JP2013114132A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ジャムなどのトラブルの処理時にベルトを損傷することを可及的に防止し、従来よりもベルトの寿命を長くすることが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】定着ベルト５１の一対の環状電極５１５に接触して、外部電源からの電力を定着ベルト５１の抵抗発熱体層に給電する一対の給電部材５４と、定着ベルト５１を挟んで給電部材５４の反対側に配設された押圧ローラー５２と、給電部材５４を環状電極５１５に圧接した第１の位置Ｐ１と、環状電極５１５から離間した第２の位置Ｐ２に選択的に移動させる移動機構８０と、定着ベルト５１を回転駆動するモーターと、定着ニップ部でのジャム発生を検出するための用紙センサー５５と、を備え、ジャム発生が検出されたとき、定着ベルト５１の回転を停止させると共に、給電部材５４を環状電極５１５から離間する第２の位置Ｐ２に退避させるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、抵抗発熱体層を含むベルトを用いた定着装置において、当該ベルトの劣化を防ぐ技術に関する。

近年、プリンター、複写機等の画像形成装置の定着装置として、ジュール発熱する抵抗発熱体の層を含むベルトを用いた定着装置が利用されている。
通常、このような定着装置においては、外部電源に接続された給電部材を、ベルトの周面に摺接させることにより、抵抗発熱体層に給電がなされるように構成されている。
図９は、かかる給電部材を備えた定着装置の構成を説明するための模式図である。

同図に示すように、定着装置９００は、抵抗発熱体層を含む無端状のベルト９５１と、ベルト９５１の内側に配された押圧ローラー９５２と、ニップ部Ｎを形成するため、ベルト９５１を介して押圧ローラー９５２に押圧された加圧ローラー９５３と、給電部材９５４とを備える。
ベルト９５１には、抵抗発熱層に給電するための環状電極Ｅが形成されており、この環状電極Ｅの外周面に、不図示の外部電源に接続された給電部材９５４が摺接されている。

給電部材９５４は、バネなどの付勢部材（不図示）により押圧ローラー９５２側に付勢され（矢印Ｆ）、ベルト９５１を押圧ローラー９５２との間で挟み込むように構成されており、これにより、ベルト９５１と給電部材９５４との接触状態が良好になるようにしている。

特開２００９−１０９９９７号公報

しかしながら、上記従来の定着装置９００の構成では、例えば、図１０に示すように、ジャムなどのトラブルが発生し、ユーザーがニップ部ＮからシートＳを除去するためシートＳをＧ方向に引っ張ったとき、ベルト９５１のシートＳと接触する部分が当該シートＳとの摩擦力によりつられて移動し、その一方で、付勢された給電部材９５４に接する部分では摩擦抵抗によってベルト９５１の移動が抑制されるため、給電部材９５４とニップ部Ｎとの間においてベルト９５１（環状電極Ｅ）が撓むという現象が発生する。これにより、環状電極Ｅの撓んだ部分ｅ１が、給電部材９５４の角部Ｋに引っ掛かって、折れ曲がったり、傷ついたり（以下、「損傷」と称する。）するおそれがある。

環状電極Ｅの損傷した部分では表面に凹凸が生じるので、給電部材９５４との間に微小な隙間が生じて、接触状態が悪化すると共に、当該生じた隙間において火花放電（スパーク）が発生するおそれがあり、ベルト９５１が火花放電のダメージを受けて劣化するという問題がある。
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、ジャムなどのトラブルの処理時にベルトを損傷することを可及的に防止し、従来よりもベルトの寿命を長くすることができる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、抵抗発熱体層を含み、回転走行する無端状のベルトの外周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に未定着画像が形成されたシートを通紙して熱定着させるものであって、前記ベルトの外周面に設けられた一対の環状電極に接触して、外部電源からの電力を前記抵抗発熱体層に給電する一対の給電部材と、前記ベルトを挟んで前記給電部材の反対側に配設され、ベルトをその内周面側から支持する支持部材と、前記給電部材を、前記環状電極に圧接した第１の位置と、前記環状電極から離間した第２の位置に選択的に移動させる移動手段と、前記ベルトを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によるベルトの回転動作、および前記移動手段による給電部材の圧接・離間動作を制御する駆動制御手段と、前記ニップ部にシートが通紙されている間に発生したトラブルを検出するトラブル検出手段と、を備え、前記駆動制御手段は、前記トラブル検出手段によりトラブルの発生が検出されたとき、前記ベルトの回転が停止するように前記駆動手段を制御すると共に、前記給電部材が前記第２の位置に移動するように前記移動手段を制御することを特徴とする。

上記構成の定着装置では、ニップ部にシートが通紙されている間にトラブルの発生を検出した場合には、ベルトの回転が停止するように制御すると共に、給電部材をベルトの環状電極から離間する第２の位置に移動するように制御する構成となっている。
これにより、例えば、ユーザーがシートをニップ部から引き抜く際にベルトがつられて回転したとしても、給電部材が、ベルトの環状電極から離間しているので、当該給電部材により環状電極が損傷するのを防止することができ、接触状態の悪化およびスパークが発生するのを抑えて、従来よりもベルトの寿命を長くすることができる。

