(57)【要約】【課題】ベルト部材の内側空間に配置された簡単な機構によって、ニップ部の加圧力を低下させたときのベルト部材の母線に沿った両端部と中央部の圧力差を小さくすることができる画像加熱装置を提供する。【解決手段】加圧機構６０は、ニップ部Ｎを加圧するために、ステー１０２と加圧ローラ１０６との間に第一の付勢力と第一の付勢力よりも小さな第二の付勢力とを印加することが可能である。加圧補助バネ１２０は、ガイド部材１０３とステー１０２との間に配置される。加圧補助バネ１２０は、定着ベルト１０１の母線に沿ったガイド部材１０３の両端部をステー１０２からニップ部Ｎへ向かって付勢するため、ステー１０２と加圧ローラ１０６との間に第二の付勢力が印加された場合に、ガイド部材１０３を加圧ローラ１０６へ向かって適正に押圧して、ガイド部材１０３の両端部におけるニップ部の加圧力低下を抑制できる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材に当接する回転体と、
前記ベルト部材と前記回転体の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、
前記ベルト部材を介して前記回転体を押圧するように前記ベルト部材の内側面に当接して前記ベルト部材をガイドするガイド部材と、
前記ベルト部材の内側空間に梁状に配置されて前記ガイド部材を支持する支持部材と、
前記支持部材と前記回転体との間に第一の付勢力と前記第一の付勢力よりも小さな第二の付勢力とを印加することが可能な加圧機構と、
前記ガイド部材と前記支持部材との間に配置され、前記ガイド部材の両端部を前記支持部材から前記回転体へ向かって付勢する弾性部材と、を備え、
前記加圧機構が前記第二の付勢力を印加したときに前記弾性部材が前記ガイド部材の両端部における前記ベルト部材に対する加圧力の低下を補うことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記加圧機構が前記第一の付勢力を印加したとき前記ガイド部材の両端部が前記支持部材に当接し、前記加圧機構が前記第二の付勢力を印加したとき前記ガイド部材の両端部が前記支持部材から離間することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記回転体の回転軸線に沿った前記ガイド部材の両端位置よりも中央部側に寄せて配置された圧縮バネであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記ガイド部材と前記支持部材の少なくとも一方は、前記回転体の回転軸線に沿った両端位置から中央部側へ向かって次第に前記回転体側へ突出する断面輪郭形状を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記ベルト部材は、記録材のトナー画像を担持する面に当接し、
前記加熱手段は、前記ガイド部材に配置され、通電により発熱するヒータ部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記ベルト部材は、記録材のトナー画像を担持する面に当接し、
前記加熱手段は、前記支持部材に沿って前記ベルト部材の内側空間に配置され、通電により輻射熱を前記ベルト部材の内側面に照射するヒータ部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記ベルト部材は、記録材のトナー画像を担持する面に当接し、入射した磁界によって発熱する材料の層を有し、
前記加熱手段は、前記ベルト部材の母線に沿って配置され、通電により磁界を発生して前記ベルト部材に入射させるコイル部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
前記回転体は、弾性層を有するローラ部材であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【請求項９】
記録材が封筒であるかシートであるかを検知可能な検知部と、
