(57)【要約】【課題】用紙の定着性や光沢度に差が発生してしまうことを防止しつつ、用紙の搬送状態を安定化させることが可能な定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置は、第１加圧部材と、第１加圧部材を含む複数の支持部材に巻き掛けられ、回転可能な定着ベルトと、定着ベルトを介して第１加圧部材を加圧することによって、第１加圧部材と定着ベルトとが接触する部分との間において定着ニップ部を形成すると共に、第１加圧部材と定着ベルトとが接触しない部分との間において疑似ニップ部を形成する第２加圧部材と、第２加圧部材の軸方向で疑似ニップ部の面積を変更するニップ面積変更部と、定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態を検出する搬送状態検出部と、ニップ面積変更部を制御し、搬送状態検出部により検出された搬送状態に基づいて、用紙の搬送状態について第２加圧部材の軸方向で差が生じないように面積を変更させる制御部とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１加圧部材と、
前記第１加圧部材を含む複数の支持部材に巻き掛けられ、回転可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記第１加圧部材を加圧することによって、前記定着ベルトのうち前記第１加圧部材と前記定着ベルトとが接触する部分との間において定着ニップ部を形成すると共に、前記定着ベルトのうち前記第１加圧部材と前記定着ベルトとが接触しない部分との間において疑似ニップ部を形成する第２加圧部材と、
前記第２加圧部材の軸方向で前記疑似ニップ部のニップ面積を変更するニップ面積変更部と、
前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態を検出する搬送状態検出部と、
前記ニップ面積変更部を制御し、前記搬送状態検出部により検出された前記搬送状態に基づいて、前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態について前記第２加圧部材の軸方向で差が生じないように前記ニップ面積を変更させる制御部と、
を備える定着装置。
【請求項２】
前記ニップ面積変更部は、前記定着ベルトの内周面側、かつ、前記定着ベルトの回転方向における前記定着ニップ部の上流側に設けられ、前記定着ベルトを張架する張架部材の位置を前記軸方向で変更することにより、前記疑似ニップ部のニップ面積を変更する、
請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記ニップ面積変更部は、前記支持部材の位置を前記軸方向で変更して前記定着ベルトの張力を前記軸方向で変更することにより、前記疑似ニップ部のニップ面積を変更する、
請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記用紙の用紙搬送方向における前記定着ニップ部の上流側において、前記用紙搬送方向に直交する用紙幅方向の異なる位置に設けられ、前記用紙との間の距離を検出する複数の距離検出部を備え、
前記搬送状態検出部は、前記複数の距離検出部の検出結果に基づいて、前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態を検出する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ニップ部に前記用紙を案内するガイド部材と、
前記ガイド部材の位置を変更するガイド部材位置変更部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記ニップ面積変更部による前記ニップ面積の変更量に応じて、前記ガイド部材の位置を変更するように前記ガイド部材位置変更部を制御する、
請求項１〜４の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着ベルトを前記軸方向に移動させる移動部を備え、
前記制御部は、前記移動部を制御し、前記ニップ面積変更部による前記ニップ面積の変更量に応じて、前記定着ベルトの前記軸方向に発生した片寄りが解消されるように前記定着ベルトを前記軸方向に移動させる、
請求項１〜５の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
第１加圧部材と、
前記第１加圧部材を含む複数の支持部材に巻き掛けられ、回転可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記第１加圧部材を加圧することによって、前記定着ベルトのうち前記第１加圧部材と前記定着ベルトとが接触する部分との間において定着ニップ部を形成すると共に、前記定着ベルトのうち前記第１加圧部材と前記定着ベルトとが接触しない部分との間において疑似ニップ部を形成する第２加圧部材と、
前記第２加圧部材の軸方向で前記疑似ニップ部のニップ面積を変更するニップ面積変更部と、
前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態を検出する搬送状態検出部と、
前記ニップ面積変更部を制御し、前記搬送状態検出部により検出された前記搬送状態に基づいて、前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態について前記第２加圧部材の軸方向で差が生じないように前記ニップ面積を変更させる制御部と、
を備える画像形成装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を転写ニップにおいて直接又は間接的に用紙に転写させた後、定着装置において加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
【０００３】
例えば、トナー像を定着させる定着装置としては、定着ベルトと、定着ベルトに圧接される加圧ローラーとによって形成された定着ニップで、トナー像が転写された用紙を通紙しながら、加熱および加圧する熱定着方式の定着装置がある。
【０００４】
このような定着装置を備える画像形成装置では、組み立て時の取付け誤差や経年変化によって、用紙の搬送経路上の転写ニップと定着ニップとの間で位置ずれ（アラインメントずれ）が発生したり、あるいは加圧ローラーの軸方向の手前と奥とで定着ニップの量に差が発生したりする場合がある。アラインメントずれや定着ニップの量の差が発生した場合、加圧ローラーの軸方向の手前と奥との間で用紙の搬送状態に差ができ、用紙の先端部分が定着ニップに突入した際に用紙の先端部より用紙搬送方向上流側の部分で軸方向に対して斜めの弛みが発生してしまう。定着ニップに突入する前、つまり、トナー像が定着される前に、用紙に斜めの弛みが発生すると、定着ニップに向けて用紙を案内するために転写ニップと定着ニップとの間に設けられたガイド部材、または、定着ベルトのうち用紙搬送方向における定着ニップの上流側に位置する部分に未定着のトナー像が接触してしまう。未定着のトナー像がガイド部材や定着ベルトに接触すると、画像不良が起きてしまう。
【０００５】
定着ニップを調整することができる定着装置として、例えば、特許文献１には、定着ニップの位置を全体として高さ方向や水平方向などの任意の方向に変位させるアラインメントの調整、定着ニップ全体における定着速度の調整、または定着ニップを形成する定着部材の軸方向における定着ニップ量の調整を行い、用紙の搬送を安定化させ画像不良を抑制する定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−４０８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、定着ニップの位置を全体として変位させてしまうと、転写ニップと定着ニップとの間での用紙の搬送状態は安定する一方で、用紙搬送方向における定着ニップの下流側で用紙が斜行してしまうおそれがあるという問題があった。また、定着ニップ全体における定着速度を調整しても、軸方向の手前と奥との間で定着速度が変わらないため、用紙の斜めの弛みを解消することができないという問題があった。また、軸方向における定着ニップ量を調整してしまうと、軸方向において用紙の定着性や光沢度に差が発生してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、用紙の定着性や光沢度に差が発生してしまうことを防止しつつ、用紙の搬送状態を安定化させることが可能な定着装置および画像形成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】
