JP6094365B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本願発明は、加熱回転部材と加圧回転部材との間の定着ニップ部に未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置と、これを備えた画像形成装置とに関する。画像形成装置には、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの機能を複合的に備えた複合機といった各種のものが含まれる。

従来、電子写真方式を採用した画像形成装置の定着装置として、特許文献１には、抵抗発熱層を内周面に設けた定着ローラーに加圧ローラーを圧接させて、定着ローラーと加圧ローラーとの間に定着ニップ部を形成し、抵抗発熱層への通電によって定着ローラーを発熱させる自己発熱式のものが開示されている。この場合、定着ローラーを回転可能に支持するローラー軸に、定着ローラー内周面の抵抗発熱層に当接する一対の給電体を設けている。一方の給電体はローラー軸に回転可能で移動不能に設けている。他方の給電体はローラー軸に沿って移動可能で且つ回転可能に構成している。ローラー軸から各給電体を介して抵抗発熱層に通電することによって、定着ローラー自体が発熱する。定着ローラーの発熱幅は、定着ニップ部を通過する記録材のサイズに応じた他方の給電体の移動によって変更される。

特許文献１の定着装置は、定着ローラー自体を発熱させる構成（自己発熱式）であるため、ランプ式又は誘導加熱式のヒーターを内蔵した定着ローラーの場合よりも加熱効率が高く、昇温速度が速くて定着ニップ部の温度が定着温度に達するまでの時間を短縮できるという利点がある。

特開平１１−２０２６６４号公報

特許文献１の定着装置では、記録材を搬送する目的で、抵抗発熱層を内周面に設けた定着ローラーがローラー軸回りに回転する。このため、回転している定着ローラーの抵抗発熱層に、両給電体が摺動しながら接触して電力供給することになる。このような状態で他方の給電体をローラー軸に沿って移動させると、抵抗発熱層との密着具合が変化して、定着ローラーが微小ではあるが変形した状態で回転する。そうすると、抵抗発熱層と各給電体との間に、微小な隙間が形成されて火花放電を発生させ、火花放電によって定着ローラーが損傷して劣化するという問題があった。

また、他方の給電体を移動させて両給電体間の距離が短くなると、抵抗発熱層における両給電体間の抵抗は、短くなった距離の分だけ低下する。このため、両給電体への印加電圧が他方の給電体の移動前後で変わらなければ、抵抗の低下分だけ電流が増大して単位領域当りの発熱量が大きくなる。そうすると、定着ローラー外周面のうち記録材の通過する部分と通過しない部分との熱損失に差異が生じて部分的な温度ムラになり、紙シワや定着ムラを招来するという問題もあった。

本願発明は上記のような問題に鑑み成されたものであり、定着ニップ部の温度が定着温度に達するまでの時間を短縮できるものでありながら、火花放電の発生を防止できる定着装置、及び、これを備えた画像形成装置を提供することを技術的課題としている。

請求項１の発明は、通電によって発熱する抵抗発熱体を有する加熱回転部材と、これに圧接する加圧回転部材とを備え、前記加熱回転部材と前記加圧回転部材との間の定着ニップ部に、未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置であって、前記加熱回転部材は、前記加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した前記抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方は、移動アクチュエータによって前記定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、前記給電体の移動時は前記給電体への通電を停止するというものである。
請求項２の発明は、通電によって発熱する抵抗発熱体を有する加熱回転部材と、これに圧接する加圧回転部材とを備え、前記加熱回転部材と前記加圧回転部材との間の定着ニップ部に、未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置であって、前記加熱回転部材は、前記加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した前記抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方は、移動アクチュエータによって前記定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、前記回転体の温度を検出する温度検出部材を備え、前記各給電体には、これと連動して移動するように前記温度検出部材を取り付けているというものである。
請求項３の発明は、通電によって発熱する抵抗発熱体を有する加熱回転部材と、これに圧接する加圧回転部材とを備え、前記加熱回転部材と前記加圧回転部材との間の定着ニップ部に、未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置であって、前記加熱回転部材は、前記加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した前記抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方は、移動アクチュエータによって前記定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、前記定着ニップ部を通過する記録材のサイズ情報、及び、前記各温度検出部材の検出情報のうち少なくとも一方に基づき、前記移動アクチュエータを駆動させて前記一対の給電体のうち少なくとも一方の位置を変更する位置変更手段を更に備え、前記定着ニップ部を通過する記録材のサイズ情報を用いる場合は、前記移動アクチュエータを第１の速度で駆動させ、前記各温度検出部材の検出情報を用いる場合は、前記移動アクチュエータを前記第１の速度よりも遅い第２の速度で駆動させるというものである。
請求項４の発明は、通電によって発熱する抵抗発熱体を有する加熱回転部材と、これに圧接する加圧回転部材とを備え、前記加熱回転部材と前記加圧回転部材との間の定着ニップ部に、未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置であって、前記加熱回転部材は、前記加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した前記抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方は、移動アクチュエータによって前記定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、前記回転体の温度を検出する温度検出部材を備え、前記各給電体には、これと連動して移動するように前記温度検出部材が取り付けられており、前記両温度検出部材の検出情報の差が大きい場合は、前記抵抗発熱体への通電を停止するというものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のうちいずれかに記載の定着装置において、前記一対の給電体は前記定着ニップ部の長手中心線の上方に位置しているというものである。

