(57)【要約】【課題】コストアップを抑制しつつ、定着ベルトの第１サイズ非通過領域の温度を把握することを可能にすると共に、定着ニップの端部の周辺領域において定着ベルトにかかる応力を分散させて定着ベルトの局所的な変形や破損を防止する。【解決手段】本発明に係る定着装置１９は、回転可能に設けられる定着ベルト２１と、回転可能に設けられ、定着ベルト２１に圧接して定着ベルト２１との間に定着ニップ３４を形成する加圧部材２２と、定着ベルト２１を加熱する熱源と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知装置２８と、を備え、温度検知装置２８は、定着ニップ３４の前端部の周辺領域において定着ベルト２１の内周面２９に接触する検知素子５８と、検知素子５８を定着ベルト２１の内周面２９に押し当てる押当部材５６と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図２
2014145830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられる定着ベルトと、
回転可能に設けられ、該定着ベルトに圧接して該定着ベルトとの間に定着ニップを形成する加圧部材と、
前記定着ベルトを加熱する熱源と、
前記定着ベルトの温度を検知する温度検知装置と、を備え、
該温度検知装置は、
前記定着ニップの端部の周辺領域において前記定着ベルトの内周面に接触する検知素子と、
該検知素子を前記定着ベルトの前記内周面に押し当てる押当部材と、を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトは、第１サイズの用紙が通過する第１サイズ通過領域と、該第１サイズ通過領域外で、第１サイズの用紙より幅が大きい第２サイズの用紙が通過する第１サイズ非通過領域と、を有し、
前記熱源は、前記検知素子によって検知される前記定着ベルトの温度が所定の閾値を超えると、前記定着ベルトの前記第１サイズ非通過領域に対する加熱を停止するか又は弱め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】
前記温度検知装置は、前記検知素子と前記押当部材の間に介装される弾性部材を更に備え、該弾性部材は、前記定着ニップの前記端部の前記周辺領域において前記定着ベルトの前記内周面に接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着ベルトは、所定の回転軸を中心に回転可能に設けられ、
前記検知素子は、前記定着ベルトの前記回転軸方向において前記定着ニップの前記端部よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ベルトの前記内周面に接触し、前記定着ベルトを前記加圧部材側に押圧する押圧部材を更に備え、
前記定着ベルトが回転すると、該定着ベルトが前記押圧部材に対して摺動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記押当部材は、板バネであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記熱源は、ＩＨコイルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置を備えてい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、用紙にトナー像を定着させる定着装置と、こ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、複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置には、用紙にトナー像を定着させる定着装置が設けられている。このような定着装置に用いられる定着方式としては、一対のローラー間に形成される定着ニップにおいて用紙にトナー像を定着させる「熱ローラー方式」が、熱効率や安全性などの観点から広く使われている。一方で、ウォームアップ時間の短縮や省エネルギー化などの要請から、熱源によって加熱される定着ベルトを用いて定着ニップを形成する「ベルト方式」が近年注目されている。
【０００３】
また、このベルト方式の中には、定着ベルトの内周面に接触する押圧部材に対して定着ベルトを摺動させる方式（以下、「摺動ベルト方式」と称する。）が存在する。このような摺動ベルト方式を採用することで、定着ベルトがローラーに周設されるような場合と比較して、定着ベルトに接触する部材の熱容量を減らし、定着ベルトをより集中的に加熱することが可能となる。
【０００４】