【０００９】
本発明に係る定着装置は、
第１加圧部材と、
前記第１加圧部材を含む複数の支持部材に巻き掛けられ、回転可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記第１加圧部材を加圧することによって、前記定着ベルトのうち前記第１加圧部材と前記定着ベルトとが接触する部分との間において定着ニップ部を形成すると共に、前記定着ベルトのうち前記第１加圧部材と前記定着ベルトとが接触しない部分との間において疑似ニップ部を形成する第２加圧部材と、
前記第２加圧部材の軸方向で前記疑似ニップ部のニップ面積を変更するニップ面積変更部と、
前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態を検出する搬送状態検出部と、
前記ニップ面積変更部を制御し、前記搬送状態検出部により検出された前記搬送状態に基づいて、前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態について前記第２加圧部材の軸方向で差が生じないように前記ニップ面積を変更させる制御部と、
を備える。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、
第１加圧部材と、
前記第１加圧部材を含む複数の支持部材に巻き掛けられ、回転可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記第１加圧部材を加圧することによって、前記定着ベルトのうち前記第１加圧部材と前記定着ベルトとが接触する部分との間において定着ニップ部を形成すると共に、前記定着ベルトのうち前記第１加圧部材と前記定着ベルトとが接触しない部分との間において疑似ニップ部を形成する第２加圧部材と、
前記第２加圧部材の軸方向で前記疑似ニップ部のニップ面積を変更するニップ面積変更部と、
前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態を検出する搬送状態検出部と、
前記ニップ面積変更部を制御し、前記搬送状態検出部により検出された前記搬送状態に基づいて、前記定着ニップ部に搬送される用紙の搬送状態について前記第２加圧部材の軸方向で差が生じないように前記ニップ面積を変更させる制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加圧されている定着ニップのニップ面積を変更せずに、加圧されていない疑似ニップのニップ面積のみを軸方向で変更して軸方向の手前側と奥側で用紙搬送速度に差を発生させるため、用紙の定着性や光沢度に差が発生してしまうことを防止しつつ、用紙の搬送状態を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】転写ニップと定着ニップとの間の用紙の搬送状態の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態における定着部の構成を概略的に示す図である。
【図５】本実施の形態における張架部材の位置を変更する機構を示す図である。
【図６】本実施の形態における搬送状態検出部の検出の一例を示す図である。
【図７】搬送状態と定着ベルトの張力の調整量との関係を示す図である。
【図８】搬送状態と張架部材の位置の調整量との関係を示す図である。
【図９】本実施の形態における定着部の変形例の構成を概略的に示す図である。
【図１０】本実施の形態におけるガイド部材の位置を変更する機構を示す図である。
【図１１】本実施の形態における定着部の別の変形例の構成を概略的に示す図である。
【図１２】定着ベルトの張力の調整量と加熱ローラーの位置の調整量との関係を示す図である。
【図１３】張架部材の位置の調整量と加熱ローラーの位置の調整量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［画像形成装置１の構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
【００１４】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１５】
図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、通信部７１、記憶部７２、第１駆動部８０、第２駆動部８５、搬送状態検出部８６および制御部１００を備える。
【００１６】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１７】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１８】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
【００１９】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
【００２０】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２１】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２２】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２３】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
【００２４】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２５】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。
【００２６】
感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
【００２７】
制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。
【００２８】
帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
【００２９】
現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
【００３０】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。
【００３１】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００３２】
中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００３３】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００３４】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００３５】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
【００３６】
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。
【００３７】
ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。
【００３８】
