JP6827720B2

JP6827720B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6827720B2
Application number: JP2016120429A
Authority: JP
Inventors: 大悟松浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2021-02-10
Anticipated expiration: 2036-06-17
Also published as: WO2017217558A1; US10514638B2; US20190187594A1; JP2017223883A

Description

本発明は、プリンタやファクシミリ、複写機等のように、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。

上記のような画像形成装置には、画像形成部により記録材（以下、用紙あるいは紙と記す）の上に形成されたトナー像（未定着画像）のトナー（現像剤）を熱によって融解して当該用紙上に融着させる定着装置（像加熱装置、画像加熱装置）が搭載されている。

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て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等が知られている。これらはいずれも加熱媒体である回転体（以下、定着部材と記す）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。

一方で、封筒など二枚以上の用紙が重なって通紙される場合に、表裏の搬送速度の違いにより封筒皺が発生してしまう場合がある。特許文献１では、封筒皺に対応するために加圧力を可変する定着装置が提案されている。

特開２０１４−０２５９６５号公報

一般的な封筒は、二枚の用紙の一部を糊づけするなどして封筒形状になっている。たとえば、長形３号と呼ばれる封筒は、短辺の中央部分で貼り合わせて糊づけされているもの（中貼り）や、短辺の端部で貼り合わせて糊づけされているもの（スミ貼り）のものがある。貼りあわせ部分は、糊しろが必要であるため、部分的に三枚の用紙が重なるようになっている。

このような貼りあわせ部分では、重なりが多いため、定着部材の熱量が不足して十分に未定着トナーを定着できない場合があることがわかった。また、定着不良を回避するために定着部材温度を高くすると、封筒の貼りあわせ位置が異なる封筒が通紙された場合に、必要以上に光沢が高くなり、画像の品質が損なわれるという問題がある。

また、特許文献１のように圧力を下げた場合に、定着部材と加圧ローラとニップが狭くなりやすく、貼り合わせ部での定着不良が発生する可能性が高くなることが分かった。

本発明は上記の課題に鑑みて提案されたものである。本発明の目的は、封筒の貼りあわせ部分での定着不良を防ぎ、光沢が高くなりすぎることのない画像形成装置を提供することである。

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、記録材のトナー像担持面に当接して記録材を加熱する第１回転体と前記第１回転体と協働して前記記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２回転体と前記第１回転体を加熱する加熱部とを有する定着部と、前記第１回転体の長手方向中央部の温度を検知する第１温度センサと、前記第１回転体の長手方向一端部の温度を検知する第２温度センサと、記録材に関する記録材情報の入力部と、貼り合わせ部を有する封筒であって前記第１温度センサと前記第２温度センサが通紙領域内となる所定幅以上の封筒に形成された画像を加熱する場合には、前記第１温度センサと前記第２温度センサから選択されたいずれか１つの温度センサの検知温度が目標温度なるように前記加熱部への通電を制御し、貼り合わせ部を有さず、前記第１温度センサと前記第２温度センサが通紙領域内となる所定幅以上の紙に形成された画像を加熱する場合には、前記第１温度センサの検知温度が目標温度となるように前記加熱部への通電を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、封筒の貼りあわせ部分での定着不良を防ぎ、光沢が高くなりすぎることのない画像形成装置を提供することができる。

実施例１における装置の制御系統のブロック図画像形成装置の一例の構成説明図実施例１における定着装置の要部の横断面模式図同装置の要部の分解斜視模式図誘導加熱装置の回路図実施例１における制御のフローチャート実施例１の定着装置における定着ローラの温度分布と温度推移とを説明する模式図（その１）実施例１の定着装置における定着ローラの温度分布と温度推移とを説明する模式図（その２）比較例１の定着装置における定着ローラの温度分布と温度推移とを説明する模式図実施例２における制御のフローチャート実施例２の動作を説明する模式図実施例２の定着装置における定着ローラの温度分布と温度推移とを説明する模式図実施例３における制御のフローチャート実施例３の定着装置における定着ローラの温度分布と温度推移とを説明する模式図実施例４の定着装置の斜視図（ａ）は同装置の要部の横断左側面模式図、（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（ａ）と（ｂ）は同装置の左側面図と一部切り欠きの左側面図定着ベルトの層構成模式図偏心カムの形状説明図各圧モードのベルトユニット位置の説明図通常圧モードにおける説明図封筒圧モードにおける説明図実施例４における制御のフローチャート（その１）実施例４における制御のフローチャート（その２）通常圧モード、封筒圧モードにおけるニップ幅を説明する図

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、複数の温度検出素子（温度検知素子）の検出温度差に応じて記録材の生産性が設定される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部をその代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、像加熱装置（画像加熱装置：定着部）は、未定着のトナー像が形成された記録材を加熱処理して記録材にトナー像を定着させる定着装置のみならず、半定着又は定着済みトナー像を加熱処理して画像に所望の表面性を付与する表面処理装置を含む。誘導加熱される回転体及び圧接させる回転体は、ローラのみならずベルト、フィルムを含む。

像加熱装置を搭載する画像形成装置は、モノクロ／フルカラー、枚葉型／記録材搬送型／中間転写型、トナー像形成方式、転写方式の区別無く本発明を実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写／定着に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。

＜画像形成装置＞
図２は本実施形態における画像形成装置の構成説明図である。この画像形成装置３０は、タンデム型−中間転写方式の電子写真フルカラープリンタであり、ＰＣなどの外部機器３１９から制御部１００に入力する画像形成ジョブ（プリントジョブ）に基づいて画像形成動作する。３１７はプリンタ操作部であり、制御部１００に対して各種の情報を入力することができる。また、操作部３１７が有する表示部には制御部１００から各種の情報の表示がなされる。

プリンタ本体３０Ａの内部には、４つの画像形成部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配設されている。各画像形成部は、それぞれ、感光ドラムａ，ｂ，ｃ，ｄと、感光ドラムに作用する帯電器、現像器、ドラムクリーナ等（何れも不図示）のプロセス手段を有する。これらの画像形成部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの上側には中間転写ベルトユニット２が、下側にはレーザスキャナユニット４が配設されている。

