(57)【要約】【課題】  定着ニップ部に圧力を掛けたままにしておくことによる加圧ローラの変形を防止、及びジャム処理時の定着フィルムの破損防止を両立する。【解決手段】  エンドレスベルトを介してヒータと加圧ローラで定着ニップ部を形成する定着部を有する画像形成装置において、定着ニップ部に掛ける加圧力を設定する圧力設定部は、定着処理時は第１の加圧力を設定し、装置が非使用状態である時は第１の加圧力より小さな第２の加圧力を設定し、記録材がジャムした時は、第１の加圧力より小さく第２の加圧力より大きな第３の加圧力を設定する。【選択図】図１２
2010102305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上にトナー像を形成する画像形成装置において、
前記記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録材上に形成されたトナー像を前記記録材上に定着する定着部であって、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、前記エンドレスベルトを介して前記ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する定着部と、
前記定着ニップ部に掛ける加圧力を設定する圧力設定部と、
を有し、
前記圧力設定部は、定着処理時は第１の加圧力を設定し、画像形成装置が非使用状態である時は前記第１の加圧力より小さな第２の加圧力を設定し、前記記録材がジャムした時、前記第１の加圧力より小さく、前記第２の加圧力より大きな第３の加圧力を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部は、前記ヒータを保持するホルダを有し、
前記第３の加圧力を設定している時に、前記ホルダから前記ヒータが突出する量は、前記第２の加圧力を設定している時よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドレスベルトと、エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、エンドレスベルトを介してヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する定着部を有し、記録材上にトナー像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機、プリンター等の加熱定着手段として熱ローラ定着方式やフィルム加熱方式を採用している。特に、フィルム加熱方式はスタンバイ時の消費電力を少なく抑えつつ、プリント時の定着部材の立ち上がりを速くする事が可能なため、省エネルギータイプの加熱方式として注目されている。
【０００３】
フィルム加熱方式の定着装置（オンデマンド定着装置）の代表例を図１３に示す。同図において、６０はフィルムアセンブリである。アルミナ、チッ化アルミ等のセラミック基板上に通電発熱抵抗層が形成されたヒータ６１が耐熱性樹脂により形成されたステイホルダー６２に固定されている。この定着装置は、ステイホルダー６２にルーズに外嵌させたポリイミド等の樹脂やＳＵＳ（ステンレス）等の金属から構成された耐熱性の薄肉の定着フィルム（エンドレスベルト）６３を有する。
【０００４】
フィルムアセンブリ６０のヒータ６１と、加圧ローラ５０と、を定着フィルム６３を挟んで圧接させて定着ニップ部を形成させてある。
【０００５】
加圧ローラ５０は、芯金５１の外周面にシリコーンゴム等の弾性層５２及びフッ素樹脂等からなる離型性層５３が設けられている。定着フィルム６３は加圧ローラ５０の矢印の方向への回転駆動力により、定着ニップ部においてヒータ６１に密着して摺動しつつ矢印の方向に搬送移動される。ヒータ６１の温度は、ヒータ背面に配置されたサーミスタ６４により検知し、不図示の通電制御部へフィードバックされ、ヒータ６１が所定の一定温度（定着温度）になるように加熱、温調される。このようなフィルム加熱方式の定着装置を用いた画像形成装置は、加熱効率の高さや立ち上がりの速さにより、待機中の予備加熱の不要化や、ウエイトタイムの短縮化など、従来の熱ローラ方式の定着装置に比べて多くの利点を有している。
【０００６】
