JP2020016769A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常画像の発生を抑制できる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】回転可能に設けられた無端状の回転体４３と、回転体４３の外周面と接触してニップ部Ｎ１を形成する対向部材４５と、回転体４３を加熱する加熱手段４４とを備える定着装置４０において、ニップ部Ｎ１を搬送されるシート材の基準位置からの浮き上がり量を検出する浮き上がり量検出手段２３０と、浮き上がり量検出手段２３０の検出結果に基づいて、対向部材４５と回転体４３との間の当接圧を制御する当接圧制御手段（２０１及び１０）を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、回転可能に設けられた無端状の回転体と、回転体の外周面と接触してニップ部を形成する対向部材と、回転体を加熱する加熱手段とを備える定着装置が知られている。
この種の定着装置として、特許文献１には、回転体である定着ベルトに張力を付与する張力付与部を備え、シート材（用紙）の種類に応じて定着ベルトの軸方向の形状を変更するように張力付与部を制御する構成が記載されている。特許文献１には、張力付与部によって定着ベルトに張力を付与することにより、シート材の搬送方向に沿った波状の皺が改善され得る、ことが記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、シート材の皺をなくすことができない場合があり、定着ニップを通過したシート材に皺があると、光沢ムラ等の異常画像が生じることがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、回転可能に設けられた無端状の回転体と、前記回転体の外周面と接触してニップ部を形成する対向部材と、前記回転体を加熱する加熱手段とを備える定着装置において、前記ニップ部を搬送されるシート材の浮き上がり量を検出する浮き上がり量検出手段と、前記浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、前記対向部材と前記回転体との間の当接圧を制御する当接圧制御手段を備えるとを特徴とするものである。

本発明によれば、異常画像の発生を抑制できる、という優れた効果がある。

定着装置の概略構成図。 本実施形態に係る複写機の概略構成図。 定着装置と、形状計測装置の制御ブロック図とを示す概略構成図。 ある時刻でエリアセンサによって撮影された画像の例を示す説明図。 変形形状検出結果の例を示す図。 筋状光沢ムラが発生した状態の用紙の一例を示す説明図。 加圧ローラの幅方向のそれぞれの位置における外径、を異なる温度で測定した測定結果を示すグラフ。 温度と加圧ローラの逆クラウン量との関係を示したグラフ。 加圧ローラの温度を１６０［°］に調整した状態で、フィルムシートを通紙した際の測定結果の一例を示すグラフ。 加圧ローラを外周面から冷却する冷却ファンを用いて冷却して同様に測定した結果を示すグラフ。 変形例の定着装置の概略構成図。 用紙の搬送方向先端がカールした状態の検出状態を示す説明図。 用紙の搬送方向と、照明パターン投影機及びエリアセンサの配置角度との関係を示す説明図。

本発明に係る定着装置は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、或いはこれらの複合機等の画像形成装置に適用できる。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機の一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るデジタル複写機（以下、「複写機１００」という）の概略構成図である。

複写機１００の上部には自動原稿搬送装置（以下、「ＡＤＦ１１０」という）と、ＡＤＦ１１０により搬送された原稿画像を光電変換する画像読取部１２０と、を備える。複写機１００における画像読取部１２０の下方には、原稿画像を画像処理した後、感光体１に静電潜像を形成するために画情報をレーザビームにより露光する画情報書込部１３０を備える。画情報書込部１３０の下方に位置する感光体１の周囲には、感光体１の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像部１４０と、トナー像をシート材である用紙Ｐに転写する転写部１５０とを備える。転写部１５０に対して用紙Ｐの搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着装置４０を備える。
また、複写機１００の下部には、用紙Ｐを給紙する給紙部１７０を備え、複写機１００の図２中の右側には給紙部１７０から給紙された用紙Ｐを転写部１５０に向けて搬送する縦搬送ユニット１８０を備えている。

以上の構成を具備する複写機１００で、原稿のコピーをとるときには、セットされた原稿をＡＤＦ１１０が搬送し、画像読取部１２０によって読み取る。また、感光体１を回転させて、画像読取部１２０が読み取った画像情報に基づいて画情報書込部１３０が感光体１の表面を露光し、感光体１の表面に静電潜像を形成する。この潜像を現像部１４０が現像して感光体１の表面上にトナー像を形成する。

一方、感光体１に対するトナー像の画像形成動作と並行して、給紙部１７０の選択された給紙トレイから用紙Ｐを一枚ずつ分離給紙して、レジストローラ対１８１に向けて搬送する。分離搬送された用紙Ｐは、レジストローラ対１８１のニップに突き当たることによって搬送が一時止められて待機される。レジストローラ対１８１は、感光体１の表面上に形成されたトナー像と、用紙Ｐの先端との位置関係を所定の位置にするように、タイミングをとって回転駆動が開始される。このレジストローラ対１８１の回転により、待機されている用紙Ｐが再び給紙される。これにより、この用紙Ｐの所定位置に対し、転写部１５０によって感光体１上のトナー像が転写されて、用紙Ｐ上にトナー像が形成される。

このようにしてトナー像が形成された用紙Ｐは、転写部１５０よりも搬送経路の下流側にある定着装置４０に送り込まれ、定着装置４０でトナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラ対１９１によって装置外部の排紙トレイ１９０へ排紙される。

次に、本実施形態の定着装置４０について説明する。なお、定着装置としては、以下に説明する形態に限るものではなく、別形態であっても本発明は適用可能である。
図１は、定着装置４０の概略構成図である。

定着装置４０は、ベルト定着方式であり、定着ベルト４３と、定着ベルト４３に対向して回転可能に設けられた加圧部材としての加圧ローラ４５とを備えている。定着ベルト４３は、定着ローラ４１、加熱ローラ４２、テンションローラ４７などにより張架されている。定着ローラ４１、加圧ローラ４５及び加熱ローラ４２は、定着装置４０の筐体の長手方向（図１中の紙面に直交する方向）の両端で回転可能に軸支されている。

定着ベルト４３は、ＰＩ（ポリイミド）層で形成される無端ベルトであって、外周表面にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）膜等のオフセット防止剤がコーティングされたものである。定着ローラ４１と加圧ローラと４５は、ゴムローラであり、加圧ローラ４５が定着ベルト４３を介して定着ローラ４１の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ４５と定着ベルト４３との間で定着ニップＮ１が形成される。このとき、加圧脱圧機構２０１によって加圧ローラ４５が移動し定着ニップＮ１を形成する。

