JP2015114372A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着温度検出センサーと定着ベルトとが接触することにより生じる削り粉に起因して不具合が発生するのを防止できる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着ローラーを含む複数の支持ローラーと、複数の支持ローラーに張架される無端状の定着ベルトと、定着ベルトを加熱する加熱源と定着ベルトともに定着ニップを形成する裏面側支持部材と、複数の支持ローラーのうちの特定ローラーに対して押圧された状態で配置され、定着ベルトの表面温度を検出する接触式の定着温度検出センサーと、を備える定着装置において、通紙センターから特定ローラーの一端部までの距離をＢ、定着ベルトの一端部までの距離をＣとしたとき、定着ベルトの揺動動作にかかわらずＢ＜Ｃの関係を満たす。【選択図】図８

Description

本発明は、定着装置及び定着装置を備える画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

定着装置は、用紙の画像形成面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部、及び加熱源等を備える。
図１は、ベルトニップ方式の定着装置の要部斜視図である。図１に示すベルトニップ方式の定着装置においては、定着ローラー６１１及び支持ローラー６１２に張架された無端状の定着ベルト６１３が定着面側部材となり、定着ベルト６１３を介して定着ローラー６１１に圧接される加圧ローラー６２１が裏面側支持部材となる。加圧ローラー６２１が定着ベルト６１３を介して定着ローラー６１１に圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。

また、定着ベルト６１３の表面温度（以下「定着温度」）を所定の定着許容温度範囲内で保持するために、定着温度を検出する定着温度検出センサー６４が定着ベルト６１３に近接して配置される。例えば、定着温度検出センサー６４は、支持ローラー６１２に対して押圧され、定着ベルト６１３に接触する。

このようなベルトニップ方式の定着装置においては、構成部材の機械的なズレや膨張率の相違等の要因により、定着ベルト６１３がローラー軸方向（主走査方向）の一端側に片寄ることが知られている。そして、定着ベルト６１３の片寄りが進行すると、最終的に定着ベルト６１３が定着ローラー６１１又は支持ローラー６１２から脱落してしまう。かかる不具合を回避するための技術としては、例えば支持ローラー６１２を、軸方向が変位可能なステアリングローラーで構成し、軸方向を変位させることで定着ベルト６１３の片寄りを修正するステアリング制御がある。

ステアリング制御が行われる場合、通常、定着ベルト６１３の端部よりも支持ローラー６１２の端部が外側になる（例えば特許文献１、２）。すなわち、図２に示すように、通紙センター（定着ニップに通紙される用紙の幅方向中央）を基準として、定着ベルト６１３の端部までの長さをＢ、支持ローラー６１２の端部までの長さをＣとすると、Ｃ＜Ｂとなるように支持ローラー６１２のローラー幅及び定着ベルト６１３のベルト幅が設定される。
また、通紙センターから定着温度検出センサーまでの距離（検出素子までの距離）をＡとすると、定着ベルト６１３の非通紙領域に対応して、Ａ＜Ｃとなるように定着温度検出センサー６４が配置される。

特開２０００−８１８０４号公報 特開２００９−３１６１３号公報

上述したように、定着ベルト６１３と定着温度検出センサー６４が接触する場合、定着ベルト６１３の走行に伴い定着ベルト６１３の表面が削れ、削り粉が支持ローラー６１２の表面（定着ベルト６１３に覆われていない露出部分）に付着する。この削り粉は、ステアリング制御により定着ベルト６１３が軸方向に移動したときに、定着ベルト６１３と支持ローラー６１２との間に侵入し、不具合の原因となる。特に、支持ローラー６１２に加熱源が内蔵されている場合（以下「加熱ローラー６１２」）、加熱ローラー６１２と定着ベルト６１３との隙間に削り粉が介在するために、定着ベルト６１３への均一な熱伝達が阻害され、その結果、画像に斑点状の光沢むらが生じてしまう。

