(57)【要約】【課題】厚紙に対し定着動作をする際における負荷トルクの上昇を抑える。【解決手段】定着装置６は、定着ローラ３０と、定着ローラ３０に対向配置され定着ローラ３０を押圧する加圧ローラ３４と、定着ローラ３０と共に定着ローラ３０により加熱された定着ベルト３８を支持するガイドローラ３２と、定着ローラ３０とガイドローラ３２との間に配置され、定着ベルト３８と当接し、定着ベルト３８を加圧ローラ３４の方向に押圧する加圧パッド４０とを備え、加熱された定着ベルト３８を周動させ、定着ベルト３８と加圧ローラ３４とで記録媒体Ｐをガイドローラ３２から定着ローラ３０の方向に搬送し、ニップ部Ｎで記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔｉを定着させる定着装置６において、加圧パッド４０を定着ローラ３０よりも媒体搬送方向上流方向に移動させ、定着ベルト３８との当接部を可変することで、ニップ部Ｎのニップ幅を変化させる加圧パッドカム５２を設ける。【選択図】図６
2019152703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と、
前記加熱体に対向配置され前記加熱体を押圧する加圧体と、
前記加熱体と共に、前記加熱体により加熱された無端状の張架部材を支持するガイド部と、
前記加熱体と前記ガイド部との間に配置され、無端状の前記張架部材と当接し、無端状の前記張架部材を前記加圧体の方向に押圧する加圧部材と
を備え、
加熱された無端状の前記張架部材を周動させ、無端状の前記張架部材と前記加圧体とで媒体を前記ガイド部から前記加熱体の方向に搬送し、前記加熱体及び前記加圧部材と前記加圧体とにより構成されたニップ部で前記媒体上の現像像を定着させる定着装置において、
前記加圧部材を前記加熱体よりも前記媒体搬送方向上流方向に移動させ、前記張架部材との当接部を可変することで、前記ニップ部の前記媒体搬送方向における幅であるニップ幅を変化させる加圧部材移動手段
を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加圧部材は、前記媒体の厚さに応じて移動する
請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加圧部材は、前記媒体の厚さが厚い場合、前記ニップ幅が狭くなるように移動する
請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧部材は、前記加圧体と対向する押圧部における、前記媒体搬送方向の上流側が前記加圧体から離隔する方向へ、前記媒体搬送方向の下流側が前記加圧体へ近接する方向へ移動することにより、前記ニップ幅を狭くする
請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加圧部材移動手段は、前記加圧部材が前記加圧体から受ける押圧力が通常よりも低くなった状態で、前記加圧部材を移動させる
請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加圧部材移動手段は、前記加圧体が前記加圧部材から離間し、前記加圧部材が前記加圧体から受ける押圧力がなくなった状態で、前記加圧部材を移動させる
請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加圧部材移動手段は、回動することにより前記加圧部材に対し離隔又は当接し、前記加圧部材を移動させ前記ニップ幅を変化させるカムである
請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
前記加圧部材は、前記加圧体に対向する押圧部と、前記押圧部における前記媒体搬送方向上流側が前記加圧体に近接するよう付勢部材により付勢される付勢部材当接部と、前記カムが離隔又は当接するカム当接部と、前記付勢部材当接部及び前記カム当接部と、前記押圧部とを接続する連結部と
により構成されている
請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記カムは、前記カム当接部に当接し、前記付勢部材の付勢力に逆らって前記加圧部材を移動させることにより、前記ニップ幅を狭くする
請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記加圧部材は、回動することにより移動し、前記ニップ幅を変化させる
請求項１に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記加圧部材は、前記ニップ部のうち、前記加圧部材と前記加圧体とで形成された加圧部材ニップ部におけるニップ幅が前記媒体搬送方向の下流側へ向かって狭くなるよう前記ニップ幅を変化させる
請求項１に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記加圧部材は、所定の支持部材における加圧部材支持部材孔に回動可能に支持された、前記加圧部材に設けられた加圧部材回動支点部を支点として回動し、前記媒体の厚さが通常の場合、前記加圧部材回動支点部における前記媒体搬送方向の上流側の端部が前記加圧部材支持部材孔における前記媒体搬送方向の上流側の端部に当接するよう回動し、前記媒体の厚さが厚い場合、前記加圧部材回動支点部における前記媒体搬送方向の下流側の端部が前記加圧部材支持部材孔における前記媒体搬送方向の下流側の端部に当接するよう回動する
請求項８に記載の定着装置。
【請求項１３】
加熱体と、
前記加熱体に対向配置され前記加熱体を押圧する加圧体と、