加圧脱圧機構２０１は、加圧ローラ４５の芯金に当接し、一端側が回転自在に支持された加圧アーム２０１ａと、加圧アーム２０１ａの他端側に当接する加圧カム２０１ｂとを有している。また、駆動手段である加圧脱圧モータ２０１ｃによって加圧カム２０１ｂを回転させることで、加圧カム２０１ｂに当接する加圧アーム２０１ａを変位させて、これに伴い加圧ローラ４５を変位させる。これにより、加圧ローラ４５の脱圧／圧接状態を切り替えることができる。加圧脱圧モータ２０１ｃには、制御部１０に接続されており、制御部１０は、加圧脱圧モータ２０１ｃの駆動を制御している。

加圧脱圧機構２０１は、加圧脱圧モータ２０１ｃと加圧カム２０１ｂを有するカム機構とによって加圧ローラ４５の移動量は任意に変更可能となっている。そして、加圧力は用紙Ｐ等のシート材の種類、厚み等の条件によって最適な圧力を得られるようになっている。

テンションローラ４７は、定着ベルト４３にテンションを与えるものであり、円筒形をしたアルミ管で形成される。加圧ローラ４５は、定着ベルト４３に対して接離可能に設けられており、通紙（定着）の際には、加圧脱圧機構２０１により加圧ローラ４５が定着ベルト４３を加圧して定着ニップＮ１を形成する。一方、待機時（非定着時）においては、加圧が解除され、加圧ローラ４５が定着ベルト４３から離間する。定着動作終了後、加圧カム２０１ｂを駆動して加圧ローラ４５が定着ベルト４３に圧接する圧接状態から、加圧ローラ４５が定着ベルト４３から離間する脱圧状態に移行する。これにより、加圧ローラ４５や定着ベルト４３及び定着ローラ４１の負荷を低減することができ、耐久性を向上させることができる。

加熱ローラ４２は、アルミニウムまたは鉄製の中空ローラで内部にハロゲンヒータ等のヒータから成る熱源４４を有している。熱源４４は誘導加熱機構であってもよい。加熱ローラ４２と定着ベルト４３を介して対向する位置には、温度センサ素子であるサーミスタ１１が配置されており、サーミスタ１１の温度検出に基づき、定着ベルト４３が設定温度となるように熱源４４を制御している。また、定着ローラ４１には、モータや減速ギヤ列などによって構成された駆動手段が接続されており、この駆動手段により図１中矢印方向に回転駆動する。定着ローラ４１の回転により、定着ローラ４１に圧接する加圧ローラ４５及び定着ベルト４３が同速で図１中の矢印方向に回転する。また、加圧ローラ４５を駆動手段により回転駆動し、これに圧接する定着ベルト４３及び定着ローラ４１を従動回転させてもよい。

定着ベルト４３の内側であって、定着ニップＮ１の定着ベルト表面移動方向下流側には、分離部材たる分離補助部材４８が設けられている。分離補助部材４８は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属や樹脂などの剛体で形成され、断面が略円弧状のブロック部材である。分離補助部材４８は、定着ニップＮ１に対して定着ベルト４３の表面移動方向下流側で、定着ベルト４３の内周面と接触し、定着ベルト４３を定着ローラ４１から離間する方向に張架して、定着ベルト４３の進行方向を急激に変化させている。定着ベルト４３の進行方向を急激に変化させることで、定着ベルト４３の曲率を大きく（曲率半径を小さく）でき、用紙Ｐを、この曲率により分離させることができ、分離性能を向上させることができる。
図１に示すように、定着装置４０は、定着ニップＮ１に対して用紙Ｐの搬送方向上流側で用紙Ｐの表面形状を計測する形状計測装置２３０を備える。

次に、形状計測装置２３０について説明する。
図３は、定着装置４０と、形状計測装置２３０の制御ブロック図とを示す概略構成図である。
用紙Ｐは、定着装置４０により、矢印「Ｂ」方向へ搬送され、表面に形成されたトナー像が定着されて、画像が形成される。

形状計測装置２３０は、照明パターン投影機２３１と、エリアセンサ２３２と、計測装置制御部２３３と、不揮発性メモリ２３４と、表示部２３５とを備える。照明パターン投影機２３１は、用紙Ｐの表面に所定のパターンのレーザー光を照射する光照射手段である。エリアセンサ２３２は、照明パターン投影機２３１によって用紙Ｐに照射されたレーザー光の反射光を受光する受光手段であり、用紙Ｐに照射されたレーザー光のパターンを撮影する撮影手段である。計測装置制御部２３３は、エリアセンサ２３２が撮影した用紙Ｐの表面画像から用紙Ｐの変形量を算出するものである。不揮発性メモリ２３４は、形状の算出に必要なプログラムや各種データを格納し、表示部２３５は、形状計測装置２３０の設定や計測結果などを画面表示する。

図３に示すように、用紙Ｐの搬送経路の上方には照明パターン投影機２３１が設けられ、矢印「Ｂ」で示す搬送方向と直交する方向（用紙Ｐの幅方向）に直線状に広げられたレーザーパターンＬＰが用紙Ｐへ照射される。図３に示すレーザーパターンＬＰは一本の直線であるが、搬送方向と直交する方向に直線状に広げられた複数のレーザー光からなるレーザーパターンを用いてもよい。さらに、用紙Ｐの搬送経路の上方にはエリアセンサ２３２が照明パターン投影機２３１と任意の距離だけ離して設けられ、レーザーパターンＬＰを撮影する。制御手段である計測装置制御部２３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、所定のプログラムを実行することにより各手段の機能を実現している。計測装置制御部２３３は、エリアセンサ２３２が撮影した用紙Ｐ上のレーザーパターンＬＰを含む画像を受け取り、画像処理によって用紙Ｐの幅方向の各位置における用紙Ｐの搬送方向及び幅方向に直交する方向（用紙Ｐの高さ方向）の変形量を演算している。

本実施形態の形状計測装置２３０では、照明パターン投影機２３１、エリアセンサ２３２、及び計測装置制御部２３３で用紙Ｐの変形形状計測手段を構成している。また、計測装置制御部２３３には、記憶手段たる不揮発性メモリ２３４が接続されており、不揮発性メモリ２３４には、撮影画像中のレーザーパターンＬＰの歪みと用紙Ｐの変形量との量的関係を予め実験で求めた基準情報が格納されている。また、この不揮発性メモリ２３４には撮影・演算処理された変形形状の情報を、通紙毎に時系列で格納している。