定着装置の加圧力は通常プリント時には高くする必要があるが、紙詰まり等で定着ニップに滞留した記録材を取り除く（以下、ジャム処理と記す）時には定着ニップに挟まれた記録材を容易に除去するために加圧力を低く設定する必要がある。また、画像形成装置を長期間使用しない場合や画像形成装置を出荷する前の状態では加圧ローラおよびエンドレスベルトの変形を防止するために加圧力を低く設定する必要がある。この課題に対処するため、特許文献１に示されるように、通常プリント時に比べて、ジャム処理時や非使用状態時には定着ニップ部に掛ける加圧力を低く設定することにより、ジャム処理性の向上やエンドレスベルト及び加圧ローラの変形を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１２２４６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、フィルム加熱方式の加熱定着装置ではヒータとヒータホルダの熱膨張差によりヒータが割れてしまうのを防止するため、ヒータをヒータホルダに接着しない構成がある。そのような構成においてはジャム処理時の加圧力下限に制約がある。すなわち、加圧力を低くしすぎるとヒータがヒータホルダから離れてしまい、ヒータのエッジがヒータホルダから飛び出してしまう。このような状態でジャム処理を行うと、定着フィルムが回転する際に定着フィルム内面をヒータのエッジにより傷つけてしまう。定着フィルム内面が傷付いた状態で加熱定着装置を使用し続けると、定着フィルムが破損してしまう恐れがある。また、ジャム処理しても定着フィルムが傷付かないように定着フィルムと加圧ローラを完全に離間してしまう構成にすると、加圧機構の部分のスペースを大きくしなければならない。
【０００９】
一方、ヒータのエッジがヒータホルダから飛び出さないような加圧力に設定した状態で画像形成装置を長期保管した際には、加圧ローラや定着フィルムの弾性層が変形する現象（以下「弾性層変形現象」という）が発生してしまう可能性がある。この弾性層変形現象は、定着フィルム及び加圧ローラの特定の箇所を長期間圧接していることによりその部分が変形してしまう現象であり、変形してしまった部分で画像の一様性が悪化してしまうという問題が発生する。
【００１０】
以上のようにジャム処理時と非使用時の加圧力を同じにした場合、定着フィルムの破損防止と、加圧ローラや定着フィルムの変形防止を両立することが出来なくなってしまうことがある。
【００１１】
本発明は上述の課題に鑑み成されたものであり、その目的は、ジャム処理時のエンドレスベルトの破損抑制と、加圧ローラやエンドレスベルトの変形抑制と、を両立できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、記録材上にトナー像を形成する画像形成装置において、前記記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、前記記録材上に形成されたトナー像を前記記録材上に定着する定着部であって、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、前記エンドレスベルトを介して前記ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する定着部と、前記定着ニップ部に掛ける加圧力を設定する圧力設定部と、を有し、前記圧力設定部は、定着処理時は第１の加圧力を設定し、画像形成装置が非使用状態である時は前記第１の加圧力より小さな第２の加圧力を設定し、前記記録材がジャムした時、前記第１の加圧力より小さく、前記第２の加圧力より大きな第３の加圧力を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記のようにジャムした記録材を除去する場合に、定着処理時の第１の加圧力より小さく、非使用状態のときの第２の加圧力より大きな第３の加圧力で押圧する。これにより、ジャム処理時のエンドレスベルトの破損および長期保管時の弾性層変形現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置に搭載する定着部の構成を示す断面図である。
【図３】図２の定着部に搭載するヒータの構成を示す断面図である。
【図４】定着ニップ部に第１の加圧力を掛けている時のヒータとヒータホルダの関係を示した断面図である。
【図５】通常使用時における加圧状態および圧力設定部の状態を示す図である。
【図６】ジャム処理時における加圧状態および圧力設定部の状態を示す図である。
【図７】非使用時における加圧状態および圧力設定部の状態を示す図である。
【図８】弾性層変形現象が発生する加圧力を調べて纏めた表である。
【図９】定着部における加圧力と記録材の引き抜き力の関係を示すグラフである。
【図１０】定着ニップ部に第２の加圧力を掛けている時のヒータとヒータホルダの関係を示した断面図である。
【図１１】定着ニップ部に第２の加圧力を掛けている時にジャム処理を行った場合のヒータエッジとフィルム内面の関係を示した断面図である。
【図１２】定着部の各状態において加圧力を変化させた場合の課題を示す表である。
【図１３】従来の定着装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１６】
〔第１実施形態〕
（１）画像形成装置の全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置を示す概略構成図である。本例の画像形成装置はＡ３サイズまで通紙可能な電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。
