JP2017116789A

JP2017116789A - 画像形成装置

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Publication number: JP2017116789A
Application number: JP2015253571A
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Inventors: 大悟松浦; Daigo Matsuura
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Publication date: 2017-06-29
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Abstract

【課題】ベルトとその内面に接する加圧パッド、ベルトを介して加圧パッドと共にニップ部を形成する回転体を有する定着部を備え、封筒皺の発生を防止し、定着不良、分離不良やベルトのスリップを合わせて防ぐ画像形成装置を提供する。【解決手段】加圧パッド８は横断面においてベルト６内面対向部にニップ部Ｎの中心近傍における主圧部８ｂと、これを中にして用紙搬送方向ａの上下流側にそれぞれベルト６に向けて突出している突起部８ａ、８ｃが共にベルトの内面に接するように加圧パッド８と回転体２とをベルト６を介して加圧した第１の加圧モードと、突起部８ａ、８ｃがベルト６の内面に接し、主圧部８ｂはベルト６の内面に接しないように加圧パッド８と回転体２とをベルト６を介して加圧した第２の加圧モードと、を切り替える変更機構と、用紙情報により第１の加圧モードと第２の加圧モードとの切り替えを実行する実行部５７とを有する。【選択図】図５

Description

本発明は、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の記録材上に画像形成可能な電子写真方式等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の複写機などには、搬送される記録媒体である記録材に転写されたトナー像（未定着画像）のトナー（現像剤）を、熱によって融解して当該記録材上に融着させる定着装置（画像加熱装置）が設けられている。

定着装置としては、高速昇温させるために、加熱媒体である定着ローラを薄肉小径化したもの、樹脂フィルムの回転体に対しその内側から加熱体を圧接したもの、薄肉金属の回転体を誘導加熱により加熱するものなどが知られている。これらはいずれも加熱媒体である回転体の熱容量を小さくし、加熱効率の良い熱源で加熱しようとしたものである。

特許文献１によれば、封筒皺の発生を防止するために、加熱ローラに対する第１押圧ローラおよび第２押圧ローラの単位面積あたりの押圧力を、通常圧モードと封筒圧モードとに切り換えるための押圧切換機構部を定着部に設ける。封筒圧モードにおいて、普通紙などを定着するための通常圧モードよりも、第１押圧ローラの加熱ローラに対する単位面積あたりの押圧力および第２押圧ローラの加熱ローラに対する単位面積あたりの押圧力がともに小さくし、封筒皺の発生を防止している。

特許文献２によれば、封筒皺の発生を防止するために、定着ニップ部Ｎ部の形状を平坦部と湾曲部が当接するニップモードから、平坦部のみが当接するニップモードに切り替える制御を行っている。

特開２００４−２７９７０２号公報特開２０１３−２２５０３９号公報

しかしながら、上記の構成では、封筒皺を改善するためには単位面積あたりの押圧力を必要以上に下げる必要があり、このとき熱量が不足して定着不良が発生してしまう場合がある。

特許文献２の構成では、加圧機構が複雑になり、湾曲部の位置精度により分離性を十分確保できない場合がある。

本発明は上記課題を鑑みて発明されたものである。本発明の目的は、封筒皺の発生を防止し、定着不良、分離不良やベルトのスリップを合わせて防ぐことにある。
する。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、可撓性を有するエンドレスのベルトと、前記ベルトの内面に接する圧力付与部材と、前記ベルトを介して前記圧力付与部材と共にニップ部を形成する回転体と、を有し、前記ベルトが前記回転体の回転によって回転し、前記ニップ部でトナー像を担持した記録材を挟持搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着部と、を備える画像形成装置において、前記圧力付与部材は、横断面において、前記ベルトの内面に対する対向部に前記ニップ部の中心近傍における主圧部と前記主圧部を中にして記録材搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ前記主圧部からベルトに向けて突出している上流側突起部および下流側突起部を有し、前記上流側突起部と前記下流側突起部と前記主圧部とが前記ベルトの内面に接するように前記圧力付与部材と前記回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態である第１の加圧モードと、前記上流側突起部と前記下流側突起部とが前記ベルトの内面に接し前記主圧部は前記ベルトの内面に接しないように前記圧力付与部材と前記回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態である第２の加圧モードと、を切り替えることが可能な変更機構と、使用する記録材に関して取得した記録材情報に基づいて前記変更機構を制御して前記第１の加圧モードと前記第２の加圧モードとの切り替えを実行する実行部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、封筒皺の発生を防止し、定着不良、分離不良やベルトのスリップを合わせて防ぐことができる。

第１実施例の画像形成装置の制御フローチャート画像形成装置の一例の構成模型図定着装置の斜視図（ａ）は定着装置の正面図、（ｂ）は同装置の縦断正面図（ａ）は定着装置の要部の横断面図、（ｂ）は（ａ）の部分的拡大図、（ｃ）は加圧パッドの横断面図（ａ）と（ｂ）は定着装置の左側面図と一部切り欠きの左側面図（ａ）と（ｂ）は定着装置の右側面図と一部切り欠きの右側面図定着ベルトの層構造模式図偏心カムの形状説明図加圧構成・圧力減少構成・圧解除構成におけるベルトユニット位置の説明図通常圧モード（第１の加圧モード）における封筒皺の発生メカニズムを説明する図封筒圧モード（第２の加圧モード）における封筒皺の発生メカニズムを説明する図制御系統のブロック図定着装置の制御フローチャート第２実施例の制御を説明するためのフローチャート第３実施例の制御を説明するためのフローチャート第４実施例における定着装置の構成説明図第５実施例における定着装置の構成説明図

以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、画像形成装置として、複数ドラムを有する電子写真方式カラー複写機の例を説明する。しかし、本発明は、これに限らず、各種方式の電子写真複写機、あるいはプリンタ、モノカラー方式、電子写真以外の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。

また、以下の説明においては、封筒状の記録材とは、封筒のような複数枚重なり、折り目がある袋状体の被記録媒体をいい、以下、単に封筒という。また、封筒状以外の記録材とは、トランスペアレンシィー用紙を含む１枚シート状の通常紙をいい、以下、単に普通紙という。また、これらの被記録媒体をまとめて用紙ともいう。

《第１実施例》
（１）画像形成装置例
図２は本実施例におけるカラー複写機の構成略図である。Ａはリーダ部、Ｂはプリンタ部、Ｃは操作部、ＤはＰＣ（パソコン）やプリントサーバ等の外部機器である。リーダ部Ａで原稿ＯＲの画像情報を光電読取りし、プリンタ部Ｂでその読取り画像情報に対応した画像を用紙Ｐに形成して画像形成物として出力する。

リーダ部Ａにおいて、原稿台ガラス５０上に置かれた原稿ＯＲは、読取光学系ユニット５１の光源５２によって照射され、光学系５３を介してＣＣＤセンサ５４に結像される。読取光学系ユニット５１は矢印５５の方向に移動（副走査移動）して、原稿ＯＲの画像情報を光電読取りしてライン毎の電気信号データ列に変換する。ＣＣＤセンサ５４により得られた画像信号はリーダ画像処理部５６を介してプリンタ部Ｂのプリンタ制御部（実行部：以下、制御部と記す）５７に送られ、制御部５７でプリンタ部Ｂにあわせた画像処理がされる。また、制御部５７は画像信号として外部機器Ｄからの外部入力も受けられる。

