(57)【要約】【課題】紙種によらず、優れた定着性を得ることができる定着装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明の定着装置は、定着ローラ４１とベルト部材４４との圧接により形成されたニップ部Ｎに、トナー像を担持する記録媒体を通過させながら加熱・加圧することにより、トナー像を記録媒体に定着させるものであって、定着ローラ４１と加圧ローラ４３との位置関係を維持した状態で、定着ローラ４１に対し張架部材４５を相対的に変位させることにより、ニップ部Ｎの領域を変更する変更手段４９を有する。【選択図】図４
2007310243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な定着ローラと、
前記定着ローラを加熱する加熱手段と、
前記定着ローラに押圧される回転可能な加圧ローラと、
前記加圧ローラの外周に巻着され前記定着ローラと前記加圧ローラとで挟持搬送される無端帯状のベルト部材と、
前記ベルト部材の内側で前記加圧ローラと協働して前記ベルト部材を張架する張架部材とを有し、
前記定着ローラと前記ベルト部材との圧接により形成されたニップ部に、未定着像を担持する記録媒体を通過させながら加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記定着ローラと前記加圧ローラとの位置関係を維持した状態で、前記定着ローラに対し前記張架部材を相対的に変位させることにより、前記ニップ部の領域を変更する変更手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記張架部材は、前記定着ローラに対する前記加圧ローラの押圧部に対し前記記録媒体の搬送方向上流側に配置されている請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記変更手段は、前記定着ローラに対する前記加圧ローラの押圧部に対し前記張架部材側にて前記ベルト部材を前記定着ローラに第１の巻き付き量で巻き付けるようにしてニップ部を形成する第１の状態と、前記押圧部に対し前記張架部材側にて前記第１の巻き付き量よりも少ない第２の巻き付き量で前記ベルト部材を前記定着ローラに巻き付けるようにしてニップ部を形成する第２の状態とに切り換え可能である請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記変更手段は、前記定着に供される記録媒体の種類に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り換える請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記変更手段は、前記定着に供される記録媒体の表面粗さが設定値以上であるときに、前記第１の状態とし、前記定着に供される記録媒体の表面粗さが前記設定値未満であるときに、前記第２の状態とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記変更手段は、前記定着ローラおよび前記加圧ローラの位置を固定した状態で、前記張架部材を変位させることにより、前記第１の状態と前記第２の状態との切り換えを行う請求項３ないし５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記ニップ部へ前記記録媒体を案内するガイド部材を有し、前記変更手段は、前記第１の状態と前記第２の状態との切り換えに連動して前記ガイド部材を変位させるように構成されている請求項３ないし６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記第２の巻き付き量がほぼ０である請求項３ないし７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記第２の状態における前記ニップ部での記録媒体の搬送速度は、前記第１の状態における前記ニップ部での記録媒体の搬送速度よりも小さい請求項３ないし８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記加圧ローラと前記張架部材との位置関係を維持した状態で、前記加圧ローラに対して前記定着ローラを相対的に変位させることにより、前記ニップ部の領域を変更する定着側変更手段をさらに有し、前記定着側変更手段は、前記第１の状態または前記第２の状態と、前記加圧ローラを前記ベルト部材を介して前記定着ローラに押圧させずに、前記ベルト部材を前記定着ローラに巻き付けるようにしてニップ部を形成する第３の状態とに切り換え可能である請求項３ないし９のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１１】
前記定着側変更手段は、前記加圧ローラおよび前記張架部材の位置を固定した状態で、前記定着ローラを変位させることにより、前記第１の状態または前記第２の状態と前記第３の状態との切り換えを行う請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記定着側変更手段は、前記定着に供される記録媒体の種類に応じて、前記第１の状態と前記第３の状態とを切り換える請求項１０または１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記定着側変更手段は、前記定着に供される記録媒体が単一のシート状をなすものであるときに、前記第１の状態とし、前記定着に供される記録媒体が袋状をなすものであるときに、前記第３の状態とする請求項１２に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記第３の状態における前記ニップ部での記録媒体の搬送速度は、前記第１の状態における前記ニップ部での記録媒体の搬送速度よりも小さい請求項１０ないし１３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１５】