一方で、上記のような摺動ベルト方式を採用した場合、定着ニップの端部の周辺領域において定着ベルトに応力が集中し、定着ベルトが局所的に変形してしまうという問題がある。特に、定着ベルトが比較的硬い材質（例えば金属）によって構成される場合に、上記の応力集中が激しくなると、定着ベルトが早期に破断してしまう虞がある。このように定着ベルトが早期に破断してしまうと、定着装置を使用できなくなり、定着装置の寿命が短くなってしまう。そこで、特許文献１には、定着ベルトの内周面に接触する押圧部材の中央部と両端部の断面形状を変えることで、定着ベルトの変形を回避する構成が開示されている。
【０００５】
ところで、定着装置では、大小様々なサイズの用紙にトナー像を定着させることになる。定着装置において第１サイズの用紙（例えば、Ｂ５サイズの用紙）にトナー像を定着させる場合、定着ベルトにおける第１サイズの用紙が通過する領域（以下、「第１サイズ通過領域」と称する。）では第１サイズの用紙を加熱することで熱が消費されるが、第１サイズ通過領域外で、第１サイズの用紙より幅が大きい第２サイズの用紙（例えば、Ａ４サイズの用紙）が通過する領域（以下「第１サイズ非通過領域」と称する。）では熱が消費されない。そのため、第１サイズ非通過領域の温度が第１サイズ通過領域の温度よりも高くなってしまい、定着ニップを形成するローラーやベルトの温度分布が不均一になってしまう。そこで、特許文献２には、第１サイズ非通過領域の温度が第１サイズ通過領域の温度に対して過度に上昇するのを熱伝導性部材によって抑制する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２２１７１９号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、押圧部材の形状を特殊化することで押圧部材の製造コストが高くなり、定着装置のコストアップにつながる虞がある。
【０００８】
特許文献２では、熱伝導性部材を用いることで材料費が高くなり、特許文献１と同様に、定着装置のコストアップにつながる虞がある。また、定着ベルトの第１サイズ非通過領域の過昇温を確実に防止するためには、定着ベルトの第１サイズ非通過領域の温度を把握した上で、熱源をフィードバック制御する必要がある。しかしながら、特許文献２には温度検知装置が開示されておらず、定着ベルトの第１サイズ非通過領域の温度を把握することは困難である。
【０００９】
そこで、本発明は上記の事情を考慮し、コストアップを抑制しつつ、定着ベルトの第１サイズ非通過領域の温度を把握することを可能にすると共に、定着ニップの端部の周辺領域において定着ベルトにかかる応力を分散させて定着ベルトの局所的な変形や破損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の定着装置は、回転可能に設けられる定着ベルトと、回転可能に設けられ、該定着ベルトに圧接して該定着ベルトとの間に定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する熱源と、前記定着ベルトの温度を検知する温度検知装置と、を備え、該温度検知装置は、前記定着ニップの端部の周辺領域において前記定着ベルトの内周面に接触する検知素子と、該検知素子を前記定着ベルトの前記内周面に押し当てる押当部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成を採用することにより、定着ニップの端部の周辺領域において定着ベルトにかかる応力を分散させることができ、定着ベルトの局所的な変形や破損を防止することが可能となる。
【００１２】
また、定着ニップの端部の周辺領域において検知素子を定着ベルトの内周面に接触させることで、定着ベルトの第１サイズ非通過領域の近傍に検知素子が配置されることになる。そのため、検知素子が検知する温度を通じて定着ベルトの第１サイズ非通過領域の温度を把握することができる。
【００１３】
また、定着ベルトの温度を検知する検知素子を利用して定着ベルトの局所的な変形や破損を防止する構成であるため、定着ベルトの局所的な変形や破損を防止するための専用の部品を追加する必要が無い。そのため、コストアップを抑制することが可能となる。
【００１４】
前記定着ベルトは、第１サイズの用紙が通過する第１サイズ通過領域と、該第１サイズ通過領域外で、第１サイズの用紙より幅が大きい第２サイズの用紙が通過する第１サイズ非通過領域と、を有し、前記熱源は、前記検知素子によって検知される前記定着ベルトの温度が所定の閾値を超えると、前記定着ベルトの前記第１サイズ非通過領域に対する加熱を停止するか又は弱めても良い。
【００１５】
このような構成を採用することで、定着ベルトの第１サイズ非通過領域が第１サイズ通過領域に対して過昇温するのをフィードバック制御によって抑制することができ、定着ベルトの温度分布を均一化することが可能となる。
【００１６】
前記温度検知装置は、前記検知素子と前記押当部材の間に介装される弾性部材を更に備え、該弾性部材は、前記定着ニップの前記端部の前記周辺領域において前記定着ベルトの前記内周面に接触していても良い。
