JP2015125325A - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトでありながら定着ベルトの動作を確実に検知できる定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置１６は、定着ベルト７１と、誘導加熱装置７４とを有する。定着ベルト７１の長手方向のベルト端部７１Ｂにエンドキャップ５６が取り付けられている。エンドキャップ５６は、挿入孔６０を有し、挿入孔６０にベルト端部７１Ｂが挿入されることにより、ベルト端部７１Ｂがその外周面の外側からエンドキャップ５６に嵌め込まれている。ベルト端部７１Ｂとエンドキャップ５６との間にはブッシュ６１が設けられており、定着ベルト７１が回動すると、ブッシュ６１に作用する摺接摩擦によってエンドキャップ５６が同方向に従動する。【選択図】図３

Description

本発明は、誘導コイルを用いて誘導加熱方式によって定着ベルトを加熱する加熱部を備える定着装置、及び定着装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、印刷用紙に転写されたトナー像を印刷用紙などのシート部材に定着させる定着装置を備えている。前記定着装置として、可撓性を有する円筒形状のフィルム部材で構成された定着ベルトを用いたものが知られている（特許文献１参照）。この種の定着装置では、前記定着ベルトが回動可能に支持されており、これに回転駆動力が付与されることにより、定着ベルトが回動する。そして、前記定着ベルトの外周面に対向するように配置された誘導加熱方式の加熱部によって前記定着ベルトが加熱される。

特開２００６−２２７１０６号公報

前記定着ベルトが停止した状態で定着ベルトが加熱されると、定着ベルトの温度が部分的に過剰に上昇する。そのため、画像形成装置では、定着ベルトの駆動を検知する検知部を設け、前記検知部によって定着ベルトの駆動が検知された場合に加熱を行うように制御している。前記定着ベルトの駆動の検知方法として、定着ベルトの軸方向のベルト端縁に接着によって結合されたエンドキャップ（特許文献１参照）の動きを検知することにより、定着ベルトの駆動の有無を検知する方法が考えられる。エンドキャップは、定着ベルトの円筒形状に合わせて円形状に形成されている。しかしながら、定着ベルトにおいて加圧ローラーによって圧接されるニップ部は、加圧ローラーの押圧力によって撓まされて変形する。このため、ニップ部における定着ベルトの形状は円筒形状にならない。このような定着ベルトのベルト端縁にエンドキャップを接着結合させた場合、加圧ローラーの押圧力によって撓まされた変形部分の形状と、エンドキャップが結合された前記ベルト端縁の接着部分の形状とが相違することになる。この場合、前記変形部分から前記接着部分までに至る境界部分が、形状相違に起因するひずみやねじれなどのストレスを受け、前記境界部分が破損するおそれがある。一方、前記変形部分から前記接着部分までの距離を長くてストレスを分散させると、前記ストレスによる破損を抑制できるが、定着装置が長手方向に大型化するという問題が生じる。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクトでありながら定着ベルトの動作を確実に検知できる定着装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る定着装置は、定着ベルトと、加熱部と、加熱ローラーと、外嵌部材と、検知部と、を備える。前記定着ベルトは、回動可能に支持された可撓性を有する筒形状のものである。前記加熱部は、前記定着ベルトの外周面に対向して設けられ、前記定着ベルトの軸方向の端部近傍で折り返されるようにして巻回された前記軸方向に長い誘導コイルを有する誘導加熱方式のものである。前記加圧ローラーは、前記定着ベルトの表面に押圧されて前記定着ベルトとの間でニップ部を形成する。また、前記加圧ローラーは、駆動源から駆動力を得て回転駆動されることにより前記定着ベルトを回動させる。前記外嵌部材は、前記定着ベルトの軸方向の端縁に外嵌され、回動される前記定着ベルトとの間で生じる摺接摩擦によって前記定着ベルトの回動方向と同方向へ従動する。前記検知部は、前記外嵌部材の動きを検知する。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記定着装置を備え、前記定着装置によって定着可能なトナーを用いてシートに画像を形成する。

本発明によれば、定着ベルトの軸方向に大型化することなくコンパクトな形態を実現しつつ、定着ベルトの動作を確実に検知することが可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。 図２における切断線ＩＩＩ−ＩＩＩの断面構成を示す図である。 定着装置の加熱部の誘導コイルの形状を示す上面図である。 定着装置の検知部の一例を示す図である。 定着装置の検知部の他の例を示す図である。

