(57)【要約】【課題】定着部のニップ幅を容易に変更可能で且つ保守作業時のニップ部の開放が容易なベルト式定着装置を提供する。【解決手段】ベルト式定着装置５の加熱部２８は熱源６６を内蔵する発熱ローラ５１、電磁石５３を内蔵する熱定着駆動ローラ５４、これらのローラに掛け渡された熱伝導ベルト５５を備え、圧接部２９は位置固定の補助ローラ５９と位置自由の張設ローラ６１と、これらのローラに掛け渡された従動ベルト６２と、従動ベルト６２内に配置された加圧パッド５６及びこれと一体な磁性体部材５７と、磁性体部材５７を介して加圧パッド５６を揺動可能に支持する支持部材５８を備えている。電磁石５３へ通電する電流の強弱に応じて変化する電磁吸引力に吸引される磁性体部材５７に押されて熱定着駆動ローラ５４を押圧する加圧パッド５６が形成するニップ部のニップ幅が広く又は狭く変化する。【選択図】図４
2015108721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源を有する発熱ローラからの熱を被印刷媒体に伝達するための熱定着駆動ローラと、
前記熱定着駆動ローラの周面のニップ部に対向して配置された加圧パッドと、
該加圧パッドを前記ニップ部に接離する方向に揺動可能に懸架する支持部材と、
該支持部材よりも上方に配設された補助ローラと、
前記加圧パッドよりも下方に配置された張設ローラと、
前記補助ローラ、前記加圧パッド、前記張設ローラに掛け渡された従動ベルトと、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記熱定着駆動ローラは、筒状の芯軸内に伝導コイルと該伝導コイルを巻回された棒状磁心からなる電磁石を有し、
前記加圧パッドは背面に磁性体部材を固定され、
前記補助ローラは、位置固定され且つ回転自由に配置され、
前記張設ローラは、自重により前記従動ベルトを張設するよう配置され、
前記従動ベルトは、トナー像を前記被印刷媒体に定着するに際し、前記加圧パッドにより前記ニップ部に接する方向に押圧されると、前記被印刷媒体を介して前記熱定着駆動ローラに圧接すると共に、該熱定着駆動ローラにより前記被印刷媒体を介して前記熱定着駆動ローラの回転線速度に従動して同方向に移動する、
ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記加圧パッドは、前記棒状電磁石への通電の強弱に応じて前記熱定着駆動ローラとのニップ幅を大小に変化させ、前記棒状電磁石が非通電のとき、前記熱定着駆動ローラから離れて自由状態で懸架される、
ことを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置を使用してトナー像を被印刷媒体に定着させ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、ベルト式定着装置に関わり、より詳しくは定着部のニップ幅を容易に変更可能で且つ保守作業時のニップ部の開放が容易なベルト式定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーを用い電子写真方式でカラー画像を印刷（以下、印字ともいう）する画像記録装置がある。この装置は、用紙１頁分の画像データに応じて、減法混色の三原色であるイエロー（黄）、マゼンタ（赤）及びシアン（青）の各色と、文字や画像の黒色部分等に専用されるブラック（黒）の合計４色のトナー画像をそれぞれの感光体に現像する。
【０００３】
４個の感光体にそれぞれ現像された４色のトナー像は、それぞれ順次重ねて用紙に直接または間接に転写される。用紙に重ねて転写された画像は、定着装置において熱と圧力を加えられて用紙に定着される。これにより、用紙にカラー画像が形成される。
【０００４】
このような画像形成装置における定着装置として従来は主に加熱ローラと加圧ローラからなる圧熱ローラ対方式が用いられていた。しかし、圧熱ローラ対方式による定着は、定着温度の立ち上がりが遅いという問題があり、この問題を解決するために、ベルト方式の定着装置が提案され実用化されている。
【０００５】
一般に定着装置による定着では、用紙を挟持部に挟持して熱と圧力を加えるため、この熱と圧力の加わり方を良くして良好な定着性を得ることが必要となる。そのためには、普通紙や封筒などの印刷対象の特性に応じて適切な範囲の挟持幅（ニップ幅）を設定すべきである。
【０００６】
近年では上述したように、ベルト方式の定着装置が主流となっている。ベルト方式の定着装置は、加熱性の立ち上りが早いことだけでなく、比較的広いニップ幅を形成し易い。とはいっても、従来のベルト式定着装置では、ニップ幅の調節量には限界があって自由度が少ないという問題があった。
【０００７】
ニップ幅の調節量に自由度があるものとしては、シート材（用紙）の遠ざかる方向に延伸形状の耐熱弾性部材を加圧して広幅が可能な定着ニップ部を形成する加圧ローラを備えた定着装置及びその定着装置を具備する画像形成装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−０４６６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、定着ニップ部は、用紙のジャムが比較的発生し易い部位であるため、用紙ジャムに対処するためには、定着ニップ部の開放が容易であることが望ましい構成であるといえる。