【００１７】
この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部（画像形成手段）を備えている。これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。
【００１８】
各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋには、それぞれ感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周囲には、帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，１次転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ間の上方には露光装置７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄがそれぞれ配置されている。各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。
【００１９】
画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、転写媒体としての無端ベルト状の中間転写ベルト４０が当接することによって１次転写部Ｎが形成されている。中間転写ベルト４０は、駆動ローラ４１、支持ローラ４２，２次転写対向ローラ４３間に張架されており、駆動ローラ４１の駆動によって矢印方向（時計方向）に回転（移動）される。
【００２０】
１次転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、各１次転写ニップ部Ｎにて中間転写ベルト４０を介して各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに当接している。
【００２１】
２次転写対向ローラ４３は、中間転写ベルト４０を介して２次転写ローラ４４と当接して、２次転写部Ｍを形成している。２次転写ローラ４４は、中間転写ベルト４０に接離自在に設置されている。
【００２２】
駆動ローラ４１近傍であり中間転写ベルト４０の外側には、中間転写ベルト４０表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置４５が設置されている。
【００２３】
また、２次転写部Ｍの記録材Ｐの搬送方向下流側には定着装置１２が設置されている。
【００２４】
画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって一様に本実施の形態では負極性に帯電される。
【００２５】
そして、露光装置７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換する。変換された光信号であるレーザ光が帯電された各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上にそれぞれ走査露光されて静電潜像が形成される。
【００２６】
そして、まず静電潜像が形成された感光ドラム２ａ上に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによりイエローのトナーを感光体表面の帯電電位に応じて静電吸着させることで静電潜像を顕像化し、現像像とする。このイエローのトナー像は、１次転写部Ｎにて１次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された１次転写ローラ５ａにより、回転している中間転写ベルト４０上に１次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト４０は画像形成部１Ｍ側に回転される。
【００２７】
そして、画像形成部１Ｍにおいても、同様にして感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト４０上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、１次転写部Ｎにて転写される。
【００２８】
以下、同様にして中間転写ベルト４０上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部１Ｃ，１Ｂｋの感光ドラム２ｃ，２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像が各１次転写部Ｎにて順次重ね合わせられる。そして、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。
【００２９】
