(57)【要約】【課題】本発明の目的は、一つのセンサで定着ベルトの回転を監視し、かつ、通紙エリアの温度をより正確に測定することができる定着装置及びこれを備える画像形成装置を提供することである。【解決手段】定着装置６０は、熱によりトナー画像を用紙Ｐに定着させる。また、定着装置６０は、ハロゲンヒーター８０、用紙Ｐ上のトナー画像に接触する通紙エリアＡを有し、ハロゲンヒーター８０からの熱をトナー画像に伝える定着ベルト６２、通紙エリアＡの熱放射を測定する赤外線センサ９０、及び赤外線センサ９０の測定結果に基づいて各種の判断をし、各部を制御する制御部４を備えている。通紙エリアＡにおける定着ベルト６２の動作方向には、放射率の異なる部分が設けられ、制御部４は、時間経過に対する熱放射の変化から定着ベルト６２の回転を判断し、熱放射に基づいて通紙エリアＡの温度を判断する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱によりトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
熱源と、
前記記録媒体上の前記トナー画像に接触する通紙エリアを有し、前記熱源からの熱を該トナー画像に伝える無端状の定着ベルトと、
前記通紙エリアの熱放射を測定する赤外線センサと、
前記赤外線センサの測定結果に基づいて各種の判断をし、各部を制御する制御部と、
を備え、
前記通紙エリアにおける前記定着ベルトの動作方向には、放射率の異なる第１の部分及び第２の部分が設けられ、
前記制御部は、時間経過に対する熱放射の変化から前記定着ベルトの回転を判断し、かつ、前記第１の部分の熱放射に基づいて前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の部分の熱放射に加え、前記第２の部分の熱放射に基づいて前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴と請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記制御部は、判断した前記通紙エリアの温度に基づいて、前記熱源の動作を制御すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記制御部は、熱放射の測定結果から、前記定着ベルトの寿命を推定すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御部は、時間経過に対する熱放射の変化から前記第１の部分及び前記第２の部分を構成要素とするベルトパターンを読み取ること、
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記通紙エリアにおける前記定着ベルトの動作方向には、前記第１の部分及び前記第２の部分と放射率の異なる第３の部分が設けられていること、
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記第１の部分は、前記第２の部分より放射率が高く、前記第３の部分は、前記第２の部分より放射率が低い場合において、
前記制御部は、前記第１の部分及び前記第３の部分の熱放射を用いて、前記定着ベルトの回転を判断すること、
を特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記制御部は、定着終了後にさらに前記定着ベルトを回転させ前記ベルトパターンを読み取り、該定着ベルト停止時における測定位置を記憶し、定着再開時に該測定位置に対応した温度テーブルを用いて、定着再開時の熱放射の測定結果から前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記熱源を作動させる前に前記ベルトパターンを読み取り、該ベルトパターンの所定位置通過の際に該熱源を作動させるとともに、該所定位置に対応した温度テーブルを用いて、該所定位置通過の際の熱放射の測定結果から前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
熱によりトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置であって、熱源、該記録媒体上の該トナー画像と接触する通紙エリアを含み該熱源からの熱を該トナー画像に伝える無端状の定着ベルト、及び該通紙エリアの熱放射を測定する赤外線センサを有する定着装置と、
前記赤外線センサの測定結果に基づいて各種の判断をし、各部を制御する制御部と、
を備え、
前記通紙エリアにおける前記定着ベルトの動作方向には、放射率の異なる第１の部分及び第２の部分が設けられ、
前記制御部は、時間経過に対する熱放射の変化から前記定着ベルトの回転を判断し、かつ、前記第１の部分の熱放射に基づいて前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第１の部分の熱放射に加え、前記第２の部分の熱放射に基づいて前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴と請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、判断した前記通紙エリアの温度に基づいて、前記熱源の動作を制御すること、
