JP2016133750A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成を用いて、定着ベルトが回転しているか否かを判断する。【解決手段】本発明の定着装置１８は、定着ベルト２２と、定着ベルト２２を加熱する熱源２４と、定着ベルト２２の温度を検知する温度センサー３１と、温度センサー３１の検知温度が入力される制御部と、を備え、定着ベルト２２には、温度センサー３１によって温度を検知される被検知領域２２ｂが形成され、被検知領域２２ｂの弾性層３６には、周方向の一部に穴３８が設けられ、制御部は、熱源２４が定着ベルト２２を加熱している状態で温度センサー３１の検知温度が増減を繰り返す場合には定着ベルト２２が回転していると判断し、熱源２４が定着ベルト２２を加熱している状態で温度センサー３１の検知温度が増減を繰り返さない場合には定着ベルト２２が回転していないと判断することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、用紙などの記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。

例えば、特許文献１には、定着ベルトと、定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材（特許文献１の「加圧ローラ４」参照）と、定着ベルトを加熱する熱源（特許文献１の「ハロゲンランプ６」参照）と、定着ベルトを加圧部材側に向かって押圧する押圧部材（特許文献１の「支持体５」参照）と、を備えた定着装置が開示されている。

このような構成の定着装置において、定着ベルトが回転していない状態で熱源が定着ベルトを加熱すると、定着ベルトが過昇温する恐れがある。そこで、特許文献１の定着装置には、定着ベルトの回転状態を検知する回転検知手段が設けられている。この回転検知手段は、定着ベルトの回転に追従して回転するコロと、コロの回転を入力として、定着ベルトの回転を増速して出力する回転伝達装置と、回転伝達装置の出力に基づいて定着ベルトの回転状態を検知するフォトセンサーと、を備えている。

特開２０１０−７２４８０号公報

特許文献１の定着装置では、回転検知手段がフォトセンサーの他にコロや回転伝達装置を必要としており、回転検知手段の構成が複雑化している。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、簡易な構成を用いて、定着ベルトが回転しているか否かを判断することを目的とする。

本発明の定着装置は、回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する熱源と、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、前記定着ベルトの温度を検知する温度センサーと、前記温度センサーの検知温度が入力される制御部と、を備え、前記定着ベルトは、基材層と、前記基材層に周設される弾性層と、を備え、前記定着ベルトには、前記温度センサーによって温度を検知される被検知領域が形成され、前記被検知領域の前記弾性層には、周方向の一部に穴が設けられ、前記制御部は、前記熱源が前記定着ベルトを加熱している状態で前記温度センサーの前記検知温度が増減を繰り返す場合には前記定着ベルトが回転していると判断し、前記熱源が前記定着ベルトを加熱している状態で前記温度センサーの前記検知温度が増減を繰り返さない場合には前記定着ベルトが回転していないと判断することを特徴とする。

このような構成を採用することで、簡易な構成を用いて、定着ベルトが回転しているか否かを判断することが可能となる。

前記定着装置は、前記定着ベルトを回転させる駆動源を更に備え、前記制御部は、前記被検知領域の前記弾性層の前記穴が前記温度センサーと対向する位置で前記定着ベルトの回転が停止するように前記駆動源を制御しても良い。

このような構成を採用することで、定着ベルトが回転していない状態で熱源が定着ベルトを加熱した場合に、温度センサーの検知温度の上昇速度が速くなる。これに伴って、定着ベルトの回転異常を素早く検知することが可能となる。

前記熱源は、前記定着ベルトの内径側に配置され、前記温度センサーは、前記定着ベルトのうちの前記熱源からの輻射熱が直接照射される部分の外周面と対向していても良い。

このような構成を採用することで、定着ベルトのうちの昇温速度が速い部分の温度を温度センサーによって検知することが可能となる。これに伴って、定着ベルトの回転異常を素早く検知することが可能となる。

