(57)【要約】      （修正有）【課題】定着ニップ通過後の記録媒体にスジ状のしわが生じるのを抑制することができる定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】回転可能な無端状の定着ベルト４３を加熱し、加熱された当該定着ベルト４３を挟んだ状態で加圧ローラ４５を定着ローラ４１に加圧させて定着ニップＮ１を形成し、該定着ニップＮ１に記録シートＰを通過させて画像を該記録シートＰに定着させる定着装置において、定着ニップＮ１の出口よりも定着ベルト４３の移動方向下流側で定着ベルト４３を加圧ローラ４５に当接させる押さえ部材４９と、押さえ部材４９を加圧ローラ４５側へ付勢する付勢手段と、定着ベルト４３を挟んだ状態で押さえ部材４９と加圧ローラ４５とで形成された押さえニップに記録シートＰを通過させたときの付勢手段の付勢力を記録シートＰの種類に応じて変更する付勢力変更手段とを有する。【選択図】図２
2018072714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端状の定着ベルトを加熱し、加熱された当該定着ベルトを挟んだ状態で加圧部材をニップ形成部材に加圧させて定着ニップを形成し、該定着ニップに記録媒体を通過させて画像を該記録媒体に定着させる定着装置において、
前記定着ニップの出口よりも前記定着ベルトの移動方向下流側で前記定着ベルトを前記加圧部材に当接させる押さえ部材と、
前記押さえ部材を前記加圧部材側へ付勢する付勢手段と、
前記定着ベルトを挟んだ状態で前記押さえ部材と前記加圧部材とで形成された押さえニップに記録媒体を通過させたときの前記付勢手段の付勢力を記録媒体の種類に応じて異ならせる付勢力調整手段と
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記押さえ部材を、前記定着ベルトを前記加圧部材に当接させる当接位置または当接を解除する解除位置のいずれか一方に位置するよう移動させる押さえ部材移動手段と、記録媒体の種類に応じて、前記押さえ部材を、前記定着ベルトを前記当接位置または前記解除位置のいずれか一方に位置するよう前記押さえ部材移動手段を制御する制御部２００等の制御手段とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の定着装置において、
前記制御手段は、前記押さえ部材が、前記定着装置の動作状態に応じて、前記定着ベルトを前記加圧部材に当接させる当接位置または当接を解除する解除位置のいずれか一方に位置するよう、前記押さえ部材移動手段を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項２に記載の定着装置において、
前記定着ニップに通過される記録媒体の種類に関する情報が前記制御手段に入力され前記押さえ部材を移動させるタイミングは、前記定着ニップに記録媒体を通過させる直前とすることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記押さえ部材移動手段は、前記押さえ部材を、前記当接位置と前記解除位置との間で移動させるよう回転するカム部材を備え、前記カム部材の回転位置を検出するカム位置検出手段を設け、前記カム位置検出手段は、前記カム部材の回転とともに回転し、かつ光を遮断する遮光部を有するフィラと、前記フィラの遮光部と非遮光部とを検出するフォトセンサとを備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の定着装置において、
前記定着ニップに通過される記録媒体の種類に関する情報が前記制御手段に入力されたとき前記フォトセンサが前記フィラの遮光部を検出している場合、前記フィラの遮光部のエッジ部を前記フォトセンサによって検出する初期位置検出を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項５に記載の定着装置において、
前記定着ニップに通過される記録媒体の種類に関する情報が前記制御手段に入力されたとき前記フォトセンサが前記フィラの非遮光部を検出している場合は、前記フィラのエッジ部を前記フォトセンサによって検出する初期位置検出を行わないことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記制御手段は、前記定着ニップ通過中の記録媒体に続けて当該記録媒体と種類の異なる記録媒体を前記定着ニップに通過させる場合、後続の記録媒体を前記定着ニップに通過させる前に作像動作を停止し、前記初期位置検出を行ってから作像動作を再開すると同時に前記後続の記録媒体の種類に基づいて前記押さえニップのニップ圧が異なるように前記押さえ部材を位置させることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記制御手段は、前記定着ニップ通過中の記録媒体に続けて当該記録媒体と種類の同じ記録媒体を前記定着ニップに通過させる場合、前記初期位置検出を行わずに、かつ前記押さえ部材の位置を変えずに作像動作を継続させることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項２乃至９のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記制御手段は、前記フィラの前記エッジ部を検出した後、前記カム部材を狙いの回転角度回転させ、前記エッジ部が狙いの位置まで到達したときに前記押さえ部材の位置移動を完了とすることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
請求項２乃至９のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記制御手段は、前記フィラの前記エッジ部を検出した後、前記カム部材を狙いの回転角度回転させ、前記エッジ部が狙いの位置まで到達してから一定時間経過後に前記押さえ部材の位置移動を完了とすることを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
請求項２乃至９のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記制御手段は、前記フィラの前記エッジ部を検出した後、前記カム部材を狙いの回転角度回転させ、前記エッジ部が狙いの位置まで到達してから一定時間経過後に、前記エッジ部が所定の回数連続して狙いの位置に到達しているのを確認したときに前記押さえ部材の位置移動を完了とすることを特徴とする定着装置。
【請求項１３】
潜像担持体と、
潜像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を前記潜像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１乃至１２のいずれかに記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転可能な無端状の定着ベルトを熱源により加熱し、その定着ベルトを挟んだ状態で加圧部材をニップ形成部材に加圧させて定着ニップを形成し、未定着トナー像を担持した用紙等の記録媒体を定着ニップに通過させて未定着トナー像を熱と圧力とで該記録媒体に定着させる定着装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、係る定着装置であって、ヒータ等の熱源により加熱されるとともに複数の張架部材に張架された無端状の定着ベルトを挟んだ状態で、加圧部材たる加圧ローラをニップ形成部材たる定着ローラに加圧させて定着ニップを形成する定着装置が開示されている。この定着装置では、その定着ニップに未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させ、未定着トナー像を記録媒体に熱定着させた後、記録媒体は、ニップ圧から開放されて搬送される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の定着装置においては、定着ニップ通過後の記録媒体にスジ状のしわが生じる不具合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、回転可能な無端状の定着ベルトを加熱し、加熱された当該定着ベルトを挟んだ状態で加圧部材をニップ形成部材に加圧させて定着ニップを形成し、該定着ニップに記録媒体を通過させて画像を該記録媒体に定着させる定着装置において、前記定着ニップの出口よりも前記定着ベルトの移動方向下流側で前記定着ベルトを前記加圧部材に当接させる押さえ部材と、前記押さえ部材を前記加圧部材側へ付勢する付勢手段と、前記定着ベルトを挟んだ状態で前記押さえ部材と前記加圧部材とで形成された押さえニップに記録媒体を通過させたときの前記付勢手段の付勢力を記録媒体の種類に応じて変更する付勢力変更手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、定着ニップ通過後の記録媒体にスジ状のしわが生じるのを抑制することができるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】定着装置の概略断面図。
【図３】従来の定着装置の定着ニップ出口近傍を示す拡大図。
【図４】スジ状のしわが生じた記録シートの一例を示す図。
【図５】本実施形態の定着装置の定着ニップ出口近傍を示す拡大図。
【図６】押さえ部材の変形例について説明する図。
【図７】押さえ部材の第２の変形例について説明する図。
【図８】押さえ部材の第３の変形例について説明する図。
【図９】押さえ部材の第４の変形例について説明する図。
【図１０】支持機構を示す斜視図。
【図１１】押さえ部材を、当接位置に位置させた状態を示す図。
【図１２】押さえ部材を、解除位置に位置させた状態を示す図。
【図１３】実施形態に係る移動機構の概略構成図。
【図１４】同移動機構の斜視図。
【図１５】同移動機構の正面図。
【図１６】可動部材の概略斜視図。
【図１７】本実施形態の移動機構で、押さえ部材を当接位置から解除位置へ移動させる様子を示す概略図。
【図１８】本実施形態の移動機構により押さえ部材を、解除位置に位置させた状態を示す概略図。
【図１９】カム位置検出機構の構成を示す概略図。
【図２０】フォトセンサの遮光状態とカム位置との相関を説明する概略図。
【図２１】定着装置の動作状態と遮光位置との関係を説明する図
【図２２】紙種ごとの遮光位置あるいは初期位置を示す図。
【図２３】通紙中における画像情報（紙種に関する情報）の変更有り又は変更無しにおける初期位置検出動作の要否を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの一実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を作像するための４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを備えている。そして、それら４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを、後述する像担持ベルトとしての中間転写ベルト６１に対してその無端移動方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成になっている。
【０００９】
このプリンタは、給紙路３０、転写前搬送路３１、手差し給紙路３２、手差しトレイ３３、レジストローラ対３４、搬送ベルトユニット３５、定着装置４０、搬送切替装置５０、排紙路５１、排紙ローラ対５２、排紙トレイ５３等も備えている。更には、２つの光書込ユニット１ＹＭ、１ＣＫ、一次転写ユニット６０、二次転写ユニット７８、第１給紙カセット１０１、第２給紙カセット１０２等も備えている。
【００１０】