中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー像先端が２次転写部Ｍに移動されるタイミングに合わせて、レジストローラ４６により記録材Ｐが２次転写部Ｍに搬送される。この記録材Ｐに、２次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された２次転写ローラ４４によりフルカラーのトナー像が一括して２次転写される。フルカラーのトナー像が形成された記録材Ｐは定着装置１２に搬送される。定着フィルム２０と加圧ローラ２２間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して記録材上に溶融定着した後に外部に排出され、画像形成装置の出力画像となる。そして、一連の画像形成動作を終了する。
【００３０】
上記した１次転写時において、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に残留している１次転写残トナーは、ドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって除去されて回収される。また、２次転写後に中間転写ベルト４０上に残った２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置４５によって除去されて回収される。
【００３１】
なお、１００は画像形成装置の各部を統括的に制御するＣＰＵ基板により構成される制御部である。
【００３２】
１１０，１１１は記録材Ｐの搬送異常を検出するためのジャムセンサ（搬送異常検出手段）である。それぞれ光照射部１１０ａ，１１１ａと受光部１１０ｂ，１１１ｂを有しており、記録材Ｐにより光が遮られることにより記録材Ｐの搬送を検出する。そして、制御部１００はこれらのジャムセンサ１１０，１１１によって検出した記録材Ｐの検出パターンが搬送異常を示す場合に、記録材Ｐのジャムであると判断し、各部の動作を停止させ、画像形成装置のジャム表示ランプを点灯させる。
【００３３】
（２）定着装置（定着部）の構成
図２は定着装置１２の概略構成図である。
【００３４】
２０は定着フィルム（筒状部材）であり、ベルト状部材に弾性層を設けてなる筒状の部材である。２２は加圧ローラである。１７は横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するヒータホルダ（保持部材）である。１６は定着ヒータ（発熱体）であり、ヒータホルダ１７の下面に設けられた凹部にヒータホルダ１７の長手に沿って挿置してある。定着フィルム２０はこのヒータホルダ１７にルーズに外嵌させてある。
【００３５】
加圧ローラ２２は、ステンレス製の芯金に、射出成形により、厚み約３ｍｍのシリコーンゴム層を形成し、その上に厚み約４０μｍのＰＦＡ樹脂（テトラフルオロエチレン  パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを被覆してなる。この加圧ローラ２２は芯金の両端部を定着フレーム２４の不図示の奥側と手前側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してある。この加圧ローラ２２の上側に、ヒータ１６、ヒータホルダ１７、定着フィルム２０等からなる定着フィルムユニットがヒータ１６側を下向きにして加圧ローラ２２に並行に配置されている。ヒータホルダ１７の両端部は後述する加圧機構により片側１４７Ｎ（１５ｋｇｆ）、総圧２９４Ｎ（３０ｋｇｆ）の力で加圧ローラ２２に向かって附勢されている。ヒータ１６の下向き面は、定着フィルム２０を介して加圧ローラ２２の弾性層に該弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接しており、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部２７を形成させてある。加圧機構は後述するように、自動圧可変機構を有し、加圧力の変更が可能である。２３は定着フレーム２４に組付けた入り口ガイド、２６は定着排紙ローラである。入り口ガイド２３は、二次転写部Ｍで未定着トナー像ｔが転写された記録材Ｐが、定着ニップ部２７に正確にガイドされるよう、記録材Ｐを導く役割を果たす。本実施の形態の入り口ガイド２３は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成されている。以上のように、定着部は、エンドレスベルト２０と、エンドレスベルト２０の内面に接触するヒータ１６と、エンドレスベルト２０を介してヒータ１６と共に定着ニップ部２７を形成する加圧ローラ２２と、を有する。
【００３６】