記録材がシートである場合に前記第一の付勢力を前記加圧機構に設定し、記録材が封筒である場合に前記第二の付勢力を前記加圧機構に設定する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状のベルト部材と回転体のニップ部でトナー画像を担持した記録材を加熱処理する画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を形成して記録材に転写し、トナー像が形成された記録材を、画像加熱装置の一例である定着装置により加熱処理して、記録材に画像を定着させる画像形成装置が広く用いられている。定着装置の一例として、ガイド部材に支持されたベルト部材に回転体（ローラ部材又はベルト部材）を当接させてニップ部を形成し、トナー像を担持した記録材を当該ニップ部で挟持搬送しつつ加熱処理するベルト定着装置が実用化されている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献２には、ニップ部の加圧力を二段階に変更可能なローラ定着装置が示される。ここでは、記録材として封筒が選択された場合には、普通紙が選択された場合よりもニップ部の加圧力を低下させて、トナー像の定着に伴う記録材の皺発生を阻止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３２４４２号公報
【特許文献２】特開２０１１−０２８２９８号公報
【特許文献３】特開２００７−２１２５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３に記載されるように、薄紙や封筒の記録材では、加熱処理中の記録材に皺が発生し易いため、通常の記録材に画像形成する場合よりもニップ部の加圧力を低下させることが望ましい。しかし、ベルト定着装置においてニップ部の加圧力を低下させると、ベルト部材の母線に沿った両端部の圧力が中央部の圧力よりも大きく低下して、記録材に出力された定着画像に光沢ムラが発生することが判明した。
【０００６】
そこで、ベルト部材の外側に機構を配置して、ニップ部の加圧力を低下させたときにベルト部材の母線に沿った両端部の圧力を中央部の圧力に一致させることが提案された。しかし、ベルト部材の外側に配置された機構は、ベルト定着装置の構造を複雑化して製造コストを上昇させ、ベルト部材の交換や検査等の作業の邪魔にもなる。
【０００７】
本発明は、ベルト部材の内側空間に配置された簡単な機構によって、ニップ部の加圧力を低下させたときのベルト部材の母線に沿った両端部と中央部の圧力差を小さくすることができる画像加熱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】
【０００８】
本発明の画像加熱装置は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材に当接する回転体と、前記ベルト部材と前記回転体の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、前記ベルト部材を介して前記回転体を押圧するように前記ベルト部材の内側面に当接して前記ベルト部材をガイドするガイド部材と、前記ベルト部材の内側空間に梁状に配置されて前記ガイド部材を支持する支持部材と、前記支持部材と前記回転体との間に第一の付勢力と前記第一の付勢力よりも小さな第二の付勢力とを印加することが可能な加圧機構と、前記ガイド部材と前記支持部材との間に配置され、前記ガイド部材の両端部を前記支持部材から前記回転体へ向かって付勢する弾性部材と、を備えるものである。そして、前記加圧機構が前記第二の付勢力を印加したときに前記弾性部材が前記ガイド部材の両端部における前記ベルト部材に対する加圧力の低下を補うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像加熱装置は、弾性部材がガイド部材の両端部における加圧力の低下に応答して伸縮することによって加圧力の低下を軽減する。このため、ベルト部材の内側空間に配置された簡単な機構によって、ニップ部の加圧力を低下させたときのベルト部材の母線に沿った両端部と中央部の圧力差を小さくすることができる。これにより、薄紙や封筒の記録材において出力画像の両端部と中央部の光沢ムラが軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】定着装置の軸垂直断面の構成の説明図である。
【図３】定着装置の側面図である。
【図４】定着部材の内部の構成の斜視図である。
【図５】定着装置の加圧機構の動作の説明図である。
【図６】定着ベルトの両端部における定着部材の断面図である。
【図７】実施の形態１における定着部材の撓み状態の説明図である。
【図８】比較例における定着部材の撓み状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
＜実施の形態１＞
（画像形成装置）
