(57)【要約】【課題】封筒のような厚みの異なった部分を有する記録媒体をいわゆる封筒ノイズ無しに定着する画像形成装置の定着装置を提供する。【解決手段】加圧ベルト９２内部に設けられ、加圧ベルトを加熱ローラ２６に向けて押圧する押圧部材は、通紙方向中間部に設けられたソフトパッド９４と、通紙方向下流部に設けられたハードパッド９６と、を備え、定着装置２２は、厚みが均一である厚み均一記録媒体を定着させる場合には、加熱ローラに向けてソフトパッド及びハードパッドを全圧で圧接させる標準モードと、記録媒体内で厚みの異なった部分を有する厚み不均一記録媒体を定着させる場合には、ソフトパッド及びハードパッドを反加熱ローラ押圧方向に移動させることによって全圧を下げたあとに、ソフトパッドだけを加熱ローラに向けて押圧させる特別モードとに切り替える押圧切換機構を備えている。【選択図】図３
2008233133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラと、該加熱ローラに圧接される無端状の加圧ベルトとの間で形成されるニップ領域を通過させることにより記録媒体上に形成された未定着像を加熱して定着処理する画像形成装置の定着装置であって、
前記加圧ベルト内部に設けられ、加圧ベルトを加熱ローラに向けて押圧する押圧部材は、通紙方向中間部に設けられた軟弾性のソフトパッドと、通紙方向下流部に設けられた硬質のハードパッドと、を備え、
前記定着装置は、
厚みが均一である厚み均一記録媒体を定着させる場合には、加熱ローラに向けてソフトパッド及びハードパッドを全圧で圧接させる標準モードと、
記録媒体内で厚みの異なった部分を有する厚み不均一記録媒体を定着させる場合には、ソフトパッド及びハードパッドを反加熱ローラ押圧方向に移動させることによって全圧を下げたあとに、ソフトパッドだけを加熱ローラに向けて押圧させる特別モードとに切り替える押圧切換機構を備えていることを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項２】
前記押圧切換機構は、前記特別モードにおいて、加熱ローラ押圧方向にソフトパッドだけを移動させることによって、ハードパッドを相対的に退避させることを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項３】
前記押圧切換機構は、加圧ベルト及び押圧部材を、前記加熱ローラ押圧方向とは逆の方向であり且つソフトパッドの方向に回転移動させるように構成されていることを特徴とする、請求項２記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項４】
カムによって全圧印加を解除したあと、バネの付勢力によって加圧ベルト及び押圧部材を回転移動させることを特徴とする、請求項３記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項５】
前記押圧切換機構は、加圧ベルト及び押圧部材を、前記加熱ローラ押圧方向に対して直交するとともにハードパッドの方向にスライド移動させるように構成されていることを特徴とする、請求項２記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項６】
全圧印加を解除したあと、バネの付勢力によって加圧ベルト及び押圧部材をスライド移動させることを特徴とする、請求項５記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項７】
前記ソフトパッドは、ＪＩＳ−Ａ硬度が５度乃至３０度であることを特徴とする、請求項１乃至６記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項８】
前記ソフトパッドは、シリコーンゴム又はフッ素ゴムであることを特徴とする、請求項１乃至７記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項９】
前記ニップ領域の通紙方向の幅は、標準モードの場合で４乃至１２ｍｍであり、特別モードの場合で５乃至１４ｍｍであることを特徴とする、請求項１乃至６記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の定着装置を備え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、電子写真方式の複写機やプリンタやファクシミリ等の画像形成装置に使用される定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタやファクシミリ等の画像形成装置では、帯電装置を使用して被帯電部材（感光体）の表面を均一に帯電させ、その上に画像を露光することによって画像潜像が形成されている。形成された画像潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、これを用紙に転写し、或いは中間転写体、例えば中間転写ベルトに転写した上でさらに記録媒体に転写し、転写されたトナー像を定着装置で加熱定着処理することによって画像形成が行われている。
