(57)【要約】【課題】印刷する用紙坪量によってニップ幅を可変にすることで、定着ベルト内面とニップ固定部材との摩擦距離を最適化することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】定着ベルト部材と、回転することで定着ベルト部材を循環移動させる加圧部材と、定着ベルト部材の内周面に接触する固定部材と、固定部材と定着ベルト部材の間に設けられた摺動部材と、内部に加熱手段を有し、固定部材と協働して定着ベルト部材に張力を付与した状態に支持する回転自在な１つ以上の支持ロールと、いずれか１つ以上の支持ロールを操作することにより定着ベルト部材の張力を緩和する張力緩和機構と、固定部材を回転変位させる固定部材回転機構と、を備え、固定部材回転機構は、挟持搬送される記録材の坪量により固定部材を回転変位させるとともに、固定部材が前記定着ベルト部材の内周面に接触する領域を変化させる。【選択図】図８
2019028272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の定着ベルト部材と、
前記定着ベルト部材の外面に押し当てられて回転することで前記定着ベルト部材を循環移動させ、未定着のトナー像を保持した記録材を前記定着ベルト部材との間に挟持搬送して、前記定着ベルト部材と協働して前記トナー像を前記記録材上に定着する加圧部材と、
前記定着ベルト部材の内周面に接触するよう固定した状態で配置される固定部材と、
前記固定部材と前記定着ベルト部材の間に設けられた摺動部材と、
内部に加熱手段を有し、前記固定部材と協働して前記定着ベルト部材に張力を付与した状態に支持する回転自在な１つ以上の支持ロールと、
前記１つ以上の支持ロールのうちのいずれか１つ以上の支持ロールを操作することにより前記定着ベルト部材の張力を緩和する張力緩和機構と、
前記固定部材を回転変位させる固定部材回転機構と、
を備え、
前記固定部材回転機構は、挟持搬送される記録材の坪量により前記固定部材を回転変位させるとともに、前記固定部材が前記定着ベルト部材の内周面に接触する領域を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記固定部材は、長辺と短辺を有する形状であり、すべての辺の外周面に前記摺動部材が設けられていることを特徴とする請求項１に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、電子写真方式を採用した複写機等の画像形成装置に係り、特に、記録材上の画像を加熱、加圧する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を用いた画像形成装置では、装置の小型化・低コスト・省エネルギー化が市場から求められている。その需要に応えるため、現在熱容量が小さな定着装置が提案され、実用化されている。定着装置の低熱容量化の具体的な施策として、ベルト状のエンドレスベルト（以下定着ベルトと称す）を定着部材として用いる、ベルト定着方式があり、以下の構成が提案されている。
【０００３】
すなわち、所定の経路に沿って移動する無端状のベルト（定着ベルト）と、ベルトに熱を供給する発熱源を備え、ベルトを張架して支持する第１の支持部材（加熱ローラ）と、回転不能に固定配置され、第１の支持部材とともにベルトを張架して支持し、発熱源を備えない第２の支持部材（加圧部材）と、ベルトを介して第２の支持部材に圧接し、第２の支持部材とともにベルトを挟むニップ部を形成する回転体（加圧ローラ）を有し、第２の支持部材は、回転体に対向し所定幅をもつ対向面とその対向面のベルトの移動方向の上流側端部及び下流側端部にそれぞれ形成された湾曲部を有し、各湾曲部がニップ部から連続し、かつ、対向面が平面状の底面を備えている定着装置が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、特許文献２には、「回転可能に配置された定着部材と、前記駆動部材に従動して回転可能に圧接配置され、前記定着部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体が狭持される定着用管状体と、前記定着用管状体の内側に配置され、前記定着部材側に向けて当該定着用管状体を押圧する押圧部材と、前記定着用管状体と押圧部材との間に介在させるシート状摺動部材と、前記定着用管状体と前記シート状摺動部材との間に介在させる潤滑剤と、前記ニップ部を加熱する加熱源と、を備えた定着装置が開示されている。
