JP2008139817A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着部材に対する加圧部材の相対的な加圧力を可変する場合に、その可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性が安定的に確保される、定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像を加熱して溶融する定着部材２１と、定着部材２１に圧接してニップ部を形成する加圧部材３１と、カム４８の回転位置を変化させて定着部材２１に対する加圧部材３１の相対的な加圧力を可変する可変手段４５〜４８、５２、５３と、カム４８を回転駆動する駆動モータ５２と、を備える。そして、カム４８を回転駆動したときに駆動モータ５２に流れる電流値の変動を検知してカム４８の回転位置を検出する。
【選択図】図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関し、特に、定着部材に対する加圧部材の加圧力を可変する定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、定着ローラ、定着ベルト、定着スリーブ等の定着部材と、加圧ローラ、加圧ベルト等の加圧部材と、を当接させてニップ部を形成して、そのニップ部に記録媒体を搬送して記録媒体上のトナー像を定着する定着装置が広く用いられている。
そして、このような定着装置では、定着部材に対する加圧部材の加圧力を可変する技術が広く用いられている（例えば、特許文献１〜特許文献３等参照。）。

具体的に、特許文献１等では、定着部材（定着ローラ）を加圧するために加圧部材（加圧ローラ）の軸部に加圧レバーが設置されている。加圧レバーにはカムが係合していて、モータを用いてカムを回転させることによって定着部材に対する加圧部材の接離がおこなわれる。

一方、特許文献２等には、定着部材（定着ベルト）の弾性層の変形を防止するために、定着部材に対する加圧部材の加圧力（加圧条件）を任意に調整する技術が開示されている。
また、特許文献３等には、カムの回転によって定着部材に対する加圧部材の接離をおこなう定着装置であって、カムの回転状態をカムに当接するマイクロスイッチで検知する技術が開示されている。

特開２００５−２０１９１８号公報 特開２００５−１１４９５９号公報 実開昭５８−１９５２５５号公報

上述した従来の技術は、定着部材に対する加圧部材の加圧状態が正確かつ簡易に把握されていなかった。そのため、ニップ部において所望の加圧力が得られずに、充分な定着性が確保できない場合があった。

このような問題は、記録媒体の紙種（紙厚）に応じてニップ部における加圧力を可変（微調整）してニップ量の最適化をおこなおうとする場合に、特に無視できないものになる。
また、定着部材や加圧部材を小径化しても充分なニップ量を確保するために定着部材や加圧部材に発泡ゴムからなる弾性層を設ける場合にも、弾性層に常に荷重がかかって硬度低下、破泡、圧縮永久ひずみが生じるのを抑止するために、ニップ部における加圧力の可変を頻繁におこなうことになるために、上述の問題は無視できないものになる。

このような問題を解決するために、光学センサを用いてカムの回転方向の姿勢（回転位置）を光学的に検知したり、特許文献３等のようにマイクロスイッチを用いてカムの回転方向の姿勢を機械的に検知する方策も考えられる。
しかし、その場合、光学センサやマイクロスイッチの設置スペースを確保する必要があったり、光学センサやマイクロスイッチに関連する部材（例えば、ハーネスや光遮蔽板等である。）を設置する必要があったり、カムの形状が制約されたりしてしまう。

なお、上述した問題は、ヒータ等を熱源とするヒータランプ加熱方式の定着装置に限定されたものではなく、電磁誘導加熱方式等の他方式の定着装置に対しても共通するものである。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定着部材に対する加圧部材の相対的な加圧力を可変する場合に、その可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性が安定的に確保される、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を加熱して溶融する定着部材と、前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、カムの回転位置を変化させて前記定着部材に対する前記加圧部材の相対的な加圧力を可変する可変手段と、前記カムを回転駆動する駆動モータと、を備え、前記カムを回転駆動したときに前記駆動モータに流れる電流値の変動を検知して前記カムの回転位置を検出するものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１記載の発明において、前記カムは、可変する所望の前記加圧力に対応した複数の圧接領域と、回転方向に隣り合う前記圧接領域に移行するための複数の移行領域と、をその周面に備え、前記複数の移行領域は、前記カムの回転にともない当該カムの回転中心軸からの距離が大きく変動するように形成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項２記載の発明において、前記複数の圧接領域のうち少なくとも１つの圧接領域は、前記加圧力をゼロにするものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、画像形成装置におけるファーストプリント時間をＴ１として、記録媒体の搬送が開始されてから当該記録媒体が前記ニップ部に達するまでの時間をＴ２としたときに、前記複数の圧接領域のうちいずれかの圧接領域に移動するための前記カムの回転駆動時間Ｔは、
Ｔ≦Ｔ１−Ｔ２
なる関係を満足するものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記可変手段は、前記駆動モータによって前記カムを正逆方向に回転して前記加圧力を増減するように構成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記駆動モータを、ＤＣモータとしたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記定着部材及び前記加圧部材のうち少なくとも一方は、発泡ゴムからなる弾性層を備えたものである。