加圧ローラ２２は不図示の駆動手段により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラ２２が回転すると、加圧ローラ２２の外面と定着フィルム２０とによって形成される定着ニップ部２７で円筒状の定着フィルム２０に回転力が作用する。そして定着フィルム２０がその内面側がヒータ１６の下向き面に密着して摺動しながらヒータホルダ１７の外回りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。定着フィルム２０内面にはグリスが塗布され、ヒータホルダ１７と定着フィルム２０内面との摺動性を確保している。
【００３７】
加圧ローラ２２が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム２０が従動回転状態になり、またヒータ１６に通電がなされる。ヒータ１６が昇温して所定の温度に立ち上げ温調された状態において、定着ニップ部２７の定着フィルム２０と加圧ローラ２２との間に未定着トナー像を担持した記録材Ｐが入り口ガイド２３に沿って案内される。定着ニップ部２７において記録材Ｐのトナー像担持面側が定着フィルム２０の外面に密着して定着フィルム２０と一緒に定着ニップ部２７を挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ１６の熱が定着フィルム２０を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像ｔが記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部２７を通過した記録材Ｐは定着フィルム２０から曲率分離され、定着排紙ローラ２６により排出される。
【００３８】
図３にヒータ１６の断面図を示す。
【００３９】
ヒータ１６は、通紙方向と直交する方向を長手とする横長のアルミナ基板３１を有している。アルミナ基板３１の裏面側に長手に沿ってスクリーン印刷により線状あるいは帯状に塗工した、電流が流れることにより発熱する抵抗発熱体層３２が設けられている。抵抗発熱体層３２は、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）合金を含んだ導電ペーストを、厚みが１０μｍ程度、通紙方向の幅が３ｍｍ程度、アルミナ基板３１上に印刷したものである。抵抗発熱体層３２に対する給電パターンとして、同じくアルミナ基板３１の裏面側に、銀ペーストをスクリーン印刷等により形成した電極部（不図示）が設けられている。更に、抵抗発熱体層３２の保護と絶縁性を確保するための、厚み３０μｍ程度の薄肉のガラスコート３５が設けられている。アルミナ基板３１の定着フィルム２０との接触面には、ポリイミドからなる摺動層３６が設けられている。
【００４０】
ヒータ１６の抵抗発熱体層３２に電極部から給電されることにより抵抗発熱体層３２が発熱してヒータ１６が迅速に昇温する。
【００４１】
通常使用においては、加圧ローラ２２の回転開始とともに、定着フィルム２０の従動回転が開始し、ヒータ１６の温度の上昇とともに、定着フィルム２０の内面の温度も上昇していく。ヒータ１６への通電は、ＰＩＤ制御によりコントロールされ、定着フィルム２０の内面温度が目標値になるように、入力電力が制御される。
【００４２】
本実施の形態において、定着フィルム２０はベルト状部材に弾性層を設けてなる円筒状（エンドレスベルト状）の部材である。具体的には、材質にＳＵＳ（ステンレス）を用い、厚み３０μｍの円筒状に形成したエンドレスベルト（ベルト基材）上に、厚み約３００μｍのシリコーンゴム層（弾性層）を形成し、更に厚み３０μｍのＰＦＡ樹脂チューブ（最表面層）を被覆してなる。
【００４３】
定着フィルム２０の基層にはポリイミドなどを用いることも出来る。しかしポリイミドよりもＳＵＳのほうが、熱伝導率がおよそ１０倍と大きく、より高いオンデマンド性を得ることができることから、本実施の形態においては、定着フィルム２０の基層にはＳＵＳを用いた。
【００４４】
定着フィルム２０の弾性層には熱伝導率の高いゴム層を用いている。これはより高いオンデマンド性を得る為である。
【００４５】
定着フィルム２０の表面には、フッ素樹脂層を設けることで、表面の離型性が向上し、定着フィルム２０表面にトナーが一旦付着し、再度、記録材Ｐに移動することで発生するオフセット現象を防止することができる。また、定着フィルム２０表面のフッ素樹脂層を、ＰＦＡチューブとすることで、より簡便に、均一なフッ素樹脂層を形成することが可能となる。
【００４６】
ヒータホルダ１７は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、ヒータ１６を保持し、定着フィルム２０をガイドする役割を果たす。本実施例においては、液晶ポリマーとして、デュポン社のゼナイト７７５５（商品名）を使用した。
【００４７】
ヒータホルダ１７とヒータ１６は接着（固着）しておらず、ヒータホルダ１７の凹部にヒータ１６を挿置し、定着フィルム２０を介して加圧ローラ２２と圧接させることにより、ヒータ１６を固定している。ヒータホルダ１７とヒータ１６を接着していない理由は、ヒータホルダ１７とヒータ１６の熱膨張率の違いにより、ヒータホルダ１７に対するヒータ１６の相対位置が変動してもヒータに物理的なストレスを与えないためである。