【００１０】
また、定着ニップ部は、用紙の種類や特性によって定着時間を調節するためにニップ幅を変更出来れば大きな利点となるが、従来これが困難であるため、定着ニップ部の搬送速度の遅速によって定着時間を調節する以外に適切な方法がとられていなかった。
【００１１】
一方、特許文献１に記載の広幅が可能な定着ニップ部の技術は、高速化で定着可能な広いニップ幅を維持するため径を大きくした定着ローラから、曲率分離が困難なシート材が定着ローラに巻き付くのを防止することが目的であって、この目的以外には広幅が可能な定着ニップ部について、幅の変更その他の機能・作用についての記載は一切ない。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、定着部のニップ幅を容易に変更可能で且つ保守作業時のニップ部の開放が容易なベルト式定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、熱源を有する発熱ローラからの熱を被印刷媒体に伝達するための熱定着駆動ローラと、上記熱定着駆動ローラの周面のニップ部に対向して配置された加圧パッドと、該加圧パッドを上記ニップ部に接離する方向に揺動可能に懸架する支持部材と、該支持部材よりも上方に配設された補助ローラと、上記加圧パッドよりも下方に配置された張設ローラと、上記補助ローラ、上記加圧パッド、上記張設ローラに掛け渡された従動ベルトと、を有するように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、定着部のニップ幅を容易に変更可能で且つ保守作業時のニップ部の開放が容易なベルト式定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１に係るベルト式定着装置を備えたフルカラーの画像形成装置（プリンタ、装置本体）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】実施例１に係るベルト式定着装置を備えたプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。
【図３】(a)は実施例１に係るベルト式定着装置の左右の筐体を取り外して内部構成を模式的に示す斜視図、(b)は(a)の棒状電磁石のみを取り出して示す斜視図である。
【図４】(a)は図３(a)のベルト式定着装置を矢印ｃの方向に見た側面図、(b)はその基本動作を示す図である。
【図５】(a)は参考のため図４(a)を再掲した図、(b),(c)は電磁石へ通電する電流の強弱に応じてニップ部のニップ幅が変化する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、印字と印刷は同義に用いられる。
［実施例１］
【００１７】
図１は、実施例１に係るベルト式定着装置を備えたフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタ、又は装置本体という）の内部構成を説明する断面図である。
【００１８】
図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、ベルト式定着ユニット５、及び両面印刷用搬送ユニット６で構成されている。
【００１９】
上記画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット７（７Ｍ、７Ｙ、７Ｃ、７Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。
【００２０】
上記４個の画像形成ユニット７のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット７Ｍ、７Ｃ及び７Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット７Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００２１】
上記の各画像形成ユニット７は、トナー容器（トナーカートリッジ）に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット７Ｋを例にしてその構成を説明する。
【００２２】
画像形成ユニット７は、最下部に感光体ドラム８を備えている。この感光体ドラム８は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム８の周面近傍を取り巻いて、クリーナ９、帯電ローラ１０、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。
【００２３】
現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。
