(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無端ベルトと、前記第１の無端ベルトの外周面に接触する第２の無端ベルトと、少なくとも前記第１の無端ベルトと前記第２の無端ベルトのうちの一方を加熱する加熱部材と、前記第１の無端ベルトの内周面に接触する第１の加圧部材と、前記第２の無端ベルトの内周面に接触する第２の加圧部材と、を有し、前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材で前記第１の無端ベルトと前記第２の無端ベルトを挟み込んでおり、前記第１の無端ベルトと前記第２の無端ベルトの間に形成されるニップ部で未定着トナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱し、未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置において、
前記第１及び第２の無端ベルトのうち少なくとも一方の無端ベルトは弛んだ状態で配置されており、前記ニップ部は、一方の無端ベルトの弛みによって他方の無端ベルトとの間に形成されている第１のニップ領域と、前記第１の加圧部材によるバックアップがある前記第１の無端ベルトの領域と前記第２の加圧部材によるバックアップがある前記第２の無端ベルトの領域同士が接触して形成されている第２のニップ領域と、を有し、前記ニップ部は、記録材搬送方向において前記第１のニップ領域から始まり、前記第１のニップ領域の直後に前記第２のニップ領域を有しており、
更に、前記第１のニップ領域の記録材搬送方向の長さを変位させる機構を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
少なくともトナー像と接触する側の無端ベルトが弛んだ状態で配置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】
前記機構は記録材の種類に応じて前記第１のニップ領域の長さを変位させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１の無端ベルトの内周面に接触し前記第１の無端ベルトを支持する第１の支持部材と、前記第２の無端ベルトの内周面に接触し前記第２の無端ベルトを支持する第２の支持部材と、を有し、前記第１及び第２の支持部材の少なくとも一方が前記支持部材の中心と、同じベルトの内周面に接触する前記加圧部材の中心と、を結ぶ仮想直線に沿って変位することによって前記第１のニップ領域の長さが変位することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１の無端ベルトの内周面に接触し前記第１の無端ベルトを支持する第１の支持部材と、前記第２の無端ベルトの内周面に接触し前記第２の無端ベルトを支持する第２の支持部材と、を有し、前記第１及び第２の支持部材の少なくとも一方が前記支持部材の中心と、同じベルトの内周面に接触する前記加圧部材の中心と、を結ぶ仮想直線と交差する方向に沿って変位することによって前記第１のニップ領域の長さが変位することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載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等の画像形成装置に搭載する定着装置（定着器）として、ベルト方式のものがある。ベルト方式の定着装置は、トナー画像を担持する記録紙やＯＨＰシート等の記録材を挟持搬送しつつ加熱するためのニップ部を無端（エンドレス）状のベルトを用いて形成するために、記録材搬送方向においてニップ部の幅を広く取ることが可能となる。そのため、記録材の搬送速度を速くしてもトナー画像を十分な時間加熱することができ、プリント速度を速めることができる。ベルト方式の定着装置としては、ベルトとローラを組み合わせた構成のものと、２本のベルトを組み合わせた構成のものが提案されている。
【０００３】
ベルトとローラを組み合わせた構成の例として、特許文献１の定着装置が挙げられる。この定着装置においては、定着ローラと熱源を内部に有する加熱ローラの２つローラに無端（エンドレス）状の定着ベルトを張架し、定着ローラと加熱ローラ間において定着ベルトの外周面（表面）に加圧ローラを接触させることによりニップ部を形成している。
【０００４】
２本のベルトを組み合わせた構成の例として、特許文献２の定着装置が挙げられる。特許文献２の定着装置においては、それぞれのベルトの内側にローラとベルトガイドを配置し、各々のベルト内側のローラ同士、及びベルトガイド同士をベルトを介して加圧することによりニップ部を形成している。
【０００５】
ベルトとローラを組み合わせた構成の他の例として、特許文献３と特許文献４の定着装置が挙げられる。特許文献３と特許文献４の定着装置は、いずれも弛ませたベルトとローラを組み合わせた構成のものである。特許文献３の定着装置においては、シームレスベルトの弛緩部（弛み部）に定着ローラの外周面（表面）を接触させてニップを形成している。特許文献４の定着装置においては、弛ませたベルトを記録材搬送方向の下流側においてそのベルトと対向する定着ローラの外周面（表面）に接触させてニップ部を形成している。
【０００６】
近年では、高速で印刷を可能にするために、記録紙の搬送速度を速くしてもトナー像や記録紙を十分な時間加熱がとれるように、予備加熱手段により記録材とトナー像を予備加熱する構成の定着装置が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献５では、定着ベルトとローラを組み合わせた定着装置で、定着加圧ニップ部よりも記録材の搬送方向に対して上流側で、定着ベルトと記録紙とを近接させて、記録材とトナー像を非接触で予備加熱する構成である。
【０００８】
また、特許文献６では、記録材を支持する下ベルトとローラを組み合わせた定着装置で、定着加圧ニップ部はローラと下ベルトと圧接して形成され、定着加圧ニップ部よりも前にトナー像を担持する記録材裏面から下ベルトと接触して予備加熱する構成である。
【特許文献１】特開平１０−３０７４９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３０５８号公報
【特許文献３】特開平８−１６００８号公報
【特許文献４】特開２００２−２０７３８０号公報
【特許文献５】特開平６−３１８００１号公報
【特許文献６】特開平１０−２２８１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記のような予備加熱手段を有する定着装置では、薄紙、普通紙、厚紙などの記録材種（記録材の種類）が変わった場合、紙の厚さや熱容量によって、記録材やトナー像への熱伝達が変わり、予備加熱の効果が変わってしまう。
