JP5954092B2 - 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。

一般に、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置では、像担持体（感光体ドラム等）の表面が所定の電位に帯電され、これに画像露光が施されて静電潜像が形成される。そして、この感光体ドラム表面の潜像が現像手段により現像剤（トナー）を用いて現像され、トナー画像として可視化される。得られたトナー画像が感光体ドラムに搬送された記録用紙に転写され、トナー画像を担持した記録用紙が定着ユニットに搬送され、定着ユニットの定着ニップ部により記録用紙上の未定着トナー画像が加熱定着されて、記録用紙上に画像が形成される。

ところで、画像形成装置では、定着ユニットにおいて同一サイズの記録用紙を多量に処理する場合、当該記録用紙のエッジ部分が定着ユニットの定着ローラー上の同一位置に常に接することが起きる。そのため、定着ローラーにおいて記録用紙のエッジ部分が当接する位置には、当該定着ローラーの円周に沿って傷（以下、用紙エッジ傷という）が付き、その用紙エッジ傷により画像品質が劣化するという問題が知られている。

この問題を解決するため、定着ユニットを記録用紙の搬送方向に直交する方向に揺動させることにより、記録用紙のエッジ部分が定着ローラーと当接する位置を常に変化させるようにした画像形成装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００４−２７４５５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術において、記録用紙は、記録用紙の搬送方向に直交する方向において定着ユニットの中心線と当該記録用紙の中心線とが一致しない状態で搬送される。そのため、定着ニップ部を通過する記録用紙に作用する圧力は当該記録用紙の中心線に対して左右非対称となり、記録用紙にしわや画像ずれ等の画像ノイズが発生する場合があるという問題があった。

本発明は、定着ユニットを記録用紙の搬送方向に直交する方向に揺動させる場合、画像ノイズの発生を防止することが可能な定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る定着装置は、
定着部材と、前記定着部材を加圧して定着ニップ部を形成する加圧部材とを有し、記録用紙にトナー像を定着させる定着ユニットと、
前記定着ユニットを前記記録用紙の搬送方向に直交する方向に揺動させる揺動部と、
前記加圧部材の前記定着部材に対する加圧状態を変更する加圧状態変更部と、
前記揺動部により前記定着ユニットが揺動させられた場合、前記定着ユニットの移動方向に合わせ、前記記録用紙の搬送方向に直交する方向において前記記録用紙の通紙センター位置と、前記記録用紙に作用する圧力分布のピーク位置とが一致するように、前記加圧状態変更部を制御する制御部と、
を備える。
本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備える。

本発明によれば、定着ユニットを記録用紙の搬送方向に直交する方向に揺動させる場合、画像ノイズの発生を防止することが可能な定着装置および画像形成装置を提供することができる。

本実施の形態における画像形成装置の制御ブロック図である。 第１の実施の形態における定着装置の構成を示す図である。 第１の実施の形態における定着装置の構成を示す図である。 第１の実施の形態における定着ユニットの揺動機構および押圧アームの移動機構を示す図である。 第２の実施の形態における定着装置の構成を示す図である。 第２の実施の形態における定着装置の構成の変形例を示す図である。 定着ユニットの揺動位置と押圧ばねの付勢力との関係を示す図である。 実施例および比較例の結果を表す表である。

（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明においては、各図面に向かって右方向を「右」と称し、左方向を「左」と称し、上方向を「上」と称し、下方向を「下」と称する。
［画像形成装置１００の構成］
図１に示す画像形成装置１００は、電子写真プロセスにより記録用紙に画像を形成する。画像形成装置１００は、制御部１０１、原稿読み取り部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像形成部１４０、搬送部１５０、定着装置１６０、通信部１７１、記憶部１７２、第１駆動部１８０および第２駆動部１８２を備えている。なお、第２の実施の形態において、画像形成装置１００は、第３駆動部１８４および第４駆動部１８６を第１駆動部１８０および第２駆動部１８２に代えて備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４等を備える。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１０１は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で、各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

原稿読み取り部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。

操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーは、各種の指示および設定のための入力操作を、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。

画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、原稿読み取り部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像形成部１４０に出力する。

画像形成部１４０は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する（露光工程）。

画像形成部１４０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。

帯電工程では、画像形成部１４０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部１４０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。

転写工程では、画像形成部１４０は、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに１次転写させる。また、画像形成部１４０は、中間転写ベルト上のトナー像を、搬送部１５０により搬送された記録用紙に２次転写する。クリーニング工程では、画像形成部１４０は、転写工程後の感光体ドラムに残留しているトナーを除去する。

