(57)【要約】【課題】定着ニップ部に専用の温度検出素子を配置することなく定着ニップ部の温度を精度よく検出でき、かつ、過度の端部温度上昇による加熱回転体の劣化等を未然に防止できる耐久性の高い定着装置を提供する。【解決手段】定着ベルト５２と、これを加熱するハロゲンヒータ５３と、定着ベルト５２の内側に配置されるニップ形成部材５４と、ニップ形成部材５４と協働して定着ベルト５２の周方向の一部と共にニップ部Ｎを形成しつつ定着ベルト５２を摩擦駆動する加圧ローラ５１とを備える定着装置であって、ニップ形成部材５４の表層部分の金属部材８１に電流を供給し、その電流およびニップ部Ｎにおける定着ベルト５２の温度に応じて変化する温度依存信号を検出する信号検出手段８０を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルト状の加熱回転体と、前記加熱回転体を加熱するための熱源と、前記加熱回転体の内側に配置されるニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に対し前記加熱回転体を間に挟んで対向するように配置され、前記ニップ形成部材に接触する前記加熱回転体の前記周方向の一部と共にニップ部を形成しつつ前記加熱回転体を摩擦駆動するよう回転する加圧回転体と、を備える定着装置であって、
前記ニップ形成部材に設けられた導体部と、前記導体部に電流を供給し、該電流および前記ニップ部における前記加熱回転体の温度に応じて変化する温度依存信号を検出する信号検出手段と、を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記温度依存信号に基づいて前記熱源の加熱出力を制御する制御手段を有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】
前記導体部が、前記ニップ形成部材のうち前記加圧回転体の軸線方向における定着動作領域内に配置された領域内導体部を含んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記導体部が、前記ニップ形成部材のうち前記加圧回転体の軸線方向における定着動作領域外に配置された領域外導体部を含んでいることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱回転体の前記周方向における前記ニップ部の形成領域外で前記熱回転体の温度を検知する温度検知素子をさらに備え、
前記温度検知素子の検知温度および前記温度依存信号に基づいて、前記熱源の加熱出力を制御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６】
前記温度検知素子が、前記ニップ形成部材のうち前記加圧回転体の軸線方向における定着動作領域内に配置された領域内検知素子を含んで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】
前記温度検知素子が、前記ニップ形成部材のうち前記加圧回転体の軸線方向における定着動作領域外に配置された領域外検知素子を含んでいることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の定着装置と、
記録用シートに未定着の現像剤で形成される画像を担持させる画像形成部と、を備え、
前記画像を担持した前記記録用シートを前記定着装置に通して、前記画像を前記記録用シートに定着させ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し、特に記録媒体に画像を定着する定着装置およ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】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、未定着トナー画像が、記録媒体シート、印刷紙、感光紙、静電記録紙等の記録媒体上に形成され、定着されて記録される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。
【０００３】
このような定着装置を備えた画像形成装置においては、近年、省エネルギー化や高速化の要求が高まっている。特に、ウォームアップ時間（電源投入時等、常温状態から印刷可能な所定の温度（リロード温度）までに要する時間）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）の短縮化が望まれている。また、画像形成装置の高速化による生産性向上に伴い、単位時間当たりの通紙枚数が増え、定着装置での必要熱量が増大しているため、連続印刷の初期に定着時の熱量が不足し、いわゆる温度落ち込みが生じるのを防止する必要がある。
【０００４】
そこで、金属熱伝導体を介さずに低熱容量の無端ベルトを直接加熱する定着装置を構成して、生産性の高い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ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、ヒータの加熱体割れの抑制と加熱体の立上げ時間の短縮等とを両立させるべく、ヒータ基板に抵抗温度特性が正負に相違する複数の発熱パターンを装着し、これらの発熱パターンに選択的に通電するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、低熱容量の無端ベルトを用いた従来の定着装置にあっては、定着ニップ部の長手方向の全域で温度分布を均一に保つことが難しかった。すなわち、小サイズの記録体が通過する場合、その通紙幅領域では記録体（記録用紙および記録体上の未定着トナー）の加熱のために熱が消費されるが、非通紙幅領域では記録体により熱が奪われない。そのため、加熱ローラとベルトに熱が蓄積し、この非通紙幅領域のニップ部の温度が、所定温度に維持管理される通紙幅領域のニップ部の温度よりも高くなってしまう、いわゆる端部温度上昇が発生し得る。そして、そのような端部温度上昇が発生すると、材料の耐熱温度到達により、加熱ローラやベルトにおける劣化や破壊が生じることが懸念される。
【０００７】
これに対し、例えば非通紙幅領域に温度センサを設置して、非通紙幅領域の加熱ローラの温度上昇を検知し、その耐熱温度到達前に生産性を低下させることで、加熱ローラの端部温度上昇を抑制することができる。
【０００８】
しかし、端部温度上昇による定着ベルトの軸方向における最大温度到達位置（軸方向各位置の温度のうち最高の温度に到達する位置）は、通紙する転写紙のサイズによって異なる。また、温度センサは、コストおよび設置スペースの制限から、すべての紙サイズに対し設置することができない。このため、端部温度上昇が問題となる紙サイズのうち最もよく通紙される紙サイズに合わせて温度センサを設置すると、温度センサは、紙サイズによっては端部温度上昇時の定着ベルトの最大温度を精度よく検知できない。
【０００９】
予め各紙サイズ連続通紙時の軸方向温度分布を取得し、温度センサ設置位置での温度と、最大温度との温度差を把握することで、間接的に最大温度を予測することも考えられる。しかし、その温度差は、紙搬送誤差やヒータ配熱分布の公差に大きく左右され、機種毎に異ならざるを得ない。そのため、実際には、間接的に予測している温度が狙いと異なる場合でもそれに気付かず、定着ベルトがその耐熱温度を超過してしまう可能性がある。
【００１０】
