JP2011028037A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、安定した定着処理が長期にわたって行われる定着装置を提供する。
【解決手段】第２赤外線ヒータ６０を、定着装置稼動中において周期的にオンオフさせ、定着フィルム２１に周期的な温度差ムラを生じさせる。この第２赤外線ヒータ６０のオンオフ時に、定着フィルム２１の温度変化を第２温度センサ４１により検知し、検知結果による温度変化の周期と第２赤外線ヒータ６０のオンオフ周期とを比較する。第２赤外線ヒータ６０のオンオフ周期と、第２温度センサ４１による定着フィルム２１の温度変化の周期とが一致すれば、定着部材である定着フィルム２１が所定の回転状態であると判断することができる。しかし、定着フィルム２１がスリップしている場合には、第２赤外線ヒータ６０のオンオフ周期と、第２温度センサ４１により検知される定着フィルム２１の温度変化の周期とに差が生じる。
【選択図】図４

Description

本発明は、定着部材と加圧部材間のニップ部において未定着トナー像を担持した記録材を加熱加圧することによってトナー像の定着を行う定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置に関するものである。

従来の定着装置において、定着部材である中空の定着ローラと、付勢部材により定着ローラに押圧される加圧部材である加圧ローラと、加熱部材であるハロゲンヒータとを有し、電源からの電力がハロゲンヒータに供給されることによって、定着ローラが加熱される構成になっている。

また、従来の定着装置にあっては、定着ローラの表面温度を検知するセンサの出力が温度コントローラに入力され、センサの出力に基づき温度コントローラによりハロゲンヒータがオン／オフされて、定着ローラが所定の表面温度に維持されるようになっている。

そして、電子写真方式の画像形成装置に搭載された定着装置においては、記録媒体に載った状態の未定着トナーが、定着ローラと加圧ローラ間のニップ部において、加熱および加圧を受けて記録媒体に対して定着されることとなる。

従来、複写機，プリンタなどの画像形成装置における定着装置として、立ち上がり時間が短いオンデマンド方式の定着装置が広く知られている。

オンデマンド方式の定着装置は、例えば特許文献１に記載されているように、定着部材としての筒状の定着フィルム（エンドレスフィルム）と、加圧ローラ（加圧部材）と、セラミックヒータなどのヒータ（加熱部材）などにより構成されている。ヒータは、定着フィルムの内部に設置され、定着フィルムに圧接し、かつ加熱する。定着フィルムは加圧ローラに当接してニップ部を形成する。そして、ニップ部に搬送される記録媒体上のトナー像がニップ部にて加熱・加圧を受けるようにして、記録媒体上にトナー像の定着が行われる。

前記のような定着装置において、定着部材が一定状態で回転駆動されていることが、加熱状態を均一かつ安定化させ、かつ記録媒体の搬送を安定させることになり、定着ムラやジャムの発生などの不具合を防止するための一つの技術課題である。

特許文献２には、定着部材としての筒状の定着フィルム（エンドレスベルト）の端部に反射材をコーティングし、反射材と対向する位置に反射型センサを配置し、これらによって定着部材の回転数を算出し、定着部材の速度を制御するようにした構成が記載されている。

特許文献３には、定着部材である定着ローラと分離ローラとに定着ベルトを掛け渡し、分離ローラに駆動手段を設けると共に、分離ローラの駆動トルクを検知することによって、定着ローラと定着ベルトを安定走行させるように制御する構成が記載されている。

前記従来の定着装置において、特許文献２，３に記載されているように、定着部材を一定状態で回転駆動させるようにした構成のものがある。しかし、特許文献２に記載された構成では、定着装置を長く使用すると、トナー飛散やトナー固着の発生により、反射材表面の反射率が落ち、正しい速度検知ができなくなるという問題がある。また、特許文献３では、定着ローラと分離ローラと定着ベルトとを備える構成であるため、構成全体が大型化してしまうという問題がある。

また、特許文献１，２に記載のオンデマンド方式の定着装置は、定着部材として筒状の定着フィルムを用い、ヒータが定着フィルムを内側から圧接して加熱し、該圧接を受けて定着フィルムと加圧ローラとで定着用のニップ部を形成する構成になっている。定着部材としてフィルム部材を用いていることから、定着装置の加熱の立ち上がりが良好である。

