(57)【要約】【課題】用紙幅方向における用紙のゆがみを補正し、均一な用紙搬送状態を確保することができる定着装置を提供する。【解決手段】熱源を有する加熱ローラ２４と、前記加熱ローラと共に用紙３６を挟み込んで加圧する加圧ローラ２６とを備えた定着装置２２は、用紙幅方向における前記用紙のゆがみを検出するゆがみ検出手段２８と、ニップ部で挟持搬送される前記用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させる送り速度可変手段と、前記送り速度可変手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ゆがみ検出手段によって検出される前記用紙のゆがみに応じて、ニップ部９２で挟持搬送される前記用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させるように前記送り速度可変手段の作動を制御する。【選択図】図２
2009134080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源を有する加熱部材と、前記加熱部材に対向して設けられ前記加熱部材と共に用紙を挟み込んで加圧する加圧部材とを備え、前記加熱部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部で挟持搬送される用紙を加熱及び加圧することにより、用紙上の未定着トナー像を定着させる定着装置において、
前記ニップ部の用紙搬送方向上流側で、用紙幅方向における前記用紙のゆがみを検出するゆがみ検出手段と、
前記ニップ部で挟持搬送される前記用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させる送り速度可変手段と、
前記送り速度可変手段の作動を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ゆがみ検出手段によって検出される前記用紙のゆがみに応じて、前記ニップ部で挟持搬送される前記用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させるように前記送り速度可変手段の作動を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ゆがみ検出手段は、前記ニップ部の用紙搬送方向上流側に設けられ用紙幅方向の異なる位置で前記用紙の位置をそれぞれ検出する複数の位置検出手段を備え、前記複数の位置検出手段によって検出される前記用紙の位置に基づいて、用紙幅方向における前記用紙のゆがみを検出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３】
前記送り速度可変手段は、前記加圧部材を支持する複数の支持部材と、前記複数の支持部材の位置をそれぞれ独立して移動させる支持部材駆動手段とを備え、前記支持部材駆動手段によって前記支持部材の位置を移動させ、前記加圧部材の位置を用紙幅方向の異なる位置で可変することにより、前記ニップ部における加圧荷重を用紙幅方向の異なる位置で可変し、前記用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記支持部材駆動手段は、前記支持部材を加圧することにより、前記複数の支持部材の位置をそれぞれ独立して移動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】
請求項１〜４の何れか一に記載の定着装置を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、用紙に未定着トナー像を定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、互いに圧接して回転される一対の加熱ローラと加圧ローラとによって記録媒体としての用紙を挟持搬送させながら、加熱ローラと加圧ローラとの間に形成されるニップ部において用紙を加熱及び加圧することにより、用紙上の未定着トナー像を定着させる定着装置が知られている。
【０００３】
前記定着装置では、ニップ部の用紙搬送方向上流側で用紙のループ量を検出するループ量検出手段が設けられ、このループ量検出手段によって検出される用紙のループ量に基づいて用紙の送り速度が制御され、長期使用などによって用紙の送り速度が変化する場合においても、安定した用紙の送り速度を確保し、安定した定着性を得ることが行われている。
【０００４】
このような安定した定着性を得ることを企図した種々の定着装置が提案されており、例えば特許文献１には、加熱ローラに圧接配置される無端ベルトの内側に弾性押圧部材を配設し、この弾性押圧部材を可動支持部材で支持すると共に、この可動支持部材の位置を可変設定することにより、加熱ローラと無端ベルトとの間に形成される接触ニップ域の加圧状態を変更するようにした定着装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２８２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、加熱ローラなどの加熱部材と加圧ローラなどの加圧部材との間に形成されるニップ部で挟持搬送される用紙を加熱及び加圧することにより、用紙上の未定着トナー像を定着させる定着装置では、ニップ部の用紙搬送方向上流側で、用紙幅方向における用紙のゆがみが発生する場合があり、かかる場合には、定着装置において、紙しわやにじみなどの画像ノイズを引き起こす畏れがある。