を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御部は、熱放射の測定結果から、前記定着ベルトの寿命を推定すること、
を特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御部は、時間経過に対する熱放射の変化から前記第１の部分及び前記第２の部分を構成要素とするベルトパターンを読み取ること、
を特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記通紙エリアにおける前記定着ベルトの動作方向には、前記第１の部分及び前記第２の部分と放射率の異なる第３の部分が設けられていること、
を特徴とする請求項１０乃至請求項１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記第１の部分は、前記第２の部分より放射率が高く、前記第３の部分は、前記第２の部分より放射率が低い場合において、
前記制御部は、前記第１の部分及び前記第３の部分の熱放射を用いて、前記定着ベルトの回転を判断すること、
を特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記制御部は、定着終了後にさらに前記定着ベルトを回転させ前記ベルトパターンを読み取り、該定着ベルト停止時における測定位置を記憶し、定着再開時に該測定位置に対応した温度テーブルを用いて、定着再開時の熱放射の測定結果から前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記熱源を作動させる前に前記ベルトパターンを読み取り、該ベルトパターンの所定位置通過の際に該熱源を作動させるとともに、該所定位置に対応した温度テーブルを用いて、該所定位置通過の際の熱放射の測定結果から前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置、特に、定着ベルトを有する定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真法による画像形成装置にあっては、印刷媒体に転写されたトナー画像を、熱によって該印刷媒体に定着させる定着装置を備えている。この種の定着装置は、トナー画像に熱を伝える無端状の定着ベルト、定着ベルトとともにトナー画像が転写された印刷媒体を挟み込む加圧ローラ、及び定着ベルトに熱を加える熱源を有している。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の定着装置等（以下、従来の定着装置）では、定着ベルトの異常過熱による発火の防止や、一定の定着品質を保つため、定着ベルトの回転及び温度を監視している。具体的には、定着ベルトを加熱及び回転させる加熱ローラの幅方向の端部に凹部を設ける。これにより、定着ベルトの用紙と接触しない部分（以下、非通紙エリアと称す）に温度変動を生じさせる。そして、この温度変動を温度センサで読み取ることにより、定着ベルトの回転を監視している。ここで、非通紙エリアに温度変動を生じさせる理由は、定着ベルトの用紙と接触する部分（以下、通紙エリアと称す）に温度変動を生じさせると、定着品質を保つことができなくなるためである。また、従来の定着装置では、上述の温度センサを用いて、定着ベルトの回転だけでなく温度も監視している。つまり、一つのセンサで定着ベルトの回転と温度の両方を監視している。
【０００４】
ただし、従来の定着装置による定着ベルトの回転及び温度を監視する方法では、定着ベルトの非通紙エリアの温度を読み取るため、定着ベルトの通紙エリアの正確な温度を把握できない。一方、定着ベルトの通紙エリアの正確な温度を把握するために、通紙エリアに温度変動を生じさせると、一定の定着品質を保つことができない。従って、従来の定着装置において、通紙エリアの温度をより正確に把握しようとすると、定着ベルトの回転を監視するセンサとは別に新たなセンサが必要となり、定着装置における部品点数の増加を招くという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３３１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、一つのセンサで定着ベルトの回転を監視し、かつ、通紙エリアの温度をより正確に測定することができる定着装置及びこれを備える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】
【０００７】
本発明の第１の形態である定着装置は、
熱によりトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
熱源と、
前記記録媒体上の前記トナー画像に接触する通紙エリアを有し、前記熱源からの熱を該トナー画像に伝える無端状の定着ベルトと、
前記通紙エリアの熱放射を測定する赤外線センサと、
前記赤外線センサの測定結果に基づいて各種の判断をし、各部を制御する制御部と、
