(57)【要約】【課題】記録媒体の種類に応じて定着ニップ部での定着性能を更に向上させる。【解決手段】加熱定着部材６ａとこの加熱定着部材に圧接する加圧部材６ｂの間に形成される定着ニップ部Ｎ６に、未定着トナー像が転写された記録媒体Ｐを通過させて加熱定着する定着装置６であって、定着ニップ部を通過する記録媒体の種類に応じて加熱定着部材に対する加圧部材の位置を変更する加圧部材位置変更手段６６０と、加熱定着部材の表面温度を検出し、かつ加圧部材の位置変更に連動して加熱定着部材に対して接離する表面温度検出手段６１２と、を備える。定着ニップ部を通過する記録媒体が所定の厚さ以上の場合に、加圧部材位置変更手段は、加圧部材を加熱定着部材に対して離間する方向に移動し、当該移動に連動して表面温度検出手段は、加熱定着部材に対して離間する方向に移動する。【選択図】図５
2009014829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱定着部材と該加熱定着部材に圧接する加圧部材の間に形成される定着ニップ部に、未定着トナー像が転写された記録媒体を通過させて加熱定着する定着装置であって、
前記定着ニップ部を通過する前記記録媒体の種類に応じて前記加熱定着部材に対する前記加圧部材の位置を変更する加圧部材位置変更手段と、
前記加熱定着部材の表面温度を検出し、かつ前記加圧部材の位置変更に連動して前記加熱定着部材に対して接離する表面温度検出手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加圧部材位置変更手段は、前記定着ニップ部を通過する前記記録媒体が所定の厚さ以上の場合に、前記加圧部材を前記加熱定着部材に対して離間する方向に移動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３】
前記表面温度検出手段は、前記定着ニップ部を通過する前記記録媒体が所定の厚さ以上の場合に、前記加熱定着部材に対して離間する方向に移動することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記表面温度検出手段は、前記加熱定着部材の表面から前記表面温度検出手段が離間することによる前記加熱定着部材の温度上昇が該加熱定着部材の耐熱特性温度を超えない範囲内で前記加熱定着部材から離間することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記表面温度検出手段は、前記加熱定着部材の表面から前記表面温度検出手段が離間することによる前記加熱定着部材の温度上昇が前記定着ニップ部を通過する前記記録媒体に転写された前記未定着トナーが過定着とならない範囲内で前記加熱定着部材から離間することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加圧部材位置変更手段による位置変更は、手動による移動であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加圧部材位置変更手段による位置変更は、前記記録媒体への印字要求時に選択される記録媒体種類の選択に応じて移動することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記加圧部材位置変更手段は、
前記加熱定着部材に対する前記加圧部材の接離動作を操作する接離操作部材と、
前記加圧部材を前記加熱定着部材に対して圧接するように前記接離操作部材を操作した際に該操作の入力を検出する圧接操作入力検出部と、
を備え、
前記表面温度検出手段の前記加熱定着部材に対する接離動作は、前記圧接操作入力検出部への入力の有無によって決定されることを特徴とする請求項１〜７に記載の定着装置。
【請求項９】
潜像担持体と、この潜像担持体に形成されるトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置と、を備えた画像形成装置において、
前記定着装置として、請求項１〜８の何れか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および当該定着装置を備える画像形成装置に関し、特に、定着装置に備わる加熱ローラと加圧ローラとの圧接領域となる定着ニップ部におけるニップ幅および圧力を調整する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、搬送用紙上に転写機構によって転写された未定着の転写トナーを溶融・固着する定着機構となる定着装置が配置されている。当該定着装置として、未定着トナーを溶融・固着する部位は、加熱ローラと加圧ローラの圧接領域となる定着ニップ部で搬送用紙上の転写トナーに熱を与えて、当該搬送用紙上の転写トナーを定着させる熱定着ローラ方式の装置が多用されている。このような定着装置は、通常では、これら加熱・加圧ローラの内部に内包される発熱源となるヒータによって、当該両ローラの表面が加熱されるように構成されている。
【０００３】
搬送用紙は、定着ニップ部で溶融され、用紙上に固着されることとなる。通常、定着装置に搬送される用紙種類は、薄紙、普通紙、厚紙に分類され、上記定着ニップ部では、加熱・加圧ローラの加圧力および加熱ローラ表面の温度で未定着トナーが上述したように用紙に定着され、加圧ローラの表面温度によって搬送用紙が温められて、蒸気定着工程のスムーズな処理が補助されるようになっている。
【０００４】
しかし、搬送用紙のうち、厚紙の中には、葉書のように極端に紙厚さの厚い物や、封筒のように薄紙を何枚も積層していることから厚くなると共に、積層用紙間の間に空気層を含む用紙種類もある。このような複数の用紙種類を一定の定着ニップ幅、定着ニップ圧力で定着すると、一部の用紙では、未定着トナーが溶融しない状態となる定着不良、若しくは搬送用紙にシワが発生することがある。
【０００５】
このような定着不良等の不具合を解決するために、特許文献１では、転写材となる搬送用紙の種類に応じて、弾性層を有する加熱・加圧ローラの弾性層の内部圧力を変化させる圧力調整機構を備えることによって、定着ニップ部のニップ幅および圧力を調整して、定着性能の安定化を図る定着機構を備える画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開平０９−３１１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に開示されている手法では、加熱・加圧ローラの弾性層の内部圧力の変化で定着性能の安定化を図ることが提案されているが、当該定着性能は、を決定するのは、定着ニップ幅、定着ニップ圧力だけではないことが判明している。換言すると、定着性能は、定着ニップ幅の間を通過する用紙が加熱ローラ表面から熱量を授受し、用紙を暖めると共に、用紙上の未定着トナーを溶融・固着すること、および加圧ローラ表面温度によって搬送用紙を定着裏面から暖め、定着工程の補助されることによって、決定するものである。このため、上記特許文献１の画像形成装置の定着機構では、定着ニップ幅のみを論じていて、加熱ローラ表面温度等に対する対応がされていなく、定着性能の安定化が十分に実現されるには、至らなかった。特に、搬送用紙が厚紙、葉書、封筒等の厚さの大きい記録媒体の場合には、加熱・加圧ローラの表面温度が搬送用紙に奪われる熱量が大きく、未定着トナーの溶融不足から“定着不良”を招来することがあった。また、定着装置で一定に設定された定着ニップ幅を通過する封筒等は、厚さの大きさに加えて、封筒の内部に空気層を含んでいることから、定着ニップ部内で封筒の“シゴキ現象”が発生し、“シワ”が発生した印字物を提供することがあった。すなわち、搬送用紙が厚紙や封筒等の所定の厚さ以上の場合では、搬送用紙のシワの発生や、記録媒体上に転写されたトナーの未定着・過定着等の不具合が見受けられることがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、従来の画像形成装置に備わる定着装置（定着機構）が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、記録媒体の種類に応じて定着ニップ部での定着性能を更に向上させることの可能な、新規かつ改良された定着装置および当該定着装置を備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある実施の態様によれば、加熱定着部材とこの加熱定着部材に圧接する加圧部材の間に形成される定着ニップ部に、未定着トナー像が転写された記録媒体を通過させて加熱定着する定着装置であって、定着ニップ部を通過する記録媒体の種類に応じて加熱定着部材に対する加圧部材の位置を変更する加圧部材位置変更手段と、加熱定着部材の表面温度を検出し、かつ加圧部材の位置変更に連動して加熱定着部材に対して接離する表面温度検出手段と、を備えることを特徴とする定着装置が提供される。
【０００９】