定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着ベルト２３０を介して定着面側部材である定着ローラー２２０に裏面側支持部材である加圧ローラー２４０が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００３９】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップ部で加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。定着部６０の詳細については後述する。
【００４０】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。
【００４１】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００４２】
第１駆動部８０は、制御部１００からの制御命令を受けて、後述するピン３４０、３５０を回転させる。第１駆動部８０は、例えば、モーターおよびギア等の組み合わせにより構成される。
【００４３】
第２駆動部８５は、制御部１００からの制御命令を受けて、後述するカム４００を回転させる。第２駆動部８５は、例えば、モーターおよびギア等の組み合わせにより構成される。
【００４４】
搬送状態検出部８６は、画像形成部４０と定着部６０との間に設けられ、定着部６０に搬送される用紙の搬送状態を検出し、検出した搬送状態を制御部１００へ出力する。
【００４５】
搬送状態検出部８６は、定着ニップ部の用紙搬送方向上流側で、用紙の搬送経路よりも下方側に設けられる距離センサー８６ａ（図４参照）を備える。距離センサー８６ａは、手前側および奥側の少なくとも２カ所に用紙幅方向に平行に、かつ、用紙搬送方向において画像形成部４０よりも定着部６０に近い側に配置される。
【００４６】
距離センサー８６ａは、例えば、反射型の光学式センサーである。距離センサー８６ａは、定着部６０に搬送される用紙Ｓの下面に検出光を出射し、下面からの反射光を受光する。距離センサー８６ａは、検出光を出射してから反射光を受光するまでの時間から、距離センサー８６ａと用紙Ｓの下面との距離を検出する。手前側および奥側の少なくとも２カ所に設けられる距離センサー８６ａは、それぞれ用紙Ｓの下面との距離を検出し、検出した距離の差を搬送状態として、制御部１００へ出力する。
【００４７】
ところで、従来の定着部６０では、組み立て時の取付け誤差や経年変化によって、用紙の搬送経路上の転写ニップと定着ニップとの間でアラインメントずれが発生したり、あるいは加圧ローラー２４０の軸方向の手前と奥とで定着ニップの量に差が発生したりする場合がある。この場合、用紙に斜めの弛みが発生してしまう。アラインメントずれや定着ニップの量の差が発生した場合、加圧ローラー２４０の軸方向の手前と奥との間で用紙の搬送状態に差ができ、用紙の先端部分が定着ニップに突入した際に用紙の先端部より用紙搬送方向の上流側の部分で軸方向に対して斜めの弛みが発生してしまう。
【００４８】
図３を参照して、用紙に発生する斜めの弛みについて説明する。図３には、定着部６０の構成のうち、定着ニップを形成する定着ローラー２２０および加圧ローラー２４０のみが示されている。また、図３には、画像形成部４０の構成のうち、二次転写ニップを形成する二次転写ローラー４２４およびバックアップローラー４２３Ｂのみが示されている。
【００４９】
用紙の搬送経路上の二次転写ニップと定着ニップとの間でアラインメントずれが発生した場合、あるいは定着ニップの量が加圧ローラー２４０の軸方向（矢印Ｙ方向）の手前と奥とで差が発生した場合、用紙Ｓが用紙搬送方向（矢印Ｘ方向）に搬送されると、図３の例の場合、矢印Ｐに示すような斜めの弛みが発生してしまう。矢印Ｐに示す斜めの弛みは、手前側における用紙搬送方向下流側から奥側における用紙搬送方向上流側にかけての弛みである。
【００５０】
定着ニップに突入する前、つまり、トナー像が定着される前に、用紙Ｓに図３に示したような斜めの弛みが発生すると、定着ニップに向けて用紙を案内するために転写ニップと定着ニップとの間に設けられたガイド部材３８０（図４参照）、または、定着ベルト２３０のうち用紙搬送方向における定着ニップの上流側に位置する部分に未定着のトナー像が接触してしまう。未定着のトナー像がガイド部材３８０や定着ベルト２３０に接触すると、画像不良が起きてしまう。
【００５１】
そこで本実施の形態では、定着部６０は、定着ベルト２３０を介して定着ローラー２２０に加圧ローラー２４０が圧接されることにより形成される定着ニップに加えて、定着ベルト２３０と加圧ローラー２４０との間で定着ローラー２２０が当接しない範囲で定着ニップを形成する。定着ベルト２３０と加圧ローラー２４０との間で定着ローラー２２０が当接しない範囲で形成される定着ニップを疑似ニップと言う。疑似ニップは、定着ローラー２２０に当接しないため、定着ローラー２２０に加圧ローラー２４０が圧接されている状態においても、ほとんど加圧されていない。
【００５２】
そして、本実施の形態における定着部６０は、加圧ローラー２４０の回転軸方向における手前側と奥側とで形成する疑似ニップの量（ニップ面積）を変更するように構成されている。以下の説明において、「手前側」とは、加圧ローラー２４０の回転軸方向における手前側を指し、「奥側」とは、加圧ローラー２４０の回転軸方向における奥側を指す。
【００５３】
［定着ニップ部２００を形成する構成］
具体的に、図４を参照し、定着ニップ部２００を形成する構成について説明する。定着ニップ部２００は、ベルト加熱方式により構成される。定着ニップ部２００は、定着ベルト２３０を介して定着ローラー２２０に加圧ローラー２４０が圧接されることにより形成される第１定着ニップ部２００Ａ、および定着ベルト２３０と加圧ローラー２４０との間で定着ローラー２２０が当接しない範囲で形成される第２定着ニップ部２００Ｂを含む。定着ニップ部２００のうち、第１定着ニップ部２００Ａは、加圧ローラー２４０と定着ローラー２２０との間で加圧されているニップであり、第２定着ニップ部２００Ｂは、定着ローラー２２０が当接していないため、ほとんど加圧されていない疑似ニップである。例えば、第２定着ニップ部２００Ｂの圧力は、第１定着ニップ部２００Ａの圧力の１００分の１から１０分の１程度である。定着部６０は、定着ニップ部２００を形成する上側定着部６０Ａと下側定着部６０Ｂとを有する。
【００５４】
上側定着部６０Ａは、加熱ローラー２１０と、第１加圧部材としての定着ローラー２２０とを有する。加熱ローラー２１０と定着ローラー２２０との間には、無端状の定着ベルト２３０（定着面側部材）が巻き掛けられている。つまり、加熱ローラー２１０および定着ローラー２２０は、本発明の「支持部材」として機能する。
【００５５】
下側定着部６０Ｂは、第２加圧部材としての加圧ローラー２４０（裏面側支持部材）を有する。加圧ローラー２４０は、定着ベルト２３０を介して定着ローラー２２０を所定の定着荷重（例えば、２２００［Ｎ］）で加圧する。このようにして、定着ローラー２２０と加圧ローラー２４０との間（点Ｎ２と点Ｎ３との間）には、所定の定着荷重で加圧されて、用紙Ｓを狭持して搬送する上凸形状の第１定着ニップ部２００Ａが形成される。
【００５６】
また、制御部１００が後述するニップ面積変更部を制御することにより第２定着ニップ部２００Ｂが形成される場合には、加圧ローラー２４０が定着ローラー２２０を所定の定着加重で加圧した際に、定着ベルト２３０と加圧ローラー２４０との間で定着ローラー２２０が当接しない範囲（点Ｎ１と点Ｎ２との間、および点Ｎ３と点Ｎ４との間）で、第２定着ニップ部２００Ｂが形成される。図４に示す例の場合、第２定着ニップ部２００Ｂは、第１定着ニップ部２００Ａに対して、用紙搬送方向の上流側（点Ｎ３と点Ｎ４との間）と下流側（点Ｎ１と点Ｎ２との間）にそれぞれ形成される。
【００５７】
定着ベルト２３０は、トナー像が形成された用紙Ｓに接触して、この用紙Ｓを定着温度（例えば、１６０〜２００［℃］）で加熱する。ここで、定着温度とは、用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Ｓの紙種、坪量によって異なる。
【００５８】