前記熱源は、前記定着ベルトの内径側に配置され、前記被検知領域の内周面は、前記定着ベルトの前記被検知領域以外の領域の内周面よりも熱吸収性が高くても良い。

このような構成を採用することで、被検知領域の昇温速度を速くすることが可能となる。これに伴って、定着ベルトの回転異常を素早く検知することが可能となる。

前記被検知領域の前記弾性層は、前記定着ベルトの前記被検知領域以外の領域の前記弾性層よりも熱伝導率が高くても良い。

このような構成を採用することで、被検知領域の昇温速度を速くすることが可能となる。これに伴って、定着ベルトの回転異常を素早く検知することが可能となる。

前記被検知領域の前記弾性層の前記穴は、前記被検知領域の前記弾性層の外周面から内周面まで貫通していても良い。

このような構成を採用することで、被検知領域の弾性層に穴を容易に設けることが可能となる。

前記被検知領域の前記弾性層の前記穴は、前記被検知領域の前記弾性層の外周面に凹設されており、前記被検知領域の前記弾性層の外周面から内周面まで貫通していなくても良い。

このような構成を採用することで、被検知領域の弾性層に穴を設けることによる被検知領域の強度の低下を抑制することが可能となる。

前記制御部は、前記温度センサーの前記検知温度の増減の周期が所定の閾値以下である場合には前記定着ベルトの回転が安定していると判断し、前記温度センサーの前記検知温度の増減の周期が所定の閾値を超えている場合には前記定着ベルトの回転が不安定であると判断しても良い。

このような構成を採用することで、簡易な構成を用いて、定着ベルトが回転しているか否かだけでなく、定着ベルトの回転が安定しているか否かも判断することができる。

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成を用いて、定着ベルトが回転しているか否かを判断することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置において、定着ベルトの通紙領域を通過する断面における断面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置において、定着ベルトの被検知領域を通過する断面における断面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の前端部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置において、定着ベルト及び温度センサーを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の制御システムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置において、定着ベルトが回転している時と回転していない時の温度センサーの検知温度を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る定着装置において、定着ベルトの回転が安定している時と不安定な時の温度センサーの検知温度を示すグラフである。 本発明の他の異なる実施形態に係る定着装置において、定着ベルト及び温度センサーを示す断面図である。 本発明の他の異なる実施形態に係る定着装置において、定着ベルトの被検知領域を通過する断面における断面図である。

まず、図１を用いて、プリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。以下、図１における紙面手前側を、プリンター１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれプリンター１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。

プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には、用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の側方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナーコンテナ６が収納されている。

プリンター本体２の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が排紙トレイ４の下方に配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられており、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置されている。

プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられ、搬送経路１５の下流部には定着装置１８が設けられ、搬送経路１５の下流端には排紙部１９が設けられている。搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２０が形成されている。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナーによりトナー像に現像する。

一方、給紙部１６によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１５を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１９から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。

次に、図２〜図５を用いて、定着装置１８について詳細に説明する。図２の矢印Ｙは、用紙の搬送方向を示している。図４、図５の矢印Ｉは前後方向内側を示し、図４、図５の矢印Ｏは前後方向外側を示している。

図２、図３等に示されるように、定着装置１８は、定着ベルト２２と、定着ベルト２２の下側（外径側）に配置される加圧ローラー２３（加圧部材）と、定着ベルト２２の内径側に配置されるヒーター２４（熱源）と、定着ベルト２２の内径側においてヒーター２４の下側に配置される反射板２５（反射部材）と、定着ベルト２２の内径側において反射板２５の下側に配置される支持部材２６と、定着ベルト２２の内径側において支持部材２６の下側に配置される押圧部材２７と、定着ベルト２２の内径側において支持部材２６の前後両端部に固定されるカバー部材２８と、定着ベルト２２の前後両端部に装着される形状規制部材３０と、定着ベルト２２の上側（外径側）に配置される温度センサー３１と、を備えている。

定着ベルト２２は、前後方向に長い略円筒状を成している。定着ベルト２２は、前後方向に延びる回転軸Ａの周りを回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト２２の回転軸方向である。

定着ベルト２２は、可撓性を有しており、周方向には無端状である。定着ベルト２２は、例えば、基材層３５と、この基材層３５に周設される弾性層３６と、この弾性層３６を被覆する離型層３７と、を備えている。定着ベルト２２の基材層３５は、例えばＳＵＳなどの金属によって形成されている。なお、定着ベルト２２の基材層３５は、ＰＩ（ポリイミド）などの樹脂によって形成されていても良い。定着ベルト２２の弾性層３６は、例えばシリコンゴムによって形成されている。定着ベルト２２の弾性層３６の厚みは、例えば２００μｍである。定着ベルト２２の離型層３７は、例えばＰＦＡチューブによって形成されている。定着ベルト２２の離型層３７の厚みは、例えば１０μｍである。定着ベルト２２の内周面には、定着ベルト２２の摺動性及び熱吸収性を向上させるためのコーティング層３４が設けられている。コーティング層３４は、単一の材料によって形成されている。