以下、装置の具体的な動作について説明する。
用紙Ｐは定着装置４０によって形成される定着ニップＮ１を矢印「Ｂ」の方向に搬送される。照明パターン投影機２３１はニップ入口側に、用紙Ｐの記録面に対して所定の角度を設けて設置され、用紙Ｐのニップ入口近傍の用紙全幅にわたり、レーザーパターンＬＰを照射する。エリアセンサ２３２は、用紙Ｐの記録面に対して照明パターン投影機２３１とは異なる所定の角度を設けて配置され、用紙Ｐ上に形成されているレーザーパターンＬＰを所定の時間間隔で撮影する。

図４は、ある時刻Ｔｎでエリアセンサ２３２によって撮影された画像の例を示す説明図である。
用紙Ｐに撓みのない場合には、図４（ａ）に示すとおり、ある時刻Ｔｎでの任意パターンＬＰｎは直線としてエリアセンサ２３２に捉えられる。しかし、ある時刻Ｔｎに用紙Ｐに撓みが発生していれば、撓みによって用紙の高さ（搬送方向及び幅方向に直交する方向の位置）が局所的に変化する。このため、任意パターンＬＰｎは、エリアセンサ２３２からは、図４（ｂ）に示すとおり、歪んだ曲線として捉えられるようになる。

用紙の高さとレーザーパターンＬＰとの位置関係を予め検定しておくことで、エリアセンサ２３２の出力から用紙Ｐの幅方向の各位置について基準位置からの変形量εを求めることができる。また、用紙Ｐの変形量εが大きくなり、所定の値を超えると、その近傍で皺が発生することがわかっているので、用紙Ｐの変形量εを測定することで、用紙Ｐの搬送中の状態を捉えることができる。

図５は、変形形状検出結果の例を示す図である。
図５（ａ）は、皺が発生する際の用紙Ｐの変形形状検出結果である。図５（ａ）では、一枚の用紙Ｐが搬送される過程でエリアセンサ２３２により撮影されたレーザーパターンＬＰの形状から求めた用紙Ｐの面外変形量を時刻「Ｔ０」から時刻「Ｔｎ」まで時系列的に示している。時間の経過に伴って、用紙Ｐの搬送途中で撓みが生じ、用紙Ｐの撓みの位置や変形量が変化していく様子がレーザーパターンＬＰの歪み量の変化として表れている。
図５（ｂ）は、皺が発生しない状態での用紙Ｐの変形形状検出結果である。用紙Ｐに撓みが生じず、平坦のまま搬送されるため、歪みのないレーザーパターン「ＬＰ」の羅列として、用紙形状変化が表れている。

本実施形態の形状計測装置２３０では、定着装置４０へ搬送する用紙Ｐ上に照明パターンを照射し、照明パターン形状、及び、形状の時間変化を読み取る機構を備えている。このため、定着装置４０を通過しようとする用紙Ｐに生じる変形形状、及び、変形形状の時間変化を検出することができる。
また、用紙Ｐへ照射される照明パターンの形態として、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向（幅方向）に広げられたレーザー光を用いることにより、用紙Ｐが、搬送方向におけるある位置を通過する際の形状の時間変化を計測することができる。
さらに、本実施形態の形状計測装置２３０では、幅広い紙種に対して、用紙Ｐの表面の状態に依存せず、また、数ミリ未満から数十ミリ以上までの用紙Ｐの変形に対し、その形状を計測することができる。

次に、形状計測装置２３０の計測結果に基づいて、加圧脱圧機構２０１による加圧ローラ４５の加圧力を制御する本実施形態の定着装置４０について説明する。
定着装置４０は、回転可能に設けられた無端状の回転体である定着ベルト４３と、定着ベルト４３の外周面に接触する対向部材である加圧ローラ４５と、定着ベルト４３を加熱する加熱部材である加熱ローラ４２とを備える。また、定着ベルト４３と加圧ローラ４５との間に圧力を与える付勢手段である加圧脱圧機構２０１を備える。さらに、定着ベルト４３と加圧ローラ４５とによって形成されるニップ部である定着ニップＮ１に挟持搬送される用紙Ｐ等のシート材の表面にレーザー光を投影する投影機である照明パターン投影機２３１を備える。また、用紙Ｐ上に投影されたレーザー光を読み取る撮影手段であるエリアセンサ２３２を備える。

定着装置４０は、エリアセンサ２３２によって読み取ったデータを基にシート材の浮き上がり量を算出する算出手段である計測装置制御部２３３を備える。そして、算出されたシート材の浮き上がり量に応じて、制御部１０が加圧脱圧機構２０１による付勢力を制御する。
定着ローラ４１及び加圧ローラ４５は金属製の芯金に弾性層を設けた構成であり、本実施形態の定着装置４０では、定着ローラ４１の弾性層は加圧ローラ４５の弾性層よりも硬度より低く構成されている。これにより、用紙Ｐの先端が定着ローラ４１の側（定着ベルト４３の表面）に巻き付き難くしている。さらに、分離板４６を配置することで、用紙Ｐの先端が定着ベルト４３に巻き付き難くしている。

用紙Ｐの先端にトナーがあり、薄紙、用紙Ｐの漉き目、湿度等の条件により定着ニップＮ１の出口では用紙Ｐが巻付き側（定着ベルト４３の側）に排出される場合がある。このような状態になると、用紙Ｐは、定着ニップＮ１で熱と圧力を与えられた後も、定着ベルト４３に近接して排出されるため熱を受け続け、熱量過多によるホットオフセットが生じる場合がある。また、用紙Ｐの表面に平面状でなく、凹凸が生じている場合は、定着ベルト４３に近接して排出されると、定着ベルト４３の側に凸となっている部分が部分的に熱量過多になることによって筋状光沢ムラが発生する場合がある。

図６は、筋状光沢ムラが発生した状態の用紙Ｐの一例を示す説明図である。
図６は、用紙Ｐのほぼ全面に黒ベタの画像を形成したものであり、図６中の白色の筋状の部分が他の部分よりも光沢が強くなっている部分である。部分的に熱量過多になった部分が図６に示すように光沢が強くなり、筋状光沢ムラとなる。
ホットオフセットや筋状光沢ムラは、定着ニップＮ１を通過するシート材として、薄紙コート紙のような剛性が低くかつ光沢性の高い用紙や熱によって剛性が低下し易いフィルム、樹脂製の記録媒体を用いる場合に特に発生し易い。

