(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着部材とベルトとの間を搬送される記録材を、加熱・加圧して定着処理する定着装置において、
定着部材に前記記録材を、ベルトを介して加圧する加圧部と、
前記加圧部に向かう押圧力を発生する押圧部と、
前記加圧部と前記押圧部の間に位置し、前記押圧力を前記加圧部に伝達する押圧伝達部と、を有し、
前記押圧伝達部は、前記加圧部の長手方向と同方向に並んだ複数の第１の弾性部材を有し、
前記第１の弾性部材は、弾性係数が異なっており、
前記加圧部は、ベルトと接触する側に設けられた第２の弾性部材と、前記第１の弾性部材が接触する側に前記第２の弾性部材を支持する支持部材と、を有し、
前記第２の弾性部材はゴムで構成され、
前記支持部材は、可撓性のある板材で構成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記複数の第１の弾性部材のうち、前記加圧部の長手方向中央部に位置する第１の弾性部材の弾性係数が、前記加圧部の長手方向両端部に位置する第１の弾性部材の弾性係数より大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第１の弾性部材は圧縮バネで、前記弾性係数は圧縮バネのバネ定数であることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記押圧部は、前記記録材に関する情報又は記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報に応じて、前記押圧伝達部を前記加圧部に向けて押圧する前記押圧力を変化させることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記板材は金属であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材は発熱体を内装する加熱ローラであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項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８】
前記記録材に関する情報又は、前記記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報、を設定する情報設定手段を有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
定着装置及び該定着装置を有する画像形成装置、特にベルト式の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着ローラと、記録材を定着ローラに押しつけるベルトと、ベルトを定着ローラに押圧する押圧部と、を有するベルト式の定着装置が知られている。
【０００３】
一般的に、定着装置は画像品質の低下を防止するため、定着される記録材に係る情報（例えば記録材の厚さ）又は定着品質情報（例えば仕上がりの光沢状態）に応じて、定着ローラとベルト間のニップ圧を増加する必要があることが知られている。
【０００４】
また、同文献では、定着ローラとベルト間のニップ圧を増加しようとして、加圧部による加圧を増加させると、定着ローラ長手方向の端部に対して中央部のニップ圧が減少してしまい、目的の画像品質が得られなくなってしまう可能性があることが知られている。
【０００５】
この問題点に対して、
円周方向所定の領域を、押圧部の長手方向に軸心から均一な距離の基準面とし、また円周方向特定な領域を、押圧部の長手方向に基準面より中央部が大きな距離とした非基準面としたカム（押圧部）を設け、
通常のニップ圧即ち押圧をかける場合は、カム（押圧部）の基準面側を加熱ローラに押しつけ、通常より大きなニップ圧をかける場合は、非基準面側を加熱ローラに対向させて押しつけ、通常より大きな押圧をかける場合に発生する、前述した中央部のニップ圧減少を軽減しようとした第１の定着装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００６】
また、押圧部にその長手方向に、長手方向と直角方向に移動可能な複数のバネを配置し、通常のニップ圧即ち押圧をかける場合は、複数のバネを押圧部の長手方向に対して直角方向同一位置に位置させて、押圧部を加熱ローラに対向させて押しつけ、
通常より大きなニップ圧をかける場合は、複数のバネのうち中央部に位置するバネを加熱ローラ側に移動させた状態で、押圧部を加熱ローラに対向させて押しつけ、
通常より大きなニップ圧をかける場合に発生する、中央部のニップ圧減少を軽減しようとした第２の定着装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１８９７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された第１の定着装置では、例えば１〜３ｍｍ程度の厚さのゴムで構成された加圧部材を直接押圧部（カム）で押圧するため、
