持部材３７５を覆うカバー部３７７ｃとを有している。

固定部３７７ａは、紙幅方向の両端部に形成されており、両端部で画像形成装置本体３００に固定されている。反射面部３７７ｂは、支持部材３７５とヒータ３７２との間に位置し、ヒータ３７２に対向する側でヒータ３７２を囲むよう凹んで形成された凹部を有している。

カバー部３７７ｃは、支持部材３７５の支持部３７５ａの反対側で紙幅方向のほぼ全体を覆うよう構成されている。この反射部材３７７により、ヒータ３７２からの輻射熱などにより支持部材３７５が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギーの消費が抑制される。

遮光部材３７８は、紙幅の狭い記録シートＳを連続通紙した場合でも、非通紙領域が不必要に高温となってしまう、いわゆる過昇温状態になることが抑制される。したがって、過昇温状態になるのを避けるために生産性を落とすなどの制御を行うことが不必要となる。また、これにより、ハロゲンヒータで構成されるヒータ３７２の本数を、例えば、図９に示したヒータ２７２の３本から２本に低減することが可能となり、生産コストが低減され、省エネルギー化に寄与することができる。

遮光部材３７８は、例えば、図１１（ａ）に示すように、記録シートＳがＡ３サイズの場合、Ａ３サイズの記録シートＳが定着ニップ部Ｎを通過する際に、遮光部材３７８が回転し、不必要な部分にヒータ３７２の輻射熱が伝達されないよう制御される。また、図１１（ｂ）に示すように、記録シートＳがハガキサイズの場合、ハガキサイズの記録シートＳが定着ニップ部Ｎを通過する際に、遮光部材３７８が回転し、不必要な部分にヒータ３７２の輻射熱が伝達されないよう制御される。

ＣＰＵ３０１は、その平滑度や記録材情報・画像形成条件等が、定着ニップ部Ｎから定着後の記録材シートＳを排出する際における分離性の低下要因となると判定した場合には、曲率変更部材３７９を変位させ、定着ベルト３７１の回動移動経路の曲率を大きくする。

このように、本実施形態の画像形成装置にあっては、２つの光検出器５０Ａ，５０Ｂを用いて平滑度検出装置５０で平滑度の算出及びすき目方向を検出するとともに、記録シートＳの種類・銘柄・トナー付着量・画像面積・余白等、の記録材情報や画像形成条件をシート情報取得部３０７で取得する。

ＣＰＵ３０１は、その平滑度や記録材情報・画像形成条件等が、定着ニップ部Ｎから定着後の記録材シートＳを排出する際における分離性の低下要因となると判定した所定値以上の場合には、曲率変更部材１７９，２７９，３７９を変位させ、定着ベルト１７１，２７１，３７１の定着ニップ部Ｎよりも下流側の回動移動経路の曲率を大きくする。

これにより、定着ニップ部Ｎの排出口付近における定着ベルト１７１（２７１，３７１）の曲率を最適化することができ、分離性を確保しつつ定着ベルト１７１（２７１，３７１）の長寿命化に貢献することができる。

ところで、上記実施の形態では、変更手段として曲率変更部材１７９，２７９，３７９を変位させるものとして説明したが、変更手段は曲率変更部材１７９，２７９，３７９に限定されるものではない。

例えば、ニップ形成部材１７３を、常時は、図６に示したように、図示上下に垂直状態として加圧部７２との接触部分で定着ニップ部Ｎを形成していたが、このニップ形成部材１７３の排出側となる図示上端を加圧部７２側に傾けるようにしてもよい。

また、第１光検出器５０Ａと第２光検出器５０Ｂとは、その配置は逆でもよいし、各１以上であれば、その数は限定されるものではない。

このように、本発明の画像形成装置にあっては、定着ニップ部の排出口付近における定着ベルトの曲率を最適化することができ、分離性を確保しつつ定着ベルトの長寿命化に貢献することができるという効果を有し、複写機、ファクシミリ、プリンタ又はこれらを機能的に組み合わせた複合機等の画像形成装置の全般に適用可能である。

１画像形成装置
５０平滑度検出装置
５０Ａ第１光検出器（検出器）
５０Ｂ第２光検出器（検出器）
７０定着装置（定着手段）
７１加熱部（加熱手段）
７２加圧部（加圧手段）
７３熱源制御回路（加熱温度制御手段）
１７１定着ベルト
１７３ニップ形成部材
１７９曲率変更部材
３０１ＣＰＵ
３０７シート情報取得部（排出条件取得手段・記録材条件取得手段・画像形成条件）
Ｎ定着ニップ部
Ｓ記録シート（記録材）

特開２００２−３４０５１８号公報特開平１０−１６０６８７号公報特開２００６−６２８４２号公報

Claims

無端状の定着ベルトを備えた加熱手段と、
前記定着ベルトの外周面に当接する加圧手段と、
前記定着ベルトの内部に配置されて前記定着ベルトと前記加圧手段とによる定着ニップ部を形成するニップ形成手段と、
前記定着ニップ部で定着した後の記録材の排出条件を取得する排出条件取得手段と、を備え、
前記定着ベルトの内部に配置して前記排出条件取得手段の取得結果に応じて前記定着ベルトの回動移動経路を変更する変更手段を有する
ことを特徴とする定着装置。
記録材の表面に向けて検出光を照射し、記録材の表面で反射した反射光の光の強度を検出する光検出器を有し、
前記変更手段は、前記光検出器の検出値が所定値以上の場合に、前記定着ニップ部よりも下流側の回動移動経路の曲率を大きくする
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記光検出器は、
前記検出光と前記反射光とを結ぶ光軸の方向が記録材の搬送方向に沿う第１光検出器と、
前記検出光と前記反射光とを結ぶ光軸の方向が前記第１光検出器の光軸方向と記録材の同一面方向で直交する第２光検出器と、を有し、
前記変更手段は、前記各光検出器の各々から記録材の表面に向けて検出光を照射し、記録材の表面で反射した反射光の光の強度を検出するとともに、その強度の高い方の検出値を用いる
ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
記録材の種類や銘柄を含む記録材条件を取得する記録材条件取得手段を前記排出条件取得手段として備え、
前記変更手段は、前記記録材条件取得手段の取得結果に応じて前記定着ニップ部よりも下流側の回動移動経路の曲率を大きくする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１の請求項に記載の定着装置。
記録材の表面に転写したトナー像の画像形成条件を取得する画像形成条件取得手段を前記排出条件取得手段として備え、
前記変更手段は、前記画像形成条件取得手段の取得結果に応じて前記定着ニップ部よりも下流側の回動移動経路の曲率を大きくする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１の請求項に記載の定着装置。
前記加熱手段の定着設定温度を制御する加熱温度制御手段を備え、
前記加熱温度制御手段は、前記定着ニップ部よりも下流側の回動移動経路の曲率を大きくした場合には、前記加熱手段の定着設定温度を高く変更する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１の請求項に記載の定着装置。
請求項１乃至請求項６の何れか１の請求項に記載の定着装置を搭載した
ことを特徴とする画像形成装置。