(57)【要約】【課題】定着装置の構成の複雑化を招くことなく、定着ベルトの蛇行を補正する。【解決手段】本発明に係る定着装置２０は、回転可能に設けられる定着ベルト２８と、定着ベルト２８に圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材３０と、定着ベルト２８及び加圧部材３０を回転させる駆動源１０２と、を備え、駆動源１０２によって定着ベルト２８及び加圧部材３０を回転させながら待機する時に、駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧部材３０の回転方向を切り換えることを特徴とする。【選択図】図８
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【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、
前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、
前記定着ベルト及び前記加圧部材を回転させる駆動源と、を備え、
前記駆動源によって前記定着ベルト及び前記加圧部材を回転させながら待機する時に、前記駆動源が前記定着ベルト及び前記加圧部材の回転方向を切り換えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトの一端部又は他端部の変位を検出する検出部を更に備え、
前記検出部が前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部の変位を検出する度に、前記駆動源が前記定着ベルト及び前記加圧部材の回転方向を切り換え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】
前記検出部は、
押圧されることによって前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部の変位を検出するスイッチと、
前記スイッチを押圧する第１の位置と、前記スイッチへの押圧を解除する第２の位置と、の間で揺動可能なアクチュエーターと、
前記アクチュエーターの揺動端部に回転可能に装着されるコロと、
前記第２の位置に前記アクチュエーターを付勢する付勢部材と、を備え、
前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部が変位すると、前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部が前記コロを押圧し、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２の位置から前記第１の位置まで前記アクチュエーターが揺動することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記定着ベルトの前記一端部側と前記他端部側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
【請求項５】
所定の基準時間が経過する度に、前記駆動源が前記定着ベルト及び前記加圧部材の回転方向を切り換えることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着ベルトの一端部と他端部に間隔を介してそれぞれ対向する一対のベルトフランジを更に備え、
前記基準時間における前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部の予測変位量が前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部と前記各ベルトフランジの間隔以下となるように前記基準時間が設定されていることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記定着ベルトが張架される複数のローラーと、
前記定着ベルトを加熱するＩＨコイルと、を更に備えてい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、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置及び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は、用紙等の記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。定着装置の方式としては、熱効率や安全性などの観点から熱ローラー方式が広く使われている。熱ローラー方式は、一対のローラーを用いて定着ニップを形成する方式である。一方で、ウォームアップタイムの短縮や省エネルギー化などの要請から、ベルト方式が近年注目されている。ベルト方式は、定着ベルトを用いて定着ニップを形成する方式である。
【０００３】