以下、適宜図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１０］
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０（本発明の画像形成装置の一例）の概略構成を示す模式図である。図１に示されるように、画像形成装置１０は、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成部１〜４と、中間転写ベルト５と、レジスト検出センサー６と、駆動ローラー７Ａと、従動ローラー７Ｂと、二次転写装置１５と、定着装置１６（本発明の定着装置の一例）と、制御部８と、給紙トレイ１７と、排紙トレイ１８とを備えている。なお、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の具体例は、例えばプリンターや複写機、ファクシミリ、これらの各機能を備えた複合機である。また、カラー画像形成装置に限られず、モノクロの画像形成装置でもかまわない。

画像形成部１〜４は、並設された複数の感光体ドラム１１〜１４それぞれに色の異なるトナー像を形成し、そのトナー像を走行中（移動中）の中間転写ベルト５へ順次重ね合わせて転写する電子写真方式の画像形成部である。図１に示される例では、中間転写ベルト５の移動方向（矢印１９方向）の下流側から順に、ブラック用の画像形成部１、イエロー用の画像形成部２、シアン用の画像形成部３、及びマゼンタ用の画像形成部４がその順番で一列に配置されている。

画像形成部１〜４それぞれは、感光体ドラム１１〜１４、帯電装置２１〜２４、露光装置３１〜３４、現像装置４１〜４４、一次転写装置５１〜５４等を備えている。感光体ドラム１１〜１４は筒形状に形成されたものであり、この表面にトナー像が担持される。帯電装置２１〜２４は、感光体ドラム１１〜１４の表面を帯電させる。露光装置３１〜３４は、帯電された感光体ドラム１１〜１４の表面を露光して光を走査することにより静電潜像を形成する。現像装置４１〜４４は、感光体ドラム１１〜１４上の静電潜像をトナーにより現像する。一次転写装置５１〜５４は、感光体ドラム１１〜１４上のトナー像を移動する中間転写ベルト５に転写する。なお、図１には示されていないが、各画像形成部１〜４は、感光体ドラム１１〜１４上の残存トナー像を除去するクリーニング装置も備えている。

中間転写ベルト５は、ゴムやウレタンのような素材からなる無端環状のベルトである。中間転写ベルト５は、駆動ローラー７Ａ及び従動ローラー７Ｂによって回転駆動可能に支持されている。駆動ローラー７Ａは定着装置１６に近い位置（図１において右側）に配置されており、従動ローラー７Ｂは定着装置１６から離れた位置（図１において左側）に配置されている。駆動ローラー７Ａの表面は中間転写ベルト５との摩擦力を高めるためにゴムやウレタンのような素材で形成されている。駆動ローラー７Ａ及び従動ローラー７Ｂによって支持されることにより、中間転写ベルト５は、その表面が各感光体ドラム１１〜１４の表面に接しながら移動可能となる。そして、中間転写ベルト５は、その表面が感光体ドラム１１〜１４と一次転写装置５１〜５４との間を通過する際に、感光体ドラム１１〜１４からトナー像が順に重ね合わせて転写される。

二次転写装置１５は、中間転写ベルト５に転写されたトナー像を給紙トレイ１７から搬送されてきた印刷用紙に転写する。トナー像が転写された印刷用紙は、図示しない搬送部によって定着装置１６に搬送される。

［定着装置１６］
以下、図２乃至図６を参照して定着装置１６について説明する。図２に示されるように、定着装置１６は、定着ベルト７１（本発明の定着ベルトの一例）と、加圧ローラー７２（本発明の加圧ローラーの一例）と、誘導加熱装置７４（本発明の加熱部の一例）と、エンドキャップ５６（図３参照、本発明の外嵌部材の一例）と、検知機構９０（図５参照、本発明の検知部の一例）と、を備えている。

［定着ベルト７１］
定着ベルト７１は、誘導加熱装置７４による誘導加熱によって加熱されるものである。本実施形態では、内径が３０ｍｍの定着ベルト７１が用いられる。この定着ベルト７１は、内部が中空の筒形状に形成されており、図２の紙面に垂直な方向に長い形状に形成されている。定着ベルト７１は、磁性金属であるニッケル金属製のフィルム基材を筒形状に加工したものである。前記フィルム基材の厚みは、概ね３０μｍ〜５０μｍである。このようなフィルム基材で構成されているため、定着ベルト７１は可撓性を有し、外側から外力を受けると内側へ撓まされる。本実施形態では、定着ベルト７１は、前記フィルム基材の表面に２００μｍ〜５００μｍのシリコンゴムからなるゴム層を積層し、更にその上にＰＦＡ（フッ素樹脂）等のような耐熱性、耐薬品性、非粘着性、不燃性、電気特性の良好な薄膜を積層することにより構成される。なお、前記フィルム基材は、ニッケルなどの磁性金属製に限られず、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）で構成された筒形状のものに、銅や銀などの非磁性金属からなる金属層を積層したものを適用してもよい。本実施形態では、定着ベルト７１の厚みは４０μｍに定められている。なお、定着ベルト７１の厚みは任意であり、加圧ローラー７２による押圧によってニップ部６８が形成され得る可撓性を有するサイズに設定される。