極めて小さなカム形状の違い（例えば０．１ｍｍ程度）により、加圧部材による加圧力が大幅に変化してしまい、定着に起因する画像欠陥が発生してしまう可能性があった。
【０００８】
またこのように、カムの設計製作が極めて微妙で、必要なニップ圧が得られないとカムを再設計／再制作しなければならないという問題点があった。
【０００９】
特許文献１に記載された第２の定着装置では、バネを介して加圧を行うため上記の問題点は解決できるが、
押圧部の長手方向の押圧分布を変えるために、複数のバネをそれぞれ押圧部の長手方向に対して直角方向に移動させる複数の手段が必要となり、装置が複雑且つ大型となってしまい、故障が増加する可能性もあるという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑み、設計、製作が容易で、画像欠陥がない高品質の出力画像を得ることが可能な、構造が簡単な、小型な、メンテナンス性の良い定着装置及び該定着装置を有する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】
【００１１】
（１）定着部材とベルトとの間を搬送される記録材を、加熱・加圧して定着処理する定着装置において、
定着部材に前記記録材を、ベルトを介して加圧する加圧部と、
前記加圧部に向かう押圧力を発生する押圧部と、
前記加圧部と前記押圧部の間に位置し、前記押圧力を前記加圧部に伝達する押圧伝達部と、を有し、
前記押圧伝達部は、前記加圧部の長手方向と同方向に並んだ複数の第１の弾性部材を有し、
前記第１の弾性部材は、弾性係数が異なっており、
前記加圧部は、ベルトと接触する側に設けられた第２の弾性部材と、前記第１の弾性部材が接触する側に前記第２の弾性部材を支持する支持部材と、を有し、
前記第２の弾性部材はゴムで構成され、
前記支持部材は、可撓性のある板材で構成されていることを特徴とする定着装置。
【００１２】
（２）前記（１）項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。
【発明の効果】
【００１３】
定着される記録材に係る情報又は定着品質情報に応じて、定着ローラとベルト間のニップ圧を増加しようとして、加圧部による加圧を増加させても、前記情報にかかわらず定着ローラ長手方向のニップ圧を一定にすることが可能となる。
【００１４】
またこれにより、定着される記録材に係る情報又は定着品質情報に左右されずに画像欠陥がない高品質の出力画像を得ることが可能な、構造が簡単な、小型な定着装置及び該定着装置を有する画像形成装置の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。なお、本発明の構成は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲内において適宜変更可能である。
【００１６】
本発明の定着装置を有する画像形成装置は記録材を定着し画像を形成するものであれば良く、複写機、プリンタ、ＦＡＸ（ファクシミリ）、複合多機能端末（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等が挙げられる。
【００１７】
以下タンデム型フルカラー複写機と称せられる画像形成装置を例に取り説明する。
【００１８】
図１は、定着装置を有する画像形成装置の１例を示す断面構成図である。
【００１９】
画像形成装置１は、原稿画像読取部１０と原稿搬送部２０と画像形成部３０と給紙部４０と定着装置５０と操作パネル９０と定着済みの記録材を収納する用紙集積装置１００とを有する。
【００２０】
画像形成装置で用いられる記録材はロール状またはシート状の紙、ＯＨＰシート等が挙げられ、以下記録材を用紙Ｐと記す。
【００２１】
そして、画像の形成を行う画像形成部３０の上部には、原稿画像読取部１０と原稿搬送部２０が配置されており、原稿搬送部２０により搬送される原稿ｄの画像が原稿画像読取部１０の光学系によりラインイメージセンサＣＣＤ上に結像されて読み込まれる。
【００２２】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われ、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）各色毎のデジタル画像データとなる。
【００２３】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応する第１の像担持体としてのドラム状の感光体（以下感光体とも記す）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは各色に対応する帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより一様に帯電される。
【００２４】