ベルト方式の定着装置では、定着ベルトが複数のローラーに張架される場合に、この複数のローラーのアライメントのずれ等に起因して、定着ベルトが蛇行することがある。このように定着ベルトが蛇行すると、定着ベルトの端部が他の部材に接触して定着ベルトの端部が破損する恐れがある。そこで、定着ベルトの蛇行を規制する対策が講じられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、定着ベルト（特許文献１の「ベルト６」参照）が蛇行した際に蛇行検出部材を回転させ、この蛇行検出部材の回転運動をローラ軸端部変位手段によって直線運動に変換することによって、定着ベルトに逆方向の蛇行変位を発生させる構成が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、定着ベルト（特許文献２の「ベルト１３」参照）と、定着ベルトに圧接する加圧部材（特許文献２の「加圧ロール１４」参照）と、定着ベルトと加圧部材を接離させる接離手段と、を備えた定着装置が開示されている。この従来技術では、定着ベルトが加圧部材に圧接している時には第１の規制手段によって定着ベルトの蛇行を規制し、定着ベルトと加圧部材が離間している時には第２の規制手段によって定着ベルトの蛇行を規制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０７５６９７号公報
【特許文献２】特開２００９−０９２９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、蛇行検出部材の回転運動を直線運動に変換するためのローラ軸端部変位手段が必要となるため、定着装置の構成が複雑化し、コストアップに繋がってしまう。
【０００８】
また、特許文献２では、定着ベルトと加圧部材が完全に離間していない状態で定着ベルトが回転すると、定着ベルトに蛇行力が発生し、定着ベルトの端部が第２の規制手段と当接して定着ベルトの端部が破損する恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明は上記の事情を考慮し、定着装置の構成の複雑化を招くことなく、定着ベルトの蛇行を補正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、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記定着ベルト及び前記加圧部材を回転させる駆動源と、を備え、前記駆動源によって前記定着ベルト及び前記加圧部材を回転させながら待機する時に、前記駆動源が前記定着ベルト及び前記加圧部材の回転方向を切り換えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成を採用することで、待機時における定着ベルトの蛇行を補正することが可能となる。そのため、定着ベルトの一端部又は他端部が他の部材に接触して破損するのを防止することが可能となり、定着ベルトの長寿命化を図ることが可能となる。また、駆動源が定着ベルト及び加圧部材の回転方向を切り換えることによって定着ベルトの蛇行を補正する構成であるため、定着ベルトの蛇行を補正するために新たな部品を追加する必要が無い。そのため、定着装置の構成を簡易なものとすることができる。
【００１２】
本発明の定着装置は、前記定着ベルトの一端部又は他端部の変位を検出する検出部を更に備え、前記検出部が前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部の変位を検出する度に、前記駆動源が前記定着ベルト及び前記加圧部材の回転方向を切り換えても良い。
【００１３】
このような構成を採用することで、検出部の検出結果に基づいて定着ベルトの蛇行を確実に補正することが可能となる。
【００１４】
前記検出部は、押圧されることによって前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部の変位を検出するスイッチと、前記スイッチを押圧する第１の位置と、前記スイッチへの押圧を解除する第２の位置と、の間で揺動可能なアクチュエーターと、前記アクチュエーターの揺動端部に回転可能に装着されるコロと、前記第２の位置に前記アクチュエーターを付勢する付勢部材と、を備え、前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部が変位すると、前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部が前記コロを押圧し、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２の位置から前記第１の位置まで前記アクチュエーターが揺動しても良い。
【００１５】
このような構成を採用することで、検出部の構成を簡易なものとすることが可能となる。また、回転可能なコロを定着ベルトの一端部又は他端部が押圧することで、アクチュエーターやスイッチを定着ベルトの一端部又は他端部が押圧する場合と比較して、定着ベルトの一端部又は他端部の損傷を抑制することが可能となる。
【００１６】
前記検出部は、前記定着ベルトの前記一端部側と前記他端部側にそれぞれ配置されていても良い。
【００１７】
このような構成を採用することで、定着ベルトの蛇行をより確実に検出することが可能となる。
【００１８】
所定の基準時間が経過する度に、前記駆動源が前記定着ベルト及び前記加圧部材の回転方向を切り換えても良い。
【００１９】
このような構成を採用することで、検出部を用いずに定着ベルト及び加圧部材の回転方向の切り換えを行うことが可能となり、定着装置の構成を一層簡易なものとすることができる。
【００２０】
本発明の定着装置は、前記定着ベルトの一端部と他端部に間隔を介してそれぞれ対向する一対のベルトフランジを更に備え、前記基準時間における前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部の予測変位量が前記定着ベルトの前記一端部又は前記他端部と前記各ベルトフランジの間隔以下となるように前記基準時間が設定されていても良い。