さらに、トラブルが解消されたことを検出するトラブル解消検出手段を備える構成とし、駆動制御手段が、トラブル解消検出手段によりトラブル解消が検出されたとき、駆動手段を制御してベルトを回転させると共に移動手段を制御して前記給電部材を第１の位置に移動させるのが望ましい。
ここでは、駆動制御手段が、トラブル解消検出手段によりトラブル解消が検出されたときにおいて、先に駆動手段によりベルトを回転させた後、第１の時間経過後に移動手段により給電部材を第１の位置に移動させるのが望ましい。

また、外部電源からの抵抗発熱体層への電力の供給を制御する電力供給制御手段を備える構成とし、当該電力供給制御手段が、トラブル検出手段によりトラブルの発生が検出されたとき、抵抗発熱体層への電力供給を停止するとともに、トラブル解消検出手段によりトラブル解消が検出されたときには、移動手段により給電部材が第１の位置に移動された後、第２の時間経過後に抵抗発熱体層への電力供給を開始するように制御するのが望ましい。

また、本発明は、上記構成の定着装置を備えた画像形成装置であってもよく、これにより上記構成の定着装置と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係るプリンターの構成を示す概略図である。 上記プリンターが有する定着部を下方から見た斜視図である。 定着ベルトの積層構造を説明するための部分断面図である。 定着部をプリンターの正面方向から見た模式正面図であって、（ａ）は、給電部材が定着ベルトに圧接する第１の位置Ｐ１に移動した状態を示し、（ｂ）は、給電部材が定着ベルトから離間する第２の位置Ｐ２に移動した状態を示す。 制御部の構成と、制御部による制御対象となる主構成要素との関係を示すブロック図である。 ジャム検出時の退避処理の内容を示すフローチャートである。 ジャム処理後の復帰処理の内容を示すフローチャートである。 （ａ）は、定着ニップ部に詰まった記録シートが引っ張られたときに、定着ベルトが押圧ローラーの回転軸に対して傾斜する様子を説明するための図であり、（ｂ）は、傾斜した定着ベルトに一方の給電部材が圧接する様子を説明するための図である。 従来例に係る定着装置の構成を説明するための模式図である。 ジャムが発生し、除去のためシートＳを引っ張ったときの状態を示す図である。

＜実施の形態＞
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について、タンデム型カラープリンター（以下、単に「プリンター」という）を例にして図面に基づき説明する。
＜プリンターの全体構成＞
図１は、プリンターの構成を示す概略図である。

同図に示すように、プリンター１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６０を備えている。このプリンター１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されていて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してカラーの画像を形成した後、記録シートへの印刷処理を実行する構成を有している。

以下、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各再現色をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添字として付加する。
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラー３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３Ｍ〜３Ｋも、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。

中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラー１２と従動ローラー１３に張架されて矢印Ａ方向に循環走行される。
光学部１０は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザー光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査する。

この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。
各静電潜像は現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が作像される。
作像された各トナー像は、一次転写ローラー３４Ｙ〜３４Ｋに印加された電圧による静電力により中間転写ベルト１１上に一次転写される。この際、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト１１の同じ位置に重ね合わせて転写されるように、作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにおける作像動作は、中間転写ベルト１１の走行方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。

給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に一枚ずつ繰り出す繰り出しローラー４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラー対４４などを備えている。
中間転写ベルト１１上のトナー像は、二次転写位置４６において二次転写ローラー４５に印加された電圧による静電力により、給紙部４より送り出された記録シートＳ上に一括して二次転写される。

上記二次転写により、トナー像（未定着画像）が形成された記録シートＳは、さらに定着部５に搬送される。定着部５において、記録シートＳ上のトナー像が加熱・加圧されて熱定着される。その後、記録シートＳは、排出ローラー対７１により排出トレイ７２上に排出される。
制御部６０は、これら画像プロセス部３、給紙部４および定着部５の動作を制御するものである。
＜定着部の構成＞
次に、定着部５の構成について、図２を参照しながら説明する。

図２は、定着部５を下方（図１のＺ方向）から見た斜視図である。
同図に示すように、定着部５は、抵抗発熱体層５１２を有する無端状の定着ベルト５１、押圧ローラー５２、加圧ローラー５３、給電部材５４ａ，５４ｂ、用紙センサー５５などを備える。
押圧ローラー５２は定着ベルト５１の内側に遊嵌され、加圧ローラー５３が定着ベルト５１を介して押圧ローラー５２に押圧されている。それにより、定着ベルト５１と加圧ローラー５３との間に定着ニップ部Ｎが形成されている。

加圧ローラー５３は、モーター５６（図２では不図示。図５参照）を動力源とし、歯車ギアやベルトなどの動力伝達機構を介して回転駆動される。定着ベルト５１および押圧ローラー５２は、加圧ローラー５３の回転に従動して回転駆動され、互いに連動している。加圧ローラー５３が矢印Ｃ方向（図２参照）に、定着ベルト５１および押圧ローラー５２が矢印Ｂ方向にそれぞれ回転する。

以下、定着部５における各構成要素について詳しく説明する。
（定着ベルト）
定着ベルト５１は、半径方向にある程度の外力を加えると弾性変形し、変形状態から外力の付与を停止すると自身の復元力により元の状態に戻る自己形状保持可能なものが用いられている。

