(57)【要約】【課題】定着ベルトの変形状況を容易に把握し、装置の障害を未然に防止できること。【解決手段】回転可能な中空円筒状の定着ベルト４４と、定着ベルト４４の端部４４５を規制するフランジ４６と、定着ベルト４４の表面温度を検知するサーミスタ５０とを有し、更に、サーミスタ５０は、定着ベルト４４に当接して配置される温度検知素子部５３と、温度検知素子部５３が配置される位置からフランジ４６を越えた外側に配置されるサーミスタ本体部５１と、温度検知素子部５３を搭載するとともにサーミスタ本体部５１により保持され、定着ベルト端部４４５に近接して配置される当接アーム部５２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な中空円筒状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの端部を規制する端部規制部材と、
前記定着ベルトの表面温度を検知する温度検知部材とを有し、
更に、前記温度検知部材は、
前記定着ベルトの表面に当接して配置される温度検知素子部と、
前記温度検知素子部が配置される位置から前記端部規制部材を越えた外側に配置されるアーム保持部材と、
前記温度検知素子部を搭載するとともに前記アーム保持部材により保持され、前記定着ベルトの前記端部に近接して配置される当接アーム部とを有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記当接アーム部は、前記定着ベルトの前記表面に対し平行に配置されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記当接アーム部は、前記定着ベルトの前記表面に対し角度をもって配置されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記端部規制部材は前記当接アーム部が通過する凹部を有し、前記当接アーム部５２は、前記凹部を通過するように配置されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ベルトの前記端部が、前記定着ベルトの半径方向の外側向きに変形すると、前記当接アーム部が前記端部に押圧されて同じ向きに変形することにより、前記温度検知素子部が前記定着ベルトの表面から離間することを特徴とする請求項１乃至４いずれか一記載の定着装置。
【請求項６】
前記当接アーム部は弾性を有し、
前記定着ベルトの前記端部が、前記定着ベルトの半径方向への外側向きへの変形に応じて、前記当接アーム部が弾性変形することを特徴とする請求項１乃至５いずれか一記載の定着装置。
【請求項７】
前記当接アーム部は剛体であり、
前記アーム保持部材は前記当接アーム部を回動可能に保持し、
前記定着ベルトの前記端部が、前記定着ベルトの半径方向への外側向きへの変形に応じて、前記当接アーム部が追従回動することを特徴とする請求項１乃至５いずれか一記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着ベルトが一回転する間に、前記温度検知部材が検知した温度変動量が許容範囲外のとき、前記定着ベルトに異常が発生したと判断する制御部を有することを特徴とする請求項１乃至７いずれか一記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか一記載の定着装置を有す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、定着装置及びその定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラムと、感光体ドラムを所定の極性・電位に帯電する帯電装置及び帯電された感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光装置を有する。加えて、静電潜像をトナーによりトナー像として顕像化する現像装置、トナー像を印刷媒体に転写する転写装置及びトナー像を印刷媒体上に定着させる定着装置を備えている。
【０００３】
このような定着装置及び画像形成装置としては、特許文献１（特開２０１７−１５６４６１号公報）に開示されたものがある。これは定着ベルト端部に埋込んだ電極と、定着ベルト端部周辺に配設した他の電極とが接触することで、定着ベルトの破損を検知するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５６４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術では、定着ベルト端部に異種材料とした電極を埋め込むために、定着ベルト端部に形状的な特異点が生じてしまうことになる。従って、この特異点となる定着ベルト端部の位置から定着ベルトの破損又は変形が発生する可能性があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、定着ベルトの破損又は変形状況を容易に把握し、画像形成装置の障害を未然に防止できる定着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】
【０００７】
前記課題を解決するため本発明の定着装置は、回転可能な中空円筒状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの端部を規制する端部規制部材と、
前記定着ベルトの表面温度を検知する温度検知部材とを有し、
更に、前記温度検知部材は、
前記定着ベルトの表面に当接して配置される温度検知素子部と、
前記温度検知素子部が配置される位置から前記端部規制部材を越えた外側に配置されるアーム保持部材と、