【００１０】
前述の特許文献５に示されている方法で、厚紙を普通紙と同様に定着装置に通紙すると、予備加熱する領域では、定着ベルトからの輻射熱により、非接触でトナー像の上面から加熱されるが、厚紙の内部まで熱伝達されない。そのため、定着加圧ニップ部でトナー像が加圧されても、厚紙の内部まで溶け広がらず、トナー像と厚紙との付着力が減少し、トナー画像の光沢度の低下やコールドオフセット等が発生する。一方、薄紙を普通紙と同様に定着装置に通紙すると、予備加熱する領域では、記録材表面と定着ベルト表面との距離が小さいため、薄紙は加熱収縮し、波打つことにより、未定着トナー像が定着ベルトと擦れ、「像ずれ」が発生してしまう。
【００１１】
前述の特許文献６に示されている方法で、厚紙を普通紙と同様に定着装置に通紙すると、予備加熱する領域では、トナー像を担持する厚紙の裏面から加熱されるが、厚紙の表面やトナー像まで熱が伝達されない。そのため、定着加圧ニップ部でトナー像が加圧されても、あまり溶け広がらず、トナー画像の光沢度の低下やコールドオフセット等が発生する。一方、薄紙を普通紙と同様に定着装置に通紙すると、予備加熱する領域では、トナー像を担持する薄紙の裏面から表面へと熱が急速に伝わり、トナー像が過度に加熱され、定着加圧ニップ部でトナー像が過度に溶け広がる。それにより、定着後の記録紙上のトナー画像は光沢度が高くなり、目標とする最適な光沢度に維持することができない。
【００１２】
その他に、記録材種（記録材の種類）に対応して、定着装置のニップ部の加圧力を可変にする構成も提案されている。この様な構成で、定着装置のニップ部の加圧力を可変にすると、ニップ部の記録材搬送方向におけるニップ幅が変わるだけでなく、ニップ部の加圧力も変わってしてしまう。そのため、紙種に対応して、記録紙上のトナーの溶融変形を一定に保つことができず、記録紙上のトナー画像を目標とする最適な光沢度に維持することができない。
【００１３】
本発明の目的は、定着処理中にトナーが記録材の繊維に染み込み過ぎないようにでき、定着処理中におけるトナー画像のずれを抑えることができ、更に記録材の種類に応じた定着処理を行うことのできる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための構成は、第１の無端ベルトと、前記第１の無端ベルトの外周面に接触する第２の無端ベルトと、少なくとも前記第１の無端ベルトと前記第２の無端ベルトのうちの一方を加熱する加熱部材と、前記第１の無端ベルトの内周面に接触する第１の加圧部材と、前記第２の無端ベルトの内周面に接触する第２の加圧部材と、を有し、前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材で前記第１の無端ベルトと前記第２の無端ベルトを挟み込んでおり、前記第１の無端ベルトと前記第２の無端ベルトの間に形成されるニップ部で未定着トナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱し、未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置において、
前記第１及び第２の無端ベルトのうち少なくとも一方の無端ベルトは弛んだ状態で配置されており、前記ニップ部は、一方の無端ベルトの弛みによって他方の無端ベルトとの間に形成されている第１のニップ領域と、前記第１の加圧部材によるバックアップがある前記第１の無端ベルトの領域と前記第２の加圧部材によるバックアップがある前記第２の無端ベルトの領域同士が接触して形成されている第２のニップ領域と、を有し、前記ニップ部は、記録材搬送方向において前記第１のニップ領域から始まり、前記第１のニップ領域の直後に前記第２のニップ領域を有しており、
更に、前記第１のニップ領域の記録材搬送方向の長さを変位させる機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、定着処理中にトナーが記録材の繊維に染み込み過ぎないようにでき、定着処理中におけるトナー画像のずれを抑えることができ、更に記録材の種類に応じた定着処理を行うことのできる定着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１７】
［実施例１］
（１）画像形成装置例
図１４は本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は、電子写真画像形成方式を用いて記録材（例えば、記録紙、ＯＨＰシート等）に画像を形成するレーザビームプリンタである。
【００１８】
本実施例に示す画像形成装置Ａは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１０１を有する。この感光ドラム１０１は、画像形成装置Ａの筐体を構成する画像形成装置本体Ｂに回転自在に支持され、駆動手段（不図示）によって矢印方向へ所定のプロセススピードで回転駆動される。その感光ドラム１０１の周囲には、回転方向に沿って、帯電ローラ（帯電手段）１０２、レーザ露光装置（露光手段）１０３、現像装置（現像手段）１０５、転写ローラ（転写手段）１０６、クリーニング装置（クリーニング手段）１０７がその順に配設してある。
【００１９】
回転動作中において、感光ドラム１０１の外周面（表面）は帯電ローラ１０２により所定の電位及び極性に一様に帯電される。そしてその感光ドラム１０１表面に対しレーザ露光装置１０３から目的の画像情報に基づいたレーザＬがミラー１０４等を介して走査露光される。これによりその露光部分の電荷が除去され、感光ドラム１０１表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。その静電潜像は現像ローラ１０５ａを有する現像装置１０５によりトナー（現像剤）を用いて現像される。即ち、現像装置１０５は現像ローラ１０５ａに現像バイアスを印加し、感光ドラム１０１表面の静電潜像にトナーを付着させる。これによって静電潜像はトナー画像（現像像）として可視化（顕像化）される。
【００２０】
一方、所定のタイミングで給送ローラ１０９により給送カセット１０８から記録材Ｐが給送され、その記録材Ｐは搬送ローラ１１０によって感光ドラム１０１と転写ローラ１０６との間の転写ニップ部Ｔｎへと搬送される。そしてその記録材Ｐは転写ニップ部Ｔｎで挟持搬送され、その搬送過程において転写ローラ１０６に転写バイアスを印加する。これにより感光ドラム１０１表面のトナー画像が順次記録材Ｐの上に転写される。
【００２１】
転写ニップ部Ｔｎで未定着トナー画像を担持した記録材Ｐは感光ドラム１０１表面から分離し搬送ガイド１１１に沿って定着装置１１２へ搬送される。定着装置１１２は記録材Ｐ上の未定着トナー画像に熱と圧力を付与して未定着トナー画像を記録材Ｐ上に加熱定着する。定着装置１１２を出た記録材Ｐは、搬送ローラ１１３により排出ローラ１１４に搬送され、その排出ローラ１１４により装置本体Ｂ上の排出トレイ１１５に排出される。