を備え、
前記通紙エリアにおける前記定着ベルトの動作方向には、放射率の異なる第１の部分及び第２の部分が設けられ、
前記制御部は、時間経過に対する熱放射の変化から前記定着ベルトの回転を判断し、かつ、前記第１の部分の熱放射に基づいて前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の形態である画像形成装置は、
熱によりトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置であって、熱源、該記録媒体上の該トナー画像と接触する通紙エリアを含み該熱源からの熱を該トナー画像に伝える無端状の定着ベルト、及び該通紙エリアの熱放射を測定する赤外線センサを有する定着装置と、
前記赤外線センサの測定結果に基づいて各種の判断をし、各部を制御する制御部と、
を備え、
前記通紙エリアにおける前記定着ベルトの動作方向には、放射率の異なる第１の部分及び第２の部分が設けられ、
前記制御部は、時間経過に対する熱放射の変化から前記定着ベルトの回転を判断し、かつ、前記第１の部分の熱放射に基づいて前記通紙エリアの温度を判断すること、
を特徴とする。
【０００９】
本発明に係る定着装置では、定着ベルトの通紙エリアに放射率の異なる第１の部分及び第２の部分が設けられている。従って、定着ベルトが回転すると、通紙エリアの熱放射を測定する赤外線センサからの出力が変化する。この変化を読み取ることで、定着ベルトの回転を判断することができる。また、本発明に係る定着装置では、定着ベルトの回転を読み取るために、熱放射を用いているため、定着品質に影響が出るような温度変動を定着ベルトに生じさせることがない。つまり、一定の定着品質を保持できる。ところで、従来の定着装置では、温度センサが定着ベルトの非通紙エリアの温度を読み取っていたため、通紙エリアの正確な温度を把握することが困難だった。一方、本発明に係る定着装置では、通紙エリアに設けられた第１の部分の熱放射から温度を把握している。つまり、本発明に係る定着装置では、従来の定着装置と比較して、通紙エリアの温度をより正確に測定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一つのセンサで定着ベルトの回転を監視し、かつ、通紙エリアの温度をより正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の内部構造を示す概略図である。
【図２】第１実施例に係る定着装置の内部構造を示す概略図である。
【図３】第１実施例に係る定着ベルトの断面図である。
【図４】第１実施例に係る定着ベルトを、その外周側かつ表面と直交する方向から平面視した平面図である。
【図５】第１実施例において、定着ベルトを回転させた際の、赤外線センサからの出力電圧と時間の関係を示すグラフである。
【図６】第１実施例において、定着ベルトを停止させた際の、赤外線センサからの出力電圧と時間の関係を示すグラフである。
【図７】制御手段における、定着ベルトの回転及び温度判断に関する部分を示すブロック図である。
【図８】第１実施例において、ハロゲンヒーターにより昇温しつつ定着ベルトを回転させた際の、赤外線センサからの出力電圧と時間の関係を表すグラフである。
【図９】第１実施例において、ハロゲンヒーターにより昇温しつつ定着ベルトを回転させた際の、定着ベルトの温度と時間の関係を表すグラフである。
【図１０】第１実施例における定着ベルトの回転及び温度判断に関する制御のフローチャートである。
【図１１】第１実施例における定着ベルトの回転及び温度判断に関する制御のフローチャートである。
【図１２】定着ベルトのパターン部から測定される定着ベルトの温度と、定着ベルトの使用時間との関係を示すグラフである。
【図１３】定着ベルトの回転及び温度判断に関する制御に関し、第２実施例において変更及び追加された部分のフローチャートである。
【図１４】第３実施例に係る定着ベルトを、その外周側かつ表面と直交する方向から平面視した平面図である。
【図１５】定着ベルトの回転及び温度判断に関する制御に関し、第３実施例において変更された部分のフローチャートである。
【図１６】第３実施例において、定着ベルトを回転させた際の、赤外線センサからの出力電圧と時間の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施例）
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
以下に、第１実施例である画像形成装置１Ａについて図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同じ部品、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置１Ａは、電子写真方式によるカラープリンタであって、画像形成装置１Ａの各部及び各手段を制御する制御部４、画像形成部１０、給紙カセット２１、搬送手段４０、検知手段５０並びに定着装置６０を備えている。
【００１４】