【０００３】
このような画像形成装置に使用される定着装置としては、加熱ローラと加圧ベルトとが圧接することによってニップ領域の形成された定着装置が使用されている（例えば、特許文献１及び２を参照のこと）。この種の定着装置では、加圧ベルトの内側に軟弾性部材からなる幅広のソフトパッドを設けるとともに、このソフトパッドに隣接して硬質のハードパッドを設けて、これらのソフトパッド及びハードパッドを加熱ローラに向けて押圧することで、ニップ領域を形成している。
【０００４】
ところで、ニップ領域を通過した用紙が溶融トナーの粘着力によって加熱ローラに張り付いてしまうことを防止するために、ニップ領域の終端領域に設けられたハードパッドを所定の圧接力で加熱ローラに押し付けて加熱ローラの弾性層を局所変形させることによって、用紙を加熱ローラから分離させることが行われている。
【０００５】
しかしながら、このような分離作用を発揮すべく、加圧部材を加熱ローラに向けて大きな力で付勢すると、封筒のような厚みの異なった部分を有する用紙を定着処理を行うと、厚みの異なった部分でしわが発生したり、封筒のフラップがずれてしまったりするといういわゆる封筒ノイズの問題がある。
【０００６】
このような問題を解決するために、従来技術では、封筒のような厚みの異なった部分を有する用紙を定着処理する際に、加圧部材の全圧を低下させることを行っている。加熱ローラの弾性層の厚みを厚くした定着装置では、全圧の低下によっていわゆる封筒ノイズをある程度抑制することができるが、単に全圧を低下させただけではソフトパッドの圧力が低下するだけで、ハードパッドの圧力はあまり低下せず、ニップ領域の用紙搬送方向で発生するピーク圧はある一定値以下には下がらない。このようなピーク圧の存在によって前述した封筒ノイズの問題が発生してしまう。
【特許文献１】特開平９−２２２８１４号公報。
【特許文献２】特開平９−２５８５９６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、封筒のような厚みの異なった部分を有する記録媒体をいわゆる封筒ノイズ無しに定着することのできる、画像形成装置の定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および作用・効果】
【０００８】
上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、
加熱ローラと、該加熱ローラに圧接される無端状の加圧ベルトとの間で形成されるニップ領域を通過させることにより記録媒体上に形成された未定着像を加熱して定着処理する画像形成装置の定着装置であって、
前記加圧ベルト内部に設けられ、加圧ベルトを加熱ローラに向けて押圧する押圧部材は、通紙方向中間部に設けられた軟弾性のソフトパッドと、通紙方向下流部に設けられた硬質のハードパッドと、を備え、
前記定着装置は、
厚みが均一である厚み均一記録媒体を定着させる場合には、加熱ローラに向けてソフトパッド及びハードパッドを全圧で圧接させる標準モードと、
記録媒体内で厚みの異なった部分を有する厚み不均一記録媒体を定着させる場合には、ソフトパッド及びハードパッドを反加熱ローラ押圧方向に移動させることによって全圧を下げたあとに、ソフトパッドだけを加熱ローラに向けて押圧させる特別モードとに切り替える押圧切換機構を備えていることを特徴とする画像形成装置の定着装置が提供される。
【０００９】
上記構成によれば、押圧切換機構で標準モードを選択すれば、ハードパッド及びソフトパッドが全圧で加熱ローラを圧接するので、厚みが均一である厚み均一記録媒体をこれまで通りの良好な定着処理を行うことができる。そして、押圧切換機構で特殊モードを選択すれば、ハードパッドの退避によってピーク圧が低下していることに加えてニップ領域を形成しているのがソフトパッドだけであるので、厚みの異なった部分を有する厚み不均一記録媒体における折り目の段差やフラップ段差に起因した圧接力の差を軽減することができ、圧力差による搬送速度のずれによるしわの発生やフラップずれを防止することができる。
【００１０】
このような押圧切換機構は、特別モードにおいて、加熱ローラ押圧方向にソフトパッドだけを移動させることによって、ハードパッドを相対的に退避させるものである。
【００１１】
押圧切換機構は、加圧ベルト及び押圧部材を、加熱ローラ押圧方向とは逆の方向であり且つソフトパッドの方向に回転移動させるように構成されている。
【００１２】
上記押圧切換機構において、カムによって全圧印加を解除したあと、バネの付勢力によって加圧ベルト及び押圧部材を回転移動させる。
【００１３】
また、押圧切換機構は、押圧切換機構は、加圧ベルト及び押圧部材を、前記加熱ローラ押圧方向に対して直交するとともにハードパッドの方向にスライド移動させるように構成されている。
【００１４】
上記押圧切換機構において、全圧印加を解除したあと、バネの付勢力によって加圧ベルト及び押圧部材を回転移動させる。
【００１５】
ニップ領域でのより均一な圧接力を提供するように、ソフトパッドは、ＪＩＳ−Ａ硬度が５度乃至３０度であることが好適である。