露光・現像・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスにより、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１ないし１４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、定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置には、トナーにより形成されたトナー像を未定着状態で担持する紙等の記録媒体を加熱および加圧することにより、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置が備えられている(例えば、特許文献１参照。)。
かかる定着装置としては、特許文献１に開示されているように、回転可能な定着ローラと、定着ローラを加熱する加熱手段と、定着ローラに押圧される回転可能な加圧ローラと、加圧ローラの外周に巻着され定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される無端帯状ベルト部材と、ベルト部材の内側で加圧ローラと協働してベルト部材を張架する張架部材とを有し、定着ローラとベルト部材との圧接により形成されたニップ部に、未定着像を担持する記録媒体を通過させることにより、未定着像を記録媒体に定着させるものが知られている。
【０００３】
特許文献１にかかる定着装置にあっては、ニップ部が、定着ローラに対する加圧ローラの押圧によりベルト部材が定着ローラに圧接することにより形成される第１の部分と、定着ローラに対する加圧ローラの押圧によらずベルト部材が定着ローラに圧接することにより形成される第２の部分とからなる。そして、このようなニップ部に対し、第２の部分側から記録媒体を導入し、定着処理を行う。
このような定着装置は、ニップ部の幅を大きくとることができ、優れた定着性を発揮させることができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１にかかる定着装置にあっては、第２の部分でのニップ圧は第１の部分でのニップ圧に比し小さくそして変動を生じやすいため、光沢紙のような記録媒体を用いた場合、定着ローラに対し記録媒体が滑りを生じて、記録媒体上の画像を乱すという問題を生じるおそれがある。
特に、特許文献１にかかる定着装置では、第２の部分の領域が大きく、ニップ部に対し記録媒体の導入側における空間が狭いため、記録媒体上の未定着像がニップ部の導入前に定着ローラに接触しやすく、前述した問題が顕著となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７３３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、紙種によらず、優れた定着性を得ることができる定着装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の定着装置は、回転可能な定着ローラと、
前記定着ローラを加熱する加熱手段と、
前記定着ローラに押圧される回転可能な加圧ローラと、
前記加圧ローラの外周に巻着され前記定着ローラと前記加圧ローラとで挟持搬送される無端帯状のベルト部材と、
前記ベルト部材の内側で前記加圧ローラと協働して前記ベルト部材を張架する張架部材とを有し、
前記定着ローラと前記ベルト部材との圧接により形成されたニップ部に、未定着像を担持する記録媒体を通過させながら加熱・加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
前記定着ローラと前記加圧ローラとの位置関係を維持した状態で、前記定着ローラに対し前記張架部材を相対的に変位させることにより、前記ニップ部の領域を変更する変更手段を有することを特徴とする。
【０００８】
これにより、ニップ部のうち加圧ローラの押圧によらず定着ローラとベルト部材との圧接のみで形成される部分の領域の大きさ（定着ローラの周方向での長さ）を小さくして、定着ローラに対する記録媒体の滑りを防止することができる。また、ニップ部に対し記録媒体の導入側での空間の大きさを大きくして、記録媒体上の未定着像がニップ部の導入前に定着ローラに接触するのを防止することができる。
したがって、紙種によらず、優れた定着性を得ることができる。
【０００９】
本発明の定着装置では、前記張架部材は、前記定着ローラに対する前記加圧ローラの押圧部に対し前記記録媒体の搬送方向上流側に配置されていることが好ましい。
これにより、ニップ部における記録媒体の導入側部分を軽押圧状態とすることができる。そのため、記録媒体の先端部の形状によらず、記録媒体をニップ部に安定して導入することができる。そして、ニップ部に導入された記録媒体は、ニップ部における記録媒体の排出側部分で加圧ローラの押圧により比較的大きな圧力で加圧されつつ加熱される。そのため、優れた定着性を発揮することができる。
また、このような構成において、ニップ部に対し記録媒体の導入側での空間の大きさを変更することができる。
【００１０】
本発明の定着装置では、前記変更手段は、前記定着ローラに対する前記加圧ローラの押圧部に対し前記張架部材側にて前記ベルト部材を前記定着ローラに第１の巻き付き量で巻き付けるようにしてニップ部を形成する第１の状態と、前記押圧部に対し前記張架部材側にて前記第１の巻き付き量よりも少ない第２の巻き付き量で前記ベルト部材を前記定着ローラに巻き付けるようにしてニップ部を形成する第２の状態とに切り換え可能であることが好ましい。
