JP6221821B2

JP6221821B2 - 定着装置及び画像形成装置

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Publication number: JP6221821B2
Application number: JP2014035114A
Authority: JP
Inventors: 英紀羽田野; 齊藤　正志; 正志齊藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP2015161706A

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置及びこのような画像形成装置において記録媒体に形成されたトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置に関するものである。特に、加熱ローラーと接触して回転駆動される無端状の加圧ベルトの内周側に押圧部材を設け、この押圧部材により加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させ、トナー画像が形成された記録媒体を、前記の加圧ベルトと加熱ローラーとのニップ領域を通過させて、トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置において、環境条件が変化したり、記録媒体の種類が異なったりした場合においても、記録媒体に皺等が発生することがなく、トナー画像が記録媒体に適切に定着されると共に、ニップ領域を通過した記録媒体が加熱ローラーから適切に分離されるようにした点に特徴を有するものである。

従来から、複写機，プリンター，ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置においては、記録媒体に転写されたトナー画像を、定着装置によって記録媒体上に定着させることが行われている。

そして、このような定着装置としては、一般に、加熱装置により加熱されて回転する加熱ローラーに加圧ローラー等の加圧部材を圧接させ、トナー画像が形成された記録媒体を、加熱ローラーと加圧部材との間のニップ領域を通過させて、トナー画像を記録媒体に定着させるようにしている。

しかし、高湿度の環境下においては、記録媒体となる用紙が水分を含み、特に坪量が小さい用紙の場合には、用紙がうねって波打った状態になり、この状態で記録媒体を、加熱ローラーと加圧部材との間のニップ領域を通過させて、トナー画像を記録媒体に定着させるようにした場合、用紙に皺が生じたり、定着むらが生じたりするという問題があり、また水分を含むことによって用紙の剛性が低下し、加熱ローラーと加圧部材との間のニップ領域を通過した用紙が加熱ローラーから適切に分離されなくなるという問題もあった。

このため、従来においては、特許文献１に示されるように、長手方向の中央部の直径が両端部の直径よりも大きくなった加圧ローラーを用い、加圧機構により加圧ローラーの両端部を加圧させる圧力を高くして、加熱ローラーに対する両端部の加圧力を中央部よりも高くする第１の加圧モードと、加圧機構により加圧ローラーの両端部を加圧させる圧力を低下させて、加熱ローラーに対する中央部の加圧力を両端部よりも高くする第２の加圧モードとを、用紙の種類に応じて変更させ、加熱ローラーと加圧ローラーとの間のニップ領域を通して、トナー画像を用紙に定着させる際に、用紙に皺が発生するのを防止するようにした定着装置が提案されている。

しかし、同文献に示される定着装置のように、用紙の種類に対応させて、加圧機構により加圧ローラーの両端部を加圧させる圧力を適切に変化させるにあたっては、圧力を適切に調整するための制御が非常に面倒になると共に、装置が大型化し、また加熱ローラーと加圧ローラーとの間のニップ領域の圧力を変更させるため、加熱ローラーや加圧ローラーの耐久寿命が短くなったり、用紙が加熱ローラーから適切に分離されなくなったりするという問題もあった。

また、従来においては、特許文献２に示されるように、加熱ローラーと接触して回転駆動される無端状の加圧ベルトの内周側に、弾性部材からなる押圧パッドを設けると共に、この押圧パッドよりも通紙方向下流側の位置に剛性部材からなる分離部材を加熱ローラーに向けて移動可能に設け、用紙の種類に対応させて、この分離部材を加熱ローラーに向けて適切に移動させて、この分離部材によって加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる押圧力を調整するようにした定着装置が提案されている。

そして、この特許文献２においては、普通紙の場合には、前記の分離部材によって加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる押圧力を弱くして、普通紙が加熱ローラーから適切に分離されるようにする一方、封筒の場合には、前記の押圧力を普通紙の場合よりも強くして、封筒に皺が発生するのを抑制することが示されている。

