(57)【要約】【課題】  紙質に応じて定着力と剥離力を調整でき、部品の交換周期を長くすることができる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着ローラ１１０と、該定着ローラの外周面と一部が接触し、周回可能に支持された無端ベルト１２０と、前記定着ローラの回転軸と平行に設置され、前記無端ベルトを該定着ローラに圧接させる複数の押圧部材１３１ａと、無端ベルト１２０を定着ローラに食い込ませる複数の分離部材１３２ａと、これらを取り付ける支持部材１３０と、該支持部材を動かす移動手段１５０を設け、該移動手段により支持部材を動かして前記押圧部材のそれぞれが択一的に前記無端ベルトを前記定着ローラに圧接可能とした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に熱源を有して回転可能な定着ローラと、該定着ローラの外周面と一部が接触し、周回可能に支持された無端ベルトと、前記定着ローラの回転軸と平行に設置され、前記無端ベルトを該定着ローラに圧接させる押圧部材を備えた定着装置において、
前記押圧部材を複数設けるとともに、これらの押圧部材を支持部材に取り付け、該支持部材を動かす移動手段を設け、該移動手段により支持部材を動かして前記押圧部材のそれぞれが択一的に前記無端ベルトを前記定着ローラに圧接可能としたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記無端ベルトの移動方向における圧接部の下流側において無端ベルトを前記定着ローラに食い込ませるように設けられた分離部材を、前記各押圧部材に隣接して設けたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記複数の押圧部材又は複数の押圧部材と分離部材との組合せが全て同じ仕様であることを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
前記複数の押圧部材又は複数の押圧部材と分離部材との組合せが前記支持部材に支持され、１の移動手段で同時に移動することで、複数の押圧部材のそれぞれが択一的に前記無端ベルトを前記定着ローラに押圧することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記移動手段が、前記支持部材を回転させることを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記移動手段が、前記任意の１組の押圧部材と分離部材の組合せを共に往復移動可能で、該押圧部材が移動することによって無端ベルトと定着ローラとの圧接部の面積が変化し、前記分離部材が移動することで、分離部材の定着ローラへの食い込み深さが変化し、前記押圧部材が前記無端ベルトと定着ローラとの圧接部の面積を大きくする方向に移動したとき、前記分離部材が定着ローラへの食い込み深さを浅くなる方向に移動し、前記押圧部材が前記無端ベルトと定着ローラとの圧接部の面積を小さくする方向に移動したとき、前記分離部材が定着ローラへの食い込み深さを深くなる方向に移動するようにしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記移動手段が、前記任意の１組の押圧部材と分離部材とを複数の位置に停止可能なことを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成装置が、表示・操作部を有し、該表示・操作部から前記移動手段の操作が可能であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、用紙などの記録媒体上にある未定着のトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体などの像担持体上にレーザ光などによって静電潜像を形成し、この静電潜像上にトナーを転移してトナー像とし、これを用紙などの記録媒体上に転写した後、定着装置において加圧および加熱を加えトナーを定着させる。定着装置には、ハロゲンランプなどの熱源を有する定着ローラと、これに圧接する加圧ローラがあり、高温に加熱された定着ローラと、上記加圧ローラとの圧接部にトナー像を担持した記録媒体を挿通して、トナーを溶融させることで定着する。
【０００３】
トナー像を定着する定着ローラは、表面に弾性層を有し、これに圧接する加圧ローラも弾性層で被覆されたものが用いられている。フルカラー画像の場合、トナー量も多くなるので、この加圧ローラを定着ローラに圧接してトナー像の定着に必要な加圧を行う場合、圧接部の長さを増大させ、記録媒体上のトナーを充分に加熱するための時間を確保する。トナー像の定着が行われた後は、記録媒体と定着ローラとの接着力が増大しているので、記録媒体を定着ローラから剥離するには、モノクロ画像では、分離爪が用いられてきた。
【０００４】