前記温度検知素子部を搭載するとともに前記アーム保持部材により保持され、前記定着ベルトの前記端部に近接して配置される当接アーム部とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、温度検知素子部を搭載し、アーム保持部材により保持される当接アーム部を設け、当接アーム部を定着ベルトの端部に近接して配置するようにした。
これにより、定着ベルト端部が半径方向に外側向きに変形が生じたとき、当接アーム部が定着ベルト端部に押圧されて、同じ向きに変形することにより、温度検知素子部が搭載された当接アーム部が定着ベルトの表面から離間することになり、こうして温度低下状態又は温度検知不能状態を知ることができる。従って、容易に定着ベルトの破損又は変形を検知できるので、定着不良や装置障害を未然に防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に関わる定着装置の要部斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に関わる画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】第１の実施の形態に関わる定着装置の斜視図である。
【図４】第１の実施の形態に関わる定着装置を示す断面図である。
【図５】第１の実施の形態に関わる定着装置のサーミスタの取付状態を示す概略断面図である。
【図６】第１の実施の形態に関わる画像形成装置の制御ブロック図である。
【図７】第１の実施の形態に関わる定着装置の定着ベルトの端部の変形状態を示す概略断面図である。
【図８】第１の実施の形態に関わる定着装置のウオームアップ動作のフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態の変形例に関わる定着装置の定着ベルトの端部の変形状態を示す概略断面図である。
【図１０】第２の実施の形態に関わる定着装置の斜視図である。
【図１１】第２の実施の形態に関わる定着装置のサーミスタの取付状態を示す概略断面図である。
【図１２】第２の実施の形態に関わる定着装置の定着ベルトの端部の変形状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態について図面を用いて説明する。図２は第１の実施の形態に関わる画像形成装置の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１は、カラー画像用印刷装置であり、媒体収納繰出部１０に収納されている印刷媒体Ｐを１枚づつ繰り出し、カラー印刷処理を行う。
【００１１】
媒体収納繰出部１０は給紙カセット１１を配し、複数枚の印刷媒体Ｐを積層状態で保有する。媒体収納繰出部１０は、印刷処理時に、所定の画像形成のタイミングに合わせたホッピングローラ１２及びレジストローラ１３の回転動作により、印刷媒体Ｐを媒体搬送部１４に供給する。媒体搬送部１４は、先ずその下流に配置された現像装置２０に印刷媒体Ｐを搬送する。現像装置２０は、印刷媒体Ｐに対し各色の画像を形成する。
【００１２】
現像装置２０の下方には、現像装置２０に対向して配置されたベルト式の転写装置３０が設けられている。転写装置３０は、現像装置２０によって形成された画像を印刷媒体Ｐに転写する。更に現像装置２０の下流側には印刷媒体Ｐ上に形成されたトナー像を定着させる定着装置４０を配する。このように画像形成装置１は、媒体収納繰出部１０から現像装置２０、転写装置３０及び定着装置４０まで印刷媒体Ｐを搬送するために媒体搬送部１４が構築されている。
【００１３】
媒体搬送部１４は複数の搬送ローラ１５を配設し、搬送ローラ１５は図示しない駆動源により回転駆動される。定着装置４０の下流側に配した搬送ローラ１５は、回転することによりトナー像が定着された印刷媒体Ｐを印刷媒体排出口１６から放出する。放出された印刷媒体Ｐは、画像形成装置１の上部カバー上に形成した排紙積載部１７に積載される。
【００１４】
現像装置２０は、媒体搬送部１４に沿って４個の画像形成部２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ及び２０Ｃを並設する。これらの各画像形成部は印刷媒体Ｐ上に、それぞれブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の４色のトナー像を形成する。
【００１５】
各画像形成部２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ及び２０Ｃは、それぞれブラック、イエロー、マゼンダ及びシアンの各色の現像を行うものであり、これらは同様の構成である。よって、ブラックのトナー像を形成する画像形成部２０ＢＫを代表例として構成を説明する。
画像形成部２０ＢＫは、その表面に静電潜像を担持する静電潜像担持体としての感光ドラム２１ＢＫを有する。更に、感光ドラム２１ＢＫは矢印Ａ方向に回転し、感光ドラム２１ＢＫの周囲は、ブラックのトナー像を形成するための帯電部２２ＢＫ、露光部２３ＢＫ、現像剤供給部２４ＢＫ及びクリーニング部２５ＢＫを有している。
【００１６】
画像形成部２０ＢＫは、帯電部２２ＢＫと現像剤供給部２４ＢＫの間に配置された露光部２３ＢＫからの露光光を受ける。なお、静電潜像担持体は感光ドラム２１ＢＫのようなドラム状に限定するものではなく、環状ベルト状であってもよい。
【００１７】
転写装置３０は、エンドレス転写媒体３１を張架した張架ローラ３２及び３３を回転可能に軸支している。転写装置３０は、張架ローラ３２を回転させるための図示しない駆動源を有し、エンドレス転写媒体３１上の印刷媒体Ｐを矢印Ｂ方向に搬送し、印刷媒体Ｐの上面にトナー像を転写する。