しかし、同文献に示される定着装置においては、前記のように高湿度の環境下において、記録媒体となる用紙が水分を含み、特に坪量が小さい用紙の場合、用紙がうねって波打った状態になり、この状態で記録媒体を、加熱ローラーと加圧部材との間のニップ領域を通過させて、トナー画像を記録媒体に定着させると、用紙に皺が生じたり、定着むらが生じたり、また水分を含むことによって用紙の剛性が低下し、加熱ローラーと加圧部材との間のニップ領域を通過した用紙が加熱ローラーから適切に分離されなくなるという問題を解決することはできなかった。

特開２０１１−４８１６６号公報。特開２００８−９１１３号公報。

本発明は、トナー画像を記録媒体上に定着させる定着装置における前記のような問題を解決することを課題とするものである。

そして、本発明においては、加熱ローラーと接触して回転駆動される無端状の加圧ベルトの内周側に押圧部材を設け、この押圧部材により加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させ、トナー画像が形成された記録媒体を、前記の加圧ベルトと加熱ローラーとのニップ領域を通過させて、トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置において、環境条件が変化したり、記録媒体の種類が異なったりした場合においても、記録媒体に皺等が発生することがなく、トナー画像が記録媒体に適切に定着されると共に、ニップ領域を通過した記録媒体が加熱ローラーから適切に分離されるようにすることを課題とするものである。

本発明に係る定着装置においては、前記のような課題を解決するため、加熱装置により加熱されて回転する加熱ローラーと、この加熱ローラーと接触して回転駆動される無端状の加圧ベルトと、この加圧ベルトの内周側に設けられて加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる押圧部材とを有し、トナー画像が形成された記録媒体を、加熱ローラーと加圧ベルトとが押圧されるニップ領域を通過させて、トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置において、前記の押圧部材として、弾性部材からなる第１押圧部材と、剛性部材からなる第２押圧部材とを用い、前記の第１押圧部材を第２押圧部材よりも通紙方向上流側の固定した位置に設けると共に、前記の第２押圧部材を通紙方向に移動可能に設け、この第２押圧部材を移動装置により通紙方向上流側又は下流側に移動させて、この第２押圧部材による押圧力をその長手方向中央部と長手方向端部とで異ならせるにあたって、環境条件及び／又は記録媒体の種類に対応させて、前記の第２押圧部材を移動装置により通紙方向上流側又は下流側に移動させるようにし、高湿度の環境及び／又は坪量が小さい記録媒体の場合に、前記の第２押圧部材の長手方向中央部における押圧力が長手方向端部における押圧力よりも弱くなるように、第２押圧部材を移動させるようにした。

また、本発明の定着装置においては、加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる前記の第２押圧部材の先端部における長手方向と直交する方向の断面形状が円弧状になるようにし、第２押圧部材の長手方向中央部における円弧の曲率を、長手方向端部における円弧の曲率よりも大きくすることができる。

そして、このように第２押圧部材の先端部における長手方向と直交する方向の断面形状が円弧状に形成され、第２押圧部材の長手方向中央部における円弧の曲率が、長手方向端部における円弧の曲率よりも大きくなった第２押圧部材を用いた場合において、この第２押圧部材を前記の移動装置によって通紙方向上流側又は下流側に移動させるにあたっては、この第２押圧部材の先端部における円弧の中央部を加熱ローラーに向けて押圧させる第１押圧位置と、この第１押圧位置よりも通紙方向上流側における第２押圧位置との間で、第２押圧部材を移動させるようにし、前記の第２押圧位置において、第２押圧部材の長手方向中央部における押圧力が、長手方向端部における押圧力よりも弱くなるようにすることができる。

また、本発明の画像形成装置においては、記録媒体上に転写されたトナー画像を定着させるにあたり、前記のような定着装置を用いるようにした。

本発明の定着装置においては、前記のように加圧ベルトの内周側に設けられた前記の第１押圧部材と第２押圧部材とにより、加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させるにあたり、前記の第２押圧部材を移動装置により通紙方向上流側又は下流側に移動させて、この第２押圧部材による押圧力をその長手方向中央部と長手方向端部とで異ならせるにあたって、環境条件及び／又は記録媒体の種類に対応させて、前記の第２押圧部材を移動装置により通紙方向上流側又は下流側に移動させるようにし、高湿度の環境及び／又は坪量が小さい記録媒体の場合に、前記の第２押圧部材の長手方向中央部における押圧力が長手方向端部における押圧力よりも弱くなるように、第２押圧部材を移動させるようにしたため、環境条件及び／又は記録媒体の種類に対応させて、第２押圧部材の長手方向中央部と長手方向端部とにおける押圧力を適切に調整することができ、様々な環境条件や記録媒体の種類に対応させて適切な定着が行えるようになる。