図２に示されるように、定着ベルト７１の内部には、ベルトガイド部材７６（本発明の保持部材の一例）と、温度センサー７７と、支持部材７８と、押圧パッド７９（本発明の樹脂部材の一例）と、摺動シート８０と、が設けられている。

支持部材７８は、ベルトガイド部材７６や押圧パッド７９，摺動シート８０等を保持するものである。支持部材７８は、断面が四角形状に形成された四角筒形状の部材であり、定着ベルト７１の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）に延在しており、その両端が不図示の本体フレームに固定されている。支持部材７８は、例えば、鉄製の板金部材を屈曲加工することにより形成される。

ベルトガイド部材７６は、定着ベルト７１を一定の形状に保つように保持するものである。具体的には、ベルトガイド部材７６は、誘導加熱装置７４に対向されるベルト表面における対向部７１Ａを円弧形状に保つように対向部７１Ａを裏面側から定着ベルト７１を支持する。なお、対向部７１Ａは、誘導加熱装置７４によって加熱される部分である。ベルトガイド部材７６は、ベース部８１と、ガイド部８２とを有する。

ベース部８１は、定着ベルト７１の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）に延在している。ベース部８１は、アルミニウムなどの非磁性金属からなる長尺な板金部材で構成されており、その板金部材の細幅方向の両端を屈曲させて形成されたものである。ベース部８１における平坦部８１Ｂが支持部材７８に固定されている。また、ベース部８１において屈曲された屈曲端部８１Ａにガイド部８２の両端がスポット溶接などによって一体となるように固定されている。また、ベース部８１の平坦部８１Ｂには、支持基板８４を介して温度センサー７７が取り付けられている。

ガイド部８２は対向部７１Ａの裏面に対面する円弧部８２Ａを有する。円弧部８２Ａは、定着ベルト７１の対向部７１Ａの形状と同じ円弧形状に形成されている。円弧部８２Ａが定着ベルト７１の対向部７１Ａの裏面に当接して対向部７１Ａを裏面から支持する。ガイド部８２は、定着ベルト７１の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）に延びる長尺な形状に形成されており、その細幅方向の両端がベース部８２の屈曲端部８１Ａに固定されている。ガイド部８２は、ステンレス（ＳＵＳ）などの磁性金属で構成された肉厚の薄い板金部材を湾曲又は屈曲させて形成されたものである。前記板金部材としては、０．２ｍｍ厚のものが用いられる。円弧部８２Ａは、定着ベルト７１の外周面の概ね半周領域に亘って設けられている。このような円弧部８２Ａが設けられているため、定着ベルト７１が回動すると、定着ベルト７１は、ガイド部８２の円弧部８２Ａを摺接しつつ円弧形状に沿う方向へ移動する。つまり、定着ベルト７１は、円弧部８２Ａによってその形状を円弧形状に保持されたまま回動する。

温度センサー７７は、上述したように、ベース部８１の平坦部８１Ｂに取り付けられている。温度センサー７７は、定着ベルト７１の温度を検知する用途に用いられる。温度センサー７７は、定着ベルト７１の対向部７１Ａの裏面、具体的には、ガイド部８２の円弧部８２Ａの裏面に近接して配置されている。温度センサー７７は、定着ベルト７１の長手方向における中央部分に対向する位置に設けられている。本実施形態では、温度センサー７７として、汎用品であり小型で低コストのサーミスターが用いられる。この場合、温度センサー７７は、センサー本体７７Ａと、センサー本体７７Ａから円弧部８２Ａの裏面へ向けて突出する板バネ状のプレート７７Ｂと、プレート７７Ｂの先端に設けられたサーミスターチップ７７Ｃとを有する。サーミスターチップ７７Ｃは、円弧部８２Ａの裏面に当接されている。なお、温度センサー７７は、定着ベルト７１の温度を検知可能なものであれば如何なるタイプのものでもよく、熱起電力や電気抵抗、磁気などの変化を利用する接触式のものに限られず、輝度や色・赤外線強度などで温度を測定する非接触式のものでも適用可能である。