【００１８】
定着装置４０は、加圧ローラ４１と定着ベルト４４で印刷媒体Ｐを挟持する。更に加圧ローラ４１は、後述する駆動ギア４３を介して配置された定着モータ１９が回転駆動することで回転する。これにより加圧ローラ４１は定着ベルト４４と共に印刷媒体Ｐを搬送する。なお、定着装置４０の詳細については後述する。
以上の各部には、図示しない搬送監視センサやモータ類が配設されて、後に図６で説明する印刷制御部１００により制御される。
【００１９】
図３は第１の実施の形態に関わる定着装置の斜視図である。定着装置４０は大別して、下方に配置された加圧ローラ４１、搬送されて来る印刷媒体Ｐの上方に配置された定着ベルト４４及び加熱部材としての抵抗発熱体であるヒータ４７により構成される。加圧ローラ４１は、定着ベルト４４とにより挟持した印刷媒体Ｐに対し所定の圧力を加える。ヒータ４７は、加圧ローラ４１及び定着ベルト４４を所定の温度に加熱し、挟持された印刷媒体Ｐ上のトナー像を溶融し、印刷媒体Ｐに定着させる。
【００２０】
加圧ローラ４１は中心部を金属製の芯金部４１１とし、その芯金部４１１の左右両端は支持部材４２により回転可能に軸支されている。芯金部４１１の一端には回転駆動部材としての駆動ギア４３が取り付けられている。駆動ギア４３は図２に示した定着モータ１９の回転力が付与され、これにより加圧ローラ４１が回転運動を行う。なお、この駆動ギア４３の駆動源としての定着モータ１９は、画像形成装置１側に配設するが、定着装置４０側に設けてもよい。
【００２１】
定着ベルト４４は回転可能な中空円筒状であり、その左右両端面は、レバー部４５を形成する鍔状の端部規制部材としての左フランジ４６Ｌ及び右フランジ４６Ｒにより保持される。この両フランジ部（鍔部）４６Ｌ、４６Ｒは、定着ベルト４４の定着ベルト端部４４５の動きを規制するので、定着ベルト４４が左右幅方向に片寄りや蛇行しても、その位置が規制される。
【００２２】
ヒータ４７はヒータ保持部材４８に固定され、そのヒータ保持部材４８はレバー部４５により保持される。また、ヒータ４７は抵抗線発熱体を有しており、後に図６で説明する定着制御部１４０からの指示により加熱制御部１４１により抵抗線発熱体に電流が流されることで発熱する。
【００２３】
レバー部４５は回転支点Ｑを中心に矢印Ｃ方向に回転運動が可能であり、レバー部４５の閉時（図示の状態）には、図示しないロック機構により支持部材４２に掛合する掛合状態となる。この掛合状態では加圧ローラ４１と定着ベルト４４が当接し、加圧ローラ４１は加圧部材４９により所定の圧力で定着ベルト４４へ押圧される。これにより後述するニップ領域ＮＰ（図４参照）が形成される。
【００２４】
定着ベルト４４の右端面に設けられた右フランジ４６Ｒを越えた外側には、定着ベルト４４の表面４４ａの温度を検知する温度検知部材としてのサーミスタ５０が配設される。サーミスタ５０は後述する当接アーム部５２を介して温度検知素子部５３が設けられ、当該温度検知素子部５３は定着ベルト４４の表面４４ａ側に接触して設けられている。温度検知素子部５３は、図３に示すように、定着ベルト４４の幅方向の右側端部付近に位置するように設けられる。
温度検知素子部５３は温度変化に対して電気抵抗変化の大きい抵抗体であり、この電気抵抗の変化現象を利用して温度を測定するセンサとして、サーミスタ５０を構成する。
【００２５】
定着装置４０の構成により、定着ベルト４４は幅方向への移動がほぼ定まるため、サーミスタ５０は定着ベルト４４の端部の一方のみで良く、本実施の形態では右側の右フランジ４６Ｒのみ配設している。しかしながら、左側の左フランジ４６Ｌをも配設すれば、機能的に好ましい。
【００２６】
図４は第１の実施の形態に関わる定着装置を示す断面図である。図４（ａ）は定着装置４０の主要部の横断面図を示し、図４（ｂ）は定着装置４０の定着ベルト４４の縦断面図を示す。加圧ローラ４１は、回転支持軸となる芯金部４１１及びその芯金部４１１の外層を覆った耐熱シリコンゴム製の弾性層４１２を有する。更に、弾性層４１２の表層は、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン樹脂）チューブ４１３で覆われる。このＰＦＡチューブ４１３の表面側が、矢印Ｂ方向から搬送される印刷媒体Ｐと対持し、ニップ領域ＮＰが形成されることになる。
【００２７】
図４（ｂ）に示すように、定着ベルト４４は、基材４４１、弾性層４４２及びＰＦＡチューブ４４３の三層構造である。定着ベルト４４は中空円筒状のＰＩ（ポリイミド樹脂）層を基材４４１とする。この基材４４１の外層は耐熱シリコンゴム製の弾性層４４２で覆われ、更に、弾性層４４２の表層に離型層としてのＰＦＡチューブ４４３で覆われている。このＰＦＡチューブ４４３の表面４４ａ側が、印刷媒体Ｐと接触することになる。
【００２８】
定着ベルト４４の内面となる基材４４１は、左フランジ４６Ｌ及び右フランジ４６Ｒのベルト摺接部４６３と摺接することになる。ベルト摺接部４６３は、定着ベルト４４の内周の略３分の２程度に対応している。従って、左フランジ４６Ｌ及び右フランジ４６Ｒが一体化されても定着ベルト４４の着脱は可能となる。
【００２９】
ヒータ４７は、ニップ領域ＮＰ近傍に配設される。なお、ヒータ４７はヒータ保持部材４８により保持されることは前述した通りである。このヒータ４７が発熱すると、定着ベルト４４の上方に位置づけたサーミスタ５０の温度検知素子部５３が、所定の温度を検知することになる。右フランジ４６Ｒの上部には、サーミスタ５０の当接アーム部５２が通過して取付けるための逃げ空間である凹部としてのアーム逃げ部４６１が形成されている。
【００３０】