図５等に示されるように、定着ベルト２２には、通紙領域２２ａが設けられている。通紙領域２２ａは、最大サイズの用紙が通過する領域である。定着ベルト２２には、通紙領域２２ａよりも前側（通紙領域２２ａの前後方向外側）に被検知領域２２ｂが設けられている。

図３等に示されるように、定着ベルト２２の被検知領域２２ｂの基材層３５には、穴が設けられていない。被検知領域２２ｂの弾性層３６には、周方向の一部に穴３８が設けられている。穴３８は、被検知領域２２ｂの弾性層３６の外周面から内周面まで貫通している。穴３８は、例えば、被検知領域２２ｂの弾性層３６の一部を剥がすことで形成されている。被検知領域２２ｂの離型層３７には、被検知領域２２ｂの弾性層３６の穴３８と対応する位置に、貫通孔３９が設けられている。貫通孔３９は、被検知領域２２ｂの離型層３７の外周面から内周面まで貫通している。貫通孔３９は、例えば、被検知領域２２ｂの離型層３７の一部を剥がすことで形成されている。以上のような構成により、被検知領域２２ｂの基材層３５の外周面の一部が定着ベルト２２の外周側に露出している（図４、図５等参照）。

図２、図３等に示されるように、加圧ローラー２３は、前後方向に長い略円柱状を成している。加圧ローラー２３は、定着ベルト２２に圧接しており、定着ベルト２２と加圧ローラー２３の間には定着ニップＮが形成されている。加圧ローラー２３は、回転可能に設けられている。

加圧ローラー２３は、例えば、円柱状の芯材４０と、この芯材４０に周設される弾性層４１と、この弾性層４１を被覆する離型層４２と、を備えている。加圧ローラー２３の芯材４０は、例えば、鉄等の金属によって形成されている。加圧ローラー２３の弾性層４１は、例えば、シリコンゴムによって形成されている。加圧ローラー２３の離型層４２は、例えば、ＰＦＡチューブによって形成されている。

ヒーター２４は、例えば、ハロゲンヒーターによって構成されている。ヒーター２４は、定着ベルト２２の内部空間の上部（加圧ローラー２３から離間する側の部分）に配置されており、定着ベルト２２の回転軸Ａに対して上側（加圧ローラー２３から離間する側）に偏った位置に設けられている。そのため、定着ベルト２２のうちでは、定着ベルト２２の上端部がヒーター２４に最も接近しており、最も昇温しやすくなっている。

反射板２５は、前後方向に長い形状を成している。反射板２５は、例えば、光輝アルミニウム等の金属によって形成されている。反射板２５は、ヒーター２４と支持部材２６の間に配置されている。反射板２５の断面は、上側（加圧ローラー２３から離間する側）に向かって凸となるコ字状を成している。

反射板２５は、略水平に設けられる本体部４４と、本体部４４の左右両端部（用紙の搬送方向における上流側と下流側の端部）から下方に向かって屈曲されるガイド部４５と、を備えている。本体部４４の上面は、ヒーター２４に対向しており、ヒーター２４から放射される輻射熱を定着ベルト２２の内周面に向かって反射する反射面（鏡面）である。

支持部材２６は、前後方向に長い形状を成している。支持部材２６の上部は、反射板２５の各ガイド部４５の間に挿入されている。支持部材２６は、スペーサー５１を介して反射板２５を支持しており、反射板２５と直接的には接触していない。

支持部材２６は、例えばＳＥＣＣ（亜鉛メッキ鋼板）等から成る一対のＬ字状の板金５２を組み合わせることで形成されており、四角筒状（中空状）を成している。支持部材２６の左下隅部には、下方に向かって突出する係合突起５３が設けられている。係合突起５３は、一方の板金５２を下方に延出させることによって形成されている。支持部材２６の両側壁２６ａは、上下方向に沿って延びており、互いに平行に設けられている。これに伴って、支持部材２６は、略長方形の外郭形状を有している。