本実施形態の定着装置４０では、基準位置よりも高い位置に用紙Ｐが搬送されていることを計測装置制御部２３３が検出すると、この検出量に応じて、制御部１０が加圧脱圧機構２０１を制御して定着ローラ４１に対する加圧ローラ４５の圧力を上げる。これにより、定着ニップＮ１のニップ圧が上がり、定着ローラ４１と加圧ローラ４５との硬度の差によって生じる排出方向が、さらに下側に矯正される。このため、定着ニップＮ１を通過した用紙Ｐが定着ベルト４３に巻き付いた状態となり難くなり、熱量過多に起因するホットオフセットや筋状光沢ムラ等の異常画像を防止することが可能となる。これにより、複写機１００における画像品質の向上を図ることができる。

また、定着装置４０では、計測装置制御部２３３が検出した用紙Ｐの浮き上がり量の検出結果に応じて、搬送速度を制御する。上述したように、ニップ圧を上げることで定着ニップＮ１から排出方向を下方に矯正できるが、同時にニップ幅が変化してしまう。用紙Ｐへ適正な熱量を与えるためには、定着ニップＮ１の温度と、定着ニップＮ１の入口（上流側端部）から出口（下流側端部）までの通過時間とを制御する必要がある。このため、ニップ圧を上げことで、狙いのニップ幅よりもニップ幅が広くなると、定着ニップＮ１の入口から出口までの通過時間が長くなり、用紙Ｐに与えられる熱量が過多になることで、ホットオフセットのような不具合が発生するおそれがある。

これに対して、本実施形態の定着装置４０では、定着ニップＮ１の通過時間を一定に保つために、定着ベルト４３の表面移動速度を調整して、用紙Ｐの搬送速度を制御する。ニップ圧が大きく、ニップ幅が広くなっているときには、定着ローラ４１を回転駆動するモータの回転速度を上げて定着ベルト４３の表面移動速度を速くする。また、ニップ圧が小さく、ニップ幅が狭くなっているときには、モータの回転速度を下げて定着ベルト４３の表面移動速度を遅くする。制御部１０がこのように制御することで、狙いのニップ幅よりもニップ幅が広くなることに起因する上述した問題を防止することができる。

また、狙いのニップ幅よりもニップ幅が広くなることに起因する上述した問題を防止する構成として、定着ベルト４３の温度を制御する構成としてもよい。ニップ圧が大きく、ニップ幅が広くなっているときには、制御部１０は定着ベルト４３が設定温度を下げて熱源４４による加熱を少なくして、定着ベルト４３の温度を低下させる。また、ニップ圧が小さく、ニップ幅が狭くなっているときには、制御部１０は定着ベルト４３が設定温度を上げて熱源４４によって加熱し、定着ベルト４３の温度を上昇させる。制御部１０がこのように制御することで、狙いのニップ幅よりもニップ幅が広くなることに起因する上述した問題を防止することができる。

また、本実施形態の定着装置４０は、図１に示すように、加圧ローラ４５を冷却する冷却手段として冷却ファン５０を備える。そして、定着装置４０では、計測装置制御部２３３が検出した用紙Ｐの浮き上がり量の検出結果に応じて、冷却ファン５０の出力を制御する。

図７は、加圧ローラ４５の幅方向のそれぞれの位置における外径を異なる温度で測定した測定結果を示すグラフである。図７中の横軸は加圧ローラ４５の軸方向（幅方向）の位置を示しており、図７中の縦軸は、温度が２０［°］（略室温状態）のときの加圧ローラ４５の軸方向両端部の外径を基準（略「０［ｍｍ］」）としたときの外径差を示している。図７に示すように、何れの温度においても軸方向両端部よりも軸方向中央部の方が、外径が小さくなっており、この両端部と中央部との外径の差が逆クラウン量である。図７より、温度が２０［°］、１００［°］及び１６０［°］のときの逆クラウン量はそれぞれ約０．５［ｍｍ］、約０．３［ｍｍ］及び約０．２［ｍｍ］である。

弾性層が、シリコーンゴム弾性体で構成された加圧ローラ４５は、温度が上昇することによって熱膨張で外径が大きくなる。図７より、温度が高くなるほど、幅方向のどの位置においても、外径が大きくなっているが、逆クラウン量は温度が高くなるほど小さくなっていることがわかる。
本実施形態で用いた加圧ローラ４５では、軸方向中央部の外径は、２０［°］から１００［°］まで温度を上げると、約０．５［ｍｍ］大きくなり、１００［°］から１６０［°］まで温度を上げると、約０．６［ｍｍ］大きくなった。一方、軸方向両端部の外径は、２０［°］から１００［°］まで温度を上げると、約０．３［ｍｍ］大きくなり、１００［°］から１６０［°］まで温度を上げると、約０．５［ｍｍ］大きくなった。加圧ローラ４５の外径と逆クラウン量との変化は、弾性層の材質や厚さによって異なる。

図８は、図７に示す測定結果で得られる温度と加圧ローラ４５の逆クラウン量との関係を示したグラフである。横軸は、加圧ローラ４５の温度を示しており、縦軸は、逆クラウン量を示している。図８に示すように、温度が上昇するとともに、逆クラウン量が減少していることがわかる。
定着ニップＮ１を形成する定着ローラ４１と加圧ローラ４５との少なくとも一方に、逆クラウン形状を設けることで、搬送するシート材の幅方向中央部と幅方向端部との搬送速度に差をつけて、シート材を外側へ開く作用が生じ、皺を矯正することができる。
しかし、図８に示すように、温度が上昇するともに逆クラウン量が減少すると、シート材の幅方向中央部と幅方向端部との間での線速差がなくなり、皺を矯正する機能が低下し、皺が発生し易くなる。

図９は、形状計測装置２３０によるシート材の形状の測定位置を、定着ニップＮ１の下流側の出口近傍に設定し、加圧ローラ４５の温度を１６０［°］に調整した状態で、シート材としてフィルムシートを通紙した際の測定結果の一例のグラフである。図９の横軸は、シート材の幅方向の位置を示しており、図９の縦軸は、形状計測装置２３０によって得られた高さ方向の出力結果である。

加圧ローラ４５の温度が高い場合、加圧ローラ４５の逆クラウン量が減少し、シート材を外側へ開く作用が得られずに、シート材が内側に寄って、波打ち状態となる。図９に示す出力結果からは、シート材が内側に寄せられることによって生じる複数の浮き上がり箇所が計測された。
この複数の浮き上がり箇所は、上述したように、定着ベルト４３によって、他の部分より過剰に熱を受けることによりトナー光沢度が変わってしまう。この状態で生成された印刷物は図６に示すように搬送方向に伸びる筋状光沢ムラが観察され、筋状光沢ムラが発生した箇所は、シート材における浮き上がりが生じた箇所と一致することが分かった。この波打ち状態が悪化すると、シート材が座屈して、所謂「皺」となるおそれがある。