特に、前記のように高湿度の環境及び／又は坪量が小さい記録媒体の場合に、第２押圧部材を移動装置により通紙方向上流側又は下流側に移動させて、この第２押圧部材の長手方向中央部における押圧力が長手方向端部における押圧力よりも弱くなるようにすると、この第２押圧部材により加熱ローラーに押し付けられて記録媒体に作用する搬送力が、この第２押圧部材の長手方向中央部よりも長手方向端部において大きくなり、加熱ローラーと加圧ベルトとのニップ領域を通過させて、記録媒体にトナー画像を定着させる際に、この記録媒体を両端部の方向に広げる力が作用し、高湿度の環境や坪量が小さい記録媒体を用いた場合においても、記録媒体に皺等が発生することがなく、トナー画像が記録媒体に適切に定着されるようになる。

本発明の実施形態に係る定着装置を使用する画像形成装置の例を示した概略説明図である。本発明の実施形態に係る定着装置を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る定着装置において、加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる第２押圧部材の先端部における長手方向と直交する方向の断面形状を示し、（Ａ）は第２押圧部材の長手方向中央部の部分断面説明図、（Ｂ）は第２押圧部材の長手方向端部の部分断面説明図である。前記の実施形態に係る定着装置において、第２押圧部材を移動装置により通紙方向上流側又は下流側に移動させる状態を示し、（Ａ）は前記の第２押圧部材の先端部における円弧の中央部を加熱ローラーに向けて押圧させる第１押圧位置において、第２押圧部材により加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる状態を示した概略説明図、（Ｂ）は前記の第１押圧位置よりも通紙方向上流側における第２押圧位置において、第２押圧部材により加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る定着装置において、第２押圧部材の先端部を第１押圧位置において加熱ローラーに押圧させた状態を示し、（Ａ）は第２押圧部材の長手方向中央部の状態を示した部分断面説明図、（Ｂ）は第２押圧部材の長手方向端部の状態を示した部分断面説明図である。前記の実施形態に係る定着装置において、第２押圧部材の先端部を第２押圧位置において加熱ローラーに押圧させた状態を示し、（Ａ）は第２押圧部材の長手方向中央部の状態を示した部分断面説明図、（Ｂ）は第２押圧部材の長手方向端部の状態を示した部分断面説明図である。前記の実施形態に係る定着装置において、第２押圧部材の先端部を第１押圧位置と第２押圧位置とにおいて加熱ローラーに押圧させた場合に、第２押圧部材の長手方向中央部と長手方向端部とにおける押圧力が変化する状態を示した図である。前記の実施形態に係る定着装置において、第２押圧部材の先端部を第１押圧位置と第２押圧位置とにおいて加熱ローラーに押圧させた場合に、加熱ローラーと加圧ベルトとのニップ領域を通して搬送される記録媒体の搬送力が第２押圧部材の長手方向中央部と長手方向端部とで変化する状態を示した図である。

次に、この発明の実施形態に係る定着装置及びこの定着装置を使用する画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る定着装置及び画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態の画像形成装置１においては、図１に示すように、その内部に４つのイメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄを装着させている。

ここで、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいては、感光体１１と、この感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、帯電された感光体１１の表面に画像情報に応じた露光を行って感光体１１の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置１３と、感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置１４と、感光体１１の表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２１に転写させた後に残留するトナーを感光体１１の表面から除去するクリーニング装置１５とを設けている。

また、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける現像装置１４においては、それぞれ色彩の異なったトナーを収容させ、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色のトナーを収容させている。

そして、この画像形成装置１においては、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいて、それぞれ感光体１１の表面を帯電装置１２によって帯電させ、このように帯電された各感光体１１の表面に、それぞれ潜像形成装置１３によって画像情報に応じた露光を行い、各感光体１１の表面にそれぞれ画像情報に応じた静電潜像を形成し、このように各感光体１１の表面に形成された静電潜像に、前記の各現像装置１４からそれぞれの色彩のトナーを供給して、各感光体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー画像を形成するようにしている。