本発明の目的は、定着温度検出センサーと定着ベルトとが接触することにより生じる削り粉に起因する不具合の発生を防止できる定着装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明に係る定着装置は、定着ローラー含む複数の支持ローラーと、
前記複数の支持ローラーに張架される無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを加熱する加熱源と、
前記定着ベルトを介して前記定着ローラーに圧接され、前記定着ベルトともに定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
前記複数の支持ローラーのうちの特定ローラーに対して押圧された状態で配置され、前記定着ベルトの表面温度を検出する接触式の定着温度検出センサーと、を備える定着装置であって、
通紙センターから前記特定ローラーの一端部までの距離をＢ、前記定着ベルトの一端部までの距離をＣとしたとき、前記定着ベルトの揺動動作にかかわらずＢ＜Ｃの関係を満たすことを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上記の定着装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、定着ベルトの表面が削れても、発生した削り粉は支持ローラーの表面に付着しない。したがって、定着ベルトと支持ローラーとの間に削り粉が侵入することはなく、削り粉に起因する画像不良等の不具合の発生を防止することができる。

従来のベルトニップ方式の定着装置の要部斜視図である。 従来の定着装置における定着ベルト、支持ローラー、及び定着温度検出センサーの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 実施の形態に係る定着部の要部を模式的に示す断面図である。 実施の形態に係る定着部の要部斜視図である。 定着温度検出センサーの具体的な構成を示す図である。 実施の形態に係る定着部における定着ベルト、加熱ローラー、及び定着温度検出センサーの位置関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。図４は、実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。
図３、４に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、画像形成装置１は、感光ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。

図３、４に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２又は記憶部７２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。

記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。記憶部７２には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブルＬＵＴが格納される。

また、制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信されたページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）による画像データ（入力画像データ）を受信し、これに基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（MOdulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースを有する。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
ユーザーは、操作表示部２０を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面／両面設定、用紙設定、及び揺動量調整などの画像形成に関する設定を行うことができる。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う（画像濃度制御）。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１及び中間転写ユニット４２等を備える。

画像形成ユニット４１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つの画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで構成される。画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図３では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

帯電装置４１４は、例えばスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置４１４は、コロナ放電によって感光ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成される。露光装置４１１は、感光ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光ドラム４１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（トナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容しており、感光ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体（現像ローラー）に現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム４１３の表面と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム４１３の表面の露光された部分に移動し、付着する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置される支持ローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい（以下「駆動ローラー４２３Ａ」）。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光ドラム４１３に圧接されることにより、感光ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置される支持ローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙へトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

なお、中間転写ユニット４２において、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部６０は、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６１、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６２、及び定着面側部材を加熱する加熱源６３等を備える。

本実施の形態において、上側定着部６１にはベルト加熱方式が採用される。すなわち、定着ベルト６１３（図５参照）が定着面側部材となる。また、下側定着部６２がローラー加圧方式である場合は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。定着面側部材としての定着ベルト６１３に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙は、定着ニップを通過する際に加熱、加圧される。これにより、用紙にトナー像が定着する。

定着部６０は、定着面側部材又は裏面側支持部材に対して送風を行い、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離する分離エアー送風部を備えていてもよい。また、定着部６０は、定着処理に伴う定着ベルト６１３の温度低下を抑える（定着ベルト６１３からの放熱を抑制する）ために、加圧ローラー６２１を加熱するための加熱源を備えていてもよい。定着部６０の詳細については後述する。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、第１の搬送部５３、及び第２の搬送部５４等を備える。
給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１１〜５１３には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された紙種ごとに収容される。

第１の搬送部５３は、中間搬送ローラー部５３１、ループローラー部５３２、及びレジストローラー部５３３を含む複数の搬送ローラー部を備える。第１の搬送部５３は、給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙を画像形成部４０（二次転写部）に搬送する。

第２の搬送部５４は、複数の搬送ローラー部が配置されたスイッチバック経路５４１及び裏面用搬送路５４２を備える。第２の搬送部５４は、用紙をスイッチバック経路５４１に一旦搬送した後、スイッチバックさせて裏面用搬送路５４２に搬送することにより用紙を反転させ、第１の搬送部５３（ループローラー部５３２の上流）に供給する。