図１０は、加圧ローラ４５を外周面から冷却する冷却ファン５０を用いて冷却して同様に測定した結果を示すグラフである。加圧ローラ４５の逆クラウン効果によってシート材に波打ちが発生せず、生成された印刷物にも光沢ムラは発生しなかった。

冷却ファン５０としては、幅方向の複数個所に配置してもよい。複数の冷却ファン５０を用いて個別に制御することによって、逆クラウン量を大きくしたりや、加圧ローラ４５の形状を高精度に保ったりすることができる。

詳しくは、加圧ローラ４５の温度が上昇したときに、両端部よりも中央部の冷却ファン５０の出力を大きくすることにより、両端部は温度上昇によって外径が大きくなり、中央部は温度上昇を抑制し、外径が大きくなることを抑制できる。これにより、両端部と中央部との外径差がおおきくなり逆クラウン量を大きくすることができる。また、幅方向の複数個所の各位置の温度に応じて、それぞれの冷却ファン５０の出力を調整することで、加圧ローラ４５の形状を高精度に保つことができる。

図１に示す定着装置４０では、形状計測装置２３０によるシート材の形状の測定位置を定着ニップＮ１よりもシート材の搬送方向上流側に設定している。このため、定着ニップＮ１に進入する前から波打ちが発生し、筋状光沢ムラが生じるおそれがあるシート材が定着ニップＮ１に進入しようとしていることを検出できる。この検出結果に基づいて、加圧脱圧機構２０１を制御して、ニップ圧を高くすることで、シート材の先端が定着ニップＮ１を通過する際の排出方向を、下方に矯正することができ、シート材の先端から筋状光沢ムラの発生を防止できる。

定着ニップＮ１に進入する前から波打ち等の変形が発生しているシート材を検出する構成として、図１に示すように、シート材の搬送方向について定着ニップＮ１の上流側の定着ニップＮ１の近傍で検出するものに限らない。給紙部１７０から定着ニップＮ１の上流側の間で検出することで、定着ニップＮ１に進入する前から波打ち等の変形が発生しているシート材を検出することができる。しかし、シート材の搬送中に変形が生じることもあるため、転写部１５０よりも搬送方向下流側であることが望ましく、図１に示すように定着ニップＮ１の近傍で検出する構成であることがより望ましい。

形状計測装置２３０によるシート材の形状の測定位置としては、定着ニップＮ１よりもシート材の搬送方向下流側に設定してもよい。以下、測定位置を定着ニップＮ１よりも下流側に設定した変形例について説明する。

〔変形例〕
図１１は、変形例の定着装置４０の概略構成図である。
変形例の定着装置４０は、形状計測装置２３０によるシート材の形状の測定位置を定着ニップＮ１よりも下流側に設定した点で、図１を用いて説明した実施形態の定着装置４０と異なり、他の点については共通するため、共通する点についての説明は適宜省略する。

変形例の定着装置４０は、定着ニップＮ１の下流側でシート材の形状を測定するため、少なくとも先端が定着ニップＮ１を通過したシート材しか形状を測定することができない。このため、先端から波打ちが発生しているシート材の先端における筋状光沢ムラの発生を抑制することはできない。
しかし、定着ニップＮ１の下流側でシート材の形状を測定することにより、定着ニップＮ１の上流側では変形量εが所定の値未満であったにも関わらず、定着ニップＮ１を通過することで、変形量εが所定の値を超えたシート材を検出することができる。これにより、定着ニップＮ１の上流側でのシート材の形状に関わらず、定着ニップＮ１を通過した際に変形量εが所定の値を超えるシート材を検出することができる。このため、定着ニップＮ１の上流側では変形量εが所定の値を超えず、定着ニップＮ１を通過することで変形量εが所定量を超えるシート材の熱量過多に起因する不具合の発生を防止できる。

また、変形例の定着装置４０では、定着ニップＮ１を通過したシート材の浮き上がり量が、シート材の四隅が大きいことを検出することで、カールが発生していることを検知できる。詳しくは、形状計測装置２３０で計測を行ったときに、シート材の少なくとも一カ所の隅の出力が大きい場合、シート材にカールが生じていることを検出できる。

図１２は、用紙Ｐの搬送方向先端がカールした状態の検出状態を示す説明図である。
図１２のように用紙Ｐの先端がカールした場合（図中の「Ｐ’」の状態）、エリアセンサ２３２では斜め方向からの照明パターン投影機２３１によって、照射されたレーザーパターンＬＰはカールした部分では図中の「ＬＰ’」となる。これにより、用紙Ｐの搬送方向に図中の「ε’」ずれた位置が検出される。
実際のカール量は、予め、カールしたときの高さ（図中の「ε」）と、検出ズレ量（図中の「ε’」）とを測定しておくことで、検出ズレ量に基づいてカール量が計測可能となる。

用紙Ｐ等のシート材のカールは、定着ニップＮ１を通過する際のおもてと裏との温度差によって、蒸発する水分量が異なったり、熱による変形量が異なったりすることによって生じる。そこで、本変形例では、上述したカール量の計測結果に基づいて、シート材の四隅のカール量が所定の高さ以上に到達したことを検出した場合には、無端状の回転体である定着ベルト４３と、対向部材である加圧ローラ４５との温度差を減じる制御を実施する。これにより、カール量を低減することが可能となる。具体的には、加圧ローラ４５の温度を検出する温度検出手段と、加圧ローラ４５を加熱する加熱手段とを設ける。サーミスタ１１の検出結果と加圧ローラ４５の温度の検出結果とを比較し、加圧ローラ４５の温度が定着ベルト４３の温度に近づくように、加圧ローラ４５の加熱手段や冷却ファン５０を制御する。これにより、定着ベルト４３と加圧ローラ４５との温度差を低減でき、カール量を低減することができる。

上述した実施形態の定着装置４０では、形状計測装置２３０を用いて定着ニップＮ１の上流側で用紙Ｐの形状を計測しており、変形例の定着装置４０では、形状計測装置２３０を用いて定着ニップＮ１の下流側で用紙Ｐの形状を計測している。用紙Ｐの形状を計測する位置としては、定着ニップＮ１の上流側と下流側との両方としてもよい。