作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、潜像担持体たるドラム状の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを有している。また、第１給紙カセット１０１，第２給紙カセット１０２は、それぞれ内部に記録シートＰの束を収容している。そして、給送ローラ１０１ａ，１０２ａの回転駆動により、シート束における一番上の記録シートＰを給紙路３０に向けて送り出す。
【００１１】
プリンタ筺体における側面には、手差しトレイ３３が筺体に対して開閉可能に配設されており、筺体に対して開いた状態でトレイ上面にシート束が手差しされる。手差しされたシート束における一番上の記録シートＰは、手差しトレイ３３の送出ローラによって給紙路３０に向けて送り出される。
【００１２】
２つの光書込ユニット１ＹＭ，１ＣＫは、それぞれ、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有している。そして、プリンタ外部のスキャナによって読み取られた画像情報や、パーソナルコンピュータから送られてくる画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動して、作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを光走査する。具体的には、作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、駆動手段によってそれぞれ図１中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。光書込ユニット１ＹＭは、駆動中の感光体３Ｙ，３Ｍに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体３Ｙ，３Ｍには、Ｙ，Ｍ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。また、光書込ユニット１ＣＫは、駆動中の感光体３Ｃ，３Ｋに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体３Ｃ，３Ｋには、Ｃ，Ｋ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
【００１３】
作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、潜像担持体たる感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、その周囲に配設される各種機器とを１つのユニットとして共通の支持体に支持した状態で、それらがプリンタ筐体に対して一体的に着脱されるものである。それら作像ユニットは、互いに使用するトナーの色が異なる点の他は同様の構成になっている。Ｙ用の作像ユニット２Ｙを例にすると、これは、感光体３Ｙの他、これの表面に形成された静電潜像をＹトナー像に現像するための現像装置４Ｙを有している。また、回転駆動される感光体３Ｙの表面に対して一様帯電処理を施す帯電装置５Ｙや、後述するＹ用の一次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置６Ｙなども有している。
【００１４】
感光体３Ｙは、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものである。ドラム状のものに代えて、無端ベルト状のものを用いてもよい。
【００１５】
現像装置４Ｙは、非磁性パイプからなる回転可能な現像スリーブと、これの中空内にスリーブと連れ回らないように配設されたマグネットローラとを具備している。そして、マグネットローラの発する磁力によって現像スリーブの表面に担持した磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）により、感光体３Ｙ上の静電潜像を現像する。この際、現像スリーブに印加される現像バイアスと、感光体３Ｙ上の静電潜像との電位差により、現像スリーブ上で静電潜像に対向するＹトナーに対して現像ポテンシャルを作用させる。これに対し、現像バイアスと、感光体３Ｙの地肌部との電位差により、現像スリーブ上で感光体３Ｙの地肌部に対向するＹトナーに対して地肌ポテンシャルを作用させる。それらのポテンシャルにより、現像スリーブ上のＹトナーを感光体３Ｙの静電潜像と地肌部とのうち、静電潜像だけに選択的に付着させて、静電潜像を現像する。
【００１６】
現像装置４Ｙに対しては、Ｙトナー補給装置により、Ｙトナーボトル１０３Ｙ内のＹトナーが適宜補給される。現像装置４Ｙ内にはトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサが設けられている。トナー濃度センサは磁性体であるキャリアに起因する現像剤の透磁率を検出するものである。後述するメイン制御部は、このトナー濃度センサからの出力値と、トナー濃度目標値であるセンサからの出力目標値との比較に基づいて、Ｙトナー補給装置の駆動を制御することで、現像剤のトナー濃度を一定範囲内（例えば４［ｗｔ％］〜９［ｗｔ％］）にしている。現像装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｋついても、同様のトナー補給制御を行う。
【００１７】
ドラムクリーニング装置６Ｙは、感光体３Ｙに当接させたポリウレタンゴム製のクリーニングブレードによって感光体３Ｙの表面から転写残トナーを掻き取る方式のものである。かかる方式のものに代えて、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、ドラムクリーニング装置６Ｙは、クリーニングブレードに加えて、回転自在なファーブラシも感光体３Ｙに当接させている。このファーブラシは、固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体３Ｙ表面に塗布する役割も兼ねている。
【００１８】
感光体３Ｙの上方には、除電ランプが配設されており、この除電ランプも作像ユニット２Ｙの一部になっている。除電ランプは、ドラムクリーニング装置６Ｙを通過した後の感光体３Ｙ表面を光照射によって除電する。除電された感光体３Ｙの表面は、帯電装置５Ｙによって一様に帯電せしめられた後、上述した光書込ユニット１ＹＭによる光走査が施される。なお、帯電装置５Ｙは、電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。かかる方式のものに代えて、感光体３Ｙに対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式のものを採用してもよい。
【００１９】
Ｙ用の作像ユニット２Ｙについて説明したが、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の作像ユニット２Ｍ，２Ｃ，２Ｋも、Ｙ用の作像ユニット２Ｙと同様の構成になっている。
【００２０】
４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの下方には、一次転写ユニット６０が配設されている。この一次転写ユニット６０は、複数のローラ６３，６７，７１によって張架している像担持体たる中間転写ベルト６１を、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに当接させながら、何れか１つのローラの回転駆動によって図１中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと中間転写ベルト６１とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。
【００２１】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋによって中間転写ベルト６１を感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに向けて押圧している。これら一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋには、それぞれ一次転写電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップには、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。
【００２２】
図１中時計回り方向の無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト６１のおもて面には、Ｙトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト６１のおもて面には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２３】
中間転写ベルト６１の図１中下方には、二次転写ユニット７８が配設されている。この二次転写ユニット７８は、無端状の二次転写ベルト７７、接地従動ローラ７２、駆動ローラ７３、二次ベルトクリーニング装置７６、トナー付着量検知センサ７４などを有している。二次転写ベルト７７は、そのループ内側に配設された接地従動ローラ７２と、駆動ローラ７３とによってテンション張架されながら、駆動ローラ７３の回転駆動に伴って図１中反時計回り方向に無端移動せしめられる。
【００２４】
二次転写ユニット７８の二次転写ベルト７７は、自らの接地従動ローラ７２に対する掛け回し箇所を、一次転写ユニット６０の中間転写ベルト６１における二次転写バイアスローラ６８に対する掛け回し箇所に当接させて二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト６１のループ内側の二次転写バイアスローラ６８には後述する二次転写電源から出力される二次転写バイアスが印加されるのに対し、二次転写ベルト７７のループ内側の接地従動ローラ７２は接地されている。これにより、二次転写ニップ内に二次転写電界が形成される。
【００２５】
二次転写ニップの図１中右側方には、レジストローラ対３４が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録シートＰを中間転写ベルト６１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって記録シートＰに一括二次転写され、記録シートＰの白色と相まってフルカラー画像となる。
【００２６】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６１のおもて面には、二次転写残トナーが付着している。この二次転写残トナーは、一次転写ユニット６０の一次ベルトクリーニング装置７５によって中間転写ベルト６１の表面から除去される。
【００２７】
二次転写ニップを通過した記録シートＰは、中間転写ベルト６１や二次転写ベルト７７から離間して、搬送ベルトユニット３５に受け渡される。この搬送ベルトユニット３５は、無端状の搬送ベルト３６を駆動ローラ３７と従動ローラ３８とによって張架しながら、駆動ローラ３７の回転駆動によって図１中反時計回り方向に無端移動せしめる。そして、二次転写ニップから受け渡された記録シートＰをベルト上部張架面に保持しながら、ベルトの無端移動に伴って搬送して定着装置４０に受け渡す。
【００２８】
定着装置４０内に送られた記録シートＰは、無端状の定着ベルトと加圧ローラとの当接による定着ニップに挟み込まれる。そして、加圧や加熱などの作用により、その表面にトナー像が定着せしめられる。
【００２９】
二次転写ニップで第１面にトナー像が転写され、且つ定着装置４０でその第１面にトナー像が定着せしめられた記録シートＰは、搬送切替装置５０に向けて送り出される。本プリンタにおいては、搬送切替装置５０、再送路５４、スイッチバック路５５、スイッチバック後搬送路５６等により、再送手段が構成されている。搬送切替装置５０は、定着装置４０から受け取った記録シートＰのその後の搬送先を、排紙路５１と、再送路５４とで切り替える。
【００３０】