しかし、カラー画像では分離爪が定着ローラに傷をつけるおそれがある。また、トナーが多いことからトナーに含まれるオイルも多く、分離爪にオイルが溜まる。定着ローラの傷やオイルの固まりなどがあると、画像に抜けができる原因となる。そのため、フルカラーの画像形成装置では分離爪を使用せずに分離をさせている。
【０００５】
分離爪を使用しない分離方法としては、定着ローラが圧接部から離れるときに定着ローラ表面がわずかに伸縮するので、このとき記録媒体との間に発生するずれを利用している。
【０００６】
ところで、このような定着装置では、定着ローラの外周部に弾性層を有するため、定着ローラの熱容量が大きくなり、スリープモードから立ち上がるまでに、大量の電力と時間を要している。また、圧接部を通じて加圧ローラへ熱が奪われるため、定着に必要な温度を保持するためには、次の記録動作までの待機状態であっても定着ローラを加熱しておく必要があり、エネルギーの損失は大きくなる、という問題があった。
【０００７】
このような問題を解決するために、立ち上げ時間を大幅に短縮可能な定着装置として、特許文献１（特開平８−２６２８９３号）が提案されている。
【０００８】
この定着装置では、熱容量を小さくするために加圧ローラを使用せずに、無端ベルトを使用している。すなわち、定着ローラと平行に圧力パッドとベルトガイドとを配置し、圧力パッドとベルトガイドの外側に無端ベルトを設けた構成である。無端ベルトは、圧力パッドによって定着ローラの表面に圧接され、無端ベルトは定着ローラの回転に従動して周回する。
【０００９】
この定着装置においては、加圧ローラの代わりの無端ベルトを弾性体により定着ローラに押圧するため、定着ローラの弾性層の厚さを薄くし、小径の定着ローラを用いることが可能となる。また、圧力パッドの幅を定着ローラの回転方向に大きくとることで、圧接部を大きくでき、定着性を向上させることができる。さらに、定着ローラの弾性層を薄くすることで、定着ローラの熱容量は小さくなり、立ち上がり時間を短縮することができる。同時に、無端ベルトも薄くできるので、圧接部を通じて定着ローラから奪われる熱が低減され、次の画像を記録するまでの待機時間に、発熱ランプに通電しておく必要がなくなる。したがって、大幅な省エネルギーが可能となった。
【００１０】
しかしながら、このような定着装置においては、次のような問題がある。上記の定着装置においては、小径の定着ローラに圧力パッドで無端ベルトを押し当てるために、圧接部における無端ベルトの形状は、定着ローラの曲面に沿った凹状となる。そして、無端ベルトは、両端に設けられたフランジ状のガイド部材によってガイドされ、周回するが、ガイド部材両端部に設けられたフランジに押しつけられても座屈しない強度と厚さとを有する材料からなるため、周方向にも曲げ剛性を持ち、圧接部の下流側で圧接部を通過した後においても定着ロールに沿って移動する。これは、無端ベルトが余裕長を有し、周方向の張力が作用していないためと、無端ベルト自体の曲げ剛性によるためと考えられる。
【００１１】
このため、圧接部の出口で記録媒体を定着ロールの曲率に沿わせるような力が働き、記録媒体の定着ロールからの剥離を妨げたり、あるいは一旦剥離したトナーが再び定着ロールに付着しやすくなり、記録媒体が定着ロールに巻き付き易くなるという問題が生じる。
【００１２】
そこで、特許文献２（特開平１１−２９８７号）では、図９及び図１０に示すような圧力パッドを提案している。図９は、従来の定着装置の要部構成を示す図で、図１０は図９の一部を拡大した図である。
【００１３】
定着ローラ５１は、その中心軸線回りに回転可能に支持され、その下部には無端ベルト５２がある。この無端ベルト５２内には、定着ローラ５１の軸線に平行となるように圧力パッド５３とベルトガイド５４とが一体に支持されている。無端ベルト５２は、この圧力パッド５３とベルトガイド５４との周りに、周回可能な状態で、かつ、周方向に無張力状態で配置され、上記圧力パッド５３によってこの無端ベルト５２が定着ローラ５１に圧接されている。図１０に示すように、定着ローラ５１と圧力パッド５３とは、圧接部Ｚで、定着ローラ５１の回転方向の長さＷに渡って押圧部材６４と圧接している。
【００１４】
上記定着ローラ５１は、鋼製で、円筒形をした基材６１の表面に下地層６２ａと離型層６２ｂとからなる被覆層６２が形成されたものである。下地層６２ａは、シリコーンゴムからなる弾性層で、離型層６２ｂはバイトンゴムをディップコートにより形成したものである。
【００１５】
この定着ローラ５１の基材６１内の空間には、熱源としてハロゲンランプ５７が配置されている。温度センサ５８が定着ローラ５１の表面の温度の上昇又は下降を検知し、この温度センサ５８の信号に応じて、図示しない温度コントローラによるフィードバック機構が作動し、ハロゲンランプ５７の点滅が制御されることで、定着ローラ５１の表面の温度が所定の範囲内に調節されるようになっている。
【００１６】
無端ベルト５２は、熱硬化性ポリイミドなどからなり、厚さ１００μｍ未満の薄いもので、その外周面上に、離型層としてフッ素樹脂を３０μｍ程度の厚さに被覆したものである。無端ベルト５２の内周の長さは、圧力パッド５３とベルトガイド５４とを一体に囲む周長よりも若干長く設定されている。