請求項６の発明は、請求項１〜５のうちいずれかに記載の定着装置において、前記各温度検出部材の検出部は、これに対応する前記給電体よりも前記回転体の長手方向内側に位置しているというものである。

請求項７の発明は、請求項１〜６のうちいずれかに記載の定着装置において、前記定着ニップ部を通過する記録材のサイズ情報、及び、前記各温度検出部材の検出情報のうち少なくとも一方に基づき、前記移動アクチュエータを駆動させて前記一対の給電体のうち少なくとも一方の位置を変更する位置変更手段を更に備えているというものである。

請求項８の発明は、請求項１〜７のうちいずれかに記載の定着装置において、前記一対の給電体のうち少なくとも一方の位置を変更するにあたり、前記定着ニップ部を通過する記録材のサイズ情報に応じて、前記両給電体への印加電圧を変更する印加電圧変更手段を備えているというものである。

請求項９の発明は画像形成装置に係り、請求項１〜８のうちいずれかに記載の定着装置を備えているというものである。

本願の請求項に記載された発明によると、加熱回転部材は、加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方を定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成しているから、前記加熱回転部材（前記回転体）の発熱幅を無段階に変更して、記録材のサイズ（幅方向長さ）に見合った分だけ前記加熱回転部材（前記回転体）を加熱できるものでありながら、前記各給電体の移動時であっても、前記抵抗発熱体と前記各給電体との密着具合を極めて良好に維持でき、前記抵抗発熱体と前記両給電体との間で安定的に通電できる。従って、火花放電の発生を回避して、火花放電による前記加熱回転部材の損傷・劣化を格段に抑制できる。

プリンターの概略説明図である。 定着装置の概略を示す分離斜視図である。 定着装置の側面断面図である。 記録材のサイズと発熱幅との関係を示す説明図であり、（ａ）は最大通紙幅に対応した発熱幅で最大サイズの記録材を通過させる場合、（ｂ）は最大通紙幅に対応した発熱幅で小サイズの記録材を通過させる場合、（ｃ）は最小通紙幅に対応した発熱幅で最小サイズの記録材を通過させる場合である。 コントローラーの機能ブロック図である。 給電体移動制御のフローチャートである。

以下に、本願発明を具現化した実施形態を、画像形成装置の一例であるタンデム方式のカラーデジタルプリンター（以下、プリンターと称する）に適用した場合の図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「上下」等）を用いる場合は、図１において紙面に直交した方向を正面視とし、これを基準にしている。これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）．プリンターの概要
まず、図１を参照しながら、プリンター１の概要を説明する。図１に示すように、プリンター１は、その筐体２内に、画像プロセス装置３、給紙装置４、及び定着装置５等を備えている。詳細は図示していないが、プリンター１は、例えばＬＡＮといったネットワークに接続されていて、外部端末（図示省略）からの印刷指令を受け付けると、当該指令に基づいて印刷を実行するように構成されている。

筐体２内の下部に位置する給紙装置４は、記録材Ｐを収容する給紙カセット２１、給紙カセット２１内の記録材Ｐを最上層から繰り出すピックアップローラ２２、繰り出された記録材Ｐを１枚ずつに分離する一対の分離ローラー２３、及び、１枚に分離された記録材Ｐを所定のタイミングにて画像プロセス装置３に搬送する一対のタイミングローラー２４等を備えている。各給紙カセット２１内の記録材Ｐは、ピックアップローラ２２及び分離ローラー２３の回転にて、最上層のものから１枚ずつ搬送経路３０に送り出される。搬送経路３０は、給紙装置４の給紙カセット２１から、タイミングローラー対２４のニップ部、画像プロセス装置３の二次転写ニップ部、及び定着装置５の定着ニップ部３３を経て、筐体２上部にある排出ローラー対２６に至る。

給紙カセット２１内の記録材Ｐは、通紙幅（矢印Ｓ方向と直交する幅寸法）の中央を基準にして、搬送経路３０に向けて矢印Ｓ方向に搬送するセンター基準にセットされる。図示は省略するが、給紙カセット２１内には、給紙前の記録材Ｐをセンター基準に幅寄せする一対の側部規制板を備えている。一対の側部規制板は、通紙幅方向に互いに連動して遠近移動するように構成されている。給紙カセット２１内の記録材Ｐを一対の側部規制板にて通紙幅方向両側から挟持することによって、給紙カセット２１内の記録材Ｐがその規格に拘らずセンター基準にセットされる。従って、画像プロセス装置３での転写処理や、定着装置５での定着処理もセンター基準で実行される。

給紙装置４の上方に位置する画像プロセス装置３は、像担持体の一例である感光体ドラム１３上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する役割を担うものであり、中間転写体としての中間転写ベルト６、並びに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する計４つの作像部７等を備えている。

