特開 2024-48158 定着装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024048158

(43)【公開日】2024-04-08

(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240401BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 525

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022154043

(22)【出願日】2022-09-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137752

【弁理士】

【氏名又は名称】亀井 岳行

(74)【代理人】

【識別番号】100085040

【弁理士】

【氏名又は名称】小泉 雅裕

(74)【代理人】

【識別番号】100108925

【弁理士】

【氏名又は名称】青谷 一雄

(74)【代理人】

【識別番号】100087343

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 智廣

(72)【発明者】

【氏名】石原 拓真

(72)【発明者】

【氏名】松原 崇史

(72)【発明者】

【氏名】大橋 孝

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 日菜

【テーマコード（参考）】

2H033

【Ｆターム（参考）】

2H033AA23

2H033AA26

2H033BA11

2H033BA12

2H033BA25

2H033BA26

2H033BA49

2H033BA54

2H033BA55

2H033BA56

2H033BA57

2H033BB03

2H033BB05

2H033BB06

2H033BB13

2H033BB14

2H033BB15

2H033BB17

2H033BB21

2H033BB30

2H033BB33

2H033BE00

2H033CA01

2H033CA12

2H033CA16

2H033CA39

(57)【要約】      （修正有）

【課題】回復手段の押圧荷重をベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段を備えない場合に比べて、ベルトの寿命を維持しつつ、定着処理後にベルト表面に損傷が発生するのを抑制する。
【解決手段】無端状の加熱ベルト５１と、未定着画像を保持した記録媒体に加熱ベルト５１を圧接し、未定着画像を記録用紙上に定着する加圧ロールと、定着後の加熱ベルト５１表面に押圧されて当該ベルト表面を定着処理前の状態に回復させるリフレッシュロール９０と、リフレッシュロール９０の押圧荷重をベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段としての制御部と、を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無端状のベルトと、
未定着画像を保持した記録媒体に前記ベルトを圧接し、前記未定着画像を前記記録媒体上に定着する定着手段と、
前記定着後の前記ベルト表面に押圧されて当該ベルト表面を定着処理前の状態に回復させる回復手段と、
前記回復手段の押圧荷重を前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段と、
を備える定着装置。

【請求項2】

前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記記録媒体の特性に依存する請求項１に記載の定着装置。

【請求項3】

前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記記録媒体の坪量によって決まる請求項２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記定着手段の圧接状態に依存する請求項１に記載の定着装置。

【請求項5】

前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記定着手段のニップ荷重によって決まる請求項４に記載の定着装置。

【請求項6】

前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差として前記定着後の前記ベルト表面の光沢を検知する検知手段を備え、
前記変更手段は、前記検知手段の検知結果に応じて前記回復手段の押圧荷重を変更する請求項１に記載の定着装置。

【請求項7】

前記検知手段は、定着後の前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った端部に位置する前記ベルト表面の光沢と、定着後の前記記録媒体の端部以外に位置する前記ベルト表面の光沢とを検知し、
前記変更手段は、前記検知手段の検知結果を閾値に応じて複数の領域に区分し、前記検知手段の検知結果の区分に応じて前記回復手段の押圧荷重を変更する請求項６に記載の定着装置。

【請求項8】

前記記録媒体の表面に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体の表面に形成された画像を定着する定着手段と、
を備え、
前記定着手段として請求項１乃至７の何れかに記載の定着装置を用いた画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、定着装置に関する技術としては、例えば、特許文献１や特許文献２等に開示されたものが既に提案されている。

【0003】

特許文献１は、定着ベルトに接触し、その接触面が維持部材における外周面との接触面の長手方向に沿って配置されている接触部材を備えるよう構成したものである。

【0004】

特許文献２は、定着部材の表面に接触して摺擦する摺擦部材と、所定のタイミングからの記録媒体の積算通過数に基づいて摺擦部材による摺擦時間を制御する制御手段を備える定着装置において、制御手段は、積算通過数に基づいて算出する摺擦時間算出用通過数に基づいて摺擦時間を決定するものであり、摺擦時間算出用通過数は、積算通過数に対して予め設定した閾値の前後で値が異なる調整係数を、通過枚数に乗じた値の総和によって算出し、制御手段は、閾値の前後で、摺擦部材の定着部材に対する接触圧を異ならせる制御を行うよう構成したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－１０７０１９号公報

【特許文献2】特開２０２０－０８６３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

この発明の目的は、回復手段の押圧荷重をベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段を備えない場合に比べて、ベルトの寿命を維持しつつ、定着処理後にベルト表面に損傷が発生するのを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載された発明は、無端状のベルトと、
未定着画像を保持した記録媒体に前記ベルトを圧接し、前記未定着画像を前記記録媒体上に定着する定着手段と、
前記定着後の前記ベルト表面に押圧されて当該ベルト表面を定着処理前の状態に回復させる回復手段と、
前記回復手段の押圧荷重を前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段と、
を備える定着装置である。

【0008】

請求項２に記載された発明は、前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記記録媒体の特性に依存する請求項１に記載の定着装置である。

【0009】

請求項３に記載された発明は、前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記記録媒体の坪量によって決まる請求項２に記載の定着装置である。

【0010】

請求項４に記載された発明は、前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記定着手段の圧接状態に依存する請求項１に記載の定着装置である。

【0011】

請求項５に記載された発明は、前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記定着手段のニップ荷重によって決まる請求項４に記載の定着装置である。

【0012】

請求項６に記載された発明は、前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差として前記定着後の前記ベルト表面の光沢を検知する検知手段を備え、
前記変更手段は、前記検知手段の検知結果に応じて前記回復手段の押圧荷重を変更する請求項１に記載の定着装置である。

【0013】

請求項７に記載された発明は、前記検知手段は、定着後の前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った端部に位置する前記ベルト表面の光沢と、定着後の前記記録媒体の端部以外に位置する前記ベルト表面の光沢とを検知し、
前記変更手段は、前記検知手段の検知結果を閾値に応じて複数の領域に区分し、前記検知手段の検知結果の区分に応じて前記回復手段の押圧荷重を変更する請求項６に記載の定着装置である。

【0014】

請求項８に記載された発明は、前記記録媒体の表面に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体の表面に形成された画像を定着する定着手段と、
を備え、
前記定着手段として請求項１乃至７の何れかに記載の定着装置を用いた画像形成装置である。

【発明の効果】

【0015】

請求項１に記載された発明によれば、回復手段の押圧荷重をベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段を備えない場合に比べて、ベルトの寿命を維持しつつ、定着処理後にベルト表面に損傷が発生するのを抑制することができる。

【0016】

請求項２に記載された発明によれば、記録媒体の特性に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0017】

請求項３に記載された発明によれば、記録媒体の坪量に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0018】