具体的には、記録シートＰの第１面だけに対して画像を形成する片面モードのプリントジョブの実行時には、搬送先を排紙路５１に設定する。これにより、第１面だけに画像が形成された記録シートＰを、排紙路５１経由で排紙ローラ対５２に送って、機外の排紙トレイ５３上に排紙する。また、記録シートＰの両面に対してそれぞれ画像を形成する両面モードのプリントジョブの実行時において、両面にそれぞれ画像が定着された記録シートＰを定着装置４０から受け取ったときにも、搬送先を排紙路５１に設定する。これにより、両面に画像が形成された記録シートＰを、機外の排紙トレイ５３上に排紙する。
【００３１】
一方、両面モードのプリントジョブの実行時において、第１面だけに画像が定着された記録シートＰを定着装置４０から受け取ったときには、搬送先を再送路５４に設定する。再送路５４には、スイッチバック路５５が繋がっており、再送路５４に送られた記録シートＰはこのスイッチバック路５５に進入する。そして、記録シートＰの搬送方向の全領域がスイッチバック路５５に進入すると、記録シートＰの搬送方向が逆転されて、記録シートＰがスイッチバックする。スイッチバック路５５には、再送路５４の他に、スイッチバック後搬送路５６が繋がっており、スイッチバックした記録シートＰは、このスイッチバック後搬送路５６に進入する。このとき、記録シートＰの上下が反転する。そして、上下反転した記録シートＰは、スイッチバック後搬送路５６と、上述した給紙路３０とを経由して、二次転写ニップに再送される。二次転写ニップで第２面にもトナー像が転写された記録シートＰは、定着装置４０を経由して第２面にトナー像が定着せしめられた後、搬送切替装置５０と、排紙路５１と排紙ローラ対５２とを経由して、排紙トレイ５３上に排紙される。
【００３２】
図２は、定着装置４０の概略断面図である。
本実施形態の定着装置４０は、ベルト定着方式であり、定着ベルト４３と、定着ベルト４３に対向して回転可能に設けられた加圧部材としての加圧ローラ４５とを備えている。定着ベルト４３は、ニップ形成部材としての定着ローラ４１、加熱ローラ４２、テンションローラ４７などにより張架されている。定着ローラ４１、加圧ローラ４５及び加熱ローラ４２は、定着装置４０の筐体の長手方向に回転可能に軸支されている。
【００３３】
定着ベルト４３は、ＰＩ（ポリイミド）層で形成される無端ベルトであって、外周表面にＰＦＡ（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）膜等のオフセット防止剤がコーティングされたものである。定着ローラ４１と加圧ローラ４５は、ゴムローラであり、加圧ローラ４５が定着ベルト４３を介して定着ローラ４１の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ４５と定着ベルト４３との間で定着ニップＮ１が形成される。テンションローラ４７は、定着ベルト４３にテンションを与えるものであり、円筒形をしたアルミ管で形成される。
【００３４】
加圧ローラ４５は、定着ベルト４３に対して接離可能に設けられており、通紙（定着）の際には、加圧脱圧機構により加圧ローラ４５が定着ベルト４３を加圧して定着ニップＮ１を形成する。一方、待機時（非定着時）においては、加圧が解除され、加圧ローラ４５が定着ベルト４３から離間する。
【００３５】
また、加熱ローラ４２は、アルミニウム又は鉄製の中空ローラで内部にハロゲンヒータ等のヒータから成る熱源４４を有している。熱源４４は誘導加熱機構であってもよい。加熱ローラ４２と定着ベルト４３を介して対抗する位置には、温度センサ素子であるサーミスタ１１が配置されており、サーミスタ１１の温度検知に基づき、その設定温度となるように熱源４４を制御している。
【００３６】
また、定着ローラ４１には、モータや減速ギヤ列などによって構成された駆動手段が接続されており、この駆動手段により図２中矢印Ａ方向に回転駆動する。定着ローラ４１の回転により、定着ローラ４１に圧接する加圧ローラ４５および定着ベルト４３が同速で図２中矢印Ｂ方向に回転する。また、加圧ローラ４５を駆動手段により回転駆動し、これに圧接する定着ベルト４３、定着ローラ４１を従動回転させてもよい。
【００３７】
また、テンションローラ４７と加熱ローラ４２との間には、定着ベルト４３の外周面を研磨する研磨装置１０が配設されている。研磨装置１０は、定着ベルト４３の外周面に当接する研磨ローラ１０ａと、この研磨ローラ１０ａと定着ベルト４３を介して対向する対向ローラ１０ｂとを備えている。研磨ローラ１０ａは、加圧スプリング１０ｃにより定着ベルト４３に圧接せしめられている。研磨ローラ１０ａと対向ローラ１０ｂは、定着ベルト４３に対して接離可能に設けられており、定着ベルト４３を研磨する必要のない時は、研磨ローラ１０ａおよび対向ローラ１０ｂを定着ベルト４３から離間させる。これにより、定着ベルト４３の寿命を高めることができる。
【００３８】
記録シートＰが、定着ニップＮ１を通過するときに、記録シートＰの裁断バリによって定着ベルト４３の表面が摩耗する。そのため、定着ベルト４３は、使用頻度の高い記録シートＰの幅に対応する箇所の摩耗と、これよりも外側箇所の摩耗とが異なる。その結果、使用頻度の高い記録シートよりも幅の広い記録シートを用いて画像を出力したときに、定着ベルト上の摩耗箇所が画像に現れてしまうという問題がある。本実施形態においては、研磨装置１０を設けて、定着ベルト４３の外周面を研磨ローラ１０ａで研磨することで、定着ベルト４３の摩耗を、幅方向で均一にし、上記問題の発生を抑制している。
【００３９】
また、定着ベルト４３の内側であって、定着ニップＮ１の定着ベルト表面移動方向下流側には、分離部材としての分離補助部材４８が設けられている。分離補助部材４８は、ＳＵＳなどの金属や樹脂などの剛体で形成され、断面が略円弧状のブロック部材である。分離補助部材４８は、定着ニップＮ１の定着ベルト表面移動方向下流側で、定着ベルト４３の内周面と接触し、定着ベルト４３を定着ローラ４１から離間する方向に張架して、定着ベルト４３の進行方向を急激に変化させている。定着ベルト４３の進行方向を急激に変化させることで、定着ベルト４３の曲率を大きく（曲率半径を小さく）でき、記録シートＰを、この曲率により分離させることができ、分離性能を向上させることができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、分離補助部材４８の定着ベルト４３との接触面を円弧形状としているため定着ベルト４３は、この円弧状の接触面に倣ってスムーズに移動させることができる。
【００４１】
また、分離補助部材４８の定着ローラ４１との対向面も円弧形状として、定着ローラ４１表面に沿った形状としている。これにより、分離補助部材４８が、定着ローラ４１と接触することなく、狭いスペースに分離補助部材４８を配置することができる。
【００４２】
分離補助部材４８は、定着ローラ４１の軸方向全域に亘って設けられており、その両端が、定着装置４０の筐体の側面に固定されている。また、分離補助部材４８は、加圧ローラ４５と接触しない位置に配置されており、加圧ローラ４５の耐久性およびモータのトルク上昇を起こさせない構成としている。
【００４３】
また、定着ベルト４３を介して分離補助部材４８と対向するように、第二の分離部材としての分離板４６が配設されている。分離板４６の先端が、定着ベルト４３とで微小隙間を有するように配設されている。分離板４６の先端は、先細りとなっており、テーパ状に尖った形状となっている。また、本実施形態においては、定着ニップと分離補助部材４８との間で定着ベルト４３の内周面に当接し、定着ベルト４３を加圧ローラ４５に当接させる押さえ部材４９が配設されている。
【００４４】
以下、本実施形態の定着装置４０の基本動作について説明する。
トナー像が形成された記録シートＰが、定着ニップＮ１へ搬送され、記録シート上のトナー像が定着ニップＮ１で加熱溶融されることによって、トナー像が定着される。その後、記録シートＰは、ニップ出口後の分離板４６等により記録シートＰが定着ベルト４３から剥離され、定着装置４０から排出される。定着装置４０の出口部には記録シートＰが所定のタイミングで通過していることを確認するために、排紙センサを配置している。そして、所定のタイミングで記録シートＰが排出されないときは、用紙ジャムが発生したとして、ユーザーに報知するなどのジャム処理モードに移行する。
【００４５】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。
図３は、従来の定着装置の定着ニップＮ１出口近傍を示す拡大図である。
図３に示すように、分離板４６は、主に、定着ベルト４３の曲率で分離し難い薄紙などのコシの弱い記録シートＰの先端を分離板４６の先端に当接させて、定着ベルト４３から記録シートＰを分離させる機能を担うものである。また、分離板４６の先端が定着ベルト４３に接触すると、定着ベルト４３が分離板４６により削られ、定着ベルト４３の寿命が低下してしまう。このように、分離板４６の先端が定着ベルト４３に接触せず、かつ、薄紙が確実に分離板４６に当接するようにするためには、定着ベルト４３と分離板４６との隙間ｄ（約０．２［ｍｍ］）を、高精度に管理する必要がある。
【００４６】
そこで、定着ベルト４３を介して分離板４６と対向する分離補助部材４８を剛体で形成し、分離補助部材４８の変形による定着ベルト４３と分離板４６との隙間ｄの変動を抑制している。また、剛体の分離補助部材４８を、定着ベルト４３を介して加圧ローラ４５に当接する構成とした場合、分離補助部材４８が加圧ローラ４５の加圧力で弾性変形し、定着ベルト４３と分離板４６との隙間ｄが変動してしまうおそれがある。また、加圧ローラ４５の耐久性が低下する課題もある。下記表１に示すように、分離補助部材４８を加圧ローラ４５から２［ｍｍ］退避させた場合は、加圧ローラ４５、定着ベルト４３の寿命を約２倍高めることができる。
【００４７】
【表１】
2018072714.tif 000003
【００４８】
しかしながら、分離補助部材４８を加圧ローラ４５から離間した位置に設けることで、定着ニップＮ１から分離板４６の先端が対向する分離部までの間、定着ベルト４３に付着した記録シートＰには圧力がかからなくなる。記録シートＰは、定着ニップＮ１において、加熱されることにより、記録シートＰに含まれる水分が気化して水蒸気となる。定着ニップＮ１においては、面圧約４０［Ｎ／ｃｍ２］程度の強い圧力で加圧されているため、記録シートＰから水蒸気が放出されることがない。しかし、定着ニップＮ１を出た記録シートＰには圧がなくなるため記録シートＰから水蒸気が放出される。
【００４９】
図３に示すように、定着ニップ出口における定着ベルト４３と加圧ローラ４５との間の隙間が、定着ベルト４３が定着ローラ４１に巻きつく場合に比べて狭い。そのため、その狭い領域には熱が篭りやすく、記録シートＰの温度が低下せず、多くの水蒸気が放出される。水蒸気は、記録シートＰの加圧ローラ４５と対向する面（裏面）から主に放出される。また、定着ニップＮ１を出た記録シートは、定着ベルト４３に付着した状態で、分離板４６の先端が対向する分離部まで搬送される。記録シートＰの非画像部は、トナー像が形成された画像部よりも高さが低いため、定着ベルト４３と非画像部との間には隙間が生じており、この隙間にも水蒸気が放出される。水蒸気が放出されることにより、記録シートＰの繊維が乾燥して縮み波打ちが発生する。
【００５０】
また、記録シートＰの加圧ローラ４５と対向する面（裏面）から主に放出された水蒸気は、この狭い隙間に留まり、再度、記録シートＰに吸収されて記録シートＰを濡らす。また、定着ベルト４３と非画像部との間に放出された水蒸気もその隙間に留まり、再度、記録シートＰに吸収されて記録シートＰを濡らす。記録シートＰが濡れることで繊維が延びて記録シートＰに波打ちが生じてしまう。
【００５１】
図３に示す従来構成においては、定着ニップＮ１から分離板４６の先端が対向する分離部まで記録シートＰが搬送されるまでの間に、水蒸気の放出による乾燥や、水蒸気の再吸収による濡れが生じる。その結果、記録シートＰの繊維に伸縮が発生し、この間で記録シートＰに波打ちが生じる。そして、波打ちが生じた状態で排紙ローラ対などにより挟まれることにより、図４に示すように記録シートＰにしわＳが生じてしまう。
【００５２】
