(57)【要約】【課題】定着ベルトの局所的な温度上昇を抑制できる定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置１は、無端状の定着ベルトと、ベースパッド２０と、第一熱電変換素子とを備えている。ベースパッドは、定着ベルトの幅方向ＤＲ１に延びている。ベースパッド２０は、対向面２１を含んでいる。対向面２１は、定着ベルトの内周面に対向している。第一熱電変換素子は、対向面２１に設けられている。定着ベルト１０には、幅方向ＤＲ１において、記録媒体上のトナー像を定着させる際常に記録媒体が通過する常時通過領域と、幅方向ＤＲ１における常時通過領域の両端に設けられる端部領域とが規定されている。第一熱電変換素子は、定着ニップ部に設けられている。第一熱電変換素子は、それぞれの端部領域と対向して配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置であって、
無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周面に対向する対向面を含み、前記定着ベルトの幅方向に延びるベースパッドと、
前記定着ベルトを介して前記ベースパッドと対向して配置され、前記ベースパッドと定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着ベルトを加熱する加熱部と、
前記対向面に設けられた第一熱電変換素子と、を備え、
前記定着ベルトには、前記幅方向において、前記記録媒体上のトナー像を定着させる際常に前記記録媒体が通過する常時通過領域と、前記幅方向における前記常時通過領域の両端に設けられる端部領域とが規定され、
前記第一熱電変換素子は、前記定着ニップ部に設けられており、
前記第一熱電変換素子は、それぞれの前記端部領域と対向して配置されている、定着装置。
【請求項２】
前記対向面は、前記幅方向に延びる第一領域、および前記第一領域に対して前記記録媒体の搬送方向の下流側に設けられる第二領域を有し、
前記第二領域は、前記幅方向に直交する断面において、前記第一領域から前記搬送方向の下流側に向かうにつれて、前記加圧回転体の回転中心に近づくように延びる形状を有しており、
前記第一熱電変換素子は、前記第一領域に設けられている、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記対向面および前記第一熱電変換素子の熱伝導度に基づいて、前記第一熱電変換素子への通電方向および通電量が制御される、請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記対向面のうち前記端部領域に対向する部分のそれぞれにおいて、複数の前記第一熱電変換素子が、前記幅方向に並んで配置されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記複数の第一熱電変換素子の配置は、前記記録媒体の種々のサイズに基づいて定められている、請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記常時通過領域および前記端部領域のそれぞれの温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記常時通過領域の温度をＴｃ［℃］、前記端部領域の温度をＴｅ［℃］とした場合、前記温度検出部が検出した前記Ｔｃおよび前記Ｔｅに応じて、前記第一熱電変換素子への通電方向および通電量が制御される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記Ｔｃが、前記Ｔｅよりも小さい場合、前記第一熱電変換素子は冷却作用を発揮するように通電される、請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記Ｔｃが、前記Ｔｅよりも大きい場合、前記第一熱電変換素子は加熱作用を発揮するように通電される、請求項６に記載の定着装置。
【請求項９】
前記Ｔｃと前記Ｔｅとの差に応じて、前記第一熱電変換素子への通電量が制御される、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記第一熱電変換素子の、前記定着ベルトの前記内周面と対向している面は、前記対向面と平滑に繋がっている、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記定着ベルトの内周面と前記第一熱電変換素子との間には、シート状の摺動部材が配置されている、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記第一熱電変換素子の温度差により生じる起電力を利用して電気を蓄える蓄電部をさらに備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記蓄電部に蓄えられた電気を利用して、前記第一熱電変換素子が通電される、請求項１２に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記対向面に設けられた第二熱電変換素子をさらに備え、