この定着ベルト５１の幅方向両端部の外周面には、給電部材５４ａ，５４ｂと接触して電力供給を受ける環状の電極層５１５ａ，５１５ｂが設けられている。
図３は、定着ベルト５１の積層構造を説明するための、電極層５１５ａ側の端部を含む部分断面図である。
図３に示すように、定着ベルト５１の電極層が設けられていない領域では、絶縁層５１１、抵抗発熱体層５１２、弾性層５１３および離型層５１４がこの順で積層された積層構造をしている。一方、電極層の領域では、弾性層５１３および離型層５１４がなく、抵抗発熱体層５１２の外周面に直接電極層５１５ａが形成されている。なお、定着ベルト５１の電極層５１５ｂ側の端部も同様の構成である。

絶縁層５１１は、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の耐熱性絶縁樹脂からなる。
抵抗発熱体層５１２は、樹脂材料に導電性フィラーを分散して構成されてなり、電力供給を受けてジュール熱を発生するものである。当該樹脂材料としては、ＰＩ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂を用いることができる。導電性フィラーとしては銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル等の金属や、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ等のカーボン系材料、およびこれらのうち２種類以上混合して分散させたものを用いることができる。導電性フィラーの形状は、同一含有量でフィラー同士の接触する確率を高くするため、繊維状が望ましい。このような抵抗発熱体層５１２の電気抵抗率は、１．０×１０^−６〜１．０×１０^−２Ωｍが望ましい。より望ましくは１．０×１０^−５〜５．０×１０^−３Ωｍである。

弾性層５１３は、耐熱性、弾性および絶縁性を有するゴム材や樹脂材、例えば、シリコーンゴムからなる。この弾性層５１３を設けることにより、トナー像が押しつぶされたり、トナー像が不均一に溶融されたりするのを防止し、画像ノイズの発生を防止している。
離型層５１４は、定着後の記録シートＳとの離型性を高めるための絶縁性の層であり、耐熱性を有し、離型性に優れた樹脂材料からなる。当該樹脂材料として、例えば、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）等のフッ素樹脂を使用することができる。

電極層５１５ａ，５１５ｂは、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、タングステン、ニッケル、真鍮、リン青銅等の金属材料で構成されている。電極層５１５ａ，５１５ｂは、それぞれ抵抗発熱体層５１２の外周面に沿って、上記金属材料を、例えば、メッキすることによって環状に形成されている。電極層５１５ａ，５１５ｂの幅は、例えば、１５ｍｍ程度に設定されている。

上記各層の厚みは、全周に亘って均一である。具体的には、絶縁層５１１が５〜１００μｍ、抵抗発熱体層５１２が５〜２００μｍ、弾性層５１３が１００〜３００μｍ、離型層５１４が５〜１００μｍ、電極層５１５ａ，５１５ｂが０．１〜２０μｍである。
このような定着ベルト５１の幅寸法は、例えば、記録シートＳの最大通紙幅（Ａ３縦通し）および電極層５１５ａ，５１５ｂの幅を合算した値よりも大きい３６０ｍｍに設定されている。また、定着ベルト５１の内径は、３０ｍｍに設定されている。

（押圧ローラー）
図２に戻って、押圧ローラー５２は、長尺で円柱状の芯金５２１の周囲に弾性層５２２が形成されてなる。
芯金５２１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなり、その軸方向両端部に、定着部５の、不図示の筐体に設けられた軸受部に回転自在に支持される軸部５２１ａ，５２１ｂを有している。弾性層５２２は、耐熱性および断熱性の高い、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の発泡弾性体などの材料からなる。この弾性層５２２を設けることにより、押圧ローラー５２と定着ベルト５１とが弾性接触するようにして、接触状態が良好になるようにしている。また、この弾性層５２２が断熱材としても機能するので、定着ベルト５１で発生した熱が、押圧ローラー５２を介して放熱されるのを抑制することができる。弾性層５２２の厚みは１〜２０ｍｍが望ましい。

ここでは、芯金５２１（軸部５２１ａ，５２１ｂを除く）の外径が約１８ｍｍ、弾性層５２２の厚みが約５ｍｍであり、これらを合わせた押圧ローラー５２の外径が約２８ｍｍと、定着ベルト５１の内径よりも小さく設定されている。また、押圧ローラー５２の軸部５２１ａ，５２１ｂを除いた長さは、定着ベルト５１の幅寸法と等しい。
（加圧ローラー）
加圧ローラー５３は、長尺で円柱状の芯金５３１の周囲に、弾性層５３２と離型層５３３とがこの順に積層されている。

芯金５３１は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなり、その軸方向両端部に、定着部５の、不図示の筐体に設けられた軸受部に回転自在に支持される軸部５３１ａ，５３１ｂを有している。弾性層５３２は、例えば、シリコーンゴムからなり、離型層５３３は、例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂からなる。この弾性層５３２を設けることにより、加圧ローラー５３と定着ベルト５１とが弾性接触するようにして、接触状態が良好になるようにしている。

弾性層５３２の厚みは１〜２０ｍｍ、離型層５３３の厚みは５〜１００μｍが望ましい。また、これら弾性層５３２、離型層５３３を含む加圧ローラーの外径は、２０〜１００ｍｍが望ましい。
ここでは、芯金５３１（軸部５３１ａ，５３１ｂを除く）の外径が約３０ｍｍ、弾性層５３２の厚みが約３ｍｍである。また、加圧ローラー５３の軸部５３１ａ，５３１ｂを除いた長さは、記録シートＳの最大通紙幅よりも大きく、かつ電極層５１５ａ，５１５ｂと接触しない大きさ３３０ｍｍに設定されている。

