(57)【要約】【課題】記録材の種類や性質に応じてベルト部材の回転方向におけるニップ圧力分布を適正に設定して、記録材のジャムや光沢ムラへの個別対応が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】コート紙等の透気度の高い用紙では、加圧パッド２７と加圧ローラ２６を近付け、薄紙等の分離が厳しい用紙では、加圧パッド２７と加圧ローラ２６を遠ざける方向に位置を切り替える。これにより、コート紙等の透気度の高い用紙での光沢ムラの発生抑制、および薄紙の分離性の向上が図れ、画像形成装置１００における記録材Ｐの適用範囲を広げることが可能となる。【選択図】図５
2011100050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、前記回転体に当接して記録材の加熱ニップを形成するベルト部材と、前記加熱ニップの出口側で前記ベルト部材の内側面を支持するローラ部材と、前記ローラ部材を前記回転体に向かって付勢して前記加熱ニップを形成させる第１の付勢機構とを備えた画像形成装置において、
前記ローラ部材と前記ベルト部材の内側面の間に形成されるくさび型の隙間に配置されて前記ベルト部材の回転方向の上流側へ前記加熱ニップを拡張するように前記ベルト部材の内側面を加圧する加圧部材と、
前記くさび型の隙間に向かう方向の前記加圧部材の付勢力を変更する第２の付勢機構と、
前記第２の付勢機構を制御して前記ベルト部材の回転方向における前記加熱ニップの圧力分布を設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転体は、前記ローラ部材の回転方向の輪郭に沿って変形する弾性層を有し、
前記制御手段は、前記第２の付勢機構を制御して、前記くさび型の隙間に向かう方向の前記加圧部材の付勢力を高めることにより前記ローラ部材と前記加圧部材との間のニップ圧力低下を抑制する第１の加圧モードと、前記くさび型の隙間に向かう方向の前記加圧部材の付勢力を緩和することにより前記弾性層の変形量を増す第２の加圧モードとを切り換えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、表面に樹脂コートがされた記録材に対しては前記第１の加圧モードを適用し、通常の記録材よりも剛性の低い所定の記録材に対しては前記第２の加圧モードを適用することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記回転体は、前記ベルト部材を介して前記ローラ部材及び前記加圧部材に圧接する別のローラ部材であることを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２の付勢機構は、前記加圧部材を前記ベルト部材の回転方向に移動させる機構であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
回転体と、前記回転体に当接して記録材の加熱ニップを形成するベルト部材と、前記加熱ニップの出口側で前記ベルト部材の内側面を支持するローラ部材と、前記ローラ部材を前記回転体に向かって付勢して前記加熱ニップを形成させる第１の付勢機構とを備えた像加熱装置において、
前記ローラ部材と前記内側面の間に形成されるくさび型の隙間に配置されて前記ベルト部材の回転方向の上流側へ前記加熱ニップを拡張するように前記ベルト部材の内側面を加圧する加圧部材と、
前記加圧部材を前記ベルト部材の回転方向に移動させて前記くさび型の隙間に向かう方向の前記加圧部材の付勢力を変更する第２の付勢機構と、を備えたことを特徴とする像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方にベルト部材を用いて記録材の加熱ニップを形成する像加熱装置を備えた画像形成装置、詳しくは記録材の種類に応じて加熱ニップの圧力分布を適正に設定する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を記録材に転写して熱定着させることにより画像を形成する画像形成装置が広く用いられている。トナー像を記録材に熱定着させる定着装置として、従来は、一対のローラ部材を圧接させたローラ型の像加熱装置が一般的であった。しかし、近年では、片方又は両方にベルト部材を用いて記録材の加熱ニップを形成するベルト型の像加熱装置が広く用いられている（特許文献１、特許文献２）。ベルト型の像加熱装置は、記録材の搬送方向に長い加熱ニップを形成できるため、定着装置の小型化、プロセススピードの高速化対応に有利である。