次いで、このように各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各感光体１１の表面に形成された各色彩のトナー画像を中間転写ベルト２１に順々に転写させて、この中間転写ベルト２１の上にフルカラーのトナー画像を形成すると共に、転写後の各感光体１１の表面に残留するトナーをそれぞれクリーニング装置１５によって各感光体１１の表面から除去するようにしている。

また、この画像形成装置１内に収容された記録媒体Ｓを給紙ローラー２２によって給紙し、この記録媒体Ｓをタイミングローラー２３によって適当なタイミングで前記の中間転写ベルト２１と転写ローラー２４との間に導き、中間転写ベルト２１上に形成された前記のフルカラーのトナー画像をこの記録媒体Ｓに転写させるようにしている。そして、記録媒体Ｓに転写されずに中間転写ベルト２１上に残ったトナーを、第２クリーニング装置２５によって中間転写ベルト２１から除去するようにしている。

また、フルカラーのトナー画像が転写された記録媒体Ｓを定着装置３０に導き、この定着装置３０において、前記のフルカラーのトナー画像をこの記録媒体Ｓに定着させた後、この記録媒体Ｓを排紙ローラー２７により排紙させるようにしている。

ここで、この実施形態における定着装置３０においては、図１及び図２に示すように、内部にハロゲンランプ等の加熱装置３１が設けられて回転する加熱ローラー３２と、この加熱ローラー３２と接触して回転駆動される無端状の加圧ベルト３３と、この加圧ベルト３３の内周側から加圧ベルト３３を加熱ローラー３２に押圧させる押圧部材３４として、第１押圧部材３４１と第２押圧部材３４２とが設けられている。

そして、前記のようにトナー画像が転写された記録媒体Ｓを、第１押圧部材３４１と第２押圧部材３４２とによって加圧ベルト３３を加熱ローラー３２に押圧させたニップ領域を通し、この記録媒体Ｓにトナー画像を定着させると共に、このニップ領域よりも通紙方向下流側における加熱ローラー３２の位置に分離爪３５を設け、トナー画像が定着された記録媒体Ｓが加熱ローラー３２から適切に分離されなかった場合には、この分離爪３５により記録媒体Ｓを加熱ローラー３２から分離させるようにしている。

ここで、前記の加熱ローラー３２は、その外径が２０〜５０ｍｍ程度であり、芯金３２ａの外周に弾性層３２ｂと表層３２ｃとが設けられて構成されている。そして、芯金３２ａは、アルミニウム、鉄等の金属製パイプで構成され、その厚みは０．１〜５ｍｍ程度である。また、弾性層３２ｂは、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の弾性材料で構成され、その厚みは０．０５〜５ｍｍ程度である。また、表層３２ｃは、離型性に優れたフッ素系樹脂で構成され、その厚みは５〜１００μｍ程度である。

また、前記の加圧ベルト３３は、円筒形にした場合の外径が２０〜１００ｍｍ程度であり、内周側のベース層３３ａの外周に表層３３ｂが設けられた構成になっている。そして、このベース層３３ａには、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性樹脂や、アルミニウム、ステンレス、ニッケル等の金属材料が用いられ、また、前記の表層３３ｂには、離型性に優れたフッ素系樹脂や、フッ素系樹脂をコーティングさせて離型性を高めたものや、さらに導電性を有するものが用いられる。また、この加圧ベルト３３の厚みは５〜１００μｍ程度である。

また、この加圧ベルト３３の内面と前記の第１押圧部材３４１及び第２押圧部材３４２との間には、図示していないが、耐熱性，耐摩耗性，摺動性に優れた摺動シートを配置させている。そして、この摺動シートの表面及び前記の加圧ベルト３３のベース層３３ａにグリスやシリコーンオイル等の潤滑剤を塗布し、加圧ベルト３３と第１押圧部材３４１及び第２押圧部材３４２との間の摩擦抵抗を低減させて、加圧ベルト３３が適切に回転駆動されるようにしている。