図１は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１は、中間転写ベルト３１に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１３】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１１（Ｙ）にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト３１に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１１（Ｍ）にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト３１に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１１（Ｃ）、１１（Ｋ）にそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト３１に順次転写される。
【００１４】
記録材Ｐは、記録材カセット２０から１枚ずつ取り出されてレジストローラ２３で待機する。記録材Ｐは、レジストローラ２３によって中間転写ベルト３１上のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ給送されて、中間転写ベルト３１からトナー像を二次転写される。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置４０へ搬送され、定着装置４０で加熱加圧を受けて画像を定着された後に、排出ローラ６３によって外部トレイ６４へ排出される。
【００１５】
一方、記録材Ｐの両面にトナー像を形成する場合、定着装置４０によって一方の面のトナー像を定着された記録材Ｐは、フラッパ６１によって上方へ案内される。記録材Ｐは、搬送路７３においてスイッチバック搬送されることにより表裏反転され、その後、両面搬送路７０を搬送されて、レジストローラ２３で待機する。そして、二次転写部Ｔ２で他方の面にもトナー像を形成されて、定着装置４０によってトナー像を定着された後に、外部トレイ６４へ排出される。
【００１６】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置１４（Ｙ）、１４（Ｍ）、１４（Ｃ）、１４（Ｋ）で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに関する重複した説明を省略する。
【００１７】
画像形成部ＰＹは、感光ドラム１１の周囲に、コロナ帯電器１２、露光装置１３、現像装置１４、転写ブレード１７、及びドラムクリーニング装置１５を配置している。
【００１８】
コロナ帯電器１２は、感光ドラム１１の表面を一様な電位に帯電させる。露光装置１３は、レーザービームを走査して感光ドラム１１に画像の静電像を書き込む。現像装置１４は、静電像を現像して感光ドラム１１にトナー像を形成する。転写ブレード１７は、電圧を印加されて感光ドラム１１のトナー像を中間転写ベルト３１へ転写させる。ドラムクリーニング装置１５は、感光ドラム１１にクリーニングブレードを摺擦させて転写残トナーをクリーニングする。
【００１９】
（定着装置）
図２は定着装置の軸垂直断面の構成の説明図である。図３は定着装置の側面図である。図４は定着部材の内部の構成の斜視図である。
【００２０】
図２に示すように、ベルト加熱方式の定着装置４０は、非回転のセラミックヒータ１００が記録材と一体に移動するベルト部材を介して記録材のトナー像担持面を加熱する。定着装置４０は、定着部材４１に加圧ローラ１０６を当接したニップ部Ｎでトナー像Ｔｎを担持した記録材Ｐを挟持搬送して、記録材に画像を定着させる。
【００２１】
定着部材４１は、セラミックヒータ１００を設けたガイド部材１０３の外側に円筒状の定着ベルト１０１を回転可能に保持している。加圧ローラ１０６が回転すると、固定されたガイド部材１０３の周囲を定着ベルト１０１が従動回転して、セラミックヒータ１００の熱が定着ベルト１０１を介して記録材Ｐへ伝達される。
【００２２】
図３に示すように、定着フランジ１０４は、定着ベルト１０１の両端部に配置され、定着ベルト１０１の回転軌道を規制する。ステー１０２は、定着ベルト１０１の内側空間を梁状に貫通して配置され、ガイド部材１０３の背面に連続的に当接して、ガイド部材１０３の曲げ強度を確保している。
【００２３】
定着フランジ１０４は、定着装置４０の側板１０８に形成された開口に昇降可能に保持されている。側板１０８には、定着フランジ１０４を加圧方向に対して移動可能にするために長穴形状の開口が形成される。定着フランジ１０４は、長穴形状の開口に勘合保持されて開口の長穴形状に沿って移動可能である。定着フランジ１０４は、一対の加圧機構６０によって下方へ押圧されている。
【００２４】