操作部Ｃまたは外部機器Ｄを入力部として使用する用紙種（記録材種）の情報（サイズ、坪量、種類など）が制御部５７に設定可能である。制御部５７は、これらの情報（記録材設定情報）から設定された用紙の種類、坪量などの情報をプリンタ部Ｂの動作制御に反映することができる。

次にプリンタ部Ｂの説明を行う。リーダ画像処理部５６からの画像信号は制御部５７によりＰＷＭ（パルス幅変調）されたレーザービームに変換される。ポリゴンスキャナ５８でレーザービームを走査して、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの感光ドラム６１に照射される。Ｐａはイエロー色（Ｙ）画像形成部、Ｐｂはマゼンタ色（Ｍ）画像形成部、Ｐｃはシアン色（Ｃ）画像形成部、Ｐｄはブラック色（Ｂｋ）画像形成部で、それぞれ対応する色の画像を形成する。

画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの機構構成は略同一なので、以下では、Ｙ画像形成部Ｐａについて代表して説明して、他の画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄにおける構成機器に対する符号の加入および説明は省略する。

Ｙ画像形成部Ｐａにおいて、感光ドラム６１には、ポリゴンスキャナ５８からのレーザービームによってその表面に静電潜像が形成される。６２は１次帯電器であり、感光ドラム６１の表面を所定の電位に帯電させて静電潜像形成の準備を施す。６３は現像器であり、感光ドラム６１上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。６４は転写ローラ（ロール）であり、中間転写ベルト６６の背面から放電を行いトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加する。これにより、感光ドラム６１上のトナー像を中間転写ベルト６６上へ転写する。転写後の感光ドラム６１は、クリーナー６５でその表面を清掃される。

また、中間転写ベルト６６上のトナー像は次の画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに順次に搬送され、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順に、画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにて形成された各色のトナー像が転写され、４色重畳の画像が中間転写ベルト表面に形成される。Ｂｋ画像形成部Ｐｄを通過したトナー像は、２次転写内ローラ６７と２次転写外ローラと６８で構成される２次転写部において、中間転写ベルト６６上のトナー像がトナーと逆極性の２次転写電界により用紙Ｐに２次転写される。

用紙Ｐは予めの選択指定に対応する用紙が収容されている複数の記録材収容部としての給紙カセット６９又は同７０から一枚分給送されて搬送路７１ａにより搬送されて所定の制御タイミングにて２次転写部に導入される。

２次転写部を通った用紙Ｐは搬送路７１ｂにより搬送されて定着装置（定着部、定着器）Ｆに導入されてトナー像の定着処理を受ける。定着装置Ｆを出た用紙Ｐは片面印刷モードである場合には、搬送路７１ｃに導入されて排出トレイ７２上に片面画像形成物として排出される。

両面印刷モードである場合には、定着装置Ｆを出た片面画像形成済みの用紙Ｐが両面搬送路７１ｄに導入され、スイッチバック搬送されて搬送路７１ａに再導入される。これにより、当該用紙Ｐが２次転写部に対して表裏反転された状態で再導入され、以後は、片面印刷モードの場合と同様の搬送経路を搬送されて排出トレイ７２上に両面画像形成物として排出される。

（２）定着装置
図３は定着装置Ｆの斜視図、図４の（ａ）と（ｂ）は同装置Ｆの正面図と縦断正面図である。図５の（ａ）は図４の（ａ）における（５）−（５）線に沿う拡大右側面図、（ｂ）は（ａ）の部分的な拡大図、（ｃ）は圧力付与部材（加圧パッド）の横断面図である。図６の（ａ）と（ｂ）は同装置Ｆの左側面図と一部切り欠きの左側面図である。図７の（ａ）と（ｂ）は同装置Ｆの右側面図と一部切り欠きの右側面図である。

以下の説明において、定着装置Ｆまたはこれを構成している部材の長手方向とは用紙搬送路面内において用紙搬送方向（記録材搬送方向）ａに直交する方向に平行な方向である。また短手方向とは用紙搬送方向ａに平行な方向である。定着装置Ｆ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。上流側と下流側とは用紙搬送方向ａに関して上流側と下流側である。

本実施例の定着装置Ｆは、誘導加熱による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のトナー像担持面と接触する第１の回転体（定着部材）としての可撓性を有するエンドレスベルト（以下、定着ベルトあるいはベルトと記す）６を含む加熱アセンブリ（ベルトユニット）１
ｂ：ベルト６に対向する第２の回転体（加圧部材）としての弾性を有する加圧ローラ２
ｃ：ベルト６を加熱する加熱源としてのコイルユニット（誘導加熱装置、磁束発生手段）３
ｄ：ベルト６と加圧ローラ２とを圧接させて用紙上（記録材上）のトナー像を加熱（画像加熱処理；定着）するニップ部Ｎを形成する加圧機構４
ｅ：加圧機構４によるニップ部Ｎの圧力を変更する変更機構
上記のような部材や機構は定着装置Ｆの装置シャーシ５の左右の側板５Ｌ・５Ｒ間に配設されている。

（２−１）加熱アセンブリ１
加熱アセンブリ１は、円筒状で可撓性を有する定着ベルト６を有する。ベルト６はコイルユニット３から発生される磁界（磁場、磁束）が存在する領域を通過したときに電磁誘導で発熱する磁性部材（金属層、導電部材）を有する。また、ベルト６の内部に挿入された金属製のステー７を有する。ステー７の下面には長手に沿って圧力付与部材としての加圧パッド（ニップパッド）８が取り付けられている。

パッド８はベルト６と加圧ローラ２との間に所定の押圧力を作用させてニップ部（定着部、定着ニップ部）Ｎを形成する部材であり、耐熱性樹脂製である。パッド８は横断面においてベルト６の内面に対する対向部が、図５の（ｂ）・（ｃ）のように、上流側突起部８ａ、主圧部８ｂ、下流側突起部８ｃから構成されている。即ち、パッド８は、ニップ部Ｎの上流部に上流側突起部８ａなる凸部、ニップ部Ｎの下流部に下流側突起部８ｃなる凸部を有し、その両凸部８ａ・８ｂの間に主圧部８ｂを有する構成になっている。主圧部８ｂは、必ずしも平坦である必要はなく、上流側突起部８ａ先端と下流側突起部８ｃ先端を平面で結んだ部分よりも、ベルト６内面に対して遠くなっていればよい。

より詳しくは、パッド８はベルト６を挟んで加圧ローラ２に向けて相対的に圧力を付与してニップ部Ｎを形成するように構成された圧力付与部材である。そして、パッド８は、横断面において、ベルト６の内面に対する対向部にニップ部Ｎの中心近傍における主圧部８ｂとその主圧部８ｂを中にして用紙搬送方向ａの上流側と下流側とに主圧部８ｂからベルト６に向けて突出している凸部３ａ・３ｃを有している。また、パッド８は圧をかけた時の撓みを補正するためにクラウンが付けてあり、本実施例で用いたクラウン量はパッド８の長手中央と端部（中央から２００ｍｍの位置）で１．６ｍｍである。