各色に対応する露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、各色毎のデジタル画像データに基づいて感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに潜像を形成する。
【００２５】
新規トナーを補給する各色のトナー補給装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋから各色のトナーが現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに供給され、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された各色に対応する潜像はトナーにより顕像化される。
【００２６】
現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、垂直方向に縦列配置されており、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側方にはローラ７１、７２、７３、７４を巻回して回動可能に張架された半導電性エンドレスベルト状の第２の像担持体である中間転写体７０が配置されている。
【００２７】
そして、中間転写体７０はローラ７１によりローラ７１に接続された図示しない駆動装置により矢印方向に駆動されている。
【００２８】
１次転写手段としての各色に対応する１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、図示しない制御手段により画像の種類に応じて選択的に作動され、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに中間転写体７０を押圧する。
【００２９】
このようにして、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された各色のトナー画像は、１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにより回動する中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００３０】
１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにより中間転写体７０にトナー画像を転写した後、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、クリーニング手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより残留トナーが除去される。
【００３１】
なお、画像の形成に関連する、感光体１Ｙ〜１Ｋ、帯電装置２Ｙ〜２Ｋ、露光装置３Ｙ〜３Ｋ、トナー補給装置４Ｙ〜４Ｋ、現像装置５Ｙ〜５Ｋ、１次転写ローラ６Ｙ〜６Ｋ、クリーニング手段７Ｙ〜７Ｋ、中間転写体７０、ローラ７１、７２、７３、７４、２次転写ローラ７５、及びクリーニング手段７７を画像形成部３０とも記す。
【００３２】
第１の給紙カセット４０１内に収容された用紙Ｐは、給紙ローラ４０１１により給紙され、複数の中間ローラ４２、４３、４４、４５等及びレジストローラ４６を経て、２次転写手段としての２次転写ローラ部に搬送される。
【００３３】
そして、２次転写ローラ７５により中間転写体上の合成されたトナー画像が用紙Ｐ上に一括転写される。
【００３４】
同様にして第２の給紙カセット４０２内に収容された用紙Ｐ、第３の給紙カセット４０３内に収容された用紙Ｐはそれぞれ必要に応じて２次転写ローラ７５に搬送され、２次転写ローラ７５により中間転写体上の合成された画像が用紙Ｐ上に一括転写される。
【００３５】
また、２次転写ローラ７５は、ここを用紙が通過して２次転写が行われる時にのみ、中間転写体７０及び用紙をローラ７２に押しつけされる。
【００３６】
カラー画像が転写された用紙は、定着装置５０により定着処理され、排紙ローラ７６に挟持されて、排出口２６から複数の排紙トレイを有する用紙集積装置１００に向けて排紙され、用紙集積装置１００の中の指定された排紙トレイ１０１に集積される。
【００３７】
一方、２次転写ローラ７５により用紙にカラー画像を転写した後、用紙を曲率分離した中間転写体７０は、クリーニング手段７７により残留トナーが除去される。
【００３８】
操作パネル９０は各種スイッチとタッチパネル等を有し、各種情報を表示するとともに各種スイッチ等の操作情報が制御手段８０に入力される。
【００３９】
なお、定着装置５０は、定着部材５１と、
定着部材５１に用紙Ｐをベルト５２を介して加圧する加圧部５３と、
加圧部５３に向かう押圧力を発生する押圧部５６と、
加圧部５３と押圧部５６との間に位置し、押圧部５６で発生させた押圧力を加圧部５３に伝達する押圧伝達部５４と、
ベルトを案内するガイド５７と、を有している。
【００４０】
定着装置５０の加熱方式は定着部材５１を加熱しても、ベルト５２を加熱しても良い。