【０００３】
特許文献１には、ベルト部材とベルト部材とを当接させた像加熱装置が示される。ここでは、加熱ベルトの内側面と加圧ベルトの内側面にそれぞれ加圧部材が配置されて加熱ニップの出口に配置されたローラ部材から上流側へ連続した加熱ニップが形成されている。
【０００４】
特許文献２には、ローラ部材にベルト部材を当接させた像加熱装置が示される。ここでは、加熱ニップの出口側のローラ部材とベルト部材の内側面の間に形成されるくさび型の隙間に、低摩擦記録材で覆ったくさび型の加圧部材を配置して、ローラ部材と加圧部材の間で加熱ニップのニップ圧力が低下することを阻止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２２５１１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に示されるように、表面に樹脂コートがされた記録材では、ローラ部材と加圧部材の間で加熱ニップのニップ圧力が低下すると、定着済み画像の表面につらら状の光沢ムラが形成されて出力画像の品質が低下する。このため、これを回避するには、図２に示すように、ローラ部材（２６）とベルト部材（２１）の内側面との間に形成されるくさび型の隙間のかなり奥まで加圧部材（２７）を押し込む必要がある。しかし、隙間の奥まで加圧部材（２７）を侵入させるほど、加熱ニップ（Ｎ）の出口におけるニップ圧力が不安定になることが判明した。加熱ニップ（Ｎ）の出口におけるニップ圧力が不安定になると、加熱ニップ（Ｎ）の出口における記録材の曲率分離に支障をきたして、記録材のジャムが発生し易くなる。また、ベルト部材（２１）の回転抵抗が増して消費電力が増えたり、回転速度にムラが発生して定着画像に影響が現れたりすることも判明した。
【０００７】
近年、画像形成に用いられる記録材の種類が増えており、これまでにも増して定着済み画像につらら状の光沢ムラが現れ易い記録材や、これまでにも増して記録材のジャムを発生し易い記録材への対応が求められている。
【０００８】
このような多様な記録材に対して、特許文献２に示されるように、ベルト部材の回転方向におけるニップ圧力分布を一律一様に設定していたのでは、個別の問題にうまく対処できない。
【０００９】
本発明は、記録材の種類や性質に応じてベルト部材の回転方向におけるニップ圧力分布を適正に設定して、記録材のジャムや光沢ムラへの個別対応が可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、回転体と、前記回転体に当接して記録材の加熱ニップを形成するベルト部材と、前記加熱ニップの出口側で前記ベルト部材の内側面を支持するローラ部材と、前記ローラ部材を前記回転体に向かって付勢して前記加熱ニップを形成させる第１の付勢機構とを備えたものである。そして、前記ローラ部材と前記ベルト部材の内側面の間に形成されるくさび型の隙間に配置されて前記ベルト部材の回転方向の上流側へ前記加熱ニップを拡張するように前記ベルト部材の内側面を加圧する加圧部材と、前記くさび型の隙間に向かう方向の前記加圧部材の付勢力を変更する第２の付勢機構と、前記第２の付勢機構を制御して前記ベルト部材の回転方向における前記加熱ニップの圧力分布を設定する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置では、必要に応じてベルト部材の回転方向における加熱ニップの圧力分布を変更できる。くさび型の隙間に向かう方向の加圧部材の加圧力を高めることで、くさび型の隙間に対応する位置の加熱ニップのニップ圧力の低下が抑制される。また、逆に、くさび型の隙間に向かう方向の加圧部材の加圧力を低下させることで、第１の付勢機構による加熱ニップの総加圧力が加熱ニップの出口側に分配される割合が高まって、記録材の曲率分離を安定させることができる。
【００１２】
従って、記録材の種類や性質に応じてベルト部材の回転方向におけるニップ圧力分布を適正に設定して、記録材のジャムや光沢ムラへの個別対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】定着装置の構成の説明図である。
【図３】加圧パッドの構成の説明図である。