【００２４】
また、現像器１２の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部には、特には図示していないが、トナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
【００２５】
中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト１４と、この転写ベルト１４を掛け渡されて転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。
【００２６】
上記の転写ベルト１４は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。
【００２７】
この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１４のループ内にベルト位置制御機構１７を備えている。ベルト位置制御機構１７は、転写ベルト１４を介して感光体ドラム８の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。
【００２８】
ベルト位置制御機構１７は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット７Ｍ、７Ｃ及び７Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。
【００２９】
そして、ベルト位置制御機構１７は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット７Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８とは個別に回転移動させて転写ベルト１４を感光体ドラム８から離接させる。
【００３０】
すなわち、ベルト位置制御機構１７は、中間転写ベルトユニット３の転写ベルト１４の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット７Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４から離れる）に切換える。
【００３１】
上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット７Ｍの更に上流側に、ベルトクリーナユニットが配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器１９が着脱自在に配置されている。
【００３２】
給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。
【００３３】
待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。
【００３４】
ベルト式熱定着ユニット５は、二次転写部の下流（図では上方）に配置されている。ベルト式熱定着ユニット５は、左右に分かれた断熱性の筐体２７（２７ａ、２７ｂ）に囲まれている。左側の筐体２７ａの内部には加熱部２８が配設されている。右側の筐体２７ｂの内部には圧接部２９が配設されている。
【００３５】
ベルト式熱定着ユニット５の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット５から搬出し、更に装置上面に形成されている排紙トレー３０に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。
【００３６】
両面印刷用搬送ユニット６は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する右側面カバーとしての開閉部材を兼ねている。
【００３７】
そして、この両面印刷用搬送ユニット６は、上記ベルト式熱定着ユニット５と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した用紙返送路３２を備えている。
【００３８】
用紙返送路３２は、最初の返送開始路３２ａ、それから下方に曲がる返送中間路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる返送終端路３２ｃを備えている。
【００３９】
上記返送終端路３２ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。また、本例において中間転写ベルトユニット３の上面部には、クリーニング部３３が配置されている。
【００４０】
クリーニング部３３は、転写ベルト１４の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去して、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器１９に送り込んでいる。
【００４１】