【００１７】
圧力パッド５３はシリコーンゴム性の弾性のある押圧部材６４と、この押圧部材６４の圧接部下流側に隣接して設けられた、分離部材６５とからなり、これらが支持体５６上に配置されている。支持体５６はベルトガイド５４に支持されている。押圧部材６４の上は、低摩擦フィルム６６で覆われている。分離部材６５は、金属製の棒状の素材から構成されたものである。低摩擦フィルム６６は、無端ベルト５２の周回を軽くできるようにするもので、ガラス繊維のシートにフッ素樹脂を含浸させたものを使用している。
【００１８】
次に、この定着装置による定着工程について説明する。図示しない転写装置によりカラーのトナー像ｔが転写された用紙Ｐが、定着ローラ５１と無端ベルト５２の圧接部Ｚに向けて搬送されてくる。定着ローラ５１は、図示しない駆動モータにより図中に示す矢印ａの方向に回転しており、無端ベルト５２は定着ローラ５１に従動して矢印ｂの方向に周回移動する。この圧接部Ｚでは、無端ベルト５２は定着ローラ５１の外周面と同じ曲率で湾曲している。そして、圧接部Ｚに搬送された用紙Ｐは、ハロゲンランプ５７によって加熱された定着ローラ５１によって加熱されると同時に、無端ベルト５２を介して圧力パッド５３により加圧され、トナー像ｔが用紙Ｐ上に定着される。
【００１９】
圧接部Ｚを通過した用紙Ｐは、用紙Ｐ自身の弾性によって、真直な状態に戻ろうとするが、溶融トナーの粘性により、圧接部Ｚ出口で定着ローラ５１に粘着して、巻きつく可能性がある。そこで、分離部材６５が、設けられている。
【００２０】
すなわち、定着ローラ５１は、分離部材６５に押圧され、食い込まれて下地層６２ａに局所的な深さδの凹部が発生し、用紙Ｐ上のトナーと定着ローラ５１の表面との間で微小なスリップが生じる。これにより、トナーの粘着力を低減させる効果が得られ、用紙Ｐの剥離性を向上させることが可能となる。このような構成により、分離爪を使用することなく、薄い用紙Ｐであっても容易に定着ローラ５１から剥離することが可能となる。
【特許文献１】特開平８−２６２８９３号
【特許文献２】特開平１１−２９８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上記特許文献２に記載の定着装置は、次のような問題を有する。記録媒体として用紙Ｐが使用されるが、この用紙Ｐにも種々の厚さや紙質のものがある。たとえば、厚い用紙の場合は、用紙自身の弾性も大きいので定着ローラ５１との剥離性は良いが、トナー画像の定着がし難い。これは紙が厚いので、熱容量が大きいためトナーが溶融するのに時間が掛かるためである。逆に、薄い用紙の場合は、熱容量が小さいので定着させやすいが、用紙の弾性が小さいので剥離し難くなる。一方、特許文献２に記載の定着装置は、押圧部材６４と分離部材６５とが定着ローラ５１に圧接する位置と圧力は、一定であり、紙質に応じて変化させることはできない。
【００２２】
なお、無端ベルト５２は、常時定着ローラ５１に圧接しているのではなく、待機中は、下降して定着ローラ５１から１，２ｍｍの隙間を保って離反している。これは、常時圧接していると、定着ローラ５１及び無端ベルト５２の変形による劣化が進み、寿命が短くなるので、これを避けて、長寿命化を図るためである。そして、画像形成が開始すると、押圧部材６４が上昇して無端ベルト５２を定着ローラ５１に圧接した状態にする。このときの押圧部材６４の上昇量を加減することで加圧力を増減することはできるが、この方法では、弾性体と圧力付与部材の圧接力が同時に同じ方向に増減することになり、紙質に応じた調整はできない。
【００２３】
また、押圧部材６４は、定着ローラ５１の熱の影響を受けやすいので、耐熱性が要求される。また、無端ベルト５２をその全幅について、均等に定着ローラ５１に押圧しなければならないので、反りの少ない合成樹脂が使用されるが、この目的に合う合成樹脂は、非常に高価なものである。また、分離部材６５はアルミニウムなどの金属製の素材を使用するが、切削加工したものを使用するため、これもコストがかかる。
【００２４】
しかし、押圧部材長期間の使用により摩耗し、寿命となり、やがて交換しなければならなくなる。高価な部品なので、交換周期を延ばして、ランニングコストを下げたい、という要請がある。
【００２５】
本発明は、このような事実から考えられたもので、紙質に応じて定着力と剥離力を調整できる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。または、部品交換の周期を長くできる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成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】
【００２６】