請求項４に記載された発明によれば、定着手段の圧接状態に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0019】

請求項５に記載された発明によれば、定着手段のニップ荷重に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0020】

請求項６に記載された発明によれば、定着後のベルト表面の光沢を検知する検知手段を備えない場合に比べて、定着後のベルト表面の光沢差に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0021】

請求項７に記載された発明によれば、検知手段は、定着後の記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った端部に位置するベルト表面の光沢と、定着後の記録媒体の端部以外に位置するベルト表面の光沢とを検知しない場合に比べて、定着後の記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った端部と端部以外のベルト表面の光沢との差に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0022】

請求項８に記載された発明によれば、定着手段として請求項１乃至７の何れかに記載の定着装置を用いない場合に比べて、ベルトの寿命を維持しつつ、定着処理後にベルト表面に損傷が発生するのを抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】この発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を示す全体構成図である。

【図2】この発明の実施の形態１に係る定着装置を示す構成図である。

【図3】加熱ベルトを示す断面構成図である。

【図4】加熱ベルトの表面に発生するベルト傷を示す模式図である。

【図5】加熱ベルトの表面に発生するベルト傷を示す平面模式図である。

【図6】加熱ベルトの表面に発生するベルト傷を示す断面模式図である。

【図7】リフレッシュロールを示す構成図である。

【図8】この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の制御装置を示すブロック図である。

【図9】記録用紙の坪量とリフレッシュロールの食い込み量との関係を示す図表である。

【図10】記録用紙の坪量と加熱ベルト表面のグロス変化との関係を示す図表である。

【図11】この発明の実施の形態１に係る画像形成装置における記録用紙の累積定着枚数とリフレッシュロールの押圧力との関係を示すグラフである。

【図12】この発明の実施の形態２に係る定着装置を示す構成図である。

【図13】加熱ベルトの表面における非接触光沢計の配置を示す模式図である。

【図14】この発明の実施の形態２に係る画像形成装置の制御装置を示すブロック図である。

【図15】非接触光沢計によって検知された加熱ベルト表面のグロス差とリフレッシュロールの押圧力との関係を示す図表である。

【図16】この発明の実施の形態３に係る定着装置を示す構成図である。

【図17】定着ニップ荷重とリフレッシュロールの押圧力との関係を示す図表である。

【図18】この発明の実施の形態４に係る定着装置を示す概略構成図である。

【図19】この発明の実施の形態４に係る定着装置を示す概略構成図である。

【図20】この発明の実施の形態４に係る定着装置の要部を示す模式図である。

【図21】この発明の実施の形態４に係る定着装置における加熱ベルト表面の歪量をシミュレーションしたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0025】

[実施の形態１]
図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置の全体の概要を示す構成図である。

【0026】

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。画像形成装置１は、図１に示されるように、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置２０と、各作像装置２０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙６に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置３０と、中間転写装置３０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙６を収容して搬送する給紙装置６０と、中間転写装置３０で二次転写された記録用紙６上のトナー像を定着させる定着手段の一例としての定着装置５０等を備えている。符号１ａは、支持構造部材や外装カバー等で形成される装置本体を示している。

【0027】

この実施の形態１では、複数の作像装置２０と中間転写装置３０が、記録用紙６にトナー像を形成する画像形成手段を構成している。なお、画像形成手段は、単一の作像装置を備え、中間転写装置を介さず作像装置から記録媒体にトナー像を直接形成するように構成したものであっても勿論良い。

【0028】

画像形成装置１は、図１に示されるように、装置本体１ａの内部空間において水平方向に沿って１列に並べた状態で配置される４つの作像装置２０を備えている。４つの作像装置２０は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応したカラートナー像をそれぞれ専用に形成する作像装置２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋからなる。

【0029】

各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、基本的に同様に構成されている。各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、矢印Ａで示す方向に沿って回転する像保持手段の一例としての感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の像形成が可能な周面（像保持面)を所要の電位に帯電させる帯電装置２２と、感光体ドラム２１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光ＬＢを照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光手段の一例としての露光装置２３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置３０に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置２５と、一次転写後における感光体ドラム２１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置２６等を備えている。なお、図中の破線は、装置本体１ａの内部において記録用紙６が搬送される主な搬送経路を示す。

【0030】

各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置には、中間転写装置３０が配置される。中間転写装置３０は、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム２１の下方に位置する一次転写位置Ｔ１を通過しながら矢印Ｂで示す方向に循環移動する中間転写ベルト３１を備えている。一次転写位置Ｔ１においては、一次転写装置２５（一次転写ロール）が中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１の周面に接触している。一次転写装置２５には、感光体ドラム２１上のトナー像と逆極性の一次転写バイアス電圧が図示しない高圧電源により印加される。中間転写ベルト３１は、複数のベルト支持ロール３２～３７によってその内周から所望の状態に保持して循環移動可能に支持されている。複数のベルト支持ロール３２～３７は、駆動ロールとしてのベルト支持ロール３２と、中間転写ベルト３１の走行位置などを保持する従動ロールとしてのベルト支持ロール３３，３５と、張力付与ロールとしてのベルト支持ロール３４と、二次転写のバックアップロールとしてのベルト支持ロール３６と、ベルト清掃装置３８の支持ロールとしてのベルト支持ロール３７から構成されている。

【0031】

ベルト支持ロール３６に支持されている中間転写ベルト３１の外周面（像保持面）には、中間転写ベルト３１上のトナー像を記録用紙６に二次転写させる二次転写装置４０が配置されている。二次転写装置４０は、二次転写位置Ｔ２において中間転写ベルト３１を支持するベルト支持ロール３６と、当該ベルト支持ロール３６に支持されている中間転写ベルト３１の外周面部分に接触して回転するよう配置される二次転写ロール４１とを備えた接触型の転写装置が採用される。この実施の形態１では、二次転写ロール４１が接地処理されている。また、ベルト支持ロール３６には、トナーの帯電極性と同極性であるマイナス極性の所要の二次転写バイアス電圧が、バイアス印加ロール３９を介して図示しない高圧電源から供給される。中間転写ベルト３１の二次転写装置４０を通過した下流側には、その表面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置３８が配置されている。なお、この実施の形態１では、二次転写ロール４１を接地処理し、ベルト支持ロール３６にトナーの帯電極性と同極性であるマイナス極性の所要の二次転写バイアス電圧を印加するように構成したが、これに限定されるものではなく、ベルト支持ロール３６を接地処理し、二次転写ロール４１にトナーの帯電極性と逆極性であるプラス極性の所要の二次転写バイアス電圧を印加するように構成しても良い。

【0032】

定着装置５０は、表面温度が予め定められた温度に保持されるよう加熱手段（熱源）によって加熱される加熱ベルト５１と、この加熱ベルト５１に所要の圧力で接触して回転する加圧ロール５２などを配置して構成されたものである。この定着装置５０では、加熱ベルト５１と加圧ロール５２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着ニップ部となる。なお、定着装置については、後に詳述する。