押圧部材２７は、前後方向に長い平板状を成している。押圧部材２７は、例えば、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の耐熱性樹脂によって形成されている。押圧部材２７の上面の左端部には、係合凹部５５が設けられている。係合凹部５５には、支持部材２６の係合突起５３が係合している。押圧部材２７の上面には、複数のボス５６が突設されている。各ボス５６の上端部は、支持部材２６の下面に当接している。以上のような構成により、支持部材２６によって押圧部材２７が支持されており、押圧部材２７の反りが規制されている。

押圧部材２７の下面の左側部分（用紙の搬送方向下流側の部分）は、右側（用紙の搬送方向上流側）から左側（用紙の搬送方向下流側）に向かって下側（加圧ローラー２３側）に傾斜している。押圧部材２７の下面は、定着ベルト２２を下側（加圧ローラー２３側）に向かって押圧している。

各カバー部材２８は、上方に向かって円弧状に湾曲する湾曲部５７と、湾曲部５７の左右両端部（用紙の搬送方向における上流側と下流側の端部）から下方に向かって屈曲される取付部５８と、を備えている。湾曲部５７は、定着ベルト２２の内周面に沿って配置されている。各取付部５８の下端部は、支持部材２６の左右両側面に取り付けられている。

各形状規制部材３０は、各カバー部材２８よりも前後方向外側に配置されている。各形状規制部材３０は、規制片６０と、規制片６０に取り付けられるリング片６１と、を備えている。

各形状規制部材３０の規制片６０は、基台部６２と、基台部６２の前後方向内側の面に突設される挿入部６３と、を備えている。規制片６０には、基台部６２と挿入部６３を貫通する貫通穴６４が前後方向に沿って設けられており、この貫通穴６４をヒーター２４及び支持部材２６が貫通している。規制片６０の挿入部６３は、貫通穴６４の外周に沿って湾曲しており、円弧状（下向きＣ字状）を成している。挿入部６３は、定着ベルト２２の前後両端部に挿入されている。これにより、定着ベルト２２の形状が規制されている（定着ベルト２２の変形が抑制されている）。

各形状規制部材３０のリング片６１は、円環状を成している。リング片６１は、規制片６０の挿入部６３の外周に装着されている。リング片６１は、定着ベルト２２の前後両端部の前後方向外側に配置されており、定着ベルト２２の蛇行（前後方向外側への移動）を規制している。リング片６１の上部は、規制片６０の基台部６２の前後方向内側に配置されており、これにより、リング片６１の前後方向外側への移動が規制されている。

温度センサー３１は、定着ベルト２２に対して非接触で設けられている。温度センサー３１は、例えば、サーモパイルによって構成されており、定着ベルト２２の被検知領域２２ｂから放射される輻射熱を検知する機能を有している。温度センサー３１は、定着ベルト２２の上端部の外周面と対向している。

次に、定着装置１８の制御システムについて説明する。

図６に示されるように、定着装置１８には、制御部７１が設けられている。制御部７１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で構成される記憶部７２と接続されており、記憶部７２に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部７１が定着装置１８の各部の制御を行うように構成されている。

制御部７１は、モーターなどによって構成される駆動源７３に接続され、駆動源７３は加圧ローラー２３に接続されている。そして、制御部７１からの信号に基づいて駆動源７３が加圧ローラー２３を回転させると、加圧ローラー２３に圧接する定着ベルト２２が加圧ローラー２３とは逆方向に従動回転するようになっている。つまり、駆動源７３によって定着ベルト２２及び加圧ローラー２３を回転させるようになっている。

制御部７１は、ヒーター２４に接続されている。そして、制御部７１からの信号に基づいてヒーター２４が点灯するようになっている。

制御部７１は、温度センサー３１に接続されており、温度センサー３１が定着ベルト２２の被検知領域２２ｂの温度を検知すると、温度センサー３１が検知した定着ベルト２２の被検知領域２２ｂの温度（以下、「温度センサー３１の検知温度」と称する。）が制御部７１に入力されるようになっている。

上記のように構成された定着装置１８において、用紙にトナー像を定着させる際には、駆動源７３によって加圧ローラー２３を回転させる（図２、図３の矢印Ｂ参照）。このように加圧ローラー２３が回転すると、加圧ローラー２３に圧接する定着ベルト２２が加圧ローラー２３とは逆方向に従動回転する（図２、図３の矢印Ｃ参照）。このように定着ベルト２２が回転すると、定着ベルト２２が押圧部材２７に対して摺動する。

