JP6834615B2 - 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。

従来、トナー像を用紙上に形成する電子写真方式の画像形成装置（複写機、プリンター、ファクシミリ、これらの複合機）では、記録材としての用紙に形成されたトナー像を加熱して定着させるための定着装置が備えられている。かかる定着装置では、例えばローラー等の上側定着部材および下側定着部材による定着ニップで用紙を加圧および加熱しながら搬送することで、用紙に形成されたトナー像を定着させる。

上記画像形成装置では、用紙として、裏面がシールとなったラベル紙が使われることがある（例えば下記特許文献１参照）。このラベル紙は、離型材を塗布した基材の上に、裏面（離型材に対応する面）に糊を被覆した剥離シートを付着させたものである。剥離シートは、表面に画像が形成された後、基材から剥がして目的物に貼り付けて使用される。

特開２０１５−０５５８４７号公報

ところで、ラベル紙が定着ニップを通過する際、当該定着ニップによる加圧力が大きく、また、加熱によってラベル紙の糊が軟化するため、当該ラベル紙の端部から糊がはみ出てしまう場合があった。この場合、はみ出した糊が定着ニップを形成する定着部材（例えば、定着ローラー、定着ベルト、加圧ローラーなど）に付着して当該定着部材を汚してしまうという問題があった。

かかる問題に関し、特許文献１では、用紙の幅が定着部材の加圧面の幅未満である場合に警告を出力するように制御し、加圧面の幅が用紙の幅以上となる定着部材と交換することを案内する技術が記載されている。しかしながら、かかる特許文献１に記載の技術では、加圧面の異なる定着部材のセットが複数必要となるためコスト高となる他、用紙端部まで画像を出力できない等の問題点がある。

また、定着装置において、同一サイズの用紙を多量に通紙すると、用紙の端部（エッジ）が常に定着部材の同一位置に接してしまうため、定着部材における当該箇所に傷が付き、それ以降は定着部材の傷により画像に傷が付いてしまうという問題点がある。特許文献１に記載の技術では、かかる問題点について解決することができない。

本発明の目的は、ラベル紙を通紙する場合の糊の汚れや、多数の同一サイズの用紙を通紙する場合の定着部材の傷発生を、低コストな構成にて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である。

本発明に係る定着装置は、
トナー像が形成された用紙の定着面側に配置される定着面側部材と、
前記定着面側部材に圧接された状態において前記用紙を挟持して搬送する定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方を前記用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させることにより、当該用紙幅方向における前記定着ニップの長さを変更するニップ長さ変更部と、
前記用紙幅方向における前記用紙の両端部が前記定着ニップを通過しないように、前記ニップ長さ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、
用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
上記した定着装置と、
を備える。

本発明によれば、ラベル紙を通紙する場合の糊の汚れや、多数の同一サイズの用紙を通紙する場合の定着部材の傷発生を、低コストな構成にて防止することができる。

本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 本実施の形態における定着装置を抽出して示す図であり、下加圧ローラーを軸方向に往復移動させるための第１調整部の構成を説明する図である。 本実施の形態における定着装置にラベル紙を通過させる場合を説明する図である。 本実施の形態における定着装置にラベル紙を通過させる場合を説明する図であり、図５Ａは斜視図、図５Ｂは図５Ａにおける搬送方向上流側から見た部分拡大図である。 定着装置のクリーニングの動作を説明する図であり、定着ニップを形成する機会が少なくなる側の端部同士を接触させる態様を示す図である。 定着部材が収容された筐体を軸方向に往復移動させるための第２調整部の構成を説明する図である。 定着ニップと用紙との位置関係を説明する図であり、図８Ａは下加圧ローラーをホームポジションとして用紙を通紙する場合を示す。図８Ｂはラベル紙の通紙の際に、下加圧ローラーを移動させるとともに、用紙搬送ガイドの移動によりラベル紙を移動させる場合を示し、図８Ｃは、下加圧ローラーを移動させるとともに、定着装置の筐体を移動させる場合を示す。 本実施の形態の定着装置における処理の流れを説明するフローチャートである。

以下、本実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態における画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに二次転写することにより、トナー像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、および制御部１０１等を備える。

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１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２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７１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）に基づいて用紙Ｓにトナー像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置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１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１０１から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０１に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１０１の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示す。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１０１は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。定着部６０および制御部１０１は、本発明の定着装置に対応する。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器すなわち筐体Ｆ内にユニットとして配置される。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

次に、定着部６０の構成についてより詳しく説明する。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２、および上加圧ローラー６３を有する（ベルト加熱方式）。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と上加圧ローラー６３とに所定のベルト張力（例えば、４００Ｎ）で張架されている。