上記の目的を達成するために本発明の定着装置は、内部に熱源を有して回転可能な定着ローラと、該定着ローラの外周面と一部が接触し、周回可能に支持された無端ベルトと、前記定着ローラの回転軸と平行に設置され、前記無端ベルトを該定着ローラに圧接させる押圧部材を備えた定着装置において、前記押圧部材を複数設けるとともに、これらの押圧部材を支持部材に取り付け、該支持部材を動かす移動手段を設け、該移動手段により支持部材を動かして前記押圧部材のそれぞれが択一的に前記無端ベルトを前記定着ローラに圧接可能としたことを特徴としている。
【００２７】
前記無端ベルトの移動方向における圧接部の下流側において無端ベルトを前記定着ローラに食い込ませるように設けられた分離部材を、前記各押圧部材に隣接して設けた構成としたり、前記複数の押圧部材又は複数の押圧部材と分離部材との組合せが全て同じ仕様である構成としたり、前記複数の押圧部材又は複数の押圧部材と分離部材との組合せが前記支持部材に支持され、１の移動手段で同時に移動することで、複数の押圧部材のそれぞれが択一的に前記無端ベルトを前記定着ローラに押圧する構成としたり、前記移動手段が、前記支持部材を回転させる構成とすることができる。
【００２８】
前記移動手段が、前記任意の１組の押圧部材と分離部材の組合せを共に往復移動可能で、該押圧部材が移動することによって無端ベルトと定着ローラとの圧接部の面積が変化し、前記分離部材が移動することで、分離部材の定着ローラへの食い込み深さが変化し、前記押圧部材が前記無端ベルトと定着ローラとの圧接部の面積を大きくする方向に移動したとき、前記分離部材が定着ローラへの食い込み深さを浅くなる方向に移動し、前記押圧部材が前記無端ベルトと定着ローラとの圧接部の面積を小さくする方向に移動したとき、前記分離部材が定着ローラへの食い込み深さを深くなる方向に移動するようにしてもよい。
【００２９】
前記移動手段が、前記任意の１組の押圧部材と分離部材とを複数の位置に停止可能な構成とすることができる。
【００３０】
上記の目的を達成する本発明の画像形成装置は、前記のいずれかに記載の定着装置を有することを特徴とする。
【００３１】
前記画像形成装置が、表示・操作部を有し、該表示・操作部から前記移動手段の操作が可能である構成としてもよい。
【発明の効果】
【００３２】
従来の無端ベルトには、支持部材に１つの押圧部材が取り付けられたものが挿入されていた。そのため、この押圧部材が摩耗などにより寿命になると、支持部材から押圧部材の全体を交換する必要があった。これに対し本発明では、支持部材に複数個の押圧部材を設け、このうちの任意の１つを使用するので、１つが摩耗などによって寿命となったとき、支持部材を動かして次々と押圧部材を交代させて使用することで、定着装置の主要な部品の交換周期を長くすることができる。
【００３３】
また、押圧部材に加えて分離部材を設けることで、定着後の定着ローラと記録媒体との間にスリップを生じさせることができ、記録媒体を定着ローラから剥離し易くなった。
【００３４】
複数の押圧部材や分離部材の仕様をそれぞれ変えることによって、記録媒体に応じた押圧部材と分離部材の組合せを用意して記録媒体が変わるのに応じてそれぞれに適した押圧部材と分離部材を選択して使用することができる。
【００３５】
また、任意の１つの押圧部材と分離部材の組合せについて、押圧部材の圧接面積と分離部材の食い込み深さを変更可能にすることで、１組の押圧部材と分離部材を、紙質の異なる記録媒体に合わせて使用することが可能となる。
【００３６】
押圧部材と分離部材とが同じ支持部材に支持され、１の移動手段で同時に移動される構成としたり、支持部材を回転させる構成にすることで、操作を簡単に行うことができる。
【００３７】
画像形成装置に表示・操作部を設け、この表示・操作部から移動手段の操作ができるようにすると、外部から操作を簡単に行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３９】
図１は、本発明の１実施例としての画像形成装置の構成を示す図である。同図に示すように、この画像形成装置はタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、原稿自動搬送手段３０、画像読取装置４０、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、定着装置１００、中間転写ベルトからなる像担持体６、給紙カセット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、搬送系２２等を有する。
【００４０】
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにそれぞれ新規トナーを補給するトナー補給手段である。
【００４１】
原稿自動搬送手段３０は両面又は片面の原稿ｄを自動搬送する手段である。画像読取装置４０は、走査光学系により画像情報が読み取られる装置で、原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を、３枚の可動ミラー４０ｃで反射し、集光レンズ４０ｂにより、ＣＣＤからなる撮像素子４０ａ上に結像して読み取る。