【図４】加圧機構の説明図である。
【図５】実施例１の加圧パッド移動機構の説明図である。
【図６】実施例１における加熱ニップの圧力分布の設定の説明図である。
【図７】実施例１における圧力分布切り替え制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、記録材の種類に応じて加熱ニップのニップ圧力分布を調整可能である限りにおいて、実施形態の構成の一部又は全部を、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。
【００１５】
本実施形態では、画像加熱装置としてローラ加熱−ベルト加圧方式の像加熱装置を説明する。しかし、本発明は、ベルト加熱−ローラ加圧、ベルト加熱−ベルト加圧方式の像加熱装置でも実施でき、像加熱装置は、定着装置に限らず画像の光沢仕上げ装置等でも実施できる。
【００１６】
本実施形態では、感光ドラムから枚葉式に記録材へトナー像を転写する画像形成装置を説明するが、本発明は、中間転写ベルト方式、中間転写ドラム方式、記録材搬送ベルト方式、転写ベルト方式等でも実施できる。ここでは、トナー像の形成／転写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、種々の用途で実施できる。
【００１７】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の構成や像加熱装置の制御に関する一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００１８】
＜画像形成装置＞
図１は実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、電子写真プロセスを利用して記録材にトナー像を転写して、定着装置１１０で記録材にトナー像を熱定着させるレーザービームプリンタである。
【００１９】
画像形成装置１００は、感光ドラム１０１の周囲に帯電ローラ１０２、露光装置１０３、現像装置１０４、転写ローラ１０５、クリーニング装置１０９を配置している。感光ドラム１０１は、アルミニウムの円筒基体の外周面に帯電極性が負極性のＯＰＣ感光材料を塗布して形成され、矢印Ｒ１方向に３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転する。
【００２０】
帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１に当接して従動回転し、不図示の電源から直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されることにより、感光ドラム１０１の表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。露光装置１０３は、画像データを展開した画像信号に応じてＯＮ−ＯＦＦ変調されたレーザービームを走査して、感光ドラム１０１の表面に画像の静電像を形成する。露光部分では、レーザービームによって帯電が解除されて暗部電位ＶＤが明部電位ＶＬに低下する。
【００２１】
現像装置１０４は、負極性に帯電させた一成分現像剤を現像スリーブ１０４ａに磁気的に担持させて感光ドラム１０１との対向部へ搬送する。不図示の電源から現像スリーブ１０４ａに、負極性の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧を重畳した振動電圧を印加することにより、相対的に正極性となった明部電位ＶＬの部分に負極性に帯電したトナーが付着して静電像が反転現像される。
【００２２】
転写ローラ１０５は、感光ドラム１０１に圧接して記録材Ｐを挟持搬送する転写部Ｔ１を形成する。不図示の電源から転写ローラ１０５へ正極性の電圧を印加することにより、負極性に帯電して感光ドラム１０１に担持されたトナー像が転写部Ｔ１を挟持搬送される記録材Ｐへ転写される。
【００２３】
記録材Ｐは、カセット１０６から給紙ローラ１０７によって取り出され、レジストローラ１０８で待機し、感光ドラム１０１のトナー像に同期させてレジストローラ１０８により転写部Ｔ１へ給送される。
【００２４】