【００２１】
このような構成を採用することで、定着ベルトの一端部又は他端部が各ベルトフランジに接触しにくくなり、定着ベルトの一端部又は他端部の損傷を抑制することが可能となる。
【００２２】
本発明の定着装置は、前記定着ベルトが張架される複数のローラーと、前記定着ベルトを加熱するＩＨコイルと、を更に備えていても良い。
【００２３】
このような構成を採用することで、ウォームアップタイムを短縮し、省エネルギー化を図ることが可能となる。
【００２４】
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】
【００２５】
本発明によれば、定着装置の構成の複雑化を招くことなく、定着ベルトの蛇行を補正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る複写機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複写機の定着装置を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、定着ユニットを示す正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、定着ベルトの前端部の周辺を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、定着ベルトが停止している状態における定着ベルトの前端部の周辺を示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、定着ベルトが回転している状態における定着ベルトの前端部の周辺を示す側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、定着ユニットの前端部の周辺を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置の制御システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
まず、図１を用いて複写機１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。
【００２８】
複写機１は、箱型形状の複写機本体２を備えており、複写機本体２の下部には用紙（記録媒体）を収納した給紙カセット３が設けられ、複写機本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。複写機本体２の上端には、排紙トレイ４の上方に画像読取装置５が設けられている。
【００２９】
複写機本体２の中央部には中間転写ベルト６が設けられ、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の下側には、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（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。
【００３０】
複写機本体２の一側（図面上右側）には、用紙の搬送経路１６が上下方向に設けられている。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２０が設けられ、搬送経路１６の下流端には排紙口２１が設けられている。
【００３１】
次に、このような構成を備えた複写機１の画像形成動作について説明する。複写機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２０の温度設定等の初期設定が実行される。そして、画像読取装置５によって原稿画像が読み取られると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【００３２】
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。
【００３３】
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２０に進入し、この定着装置２０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２１から排紙トレイ４上に排出される。
【００３４】
次に、定着装置２０について説明する。以下、説明の便宜上、図２における紙面手前側を定着装置２０の正面側（前側）とする。各図に適宜付される矢印Ｆｒは、定着装置２０の正面側（前側）を示している。
【００３５】
図２に示されるように、定着装置２０は、定着ユニット２２と、定着ユニット２２の左方に設けられるＩＨユニット２３と、を備えている。
【００３６】
まず、定着ユニット２２について説明する。図２等に示されるように、定着ユニット２２は、箱型形状の定着フレーム２４と、定着フレーム２４の左端側に配置される加熱ローラー２５と、加熱ローラー２５の右方に配置される定着ローラー２６と、加熱ローラー２５の右上方且つ定着ローラー２６の左上方に配置されるテンションローラー２７と、加熱ローラー２５、定着ローラー２６及びテンションローラー２７（以下、「複数のローラー２５〜２７」と称する。）に張架される定着ベルト２８と、定着ベルト２８の右方に配置される加圧ローラー３０（加圧部材）と、定着フレーム２４の前後両端側に配置されるニップ圧切り替え機構３１（図３等参照）と、定着ベルト２８の前後両側にそれぞれ配置される一対の検出部３２（図２では後側の検出部３２のみを表示）と、を備えている。