図４に示すように、定着部材４１は、定着ベルト１０１（図示略）の内側空間を長手方向に貫通させてステー１０２を配置し、ステー１０２の下面にガイド部材１０３を当接させている。ガイド部材１０３の背面に束線ガイド１１８と不図示のサーミスタを固定している。
【００２５】
図２に示すように、定着ベルト１０１は、ガイド部材１０３にルーズに外嵌させてある。定着ベルト１０１は、記録材Ｐに熱を伝達する円筒状の耐熱性の定着フィルムであり、１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性のある材質で構成される。例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単層フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムである。また、５０μｍ以下２０μｍ以上のＳＵＳ等の薄い金属フィルムの外周表面に樹脂材料をコーティングした複合層フィルムであってもよい。
【００２６】
ガイド部材１０３は、定着ベルト１０１の内側に設けられている。ガイド部材１０３は、絶縁性、耐熱性、及び断熱性のある材質で構成される。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の樹脂材料が用いられている。ガイド部材１０３は、加圧ローラ１０６と圧接することで形成されるニップ部Ｎの加圧を補助すると共に、定着ベルト１０１の回転を安定させるガイドとしての機能を有する。
【００２７】
セラミックヒータ１００は、発熱抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する低熱容量の抵抗加熱素子である。例えば、細長い薄板状のセラミック基板に対し、通電発熱抵抗体層を形成したものである。また、セラミックヒータ１００は、ガイド部材１０３の下面に長手方向に沿って設けられた嵌め込み溝１０３ａに嵌め込まれて支持されている。
【００２８】
ステー１０２は、比較的柔軟な樹脂製のガイド部材１０３の裏面に押し当てることで、ガイド部材１０３に長手方向の曲げ剛性を持たせ、かつガイド部材１０３の撓み状態を矯正して、長手方向の圧力分布が適正なニップ部Ｎを形成させるための部材である。
【００２９】
図３に示すように、定着フランジ１０４は、ステー１０２の両端にはめ込まれ、定着フランジ１０４の筒状部分は、定着ベルト１０１の両端部に挿入されて、定着ベルト１０１の両端部の回転軌跡をルーズに保持している。定着フランジ１０４は、定着ベルト１０１の回転を案内すると共に、定着ベルト１０１のスラスト止めを兼ねている。定着フランジ１０４は、定着装置４０の側板１０８に嵌め込んで保持され、定着部材４１の位置を保証している。加圧ローラ１０６は、長手方向の一端部に取り付けられたギア１０９を介して、制御部４５に制御された駆動モータ２４により回転駆動される。
【００３０】
図２に示すように、定着ベルト１０１は、加圧ローラ１０６に対し従動回転する。加圧ローラ１０６は、ローラ状に成形した弾性層１０６ｂを芯金１０６ａの周りに同心一体に被覆して構成される。弾性層１０６ｂは、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性を有する材料で構成され、表面に離型層を有する。離型層は、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択して使用する。
【００３１】
加圧ローラ１０６は、芯金１０６ａの両端部にＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂よりなる不図示の軸受部材を装着して、図３に示すように、一対の側板１０８に回転可能に保持させて配設している。加圧ローラ１０６は、側板１０８に固定された回転軸線の周りで回転可能である。
【００３２】
以上説明したように、実施の形態１では、回転体の一例である加圧ローラ１０６は、無端状のベルト部材の一例である定着ベルト１０１に当接してトナー画像を担持した記録材のニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ１０６は、弾性層を有するローラ部材である。加熱手段の一例であるセラミックヒータ１００は、定着ベルト１０１と加圧ローラ１０６の少なくとも一方を加熱する。
【００３３】
ガイド部材の一例であるガイド部材１０３は、定着ベルト１０１の母線に沿った内側面に当接してニップ部を通過するベルト部材をガイドする。支持部材の一例であるステー１０２は、定着ベルト１０１の母線に沿った内側空間に梁状に配置されてガイド部材１０３を支持する。
【００３４】