画像形成部１ａでは、感光ドラムａにイエロートナー像が形成されて一次転写部Ｔａ１で中間転写ベルト３に転写される。画像形成部１ｂでは、感光ドラムｂにマゼンタトナー像が形成されて一次転写部Ｔｂ１で中間転写ベルト３に転写される。画像形成部１ｃ、１ｄでは、それぞれ感光ドラムｃ、ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されてそれぞれ一次転写部Ｔｃ１とＴｄ１で中間転写ベルト３に転写される。これにより、中間転写ベルト３に四色重畳のトナー像が形成される。これら画像形成部の電子写真プロセス機構や作像動作は公知であるからその説明は割愛する。

一方、複数段の記録材カセット５（Ａ，Ｂ，Ｃ）の何れかの給送ローラ６が駆動されて記録材（シート：以下、用紙あるいは紙と記す）Ｐが一枚宛給送される。その用紙Ｐが搬送路７を通ってレジストローラ対８により所定の制御タイミングで中間転写ベルト３と二次転写ローラ９との圧接部である二次転写部Ｔ２に導入される。これにより、用紙Ｐに対して中間転写ベルト３上の四色重畳のトナー像が一括して二次転写される。

その用紙Ｐが搬送路１０を通って像加熱装置である定着装置（定着部）Ｆに導入されて加熱・加圧されることで未定着のトナー像が溶融軟化して固着像として定着（熱定着）される。定着装置Ｆを出た用紙Ｐは排出ローラ１１により上部トレイ１２上に排出される。ここで、本実施例のプリンタ３０においては大小各種幅サイズの用紙の搬送は用紙幅中心の所謂中央基準にてなされる。

＜像加熱装置＞
図３は定着装置Ｆの要部の横断面模式図、図４は同装置Ｆの要部の分解斜視模式図、図５は誘導加熱装置の回路図である。この定着装置Ｆは用紙上（記録材上）のトナー像をその間のニップ部Ｎで加熱する第１回転体としての定着ローラ（加熱回転体）２０と第２回転体としての加圧ローラ（加圧回転体）２２を有する。定着ローラ２０は用紙Ｐのトナー像担持面に当接して用紙を加熱する定着部材であり、この定着ローラ２０に対して加圧部材である加圧ローラ２２が水平方向に圧接して定着ローラ２０と協働して用紙を挟持搬送するニップ部Ｎを形成している。

定着ローラ２０は、磁性体の芯金パイプ２０ａの外周にシリコーンゴムの弾性層２０ｂを配置し、弾性層２０ｂの外周面をフッ素樹脂の離型層２０ｃで被覆している。加圧ローラ２２は、定着ローラ２０に対向させて配置されて、両側の軸端に配置された不図示のコイルばねによって定着ローラ２０へ向かって付勢されている。

加圧ローラ２２は、磁性体の芯金パイプ２２ａの外周にシリコーンゴムの弾性層２２ｂを配置し、弾性層２２ｂの外周面をフッ素樹脂の離型層２２ｃで被覆している。定着ローラ２０と加圧ローラ２２は、長手方向の一端部に配置された不図示のギア列で連結され、ギア列に接続された駆動モータＭ１（図１）に駆動されて一体に回転する。

定着ローラ２０は、その外側に配設された励磁コイル７１、磁性体コア７２、磁気回路部材８２を主体とした誘導加熱装置７０によって加熱される。誘導加熱装置７０は、磁束を発生して定着ローラ２０を加熱する。誘導発熱体としての定着ローラ２０は、鉄等の強磁性の金属（透磁率の高い金属）を使うことで、誘導加熱装置７０から発生する磁束を金属内部により多く拘束させる。磁束密度を高くすることにより、金属表面に渦電流を発生し、効率的に定着ローラ２０を発熱させることができる。

励磁コイル７１と磁性体コア７２は誘導加熱装置７０のハウジング７６の内部に配設されている。励磁コイル７１は図３において紙面と垂直方向に長円状に形成されている。励磁コイル７１の中心に一部分を侵入させて、図３の紙面と垂直方向に複数に分割された磁性体コア７２が配置されている。７３は磁性体コア移動機構であり、分割されている個々の磁性体コアを定着ローラ２０に接近する方向と定着ローラ２０から離れる方向に選択的に移動させる機構である。この機構は本発明の要点外であるからここでの詳細な説明は割愛する。

磁気回路部材８２は、磁性体コア７２と定着ローラ２０の芯金パイプ２０ａとを周回するように、励磁コイル７１が発生する磁束の磁気回路を形成する。磁性体コア７２及び磁気回路部材８２は、励磁コイル７１より発生した交流磁束の磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。磁性体コア７２は、交流磁束を効率よく定着ローラ２０を構成している誘導発熱体に導く役目をするため、材質として、フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いている。

図４に示すように、励磁コイル７１は、長手方向に略楕円形状（横長舟形）をしており、定着ローラ２０の外周面に沿うように配置されている。励磁コイル７１は、φ０．１〜０．３ｍｍの絶縁被覆電線の細線を略８０〜１６０本程度束ねたリッツ線を芯線として用いている。芯線は、磁性体コア７２を周回するように８〜１２回巻回して励磁コイル７１を構成している。

複数に分割されている磁性体コア７２は、用紙搬送方向（記録材搬送方向）Ｚと直交する方向に配列状態で配置されている。磁性体コア７２は、定着ローラ２０の軸垂直断面において、励磁コイル７１の巻き中心部と外周面を円弧状に連絡するように構成されている。

定着装置Ｆは、定着ローラ２０を加熱するため、励磁コイル７１による磁束で定着ローラ２０に設けた誘導発熱体に渦電流を発生させてジュール熱により発熱させる誘導加熱方式を採用している。誘導加熱方式は、熱発生位置をニップ部Ｎのごく近くに置くことができるので、ハロゲンランプヒータを用いた熱ローラ方式に比して、電源投入時に、定着ローラ２０の表面の温度が定着に適当な温度になるまでに要する時間が短くて済む。また、熱発生位置からニップ部Ｎへの熱伝達経路が短く単純であるため、加熱の熱効率が高い。