【００４２】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体１Ｙの周囲に配置された帯電器２Ｙ、画像書込装置３Ｙ、現像器４Ｙ及びクリーニング装置８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体１Ｍ、帯電器２Ｍ、画像書込装置３Ｍ、現像器４Ｍ及びクリーニング装置８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体１Ｃ、帯電器２Ｃ、画像書込装置３Ｃ、現像器４Ｃ及びクリーニング装置８Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体１Ｋ、帯電器２Ｋ、画像書込装置３Ｋ、現像器４Ｋ及びクリーニング装置８Ｋを有する。帯電器２Ｙと画像書込装置３Ｙ、帯電器２Ｍと画像書込装置３Ｍ、帯電器２Ｃと画像書込装置３Ｃ及び帯電器２Ｋと画像書込装置３Ｋとは、各色の潜像形成手段を構成する。
【００４３】
中間転写ベルトである像担持体６は、無端状のベルトであり、複数のローラにより張架され、回動可能に支持されている。この像担持体６には、クリーニング装置９が設けられている。クリーニング装置９は、クリーニングローラとクリーニングブレードとを備えている。
【００４４】
撮像素子４０ａ上に結像した画像情報の信号は、図示しない画像処理部に送られる。画像処理部は、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに各色ごとの信号を送る。
【００４５】
画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋでは、レーザ光源としての半導体レーザを用い、半導体レーザが出射した光ビームはポリゴンミラーなどの光学要素により走査光ビームに形成されて被走査体としての感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに入射し、各色の静電潜像を形成する。
【００４６】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する像担持体６上に１次転写装置としての転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ内に収容された記録媒体としての用紙Ｐは、給紙手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃにより給紙され、搬送系２２を経て、レジストローラ２３でタイミングを合わせて２次転写装置としての転写装置７ａに搬送され、用紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された用紙Ｐは、本発明の定着装置１００により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００４７】
一方、転写装置７ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを分離した像担持体６は、クリーニング装置９によりクリーニングされる。
【００４８】
図２は、本発明の定着装置１００の構成を示す図で、図３は図２の要部拡大図である。これらの図に示すように、定着装置１００には、定着ローラ１１０があり、その下部に無端ベルト１２０が配置されている。定着ローラ１１０は、図９で説明した従来のものと同様の構造であり、内部にハロゲンランプなどの熱源１１１を有し、外側には弾性層と離型層とが形成されている。無端ベルト１２０も、従来例に示すものとほぼ同じ構成で、その内部には、定着ローラ１１０の回転軸と平行な支持部材１３０を有する。支持部材１３０には、定着ローラ１１０の回転軸と平行に配置された４本の押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄと、これらの各押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄに隣接して配置された分離部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄとがあり、４組の押圧部材と分離部材の組が９０゜の間隔で形成されている。これら４組の押圧部材と分離部材の組合せ相互間には、円弧状のベルトガイド１３３がある。無端ベルト１２０は、押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ、分離部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ、ベルトガイド１３３の外側にあって、これらとの間には軽く接するか或いは隙間を持って配置され、無端ベルト１２０に円周方向のテンションが加わらない状態になっている。
