JP2010175721A - 像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体の揺動に伴って温度センサの対向間隔や測定方向が一定に保たれて回転体の表面温度を再現性高く正確に検出できる像加熱装置を提供する。
【解決手段】ベースフレーム２０の支柱には、ヒンジ軸２４、２５と同軸上に配置した管状の支持パイプによって、サーミスタユニット５０が揺動可能に支持されている。ベースフレーム２０の支柱からヒンジ軸２４、２５を抜き取ってベルトユニット３０をベースフレーム２０から取り外した際に、支持パイプに支持されたサーミスタユニット５０は、ベースフレーム２０の支柱に残る。突き当てバネ５６、５７がサーミスタフレーム５４をベルトユニット３０に向かって付勢する一方で、突き当て面５８、５９が突き当て部４０に突き当たることで、サーミスタ５３と加圧ベルト１３との対向距離が一定に設定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、互いに接触する第１および第２回転体によって記録材上のトナー像を加熱する像加熱装置に関し、詳しくは、第１回転体から離間可能な第２回転体の温度を正確に検知するための温度検知部材の配置構造に関する。

第１回転体（ローラ部材又はベルト部材）に第２回転体（ローラ部材又はベルト部材）を接離可能に圧接させて、記録材の加熱ニップを形成する像加熱装置が実用化されている。

例えば、第１回転体と第２回転体とを離間させた状態で個別に異なる温度に温度調整しておき、記録材の搬送直前に第１回転体と第２回転体とを圧接して加熱ニップを形成する画像形成装置が実用化されている。

特許文献１には、定着ローラに対して加圧ベルトを接離可能に圧接して加熱ニップを形成した定着装置が示される。ここでは、所定の揺動中心軸の周りを移動可能な支持部材に支持させた複数のローラに加圧ベルトが掛け渡して支持される。また、加圧ベルトの温度を検知するための温度センサを備え、その温度センサの検知温度に基づいて加圧ベルトの温度調整がされる。

特開平１１−１９４６４７号公報

特許文献１に開示される像加熱装置のように加圧ベルトの温度を検知する温度センサが設けられる構成では、加圧ベルト破損時等の交換作業性のために、加圧ベルトの温度を検知する温度センサは、加圧ベルトから退避可能である必要がある。

しかしながら、加圧ベルトが定着ローラから離間可能であって、さらに、加圧ベルトの温度を検知する温度センサが加圧ベルトから退避可能な構成とすると、加熱ベルトと温度センサの相対位置が変化し、正確な温度検知が困難になる。

本発明は、加圧ベルトが定着ローラから離間しても、温度センサが加圧ベルトから退避可能であっても、加熱ベルトと温度センサの相対位置を保って正確な温度検知が可能な像加熱装置を提供することを目的としている。

本発明の像加熱装置は、記録材上のトナー像を狭持搬送して加熱するために、互いに接触する第１および第２回転体と、前記第２回転体を所定の揺動中心軸の周りを移動可能に支持する支持部材と、前記所定の揺動中心軸を備え、前記支持部材を介して前記第２回転体を保持するベースフレームと、前記第２回転体を前記所定の揺動中心軸の周りに移動させることで、前記第２回転体を前記第１回転体から退避させる退避手段と、前記第２回転体の温度を検知する温度検知部材と、前記温度検知部材の検知結果に基づいて、前記第２回転体を加熱する加熱手段とを有し、前記第２回転体が前記ベースフレームから取り外し可能なものである。そして、前記温度検知部材は、前記第２回転体が前記ベースフレームから取り外される際に前記第２回転体から退避可能であって、前記第２回転体は、前記所定の揺動中心軸の周りに移動して前記第２回転体から退避する。

本発明の像加熱装置では、第２回転体がベースフレームから取り外される際に、温度検知部材は、第２回転体から退避してベースフレーム側に残るため、第２回転体の交換に際して、交換の必要が無い温度検知部材を取り外したり、交換したりする必要が無い。

そして、支持部材と温度検知部材とは、共通な所定の揺動中心軸の周りで揺動されるので、温度検知部材に対する第２回転体の対向面の方向や間隔が一定に保たれるので温度検知部材の出力変動が発生しにくい。