【００１７】
このように検知素子と押当部材の間に弾性部材が介装されることで、押当部材が検知素子を定着ベルトの内周面に押し当てる力を緩和することが可能となり、検知素子や定着ベルトの損傷を回避することが可能となる。また、定着ニップの端部の周辺領域において定着ベルトの内周面に弾性部材を接触させることで、定着ニップの端部の周辺領域において定着ベルトにかかる応力を一層効果的に分散させることができ、定着ベルトの局所的な変形や破損を一層確実に防止することが可能となる。
【００１８】
前記定着ベルトは、所定の回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記検知素子は、前記定着ベルトの前記回転軸方向において前記定着ニップの前記端部よりも外側に配置されていても良い。
【００１９】
このような構成を採用することで、定着ベルト内に配置される部材と干渉しにくい位置に検知素子を配置することが可能となる。
【００２０】
前記定着ベルトの前記内周面に接触し、前記定着ベルトを前記加圧部材側に押圧する押圧部材を更に備え、前記定着ベルトが回転すると、該定着ベルトが前記押圧部材に対して摺動しても良い。
【００２１】
このような構成を採用することで、定着ベルトがローラーに周設されるような場合と比較して、定着ベルトに接触する部材の熱容量を減らし、定着ベルトをより集中的に加熱することが可能となる。そのため、ウォームアップ時間の短縮や省エネルギー化を図ることができる。
【００２２】
前記押当部材は、板バネであっても良い。
【００２３】
このような構成を採用することで、簡易な構成によって、検知素子を定着ベルトの内周面に押し当てることができる。
【００２４】
前記熱源は、ＩＨコイルであっても良い。
【００２５】
このような構成を採用することで、ハロゲンヒーター等を熱源として使用する場合と比較して、加熱速度及び加熱効率の向上を図ることが可能となる。
【００２６】
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、コストアップを抑制しつつ、定着ベルトの第１サイズ非通過領域の温度を把握することを可能にすると共に、定着ニップの端部の周辺領域において定着ベルトにかかる応力を分散させて定着ベルトの局所的な変形や破損を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの構成の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着装置を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着装置を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着装置を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着装置の前側部分を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着ベルトの前端部を切り欠き表示した定着装置の前側部分を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
まず、図１を用いて画像形成装置としてのカラープリンター１の全体の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカラープリンターの構成の概略を示す模式図である。
【００３０】
カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙（図示せず）を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。
【００３１】
プリンター本体２の中央部には、中間転写ベルト６が複数のローラー間に架設され、中間転写ベルト６の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置７が配置されている。中間転写ベルト６の近傍には、中間転写ベルト６の下部に沿って４個の画像形成部８がトナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられている。各画像形成部８には、感光体ドラム９が回転可能に設けられており、感光体ドラム９の周囲には、帯電器１０と、現像器１１と、一次転写部１２と、クリーニング装置１３と、除電器１４とが、一次転写のプロセス順に配置されている。現像器１１の上方には、各画像形成部８と対応するトナーコンテナ１５が、トナーの色ごとに設けられている。
【００３２】
プリンター本体２の一側（図面上右側）には、用紙の搬送経路１６が設けられている。搬送経路１６の上流端には給紙部１７が設けられ、搬送経路１６の中流部には中間転写ベルト６の一端（図面上右端）に二次転写部１８が設けられ、搬送経路１６の下流部には定着装置１９が設けられ、搬送経路１６の下流端には排紙口２０が設けられている。