【００４１】
定着部材５１を加熱する場合は定着部材を加熱ローラとする。そして、この場合は加熱ローラ内にハロゲンランプ等の加熱源を内装しても良く、加熱ローラ外周にハロゲンランプ等の加熱源を配設しても良い。
【００４２】
また、ベルト５２を加熱する場合は、加圧部５３の上流側にベルト外周にハロゲンランプ等の加熱源を配設しても良い。
【００４３】
以下、定着部材５１内にハロゲンランプ等の加熱源を内装する方式について説明する。
【００４４】
また、定着部材５１を以下加熱ローラ５１と記す。
【００４５】
図２は、定着装置の１例を示す断面構成図である。
【００４６】
図２は、定着装置５０を図１と同方向から見た図である。
【００４７】
図２において、定着装置５０は、前述したように、加熱ローラ５１と、加圧部５３と、押圧伝達部５４と、押圧部５６と、ガイド５７と、を有している。
【００４８】
加熱ローラ５１は、加熱源であるヒータランプ５１１（ハロゲンランプ）と、駆動手段である駆動モータ５１２で矢印Ｗ１方向に回転駆動される芯金５１３と、芯金５１３の外周に被覆されたシリコンゴム等で構成された弾性層５１４と、弾性層５１４の外周に被覆された例えばフッ素樹脂からなる被覆層５１５とを有している。
【００４９】
ベルト５２は、ベルト５２を案内するガイド５７に案内されて回転可能に支持され、加熱ローラ５１との摩擦で受動的に回転される。
【００５０】
そして、加熱ローラ５１と、加圧部材５３１により加圧されるベルト５２と、の接触面がニップ部Ｎすなわち定着領域を形成し、ベルト５２で用紙Ｐの画像面が加熱ローラ５１に押しつけられ、定着が行われる。
【００５１】
加圧部５３は、ベルト５２と接触する側に設けられた第２の弾性部材である加圧部材５３１と、第１の弾性部材５４１が接触する側に加圧部材５３１を支持する支持部材５３２と、定着装置５０に固定されたガイド部材５３３と、を有している。
【００５２】
加圧部材５３１は弾性体（例えばシリコンゴム等）で構成され、その表面にベルト５２との摺動性と耐摩耗性を向上するため、例えばフッ素樹脂等が被覆されている。
【００５３】
支持部材５３２は可撓性のある薄い板材で、
例えば厚さが０．２〜８ｍｍ、好ましくは０．５〜４ｍｍ程度の金属（例えばステンレス、鉄、等）で、加圧部材５３１が固定され、その可撓性によって押圧伝達部５４による押圧を１点に集中させないように分散させている。
【００５４】
また、支持部材５３２はガイド部材５３３に係合して加圧部材５３１を加熱ローラ５１に向けて移動可能としている。
【００５５】
押圧伝達部５４は、加圧部５３の長手方向と同方向に並び、押圧部５６の押圧を加圧部５３の支持部材５３２に伝達する複数の第１の弾性部材５４１と、
複数の第１の弾性部材５４１を並べて支持する弾性部材支持部材５４２と、を有している。
【００５６】
第１の弾性部材５４１は弾性係数が異なっており、圧縮により弾性係数及び圧縮に応じた応力を発生する。
【００５７】
また、第１の弾性部材５４１は圧縮により圧縮に応じた応力を発生するものであれば良く、例えば圧縮バネが好適に用いられる。
【００５８】
以下、第１の弾性部材５４１を圧縮バネ５４１と記す。
【００５９】
弾性部材支持部材５４２は厚さが０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１〜７ｍｍ程度の金属板（例えばステンレス、鉄、等）で、ガイド部材５３３に案内されて複数の第１の弾性部材５４１を加熱ローラ５１に向けて移動可能としている。
【００６０】
また、弾性部材支持部材５４２は、複数の圧縮バネ５４１を支持すると共に、押圧部５６の押圧を圧縮バネ５４１に伝えている。
【００６１】
押圧部５６は、弾性部材支持部材５４２を加熱ローラ５１に向けて移動させるカム５６１と、カム５６１を回動駆動するカム駆動モータ５６２とを有している。
【００６２】
カム５６１は、偏芯したカム形状をなし、カム５６１の回動により弾性部材支持部材５４２を矢印Ｗ２方向に移動させる。
【００６３】
そして、複数の圧縮バネ５４１と支持部材５３２とを介して加圧部材５３１を加熱ローラ５１に向けて移動させ、加圧部材５３１の加熱ローラ５１に対する加圧力を変化させている。
【００６４】
カム駆動モータ５６２は制御手段８０により制御され、記録材に関する情報例えば用紙Ｐの種類情報（厚紙、普通紙等）、又は記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報（画像の光沢）、に応じてカム５６１の停止位置を変える。
【００６５】
これにより、記録材に関する情報、又は記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報に応じて、押圧伝達部５４を加圧部５３に向けて押圧する押圧力を変化させ、結果として、加圧部５３による加圧ローラに向けた加圧力Ｆを変化させている。
【００６６】
図２（ｂ）は、カム５６１が高圧ポジションＡに位置している場合を示している。
【００６７】
図２（ｃ）は、カム５６１が通常ポジションＢに位置している場合を示している。