【００２２】
トナー画像転写後の感光ドラム１０１表面は、クリーニング装置１０７の有するクリーニングブレード１０７ａにより転写残トナー等の付着物が除去され、次の画像形成に供される。
【００２３】
（２）定着装置
以下の説明において、定着装置又はその定着装置を構成している部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは短手方向の寸法である。
【００２４】
図１は定着装置１１２の一例の横断面模型図である。図２は定着装置１１２の図１に示すＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。図３は定着装置１１２の図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【００２５】
本実施例に示す定着装置１１２は、無端ベルトとしての定着ベルト１１及び加圧ベルト１２と、加圧部材としての定着ローラ１３及び加圧ローラ１４と、支持部材としての加熱ローラ（第１の支持部材）１６及びテンションローラ（第２の支持部材）１７と、を有する。また、定着装置１１２は、加熱部材としてのハロゲンヒータ１５と、温度検知手段としてのサーミスタ等の温度検知素子１８と、支持部材としての第１フレーム２１Ｌ・２１Ｒ及び第２フレーム２２Ｌ・２２Ｒと、を有する。そして、定着ベルト１１と、定着ローラ１３と、加熱ローラ１６と、ヒータ１５と、温度検知素子１８と、第１フレーム２１Ｌ・２１Ｒと、によって定着ベルトユニットＵ１を構成している。そして、加圧ベルト１２と、加圧ローラ１４と、テンションローラ１７と、第２フレーム２２Ｌ・２２Ｒと、によって加圧ベルトユニットＵ２を構成している。
【００２６】
本実施例の定着装置１１２は、定着ベルトユニットＵ１において、定着装置１１２の長手方向に沿って配置した定着ベルト１１の内側に定着ローラ１３と加熱ローラ１６を設け、その定着ローラ１３と加熱ローラ１６とにより定着ベルト１１を支持する構成とした。また、加圧ベルトユニットＵ２において、定着装置１１２の長手方向に沿って配置した加圧ベルト１２の内側に加圧ローラ１４とテンションローラ１７を設け、その加圧ローラ１４とテンションローラ１７とにより加圧ベルト１２を支持する構成とした。
【００２７】
図４を参照して、定着ベルト１１及び加圧ベルト１２の層構成を説明する。
【００２８】
図４の（ａ）は定着ベルト１１の層構成の一例を表わす断面図、（ｂ）は加圧ベルト１２の層構成の一例を表わす断面図である。
【００２９】
定着ベルト１１及び加圧ベルト１２は、それぞれ、内側にエンドレスの基層１１ａ・１２ａを有し、その基層１１ａ・１２ａの外周に弾性層１１ｂ・１２ｂを有し、その弾性層１１ｂ・１２ｂの外周に離型層１１ｃ・１２ｃを有する（図４（ａ）・（ｂ））。基層１１ａ・１２ａは、ニッケル、ＳＵＳ等の金属製の電鋳ベルト或いはポリイミドなどの耐熱性樹脂からなるエンドレスのベルトである。基層１１ａ・１２ａの厚さは、金属製の電鋳ベルトの場合には厚さが５０〜１５０μｍ程度、耐熱樹脂の場合には５０〜３００μｍ程度として、ベルト自体が適度な剛性と可撓性を有することが好ましい。弾性層１１ｂ・１２ｂは、基層１１ａ・１２ａ上に形成された厚さ５０〜３００μｍ程度のシリコンゴム層である。また、離型層１１ｃ・１２ｃは、弾性層１１ｂ・１２ｂ上に形成された厚さ１０〜５０μｍ程度のＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂層であり、チューブの被覆或いはコーティング等によって弾性層１１ｂ・１２ｂ上に形成されている。
【００３０】
本実施例では、定着ベルト１１及び加圧ベルト１２として、次の構成のものを用いている。即ち、厚さ７５μｍのニッケル層からなるエンドレスベルトを基層１１ａ・１２ａとし、その基層１１ａ・１２ａの外周に弾性層１１ｂ・１２ｂとして厚さ３００μｍのシリコンゴム層を形成している。さらにその弾性層１１ｂ・１２ｂに離型層１１ｂ・１２ｂとして５０μｍのＰＦＡチューブを被覆している。また外径は、定着ベルト１１、加圧ベルト１２共にφ６０ｍｍとしている。
【００３１】
定着ローラ１３及び加圧ローラ１４は、それぞれ、φ２０のＳＵＳ製の芯金１３ａ・１４ａの外周に、厚さ５ｍｍのシリコンスポンジゴム層からなる弾性層１３ｂ・１４ｂを設けた外径φ３０ｍｍの弾性ローラである。このときのアスカーＣ硬度は９．８Ｎ（１ｋｇｆ）加重時で、約５０°である。定着ローラ１３の外径は定着ベルト１１の内径よりも小さい。従って、定着ローラ１３には定着ベルト１１が緩く外嵌されている。また、加圧ローラ１４の外径は加圧ベルト１２の内径よりも小さい。従って、加圧ローラ１４には加圧ベルト１２が緩く外嵌されている。定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の弾性層１３ｂ・１４ｂの長手方向の寸法は、定着ベルト１１及び加圧ベルト１２の長手方向の寸法よりも僅かに大きい寸法に設定される（図２）。或いは、定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の弾性層１３ｂ・１４ｂの長手方向の寸法は、定着ベルト１１及び加圧ベルト１２の長手方向の寸法と略同一に設定される。
【００３２】
上記の定着ローラ１３は、芯金１３ａの両端部が軸受３２Ｌ・３２Ｒを介して第１フレーム３１Ｌ・３１Ｒに回転自在に支持される（図２）。加圧ローラ１４は、定着ローラ１３の下方において定着ローラ１３と並列に配置され、芯金１３ａの両端部が軸受３４Ｌ・３４Ｒを介して第２フレーム３３Ｌ・３３Ｒに回転自在に支持される。
【００３３】
図５は定着ローラ１３と加熱ローラ１６と定着ベルト１１の関係を表わす説明図である。図５において、（ａ）は定着ローラ１３と加熱ローラ１６とに定着ベルト１１をその定着ベルト１１の最短経路長さで掛け回した状態を表わす図である。（ｂ）は定着ローラ１３と加熱ローラ１６とに定着ベルト１１をその定着ベルト１１の最短経路長さよりも余裕を持たせて掛け回した状態を表わす図である。
【００３４】