定着ベルト６１は、例えばＰＩ（ポリイミド）からなる基体の外周面を弾性層として耐熱性のシリコンゴムで被覆し、さらに、表層に耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のチューブを被覆またはコーティングをしてなる。

定着ベルト６１は、トナー像が形成された用紙Ｓに接触して、当該トナー像を用紙Ｓに定着許容温度範囲で加熱定着する。ここで、定着許容温度範囲とは、用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Ｓの紙種等によって異なる。

加熱ローラー６２は、定着ベルト６１を加熱する。加熱ローラー６２は、定着ベルト６１を加熱する加熱源６０Ｃを内蔵している。加熱ローラー６２は、例えば、ハロゲンヒーターであり、アルミニウム等から形成された円筒状の芯金における外周面をＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆された構成である。

加熱源６０Ｃの温度は、制御部１０１によって制御される。加熱源６０Ｃによって加熱ローラー６２が加熱され、その結果、定着ベルト６１が加熱される。

上加圧ローラー６３は、例えば鉄等の金属から形成された中実の芯金を、弾性層で被服したものである。弾性層の材質として、例えば、耐熱性のシリコンゴムを用いることができる。また、弾性層として、耐熱性のシリコンゴムを、低摩擦で耐熱性樹脂であるＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆した構成とすることができる。上加圧ローラー６３は、定着ベルト６１を介して下加圧ローラー６４に圧接される。

上加圧ローラー６３は、モーターやギアなどの不図示のアクチュエーターに接続され、当該モーターの駆動力が上加圧ローラー６３に伝達されるようになっている。制御部１０１は、かかる上加圧ローラー６３を駆動するモーターに駆動信号を出力して、上加圧ローラー６３の周速度を制御する。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である下加圧ローラー６４を有する（ローラー加圧方式）。下加圧ローラー６４は、ＰＩ（ポリイミド）からなる基材層の外周面を弾性層で被服したものである。弾性層の材質として、例えば、耐熱性のシリコンゴムを用いることができる。また、弾性層として、耐熱性のシリコンゴムを、表面離型層としてＰＦＡチューブの樹脂層で被覆した構成とすることができる。

下加圧ローラー６４には、ハロゲンヒーター等の加熱源が内蔵されている。この加熱源が発熱することにより、下加圧ローラー６４は加熱される。制御部１０１は、加熱源に供給する電力を制御し、下加圧ローラー６４を所定温度に制御する。

下加圧ローラー６４は、定着ベルト６１を介して上加圧ローラー６３に所定の定着荷重で圧接される。このようにして、上加圧ローラー６３および定着ベルト６１と下加圧ローラー６４との間には、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップＮＰが形成される。

定着部６０において、上側定着部６０Ａ、下側定着部６０Ｂおよび加熱源６０Ｃは、定着ニップＮＰで用紙Ｓを加熱、加圧しながら搬送することにより、未定着のトナー像を用紙Ｓ上に定着させる。

ところで、使用される用紙Ｓがラベル紙である場合、かかるラベル紙が定着ニップＮＰを通過する際、当該定着ニップＮＰによる加圧力が大きく、また、加熱によってラベル紙の糊が軟化するため、当該ラベル紙の端部から糊がはみ出てしまう場合があった。この場合、はみ出した糊が定着ニップＮＰを形成する定着部材（この例では定着ベルト６１および下加圧ローラー６４）に付着して当該定着部材を汚してしまうという問題があった。

また、従来、定着装置では、同一サイズの用紙Ｓを多量に通紙すると、用紙Ｓの端部（エッジ）が常に定着部材の同一位置に接してしまうため、定着部材における当該箇所に傷が発生し、それ以降は定着部材の傷により画像に傷が付いてしまうという問題が知られている。

この問題に対処するために、定着装置を用紙搬送方向と直交方向に揺動することにより用紙エッジ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定着装置および画像形成装置が開発されている。他方、このように揺動させる構成では、用紙Ｓのエッジによる傷の発生を緩和することはできても、傷の発生を全く無くすことはできず、また、厚紙を多量に通紙したような場合には、かかる厚紙のエッジによって傷が発生してしまう虞がある。

そこで、本実施の形態では、定着ニップＮＰを形成する定着面側部材および裏面側支持部材の少なくとも一方を用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させることにより、当該用紙幅方向における定着ニップの長さを変更するニップ長さ変更部を設けた。そして、本実施の形態では、印刷ジョブの実行時に、用紙幅方向における用紙の両端部が定着ニップＮＰを通過しないように、ニップ長さ変更部を制御部１００で制御する。