従って、第１回転体から第２回転体が離間しても、温度検知部材が第２回転体から退避可能であっても、第２回転体と温度検知部材の相対位置を保って、正確な温度検知が可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、温度センサ支持部材と回転体支持部材とが個別に取り外し可能かつ共通の回動軸の周りで揺動可能である限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、定着ローラに加圧ベルトを圧接した定着装置に限らず、定着ベルトに加圧ベルトを圧接した定着装置、又は定着ベルトに加圧ローラを圧接した定着装置等でも実施できる。像加熱装置は、トナー像を記録材に定着する定着装置に限らず、定着済み又は半定着画像を加熱加圧する表面処理装置も含む。

像加熱装置が搭載される画像形成装置としては、中間転写ベルトを用いる画像形成装置に限らず、記録材搬送ベルトに担持された記録材へトナー像を転写する画像形成装置でも実施できる。複数の感光ドラムを配置したタンデム型に限らず、ベルト部材に沿って１個の感光ドラムを配置した１ドラム型でも実施できる。

本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

なお、特許文献１に示される像加熱装置、画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。

図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置５１０は、中間転写ベルト５３１に沿って現像色が異なる複数の画像形成部５１０Ｙ、５１０Ｍ、５１０Ｃ、５１０Ｋを配置したタンデム型フルカラープリンタである。

画像形成部５１０Ｙでは、感光ドラム５１１にイエロートナー像が形成されて、中間転写ベルト５３１に一次転写される。画像形成部５１０Ｍでは、感光ドラム５１１にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５３１のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部５１０Ｃ、５１０Ｋでは、それぞれ感光ドラム５１１にシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に中間転写ベルト５３１のトナー像に位置を重ねて順次一次転写される。

中間転写ベルト５３１に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送され、中間転写ベルト５３１に重ねて二次転写部Ｔ２を挟持搬送される記録材Ｐへ一括二次転写される。二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１００で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に、排出ローラ５４０によってトレイ５６５に排出される。

カセット５２０から１枚ずつ引き出された記録材Ｐは、レジストローラ５２３で待機し、中間転写ベルト５３１のトナー像にタイミングを合わせて、二次転写部Ｔ２へ送り出される。

画像形成部５１０Ｙ、５１０Ｍ、５１０Ｃ、５１０Ｋは、それぞれに付設された現像装置５１４で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部５１０Ｙについて説明し、他の画像形成部５１０Ｍ、５１０Ｃ、５１０Ｋについては、説明中の符号末尾のＹを、Ｍ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。

画像形成部５１０Ｙは、感光ドラム５１１の周囲に、帯電ローラ５１２、露光装置５１３、現像装置５１４、一次転写ローラ５１５を配置している。

感光ドラム５１１は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。

帯電ローラ５１２は、感光ドラム５１１に圧接して従動回転し、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて、感光ドラム５１１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。

露光装置５１３は、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを多面体ミラーで走査して、帯電した感光ドラム５１１の表面に画像の静電像を書き込む。

現像装置５１４は、負極性に帯電したトナーを現像スリーブに担持させて感光ドラム５１１を摺擦し、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブに印加して、感光ドラム５１１の静電像を反転現像する。

一次転写ローラ５１５は、中間転写ベルト５３１を介して感光ドラム５１１に圧接し、感光ドラム５１１と中間転写ベルト５３１との間にトナー像の転写部を形成する。一次転写ローラ５１５に正極性の直流電圧を印加することにより、負極性に帯電して感光ドラム５１１に担持されたトナー像が中間転写ベルト５３１に一次転写される。

二次転写ローラ５３５は、中間転写ベルト５３１を介して対向ローラ５３６に圧接して、中間転写ベルト５３１と二次転写ローラ５３５との間にトナー像の二次転写部Ｔ２を形成する。中間転写ベルト５３１に担持されたトナー像は、二次転写ローラ５３５に正極性の電圧を印加することにより、記録材Ｐへ二次転写される。

＜定着装置＞
図２は定着装置の外観の斜視図、図３は定着装置の組み立て構造の斜視図、図４は定着ローラと加圧ベルトの当接状態の説明図、図５は定着ローラと加圧ベルトの離間状態の説明図である。

図２に示すように、定着装置１００は、加圧ベルト１３を含む交換ユニットが組み立てられたベースフレーム２０に、加熱ローラ１１を含む加熱ローラユニット６０を着脱可能に組み立てて構成される。

