JP5636889B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙（用紙、記録材、記録媒体ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。

定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材及び加圧部材が当接して定着ニップ部（ニップ部、定着ニップともいう）を形成するように配置されており、該ニップ部に記録紙を挟みこみ、熱および圧力を加え、トナー像を記録紙上に定着することを行っている。

例えば、熱源としての加熱ヒータを有した加熱ローラおよび表層にゴム層が設けられた定着ローラを内包した定着ベルト（定着部材）と、定着ベルトに当接する加圧ローラ（加圧部材）との間に形成されるニップ部に、トナー転写済みの記録紙を通過させる過程で、転写されたトナー像を加熱および加圧して定着するベルト定着方式の定着装置が知られている。

また、近年、定着ローラを有さず、定着ベルトの内面側に摺接して定着ベルトを介して加圧ローラとニップ部を形成する固定部材（ニップ形成部材）を有する定着装置が開発されている（例えば、特許文献１）。

上記のような画像形成装置における定着装置では、ニップ部から排出された記録紙を定着部材及び／または加圧部材から分離させなければならない。そのため、記録紙の分離性の向上を図り、定着部材及び／または加圧部材への巻き付きを防止するための種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献２には、定着ニップＮ１と定着後ローラニップＮ２との間の定着ニップＮ１寄りの位置で定着ニップＮ１の面を延長した平面Ｌｎよりも加圧ローラ側に用紙を案内するヒータガイド１０４に突起１０４ａを形成し、突起１０４ａは、平面Ｌｎの定着フィルム側から加圧ローラ側に延びて形成される頂点をもち、定着ニップＮ１のシート搬送方向下流側端部と突起１０４ａの頂点とを結ぶ直線Ｌ１と、平面Ｌｎとのなす角をθ１とし、突起１０４ａの頂点と定着後ローラニップＮ２とを結ぶ直線Ｌ２とのなす角をθ２としたときに、θ２＞θ１＞５°とする構成の画像定着装置が提案されている（図７参照）。この定着装置は、水分を多く含んだ用紙の加圧ローラ側に発生するカールの抑制に効果的である。

しかしながら、上記特許文献２では、直線Ｌ１と平面Ｌｎとのなす角θ１を５°以上としているので、特に、フルカラー画像の両面通紙時に加圧ローラ側への用紙巻付きが発生し易くなるという問題があり、また、定着ニップＮ１の面を延長した平面Ｌｎよりも加圧ローラ側に用紙を案内するヒータガイド１０４に平面Ｌｎの定着フィルム側から加圧ローラ側に延びて形成される突起１０４ａを設けているので、加圧ローラ硬度、定着加圧力のばらつきによって定着ニップ幅が広くなった場合に、定着ニップＮ１のシート搬送方向下流側端部と突起１０４ａの頂点とを結ぶ直線Ｌ１と、平面Ｌｎとのなす角をθ１が急激に大きくなり、さらに加圧ローラ側への用紙巻付きが悪化するという問題があった。

そこで本発明は、定着ニップ部と、ニップ形成部材に設けられる突起部との距離を所望の距離に設定可能とすることにより、定着ニップ部を突起部に近づけることで用紙分離性を向上させ、また、突起部から遠ざけることで定着ベルトの摺動抵抗を小さくすることができる定着装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、請求項１に記載の定着装置は、可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有する定着装置において、ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、加圧部材側に、定着部材を介して加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、かつ、定着部材を介したニップ形成部材と加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有し、記録媒体の厚みが所定値よりも大きい場合、加圧部材変動手段により、当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とするものである。
また、請求項２に記載の定着装置は、可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有する定着装置において、ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、加圧部材側に、定着部材を介して加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、かつ、定着部材を介したニップ形成部材と加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有し、記録媒体が封筒である場合、加圧部材変動手段により、当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の定着装置において、加圧部材変動手段は、カムであるものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３までのいずれかに記載の定着装置において、当該定着装置のウォームアップ動作時においては、加圧部材変動手段により、当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とするものである。

また、請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１から４までのいずれかに記載の定着装置を備えるものである。