また、用紙にトナー像を定着させる際には、ヒーター２４を点灯させる。このようにヒーター２４が点灯すると、ヒーター２４から輻射熱が放射される。ヒーター２４から放射された輻射熱の一部は、図２、図３に矢印Ｄで示されるように、定着ベルト２２の内周面に直接照射され、吸収される。また、ヒーター２４から放射された輻射熱の別の一部は、図２、図３に矢印Ｅで示されるように、反射板２５の本体部４４の上面によって定着ベルト２２の内周面に向かって反射され、定着ベルト２２の内周面に吸収される。以上のような作用により、ヒーター２４によって定着ベルト２２が加熱される。この状態で、用紙が定着ニップＮを通過すると、トナー像が加熱されて溶融し、用紙にトナー像が定着される。

本実施形態では、熱容量の小さい定着ベルト２２をヒーター２４によって直接加熱する構成を採用している。そのため、ヒーター２４が暴走すると、定着ベルト２２が回転していない状態でヒーター２４が定着ベルト２２を加熱してしまい、定着ベルト２２（特に、定着ベルト２２の上端部）が過昇温する恐れがある。

また、本実施形態では、加圧ローラー２３の回転に従動して定着ベルト２２を回転させる構成を採用している。このような構成を採用する場合に、定着ベルト２２の駆動トルク（定着ベルト２２を押圧部材２７に対して摺動させるのに必要なトルク）が上昇すると、加圧ローラー２３の回転に従動して定着ベルト２２を回転させることが困難になる。そのため、ヒーター２４が暴走した場合と同様に、定着ベルト２２が回転していない状態でヒーター２４が定着ベルト２２を加熱してしまい、定着ベルト２２が過昇温する恐れがある。

そこで、本実施形態では、以下のようにして、定着ベルト２２が回転していない状態でヒーター２４が定着ベルト２２を加熱するのを防止している。

上記のように、定着ベルト２２の被検知領域２２ｂの弾性層３６には、周方向の一部に穴３８が設けられている。これに伴って、被検知領域２２ｂのうちの弾性層３６に穴３８が設けられている部分（以下、「被検知領域２２ｂの穴形成部分」と称する。）は、被検知領域２２ｂの穴形成部分以外の部分（以下、「被検知領域２２ｂのその他の部分」と称する。）よりも熱容量が小さくなっている。従って、ヒーター２４によって被検知領域２２ｂを加熱すると、被検知領域２２ｂの穴形成部分が被検知領域２２ｂのその他の部分よりも速く昇温する。

そのため、定着ベルト２２が回転している状態でヒーター２４が定着ベルト２２を加熱すると、被検知領域２２ｂの穴形成部分（温度が高い部分）の温度と被検知領域２２ｂのその他の部分（温度が低い部分）の温度を温度センサー３１が交互に検知することで、温度センサー３１の検知温度が増減を繰り返す（図７の実線参照）。この場合には、制御部７１は、定着ベルト２２が回転していると判断し、ヒーター２４の点灯を継続する。

一方で、定着ベルト２２が回転していない状態でヒーター２４が定着ベルト２２を加熱すると、被検知領域２２ｂの穴形成部分（温度が高い部分）の温度又は被検知領域２２ｂのその他の部分（温度が低い部分）のどちらか一方のみの温度を温度センサー３１が検知し続ける。そのため、温度センサー３１の検知温度が増減を繰り返さず、上昇し続ける（図７の点線参照）。この場合には、制御部７１は、定着ベルト２２が回転していないと判断し、ヒーター２４の点灯を停止させる。

本実施形態ではこのように、簡易な構成を用いて、定着ベルト２２が回転しているか否かを判断し、定着ベルト２２が回転している場合にのみヒーター２４を点灯させることが可能となっている。