第１回転体の一例である加熱ローラ１１は、内部のハロゲンランプヒータ１２が発する熱を記録材上のトナーＴに加圧ベルト１３を介して付与するとともに、加圧ベルト１３との間に形成される加熱ニップで記録材Ｐを挟持搬送する。

図３に示すように、定着装置１００は、ベースフレーム２０に、交換単位であるベルトユニット３０と、ベルト温度検知のためのサーミスタユニット５０とがヒンジ軸２４、２５の周りで移動可能に支持される。ベルトユニット３０とサーミスタユニット５０とは、所定の揺動中心軸の一例である一対のヒンジ軸２４、２５を介して連結される。

図４に示すように、加熱ローラ１１は、外径５６ｍｍ、内径５０ｍｍのアルミニウム円筒管からなる金属性コア１１ａを有し、金属性コア１１ａ内にハロゲンランプヒータ１２を内蔵させている。金属製コア１１ａの表面には、厚さ２ｍｍ、硬度（アスカＣ）４５゜のシリコンゴムからなる弾性層１１ｂが形成され、弾性層１１ｂの表層は、ＰＦＡもしくはＰＴＦＥの耐熱離型層１１ｃで被覆されている。

第２回転体の一例である加圧ベルト１３は、一対の支持回転体の一例である加圧ローラ１４と入口ローラ１５とに所定の張力（１９６Ｎ）で回転可能に掛け渡されている。

加熱ニップの一例である加熱ローラ１１と加圧ベルト１３との定着ニップＮのニップ域の入口側に対応する加圧ベルト１３の内側に、シリコンゴムで形成された加圧パッド１８が配置される。加圧パッド１８は、所定圧（４００Ｎ）で加熱ローラ１１に押し当てられている。加圧パッド１８と加圧ローラ１４とが、加圧ベルト１３の内側面を押圧することで、加圧ベルト１３の外側面と加熱ローラ１１との間に連続した加熱ニップの一例である定着ニップＮが形成される。

加圧ローラ１４は、ステンレスによって外径がφ２０の中実に形成され、入口ローラ１５は、ステンレスによって外径がφ２０、内径φ１８の中空に形成される。入口ローラ１５は、温度調整手段の一例である温度調整回路５５１に投入電力を制御された加熱手段の一例であるハロゲンランプヒータ１２Ｂによって内側から加熱されて所定温度に温度調整されている。

従って、温度調整手段（５５１）は、検出手段（５３）の出力に基づいて加熱手段（１２Ｂ）を制御する。

加圧ローラ１４は、定着ニップＮの出口側に配設されて加熱ローラ１１の弾性層１１ｂを弾性的に歪ませて、記録材の曲率分離に有利な曲率半径の小さな湾曲面を形成する。

加圧ベルト１３は、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長２００ｍｍの無端状に形成されたポリイミドフィルムの表面に、厚さ３００μｍのシリコンゴムをコーティングしてある。加圧ベルト１３は、耐熱性を具備したものであれば適宜選定して差し支えない。

＜接離機構＞
図３に示すように、ベルトユニット３０は、支持部材の一例として、所定の揺動中心軸の一例であるヒンジ軸２４、２５の周りで移動可能な上側板３３、３４及び下側板３１、３２を有する。

一対の上側板３３、３４は、加圧パッド１８を掛け渡して支持するとともに、加圧ローラ１４、入口ローラ１５の軸端を回転可能に支持する。

一対の下側板３１、３２は、上側板３３、３４を押し上げて加熱ローラ１１と加圧ベルト１３との間にニップ圧を付与する一対のニップバネ３５、３６を下から支持する。

図６に示すように、一対の調整ネジ３７、３８は、ニップバネ３５、３６の内部を貫通して配置され、ニップバネ３５、３６の圧縮量を調整可能にしている。実線の２２、２３が定着ニップＮが形成された状態を示し、鎖線の２２ａ、２３ａが定着ニップＮが解除されて離間した状態を示す。

図３に示すように、一対の調整ネジ３７、３８を調整することにより、定着ニップＮのニップ圧を個々のベルトユニット３０に最適化できる。

交換単位のベルトユニット３０は、量産組み立て時には、図２に示す基準のベースフレーム２０と加熱ローラユニット６０とに組み立てて、調整ネジ３７、３８の回転位置が調整される。ベルトユニット３０は、個々のユニットの組み立て精度、部品ばらつき等に起因する基準ニップ圧との圧力差、基準温調での温度差等をなくした状態で出荷される。