前記加熱体と共に、前記加熱体により加熱された無端状の張架部材を支持するガイド部と、
前記加熱体と前記ガイド部との間に配置され、無端状の前記張架部材と当接し、無端状の前記張架部材を前記加圧体の方向に押圧する加圧部材と
を備え、
加熱された無端状の前記張架部材を周動させ、無端状の前記張架部材と前記加圧体とで媒体を前記ガイド部から前記加熱体の方向に搬送し、前記加熱体及び前記加圧部材と前記加圧体とにより構成されたニップ部で前記媒体上の現像像を定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
前記媒体の厚さを設定する厚さ設定部と、
前記加圧部材の位置を可変する加圧部材位置可変部と
を有し、
前記加圧部材を前記加熱体よりも前記媒体搬送方向上流方向に移動させ、前記張架部材との当接部を可変することで、前記ニップ部の前記媒体搬送方向における幅であるニップ幅を変化させる加圧部材移動手段
を設けた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】
本発明は定着装置及び画像形成装置に関し、例えば、電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ機、複写機等の画像形成装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の定着装置においては、加圧ローラを回転支持する支持部を可動させ、加圧ローラの回転軸と定着ローラの回転軸との距離を切り替えることにより、媒体に応じて加圧ローラ側でニップ部の圧力をコントロールするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２６２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらそのような定着装置では、厚紙に対して、加圧ローラ側でニップ圧力を高めることは可能となるが、その場合、定着ローラを回転させる負荷トルクが上昇してしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、厚紙に対し定着動作をする際における負荷トルクの上昇を抑え得る定着装置及び画像形成装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するため本発明の定着装置においては、加熱体と、加熱体に対向配置され加熱体を押圧する加圧体と、加熱体と共に、加熱体により加熱された無端状の張架部材を支持するガイド部と、加熱体とガイド部との間に配置され、無端状の張架部材と当接し、無端状の張架部材を加圧体の方向に押圧する加圧部材とを備え、加熱された無端状の張架部材を周動させ、無端状の張架部材と加圧体とで媒体をガイド部から加熱体の方向に搬送し、加熱体及び加圧部材と加圧体とにより構成されたニップ部で媒体上の現像像を定着させる定着装置において、加圧部材を加熱体よりも媒体搬送方向上流方向に移動させ、張架部材との当接部を可変することで、ニップ部の媒体搬送方向における幅であるニップ幅を変化させる加圧部材移動手段を設けるようにした。
【０００７】
また本発明の画像形成装置においては、加熱体と、加熱体に対向配置され加熱体を押圧する加圧体と、加熱体と共に、加熱体により加熱された無端状の張架部材を支持するガイド部と、加熱体とガイド部との間に配置され、無端状の張架部材と当接し、無端状の張架部材を加圧体の方向に押圧する加圧部材とを備え、加熱された無端状の張架部材を周動させ、無端状の張架部材と加圧体とで媒体をガイド部から加熱体の方向に搬送し、加熱体及び加圧部材と加圧体とにより構成されたニップ部で媒体上の現像像を定着させる定着装置を有する画像形成装置において、媒体の厚さを設定する厚さ設定部と、加圧部材の位置を可変する加圧部材位置可変部とを有し、加圧部材を加熱体よりも媒体搬送方向上流方向に移動させ、張架部材との当接部を可変することで、ニップ部の媒体搬送方向における幅であるニップ幅を変化させる加圧部材移動手段を設けるようにした。
【０００８】
本発明は、加圧部材と加圧体とで形成された加圧部材ニップ部におけるニップ幅及びニップ圧力の減少分と加熱体と加圧体とで形成された加熱体ニップ部におけるニップ圧力の増加分とを同等とし、ニップ部全体の総荷重を変化させずに一定にしたまま、加圧部材のニップ幅を通常厚さ紙印刷状態のニップ状態と厚紙印刷状態のニップ状態とで切り替えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、厚紙に対し定着動作をする際における負荷トルクの上昇を抑え得る定着装置及び画像形成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成を示す右側面図である。
【図２】通常厚さ紙印刷状態でのニップ状態における定着装置の構成を示す右側面図である。
【図３】通常厚さ紙印刷状態でのリリース状態における定着装置の構成を示す右側面図である。
【図４】通常厚さ紙印刷状態における加圧パッドの構成を示す右側面図である。
【図５】厚紙印刷状態でのリリース状態における定着装置の構成を示す右側面図である。
【図６】厚紙印刷状態における加圧パッドの構成を示す右側面図である。
【図７】厚紙印刷状態でのニップ状態における定着装置の構成を示す右側面図である。
【図８】画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図９】定着処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】圧力分布を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。