前記第二熱電変換素子は、前記定着ニップ部に設けられており、
前記第二熱電変換素子は、前記常時通過領域に対向して配置されており、
前記常時通過領域の温度Ｔｃ［℃］が定着目標温度以下である場合、前記第二熱電変換素子が加熱作用を発揮するように通電される、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載された定着装置と、
前記記録媒体を収容する収容部と、を備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の定着装置に関して、定着に係る部分の蓄熱を抑制する技術が、特開２０１５−７５５６７号公報（特許文献１）、特開２０１５−３１８４１号公報（特許文献２）、特開平４−３６２９８３号公報（特許文献３）に開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７５５６７号公報
【特許文献２】特開２０１５−３１８４１号公報
【特許文献３】特開平４−３６２９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に開示されるように、定着ベルトにより用紙等の記録媒体を加熱、加圧して、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置が知られている。このような定着装置において、Ａ６またはＡ５のような小サイズの用紙を連続して通紙する場合、通紙領域以外の部分では定着ベルトから用紙への熱伝達が進まないため、定着ベルトの温度が局所的に上昇する場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、定着ベルトの局所的な温度上昇を抑制できる定着装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る定着装置は、記録媒体上のトナー像を定着させる。定着装置は、無端状の定着ベルトと、ベースパッドと、加圧回転体と、加熱部と、第一熱電変換素子とを備えている。ベースパッドは、上記定着ベルトの幅方向に延びている。ベースパッドは、対向面を含んでいる。対向面は、上記定着ベルトの内周面に対向している。加圧回転体は、上記定着ベルトを介して上記ベースパッドと対向して配置されている。加圧回転体は、上記ベースパッドと定着ニップ部を形成する。加熱部は、上記定着ベルトを加熱する。第一熱電変換素子は、上記対向面に設けられている。上記定着ベルトには、上記幅方向において、上記記録媒体上のトナー像を定着させる際常に上記記録媒体が通過する常時通過領域と、上記幅方向における上記常時通過領域の両端に設けられる端部領域とが規定されている。上記第一熱電変換素子は、上記定着ニップ部に設けられている。上記第一熱電変換素子は、それぞれの上記端部領域と対向して配置されている。
【０００７】
上記の定着装置によると、定着ベルトの局所的な温度上昇を抑制した上で、端部領域の温度ムラに起因する定着品質の低下を抑制することができる。
【０００８】
上記の定着装置において、上記対向面は、第一領域および第二領域を有している。第一領域は、上記幅方向に延びている。第二領域は、上記第一領域に対して上記記録媒体の搬送方向の下流側に設けられている。上記第二領域は、上記幅方向に直交する断面において、上記第一領域から上記搬送方向の下流側に向かうにつれて、上記加圧回転体の回転軸に近づくように延びる形状を有している。上記第一熱電変換素子は、上記第一領域に設けられている。
【０００９】
上記の定着装置によると、良好な定着性を確保した上で、ニップ圧による第一熱電変換素子の変形および破損を抑制することができる。
【００１０】
上記の定着装置において、上記対向面および上記第一熱電変換素子の熱伝導度に基づいて、上記第一熱電変換素子への通電方向および通電量が制御される。これにより、定着ベルトの温度ムラを抑制することができる。
【００１１】
上記の定着装置において、上記対向面のうち上記端部領域に対向する部分のそれぞれにおいて、複数の上記第一熱電変換素子が、上記幅方向に並んで配置されている。これにより、効率良く定着ベルトを加熱または冷却することができる。
【００１２】
上記の定着装置において、上記複数の第一熱電変換素子の配置は、上記記録媒体の種々のサイズに基づいて定められている。これにより、記録媒体により熱が奪われることなく温度上昇する領域を、効率良く冷却することができる。
【００１３】
上記の定着装置において、定着装置は、温度検出部をさらに備えている。温度検出部は、上記常時通過領域および上記端部領域のそれぞれの温度を検出する。上記常時通過領域の温度をＴｃ［℃］、上記端部領域の温度をＴｅ［℃］とした場合、上記温度検出部が検出した上記Ｔｃおよび上記Ｔｅに応じて、上記第一熱電変換素子への通電方向および通電量が制御される。これにより、効率よく定着ベルトを冷却することができる。
【００１４】