【００４８】
図４に定着ニップ近傍（ヒータホルダ１７の凹部近傍）の長手断面図（通紙方向上流側から見た図）を示す。ヒータホルダ１７を加圧ローラ２２に加圧して定着ニップを形成すると、加圧ローラ２２がたわんでしまう。加圧ローラ２２がたわんだ状態において長手方向に均一なニップを形成するため、ヒータホルダ１７の形状はクラウン形状（加圧ローラの軸と平行な方向において両端部から中央部に向かって徐々に加圧ローラ側に膨らむ形状）となっている。本実施の形態ではヒータホルダ１７のクラウン量を５００μｍとしている。したがって、ヒータホルダ１７の凹部に保持されるヒータ１６も、ヒータホルダ１７のクラウン形状に倣って図４に示すように弓型に変形する。
【００４９】
図５〜図７は本実施の形態の加圧機構および加圧状態の設定方法を説明する図である。番号７３はヒータホルダ１７の長手方向両端部（図４の両端部）にそれぞれ一つずつ設けられたフランジである。また、番号７２はフランジ７３を押圧する加圧板であり、二つのフランジ７３に対してそれぞれ１枚ずつ配置されている。定着装置のフレーム２４に一端が接続され、加圧板（圧力調整板）７２に他の一端が接続された加圧バネ７１により、ヒータホルダ１７を長手両側から支持しているフランジ７３を加圧ローラ２２側に加圧している。７４はカム部材である。このカム部材７４は、手前側と奥側（ヒータホルダ長手方向両側）の加圧板７２において、加圧板７２を中にして加圧バネ７１と対向する側に配設してある。手前側と奥側のカム部材７４は同じ大きさと形状であり、カム軸（回転軸）７５に同じ位相で固着して配設してある。カム軸７５は回転自由に軸受保持されており、モータにより回転・停止される。また、カム軸７５には加圧状態を検知するための加圧状態検知部材（回転位置検出手段）７６が取り付けられている。加圧状態検知部材７６の周りに配設した3つのフォトセンサ（回転位置検出手段）７７，７８，７９のオン、オフ信号により加圧状態の検知および設定を行っている。
【００５０】
図５では加圧状態検知部材７６はフォトセンサ７７のみをオフしている。この状態ではカム軸７５と加圧板７２間の距離が最小となり、加圧板７２がフランジ７３を加圧する力が最大（定着ニップ部に第１の加圧力を掛けている状態）となっている。図５の状態から加圧状態検知部材７６がフォトセンサ７８のみをオフにするようにカム軸７５を９０°回転させ、カム部材７４を図6のような状態にすることにより、加圧板７２が押し上げられて加圧力を第１の加圧力より低く設定する（定着ニップ部に第３の加圧力を掛けている状態）ことができる。さらに図6の状態から加圧状態検知部材７６がフォトセンサ７９のみをオフにするようにカム軸７５を９０°回転させてカム部材７４を図７に示す状態にして加圧板７２がさらに押し上げられて加圧力を第２の加圧力より低く設定することができる。すなわち、加圧板７２にカム部材７４によって補助圧力を加えて複数の加圧力を発生させるようにしている。このように、第３の加圧力は第１の加圧力より小さく第２の加圧力より大きな加圧力である。
【００５１】
９０は、カム部材７４を回転させるためのモータである。実際には、フォトセンサ７７，７８，７９の出力信号は制御部（圧力設定部）１００に送られ、これらの出力信号に基づいて、制御部１００はモータ９０の回転を制御することにより加圧力を調節する。
【００５２】
次に、通常プリント時（定着処理時（使用状態））、保管状態（非使用状態）、ジャム処理時（定着装置の内部に滞留した記録材を除去する場合）の加圧状態について説明する。なお、非使用状態とは、プリンタの電源が落ちている状態、プリンタの電源は入っているけれども長期間使用していない状態、或いはプリント終了直後の状態等の、プリントを行っていない状態の総称である。以下、これらの状態の少なくとも一つを非使用状態とする。
【００５３】
通常プリント時は定着ニップを広くとり、熱と圧力を記録材に十分供給することで定着性能を満足させなければならない。そのため、総圧２８ｋｇｆ（２７４Ｎ）以上の加圧力が必要であった。
【００５４】
画像形成装置の電源をオフしている時や画像形成装置を出荷する前の保管状態では、加圧ローラや定着フィルムの弾性層が変形する現象（弾性層変形現象）を防止しなければならない。加圧ローラや定着フィルムの弾性層の変形は加圧力が高いほど発生しやすい。
【００５５】
図８は夫々の加圧力で長期保管した後に弾性層変形現象により画像不良として現れるか確認した結果を示す表である。
【００５６】
同図の表に示すように、本構成では加圧力が総圧2ｋｇｆ（１９．６Ｎ）以下であれば弾性層変形現象を防止できた。
【００５７】
ジャム処理時の加圧力上限は定着ニップに滞留した記録材の引き抜き力により決まる。図９は加熱定着装置の加圧力を変化させた時の記録材の引き抜き力を測定した結果である。本実施の形態ではジャム処理を容易に行うことができるように、引き抜き力を２．５ｋｇｆ以下とする。したがってジャム処理時の加圧力は８．０ｋｇｆ以下にしなければならない。