加熱ローラ１６は、厚さ１ｍｍ、外径φ１８ｍｍのアルミニウム製の中空円筒体である。この加熱ローラ１６は、定着ローラ１３に掛け回した定着ベルト１１を定着ローラ１３から記録材搬送方向上流側の斜め上方へ張り出すような位置に設けられる。つまり、加熱ローラ１６は、定着ローラ１３と加熱ローラ１６とに定着ベルト１１を掛け回したときの定着ベルト１１の最短経路長さよりも定着ベルト１１の周長さの方が余裕を持って長くなるような位置に、意図的に配置される。即ち、定着ベルト１１は、図５（ａ）のように定着ローラ１３と加熱ローラ１６とにテンションを張った状態に掛け回されるのではなく、図５（ｂ）のように定着ローラ１３と加熱ローラ１６とに弛ませた状態に緩く掛け回される。従って、定着ベルト１１には、その定着ベルト１１の周方向において定着ローラ１３と加熱ローラ１６との間に弛み部１１ｄが形成される。そしてその位置において、加熱ローラ１６は、定着ローラ１３の回転中心と加熱ローラ１６の回転中心とを結ぶ仮想直線Ｌ１に沿って変位するように第１フレーム３１Ｌ・３１Ｒに支持されている。即ち、加熱ローラ１６の両端部には、加熱ローラ１６を回転自在に支持する軸受３５Ｌ・３５Ｒ（図３）が設けてある。そして仮想直線Ｌ１に沿って定着ローラ１３に対し接近又は離隔するように第１フレーム３１Ｌ・３１Ｒに移動自在に設けられた移動部材としてのスライダＳＬ１・ＳＲ１に加熱ローラ１６の両端部を軸受３５Ｌ・３５Ｒを介して支持させている。
【００３５】
加熱ローラ１６の内部に設けられたハロゲンヒータ１５は、その両端部がスライダＳＬ１・ＳＲ１に設けられたヒータ支持部３１Ｌ１・３１Ｒ１により支持されている。加熱ローラ１６の内面は黒色に塗装がなされ、ハロゲンヒータ１５の輻射熱を吸収しやすくなっている。
【００３６】
上記の加熱ローラ１６は、加熱ローラ１６の外周面（表面）の一部を定着ベルト１１の内周面（内面）と接触させ、その接触領域からハロゲンヒータ１５による熱を定着ベルト１１に伝達して、定着ベルト１１を加熱する構成である。つまり、定着ベルト１１は加熱ローラ１６を通じてハロゲンヒータ１５により加熱される。また、定着ベルト１１内面と接触する加熱ローラ１６表面の接触領域により定着ベルト１１の回転による長手方向への走行位置の変化（定着ベルト１１の片寄り）を規制している。
【００３７】
図６は加圧ローラ１４とテンションローラ１７と加圧ベルト１２の関係を表わす説明図である。図６において、（ａ）は加圧ローラ１４とテンションローラ１７とに加圧ベルト１２をその加圧ベルト１２の最短経路長さで掛け回した状態を表わす図である。（ｂ）は加圧ローラ１４とテンションローラ１７とに加圧ベルト１２をその加圧ベルト１２の最短経路長さよりも余裕を持たせて掛け回した状態を表わす図である。
【００３８】
テンションローラ１７は、外径φ１８ｍｍのローラであって、ＳＵＳ製φ１４ｍｍの芯金１７ａの外周に厚さ２ｍｍのシリコンスポンジゴム層からなる弾性層１７ｂを設けた構成である。弾性層１７ｂの長手方向の寸法は、定着ローラ１３及び加圧ローラ１４の弾性層１３ｂ・１４ｂの長手方向の寸法と等しい。このテンションローラ１７は、加圧ローラ１４に掛け回した加圧ベルト１２を加圧ローラ１４から記録材搬送方向上流側の斜め下方へ張り出すような位置に設けられる。つまり、テンションローラ１７は、加圧ローラ１４とテンションローラ１７とに加圧ベルト１２を掛け回したときの加圧ベルト１２の最短経路長さよりも加圧ベルト１２の周長さの方が余裕を持って長くなるような位置に、意図的に配置される。即ち、加圧ベルト１２は、図６（ａ）のように加圧ローラ１４とテンションローラ１７とにテンションを張った状態に掛け回されるのではなく、図６（ｂ）のように加圧ローラ１４とテンションローラ１７とに弛ませた状態に緩く掛け回される。従って、加圧ベルト１２には、その加圧ベルト１２の周方向において加圧ローラ１４とテンションローラ１７との間に弛み部１２ｄが形成される。
そしてその位置において、テンションローラ１７は、加圧ローラ１４の回転中心とテンションローラ１７の回転中心とを結ぶ仮想直線Ｌ２に沿って変位するように第２フレーム３３Ｌ・３３Ｒに支持されている。即ち、テンションローラ１７の両端部には、テンションローラ１７を回転自在に支持する軸受３６Ｌ・３６Ｒ（図３）が設けてある。そして仮想直線Ｌ２に沿って加圧ローラ１４に対し接近又は離隔するように第２フレーム３３Ｌ・３３Ｒに移動自在に設けられた移動部材としてのスライダＳＬ２・ＳＲ２にテンションローラ１７の両端部を軸受３６Ｌ・３６Ｒを介して支持させている。
【００３９】
上記のテンションローラ１７は、加圧ベルト１２の内周面（内面）と接触する弾性層１７ｂの外周面（テンションローラ１７の表面）の接触領域により加圧ベルト１２の回転による長手方向への走行位置の変化（加圧ベルト１２の片寄り）を規制している。
【００４０】
次に、定着ベルトユニットＵ１の定着ベルト１１と加圧ベルトユニットＵ２の加圧ベルト１２とによって形成されるニップ部について説明する。
【００４１】
定着ベルトユニットＵ１と加圧ベルトユニットＵ２において、定着ローラ１３の芯金１３ａの両端部、及び加圧ローラ１４の芯金１４ａの両端部には、それぞれ、加圧手段としての加圧バネ４１Ｌ・４１Ｒ，４２Ｌ・４２Ｒが配設される（図２）。そしてその加圧バネ４１Ｌ・４１Ｒ，４２Ｌ・４２Ｒにより定着ローラ１３と加圧ローラ１４は互いに接近する方向に付勢される。その定着ローラ１３と加圧ローラ１４は、それぞれの弾性層１３ｂ・１４ｂにより定着ベルト１３と加圧ベルト１４が挟まれて加圧されることにより、定着ベルト１３の外周面（表面）と加圧ベルト１４の外周面（表面）とが接触する。その定着ベルト１３表面（定着ローラ１３によるバックアップがある領域）と加圧ベルト１４表面（加圧ローラ１４によるバックアップがある領域）とにより加圧ニップ部（第２のニップ領域）Ｎ２が形成される（図１）。本実施例においては、加圧バネ４１Ｌ・４１Ｒ，４２Ｌ・４２Ｒによる定着ローラ１３と加圧ローラ１４への加圧力の総圧を１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）とし、これにより加圧ニップ部Ｎ２の幅を５ｍｍとしている。つまり、加圧部材としての定着ローラ１３と加圧ローラ１４は、２つの無端ベルトである定着ベルト１３と加圧ベルト１４の外周面同士を接触させて加圧ニップ部Ｎ２を形成するように定着ベルト１３と加圧ベルト１４を支持している。
【００４２】
図７は、加圧ニップ部Ｎ２の形成に伴い定着ベルト１１と加圧ベルト１２のそれぞれの弛み部１１ｄ・１２ｄによって形成される第２のニップ部としてのプレニップ部（第１のニップ領域）Ｎ２の説明図である。
【００４３】
上述のように、定着ベルト１１と加圧ベルト１２は、それぞれ、弛み部１１ｄ・１２ｄを有する。定着ベルト１１と加圧ベルト１２とにより加圧ニップ部Ｎ２が形成されると、その加圧ニップ部Ｎ２の記録材搬送方向上端から定着ベルト１１と加圧ベルト１２のそれぞれの弛み部１１ｄ・１２ｄに所定の範囲で重なり合う領域（図７の点線部分）が生じる。それぞれの弛み部１１ｄ・１２ｄは、その重なり合う領域で定着ベルト１１表面と加圧ベルト１２表面が直線状に接触する。これにより、定着ベルト１１と加圧ベルト１２は周方向に平衡を保つように適度に変形する。これによって、その重なり合う領域にプレニップ部Ｎ１が形成される（図１）。従って、このプレニップ部Ｎ１内におけるニップ圧は、定着ベルト１１と加圧ベルト１２が図１に示す接触状態から図５（ｂ）、図６（ｂ）に示す非接触状態に戻ろうとする、定着ベルト１１及び加圧ベルト１２の弾性の力によるものである。つまり、プレニップ部Ｎ１内におけるニップ圧は、定着ベルト１１及び加圧ベルト１２のそれぞれの基層１１ａ・１２ａの有する剛性及び可撓性に依存して非接触状態に戻ろうとするベルト１１，１２自身の復元力によるものである。こうして形成されたプレニップ部Ｎ１の幅は、およそ１５ｍｍである。プレニップ部Ｎ１は直線状である必要はなく、弧状に湾曲していてもよい。