【００４９】
定着ローラ１１０の上方にはクリーニング装置１４０が設けられている。クリーニング装置１４０は、クリーニングウェブ１４１を巻いた元巻軸１４２と、クリーニングウェブ１４１を定着ローラ１１０に押しつける押圧ローラ１４３と、クリーニングウェブ１４１を巻き取る巻取軸１４４とを有する。
【００５０】
元巻軸１４２から繰り出されたクリーニングウェブ１４１が押圧ローラ１４３で定着ローラ１１０に押しつけられて、定着ローラ１１０の表面をクリーニングする。クリーニングの終わったクリーニングウェブ１４１は、巻取軸１４４に巻き取られる。
【００５１】
押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄは、画像を形成していないときは、無端ベルト１２０を定着ローラ１１０から離反させており、このとき、移動手段１５０により回転することができる。そして、押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄのいずれか１つが、定着ローラ１１０の真下に来て上昇することによって、無端ベルト１２０を定着ローラ１１０に押しつけることができる。また、押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄは、定着ローラ１１０と同じ長さを有する無端ベルト１２０より若干長いものであり、薄い無端ベルト１２０を、その長さ全体で均等な圧力で定着ローラ１１０に圧接する必要があることから、反りの少ない、かつ、耐熱性のあるプラスチック素材を使用している。また、押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄの上面１３１ａ’，１３１ｂ’，１３１ｃ’，１３１ｄ’は、定着ローラ１１０の外周面と同じ曲率の円筒面となっていて、定着ローラ１１０との圧接部Ｚの回転方向の長さＷを大きく取れるようにしている。
【００５２】
分離部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄは、アルミニウムや鋼鉄などの金属製で、研削加工により形成されたものである。分離部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄの上端面は、無端ベルト１２０を定着ローラ１１０に押しつけ定着ローラ１１０の弾性層に食い込んで表面を凹ませることができると共に、定着ローラ１１０と分離部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄとの間に挟まれた無端ベルト１２０が定着ローラ１１０の回転に伴って従動できるように滑らかな面となっている。
【００５３】
移動手段１５０は、４組の押圧部材と分離部材との組合せを同時に移動するものである。この移動手段１５０の詳細を以下に説明する。
【００５４】
図４は、本発明の定着装置１００の移動手段１５０を説明する図である。ここでは、１組の押圧部材１３１ａと分離部材１３２ａのみを示し、他は省略している。移動手段１５０は、モータ１５１と、このモータ１５１の回転軸に取りつけられた小歯車１５２と、この小歯車１５２と噛み合う中間歯車１５３と、支持部材１３０の中心軸に取りつけられた歯車１５４とから構成されている。小歯車１５２、中間歯車１５３、歯車１５４で、減速歯車列が構成され、モータ１５１に設けられた小歯車１５２の回転角は、この歯車列の減速比に応じて縮小された角度となって支持部材１３０に伝達される。
【００５５】
以上の構成において、４つの押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄと、分離部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄの組合せは、全て同じ形状、位置関係となっていて、角度が９０゜ずつずれたものとなっている。したがって、１つの押圧部材１３１ａと分離部材１３２ａの組合せが寿命になった場合、モータ１５１を回転して支持部材１３０を時計方向に９０゜回転し、押圧部材１３１ｂと分離部材１３２ｂの組合せを使用する。以下、押圧部材１３１ｃと分離部材１３２ｃの組合せ、押圧部材１３１ｄと分離部材１３２ｄの組合せというようにして使用することによって、交換周期を、押圧部材と分離部材が１組だけの場合の４倍に延ばすことができる。
【００５６】
押圧部材や分離部材は非常に高価なものであるが、この実施例のように４組取り付けた場合、支持部材１３０など共通できる部品があるので、１組よりは高価になるが、４倍にはならない。しかも、交換するためのメンテナンス費用が掛からないので、ランニングコストを低下させることができる。
【００５７】
なお、実施例では４組の押圧部材と分離部材を示したが、複数であればよく、４組に限定されるものではない。また、押圧部材と分離部材との組合せで説明したが、状況によっては、分離部材を設けない構成も可能である。
【００５８】