このような構成とすることにより、搬送される記録媒体の種類に応じて、定着ニップ部における好適な圧力、ニップ幅、および定着温度が設定されるので、記録媒体のシワの発生や記録媒体に転写されたトナーの未定着・過定着が未然に防止され、定着装置の定着ニップ部における記録媒体への転写トナーの定着性能が向上する。
【００１０】
このとき、上記実施の態様において、加圧部材位置変更手段は、定着ニップ部を通過する記録媒体が所定の厚さ以上の場合に、加圧部材を加熱定着部材に対して離間する方向に移動させることとしてもよい。
【００１１】
このように、搬送用紙となる記録媒体が厚紙、ハガキ、封筒等の所定の厚さ以上の場合に、当該記録媒体が普通紙等の薄紙の場合よりも、加圧部材となる加圧ローラを加熱定着部材となる加熱ローラに対して離間する方向に移動させることによって、加圧部材となる加圧ローラによる加圧力を小さく、かつニップ幅を狭くできる。このため、特に、転写トナーの定着不良が生じ易かった厚紙、ハガキ、封筒等の所定の厚さ以上の記録媒体を搬送用紙とする場合に、定着ニップ部の圧力に起因する搬送用紙のシワ発生が未然の防止されるようになる。
【００１２】
このとき、上記実施の態様において、表面温度検出手段は、定着ニップ部を通過する記録媒体が所定の厚さ以上の場合に、加熱定着部材に対して離間する方向に移動することとしてもよい。
【００１３】
このように、搬送用紙となる記録媒体が厚紙、ハガキ、封筒等の所定の厚さ以上の場合に、加熱ローラに圧接されていた表面温度検出手段となるサーミスタを当該加熱ローラから離間させることによって、サーミスタと加熱ローラの表面の間に空気層が形成されるので、自然に加熱ローラ表面の温度上昇が可能となる。このため、加熱ローラの表面温度を搬送される記録媒体が普通紙の時より上昇させられるので、加熱・加圧ローラの表面温度から奪われる熱量が大きく、未定着トナーの溶融不足から“定着不良”の招来頻度の多い厚紙等の所定の厚さ以上の記録媒体中の未定着トナーの定着性能の向上が図れる。また、加熱ローラの表面温度に起因する定着ニップ部の温度（定着設定温度）の調整を従来のような制御手段による定着温度設定よりも容易に実行可能となる。
【００１４】
このとき、上記実施の態様において、表面温度検出手段は、加熱定着部材の表面から表面温度検出手段が離間することによる加熱定着部材の温度上昇が当該加熱定着部材の耐熱特性温度を超えない範囲内で加熱定着部材から離間することとしてもよく、また、定着ニップ部を通過する記録媒体に転写された未定着トナーが過定着とならない範囲内で加熱定着部材から離間することとしてもよい。
【００１５】
上述したように、加熱定着部材となる加熱ローラの表面と表面温度検出手段となるサーミスタ間に空気層があるため、当該サーミスタが定着設定温度を検出する際には、加熱ローラが本来の定着設定温度以上に上昇している。このため、通常における加熱ローラの耐熱特性温度を超えない範囲でサーミスタを加熱ローラから離間させることによって、加熱ローラの加熱機能の低下が抑制される。また、サーミスタと離間した加熱ローラの表面温度が通常の定着設定温度に比較して、＋１０〜＋２０℃程度上昇するように、サーミスタを加熱ローラから離間させることによって、トナーが加熱ローラから過度の温度影響を受け過溶融状態となって、加熱ローラに付着する“高温オフセット”を回避することが出来る。
【００１６】
このとき、上記実施の態様において、加圧部材位置変更手段による位置変更は、手動による移動であることとしてもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、印字処理する搬送用紙の種類に応じて、ユーザが事前に定着ニップ部の好適なニップ幅およびニップ圧力を調整出来るので、定着ニップ部における圧力に起因する搬送用紙の“シワ”発生を回避し、搬送用紙上の転写トナーの未定着・過定着等の定着不良を解消できる。
【００１８】
このとき、上記実施の態様において、加圧部材位置変更手段による位置変更は、記録媒体への印字要求時に選択される記録媒体種類の選択に応じて移動することとしてもよい。
【００１９】
このような構成とすることにより、印字要求する際に、画像形成装置に備わる操作パネル等で搬送用紙の種類を選択することにより、当該選択がされた所望の用紙種類に応じて、定着ニップ部の好適なニップ幅およびニップ圧力を調整出来る。このため、定着ニップ部における圧力に起因する搬送用紙の“シワ”発生を回避し、搬送用紙上の転写トナーの未定着・過定着等の定着不良を解消できる。
【００２０】
このとき、上記実施の態様において、加圧部材位置変更手段は、加熱定着部材に対する加圧部材の接離動作を操作する接離操作部材と、加圧部材を加熱定着部材に対して圧接するように接離操作部材を操作した際に該操作の入力を検出する圧接操作入力検出部と、を備え、表面温度検出手段の加熱定着部材に対する接離動作は、圧接操作入力検出部への入力の有無によって決定されることとしてもよい。
【００２１】
加圧ローラの位置変更を実行する加圧部材位置変更手段を具体的にこのような構成とすることによって、定着ニップ部の好適なニップ幅およびニップ圧力を容易に調整出来るようになる。
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の別の実施の態様によれば、潜像担持体と、この潜像担持体に形成されるトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着する定着装置と、を備えた画像形成装置において、定着装置として、上記実施の態様の何れかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２３】
このような構成とすることにより、定着装置の加圧ローラによる定着ニップ部への加圧力を搬送用紙の種類に応じて変更可能となるので、搬送用紙が定着装置の定着ニップ部を通過した際の当該搬送用紙上のシワ等の不具合のない印字物となり、良好な印字用紙の提供が可能となる。また、搬送用紙上の転写トナーの未定着・過定着等の定着不良を抑制するので、過定着による加熱ローラへの用紙巻付き、およびトナーの溶融不足による定着不良が解消でき、良好な印字物が提供できる。
【００２４】
特に、従来では、定着不良を生じ易かった厚紙、葉書、封筒等の所定の厚さ以上の記録媒体を搬送時に定着ニップ部の圧力を低減することに連動して、加熱ローラ表面温度を上昇させるので、これら厚紙、葉書、封筒等の定着性能の改善が図れ、普通紙の通紙時と同様の定着性能が得られるようになる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明によれば、搬送される記録媒体の種類に応じて、定着ニップ部における好適な圧力、ニップ幅、および定着温度を設定可能とするので、当該記録媒体のシワの発生や転写トナーの未定着・過定着等の定着不良を抑制して、定着装置の定着ニップ部における記録媒体への転写トナーの定着性能が向上する。特に、記録媒体のシワの発生や転写トナーの未定着・過定着等の定着不良が生じ易かった厚紙等の所定の厚さ以上の記録媒体でも、これらの不具合が解消されるようになる。
【００２６】
また、定着装置における定着ニップ部の定着性能が向上することにより、印字処理された記録媒体がシワや定着不良等の不具合のない印字物となり、良好な印字用紙の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２８】
まず、本発明の定着装置を備える画像形成装置の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態の定着装置を備える画像形成装置の全体の構成を示す説明図であり、図２は、かかる画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【００２９】
本実施の形態において、画像形成装置１Ａは、スキャナ等に読み込まれた画像データや外部から伝達された画像データを電子写真方式によって、記録媒体となる所定のシート状の記録用紙（以下、用紙と称する。）にモノクロ画像等として出力形成するものであって、用紙Ｐを複数枚積載可能な給紙トレイ８と、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを画像形成部１４に搬送する用紙搬送部５９とを備え、給紙トレイ８から用紙Ｐを自動的に供給可能としたものである。そして、かかる画像形成装置１Ａの上方において、原稿載置台２１の上面を開閉自在にするように、原稿読取装置１Ａ２が設けられている。
【００３０】
画像形成装置１Ａは、図１、図２に示すように、主に、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送装置７、給紙トレイ８、排紙トレイ９および転写機構１０等より構成される装置本体１Ａ１と、自動原稿処理装置１Ａ２とにより構成されている。
【００３１】