次に、上記の構成におけるプリンタ１の動作を説明する。なお、以下の動作の説明では、カラー印字の状態における動作について説明する。先ず、電源が投入され、使用する用紙の枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると印字（印刷）が開始される。
【００４２】
すなわち、駆動ローラ１５が図１の反時計回り方向に回転して、矢印ａで示すように転写ベルト１４の循環移動を開始させる。各画像形成ユニット７が順次駆動され感光体ドラム８が図の時計回り方向に回転する。
【００４３】
帯電ローラ１０が感光体ドラム８周面に一様な高マイナス電荷を付与して初期化し、光書込ヘッド１１は、感光体ドラム８周面に画像信号に応じた露光を行って初期化による高マイナス電位部と上記露光による低マイナス電位部からなる静電潜像を形成する。
【００４４】
現像ローラ１３は、静電潜像の低電位部に現像器１２内のトナーを転移させて感光体ドラム８周面上にトナー像を形成（反転現像）する。用紙搬送方向最上流の画像形成ユニット７Ｍにより感光体ドラム８の周面上に形成されたマゼンタのトナー像が転写ベルト８との対向面へと回転搬送される。
【００４５】
一次転写ローラ１８は、不図示の転写バイアス電源から出力される転写電流を転写ベルト１４に印加する。これにより、感光体ドラム８上のイエローのトナー像が転写ベルト１４に一次転写される。
【００４６】
転写ベルト１４に一次転写されたトナー像に重ねて、この後、画像形成ユニット７Ｃにより感光体ドラム８の周面上に形成されたシアンのトナー像が、画像形成ユニット７Ｃに対応する一次転写ローラ１８によって転写される。
【００４７】
更に、画像形成ユニット７Ｙにより感光体ドラム８の周面上に形成されたイエローのトナー像が、画像形成ユニット７Ｙに対応する一次転写ローラ１８によって重ね転写され、そして最後に、画像形成ユニット７Ｋにより感光体ドラム８の周面上に形成されたブラックのトナー像が、画像形成ユニット７Ｋに対応する一次転写ローラ１８によって重ね転写される。
【００４８】
このように、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像が順次重ねて一次転写されたフルカラーの画像が、転写ベルト１４の走行面に完成する。
【００４９】
４色のトナー像を重ねて一次転写された転写ベルト１４は、そのまま循環移動を続けて４色のトナー像を、従動ローラ１６と二次転写ローラ２６とが対向する二次転写部へと搬送する。
【００５０】
他方、用紙への印字タイミングよりやや早めに、いずれかの用紙取出ローラ２２が回転して対応する給紙カセット２１に収容されている用紙を取り出す。この給紙カセット２１から取り出された用紙の最上部の一枚のみを送り出すべく下方の用紙の連れ送りを禁止するために捌きローラ２４が逆方向に回転する。給送ローラ２３は、順方向に回転して用紙を待機搬送ローラ対２５へ給送する。
【００５１】
待機搬送ローラ対２５は、回転を一時停止して用紙の進行を制止し、用紙の斜行等の搬送姿勢を補正して、搬送タイミングを待機し、用紙の印字開始位置が、転写ベルト１４により二次転写部へ搬送されてくる４色のトナー像の先端と一致するタイミングに合わせて、用紙の搬送を再開し、用紙を二次転写部へ給送する。
【００５２】
二次転写部において、二次転写ローラ２６は、不図示のバイアス電源から供給されるバイアス電圧を用紙に印加する。これにより、転写ベルト１４上の４色のトナー像が用紙に二次転写される。
【００５３】
４色のトナー像を転写された用紙は、ベルト式定着ユニット５に搬入される。ベルト式定着ユニット５は、詳しくは後述するが、加熱部２８と圧接部２９により用紙を押圧挟持し、用紙に熱と圧力を加えて４色のトナー像を紙面に定着させ、用紙を上方へ排出する。
【００５４】
ベルト式定着ユニット５から排出された用紙は、排紙ローラ対３１により搬送を引き継がれ、排紙ローラ対３１によって排紙トレイ３０上に、４色のトナー像による画像形成面を下にして排出される。
【００５５】
上記はカラー印字について述べたが、モノクロ印字については、転写ベルト１４が、画像形成ユニット７Ｋの感光体ドラム８のみに接触し、他の感光体ドラム８から離れる位置に移動する点と、画像形成ユニット７Ｋのみが駆動される点を除けば、他の動作は上述したカラー印字の場合とほぼ同一である。
【００５６】
また、両面印刷の場合は、上記のようにして、第１面（表面）にトナー像を形成され、ベルト式定着ユニット５で紙面にトナー像を定着された用紙は、排紙ローラ対３１によって、途中まで排紙トレー３０上に排紙される。
【００５７】
そして、用紙の後端が、用紙返送路３２との分岐点に来たタイミングで搬送が停止され、続いて、排紙ローラ対３１が逆方向に回転する。これにより、用紙はそれまでの後端を先端にして用紙返送路３２に搬入される。
【００５８】
続いて、用紙は、４組の返送ローラ対により搬送されて、返送開始路３２ａ、返送中間路３２ｂ、及び返送終端路３２ｃを通過し、最後の返送終端路３２ｃで表裏を反転させて待機搬送ローラ対２５に給送される。これにより、二次転写部において、前後表裏を反転させた用紙の第２面（裏面）にトナー像が二次転写される。以後の動作は上述したカラー印字の場合と同一である。