励磁コイル７１に高周波電流が印加されると、定着ローラ２０が発熱する。励磁コイル７１は、供給される交流電流によって交番磁束を発生し、交番磁束は磁性体コア７２に導かれて、誘導発熱体である定着ローラ２０に渦電流を発生させる。その渦電流は誘導発熱体の固有抵抗によってジュール熱を発生させる。即ち、励磁コイル７１に交流電流を供給することで定着ローラ２０が電磁誘導発熱状態になる。

図５に示すように、励磁回路３１０は、定着装置Ｆの励磁コイル７１へ高周波電流の交番電流を供給する。励磁コイル７１は、商用交流電源５００から電力供給されるＩＨ電源装置３００の励磁回路３１０におけるスイッチ素子３０３、３０４の接続点とコンデンサ３０５、３０６の接続点との間に接続されている。励磁コイル７１は、磁束を発生して定着ローラ２０を誘導加熱する。

ＩＨ電源装置３００は、ダイオードブリッジ３０１と、フィルタコンデンサ３０２とで整流平滑回路を構成して直流電圧を発生させる。電力制御部３１３は、駆動部３１２を介して、スイッチ素子３０３、３０４を交互に作動させて、励磁コイル７１に交流電圧を印加する。コンデンサ３０５、３０６は、励磁コイル７１とともに共振回路を形成する共振コンデンサである。駆動部３１２は、２つのスイッチ素子３０３、３０４をそれぞれ駆動する。電力検知部３１１は、ＩＨ電源装置３００の入力電力を検出する。

上記のように、定着ローラ２０と加圧ローラ２２が回転駆動され、定着ローラ２０が誘導加熱装置７０により加熱される。そして、以下に説明するように、定着ローラ２０が所定の温度に温調制御されて未定着のトナー像ｔを担持した用紙Ｐがニップ部Ｎに導入される。用紙Ｐはニップ部Ｎで挟持搬送されることで定着ローラ２０にて加熱され、またニップ圧を受けて、未定着トナー像ｔが用紙Ｐに熱圧定着（熱定着）される。ニップ部Ｎを通った用紙Ｐは定着ローラ２０から分離して定着廃装置Ｆから排出搬送されていく。

図４に示すように、温度検出素子３１４、３１５、３１６は、定着ローラ２０に対向する位置にそれぞれ配置され、定着ローラ２０の長手中央部と、一端側（以下、奥側と記す）と、他端側（以下、手前側と記す）の各位置の温度を検出する。温度検出素子はサーミスタ等の温度センサである。即ち、定着ローラ２０の幅方向に関して互いに離間した複数箇所の温度を検知する複数の温度検出素子３１４、３１５、３１６を有する。

中央温度検出素子３１４は、定着ローラ２０の長手中央部の温度を検出し、定着ローラ２０の温度が所定の温度に立ち上げられて一定になるように電力制御部３１３を制御する。奥側温度検出素子３１５、手前側温度検出素子３１６は、定着ローラ２０の両端部に対向する位置に配置され、定着ローラ２０長手両端部の温度を検出する。奥側温度検出素子３１５と手前側温度検出素子３１６は用紙として使用されている封筒の通紙幅より狭い位置に配置されている。

本実施例では、奥側温度検出素子３１５、手前側温度検出素子３１６は中央温度検出素子３１４との距離は等間隔に、定着ローラ２０の長手中央位置から１１５ｍｍの位置にそれぞれ配置されている。即ち、奥側温度検出素子３１５、手前側温度検出素子３１６は、角２サイズ（２４０ｍｍ幅）の封筒の通紙幅よりも内側に配置されている。

電力制御部３１３は、画像形成装置３０の制御部１００からの動作命令と、温度検知部３１４の温度検出結果などの定着装置Ｆの状態から、駆動部３１２が出力する電力条件を決定する。駆動部３１２は、電力制御部３１３で決定された電力条件に従って、２つのスイッチ素子３０３、３０４を駆動する。

＜実施例１＞
本実施例は、封筒の貼りあわせ位置が異なる封筒を用いた場合でも、各温度検出素子３１４、３１５、３１６の温度で最適な制御温度を決定する。これにより、定着不良や光沢が高くなりすぎて画像品質が損なわれないように構成された定着装置を実現するものである。

図１は実施例１における装置の制御ブロック図である。制御部１００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２・ＲＡＭ２０３を有している。制御部１００は、中央温度検出素子３１４、奥側温度検出素子３１５、手前側温度検出素子３１６の検知温度差に基づいて、ＩＨ電源装置３００を制御し、定着ローラ２０の表面温度が所定の温度に一定になるように制御する。

操作部３１７やＰＣなどの外部機器３１９を入力部として使用する（画像加熱処理を施す）用紙種（記録材種）の情報（サイズ、坪量、種類など）を制御部１００に設定可能である。また、制御部１００は、画像形成制御部３１８や駆動モータ（装置駆動源）Ｍ１を制御する。

図６は実施例１の定着装置Ｆの起動制御のフローチャートである。制御部１００は、プリントジョブ開始したあと、使用する用紙に関する用紙情報（記録材情報）の入力部としての操作部３１７やＰＣなどの外部機器３１９から装置で使用する用紙として封筒（封筒ジョブ）が指定されているかどうかを確認する（Ｓ１０００）。即ち、制御部１００は操作部３１７や外部機器３１９から取得した使用する用紙の用紙情報に基づいて用紙が複数枚なって重ね構成されているものであるかどうかを判断する。

封筒を使用するプリントジョブではない場合（封筒以外の用紙を使用するプリントジョブである場合）は、中央温度検出素子３１４により定着ローラ２０の長手中央部の温度を検出する。その検出温度情報に基づいて定着ローラ２０の温度が所定の温度に一定になるように電力制御部３１３を制御する（Ｓ１００１）。本実施例では中央温度検出素子３１４が１８０℃を維持できるように電力制御部３１３を制御する。