次に、実施形態及び変形例の形状計測装置２３０に適用可能な構成について説明する。
図１３は、用紙Ｐの搬送方向と、照明パターン投影機２３１及びエリアセンサ２３２の配置角度との関係を示す説明図である。
図１３に示すように、エリアセンサ２３２の検出中心線２３２ａと用紙Ｐの搬送方向との角度を「検出中心角α」とし、照明パターン投影機２３１による投影光路２３１ａと用紙Ｐの搬送方向との角度を「投影光路角β」とする。このとき、投影光路角βよりも検出中心角αの方が直角に近い角度とし、「検出中心角α＞投影光路角β」の関係を満たすように、複写機１００内に照明パターン投影機２３１とエリアセンサ２３２とを配置する。

図１３では、「検出中心角α」を９０［°］とし、「投影光路角β」を４５［°］としている。
用紙Ｐが基準位置となる高さに平面状に搬送されている状態を図１３中の「Ｐ」で示す。照明パターン投影機２３１によって投影されたレーザーパターンＬＰはエリアセンサ２３２に対して所定の位置となるように、照明パターン投影機２３１及びエリアセンサ２３２を配置する。

用紙Ｐの搬送挙動状態により用紙Ｐが浮き上がり図１３中の「Ｐ’」の位置になると、エリアセンサ２３２では、搬送方向に図１３中の「ε’」の分だけ検出位置がずれて検出される。このとき、図１３で示すように、投影光路角βが４５［°］であれば用紙Ｐの浮き上がり量「ε」は「ε＝ε’」となって検出可能となる。投影光路角βを小さくすると、ある浮き上がり量「ε」に対して、より大きな変異量「ε’」が検出される。逆に投影光路角βを大きくするほど、ある浮き上がり量「ε」に対する変異量「ε’」が小さくなり、検出分解能が低下してしまう。

照明パターン投影機２３１とエリアセンサ２３２とを、「検出中心角α＜投影光路角β」となる配置にしても、浮き上がり量「ε」は検出可能であるが、投影光路角βを大きくした場合と同様に、検出分解能が低下し好ましくない。

形状計測装置２３０の配置としては、複写機１００の機外から光が入らないように遮光された位置に配置することが望ましい。エリアセンサ２３２はレーザーパターンＬＰの輝度の高い部分と、暗部との明度差によって検出する構成となっている、このため、例えば、機外から光が投影面に入射すると、用紙Ｐ等のシート材の形状を正確に検出できない場合がある。よって、検出範囲は遮光し、検出ノイズの入らない構成とすることが望ましい。

複写機１００等の画像形成装置内を搬送するシート材等の記録媒体は様々な要因で姿勢、形状は不安定となり易い。主な要因としては記録媒体自体の剛性（厚さ、坪量）、調湿状態等、記録媒体自体に起因するものや、搬送経路内の部品形状配置などが挙げられる。記録媒体形状が不安定となると皺が発生し、定着部材の熱を不均一に受けることによる光沢ムラ、オフセットなどの異常画像が発生する場合がある。この様な状態にならないように、定着ローラ部材に逆クラウン形状を設けて、記録媒体の幅方向の中央部と端部とで搬送速度に差をつけて記録媒体の皺を矯正することができる。

しかしながら、実際市場では多種多様な記録媒体が使用されており、記録媒体自体の製造ロットのバラツキもあるため、上述した不具合を完全に抑制することができない。また、プロダクションプリントでは樹脂製フィルムの記録媒体、コート紙等の記録媒体が使われ、光沢度の高い画像では前記定着部での不均一加熱による筋状光沢ムラが目立ち易い。また、このような筋状光沢ムラが生じると、印刷品質を低下させるだけでなく、筋状光沢ムラを改善するための調整等により、マシンダウンタイムの原因となる場合がある。

本実施形態の定着装置４０は、記録媒体である用紙Ｐの搬送挙動を形状計測装置２３０で検出をすることにより、搬送条件最適化をフィードバックできるシステムを提供し印字品質を向上させることができる。さらに、形状計測装置２３０によって用紙Ｐの搬送挙動の異常が続く場合などは、故障を事前に予測することによりマシンダウンタイムを低減することが可能となる。

本実施形態の定着装置４０は、形状計測装置２３０による検出で、用紙Ｐの浮き上がり量である変形量εが大きい場合には、加圧脱圧機構２０１による加圧ローラ４５の加圧力を大きくする。これにより、定着ベルト４３に対する加圧ローラ４５の当接圧が大きくなり、定着ローラ４１の凹みが大きくなることで、定着ニップＮ１の出口における定着ベルト４３の曲率を大きくすることができる。これにより、定着ニップＮ１を通過した用紙Ｐが定着ベルト４３の表面から離間することを促し、浮き上がっていた部分が、定着ニップＮ１を通過した後も、他の部分よりも多くの熱量を受け続けることを抑制できる。よって、部分的な熱量過多が生じることに起因する異常画像の発生を抑制できる。定着装置４０では、形状計測装置２３０によって、用紙Ｐの挙動を検出して皺の発生を予測することができるだけでなく、検出結果に基づいて、当接圧や加圧ローラ４５の温度を調整する制御を行い、異常画像の発生や皺の発生を抑制できる。

特許文献１では、記録媒体の種類によって定着ベルトの張力を制御する構成が記載されている。しかし、記録媒体の波打ちは記録媒体の種類によってのみ発生するものではない。環境、記録媒体の吸湿度合い、部品のばらつき、具体的には、皺を抑制するローラの逆クラウン量のばらつきや、経時変化など様々な要因によって発生する。このため、記録媒体の種類に基づいて定着条件を異ならせても、全網羅的に皺の発生を抑制するのは困難である。

定着装置４０では、記録媒体である用紙Ｐの皺は、幅方向の中央部よりも両端部の搬送速度を速くすることによって用紙Ｐを幅方向の両端側へ開こうとする力によって抑制している。中央部と、端部とで速度差をつける手段としは搬送ローラ（加圧ローラ４５）の外周面を逆クラウン形状にすることにより周速差をつけて搬送速度差をつけている。

逆クラウン量を大きくすれば中央と端部との周速差が大きくなり記録媒体の外側への開き量が増え、逆に逆クラウン量を小さくすると開き量が小さくなる。この逆クラウン量は部品寸法によって決まるが、弾性ゴムローラを用いると熱膨張により逆クラウン量も温度により変化してしまう。
これに対して、本実施形態の定着装置４０では、形状計測装置２３０によって、記録媒体である用紙Ｐの波打ち形状を計測できる。このため、搬送中の用紙Ｐの状態に応じて加圧ローラ４５の逆クラウン量を制御、つまり熱膨張の度合いを冷却により制御できるので皺を抑制することができる。