【０００７】
前記特許文献１に開示されるような定着装置では、加熱ローラと無端ベルトとの間に形成されるニップ部における加圧荷重を変化させ、用紙全体の送り速度を変化させることができるものの、用紙幅方向における用紙のゆがみが発生した場合には、この用紙のゆがみを補正することができず、紙しわやにじみなどの画像ノイズを引き起こし得る。
【０００８】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、用紙幅方向における用紙のゆがみを補正し、均一な用紙の搬送状態を確保することができ、紙しわやにじみなどの画像ノイズが発生することなく安定した用紙搬送状態を維持することができる定着装置、及び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する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本願発明に係る定着装置は、
熱源を有する加熱部材と、前記加熱部材に対向して設けられ前記加熱部材と共に用紙を挟み込んで加圧する加圧部材とを備え、前記加熱部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部で挟持搬送される用紙を加熱及び加圧することにより、用紙上の未定着トナー像を定着させる定着装置において、
前記ニップ部の用紙搬送方向上流側で、用紙幅方向における前記用紙のゆがみを検出するゆがみ検出手段と、
前記ニップ部で挟持搬送される前記用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させる送り速度可変手段と、
前記送り速度可変手段の作動を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ゆがみ検出手段によって検出される前記用紙のゆがみに応じて、前記ニップ部で挟持搬送される前記用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させるように前記送り速度可変手段の作動を制御する、
ことを特徴とする。
【００１０】
また、本願発明に係る画像形成装置は、前記の定着装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明によれば、ゆがみ検出手段によって検出される用紙のゆがみに応じて、ニップ部で挟持搬送される用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させることにより、用紙幅方向における用紙のゆがみを補正し、均一な用紙搬送状態を確保することができる。これにより、紙しわやにじみなどの画像ノイズが発生することなく安定した用紙搬送状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す概略構成図である。前記画像形成装置２は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は所謂タンデム方式のカラー画像形成装置である。
【００１４】
画像形成装置２は、無端状の中間転写ベルト３０を備え、該中間転写ベルト３０は、図面の右側と左側にそれぞれ配置された一対のローラ３２、３４に巻回されている。図面の右側のローラ３２は、図示しないモータに駆動連結され、該モータの駆動に基づいて回転されるようになっている。また、ローラ３２の回転に伴って、中間転写ベルト３０及び該中間転写ベルト３０を支持する図面の左側のローラ３４が図中反時計回りに回転されるようになっている。
【００１５】
図中右側に配置されるローラ３２に支持されている中間転写ベルト３０の外側には、二次転写ローラ４０が、中間転写ベルト３０を介してローラ３２に対向して配置されている。二次転写ローラ４０は、中間転写ベルト３０の外周面に接触し、その接触部（ニップ部）が二次転写領域４１を形成している。
【００１６】
図中左側に配置されるローラ３４に支持されている中間転写ベルト３０の外側には、中間転写ベルト用クリーニング部材４２が設けられている。この中間転写ベルト用クリーニング部材４２は、中間転写ベルト３０を介してローラ３４に圧接され、その接触部が未転写トナーを回収する回収領域６２を形成している。
【００１７】
また、図中左側のローラ３４から図中右側のローラ３２に移動する中間転写ベルト３０の下側には、図中左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色にそれぞれ対応する色のトナー像を作成する４つの作像部３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。
【００１８】
各作像部３は、静電潜像担持体として円筒状の感光体４を有している。感光体４の周囲には、その回転方向（図中時計回り方向）に沿って順に、帯電器８、現像装置１８、中間転写ベルト３０を介して感光体４に対向して配置される一次転写ローラ１４、および感光体用クリーニング部材１６が配置されている。また、４つの感光体４の下方には、露光装置１０が配置され、露光装置１０は、帯電器８と現像装置１８との間で各感光体４に光を照射して露光を行うようになっている。
【００１９】