しかし、特許文献１，２に記載の構成は、ヒータに対して加圧部材による圧力が常に加わっている状態になっているため、ヒータの交換あるいは当該部位からジャム紙を取り出す場合には、当該圧力を解除してから行わなくてはならない。そのため圧力解除機構などを設置することが必要になる。また、常にヒータに圧力が加わっている状態であるため、輸送時においてヒータが破損しやすい構成である。

本発明は、前記従来技術の課題を解決し、構造が簡単で、安定した定着処理が長期にわたって行われる定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、加熱部材により加熱された定着部材を加圧部材に圧接させた状態で回転駆動させ、前記定着部材と前記加圧部材間のニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を導入し、該記録媒体を前記定着部材と共に前記ニップ部を搬送通過させながら加熱加圧することによりトナー像の定着を行う定着装置において、前記定着部材の内部の前記記録媒体通過領域外に設けられた検知用加熱部材と、当該定着装置の稼動時に前記検知用加熱部材を一定周期でオンオフさせたときの前記定着部材の温度変化を検知する温度検知部材と、前記検知用加熱部材のオンオフ周期と前記温度検知部材の温度変化周期とに基づいて前記定着部材の回転状態を判断する判定処理部とを備えたことを特徴とし、この構成によって、加熱タイミングと定着部材の実際の温度変化（熱履歴）との比較により、定着部材の回転状態，回転数の変化を監視できるため、定着部材と加圧部材間の回転スリップなどの発生を瞬時に検知することができる。このため、定着不良，定着シワ，ジャムの発生などを防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、定着部材は、筒状の定着フィルム部材と、該定着フィルム部材の内部に設ける保持部材とからなることを特徴とし、いわゆるオンデマンド方式の定着装置として実施される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の定着装置において、定着部材内部に該定着部材を加圧部材に圧接させる押圧部材を備えたことを特徴とし、この構成によって、加熱部材を介して定着部材を圧接する必要がなくなり、加熱部材の設置における自由度が高まる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の定着装置において、加熱部材と検知用加熱部材を、定着部材の長手方向内部に設けられた通孔内に配設したことを特徴とし、この構成によって、加熱部材と検知用加熱部材とが通孔に配されているため、容易に組み付け／取り外しを行うことができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の定着装置において、加熱部材と検知用加熱部材から放出される熱を一定方向へ反射させるための反射板を通孔に設けたことを特徴とし、この構成によって、熱を反射させることにより必要な部位を加熱することが可能になる。

請求項６に記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、温度検知部材を検知用加熱部材とニップ部間に設置したことを特徴とし、この構成によって、温度検知部材をコンパクトに設置することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１または６記載の定着装置において、温度検知部材を定着部材の内部に設置したことを特徴とし、この構成によって、温度検知部材をコンパクトに設置することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、判定処理部は、検知用加熱部材のオンオフ周期と前記温度検知部材の温度変化周期との差が予め設定された基準値より大きい場合に、定着動作の停止信号を出力を出力することを特徴とし、この構成によって、安全で信頼性に優れた定着を行うことができる。

請求項９に記載の発明は、記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を担持した前記記録媒体を受けて加熱加圧することによりトナー像の定着を行う定着部を備えた画像形成装置において、前記定着部として請求項１〜８いずれか１項記載の定着装置を設置したことを特徴とし、この構成によって、安定した定着処理による高品位の画像形成が行われる。

本発明の定着装置によれば、当該定着装置の稼動時に検知用加熱部材を一定周期でオンオフさせることにより生成される定着部材の熱履歴を検知し、この検知情報に基づき定着部材の回転状態を判断することによって、定着部材の回転状態の変化を監視することができ、定着部材と加圧部材間の回転スリップなどの発生を瞬時に検知することができる。このため、定着不良，定着シワ，ジャムの発生などを防止することができて、安全で安定し、信頼性に優れた定着処理が実現する。

本発明に係る定着装置を設置した画像形成装置によれば、安定した定着処理による高品位の画像形成が実現する。

本発明の実施形態を説明するための画像形成装置の概略構成図 本発明の定着装置の実施形態１の構成を示す断面図 本実施形態における定着部材の側面図 実施形態１における赤外線ヒータと温度センサとの配置状態の説明図 本実施形態における赤外線ヒータの取り外しについての説明図 本実施形態における反射板の形状，構造の例を示す図 実施形態１における赤外線ヒータの発熱部の設置構成の説明図 本実施形態における定着フィルムの回転状態検知についての説明図 本発明の定着装置の実施形態２の構成を示す断面図 実施形態２における赤外線ヒータと温度センサとの配置状態の説明図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を説明するための画像形成装置の概略構成図である。