中間転写ベルト６は導電性を有する素材からなる無端状のものであり、像担持体の一例でもある。中間転写ベルト６は、筐体２内の中央部右側に位置する駆動ローラー８と、同じく中央部左側に位置する従動ローラー９とに巻き掛けられている。中間転写ベルト６のうち駆動ローラー８に巻き掛けられた部分の外側に二次転写ローラー１０が配置されている。主モーター（図示省略）の動力伝達にて駆動ローラー８を図１の反時計方向に回転させることにより、中間転写ベルト６は図１の反時計方向に周回する。

中間転写ベルト６のうち駆動ローラー８に巻き掛けられた部分の外周側には、二次転写ローラー１０が配置されている。二次転写ローラー１０は中間転写ベルト６に当接していて、中間転写ベルト６と二次転写ローラー１０との間（当接部分）が二次転写領域としての二次転写ニップ部になっている。二次転写ローラー１０は、中間転写ベルト６の回転に伴って、又は二次転写ニップ部に挟持搬送される記録材Ｐの移動に伴って、図１の時計方向に回転する。中間転写ベルト６のうち従動ローラー９に巻き掛けられた部分の外周側には、中間転写ベルト６上の未転写トナーを除去する転写ベルトクリーナー１２が配置されている。転写ベルトクリーナー１２は中間転写ベルト６に当接している。

４つの作像部７は、中間転写ベルト６の下方において、図１の左からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に、中間転写ベルト６に沿って並べて配置されている。図１では説明の便宜上、各作像部７に、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。各作像部７は図１の時計方向に回転する像担持体の一例としての感光体ドラム１３を備えている。感光体ドラム１３の周囲には、図１における時計回りの回転方向に沿って順に、帯電装置１４、露光装置１９、現像装置１５、一次転写ローラー１６及び感光体クリーナー１７が配置されている。

感光体ドラム１３は負帯電性のものであり、主モーターからの動力伝達によって図１の時計方向に回転するように構成されている。帯電装置１４は、感光体ドラムの表面を一様に帯電させるものである。現像装置１５は、負の極性を呈するトナーを利用して、感光体ドラム１３上に形成された静電潜像を反転現像にて顕在化させるものである。

一次転写ローラー１６は中間転写ベルト６の内周側に位置していて、中間転写ベルト６を挟んで、対応する作像部７の感光体ドラム１３に対峙している。一次転写ローラー１６も、中間転写ベルト６の回転に伴って図１の反時計方向に回転する。中間転写ベルト６と一次転写ローラー１６との間（当接部分）は一次転写領域としての一次転写ニップ部になっている。感光体クリーナー１７は、感光体ドラム１３上に残留する未転写トナーを除去するためのものであり、感光体ドラム１３に当接している。４つの作像部７の下方には露光装置１９が配置されている。露光装置１９は、外部端末等からの画像情報に基づき、レーザー光によって各感光体ドラム１３に静電潜像を形成するものである。

各作像部７は、感光体ドラム１３、帯電装置１４、露光装置１９、現像装置１５及び感光体クリーナー１７をひとまとまりにハウジング２０内に収容してカートリッジ化（一体構造化）されていて、いわゆるプロセスカートリッジとして筐体２に交換可能（着脱可能）に装着されている。なお、中間転写ベルト６の上方には、各現像装置１５に供給されるトナーを収容するホッパー（図示省略）が配置されている。

各作像部７において、帯電装置１４にて帯電される感光体ドラム１３に、露光装置１９から画像信号に対応したレーザー光が投射されると、静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１５から供給されるトナーにて反転現像されて各色のトナー像となる。各感光体ドラム１３上のトナー像は、それぞれ対応した一次転写ニップ部において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体ドラム１３から中間転写ベルト６の外周面に一次転写されて重ねられる。感光体ドラム１３に残った未転写トナーは感光体クリーナー１７にて掻き取られ、感光体ドラム１３上から取り除かれる。そして、記録材Ｐが二次転写ニップ部を通過する際に、重ね合わせられた４色のトナー像が記録材Ｐに一括して二次転写される。中間転写ベルト６に残った未転写トナーは転写ベルトクリーナー１２にて掻き取られ、中間転写ベルト６上から取り除かれる。

画像プロセス装置３における二次転写ローラー１０の上方に位置する定着装置５は、熱源である抵抗発熱体４２（詳細は後述する）を有する加熱回転部材としての定着ローラー３１と、これに圧接する加圧回転部材としての加圧ローラー３２とを備えている。定着ローラー３１と加圧ローラー３２との当接部分が定着領域である定着ニップ部３３になっている。二次転写ニップ部を通過して未定着トナー像を載せた記録材Ｐは、定着ローラー３１と加圧ローラー３２との間の定着ニップ部３３を通過する際に加熱・加圧され、記録材Ｐ上に未定着トナー像を定着される。その後、記録材Ｐは、排出ローラー対２６の回転にて排紙トレイ２７上に排出される。

筐体２内部のうち画像プロセス装置３と給紙装置４との間には、プリンター１の制御全般を司る制御部２８が配置されている。制御部２８には、各種演算処理、記憶及び制御を実行するコントローラー３５が内蔵されている。