ステー７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、本実施例では鉄製である。また、ステー７の上面側（コイルユニット３側）には、ベルト６を効率的に加熱するために誘導磁場をベルト６に集中させるための磁性体コア（内側の磁性コア）９がステー７の長手にわたって配設されている。

ステー７の左右の両端部がそれぞれベルト６の左右の両端部から外方に突出している。その両端部に対してそれぞれ左右対称形状のフランジ部材（定着フランジ）１０Ｌ・１０Ｒが嵌着されている。フランジ部材１０Ｌ・１０Ｒはベルト６の長手方向（幅方向：左右方向）への移動および周方向の形状を規制する規制部材である。ベルト６は上記のステー７・パッド８・コア９の組立て物に対してルーズに外嵌されている。ベルト６の長手方向への移動はフランジ部材１０Ｌ・１０Ｒの内向き面により規制される。

ベルト６は、後述するように、基層６ａ（図８）が電磁誘導発熱する金属で構成されている。そのため、回転状態のベルト６の長手方向への寄りを規制するための手段としては、ベルト６の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部を有するフランジ部材１０Ｌ・１０Ｒを設ければ十分である。これにより、定着装置Ｆの構成を簡略化できるという利点がある。

パッド８の長手中央部にはベルト６の温度を検知する温度検知手段（温度検出素子）としてのサーミスタ等の温度センサＴＨが弾性を有する支持部材１１を介して配設されている。センサＴＨはベルト６の内面に対して部材１１により弾性的に当接している。これにより、回転されるベルト６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センサＴＨがこれに追従してベルト６の内面との良好な接触状態が維持される。

加熱アセンブリ１はフランジ部材１０Ｌ・１０Ｒをそれぞれ側板５Ｌ・５Ｒに配設されている縦方向のガイドスリット部５ａに係合させて配設されている。したがって、加熱アセンブリ１は全体に側板５Ｌ・５Ｒ間においてスリット部５ａに沿って上下方向に移動可能な自由度を有する。

図８はベルト６の層構成を示す模型図である。本実施例では、ベルト６は内径が３０ｍｍで電気鋳造法によって製造したニッケル基層（磁性部材、金属層）６ａを有している。この基層６ａの厚みは４０μｍである。基層６ａの外周には弾性層６ｂとして耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。層６ｂ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６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、層６ｂの厚みは３００μｍとされている。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。更に層６ｂの外周には、表面離型層６ｃ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６ａの内面側には、ベルト内面とセンサＴＨ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）６ｄを１０〜５０μｍの厚みで設けても良い。本実施例では、層６ｄとしてポリイミドの層を２０μｍの厚みで設けた。

ベルト６は全体的に低熱容量で可撓性（弾性）を有し、自由状態においては円筒形状を保持している。金属層６ａにはニッケルのほかに鉄合金や銅、銀などの金属を選択可能である。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。金属層６ａの厚みは、ユニット３の後述する励磁コイル１５に流す高周波電流の周波数と金属層６ａ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。

（２−２）加圧ローラ２
加圧ローラ２は加熱アセンブリ１の下側において、軸線方向をアセンブリ１の長手方向にほぼ平行にして、側板５Ｌ・５Ｒ間に軸受１２を介して回転可能に配設されている。

本実施例において、ローラ２は、長手方向中央部の径が２０ｍｍで両端部の径が１９ｍｍである鉄合金製の芯金２ａに弾性層２ｂとしてシリコーンゴム層を設けた、外径が３０ｍｍのクラウン形状を有している弾性ローラである。表面は離型層２ｃ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。ローラ２の長手方向中央部における硬度は、ＡＳＫ−Ｃ７０°である。

芯金２ａの右側の端部にはギア１３が固定して配設されている。このギア１３に対して制御部５７で制御される駆動モータＭ１の駆動力が伝達手段（不図示）を介して伝達されて、ローラ２が駆動回転体として図５において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。

（２−３）コイルユニット３
コイルユニット３はベルト６を誘導加熱する加熱器（誘導加熱手段）であり、加熱アセンブリ１の上面側、即ち加熱アセンブリ１のローラ２側とはほぼ１８０°反対側に配設されている。コイルユニット３はベルト６の長手方向に沿って長いハウジング１４の内部に励磁コイル（磁束を生ずるコイル）１５、磁性体コア１６等を組み付けたものである。

ハウジング１４は左右方向を長手とする横長箱型で耐熱樹脂製の成型品（電気絶縁性の樹脂のモールド部材）である。ハウジング１４の底板１４ａ側がベルト６に対する対向面である。底板６１ａは横断面においてベルト６の外周面の略半周範囲に沿うようにハウジング１４の内側に湾曲している。

コイルユニット３はハウジング１４の両端部が加熱アセンブリ１の左右のフランジ部材１０Ｌ・１０Ｒにブラケット１７を介して受け止められている。これにより、ハウジング１４の底板１４ａがベルト６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３はハウジング１４の左右の側板がそれぞれの側のフランジ部材１０Ｌ・１０Ｒ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３は加熱アセンブリ１と一体化されている。

従って、加熱アセンブリ１のフランジ部材１０Ｌ・１０Ｒが後述するように加圧されて沈みこむとコイルユニット３もギャップαを維持したまま一緒に沈みこむ。また、フランジ部材１０Ｌ・１０Ｒが減圧または圧力解除されて浮くとコイルユニット３もギャップαを維持したまま一緒に浮く。

コイル１５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６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１４ａ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１５には、制御部５７で制御される電源装置（励磁回路）１０３から高周波電流が印加される。

コア１６は、コイル１５によって発生した磁界がベルト６の金属層（導電層）以外に実質漏れないようにコイル１５を覆わせた外側の磁性体コア（外側の磁性コア）である。そして、コア１６はベルト６の長手方向に沿って配設されており、かつ、用紙搬送方向ａに直交する方向に複数に分割されて並んで配置されており、コイル１５の巻き中心部と周囲を囲むように構成されている。

複数に分割されているコア１６は、装置に使用可能な最大幅サイズの用紙よりも幅狭の用紙が通紙されたときの非通紙部昇温を抑制するために、非通紙部に対応する部分の分割コアが移動機構（不図示）によりコイル６との隙間を広げる方向に移動される。これにより、非通紙部に対応する部分のベルト６を通過する磁束密度を低め、そのベルト部分の発熱量を低下させている。この分割コアの移動制御は本発明の要点外であるから詳細な説明は省略する。

（２−４）加圧機構４と変更機構
加圧機構４は、本実施例においては、加熱アセンブリ１のパッド８を、ベルト６を介してローラ２に所定の押圧力（圧力）で加圧してベルト６とローラ２との間に所定のニップ部Ｎを形成する加圧手段である。本実施例においてはこの加圧機構４の圧力を変更機構により変更可能に構成してある。