封筒を使用するプリントジョブ（封筒ジョブ）の場合は、中央、手前、奥の温度検出素子３１４、３１５、３１６のうち、中央値となる温度検出素子の検出温度が一定になるように電力制御部３１３を制御する（Ｓ１００２）。本実施例では、中央値となる温度検出素子が１９０℃になるように電力制御部３１３を制御する。通紙が終了した場合は、ジョブを終了し、引き続きジョブが行われる場合は、再度Ｓ１０００に戻り、ジョブが封筒ジョブかどうかを判断する（Ｓ１００３）。

本実施例では、Ｓ１００２で一定温度に制御する温度検出素子は中央値となる温度検出素子を選択した。ここで、中央値とは、昇順に並べたときに中央に位置する値である。従って、中央値となる温度検出素子は、昇順に並べたときに中央値の温度を示す温度検出素子である。空回転時や出荷時のデータにより、それぞれの温度検出素子３１４、３１５、３１６のばらつきがわかっている場合は、ばらつきをそれぞれオフセットした値から、中央値となる温度検出素子を選択してもよい。ここで、空回転時とは、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過していない状態の定着ローラ２０と加圧ローラの回転状態時である。

本実施例の動作について説明する。１５℃環境において、坪量１００［ｇ／ｍ²］の角形二号サイズの封筒１（中貼）を、一分間に１０枚の生産性で５００枚通紙した。

封筒１：角２中貼クラフトＣｏＣ１００〒枠ナシ株式会社山櫻社製
このときの、各温度検出素子３１４、３１５、３１６の検知温度推移の模式図を図７の（ｂ）に、定着ローラ長手の温度分布および各温度検出素子３１４、３１５、３１６、封筒の貼りあわせ位置の関係の模式図を図７の（ａ）に示す。

図７の（ｂ）から封筒の貼りあわせ位置の部分で、温度低下が大きくなっているのがわかる。これは、貼りあわせ位置の部分は坪量１００［ｇ／ｍ²］の用紙が３枚重なっているのに対し、貼りあわせ位置以外の部分では、用紙２枚しか重なっていないため、定着ローラ２０の表面から奪われる熱量が異なるため、このような温度差が発生する。

このときの定着ローラ長手の温度分布から中央温度検出素子３１４の部分で温度低下していることがわかる。本実施例では、中央温度検出素子３１４が１８０℃、手前側と奥側温度検出素子３１６、３１５がともに１９０℃であるので、複数の温度検出素子３１４、３１５、３１６の中で中央値になる手前側もしくは奥側温度検出素子３１６または３１５で温度制御を行う。この結果、封筒通紙全域において、本実施例の構成での定着可能温度１７５℃を下回ることなく、良好な定着性能が得られた。

次に、封筒の貼りあわせ位置が中貼りではなく、スミ貼りの封筒２（スミ貼）を、同様に一分間に１０枚の生産性で５００枚通紙した。

封筒２：角２スミ貼クラフトＣｏＣ１００〒枠ナシ株式会社山櫻社製
このときの、各温度検知素子３１４、３１５、３１６の検知温度推移の模式図を図８の（ｂ）に、定着ローラ長手の温度分布および各温度検出素子３１４、３１５、３１６、封筒の貼りあわせ位置の関係の模式図を図８の（ａ）に示す。

図８の（ａ）および（ｂ）から封筒の貼りあわせ位置の奥側温度検出素子３１５の部分で、温度低下が大きくなっているのがわかる。本実施例では、奥側温度検出素子３１５が１８０℃、手前側と中央の温度検出素子３１６、３１４がともに１９０℃である。そこで、この複数の温度検出素子３１４、３１５、３１６の中で中央値になる手前側もしくは中央の温度検出素子３１６または３１４が１９０℃になるように温度制御を行う。

封筒貼りあわせ位置がスミ貼りの場合も、中貼り同様、封筒通紙全域において、本実施例の構成での定着可能温度１７５℃を下回ることなく、良好な定着性能が得られた。

つぎに、比較例１として、従来のように常に中央温度検出素子３１４を１８０℃一定で制御して、同様の通紙を行った。封筒貼りあわせ位置が中貼りの場合は、図７の（ａ）、（ｂ）と同じ温度分布や温度推移となり、良好な定着性能が得られた。封筒貼りあわせ位置がスミ貼りの場合は、図９の（ａ）、（ｂ）のようになり、封筒貼りあわせ位置での温度低下により、定着可能温度１７５℃を下回り、定着不良が発生した。

定着可能温度を下回らないように比較例２として、中央温度検出素子３１４を１９０℃一定で制御して同様の通紙した場合は、スミ貼りでは図８の（ａ）、（ｂ）と同じ温度分布や温度推移となり、良好な定着性能が得られた。逆に中貼りの場合では、貼りあわせ位置以外が２００℃になってしまい、光沢が高くなりすぎて高品位な画像が得られなかった。

上記のように制御部１００は入力部３１７や３１９から取得した用紙情報に基づいて用紙が複数枚重なって構成されていると判断された場合、次のように制御する。即ち、複数の温度検出素子３１４、３１５、３１６に関して当該用紙の通過幅に対応する複数の温度検出素子の複数の温度情報に基づいて定着ローラ２０の温度制御を行う。

以上説明したように、本実施例の構成では、封筒の貼りあわせ位置が異なる封筒を用いた場合でも、各温度検出素子３１４、３１５、３１６の温度の中央値となる温度検出素子を選択して、制御する。これにより、定着不良や光沢が高くなりすぎて画像品質が損なわれない定着装置を実現することができる。

中央値で制御するほうが、用紙の長手位置ズレによるばらつきによる影響が少なくなる。たとえば温度検知素子３１５が封筒端部からの距離が近い場合、非通紙部領域からの熱移動により温度が高くなる。この部分で温度制御してしまうと貼りあわせ位置が中央にある場合、中央温度検知素子３１４の温度が低くなってしまう場合がある。

＜実施例２＞
本実施例２は、実施例１の定着装置Ｆにおいて、用紙が通過する位置に対応するところに３つ以上の温度検出素子がある場合、実施１と同様の制御を行い、２つ以下の場合は中央温度検出素子３１４のみで制御する点が異なる。