押圧パッド７９は、支持部材７８に取り付けられている。押圧パッド７９は、加圧ローラー７２によって押圧されるニップ部６８の内側面に当接可能なように、支持部材７８に固定されている。本実施形態では、誘導加熱装置７４によって加熱される対向部７１Ａに対して、その対向部７１Ａの反対側にニップ部６８が設定されている。つまり、ニップ部６８は、対向部７１Ａの反対側に設定されている。そして、押圧パッド７９は、加圧ローラー７２に対向される定着ベルト７１の内周面、つまり、定着ベルト７１におけるニップ部６８の内周面に対向するように配置されている。押圧パッド７９は、加圧ローラー７２による押圧によって容易に変形しない剛性を有し、また、誘導加熱装置７４による加熱に耐えうる耐熱性をする合成樹脂製の部材で構成されている。図２に示されるように、押圧パッド７９は、ニップ部６８に対向する面が加圧ローラー７２の外周面に対応する円弧形状に凹んだ形状に形成されている。したがって、定着ベルト７１がニップ部６８において加圧ローラー７２から押圧力を受けると、この押圧力によって定着ベルト７１が押圧パッド７９側へ変形して、後述の摺動シートとともに、押圧パッド７９の円弧形状に変形し、円弧形状にニップ部６８が形成される。

摺動シート８０は、押圧パッド７９と定着ベルト７１との間に介在している。この摺動シート８０は、押圧パッド７９による定着ベルト７１の摺動抵抗を軽減する用途に用いられる。摺動シート８０は、定着ベルト７１との間の摺動抵抗が小さい素材（摺動摩擦係数が小さい素材）で構成されたフィルムである。摺動シート８０の一端は、定着ベルトの回動方向の上流側において支持部材７８に固定されており、押圧パッド７９と定着ベルト７１との間を抜けて前記回動方向の下流側へ延在している。なお、定着ベルト７１の内面と摺動シート８０との間に潤滑剤を塗布してもよい。

［加圧ローラー７２］
加圧ローラー７２は、定着ベルト７１に対向配置されている。加圧ローラー７２は、回転軸７２Ａと、弾性部７２Ｂとにより構成されている。加圧ローラー７２の中心に、定着ベルト７１の長手方向に平行な回転軸７２Ａが設けられている。図３に示されるように、回転軸７２Ａは、サイドフレーム７０に回転可能に支持されている。回転軸７２Ａは軸受け部材であるベアリング６９を介して定着装置１６のサイドフレーム７０に回転可能に支持されている。

加圧ローラー７２の弾性部７２Ｂは、回転軸７２Ａの周りに設けられている。弾性部７２Ｂは、弾性を有する所定硬度のシリコンや多孔質ゴムなどの素材で構成されている。

回転軸７２Ａは、コイルバネなどの弾性を有する付勢部材（不図示）によって定着ベルト７１側へ付勢されている。これにより、加圧ローラー７２は、定着ベルト７１の表面に圧接された状態で回転可能に支持されている。加圧ローラー７２の圧接によって、加圧ローラー７２の弾性部７２Ｂから押圧力を受けると、定着ベルト７１が変形して、押圧パッド７９の円弧形状に凹まされたニップ部６８が形成される。

加圧ローラー７２は、制御部８に含まれるモータードライバー（不図示）によって駆動制御されるモーターに不図示の駆動伝達機構を介して連結されている。加圧ローラー７２は、前記モーターが回転駆動されることによって、その回転駆動力が伝達されて、所定方向へ回転する。本実施形態では、加圧ローラー７２は、図２において矢印４７で示される回転方向（時計回転方向）に回転駆動される。また、加圧ローラー７２と定着ベルト７１との間にニップ部６８が形成された状態で加圧ローラー７２が回転駆動されると、ニップ部６８に接する加圧ローラー７２から摩擦力を受けて、定着ベルト７１は従動する。このとき、定着ベルト７１は、図２において矢印４８で示される回転方向（反時計回転方向）に回転される。

［誘導加熱装置７４］
誘導加熱装置７４は、電磁誘導を利用する誘導加熱方式によって定着ベルト７１を加熱する装置である。誘導加熱装置７４は、定着ベルト７１の対向部７１Ａに対向するように配置されており、対向部７１Ａに向かう磁束を生じさせることにより、対向部７１Ａにジュール熱を発生させて、加熱する。言い換えると、定着ベルト７１の対向部７１Ａは、誘導加熱装置７４からの磁力線の影響を受けてジュール熱を発生して自己発熱する。本実施形態では、図２に示されるように、誘導加熱装置７４は、定着ベルト７１の半周の領域を示す対向部７１Ａを覆い隠すように、所定の隙間を隔てて配置されている。