定着装置１６０は、定着ユニット１６２を有する。定着ユニット１６２は、定着ニップ部に導入された記録用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を記録用紙に定着させる（定着工程）。この結果、記録用紙上には定着トナー像が形成される。定着ユニット１６２により加熱定着された記録用紙は、画像形成装置１００の外部に排出される。

［定着ニップ部ＮＰを形成する構成］
次に、図２，３を参照し、定着ニップ部ＮＰを形成する構成について説明する。定着ニップ部ＮＰは、下ベルト定着方式により構成される。定着装置１６０は、筐体１９０を有し、その筐体１９０の中に、定着ニップ部ＮＰを形成する定着ユニット１６２を有する。筐体１９０は、記録用紙Ｓの搬送方向に直交する方向（左右方向、以下「用紙直交方向」という）に揺動可能に支持されている。なお、図２，３では、筐体１９０を揺動させた場合、用紙直交方向における記録用紙Ｓの通紙幅と定着ニップ部ＮＰとの相対位置関係が理解できるように、記録用紙Ｓの外形状を点線で表示している。

定着ユニット１６２は、上側加圧部と下側加圧部とを有する。上側加圧部は、定着部材としての定着ローラー２００を有する。下側加圧部は、加圧ベルト２１０、押圧パッド２２０および出口ニップ部材２３０を有する。加圧ベルト２１０および押圧パッド２２０は、加圧部材として機能する。押圧パッド２２０は、端部よりも中央部の外径が大きいクラウン形状を有し、加圧ベルト２１０を介して定着ローラー２００を加圧する。このようにして、定着ローラー２００と押圧パッド２２０との間には、記録用紙Ｓを狭持して搬送する上凸形状の定着ニップ部ＮＰが形成される。

加圧ベルト２１０は、無端ベルトであり、ポリイミド等の耐熱性および可撓性の樹脂からなる基材（例えば厚さ１００［μｍ］）を、ＰＦＡまたはＰＴＦＥ等の樹脂からなる離型層（例えば厚さ２５［μｍ］）で被覆することにより、構成されている。加圧ベルト２１０は、押圧パッド２２０および出口ニップ部材２３０に、回転可能に架け渡されている。

押圧パッド２２０は、加圧ベルト２１０の内側に配設され、加圧ベルト２１０を定着ローラー２００に押圧する部材である。押圧パッド２２０は、加圧ベルト２１０を介して記録用紙Ｓを定着ローラー２００に所定荷重で押圧するように、押圧アーム２４０ａ，２４０ｂによって上方向に付勢されている。

出口ニップ部材２３０は、加圧ベルト２１０の内側、かつ、押圧パッド２２０よりも定着ニップ部ＮＰの出口側に配設された部材であって、端部よりも中央部の外径が小さい逆クラウン形状を有する。出口ニップ部材２３０は、用紙直交方向（軸方向）の両端部にて回転可能に支持されている。出口ニップ部材２３０は、加圧ベルト２１０を介して記録用紙Ｓを定着ローラー２００に押圧することによって、記録用紙Ｓを、定着ニップ部ＮＰから出るときに定着ローラー２００の外周面から分離させる。出口ニップ部材２３０は、押圧パッド２２０と同様に、加圧ベルト２１０を介して記録用紙Ｓを定着ローラー２００に所定荷重で押圧するように、押圧アーム２４０ａ，２４０ｂによって上方向に付勢されている。

押圧アーム２４０ａ，２４０ｂは、押圧パッド２２０および出口ニップ部材２３０の下部表面に当接しながら、用紙直交方向に一体的に移動可能に支持されている。

本実施の形態では、押圧アーム２４０ａ，２４０ｂを用紙直交方向に移動させることによって、押圧パッド２２０の定着ローラー２００に対する加圧状態を変更する。具体的には、定着ユニット１６２が揺動した場合、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布のピーク位置が定着ユニット１６２の移動方向に移動するように、押圧アーム２４０ａ，２４０ｂを当該移動方向と逆方向に移動させる。