カム軸２１は、ベースフレーム２０の略端部に回転可能に支持され、ステッピングモータ等の不図示の駆動源から加圧ギア２９に駆動を入力することにより回転位置を制御される。カム軸２１に固定された退避手段の一例である一対の加圧カム２２、２３は、調整バネ３７、３８によって設定された所定の圧縮量までニップバネ３５、３６を圧縮して、所定の加圧力で加熱ローラ１１に加圧ベルト１３を圧接する。

カム軸２１には角度位置を検知するための検知フラグ１２０が固定され、フォトインタラプタ１２１は、検知フラグ１２０を検知して、一対の加圧カム２２、２３の所定の回転位置で信号を出力する。

図４は、カム２２、２３が上死点の最大高さ位置α２に位置してベルトユニット３０が押し上げられ、定着ニップ部Ｎが形成された状態である。図５は、カム２２、２３が最大高さ位置α２から角度θ回転して下死点位置となり、ベルトユニット３０が下降して定着ニップ部Ｎが解除されて離間した状態である。

図３に示すように、下死点位置から不図示のステッピングモータが作動して加圧ギア２９に駆動が入力され、検知レバー１２０がフォトインタラプタ１２１により検知された後、所定のパルスだけオーバーランして停止する。その後、加圧ギア２９がオーバーランの分だけ逆回転されて検知レバー１２０がフォトインタラプタ１２１により検知された後、所定のパルスだけ逆回転して下死点位置に復帰する。

＜画像不良＞
画像形成装置５１０においては、トナー画像の発色性や画像品質を向上させるという観点から、記録材として、表面に合成樹脂等のコート層を数μｍ〜数１０μｍコーティングしたコート紙が用いられる。

コート紙上に形成された未定着トナー画像を定着装置１００において定着させる場合、必要以上の熱量が加えられると、コート層が斑点状にふくらむブリスタ現象が発生することがある。ブリスタ現象は、コート紙に含まれる水分が急速に加熱されて気化する一方で、水蒸気の放散がコート層に阻害される結果、コート層を持ち上げて生ずる。ブリスタ現象が発生すると、画像表面の平滑性が失われて画質障害となる。

また、フルカラー画像のように密度の高い未定着トナー画像が形成されたコート紙を定着装置１００によって定着させる場合、コート紙に定着されたトナー層に気泡が発生するトナーブリスタ現象を生じることもある。

トナーブリスタ現象は、トナーに含まれる水分やコート紙中に含まれる水分が急速加熱されて気化する一方で、水蒸気の放散がコート層に阻害される結果、トナー層が存在する部位から集中的に水蒸気が放出されて生ずる。トナーブリスタ現象が発生すると、ブリスタ現象と同様に画質障害となる。

ブリスタ現象やトナーブリスタ現象を防止するために、画像形成装置５１０では、加圧ベルト１３の温度を低下させて、記録材に対する加熱を最小限に抑制する手法を採用している。

図４に示すように、上述した接離機構によって加熱ローラ１１に対して加圧ベルト１３を接離可能とし、制御部５５０は、ステッピングモータＭを制御して加熱ローラ１１と加圧ベルト１３とを離間させた状態で記録材を待ち受ける。

制御部５５０は、温度調整手段の一例である温度調整回路５５１を制御して加熱ローラ１１と加圧ベルト１３とを離間状態で個別に温度調整している。具体的には、温度調整手段の一例である温度調整回路５５１は、定着ローラ１１の表面温度を１５０±２℃に温度調整する一方、加圧ベルト１３は１００±２℃に温度調整している。

そして、加圧ベルト１３の温度を低くした状態で記録材を待ち受けさせ、記録材が搬送されて来る直前に加熱ローラ１１と加圧ベルト１３とを圧接して、定着ニップＮを形成している。また、記録材が定着ニップＮを抜けると加熱ローラ１１と加圧ベルト１３とを離間させて、加圧ベルト１３の温度上昇を回避している。