【００５９】
図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)３５を中心にして、このＣＰＵ３５に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）３６及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）３７が接続されている。ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７にはプリンタ印字部３８が接続されている。
【００６０】
また、ＣＰＵ３５には、ＲＯＭ（read only memory）３９、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）４１、本体操作部の操作パネル４２、各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部４３が接続されている。
【００６１】
ＲＯＭ３９には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ３５は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。
【００６２】
すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ３６は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ４４に展開する。フレームメモリ４４は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。
【００６３】
フレームメモリ４４に展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ３７に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７からプリンタ印字部３８に出力される。
【００６４】
プリンタ印字部３８は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７からの制御の下で、図１に示した感光体ドラム８、一次転写ローラ１８等を含む不図示の回転駆動系、帯電ローラ１０、光書込ヘッド１１等の被駆動部を有する画像形成部、転写ベルトユニット３の上下移動や転写ベルト８の回転を駆動する不図示の駆動部を備えている。
【００６５】
更に、プリンタ印字部３８は、用紙取出ローラ２２〜排紙ローラ対３１等の回転駆動される各部からなる搬送機構、ベルト式定着ユニット５の熱定着駆動ローラの駆動系、現像器１２の現像ローラ１３の駆動系等を制御するためのモータ駆動部４５を備えている。
【００６６】
また、プリンタ印字部３８は、現像ローラ１３、一次転写ローラ１８、二次転写ローラ２６等に高電圧バイアスを印加する高圧ユニットの出力を制御する高圧ユニット制御部４６、ベルト式定着ユニット５の発熱ローラの熱源への通電と、熱定着駆動ローラが内蔵する棒状電磁石の伝導コイルへの通電を制御する定着電源駆動部４７を備えている。
【００６７】
図３(a)は、図１に示したベルト式定着ユニット５の左右の筐体２７ａと２７ｂを取り外して内部構成を模式的に示す斜視図であり、図３(b)は図３(a)の棒状電磁石のみを取り出して示す斜視図である。
【００６８】
なお、図３(a)には、図１で示した構成と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。図３(a),(b)に示すように、ベルト式定着ユニット５の内部構成において、加熱部２８は、例えばハロゲンランプ等からなる図では隠れて見えない熱源を内蔵する発熱ローラ５１を備えている。
【００６９】
更に、加熱部２８は、筒状の芯軸内に伝導コイル５２ａとこの伝導コイル５２ａを巻回された棒状磁心５２からなる電磁石５３を有する熱定着駆動ローラ５４を備えている。発熱ローラ５１と熱定着駆動ローラ５４との間には熱伝導ベルト５５が掛け渡されている。
【００７０】
熱定着駆動ローラ５４は、モータ駆動部４５の制御により図の矢印ｂで示す反時計回り方向に回転駆動されて、同方向に熱伝導ベルト５５を循環移動させる。熱伝導ベルト５５は発熱ローラ５１により熱を伝導され、この熱を圧接部２９との対向部で形成されるニップ部へ伝達する。
【００７１】
圧接部２９は、加圧パッド５６と、磁性体部材５７と、支持部材５８と、補助ローラ５９と、張設ローラ６１と、従動ベルト６２とを備えている。加圧パッド５６は、シリコン製の弾性部材からなり、熱定着駆動ローラ５４の熱伝導ベルト５５を掛け渡された周面に対向してニップ部を形成する。
【００７２】
磁性体部材５７は、加圧パッド５６のニップ部を形成する面の反対側面つまり背面に固定されている。支持部材５８は、横シャフト６３、縦シャフト６４（６４ａ，６４ｂ）、固定ピン６５からなる。
【００７３】
