(57)【要約】【課題】定着部材の局所的な劣化を抑制して、定着部材および定着装置の高寿命化を図る。【解決手段】回転可能な無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周面に当接する加圧ローラ２２と、定着ベルト２１の内側に配設され、定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２に当接して定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間にニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２４と、定着ベルト２１の端部側で該定着ベルト２１を回転可能に保持するベルト保持部材と、を備えた定着装置２０において、定着ベルト２１の軸方向の位置を調整する調整手段と、定着ベルト２１の表面性状を検知する表面センサ３１と、を備え、表面センサ３１の検知結果に基づいて、調整手段を制御する。【選択図】図４
2015072408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端状の定着部材と、
前記定着部材の外周面に当接する加圧部材と、
前記定着部材の内側に配設され、前記定着部材を介して前記加圧部材に当接して前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着部材の端部側で該定着部材を回転可能に保持する保持部材と、を備えた定着装置において、
前記定着部材の軸方向の位置を調整する調整手段と、
前記定着部材の表面性状を検知する表面性状検知手段と、を備え、
前記表面性状検知手段の検知結果に基づいて、前記調整手段を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記加圧部材の軸方向の両端側に設けられて該加圧部材の前記定着部材に対する押しこみ量を変化させるニップ調整手段を有し、
該ニップ調整手段の一端側と他端側の押し込み量を異なるものとすることで、前記定着部材の寄り方向を調整す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】
前記表面性状検知手段は、所定枚数の通紙毎に前記定着部材の表面性状を検知することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記表面性状検知手段は、前記定着部材にレーザ光を照射して、該レーザ光のゆらぎを検知するセンサであることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記表面性状検知手段の検知結果に基づいて、連続通紙時において前記定着部材の温度を抑制させる制御をすることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
ニップ部の上流側の搬送経路において用紙の幅方向の両端部を挟持して、用紙両端部を押し潰すバリ抑制手段を備えることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記表面性状検知手段の検知結果に基づいて、定着制御温度を補正制御することを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記表面性状検知手段の検知に基づいて、両面印刷時の第２面のニップ部への通紙前に、第１面の定着画像の異常を検知する異常画像検知手段を備えることを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれかに記載の定着装置を備え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、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、複写機、ファクシミリ、プリンタ、またはそれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に装着される定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体（用紙、記録紙、記録材ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上の未定着トナー像を定着する過程により成立している。
【０００３】
定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、所定の温度に維持された定着部材としての定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧部材としての加圧ローラとを備え、加圧ローラと定着ローラとの圧接によって形成されたニップ部（定着ニップ部）により、未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持搬送しつつ加熱し、定着させるローラ定着方式が知られている。
【０００４】
また、加圧ローラに対向配置される定着ローラと、定着ローラと加熱ローラとの間に張架される定着部材としての無端状の定着ベルト（定着スリーブ）とを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を転写材に与えることで、未定着トナー像を記録媒体に加圧し、定着させるベルト定着方式が知られている（例えば、特許文献１）。また、電磁誘導加熱方式等の定着方式も知られている。
【０００５】
ベルト定着方式の定着装置では、近年、さらなるウォームアップ時間（電源投入時など常温状態から印刷可能な所定の温度までに要する時間をいう）や、ファーストプリント時間（印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間をいう）の短縮化が望まれている（課題（１））。
【０００６】
また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間あたりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷のはじめに熱量が不足すること（温度落ち込み、という）が問題となっている（課題（２））。
【０００７】
上記の課題（１）を解決するために、例えば、特許文献２のようなフィルム加熱方式の加熱装置（定着装置）が提案されている。このフィルム加熱方式では、ベルト定着方式の定着装置に比べ、低熱容量化、小型化が可能となるが、ニップ部のみを局所加熱しているため、その他の部分では加熱されておらず、ニップ部への記録媒体の入口側においてフィルムは最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすくなるという問題がある。特に、高速機においては、フィルムの回転が速く、ニップ部以外でのフィルムの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題があった（課題（３））。
【０００８】
以上のような課題（１）〜（３）を解決するために、特許文献３には、無端ベルトを用いる構成において、そのベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ、高速回転時の熱量不足を解消して、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得ることができるようにした定着装置が提案されている。
【０００９】