これにより、記録材の表面での十分な加熱を確保しつつ、記録材の裏面を通じた熱流入を抑制して、記録材の組織内での水蒸気発生を抑制している。トナー像に接触する加熱ローラ１１には温度低下の余地が無いが、トナー像に接触しない加圧ベルトには温度低下の余地があるからである。

しかし、定着装置１００は、加圧ベルト１３破損時の交換作業性のため、加圧ベルト１３を含むベルトユニット３０が、交換ユニットとして、ベースフレーム２０側に検出手段（５３）を残して取り外し可能である。

この場合、検出手段（５３）を支持する検出手段支持部材（５０）をベルトユニット３０と一体的に設けることはできないので、ベルトユニット３０と検出手段支持部材（５０）は独立のユニット構成とされる。

この場合、加熱ローラ１１と加圧ベルト１３とを接離させる方式を採用すると、ベルトユニット３０及び検出手段支持部材（５０）の接触及び離間時の移動軌跡が異なってしまう。この移動軌跡が異なると、加圧ベルト１３と検出手段（５３）の相対位置が変化して、温度検知機能の信頼性を著しく損なってしまう。

また、ベルトユニット３０を交換した際に、個々の交換ユニットの寸法精度により加熱ローラ１１との間に形成される加熱ニップのニップ圧が変化してしまう問題がある。

そこで、定着装置１００では、無端ベルトを含む交換ユニットと温度検知部材を含む非交換ユニットとを共通の所定の揺動中心軸の周りで退避させる。これにより、無端ベルトの交換性及び温度検知機能の信頼性を損なうことなく、無端ベルトの交換前後における無端ベルトと加熱ローラとのニップ圧変化を最小限に抑えている。

＜実施例１＞
図７はサーミスタユニットの取り付け状態の説明図、図８はヒンジ軸の取り付け状態の説明図、図９は実施例１における揺動状態の説明図、図１０は比較例における揺動状態の説明図である。

図３に示すように、温度検知部材支持部材の一例であるサーミスタフレーム５４は、加圧ベルト１３の記録材排出側の曲面部の直近に対向するように温度検知部材の一例であるサーミスタ５３を配置している。これにより、サーミスタ５３は、加圧ローラ１４から退避可能であるとともに、ニップ部Ｎの近傍にて加圧ベルト１３の温度の検知結果を精度良く出すことが可能である。

サーミスタフレーム５４の上側に配置された係合穴５１、５２は、着脱可能なヒンジ軸２４、２５に係合する。サーミスタフレーム５４の両端に配置された突き当て面５８、５９は、ベルトユニット３０の上側板３３、３４に設けられた突き当て部４０と突き当たる。

従って、温度検知部材支持部材（５４）は、支持部材（３３、３４）とは別体に形成されて温度検知部材（５３）が配置され、所定の揺動中心軸（２４、２５）の周りで移動可能である。

付勢部材の一例である突き当てバネ５６、５７は、ベースフレーム２０とサーミスタフレーム５４との間に配置される。付勢部材の一例である突き当てバネ５６、５７は、突き当て構造の一例である突き当て面５８、５９が突き当て部４０に突き当たるまで、サーミスタフレーム５４を押し上げる。これにより、上側板３３、３４が揺動されても、同じ回動軸で上側板３３、３４に追従するようサーミスタフレーム５４が揺動して、サーミスタ５３と加圧ベルト１３との相対位置関係が一定に維持される。

従って、付勢部材（５６、５７）は、検出手段（５３）が第２回転体（１３）へ近付く方向に検出手段支持部材（５４）を付勢する。また、突き当たり構造（４０、５８、５９）は、検出手段（５３）と第２回転体（１３）との間に所定の間隔を形成するように支持部材（３３、３４）と検出手段支持部材（５４）との接近を限界付ける。

図７に示すように、ベースフレーム２０には、ヒンジ軸２４、２５が貫通するためのヒンジ穴２０ａがヒンジ軸２４、２５の軸方向の両端部に設けられる。ヒンジ軸２４、２５の同軸上に、内部に穴を有する管状の支持パイプ５００、５０１が固定されている。

図８の（ａ）に示すように、組み立て状態では、ヒンジ軸２４、２５がベースフレーム２０、上側板３３、３４、下側板３１、３２、サーミスタフレーム５４の各穴を貫通して着脱可能に挿入される。これにより、ベースフレーム２０には、ベルトユニット３０とサーミスタユニット５０とが同軸上に連結して組み立てられる。

