JP2009014989A - 定着装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトニップ方式の定着装置において、定着予定のシートの種類に関わらず、皺等の発生を防止すること。
【解決手段】記録シートが１枚のシートで構成される用紙Ｓか、複数枚のシートで構成される封筒Ｅかで、定着ニップ５２１におけるシート入口から出口までの押圧力分布を切替る。すなわち、用紙Ｓの場合には、実線で示すように略均等な定着圧力Ｎｍとし、封筒Ｅの場合には、一点鎖線で示すように定着ニップ５２１のシート入口部分にて定着圧力Ｎｍと比べて高くすると共に出口部分に向かって漸減させ、この出口部分にて定着圧力Ｎｍと比べて低くするようにする。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録シート上の未定着画像を定着させる定着装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機等の画像形成装置に備えられる定着装置には、定着ベルトを加圧ローラに圧接させて定着ニップを確保し、その定着ニップに記録シートを通過させて記録シート上のトナー像等の未定着画像を定着する、いわゆるベルトニップ方式のものがある（特許文献１を参照）。ベルトニップ方式の定着装置は、加圧ローラを小さくしながらも定着ニップの記録シート搬送方向長さ（ニップ幅）をより広くとることができ、定着性の向上と共に画像形成装置の小型化を図れるというメリットがある。
特開２００５−３００７３２号公報

このようにベルトニップ方式の定着装置は、ニップ幅を広く取ることにより定着性を向上できるが、その一方で、ニップ幅が広い分、記録シートが定着ニップの入口から出口に至るまでを通過する際、記録シートに皺が生じやすい。
しかしながら、従来は、記録シートの種類に関わらず定着ニップの入口から出口まで押押圧力分布を同じにしており、例えば普通紙において良好であっても、封筒や薬袋等の袋状のシートでは皺が生じ、またその逆のこともしばしば発生している。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、搬送されるシートの種類に応じて適切に皺の発生を抑制する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。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、定着ベルトを加圧ローラに圧接させて定着ニップを確保し、当該定着ニップに記録シートを通し、未定着画像を上記記録シートに定着する定着装置であって、上記定着ベルトの加圧ローラへの圧接は、定着ベルト裏側に設けられた押圧手段によって行われ、上記押圧手段は、上記定着ニップにおける記録シートの入口から出口までの押圧力分布の状態を切替可能であり、搬送される記録シートが袋状以外のシートの場合には、定着ニップ入口側から出口側までの圧力が略均等になり、袋状の場合には、圧力が当該入口部分にて袋状以外のシートの圧力と比べて高くなると共に当該出口部分に向かって漸減し、出口部分にて袋状以外のシートの圧力と比べて圧力が低くなるように、押圧力分布を切替ることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備える。

本発明に係る定着装置は、袋状以外のシートの場合には、定着ニップ入口から出口に亘って、圧力を均等にするので、記録シート搬送方向においてシートの各部分に搬送速度差が生じることを防止でき、袋状以外のシートの皺発生を防止できる。他方、搬送される記録シートが袋状の場合には、定着ニップ入口側において袋状以外のシートの場合の圧力に比べて圧力を高くしたので、袋状以外のシートの場合と比べ、定着ニップ入口にて、袋状のシートにおける表と裏との間で生じる摩擦力を向上させることができ、当該表と裏とでずれが生じることを防止できる。したがって、定着ニップ入口にて封筒の弛みが発生することを防止できる。そして、定着ニップ出口部分に向かって圧力を漸減し、上記袋状以外のシートの圧力に比べて、定着ニップ出口部分の圧力を低くしたので、袋状以外のシートの場合と比べ、定着ニップのシート搬送経路の湾曲に起因して定着ニップ入口以降、袋状シートの表と裏とでずれが生じて袋状シートに弛みが生じても、定着ニップ出口にて、当該弛みを押し潰して皺を発生させることを防止でき、当該弛みを定着ニップの外に排出できる。よって、記録シートの種類に応じて適切に記録シートの皺発生を防止できる。