転写部Ｔ１でトナー像を転写されて感光ドラム１０１から分離された記録材Ｐは、定着装置１１０へ搬送される。定着装置１１０は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐを加熱・加圧して、トナー像を記録材Ｐ上に定着して定着画像とする。画像を定着された記録材Ｐは、排紙ローラ１１１によって、筐体上の排紙トレイ１１２へ排出・積載される。
【００２５】
クリーニング装置１０９は、感光ドラム１０１にクリーニングブレードを摺擦させて、転写部Ｔ１を通過して感光ドラム１０１に残留した転写残トナーを除去する。
【００２６】
＜定着装置＞
図２は定着装置の構成の説明図である。図３は加圧パッドの構成の説明図である。図４は加圧機構の説明図である。
【００２７】
図２に示すように、定着装置１１０は、定着ローラ２０に加圧ベルト２１を当接させて、加圧ベルト２１の回転方向に沿って連続した加熱ニップＮを形成している。記録材Ｐの画像面に当接して回転する定着ローラ２０の内部にはハロゲンヒータ２２が配置され、ハロゲンヒータ２２による内側からの加熱によって、定着ローラ２０の表面はトナーを溶融させる温度に保たれている。
【００２８】
定着ローラ２０が所定温度に立ち上がって温調された状態において、定着ローラ２０と加圧ベルト２１の加熱ニップＮに、未定着トナー像Ｔを有する記録材Ｐが搬送されてくる。記録材Ｐは、未定着トナー像Ｔを担持した面を、定着ローラ２０側に向けて導入される。そして、記録材Ｐの未定着トナー像Ｔが定着ローラ２０の外周面に密着したまま挟持搬送されることにより、主に定着ローラ２０から熱が付与され、また加圧力を受けて記録材Ｐ表面に定着される。
【００２９】
図３に示すように、定着ローラ２０は、画像形成時には、駆動モータ３６によって回転駆動されることで、矢印Ｒ３方向に回転駆動される。定着ローラ２０の周速度は、転写部（Ｔ１：図１）との間で記録材Ｐにループを形成するため、転写部（Ｔ１：図１）から搬送されてくる記録材Ｐの搬送速度に比して僅かに遅い周速とされている。
【００３０】
加圧ベルト２１は、画像形成時には、定着ローラ２０に従動して矢印Ｒ３方向に回転する。本実施例の場合、プロセススピードは３００ｍｍ／ｓｅｃとし、定着ローラ２０の周速は３００ｍｍ／ｓｅｃとし、Ａ４サイズのフルカラー画像は１分間に７０枚定着可能である。
【００３１】
図２に示すように、加熱ニップＮの入口側の定着ローラ２０の表面温度が接触型のサーミスタ１１によって検出される。温度調整回路１０は、サーミスタ１１の出力に応じてハロゲンヒータ２２に対する供給電力を調整する。加圧ベルト２１の表面が接触型のサーミスタ１２によって検出される。温度調整回路１０は、サーミスタ１２の出力に応じてハロゲンヒータ２３に対する供給電力を調整する。後述するように、定着ローラ２０と加圧ベルト２１とを離間させて個別に回転させた状態で、温度調整回路１０は、定着ローラ２０の表面温度を１７０℃に温調し、加圧ベルト２１の表面温度を１２０℃に温調する。
【００３２】
定着ローラ２０は、外径６０ｍｍで厚さ１．５ｍｍのアルミニウムの円筒基体である芯金２０ａの外周面に厚さ５００μｍの弾性層２０ｂが形成された中空ローラである。弾性層（２０ｂ）は、ローラ部材（２６）の回転方向の輪郭に沿って変形する。
【００３３】
弾性層２０ｂは、シリコンゴムを用いてＪＩＳアスカ硬度が２０度、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍＫに形成されている。加圧ローラ２６の円周面に沿った弾性層２０ｂの変形によって、定着ニップＮの出口では、記録材Ｐが定着ローラ２０から強制的に引き剥がされて、定着ローラ２０に対する記録材Ｐの巻き付きが防止される。なお、弾性層２０ｂの材料としては、シリコンゴム以外にも、フッ素ゴム等の公知の弾性材料を使用できる。
【００３４】
弾性層２０ｂの外周には、記録材Ｐの画像面との分離性を確保するための表面離型層２０ｃ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。
【００３５】
加圧ベルト２１は、駆動ローラを兼ねた加圧ローラ２６と加圧ベルト２１に所定のベルト張力を付与するテンションローラ２５とに掛け渡して支持される。加圧ベルト２１は、内径が５０ｍｍで、厚みが７５μｍのポリイミドを基層とし、表面には、離型層としてフッ素樹脂であるＰＦＡチューブを３０μｍの厚みで設けている。
【００３６】