図１は第１の実施の形態に関わる定着装置の要部斜視図である。サーミスタ５０は、定着ベルト４４の表面４４ａに当接して配置される温度検知素子部５３、当接アーム部５２の根本部を保持するアーム保持部材としてのサーミスタ本体部５１及び先端部に温度検知素子部５３を搭載するアーム部材としての当接アーム部５２からなる。
当接アーム部５２は、サーミスタ本体部５１から定着ベルト４４の表面４４ａに平行に、即ち、水平に延びる片持ち梁形状である。当接アーム部５２は弾性を有する平板状である。更に、当接アーム部５２は水平状態を維持する位置で、根本部がサーミスタ本体部５１に固着される。なお、当接アーム部５２が右フランジ４６Ｒと接触しないように、右フランジ４６Ｒには当接アーム部５２が通過するための凹部としてのアーム逃げ部４６１が設けられているのは前述した通りである。
【００３１】
従って、サーミスタ本体部５１は、定着ベルト４４の表面４４ａにおける温度検知素子部５３が当接して配置される位置から右フランジ４６Ｒを越えた外側に配置される。そして、サーミスタ本体部５１から延びる当接アーム部５２は、右フランジ４６Ｒのアーム逃げ部４６１を通過するように配置され、円筒状の定着ベルト４４の表面４４ａに沿って長手方向としての水平方向に延在している。
【００３２】
当接アーム部５２の先端部の近傍には、定着ベルト４４に当接する当接部５２１が形成される。温度検知素子部５３はこの当接部５２１の上面に搭載され、当接部５２１を介して定着ベルト４４に当接する。当接アーム部５２には、温度検知素子部５３とサーミスタ本体部５１を結ぶ図示しない電気配線が設けられている。
【００３３】
サーミスタ５０は、後述する保持部材４２１（図５参照）により定着装置４０に取り付けられる。サーミスタ５０は、当接アーム部５２の先端の当接部５２１が定着ベルト４４の表面４４ａに当接するように接触して、又は極めて小さい圧力Ｗ（図５参照）で押圧した状態で、保持部材４２１に取り付けられる。なお、サーミスタ５０の取付けは、図１に示す矢印Ｘ、Ｙ方向に微調整を可能にした構造でもよい。サーミスタ本体部５１には、後述する定着制御部１４０と電気的に接続するための図示しない接続口（コネクタ）がある。
【００３４】
図５は第１の実施の形態に関わる定着装置のサーミスタの取付状態を示す概略断面図である。サーミスタ５０のサーミスタ本体部５１は、下側突起部５１２及び上側突起部５１３が設けてある。サーミスタ本体部５１は、取付穴５１１及び固定ネジ５４により保持部材４２１に取り付けられる。保持部材４２１は、右フランジ４６Ｒに対して直角に、即ち、定着ベルト４４の表面４４ａに対して平行状態に設けられる。この時、保持部材４２１に設けた位置決め穴４２２にサーミスタ本体部５１の下側突起部５１２が嵌合され、サーミスタ本体部５１が位置決めされる。
【００３５】
前述のようにサーミスタ５０のサーミスタ本体部５１は、温度検知素子部５３が配置される定着ベルト４４の位置の外側に、即ち、右フランジ４６Ｒを越えて配置される。アーム保持部材としてのサーミスタ本体部５１は、箱型であり、一方の側面５１ａから直角に当接アーム部５２が延びている。
更に、当接アーム部５２は、サーミスタ本体部５１から円筒状の定着ベルト４４の表面４４ａに沿って長手方向としての水平方向に延在し、その先端部に搭載された温度検知素子部５３が定着ベルト４４の表面４４ａに当接する位置まで延在している。換言すると、当接アーム部５２は、温度検知素子部５３を搭載するとともにサーミスタ本体部５１により保持され、定着ベルト４４の定着ベルト端部４４５に近接して配置される。
【００３６】
また、温度検知素子部５３を搭載する当接部５２１（図１参照）は定着ベルト４４を構成するＰＦＡチューブ４４３に当接する。よって、定着ベルト４４が回転すると、定着ベルト４４の基材４４１はベルト摺接部４６３と摺動する。また、定着ベルト４４の表面４４ａとは、当接部５２１（図１参照）に圧力Ｗが作用した状態で摺動する。なお、圧力Ｗは定着ベルト４４の回転駆動中の振動及び定着ベルト４４の微細な凹凸に追従できる程度の低い圧力としてある。
【００３７】
次に、第１の実施の形態に関わる画像形成装置１の制御系について説明する。図６は第１の実施の形態に関わる画像形成装置の制御ブロック図である。画像形成装置１の印刷制御部１００は、記憶部１１８に格納された動作プログラムに従って各部を制御する。なお、印刷制御部１００は、図示しない上位装置と通信を行うＩ／Ｆ部を有している。
【００３８】
繰出駆動制御部１１０は、印刷制御部１００の指示に従って前述した媒体収納繰出部１０の各部の駆動制御を行う。搬送駆動制御部１１４は、同様に媒体搬送部１４の各部の駆動制御を行う。
画像形成制御部１２０は、画像形成部２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ及び２０Ｃからなる現像装置２０の駆動制御を行う。転写制御部１３０は、転写装置３０の駆動制御を行う。即ち、図示しない駆動部を介して、図２に示した張架ローラ３２及び３３を回転させて、エンドレス転写媒体３１を回転させる。
【００３９】
制御部としての定着制御部１４０は、定着装置４０の各部の制御を行う。定着制御部１４０は、ヒータ４７の通電制御を行う加熱制御部１４１と、定着モータ１９を回転駆動するための回転制御部１４２とを有する。
【００４０】
加熱制御部１４１は、ヒータ４７に通電することによりヒータ４７を発熱させる。加熱制御部１４１は、サーミスタ５０により、定着ベルト４４の表面４４ａの温度を監視し、監視の結果として定着ベルト４４の表面温度を示す温度情報を取得する。更に、加熱制御部１４１は、タイマ３６からのタイムアウト情報を取得する。なお、定着制御部１４０は、画像形成装置１の動作を制御する印刷制御部１００に接続されているか、又は、この印刷制御部１００に含まれる。