本実施例２における制御は、図６のフローチャートが図１０のフローチャートに置き換わる点、奥側温度検出素子３１５、手前側温度検出素子３１６の定着ローラ長手配置が異なる点以外の装置構成及び画像形成等の制御は実施例１と同一である。

実施例１では、奥側温度検出素子３１５、手前側温度検出素子３１６は中央温度検出素子３１４との距離は等間隔に、定着ローラ長手中央位置から１１５ｍｍの位置にそれぞれ配置されていた。これに対して、本実施例２では、定着ローラ長手中央位置から５０ｍｍの位置にそれぞれ配置されている。

以下、図１０のフローチャートについて説明するが、実施例１と同様の動作を行う部分は、同じ符号を付け説明を省略する。本実施２ではＳ１０００で封筒ジョブと判断された場合、封筒の通紙幅範囲に温度検出素子が３つ以上あるかを判断する（Ｓ２０００）。３つ以上の温度検出素子が通紙幅内にある場合は、Ｓ１００２と同様に複数の温度検出素子の中央値で温度制御を行う。

封筒の通紙幅範囲に温度検出素子が２つ以下の場合は、温度低下しすぎないように封筒の搬送間隔を広げて（通紙間隔ＵＰモード）、中央温度検出素子３１４で制御を行う（Ｓ２００１、Ｓ１００１）。Ｓ２００１では１分間あたりの出力枚数が５０％になるように制御を行う。

上記の制御をまとめると次のとおりである。制御部１００は、入力部３１７または３１９から取得した用紙情報に基づいて使用される用紙が複数枚重なって構成されていると判断された場合は次の制御をする。即ち、複数の温度検出素子３１４、３１５、３１６に関して当該用紙の通過幅に対応する複数の温度検出素子のうち、あらかじめ決められた一つの温度検出素子３１４の温度情報に基づいて定着ローラ２０の温度制御を行う。

動作を確認するために、実施例１と同様に、封筒３（長形３号サイズ、中貼り）、封筒４（長形３号サイズ、スミ貼り）、封筒５（長形４号サイズ、中貼り）、封筒６（長形４号サイズ、スミ貼り）を１分間に１４枚で５００枚通紙を行った。

封筒３：長３中貼本ケントＣｏＣ１００〒枠ナシ
封筒４：長３スミ貼本ケントＣｏＣ１００〒枠ナシ
封筒５：長４中貼本ケントＣｏＣ８０〒枠ナシ
封筒６：長４スミ貼ＢＳケントＣｏＣ８０〒枠ナシ
図１１に本実施例２の温度検出素子の定着ローラ長手配置と各封筒の関係を示す。封筒３、封筒４を通紙した場合、長形３号サイズ（１２０ｍｍ幅）なので、奥側および手前側温度検出素子３１５、３１６は封筒通紙幅内にいるため、実施例１と同様の動作を行い、良好な定着性が得られる。

封筒５、封筒６を通紙した場合、長形４号サイズ（９０ｍｍ幅）のため、中央から５０ｍｍ位置にある奥側および手前側温度検出素子３１５、３１６は封筒通紙域内にある。この結果、Ｓ２００１の制御により、１分間の出力枚数を１４枚から７枚に低下させて出力する通紙間隔ＵＰモードで出力された。

封筒５の場合は、封筒貼りあわせ位置が中央のものを中央温度検出素子３１４で制御しているため、実施例１と同様に定着不良および光沢性が高くなりすぎるような問題は発生しなかった。

封筒貼りあわせ位置がスミ貼り（封筒６）の場合は、図１２の（ａ）、（ｂ）のような温度分布、温度推移になった。中央温度検出素子３１４で制御しているため、中央温度は１８０℃に維持されているが、封筒貼りあわせ位置部分Ｂ位置の温度が低くなってしまっている。

しかし、Ｓ２００１の制御のように紙間が広くなっているため、貼りあわせ位置の部分で温度低下はするものの、封筒がニップ部Ｎを通過していない状態の定着ローラ２０と加圧ローラ２２の空回転時にローラ長手方向への熱移動が発生する。これにより、定着可能温度１７５℃を下回り、定着不良が発生するようなことはなかった。

以上、説明したように、本実施例２の構成では、用紙が通過する位置に対応するところに３つ以上の温度検出素子がある場合のみ、実施例１と同様に制御する。さらには用紙が通過する位置に対応するところに２つ以下の温度検出素子しかない場合は、用紙間隔を広げることで、定着不良および光沢性が高くなりすぎないように構成することができる。

＜実施例３＞
本実施例３は、実施例２において、用紙が通過する位置に対応するところに２つの温度検出素子がある場合は、検知温度の高いほうの温度検出素子で制御する点が異なる。本実施例３における制御は、図１０のフローチャートが図１３のフローチャートに置き換わる点、奥側温度検出素子３１５の定着ローラ長手配置が異なる点以外の装置構成及び画像形成等の制御は実施例２と同一である。

本実施例では、奥側温度検出素子３１５は長手中央位置から４０ｍｍ位置、手前側温度検出素子３１６は長手中央位置から５０ｍｍの位置に配置されている。
以下、図１３のフローチャートについて説明するが、実施例１、同２と同様の動作を行う部分は、同じ符号を付け説明を省略する。

本実施例３ではＳ２００１で封筒の通紙幅範囲に温度検出素子が２つ以下のときに、さらに通紙幅範囲の温度検出素子が２つであるかどうかを判断する（Ｓ３０００）。通紙幅範囲の温度検出素子が１つの場合は、温度検出素子が温度低下しすぎないように用紙間隔を広げて中央温度検出素子３１４で制御を行う（Ｓ２００１、Ｓ１００１）。通紙幅範囲の温度検出素子が２つの場合は、高いほうの温度検出素子で定着表面温度が１９０℃になるように温度制御を行う（Ｓ３００１）。

実施例２と同様に封筒６を通紙した場合、図１４の（ａ）、（ｂ）のような温度分布、温度推移になった。奥側温度検出素子３１５の部分で温度が低くなってしまっているが、検出温度の高い中央温度検出素子３１４を１９０℃で制御しているため、定着可能温度１７５℃を下回り、定着不良が発生するようなことはない。