テンションローラ２５は、外径が２０ｍｍで内径が１６ｍｍである鉄合金製の円筒基体（芯金）の外周面にシリコンゴムスポンジ層を設けて、表面の熱伝導率を小さくして加圧ベルト２１からの熱伝導を少なくしている。加圧ローラ２６は、外径が２０ｍｍで内径が１６ｍｍである鉄合金製の低摺動性の剛性ローラである。
【００３７】
加圧ローラ２６の上流側まで連続した加熱ニップＮを形成するために、加圧ローラ２６に隣接した位置に加圧パッド２７を配置して、加圧ベルト２１の内側面を定着ローラ２０に向けて加圧している。
【００３８】
図３に示すように、加圧パッド２７は、弾性層２７ｂが固定されたベース板２７ｃをステー２７ｄに取り付けて、弾性層２７ｂの表面全体を摺動カバー２７ｃで覆って構成される。弾性層２７ｂは、耐熱性シリコンゴムで厚さ３ｍｍ、幅１５ｍｍに形成され、下面が取り付け用のベース板２７ｃに固定されている。ステー２７ｄは、加圧パッド２７の長手方向の両端に突出して加圧パッド２７全体を支持するステンレス製の梁部材である。摺動カバー２７ｃは、ガラス繊維製のクロスをフッ素樹脂でコーティングした厚み５０μｍの低摩擦シートであって、摺動する加圧ベルト２１の内側面および加圧ローラ２６に対する摩擦抵抗を減らしている。摺動カバー２７ｃによって加圧ローラ２６の駆動トルクが抑えられるので、駆動モータ３７の大型化を伴うことなく、安定して加圧ベルト２１を回転させることができる。
【００３９】
ローラ部材（２６）は、加熱ニップＮの出口側でベルト部材（２１）の内側面を支持する。加圧パッド２７は、ローラ部材（２６）とベルト部材（２１）の内側面の間に形成されるくさび型の隙間に配置されていて、ベルト部材（２１）の回転方向の上流側へ加熱ニップＮを拡張するようにベルト部材（２１）の内側面を加圧する。
【００４０】
図４に示すように、第１の付勢機構の一例である加圧機構３０は、加熱ニップＮを形成するために、加圧ベルト２１の加圧ローラ２６の回転軸の両端を、所定の加圧力にて定着ローラ２０に向けて加圧する。第１の付勢機構の一例である加圧カム３５を回転させることで、ベース３３が回動軸３２を中心にして上下に回動される。
【００４１】
ベース３３が上昇する方向に回動すると、加圧ローラ２６及びテンションローラ２５の回転軸を支持するアーム３１は、加圧ばね３４を介して上方へ回動され、定着ローラ２０と加圧ベルト２１との間に加熱ニップＮが形成される。
【００４２】
一方、ベース３３が下降する方向に回動すると、加圧ローラ２６及びテンションローラ２５の回転軸を支持するアーム３１は下方へ回動され、定着ローラ２０から加圧ベルト２１が離間する。
【００４３】
図１に示すように、加圧パッド２７は、加圧ベルト２１の内側面と加圧ローラ２６に接触して配置され、加圧ベルト２１の内側面と加圧ローラ２６の外周面に挟まれたくさび状の空間に加圧パッド２７の下流側の端部が組み込まれている。加圧パッド２７は、加圧ベルト２１の回転方向に沿った加熱ニップＮに圧抜け部がなくて連続したニップ圧力分布を形成している。
【００４４】
図６に示すように、ニップ圧力分布は、加熱ニップＮの圧力が加圧ローラ２６により懸架されている領域において最大値となるように設定されている。上述したように、定着ローラ２０が弾性層２０ｂを有する弾性ローラであり、加圧ベルト２１内の加圧ローラ２６は鉄合金製の剛性ローラであるため、定着ローラ２０と加圧ベルト２１の加熱ニップＮの出口では定着ローラ２０側の変形が大きくなっている。その結果、トナー像を担持した記録材Ｐは、定着ローラ２０から自らのこしにより曲率分離される。
【００４５】
ところで、電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、記録材上にトナー像を形成し、これを定着装置で加熱・加圧して記録材に定着させることにより画像を形成している。定着装置としては、内部にヒータを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して加熱ニップを形成するローラ定着方式が従来より採用されている。
【００４６】
しかし、出力画像の高光沢化や画像形成の高速化を図るためには、記録材の加熱ニップ滞在時間を長くし、トナーを充分に溶融するのが好ましい。この点、ローラ定着方式で、これを達成するためには、ローラ径を大きくしなければならず、定着装置が大型化してしまう。
【００４７】
そこで、近年では、ローラ定着方式に比して、定着装置の小型化、高速化対応を達成しつつ、記録材搬送方向に充分な加熱ニップ長さを得ることができるベルト定着方式が採用されている。ベルト定着方式では、定着ローラに対する加圧ベルトの当接長さの調整、もしくは定着ベルトと加圧ベルトの当接長さの調整により、従来のローラ定着方式に比して充分な加熱ニップ長さを得ている。