また、請求項７に記載の画像形成装置は、可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有し、ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、加圧部材側に、定着部材を介して加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、かつ、定着部材を介したニップ形成部材と加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有した定着装置を備えた画像形成装置であって、環境温湿度を検知する検知手段を備え、該検知手段により検知される環境温湿度が所定値よりも高い場合、定着装置の加圧部材変動手段により、当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の下流側とするものである。

また、請求項８に記載の画像形成装置は、可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有し、ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、加圧部材側に、定着部材を介して加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、かつ、定着部材を介したニップ形成部材と加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有した定着装置を備えた画像形成装置であって、印刷要求の画像パターンを判別する判別手段を備え、該判別手段により記録媒体先端部のトナー付着量が所定値よりも多いと判別された場合、定着装置の加圧部材変動手段により、当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の下流側とするものである。

本発明によれば、用紙の分離性の向上を図り、かつ、ベルトスリップの発生を防止して高品質の画像形成を行うことができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本実施形態に係る定着装置の概略構成図であって、加圧ローラが用紙搬送方向下流側に位置する状態を示す図である。 図２に示す定着装置の要部を示す構成図である。 本実施形態に係る定着装置の概略構成図であって、加圧ローラが用紙搬送方向上流側に位置する状態を示す図である。 熱源としてセラミックヒータを用いた定着装置の概略構成図である。 熱源としてＩＨヒータを用いた定着装置の概略構成図である。 特許文献２に記載の定着装置の説明図である。

以下、本発明に係る構成を図１から図６に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る定着装置（２０）は、可撓性を有する無端状ベルトである定着部材（定着ベルト２１）と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材（加圧ローラ３１）と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材（２３）と、を有する定着装置において、ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、加圧部材側に、定着部材を介して加圧部材とは非接触に突出した突起部（２３ａ）を有し、かつ、定着部材を介したニップ形成部材と加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように加圧部材を変動させる加圧部材変動手段（カム３４）を有するものである。

（画像形成装置の構成・動作）
まず、図１を参照して、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基づいた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着部材としての定着ベルト、３１は定着装置２０に設置された加圧部材としての加圧ローラを示す。

図１に示す画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、転写部７で、レジストローラにより搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２，１３，１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする）。そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。

その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との間に送入されて、定着ベルト２１から受ける熱と双方の部材から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との間（ニップ部）から送出された後に、画像形成装置本体１から排出される。こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

（定着装置の構成）
次に、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。図２に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１、金属熱伝導体２２、ニップ形成部材２３、補強部材２４、熱源としてのヒータ２５、加圧部材としての加圧ローラ３１、温度センサ４０等で構成される。

[定着ベルト]
ここで、定着部材としての定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転する。定着ベルト２１は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。定着ベルト２１の基材は、層厚が３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。

定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。

定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。

なお、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が３０ｍｍに設定されている。定着ベルト２１の内部（内周面側）には、ヒータ２５、金属熱伝導体２２、ニップ形成部材２３、補強部材２４等が固設されている。

[補強部材]
ニップ部におけるニップ形成部材２３の強度を補強する補強部材２４が、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。補強部材２４が、ニップ形成部材２３および定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部においてニップ形成部材２３が加圧ローラ３１の加圧力を受けて変形する（撓む）不具合を抑止している。

なお、補強部材２４は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。さらに、加圧ローラ３１による加圧方向に沿って横長の断面を有するように補強部材２４を形成することで、断面係数が大きくなって補強部材２４の機械的強度を高めることができる。

[金属熱伝導体]
熱源としてのヒータ２５は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、画像形成装置１の電源部により出力制御されたヒータ２５の輻射熱によって、金属熱伝導体２２が加熱される。さらに、金属熱伝導体２２によって定着ベルト２１が全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基づいて制御される。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。

金属熱伝導体２２は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように固設されていて、ヒータ２５の輻射熱により加熱されて定着ベルト２１を加熱する（熱を伝える）。なお、金属熱伝導体２２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の熱伝導性を有する材料を用いることができる。本実施形態では、強度にすぐれるＳＵＳを用いた。

定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されることなく、金属熱伝導体２２によって定着ベルト２１が周方向広範囲にわたって加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。