本実施例３のように通紙幅範囲に温度検出素子が２つの場合は、高いほうの温度検出素子で温度制御することで、実施例２のように１分間あたりの出力枚数を低下させることなく、定着不良および光沢性が高くなりすぎないように構成することができる。

上記の制御をまとめると次のとおりである。制御部１００は、入力部３１７または３１９から取得した用紙情報に基づいて使用される用紙が複数枚重なって構成されていると判断された場合は次の制御をする。

複数の温度検出素子３１４〜３１６に関して当該用紙の通過幅に対応する箇所に一定数以上の温度検出素子が存在しない場合は、通紙域幅に対応する温度検出素子の温度情報に基づいて、どの温度検出素子を用いて定着ローラ２０の温度制御を行うかを決定する。つまり、複数の温度センサのうち記録材通過域幅に対応する温度センサの温度情報に基づいて、記録材通過域幅の幅内のどの温度センサで定着ローラ２０の温度制御を行うかを決定する。

＜実施例４＞
本実施例４は、実施例１において、封筒皺に対応するために加圧力を可変する定着装置に適用したものである。本実施例４における装置構成に加圧力可変機構が追加される以外、制御及び画像形成等の制御は実施例１と同一である。以下、加圧力可変機構とその効果について説明するが、実施例１の定着装置と同様の動作を行う部分は、同じ符号を付け説明を省略する。

ここで、以下の説明において、定着装置Ｆに関して、正面とは装置Ｆを用紙入口側から見た面、左右とは装置を主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Ｚに関して上流側と下流側である。

図１５は本実施例４の定着装置Ｆの斜視図である。図１６の（ａ）は同装置の要部の横断左側面模式図、（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１７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。

加熱アセンブリ５０１は、円筒状で可撓性を有する定着ベルト（エンドレスのベルト）５０６を有する。ベルト５０６は励磁コイル７１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５０６の内部に挿入された金属製のステー５０７を有する。ステー５０７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）５０８が取り付けられている。

パッド５０８はベルト５０６と加圧ローラ２２との間に所定の押圧力を作用させてニップ部（定着部、定着ニップ部部）Ｎを形成する部材であり、耐熱性樹脂製である。パッド５０８のベルト５０６の内面に対する対向部が、図１６の（ｂ）・（ｃ）のように、上流側突起部５０８ａ、主圧部５０８ｂ、下流側突起部５０８ｃから構成されている。

即ち、パッド５０８は、ニップ部Ｎの上流部に上流側突起部５０８ａなる凸部、ニップ部Ｎの下流部に下流側突起部５０８ｃなる凸部を有し、その両凸部５０８ａ・５０８ｂの間に主圧部５０８ｂを有する構成になっている。主圧部５０８ｂは、必ずしも平坦である必要はなく、上流側突起部５０８ａの先端と下流側突起部５０８ｃの先端を平面で結んだ部分よりも、ベルト５０６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５０８はベルト５０６を挟んで加圧ローラ２２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５０８は、横断面において、ベルト５０６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５０８ｂを有する。また、その主圧部５０８ｂを中にして用紙搬送方向Ｘの上流側と下流側とに主圧部５０８ｂからベルト５０６に向けて突出している凸部５０８ａ・５０８ｃを有している。

また、パッド５０８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５０８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５０７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５０７の上面側（励磁コイル７１側）には、ベルト５０６を効率的に加熱するために誘導磁場をベルト５０６に集中させるための磁性体コア（内側の磁性コア）５０９がステー５０７の長手にわたって配設されている。

ステー５０７の左右の両端部がそれぞれベルト５０６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）５１０Ｌ・５１０Ｒが嵌着されている。フランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒはベルト５０６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５０６は上記のステー５０７・パッド５０８・コア５０９の組立て物に対してルーズに外嵌されている。ベルト５０６の長手方向への移動はフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒの内向き面により規制される。

ベルト５０６は、後述するように、基層５０６ａ（図１８）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５０６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５０６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５１０Ｌ・５１０Ｒ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５０８の長手中央部にはベルト５０６の温度を検知する中央温度検出素子３１４としてのサーミスタ等の温度センサが弾性を有する支持部材５１１を介して配設されている。温度検出素子はベルト５０６の内面に対して部材５１１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５０６の温度検出素子当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしても中央温度検出素子３１４がこれに追従してベルト５０６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５０１はフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒをそれぞれ装置筐体５０５の側板５０５Ｌ・５０５Ｒに配設されている縦方向のガイドスリット部５０５ａ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５０１は全体に側板５０５Ｌ・５０５Ｒ間においてスリット部５０５ａに沿って上下方向に移動可能な自由度を有する。

図１８はベルト５０６の層構成を示す模型図である。本実施例では、ベルト５０６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）５０６ａを有している。この基層５０６ａの厚みは４０μｍである。基層５０６ａ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５０６ｂ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５０６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５０６ｂ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５０６ｂの外周には、表面離型層５０６ｃ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５０６ａの内面側には、ベルト内面と中央温度検出素子３１４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）５０６ｄを１０〜５０μｍの厚みで設けても良い。本実施例では、層５０６ｄとしてポリイミドの層を２０μｍの厚みで設けた。

ベルト５０６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５０６ａ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５０６ａの厚みは、後述する励磁コイル７１に流す高周波電流の周波数と金属層５０６ａ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。

加圧ローラ２２は芯金２２ａの両端部がそれぞれ装置筐体５０５の側板５０５Ｌ・５０５Ｒに対して軸受５１２を介して回転可能に支持されて配設されており、駆動モータＭ１により回転駆動される。

［加圧機構５０４と変更機構］
加圧機構５０４は、本実施例においては、加熱アセンブリ５０１のパッド５０８を、ベルト５０６を介して加圧ローラ２２に所定の押圧力（圧力）で加圧してベルト５０６と加圧ローラ２２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５０４の圧力（加圧状態）を変更機構により変更可能に構成してある。

そして、制御部１００は、入力部３１７または３１９から取得した用紙情報に基づいて変更機構を制御して加圧機構５０４の加圧状態を第１の加圧モードと第１の加圧モードよりも加圧力を減少させた第２の加圧モードとの切り替えを実行する。