また、低熱容量の無端ベルトを用いた定着装置では、通紙幅領域内にはヒータ温度制御用の温度センサ（温度検知素子）を、非通紙幅領域内には端部温度上昇監視用の温度センサを、それぞれ設置する必要がある。この場合、通紙幅領域内で定着温度を制御するのには、トナーを溶融させて紙に定着させるニップ部の温度を監視するのがよく、非通紙幅領域内で端部温度上昇を監視するには、周方向で温度が一番高くなるニップ部入口あるいはニップ部での温度を監視するのがよい。しかし、スペース上の問題から、ニップ部以外の周方向位置に温度センサを設置する場合が多く、周方向にずれた温度センサ配置を行ったりする場合もある。よって、ニップ部の温度を直接用いた制御に比べると精度が低下してしまう。端部温度上昇の検知においても、ニップ部の温度を直接用いた場合に比べ、誤検知のリスクが高まる。
【００１１】
本発明は、上述のような従来の課題を解決するためになされたもので、定着ニップ部に専用の温度検出素子を配置することなく定着ニップ部の温度を精度よく検出でき、かつ、過度の端部温度上昇による加熱回転体の劣化等を未然に防止できる耐久性の高い定着装置を提供し、併せて、定着ニップ部の温度を精度良く検出して定着動作領域における制御精度をも高めることのできる高画質で耐久性に優れた画像形成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】
【００１２】
本発明に係る定着装置は、上記目的達成のため、無端ベルト状の加熱回転体と、前記加熱回転体を加熱するための熱源と、前記加熱回転体の内側に配置されるニップ形成部材と、前記ニップ形成部材に対し前記加熱回転体を間に挟んで対向するように配置され、前記ニップ形成部材に接触する前記加熱回転体の前記周方向の一部と共にニップ部を形成しつつ前記加熱回転体を摩擦駆動するよう回転する加圧回転体と、を備える定着装置であって、前記ニップ形成部材に設けられた導体部と、前記導体部に電流を供給し、該電流および前記ニップ部における前記加熱回転体の温度に応じて変化する温度依存信号を検出する信号検出手段と、を有するものである。
【００１３】
この構成により、ニップ部に専用の温度検出素子を配置することなく、温度依存信号からニップ部の定着動作時の温度を精度よく検出可能となる。ここで、ニップ形成部材の一部を導体部として温度に応じてその電気抵抗値が変化する構成とすることで、温度依存信号を生じさせることができる。温度依存信号を生じさせる導体部は、加熱回転体および加圧回転体の軸方向における通紙幅領域内に配置してもよいし、通紙幅領域外に配置してもよいが、ニップ形成部材の表層部分に配置するかそれに近接して配置するのがよい。
【００１４】
本発明の定着装置においては、前記温度依存信号に基づいて前記熱源の加熱出力を制御する制御手段を有するようにしてもよい。この構成により、温度依存信号に基づいて定着ニップ部での加熱に影響する熱源の加熱出力制御を実行することで、最適な定着動作制御を実行できる。
【００１５】
本発明の定着装置においては、前記導体部が、前記ニップ形成部材のうち前記加圧回転体の軸線方向における定着動作領域内に配置された領域内導体部を含んでいてもよい。この構成により、定着動作に寄与する定着ニップ部の温度に応じた温度依存信号が検出されることになり、定着温度制御等の制御精度を高めることができる。
【００１６】
本発明の定着装置においては、前記導体部が、前記ニップ形成部材のうち前記加圧回転体の軸線方向における定着動作領域外に配置された領域外導体部を含んでいてもよい。
【００１７】
この構成により、定着動作領域外の端部温度に応じた温度依存信号が検出されることになり、定着ベルトや加圧ローラの端部温度上昇を未然に防止する制御が可能となる。例えば、所定レベルの端部温度上昇を示す温度依存信号の検出時にその端部温度上昇を抑制する定着動作制御を実行することで、一時的に画像形成装置の生産性が低下したとしても過度の端部温度上昇を抑えることができ、安全性や耐久性が向上する。
【００１８】
本発明の定着装置は、前記加熱回転体の前記周方向における前記ニップ部の形成領域外で前記熱回転体の温度を検知する温度検知素子をさらに備え、前記温度検知素子の検知温度および前記温度依存信号に基づいて、前記熱源の加熱出力を制御するものであってもよい。
【００１９】
この構成により、周方向における定着ニップ部の形成領域外に設置された温度検知素子の検知温度の誤差を温度依存信号に基づいて補正したり、温度検知素子の検知温度の異常を温度依存信号に基づいて検出したりできる。
【００２０】
本発明の定着装置においては、前記温度検知素子が、前記ニップ形成部材のうち前記加圧回転体の軸線方向における定着動作領域内に配置された領域内検知素子を含んでいるものであってもよい。
【００２１】
この構成により、周方向における定着ニップ部の形成領域外に配置されるために検知誤差が生じる温度検知素子の検知温度を、温度依存信号に基づいて補正することができ、加圧回転体の軸線方向における定着動作領域内での定着温度制御等の制御精度を高めることができる。
【００２２】
本発明の定着装置においては、前記温度検知素子が、前記ニップ形成部材のうち前記加圧回転体の軸線方向における定着動作領域外に配置された領域外検知素子を含んでいるものであってもよい。
【００２３】
この構成により、定着動作領域外のニップ形成部材の端部温度が温度検知素子により検知され、その検知温度に基づいて、定着ベルトや加圧ローラの端部温度上昇を未然に防止する制御が実行可能となる。また、定着動作領域外で温度検知素子の検知温度を温度依存信号と併用すれば、端部温度上昇時の最大温度を精度良く検出可能となる。
【００２４】
本発明に係る画像形成装置は、上記のいずれかの構成を有する定着装置と、記録用シートに未定着の現像剤で形成される画像を担持させる画像形成部と、を備え、前記画像を担持した前記記録用シートを前記定着装置に通して、前記画像を前記記録用シートに定着させるものである。
【００２５】
この構成により、定着装置のニップ部に専用の温度検出素子を配置することなく定着ニップ部の温度を精度よく検出でき、かつ、過度の端部温度上昇による加熱回転体の劣化等を未然に防止できる。その結果、高画質で耐久性に優れた画像形成装置となる。
【００２６】
なお、前記ニップ形成部材の前記領域内導体部や前記領域外導体部は、前記ニップ形成部材に抵抗値が温度依存する抵抗温度係数の高い金属部材を挿入することで効果的に形成できる。また、加熱回転体の軸線方向で温度を測定したい位置を含む任意の区間に金属部材を延在させ、その金属部材に電流を流して、温度依存信号を検出することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、定着ニップ部に専用の温度検出素子を配置することなく定着ニップ部の温度を精度よく検出でき、かつ、過度の端部温度上昇による加熱回転体の劣化等を未然に防止できる耐久性の高い定着装置を提供し、併せて、定着ニップ部の温度を精度良く検出して定着動作領域における制御精度をも高めることのできる高画質で耐久性に優れた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る定着装置の要部概略構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る定着装置の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る定着装置の要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る定着装置における端部温度検知方式の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１ないし図３は、本発明の第１実施形態に係る定着装置およびその定着装置を備えた画像形成装置を示している。