定着ベルト２３０は、例えば、基体として厚さ７０［μｍ］のＰＩ（ポリイミド）を用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２００［μｍ］の耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１５［°］）で被覆し、更に、表層に厚さ３０［μｍ］の耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のコーティングをしている。定着ベルト２３０の外径寸法は、例えば１２０［ｍｍ］である。なお、ＰＩの厚さについては５０〜１５０［μｍ］程度が好ましい。ＰＩが薄いと熱伝達には有利であるが、強度的には不利となってしまう一方、ＰＩが厚いと強度的には有利となるが、熱伝達は不利となってしまうからである。
【００５９】
定着ベルト２３０は、加圧ローラー２４０（主駆動源）および定着ローラー２２０（補助駆動源）がそれぞれ矢印Ａ方向および矢印Ｃ方向に主動回転することによって、矢印Ｂ方向に従動回転する。定着ベルト２３０の線速度は、例えば５００［ｍｍ／ｓ］である。なお、定着ベルト２３０は、加圧ローラー２４０および加熱ローラー２１０（補助駆動源）が主動回転することによって、矢印Ｂ方向に従動回転しても良い。
【００６０】
加熱ローラー２１０は、定着ベルト２３０を加熱する加熱源６０Ｃとしてハロゲンヒーター２５０を内蔵している。加熱ローラー２１０は、例えば、アルミニウム等から形成された肉厚４［ｍｍ］の円筒状の芯金の外周面を、厚さ３０［μｍ］のＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆されている。加熱ローラー２１０の外径寸法は、例えば５８［ｍｍ］である。なお、ハロゲンヒーター２５０は、異なった用紙Ｓの幅に対応するために、例えば１２００［Ｗ］のものを２本、７５０［Ｗ］のものを２本、５００［Ｗ］のものを１本用いて構成され、用紙Ｓの異なる紙幅に対応させて軸方向に異なる発熱分布になるように配置されている。
【００６１】
加熱ローラー２１０の回転軸方向における手前側および奥側の両端部には、断面形状が半円形状であり、加熱ローラー２１０を回転可能に支持する支持部材３１０が取り付けられている。支持部材３１０の一端側には、テンションばね３２０が取り付けられている。支持部材３１０の他端側には、テンションばね３３０が取り付けられている。テンションばね３２０の一端側（支持部材３１０とは反対側）には、ピン３４０が取り付けられている。テンションばね３３０の一端側（支持部材３１０とは反対側）には、ピン３５０が取り付けられている。
【００６２】
定着器Ｆ内には、天板３６０が固定されている。ピン３４０の外周部に設けられた雄ねじ部材が、天板３６０に形成された穴の内周面に螺刻された雌ねじに螺合している。また、ピン３５０の外周部に設けられた雄ねじ部材が、天板３６０に形成された穴の内周面に螺刻された雌ねじに螺合している。
【００６３】
第１駆動部８０は、制御部１００からの制御命令を受けて、手前側および奥側のピン３４０、３５０を回転させる。ピン３４０、３５０が回転することにより、テンションばね３２０、３３０を介してピン３４０、３５０に接続されている手前側および奥側の支持部材３１０は、それぞれ、矢印Ｄ方向（図４中の上下方向）に移動する。制御部１００は、手前側および奥側のピン３４０、３５０の回転方向、回転量をそれぞれ制御することによって、矢印Ｄ方向における支持部材３１０、ひいては加熱ローラー２１０の手前側の端部の位置と奥側の端部の位置とをそれぞれ任意に制御することができる。
【００６４】
加熱ローラー２１０の手前側の端部と奥側の端部とが矢印Ｄ方向においてそれぞれ異なる量で移動することにより、加熱ローラー２１０によって定着ベルト２３０に付与される張力は、手前側と奥側とで変化する。具体的には、加熱ローラー２１０の手前側の端部が矢印Ｄ方向のうち図４中の上方向に移動すればするほど、定着ベルト２３０の手前側の張力は、定着ベルト２３０の奥側の張力に比べて増大する。一方、加熱ローラー２１０の手前側の端部が矢印Ｄ方向のうち図４中の下方向に移動すればするほど、定着ベルト２３０の手前側の張力は、定着ベルト２３０の奥側の張力に比べて減少する。
【００６５】
本実施の形態では、定着ベルト２３０の手前側および奥側の張力のデフォルト値は２００［Ｎ］に設定されている。なお、手前側および奥側にそれぞれ設けられるピン３４０、３５０、テンションばね３２０、３３０および支持部材３１０、ならびに第１駆動部８０は、加熱ローラー２１０の手前側の端部と奥側の端部の位置を変更する、より具体的には加熱ローラー２１０の手前側の端部と奥側の端部とをそれぞれ持ち上げる又は持ち下げることによって、定着ベルト２３０の手前側および奥側の張力をそれぞれ変更する張力変更部として機能する。
【００６６】
制御部１００は、張力変更部を制御することにより、定着ベルト２３０の手前側および奥側の張力をそれぞれ変更することができる。例えば、定着ベルト２３０の奥側の張力をデフォルト値より減少させた場合、奥側では、定着ベルト２３０が定着ローラー２２０、加熱ローラー２１０、および張架部材２６０に密接して巻回せずに、定着ベルト２３０に緩みが生じる。そのため、奥側における加圧ローラー２４０と定着ベルト２３０との接触領域は、手前側に比べて増大する。これにより、奥側において、用紙搬送方向の上流側（点Ｎ３と点Ｎ４との間）と下流側（点Ｎ１と点Ｎ２との間）の第２定着ニップ部２００Ｂのニップの面積は、手前側に比べて増大する。本実施の形態において、第２定着ニップ部２００Ｂは、定着ベルト２３０の張力がデフォルト値を下回った場合に形成される。
【００６７】
ハロゲンヒーター２５０の温度は、制御部１００によって制御される。ハロゲンヒーター２５０によって加熱ローラー２１０が加熱され、その結果、定着ベルト２３０が加熱される。
【００６８】
定着ローラー２２０は、加圧ローラー２４０とともに、定着ニップ部２００を形成する。定着ローラー２２０の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、回転数等）は、制御部１００によって行われる。
【００６９】
定着ローラー２２０は、例えば、鉄等の金属から形成された中実の芯金２２０ａを、表層部の弾性層として厚さ２０［ｍｍ］の耐熱性のシリコンゴム２２０ｂ（硬度ＪＩＳ−Ａ１０［°］）で被覆し、更に、厚さ３０［μｍ］の低摩擦で耐熱性樹脂であるＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆している。定着ローラー２２０のローラー硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度で３５［°］である。定着ローラー２２０の外径寸法は、例えば７０［ｍｍ］である。
【００７０】
加圧ローラー２４０は、定着ニップ部２００を用紙Ｓが通過する場合（通紙時）、押圧手段（図示略）により定着ベルト２３０を介して定着ローラー２２０のシリコンゴム２２０ｂに圧接する一方、定着ニップ部２００を用紙Ｓが通過しない場合、定着ローラー２２０のシリコンゴム２２０ｂから離間する。加圧ローラー２４０の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、回転数等）は、制御部１００によって行われる。
【００７１】
加圧ローラー２４０は、アルミニウム等から形成された肉厚４［ｍｍ］の円筒状の芯金２４０ａの外周面を、弾性層として厚さ３［ｍｍ］の耐熱性のシリコンゴム２４０ｂ（硬度ＪＩＳ−Ａ１０［°］）で被覆し、更に、厚さ３０［μｍ］のＰＦＡチューブの樹脂層で被覆している。加圧ローラー２４０の外径寸法は、例えば７０［ｍｍ］である。加圧ローラー２４０の温度は、例えば８０〜１２０［℃］に制御されている。
【００７２】
定着ベルト２３０の内周面側、かつ、定着ベルト２３０の回転方向における定着ニップ部２００の上流側には、定着ベルト２３０を回転可能に支持しながら定着ベルト２３０を張架する張架部材２６０（張架ローラー）が設けられている。張架部材２６０は、定着ベルト２３０が回転することに従動して回転する。張架部材２６０の外径寸法は、例えば１６［ｍｍ］である。
