画像加熱装置および画像形成装置
【課題】駆動を停止した状態でウォームアップ動作を行った場合においても、定着ベルトの低温度部で発生する、画像の光沢低下や定着不良が発生しない定着装置の提供。
【解決手段】抵抗発熱層２２ｂを有し、抵抗発熱層へ電圧を印加することで発熱する定着ベルト２０を備えるベルト定着装置において、ベルト２０が所定の制限温度に達すると抵抗発熱層２２ｂに対する給電回路を遮断するための保安素子４０を、画像加熱装置に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域幅Ｗｍａｘの外側で、且つ、抵抗発熱層の領域幅Ｗ２０ｂの内側の位置Ｂにおいてベルト２０と接触して備える。さらに、画像加熱装置に通紙使用可能な最小幅サイズの記録材の通紙領域幅Ｗｍｉｎの領域内に対応する位置において、ベルト２０の温度を検知するための温度検知手段ＴＨをベルトに非接触で備える。
【解決手段】抵抗発熱層２２ｂを有し、抵抗発熱層へ電圧を印加することで発熱する定着ベルト２０を備えるベルト定着装置において、ベルト２０が所定の制限温度に達すると抵抗発熱層２２ｂに対する給電回路を遮断するための保安素子４０を、画像加熱装置に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域幅Ｗｍａｘの外側で、且つ、抵抗発熱層の領域幅Ｗ２０ｂの内側の位置Ｂにおいてベルト２０と接触して備える。さらに、画像加熱装置に通紙使用可能な最小幅サイズの記録材の通紙領域幅Ｗｍｉｎの領域内に対応する位置において、ベルト２０の温度を検知するための温度検知手段ＴＨをベルトに非接触で備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式を利用して、画像を記録材上に形成してハードコピーを得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置として用いて好適な画像加熱装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、記録材上に形成された未定着のトナー像を固着画像として加熱定着する定着装置や、記録材に定着されたトナー像を再加熱することで画像の光沢度などを改質する画像改質装置などが挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
近年、電子写真方式を用いた画像形成装置では省エネルギー化の観点から、熱容量が小さな定着装置が提案され、実用化されている。定着装置の小熱容量化を実現する施策の一つとして、エンドレスベルトを定着部材（以下、定着ベルトと称す）として用いるベルト定着方式の各種の装置が提案されている。
【０００４】
その１つとして、特許文献１には、通電により発熱する物質からなる抵抗発熱層を備える定着ベルトを用いたベルト定着装置が提案されている。この定着装置は定着ベルトを回転駆動せずに全周を加熱することができる。従って、定着ベルトとニップ部を形成する加圧部材へ供給される熱量を大幅に低減できるので、ウォームアップ時間を大幅に短縮することが可能となる。更に、このベルト定着装置はウォームアップ時の駆動が不要であるため、定着装置の長寿命化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９２７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然しながら、定着ベルトは厚みが０．５ｍｍ程度と薄く、熱容量が非常に小さいため、何らかの部材を接触させた状態で、且つ、駆動を停止してウォームアップを行うと、該接触部の温度が他の部分よりも低くなってしまう。この温度が低い部分では画像の光沢の低下や、トナー剥がれなどの定着不良が発生する。上記の何らかの部材として具体的には、定着ベルトの温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知手段が挙げられる。また、更には、定着ベルトの温度が異常に高い温度に達した場合に発熱層への通電を遮断するためのサーモスイッチ等の保安素子が挙げられる。
【０００７】
本発明は上記従来技術の課題を解決するものである。即ち、画像加熱部材としての熱容量が小さいベルトの駆動を停止した状態でウォームアップ動作を行った場合においても、ベルトの低温度部で発生する、画像の光沢低下や画像加熱不良が発生しない画像加熱装置を提供することを目的とする。また、この画像加熱装置を画像定着手段として用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、通電により発熱する抵抗発熱層を備える回転可能な無端状のベルトと前記ベルトとニップ部を形成する加圧部材とを有し、画像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送して前記抵抗発熱層に対する通電により加熱された前記ベルトの熱で加熱する画像加熱装置であって、前記ベルトが所定の制限温度に達すると前記抵抗発熱層に対する給電回路を遮断するための保安素子を、画像加熱装置に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域幅の外側で、且つ、前記抵抗発熱層の領域幅の内側の位置において前記ベルトと接触して備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像加熱部材としての熱容量が小さいベルトの駆動を停止した状態でウォームアップ動作を行った場合においても、ベルトの低温度部で発生する、画像の光沢低下や画像加熱不良が発生しない画像加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図２】定着装置の横断右側面図
【図３】図２の（３）−（３）線の沿う横断正面図
【図４】図２の（４）−（４）線の沿う横断正面図
【図５】ベルトの構成説明図
【図６】バックアップ部材の構成説明図
【図７】ベルトユニットの部分的な分解斜視図
【図８】ベルトと加圧ローラとの離間状態を示した図
【図９】定着装置の動作フロー図
【図１０】第１の実施例の定着装置に於けるベルトと加圧ローラのウォームアップ開始から定着中における温度推移を示す図
【図１１】比較例として加圧ローラを回転駆動した状態でウォームアップした場合の温度推移を示す図
【図１２】第２の実施例における定着装置の動作フロー図
【図１３】第２の実施例の定着装置に於けるベルトと加圧ローラのウォームアップ開始から定着中における温度推移を示す図
【図１４】第３の実施例の定着装置の要部の横断右側面図概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施例］
（１）画像形成装置例
図１は画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセスを用いた、タンデムタイプのカラーレーザープリンタである。画像形成装置内には第１，第２，第３，第４の４つの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが併設され、それぞれ異なった色、本例ではイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナー像が潜像、現像プロセスを経て形成される。
【００１２】
画像形成部Ｐａ，Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に上記の各色のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに隣接して中間転写体（中間転写ベルト）８が設置されている。
【００１３】
感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体８上に１次転写され、さらに２次転写部で記録材Ｐ上に２次転写される。トナー像の２次転写を受けた記録材Ｐは画像加熱装置としての定着装置（定着器、定着手段）９へ導入されて加熱及び加圧により定着処理を受ける。そして、カラー記録画像形成物として装置外の排紙トレイ１８に排出される。
【００１４】
感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの外周には、それぞれ、帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、１次転写帯電器７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ及びクリーナー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられている。また、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの上方部にはレーザースキャナ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが設置されている。
【００１５】
感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動され、その周面がドラム帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより所定の極性・電位に一様に１次帯電される。その感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの一様帯電面に対してレーザースキャナ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄから出力される、画像信号に応じて変調されたレーザー光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄによる走査露光がなされる。これにより、各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。
【００１６】
レーザースキャナ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ、光源装置、ポリゴンミラー等が設置されていて、光源装置から発せられたレーザー光をポリゴンミラーを回転して走査する。その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの母線上に集光して露光することにより、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。
【００１７】
現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには、それぞれ、現像剤としてシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの色トナーが供給装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより所定量充填されている。現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。
【００１８】
中間転写体８は３本の並行ローラ１３，１４，１５間に懸回張設したエンドレスベルト部材であり、矢印の時計方向に感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとほぼ同じ周速度をもって回転駆動されている。
【００１９】
第１の画像形成部Ｐａの感光ドラム３ａ上に形成担持された上記第１色のイエロートナー像は、感光ドラム３ａと中間転写体８とのニップ部（１次転写ニップ部）を通過する過程で中間転写体８の外周面に１次転写される。この転写は、１次転写帯電器７ａから中間転写体８に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力によりなされる。
【００２０】
以下、同様に、第２，第３，第４の画像形成部Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの感光ドラム３ｂ，３ｃ，３ｄ上に形成担持された、第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が順次に中間転写体８上に重畳転写される。これにより、中間転写体８上に目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。
【００２１】
１１は２次転写ローラであり、中間転写体８を懸回張設させた３本のローラ１３・１４・１５のうちのローラ１４に対して中間転写体８を挟ませて圧接させて中間転写体８との間に２次転写ニップ部を形成させている。
【００２２】
一方、給紙カセット１０から記録材Ｐが１枚分離給紙されて、シートパス１６、シートパス１７、レジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体８と２次転写ローラ１１との当接ニップである２次転写ニップ部に所定のタイミングで給送される。また所定のタイミングで２次転写ローラ１１に対して２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。これにより、中間転写体８上に重畳転写された合成カラートナー像の記録材Ｐへの一括２次転写がなされる。
【００２３】
２次転写ニップ部にて合成カラートナー像の転写を受けた記録材Ｐは中間転写体８から分離されてシートパス１７ａにより定着装置９へ導入されて熱圧定着を受け、カラープリントとして装置外の排紙トレイ１８に排出される。
【００２４】