装置本体１Ａ１の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台２１が設けられ、この原稿載置台２１の上方には、自動原稿処理装置１Ａ２が上方に向かい揺動開放自在に設けられ、一方、この原稿載置台２１の下方には、原稿の画像データを読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部２２が配置されている。
【００３２】
そのスキャナ部２２の下方には、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送装置７、排紙トレイ９および転写機構１０が配設され、さらに、その下方には、用紙Ｐが収納された給紙トレイ８が配設されている。
【００３３】
露光ユニット１は、図示しない画像処理部から出力された画像データ（印字用画像データ）に応じて、レーザ光を帯電器４によって均一に帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより、かかる感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有するものである。
【００３４】
露光ユニット１は、スキャナ部２２の直下で且つ感光体ドラム３上方に配置され、レーザ照射部１１および反射ミラー１２を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂが採用されている。本実施の形態では、高速印字処理を行う為に、複数のレーザ光を利用し、照射タイミングの高速化を低減する手法を採用し、２ビーム手法を採用している。
【００３５】
なお、本実施の形態では、露光ユニット１にレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ、１３ｂを用いているが、発光素子をアレイ状に並べたもの、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いるものであっても良い。
【００３６】
感光体ドラム３は、図２に示すように、略円筒状を呈し、露光ユニット１の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段により所定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。この感光体ドラム３の外周面に沿って、画像転写終了後の位置を基準として感光体ドラム３の回転方向下流側に向かい、用紙剥離爪３１、クリーナユニット５、電界発生部としての帯電器４、現像装置２、除電装置４１の順に配置されている。
【００３７】
用紙剥離爪３１は、ソレノイド３２により感光体ドラム３の外周面に接離可能に配置されている。この用紙剥離爪３１は、感光体ドラム３の外周面に当接した状態で、感光体ドラム３上の未定着トナー像を用紙Ｐに転写する際に、その感光体ドラム３の表面に張り付いた用紙Ｐを剥離するものである。なお、用紙剥離爪３１の駆動手段として、ソレノイド３２の換わりに駆動用モータ等を採用しても良く、その他の駆動手段の選択も可能である。
【００３８】
現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものであって、感光体ドラム３の回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器４より下流側で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で右側）に配置されている。この現像装置２の下方には、記録媒体搬送方向の上流側にレジストローラ１５が配置されている。
【００３９】
レジストローラ１５は、給紙トレイ８から供給された用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上のトナー像とを整合して感光体ドラム３と転写ベルト１０３との間に搬送するように、図示しない駆動手段と制御手段とのより動作制御されている。
【００４０】
帯電器４は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であって、感光体ドラム３の上方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、チャージャー型の帯電器４を用いているが、接触型のローラ方式によるものやブラシ方式によるものを用いるものであっても良い。
【００４１】
除電装置４１は、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写し易くするために、感光体ドラム３の表面電位を低下させるための転写前除電手段であって、感光体ドラム回転方向で現像装置２より下流側で、且つ感光体ドラム３の下方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、除電装置４１は、除電電極を用いて構成されているが、除電電極の替わりに除電ランプを用いたり、その他の方式により除電するようにしたものであっても良い。
【００４２】
クリーナユニット５は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収するものであって、感光体ドラム３を挟んで現像装置２と略対向する位置で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で左側）に配置されている。
【００４３】
上述した様に、感光体ドラム３上で顕像化された静電像は、静電像が有する電荷の逆極性の電界が搬送される用紙Ｐ上に転写機構１０から印加されることで用紙Ｐ上に転写される。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している時は、転写機構１０の印加極性は、（＋）極性となる。
【００４４】
転写機構１０は、図２に示すように、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２および他のローラで架橋されると共に、所定の抵抗値（ 本実施の形態では、１×１０９〜１×１０１３Ω・cmの範囲 ）を有する転写ベルト１０３が配置された転写ベルト式ユニットで構成され、感光体ドラム３の下方で転写ベルト１０３の表面が感光体ドラム３の外周面の一部と接触するように配置されている。この転写ベルト１０３により、用紙Ｐを感光体ドラム３に押圧しながら搬送するようになっている。
【００４５】
感光体ドラム３と転写ベルト１０３の接触部１０４には、駆動ローラ１０１および従動ローラ１０２とは、異なる導電性で転写電界を印加可能な弾性導電性ローラ１０５が配置されている。弾性導電性ローラ１０５は、弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成されている。この弾性導電性ローラ１０５が弾性を有することで、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが線接触でなく、所定の幅（転写ニップと呼ばれる。）を有する面接触となるので、搬送される用紙Ｐへの転写効率の向上を図ることができる。
【００４６】
さらに、転写ベルト１０３の転写領域の用紙搬送方向下流側には、搬送される用紙Ｐが転写領域で印加された電界を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ１０６が転写ベルト１０３の背面側に配置されている。
【００４７】
また、転写機構１０には、転写ベルト１０３の残留トナーによる汚れを取るクリーニングユニット１０７と、転写ベルト１０３の除電を行う複数の除電機構１０８が配置されている。この除電機構１０８に用いられる除電を行うための手法として、装置を介して接地する手法、若しくは積極的に転写電界の極性とは逆極性を印加する手法がある。
【００４８】
転写機構１０で用紙Ｐ上に転写された静電像（未定着トナー）は、定着ユニット６に搬送されて加圧・加熱されることで未定着トナーが溶融されて用紙Ｐ上に定着される。
【００４９】
定着ユニット６は、図２に示すように、加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂを備え、この加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂによって用紙Ｐを挟持した状態で加熱ローラ６ａを回転させ、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間を通過させることにより、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させる定着装置としての機能を有するものである。定着ユニット６の用紙搬送方向の下流側には、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１６が設けられている。
【００５０】