上記の定着装置において、上記Ｔｃが、上記Ｔｅよりも小さい場合、上記第一熱電変換素子は冷却作用を発揮するように通電される。これにより、端部領域の温度上昇を抑制することができる。したがって、定着ベルトの破損を抑制することができる。
【００１５】
上記の定着装置において、上記Ｔｃが、上記Ｔｅよりも大きい場合、上記第一熱電変換素子は加熱作用を発揮するように通電される。これにより、定着ベルトの温度ムラを抑制することができる。
【００１６】
上記の定着装置において、上記Ｔｃと上記Ｔｅとの差に応じて、上記第一熱電変換素子への通電量が制御される。これにより、効率良く定着ベルトを加熱または冷却することができる。
【００１７】
上記の定着装置において、上記第一熱電変換素子の、上記定着ベルトの上記内周面と対向している面は、上記対向面と平滑に繋がっている。これにより、ニップ形成面とニップ面との境界において、ニップ圧の変化が生じることを抑制することができる。
【００１８】
上記定着装置は、摺動部材をさらに備えている。摺動部材は、上記定着ベルトの内周面と上記第一熱電変換素子との間に配置されている。これにより、対向面と定着ベルトの内周面との摺擦による摩耗を抑制した上で、ニップ形成面とニップ面との境界に形成される軽微な段差の影響を緩和することができる。
【００１９】
上記の定着装置は、蓄電部をさらに備えている。蓄電部は、上記第一熱電変換素子の温度差により生じる起電力を利用して電気を蓄える。これにより、省エネ性能を向上させることができる。
【００２０】
上記の定着装置において、上記蓄電部に蓄えられた電気を利用して、上記第一熱電変換素子が通電される。これにより、省エネ性能を向上させることができる。
【００２１】
上記定着装置は、第二熱電変換素子をさらに備えている。第二熱電変換素子は、上記対向面に設けられている。上記第二熱電変換素子は、上記定着ニップ部に設けられている。上記第二熱電変換素子は、上記常時通過領域に対向して配置されている。上記常時通過領域の温度Ｔｃ［℃］が定着目標温度以下である場合、上記第二熱電変換素子が加熱作用を発揮するように通電される。これにより、ウォームアップタイムを短縮することができる。
【００２２】
本開示に係る画像形成装置は、上記のいずれかの局面の定着装置と、記録媒体を収容する収容部とを備える。これにより、定着ベルトの局所的な温度上昇を抑制した上で、端部領域の温度ムラに起因する定着品質の低下を抑制できる画像形成装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本開示に従えば、定着ベルトの局所的な温度上昇を抑制する定着装置および画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略図である。
【図２】実施の形態１の定着装置の概略断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ方向から見た際の定着装置の構成の概略を示す図である。
【図４】実施の形態１のベースパッドの概略斜視図である。
【図５】図４中のＶ方向から見た際のベースパッドの概略正面図である。
【図６】実施の形態１の第一熱電変換素子の概略斜視図である。
【図７】実施の形態２のベースパッドの概略平面図である。
【図８】実施の形態３の定着装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本開示の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２６】
［実施の形態１］
＜画像形成装置１００＞
図１は、実施の形態１の画像形成装置１００の概略図である。実施の形態１の画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられる。画像形成装置１００は、ベルト部材として中間転写ベルト３と、画像形成部４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、２次転写部２４と、定着装置１とを備えている。
【００２７】
中間転写ベルト３は、反時計回り（図１中Ａ方向）に回転する。中間転写ベルト３の下側には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが中間転写ベルト３に沿って並んで配置されている。
【００２８】
以下、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のうち主にイエロー（Ｙ）に係る構成について説明するが、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の構成についてもイエロー（Ｙ）と同様の構成である。
【００２９】
画像形成部４Ｙは、感光体ドラム５Ｙと、帯電器６Ｙと、プリントヘッド部７Ｙと、現像器８Ｙと、１次転写ローラー９Ｙと、を含んでいる。感光体ドラム５Ｙは、時計回りに回転する。感光体ドラム５Ｙの周囲には、感光体ドラム５Ｙの回転方向に沿って、帯電器６Ｙと、プリントヘッド部７Ｙと、現像器８Ｙと、１次転写ローラー９Ｙとが、この順に配置されている。１次転写ローラー９Ｙは、中間転写ベルト３を介して感光体ドラム５Ｙと対向している。