そして、図５に示すように、加圧機構の一例である加圧機構６０は、ニップ部Ｎを加圧するために、ステー１０２と加圧ローラ１０６との間に第一の付勢力と第一の付勢力よりも小さな第二の付勢力とを印加することが可能である。
【００３５】
（加圧機構）
図５は定着装置の加圧機構の動作の説明図である。図中、（ａ）は通常加圧の状態、（ｂ）は、封筒などに対応した加圧力ダウンの状態である。
【００３６】
定着装置４０は、セラミックヒータ１００を設けたガイド部材１０３と加圧ローラ１０６との間に定着ベルト１０１を挟ませて記録材のニップ部を形成する。定着ベルト１０１が薄肉で熱容量が小さく、かつ熱応答性が良いため、定着装置４０は、セラミックヒータ１００の熱応答を効率良くニップ部Ｎ内に反映することができる。定着装置４０は、更に、セラミックヒータ１００をＯＮしてから短時間で温度調整の目標温度に到達するため、画像形成の待ち時間が少ない。定着装置４０は、定着ベルト１０１を温度調整の目標温度に維持するための電力が少ないことと、目標温度まで立ち上がる時間が短いことから、従来のローラ加熱型の定着装置に比較して省電力化を実現している。
【００３７】
一方、近年、薄紙、普通紙、厚紙、コート紙、エンボス紙、はがき、封筒など、様々な種類の記録材への対応が求められている。定着装置４０においても、多種類の記録材に対応するため、記録材の種類に応じて定着温度や加圧力などの加熱条件を変更する必要がある。
【００３８】
例えば、封筒のような紙を折り曲げて部分的に貼り合わせて筒状に形成された記録材は、定着装置４０のニップ部Ｎを通過した際に歪みが生じて、表面に皺が発生し易い。剛性の低い薄紙も、定着装置４０のニップ部Ｎを通過した際に皺が発生し易い。そのため、定着装置４０では、記録材として封筒又は薄紙が選択されると、普通紙等に適用される通常加圧モードよりも加圧力を低下させた圧力ダウンモードを実行して、皺の発生を抑制している。定着装置４０は、操作端末上で記録材として封筒を選択すると、自動的にニップ部の加圧力を低下させて、それまでの通常加圧の状態を加圧力ダウンの状態に移行させる。
【００３９】
図５の（ａ）に示すように、加圧機構６０は、それぞれの定着フランジ１０４に対して所定の加圧力Ｆ１を付与する。図３に示すように、加圧機構６０は、ステー１０２、ガイド部材１０３を介して定着ベルト１０１を下方へ押圧して、定着ベルト１０１と加圧ローラ１０６との間にニップ部Ｎを形成する。
【００４０】
第１の揺動アーム１１０と、第２の揺動アーム１１４は、支点１１１を回動中心として、個別に揺動自在に設けられている。加圧バネ１１３は、第１の揺動アーム１１０と、第２の揺動アーム１１４の間に設けられた圧縮バネである。バネガイド１１２は、加圧バネ１１３の内径をガイドして伸縮時の加圧バネ１１３が外れることを防止する。
【００４１】
バネガイド１１２は、第１の揺動アーム１１０に設けられた逃げ穴を貫通して、第２の揺動アーム１１４に固定されている。このため、バネガイド１１２は、第１の揺動アーム１１０の傾き角度には無関係に、第２の揺動アーム１１４と一体に揺動する。
【００４２】
カム１１５は、第２の揺動アーム１１４に当接して回転することにより、第２の揺動アーム１１４の傾き角度を変更する。カム１１５は、駆動モータ１１６に駆動されて図中β方向に回転可能である。
【００４３】
定着フランジ１０４には突起１０４ａが設けられている。突起１０４ａは、第１の揺動アーム１１０に当接して、第１の揺動アーム１１０の加圧力を定着フランジ１０４に伝達する。
【００４４】
図５の（ａ）に示すように、通常加圧の状態では、カム１１５が所定角度βまで回転すると、加圧バネ１１３は、第２の揺動アーム１１４と一緒に所定角度α回転して、第１の揺動アーム１１０を角度γ回転させる。第２の揺動アーム１１４が角度αまで回転すると、加圧バネ１１３に付勢された第１の揺動アーム１１０が角度γまで回動する。
【００４５】
第１の揺動アーム１１０は、突起１０４ａと接触して定着フランジ１０４を加圧ローラ１０６側へ押圧する。そして、加圧バネ１１３は作動長ｌまで圧縮されて、所定の加圧力Ｆ１をニップ部Ｎに付与する。
【００４６】
図５の（ｂ）に示すように、記録材として薄紙や封筒が選択されると、制御部４５は、駆動モータ１１６を作動させてニップ部Ｎの加圧力を低下させて圧力ダウンの状態に移行させる。封筒で通常加圧を行うと、紙が重なった折り目部分にしわが入り易く、圧力ダウン状態とすることでしわ発生を抑制できるからである。
【００４７】
加圧力ダウンの状態では、カム１１５が所定角度β´まで回転して停止され、第２の揺動アーム１１４が所定角度α´まで回転して保持される。加圧バネ１１３は第２の揺動アーム１１４と一緒に所定角度α´まで回転して、第１の揺動アーム１１０を角度γ´まで回動し、第１の揺動アーム１１０は、突起１０４ａと接触して定着フランジ１０４を加圧ローラ１０６側へ押圧する。