給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙は、第１の搬送部５３によって画像形成部４０に搬送される。そして、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙の一方の面（定着面）に一括して二次転写され、定着部６０において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。また、用紙の両面に画像を形成する場合は、表面に画像が形成された用紙は第２の搬送部５４に送出され、反転された後に裏面に画像が形成される。

以下に、定着部６０の構成について詳細に説明する。図５は、定着部６０の要部を模式的に示す断面図である。図６は、定着部６０の要部斜視図である。
図５、６に示す定着部６０は、ベルト加熱方式の上側定着部６１、ローラー加圧方式の下側定着部６２、加熱源６３、及び定着温度検出センサー６４等を備える。

上側定着部６１は、定着ローラー６１１、加熱ローラー６１２、及びこれらに張架される無端状の定着ベルト６１３を有する。

定着ローラー６１１は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成された構成を有する。弾性層の外周面には、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂からなる表面離型層が形成されていてもよい。
定着ローラー６１１は、定着ローラー用駆動部６１４（図４参照）に接続され、定着ローラー用駆動部６１４から伝達される動力によって一定の周速で回転する。定着ローラー用駆動部６１４の動作は、制御部１００によって制御される。

加熱ローラー６１２は、例えばアルミニウム等からなる円筒状の芯金の外周面に、ＰＴＦＥ等からなる樹脂層が形成された構成を有する。加熱ローラー６１２の内部に、ハロゲンランプ等の加熱源６３が内蔵される。加熱源６３の熱が加熱ローラー６１２を介して伝達されることにより、定着ベルト６１３が加熱される。
なお、加熱源６３は、電磁誘導加熱方式により定着ベルト６１３を加熱するものであってもよい。この場合は、加熱ローラー６１２の外部に加熱源６３が配置され、定着ベルト６１３が直接加熱される。

加熱ローラー６１２は、定着ベルト６１３の走行に従動して回転する。また、加熱ローラー６１２は、ステアリング駆動部６１５（図４参照）に接続され、ステアリング駆動部６１５によって軸方向が変位可能なステアリングローラーとして機能する。ステアリング駆動部６１５の動作は、制御部１００によって制御される。例えば、ベルト片寄り検出部（図示略）の検出結果に基づいて、制御部１００がステアリング駆動部６１５を動作させると、軸方向一端側を固定端として加熱ローラー６１２が傾動する。これにより、定着ベルト６１３が軸方向に揺動し、片寄りが修正される。

定着ベルト６１３は、例えば耐熱性のポリイミドからなるフィルム基材に、シリコーンゴム等からなる弾性層と、フッ素系樹脂からなる表面離型層が順に積層された構成を有する。フッ素系樹脂としては、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（ヘキサフルオロプロピレン共重合体）のいずれかを含有する材料を適用できる。これにより、トナー樹脂やトナー粒子に含まれるワックスに対する定着ベルト６１３の表面離型性が向上し、定着時にトナーが定着ベルト６１３の表面から分離しやすくなる。

下側定着部６２は、裏面側支持部材となる加圧ローラー６２１を有する。加圧ローラー６２１は、定着ローラー６１１と同様の構成を有する。加圧ローラー６２１には、圧接離間部（図示略）が接続される。圧接離間部は、加圧ローラー６２１を定着ローラー６１１に対して付勢する付勢手段を有し、定着ベルト６１３に対する加圧ローラー６２１の状態を、圧接状態又は離間状態に切り替える。

加圧ローラー６２１は、圧接離間部により定着ベルト６１３を介して定着ローラー６１１に圧接される。これにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙は、定着ニップを通過する際に加圧されるとともに、定着ベルト６１３に接触して定着温度（例えば１６０〜２００℃）で加熱される。これにより、用紙にトナー像が定着する。