【００４４】
プレニップ部Ｎ１及び加圧ニップ部Ｎ２内における圧力分布について、ニッタ（株）製の圧力分布測定システムＰＩＮＣＨを用いて測定を行った。図８にプレニップ部Ｎ１及び加圧ニップ部Ｎ２内における圧力分布の様子を示す。
【００４５】
図８に示すように、加圧ニップ部Ｎ２においては、定着ローラ１３と加圧ローラ１４とにより定着ベルト１１表面と加圧ベルト１２表面とが加圧状態に接触されるために、その定着ベルト１１表面と加圧ベルト１２表面との接触位置で加圧力はピークとなる。これに対して、プレニップ部Ｎ１においては、定着ベルト１１と加圧ベルト１２との弾性力（復元力）のみで定着ベルト１１表面と加圧ベルト１２表面とが接触しているために、加圧ニップ部Ｎ２の加圧力に比べて非常に低い。また、プレニップ部Ｎ１においては、剛性を有するエンドレスベルトを基層１１ａ・１２ａとして備える定着ベルト１１と加圧ベルト１２同士の接触となっていることから、均一な圧力分布となっている。
【００４６】
（３）定着装置の加熱定着動作
加圧ローラ１４の芯金１４ａの端部に設けられた駆動ギア（図２）が定着モータＭにより回転駆動されることによって加圧ローラ１４は所定の周速度にて矢印方向に回転される（図１）。加圧ローラ１４が回転すると、加圧ニップ部Ｎ２においてその加圧ローラ１４の回転が加圧ベルト１２に伝達され、加圧ベルト１２は加圧ローラ１４の回転に伴い加圧ローラ１４とテンションローラ１７の周囲を矢印方向に周回移動する。その加圧ベルト１２の回転がテンションローラ１７に伝達され、テンションローラ１７は加圧ベルト１２の回転に伴い矢印方向に従動回転する。また、加圧ニップ部Ｎ２においてその加圧ベルト１２の回転が定着ベルト１１表面に伝達され、定着ベルト１１は加圧ベルト１２の回転に伴い定着ローラ１３と加熱ローラ１６の周囲を加圧べルト１２と等速度で矢印方向に周回移動する。その定着ベルト１１の回転が加熱ローラ１６に伝達され、加熱ローラ１６は定着ベルト１１の回転に伴い矢印方向に従動回転する。本実施例では、加圧ベルト１２及び定着ベルト１１の周回移動速度（走行速度）は２００ｍｍ／ｓである。
【００４７】
本実施例のように定着ベルト１１と加圧ベルト１２を意図的に弛ませた状態（図３ｂ、図４ｂ）においても、その定着ベルト１１と加圧ベルト１２は、それぞれ、基層１１ａ・１２ａが剛性及び可撓性を有することから、その弛ませた状態を維持しながら回転する。そのため、本実施例に示す定着ベルト１１と加圧ベルト１２は、定着ベルト１１と加圧ベルト１２がテンションを張った状態（図３ａ、図４ａ）で回転する場合に比べ、ベルト自体に波打ちが発生しにくくなる。従って、定着ベルト１１表面を記録材Ｐの未定着トナー画像Ｔの担持面に均一に接触させることができるという利点がある。よって、記録材Ｐ上の未定着トナー画像Ｔに画像乱れなどが起きにくい。
【００４８】
ヒータ１５には、加圧ローラ１４の回転駆動と前後して、或いはこれと同時に、通電制御手段としての通電制御部４１（図３）により通電を行う。これによりヒータ１５が発熱し、そのヒータ１５によって回転動作中の加熱ローラ１６を加熱し、その加熱ローラ１６によって回転動作中の定着ベルト１１を加熱する。その定着ベルト１１の熱は加圧ニップ部Ｎ２及びプレニップ部Ｎ１を通じて回転動作中の加圧ベルト１２に伝わり、加圧ベルト１２が加熱される。加熱ローラ１６の温度は温度検知素子１８（図１）により検知され、その温度検知素子１８からの出力信号Ｓ１に基づいて通電制御部４１がヒータ１５に通電する電力を制御して、ヒータ１５の温度制御を行う。即ち、通電制御部４１は、プレニップ部Ｎ１において未定着トナー画像Ｔをガラス転移点Ｔｇ（図９）以上の温度に加熱する所定の設定温度（目標温度）を維持するように温度検知素子１８からの出力信号Ｓ１に基づいてヒータ１５への通電を制御する。
【００４９】
上記の定着ローラ１３、加圧ローラ１４及びテンションローラ１７において、弾性層１３ｂ・１４ｂ・１７ｂは断熱性を有するシリコンスポンジゴム層で形成されている。そのため、記録材Ｐに未定着トナー画像Ｔを加熱定着するための定着ベルト１１及び加圧ベルト１２の加熱に必要な上記部材１３・１４・１７の熱容量を小さくすることができる。従って、本実施例の定着装置１１２を搭載する画像形成装置Ａは、プリンタ指令の入力後、１枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：Ｆｉｒｓｔ  ＰｒｉｎｔＯｕｔ  Ｔｉｍｅ）を短くできる。つまり、ウォームアップ時間を短くすることができる。また、本実施例の定着装置１１２は、プリンタ指令を待つ待機中の消費電力を少なくすることができる。
【００５０】
上記のように加圧ベルト１２及び定着ベルト１１の回転とヒータ１５への通電を行わせた状態において、未定着トナー画像を担持する記録材Ｐがプレニップ部Ｎ１にトナー画像担持面を上向きにして導入される。その記録材Ｐは、プレニップ部Ｎ１において、定着ベルト１１と加圧ベルト１２とにより、定着ベルト１１と加圧ベルト１２の弾性（復元力）によって弱く均一に挟持されその状態に搬送される。同時に、予熱されている定着ベルト１１及び加圧ベルト１２によって、記録材Ｐは定着ベルト１１側のトナー画像担持面と加圧ベルト１２側のトナー画像非担持面の両面から予熱される。このように記録材Ｐは定着ベルト１１及び加圧ベルト１２の弾性により定着ベルト１１表面と加圧ベルト１２表面とによって挟持されることから、記録材Ｐ面は全域に渡って均一に弱く加圧され、且つ均一に予熱される。
【００５１】
記録材Ｐに担持された未定着トナー画像Ｔは、プレニップ部Ｎ１においてガラス転移点Ｔｇ以上に十分に加熱され、引き続き加圧ニップ部Ｎ２で定着ベルト１１表面と加圧ベルト１２表面とにより挟持搬送されながら加圧される。
【００５２】
（４）加熱ローラ１６とテンションローラ１７の変位制御
本実施例の定着装置１１２は、記録材Ｐとして厚みの異なる薄紙、普通紙、厚紙などの各種の記録紙が用いられた場合に、その記録紙の種類に応じてプレニップ部Ｎ１の記録材搬送方向におけるニップ幅を変更できる。以下に、プレニップ部Ｎ１幅を変更する加熱ローラ１６とテンションローラ１７の変位制御について説明する。
【００５３】