画像形成装置２の上部には、具体的には中間転写ベルト３０の上方には、各色の現像装置１８に補給するためのトナーを収容したホッパー２０（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）が配置されている。
【００２０】
画像形成装置２の下部には、給紙装置として給紙カセット４４が着脱可能に配置されている。給紙カセット４４内に積載収容された記録媒体としての用紙３６は、給紙カセット４４の近傍に配置された給紙ローラ５２の回転によって最上部のものから１枚ずつ用紙搬送経路５０に送り出されるようになっている。また、給紙ローラ５２の近傍には、所定のタイミングで用紙３６を二次転写領域４１へ送り出すためのレジストローラ対５４が設けられている。
【００２１】
用紙搬送経路５０は、給紙カセット４４から、レジストローラ対５４のニップ部、転写ベルト３０と二次転写ローラ４０とのニップ部である二次転写領域４１、後述する、二次転写領域４１の上方に配置される定着装置２２、及び定着装置２２の上方に設けられる排紙ローラ対５６のニップ部を通って、排紙部５８まで延びている。
【００２２】
次に、このようにして構成される画像形成装置２の作動について説明する。なお、画像形成装置２では、例えばブラックなどの１色のトナーを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとの間で切り替えができるようになっており、以下では、カラーモードにおける画像形成動作の一例について説明する。
【００２３】
先ず、各作像部３において、所定の周速度で回転駆動されている感光体４の外周面が帯電器８により帯電される。次に、帯電された感光体４の外周面に、画像情報に応じた光が露光装置１０から投射され静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置１８から供給される現像剤のトナーにより顕在化される。感光体４上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ１４によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体４から中間転写ベルト３０上に順次転写（一次転写）され、中間転写ベルト３０上に各色のトナー像が重ね合わせられる。
【００２４】
一方、中間転写ベルト３０に転写されることなく感光体４上に残留している未転写トナーは、感光体４の回転に伴って感光体４と感光体用クリーニング部材１６との接触部に達すると、感光体用クリーニング部材１６によって掻き取られ、感光体４の外周面から除去される。
【００２５】
中間転写ベルト３０上に重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３０の移動に伴って二次転写領域４１に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、給紙カセット４４に収容された用紙３６が、二次転写領域４１に搬送され、この４色のトナー像が、二次転写領域４１において中間転写ベルト３０から用紙３６に一括して転写（二次転写）される。４色のトナー像が転写された用紙３６は、搬送ガイド３１に沿って用紙搬送経路５０のさらに下流側へ搬送され、定着装置２２によって未定着トナー像が用紙３６に定着された後、排紙ローラ対５６を介して排紙部５８に送り出される。
【００２６】
一方、二次転写領域４１を通過した中間転写ベルト３０は、中間転写ベルト３０の移動に伴って中間転写ベルト３０と中間転写ベルト用クリーニング部材４２との接触部に達すると、中間転写ベルト用クリーニング部材４２によって清掃される。その後、各感光体４及び中間転写ベルト３０の回転が停止される。
【００２７】
次に、本発明の実施形態に係る定着装置の構成について説明する。
図２は、第１の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図であり、図３は、第１の実施形態に係る定着装置の上面図である。図２に示すように、前記定着装置２２は、二次転写領域４１において中間転写ベルト３０から転写された未定着トナー像を加熱溶融して用紙３６に定着させる加熱部材としての加熱ローラ２４と、加熱ローラ２４に対向して設けられ加熱ローラ２４と共に用紙３６を挟み込んで加圧する加圧部材としての加圧ローラ２６とを備えている。
【００２８】
加熱ローラ２４は、シリコーンゴムや発泡シリコーンゴムなどの弾性材料を用いて略円筒状に形成され、その外周面に、例えばフッ素樹脂などがコーティングされる。この加熱ローラ２４は、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に延び、その両端部２５ａ、２５ｂがフレーム７０に回転可能に支持されるとともに、図示しないモータに駆動連結され、該モータの駆動に基づいて図中反時計回り方向に回転駆動されるようになっている。
【００２９】
また、加熱ローラ２４の内側には、図示しない熱源が設けられ、この熱源によって加熱ローラ２４が加熱されるようになっている。前記熱源としては、例えばハロゲンヒータ、ＩＨヒータ、抵抗発熱体などが用いられる。また、超音波を利用した熱源を用いるようにしてもよい。
【００３０】