【０００５】
また、定着ベルトは内周面側から押圧部材によりロールに押圧されて配置され、ベルトと押圧部材の間には、ベルトの回転に伴う摺動抵抗を低減する目的で摺動部材が配置されており、この摺動部材としては、表面に凹凸を有する基材上にフッ素樹脂の非多孔質状シートが設けられたシート状摺動部材（特許文献３）や、厚い部分と薄い部分を繰り返し有する摺動シート（特許文献４）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１４０５６２号公報
【特許文献２】特開２００４−２０６１０５号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１１２２０号公報
【特許文献４】特開２００９−０１５２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記先行文献における定着装置は、複数のベルト張架部材間に張架されて回転する定着部材としての無端ベルトを有する。複数のベルト張架部材の中に非回転体である張架部材がある場合には、その非回転体である張架部材と無端ベルトの内面に摩擦抵抗が発生する。
【０００８】
特に大きな押圧力がかかる定着ニップ部ではニップ固定部材による無端ベルト内面部材の摩耗が課題となっている。つまり、上述したニップ固定部材による無端ベルト内面部材の摩擦係数を軽減して無端ベルトの回転負荷を低減することが望ましい。
【０００９】
そこで、特許文献３および４では、摺動部材の表面処理により摩擦係数を軽減させる提案がなされている。しかしながら、上記先行技術では、摺動シートによる摩擦係数の増加を抑制することはできても、摺動シート表面の摩擦および摩耗による形状変化が律則となる。
【００１０】
また、先行文献における定着装置では、印刷する用紙が薄紙〜厚紙まで同等の速度で印刷することが可能である。上記を達成するため、ニップ固定部材によって形成されるニップ幅は厚紙を等速で印刷できるワイドニップが採用されており、薄紙を印刷する際には、定着ベルトの温調温度を下げた定着条件で通紙させることが一般的である。しかしながら、上記ワイドニップの構成はニップ固定部材と定着ベルトの摩擦距離が長くなるため、定着ベルト内面の摩耗が発生しやすいという課題がある。
【００１１】
本発明はかかる先行技術の課題を解決するためになされたものである。その目的とするところは、印刷する用紙坪量によってニップ幅を可変にすることで、定着ベルト内面とニップ固定部材との摩擦距離を最適化することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、無端状の定着ベルト部材と、前記定着ベルト部材の外面に押し当てられて回転することで前記定着ベルト部材を循環移動させ、未定着のトナー像を保持した記録材を前記定着ベルト部材との間に挟持搬送して、前記定着ベルト部材と協働して前記トナー像を前記記録材上に定着する加圧部材と、前記定着ベルト部材の内周面に接触するよう固定した状態で配置される固定部材と、前記固定部材と前記定着ベルト部材の間に設けられた摺動部材と、内部に加熱手段を有し、前記固定部材と協働して前記定着ベルト部材に張力を付与した状態に支持する回転自在な１つ以上の支持ロールと、前記１つ以上の支持ロールのうちのいずれか１つ以上の支持ロールを操作することにより前記定着ベルト部材の張力を緩和する張力緩和機構と、前記固定部材を回転変位させる固定部材回転機構と、を備え、前記固定部材回転機構は、挟持搬送される記録材の坪量により前記固定部材を回転変位させるとともに、前記固定部材が前記定着ベルト部材の内周面に接触する領域を変化させることを特徴とする
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、印刷する用紙坪量によってニップ幅を可変にすることで、定着ベルト内面とニップ固定部材との摩擦距離を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における定着装置を用いた画像形成装置の説明図
【図２】本発明の実施形態における定着装置の概略構成を説明する図
【図３】本発明の実施形態における定着装置の断面方向の模式図
【図４】本発明の実施形態における固定部材を説明する図
【図５】本発明の実施形態における固定部材回転機構の斜視図
【図６】本発明の実施形態における加圧ローラ離間の説明図