【００１６】
ソフトパッドは、シリコーンゴム又はフッ素ゴムである。
【００１７】
ニップ領域の通紙方向の幅は、標準モードの場合で４乃至１２ｍｍであり、特別モードの場合で５乃至１４ｍｍである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置２の定着装置２２について、図１乃至５を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置２（例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらを複合的に備えたもの）の模式的な説明図である。現在、電子写真方式による画像形成装置として種々のものが提案されているが、図１に示した画像形成装置２は、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置である。なお、本願発明は、この種の画像形成装置のみに限定的に適用されるものではなく、他の形態の画像形成装置、例えば、回転軸の周囲に四つの現像装置を配置し、順次、それらを各静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成するいわゆる４サイクル方式の画像形成装置や、一つの現像装置しか備えていないモノクロ画像形成装置にも適用可能である。
【００２０】
先ず、画像形成装置２について説明する。
【００２１】
画像形成装置２は、その筐体内に、給紙カセット４４と、感光体４と、露光装置１０と、現像装置１８と、中間転写ベルト３０と、定着装置２２と、
【００２２】
画像形成装置２は、無端状の中間転写ベルト３０を有する。中間転写ベルト３０として、導電性を有する素材が用いられる。中間転写ベルト３０は、図１の左右に配置された一対のローラ３２，３４に巻回されている。図１の右側のローラ３２は、不図示のモータに連結されており、モータの回転駆動によってローラ３２が回転し、中間転写ベルト３０とこれに接する他方のローラ３４が図１の反時計回りに回転するように構成されている。
【００２３】
図１の右側に配置されているローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラ４０が設けられている。二次転写ローラ４０は、ベルト外周面に接触しており、その接触部（ニップ部）が第二転写領域を形成している。
【００２４】
図１の左側に配置されているローラ３４に支持されているベルト部分の外側には、クリーニング部材４２が設けられている。クリーニング部材４２は、ベルト３０を介してローラ３４に圧接しており、その接触部が未転写トナーを回収する回収領域６２を形成している。
【００２５】
図１の左側のローラ３４から右側のローラ３２に移動するベルト部分の下には、左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤を用いて対応する色のトナー画像を作成する四つの作像部３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。
【００２６】
各作像部３は、静電潜像担持体としての円筒状の感光体４を有する。感光体４の周囲には、その回転方向（図１の時計回りの方向）に沿って、順に、帯電器８、現像装置１８、一次転写ローラ１４、及び感光体クリーニング部材１６が配置されている。一次転写ローラ１４は、無端状の中間転写ベルト３０の内側に配置されている。また、四つの感光体４の下方には、露光装置１０が配置されている。
【００２７】
図１に示した画像形成装置２では、帯電器８としてローラ帯電方式のものが使用されているが、帯電器８の種類は特別に限定されるものではなく、コロナ放電方式の帯電チャージャ、ブレード状の帯電部材、又はブラシ状の帯電部材等を用いることができる。
【００２８】
感光体クリーニング部材１６として板状のブレードが使用されており、その一端側が感光体４の外周面に接触している。ただし、感光体クリーニング部材１６はブレードに限定されるものではなく、その他のクリーニング部材（例えば、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラ、又はそれらを組み合わせたもの）を使用することができる。さらに、感光体クリーニング部材１６は、必ずしも設ける必要がなく、感光体４上の未転写トナーの回収を現像装置１８にで行うクリーナレス方式を採用することもできる。
【００２９】
中間転写ベルト３０の上方には、各色の現像装置１８にトナーを補給するためのホッパー２０（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）が配置されている。
【００３０】
画像形成装置２の下部には、給紙装置としての給紙カセット４４が着脱可能に配置されている。給紙カセット４４内に積載収容された用紙（記録媒体）３６は、給紙カセット４４の近傍に配置された給紙ローラ５２の回転によって最上部の用紙３６から一枚ずつ搬送路５０に送り出すようになっている。給紙ローラ５２の近傍には、所定のタイミングで用紙３６を二次転写領域４１へ送り出すためのレジストローラ対５４が設けられている。