【００６８】
そしてカム５６１の停止位置は、カム５６１の凸部５６１１が加熱ローラ５１と反対側に位置して通常の加圧力を発生する通常ポジションＢ〔図２（ｃ）参照〕と、カム５６１の凸部５６１１が加熱ローラ５１側に位置した通常の加圧力より大きな加圧力を発生する図示の高圧ポジションＡ〔図２（ｂ）参照〕との、２つのポジションがある。
【００６９】
従って、高圧ポジションＡでは、押圧伝達部５４と、加圧部５３とを介して、ベルト５２を加熱ローラ５１に大きな加圧力で当接させ、
通常ポジションＢでは、押圧伝達部５４と、加圧部５３とを介して、ベルト５２を加熱ローラ５１に通常の加圧力で当接させる。
【００７０】
ここで、通常のニップ圧とは、例えば用紙の種類情報において普通紙、また、記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報において通常光沢を得るための、画像品質を損なわないニップ圧で、
大きなニップ圧とは用紙の種類において厚紙、また、記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報において強い光沢を得るための、画像品質を損なわないニップ圧である。
【００７１】
なお、カム形状を、軸中心からの各頂点までの距離が異なる多角形（不図示）とし、各頂点で停止させることにより、異なる多数の押圧を得ることもできる。
【００７２】
図３は、定着装置の部分断面図である。
【００７３】
なお、図３は図２の矢視ＺＺ’方向から見た部分断面図である。
【００７４】
前述したように、押圧伝達部５４は、加圧部５３の長手方向（矢印Ｗ３方向）と同方向に並んだ複数の圧縮バネ５４１を有している。
【００７５】
そして、複数の第１の弾性部材５４１のうち、加圧部５３の長手方向中央部に位置する第１の弾性部材の弾性係数が、加圧部５３の長手方向両端部に位置する弾性部材の弾性係数より大きく設定されている。
【００７６】
以下、圧縮バネ５４１が複数、例えば５個ある場合について説明する。
【００７７】
５個の圧縮バネのうち、両端に位置する圧縮バネを第１の圧縮バネ５４１ａと第５の圧縮バネ５４１ｅと記し、両端より中央よりに位置する圧縮バネを第２の圧縮バネ５４１ｂと第４の圧縮バネ５４１ｄと記し、中央に位置する圧縮バネを第３の圧縮バネ５４１ｃと記す。
【００７８】
複数の圧縮バネ５４１のうち、
加圧部５３の長手方向両端部に位置する第１の圧縮バネ５４１ａと第５の圧縮バネ５４１ｅのバネ定数が、両端より中央寄りに位置する第２の圧縮バネ５４１ｂと第４の圧縮バネ５４１ｄのバネ定数より小さく、
第２の圧縮バネ５４１ｂと第４の圧縮バネ５４１ｄのバネ定数が、中央部に位置する第３の圧縮バネ５４１ｃのバネ定数より小さく設定されている。
【００７９】
即ち、加圧部５３の長手方向中央部に位置する圧縮バネのバネ定数が、中央より端部側に位置する圧縮バネのバネ定数より大きく設定されている。
【００８０】
従って、第１の圧縮バネ５４１ａと第５の圧縮バネ５４１ｅ、及び、第２の圧縮バネ５４１ｂと第４の圧縮バネ５４１ｄ、及び、第３の圧縮バネ５４１ｃにより、加圧部５３は長手方向中央部を凸（最大）とした山形の押圧を受ける。
【００８１】
なお、前記の、中央部を凸（最大）とした圧縮バネのバネ定数の設定は、通常中央部のニップ圧が低くなるため、ニップ圧の長手方向分布が均一となるように行う対策である。
【００８２】
しかし、装置の構成及び記録材の種類によっては、必ず中央部のニップ圧が小さくなるとは限らず、このような場合は、ニップ圧が低い部分に相当する位置のバネ定数を大きく設定し、ニップ圧の長手方向分布を均一にする。
【００８３】
押圧伝達部材５４１は、構成が簡単な３個以上、好ましくは上述した５個程度であることが好ましいが、バネを設置する前のニップ圧の分布がでこぼこして不均一な場合は、ニップ圧の分布に応じた数の押圧伝達部材を、ニップ圧の分布に応じた位置（ポジション）に設けても良い。
【００８４】
押圧部５６は前述したように、弾性部材支持部材５４２を加熱ローラ５１に向けて移動させるカム５６１と、カム５６１を回動駆動するカム駆動モータ５６２とを有している。
【００８５】
そして、弾性部材支持部材５４２と、第１の圧縮バネ５４１ａ〜第５の圧縮バネ５４１ｅと、ガイド部材５３３に案内される支持部材５３２と、を介して、加圧部材５３１を加熱ローラ５１に向けて移動させ、加圧部材５３１の加熱ローラ５１に対する加圧力を変化させている。
【００８６】
カム駆動モータ５６２は制御手段８０により制御され、後述する、定着される用紙に係る情報又は定着品質情報に応じて、カム５６１の停止位置が決められ、
定着される用紙に係る情報又は定着品質情報に応じて加圧部材５３１の加熱ローラ５１に対する加圧力を変化させている。
【００８７】
図３では、説明をわかりやすくするため、加熱ローラ５１とベルト５２と加圧部材５３１とがそれぞれ離間して図示されているが、実際は図２に示す如く密着している。
【００８８】