（給電部材）
給電部材５４ａ，５４ｂは、ブロック状のカーボンブラシであって、摺動性および電導性を有する銅黒鉛質や炭素黒鉛質等の材料からなり、その大きさは、例えば、縦１０ｍｍ（Ｙ軸方向）、横５ｍｍ（Ｘ軸方向）、高さ１５ｍｍ（Ｚ軸方向）に設定されている。
これら給電部材５４ａ，５４ｂは、リード線５０１を介して外部の電源５００に電気的に接続されている。電源５００は、例えば電圧１００Ｖ、周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの家庭用電源であり、リード線５０１には、制御部６０の制御を受けて電力供給をオン・オフする公知の継電器（リレースイッチ）５０２が挿設されている。

なお、一対の給電部材５４ａ，５４ｂおよび電極層５１５ａ，５１５ｂは、回転軸Ｊ方向について左右対称に設けられているので、以下では、特に区別する必要がある場合を除いて、給電部材５４ａ，５４ｂを「給電部材５４」と表記し、電極層５１５ａ，５１５ｂを「電極層５１５」と表記して説明する。
各給電部材５４は、次に述べる移動機構８０により定着ベルト５１の電極層５１５に圧接する第１の位置Ｐ１と、電極層５１５から離間する第２の位置Ｐ２とに移動可能に保持されている。

（給電部材を移動させる移動機構）
次に、移動機構８０の構成について、図４（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。
図４（ａ）および（ｂ）は、定着部５を、プリンター１の正面方向（Ｙ´方向）から見た模式正面図である。なお、図４（ａ）においては、移動機構８０の給電部材５４を保持する構成を示すため、一部を切り欠いて断面で示している。

移動機構８０は、図４（ａ）に示すように、ソレノイド８１と、ソレノイド８１により揺動駆動されるレバー８２と、レバー８２の一端に取り付けられ、給電部材５４を保持する保持部８３と、引張コイルばね８４とで構成されている。
ソレノイド８１はプル型であり、プランジャー８１１を有しており、不図示のリード線を介して電源５００（図２参照）から電力供給を受けて駆動される。当該リード線には、制御部６０の制御を受けて電力供給をオン・オフする公知のリレースイッチ５０３（図６）が挿設されている。

レバー８２は、回転支軸８２１に回転可能に支持されている。この回転支軸８２１は、押圧ローラー５２の回転軸Ｊ（図２参照）と平行する方向に延びており、定着部５の不図示の筐体に取り付けられている。
保持部８３は、有底筒状であって、その内部に給電部材５４が進退可能に挿入される。給電部材５４と保持部８３の底部との間には、圧縮コイルばね８３１が介挿されており、これにより、第１の位置Ｐ１において給電部材５４が、予め決定された範囲内の押圧力で定着ベルト５１の電極層５１５に付勢されるようになっている。

なお、圧縮コイルばね８３１の一端が給電部材５４の端面５４１に取着されると共に、圧縮コイルばね８３１の他端が保持部８３の底部に取着され、給電部材５４が保持部８３から抜け出て落下しないようになっている。
また、保持部８３の底部には、給電部材５４に接続されるリード線５０１を挿通する貫通孔（不図示）が設けられている。

ソレノイド８１本体と引張コイルばね８４の一端が、それぞれ定着部５の不図示の筐体に取着されており、ソレノイド８１のプランジャー８１１の先端と引張コイルばね８４の他端が、それぞれレバー８２の保持部８３と反対側の端部８２ａに連結されている。
ソレノイド８１は、通電によりプランジャー８１１を矢印Ｈ方向に引き込み、引張コイルばね８４の矢印Ｈ方向と反対方向の付勢力に抗してレバー８２を矢印Ｒ１方向に揺動させる。これにより、保持部８３に保持された給電部材５４を、定着ベルト５１の電極層５１５に圧接させる第１の位置Ｐ１まで移動させるようになっている。このとき、定着ベルト５１の内側では、押圧ローラー５２が、その外周面５２ａを定着ベルト５１の内周側を支持する支持部材として機能している。そして、定着ベルト５１の押圧ローラー５２に支持された部分に対し、給電部材５４を圧縮コイルばね８３１で付勢することにより、給電部材５４と電極層５１５との接触状態が良好になるようにしている。

なお、本実施の形態では、押圧ローラー５２の周方向で見た場合に、押圧ローラー５２の外周のうち、定着ニップ部Ｎから上流側の給電部材５４の押圧位置までの約１／４の部分が定着ベルト５１の内周面と接し、残りの約３／４の部分は、定着ベルト５１と接触しないように、押圧ローラー５２の外径と定着ベルト５１の内径との寸法関係、および給電部材５４の定着ベルト５１への押圧位置が決定されている。