図８の（ｂ）に示すように、分解状態では、ヒンジ軸２４、２５がベースフレーム２０、上側板３３、３４、下側板３１、３２、サーミスタフレーム５４の各穴から抜き取られる。これにより、ベースフレーム２０からベルトユニット（３０：図３）が取り外されるが、支持パイプ５００、５０１に支持されたサーミスタユニット５０は、ベースフレーム２０に残される。

図２に示すように、加圧ベルト１３が寿命、破損等で交換される場合、定着装置１００から加熱ローラユニット６０が取り外されて、ベルトユニット３０が露出する。

図８の（ｂ）に示すように、その後、矢印Ｂ方向にヒンジ軸２４、２５をベースフレーム２０から抜くことにより、ベルトユニット３０を上方へ取り外す。

図７に示すように、このとき、サーミスタフレーム５４は、支持パイプ５００、５０１の外径部に依然支持されているので、ベースフレーム２０との連結状態は維持されている。

図２に示すように、新品のベルトユニット３０を再度ベースフレーム２０上に装着して、図８の（ａ）に示すように、ヒンジ軸２４、２５を挿入して元の状態に組み立てる。

図９に示すように、ヒンジ軸２４、２５によって同一軸線上にサーミスタユニット５０とベルトユニット３０の回動支点が設定されているので、サーミスタユニット５０とベルトユニット３０は、同一の回転軌跡を描く。

具体的には、実線に示すニップ形成状態と鎖線に示すニップ解除状態とに関わらず、加圧ベルト１３とサーミスタ５３との隙間Ｘ１、Ｘ２は等しく、かつサーミスタ５３と加圧ローラ１４の中心は一致している。

このため、加圧ベルト１３の曲面部分にサーミスタ５３が対向配置されていても、加圧ベルト１３とサーミスタ５３の相対位置関係は、定着ニップ（Ｎ：図４）のニップ時、ニップ解除時を問わず常に一定である。従って、サーミスタ５３は、定着ニップ（Ｎ：図４）のニップ時、ニップ解除時を問わず、加圧ベルト１３の温度を精度良く検知できる。

図１０に示すように、比較例では、サーミスタユニット５０の回転中心がＡ位置に配置されていて、ベルトユニット３０の回転中心であるヒンジ軸２４、２５と一致していない。比較例の場合、実線に示すニップ形成状態と鎖線に示すニップ解除状態とに関わらず加圧ベルト１３とサーミスタ５３との隙間Ｘ１、Ｘ２を等しく設定しても、サーミスタユニット５０とベルトユニット３０の回転軌跡が異なる。このため、サーミスタ５３と加圧ローラ１４の中心とにズレΔが生じてしまい、サーミスタ５３の検知部と曲率をもつ加圧ベルト１３との距離が揺動位置に応じて変化して、検知温度に精度を欠く可能性がある。

以上の構成により、実施例１では、加圧ベルト１３を含む交換単位のベルトユニット３０と、温度検知サーミスタ５３を含む非交換のサーミスタユニット５０とを別体で独立のユニット構成とする。これにより、加圧ベルト１３の交換に際して加熱ローラ１１とのニップ圧変化を最小限に抑えつつ、サーミスタユニット５０を外さずにベルトユニット３０だけを交換可能に構成した。

そして、加熱ローラ１１と加圧ベルト１３とを接離させる方式においても、加圧ベルト１３の交換性及びサーミスタ５３による温度検知機能の信頼性が損なわれないことが可能となった。

＜実施例２＞
図１１は実施例２の定着装置の構成の説明図である。

実施例２では、図３に示す実施例１の加熱ローラ１１の代わりに図１１に示す定着ベルト１１１を配置している。定着ベルト１１１に関する以外は実施例１と共通に構成されるため、図１１中、実施例１と共通する構成には図３と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

図１１に示すように、ＩＨヒータ１１４は、定着ベルト１１１の上部表層近傍に配置され、励磁コイル１１５と磁性体コア１１６とをホルダー１１７に保持させている。

励磁コイル１１５は、長手方向に略楕円形状（横長舟形）をしており、定着ベルト１１１の上部表層面近傍に沿うように配置されている。励磁コイル１１５の芯線は、φ０．１〜０．３ｍｍの絶縁被覆電線の細線を略８０〜１６０本程度束ねたリッツ線を用いている。励磁コイル１１５は、リッツ線を８〜１２回巻回して構成したものが使われている。励磁コイル１１５には励磁回路が接続されており、励磁回路を通じて交流電流を励磁コイル１１５へ供給できる。