また、前記の第１押圧部材３４１を弾性部材で構成する一方、前記の第２押圧部材３４２を剛性部材で構成し、第１押圧部材３４１を第２押圧部材３４２よりも通紙方向上流側の固定した位置に設ける一方、第２押圧部材３４２を通紙方向に移動可能に設けるようにし、この第１押圧部材３４１と第２押圧部材３４２とを、保持部材３６に保持させている。

ここで、前記の第１押圧部材３４１においては、加圧ベルト３３を加熱ローラー３２に押圧させる際に、この第１押圧部材３４１が変形して、加圧ベルト３３と加熱ローラー３２との間に十分なニップ領域が確保されるようにすることが必要になる。このため、この実施形態においては、前記の第１押圧部材３４１として、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の弾性部材で構成されると共に、加熱ローラー３２の軸方向に伸びた角柱状に形成されたものを用いるようにしており、好ましくは、アスカーＣ硬度が１５〜３０程度の弾性部材を用いるようにする。なお、この第１押圧部材３４１を、前記の保持部材３６に簡単に保持させるようにするため、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属板と一体に形成してもよい。

一方、前記の第２押圧部材３４２は、加圧ベルト３３と加熱ローラー３２とのニップ領域の通紙方向下流側において加圧ベルト３３を加熱ローラー３２に押圧し、この押圧部分において加熱ローラー３２を変形させ、これによりニップ領域を通過する記録媒体Ｓを加熱ローラー３２から分離させる役割をも有しており、このため、この第２押圧部材３４２には、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、液晶ポリマー等の耐熱性の硬質樹脂や、アルミニウム、ステンレス、ニッケル等の金属材料や、セラミックス等の剛性部材を用いるようにしている。

そして、この第２押圧部材３４２の先端部により加圧ベルト３３を加熱ローラー３２に押圧させるにあたり、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、この第２押圧部材３４２の先端部における長手方向と直交する方向の断面形状を円弧状に形成すると共に、この第２押圧部材３４２の長手方向中央部における円弧の曲率が、長手方向端部における円弧の曲率よりも大きくなったものを用いている。

また、前記の第２押圧部材３４２を、移動装置４０によって通紙方向上流側又は下流側に移動させるにあたっては、この第２押圧部材３４２において、加熱ローラー３２と対面する前記の先端部とは反対側の部分に、通紙方向に伸びたラック部３４２ａを設けている。

そして、前記の移動装置４０として、第２押圧部材３４２のラック部３４２ａと噛み合って回転する駆動ギア４１を設けると共に、この駆動ギア４１の回転を回転制御装置４２によって制御するようにしている。

また、この回転制御装置４１に対して、環境情報出力部４３から湿度等の環境情報を出力すると共に、記録媒体情報出力部４４から記録媒体Ｓの種類や坪量等の記録媒体情報を出力するようにしている。そして、環境情報出力部４３から出力された環境情報や記録媒体情報出力部４４から出力された記録媒体情報に基づいて、この回転制御装置４２により、駆動ギア４１の回転を制御し、前記の第２押圧部材３４２を、移動装置４０によって通紙方向上流側又は下流側に移動させるようにしている。

また、このように第２押圧部材３４２を通紙方向上流側又は下流側に移動させるにあたっては、図４（Ａ）に示すように、この第２押圧部材３４２の先端部における円弧の中央部を加熱ローラー３２に向けて押圧させる第１押圧位置Ｐ１と、図４（Ｂ）に示すように、第２押圧部材３４２を前記の第１押圧位置Ｐ１よりも通紙方向上流側に移動させた第２押圧位置Ｐ２との間で移動させるようにしている。

ここで、第２押圧部材３４２の先端部における円弧の中央部を加熱ローラー３２に向けて押圧させる第１押圧位置Ｐ１においては、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、この第２押圧部材３４２の先端部における長手方向中央部と、長手方向端部とにおいて、加熱ローラー３２に対する食い込む部分の大きさは殆ど同じになる。