図２（ａ）および図３（ａ）は、定着ユニット１６２が左方向に移動した場合、押圧アーム２４０ａ，２４０ｂを右方向（つまり、定着ユニット１６２の移動方向と逆方向）に移動させた様子を示している。この場合、用紙直交方向において、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに対して押圧パッド２２０から作用する圧力分布を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示すように、押圧パッド２２０から記録用紙Ｓに作用する圧力分布は、記録用紙Ｓの中心線（図中一点鎖線、以下同じ）に対して左右対称となっている。言い換えると、用紙直交方向において記録用紙Ｓの通紙センター位置と、記録用紙Ｓに作用する圧力分布の高い側のピーク位置とが一致している。

また、用紙直交方向において、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに対して出口ニップ部材２３０から作用する圧力分布を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すように、出口ニップ部材２３０から記録用紙Ｓに作用する圧力分布は、記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称となっている。言い換えると、用紙直交方向において記録用紙Ｓの通紙センター位置と、記録用紙Ｓに作用する圧力分布の低い側のピーク位置とが一致している。

図２（ｃ）および図３（ｃ）は、定着ユニット１６２が右方向に移動した場合、押圧アーム２４０ａ，２４０ｂを左方向（つまり、定着ユニット１６２の移動方向と逆方向）に移動させた様子を示している。この場合、用紙直交方向において、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに対して押圧パッド２２０から作用する圧力分布を図２（ｄ）に示す。図２（ｄ）に示すように、押圧パッド２２０から記録用紙Ｓに作用する圧力分布は、記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称となっている。言い換えると、用紙直交方向において記録用紙Ｓの通紙センター位置と、記録用紙Ｓに作用する圧力分布の高い側のピーク位置とが一致している。

また、用紙直交方向において、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに対して出口ニップ部材２３０から作用する圧力分布を図３（ｄ）に示す。図３（ｄ）に示すように、出口ニップ部材２３０から記録用紙Ｓに作用する圧力分布は、記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称となっている。言い換えると、用紙直交方向において記録用紙Ｓの通紙センター位置と、記録用紙Ｓに作用する圧力分布の低い側のピーク位置とが一致している。

以上のように、定着ユニット１６２を用紙直交方向に揺動させた場合、押圧アーム２４０ａ，２４０ｂを定着ユニット１６２の移動方向と逆方向に移動させることによって、記録用紙Ｓが記用紙直交方向において定着ユニット１６２の中心線と記録用紙Ｓの中心線とが一致しない状態で搬送されることを防止している。したがって、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布は記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称となり、記録用紙Ｓにしわや画像ずれ等の画像ノイズが発生することを防止することができる。

次に、図４を参照し、定着ユニット１６２の揺動機構および押圧アーム２４０ａ，２４０ｂの移動機構について説明する。図４（ａ）は、筐体１９０の底板３００を、筐体１９０内に収容される下側加圧部の側から見た図である。図４（ｂ）は、底板３００を図４（ａ）の矢印Ａ方向から見た断面図である。

底板３００には、その中央付近に位置するピニオン３１０と、ピニオン３１０に対向して噛み合うラック３２０とが設けられている。また、底板３００には、中央付近に開口部３５０ａを有する長方形状のホルダー３５０が底板３００上で移動可能に設けられている。ホルダー３５０には、その開口部３５０ａから突出するピニオン３３０と、ピニオン３３０に対向して噛み合うラック３４０と、ホルダー３５０の両端部付近に位置する押圧アーム２４０ａ，２４０ｂとが設けられている。

ラック３２０は、ピニオン３１０が回転することによって、矢印Ｂ方向に移動する。これによって、ラック３２０が設けられた底板３００は矢印Ｂ方向に移動し、ひいては定着ユニット１６２は用紙直交方向（矢印Ｂ方向）に揺動することとなる。図４（ｂ）に示すように、ピニオン３１０は、制御部１０１の制御下において、例えばステッピングモーター等の第１駆動部１８０によって回転駆動される。

ラック３４０は、ピニオン３３０が回転することによって、底板３００上で矢印Ｃ方向に移動する。これによって、ラック３４０が設けられたホルダー３５０は矢印Ｃ方向に移動し、ひいてはホルダー３５０に設けられた押圧アーム２４０ａ，２４０ｂは、底板３００の揺動とは独立して、用紙直交方向（矢印Ｃ方向）に移動する。図４（ｂ）に示すように、ピニオン３３０は、制御部１０１の制御下において、例えばステッピングモーター等の第２駆動部１８２によって回転駆動される。