【００３０】
画像形成装置１００の概略動作について説明する。画像形成装置１００は、制御部７０をさらに備えている。制御部７０は、図示しない画像信号処理部を含んでいる。画像信号処理部は、外部装置（例えばパーソナルコンピューター）から画像信号が入力されると、上記画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成する。制御部７０は、上記デジタル画像信号に基づいて、プリントヘッド部７Ｙを発光させ、感光体ドラム５Ｙへ露光を行う。これにより、感光体ドラム５Ｙ上に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、現像器８Ｙにより現像されてトナー像となる。
【００３１】
各現像器８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより現像された各色のトナー像は、各１次転写ローラー９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト３上に順次重ね合わせて１次転写される。中間転写ベルト３に１次転写された各色のトナー像は、搬送経路２３に沿って、２次転写部２４に搬送される。
【００３２】
画像形成装置１００は、着脱可能な収容部２と、給紙ローラー２ａと、レジストローラー２ｂとをさらに備えている。収容部２は、記録媒体を収容している。実施の形態において、記録媒体は、普通紙Ｐである。収容部２内に積載収容された普通紙Ｐは、給紙ローラー２ａの回転によって、１枚ずつレジストローラー２ｂに向かって搬送され、レジストローラー２ｂから搬送経路２３に沿って、２次転写部２４に搬送される。
【００３３】
２次転写部２４において、中間転写ベルト３上に１次転写されて重ね合わされた各色トナー像は、収容部２から搬送される普通紙Ｐに転写される（２次転写）。各色トナー像が２次転写された普通紙Ｐは、定着装置１に搬送される。
【００３４】
画像形成装置１００は、クリーニング部２７をさらに備えている。クリーニング部２７は、２次転写部２４において普通紙Ｐに各色トナー像が転写された後の、中間転写ベルト３上に残留したトナーを除去する。
【００３５】
定着装置１は、２次転写部２４に対して搬送経路２３の下流側に配置されている。定着装置１は、普通紙Ｐ上に２次転写されたトナー像を加熱および加圧し、普通紙Ｐに定着させる。トナー像が定着された普通紙Ｐは、排紙ローラー２５を介して排紙トレイ２６に排出される。
【００３６】
（定着装置１）
図２は、実施の形態１の定着装置１の概略断面図である。図３は、図２中のＩＩＩ方向から見た際の定着装置１の構成の概略を示す図である。図２および図３を参照して、定着装置１について説明する。
【００３７】
定着装置１は、無端状の定着ベルト１０と、ベースパッド２０と、固定部材３５と、加圧回転体と、加熱部３２とを含んでいる。定着ベルト１０の内周側には、ベースパッド２０と、固定部材３５と、加熱部３２とが配置されている。
【００３８】
加熱部３２は、加熱ローラー３３、および加熱源であるハロゲンランプ５１を有している。加熱ローラー３３の内周側にハロゲンランプ５１が設けられている。ハロゲンランプ５１は、加熱ローラー３３を介して定着ベルト１０を加熱する。
【００３９】
定着動作時において、制御部７０は、ハロゲンランプ５１により定着ベルト１０を加熱させ、定着ベルト１０の表面温度が定着目標温度になるよう自動制御する。定着ベルト１０の温度が定着目標温度となった状態で、未定着トナー像を担持した普通紙Ｐが、定着ニップ部Ｎに導入される。
【００４０】
実施の形態において、加圧回転体は、加圧ローラー３０である。加圧ローラー３０は、定着ベルト１０を介してベースパッド２０と対向して配置されている。加圧ローラー３０は、ベースパッド２０と定着ニップ部Ｎを形成している。加圧ローラー３０は、バネなどを用いた不図示の加圧機構によって所定の加圧力でベースパッド２０に向かって圧接される。加圧ローラー３０は、図示しないモーター等の駆動装置によって駆動回転する。加圧ローラー３０は、回転軸３０ａと、回転軸３０ａを覆う外周部３０ｂとを有している。外周部３０ｂの少なくとも一部は、弾性体からなる。回転軸３０ａが回転中心Ｃを中心に回転することにより、加圧ローラー３０全体が回転する。
【００４１】
図３中に示された両矢印は、幅方向ＤＲ１を示している。幅方向ＤＲ１は、普通紙Ｐの搬送方向（図２中の矢印Ａ方向）に直交する方向であり、定着ベルト１０の幅方向である。幅方向ＤＲ１は、図３中の左右方向である。幅方向ＤＲ１方向は、加圧ローラー３０の軸方向とほぼ平行である。
【００４２】
定着ベルト１０は、加熱ローラー３３およびベースパッド２０によって張架されている。定着ベルト１０は、定着ニップ部Ｎでの加圧ローラー３０との圧接摩擦力によって、加圧ローラー３０の回転に伴って、従動回転する。
【００４３】