【図７】本発明の実施形態における固定部材回転の説明図
【図８】本発明の実施形態における固定部材回転機構の動作フロー図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、実施形態を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施形態は、本発明を適用できる実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施形態にのみ限定されるものではなく本発明の思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【００１６】
（第１の実施形態）
（１）画像形成装置
図１は、本実施形態の画像形成装置の一例であるカラー電子写真プリンタの断面図であり、記録材Ｐの搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。
【００１７】
記録材Ｐは、トナー像が形成されるものである。記録材Ｐの具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の記録材Ｐ状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用などがある。
【００１８】
図１に示すプリンタは、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の画像形成部１０を備えている。感光ドラム１１は、帯電器１２によってあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム１１は、レーザスキャナ１３によって、潜像を形成されている。潜像は、現像器１４によってトナー像になる。感光ドラム１１のトナー像は、一次転写ブレード１７によって、像担持体である例えば中間転写ベルト３１に順次転写される。転写後、感光ドラム１１に残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。この結果、感光ドラム１１の表面は、清浄になり、次の画像形成に備える。
【００１９】
一方、記録材Ｐは、給紙カセット２０、又はマルチ給紙トレイ２５から、１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。レジストローラ対２３は、記録材Ｐを一旦受け止めて、記録材Ｐが斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー像と同期を取って、記録材Ｐを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。中間転写ベルト上のカラーのトナー像は、転写体である例えば二次転写ローラ３５によって記録材Ｐに転写される。その後、記録材Ｐのトナー像Ｔは、記録材Ｐが定着器４０によって、加熱加圧されることで記録材Ｐに定着される。
【００２０】
記録材Ｐの片面だけにトナー像Ｔを形成する場合、切り換えフラッパ６１の切り換えにより記録材Ｐを排紙ローラ６３を介して記録材Ｐを画像形成装置１の側面に配置されている排紙トレイ６４に排出するか、画像形成装置１の上面に配置されている排紙トレイ６５に排出される。切り換えフラッパ６１が破線の位置にある場合には、記録材Ｐはフェイスアップ（トナー像Ｔが上側）で排紙トレイ６４上に排出され、切り換えフラッパ６１が実線の位置にある場合には、記録材Ｐは、フェイスダウン（トナー像Ｔが下側）で排紙トレイ６５に排出される。
【００２１】
記録材Ｐの両面にトナー像Ｔを形成する場合、定着器４０によってトナー像Ｔを定着された記録材Ｐは、実線の位置にいるフラッパ６１によって上方へ案内されて、後端が反転ポイントＲに達したとき、搬送路７３によってスイッチバック搬送されて表裏反転される。その後、記録材Ｐは、両面搬送路７０を搬送されて、片面画像形成と同様の過程をへて他方の面にトナー像Ｔを形成されて、排紙トレイ６４または排紙トレイ６５上に排出される。フラッパ６１、スイッチバック搬送路７３等で構成される部分は、反転手段の一例である。
【００２２】
（２）定着装置
次に、定着装置について説明する。図２および図３は定着装置４０の記録材搬送方向と直交する方向の概略構成図、図３は定着装置４０の記録材搬送方向の概略構成図である。