図１１は、特許文献３の定着装置の概略構成を示す断面図である。この定着装置では、無端ベルト９１の内部にパイプ状の金属熱伝導体９２を、無端ベルト９１の移動をガイドすることが可能に固定し、金属熱伝導体９２内の熱源９３により金属熱伝導体９２を介して無端ベルト９１を加熱している。さらに、無端ベルト９１を介して金属熱伝導体９２に接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ９４を備え、加圧ローラ９４の回転に連れ回りするようにして無端ベルト９１を周方向に移動させる。この構成により、定着装置を構成する無端ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
【００１０】
また、更なる省エネ性およびファーストプリントタイム向上のためには熱効率を更に向上させる必要がある。このような熱効率の更なる向上を図った定着装置として、例えば、特許文献４には、金属熱伝導体を介して無端ベルトを間接的に加熱するのではなく、金属熱伝導体等を介さずに無端ベルトを直接加熱する定着装置が提案されている。
【００１１】
図１２は、特許文献４の定着装置の概略構成を示す断面図である。この定着装置では、無端ベルト９１の内側から上記パイプ状の金属熱伝導体を取り除き、代わりに、加圧ローラ９４と対向する位置に板状のニップ形成部材９５を設けている。この構成の場合、ニップ形成部材９５を配設した箇所以外で無端ベルト９１を熱源９３によって直接加熱することができるので、伝熱効率が向上し消費電力が低減する。これにより、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することが可能となる。また、金属熱伝導体をなくすことで、コストダウンが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一方、このように急速な立ち上がりが実現可能になった分、連続通紙時の定着部材の通紙範囲外温度が上がりやすくなり、定着部材そのものが熱劣化しやすくなるという問題が生じている。
【００１３】
また、ベルト定着方式の定着装置においては、同一サイズの用紙は、定着ベルトの回転方向における同一範囲上を移動するため、同一サイズの用紙の連続通紙により、用紙の幅方向の端部分は、定着ベルトの同一ライン上に負荷を与え続け、定着部材の円周方向にスジ跡が生じるという現象がある。これにより、定着装置の寿命前に定着ベルトが劣化してしまうという問題がある。これは、図１３に示すように、用紙裁断時に用紙Ｐの端部に生じるバリｂに起因している。バリの高さは、用紙の種類や紙厚により様々であって、バリの高さは一般的に数十ミクロン〜百数十ミクロンなどである。
【００１４】
上述のように、近年の定着装置は、省エネ性が高く、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することが可能となり、急速な立ち上がりが実現可能になった分、定着装置を構成する部品が小型化され、上記のような僅かのバリの影響を受けやすくなっている。
【００１５】
このバリによる定着部材へのダメージは、例えば、図１４の左側に示す未使用の定着ベルト２１に対し、（ｂ）同じ紙サイズの用紙を通紙し続けた場合と、例えばＢ５用紙とＡ４用紙のように（ａ）異なる紙サイズを通紙した場合とでは、バリによるダメージ（スジ跡）は異なる。すなわち、（ａ）異なる紙サイズを通紙した場合のスジ跡ｄ１は、（ｂ）同じ紙サイズの用紙を通紙し続けた場合のスジ跡ｄ２に比べて分散される（スジ跡の深さがｄ２＞ｄ１）となる。
【００１６】
このように、定着部材の円周方向にスジ跡が生じた状態で、このスジ跡が生じた位置よりも幅が大きい用紙が通紙される際、このスジ跡が画像に影響し、画像にスジとして現れるおそれがある。
【００１７】
また、このスジは、通紙する紙種や紙厚によって変化することが分かっている。例えば、用紙端部のバリ高さが高い用紙（外国製の用紙など）や、紙厚みがあり定着設定温度が高い場合で顕著に発生することがわかっている。
【００１８】
また、定着部材には用紙の通紙、剥離を容易にするために離型層が設けられていることが一般的であり、この離型層が熱により柔らかくなるため、用紙のバリ高さの影響を受けやすくなる。枚数の少ない（１０枚、２０枚程度）通紙では定着部材はほとんど用紙バリ高さの影響を受けないが、枚数の多い（１００枚、２００枚程度）通紙が何度も繰り返されると、定着部材が蓄熱されバリ高さの影響を受けやすくなる。
【００１９】
このように、実際の製品の使用状況や、通紙する用紙の種別の影響により定着部材の劣化状態に差が生じ、定着部材の劣化を早まってしまうという現状があった。
【００２０】
そこで本発明は、定着部材の局所的な劣化を抑制して、定着部材および定着装置の高寿命化を図ることが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】
【００２１】
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、回転可能な無端状の定着部材と、前記定着部材の外周面に当接する加圧部材と、前記定着部材の内側に配設され、前記定着部材を介して前記加圧部材に当接して前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の端部側で該定着部材を回転可能に保持する保持部材と、を備えた定着装置において、前記定着部材の軸方向の位置を調整する調整手段と、前記定着部材の表面性状を検知する表面性状検知手段と、を備え、前記表面性状検知手段の検知結果に基づいて、前記調整手段を制御するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、定着部材の局所的な劣化を抑制して、定着部材および定着装置の高寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】定着装置の基本構成を示す側面断面図である。
【図３】定着ベルトの端部の構成を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は定着ベルトの回転軸方向から見た側面図である。
【図４】本発明に係る定着装置の一実施形態の構成を示す側面図である。
【図５】レーザ照射による摩耗量検知の説明図である。
【図６】定着ベルトの寄り方向の調整の説明図である。
【図７】バリ抑制手段を備えた定着装置の一実施形態を示す側面図である。
【図８】バリ抑制手段により用紙の両端部が挟持された状態を示す説明図である。
【図９】異常画像の形成例を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る定着装置の他の実施形態の構成を示す側面断面図である。
【図１１】従来の無端ベルトを用いた定着装置の概略構成図である。
【図１２】従来の直接加熱方式の定着装置の概略構成図である。
【図１３】用紙裁断時に用紙端部に生じるバリの説明図である。
【図１４】用紙サイズに応じて定着部材に形成されるスジ跡の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る構成を図１から図１０に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
＜第１の実施形態＞
（画像形成装置）
［構成］
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラー複写機の全体構成を説明する概略構成図である。図１を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタにより構成されている。画像形成装置１は、本体内部の上方にボトル収容部１０１を有しており、このボトル収容部１０１には、４つのトナーボトル１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋが着脱自在に設置されており、これらのトナーボトル１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋには、対応する各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーがそれぞれ収容されている。