誘導加熱装置７４は、誘導コイル８５（本発明の誘導コイルの一例）と、センターコア８６と、サイドコア８９と、アーチコア８７Ｂと、ボビン８７Ａを備えている。誘導コイル８５、センターコア８６、サイドコア８９、アーチコア８７Ｂ、及びボビン８７Ａは、誘導加熱装置７４の筐体を構成する図示しないケーシングの内部に設けられている。

誘導コイル８５は、励磁されることにより磁束を生じさせるものである。図３及び図４に示されるように、誘導コイル８５は、定着ベルト７１の長手方向（軸方向）の端部近傍で折り返されるようにしてコイル線が幾重にも巻回された構成である。図４に示されるように、誘導コイル８５は、定着ベルト７１の対向部７１Ａの長手方向の全域を均等に加熱できるように、定着ベルト７１の長手方向に長くなるように巻回されている。なお、図３及び図４では、定着装置１６において右側の部分が示されており、反対側の部分の図示は省略されているが、定着ベルト７１、誘導コイル８５、加圧ローラー７２等は左右対称に形成されている。

図２に示されるように、アーチコア８７Ｂ及びボビン８７Ａは、それぞれ円弧形状に形成されている。ボビン８７Ａは、定着ベルト７１側に配置されており、誘導コイル８５を支持するものである。このボビン８７Ａに誘導コイル８５が保持されている。図３に示されるように、ボビン８７Ａの長手方向の端部には、定着ベルト７１に対して誘導コイル８５の位置を決めるための位置決め部材８８（図３参照）が設けられている。位置決め部材８８は、ボビン８７Ａの両端それぞれに設けられている。位置決め部材８８は、ボビン８７Ａの端部から定着ベルト７１側へ突出する突出片である。誘導加熱装置７４が定着装置１６に装着されるときに、位置決め部材８８が後述のエンドキャップの支軸５９に当接する。これにより、ボビン８７Ａによって保持された誘導コイル８５と定着ベルト７１の対向部７１Ａとの間隔Ｌ２（図３参照）が予め定められた寸法に維持される。この間隔Ｌ２が一定の寸法に維持されることにより、定着ベルト７１の対向部７１Ａで生じるジュール熱の熱量が一定となる。ここで、間隔Ｌ２は、少なくとも、定着ベルト７１の対向部７１Ａとボビン８７Ａとの間のクリアランスに、ボビン８７Ａの厚みを加えた分の長さが必要である。本実施形態では、前記間隔Ｌ２の最適値は４．５ｍｍである。なお、前記間隔Ｌ２は、例えば、４ｍｍ〜５ｍｍの範囲内で任意の値に設定可能である。

アーチコア８７Ｂは、ボビン８７Ａに被さるようにして誘導コイル８５をカバーするように設けられている。アーチコア８７Ｂは、磁性金属で構成されており、サイドコア８９及びセンターコア８６とともに、誘導コイル８５からの磁束の通り道（磁路）を形成する。アーチコア８７Ｂ、サイドコア８９、センターコア８６、及び誘導コイル８５によって磁気回路が構成される。

サイドコア８９は、ボビン８７Ａの両端部に設けられている。また、センターコア８６は、ボビン８７Ａの中央に設けられている。センターコア８６は、誘導コイル８５における巻回の中央にある開口８５Ａに配置されている。開口８５Ａは、誘導コイル８５において巻回されたコイル線で囲まれる領域である。センターコア８６は、誘導コイル８５の開口８５Ａにおいて、長手方向に延在している。また、サイドコア８９はボビン８７Ａの長手方向に延在している。センターコア８６、サイドコア８９、及びアーチコア８７Ｂによって、誘導コイル８５と定着ベルト７１との間に形成される磁気回路の励磁効率が高められる。

［エンドキャップ５６］
図３に示されるように、エンドキャップ５６は、定着ベルト７１の長手方向の端部に取り付けられている。図３には、定着ベルト７１の一方側の端部だけが示されているが、エンドキャップ５６は、定着ベルト７１の長手方向の両側の端部それぞれに設けられている。