なお、第１駆動部１８０、ピニオン３１０、ラック３２０および筐体１９０は、定着ユニット１６２を用紙直交方向に揺動させる揺動部として機能する。また、第２駆動部１８２、ピニオン３３０、ラック３４０およびホルダー３５０および押圧アーム２４０ａ，２４０ｂは、加圧部材（加圧ベルト２１０、押圧パッド２２０）の定着ローラー２００に対する加圧状態を変更する加圧状態変更部として機能する。

制御部１０１は、アンバランス状態検知部として機能し、用紙直交方向において、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布のアンバランス状態を検知する。具体的には、制御部１０１は、定着ユニット１６２のホームポジションからの移動量に基づいて、記録用紙Ｓに作用する圧力分布のアンバランス量を検知する。定着ユニット１６２のホームポジションからの移動量に基づく圧力分布のアンバランス量は、例えば、実験またはシミュレーションによってあらかじめ求めておく。定着ユニット１６２の移動量は、例えば、定着ユニット１６２がホームポジションに位置する時点から、制御部１０１により第１駆動部１８０に対して出力された駆動パルス数に基づいて算出することができる。また、定着ユニット１６２の移動時間と移動速度（固定）とを乗算することによっても定着ユニット１６２の移動量を算出することができる。

制御部１０１は、第１駆動部１８０により定着ユニット１６２が揺動させられた場合、記録用紙Ｓに作用する圧力分布のアンバランス量を検知を検出し、そのアンバランス量に応じて、用紙直交方向において記録用紙Ｓの通紙センター位置と、記録用紙Ｓに作用する圧力分布のピーク位置とが一致するように第２駆動部１８２を制御する。具体的には、制御部１０１は、第２駆動部１８２を制御し、定着ユニット１６２の移動方向と逆方向に押圧アーム２４０ａ，２４０ｂを移動させる。

［第１の実施の形態における効果］
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、定着ローラー２００と、定着ローラー２００を加圧して定着ニップ部ＮＰを形成する加圧部材（加圧ベルト２１０、押圧パッド２２０）とを有し、記録用紙Ｓにトナー像を定着させる定着ユニット１６２と、定着ユニット１６２を用紙直交方向に揺動させる揺動部と、加圧部材の定着ローラー２００に対する加圧状態を変更する加圧状態変更部と、揺動部により定着ユニット１６２が揺動させられた場合、用紙直交方向において定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布のピーク位置が定着ユニット１６２の移動方向に合わせて移動するように、加圧状態変更部を制御する制御部１０１とを備える。

このように構成した第１の実施の形態によれば、定着ユニット１６２が用紙直交方向に揺動させられた場合、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布は、記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称に近づくこととなり、記録用紙Ｓにしわや画像ずれ等の画像ノイズが発生することを防止することができる。

また、第１の実施の形態では、制御部１０１は、用紙直交方向において記録用紙Ｓの通紙センター位置と、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布のピーク位置とが一致するように加圧状態変更部を制御する。この構成により、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布は記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称となり、記録用紙Ｓにしわや画像ずれ等の画像ノイズが発生することをより確実に防止することができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を詳細に説明する。第１の実施の形態では、押圧アーム２４０ａ，２４０ｂを用紙直交方向に移動させることによって、加圧部材（加圧ベルト２１０、押圧パッド２２０）の定着ローラー２００に対する加圧状態を変更する構成について説明した。第２の実施の形態では、用紙直交方向における所定位置について加圧部材（加圧ローラー４００）の定着ローラー２００に対する加圧力を調整することによって、加圧部材の定着ローラー２００に対する加圧状態を変更する構成について説明する。なお、第１の実施の形態における各部構成と同様のものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。

［定着ニップ部ＮＰを形成する構成］
次に、図５を参照し、定着ニップ部ＮＰを形成する構成について説明する。定着ニップ部ＮＰは、ローラー定着方式により構成される。定着装置１６０は、筐体１９０を有し、その筐体部材１９０の中に、定着ニップ部ＮＰを形成する定着ユニット１６２を有する。筐体１９０は、用紙直交方向に揺動可能に支持されている。定着ユニット１６２の揺動機構は、第１の実施の形態と同様である。なお、図５では、筐体１９０を揺動させた場合、用紙直交方向における記録用紙Ｓの通紙幅と定着ニップ部ＮＰとの相対位置関係が理解できるように、記録用紙Ｓの外形状を点線で表示している。