以下、具体的な機構構成を説明する。側板５Ｌ・５Ｒの外側の上部には、それぞれ、左右対称に加圧部材としての左右一対の前後方向（用紙搬送方向）に長い加圧レバー１８Ｌ・１８Ｒが配設されている。

レバー１８Ｌはフランジ部材１０Ｌの被加圧部１０ａの上側に位置しており、後端部はフランジ部材１０Ｌよりも後方において側板５Ｌに対して支持軸１８ａを中心に上下方向に回動可能に枢着されている。即ち、レバー１８Ｌは支持軸１８ａを支点としてフランジ部材１０Ｌの被加圧部１０ａを圧接する方向、もしくは被加圧部１０ａから離間する方向に動作できるようになっている。レバー１８Ｌの前端部はフランジ部材１０Ｌよりも前側に位置している。レバー１８Ｌは側板５Ｌとの間に配設された付勢部材としてのばね付きビス１９Ｌのばね１９ａのばね力で軸１８ａを中心に下方へ常時回動付勢されている。

レバー１８Ｒはフランジ部材１０Ｒの被加圧部１０ａの上側に位置しており、後端部はフランジ部材１０Ｒよりも後方において側板５Ｒに対して支持軸１８ａを中心に上下方向に回動可能に枢着されている。即ち、レバー１８Ｒは支持軸１８ａを支点としてフランジ部材１０Ｒの被加圧部１０ａを圧接する方向、もしくは被加圧部１０ａから離間する方向に動作できるようになっている。レバー１８Ｒの前端部はフランジ部材１０Ｒよりも前側に位置している。レバー１８Ｒは側板５Ｒとの間に配設された付勢部材としてのばね付きビス１９Ｒのばね１９ａのばね力で軸１８ａを中心に下方へ常時回動付勢されている。

そして、レバー１８Ｌ・１８Ｒの自由状態時においては、各レバー１８Ｌ・１８Ｒの下面がそれぞれフランジ部材１０ＲＬ・１０Ｒの被加圧部１０ａの上面に対してばね付きビスのばね１９ａで規定されたばね力で十分に押し当っている。本実施例では、この圧力は例えば５５０Ｎに設定されている。これにより、加熱アセンブリ１において、フランジ部材１０ＲＬ・１０Ｒと共にステー７およびパッド８が押し下げられて、パッド８がベルト６を挟んで弾性層２ｂの弾性に抗してローラ２に対して圧接する。

この圧接によりベルト６とローラ２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８はニップ部Ｎの圧プロフィルの形成を補助する。この時の構成を以下、加圧構成と呼ぶ。

側板５Ｌ・５Ｒ間には軸受２０・２０を介してカム軸２１が回転可能に配設されている。その軸２１の左右の両端部にはそれぞれ側板５Ｌ・５Ｒの外側において左右対称で同形状の偏心カム（圧解除部材）２２Ｌ・２２Ｒが同じ位相で固定して配設されている。カム２２Ｌは加圧レバー１８Ｌの前端部の下側に位置している。カム２２Ｒはレバー１８Ｒの前端部の下側に位置している。

また、軸２１の左側の端部にはギア（圧解除ギア）２３が固定して配設されている。このギア２３に対して制御部５７で制御される加圧ローラ脱着モータ（例えばステッピングモータ）Ｍ２の駆動力が伝達手段（不図示）を介して伝達されて、軸２１すなわちカム２２Ｌ・２２Ｒの回転が制御なされる。即ち、制御部５７は所定の信号に応じてモータＭ２を回転させてギア２３を所定の方向へ所定量回転させる。このギア２３の回転に応じて軸２１が回転し、これに伴いカム２２Ｌ・２２Ｒが回転する。

カム２２Ｌ・２２Ｒの回転制御により、レバー１８Ｌ・１８Ｒがばね付きビス１９Ｌのばね１９ａのばね力に抗して持ち上げ回動されることで、パッド８のローラ２に対する圧力が変更される。

上記の軸受２０・２０、軸２１、カム２２Ｌ・２２Ｒ、ギア２３６、モータＭ２が、加圧機構４によるニップ部Ｎの圧力を変更する変更機構である。加圧機構４の圧力変更の詳細については後述する。

（２−５）定着動作
画像形成装置のスタンバイ状態においては、定着装置Ｆは、モータＭ１がＯＦＦにされていてローラ２の回転は停止している。加圧機構４は加圧解除状態にされていてニップ部Ｎの加圧は解除されている。コイルユニット３のコイル１５に対する給電はＯＦＦにされている。

制御部５７は、プリントジョブ開始信号（画像形成ジョブ開始信号）の入力に基づいて所定の制御タイミングにて加圧機構４を加圧状態にする。これによりニップ部Ｎが加圧状態になる。またモータＭ１をＯＮする。これにより、ローラ２が図５において矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。

このローラ２の回転により、ニップ部Ｎにおけるローラ２の表面とベルト６の表面との摩擦力でベルト６に回転力が作用する。ベルト６はその内面がパッド８の下面に密着して摺動しながらステー７・パッド８・コア９の外周りを図５において矢印の時計方向にローラ２の回転速度と同じ速度で従動回転する。パッド８には潤滑剤が塗布されており、ベルト６との間の摺動負荷を低減している。本実施例では、定着温調温度（１８０℃）近傍で使用した場合の端部からの回り込みを考慮して、フッ素グリスを用いた。

ベルト６の回転に伴うスラスト方向への移動は左右のフランジ部材１０Ｌ・１０Ｒのフランジ部により規制される。ベルト６は、少なくとも画像形成実行時には、制御部５７で制御されるモータＭ１によってローラ２が回転駆動されることで上記のように従動回転する。この回転は、二次転写ニップ部側から搬送されてくる、未定着トナー像ｔを担持した用紙Ｐの搬送速度とほぼ同一の周速度でなされる。本実施例の場合、ベルト６の表面回転速度が３００ｍｍ／ｓｅｃであり、フルカラーの画像を１分間にＡ４サイズで７０枚、Ａ４Ｒサイズで４９枚定着することが可能である。

制御部５７は電源装置１０３からコイル１５に対して、例えば２０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの交番電流（高周波電流）を供給する。コイル１５は交番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１６により回転しているベルト６の上面側においてベルト６の金属層６ａに導かれる。そうすると、金属層６ａ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６ａが自己発熱（電磁誘導発熱）してベルト６が昇温していく。

即ち、回転するベルト６はユニット３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６ａ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６の温度が温度センサＴＨにより検知される。センサＴＨはベルト６の通紙域になる部分の温度を検知し、その検知温度情報が制御部５７にフィードバックされる。制御部（制御部の温度制御機能部）５７はこのセンサＴＨ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１０３からコイル１５に対する供給電力を制御している。

すなわち、ベルト６の検出温度が所定温度に昇温した場合、コイル１５への通電が遮断される。本実施例では、ベルト６の目標温度である１８０℃で一定になるように、センサＴＨ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１５に入力する電力を制御して温度調節を行っている。目標温度は画像形成装置本体に配置されている温湿度センサＥ（図２）により、用紙温度（記録材温度）を類推して変更するように構成されていても良い。