【００７３】
張架部材２６０は、定着ローラー２２０の中心２８０と加圧ローラー２４０の中心２９０とを結んだ直線Ｌ１に平行な直線Ｌ２であって、定着ベルト２３０の回転方向における第１定着ニップ部２００Ａの上流側の点Ｎ３を通る直線Ｌ２（第１の直線）を、点Ｎ３を中心として用紙進入側に角度Ｒ傾けた直線Ｌ３上に配置されている。
【００７４】
本実施の形態では、張架部材２６０の手前側および奥側の端部の位置は、それぞれ、矢印Ｅ方向に変更可能に構成されている。張架部材２６０の手前側および奥側の端部の位置を、それぞれ、矢印Ｅ方向に変更すると、張架部材２６０の手前側と奥側とで角度Ｒを変更することができる。ここで、図４、５を参照し、張架部材２６０の手前側の端部の位置を変更する具体的な機構について説明する。
【００７５】
図４に示すように、定着部６０の手前側には側板４２０が設けられている。図５に示すように、側板４２０には、三日月形状の開口部４３０が形成されている。張架部材２６０の軸２６０ａは、開口部４３０内を移動することができる。張架部材２６０の軸２６０ａは、長方形状の回転部材４４０の一端側に接続されている。回転部材４４０は、その他端側に設けられた回転軸４４０ａを中心として矢印Ｅ方向に回転可能に構成されている。回転部材４４０の回転軸４４０ａ付近には、回転部材４４０に接するように、楕円形状のカム４００が配置されている。
【００７６】
カム４００は、第２駆動部８５に接続されている。第２駆動部８５は、制御部１００からの制御命令を受けた場合、カム４００を軸４００ａ中心で回転させる。カム４００が回転することによって、カム４００に押された回転部材４４０は、側板４２０に形成された開口部４３０の形状に沿って矢印Ｅ方向に回転する。回転部材４４０が矢印Ｅ方向に回転することによって、回転部材４４０の一端側に接続されている張架部材２６０の軸２６０ａの手前側の端部は矢印Ｅ方向に移動する。
【００７７】
なお、張架部材２６０の奥側の端部の位置を変更する具体的な機構も上述した張架部材２６０の奥側の端部の位置を変更する構成と同様である。制御部１００は、手前側および奥側にそれぞれ設けられるカム４００の回転方向、回転量を制御することによって、矢印Ｅ方向における回転部材４４０、ひいては張架部材２６０の手前側の端部の位置および奥側の端部の位置をそれぞれ任意に制御することができる。なお、手前側および奥側にそれぞれ設けられるカム４００、側板４２０および回転部材４４０、ならびに第２駆動部８５は、張架部材２６０の手前側の端部の位置および奥側の端部の位置を変更する張架部材位置変更部として機能する。
【００７８】
制御部１００は、張架部材位置変更部を制御することにより、張架部材２６０の手前側の端部の位置および奥側の端部の位置をそれぞれ変更することができる。例えば、張架部材２６０の奥側の位置を矢印Ｅ方向で変更することにより、奥側の角度Ｒを所定角度（例えば、４０［°］）より大きくした場合、奥側における加圧ローラー２４０と定着ベルト２３０との接触領域は、手前側に比べて増大する。これにより、奥側において、用紙搬送方向の上流側（点Ｎ３と点Ｎ４との間）の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ幅は、手前側に比べて増大する。
【００７９】
張架部材位置変更部および張力変更部は、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を変更するニップ面積変更部として機能する。
【００８０】
図４に示すように、用紙搬送方向Ｘにおける定着ニップ部２００の上流側には、定着ニップ部２００を通過する用紙Ｓを当該定着ニップ部２００に案内するガイド部材３８０が配置されている。より具体的には、ガイド部材３８０は、その先端位置３８０ａが、定着ニップ部２００の点、Ｎ１、Ｎ４を通る直線Ｌ４を平行に１０［ｍｍ］下方に移動させた直線Ｌ５上において、定着ベルト２３０の回転方向における定着ニップ部２００の上流側の点Ｎ４から直線距離で３０［ｍｍ］離間した位置となるように配置される。このようにガイド部材３８０を配置することによって、ガイド部材３８０が定着ベルト２３０と接触して定着ベルト２３０の回転を阻害することを防止し、定着ニップ部２００に対して用紙Ｓをスムーズに進入させることができる。
【００８１】
次に、図６を参照して、搬送状態検出部８６が検出する距離の差と用紙Ｓの弛みの関係について説明する。図６は、手前側に設けられた距離センサー８６ａが用紙Ｓとの距離Ｘｆを検出する様子を示している。また、図６には、定着部６０の構成のうち、定着ニップを形成する定着ローラー２２０および加圧ローラー２４０、ならびに、ガイド部材３８０および距離センサー８６ａが示されている。また、図３には、画像形成部４０の構成のうち、二次転写ニップを形成する二次転写ローラー４２４およびバックアップローラー４２３Ｂのみが示されている。図６Ａは、用紙Ｓに弛みが少ない場合を示し、図６Ｂは、用紙Ｓの弛みが多い場合を示している。以下、用紙Ｓの弛みの量をループ量と言う。
【００８２】
図６Ａに示すように、用紙Ｓのループ量が小さい場合、手前側に設けられた距離センサー８６ａが検出する距離Ｘｆは小さくなる。一方で、図６Ｂに示すように、用紙Ｓのループ量が大きい場合、手前側に設けられた距離センサー８６ａが検出する距離Ｘｆは大きくなる。
【００８３】
距離センサー８６ａは、手前側および奥側の少なくとも２カ所に用紙幅方向に平行に、かつ、用紙搬送方向において画像形成部４０よりも定着部６０に近い側に配置される。手前側に設けられた距離センサー８６ａが検出する距離Ｘｆと、奥側に設けられた距離センサー８６ａが検出する距離Ｘｒとの間に差が生じている場合、用紙Ｓに用紙搬送方向に対して斜め方向のループが生じている。
【００８４】
例えば、ＸｆとＸｒとが、Ｘｆ＞Ｘｒという関係を満たす場合、図３に示したように、手前側における用紙搬送方向下流側から奥側における用紙搬送方向上流側にかけて斜めの弛みが生じる。このような弛みが生じた場合、定着ニップ部２００において、奥側の用紙搬送速度を手前側よりも大きくするために、奥側の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側に比べて大きくする必要がある。
【００８５】
一方で、ＸｆとＸｒとが、Ｘｆ＜Ｘｒという関係を満たす場合、手前側における用紙搬送方向上流側から奥側における用紙搬送方向下流側にかけて斜めの弛みが生じる。このような弛みが生じた場合、定着ニップ部２００において、手前側の用紙搬送速度を奥側よりも大きくするために、手前側の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を奥側に比べて大きくする必要がある。
【００８６】
制御部１００は、搬送状態検出部８６が検出した距離Ｘｆと距離Ｘｒとの差に基づいて、張力変更部または張架部材位置変更部を制御することにより、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を奥側と手前側との間で変更する。
【００８７】
具体的には、Ｘｆ−Ｘｒ＝０の場合、用紙Ｓには斜めのループが生じていないため、制御部１００は、張力変更部または張架部材位置変更部を制御して、第２定着ニップ部２００Ｂを形成する必要は無い。
【００８８】
また、Ｘｆ−Ｘｒ＞０の場合、用紙Ｓには図３に示したように、手前側における用紙搬送方向下流側から奥側における用紙搬送方向上流側にかけて斜めのループが生じている。この場合、制御部１００は、張力変更部または張架部材位置変更部を制御し、奥側の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側よりも増加させる。
【００８９】
Ｘｆ−Ｘｒ＜０の場合、用紙Ｓには軸方向手前側における用紙搬送方向上流側から軸方向奥側における用紙搬送方向下流側にかけて斜めのループが生じている。この場合、この場合、制御部１００は、張力変更部または張架部材位置変更部を制御し、手前側の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を奥側よりも増加させる。
【００９０】