以上説明した定着装置の押圧部５６により、記録材に関する情報例えば用紙Ｐの種類情報、又は記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報に応じてニップ圧を可変とし、押圧伝達部５４により、加熱ローラ長手方向のニップ圧を一定にすることが可能となる。
【００８９】
またこれにより、記録材に関する情報例えば用紙Ｐの種類情報、又は記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報に左右されずに画像欠陥がない高品質の出力画像を得ることが可能な、構造が簡単な、小型な定着装置及び該定着装置を有する画像形成装置の提供が可能となる。
【００９０】
図４は、定着装置及び画像形成装置の制御に係るブロック図である。
【００９１】
画像形成装置は、制御手段８０、制御手段８０に接続された操作パネル９０、原稿画像読取部１０、原稿搬送部２０、画像形成部３０、給紙部４０、定着装置５０、用紙集積装置１００、及び通信手段８１と、を有している。
【００９２】
そして制御手段８０は、ＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）８０２、ＲＡＭ８０３、ＲＯＭ８０４、Ｉ／Ｏコントローラ８０６、及びこれらを相互に接続するバス８０１を有している。
【００９３】
また、Ｉ／Ｏコントローラ８０６は、原稿画像読取部１０、原稿搬送部２０、画像形成部３０、給紙部４０、定着装置５０、用紙集積装置１００、操作パネル９０、及び通信手段８１をＣＰＵ８０２の制御の下にコントロールしている。
【００９４】
ＲＯＭ８０４は、予め画像形成装置全体を制御するプログラムと、各種の情報を入力する画面、例えば用紙Ｐの種類情報（厚紙、普通紙等）を入力する用紙の種類選択画面（不図示）と例えば画像の光沢情報を入力する光沢選択画面（不図示）を表示する画面表示情報等と、が記憶されている。
【００９５】
ＲＯＭ８０４に記憶されたプログラムと画面表示情報等とは、ＣＰＵ８０２によりＲＡＭ８０３に格納され、必要に応じて読み出され、後述する制御が行われる。
【００９６】
情報設定手段である操作パネル９０は、各種のスイッチ（起動キー９０１）とタッチパネル（不図示）とを有し、制御手段８０の制御の下Ｉ／Ｏコントローラ８０６を介して、各種スイッチの操作情報を制御手段８０に入力する。
【００９７】
またタッチパネル上に、各種操作スイッチ画面（給紙カセットキー９０２等）と、記録材に関する情報例えば用紙Ｐの種類（厚紙、普通紙等）の選択画面と、記録材表面の定着による仕上がり状態〔画像の光沢（強光沢、通常光沢）〕の選択画面と、等の表示を行なう。
【００９８】
操作画面に表示した操作スイッチと上記選択画面との操作情報が制御手段８０に入力される。
【００９９】
これにより操作パネル９０は、記録材に関する情報例えば用紙Ｐの種類（厚紙、普通紙等）と、記録材表面の定着による仕上がり状態（強光沢、通常光沢）に関する情報との入力を可能としている。
【０１００】
原稿画像読取部１０は制御手段８０の制御の下、Ｉ／Ｏコントローラ８０６を介して、操作パネル９０から起動情報が入力されると、原稿画像を読み込み原稿画像情報を制御手段８０に入力する。
【０１０１】
そして、制御手段８０は原稿画像読取部１０により読み込んだ原稿画像情報を処理してデジタル画像情報とし、例えば不図示のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に記憶させる。
【０１０２】
通信手段８１はネットワーク８１１等を介して外部のＰＣ（パーソナルコンピュータ）、画像形成装置、又はサーバー８１２等と接続され、制御手段８０の制御の下Ｉ／Ｏコントローラ８０６を介して、これらとデジタル画像データ等の情報の送受信を行なう。
【０１０３】
そして、制御手段８０は通信手段８１により受信したデジタル画像データ等を前記ＨＤＤ等に記憶させる。
【０１０４】
画像形成部３０は、制御手段８０の制御の下Ｉ／Ｏコントローラ８０６を介して、ＲＡＭ８０３から読み出されたデジタル画像情報に基づいて感光体上にトナー画像を形成する。そして、操作パネル９０から入力された給紙カセット情報に基づき当該給紙カセットから給紙された用紙上にトナー画像を転写させる。
【０１０５】
なお、給紙部４０は制御手段８０の制御の下Ｉ／Ｏコントローラ８０６を介して、所定の給紙カセットから用紙を給紙する。
【０１０６】
定着装置５０は、加熱ローラ５１を回転駆動する駆動モータ５１２と、加熱ローラ５１を加熱するヒータランプ５１１と、押圧部５６のカム５６１を駆動して、カム５６１を高圧ポジションＡと通常ポジションＢとのいずれかのポジションに移動させるカム駆動モータ５６２とを有している。
【０１０７】
そして、制御手段８０の制御の下Ｉ／Ｏコントローラ８０６を介して、ヒータランプ５１１のＯＮ／ＯＦＦにより加熱ローラ５１の温度調整が行われる。
【０１０８】
また、駆動モータ５１２のＯＮ／ＯＦＦにより加熱ローラ５１の回転駆動と、
カム駆動モータ５６４の位置決め駆動によりカム５６３の位置決めと、が行われる。