本発明に係る定着装置は、上記押圧手段が、加圧ローラ軸方向に伸びる長尺状の押圧部材を備えており、上記押圧部材の、押圧部材長手方向と垂直な断面において、上記定着ベルトを押圧する押圧面が定着ベルトに沿って湾曲する二山状となっており、押圧部材長手方向に伸びる軸を中心に上記押圧部材が揺動することによって上記押圧力分布を切替可能とした。

これにより、押圧部材の揺動という構成で押圧力分布の切替動作を行える。
本発明に係る定着装置は、上記押圧手段が、加圧ローラ軸方向に伸びる長尺状の押圧部材を備えており、上記押圧部材が、ローラであって、定着ベルト裏の、定着ニップ入口側および出口側に１つずつ配されており、押圧部材の各々の上記定着ベルトに対する押圧力が個別に調整されることによって上記押圧力分布を切替可能とした。

当該構成を採用することにより、各ローラで定着ベルトを搬送しつつ上記押圧力分布の切替可能な構成を実現できる。
本発明に係る定着装置は、搬送される上記記録シートが袋状の場合において、記録シート搬送方向長さが所定値を下回る場合には、袋状シートに対応する押圧力分布への切替を禁止した。

当該構成を採用することにより、上記定着ニップ入口での圧力上昇の機会を減らすことができ、押圧力を強くすることによる加圧ローラおよび定着ベルトに加わる負荷を抑制して長寿命を図ることができる。

以下、本発明に係る定着装置を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして説明する。
＜プリンタの構成＞
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の構成を示す概略断面図である。
図１に示すように、プリンタ１は、画像プロセス部３、給送部４、定着部５および制御部６を備えており、ＬＡＮ等のネットワークに接続されて、外部の端末装置（図示せず）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンダ、シアン、およびブラック色からなるカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。

画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１、ホッパ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋなどを備えている。
作像部３Ｙは、感光ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では、符号を省略している。

ホッパ２０Ｙ〜２０Ｋは、Ｙ〜Ｋ色の補充用のトナーを収容し、必要に応じて現像器３３Ｙ〜３３Ｋにトナーを供給する。
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光するためのレーザ光Ｌを出射する。
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３とに張架されて矢印Ａ方向に循環駆動される。

給送部４は、記録シートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット４１と、記録シートのうち袋状シートとしての封筒Ｅを収容する手差しトレイ４０と、給紙カセット４１内の用紙Ｓを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２ａと、手差しトレイ４０上の封筒Ｅを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２ｂと、繰り出された用紙Ｓあるいは封筒Ｅを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４と、二次転写ローラ４５などを備えている。給紙カセット４１は、異なるサイズ、例えばＡ３、Ａ４、Ａ５サイズなどの用紙Ｓをセット可能である。手差しトレイ４０は、異なるサイズの封筒Ｅをセット可能であり、封筒長さ検出センサ８１を備える。封筒長さ検出センサ８１は封筒Ｅのシート搬送方向長さを検出する。

制御部６は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、光学部１０の発光素子を駆動させるための駆動信号を生成する。
光学部１０は、制御部６からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査する。この露光走査によって、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより一様に帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。各静電潜像は現像器３３Ｙ〜３３Ｋによりトナーで顕像化され、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が形成される。

各色のトナー像は、一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋに作用する静電力により中間転写ベルト１１上に順次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１１上に重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト１１の回転により二次転写位置４６に移動する。

一方、中間転写ベルト１１の移動タイミングに合わせて、給送部４からはタイミングローラ対４４を介して用紙Ｓが給送されて来ており、用紙Ｓは回転する中間転写ベルト１１と二次転写ローラ４５との間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ４５に作用する静電力により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
二次転写位置４６を通過した用紙Ｓは定着部５に搬送され、用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）が定着部５において加熱、加圧により用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。

上記では、用紙Ｓが給送された場合の例を説明したが、使用される記録シートとして封筒Ｅが選択された場合には、用紙Ｓに換えて封筒Ｅが手差しトレイ４０から給送される。
＜定着装置の構成＞
図２は、本実施の形態における定着部５の概略断面図である。
同図に示すように、定着部５は、加圧ローラ５１、定着ベルト５２、押圧力付与部９０などを備えるベルトニップ方式の定着装置である。