【００３７】
図２に示されるように、定着フレーム２４は、固定フレーム部４０と、固定フレーム部４０に左右方向スライド可能に支持される可動フレーム部４１と、を備えている。
【００３８】
図３に示されるように、固定フレーム部４０の前後両壁部４２（図３では前壁部４２のみ表示）の左端部には、当接片４３が設けられている。固定フレーム部４０の前後両壁部４２の左端部には、当接片４３の下方に係合溝４４が設けられている。係合溝４４は、左右方向に長い横向きＵ字状を成している。固定フレーム部４０の前後両壁部４２の左側部には、係合溝４４の右方に係合穴４５が設けられている。係合穴４５は、左右方向に長い長穴状を成している。
【００３９】
可動フレーム部４１の左下隅部には、回転可能な被検知部材４６が設けられている。被検知部材４６の左方には、第１センサー４７が設けられている。第１センサー４７は、例えばＰＩセンサー（Photo  Interrupter  Sensor）によって構成されている。図４に示されるように、可動フレーム部４１の前端部と後端部には、前後両板４８（図４では前板４８のみ表示）が設けられている。
【００４０】
加熱ローラー２５（図２等参照）は、例えば、基材層と、この基材層に周設される離型層と、を備えている。加熱ローラー２５の基材層は、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。加熱ローラー２５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。
【００４１】
加熱ローラー２５は、第１回転軸５０を有している。図３等に示されるように、第１回転軸５０の前後両端部は、可動フレーム部４１に第１軸受５１を介して軸支されている。これにより、加熱ローラー２５が可動フレーム部４１に回転可能に支持されている。第１回転軸５０の前後両端部は、固定フレーム部４０の前後両壁部４２に設けられた係合溝４４に左右方向スライド可能な状態で係合している。
【００４２】
図５、図６に示されるように、加熱ローラー２５の前後両端部（図５、図６では前端部のみ表示）には、一対のベルトフランジ５２（図５、図６では前側のベルトフランジ５２のみ表示）が固定されている。加熱ローラー２５の前端部に固定されるベルトフランジ５２の外周には、回転検知用ギア５３が設けられている。回転検知用ギア５３は、接続ギア（図示せず）を介して被検知部材４６（図３等参照）に接続されている。
【００４３】
定着ローラー２６（図２等参照）は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、によって構成されている。定着ローラー２６の基材層は、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。定着ローラー２６の弾性層は、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。
【００４４】
定着ローラー２６は、定着ベルト２８を挟んで加圧ローラー３０と対向している。定着ローラー２６は、第２回転軸５４を有している。図４に示されるように、第２回転軸５４の前後両端部は、可動フレーム部４１の前後両板４８に第２軸受５５を介して軸支されている。これにより、定着ローラー２６が可動フレーム部４１に回転可能に支持されている。図３に示されるように、第２回転軸５４の前後両端部は、固定フレーム部４０の前後両壁部４２に設けられた係合穴４５に左右方向スライド可能な状態で係合している。
【００４５】
テンションローラー２７（図２等参照）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。テンションローラー２７は、コイルバネ（図示せず）によって右上方に付勢されており、定着ベルト２８を右上方に押圧している。これにより、定着ベルト２８に一定の張力が付与されている。テンションローラー２７は、可動フレーム部４１に回転可能に支持されている。
【００４６】
定着ベルト２８は、可撓性を有するベルトによって形成されている。定着ベルト２８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２８の基材層は、例えばニッケル電鋳やステンレス等の金属やＰＩ（ポリイミド）等の樹脂によって形成されている。定着ベルト２８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２８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、定着ベルト２８の前端部２８ａ（一端部）は図５、図６に表示されているが、定着ベルト２８の後端部（他端部）は表示されていない。
【００４７】
定着ベルト２８は、複数のローラー２５〜２７を介して可動フレーム部４１に回転可能に支持されている。図２に示されるように、定着ベルト２８の下方には、定着ベルト２８の温度を検出するための第１サーミスター５７が配置されている。定着ベルト２８の下方には、定着ベルト２８の過昇温を防止するための第１サーモスタット５８が配置されている。定着ベルト２８の上側（用紙の搬送方向における下流側）には分離部材５９が設けられており、この分離部材５９によって定着ベルト２８から用紙を分離できるようになっている。
【００４８】