加熱ローラ１６を支持するスライダＳＬ１・ＳＲ１には駆動手段としての所定の駆動機構Ｍ１が、テンションローラ１７を支持するスライダＳＬ２・ＳＲ２には駆動手段としての所定の駆動機構Ｍ２が、それぞれ、結合されている。駆動機構Ｍ１・Ｍ２は、それぞれ、画像形成装置Ａ全体の制御を行う制御手段としてのＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）によって駆動制御される。
【００５４】
ＭＰＵは、画像形成装置Ａの有するオペレーションパネルや、パーソナルコンピュータから出力されるプリント信号に基づいて画像形成を行う際、そのプリント信号に応じた記録材Ｐの指定信号に基づいてその指定された記録材Ｐの坪量を求める。つまり、記録材Ｐの指定信号に基づいてその指定された記録材Ｐの種類と対応する記録材Ｐの坪量を所定のテーブル等を用いて求める。そしてＭＰＵは、その坪量に基づいてその指定された記録材Ｐに画像形成を行うためのモードを実行する。例えば、記録材Ｐとして普通紙が指定された場合には、普通紙の指定信号に基づいて普通紙の坪量を求め、その坪量に基づき普通紙に画像形成を行うための普通紙モードを実行する。記録材Ｐとして厚紙が指定された場合には、厚紙の指定信号に基づいて厚紙の坪量を求め、その坪量に基づき厚紙に画像形成を行うための厚紙モードを実行する。記録材Ｐとして薄紙が指定された場合には、薄紙の指定信号に基づいて薄紙の坪量を求め、その坪量に基づき薄紙に画像形成を行うための薄紙モードを実行する。普通紙モードでは、坪量７０〜１５０ｇ／ｍ２の記録材Ｐに画像形成がなされる。厚紙モードでは、記録材Ｐとして坪量１５０ｇ／ｍ２よりも大きい記録材Ｐに画像形成がなされる。薄紙モードでは、記録材Ｐとして坪量７０ｇ／ｍ２よりも小さい記録材Ｐに画像形成がなされる。普通紙モード、厚紙モード及び薄紙モードの実行する際に、ＭＰＵは、その各モードに応じて、駆動機構Ｍ１・Ｍ２を駆動しスライダＳＬ１・ＳＲ１，ＳＬ２・ＳＲ２を仮想直線Ｌ１・Ｌ２に沿って所定の方向へ所定量移動させる制御を行う。そのスライダＳＬ１・ＳＲ１，ＳＬ２・ＳＲ２の移動に応じて加熱ローラ１６とテンションローラ１７が仮想直線Ｌ１・Ｌ２に沿って所定の方向へ所定量変位する。
【００５５】
このように、加熱ローラ１６及びテンションローラ１７を仮想直線Ｌ１・Ｌ２に沿って変位することにより、定着ベルト１１及び加圧ベルト１２にかける張力を変更することができる。従って、記録材Ｐの種類に応じて定着ベルト１１及び加圧ベルト１２の弛み部１１ｄ・１２ｄの弛み具合が調節され、これによって加圧ニップ部Ｎ２の加圧力を変えることなく、プレニップ部Ｎ１の記録材搬送方向におけるニップ幅（長さ）のみが変更される。
【００５６】
図１０Ａは普通紙モードのときの定着装置１１２におけるプレニップ部Ｎ１幅を表わす説明図である。図１０Ｂは厚紙モードのときの定着装置１１２におけるプレニップ部Ｎ１幅を表わす説明図である。図１０Ｃは薄紙モードのときの定着装置１１２におけるプレニップ部Ｎ１幅を表わす説明図である。また、本実施例の定着装置１１２は、例えば比較的使用頻度の高い普通紙モードのときの加熱ローラ１６とテンションローラ１７の位置をホームポジション（図１）に設定している。そしてその位置から加熱ローラ１６とテンションローラ１７を厚紙モード、薄紙モードに応じて変位させている。普通紙モードのときのプレニップ部Ｎ１幅は約１５ｍｍである。厚紙モードのときは、加熱ローラ１６とテンションローラ１７を仮想直線Ｌ１・Ｌ２に沿ってスライダＳＬ１・ＳＲ１，ＳＬ２・ＳＲ２により定着ローラ１１と加圧ローラ１４に近づく方向に変位させてプレニップ部Ｎ１幅を約２０ｍｍに設定する。薄紙モードのときは、加熱ローラ１６とテンションローラ１７を仮想直線Ｌ１・Ｌ２に沿ってスライダＳＬ１・ＳＲ１，ＳＬ２・ＳＲ２により定着ローラ１１と加圧ローラ１４から離れる方向に変位させてプレニップ部Ｎ１幅を約５ｍｍに設定する。加圧ニップ部Ｎ２の記録材搬送方向におけるニップ幅は約５ｍｍである。このニップ幅は、普通紙モード、厚紙モード及び薄紙モードの各モードにおいて共通である。
【００５７】
図９Ａは普通紙モード時における上記の加熱定着過程におけるプレニップ部Ｎ１と加圧ニップ部Ｎ２中での記録材Ｐ上の温度変化を示した図である。図９Ｂは厚紙モード時における上記の加熱定着過程におけるプレニップ部Ｎ１と加圧ニップ部Ｎ２中での記録材Ｐ上の温度変化と加圧力の分布を示した図である。図９Ｃは薄紙モード時における上記の加熱定着過程におけるプレニップ部Ｎ１と加圧ニップ部Ｎ２中での記録材Ｐ上の温度変化と加圧力の分布を示した図である。これらの図中には、図８に示したような加圧力の分布を、ニップの各地点における位置を横軸方向で合わせた上で、温度プロファイルと重ねて示している。
【００５８】
図９のＴｆｂは、フローテスターにおけるトナーの流出開始温度である。フローテスターＣＦＴ−５００Ｄ（島津製作所製）を使用し、ダイ穴径：１［ｍｍ］、荷重値：３９６９Ｎ（４０５［ｋｇｆ］）、昇温速度４［℃／ｍｉｎ．］の条件下で、トナーペレットを加熱して溶融流出させた。そのときトナーがダイの穴から流出を開始した時点の温度を「流出開始温度Ｔｆｂ」とした。
【００５９】
図９の記録材Ｐ上の温度測定は次のようにして行った。
【００６０】
温度検知部の熱容量が小さい熱電対（例えば、安立計器（株）製Ｋ型熱電対線径５０μｍ）を記録材上に貼り付け、その記録材を上記温度制御した定着装置１１２のプレニップ部Ｎ１と加圧ニップ部Ｎ２で挟持搬送させた。そして熱電対から電位差信号を日置電機（株）製メモリハイコーダー（８８４２）にて測定した。その結果、図９に示されるように、記録材上の温度は、加圧ニップ部Ｎ２に入る前にフローテスターにおけるトナーの流出開始温度以上に上昇していることが分かる。
【００６１】
記録材Ｐが上記のプレニップ部Ｎ１と加圧ニップ部Ｎ２とを通過することにより未定着トナー画像Ｔは、十分な定着性、光沢（グロス）を有する定着画像として記録材Ｐ面に加熱定着される。つまり、プレニップ部Ｎ１で未定着トナー画像Ｔが十分に溶融する時間を確保してから加圧ニップ部Ｎ２で未定着トナー画像Ｔを記録材Ｐに加圧定着する温度分布と圧力分布をプレニップ部Ｎ１と加圧ニップ部Ｎ２とにより得ることができる。これにより、未定着トナー画像Ｔの定着不良、ブリスター、オフセット等の発生を大幅に低減できる。そしてその記録材Ｐは加圧ニップ部Ｎ２から排出される。
【００６２】