１次転写が終了した感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、それぞれのクリーナー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにより転写残トナーをクリーニング除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。中間転写ベルト８上に残留したトナー及びその他の異物は、クリーナー１９において中間転写ベルト８の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９ａを当接して、拭い取るようにしている。
【００２５】
（２）定着装置９
以下の説明において、定着装置９またはこれを構成している部材の長手方向もしくは幅方向とは記録材の搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。また短手方向とは記録材搬送方向に並行な方向である。定着装置９に関し、正面とは装置を記録材入口側からみた面、背面とはその反対側の面（記録材出口側）、左右とは装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。
【００２６】
図２は本実施例における画像加熱装置としての定着装置９の横断右側面図、図３は図２の（３）−（３）線の沿う横断正面図、図４は図２の（４）−（４）線の沿う横断正面図である。本実施例の定着装置９は、画像ｔを担持した記録材Ｐに接して加熱する画像加熱部材として、通電により発熱する物質からなる抵抗発熱層（発熱体）を備え、無端状で回転可能なベルト２０を用いたベルト定着装置である。
【００２７】
本実施例において、定着装置９に対する記録材Ｐの通紙（搬送）は記録材幅中心の中央基準でなされる。即ち、装置に通紙可能な大中小各種幅サイズの記録材も幅方向中央部がベルト２０の長手方向中央部を通過することになる。図４において、Ｏはその中央基準搬送線（仮想線）である。記録材Ｐにおいて幅サイズとは、記録材の搬送路面内において記録材搬送方向ａに対して直交する方向の寸法である。Ｗｍａｘは定着装置９に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域幅（最大通紙領域幅）である。Ｗｍｉｎは定着装置９に通紙使用可能な最小幅サイズの記録材の通紙領域幅（最小通紙領域幅）である。
【００２８】
２１は左右方向を長手とするベルトアセンブリ、２２は加圧部材としての左右方向を長手とする弾性加圧ローラである。これらは装置筐体（装置フレーム、シャーシー）３０の左右の側板３０Ｌ，３０Ｒ間に上下にほぼ並行に配設され、所定の押圧力で押圧されることにより両者間に記録材搬送方向ａにおいて所定幅（短手幅）の定着ニップ部（ニップ部）Ｎが形成される。
【００２９】
加圧ローラ２２は、ステンレス製の芯金２２ａに同心一体に弾性層２２ｂとしてシリコーンゴム層を形成し、さらに離型層２２ｃとして厚み約５０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆した多層構造ローラである。加圧ローラ２２は芯金２２ａの左右両端部をそれぞれ軸受部材３１を介して左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒ間に回転可能に軸受保持されている。
【００３０】
Ｇは芯金２２ａの右端部に同心一体に固着したドライブギアである。このギアＧに対して制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）１００で制御される駆動モータＭの駆動力が駆動伝達手段（不図示）を介して伝達されることにより、加圧ローラ２２が図２において矢印Ｒ２２の反時計方向に回転駆動される。
【００３１】
ベルトユニット２１は、通電により発熱する物質からなる抵抗発熱層を備えた、画像加熱部材としての左右方向に長い円筒状の定着ベルト（以下、ベルトと記す）２０を有する。また、ベルト２０内に挿入されていて、ベルト２０を内側からガイドするバックアップ部材２３を有する。また、バックアップ部材２３の内側に挿入された支持ステー２４を有する。また、支持ステー２４の左右両端部に嵌着された左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌを有する。
【００３２】
１）ベルト２０
ベルト２０の構成を図５を用いて説明する。（ａ）はベルト２０の外観斜視図、（ｂ）はベルト２０の長手中央部分の層構成を示す断面模式図、（ｃ）と（ｄ）はそれぞれベルト２０の左端部側と右端部側の層構成を示す断面模式図である。本実施例におけるベルト２０は、基本的には、内周面側から外周面側へ順に、基層２０ａ、発熱層２０ｂ、弾性層２０ｃ、離型層２０ｄの４層複合構造であり、全体的に可撓性を有し、熱容量が小さい部材である。
【００３３】
基層２０ａは熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、厚さとして１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性材料を使用できる。例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の樹脂ベルト、更にはベルト２０の剛性を高める目的としてＳＵＳ、ニッケルなどの金属ベルトを使用できる。本実施例では、厚さが３０μｍ、直径が２５ｍｍの円筒状ポリイミドベルトを用いた。尚、基層２０ａとして導電性を有する材料を用いる場合は、基層２０ａと発熱層２０ｂとの間にポリイミドなどの絶縁層を設ける必要がある。
【００３４】
発熱層２０ｂは導電粒子としてのカーボンを含有したポリイミド樹脂を１０μｍ程度の均一な厚さで基層２０ａの外周面に塗布した抵抗発熱体の層である。発熱層２０ｂの総抵抗値は１０．０Ωである。従って、商用電圧である１００Ｖの交流電源を印加する際に消費される電力（発熱量）は１０００Ｗである。尚、この抵抗値は定着装置として必要な発熱量、および、定着装置に印加する電圧等によって適宜定めればよく、カーボンの混合比率により調整することができる。
【００３５】
弾性層２０ｃは、ゴム硬度１０度（ＪＩＳ−Ａ）、熱伝導率１．３Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さ３００μｍのシリコーンゴムを用いた。離型層２０ｄは厚さ２０μｍのＰＦＡチューブを用いた。離型層としてはＰＦＡコートを用いても良く、必要な厚さ、機械的及び電気的強度はに応じてＰＦＡチューブとＰＦＡコートを使い分けることが出来る。また、離型層２０ｄはシリコーン樹脂から成る接着剤により弾性層２０ｃと接着されている。
【００３６】
図４において、Ｗ２０はベルト２０の全幅（ベルト幅）である。このベルト幅Ｗ２０は最大通紙領域幅Ｗｍａｘよりも大きくしてある。Ｗ２０ｂは発熱層２０ｂの幅（発熱層の領域幅：発熱層幅）であり、最大通紙領域幅Ｗｍａｘよりも大きく、ベルト幅Ｗ２０よりも小さくしてある。ＷＮはニップ部Ｎの長手幅（ニップ幅）であり、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂの長手幅と等しい。このニップ幅ＷＮは発熱層幅Ｗ２２ｂよりも大きく、ベルト幅Ｗ２０よりも小さくしてある。
【００３７】
本実施例においては、発熱層幅Ｗ２０ｂの左右の端部は記録材Ｐの最大サイズの左右の端部において安定的にトナーの定着を行うために、最大通紙領域幅Ｗｍａｘの左右の端部からそれぞれ１０ｍｍ外側まで延伸している。
【００３８】
基層２０ａの左右端部の内周面側にはそれぞれ基層内周に沿って環状（リング状）の第１と給電電極部２０ｅＬと第２の給電電極部２０ｅＲが形成されている。給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲは銀・カラジウムを含んだ導電特性を有する材料を用いている。
【００３９】
そして、この第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲは、それぞれ、基層２０ａの左右の縁部に周に沿って施した導電性塗料層２０ｆＬ，２０ｆＲを介して基層２０ａの外周面側の発熱層２０ｂの左右の端部に電気的に接続されている。したがって、ベルト２０は第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲ間に電圧が印加されることで発熱層２０ｂが全体的に発熱して全体的に加熱される。
【００４０】
上記のようにベルト２０は、少なくとも、内側から外側に順に、基層２２ａと、抵抗発熱層２２ｂと、離型層２２ｃと、の積層構造体である。そして、後述する電源供給部１０２と抵抗発熱層２２ｂとを電気的に接続するための給電部としての第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲおよび導電性塗料層２０ｆＬ，２０ｆＲを有する。
【００４１】
２）バックアップ部材２３
バックアップ部材２３は横断面ほぼ半円状樋型で、剛性、耐熱性、断熱性を有する左右方向に長い部材である。バックアップ部材２３は、ベルト２０を内側から支持し、ベルト２０の回転をガイドするとともに、ベルト２０を加圧ローラ方向（加圧部材方向）に押圧（加圧付勢）するための押圧部材として機能する。
【００４２】
バックアップ部材２３は省エネルギーの観点から支持ステー２４への熱伝導の少ない材料を用いるのが望ましく、例えば、耐熱ガラスや、ポリカーカーボネート、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が用いられる。本実施例ではバックアップ部材２３に導電部を設けてベルト２０の発熱層２０ｂに電源を供給する構成のため、バックアップ部材２３としては絶縁性を有する材料が必須となる。本実施例では住友化学（株）製のスミカスーパーＥ５２０４Ｌを用いた。
【００４３】
図６の（ａ）はバックアップ部材２３の外観斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下面図である。バックアップ部材２３は、ベルト２０の左右の開口部からそれぞれ外方に突出する延長腕部２３ａＬ，２３ａＲを有する。この左右の延長腕部２３ａＬ，２３ａＲの下面側にはそれぞれ第１の導電部２３ｂＬと第２の導電部２３ｂＲが配設されている。
【００４４】
第１と第２の導電部２３ｂＬ，２３ｂＲはそれぞれベルト２０の内面側の第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲと対向する部分である。そして、少なくともベルト２０を介して加圧ローラ２２を押圧する部分、即ち、定着ニップ部Ｎの範囲に及んで設けられている。
【００４５】
また、左側の延長腕部２３ａＬの基部側にはサーモスイッチや温度ヒューズなどの保安素保安素子４０を配設するための上下貫通孔（透穴）２３ｃが配設されている。
【００４６】
３）支持ステー２４
支持ステー２４は横断面下向きＵ字型の左右方向に長い剛性部材であり、バックアップ部材２３の内側に配設されてバックアップ部材２３を支持する。支持ステー２４は高い圧力を掛けられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはＳＵＳ３０４を用いている。支持ステー２４は、ベルト２０の左右の開口部からそれぞれ外方に突出する延長腕部２４ａＬ，２４ａＲを有する。この延長腕部２４ａＬ，２４ａＲはそれぞれバックアップ部材２３の左右の延長腕部２３ａＬ，２３ａＲの上側に対応して位置する。
【００４７】
４）フランジ部材２５Ｒ，２５Ｌ
フランジ部材２５Ｒ，２５Ｌは左右対称形状の部材であり、それぞれ支持ステー２４の左右の延長腕部２４ａＬ，２４ａＲに対して嵌着されて一体化されている。図７は右側のフランジ部材２５Ｒと、支持ステー２４の右側の延長腕部２４ａＲと、バックアップ部材２３の右側の延長腕部２３ａＲと、後述する右側の給電用コネクタ２６Ｒと、の分解斜視図である。バックアップ部材２３、支持ステー２４の左側も図７の右側の場合と同様の構成である。ベルト２０は左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌ間において、バックアップ部材２３と支持ステー２４の外側にルーズに外嵌されている。
【００４８】
５）加圧離間機構
バックアップ部材２３、支持ステー２４、ベルト２０、左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌの組立体であるベルトユニット２１はバックアップ部材２３側を下向きにして、加圧ローラ２２の上側に並行に配列して左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒ間に配設されている。左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌはそれぞれに設けられた縦溝部（不図示）が左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒにそれぞれ設けられた縦ガイドスリット３０ａＬ，３０ａＲの縦縁部に係合している。これにより、ベルトユニット２１は左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒ間において上下方向にスライド移動可能に保持されている。
【００４９】