（２）．定着装置及びその周辺の詳細構造
次に、図２及び図３を参照しながら、定着装置５及びその周辺の詳細構造について説明する。前述の通り、定着装置５は、互いに通紙幅方向に延びて圧接した状態で回転可能な定着ローラー３１及び加圧ローラー３２を備えている。実施形態では、駆動源である定着モーター（図示省略）から歯車やベルト等の動力伝達系を経由して、加圧ローラー３２に動力伝達される。加圧ローラー３２の回転又は定着ニップ部３３を通過する記録材Ｐに伴って、定着ローラー３１を構成する定着ベルト４１が加圧ローラー３２の回転方向と逆向きに回転する。

定着ローラー３１は、加圧ローラー３２に圧接する回転体の一例である定着ベルト４１と、定着ベルト４１の内周側に位置して定着ベルト４１とは別体に構成した抵抗発熱体４２と、抵抗発熱体４２に導通する一対の給電体４３とを備えている。定着ベルト４１は通紙幅方向に長い筒形状のものであり、自身の張力によって筒形状を保持している。実施形態では、断面略円弧状で長尺の保持ブロック４４を、定着ベルト４１における内周側の定着ニップ部３３寄りに配置している。保持ブロック４４の下面側に抵抗発熱体４２を配置している。定着ベルト４１及び保持ブロック４４は通紙幅方向に延びている。

抵抗発熱体４２は、ガラスや絶縁性セラミック製である長尺の絶縁基板４５と、抵抗が均一な長尺薄膜状の発熱膜片４６と、上向きに開口した樋状の押圧カバー４７とを備えている。発熱膜片４６が保持ブロック４４の下面側に対峙するように、発熱膜片４６付きの絶縁基板４５を押圧カバー４７内に収容した上で、保持ブロック４４の下面側に押圧カバー４７を取り付けている。押圧カバー４７の下面側が定着ベルト４１を介して加圧ローラー３２に当接している。定着ベルト４１のうち押圧カバー４７による押圧箇所と加圧ローラー３２とが圧接して、定着ニップ部３３を形成している。抵抗発熱体４２は通紙幅方向に延びている。従って、抵抗発熱体４２の長手方向は、定着ベルト４１及び定着ニップ部３３の長手方向と合致している。発熱膜片４６は、例えば耐熱性樹脂等の樹脂材料に導電性フィラーを分散させて所定の電気抵抗率に調整したものであり、通電によってジュール熱を発生する。

保持ブロック４４上面側の長手中途部に、Ｕ字状（二股状）の軸受ブラケット４８を立設している。軸受ブラケット４８には、通紙幅方向に延びるねじ軸５０を回転可能で且つ抜け不能に軸支している。ねじ軸５０において軸受ブラケット４８を挟んだ両側には、右ねじ部５１と左ねじ部５２とを振り分けて形成している。右ねじ部５１と左ねじ部５２とは互いに逆ねじの関係になっている。各ねじ部５１，５２には、給電体４３を構成するスライダー５３をねじ込んでいる。

ねじ軸５０の一端側は、例えば歯車やベルト等の動力伝達系を介して、移動アクチュエータとしての駆動モーター５４に動力伝達可能に連結している。この場合、駆動モーター５４のモーター軸５５に固着したモーターギヤ５６に、ねじ軸５０の一端側に固着した伝動ギヤ５７を噛み合わせている。駆動モーター５４の回転動力がモーターギヤ５６及び伝動ギヤ５７を経由してねじ軸５０に伝達される。ねじ軸５０の正逆回転によって、両スライダー５３は、ねじ軸５０の長手方向（通紙幅方向）に沿って互いに連動して逆方向に遠近移動する。なお、実施形態のようなセンター基準ではなく、片側基準を採用したプリンターであれば、一対の給電体４３のうち少なくとも一方を、駆動モーター５４によって定着ニップ部３３の長手方向に沿って移動可能に構成すれば足りる。

保持ブロック４４において軸受ブラケット４８を挟んだ両側には、通紙幅方向に延びる断面下向き凸状の案内溝穴６０を上下に貫通するように形成している。案内溝穴６０は下側が幅広で上側が幅狭の段付き状になっている。案内溝穴６０における幅狭部６２側の開口に抵抗発熱体４２の発熱膜片４６を臨ませている。

保持ブロック４４において軸受ブラケット４８を挟んだ両側の内部に、通紙幅方向に延びる電極線６３を埋め込んでいる。実施形態では、一つの案内溝穴６０に対応して一本の電極線６３を保持ブロック４４内に埋め込んでいる。従って、保持ブロック４４内には計二本の電極線６３が存在する。各電極線６３は保持ブロック４４の長手方向各端部から外向きに突き出ている。両電極線６３の外向き突出部６４は給電線６６を介して電源６７（実施形態では交流電源）に電気的に接続している。各電極線６３には、案内溝穴６０の幅広部６１側に張り出す張出し部６５を形成している。各電極線６３の張出し部６５は、案内溝穴６０の幅広部６１の底面上に突出している。

一方、各スライダー５３の下部側は下向きに開口している。各スライダー５３の下向き開口部内には、付勢部材としての圧縮ばね７１を介して、逆Ｌ字状の導電性接触子７０を収容している。スライダー５３の下部側を案内溝穴６０の幅広部６１に嵌め込み、導電性接触子６０の下部側を幅狭部６２に嵌め入れている。ねじ軸５０の正逆回転によって、両スライダー５３はそれぞれ対応する案内溝穴６０に沿って互いに連動して逆方向に遠近移動する。各スライダー５３の移動範囲は案内溝穴６０によって規制される。