【００１１】
これにより、第１の状態では、定着ローラに対する滑りを生じにくい記録媒体を用いた場合に、ニップ部の領域の大きさ（定着ローラの周方向での長さ）を大きいものとし、極めて優れた定着性を発揮させることができる。そして、第２の状態では、定着ローラに対する滑りを生じやすい記録媒体を用いた場合であっても、定着ローラに対する記録媒体の滑りを防止したり、記録媒体上の未定着像がニップ部の導入前に定着ローラに接触するのを防止したりして、優れた定着性を発揮させることができる。
【００１２】
本発明の定着装置では、前記変更手段は、前記定着に供される記録媒体の種類に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り換えることが好ましい。
これにより、定着ローラに対する滑りを生じにくい記録媒体を用いた場合には、第１の状態とし、定着ローラに対する滑りを生じやすい記録媒体を用いた場合には、第２の状態とし、紙種によらず、優れた定着性を発揮させることができる。
【００１３】
本発明の定着装置では、前記変更手段は、前記定着に供される記録媒体の表面粗さが設定値以上であるときに、前記第１の状態とし、前記定着に供される記録媒体の表面粗さが前記設定値未満であるときに、前記第２の状態とすることが好ましい。
記録媒体の表面粗さは、定着ローラに対する記録媒体の滑りやすさを示す指標の１つである。
【００１４】
本発明の定着装置では、前記変更手段は、前記定着ローラおよび前記加圧ローラの位置を固定した状態で、前記張架部材を変位させることにより、前記第１の状態と前記第２の状態との切り換えを行うことが好ましい。
一般に、定着ローラまたは加圧ローラを回転駆動する（駆動ローラとする）が、張架部材のみを変位するように構成することにより、装置構成を比較的簡単なものとすることができる。
【００１５】
本発明の定着装置では、前記ニップ部へ前記記録媒体を案内するガイド部材を有し、前記変更手段は、前記第１の状態と前記第２の状態との切り換えに連動して前記ガイド部材を変位させるように構成されていることが好ましい。
これにより、第１の状態および第２の状態の双方の状態において、記録媒体をニップ部に安定して導入することができる。
【００１６】
本発明の定着装置では、前記第２の巻き付き量がほぼ０であることが好ましい。
これにより、定着ローラに対する滑りを生じやすい記録媒体を用いた場合であっても、定着ローラに対する記録媒体の滑りや、記録媒体上の未定着像がニップ部の導入前に定着ローラに接触することをより確実に防止することができる。
本発明の定着装置では、前記第２の状態における前記ニップ部での記録媒体の搬送速度は、前記第１の状態における前記ニップ部での記録媒体の搬送速度よりも小さいことが好ましい。
これにより、第２の状態における定着性をより優れたものとすることができる。
【００１７】
本発明の定着装置では、前記加圧ローラと前記張架部材との位置関係を維持した状態で、前記加圧ローラに対して前記定着ローラを相対的に変位させることにより、前記ニップ部の領域を変更する定着側変更手段をさらに有し、前記定着側変更手段は、前記第１の状態または前記第２の状態と、前記加圧ローラを前記ベルト部材を介して前記定着ローラに押圧させずに、前記ベルト部材を前記定着ローラに巻き付けるようにしてニップ部を形成する第３の状態とに切り換え可能であることが好ましい。
これにより、第３の状態では、高い圧力での加圧が好ましくない記録媒体を用いた場合であっても、優れた定着性を発揮することができる。
【００１８】
本発明の定着装置では、前記定着側変更手段は、前記加圧ローラおよび前記張架部材の位置を固定した状態で、前記定着ローラを変位させることにより、前記第１の状態または前記第２の状態と前記第３の状態との切り換えを行うことが好ましい。
一般に、本発明のように構成された定着装置は、加圧ローラよりも定着ローラを弾性変形させてニップ部を形成するため、加圧ローラを回転駆動する（駆動ローラとする）が、加圧ローラを変位させずに定着ローラを変位するように構成することにより、装置構成を比較的簡単なものとすることができる。
【００１９】
本発明の定着装置では、前記定着側変更手段は、前記定着に供される記録媒体の種類に応じて、前記第１の状態と前記第３の状態とを切り換えることが好ましい。
これにより、高い圧力での加圧が好ましくない記録媒体を用いた場合に、第３の状態とすることができる。
本発明の定着装置では、前記定着側変更手段は、前記定着に供される記録媒体が単一のシート状をなすものであるときに、前記第１の状態とし、前記定着に供される記録媒体が袋状をなすものであるときに、前記第３の状態とすることが好ましい。
これにより、袋状をなす記録媒体を用いた場合に、当該記録媒体の内部の空気を外部へ逃しつつ定着処理を施して、記録媒体の皺の発生を防止することができる。
【００２０】
本発明の定着装置では、前記第３の状態における前記ニップ部での記録媒体の搬送速度は、前記第１の状態における前記ニップ部での記録媒体の搬送速度よりも小さいことが好ましい。
これにより、第３の状態における定着性をより優れたものとすることができる。
本発明の画像形成装置は、露光・現像・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスにより、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
本発明の定着装置を備えることを特徴とする。
これにより、紙種によらず、優れた画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の定着装置および画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜画像形成装置＞