【００３１】
搬送路５０は、給紙カセット４４から、レジストローラ対５４のニップ部、二次転写領域４１、定着装置２２を通って、排紙部５８まで延在している。定着装置２２の構成は後述する。
【００３２】
画像形成装置２は、一色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、四色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとの間で切り替え可能になっている。
【００３３】
次に、カラーモードにおける画像形成動作の一例について簡単に説明する。
【００３４】
先ず、各作像部３では、所定の周速で回転駆動されている感光体４の外周面が、帯電器８により帯電される。次に帯電された感光体４の外周面には、画像情報に応じた光が露光装置１０から投射されて、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像は、現像装置１８から供給されるトナーにより顕在化される。このようにして感光体４上に形成された各色のトナー像は、感光体４の回転により一次転写領域に到達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体４から中間転写ベルト３０上へ転写（一次転写）されて重ね合わされる。
【００３５】
中間転写ベルト３０に転写されることなく感光体４上に残留している未転写トナーは、感光体４とクリーニング部材１６とが接触する接触部に到達すると、クリーニング部材１６で掻き取られて、感光体４の外周面から除去される。
【００３６】
重ね合わされた四色のトナー像は、中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送される。その一方で、そのタイミングに合わせて、給紙カセット４４に収容された用紙３６が、二次転写領域４１に搬送される。そして、四色のトナー像が、二次転写領域４１において中間転写ベルト３０から用紙３６に転写（二次転写）される。四色のトナー像が転写された用紙３６は、搬送路５０のさらに下流側へ搬送され、定着装置２２によってトナー像が用紙３６に定着されたあと、排紙部５８に送り出される。
【００３７】
二次転写領域４１を通過した中間転写ベルト３０は、クリーニングブレード４２で清掃される。その後、各感光体４及び中間転写ベルト３０の回転駆動が停止される。
【００３８】
次に、本発明の第一実施形態に係る定着装置２２を図２乃至５を参照しながら説明する。
【００３９】
図２に示すように、定着装置２２は、支持フレーム６０に配設された加熱ローラ２６と、加熱ローラ２６に対向配置されているとともにサブフレーム８０に配設されたベルト押圧体９０と、を備えている。ベルト押圧体９０は、加熱ローラ２６に従動回転する無端状の加圧ベルト９２と、加圧ベルト９２を加熱ローラ２６に向けて押圧する押圧部材９４，９６と、を備えている。未定着トナー像３７を担持した用紙３６が、加圧ベルト９２と加熱ローラ２６との間で形成されたニップ領域６６に挿通される。例えば、ニップ領域６６の通紙方向の幅は、標準モードの場合で４乃至１２ｍｍであり、封筒モードの場合で５乃至１４ｍｍである。
【００４０】
加熱ローラ２６は、鉄やアルミニウムや鋼等からなるパイプ状の芯金の上にシリコーンゴムからなる弾性層が形成され、その表面をチューブ形状やコーティング形態のＰＦＡ（perfluoroalkoxy)からなる離型層で被覆された構成をしている。加熱ローラ２６は、支持フレーム６０に対して回転自在に取り付けられている。加熱ローラ２６の芯金は、不図示の駆動モータによって回転駆動される。加熱ローラ２６の回転（図２では反時計回りに回転する）に伴って、加圧ベルト９２が従動回転する（図２では時計回りに回転する）。また、パイプ状の芯金の内部には、ハロゲンランプ等の加熱ヒータ２５が配設されていて、表面の弾性層を所定温度に加熱する。
【００４１】
ベルト押圧体９０は、加圧ベルト９２と、押圧部材としてのソフトパッド９４，ハードパッド９６と、摺動シートと、ベルト支持体と、パッド支持体９１と、ソフトパッド押し上げカム１１６と、バネ９８と、を備えている。
【００４２】
加圧ベルト９２は、ソフトパッド９４，ハードパッド９６の各摺接面とベルト支持体の周縁摺接面とから形成される外輪郭摺接部を摺接回転するように設けられている、加圧ベルト９２は、内側の耐熱層と、外側の離型層とを備えている。加圧ベルト９２は、二層構造以外に、耐熱層と離型層との間に少なくとも一つの別の層を備える三層以上の構造であってもよい。加圧ベルト９２の好適な材料は、ポリイミド樹脂である。離型層は、離型性に優れている材料であればよく、例えば、フッ素樹脂である。耐熱層の厚みは、例えば８０μｍであり、離型層の厚みは例えば３０μｍである。
【００４３】