スライダー５３及び導電性接触子７０を案内溝穴６０に嵌め入れた状態では、導電性接触子７０の下端面が抵抗発熱体４２の発熱膜片４６に当接すると共に、導電性接触子７０の中途平坦面が電極線６３の張出し部６５に当接する。圧縮ばね７１の押圧付勢力によって、導電性接触子７０と抵抗発熱体４２の発熱膜片４６との接触状態、並びに、導電性接触子７０と電極線６３の張出し部６５との接触状態が良好に維持される。すなわち、導電性接触子７０を介して電極線６３と抵抗発熱体４２との電気的接続状態が良好に維持される。発熱膜片４６に対する導電性接触子７０下端面の接触面積は、導電性接触子７０の許容電流密度を超えない範囲に設定される。

各導電性接触子７０の下端面が抵抗発熱体４２の発熱膜片４６との接触を維持することによって、電源６７から給電線６６、各電極線６３及び各給電体４３（導電性接触子７０）を介して抵抗発熱体４２に電力が供給される。抵抗発熱体４２に流れる電流によって抵抗発熱体４２が発熱し、抵抗発熱体４２によって定着ベルト４１が加熱される。ねじ軸５０の正逆回転に基づく両スライダー５３の遠近移動によって、両導電性接触子７０が発熱抵抗体４２の発熱膜片４６上を摺接しながら移動し、抵抗発熱体４２を介しての両給電体４３間の通電距離Ｄが無段階に変更される。すなわち、抵抗発熱体４２ひいては定着ベルト４１の発熱幅Ｄが無段階に変更される。

実施形態では、抵抗発熱体４２を介しての両給電体４３間の通電距離Ｄが、定着ニップ部３３を通過可能な最小サイズの記録材Ｐの幅方向長さ（最小通紙幅）に対応する最小距離（図４（ｃ）参照）から、最大サイズの記録材Ｐの幅方向長さ（最大通紙幅）に対応する最大距離（図４（ａ）参照）までの範囲で無段階に変更可能になっている。なお、給電線６６には、抵抗発熱体４２への電力供給をオンオフ制御する継電器６８、並びに、抵抗発熱体４２に対して発熱幅Ｄに応じた電圧を印加させる印加電圧変更手段としてのスイッチングレギュレーター６９を介在させている（図５参照）。

図４に示すように、ねじ軸５０と両給電体４３とは、定着ニップ部３３の長手中心線ＮＬの上方に位置している。従って、両給電体４３は、定着ニップ部３３の長手中心線ＮＬに沿って互いに連動して逆方向に遠近移動する。スライダー５３、圧縮ばね７１及び導電性接触子７０の組合せが給電体４３を構成している。

各給電体４３には、定着ベルト４１の温度を検出する温度検出部材としての温度センサー７２を取り付けている。実施形態では、各スライダー５３に、例えば板ばね材等からなる支持アーム７４の基端側を取り付けている。支持アーム７４は、スライダー５３よりも通紙幅方向内側（定着ベルト４１長手方向内側）に向けて延びている。支持アーム７４の先端側に、温度センサー７２の検出部７３を取り付けている。温度センサー７２の検出部７３は、支持アーム７４の弾性復原力によって定着ベルト４１の内周面に押圧当接している。各温度センサー７２は、対応するスライダー５３（給電体４３）の遠近移動に連動して一緒に移動する。

（３）．給電体移動制御を実行する構造及びその制御態様
次に、図５及び図６を参照しながら、給電体移動制御を実行する構造及びその制御態様について説明する。プリンター１の制御全般を司る制御部２８に内蔵したコントローラー３５は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵのほか、外部端末との接続用の通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部、ＥＰＲＯＭやフラッシュメモリー等の記憶手段、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるＲＡＭ、記録材Ｐの搬送枚数等を計測するカウンター、時間を計測するタイマー、及び入出力インターフェイス等を備えている。コントローラー３５には、各給電体４３の温度センサー７２、ねじ軸５０を回転させる駆動モーター５４、継電器６８及びスイッチングレギュレーター６９等を電気的に接続している。コントローラー３５は位置変更手段を構成している。

コントローラー３５は、記録材Ｐのサイズに対応して一対の給電体４３の位置を変更することによって、抵抗発熱体４２を介した両給電体４３間の通電距離Ｄ（定着ベルト４１の発熱幅Ｄ）を変更調節する給電体移動制御を実行可能である。図６のフローチャートで示されるアルゴリズムは、コントローラー３５の記憶手段にプログラムとして予め記憶されていて、ＲＡＭに読み出してからＣＰＵで実行される。