本発明の実施例では、移動手段１５０は、支持部材１３０を９０゜単位で回転させるだけでなく、任意の１組の押圧部材と分離部材とが定着ローラ１１０に圧接する角度を変えることで、紙質に応じた調整をすることができる。
【００５９】
図４（ａ）は、押圧部材１３１ａが定着ローラ１１０に圧接している範囲内で、支持部材１３０を時計方向に若干回転した状態を示す。これは、記録媒体としての用紙Ｐが薄い場合に適したセッティングである。図５（ａ）はこのときの定着ローラ１１０と無端ベルト１２０との圧接部Ｚと、その周辺を示す拡大図である。
【００６０】
押圧部材１３１ａは、分離部材１３２ａ側でのみ無端ベルト１２０を定着ローラ１１０に圧接し、押圧部材１３１ａの先端側では定着ローラ１１０に無端ベルト１２０を圧接しておらず、圧接部Ｚの回転方向長さは短くなっている。一方、分離部材１３２ａが定着ローラ１１０に食い込む深さδ１は、深くなっている。この状態では、圧接部Ｚが小さいので定着時間は短くなり、定着ローラ１１０に食い込む深さδ１は深いので、凹部で生じるスリップも大きくなり、用紙Ｐを定着ローラ１１０から剥がし易くなる。したがって、定着が容易で、定着ローラ１１０から剥がれ難い薄い用紙に適している。
【００６１】
図４（ｂ）は、支持部材１３０を反時計方向に若干回転した状態を示す。これは、記録媒体としての用紙Ｐが厚い場合に適したセッティングである。図５（ｂ）はこのときの定着ローラ１１０と無端ベルト１２０との圧接部Ｚと、その周辺を示す拡大図である。
【００６２】
押圧部材１３１ａは、ほぼその全幅で無端ベルト１２０を定着ローラ１１０に圧接し、圧接部Ｚの回転方向長さは最大になっている。一方、分離部材１３２ａが定着ローラ１１０に食い込む深さδ２は、浅くなっている。この状態では、圧接部Ｚが大きいので定着時間は長くなり、分離部材１３２が定着ローラ１１０に食い込む深さδ２が浅いので、凹部で生じるスリップも小さくなり、用紙Ｐを定着ローラ１１０から剥がしにくくなる。したがって、定着がし難く、定着ローラ１１０からは剥がれ易い厚い用紙に適している。
【００６３】
以上は、押圧部材１３１ａと分離部材１３２ａについての説明であるが、その他の３組の押圧部材１３１ｂと分離部材１３２ｂ、押圧部材１３１ｃと分離部材１３２ｃ、押圧部材１３１ｄと分離部材１３２ｄの各組合せについても同様にである。
【００６４】
図６は、本発明の別の実施例である。この実施例では、４つの押圧部材２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄとそれぞれの押圧部材に隣接配置された４つの分離部材２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３２ｄを有する点では、図２、図３の実施例と同じである。しかし、図２、図３の押圧部材と分離部材は４組ともに全て同じ仕様（形状、位置、傾斜角度）であったのに対し、この実施例では、全て異なる仕様としている。
【００６５】
すなわち、押圧部材２３１ａと分離部材２３２ａの組合せは、定着するための圧接部の面積が大きく、分離部材の食い込む深さが浅くなっており、厚い用紙Ｐに適した仕様となっている。
【００６６】
押圧部材２３１ｂと分離部材２３２ｂの組合せでは、押圧部材２３１ｂが押圧部材２３１ａに比べて無端ベルト１２０の回転方向の長さが短く、分離部材２３２ｂは分離部材２３２ａと同じ形状となっている。このような仕様にすることで、定着が容易で、かつ、定着後の分離もし易い記録媒体に適したものとなる。
【００６７】
押圧部材２３１ｃと分離部材２３２ｃとの組合せは、押圧部材２３１ａと分離部材２３２ａの組合せと同じ形状と位置関係にあるが、若干傾斜した状態となっている。押圧部材２３１ａと分離部材２３２ａが図５（ｂ）の状態と同じであるのに対し、この押圧部材２３１ｃと分離部材２３２ｃとの組合せは、図５（ａ）に対応し、薄い用紙Ｐに適した仕様となっている。
【００６８】
押圧部材２３１ｄと分離部材２３２ｄとの組合せは、押圧部材２３１ｂの無端ベルト１２０の回転方向長さが長く、分離部材２３２ｄは、分離部材２３２ａより食い込み深さが深くなる形状となっている。この仕様は、定着がしにくく、しかも、定着後に定着ローラ１１０から剥離しにくい用紙Ｐに適した仕様となっている。
【００６９】
この実施例では、用紙Ｐの紙質に応じて、どの押圧部材と分離部材の組合せを選ぶかを決めて、移動手段１５０で９０゜単位で支持部材１３０を回転して選択することになる。
【００７０】
図７は、本発明の画像形成装置に設けられた制御装置の概略構成を示すブロック図である。全体制御部２０１には、ＣＰＵを中心としたコンピュータが使用されている。画像読取装置４０で読みとられた画像情報は、全体制御部２０１内にある画像処理手段２０３で、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込装置３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）に各色ごとの信号を送る。この画像形成装置には、表示・操作部２１０が設けられている。この表示・操作部２１０で、コピーの諸条件、用紙サイズ、コピー枚数、倍率、等を設定し、コピーを開始させる。