【００４８】
図２を参照して説明すれば、特許文献２には、ベルト定着方式で、加圧ローラ２６と加圧パッド２７とによって加圧ベルト２１の内側面を押圧して、定着ローラ２０と加圧ベルト２１の間に加熱ニップＮを形成する構成が示される。この構成においては、加圧ベルト２１の回転方向のニップ圧力分布において、加圧ローラ２６と加圧パッド２７に対応するニップ圧力の高い部分と、その中間で加圧ベルト２１の内側面があまり加圧されていないためニップ圧力が抜けた部分とが存在する。
【００４９】
そして、このような加熱ニップＮで未定着トナー像を定着しようとする場合、ニップ圧力が抜けた部分では、定着時に生じた水蒸気を抑え込めなくなる。そのため、ニップ圧力が抜けた部分の記録材の幅方向（搬送方向に直交する方向）で、空気や水蒸気が溜まっている部分とそうでない部分とでトナー像と定着ローラ表面との接触状態が異なることによる光沢ムラが発生する。光沢ムラは、特に、コート紙等の通気性の低い記録材において発生し易い。
【００５０】
特許文献２では、加熱ニップＮ内のニップ圧力分布を適正化させることで、そうした問題に対処しようとしている。加圧ベルト２１の内側面に、加圧ベルト２１を内側面から押圧する加圧ローラ２６と、シリコンゴム弾性体をフッ素樹脂シートで覆った加圧パッド２７とを設けている。そして、記録材Ｐの搬送方向に連続したニップ圧力分布が形成されるように、加圧ローラ２６に接触配置された加圧パッド２７の下流部に突出部を設け、加圧ローラ２６のバックアップにより加圧ベルト２１の内側面を加圧する。これにより、加圧ローラ２６と加圧パッド２７の中間位置におけるニップ圧力抜けを防止している。
【００５１】
しかし、特許文献２の構成は、光沢ムラに対する最適位置になるように配置されているが、今後更なる記録材の適用範囲を分離性とのバランスをとりながら広げようとする場合には大幅な改善は難しい。
【００５２】
そこで、以下の実施例では、記録材に応じて加圧ローラ２６と加圧パッド２７とを最適な位置関係に変更することで、光沢ムラの発生を抑制し、同時に記録材Ｐの分離性を向上させて、記録材の適用範囲を広げている。
【００５３】
＜実施例１＞
図５は実施例１の加圧パッド移動機構の説明図である。図６は実施例１における加熱ニップの圧力分布の設定の説明図である。図７は実施例１における圧力分布切り替え制御のフローチャートである。
【００５４】
図１に示すように、加圧ローラ２６と加圧パッド２７とを加圧ベルト２１の内側面に配置する構成では、加圧パッド２７のくさび型の先端を加圧ローラ２６側に食い込ませると、くさび型の先端に圧が分散して、加圧ローラ２６位置の圧が下がる。このため、薄紙のような分離が厳しい記録材Ｐの場合、加圧ローラ２６位置での圧を上げて分離性を向上させることが難しい。
【００５５】
ここで、加圧パッド２７のくさび型の先端を短くしていくと、加圧ローラ２６位置の圧が高くなり分離性は向上するが、加圧ローラ２６位置の手前に圧の落ち込みが生じてコート紙を定着すると光沢ムラが発生してしまう。
【００５６】
コート紙のような通気性の低い記録材を定着しようとする場合、加熱ニップＮ内に圧の低い部分があると、定着時に生じた水蒸気がそこに滞留してしまう。すると滞留している部分とそうでない部分とで、画像面と定着ローラ２０表面との接触状態が異なることによる光沢ムラが発生する。そのため、コート紙（Ｂ）では、ニップ圧力分布の途中で圧の落ち込みがない連続した圧分布であることが必要である。
【００５７】
これに対して、薄紙のようなこしの弱い記録材に多量のトナーを定着させる場合、定着ローラ２０表面から記録材を剥離させることが厳しくなるため、巻き付き等の分離不良が発生し易い。そのため、加圧ローラ２６の位置に加圧力を集中させて、加圧ローラ２６を定着ローラ２０の弾性層２０ｂに大きく食い込ませて、記録材Ｐの分離性能を高めている。加熱ニップＮ内の搬送方向最下流の圧を高くすることで、定着ローラ２０表面が弾性変形し、記録材Ｐが定着ローラ２０から剥離する方向へ導いてやることが必要である。
【００５８】
そこで、実施例１では、加圧ベルト２１に沿った方向に加圧パッド２７を移動させることにより、加熱ニップＮの圧力分布を三段階に切り換える。図４に示すように、加圧ローラ２６、テンションローラ２５、及び加圧パッド２７は、長手方向の両端部がアーム３１によって支持されている。