そこで、本実施形態においては、定着ローラ４１と分離補助部材４８との間で定着ベルト４３の内周面に当接し、定着ベルトを押さえる押さえ部材４９を設けた。
【００５３】
図５は、本実施形態の定着装置の定着ニップＮ１出口近傍を示す拡大図である。
図５に示すように、本実施形態においては、定着ベルト４３の内側で、定着ローラ４１と分離補助部材４８との間に押さえ部材４９が配設されている。押さえ部材４９は、ＳＵＳ等の金属で形成された厚さ０．２［ｍｍ］程度の板状部材であり、一端が支持板２４に支持されており、この支持板２４から加圧ローラ側へ延び、途中で定着ニップＮ１側に屈曲せしめられた板バネ形状となっている。このように、途中で屈曲させることにより、定着ベルト４３の内周面に当接し、定着ベルト４３を加圧ローラ４５に当接させる押さえ部４９ｂと、押さえ部４９ｂよりも定着ベルト４３表面移動方向下流側に位置し、屈曲した剥離部４９ａとが形成される。
【００５４】
押さえ部材４９は、加圧ローラ４５に対して０．４［ｍｍ］食い込むように設けられ、弾性変形して定着ベルト４３を加圧ローラ４５に所定の荷重で押圧するように設置している。これにより、押さえ部材４９により定着ニップＮ１の記録シート搬送方向下流側にポストニップ部Ｎ２が形成される。
【００５５】
また、押さえ部材４９の押さえ部４９ｂの形状を、加圧ローラ４５の表面形状に沿わせる形状にして、定着ベルト４３を加圧ローラ４５に均一に押圧している。また、ポストニップ部Ｎ２の出口において、定着ベルト４３は、押さえ部材４９の剥離部４９ａの屈曲に沿うようにしてその移動方向が、急激に変化せしめられる。これにより、ポストニップ部Ｎ２出口における定着ベルト４３の曲率を大きく（曲率半径を小さく）できる。本実施形態において、ポストニップ部Ｎ２の出口における定着ベルト４３の曲率半径がφ６［ｍｍ］となるように、押さえ部材４９の剥離部４９ａを構成している。
【００５６】
本実施形態においては、定着ニップＮ１を出た記録シートＰは、引き続きポストニップ部Ｎ２で圧力を受けながら搬送される。このポストニップ部Ｎ２では、定着ニップＮ１よりも圧力が低いため、このポストニップ部Ｎ２で水蒸気が記録シートＰから放出される。このような記録媒体から水蒸気が放出されることにより、紙の繊維が乾燥して縮もうとするが、記録シートＰは、定着ベルト４３を介して押さえ部材４９により加圧ローラ４５に押さえられているので、繊維が縮めず、水蒸気の放出による記録シートＰの波打ちが抑制される。
【００５７】
また、上記ポストニップ部Ｎ２で放出された水蒸気は、記録シートＰと定着ベルト４３などの間で気泡として留まり、再度、記録シートＰに吸収され記録シートＰを濡らす。しかし、この水蒸気の吸収の際、記録シートＰは定着ベルト４３を介して押さえ部材４９により加圧ローラ４５に押さえられている。従って、水蒸気の吸収により濡れて紙の繊維が伸びようとするが、記録シートＰは、定着ベルト４３を介して押さえ部材４９により加圧ローラ４５に押さえられているため、繊維が伸びることができず、水蒸気の吸収による記録シートＰの波打ちが抑制される。
【００５８】
このように、記録シートの波打ちが抑制されることにより、定着ニップ通過後の記録シートが、排紙ローラ対により挟まれて搬送されるときに、記録シートに先の図４に示したようなスジ状のしわＳが生じるのを抑制することができる。
【００５９】
本実施形態では、水蒸気の放出や吸収で記録シートＰの繊維が伸縮しないように記録シートＰを押さえておけばよく、その圧力は、定着ニップの圧力よりも十分低くてよい。本実施形態においては、ポストニップ部Ｎ２の圧力は、５［Ｎ］程度でよい。また、記録シートＰに先の図４に示したようなスジ状のしわＳが生じない程度に記録シートＰの波打ちを抑制すればよい。そのため、定着ベルト４３を加圧ローラ４５に近接するように押さえ部材４９で押さえ、定着ベルト４３と加圧ローラ４５との間に多少の隙間があってもよい。この場合は、ニップＮ１を出た記録シートＰが、水蒸気の放出や吸収で波打ちが生じようとすると加圧ローラ４５や定着ベルトに当たり、これ以上波打とうとするのが抑制される。よって、定着ベルト４３を加圧ローラに近接するように押さえ部材４９で押さえて、定着ベルト４３と加圧ローラ４５との間に多少の隙間があっても波打ちを抑制できる。また、押さえ部材４９で定着ベルト４３を加圧ローラ４５に当接させない場合において、前述した隙間は記録シートＰの厚み分であると、定着ニップＮ１を出た記録シートＰは、定着ベルト４３と加圧ローラ４５とで挟まれる形で搬送されるため、より効果的に、記録シートＰの波打ちをより効果的に抑制することができる。
【００６０】
また、ポストニップ部Ｎ２の出口で、定着ベルト４３は、押さえ部材４９の剥離部４９ａの屈曲に沿うようにしてその移動方向が急激に変化せしめられている。その結果、ポストニップ部Ｎ２の出口で、記録シートＰは、曲率分離により定着ベルト４３から分離される。また、薄紙などのコシの弱い記録シートＰや、記録シートＰの先端部分まで画像が形成された記録シートＰは、このポストニップ部Ｎ２の出口で曲率分離せず、定着ベルト４３に付着した状態で上記分離部へ搬送される。しかし、上記ポストニップ部Ｎ２において、定着ニップＮ１で発生した水蒸気は既に放出されている。従って、上記分離部へ移動するまでの間で、水蒸気が放出されることは、ほぼない。また、ポストニップ部Ｎ２の出口の定着ベルト４３と加圧ローラ４５との間の隙間は、先の図３に比べて広い。従って、熱がこのポストニップ部Ｎ２の出口付近に篭らず、周囲に放出されている。よって、上記分離部へ移動するまでの間に、記録シートＰがポストニップ部Ｎ２の出口付近の熱により加熱され、水蒸気を放出することもほぼない。従って、ポストニップ部Ｎ２から上記分離部までの間で水蒸気の放出による乾燥で、波打ちが生じることは、ほぼない。
【００６１】
さらに、ポストニップ部Ｎ２で記録シートに再吸収されなかった水蒸気が、ポストニップ部Ｎ２の出口で周囲に放出される。しかし、ポストニップ部Ｎ２の出口の定着ベルト４３と加圧ローラ４５との間の隙間は、先の図３に比べて広いため、ポストニップ部Ｎ２の出口付近で留まることがない。従って、ポストニップ部Ｎ２から上記分離部までの間で、水蒸気の再吸収が生じることもほぼない。従って、ポストニップ部Ｎ２から上記分離部までの間で水蒸気の再吸収による濡れで波打ちが生じることは、ほぼない。
【００６２】
また、押さえ部材４９により定着ベルト４３を押さえることにより、定着ベルト４３が張架されずフリーな状態の領域が、ポストニップ部Ｎ２の出口から分離補助部材４８までの間となり、図３に比べて、上記フリーな状態の領域を狭くすることができる。
【００６３】
また、押さえ部材４９を板状部材とすることで、押さえ部材４９をブロック状の部材とした場合に比べて、熱容量を小さくでき、押さえ部材４９による温度損失を抑制できる。その結果、押さえ部材４９をブロック状の部材とした場合に比べて、定着ベルト４３を必要な温度に昇温させるまでの待機時間を短くすることができる。また、押さえ部材４９をブロック状の部材とした場合に比べて、消費電力の増加を抑制することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００６４】
また、押さえ部材４９を弾性部材とすることで、押さえ部材４９を剛体にした場合に比べて、加圧ローラ４５に倣いやすくすることができる。これにより、定着ベルト４３を加圧ローラ４５に所定の荷重で均一に押圧することができる。
【００６５】
また、本実施形態においては、記録シートＰが定着ベルト４３から分離可能な分離部を３箇所有している。すなわち、押さえ部材４９の剥離部４９ａにより形成されたポストニップ部Ｎ２の出口の定着ベルトの曲率部、分離補助部材により形成された定着ベルト４３の曲率部、および分離板４６の先端の３箇所である。これにより、確実に、記録シートＰを、定着ベルト４３から分離させることができ、用紙ジャムの発生を良好に抑制することができる。
【００６６】
また、押さえ部材４９の構成は、上述した構成に限らず、例えば、図６に示すように、押さえ部材４９の支持板２４から加圧ローラ側へ延びる部分を屈曲させてもよい。かかる構成とすることで、押さえ部材４９が弾性変形しやすくなり、加圧ローラ４５への追随性を高めることができ、加圧ローラ４５の耐久性を高めることができる。
【００６７】
また、図７に示すように、剥離部４９ａを、記録シートＰの搬送方向下流側に突出させた形状としてもよい。かかる構成とすることで、剥離部４９ａにより形成されるポストニップ部Ｎ２出口の定着ベルト４３の曲率を大きく（曲率半径を小さく）でき、ポストニップ部Ｎ２出口での記録シートＰの分離性を高めることができる。
【００６８】
また、図８、図９に示すように、押さえ部材４９の押さえ部４９ｂに開口部４９ｃを設けてもよい。かかる構成とすることで、押さえ部材４９の熱容量をより一層少なくすることができ、定着ベルト４３を必要な温度に昇温させるまでの待機時間を短くすることができ、かつ、省エネルギー化を図ることができる。
【００６９】
また、押さえ部材４９の押さえ部４９ｂの先端を、なるべく定着ローラ４１に近づけて配置するのが好ましい。これは、先の図５に示すように、押さえ部材４９の押さえ部４９ｂにより加圧ローラ４５に押して当てられたポストニップ部Ｎ２と、定着ニップＮ１との間に、内側から部材により加圧ローラ４５に押圧されていない境界領域Ｎ２ｓが生じる。この境界領域Ｎ２ｓにおける加圧ローラ４５への当接圧は、ポストニップ部Ｎ２の当接圧よりも低い。このように、記録シート搬送方向上流側の当接圧が、下流側よりも低い箇所があると、次のような問題が生じる。すなわち、上記境界領域Ｎ２ｓは、定着ニップＮ１よりも圧力が低いため、上述したように、記録シートＰから水蒸気が放出され、記録シートＰと定着ベルト４３との間などに気泡が発生する。また、トナー像の中の空気も熱膨張により漏れ出し記録シートＰと定着ベルト４３との間に気泡が発生する。そして、この境界領域Ｎ２ｓよりも圧が高いポストニップ部Ｎ２に記録シートが突入すると、この気泡が押さえ部材４９の押さえ力により押し出されるような形となり、記録シートＰの表面を移動する。記録シート上のトナー像は定着ニップＮ１を出た直後であり、完全に固化しておらず、記録シートＰの表面の気泡の移動によりトナー像が乱され、光沢ムラなどの異常画像が生じる。
【００７０】
よって、押さえ部材４９で定着ニップＮ１近傍まで定着ベルト４３を押さえ、上記境界領域Ｎ２ｓを狭くするのが好ましい。上記境界領域Ｎ２ｓを狭くすることで、上記境界領域で気泡が発生するのを抑制することができる。このため、本実施形態においては、押さえ部材４９を、支持板２４に固定された固定端から加圧ローラ側へ延び、途中で定着ニップＮ１側に屈曲する構成とし、押さえ部材４９の記録シート搬送方向上流側端部を、自由端とした。これにより、上記定着ニップ側と反対側に屈曲させて、記録シート搬送方向下流側端部を、自由端とした場合に比べて、押さえ部材４９を、定着ニップＮ１の近傍に配置することができ、上記境界領域Ｎ２ｓを狭くすることができる。
【００７１】
また、同様な理由で、押さえ部材４９の定着ベルト４３への押圧力も、均一もしくは記録シート搬送方向下流にいくに従い減少させるなどして、下流側の押圧力が、上流側の押圧力よりも高くならないようにするのが好ましい。これにより、ポストニップ部Ｎ２において、放出された水蒸気の気泡が押し出されて、記録シートＰの表面を移動するのを防止することができる。これにより、ポストニップ部Ｎ２で光沢ムラなどの異常画像が生じるのを抑制することができる。
【００７２】
下記表２は、上記境界領域Ｎ２ｓの幅についての評価試験の結果を示すものである。
【００７３】
【表２】
2018072714.tif 000004
【００７４】
表２における評価試験は、定着ニップＮ１の面圧を４０［Ｎ／ｃｍ２］、ポストニップ部Ｎ２の面圧を２．８４［Ｎ／ｃｍ２］（０．２９［ｋｇ／ｃｍ２］）にし、Ａ３用紙にベタ画像を作成し、その作成した画像を、目視で、光沢ムラを評価した。各面圧は、ＩＳＣＡＮを用いて測定した。光沢ムラが確認できない場合を、「ＯＫレベル」とし、光沢ムラが確認できた場合を、「ＮＧレベル（レベル悪い）」とした。また、境界領域Ｎ２Ｓの面圧は、定着ニップ出口から押さえ部材の上流側端部までの平均面圧であり、ポストニップ部Ｎ２の面圧は、押さえ部材の定着ベルト移動方向上流側端部から下流側端部までの平均面圧である。ポストニップ部Ｎ２の面圧は、定着ベルト移動方向上流側から下流側へ向かって単調減少させており、ポストニップ部Ｎ２の上流側端部の面圧は、凡そ８［Ｎ／ｃｍ２］である。