このため、前記の第２押圧部材３４２を第１押圧位置Ｐ１に位置させた場合、第２押圧部材３４２の先端部による加熱ローラー３２に対する押圧力が、図７に実線で示すように、第２押圧部材３４２の長手方向中央部と長手方向端部とで略一定した圧力になり、加熱ローラー３２と加圧ベルト３３とのニップ領域を通して記録媒体Ｓを搬送させる場合の用紙搬送力も、図８に実線で示すように、第２押圧部材３４２の長手方向中央部と長手方向端部とで略一定したものになる。この結果、記録媒体Ｓが坪量の大きい厚紙等の場合、記録媒体Ｓが均一に加圧されて画像むらが発生したりするということがなくなる。

一方、第２押圧部材３４２を前記の第１押圧位置Ｐ１よりも通紙方向上流側に移動させた第２押圧位置Ｐ２においては、前記のように第２押圧部材３４２の先端部における長手方向中央部の円弧の曲率が、長手方向端部における円弧の曲率よりも大きくなっているため、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、加熱ローラー３２に対して第２押圧部材３４２の先端部の食い込み量が、第２押圧部材３４２の長手方向端部よりも長手方向中央部において大きく減少するようになる。

このため、前記の第２押圧部材３４２を第２押圧位置Ｐ２に移動させた場合には、第２押圧部材３４２の先端部による加熱ローラー３２に対する押圧力は、図７に破線で示すように、第２押圧部材３４２の長手方向中央部の圧力が長手方向端部に比べて小さくなり、加熱ローラー３２と加圧ベルト３３とのニップ領域を通して記録媒体Ｓを搬送させる場合の用紙搬送力も、図８に破線で示すように、押圧部材３４２の長手方向中央部よりも長手方向端部において大きくなって、記録媒体Ｓの両端部を広げる力が作用するようになる。この結果、記録媒体Ｓに皺が発生しやすい高湿度の環境条件や坪量が小さい薄紙からなる記録媒体Ｓを用いた場合においても、定着時に記録媒体Ｓに皺等が発生するのが防止されるようになる。

また、高湿度の環境条件や坪量が小さい薄紙からなる記録媒体Ｓを用いた場合には、記録媒体Ｓの剛性が低くなって、ニップ領域を通した記録媒体Ｓが加熱ローラー３２から分離されにくくなるが、前記のように第２押圧部材３４２を第２押圧位置Ｐ２に移動させると、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、第２押圧部材３４２により押圧された加熱ローラー３２の位置から記録媒体Ｓが排出される方向、すなわち第２押圧部材３４２の通紙方向上流側端部から記録媒体Ｓが加熱ローラー３２から離れる方向に向かう角度θが、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、第２押圧部材３４２が第１押圧位置Ｐ１にある場合に比べて大きくなり、高湿度の環境条件や坪量が小さい薄紙からなる記録媒体Ｓを用いた場合においても、記録媒体Ｓが加熱ローラー３２から適切に分離されるようになる。

ここで、記録媒体Ｓとして、坪量が９０ｇ／ｍ^２を超える厚紙と、坪量が６０ｇ／ｍ^２〜９０ｇ／ｍ^２の普通紙と、坪量が６０ｇ／ｍ^２未満の薄紙とを用い、高湿度環境条件と、高湿度環境条件以外との場合において、前記の第２押圧部材３４２の位置を第１押圧位置Ｐ１と第２押圧位置Ｐ２との何れに設定するかを下記の表１に示した。

そして、表１に示すように、厚紙の場合や普通紙であって高湿度環境条件以外の場合に、第２押圧部材３４２の位置を第１押圧位置Ｐ１にすると、前記のように記録媒体Ｓが均一に加圧されて画像むらが発生したりするということがなくなる。一方、薄紙の場合や普通紙であっても高湿度環境条件の場合に、第２押圧部材３４２の位置を第２押圧位置Ｐ２にすると、前記のように定着時に記録媒体Ｓに皺等が発生するのが防止されると共に、記録媒体Ｓが加熱ローラー３２から適切に分離されるようになる。

なお、この実施形態における定着装置３０においては、第２押圧部材３４２として、加圧ベルト３３を加熱ローラー３２に押圧させる先端部における長手方向と直交する方向の断面形状を円弧状に形成すると共に、この第２押圧部材３４２の長手方向中央部における円弧の曲率が、長手方向端部における円弧の曲率よりも大きくなったものを用い、この第２押圧部材３４２を、その先端部における円弧の中央部を加熱ローラー３２に向けて押圧させる第１押圧位置Ｐ１と、この第１押圧位置Ｐ１よりも通紙方向上流側における第２押圧位置Ｐ２との間で移動させて、第２押圧部材３４２による押圧力をその長手方向中央部と長手方向端部とで異ならせるようにしたが、第２押圧部材３４２による押圧力をその長手方向中央部と長手方向端部とで異ならせる方法は、特にこのような方法に限定されるものではない。