【００３３】
次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１９の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【００３４】
まず、帯電器１０によって感光体ドラム９の表面が帯電された後、露光装置７からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム９の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、トナーコンテナ１５から供給されるトナーによって現像器１１が対応する色のトナー像に現像する。このトナー像は、一次転写部１２において中間転写ベルト６の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部８が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト６上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム９上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１３及び除電器１４によって除去される。
【００３５】
一方、給紙部１７によって給紙カセット３又は手指しトレイ（図示せず）から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部１８へと搬送され、二次転写部１８において、中間転写ベルト６上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路１６を下流側へと搬送されて定着装置１９に進入し、この定着装置１９において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙口２０から排紙トレイ４上に排出される。
【００３６】
次に、定着装置１９について説明する。なお、図３、図４、図６、図７に付される矢印Ｆｒは、定着装置１９の前側（正面側）を示している。
【００３７】
図２に示されるように、定着装置１９は、定着ベルト２１と、定着ベルト２１の右側に設けられる加圧部材としての加圧ローラー２２と、定着ベルト２１の左側に設けられるＩＨ定着ユニット２３と、定着ベルト２１の内部の略中央に設けられる支持部材２４と、定着ベルト２１の内部において支持部材２４の右側に設けられる押圧部材としての押圧パッド２５と、定着ベルト２１の内部において支持部材２４の上下両側及び左側に設けられる磁気遮蔽板２６と、定着ベルト２１の内部において磁気遮蔽板２６の上下両側及び左側に設けられるガイド板２７と、定着ベルト２１の前端側に設けられる温度検知装置２８と、を備えている。
【００３８】
まず、定着ベルト２１について説明する。図３に示されるように、定着ベルト２１は、無端状のベルトであり、前後方向に長い略円筒状を成している。定着ベルト２１は、前後方向に延びる回転軸Ｘを中心に回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が回転軸Ｘ方向である。
【００３９】
定着ベルト２１は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成されている。定着ベルト２１の基材層は、例えばニッケルや銅等の金属にメッキ処理や圧延処理を施すことによって形成されている。定着ベルト２１の弾性層は、例えば、シリコンゴムによって形成されている。定着ベルト２１の離型層は、例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。なお、各図において、定着ベルト２１の各層（基材層、弾性層、離型層）は、特に区別されずに表示されている。定着ベルト２１の前後両端部にはフランジ部材（図示せず）が取り付けられており、このフランジ部材によって定着ベルト２１の前後方向外側への移動が規制されている。
【００４０】
図４に示されるように、定着ベルト２１の前部から後部に亘る部分には、第１サイズの用紙（例えばＢ５サイズの用紙）が通過する第１サイズ通過領域Ｌ１が形成されている。第１サイズ通過領域Ｌ１の前後両側（第１サイズ通過領域Ｌ１外）には、第１サイズの用紙より前後幅が大きい第２サイズの用紙（例えばＡ４サイズの用紙）が通過する第１サイズ非通過領域Ｌ２が形成されている。
【００４１】
次に、加圧ローラー２２について説明する。加圧ローラー２２は、前後方向に長い略円筒状を成している。図５等に示されるように、加圧ローラー２２は、定着ベルト２１に圧接しており、定着ベルト２１と加圧ローラー２２の間には用紙の搬送経路１６に沿って定着ニップ３４が形成されている。そして、この定着ニップ３４を用紙が通過することで、用紙上のトナー像が加熱及び加圧されて用紙に定着されるように構成されている。