【００４８】
しかし、加圧力ダウンの状態では、第１の揺動アーム１１０と第２の揺動アーム１１４の距離が離れており、加圧バネ１１３の作動長ｌ´は通常の加圧時の作動長ｌよりも長くなる。そのため、通常の加圧時よりも低い所定の加圧力Ｆ１´がニップ部Ｎに付与される。
【００４９】
このように、加圧機構６０は、カム１１５の回転角度を変化させることで、バネの作動長ｌを変化させ、加圧力を二段階に変更可能である。
【００５０】
（補助加圧機構）
図６は定着ベルトの両端部における定着部材の断面図である。図７は実施の形態１における定着部材の撓み状態の説明図である。図７中、（ａ）は通常加圧の状態、（ｂ）は圧力ダウンの状態である。
【００５１】
図４に示すように、実施の形態１では、加圧補助バネ１２０は、ガイド部材１０３の長手方向の両端部に少なくとも１対配置される。加圧補助バネ１２０は、ガイド部材１０３の両端部を加圧ローラ１０６側へ付勢する。
【００５２】
図６に示すように、加圧補助バネ１２０は、加圧方向の一端をステー１０２に突き当て、他端をガイド部材１０３に突き当てている。
【００５３】
図７の（ａ）に示すように、加圧ローラ１０６は、弾性層１０６ｂの直径が中央部から端部へ向かって次第に大きくなるような、逆クラウン形状に形成されている。これは、端部のゴムは潰れることでローラ外側に変形して逃げてしまうため、中央と端部とで同じ加圧力（反力）を得るために必要な潰れ量が異なるためである。
【００５４】
（通常加圧の状態）
図７の（ａ）に示すように、通常加圧の状態では、ガイド部材１０３の長手方向の全域でステー１０２が隙間なく当接して、長手方向にほぼ均等な圧力分布でガイド部材１０３が定着ベルト１０１を加圧する。通常加圧の状態では、ステー１０２は、加圧の反力によって上方へ凸な弓状に曲げ変形して、中央部が加圧ローラ１０６から後退するような撓みを発生させる。
【００５５】
通常加圧の状態におけるステー１０２の撓みを想定して、ガイド部材１０３の位置決め面Ａとの当接面には、端部に対して中央がステー１０２側へ突出したクラウン形状１０３ａが形成されている。このため、加圧機構６０の加圧力によってガイド部材１０３がステー１０２に押し付けられると、ステー１０２が撓んで、中央が加圧ローラ１０６側へ突出した位置決め面Ａが形成される。
【００５６】
位置決め面Ａは、ガイド部材１０３のクラウン形状１０３ａに倣って湾曲して、ガイド部材１０３のクラウン形状１０３ａとの間で出入りを相殺される。ステー１０２の位置決め面Ａとガイド部材１０３のクラウン形状１０３ａとが密着して、通常加圧の状態におけるステー１０２の撓みの影響が軽減される。このとき、加圧補助バネ１２０は圧縮されたままの状態であり、ガイド部材１０３の支持や変形には寄与しない。
【００５７】
これにより、通常の加圧状態では、ニップ部Ｎの長手方向に沿ってほぼ均等な圧力分布が形成される。ガイド部材１０３のクラウン形状１０３ａと、対向する加圧ローラ１０６の外径の中央部と端部との直径差によって、長手方向でほぼ均等な圧力分布のニップ部Ｎが形成される。定着装置４０は、ガイド部材１０３にクラウン形状１０３ａを設けて、ガイド部材１０３を保持するステー１０２の撓みによる影響を軽減して、記録材に対して長手方向で均等に熱と圧力を付与することを可能にしている。
【００５８】
なお、加圧ローラ１０６の芯金１０６ａにも加圧の反力によって中央部がステー１０２から後退するように撓みが発生する。しかし、芯金１０６ａは、ステー１０２に比較して大きな曲げ剛性（断面係数）を有するので、芯金１０６ａの撓み量は無視できるレベルである。
【００５９】
（圧力ダウンの状態）
図７の（ｂ）に示すように、加圧力ダウンの状態では、ガイド部材１０３の両端部でガイド部材１０３からステー１０２が離間するため、このままではガイド部材１０３の両端部で有効な加圧力をガイド部材１０３に付与できない。図６に示すように、ガイド部材１０３の両端部は、ステー１０２の位置決め面Ａから離間しているため、位置決め面Ａとガイド部材１０３との間に隙間が形成されている。
【００６０】
しかし、実施の形態１では、ステー１０２の代わりに加圧補助バネ１２０がガイド部材１０３に当接して、ガイド部材１０３の両端部の加圧力を確保している。ガイド部材１０３の両端部とステー１０２の位置決め面Ａとに加圧補助バネ１２０が突き当たって位置決めされ、加圧補助バネ１２０は圧縮された状態でガイド部材１０３を加圧ローラ１０６に向かって付勢している。
【００６１】