【００２７】
ボトル収容部１０１の下方には、中間転写ユニット８５が配設されている。中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４および中間転写クリーニング部８０を有している。また、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８に対向し各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを有している。
【００２８】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７および図示しない除電部が配設されている。
【００２９】
感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、円筒状に形成され、図示しない駆動源により回転駆動される。感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの外周面部には感光層が設けられており、露光装置から出射された破線で示す光ビームが感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの外周面にスポット照射されることにより、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの外周面には原稿読取部が読み取った画像情報あるいは端末からネットワークを介して取得した画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。
【００３０】
帯電部７５は、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの外周面を一様に帯電するようになっており、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに対して接触により帯電する接触方式のものが採用されている。
【００３１】
現像部７６は、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにトナーの供給を行い、供給されたトナーが感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上の静電潜像がトナー像として顕像化させるものであり、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに対し接触せずにトナーを付着させる非接触方式のものが採用されている。
【００３２】
クリーニング部７７は、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの外周面に付着している残留トナーを除去するようになっており、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの外周面にブラシを接触させるブラシ接触方式のものが採用されている。
【００３３】
中間転写ベルト７８は、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３およびテンションローラ８４によって張架・支持されるとともに、２次転写バックアップローラ８２の回転駆動によって図１に示す矢印方向に無端移動される。
【００３４】
中間転写ベルト７８は、樹脂フィルム、または、ゴムを基体として形成された無端状ベルトにより構成されており、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に形成されたトナー像が転写されるようになっている。また、この中間転写ベルト７８に転写されたトナー像が、記録媒体Ｐに未定着画像として転写される。
【００３５】
各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、帯電工程、露光工程、現像工程、１次転写工程、クリーニング工程を含む作像プロセスが実行されるようになっており、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に各色の画像が形成されるようになっている。
【００３６】
１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。また、１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋには、トナーの極性とは逆の極性となる転写バイアスが印加されるようになっている。
【００３７】
［作像プロセス］
次に作像プロセスについて説明する。まず、帯電工程において、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１における時計回りに回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面が一様に帯電される。
【００３８】
そして、露光工程において、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面が、露光部３から発せられたレーザ光の照射位置に達し、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される。
【００３９】
次に、現像工程において、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面が、現像部７６との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される。
【００４０】
次に、１次転写工程において、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面が、中間転写ベルト７８および第１転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される。このとき、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上には、未転写トナーが僅かに残存する。
【００４１】
次に、クリーニング工程において、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される。
【００４２】
そして、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上の残留電位が除去される。これにより、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにおける作像プロセスが終了する。
【００４３】
上記の現像工程を経て各感光体ドラム上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト７８上に重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
【００４４】
［転写プロセス］
次に、転写プロセスについて説明する。中間転写ベルト７８は、図１の矢印方向に走行することにより、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。これにより、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００４５】