次に、本発明にかかる画像形成装置を説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施形態を示す全体構成の模式的断面図、図２は、図１に示す画像形成装置に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図、図３は、図２に示す定着装置におけるニップ部の変更機構を説明するための図、図４および図５は、それぞれ、図２に示す定着装置におけるニップ部の変更を説明するための図、図６は、ニップ部における記録媒体の通過方向での位置とニップ圧との関係を示すグラフである。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１０は、ハウジング１１を有し、ハウジング１１内には、画像形成ユニット２０と、転写ユニット３０と、定着装置（定着ユニット）４０と、給紙ユニット５０が配設されている。本実施形態では、ハウジング１１の上部に排紙トレイ１２が設けられ、図１にてハウジング１１の右側面に開閉自在な扉体１３が設けられている。また、前述した各ユニットは、ハウジング１１に対して着脱可能に構成されていて、扉体１３を開状態とすることにより、メンテナンス時等に一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能となっている。
【００２３】
以下、画像形成装置１０を構成する各ユニットを順次説明する。
画像形成ユニット２０は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成するために、画像形成ステーション２０Ｙ（イエロー用）、２０Ｍ（マゼンタ用）、２０Ｃ（シアン用）、２０Ｋ（ブラック用）と、各画像形成ステーションに露光処理を行うための露光ユニット（図示せず）とを備えている。なお、各画像形成ステーション２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの配置順は、図示のものに限られず、任意である。
【００２４】
そして、各画像形成ステーション２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、それぞれ、感光ドラムなどの回転可能な像担持体（潜像担持体）２１を有し、この像担持体２１の周囲には、その回転方向に沿って、像担持体２１の表面を一様に帯電させるコロナ帯電器などの帯電装置（図示せず）、像担持体６１上の潜像をトナー像として可視化する現像装置（図示せず）が順次配設されている。
【００２５】
露光ユニットは、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された後述の像担持体２１上に、レーザを照射することによって、静電的な潜像を形成するように構成されている。
現像装置は、対応する色のトナーにより像担持体２１上の潜像をトナー像として可視化するものである。
【００２６】
転写ユニット３０は、駆動ローラ３１および従動ローラ３２と、これらのローラにより張架されるとともに図示矢印Ｘ方向に駆動され、像担持体２１に接触または近接する中間転写ベルト３３と、中間転写ベルト３３の裏面で像担持体２１に対向して配設された一次転写ローラ３４と、中間転写ベルト３３を介して駆動ローラ３１に対向して配設され、中間転写ベルト３３に形成された４色フルカラー像（トナー像Ｔ）を紙等の記録媒体Ｐ上に転写するための二次転写ローラ３５とを備えている。
定着装置４０は、トナー像を未定着状態で担持する（未定着像を担持する）記録媒体Ｐを加熱および加圧することにより、トナー像を記録媒体Ｐに定着させるように構成されている。なお、定着ユニット４０の構成については、後に詳述する。
【００２７】
給紙ユニット５０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット５１と、給紙カセット５１から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ５２とを備えている。ピックアップローラ５２の記録媒体Ｐ搬送方向下流には、前述の中間転写ベルト３３と二次転写ローラ３５との間の二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対５３が配設されている。また、定着ユニット４０の記録媒体Ｐの搬送方向下流側には、定着ユニット４０を通過した後の記録媒体Ｐを前述の排紙トレイ１２へ搬送するための排紙ローラ対５４が設けられている。また、本実施形態の画像形成装置１０には、定着ユニット４０を通過した後の記録媒体Ｐを表裏反転しつつ再度二次転写部へ搬送するための両面プリント用搬送路５５が設けられている。
【００２８】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
（１）  図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの画像形成指令信号（画像情報信号）が画像形成装置１０の制御ユニット（図示せず）に入力されると、各画像形成ステーション２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの像担持体２１、現像装置の現像ローラ（図示せず）、および中間転写ベルト３３が回転駆動される。
【００２９】
（２）  像担持体２１の外周面が帯電装置（図示せず）によって一様に帯電される。