【0033】

給紙装置６０は、中間転写装置３０の下方の位置に存在するよう配置される。この給紙装置６０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙６を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体６１と、用紙収容体６１から記録用紙６を１枚ずつ送り出す送出装置６２とで主に構成されている。用紙収容体６１は、例えば、装置本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

【0034】

記録用紙６としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙やトレーシングペーパー等の薄紙、あるいは合成樹脂（ＰＥＴなど）製の透明なフィルム状の媒体からなるＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録用紙６の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表裏両面又は表面を樹脂等でコーティングしたコート紙なども好適に使用することができる。

【0035】

また、記録用紙６としては、ユーザーのニーズの多様化に伴って、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙や、表面に凹凸を有するエンボス紙、あるいはハガキなどの極厚い厚紙なども使用することが可能となっている。

【0036】

給紙装置６０と二次転写装置４０との間には、給紙装置６０から送り出される記録用紙６を二次転写位置Ｔ２まで搬送する単数（又は複数）の用紙搬送ロール対６３～６６や図示しない搬送ガイド材で構成される給紙搬送路６７が設けられている。給紙搬送路６７において二次転写位置Ｔ２の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対６６は、例えば記録用紙６の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。

【0037】

また、二次転写装置４０と定着装置５０との間には、二次転写装置４０から送り出される記録用紙６を定着装置５０まで搬送する複数（又は単数）の用紙搬送ベルト６８，６９，７０で構成される用紙搬送路７１が設けられている。

【0038】

定着装置５０の下流側には、定着装置５０によりトナー像が定着された記録用紙６を、装置本体１ａの側面に配置された用紙排出部７２に排出するための用紙排出ロール７３を備えた排出搬送路７４が設けられている。

【0039】

排出搬送路７４の途中には、記録用紙６の表裏を反転させる反転搬送路７５が下方へ向けて分岐されている。排出搬送路７４の分岐位置には、記録用紙６の搬送方向を切り替える図示しない切替部材が設けられている。反転搬送路７５には、回転方向が正転方向と逆転方向に切り替え可能な反転ロール対７６が配置されている。反転搬送路７５には、反転ロール対７６の上部から左方に分岐した両面搬送路７７が接続されている。両面搬送路７７には、表裏が反転された記録用紙６を給紙搬送路６７へと搬送する複数の両面搬送ロール対７８～８１や図示しない搬送ガイド材等が配置されている。

【0040】

図１中、符号１００は、画像形成装置１の動作を統括的に制御する制御手段の一例としての制御装置を、符号１４は、画像形成装置１を操作する操作装置をそれぞれ示している。操作装置１４は、記録用紙６の種類や記録枚数等を入力する操作パネル１４ａと、入力された記録用紙６の種類や記録枚数等を表示する表示パネル１４ｂを備えている。

【0041】

＜画像形成装置の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

【0042】

ここでは、前記４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作について説明する。

【0043】

画像形成装置１は、操作装置１４を介して画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、制御装置１００の制御によって、４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置３０、二次転写装置４０、定着装置５０、給紙装置６０等が始動する。

【0044】

そして、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム２１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置２２が各感光体ドラム２１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位に帯電させる。続いて、露光装置２３が、帯電後の感光体ドラム２１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光ＬＢを照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

【0045】

続いて、各現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム２１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム２１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

【0046】

続いて、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置Ｔ１まで搬送されると、一次転写装置２５が、その各色のトナー像を中間転写装置３０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト３１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。

【0047】

また、一次転写が終了した各作像装置２０では、ドラム清掃装置２６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム２１の表面を清掃する。これにより、各作像装置２０は次の作像動作が可能な状態にされる。

【0048】

続いて、中間転写装置３０では、中間転写ベルト３１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置Ｔ２まで搬送する。一方、給紙装置６０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙６を給紙搬送路６７に送り出す。給紙搬送路６７では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対６６が記録用紙６を転写時期に合わせて二次転写位置Ｔ２に送り出して供給する。

【0049】

二次転写位置Ｔ２においては、二次転写ロール４１が、中間転写ベルト３１上のトナー像を記録用紙６に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した後の中間転写装置３０では、ベルト清掃装置３８が、二次転写後の中間転写ベルト３１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

【0050】

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙６は、中間転写ベルト３１と二次転写ロール４１から剥離された後に３連の用紙搬送ベルト６８，６９，７０によって定着装置５０まで搬送される。定着装置５０では、回転する加熱ベルト５１と加圧ロール５２との間の定着ニップ部に二次転写後の記録用紙６を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙６に定着させる。

【0051】

定着処理が終了した後の記録用紙６は、排出搬送路７４を介して用紙排出ロール７３により、画像形成装置１の側面に設けられた用紙排出部７２に排出される。

【0052】

また、画像形成装置１において、記録用紙６の両面に画像を形成する場合は、片面に画像が形成された記録用紙６を用紙排出ロール７３によって用紙排出部７２へ排出せずに、図示しない切替部材によって記録用紙６の搬送路が排出搬送路７４から反転搬送路７５へと切り替えられる。反転搬送路７５へ導かれた記録用紙６は、反転ロール対７６が記録用紙６の後端を挟持したままの状態で、当該反転ロール対７６の回転方向が正転方向から逆転方向に切り替えられ、表裏が反転された状態で両面搬送路７７へと搬送される。両面搬送路７７へ搬送された記録用紙６は、複数の両面搬送ロール対７８～８１によって給紙搬送路６７へ搬送され、中間転写ベルト３１から裏面にトナー像が転写される。その後、記録用紙６は、定着装置５０まで搬送されて、裏面に転写されたトナー像に対して定着装置５０により定着処理（加熱及び加圧）が施され、排出搬送路７４を経由して用紙排出ロール７３により用紙排出部７２へ排出される。

【0053】

以上の動作が行われることにより、４色のトナー（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からなるトナー像を組み合わせて形成されるフルカラー画像が記録用紙６の片面又は両面に形成される。また、複数枚の画像形成動作の要求指令を受けた場合は、その枚数分だけ上記画像形成動作が同様に繰り返して行われる。なお、上述したように、フルカラー画像以外に、１乃至３つの作像装置においてトナー像を形成することにより、モノクロ画像を含む１乃至３色のトナー像を適宜組み合わせた画像も、同様の画像形成動作によって記録用紙６上に形成される。