エンドキャップ５６は、ベース部５７と、被覆部５８とを有する。エンドキャップ５６は、合成樹脂製の部材で構成されており、ベース部５７と、被覆部５８とが一体に形成されている。合成樹脂としては、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ樹脂）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ樹脂）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ樹脂）などが適用可能である。もちろん、これら以外の材質でエンドキャップ５６が構成されていても良い。

エンドキャップ５６は、概ね円柱形状に形成されており、その軸方向の一方側がベース部５７であり、他方側が被覆部５８である。ベース部５７の外側面の中心には、凹陥部が形成されており、この凹陥部にベアリングなどの軸受け部材５５が取り付けられている。軸受け部材５５には、定着装置１６のサイドフレーム７０に取り付けられた支軸５９が挿入されている。これにより、エンドキャップ５６は、支軸５９を中心に回転可能に支持されている。

エンドキャップ５６は、定着ベルト７１の長手方向の端部に位置するベルト端縁７１Ｂを外周面側から嵌め入れてベルト端縁７１Ｂを支持するものである。言い換えると、エンドキャップ５６は、ベルト端縁７１Ｂを外嵌するものである。ベルト端縁７１Ｂにエンドキャップ５６が取り付けられることにより、定着ベルト７１の横ずれや斜めに回動することが防止される。

被覆部５８はベルト端縁７１Ｂを外嵌して覆う部分である。この被覆部５８は、ベルト端縁７１Ｂが挿入される挿入孔６０を有する。挿入孔６０は、被覆部５８
の軸方向の内側面に形成されている。この挿入孔６０にベルト端縁７１Ｂが挿入されることにより、ベルト端縁７１Ｂの外周面が被覆部５８によって覆われる。つまり、定着ベルト７１のベルト端縁７１Ｂがエンドキャップ５６によって外嵌される。挿入孔６０は、定着ベルト７１の外径よりも大きいサイズに形成されている。そのため、ベルト端縁７１Ｂが挿入孔６０に挿入された状態で、ベルト端縁７１Ｂの外周面と挿入孔６０の内周面との間に隙間が生じる。この隙間を埋めるように、ベルト端縁７１Ｂの外周面と挿入孔６０の内周面との間にブッシュ６１（本発明の弾性部材の一例）が設けられている。本実施形態では、挿入孔６０の深さＨは、５．０ｍｍから１０ｍｍの範囲内で定められている。つまり、被覆部５８により外嵌されて被覆されるベルト端縁７１Ｂの寸法は、５．０ｍｍから１０ｍｍの範囲内である。

ブッシュ６１は、前記隙間に介在されて、ベルト端縁７１Ｂと被覆部５８との間の密着性を高めるとともに摩擦力を高めるためのものであり、弾性を有する部材で構成されている。ブッシュ６１は、例えば、耐熱性のシリコンゴムによって構成されている。もちろん、ブッシュ６１は、ベルト端縁７１Ｂと被覆部５８との間に適度な密着性及び摩擦力を生じさせるものであれば、如何なる素材で構成されていてもよい。例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やフッ素系の樹脂であるＰＴＦＥなどのような素材でブッシュ６１が構成されていてもよい。なお、ブッシュ６１を設けずに、所定の力が作用したときに、ベルト端縁７１Ｂがエンドキャップ５６の被覆部５８内を周方向に微小にずれ動く程度に、挿入孔６０とベルト端縁７１Ｂとの間を嵌合させた構成を適用することも可能である。

このようにベルト端縁７１Ｂが被覆部５８によって外側から嵌められた状態で支持されているため、定着ベルト７１が回動すると、ベルト端縁７１Ｂと挿入孔６０との間に生じる摺接摩擦によって定着ベルト７１の回動方向と同方向にエンドキャップ５６も連れ回る。また、定着ベルト７１と加圧ローラー７２とのニップ部６８における定着ベルト７１の変形によって、ベルト端縁７１Ｂにねじれや撓みなどのストレスがベルト端縁７１Ｂの周方向に生じた場合に、そのストレスによる周方向の力がブッシュ６１に伝わるが、上述したようにブッシュ６１は弾性を有するため、前記力によってブッシュ６１が撓まされることにより、前記ストレスがブッシュ６１によって吸収される。これにより、定着ベルト７１における前記ストレスによる変形が抑制され、その結果、定着ベルト７１の破損が防止される。また、前記ストレスによる周方向の力がブッシュ６１とベルト端縁７１Ｂとの間の摩擦力を上回った場合は、ベルト端縁７１Ｂがエンドキャップ５６の被覆部５８内を周方向へ微小に移動することができ、この移動によって前記ストレスが軽減する。この場合でも、前記ストレスによる変形が抑制され、定着ベルト７１の破損が防止される。