２７Ｌ，２７Ｒは左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒのそれぞれの外面側に配設された加圧離間機構としての左右のシフト装置である。シフト装置は本実施例においては、電磁ソレノイド−プランジャ装置である。左側のシフト装置２７Ｌの上下動部材（プランジャ）２７ａＬと左側のフランジ部材２５Ｌの外方突出部２５ａＬとが一体的に結合されている。また、右側のシフト装置２７Ｒの上下動部材２７ａＲと右側のフランジ部材２５Ｒの外方突出部２５ａＲとが一体的に結合されている。左右のシフト装置２７Ｌ，２７Ｒは制御回路部１００により通電がオン−オフ制御される。
【００５０】
本実施例においては、左右のシフト装置２７Ｌ，２７Ｒは通電−オフの状態においてそれぞれの上下動部材２７ａＬ，２７ａＲが装置内部の加圧ばね（不図示）により下方に押下されている。その押下力が左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌ及びバックアップ部材２３を介してバックアップ部材２３に作用する。
【００５１】
そのため、バックアップ部材２３の下面がベルト２０を挟んで加圧ローラ２２の上面に対して加圧ローラ２２の弾性層２ｂの弾性に抗して所定の加圧力、本実施例において一端側が１５６．８Ｎ、総加圧力が３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）で加圧される（加圧状態）。これにより、ベルト２０と加圧ローラ２２との間に、記録材搬送方向ａにおいて所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。また、ニップ部Ｎの左右両端部側において、ベルト２０側の第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲとバックアップ部材２３側の第１と第２の導電部２３ｂＬ，２３ｂＲとが密着して電気的に導通している。
【００５２】
また、左右のシフト装置２７Ｌ，２７Ｒは通電−オンの状態においてそれぞれの上下動部材２７ａＬ，２７ａＲが装置内部の加圧ばねに抗して上方の所定の位置に引き上げられて保持される。これによりバックアップ部材２３の加圧ローラ２２に対する加圧が解除され、さらには加圧ローラ２２から離間されて、図８のように、ベルト２０が加圧ローラ２２から離間された状態（離間状態）に保持される。
【００５３】
本実施例の定着装置９においてはこの離間状態においても、ベルト２０側の第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲとバックアップ部材２３側の第１と第２の導電部２３ｂＬ，２３ｂＲとの導通状態は保持される。
【００５４】
なお、本実施例では、加圧離間機構としてのシフト装置２７Ｌ，２７Ｒとして電磁ソレノイド−プランジャ装置を用いたがこれに限られるものではく、適宜の上下動機構を用いることが出来る。その他として、例えば、加圧アームと加圧バネとカムを用いた機構、ラックとピニオンを用いた機構などが挙げられる。
【００５５】
６）ベルト２０の発熱層２０ｂに対する給電系統
バックアップ部材２３の左右の延長腕部２３ａＬ，２３ａＲにはそれぞれ給電用コネクタ２６Ｌ，２６Ｒが装着される。これにより、左側のコネクタ２６Ｌの電極部２６ａ（図７）が第１の給電電極部２０ｅＬに対して圧接して電気的に導通する。また、右側のコネクタ２６Ｒの電極部２６ａが第２の給電電極部２０ｅＲに対して圧接して電気的に導通する。
【００５６】
また、バックアップ部材２３に設けられた透穴２３ｃには保安素子４０が配設されている。本実施例では保安素子として、ワコー電子社製サーモスイッチＣＨ−１６を用いている。以下、保安素子４０をサーモスイッチと記す。サーモスイッチ４０はその感熱部がバックアップ部材２４に設けられた上下方向の透穴（開口部）２３ｃからベルト２０側に露出するようにバックアップ部材２３の内側から挿入されている。
【００５７】
そして、このサーモスイッチ４０をバックアップ部材２３の内側に配設した加圧ホルダ４１とサーモスイッチ４０の上部との間に縮設した加圧バネ４２の縮設反力により下方に押圧した状態にしている。これにより、サーモスイッチ４０の感熱部がベルト２０の内面に対して接触し押圧される。このように、サーモスイッチ４０がベルト２０を加圧部材方向に押圧するための押圧部材であるバックアップ部材２３に備える構成である。この構成によって、サーモスイッチ４０をベルト２０に安定的に接触できる。
【００５８】
サーモスイッチ４０の２つの通電端子の一方と左側のコネクタ２６Ｌの電極部２６ａとがリード線４３ａにより電気的に接続されている。また、サーモスイッチ４０の他方の通電端子と電源供給部（電源部：商用電源）１０２とがリード線４３ｂにより電気的に接続されている。また、右側のコネクタ２６Ｌの電極部２６ａと電源供給部１０２とがリード線４３ｃにより電気的に接続されている。電源供給部１０２は制御回路部１００で制御されるトライアック１０１により給電制御される。
【００５９】
かくして、電源供給部１０２→リード線４２ｂ→サーモスイッチ４０→左側のコネクタ２６Ｌの電極部２６ａ→第１の導電部２３ｂＬ→第１の給電電極部２０ｅＬ→導電性塗料層２０ｆＬ→発熱層２０ｂに至る給電回路が形成される。そして、更に発熱層２０ｂ→導電性塗料層２０ｆＲ→第２の給電電極部２０ｅＲ→右側のコネクタ２６Ｒの電極部２６ａ→リード線４２ｃ→電源供給部１０２の給電回路が形成される。
【００６０】
従って、電源供給部１０２から上記の給電回路に電力が供給されることで、ベルト２０の発熱層２２ｂが発熱層２２ｂの全幅Ｗ２２ｂに渡って全周において発熱してベルト２０の全体的な加熱がなされる。
【００６１】
サーモスイッチ４０はベルト２０が所定の温度（所定の制限温度）に達すると抵抗発熱層２０ｂと電源供給部１０２との電気的接続を遮断する、即ち発熱層２０ｂに対する給電回路を遮断するための電気素子である。サーモスイッチ４０はベルト２０の抵抗発熱層の発熱領域幅Ｗ２２ｂの内側であって、最大通紙領域幅Ｗｍａｘの外側の位置Ｂに於いてベルト２０に接触して設けられている。
【００６２】
ＴＨはベルト２０の温度を検知する検知するための温度検知手段としてのサーミスタである。本実施例においてこのサーミスタＴＨはベルト２０の外表面に対して非接触に対向させて装置筐体３０に支持させて配設されており、ベルト２０表面の温度を非接触で検知する機能を担っている。サーミスタＴＨは装置に通紙可能などの幅サイズの記録材についても通紙部となるベルト部分の温度を検知する。そのために最小通紙領域幅Ｗｍｉｎの内側に対応するベルト部分に対応させて配設される。本実施例においては、中央基準搬送線Ｏの位置に対応させてベルト２０の外表面に対して非接触に対向させて配設されている。
【００６３】
サーミスタＴＨはＡ／Ｄコンバータ１０３を介して制御回路部１００に接続される。制御回路部１００はサーミスタＴＨからの出力を所定の周期でサンプリングしており、得られた温度情報をベルト２０の発熱層２０ｂへの通電制御に反映させる。つまり、制御回路部１００は、サーミスタＴＨの出力をもとに、ベルト２０の発熱層２２ｂへの通電制御内容を決定し、電源供給部１０２から発熱層２２ｂへ供給する通電を制御する。本実施例の定着装置９での上記制御は、記録材Ｐにトナー像ｔを定着するための温度を鑑みて、サーミスタＴＨの検知温度が画像加熱温度である１６０℃で一定となるように制御する。
【００６４】
７）定着装置９の動作フロー
本実施例における定着装置９の動作フローについて図９を用いて説明する。本実施例における定着装置９はスタンバイ状態時においては、定着モータＭは停止されている。従って、加圧ローラ２２の回転は停止されている。電源供給部１０２はオフである。従って、ベルト２０の加熱はオフである。シフト装置２７Ｌ，２７Ｒへの通電はオフである。従ってベルトユニット２１は加圧ローラ２２に対して加圧状態に保持されている。
【００６５】
この状態において、制御回路部１００が画像形成装置の操作部１０４やパソコンなどのホスト装置２００などの入力装置からプリント開始命令を受けると制御回路部１００は画像形成部のプリント動作をスタートさせる（ステップＡ１）。
【００６６】
制御回路部１００は定着装置９については先ず電源供給部１０２をオンにして前記の給電系統によりベルト２０の発熱層２０ｂへの電力供給を開始する（ステップＡ２）。この時、モータＭはオフのままであり、加圧ローラ２２は回転駆動されず、ベルト２０も停止した状態である。
【００６７】
この状態において、ベルト２０が加熱されてサーミスタＴＨの検知温度Ｔ１が１２０℃に達すると（ステップＡ３）、画像形成部のドラム３上へのトナー像形成が開始される（ステップＡ４）。そして、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが定着装置９に搬送される。その記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの２０ｍｍ手前に達するタイミングで（ステップＡ５）、制御回路部１００はモータＭをオンにする。これにより、加圧ローラ２２の駆動が開始される（ステップＡ６）。即ち、加圧ローラ２２は、図２において矢印Ｒ２２の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００６８】
加圧ローラ２２の駆動を開始するタイミングは、定着装置９の入口ガイド４４が備える検知フラグＦの記録材Ｐの押圧による移動によりフォトインタラプタＰ１の出力信号がオフになるタイミングと同じである。また、この時のサーミスタＴＨの検知温度はベルト２０の目標温度（画像加熱温度）と同じ１６０℃である。
【００６９】
そして、加圧ローラ２２の回転に伴って、ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２２の表面とベルト２０の表面との摩擦力でベルト２０に対して回転力が作用する。ベルト２０はその内面がニップ部Ｎにおいてバックアップ部材２３の下面に密着して摺動しながらバックアップ部材２３と支持ステー２４の外回りを矢印Ｒ２０の時計方向に加圧ローラ２２の回転速度とほぼ同じ速度で従動回転する。
【００７０】
バックアップ部材２３はベルト２０の回転をガイドするように機能している。また、ベルト２０の回転に伴うバックアップ部材２３の長手方向に沿う左方或いは右方への寄り移動は左右のフランジ部材２５Ｌ，２５Ｒにより規制される。また、ベルト２０の内面にはグリス（潤滑剤）が塗布されている。グリスはバックアップ部材２３の下面とベルト２０の内面との摩擦に起因して発生するベルト２０の内面の磨耗を低減する役割を担う。
【００７１】
未定着トナー像を担持した記録材Ｐはガイド４４に沿って案内されてニップ部Ｎに進入して挟持搬送される。即ち、ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐのトナー像担持面側がベルト２０の外面に密着し、記録材Ｐがベルト２０と共に移動する。記録材Ｐのニップ部Ｎでの挟持搬送過程において、ベルト２０の発熱層２０ｂで発生した熱が記録材Ｐに付与され、未定着トナー像ｔが記録材Ｐ上に溶融定着される。ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐはベルト２０から曲率分離され、定着排紙ローラ４５により定着装置９の外に排出される。
【００７２】
制御回路部１００は検知フラグＦとフォトインタラプタＰ１により後続の記録材Ｐの枚数をカウントする。モノプリントモードにおける１枚の記録材Ｐ、或いは連続プリントモードにおける所定複数枚の最後の記録材Ｐが検知フラグＦとフォトインタラプタＰ１によりカウントされたらその記録材の後端のニップ部通過時間を演算する。この演算は、記録材Ｐの検知フラグＦとフォトインタラプタＰ１によるカウント時点と、記録材Ｐの搬送速度と、通紙された記録材Ｐの搬送方向の寸法情報により演算される。
【００７３】
上記の演算により、モノプリントモードにおける１枚の記録材Ｐ、或いは連続プリントモードにおける所定複数枚の最後の記録材Ｐがニップ部を通過する時間が経過したら（ステップＡ７）、速やかに発熱層２０ｂへの通電を停止する（ステップＡ８）。その後、モータＭをオフにして加圧ローラ２２の回転駆動を停止し（ステップＡ９）、プリント動作が終了する（ステップＡ１０）。
【００７４】
モノプリントモードにおける１枚の記録材Ｐ、或いは連続プリントモードにおける所定複数枚の最後の記録材Ｐのニップ部通過はニップ部Ｎの記録材出口側にシートセンサを配設することで検知する構成にすることもできる。
【００７５】
上記のように、本実施例の定着装置９はベルト２０の発熱層２０ｂに通電して画像加熱温度に達するまでベルト２０を加熱するためのウォームアップ動作時は、ベルト２０の回転駆動を行わない構成である。即ち、サーミスタＴＨの検知温度が画像加熱温度である１６０℃に達し、記録材Ｐがニップ部Ｎに到達する直前まで、ベルト２０の回転を停止した状態でウォームアップ加熱する構成である。そのため、ベルト２０の加熱開始から目標温度に達するまでの所要時間、つまりウォームアップ時間が６秒程度であり、非常に早いウォームアップが可能である。
【００７６】
図１０に、本実施例の定着装置９に於けるベルト２０と加圧ローラ２２のウォームアップ開始から定着中における温度推移を示す。比較例として加圧ローラ２２を回転駆動した状態でウォームアップした場合の温度推移を図１１に示す。図中の温度推移は実線が定着ベルトの温度推移、破線が加圧ローラの温度推移を示す。
【００７７】
本実施例の定着装置９はウォームアップ時に加圧ローラ２２の駆動を行わないため、加圧ローラ２２へ熱が伝わりづらく、加圧ローラ２２の温度はほとんど上昇しない。つまり、ベルト２０の発熱層２２ｂで発生した熱のほとんどがベルト２０を加熱するのに用いられるので、ウォームアップ時間の短縮を図ることができる。即ち、ウォームアップ時にベルト２０を駆動せずに加熱する構成である。この構成によって、ウォームアップ時間の短縮を図ることができるとともに、定着装置の長寿命化を図ることができる。