図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２，１３，１４は転写紙などの記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着トナー像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着部材としての筒状の定着フィルム、３１は定着装置２０に設置された加圧部材としての加圧ローラを示している。

図１を参照して、本画像形成装置における通常の画像形成時の動作について説明する。

原稿台に載置された原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気的信号に変換された後に、露光部３（光学的書込制御部）に送信される。露光部３からは電気的信号の画像情報に基づいた露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて出射され、感光体ドラム５に潜像が形成される。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程，露光工程，現像工程）を経て、感光体ドラム５上の潜像が現像され、感光体ドラム５上に画像情報に対応したトナー像が形成される。その後、感光体ドラム５上に形成されたトナー像は、転写部７において搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

記録媒体Ｐは、装置内を次のように搬送される。

画像形成装置の装置本体１の複数の給紙部１２〜１４のうち、１つの給紙部が自動または手動で選択される。ここで、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。

給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上位の１枚が搬送経路Ｋに向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過して、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて転写部７に搬送される。そして、記録媒体Ｐは搬送されながら、感光体ドラム５上のトナー像が転写される。

転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７を通過した後に定着装置２０に搬送される。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着フィルム２１と加圧ローラ３１間のニップ部Ｎに送られ、定着フィルム２１からの加熱と、定着フィルム２１と加圧ローラ３１との加圧とによってトナー像の定着がなされる。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着フィルム２１と加圧ローラ３１間のニップ部Ｎから送出された後に、装置本体１外へ排出される。

こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、画像形成装置本体に設置される実施形態１の定着装置の構成および動作について詳述する。

図２は本発明の定着装置の実施形態１の構成を示す断面図、図３は実施形態１の定着装置における定着部材の側面図である。

図２に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着フィルム２１と、押圧部材としての加圧板２２と、反射部材としての反射板２３と、定着フィルム２１を保持する耐熱性樹脂材料からなる保持部材２４と、加熱部材としての第１赤外線ヒータ２５と、加圧部材としての加圧ローラ３１と、用紙などの記録媒体Ｐの搬送ガイドを行うガイド板３５，３７と、温度検知部材としての第１温度センサ４０と、定着フィルム２１の熱履歴を検知する温度検知部材としての第２温度センサ４１と、熱履歴の検知用加熱部材としての第２赤外線ヒータ６０などにより構成されている。

保持部材２４は、定着フィルム２１をガイドするように形成されている。すなわち、保持部材２４は、可撓性を有する定着フィルム２１の円形姿勢をある程度維持できるように、断面形状が略円形状に形成されている。これにより、定着フィルム２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。

加圧ローラ３１は、定着装置２０の図示しない側板（固定位置）に軸受を介して回転自在に設置され、駆動モータ（図示せず）によって回転駆動（図２の矢印方向：反時計方向）される。加圧ローラ３１の回転力を受けて定着フィルム２１は、加圧ローラ３１との摩擦力によって連れ回りして、図２において矢印方向（時計方向）に回転駆動されることになる。

また、加圧ローラ３１は、芯金３２の外周上に弾性層３３が設けられたものであって、加圧ローラ３１の弾性層３３は、フッ素ゴム，シリコンゴム，発泡性シリコーンゴムなどの材料で形成される。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ樹脂などからなる薄肉の離型層（チューブ）を設けることもできる。

このように、定着フィルム２１の内部（内周面側）には、赤外線ヒータ２５，６０と、加圧板２２，反射板２３，保持部材２４などが設けられ、定着フィルム２１は、内周側から加圧板２２に押圧されて、加圧ローラ３１との間にニップ部Ｎを形成する。

定着フィルム２１と加圧ローラ３１とのニップ部Ｎの入口側には、ニップ部Ｎに向けて搬送される記録媒体Ｐを案内するガイド板３５（入口ガイド板）が配設され、また、ニップ部Ｎの出口側には、ニップ部Ｎから送出される記録媒体Ｐを案内するガイド板３７（出口ガイド板）が配設されている。両ガイド板３５，３７は、いずれも、定着装置２０の装置本体の図示しないフレーム（筐体）に固定されている。