【００４１】
（第１の実施の形態の動作）
画像形成装置１の電源が投入されると、定着装置４０はウオームアップ動作を行い、良好な定着を行うことができる状態となって立ち上がりが完了する。これにより定着装置４０による定着及び画像形成装置１による画像形成が可能な状態となる。なお、ウオームアップ動作については後述する。
【００４２】
画像形成装置１の印刷制御部１００は、図示せぬ上位装置から印刷命令を受けると、繰出駆動制御部１１０に対し媒体収納繰出部１０の各部を動作させるよう指示する。まず給紙カセット１１（図２参照）内に積載した印刷媒体Ｐをホッピングローラ１２及びレジストローラ１３の駆動により分離し、媒体搬送部１４に繰り出す。更に、印刷制御部１００は搬送駆動制御部１１４に対し、媒体搬送部１４に繰り出された印刷媒体Ｐを搬送ローラ１５（図２参照）により搬送するよう指示する。この搬送ローラ１５の回転により印刷媒体Ｐは転写装置３０へ搬送される。
【００４３】
この時、印刷制御部１００は画像形成制御部１２０に対し、現像装置２０の各部を動作するよう指示する。即ち、画像形成部２０ＢＫ（図２参照）の感光ドラム２１ＢＫは、その回転に伴って帯電部２２ＢＫにより帯電され、露光部２３ＢＫからの露光光により画像情報に応じた静電潜像を形成する。この静電潜像が現像剤供給部２４ＢＫにより現像される。
【００４４】
その後、印刷制御部１００は転写制御部１３０に対し転写装置３０の各部を動作するよう指示する。即ち、印刷媒体Ｐが転写装置３０上に搬送されると、感光ドラム２１ＢＫに形成されたトナー像が印刷媒体Ｐに転写される。感光ドラム２１ＢＫは、転写後に残留している現像剤がクリーニング部２５ＢＫによって掻き取られてクリーニングされた後、次の帯電に供される。
【００４５】
次に、転写装置３０は搬送される印刷媒体Ｐに対して、先ず画像形成部２０ＢＫによりブラックの現像剤を転写する。転写動作と共に印刷媒体Ｐは定着装置４０に向けて搬送される。続けて、転写装置３０は画像形成部２０ＢＫにおける前述の画像形成工程と同様に、画像形成部２０Ｙ、画像形成部２０Ｍ及び画像形成部２０Ｃにより、それぞれイエロー、マゼンタ及びシアンの現像剤を転写する。印刷媒体Ｐは転写装置３０で画像形成に必要な全てのトナー像が転写された後、定着装置４０へと搬送される。この時には、印刷媒体Ｐの先端側から転写と定着が同時並行的に行われる。
【００４６】
印刷媒体Ｐのトナー像を定着させる際には、印刷制御部１００は定着制御部１４０に対し、定着装置４０の各部を動作するよう指示する。まず、定着制御部１４０は、印刷媒体Ｐ上に形成されたトナー像を定着（熱圧着）させるために十分な熱量を有するように制御する。具体的には、定着制御部１４０は、加熱制御部１４１を介して指示を出力し、ヒータ４７に電流を流すように（オン状態に）することによりヒータ４７は発熱する。ヒータ４７が発生した熱は、ヒータ４７に近接している定着ベルト４４に伝わるため、定着ベルト４４が加熱される。
【００４７】
また、定着制御部１４０は、回転制御部１４２により、ヒータ４７を発熱させる制御と同時又はその制御に前後して、加圧ローラ４１を駆動するよう定着モータ１９の回転運動を開始する。加圧ローラ４１が回転運動を開始することで、駆動力が定着ベルト４４に伝達され、定着ベルト４４も同時に回転運動を開始する。
【００４８】
定着制御部１４０は、加熱制御部１４１により、サーミスタ５０が検知した温度情報に基づき、定着ベルト４４が通常の印刷に十分な熱量を有する状態になったか否かを判定する。十分な熱量を有する状態になったと判定した場合、印刷制御部１００にその旨を示す信号を伝える。
【００４９】
印刷制御部１００は、その信号を受け取った後、搬送駆動制御部１１４を介して、媒体搬送部１４の各部に指示し、印刷媒体Ｐを定着装置４０へ搬送させる。定着装置４０へ搬送された印刷媒体Ｐは、ニップ領域ＮＰにおいて加熱及び加圧され、印刷媒体Ｐ上のトナー像が定着される。
【００５０】
画像形成装置１の通常動作時においては、図５に示したようにサーミスタ５０の温度検知素子部５３が定着ベルト４４と当接しており、定着制御部１４０は加熱された定着ベルト４４の表面温度を検知することが可能である。なお、温度検知素子部５３は定着ベルト４４に当接するものの、ヒータ４７とは離間しているので、ヒータ４７の発熱温度を直接的に検知するものではない。しかしながら、定着ベルト４４の上部における表面温度はほぼ一定の数値を検知する。
定着装置４０に搬送された印刷媒体Ｐはニップ領域ＮＰにて熱圧着され、印刷媒体Ｐ上のトナー像が定着される。その後、印刷媒体Ｐは搬送ローラ１５により搬送され、排紙積載部１７へ送られる。
【００５１】
ここで、定着ベルト端部４４５が変形した場合について説明を行う。図７は第１の実施の形態に関わる定着装置の定着ベルトの端部の変形状態を示す概略断面図である。当接アーム部５２は、中空円筒状からなる定着ベルト４４の定着ベルト端部４４５に近接して配置されている。ここで経年変化により、定着ベルト端部４４５は右フランジ４６Ｒに突き当たることでラッパ状に変形し、即ち、定着ベルト端部４４５が半径方向の外側向きとしての上方へめくれ上がってしまう。変形した定着ベルト端部４４５は当接アーム部５２に接触し、更に当接アーム部５２に押圧することにより、当接アーム部５２に反りを発生させる。即ち、当接アーム部５２は、定着ベルト端部４４５の変形に応じて、追従して同じ向きに弾性変形することになる。
【００５２】
この状況下では、当接アーム部５２の温度検知素子部５３は、定着ベルト４４の表面４４ａから距離Ｍａだけ離間する。この離間により、サーミスタ５０が検知する定着ベルト４４の表面４４ａの検知温度が低下し、又は温度検知が不能となる。この温度低下状態又は温度検知不能状態を定着制御部１４０が検知することで、定着制御部１４０は定着ベルト４４の破損又は変形と判断することが可能となる。