【００７８】
本実施例（図１０）の定着装置ではウォームアプ時間は６秒程度である。比較例（図１１）の定着装置はウォームアップ時に加圧ローラ２２の駆動を行うので、加圧ローラ２２へ供給される熱が多くなり、加圧ローラ２２の温度は大きく上昇する。そのため、ウォームアップ時間が１５秒程度であった。
【００７９】
加えて、本実施例の定着装置はウォームアップ時における駆動を行わないので、ベルト２０の内面の磨耗により発生する磨耗粉等による、駆動トルクの上昇を低減することができる。
【００８０】
次に、本実施例の定着装置９の特徴的な部分である、装置長手方向における、サーモスイッチ（保安素子）４０と、サーミスタＴＨと、ベルト２０の発熱層２０ｂの位置関係について図４を用いて説明する。サーモスイッチ４０はベルト２０の発熱層２０ｂに対する給電回路の電源供給部１０２と発熱層２０ｂ間に直列に接続されて配設されている。
【００８１】
従って、制御回路部（ＣＰＵ）１００や温度検知手段ＴＨの故障等の理由により発熱層２０ｂへの通電停止ができない状態が発生しても、ベルト２０の異常な温度上昇により、内部のバイメタルが溶融して断線し、発熱層２０ｂへの通電を遮断することができる。本実施例で用いるサーモスイッチ４０は感熱部の温度が２２０℃に達すると、内部のバイメタルが溶融し、その両端の端子間が断線する設定である。
【００８２】
サーモスイッチ４０はベルト２０の温度の異常な上昇を確実に検知できる位置に設ける必要ある。つまり、サーモスイッチ４０は感熱部がベルト２０の発熱層２０ｂの発熱領域である発熱層幅Ｗ２２ｂの領域内においてベルト２０に接触するように設ける必要がある。
【００８３】
本実施例の定着装置９では、装置に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域の幅である最大通紙領域幅Ｗｍａｘよりも発熱層２０ｂの幅Ｗ２０ｂを片側で１０ｍｍ外側まで延伸している。そして、本実施例の定着装置９は、最大通紙領域幅Ｗｍａｘの外側で、且つ発熱層幅Ｗ２０ｂの内側の位置Ｂにおいて、サーモスイッチ感熱部とベルト２０の内面とが接触するようにサーモスイッチ４０を配置している。
【００８４】
上述の配置によって、サーモスイッチ４０はベルト２０の温度の異常上昇時には発熱層２０ｂへの通電を遮断する役割を果たすことが可能である。そのため、制御回路部１００や温度検知手段ＴＨの故障などによって発熱層２０ｂへの通電を停止できない状態においても、所定の制限温度において発熱層２０ｂへの通電を遮断することが出来る。
【００８５】
更には、ウォームアップ時において、サーモスイッチ４０の感熱部との接触部でベルト２０には低温度部が発生するものの、その位置Ｂが最大通紙領域幅Ｗｍａｘの領域外であるため、画像に光沢低下や定着不良が発生することは無い。
【００８６】
即ち、サーモスイッチや温度ヒューズなどの保安素子４０を未定着トナー像が通過する領域外、且つ抵抗発熱層２２ｂの発熱領域内においてベルト２０に当接して備える構成である。
【００８７】
この構成によって、抵抗発熱層２２ｂへ印加する電圧を制御するための制御手段１００、ベルト２０の温度を検知するための温度検知手段などが故障した場合にも対応できる。即ち、ベルト２０の温度が所定の制限温度に達すると抵抗発熱層２２ｂと電源供給部１０２の電気的接続を遮断することが可能である。そのため、ベルト２０の熱暴走を防止することができるとともに、未定着トナー像が通過する領域内に、ベルトに低温度部が発生しないので、画像の光沢低下や定着不良が発生することは無い。
【００８８】
次に、本実施例ではサーミスタＴＨとしてＰｅｒｌｉｎＥｌｍｅｒ社製の赤外放射温度Ａ２ＴＰＭＩを備えている。このタイプのサーミスタＴＨは、非接触状態で温度を測定することが可能であり、加えて、応答性良く温度を測定できることが広く知られている。
【００８９】
本実施例の定着装置９の発熱層２０ｂへの通電制御は、サーミスタＴＨが検知するベルト２０の温度と目標温度である１６０℃との差分温度に応じて行われる。そのため、定着動作中における通紙領域のベルト２０の温度を一定となるように制御を行うためには、必然的にサーミスタＴＨを最小サイズの記録材が通過する最小通紙領域幅Ｗｍｉｎの領域内に設ける必要がある。本実施例においては、サーミスタＴＨを記録材Ｐの中央基準搬送線Ｏの位置に対応させてベルト２０の外表面に対して非接触に対向させて配設されている。
【００９０】
従って、本実施例のサーミスタＴＨは最小サイズの記録材を定着する場合に於いても、通紙領域に於けるベルト２０の温度を安定的に測定することができる。更には、着ベルト２０とは非接触で配置されるので、ウォームアップ時において、ベルト２０に低温度部が発生することは無い。
【００９１】
即ち、ベルト２０の温度を検知するための温度検知手段ＴＨを最小サイズの記録材が通過する領域内においてベルト２０とは非接触で備える構成である。この構成によって、温度検知手段ＴＨは全てのサイズの記録材において、記録材が通過する領域のベルト２０の温度を測定可能であるとともに、ベルト２０に低温度部が発生しないので、画像の光沢低下や定着不良が発生することは無い。
【００９２】
以上説明したように本実施例のベルト定着装置９によれば、駆動を停止した状態でウォームアップ動作を行った場合においても、ベルト２０の低温度部で発生する、画像の光沢低下や定着不良が発生しない。
【００９３】
［第２の実施例］
本実施例はウォームアップ動作をベルト２０と加圧ローラ２２とを離間した状態で行う構成であり、ウォームアップ時間の更なる短縮化を達成することができる。それ以外の、画像形成装置、定着装置、温度設定等の構成、サーモスイッチ４０とサーミスタＴＨの配置などは第１の実施例と同様であるので再度の説明は省略する。
【００９４】
本実施例における定着装置９の動作フローについて図１２を用いて説明する。定着装置９はスタンバイ状態時においては、定着モータＭは停止されている。従って、加圧ローラ２２の回転は停止されている。電源供給部１０２はオフである。従って、ベルト２０の加熱はオフである。この状態において、制御回路部１００が画像形成装置の操作部１０４やパソコンなどのホスト装置２００などの入力装置からプリント開始命令を受けると制御回路部１００は画像形成部のプリント動作をスタートさせる（ステップＢ１）。
【００９５】
このとき、制御回路部１００はシフト装置２７Ｌ，２７Ｒへの通電がオフであればオンにする。即ち、ベルト２０と加圧ローラ２２とが加圧状態にあれば、図８のように離間状態に転換する（ステップＢ２、Ｂ３）。
【００９６】
次に、制御回路部１００は電源供給部１０２をオンにして前記の給電系統によりベルト２０の発熱層２０ｂへの電力供給を開始する（ステップＢ４）。ベルト２０が加熱されてサーミスタＴＨの検知温度Ｔ１が１２０℃に達すると（ステップＢ５）、画像形成部のドラム３上へのトナー像形成が開始される（ステップＢ６）。
【００９７】
そして、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが定着装置９に搬送される。その記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの２０ｍｍ手前に達するタイミングで（ステップＢ７）、制御回路部１００はシフト装置２７Ｌ，２７Ｒへの通電をオフにする。即ち、ベルト２０と加圧ローラ２２との離間状態を加圧状態に転換する（ステップＢ８）。更にモータＭをオンにする。これにより、加圧ローラ２２の駆動も開始される（ステップＢ９）。即ち、加圧ローラ２２は、図２において矢印Ｒ２２の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００９８】
以後のステップＢ１１〜Ｂ１３は第１の実施例の図９のステップＡ７〜Ａ１０と同様であるので再度の説明は省略する。
【００９９】
図１３に、本実施例の定着装置９に於けるベルト２０と加圧ローラ２２のウォームアップ開始から定着中における温度推移を示す。図中の温度推移は実線がベルト２０の温度推移、破線が加圧ローラ２２の温度推移を示す。
【０１００】
本実施例の定着装置９はウォームアップ時にベルト２０を加圧ローラ２２と離間して加熱するため、加圧ローラ２２へ熱が伝わることは無い。つまり、発熱層２２ｂで発生した熱の全てがベルト２０を加熱するのに用いられるので、ウォームアップ時間の更なる短化を図ることができる。尚、本実施例の定着装置９ではウォームアプ時間は４秒程度である。
【０１０１】
上記のように、ウォームアップ時に加圧ローラ２２と離間してベルト２０を加熱する構成である。この構成によって、ベルト２０の発熱層２０ｂで発生した熱の全てをベルト２０の加熱に利用することができるので、ウォームアップ時間の最短化を図ることができる。また、記録材Ｐがニップ部Ｎに到達する直前のタイミングにおいて、ベルト２０を加圧ローラ２２に加圧する構成である。この構成によって、ベルト２０と加圧ローラ２２が加圧する際に発生するベルト２０の温度低下を最小限に抑えることができる。
【０１０２】
［第３の実施例］
図１４は本実施例の定着装置９の概略構成図である。この定着装置９はベルト２０を複数の張架部材としてのバックアップ部材２３、駆動ローラ５１、テンションローラ５２に対して懸回張設して配設してある。加圧ローラ２２はベルト２０を挟んでバックアップ部材２３に対して圧接してベルト２０との間に定着ニップ部Ｎを形成する。ベルト２０は駆動ローラ５１が駆動されることで回転駆動される。加圧ローラ２２はベルト２０の回転に従動して回転する。また、加圧ローラ２２がシフト装置５３によりベルト２０に対して加圧状態と離間状態とに状態転換される。
【０１０３】
ベルト２０の発熱層２２ｂに対する給電回路構成、定着装置９の動作フローは第１の実施例、第２の実施例の場合と同様であるので再度の説明は省略する。
【０１０４】
［その他の事項］
１）ベルト２０とニップ部Ｎを形成する加圧部材２２はローラ体に限られない。回転可能なエンドレスベルト体にすることもできる。また、表面（ベルト２０や記録材Ｐとの当接面）の摩擦係数が小さい非回転部材（加圧パッドなど）の形態にすることもできる。加圧部材２２も加熱する構成にすることもできる。
【０１０５】
２）装置に対する記録材Ｐの通紙（搬送）は中央基準に限られない。記録材の幅方向の一方側の側部を基準として通紙（搬送）する片側基準の装置構成とすることもできる。
【０１０６】
３）本発明の画像加熱装置は、実施例のような、記録材に形成された未定着画像を固着画像として加熱定着する定着装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着された画像（定着済み画像又は半定着画像）を加熱加圧して光沢度を向上させるなどの画像の表面性状を調整する加熱処理装置としても有効である。
【０１０７】
４）画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材に対して直接方式で未定着画像を形成する構成のものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
９・・画像加熱装置（定着装置）、２０・・無端状のベルト、２０ｂ・・抵抗発熱層、２２・・加圧部材、Ｐ・・記録材、ｔ・・画像、４０・・保安素子、Ｗｍａｘ・・最大幅サイズの記録材の通紙領域幅、Ｗ２０ｂ・・抵抗発熱層の領域幅、ＴＨ・・温度検知手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式を利用して、画像を記録材上に形成してハードコピーを得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置として用いて好適な画像加熱装置に関する。
【０００２】
画像加熱装置としては、記録材上に形成された未定着のトナー像を固着画像として加熱定着する定着装置や、記録材に定着されたトナー像を再加熱することで画像の光沢度などを改質する画像改質装置などが挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
近年、電子写真方式を用いた画像形成装置では省エネルギー化の観点から、熱容量が小さな定着装置が提案され、実用化されている。定着装置の小熱容量化を実現する施策の一つとして、エンドレスベルトを定着部材（以下、定着ベルトと称す）として用いるベルト定着方式の各種の装置が提案されている。
【０００４】
その１つとして、特許文献１には、通電により発熱する物質からなる抵抗発熱層を備える定着ベルトを用いたベルト定着装置が提案されている。この定着装置は定着ベルトを回転駆動せずに全周を加熱することができる。従って、定着ベルトとニップ部を形成する加圧部材へ供給される熱量を大幅に低減できるので、ウォームアップ時間を大幅に短縮することが可能となる。更に、このベルト定着装置はウォームアップ時の駆動が不要であるため、定着装置の長寿命化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９２７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然しながら、定着ベルトは厚みが０．５ｍｍ程度と薄く、熱容量が非常に小さいため、何らかの部材を接触させた状態で、且つ、駆動を停止してウォームアップを行うと、該接触部の温度が他の部分よりも低くなってしまう。この温度が低い部分では画像の光沢の低下や、トナー剥がれなどの定着不良が発生する。上記の何らかの部材として具体的には、定着ベルトの温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知手段が挙げられる。また、更には、定着ベルトの温度が異常に高い温度に達した場合に発熱層への通電を遮断するためのサーモスイッチ等の保安素子が挙げられる。