具体的には、ニップ長さ変更部は、裏面側支持部材である下加圧ローラー６４を、かかるローラーの軸方向に往復移動可能な構成として、定着ニップＮＰの長さを調整する調整機構を設けた。そして、制御部１０１は、用紙Ｓの幅などの画像形成条件に応じて定着ニップＮＰの軸方向長さを変えるように、かかる調整機構を制御する。

より具体的には、制御部１０１は、画像形成条件として、裏面に糊を被覆した剥離シートを基材の上に付着させたラベル紙を通紙する場合に、定着ニップＮＰの長さを、かかるラベル紙の幅よりも短くするように、調整機構を制御して下加圧ローラー６４を移動させる。

図３に、ニップ長さ変更部としての調整機構の一例を示す。以下、簡明のため、図３および後述する図４等では定着ベルト６１の図示を省略している。

本実施の形態の調整機構は、下加圧ローラー６４の軸に設けられたギア６４ａと、かかるギア６４ａに噛み合う歯車６５ａを有するモーター６５とを備えて構成される。かかる調整機構では、モーター６５の歯車６５ａが回転すると、下加圧ローラー６４が図３に両矢印で示す軸方向に往復移動し、上加圧ローラー６３および定着ベルト６１（図示略）と下加圧ローラー６４とにより形成される定着ニップＮＰの軸方向の長さ（以下、ニップ長さともいう。）が可変される。この調整機構では、下加圧ローラー６４の図３中の左側端部が上加圧ローラー６３および定着ベルト６１の図３中の中央側まで移動できるように、下加圧ローラー６４の軸が筐体Ｆ内で支持されている。

また、この調整機構では、後述するクリーニング時に、下加圧ローラー６４の図３中の右側端部が、上加圧ローラー６３および定着ベルト６１の図３中の左側端部まで移動できるように（図６参照）、下加圧ローラー６４の軸が筐体Ｆ内で支持されている。

図３では、下加圧ローラー６４が初期位置（ホームポジション）にある状態を示し、定着ニップＮＰのニップ長さが最大値すなわち下加圧ローラー６４の軸方向の幅と略同一の長さを有している。この状態から制御部１０１によってモーター６５に駆動信号が出力されると、歯車６５ａが時計方向に回転し、下加圧ローラー６４が軸方向に沿って図３中の右側に移動することにより、定着ニップＮＰのニップ長さが小さくなる。また、下加圧ローラー６４が右側に移動した状態から制御部１０１によってモーター６５に駆動信号が出力されると、歯車６５ａが反時計方向に回転し、下加圧ローラー６４が軸方向に沿って図３中の左側に移動することにより、定着ニップＮＰのニップ長さが大きくなる。

ホームポジションからの下加圧ローラー６４の停止位置すなわちモーター６５の回転数に関して、制御部１０１は、印刷ジョブ実行時に取得される用紙情報や入力画像情報に応じて決定する。ここで、用紙情報には、用紙の種類（ラベル紙、通常紙、など）、用紙のサイズ（幅、長さ、厚さまたは坪量）を示す情報が含まれる。また、画像情報には、用紙上に印字されるトナー像の位置を示す情報が含まれる。

かかる構成の定着装置によれば、用紙情報（用紙の種類およびサイズ）や画像情報（トナー像の幅や用紙上の位置）に応じてニップ長さを自由に可変して通紙できるようになる。なお、制御部１０１は、未定着のトナー像が形成されている用紙を通紙する場合、用紙の種類等に関わらず、定着ニップＮＰの長さを、当該用紙に形成されているトナー像の幅（画像幅）よりも長くするように、調整機構を制御する。

また、この定着装置によれば、図４に示すように、用紙としてラベル紙Ｐを通紙する場合に、ニップ長さＮＰ_Ｌを、用紙の幅Ｗ未満かつ用紙上に形成された画像（トナー像）の幅Ｉ_Ｗ以上に設定して通紙することにより、ラベル紙Ｐの端部から糊がはみ出すことを防止することができる。以下、ラベル紙Ｐを通紙する場合の動作等を、より詳しく説明する。

図５Ａはラベル紙Ｐを定着ニップＮＰに通過させている状態を示しており、ラベル紙Ｐの上面にハッチングで示す部分がトナー像の形成された領域を示す。また、図５Ｂは、図５Ａにおける搬送方向上流側から見た部分拡大図であり、軸方向における図５Ａ中の右側の領域を抽出して示している。ここで、ラベル紙Ｐは、離型材を塗布した基材Ｐ１の上に、糊Ｐ２を被覆した剥離シートＰ３を付着させたものである。