【００５３】
定着制御部１４０は、定着ベルト４４の検知温度値を正常時における検知温度値と比較して、許容変動範囲内であるかを判断する。一般的に、検知温度値は熱源からの距離の二乗に反比例して変化（ここでは温度低下）するので、定着ベルト４４の異常発生となる。そして、定着制御部１４０は、加熱制御部１４１に対してヒータ４７への通電を終了するよう指示する。更に、定着制御部１４０は異常発生を印刷制御部１００に通知する。すると印刷制御部１００は図示しない上位装置に通知すると共に、図示しない表示部等に異常情報を報知する。
【００５４】
次に、画像形成装置１のウオームアップ動作時の説明を行う。図８は第１の実施の形態に関わる定着装置のウオームアップ動作のフローチャートである。このウオームアップ動作は、印刷制御部１００の指示により、定着制御部１４０が各部を駆動させて行うもので、予め準備されている制御プログラムに従って動作する。なお、Ｓは動作ステップを意味する。
【００５５】
Ｓ１０１：定着制御部１４０は、加熱制御部１４１によりヒータ４７の加熱を開始させると共に、予め定めたタイマーセット値（例えば３０秒とする）によりタイマ３６をセットする。この際のタイマーセット値は、装置の状態毎に異なる。例えば、定着制御部１４０は、放置状態からの装置立ち上げ時であるか否かにより、待機状態であったか否かにより、又は装置の内外気温度等により異なったタイマーセット値を設定する。
【００５６】
Ｓ１０２：定着制御部１４０は、加熱制御部１４１を介してサーミスタ５０が検知する温度情報を監視する。この監視動作はタイムアウトになるまで続行される。なお、サーミスタ５０は、通常では加熱経過時間と共に温度上昇を出力する。
【００５７】
Ｓ１０３：定着制御部１４０は、サーミスタ５０が検知する温度情報により定着ベルト４４の表面４４ａの温度が所定値Ｎ（度）に到達したか否かを判断する。所定値Ｎ（度）に到達した場合はステップＳ１０５へ移行し、到達しない場合はステップＳ１０４へ移行する。
【００５８】
Ｓ１０４：定着制御部１４０は、定着ベルト４４の表面温度が所定値Ｎ（度）に到達しない場合、ヒータ４７の加熱開始から所要時間、ここではタイムアウト（３０秒間）になったかどうか監視する。定着ベルト４４の表面温度が所定値Ｎ（度）に到達しないでタイムアウトになった場合は異常と判断し、ステップＳ１０８に移行する。タイムアウトになっていない場合は、ステップＳ１０２へ移行し、サーミスタ５０が検知する温度情報の監視を継続する。
【００５９】
Ｓ１０５：ステップＳ１０３において、定着ベルト４４の表面温度が所定値Ｎ（度）に到達した場合、定着制御部１４０は、回転制御部１４２に対して、定着モータ１９を所定の回転量だけ回転するよう指示する。この時の定着モータ１９の所定の回転量は、定着ベルト４４が現停止位置から１周以上の予め定めた回転量である。
【００６０】
Ｓ１０６：ステップＳ１０５において、定着ベルト４４が予め定めた回転量を回転した後、定着制御部１４０は、サーミスタ５０からの検知温度に変動幅があって、その変動幅が許容範囲内であるか否かを判断する。なお、定着モータ１９の回転速度は、サーミスタ５０の検知タイミング（時間間隔）に応じた適正な速度とする。
サーミスタ５０からの検知温度の変動幅が許容範囲内である場合には、定着制御部１４０は、定着ベルト４４の変形はないものと判断し、ステップＳ１０７へ移行する。一方、サーミスタ５０からの検知温度の変動幅が許容範囲外である場合は、定着制御部１４０は、定着ベルト４４の変形の可能性ありと判断してステップＳ１０８に移行する。
【００６１】
Ｓ１０７：定着制御部１４０は、サーミスタ５０の検知温度の変動幅が許容範囲内であるので、定着装置４０は正常であると判断して、加熱制御部１４１によりヒータ４７の加熱を停止させ、待機状態に移行する。更に、定着制御部１４０は印刷制御部１００に対し定着装置４０のウオームアップ正常終了の信号を発信する。
【００６２】
Ｓ１０８：ステップＳ１０４において、定着ベルト４４の表面温度が所定値Ｎ（度）に未到達のままタイムアウトになった場合、又はステップＳ１０６において、サーミスタ５０からの検知温度の変動幅が許容範囲外である場合、定着ベルト４４の変形の可能性あるとして、定着制御部１４０は加熱制御部１４１によりヒータ４７の加熱を停止する。そして、定着制御部１４０は、印刷制御部１００に対し定着装置４０のウオームアップ異常終了の信号を発信する。
【００６３】
Ｓ１０９：ウオームアップ異常終了の信号を受信した印刷制御部１００は、図示しない表示部等に異常発生を報知すると共に、上位装置及び管理者に対して、装置点検確認を要請する通知を発信する。
【００６４】
以上がウオームアップ動作時の説明である。なお、複数枚の印刷媒体Ｐの印刷動作時に定着ベルト４４に異常（めくれ）が発生すると、印刷媒体Ｐの一部分に定着不良が発生してしまう。しかしながら、装置立ち上げ時又は待機中に印刷指示を受信したときに、以上のウオームアップ動作を実行することで、定着ベルト４４の異常が検知でき定着不良発生が未然に防止できる。
【００６５】
第１の実施の形態によれば、サーミスタ５０の当接アーム部５２は、サーミスタ本体部５１から円筒状の定着ベルト４４の表面４４ａに平行に、即ち、長手方向としての水平方向に延在し、その先端部に搭載された温度検知素子部５３が定着ベルト４４の表面４４ａに当接するように配設される。これにより定着ベルト端部４４５がめくれ状態になったことを検知できるので、早期に事象対応することができる。また、当接アーム部５２が定着ベルト４４の定着ベルト端部４４５に近接して設けられているので、定着ベルト４４の定着ベルト端部４４５に変形等の異常が生じて僅かでも上方にめくれも、当接アーム部５２が同じ向きに変形するので、これが温度変化となって早急に検知することができる。