横シャフト６３は、不図示の定着部フレームに回転可能に両端部を支持されている。縦シャフト６４ａ及び６４ｂは、それぞれ上端を横シャフト６３の両端に固定され、下方に延びる下端を固定ピン６５により磁性体部材５７の側面上部に固定されている。
【００７４】
これにより、加圧パッド５６は磁性体部材５７と共に、縦シャフト６４を介して横シャフト６３に支持されている。横シャフト６３が回転自在に位置固定されていることにより、加圧パッド５６は磁性体部材５７と共に、ニップ部に接離する方向に揺動可能に支持部材５８に懸架されている。
【００７５】
補助ローラ５９は、支持部材５８よりも上方において、定着部フレームに回転可能に両端部を支持されている。張設ローラ６１は加圧パッド５６及び磁性体部材５７よりも下方において、保持してくれるものが無い場合は自由落下する自由部材を構成している。
【００７６】
従動ベルト６２は、補助ローラ５９、加圧パッド５６、及び張設ローラ６１に掛け渡されている。張設ローラ６１は、従動ベルト６２の内面下端部で保持されて、従動ベルト６２を張設している。
【００７７】
図４(a)は、図３(a)を矢印ｃの方向に見た側面図であり、図４(b)はその基本動作を示す図である。なお、図４(a),(b)には、図３(a),(b)と同一の構成部分には、図３(a),(b)と同一の番号を付与して示している。
【００７８】
また、図４(a),(b)には、発熱ローラ５１に内蔵の図３(a)では隠れて見えなかったハロゲンランプ等からなる熱源６６と、熱定着駆動ローラ５４の電磁石５３を内蔵した図３(a)では定かに見えなかった筒状芯軸６７を示している。
【００７９】
この構成において、電磁石５３が非通電のとき、加圧パッド５６は、図４(a)に示すように、熱定着駆動ローラ５４から離れて自由状態で支持部材５８により懸架されている。
【００８０】
そして、加熱部２８の電磁石５３に通電されると、その磁力により圧接部２９の磁性体部材５７が電磁石５３方向に吸引され、加圧パッド５６が、図４(b)に示すように、従動ベルト６２と熱伝導ベルト５５を介して熱定着駆動ローラ５４に圧接する。
【００８１】
これにより、加熱部２８と圧接部２９によるニップ部が閉じられる。このとき、加熱部２８では、熱定着駆動ローラ５４が矢印ｅで示す方向に回転駆動され、これに従動して熱伝導ベルト５５が矢印ｆ１、ｆ２で示す方向に循環移動し、これに従動して発熱ローラ５１が矢印ｄで示す方向に従動回転する。
【００８２】
これにより、熱源６６により発熱された熱が発熱ローラ５１を介して熱伝導ベルト５５に伝導され、熱伝導ベルト５５に伝導された熱がニップ部に伝達される。
【００８３】
一方、圧接部２９では、従動ベルト６２が、熱定着駆動ローラ５４と熱伝導ベルト５５に従動して、張設ローラ６１により張設されながら、矢印ｈ１、ｈ２、及びｈ３で示す方向に循環移動する。これに従動して補助ローラ５９が矢印ｇで示す方向に回転する。
【００８４】
なお、このとき、図示を省略しているが、ニップ部には未定着トナー像を転写された用紙が挟持され、加熱部２８からの熱伝導ベルト５５による熱と、圧接部２９からの加圧パッド５６による圧力とでトナー像が用紙に定着される。
【００８５】
図５(a)は参考のため図４(a)を再掲した図であり、図５(b),(c)は、電磁石５３へ通電する電流の強弱に応じて、熱定着駆動ローラ５４及び熱伝導ベルト５５と加圧パッド５６及び従動ベルト６２とによるニップ部のニップ幅が変化する状態を示す図である。
【００８６】
なお、図５(a),(b),(c)には、説明に必要な部分にのみ、図４(a),(b)と同一の番号を付与している。また、ニップ部は、楕円の破線で囲んでニップ部６８として示している。図５(b)は、電磁石５３へ通電する電流が比較的弱いとき、ニップ部６８のニップ幅が比較的狭いニップ幅Ａとなる状態を示している。
【００８７】
また、図５(c)は、電磁石５３へ通電する電流が比較的強いとき、ニップ部６８のニップ幅が比較的広いニップ幅Ｂとなる状態を示している。なお、図５(b),(c)は、電磁石５３へ通電する電流の強弱に応じたニップ幅の変化の一例を示したもので、これに限るものではない。
【００８８】
例えば、電磁石５３へ通電する電流をより弱くすることでニップ幅Ａよりも狭いニップ幅を形成することができる。また、電磁石５３へ通電する電流をより強くすることでニップ幅Ｂよりも広いニップ幅を形成することができる。
【００８９】
このように、本例のベルト式定着装置によれば、熱定着駆動ローラ５４と加圧パッド５６とを、電磁石の磁力を用いて圧着させてニップ部を形成するので、電磁石へ通電する電流の強弱により、ニップ幅を容易に変化させることができる。
【００９０】
これにより、普通紙、封筒、ＯＨＰフィルム等の被印字媒体の特性に対応して、又は通常印刷と高速印刷等の印字速度に対応して、電磁石へ通電する電流の強弱を変更し、ニップ幅を良好な定着性を得ることができるニップ幅に容易に調節することができる。
【００９１】
また、被印字媒体の特性や印字速度に対応してニップ幅に容易に調節できるので、被印字媒体の特性や印字速度に対応する印字モードの設定に制約を受けることがない。これにより、印字モードの設定の自由度が大幅に向上する。
【００９２】