また、この発明の請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、カムを回転させて定着部材に対する加圧部材の相対的な加圧力を可変する場合に、カムを回転駆動する駆動モータの電流値を検知しているために、可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性が安定的に確保される、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着部材としての定着ベルト、３１は定着装置２０に設置された加圧部材としての加圧ローラ、を示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、転写部７で、レジストローラにより搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。

その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との間に送入されて、定着ベルト２１から受ける熱と双方の部材２１、２４から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との間（ニップ部である。）から送出された後に、画像形成装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２〜図４にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２は、定着装置２０を示す構成図である。図３は、図２の定着装置２０に設置されたカム４８を示す拡大図である。また、図４は、カム４８の回転位置と、カム位置（中心軸からの距離）及びカム４８を回転駆動する駆動モータの電流値と、の関係を示すグラフである。

図２に示すように、定着装置２０は、定着ベルト２１、ローラ部材２２、２３、加圧ローラ３１、可変手段４５〜４８、５２、５３等で構成される。
ここで、定着部材としての定着ベルト２１は、図２中の時計方向に走行する無端ベルトであって、２つのローラ部材２２、２３に張架・支持されている。２つのローラ部材２２、２３のうち、一方のローラ部材２２は定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接していて、他方のローラ部材２３の内部にはヒータ２４（熱源）が固設されている。定着ベルト２１は、ベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造体であって、加圧部材としての加圧ローラ３１に圧接してニップ部を形成する。

定着ベルト２１の弾性層としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料を用いることができる。特に、弾性層として発泡ゴムを用いる場合には、ニップ部において充分なニップ量を得ることができる。
また、定着ベルト２１の離型層としては、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等を用いることができる。定着ベルト２１の表層に離型層２４を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。

一方のローラ部材２２は、芯金上に、断熱性を有する発泡ゴムからなる弾性層が形成されたものである。これにより、定着ベルト２１の温度低下を軽減するとともに、ローラ部材２２が小径であってもニップ部において充分なニップ量を確保することができる。

他方のローラ部材２３は、熱伝導性の良い金属材料で形成された円筒体である。
ローラ部材２３に内設されたヒータ２４は、棒状のハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２４によってローラ部材２３を介して定着ベルト２１が加熱されて、その表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２４の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーモパイル４１によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２４の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。

また、加圧部材としての加圧ローラ３１は、主として、芯金と、芯金の外周面に接着層を介して形成された弾性層と、からなる。加圧ローラ３１の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材料で形成することができる。特に、弾性層として発泡ゴムを用いる場合には、加圧ローラ３１が小径であってもニップ部において充分なニップ量を得ることができる。なお、弾性層の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。

そして、加圧ローラ３１は、レバー４５やスプリング４６からなる加圧機構によって定着ベルト２１に圧接する。こうして、加圧ローラ３１と定着ベルト２１との間に、所望のニップ部が形成される。
ここで、本実施の形態１における定着装置２０は、カム４８の回転位置（回転方向の姿勢）を変化させることで、定着ベルト２１に対する加圧ローラ３１の加圧力を可変して、ニップ部におけるニップ量を可変できるように構成されている。これについては、後で詳しく説明する。

加圧ローラ３１に内設されたヒータ３２は、棒状のハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ３２によって加圧ローラ３１を介して定着ベルト２１が加熱されて、その表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ３２の出力制御は、加圧ローラ３１表面に当接するサーミスタ４２によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このように加圧ローラ３１側にもヒータ３２を設置することによって、定着ベルト２１の昇温特性が向上することになる。

定着ベルト２１と加圧ローラ３１との当接部（ニップ部である。）の入口側には、ニップ部に向けて搬送される記録媒体Ｐを案内するガイド板（入口ガイド板）が配設されている。また、ニップ部の出口側には、ニップ部から送出される記録媒体Ｐを案内するガイド板（出口ガイド板）が配設されている。
また、定着ベルト２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離爪２８が配設されている。分離爪２８は、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に巻き付いてしまう不具合を抑止する。

以下、本実施の形態１における定着装置の特徴的な構成・動作について詳述する。
本実施の形態１における定着装置２０は、カム４８の回転位置（回転方向の姿勢）を変化させることで（カム４８を回転させることで）、定着ベルト２１に対する加圧ローラ３１の加圧力を可変して、ニップ部におけるニップ量を可変できるように構成されている。