【００５８】
しかしながら、ジャム処理時の加圧力を保管状態と同じく2ｋｇｆ（１９．６Ｎ）以下に設定した場合、図１０のようにヒータホルダ長手方向の端部においてヒータ１６のエッジがヒータホルダ１７よりも高くなってしまう（ヒータ１６がヒータホルダ１７から突出する）場合がある（図１０のＸがヒータの突出量を示している）。これは、加圧力が低くなることにより加圧ローラ２２のたわみが小さくなるのに対して、ヒータホルダ１７のクラウン形状は５００μｍのままであるためである。このような場合はジャム処理で定着ニップ内に滞留した記録材Ｐを取り除く際に定着フィルム２０が回転するため、図１１のようにヒータ１６のエッジが定着フィルム１０の内面を傷つけてしまう。ヒータ１６のエッジが定着フィルム２０の内面を傷つけるようなジャム処理を数十回行った後に加熱定着装置を継続して使用した場合、加熱定着装置の寿命に至る前に定着フィルムが破損してしまう可能性がある。したがって、ジャム処理時の加圧力は、ヒータのエッジ部が長手全域にわたって、ヒータホルダ１７よりも浮かない程度に高くしなければならない。本実施の形態の構成では加圧力が５．０ｋｇｆ以上であればヒータのエッジが長手全域にわたってヒータホルダよりも浮かないことが分かった。つまり、第３の加圧力を設定している時にヒータホルダ１７からヒータが突出する量は、第２の加圧力を設定している時よりも小さい。よって、ジャム処理を行う際に第３の加圧力を設定すれば、ジャム処理により定着フィルムが回転しても、ヒータエッジに接触することによる定着フィルムの破損を抑えることができる。
【００５９】
したがって、ジャム処理時の加圧力は５．０〜８．０ｋｇｆで設定しなければならない。
【００６０】
以上をまとめると図１２のようになる。
【００６１】
以上の結果より、本実施の形態では通常プリント時（定着装置の使用状態）の加圧力（第１の加圧力）を３０ｋｇｆ、ジャム処理時の加圧力（第３の加圧力）を６.５ｋｇｆ、長期保管時（定着装置の非使用時）の加圧力（第３の加圧力）を１．５ｋｇｆとする。すなわち、圧力設定部１００は、定着処理時は第１の加圧力を設定し、装置が非使用状態である時は第１の加圧力より小さな第２の加圧力を設定する。更に、圧力設定部は、記録材がジャムした時、第１の加圧力より小さく第２の加圧力より大きな第３の加圧力を設定する。このように加圧力を設定することによりジャム処理時の定着フィルム破損および長期保管時の弾性層変形現象を防止することができる。
【００６２】
なお、画像形成装置の電源スイッチをオフにしたときには、定着装置１２が非使用状態になるので、実際に各部の電源をオフにする前に、長期保管時（定着装置の非使用時）の加圧力（第２の加圧力）である１．５ｋｇｆにセットする。すなわち、制御部（圧力設定部）１００がフォトセンサ７７，７８，７９の信号に基づいてモータ９０の回転を制御し、カム部材７４を所定の角度に回転させ長期保管時の加圧力である１．５ｋｇｆにセットする。その後、各部の電源をオフにする。
【００６３】
一方、画像形成装置の電源スイッチがオンにされたときには、画像形成装置の制御部１００は、フォトセンサ７７，７８，７９の出力信号に基づいてモータ９０を駆動して定着装置１２の通常プリント動作時の加圧力である３０ｋｇｆにセットする。
【００６４】
さらに、画像形成装置がジャムセンサ１１０，１１１により記録材Ｐの異常搬送を検出した場合には、制御部１００は、モータ９０を制御してカム部材７４を回転させ、ジャム処理時の加圧力である６．５ｋｇｆにセットする。
【符号の説明】
【００６５】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ …画像形成部
１６     …ヒータ
１７     …ヒータホルダ
２０     …定着フィルム
２２     …加圧ローラ
７２     …加圧板
７４     …カム部材
７５     …カム軸
７６     …加圧状態検知部材
７７，７８，７９ …フォトセンサ
９０     …モータ
１００     …制御部
１１０，１１１ …ジャムセンサ
【図１】
2010102305.tif 000003
【図２】
2010102305.tif 000004
【図３】
2010102305.tif 000005
【図４】
2010102305.tif 000006
【図５】
2010102305.tif 000007
【図６】
2010102305.tif 000008
【図７】
2010102305.tif 000009
【図８】
2010102305.tif 000010
【図９】
2010102305.tif 000011
【図１０】
2010102305.tif 000012
【図１１】
2010102305.tif 000013
【図１２】
2010102305.tif 000014
【図１３】
2010102305.tif 000015