図６に示すように、コントローラー３５が外部端末等からの指令を受け付けると給電体移動制御をスタートさせ、前回ジョブでの記録材Ｐのサイズに関するデータと、外部端末等の印刷指令に含まれる記録材Ｐのサイズ及び予定印刷枚数のデータとを取得し（Ｓ０１）、前回ジョブと今回ジョブとの記録材Ｐのサイズ差及び予定印刷枚数の多寡に基づき、両給電体４３間の通電距離Ｄの変更要否を判断する（Ｓ０２）。記録材Ｐのサイズ情報には、例えばＡ４縦やＡ４横といった記録材Ｐの向きも含まれる。例えば今回ジョブにおいて、大サイズから小サイズの記録材Ｐに変更し且つ予定印刷枚数が多い場合に、両給電体４３間の通電距離Ｄを大サイズの状態と同じにすれば、定着ベルト４１の通紙幅外の部分が定着温度以上に昇温して部分的な温度ムラになり（図４（ｂ）参照）、紙シワや定着ムラを引き起こすおそれがある。そこで、通電距離Ｄの変更が必要と判断した場合は（Ｓ０２：ＹＥＳ）、継電器６８のオフによって電源６７から抵抗発熱体４２への通電を停止する（Ｓ０３）。

次いで、前回ジョブと今回ジョブとの記録材Ｐのサイズ差から、今回ジョブでの各給電体４３の移動量Ｍｓを決定すると共に、記録材Ｐの各サイズに対応した温度テーブルから、各給電体４３位置の微調整に用いる規定温度Ｔｓを決定する（Ｓ０４）。この場合、移動量Ｍｓに相当するパラメーターとして、駆動モーター５４の回転方向と、回転数又は回転時間とを決定する。移動量Ｍｓ分を移動した後の両給電体４３間の距離は、今回ジョブでの記録材Ｐの幅方向長さに対応した通電距離Ｄよりも若干短くなっている。このため、移動量Ｍｓ分を移動した後では、各給電体４３の導電性接触子７０の下端面が、今回ジョブでの記録材Ｐの幅方向端部に重複する規定位置におかれる。温度テーブルの各規定温度Ｔｓは、各給電体４３の位置と定着ベルト４１の温度分布（抵抗発熱体４２の温度分布と言ってもよい）とに基づいて記録材Ｐのサイズ毎に設定したものであり、連続印刷時に記録材Ｐの幅方向端部より外側であっても定着温度の確保が可能な値になっている。温度テーブルは実験等によって求められ、コントローラー３５の記憶手段に予め格納している。

それから、ステップＳ０４で決定した回転方向と回転数又は回転時間（第１の速度）に基づき駆動モーター５４を高速（第１の速度に相当する）で駆動させて、両給電体４３をねじ軸５０の長手方向に沿って移動量Ｍｓ分だけ高速移動させる（Ｓ０５）。前述の通り、移動量Ｍｓ分を移動した後の両給電体４３間の距離は、今回ジョブでの記録材Ｐの幅方向長さに対応した通電距離Ｄよりも若干短くなるため、各給電体４３の導電性接触子７０の下端面は、今回ジョブでの記録材Ｐの幅方向端部に重複する規定位置に移動する。両給電体４３が移動量Ｍｓ分だけ高速移動してそれぞれ規定位置に到達すると（Ｓ０６：ＹＥＳ）、スイッチングレギュレーター６９によって今回ジョブでの通電距離Ｄ（発熱幅Ｄと言ってもよい）に対応した印加電圧を設定し、継電器６８のオンによって電源６７から抵抗発熱体４２に通電する（Ｓ０７）。実施形態では、各給電体４３の高速移動時に通電を停止しているので、抵抗発熱体４２と各給電体４３との間に微小な隙間が形成されても、火花放電を発生させるおそれがない。

なお、実施形態の構成では、高速移動時の振動によって、抵抗発熱体４２と各給電体４３との間に形成される微小隙間はおおよそ１００μｍ以下であり、例えば特許文献１の構成で形成される微小隙間に比べて１／５〜１／２の大きさであった。従って、実施形態の構成によると、抵抗発熱体４２と各給電体４３との密着具合を極めて良好に維持でき、通電しながら各給電体４３を高速移動させても、火花放電の発生がほとんどないのである。

次いで、ステップＳ０４で決定した回転方向とは逆方向に駆動モーター５４を低速（第２の速度（第１の速度よりも遅い）に相当する）で駆動させて、両給電体４３をステップＳ０５とは逆方向に低速移動させて（Ｓ０８）、定着ベルト４１（抵抗発熱体４２）の温度分布（発熱幅Ｄ）を正確に把握しながら、両給電体４３の位置を微調整する。そして、二つの温度センサー７２の検出温度Ｔ１，Ｔ２が規定温度Ｔｓにほぼ達したら（Ｓ１１：ＹＥＳ）、駆動モーター５４を停止させ（Ｓ１２）、その後定着処理を開始する。

ここで、図４に示すように、二つの温度センサー７２の検出温度Ｔ１，Ｔ２が規定温度Ｔｓにほぼ達する状態では、各温度センサー７２の検出部７３が定着ベルト４１における発熱幅Ｄ内の温度分布のうち安定範囲８０の外側に位置する肩状範囲８１を検出することになる。安定範囲８０の温度がおおよそ定着温度になり、肩状範囲８１の温度（発熱幅Ｄの境界付近の温度）は定着温度よりも若干低い温度（例えば定着温度の７０％程度）になる。