また、第１赤外線ヒータ２５と第２赤外線ヒータ６０とは、保持部材２４の両側部の対向位置にそれぞれ形成された通孔２６，２６内に配されている。両通孔２６の内周部には反射板２３が固定されている。

図３において、２７は、定着装置２０の装置本体に設けられて、保持部材２４の両端部を保持するホルダ、２８は保持部材２４を介して定着フィルム２１を加圧ローラ３１に圧接付勢する圧縮スプリングなどの付勢部材である。

また、第１赤外線ヒータ２５の端部は、ホルダ２７に形成されている保持孔（図示せず）に着脱可能に嵌着されている。なお、図示しないが、第２赤外線ヒータ６０も同様な保持構造になっている。

定着フィルム２１は、薄肉で可撓性を有する筒状のエンドレスフィルムであって、図２の矢印方向に回転駆動される。定着フィルム２１の材料としては、ポリイミド樹脂，ポリアミド樹脂，フッ素樹脂，金属薄板などを用いることができる。なお、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）を担保するために、定着フィルム２１の表層に、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂），ポリイミド樹脂，ポリエーテルイミド樹脂，ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）などからなる離型層を形成することもできる。定着部材として熱容量の低い定着フィルム２１を用いることで、立ち上がり時間が極めて短いオンデマンド方式の定着装置を構成することができる。

また、加圧板２２は、板厚が０．１ｍｍ程度の金属薄板（またはセラミックやポリイミド樹脂からなる薄板材でもよい）であって、定着フィルム２１を介して加圧ローラ３１に当接することにより所定のニップ部Ｎを形成する。

さらに、加圧板２２は対向面（加圧ローラ３１に対向する面）が平面形状になるように形成されている。これにより、ニップ部Ｎの形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着フィルム２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。しかも、ニップ部Ｎを通過する記録媒体Ｐにカールやシワが発生する不具合も低減する。さらに、ニップ部Ｎの出口側における定着フィルム２１の曲率が大きくなるために、ニップ部Ｎから送出された記録媒体Ｐを定着フィルム２１から容易に分離することができる。

また、本実施形態における加圧板２２における定着フィルム２１と摺接する面にはＤＬＣ（diamond-like carbon）コーティングされている。これにより、定着装置２０に固定支持された加圧板２２に摺接する定着フィルム２１の内周面の磨耗を軽減することができる。

なお、ＤＬＣコーティングの代わりに、ＰＦＡシート（ＰＦＡ繊維でネット状に編み込まれたシート）を定着フィルム２１と加圧板２２の間に介在させるようにしてもよい。

第１赤外線ヒータ２５は、カーボンヒータやハロゲンヒータからなるものであって、その両端部が保持部材２４を介して定着装置２０の装置本体側板に固定されている。そして、画像形成装置の電源部により出力制御される第１赤外線ヒータ２５によって加圧板２２が加熱され、さらに加圧板２２によって定着フィルム２１が加熱されて、定着フィルム２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。

なお、第１赤外線ヒータ２５の出力制御は、定着フィルム２１の表面に対向し、かつ図４に示すように記録媒体通過領域内に設置された第１温度センサ４０による定着フィルム２１の表面温度の検知結果に基いて行われる。このような第１赤外線ヒータ２５の出力制御によって、定着フィルム２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定し、コントロールすることができる。このコントロールは画像形成装置あるいは定着装置のＣＰＵ（演算処理ユニット）における制御機能部分によって実行される。

第２赤外線ヒータ６０は、第１赤外線ヒータ２５と同様にカーボンヒータやハロゲンヒータからなり、その両端部が保持部材２４を介して定着装置２０の装置本体側板に固定されている。また、第２赤外線ヒータ６０の発熱部６０ａは、図４に示すように記録媒体通過領域外に配置されている。そして、画像形成装置の電源部により出力制御される第２赤外線ヒータ６０によって、定着フィルム２１が直接加熱され、第２温度センサ４１により表面温度が検知される。

本実施形態では、図５に示すように、加圧板２２が定着フィルム２１を介して加圧ローラ３１に当接した状態で、第１赤外線ヒータ２５を定着装置２０に対して容易に挿脱できるように構成されている。