また、制御部７１は、定着ベルト２２の回転を停止させる際には、被検知領域２２ｂの弾性層３６の穴３８が温度センサー３１と対向する位置（図３参照）で定着ベルト２２の回転が停止するように、駆動源７３を制御する。具体的には、制御部７１は、温度センサー３１の検知温度から定着ベルト２２の回転周期を算出し、この算出した回転周期から被検知領域２２ｂの弾性層３６の穴３８が温度センサー３１と対向するタイミングを予測して、定着ベルト２２の回転を停止させるタイミング（駆動源７３の駆動を停止させるタイミング）を決定する。このような構成を採用することで、被検知領域２２ｂの弾性層３６の穴３８が温度センサー３１と対向する位置（図３参照）で定着ベルト２２の回転が常に開始されることになる。そのため、定着ベルト２２が回転していない状態でヒーター２４が定着ベルト２２を加熱した場合には、被検知領域２２ｂの弾性層３６の穴３８を介して露出する定着ベルト２２の基材層３５の温度を温度センサー３１が検知することになる。定着ベルト２２の基材層３５は熱容量が小さく、昇温速度が速いため、温度センサー３１の検知温度の上昇速度も速くなる。これに伴って、定着ベルト２２の回転異常を素早く検知することが可能となる。

また、温度センサー３１は、定着ベルト２２の上端部（定着ベルト２２のうちでヒーター２４に最も接近し、最も昇温しやすい部分）の外周面と対向している。これに伴って、定着ベルト２２の回転異常を一層素早く検知することが可能となる。

また、穴３８は、被検知領域２２ｂの弾性層３６の外周面から内周面まで貫通している。このような構成を採用することで、被検知領域２２ｂの弾性層３６に穴３８を容易に設けることが可能となる。

また、上記のように構成された定着装置１８において、定着ニップＮを用紙が通過する前の定着ベルト２２の線速と定着ニップＮを用紙が通過している間の定着ベルト２２の線速の差が大きくなると、画像不良につながる恐れがある。そのため、定着ベルト２２の回転が安定していること（定着ベルト２２の回転速度が一定速度以上であること）を確認する必要がある。そこで、本実施形態では以下のようにして、定着ベルト２２の回転が安定しているか否かを判断している。

定着ベルト２２の回転が安定している場合には、定着ベルト２２の回転速度が常に一定速度以上となる。そのため、定着ベルト２２の回転周期が常に一定時間以下となり、これに伴って、温度センサー３１の検知温度の増減の周期Ｔ１（図８参照）が記憶部７２に記憶された閾値Ｔｔｈ以下となる。この場合には、制御部７１は、定着ベルト２２の回転が安定していると判断する。

一方で、定着ベルト２２の回転が不安定である場合には、定着ベルト２２の回転速度が一時的に又は常に一定速度未満となる。そのため、定着ベルト２２の回転周期が一時的に又は常に一定時間を超え、これに伴って、温度センサー３１の検知温度の増減の周期Ｔ２（図８参照）が一時的に又は常に記憶部７２に記憶された閾値Ｔｔｈを超える。この場合には、制御部７１は、定着ベルト２２の回転が不安定であると判断する。本実施形態ではこのように、簡易な構成を用いて、定着ベルト２２が回転しているか否かだけでなく、定着ベルト２２の回転が安定しているか否かも判断することが可能となっている。

本実施形態では、定着ベルト２２の弾性層３６が単一の材料（シリコンゴム）によって形成される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、図９に示されるように、被検知領域２２ｂの弾性層３６ｂと被検知領域２２ｂ以外の領域の弾性層３６ａを異なる材料によって形成しても良い。例えば、被検知領域２２ｂの弾性層３６ｂを被検知領域２２ｂ以外の領域の弾性層３６ａよりも熱伝導率が高い材料によって形成すれば、被検知領域２２ｂの弾性層３６ｂの熱伝導率を被検知領域２２ｂ以外の領域の弾性層３６ａの熱伝導率よりも高くすることができる。これに伴って、被検知領域２２ｂの昇温速度を速くすることが可能となり、定着ベルト２２の回転異常を素早く検知することが可能となる。

本実施形態では定着ベルト２２のコーティング層３４の構成について特に説明を行わなかったが、他の異なる実施形態では、図９に示されるように、被検知領域２２ｂのコーティング層３４ｂと被検知領域２２ｂ以外の領域のコーティング層３４ａを異なる材料によって形成しても良い。例えば、被検知領域２２ｂのコーティング層３４ｂを被検知領域２２ｂ以外の領域のコーティング層３４ａよりも熱吸収性が高い材料によって形成すれば、被検知領域２２ｂの内周面の熱吸収性を被検知領域２２ｂ以外の領域の内周面の熱吸収性よりも高くすることが可能となる。これに伴って、被検知領域２２ｂの昇温速度を速くすることが可能となり、定着ベルト２２の回転異常を素早く検知することが可能となる。