定着温度検出センサー６４は、加熱ローラー６１２に対して押圧された状態で配置され、定着温度（定着ベルト６１３の表面温度）を検出する接触式の温度センサーである。制御部１００は、定着温度検出センサー６４による検出結果に基づいて、定着温度が所定の定着許容温度範囲内に保持されるように、加熱源６３等の出力を制御する。

定着温度検出センサー６４は、例えば図７に示すように、定着温度を検出する検出素子６４１、検出素子６４１が埋設されるとともに定着ベルト６１３との接触部位を構成する保持部（例えばスポンジ等の弾性体）６４２、及び保持部６４２を定着ベルト６１３に向けて押圧する押圧部（例えば圧縮コイルばね）６４３を有する。保持部６４２の定着ベルト６１３との接触部位には、保護テープが貼着されていてもよい。

定着温度検出センサー６４は、定着ベルト６１３の非通紙領域に対応する位置、すなわち加熱ローラー６１２の端部付近に配置される。非通紙領域とは、定着ニップに通紙される用紙と接触することのない領域である。定着温度検出センサー６４が定着ベルト６１３の通紙領域に対応する位置に配置されると、定着ベルト６１３における定着温度検出センサー６４との接触部位に摺擦による傷が発生し、画像不良を引き起こす虞があるためである。

また、定着温度検出センサー６４は、加熱ローラー６１２の軸方向の変位に追従して加熱ローラー６１２と一体的に動作し、加熱ローラー６１２との相対的な位置関係が保持されるようになっている。これにより、加熱ローラー６１２の軸方向が変位しても定着温度検出センサー６４と定着ベルト６１３との圧接状態が保持されるので、定着温度検出センサー６４によって正確に定着温度を検出することができる。

このように、実施の形態に係る定着部６０（定着装置）は、定着ローラー６１１及び軸方向を変位可能な加熱ローラー６１２（ステアリングローラー）を含む複数の支持ローラーと、複数の支持ローラーに張架される無端状の定着ベルト６１３と、定着ベルト６１３を加熱する加熱源６３と、定着ベルト６１３を介して定着ローラー６１１に圧接され、定着ベルト６１３ともに定着ニップを形成する加圧ローラー６２１（裏面側支持部材）と、加熱ローラー６２１（複数の支持ローラーのうちの特定ローラー）に対して押圧された状態で配置され、定着ベルト６１３の表面温度を検出する接触式の定着温度検出センサー６４と、を備え、加熱ローラー６２１（ステアリングローラー）のステアリング制御によってローラー軸方向に定着ベルト６１３が揺動する。

図８は、定着部６０における定着ベルト６１３、加熱ローラー６１２、及び定着温度検出センサー６４の位置関係を示す図である。図８には、定着ベルト６１３が右側に最も揺動した場合を示している。
図８に示すように、本実施の形態では、通紙センター（用紙の通紙位置は一定であるものとする）から加熱ローラー６２１の一端部（図８では左端部）までの距離をＢ、定着ベルト６１３の一端部までの距離をＣとしたとき、定着ベルト６１３の揺動動作にかかわらずＢ＜Ｃの関係が満たされる。「定着ベルト６１３の揺動動作にかかわらず」とは、定着ベルト６１３が一端側（図８では左側）に最も揺動した場合はもちろんのこと、他端側（図８では右側）に最も揺動した場合もということである。

接触式の定着温度検出センサー６４が適用される場合、定着ベルト６１３が摺擦されて削り粉が少なからず発生するが、加熱ローラー６１２の表面は定着ベルト６１３によって常に覆われているので、発生した削り粉は加熱ローラー６１２の表面に付着しない。そのため、定着ベルト６１３と加熱ローラー６１２との間に削り粉が侵入することはなく、加熱ローラー６１２から定着ベルト６１３への良好な熱伝達が実現され、定着ベルト６１３は均一に加熱される。したがって、削り粉に起因する画像不良（例えば斑点状の光沢むら）等の不具合の発生を防止することができる。