【００１２】
［１．実施の形態］
［１−１．画像形成装置の構成］
図１に右側面図を示すように、画像形成装置１は、カラー用電子写真式プリンタであり、例えばＡ３サイズやＡ４サイズ等の大きさでなる用紙等の記録媒体Ｐに対し、所望のカラー画像を印刷する。画像形成装置１は、略箱型に形成された筐体２の内部に種々の部品が配置されている。因みに以下では、図１における左端部分を画像形成装置１の正面とし、この正面と対峙して見た場合の上下方向、左右方向及び前後方向をそれぞれ定義した上で説明する。
【００１３】
筐体２内には、画像形成装置１全体を統括制御する印刷制御部１０が設けられている。印刷制御部１０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心に構成されており、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等でなる記憶部から所定のプログラムを読み出して実行することにより、各部を制御して印刷処理等を行う。
【００１４】
筐体２内の最下部には、内部に記録媒体Ｐが積層される記録媒体カセット３が設けられている。筐体２内には、記録媒体カセット３を上流側とし記録媒体Ｐの媒体搬送方向の下流側に向かって、記録媒体Ｐを搬送するた搬送ローラ対からなる複数の記録媒体搬送部４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄが順に設けられている。記録媒体搬送部４ａは、記録媒体カセット３から繰り出された記録媒体Ｐを記録媒体搬送部４ｂへ向けて搬送する。
【００１５】
記録媒体搬送部４ｂは、前後方向に沿って形成された搬送路ＴＰに沿って記録媒体Ｐを記録媒体搬送部４ｃへ向けて搬送する。記録媒体搬送部４ｂと記録媒体搬送部４ｃとの間には、トナー等の現像剤の画像である図２に示すとしてのトナー像Ｔｉを形成する画像形成部５と、該画像形成部５の下流側に位置する定着装置６とが設けられている。
【００１６】
画像形成部５の上部には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド７が設けられている。画像形成部５は、ＬＥＤヘッド７から出射される印刷光に応じたトナー像Ｔｉを記録媒体Ｐ上に転写して形成する。定着装置６は、記録媒体Ｐ上に付着したトナー像Ｔｉを加熱及び加圧して定着させた後、定着装置６よりも媒体搬送方向の下流側の記録媒体搬送部４ｃへと排出する。
【００１７】
画像形成装置１は、片面印刷を行う際には、定着装置６から記録媒体Ｐをそのまま記録媒体搬送部４ｄに搬送し、排出口から積載部へ堆積させる。一方画像形成装置１は、両面印刷を行う際には、定着装置６から記録媒体Ｐを記録媒体反転ユニット８に搬送し、トナー像Ｔｉの形成面を反転した後、記録媒体搬送部４ａへと再度搬送し、再び上述したトナー像Ｔｉを形成する工程を経た後に、記録媒体搬送部４ｄに搬送し、排出口から積載部へ堆積させる。
【００１８】
［１−２．定着装置の構成］
図２に示すように定着装置６は、主に、定着ローラ３０と、ガイドローラ３２と、加圧ローラ３４と、定着ベルト３８と、加圧パッド４０と、熱拡散部材４２と、ガイド部材４６と、リリースカム４８と、リリース検出センサ２４と、加圧パッドカム５２と、加圧パッドカムシャフト位置検出センサ２５とにより構成されている。
【００１９】
定着ローラ３０は、搬送路ＴＰの上側に配置されており、図示しないフレームに回転軸を中心に回転可能に支持されている。ガイドローラ３２は、搬送路ＴＰの上側において定着ローラ３０よりも媒体搬送方向の上流側に配置されており、図示しないフレームに回転軸を中心に回転可能に支持されている。加圧ローラ３４は、搬送路ＴＰの下側においてガイドローラ３２及び加圧パッド４０と対向するように配置されており、加圧ローラ支持部材３６に回転軸を中心に回転可能に支持されている。
【００２０】
加圧ローラ支持部材３６は、図２に模式的に破線で示すように加圧ローラ支持部３６ｂと当接部３６ｃとが形成されており、後端下端部に設けられた加圧ローラ支持部材回動中心３６ａを中心に回動可能に構成されている。加圧ローラ支持部３６ｂは、加圧ローラ支持部材３６の下側に形成されており、加圧ローラ３４の回転軸を軸支する。当接部３６ｃは、加圧ローラ支持部３６ｂから上方向へ直線状に延在しており、リリースカム４８に当接される。当接部３６ｃには、図示しないフレームに前端が固定された圧縮ばね４９の後端が固定されている。この圧縮ばね４９は、加圧ローラ支持部材３６が加圧ローラ支持部材回動中心３６ａを中心として図２中時計回りである押付回動方向へ回動するよう押圧力ｆ２で当接部３６ｃを付勢する。このため圧縮ばね４９は、加圧ローラ支持部材３６に支持された加圧ローラ３４を定着ローラ３０に押圧する方向へ加圧ローラ支持部材３６を付勢する。
【００２１】
リリースカム４８は、当接部３６ｃを挟んで圧縮ばね４９と対向する位置に設けられている。このリリースカム４８は、図示しないフレームに支持されているリリースカムシャフト４８ｓがリリースカム回動軸孔４８ａに挿入されて固定されており、リリースカムシャフト駆動モータ２１（図８）の駆動により、リリースカムシャフト４８ｓを中心に回動可能に構成されている。またリリースカム４８は、リリースカムシャフト駆動モータ２１がリリースカムシャフト４８ｓを回動させることにより、回動角度が切り替わる。リリースカム４８は、リリースカム回動軸孔４８ａを中心として一方側（図２においては後側）において突出する突出部４８ｂと、リリースカム回動軸孔４８ａを中心として他方側（図２においては前側）において、突出部４８ｂよりも突出しない非突出部４８ｃとが形成されており、全体としてリリースカム回動軸孔４８ａを中心とした偏心カムとなっている。