本実施例において、ベルト６とコイルユニット３のコイル１５は０．５ｍｍのモールド（ハウジング１４の底板１４ａ）により電気絶縁状態を保つ。そして、ベルト６とコイル１５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６は均一に加熱される。

コイル１５を含むコイルユニット３は、高温になるベルト６の内部ではなく外部に配置されているので、コイル１５の温度が高温になりにくく、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る。また、コイル１５を外部に配置したことでベルト６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Ｆ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。そのため、例えばコイル１５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。

上記のようにローラ２が駆動され、ベルト６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６側に向けてガイド部材２４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６の外周面に密着し、ベルト６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６の熱が付与され、またニップ部Ｎの圧力を受けて未定着のトナー像ｔが用紙Ｐの表面に熱圧定着される。ニップ部Ｎを通った用紙Ｐはベルト６の外周面からベルト６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）して定着装置外へ搬送される。なお、本実施例において定着装置Ｆに対する用紙Ｐの導入は用紙幅中心の所謂中央基準搬送でなされる。図４の（ａ）において、Ｏはその中央基準線（仮想線）である。

（２−６）圧力変更動作
カム２２Ｌ・２２Ｒは、図９のように、２つのピーク形状を有している。カム２２Ｌ・２２Ｒが回転したときのベルト６の位置を、図１０を用いて説明する。

図１０の（ａ）は通常圧モード時である。このモード時においてはカム２２Ｌ・２２Ｒの平面部が上向きの回転角度姿勢となっていて、カム２２Ｌ・２２Ｒはレバー１８Ｌ・１８Ｒに非接触である。そのためばね付きビス１９Ｌ・１９Ｒのばね１９ａのばね力がレバー１８Ｌ・１８Ｒに対して十分に作用して、ニップ部Ｎの圧力が所定の第１の圧力（通常圧）の状態である（加圧構成）。

本実施例において通常圧モード（第１の加圧モード）の場合、加熱アセンブリ（ベルトユニット）１にかかる力（ニップの総圧力）は５００Ｎである。通常圧としては１００Ｎ〜９００Ｎが挙げられる。

カム２２Ｌ・２２Ｒが図１０の（ａ）の通常圧モード時において時計方向に回転して、レバー１８Ｌ・１８Ｒをばね付きビス１９Ｒのばね１９ａのばね力に抗して１つ目のピーク（ピーク１）の位置まで押し上げる（（ａ）→（ｂ））。そうすると、フランジ部材１０Ｌ・１０Ｒへの圧力は半減し、ベルト６１の位置はΔＹ１だけ上に上がる（（ａ）→（ｂ））。これにより、ニップ部Ｎの圧力が通常圧モード時の第１の圧力よりも低い（弱い、軽圧）所定の封筒圧モード（第２の加圧モード）となる（圧力減少構成）。

本実施例においてはこの封筒圧モードの場合、加熱アセンブリ（ベルトユニット）４０にかかる力（ニップの総圧力）は３０Ｎになるように設定されている。軽圧としては１０Ｎ〜９０Ｎが挙げられる。

カム２２Ｌ・２２Ｒが更に回転して、最も高い２つ目のピーク（ピーク２）の位置までレバー１８Ｌ・１８Ｒを押し上げると、ベルト６はさらにΔＹ２だけ上に上がる。そうすると、ばね付きビス１９Ｒのばね１９ａのばね力のフランジ部材１０Ｌ・１０Ｒに対する圧力を無効にし、ベルト６とローラ２が圧解除モード（圧力解除状態：圧力解除構成）になる（（ｂ）→（ｃ））。

制御部５７は、画像形成装置のスタンバイ時や非画像形成時においては定着装置Ｆを図１０の（ｃ）の圧解除モードに制御する。定着装置Ｆに通紙される用紙が封筒以外である場合には図１０の（ａ）の通常圧モードに制御する。また、封筒である場合には図１０の（ｂ）の封筒圧モード（圧力減少構成）に制御する。

（２−７）加圧モードについて
本実施例における定着装置Ｆの通常圧モードと封筒圧モードのニップ部Ｎにおける加圧形態を図１１、図１２を用いて説明する。図１１の（ａ）と図１２の（ａ）は、各モードにおいて封筒以外の用紙（普通紙）Ｐがニップ部Ｎを通過するときの断面図、図１１の（ｂ）、図１２の（ｂ）は各モードにおいて封筒がニップ部Ｎを通過するときの断面図を示している。また、図１１の（ｃ）、図１２の（ｃ）は各モードにおいて封筒を通紙した場合の封筒表紙にかかる速度分布を示している。

通常圧モードでは図１１の（ａ）のように圧力付与部材である加圧パッド８の上流側突起部８ａ、主圧部８ｂ、下流側突起部８ｃが共にベルト６に圧接する状態になる。封筒以外の用紙Ｐが通紙された場合、パッド８の上下流の突起部８ａ、８ｃにより、ニップ部Ｎが上凸形状になっているため、ニップ部Ｎから排紙される用紙が下方向になっている。これにより、坪量が少なく剛性の低い用紙が通紙された場合においても、定着ベルト６への分離性が十分に確保される。

一方、図１１の（ｂ）のように通常圧モードにおいて封筒がニップ部Ｎを通過するときは、封筒の裏表で拘束されていない部分は、加圧パッド８の上下流の突起部８ａ、８ｂにより、ニップ部Ｎが上凸形状になっている。そのために、ニップ部Ｎを通過する封筒の変形により封筒の上面と下面において搬送量差が発生する。

図１１の（ｃ）に封筒が長型３号の場合の表の搬送量（実線矢印）、裏の搬送量（点線矢印）の送り量を示す。封筒は表裏二枚の重なった紙がベルト幅方向の少なくとも一辺は表裏が拘束されている。長型３号の場合、ｘで示す位置が拘束箇所になる。拘束されている部分では、表裏が連続となるため、裏表の搬送量の中間的な搬送量でニップ部Ｎを通過する。この封筒の拘束部分と非拘束部分でのベルト幅方向での送り量の差により、白抜き矢印のような回転モーメントが発生しストレスが蓄積に紙の剛性が耐えきれなくなったところから封筒皺ｗが発生する。

本実施例では、通常圧モードにおいてニップ部Ｎを上凸形状にすることが目的であるので、加圧パッド８の主圧部８ｂのすべてにベルト６が接している必要はなく、主圧部８ｂの一部がベルト６に接していればよい。

封筒圧モードでは図１２の（ａ）のように加圧パッド８の上流側突起部８ａ、下流側突起部８ｃが共にベルト６に圧接しているが、主圧部８ｂはベルト６から離間する状態になる。封筒以外の用紙Ｐが通紙された場合は、加圧パッド８の上下流の突起部８ａ、８ｃとベルト６の剛性により、ニップ部が上凸形状にならずストレート形状になっている。ニップ部Ｎから排紙される用紙がストレートに排出される。この場合、封筒のように二枚重ねになっており剛性が高い用紙Ｐは問題ないが、坪量が少なく剛性の低い普通紙Ｐが通紙された場合は、ベルト６の曲率が十分に確保できず分離性が不十分になる場合がある。