【0054】

＜定着装置の構成＞
上記の如く構成される画像形成装置１は、記録媒体の表面に形成された画像を定着する定着手段の一例としての定着装置５０を備えている。

【0055】

この実施の形態１に係る定着装置５０は、図２に示されるように、大別して、無端状のベルトの一例としての加熱ベルト５１と、加熱ベルト５１に圧接する加圧手段の一例としての加圧ロール５２を備えている。加熱ベルト５１は、当該加熱ベルト５１の内周に配置される複数の張架手段の一例としての内部加熱ロール５３（第１張架ロール）と、ステアリングロール５４（第２張架ロール）と、加圧パッド５５（押圧部材）の外周に回転（循環移動）可能に所要の張力で張架されている。複数の張架手段は、内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５の３つに限定されるものではなく、内部加熱ロール５３のみ、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の２つのみであっても、或いは他の内部加熱ロールや外部加熱ロール、及び張架ロールなどからなる４つ以上の張架手段から構成しても良い。なお、ステアリングロール５４は、複数の張架手段のうち、変位させることで加熱ベルト５１の片寄を補正する１つの張架手段に相当する。加熱ベルト５１、内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５は、ベルト搬送装置の一例としての加熱ベルトモジュール５６を構成している。張架手段としては、加圧パッド５５の代わりに回転可能なロールを用いても良い。

【0056】

加熱ベルトモジュール５６は、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の間において、加熱ベルト５１の内周面に接触して清掃するとともに必要に応じて潤滑剤を供給するウィック等からなる接触部材５７を備えている。

【0057】

加熱ベルト５１は、可撓性を有する無端状ベルトとして構成されている。加熱ベルト５１は、図３に示されるように、基材層５１０と、基材層５１０の表面に被覆された弾性体層５１１と、弾性体層５１１の表面に被覆された表面層５１２を備える。

【0058】

基材層５１０は、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の耐熱性を有する合成樹脂や、ステンレス、ニッケル、銅等の金属によって形成される。基材層５１０の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上６０μｍ以下であることがより好ましい。

【0059】

弾性体層５１１は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有する弾性体からなる。弾性体層５１１の厚みは、３０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましい。

【0060】

表面層５１２は、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等によって形成される。表面層５１２の厚みは、１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上４０μｍ以下であることが特に好ましい。

【0061】

加熱ベルト５１は、例えば、その全体の厚さｔが５０～８００μｍ程度に設定可能である。弾性体層５１１は、坪量が相対的に大きい厚紙や表面に凹凸を有するエンボス紙等の記録用紙６の多様化に伴って、相対的に厚く形成されるのが望ましい。この実施の形態１では、加熱ベルト５１の全体の厚さをｔとした場合、弾性体層５１１の厚さｔ１が０．６ｔ≧ｔ≧０．２ｔであることが望ましく、０．５ｔ≧ｔ≧０．３ｔであることがより望ましい。弾性体層５１１の厚さｔ１が０．６ｔを超えると、加熱ベルト５１を所要の定着温度に加熱する熱量が増大し、弾性体層５１１の厚さｔ１が０．２ｔ未満であると、坪量が相対的に大きい厚紙に対する定着性が低下する虞れがあるため望ましくない。

【0062】

なお、基材層５１０と弾性体層５１１の間には、必要に応じて図示しない接着層が介在される。

【0063】

加熱ベルト５１は、加圧パッド５５の外周面に巻き付けられた領域において加圧ロール５２と圧接されている。加熱ベルト５１と加圧パッド５５が圧接する圧接部が未定着トナー像Ｔを保持した記録用紙６が通過する定着ニップ部Ｎを構成している。

【0064】

定着ニップ部Ｎの記録用紙６の搬送方向に沿った入口側には、未定着トナー像Ｔを保持した記録用紙６を定着ニップ部Ｎへと案内する平板状の第１の案内部材６１１が配置されている。また、定着ニップ部Ｎの記録用紙６の搬送方向に沿った出口側には、未定着トナー像Ｔが定着された記録用紙６を定着装置５０の外部へと案内する平板状の第２の案内部材６１２が配置されている。

【0065】

定着ニップ部Ｎの出口は、加熱ベルト５１と加圧パッド５５が圧接する定着ニップ部Ｎによって定着された記録用紙６を、加熱ベルト５１の曲率によって記録用紙６の“腰”（剛性）を利用して加熱ベルト５１の表面から剥離するため、加熱ベルト５１の圧接力が急激に変化するよう加圧ロール５２の表面に対して凹形成に形成されている。

【0066】

なお、定着ニップ部Ｎの出口には、加熱ベルト５１の表面から記録用紙６を強制的に剥離する図示しない剥離爪等の剥離補助部材を設けても良い。

【0067】

内部加熱ロール５３は、ステンレスやアルミニウム、あるいは鉄（薄肉高張力鋼管）等の金属からなる円筒形状の芯金５３１と、芯金５３１の外周に一様な厚さに被覆された耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や耐熱性を有する合成樹脂等からなる被覆層５３２を有している。内部加熱ロール５３は、その外周面の形状が円筒形状に形成されている。なお、内部加熱ロール５３の被覆層５３２の表面には、必要に応じて、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる離型層を設けても良い。内部加熱ロール５３の内部には、加熱部（加熱源）の一例として複数（図示例では３本）のハロゲンランプ５３３ａ，５３３ｂ，５３３ｃが配置されている。３本のハロゲンランプ５３３ａ，５３３ｂ，５３３ｃは、例えば、記録用紙６の搬送方向と交差する方向に沿ったサイズに応じて加熱領域が適宜設定される。

【0068】

内部加熱ロール５３は、第１付勢手段としての第１のコイルスプリング５３４によって加熱ベルト５１を内側から半径方向の外側へ向けて押圧されており、加熱ベルト５１に所要の張力を付与している。

【0069】

ステアリングロール５４は、内部加熱ロール５３と同様、ステンレスやアルミニウム、あるいは鉄（薄肉高張力鋼管）等の金属からなる円筒形状の芯金５４１と、芯金５４１の外周に一様な厚さに被覆された耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体からなる弾性体や耐熱性を有する合成樹脂等からなる被覆層５４２を有している。ステアリングロール５４は、その外周面の形状が円筒形状に形成されている。ステアリングロール５４の被覆層５４２の表面には、必要に応じて、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる離型層を設けても良い。ステアリングロール５４の内部には、加熱部（加熱源）の一例として複数（図示例では２本）のハロゲンランプ５４３ａ，５４３ｂが配置されている。２本のハロゲンランプ５４３ａ，５４３ｂは、例えば、記録用紙６の搬送方向と交差する方向に沿ったサイズに応じて適宜加熱領域が設定される。ステアリングロール５４の外径は、内部加熱ロール５３より小さく設定されている。なお、ステアリングロール５４は、加熱部（加熱源）の一例としてのハロゲンランプを備えないものであっても勿論良い。