ベルト支持体の内部にはパッド支持体９１が取付けられている。パッド支持体９１の内部にはハードパッド９６が固定的に取付けられているとともに、ソフトパッド９４がバネ９８の弾性力による付勢状態で取付けられている。ソフトパッド９４は通紙方向中間部（図２では下方部）に設けられているとともに、ハードパッド９６は通紙方向下流部（図２では上方部）に設けられている。ソフトパッド９４の底面をバネ９８が付勢しているが、ソフトパッド９４の底面に当接するように、ソフトパッド押し上げカム１１６が配設されている。ソフトパッド押し上げカム１１６の回動によって、ソフトパッド９４だけが加熱ローラ２６に向けて突出したりソフトパッド９４を引っ込めたりすることができる。ソフトパッド押し上げカム１１６は、ソフトパッド９４への全圧負荷を防止するために、モード切替カム１１０の動作に連動して回動するか、モード切替カム１１０が動作したあとに、回動するように構成されている。
【００４４】
ソフトパッド９４は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性を有する軟質材料から構成されており、具体的にはシリコーンゴムから構成されている。ニップ領域６６でのより均一な圧接力を提供するように、ソフトパッド９４は、ＪＩＳ−Ａ硬度が５度乃至３０度であることが好適である。加圧ベルト９２の内側に設けられているソフトパッド９４は、ニップ領域６６の通紙方向中間部において、摺動シートを介して、加圧ベルト９２の内周面を押圧している。これにより、ニップ領域６６の通紙方向中間部において、加圧ベルト９２がソフトパッド９４により加熱ローラ２６に押し当てられるために、加圧ベルト９２と加熱ローラ２６との間の接触圧の均一化を図ることができ、トナー像を均一に加熱溶融することができる
【００４５】
ハードパッド９６は、金属や耐熱樹脂等の硬質材料から構成されており、具体的にはアルミニウム等から構成されている。加圧ベルト９２の内側に設けられているハードパッド９６は、ニップ領域６６の通紙方向下流部において、摺動シートを介して、加圧ベルト９２の内周面を押圧している。これにより、ニップ領域６６の通紙方向下流部において、ハードパッド９６で押し当てられた加圧ベルト９２の当接部分が、加熱ローラ２６に食い込むように当接するために、ニップ領域６６を通過する用紙３６が加圧ベルト９２から離れやすくなる。したがって、ニップ領域６６を通過した用紙３６が加圧ベルト９２の側へカールすることを防止することができ、用紙３６の搬送性が悪化することを防止することができる。
【００４６】
摺動シートは、耐熱性を有するガラスクロスにフッ素樹脂をコーティングしたものであり、耐熱性、耐摩耗性、摺動性を備えている。なお、摺動シートの表面又は加圧ベルト９２の内周面には、グリス又はオイル等の潤滑剤が塗布されている。これにより、摺動シートとソフトパッド９４，ハードパッド９６との間の摩擦が軽減されて、加圧ベルト９２とソフトパッド９４，ハードパッド９６との間の摩擦接触によって加圧ベルト９２の回動が阻害されないようになっている。
【００４７】
図２及び３を参照しながら、厚みが均一である普通の用紙を定着させる標準モードと、用紙内で厚みの異なった部分を有する用紙（典型的には封筒）を定着させる封筒モード（特別モード）とに切り替えが可能である押圧切換機構について説明する。
【００４８】
加熱ローラ２６は支持フレーム６０の中央部に回転可能に配設され、全圧印加機構１００が支持フレーム６０の上部に配設され、メインフレーム回転軸６２が支持フレーム６０の下部に立設されている。
【００４９】
全圧印加機構１００は、全圧調整用ネジ１０２とヘッド部１０４とを有する連結体１０１と、ヘッド部１０４と支持ガイド部１０６との間に配置された全圧印加用圧縮バネ１０８と、から構成されている。全圧調整用ネジ１０２がメインフレーム７０のリンク結合部７４のネジ穴に固定的に螺合することにより、全圧印加機構１００を介して、メインフレーム７０が支持フレーム６０に連結されている。全圧印加用圧縮バネ１０８によって、メインフレーム回転軸６２を中心に回転可能なメインフレーム７０を図２の矢印方向（図２では略左向き）に付勢している。したがって、図２に示した標準モードの場合には、メインフレーム回転軸６２を支点をした「てこの原理」を利用して、ベルト押圧体９０のソフトパッド９４，ハードパッド９６及び加圧ベルト９２を加熱ローラ２５に向けて（加熱ローラ押圧方向に）全圧で押圧している。
【００５０】
支持フレーム６０に対向するように、メインフレーム７０が配設されている。サブフレーム８０がメインフレーム７０の中央部でサブフレーム回転軸７３を中心に回転可能に配設され、リンク結合部７４がメインフレーム７０の上部に配設され、フック部７２がメインフレーム７０の下部の左端部に配設され、第二ピン７８がメインフレーム７０の下部の右端部に立設されている。
【００５１】
メインフレーム７０と重なるように、サブフレーム８０がメインフレーム７０の上に配設されている。ベルト押圧体９０がサブフレーム８０の中央部に配設され、第三ピン８４がメインフレーム７０の上部の右端部に立設され、長穴８８がメインフレーム７０の下部の左端部に配設されている。
【００５２】
メインフレーム７０の第二ピン７８がサブフレーム８０の長穴８８に挿通されている。封筒モード用引っ張りバネ１２０の上端がサブフレーム８０の第三ピン８４に係止され、封筒モード用引っ張りバネ１２０の下端がメインフレーム７０の第二ピン７８に係止されていて、サブフレーム８０を図３の矢印方向（図３では略下向き）に付勢している。