図４および図５Ａに示すように、ラベル紙Ｐを通紙する場合、制御部１０１は、ニップ長さＮＰ_Ｌが該ラベル紙Ｐの幅Ｗ未満かつラベル紙Ｐに形成されたトナー像の幅Ｉ_Ｗ以上となるように、上述した調整機構を制御する。かかる制御を行うことで、定着ニップＮＰにより、ラベル紙Ｐのトナー像の部分が押圧される一方で、トナー像が形成されていない両端側の余白部分が押圧されなくなる。

この結果、基材Ｐ１と剥離シートＰ３の間にある糊Ｐ２は、図５Ｂに示すように、ラベル紙Ｐにおける幅方向の端部（両端側）に溜められ、ラベル紙Ｐから糊Ｐ２がはみ出すことを防止することができる。また、定着ニップＮＰによってラベル紙Ｐの幅方向端部が押圧されないので、同一サイズのラベル紙Ｐを多量に通紙する場合でも、かかる端部によって定着部材（この例では定着ベルト６１および下加圧ローラー６４）に傷が付くことを防止することができる。

以下、ラベル紙Ｐを通紙する場合のニップ長さＮＰ_Ｌを設定するための制御例について、より詳しく説明する。

一般に、ラベル紙Ｐは、用紙の厚さに応じて糊Ｐ２の量が異なり、用紙が厚いほど糊Ｐ２の量も多くなる。このため、ラベル紙Ｐの厚さが異なれば、糊Ｐ２が端部（両端）からはみ出さないようにするための端部の条件、すなわち必要となるニップ長さＮＰ_Ｌも異なってくる。

例えば、ラベル紙Ｐの厚さが２００μｍ、幅が２９７ｍｍである場合、ラベル紙Ｐの両端部にニップされない長さ（以下、余白という。）がそれぞれ５ｍｍあれば、その各５ｍｍの領域に糊Ｐ２を留めておくことが可能である。言い換えると、かかるサイズのラベル紙Ｐを定着ニップＮＰに通紙する場合、制御部１０１は、ニップ長さＮＰ_Ｌが２８７ｍｍとなるように、上述した調整機構を制御する。下記の表１に、糊Ｐ２が用紙からはみ出すことなく、ラベル紙Ｐ内に留まる両端部の余白を、用紙の厚さとの関係で示す。

したがって、制御部１０１は、定着ニップＮＰにラベル紙Ｐを通過させる場合、上記のテーブルを用いてニップ長さＮＰ_Ｌを決定し、上述した調整機構を制御する。かかる制御により、ラベル紙Ｐの厚さが１００μｍ以下であれば用紙端部に各々３ｍｍずつ、１０１μｍ以上３００μｍ以下であれば用紙端部に各々５ｍｍずつ、３００μｍを超えれば用紙端部に各々７ｍｍずつのニップされない余白の領域が形成され、かかる余白の領域に糊Ｐ２を留めておくことができる。一例として、ラベル紙Ｐの厚さが１００μｍの場合、かかるラベル紙Ｐの用紙幅によって、必要となるニップ長さＮＰ_Ｌを下記表２に示す。

制御部１０１は、このように、ラベル紙Ｐの厚さおよび幅に対応したニップ長さＮＰ_Ｌを規定したテーブルを用いて調整機構を制御することにより、処理速度を向上させることができる。

ところで、図３で例示した調整機構では、ラベル紙Ｐを通紙する場合に、下加圧ローラー６４が図３に示すホームポジションからラベル紙Ｐのサイズ（幅および厚さ）に応じて図３の右側に移動する構成であるため、下加圧ローラー６４の軸方向の右側よりも左側の領域の方が摩耗等しやすくなる。また、定着ベルト６１における軸方向の左側よりも右側の領域の方が摩耗等しやすくなる。言い換えると、下加圧ローラー６４における軸方向の左側の領域と、定着ベルト６１における軸方向の右側の領域は、定着ニップＮＰの形成に寄与しない領域となる。

また、ラベル紙Ｐの通紙枚数によっては、異物（紙粉や糊汚れなど）により、クリーニングを要する程度に定着ベルト６１等に汚れが蓄積されることが考えられる。

そこで、制御部１０１は、定着部材の耐久性確保およびクリーニングのため、ラベル紙Ｐの厚さと通紙枚数に応じて、非画像形成時に、後述のようにニップの形成位置を変えて非通紙で定着部材を駆動した後、下加圧ローラー６４をホームポジションに戻して白紙通紙によるクリーニングを実施する制御を行う。