【００３１】
まず、その構成について説明する。
【００３２】
本実施形態の画像形成装置１は、一次転写および二次転写を行ういわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置、例えばカラーレーザプリンタであり、その画像形成装置本体１０内に、給紙部２０、画像形成部３０、転写部４０、定着部５０を備えている。また、画像形成装置１は、給紙部２０、画像形成部３０、転写部４０および定着部５０の作動を制御する制御部１００を備えており、この制御部１００も画像形成装置本体１０内に収納されている。
【００３３】
給紙部２０は、カットシート状の印刷用紙である複数枚の転写紙Ｓｐを積層状態で収納する少なくとも１段の給紙カセット２１を有しており、この給紙カセット２１には、所定のシートサイズの転写紙Ｓｐが、縦または横の給紙方向に向けてセットされている。ここで、転写紙Ｓｐのような記録媒体は、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート等が含まれる。また、詳細を図示しないが、画像形成装置１には、手差し給紙機構が設けられている。
【００３４】
給紙部２０は、さらに、給紙カセット２１に収納した転写紙Ｓｐの最上層側に位置する複数の給紙ローラ２２と、その給紙方向の所定位置に配置された複数対のレジストローラ２３とを有している。給紙ローラ２２は、給紙カセット２１内の最上層の転写紙Ｓｐをピックアップして、レジストローラ２３側に搬送するようになっている。レジストローラ２３は、画像形成部３０および転写部４０の作動状態に応じて転写紙Ｓｐを転写部４０に搬送するとともに、その転写紙Ｓｐの搬送タイミングおよび搬送速度を制御できるようになっている（詳細は後述する）。
【００３５】
画像形成部３０は、露光ユニット３１と、図１中で右側から左側に並列配置された４つの作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋと、を含んで構成されている。また、露光ユニット３１は、作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに対して、下方側に配置されている。
【００３６】
露光ユニット３１は、図示しない画像読取装置で読み取った画像や入力される画像データに基づいて、各色の露光（光書込み）用の光、例えばレーザー光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを各色の画像形成プロセスの進行に応じて生成するようになっている。この露光ユニット３１は、例えばレーザダイオードを用いたレーザビーム走査装置で構成される。勿論、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を用いるものでもよい。
【００３７】
具体的には、露光ユニット３１は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等（符号なし）を有し、画像データに基づいて各作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの感光体ドラム３３に光書込み用のレーザー光を照射できるようになっている。
【００３８】
作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のうち互いに異なる色の現像剤を収容している以外は、同様の構成となっている。
【００３９】
各作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、感光体ドラム３３、現像ユニット３４、帯電器３５およびクリーニング装置３６等を備えている。感光体ドラム３３は、ドラム状のもので、帯電器３５によって表面を一様に帯電させた後、その表面に露光ユニット３１からの光書込み用のレーザー光を照射することで、静電潜像を形成できる。
【００４０】
各作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋでは、各色の感光体ドラム３３が露光ユニット３１からの各色の光書込みにより露光されるとき、各色の静電潜像を形成する。そして、この感光体ドラム３３に形成された静電潜像が、感光体ドラム３３と現像ユニット３４の間の現像ニップ部分に達するとき、現像される。すなわち、現像ローラ３４ａ上の薄層状のトナーが感光体ドラム３３に形成された静電潜像（未露光部もしくは露光部）上に転移し、トナー像として顕像（可視像）化される。
【００４１】
画像形成部３０は、露光ユニット３１による各色の光書込み処理および４つの作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋにおける各色の電子写真プロセスを、混色のためのトナー像の重ね合せや転写部４０での画像転写の順序に応じて実行するようになっている。
【００４２】
クリーニング装置３６は、感光体ドラム３３が回転するときに感光体ドラム３３上の転写残トナーを掻き取って除去することができる公知のものである。
【００４３】
転写部４０は、作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの上方側に配設されている。
【００４４】
転写部４０は、一次転写手段として、４つの一次転写ローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄおよび無端ベルト状の中間転写ベルト４２（転写体）を有している。この転写部４０は、また、中間転写ベルト４２を支持するクリーニングバックアップローラ４３、二次転写バックアップローラ４４およびテンションローラ４５を有している。転写部４０は、さらに、二次転写手段として二次転写ローラ４７およびベルトクリーニング装置４８を有している。
【００４５】
中間転写ベルト４２は、二次転写バックアップローラ４４、クリーニングバックアップローラ４３およびテンションローラ４５によって、周回走行（回転）可能にかつ所定の張力で張架されている。また、二次転写バックアップローラ４４またはクリーニングバックアップローラ４３が回転駆動されることにより、中間転写ベルト４２は、図１中の矢印Ｈ方向に周回走行するようになっている。
【００４６】
４つの一次転写ローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、それぞれ、各感光体ドラム３３との間で中間転写ベルト４２を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄには、図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）および／または交流電圧（ＡＣ）が、各一次転写ローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄに印加されるようになっている。
【００４７】
二次転写ローラ４７は、二次転写バックアップローラ４４との間で中間転写ベルト４２を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄと同様に、二次転写ローラ４７にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）および／または交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ４７に印加されるようになっている。