【０００７】
本発明は上記従来技術の課題を解決するものである。即ち、画像加熱部材としての熱容量が小さいベルトの駆動を停止した状態でウォームアップ動作を行った場合においても、ベルトの低温度部で発生する、画像の光沢低下や画像加熱不良が発生しない画像加熱装置を提供することを目的とする。また、この画像加熱装置を画像定着手段として用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、通電により発熱する抵抗発熱層を備える回転可能な無端状のベルトと前記ベルトとニップ部を形成する加圧部材とを有し、画像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送して前記抵抗発熱層に対する通電により加熱された前記ベルトの熱で加熱する画像加熱装置であって、前記ベルトが所定の制限温度に達すると前記抵抗発熱層に対する給電回路を遮断するための保安素子を、画像加熱装置に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域幅の外側で、且つ、前記抵抗発熱層の領域幅の内側の位置において前記ベルトと接触して備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像加熱部材としての熱容量が小さいベルトの駆動を停止した状態でウォームアップ動作を行った場合においても、ベルトの低温度部で発生する、画像の光沢低下や画像加熱不良が発生しない画像加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施例における画像形成装置の概略構成模型図
【図２】定着装置の横断右側面図
【図３】図２の（３）−（３）線の沿う横断正面図
【図４】図２の（４）−（４）線の沿う横断正面図
【図５】ベルトの構成説明図
【図６】バックアップ部材の構成説明図
【図７】ベルトユニットの部分的な分解斜視図
【図８】ベルトと加圧ローラとの離間状態を示した図
【図９】定着装置の動作フロー図
【図１０】第１の実施例の定着装置に於けるベルトと加圧ローラのウォームアップ開始から定着中における温度推移を示す図
【図１１】比較例として加圧ローラを回転駆動した状態でウォームアップした場合の温度推移を示す図
【図１２】第２の実施例における定着装置の動作フロー図
【図１３】第２の実施例の定着装置に於けるベルトと加圧ローラのウォームアップ開始から定着中における温度推移を示す図
【図１４】第３の実施例の定着装置の要部の横断右側面図概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施例］
（１）画像形成装置例
図１は画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセスを用いた、タンデムタイプのカラーレーザープリンタである。画像形成装置内には第１，第２，第３，第４の４つの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが併設され、それぞれ異なった色、本例ではイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナー像が潜像、現像プロセスを経て形成される。
【００１２】
画像形成部Ｐａ，Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に上記の各色のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに隣接して中間転写体（中間転写ベルト）８が設置されている。
【００１３】
感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体８上に１次転写され、さらに２次転写部で記録材Ｐ上に２次転写される。トナー像の２次転写を受けた記録材Ｐは画像加熱装置としての定着装置（定着器、定着手段）９へ導入されて加熱及び加圧により定着処理を受ける。そして、カラー記録画像形成物として装置外の排紙トレイ１８に排出される。
【００１４】
感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの外周には、それぞれ、帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、１次転写帯電器７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ及びクリーナー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられている。また、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの上方部にはレーザースキャナ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが設置されている。
【００１５】
感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動され、その周面がドラム帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより所定の極性・電位に一様に１次帯電される。その感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの一様帯電面に対してレーザースキャナ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄから出力される、画像信号に応じて変調されたレーザー光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄによる走査露光がなされる。これにより、各感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。
【００１６】
レーザースキャナ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ、光源装置、ポリゴンミラー等が設置されていて、光源装置から発せられたレーザー光をポリゴンミラーを回転して走査する。その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの母線上に集光して露光することにより、感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。
【００１７】
現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには、それぞれ、現像剤としてシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの色トナーが供給装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより所定量充填されている。現像器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。
【００１８】
中間転写体８は３本の並行ローラ１３，１４，１５間に懸回張設したエンドレスベルト部材であり、矢印の時計方向に感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとほぼ同じ周速度をもって回転駆動されている。
【００１９】
第１の画像形成部Ｐａの感光ドラム３ａ上に形成担持された上記第１色のイエロートナー像は、感光ドラム３ａと中間転写体８とのニップ部（１次転写ニップ部）を通過する過程で中間転写体８の外周面に１次転写される。この転写は、１次転写帯電器７ａから中間転写体８に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力によりなされる。
【００２０】
以下、同様に、第２，第３，第４の画像形成部Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの感光ドラム３ｂ，３ｃ，３ｄ上に形成担持された、第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が順次に中間転写体８上に重畳転写される。これにより、中間転写体８上に目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。
【００２１】
１１は２次転写ローラであり、中間転写体８を懸回張設させた３本のローラ１３・１４・１５のうちのローラ１４に対して中間転写体８を挟ませて圧接させて中間転写体８との間に２次転写ニップ部を形成させている。
【００２２】
一方、給紙カセット１０から記録材Ｐが１枚分離給紙されて、シートパス１６、シートパス１７、レジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体８と２次転写ローラ１１との当接ニップである２次転写ニップ部に所定のタイミングで給送される。また所定のタイミングで２次転写ローラ１１に対して２次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。これにより、中間転写体８上に重畳転写された合成カラートナー像の記録材Ｐへの一括２次転写がなされる。
【００２３】
２次転写ニップ部にて合成カラートナー像の転写を受けた記録材Ｐは中間転写体８から分離されてシートパス１７ａにより定着装置９へ導入されて熱圧定着を受け、カラープリントとして装置外の排紙トレイ１８に排出される。
【００２４】
１次転写が終了した感光ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、それぞれのクリーナー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにより転写残トナーをクリーニング除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。中間転写ベルト８上に残留したトナー及びその他の異物は、クリーナー１９において中間転写ベルト８の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９ａを当接して、拭い取るようにしている。
【００２５】
（２）定着装置９
以下の説明において、定着装置９またはこれを構成している部材の長手方向もしくは幅方向とは記録材の搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。また短手方向とは記録材搬送方向に並行な方向である。定着装置９に関し、正面とは装置を記録材入口側からみた面、背面とはその反対側の面（記録材出口側）、左右とは装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。
【００２６】
図２は本実施例における画像加熱装置としての定着装置９の横断右側面図、図３は図２の（３）−（３）線の沿う横断正面図、図４は図２の（４）−（４）線の沿う横断正面図である。本実施例の定着装置９は、画像ｔを担持した記録材Ｐに接して加熱する画像加熱部材として、通電により発熱する物質からなる抵抗発熱層（発熱体）を備え、無端状で回転可能なベルト２０を用いたベルト定着装置である。
【００２７】
本実施例において、定着装置９に対する記録材Ｐの通紙（搬送）は記録材幅中心の中央基準でなされる。即ち、装置に通紙可能な大中小各種幅サイズの記録材も幅方向中央部がベルト２０の長手方向中央部を通過することになる。図４において、Ｏはその中央基準搬送線（仮想線）である。記録材Ｐにおいて幅サイズとは、記録材の搬送路面内において記録材搬送方向ａに対して直交する方向の寸法である。Ｗｍａｘは定着装置９に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域幅（最大通紙領域幅）である。Ｗｍｉｎは定着装置９に通紙使用可能な最小幅サイズの記録材の通紙領域幅（最小通紙領域幅）である。
【００２８】
２１は左右方向を長手とするベルトアセンブリ、２２は加圧部材としての左右方向を長手とする弾性加圧ローラである。これらは装置筐体（装置フレーム、シャーシー）３０の左右の側板３０Ｌ，３０Ｒ間に上下にほぼ並行に配設され、所定の押圧力で押圧されることにより両者間に記録材搬送方向ａにおいて所定幅（短手幅）の定着ニップ部（ニップ部）Ｎが形成される。
【００２９】
加圧ローラ２２は、ステンレス製の芯金２２ａに同心一体に弾性層２２ｂとしてシリコーンゴム層を形成し、さらに離型層２２ｃとして厚み約５０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆した多層構造ローラである。加圧ローラ２２は芯金２２ａの左右両端部をそれぞれ軸受部材３１を介して左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒ間に回転可能に軸受保持されている。
【００３０】
Ｇは芯金２２ａの右端部に同心一体に固着したドライブギアである。このギアＧに対して制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）１００で制御される駆動モータＭの駆動力が駆動伝達手段（不図示）を介して伝達されることにより、加圧ローラ２２が図２において矢印Ｒ２２の反時計方向に回転駆動される。