画像形成部１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像を形成するための、感光体ドラム１２を中心として帯電器、現像器などを配置した画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋで形成されたトナー画像を１次転写して合成する中間転写ベルト１５、合成されたトナー画像を中間転写ベルトから用紙Ｐに２次転写する２次転写ローラ１８，及びレーザービームによる露光ユニット１６で構成されている。なお、この種の画像形成部１０の構成及び作用は、従来から周知であり、詳細な説明は省略する。
【００１５】
給紙カセット２１は、用紙Ｐが積載される箱型のケースであり、画像形成装置１の正面（図１の手前側の面）側から引き出し可能に設けられている。
【００１６】
搬送手段４０は、画像形成装置内における用紙Ｐの搬送を担っており、ピックアップローラ４１、給紙ローラ４２、さばきローラ４３、搬送ローラ対４４、タイミングローラ対４５、及び排出ローラ対４６により構成されている。搬送手段４０により、給紙カセット２１に積載された用紙Ｐは、最上層の１枚がピックアップローラ４１にピックアップされ、給紙ローラ４２と捌きローラ４３とで給紙される。さらに、給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ対４４で搬送方向の下流に搬送され、タイミングローラ対４５から２次転写ローラ１８に送り込まれる。そして、２次転写ローラ１８から付与される電界によって中間転写ベルト１５上のトナー画像が用紙Ｐに転写される。その後、用紙Ｐは、定着装置６０でトナーの加熱定着を施され、排出ローラ対４６によって画像形成装置１の上面に設けられた排紙トレイ２に排出される。
【００１７】
検知手段５０は、給紙ローラ４２と搬送ローラ対４４との間に位置する給紙センサ５２、タイミングローラ対４５の直前に位置するレジストセンサ５４及び排出ローラ対４６の直前に位置する排紙センサ５６により構成されている。給紙センサ５２、レジストセンサ５４及び排紙センサ５６は、搬送中の用紙Ｐの通過又は到達を検知している。
【００１８】
（定着装置の構成、図２〜図４参照）
定着装置６０は、図２に示すように、定着ベルト６２、該定着ベルト６２の内周側に設けられたパッド７０及び加圧ローラ７２によってニップ部Ｎを形成し、該ニップ部Ｎに用紙Ｐを挟みこむ。定着装置６０に挟みこまれた用紙Ｐには、ニップ部Ｎにて熱と圧力が加えられ、トナー画像が定着させられる。また、定着装置６０は、定着ベルト６２、パッド７０及び加圧ローラ７２に加え、ハロゲンヒーター８０、反射板８２及び赤外線センサ９０を備えている。
【００１９】
定着ベルト６２は、無端状に押出し成形されたシリコンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性を有する樹脂材からなる。また、定着ベルト６２は、図３に示すように、該定着ベルト６２の外周側の表面αから、コーティング層６４、ゴム層６５、基層６６により構成されている。そして、ゴム層６５と基層６６に挟まれるように、塗料よりなるパターン部６７が設けられている。なお、コーティング層６４の材料はＰＴＦＥコート／ＰＦＡチューブ等であり、ゴム層６５はシリコンゴム等であり、基層６６はＰＩ（ポリイミド）、ＳＵＳ、Ｎｉ等である。
【００２０】
ここで、コーティング層６４及びゴム層６５は透明であり、パターン部６７は灰色である。また、基層６６は黒色である。従って、パターン部６７は、定着ベルト６２の外周側から視認することができる。また、パターン部６７を表面αと直交する方向から見ると、図４に示すように、パターン部６７は矩形状を成し、さらに、定着ベルト６２のトナー画像と接触する領域である通紙エリアＡ内において、定着ベルト６２の動作方向である矢印Ｂ方向に、等間隔で並ぶように設けられている。
【００２１】
加圧ローラ７２は、図２に示すように、定着ベルト６２及びパッド７０とともに、用紙Ｐが挟み込まれるニップ部Ｎを形成している。また、加圧ローラ７２は、矢印Ｃ方向に回転駆動され、この回転駆動力によって定着ベルト６２が矢印Ｂ方向に従動回転する。なお、用紙Ｐは、トナー転写面が定着ベルト６２に対向した状態でニップ部Ｎに搬送される。
【００２２】
ハロゲンヒーター８０は、定着ベルト６２の内周側に設けられ、定着ベルト６２の所定位置βに向かって赤外線を照射し、これにより該所定位置β周辺を加熱している。また、定着ベルト６２の内周側に設けられた反射板８２が、ハロゲンヒーター８０から発生した赤外線のうち所定位置βと異なる方向に向かった赤外線を反射することで、定着ベルト６２の所定位置β周辺をさらに加熱している。
【００２３】
赤外線センサ９０は、サーモパイル等の非接触型の温度測定器であり、定着ベルト６２の外周側に設けられ、通紙エリアＡからの熱放射を測定している。赤外線センサ９０が測定した熱放射は、出力電圧として制御部４に出力され、定着ベルト６２の回転及び温度判断に用いられる。
【００２４】
（定着ベルト６２の回転判断方法  図４〜図６参照）