加圧ローラ２６は、シリコーンゴムや発泡シリコーンゴムなどの弾性材料を用いて略円筒状に形成され、その外周面に、例えばフッ素樹脂などがコーティングされる。この加圧ローラ２６は、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に延び、加熱ローラ２４の長手方向に略沿って設けられ、その両端部２７ａ、２７ｂがそれぞれ、用紙幅方向に離間して配設された２つの支持部材７３ａ、７３ｂに回転可能に支持されている。
【００３１】
支持部材７３ａには、支持部材７３ａの位置を移動させる支持部材駆動手段としてのモータ７５ａが、モータ回転軸７４ａに取り付けられたギヤ（不図示）を介して連結され、モータ７５ａを作動させることにより支持部材７３ａを加熱ローラ側に又は加熱ローラから離間する方向に（矢印Ｚ１方向）に移動させることができるように構成されている。
【００３２】
また、支持部材７３ｂには、支持部材７３ｂの位置を移動させる支持部材駆動手段としてのモータ７５ｂが、モータ回転軸７４ｂに取り付けられたギヤ（不図示）を介して連結され、モータ７５ｂを作動させることにより支持部材７３ｂを加熱ローラ側に又は加熱ローラから離間する方向に（矢印Ｚ２方向）移動させることができるように構成されている。
【００３３】
定着装置２２では、加圧ローラ２６は、その両端部２７ａ、２７ｂを支持する２つの支持部材７３ａ、７３ｂの位置がそれぞれ独立して移動され、用紙幅方向の異なる位置で加熱ローラ２４に対する加圧ローラ２６の位置が可変されるようになっている。これにより、ニップ部９２における加圧荷重が用紙幅方向の異なる位置で可変され、用紙搬送方向におけるニップ部９２の長さが用紙幅方向の異なる位置で可変され、用紙３６の送り速度が用紙幅方向の異なる位置で可変される。また、加圧ローラ２６は、図２に示すように、加熱ローラ２４に圧接され、加熱ローラ２６の回転に伴って、図中時計回り方向に従動回転されるようになっている。
【００３４】
なお、定着装置２２では、支持部材７３ａ、７３ｂの位置をそれぞれ検出する位置検出センサ７１ａ、７１ｂが設けられ、位置検出センサ７１ａ、７１ｂの検出値に基づいて支持部材７３ａ、７３ｂの位置が正確に制御される。位置検出センサ７１ａ、７１ｂとしては、例えばパルス板を介したフォトスイッチを用いることができる。
【００３５】
また、定着装置２２は、ニップ部９２の用紙搬送方向上流側で、用紙３６のループ量を検出するループ量検出手段（不図示）、及び、ニップ部９２の用紙搬送方向上流側で、用紙幅方向における用紙３６のゆがみを検出するゆがみ検出手段２８を備えている。
【００３６】
図４は、図２におけるＹ４−Ｙ４線に沿った断面図である。この図に示すように、定着装置２２では、ゆがみ検出手段２８は、ニップ部９２の用紙搬送方向上流側で、用紙幅方向において図面左側から図面右側に順に離間して配置され、用紙幅方向の異なる位置で用紙３６の位置をそれぞれ検出する３つの位置検出センサ２８ａ、２８ｂ、２８ｃを備えている。
【００３７】
位置検出センサ２８ａ、２８ｂ、２８ｃはそれぞれ、本体部８１に回動可能に取り付けられるアクチュエータ８２を備え、用紙３６と接触するアクチュエータ８２の角度に応じて、用紙３６の位置をそれぞれ検出することができるようになっている。定着装置２２では、これら位置検出センサ２８ａ、２８ｂ、２８ｃによって検出される用紙３６の位置に基づいて、用紙幅方向における用紙３６のゆがみが検出される。なお、本実施形態では、ゆがみ検出手段２８が３つの位置検出センサ２８ａ、２８ｂ、２８ｃによって構成されているが、用紙幅方向の異なる位置で用紙３６の位置をそれぞれ検出する複数の位置検出手段を備えることで、用紙幅方向における用紙３６のゆがみを検出することができる。
【００３８】
また、定着装置２２は、定着装置２２の作動を総合的に制御する制御ユニット（不図示）を備え、該制御ユニットは、前記熱源の作動、加熱ローラ２４の回転駆動、モータ７５ａ、７５ｂの作動等を制御する。また、前記制御ユニットは、前記ループ量検出手段によって検出される用紙３６のループ量に基づいて用紙搬送方向における用紙全体の送り速度を可変するようにモータ７５ａ、７５ｂの作動を制御するとともに、ゆがみ検出手段によって検出される用紙のゆがみに応じて、ニップ部で挟持搬送される用紙の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させるようにモータ７５ａ、７５ｂの作動を制御する。なお、前記制御ユニットは、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００３９】
このようにして構成される定着装置２２では、用紙幅方向における用紙３６のゆがみが生じた場合、例えば、図４に示すように、用紙３６の図面左側端部が用紙３６の図面右側端部より搬送ガイド３１から離間した場合には、用紙３６のゆがみをなくするように、加圧ローラ２６の端部２７ａを加圧ローラ２６の端部２７ｂより加熱ローラ２４側に移動させるようにモータ７５ａを作動させ、用紙３６の図面左側端部が挟持搬送されるニップ部９２の加圧荷重を用紙３６の図面右側端部が挟持搬送されるニップ部９２の加圧荷重より大きくし、これにより、用紙３６の図面左側端部が挟持搬送されるニップ部９２の長さを用紙３６の図面右側端部が挟持搬送されるニップ部９２の長さより長くし、用紙３６の図面左側端部の送り速度を用紙３６の図面右側端部の送り速度より大きくし、用紙幅方向における用紙３６のゆがみを補正する。
【００４０】