そして、中間転写ベルト７８は、各色のトナー像が重ねて転写された状態で２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００４６】
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。これにより、中間転写ベルト７８における転写プロセスが終了する。
【００４７】
［画像形成プロセス］
次に、画像形成プロセスについて説明する。記録媒体Ｐは、画像形成装置１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して２次転写ニップの位置に搬送される。給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００４８】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００４９】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ２２による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
【００５０】
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。これにより、画像形成プロセスが完了する。また、記録媒体Ｐの両面に画像を記録すべく記録媒体Ｐを反転させ、再度、レジストローラ対９８、２次転写ニップに向けて搬送して搬送するシート反転装置９０を備えている。
【００５１】
［制御部］
画像形成装置１は、図示しない本体制御部および操作入力部を備えている。本体制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を含むマイクロコンピュータにより構成されており、予めＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＣＰＵによって実行するようになっている。
【００５２】
また、本体制御部は、操作入力部および画像形成装置１に設けられた各種センサ類やモータ等と接続されている。本体制御部は、各種センサから入力される検出信号に基づいて、上述した感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを駆動する駆動モータや、加圧ローラ２２を回転駆動するための駆動機構などの各モータ類を制御するとともに、加熱源に対する通電制御を実行するようになっている。
【００５３】
操作入力部は、画像形成装置１の本体に設けられ、テンキーやプリントスタートキーなどの各種キーおよび各種表示器を有しており、各種キーを介して入力された入力信号を本体制御部に出力するようになっている。
【００５４】
（定着装置）
次に、画像形成装置１に設置される定着装置２０について説明する。
【００５５】
［基本構成］
図２は、定着装置の基本構成を示す側面断面図である。図２を参照して、定着装置２０の基本構成について説明する。定着装置２０は、回転可能な定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱源としてのハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１の内側に配設されたニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材としてのステー２５と、ハロゲンヒータ２３から放射される光を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ２７と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する図示しない加圧手段等を備えている。
【００５６】
定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト２１は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。なお、シリコーンゴム層などの弾性層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じる。これを改善するにはシリコーンゴム層を１００μｍ以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。
【００５７】
加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層２２ｂと、弾性層２２ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２２ｃによって構成されている。加圧ローラ２２は、図示しない加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。また、加圧ローラ２２は、画像形成装置本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１がニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部以外では両端部で保持部材（フランジ、図３参照）にガイドされ、従動回転するようになっている。
【００５８】
本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層２２ｂが無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００μｍ以上の弾性層２２ｂを設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着部材と加圧部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００５９】
ハロゲンヒータ２３は、その両端部が定着装置２０の側板（不図示）に固定されている。ハロゲンヒータ２３は、画像形成装置本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、温度センサ２７による定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ２３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できるようになっている。また、定着ベルト２１を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
【００６０】
ニップ形成部材２４は、ベースパッド２４１と、ベースパッド２４１の表面に設けられた摺動シート（低摩擦シート）２４０とを有する。ベースパッド２４１は、定着ベルト２１の軸方向又は加圧ローラ２２の軸方向に渡って連続して長手状に配設されており、加圧ローラ２２の加圧力を受けてニップ部Ｎの形状を決めるものである。また、ベースパッド２４１は、ステー２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２２の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。なお、ステー２５は、ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。また、ベースパッド２４１も、強度確保のためにある程度硬い材料で構成されていることが望ましい。ベースパッド２４１の材料としては、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂や、金属、あるいはセラミックなどを適用することができる。