なお、二つの温度センサー７２の検出温度Ｔ１，Ｔ２の差（絶対値）が所定温度Ｔ０（実施形態では５０〜１００℃程度）以上であれば（Ｓ１０：ＹＥＳ）、継電器６８のオフによって電源６７から抵抗発熱体４２への通電を停止する（Ｓ１３）。定着ローラー３１の構造上、二つの温度センサー７２の検出温度Ｔ１，Ｔ２は、ほぼ同程度の値をとるが、二つの温度センサー７２の検出温度Ｔ１，Ｔ２の差（絶対値）が所定温度Ｔ０以上であれば、例えば亀裂といった異常状態が発生していることになる。従って、このような場合は、即時に通電を停止して安全を確保している。

（４）．まとめ
上記の説明から明らかなように、実施形態によると、定着ローラー３１は、加圧ローラー３２に圧接する定着ベルト４１と、定着ベルト４１の内周側に位置して定着ベルト４１とは別体に構成した抵抗発熱体４２と、抵抗発熱体４２に導通する一対の給電体４３とを備え、抵抗発熱体４２の長手方向は定着ベルト４１及び定着ニップ部３３の長手方向と合致し、一対の給電体４３のうち少なくとも一方は、駆動モーター５４によって定着ニップ部３３の長手方向に沿って移動可能に構成しているから、定着ローラー３１（定着ベルト４１）の発熱幅Ｄを無段階に変更して、記録材Ｐのサイズ（幅方向長さ）に見合った分だけ定着ローラー３１（定着ベルト４１）を加熱できるものでありながら、各給電体４３の移動時であっても、抵抗発熱体４２と各給電体４３との密着具合を極めて良好に維持でき、抵抗発熱体４２と両給電体４３との間で安定的に通電できる。従って、火花放電の発生を回避して、火花放電による定着ローラー３１の損傷・劣化を格段に抑制できる。また、無駄な電力消費を抑制できると共に、昇温時間の短縮化を図れることは言うまでもない。

実施形態では、一対の給電体４３は定着ニップ部３３の長手中心線ＮＬの上方に位置しているから、抵抗発熱体４２の長手方向に沿って直線状に両給電体４３が移動することになる。このため、抵抗発熱体４２の発熱幅Ｄ内で、ムラの少ない比較的均一な温度分布を確保でき、記録材Ｐに対するトナー像の定着性を向上できる。

更に、定着ベルト４１の温度を検出する温度センサー７２を備え、各給電体４３にはこれと連動して移動するように温度センサー７２を取り付けているから、各給電体４３の移動途次に、定着ベルト４１の発熱幅Ｄの境界付近温度を逐次検出できる。従って、両温度センサー７２によって定着ベルト４１（抵抗発熱体４２）の発熱幅Ｄを正確に把握しながら、両給電体４３を定着ニップ部３３（抵抗発熱体４２）の長手方向に沿って移動させることが可能になる。

しかも、各温度センサー７２の検出部７３は、これに対応する給電体４３よりも定着ベルト４１の長手方向内側に位置しているから、各検出部７３は必ず定着ベルト４１の発熱幅Ｄ内に存在することになる。従って、給電体４３と連動して移動する温度センサー７２でありながら、定着ベルト４１の発熱幅Ｄ内の境界付近温度を的確に且つ精度よく検出できる。

実施形態によると、定着ニップ部３３を通過する記録材Ｐのサイズ情報、及び、各温度センサー７２の検出情報のうち少なくとも一方に基づき、駆動モーター５４を駆動させて一対の給電体４３のうち少なくとも一方の位置を変更するコントローラー３５を更に備えているから、記録材Ｐのサイズ（幅方向長さ）に見合った分だけ両給電体４３を移動させて、定着ローラー３１（定着ベルト４１）の発熱幅Ｄの無段階変更をスムーズに実行できる。一対の給電体４３のうち少なくとも一方の移動精度を向上できる。

また、一対の給電体４３のうち少なくとも一方の位置を変更するにあたり、定着ニップ部３３を通過する記録材Ｐのサイズ情報に応じて、両給電体４３への印加電圧を変更するスイッチングレギュレーター６９を備えているから、抵抗発熱体４２における両給電体４３間の抵抗に応じて両給電体４３への印加電圧を変更して、抵抗発熱体４２の単位領域当りの印加電圧を一定にできる。従って、火花放電の発生を確実に抑制できると共に、定着処理に際して消費電力を少なくして省エネルギー化を図れる。

更に、定着ニップ部３３を通過する記録材Ｐのサイズ情報を用いる場合は、駆動モーター５４を第１の速度（高速）で駆動させ、各温度センサー７２の検出情報を用いる場合は、駆動モーター５４を前記第１の速度よりも遅い第２の速度（低速）で駆動させるから、記録材Ｐのサイズを切り換えたときや、給電体４３の位置を発熱幅Ｄに合わせて微調整するときといった各種状況に応じて、給電体４３を素早く移動させたりゆっくりと移動させたりでき、給電体４３の移動を適切且つ精度よく実行できる。