加圧ローラ５１は、長尺状でかつ円筒状の芯体５１ａの外周面全域に亘って弾性体５１ｂが被着されてなる。芯体５１ａは、例えば、アルミニウムや鉄を主成分とする金属製である。
加圧ローラ５１は、その両端部が軸支板９１に回転自在に保持される。軸支板９１は、定着部５の本体フレーム１００に支点Ｈを中心に揺動自在に軸支される。なお、装置手前側の軸支板９１は説明の便宜上、省略している。

加圧ローラ５１は、その一端に不図示のギアが取着されており、駆動モータ８２からの回転駆動力がそのギアに伝達されることにより、例えばＢ方向に回転駆動される。
軸支板９１には、壁部９１ａが装置手前方向に立設され、当該壁部９１ａに貫通孔９１ｂが設けられ、その貫通孔９１ｂにロッド９２の一端部が挿入されている。当該一端部には圧縮コイルばね９３が遊嵌しており、圧縮コイルばね９３の一端がロッド９２の一端に設けられたばね止め９２ａに係止され、圧縮コイルばね９３の他端が軸支板９１の壁部９１ａに係止されている。当該構成により、ロッド９２がＣ方向に引っ張られると、圧縮コイルばね９３を介して軸支板９１がＤ方向に回り、加圧ローラ５１に対して定着ベルト５２が押圧される。定着ベルト５２への押圧力は圧縮コイルばね９３の弾性力に起因する。ここでは、予め決められた押圧力が付与されるように圧縮コイルばね９３のばね定数等が設定される。

定着ベルト５２は、耐熱樹脂基材（ポリイミド（ＰＩ）等）の表面全域にトナーとの離型性を確保するための離型性層（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等）を積層させてなる無端状ベルトであり、押圧体５４および加熱ローラ５５に張架されている。定着ベルト５２は、押圧体５４を介して加圧ローラ５１と圧接し、その状態で加圧ローラ５１の回転駆動力を受けてＦ方向に従動する。定着ベルト５２と加圧ローラ５１との圧接により定着ニップ５２１が確保される。

加熱ローラ５５は、本体フレーム１００に回転自在に保持されており、定着ベルト５２の従動運動に伴って、例えばＧ方向に回転する。加熱ローラ５５の内部には、ヒータ５５ａが配されている。ヒータ５５ａから熱が発せられると、その熱が、加熱ローラ５５、定着ベルト５２に順次、伝わり、定着ニップ５２１における温度が定着に必要な温度まで昇温される。

押圧体５４は、芯体５６、ニップ形成体５７などで構成され、後述のように、搬送されるシート種類に応じて、同図に示す第１姿勢と、第１姿勢からＪ１方向に所定角だけ回動したときの第２姿勢のいずれかの姿勢に切替制御される。
＜押圧体５４の構成＞
図３は、押圧体５４の分解斜視図である。

同図に示すように、押圧体５４は、長尺状の芯体５６が筒状のニップ形成体５７に嵌合されてなる。
ニップ形成体５７は、例えば耐熱性樹脂製であって、内側に凸部５７ａ、５７ｂを備え、定着ベルト５２を押圧する押圧面５７ｃの横断面形状が二山状になっている。
芯体５６は、その両端が定着部５のフレーム１００（図２参照）に回動自在に保持される。芯体５６の外周面には切欠５６ａ、５６ｂが設けられ、芯体５６がニップ形成体５７に嵌合するとき、切欠５６ａ、５６ｂにニップ形成体５７の凸部５７ａ、５７ｂが嵌まり込むようになっている。