これによって、押圧ローラー５２により定着ベルト５１を安定的に支持しつつ、できるだけ押圧ローラー５２と定着ベルト５１との接触面積を小さくして、定着ベルト５１の熱が押圧ローラー５２を介して逃げるのを抑制するようにしている。
ソレノイド８１の駆動を停止すれば、図４（ｂ）に示すように、引張コイルばね８４の復元力によりレバー８２が矢印Ｒ２方向に揺動し、給電部材５４が、定着ベルト５１の電極層５１５から離間した第２の位置Ｐ２に退避する。

（用紙センサー）
用紙センサー５５は、例えば、反射型の光電センサーからなり、図４（ａ）に示すように、定着ニップ部Ｎのシート搬送方向の上流側に配され、シート検出位置Ｄを通過する記録シートＳを検知する。そして、記録シートＳを検知している間はＨｉレベルの信号を制御部６０に出力し、検知していない間は、Ｌｏｗレベルの信号を制御部６０に出力する。制御部６０は、用紙センサー５５の出力の立ち上がりエッジ（ＬｏｗレベルからＨｉレベルの変化点）、立ち下がりエッジ（ＨｉレベルからＬｏｗレベルの変化点）の検出により、記録シートＳの先端、後端が、シート検出位置Ｄを通過するのを判定するようにしている。
＜制御部＞
図５は、制御部６０の構成と、制御部６０による制御対象となる主構成要素との関係を示すブロック図である。

同図に示されるように、制御部６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６０３、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６０４および画像データ記憶部６０５などを備えている。
ＣＰＵ６０１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５、操作パネル６等を制御するためのプログラムを実行する。ＲＯＭ６０２は、ＣＰＵ６０１により実行される各種プログラムを格納するストレージである。ＲＡＭ６０３は、ＣＰＵ６０１がプログラムを実行するときのワークエリアである。通信Ｉ／Ｆ部６０４は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。

画像データ記憶部６０５は、通信Ｉ／Ｆ部６０４や不図示の画像読取部を介して入力された、印刷用の画像データを記憶する。
操作パネル６は、プリンター１の上部の操作しやすい位置に配設され、印刷設定画面等の操作画面や印刷結果等の各種情報を表示する液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイに積層されたタッチパネルや各種指示を入力するための操作ボタン等から構成され、タッチパネルや操作ボタン等の操作を介してユーザーから各種指示の入力を受付ける。

また、ＣＰＵ６０１は、用紙センサー５５の出力より記録シートＳの先端および後端のシート検出位置Ｄの通過をチェックして、ジャムが発生したか否かを検出し、ジャムの発生を検出したときは、上記した給電部材５４を第２の位置Ｐ２まで退避させる制御を含む「ジャム検出時の退避処理」を実行する。そして、ユーザー等により定着ニップ部Ｎに詰まった記録シートＳを除去する処理（以下、「ジャム処理」という）がなされた後のプリンター１の再起動時には、「ジャム処理後の復帰処理」を実行して、定着動作が可能な状態に復帰させる。

図６は、上記「ジャム検出時の退避処理」の内容を示すフローチャートであり、図７は、「ジャム処理後の復帰処理」の内容を示すフローチャートである。
各フローチャートは、プリンター１全体を制御するメインフローチャート（不図示）のサブルーチンとして実施されるものである。
＜ジャム検出時の退避処理＞
図６に示すように、制御部６０は、まず、用紙センサー５５の出力を参照し（ステップＳ１０１）、ジャムが発生したか否かを検出する（ステップＳ１０２）。

このジャム発生の検出は、次のようにして行うことができる。
制御部６０は、上記したように、用紙センサー５５の出力の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジの検出により記録シートＳの先端、後端がシート検出位置Ｄを通過するのを判定できる。また、シート検出位置Ｄを記録シートＳの先端が通過した後その後端が通過するまでの時間Ｔａは、記録シートＳの搬送方向の長さＬと搬送速度ｖにより求めることができる（Ｔａ＝Ｌ／ｖ）。これらより、記録シートＳの先端がシート検出位置Ｄを通過した時点から時間Ｔａが経過しても、その後端がシート検出位置Ｄを通過しないような場合に、ジャムなどのトラブルが発生していると判断できる。

上記記録シートＳの搬送方向の長さＬは、操作パネルからの指示情報、またはプリントジョブのヘッダ情報からシートサイズを抽出することにより得ることができる。なお、ジャム検出の誤判定を防止するため、時間Ｔａを上記計算値よりも若干長めにしても構わない。
また、用紙センサー５５を、ニップ部Ｎの下流側に設置してもよく、この場合には、例えば、タイミングローラー対４４の駆動開始から、所定時間Ｔｂを経過しても当該用紙センサーで記録シートの先端を検出しない場合にジャム発生と判定するようにしてもよい。この場合の時間Ｔｂは、タイミングローラー対４４のニップ部から用紙センサー５５の検出位置までの搬送路長を、記録シートの搬送速度で除した時間に相当する。

ステップＳ１０２において、ジャムの発生を検出すると（Ｙｅｓ）、リレースイッチ５０２（図２）をオフして定着ベルト５１への電力供給を停止させるとともに（ステップＳ１０３）、モーター５６の回転を停止し、加圧ローラー５３および当該加圧ローラー５３に従動する定着ベルト５１、押圧ローラー５２の回転を停止させる（ステップＳ１０４）。この際、制御部６０は、定着部５に次の記録シートＳが搬送されてくるのを防止するため、給紙部４による給紙も停止させる（繰り出しローラー４２とタイミングローラー対４４の回転停止）。