【００４２】
加圧ローラー２２は、例えば、円筒状の芯材３６と、この芯材３６に周設される弾性層３７と、この弾性層３７を被覆する離型層（図示せず）と、によって構成されている。
【００４３】
加圧ローラー２２の芯材３６は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。図３に示されるように、加圧ローラー２２の芯材３６の前後両端部には装着筒部３０が設けられている。前側の装着筒部３０には、前側ベアリング３１が装着されている。後側の装着筒部３０には、前後一対の後側ベアリング３２が装着されている。前側ベアリング３１と前後一対の後側ベアリング３２は、定着フレーム（図示せず）に取り付けられている。これにより、加圧ローラー２２が回転可能となっている。後側の装着筒部３０には、前後一対の後側ベアリング３２よりも後側に、駆動ギア３３が固定されている。
【００４４】
加圧ローラー２２の弾性層３７は、例えばシリコンゴムやシリコンスポンジによって形成されている。加圧ローラー２２の離型層は、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。加圧ローラー２２の弾性層３７及び離型層の前後方向の長さは、定着ベルト２１の前後方向の長さよりも短くなるように形成されているため、定着ニップ３４の前後両端部３５ａ、３５ｂにおいて、加圧ローラー２２の縁部が定着ベルト２１の外周面に当接している（図４、図６参照）。
【００４５】
次に、ＩＨ定着ユニット２３について説明する。図５に示されるように、ＩＨ定着ユニット２３は、ケース部材３８と、ケース部材３８内に収納され、定着ベルト２１の外周に沿って円弧状に設けられる熱源としてのＩＨコイル４０と、ケース部材３８内に収納され、ＩＨコイル４０の外周に沿って設けられるアーチコア４１と、を備えている。なお、ＩＨ定着ユニット２３は、図２、図５を除いて記載が省略されている。
【００４６】
次に、支持部材２４について説明する。支持部材２４は、断面略Ｌ字状を成す一対の板金部材４２を組み合わせて形成されており、前後方向に長い四角筒状を成している。図７に示されるように、支持部材２４の各壁部（上壁部４３、下壁部４４、左壁部４５、右壁部４６）の前端部には、それぞれ長孔状の貫通穴４７が形成されている。支持部材２４の前端部と後端部には、固定片４８（図３、図４参照）が設けられている。各固定片４８は、定着フレーム（図示せず）に固定されている。なお、図２では、固定片４８は記載が省略されている。
【００４７】
次に、押圧パッド２５について説明する。図２に示されるように、押圧パッド２５は、正面視で略縦長の矩形状を成している。押圧パッド２５は、前後方向に長い形状を成している。押圧パッド２５は、支持部材２４の右壁部４６に固定されている。押圧パッド２５は、定着ベルト２１の内周面２９に接触し、定着ベルト２１を加圧ローラー２２側（本実施形態では右側）に押圧している。そして、定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１が押圧パッド２５に対して摺動するように構成されている。つまり、本実施形態の定着装置１９は、「摺動ベルト方式」である。押圧パッド２５は、定着ベルト２１の内周面２９の右側部分（定着ニップ３４側の部分）にのみ接触しているため、定着ベルト２１の回転軸Ｘ方向の中央部は、周方向に無張架状態となっている（図５参照）。
【００４８】
次に、磁気遮蔽板２６について説明する。磁気遮蔽板２６は、支持部材２４に固定されている。磁気遮蔽板２６は、例えば、無酸素銅等の非磁性で導電性の良い材料から形成されている。図５に示されるように、磁気遮蔽板２６は、支持部材２４の左側を覆う側板５０と、側板５０の上下両端から右方に向かって屈曲される上下両板５１と、を備えており、断面略コ字状を成している。磁気遮蔽板２６は、ＩＨコイル４０からの磁気が支持部材２４を貫くのを防止している。
【００４９】
次に、ガイド板２７について説明する。ガイド板２７は、磁気遮蔽板２６に固定されている。ガイド板２７は、例えば、磁性体によって形成されている。ガイド板２７は、磁気遮蔽板２６の上板５１に取り付けられる上側取付部５２と、磁気遮蔽板２６の下板５１に取り付けられる下側取付部５３と、上側取付部５２と下側取付部５３を接続し、左側に向かって円弧状に湾曲する湾曲部５４と、を備えている。湾曲部５４は、定着ベルト２１の内周面２９の左側部分に沿って配置されており、定着ベルト２１を内側からガイド（張架）している。
【００５０】
次に、温度検知装置２８について説明する。図２に示されるように、温度検知装置２８は、支持部材２４の下壁部４４の下面に固定されるベース部５５と、ベース部５５の右側部に一端部が取り付けられると共に他側部が上方に向かって屈曲される押当部材としての板バネ５６と、板バネ５６の他端部に取り付けられる弾性部材としてのスポンジ５７と、スポンジ５７に取り付けられる検知素子としてのサーミスター５８と、を備えている。