詳しくは、図２を参照して、加圧ローラ３１の軸部（不図示である。）に係合するレバー４５は、一端側の中心軸４５ａを中心に回動自在に構成されている。レバー４５の一部には、レバー４５を下方（定着ベルト２１から離間する方向である。）に付勢するスプリング４６が設置されている。また、レバー４６の他端側には、カム４８に係合するコロ４７が設置されている。
このような構成により、駆動部５２によってカム４８が回転駆動されることにより、レバー４５の上下動とともに加圧ローラ３１が上下動して、定着ベルト２１に対する加圧ローラ３１の加圧力（ニップ部におけるニップ量）が可変される。

ここで、駆動部５２は、制御部５３によって制御される駆動モータ（駆動源）としてのＤＣモータと、減速ギア列と、で構成される。すなわち、加圧機構４５〜４７、カム４８、駆動部５２（駆動モータ）、制御部５３が、定着ベルト２１（定着部材）に対する加圧ローラ３１（加圧部材）の相対的な加圧力を可変する可変手段として機能することになる。なお、可変手段４５〜４８、５２、５３は、駆動部５２（駆動モータ）によってカム４８を正逆方向に回転させて、ニップ部における加圧力を増減するものである。

そして、カム４８を回転駆動したときに駆動部５２の駆動モータに流れる電流値の変動を制御部５３で検知して、カム４８の回転位置（回転方向の姿勢）を検出する。
ここで、図３を参照して、カム４８の周面には、可変する所望の加圧力に対応した３つの圧接領域Ｆ１〜Ｆ３と、回転方向に隣り合う圧接領域に移行するための３つの移行領域Ｒ１〜Ｒ３と、が形成されている。

詳しくは、カム４８の第１の圧接領域Ｆ１をレバー４５（コロ４７）に当接させるのは、ニップ部における加圧力を低下させる（減圧させる）場合である。定着工程がおこなわれない場合には、制御部５３によって第１の圧接領域Ｆ１がレバー４５に当接するように制御される（この状態で駆動モータの回転が停止される。）。これにより、定着ベルト２１や加圧ローラ３１に発泡ゴムからなる弾性層を設けても、弾性層に常に大きな荷重がかかることがなくなり、弾性層の硬度低下、破泡、圧縮永久ひずみを抑止することができる。
カム４８の第２の圧接領域Ｆ２をレバー４５（コロ４７）に当接させるのは、ニップ部における加圧力を通常値にする場合である。通常の厚さ（紙厚）の記録媒体Ｐに対して定着工程がおこなわれる場合には、制御部５３によって第２の圧接領域Ｆ２がレバー４５に当接するように制御される。
カム４８の第３の圧接領域Ｆ３をレバー４５（コロ４７）に当接させるのは、ニップ部における加圧力を通常値よりも高くする場合である。通常よりも厚い記録媒体Ｐ（厚紙）に対して定着工程がおこなわれる場合には、制御部５３によって第２の圧接領域Ｆ３がレバー４５に当接するように制御される。このように、記録媒体Ｐの紙種（紙厚）に応じてニップ部における加圧力を可変してニップ量の最適化をおこなうことで、常に良好な定着性を得ることができる。

ここで、第１の圧接領域Ｆ１から第２の圧接領域Ｆ２に至る第１の移行領域Ｒ１と、第２の圧接領域Ｆ２から第３の圧接領域Ｆ３に至る第２の移行領域Ｒ２と、第３の圧接領域Ｆ３から第１の圧接領域Ｆ１に至る第３の移行領域Ｒ３と、は、いずれも、カム４８の回転にともないカム４８の回転中心軸からの距離が大きく変動するように形成されている。すなわち、カム４８の周面は、図４の上図に示すように形成されている。なお、図４の上図において、横軸はカム４８の回転位置を示し、縦軸はカム位置（カム４８の回転中心軸から周面までの距離）を示す。