芯体５６の一方端の軸部５６ｃには、プレート５６ｄが取着されている。プレート５６ｄの直下位置には、押圧力分布切替用カム（以下、「カム」と略す。）５８が配置される。カム５８の軸は、駆動モータ８４に接続される。駆動モータ８４には、例えば、ウォームギアドモータを用いる。
また、カム５８の軸には、カム５８と駆動モータ８４との間に遮光円板５９が固定されており、遮光円板５９を介して２つのフォトセンサ８３ａ、８３ｂが互いに対向するようにＺ軸方向に並設される。遮光円板５９には径方向に伸びたスリットが１つ設けられており、各フォトセンサ８３ａ、８３ｂは、その発光部から発せられたレーザ光が遮光円板５９のスリットを通過して受光部に達すると、制御部６（図１参照。）にスリットを検出した旨の検出信号を送る。なお、同図では、フォトセンサ８３ａのレーザ光が遮光円板５９のスリットを通過している状態を示しており、したがって、当該スリットはフォトセンサ８３ａの発光部に隠れて見えない状態となっている。
＜押圧体５４の動作＞
このような構成により、定着部５が駆動されると、定着ベルト５２の従動運動によりニップ形成体５７に対してＪ１方向に回動させる力が作用する。この力は、ニップ形成体５７の凸部５７ａ、５７ｂと芯体５６の切欠５６ａ、５６ｂとの係合部を介して芯体５６に伝達される。芯体５６は、ニップ形成体５７からの力により、プレート５６ｄがカム５８の周面に当接するまでＪ１方向に回動するが、カム５８に当接すると、カム５８がストッパーとなって回動が規制される。

プレート５６ｄとカム５８の周面とが当接した状態で、駆動モータ８４によりカム５８が回転すると、その回転角に応じて押圧体５４が矢印Ｊ１およびＪ２方向に揺動することになる。
本実施の形態では、押圧体５４が、ニップ形成体５７の二山のそれぞれの頂部が定着ベルト５２を介して加圧ローラ５１に略同じ圧力で押圧される位置にあるときを、第１姿勢といい、第１姿勢にあるときには、遮光円板５９のスリットがフォトセンサ８３ａにより検出されるようになっている。

また、押圧体５４が、第１姿勢から所定角度、例えば、５［°］だけ矢印Ｊ１方向に回動して、ニップ形成体５７の搬送方向上流側における山の部分による押圧力が、下流側における山の部分の押圧力よりも大きくなる位置にあるときを、第２姿勢といい、第２姿勢にあるときには、遮光円板５９のスリットがフォトセンサ８３ｂにより検出されるようになっている。

制御部６は、フォトセンサ８３ａ、ｂからの検出信号により、押圧体５４が第１と第２のいずれの姿勢にあるかを知ることができる。
＜押圧力分布の切替＞
図４（ａ）は、押圧体５４が第１姿勢および第２姿勢をとった場合の定着ニップ５２１の状態を模式的に示した図であり、（ｂ）は、かかる場合の定着ニップ５２１の押圧力分布を示した特性図である。なお、同図（ａ）は、説明の便宜のため、定着ベルト５２および加圧ローラ５１の輪郭線のみ示しており、同図（ｂ）は、定着ニップ５２１の加圧ローラ５１軸方向における各位置の圧力の平均値を示している。

定着ベルト５２は、押圧体５４のニップ形成体５７の押圧面５７ｃの形状に沿って二山状となり、図４（ａ）に示すように押圧体５４が第１姿勢をとっているとき、定着ベルト５２は実線の状態になり、第２姿勢をとっているとき、破線の状態になる。
定着ベルト５２が実線の状態のとき、図４（ｂ）の実線で示すように、定着ニップ５２１のシート入口から出口までの押圧力分布は、未定着トナー像を記録シートに定着させるのに必要な定着圧力Ｎｍ、例えば２５０［ｋＰａ］の圧力が入口から出口に亘って均等に分布するようになっている。以下、当該押圧力分布を定常押圧力分布ＰＤ１という。