定着ベルト１０には、幅方向ＤＲ１において、常時通過領域１２と、端部領域１１とが規定されている。常時通過領域１２は、記録媒体上のトナー像を定着させる際常に記録媒体が通過する領域である。幅方向ＤＲ１における常時通過領域１２の長さは、定着装置１にてトナー像を定着させられる記録媒体のうち幅方向ＤＲ１における長さが最小である記録媒体（最小記録媒体Ｓ）の幅方向ＤＲ１における長さと同じである。端部領域１１は、幅方向ＤＲ１における常時通過領域１２の両端に設けられている。端部領域１１は、最小記録媒体Ｓが通過しない領域である。
【００４４】
図２に示すように、定着装置１は、温度検出部７５をさらに含んでいる。温度検出部７５は、定着ベルト１０の外周面に対向して配置されている。温度検出部７５は、ハロゲンランプ５１、および加熱ローラー３３により加熱された定着ベルト１０の温度を検出する。温度検出部７５は、常時通過領域１２および端部領域１１の温度を検出する。定着ベルト１０の温調制御は、制御部７０によって行われる。
【００４５】
（ベースパッド２０）
図４は、実施の形態１のベースパッド２０の概略斜視図である。図２および図４を参照して、ベースパッド２０について説明する。ベースパッド２０は、幅方向ＤＲ１に延びる形状を有している。ベースパッド２０は、対向面２１、および対向面２１と反対側に設けられる固定面２２を有している。固定面２２は、固定部材３５に接触している。ベースパッド２０の固定面２２側に固定部材３５が配置され、ベースパッド２０は、固定部材３５によって固定されている。固定部材３５は、ヒートシンクの役割を果たしている。
【００４６】
対向面２１は、定着ベルト１０の内周面に対向している。実施の形態１において、対向面２１は、定着ベルト１０の内周面に接触している。実施の形態１において、対向面２１は、定着ベルト１０と摺動する。
【００４７】
対向面２１は、ニップ形成面２１ｃを有している。ニップ形成面２１ｃは、対向面２１のうち定着ニップ部Ｎを形成している部分である。ニップ形成面２１ｃは、第一領域２１ａ、および、第一領域２１ａと連なる第二領域２１ｂを有している。第一領域２１ａは、幅方向ＤＲ１に延びている。第一領域２１ａは、ほぼ平滑な形状を有している。第一領域２１ａは、幅方向ＤＲ１に直交する断面（図２における断面。以下、断面Ｚ）において、ほぼ真っ直ぐに延びる形状を有している。
【００４８】
第二領域２１ｂは、幅方向ＤＲ１に延びている。第二領域２１ｂは、第一領域２１ａに対して普通紙Ｐの搬送方向（図２中の矢印Ａ方向）の下流側に設けられている。第二領域２１ｂは、断面Ｚにおいて、第一領域２１ａから普通紙Ｐの搬送方向の下流側に向かうにつれて、加圧ローラー３０の回転中心Ｃに近づく（加圧ローラー３０の外周部３０ｂに食い込む）ように延びる形状を有している。第二領域２１ｂは、加圧ローラー３０に向かって突出する形状を有している。第二領域２１ｂは、凹状の形状を有している。第二領域２１ｂは、固定面２２に向かって窪む形状を有している。第二領域２１ｂは、加圧ローラー３０の外周部３０ｂに食い込むように湾曲している。第二領域２１ｂにおける外周部３０ｂの最大弾性変形量は、第一領域２１ａにおける外周部３０ｂの最大弾性変形量よりも大きい。第二領域２１ｂにおけるニップ圧は、第一領域２１ａにおけるニップ圧よりも大きい。
【００４９】
（第一熱電変換素子）
図５は、図４中のＶ方向から見た際のベースパッド２０の概略正面図である。図６は、実施の形態１の第一熱電変換素子の概略斜視図である。図３から図６を参照して第一熱電変換素子について説明する。
【００５０】
定着装置１は、第一熱電変換素子をさらに備えている。実施の形態において、第一熱電変換素子は、ペルチェ素子４０である。複数のペルチェ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆが、幅方向ＤＲ１に並んで配置されている。以下、ペルチェ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆそれぞれを特に区別しない場合においては、ペルチェ素子４０と称して説明する。
【００５１】
ペルチェ素子４０は、ほぼ直方体状の形状を有している。ペルチェ素子４０は、直流電流により冷却および加熱の温度制御を自由に行える半導体素子である。ペルチェ素子４０は、制御部７０により通電されることにより、一方の面が冷却面、他方の面が加熱面となり、通電方向を反転させると上記冷却面および上記加熱面は逆転する（ペルチェ効果）。通電量に応じて、ペルチェ素子４０が発する熱量を変化させることができる。
【００５２】
ペルチェ素子４０は、定着ニップ部Ｎに設けられている。ペルチェ素子４０は、対向面２１（ニップ形成面２１ｃ）に設けられている。ペルチェ素子４０は、第一領域２１ａに設けられている。ペルチェ素子４０は、それぞれの端部領域１１と対向して配置されている。実施の形態１において、ペルチェ素子４０は、常時通過領域１２と対向して配置されておらず、端部領域１１とのみ対向して配置されている。
【００５３】
ペルチェ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、一方の端部領域１１と対向して配置されている。ペルチェ素子４０ｄ、４０ｅ、４０ｆは、他方の端部領域１１と対向して配置されている。