【００５３】
また、偏心したモード切替カム１１０が支持フレーム６０の右上方に配設されている。偏心したモード切替カム１１０がカム回転軸１１２を中心に回転すると、支持フレーム６０のカム当接面７１に当接し、カム当接面７１を図３の矢印方向（図３では略右向き）に回転移動するように構成されている。
【００５４】
このように構成された押圧切換機構において、図２に示した標準モードでは、偏心したモード切替カム１１０が支持フレーム６０のカム当接面７１から離間していて、メインフレーム回転軸６２を支点をした「てこの原理」を利用して、ベルト押圧体９０のソフトパッド９４，ハードパッド９６及び加圧ベルト９２を加熱ローラ２５に向けて（加熱ローラ押圧方向に）全圧で押圧している。また、ソフトパッド押し上げカム１１６は、ソフトパッド９４を押し上げることのない短軸支持状態になっている。
【００５５】
モード切替カム１１０を図２の矢印の向きに回転させると、図３に示すように、モード切替カム１１０が支持フレーム６０のカム当接面７１に当接したあと、全圧印加用圧縮バネ１０８の付勢力に抗しながら、メインフレーム７０をメインフレーム回転軸６２を中心に図３の矢印方向（図３では略右向き）に回転移動させる。つまり、メインフレーム７０を加熱ローラ押圧方向とは逆の方向であり且つソフトパッド９４の方向に回転移動させる。メインフレーム７０がメインフレーム回転軸６２を中心に時計回りに回動することで、ベルト押圧体９０のソフトパッド９４，ハードパッド９６が退避位置に移動し、ベルト押圧体９０のソフトパッド９４，ハードパッド９６及び加圧ベルト９２を加熱ローラ２６に向けて押圧する全圧を低下させる。
【００５６】
メインフレーム７０に対してサブフレーム回転軸７３で軸支されているサブフレーム８０は、封筒モード用引っ張りバネ１２０の作用で、サブフレーム回転軸７３を中心に図３の矢印方向（図３では時計回り）に回動する。その結果、通紙方向下流部に位置するハードパッド９６が、加熱ローラ２６からより離間するようになる。
【００５７】
モード切替カム１１０の動作に連動するか、モード切替カム１１０が動作したあとにおいて、ソフトパッド押し上げカム１１６は、ソフトパッド９４を押し上げる長軸支持状態になるように回転する。その結果、通紙方向中間部に位置するソフトパッド９４だけを加熱ローラ押圧方向に移動させて、ハードパッド９６を相対的に退避させている。
【００５８】
したがって、押圧切換機構のこのような動作によって、通紙方向下流部に位置するハードパッド９６が、加熱ローラ２６からより離間するとともに、通紙方向中間部に位置するソフトパッド９４だけが加熱ローラ２６に対してより近づくようになり、ソフトパッド９４だけが、加圧ベルト９２、摺動シートを介して、加熱ローラ２６を押圧するようになり、ニップ領域６６がソフトパッド９４だけで形成されるようになっている。
【００５９】
上記押圧切換機構を用いて、標準モード及び封筒モードのそれぞれにおいて、ニップ領域６６での圧分布を測定した結果を、図４及び５に示した。図４は、ニップ領域６６の長手方向（通紙方向に対して直交する方向）の相対的な圧を通紙方向に対して積分したものを示している。また、図５は、通紙方向の相対的な圧分布を長手方向に平均したものを示している。標準モードの結果を実線で、封筒モードの結果を破線で、それぞれ示している。
【００６０】
図４及び５から明らかなように、封筒モードの場合は、標準モードの場合よりもニップ領域６６で印加される全圧が低下しているとともに、ピーク圧も大幅に低下している。
【００６１】
厚みの異なった部分を有する封筒に対して、上述した押圧切換機構を有する定着装置２２を備えた画像形成装置２を適用した結果、フラップずれや封筒のシワを低減することができた。
【００６２】
次に、本発明の第二実施形態に係る定着装置２２を図６及び７を参照しながら説明するが、上述した第一実施形態と重複する部分の説明を省略して、相違点を中心に説明する。
【００６３】
上述した第一実施形態の定着装置２２の押圧切換機構は、サブフレーム８０がメインフレーム７０に対して回動するいわゆる回動タイプのものであるのに対して、第二実施形態の定着装置２２の押圧切換機構は、サブフレーム８０がメインフレーム７０に対してスライド移動するいわゆるスライドタイプのものである。
【００６４】
図６に示すように、定着装置２２は、支持フレーム６０に配設された加熱ローラ２６と、加熱ローラ２６に対向配置されているとともにサブフレーム８０に配設されたベルト押圧体９０と、を備えている。ベルト押圧体９０は、加熱ローラ２６に従動回転する無端状の加圧ベルト９２と、加圧ベルト９２を加熱ローラ２６に向けて押圧する押圧部材９４，９６と、を備えている。未定着トナー像３７を担持した用紙３６が、加圧ベルト９２と加熱ローラ２６との間で形成されたニップ領域６６に挿通される。例えば、ニップ領域６６の通紙方向の幅は、標準モードの場合で４乃至１２ｍｍであり、封筒モードの場合で５乃至１４ｍｍである。