次に、制御部６０は、リレースイッチ５０３をオフしてソレノイド８１の駆動を停止し、給電部材５４を第２の位置Ｐ２に移動させて定着ベルト５１から離間させる（ステップＳ１０５）。
そして、プリンター１の操作パネル６に、ジャムが発生したことを示す表示（エラー表示）をさせて（ステップＳ１０６）、不図示のメインフローチャートにリターンする。

なお、ジャム発生のプリントジョブの発行者が外部端末の場合には、制御部６０により当該外部端末にもエラーメッセージを送信するように制御してもよい。
上記ジャム検出時の退避処理のフローチャートでは、定着ベルト５１への電力供給停止（ステップＳ１０３）、定着ベルト５１等の回転停止（ステップＳ１０４）、給電部材５４の離間（ステップＳ１０５）、エラー表示（ステップＳ１０６）の順番で示したが、処理順序はこれに限定するものではない。

ただし、定着ベルト５１への電力供給がなされている状態で給電部材５４を定着ベルト５１から離間させると、離間直後に給電部材５４と定着ベルト５１との間でスパークが発生するおそれがあるので、図６のフローチャートのように、定着ベルト５１への電力供給停止処理が、給電部材５４の定着ベルト５１からの離間処理よりも先行するのが望ましい。
＜ジャム処理後の復帰処理＞
上記ジャム検出後の退避処理の後、操作パネル６のエラー表示に気付いたユーザー等が、詰まった記録シートを取り除くジャム処理を行い、ジャム処理のためのメンテナンス用扉を閉めるなどして、プリンター１が再起動されたときに、「ジャム処理後の復帰処理」が実行されるようになっている。

図７は、当該ジャム処理後の復帰処理の内容を示すフローチャートである。
図７に示すように、制御部６０は、まず、用紙センサー５５の出力を参照し（ステップＳ２０１）、ジャムが解消されたか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
本実施の形態では、用紙センサー５５により記録シートＳが検知されなければ、記録シートＳが除去されてジャムが解消していると判断し、記録シートＳが検知されれば、記録シートＳがまだ除去されてなくジャムが解消していないと判断するようにしている。

ジャムが解消されていないときには（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、操作パネル６のエラー表示を残したまま、不図示のメインフローチャートにリターンする。
ジャムが解消されていた場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、制御部６０は、時間計測をスタートし（ステップＳ２０３）、操作パネル６のエラー表示を消去するとともに、モーター５６を駆動させて加圧ローラー５３、定着ベルト５１、押圧ローラー５２を回転させる（ステップＳ２０４）。この段階では、給電部材５４は定着ベルト５１から離間する第２の位置Ｐ２にあって、定着ベルト５１への電力供給も停止したままである。

この後、計測時間が第１の時間ｔ１経過すると（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、リレースイッチ５０３をオンさせてソレノイド８１を駆動し、給電部材５４を第１の位置Ｐ１に移動させて定着ベルト５１の電極層５１５に圧接させる（ステップＳ２０６）。この第１の時間ｔ１は、ステップＳ２０４で回転し始めた定着ベルト５１、押圧ローラー５２および加圧ローラー５３の回転を、互いになじませて安定させるための時間であり、例えば数１０秒が設定される。この第１の時間ｔ１は、予め決定されてＲＯＭ６０２内に格納されている。

ジャム処理では、通常、ユーザーはプリンター１の正面側に位置し、定着ニップ部Ｎに詰まった記録シートＳをプリンター１の側面方向から引き抜くようにして除去する。このため、図８（ａ）に示すように、記録シートＳが回転軸Ｊと直交する方向よりもプリンター１の正面側（Ｙ方向側）に傾いた方向（例えば矢印Ｑ方向）に引っ張られることが多く、その場合、定着ベルト５１が、定着ニップ部Ｎで密着状態の記録シートＳに引きずられて、実線で示す姿勢から、二点鎖線で示すように押圧ローラー５２に対して傾斜した姿勢に変わってしまう。

傾斜によって電極層５１５ａとの距離が近くなった給電部材５４ａ側では、電極層５１５ａと押圧ローラー５２の周面の距離も大きくなっているので、このような傾斜状態が改善されないまま、給電部材５４ａを第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に移動させて電極層５１５ａを押圧すると、図８（ｂ）に誇張して示すように、給電部材５４ａの押圧による電極層５１５ａの変形量が大きく、これにより電極層５１５ａの表面に損傷が発生するおそれがある。

このような問題を回避するため、本実施の形態では、上記ステップＳ２０４に示すように給電部材５４ａ，５４ｂを第１の位置Ｐ１に移動させる前に、定着ベルト５１、押圧ローラー５２および加圧ローラー５３を所定時間回転させて互いになじませることにより、定着ベルト５１の傾斜を解消させるようにしているのである。
ステップＳ２０６の圧接動作に合わせて、制御部６０は、今までの計測時間を「０」にリセットし（ステップＳ２０７）、時間計測を再スタートする。