【０１０９】
用紙集積装置１００は制御手段８０の制御の下Ｉ／Ｏコントローラ８０６を介して、複数の集積トレイ１０１の中所定の集積トレイに定着済み用紙を集積する。
【０１１０】
以下、定着装置及び画像形成装置の制御方法について説明する。
【０１１１】
なお特に記載がなければ下記の制御は制御手段８０により行われる。
【０１１２】
図５は、画像形成装置の制御に係るフロー図である。
【０１１３】
１．定着される記録材に係る情報〔例えば用紙Ｐの種類情報（厚紙、普通紙等）〕と、定着品質情報〔記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報（画像の光沢）〕と、の読み込み（ステップＳ１０１）
記録材に関する情報例えば用紙Ｐの種類（厚紙、普通紙等）の選択画面（不図示）と、記録材表面の定着による仕上がり状態〔画像の光沢（強光沢、通常光沢）〕の選択画面（不図示）と、の画像表示情報をＲＯＭ８０４から読み出して、
用紙Ｐの種類（厚紙、普通紙等）の選択画面と、画像の光沢（強光沢、通常光沢）の選択画面とを操作パネル９０上に表示させる。
【０１１４】
そして、用紙Ｐの種類（厚紙、普通紙等）で選択された普通紙或いは厚紙のいずれかの情報が入力されると、入力された情報をＲＡＭ８０３に記憶させる。
【０１１５】
また、画像の光沢（強光沢、通常光沢）の選択画面で選択された通常或いは強光沢のいずれかの情報が入力されると、入力された情報をＲＡＭ８０３に記憶させ、次ステップに進む。
【０１１６】
また、用紙を給紙する給紙カセットを選択する給紙カセットキー９０２とを監視し、給紙カセットキー９０２の操作情報をＲＡＭ８０３に記憶させても良い。
【０１１７】
２．カム５６３による押圧の設定（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０１で選択された用紙の種類情報と光沢情報とに応じて、カム５６３の停止位置の位置決めを行ない、次ステップに進む。
【０１１８】
なお、カム５６３の停止位置の位置決めについては図６のフロー参照。
【０１１９】
３．起動監視（ステップＳ１０３）
操作パネル９０の起動キー９０１を監視し、起動キーのＯＮを検知すると（ｙｅｓ）次ステップに進み、起動キーがＯＮされるまで（ｎｏ）ステップＳ１０３を繰り返す。
【０１２０】
４．原稿の読み取り（ステップＳ１０５）
原稿搬送部２０に原稿ｄを搬送させ原稿画像読取部１０に原稿画像を読み取らせる。そしてＡ／Ｄ変換等を行い原稿のデジタル画像情報を取得し、次ステップに進む。
【０１２１】
５．画像形成（ステップＳ１０５）
画像形成部３０に原稿のデジタル画像情報に基づいて感光体にトナー画像を形成させ、次ステップに進む。
【０１２２】
６．用紙の給紙（ステップＳ１０６）
給紙部４０にステップＳ１０１で記憶された給紙カセットから用紙を給紙させ、トナー画像を用紙に転写し、次ステップに進む。
【０１２３】
７．定着（ステップＳ１０７）
定着装置５０により定着を行わせ、次ステップに進む。
【０１２４】
なお、ここではステップＳ１０２で位置決めされたカム５６３の停止位置で定着が行われる。
【０１２５】
８、排紙（ステップＳ１０８）
排紙された用紙を用紙集積装置１００により集積させる。
【０１２６】
そして、予め設定されたジョブ条件の中、所定の枚数分の画像形成と定着とが行われるまでステップＳ１０６〜ステップＳ１０８を繰り返し、完了するとエンドに進む。
【０１２７】
図６は、定着装置のカムによる押圧の設定に係るフロー図である。
【０１２８】
１．Ｓ１０１で記憶した定着される記録材に係る情報（用紙の種類情報）の読み込み（ステップＳ２０１）
ステップＳ１０１でＲＡＭ８０３に記憶した、普通紙或いは厚紙のいずれかの情報を読み込み、次ステップに進む。
【０１２９】
２．用紙の種類判断「普通紙」（ステップＳ２０２）
読み込んだ情報が「普通紙」（Ｙｅｓ）の場合はステップＳ２０４に進み、「普通紙」でない場合は（Ｎｏ）次ステップに進む。
【０１３０】
３．用紙の種類判断「厚紙」（ステップＳ２０３）
読み込んだ情報が「厚紙」（Ｙｅｓ）の場合はステップＳ２０５に進み、「厚紙」でない場合は（Ｎｏ）次ステップに進む。
【０１３１】
４．カム５６３を通常ポジションＢへ移動（ステップＳ２０４）
カム駆動モータ５６４を駆動して、カム５６３を通常ポジションＢへ移動させ、弾性部材支持部材５４２を下降させ、ステップＳ２０６に進む。
【０１３２】
５．カム５６３を高圧ポジションＡへ移動（ステップＳ２０５）
カム駆動モータ５６４を駆動して、カム５６３を高圧ポジションＡへ移動させ、弾性部材支持部材５４２を上昇させ、ステップＳ３０６に進む。
【０１３３】
６．Ｓ１０１で記憶した定着品質情報（光沢情報）〔記録材表面の定着による仕上がり状態に関する情報（画像の光沢）〕の読み込み（ステップＳ２０６）
ステップＳ１０１でＲＡＭ８０３に記憶した、強光沢或いは通常光沢のいずれかの情報を読み込み、次ステップに進む。
【０１３４】
７．光沢情報判断「通常」（ステップＳ２０７）