定常押圧力分布ＰＤ１は、普通紙対応の分布であり、定着ニップ５２１においてシート入口から出口までの間に、圧力を略均一に加えることができる。これにより普通紙が定着ニップ５２１を通過する際、シート入口から出口に亘って普通紙の各部分の搬送速度に差が生じ難くなり、普通紙定着時において皺の発生を抑制できる。
一方、定着ベルト５２が図４（ａ）の破線で示した状態のとき、図４（ｂ）の一点鎖線で示すように、定着ニップ５２１での押圧力分布は、入口側で定着圧力Ｎｍを超え、ニップ中央に向けて次第に漸減し、ニップ中央から出口に亘って定着圧力Ｎｍを下回ると共に漸減するようになっている。これは、第１姿勢から押圧体５４がＪ１方向に回動すると、ニップ形成体５７の押圧面５７ｃのうち、ニップ入口側の山が定着ベルト５２を介して加圧ローラ５１を押すように移動すると共に出口側の山が加圧ローラ５１から離れるように移動するからである。以下、当該押圧力分布を封筒押圧力分布ＰＤ２という。

封筒押圧力分布ＰＤ２は、封筒Ｅに対応する分布である。このような分布とすることにより、封筒Ｅが定着ニップ５２１を通過する際に生じる皺の発生を抑制できる。以下、この理由を、図５を用いると共に適宜、図４（ｂ）を参照しながら説明する。
図５は、２枚のシートＥ１、Ｅ２が重なってなる封筒Ｅが定着ニップ５２１を通過するときの様子を模式的に示した断面図である。ここでシートＥ１は、封筒Ｅの定着ベルト５２側のシートを示し、シートＥ２は、加圧ローラ５１側のシートを示す。

シートＥ１、Ｅ２同士は、シート搬送方向長さが同じで、互いに縁部で繋がっている。したがって、封筒Ｅを湾曲させると、曲率中心側（内側）のシートが必ず弛む。
ベルトニップ方式の定着ニップ５２１は、シート入口から出口までが湾曲する形状になるので、押圧力分布を定常押圧力分布ＰＤ１のようにシート入口から出口までを均等とし、封筒Ｅを定着ニップ５２１に通過させると、図５に示すように、内側シートとなるシートＥ２が弛み、その弛んだ部分が定着圧力Ｎｍで押し潰されて皺になり易い。

これを防ぐために、押圧力を定着圧力Ｎｍよりも下げれば、上記弛みが押し潰されて皺になることを抑制できるが、定着性が悪化してしまう。
そこで、本実施の形態では、定着ニップ５２１のシート入口で圧力を定着圧力Ｎｍより高く付与することで、定着性を確保すると共に、２枚のシートＥ１、Ｅ２が定着ニップ５２１に入った直後にシートＥ１、Ｅ２同士のずれを抑制して、当該ずれによる弛みの発生を防止し、すなわち皺の原因を入口部分でできるだけ排除している。

入口以降、出口までは、圧力を漸次下げて、出口部分では定着圧力Ｎｍを下回るようにすることで、搬送途中で曲率による弛みが生じても、その弛んだ部分を潰すことなく逃がすようにして定着ニップ５２１の外に排出できる。これにより、搬送中による皺の発生を抑制するものである。
なお、上記では、雰囲気温度と湿度のことを特に考慮していなかったが、温度および／または湿度に応じて封筒押圧力分布ＰＤ２における定着ニップ５２１入口での圧力ピークおよび入口以降の漸減度合を適宜変更する構成をとるとしても良い。たとえば、高温高湿環境下（一例として３０［℃］、８５％ＲＨ）では、シートの腰が弱まり、皺等が発生しやすくなるので、常温常湿環境下（例えば、２０［℃］、５５％ＲＨ）の場合と比べて、定着ニップ５２１入口での圧力ピークを上げると共に入口以降の漸減度合いを強くすることにより、さらなる皺の発生の抑制を図ることができる。
＜制御部６の構成＞
図６は、制御部６の構成を示すブロック図である。

同図に示すように、制御部６は、主な構成要素としてＣＰＵ６０、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３を備える。
Ｉ／Ｆ部６１は、ＬＡＮカードなどのネットワークに接続するためのインターフェイスである。
ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６０のプログラム実行中のワークエリアとして用いられる。

ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２から必要なプログラムを読み出して、画像プロセス部３、定着部５等の動作を、タイミングを取りながら統一的に制御して円滑なプリント動作を実行させる。また、封筒長さ検出センサ８１からの信号により、搬送される封筒Ｅの記録シート搬送方向の長さを検出する。
また、ＣＰＵ６０は、プリント開始前に、封筒印刷の指示か否か、搬送される封筒Ｅの記録シート搬送方向の長さが所定値以上か否かを判断し、定常押圧力分布ＰＤ１、もしくは封筒押圧力分布ＰＤ２のいずれかを選択して、選択した押圧力分布に切替る押圧力分布切替処理を実行する。
＜押圧力分布切替処理の内容＞
図７は、本実施の形態における押圧力分布切替処理の内容例を示すフローチャートである。

同図に示すフローチャートは、プリント実行前に記録シート毎に不図示のメインルーチンにコールされて開始される。
同図に示すように、押圧力分布切替処理は、まず、現在の定着ニップ５２１における押圧力分布が定常押圧力分布ＰＤ１か否かを判断する（ステップＳ１）。具体的には、フォトセンサ８３ａからの検出信号を受信している場合には、定常押圧力分布ＰＤ１であると判断し、受信していない場合には、定常押圧力分布ＰＤ１でないと判断する。

定常押圧力分布ＰＤ１であると判断すると（ステップＳ１で「ＹＥＳ」）、そのままステップＳ５に移る。一方、定常押圧力分布ＰＤ１でないと判断すると（ステップＳ１で「ＮＯ」）、カム駆動モータ８４を正転（ＣＷ）させ（ステップＳ２）、定常押圧力分布ＰＤ１に切替完了したことを検出すると（ステップＳ３）、カム駆動モータ８４を停止（ＳＴＯＰ）させ（ステップＳ４）、ステップＳ５に移る。

ステップＳ５では、封筒印刷指示の有無を判断する。ここで、封筒印刷指示がない場合には（ステップＳ５で「ＮＯ」）、そのまま、すなわち、定常押圧力分布ＰＤ１の状態で、プリントを開始させる（ステップＳ１０）。
封筒印刷指示がある場合には（ステップＳ５で「ＹＥＳ」）、封筒Ｅのシート搬送方向長さが２２０［ｍｍ］以上か否かを判断する（ステップＳ６）。封筒Ｅのシート搬送方向長さが２２０［ｍｍ］を下回ると判断すると（ステップＳ６で「ＮＯ」）、そのまま、すなわち、定着ニップ５２１での押圧力分布を定常押圧力分布ＰＤ１の状態に維持して、プリントを開始させる（ステップＳ１０）。

封筒Ｅのシート搬送方向長さが２２０［ｍｍ］以下の場合に定常押圧力分布ＰＤ１でプリントを開始するのは、かかる場合に定常押圧力分布ＰＤ１で封筒Ｅを定着ニップ５２１に通過させても皺が発生しにくいことを発明者らが確認しているからである。
その理由として、封筒ＥのシートＥ１、Ｅ２のシート搬送方向長さが短くなるにしたがって、シートの腰が強くなり、シートの弛み発生が抑制され、皺が発生しにくくなったと考えられる。

このように処理することで封筒押圧力分布ＰＤ２へ切替る機会が減り、定着ニップ５２１に定着圧力Ｎｍ以上の圧力を付与する機会を減らせるので、加圧ローラ５１および定着ベルト５２に負荷が強く加わる時間を低減して定着部５の長寿命化を図れる。
封筒Ｅのシート搬送方向長さが２２０［ｍｍ］以上であると判断すると（ステップＳ６で「ＹＥＳ」）、カム駆動モータ８４を正転させ（ステップＳ７）、封筒押圧力分布ＰＤ２を検出、すなわちフォトセンサ８３ｂからの検出信号を受信すると（ステップＳ８）、カム駆動モータ８４を停止させ（ステップＳ９）、定着ニップ５２１の押圧力分布を封筒押圧力分布ＰＤ２に切替て、プリントを開始させる（ステップＳ１０）。