定着ユニット１６２は、上側加圧部と下側加圧部とを有する。上側加圧部は、定着部材としての定着ローラー２００を有する。下側加圧部は、加圧部材として加圧ローラー４００を有する。加圧ローラー４００は、中央部よりも端部の圧力が大きくなるように、定着ローラー２００を加圧する。定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓを外側に引っ張り、記録用紙Ｓにしわが生じないようにするためである。このようにして、定着ローラー２００と加圧ローラー４００との間には、記録用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップ部ＮＰが形成される。なお、上側加圧部は、定着ローラー２００の他に加熱ローラーおよび定着ベルトを有しても良い。この場合、定着ニップ部ＮＰは、上ベルト定着方式により構成される。

加圧ローラー４００は、アルミニウム等から形成された円筒状の芯金の外周面を、弾性層として厚さ１［ｍｍ］の耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０［°］）で被覆し、更に、厚さ３０［μｍ］のＰＦＡチューブの樹脂層で被覆したものである。

加圧ローラー４００は、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓを定着ローラー２００に所定荷重で押圧するように、ばね部材としての押圧ばね４１０，４２０によって上方向に付勢されている。

加圧ローラー４００の左端部付近の下面には、押圧ばね４１０、および回転可能なスライドカム４３０（カム部材）を介して第３駆動部１８４が接続されている。第３駆動部１８４は、制御部１０１の制御下において、スライドカム４３０を軸４３５中心で回転させる。第３駆動部１８４がスライドカム４３０を回転させることによって、押圧ばね４１０は、加圧ローラー４００を上方向に付勢する。スライドカム４３０は、押圧ばね４１０を当該スライドカム４３０の回転位置に応じて異なる押圧力で押圧する。押圧ばね４１０の付勢によって、加圧ローラー４００の左端部付近において、定着ローラー２００に対する加圧ローラー４００の加圧力は大きくなる。

加圧ローラー４００の右端部付近の下面には、押圧ばね４２０、および回転可能なスライドカム４４０（カム部材）を介して第４駆動部１８６が接続されている。第４駆動部１８６は、制御部１０１の制御下において、スライドカム４４０を軸４４５中心で回転させる。第４駆動部１８６がスライドカム４４０を回転させることによって、押圧ばね４２０は、加圧ローラー４００を上方向に付勢する。スライドカム４４０は、押圧ばね４２０を当該スライドカム４４０の回転位置に応じて異なる押圧力で押圧する。押圧ばね４２０の付勢によって、加圧ローラー４００の右端部付近において、定着ローラー２００に対する加圧ローラー４００の加圧力は大きくなる。

なお、第３駆動部１８４、スライドカム４３０、押圧ばね４１０、第４駆動部１８６、スライドカム４４０、押圧ばね４２０は、加圧ローラー４００の定着ローラー２００に対する加圧状態を変更する加圧状態変更部として機能する。

本実施の形態では、スライドカム４３０，４４０の回転により加圧ローラー４００に対する押圧ばね４１０，４２０の付勢力を調整することによって、加圧ローラー４００の定着ローラー２００に対する加圧状態を変更する。具体的には、定着ユニット１６２が揺動させられた場合、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布のピーク位置が定着ユニット１６２の移動方向に移動するように、当該移動方向と同じ方向に位置する押圧ばね４１０，４２０の付勢力を大きくする。

図５（ａ）は、定着ユニット１６２が左方向に移動した場合、スライドカム４３０を回転させることによって、押圧ばね４１０を上方向に付勢させた様子を示している。この場合、用紙直交方向において、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに対して加圧ローラー４００から作用する圧力分布を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）に示すように、加圧ローラー４００から記録用紙Ｓに作用する圧力分布は、記録用紙Ｓの中心線（図中一点鎖線、以下同じ）に対して左右対称となっている。言い換えると、用紙直交方向において記録用紙Ｓの通紙センター位置と、記録用紙Ｓに作用する圧力分布の低い側のピーク位置とが一致する。

図５（ｃ）は、定着ユニット１６２が右方向に移動した場合、スライドカム４４０を回転させることによって、押圧ばね４２０を上方向に付勢させた様子を示している。この場合、用紙直交方向において、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに対して加圧ローラー４００から作用する圧力分布を図５（ｄ）に示す。図５（ｄ）に示すように、加圧ローラー４００から記録用紙Ｓに作用する圧力分布は、記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称となっている。言い換えると、用紙直交方向において記録用紙Ｓの通紙センター位置と、記録用紙Ｓに作用する圧力分布の低い側のピーク位置とが一致する。