【００４８】
ベルトクリーニング装置４８は、中間転写ベルト４２に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。このベルトクリーニング装置４８から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入り口部に接続されている。
【００４９】
プリンタ本体の上部には、ボトル収容部６０が設けられており、ボトル収容部６０には補給用のトナーを収容した４つのトナーボトル６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋがそれぞれ着脱可能に装着されている。各トナーボトル６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋと各作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの現像ユニット３４との間には、図示しない補給路が設けられている。そして、この補給路を介して各トナーボトル６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋから各現像ユニット３４にトナーが補給されるようになっている。
【００５０】
また、二次転写ローラ４７の位置よりも用紙搬送方向下流側には、転写紙Ｓｐに転写された未定着画像を定着するための定着部５０が配設されている。
【００５１】
図２に示すように、定着部５０は、加圧ローラ５１、定着ベルト５２、ハロゲンヒータ５３、断熱性のニップ形成部材５４、ステー５５、反射部材５６、温度センサ５７および分離部材５８を有し、さらに、図示しない加圧手段等を含んで構成されている。
【００５２】
加圧ローラ５１は、定着ベルト５２に対向して回転可能に設けられた対向回転体である。定着ベルト５２は、定着動作可能な温度に加熱されつつ回転する定着回転体であり、ハロゲンヒータ５３は、定着ベルト５２を加熱する加熱源（熱源）である。ニップ形成部材５４は、定着ベルト５２の内側に配設されるとともに支持部材としてのステー５５に支持されている。また、反射部材５６は、ハロゲンヒータ５３から放射される光を定着ベルト５２へと反射する。
【００５３】
具体的には、加圧ローラ５１は、芯金５１ａと、芯金５１ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴムまたはフッ素ゴム等からなる弾性層５１ｂと、弾性層５１ｂの表面に設けられたＰＦＡまたはＰＴＦＥ等からなる離型層５１ｃと、によって構成されている。
【００５４】
この加圧ローラ５１は、前記加圧手段によって定着ベルト５２側に向かって加圧され、定着ベルト５２を介してニップ形成部材５４側に所定の圧力で押し付けられている。そして、加圧ローラ５１と定着ベルト５２とが圧接する箇所では、加圧ローラ５１の弾性層５１ｂがその弾性範囲内で押し潰されることで、図２中の上下方向（周方向）において所定幅を有するニップ部Ｎ（定着ニップ部）が形成されている。
【００５５】
加圧ローラ５１は、また、プリンタ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されるようになっている。そして、加圧ローラ５１が回転駆動するとき、定着ベルト５２は、ニップ部Ｎにおいて加圧ローラ５１により摩擦駆動されて従動回転するようになっている。
【００５６】
本実施形態では、加圧ローラ５１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く、その場合、加圧ローラ５１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５１ｂが無い場合は、熱容量が小さくなるが、未定着トナー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そのベタ画像部分に光沢ムラが生じる可能性があるので、厚さ１００μｍ以上の弾性層５１ｂを設けるのがよい。弾性層５１ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ５１の内部に加熱源が無い場合、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５２の熱が奪われ難くなる。また、定着ベルト５２のような定着回転体と加圧ローラ５１のような対向回転体は、互いに圧接するのでなく、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。
【００５７】
定着ベルト５２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）で構成されており、内周側の基材層と外周側の離型層とによって構成されている。内周側の基材層は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料またはポリイミド（ＰＩ）等の樹脂材料で形成されている。外周側の離型層は、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）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で形成されている。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、また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。
【００５８】
ハロゲンヒータ５３は、定着部５０の側板（不図示）に両端部を固定された状態で、少なくとも１つ、例えば互いに平行に複数設けられている。
【００５９】
各ハロゲンヒータ５３は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて赤外域の光を発して輻射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５７の検出温度に基づいて行われる。そして、このハロゲンヒータ５３の出力制御によって、定着ベルト５２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。定着ベルト５２を加熱する加熱源としては、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ（誘導加熱）式ヒータ、抵抗発熱体またはカーボンヒータ等を用いてもよい。
【００６０】
本実施形態では、ハロゲンヒータ５３によって定着ベルト５２の図２中で左側の部分を直接加熱できる（直接加熱方式）。すなわち、ハロゲンヒータ５３と定着ベルト５２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５３からの熱を定着ベルト５２に直接与えるようにしている。
【００６１】
また、定着ベルト５２の低熱容量化を図るために、定着ベルト５２を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト５２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５２の直径は、例えば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５２全体の厚さを例えば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５２の直径は、例えば３０ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００６２】