【0070】

加圧パッド５５は、図２に示されるように、例えば、アルミニウムやステンレス、鉄あるいは合成樹脂等の剛性を有する材料からなり、断面形状が略角筒状や略角柱状に形成された部材である。加圧パッド５５は、例えば、アルミニウムやステンレスあるいは鉄等からなる金属によって一体的に形成される。但し、加圧パッド５５としては、これに限定されるものではなく、アルミニウムやステンレスあるいは鉄等からなる金属と金属との組合せや、アルミニウムやステンレスあるいは鉄等からなる金属と合成樹脂との組合せなど、２以上（複数）の部材を組み合わせて構成しても良い。なお、この実施の形態では、加圧パッド５５をアルミニウムやステンレスあるいは鉄等の金属からなる略断面角筒形状のパッド本体５５１と、パッド本体５５１の加圧ロール５２側に配置された加圧部材５５２とから構成している。

【0071】

加圧部材５５２は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性及び剛性を有する合成樹脂、あるいは鉄やアルミニウム、ステンレス等の金属を材料として形成することができる。

【0072】

加圧パッド５５の内部には、加熱部（加熱源）の一例として複数（図示例では２本）のハロゲンランプ５５３ａ，５５３ｂが配置されている。２本のハロゲンランプ５５３ａ，５５３ｂは、例えば、記録用紙６の搬送方向と交差する方向に沿ったサイズに応じて適宜加熱領域が設定される。

【0073】

加圧パッド５５は、第２の付勢手段としてのコイルスプリング５５４によって加熱ベルト５１を内側から加圧ロール５２の外周面へ向けて所要の押圧力で圧接されている。

【0074】

内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５は、各々の表面温度が温度検出手段の一例としての図示しない複数の温度センサによってそれぞれ検知される。内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５は、温度センサの検知結果に基づいてハロゲンランプ５３３ａ，５３３ｂ，５３３ｃ、ハロゲンランプ５４３ａ，５４３ｂ及びハロゲンランプ５５３ａ，５５３ｂへの通電を図示しないトライアック等を用いた温度制御回路によって制御することにより、加熱ベルト５１の表面が所要の定着温度（例えば、１７０℃～１９０℃）となるよう加熱される。

【0075】

加圧ロール５２は、ステンレスやアルミニウム、あるいは鉄（薄肉高張力鋼管）等の金属からなる円筒形状又は円柱形状の芯金５２１と、芯金５２１の外周に被覆された耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体からなる弾性体層５２２と、弾性体層の外周に被覆されたパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる離型層５２３とを備えている。

【0076】

加圧ロール５２は、定着装置５０の図示しないフレームに軸受部材を介して回転可能に支持されている。加圧ロール５２は、図示しない駆動手段によって矢印方向Ｃに沿って回転駆動される。また、加圧ロール５２は、図示しない接離手段によって加熱ベルトモジュール５６の加圧パッド５５に対して接触及び離間する方向に移動可能に構成されている。

【0077】

なお、加熱ベルト５１は、加圧ロール５２の外周面に圧接された状態で加圧ロール５２の回転に伴い矢印方向Ｄに沿って同一の速度で従動回転する。

【0078】

このように構成される定着装置５０では、図４に示されるように、加熱ベルト５１と加圧ロール５２が圧接する定着ニップＮ部において、加熱ベルト５１が記録用紙６の表面に圧接して当該記録用紙６の表面に形成された未定着トナー像Ｔを定着する。その際、加熱ベルト５１は、記録用紙６の搬送方向と交差する幅方向の両端部（エッジ部）において、記録用紙６の表面と加圧ロール５２の表面との間に当該記録用紙６の厚さに応じた段差が存在する。そのため、加熱ベルト５１は、記録用紙６の厚さに応じて圧縮された当該加熱ベルトの主に表面層５１２及び弾性体層５１１の押圧力が記録用紙６の端部で急激に開放されることで、加熱ベルト５１の表面が不均一に変形した所謂ベルト傷ＤＭと呼ばれる損傷が所要の幅Ｗにわたり発生する。

【0079】

加熱ベルト５１の表面に発生するベルト傷ＤＭは、特に、同一サイズの記録用紙６を連続して複数枚にわたり定着する場合に顕著に発生する傾向がある。連続して定着する記録用紙の枚数は、数１０枚～数１００枚と増加するとよりベルト傷ＤＭが一層顕著に発生する。

【0080】

定着処理後の加熱ベルト５１の表面にベルト傷ＤＭが発生すると、当該ベルト傷ＤＭの影響が次に定着される記録用紙６の画像上にスジ状の光沢ムラなどとして現れることで画質を低下させる。

【0081】

そこで、この実施の形態１に係る定着装置５０では、図２に示されるように、定着後の加熱ベルト５１の表面に押圧されて当該加熱ベルト５１の表面を定着処理前の状態に回復させる回復手段の一例としてのリフレッシュロール９０を備えるように構成されている。

【0082】

加熱ベルト５１は、図３に示されるように、基材層５１０と、弾性体層５１１と、表面層５１２を備える。加熱ベルト５１は、定着ニップ部Ｎを通過する際に、その表面に沿った方向において一様な押圧力を受けたとき、たとえ押圧力が相対的に大きい場合であっても、主に弾性体層５１１が一様に圧縮されて弾性変形し、定着ニップ部Ｎを通過した後に、弾性体層５１１等が弾性復元力によって元の形状に復元される。

【0083】

しかしながら、加熱ベルト５１は、図４に示されるように、記録用紙６の幅方向に沿った両端部において、定着ニップ部Ｎを通過する際に、記録用紙６の端部で剪断力を受けて、表面層５１２並びに弾性体層５１１が不均一に変形することで一部が変形を起こし、図６に示されるように、定着処理後の表面状態Ｓ１が定着処理前の表面状態Ｓ２と異なる。加熱ベルト５１の定着処理前の表面状態Ｓ２は、表面が平滑であり、鏡面に近い状態となっている。一方、加熱ベルト５１の定着処理後の表面状態Ｓ１は、平滑な表面状態から変化して、微小な凹凸が所要の幅Ｗにわたり生じている。

【0084】

この加熱ベルト５１に生じる定着処理前と定着処理後の表面状態の変化は、記録用紙６の坪量、記録用紙６の材質（弾性率等）、記録用紙６の表面状態など、種々の要因によって変化する。

【0085】

リフレッシュロール９０は、図２に示されるように、定着ニップ部Ｎの加熱ベルト５１の移動方向に沿った上流側に配置されている。この実施の形態１では、リフレッシュロール９０が内部加熱ロール５３と加圧パッド５５との間に配置されている。リフレッシュロール９０と対向する加熱ベルト５１の裏面側には、図２及び図７に示されるように、バックアップロール９１が固定した状態で設けられている。リフレッシュロール９０は、駆動モータ９２によって加熱ベルト５１の移動方向と逆方向又は同一の方向に所要の回転速度で回転駆動される。