このように形成されたカム４８を正逆方向に回転させると、図４の下図に示すように、駆動モータ（ＤＣモータ）に流れる電流値が変動する。
詳しくは、カム４８を正方向（図３の矢印ＣＣＷ方向であって、図４の圧接方向回転域である。）に回転させて、第１の圧接領域Ｆ１から第２の圧接領域Ｆ２に移行するとき（第１の移行領域Ｒ１に達しているときである。）、カム４８の回転中心軸から周面までの距離が急激に大きくなるために、駆動モータにかかる負荷が急増して駆動モータの電流値は激増する。同様に、さらにカム４８を正方向に回転させて、第２の圧接領域Ｆ２から第３の圧接領域Ｆ３に移行するとき（第２の移行領域Ｒ２に達しているときである。）にも、カム４８の回転中心軸から周面までの距離が急激に大きくなるために駆動モータの電流値は激増する。
他方、カム４８を逆方向（図３の矢印ＣＷ方向であって、図４の圧解除方向回転域である。）に回転させて、第３の圧接領域Ｆ３から第２の圧接領域Ｆ２に移行するとき（第２の移行領域Ｒ２に達しているときである。）、カム４８の回転中心軸から周面までの距離が急激に小さくなるために、駆動モータにかかる負荷が激減して駆動モータの電流値は激減する。同様に、さらにカム４８を逆方向に回転させて、第２の圧接領域Ｆ２から第１の圧接領域Ｆ１に移行するとき（第１の移行領域Ｒ１に達しているときである。）にも、カム４８の回転中心軸から周面までの距離が急激に小さくなるために駆動モータの電流値は激減する。
また、カム４８を逆方向に回転させて、第１の圧接領域Ｆ１から第３の圧接領域Ｆ３に移行するとき（第３の移行領域Ｒ３に達しているときである。）には、カム４８の回転中心軸から周面までの距離が急激に大きくなるために駆動モータの電流値は激増する。

このように、本実施の形態１では、ニップ部における加圧力を可変するときに（カム４８を回転駆動して移行領域Ｒ１〜Ｒ３に達するときに）、駆動モータの電流値が大きく変動するように構成しているので、駆動モータの電流値の変動を確実に検知して、カム４８の回転位置（圧接領域Ｆ１〜Ｆ３）を高精度に検出することができる。すなわち、光学センサ等を用いることなく、カム４８の回転位置を正確かつ簡易に把握して、ニップ部において加圧力を最適化することができる。
なお、本実施の形態１では、第１の圧接領域Ｆ１にてニップ部における加圧力が減圧されるように（小さな加圧力がかかるように）構成したが、第１の圧接領域Ｆ１にてニップ部における加圧力がゼロになるように（加圧力を解除するように）構成することもできる。

ここで、本実施の形態１では、画像形成装置におけるファーストプリント時間（１枚の出力画像が形成させる時間である。）をＴ１として、記録媒体Ｐの搬送が開始されてから記録媒体Ｐがニップ部に達するまでの時間をＴ２としたときに、３つの圧接領域Ｆ１〜Ｆ３のうちいずれかの圧接領域に移動するためのカム４８の回転駆動時間Ｔが、
Ｔ≦Ｔ１−Ｔ２
なる関係を満足するように設定している。
これにより、可変手段による加圧力の可変動作が、プリント動作が開始されてから記録媒体Ｐがニップ部に達するまでに確実に完了することになり、上述した加圧力の可変動作による効果が確かなものになる。

最後に、上述のように構成された定着装置２０の動作について、簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２４、３２に電力が供給されるとともに、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。
その後、給紙部１２〜１４から記録媒体Ｐが給送されて、作像部４にて記録媒体Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、ガイド板に案内されながら搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。このとき、可変手段４５〜４８、５２、５３によってニップ部のニップ量（加圧力）は最適化されている。
そして、定着ベルト２１による加熱と、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１の加圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、排紙経路を経て装置外に排出される。

以上説明したように、本実施の形態１のおいては、カム４８を回転させて定着ベルト２１（定着部材）に対する加圧ローラ３１（加圧部材）の相対的な加圧力を可変する際に、カム４８を回転駆動する駆動モータの電流値を検知しているために、可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性を安定的に確保することができる。

実施の形態２．
図５にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２における画像形成装置を示す全体構成図である。本実施の形態２における定着装置は、カラー画像形成装置に設置されている点が、モノクロ画像形成装置に設置されている前記実施の形態１のものとは相違する。

図５において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像を各感光体ドラム５上に形成する作像部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１５は各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫの感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

また、５４は各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫの感光体ドラム５上を帯電する帯電部、５５は各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫの感光体ドラム５上に形成される静電潜像を現像する現像部、５６は各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫの感光体ドラム５上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
ここで、本実施の形態２における定着装置２０は、前記実施の形態１のものと同様に構成され動作する。すなわち、本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、カム４８を回転させて定着ベルト２１に対する加圧ローラ３１の相対的な加圧力を可変する際に、カム４８を回転駆動する駆動モータの電流値を検知している。