［第２の実施の形態における効果］
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、定着ユニット１６２を用紙直交方向に揺動させた場合、定着ユニット１６２の移動方向と同じ方向に位置する押圧ばね４１０，４２０の付勢力を大きくすることによって、記録用紙Ｓが用紙直交方向において定着ユニット１６２の中心線と記録用紙Ｓの中心線とが一致しない状態で搬送されることを防止している。したがって、第１の実施の形態と同様に、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布は記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称となり、記録用紙Ｓにしわや画像ずれ等の画像ノイズが発生することを防止することができる。

［変形例］
なお、上記第２の実施の形態において、記録用紙Ｓの用紙サイズに応じて、加圧ローラー４００の定着ローラー２００に対する加圧力を調整しても良い。例えば、記録用紙Ｓの用紙サイズがＡ４縦送りサイズである場合とＡ４横送りサイズである場合とを比べると、押圧ばね４１０，４２０の付勢によって加圧ローラー４００から記録用紙Ｓの両端部に作用する圧力は、用紙幅が狭いＡ４縦送りサイズの方が小さい。そこで、記録用紙Ｓの用紙サイズがＡ４縦送りサイズである場合には、Ａ４横送りサイズである場合よりも押圧ばね４１０，４２０の付勢力を大きくすることが好ましい。

また、記録用紙Ｓの紙厚または紙坪量に応じて、加圧ローラー４００の定着ローラー２００に対する加圧力を調整しても良い。例えば、記録用紙Ｓの紙坪量が６４［ｇ／ｍ^２］（薄紙）である場合と３００［ｇ／ｍ^２］（厚紙）である場合とを比べると、薄紙である場合の方がしわが生じやすい。そこで、記録用紙Ｓの紙坪量が６４［ｇ／ｍ^２］である場合、紙坪量が３００［ｇ／ｍ^２］である場合よりも、押圧ばね４１０，４２０の付勢力を大きくし、すなわち、記録用紙Ｓを用紙直交方向の外側に引っ張る力を大きくすることによって記録用紙Ｓにしわが生じることを防止することが好ましい。

また、記録用紙Ｓに形成される画像パターンに応じて、加圧ローラー４００の定着ローラー２００に対する加圧力を調整しても良い。例えば、記録用紙Ｓの端部における余白が少ない（すなわち、より端部まで画像が形成される）場合と当該余白が多い場合とを比べると、余白が少ない場合の方が、記録用紙Ｓを用紙直交方向の外側に引っ張りにくく、記録用紙Ｓにしわが生じやすい。余白が少ない場合、記録用紙Ｓ上のトナーと定着ローラー２００との間ですべりが発生しやすいからである。そこで、記録用紙Ｓの端部における余白が少ない場合（例えば、余白量：２０［ｍｍ］以下）には、余白が多い場合（例えば、余白量：２０［ｍｍ］以上）よりも、押圧ばね４１０，４２０の付勢力を大きくし、すなわち、記録用紙Ｓを用紙直交方向の外側に引っ張る力を大きくすることによって記録用紙Ｓにしわが生じることを防止することが好ましい。

また、定着ユニット１６２の周囲における湿度に応じて、加圧ローラー４００の定着ローラー２００に対する加圧力を調整しても良い。例えば、湿度が６０［％］以上で高い場合と６０［％］未満で低い場合とを比べると、湿度が低い場合の方が記録用紙Ｓの剛度が小さくなるため、記録用紙Ｓにしわが生じやすい。そこで、定着ユニット１６２の周囲における湿度が低い場合には、湿度が高い場合よりも、押圧ばね４１０，４２０の付勢力を大きくし、すなわち、記録用紙Ｓを用紙直交方向の外側に引っ張る力を大きくすることによって、記録用紙Ｓにしわが生じることを防止することが好ましい。

また、上記第２の実施の形態において、加圧状態変更部として、図６に示すように用紙直交方向の異なる位置に設けられ、偏心方向の位相が異なり、一体的に回転可能な複数のスライドカム６００ａ，６００ｂを用いても良い。スライドカム６００ａ，６００ｂは、当該スライドカム６００ａ，６００ｂの回転位置に応じて、加圧ローラー４００をそれぞれ異なる押圧力で押圧する。