磁性体コア１１６は、励磁コイル１１５の巻き中心部と周囲を囲むように構成され、励磁コイル１１５より発生した交流磁束を効率よく定着ベルト１１１に導く。磁性体コア１１６は、フェライト等の高透磁率で残留磁束密度の低いものを用いており、磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いられる。

誘導発熱体としての定着ベルト１１１は、鉄、ニッケル合金等の強磁性の金属（透磁率の高い金属）を使うことで、ＩＨヒータ１１４から発生する磁束を金属内部により多く拘束できる。磁束密度を高く保つことで、金属表面に渦電流を発生し、効率的に定着ベルト１１１を発熱させる。

励磁コイル１１５は、励磁回路から供給される交流電流によって交流磁束を発生し、交流磁束は、励磁コア１１６に導かれて定着ベルト１１に渦電流を発生させる。渦電流は、定着ベルト１１１の固有抵抗によってジュール熱を発生させるので、励磁コイル１１５に交流電流を供給すると、定着ベルト１１１が電磁誘導発熱状態になる。

励磁コイル１１５に供給される交流電流は、定着ベルト１１１の表層温度を検知するための図示しない温度検知素子からの温度情報をもとに定着ベルト１１１表層温度を１８０〜２００℃程度に制御している。

定着ローラ１１２は、ＩＨヒータ１１４から発生する磁束を受けて電磁誘導発熱した定着ベルト１１１が発する熱を、記録材上のトナーに定着ベルト１１１を介して付与するとともに、記録材を定着ベルト１１１との間に挟持して搬送する。定着ローラ１１１は、外径２０ｍｍ、内径１８．５ｍｍのスチール円筒管の表面に厚さ２ｍｍ、アスカＣ硬度４５゜のシリコンゴムからなる弾性層を設け、表面をＰＦＡもしくはＰＴＦＥの耐熱離型層で被覆してある。

定着ベルト１１１は、一対の支持回転体である定着ローラ１１１とテンションローラ１１３に所定の張力（１９６Ｎ）で循環回転可能に掛け渡されている。定着パッド１１８は、ステンレスの引抜き材により構成され、加圧ベルト１３を介して加圧パッド１８とニップ部の一部を形成する。

ベースフレーム２０、ヒンジ軸２４、２５、ベルトユニット３０、サーミスタユニット５０の構成については実施例１と同じである。

＜実施例３＞
実施例３では、図４に示す実施例１のサーミスタユニット５０に加圧ベルト１３のステアリング制御を行うための不図示のベルトセンサを付設した。

ベルトセンサは、回転する加圧ベルト１３のベルトエッジに検出部材（回動アーム）を摺擦させて、加圧ローラ１４の軸方向におけるベルトエッジ位置に応じた検出部材の傾き角度（回動アームの回動角度）を検知する。このため、ベルトユニット３０の揺動と一体にベルトセンサが揺動しないと、回動アームが加圧ベルト１３の縁を厚み方向に摺擦して都合が悪い。しかし、ベルトユニット３０にベルトセンサを組み込むと、サーミスタ５３の場合と同様に、ベルトユニット３０と一体にベルトセンサを交換する必要がある。

そこで、実施例３では、ベルトユニット３０を取り外した際にベースフレーム２０側に残るサーミスタユニット５０にベルトセンサを配置した。

これにより、ベルトセンサをベースフレーム２０側に残してベルトユニット３０の取り外しが可能になり、ベルトユニット３０の揺動に伴ってベルトセンサが加圧ベルト１３の縁を厚さ方向に摺擦しない。

そして、温度検知部材支持部材でベルトセンサの支持部材を兼用するため、個別に支持部材を設ける必要が無く、像加熱装置における部品点数の削減や小型化に有利である。

このように、加圧ベルト１３に固定された位置関係を持って配置される各種のセンサをサーミスタユニット５０に組み込むことができる。他の例としては、加圧ベルト１３の表面に赤外光を照射して反射光量を検知することにより、加圧ベルト１３の摩耗度や汚れ具合を検出する光学式センサを配置できる。