また、図４に示すように、用紙３６の図面左側端部が用紙３６の図面右側端部より搬送ガイド３１から離間した場合に、加圧ローラ２６の端部２７ｂを加圧ローラ２６の端部２７ａより加熱ローラ２６から離れる方向に移動させるようにモータ７５ｂを作動させ、用紙３６の図面右側端部が挟持搬送されるニップ部９２の加圧荷重を用紙３６の図面左側端部が挟持搬送されるニップ部９２の加圧荷重より小さくし、これにより、用紙３６の図面右側端部が挟持搬送されるニップ部９２の長さを用紙３６の図面左側端部が挟持搬送されるニップ部９２の長さより短くし、用紙３６の図面右側端部の送り速度を用紙３６の図面左側端部の送り速度より小さくし、用紙３６の幅方向における用紙３６のゆがみを補正するようにしてもよい。
【００４１】
定着装置２２では、前記制御ユニットによって、ゆがみ検出手段２８によって検出される用紙３６のゆがみに応じてモータ７５ａ及び／又は７５ａの作動が制御され、用紙３６のゆがみをなくするようにニップ部９２で挟持搬送される用紙３６の送り速度が用紙幅方向の異なる位置で可変される。
【００４２】
また、定着装置２２では、用紙幅方向における用紙３６のゆがみがなくなると、用紙幅方向の異なる位置で用紙３６の送り速度を一定とするように、すなわち、用紙幅方向の異なる位置でニップ部９２の長さを一定とするようにモータ７５ａ及び／又は７５ｂの作動が制御される。そして、用紙幅方向の異なる位置で用紙３６の送り速度が一定になると、前記ループ量検出手段（不図示）によって検出される用紙３６のループ量に基づいて、用紙搬送方向における用紙３６全体の送り速度が適正化される。
【００４３】
本実施形態では、用紙幅方向の両端部において加圧ローラ２６を支持する２つの支持部材７３ａ、７３ｂと、２つの支持部材７３ａ、７３ｂの位置をそれぞれ独立して移動させるモータ７５ａ、７５ｂとによって、ニップ部９２で挟持搬送される用紙３６の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させる送り速度可変手段が構成されている。
【００４４】
ここで、本実施形態では、定着装置２２において、ニップ部９２の加圧荷重を用紙幅方向において可変させ、用紙幅方向において用紙３６の中央部を基準とした用紙３６の送り速度比について調べるとともに、前記加圧荷重を変化させ、加圧荷重比と用紙３６の送り速度比との関係について調べた。具体的には、定着装置２２において、用紙３６として、用紙坪量６０ｇ／ｍ２及び１００ｇ／ｍ２の用紙を用い、ニップ部９２における加圧荷重として、例えば３００Ｎなどの基準値と、この基準値に対して加圧荷重比を±５％変化させた加圧荷重とを作用させ、用紙幅方向におけるニップ部９２内の用紙３６の送り速度をニップ部９２の中央部を基準とした用紙３６の送り速度比について調べた。ここで、基準値とは、例えば３００Ｎなどの加圧荷重の設定値であり、モータ７５ａ又は７５ｂを作動させることにより加圧荷重を加圧ローラ２６の一方の端部に作用させた。
【００４５】
図５は、用紙坪量６０ｇ／ｍ２の用紙を用い、ニップ部の加圧荷重を用紙幅方向において変化させて用紙の送り速度比を調べた実験結果を示すグラフ、図６は、用紙坪量１００ｇ／ｍ２の用紙を用い、ニップ部の加圧荷重を用紙幅方向において変化させ用紙の送り速度比を調べた実験結果を示すグラフである。図５及び図６では、用紙幅方向におけるニップ部９２の位置を横軸にとって、モータ７５ａ又は７５ｂを作動させたニップ部９２の一方の端部を駆動と表し、ニップ部９２の中央部を中央と表し、ニップ部９２の他方の端部を非駆動と表し、ニップ部９２の中央部における用紙３６の送り速度を基準としたニップ部９２の用紙３６の送り速度比を縦軸にとって表している。
【００４６】
図５及び図６に示すように、ニップ部９２内の用紙３６の送り速度は、ニップ部９２の加圧荷重を用紙幅方向の異なる位置で変化させることで用紙幅方向において可変させることができ、加圧荷重を大きくすることで大きくなり、加圧荷重を小さくすることで小さくなることが分かる。また、用紙坪量１００ｇ／ｍ２の用紙を用いた場合には、用紙坪量６０ｇ／ｍ２の用紙を用いた場合に比して同一の加圧荷重に対して用紙３６の送り速度が大きくなることが分かる。加えて、図５及び図６では、用紙の送り速度比が中央を基準として表されているので、駆動と非駆動の用紙の送り速度比が等しいことが分かった。
【００４７】
図７は、加圧荷重比と用紙の送り速度比との関係を示すグラフである。図７では、加圧荷重比を横軸にとり、用紙３６の送り速度比を縦軸にとって表している。図７に示すように、定着装置２２では、加熱ローラ２４と加圧ローラ２６との間に形成されるニップ部９２の加圧荷重を変化させると、加圧荷重比に応じて用紙３６の送り速度比が大きくなり、加圧荷重を＋５％可変させることにより、ニップ部９２内の用紙３６の送り速度比を＋０．１５％可変させることができることが分かる。
【００４８】
これにより、定着装置２２では、加熱ローラ２４と加圧ローラ２６との間に形成されるニップ部９２の加圧荷重を可変させることにより、ニップ部９２で挟持搬送される用紙３６の送り速度を可変させることができ、また、ニップ部９２の加圧荷重を用紙幅方向において可変させることにより、用紙３６の送り速度を用紙幅方向において可変させることができることが分かった。
【００４９】
このように、本実施形態に係る定着装置２２及びかかる定着装置２２を備えた画像形成装置２は、ゆがみ検出手段２８によって検出される用紙３６のゆがみに応じて、ニップ部９２で挟持搬送される用紙３６の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させることにより、用紙幅方向における用紙３６のゆがみを補正し、均一な用紙搬送状態を確保することができる。これにより、紙しわやにじみなどの画像ノイズが発生することなく安定した用紙搬送状態を維持することができる。