【００６６】
（第１の実施の形態の変形例）
第１の実施の形態の変形例における第１の実施の形態との差異は、当接アーム部５２の構造が異なる点である。図９は第１の実施の形態の変形例に関わる定着装置の定着ベルトの端部の変形状態を示す概略断面図である。本変形例における温度検知部材としてのサーミスタ６０は、定着ベルト４４の表面４４ａに当接して配置される温度検知素子部５３、当接アーム部６２の根本部を保持するアーム保持部材としてのサーミスタ本体部６１及びその先端部に温度検知素子部５３を搭載するアーム部材としての当接アーム部６２からなる。
【００６７】
また、アーム部材としての当接アーム部６２は、板状の剛体とし、その根本部をサーミスタ本体部６１に設けた回転支点Ｓに固定することにより、矢印Ｕ−Ｄ方向に回転可能に軸支する。更に、この回転可能な当接アーム部６２は、サーミスタ本体部６１内の図示しない位置規制部により、略水平状態を維持するように保持されている。この制止状態では、当接アーム部６２は定着ベルト４４の表面４４ａと当接、即ち接触し又は極めて小さい圧力で押圧する構造としてある。
【００６８】
当接アーム部６２の先端部には、第１の実施の形態と同様に定着ベルト４４に当接する当接部５２１が形成される。当接部５２１の上面に温度検知素子部５３が搭載され、温度検知素子部５３は当接部５２１を介して定着ベルト４４に当接する。
当接アーム部６２の表面には、温度検知素子部５３とサーミスタ本体部６１を結ぶ電気配線が設けられているのは、第１の実施の形態で説明したサーミスタ５０と同様である。なお、サーミスタ６０は保持部材４２１に取付けられる。
【００６９】
定着ベルト端部４４５が変形した場合、定着ベルト端部４４５は右フランジ４６Ｒに突き当たることで、前述と同様にラッパ状に変形し、即ち、端部が半径方向の外側向きとしての上方へめくれ上がる。変形した定着ベルト端部４４５は、近接して配置してある当接アーム部６２に当接した後、当接アーム部６２を矢印Ｕ方向に上昇させる。即ち、当接アーム部６２は、定着ベルト端部４４５の変形に応じて、追従して回動することになる。
【００７０】
この状況下では、サーミスタ６０の温度検知素子部５３は、定着ベルト４４から距離Ｍｂだけ離間する。離間により定着ベルト４４の表面４４ａの検知温度が低下し、又は温度検知不能となる。定着制御部１４０はこの温度低下状態又は温度検知不能状態を検知することで、定着ベルト４４の破損又は変形と判断することが可能となる。
以上説明したように、当接アーム部６２を剛体としたことで、弾性のある当接アーム部５２に比べ、当接アーム部６２自身を強固な部品にすることが可能となり、当接アーム部６２の自重を付勢力として利用することも可能となる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態についての説明を行う。図１０は第２の実施の形態に関わる定着装置の斜視図である。第１の実施の形態との差異は、サーミスタの取付構造及び当接アーム部７２の形状が異なる点である。第２の実施の形態に関わる定着装置２４０における、加圧ローラ４１及び定着ベルト４４は、第１の実施の形態で説明したものと同様である。
【００７２】
温度検知部材としてのサーミスタ７０を取付ける保持部材６２１は、定着ベルト４４の定着ベルト端部４４５を規制する右フランジ４６Ｒと一体化構造としてある。この一体化により、サーミスタ７０の取付精度の向上が図れる。更に、保持部材６２１はサーミスタ７０を、定着ベルト４４の表面４４ａに対して角度θだけ傾斜させて保持する。
【００７３】
図１１は第２の実施の形態に関わる定着装置のサーミスタの取付状態を示す概略断面図である。サーミスタ７０は、定着ベルト４４の表面４４ａに当接して配置される温度検知素子部７３、当接アーム部７２の根本部を保持するアーム保持部材としてのサーミスタ本体部７１及び先端部に温度検知素子部７３を搭載するアーム部材としての当接アーム部７２からなる。当接アーム部７２は、サーミスタ本体部７１から定着ベルト４４の表面４４ａに対し角度θだけ傾斜して延びる片持ち梁形状である。当接アーム部７２は弾性を有する平板状である。更に、当接アーム部７２は角度θの傾斜状態を維持する位置で、根本部がサーミスタ本体部７１に固着される。なお、当接アーム部７２が右フランジ４６Ｒと接触しないように、右フランジ４６Ｒには当接アーム部７２が通過するための凹部としてのアーム逃げ部４６１（図１０参照）が設けられている。
【００７４】
従って、サーミスタ本体部７１は、定着ベルト４４の表面４４ａにおける温度検知素子部７３の配置される位置から右フランジ４６Ｒを越えて外側に配置される。そして、サーミスタ本体部７１から延びる当接アーム部７２は、右フランジ４６Ｒのアーム逃げ部４６１を通過するように配置され、円筒状の定着ベルト４４の表面４４ａに対して、角度θをもって傾斜して延在している。
【００７５】
当接アーム部７２の先端部の近傍には、定着ベルト４４に当接する当接部７２１が形成される。温度検知素子部７３はこの当接部７２１の上面に搭載され、当接部７２１を介して定着ベルト４４に当接する。当接アーム部７２には、温度検知素子部７３とサーミスタ本体部７１を結ぶ図示しない電気配線が設けられている。
サーミスタ７０は、当接アーム部７２の当接部７２１が定着ベルト４４の表面４４ａに当接するように接触して、又は極めて小さい圧力Ｗ２で押圧して、保持部材６２１に取り付けられる。
【００７６】