加圧ローラー３０は、例えば、円筒状の芯金と、この芯金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。加圧ローラー３０の芯金は、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。加圧ローラー３０の弾性層は、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３０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。
【００４９】
加圧ローラー３０は、定着ベルト２８に圧接しており、定着ベルト２８と加圧ローラー３０の間には定着ニップ６０が形成されている。加圧ローラー３０の前後両端部は、固定フレーム部４０の前後両壁部４２に第３軸受６１（図３等参照）を介して軸支されている。これにより、加圧ローラー３０が固定フレーム部４０に回転可能に支持されている。
【００５０】
図２に示されるように、加圧ローラー３０の右上方には、加圧ローラー３０の温度を検出するための第２サーミスター６２が配置されている。加圧ローラー３０の右上方には、加圧ローラー３０の過昇温を防止するための第２サーモスタット６３が配置されている。
【００５１】
図３等に示されるように、ニップ圧切り替え機構３１の前側部分は、駆動モーター６４と、駆動モーター６４の右下方から後下方に亘って設けられる減速ギア機構６５と、減速ギア機構６５の上方に設けられる駆動部材６６と、駆動部材６６の左方に設けられるレバー６７と、レバー６７の左方に設けられる第１コイルスプリング６８及び第２コイルスプリング６９と、を備えている。
【００５２】
駆動モーター６４は、固定フレーム部４０の前壁部４２の前側に配置されている。駆動モーター６４は、下方に延びるモーター軸７１を有しており、モーター軸７１には、ウォームギア７２が同心状に固定されている。なお、図７においては、駆動モーター６４の後方の部材を分かりやすく表示するために、駆動モーター６４のウォームギア７２のみが表示されている。
【００５３】
図７等に示されるように、減速ギア機構６５は、第１ギア７３と、第１ギア７３の左後方に設けられる第２ギア７４と、第１ギア７３の右方に設けられる第３ギア７５と、を備えている。第１ギア７３の前段部は、駆動モーター６４のウォームギア７２と噛合している。第２ギア７４は、第１ギア７３の後段部と噛合している。第３ギア７５は、第１ギア７３と噛合している。
【００５４】
駆動部材６６の上下方向略中央部には揺動軸７６が設けられており、この揺動軸７６を中心に駆動部材６６が揺動可能となっている。駆動部材６６の下端部には、駆動ギア７７が設けられている。駆動ギア７７は、減速ギア機構６５の第２ギア７４と噛合している。これにより、減速ギア機構６５を介して、駆動モーター６４と駆動部材６６が接続されている。換言すると、減速ギア機構６５は、駆動モーター６４と駆動部材６６の間に介装されている。
【００５５】
駆動部材６６の上端部には、駆動片７８が設けられている。駆動部材６６の上端部には、駆動片７８から左方に向かって突出する押圧片８０が設けられている。押圧片８０は、左右方向に長い直棒状を成している。押圧片８０の先端部（左端部）には、円盤状の鍔部８１が設けられている。駆動部材６６の前方には、駆動片７８の変位を検知するための第２センサー８２が設けられている。第２センサー８２は、例えばＰＩセンサー（Photo  Interrupter  Sensor）によって構成されている。
【００５６】
レバー６７は、上下方向に延びている。レバー６７の下端側には支軸８３が設けられ、この支軸８３を中心にレバー６７が揺動可能となっている。レバー６７の上端側には貫通穴８４が設けられており、この貫通穴８４を駆動部材６６の押圧片８０が貫通している。図３に示されるように、レバー６７の下部には押圧突起８５が設けられている。押圧突起８５は、定着ローラー２６の第２回転軸５４に当接している。
【００５７】
図７等に示されるように、第１コイルスプリング６８は、駆動部材６６の押圧片８０の外周に巻回されている。第１コイルスプリング６８の左端部は、駆動部材６６の押圧片８０の鍔部８１に当接している。第１コイルスプリング６８の右端部は、レバー６７の上端部に当接している。つまり、第１コイルスプリング６８は、駆動部材６６の押圧片８０とレバー６７の間に介装されている。
【００５８】
第２コイルスプリング６９の左端部は、固定フレーム部４０の前後両壁部４２に設けられた当接片４３に当接している。第２コイルスプリング６９の右端部は、レバー６７の上部に当接している。つまり、第２コイルスプリング６９は、固定フレーム部４０とレバー６７の間に介装されている。
【００５９】
ニップ圧切り替え機構３１の後側部分（図示せず）の構成は、駆動モーター６４が設けられていない点を除き、上述したニップ圧切り替え機構３１の前側部分の構成と同様である。ニップ圧切り替え機構３１の後側部分は、ニップ圧切り替え機構３１の前側部分の第３ギア７５と、連結シャフト８６（図４参照）を介して連結されている。
【００６０】
図２等に示されるように、一対の検出部３２（図２では後側の検出部３２のみ表示）は、定着ベルト２８の回転方向（図２の矢印Ｘ参照）において、定着ニップ６０の上流側且つ加熱ローラー２５の下流側に配置されている。一対の検出部３２は、定着ベルト２８の前端部２８ａ（一端部）側と後端部（他端部）側にそれぞれ配置されており、定着ベルト２８の前端部２８ａ（一端部）と後端部（他端部）の変位をそれぞれ検出するように構成されている。以下、前側の検出部３２について説明を行い、後側の検出部３２については説明を省略する。