【００２２】
リリースカム４８が図２に示す回動位置にある場合は、非突出部４８ｃが加圧ローラ支持部材３６の当接部３６ｃと対向し、リリースカム４８は当接部３６ｃから離間しており、加圧ローラ支持部材３６は回動していない。この状態では、加圧ローラ３４が定着ローラ３０及び加圧パッド４０に押圧されており、加圧ローラ３４と定着ローラ３０及び加圧パッド４０との間にニップ部Ｎ１が形成されている。以下では、このように加圧ローラ３４が定着ローラ３０及び加圧パッド４０に押圧されている状態をニップ状態とも呼ぶ。このニップ状態においては、加圧ローラ支持部材３６の当接部３６ｃにおける所定箇所とリリースカム回動軸孔４８ａの中心との距離である支持部材リリースカム軸孔間距離は、距離Ｌ１となっている。
【００２３】
一方リリースカム４８が図２から１８０度回動し、図３に示す回動位置にある場合は、突出部４８ｂが加圧ローラ支持部材３６の当接部３６ｃと対向し、リリースカム４８は当接部３６ｃに当接しており、圧縮ばね４９を圧縮させて、加圧ローラ支持部材３６をニップ状態から押付回動方向とは逆方向の離間回動方向へ回動させる。この状態では、ニップ状態と比べて、加圧ローラ３４が定着ローラ３０及び加圧パッド４０から離れる方向へ移動し、加圧パッド４０と加圧ローラ３４との間のニップ形成が解除され、加圧ローラ３４と定着ローラ３０との間に、ニップ部Ｎ２が形成される。ニップ部Ｎ２は、ニップ部Ｎ１と比較して、媒体搬送方向に沿った長さであるニップ幅が狭くなる。以下では、加圧ローラ３４が加圧パッド４０から離間しており、加圧パッド４０に加圧ローラ３４からの押圧が無い状態をリリース状態とも呼ぶ。このように離間動作が行われニップ状態からリリース状態へと移行すると、ニップ状態と比べて支持部材リリースカム軸孔間距離は、距離Ｌ１から距離Ｌ２へと、長くなるように推移する。
【００２４】
リリース検出センサ２４は、リリースカム４８の近傍に配置されており、ニップ部の状態がニップ状態であるか又はリリース状態であるかを検出する。
【００２５】
定着ベルト３８は、定着ローラ３０とガイドローラ３２とに張架されており、加圧ローラ３４と定着ローラ３０との間を通過するように走行する。
【００２６】
加圧パッド４０は、搬送路ＴＰの上側における定着ローラ３０とガイドローラ３２との間、すなわち定着ローラ３０よりも媒体搬送方向の上流側に配置されており、右側面視で英大文字の“Ｈ”が９０度回転したような形状であり、定着ベルト３８を加圧ローラ３４に向けて押圧する。図４に示すように、加圧パッド４０は、カム当接部４０ｄ、ばね当接部４０ｅ、押圧部４０ｆ及び連結部４０ｇが形成されている。
【００２７】
押圧部４０ｆは、加圧パッド４０における下端部において、下端面の前後方向の中央部が僅かに上方へ凹むように前後方向に延在しており、定着ベルト３８を加圧ローラ３４へ押圧する。また押圧部４０ｆは、連結部４０ｇの下端部から前方へ向かって延在し押圧部４０ｆのうち媒体搬送方向の上流側に形成された上流側押圧部４０ｆｕと、連結部４０ｇの下端部から後方へ向かって延在し押圧部４０ｆのうち媒体搬送方向の下流側に形成された下流側押圧部４０ｆｄとが形成されている。
【００２８】
連結部４０ｇは、前後方向に薄い板状であり、押圧部４０ｆの前後方向の中央部から上方へ向けて直線状に延在している。連結部４０ｇにおける左右側面からは、加圧部材回動支点部としての加圧パッド芯金部４０ａが左右外側へ向かって突出している。カム当接部４０ｄは、連結部４０ｇの上端部から後方へ向かって直線状に延在しており、加圧パッドカム５２に当接される。
【００２９】
付勢部材当接部としてのばね当接部４０ｅは、連結部４０ｇの上端部から前方へ向かって直線状に延在しており、図示しないフレームに上端が固定された圧縮ばね５３（図２）の下端が固定されている。この圧縮ばね５３は、加圧パッド４０が加圧パッド回動中心４０ｂを中心として図２中反時計回りであるニップ拡大回動方向へ回動するよう押圧力ｆ１でばね当接部４０ｅを付勢する。このため圧縮ばね５３は、上流側押圧部４０ｆｕを加圧ローラ３４に押圧する方向へ加圧パッド４０を付勢する。
【００３０】
加圧パッド芯金部４０ａは、連結部４０ｇの左右端面から左右外側へ向かって突出しており、連結部４０ｇと同様に前後方向に薄い板状であり、下端部から上端部までに渡ってほぼ同じ厚さで形成され、連結部４０ｇに沿って上下方向に延在し、下端部が湾曲している。加圧パッド４０は、加圧パッド芯金部４０ａの下端部近傍に位置する加圧パッド回動中心４０ｂを中心として回動可能に加圧パッド支持部材５０に支持されている。
【００３１】
このように定着装置６は、それぞれ加圧パッド４０を一定の押圧力ｆ１で、加圧ローラ３４を一定の押圧力ｆ２で、互いに押圧させており、加圧ローラ３４と定着ローラ３０及び加圧パッド４０の間でニップ部を形成している。
【００３２】
加圧パッド支持部材５０は、図２に模式的に破線で示すように、後端上端部に設けられた加圧パッド支持部材回動中心５０ａを中心に回動可能に構成されている。加圧パッド支持部材５０の前端部近傍には、加圧パッド４０の加圧パッド芯金部４０ａの外形よりも大きい孔部である加圧部材支持部材孔としての加圧パッド支持部材孔５０ｂが穿設されている。加圧パッド支持部材孔５０ｂは、下端部が加圧パッド芯金部４０ａの下端部とほぼ同様の曲率で湾曲していると共に、上方に向かうに連れて前後幅が広くなるよう穿設された孔部であり、図４に示すように前側の縁部に加圧パッド支持部材孔前端部５０ｂｆが、後側の縁部に加圧パッド支持部材孔後端部５０ｂｂがそれぞれ形成されており、加圧パッド４０の加圧パッド芯金部４０ａを内部に遊嵌させている。この加圧パッド芯金部４０ａは、押圧力ｆ１により加圧パッド支持部材孔５０ｂの下端部に向かって下方へ押し付けられている。