そして、計測時間が第２の時間ｔ２経過するのを待って（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、リレースイッチ５０２をオンにして定着ベルト５１への電力供給を開始する（ステップＳ２０９）。この第２の時間ｔ２は、給電部材５４を電極層５１５に摺接させたときに生じるカーボンの摩耗粉が電極層５１５の表面に擦り付けられ、給電部材５４と電極層５１５の接触状態が良好かつ安定するようになるまでの時間であり、例えば５〜６分が設定される。この第２の時間ｔ２も、予め決定されてＲＯＭ６０２内に格納されている。

このようにすることにより、もし、ジャム処理において記録シートを抜き取られる際に、ジャム発生以前の給電部材５４の摺接により電極層５１５に付着していた摩耗紛が記録シートにより拭き取られてしまったとしても、その後の再起動時において接触状態を常に良好に保つことができる。
この後、不図示のメインフローチャートにリターンする。メインフローチャートでは、定着ベルト５１を所定の定着温度まで高めるウォームアップ処理などが実行される。

上述のように本実施の形態にかかる定着部５によれば、ジャムなど、定着ニップ部Ｎに通紙されている間にトラブルの発生を検出した場合には、制御部６０が、定着ベルト５１の回転が停止するように、モーター５６の駆動を停止させると共に、給電部材５４が電極層５１５から離間する第２の位置Ｐ２に移動するように移動機構８０を制御するように構成されている。

これにより、ジャム処理など、ユーザーが定着ニップ部Ｎに挟持されている記録シートＳを除去すべく引き抜いたときに、定着ベルト５１がつられて回転したとしても、給電部材５４が、定着ベルト５１の電極層５１５が給電部材５４と定着ニップ部Ｎとの間で撓んで無理な力が加わり電極層５１５が損傷するようなことがなくなる。
そのため従来ジャム処理時に生じていた定着ベルト５１の損傷に基づく給電部材５４と電極層５１５間におけるスパークの発生がなくなり、定着ベルト５１を長寿命化することができる。

なお、本実施の形態において、制御部６０が、上記図６、図７の該当するステップを実行するときに、本発明における各制御手段として機能する。例えば、制御部６０が、図６のステップＳ１０４、Ｓ１０５、図７のステップＳ２０４、Ｓ２０６などを実行する場合に、本発明における「駆動制御手段」として機能し、図６のステップＳ１０３、図７のステップＳ２０９を実行する場合に「電力供給制御手段」として機能する。

また、制御部６０が用紙センサー５５の検出結果に基づき図６のステップＳ１０１、Ｓ１０２を実行するとき「トラブル検出手段」として機能し、図７のステップＳ２０１、Ｓ２０２を実行する場合に「トラブル解消検出手段」としても機能する。
［変形例］
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

（１）上記実施の形態では、ソレノイド機構を採用した移動機構８０の構成を示したが、これに限定するものではない。
例えば、直動モーターや偏心カムなどを用いて、給電部材５４を第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２選択的に移動させるように構成しても構わない。
（２）上記実施の形態において、給電部材の大きさ、形状、配置等を限定するものではない。例えば、電極層に摺接されるブロック状の給電部材に代えて、回転接触する給電ローラーを用いた構成としても構わない。

ユーザーが記録シートを引き抜く際の速度や力の大きさ、方向によっては、たとえ摩擦抵抗が小さい給電ローラーであっても、定着ベルトを局部的に押圧している限り、電極層がその押圧部分で屈曲して損傷するおそれがあるので、給電ローラーを定着ベルト（電極層）から離間する第２の位置Ｐ２に移動させておくのが望ましいからである。
また、上記実施の形態では、給電部材５４が、定着ニップ部Ｎよりも定着ベルト５１の回転方向上流側に配置された構成を示したが、これに限定するものではなく、定着ニップ部Ｎよりも下流側で押圧ローラーの周面に押し付けるように配置された構成としても構わない。ユーザーがどちら側から記録シートを引き抜くか予測できないからである。

（３）上記実施の形態では、定着ニップ部Ｎに通紙されている間のトラブルの一例として、ジャムを用いて説明したが、これに限定するものではない。
例えば、プリント動作中にユーザーが不用意にメンテナンス用の開閉扉を開放したため、安全装置が作動しプリント動作が急停止されたような場合や、ヒーター異常、温度センサーの異常による高温検知時や、低温検知による強制停止などのトラブルの発生を検出したときにも、定着動作も停止させるような場合があり、そのときに定着ニップ部Ｎに記録シートが残っていれば、給電部材５４が電極層５１５から離間する第２の位置Ｐ２に移動するように移動機構８０を制御することにより、定着ベルト５１の電極層５１５が給電部材５４に接して損傷するのを防止することができるので、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、トラブル発生が検出されたときに限らず、およそ定着動作を停止させるような場合に、給電部材５４を第２の位置Ｐ２に移動するように制御することも可能である。
（４）上記実施の形態では、定着ベルト５１が、絶縁層、抵抗発熱体層、弾性層および離型層がこの順で積層された積層構造を有する構成を示したが、これに限定するものではなく、定着部の仕様に応じて、定着ベルトの構成や各層の厚みを適宜決定することができる。

（５）上記実施の形態では、加圧ローラー５３がモーター５６により回転駆動され、押圧ローラー５２が加圧ローラー５３の回転に従動して回転駆動される構成を示したが、これに限定するものではない。
例えば、押圧ローラー５２がモーターにより回転駆動され、加圧ローラー５３が従動して回転駆動される構成、または押圧ローラー５２および加圧ローラー５３がそれぞれモーターにより回転駆動される構成としても構わない。