加熱ローラ６ａは、その外周部には、用紙剥離爪６１１、当該加熱ローラ６ａの表面温度検出手段となるサーミスタ６１２、加熱ローラ６ａの表面に付着した汚れを清掃すると同時に、当該表面に離型剤を塗布するウェブクリーニングユニット６５０が配置され、加熱ローラ６ａの内部には、加熱ローラ６ａの外周面を所定温度（ 定着設定温度：概ね１６０〜２００℃ ）とする熱源となる加熱ヒータ６１４が設けられている。
【００５１】
一方、加圧ローラ６ｂは、当該ローラ６ｂの両端部で加熱ローラ６ａに対して所定圧量で加圧ローラ６ｂが圧接することの可能な加圧部材６２１が配置され、さらに、加圧ローラ６ｂの外周には、加熱ローラ６ａの外周と略同様にして、用紙剥離爪６２２、加圧ローラ６ｂの外周面に付着した汚れを清掃するローラ表面クリーニング部材６２３が配置されている。また、本実施の形態では、加熱ローラ６ａと同様に、外周面を所定温度に加熱するための熱源となる加熱ヒータ６２４が設けられている。
【００５２】
この定着ユニット６は、図２に示すように、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接部６００（いわゆる定着ニップ部と呼ばれる。）において、搬送される用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ６ａにより加熱して溶融し、かかる加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接力による用紙Ｐ上への投鋲作用で、未定着トナーを用紙Ｐ上に定着するようになっている。なお、本実施の形態の定着装置となる定着ユニット６の構成等の詳細については、後述する。
【００５３】
給紙トレイ８は、画像データが出力（印字）されるシート（用紙）を複数枚蓄積しておくためのものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６等で構成される画像形成部１４の下側に設けられている。この給紙トレイ８の排紙側上部には、用紙ピックアップローラ８ａが配置されている。
【００５４】
この用紙ピックアップローラ８ａは、給紙トレイ８内に積載収容された用紙Ｐを最上層から１枚ずつピックアップし、下流側に向かって（便宜上の用紙Ｐの流れ出し側（カセット側）を上流、排紙側を下流とする。）用紙搬送装置７を構成する用紙搬送路７ａ上のレジストローラ１５（「アイドルローラ」とも称する。）側に搬送するようになっている。
【００５５】
本実施の形態に係る画像形成装置１Ａでは、高速印字処理を行うことを目的とする為、画像形成部１４の下方に定型サイズの用紙Ｐを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ８が配置され、一方、装置側面には、複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット８１が配置されると共に、かかる大容量給紙カセット８１の上方に、主に不定型サイズの印字等に対応する手差しトレイ８２が設けられている。
【００５６】
排紙トレイ９は、手差しトレイ８２とは、反対側の装置側面に配置されている。また、排紙トレイ９に変わって、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等を行う装置）や複数段排紙トレイ等をオプションとして配置することも可能な構成となっている。
【００５７】
用紙搬送装置７は、前述した感光体ドラム３と給紙トレイ８との間に構成され、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａを経由させて、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを一枚ずつ転写機構１０に搬送し、転写機構１０において、感光体ドラム３からトナー像が転写された用紙を定着ユニット６に搬送し、定着ユニット６において、未定着トナー像を用紙に定着した後に、指定された排紙処理モードに応じて形成された用紙搬送路や分岐爪によって用紙を搬送するように構成されている。
【００５８】
ここで、画像形成装置１Ａにおける用紙搬送装置７による処理モードに対応した用紙搬送工程について説明する。
【００５９】
印字要求に合致する用紙Ｐは、図２に示すように、複数の給紙トレイ８の中から選択され、用紙搬送路７ａ中の搬送ローラによってレジストローラ１５まで搬送される。
【００６０】
レジストローラ１５に到達して一旦停止した用紙Ｐは、用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上の画像データを合致させるタイミングでレジストローラが再び回転することによって、転写機構１０に搬送され、用紙Ｐ上に感光体ドラム３から未定着トナー像（画像データ）が転写された後、定着ユニット６で用紙Ｐ上にトナー像が固着されて、排紙トレイ９に排出される。
【００６１】
この用紙搬送路７ａ内の搬送経路において、画像形成装置１Ａが有する処理モード（コピアモード、プリンタモード、ＦＡＸモード）、および印字処理手法（片面印字、両面印字）によって定着ユニット６以降から排紙トレイ９までの搬送方法が異なる。
【００６２】
通常、コピアモードでは、ユーザが画像形成装置１Ａの近傍で操作を行うことから“フェースアップ排出”と呼ばれる印字面が上側になって排出される手法が多く用いられる。
【００６３】
一方、プリンタ、ＦＡＸ等の各モードでは、ユーザが画像形成装置１Ａの近傍にいないことから排出された用紙Ｐのページ順を揃える“フェースダウン排出”手法が多く用いられている。
【００６４】
従って、画像形成装置１Ａでは、定着ユニット６を通過した用紙Ｐを排紙トレイ９に排出するまでの間に、複数の搬送路を経由して、上記目的に合致する用紙排出を行うようになっている。
【００６５】
ここで、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａについて、図面を参照して詳細に説明する。図３は、本実施の形態における画像形成装置の用紙搬送路の構成を示す説明図であり、図４は、当該用紙搬送路を構成する分岐された用紙搬送路とそれらを連通させる分岐爪の構成を示す部分詳細図である。
【００６６】
用紙搬送路７ａは、図３、４に示すように、主に、給紙トレイ８からレジストローラ１５に到る第１用紙搬送路７ａ1、レジストローラ１５から転写機構１０を介して定着ユニット６を通過して下流側の搬送ローラ１６に到る第２用紙搬送路７ａ2、搬送ローラ１６から排紙トレイ９に排紙するための排紙ローラ１７に到る第３用紙搬送路７ａ3、搬送ローラ１６から用紙Ｐを反転させる第４用紙搬送路７ａ4、第４用紙搬送路７ａ4と連通して再びレジストローラ１５に用紙Ｐを搬送する反転搬送ローラ１８に到る第５用紙搬送路７ａ5、排紙ローラ１７から反転して用紙Ｐを搬送する第６用紙搬送路７ａ6、第６用紙搬送路と連通して第５用紙搬送路７ａ5を回避する第７用紙搬送路７ａ7、および第７用紙搬送路７ａ7と連通してスイッチバックローラ１９に到る第８用紙搬送路７ａ8とにより構成されている。
【００６７】
そして、用紙搬送路７ａ内には、処理モードに応じて複数枚の用紙Ｐが配置されるようになっている。本実施の形態では、図３に示すように、用紙搬送路７内に（１）〜（８）（図中の丸付き数字に示す）の８枚の用紙Ｐが配置するようになっているが、用紙搬送路内に許容可能な用紙Ｐの枚数は、用紙搬送路７ａの構成によって変更できる。また、用紙搬送路７ａ内には、選択された処理モードに応じて用紙搬送路７ａを選択して、用紙Ｐの搬送経路を変更する複数の分岐爪２０が用紙搬送路７ａの分岐点に設けられている。
【００６８】
図４に示すように、搬送ローラ１６の下流側付近には、第３用紙搬送路７ａ3または第４用紙搬送路７ａ4と連通させる分岐爪２０ａが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ａは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。
【００６９】
第４用紙搬送路７ａ4の下流側には、第４用紙搬送路７ａ4と第５用紙搬送路７ａ5、または第５用紙搬送路７ａ5と第６用紙搬送路７ａ6とを連通させる分岐爪２０ｂが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｂは、図示しないばね部材と用紙Ｐの弾性力によって動作するようになっている。
【００７０】
第６用紙搬送路７ａ6の下流側には、第５用紙搬送路７ａ5または第７用紙搬送路７ａ7と連通させる分岐爪２０ｃが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｃは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。
【００７１】
第７用紙搬送路７ａ7の下流側には、第７用紙搬送路７ａ7と第８用紙搬送路７ａ8、または第５用紙搬送路７ａ5と第８用紙搬送路７ａ8とを連通させる分岐爪２０ｄが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｄは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。