本実施形態では、穴３８が被検知領域２２ｂの弾性層３６の外周面から内周面まで貫通している場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、図１０に示されるように、穴３８が被検知領域２２ｂの弾性層３６の外周面に凹設されており、被検知領域２２ｂの弾性層３６の外周面から内周面まで貫通していなくても良い。このような構成を採用することで、被検知領域２２ｂの弾性層３６に穴３８を設けることによる被検知領域２２ｂの強度の低下を抑制することが可能となる。

本実施形態では、定着ベルト２２の上端部の外周面と温度センサー３１が対向している場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、定着ベルト２２の上端部以外の部分の外周面と温度センサー３１が対向していても良い。なお、図３に矢印Ｇで示されるように、定着ベルト２２のうちのヒーター２４からの輻射熱が直接照射される部分（本実施形態では、定着ベルト２２の上部）の外周面と温度センサー３１が対向しているのが好ましい。このような構成を採用することで、定着ベルト２２のうちの昇温速度が速い部分の温度を温度センサー３１によって検知することが可能となる。これに伴って、定着ベルト２２の回転異常を素早く検知することが可能となる。

本実施形態では、温度センサー３１がサーモパイルによって構成される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、非接触式サーミスター等を温度センサー３１として用いても良い。

本実施形態では、ヒーター２４がハロゲンヒーターによって構成される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、セラミックヒーターなどをヒーター２４として用いても良い。

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。

１ プリンター（画像形成装置）
１８ 定着装置
２２ 定着ベルト
２２ｂ 被検知領域
２３ 加圧ローラー（加圧部材）
２４ ヒーター（熱源）
２７ 押圧部材
３１ 温度センサー
３５ （定着ベルトの）基材層
３６ （定着ベルトの）弾性層
３８ 穴
７１ 制御部
７３ 駆動源
Ｎ 定着ニップ

Claims (9)

1. 回転可能に設けられる定着ベルトと、
   前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、
   前記定着ベルトを加熱する熱源と、
   前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、
   前記定着ベルトの温度を検知する温度センサーと、
   前記温度センサーの検知温度が入力される制御部と、を備え、
   前記定着ベルトは、基材層と、前記基材層に周設される弾性層と、を備え、
   前記定着ベルトには、前記温度センサーによって温度を検知される被検知領域が形成され、前記被検知領域の前記弾性層には、周方向の一部に穴が設けられ、
   前記制御部は、前記熱源が前記定着ベルトを加熱している状態で前記温度センサーの前記検知温度が増減を繰り返す場合には前記定着ベルトが回転していると判断し、前記熱源が前記定着ベルトを加熱している状態で前記温度センサーの前記検知温度が増減を繰り返さない場合には前記定着ベルトが回転していないと判断することを特徴とする定着装置。
2. 前記定着ベルトを回転させる駆動源を更に備え、
   前記制御部は、前記被検知領域の前記弾性層の前記穴が前記温度センサーと対向する位置で前記定着ベルトの回転が停止するように前記駆動源を制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記熱源は、前記定着ベルトの内径側に配置され、
   前記温度センサーは、前記定着ベルトのうちの前記熱源からの輻射熱が直接照射される部分の外周面と対向していることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記熱源は、前記定着ベルトの内径側に配置され、
   前記被検知領域の内周面は、前記定着ベルトの前記被検知領域以外の領域の内周面よりも熱吸収性が高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記被検知領域の前記弾性層は、前記定着ベルトの前記被検知領域以外の領域の前記弾性層よりも熱伝導率が高いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記被検知領域の前記弾性層の前記穴は、前記被検知領域の前記弾性層の外周面から内周面まで貫通していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記被検知領域の前記弾性層の前記穴は、前記被検知領域の前記弾性層の外周面に凹設されており、前記被検知領域の前記弾性層の外周面から内周面まで貫通していないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記制御部は、前記温度センサーの前記検知温度の増減の周期が所定の閾値以下である場合には前記定着ベルトの回転が安定していると判断し、前記温度センサーの前記検知温度の増減の周期が所定の閾値を超えている場合には前記定着ベルトの回転が不安定であると判断することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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