この場合、ラベル紙Ｐの厚さや通紙枚数によって定着部材（定着ベルト６１および下加圧ローラー６４）に与える影響が異なるため、制御部１０１は、かかるクリーニング等を実施するタイミングを規定したテーブルを用いるようにする。かかるタイミングを規定したテーブルの例を、下記の表３に示す。

制御部１０１は、表３のテーブルを用いて、上記の通紙枚数に達すると、上加圧ローラー６３を駆動するモーターに駆動信号を出力して上加圧ローラー６３を回転させながら、図３の状態から下加圧ローラー６４を左側に移動させるようにモーター６５に駆動信号を出力する。かかる制御により、定着ベルト６１の右側および下加圧ローラー６４の左側の端部領域同士が回転しながら当接し（図６参照）、定着ニップＮＰの形成に寄与しない側、言い換えると相対的に使用されなくなる側の端部でニップが形成される。この動作により、ニップ形成された定着ベルト６１の右側および下加圧ローラー６４の左側の端部領域の使用時間や使用状態を、定着ニップＮＰの形成に寄与する側と同等にすることができ、また、上述した異物の一部がニップ形成された部分で除去される。

この後、制御部１０１は、下加圧ローラー６４をホームポジションに戻すようにモーター６５に駆動信号を出力し、下加圧ローラー６４がホームポジションに戻ると、かかる定着ニップＮＰに白紙の用紙Ｓを通紙するように各部を制御する。かかる制御により、下加圧ローラー６４および定着ベルト６１に残存している異物が除去される。

ところで、上述のように定着ニップＮＰのニップ長さを可変にする構成とした場合、用紙の両端および画像形成領域を定着ニップＮＰの位置に合わせるために、用紙を幅方向に移動させるための機構等が必要となり得る。

例えば、上述した調整機構（ニップ長さ変更部）の構成では、印刷動作時に下加圧ローラー６４が図３の右側に移動するため、定着ニップＮＰの右端の位置は変化しないが、定着ニップＮＰの左端の位置はホームポジションの場合と比べて右側にシフトする。このため、用紙の搬送経路が用紙の左端基準の場合には、用紙を搬送すべき位置（定着ニップＮＰまでの経路）が変わることになり、用紙の画像形成領域を定着ニップＮＰに正確に突入させるための構成が必要となる。

そこで、本実施の形態では、図７に示すように、定着部６０の筐体Ｆ全体を定着部材の軸方向に沿って往復移動させるための筐体移動機構（「ニップ位置変更部」に対応する）を設けている。

かかる筐体移動機構は、筐体Ｆに固定され、定着部材の軸方向に沿って筐体Ｆから突出するように設けられた固定軸８１と、かかる固定軸８１に駆動力を伝達するモーター８２とを備える。ここで、固定軸８１には上述したギア６４ａと同様のギア８１ａが設けられ、モーター８２の軸にはギア８１ａに噛み合う歯車８２ａが設けられている。また、筐体Ｆの下方には、固定軸８１の方向に沿って筐体Ｆを移動（スライド）可能に支持する定着架台８３が設けられている。

かかる筐体移動機構では、モーター８２の歯車８２ａが正逆方向に回転すると、固定軸８１とともに筐体Ｆが定着架台８３上で往復移動する（図７の両矢印参照）。そして、制御部１０１からモーター８２に駆動信号を出力することで、用紙が突入される筐体Ｆの開口部８４が、図７に両矢印で示す軸方向に移動する。かかる動作により、筐体Ｆ内の定着部材すなわち定着ニップＮＰを形成する下加圧ローラー６４および定着ベルト６１等が軸方向に同時に（同方向に）移動する。したがって、かかる構成によれば、定着ニップＮＰの長さの変更量に応じて、突入される用紙に対する定着ニップＮＰの軸方向の位置を変えることができ、用紙の画像形成領域や端部（エッジ）を定着ニップＮＰに正確に位置合わせして突入させることが可能となる。

また、他の構成例として、用紙搬送方向における定着部６０の上流側の用紙搬送ガイドが用紙幅方向に移動するガイド移動機構を設け、用紙上のトナー像が定着ニップＮＰを通過するように、制御部１０１によって用紙搬送ガイドを移動させる制御を行ってもよい。かかるガイド移動機構は、アクチュエーター等により用紙搬送ガイドを移動させる公知の機構を用いればよい。かかる構成により、定着ニップＮＰの長さの変更量に応じて、定着部６０の幅（軸）方向に対する用紙の相対的な位置を定着部６０の上流側で変えることができ、用紙の画像形成領域等を定着ニップＮＰに正確に位置合わせして突入させることが可能となる。