【００３１】
ベルトユニット２１は、通電により発熱する物質からなる抵抗発熱層を備えた、画像加熱部材としての左右方向に長い円筒状の定着ベルト（以下、ベルトと記す）２０を有する。また、ベルト２０内に挿入されていて、ベルト２０を内側からガイドするバックアップ部材２３を有する。また、バックアップ部材２３の内側に挿入された支持ステー２４を有する。また、支持ステー２４の左右両端部に嵌着された左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌを有する。
【００３２】
１）ベルト２０
ベルト２０の構成を図５を用いて説明する。（ａ）はベルト２０の外観斜視図、（ｂ）はベルト２０の長手中央部分の層構成を示す断面模式図、（ｃ）と（ｄ）はそれぞれベルト２０の左端部側と右端部側の層構成を示す断面模式図である。本実施例におけるベルト２０は、基本的には、内周面側から外周面側へ順に、基層２０ａ、発熱層２０ｂ、弾性層２０ｃ、離型層２０ｄの４層複合構造であり、全体的に可撓性を有し、熱容量が小さい部材である。
【００３３】
基層２０ａは熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、厚さとして１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性材料を使用できる。例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の樹脂ベルト、更にはベルト２０の剛性を高める目的としてＳＵＳ、ニッケルなどの金属ベルトを使用できる。本実施例では、厚さが３０μｍ、直径が２５ｍｍの円筒状ポリイミドベルトを用いた。尚、基層２０ａとして導電性を有する材料を用いる場合は、基層２０ａと発熱層２０ｂとの間にポリイミドなどの絶縁層を設ける必要がある。
【００３４】
発熱層２０ｂは導電粒子としてのカーボンを含有したポリイミド樹脂を１０μｍ程度の均一な厚さで基層２０ａの外周面に塗布した抵抗発熱体の層である。発熱層２０ｂの総抵抗値は１０．０Ωである。従って、商用電圧である１００Ｖの交流電源を印加する際に消費される電力（発熱量）は１０００Ｗである。尚、この抵抗値は定着装置として必要な発熱量、および、定着装置に印加する電圧等によって適宜定めればよく、カーボンの混合比率により調整することができる。
【００３５】
弾性層２０ｃは、ゴム硬度１０度（ＪＩＳ−Ａ）、熱伝導率１．３Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さ３００μｍのシリコーンゴムを用いた。離型層２０ｄは厚さ２０μｍのＰＦＡチューブを用いた。離型層としてはＰＦＡコートを用いても良く、必要な厚さ、機械的及び電気的強度はに応じてＰＦＡチューブとＰＦＡコートを使い分けることが出来る。また、離型層２０ｄはシリコーン樹脂から成る接着剤により弾性層２０ｃと接着されている。
【００３６】
図４において、Ｗ２０はベルト２０の全幅（ベルト幅）である。このベルト幅Ｗ２０は最大通紙領域幅Ｗｍａｘよりも大きくしてある。Ｗ２０ｂは発熱層２０ｂの幅（発熱層の領域幅：発熱層幅）であり、最大通紙領域幅Ｗｍａｘよりも大きく、ベルト幅Ｗ２０よりも小さくしてある。ＷＮはニップ部Ｎの長手幅（ニップ幅）であり、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂの長手幅と等しい。このニップ幅ＷＮは発熱層幅Ｗ２２ｂよりも大きく、ベルト幅Ｗ２０よりも小さくしてある。
【００３７】
本実施例においては、発熱層幅Ｗ２０ｂの左右の端部は記録材Ｐの最大サイズの左右の端部において安定的にトナーの定着を行うために、最大通紙領域幅Ｗｍａｘの左右の端部からそれぞれ１０ｍｍ外側まで延伸している。
【００３８】
基層２０ａの左右端部の内周面側にはそれぞれ基層内周に沿って環状（リング状）の第１と給電電極部２０ｅＬと第２の給電電極部２０ｅＲが形成されている。給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲは銀・カラジウムを含んだ導電特性を有する材料を用いている。
【００３９】
そして、この第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲは、それぞれ、基層２０ａの左右の縁部に周に沿って施した導電性塗料層２０ｆＬ，２０ｆＲを介して基層２０ａの外周面側の発熱層２０ｂの左右の端部に電気的に接続されている。したがって、ベルト２０は第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲ間に電圧が印加されることで発熱層２０ｂが全体的に発熱して全体的に加熱される。
【００４０】
上記のようにベルト２０は、少なくとも、内側から外側に順に、基層２２ａと、抵抗発熱層２２ｂと、離型層２２ｃと、の積層構造体である。そして、後述する電源供給部１０２と抵抗発熱層２２ｂとを電気的に接続するための給電部としての第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲおよび導電性塗料層２０ｆＬ，２０ｆＲを有する。
【００４１】
２）バックアップ部材２３
バックアップ部材２３は横断面ほぼ半円状樋型で、剛性、耐熱性、断熱性を有する左右方向に長い部材である。バックアップ部材２３は、ベルト２０を内側から支持し、ベルト２０の回転をガイドするとともに、ベルト２０を加圧ローラ方向（加圧部材方向）に押圧（加圧付勢）するための押圧部材として機能する。
【００４２】
バックアップ部材２３は省エネルギーの観点から支持ステー２４への熱伝導の少ない材料を用いるのが望ましく、例えば、耐熱ガラスや、ポリカーカーボネート、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が用いられる。本実施例ではバックアップ部材２３に導電部を設けてベルト２０の発熱層２０ｂに電源を供給する構成のため、バックアップ部材２３としては絶縁性を有する材料が必須となる。本実施例では住友化学（株）製のスミカスーパーＥ５２０４Ｌを用いた。
【００４３】
図６の（ａ）はバックアップ部材２３の外観斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下面図である。バックアップ部材２３は、ベルト２０の左右の開口部からそれぞれ外方に突出する延長腕部２３ａＬ，２３ａＲを有する。この左右の延長腕部２３ａＬ，２３ａＲの下面側にはそれぞれ第１の導電部２３ｂＬと第２の導電部２３ｂＲが配設されている。
【００４４】
第１と第２の導電部２３ｂＬ，２３ｂＲはそれぞれベルト２０の内面側の第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲと対向する部分である。そして、少なくともベルト２０を介して加圧ローラ２２を押圧する部分、即ち、定着ニップ部Ｎの範囲に及んで設けられている。
【００４５】
また、左側の延長腕部２３ａＬの基部側にはサーモスイッチや温度ヒューズなどの保安素保安素子４０を配設するための上下貫通孔（透穴）２３ｃが配設されている。
【００４６】
３）支持ステー２４
支持ステー２４は横断面下向きＵ字型の左右方向に長い剛性部材であり、バックアップ部材２３の内側に配設されてバックアップ部材２３を支持する。支持ステー２４は高い圧力を掛けられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはＳＵＳ３０４を用いている。支持ステー２４は、ベルト２０の左右の開口部からそれぞれ外方に突出する延長腕部２４ａＬ，２４ａＲを有する。この延長腕部２４ａＬ，２４ａＲはそれぞれバックアップ部材２３の左右の延長腕部２３ａＬ，２３ａＲの上側に対応して位置する。
【００４７】
４）フランジ部材２５Ｒ，２５Ｌ
フランジ部材２５Ｒ，２５Ｌは左右対称形状の部材であり、それぞれ支持ステー２４の左右の延長腕部２４ａＬ，２４ａＲに対して嵌着されて一体化されている。図７は右側のフランジ部材２５Ｒと、支持ステー２４の右側の延長腕部２４ａＲと、バックアップ部材２３の右側の延長腕部２３ａＲと、後述する右側の給電用コネクタ２６Ｒと、の分解斜視図である。バックアップ部材２３、支持ステー２４の左側も図７の右側の場合と同様の構成である。ベルト２０は左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌ間において、バックアップ部材２３と支持ステー２４の外側にルーズに外嵌されている。
【００４８】
５）加圧離間機構
バックアップ部材２３、支持ステー２４、ベルト２０、左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌの組立体であるベルトユニット２１はバックアップ部材２３側を下向きにして、加圧ローラ２２の上側に並行に配列して左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒ間に配設されている。左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌはそれぞれに設けられた縦溝部（不図示）が左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒにそれぞれ設けられた縦ガイドスリット３０ａＬ，３０ａＲの縦縁部に係合している。これにより、ベルトユニット２１は左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒ間において上下方向にスライド移動可能に保持されている。
【００４９】
２７Ｌ，２７Ｒは左右の筐体側板３０Ｌ，３０Ｒのそれぞれの外面側に配設された加圧離間機構としての左右のシフト装置である。シフト装置は本実施例においては、電磁ソレノイド−プランジャ装置である。左側のシフト装置２７Ｌの上下動部材（プランジャ）２７ａＬと左側のフランジ部材２５Ｌの外方突出部２５ａＬとが一体的に結合されている。また、右側のシフト装置２７Ｒの上下動部材２７ａＲと右側のフランジ部材２５Ｒの外方突出部２５ａＲとが一体的に結合されている。左右のシフト装置２７Ｌ，２７Ｒは制御回路部１００により通電がオン−オフ制御される。
【００５０】
本実施例においては、左右のシフト装置２７Ｌ，２７Ｒは通電−オフの状態においてそれぞれの上下動部材２７ａＬ，２７ａＲが装置内部の加圧ばね（不図示）により下方に押下されている。その押下力が左右のフランジ部材２５Ｒ，２５Ｌ及びバックアップ部材２３を介してバックアップ部材２３に作用する。
【００５１】
そのため、バックアップ部材２３の下面がベルト２０を挟んで加圧ローラ２２の上面に対して加圧ローラ２２の弾性層２ｂの弾性に抗して所定の加圧力、本実施例において一端側が１５６．８Ｎ、総加圧力が３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）で加圧される（加圧状態）。これにより、ベルト２０と加圧ローラ２２との間に、記録材搬送方向ａにおいて所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。また、ニップ部Ｎの左右両端部側において、ベルト２０側の第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲとバックアップ部材２３側の第１と第２の導電部２３ｂＬ，２３ｂＲとが密着して電気的に導通している。
【００５２】
また、左右のシフト装置２７Ｌ，２７Ｒは通電−オンの状態においてそれぞれの上下動部材２７ａＬ，２７ａＲが装置内部の加圧ばねに抗して上方の所定の位置に引き上げられて保持される。これによりバックアップ部材２３の加圧ローラ２２に対する加圧が解除され、さらには加圧ローラ２２から離間されて、図８のように、ベルト２０が加圧ローラ２２から離間された状態（離間状態）に保持される。
【００５３】
本実施例の定着装置９においてはこの離間状態においても、ベルト２０側の第１と第２の給電電極部２０ｅＬ，２０ｅＲとバックアップ部材２３側の第１と第２の導電部２３ｂＬ，２３ｂＲとの導通状態は保持される。
【００５４】
なお、本実施例では、加圧離間機構としてのシフト装置２７Ｌ，２７Ｒとして電磁ソレノイド−プランジャ装置を用いたがこれに限られるものではく、適宜の上下動機構を用いることが出来る。その他として、例えば、加圧アームと加圧バネとカムを用いた機構、ラックとピニオンを用いた機構などが挙げられる。
【００５５】
６）ベルト２０の発熱層２０ｂに対する給電系統
バックアップ部材２３の左右の延長腕部２３ａＬ，２３ａＲにはそれぞれ給電用コネクタ２６Ｌ，２６Ｒが装着される。これにより、左側のコネクタ２６Ｌの電極部２６ａ（図７）が第１の給電電極部２０ｅＬに対して圧接して電気的に導通する。また、右側のコネクタ２６Ｒの電極部２６ａが第２の給電電極部２０ｅＲに対して圧接して電気的に導通する。
【００５６】
また、バックアップ部材２３に設けられた透穴２３ｃには保安素子４０が配設されている。本実施例では保安素子として、ワコー電子社製サーモスイッチＣＨ−１６を用いている。以下、保安素子４０をサーモスイッチと記す。サーモスイッチ４０はその感熱部がバックアップ部材２４に設けられた上下方向の透穴（開口部）２３ｃからベルト２０側に露出するようにバックアップ部材２３の内側から挿入されている。
【００５７】