以下、実施の形態２の画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部２で、コンタクトガラス上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部２は、コンタクトガラス上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、露光部３に送信される。そして、露光部３からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫの感光体ドラム５上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム５は、それぞれ、図５の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム５の表面は、帯電部５４との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム５上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム５表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
露光部３において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の作像部４Ｙの感光体ドラム５表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム５の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部５４にて帯電された後の感光体ドラム５上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の作像部４Ｍの感光体ドラム５表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の作像部４Ｃの感光体ドラム５表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の作像部４ＢＫの感光体ドラム５表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム５表面は、それぞれ、現像部５５との対向位置に達する。そして、各現像部５５から感光体ドラム５上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム５上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム５表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１５が設置されている。そして、転写バイアスローラ１５の位置で、中間転写ベルト１７上に、各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫの感光体ドラム５上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム５表面は、それぞれ、クリーニング部５６との対向位置に達する。そして、クリーニング部５６で、感光体ドラム５上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム５表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム５における一連の作像プロセスが終了する。

他方、作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫで形成された各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部１２〜１４からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部１２〜１４から、給紙ローラにより給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルト２１と加圧ローラ３１とのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

以上説明したように、本実施の形態２のおいても、前記実施の形態１と同様に、カム４８を回転させて定着ベルト２１（定着部材）に対する加圧ローラ３１（加圧部材）の相対的な加圧力を可変する際に、カム４８を回転駆動する駆動モータの電流値を検知しているために、可変する加圧力が正確かつ簡易に把握されて、ニップ部において加圧力が最適化され良好な定着性を安定的に確保することができる。

なお、前記各実施の形態ではヒータランプ加熱方式の定着装置に対して本発明を適用したが、電磁誘導加熱方式等の別方式の定着装置に対しても当然に本発明を適用することができる。そして、その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、前記各実施の形態では、定着部材として定着ベルトを用いて加圧部材として加圧ローラを用いた定着装置に対して本発明を適用したが、定着部材として定着ローラを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。また、定着部材として定着ベルトを用いて加圧部材として加圧ベルトを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。また、定着スリーブ等の定着部材にパッドを内設して加圧部材との当接位置にニップ部を形成する定着装置に対しても本発明を適用することができる。さらに、定着部材と加圧部材との間にニップ部が複数形成される定着装置に対しても本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、加圧部材３１を定着部材２１に圧接させて双方の部材間にニップ部を形成したが、定着部材２１を加圧部材３１に圧接させて双方の部材間にニップ部を形成することもできる。その場合も、可変手段が定着部材２１に対する加圧部材３１の相対的な加圧力を可変して、カムを回転駆動する駆動モータの電流値を検知することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置に設置された定着装置を示す構成図である。 図２の定着装置に設置されたカムを示す拡大図である。 カムの回転位置と、カム位置及び駆動モータの電流値と、の関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２における画像形成装置を示す全体構成図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ベルト（定着部材）、
２２、２３ ローラ部材、
２４、３２ ヒータ、
３１ 加圧ローラ（加圧部材）、
４５ レバー、
４８ カム、
Ｆ１〜Ｆ３ 圧接領域、 Ｒ１〜Ｒ３ 移行領域、 Ｐ 記録媒体。

Claims (8)

1. トナー像を加熱して溶融する定着部材と、
   前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、
   カムの回転位置を変化させて前記定着部材に対する前記加圧部材の相対的な加圧力を可変する可変手段と、
   前記カムを回転駆動する駆動モータと、を備え、
   前記カムを回転駆動したときに前記駆動モータに流れる電流値の変動を検知して前記カムの回転位置を検出することを特徴とする定着装置。
2. 前記カムは、可変する所望の前記加圧力に対応した複数の圧接領域と、回転方向に隣り合う前記圧接領域に移行するための複数の移行領域と、をその周面に備え、
   前記複数の移行領域は、前記カムの回転にともない当該カムの回転中心軸からの距離が大きく変動するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記複数の圧接領域のうち少なくとも１つの圧接領域は、前記加圧力をゼロにすることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 画像形成装置におけるファーストプリント時間をＴ１として、記録媒体の搬送が開始されてから当該記録媒体が前記ニップ部に達するまでの時間をＴ２としたときに、前記複数の圧接領域のうちいずれかの圧接領域に移動するための前記カムの回転駆動時間Ｔは、
   Ｔ≦Ｔ１−Ｔ２
   なる関係を満足することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の定着装置。
5. 前記可変手段は、前記駆動モータによって前記カムを正逆方向に回転して前記加圧力を増減するように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記駆動モータは、ＤＣモータであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記定着部材及び前記加圧部材のうち少なくとも一方は、発泡ゴムからなる弾性層を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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