【００５４】
ペルチェ素子４０は、ニップ面４０ｘ、およびニップ面４０ｘと反対側の裏面４０ｙを有している。ニップ面４０ｘは、定着ベルト１０の内周面と対向している面である。ペルチェ素子４０が通電されると、たとえば、ニップ面４０ｘが冷却面となり、裏面４０ｙは加熱面となる。ニップ面４０ｘは、対向面２１（ニップ形成面２１ｃ）と平滑に繋がっている。ペルチェ素子４０の熱伝導度は、ベースパッド２０（対向面２１）の熱伝導度よりも大きい。
【００５５】
ペルチェ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの配置は、記録媒体の種々のサイズに基づいて定められている。ペルチェ素子４０ｃおよびペルチェ素子４０ｄの間の領域（図４，５中の領域Ｅ）は、たとえば、定着ベルト１０におけるＡ６サイズの普通紙が通紙される領域に対応する（対向する）領域である。Ａ６サイズの普通紙が最小記録媒体Ｓの場合、領域Ｅは、常時通過領域１２に対応する（対向する）領域である（図３参照）。ペルチェ素子４０ｃおよびペルチェ素子４０ｄは、幅方向ＤＲ１における領域Ｅの両端に設けられている。ペルチェ素子４０ｃおよびペルチェ素子４０ｄは、定着ベルト１０におけるＡ６サイズの普通紙（最小記録媒体Ｓ）が通過しない領域に対向して配置されている。幅方向ＤＲ１における領域Ｅの両端には、端部領域１１に対応する（対向する）領域（図３，４，５中の領域Ｈ）が設けられている。
【００５６】
ペルチェ素子４０ｂおよびペルチェ素子４０ｅの間の領域（図５中の領域Ｆ）は、たとえば、定着ベルト１０におけるＡ５サイズの普通紙が通紙される領域に対応する（対向する）領域である。ペルチェ素子４０ｂおよびペルチェ素子４０ｅは、幅方向ＤＲ１における領域Ｆの両端に設けられている。ペルチェ素子４０ｂおよびペルチェ素子４０ｅは、定着ベルト１０におけるＡ５サイズの普通紙が通過しない領域に対向して配置されている。
【００５７】
ペルチェ素子４０ａおよびペルチェ素子４０ｆの間の領域（図５中の領域Ｇ）は、たとえば定着ベルト１０におけるＡ４サイズの普通紙が通紙される領域に対応する（対向する）領域である。ペルチェ素子４０ａおよびペルチェ素子４０ｆは、幅方向ＤＲ１における領域Ｇの両端に設けられている。ペルチェ素子４０ａおよびペルチェ素子４０ｆは、定着ベルト１０におけるＡ４サイズの普通紙が通過しない領域に対向して配置されている。
【００５８】
定着装置１は、電力供給部６０と、蓄電部９０とをさらに備えている。電力供給部６０は、制御部７０に電力を供給する。制御部７０は、ペルチェ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆへの通電方向および通電量を制御する。
【００５９】
ペルチェ素子４０のニップ面４０ｘおよび裏面４０ｙに温度差が生じた場合、ゼーベック効果により、温度差の大きさに比例した起電力がペルチェ素子４０に発生する。ペルチェ効果を利用した加熱および冷却が必要のないとき（たとえば定着動作終了時）、蓄電部９０は、ゼーベック効果により得られた起電力を利用して蓄電することができる。蓄電部９０に蓄電された電力は、ペルチェ効果を利用する際に使用することができる。
【００６０】
（定着ベルト１０の温度制御）
温度検出部７５は、定着ベルト１０における常時通過領域１２の温度Ｔｃ［℃］、および、定着ベルト１０における端部領域１１の温度Ｔｅ［℃］を検出する。温度検出部７５が検出したＴｃおよびＴｅに応じて、制御部７０は、ペルチェ素子４０への通電方向および通電量を制御する。
【００６１】
ＴｃがＴｅよりも小さい場合（Ｔｃ-Ｔｅ＜０）、制御部７０は、ニップ面４０ｘを冷却する方向に通電するように制御する。これにより、端部領域１１が冷却される。ＴｃがＴｅよりも大きい場合（Ｔｃ-Ｔｅ＞０）、制御部７０は、ニップ面４０ｘを加熱する方向に通電するように制御する。これにより、端部領域１１が加熱される。
【００６２】
検出温度の温度差（ΔＴ＝｜Ｔｃ−Ｔｅ｜）に基づいてペルチェ素子４０への通電量を設定することにより、制御部７０は、ペルチェ素子４０の発熱量または吸熱量を制御することができる。ペルチェ素子４０への通電量が大きいほど、ペルチェ素子４０の発熱量または吸熱量は大きくなる。
【００６３】
通電させるペルチェ素子４０は、通紙される記録媒体のサイズに基づいて設定される。たとえば、Ａ４サイズの普通紙Ｐが通紙される場合、定着ベルト１０においてＡ４サイズの普通紙Ｐが通過しない領域に対向する領域（ペルチェ素子４０ｂ、およびペルチェ素子４０ｅよりも幅方向ＤＲ１における外側の領域）に配置されたペルチェ素子４０ａ、およびペルチェ素子４０ｆのみに通電するように制御される。Ａ６サイズの普通紙が通紙される場合、定着ベルト１０においてＡ６サイズの普通紙Ｐが通過しない領域（端部領域１１）に対向する領域に配置されたペルチェ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに通電するように制御される。
【００６４】
（作用効果）