上述した筐体移動機構やガイド移動機構を用いて用紙を定着ニップＮＰに通過させる場合の制御について、図８を参照してより具体的に説明する。

図８Ａは、下加圧ローラー６４をホームポジションとして通紙する場合を示している。この場合、定着ニップ長さＮＰ_Ｌは、最大幅すなわち下加圧ローラー６４の軸方向長さと略同一になる。ここで、ラベル紙Ｐ以外の用紙Ｓを通紙する場合、用紙幅Ｗが定着ニップ長さＮＰ_Ｌの最大幅と略同一のものまで通紙することができる。他方、ラベル紙Ｐを通紙する場合、糊Ｐ２を端部からはみ出さないようにするために、上述のように定着ニップ長さＮＰ_Ｌを用紙幅Ｗよりも小さい値とする必要がある。

図８Ｂおよび図８Ｃは、搬送経路が用紙左端基準の場合において、図８Ａに示す用紙Ｓよりも幅の狭いラベル紙Ｐを定着ニップＮＰに通紙する場合を示している。ここで、図８Ｂはラベル紙Ｐの通紙の際に、上述した調整機構（ニップ長さ変更部）を制御して下加圧ローラー６４を移動させるとともに、ガイド移動機構を制御して用紙搬送ガイドを移動させて、定着ニップＮＰの上流側で用紙を幅方向右側に移動させて搬送する場合を示す。

他方、図８Ｃは、調整機構（ニップ長さ変更部）を制御して下加圧ローラー６４を移動させるとともに、筐体移動機構（ニップ位置変更部）を制御して筐体Ｆを移動させる場合を示す。図８Ｂと比較して分かるように、この場合には、ラベル紙Ｐの搬送経路を変えること無く、ラベル紙Ｐの画像形成領域を定着ニップＮＰに突入させて定着を行えることが分かる。

次に、図９のフローチャートを参照して、本実施の形態の画像形成装置１でラベル紙Ｐに印刷する場合の処理の流れを説明する。なお、図９では、複数枚のラベル紙Ｐにトナー像を印刷する印刷ジョブを処理する場合の例を示す。

ラベル紙Ｐに印刷する旨の印刷ジョブを受信した制御部１０１は、印刷するトナー像の用紙上の位置（画像幅Ｉ_Ｗ等）と、ラベル紙Ｐのサイズ（厚さおよび幅）を解析し（ステップＳ１）、定着ニップ長さＮＰ_Ｌの調整が必要か否かについて判定する（ステップＳ２）。

具体的には、ステップＳ２において、制御部１０１は、現在の下加圧ローラー６４の位置により定められる定着ニップ長さＮＰ_Ｌが、ラベル紙Ｐに形成されるトナー像の画像幅Ｉ_Ｗ（図４参照）以上の値になっているか否かを判断する。また、制御部１０１は、表１で上述したテーブルを参照して、現在の定着ニップ長さＮＰ_Ｌが、ラベル紙Ｐの用紙厚さに対応した［ラベル紙Ｐの用紙幅−定着ニップ長さＮＰ_Ｌ］の値を確保しているか否かを判断する。

そして、制御部１０１は、現在の定着ニップ長さＮＰ_Ｌが、トナー像の画像幅Ｉ_Ｗ以上の値になっていない（すなわち画像幅Ｉ_Ｗ未満である）場合、定着ニップ長さＮＰ_Ｌの調整が必要であると判定する（ステップＳ２、ＹＥＳ）。また、制御部１０１は、現在の定着ニップ長さＮＰ_Ｌが、ラベル紙Ｐの用紙厚さに対応した［ラベル紙Ｐの用紙幅−定着ニップ長さＮＰ_Ｌ］の値を確保していない場合、定着ニップ長さＮＰ_Ｌの調整が必要であると判定する（ステップＳ２、ＹＥＳ）。

他方、制御部１０１は、現在の定着ニップ長さＮＰ_Ｌが、画像幅Ｉ_Ｗ以上の値になっており、かつ、ラベル紙Ｐの用紙厚さに対応した［ラベル紙Ｐの用紙幅−定着ニップ長さＮＰ_Ｌ］の値を確保している場合、定着ニップ長さＮＰ_Ｌの調整は必要でないと判定する（ステップＳ２、ＮＯ）。この場合、制御部１０１は、以下のステップＳ３の制御を行うことなく、ステップＳ４に移行する。