（３）  各画像形成ステーション２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにおいて一様に帯電した像担持体２１の外周面に、露光ユニット（図示せず）よって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。
（４）  それぞれの像担持体２１に形成された静電潜像が現像装置（図示せず）によりトナー像として現像される。
【００３０】
（５）  転写ユニット３０の１次転写ローラ３４に、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加される。これにより、像担持体２１上に形成されたトナー像が、像担持体２１と一次転写ローラ３４との間の一次転写部にて、図中Ｘ方向に移動する中間転写ベルト３３上に順次重ねて転写される。
（６）  一方、給紙カセット５１に収納された記録媒体Ｐは、レジストローラ対５３によって、中間転写ベルト３３上に転写された前記トナー像に同期して、二次転写部に給送される。
【００３１】
（７）  ２次転写ローラ３５に、中間転写ベルト３３上のトナー像とは逆極性のバイアスが印加される。これにより、二次転写部に給紙された記録媒体Ｐは、中間転写ベルト３３上のトナー像が記録媒体Ｐに転写（２次転写）される。
（８）  一方、中間転写ベルト３３は、転写ベルトクリーナ（図示せず）によって、２次転写後に中間転写ベルト３３上に残存したトナーを掻き取られ、そして、次の画像形成に供される。
（９）  トナー像を担持した記録媒体Ｐは、定着ユニット４０によって加熱及び加圧されることにより、記録媒体Ｐ上にトナー像が定着される。その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対５４によって、両面印刷でない場合には排紙トレイ１２に向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路５５に向け搬送される。
【００３２】
ここで、図２ないし図６に基づいて、定着装置４０を詳細に説明する。
定着装置４０は、図２に示すように、定着ローラ４１と、定着ローラ４１を加熱するヒータ４２と、定着ローラ４１に押圧される加圧ローラ４３と、定着ローラ４１および加圧ローラ４３により狭持搬送されるエンドレスの耐熱ベルトであるベルト部材４４と、ベルト部材４４を加圧ローラ４３と協働して張架する張架部材４５と、定着ローラ４１とベルト部材４４との圧接により形成されたニップ部Ｎに記録媒体Ｐを案内するガイド部材４６と、定着ローラ４１から記録媒体を剥離（分離）する剥離部材４７と、これらの部材を支持するためのフレーム４８とを有している。特に、定着装置４０は、図３に示すように、張架部材４５を変位させてニップ部Ｎの領域を変更する変更手段４９を有している。
このような定着装置４０にあっては、未定着のトナー像Ｔ（未定着像）を担持する記録媒体Ｐがニップ部Ｎに導入されると、記録媒体Ｐがベルト部材４４および定着ローラ４１により挟持搬送されながら加圧および加熱されて、トナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着される。
【００３３】
以下、定着装置４０を構成する各部を順次説明する。
定着ローラ４１は、円筒状をなす基材４１Ａと、基材４１Ａの外周を被覆する弾性層４１Ｂと、弾性層４１Ｂの外周を被覆する表層４１Ｃとを有し、その軸線まわりに回転可能となっている。特に、本実施形態では、定着ローラ４１は、後述する変更手段４９と同様の機構を有する定着側変更手段（図示せず）により、張架部材４５に向けて移動可能になっている。
【００３４】
基材４１Ａは、例えば、外径６０ｍｍ以下、肉厚２ｍｍ以下の鉄、ステンレス、アルミニウム合金などの金属で構成され、フレーム４８に対し回転可能に支持されている。
また、基材４１Ａの内部空間には、例えばハロゲンランプのようなヒータ４２が非回転で設けられている。
弾性層４１Ｂは、例えば、厚さ２ｍｍ以下であり、フッ素系ゴムやシリコン系ゴム等の弾性体で構成されている。
【００３５】
表層４１Ｃは、例えば、厚さ１０〜８０μｍ程度であり、フッ素系樹脂やシリコン系樹脂などの離型性を有する樹脂で構成されている。
このような定着ローラ４１の外径は、特に限定されないが、２６〜３２ｍｍ程度であるのが好ましい。
加圧ローラ４３は、円筒状をなす基材４３Ａと、基材４３Ａの外周を被覆する弾性層４３Ｂとを有し、その軸線まわりに回転可能となっている。
【００３６】
基材４３Ａは、例えば、外径６０ｍｍ以下、肉厚２ｍｍ以下の鉄、ステンレス、アルミニウム合金などの金属で構成され、フレーム４８に対し回転可能に支持されている。また、基材４３Ａは、図示しない駆動手段により回転駆動されるようになっている。
弾性層４３Ｂは、例えば、厚さ２ｍｍ以下であり、ベルト部材４４に対する摩擦性および耐磨耗性に優れたＰＦＡ等の弾性体で構成されている。
このような加圧ローラ４３は、ベルト部材４４を介して定着ローラ４１に対向して配置され、定着ローラ４１に向け所定の圧力で押圧されているとともに回転可能となっている。
【００３７】
ベルト部材４４は、加圧ローラ４３の外周を囲むように設けられ（加圧ローラ４３の外周に捲着され）、定着ローラ４１および加圧ローラ４３によって挟持搬送される無端帯状をなしている。
このようなベルト部材４４は、例えば、厚さ０．０３ｍｍ以上のステンレス管やニッケル電鋳管等の金属管、ポリイミドやシリコン等の耐熱樹脂管等で構成されている。
【００３８】
張架部材４５は、円筒状または円柱状をなし、ベルト部材４４の内側でベルト部材４４の内周面に摺動可能に配設され、加圧ローラ４３と協働してベルト部材４４に張力を付与する（ベルト部材４４を張架する）ようになっている。
このような張架部材４５は、図３に示すような変更手段４９により、フレーム４８に対し移動可能に支持されている。
【００３９】