さらに、定着ベルト２１の加熱効率を向上させるために金属熱伝導体２２を薄肉化した場合であっても、金属熱伝導体２２は加圧ローラ３１から加圧力を受けるニップ形成部材２３とは別に設けられているために、金属熱伝導体２２が撓んで定着ベルト２１の内周面が強くこすれる不具合や、金属熱伝導体２２が撓んで定着ベルト２１の駆動トルクが増加する不具合等が抑止される。

このように、定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されることなく、金属熱伝導体２２によって定着ベルト２１が周方向広範囲にわたって加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。

なお、定着ベルト２１と金属熱伝導体２２との外径差は、１ｍｍ以内とすることが好ましい。これにより、金属熱伝導体２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、金属熱伝導体２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、金属熱伝導体２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。

また、金属熱伝導体２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、金属熱伝導体２２の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することとしても良い。

[加圧ローラ]
加圧部材としての加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍであって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。

なお、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、金属熱伝導体２２に生じる撓みをさらに軽減することができる。

また、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも大きくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。

[ニップ形成部材]
ニップ形成部材２３は、定着ベルト２１の内周面側に固設されていて、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接してニップ部を形成する。なお、ニップ形成部材２３と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、ニップ形成部材２３の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することが好ましい。

図３に示すように、ニップ形成部材２３の定着ニップ部（図３中Ｎで示す）の用紙搬送方向下流側には、加圧ローラ３１側に向けた突起部２３ａが、その軸方向の用紙幅全域に亘って設けられている。

また、ニップ形成部材２３の定着ニップ部の用紙搬送方向下流側であって、突起部２３ａの用紙搬送方向上流側の形状を加圧ローラ３１の曲率に沿った形状を有する加圧部材接触部２３ｂとしている。加圧部材接触部２３ｂの曲率は、加圧ローラ３１の曲率に沿うように、その曲率がＲ２５〜６０（曲率半径ｒ＝２５〜６０（ｍｍ））に設定されることが好ましい。なお、本実施形態では、加圧部材接触部２３ｂの曲率をＲ６０としている。これにより、突起部２３ａで発生する定着ベルト屈曲を緩和させることができるので、定着ベルトの高寿命化を図ることができる。

また、突起部２３ａの用紙搬送方向と直行する側の位置を、加圧部材接触部２３ｂの曲率半径を中心として、加圧ローラ側へ０．１ｍｍ〜０．２ｍｍオフセットした曲率半径としている（図３中Ｌ１で示す）。また、突起部２３ａの用紙搬送方向の位置を、定着ニップ部の用紙搬送方向下流側端部から１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ下流に配置している（図３中Ｌ２で示す）。このような位置に配置することにより、薄紙通紙時においても、定着ベルト用紙巻付き、および、両面通紙時の加圧ローラ巻付きを発生させずに通紙することができる。

[カム]
本願発明者らは、上記のように、ニップ形成部材２３を有する定着装置２０において、ニップ形成部材２３の用紙搬送方向下流に突起部２３ａを備えて、突起部２３ａの位置や高さを調整することにより、用紙の分離性と用紙の加圧ローラ巻付き防止の両立を図ることができることを知見した。しかしながら、一方で、このように突起部２３ａを備える定着装置においては、突起部２３ａと定着ニップ部が近づくと、用紙の加圧ローラ巻付きのほかにも、突起部２３ａでのベルトのしごきが大きくなるため摺動抵抗が増加し、例えば、グリスの温度が低いウォームアップ時などは、ベルトのスリップが発生するおそれがあることを知見した。

そこで、本実施形態に係る定着装置２０は、図２に示すように、加圧部材変動手段として加圧ローラ芯金３２の軸方向の両端部にカム３４を有し、カム３４を回転させることにより加圧ローラ３１位置を変動させて、定着ニップ位置（定着ベルト２１を介したニップ形成部材２３と加圧ローラ３１との当接領域の中央位置）を変動させるものである。