サーミスタ７０を構成するサーミスタ本体部７１は、第１の実施の形態で説明したサーミスタ本体部５１と同様である。サーミスタ本体部７１は、下側突起部７１２及び上側突起部７１３が設けてある。保持部材６２１は、右フランジ４６Ｒに対して傾斜して、即ち、定着ベルト４４に表面４４ａに対して角度θだけ傾斜して設けられる。
図示するように、サーミスタ７０は固定ネジ５４により傾斜した保持部材６２１に取り付けられる。この時、保持部材６２１に設けた位置決め穴６２２に下側突起部７１２が嵌合され、サーミスタ本体部７１が傾斜して位置決めされる。
【００７７】
前述のようにサーミスタ７０のサーミスタ本体部７１は、温度検知素子部７３が配置される定着ベルト４４の位置の外側に、即ち、右フランジ４６Ｒを越えて配置される。傾斜して取り付けられたサーミスタ本体部７１は箱型であり、一方の側面７１ａから直角に当接アーム部７２が延びている。
更に、当接アーム部７２は、サーミスタ本体部７１から円筒状の定着ベルト４４の表面４４ａに向かって角度θで傾斜して延在し、その先端部に搭載された温度検知素子部７３が定着ベルト４４の表面４４ａに当接する位置まで延在している。換言すると、当接アーム部７２は、温度検知素子部７３を搭載するとともにサーミスタ本体部７１により保持され、定着ベルト４４の定着ベルト端部４４５に近接して配置される。
【００７８】
サーミスタ本体部７１から延在するアーム部材としての当接アーム部７２は、定着ベルト４４の表面４４ａに対して角度θだけ傾斜させて当接部７２１が定着ベルト４４に当接される。この時、定着ベルト端部４４５の位置を規制する右フランジ４６Ｒの位置において距離Ｈだけ離間して形成する。本第２の実施の形態では、角度θ＝１０度程度とし、距離Ｈ＝１ｍｍとしている。これにより、装置駆動中の振動や定着ベルト４４の微細な凹凸による影響を抑え、当接部７２１の接触が不安定とならず、温度検知素子部７３の出力も安定する。
【００７９】
次に、定着ベルト端部４４５が変形した場合について説明を行う。図１２は第２の実施の形態に関わる定着装置の定着ベルトの端部の変形状態を示す概略断面図である。当接アーム部７２は、中空円筒状からなる定着ベルト４４の定着ベルト端部４４５に近接して配置されている。ここで経年変化により、定着ベルト端部４４５は右フランジ４６Ｒに突き当たることでラッパ状に変形し、即ち、定着ベルト端部４４５が半径方向の外側向きとしての上方へめくれ上がってしまう。変形した定着ベルト端部４４５は当接アーム部７２に接触し、更に当接アーム部７２に押圧することにより、当接アーム部７２に反りを発生させる。即ち、当接アーム部７２は、定着ベルト端部４４５の変形に応じて、追従して弾性変形することになる。
【００８０】
この状況下では、サーミスタ７０の温度検知素子部７３は、定着ベルト４４から距離Ｍ２ａだけ離間する。この離間により、サーミスタ７０が検知する定着ベルト４４の表面４４ａの検知温度が低下し、又は温度検知が不能となる。この温度低下状態又は温度検知不能状態を定着制御部１４０が検知することで、定着制御部１４０は定着ベルト４４の破損又は変形と判断することが可能となる。
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べ、サーミスタ７０の温度検知素子部７３が圧力Ｗ２で定着ベルト４４に当接する際、より安定して達成することができる。
【００８１】
以上、説明した第１及び第２の実施の形態では、基材が樹脂の定着ベルト４４を使用したが、基材が金属ベルトを用いることもできる。また、ニップの上部側にベルト部材を用いたが、ニップの加圧部材に同様の構成を用いることもできる。加えて、抵抗線発熱型のヒータ４７を使用した定着装置を説明したが、ハロゲンランプを用い、ニップ加圧用にパッドを使用した定着装置にも適用することができる。
【００８２】
以上の実施の形態の説明では、感光ドラムから直接媒体に画像を転写する直接転写方式の画像形成装置としたがこれに限定するものではない。例えば中間転写ベルトを使用した中間転写方式の画像形成装置にも適用できる。また、ブラック色等の単色の画像形成装置及び印刷媒体がロール状のものを印刷する画像形成装置であってもよい。更に、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）及びファクシミリ等の画像処理装置全般にも利用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１                画像形成装置
４０、２４０      定着装置
４４              定着ベルト
４７              ヒータ
５０、６０、７０  サーミスタ（温度検知部材）
５１、６１、７１  サーミスタ本体部（アーム保持部材）
５２、７２        当接アーム部（アーム部材）
５３、７３        温度検知素子部
４６Ｒ            右フランジ（端部規制部材）
Ｐ                印刷媒体
【図１】
2020003745.tif 000003
【図２】
2020003745.tif 000004
【図３】
2020003745.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020003745.tif 000009
【図８】
2020003745.tif 000010
【図９】
2020003745.tif 000011
【図１０】
2020003745.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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