定着ベルト６２の通紙エリアＡには、図４に示すように、定着ベルト６２の動作方向に、等間隔で並ぶようにパターン部６７が設けられている。従って、定着ベルト６２が回転すると、通紙エリアＡの熱放射を測定している赤外線センサ９０は、パターン部６７からの熱放射と基層６６からの熱放射を交互に測定することになる。また、パターン部６７は灰色であるため、パターン部６７の放射率は黒色である基層６６の放射率よりも低い。その結果、定着ベルト６２が回転すると、図５に示すように、赤外線センサ９０からの出力電圧Ｖは上下に変動する。この出力電圧の時間に対する変化から、制御部４は定着ベルト６２の回転を判断することができる。なお、定着ベルト６２の回転が停止した状態では、図６に示すように、赤外線センサ９０からの出力は上下動しない。このような場合、制御部４は、定着ベルト６２は停止していると判断する。
【００２５】
（定着ベルト６２の温度の測定方法  図５及び図７〜図９参照）
定着ベルト６２の温度の測定についても、赤外線センサ９０からの出力電圧を用いる。具体的には、図７に示すように、赤外線センサ９０からの出力電圧は、制御部４のＣＰＵ９２に送信される。このとき、定着ベルト６２が回転すると、図５に示すように、赤外線センサ９０からの出力電圧は上下に変動する。そこで、ＣＰＵ９２では、出力電圧が高いときは基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂと判断し、出力電圧が低いときはパターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐと判断する。そして、ＣＰＵ９２は、該制御部４の記憶部Ｍに記憶された各出力電圧Ｖｂ，Ｖｐと温度との関係を示すＶ−ＴテーブルＥを用いて、各出力電圧Ｖｂ，Ｖｐを温度に変換する。これにより、制御部４は、図８に示すような上下動する出力電圧から、図９に示すような定着ベルト６２の通紙エリアＡの現状の温度を正確に把握することができる。そして、制御部４は、定着ベルトの現状の温度と目標温度との差から、ハロゲンヒーター８０に供給する電力を決定する。
【００２６】
ところで、定着ベルト６２が停止しているときは、赤外線センサ９０からの出力電圧は変動しないため、ＣＰＵ９２は、赤外線センサ９０からの出力電圧に対する適切なＶ−Ｔテーブルを選択できない。従って、定着装置の始動時には、制御部４は、ハロゲンヒーター８０に電力を供給する前に、まず定着ベルト６２を回転させ、赤外線センサ９０からの出力電圧を変動させる。これにより、ＣＰＵ９２は、各出力電力Ｖｂ，Ｖｐに対応する適切なＶ−Ｔテーブルを選択できる。その後、定着ベルト６２の加熱を開始することで、制御部４は、定着ベルト６２の通紙エリアＡの現状の温度を正確に把握することができる。
【００２７】
（定着ベルトの回転及び温度判断に関する制御  図１０及び図１１参照）
以下に、制御部４による定着ベルト６２の回転及び温度判断制御の流れについて図を参照しながら説明する。
【００２８】
制御部４による定着ベルト６２の回転及び温度判断に関する制御は、画像形成装置１Ａに設けられたインターフェース１００からの印字要求等により開始される。
【００２９】
ステップＳ１では、制御部４が定着ベルト６２を回転させる。これにより、赤外線センサ９０からの出力電圧が変動する。
【００３０】
ステップＳ２では、制御部４が赤外線センサ９０からの出力電圧の情報を取得する。
【００３１】
ステップＳ３では、制御部４が、ステップＳ２で得た出力電圧の情報から、定着ベルト６２が適正に回転しているか否かを判断する。具体的には、赤外線センサ９０からの出力電圧が一定時間に対して変化していれば、定着ベルト６２が適正に回転していると判断する。一方、出力電圧に変化が見られない場合には、定着ベルト６２が適正に回転していないと判断する。そして、制御部４が、定着ベルト６２が適正に回転していないと判断すれば、本制御はステップＳ４に進み、適正に回転していると判断すれば、本制御は、ステップＳ５に進む。
【００３２】
ステップＳ４では、制御部４がインターフェース１００へのエラー表示を命令する。ステップＳ４に進んだ場合、本制御は、エラー表示の命令後に終了する。
【００３３】
ステップＳ５では、制御部４が、赤外線センサ９０からの出力電圧が、基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂであるか、パターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐであるかを判断する。具体的には、上述のとおり、出力電圧が高いときは基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂと判断し、出力電圧が低いときはパターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐと判断する。
【００３４】
ステップＳ６では、制御部４が、ステップＳ５で判断した各出力電圧に対応するＶ−Ｔテーブルを該制御部４の記憶部Ｍから選択する。
【００３５】
ステップＳ７では、制御部４が、ステップＳ６で選択したＶ−Ｔテーブルを用いて、ステップＳ２で得た出力電圧の情報を温度情報に変換する。これにより、定着ベルト６２の温度を判断することができる。
【００３６】