例えば、図示していないが、前記の第２押圧部材３４２を、その先端部における円弧の中央部を加熱ローラー３２に向けて押圧させる第１押圧位置Ｐ１と、第１押圧位置Ｐ１よりも通紙方向下流側に移動させた第３の位置との間で移動させるようにしたり、第２押圧部材３４２の先端部における長手方向と直交する方向の断面形状を円弧状以外の形状にしたり、また第２押圧部材３４２に若干変形する剛性部材を用いると共に、第２押圧部材３４２の長手方向中央部における円弧の曲率と長手方向端部における円弧の曲率とが同じものを用い、この第２押圧部材３４２を通紙方向上流側又は下流側に移動させた場合に、第２押圧部材３４２の長手方向中央部が変形して、第２押圧部材３４２による押圧力がその長手方向中央部と長手方向端部とで異なるようにしたものを用いることも可能である。

１画像形成装置
１０Ａ〜１０Ｄイメージングカートリッジ
１１感光体
１２帯電装置
１３潜像形成装置
１４現像装置
１５クリーニング装置
２１中間転写ベルト
２２給紙ローラー
２３タイミングローラー
２４転写ローラー
２５第２クリーニング装置
２７排紙ローラー
３０定着装置
３１加熱装置
３２加熱ローラー、３２ａ芯金、３２ｂ弾性層、３２ｃ表層
３３加圧ベルト、３３ａベース層、３３ｂ表層
３４押圧部材
３４１第１押圧部材
３４２第２押圧部材、３４２ａラック部
３５分離爪
３６保持部材
４０移動装置
４１駆動ギア
４２回転制御装置
４３環境情報出力部
４４記録媒体情報出力部
Ｐ１第１押圧位置、Ｐ２第２押圧位置
Ｓ記録媒体

Claims

加熱装置により加熱されて回転する加熱ローラーと、この加熱ローラーと接触して回転駆動される無端状の加圧ベルトと、この加圧ベルトの内周側に設けられて加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる押圧部材とを有し、トナー画像が形成された記録媒体を、加熱ローラーと加圧ベルトとが押圧されるニップ領域を通過させて、トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置において、前記の押圧部材として、弾性部材からなる第１押圧部材と、剛性部材からなる第２押圧部材とを用い、前記の第１押圧部材を第２押圧部材よりも通紙方向上流側の固定した位置に設けると共に、前記の第２押圧部材を通紙方向に移動可能に設け、この第２押圧部材を移動装置により通紙方向上流側又は下流側に移動させて、この第２押圧部材による押圧力をその長手方向中央部と長手方向端部とで異ならせるにあたって、環境条件及び／又は記録媒体の種類に対応させて、前記の第２押圧部材を移動装置により通紙方向上流側又は下流側に移動させるようにし、高湿度の環境及び／又は坪量が小さい記録媒体の場合に、前記の第２押圧部材の長手方向中央部における押圧力が長手方向端部における押圧力よりも弱くなるように、第２押圧部材を移動させることを特徴とする定着装置。
請求項１に記載の定着装置において、加圧ベルトを加熱ローラーに押圧させる前記の第２押圧部材の先端部における長手方向と直交する方向の断面形状が円弧状に形成され、第２押圧部材の長手方向中央部における円弧の曲率が、長手方向端部における円弧の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする定着装置。
請求項２に記載の定着装置において、前記の移動装置によって前記の第２押圧部材を、この第２押圧部材の先端部における円弧の中央部を加熱ローラーに向けて押圧させる第１押圧位置と、この第１押圧位置よりも通紙方向上流側における第２押圧位置との間で移動させ、前記の第２押圧位置において、第２押圧部材の長手方向中央部における押圧力が長手方向端部における押圧力よりも弱くなるようにすることを特徴とする定着装置。
記録媒体に形成されたトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置に、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。