カム３４は、加圧ローラ芯金３２に当接しており、不図示の駆動手段（例えば、ステッピングモータ等）により任意の量回転させることができる。また、加圧ローラ芯金３２は、不図示の付勢手段（例えば、アームおよびバネ）により、芯金３２を挟んでカム３４と対向する側からカム３４の方へ押されている。

ここで、カム３４が図２に示す回転位置である場合は、加圧ローラ３１が用紙搬送方向下流側（図２中の上方向）に位置するため、定着ニップ部と突起部２３aとは最も至近することとなり、この場合、用紙の分離性は最も良くなる。そのため、薄紙等が通紙される場合に好適である。

一方、カム３４が図４に示す回転位置である場合は、加圧ローラ３１が用紙搬送方向上流側（図４中の下方向）に位置するため、定着ニップ部と突起部２３aは最も離れた状態となり、この場合、突起部２３ａによる定着ベルト２１のしごきが減り、定着ベルト２１とニップ形成部材２３との摺動抵抗を小さくすることができる。

以上説明した定着装置２０によれば、状況に応じて定着ニップと突起部の距離を所望の距離に設定とすることが可能となる。すなわち、薄紙のように分離性確保が必要な場合には定着ニップを突起部に近づけることで用紙分離性を向上させ、摺動抵抗が大きくなるような場合には定着ニップを突起部２３ａから遠ざけることで定着ベルト２１の摺動抵抗を小さくすることができる。

また、加圧ローラの位置を変動させる手段として、カムを用いているので、簡易な構成により、加圧ローラ３１の位置を変動させて定着ニップ部と突起部２３ａとの距離を調整することができる。

（定着装置の動作）
以下、本実施形態の定着装置２０の動作について説明する。定着装置２０のウォームアップ動作時には、カム３４により、加圧ローラ３１を突起部２３ａから離れた位置として(図４)、加圧ローラ３１を回転させながら、ヒータ２５を点灯させることで金属熱伝導体２２および定着ベルト２１を加熱する。温度センサ４０の検知温度が所定値Ｔ１に達したところで、ウォームアップ動作完了とし、引き続き、通紙動作に遷移する。

このように、グリス温度が低く、定着ベルト２１とニップ形成部材２３との間の摺動が大きくなるウォームアップ時において、定着ニップを突起部２３ａから遠ざけることにより、摺動抵抗を小さくし、ベルトのスリップ等の不具合を防止することができる。

また、通紙動作において、印刷要求の用紙厚さが所定値ｄ未満の時には、カム３４を回転させて、加圧ローラ３１を突起部２３ａに近づけた位置に移動させて(図２)、通紙を開始することが好ましい。一方、印刷要求の用紙厚さが所定値ｄ以上のときには、加圧ローラ３１を突起部２３ａから離れた位置(図４)のまま通紙を開始することが好ましい。

このようにすることにより、厚紙を通紙する場合には突起部２３ａでの用紙のしごきが大きく、摺動抵抗が大きくなるため、定着ニップを突起部２３ａから遠ざけることで摺動抵抗を小さくし、ベルトのスリップを防止することができる。なお、厚紙は、紙のコシが大きいため定着ニップが突起部２３ａから遠くても分離性を確保することができる。

同様に、記録媒体が封筒のように厚みを有する場合も、加圧ローラ３１を突起部２３ａから離れた位置(図４)のまま通紙を行うことが好ましい。この場合、定着ベルト２１とニップ形成部材２３の摺動抵抗が小さいため、定着ベルト２１と加圧ローラ３１の速度差が発生しづらく、封筒の表面、裏面での搬送ズレを少なくし、封筒しわを発生させることなく通紙することができる。

本実施形態では、用紙厚さの閾値としての所定値ｄを１２０μｍとしたが、所定値ｄは、画像形成装置の用紙設定（例えば、薄紙モード、普通紙モード、厚紙モードなど）と関連づけて設定してもよい。また、用紙の分離性は環境温湿度によっても大きく変わるため、環境温湿度と所定値ｄを関連づけて設定することも好ましい。すなわち、画像形成装置１が環境温湿度を検知するセンサ（検知手段）を備えるようにし、該センサにより検知される環境温湿度が所定値よりも高くなった場合に、加圧ローラを突起部２３ａに近づけた位置に移動させて(図２)、通紙動作を行うこととしても良い。