【００５０】
また、ゆがみ検出手段２８は、ニップ部９２の用紙搬送方向上流側に設けられ用紙幅方向の異なる位置で用紙３６の位置をそれぞれ検出する３つの位置検出センサ２８ａ、２８ｂ、２８ｃを備え、位置検出センサ２８ａ、２８ｂ、２８ｃによって検出される用紙３６の位置に基づいて、用紙幅方向における用紙３６のゆがみを検出することにより、比較的簡単な構成によって、用紙３６のゆがみを確実に検出することができる。
【００５１】
更に、前記送り速度可変手段は、モータ７５ａ、７５ｂによって支持部材７３ａ、７３ｂの位置を移動させ、加圧ローラ２６の位置を用紙幅方向の異なる位置で可変することで、ニップ部９２における加圧荷重を用紙幅方向の異なる位置で可変し、用紙３６の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変することにより、前記効果を確実に得ることができる。
【００５２】
図８は、第２の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。第２の実施形態に係る定着装置８２は、図２に示す定着装置２２と前記送り速度可変手段が異なる以外は、定着装置２２と同様の構成を備えているので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
定着装置８２では、図８に示すように、加圧ローラ２６の端部２７ａを回転可能に支持する支持部材８３が、回転軸８４に対して回動可能に取り付けられるとともに支持部材８３を加熱ローラ２４側に加圧する加圧バネ８５に取り付けられている。加圧バネ８５によって支持部材８３が加圧され、支持部材８３に対する加圧バネ８５の加圧力を可変させることにより、支持部材８３の位置が加熱ローラ２４側に又は加熱ローラ２４から離れる方向に移動され、加圧ローラ２６の端部２７ａが、加熱ローラ２４側に又は加熱ローラ２４から離れる方向に移動される。なお、前記制御ユニットによって、支持部材８３を加圧する加圧バネ８５の加圧力が制御される。
【００５４】
加圧ローラ２６の反対側の端部２７ｂについても同様に、加圧ローラ２６の端部２７ｂを回転可能に支持する支持部材８３が、回転軸８４に対して回動可能に取り付けられるとともに支持部材８３を加熱ローラ２４側に加圧する加圧バネ８５に取り付けられている。加圧バネ８５によって支持部材８３が加圧され、支持部材８３に対する加圧バネ８５の加圧力を可変させることにより、支持部材８３の位置が加熱ローラ２４側に又は加熱ローラ２４から離れる方向に移動され、加熱ローラ２６の端部２７ｂが、加熱ローラ２４側に又は加熱ローラ２４から離れる方向に移動される。
【００５５】
このようにして、定着装置８２では、加圧ローラ２５を支持する支持部材８３の位置をそれぞれ独立して移動させる支持部材駆動手段としての加圧バネ８５が、支持部材８３を加圧することにより、支持部材８３の位置をそれぞれ独立して移動させるように構成されている。
【００５６】
定着装置８２では、加圧ローラ２６は、その両端部２７ａ、２７ｂを支持する２つの支持部材８３が加圧バネ８５によってそれぞれ加圧されることにより、２つの支持部材８３の位置がそれぞれ独立して移動され、用紙幅方向の異なる位置で加熱ローラ２４に対する加圧ローラ２６の位置が可変される。これにより、ニップ部９２における加圧荷重が用紙幅方向の異なる位置で可変され、用紙３６の搬送方向におけるニップ部９２の長さが用紙幅方向の異なる位置で可変され、用紙３６の送り速度が用紙幅方向の異なる位置で可変される。
【００５７】
このようにして構成される定着装置８２においても、用紙幅方向における用紙３６のゆがみが生じた場合、ゆがみ検出手段２８によって検出される用紙３６のゆがみに応じて加圧バネ８５の作動が前記制御ユニットによって制御され、用紙３６のゆがみをなくするようにニップ部９２で挟持搬送される用紙３６の送り速度を用紙３６の幅方向の異なる位置で可変される。
【００５８】
なお、定着装置８２においても、加圧ローラ２６の端部２７ａ、２７ｂを支持する２つの支持部材８３の位置をそれぞれ検出する位置検出センサ８６が設けられ、位置検出センサ８６の検出値に基づいて支持部材８３の位置が正確に制御される。
【００５９】
このように、定着装置８２においても、ゆがみ検出手段２８によって検出される用紙３６のゆがみに応じて、用紙３６のゆがみをなくするようにニップ部９２で挟持搬送される用紙３６の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させることにより、用紙幅方向における用紙３６のゆがみを補正し、均一な用紙搬送状態を確保することができる。
【００６０】
定着装置２２及び８２では、加熱部材として加熱ローラ２４を用いているが、加熱部材として、熱源を備えた加熱ローラと、該加熱ローラから離間した位置に配置される定着ローラと、加熱ローラと定着ローラとに巻回される無端状の定着ベルトとを備えた加熱部材を用いるようにしてもよい。
【００６１】
図９は、加熱部材として定着ベルトを用いた定着装置を示す概略構成図である。図９に示す定着装置１０２は、図８に示す定着装置８２と加熱部材の構成が異なること以外は、定着装置８２と同様の構成を備えているので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００６２】