次に、図７を参照して、制御部１００が距離Ｘｆと距離Ｘｒとの差に基づいて、張力変更部を制御する場合について具体的に説明する。図７には、距離Ｘｆと距離Ｘｒとの差Ｘｆ−Ｘｒ、および定着ベルト２３０の手前側の張力Ｔｆと奥側の張力Ｔｒとの差Ｔｆ−Ｔｒの関係が示されている。
【００９１】
図７の横軸は、距離Ｘｆと距離Ｘｒとの差Ｘｆ−Ｘｒを示し、図７の縦軸は、定着ベルト２３０の手前側の張力Ｔｆと奥側の張力Ｔｒとの差Ｔｆ−Ｔｒを示している。図７に示すデータは、例えば実験等により求められ、予め記憶部７２に記憶されている。
【００９２】
Ｘｆ−Ｘｒが大きいほど、奥側の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側よりも増加させる必要がある。奥側の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を増加させるためには、定着ベルト２３０の奥側の張力Ｔｒを手前側の張力Ｔｆよりも減少させればよい。そのため、図７に示すように、Ｘｆ−Ｘｒが大きいほど、張力の差Ｔｆ−Ｔｒが大きくなる。
【００９３】
制御部１００は、搬送状態検出部８６から受け取るＸｆ−Ｘｒの大きさに応じて、記憶部７２に記憶されている図７のデータを参照し、定着ベルト２３０の手前側の張力Ｔｆと奥側の張力Ｔｒとの間に差を発生させるように、張力変更部を制御する。手前側の張力Ｔｆと奥側の張力Ｔｒに差が発生すると、その差に応じて、手前側と奥側に異なるニップ面積の第２定着ニップ部２００Ｂが形成される。
【００９４】
次に、図８を参照して、制御部１００が距離Ｘｆと距離Ｘｒとの差に基づいて、張架部材位置変更部を制御する場合について説明する。図８には、距離Ｘｆと距離Ｘｒとの差Ｘｆ−Ｘｒ、および張架部材２６０の奥側の端部の位置および手前側の端部の位置との差Ｒｒ−Ｒｆの関係が示されている。
【００９５】
図８の横軸は、距離Ｘｆと距離Ｘｒとの差Ｘｆ−Ｘｒを示し、図８の縦軸は、張架部材２６０の奥側の端部の位置および手前側の端部の位置との差Ｒｒ−Ｒｆの関係が示されている。張架部材２６０の奥側の端部の位置は、図４に示したように、張架部材２６０の奥側の端部の位置と点Ｎ３を結ぶ直線、および点Ｎ３を通る直線Ｌ２とのなす角の角度Ｒｒで示される。張架部材２６０の手前側の端部の位置も、同様に、角度Ｒｆで示される。図８に示すデータは、例えば実験等により求められ、予め記憶部７２に記憶されている。
【００９６】
Ｘｆ−Ｘｒが大きいほど、奥側の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側よりも増加させる必要がある。奥側の第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を増加させるためには、角度Ｒｒを角度Ｒｆよりも増加させて、奥側における加圧ローラー２４０と定着ベルト２３０との接触領域を手前側に比べて増大させればよい。そのため、図８に示すように、Ｘｆ−Ｘｒが大きいほど、位置の差Ｒｒ−Ｒｆが大きくなる。
【００９７】
制御部１００は、搬送状態検出部８６から受け取るＸｆ−Ｘｒの大きさに応じて、記憶部７２に記憶されている図８のデータを参照し、張架部材２６０の奥側の端部の位置（角度Ｒｒ）および手前側の端部の位置（角度Ｒｆ）との間に差を発生させるように、張架部材位置変更部を制御する。角度Ｒｒと角度Ｒｆとの間に差が発生すると、その差の量に応じて、手前側と奥側に異なるニップ面積の第２定着ニップ部２００Ｂが形成される。
【００９８】
なお、定着部６０は、張力変更部または張架部材位置変更部の少なくともいずれか一方を備えていれば、制御部１００は、当該一方を制御することにより、第２定着ニップ部２００Ｂを軸方向で変更することができる。あるいは、定着部６０が張力変更部および張架部材位置変更部の両方を備えていれば、制御部１００は、両方を制御することにより、第２定着ニップ部２００Ｂを軸方向で変更することができる。
【００９９】
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、定着ローラー２２０（第１加圧部材）と、定着ローラー２２０を含む複数の支持部材（例えば、加熱ローラー２１０）に巻き掛けられ、回転可能な定着ベルト２３０と、定着ベルト２３０を介して定着ローラー２２０を加圧することによって、定着ベルト２３０のうち定着ローラー２２０と定着ベルト２３０とが接触する部分との間において第１定着ニップ部２００Ａ（定着ニップ部）を形成すると共に、定着ベルト２３０のうち定着ローラー２２０と定着ベルト２３０とが接触しない部分との間において第２定着ニップ部２００Ｂ（疑似ニップ部）を形成する加圧ローラー２４０（第２加圧部材）と、加圧ローラー２４０の軸方向で第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を変更するニップ面積変更部と、第１定着ニップ部２００Ａに搬送される用紙の搬送状態を検出する搬送状態検出部８６と、ニップ面積変更部を制御し、搬送状態検出部８６により検出された搬送状態に基づいて、第１定着ニップ部２００Ａに搬送される用紙の搬送状態について加圧ローラー２４０の軸方向で差が生じないようにニップ面積を変更させる制御部と、を備える。
【０１００】
このように構成した本実施の形態によれば、第１定着ニップ部２００Ａのニップ面積を変更しないため、加圧ローラー２４０の軸方向における用紙の定着性や光沢度に差が発生することを防止することができる。また、ほとんど加圧されていない疑似ニップである第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を軸方向で変更することにより、軸方向の手前側と奥側で用紙搬送速度に差をもたせることができるため、用紙に生じる斜め方向の弛みを解消し、用紙の搬送状態を安定化させることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態では、ニップ面積変更部は、定着ベルト２３０の内周面側、かつ、定着ベルト２３０の回転方向における第１定着ニップ部２００Ａの上流側に設けられ、定着ベルト２３０を張架する張架部材２６０の位置を軸方向で変更することにより、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を変更する。
【０１０２】
このように構成した本実施の形態によれば、制御部１００は、定着ベルト２３０の張力を制御することにより、疑似ニップ部２００Ｂのニップ面積を軸方向で変更できるため、軸方向の手前側と奥側で用紙搬送速度に差をもたせることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、ニップ面積変更部は、加圧ローラー２１０の位置を軸方向で変更して定着ベルト２３０の張力を軸方向で変更することにより、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を変更する。
【０１０４】
このように構成した本実施の形態によれば、制御部１００は、張架部材２６０の位置のすくなくともいずれか一方を制御することにより、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を軸方向で変更できるため、軸方向の手前側と奥側で用紙搬送速度に差をもたせることができる。
【０１０５】
また、本実施の形態では、用紙の用紙搬送方向における第１定着ニップ部２００Ａの上流側において、用紙搬送方向に直交する用紙幅方向の異なる位置に設けられ、用紙との間の距離を検出する複数の距離センサー８６ａ（距離検出部）を備え、搬送状態検出部８６は、複数の距離センサー８６ａの検出結果に基づいて、第１定着ニップ部２００Ａに搬送される用紙の搬送状態を検出する。
【０１０６】