また、電磁石に流す電流を０にするだけで、ニップ部の圧着を容易に開放することができるので、用紙ジャム等を修復する保守作業を、ユーザは極めて小さな労力で容易に行うことができる。
【００９３】
また、装置本体が電源ＯＦＦの休止状態にあるときは、電磁石に流れる電流が０になるので、熱定着駆動ローラと加圧パッドを完全に離間状態に維持することができ、これにより、部材に対する負荷が軽減され、部材の耐久性が向上する。
【００９４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【００９５】
熱源を有する発熱ローラからの熱を被印刷媒体に伝達するための熱定着駆動ローラと、
前記熱定着駆動ローラの周面のニップ部に対向して配置された加圧パッドと、
該加圧パッドを前記ニップ部に接離する方向に揺動可能に懸架する支持部材と、
該支持部材よりも上方に配設された補助ローラと、
前記加圧パッドよりも下方に配置された張設ローラと、
前記補助ローラ、前記加圧パッド、前記張設ローラに掛け渡された従動ベルトと、
を有することを特徴とする定着装置。
[付記２]
【００９６】
前記熱定着駆動ローラは、筒状の芯軸内に伝導コイルと該伝導コイルを巻回された棒状磁心からなる電磁石を有し、
前記加圧パッドは背面に磁性体部材を固定され、
前記補助ローラは、位置固定され且つ回転自由に配置され、
前記張設ローラは、自重により前記従動ベルトを張設するよう配置され、
前記従動ベルトは、トナー像を前記被印刷媒体に定着するに際し、前記加圧パッドにより前記ニップ部に接する方向に押圧されると、前記被印刷媒体を介して前記熱定着駆動ローラに圧接すると共に、該熱定着駆動ローラにより前記被印刷媒体を介して前記熱定着駆動ローラの回転線速度に従動して同方向に移動する、
ことを特徴とする付記１記載の定着装置。
[付記３]
【００９７】
前記加圧パッドは、前記棒状電磁石への通電の強弱に応じて前記熱定着駆動ローラとのニップ幅を大小に変化させ、前記棒状電磁石が非通電のとき、前記熱定着駆動ローラから離れて自由状態で懸架される、
ことを特徴とする付記２記載の定着装置。
[付記４]
【００９８】
付記１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置を使用してトナー像を被印刷媒体に定着させることを特徴とする画像形成装置。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、定着部のニップ幅を容易に変更可能で且つ保守作業時のニップ部の開放が容易なベルト式定着装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  プリンタ
２  画像形成部
３  中間転写ベルトユニット
４  給紙部
５  ベルト式定着ユニット
６  両面印刷用搬送ユニット
７（７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｋ）  画像形成ユニット
８（８ｍ、８ｃ、８ｙ、８ｋ）  感光体ドラム
９  クリーナ
１０  帯電ローラ
１１  光書込ヘッド
１２  現像器
１３  現像ローラ
１４  転写ベルト
１５  駆動ローラ
１６  従動ローラ
１７  ベルト位置制御機構
１８  一次転写ローラ
１９  廃トナー回収容器
２１  給紙カセット
２２  用紙取出ローラ
２３  給送ローラ
２４  捌きローラ
２５  待機搬送ローラ対
２６  二次転写ローラ
２７（２７ａ、２７ｂ）  筐体
２８  加熱部
２９  圧接部
３０  排紙トレー
３１  排紙ローラ対
３２  用紙返送路
３２ａ  返送開始路
３２ｂ  返送中間路
３２ｃ  返送終端路
３３  クリーニング部
３５  ＣＰＵ（central processing unit)
３６  インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
３７  プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
３８  プリンタ印字部
３９  ＲＯＭ（read only memory）
４１  ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
４２  操作パネル
４３  センサ部
４４  フレームメモリ
４５  モータ駆動部
４６  高圧ユニット制御部
４７  定着電源駆動部
５１  発熱ローラ
５２ａ  伝導コイル
５２ｂ  棒状磁心
５３  電磁石
５４  熱定着駆動ローラ
５５  熱伝導ベルト
５６  加圧パッド
５７  磁性体部材
５８  支持部材
５９  補助ローラ
６１  張設ローラ
６２  従動ベルト
６３  横シャフト
６４（６４ａ，６４ｂ）  縦シャフト
６５  固定ピン
６６  熱源
６７  筒状芯軸
６８  ニップ部
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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