また、用紙Ｐが定着ニップＮ１の出入口で波打つことにより、加熱された定着ベルト４３に不均一に近接することにより、波打った頂点部分で多くの熱を受けることにより、トナーの溶融度度合いが変わり筋状の光沢ムラが発生してしまう。これは用紙Ｐが加熱された定着ベルト４３の側へ排出（図２に示す構成では、上向きへの排出）されると発生しやすい。
定着ニップＮ１は、は弾性体によって構成さえているので付勢力によって変形量が変わり、用紙Ｐの排出方向も変わる。

実施形態の定着装置４０では、定着ニップＮ１に向かう用紙Ｐに定着ベルト４３側に近づく変形が生じていたら、定着ニップＮ１の出口で用紙Ｐが定着ベルト４３から離れるようなニップ形状となるように当接圧を制御して異常画像を抑制する。
また、変形例の定着装置４０では、定着ニップＮ１からの用紙Ｐの排出方向が定着ベルト４３に近接したら、定着ニップＮ１の出口で用紙Ｐが定着ベルト４３から離れるようなニップ形状となるように当接圧を制御して異常画像を抑制する。

フィルムや薄紙コート紙などの記録媒体は、変形し易く皺が発生し易い。また、画像光沢が高くなる表面が平滑な記録媒体では、定着ニップＮ１外での熱の受け方のムラによって、筋状の光沢ムラが発生し易い。つまり定着ニップＮ１の外の、定着ニップＮ１の直前及び直後の記録媒体と定着ベルト４３とが近接する位置において、記録媒体が波打つことにより記録媒体上のトナーが受ける熱量が部分的に異なることが原因の異常画像である。本実施形態及び変形例の定着装置４０は、この記録媒体の形状を計測する手段である形状計測装置２３０を有することにより、計測結果に基づき記録媒体と定着ベルト４３とが近接し続けることを抑制でき、上述した異常画像を抑制できる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。また、本発明の定着装置を備える画像形成装置としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であってもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることも可能である。
また、本発明に係るシート材の形状を測定する形状計測装置２３０は、画像形成装置の定着ニップＮ１に向けて搬送される、または、搬送中のシート材の波打ち形状を計測する。そして、計測結果に基づいて、定着ニップＮ１のニップ形状を最適化するフィードバック制御を行うものである。本発明に係る定着ニップを通過する「シート材」には、紙、フィルム、鋼板などのシート状物が包含され、上述したように、必ずしも定着ニップ近傍で計測する必要はない。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。

（態様Ａ）
回転可能に設けられた無端状の定着ベルト４３等の回転体と、回転体の外周面と接触して定着ニップＮ１等のニップ部を形成する加圧ローラ４５等の対向部材と、回転体を加熱する熱源４４等の加熱手段とを備える定着装置４０等の定着装置において、ニップ部を搬送される用紙Ｐ等のシート材の基準位置からの変形量ε等の浮き上がり量を検出する形状計測装置２３０等の浮き上がり量検出手段と、浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、対向部材と回転体との間の当接圧を制御する加圧脱圧機構２０１及び制御部１０等の当接圧制御手段を備えることを特徴とするものである。
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、皺が生じた状態のシート材が定着装置のニップ部を通過すると、シート材の表面における、皺が生じている部分で、回転体の側に浮き上がっている部分が、光沢が強くなっていることを見出した。これは、浮き上がっている部分は、ニップ部を通過した後も、他の部分よりも回転体の表面に近接して移動してより多くの熱量を受け続けるため、他の部分に対して熱量過多になり、光沢が強くなったと考えられる。
態様１では、シート材の浮き上がり量に応じて、対向部材と回転体との間の当接圧を制御する構成であり、浮き上がり量が大きい場合には、ニップ部の出口近傍における回転体の曲率が大きくなるように、当接圧を制御する。ニップ部の出口近傍での回転体の曲率を大きくすることで、ニップ部を通過したシート材が回転体の表面から離間することを促し、ニップ部を通過した後も、他の部分よりも多くの熱量を受け続ける部分が生じることを抑制できる。これにより、部分的な熱量過多が生じることに起因する異常画像の発生を抑制できる。

（態様２）
態様１において、浮き上がり量検出手段は、シート材の表面にレーザーパターンＬＰ等の光を照射する照明パターン投影機２３１等の光照射手段と、前記シート材の表面に投影された照射光の反射光を受光するエリアセンサ２３２等の受光手段とを備えることを特徴とするものである。
これによれば、シート材の浮き上がり量を検出する構成を実現することができる。なお、浮き上がり量検出手段としては、この構成に限らない。例えば、超音波を用いた測距センサや、幅方向に複数組の発光部と受光部とを備えた光を用いた測距センサなど、シート材の浮き上がり量を検出できるものであればよい。

（態様３）
態様２において、光照射手段が照射する照射光とシート材の搬送方向とが成す入射角（投影光路角β等）よりも、受光手段に向かう反射光とシート材の搬送方向とが成す反射角（検出中心角α）の方が、直角に近い角度であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態及び上記変形例について説明したように、浮き上がり量の検出分解能が低下することを抑制し、シート材の浮き上がり量を精度よく検出することが可能となる。

（態様４）
態様２または３において、シート材の表面に照射光が照射される範囲は、外光が入射しないよう遮光されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態及び上記変形例について説明したように、検出範囲を遮光でき、検出ノイズの入らない構成とすることができる。

（態様５）
態様１乃至４の何れかの態様において、浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、回転体の回転速度を制御することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、浮き上がり量の検出結果に応じて、ニップ部での搬送速度を制御することができる。浮き上がり量に応じて、当接圧を変化させると、ニップ部の長さが変化し、ニップ部でのシート材の加熱時間が変化するため、ニップ部でシート材に与える熱量に過不足が生じるおそれがある。そこで、浮き上がり量に応じてニップ部での搬送速度を制御することで、ニップ部でのシート材の加熱時間を一定にすることが可能となり、ニップ部でシート材に与える熱量に過不足が生じることを防止でき、良好な定着を行うことが可能となる。

（態様６）
態様１乃至５の何れかの態様において、浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、加熱手段を制御することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、浮き上がり量の検出結果に応じて、回転部材の温度を制御することができる。浮き上がり量に応じて回転部材の温度を制御することで、ニップ部でシート材に与える熱量に過不足が生じることを防止でき、良好な定着を行うことが可能となる。