ステップＳ８では、制御部４は、ハロゲンヒーター８０への電力供給を開始する。このとき、ステップＳ７で得た定着ベルト６２の現状の温度と、定着ベルト６２の目標の温度との差から、ハロゲンヒーター８０による加熱量、つまりハロゲンヒーター８０への電力供給量を決定する。
【００３７】
ステップＳ９では、制御部４が赤外線センサ９０からの出力電圧の情報を再び取得する。
【００３８】
ステップＳ１０では、制御部４が、ステップＳ９で得た出力電圧の情報から、定着ベルト６２が適正に回転しているか否かを判断する。判断方法は、ステップＳ３と同様であるため、ここでの記載は省略する。そして、制御部４が、定着ベルト６２が適正に回転していないと判断すれば、本制御はステップＳ１１に進み、適正に回転していると判断すれば、本制御はステップＳ１３に進む。
【００３９】
ステップＳ１１では、制御部４が、ハロゲンヒーター８０への電力供給を停止する。そして、本制御はステップ１２に進む。
【００４０】
ステップＳ１２では、制御部４がインターフェース１００へのエラー表示を命令する。ステップＳ１２に進んだ場合、本制御は、エラー表示の命令後に終了する。
【００４１】
ステップＳ１３では、制御部４が、赤外線センサ９０からの出力電圧が、基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂであるか、パターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐであるかを判断する。判断方法は、ステップＳ５と同様であるため、ここでの記載は省略する。
【００４２】
ステップＳ１４では、制御部４が、ステップＳ１３で判断した各出力電圧に対応するＶ−Ｔテーブルを該制御部４の記憶部Ｍから選択する。
【００４３】
ステップＳ１５では、制御部４が、ステップＳ１２で選択したＶ−Ｔテーブルを用いて、ステップＳ９で得た出力電圧の情報を温度情報に変換する。これにより、定着ベルト６２の温度を測定することができる。
【００４４】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５で得た定着ベルト６２の現状の温度と、定着ベルト６２の目標の温度との差から、ハロゲンヒーター８０への電力供給量を決定する。そして、ハロゲンヒーター８０に決定した電力を供給することにより、該ハロゲンヒーター８０を制御する。
【００４５】
ステップＳ１７では、制御部４が、上述の印字要求に対応する枚数の用紙が排出されたか否かを判定する。なお、用紙の排出に関する情報は排紙センサ５６から取得する。印字要求に対応する枚数の用紙が排出されたと判定した場合は、本制御はステップＳ１８に進み、印字要求に対応する枚数の用紙が排出されていないと判定した場合には、本制御はステップＳ９に戻る。
【００４６】
ステップＳ１８では、制御部４が、ハロゲンヒーター８０への電力供給を停止する。
【００４７】
ステップＳ１９では、制御部４が、定着ベルト６２の回転を停止させる。これにより、本制御は終了する。
【００４８】
（効果）
画像形成装置１Ａが備える定着装置６０では、定着ベルト６２の通紙エリアＡに放射率の異なる基層６６及びパターン部６７が設けられている。従って、定着ベルト６２が回転すると、通紙エリアＡの熱放射を測定する赤外線センサ９０からの出力電圧が変化する。この変化を制御部４が読み取ることで、定着ベルト６２の回転を判断することができる。また、定着装置６０では、定着ベルト６２の回転を読み取るために、熱放射を用いているため、定着品質に影響が出るような温度変動を定着ベルト６２に生じさせることがない。つまり、一定の定着品質を保持できる。ところで、従来の定着装置では、温度センサが定着ベルトの非通紙エリアの温度を読み取っていたため、通紙エリアの正確な温度を把握することが困難だった。一方、定着装置６０では、通紙エリアＡの熱放射から温度を把握している。つまり、定着装置６０では、従来の定着装置と比較して、通紙エリアの温度を正確に把握することができる。
【００４９】
また、画像形成装置１Ａでは、基層６６及びパターン部６７両方の熱放射による出力電圧Ｖｂ，Ｖｐから温度情報を得ている。従って、画像形成装置１Ａでは、いずれか一方の出力電圧だけから温度情報を得るよりも、より精度よく定着ベルト６２の温度を判断することができる。
【００５０】
さらに、画像形成装置１Ａでは、回転及び温度判断に関する制御のステップＳ５において、制御部４が、赤外線センサ９０からの出力電圧が、基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂであるか、パターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐであるかを判断している。これは、ステップ５において、制御部４は、赤外線センサ９０が、基層６６上にあるのか、パターン部６７上にあるのかを判断していることと同義である。これにより、制御部４は、赤外線センサ９０が定着ベルト６２におけるどの位置の熱放射を測定しているのか把握できる。その結果、画像形成装置１Ａでは、ハロゲンヒーター８０による加熱開始の際に、定着ベルトの所定位置、例えば、パターン部６７から基層６６に変化する位置からハロゲンヒーター８０による加熱を開始することができる。
【００５１】