図３に示されるように、エンドキャップ５６のベース部５７に外周ギヤ６３が形成されている。外周ギヤ６３は、ベース部５７において被覆部５８とは反対側の端部の外周面に形成されている。外周ギヤ６３の外径Ｄ２は、エンドキャプ５６における最大径となる被覆部５８の外径Ｄ１と同じサイズか、それよりも小さいサイズに形成されている。つまり、外周ギヤ６３は、前記外径Ｄ２が前記外径Ｄ２以下となるように形成されている。ここで、外周ギヤ６３の外径Ｄ２は、外周ギヤ６３の歯部の先端を基準とする直径（歯先円直径）である。この外周ギヤ６３は、後述する検知機構９０によるエンドキャップ５６の動きの検知に用いられる。

図３に示されるように、エンドキャップ５６は、誘導コイル８５における一方端の折り返し部分８５Ｂにおいて最も内側のコイル線のエッジの位置Ｐ１よりも定着ベルト７１の長手方向の外側に配置されている。言い換えると、前記位置Ｐ１は、誘導コイル８５の開口８５Ａの長手方向の一方端の位置であり、エンドキャップ５６は、前記位置Ｐ１よりも、定着ベルト７１の長手方向の外側に配置されている。詳細には、被覆部５８の側面５８Ａが前記位置Ｐ１よりも外側（図３において右側）に位置するように、エンドキャップ５６が配置されている。言い換えると、被覆部５８は前記位置Ｐ１よりも外側に配置されている。また、エンドキャップ５６の被覆部５８は、折り返し部８５Ｂの外側のエッジ位置である位置Ｐ２よりも定着ベルト７１の長手方向の内側に配置されている。本実施形態では、図３に示されるように、ベース部５７が、折り返し部８５Ｂの外側のエッジ位置である位置Ｐ２よりも定着ベルト７１の長手方向の内側に配置されている。したがって、エンドキャップ５６は、誘導コイル８５における折り返し部分８５Ｂの下方に配置されている。なお、ベルト端縁７１Ｂが前記位置Ｐ２よりも定着ベルト７１の長手方向の内側に位置しており、被覆部５８がそのベルト端縁７１Ｂを被覆できるようにエンドキャップ５６が配置されていればよく、ベース部５７を含めエンドキャップ５６の一部が前記位置Ｐ２よりも定着ベルト７１の長手方向の外側に配置されていてもよい。

［検知機構９０］
検知機構９０は、エンドキャップ５６の動きを検知するものであり、図５に示されるように、アイドルギヤ９１（本発明の検出子の一例）と、回転センサー９２とを有する。アイドルギヤ９１は、定着装置１６のフレーム（不図示）などに回転可能に支持されており、その支持軸９１Ａに回転センサー９２が装着されている。アイドルギヤ９１は、エンドキャップ５６の外周ギヤ６３に噛み合わされている。このため、定着ベルト７１の回動に伴ってエンドキャップ５６が連れ回ると、外周ギヤ６３から伝達した力によってアイドルギヤ９１が回転する。回転センサー９２は、制御部８に接続されており、アイドルギヤ９１の回転量を示す信号を制御部８に出力する。これにより、制御部８は、アイドルギヤ９１の回転の有無を検知することができ、結果的に、エンドキャップ５６の回動を検知できる。回転センサー９２としては、例えば、ロータリーエンコーダーなどを用いることができる。もちろん、ロータリーエンコーダーに限られず、様々なタイプの回転センサー９２を適用可能である。

上述したように定着装置１６が構成されているため、定着ベルト７１のベルト端縁７１Ｂに、ニップ部６８の形状とベルト端縁７１Ｂの形状との相違に起因するストレスが生じ、そのストレスが定着ベルト７１のベルト端縁７１Ｂを径方向へ広げるように作用したとしても、ベルト端縁７１Ｂを外嵌するエンドキャップ５６によって、ベルト端縁７１Ｂの広がりが防止される。その結果、ベルト端縁７１Ｂの破損が防止される。また、定着ベルト７１と加圧ローラー７２とのニップ部６８における定着ベルト７１の変形によって、ベルト端縁７１Ｂにねじれや撓みなどのストレスがベルト端縁７１Ｂの周方向に生じた場合は、そのストレスによる周方向の力がブッシュ６１の撓みによって吸収される。また、前記ストレスによる周方向の力がブッシュ６１による摩擦力を上回った場合は、ベルト端縁７１Ｂがエンドキャップ５６の被覆部５８内のブッシュ６１に接しながら周方向へ微小に相対移動することができ、前記ストレスが軽減する。このため、前記ストレスを軽減するためにニップ部６８とエンドキャップ５６までの間隔Ｌ１を長くする必要がないため、定着ベルト７１の長手方向に定着装置１６を大型化することなく、コンパクトにすることができる。また、定着ベルト７１が回動すると、エンドキャップ５６も摺接摩擦により従動して連れ回るので、検知機構９０によって検知されるエンドキャップ５６の動きを通じて、定着ベルト７１が回動していることを確実に検知することができる。