また、定着温度検出センサー６４の位置は、通紙センターから検出素子６４１までの距離をＡとしたとき、Ａ＜Ｂを満たす位置とする。定着温度センサー６４の端部（図８では左端部）の位置は、加熱ローラー６１２の範囲内（Ａ１≦Ｂ、Ａ１：通紙センターから定着温度センサー６４の端部までの距離）であっても、範囲外（Ａ１＞Ｂ）にはみ出してもよい。すなわち、検出素子６４１と対向する位置に加熱ローラー６１２があり、定着温度検出センサー６４が押圧されるときに加熱ローラー６１２が確実にバックアップローラーとして機能するようになっていればよい。これにより、定着温度検出センサー６４と定着ベルト６１３との圧接状態が安定するので、定着温度検出センサー６４によって正確に定着温度を検出することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、定着部６０（上側定着部６１）は、定着ローラー６１１、加熱ローラー６１２の他に、定着ベルト６１３が張架される支持ローラーを有していてもよい。この場合、加熱ローラー６１２以外の支持ローラーをステアリングローラーとして機能させてもよい。
また例えば、定着温度検出センサー６４に対向して配置される支持ローラーは、定着ローラー６１１であってもよいし、その他の支持ローラーであってもよい。

また、ステアリングローラーによるステアリング制御が行われない定着装置においても、圧接解除動作等によって定着ベルトが軸方向に移動することがあるので、定着ベルトが摺擦されることにより発生した削り粉が定着ベルトと加熱ローラー（特定ローラー）との間に侵入しうる。本発明は、このようなステアリングローラーを備えていない定着装置に適用することもできる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
６１ 上側定着部
６１１ 定着ローラー
６１２ 加熱ローラー（ステアリングローラー、特定ローラー）
６１３ 定着ベルト（定着面側部材）
６１４ 定着ローラー用駆動部
６１５ ステアリング駆動部
６２ 下側定着部
６２１ 加圧ローラー（裏面側支持部材）
６２２ 加圧ローラー用駆動部
６３ 加熱源
６４ 定着温度検出センサー
６４１ 検出素子
６４２ 保持部
６４３ 押圧部
１００ 制御部

Claims (8)

1. 定着ローラーを含む複数の支持ローラーと、
   前記複数の支持ローラーに張架される無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトを加熱する加熱源と、
   前記定着ベルトを介して前記定着ローラーに圧接され、前記定着ベルトともに定着ニップを形成する裏面側支持部材と、
   前記複数の支持ローラーのうちの特定ローラーに対して押圧された状態で配置され、前記定着ベルトの表面温度を検出する接触式の定着温度検出センサーと、を備える定着装置であって、
   通紙センターから前記特定ローラーの一端部までの距離をＢ、前記定着ベルトの一端部までの距離をＣとしたとき、前記定着ベルトの揺動動作にかかわらずＢ＜Ｃの関係を満たすことを特徴とする定着装置。
2. 前記複数の支持ローラーは、軸方向を変位可能なステアリングローラーを含み、
   前記ステアリングローラーのステアリング制御によってローラー軸方向に前記定着ベルトが揺動することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記特定ローラーが、前記ステアリングローラーで構成され、
   前記定着温度検出センサーは、前記特定ローラーの軸方向の変位に追従して、前記特定ローラーとの相対的な位置関係を保持することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 通紙センターから前記定着温度検出センサーの検出素子までの距離をＡとしたとき、
   前記定着温度検出センサーは、Ａ＜Ｂを満たすように配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の定着装置。
5. 前記定着温度検出センサーは、前記定着ベルトの非通紙領域に対応する位置に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の定着装置。
6. 前記定着温度検出センサーは、定着温度を検出する検出素子、前記検出素子を内包し前記定着ベルトと接触する保持部、及び前記保持部を前記定着ベルトに向けて押圧する押圧部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の定着装置。
7. 前記特定ローラーは、前記加熱源を内蔵する加熱ローラーであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の定着装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項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。

Images