ニップ形成部材５４は、その長手方向が定着ベルト５２の軸方向および加圧ローラ５１の軸方向に対し平行に延びるように配設された断熱性の帯板状部材であり、ステー５５によってその姿勢を固定されている。これにより、加圧ローラ５１からの圧力によるニップ形成部材５４の撓みが抑制されるとともに、加圧ローラ５１および定着ベルト５２の軸方向全域で均一なニップ幅が得られるようになっている。ステー５５は、ニップ形成部材５４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が、ステー５５を樹脂製とすることも可能である。
【００６３】
ニップ形成部材５４は、耐熱温度が例えば２００℃以上の耐熱性部材である。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５４の変形を防止し、安定したニップ部Ｎの状態を確保でき、出力画質の安定化を図ることができる。ニップ形成部材５４には、一般的な耐熱性樹脂、例えば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）等を用いることができる。また、一般的な耐熱性樹脂として、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を用いることも可能である。
【００６４】
また、ニップ形成部材５４は、定着ベルト５２に接触するその表面部に図示しない低摩擦シートを有している。そして、定着ベルト５２が回転するとき、この低摩擦シートに対し定着ベルト５２が摺動することで、定着ベルト５２に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト５２への摩擦力による負荷が軽減されるようになっている。
【００６５】
反射部材５６は、ステー５５とハロゲンヒータ５３との間に配設されており、ステー５５に固定されている。この反射部材５６は、ハロゲンヒータ５３からの輻射加熱に耐え得る高融点の金属材料等で形成されており、ハロゲンヒータ５３からステー５５側に放射された赤外域の光を定着ベルト５２側に反射させる反射面５６ａを有している。これにより、定着ベルト５２に照射される赤外域の光の量（輻射熱量）を多くすることができ、定着ベルト５２を効率良く加熱することができる。また、ハロゲンヒータ５３からの輻射熱がステー５５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。
【００６６】
本実施形態のような反射部材５６を設けずに、ステー５５のハロゲンヒータ５３側の面５５ａ（図３参照）を研磨または塗装等の鏡面処理をして反射面としてもよい。その場合、反射部材５６またはステー５５の反射面の反射率は、９０％以上であることが望ましい。
【００６７】
もっとも、ステー５５はその強度を確保するために形状や材質が自由に選択できない。したがって、本実施形態のように反射部材５６をステー５５とは別に設けた方が、形状や材質の選択の自重度が広がり、ステー５５および反射部材５６の機能を高めることができる。また、反射部材５６をハロゲンヒータ５３とステー５５との間に設けることにより、ハロゲンヒータ５３に対する反射部材５６の位置が近くなるので、定着ベルト５２を効率良く加熱することが可能となる。
【００６８】
図２中では、作図の便宜上、反射部材５６の反射面５６ａをハロゲンヒータ５３に対し各横断面位置でハロゲンヒータ５３の軸線を中心とする同心円状に配設した形状としている。しかし、この場合、ハロゲンヒータ５３から放射された光がハロゲンヒータ５３に向かって反射され、その分、加熱効率が低下してしまう。そこで、反射面５６ａの一部または全部を、ハロゲンヒータ５３から放射された光を定着ベルト５２側に反射する向きにして、反射光による加熱効率を向上させるのがよい。
【００６９】
本実施形態では、加圧ローラ５１の直径を例えば２０〜４０ｍｍに設定し、定着ベルト５２の直径と加圧ローラ５１の直径が略同等となるようにしているが、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト５２の直径が加圧ローラ５１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の出口側における定着ベルト５２の曲率が加圧ローラ５１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５２から分離され易くなる。
【００７０】
温度センサ５７は、定着ベルト５２の周方向におけるニップ部Ｎ以外の回転区間で定着ベルト５２の温度を検知する温度検知素子である。また、この温度センサ５７は、ニップ形成部材５４のうち加圧ローラ５１の軸線方向における最大の通紙幅領域（定着動作領域；以下、ニップ形成部材５４の軸線方向における通紙幅領域ともいう）内に配置された領域内検知素子となっている。この温度センサ５７の検知温度は、制御部１００に取り込まれる。
【００７１】
分離部材５８は、ニップ部Ｎの近傍であってニップ部Ｎより下流側の定着ベルト５２の外周面位に接触し、定着ベルト５２を転写紙Ｓｐから離れる側に湾曲させることで、定着ベルト５２とニップ部Ｎを通過した転写紙Ｓｐとを分離させるようになっている。
【００７２】
定着部５０よりも用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ７１が設けられている。また、画像形成装置本体１０の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ７２が設けられている。
【００７３】
一方、画像形成装置本体１０内には、転写紙Ｓｐを給紙カセット２１から二次転写ローラ４７と二次転写バックアップローラ４４の間の二次転写ニップを通過させ、二次転写後の転写紙Ｓｐを定着部５０を通して装置外へ排出するための搬送路１１が配設されている。そして、この搬送路１１に沿って、給紙ローラ２２、レジストローラ２３、二次転写ローラ４７、定着部５０および排紙ローラ７１が、順次配置されている。
【００７４】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成されている。そのＲＯＭ内には、画像形成装置１の画像形成のための各種制御プログラムやシステムデータ等が格納されている。制御部１００は、例えば図外の機器からのプリント要求に応じて、給紙部２０、画像形成部３０、転写部４０および定着部５０を所定の動作シーケンスで作動するように制御する。そして、この制御部１００に制御に従って、画像形成部３０での露光、現像および転写により形成されたトナー像が、転写部４０により給紙部２０から給紙される転写紙Ｓｐに転写され、定着部５０で加熱および加圧されることで、プリント出力がなされる。
【００７５】
ところで、本実施形態においては、定着部５０の通紙幅領域内（通紙部）における定着温度制御の効果と、定着部５０の通紙幅領域外（非通紙部）における定着ベルト５２および加圧ローラ５１の端部温度の検知精度とを高める構成が採用されている。
【００７６】