画像形成装置の構成の説明図である。 定着装置の外観の斜視図である。 定着装置の組み立て構造の斜視図である。 定着ローラと加圧ベルトの当接状態の説明図である。 定着ローラと加圧ベルトの離間状態の説明図である。 ニップ圧の調整機構の説明図である。 サーミスタユニットの取り付け状態の説明図である。 ヒンジ軸の取り付け状態の説明図である。 実施例１における揺動状態の説明図である。 比較例における揺動状態の説明図である。 実施例２の定着装置の構成の説明図である。

１１ 第１回転体（加熱ローラ）
１２、１２Ｂ 加熱手段（ハロゲンランプヒータ）
１３ 第２回転体（加圧ベルト）
１４ 加圧ローラ
１５ 入口ローラ
１８ 加圧パッド
２０ ベースフレーム
２０ａ ヒンジ穴
２１ カム軸
２２、２３ 退避手段（加圧カム）
２４、２５ 所定の揺動中心軸（ヒンジ軸）
２９ 加圧ギア
３０ ベルトユニット
３１、３２ 下側板
３３、３４ 上側板
３５、３６ ニップバネ
３７、３８ 調整ネジ
４０ 突き当て部
５０ サーミスタユニット
５１、５２ 係合穴
５３ 温度検知部材（サーミスタ）
５４ 温度検知部材支持部材（サーミスタフレーム）
５６、５７ 突き当てバネ
５８、５９ 突き当て面
６０ 加熱ローラユニット
１００ 像加熱装置（定着装置）
１２０ 検知フラグ
１２１ フォトインタラプタ
５００、５０１ 支持パイプ
５１０ 画像形成装置
５５０ 制御部
５５１ 温度調整手段（温度調整回路）
Ｎ 定着ニップ

Claims (5)

1. 記録材上のトナー像を挟持搬送して加熱するために、互いに接触する第１および第２回転体と、
   前記第２回転体を所定の揺動中心軸の周りを移動可能に支持する支持部材と、
   前記所定の揺動中心軸を備え、前記支持部材を介して前記第２回転体を保持するベースフレームと、
   前記第２回転体を前記所定の揺動中心軸の周りに移動させることで、前記第２回転体を前記第１回転体から退避させる退避手段と、
   前記第２回転体の温度を検知する温度検知部材と、
   前記温度検知部材の検知結果に基づいて、前記第２回転体を加熱する加熱手段とを有し、
   前記第２回転体が前記ベースフレームから取り外し可能な像加熱装置において、
   前記温度検知部材は、前記第２回転体が前記ベースフレームから取り外される際に前記第２回転体から退避可能であって、
   前記第２回転体は、前記所定の揺動中心軸の周りに移動して前記第２回転体から退避することを特徴とする像加熱装置。
2. 前記温度検知部材が前記所定の揺動中心軸の周りを移動可能に前記ベースフレームに保持されている状態で、前記第２回転体は前記ベースフレームから取り外し可能であることを特徴とする請求項１記載の像加熱装置。
3. 前記ベースフレームに配置されて、前記温度検知部材を前記所定の揺動中心軸の周りを移動可能に支持するための管状の支持パイプと、
   前記支持パイプに着脱可能に挿入されて、前記支持部材を前記所定の揺動中心軸の周りを移動可能に支持するヒンジ軸と、を有することを特徴とする請求項２記載の像加熱装置。
4. 前記第２回転体は、前記支持部材に支持された複数のローラに掛け渡したベルト部材であって、
   前記支持部材、前記ローラ、及び前記ベルト部材が一体に交換ユニットとして構成され、
   前記ヒンジ軸を取り外すことにより、前記交換ユニットを前記ベースフレームから取り外し可能であることを特徴とする請求項３記載の像加熱装置。
5. 前記温度検知部材を前記揺動中心軸の周りを移動可能に支持する温度検知部材支持部材と、
   前記ベルト部材の長手方向への寄りの制御のために、回転する前記ベルト部材の前記長手方向の位置を検出するベルトセンサとを備え、
   前記ベルトセンサが、前記温度検知部材支持部材に配置されていることを特徴とする請求項４記載の像加熱装置。

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