読み込んだ情報が「通常」（Ｙｅｓ）の場合はステップＳ２０９に進み、「通常」でない場合は（Ｎｏ）次ステップに進む。
【０１３５】
８．光沢情報判断「光沢：強光沢」（ステップＳ２０８）
読み込んだ情報が「光沢：強光沢」（Ｙｅｓ）の場合はステップＳ２１０に進み、「光沢：強光沢」でない場合は（Ｎｏ）次ステップに進む。
【０１３６】
９．カム５６３を通常ポジションＢへ移動（ステップＳ２０９）
ステップＳ２０４と同様なので説明を省略する。但し、ステップＳ１０３に戻る。
【０１３７】
１０．カム５６３を高圧ポジションＡへ移動（ステップＳ２１０）
ステップＳ２０５と同様なので説明を省略する。
【０１３８】
以上図５、６に示したフローにより、記録材に関する情報例えば用紙Ｐの種類（厚紙、普通紙等）に関する情報又は、記録材表面の定着による仕上がり状態（強光沢、通常光沢）に関する情報に応じて、ニップ圧の変更を可能とし、
且つ、前述した複数のバネ５４１のうち、加圧部５３の長手方向中央部に位置するバネのバネ定数を、長手方向両端部寄りに位置するバネのバネ定数より大きく設定することにより、ニップを長手方向に対して均一にすることが可能となる。
【０１３９】
そして、これ等により、記録材に関する情報例えば用紙Ｐの種類（厚紙、普通紙等）に関する情報又は、記録材表面の定着による仕上がり状態（強光沢、通常光沢）に関する情報に左右されずに画像欠陥がない高品質の出力画像を得ることが可能となる。
【０１４０】
図７は従来の定着装置のニップ圧分布を概念的に示す図である。
【０１４１】
図７（ａ）は、従来の定着装置の概念図で、５１は加熱ローラ、５２はベルト、５３’は両端の軸受け５３１’を加熱ローラ５１に向けて付勢する押圧ローラである。
図７（ｂ）は、従来の定着装置において、通常の圧力と、例えば厚さの厚い記録紙用に高い圧力を掛けた場合と、の定着ローラ長手方向のニップ圧分布を示したもので、
両端の軸受け５３１’に通常の圧力を掛けた場合はローラの歪みもなく、平均の圧力値は低くほぼフラットなニップ圧分布ｈとなる。
【０１４２】
しかし、両端の軸受け５３１’に高い圧力を掛けた場合、平均の圧力値は高く、ローラの歪みに対応できずに、中央部のニップ圧が両端に比べて低いニップ圧分布ｉとなってしまう。
【０１４３】
図８は、本実施形態の定着装置のニップ圧分布を概念的に示す図である。
【０１４４】
図８（ａ）は、本実施形態の定着装置の概念図で、５１は加熱ローラ、５２はベルト、５３は加圧部、５４は押圧伝達部、５６は押圧部、５４１ａは第１の圧縮バネ、５４１ｂは第２の圧縮バネ、５４１ｃは第３の圧縮バネ、５４１ｄは第４の圧縮バネ、５４１ｅは第５の圧縮バネを示している。
【０１４５】
図８（ｂ）は、通常の圧力と、例えば厚さの厚い記録紙用に高い圧力を掛けた場合とのニップ圧分布を示している。
【０１４６】
押圧部５６により通常の圧力を掛けた場合は、平均の圧力値は低く、ローラの歪みもないためほぼフラットなニップ圧分布ｊとなる。
【０１４７】
また、押圧部５６により高い圧力を掛けた場合は、平均の圧力値は高く、両端部（５４１ａ、５４１ｅ）から中央部（５４１ｃ）に行くに従いバネ定数の大きなバネが設けられているため、ローラの中央部の歪みに対応した応力を発生でき、ほぼフラットなニップ圧分布ｋとなる。
【０１４８】
以上のように、本発明は、両端部から中央部に行くに従いバネ定数の大きなバネを設けることで、加熱ローラ５１の長手方向の面圧（ニップ圧）分布を大きく変えることなく、全体（平均値）のニップ圧を可変できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】定着装置を有する画像形成装置の１例を示す断面構成図である。
【図２】定着装置の１例を示す断面構成図である。
【図３】定着装置の部分断面図である。
【図４】定着装置及び画像形成装置の制御に係るブロック図である。
【図５】画像形成装置の制御に係るフロー図である。
【図６】定着装置のカムによる押圧の設定に係るフロー図である。
【図７】従来の定着装置のニップ圧分布を概念的に示す図である。
【図８】本実施形態の定着装置のニップ圧分布を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１  画像形成装置
５０  定着装置
５１  加熱ローラ
５２  ベルト
５３  加圧部
５４  押圧伝達部
５５  移動手段
５６  押圧部
８０  制御手段
９０  操作パネル
５３１  加圧部材
５６１  カム
５６２  カム駆動モータ
Ａ  高圧ポジション
Ｂ  通常ポジション
【図１】
0005045324.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005045324.tif 000005
【図５】
0005045324.tif 000006
【図６】
0005045324.tif 000007
【図７】
0005045324.tif 000008
【図８】
0005045324.tif 000009