すなわち、定着部５０においては、ニップ形成部材５４と定着ベルト５２との接触領域であるニップ部Ｎにおける定着ベルト５２の温度を検知できるようになっている。そして、ニップ部Ｎの温度を直接的に検出することにより、定着部５０の通紙部での定着動作に最適な制御を実行し、定着部５０の非通紙部での安全性を高められることができるようにしている。
【００７７】
具体的には、定着ベルト５２の周方向の一部（ニップ形成領域）と接触するニップ形成部材５４の前面側の表層部分には、ニップ形成部材５４の長手方向に延在する薄い板状または膜状の金属部材８１（導体部）が設けられている。すなわち、ニップ形成部材５４は、表層部分である金属部材８１と、この金属部材８１を裏打ちし支持する耐熱性部材８２とを含む二層以上を一体に積層して構成されている。
【００７８】
また、図３に示すように、金属部材８１には、電源８３および電流検出部８４を含む温度検知回路８０（信号検出手段）が配線接続されている。電源８３は、金属部材８１の長手方向の所定位置、例えば長手方向の一端部に接続された正端子を有する直流電源である。また、電流検出部８４は、金属部材８１の長手方向の特定位置、例えば長手方向の他端部と、電源８３の負端子との間に介在するように設けられている。すなわち、電源８３、金属部材８１および電流検出部８４は、直列に配線接続されている。
【００７９】
温度検知回路８０は、電源８３からニップ形成部材５４の表層部分である金属部材８１に電圧を印加し、金属部材８１にその電気抵抗に応じた電流を供給することができる。そして、温度検知回路８０は、電流検出部８４により、電源８３の電圧およびニップ部Ｎにおける定着ベルト５２の温度（定着加熱温度）に応じて変化する温度依存信号としての電流を検出するようになっている。
【００８０】
また、金属部材８１は、ニップ形成部材５４のうち加圧ローラ５１の軸線方向における定着動作領域外（最大の通紙幅領域の外方側）に位置し、電源８３からの電流供給時に温度依存信号を生成する一方および他方の領域外導体部９１、９２によって構成されている。ここでは、一方および他方の領域外導体部９１、９２は、ニップ形成部材５４の長手方向における両端側に設けられるものとするが、本発明にいう領域外導体部は、ニップ形成部材５４の少なくとも一端側に設けられればよい。また、一方および他方の領域外導体部９１、９２は、温度検知回路８０に対し直列に接続されてもよいし、個別に対応する温度検知回路８０に接続されてもよい。
【００８１】
金属部材８１の一方および他方の領域外導体部９１、９２としては、金属抵抗率の温度依存度が高い（温度係数が高い）金属素材、例えば銅等を用いるとよい。次の表１に各金属の金属低効率と温度係数の関係（参考値）を示す。
【００８２】
【表１】
2015222288.tif 000003
ここで、金属低効率については、摂氏０度、２０度、１００度の値（単位：１０ｎΩｍ）をそれぞれ示し、温度係数については、これらの温度での値の平均値を示している。
【００８３】
次に、本実施形態の画像形成装置１の定着部５０における通紙幅領域内（通紙部）での定着ベルト５２の温度制御方式について説明する。
【００８４】
制御部１００は、温度センサ５７により検知される定着ベルト５２の温度と温度検知回路８０で検出される温度依存信号とに基づき、所定の単位時間当たりの定着部５０の作動回数（処理枚数）とハロゲンヒータ５３の加熱出力とのうち少なくとも一方を制御する。ここにいう定着部５０の作動回数およびハロゲンヒータ５３の加熱出力は、それぞれ所定単位時間当たりのプリント出力枚数（生産性）により変化し得るものである。
【００８５】
制御部１００は、例えば、温度センサ５７により検知される通紙幅領域内のニップ部Ｎにおける定着ベルト５２の温度と、その定着ベルト５２の目標制御温度との間の温度偏差を基に、定着ベルト５２の温度をハロゲンヒータ５３の加熱出力制御により制御する。この場合、制御部１００は、温度センサ５７の検知温度が目標制御温度に一致するように、図示しない定着温度コントローラを介してハロゲンヒータ５３の単位時間当たりの通電時間（デューティ比）を制御し、ハロゲンヒータ５３の加熱出力を制御する。
【００８６】
制御部１００は、このような定着温度制御を実行する一方、温度検知回路８０で検出される温度依存信号に基づいて、ニップ形成部材５４の長手方向の両端側における定着ベルト５２の端部温度上昇の有無をチェックする機能を有している。すなわち、制御部１００は、その端部温度上昇チェックのための制御プログラムおよび作業メモリ領域を有している。
【００８７】
制御部１００は、さらに、温度検知回路８０により検知される通紙幅領域外での定着ベルト５２の温度に基づいて、所定の単位時間当たりの定着部５０の作動回数（処理枚数）とハロゲンヒータ５３の加熱出力とのうち少なくとも一方を制限する制御を実行する。
【００８８】
例えば、制御部１００は、温度検知回路８０により検知される通紙幅領域外での定着ベルト５２の温度が目標制御温度を有意に超える所定温度に達した時点で、所定の単位時間当たりの定着部５０の作動回数に対応する生産性を落とす。すなわち、単位時間当たりのプリント枚数等の処理枚数を減らし、その処理枚数に対応する単位時間当たりの定着部５０の作動回数を減らすことで、処理枚数に応じて増減するハロゲンヒータ５３の加熱出力を低下させる。
【００８９】
この場合、画像形成装置１の生産性を落とすことにより単位時間当たりのハロゲンヒータ５３への通電デューティが低下し、定着部５０における端部温度上昇が緩和される。
【００９０】
本実施形態では、金属部材８１の一方および他方の領域外導体部９１、９２を介して、温度検知回路８０により、最大の通紙幅領域の外方側における定着ベルト５２の全周で最大温度となるニップ部Ｎの温度を取得できる。これにより、制御部１００は、ニップ部Ｎ以外で温度を取得する場合よりも精度良く端部温度を検知して、適切なタイミングで生産性を落とすことが可能となる。
【００９１】
次に、画像形成装置１の基本的動作について説明する。
【００９２】
作像動作が開始されると、各作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋにおける各感光体ドラム３３が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム３３の表面が帯電器３５によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム３３の表面には、露光ユニット３１からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体ドラム３３の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム３３に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体ドラム３３上に形成された静電潜像に、各現像ユニット３４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００９３】
また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ４４が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト４２を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧または定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄと各感光体ドラム３３との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