【００６１】
図５、図６に示されるように、前側の検出部３２は、可動フレーム部４１の前板４８の後面側（内面側）に配置されている。前側の検出部３２は、可動フレーム部４１の前板４８の後面（内面）に固定される本体部８７と、本体部８７の後面側（内面側）に配置されるアクチュエーター８８と、アクチュエーター８８の上端側に配置されるコロ８９と、アクチュエーター８８の下端側に配置されるねじりコイルバネ９０（付勢部材）と、を備えている。
【００６２】
本体部８７の後面（内面）には、スイッチ９１が突設されている。スイッチ９１は、押圧されることによって定着ベルト２８の前端部２８ａの変位を検出するように構成されている。
【００６３】
アクチュエーター８８の下端部（基端部）は、軸部９２を介して本体部８７の後下隅部に取り付けられている。アクチュエーター８８は、スイッチ９１を押圧する第１の位置（図６参照）と、スイッチ９１への押圧を解除する第２の位置（図５参照）と、の間で揺動可能となっている。
【００６４】
コロ８９は、アクチュエーター８８の上端部（揺動端部）に回転可能に装着されている。コロ８９は、耐熱性の樹脂によって形成されている。コロ８９を形成するのに用いられる耐熱性の樹脂としては、例えば、ポリアミドイミドや耐熱性のフッ素系樹脂が挙げられる。コロ８９は、定着ベルト２８の前端部２８ａに当接している。
【００６５】
ねじりコイルバネ９０は、軸部９２の外周に装着されている。ねじりコイルバネ９０は、アクチュエーター８８を第２の位置に付勢している。
【００６６】
次に、ＩＨユニット２３について説明する。図２に示されるように、ＩＨユニット２３は、ケース部材９３と、ケース部材９３内に収納され、定着ベルト２８の外周に沿って円弧状に設けられるＩＨコイル９４（熱源）と、ケース部材９３内に収納され、ＩＨコイル９４の外周に沿って設けられるアーチコア９５と、を備えている。
【００６７】
次に、定着装置２０の制御システムについて説明する。
【００６８】
図８に示されるように、定着装置２０には、制御部１００が設けられている。制御部１００は、記憶部１０１と接続されている。記憶部１０１は、制御部１００が実行する制御プログラムを記憶している。
【００６９】
制御部１００は、各検出部３２に接続されており、各検出部３２のスイッチ９１が定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の変位を検出すると、各検出部３２から制御部１００に検出信号が出力されるようになっている。
【００７０】
制御部１００は、ニップ圧切り替え機構３１の駆動モーター６４に接続されており、制御部１００からの信号に基づいて駆動モーター６４のウォームギア７２が回転すると、この回転が減速ギア機構６５を介して駆動部材６６に伝達され、駆動部材６６が揺動するようになっている。
【００７１】
制御部１００は、駆動源１０２に接続されている。駆動源１０２は、例えば、正逆回転可能なモーターによって構成されている。駆動源１０２は、加圧ローラー３０に接続されている。そして、制御部１００からの信号に基づいて駆動源１０２が加圧ローラー３０を回転させると、加圧ローラー３０に圧接する定着ベルト２８が加圧ローラー３０とは逆方向に回転するようになっている。つまり、駆動源１０２によって定着ベルト２８及び加圧ローラー３０を回転させるようになっている。
【００７２】
制御部１００は、ＩＨコイル９４と接続されている。そして、制御部１００からの信号に基づいてＩＨコイル９４に高周波電流が流れることで、ＩＨコイル９４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２８が発熱するように構成されている。つまり、ＩＨコイル９４によって定着ベルト２８を加熱するようになっている。
【００７３】
上記のように構成されたものにおいて、用紙にトナー像を定着させる動作（以下、「定着動作」と称する）を行う際には、定着ベルト２８をＩＨコイル９４によって加熱すると共に駆動源１０２によって定着ベルト２８及び加圧ローラー３０を正方向に回転させる。この状態で、用紙が定着ニップ６０を通過すると、用紙とトナー像が加熱及び加圧されて、用紙にトナー像が定着される。本実施形態では上記のように複数のローラー２５〜２７に張架される定着ベルト２８をＩＨコイル９４によって加熱する構成を採用しているため、ウォームアップタイムを短縮し、省エネルギー化を図ることが可能となる。
【００７４】
一方で、上記のように複数のローラー２５〜２７に張架される定着ベルト２８をＩＨコイル９４によって加熱する場合、複数のローラー２５〜２７のアライメントのずれを０にすることは困難である。仮に複数のローラー２５〜２７のアライメントのずれを０に近づけようとすると、定着ユニット２２自体の剛性を相当強くしなければならず、結果として定着ユニット２２の重量が重くなるという弊害が生じる。仮に複数のローラー２５〜２７のアライメントのずれを０に近づけることができたとしても、複写機本体２に定着ユニット２２を装着した時に、複写機本体２側の要因によって複数のローラー２５〜２７のアライメントがずれてしまうこともある。このように、複数のローラー２５〜２７のアライメントのずれが不可避的に発生するため、定着動作時に定着ベルト２８が蛇行してしまう。
【００７５】