【００６１】
また、ベースパッド２４１は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材２４の変形を防止し、安定したニップ部Ｎの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ベースパッド２４１には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。
【００６２】
摺動シート２４０は、ベースパッド２４１の少なくとも定着ベルト２１と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト２１が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト２１が摺動することで、定着ベルト２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト２１への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シート２４０を有しない構成とすることも可能である。
【００６３】
なお、図２ではニップ部（ニップ形成部材２４）の形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。例えば、ニップ部の形状を定着ベルト２１側に凹形状とすることで、用紙Ｐの先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上するため、ジャムの発生が抑制される。
【００６４】
ステー２５は、定着ベルト２１の内部に設けられ、ニップ部を支持している。すなわち、加圧ローラ２２により圧力を受けるニップ形成部材２４の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。このステー２５は両端部で保持部材に保持固定され位置決めされている。
【００６５】
反射部材２６は、ステー２５とハロゲンヒータ２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２６をステー２５に固定している。反射部材２６の材料としては、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３からステー２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱がステー２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。なお、反射部材２６を備える代わりにステー２５表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る定着装置２０は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
【００６７】
具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。
【００６８】
また、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０μｍ、１００〜３００μｍ、１０〜５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０〜４０ｍｍに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００６９】
なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０〜４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。
【００７０】
また、上記のように、定着ベルト２１を小径化した結果、定着ベルト２１の内側のスペースが小さくなるが、ステー２５を両端側において折り曲げられた凹状に形成し、その凹状に形成した部分の内側にハロゲンヒータ２３を収容することで、小さいスペース内でもステー２５やハロゲンヒータ２３の配設を可能にしている。
【００７１】
また、小さいスペース内でもステー２５をできるだけ大きく配設するために、ニップ形成部材２４を反対にコンパクトに形成している。具体的には、ベースパッド２４１の用紙搬送方向の幅を、ステー２５の用紙搬送方向の幅よりも小さく形成している。さらに、図２において、ベースパッド２４１の用紙搬送方向上流側端部２４ａ及び下流側端部２４ｂにおけるそれぞれのニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する高さをｈ１，ｈ２とし、上流側端部２４ａ及び下流側端部２４ｂ以外のベースパッド２４１の部分におけるニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する最大高さをｈ３とすると、ｈ１≦ｈ３、ｈ２≦ｈ３となるように構成している。このように構成することで、ベースパッド２４１の上流側端部２４ａと下流側端部２４ｂは、ステー２５の用紙搬送方向上流側及び下流側の各折り曲げ部と定着ベルト２１との間に介在しないので、各折り曲げ部を定着ベルト２１の内周面に近づけて配設することができる。これにより、定着ベルト２１内の限られたスペース内でステー２５をできるだけ大きく配設できるようになり、ステー２５の強度を確保することができるようになる。その結果、加圧ローラ２２によるニップ形成部材２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れる。
【００７２】
さらにステー２５の強度を確保するために、本実施形態では、ステー２５が、ニップ形成部材２４と接触し用紙搬送方向（図２の上下方向）に延在するベース部２５ａと、そのベース部２５ａの用紙搬送方向上流側と下流側の各端部から加圧ローラ２２の当接方向（図２の左側）に向かって延びる立ち上がり部２５ｂとを有するように構成している。すなわち、ステー２５に立ち上がり部２５ｂを設けることで、ステー２５が加圧ローラ２２の加圧方向に延在する横長の断面を有するようになり、断面係数が大きくなって、ステー２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００７３】
また、立ち上がり部２５ｂを加圧ローラ２２の当接方向により長く形成する方が、ステー２５の強度が向上する。従って、立ち上がり部２５ｂの先端は、定着ベルト２１の内周面に対し、できる限り近接していることが望ましい。しかし、回転中、定着ベルト２１には大小なりとも振れ（挙動の乱れ）が生じるので、立ち上がり部２５ｂの先端を定着ベルト２１の内周面に近づけすぎると、定着ベルト２１が立ち上がり部２５ｂの先端に接触する虞がある。特に、本実施形態のように、薄い定着ベルト２１を用いている構成においては、定着ベルト２１の振れ幅が大きいので、立ち上がり部２５ｂの先端の位置設定には注意が必要である。
【００７４】
具体的に、本実施形態の場合、立ち上がり部２５ｂの先端と定着ベルト２１の内周面との加圧ローラ２２の当接方向の距離ｄは、少なくとも２．０ｍｍ、望ましくは３．０ｍｍ以上に設定するのが好ましい。一方、定着ベルト２１にある程度厚みがあって振れがほとんど無い場合は、距離ｄは０．０２ｍｍに設定することが可能である。なお、本実施形態のように、立ち上がり部２５ｂの先端に反射部材２６が取り付けられている場合は、反射部材２６が定着ベルト２１に接触しないように距離ｄを設定する必要がある。