【００５１】
スポンジ５７は、内側面（本実施形態では左側面）が板バネ５６の他端部に取り付けられると共に、外側面（本実施形態では右側面）にサーミスター５８が取り付けられている。つまり、スポンジ５７は、板バネ５６とサーミスター５８の間に介装されている。スポンジ５７の右側面は、サーミスター５８が取り付けられている部分を除き、定着ニップ３４の前端部３５ａの周辺領域において、定着ベルト２１の内周面２９に接触している。具体的には、スポンジ５７は、定着ニップ３４の前端部３５ａよりも僅かに前側（回転軸Ｘ方向の外側）に位置している（図４参照）。スポンジ５７は、板バネ５６によって定着ベルト２１の内周面２９に一定の圧力で押し当てられている。
【００５２】
サーミスター５８は、定着ニップ３４の前端部３５ａの周辺領域において、定着ベルト２１の内周面２９に接触している。具体的には、サーミスター５８は、定着ニップ３４の前端部３５ａよりも僅かに前側（回転軸Ｘ方向の外側）に位置している（図４参照）。このような配置により、サーミスター５８は、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２の近傍に配置されている。サーミスター５８は、板バネ５６によって定着ベルト２１の内周面２９に一定の圧力で押し当てられている。サーミスター５８は、一対の配線５９を介してコネクター６０に接続されている。
【００５３】
次に、図８を用いて、定着装置１９の制御システムについて説明する。
【００５４】
定着装置１９には、制御部６１（ＣＰＵ）が設けられている。制御部６１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で構成される記憶部６２と接続されており、記憶部６２に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部６１がカラープリンター１の各部の制御を行うように構成されている。記憶部６２には、温度検知装置２８のサーミスター５８によって検知される定着ベルト２１の温度の閾値Ｔｔｈが記憶されている。
【００５５】
制御部６１は、温度検知装置２８に接続されており、温度検知装置２８のサーミスター５８が定着ベルト２１の温度を検知すると、この検出結果が制御部６１に出力されるように構成されている。
【００５６】
制御部６１は、ＩＨコイル４０と接続されている。そして、制御部６１からの駆動指令信号に基づいてＩＨコイル４０に高周波電流が流れることで、ＩＨコイル４０に高周波磁界が発生するとともに、この高周波磁界によって定着ベルト２１が加熱されるように構成されている。つまり、制御部６１は、ＩＨコイル４０による定着ベルト２１の加熱を制御するように構成されている。
【００５７】
制御部６１は、駆動源６３に接続されており、駆動源６３は、駆動ギア３３を介して加圧ローラー２２に接続されている。そして、駆動源６３から駆動ギア３３を介して加圧ローラー２２に回転が伝達されることで、加圧ローラー２２が回転するように構成されている。
【００５８】
上記のように構成されたものにおいて、制御部６１にプリント信号が送信されると、制御部６１からの駆動指令信号に基づいて、ＩＨコイル４０に高周波電流が流れる。これにより、ＩＨコイル４０に高周波磁界が発生するとともに、この高周波磁界によって定着ベルト２１が加熱される。また、上記のように制御部６１にプリント信号が送信されると、制御部６１からの駆動指令信号に基づいて、駆動源６３が加圧ローラー２２を回転させる。このように加圧ローラー２２が回転すると、加圧ローラー２２に圧接する定着ベルト２１が加圧ローラー２２とは逆方向に回転する。この状態で、搬送経路１６に沿って用紙が搬送されてくると、この用紙が定着ニップ３４を通過する。これにより、用紙にトナー像が定着される。
【００５９】
その際に、第２サイズの用紙にトナー像を定着させるような場合には、定着ニップ３４の全域において用紙を加熱することで、定着ベルト２１の第１サイズ通過領域Ｌ１と第１サイズ非通過領域Ｌ２で均等に熱が消費される。そのため、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２が第１サイズ通過領域Ｌ１に対して過昇温することはなく、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２の近傍に配置されたサーミスター５８によって検知される定着ベルト２１の温度は、記憶部６２に記憶された閾値Ｔｔｈを超えない。
【００６０】