【００９４】
その後、各感光体ドラム３３の回転に伴い、感光体ドラム３３上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体ドラム３３上のトナー画像が中間転写ベルト４２上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト４２の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト４２に転写しきれなかった各感光体ドラム３３上のトナーは、クリーニング装置３６によって除去される。その後、図示しない除電装置によって各感光体ドラム３３の表面が除電され、表面電位が初期化される。
【００９５】
画像形成装置の下部では、給紙ローラ２２が回転駆動を開始し、給紙カセット２１から転写紙Ｓｐが搬送路１１に送り出される。搬送路１１に送り出された転写紙Ｓｐは、レジストローラ２３によってタイミングを計られて、二次転写ローラ４７と二次転写バックアップローラ４４との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ４７には、中間転写ベルト４２上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成される。
【００９６】
その後、中間転写ベルト４２の周回走行に伴って、中間転写ベルト４２上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト４２上のトナー画像が転写紙Ｓｐ上に一括して転写される。また、このとき転写紙Ｓｐに転写しきれなかった中間転写ベルト４２上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置４８によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。
【００９７】
その後、転写紙Ｓｐは定着部５０へと搬送され、定着部５０によって転写紙Ｓｐ上のトナー画像がその転写紙Ｓｐに定着される。そして、転写紙Ｓｐは、排紙ローラ７１によって装置外へ排出され、排紙トレイ７２上にストックされる。
【００９８】
以上は、フルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つまたは３つの作像部を使用して、２色または３色の画像を形成したりすることもできる。
【００９９】
次に、作用について説明する。
【０１００】
上述のように構成された本実施形態の画像形成装置１では、定着部５０におけるニップ形成部材５４の金属部材８１に電流が流れ、その電流およびニップ部Ｎにおける定着ベルト５２の温度に応じて変化する温度依存信号が温度検知回路８０によって検出される。したがって、ニップ部Ｎに専用の温度検出素子を配置することなく、温度依存信号からニップ部Ｎの定着動作時の温度を精度よく検出可能となる。
【０１０１】
しかも、温度依存信号に基づいてハロゲンヒータ５３の加熱出力を制御する制御部１００を有するので、温度依存信号に基づいてニップ部Ｎでの加熱に影響するハロゲンヒータ５３の加熱出力制御を実行することで、最適な定着動作制御を実行できる。
【０１０２】
また、本実施形態では、ニップ形成部材５４のうち定着ベルト５２の軸線方向における定着動作領域外に、電流が供給されるときに温度依存信号を生成する領域外導体部９１、９２が配置される。したがって、定着ベルト５２の定着動作領域外の端部温度に応じた温度依存信号が検出されることになり、定着ベルト５２や加圧ローラ５１の端部温度上昇を未然に防止する制御が可能となる。
【０１０３】
例えば、所定レベルの端部温度上昇を示す温度依存信号の検出時にその端部温度上昇を抑制する定着動作制御を実行する。これにより、一時的に画像形成装置１の生産性が低下したとしても、過度の端部温度上昇を抑えることができ、定着部５０における安全性や耐久性が向上する。
【０１０４】
さらに、本実施形態では、定着ベルト５２の周方向におけるニップ部Ｎの形成領域外で定着ベルト５２の温度を検知する温度センサ５７の検知温度と、温度検知回路８０からの温度依存信号とに基づいて、ハロゲンヒータ５３の加熱出力が制御される。加えて、本実施形態では、温度センサ５７が、ニップ形成部材５４のうち加圧ローラ５１の軸線方向における定着動作領域内に配置された領域内検知素子となっている。
【０１０５】
したがって、例えば端部温度上昇が生じないような状態下における両検出値の関係を予めマップ化する等しておき、定着ベルト５２の周方向におけるニップ部Ｎの形成領域外に設置された温度センサ５７の検知温度の誤差を温度依存信号に基づいて補正できる。その結果、加圧ローラ５１の軸線方向における定着動作領域内での定着温度制御等の制御精度を高めることができる。さらに、温度検知回路８０からの温度依存信号に基づいて温度センサ５７の検知温度の異常を検出することも可能となる。
【０１０６】
このように、本実施形態においては、ニップ部Ｎに温度センサを設置することなくニップ部Ｎの温度を精度良く検出するとともに、定着ベルト５２の軸方向端部における温度を精度良く検出することができる。したがって、過度の端部温度上昇による定着ベルト５２の劣化等を未然に防止することができる耐久性の高い定着部５０を備えた画像形成装置１を提供することができる。併せて、ニップ部Ｎの温度を精度良く検出して定着動作領域における制御精度をも高めることのできる高画質で耐久性に優れた画像形成装置１を提供することができる。
【０１０７】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明に係る定着装置および画像装置の第２実施形態を示している。
【０１０８】
なお、以下に説明する各実施形態は、前述の第１実施形態と類似する全体構成を有している。したがって、第１実施形態と同一または類似する構成要素には図１ないし図３中の対応する構成要素の符号を付して、以下、第１実施形態と相違する点について説明する。
【０１０９】
図４に示す第２実施形態は、金属部材８１の一方および他方の領域外導体部９１、９２に加え、ニップ形成部材５４の軸線方向における定着動作領域内、すなわち、最大の通紙幅領域の内方側に、領域内導体部９３（金属部材、導体部）を配設したものである。
【０１１０】
領域内導体部９３は、抵抗温度係数の高い金属部材であり、この領域内導体部９３には、電源８５および電流検出部８６を含む追加の温度検知回路８０Ａ（信号検出手段）が配線接続されている。電源８５は、領域内導体部９３の長手方向の所定位置、例えば長手方向の一端部に接続された正端子を有する直流電源である。また、電流検出部８４は、領域内導体部９３の長手方向の特定位置、例えば長手方向の他端部と、電源８５の負端子との間に介在するように設けられている。
【０１１１】
追加の温度検知回路８０Ａは、電源８５から通紙幅領域内におけるニップ形成部材５４の表層部分である領域内導体部９３に電圧を印加し、領域内導体部９３にその電気抵抗に応じた電流を供給することができる。そして、この温度検知回路８０Ａは、電流検出部８６により、電源８５の電圧および通紙幅領域内のニップ部Ｎにおける定着ベルト５２の温度に応じて変化する温度依存信号としての電流を検出するようになっている。
【０１１２】
その他の構成は、第１実施形態の画像形成装置１と同様である。
【０１１３】
本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果が期待できる。
【０１１４】