このように構成した本実施の形態によれば、複数の距離センサー８６ａが検出する距離の差を搬送状態として検出することができるため、用紙の斜め方向の弛みを検出できる。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、疑似ニップとしての第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側と奥側とで調整する構成について説明した。第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側と奥側とで調整した場合、定着ニップの入り口の位置が手前側と奥側とでずれてしまうため、用紙が定着ニップ部２００に円滑に進入することができない可能性がある。
【０１０８】
本実施の形態における変形例では、定着ニップ部２００の入り口の位置が手前と奥とでずれてしまった場合でも用紙を定着ニップに円滑に進入させるために、ガイド部材３８０の位置を手前と奥とで変更することができる構成を有する。
【０１０９】
図９を用いて、本実施の形態における変形例について説明する。なお、図９において、図４と同様の構成については同一の符番を付し、その説明を省略する。
【０１１０】
図４において説明したように、ガイド部材３８０は、その先端位置３８０ａが、定着ニップ部２００の点Ｎ１、Ｎ４を通る直線Ｌ４を平行に１０［ｍｍ］下方に移動させた直線Ｌ５上において、定着ベルト２３０の回転方向における定着ニップ部２００の上流側の点Ｎ４から直線距離で３０［ｍｍ］離間した位置となるように配置される。
【０１１１】
このような構成において、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側と奥側とで調整した場合、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積、つまり、点Ｎ１と点Ｎ２の間の幅および点Ｎ３と点Ｎ４との間の幅が手前側と奥側とで変更される。そのため、点Ｎ１、Ｎ４を通る直線Ｌ４の位置がずれてしまう。直線Ｌ４の位置が第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を変更する前の位置からずれてしまった場合においても、定着ニップ部２００に対して用紙Ｓをスムーズに進入させるためには、ガイド部材３８０の位置を変更する必要がある。本実施の形態における変形例では、定着部６０は、ガイド部材３８０の位置を変更する構成を有する。
【０１１２】
具体的に、本実施の形態における変形例では、ガイド部材３８０の先端側の位置は矢印Ｆ方向に変更可能に構成されている。ここで、図９、１０を参照し、ガイド部材３８０の先端側の位置を変更する具体的な機構について説明する。
【０１１３】
図９に示すように、定着部６０の手前側には側板５２０が設けられている。図１０に示すように、側板５２０には、長方形状の開口部５３０が形成されている。ガイド部材３８０の後端側に設けられた軸３８０ｂは、開口部５３０内を移動することができる。ガイド部材３８０の先端側に設けられた軸３８０ｃは、長方形状の回転部材５４０の一端側に接続されている。回転部材５４０は、その他端側に設けられた回転軸５４０ａを中心として矢印Ｆ方向に回転可能に構成されている。回転部材５４０の回転軸５４０ａ付近には、回転部材５４０に接するように、楕円形状のカム５００が配置されている。
【０１１４】
カム５００は、図示しない第３駆動部に接続されている。第３駆動部は、制御部１００からの制御命令を受けた場合、カム５００を軸５００ａ中心で回転させる。カム５００が回転することによって、カム５００に押された回転部材５４０は矢印Ｆ方向に回転する。回転部材５４０が矢印Ｆ方向に回転することによって、回転部材５４０の一端側に接続されているガイド部材３８０の先端側の軸３８０ｃは矢印Ｆ方向に移動する。その一方、固定されていないガイド部材３８０の後端側の軸３８０ｂは、側板５２０に形成された開口部５３０の形状に沿って矢印Ｈ方向に移動する。
【０１１５】
つまり、制御部１００は、カム５００の回転方向、回転量を制御することによって、ガイド部材３８０の位置、より具体的には矢印Ｆ、Ｈ方向におけるガイド部材３８０の先端端および後端側の位置を任意に制御することができる。なお、第３駆動部、カム５００、側板５２０および回転部材５４０は、ガイド部材３８０の位置を変更するガイド部材位置変更部として機能する。
【０１１６】
制御部１００は、ガイド部材位置変更部を制御することにより、ガイド部材３８０の先端側および後端側の位置をそれぞれ変更することができる。例えば、制御部１００は、手前側の定着ニップ部２００と奥側の定着ニップ部２００のうち、ニップ面積の大きい側を基準とし、ニップ面積の大きい側の定着ニップ部２００の点Ｎ１、Ｎ４を通る直線の位置に合わせて、ガイド部材３８０の位置を変更する。
【０１１７】
以上説明した本実施の形態における変形例では、第１定着ニップ部２００Ａ（定着ニップ部）に用紙を案内するガイド部材３８０と、ガイド部材３８０の位置を変更するガイド部材位置変更部と、を更に備え、制御部１００は、ニップ面積変更部によるニップ面積の変更量に応じて、ガイド部材３８０の位置を変更するようにガイド部材位置変更部を制御する構成を採る。
【０１１８】
この構成により、制御部１００が第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側と奥側とで調整したことにより、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を変更する前の位置からずれてしまっても、制御部１００は、ずれた後の直線Ｌ４の位置に合わせて、ガイド部材３８０の先端位置３８０ａおよび後端側の軸３８０ｂを調整することができる。ガイド部材３８０の位置を調整することにより、用紙を定着ニップに円滑に進入させることができる。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、制御部１００は、疑似ニップとしての第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側と奥側とで変更するために、ニップ面積変更部を制御する構成について説明した。ニップ面積変更部を制御する場合、定着ベルト２３０が手前側または奥側に片寄ってしまう可能性がある。具体的には、定着ベルト２３０の張力を手前側と奥側とで変更することにより第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を調整した場合、定着ベルト２３０は、手前側と奥側とで張力が小さい方へ片寄ってしまう。また、張架部材２６０の端部の位置（角度Ｒ）を手前側と奥側とで変更することにより第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を調整した場合、定着ベルト２３０は、手前側と奥側とで角度Ｒの小さい方へ片寄ってしまう。定着ベルト２３０が手前側または奥側に片寄った状態で、定着動作を行い続けてしまうと、定着ベルト２３０が破損してしまう可能性がある。
【０１２０】
本実施の形態における変形例では、定着ベルト２３０の片寄りを解消するために、定着ベルト２３０の張力の変更、または張架部材２６０の位置（角度Ｒ）の変更と同時に、定着ベルト２３０を軸方向に移動させる。以下の変形例では、定着ベルト２３０を軸方向に移動させる移動部の構成の例として、加熱ローラー２１０の位置を変更する構成について説明する。
【０１２１】
図１１を用いて、本実施の形態における変形例について説明する。なお、図１１において、図４と同様の構成については同一の符番を付し、その説明を省略する。図１１の構成は、図４の天板３６０に代わり、天板７６０を有する。
【０１２２】
天板７６０は、定着器Ｆ内に、画像形成装置１の水平方向と略平行な矢印Ｚ方向に移動可能に設けられる。天板７６０は、手前側および奥側にそれぞれ設けられる。制御部１００が天板７６０を矢印Ｚ方向への移動量を制御することにより、ピン３４０、３５０、テンションばね３２０、３３０を介して天板７６０と接続している支持部材３１０、ひいては加熱ローラー２１０を矢印Ｚ方向に移動させる。
【０１２３】
制御部１００は、加熱ローラー２１０の手前側の端部を矢印Ｚ方向へ移動させると共に、加熱ローラー２１０の軸方向の中央が支点となるように手前側の端部の移動に応じて奥側の端部を矢印Ｚ方向へ移動させるように、奥側の天板７６０の移動量を制御する。
【０１２４】