図２に示すように、定着装置４０は、筐体４１、無端の定着ベルト４２１を備えたベルトモジュール４２、加圧ロール４３、ニップ入口案内部４４、およびニップ出口案内部４５を備えている。また、ベルトモジュール４２は、定着ベルト４２１に加えて、固定パッド４２２、第１支持ロール４２３、第２支持ロール４２４、およびベルト温度検出センサ４２５を備えている。
【００２３】
第１支持ロール４２３および第２支持ロール４２４は、各ロールの長手方向に延びる回転軸の回りに回転自在に、筐体４１に支持されている。そして、固定パッド４２２、第１支持ロール４２３、および第２支持ロール４２４に定着ベルト４２１が掛け回されている。
【００２４】
定着ベルト４２１は、定着ベルト４２１における内面側から外面側にかけて、ベース層、弾性体層、および離型層が積層されたものである。ベース層は、ポリイミド樹脂で形成されている。弾性体層は、シリコーンゴムで形成されている。また、離型層は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン  ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）で形成されている。尚、定着ベルトの構造や材質は、上述した本実施形態における構造や材質に限るものではなく他の構造や材質であっても良い。
【００２５】
固定パッド４２２は図４に示すように、外周面が、例えばアルミニウムやＳＵＳ（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ）で形成されたものであり、断面方向から見ると長方形形状をしている。本実施形態では長辺２０ｍｍ、短辺が１０ｍｍである。
【００２６】
また、本実施形態では、固定パッド４２２には、１本のハロゲンヒータ４２２ａａが内蔵されている。固定パッド４２２は、定着時には、このハロゲンヒータ４２２ａａによって約１４０℃に加熱される。尚、固定パッド内のハロゲンヒータの本数や、ハロゲンヒータによる加熱温度については、上記の本数（１本）および温度（１４０℃）に限るものではなく、他の本数や温度であっても良い。固定パッド４２２は、定着ベルト４２１の内部に、定着ベルト４２１を加圧ロール４３に向けて押圧するように配置されている。そして、定着ベルト４２１と固定パッド４２２との間には、摺動シート１１１が配置されている。
【００２７】
なお、図示しないが、摺動シート１１１は、その幅方向の両端部が固定された状態（例えば押さえ板で抑えられた状態）で固定パッド４２２に設けられている。つまり、摺動シート１１１は、その幅方向両端部で固定パッド４２２に固定され、幅方向中央部は固定パッド４２２に対して非固定で設けられている。
【００２８】
固定パッド４２２には、定着ベルト４２１を加圧ロール１１０に向けて押圧する押圧部１１２Ａを有している。つまり、固定パッド４２２（その押圧部１１２Ａ）には、摺動シート１１１及び定着ベルト４２１を介して加圧ロール４３によって加圧されるニップ形成面１１３が形成されている。このニップ形成面１１３で加圧ロール４３からのニップ荷重（加圧荷重）を受けることで、定着ベルト４２１と加圧ロール４３との間に、加圧部位としての定着ニップＮが形成されるようになっている。
【００２９】
ここで、摺動シート１１１は、ベルト部材１１０と摺動する面（摺動面）を構成する摺動層を有し、その他の層を更に有していてもよい。摺動層は、架橋ポリテトラフルオロエチレン（以下「架橋ＰＴＦＥ」と称する）を含む単層体で構成されている。具体的には、摺動層は、架橋ＰＴＦＥと他の耐熱性樹脂とを含む単層体で構成されている。摺動層には、樹脂以外にも、周知の添加剤を含んでいてもよい。
【００３０】
第１支持ロール４２３は、ここでは特定しないが、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成されたロールである。また、本実施形態では、第１支持ロール４２３には、４本のハロゲンヒータ４２３ａが内蔵されている。第１支持ロール４２３は、定着時には、このハロゲンヒータ４２３ａによって約１９０℃に加熱される。尚、第１支持ロール内のハロゲンヒータの本数や、ハロゲンヒータによる加熱温度については、上記の本数（４本）および温度（１９０℃）に限るものではなく、他の本数や温度であっても良い。
【００３１】