【００５９】
図５の（ａ）に示すように、加圧パッド２７はアーム３１に対して矢印Ｒ５方向へ移動可能に支持されている。加圧パッド２７のステー２７ｄの長手方向の両端部には、アーム３１との間に圧縮バネ４４が入っているため、加圧パッド２７は、加圧ローラ２６から離間する方向へ付勢されている。第２の付勢機構の一例である加圧パッド２７の移動機構は、ステー２７ｄの長手方向の両端部に突き当てられた加圧カム４５を駆動モータ４８が回転させることによって、圧縮バネ４４を圧縮して加圧パッド２７の位置を移動させる。
【００６０】
第２の付勢機構（４５）は、ローラ部材（２６）とベルト部材（２１）の内側面の間に形成されるくさび型の隙間に向かう方向の加圧部材（２７）の付勢力を変更する。
【００６１】
また、位置検知手段としてカム軸４５ａの端部にはフラグ４６が固定されており、フォトインタラプタ４７がフラグ４６を検出することで、カム軸４５ａの所定の回転位置が判別可能になっている。カム軸４５ａに固定されたフラグ４６が加圧カム４５と同期して回転するので、その位置をフォトインタラプタ４７で検知することで、制御部５０は、加圧パッド２７の位置を判断できる。制御部５０は、フォトインタラプタ４７の出力を判別しつつ加圧パッド２７の移動機構４０を制御して、加圧ベルト２１に沿った方向に加圧パッド２７を移動させる。
【００６２】
ただし、第２の付勢機構の一例である加圧パッド２７の移動機構は、上記の構成に限られず、加圧ローラ２６と加圧パッド２７の位置関係を加圧ベルト２１に沿った方向に可変できれば、他の構成・方法を採用してもよい。
【００６３】
図５の（ｂ）に示すように、実施例１では、普通紙（Ａ）、コート紙（Ｂ）、薄紙（Ｃ）と記録材の種類毎に３つのポジションを持ち、それぞれの加圧パッド位置が１ｍｍづつ異なる。
【００６４】
図６に示すように、加圧ベルト２１の回転方向に沿った加熱ニップＮのニップ圧力分布は、加圧ローラ２６と定着ローラ２０の圧接位置でピークを形成する。加圧ローラ２６の位置におけるピーク高さは、コート紙（Ｂ）、普通紙（Ａ）、薄紙（Ｃ）の順に高められている。
【００６５】
実施例１では、電源ＯＮ時やプリント終了時に加圧パッド２７を図５の（ｂ）に示すＣ位置に移動させる。立ち上げ時や待機時は、加圧パッド２７をＣ位置に位置決めて加圧ローラ２６から離しておくことにより、モータ駆動トルクを低減している。
【００６６】
図１を参照して図７に示すように、制御部５０は、電源ＯＮ等の起動時（Ｓ１）に、図５の（ａ）に示すフォトインタラプタ４７の検知信号により加圧パッド２７を図５の（ｂ）に示すＣ位置に移動する（Ｓ２）。その後、操作パネル５１や不図示のパソコンを通じてユーザの選択により記録材の種類が設定され、画像等のプリント信号が送られる（Ｓ３）。制御部５０は、設定情報により記録材Ｐの種類を判断する（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）。
【００６７】
制御手段の一例である制御部５０は、表面に樹脂コートがされた記録材に対しては第１の加圧モードを適用し、通常の記録材よりも剛性の低い所定の記録材に対しては第２の加圧モードを適用する。
【００６８】
第１の加圧モードは、第２の付勢機構を制御して、くさび型の隙間に向かう方向の加圧部材（２７）の付勢力を高めることによりローラ部材（２６）と加圧部材（２７）との間のニップ圧力低下を抑制する。
【００６９】
第２の加圧モードは、くさび型の隙間に向かう方向の加圧部材（２７）の付勢力を緩和することにより弾性層２０ｂの変形量を増す。
【００７０】
制御部５０は、コート紙であると認識すると（Ｓ５のＹ）、加圧パッド２７をＣ位置からＢ位置に移動させる（Ｓ８）。加圧パッド２７がＢ位置にある場合は、図６のＢのニップ圧力分布となり、圧抜けがないため、光沢ムラ（雨だれと呼ばれる）の発生を抑えることが可能となる。
【００７１】
制御部５０は、普通紙であると認識すると（Ｓ６のＹ）、加圧パッド２７をＣ位置からＡ位置に移動する（Ｓ９）。
【００７２】
制御部５０は、薄紙であると認識すると（Ｓ４のＹ）、加圧パッド２７をＣ位置のまま保持させる（Ｓ７）。加圧パッド２７がＣ位置にある場合は、図６のＣのニップ圧力分布となり、加圧ローラ２６位置の圧が高くなっているので、分離性が向上する。
【００７３】