ところで、定着ベルト６２はその経時劣化、例えばトナー付着により、パターン部６７が変色する。その結果、パターン部６７からの熱放射を測定した赤外線センサ９０からの出力電圧Ｖｐが徐々に上昇し、図１２に示すように、パターン部６７から測定される定着ベルト６２の温度γｐも上昇する。画像形成装置１Ａでは、これを利用し、パターン部６７から測定される定着ベルト６２の温度γｐが、ある閾値ｔｈを上回った場合には、定着ベルト６２の寿命ＴＬ、つまり定着ベルト６２の交換時期と判断することができる。
【００５２】
また、画像形成装置１Ａでは、制御部４が、一定時間に対する出力電圧の変動及びその電位を読み取っている。従って、この情報から、制御部４は、定着ベルト６２の基層６６及びパターン部６７から構成されるベルトパターンを把握することができる。これにより、例えば、画像形成装置１Ａの出荷時の検査において、定着ベルトを回転させ、赤外線センサ９０からの出力電圧を確認することで、定着ベルトの誤組み付けの検知をすることができる。
【００５３】
（第２実施例  図１３参照）
第２実施例である画像形成装置１Ｂと第１実施例である画像形成装置１Ａとの相違点は、図１３に示すように、回転及び温度判断に関する制御のステップＳ１９における処理内容が変更されている点、及びステップＳ２０〜Ｓ２３が追加された点である。以下で具体的に説明する。なお、回転及び温度判断に関する制御におけるステップＳ１８以前のステップについては、第１実施例に準ずる。
【００５４】
第２実施例である画像形成装置１Ｂでは、回転及び温度判断に関する制御のステップＳ１９において、定着ベルト６２の回転を所定時間継続させる。
【００５５】
ステップＳ２０では、制御部４が赤外線センサ９０からの出力電圧の情報を取得する。
【００５６】
ステップＳ２１では、制御部４が、赤外線センサ９０からの出力電圧が、基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂであるか、パターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐであるかを判断する。判断方法は、ステップＳ５と同様であるため、ここでの記載は省略する。
【００５７】
ステップＳ２２では、制御部４が、ステップＳ２１で判断した出力電圧Ｖｂ又は出力電圧Ｖｐから、赤外線センサ９０が、基層６６上にあるのか、パターン部６７上にあるのかを判断し、制御部４の記憶部Ｍに記憶させる。
【００５８】
そして、ステップＳ２３において、定着ベルト６２の回転を停止させ、本制御は終了する。
【００５９】
以上のように構成された画像形成装置１Ｂでは、制御部４が、ステップＳ２２において、赤外線センサ９０が、基層６６上にあるのか、パターン部６７上にあるのかを判断し、記憶部Ｍに記憶させている。これにより、定着装置６０が再始動した際に、赤外線センサ９０が、定着ベルト６２におけるどの位置の熱放射を測定しているのかを事前に把握できる。従って、第１実施例におけるステップＳ５を省略することができる。本第２実施例における他の構成は前記第１実施例と同様である。従って、本第２実施例において回転計測及び温度測定制御のステップＳ１９における処理内容が変更さている点、及びステップＳ２０〜Ｓ２３が追加された点以外の説明は第１実施例での説明のとおりである。
【００６０】
（第３実施例  図１４〜図１６参照）
第３実施例である画像形成装置１Ｃと第１実施例である画像形成装置１Ａとの相違点は、図１４に示すように、定着ベルト６２に灰色のパターン部６７の一部が、白色のパターン部６８に代えられている点、及び白色のパターン部６８に代えられたことより回転及び温度判断に関する制御の一部が変更された点である。以下で具体的に説明する。
【００６１】
画像形成装置１Ｃでは、白色のパターン部６８は、パターン部６７と同様に、ゴム層６５と基層６６に挟まれるように設けられている。ここで、コーティング層６４及びゴム層６５は透明であるため、パターン部６８は、定着ベルト６２の外周側から視認することができる。また、パターン部６８は、表面αと直交する方向から見ると、図１４に示すように、矩形状を成し、さらに、通紙エリアＡ内において、定着ベルト６２の動作方向に、基層６６を挟んでパターン部６７と交互に並ぶように設けられている。
【００６２】
また、画像形成装置１Ｃでは、パターン部６８が新たに設けられたことにより、赤外線センサ９０からの出力電圧の判断方法、つまり回転及び温度判断に関する制御のステップＳ５及びステップＳ１３の処理内容が、画像形成装置１Ａと異なる。画像形成装置１Ｃでは、ステップＳ５において、まず、制御部４は、図１５に示すように、赤外線センサ９０から何種類の電圧が出力されているのかを判断する。本実施例では、赤外線センサ９０が、基層６６及びパターン部６７，６８の３つの部分からの熱放射を測定するため、赤外線センサ９０からは、図１６に示すように、３種類の電圧が出力される。従って、制御部４は、３種類の電圧が出力されていると判断する。このステップをステップＳ５ａとする。
【００６３】