変更手段４９は、張架部材４５を移動自在に支持する基部材４９Ａと、張架部材４５に付勢するバネ等の付勢手段（図示せず）と、この付勢手段により付勢された張架部材４５の移動を規制するためのカム４９Ｄとを有している。
基部材４９Ａは、フレーム４８に固定され、張架部材４５およびガイド部材４６を所定方向に移動自在に案内する案内部４９Ｂが設けられている。この案内部４９Ｂは、２つのガイド部４９Ｂ１、４９Ｂ２からなり、ガイド部４９Ｂ１は、張架部材４５の軸受部４５Ａに係合し、ガイド部４９Ｂ２は、ガイド部材４６に設けられた突起４６Ａに係合している。ガイド部４９Ｂ１、４９Ｂ２は、それぞれ、図３に示すような長手形状をなし、基部材４９Ａに形成された溝または孔である。また、本実施形態では、ガイド部材４６は、張架部材４５の軸受部４５Ａにその回転を許容しつつ係合している。したがって、張架部材４５が変位すると、これに連動して、ガイド部材４６も変位する。
このように基部材４９Ａに移動自在に支持された張架部材４５は、図示しない付勢手段により、定着ローラ４１から離れる方向へ付勢されている。
【００４０】
そして、その付勢手段により付勢された張架部材４５の移動を規制するように、張架部材４５の軸受部４５Ａに対し定着ローラ４１と反対側で、カム４９Ｄは、張架部材４５の軸受部４５Ａに当接している。
このようなカム４９Ｄは、偏心した軸４９Ｃまわりに回動させることにより、張架部材４５の軸受部４５Ａとの接触位置（規制位置）を変更するようになっている。
このように構成された変更手段４９は、定着ローラ４１と加圧ローラ４３との位置関係を維持した状態で、定着ローラ４１に対し張架部材４５を変位させることにより、ニップ部Ｎの領域を変更することができる。
【００４１】
これにより、ニップ部Ｎのうち加圧ローラ４３の押圧によらず定着ローラ４１とベルト部材４４との圧接のみで形成される部分の領域の大きさ（定着ローラ４１の周方向での長さ）を小さくして、定着ローラ４１に対する記録媒体Ｐの滑りを防止することができる。また、ニップ部Ｎに対し記録媒体Ｐの導入側での空間Ｓの大きさを大きくして、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔ（未定着像）がニップ部Ｎの導入前に定着ローラ４１に接触するのを防止することができる。
したがって、定着装置４０は、紙種によらず、優れた定着性を得ることができる。
【００４２】
ここで、張架部材４５が定着ローラ４１に対する加圧ローラ４３の押圧部に対し記録媒体Ｐの搬送方向上流側に配置されているため、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｐの導入側部分を軽押圧状態とすることができる。このとき（すなわち、後述する第１の状態のとき）、記録媒体Ｐの先端部の形状によらず、記録媒体Ｐをニップ部Ｎに安定して導入することができる。そして、ニップ部Ｎに導入された記録媒体Ｐは、ニップ部Ｎにおける記録媒体Ｐの排出側部分で加圧ローラ４３の押圧により比較的大きな圧力で加圧されつつ加熱される。そのため、定着装置４０は、優れた定着性を発揮することができる。また、定着ローラ４１が比較的小径であったり、加圧ローラ４３の弾性層が比較的薄くても（弾性層を厚くして加圧ローラを大径化しなくても）、ニップ部Ｎの大幅化を図ることができる。その結果、定着特性を良好なものとしつつ、定着装置の小型化を図ることができる。
また、張架部材４５が定着ローラ４１に対する加圧ローラ４３の押圧部に対し記録媒体Ｐの搬送方向上流側に配置されていると、変更手段４９により、ニップ部Ｎに対し記録媒体Ｐの導入側での空間Ｓの大きさを変更することができる。
【００４３】
変更手段４９をさらに具体的に説明すると、変更手段４９は、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、定着ローラ４１に対する加圧ローラ４３の押圧部に対し張架部材４５側にてベルト部材４４を定着ローラ４１に第１の巻き付き量で巻き付けるようにしてニップ部Ｎ１を形成する第１の状態と、図４（ｂ）に示すように、前記押圧部に対し張架部材４５側にて前記第１の巻き付き量よりも少ない第２の巻き付き量でベルト部材４４を定着ローラ４１に巻き付けるようにしてニップ部Ｎ２を形成する第２の状態とに切り換え可能である。
【００４４】
これにより、第１の状態では、定着ローラ４１に対する滑りを生じにくい記録媒体Ｐを用いた場合に、ニップ部Ｎの領域の大きさ（定着ローラ４１の周方向での長さ）を大きいものとし、極めて優れた定着性を発揮させることができる。そして、第２の状態では、定着ローラ４１に対する滑りを生じやすい記録媒体Ｐを用いた場合であっても、定着ローラ４１に対する記録媒体Ｐの滑りを防止したり、記録媒体Ｐ上の未定着像がニップ部Ｎの導入前に定着ローラ４１に接触するのを防止したりして、優れた定着性を発揮させることができる。
【００４５】
図４および図６に示すように、第２の状態におけるニップ部Ｎ２の幅は第１の状態におけるニップ部Ｎ１の幅よりも小さくなっている。
また、本実施形態では、図４および図６に示すように、第１の状態では、ニップ部Ｎ１が、定着ローラ４１に対する加圧ローラ４３の押圧によりベルト部材４４が定着ローラ４１に圧接することにより形成される第１の部分と、定着ローラ４１に対する加圧ローラ４３の押圧によらずベルト部材４４が定着ローラ４１に圧接することにより形成される第２の部分とからなる。一方、第２の状態では、ニップ部Ｎ１が、定着ローラ４１に対する加圧ローラ４３の押圧によりベルト部材４４が定着ローラ４１に圧接することにより形成される。
【００４６】