【００７１】
図８は表示・操作部２１０の例を示す。表示・操作部２１０は、１から０までの数字や確認、応用、設定などの各種機能を選択するボタンのある入力部２１１と、液晶パネルなどからなる表示部２１２とからなる。表示部２１２は、通常、タッチパネルで、入力も行うことができるようになっている。
【００７２】
この実施例では、入力部２１１の「設定」ボタンを押すと、複数の設定をする画面が表示され、その中から「定着装置設定」を選択することで、「定着装置設定」の画面が表示される。画面内には、三角、普通、逆三角の３つのタッチボタンがあり、これをタッチすることによって、図４に示す移動手段１５０が駆動される。オペレータが「普通」をタッチすると、モータ１５１は、図４（ａ）と図４（ｂ）の中間の位置（この位置がホームポジションとなる）に押圧部材１３１と分離部材１３２を移動する。そして、タッチボタンの左側にある９つの小さい四角形と細長い六角形の図形のうち、真中のものの色が変わる。その状態から「厚い」方の三角を１回タッチすると、モータ１５１は予め設定された角度だけ回転して止まり、表示部２１２内では、１つ上の四角形と細長い六角形の図形の色が変わる。１回タッチするごとにモータ１５１は所定の角度だけ回転して停止し、表示部２１２内では１つずつ色の変わる図形が移動する。「薄い」方の下向きの三角のボタンにタッチすると、モータ１５１は予め設定された角度だけ逆向きに回転して止まり、表示部２１２内では、１つ下の四角形と細長い六角形の図形の色が変わる。これによって、オペレータは、現在どの厚さの用紙が選択されているかを知り、自分の所望する位置に移動することができる。
【００７３】
このようにすることで、押圧部材１３１と分離部材１３２の位置を、複数箇所に設定することができる。
【００７４】
以上の実施例では、用紙の厚さで押圧部材１３１と分離部材１３２の位置を変化させているが、用紙の厚さに限定されるものではなく、紙質に応じて変化させることとしてもよい。紙質で位置を変える場合には、図７の四角形や六角形の図形に加えて、紙質を表示してもよい。
【００７５】
図３に示す押圧部材１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄを、支持部材１３０を９０゜ずつ回転させて変更する場合は、図７と同様の別画面を表示するようにし、次の押圧部材を使用できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の定着装置の構成を示す図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】（ａ）は、支持部材を時計方向に若干回転した状態、（ｂ）は支持部材を反時計方向に若干回転した状態を示す。
【図５】（ａ）は図４（ａ）における定着ローラと無端ベルトとの圧接部と、その周辺を示す拡大図で、（ｂ）は図４（ｂ）における定着ローラと無端ベルトとの圧接部と、その周辺を示す拡大図である。
【図６】本発明の他の実施例の要部構成を示す図である。
【図７】本発明の画像形成装置に設けられた制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】表示・操作部の例を示す字図である。
【図９】従来の定着装置の要部構成を示す図である。
【図１０】図９の一部を拡大した図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００    定着装置
１１０    定着ローラ
１２０    無端ベルト
１３０    支持部材
１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ    押圧部材
２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ，２３１ｄ    押圧部材
１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ    分離部材
２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３２ｄ    分離部材
１５０    移動手段
２１０    表示・操作部
Ｚ        圧接部
δ１，δ２    分離部材の定着ローラへの食い込み深さ
【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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【図９】
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【図１０】
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