厚紙モードでは、図９Ｂに示されるように、厚紙上の温度は普通紙と比べて緩やかに上昇するが、プレニップ部Ｎ１での紙の加熱距離を長くし、トナー画像Ｔを加熱する時間を長くすることで、普通紙と同じ目標とする適度なトナー画像の光沢を得ることができる。一方、薄紙モードでは、図９Ｃに示されるように、薄紙上の温度は普通紙比べて急激に上昇する。しかし、プレニップ部Ｎ１での紙の加熱距離を短くし、トナー画像Ｔを加熱する時間を短くすることにより、トナー画像Ｔが過度に溶融せず、普通紙と同じ目標とする適度なトナー画像の光沢を得ることができる。従って、記録材Ｐの種類が変化しても、記録材Ｐの搬送速度や、未定着トナー画像Ｔを加熱する所定の設定温度を変更する必要がなく、加熱ローラ１６とテンションローラ１７を変位させプレニップ部Ｎ１幅を変更する。これにより、記録材Ｐが担持するトナー画像Ｔを目標とする最適な光沢度に維持することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例の定着装置１１２によれば、次のような作用効果を得ることができる。即ち、記録材Ｐの種類に応じて加熱ローラ１６とテンションローラ１７を仮想直線Ｌ１・Ｌ２に沿って変位することにより、加圧ニップ部Ｎ２の加圧力を変えることなく、プレニップ部Ｎ１の記録材搬送方向におけるニップ幅のみを変更できる。これによって、記録材Ｐが担持するトナー画像Ｔを目標とする最適な光沢度に維持することができる。
【００６４】
［実施例２］
定着装置の他の例を説明する。
【００６５】
本実施例では、実施例１の定着装置１１２と共通する部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００６６】
図１１は本実施例に係る定着装置１１２の一例の横断面模型図である。
【００６７】
本実施例に示す定着装置１１２は、加熱ローラ１６とテンションローラ１７を仮想直線Ｌ１・Ｌ２と直交（交差）する方向に沿って変位させるように構成した点を除いて、実施例１の定着装置１１２と同じ構成としてある。そのため、仮想直線Ｌ１・Ｌ２と直交（交差）する方向に沿って第１フレーム３１Ｌ・３１Ｒ（不図示）に移動自在に設けられたスライダＳＬ１・ＳＲ１に、加熱ローラ１６両端部の軸受３５Ｌ・３５Ｒ（不図示）を支持させている。また、仮想直線Ｌ１・Ｌ２と直交（交差）する方向に沿って第２フレーム３３Ｌ・３３Ｒ（不図示）に移動自在に設けられたスライダＳＬ２・ＳＲ２に、テンションローラ１７両端部の軸受３６Ｌ・３６Ｒ（不図示）を支持させている。
【００６８】
図１２Ａは普通紙モードのときの定着装置１１２におけるプレニップ部Ｎ１幅を表わす説明図である。図１２Ｂは厚紙モードのときの定着装置１１２におけるプレニップ部Ｎ１幅を表わす説明図である。図１２Ｃは薄紙モードのときの定着装置１１２におけるプレニップ部Ｎ１幅を表わす説明図である。
【００６９】
本実施例の定着装置１１２は、例えば比較的使用頻度の高い普通紙モードのときの加熱ローラ１６とテンションローラ１７の位置をホームポジション（図１１）に設定している。そしてその位置から加熱ローラ１６とテンションローラ１７を厚紙モード、薄紙モードに応じて変位させている。普通紙モードのときのプレニップ部Ｎ１幅は約１５ｍｍである。厚紙モードのときは、加熱ローラ１６とテンションローラ１７を仮想直線Ｌ１・Ｌ２と直交する方向に沿ってスライダＳＬ１・ＳＲ１，ＳＬ２・ＳＲ２により互いに近づく方向に変位させてプレニップ部Ｎ１幅を約２０ｍｍに設定する。薄紙モードのときは、加熱ローラ１６とテンションローラ１７を仮想直線Ｌ１・Ｌ２と直交する方向に沿ってスライダＳＬ１・ＳＲ１，ＳＬ２・ＳＲ２により互いに離れる方向に変位させてプレニップ部Ｎ１幅を約５ｍｍに設定する。加圧ニップ部Ｎ２の記録材搬送方向におけるニップ幅は約５ｍｍである。このニップ幅は、普通紙モード、厚紙モード及び薄紙モードの各モードにおいて共通である。
【００７０】
本実施例の定着装置１１２は、記録材Ｐの種類に応じて加熱ローラ１６とテンションローラ１７を仮想直線Ｌ１・Ｌ２と直交する方向に沿って変位する。これによって、加圧ニップ部Ｎ２の加圧力を変えることなく、プレニップ部Ｎ１の記録材搬送方向におけるニップ幅のみを変更できる。
【００７１】
また、本実施例の定着装置１１２は、記録材Ｐの搬送速度や、未定着トナー画像Ｔを加熱する所定の設定温度を変更する必要がなく、加熱ローラ１６とテンションローラ１７を変位させるだけでプレニップ部Ｎ１幅を変更できる。そのため、記録材Ｐの種類が変化しても、目標とする最適なトナー画像の光沢を得ることができる。
【００７２】
従って、本実施例の定着装置１１２においても、実施例１の定着装置１１２と同じ作用効果を得ることができる。
【００７３】
［実験例］
実施例１及び実施例２の各定着装置１１２によって記録材Ｐに加熱定着されたトナー画像の光沢等を確認するために、その各定着装置１１２と比較例の定着装置とを用いて次のような実験を行った。
【００７４】
比較例の定着装置は、実施例１の定着装置１１２において、加熱ローラ１６及びテンションローラ１７を変位させる機能がなく、かつプレニップ部Ｎ１及び加圧ニップ部Ｎ２の幅をそれぞれ普通紙モードの幅に保持させるように構成したものである。その他の構成は実施例１の定着装置と同じである。
【００７５】
〔評価〕
トナー画像定着性の評価
上記の各定着装置について、以下のトナー画像定着性の評価を行なった。
【００７６】
評価の条件は、定着ベルトの表面温度を１７０℃に温調した。記録材として、坪量４０ｇ／ｍ２、６４ｇ／ｍ２、８０ｇ／ｍ２、１０５ｇ／ｍ２、１６０ｇ／ｍ２、２００ｇ／ｍ２のＡ４サイズの普通紙を用いた。そしてその記録材の上にカラートナーのり量１．０ｍｇ／ｃｍ２になるように出力し、画像縦２ｃｍ・横５ｃｍの色パッチとして形成させた。そのトナー画像をプロセススピード３００ｍｍ／ｓで、上記の各定着装置に導入させて、トナー画像定着性の評価を行なった。
【００７７】
定着性の評価には、定着後のトナー画像部の光沢度を、（株）日本電色のグロス計ＰＧ−１Ｍ（７５°）で計測して求めた。好ましい画像の光沢度は、画像の種類や人の見方により違いはあるが、一般的に普通紙で出力される図を含むようなビジネス文書や技術報告書などは、トナー画像の光沢が低いと高級感がなく、好ましくない。またトナー画像の光沢が高すぎても、トナー画像部と紙表面との光沢の差が大きなり、まぶしく感じ好ましくない。そこで、本実験例においては、下記基準により定着性を評価した。○以上が実用上好ましい。
【００７８】
〔評価基準〕
〇：光沢度が１０以上３０未満である。
【００７９】
△：光沢度が１０未満または、３０以上である。
【００８０】
×：高温オフセットまたは低温オフセットが発生する。
【００８１】
表１の結果は、定着ベルトが目的の温度に立ち上がった後、未定着のトナーの記録材を１０枚連続して定着装置に導入し、その１０枚のトナー画像の光沢を評価したものである。
【００８２】
【表１】
0004869191.tif 000002
【００８３】
＊１：薄紙モードで出力    ＊２：普通紙モードで出力    ＊３：厚紙モードで出力
表１の薄紙の結果より、比較例では、薄紙４０ｇ／ｍ２で高温オフセットが発生し、薄紙６４ｇ／ｍ２で光沢度の高すぎるトナー画像になっている。しかし、実施例１及び実施例２の薄紙モードでは、比較例と比べてプレニップ部Ｎ１の幅が約５ｍｍと小さくなっているため、薄紙４０ｇ／ｍ２と薄紙６４ｇ／ｍ２のトナーは加熱されすぎることはない。そのため、高温オフセットが改善され、適度な光沢のトナー画像に改善されている。