また、本実施形態では、ファーストコピータイムを短縮するために、待機時において、ＩＨコイル９４によって定着ベルト２８を加熱すると共に駆動源１０２によって定着ベルト２８及び加圧ローラー３０を定着動作時よりも低速で回転させている。なお、待機時とは、例えば、定着動作が可能な温度に定着ベルト２８を加熱して待機するレディー時や、定着動作が可能な温度よりも低い温度に定着ベルト２８を加熱して待機する省エネモード時等である。
【００７６】
上記のように待機時においても定着ベルト２８が回転しているため、定着動作時と同様に定着ベルト２８が蛇行する。待機時における定着ベルト２８の回転時間は、定着動作時における定着ベルト２８の回転時間よりも長いのが通常であるため、待機時における定着ベルト２８の蛇行が放置されると、定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部が各ベルトフランジ５２と早い段階で接触し、定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の破損に繋がる恐れがある。そこで、本実施形態では以下のようにして、待機時における定着ベルト２８の蛇行を補正している。
【００７７】
定着ベルト２８が停止している時には、図５に示されるように、前側のベルトフランジ５２が定着ベルト２８の前端部２８ａに間隔ｇを介して対向している。また、図示はしないが、後側のベルトフランジ５２が定着ベルト２８の後端部に間隔ｇを介して対向している。
【００７８】
これに対して、待機時には、定着ベルト２８及び加圧ローラー３０が正方向に回転するのに伴って定着ベルト２８が前方に蛇行し、図６に示されるように、定着ベルト２８の前端部２８ａが前方に変位する。そのため、定着ベルト２８の前端部２８ａが前側の検出部３２のコロ８９を押圧し、ねじりコイルバネ９０の付勢力に抗して第２の位置から第１の位置までアクチュエーター８８が揺動する。これに伴って、アクチュエーター８８がスイッチ９１を押圧し、定着ベルト２８の前端部２８ａの変位を前側の検出部３２のスイッチ９１が検出する。これに伴って、前側の検出部３２が制御部１００に検出信号を出力し、制御部１００からの信号に基づいて駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向を正方向から逆方向に切り換える。
【００７９】
定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向が正方向から逆方向に切り替わってから一定の時間が経過すると、今度は定着ベルト２８が後方に蛇行し、定着ベルト２８の後端部が後方に変位する。そのため、定着ベルト２８が前方に蛇行する場合と同様の作用によって、定着ベルト２８の後端部の変位を後側の検出部３２のスイッチ９１が検出する。これに伴って、後側の検出部３２が制御部１００に検出信号を出力し、制御部１００からの信号に基づいて駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向を逆方向から正方向に切り換える。
【００８０】
以上のように、待機時において、各検出部３２が定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の変位を検出する度（所定の条件が満たされる度）に、駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向を切り換えている。このような構成を採用することで、待機時における定着ベルト２８の蛇行を補正することが可能となるため、定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部が各ベルトフランジ５２に接触して破損するのを防止することが可能となり、定着ベルト２８の長寿命化を図ることが可能となる。また、駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向を切り換えることによって定着ベルト２８の蛇行を補正する構成であるため、定着ベルト２８の蛇行を補正するために新たな部品を追加する必要が無い。そのため、定着装置２０の構成を簡易なものとすることができる。なお、定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向の切り換えは待機時に行われるため、定着ベルト２８及び加圧ローラー３０を逆方向に回転させても、定着性能には影響が無い。
【００８１】
また、各検出部３２が定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の変位を検出する度に、駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向を切り換えている。このような構成を採用することで、一対の検出部３２の検出結果に基づいて定着ベルト２８の蛇行を確実に補正することが可能となる。
【００８２】
また、定着ベルト２８の前端部２８ａ側と後端部側にそれぞれ検出部３２が配置されているため、定着ベルト２８の蛇行をより確実に検出することが可能となる。
【００８３】
また、アクチュエーター８８とコロ８９とねじりコイルバネ９０とスイッチ９１とによって各検出部３２を構成しているため、各検出部３２の構成を簡易なものとすることが可能となる。また、回転可能なコロ８９を定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部が押圧することで、アクチュエーター８８やスイッチ９１を定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部が押圧する場合と比較して、定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の損傷を抑制することが可能となる。