しかも、本実施形態では、通紙幅領域内に、領域内検知素子である温度センサ５７に加えて追加の温度検知回路８０Ａを設けているので、温度センサ５７の検知温度の誤差を温度依存信号に基づいて精度よく補正できる。すなわち、定着部５０での定着動作に寄与するニップ部Ｎの温度に応じた温度依存信号が検出されることになり、制御部１００による定着温度制御等の制御精度を高めることができる。
【０１１５】
例えば、温度センサ５７および追加の温度検知回路８０Ａの温度依存信号の検出値を対応付けるマップ等を作成し、ニップ部Ｎにおける定着ベルト５２の温度をより精度良く検出することができる。その結果、定着部５０における最適な定着温度制御が可能となり、高画質で耐久性に優れた画像形成装置１を提供することができる。
【０１１６】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明に係る定着装置および画像装置の第３実施形態を示している。
【０１１７】
ここで、図５（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る定着装置の軸方向端部の横断面図、図５（ｂ）は、その端部温度検知方式の説明図、図５（ｃ）は、金属部材の配置説明図である。
【０１１８】
第３実施形態においては、定着部５０の最大の通紙幅領域の外方側に、ニップ形成部材５４の軸線方向における通紙幅領域外（非通紙部）に、領域外検知素子としての温度センサ９７が設けられている。そして、本実施形態の画像形成装置１の定着部５０においては、この温度センサ９７により非通紙部における定着ベルト５２の温度（端部温度）が検知される。
【０１１９】
通紙される転写紙Ｓｐのサイズによっては、必ずしも温度センサ９７の設置位置が最大温度になるとは限らない。そこで、予めの実験等により各サイズの転写紙Ｓｐの連続通紙時における軸方向温度分布を取得しておき、温度センサ９７の設置位置での検出温度と最大温度との温度差を把握することで、間接的に最大温度を検出する方法が考えられる。
【０１２０】
しかし、温度センサ９７の検出温度値を基に最大温度を予測をしたものの、図５（ｂ）に示すように、実際の最大温度（最高温度に到達する位置での定着ベルトの温度）に対して想定した最大温度が低くなってしまう場合がある。その場合、実際の最大温度が定着ベルト５２の耐熱温度を超過してしまうことが懸念される。
【０１２１】
本実施形態では、温度センサ９７とは別に、通紙幅領域外に配置された一方および他方の領域外導体部９１、９２（いずれか一方でもよい）を設け、温度検知回路８０により通紙幅領域外におけるニップ部Ｎの温度に応じた温度依存信号（電流）を検出する。そして、温度センサ９７の検知温度に加え、温度検知回路８０からの温度依存信号を補助的に用いて、温度センサ９７がニップ部Ｎ外から間接的に予測する非通紙部の最大温度値が狙い値からずれてきたことを温度依存信号を基に判定できる。その結果、非通紙部の最大温度の予測値が狙いとずれてきた場合には、早めに生産性を落とすことで、定着ベルト５２の耐熱温度を超過するリスクを有効に回避できる。
【０１２２】
すなわち、温度センサ９７によりニップ部Ｎ以外の温度のみを検出する場合よりも精度良く端部温度を検知して、適切なタイミングで生産性を落とすことが可能となり、一時的に画像形成装置の生産性が低下したとしても過度の端部温度上昇を抑えることができる。
【０１２３】
なお、上述の各実施形態においては、ニップ形成部材５４の表層部分に抵抗値が温度に依存する抵抗温度係数の高い金属からなる領域外導体部９１、９２や領域内導体部９３を設けるものとした。これらのうち少なくとも領域内導体部９３は、定着ベルト５２の内周面に近接して定着温度に加熱され易くする必要があるが、必ずしも定着ベルト５２に直接に摺動するものでなくともよい。例えば、領域内導体部９３と定着ベルト５２の間に、領域内導体部９３を覆う十分に薄い低摩擦樹脂膜を設けたり、低摩擦でかつ高耐久性の金属薄膜を塗膜したりしてもよい。
【０１２４】
また、上述の各実施形態においては、ニップ形成部材５４の表層部分を略平坦に図示した。しかし、ニップ部Ｎにおけるニップ形成部材５４の表層部分と加圧ローラ５１の外周面とは、湾曲した横断面を有するものであってもよく、その湾曲の凹凸や横断面形状が特に限定されないことはいうまでもない。
【０１２５】
さらに、上述の各実施形態においては、金属部材を領域外導体部９１、９２と領域内導体部９３とに分割していたが、一体とすることも考えられる。また、これら導体部９１、９２、９３等の金属部材を帯板状として例示したが、任意の形状の板状や膜状、特定のパターン形状を有する線状等であってもよい。
【０１２６】
金属部材８１を裏打ちし支持する耐熱性部材８２等は、電気絶縁性を持つ耐熱性部材として樹脂を用いる例としたが、材料が特に限定されないことは勿論である。
【０１２７】
以上、説明した通り、本発明は、定着ニップ部に専用の温度検出素子を配置することなく、温度依存信号から定着ニップ部の定着動作時の温度を精度よく検出でき、かつ、過度の端部温度上昇による加熱回転体の劣化等を未然に防止できる。したがって、本発明は、耐久性の高い定着装置を提供し、併せて、定着ニップ部の温度を精度良く検出して定着動作領域における制御精度をも高めることのできる高画質で耐久性に優れた画像形成装置を提供できるという効果を奏する。かかる本発明は、記録媒体に画像を定着する定着装置およびその定着装置を備えた画像形成装置全般に有用である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  画像形成装置
１０  画像形成装置本体
１１  搬送路
２０  給紙部
２３  レジストローラ
３０  画像形成部
３１  露光ユニット
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ  作像ユニット
３３  感光体ドラム（感光体）
３４  現像ユニット
３５  帯電器
４０  転写部
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ  一次転写ローラ
４２  中間転写ベルト
４７  二次転写ローラ
５０  定着部
５１  加圧ローラ（加圧回転体、対向部材）
５２  定着ベルト（加熱回転体、定着部材）
５３  ハロゲンヒータ（熱源、加熱手段）
５４  ニップ形成部材
５５  ステー
５５ａ  面（反射面）
５６  反射部材
５６ａ  反射面
５７  温度センサ（温度検知素子、領域内検知素子）
８０  温度検知回路（信号検出手段）
８０Ａ  追加の温度検知回路（信号検出手段）
８１  金属部材（導体部）
８２  耐熱性部材
８３、８５  電源
８４、８６  電流検出部
９１、９２  領域外導体部
９３  領域内導体部（金属部材、導体部）
９７  温度センサ（温度検知素子、領域外検知素子）
１００  制御部(制御手段)
Ｎ  ニップ部（定着ニップ部）
Ｓｐ  転写紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２９】
【特許文献１】特開２０１３−１３７４７０号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７３２０６号公報
【図１】
2015222288.tif 000004
【図２】
2015222288.tif 000005
【図３】
2015222288.tif 000006
【図４】
2015222288.tif 000007
【図５】
2015222288.tif 000008