加圧補助バネ１２０は、ガイド部材１０３の両端部を加圧ローラ１０６側へ押圧して、ガイド部材１０３の両端部で不足した加圧力を補っている。これにより、加圧力ダウンの状態においてもニップ部Ｎに対し長手均等な圧力を付与することが可能となる。長手方向にほぼ均等な圧力分布のニップ部Ｎが形成される。
【００６２】
（比較例）
図８は比較例における定着部材の撓み状態の説明図である。図中、（ａ）は通常加圧の状態、（ｂ）は圧力ダウンの状態である。比較例は、図４に示す実施の形態１の構成において、加圧補助バネ１２０を有しない構成である。
【００６３】
図８の（ａ）に示すように、比較例でも、通常の加圧状態では、ガイド部材１０３のクラウン形状１０３ａと、対向する加圧ローラ１０６の外径の中央部と端部との直径差によって、長手方向でほぼ均等な圧力分布のニップ部Ｎが形成される。
【００６４】
しかし、図８の（ｂ）に示すように、封筒への画像形成に際して圧力ダウンモードが実行されて、封筒のしわが抑制可能なレベルまで加圧力が下がると、ステー１０２の撓みが減少して、クラウン形状１０３ａの突出量が大きい中央部のみ加圧されてしまう。その結果、ガイド部材１０３の両端部におけるニップ幅が減少してしまう。そのため角形２号のような幅広サイズの封筒においては、中央と端部の画像の定着性に差が生じることがある。
【００６５】
図８の（ｂ）に示すように、比較例では、通常加圧の状態から加圧力ダウンの状態へ、加圧機構６０の加圧力を下げると、通常加圧の状態よりもステー１０２と加圧ローラ１０６の撓みが減少する。そのため、通常加圧の状態に合わせて設定されたガイド部材１０３のクラウン形状１０３ａは、加圧ローラ１０６側に凸状態のままになってしまう。その結果、中央に比べてガイド部材１０３の端部の領域における加圧力低下が著しく、中央部と端部とで画像の光沢度の差、あるいは画像の定着性に差が生じてしまう。
【００６６】
（実施の形態１の構成と効果）
実施の形態１では、図７の（ｂ）に示すように、弾性部材の一例である加圧補助バネ１２０は、ガイド部材１０３とステー１０２との間に配置される。加圧補助バネ１２０は、定着ベルト１０１の母線に沿ったガイド部材１０３の両端部をステー１０２からニップ部Ｎへ向かって付勢する。このため、ステー１０２と加圧ローラ１０６との間に第二の付勢力が印加された場合に、ガイド部材１０３を加圧ローラ１０６へ向かって適正に押圧して、ガイド部材１０３の両端部におけるニップ部の加圧力低下を抑制できる。
【００６７】
実施の形態１では、加圧補助バネ１２０は、定着ベルト１０１の母線に沿ったガイド部材１０３の両端位置よりも中央部側に寄せて配置された圧縮バネである。このため、部品コストが非常に低くなる。圧縮バネの耐熱性が高く、温度上昇によってバネ性が変化しにくいため、安定して経時変化の少ない加圧力を確保できる。
【００６８】
実施の形態１では、加圧機構６０が第一の付勢力を印加したときガイド部材１０３の両端部がステー１０２に当接し、加圧機構６０が第二の付勢力を印加したときガイド部材１０３の両端部がステー１０２から離間する。このため、ニップ部へ厚い記録材が突入した場合でもガイド部材１０３の両端部が柔軟に後退してニップ部Ｎの長手方向の圧力分布が大きく崩れないで済む。
【００６９】
実施の形態１では、ガイド部材１０３とステー１０２の少なくとも一方は、定着ベルト１０１の母線に沿った両端位置から中央部側へ向かって次第に回転体側の一例である加圧ローラ１０６側へ突出する断面輪郭形状を有する。このため、通常加圧の状態においてニップ部の長手方向の均一な加圧力分布を確保できる。
【００７０】
実施の形態１では、検知部の一例である制御部４５は、操作パネルを通じたユーザーの設定を読み込んで記録材が封筒であるかシートであるかを検知可能である。制御部の一例である制御部４５は、記録材がシートである場合に第一の付勢力を加圧機構６０に設定し、記録材が封筒である場合に第二の付勢力を加圧機構６０に設定する。このため、封筒を記録材として使用した場合にしわ発生を防止できる。
【００７１】
実施の形態１によれば、ガイド部材の両端を加圧ローラ側へと押圧する加圧部材を設けることで、加圧力を減少させて中央圧を低下させても端部定着性が悪化することを防止することができる。それによって各種記録材に対して最適な加圧力を設定することが可能になる。すなわち、ガイド部材の両端を加圧ローラ側へ押圧する加圧部材を設けることで、加圧力を減少させた際に端部の加圧力が低下して中央との圧力差が増加することを防止できる。定着ベルト１を支持して加圧ローラ１０６との間にニップ部Ｎを形成させるガイド部材の両端部を加圧ローラ１０６側へ押圧する構成において、両端部の加圧力低下を軽減できる。それによって各種記録材に対して最適な定着性を維持することが可能になる。封筒のような筒状の記録材のしわを抑制するために加圧力を下げた場合においても、長手均一なニップ幅を形成して、高画質化を実現するフィルム加熱方式の定着装置を提供することができる。