【００８４】
また、耐熱性の樹脂によってコロ８９が形成されているため、定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の損傷を一層効果的に抑制することが可能となる。
【００８５】
本実施形態では、各検出部３２が定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の変位を検出する度に、駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向を切り換える場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、所定の基準時間Ｔｓが経過する度に、駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向を切り換えても良い。このような構成を採用することで、検出部３２を用いずに定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向の切り換えを行うことが可能となり、定着装置２０の構成を一層簡易なものとすることができる。
【００８６】
上記のように基準時間Ｔｓが経過する度に駆動源１０２が定着ベルト２８及び加圧ローラー３０の回転方向を切り換える場合には、基準時間Ｔｓにおける定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の予測変位量が、定着ベルト２８の停止時における定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部と各ベルトフランジ５２の間隔ｇ（図５参照）以下となるように基準時間Ｔｓを設定するのが望ましい。例えば、間隔ｇが２ｍｍであり、定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の予測変位速度が０．５ｍｍ／１０ｓｅｃであったとすると、上記の基準時間Ｔｓを４０ｓｅｃ以下に設定すれば、基準時間Ｔｓにおける定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の予測変位量が間隔ｇ（２ｍｍ）以下となる。そのため、定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部が各ベルトフランジ５２に接触しにくくなり、定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の損傷を抑制することが可能となる。なお、上記した定着ベルト２８の前端部２８ａ又は後端部の予測変位速度は、定着ユニット２２を工場から出荷する際に測定しても良いし、定着ユニット２２を組み立てる際に製造ラインにおいて治具等を用いて測定しても良いし、シミュレーションによって算出しても良い。
【００８７】
本実施形態では、複数のローラー２５〜２７に定着ベルト２８が張架される方式の定着装置２０に本発明の構成を適用する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、定着ベルトに内設される１個のローラーに定着ベルトが周設される方式の定着装置や、定着ベルトに内設される押圧部材に対して定着ベルトを摺動させる方式の定着装置に本発明の構成を適用しても良い。
【００８８】
本実施形態では、ＩＨコイル９４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。
【００８９】
本実施形態では、定着ベルト２８の前端部２８ａ（一端部）側と後端部（他端部）側にそれぞれ検出部３２を配置す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２８の前端部２８ａ（一端部）側又は後端部（他端部）側のどちらか一方だけに検出部３２を配置しても良い。
【００９０】
本実施形態では、複写機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、プリンター、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】
【００９１】
１  複写機（画像形成装置）
２０  定着装置
２５  加熱ローラー（複数のローラーの１つ）
２６  定着ローラー（複数のローラーの１つ）
２７  テンションローラー（複数のローラーの１つ）
２８  定着ベルト
２８ａ  （定着ベルトの）前端部（一端部）
３０  加圧ローラー（加圧部材）
３２  一対の検出部
５２  一対のベルトフランジ
６０  定着ニップ
８８  アクチュエーター
８９  コロ
９０  ねじりコイルバネ（付勢部材）
９４  ＩＨコイル
１０２  駆動源
【図１】
2015055826.tif 000003
【図２】
2015055826.tif 000004
【図３】
2015055826.tif 000005
【図４】
2015055826.tif 000006
【図５】
2015055826.tif 000007
【図６】
2015055826.tif 000008
【図７】
2015055826.tif 000009
【図８】
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