図６において、定着ローラー２００と加圧ローラー４００との間には、記録用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップ部ＮＰが形成される。ベアリング５００，５１０は、加圧ローラー４００の回転軸上に設けられている。加圧レバー５２０，５３０は、ベアリング５００，５１０をそれぞれ保持する。加圧レバー５２０の一端側には、回転可能なローラー５６０および押圧ばね５７０が設けられている。押圧ばね５７０の一端はローラー５６０に接続され、他端はばね受け部材５４０の内面に接続されている。ローラー５６０は、スライドカム６００ａに当接している。加圧レバー５３０の一端側には、回転可能なローラー５８０および押圧ばね５９０が設けられている。押圧ばね５９０の一端はローラー５８０に接続され、他端はばね受け部材５５０の内面に接続されている。ローラー５８０は、スライドカム６００ｂに当接している。スライドカム６００ａは支持棒６００ｃの一端に取り付けられ、スライドカム６００ｂは支持棒６００ｃの他端に取り付けられている。つまり、支持棒６００ｃの回転に伴って、スライドカム６００ａ，６００ｂが一体的に回転する。

支持棒６００ｃを例えばモーター等の駆動手段によって回転させた場合、その回転位置に応じて、スライドカム６００ａがローラー５６０を上方向に押圧する（つまり、スライドカム６００ｂがローラー５８０を上方向に押圧しない）第１のタイミングと、スライドカム６００ｂがローラー５８０を上方向に押圧する（つまり、スライドカム６００ａがローラー５６０を上方向に押圧しない）第２のタイミングとが生じる。第１のタイミングでは、スライドカム６００ａによって押圧されたローラー５６０は、押圧ばね５７０を上方向に付勢し、ひいては、ばね受け部材５４０は加圧レバー５２０およびベアリング５００を上方向に付勢する。この付勢により、加圧ローラー４００の左端部付近において、定着ローラー２００に対する加圧ローラー４００の加圧力は大きくなる。第２のタイミングでは、スライドカム６００ｂによって押圧されたローラー５８０は、押圧ばね５９０を上方向に付勢し、ひいては、ばね受け部材５５０は加圧レバー５３０およびベアリング５１０を上方向に付勢する。この付勢により、加圧ローラー４００の右端部付近において、定着ローラー２００に対する加圧ローラー４００の加圧力は大きくなる。

その他、上記第１および第２の実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

［実施例］
最後に、本発明者らが行った、上記実施の形態における有効性を確認する実験の結果について説明する。

［実施例に係る定着装置の構成］
実験用の定着装置としては、第２の実施の形態における定着装置１６０を用いた。具体的な実施条件は以下の通りである。
・定着ローラー２００の外径：６０［ｍｍ］
・定着ローラー２００の表層部（ゴム層）の厚さ：１０［ｍｍ］
・加圧ローラー４００の外径：６０［ｍｍ］
・加圧ローラー４００の表層部（ゴム層）の厚さ：１［ｍｍ］
・定着ローラー２００に対する加圧ローラー４００の加圧力：１０００［Ｎ］
・加圧力の変化幅：±１０［％］（９００〜１１００［Ｎ］）
・定着ユニット１６２の揺動速度：１．１２［ｍｍ／ｓ］
・定着ユニット１６２の揺動幅：±５［ｍｍ］

［実験方法］
実験では、定着ユニット１６２を用紙直交方向に、定着ユニット１６２のホームポジションを挟んで定着装置１６０前側５［ｍｍ］の位置から定着装置１６０後側５［ｍｍ］の位置まで揺動させ、７つの揺動位置でそれぞれ記録用紙Ｓ（用紙坪量：６０［ｇ／ｍ^２］の一般上質紙）を５０枚通紙させた。この場合、定着ニップ部２００を通過した記録用紙Ｓについて、しわの発生回数を目視で確認した。

実施例では、図７に示すように、定着ユニット１６２の揺動位置が定着装置１６０前側（図５の左側）である場合、押圧ばね４１０の加圧力を基準圧力（加圧力センター）より高くして押圧ばね４２０の加圧力を低くする一方、定着ユニット１６２の揺動位置が定着装置１６０後側（図５の右側）である場合、押圧ばね４２０の加圧力を加圧力センターより高くして押圧ばね４１０の加圧力を低くした。比較例では、定着ユニット１６２の揺動位置に関係なく、押圧ばね４１０，４２０の加圧力を加圧力センターで一定にした。図８は、実施例および比較例において確認されたしわの発生回数を示す。

［実験結果］
実施例では、定着ユニット１６２のホームポジションからの移動量が大きくなるほどしわの発生回数が多くなる比較例とは対照的に、定着ニップ部ＮＰを通過する記録用紙Ｓに作用する圧力分布を記録用紙Ｓの中心線に対して左右対称に近づけることができ、ひいては記録用紙Ｓにしわが発生することを全ての揺動位置において防止できた。