プリントが終了すると（ステップＳ１１）、現在の状態が封筒押圧力分布ＰＤ２であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。封筒押圧力分布ＰＤ２でないと判断すると（ステップＳ１２で「ＮＯ」）、図示しないメインルーチンにリターンする。
封筒押圧力分布ＰＤ２であると判断すると（ステップＳ１２で「ＹＥＳ」）、カム駆動モータ８４を正転方向に駆動させ（ステップＳ１３）、定常押圧力分布ＰＤ１に切り替わったことを検出すると（ステップＳ１４）、カム駆動モータ８４を停止させ（ステップＳ１５）、不図示のメインルーチンにリターンする。

以上、説明したように、本実施の形態に係る定着部５は、搬送される記録シートが１枚のシートからなる用紙Ｓか、複数枚シートで構成された封筒Ｅかによって、定着ニップ５２１におけるシート入口から出口までの押圧力分布を、封筒以外のシートの場合にはそのシートに適した定常押圧力分布ＰＤ１に、封筒Ｅの場合には封筒に適した封筒押圧力分布ＰＤ２分布に切替るので、記録シートの種類に関わらず、定着性を維持しつつ皺の発生を抑制できる。

なお、押圧力分布切替処理では、封筒のシート搬送方向長さが２２０［ｍｍ］以上か否かを判断していたが、この判断をせずに、封筒印刷指示があるか否かのみを基準にして押圧力分布切替処理を実行しても良い。封筒のシート搬送方向長さの判断をしないことにより、切替処理を簡素化できる。
＜変形例＞
（１）上記実施の形態では、ニップ形成体５７の押圧面５７ｃの形状を二山状にして押圧体５４を揺動させ、定着ニップ５２１における記録シートの入口から出口までの押圧力分布を切替るようにしたが、押押圧力分布を切替可能な構成であれば、上記の構成に限定されない。

図８は、変形例に係る押圧体の構成を示す概略断面図である。
図８に示すように、当該押圧体９４は、２つの押圧ローラ９４ａ、９４ｂ、圧縮コイルばね９４ｃ、９４ｄ、板部９４ｅ、９４ｆ、押圧力分布切替カム９８ａ、９８ｂ等で構成される。２つの押圧ローラ９４ａ、９４ｂは、アルミニウムや鉄等の金属製芯体の外周面全域に亘って弾性体を被着させてなり、フレーム本体（不図示）に回転自在に支持され、それら押圧ローラ９４ａ、９４ｂの間に回転しない押圧部材９４ｇを配し、押圧ローラ９４ａ、９４ｂと押圧部材９４ｇとで定着ベルト５２をその裏側から押圧して、加圧ローラ５１との間で定着ニップ５２１が確保される。各押圧ローラ９４ａ、９４ｂの両端部に圧縮コイルばね９４ｃ、９４ｄの一端を取着し、他端に板部９４ｅ、９４ｆを取着して、この板部９４ｅ、９４ｆを押圧力分布切替カム９８ａ、９８ｂで支持し、当該押圧力分布切替カム９８ａ、９８ｂを不図示の駆動モータで回転させることで、図４で示した定着ニップの姿勢および押圧力分布の切替を実現できる。

（２）上記実施の形態では、袋状シートとして封筒Ｅを使用する例を説明したが、これに限定されない。複数枚のシートが重ねられてなる記録媒体であれば、定着ニップ５２１を通過する際の状態が封筒Ｅと同様になる。例えば、袋状シートとして薬袋などを使用する場合も封筒Ｅと同様に封筒押圧力分布ＰＤ２に切替るとしても良い。
（３）上記実施の形態では、普通紙定着時に、定着ニップにおける押圧力分布をニップ入口から出口に亘って略均等としていたが、略均等には、均等のほか、袋状以外のシートにおける定着性を維持できる範囲で入口から出口にかけて、ある程度圧力が変動する押圧力分布も含まれる。例えば、入口から出口にかけて漸減する圧力分布とすれば、出口において定着ベルトからのシート分離性の向上を図ることができる。