具体的に、図１２、１３を参照して、加熱ローラー２１０の移動量について説明する。図１２、図１３に示すデータは、例えば実験等により求められ、予め記憶部７２に記憶されている。
【０１２５】
図１２は、定着ベルト２３０の張力を手前側と奥側とで変更することにより第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を調整した場合の加熱ローラー２１０の移動量を示している。図１２の縦軸は、定着ベルト２３０の手前側の張力と奥側の張力との差Ｔｆ−Ｔｒを示し、横軸は、加熱ローラー２１０の手前側の位置を示している。なお、加熱ローラー２１０の手前側の位置は、デフォルト位置をゼロとし、デフォルト位置から用紙搬送方向上流側に移動させる量を正とする。
【０１２６】
例えば、Ｔｆ−Ｔｒ＞０の場合、つまり、定着ベルト２１０の奥側の張力Ｔｒを手前側の張力Ｔｆに比べて減少させて、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を変更した場合、図１２に示すように、制御部１００は、加熱ローラー２１０の手前側の端部を、軸方向の中央を支点として矢印Ｚ方向の正方向（用紙搬送方向上流側）へ移動させる。
【０１２７】
図１３は、張架部材２６０の端部の位置（角度Ｒ）を手前側と奥側とで変更することにより第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を調整した場合の加熱ローラー２１０の移動量を示している。図１３の縦軸は、張架部材２６０の奥側の端部の位置（角度Ｒｒ）と手前側の端部の位置（角度Ｒｆ）との差Ｒｒ−Ｒｆを示し、横軸は、加熱ローラー２１０の手前側の位置を示している。なお、加熱ローラー２１０の手前側の位置は、デフォルト位置をゼロとし、デフォルト位置から用紙搬送方向上流側に移動させる量を正とする。
【０１２８】
例えば、Ｒｒ−Ｒｆ＞０の場合、つまり、張架部材２６０の奥側の端部の角度Ｒｒを手前側の角度Ｒｆに比べて増大させて、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を変更した場合、図１３に示すように、制御部１００は、加熱ローラー２１０の手前側の端部を、軸方向の中央を支点として矢印Ｚの負方向（用紙搬送方向下流側）へ移動させる。
【０１２９】
以上説明した本実施の形態における別の変形例では、定着ベルト２３０を加圧ローラー２４０の軸方向に移動させる移動部を備え、制御部１００は、移動部を制御し、ニップ面積変更部によるニップ面積の変更量に応じて、定着ベルト２３０の軸方向に発生した片寄りが解消されるように定着ベルト２３０を軸方向に移動させる。
【０１３０】
この構成において、加熱ローラー２１０の端部の位置を移動させることにより、第２定着ニップ部２００Ｂのニップ面積を手前側と奥側とで変更するためにニップ面積変更部を制御した際に発生する定着ベルト２３０の片寄りを解消することができる。
【０１３１】
なお、定着ベルト２３０の片寄りを解消させるために加熱ローラー２１０を移動させる制御は、制御部１００がニップ面積変更部を制御すると同時に行ってもよいし、必ずしも同時でなくてもよい。例えば、制御部１００は、搬送される用紙間で加熱ローラー２１０を移動させる制御を行ってもよい。この場合、用紙を定着ニップ部２００に通紙させている間に加熱ローラー２１０を移動させずに済むため、用紙の画像不良を防止することができる。
【０１３２】
また、本実施の形態では、制御部１００は、搬送状態検出部８６が搬送される用紙の搬送状態を受け取った際に、ニップ面積変更部を制御して、当該用紙が定着ニップ部２００を通過する際の第２定着ニップ部２００Ｂを変更する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部１００は、搬送状態検出部８６が検出した１枚目に搬送された用紙の搬送状態を受け取り、その１枚目の用紙の搬送状態に基づいて、２枚目以降に搬送される用紙に対して、一律にニップ面積変更部を制御して、２枚目以降に定着ニップ部２００を通過する際の第２定着ニップ部２００Ｂを変更する構成であってもよい。
【０１３３】
また、本実施の形態では、上側定着部６０Ａに定着ベルト２３０が設けられた上ベルト定着方式の構成について説明したが、下側定着部６０Ｂに定着ベルトが設けられる下ベルト定着方式、または上側定着部６０Ａおよび下側定着部６０Ｂの両方に定着ベルトが設けられる上下ベルト定着方式の構成であってもよい。
【０１３４】
また、本実施の形態では、張架部材２６０が定着ベルト２３０の回転方向における定着ニップ部２００の上流側に設けられる構成について説明したが、張架部材２６０は、定着ベルト２３０の回転方向における定着ニップ部２００の下流側に設けられていても良い。また、張架部材２６０の代わりに、樹脂のパッドなどを用いても良い。
【０１３５】
また、本実施の形態では、距離センサー８６ａが画像形成部４０よりも定着部６０に近い側に設けられる構成について説明したが、距離センサー８６ａは定着部６０よりも画像形成部４０に近い側に設けられる構成であってもよい。この構成の場合、手前側に設けられた距離センサー８６ａが検出する距離Ｘｆと、奥側に設けられた距離センサー８６ａが検出する距離Ｘｒとの間の大小関係が実施の形態において説明した大小関係と逆になる。例えば、ＸｆとＸｒとが、Ｘｆ＜Ｘｒという関係を満たす場合、図３に示したように、手前側における用紙搬送方向下流側から奥側における用紙搬送方向上流側にかけて斜めの弛みが生じている。
【０１３６】
また、本実施の形態では、距離センサー８６ａが光学式センサーである構成について説明したが、距離センサーは、接触式の圧力センサーであってもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１  画像形成装置
１０  画像読取部
１１  自動原稿給紙装置
１２  原稿画像走査装置
２０  操作表示部
２１  表示部
２２  操作部
３０  画像処理部
４０  画像形成部
４１  画像形成ユニット
４２  中間転写ユニット
５０  用紙搬送部
５１  給紙部
５２  排紙部
５３  搬送経路部
６０  定着部
６０Ａ  上側定着部
６０Ｂ  下側定着部
６０Ｃ  加熱源
７１  通信部
７２  記憶部
８０  第１駆動部
８５  第２駆動部
８６  搬送状態検出部
８６ａ  距離センサー
１００  制御部
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
２００  定着ニップ部
２００Ａ  第１定着ニップ部
２００Ｂ  第２定着ニップ部
２１０  加熱ローラー
２２０  定着ローラー
２３０  定着ベルト
２４０  加圧ローラー
２５０  ハロゲンヒーター
２６０  張架部材
３１０  支持部材
３２０、３３０  テンションばね
３４０、３５０  ピン
３６０、７６０  天板
３８０  ガイド部材
４００、５００  カム
４１１  露光装置
４１２  現像装置
４１３  感光体ドラム
４１４  帯電装置
４１５  ドラムクリーニング装置
４２０、５２０  側板
４２１  中間転写ベルト
４２２  一次転写ローラー
４２３  支持ローラー
４２３Ａ  駆動ローラー
４２３Ｂ  バックアップローラー
４２４  二次転写ローラー
４２６  ベルトクリーニング装置
４３０、５３０  開口部
４４０、５４０  回転部材
【図１】
2017083712.tif 000003
【図２】
2017083712.tif 000004
【図３】
2017083712.tif 000005
【図４】
2017083712.tif 000006
【図５】
2017083712.tif 000007
【図６】
2017083712.tif 000008
【図７】
2017083712.tif 000009
【図８】
2017083712.tif 000010
【図９】
2017083712.tif 000011
【図１０】
2017083712.tif 000012
【図１１】
2017083712.tif 000013
【図１２】
2017083712.tif 000014
【図１３】
2017083712.tif 000015