【００７５】
表２からわかるように、境界領域Ｎ２ｓの幅を２．８［ｍｍ］以下とすることで、境界領域Ｎ２ｓで気泡が発生するのを抑制することができ、ポストニップ部Ｎ２で押し出されて記録シートの表面を移動するのを抑制することができる。その結果、光沢ムラが発生せず、光沢ムラを「ＯＫレベル」にすることができたと考えられる。
【００７６】
また、先の図５に示すように、定着ニップＮ１の出口における加圧ローラ４５の接線Ｘ１と、定着ローラ４１の接線Ｘ２とのなす角度θは、４５［°］以上とするのが好ましい。本出願人は、上記角度θが１３［°］のときと、４５［°］のときとで評価試験を行ったところ、上記θが１３［°］のときは、光沢ムラが発生しており、上記角度θが４５［°］のときは、光沢ムラが発生していなかった。これは、上記角度θが１３［°］のときは、定着ニップＮ１出口付近における記録シートＰと定着ローラ４１との距離が近い。そのため、定着ニップＮ１を出た記録シートＰ１は、定着ローラ４１の熱の影響を受ける。その結果、境界領域Ｎ２ｓでの水蒸気の放出や、トナー像中の空気の熱膨張が大きくなり、境界領域Ｎ２ｓで発生した気泡が大きくなりやすい。その結果、境界領域Ｎ２ｓの面圧と、ポストニップ部Ｎ２の面圧との差が小さくても、気泡の体積が大きいため、ポストニップ部Ｎ２で潰されたときの気泡の広がりが大きくなり、上記光沢ムラが発生したと考えられる。一方、上記角度θを４５［°］以上とすることで、境界領域Ｎ２ｓにおいて記録シートＰが受ける定着ローラ４１の熱の影響を低減することができる。これにより、境界領域Ｎ２ｓにおいて、記録シートＰからの水蒸気の放出やトナー中の空気の熱膨張を抑えることができ、気泡が大きくなるのを抑制することができる。その結果、ポストニップ部Ｎ２で気泡が押しつぶされたときのその気泡の広がりが抑えられ、光沢ムラが確認できないレベルにできたと考えられる。
【００７７】
また、押さえ部材４９により常に定着ベルト４３を加圧ローラ４５に当接させていると、押さえ部材４９の押さえ力が、常に加圧ローラ４５や定着ベルト４３に加わり続け、加圧ローラ４５や定着ベルト４３の寿命低下を招くおそれがある。また、ウォームアップ時などの通紙時以外の回動駆動時において、押さえ部材４９により定着ベルト４３を加圧ローラ４５に当接させていると、定着ベルト４３の内周面と押さえ部材４９との摩擦により定着ベルト４３が早期に摩耗してしまう。そのため、非通紙時や、水蒸気の放出や吸収で波打ちが生じ難い厚紙やＯＨＰなどの記録シート搬送時は、押さえ部材４９の当接を解除するのが好ましい。また、厚紙においては、厚紙の先端が押さえ部材４９の自由端にぶつかり、押さえ部材４９が記録シート搬送方向下流側に撓んだり、定着ベルト４３が厚紙の先端と押さえ部材４９の自由端とに挟まれ、定着ベルト４３が傷ついたりするおそれがある。従って、記録シートＰが厚紙のときは、押さえ部材４９を解除位置に位置させるのが好ましい。
【００７８】
図１０は、押さえ部材４９を、定着ベルト４３を加圧ローラ４５に当接させる当接位置と、当接を解除する解除位置との間を移動可能に支持する支持機構２０ａを示す斜視図である。
図１０に示すように、支持機構２０ａは、押さえ部材４９を支持する屈曲した支持板２４を備えている。押さえ部材４９は、この支持板２４の下端部にネジ止めされている。この支持板２４の定着ローラの軸方向両端には、アーム部材２３と、ガイド部材２１とが設けられている。このアーム部材２３の先端には、カムなどで構成される後述する移動機構に接続される接続部材２２が固定されている。
【００７９】
図１１は、押さえ部材４９を、定着ベルト４３を加圧ローラ４５に当接させる当接位置に位置させた状態を示す図であり、図１２は、押さえ部材４９を、定着ベルト４３の加圧ローラ４５へ当接を解除した解除位置に位置させた状態を示す図である。
図１１、図１２に示すように、ガイド部材２１は、定着ローラ４１の芯金部４１ａに取り付けられている。接続部材２２には、付勢手段たる引っ張りスプリング８１の一端が取り付けられている。引っ張りスプリング８１の他端は、定着装置の移動不能な部材に取り付けられており、接続部材２２を、加圧ローラ側（図１１、図１２中下側）へ付勢している。
【００８０】
定着ニップＮ１へ搬送される記録シートＰが、波打ちが生じ難い記録シートのときは、押さえ部材４９を解除位置に位置させる。波打ちが生じ難い記録シートとしては、厚紙などのコシの強い記録シートやＯＨＰなど水分を含まない記録シートが挙げられる。厚紙などのコシの強い記録シートにおいては、水蒸気の放出で乾燥したり水蒸気を吸収したりしても自らのコシにより波打ちが生じ難い。また、ＯＨＰなど水分を含まない記録シートは、そもそも水蒸気の放出や吸収が発生しないため、波打ちが生じない。
【００８１】
押さえ部材４９を解除位置に位置させるときは、カムにより、接続部材２２を、引っ張りスプリング８１の付勢力に抗して、図１１中上方に押し込む。すると、支持機構２０ａが、ガイド部材２１によりガイドされながら、定着ローラ４１の回転中心を中心にして、図１１中矢印Ａ方向に回動する。すると、図１２に示すように、支持機構２０ａに支持されている押さえ部材４９が、定着ローラ４１の回転中心を中心にして円弧状に加圧ローラ４５に対して離間する方向へ移動し、押さえ部材４９が定着ベルト４３から離間して、加圧ローラ４５との当接が解除される。
【００８２】
このように、定着ニップＮ１に搬送される記録シートが、厚紙やＯＨＰなどの波打ちが生じ難い記録シートのときは、押さえ部材４９を解除位置に位置させる。それにより、加圧ローラ４５や定着ベルト４３の負荷を低減することができ、加圧ローラ４５や定着ベルト４３の寿命を延ばすことができる。また、定着ベルト４３と押さえ部材４９との摩擦を低減することができる。特に、本実施形態では、押さえ部材４９が解除位置に位置するとき、定着ベルト４３の内周面から離間している。そのため、解除位置に位置しているとき、定着ベルト４３の内周面と押さえ部材４９との摩擦が生じることがなく、定着ベルト４３の摩耗をより一層抑制することができる。
【００８３】
特に、厚紙のときに押さえ部材４９を解除位置に位置させることで、押さえ部材４９の自由端が厚紙の搬送方向先端とぶつかることがなくなり、定着ベルト４３や押さえ部材４９の寿命を延ばすことができる。
【００８４】
また、定着装置に記録シートが通紙されていない非通紙時においても、押さえ部材４９を解除位置に位置させることで、加圧ローラ４５や定着ベルト４３の摩耗を抑制することができ、加圧ローラ４５や定着ベルト４３の寿命を延ばすことができる。具体的には、待機時には、押さえ部材４９を解除位置に位置させ、例えば記録シートが二次転写ニップを通過したタイミングで解除位置から当接位置へ押さえ部材４９を移動させ、記録シートが定着装置に進入する前に押さえ部材４９を当接位置に位置させる。そして、記録シートが定着装置から排出されたら、押さえ部材４９を解除位置へ移動させ、定着ベルト４３から離間させる。これにより、定着ベルト４３や加圧ローラ４５の押さえ部材４９の押さえによる負荷を低減することができる。
【００８５】
解除位置から当接位置へ押さえ部材４９を移動させるときは、カムを回転させることで、接続部材２２の押し込み量を減少させる。すると、接続部材２２が、引っ張りスプリング８１の付勢力により、図１２中下側へ移動する。その結果、支持機構２０ａが、ガイド部材２１によりガイドされながら、定着ローラ４１の回転中心にして、図１２中反時計回りに回動し、押さえ部材４９が、定着ローラ４１の回転中心を中心として円弧状に当接位置へと移動する。
【００８６】
図１１、図１２に示すように、押さえ部材４９が、当接位置から解除位置へ移動するとき、引っ張りスプリング８１が伸張し、引っ張りスプリング８１の付勢力が増加する。その結果、カムの負荷トルクが増加し、カムにモータの駆動力を伝達するギヤなどの駆動伝達部材が、早期に摩耗したり、破損したりするおそれがあった。また、カムを駆動するモータとして、出力トルクの大きなモータを用いる必要が生じる。一般的に出力トルクの大きなモータほど、大きいため、装置が大型化してしまう。また、一般的に出力トルクに比例してモータの騒音も大きくなるため、装置の騒音が大きくなってしまうという不具合もある。
【００８７】
そこで、本実施形態において、引っ張りスプリング８１の付勢力を増加させずに、押さえ部材４９を当接位置から解除位置へ移動できるようにした。以下に、図面を用いて具体的に説明する。
【００８８】
図１３は、移動機構２０の概略構成図であり、図１４は、移動機構２０の斜視図であり、図１５は、移動機構２０の正面図である。
付勢力調整手段としての移動機構２０は、接続部材２２を移動させる移動部８０と、当接位置から解除位置へ押さえ部材４９を移動させる際の引っ張りスプリング８１の付勢力の増加を抑える付勢力増加抑制部９０とを有している。
【００８９】
移動部８０は、接続部材２２に保持されたブラケット８２を備えている。ブラケット８２は、軸方向に対して垂直な一対の側面と、一対の側面の上端が接続された上面と有する略アーチ状の形状である。一対の側面の上部には、接続部材２２が貫通する貫通孔８２ａが設けられており、これら貫通孔８２ａに接続部材２２を通すことで、ブラケット８２が接続部材２２に保持される。このブラケット８２には、引っ張りスプリング８１の一端が取り付けられる第一バネ保持軸８４が設けられている。また、ブラケット８２の下端付近には、第一カムフォロワ８３が取り付けられている。具体的には、円柱形状の第一カムフォロワ８３の中心から延びるフォロワ支持軸８３ａが、ブラケット８２の一対の側面を貫通することで、第一カムフォロワ８３がブラケット８２に支持されている。
【００９０】
図１６は、可動部材９３の概略斜視図である。
図１６に示すように、付勢力増加抑制部９０は、可動部材９３を備えている。可動部材９３は、軸方向に対して垂直な略Ｌ字状の一対の側面と、軸方向、上下方向に平行な側面とを有している。軸方向、上下方向に平行な側面には、引っ張りスプリング８１の他端が取り付けられる第二バネ保持軸９２が設けられている。また、可動部材９３のＬ字状の側面の図１６中手前側（第二バネ保持軸９２が延び出す方向）には、上下方向に延びる第一長孔９３ａが設けられており、図１６中奥側には、上下方向に延びる第二長孔９３ｂが設けられている。また、可動部材９３の図１６中手前側の下端部には、第二カムフォロワ９１が設けられている。具体的には、円柱形状の第二カムフォロワ９１の中心から延びるフォロワ支持軸９１ａが、一対のＬ字状の側面を貫通することで、第二カムフォロワ９１が可動部材９３に支持されている。
【００９１】
図１４、図１５に示すように、可動部材９３の第一長孔９３ａには、カム軸２５ａが挿入されており、第二長孔９３ｂには、定着装置に固定されたピン９５が挿入されている。第一長孔９３ａにカム軸２５ａが挿入され、第二長孔９３ｂにピン９５が挿入されることで、上記カム軸２５ａとピン９５とにより、上下方向に移動可能に可動部材９３は保持される。また、可動部材９３は、第一補強部材９４ａと、第二補強部材９４ｂとが取り付けられており、これら補強部材により補強されている。引っ張りスプリング８１は、一端がブラケット８２の第一バネ保持軸８４に取り付けられ、他端が可動部材９３の第二バネ保持軸９２に取り付けられている。
【００９２】
図１３に示すように、カム軸２５ａは、ギヤなどの駆動伝達部材を介してモータ２９が接続されている。モータ２９は、制御部２００により制御される。