【００７２】
第５用紙搬送路７ａ5の上流側には、第４用紙搬送路７ａ4および第８用紙搬送路７ａ8と当該第５用紙搬送路７ａ5とを連通させて、円滑に用紙搬送を実行するための分岐爪２０ｅが設けられている。
【００７３】
以上のように構成された用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａにより、要求された処理モードに応じて分岐爪２０ａ〜２０ｄを動作させて、処理モードに対応した用紙Ｐの搬送経路を選択可能としている。
【００７４】
次に、本実施の形態における画像形成装置に備わる定着装置の構成の詳細について、図面を使用しながら説明する。図５は、本実施の形態の定着装置となる定着ユニットの概略構成図を示す図であり、図６は、比較例となる従来の定着ユニットの詳細の構成を示す図であり、図７は、本実施の形態の定着装置に備わる加熱ローラの詳細な構成を部分断面図で示す正面図である。なお、図５〜７は、本実施の形態の定着装置の主な構成要素を中心に簡略化して記載された一例であって、本発明の定着装置の構成に何ら限定されるものではない。
【００７５】
定着ユニット６は、本実施の形態では、図５に示すように、耐熱性を有する材質で形成された外装部６６１で覆われ、加熱定着部材となる加熱ローラ６ａおよび当該加熱ローラ６ａに対する加圧部材となる加圧ローラ６ｂを備える。この定着ユニット６において、画像形成装置１Ａの画像形成部１４で用紙上に画像情報を転写された未定着トナーを加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間の圧接部（定着ニップ部Ｎ６）で加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂから熱の授受を受けて、搬送用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させる。これら加熱ローラ６ａおよび加圧ローラ６ｂは、加熱ローラ側カバー６６１ａ、加圧ローラ側カバー６６１ｂによって、それぞれ覆われている。
【００７６】
加熱ローラ６ａの外周部には、前述したように、用紙剥離爪６１１、ウェブクリーニングユニット６５０、およびサーミスタ６１２が設けられ、加熱ローラ６ａの内部には、加熱ヒータ６１４が設けられている。一方、加圧ローラ６ｂの外周部には、前述したように、用紙剥離爪６２２、ローラ表面クリーニング部材６２３が設けられている。
【００７７】
ウェブクリーニングユニット６５０は、シリコンオイル等を含浸させた不識布、紙、または布等を材料として構成された薄いウェブ状のウェブシート６５１が押圧ローラ６５２を介して加熱ローラ６ａの表面に当接することによって、加熱ローラ６ａの残留トナーが清掃されて、当該加熱ローラ６ａの残留トナーによるオフセットが防止される。ウェブクリーニングユニット６５０は、ウェブシート６５１と、当該ウェブシート６５１を加熱ローラ６ａとの当接部に送り出すために、ウェブシート６５１を捲回した捲回ローラ６５３と、この捲回ローラ６５３から送り出されたウェブシート６５１を巻き取る巻取ローラ６５４を備える。また、ウェブシート６５１自身の弛みの発生を防止するためのテンションローラ６５５が捲回ローラ６５３と押圧ローラ６５２との間に設けられ、加熱ローラ６ａの円滑なクリーニングが実現されるようになる。
【００７８】
加熱ローラ６ａは、図５に示すように、当該加熱ローラ６ａの外周面を所定温度に加熱するために、内部に熱源となる加熱ヒータ６１４を内包している。加熱ローラ６ａの外周面（表面）が必要とする所定温度とは、搬送される用紙上の未定着トナーを定着ニップ部Ｎ６で溶融、固着するために必要な温度であり、画像形成装置１Ａで用いられるトナーの溶融温度と幾分の差異があるものの、概ねトナーの溶融温度に３０〜４０℃を加えた大きさの温度とされている。このため、一般的には、加熱ローラ６ａの表面温度は、１６０〜２００℃に制御されている。
【００７９】
印字処理速度が低速の低速機の場合では、用紙、およびトナーに奪われる熱量が少ないので、１本ヒータで加熱ローラを加熱することが主流であったが、近年のように、印字処理速度が高速である高速機の場合には、単位時間当たりの通過用紙枚数が多くなり、それに伴って、用紙、トナーに奪われる熱量が増大するので、加熱ローラ６ａの内部に複数本（図５では、２本）の熱源を具備するものが多い。
【００８０】
また、加熱ローラ６ａは、印字に使用される用紙サイズが種々に渡り、必ずしも加熱ローラ全面を一様に加熱する必要がないため、加熱ローラ６ａの内部に複数本の熱源が設けられている。本実施の形態では、加熱ローラ６ａの内部には、図７に示すように、加熱ローラ６ａの長さ方向の略中央部を加熱するメイン熱源となるメインヒータ６１４ａと、このメインヒータ６１４ａが加熱しない加熱ローラ６ａの長さ方向の略両端部を加熱するサブ熱源となるサブヒータ６１４ｂが設けられている。通紙される用紙サイズが小サイズ紙である時は、メインヒータ６１４ａに通電を行えば良く、大サイズ紙の通紙の時は、メインヒータ６１４ａに加えて、サブヒータ６１４ｂへの通電が行われる。換言すると、通紙サイズに適合した加熱ローラ６ａの表面温度の一定化を実行する手法が使用されている。このため、搬送される用紙のサイズに応じて、余分な加熱をせずに済むので、画像形成装置１Ａとしての省電力化が図られる。
【００８１】
他方、加圧ローラ６ｂは、搬送用紙Ｐが定着ユニット６を通過する際の定着ニップ部Ｎ６で加熱ローラ６ａを介して当該搬送用紙Ｐを加圧し、この加圧力で用紙上の溶融トナーを搬送用紙Ｐの構成成分となるセルロース等の繊維分に浸透させ、当該溶融トナーが固化した時に、搬送用紙Ｐに対して投鋲作用を発揮させる機能を有する。このため、加圧ローラ６ｂが配置されている関係上、加圧ローラ６ｂの内部に熱源となる加熱ヒータ６２４を有する場合と有さない場合がある。
【００８２】
搬送用紙Ｐに投鋲作用を発揮させる溶融トナーは、搬送用紙Ｐの温度によって投鋲作用の長さ（搬送用紙Ｐへの浸透距離）が異なり、用紙温度が高い程、溶融トナーの冷却が少なくなるので、浸透距離が長くなり、用紙上で固着するトナーの付着力が増加して、定着性能の向上が図れる。通常、画像形成装置１Ａの印字処理速度（プロセス速度）が低速の場合は、連続印字用紙の用紙間隔が長く、加熱ローラ６ａの表面温度が定着ニップ部Ｎ６を介して、加圧ローラ６ｂの表面加熱を行うために、加圧ローラ６ｂには、加熱ヒータ６２４を必要としない。
【００８３】
しかし、印字処理速度が高速になると、搬送用紙Ｐの間隔が短く、加熱ローラ６ａの表面温度が定着ニップ部Ｎ６を介して加圧ローラ６ｂへの表面加熱が不足するために、加圧ローラ６ｂの内部、若しくは外部に熱源を必要とする。このような、加圧ローラ６ｂの表面温度は、加熱ローラ６ａの表面温度より低く、概ね１１０〜１５０℃に制御され、加圧ローラ６ｂを介して、定着ニップ部Ｎ６で搬送用紙Ｐを暖めることで、投鋲作用が促進されるようになる。
【００８４】
このように、加圧ローラ６ｂの内部に熱源となる加熱ヒータ６２４を内包することによって、搬送される用紙を加熱し、用紙を暖めた状態で定着ニップ部Ｎ６でのトナーの定着性能を向上する手法が近年の高速機では、多用されている。通常では、定着ニップ部Ｎ６の温度は、加熱ローラ６ａの表面温度が１６０〜２００℃であるのに対して、搬送用紙の表面温度は、装置内温度（概ね、１５〜３５℃）であり、これら定着ニップ部Ｎ６と搬送用紙の表面との温度ギャップが甚大となり、溶融されたトナーが用紙中のセルロース間に投鋲作用での浸透時に急冷され、投鋲作用が弱い状態となる。このような弊害を避けるために、本実施の形態では、搬送用紙を定着面（未定着トナーを保持する用紙の一面）とは、逆の面から加熱し、投鋲作用の増大を図るために、熱源となる加熱ヒータ６２４が配置されている。
【００８５】
また、本実施の形態では、図５に示すように、定着ニップ部Ｎ６を通過する搬送用紙（記録媒体）の種類に応じて、定着ニップ部Ｎ６の好適な圧力、ニップ幅にするために、加熱ローラ６ａに対して加圧ローラ６ｂを接離させることによって、位置を変更する加圧部材位置変更手段となる定着ニップ部調整機構６６０が設けられている。定着ニップ部調整機構６６０は、加熱ローラ６ａに対する加圧ローラ６ｂの接離動作を操作する接離操作部材となる定着ニップ部調整レバー６６２と、加圧ローラ６ｂを加熱ローラ６ａに対して圧接するように定着ニップ部調整レバー６６２を操作した際に、当該操作の位置の変更による入力を検出する圧接操作入力検出部となるレバー位置検出センサ６６３を備える。これら定着ニップ部調整機構６６０に備わる定着ニップ部調整レバー６６２およびレバー位置検出センサ６６３は、定着装置６の外装部６６１のうち、加圧ローラ６ｂを被覆する加圧ローラ側カバー６６１ｂに設けられている。なお、定着ニップ部調整機構６６０の構成・動作の詳細については、後述する。
【００８６】