図５において、第１赤外線ヒータ２５のメンテナンスを行うために、定着装置２０から第１赤外線ヒータ２５を取り出する場合には、まず、図示しないネジ締結を解除して、一方のホルダ２７を保持部材２４から取り出する（図５に示す矢印Ａ方向の移動）。その後、ホルダ２７を取り出した側から、第１赤外線ヒータ２５を保持部材２４の通孔２６から引き出す（図５に示す矢印Ｂ方向の移動）。新品の第１赤外線ヒータ２５（または修理後の第１赤外線ヒータ２５）を定着装置２０に装着する場合には、上述した取出動作とは逆の取付動作を行う。

第２赤外線ヒータ６０についても、第１赤外線ヒータ２５と同様にして、保持部材２４の通孔２６から容易に取り出すことができる。

このように、本実施形態における定着装置２０は、立ち上がりが優れた構成であって、しかも、加圧板２２や定着フィルム２１と加圧ローラ３１との圧力を解除する機構を設けることなく、簡易な構成で、交換頻度が比較的高い赤外線ヒータ２５，６０の交換性・メンテナンス性を向上させることができる。

また、図２に示すように、両赤外線ヒータ２５，６０は、定着フィルム２１および反射板２３に対して離間して通孔２６内にそれぞれ設置されている。すなわち、両赤外線ヒータ２５，６０が、定着フィルム２１と反射板２３からある程度ギャップをあけて設置されている。

これにより、加圧板２２が定着フィルム２１を介して加圧ローラ３１に圧接した状態で定着装置２０が輸送された場合などであっても、両赤外線ヒータ２５，６０が定着フィルム２１と反射板２３などから直接的に受ける振動を軽減することができるために、赤外線ヒータ２５，６０の破損を抑止することができる。

さらに、加圧板２２が定着フィルム２１を介して加圧ローラ３１に圧接した状態で、定着装置２０の位置でジャムした記録媒体Ｐの取り出し処理中であっても、ジャム処理動作によって赤外線ヒータ２５，６０が定着フィルム２１および反射板２３から直接的に受ける衝撃を軽減することができるため、赤外線ヒータ２５，６０の破損を抑止することができる。

なお、赤外線ヒータ２５，６０として、カーボンヒータを用いた場合には、ハロゲンヒータを用いたときと比較して、オンオフ制御の自由度が高まる。具体的に、赤外線ヒータ２５，６０のデューティが１００％に達する前に、通電をオフする制御を繰り返しても断線することなく、経時における出力低下も軽減される。

また、カーボンヒータを用いる場合には、その形状を最適化して、定着フィルム２１に対向する方向に発せられる輻射熱の熱量が、その方向に直交する方向に発せられる輻射熱の熱量よりも大きくなるように形成することが好ましい。これにより、赤外線ヒータ２５，６０から発せられる熱を定着フィルム２１に集中的に向けることができるため、定着フィルム２１の加熱効率が高められる。

反射部材としての反射板２３は、定着フィルム２１の被加熱部と対向する位置に配置されている。定着フィルム２１の被加熱部の位置は、定着フィルム２１が受けた熱ができるだけ空気中へ発散する前にニップ部Ｎへ伝わるようにするために、定着フィルム２１の回転方向に対してニップＮ直前であることが望ましい。

反射板２３の構成としては、本例では基材にガラスを用い、反射面の内側に金メッキやアルミニウム蒸着を施したものを用いている。

図６（ａ）〜（ｄ）は本実施形態における反射板の形状，構造の例を示す図であり、図示するように、反射板２３は、赤外線ヒータ２５，６０の軸方向（長手方向）に延在して、一側部が開放された形状であれば、円弧状でも角型状でも用いることができる。

反射板２３を、図６（ａ），（ｂ）に示す２次曲線の形状とした場合、その焦点に赤外線ヒータ２５，６０を配置することにより、熱を一回の反射で定着フィルム２１側へ送ることができる。

反射板２３の形状は、図６（ｃ），（ｄ）に示すような角形であってもよく、特に配光性を有する赤外線ヒータ２５，６０を用いる場合、図６（ｃ）に示すように、反射板２３の角部を９０°とし、ヒータ配光方向の垂線が反射板２３の角の２等分線となるように配置することによって、反射光をヒータ両側において均一にすることができる。