【００３３】
加圧パッド４０のカム当接部４０ｄの上方には、加圧パッドカム５２が設けられている。この加圧パッドカム５２は、図示しないフレームに支持されている加圧パッドカムシャフト５２ｓが加圧パッドカム回動軸孔５２ａに挿入されて固定されており、該加圧パッドカムシャフト５２ｓの片側端部には図示しないギアが設置されている。加圧パッドカム５２は、加圧パッドカムシャフト駆動モータ２３の駆動により、加圧パッドカムシャフト５２ｓに設けられたギアを介して駆動力が伝達され、加圧パッドカムシャフト５２ｓを中心に回動可能に構成されている。また加圧パッドカム５２は、加圧パッドカムシャフト駆動モータ２３が加圧パッドカムシャフト５２ｓを回動させることにより、回動角度が切り替わる。
【００３４】
加圧パッドカム５２は、加圧パッドカム回動軸孔５２ａを中心として９０度ずつ異なる４方向のうち一方側（図４においては後側）において突出する突出部５２ｂと、加圧パッドカム回動軸孔５２ａを中心として４方向のうち残りの３方向において（図４においては前側、上側及び下側）において、突出部５２ｂよりも突出しない非突出部５２ｃとが形成されており、全体として加圧パッドカム回動軸孔５２ａを中心とした偏心カムとなっている。
【００３５】
加圧パッドカム５２が図４に示す回動位置にある場合は、非突出部５２ｃが加圧パッド４０のカム当接部４０ｄと対向し、加圧パッドカム５２はカム当接部４０ｄから離間している。この状態では加圧パッド４０は、加圧パッド回動中心４０ｂを中心としてニップ拡大回動方向へ付勢されており、加圧パッド芯金部４０ａの前端面が加圧パッド支持部材孔５０ｂの加圧パッド支持部材孔前端部５０ｂｆに押し付けられている。すなわち加圧パッド４０は、上端部がガイドローラ３２側（前側）へ最も傾斜する角度となる姿勢で支持されている。以下では、このように加圧パッド４０の上流側押圧部４０ｆｕが押圧力ｆ１により最も下側に位置している状態を、通常厚さ紙印刷状態とも呼ぶ。通常厚さ紙印刷状態は、厚紙ではない、通常の厚さの記録媒体Ｐに印刷が行われる状態である。
【００３６】
一方加圧パッドカム５２が図４から時計回りに９０度回動し、図６に示す回動位置にある場合は、突出部５２ｂが加圧パッド４０のカム当接部４０ｄと対向し、加圧パッドカム５２はカム当接部４０ｄに当接しており、圧縮ばね５３を圧縮させて、加圧パッド４０を通常厚さ紙印刷状態からニップ拡大回動方向とは逆方向のニップ縮小回動方向（時計回り）へ回動させる。なお図６においては、通常厚さ紙印刷状態（図４）における加圧パッド４０を一点鎖線で示している。この状態では加圧パッド４０は、加圧パッド回動中心４０ｂを中心としてニップ縮小回動方向へ付勢されており、加圧パッド芯金部４０ａの後端面が加圧パッド支持部材孔５０ｂの加圧パッド支持部材孔後端部５０ｂｂに押し付けられている。すなわち加圧パッド４０は、上端部が定着ローラ３０側（後側）へ最も傾斜する角度となる姿勢で支持されている。以下では、通常厚さ紙印刷状態と比較して、加圧パッド４０の押圧部４０ｆの下流側押圧部４０ｆｄを加圧ローラ３４へ近接させると共に上流側押圧部４０ｆｕを加圧ローラ３４から離隔させる状態を、厚紙印刷状態とも呼ぶ。厚紙印刷状態は、通常厚さ紙印刷状態において印刷される記録媒体Ｐよりも厚さが厚い厚紙の記録媒体Ｐに印刷が行われる状態である。
【００３７】
この加圧パッドカム５２の回動動作は、図２に示したニップ状態においては加圧ローラ３４により加圧パッド４０が押圧がされているため行われず、ニップ状態からリリース状態（図３）へ移行し加圧パッド４０のニップ形成が解除された状態において行われ、通常厚さ紙印刷状態から厚紙印刷状態（図５）へ移行する。
【００３８】
厚紙印刷状態へ移行した後、さらにリリース状態から図７に示すニップ状態へ移行すると、加圧ローラ３４と定着ローラ３０及び加圧パッド４０の間に、ニップ部Ｎ３が形成される。ニップ部Ｎ３は、ニップ部Ｎ１（図２）と比較して、ニップ幅が狭くなる。以下ではニップ部Ｎ１、ニップ部Ｎ２及びニップ部Ｎ３をまとめてニップ部Ｎとも呼ぶ。
【００３９】
このように定着装置６は、通常厚さ紙印刷状態においては、加圧パッドカム５２を加圧パッド４０のカム当接部４０ｄから離間させ（図４）、加圧パッド４０をガイドローラ３２側へ傾斜させて、押圧力ｆ１により加圧パッド４０の上流側押圧部４０ｆｕを加圧ローラ３４に近接させるようにした。一方定着装置６は、厚紙印刷状態においては、加圧パッドカム５２を加圧パッド４０のカム当接部４０ｄに当接させ（図６）、押圧力ｆ１に反するように加圧パッド４０をニップ縮小回動方向へ回動するように押し込んで支持し、加圧パッド４０を定着ローラ３０側へ傾斜させて、加圧パッド４０の上流側押圧部４０ｆｕを加圧ローラ３４から離隔させる一方、下流側押圧部４０ｆｄを加圧ローラ３４に近接させるようにした。
【００４０】
図２に示す加圧パッドカムシャフト位置検出センサ２５は、加圧パッドカム５２の近傍に配置されており、加圧パッドカム５２が通常厚さ紙印刷状態であるか又は厚紙印刷状態であるかを検出する。
【００４１】
熱拡散部材４２は、定着ローラ３０の上側に配置されており、定着ベルト３８を加熱する板状ヒータ４４を有している。ガイド部材４６は、搬送路ＴＰの上側における媒体搬送方向の上流側に配置されており、定着ベルト３８を張架する。
【００４２】