次のステップＳ５ｂでは、図１５に示すように、制御部４が、ステップＳ５ａで判断した出力電圧の種類の数から、その数のＶ−Ｔテーブルを含む、Ｖ−Ｔテーブルのグループを選択する。本実施例では、制御部４は、ステップＳ５ａにて３種類の出力電圧があると判断しているため、３つのＶ−Ｔテーブルを含む、Ｖ−Ｔテーブルのグループを選択する。
【００６４】
ステップＳ５ｃでは、制御部４が、赤外線センサ９０からの出力電圧が、基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂであるか、パターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐであるか、パターン部６８の熱放射による出力電圧Ｖｑであるかを判断する。具体的には、最も高い出力電圧を基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂと判断し、次に高い出力電圧をパターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐと判断し、最も低い出力電圧をパターン部６８の熱放射による出力電圧Ｖｑと判断する。以上で、第３実施例におけるステップＳ５の処理は完了する。
【００６５】
本第３実施例における回転及び温度判断に関する制御のステップＳ１３も、上述のステップＳ５ａ〜Ｓ５ｃと同様の方法で、出力電圧が、基層６６の熱放射による出力電圧Ｖｂであるか、パターン部６７の熱放射による出力電圧Ｖｐであるか、パターン部６８の熱放射による出力電圧Ｖｑであるかを判断する。なお、回転及び温度判断に関する制御における他のステップは、第１実施例に準ずる。
【００６６】
以上のように構成された画像形成装置１Ｃでは、パターン部６８の色が白色である。一般に、黒色の物体からの熱放射と灰色の物体からの熱放射との差に対して、黒色の物体からの熱放射と白色の物体からの熱放射との差の方が大きい。つまり、出力電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｐとの差よりも、出力電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｑとの差の方が大きい。これにより、画像形成装置１Ｃでは、定着ベルト６２を回転させた際に、赤外線センサ９０からの出力電圧の一定時間に対する変化が、画像形成装置１Ａと比較してより顕著になる。従って、画像形成装置１Ｃでは、制御部４による定着ベルト６２の回転の判断がより正確になる。
【００６７】
また、画像形成装置１Ｃでは、第１実施例である画像形成装置１Ａと比較して、パターン部に多くの色を含む。これにより、画像形成装置１Ｃでは、黒色部分及び灰色部分からの熱放射の情報だけでなく、白色部分からの熱放射の情報からも定着ベルト６２の温度を判断することができる。従って、画像形成装置１Ｃでは、定着ベルト６２の温度を精度よく把握することが出来る。本第３実施例における他の構成は前記第１実施例と同様である。従って、本第３実施例において定着ベルト６２に灰色のパターン部６７に加え、白色のパターン部６８が設けられている点、及び白色のパターン部６８が設けられたことにより回転及び温度判断に関する制御の一部が変更された点以外の説明は第１実施例での説明のとおりである。
【００６８】
（他の実施例）
本発明に係る定着装置及び画像形成装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、パターン部の数は、３つ以上としてもよい。また、熱源はハロゲンヒーターに限られず、定着ベルトの材料等も任意である。さらに、制御部４が担っていた定着ベルト６２の回転及び温度判断に関する制御を、定着装置６０内に新たに設けた制御部で行ってもよい。これに加えて、各実施例を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明は、定着装置及び画像形成装置に有用であり、特に、一つのセンサで定着ベルトの回転を監視し、かつ、通紙エリアの温度を正確に測定することができる点で優れている。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ  通紙エリア
Ｐ  用紙
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  画像形成装置
４  制御
６０  定着装置
６２  定着ベルト
６６  基層
６７，６８  ベルトパターン
８０  ハロゲンヒーター
９０  赤外線センサ
【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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【図９】
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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１５】
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【図１６】
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