１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０２ ＣＰＵ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＲＡＭ
１１０ 原稿読み取り部
１２０ 操作表示部
１３０ 画像処理部
１４０ 画像形成部
１５０ 搬送部
１６０ 定着装置
１６２ 定着ユニット
１７１ 通信部
１７２ 記憶部
１８０ 第１駆動部
１８２ 第２駆動部
１８４ 第３駆動部
１８６ 第４駆動部
１９０ 筐体
２００ 定着ローラー
２１０ 加圧ベルト
２２０ 押圧パッド
２３０ 出口ニップ部材
２４０ａ，２４０ｂ 押圧アーム
３００ 底板
３１０，３３０ ピニオン
３２０，３４０ ラック
３５０ ホルダー
３５０ａ 開口部
４００ 加圧ローラー
４１０，４２０，５７０，５９０ 押圧ばね
４３０，４４０，６００ａ，６００ｂ スライドカム
４３５，４４５ 軸
５００，５１０ ベアリング
５２０，５３０ 加圧レバー
５４０，５５０ ばね受け部材
５６０，５８０ ローラー
６００ｃ 支持棒

Claims (11)

1. 定着部材と、前記定着部材を加圧して定着ニップ部を形成する加圧部材とを有し、記録用紙にトナー像を定着させる定着ユニットと、
   前記定着ユニットを前記記録用紙の搬送方向に直交する方向に揺動させる揺動部と、
   前記加圧部材の前記定着部材に対する加圧状態を変更する加圧状態変更部と、
   前記揺動部により前記定着ユニットが揺動させられた場合、前記定着ユニットの移動方向に合わせ、前記記録用紙の搬送方向に直交する方向において前記記録用紙の通紙センター位置と、前記記録用紙に作用する圧力分布のピーク位置とが一致するように、前記加圧状態変更部を制御する制御部と、
   を備える定着装置。
2. 前記記録用紙の搬送方向に直交する方向において、前記記録用紙に作用する圧力分布のアンバランス状態を検知するアンバランス状態検知部を備え、
   前記制御部は、前記アンバランス状態検知部によるアンバランス状態の検知に応じて、前記加圧状態変更部を制御する請求項１に記載の定着装置。
3. 前記アンバランス状態検知部は、前記定着ユニットのホームポジションからの移動量に基づいて、前記記録用紙に作用する圧力分布のアンバランス量を検知する請求項２に記載の定着装置。
4. 前記加圧状態変更部は、前記記録用紙の搬送方向に直交する方向における所定位置について前記加圧部材の前記定着部材に対する加圧力を調整することによって、前記加圧部材の前記定着部材に対する加圧状態を変更する請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
5. 前記制御部は、前記記録用紙の用紙サイズに応じて、前記加圧状態変更部を制御し、前記加圧部材の前記定着部材に対する加圧力を調整させる請求項４に記載の定着装置。
6. 前記制御部は、前記記録用紙の紙厚または紙坪量に応じて、前記加圧状態変更部を制御し、前記加圧部材の前記定着部材に対する加圧力を調整させる請求項４に記載の定着装置。
7. 前記制御部は、前記記録用紙に形成される画像パターンに応じて、前記加圧状態変更部を制御し、前記加圧部材の前記定着部材に対する加圧力を調整させる請求項４に記載の定着装置。
8. 前記制御部は、前記定着装置の周囲における湿度に応じて、前記加圧状態変更部を制御し、前記加圧部材の前記定着部材に対する加圧力を調整させる請求項４に記載の定着装置。
9. 前記加圧状態変更部は、
   前記加圧部材を前記定着部材の側へ付勢するばね部材と、
   回転可能なカム部材であって、前記ばね部材を当該カム部材の回転位置に応じて異なる押圧力で押圧するカム部材と、
   を有する請求項４〜８の何れか１項に記載の定着装置。
10. 前記加圧状態変更部は、
    前記記録用紙の搬送方向に直交する方向において異なる位置に設けられ、偏心方向の位相が異なり、一体的に回転可能な複数のカム部材を有し、
    前記複数のカム部材は、当該複数のカム部材の回転位置に応じて、前記加圧部材をそれぞれ異なる押圧力で押圧する請求項４〜８の何れか１項に記載の定着装置。
11. 請求項１〜１０の何れか１項に記載の定着装置を備える画像形成装置。

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