上述した板状ヒータ４４、熱拡散部材４２、定着ベルト３８、ガイド部材４６、加圧パッド４０、定着ローラ３０、ガイドローラ３２及び加圧ローラ３４は、定着ベルト３８の回動方向と直交する左右方向に延在する長尺の部材である。
【００４３】
［１−３．画像形成装置の制御構成］
図８に示すように画像形成装置１の印刷制御部１０は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート及びタイマ等を備えて構成されており、パーソナルコンピュータ等のホスト装置１１から印刷データと制御コマンドとを受信して画像形成装置１のシーケンス制御を行う。
【００４４】
Ｉ／Ｆ制御部１２は、ホスト装置１１へ画像形成装置１の情報（プリンタ情報等）を送信すると共に、ホスト装置１１から送信されたコマンドの解析や、ホスト装置１１から送信されたデータの処理等を行う。操作部１３は、ユーザによる印刷条件の設定の変更を受け付け、設定が変更された際に印刷制御部１０に指示を行う。
【００４５】
画像形成制御部１４は、印刷制御部１０の指示に基づき、画像形成部５（図１）の帯電ローラへの帯電、感光ドラムへの露光、転写ローラの転写電圧、各ローラを駆動するモータの制御を行い、記録媒体Ｐの上にトナー像Ｔｉを形成する。給紙搬送駆動制御部１５は、印刷制御部１０の指示に基づき、記録媒体搬送部４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄのモータの駆動の制御を行い、記録媒体Ｐを給紙及び搬送する。
【００４６】
定着制御部１６は、定着装置６の温度を検出するサーミスタ２０と、板状ヒータ４４への通電オン・オフ制御と、リリースカムシャフト駆動モータ２１と、定着ローラ駆動モータ２２と、加圧パッドカムシャフト駆動モータ２３と、リリース検出センサ２４と、加圧パッドカムシャフト位置検出センサ２５とを制御する。
【００４７】
定着制御部１６は、サーミスタ２０から検出温度が入力され、板状ヒータ４４の通電オン・オフ制御をする。これにより板状ヒータ４４は熱拡散部材４２を介して定着ベルト３８を加熱する。
【００４８】
リリースカムシャフト駆動モータ２１は、定着制御部１６の制御に基づき、リリースカム回動軸孔４８ａを通るリリースカムシャフト４８ｓを制御する。定着制御部１６は、リリースカム４８の回動動作において、リリースカム４８が正確な回動角度に制御されているかをリリース検出センサ２４の検出結果に基づき判断する。
【００４９】
定着ローラ駆動モータ２２は、定着制御部１６の制御に基づき、定着ローラ３０の芯金片側端部にある図示しないギアを回動させ定着駆動を制御する。
【００５０】
加圧パッドカムシャフト駆動モータ２３は、定着制御部１６の制御に基づき、加圧パッドカム回動軸孔５２ａを通る加圧パッドカムシャフト５２ｓを制御する。定着制御部１６は、加圧パッドカム５２の回動動作において、Ｉ／Ｆ制御部１２又は操作部１３から印刷制御部１０に送信された記録媒体厚さを解析し、記録媒体厚さが厚紙だった際に加圧パッドカム５２の回動角度を制御し、加圧パッドカムシャフト５２ｓが正確な回動角度に制御されているかを加圧パッドカムシャフト位置検出センサ２５の検出結果に基づき判断する。
【００５１】
［１−４．定着処理手順］
次に、印刷制御部１０による定着処理の具体的な処理手順について、図９のフローチャートを用いて説明する。ホスト装置１１からＩ／Ｆ制御部１２を介して印刷要求を行われると、印刷制御部１０は、ＲＯＭから定着処理プログラムを読み出して実行することにより定着処理手順ＲＴ１を開始し、ステップＳＰ１へ移る。
【００５２】
ステップＳＰ１において印刷制御部１０は、現在は図３に示すリリース状態であるか否かをリリース検出センサ２４の検出結果に基づき判定し、ここで肯定結果が得られると、このとき印刷制御部１０はステップＳＰ２へ移る。ステップＳＰ２において印刷制御部１０は、リリースカムシャフト駆動モータ２１を駆動することによりリリースカム４８を回動させて加圧ローラ支持部材３６を押付回動方向へ回動させ、図２に示す通常厚さ紙印刷状態でニップ状態にし、ステップＳＰ３へ移る。一方ステップＳＰ１において否定結果が得られると、このことは現在ニップ状態であることを表し、このとき印刷制御部１０はステップＳＰ３へ移る。このニップ状態においては、通常厚さ紙印刷状態となっている。
【００５３】
ステップＳＰ３において印刷制御部１０は、記録媒体Ｐが厚紙であるか否かをＩ／Ｆ制御部１２又は操作部１３から印刷制御部１０に送信された記録媒体厚さに基づき判定し、ここで否定結果が得られると、このことは通常厚さ紙印刷状態のまま印刷を行えば良いことを表し、このとき印刷制御部１０はステップＳＰ４へ移る。ステップＳＰ４において印刷制御部１０は、図２に示す通常厚さ紙印刷状態で印刷を開始し、ステップＳＰ９へ移り定着処理手順ＲＴ１を終了する。
【００５４】
一方ステップＳＰ３において肯定結果が得られると、このことは通常厚さ紙印刷状態から厚紙印刷状態へ移行させる必要があることを表し、このとき印刷制御部１０はステップＳＰ５へ移る。この通常厚さ紙印刷状態において加圧パッド４０は、図４に示す通常厚さ紙印刷状態になっている。
【００５５】
ステップＳＰ５において印刷制御部１０は、リリースカムシャフト駆動モータ２１を駆動することによりリリースカム４８を回動させて加圧ローラ支持部材３６を離間回動方向へ回動させ、加圧ローラ３４を加圧パッド４０から離間させて図３に示すリリース状態にし、ステップＳＰ６へ移る。ステップＳＰ６において印刷制御部１０は、加圧パッドカムシャフト駆動モータ２３を駆動することにより加圧パッドカム５２を回動させて加圧パッド４０の姿勢を図４に示す通常厚さ紙印刷状態から図６に示す厚紙印刷状態へと切り替え、加圧パッドカム５２の押圧により加圧パッド４０の角度を保持させ、ステップＳＰ７へ移る。ステップＳＰ７において印刷制御部１０は、リリースカムシャフト駆動モータ２１を駆動することによりリリースカムシャフト４８ｓを回動させて加圧ローラ支持部材３６を押付回動方向へ回動させ、図７に示す厚紙印刷状態でニップ状態にし、ステップＳＰ８へ移る。ステップＳＰ８において印刷制御部１０は、図７に示す厚紙印刷状態で印刷を開始し、ステップＳＰ９へ移り定着処理手順ＲＴ１を終了する。