このように、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、前記第２の巻き付き量がほぼ０であるため、定着ローラ４１に対する滑りを生じやすい記録媒体Ｐを用いた場合であっても、定着ローラ４１に対する記録媒体Ｐの滑りや、記録媒体Ｐ上の未定着像（トナー像Ｔ）がニップ部Ｎの導入前に定着ローラ４１に接触することをより確実に防止することができる。
【００４７】
第１の状態におけるニップ部Ｎ１の幅は、特に限定されないが、１０ｍｍ程度であるのが好ましい。
また、第２の状態におけるニップ部Ｎ２の幅は、特に限定されないが、４ｍｍ程度であるのが好ましい。
本実施形態において、図４（ａ）に示す第１の状態では、張架部材４５は、定着ローラ４１に対し離間していて、ベルト部材４４は、その張力により定着ローラ４１に圧接している。なお、第１の状態において、張架部材４５は、ベルト部材４４を介して定着ローラ４１に押圧されていてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、加圧ローラ４３に対するベルト部材４４の巻き付け角よりも、張架部材４５に対するベルト部材４４の巻き付け角が小さくなっているとともに、加圧ローラ４３の外径よりも張架部材４５の外径が小さくなっている。これにより、ベルト部材４４の周方向での張架部材４５の摺動距離の短縮化が図られるので、経時変化や外乱などに対するベルト部材４４の不安定走行が防止され、ベルト部材４４を加圧ローラ４３の回転により安定して駆動することができる。
【００４９】
また、一般に、定着ローラ４１または加圧ローラ４３を回転駆動する（本実施形態では加圧ローラ４３を駆動ローラとする）が、本実施形態の変更手段４９は、定着ローラ４１および加圧ローラ４３の位置を固定した状態で、張架部材４５を変位させることにより、前記第１の状態と前記第２の状態との切り換えを行うため、装置構成を比較的簡単なものとすることができる。
また、前述したように、変更手段４９は、前記第１の状態と前記第２の状態との切り換えに連動してガイド部材４６を変位させるように構成されているため、第１の状態および第２の状態の双方の状態において、記録媒体Ｐをニップ部Ｎに安定して導入することができる。
【００５０】
前述したような第１の状態と第２の状態との切り換えは、定着に供される記録媒体Ｐの種類に応じて行う。これにより、定着ローラ４１に対する滑りを生じにくい記録媒体Ｐを用いた場合には、第１の状態とし、定着ローラ４１に対する滑りを生じやすい記録媒体Ｐを用いた場合には、第２の状態とし、紙種によらず、優れた定着性を発揮させることができる。
より具体的には、変更手段４９は、定着に供される記録媒体Ｐの表面粗さが設定値以上であるときに、前記第１の状態とし、定着に供される記録媒体Ｐの表面粗さが前記設定値未満であるときに、前記第２の状態とする。記録媒体Ｐの表面粗さは、定着ローラ４１に対する記録媒体Ｐの滑りやすさを示す指標の１つである。
【００５１】
記録媒体Ｐの表面粗さの判断方法（検知方法）としては、例えば、図示しないセンサにより、給紙カセット５１から給紙された記録媒体Ｐの紙種を検知し、記録媒体Ｐが普通紙である場合には、記録媒体Ｐの表面粗さが設定値以上であると判断し、記録媒体Ｐが光沢紙やＯＨＰシートである場合には、記録媒体Ｐの表面粗さが設定値未満であると判断する。
【００５２】
また、第２の状態におけるニップ部Ｎでの記録媒体Ｐの搬送速度は、第１の状態におけるニップ部Ｎでの記録媒体Ｐの搬送速度よりも小さいのが好ましい。すなわち、第２の状態における定着ローラ４１の回転速度（周速度）は、第１の状態における定着ローラ４１の回転速度（周速度）よりも小さいのが好ましい。また、加圧ローラ４３、ベルト部材４４、および張架部材４５のそれぞれの周速度（回転速度）に関しても同様である。
このようなニップ部Ｎでの記録媒体Ｐの搬送速度とすることにより、第２の状態における定着性をより優れたものとすることができる。
【００５３】
より具体的には、第１の状態におけるニップ部Ｎ１での記録媒体Ｐの搬送速度は、特に限定されないが、１７５〜２１０ｍｍ／ｓｅｃ程度であるのが好ましい。また、第２の状態におけるニップ部Ｎ２での記録媒体Ｐの搬送速度は、特に限定されないが、１００ｍｍ／ｓｅｃ程度であるのが好ましい。
また、本実施形態では、前述したように、変更手段４９と同様の機構を有する定着側変更手段（図示せず）が、定着ローラ４１を変位可能に支持している。
【００５４】
より具体的には、この定着側変位手段は、加圧ローラ４３と張架部材４５との位置関係を維持した状態で、加圧ローラ４３に対して定着ローラ４１を相対的に変位させることにより、ニップ部Ｎの領域を変更する。
より具体的に説明すると、このような定着側変更手段は、前述したような第１の状態（図４（ａ）および図５（ａ）参照）と、図５（ｂ）に示すように、加圧ローラ４３をベルト部材４４を介して定着ローラ４１に押圧させずに、ベルト部材４４を定着ローラ４１に巻き付けるようにしてニップ部Ｎ３を形成する第３の状態とに切り換え可能である。
これにより、第３の状態では、高い圧力での加圧が好ましくない記録媒体を用いた場合であっても、優れた定着性を発揮することができる。
【００５５】
図５および図６に示すように、第３の状態におけるニップ部Ｎ２の幅は第１の状態におけるニップ部Ｎ１の幅よりも小さくなっている。
また、本実施形態では、図５および図６に示すように、第３の状態では、定着ローラ４１に対する加圧ローラ４３の押圧によらずベルト部材４４が定着ローラ４１に圧接することにより形成されている。
第３の状態におけるニップ部Ｎ３の幅は、特に限定されないが、３．５ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００５６】