【００７５】
このように、立ち上がり部２５ｂの先端を定着ベルト２１の内周面に対し可能な限り近接するように配設することで、立ち上がり部２５ｂを加圧ローラ２２の当接方向に長く配設することができる。これにより、小径の定着ベルト２１を用いた構成においても、ステー２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００７６】
［基本動作］
以下、図２を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。画像形成装置本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２３に電力が供給されると共に、加圧ローラ２２が図２中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２との摩擦力によって、図２中の反時計回りに従動回転する。定着ベルト２１はニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部Ｎ以外では両端部でベルト保持部材４０（フランジ）にガイドされ、走行する。
【００７７】
その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ａ１方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ２２のニップ部Ｎに送入される。そして、ハロゲンヒータ２３によって加熱された定着ベルト２１による熱と、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。
【００７８】
トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、ニップ部Ｎから図２中の矢印Ａ２方向に搬出される。このとき、用紙Ｐの先端が分離部材２８の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２１から分離される。その後、分離された用紙Ｐは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。
【００７９】
［保持部材］
図３は、定着ベルトの端部の構成を示す図である。同図中、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は定着ベルトの回転軸方向から見た側面図を示す。なお、図３（ａ）〜（ｃ）では、片側の端部の構成のみを図示しているが、反対側の端部も同様の構成となっているので、以下、図３に基づき片側の端部の構成についてのみ説明する。
【００８０】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、定着ベルト２１の長手方向（回転軸方向）の端部側には保持部材としてのベルト保持部材４０が挿入されており、このベルト保持部材４０によって定着ベルト２１の端部は回転可能に保持されている。また、本実施形態では、ベルト保持部材４０にステー２５の端部が固定され位置決めされている。
【００８１】
ベルト保持部材４０は、定着ベルト２１の端部から所定範囲まで内側に挿入される挿入部４０ａと、挿入部４０ａよりも大きい外径に形成された規制部４０ｂと、定着装置の図示しない筐体に固定される固定部４０ｄと、を有する。規制部４０ｂは、少なくとも定着ベルト２１の外径よりも大きく形成されており、定着ベルト２１に軸方向の寄りが生じた場合にその寄り移動を規制する。また、図３（ｃ）に示すように、挿入部４０ａはニップ部の位置（ニップ形成部材２４を配設した位置）で開口したＣ字形に形成されている。
【００８２】
また、図３（ａ），（ｂ）に示すように、定着ベルト２１の端面とそれに対向するベルト保持部材４０の規制部４０ｂとの間に、定着ベルト２１の端部を保護する保護部材としての環状のスリップリング４１を設けても良い。スリップリング４１の材料としては、耐熱性に優れたいわゆるスーパーエンプラ、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡＩ等を適用することが好ましい。
【００８３】
上記のような構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することが可能となる。
【００８４】
［構成］
図４は、本発明に係る定着装置の一実施形態を示す側面図である。なお、図２と同じ構成については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００８５】
本実施形態に係る定着装置は、回転可能な無端状の定着部材（定着ベルト２１）と、定着部材の外周面に当接する加圧部材（加圧ローラ２２）と、定着部材の内側に配設され、定着部材を介して加圧部材に当接して定着部材と加圧部材との間にニップ部（ニップ部Ｎ）を形成するニップ形成部材（ニップ形成部材２４）と、定着部材の端部側で該定着部材を回転可能に保持する保持部材（ベルト保持部材４０）と、を備えた定着装置（定着装置２０）において、定着部材の軸方向の位置を調整する調整手段（加圧レバー３０等）と、定着部材の表面性状を検知する表面性状検知手段（表面センサ３１）と、を備え、表面性状検知手段の検知結果に基づいて、調整手段を制御するものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００８６】
{表面性状検知手段}
定着装置２０は、定着部材の表面性状を検知する表面性状検知手段としての表面センサ３１を備えており、定着ベルト２１の表面性状を検知可能となっている。ここでいう表面性状とは、定着部材の摩耗状態（スジ跡の深さ、凹部と凸部の差など）をいう。
【００８７】
表面性状検知手段としては、定着ベルト２１の軸方向において表面の凹部を検知可能な手段であれば特に限られるものではないが、例えば、定着ベルト２１の軸方向にレーザ光を照射して検知するレーザ式変位センサ等を用いることができる。
【００８８】
ここで、レーザを照射してミクロン単位で定着ベルト２１の表面状態を読み取るためには、焦点を調整するため等に大型の調整機構が必要となるが、本実施形態では、少なくとも、レーザ光の揺らぎを確認可能なものであれば用いることができる。
【００８９】
図５はレーザ照射による摩耗量検知の説明図である。図中左側に示す未使用の定着ベルト２１に対し、（ａ）は異なる用紙サイズが通紙され、定着ベルト２１の表層にスジ跡ｄ１は生じているもののダメージが少ない例（スジ跡が浅い）、（ｂ）は同一用紙サイズが通紙され、定着ベルト２１の表層にスジ跡ｄ２が生じている例（スジ跡が深い）、を示している。
【００９０】
ここで、レーザを照射すると、（ａ）のように定着ベルト２１の表層にダメージが少なければ、レーザ光Ｌは、ほぼ直線として照射されるが、一方で、（ｂ）のように定着ベルト２１の表層にスジのような跡が生じている場合は、スジ箇所でのレーザの焦点がずれ、レーザ光Ｌは、スジの発生箇所で屈曲する。屈曲箇所をＬｆで示している。このレーザ光Ｌの中心位置からの屈曲変位量の検知に基づいて、定着ベルト２１の表層の摩耗状態を把握することが可能となる。
【００９１】
なお、本実施形態では、図４に示すように、表面センサ３１は加圧ローラ２２側のニップ部上流の位置に設けられて、定着ベルト２１の表面性状を検出しているが、定着ベルト２１の表面性状を検出可能な位置であれば、設置位置は特に限られるものではない。
【００９２】
{調整手段}
また、本実施形態に係る定着装置２０は、調整手段として、加圧ローラ２２の定着ベルト２１側への押し込み量を調整して、ニップ圧を調整するニップ調整手段を備えている。このニップ調整手段は、加圧ローラ２２の軸方向の両端側にそれぞれ設けられている。