また、定着フィルム２１の内側（赤外線ヒータ２５，６０に対向する側）に赤外線を吸収する吸収部材を設けることもできる。具体的には、定着フィルム２１の内面に黒色塗装を施す。これにより、定着フィルム２１における赤外線の吸収率が向上して、定着フィルム２１の加熱効率が高められる。

なお、第１赤外線ヒータ２５は、図２に示すように、加圧板２２の回転方向上流側に配置されて、定着フィルム２１を直接加熱する構成となっている。これにより加圧板２２部分にて形成されるニップ部Ｎでも温度勾配を与えることができるため、ニップ部Ｎの下流部におけるトナーの冷却効率がよくなり、定着後のトナー画像において高い光沢度が得られる。

図７（ａ），（ｂ）は実施形態１における第１赤外線ヒータ２５と第２赤外線ヒータ６０との発熱部の設置構成の説明図である。第２赤外線ヒータ６０の発熱部６０ａは記録媒体通過領域（用紙の場合は通紙範囲領域）外に配置されており、第１赤外線ヒータ２５の発熱部２５ａは、図７（ｂ）に示すように、記録媒体通過領域内が望ましいが、図７（ａ）に示すように、記録媒体通過領域外まで延出させるようにしてもよい。

また、図４に示すように、定着フィルム２１の長手方向中央部には第１温度センサ４０が配設され、定着フィルム２１の端部には第２温度センサ４１が配設されており、定着フィルム２１の表面温度を検知する。

前記構成の本実施形態における定着フィルムの表面温度検知および温度制御について図２を参照して説明する。

画像形成装置の装置本体１の電源スイッチが投入されると、第１赤外線ヒータ２５に電力が供給されると共に、加圧ローラ３１に対する矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着フィルム２１が矢印方向に従動（回転）する。

その後、未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐが、ガイド板３５に案内されながら矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着フィルム２１と加圧ローラ３１とのニップ部Ｎに送入される。記録媒体Ｐは、ニップ部Ｎにおいて加熱加圧されて表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部Ｎから送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。

本実施形態において、図４，図７に示すように、記録媒体通過領域外に第２赤外線ヒータ６０の発熱部と第２温度センサ４１が配置され、記録媒体通過領域内に第１赤外線ヒータ２５の発熱部と第１温度センサ４０が配置されている。

以下に、図８を参照して本実施形態における定着フィルムの回転状態検知について説明する。

第２赤外線ヒータ６０による加熱を、定着装置稼動中において周期的にオンオフ（点滅）させる。これにより、図８（ａ）に示すように、定着フィルム２１には加熱のオンオフにより周期的な温度差ムラが生じる。この第２赤外線ヒータ６０のオンオフ時に、定着フィルム２１の温度変化（熱履歴）を第２温度センサ４１により検知する。そして、画像形成装置あるいは定着装置のＣＰＵ（中央演算処理ユニット）などの演算処理部の判定処理機能によって、前記検知情報による定着フィルム２１における定着フィルム２１の温度変化の周期と第２赤外線ヒータ６０の点滅周期とを比較して、定着フィルム２１の回転状態を判断する。

すなわち、第２赤外線ヒータ６０の加熱オンオフ周期と、第２温度センサ４１による定着フィルム２１の温度変化の周期とが一致すれば、定着部材である定着フィルム２１が所定の回転状態（回転数）にて回転していると判断する。

しかし、定着フィルム２１がスリップしている場合には、第２赤外線ヒータ６０のオンオフ周期と、第２温度センサ４１による定着フィルム２１の温度変化の周期の長さには、図８（ｂ）に示すような差が生じるため、定着フィルム２１においてスリップなどの回転不良を生じていると判断することができる。

この場合、前記周期の差が著しく、例えば予め設定された基準値より大きくなったときには、前記ＣＰＵの判定処理部から各部に定着動作の停止信号を出力することによって、定着異常や記録媒体の搬送不良の発生を未然に防止することができる。

なお、前記ＣＰＵの判定処理部により、第２温度センサ４１にて検知された温度変化周期に基づいて定着フィルム２１の回転数を算出することも可能であり、この場合、温度変化の周期変化に基づいて定着フィルム２１の回転数の変化を算出して、基準回転数に対する制御を行うことも考えられる。

また、この場合にも、定着フィルム２１の回転数の変化が著しく大きくなったときには、演算処理部から各部に定着動作の停止信号を出力することにより、定着異常や記録媒体の搬送不良の発生を未然に防止することができる。