一方、図１２の（ｂ）のように封筒圧モードにおいて封筒がニップ部Ｎを通過するときは、封筒の裏表で拘束されていない部分は、ニップ部Ｎが上凸形状にならずストレート形状になっている。そのため、ニップ部Ｎを通過する封筒の変形を抑え、封筒の表裏二枚の紙の送り量差を抑制できる（図１２の（ｃ））。これにより封筒の拘束部分と非拘束部分でのベルト幅方向での速度のずれの発生を抑制し、封筒皺の発生を防ぐことができる。

本実施例では、封筒圧モードにおいては図１２の（ｂ）のように加圧パッド８の上流側突起部８ａ、下流側突起部８ｃのみでベルト６を支持する構成になっており、主圧部８ｂがベルト６に接しない構成について説明した。封筒圧モードにおいては、例外的に主圧部８ｂの一部が接する場合もある。たとえば、上下流突起部が機械公差範囲で高さが十分ではない場合や、耐久摩耗により上下流突起部が低くなってしまった場合などがある。また、封筒圧モードにおいて剛性が高い封筒がニップ部Ｎを通過した場合に、ベルト６が変形し、加圧パッド８の主圧部３ｂにベルト６が接触するようなこともあり得るが、そもそも封筒皺が発生しにくい封筒のため、なんら問題はない。剛性が高い封筒としては、たとえば、山櫻社製、長３スミ貼ＡＲウルトラホワイト１３０〒枠ナシ、１２０ｍｍ×２３５ｍｍ、坪量１３０ｇ／ｍ^２などが挙げられる。

（２−８）制御
本実施例の制御を図１３に示す制御系統のブロック図を使って説明する。制御部５７は操作部Ｃや外部装置（ＰＣやプリントサーバ等）Ｄとの間で各種の電気的情報の授受を行い、プリンタ部Ｂの印刷動作（画像形成動作）を統括的に制御する。操作部Ｃはユーザ（操作者、使用者)からの印刷モード設定および使用用紙・枚数等の印刷条件の各種の指示・設定の入力、操作者への装置の状態報知を行うユーザインターフェースである。

操作部Ｃや外部機器Ｄを入力部として、ユーザが入力する記録材種の情報（用紙サイズ、坪量および用紙種類等の記録材情報）が記録材情報処理部１０２に送られ、記録材情報処理部１０２の情報が、プリンタ制御部５７のＣＰＵ１００に転送される。ＣＰＵ１００は、メモリ１０１を参照し、記録材情報処理部１０２の情報によって、定着装置Ｆの圧力を所定の値にするように圧力制御部１０４に命令する。

即ち、プリンタ制御部５７のＣＰＵ１００は、使用する記録材に関して取得した記録材情報に基づいて変更機構を制御して第１の加圧モードと第２の加圧モードとの切り替えを実行する。

圧力制御部１０４は、定着装置Ｆの圧力を所定の圧に制御する。即ち、使用される用紙が普通紙（封筒以外の記録材の設定情報）である場合には定着装置Ｆの圧力が通常圧（第１の加圧モード）となるように前述したように、モータＭ２を制御して変更機構を動作させる。また、封筒（封筒の設定情報）である場合には封筒圧（第２の加圧モード）となるようにモータＭ２を制御して変更機構を動作させる。

また、ＣＰＵ１００は、画像形成装置本体に取り付けられた温湿度センサＥ（図２）の情報とベルト６の温度センサＴＨの検知温度をもとに、コイル１５に給電する電源装置１０３を制御してベルト６を所定の温度に制御できる。ＣＰＵ１００は加圧ローラ２を駆動するモータＭ１を制御して、加圧ローラ２を回転させたり、停止させたりできる。

本実施例の制御を図１に示したフローチャートを使って説明する。まず画像形成装置は画像形成ジョブ（ＪＯＢ）を受け付ける。その後、通紙される用紙が封筒である封筒ジョブであるかどうかをＣＰＵ１００が判断する（Ｓ１０００）。ＣＰＵ１００は通紙する用紙が封筒でなければ、定着装置Ｆの圧力を通常圧モードにし（Ｓ１００１）、画像形成動作＆定着動作（Ｓ１００３）を行う。Ｓ１０００において、通紙する用紙が封筒であれば、封筒圧モードにして（Ｓ１００２）、画像形成動作＆定着動作（Ｓ１００３）を行う。

通常圧モードと封筒圧モードにおける定着動作を図１４に示したフローチャートを使って説明する。まず、ＣＰＵ１００は、加圧ローラ脱着モータＭ２を駆動させ、定着装置Ｆの圧力を通常圧に調整する（Ｓ１１００）。次に、ＣＰＵ１００は、加圧ローラ２を駆動モータＭにより駆動させ、加圧ローラ２およびベルト６を回転駆動し、コイル１５に電圧を印加し、ベルト６を加熱する（Ｓ１１０１）。ベルト６が所定の温調温度に到達するまで、加熱と回転を継続する（Ｓ１１０２）。

図１のフローで決定されたモードが封筒圧モードの場合は定着装置Ｆの圧力を封筒圧に切り替える（Ｓ１１０３、Ｓ１１０４）。ＣＰＵ１００は画像形成部の画像形成動作により未定着トナーを載せた用紙Ｐをニップ部Ｎに導入して未定着トナーを用紙Ｐに定着させる（Ｓ１１０５）。

そして、ＣＰＵ１００はプリントジョブ終了するまでＳ１１０３〜Ｓ１１０５の動作を行い（Ｓ１１０６）、プリントジョブが終了したら駆動モータＭの回転およびコイル１５への電力供給を停止させる（Ｓ１１０７）。プリントジョブ終了後の設定により、加圧ローラ脱着モータＭ２を駆動させ、定着装置Ｆの圧力を通常圧もしくは圧解除に変更する（Ｓ１１０８）。

表１に本実施例の実験を行った結果を示す。実験は、３０℃・８０％の環境下において、長型３号封筒（長３中貼本ケントＣｏＣ８０〒枠ナシ、山櫻社製、１２０ｍｍ×２３５ｍｍ、坪量８０ｇ／ｍ^２）、を１０枚連続して通紙する。そして、１０枚中封筒皺が出なかったら○、１枚でも皺が出たら×とした。また、用紙分離性の確認のため、同じ環境で普通紙（Ｃａｎｏｎ製ＣＳ５２０Ａ４サイズ、坪量５２ｇ／ｍ^２）横送りの全面ブルー（Ｂｌｕｅ）画像を通紙した。

通常圧モードでは、封筒皺が発生するが、薄紙普通紙は問題ない。封筒圧モードでは、封筒皺は発生せず、薄紙普通紙で分離不良による定着ベルト６への紙巻きつきが発生した。これは圧力付与部材である加圧パッド８の上流側突起部８ａ、下流側突起部８ｃ、圧力調整により実現したものである。すなわち、封筒圧モードではストレートニップを形成し封筒皺を防いで、通常圧モードではニップ上凸形状により問題なく薄紙の分離性を確保できることを示している。