その上、両温度センサー７２の検出温度Ｔ１，Ｔ２の差が大きければ、抵抗発熱体４２への通電を停止するから、例えば亀裂といった異常状態が発生したとしても、即時に通電を停止して安全を確保できる。

（５）．その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、画像形成装置としてプリンターを例に説明したが、これに限らず、複写機、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等でもよい。また、各温度センサー７２の支持アーム７４の長さを調節可能に構成してもよい。例えば記録材Ｐの坪量が大きい場合や記録材Ｐが光沢紙である場合は、支持アーム７４を長くして各温度センサー７２の検出部７３を更に通紙幅方向内側（定着ベルト４１長手方向内側）に位置させると好適である。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

Ｐ 記録材
１ プリンター
５ 定着装置
３１ 定着ローラー
３２ 加圧ローラー
３３ 定着ニップ部
３５ コントローラー（位置変更手段）
４１ 定着ベルト
４２ 抵抗発熱体
４３ 給電体
５０ ねじ軸
５１ 右ねじ部
５２ 左ねじ部
５３ スライダー
５４ 駆動モーター
６６ 給電線
６７ 電源
６９ スイッチングレギュレーター（印加電圧変更手段）
７０ 導電性接触子
７２ 温度センサ（温度検出手段）
７３ 検出部

Claims (9)

1. 通電によって発熱する抵抗発熱体を有する加熱回転部材と、これに圧接する加圧回転部材とを備え、前記加熱回転部材と前記加圧回転部材との間の定着ニップ部に、未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置であって、
   前記加熱回転部材は、前記加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した前記抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、
   前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方は、移動アクチュエータによって前記定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、
   前記給電体の移動時は前記給電体への通電を停止する、
   定着装置。
2. 通電によって発熱する抵抗発熱体を有する加熱回転部材と、これに圧接する加圧回転部材とを備え、前記加熱回転部材と前記加圧回転部材との間の定着ニップ部に、未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置であって、
   前記加熱回転部材は、前記加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した前記抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、
   前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方は、移動アクチュエータによって前記定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、
   前記回転体の温度を検出する温度検出部材を備え、前記各給電体には、これと連動して移動するように前記温度検出部材を取り付けている、
   定着装置。
3. 通電によって発熱する抵抗発熱体を有する加熱回転部材と、これに圧接する加圧回転部材とを備え、前記加熱回転部材と前記加圧回転部材との間の定着ニップ部に、未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置であって、
   前記加熱回転部材は、前記加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した前記抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、
   前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方は、移動アクチュエータによって前記定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、
   前記定着ニップ部を通過する記録材のサイズ情報、及び、前記各温度検出部材の検出情報のうち少なくとも一方に基づき、前記移動アクチュエータを駆動させて前記一対の給電体のうち少なくとも一方の位置を変更する位置変更手段を更に備え、
   前記定着ニップ部を通過する記録材のサイズ情報を用いる場合は、前記移動アクチュエータを第１の速度で駆動させ、前記各温度検出部材の検出情報を用いる場合は、前記移動アクチュエータを前記第１の速度よりも遅い第２の速度で駆動させる、
   定着装置。
4. 通電によって発熱する抵抗発熱体を有する加熱回転部材と、これに圧接する加圧回転部材とを備え、前記加熱回転部材と前記加圧回転部材との間の定着ニップ部に、未定着トナー像付きの記録材を通過させて定着させる定着装置であって、
   前記加熱回転部材は、前記加圧回転部材に圧接する回転体と、前記回転体の内周側に位置して前記回転体とは別体に構成した前記抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に導通する一対の給電体とを備え、
   前記抵抗発熱体の長手方向は前記回転体及び前記定着ニップ部の長手方向と合致し、前記一対の給電体のうち少なくとも一方は、移動アクチュエータによって前記定着ニップ部の長手方向に沿って移動可能に構成されるとともに、
   前記回転体の温度を検出する温度検出部材を備え、前記各給電体には、これと連動して移動するように前記温度検出部材が取り付けられており、
   前記両温度検出部材の検出情報の差が大きい場合は、前記抵抗発熱体への通電を停止する、
   定着装置。
5. 前記一対の給電体は前記定着ニップ部の長手中心線の上方に位置している、
   請求項１〜４のうちいずれかに記載の定着装置。
6. 前記各温度検出部材の検出部は、これに対応する前記給電体よりも前記回転体の長手方向内側に位置している、
   請求項１〜５のうちいずれかに記載の定着装置。
7. 前記定着ニップ部を通過する記録材のサイズ情報、及び、前記各温度検出部材の検出情報のうち少なくとも一方に基づき、前記移動アクチュエータを駆動させて前記一対の給電体のうち少なくとも一方の位置を変更する位置変更手段を更に備えている、
   請求項１〜６のうちいずれかに記載の定着装置。
8. 前記一対の給電体のうち少なくとも一方の位置を変更するにあたり、前記定着ニップ部を通過する記録材のサイズ情報に応じて、前記両給電体への印加電圧を変更する印加電圧変更手段を備えている、
   請求項１〜７のうちいずれかに記載の定着装置。
9. 請求項１〜８のうちいずれかに記載の定着装置を備えている、
   画像形成装置。

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