一方で、第１サイズの用紙にトナー像を連続的に定着させるような場合には、定着ベルト２１の第１サイズ通過領域Ｌ１では用紙を加熱することで熱が消費されるが、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２では熱が消費されない。そのため、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２が第１サイズ通過領域Ｌ１に対して過昇温し、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２の近傍に配置されたサーミスター５８によって検知される定着ベルト２１の温度が、記憶部６２に記憶された閾値Ｔｔｈを超える。これに伴って、制御部６１は、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２に対するＩＨコイル４０による加熱を停止するか又は弱める。例えば、制御部６１は、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２の加熱が停止又は弱まるようにＩＨコイル４０の磁束密度分布を変化させる。
【００６１】
本実施形態においては前記のように、定着ニップ３４の前端部３５ａの周辺領域において定着ベルト２１の内周面２９にサーミスター５８が接触すると共に、板バネ５６がサーミスター５８を定着ベルト２１の内周面２９に押し当てている。このような構成を採用することにより、定着ニップ３４の前端部３５ａの周辺領域において定着ベルト２１にかかる応力を分散させることができ、定着ベルト２１の局所的な変形や破損を防止することが可能となる。
【００６２】
また、定着ニップ３４の前端部３５ａの周辺領域においてサーミスター５８を定着ベルト２１の内周面２９に接触させることで、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２の近傍にサーミスター５８が配置されることになる。そのため、サーミスター５８が検知する温度を通じて定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２の温度を把握することができる。また、定着ベルト２１の内周面２９にサーミスター５８を接触させることで、定着ベルト２１内のスペースを有効に利用することが可能となる。
【００６３】
また、定着ベルト２１の温度を検知するサーミスター５８を利用して定着ベルト２１の局所的な変形や破損を防止する構成であるため、定着ベルト２１の局所的な変形や破損を防止するための専用の部品を追加する必要が無い。そのため、コストアップを抑制することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、サーミスター５８によって検知される定着ベルト２１の温度が記憶部６２に記憶された閾値Ｔｔｈを超えると、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２に対する加熱をＩＨコイル４０が停止するか又は弱めるように構成されている。このような構成を採用することで、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２が第１サイズ通過領域Ｌ１に対して過昇温するのをフィードバック制御によって抑制することができ、定着ベルト２１の温度分布を均一化することが可能となる。
【００６５】
また、サーミスター５８と板バネ５６の間にスポンジ５７が介装されている。そのため、板バネ５６がサーミスター５８を定着ベルト２１の内周面２９に押し当てる力を緩和することが可能となり、サーミスター５８や定着ベルト２１の損傷を回避することが可能となる。更に、スポンジ５７は、定着ニップ３４の前端部３５ａの周辺領域において定着ベルト２１の内周面２９に接触している。そのため、定着ニップ３４の前端部３５ａの周辺領域において定着ベルト２１にかかる応力を一層効果的に分散させることができ、定着ベルト２１の局所的な変形や破損を一層確実に防止することが可能となる。
【００６６】
また、サーミスター５８は、定着ニップ３４の前端部３５ａよりも前側（回転軸Ｘ方向の外側）に配置されている。そのため、定着ベルト２１内に配置される押圧パッド２５と干渉しにくい位置にサーミスター５８を配置することが可能となる。
【００６７】
また、定着ベルト２１が押圧パッド２５に対して摺動する「摺動ベルト方式」を採用している。そのため、定着ベルト２１がローラーに周設されるような場合と比較して、定着ベルト２１に接触する部材の熱容量を減らし、定着ベルト２１をより集中的に加熱することが可能となる。そのため、ウォームアップ時間の短縮や省エネルギー化を図ることができる。
【００６８】
また、板バネ５６を押当部材として用いているため、簡易な構成によって、サーミスター５８を定着ベルト２１の内周面２９に押し当てることができる。
【００６９】
また、ＩＨコイル４０を熱源として用いているため、ハロゲンヒーター等を熱源として使用する場合と比較して、加熱速度及び加熱効率の向上を図ることが可能となる。