（６）上記実施の形態では、定着ベルト５１の内側を支持する支持部材として、押圧ローラー５２が定着ベルト５１内に遊嵌された構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、押圧ローラー５２に代えて、定着ベルト５１の内周面に接触する長尺状のパッド部材を支持部材として用いても構わない。
この場合には、加圧ローラー５３を、定着ベルト５１を介して当該パッド部材に押圧することにより定着ニップ部Ｎを形成するとともに、当該パッド部材もしくは別途設けられた別の支持部材と、給電部材５４とで定着ベルト５１を挟むように構成することにより、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（７）上記実施の形態では、加圧ローラー５３を、定着ベルト５１を介して押圧ローラー５２に押圧することにより定着ニップ部Ｎを形成する構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、加圧ローラー５３に代えて、定着ベルト５１の外周面に摺接される摺接面が設けられた長尺状のパッド部材を加圧部材として用いても構わない。
（８）また、定着ベルトが、外周面に弾性層を有する押圧ローラーに遊びのない状態で外挿された構成であっても、記録シートを引き抜く際、当該弾性層が変形して定着ベルトが撓み、電極層が損傷するおそれがあるので、本発明を適用することにより、従来よりは、ベルトの寿命を長くすることができる。

（９）上記実施の形態においては、ジャム処理後の復帰処理において定着ベルトなどの駆動開始後、第１の時間ｔ１の経過を待って（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、給電部材を電極層に圧接するように制御したが、例えば、上記変形例（７）のような場合には、定着ベルトが押圧ローラーに対して傾くとは考えにくいので、ステップＳ２０５を省略してもよい。

（１０）上記実施の形態では、画像形成装置として、タンデム型カラープリンターを用いて説明したが、本発明の適用範囲は、これに限らず、抵抗発熱体を用いた定着部を有する複写機、ファクシミリ装置、プリンターなどに適用することができる。
また、上記実施の形態及び変形例の内容は、可能な限り組み合わせても構わない。

本発明は、定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、抵抗発熱体層を含むベルトを用いた定着装置において、当該ベルトの劣化を防ぐ技術として利用できる。

１ プリンター
３ 画像プロセス部
４ 給紙部
５ 定着部
６ 操作パネル
５１ 定着ベルト
５２ 押圧ローラー
５３ 加圧ローラー
５４ａ，５４ｂ 給電部材
５５ 用紙センサー
５６ モーター
６０ 制御部（駆動制御手段）
８０ 移動機構
８１ ソレノイド
８１１ プランジャー
８２ レバー
８２１ 回転支軸
８３ 保持部
８４ 引張コイルばね
５０２，５０３ リレースイッチ
５１１ 絶縁層
５１２ 抵抗発熱体層
５１３ 弾性層
５１４ 離型層
５１５ａ，５１５ｂ 電極層
Ｐ１ 第１の位置
Ｐ２ 第２の位置
ｔ１ 第１の時間
ｔ２ 第２の時間

Claims (5)

1. 抵抗発熱体層を含み、回転走行する無端状のベルトの外周面に加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に未定着画像が形成されたシートを通紙して熱定着させる定着装置であって、
   前記ベルトの外周面に設けられた一対の環状電極に接触して、外部電源からの電力を前記抵抗発熱体層に給電する一対の給電部材と、
   前記ベルトを挟んで前記給電部材の反対側に配設され、ベルトをその内周面側から支持する支持部材と、
   前記給電部材を、前記環状電極に圧接した第１の位置と、前記環状電極から離間した第２の位置に選択的に移動させる移動手段と、
   前記ベルトを回転駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段によるベルトの回転動作、および前記移動手段による給電部材の圧接・離間動作を制御する駆動制御手段と、
   前記ニップ部にシートが通紙されている間に発生したトラブルを検出するトラブル検出手段と、を備え、
   前記駆動制御手段は、
   前記トラブル検出手段によりトラブルの発生が検出されたとき、前記ベルトの回転が停止するように前記駆動手段を制御すると共に、前記給電部材が前記第２の位置に移動するように前記移動手段を制御する
   ことを特徴とする定着装置。
2. 前記トラブルが解消されたことを検出するトラブル解消検出手段を備え、
   前記駆動制御手段は、
   前記トラブル解消検出手段によりトラブル解消が検出されたとき、前記駆動手段を制御して前記ベルトを回転させると共に前記移動手段を制御して前記給電部材を第１の位置に移動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記駆動制御手段は、前記トラブル解消検出手段によりトラブル解消が検出されたときにおいて、
   先に前記駆動手段により前記ベルトを回転させた後、第１の時間経過後に前記移動手段により前記給電部材を第１の位置に移動させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記外部電源からの抵抗発熱体層への電力の供給を制御する電力供給制御手段を備え、
   電力供給制御手段は、
   前記トラブル検出手段によりトラブルの発生が検出されたとき、抵抗発熱体層への電力供給を停止するとともに、前記トラブル解消検出手段によりトラブル解消が検出されたときには、前記移動手段により前記給電部材が第１の位置に移動された後、第２の時間経過後に抵抗発熱体層への電力供給を開始するように制御する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の定着装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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