【００７２】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、セラミックヒータ１００を用いてニップ部Ｎを直接加熱する実施の形態を説明した。定着ベルト１０１は、記録材のトナー画像を担持する面に当接し、セラミックヒータ１００は、ガイド部材１０３に配置されて通電により発熱するヒータ部材である。
【００７３】
これに対して、実施の形態２では、定着ベルト１の内側空間にハロゲンヒータを配置し、ハロゲンヒータの輻射熱で定着ベルト１を内側から加熱する。ハロゲンヒータを用いて、その輻射熱を利用して薄肉の定着ベルトを間接的に加熱する。加圧部材としての加圧ローラの対向に樹脂や金属で形成されたニップ形成部材であるパッド部材を配して定着ベルトを狭持することによりニップ部を形成する。
【００７４】
定着ベルト１０１は、記録材のトナー画像を担持する面に当接し、ハロゲンヒータは、ステー１０２に沿って定着ベルト１０１の内側空間に配置され、通電により輻射熱を定着ベルト１０１の内側面に照射するヒータ部材である。
【００７５】
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、ＩＨ加熱装置を用いて定着ベルト１を加熱する。定着ベルト１０１は、記録材のトナー画像を担持する面に当接し、入射した磁界によって発熱する材料の層を有する。ＩＨ加熱装置における加熱手段は、定着ベルト１０１の母線に沿って配置され、通電により磁界を発生して定着ベルト１０１に入射させるコイル部材である。また、その他の加熱手段を用いた構成であっても、本発明を実施可能である。
【００７６】
＜その他の実施形態＞
本発明は、ニップ部全体の加圧力を低下させた際に弾性部材がガイド部材の両端部を押圧して部分的な加圧力低下を阻止している限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、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。
【００７７】
したがって、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００７８】
回転体はローラ部材には限らない、摺擦パッドや支持ローラで内側面を支持されたベルト部材であってもよい。
【００７９】
ベルト部材を加熱して記録材のトナー画像担持面に接触させる実施の形態には限らない。ベルト部材に担持された記録材のトナー画像面に定着ローラや定着ベルトを当接させてニップ部を形成する実施の形態でもよい。
【００８０】
画像加熱装置はトナー像を記録材に定着させる定着装置には限らない。記録材上の半定着画像や定着画像を加熱処理する光沢処理装置、表面処理装置等でも実施できる。
【００８１】
加圧力の切り換えは２段階には限らない。３段階以上の切り換え機構、あるいは連続的な加圧力の変更機構でも実施できる。
【００８２】
画像形成装置は、１ドラム型／タンデム型の区別なく実施できる。感光体の数、帯電方式、静電潜像の形成方式、転写方式、定着方式等の区別無く実施できる。ここでは、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明しているが、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、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
【符号の説明】
【００８３】
１  画像形成装置、１１  感光ドラム、１２  コロナ帯電器
１３  露光装置、１４  現像装置、１５  ドラムクリーニング装置
１７  転写ブレード、２０  記録材カセット、２３  レジストローラ
３１  中間転写ベルト、３５  二次転写ローラ、４０  定着装置
４５  制御部、６０  加圧機構
１００  セラミックヒータ、１０１  定着ベルト、１０２  ステー
１０３  ガイド部材、１０４  定着フランジ、１０６  加圧ローラ
１０８  側板、１１０  第１の揺動アーム
１１１  支点、１１２  バネガイド、１１３  加圧バネ
１１４  第２の揺動アーム、１１５  カム、２４、１１６  駆動モータ
１２０  加圧補助バネ
【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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