第２支持ロール４２４は、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成されたロールである。また、本実施形態では、第２支持ロール４２４には、３本のハロゲンヒータ４２４ａが内蔵されている。第２支持ロール４２４は、定着時には、このハロゲンヒータ４２４ａによって約１９０℃に加熱される。尚、第２支持ロール内のハロゲンヒータの本数や、ハロゲンヒータによる加熱温度についても、上記の本数（３本）および温度（１９０℃）に限るものではなく、他の本数や温度であっても良い。
【００３２】
また、本実施形態では、第２支持ロール４２４は、用紙にトナー像を定着する際に定着ベルト４２１に約１４０ｋｇｆの張力を付与すべく矢印Ｅが示す方向にバネ付勢されている。尚、第２支持ロールによって定着ベルト４２１に付与される張力については、約１４０ｋｇｆに限るものではなく、他の大きさの張力であっても良い。
【００３３】
また、第２支持ロール４２４は、循環移動中の定着ベルト４２１を矢印Ｆが示す方向に捩じることで、定着ベルト４２１の幅方向の位置を制御する機構を介して筐体４１に支持されている。この定着ベルト４２１の幅方向の位置を制御する機構については公知であり、ここでは説明を割愛する。
【００３４】
筐体４１には、加圧ロール４３が、加圧ロール４３の長手方向に延びる回転軸の回りに回転自在に支持されている。加圧ロール４３は、ここでは特定しないが、例えばアルミニウムやＳＵＳで形成された円柱状の回転軸４３ａのロールを基体として、この基体側から順に、シリコーンゴム製の弾性層と離型層が積層されたものである。弾性層はシリコーンゴムで形成され、離型層はＰＦＡで形成されている。尚、定着ロールの構造や材質は、上述した本実施形態における構造や材質に限るものではなく他の構造や材質であっても良い。
【００３５】
加圧ロール４３は、定着の際には定着ベルト４２１を挟んで固定パッド４２２に押し付けられ、定着時以外には固定パッド４２２から離される。この加圧ロール４３の固定パッド４２２に対する接離は不図示の機構によって行われるが、この機構についても公知であるので、ここでは説明を割愛する。また、定着の際には加圧ロール４３は不図示のモータによって回転駆動される。そして、定着ベルト４２１を挟んで固定パッド４２２に押し付けられた状態での加圧ロール４３の回転駆動により、定着ベルト４２１が加圧ロール４３の回転に従動して循環移動する。また、この循環移動中は、固定パッド４２２の、加圧ロール４３側の面を、定着ベルト４２１の内面が摺動する。
【００３６】
また、図２に示されるように、回転軸４３ａの両端側（図は片方のみを示す）の下側は、Ｘ方向に延びる支持部材１２６の中央側に支持されている。支持部材１２６の−Ｘ方向の端部側には、軸方向をＺ方向とする軸部材１２８が配置され、軸部材１２８が、支持部材１２６を回転可能に支持している。
【００３７】
さらに、支持部材１２６のＸ方向の端部側には、支持部材１２６の下面を外周面で支持する偏心カム１３０が配置され、偏心カム１３０の回転軸１３０ａの軸方向は、Ｚ方向とされている。また、偏心カム１３０の回転軸１３０ａに駆動力（回転力）を伝達するステッピングモータであるモータ１３２が備えられている。そして、偏心カム１３０を回転させることで、加圧ロール４３は、定着ベルト４２１との間で定着ニップＮを形成するラッチ位置（図２）と、定着ベルト４２１と離間する位置（図６）との間を移動するようになっている。
【００３８】
また、加圧ロール４３が離間位置へ移動した際に、加圧ロール４３の回転軸４３ａに回転力を伝達するモータ１３６が備えられている。このモータ１３６の出力軸１３６ａと回転軸４３ａとには、回転力を伝達する無端状のタイミングベルト１３８が巻き掛けられている。なお、加圧ロール４３がラッチ位置へ移動した際には、モータ１３６から加圧ロール４３へ伝達される回転力（駆動力）は解除され、加圧ロール４３は、定着ベルト４２１の移動に伴って図２に示す矢印Ｅ方向に回転（従動回転）するようになっている。
【００３９】
次に、ベルト温度検出センサ４２５は、定着ベルト４２１の温度を検出するセンサである。このベルト温度検出センサ４２５での検出結果は、図１に示す制御部１００に送られる。
【００４０】
定着ベルト４２１が本発明にいう定着ベルトの一例に相当し、ベルトモジュール５２が本発明にいうベルト組立体の一例に相当し、加圧ロール４３が本発明にいう加圧部材の一例に相当する。また、筐体４１が本発明にいう支持部材の一例に相当し、固定パッド４２２が本発明にいう固定部材の一例に相当し、第１支持ロール４２３および第２支持ロール４２４が本発明にいう１つ以上の支持ロールの一例に相当する。