また、用紙の分離性はトナー付着量によっても大きく変わり、用紙先端のトナー付着量が多いほど分離性が悪くなり、定着ベルト２１に巻きつきやすくなる。よって、印刷要求の画像パターンを判別し、用紙先端のトナー付着量が所定値よりも多い場合に、加圧ローラを突起部２３ａに近づけた位置に移動させて(図２)、通紙動作を行うこととしても良い。

また、定着装置２０のカム３４による加圧ローラ３１の位置変更は、加圧ローラ３１の回転時、停止時のどちらの状態でも行うことができる。

また、同条件の印刷が連続した場合には、カム３４による加圧ローラ３１の位置変更にかかる時間を削減するため、通紙後の所定時間の間、カム３４による加圧ローラ３１の位置変更を行わず、通紙終了時の状態を保つように制御することも好ましい。

以上説明した構成による定着装置２０を備えた画像形成装置（図１）とすることにより、上述のように機能する画像形成装置を構成することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

例えば、上記実施形態では、熱源としてハロゲンヒータを用いた定着装置を例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば、図５に示すように、熱源として定着ニップ部にセラミックヒータ３５を用いた定着装置や、図６に示すように、熱源として誘導加熱手段（ＩＨコイル３６）を用いて定着ベルトを外部から加熱する定着装置にも適用することができる。

１ 画像形成装置
２ 原稿読込部
３ 露光部
４ 作像部
５ 感光体ドラム
７ 転写部
１０ 原稿搬送部
１２，１３，１４ 給紙部
２０ 定着装置
２１ 定着ベルト
２２ 金属熱伝導体
２３ ニップ形成部材
２３ａ 突起部
２３ｂ 加圧部材接触部
２４ 補強部材
２５ ヒータ
３１ 加圧ローラ
３２ 加圧ローラ芯金
３３ 加圧ローラ弾性層
３４ カム（加圧部材変動手段）
３５ セラミックヒータ
３６ ＩＨコイル
４０ 温度センサ
Ｄ 原稿
Ｋ 搬送経路
Ｌ 露光光
Ｐ 記録媒体
Ｔ トナー像

特開２０１０―９６７８２号公報 特開２００３−２１５９５３号公報

Claims (7)

1. 可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、
   前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
   前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有する定着装置において、
   前記ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、前記加圧部材側に、前記定着部材を介して前記加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、
   かつ、前記定着部材を介した前記ニップ形成部材と前記加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように前記加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有し、
   記録媒体の厚みが所定値よりも大きい場合、
   前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とすることを特徴とする定着装置。
2. 可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、
   前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
   前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有する定着装置において、
   前記ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、前記加圧部材側に、前記定着部材を介して前記加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、
   かつ、前記定着部材を介した前記ニップ形成部材と前記加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように前記加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有し、
   記録媒体が封筒である場合、
   前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とすることを特徴とする定着装置。
3. 前記加圧部材変動手段は、カムであることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 当該定着装置のウォームアップ動作時においては、
   前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とすることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の定着装置。
5. 請求項１から４までのいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、
   前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
   前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有し、
   前記ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、前記加圧部材側に、前記定着部材を介して前記加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、
   かつ、前記定着部材を介した前記ニップ形成部材と前記加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように前記加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有した定着装置を備えた画像形成装置であって、
   環境温湿度を検知する検知手段を備え、
   該検知手段により検知される環境温湿度が所定値よりも高い場合、
   前記定着装置の前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の下流側とすることを特徴とする画像形成装置。
7. 可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、
   前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
   前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有し、
   前記ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、前記加圧部材側に、前記定着部材を介して前記加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、
   かつ、前記定着部材を介した前記ニップ形成部材と前記加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように前記加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有した定着装置を備えた画像形成装置であって、
   印刷要求の画像パターンを判別する判別手段を備え、
   該判別手段により記録媒体先端部のトナー付着量が所定値よりも多いと判別された場合、
   前記定着装置の前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の下流側とすることを特徴とする画像形成装置。

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