一般に、定着装置４０のように構成された定着装置は、加圧ローラよりも定着ローラを弾性変形させてニップ部を形成するため、加圧ローラを回転駆動する（駆動ローラとする）が、前記定着側変更手段は、加圧ローラ４３および張架部材４５の位置を固定した状態で、定着ローラ４１を変位させることにより、前記第１の状態と前記第３の状態との切り換えを行うため、装置構成を比較的簡単なものとすることができる。
【００５７】
なお、定着ローラ４１および張架部材４５の位置を固定した状態で、加圧ローラ４３を変位させることにより、前述した第３の状態のニップ部Ｎ３と同様のニップ部を形成することも可能である。この場合、ニップ部Ｎに対し記録媒体Ｐの導入側の空間Ｓの形状、大きさ、および位置を変更することなく、第１の状態と第３の状態とを切り換えることができる。そのため、ガイド部材４６に特別な機構を設けなくても、第１の状態および第３の状態の双方の状態において、記録媒体Ｐをニップ部Ｎに安定して導入し、優れた定着性を発揮することができる。
【００５８】
前述したような第１の状態と第３の状態との切り換えは、定着に供される記録媒体Ｐの種類に応じて行う。これにより、高い圧力での加圧が好ましくない記録媒体を用いた場合に、第３の状態とすることができる。
より具体的には、前記定着側変更手段は、定着に供される記録媒体Ｐが単一のシート状をなすもの（例えば、普通紙など）であるときに、第１の状態とし、定着に供される記録媒体Ｐが袋状をなすもの（例えば、封筒など）であるときに、前記第３の状態とする。
これにより、袋状をなす記録媒体を用いた場合に、例えば、封筒を用いた場合、封筒の内部の空気を外部へ逃しつつ定着処理を施して、封筒の皺の発生を防止することができる。
【００５９】
また、第３の状態におけるニップ部Ｎでの記録媒体Ｐの搬送速度は、第１の状態におけるニップ部Ｎでの記録媒体の搬送速度よりも小さいのが好ましい。これにより、第３の状態における定着性をより優れたものとすることができる。
第３の状態におけるニップ部Ｎ３での記録媒体Ｐの搬送速度は、特に限定されないが、４５ｍｍ／ｓｅｃ程度であるのが好ましい。
【００６０】
以上の説明したような定着装置４０を備える画像形成装置１０は、紙種によらず、優れた画像を得ることができる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。
【００６１】
前述した実施意形態では、第１の状態と第２の状態との切り換えを張架部材４５の変位により行ったが、定着ローラ４１および加圧ローラ４３を変位させることにより第１の状態と第２の状態との切り換えを行ってもよい。
また、前述した実施形態では、張架部材４５が回転可能な円筒状または円柱状をなすものとなっているが、張架部材４５の形状は任意であり、また、張架部材４５は非回転に配置されていてもよい。
【００６２】
例えば、張架部材４５に代えて、半月状の横断面形状をなす非回転の張架部材を用いることができる。この場合、張架部材と加圧ローラ４３との間の距離を短くして、定着装置をより小型なものとすることができる。また、張架部材を非回転とすることで、軸受等が不要となり、その支持構造を簡単化でき、その結果、定着装置を安価なものとすることができる。
この場合、ベルト部材４４の周長を短くして、ベルト部材４４を定着ローラ４１からの熱を受けやすくするとともに、ベルト部材４４の自然放熱による温度低下を少なくすることにより、電源オン時から所望の温度に到達して定着可能になるまでの所謂ウォーミング時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施形態を示す全体構成の模式的断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図である。
【図３】図２に示す定着装置におけるニップ部の変更機構を説明するための図である。
【図４】図２に示す定着装置におけるニップ部の変更を説明するための図である。
【図５】図２に示す定着装置におけるニップ部の変更を説明するための図である。
【図６】ニップ部における記録媒体の通過方向での位置とニップ圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１０‥‥‥画像形成装置  １１‥‥‥ハウジング  １２‥‥‥排紙トレイ  １３‥‥‥扉体  ２０‥‥‥画像形成ユニット  ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ‥‥‥画像形成ステーション  ２１‥‥‥像担持体  ３０‥‥‥転写ユニット  ３１‥‥‥駆動ローラ  ３２‥‥‥従動ローラ  ３３‥‥‥中間転写ベルト  ３４‥‥‥一次転写ローラ  ３５‥‥‥二次転写ローラ  ４０‥‥‥定着装置（定着ユニット）  ４１‥‥‥定着ローラ  ４２‥‥‥ヒータ  ４３‥‥‥加圧ローラ  ４４‥‥‥ベルト部材  ４５‥‥‥張架部材  ４５Ａ‥‥‥軸受部  ４６‥‥‥ガイド部材  ４６Ａ‥‥‥突起  ４７‥‥‥剥離部材  ４８‥‥‥フレーム  ４９‥‥‥変更手段  ４９Ａ‥‥‥基部材  ４９Ｂ‥‥‥案内部  ４９Ｂ１、４９Ｂ２‥‥‥ガイド部  ４９Ｃ‥‥‥軸  ４９Ｄ‥‥‥カム  ５０‥‥‥給紙ユニット  ５１‥‥‥給紙カセット  ５２‥‥‥ピックアップローラ  ５３‥‥‥レジストローラ対  ５４‥‥‥排紙ローラ対  ５５‥‥‥両面プリント用搬送路  Ｌ‥‥‥接線  Ｎ（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）‥‥‥ニップ部  Ｐ‥‥‥記録媒体  Ｓ‥‥‥空間  Ｔ‥‥‥トナー像（未定着像）
【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】
2007310243.tif 000007
【図６】
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