【００９３】
図４に示すように、加圧ローラ２２の芯金２２ａの軸方向の両端部には、ニップ調整手段としての加圧レバー３０がそれぞれ当接しており、加圧レバー３０が図示しない駆動手段により図中の矢印方向に揺動することで、加圧ローラ２２による、定着ベルト２１、ニップ形成部材２４に対する押しこみ量が変動する。
【００９４】
また、ニップ調整手段の一端側と他端側の押し込み量を異なるものとすることで、定着ベルト２１の軸方向の位置を調整することが可能となっている。
【００９５】
図６は、定着ベルト２１の寄り方向の調整の説明図である。定着ベルト２１は、回転時にベルト端部への負荷を減らすために、ベルト保持部材４０との間に所定の隙間を有するように設けられている。この隙間を利用して、定着ベルト２１の軸方向の位置（ベルト保持部材４０による支持位置）を調整することで、用紙の端部に相当する位置で発生していたスジ跡を長手方向の位置をずらすことで、局所的に摩耗することを防ぐことが可能となる。
【００９６】
例えば、図６（Ａ）のように定着ベルト２１が図中の右側のベルト保持部材４０側に寄った状態において、加圧レバー３０の一端側と他端側の押し込み量を異なるものとして、定着ベルト２１を回転させることで、定着ベルト２１の寄り方向を図６（Ｂ）に示すように調整することができる。
【００９７】
定着ベルト２１は、両端の押し込み量が異なる状態（定着ベルト２１への圧力が両端で異なる状態）で、回転させることで、押し込み量が小さい側へ寄せることができる。すなわち、図６の例では、図６（Ａ）に示す状態から、図中の右の端部側の押し込み量を「大」、図中の左の端部側の押し込み量を「小」として、定着ベルト２１を回転させることで、図６（Ｂ）に示すように、定着ベルト２１を押し込み量が小さい図中の左側に寄せることができる。
【００９８】
なお、この定着ベルト２１の寄り方向の調整は、非通紙時に実行し、通紙時には、両端側の加圧レバー３０の押し込み量は同一にするものである。
【００９９】
なお、調整手段は、定着ベルト２１の寄り方向を調整することが可能なものであれば、ニップ調整部材としての加圧レバー３０に限られるものではなく、他の手段によるものであっても良い。また、本実施形態では、定着ベルト２１の寄り方向を調整する例について説明したが、定着ベルト２１軸方向における位置が調整されるものであればよい。
【０１００】
このように、定着ベルト２１の軸方向の位置を調整することで、用紙のバリ高さによる定着ベルト２１の局所負荷を抑制し、劣化を防ぐことができる。
【０１０１】
本実施形態に係る定着装置２０は、表面性状検知手段の検知結果に基づいて、調整手段を制御するものである。すなわち、表面センサ３１での検知結果に基づいて、スジの発生箇所を検出し、用紙端部がスジの発生箇所とは軸方向においてずれるように、定着ベルト２１の軸方向位置を調整するものである。これにより、定着ベルト２１の用紙両端位置への集中摩耗によるスジ跡の発生を防ぎ、全体に慣らすことで出力される用紙へのスジ跡の影響を無くすことができる。よって、定着ベルト２１の局所的な劣化を抑制して、定着ベルト２１および定着装置２０の高寿命化を図ることができる。また、品質の良い画像を長く出力し続けることができる。なお、表面センサ３１による検知、および検知結果に基づく定着ベルト２１の位置調整は、例えば、所定枚数の通紙毎に行うようにすることが好ましい。
【０１０２】
また、表面性状検知手段として、レーザを用いてレーザのゆらぎ量を検出する表面センサ３１を用いる構成とすることで、表面性状を確認するために高精度な焦点を合わせるアクチュエータ等を用いずに、簡易的にどの程度、定着部材が劣化しているかを判断することができる。
【０１０３】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明に係る定着装置のその他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。
【０１０４】
本発明は、定着部材の高寿命化を目的とするものである。そこで、これまで説明した用紙バリによる定着部材へのダメージの緩和に併せて以下のような構成を備えることも好ましい。
【０１０５】
例えば、第１の実施形態で説明した制御と併せて、連続通紙が多く用いられ定着ベルト２１へのダメージが多い定着装置２０については、定着ベルト２１のスジ跡状態による補正値を加えて、意図的に生産性を低下させる制御を用いることが好ましい。ここでいう生産性の低下とは、例えば、ハロゲンヒータ２３を点灯させるデューティ比を下げて、定着装置２０が高温になり続けることを抑制し、定着ベルト２１の高寿命化を図ることをいう。
【０１０６】
すなわち、用紙端部のスジ跡は、連続通紙をして高温になっている時ほど定着ベルト２１に付き易い。そのため実際の使用環境によって、定着ベルト２１の劣化状態が変わってくる。通常、連続通紙時の生産性低下は通紙温度等によって制御されているが、通紙部と非通紙部の表面性状を検知することでその定着ベルト２１の劣化状態を推測し、その定着ベルト２１の劣化状態に応じて生産性低下をさせることで、定着装置２０が高温になり続けることを避け、定着ベルト２１へのスジ跡を抑制することができる。なお、点灯デューティ低下と併せて線速（用紙搬送速度）を低下させてもよい。
【０１０７】
表１は、表面センサ３１の検知結果（揺らぎ量［ｍｍ］）と生産性を低下させるためのハロゲンヒータ２３の点灯デューティ比との関係の一例を示す表であり、点灯デューティ比が、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係となるように点灯デューティ比が補正される。
【０１０８】
【表１】
2015072408.tif 000003
【０１０９】
このように、表面センサ３１の検知結果に基づいて、生産性を低下させるための補正を実施することにより、さらに、定着ベルト２１の高寿命化を図ることができる。
【０１１０】
＜第３の実施形態＞
また、用紙のバリ高さそのものを抑制することができれば、定着ベルト２１へのダメージを緩和することができる。また、バリそのものを無くすことができなくても、搬送経路中に用紙端部のバリを押し潰して均すことにより、定着ベルト２１へのダメージを抑えることができる。
【０１１１】
そこで、本実施形態では、ニップ部Ｎの上流側の用紙の搬送経路において用紙の幅方向の両端部を挟持して、用紙両端部を押し潰すバリ抑制手段を備えるものである。
【０１１２】
図７は、バリ抑制手段を備えた定着装置の一実施形態を示す側面図である。また、図８は、バリ抑制手段により用紙の両端部が挟持された状態を示す説明図である。
【０１１３】
バリ抑制手段として、例えば、ニップ部Ｎの上流側の搬送経路において用紙Ｐの幅方向の両端部を挟持して、用紙Ｐの端部を研磨、またはバリを押し潰すコロ３２を用いることができる。ここで、ニップ部Ｎに通紙される用紙Ｐにはトナー像Ｔが形成されているため、コロ３２は、図８に示すように、トナー像Ｔの形成部（画像面トナー域）には影響を与えないように用紙Ｐの端部位置だけを挟持するものである。また、コロ３２は用紙サイズに応じて、用紙Ｐの幅方向に移動させる機構を有することが好ましい。
【０１１４】
このようにバリ抑制手段を備えることにより、用紙端部の裁断時に生じたバリ高さを抑え、定着ベルト２１へのスジ跡を抑制することができる。
【０１１５】
＜第４の実施形態＞
ここまで、用紙の端部バリに起因して定着部材が損傷することについて説明したが、通紙を続けていくと、定着部材は、形成された離型層そのものも用紙搬送時に摩耗していく。
【０１１６】