【0086】

リフレッシュロール９０は、図７に示されるように、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱形状のロール芯材９０１の表面に予め定められた表面粗さとなるよう粗面化処理された粗面化層９０２を設けることによって構成されている。リフレッシュロール９０の粗面化層９０２は、ロール芯材９０１の表面が予め定められた表面粗さとなるよう粗面化処理することによって形成される。また、リフレッシュロール９０の粗面化層９０２は、ロール芯材９０１の表面に砥粒を密に接着することにより予め定められた表面粗さを有するよう形成される。

【0087】

リフレッシュロール９０は、加熱ベルト５１の表面を研磨することで、当該加熱ベルト５１の表面状態を定着処理前の状態である鏡面に近い状態に復元させるものである。ただし、リフレッシュロール９０は、加熱ベルト５１の表面状態を定着処理前の状態に完全に復元させるものである必要はなく、加熱ベルト５１表面の微小な凹凸を除去又は減少させることで、定着処理前の鏡面状態に近づけものであれば良い。

【0088】

リフレッシュロール９０は、図７に示されるように、バックアップロール９１によって裏面が指示された加熱ベルト５１の表面に押圧機構９３によって所要の押圧力が圧接するよう構成されている。押圧機構９３は、例えば、リフレッシュロール９０の回転軸を回転可能に支持する軸受部材を偏心カム等によって加熱ベルト５１の表面に圧接する方向に変位させ、且つ押圧力（圧接量）を制御可能となるよう構成されている。なお、押圧機構９３は、リフレッシュロール９０を加熱ベルト５１の表面に押圧するとともに、当該押圧力を変更（調節）可能なものであれば、上記のものに限定されるものではなく、その構成は任意である。

【0089】

ところで、リフレッシュロール９０は、加熱ベルト５１の表面を微小に研磨することにより、定着処理前の状態に復元させるものであるため、当該リフレッシュロール９０の押圧力が相対的に過小であると、当該加熱ベルト５１の表面を十分に平滑化することができず、次に定着される記録用紙６の画像上にスジ状の光沢ムラなどが現れる虞れがある。

【0090】

一方、リフレッシュロール９０は、当該リフレッシュロール９０の押圧力が相対的に過大であると、当該加熱ベルト５１の表面を過剰に研磨して、加熱ベルト５１の寿命を短くする虞れがある。

【0091】

上述した特許文献２には、定着部材の表面に接触して摺擦する摺擦部材と、所定のタイミングからの記録媒体の積算通過数に基づいて摺擦部材による摺擦時間を制御する制御手段を備える定着装置において、制御手段は、積算通過数に基づいて算出する摺擦時間算出用通過数に基づいて摺擦時間を決定するものであり、摺擦時間算出用通過数は、積算通過数に対して予め設定した閾値の前後で値が異なる調整係数を、通過枚数に乗じた値の総和によって算出し、制御手段は、閾値の前後で、摺擦部材の定着部材に対する接触圧を異ならせる制御を行う構成が開示されている。

【0092】

しかしながら、特許文献２は、その図３に示されるように、記録用紙の累積的な通紙枚数がおおよそ１００００枚を超えてから、摺擦部材の接触圧を変化させることで、定着不良を抑制しつつ、定着部材の寿命低下を抑制するものであり、記録用紙の累積的な通紙枚数が１００００枚に達する以前における定着不良の発生を十分抑制することができないという技術的課題を有している。また、特許文献２は、記録用紙の累積的な通紙枚数が１００００枚に達する以前においても、加熱ベルト５１の表面状態に応じてリフレッシュロール９０の押圧力を変化させることはできないという技術的課題を有している。

【0093】

そこで、この実施の形態１に係る定着装置は、記録用紙の累積的な通紙枚数に応じて摺擦部材の接触圧を変化させるのではなく、回復手段の押圧荷重をベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段を備えるように構成したものである。

【0094】

ここで、ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差は、１枚の記録用紙を定着する毎であっても良いし、予め定められた枚数の記録用紙を定着する毎であっても良い。

【0095】

また、この実施の形態１に係る定着装置は、ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が記録媒体の特性に依存するものである。

【0096】

さらに、この実施の形態１に係る定着装置は、ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が記録媒体の坪量によって決まるものである。

【0097】

すなわち、この実施の形態１に係る定着装置５０が適用された画像形成装置１では、画像形成動作を開始する際に、ユーザーが操作装置１４等のユーザーインターフェイスを操作することにより、画像形成する記録用紙６のサイズや種類、プリント枚数、片面か両面などの画像形成条件が設定される。

【0098】

図８は画像形成装置の制御装置１００を示すブロック図である。

【0099】

図において、符号１０１は、画像形成装置１の動作を統括的に制御する制御装置１００の制御手段（変更手段）の一例としての制御部を示している。制御部１０１は、画像形成動作を統括的に制御するとともに変更手段として機能するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２や、ＣＰＵ１０２が実行する制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、ＣＰＵ１０２が実行する制御プログラム等で使用するパラメータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１０４、あるいはこれらＣＰＵ１０２やＲＯＭ１０３等を接続する図示しないバス、外部のパーソナルコンピュータや画像読取装置などと通信する通信インターフェイス１０５などを備える。

【0100】

制御部１０１には、操作装置１４から画像を形成する記録用紙６のサイズや種類、プリント枚数、片面か両面などの画像形成条件が適宜入力される。また、制御部１０１は、リフレッシュロール９０の押圧力を変化させる押圧機構９３やリフレッシュロール９０を回転駆動する駆動モータ９２を制御する。

【0101】

ＲＯＭ１０３には、図９に示されるように、記録用紙６の坪量と、リフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）との関係を示すテーブルが予め記憶されている。

【0102】

記録用紙６の坪量が８２ｇｓｍ以下の場合には、リフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）が相対的に低く設定され、記録用紙６の坪量が８２ｇｓｍを超えて２００ｇｓｍ以下の場合には、リフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）が中程度に設定され、記録用紙６の坪量が２００ｇｓｍを超える場合には、リフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）が相対的に高く設定される。

【0103】

図１０は、記録用紙６の坪量と当該坪量の記録用紙６を定着した場合における加熱ベルト５１上のグロス変化を示したグラフである。

【0104】

図１０から明らかなように、記録用紙６の坪量が８２ｇｓｍ以下と相対的に小さい場合は、定着処理後における加熱ベルト５１上のグロス変化が小さく、それに応じてリフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）も相対的に低く設定される。また、記録用紙６の坪量が８２ｇｓｍを超えて２００ｇｓｍ以下の場合は、定着処理後における加熱ベルト５１上のグロス変化が中程度であり、それに応じてリフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）も中程度に設定される。さらに、記録用紙６の坪量が２００ｇｓｍを超える場合は、定着処理後における加熱ベルト５１上のグロス変化が大きく、それに応じてリフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）も相対的に高く設定される。