前記定着装置１０２は、加熱部材として、熱源（不図示）を備え回転可能に設けられる加熱ローラ９４と、該加熱ローラ９４から離間した位置に回転可能に設けられ加圧ローラ２６に対向して配置される定着ローラ９５と、加熱ローラ９４と定着ローラ９５とに巻回される無端状の定着ベルト９６とを備えている。
【００６３】
定着装置１０２では、加圧ローラ２６が、図示しないモータに駆動連結され、該モータの駆動に基づいて図中時計回り方向に回転駆動されるように構成されている。定着ベルト９６は、加圧ローラ２６が回転駆動されることにより図中時計回り方向に回転され、定着ベルト９６は、この定着ベルト９６の回転時に加熱ローラ９４によって加熱されるようになっている。定着ベルト９６が加熱された後に、定着ベルト９６と加圧ローラ２６との間に形成されるニップ部９２において用紙３６の未定着トナー像が加熱溶融され定着される。このように、定着装置２２及び８２において、加熱部材として定着ベルトを用いるようにしてもよい。
【００６４】
また、定着装置２２及び８２では、加圧部材として加圧ローラ２６を用いているが、加圧部材として、加熱ローラ２４に対向して設けられ加熱ローラ２４と共に用紙３６を挟み込んで加圧する無端状の定着ベルトを用いるようにしてもよい。
【００６５】
図１０は、加圧部材として定着ベルトを用いた定着装置を示す概略構成図である。図１０に示す定着装置１１２は、図８に示す定着装置８２と加圧部材の構成が異なること以外は、定着装置８２と同様の構成を備えているので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
定着装置１１２は、加圧部材として、無端状の定着ベルト１０６と、該定着ベルト１０６の内部に設けられ定着ベルト１０６の内面から定着ベルト１０６を押圧する押圧部材１０７とを備えている。また、図１０に示すように、定着ベルト１０６の内部に、定着ベルト１０６の移動をガイドするガイド部材１０８を設けるようにしてもよい。
【００６７】
押圧部材１０７は、定着ベルト１０６の内部において定着ベルト１０６の長手方向（用紙幅方向）に延び、その両端部がそれぞれ支持部材１０３によって支持されている。支持部材１０３はそれぞれ、回転軸８４に対して回動可能に取り付けられるとともに支持部材１０３を加熱ローラ２４側に加圧する加圧バネ８５に取り付けられている。
【００６８】
定着装置１１２においても、加圧バネ８５によって支持部材１０３が加圧され、支持部材１０３に対する加圧バネ８５の加圧力を可変させることにより、支持部材１０３の位置が加熱ローラ２４側に又は加熱ローラ２４から離れる方向に移動され、これに伴って、押圧部材１０７が加熱ローラ２４側に又は加熱ローラ２４から離れる方向に移動され、定着ベルト１０６の両端部がそれぞれ独立して加熱ローラ２４側に又は加熱ローラ２４から離れる方向に移動される。
【００６９】
このようにして、定着装置１１２では、押圧部材１０７の両端部を支持する支持部材１０３の位置がそれぞれ独立して移動され、定着ベルト１０６の位置を用紙幅方向の異なる位置で可変させることができ、ニップ部９２における加圧荷重を用紙幅方向の異なる位置で可変し、用紙３６の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変することができるようになっている。
【００７０】
なお、定着装置１１２では、加熱ローラ２４が、図示しないモータに駆動連結され、該モータの駆動に基づいて図中反時計回り方向に回転駆動されるように構成され、一方、定着ベルト１０６は、該定着ベルト１０６が押圧部材１０７によって押圧されることで加熱ローラ２４に圧接され、加熱ローラ２４の回転に伴って図中時計回り方向に従動回転されるようになっている。
【００７１】
このようにして構成される定着装置１１２においても、用紙幅方向における用紙３６のゆがみが生じた場合、ゆがみ検出手段２８によって検出される用紙３６のゆがみに応じて加圧バネ８５の作動が前記制御ユニットによって制御され、用紙３６のゆがみをなくするようにニップ部９２で挟持搬送される用紙３６の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変される。これにより、用紙幅方向における用紙３６のゆがみを補正し、均一な用紙の搬送状態を確保することができる。
【００７２】
前述した定着装置２２、８２、１０２、１１２では、加圧部材を支持する支持部材の位置を移動させることにより、加圧部材の位置を用紙幅方向の異なる位置で可変させ、用紙３６の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変しているが、加圧部材自体のサイズを変えることにより、用紙３６の送り速度を用紙幅方向の異なる位置で可変させるようにすることも可能である。
【００７３】
図１１は、第３の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図であり、前記定着装置を上面図で示している。図１１に示すように、前記定着装置１２２は、加熱ローラ１１４と加圧ローラ２６とを備え、加熱ローラ１１４と加熱ローラ２６とはそれぞれ、図示しないフレームによって回転可能に支持されている。加熱ローラ１１４は、図示しないモータに駆動連結され、該モータの駆動に基づいて回転駆動され、加熱ローラ１１４に圧接される加圧ローラ２６が、加熱ローラ１１４の回転に伴って従動回転されるようになっている。