図１３に示すように、押さえ部材４９が当接位置に位置するとき、カム２５の上死点が、第二カムフォロワ９１に当接して、引っ張りスプリング８１の付勢力に抗して可動部材９３を、下側（加圧ローラ側）に押し込んでいる。また、このとき、引っ張りスプリング８１の一端が取り付けられているブラケット８２が、カム側へ引っ張られるが、第一カムフォロワ８３のフォロワ支持軸８３ａが、可動部材９３の一対のＬ字状側面の上端に突き当たり、カム側への移動が規制されている。その結果、引っ張りスプリング８１は、所定量伸張し、規定の付勢力で、ブラケット８２を下側に付勢し、支持機構２０ａを規定の付勢力で図１３中反時計回り回動する方向に付勢している。これにより、押さえ部材４９を、引っ張りスプリング８１の付勢力により弾性変形させて、当接位置に位置させることができる。また、押さえ部材４９が当接位置に位置するとき、第一カムフォロワ８３は、カム２５から離間している。
【００９３】
また、上述したように、当接位置に位置するとき、第一カムフォロワ８３のフォロワ支持軸８３ａが可動部材９３に突き当たり、可動部材９３が、引っ張りスプリング８１の付勢力を受けることになる。本実施形態では、可動部材９３を、第一補強部材９４ａや第二補強部材９４ｂにより補強しているので、上記のように引っ張りスプリングの付勢力を受けても、可動部材９３が変形するのを抑制することができる。
【００９４】
図１７は、本実施形態の移動機構２０により、押さえ部材４９を当接位置から解除位置へ移動させる様子を示す概略図であり、図１８は、本実施形態の移動機構により押さえ部材４９を、解除位置に位置させた状態を示す概略図である。
押さえ部材４９を当接位置から解除位置へ移動させるとき、モータ２９を駆動して、カム２５を図１７中反時計回りに回転させる。カム２５が回転することにより、カム２５の可動部材９３に対する下側への押し込み量が減少する。すると、可動部材９３が、引っ張りスプリング８１の付勢力により、図１７中の矢印Ａ１方向へ移動する。これにより、可動部材９３に設けられた引っ張りスプリング８１の他端が取り付けられた第二バネ保持軸９２が、図１７中の矢印Ａ２方向に移動し、引っ張りスプリング８１を収縮させる。その結果、引っ張りスプリング８１の付勢力が、規定の付勢力よりも低減する。
【００９５】
さらに、カム２５が回転すると、カム２５が第一カムフォロワ８３に当接する。さらに、カム２５が回転すると、カムが、第一カムフォロワ８３を持ち上げる（図１８中の矢印Ａ３）。これにより、図１８に示すように、ブラケット８２が持ち上げられ（図１８中の矢印Ａ４）、ブラケット８２を保持している接続部材２２が、引っ張りスプリング８１の付勢力に抗して持ち上げられる。接続部材２２が持ち上げられることで、支持機構２０ａが、定着ローラ４１の回転中心を中心にして、図１８中時計回りに回動する（図１８中の矢印Ａ５）。これにより、支持機構２０ａに支持された押さえ部材４９が、定着ローラ４１の回転中心を中心とした円弧の軌道を描くようにして、解除位置へ移動する。このとき、引っ張りスプリング８１の付勢力が規定の付勢力よりも低減されているため、ブラケット８２を、引っ張りスプリングの付勢力に抗して持ち上げるときのカム２５に加わる負荷トルクは、規定の付勢力の場合に比べて、低減することができる。
【００９６】
また、カム２５の回転によりブラケット８２を持ち上げて押さえ部材４９を当接位置から解除位置へ移動させるとき、カム２５の可動部材９３に対する押し込み量が減少する。よって、可動部材９３も上方へ移動し、押さえ部材４９か当接位置から解除位置へ移動中、第一バネ保持軸８４と第二バネ保持軸９２との間隔が広がるのを抑制する。これにより、引っ張りスプリング８１が伸張するのを抑制することができ、引っ張りスプリング８１の付勢力が増加するのを抑制することができる。よって、押さえ部材４９が当接位置から解除位置へ移動するときのカム２５の負荷トルクの増加を抑制することができる。
【００９７】
このように、本実施形態においては、低い負荷トルクで、押さえ部材４９を当接位置から解除位置へ移動させることができ、カム２５にモータ２９の駆動力を伝達するギヤなどの駆動伝達部材の摩耗や破損を抑制することができる。また、カム２５を駆動するモータ２９として、出力トルクの小さい小型で騒音の小さいモータを用いることができ、装置の小型化や低騒音化を図ることができる。
【００９８】
そして、図１８に示すように、カム２５の上死点が第一カムフォロワ８３に当接するタイミングで、モータ２９の駆動停止することにより、押さえ部材４９が、解除位置に位置する。
【００９９】
本実施形態では、先の図１３に示したように、押さえ部材４９が当接位置に位置するとき、第一カムフォロワ８３がカム２５と離間しているが、第一カムフォロワ８３がカム２５と当接する構成でもよい。この構成においては、第一カムフォロワ８３がカム２５と離間している構成とは異なり、押さえ部材４９の解除位置への移動開始前に引っ張りスプリング８１の付勢力が規定の付勢力から低減することはない。しかし、かかる構成の場合でも、カム２５の回転でブラケット８２を持ち上げると可動部材９３への押し下げ量が減少し、可動部材９３が引っ張りスプリングの付勢力で上方へ移動する。その結果、第一バネ保持軸８４と第二バネ保持軸９２との軸間距離が広がるのを抑制することができる。これにより、当接位置から解除位置への押さえ部材の移動中に、引っ張りスプリング８１が伸張するのを抑制することができ、先の図１１や図１２に示した構成に比べて、引っ張りスプリング８１の付勢力の増加を抑制することができる。よって、先の図１１や図１２に示した構成に比べて、押さえ部材４９を当接位置から解除位置へ移動させるときの負荷トルクの増加を抑制することができる。
【０１００】
また、押さえ部材４８が当接位置から解除位置へ移動する際の、カム２５の回転に伴う可動部材９３の移動量を、カム２５の回転に伴うブラケット８２の移動量よりも多くなるようにカム２５の形状などを工夫するのが好ましい。これにより、引っ張りスプリング８１の付勢力を減少させながら、押さえ部材４９を当接位置から解除位置へ移動させることができ、押さえ部材４９を当接位置から解除位置へ移動させるときの負荷トルクをより一層減少させることができる。
【０１０１】
また、本実施形態においては、押さえ部材４９を支持する支持機構２０ａを、定着ローラ４１の回転中心を中心にして回動させることにより、押さえ部材４９を当接位置と解除位置との間を移動させるように構成している。これにより、押さえ部材４９が、定着ローラ４１の表面に沿った円弧状の軌跡を取るように当接位置と解除位置との間で移動するようになる。その結果、押さえ部材４９の押さえ部４９ｂの先端が、定着ローラ４１に近接配置されていても、その先端が定着ローラ４１の表面に接触することなく、押さえ部材４９を解除位置へ移動させることができる。これにより、定着ローラ４１の表面が押さえ部材４９により傷つけられてしまうのを抑制することができる。
【０１０２】
ところが、先の図１７に示した構成においては、記録シートＰが押さえニップを通過する時の押さえニップでの圧力が一定になるように予め定めた引っ張りスプリング等の付勢手段の付勢力で押せえ部材を加圧ローラ側に押さえているため、厚い記録シートＰを定着ニップに通過させると、押さえニップ圧が高まる。その結果、押さえニップにおいて、定着ベルト及び加圧ローラの摩耗を促進させてしまい、それらの寿命が短くなる。一方で、定着ベルト及び加圧部材の摩耗が促進しないようにするために、押さえニップ圧が弱まるように付勢手段の付勢力を弱めると、薄い記録媒体を定着ニップに通過させる場合に、押さえニップ圧が不足してしまう。その結果、定着ニップ通過後の当該記録シートＰに波打ちが生じる。また、厚さ以外の紙の種類の違いで同様の問題が生じえる。例えば、同じ厚さの紙でも和紙のような柔らかい材質の紙とＯＨＰ紙のような硬い材質の紙とでは、上記押さえニップ圧が互いに異なるので、同じ問題が生じる。
【０１０３】
そこで、本実施形態において、記録シートＰの種類に応じて押さえニップ圧を変えるようにした。以下に、図面を用いて具体的に説明する。
【０１０４】
図１９は、カム位置検出機構１００の構成を示す概略図である。図２０は、フォトセンサの遮光状態とカム位置との相関を説明する概略図である。
図１９に示すように、カム位置検出機構３００は、カム軸２５ａの端部に固定され、カム軸２５ａとともに回転するフィラ３０１と、発光部と受光部とからなる透過型あるいは反射型のフォトセンサ３０２とを有している。フィラ３０１は、フォトセンサ３０２の発する光を遮る遮光部３０１ａと、フォトセンサ３０２の発する光が通過する非遮光部３０１ｂとから構成されている。そして、制御部２００は、フィラ３０１のフォトセンサ３０２に対するフィラ３０１の位置をモニタしてカムの位置を把握している。制御部２００は、そのカムの位置に基づいてカム位置が狙いの位置に移動するようモータ２９の駆動を制御する。それにより、本実施形態では、記録シートＰの紙厚や材質などの種類に基づいて、上記押さえニップ圧を適切な大きさに異ならせるよう、定着ベルト４３に対し接離方向の位置に押さえ部材４９を移動させる。よって、定着ニップ通過後の記録シートＰに波打ちが生じるのを抑制しつつ、定着ベルト４３や加圧ローラ４５の負荷の低減を図ることができる。
【０１０５】
図２０（ａ）に示すように、例えばフォトセンサ３０２が反射型であれば受光部が発光部の発生した光を受光していないとき、つまりフィラ３０１の非遮光部３０１ｂをフォトセンサ３０２によって検出している状態を、初期位置（ホームポジション）と設定する。また、フォトセンサ３０２の受光部が発光部の発生した光を受光していない状態から、遮光部３０１ａの端部であるエッジ部３０３からの反射光を検出したときのカムの位置に対し、複数の回転角度のいずれか移動したカム位置を複数の遮光位置（遮光位置１〜３）と設定する。具体的には、図２０（ｂ）に示すように、フォトセンサ３０２によってエッジ部３０３を検出したときのカムの位置から第１の回転角度（θ１）回転させたときのカム位置を、遮光位置１と定める。図２０（ｃ）に示すように、フォトセンサ３０２によってエッジ部３０３を検出したときのカムの位置から第２の回転角度（θ２）回転させたカム位置を、遮光位置２と定める。図２０（ｄ）に示すように、フォトセンサ３０２によってエッジ部３０３を検出したときのカムの位置から第３の回転角度（θ３）だけ回転させたカム位置を、遮光位置３と定める。このように、フィラ３０１のエッジ部３０３によるの複数の遮光位置と複数のカム位置とを相関させることで、押さえ部材の接離方向における位置を精度良く制御することができる。それにより、定着ベルトを挟んだ状態で押さえ部材と加圧ローラとで形成された押さえニップのニップ圧を精度良く調整することができる。
【０１０６】
図２１は、定着装置の動作状態と遮光位置との関係を説明する図である。
図２１に示すように、定着装置における動作状態として、立上げ加熱、通紙前、通紙中、通紙後、待機、低電力、スリープ及び停止（異常）等がある。これらの動作状態ごとにフィラの初期位置または遮光位置１〜３のいずれかを選択することで、定着ベルトを挟んだ状態で押さえ部材と加圧ローラとで形成された押さえニップのニップ圧を動作状態ごとに変えることができる。具体的には、定着装置の動作状態が、立上げ加熱、通紙後、待機、低電力、スリープ及び停止（異常）である場合には、遮光位置を初期位置として押さえ部材を定着ベルトから離間させる。よって、押さえ部材と定着ベルトとの摩擦による定着ベルト内周面の摩耗や定着ベルトと加圧ローラとの摩擦による加圧ローラの摩耗を抑制することができる。
【０１０７】
本実施形態では、定着装置の動作状態が通紙前や通紙中である場合には、記録シートＰの種類に基づいて遮光位置１〜３のいずれかを設定する。その設定した遮光位置１〜３のいずれかに対応するカム位置にカムを回転させることで、記録シートＰの種類に基づいて押さえ部材の定着ベルトに対し接離方向の適切な位置（食い込み位置）に位置させ、押さえニップ圧が適切な大きさになるようにする。その結果、記録シートＰの種類に基づいて押さえニップ圧が異ならせるように付勢手段の付勢力を変更する付勢力変更手段を有しない従来の構成に比べて、記録シートＰの押さえニップ圧の過剰な増加の発生を抑制することができ、定着ベルト４３や加圧ローラ４５の寿命を延ばすことができる。さらには、定着後の記録シートＰに波打ちを生じるのを抑制することができる。また、遮光位置の遷移タイミングを、記録シートＰを通過させる直前とすることで、押さえ部材４９を当接させている延べ時間を最小化でき、長寿命化を実現することができる。
【０１０８】