加熱ローラ６ａの外周部に備わるサーミスタ６１２は、加熱ローラ６ａの外周面の表面温度を検出する表面温度検出手段としての機能を有する温度検出センサであり、例えば、温度を感知して電気抵抗が変化するセラミックス半導体から構成される。本実施の形態では、図７に示すように、加熱ローラ６ａの長さ方向の略中央部に対向するように、中央側温度検出センサ６１２ａが設けられ、加熱ローラ６ａの長さ方向の略端部に対向するように、端部側温度検出センサ６１２ｂが設けられている。
【００８７】
また、加熱ローラ６ａに含まれる各加熱ヒータ６１４ａ、６１４ｂのＯＮ・ＯＦＦ制御は、これらの温度検出センサ６１２ａ、６１２ｂでの検出データを元に実行される。定着ニップ部Ｎ６の略中央部は、全てのサイズの用紙が通過することから、中央側温度検出センサ６１２ａは、用紙上のトナーが溶融状態で加熱ローラ５ａの表面に付着した状態で中央側温度検出センサ６１２ａを汚さないようにするために、非接触タイプの温度検出センサが使用される。
【００８８】
一方、端部側温度検出センサ６１２ｂが対向する加熱ローラ６ａの外周面には、全てのサイズの用紙が通過しない非通紙領域であることより、端部側温度検出センサ６１２ｂは、接触タイプの温度検出センサを使用している。このように、端部側温度検出センサ６１２ｂとして、接触タイプの温度検出センサを使用することによって、非通紙領域の温度を検出して、加熱ローラ６ａの端部温度を推測して、サブヒータ６１４ｂの通電制御を行っている。
【００８９】
さらに、本実施の形態では、サーミスタ６１２は、加圧ローラ６ｂの位置変更に連動して、加熱ローラ６ａに対して接離するように制御されている。具体的には、定着ニップ部Ｎ６を通過する搬送用紙が厚紙や封筒等の所定の厚さ以上の記録媒体である場合に、サーミスタ６１２は、不図示のソレノイドやカム等の動作機構によって、加熱ローラ６ａに対して離間する方向に移動する。なお、サーミスタ６１２の加熱ローラ６ａに対する接離動作の制御については、後述する。
【００９０】
次に、本実施の形態の定着装置に備わる定着ニップ部調整機構の詳細な構成について、図面を使用しながら説明する。図８は、本実施の形態の定着装置に備わる定着ニップ部調整機構の詳細な構成を示す図であり、（ａ）は、定着ニップ部調整レバーがレバー位置検出センサに対して閉状態のときの部分断面図であり、（ｂ）は、定着ニップ部調整レバーがレバー位置検出センサに対して閉状態のときの部分断面図である。なお、図８では、本実施の形態の定着ニップ部調整機構の主な構成要素を中心に簡略化して記載された一例であって、本発明の定着装置の構成に何ら限定されるものではない。
【００９１】
本実施の形態では、図８に示すように、定着ニップ部調整機構６６０は、加熱ローラ６ａに対する加圧ローラ６ｂの接離動作を操作する定着ニップ部調整レバー６６２と、この定着ニップ部調整レバー６６２を操作した際に、当該操作の位置の変更による入力を検出するレバー位置検出センサ６６３を備える。また、加圧ローラ６ｂは、加圧ローラ軸部６ｂ1および軸受け６ｂ2を介して、定着ユニットフレーム６ｃに支持されている。当該定着ユニットフレーム６ｃには、加圧ローラ６ｂを定着ニップ部Ｎ６の方向に接離移動させるために、当該接離移動の方向に加圧ローラ軸部６ｂ1が軸受け６ｂ2を介して摺動可能となるように、縦長のスリット部６ｃ1が形成されている。
【００９２】
定着ニップ部調整レバー６６２は、支持部材６６５の一端側と支点６６４を介して回動可能に設けられており、加圧ローラ側カバー６６１ｂに設置されたレバー位置検出センサ６６３に対して回動させることによって、加圧ローラ６ｂの定着ニップ部Ｎ６の方向に接離移動のＯＮ・ＯＦＦスイッチとなる。当該支持部材６６５の他端側には、加圧ローラ６ｂを定着ニップ部Ｎ６の方向に接離移動させるために、加圧ローラ軸部６ｂ1を把持する加圧移動部材６６７を当該方向に移動させるためのカム部材６６６が軸部６６６ａを介して回動可能に設けられている。
【００９３】
カム部材６６６は、定着ニップ部調整レバー６６２がレバー位置検出センサ６６３に対して閉状態となったＯＮ状態のときは、図８（ａ）に示すように、加圧ローラ６ｂを加圧方向に移動させ、定着ニップ部調整レバー６６２がレバー位置検出センサ６６３に対して開状態となったＯＦＦ状態のときは、当該ＯＦＦ操作に連動して、回転することにより、図８（ｂ）に示すように、加圧ローラ６ｂを加圧方向に対して反対方向、すなわち減圧方向に移動させる。このようにして、定着ニップ部調整レバー６６２を閉方向に回動すると、当該レバー６６２の操作に連動して、加圧ローラ軸部６ｂ1が加圧方向に移動される。なお、加圧ローラ６ｂの移動量は、定着ユニットフレーム６ｃに形成されたスリット部６ｃ1により規定される。
【００９４】
また、定着ニップ部調整レバー６６２は、印字処理する搬送用紙の種類に応じて、ユーザが事前に定着ニップ部Ｎ６に好適なニップ幅およびニップ圧力を調整するために、手動で操作される構成としても、印字要求する際に、画像形成装置１Ａに備わる操作パネル等の運転条件設定部７７（図１０参照）で搬送用紙の種類を選択することによって、当該選択がされた所望の用紙種類に応じた好適な定着ニップ部Ｎ６のニップ幅・圧力を調整される構成としてもよい。なお、本実施の形態では、定着ニップ部調整機構６６０は、定着ニップ部調整レバー６６２、レバー位置検出センサ６６３、およびカム機構６６６を含む構成としているが、搬送用紙種類に応じた好適な定着ニップ部Ｎ６のニップ幅・圧力を調整される構成となるものであれば、本実施の形態の構成に限定されるものではない。
【００９５】
次に、本実施の形態の定着装置を備える画像形成装置１Ａの制御系について、図面を参照しながら説明する。図９は、本実施の形態に係る画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【００９６】
本実施の形態に係る画像形成装置１Ａは、図９に示すように、画像の読み取り処理、画像処理、画像形成処理、および用紙Ｐの搬送処理等をＲＯＭ（ Read Only Memory ）５５に予め記憶されたプログラムに従って、画像形成装置１Ａに備わる各構成要素の制御手段となる中央処理ユニット（ ＣＰＵ ）５４がＲＡＭ（ Random Access Memory ）５６等の一時的記憶手段を用いて処理を実行する。なお、ＲＯＭ５５やＲＡＭ５６に代えて、ＨＤＤ（ Hard Disk Drive ）等の記憶手段を代用することも可能である。
【００９７】
画像形成装置１Ａにおいて、スキャナ部２２によって読み取った原稿の画像情報となる原稿画像データ、または、図示しない通信ネットワークに繋がれた各端末装置から送信された原稿画像情報は、通信処理部５８を介して画像処理部５７に入力されるようになっている。
【００９８】
画像処理部５７は、ＲＡＭ５６等の記憶部に記憶された原稿画像情報を印字（用紙への画像形成）に適した印字用画像に上記のプログラムによって処理するものである。
【００９９】
印字用画像情報は、画像形成部１４に入力される。かかる画像形成部１４、用紙搬送路７ａ等において用紙の各種検出・制御を行う用紙搬送部５９、定着ユニット６、排紙ローラ１７において用紙の各種の検出・制御を行う排紙処理部６０は、各々の駆動部を制御する駆動制御部６２と連動している。
【０１００】
用紙搬送部５９によって搬送される用紙は、画像形成部１４においての画像情報の印字処理を実行する印字工程と、その後に、印字処理された用紙に対して定着ユニット６で実行される定着工程を経て、用紙排出部となる排紙トレイ９に排出されるようになっている。なお、定着ユニット６には、前述したように、加熱ローラ６ａの表面温度検出手段となる温度検出センサ（サーミスタ）６１２およびレバー位置検出センサ６６３が備わっている。
【０１０１】
また、画像形成装置１Ａには、運転条件設定部７７、搬送用紙検知センサ７８が設けられている。運転条件設定部７７は、操作スイッチ類によって使用者が設定した画像形成要求、または記録媒体の種類等の画像形成条件に応じて、画像形成装置１Ａの画像形成、または搬送条件等の運転条件を設定するものである。搬送用紙検知センサ７８は、光センサ等からなり、用紙搬送路７ａを通過する用紙を検出するものであり、画像形成装置１Ａに備わる用紙搬送路７ａの何れかの部位に設けられている。
【０１０２】
さらに、画像形成装置１Ａは、設定された運転条件にしたがって、スキャナ部２２、用紙搬送部５９、画像形成部１４、定着ユニット６、および排紙処理部６０等の駆動用アクチュエータである原稿読み取り駆動部６４、用紙搬送駆動部６６、印字処理駆動部６８、定着駆動部７０、および排紙駆動部７２の動作、すなわち、ＲＯＭ５５に記憶されたプログラムに基づくＣＰＵ５４の指令に従って、同期した動作を駆動制御部６２の制御によって行うようになっている。
【０１０３】