以上説明したように、封筒の場合に圧力付与部材８の上下流側突起部８ａ、８ｃで定着ベルト６を支持したストレートニップを形成した封筒圧モードを用いる。これにより封筒皺の発生を防止し、さらに、通常圧モードでは加圧パッド８の上下流側突起部８ａ、８ｃと主圧部８ｂによる加圧で上凸ニップを形成して、普通紙の分離性を両立する定着装置を提供することができた。

《第２実施例》
本第２実施例は、第１実施例の構成において、図１のフローチャートを図１５のように変更し、環境温度、湿度、封筒の坪量の少なくともどちらか一つにより封筒の剛性を判断し、封筒圧モードを行うかどうかを判断するものである。第１実施例と同様の構成においては、同じ番号を付与して説明を割愛する。

本第２実施例の制御を図１５に示したフローチャートを使って説明する。図１と同様の動作は同じ番号を付与して割愛する。本第２実施例の構成では、Ｓ１０００で通紙される用紙が封筒である場合において、封筒の剛性が所定値よりも高いと判断された場合は通常圧モードに設定する。封筒の剛性が所定値の剛性以下と判断された場合は封筒圧モードに設定して定着動作を行う（Ｓ２０００）。

即ち、制御手段であるＣＰＵ１００は、使用する記録材の剛性を判断する判断部を有し、ＣＰＵ１００は記録材情報が封筒の場合において、封筒の剛性が判断部により所定値よりも高いと判断された場合には第１の加圧モードを実行する。

封筒の剛性は、ＰＣ等の外部機器Ｄや操作部Ｃの入力部からユーザが設定した封筒の坪量情報、環境センサＥによる温湿度情報からＣＰＵ１００で判断される。本第２実施例では、温湿度センサＥによる温湿度情報に基づいてプリンタ制御部５７のＣＰＵ１００が空気中の絶対水分量を判断する。

本第２実施例では、空気１ｋｇあたり水の重さが８ｇ以上である場合は、１００ｇ／ｍ^２より大きい坪量の封筒は剛性が高いと判断し通常圧モードに設定し、１００ｇ／ｍ^２以下の坪量の場合は封筒圧モードで定着動作を行う。また、空気１ｋｇあたり水の重さが８ｇより少ない場合は、８０ｇ／ｍ^２より大きい坪量の封筒は剛性が高いと判断し通常圧モードに設定し、８０ｇ／ｍ^２以下の坪量の場合は封筒圧モードで定着動作を行う。

表２、表３に本第２実施例の実験を行った結果を示す。実験は３０℃・８０％（表２）、１５℃・１０％（表３）の環境下において、下記１）〜３）の封筒について、それぞれ、１０枚連続して通紙した時の結果である。１０枚中封筒皺が出なかったら○、１枚でも皺が出たら×とした。

１）長型３号封筒（長３中貼本ケントＣｏＣ８０〒枠ナシ、山櫻社製、１２０ｍｍ×２３５ｍｍ、坪量８０ｇ／ｍ^２）
２）坪量が１００ｇ／ｍ^２の封筒（長３中貼本ケントＣｏＣ１００〒枠ナシ、山櫻社製、１２０ｍｍ×２３５ｍｍ、坪量１００ｇ／ｍ^２）
３）坪量１３０ｇ／ｍ^２の封筒（長３スミ貼ＡＲウルトラホワイト１３０〒枠ナシ、山櫻社製、１２０ｍｍ×２３５ｍｍ、坪量１３０ｇ／ｍ^２）
３０℃・８０％環境のような高温多湿の場合（表２）、封筒の剛性が低いため、通常圧モードでは坪量８０ｇ／ｍ^２、１００ｇ／ｍ^２で封筒皺が発生するが、封筒圧モードでは封筒皺の発生はなく良好な画像が得られる。坪量１３０ｇ／ｍ^２の厚手の封筒では、封筒の剛性により皺は発生しないものの、封筒圧モードではニップ幅が十分に確保できないため、熱量が足りずに定着不良が発生してしまった。

１５℃・１０％環境のような低温低湿の場合（表３）、封筒の剛性が高いため、表２とは異なり通常圧モードでは坪量１００ｇ／ｍ^２では封筒皺が発生しなくなる。しかし、封筒圧モードではニップ幅が十分に確保できないため、熱量が足りずに軽微な剥がれ（定着不良）が発生してしまった。

以上説明したように、本第２実施例の構成は、環境温度、湿度、封筒の坪量の少なくともどちらか一つにより封筒の剛性を判断し、通常圧モードを行うかどうかを判断するものである。これにより封筒の坪量に最適なモードを選択することで、封筒皺の発生を防止し、用紙への供給熱量不足による定着不良の発生を防止することができる。

《第３実施例》
本第３実施例は、第１実施例の構成において、図１４のフローチャートを図１６のように変更し、通常圧で所定時間、装置を予熱回転を行う。これにより、耐久後や粘度の高いグリスを用いた場合でもスリップが発生しないようにした構成である。第１実施例と同様の構成においては、同じ番号を付与して説明を割愛する。

本第３実施例の制御を図１６に示したフローチャートを使って説明する。図１４と同様の動作は同じ番号を付与して割愛する。本第３実施例の構成では、Ｓ１１０３で封筒圧モードが選択された場合、温調温度を維持しながら所定時間、装置を加熱回転（予熱回転）させる動作を行う。（Ｓ３０００）。

表４に本第３実施例の実験を行った結果を示す。実験は第１実施例の構成において、ＣＳ６８０（Ｃａｎｏｎ製Ａ４サイズ、坪量６８ｇ／ｍ^２）横送りで６０万枚通紙を行った。その後、図１６のＳ３０００の動作での加熱空回転時間を変え、封筒圧に変更した後に駆動モータＭ１の回転により定着ベルト６が加圧ローラ２に従動して回転した場合を○とした。

Ｓ３０００の動作で加熱空回転時間が５秒以下の場合は定着ベルト６がスリップしてしまうことがわかる。これは、定着ニップ部Ｎにあるグリスが耐久により摩耗粉などと混ざり合い劣化することで、粘度が高くなってしまったためである。封筒圧モードの場合、定着ニップ部Ｎが狭くなるため加圧ローラ２からの駆動力の伝達が弱くなってしまう。

そこで本第３実施例の構成では、通常圧で定着ベルト６に十分な駆動力を伝えた状態で加熱空回転を行い、定着ニップ部Ｎ近傍の耐久劣化したグリスを十分に温めて粘度を下げることで、定着ベルト６のスリップを回避した。即ち、第２の加圧モードを実行する際には第１の加圧モードで所定時間、装置を予熱回転してから第２の加圧モードに移行することが好ましい。

本第３実施例では、常に加熱空回転時間を一定としたが、耐久枚数カウンタが所定の枚数情報や、定着ベルト６の温度センサＴＨの温度履歴等からグリスの粘度を鑑みて、必要な場合のみ加熱空回転を行う構成でも良い。