【００７４】
加熱ローラ１１４は、例えばシリコーンゴムなどの弾性材料など、所定の熱膨張係数を有する材料を用いて略円筒状に形成され、加熱ローラ１１４の内部には、加熱ローラ１１４の長手方向において、加熱ローラ１１４の図中左側の端部を加熱する第１の加熱ヒータ１１５ａ、加熱ローラ１１４の図中中央部を加熱する第２の加熱ヒータ１１５ｂ、加熱ローラ１１４の図中右側の端部を加熱する第３の加熱ヒータ１１５ｃによって構成される熱源が設けられている。
【００７５】
定着装置１２２では、第１、第２及び第３の加熱ヒータ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃの作動がそれぞれ独立して前記制御ユニットによって制御され、加熱ヒータ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃを作動させることにより、加熱ローラ１１４の長手方向において加熱ローラ１１４の図中左側の端部、加熱ローラ１１４の中央部、加熱ローラ１１４の図中右側の端部をそれぞれ独立して加熱して膨張させ、加熱ローラ１１４の長手方向において加熱ローラ１１４の外径を可変させることができるようになっている。これにより、用紙幅方向の異なる位置で、具体的には加熱ローラ１１４の図中左側の端部、加熱ローラ１１４の中央部、加熱ローラ１１４の図中右側の端部で、ニップ部９２における加圧荷重が可変され、用紙搬送方向におけるニップ部９２の長さが可変され、用紙３６の送り速度が可変される。
【００７６】
なお、定着装置１２２では、加熱ローラ１１４の外部に、加熱ローラ１１４の図中左側の端部の温度を検出する第１の温度センサ１１６ａ、加熱ローラ１１４の中央部の温度を検出する第２の温度センサ１１６ｂ、加熱ローラ１１４の図中右側の端部の温度を検出する第３の温度センサ１１６ｃが設けられ、第１、第２及び第３の温度センサ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃの検出値に基づいて加熱ローラ１１４の外径が正確に制御される。
【００７７】
このようにして構成される定着装置１１２においても、用紙幅方向における用紙３６のゆがみが生じた場合に、ゆがみ検出手段２８によって検出される用紙３６のゆがみに応じて加熱ヒータ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃの作動が前記制御ユニットによって制御され、用紙３６のゆがみをなくするようにニップ部９２で挟持搬送される用紙３６の送り速度が用紙幅方向の異なる位置で可変される。これにより、用紙幅方向における用紙３６のゆがみを補正し、均一な用紙搬送状態を確保することができる。
【００７８】
本願発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、前記実施形態はタンデム型のカラープリンタについて説明したが、本願発明は、４サイクル型のカラープリンタなどのその他の画像形成装置に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る定着装置の上面図である。
【図４】図２におけるＹ４−Ｙ４線に沿った断面図である。
【図５】用紙坪量６０ｇ／ｍ２の用紙を用い、ニップ部の加圧荷重を用紙幅方向において変化させて用紙の送り速度比を調べた実験結果を示すグラフである。
【図６】用紙坪量１００ｇ／ｍ２の用紙を用い、ニップ部の加圧荷重を用紙幅方向において変化させ用紙の送り速度比を調べた実験結果を示すグラフである。
【図７】加圧荷重比と用紙の送り速度比との関係を示すグラフである
【図８】第２の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【図９】加熱部材として定着ベルトを用いた定着装置を示す概略構成図である。
【図１０】加圧部材として定着ベルトを用いた定着装置を示す概略構成図である。
【図１１】第３の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００８０】
２  画像形成装置
２２、８２、１０２、１１２、１２２  定着装置
２４、９４  加熱ローラ
２６  加圧ローラ
２８  ゆがみ検出手段
３６  用紙
７１ａ、７１ｂ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、８６  位置検出センサ
７３ａ、７３ｂ、８３、１０３  支持部材
７５ａ、７５ｂ  モータ
８５  加圧バネ
９２  ニップ部
１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ  加熱ヒータ
【図１】
2009134080.tif 000003
【図２】
2009134080.tif 000004
【図３】
2009134080.tif 000005
【図４】
2009134080.tif 000006
【図５】
2009134080.tif 000007
【図６】
2009134080.tif 000008
【図７】
2009134080.tif 000009
【図８】
2009134080.tif 000010
【図９】
2009134080.tif 000011
【図１０】
2009134080.tif 000012
【図１１】
2009134080.tif 000013