原稿読み取り駆動部６４は、スキャナ部２２の駆動用アクチュエータである。用紙搬送駆動部６６は、用紙搬送部５９、具体的には、上述の用紙搬送路７上の用紙ピックアップローラ８ａ、レジストローラ１５の駆動用モータである。印字処理駆動部６８は、感光体ドラム３の駆動用モータである。定着駆動部７０は、定着ユニット６に備わる加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂ、およびウェブクリーニングユニット６５０の駆動用モータである。本実施の形態では、定着駆動部７０には、定着ユニット６に備わる温度検出センサとなるサーミスタ６１２の接離動作の駆動源となるサーミスタ接離動作駆動部７０ａが含まれている。排紙駆動部７２は、排紙ローラ１７等の駆動用モータである。これらの各駆動部の駆動用モータや移動手段は、それぞれ同じまたは異なるモータを駆動源として適宜に動力伝達機構を介して構成できる。
【０１０４】
また、画像形成装置１Ａには、オプション構成７４として、ステープルやパンチ等を実行する後処理装置８１、自動原稿読み取り装置（自動原稿処理装置１Ａ２等）が配置され、これらオプション構成７４は、画像形成装置１Ａの制御部５００とは、別に各々のオプション構成７４内に制御部７４ａを持ちながら、装置とのタイミング調整を上述の通信処理部５８を介して同期するように構成されている。
【０１０５】
本実施の形態では、画像形成装置１Ａに備わる各構成要素の制御手段となるＣＰＵ５４には、定着ユニット６の各種構成要素の動作等を制御する定着ユニット制御手段７９が含まれている。この定着ユニット制御手段７９は、具体的には、図９に示すように、定着温度到達判定手段７９ａ、搬送用紙判別手段７９ｂ、レバー位置判別手段７９ｃ、およびサーミスタ接離判別手段７９ｄを含む。
【０１０６】
定着ユニット制御手段７９は、定着ユニット６に備わる加熱ヒータ６１４（６１４ａ、６１４ｂ）、加熱ローラ６ａの表面の温度検出センサとなるサーミスタ６１２（６１２ａ、６１２ｂ）、定着ニップ部調整機構６６０、およびサーミスタ６１２等の定着ユニット６に備わる各構成要素の動作制御を実行する機能を有する。
【０１０７】
定着温度到達判定手段７９ａは、定着ユニット６の定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達したか否かを、事前に画像形成装置の制御部５０のＲＯＭ５５に格納されている各記録媒体の好適な定着設定温度のデータと照合することによって、判定する機能を有する。
【０１０８】
搬送用紙判別手段７９ｂは、定着ニップ部Ｎ６を通る搬送用紙の種類を運転条件設定部７７の入力データを元に判別する機能を有する。
【０１０９】
レバー位置判別手段７９ｃは、レバー位置検出センサ６６３が定着ニップ部調整レバー６６２の位置が変位したことの検出の有無を判別する機能を有する。
【０１１０】
サーミスタ接離判定手段７９ｄは、サーミスタ６１２が加熱ローラ６ａから離間しているか否かの判定をする機能と、搬送用紙判別手段７９ｂで判別された定着ニップ部Ｎ６を通る搬送用紙の種類が厚紙等の所定の厚さ以上の記録媒体であることを検出したか否かを元に、サーミスタ６１２の加熱ローラ６ａに対する接離動作の実行が必要か否かの判定をする機能を有する。
【０１１１】
次に、本実施の形態の定着装置となる定着ユニットにおける定着ニップ部のニップ幅、圧力、および定着温度を変更する動作について、図面を使用しながら説明する。図１０は、本実施の形態の定着ユニットにおける定着ニップ部のニップ幅、圧力、および定着温度の変更動作を示すフローチャートであり、図１１は、搬送用紙が厚紙や封筒等の厚紙類である場合における定着ニップ部のニップ幅、圧力、および定着温度の変更動作を示すフローチャートであり、図１２は、搬送用紙が普通紙等の薄紙である場合における定着ニップ部のニップ幅、圧力、および定着温度の変更動作を示すフローチャートである。
【０１１２】
図１０に示すように、まず、画像形成装置１Ａに印字要求がされると（工程Ｓ１１）、当該画像形成装置１Ａの制御部５００は、印字要求内容が全て入力されたか否かを判定する（工程Ｓ１２）。この工程Ｓ１２で当該制御部５００が全ての印字条件の入力が完了したことを確認すると、印字に寄与する搬送用紙種類の確認をする（工程Ｓ１３）。
【０１１３】
工程Ｓ１３での搬送用紙種類の確認は、具体的には、図１３に示すような画像形成装置１Ａの運転条件設定部（操作パネル）７７で実行される。運転条件設定部（操作パネル）７７に備わる操作表示部７７ａには、画像形成装置１Ａの使用状態を示す装置の全体図が表示され、全体図の給紙カセット部には、給紙カセットに装着された記録紙のサイズが示される。図１３に示す例では、第１給紙カセットには、葉書、第２給紙カセットには、Ａ３サイズの用紙、第３給紙カセットには、Ｂ４サイズの用紙、第４給紙カセットには、Ａ４Ｒサイズの用紙が収納されている。また、操作表示部７７ａには、タッチパネル７７ｂが備えられ、当該タッチパネル７７ｂのうち、図１３に示す操作表示部７７ａの右端中央に有する用紙ボタンをタッチすることで、操作表示部７７ａは、図１４に示す用紙選択画面に移行して、用紙の設定が可能となる。なお、図１４に示す用紙選択画面では、給紙選択の一例として、手差し給紙を選択し、封筒が選択された状態を示す。
【０１１４】
工程Ｓ１３で搬送用紙の種類が厚紙、葉書、封筒等の所定の厚さ以上の記録媒体（以下、厚紙類と称する。）の場合、図１０に示すように、厚紙類用ニップ幅・圧力変更処理（工程Ｓ１４）、厚紙類用定着温度設定（工程Ｓ１５）が実行されて、その後、印字処理が実行される（工程Ｓ１６）。そして、次印字があるか否かの確認を行い（工程Ｓ１７）、次印字がなければ、画像形成装置１Ａは、待機状態に移行する。
【０１１５】
一方、工程Ｓ１３で搬送用紙の種類が普通紙等の所定の厚さ以下の記録媒体（以下、薄紙類と称する。）の場合、図１０に示すように、薄紙類用ニップ幅・圧力変更処理（工程Ｓ２４）、薄紙類用定着温度設定（工程Ｓ２５）が実行されて、その後、印字処理が実行される（工程Ｓ２６）。そして、次印字があるか否かの確認を行い（工程Ｓ２７）、次印字がなければ、画像形成装置１Ａは、待機状態に移行する。
【０１１６】
工程Ｓ１３で搬送用紙の種類が厚紙類の場合に後続で実行される厚紙類用ニップ幅・圧力変更処理（工程Ｓ１４）では、図１１に示すように、まず、画像形成装置１Ａは、定着ニップ幅（定着ニップ圧力）と定着設定温度（加熱ローラ表面温度）の確認をする（工程Ｓ１４１）。この工程Ｓ１４１は、搬送用紙が厚紙類の場合では、上述したように、搬送用紙に奪われる熱量が大きいこと、および搬送用紙にシワが発生するために、必須の処理工程となる。
【０１１７】
すなわち、定着ニップ部のニップ幅を狭く、かつ圧力を弱くした場合に、搬送用紙上の転写トナーの溶融性能が低下し、“定着不良”の印字物を提供することとなるので、本実施の形態では、厚紙類を印字するために、当該ニップ幅を狭くした時には、定着設定温度を上昇する手法を採用している。
【０１１８】
工程Ｓ１４１で定着ニップ幅（定着ニップ圧力）と定着設定温度（加熱ローラ表面温度）を不図示の検知センサ等で確認すると、その後、レバー位置検出センサ６６３がＯＦＦになっているか否かを、レバー位置検出センサ６６３からの入力信号の有無からレバー位置判別手段７９ｃで確認する（工程Ｓ１４２）。レバー位置検出センサ６６３がＯＮ状態の時は、定着ニップ部Ｎ６のニップ幅および圧力が小さくなるようにするために、定着ニップ部調整レバー６６２を開状態となる方向に回動して、レバー位置検出センサ６６３をＯＦＦにする(工程Ｓ１４３)。
【０１１９】
工程Ｓ１４２でレバー位置検出センサ６６３がＯＦＦになっていること、すなわち、定着ニップ部Ｎ６のニップ幅・圧力が普通紙等の薄紙類を搬送する場合より小さくなっていることを確認してから、厚紙類用に定着温度を設定する工程Ｓ１５に移行する。
【０１２０】
上述したように、厚紙類を印字するために、当該ニップ幅を狭くした時には、定着設定温度を上昇する手法を採用しているが、当該定着設定温度を上昇させる手法として、本実施の形態では、加熱ローラ６ａの表面に圧接されるサーミスタ６１２を加熱ローラ６ａから離間させて、サーミスタ６１２と加熱ローラ６ａの表面の間に空気層を持たせることによって、自然に加熱ローラ６ａの表面温度の上昇を可能とする原理を利用している。
【０１２１】
このため、厚紙類用定着温度設定する工程Ｓ１５では、まず、加熱ローラ６ａの表面温度検出センサとなるサーミスタ６１２が加熱ローラ６ａから離間しているか否かの判定をサーミスタ接離判定手段７９ｄで行う（工程Ｓ１５１）。
【０１２２】
工程Ｓ１５１でサーミスタ６１２が加熱ローラ６ａから離間していることを確認すると、次に、定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達したか否かを定着温度到達判定手段７９ａで確認が行われ（工程Ｓ１５２）、定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達した旨を確認したら、前述したように、印字処理（工程Ｓ１６）以降の工程を実行する。
【０１２３】
一方、工程Ｓ１５１でサーミスタ６１２が加熱ローラ６ａから離間していないことを確認した場合は、定着ニップ部Ｎ６を定着設定温度に上昇させるために、定着駆動部７０に含まれるサーミスタ接離動作駆動部７０ａを駆動動作させることによって、サーミスタ６１２を加熱ローラ６ａから離間させる（工程Ｓ１５３）。このように、本実施の形態では、サーミスタ６１２の接離動作によって、定着温度の変更を実行するので、従来のように、制御部５００で加熱ローラ６ａの設定温度を変更させることによる定着温度の変更制御を実行するよりも、簡便な手法で定着設定温度の変更が可能となる。