【００６５】
ベルト押圧体９０は、加圧ベルト９２と、押圧部材としてのソフトパッド９４，ハードパッド９６と、摺動シートと、ベルト支持体と、パッド支持体９１と、ソフトパッド押し上げカム１１６と、バネ９８と、を備えている。
【００６６】
ベルト支持体の内部にはパッド支持体９１が取付けられている。パッド支持体９１の内部にはハードパッド９６が固定的に取付けられているとともに、ソフトパッド９４がバネ９８の弾性力による付勢状態で取付けられている。ソフトパッド９４は通紙方向中間部（図６では下方部）に設けられているとともに、ハードパッド９６は通紙方向下流部（図６では上方部）に設けられている。ソフトパッド９４の底面をバネ９８が付勢しているが、ソフトパッド９４の底面に当接するように、ソフトパッド押し上げカム１１６が配設されている。ソフトパッド押し上げカム１１６の回動によって、ソフトパッド９４だけが加熱ローラ２６に向けて突出したりソフトパッド９４を引っ込めたりすることができる。ソフトパッド押し上げカム１１６は、ソフトパッド９４への全圧負荷を防止するために、全圧印加機構１００の動作に連動して回動するか、全圧印加機構１００が動作したあとに、回動するように構成されている。
【００６７】
図６及び７を参照しながら、厚みが均一である普通の用紙を定着させる標準モードと、用紙内で厚みの異なった部分を有する用紙（典型的には封筒）を定着させる封筒モードと、に切り替えが可能である押圧切換機構について説明する。
【００６８】
加熱ローラ２６は支持フレーム６０の中央部に回転可能に配設され、全圧印加機構１００が支持フレーム６０の上部に配設され、メインフレーム回転軸６２が支持フレーム６０の下部に立設されている。
【００６９】
全圧印加機構１００は、全圧調整用ネジ１０２及びギアヘッド部１０５を有する連結体１０１と、ギアヘッド部１０５と支持ガイド部１０６との間に配置された全圧印加用圧縮バネ１０８と、連結体１０１のギアヘッド部１０５を駆動する駆動モータ１０９と、から構成されている。全圧調整用ネジ１０２がメインフレーム７０のリンク結合部７４のネジ穴に対して可動的に螺合することにより、全圧印加機構１００を介して、メインフレーム７０が支持フレーム６０に対して移動可能に連結されている。全圧印加用圧縮バネ１０８によって、メインフレーム回転軸６２を中心に回転可能なメインフレーム７０を図６の矢印方向（図６では略左向き）に付勢している。したがって、図６に示した標準モードの場合には、メインフレーム回転軸６２を支点をした「てこの原理」を利用して、ベルト押圧体９０のソフトパッド９４，ハードパッド９６及び加圧ベルト９２を加熱ローラ２５に向けて（加熱ローラ押圧方向に）全圧で押圧している。図７に示した封筒モードの場合には、全圧調整用ネジ１０２の回転で連結体１０１が移動する（図６では左向きに移動する）ことにより、全圧印加用圧縮バネ１０８のバネ長が長くなり、全圧印加用圧縮バネ１０８の付勢力が小さくなり、ベルト押圧体９０のソフトパッド９４，ハードパッド９６及び加圧ベルト９２が加熱ローラ２６に向けて押圧する押圧力が低下する。
【００７０】
支持フレーム６０に対向するように、メインフレーム７０が配設されている。サブフレーム８０がメインフレーム７０の中央部でスライド移動可能に配設され、リンク結合部７４がメインフレーム７０の上部に配設され、フック部７２がメインフレーム７０の下部の左端部に配設され、第一ピン７６がメインフレーム７０の上部の左端部に立設され、第二ピン７８がメインフレーム７０の上部の右端部に立設されている。
【００７１】
メインフレーム７０と重なるように、サブフレーム８０がメインフレーム７０の上に配設されている。ベルト押圧体９０がサブフレーム８０の中央部に配設され、第三ピン８４がメインフレーム７０の下部の右端部に立設され、長穴８６がメインフレーム７０の上部の左端部に配設され、長穴８８がメインフレーム７０の上部の右端部に配設されている。
【００７２】
メインフレーム７０の第一ピン７６がサブフレーム８０の長穴８６に挿通され、メインフレーム７０の第二ピン７８がサブフレーム８０の長穴８８に挿通されている。封筒モード用引っ張りバネ１２０の上端がメインフレーム７０の第二ピン７８に係止され、封筒モード用引っ張りバネ１２０の下端がサブフレーム８０の第三ピン８４に係止されていて、サブフレーム８０を図７の矢印方向（図７では略上向き）に付勢している。
【００７３】
また、略卵型のモード切替カム１１０がカム回転軸１１２を中心に回転可能なようにメインフレーム７０の上方中央に配設されている。図６の標準モードでは、モード切替カム１１０が立ち上がった長軸支持状態になっており、図７の封筒モードでは、モード切替カム１１０が寝たような短軸支持状態になっている。いずれのモードでも、モード切替カム１１０は、サブフレーム８０のカム当接面８１に当接している。モード切替カム１１０の回動によって、サブフレーム８０のカム当接面８１を図７の矢印方向（図７では略上向き）にスライド移動するように構成されている。
【００７４】