《第４実施例》
本第４実施例は、第１実施例の構成において、ベルト６を加熱するコイルユニット（誘導加熱装置）３を無くし、ハロゲンヒータ１５’によりベルト６を加熱する構成である。第１実施例と同様の構成においては、同じ番号を付与して説明を割愛する。

図１７に示すように、ハロゲンヒータ１５’はステー７’の内部に配置され、ベルト６を輻射熱で加熱するようになっている。ステー７’はハロゲンヒータ１５’の光を透過する耐熱ガラスからなる。ハロゲンヒータ１５’は第１実施例と同様に制御部５７のＣＰＵ１００で制御される電源装置１０３に接続され、定着ベルト６の温度が所定の温度になるように、温度センサＴＨの温度情報に基づきＣＰＵ１００によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。

以上のように構成することで、コイル１５の代わりにハロゲンヒータ１５’を用いた場合においても第１実施例と同等の効果が得られる。

《第５実施例》
本第５実施例も、第１実施例の定着装置構成において、ベルト６を加熱するコイルユニット（誘導加熱装置）３を無くし、ベルト６を抵抗発熱層を有するベルト６’にする構成である。第１実施例と同様の構成においては、同じ番号を付与して説明を割愛する。

本実施例の定着装置構成を図１８の（ａ）に示す。第１実施例の定着装置構成から誘導加熱に係わる部分をなくし、ベルト６が抵抗発熱層を有するベルト６’に変更されている。

本実施例における抵抗発熱層を有するベルト６’の構成を図１８の（ｂ）を用いて説明する。本実施例におけるベルト６’は、内周側から外周側へ順に、滑性層６ｄ、基層６ａ’、発熱層６ｅ、弾性層６ｂ、離型層６ｃの５層複合構造である。また、ベルト幅方向の端部には、給電電極部（不図示）がある。

ベルト６’は内径が４ｍｍのポリイミドからなる基層６ａ’を有している。この基層６ａ’の厚みは６０μｍである。本第５実施例では絶縁性のポリイミドを用いたが、基層６ａ’としてポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の樹脂ベルト、更にはＳＵＳ、ニッケルなどの金属ベルトを使用できる。尚、基層６ａ‘として導電性を有する材料を用いる場合は、基層６ａ’と発熱層６ｅとの間にポリイミドなどの絶縁層を設ける必要がある。

基層６ａ’の内面側には、ベルト内面と温度センサＴＨ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）６ｄを１０〜５０μｍ設けても良い。本実施例では、フッ素樹脂を１０μｍ設けた。

発熱層６ｅは、基層６ａ’と弾性層６ｂの間に形成される。発熱層６ｅは導電粒子としてのカーボンを含有したポリイミド樹脂を均一な厚さで基層６ａ’上に塗布した抵抗発熱体である。発熱層６ｅの総抵抗値は１０．０Ωである。従って、電圧が１００Ｖの交流電源を通電する際に発生する電力は１０００Ｗである。尚、この抵抗値は定着装置として必要な発熱量によって適宜決定すればよく、カーボンの混合比率により適宜調整することができる。

更に、ベルト６’の両端部には不図示の給電電極部が形成されており、不図示の給電電極部は発熱層６ｅの両端と電気的に接続される。給電電極部は銀・パラジウムを含んだ導電特性を有する材料を用いている。

ベルト６’の給電電極部は、第１実施例と同様に制御部５７のＣＰＵ１００で制御される電源装置１０３に接続され、ベルト６’の温度が所定の温度になるように、温度センサＴＨの温度情報に基づきＣＰＵ１００によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。

以上のように構成することで、コイル１５の代わりに抵抗発熱層を有するベルト６’を用いた場合においても第１実施例と同等の効果が得られる。

以上説明したように、本実施例の定着装置を用いると、低熱容量系の定着装置において、封筒皺の発生を防止し、ユーザの好みに合わせて封筒皺の発生と、画像品位を調整することが可能である。

《その他の事項》
（１）実施例の定着装置Ｆにおいては、加圧パッド８を、ベルト６を介して加圧ローラ２に対して加圧しているが、逆に、加圧ローラ２を、ベルト６を介して加圧パッド８に対して加圧する機構構成にすることもできる。また、加圧パッド８と加圧ローラ２とをベルト６を介して互いに加圧する機構構成にすることもできる。即ち、加圧パッド８と加圧ローラ２とをベルト６を介して相対的に加圧する機構構成にすることができる。

（２）定着部である定着装置Ｆは記録材に形成された未定着のトナー像を固着像として加熱定着する装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着されたトナー像を再度加熱加圧して画像の光沢度を向上させるなどの画像の表面性状を調整する装置としても有効である（このような装置についても定着装置と呼ぶ）。

（３）画像形成装置は実施例のようなフルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。

６１〜６８・・画像形成部、Ｐ・・記録材、ｔ・・トナー像、Ｆ・・定着部（定着装置）、６・・ベルト、２回転体、Ｎ・・ニップ部、８・・圧力付与部材（加圧パッド）、８ａ・・上流側突起部、８ｂ・・主圧部、８ｃ・・下流側突起部、Ｄ・・操作部、５７・・実行部（制御部）

Claims

記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
可撓性を有するエンドレスのベルトと、前記ベルトの内面に接する圧力付与部材と、前記ベルトを介して前記圧力付与部材と共にニップ部を形成する回転体と、を有し、前記ベルトが前記回転体の回転によって回転し、前記ニップ部でトナー像を担持した記録材を挟持搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着部と、を備える画像形成装置において、
前記圧力付与部材は、横断面において、前記ベルトの内面に対する対向部に前記ニップ部の中心近傍における主圧部と前記主圧部を中にして記録材搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ前記主圧部からベルトに向けて突出している上流側突起部および下流側突起部を有し、
前記上流側突起部と前記下流側突起部と前記主圧部とが前記ベルトの内面に接するように前記圧力付与部材と前記回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態である第１の加圧モードと、前記上流側突起部と前記下流側突起部とが前記ベルトの内面に接し前記主圧部は前記ベルトの内面に接しないように前記圧力付与部材と前記回転体とを前記ベルトを介して相対的に加圧した状態である第２の加圧モードと、を切り替えることが可能な変更機構と、
使用する記録材に関して取得した記録材情報に基づいて前記変更機構を制御して前記第１の加圧モードと前記第２の加圧モードとの切り替えを実行する実行部と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
前記実行部は前記記録材情報が封筒の場合には前記第２の加圧モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
使用する記録材の剛性を判断する判断部を有し、前記実行部は前記記録材情報が封筒の場合において、封筒の剛性が前記判断部により所定値よりも高いと判断された場合には前記第１の加圧モードを実行することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記判断部は、温度、湿度、坪量のうちの少なくとも１つに基づいて封筒の剛性を判断することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記実行部は前記第２の加圧モードを実行する際には前記第１の加圧モードで所定時間、装置を予熱回転してから前記第２の加圧モードに移行することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
前記ベルトを加熱する加熱源を有し、前記加熱源が前記ベルトを誘導加熱するコイルであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。
前記ベルトを加熱する加熱源を有し、前記加熱源がハロゲンヒータであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。
前記ベルトは通電により発熱する発熱層を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。