（４）上記実施の形態では、本発明の定着装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、定着ローラと加圧ベルトを圧接して両者間に定着ニップを確保する定着装置であれば、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の定着装置に適用できる。また、シートが鉛直上向きに定着ニップを通過する構成に限られず、例えば水平に通過する構成の定着装置に適用できる。

また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
本発明は、定着装置に限られず、押押圧力分布を可変させる方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。

なお、上記実施の形態では、本発明の技術思想を具体化したプリンタを例示しており、本発明は上記実施の形態に限定されない。

本発明は、ベルトニップ方式の定着装置に広く適用することができる。

は、実施の形態に係るプリンタの構成を示す概略断面図である。 は、実施の形態に係る定着部の概略断面図である。 は、実施の形態に係る定着部の押圧体とその近傍における要部分解斜視図である。 （ａ）は、実施の形態に係る定着ニップでの各段階の姿勢を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、定着ニップでの各段階の押圧力分布を示した特性図である。 は、実施の形態に係る定着ニップでの封筒定着時の状況を模式的に示した断面図である。 は、実施の形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 は、実施の形態に係る押圧力分布切替処理の内容例を示すフローチャートである。 は、実施の形態の変形例に係る押圧体の構成を示す断面図である。

符号の説明

３・・・・・・・・・・・・・・・画像プロセス部
４・・・・・・・・・・・・・・・給送部
５・・・・・・・・・・・・・・・定着部（定着装置）
６・・・・・・・・・・・・・・・制御部
１１・・・・・・・・・・・・・・中間転写ベルト
４３・・・・・・・・・・・・・・搬送路
５１・・・・・・・・・・・・・・加圧ローラ
５２・・・・・・・・・・・・・・定着ベルト
５４・・・・・・・・・・・・・・押圧体
５５・・・・・・・・・・・・・・加熱ローラ
５６・・・・・・・・・・・・・・芯体
５７・・・・・・・・・・・・・・ニップ形成体
５８・・・・・・・・・・・・・・押圧力分布切替用カム
５９・・・・・・・・・・・・・・遮光円板
６０・・・・・・・・・・・・・・ＣＰＵ
８１・・・・・・・・・・・・・・封筒長さ検出センサ
８３ａ，８３ｂ・・・・・・・・・フォトセンサ
８４・・・・・・・・・・・・・・カム駆動モータ

Claims (5)

1. 定着ベルトを加圧ローラに圧接させて定着ニップを確保し、当該定着ニップに記録シートを通し、未定着画像を前記記録シートに定着する定着装置であって、
   前記定着ベルトの加圧ローラへの圧接は、定着ベルト裏側に設けられた押圧手段によって行われ、
   前記押圧手段は、
   前記定着ニップにおける記録シートの入口から出口までの押圧力分布の状態を切替可能であり、
   搬送される記録シートが袋状以外のシートの場合には、定着ニップ入口側から出口側までの圧力が略均等になり、袋状の場合には、圧力が当該入口部分にて袋状以外のシートの圧力と比べて高くなると共に当該出口部分に向かって漸減し、出口部分にて袋状以外のシートの圧力と比べて圧力が低くなるように、押圧力分布を切替ることを特徴とする定着装置。
2. 前記押圧手段は、加圧ローラ軸方向に伸びる長尺状の押圧部材を備えており、
   前記押圧部材は、押圧部材長手方向と垂直な断面において、前記定着ベルトを押圧する押圧面が、定着ベルトに沿って湾曲する二山状となっており、
   押圧部材長手方向に伸びる軸を中心に前記押圧部材が揺動することによって前記押圧力分布を切替可能としたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記押圧手段は、加圧ローラ軸方向に伸びる長尺状の押圧部材を備えており、
   前記押圧部材は、ローラであって、定着ベルト裏の、定着ニップ入口側および出口側に１つずつ配されており、
   押圧部材の各々の前記定着ベルトに対する押圧力が個別に調整されることによって前記押圧力分布を切替可能としたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 搬送される記録シートが袋状の場合において、記録シート搬送方向長さが所定値を下回る場合には、袋状シートに対応する押圧力分布への切替を禁止することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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