【００５６】
［１−５．効果等］
通常厚さ紙印刷状態と厚紙印刷状態とにおける、ニップ部Ｎの圧力であるニップ圧力の圧力分布の推移を、図１０のニップ圧力グラフＧＲに示す。通常厚さ紙印刷状態ニップ圧力Ｐ１は、通常厚さ紙印刷状態におけるニップ圧力の圧力分布の推移を、厚紙印刷状態ニップ圧力Ｐ２は、厚紙印刷状態におけるニップ圧力の圧力分布の推移を、それぞれ示している。
【００５７】
通常厚さ紙印刷状態（図２）から厚紙印刷状態（図７）に切り替わると、加圧パッド４０は、押圧部４０ｆの上流側押圧部４０ｆｕを加圧ローラ３４から離隔させる一方、下流側押圧部４０ｆｄを加圧ローラ３４に近接させるように、ニップ縮小回動方向へ加圧パッド回動中心４０ｂを中心に回動し、ニップ部Ｎ３（図７）が形成される。
【００５８】
このとき、加圧パッド４０が加圧ローラ３４からの押圧を受けるニップ幅が狭くなるため、矢印Ａ１に示すように、ニップ部Ｎ３のうち、加圧パッド４０と加圧ローラ３４とで形成された加圧部材ニップ部としての加圧パッドニップ部Ｎｐにおけるニップ幅である加圧パッドニップ幅Ｎｗｐは、通常厚さ紙印刷状態ニップ圧力Ｐ１よりも厚紙印刷状態ニップ圧力Ｐ２の方が狭くなる。また、ニップ部Ｎ３のうち、定着ローラ３０と加圧ローラ３４とで形成された加熱体ニップ部としての定着ローラニップ部Ｎｆにおけるニップ幅である定着ローラニップ幅Ｎｗｆは、通常厚さ紙印刷状態ニップ圧力Ｐ１と厚紙印刷状態ニップ圧力Ｐ２とで変化しない。
【００５９】
ここで、通常厚さ紙印刷状態と厚紙印刷状態との何れにおいても加圧ローラ３４から加圧パッド４０及び定着ローラ３０への押圧は一定の押圧力ｆ２であるため、定着ローラニップ部Ｎｆにおいて定着ローラ３０が加圧ローラ３４から受ける押圧である厚紙印刷状態ニップ圧力Ｐ２は、通常厚さ紙印刷状態ニップ圧力Ｐ１よりも、矢印Ａ２に示すように、加圧パッドニップ幅Ｎｗｐのニップ幅の減少分だけ増加する。
【００６０】
またこのとき、定着ローラニップ部Ｎｆにおいて定着ローラ３０が加圧ローラ３４から受ける押圧が増加した分だけ、加圧パッドニップ部Ｎｐにおいて加圧パッド４０が加圧ローラ３４から受ける押圧は、矢印Ａ３に示すように減少する。
【００６１】
このように、定着ローラニップ部Ｎｆにおける定着ローラ３０の圧力増加分と、加圧パッドニップ部Ｎｐにおける加圧パッド４０のニップ幅減少分及び圧力減少分とは、一定の押圧力ｆ２によってほぼ同等となるため、定着ローラ３０と加圧パッド４０とのニップ圧力割合は変わるものの、ニップ部Ｎ全体における総荷重は、通常厚さ紙印刷状態と厚紙印刷状態との何れにおいても変わらず一定となる。
【００６２】
以上の構成において定着装置６は、通常厚さ紙印刷状態から厚紙印刷状態に切り替わる際に、押圧部４０ｆの上流側押圧部４０ｆｕを加圧ローラ３４から離隔させる一方、下流側押圧部４０ｆｄを加圧ローラ３４に近接させるように加圧パッド回動中心４０ｂを中心に加圧パッド４０を回動させるようにした。
【００６３】
このため定着装置６は、加圧パッドニップ部Ｎｐにおいて加圧パッド４０のニップ幅を減少させると共に圧力を減少させる一方、定着ローラニップ部Ｎｆにおける定着ローラ３０の圧力を増加させるようにした。また定着装置６は、定着ローラニップ部Ｎｆにおける定着ローラ３０の圧力増加分と、加圧パッドニップ部Ｎｐにおける加圧パッド４０のニップ幅減少分及び圧力減少分とを、同等になるようにした。このため定着装置６は、定着ローラ３０と加圧パッド４０とのニップ圧力割合は変わるものの、ニップ部Ｎ全体における総荷重を、通常厚さ紙印刷状態と厚紙印刷状態との何れにおいても変わらず一定にできる。
【００６４】
これにより定着装置６は、ニップ部Ｎ全体の総荷重を変化させずに一定にしたまま、加圧パッド４０のニップ幅を通常厚さ紙印刷状態のニップ状態と厚紙印刷状態のニップ状態とで切り替えることができる。かくして定着装置６は、厚紙印刷時に定着ローラ３０を回転させる際の負荷トルク上昇を抑制しつつ、定着性を損なわず、幅広い厚さの記録媒体に対応できる。
【００６５】
以上の構成によれば定着装置６においては、定着ローラ３０と、定着ローラ３０に対向配置され定着ローラ３０を押圧する加圧ローラ３４と、定着ローラ３０と共に定着ローラ３０により加熱された無端状の張架部材としての定着ベルト３８を支持するガイドローラ３２と、定着ローラ３０とガイドローラ３２との間に配置され、定着ベルト３８と当接し、定着ベルト３８を加圧ローラ３４の方向に押圧する加圧パッド４０とを備え、加熱された定着ベルト３８を周動させ、定着ベルト３８と加圧ローラ３４とで媒体としての記録媒体Ｐをガイドローラ３２から定着ローラ３０の方向に搬送し、定着ローラ３０及び加圧パッド４０と加圧ローラ３４とにより構成されたニップ部Ｎで記録媒体Ｐ上の現像像としてのトナー像Ｔｉを定着させる定着装置６において、加圧パッド４０を定着ローラ３０よりも媒体搬送方向上流方向に移動させ、定着ベルト３８との当接部を可変することで、ニップ部Ｎの媒体搬送方向における幅であるニップ幅を変化させる加圧パッドカム５２を設けるようにした。
【００６６】