以下、具体的な機構構成を説明する。側板５０５Ｌ・５０５Ｒ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５１８Ｌ・５１８Ｒが配設されている。

レバー５１８Ｌはフランジ部材５１０Ｌの被加圧部５１０ａの上側に位置しており、後端部はフランジ部材５１０Ｌよりも後方において側板５０５Ｌに対して支持軸５１８ａ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５１８Ｌは支持軸５１８ａを支点としてフランジ部材５１０Ｌの被加圧部５１０ａを圧接する方向、もしくは被加圧部５１０ａ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５１８Ｌの前端部はフランジ部材５１０Ｌよりも前側に位置している。レバー５１８Ｌは側板５０５Ｌとの間に配設された付勢部材としてのばね付きビス５１９Ｌのばね５１９ａのばね力で軸５１８ａを中心に下方へ常時回動付勢されている。

レバー５１８Ｒはフランジ部材５１０Ｒの被加圧部５１０ａの上側に位置しており、後端部はフランジ部材５１０Ｒよりも後方において側板５０５Ｒに対して支持軸５１８ａ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５１８Ｒは支持軸５１８ａを支点としてフランジ部材５１０Ｒの被加圧部５１０ａを圧接する方向、もしくは被加圧部５１０ａ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５１８Ｒの前端部はフランジ部材５１０Ｒよりも前側に位置している。レバー５１８Ｒは側板５０５Ｒとの間に配設された付勢部材としてのばね付きビス５１９Ｒのばね５１９ａのばね力で軸５１８ａを中心に下方へ常時回動付勢されている。

そして、レバー５１８Ｌ・５１８Ｒの自由状態時においては、各レバー５１８Ｌ・５１８Ｒの下面がそれぞれフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒの被加圧部５１０ａの上面に対してばね付きビスのばね５１９ａ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５０１において、フランジ部材５１０ＲＬ・５１０Ｒと共にステー５０７およびパッド５０８が押し下げられて、パッド５０８がベルト５０６を挟んで弾性層５０２ｂの弾性に抗して加圧ローラ２２に対して圧接する。

この圧接によりベルト５０６と加圧ローラ２２との間に用紙搬送方向Ｘに関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。パッド５０８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５０５Ｌ・５０５Ｒ間には軸受（不図示）を介してカム軸５２１が回転可能に配設されている。その軸５２１の左右の両端部にはそれぞれ側板５０５Ｌ・５０５Ｒ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）５２２Ｌ・５２２Ｒが同じ位相で固定して配設されている。カム５２２Ｌは加圧レバー５１８Ｌの前端部の下側に位置している。カム５２２Ｒはレバー５１８Ｒの前端部の下側に位置している。

また、軸５２１の左側の端部にはギア（圧解除ギア）５２３が固定して配設されている。このギア５２３に対して制御部１００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５２１すなわちカム５２２Ｌ・５２２Ｒの回転が制御なされる。

即ち、制御部１００は所定の信号に応じてモータＭ２を回転させてギア５２３を所定の方向へ所定量回転させる。このギア５２３の回転に応じて軸５２１が回転し、これに伴いカム５２２Ｌ・５２２Ｒが回転する。

カム５２２Ｌ・５２２Ｒの回転制御により、レバー５１８Ｌ・５１８Ｒがばね付きビス５１９Ｌ・５１９Ｒのばね５１９ａのばね力に抗して持ち上げ回動されることで、パッド５０８の加圧ローラ２２に対する圧力が変更される。

上記の軸受（不図示）、軸５２１、カム５２２Ｌ・５２２Ｒ、ギア５２３、モータＭ２が、加圧機構５０４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５０４の圧力変更の詳細については後述する。

［圧力変更動作］
カム５２２Ｌ・５２２Ｒは、図１９のように、２つのピーク形状を有している。カム５２２Ｌ・５２２Ｒが回転したときのベルト５０６の位置を、図２０を用いて説明する。

図２０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５２２Ｌ・５２２Ｒの平面部が上向きの回転角度姿勢となっていて、カム５２２Ｌ・５２２Ｒはレバー５１８Ｌ・５１８Ｒに非接触である。そのためばね付きビス５１９Ｌ・５１９Ｒのばね５１９ａのばね力がレバー５１８Ｌ・５１８Ｒ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）５０１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。好ましくは４０Ｎ〜６００Ｎである。

カム５２２Ｌ・５２２Ｒが図２０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５１８Ｌ・５１８Ｒをばね付きビス５１９Ｒのばね５１９ａ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５１０Ｌ・５１０Ｒへの圧力は半減し、ベルト５０６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）５０１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。好ましくは４Ｎ〜６０Ｎである。

カム５２２Ｌ・５２２Ｒ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５１８Ｌ・５１８Ｒを押し上げると、ベルト５０６はさらにΔＹ２だけ上に上がる。そうすると、ばね付きビス５１９Ｒのばね５１９ａのばね力のフランジ部材５１０Ｌ・５１０Ｒに対する圧力を無効にし、ベルト５０６と加圧ローラ２２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１００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加熱アセンブリ５０１を図２０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２０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２０の（ｂ）の封筒圧モード（圧力減少構成）に制御する。

［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２１、図２２を用いて説明する。図２１の（ａ）と図２２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２１の（ｂ）、図２２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２１の（ｃ）、図２２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２１の（ａ）のように圧力付与部材である加圧パッド５０８の上流側突起部５０８ａ、主圧部５０８ｂ、下流側突起部５０８ｃが共にベルト５０６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５０８の上下流の突起部５０８ａ、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５０６への分離性が十分に確保される。

一方、図２１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５０８の上下流の突起部５０８ａ、５０８ｂ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２１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５０８の主圧部５０８ｂのすべてにベルト５０６が接している必要はなく、主圧部５０８ｂの一部がベルト５０６に接していればよい。