（態様７）
態様１乃至６の何れかの態様において、対向部材を冷却する冷却ファン５０等の対向部材冷却手段を備え、浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、対向部材冷却手段を制御することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、対向部材の昇温に起因する形状の変化（逆クラウン量の減少等）を戻すことができ、形状の変化に起因するシート材の搬送状態の不具合（皺等）の発生を防止できる。

（態様８）
態様７において、対向部材冷却手段を回転体の軸方向（幅方向等）に複数備え、浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、対向部材冷却手段によって冷却する箇所を制御することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート材の浮き上がり量に適するように対向部材の形状を制御することが可能となる。

（態様９）
態様１乃至８の何れかの態様において、浮き上がり量検出手段は、ニップ部に対してシート材の搬送方向上流側でシート材の浮き上がり量を検出することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、ニップ部に進入する前から浮き上がりが発生し、異常画像が生じるおそれがあるシート材がニップ部に進入しようとしていることを検出できる。この検出結果に基づいて、当接圧制御手段を制御して、当接圧を調整することで、シート材の先端がニップ部を通過する際の排出方向を、回転体から離れる方向に矯正することができ、シート材の先端から異常画像の発生を防止できる。

（態様１０）
態様１乃至９の何れかの態様において、浮き上がり量検出手段は、ニップ部に対してシート材の搬送方向下流側でシート材の浮き上がり量を検出することを特徴とするものである。
これによれば、上記変形例について説明したように、ニップ部の上流側でのシート材の形状に関わらず、ニップ部を通過した際に浮き上がり量が所定の値を超えるシート材を検出することができる。このため、ニップ部の上流側では浮き上がり量が所定の値を超えず、ニップ部を通過することで浮き上がり量が所定量を超えるシート材の熱量過多に起因する異常画像の発生を防止できる。

（態様１１）
態様１０において、浮き上がり量検出手段による検出結果に基づいて、シート材の四隅の何れかの浮き上がり量が大きい場合は、回転体と対向部材との温度差を小さくする温度差調整制御手段（サーミスタ１１、加圧ローラ４５の温度検出手段、加圧ローラ４５の加熱手段、冷却ファン５０及び制御部１０）を備えることを特徴とするものである。
これによれば、上記変形例について説明したように、シート材におけるカールの発生を検出することができ、回転体と対向部材との温度差を小さくすることで、カール量を低減することができる。

（態様１２）
用紙Ｐ等の記録媒体にトナー像等の画像を形成する画像形成手段（感光体１、画情報書込部１３０、現像部１４０及び転写部１５０等）と、記録媒体に画像を定着させる定着手段とを備える複写機１００等の画像形成装置において、定着手段として、態様１乃至１１の何れか一の態様に係る定着装置を備えることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像品質の向上を図ることができる。

１ 感光体
１０ 制御部
１１ サーミスタ
４０ 定着装置
４１ 定着ローラ
４２ 加熱ローラ
４３ 定着ベルト
４４ 熱源
４５ 加圧ローラ
４６ 分離板
４７ テンションローラ
４８ 分離補助部材
５０ 冷却ファン
１００ 複写機
１２０ 画像読取部
１３０ 画情報書込部
１４０ 現像部
１５０ 転写部
１７０ 給紙部
１８０ 縦搬送ユニット
１８１ レジストローラ対
１９０ 排紙トレイ
１９１ 排紙ローラ対
２０１ 加圧脱圧機構
２０１ａ 加圧アーム
２０１ｂ 加圧カム
２０１ｃ 加圧脱圧モータ
２３０ 形状計測装置
２３１ 照明パターン投影機
２３１ａ 投影光路
２３２ エリアセンサ
２３２ａ 検出中心線
２３３ 計測装置制御部
２３４ 不揮発性メモリ
２３５ 表示部
ＬＰ レーザーパターン
ＬＰｎ 任意パターン
Ｎ１ 定着ニップ
Ｐ 用紙
α 検出中心角
β 投影光路角
ε 変形量

特開２０１８‐０２５６９１号公報

Claims (12)

1. 回転可能に設けられた無端状の回転体と、
   前記回転体の外周面と接触してニップ部を形成する対向部材と、
   前記回転体を加熱する加熱手段とを備える定着装置において、
   前記ニップ部を搬送されるシート材の浮き上がり量を検出する浮き上がり量検出手段と、
   前記浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、前記対向部材と前記回転体との間の当接圧を制御する当接圧制御手段を備えることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１の定着装置において、
   前記浮き上がり量検出手段は、前記シート材の表面に光を照射する光照射手段と、前記シート材の表面に照射された照射光の反射光を受光手段とを備えることを特徴とする定着装置。
3. 請求項２の定着装置において、
   前記光照射手段が照射する前記照射光と前記シート材の搬送方向とが成す入射角よりも、前記シート材から前記受光手段に向かう前記反射光と前記シート材の搬送方向とが成す反射角の方が、直角に近い角度であることを特徴とする定着装置。
4. 請求項２または３の定着装置において、
   前記シート材の表面に前記照射光が照射される範囲は、外光が入射しないよう遮光されていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の定着装置において、
   前記浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、前記回転体の回転速度を制御することを特徴とする定着装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の定着装置において、
   前記浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱手段を制御することを特徴とする定着装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の定着装置において、
   前記対向部材を冷却する対向部材冷却手段を備え、
   前記浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、前記対向部材冷却手段を制御することを特徴とする定着装置。
8. 請求項７の定着装置において、
   前記対向部材冷却手段を前記回転体の軸方向に複数備え、
   前記浮き上がり量検出手段の検出結果に基づいて、前記対向部材冷却手段によって冷却する箇所を制御することを特徴とすることを特徴とする定着装置。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の定着装置において、
   前記浮き上がり量検出手段は、前記ニップ部に対して前記シート材の搬送方向上流側で前記シート材の浮き上がり量を検出することを特徴とする定着装置。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の定着装置において、
    前記浮き上がり量検出手段は、前記ニップ部に対して前記シート材の搬送方向下流側で前記シート材の浮き上がり量を検出することを特徴とする定着装置。
11. 請求項１０の定着装置において、
    前記浮き上がり量検出手段による検出結果に基づいて、前記シート材の四隅の何れかの浮き上がり量が大きい場合は、前記回転体と前記対向部材との温度差を小さくする温度差調整制御手段を備えることを特徴とする定着装置。
12. 記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
    前記記録媒体に前記画像を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、
    前記定着手段として、請求項１乃至１１の何れか一に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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