制御部５０は、その後、所定のプリント動作を開始させ（Ｓ１０）、それぞれ所定のプリント動作が終了すると（Ｓ１１）、プリント動作時の加圧パッド２７の位置を判断する（Ｓ１２）。そして、加圧パッド２７がＣ位置であれば（Ｓ１２のＹ）、そのまま終了し、そうでなければ加圧パッド２７をＣ位置に移動させて（Ｓ１３）、フローを終了する。
【００７４】
＜実験１＞
実施例１における加圧パッド２７のそれぞれの位置で分離性と光沢ムラの発生を確認した。使用した記録材Ｐおよび未定着トナーの条件は、薄紙４５ｇ／ｍ２および５２ｇ／ｍ２、透気度１００００秒および２００００秒のコート紙１０５ｇ／ｍ２を使用した。透気度は、所定面積（６４５ｍｍ２）の試料を所定圧力で１００ｍｌの空気が通過するために要する時間で紙の密度を定義するパラメータであって、ＪＩＳ    Ｐ８１１１に準拠した方法で測定している。
【００７５】
これらの記録材に対して、各々最大濃度の未定着トナー像をのせて定着したところ、分離不良および光沢ムラの発生状況は表１のような結果となった。
【００７６】
【表１】
2011100050.tif 000003
【００７７】
表１に示すように、加圧パッド２７と加圧ローラ２６の位置関係を記録材Ｐの種類に応じて最適位置に変更することで、通紙可能な記録材Ｐの適用範囲が拡大する。
【００７８】
加圧パッド２７をＡ位置とした場合、坪量４５ｇ／ｍ２の薄紙では分離不良が発生し、透気度２００００秒のコート紙では光沢ムラが発生した。しかし、坪量、５２ｇ／ｍ２までの薄紙、透気度１００００秒までのコート紙であれば通紙可能である。
【００７９】
加圧パッド２７をＢ位置とした場合、坪量５２ｇ／ｍ２の薄紙でも分離不良が発生するようになった。しかし、Ａ位置の場合に光沢ムラが発生した透気度２００００秒のコート紙まで通紙可能である。
【００８０】
加圧パッド２７をＣ位置とした場合、透気度１００００秒のコート紙でも光沢ムラが発生するようになった。しかし、Ａ、Ｃ位置の場合に分離不良となった坪量４５ｇ／ｍ２の薄紙でも分離不良を回避して通紙可能である。
【００８１】
実施例１では、コート紙等の透気度の高い用紙では、加圧パッド２７と加圧ローラ２６を近付け、薄紙等の分離が厳しい用紙では、加圧パッド２７と加圧ローラ２６を遠ざける方向に位置を切り替える。これにより、コート紙等の透気度の高い用紙での光沢ムラの発生抑制、および薄紙の分離性の向上が図れ、画像形成装置１００における記録材Ｐの適用範囲を広げることが可能となる。
【００８２】
なお、実施例１では、像加熱装置として定着装置の例を説明したが、以下のような構成であっても構わない。例えば、定着装置により記録材に仮定着されたトナー像を再度加熱することにより画像の光沢度を向上させる光沢付与装置にも本発明を適用することが可能である。
【００８３】
また、実施例１では、加圧ベルト２１に当接して加熱ニップＮを形成する回転体が円筒形のローラ部材からなる構成を説明したが、加圧ベルト２１に当接して加熱ニップＮを形成する回転体はベルト部材で置き換えてもよい。特許文献１に示されるように、加圧ベルトに定着ベルトを当接させて加圧ベルトと定着ベルトの両方の内側面に加圧部材を配置する構成でもよい。
【００８４】
また、定着ローラ２０の加熱源としてハロゲンヒータを採用する例について説明したが、エネルギー効率の高い電磁誘導加熱方式の加熱源（励磁コイル）を採用しても構わない。この場合、定着ローラは励磁コイルから発生した磁束により電磁誘導発熱する磁性金属層又は導電層を備えた構成となる。
【符号の説明】
【００８５】
２０  定着ローラ、２１  加圧ベルト、２２  ハロゲンヒータ
２５  テンションローラ、２６  加圧ローラ、２７  加圧パッド
３０  加圧機構、３４、４４  圧縮バネ、３５、４５  加圧カム
３８、４８  駆動モータ、４０  移動機構、５０  制御部、５１  操作パネル
１００  画像形成装置、１０１  感光ドラム、１０２  帯電ローラ
１０３  露光装置、１０４  現像装置、１０５  転写ローラ
１０９  クリーニング装置、１０６  記録材カセット、１０８  レジストローラ
１１０  定着装置、１１１  排出ローラ、１１２  排出トレイ、Ｐ  記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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