なお、上述した実施形態では、検知機構９０が適用された定着装置１６を例示したが、検知機構９０に代えて、図６に示される検知機構９５を適用することができる。ここで、検知機構９５は、図６に示されるように、エンドキャップ５６のベース部５７に設けられた複数の遮蔽部材９６（本発明の検出子の一例）と、遮蔽部材９６を検知可能な光センサー９７とを有する。遮蔽部材９６は、ベース部５７の側面から突出する板片状の部材である。光センサー９７は、この遮蔽部材９６を検知可能な位置に配置されている。光センサー９７として、発光素子及びこの発光素子から出射された光を受光する受光素子を備えたフォトインターラプタなどを適用することができる。このような検知機構９５であっても、定着ベルト７１の回動に従動してエンドキャップ５６が連れ回った場合に、エンドキャップ５６の回動の有無を確実に検知することができる。

８：制御部
１０：画像形成装置
１６：定着装置
５６：エンドキャップ
５７：ベース部
５８：被覆部
６１：ブッシュ
６３：外周ギヤ
６８：ニップ部
７１：定着ベルト
７４：誘導加熱装置
７６：ベルトガイド部材
７９：押圧パッド
８５：誘導コイル
９０，９５：検知機構

Claims (9)

1. 回動可能に支持された可撓性を有する筒形状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトの外周面に対向して設けられ、前記定着ベルトの軸方向の端部近傍で折り返されるようにして巻回された前記軸方向に長い誘導コイルを有する誘導加熱方式の加熱部と、
   前記定着ベルトの表面に押圧されて前記定着ベルトとの間でニップ部を形成するとともに、駆動源から駆動力を得て回転駆動されることにより前記定着ベルトを回動させる加圧ローラーと、
   前記定着ベルトの軸方向の端縁に外嵌され、回動される前記定着ベルトとの間で生じる摺接摩擦によって前記定着ベルトの回動方向と同方向へ従動する外嵌部材と、
   前記外嵌部材の動きを検知する検知部と、を備える定着装置。
2. 前記外嵌部材は、前記誘導コイルにおける折り返し部分の内側のエッジよりも前記軸方向の外側に配置されている請求項１に記載の定着装置。
3. 前記外嵌部材は、前記端縁の外周面の周方向の全域を覆う被覆部を有し、
   前記被覆部は、前記誘導コイルにおける折り返し部分の外側のエッジよりも前記軸方向の内側に配置されている請求項２に記載の定着装置。
4. 前記外嵌部材と前記端縁との間に弾性部材が介在されている請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記定着ベルトの内部に設けられ、前記加熱部と対向される前記定着ベルトの外周面を円弧形状に保持する保持部材と、
   前記定着ベルトの内部に設けられ、前記加圧ローラーに対向される前記定着ベルトの内周面に対向配置され、前記加圧ローラーの外周面に対応する円弧形状に形成された樹脂部材と、を更に備える請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記外嵌部材は、前記端縁に対向する断面が円形状のベース部と、前記ベース部から突出して前記端縁の外周面の周方向の全域を覆う被覆部と、前記ベース部の外周面に設けられ歯先円直径が前記被覆部の外径以下に形成された外周ギヤと、を有し、
   前記検知部は、前記外周ギヤから駆動伝達されて動作する検出子の動きを検知するものである請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記検出子は、前記外周ギヤに噛み合わされるアイドルギヤであり、
   前記検知部は、前記アイドルギヤの回転軸に取り付けられた回転センサーである請求項６に記載の定着装置。
8. 前記検出子は、前記外嵌部材に形成された板片状の遮蔽部材であり、
   前記検知部は、前記外嵌部材の従動に伴い動作する前記遮蔽部材を検知する光センサーである請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の定着装置を備え、前記定着装置によって定着可能なトナーを用いてシートに画像を形成する画像形成装置。

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