これにより画像形成装置１は、加圧パッドニップ部Ｎｐにおけるニップ幅及びニップ圧力の減少分と定着ローラニップ部Ｎｆにおけるニップ圧力の増加分とを同等とし、ニップ部Ｎ全体の総荷重を変化させずに一定にしたまま、加圧パッド４０のニップ幅を通常厚さ紙印刷状態のニップ状態と厚紙印刷状態のニップ状態とで切り替えることができる。
【００６７】
［２．他の実施の形態］
なお上述した実施の形態においては、加圧パッド芯金部４０ａを薄い板状とする場合について述べた。本発明はこれに限らず、加圧パッド芯金部４０ａを円柱状等、種々の形状としても良い。要は加圧パッド支持部材孔５０ｂ内において可動可能であれば良い。
【００６８】
また上述した実施の形態においては、加圧パッド４０を回動させることによりニップ幅を変更する場合について述べた。本発明はこれに限らず、加圧パッド４０を任意に移動させて姿勢を変更することによりニップ幅を変更しても良い。
【００６９】
さらに上述した実施の形態においては、リリース状態において通常厚さ紙印刷状態と厚紙印刷状態とを切り替える場合について述べた。本発明はこれに限らず、少なくともニップ状態よりもニップ圧を弱めた状態で、通常厚さ紙印刷状態と厚紙印刷状態とを切り替えれば良い。
【００７０】
さらに上述した実施の形態においては、搬送路ＴＰの上側に定着ローラ３０及び加圧パッド４０を、搬送路ＴＰの下側に加圧ローラ３４を配置する場合について述べた。本発明はこれに限らず、搬送路ＴＰの下側に定着ローラ３０及び加圧パッド４０を、搬送路ＴＰの上側に加圧ローラ３４を配置しても良い。
【００７１】
さらに上述した実施の形態では、画像形成装置に本発明を適用したが、これに限らず、ファクシミリ機、ＭＦＰ（MultiFunction Printer：複合機）、複写機等の装置にも本発明を適用して良い。
【００７２】
さらに上述した実施の形態においては、加熱体としての定着ローラ３０と、加圧体としての加圧ローラ３４と、ガイド部としてのガイドローラ３２と、加圧部材としての加圧パッド４０と、加圧部材移動手段としての加圧パッドカム５２とによって、定着装置としての定着装置６を構成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる加熱体と、加圧体と、ガイド部と、加圧部材と、加圧部材移動手段とによって、定着装置を構成しても良い。
【００７３】
さらに上述した実施の形態においては、加熱体としての定着ローラ３０と、加圧体としての加圧ローラ３４と、ガイド部としてのガイドローラ３２と、加圧部材としての加圧パッド４０と、厚さ設定部としての印刷制御部１０と、加圧部材位置可変部としての印刷制御部１０と、加圧部材移動手段としての加圧パッドカム５２とによって、画像形成装置としての画像形成装置１を構成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる加熱体と、加圧体と、ガイド部と、加圧部材と、厚さ設定部と、加圧部材位置可変部と、加圧部材移動手段とによって、画像形成装置を構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、ファクシミリ機又は複写機等、画像に関する種々の処理を行い、トナー像を定着させる種々の電子機器でも利用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１……画像形成装置、２……筐体、３……記録媒体カセット、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ……記録媒体搬送部、５……画像形成部、６……定着装置、７……ＬＥＤヘッド、８……記録媒体反転ユニット、Ｐ……記録媒体、Ｔｉ……トナー像、１０……印刷制御部、１１……ホスト装置、１２……Ｉ／Ｆ制御部、１３……操作部、１４……画像形成制御部、１５……給紙搬送駆動制御部、１６……定着制御部、２０……サーミスタ、２１……リリースカムシャフト駆動モータ、２２……定着ローラ駆動モータ、２３……加圧パッドカムシャフト駆動モータ、２４……リリース検出センサ、２５……加圧パッドカムシャフト位置検出センサ、３０……定着ローラ、３２……ガイドローラ、３４……加圧ローラ、３６……加圧ローラ支持部材、３６ａ……加圧ローラ支持部材回動中心、３６ｂ……加圧ローラ支持部、３６ｃ……当接部、３８……定着ベルト、４０……加圧パッド、４０ａ……加圧パッド芯金部、４０ｂ……加圧パッド回動中心、４０ｄ……カム当接部、４０ｅ……ばね当接部、４０ｆ……押圧部、４０ｆｕ……上流側押圧部、４０ｆｄ……下流側押圧部、４０ｇ……連結部、４２……熱拡散部材、４４……板状ヒータ、４６……ガイド部材、４８……リリースカム、４８ａ……リリースカム回動軸孔、４８ｂ……突出部、４８ｃ……非突出部、４８ｓ……リリースカムシャフト、４９……圧縮ばね、５０……加圧パッド支持部材、５０ａ……加圧パッド支持部材回動中心、５０ｂ……加圧パッド支持部材孔、５０ｂｆ……加圧パッド支持部材孔前端部、５０ｂｂ……加圧パッド支持部材孔後端部、５２……加圧パッドカム、５２ａ……加圧パッドカム回動軸孔、５２ｂ……突出部、５２ｃ……非突出部、５２ｓ……加圧パッドカムシャフト、５３……圧縮ばね、ＴＰ……搬送路、Ｎ……ニップ部、Ｎｐ……加圧パッドニップ部、Ｎｆ……定着ローラニップ部、ｆ１、ｆ２……押圧力。
【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】
2019152703.tif 000009
【図８】
2019152703.tif 000010
【図９】
2019152703.tif 000011
【図１０】
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