そして、このサーモスイッチ４０をバックアップ部材２３の内側に配設した加圧ホルダ４１とサーモスイッチ４０の上部との間に縮設した加圧バネ４２の縮設反力により下方に押圧した状態にしている。これにより、サーモスイッチ４０の感熱部がベルト２０の内面に対して接触し押圧される。このように、サーモスイッチ４０がベルト２０を加圧部材方向に押圧するための押圧部材であるバックアップ部材２３に備える構成である。この構成によって、サーモスイッチ４０をベルト２０に安定的に接触できる。
【００５８】
サーモスイッチ４０の２つの通電端子の一方と左側のコネクタ２６Ｌの電極部２６ａとがリード線４３ａにより電気的に接続されている。また、サーモスイッチ４０の他方の通電端子と電源供給部（電源部：商用電源）１０２とがリード線４３ｂにより電気的に接続されている。また、右側のコネクタ２６Ｌの電極部２６ａと電源供給部１０２とがリード線４３ｃにより電気的に接続されている。電源供給部１０２は制御回路部１００で制御されるトライアック１０１により給電制御される。
【００５９】
かくして、電源供給部１０２→リード線４２ｂ→サーモスイッチ４０→左側のコネクタ２６Ｌの電極部２６ａ→第１の導電部２３ｂＬ→第１の給電電極部２０ｅＬ→導電性塗料層２０ｆＬ→発熱層２０ｂに至る給電回路が形成される。そして、更に発熱層２０ｂ→導電性塗料層２０ｆＲ→第２の給電電極部２０ｅＲ→右側のコネクタ２６Ｒの電極部２６ａ→リード線４２ｃ→電源供給部１０２の給電回路が形成される。
【００６０】
従って、電源供給部１０２から上記の給電回路に電力が供給されることで、ベルト２０の発熱層２２ｂが発熱層２２ｂの全幅Ｗ２２ｂに渡って全周において発熱してベルト２０の全体的な加熱がなされる。
【００６１】
サーモスイッチ４０はベルト２０が所定の温度（所定の制限温度）に達すると抵抗発熱層２０ｂと電源供給部１０２との電気的接続を遮断する、即ち発熱層２０ｂに対する給電回路を遮断するための電気素子である。サーモスイッチ４０はベルト２０の抵抗発熱層の発熱領域幅Ｗ２２ｂの内側であって、最大通紙領域幅Ｗｍａｘの外側の位置Ｂに於いてベルト２０に接触して設けられている。
【００６２】
ＴＨはベルト２０の温度を検知する検知するための温度検知手段としてのサーミスタである。本実施例においてこのサーミスタＴＨはベルト２０の外表面に対して非接触に対向させて装置筐体３０に支持させて配設されており、ベルト２０表面の温度を非接触で検知する機能を担っている。サーミスタＴＨは装置に通紙可能などの幅サイズの記録材についても通紙部となるベルト部分の温度を検知する。そのために最小通紙領域幅Ｗｍｉｎの内側に対応するベルト部分に対応させて配設される。本実施例においては、中央基準搬送線Ｏの位置に対応させてベルト２０の外表面に対して非接触に対向させて配設されている。
【００６３】
サーミスタＴＨはＡ／Ｄコンバータ１０３を介して制御回路部１００に接続される。制御回路部１００はサーミスタＴＨからの出力を所定の周期でサンプリングしており、得られた温度情報をベルト２０の発熱層２０ｂへの通電制御に反映させる。つまり、制御回路部１００は、サーミスタＴＨの出力をもとに、ベルト２０の発熱層２２ｂへの通電制御内容を決定し、電源供給部１０２から発熱層２２ｂへ供給する通電を制御する。本実施例の定着装置９での上記制御は、記録材Ｐにトナー像ｔを定着するための温度を鑑みて、サーミスタＴＨの検知温度が画像加熱温度である１６０℃で一定となるように制御する。
【００６４】
７）定着装置９の動作フロー
本実施例における定着装置９の動作フローについて図９を用いて説明する。本実施例における定着装置９はスタンバイ状態時においては、定着モータＭは停止されている。従って、加圧ローラ２２の回転は停止されている。電源供給部１０２はオフである。従って、ベルト２０の加熱はオフである。シフト装置２７Ｌ，２７Ｒへの通電はオフである。従ってベルトユニット２１は加圧ローラ２２に対して加圧状態に保持されている。
【００６５】
この状態において、制御回路部１００が画像形成装置の操作部１０４やパソコンなどのホスト装置２００などの入力装置からプリント開始命令を受けると制御回路部１００は画像形成部のプリント動作をスタートさせる（ステップＡ１）。
【００６６】
制御回路部１００は定着装置９については先ず電源供給部１０２をオンにして前記の給電系統によりベルト２０の発熱層２０ｂへの電力供給を開始する（ステップＡ２）。この時、モータＭはオフのままであり、加圧ローラ２２は回転駆動されず、ベルト２０も停止した状態である。
【００６７】
この状態において、ベルト２０が加熱されてサーミスタＴＨの検知温度Ｔ１が１２０℃に達すると（ステップＡ３）、画像形成部のドラム３上へのトナー像形成が開始される（ステップＡ４）。そして、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが定着装置９に搬送される。その記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの２０ｍｍ手前に達するタイミングで（ステップＡ５）、制御回路部１００はモータＭをオンにする。これにより、加圧ローラ２２の駆動が開始される（ステップＡ６）。即ち、加圧ローラ２２は、図２において矢印Ｒ２２の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００６８】
加圧ローラ２２の駆動を開始するタイミングは、定着装置９の入口ガイド４４が備える検知フラグＦの記録材Ｐの押圧による移動によりフォトインタラプタＰ１の出力信号がオフになるタイミングと同じである。また、この時のサーミスタＴＨの検知温度はベルト２０の目標温度（画像加熱温度）と同じ１６０℃である。
【００６９】
そして、加圧ローラ２２の回転に伴って、ニップ部Ｎにおける加圧ローラ２２の表面とベルト２０の表面との摩擦力でベルト２０に対して回転力が作用する。ベルト２０はその内面がニップ部Ｎにおいてバックアップ部材２３の下面に密着して摺動しながらバックアップ部材２３と支持ステー２４の外回りを矢印Ｒ２０の時計方向に加圧ローラ２２の回転速度とほぼ同じ速度で従動回転する。
【００７０】
バックアップ部材２３はベルト２０の回転をガイドするように機能している。また、ベルト２０の回転に伴うバックアップ部材２３の長手方向に沿う左方或いは右方への寄り移動は左右のフランジ部材２５Ｌ，２５Ｒにより規制される。また、ベルト２０の内面にはグリス（潤滑剤）が塗布されている。グリスはバックアップ部材２３の下面とベルト２０の内面との摩擦に起因して発生するベルト２０の内面の磨耗を低減する役割を担う。
【００７１】
未定着トナー像を担持した記録材Ｐはガイド４４に沿って案内されてニップ部Ｎに進入して挟持搬送される。即ち、ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐのトナー像担持面側がベルト２０の外面に密着し、記録材Ｐがベルト２０と共に移動する。記録材Ｐのニップ部Ｎでの挟持搬送過程において、ベルト２０の発熱層２０ｂで発生した熱が記録材Ｐに付与され、未定着トナー像ｔが記録材Ｐ上に溶融定着される。ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐはベルト２０から曲率分離され、定着排紙ローラ４５により定着装置９の外に排出される。
【００７２】
制御回路部１００は検知フラグＦとフォトインタラプタＰ１により後続の記録材Ｐの枚数をカウントする。モノプリントモードにおける１枚の記録材Ｐ、或いは連続プリントモードにおける所定複数枚の最後の記録材Ｐが検知フラグＦとフォトインタラプタＰ１によりカウントされたらその記録材の後端のニップ部通過時間を演算する。この演算は、記録材Ｐの検知フラグＦとフォトインタラプタＰ１によるカウント時点と、記録材Ｐの搬送速度と、通紙された記録材Ｐの搬送方向の寸法情報により演算される。
【００７３】
上記の演算により、モノプリントモードにおける１枚の記録材Ｐ、或いは連続プリントモードにおける所定複数枚の最後の記録材Ｐがニップ部を通過する時間が経過したら（ステップＡ７）、速やかに発熱層２０ｂへの通電を停止する（ステップＡ８）。その後、モータＭをオフにして加圧ローラ２２の回転駆動を停止し（ステップＡ９）、プリント動作が終了する（ステップＡ１０）。
【００７４】
モノプリントモードにおける１枚の記録材Ｐ、或いは連続プリントモードにおける所定複数枚の最後の記録材Ｐのニップ部通過はニップ部Ｎの記録材出口側にシートセンサを配設することで検知する構成にすることもできる。
【００７５】
上記のように、本実施例の定着装置９はベルト２０の発熱層２０ｂに通電して画像加熱温度に達するまでベルト２０を加熱するためのウォームアップ動作時は、ベルト２０の回転駆動を行わない構成である。即ち、サーミスタＴＨの検知温度が画像加熱温度である１６０℃に達し、記録材Ｐがニップ部Ｎに到達する直前まで、ベルト２０の回転を停止した状態でウォームアップ加熱する構成である。そのため、ベルト２０の加熱開始から目標温度に達するまでの所要時間、つまりウォームアップ時間が６秒程度であり、非常に早いウォームアップが可能である。
【００７６】
図１０に、本実施例の定着装置９に於けるベルト２０と加圧ローラ２２のウォームアップ開始から定着中における温度推移を示す。比較例として加圧ローラ２２を回転駆動した状態でウォームアップした場合の温度推移を図１１に示す。図中の温度推移は実線が定着ベルトの温度推移、破線が加圧ローラの温度推移を示す。
【００７７】
本実施例の定着装置９はウォームアップ時に加圧ローラ２２の駆動を行わないため、加圧ローラ２２へ熱が伝わりづらく、加圧ローラ２２の温度はほとんど上昇しない。つまり、ベルト２０の発熱層２２ｂで発生した熱のほとんどがベルト２０を加熱するのに用いられるので、ウォームアップ時間の短縮を図ることができる。即ち、ウォームアップ時にベルト２０を駆動せずに加熱する構成である。この構成によって、ウォームアップ時間の短縮を図ることができるとともに、定着装置の長寿命化を図ることができる。
【００７８】
本実施例（図１０）の定着装置ではウォームアプ時間は６秒程度である。比較例（図１１）の定着装置はウォームアップ時に加圧ローラ２２の駆動を行うので、加圧ローラ２２へ供給される熱が多くなり、加圧ローラ２２の温度は大きく上昇する。そのため、ウォームアップ時間が１５秒程度であった。
【００７９】
加えて、本実施例の定着装置はウォームアップ時における駆動を行わないので、ベルト２０の内面の磨耗により発生する磨耗粉等による、駆動トルクの上昇を低減することができる。
【００８０】
次に、本実施例の定着装置９の特徴的な部分である、装置長手方向における、サーモスイッチ（保安素子）４０と、サーミスタＴＨと、ベルト２０の発熱層２０ｂの位置関係について図４を用いて説明する。サーモスイッチ４０はベルト２０の発熱層２０ｂに対する給電回路の電源供給部１０２と発熱層２０ｂ間に直列に接続されて配設されている。
【００８１】
従って、制御回路部（ＣＰＵ）１００や温度検知手段ＴＨの故障等の理由により発熱層２０ｂへの通電停止ができない状態が発生しても、ベルト２０の異常な温度上昇により、内部のバイメタルが溶融して断線し、発熱層２０ｂへの通電を遮断することができる。本実施例で用いるサーモスイッチ４０は感熱部の温度が２２０℃に達すると、内部のバイメタルが溶融し、その両端の端子間が断線する設定である。
【００８２】
サーモスイッチ４０はベルト２０の温度の異常な上昇を確実に検知できる位置に設ける必要ある。つまり、サーモスイッチ４０は感熱部がベルト２０の発熱層２０ｂの発熱領域である発熱層幅Ｗ２２ｂの領域内においてベルト２０に接触するように設ける必要がある。
【００８３】
本実施例の定着装置９では、装置に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域の幅である最大通紙領域幅Ｗｍａｘよりも発熱層２０ｂの幅Ｗ２０ｂを片側で１０ｍｍ外側まで延伸している。そして、本実施例の定着装置９は、最大通紙領域幅Ｗｍａｘの外側で、且つ発熱層幅Ｗ２０ｂの内側の位置Ｂにおいて、サーモスイッチ感熱部とベルト２０の内面とが接触するようにサーモスイッチ４０を配置している。
【００８４】
上述の配置によって、サーモスイッチ４０はベルト２０の温度の異常上昇時には発熱層２０ｂへの通電を遮断する役割を果たすことが可能である。そのため、制御回路部１００や温度検知手段ＴＨの故障などによって発熱層２０ｂへの通電を停止できない状態においても、所定の制限温度において発熱層２０ｂへの通電を遮断することが出来る。
【００８５】
更には、ウォームアップ時において、サーモスイッチ４０の感熱部との接触部でベルト２０には低温度部が発生するものの、その位置Ｂが最大通紙領域幅Ｗｍａｘの領域外であるため、画像に光沢低下や定着不良が発生することは無い。
【００８６】
即ち、サーモスイッチや温度ヒューズなどの保安素子４０を未定着トナー像が通過する領域外、且つ抵抗発熱層２２ｂの発熱領域内においてベルト２０に当接して備える構成である。
【００８７】
この構成によって、抵抗発熱層２２ｂへ印加する電圧を制御するための制御手段１００、ベルト２０の温度を検知するための温度検知手段などが故障した場合にも対応できる。即ち、ベルト２０の温度が所定の制限温度に達すると抵抗発熱層２２ｂと電源供給部１０２の電気的接続を遮断することが可能である。そのため、ベルト２０の熱暴走を防止することができるとともに、未定着トナー像が通過する領域内に、ベルトに低温度部が発生しないので、画像の光沢低下や定着不良が発生することは無い。
【００８８】
次に、本実施例ではサーミスタＴＨとしてＰｅｒｌｉｎＥｌｍｅｒ社製の赤外放射温度Ａ２ＴＰＭＩを備えている。このタイプのサーミスタＴＨは、非接触状態で温度を測定することが可能であり、加えて、応答性良く温度を測定できることが広く知られている。
【００８９】