この離型層の摩耗も、通紙履歴の温度による影響を受けやすく、実際の使用環境によって摩耗状態は変化する。ここで、離型層の層厚みは、用紙にどれだけの熱量を与える必要があるかに影響する。すなわち、材質にもよるが、通常は、離型層厚みが厚ければ厚いほど熱を加える必要があり、その離型層が摩耗することで薄くなっていれば、必要熱量は小さくなるといえる。したがって、離型層の摩耗が進行すればするほど、定着装置２０に必要以上の熱量を加えて使用しているといえる。
【０１１７】
そのため、本実施形態では、さらに表面性状検知手段の検知結果に基づいて、定着制御温度を補正制御するものである。すなわち、定着ベルト２１の表層の表面性状を読み取り、検知結果（劣化の状態）に応じた補正値分、予め設定された定着制御温度から低下させる補正制御を行うことで制御温度を下げるものである。
【０１１８】
定着装置２０は、定着ベルト２１の初期状態で適した定着制御温度に設定されているが、定着ベルト２１は、使用環境によって劣化していく。これに対し、本実施形態によれば、定着ベルト２１の劣化状態を検出して、その状態に適した定着制御温度に制御することができるので、定着ベルト２１の劣化をより好適に抑制することができる。
【０１１９】
なお、離型層の摩耗量を数値で出すためには、そのための精度の高い検出機構が必要となってしまうが、本実施形態では、通紙範囲と非通紙範囲の表層の高さ（表層段差量）を比較することで、どの程度、定着ベルト２１が摩耗しているかを予測するようにしている。なお、定着ベルト２１がゴム層を有する場合、ニップ部の通紙時におけるゴム層の変形量を考慮する必要がある。また、新品状態から使用すると初期変形量が大きいため、初期の変形量を考慮して温度を設定する必要がある。
【０１２０】
表２に定着ベルト２１の表層段差量に応じた定着制御温度（通紙温度）低下表を示す。表中ｄｅｆは所定の定着制御温度を示し、例えば、表層差分量が０．１５ｍｍでは補正値Ａ分、低い定着制御温度に制御することを示している。
【０１２１】
【表２】
2015072408.tif 000004
【０１２２】
＜第５の実施形態＞
ここまで説明した制御は、摩耗状態を検知するものであり、摩耗した定着部材自体を回復させるものではないため、定着ベルト２１の表層がある一定以上荒れるとレーザ等の表面性状検知手段による検知が困難となる。
【０１２３】
そこで、本実施形態では、両面印刷時の第２面のニップ部への通紙前に、すでに定着装置２０に通紙され定着された第１面の画像（定着画像ともいう）の異常を検知する異常画像検知手段を備え、定着画像の異常を検知するものである。なお、この異常画像検知手段としては、表面性状検知手段と同一のレーザ式センサで兼用するようにしてもよいし、別途、レーザ式センサを設けても良い。
【０１２４】
すなわち、レーザで用紙そのものを照射するようにするものである。例えば、レーザで定着ベルト２１の表層を検知できなくなってから所定の通紙枚数毎に、両面通紙を行い、両面通紙の第２面目がニップ部Ｎに進入する前に、すでに定着された第１面側の定着画像を確認することで画像に異常が無いかの検知を行うものである。これにより、定着がなされた第１面目の画像が適切に定着なされているか否かを判断することができる。
【０１２５】
図９に異常画像の形成例を示す模式図を示す。異常画像は、図９に示すように、所望の位置にトナーが載らず白く抜けた状態になるものや、白く抜けた周りのトナー色が濃くなってしまうものや、前の定着画像の影響を受け黒く潰れた画像が出てしまう等がある。
【０１２６】
このような異常画像が検出されるまで定着装置２０を稼動し続けるようにし、異常画像が検出された際は、画像形成装置１の操作パネルなどに定着ベルト２１の交換が必要である旨の表示をする等、定着ベルト２１の交換を促すようにすることが好ましい。
【０１２７】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【０１２８】
例えば、本発明を適用可能な定着装置は、上記実施形態の定着装置に限らず、図１１に示すように、ハロゲンヒータ２３を複数本備えた定着装置に本発明を適用することも可能である。この場合、ハロゲンヒータ２３ごとに発熱領域を異ならせることで、種々の幅の用紙幅に対応した範囲で定着ベルト２１を加熱することができる。
【０１２９】
また、図示は省略するが、定着ベルト２１の軸方向両端部には、定着ベルト２１とハロゲンヒータ２３との間に、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽する遮蔽部材を配設した定着装置とすることも好ましい。これにより、特に、連続通紙時の定着ベルト２１の非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルト２１の熱による劣化や損傷を防止することができる。
【０１３０】
また、本発明に係る定着装置は、図１に示すカラーレーザープリンタに限らず、モノクロ画像形成装置や、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に搭載することも可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  画像形成装置
３  露光部
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ  作像部
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ  感光体ドラム
１２  給紙部
２０  定着装置
２１  定着ベルト
２２  加圧ローラ
２２ａ  芯金
２２ｂ  弾性層
２２ｃ  離型層
２３  ハロゲンヒータ
２４  ニップ形成部材
２４０  摺動シート（低摩擦シート）
２４１  ベースパッド
２５  ステー
２５ａ  ベース部
２５ｂ  立ち上がり部
２６  反射部材
２７  温度センサ
２８  分離部材
３０  加圧レバー（調整手段（ニップ調整手段））
３１  表面センサ（表面性状検知手段）
３２  コロ（バリ抑制手段）
４０  ベルト保持部材
４０ａ  挿入部
４０ｂ  規制部
４０ｄ  固定部
４１  スリップリング
７５  帯電部
７６  現像部
７７  クリーニング部
７８  中間転写ベルト
７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ  １次転写バイアスローラ
８０  中間転写クリーニング部
８２  ２次転写バックアップローラ
８３  クリーニングバックアップローラ
８４  テンションローラ
８５  中間転写ユニット
８９  ２次転写ローラ
９０  シート反転装置
９７  給紙ローラ
９８  レジストローラ対
９９  排紙ローラ対
１００  スタック部
１０１  ボトル収容部
１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ  トナーボトル
Ｎ  ニップ部
Ｐ  用紙
Ｔ  トナー画像
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３２】
【特許文献１】特開２００４−２８６９２２号公報
【特許文献２】特許第２８６１２８０号公報
【特許文献３】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献４】特開２００７−２３３０１１号公報
【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７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図６】
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【図９】
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