【0105】

以上の構成において、この実施の形態１に係る定着装置では、次のようにして、回復手段の押圧荷重をベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段を備えない場合に比べて、ベルトの寿命を維持しつつ、定着処理後にベルト表面に損傷が発生するのを抑制することが可能となっている。

【0106】

すなわち、この実施の形態１に係る定着装置５０が適用された画像形成装置１では、図１に示されるように、画像形成動作に先立って、ユーザーが操作装置１４を操作することによって、画像形成する記録用紙６のサイズや種類、プリント枚数、片面か両面などの画像形成条件が設定される。

【0107】

すると、制御装置１００のＣＰＵ１０２は、操作装置１４によって指定された記録用紙６の種類（坪量）に応じて、定着装置５０におけるリフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）を押圧機構９３を駆動することにより切り替えるよう制御する。

【0108】

そして、画像形成装置１では、図１に示されるように、画像形成動作の開始に伴って、給紙装置６０によって指定された記録用紙６を給紙し、記録用紙６上に未定着トナー像Ｔを形成して、記録用紙６上に形成された未定着トナー像Ｔが定着装置５０によって定着される。

【0109】

図１１は、画像形成装置１において累積的に定着された記録用紙６の枚数と、定着装置５０におけるリフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）の関係を示すグラフである。

【0110】

画像形成装置１では、図１１に示されるように、例えば、坪量が８２ｇｓｍを超えて２００ｇｓｍ以下の所謂普通紙からなる記録用紙６に累積的に１０００枚程度にわたり画像を形成した後、坪量が８２ｇｓｍ以下の所謂薄通紙からなる記録用紙６に累積的に４００枚程度にわたり画像を形成し、更に坪量が２００ｇｓｍを超える所謂厚紙からなる記録用紙６に累積的に同じく４００枚程度にわたり画像を形成した状態を示している。

【0111】

なお、実際の画像形成装置１では、通常、数枚～数１０枚程度で記録用紙６の種類が変更されるが、図１１では便宜上、数１００枚単位で記録用紙６の種類を変更して画像を形成した場合を示している。

【0112】

このように、この実施の形態１に係る画像形成装置１では、リフレッシュロール９０の押圧力を、加熱ベルト５１表面の定着処理前と定着処理後の状態の差を決定する要因である記録用紙６の坪量に応じて変更するよう構成しているので、加熱ベルト１５の寿命を維持しつつ、定着処理後に加熱ベルト５１表面に損傷が発生するのを抑制することが可能となっている。

【0113】

図１１において、グラフで囲まれた面積は、リフレッシュロール９０の押圧力と記録用紙６の累積的な定着枚数との積からなる加熱ベルト５１の表面が受けるリフレッシュロール９０による摩耗量を示している。そのため、リフレッシュロール９０の押圧力を記録用紙６の坪量に応じて変更することにより、記録用紙６の坪量の違いに応じた定着処理後に加熱ベルト５１表面に損傷が発生するのを抑制することができるのは勿論のこと、加熱ベルト５１表面の摩耗量を抑制することで、加熱ベルト５１の寿命を維持することを同時に達成している。

【0114】

実施の形態２
図１２はこの発明の実施の形態２に係る定着装置を示すものであり、この実施の形態２では、ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差として定着後の前記ベルト表面の光沢を検知する検知手段を備え、変更手段は、検知手段の検知結果に応じて回復手段の押圧荷重を変更するよう構成されている。

【0115】

また、この実施の形態２では、検知手段は、定着後の記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った端部に位置するベルト表面の光沢と、定着後の記録媒体の端部以外に位置するベルト表面の光沢とを検知し、変更手段は、検知手段の検知結果を閾値に応じて複数の領域に区分し、検知手段の検知結果の区分に応じて回復手段の押圧荷重を変更するよう構成されている。

【0116】

すなわち、この実施の形態２に係る定着装置５０では、図１２に示されるように、定着ニップ部Ｎの加熱ベルト５１の移動方向に沿った下流側で、加圧パッド５５とステアリングロール５４の間において、定着後の加熱ベルト５１表面の光沢を検知する検知手段の一例としての非接触光沢計２００を備えている。

【0117】

非接触光沢計２００は、定着後の記録用紙６の搬送方向と交差する方向に沿った端部に位置するベルト表面の光沢を検知する第１の非接触光沢計２０１と、定着後の記録用紙６の端部以外である記録用紙６の搬送方向と交差する方向における中央部に位置するベルト表面の光沢を検知する第２の非接触光沢計２０２とから構成されている。なお、図示の実施の形態では、第１の非接触光沢計２０１として、記録用紙６の搬送方向と交差する方向に沿った両端部にそれぞれ位置する２つの第１の非接触光沢計２０１を備えている。

【0118】

第１及び第２の非接触光沢計２０１，２０２からの検知信号は、図１４に示されるように、制御部１０１に入力されている。制御部１０１のＣＰＵは、２つの第１の非接触光沢計２０１によって検知された加熱ベルト５１表面の光沢を平均するとともに、第２の非接触光沢計２０２によって検知された加熱ベルト５１の中央部の光沢値から平均化された２つの第１の非接触光沢計２０１によって検知された加熱ベルト５１の記録用紙６端部の光沢値を減算して差分を求める。

【0119】

ＲＯＭには、図１５に示されるように、第１及び第２の非接触光沢計２０１，２０２からの光沢値の差分と、リフレッシュロール９０の押圧力との関係を示すテーブルが予め記憶されている。

【0120】

第１及び第２の非接触光沢計２０１，２０２からの光沢値の差分が第１の閾値である３以下と小さい場合（領域１）には、リフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）が相対的に小さく設定され、第１及び第２の非接触光沢計２０１，２０２からの光沢値の差分が第１の閾値である３を超えて第２の閾値である９以下と中程度ある場合（領域２）には、リフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）が中程度に設定され、第１及び第２の非接触光沢計２０１，２０２からの光沢値の差分が第２の閾値を超える大きな値である場合（領域３）には、リフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）が相対的に大きく設定される。

【0121】

このように、この実施の形態２に係る定着装置５０では、定着後の加熱ベルト５１の表面状態として当該加熱ベルト５１の光沢を実際に検知することにより、リフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）を変更することで、定着後の加熱ベルト５１の表面状態に実際に即した食い込み量（押圧力）の変更が可能となる。

【0122】

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

【0123】

実施の形態３
図１６はこの発明の実施の形態２に係る定着装置を示すものであり、この実施の形態３では、ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が定着手段の圧接状態に依存するように構成されている。