【０１２４】
なお、上述したように、加熱ローラ６ａの表面とサーミスタ６１２間に空気層があるため、当該サーミスタ６１２が定着設定温度を検出する際には、加熱ローラ６ａが本来の定着設定温度以上に上昇している。このため、加熱ローラの加熱機能の劣化を防止するために、通常における加熱ローラ６ａの耐熱特性温度を超えない範囲でサーミスタ６１２を加熱ローラ６ａから離間させることが好ましい。また、トナーが加熱ローラ６ａから過度の温度影響を受けて過溶融状態となって、加熱ローラ６ａに付着する“高温オフセット”を回避するために、サーミスタ６１２と離間した加熱ローラ６ａの表面温度が通常の定着設定温度に比較して、＋１０〜＋２０℃程度上昇するように、サーミスタを加熱ローラから離間させることが好ましく、その離間距離は、概ね０．５〜１．５ｍｍの離間距離である。
【０１２５】
その後、定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達したか否かを定着温度到達判定手段７９ａで確認が行われ（工程Ｓ１５２）、定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達した旨を確認したら、前述したように、印字処理（工程Ｓ１６）以降の工程を実行する。
【０１２６】
一方、工程Ｓ１３で搬送用紙の種類が薄紙類の場合に後続で実行される薄紙類用ニップ幅・圧力変更処理（工程Ｓ２４）では、図１２に示すように、まず、画像形成装置１Ａは、定着ニップ幅（定着ニップ圧力）と定着設定温度（加熱ローラ表面温度）を不図示の検知センサ等で確認する（工程Ｓ２４１）。
【０１２７】
工程Ｓ２４１の後、レバー位置検出センサ６６３がＯＮになっているか否かを、レバー位置検出センサ６６３からの入力信号の有無からレバー位置判別手段７９ｃで確認する（工程Ｓ２４２）。レバー位置検出センサ６６３がＯＦＦ状態の時は、定着ニップ部Ｎ６のニップ幅および圧力が大きくなるようにするために、定着ニップ部調整レバー６６２を閉状態となる方向に回動して、レバー位置検出センサ６６３をＯＮにする(工程Ｓ２４３)。
【０１２８】
工程Ｓ２４２でレバー位置検出センサ６６３がＯＮになっていること、すなわち、定着ニップ部Ｎ６のニップ幅・圧力が普通紙等の薄紙類を搬送する場合の好適値となっていることを確認してから、薄紙類用に定着温度を設定する工程Ｓ２５に移行する。
【０１２９】
薄紙類用の定着温度設定する工程Ｓ２５では、まず、加熱ローラ６ａの表面温度検出センサとなるサーミスタ６１２が加熱ローラ６ａから圧接しているか否かの判定をサーミスタ接離判定手段７９ｄで行う（工程Ｓ２５１）。
【０１３０】
工程Ｓ２５１でサーミスタ６１２が加熱ローラ６ａに圧接していることを確認すると、次に、定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達したか否かを定着温度到達判定手段７９ａで確認が行われ（工程Ｓ２５２）、定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達した旨を確認したら、前述したように、印字処理（工程Ｓ２６）以降の工程を実行する。
【０１３１】
一方、工程Ｓ２５１でサーミスタ６１２が加熱ローラ６ａに圧接していないことを確認した場合は、定着ニップ部Ｎ６を薄紙類用の定着設定温度に下げるために、定着駆動部７０に含まれるサーミスタ接離動作駆動部７０ａを駆動動作させることによって、サーミスタ６１２を加熱ローラ６ａに圧接させる（工程Ｓ２５３）。
【０１３２】
その後、定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達したか否かを定着温度到達判定手段７９ａで確認が行われ（工程Ｓ２５２）、定着ニップ部Ｎ６が定着設定温度に到達した旨を確認したら、前述したように、印字処理（工程Ｓ２６）以降の工程を実行する。
【０１３３】
以上説明したように、本実施の形態の定着装置６では、定着ニップ部Ｎ６に通紙される搬送用紙の種類に応じて、当該搬送用紙に好適な定着ニップ部Ｎ６のニップ幅・圧力を設定するように制御してから、当該制御に連動して、サーミスタ６１２を接離動作制御することによって、当該搬送用紙に好適な定着温度に設定するので、搬送用紙のシワの発生や転写トナーの未定着・過定着等の定着不良を未然に防止して、定着装置６の定着ニップ部Ｎ６における定着性能が向上する。
【０１３４】
また、定着装置６の加圧ローラ６ａによる定着ニップ部Ｎ６への加圧力を搬送用紙の種類に応じて変更可能となるので、搬送用紙が定着ニップ部Ｎ６を通過した際の当該搬送用紙上のシワ等の不具合のない印字物となり、良好な印字用紙の提供が可能となる。
【０１３５】
さらに、搬送用紙上の転写トナーの未定着・過定着等の定着不良を抑制するので、過定着による加熱ローラ６ａへの用紙巻付き、およびトナーの溶融不足による定着不良が解消でき、良好な印字物の提供が実現されるようになる。
【０１３６】
特に、従来では、定着不良を生じ易かった厚紙、葉書、封筒等の所定の厚さ以上の記録媒体を搬送時に定着ニップ部Ｎ６の圧力を低減することに連動して、加熱ローラ表面温度を上昇させるので、これら厚紙、葉書、封筒等の定着性能の改善が図れ、普通紙の通紙時と同様の定着性能が得られるようになる。
【０１３７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３８】
例えば、上記第１の実施の形態では、一つのトナー容器を設置するモノクロ用の画像形成装置に設置される定着装置に本発明が適用されているが、複数のトナー容器を設置するカラー用の画像形成装置に本発明の定着装置を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の第１の実施形態の定着装置を備える画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【図２】同実施の形態における画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【図３】同実施の形態における画像形成装置の用紙搬送路の構成を示す説明図である。
【図４】用紙搬送装置を構成する分岐された用紙搬送路とそれらを連通させる分岐爪の構成を示す部分詳細図である。
【図５】同実施の形態の定着装置となる定着ユニットの概略構成図を示す図である。
【図６】比較例となる従来の定着ユニットの詳細の構成を示す図である。
【図７】同実施の形態の定着装置に備わる加熱ローラの詳細な構成を部分断面図で示す正面図であり、
【図８】同実施の形態の定着装置に備わる定着ニップ幅可変機構の詳細な構成図であり、（ａ）は、定着ニップ部調整レバーがレバー位置検出センサに対して閉状態のときの部分断面図であり、（ｂ）は、定着ニップ部調整レバーがレバー位置検出センサに対して閉状態のときの部分断面図である。
【図９】同実施の形態に係る画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】同実施の形態の定着装置における定着ニップ部のニップ幅変更動作を示すフローチャートである。
【図１１】同実施の形態の定着装置において、搬送用紙が厚紙類である場合の定着ニップ部のニップ幅、圧力、および定着温度の変更動作を示すフローチャートである。
【図１２】同実施の形態の定着装置において、搬送用紙が薄紙類である場合の定着ニップ部のニップ幅、圧力、および定着温度の変更動作を示すフローチャートである。
【図１３】同実施の形態の定着装置を備える画像形成装置の運転条件設定部の一実施例を示す図である。
【図１４】同実施の形態の定着装置を備える画像形成装置の運転条件設定部の用紙選択画面の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１Ａ        画像形成装置
３          潜像担持体（感光体ドラム）
６          定着装置（定着ユニット）
６ａ        加熱定着部材（加熱ローラ）
６ｂ        加圧部材（加圧ローラ）
１０        転写手段（転写機構）
７７        運転条件設定部
５００      制御部
６１２      表面温度検出手段（サーミスタ）
６６０      加圧部材位置変更手段（定着ニップ部調整機構）
６６２      接離操作部材（定着ニップ部調整レバー）
６６３      圧接操作入力検出部（レバー位置検出センサ）
Ｎ６        圧接部（定着ニップ部）
Ｐ          記録媒体（用紙）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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