封筒圧モードでは図２２の（ａ）のように加圧パッド５０８の上流側突起部５０８ａ、下流側突起部５０８ｃが共にベルト５０６に圧接しているが、主圧部５０８ｂはベルト５０６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５０８の上下流の突起部５０８ａ、５０８ｃとベルト５０６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５０６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２２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２２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２２の（ｂ）のように加圧パッド５０８の上流側突起部５０８ａ、下流側突起部５０８ｃのみでベルト５０６を支持する構成になっており、主圧部５０８ｂがベルト５０６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５０８ｂ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５０６が変形し、加圧パッド５０８の主圧部３ｂにベルト５０６が接触するようなこともあり得る。

しかし、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／ｍ²などが挙げられる。

本実施例の制御を図２３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制御部１００が判断する（Ｓ５０００）。制御部１００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（Ｓ５００１）、画像形成動作と定着動作（Ｓ５００３）を行う。Ｓ５０００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（Ｓ５００２）、画像形成動作＆定着動作（Ｓ５００３）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２４に示したフローチャートを使って説明する。まず、制御部１００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（Ｓ５１００）。次に、制御部１００は、加圧ローラ２２を駆動モータＭにより駆動させ、加圧ローラ２２およびベルト５０６を回転駆動し、コイル１５に電圧を印加し、ベルト５０６を加熱する（Ｓ５１０１）。ベルト５０６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（Ｓ５１０２）。

図２３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（Ｓ５１０３、Ｓ５１０４）。制御部１００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（Ｓ５１０５）。

そして、制御部１００はプリントジョブ終了するまでＳ５１０３〜Ｓ５１０５の動作を行い（Ｓ５１０６）、プリントジョブが終了したら駆動モータＭの回転および励磁コイル７１への電力供給を停止させる（Ｓ５１０７）。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（Ｓ５１０８）。

封筒圧モード時と通常圧モード時のニップＮの用紙搬送方向Ｘに関するニップ幅を模式的に図２５に示す。

通常圧モードでは、ニップパッド５０８がクラウン形状を有しているため、ステー５０７および加圧ローラ２２のたわみを補正して、長手全域に対してほぼ均一な接触ニップ幅で構成することができている。これにより封筒以外の記録材に対して長手で均一な用紙分離性能を確保することができる。

封筒圧モードでは、長手中央部分では接触ニップ幅が広く太くなっているが、長手端部に向かってニップ幅が狭くなっている。ニップパッド５０８がクラウン形状を有しているため、加圧力を弱くすると、長手端部の圧力が減少して端部のニップ幅が狭くなってしまっている。封筒では、用紙二枚が重なっているため、剛度が高くなっているので、長手端部のニップ幅が狭い構成でも十分な分離性を確保できる。

以上のような定着ベルト５０６を用いて、封筒皺に対応するために圧を可変する構成においても実施例１と同様の効果が得られる。定着ベルト５０６のように長手方向の熱輸送量が少なく、さらに封筒圧モードのようにニップ幅が狭い構成では、とくに封筒貼りあわせ部分での熱量不足が発生しやすい。

封筒圧モードではニップ幅が狭いので、熱量を補うために、図６のフローチャートにおいて、Ｓ１００１では中央温度検出素子３１４を１９０℃温調、Ｓ１００２では奥側温度検出素子３１５を２００℃温調とした。実施例１と同様に封筒１、封筒２を通紙したところ、同様の効果が得られた。

以上のように、低熱容量の定着ベルト構成で加圧力を可変とする構成においても定着不良および光沢性が高くなりすぎないように構成することができる。

＜その他の事項＞
（１）以上説明したように、用紙が封筒のような貼りあわせがある場合について述べてきたが、長手方向（幅方向）に熱容量の差がある用紙に対しても適用可能であり、同様の効果が得られることは明らかである。たとえば、長手の一部にラベルが貼られたラベル紙などにも適用可能である。

（２）実施例の定着装置Ｆにおいては、加圧パッドを、ベルトを介して加圧ローラに対して加圧しているが、逆に、加圧ローラを、ベルトを介して加圧パッドに対して加圧する機構構成にすることもできる。また、加圧パッドと加圧ローラとをベルト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、加圧パッドと加圧ローラとをベルト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。

（３）定着部である定着装置Ｆは用紙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。用紙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）。

（４）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。

３０・・画像形成装置、Ｆ・・定着部（定着装置）、２０・・第１回転体（定着ローラ）、２２・・第２回転体（加圧ローラ）、Ｎ・・ニップ部、３１４、３１５、３１６・・複数の温度センサ、３１７、３１９・・記録材情報の入力部、１００・・制御部、Ｐ・・記録材、ｔ・・トナー像

Claims

記録材のトナー像担持面に当接して記録材を加熱する第１回転体と前記第１回転体と協働して前記記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２回転体と前記第１回転体を加熱する加熱部とを有する定着部と、
前記第１回転体の長手方向中央部の温度を検知する第１温度センサと、
前記第１回転体の長手方向一端部の温度を検知する第２温度センサと、
記録材に関する記録材情報の入力部と、
貼り合わせ部を有する封筒であって前記第１温度センサと前記第２温度センサが通紙領域内となる所定幅以上の封筒に形成された画像を加熱する場合には、前記第１温度センサと前記第２温度センサから選択されたいずれか１つの温度センサの検知温度が目標温度なるように、前記加熱部への通電を制御し、貼り合わせ部を有さず、前記第１温度センサと前記第２温度センサが通紙領域内となる所定幅以上の紙に形成された画像を加熱する場合には、前記第１温度センサの検知温度が目標温度となるように前記加熱部への通電を制御する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記第１回転体の長手方向他端部の温度を検出する第３温度センサを更に有し、
前記制御部は、前記第１温度センサと前記第２温度センサと前記第３温度センサが通紙領域内となる所定幅以上の封筒に形成された画像を加熱する場合、前記第１温度センサ、前記第２温度センサ及び前記第３温度センサから選択されたいずれか１つの温度センサの検知温度が目標温度になるように、前記加熱部への通電を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、所定幅未満の封筒に形成された画像を加熱する場合、前記第１温度センサの検知温度が目標温度となるように前記加熱部への通電を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記加熱部は、磁束を生ずるコイルを有し、
前記第１回転体は磁束により誘導発熱する導電層を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。