定着ニップ長さＮＰ_Ｌの調整が必要であると判定された（ステップＳ２、ＹＥＳ）後のステップＳ３において、制御部１０１は、下加圧ローラー６４を軸方向に移動させるように、上述した調整機構を制御する。具体的には、制御部１０１は、定着ニップ長さＮＰ_Ｌが画像幅Ｉ_Ｗよりも大きな値になり、かつ、ラベル紙Ｐの用紙厚さに対応した［ラベル紙Ｐの用紙幅−定着ニップ長さＮＰ_Ｌ］の値を満たす位置に下加圧ローラー６４を移動させるように、調整機構のモーター６５に駆動信号を出力する。

ステップＳ４において、制御部１０１は、用紙（この例ではラベル紙Ｐ）への印刷動作を開始するように各部を制御する。このとき、制御部１０１は、ラベル紙Ｐの画像形成領域を定着ニップＮＰに正確に突入させるために、上述した筐体移動機構（またはガイド移動機構）を制御する。

ステップＳ５において、制御部１０１は、印刷ジョブが終了したか否かを判定する。制御部１０１は、印刷ジョブが終了していない（ステップＳ５、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ１に戻り、次のラベル紙Ｐへの印刷処理を行うために、上述したステップＳ１〜ステップＳ５の処理を繰り返し行う。他方、制御部１０１は、印刷ジョブが終了した（ステップＳ５、ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ６で下加圧ローラー６４、用紙ガイドまたは筐体Ｆを初期位置（ホームポジション）に戻す制御を行った後に、一連の処理を終了する。

上述した説明では、記録材としてラベル紙Ｐを通紙する場合に定着ニップＮＰのニップ長さＮＰ_Ｌを可変に制御する例を述べた。他方、記録材としてラベル紙Ｐ以外の用紙Ｓを通紙する場合であっても、同様の制御を行うことができる。この場合、制御部１０１は、印刷ジョブにおける印刷枚数情報、用紙幅情報、入力画像データ等を参照して、同一サイズの用紙Ｓを多量（予め定められた所定枚数以上）に通紙する場合、ニップ長さＮＰ_Ｌが該用紙の幅Ｗ未満かつ用紙に形成されるトナー像の幅Ｉ_Ｗ以上となるように、上述した調整機構（ニップ長さ変更部）や筐体移動機構（ニップ位置変更部）等を制御する。かかる制御を行うことにより、用紙Ｓの幅方向端部が定着ニップＮＰの外側に位置した状態で定着処理が行われ、用紙Ｓの幅方向端部が定着ニップＮＰで押圧されなくなる。このため、同一サイズの用紙Ｓの端部によって定着ベルト６１や下加圧ローラー６４に傷が付く問題を解消することができる。

また、上述したクリーニング時の制御も、ラベル紙Ｐ以外の用紙Ｓを所定枚数以上通紙した場合に行ってもよい。

上述した実施の形態では、定着ニップＮＰを形成する部材のうちの下側の部材、すなわち、下加圧ローラー６４を軸方向に往復移動させる構成を例示したが、この逆すなわち定着ニップＮＰを形成する部材のうちの上側の部材を軸方向に往復移動させる構成としてもよい。この場合、例えば定着部６０の筐体Ｆの内の上側定着部６０Ａ側の筐体のみを、図７で説明した筐体移動機構と同様の機構により移動させる構成とすればよい。

さらに、上述した構成により、定着ニップＮＰを形成する一対の定着部材を各々独立して軸方向に移動可能としてもよく、この場合、制御部１０１により、定着ニップＮＰの幅方向の両端側の位置を調整できるので、上述した筐体移動機構やガイド移動機構が不要となる。

上述した実施の形態では、定着ニップＮＰを形成する部材として、上側は定着ベルト６１および上加圧ローラー６３を用い、下側は下加圧ローラー６４を用いる構成とした。他の構成例として、上加圧ローラー６３に変えて回転不能なパッド部材を備えた構成としてもよい。他にも、定着ベルト６１を用いない定着ローラー方式や、下側に定着ベルトを用いる下ベルト方式など、種々の方式の定着装置に適用することができる。

上述した実施の形態では、記録材（用紙Ｓまたはラベル紙Ｐ）がカット紙である場合の構成について説明した。他方、本発明は、記録材として長尺のロール紙を使用する画像形成装置にも適用可能である。この場合、上述したクリーニングを行うタイミングを規定した表３のテーブルに規定される「通紙枚数」の値は、かかる枚数分の用紙長さに対応する「搬送距離」の値とすればよい。