【００８４】
表１の厚紙の結果より、比較例では、厚紙２００ｇ／ｍ２で低温オフセットが発生し、厚紙１６０ｇ／ｍ２で光沢度の低すぎるトナー画像になっている。しかし、実施例１及び実施例２の厚紙モードでは、比較例と比べてプレニップ部Ｎ１の幅が約２０ｍｍと大きくなっているため、厚紙１６０ｇ／ｍ２と厚紙２００ｇ／ｍ２のトナーは加熱時間が十分に取れる。そのため、低温オフセットが改善され、適度な光沢のトナー画像に改善されている。
【００８５】
［実施例３］
定着装置の他の例を説明する。
【００８６】
図１３は本実施例に係る定着装置の一例の横断面模型図である。
【００８７】
実施例１乃至実施例２の定着装置１１２では、プレニップ部Ｎ１を形成するために定着ベルト１１と加圧ベルト１２の双方に弛み部１１ｄ・１２ｄを形成したが、弛み部は定着ベルト１１と加圧ベルト１２のいずれか一方に形成してもよい。つまり、いずれか一方のベルトが図５（ａ）、図６（ａ）のように掛け回され、他方のベルトが図５（ｂ）、図６（ｂ）のように弛み部を有するように掛け回されている場合でも、加圧ニップ部Ｎ２の記録材搬送方向よりも上流側にプレニップ部Ｎ１を形成できる。
【００８８】
本実施例の定着装置１１２は、図６（ｂ）のように掛け回された加圧ベルト１２の弛み部１２ｄの表面を、図５（ａ）のように掛け回された定着ベルト１１の表面に接触させてプレニップ部Ｎ１を形成したものである。図示していないが、これとは逆に、図５（ｂ）のように掛け回された定着ベルト１１の弛み部１１ｄの表面を、図６（ａ）のように掛け回された加圧ベルト１２の表面に接触させてプレニップ部Ｎ１を形成してもよい。そして、記録材Ｐの種類に応じて加熱ローラ１６とテンションローラ１７の双方を、仮想直線Ｌ１・Ｌ２に沿って変位する。或いは、記録材Ｐの種類に応じて加熱ローラ１６とテンションローラ１７の双方を、仮想直線Ｌ１・Ｌ２と直交（交差）する方向に沿って変位する。これにより、加圧ニップ部Ｎ２の加圧力を変えることなく、プレニップ部Ｎ１の記録材搬送方向におけるニップ幅のみを変更できる。
【００８９】
本実施例の定着装置１１２においても、プレニップ部Ｎ１の記録材搬送方向におけるニップ幅を変更できるので、実施例１の定着装置１１２と同じ作用効果を得ることができる。
【００９０】
［その他］
上述の各定着装置１１２は、記録材Ｐの種類に応じて加熱ローラ１６とテンションローラ１７のいずれか一方を、仮想直線Ｌ１・Ｌ２に沿って、或いは仮想直線Ｌ１・Ｌ２と直交する方向に沿って変位するように構成してもよい。そのような構成の定着装置１１２においても、プレニップ部Ｎ１の記録材搬送方向におけるニップ幅を変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１に係る定着装置の一例の横断面模型図である。
【図２】図１に示す定着装置のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】図１に示す定着装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】（ａ）は定着ベルトの層構成の一例を表わす断面図、（ｂ）は加圧ベルトの層構成の一例を表わす断面図である。
【図５】（ａ）は定着ローラと加熱ローラとに定着ベルトをその定着ベルトの最短経路長さで掛け回した状態を表わす図、（ｂ）は定着ローラと加熱ローラとに定着ベルトをその定着ベルトの最短経路長さよりも余裕を持たせて掛け回した状態を表わす図である。
【図６】（ａ）は加圧ローラとテンションローラとに加圧ベルトをその加圧ベルトの最短経路長さで掛け回した状態を表わす図である。（ｂ）は加圧ローラとテンションローラとに加圧ベルトをその加圧ベルトの最短経路長さよりも余裕を持たせて掛け回した状態を表わす図である。
【図７】加圧ニップ部の形成に伴い定着ベルトと加圧ベルトのそれぞれの弛み部によって形成されるプレニップ部の説明図である。
【図８】プレニップ部及び加圧ニップ部内における圧力分布を表した説明図である。
【図９Ａ】普通紙モードのときの加熱定着過程におけるプレニップ部と加圧ニップ部中での記録紙上の温度変化と圧力分布を表した説明図である。
【図９Ｂ】厚紙モードのときの加熱定着過程におけるプレニップ部と加圧ニップ部中での記録紙上の温度変化と圧力分布を表した説明図である。
【図９Ｃ】薄紙モードのときの加熱定着過程におけるプレニップ部と加圧ニップ部中での記録紙上の温度変化と圧力分布を表した説明図である。
【図１０Ａ】普通紙モードのときの定着装置におけるプレニップ部幅を表わす説明図である。
【図１０Ｂ】厚紙モードのときの定着装置におけるプレニップ部幅を表わす説明図である。
【図１０Ｃ】薄紙モードのときの定着装置におけるプレニップ部幅を表わす説明図である。
【図１１】実施例２に係る定着装置の一例の横断面模型図である。
【図１２Ａ】普通紙モードのときの定着装置におけるプレニップ部幅を表わす説明図である。
【図１２Ｂ】厚紙モードのときの定着装置におけるプレニップ部幅を表わす説明図である。
【図１２Ｃ】薄紙モードのときの定着装置におけるプレニップ部幅を表わす説明図である。
【図１３】実施例３に係る定着装置の一例の概略断面図である。
【図１４】画像形成装置の一例の構成模型図である。
【符号の説明】
【００９２】
１１：定着ベルト、１１ｄ：弛み部、１２：加圧ベルト、１２ｄ：弛み部、１３：定着ローラ、１４：加圧ローラ、１５：ハロゲンヒータ、１６：加熱ローラ、１７：テンションローラ、Ｎ１：プレニップ部、Ｎ２：加圧ニップ部、Ｌ１・Ｌ２：仮想直線
【図５】
0004869191.tif 000003
【図６】
0004869191.tif 000004
【図１】
0004869191.tif 000005
【図２】
0004869191.tif 000006
【図３】
0004869191.tif 000007
【図４】
0004869191.tif 000008
【図７】
0004869191.tif 000009
【図８】
0004869191.tif 000010
【図９Ａ】
0004869191.tif 000011
【図９Ｂ】
0004869191.tif 000012
【図９Ｃ】
0004869191.tif 000013
【図１０Ａ】
0004869191.tif 000014
【図１０Ｂ】
0004869191.tif 000015
【図１０Ｃ】
0004869191.tif 000016
【図１１】
0004869191.tif 000017
【図１２Ａ】
0004869191.tif 000018
【図１２Ｂ】
0004869191.tif 000019
【図１２Ｃ】
0004869191.tif 000020
【図１３】
0004869191.tif 000021
【図１４】
0004869191.tif 000022