比較的サイズの小さい記録媒体を連続的に印刷する場合、常時通過領域における定着ベルトは、記録媒体に熱を奪われる。そのため、常時通過領域の温度を維持すべく加熱部で定着ベルトを加熱する。しかし、端部領域における定着ベルトは、記録媒体に熱が奪われにくいため、端部領域の温度が上昇し、定着ベルトが破損する場合がある。
【００６５】
図３および図４に示すように、ペルチェ素子４０を２か所の端部領域１１にそれぞれ対向して配置し、ニップ面４０ｘが冷却作用を発揮するようにペルチェ素子４０に通電する構成とすることにより、端部領域１１の温度上昇を抑制することができる。これにより、定着ベルト１０の局所的な温度上昇を抑制することができる。したがって、定着ベルト１０の破損を抑制することができる。
【００６６】
さらに、ニップ形成面２１ｃにペルチェ素子４０を設ける構成とすることにより、冷却ローラーおよび冷却ファン等を配設することなく、定着ベルト１０の局所的な温度上昇を抑制することができる。これにより、定着装置１をコンパクトに構成することができる。
【００６７】
さらに、ペルチェ素子４０を定着ベルト１０と近い位置（ニップ形成面２１ｃ）に配置することにより、定着ベルト１０との良好な密着性を確保できる。これにより、効率良く定着ベルト１０を加熱または冷却することができる。
【００６８】
比較的サイズの小さい記録媒体を連続的に印刷した後、比較的サイズの大きい記録媒体を印刷した場合、端部領域における定着ベルトの温度上昇により定着ベルトの幅方向において温度ムラが生じる場合がある。上記温度ムラに起因して、定着不良が発生したり、印刷する記録媒体が曲がったり、記録媒体にしわが発生する等により、定着品質が劣化する場合がある。
【００６９】
上述したように、ペルチェ素子４０を２か所の端部領域１１にそれぞれ対向して配置し、ニップ面４０ｘが冷却作用を発揮するようにペルチェ素子４０に通電する構成とすることにより、定着ベルト１０の局所的な温度上昇を抑制した上で、端部領域１１の温度ムラに起因する定着品質の低下を抑制することができる。
【００７０】
図２および図４に示すように、ニップ形成面２１ｃは、ニップ圧の小さい第一領域２１ａと、ニップ圧の大きい第二領域２１ｂとを有している。第一領域２１ａでは記録媒体上のトナー像に熱を与えることでトナーを溶融させ、第二領域２１ｂでは、溶融されたトナーを記録媒体に押し込むことによってトナーを定着し、第二領域２１ｂにおいて定着性を向上させている。このようにニップ形成面２１ｃで機能分離（第一領域２１ａでは主としてトナー溶融、第二領域２１ｂでは主としてトナー定着）させることにより、良好な定着性を確保することができる。
【００７１】
ペルチェ素子４０は、ニップ圧の小さい第一領域２１ａに設けられている。これにより、ニップ圧によるペルチェ素子４０の変形および破損を抑制することができる。
【００７２】
ペルチェ素子４０は、ベースパッド２０（対向面２１）よりも大きい熱伝導度を有する。これにより、定着ベルト１０は、ペルチェ素子４０と対向する部分において熱が奪われやすくなるため、幅方向ＤＲ１において定着ベルト１０に温度ムラが発生する場合がある。
【００７３】
そのため、制御部７０は、対向面２１およびペルチェ素子４０の熱伝導度に基づいて、ペルチェ素子４０への通電方向および通電量を制御する。これにより、定着ベルト１０の温度ムラを抑制することができ、定着品質を確保することができる。
【００７４】
対向面２１のうち端部領域１１に対向する部分のそれぞれ（対向面２１のうち図４中の領域Ｈに含まれる部分）において、複数のペルチェ素子４０（ペルチェ素子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ）が、幅方向ＤＲ１に並んで配置されている。これにより、効率良く定着ベルト１０を加熱または冷却することができる。
【００７５】
複数のペルチェ素子４０は、記録媒体の種々のサイズに基づいて位置が定められている。種々の記録媒体に対応した位置にペルチェ素子４０を配置することにより、記録媒体が通過しない領域を確実に冷却することができる。これにより、記録媒体により熱が奪われることなく温度上昇する領域を、効率良く冷却することができる。
【００７６】
常時通過領域１２の温度をＴｃ［℃］、端部領域１１の温度をＴｅ［℃］とした場合、制御部７０は、温度検出部７５が検出したＴｃおよびＴｅに応じて、ペルチェ素子４０への通電方向および通電量を制御する。これにより、効率よく定着ベルト１０を冷却することができる。
【００７７】
Ｔｃが、Ｔｅよりも小さい場合、ペルチェ素子４０は、冷却作用を発揮するように通電される。これにより、端部領域１１の温度上昇を抑制することができる。したがって、定着ベルト１０の破損を抑制することができる。
【００７８】
Ｔｃが、Ｔｅよりも大きい場合、ペルチェ素子４０は、加熱作用を発揮するように通電される。これにより、定着ベルト１０の温度ムラを抑制することができる。したがって、定着品質の低下を抑制することができる。
【００７９】