上述した実施の形態および変形例は、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。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
６０Ａ 上側定着部
６０Ｂ 下側定着部
６０Ｃ 加熱源
６１ 定着ベルト（定着面側部材）
６２ 加熱ローラー
６３ 上加圧ローラー
６４ 下加圧ローラー（裏面側支持部材）
６４ａ ギア（ニップ長さ変更部）
６５ モーター（ニップ長さ変更部）
６５ａ 歯車（ニップ長さ変更部）
８１ 固定軸
８１ａ ギア（ニップ位置変更部）
８２ モーター（ニップ位置変更部）
８２ａ 歯車（ニップ位置変更部）
８３ 定着架台
１０１ 制御部
Ｆ 定着装置の筐体
ＮＰ 定着ニップ
ＮＰ_Ｌ ニップ長さ（用紙幅方向における定着ニップＮＰの長さ）
Ｓ 用紙
Ｐ ラベル紙
Ｗ 用紙幅
Ｉ_Ｗ 用紙に形成される画像の幅

Claims (9)

1. トナー像が形成された用紙の定着面側に配置される定着面側部材と、
   前記定着面側部材に圧接された状態において前記用紙を挟持して搬送する定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
   前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方を前記用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させることにより、当該用紙幅方向における前記定着ニップの長さを変更するニップ長さ変更部と、
   前記用紙幅方向における前記用紙の両端部が前記定着ニップを通過しないように、前記ニップ長さ変更部を制御する制御部と、を備え、
   前記ニップ長さ変更部は、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材のうちの一方が軸方向に往復移動できるように構成されており、
   前記制御部は、前記定着ニップの長さの変更量に応じて、前記用紙の搬送方向における前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の上流側における搬送ガイドの移動により前記用紙を前記用紙幅方向に移動させる制御を行う、
   定着装置。
2. トナー像が形成された用紙の定着面側に配置される定着面側部材と、
   前記定着面側部材に圧接された状態において前記用紙を挟持して搬送する定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
   前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方を前記用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させることにより、当該用紙幅方向における前記定着ニップの長さを変更するニップ長さ変更部と、
   前記用紙幅方向における前記用紙の両端部が前記定着ニップを通過しないように、前記ニップ長さ変更部を制御する制御部と、を備え、
   前記ニップ長さ変更部は、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材のうちの一方が軸方向に往復移動できるように構成されており、
   前記定着面側部材と前記裏面側支持部材の両方が前記軸方向に沿った同方向に移動可能なニップ位置変更部を有し、
   前記制御部は、前記定着ニップの長さの変更量に応じて、前記ニップ位置変更部を制御する、
   定着装置。
3. 前記ニップ位置変更部は、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材を収容する筐体が前記軸方向に往復移動できるように構成されている、
   請求項２に記載の定着装置。
4. トナー像が形成された用紙の定着面側に配置される定着面側部材と、
   前記定着面側部材に圧接された状態において前記用紙を挟持して搬送する定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
   前記定着面側部材および前記裏面側支持部材の少なくとも一方を前記用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向に移動させることにより、当該用紙幅方向における前記定着ニップの長さを変更するニップ長さ変更部と、
   前記用紙幅方向における前記用紙の両端部が前記定着ニップを通過しないように、前記ニップ長さ変更部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、非画像形成時に、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材における前記定着ニップの形成に寄与しない側の端部同士を接触させてクリーニングを行うように、前記ニップ長さ変更部を制御する、
   定着装置。
5. 前記制御部は、画像形成条件として前記用紙の厚さと通紙枚数に応じて、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材を回転させながら前記定着ニップの形成に寄与しない側の端部同士を接触させた後、前記定着面側部材および前記裏面側支持部材を初期位置に戻して、画像が形成されていない前記用紙を前記定着ニップに通過させる制御を行う、
   請求項４に記載の定着装置。
6. 前記制御部は、前記定着ニップの長さを、通過される前記用紙の幅よりも短く、かつ、前記用紙に形成される画像の幅以上とするように、前記ニップ長さ変更部を制御する、
   請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記制御部は、通過される前記用紙の幅および入力画像情報に応じて前記定着ニップの長さを決定し、決定された長さになるように前記ニップ長さ変更部を制御する、
   請求項６に記載の定着装置。
8. 裏面に糊を被覆した剥離シートが基材の上に付着された用紙を、前記定着ニップに通過させる、
   請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
9. 用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
   請求項１から８のいずれかに記載の定着装置と、
   を備えた画像形成装置。
   

Images