【0124】

また、この実施の形態３では、ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が定着手段のニップ荷重によって決まるよう構成されている。

【0125】

すなわち、この実施の形態３に係る定着装置５０では、図１６に示されるように、加圧ロール５２の加圧パッド５５に対する定着ニップ荷重を第２の押圧機構３００によって変更可能となるよう構成されている。

【0126】

第２の押圧機構３００は、記録用紙６が薄紙等の場合には定着ニップ荷重が相対的に小さな値に設定され、記録用紙６が普通紙等の場合には定着ニップ荷重が相対的に中程度に設定され、記録用紙６がエンボス紙等の表面に凹凸を有する用紙や厚紙等の場合には定着ニップ荷重を相対的に大きく設定されている。

【0127】

そして、この実施の形態３に係る定着装置５０では、図１７に示されるように、加圧ロール５２の定着ニップ荷重に応じてリフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）を変更する。

【0128】

加熱ベルト５１の表面に発生するベルト傷は、加圧ロール５２の定着ニップ荷重に応じて変化し、加圧ロール５２の定着ニップ荷重が大きいほど、ベルト傷も大きくなる。

【0129】

このように、この実施の形態３に係る定着装置５０では、加圧ロール５２の定着ニップ荷重に応じてリフレッシュロール９０の食い込み量（押圧力）を変更することにより、加圧ロール５２の定着ニップ荷重に応じて変化する加熱ベルト５１表面のベルト傷に応じて、リフレッシュロール９０による加熱ベルト５１表面の復元程度を適切に制御することが可能となる。

【0130】

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

【0131】

実施の形態４
図１８及び図１９はこの発明の実施の形態４に係る定着装置を示すものであり、この実施の形態４では、回復手段の一例としてのリフレッシュロール９０を押圧機構９３によって加熱ベルト５１を介してバックアップロール９１に圧接するのではなく、バックアップロール９１を用いることなく、リフレッシュロール９０を押圧機構９３によって内部加熱ロール５３の表面に圧接するよう構成されている。

【0132】

すなわち、この実施の形態４では、図１８又は図１９に示されるように、バックアップロール９１を内部加熱ロール５３の加熱ベルト５１の移動方向に沿った下流側、あるいは上流側の端部に圧接することにより、加熱ベルト５１をバックアップロール９１と内部加熱ロール５３の表面において略Ｓ字形状に湾曲させるよう構成されている。

【0133】

このように、この実施の形態４では、バックアップロール９１を内部加熱ロール５３が加熱ベルト５１を張架する位置の下流側の端部あるいは上流側の端部に圧接することで、加熱ベルト５１を略Ｓ字形状に湾曲させ、図２０に示されるように、加熱ベルト５１の表面とリフレッシュロール９０の間のスリップ量が増大し、リフレッシュロール９０が加熱ベルト５１の表面と接触する面積を増加させることができる。図２１はこの発明の実施の形態４に係る定着装置における加熱ベルト表面の歪量をシミュレーションしたグラフを示すものである。

【0134】

その結果、リフレッシュロール９０を加熱ベルト５１を介してバックアップロール９１に単に圧接する場合に比べて、加熱ベルト５１の表面を定着処理前の状態に回復させるリフレッシュ性を向上することができる。

【0135】

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

【0136】

なお、前記実施の形態では、記録用紙上に未定着トナー像を定着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、未定着トナー像以外の定着に使用するものであっても良いことは勿論である。

【0137】

（付記）
（（（１）））
無端状のベルトと、
未定着画像を保持した記録媒体に前記ベルトを圧接し、前記未定着画像を前記記録媒体上に定着する定着手段と、
前記定着後の前記ベルト表面に押圧されて当該ベルト表面を定着処理前の状態に回復させる回復手段と、
前記回復手段の押圧荷重を前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段と、
を備える定着装置。

【0138】

（（（２）））
前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記記録媒体の特性に依存する（（（１）））に記載の定着装置。

【0139】

（（（３）））
前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記記録媒体の坪量によって決まる（（（２）））に記載の定着装置。

【0140】

（（（４）））
前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記定着手段の圧接状態に依存する（（（１）））に記載の定着装置。

【0141】

（（（５）））
前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差が前記定着手段のニップ荷重によって決まる（（（４）））に記載の定着装置。

【0142】

（（（６）））
前記ベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差として前記定着後の前記ベルト表面の光沢を検知する検知手段を備え、
前記変更手段は、前記検知手段の検知結果に応じて前記回復手段の押圧荷重を変更する（（（１）））に記載の定着装置。

【0143】

（（７）））
前記検知手段は、定着後の前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った端部に位置する前記ベルト表面の光沢と、定着後の前記記録媒体の端部以外に位置する前記ベルト表面の光沢とを検知し、
前記変更手段は、前記検知手段の検知結果を閾値に応じて複数の領域に区分し、前記検知手段の検知結果の区分に応じて前記回復手段の押圧荷重を変更する（（（６）））に記載の定着装置。

【0144】

（（（８）））
前記記録媒体の表面に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体の表面に形成された画像を定着する定着手段と、
を備え、
前記定着手段として（（（１）））乃至（（（７）））の何れかに記載の定着装置を用いた画像形成装置。

【0145】

（（（１）））に係る定着装置によれば、回復手段の押圧荷重をベルト表面の定着処理前と定着処理後の状態の差に応じて変更する変更手段を備えない場合に比べて、ベルトの寿命を維持しつつ、定着処理後にベルト表面に損傷が発生するのを抑制することができる。

【0146】

（（（２）））に係る定着装置によれば、記録媒体の特性に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0147】

（（（３）））に係る定着装置によれば、記録媒体の坪量に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0148】

（（（４）））に係る定着装置によれば、定着手段の圧接状態に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0149】

（（（５）））に係る定着装置によれば、定着手段のニップ荷重に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0150】

（（（６）））に係る定着装置によれば、定着後のベルト表面の光沢を検知する検知手段を備えない場合に比べて、定着後のベルト表面の光沢差に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0151】

（（（７）））に係る定着装置によれば、検知手段は、定着後の記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った端部に位置するベルト表面の光沢と、定着後の記録媒体の端部以外に位置するベルト表面の光沢とを検知しない場合に比べて、定着後の記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った端部と端部以外のベルト表面の光沢との差に応じて回復手段の押圧荷重を変更することが可能となる。

【0152】

（（（８）））に係る画像形成装置によれば、定着手段として（（（１）））乃至（（（７）））の何れかに記載の定着装置を用いない場合に比べて、ベルトの寿命を維持しつつ、定着処理後にベルト表面に損傷が発生するのを抑制することが可能となる。

【符号の説明】

【0153】

１…画像形成装置
５０…定着装置
５１…加熱ベルト
９０…リフレッシュロール
９３…押圧機構
１０１…制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】