図２２は、記録シートの紙種ごとの遮光位置あるいは初期位置を示す図である。
図２２に示すように、記録シートＰの紙種ごとに遮光位置を変えることで、押さえ部材の定着ベルトに対し接離方向の位置に位置させることができる。これにより、記録シートＰの種類に応じて引っ張りスプリング等の付勢手段の付勢力を変更させて押さえニップ圧を異ならせる。それにより、記録シートＰの種類に応じた押さえニップ圧を適切な大きさにでき、定着ベルトや加圧ローラの摩耗を促進させるのを抑制しつつ、定着ニップ通過後の記録シートＰに波打ちが生じるのを抑制することができる。なお、記録シートＰには、一般に、柔らかい材質の和紙や普通紙、硬い材質のＯＨＰ紙やコート紙（グロス、マット）など紙種がある。さらには、それらの記録シートＰごとに、Ｇ１（５２．３〜６３．０［ｇｓｍ］）、Ｇ２（６３．１〜８０．０［ｇｓｍ］）、Ｇ３（８０．１〜１０５．０［ｇｓｍ］）、Ｇ４（１０５．１〜１６３．０［ｇｓｍ］）、Ｇ５（１６３．１〜２２０．０［ｇｓｍ］）、Ｇ６（２２０．１〜２５６．０［ｇｓｍ］）、Ｇ７（２５６．１〜３００．０［ｇｓｍ］）、Ｇ８（３００．１〜３６０．０［ｇｓｍ］）、Ｇ９（３６０．１〜４００．０［ｇｓｍ］）に区分けした紙厚がある。
【０１０９】
記録シートＰの紙厚区分のＧ１〜Ｇ４では、光沢ムラ等の画像不良が発生するのを抑制しつつ、かつ押さえニップ圧を最適化できるよう、遮光位置１〜３のいずれかまたは初期位置を選択する。また、紙厚区分が同じ記録シートＰであっても紙種が異なると、例えば材質の違いによって押さえニップ圧が過不足する場合がある。その場合には、記録シートＰの種類に基づいて遮光位置を適切に選択することで押さえニップ圧を適切な大きさにすることができる。記録シートＰの紙厚区分のＧ５〜Ｇ９では、全て初期位置とした。それは、水蒸気の放出や吸収で波打ちが生じ難い厚紙の記録シート搬送時は、押さえ部材の当接を解除するのが好ましいからである。また、厚紙においては、厚紙の先端が押さえ部材の自由端にぶつかり、押さえ部材が記録シートＰの搬送方向下流側に撓んだり、定着ベルトが厚紙の先端と押さえ部材の自由端とに挟まれて定着ベルトが傷ついたりするおそれがある。従って、記録シートＰが厚紙のときは、押さえ部材を解除位置に位置させるのが好ましいからである。以上により、画像情報が入力された場合その画像情報の紙種ごとに選択した遮光位置に対応するカム位置にカムを回転させる。それにより、記録シートＰの種類に応じた押さえニップ圧になるように付勢手段の付勢力を異ならせることで、記録シートＰの種類に応じて押さえニップ圧を最適化させることができる。よって、記録シートＰの種類によっては押さえニップ圧が過不足になる事象の発生を抑制することができ、記録シートＰに波打ちが生じるのを抑制しつつ、定着ベルトや加圧ローラの負荷の低減を図ることができる。
【０１１０】
また、先の図１９及び図２０に示すように、フォトセンサ３０２によってフィラ３０１の非遮光部３０１ｂを検出しているときを初期位置（ホームポジション）とする。そして、紙種に関する画像情報が入力されたとき、フォトセンサ３０２によってフィラ３０１の遮光部３０１ａを検出していれば初期位置（ホームポジション）検出を行う。制御部２００は、モータ２９を駆動させてフィラ３０１を回転させ、フォトセンサ３０２によってフィラ３０１のエッジ部３０３を検出する。その初期位置検出を行うことで、記録シートＰの種類ごとに対応した遮光位置に精度良くカム位置を移動できる。それにより、記録シートＰの種類に基づいて、押さえ部材を定着ベルトに対し接離方向の位置に精度良く位置させることができ、押さえ部材に付与する引っ張りスプリングによる付勢力を狙いの大きさにする。よって、押さえニップ圧を狙いの大きさに精度良く設定することができる。
【０１１１】
図２３は、通紙中における画像情報（紙種に関する情報）の変更有り又は変更無しにおける初期位置検出動作の要否を説明する図である。
図２３に示すように、カム位置が遮光位置１である場合に、現在通紙中の記録シートＰに続いて次に通紙される記録シートＰの種類が現在通紙中の記録シートＰと異なるときは、次の記録シートを通紙させる前に作像動作を停止する。そして、上記初期位置検出を行ってから作像動作を再開すると同時に、カム位置を、異なる記録シートＰの種類に対応する遮光位置２へ移動させる。それにより、現在の画像情報から、現在の画像情報とは異なる次の画像情報へ変わっても、次の画像情報に基づく定着ベルトに対し接離方向の位置に、押さえ部材を精度良く位置させることができる。また、カム位置が遮光位置３である場合に、現在通紙中の記録シートＰに続いて次に通紙される記録シートＰの紙種が現在通紙中の記録シートＰと同じであるときは、作像動作を停止しない。さらには、初期位置検出を行うことなく、遮光位置３のままカムの位置を変えずに作像動作を継続する。それにより、初期位置検出に要する待ち時間をなくすことができる。
【０１１２】
また、先の図１９及び図２０に示すように、フィラ３０１のエッジ部３０３を検出した後、カムを狙いの回転角度回転させることで、エッジ部３０３が狙いの遮光位置まで到達したときに押さえ部材の移動を完了とする。それにより、押さえ部材を狙いの遮光位置に移動することができる。しかし、エッジ部３０３が遮光位置に到達した直後では、フィラ３０１の慣性力の作用やカム面形状の固体差等でエッジ部３０３が狙いの遮光位置からずれた位置に位置するおそれがあり、押さえ部材の位置精度が低下する。そこで、エッジ部３０３が狙いの遮光位置に到達してから一定時間経過後のフィラ３０１の動きが安定したときに、押さえ部材の移動を完了とする。さらには、フィラ３０１のエッジ部３０３が狙いの遮光位置に到達してから一定時間経過後に、エッジ部３０３が所定の回数連続して狙い遮光位置に到達していることを確認したときに、押さえ部材の移動を完了とする。それらにより、フィラのエッジ部が狙いの遮光位置に到達した直後の位置精度の不安定状態を回避することができる。なお、一定時間とは２００［ｍｓｅｃ］以上であり、所定の回数とは５回以上である。例えばサンプリング周期１０［ｍｓｅｃ］で５回以上行う。
【０１１３】
また、フィラのエッジ部における遮光位置に関する情報を画像形成装置内の記憶手段に記憶させることで、その情報に基づく遮光位置にエッジ部が到達するようにカムを回転させる。それにより、押さえ部材の狙いの位置に到達するまでの待ち時間を最小化できる。例えば、通紙中に同じ遮光位置の画像情報が入力された場合、遮光位置に関する情報が画像形成装置内の記憶手段に記憶されていなければ、初期位置検出を行う必要があり、待ち時間が発生しまう。遮光位置に関する情報が画像形成装置内の記憶手段に記憶されていれば、初期位置検出を行う必要がなくなり、連続通紙を可能とすることができる。なお、フィラのエッジ部における遮光位置に関する情報は、随時更新されて最新のものを記憶することが好ましい。
【０１１４】
以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
回転可能な無端状の定着ベルト４３を加熱し、加熱された当該定着ベルトを挟んだ状態で加圧ローラ４５等の加圧部材を定着ローラ４１等のニップ形成部材に加圧させて定着ニップを形成し、該定着ニップに記録媒体を通過させて画像を該記録媒体に定着させる定着装置４０において、前記定着ニップの出口よりも前記定着ベルトの移動方向下流側で前記定着ベルトを前記加圧部材に当接させる押さえ部材４９と、前記押さえ部材を前記加圧部材側へ付勢する引っ張りスプリング８１等の付勢手段と、前記定着ベルトを挟んだ状態で前記押さえ部材と前記加圧部材とで形成された押さえニップに記録媒体を通過させたときの前記付勢手段の付勢力を記録媒体の種類に応じて変更する付勢力変更手段とを有することを特徴とするものである。
上記特許文献１において、定着ニップ通過後の記録媒体のスジ状のしわは、定着ニップ通過後の記録媒体に波打ちが生じ、その波打ちが生じた記録媒体が、定着ニップ出口よりも定着ベルト移動方向下流側へ搬送されるときに生じる。これは、以下の理由で発生する。すなわち、上述した特許文献１に記載の定着装置においては、定着ニップにおいて記録媒体のトナー像の形成された面が、定着ベルトに圧接されながら加熱されることで、トナーが溶融して記録媒体にトナー像が定着される。定着ニップを出た記録媒体は定着ニップで溶融したトナーが定着ベルトに付着した状態で、排紙ローラ対へ搬送される。定着ニップにおいて、記録媒体が加熱されることで、記録媒体に含まれる水分が気化して水蒸気となるが、定着ニップにおいては、高いニップ圧で記録媒体を押さえ付けているため、記録媒体から水蒸気が放出されにくい。しかし、定着ニップの出口よりも定着ベルトの移動方向下流側では、記録媒体には圧がかかっていないため、定着ニップで発生した水蒸気の放出が起こりやすい。水蒸気は、記録媒体の定着ベルト側の面とは反対側の面から主に放出される。また、トナー像が形成されていない非画像部の高さが、トナー像が形成された画像部よりも低く、定着ベルトと非画像部との間には隙間が生じており、この隙間にも水蒸気が放出される。水蒸気が放出されることにより、記録媒体の繊維が乾燥して縮み波打ちが発生する。
また、定着ニップ出口よりも定着ベルト移動方向下流側の領域における温度は、定着ニップでの加熱温度よりも低いため、その領域の飽和水蒸気量は下がる。その結果、定着ニップを出た記録媒体の非画像部と定着ベルトとの隙間に放出されその隙間に溜まっている水蒸気のうち上記飽和水蒸気量よりも多い量の水蒸気は液化し、その液化した水分は再び記録媒体に吸収される。自ら放出した水蒸気が再吸収されることで、記録媒体を濡らし繊維が伸びて記録媒体に波打ちが生じてしまう。
このように、定着ニップ通過後の記録媒体では、水蒸気の放出による乾燥や、水蒸気の再吸収による濡れにより、記録媒体の繊維に伸縮が発生し、この間で記録媒体に波打ちが生じるのである。
これに対し、本態様においては、上記定着ニップ通過後の記録媒体は、押さえ部材により定着ベルトを介して加圧部材に押さえられた状態で、定着ニップ出口よりも定着ベルト移動方向下流側へ搬送される。これにより、その搬送中、記録媒体からの水蒸気の放出が起こったとしても、記録媒体が押さえ部材により定着ベルトを介して加圧部材に押さえられた状態で水蒸気が放出されることになる。これにより、水蒸気の放出により記録媒体の繊維が縮もうとするが、上記押さえ部材の押さえ力で記録媒体全面を加圧部材に押さえているので、記録媒体の繊維が縮むことができない。その結果、上記定着ニップ通過後の水蒸気の放出による記録媒体の波打ちが抑制される。
また、上記定着ニップ通過後で、自ら放出した水蒸気の液化した水分の再吸収が発生して記録媒体の繊維が伸びようとしても、上記押さえ部材の押さえ力で記録媒体全面を加圧部材に押さえているので、繊維が伸びることができない。その結果、上記定着ニップ通過後の水蒸気が液化した水分の再吸収による記録媒体の波打ちも抑制される。
これにより、定着ニップ通過後の記録媒体に波打ちが生じるのを抑制することができる。
ところが、先の図１７に示した構成においては、記録媒体が押さえニップを通過する時の押さえニップでの圧力（以下、押さえニップ圧という。）が一定になるように予め定めた付勢手段の付勢力で押さえ部材を加圧手段側へ押さえているため、厚い記録媒体を定着ニップに通過させると、上記押さえニップ圧が高まる。その結果、押さえニップにおいて、定着ベルト及び加圧部材の摩耗を促進させてしまい、それらの寿命が短くなる。一方で、定着ベルト及び加圧部材の摩耗が促進しないようにするために、上記押さえニップ圧が弱まるように付勢手段の付勢力を弱めると、薄い記録媒体を定着ニップに通過させる場合に、上記押さえニップ圧が不足してしまう。その結果、定着ニップ通過後の当該記録媒体に波打ちが生じる。また、厚さ以外の紙の種類の違いで同様の問題が生じえる。例えば、同じ厚さの紙でも和紙のような柔らかい材質の紙とＯＨＰ紙のような硬い材質の紙とでは、上記押さえニップ圧が互いに異なるので、同じ問題が生じる。
そのため、本態様では、記録媒体の種類に応じて上記押さえニップ圧を異ならせるように、付勢手段の付勢力を変更する付勢力変更手段を設けている。これにより、押さえニップにおいて、記録媒体の厚さや硬さなどの多様な種類に応じた適切な上記押さえニップ圧で記録媒体を押さえることが可能となる。よって、記録媒体の種類が変わっても、定着ベルトや加圧部材の過剰な摩耗が生じない範囲で、定着ニップ通過後の記録媒体に波打ちが生じるのを抑制することができる。