【００７０】
本実施形態では、サーミスター５８が定着ニップ３４の前端部３５ａよりも回転軸Ｘ方向の外側に配置される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、サーミスター５８等の検知素子が定着ニップ３４の端部よりも回転軸Ｘ方向の内側に配置されていても良い。つまり、定着ニップ３４の端部の周辺領域には、定着ニップ３４の端部よりも回転軸Ｘ方向の外側の領域と内側の領域の両方が含まれる。但し、サーミスター５８等の検知素子によって検知される温度を通じて定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２の温度を把握するためには、少なくとも定着ベルト２１の第１サイズ通過領域Ｌ１よりも回転軸Ｘ方向の外側にサーミスター５８が配置されているのが望ましい。
【００７１】
本実施形態では前記のように、定着ニップ３４の一端部である前端部３５ａの周辺領域にサーミスター５８が配置される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、定着ニップ３４の両端部（例えば、前端部３５ａと後端部３５ｂ）の周辺領域にサーミスター５８等の検知素子がそれぞれ配置されていても良い。
【００７２】
本実施形態では、駆動源６３が加圧ローラー２２に接続される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、駆動源６３が定着ベルト２１に接続されていても良い。
【００７３】
本実施形態では、押当部材として板バネ５６を用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、コイルスプリング等を押当部材として使用しても良い。
【００７４】
本実施形態では、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２に対する加熱を停止するか又は弱めるために、ＩＨコイル４０の磁束密度分布を変化させる場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態において、ハロゲンヒーター等のヒーターを熱源として用いる場合には、定着ベルト２１の第１サイズ通過領域Ｌ１と第１サイズ非通過領域Ｌ２の両方を加熱可能な第１ヒーターと、定着ベルト２１の第１サイズ通過領域Ｌ１を集中的に加熱可能な第２ヒーターと、を定着ベルト２１内に収容し、サーミスター５８等の検知素子によって検知される定着ベルト２１の温度が所定の閾値を超えると、第１ヒーターをＯＦＦして第２ヒーターをＯＮすることで、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２に対する加熱を停止するか又は弱めても良い。また、更に他の異なる実施形態においては、サーミスター５８等の検知素子によって検知される定着ベルト２１の温度が所定の閾値を超えると、定着ベルト２１の第１サイズ非通過領域Ｌ２にファン（図示せず）からの冷却風を当てることで、第１サイズ非通過領域Ｌ２を冷却しても良い。
【００７５】
本実施形態では、定着ベルト２１の基材層が金属によって構成される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、定着ベルト２１の基材層がポリイミド等の樹脂によって構成されていても良い。
【００７６】
本実施形態では、ＩＨコイル４０を熱源として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等のヒーターを熱源として用いても良い。
【００７７】
本実施形態では、「摺動ベルト方式」の定着装置１９に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、一又は複数のローラーに定着ベルト２１が周設される方式の定着装置に本発明の構成を適用しても良い。
【００７８】
本実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１  カラープリンター（画像形成装置）
１９  定着装置
２１  定着ベルト
２２  加圧ローラー（加圧部材）
２５  押圧パッド（押圧部材）
２８  温度検知装置
２９  内周面（定着ベルト）
３４  定着ニップ
３５ａ  前端部（定着ニップ）
４０  ＩＨコイル（熱源）
５６  板バネ（押当部材）
５７  スポンジ（弾性部材）
５８  サーミスター（検知素子）
Ｌ１  第１サイズ通過領域（定着ベルト）
Ｌ２  第１サイズ非通過領域（定着ベルト）
Ｘ  回転軸
【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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