ＴｃとＴｅとの差（ΔＴ＝｜Ｔｃ−Ｔｅ｜）に応じて、ペルチェ素子４０への通電量が制御される。制御部７０は、ΔＴが大きい場合に通電量を大きくし、ΔＴが小さい場合に通電量を小さくするように制御する。これにより、効率良く定着ベルト１０を加熱または冷却することができる。
【００８０】
ペルチェ素子４０のニップ面４０ｘは、ニップ形成面２１ｃとほぼ同一平面上に配置されている。ニップ面４０ｘおよびニップ形成面２１ｃは、平滑に繋がっている。これにより、ニップ形成面２１ｃとニップ面４０ｘとの境界において、ニップ圧の変化が生じることを抑制することができる。したがって、画像不良になることを抑制することができる。
【００８１】
図５に示すように、蓄電部９０は、ペルチェ素子４０の温度差により生じる起電力を利用して電気を蓄える。これにより、省エネ性能を向上させることができる。
【００８２】
蓄電部９０に蓄えられた電気を利用して、ペルチェ素子４０が通電される。蓄電された電力を再利用して、定着ベルト１０の加熱または冷却が行なわれる。これにより、省エネ性能を向上させることができる。
【００８３】
［実施の形態２］
図７は、実施の形態２のベースパッド２０の概略平面図である。定着装置１は、第二熱電変換素子をさらに備えている。実施の形態２の第二熱電変換素子は、ペルチェ素子５０である。ペルチェ素子５０単体の構成は、実施の形態１のペルチェ素子４０の構成と同じである。
【００８４】
実施の形態１と異なり、実施の形態２の定着装置１においては、端部領域１１に対向して配置されているペルチェ素子４０に加えて、常時通過領域１２に対向して配置される第二熱電変換素子（ペルチェ素子５０）が設けられている。図７中の領域Ｅは、実施の形態１の定着装置１と同様に、常時通過領域１２に対応する（対向する）領域である。ペルチェ素子５０は、対向面２１に設けられている。ペルチェ素子５０は、定着ニップ部Ｎに設けられている。ペルチェ素子５０は、ニップ形成面２１ｃに設けられている。
【００８５】
常時通過領域１２における定着ベルト１０の温度Ｔｃ［℃］が定着目標温度以下である場合、ペルチェ素子５０が加熱作用を発揮するように、ペルチェ素子５０は通電される。これにより、ウォームアップタイムを短縮することができる。
【００８６】
［実施の形態３］
図８は、実施の形態３の定着装置１の概略断面図である。実施の形態１と異なり、実施の形態３の定着装置１は、定着ベルト１０が張架されていない１軸ベルト構成である。実施の形態３の定着装置１は、シート状の摺動部材８０をさらに備えている。摺動部材８０は、対向面２１と定着ベルト１０の内周面との間に配置されている。摺動部材８０は、ペルチェ素子４０と定着ベルト１０の内周面との間に配置されている。摺動部材８０は、対向面２１および定着ベルト１０の内周面に接触している。
【００８７】
摺動部材８０を設けることにより、対向面２１と定着ベルト１０の内周面との摺擦による摩耗を抑制することができる。さらに、対向面２１のニップ形成面２１ｃとペルチェ素子４０のニップ面４０ｘとの境界に形成される軽微な段差の影響を緩和することができる。これにより、定着品質の低下を抑制することができる。
【００８８】
（その他）
実施の形態において、カラー画像を形成する画像形成装置１００について説明してきたが、モノクロ画像を形成する画像形成装置１００であってもよい。
【００８９】
実施の形態において、定着装置１が蓄電部９０および電力供給部６０を含んでいる構成としたが、画像形成装置１００が蓄電部９０および電力供給部６０を備えている構成であってもよい。
【００９０】
実施の形態において、第二領域２１ｂは、湾曲状の形状であるが、真っ直ぐ延びる形状であってもよい。
【００９１】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９２】
１  定着装置、２  収容部、２ａ  給紙ローラー、２ｂ  レジストローラー、３  中間転写ベルト、４Ｙ，Ｃ，Ｋ，Ｍ  画像形成部、５Ｙ  感光体ドラム、６Ｙ  帯電器、７Ｙ  プリントヘッド部、８Ｙ，Ｃ，Ｋ，Ｍ  現像器、９Ｙ，Ｃ，Ｋ，Ｍ  次転写ローラー、１０  定着ベルト、１１  端部領域、１２  常時通過領域、２０  ベースパッド、２１  対向面、２１ａ  第一領域、２１ｂ  第二領域、２１ｃ  ニップ形成面、２２  固定面、２３  搬送経路、２４  次転写部、２５  排紙ローラー、２６  排紙トレイ、２７  クリーニング部、３０  加圧ローラー、３０ａ  回転軸、３０ｂ  外周部、３２  加熱部、３３  加熱ローラー、３５  固定部材、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，５０  ペルチェ素子、４０ｘ  ニップ面、４０ｙ  裏面、５１  ハロゲンランプ、６０  電力供給部、７０  制御部、７５  温度検出部、８０  摺動部材、９０  蓄電部、１００  画像形成装置、ＤＲ１  幅方向、Ｐ  普通紙、Ｓ  最小記録媒体。
【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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