【００４１】
本実施形態では、固定パッド４２２、第１支持ロール４２３、および第２支持ロール４２４それぞれに上述したようにハロゲンヒータ４２２ａａが内蔵されており、定着時には、これらのハロゲンヒータ４２２ａａに通電される。これにより、定着時の定着ベルト４２１は、これらのハロゲンヒータによって加熱される。また、上述したように、定着時には、加圧ロール４３が回転駆動されるとともに定着ベルト４２１を挟んで固定パッド４２２に押し付けられる。
【００４２】
ここで、ハロゲンヒータ４２２ａａによる固定パッド４２２、第１支持ロール４２３、および第２支持ロール４２４の加熱、加圧ロール４３の固定パッド４２２への押付け、および加圧ロール４３の回転駆動は、図１に示す制御部１００の制御の下に行われる。
【００４３】
制御部１００には、この画像形成装置１の外部から、形成対象の画像を表す画像信号が供給される。制御部１００は、画像信号が供給されると、定着装置４０における固定パッド４２２、第１支持ロール４２３、および第２支持ロール４２４それぞれのハロゲンヒータに通電し、加圧ロール４３の固定パッド４２２への押付けおよび回転駆動を実行する。また、このときには、制御部１００は、画像ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０ＨＣ，１０ＨＭ，１０Ｙ，１０Ｋや用紙搬送部６０等の動作を開始させる。
【００４４】
一方、供給された画像信号について画像形成が終了し、新たな画像信号の供給が無い場合には、制御部１００は、上記の各部の動作を停止するとともに、加圧ロール４３の回転駆動の停止および固定パッド４２２からの離隔を実行する。また、制御部１００は、固定パッド４２２、第１支持ロール４２３、および第２支持ロール４２４それぞれのハロゲンヒータへの通電を停止する。
【００４５】
この制御部１００の制御下で実行される定着時には、上記の押付けによって定着ベルト４２１と固定パッド４２２とが互いに圧接される領域（ニップ領域Ｎ）に、未定着のトナー像を保持した用紙が、ニップ入口案内部４４によって矢印Ｃの方向に送り込まれる。用紙は、加圧ロール４３と定着ベルト４２１とに挟みつけられて加圧されるとともに、定着ベルト４２１からの熱によって加熱されつつ、ニップ領域Ｎから送り出される。そして、ニップ領域Ｎを通過中に受ける加圧と加熱とによって、トナー像が用紙上に定着される。その後、用紙は、ニップ出口案内部５５によって、定着装置４０外の排紙ローラ−６３（図１参照）へと案内される。
【００４６】
（３）固定部材回転機構
図４乃至図８を用いて、本実施形態における固定部材回転機構４８の詳細を述べる。図４に固定部材回転機構４８の断面図、図５に固定部材回転機構４８の斜視図を示す。固定パッド４２２の両端部には回転ギア４８ａが設けられており、上記回転ギア４８ａに当接された位置に駆動ギア４８ｂが設けられている。さらに、駆動ギア４８ｂの回転軸に駆動力（回転力）を伝達するステッピングモータであるモータ４９が備えられている。それにより、後述の条件において、モータ４９に所定の駆動回転が入力され駆動ギアが回転する。それに伴い回転ギア４８ａが回転する。
【００４７】
回転ギア４８ａは固定パッド４２２の長手端部において固着されている為、回転ギアの回転に伴い、固定パッド４２２も同様に回転（回転変位）する。また、上記回転ギア４８ａの回転の中心は、固定パッド４２２内部に設けられているハロゲンヒータ４２２ａの固定軸と同じである為、固定パッド４２２が回転ギア４８ａにより回転してもハロゲンヒータ４２２ａの位置は保持される。
【００４８】
次に、固定部材回転機構４８の動作について説明する。従来、本定着器で連続印刷を行う際の印刷用紙の坪量と印刷条件の関係を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2019028272.tif 000003
【００５０】
表１に示すように、従来は印刷用紙の坪量によって印刷速度を変更し、印刷が行われてきた。ここで、印刷用紙の坪量が５５〜３００ｇ／ｍ２のカテゴリーにおいては、薄紙５５ｇ／ｍ２紙と厚紙３００ｇ／ｍ２紙においては、薄紙５５ｇ／ｍ２紙の場合に温調温度を下げて印刷が行われる。
【００５１】
これは、薄紙５５ｇ／ｍ２紙と厚紙３００ｇ／ｍ２紙では熱容量が異なるため、薄紙５５ｇ／ｍ２紙を印刷する場合においては、厚紙３００ｇ／ｍ２紙を印刷する場合と同等の電力を必要としない為である。これは、薄紙５５ｇ／ｍ２紙〜普通紙１００ｇ／ｍ２の印刷において、温調温度を下げなければニップ幅を従来よりも短く設定しても十分定着性が満足できることを示している。