このように構成された押圧切換機構において、図６に示した標準モードでは、メインフレーム回転軸６２を支点をした「てこの原理」を利用して、ベルト押圧体９０のソフトパッド９４，ハードパッド９６及び加圧ベルト９２を加熱ローラ２５に向けて（加熱ローラ押圧方向に）全圧で押圧している。また、モード切替カム１１０は、サブフレーム８０のカム当接面７１を押し下げる長軸支持状態になっている。
【００７５】
全圧印加機構１００の駆動モータ１０９を駆動して連結体１０１のギアヘッド部１０５を図６の左向きに移動させると、メインフレーム７０のリンク結合部７４に螺合している連結体１０１の全圧調整用ネジ１０２が左向きに移動して、全圧印加用圧縮バネ１０８のバネ長が長くなる。その結果、全圧印加用圧縮バネ１０８の付勢力が小さくなり、ベルト押圧体９０のソフトパッド９４，ハードパッド９６及び加圧ベルト９２が加熱ローラ２６に向けて押圧する押圧力が低下する。例えば、標準モードにおいて全圧が約２７０Ｎであったものが、封筒モードにおいて全圧が約５０Ｎに低下する。
【００７６】
モード切替カム１１０を回転させてモード切替カム１１０を短軸支持状態にすると、封筒モード用引っ張りバネ１２０の付勢力によって、サブフレーム８０の長穴８６，８８がピン７６，７８に対してスライド移動し、サブフレーム８０がメインフレーム７０に対して図７の矢印方向（図７では上向き）にスライド移動する。すなわち、サブフレーム８０が加熱ローラ押圧方向に対して直交するとともにハードパッド９６の方向にスライド移動する。サブフレーム８０のスライド移動量は、例えば１乃至２ｍｍである。その結果、通紙方向下流部に位置するハードパッド９６が、加熱ローラ２６からより離間するようになる。
【００７７】
モード切替カム１１０の動作に連動するか、モード切替カム１１０が動作したあとにおいて、ソフトパッド押し上げカム１１６は、ソフトパッド９４を押し上げる長軸支持状態になるように回転する。その結果、通紙方向中間部に位置するソフトパッド９４だけを加熱ローラ２６押圧方向に移動させて、ハードパッド９６を相対的に退避させている。
【００７８】
したがって、押圧切換機構のこのような動作によって、通紙方向下流部に位置するハードパッド９６が、加熱ローラ２６からより離間するとともに、通紙方向中間部に位置するソフトパッド９４だけが加熱ローラ２６に対してより近づくようになり、ソフトパッド９４だけが、加圧ベルト９２、摺動シートを介して、加熱ローラ２６を押圧するようになり、ニップ領域６６がソフトパッド９４だけで形成されるようになっている。
【００７９】
したがって、上述した第一実施形態の定着装置と同様に、厚みの異なった部分を有する封筒に対して、第二実施形態に係る定着装置２２を備えた画像形成装置２を適用した結果、フラップずれや封筒のシワを低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の模式的な説明図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る定着装置が標準モードにあるときを模式的に示している図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る定着装置が封筒モードにあるときを模式的に示している図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る定着装置において、ニップ領域の長手方向の圧力分布を模式的に示している図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る定着装置において、ニップ領域の用紙搬送方向の圧力分布を模式的に示している図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る定着装置が標準モードにあるときを模式的に示している図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る定着装置が封筒モードにあるときを模式的に示している図である。
【符号の説明】
【００８１】
２：画像形成装置
２２：定着装置
２５：加熱ヒータ
２６：加熱ローラ
３６：用紙
３７：未定着トナー像
６０：支持フレーム
６２：メインフレーム回転軸
６６：ニップ領域
７０：メインフレーム
７１：カム当接面
７２：フック部
７３：サブフレーム回転軸
７４：リンク結合部
７６：第一ピン
７８：第二ピン
８０：サブフレーム
８１：カム当接面
８４：第３ピン
８６：長穴
８８：長穴
９０：ベルト押圧体
９１：パッド支持体
９２：加圧ベルト
９４：ソフトパッド（押圧部材）
９６：ハードパッド（押圧部材）
９８：バネ
１００：全圧印加機構
１０１：連結体
１０２：全圧調整用ネジ
１０４：ヘッド部
１０５：ギアヘッド部
１０６：支持ガイド部
１０８：全圧印加用圧縮バネ
１０９：駆動モータ
１１０：押圧切換カム
１１２：カム回転軸
１１６：ソフトパッド押し上げカム
１２０：封筒モード用引っ張りバネ
【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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