本実施例の定着装置９の発熱層２０ｂへの通電制御は、サーミスタＴＨが検知するベルト２０の温度と目標温度である１６０℃との差分温度に応じて行われる。そのため、定着動作中における通紙領域のベルト２０の温度を一定となるように制御を行うためには、必然的にサーミスタＴＨを最小サイズの記録材が通過する最小通紙領域幅Ｗｍｉｎの領域内に設ける必要がある。本実施例においては、サーミスタＴＨを記録材Ｐの中央基準搬送線Ｏの位置に対応させてベルト２０の外表面に対して非接触に対向させて配設されている。
【００９０】
従って、本実施例のサーミスタＴＨは最小サイズの記録材を定着する場合に於いても、通紙領域に於けるベルト２０の温度を安定的に測定することができる。更には、着ベルト２０とは非接触で配置されるので、ウォームアップ時において、ベルト２０に低温度部が発生することは無い。
【００９１】
即ち、ベルト２０の温度を検知するための温度検知手段ＴＨを最小サイズの記録材が通過する領域内においてベルト２０とは非接触で備える構成である。この構成によって、温度検知手段ＴＨは全てのサイズの記録材において、記録材が通過する領域のベルト２０の温度を測定可能であるとともに、ベルト２０に低温度部が発生しないので、画像の光沢低下や定着不良が発生することは無い。
【００９２】
以上説明したように本実施例のベルト定着装置９によれば、駆動を停止した状態でウォームアップ動作を行った場合においても、ベルト２０の低温度部で発生する、画像の光沢低下や定着不良が発生しない。
【００９３】
［第２の実施例］
本実施例はウォームアップ動作をベルト２０と加圧ローラ２２とを離間した状態で行う構成であり、ウォームアップ時間の更なる短縮化を達成することができる。それ以外の、画像形成装置、定着装置、温度設定等の構成、サーモスイッチ４０とサーミスタＴＨの配置などは第１の実施例と同様であるので再度の説明は省略する。
【００９４】
本実施例における定着装置９の動作フローについて図１２を用いて説明する。定着装置９はスタンバイ状態時においては、定着モータＭは停止されている。従って、加圧ローラ２２の回転は停止されている。電源供給部１０２はオフである。従って、ベルト２０の加熱はオフである。この状態において、制御回路部１００が画像形成装置の操作部１０４やパソコンなどのホスト装置２００などの入力装置からプリント開始命令を受けると制御回路部１００は画像形成部のプリント動作をスタートさせる（ステップＢ１）。
【００９５】
このとき、制御回路部１００はシフト装置２７Ｌ，２７Ｒへの通電がオフであればオンにする。即ち、ベルト２０と加圧ローラ２２とが加圧状態にあれば、図８のように離間状態に転換する（ステップＢ２、Ｂ３）。
【００９６】
次に、制御回路部１００は電源供給部１０２をオンにして前記の給電系統によりベルト２０の発熱層２０ｂへの電力供給を開始する（ステップＢ４）。ベルト２０が加熱されてサーミスタＴＨの検知温度Ｔ１が１２０℃に達すると（ステップＢ５）、画像形成部のドラム３上へのトナー像形成が開始される（ステップＢ６）。
【００９７】
そして、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが定着装置９に搬送される。その記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの２０ｍｍ手前に達するタイミングで（ステップＢ７）、制御回路部１００はシフト装置２７Ｌ，２７Ｒへの通電をオフにする。即ち、ベルト２０と加圧ローラ２２との離間状態を加圧状態に転換する（ステップＢ８）。更にモータＭをオンにする。これにより、加圧ローラ２２の駆動も開始される（ステップＢ９）。即ち、加圧ローラ２２は、図２において矢印Ｒ２２の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００９８】
以後のステップＢ１１〜Ｂ１３は第１の実施例の図９のステップＡ７〜Ａ１０と同様であるので再度の説明は省略する。
【００９９】
図１３に、本実施例の定着装置９に於けるベルト２０と加圧ローラ２２のウォームアップ開始から定着中における温度推移を示す。図中の温度推移は実線がベルト２０の温度推移、破線が加圧ローラ２２の温度推移を示す。
【０１００】
本実施例の定着装置９はウォームアップ時にベルト２０を加圧ローラ２２と離間して加熱するため、加圧ローラ２２へ熱が伝わることは無い。つまり、発熱層２２ｂで発生した熱の全てがベルト２０を加熱するのに用いられるので、ウォームアップ時間の更なる短化を図ることができる。尚、本実施例の定着装置９ではウォームアプ時間は４秒程度である。
【０１０１】
上記のように、ウォームアップ時に加圧ローラ２２と離間してベルト２０を加熱する構成である。この構成によって、ベルト２０の発熱層２０ｂで発生した熱の全てをベルト２０の加熱に利用することができるので、ウォームアップ時間の最短化を図ることができる。また、記録材Ｐがニップ部Ｎに到達する直前のタイミングにおいて、ベルト２０を加圧ローラ２２に加圧する構成である。この構成によって、ベルト２０と加圧ローラ２２が加圧する際に発生するベルト２０の温度低下を最小限に抑えることができる。
【０１０２】
［第３の実施例］
図１４は本実施例の定着装置９の概略構成図である。この定着装置９はベルト２０を複数の張架部材としてのバックアップ部材２３、駆動ローラ５１、テンションローラ５２に対して懸回張設して配設してある。加圧ローラ２２はベルト２０を挟んでバックアップ部材２３に対して圧接してベルト２０との間に定着ニップ部Ｎを形成する。ベルト２０は駆動ローラ５１が駆動されることで回転駆動される。加圧ローラ２２はベルト２０の回転に従動して回転する。また、加圧ローラ２２がシフト装置５３によりベルト２０に対して加圧状態と離間状態とに状態転換される。
【０１０３】
ベルト２０の発熱層２２ｂに対する給電回路構成、定着装置９の動作フローは第１の実施例、第２の実施例の場合と同様であるので再度の説明は省略する。
【０１０４】
［その他の事項］
１）ベルト２０とニップ部Ｎを形成する加圧部材２２はローラ体に限られない。回転可能なエンドレスベルト体にすることもできる。また、表面（ベルト２０や記録材Ｐとの当接面）の摩擦係数が小さい非回転部材（加圧パッドなど）の形態にすることもできる。加圧部材２２も加熱する構成にすることもできる。
【０１０５】
２）装置に対する記録材Ｐの通紙（搬送）は中央基準に限られない。記録材の幅方向の一方側の側部を基準として通紙（搬送）する片側基準の装置構成とすることもできる。
【０１０６】
３）本発明の画像加熱装置は、実施例のような、記録材に形成された未定着画像を固着画像として加熱定着する定着装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着された画像（定着済み画像又は半定着画像）を加熱加圧して光沢度を向上させるなどの画像の表面性状を調整する加熱処理装置としても有効である。
【０１０７】
４）画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材に対して直接方式で未定着画像を形成する構成のものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
９・・画像加熱装置（定着装置）、２０・・無端状のベルト、２０ｂ・・抵抗発熱層、２２・・加圧部材、Ｐ・・記録材、ｔ・・画像、４０・・保安素子、Ｗｍａｘ・・最大幅サイズの記録材の通紙領域幅、Ｗ２０ｂ・・抵抗発熱層の領域幅、ＴＨ・・温度検知手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する抵抗発熱層を備える回転可能な無端状のベルトと前記ベルトとニップ部を形成する加圧部材とを有し、画像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送して前記抵抗発熱層に対する通電により加熱された前記ベルトの熱で加熱する画像加熱装置であって、
前記ベルトが所定の制限温度に達すると前記抵抗発熱層に対する給電回路を遮断するための保安素子を、画像加熱装置に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域幅の外側で、且つ、前記抵抗発熱層の領域幅の内側の位置において前記ベルトと接触して備えることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
画像加熱装置に通紙使用可能な最小幅サイズの記録材の通紙領域幅の領域内に対応する位置において、前記ベルトの温度を検知するための温度検知手段を前記ベルトに非接触で備えることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記抵抗発熱層に通電して画像加熱温度に達するまで前記ベルトを加熱するためのウォームアップ動作時は、前記ベルトの回転駆動を行わないことを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記ベルトと前記加圧部材とを離間および加圧するための加圧離間機構を有し、前記ウォームアップ動作時は前記ベルトと前記加圧部材とを離間させた状態にして前記ベルトを加熱することを特徴とする請求項３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記記録材が前記ニップ部に到達する直前のタイミングにおいて、前記加圧離間機構が前記ベルトと前記加圧部材とを加圧することを特徴とする請求項４に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記保安素子が前記ベルトを前記加圧部材に対して押圧するための押圧部材に備えられることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記ベルトは、少なくとも、内側から外側に順に、基層と、抵抗発熱層と、離型層と、の積層構造体であり、電源供給部と前記抵抗発熱層とを電気的に接続するための給電部を有することを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
記録材に未定着の画像を形成する画像形成部と、前記未定着の画像を記録材に定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置において、前記定着装置は、請求項１ないし７の何れか１項に記載された画像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
通電により発熱する抵抗発熱層を備える回転可能な無端状のベルトと前記ベルトとニップ部を形成する加圧部材とを有し、画像を担持した記録材を前記ニップ部で挟持搬送して前記抵抗発熱層に対する通電により加熱された前記ベルトの熱で加熱する画像加熱装置であって、
前記ベルトが所定の制限温度に達すると前記抵抗発熱層に対する給電回路を遮断するための保安素子を、画像加熱装置に通紙使用可能な最大幅サイズの記録材の通紙領域幅の外側で、且つ、前記抵抗発熱層の領域幅の内側の位置において前記ベルトと接触して備えることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
画像加熱装置に通紙使用可能な最小幅サイズの記録材の通紙領域幅の領域内に対応する位置において、前記ベルトの温度を検知するための温度検知手段を前記ベルトに非接触で備えることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記抵抗発熱層に通電して画像加熱温度に達するまで前記ベルトを加熱するためのウォームアップ動作時は、前記ベルトの回転駆動を行わないことを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記ベルトと前記加圧部材とを離間および加圧するための加圧離間機構を有し、前記ウォームアップ動作時は前記ベルトと前記加圧部材とを離間させた状態にして前記ベルトを加熱することを特徴とする請求項３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記記録材が前記ニップ部に到達する直前のタイミングにおいて、前記加圧離間機構が前記ベルトと前記加圧部材とを加圧することを特徴とする請求項４に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記保安素子が前記ベルトを前記加圧部材に対して押圧するための押圧部材に備えられることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記ベルトは、少なくとも、内側から外側に順に、基層と、抵抗発熱層と、離型層と、の積層構造体であり、電源供給部と前記抵抗発熱層とを電気的に接続するための給電部を有することを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
記録材に未定着の画像を形成する画像形成部と、前記未定着の画像を記録材に定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置において、前記定着装置は、請求項１ないし７の何れか１項に記載された画像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−８８７３４（Ｐ２０１３−８８７３４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１３３５（Ｐ２０１１−２３１３３５）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]