【００５２】
また、上述したように上記ワイドニップの構成はニップ固定部材４２２乃至摺動シート１１１と定着ベルト４２１の摩擦距離が長くなるため、定着ベルト内面の摩耗が発生しやすいという課題がある。つまり、薄紙および普通紙の印刷において、ワイドニップ構成で温調温度を下げて連続通紙を行うことは、定着ベルト内面の摩耗を助長する結果となる。
【００５３】
本実施形態では、上記薄紙５５ｇ／ｍ２紙〜普通紙１００ｇ／ｍ２の印刷において、温調温度を下げない代替手段としてニップ幅を短くすることで、従来と同等の画像定着性を満足させつつ、ニップ幅を短くすることによるニップ固定部材４２２乃至摺動シート１１１と定着ベルト４２１内面の摩耗を抑制することができる。
【００５４】
ニップ幅の変更手段として、上述した固定パッド４２２の回転手段を用いる。上述したように、固定パッド４２２は断面方向（Ｚ軸方向）からみると長辺２０ｍｍ、短辺１０ｍｍの長方形形状をしており、内部に設けられたハロゲンヒータ４２２ａの同軸回転が可能である。
【００５５】
図８に、本実施形態における動作フローを示す。本実施形態において、表１に示したように印刷される用紙設定が薄紙５５ｇ／ｍ２紙〜普通紙１００ｇ／ｍ２の条件で選択された際に、上述したように加圧ローラ４３が離間位置に移動する（図６）。次に、モーター４９が回転し、固定パッド４２２が９０°回転することで、固定パッドの短辺が定着ニップ部を形成する（図７）。
【００５６】
印刷される用紙が上記薄紙５５ｇ／ｍ２紙〜普通紙１００ｇ／ｍ２の状態の間は、固定パッド４２２の形状Ａの状態で印刷が継続される。そして、印刷が終了すると、再び加圧ローラ４３が離間し、固定パッド４２２が９０°逆回転することで、固定パッドの長辺が定着ニップを形成（図２）し、終了となる。
【００５７】
以上の動作により、印刷時に選択される用紙が５５ｇ／ｍ２紙〜普通紙１００ｇ／ｍ２の場合では、ニップ固定部材４２２乃至摺動シート１１１と定着ベルト４２１の摩擦距離を１／２に抑制することができ、定着ベルト４２１の内面の摩耗を大幅に抑制することが可能となる。また、固定パッドの形状が図２および図７の各々の状態で通紙枚数のカウントが３００Ｋ枚を超えた場合、固定パッド４２２が１８０°回転し、回転前と同様のニップ幅で、かつ摺動シート１１１の新規面を定着ベルト４２１内面との摺動面とすることができる。
【００５８】
これは、摺動シート１１１を新規部品と交換することと同様の効果を期待でき、摺動シート１１１の摩耗による寿命を大幅に延長させることができる。本実施形態では上記動作を行うことで、連続通紙による定着ベルト４２１内面の摩耗による寿命を従来の５００Ｋ枚から９００Ｋ枚に向上させることが確認されている。
【００５９】
上述した実施形態によれば、印刷する用紙坪量によってニップ幅を可変にすることで、定着ベルト内面とニップ固定部材との摩擦距離を最適化することができる。例えば薄紙を印刷する場合においては、ニップ幅を短くすることで、常にニップ幅を大きくとる構成に比べて、定着ベルトの摩耗を抑制することができる。また、ニップ幅を変更する機構として、ニップ固定部材を１８０°回転させることで、ニップ固定部材の周方向に設けられた摺動シートの新規面を使用することができ、摺動シートの高寿命化、しいては定着ベルトの摩耗による耐久性向上が可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１０：画像形成部
１１：感光ドラム
１２：帯電器
１３：レーザスキャナ
１４：現像器
１５：クリーナ
１７：一次転写ブレード
２０：給紙カセット
２５：マルチ給紙トレイ
２３：レジストローラ対
３１：中間転写ベルト
３５：二次転写ローラ
４０：定着器
４２１、５２１  定着ベルト
４２３、４２４  内部支持ロール
４２２ａ、４２３ａ、４２４ｂ  ハロゲンヒータ
４２２  固定部材
４２５  温度検出センサ
４３  加圧ローラ
４６  摺動回転部材
【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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【図８】
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