【０１１５】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記押さえ部材を、前記定着ベルトを前記加圧部材に当接させる当接位置または当接を解除する解除位置のいずれか一方に位置するよう移動させる押さえ部材移動手段と、記録媒体の種類に応じて、前記押さえ部材を、前記定着ベルトを前記当接位置または前記解除位置のいずれか一方に位置するよう前記押さえ部材移動手段を制御する制御部２００等の制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
本態様によれば、押さえ部材を、定着ベルトを加圧部材に当接させる当接位置と、当接を解除した解除位置とを取りうるように構成している。それにより、非通紙時や、ＯＨＰ紙や厚紙などの波打ちが生じ難い記録媒体を通紙するときは、押さえ部材を解除位置に位置させることができる。よって、押さえ部材により定着ベルトを加圧部材に当接させることによる、定着ベルトや加圧部材の負荷を低減することができ、定着ベルトや加圧部材の寿命を延ばすことができる。
【０１１６】
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、前記制御手段は、前記押さえ部材が、前記定着装置の動作状態に応じて、前記定着ベルトを前記加圧部材に当接させる当接位置または当接を解除する解除位置のいずれか一方に位置するよう、前記押さえ部材移動手段を制御することを特徴とするものである。
本態様によれば、定着装置の動作状態として、例えば立上げ加熱時、通紙後、待機などの非通紙状態では押さえ部材を解除位置に位置させる。それにより、常に押さえ部材により定着ベルトを加圧部材に当接させる場合に比べて、定着ベルトや加圧部材の負荷を低減することができ、定着ベルトや加圧部材の耐久性を高めることができる。
【０１１７】
（態様Ｄ）
（態様Ｂ）において、前記定着ニップに通過される記録媒体の種類に関する情報が前記制御手段に入力され前記押さえ部材を移動させるタイミングは、前記定着ニップに記録媒体を通過させる直前とすることを特徴とするものである。
本態様によれば、常に押さえ部材により定着ベルトを加圧部材に当接させる場合に比べて、押さえ部材を当接させている延べ時間を最小化でき、長寿命化を実現することができる。
【０１１８】
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記押さえ部材移動手段は、前記押さえ部材を、前記当接位置と前記解除位置との間で移動させるよう回転するカム２５等のカム部材を備え、前記カム部材の回転位置を検出するカム位置検出機構３００等のカム位置検出手段を設け、前記カム位置検出手段は、前記カム部材の回転とともに回転し、かつ光を遮断する遮光部を有するフィラ３０１と、前記フィラの遮光部３０１ａと非遮光部３０１ｂとを検出するフォトセンサ３０２とを備えていることを特徴とするものである。
本態様によれば、フィラのエッジ部は押さえ部材を当接位置と解除位置との間で移動させるカム部材の回転とともに回転するよう構成されているので、そのフィラのエッジ部の位置は押さえ部材の位置に相関している。そのため、フィラのエッジ部の検出位置を元にカムを回転させることで、押さえ部材を狙いの位置に精度良く位置させることができる。よって、上記押さえニップのニップ圧を狙いの値に精度良く設定することができる。
【０１１９】
（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、前記定着ニップに通過される記録媒体の種類に関する情報が前記制御手段に入力されたとき前記フォトセンサが前記フィラの遮光部を検出している場合、前記フィラの遮光部のエッジ部を前記フォトセンサによって検出する初期位置検出を行うことを特徴とするものである。
本態様によれば、例えば記録媒体がニップを通過するときの押さえ部材の定着ベルトに対する上下動により、カム部材の位置がずれるおそれがある。そのため、記録媒体の種類に関する情報が制御手段に入力されたときフォトセンサがフィラの遮光部を検出している場合には、フィラのエッジ部を検出する初期位置検出を行い、押さえ部材を定着ベルトに対し接離方向の狙いの位置に精度良く位置させることができる。よって、上記押さえニップのニップ圧を狙いの値に精度良く設定することができる。
【０１２０】
（態様Ｇ）
（態様Ｅ）において、前記定着ニップに通過される記録媒体の種類に関する情報が前記制御手段に入力されたとき前記フォトセンサが前記フィラの非遮光部を検出している場合は、前記フィラのエッジ部を前記フォトセンサによって検出する初期位置検出を行わないことを特徴とするものである。
本態様によれば、記録媒体の種類に関する情報が制御手段に入力されたときフォトセンサがフィラの非遮光部を検出している場合には、カム位置は初期位置に位置されているので、フィラのエッジ部を検出する初期位置検出は行わない。それにより、初期位置検出を行うことで生じる待ち時間をなくすことができる。
【０１２１】
（態様Ｈ）
（態様Ｂ）乃至（態様Ｇ）において、前記制御手段は、前記定着ニップ通過中の記録媒体に続けて当該記録媒体と種類の異なる記録媒体を前記定着ニップに通過させる場合、後続の記録媒体を前記定着ニップに通過させる前に作像動作を停止し、前記初期位置検出を行ってから作像動作を再開すると同時に前記後続の記録媒体の種類に基づく前記押さえニップのニップ圧が異なるように前記押さえ部材を位置させることを特徴とするものである。
本態様によれば、先行の記録媒体と後続の記録媒体との種類が異なっても、押さえ部材の定着ベルトに対する位置に精度良く位置させることできる。よって、上記押さえニップのニップ圧を狙いの値に精度良く変えることができる。
【０１２２】
（態様Ｉ）
（態様Ｂ）乃至（態様Ｇ）において、前記制御手段は、前記定着ニップ通過中の記録媒体に続けて当該記録媒体と種類の同じ記録媒体を前記定着ニップに通過させる場合、前記初期位置検出を行わずに、かつ前記押さえ部材の位置を変えずに作像動作を継続させることを特徴とするものである。
本態様によれば、初期位置検出に要する待ち時間をなくすことができる。
【０１２３】
（態様Ｊ）
（態様Ｂ）乃至（態様Ｉ）において、前記制御手段は、前記フィラの前記エッジ部を検出した後、前記カム部材を狙いの回転角度回転させ、前記エッジ部が狙いの位置まで到達したときに前記押さえ部材の位置移動を完了とすることを特徴とするものである。
本態様によれば、フィラのエッジ部の検出したときのカム部材の位置を元に、カム部材を狙いの回転角だけ回転させることで、押さえ部材を狙いの位置に位置させることができる。よって、上記押さえニップのニップ圧を狙いの値に精度良く設定することができる。
【０１２４】
（態様Ｋ）
（態様Ｂ）乃至（態様Ｉ）において、前記制御手段は、前記フィラの前記エッジ部を検出した後、前記カム部材を狙いの回転角度回転させ、前記エッジ部が狙いの位置まで到達してから一定時間経過後に前記押さえ部材の位置移動を完了とすることを特徴とするものである。
本態様によれば、エッジ部が狙いの位置に到達した直後は、フィラの慣性力の作用やカム面形状の固体差等で、エッジ部が狙いの遮光位置からずれた位置に移動するおそれがある。そのため、エッジ部が狙いの遮光位置に到達してから一定時間経過後のフィラの動きが安定したときに、押さえ部材の移動を完了とすることで押さえ部材を狙いの位置に位置させることができる。よって、上記押さえニップのニップ圧を狙いの値に精度良く設定することができる。
【０１２５】
（態様Ｌ）
（態様Ｂ）乃至（態様Ｉ）において、前記制御手段は、前記フィラの前記エッジ部を検出した後、前記カム部材を狙いの回転角度回転させ、前記エッジ部が狙いの位置まで到達してから一定時間経過後に、前記エッジ部が所定の回数連続して狙いの位置に到達しているのを確認したときに前記押さえ部材の位置移動を完了とすることを特徴とするものである。
本態様によれば、フィラのエッジ部が狙いの遮光位置に到達した直後の位置精度の不安定状態を回避することができる。よって、上記押さえニップのニップ圧を狙いの値に精度良く設定することができる。
【０１２６】
（態様Ｍ）
感光体３などの潜像担持体と、潜像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段（帯電装置５、光書込ユニット１、現像装置４などで構成）と、前記トナー像を前記潜像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段（一次転写ユニットおよび二次転写ユニットで構成）と、前記記録材上に転写されたトナー像を該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、（態様Ａ）乃至（態様Ｌ）のいずれかの定着装置を用いる。
本態様によれば、定着ベルトのばたつきや出力された記録媒体に波打ちが生じるのを抑制することができる。また、定着ベルトや加圧部材の耐久性を高めることができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１：光書込ユニット
２：作像ユニット
３：感光体
４：現像装置
５：帯電装置
１０：研磨装置
２０：移動機構
２０ａ：支持機構
２１：ガイド部材
２２：接続部材
２３：アーム部材
２４：支持板
２５：カム
２５ａ：カム軸
２９：モータ
４０：定着装置
４１：定着ローラ
４１ａ：芯金部
４２：加熱ローラ
４３：定着ベルト
４４：熱源
４５：加圧ローラ
４６：分離板
４７：テンションローラ
４８：分離補助部材
４９：押さえ部材
４９ａ：剥離部
４９ｂ：押さえ部
６０：一次転写ユニット
７８：二次転写ユニット
８０：移動部
８１：引っ張りスプリング
８２：ブラケット
８２ａ：貫通孔
８３：第一カムフォロワ
８３ａ：フォロワ支持軸
８４：第一バネ保持軸
９０：付勢力増加抑制部
９１：第二カムフォロワ
９１ａ：フォロワ支持軸
９２：第二バネ保持軸
９３：可動部材
９３ａ：第一長孔
９３ｂ：第二長孔
９４ａ：第一補強部材
９４ｂ：第二補強部材
９５：ピン
２００：制御部
３００：カム位置検出機構
３０１：フィラ
３０１ａ：遮光部
３０１ｂ：非遮光部
３０２：フォトセンサ
３０３：エッジ部
Ｎ１：定着ニップ
Ｎ２：ポストニップ部
Ｎ２ｓ：境界領域
Ｐ：記録シート
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２８】
【特許文献１】特開２０１５−１８０９０６号公報
【図１】
2018072714.tif 000005
【図２】
2018072714.tif 000006
【図３】
2018072714.tif 000007
【図４】
2018072714.tif 000008
【図５】
2018072714.tif 000009
【図６】
2018072714.tif 000010
【図７】
2018072714.tif 000011
【図８】
2018072714.tif 000012
【図９】
2018072714.tif 000013
【図１０】
2018072714.tif 000014
【図１１】
2018072714.tif 000015
【図１２】
2018072714.tif 000016
【図１３】
2018072714.tif 000017
【図１４】
2018072714.tif 000018
【図１５】
2018072714.tif 000019
【図１６】
2018072714.tif 000020
【図１７】
2018072714.tif 000021
【図１８】
2018072714.tif 000022
【図１９】
2018072714.tif 000023
【図２０】
2018072714.tif 000024
【図２１】
2018072714.tif 000025
【図２２】
2018072714.tif 000026
【図２３】
2018072714.tif 000027