図９は本発明の定着装置の実施形態２の構成を示す断面図、図１０は実施形態２の定着装置における定着部材の側面図である。なお、以下の説明において、図１〜図８にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

実施形態２が実施形態１と異なる点は、第１赤外線ヒータ２５と第２赤外線ヒータ６０、および第１温度センサ４０と第２温度センサ４１の配置構成である。

実施形態２では、第１赤外線ヒータ２５と第２赤外線ヒータ６０とが共に、保持部材２４の通孔２６内の一側部に固定された反射板２３の内部に配置されている。また、第２温度センサ４１は、定着フィルム２１の内側、かつ第２赤外線ヒータ６０とニップ部Ｎ間の保持部材２４の通孔２６に配置されている。

第２温度センサ４１としては、例えば、接触式のセンサを用い、第２温度センサ４１のセンサ素子をＰＴＦＡ樹脂やＰＦＡ樹脂などのフッ素樹脂テープで覆うようにする。

さらに、実施形態１と同様に、記録媒体通過領域外に第２赤外線ヒータ６０に対応する第２温度センサ４１が配置され、記録媒体通過領域内に第１赤外線ヒータ２５に対応する第１温度センサ４０が配置されている。

実施形態２においても、実施形態１と同様にして、定着フィルムの回転状態の判定処理が行われる。

なお、本実施形態では、加圧部材として加圧ローラを用いた定着装置の構成について説明したが、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いた定着装置に対しても前記実施形態の構成を適用することができる。そして、その場合にも、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施形態の中で示唆した以外にも、前記各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数，位置，形状などは前記各実施形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数，位置，形状などにすることができる。

本発明は、トナー像の定着を行う定着装置、および該定着装置を備える複写機，プリンタ，ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置における定着部に適用可能である。

２０ 定着装置
２１ 定着フィルム
２２ 加圧板
２３ 反射板
２４ 保持部材
２５ 第１赤外線ヒータ
２５ａ 発熱部
２６ 通孔
２７ ホルダ
２８ 付勢部材
３１ 加圧ローラ
４０ 第１温度センサ
４１ 第２温度センサ
６０ 第２赤外線ヒータ
６０ａ 発熱部
Ｎ ニップ部

特開２００２−６６５６号公報 特開２００８−４０４２０号公報 特開２００２−２５１０９５号公報

Claims (9)

1. 加熱部材により加熱された定着部材を加圧部材に圧接させた状態で回転駆動させ、前記定着部材と前記加圧部材間のニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を導入し、該記録媒体を前記定着部材と共に前記ニップ部を搬送通過させながら加熱加圧することによりトナー像の定着を行う定着装置において、
   前記定着部材の内部の前記記録媒体通過領域外に設けられた検知用加熱部材と、当該定着装置の稼動時に前記検知用加熱部材を一定周期でオンオフさせたときの前記定着部材の温度変化を検知する温度検知部材と、前記検知用加熱部材のオンオフ周期と前記温度検知部材の温度変化周期とに基づいて前記定着部材の回転状態を判断する判定処理部とを備えたことを特徴とする定着装置。
2. 前記定着部材は、筒状の定着フィルム部材と、該定着フィルム部材の内部に設ける保持部材とからなることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記定着部材の内部に該定着部材を前記加圧部材に圧接させる押圧部材を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
4. 前記加熱部材と前記検知用加熱部材を、前記定着部材の長手方向内部に設けられた通孔内に配設したことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の定着装置。
5. 前記加熱部材と前記検知用加熱部材から放出される熱を一定方向へ反射させるための反射板を前記通孔に設けたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の定着装置。
6. 前記温度検知部材を前記検知用加熱部材と前記ニップ部間に設置したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
7. 前記温度検知部材を前記定着部材の内部に設置したことを特徴とする請求項１または６記載の定着装置。
8. 前記判定処理部は、前記検知用加熱部材のオンオフ周期と前記温度検知部材の温度変化周期との差が予め設定された基準値より大きい場合に、定着動作の停止信号を出力することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
9. 記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を担持した前記記録媒体を受けて加熱加圧することによりトナー像の定着を行う定着部を備えた画像形成装置において、
   前記定着部として請求項１〜８いずれか１項記載の定着装置を設置したことを特徴とする画像形成装置。

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