JP2013003350A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置において、回転を検出するための部材の配置による寸法の増大を抑える。
【解決手段】定着器ユニットでは、センサ４５により検出用円盤６０の回転挙動が検出され、これに基づいて、加熱ローラ４１１の回転挙動が特定される。センサ４５の側面には、コネクタ４５０が設けられている。コネクタ４５０は、図示せぬ配線により制御モジュールに電気的に接続されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、定着装置に関し、特に、複数の部材を当接させながら回転させ、それらのニップ部に用紙を通過させることにより当該用紙上のトナー像を定着させる定着装置および画像形成装置に関する。

従来から、複数の部材を当接させながら回転させ、それらのニップ部に用紙を通過させることにより、当該用紙上のトナー像を定着させる定着装置において、上記部材の回転を検知するための技術が種々提案されている。

たとえば、特許文献１（特開平０２−２４８９７７号公報）には、上記のような部材の一例である定着ローラを回転させるギアに噛み合わされたギアに、回転を検知するための回転板が取り付けられ、光学的に当該板の回転を検知することにより、定着ローラの回転を検出する技術が開示されている。

また、特許文献２（特開２００４−１０２１２１号公報）や特許文献３（特開２００９−２０４８２１号公報）には、加熱ローラに固定されたギアと噛み合わされたギアに連動して回転する回転体の回転態様を検出することにより、上記加熱ローラの回転異常を検出するための技術が開示されている。

図１１は、従来の定着装置におけるローラの回転の検知態様を説明するための図である。

図１１を参照して、定着装置９１２では、筐体９２２の内部に、ローラ９２０，９２１が設置されている。ローラ９２０，９２１は当接し、それぞれが図中に矢印方向に回転することにより、これらによって形成されるニップ部を介して用紙が挟持搬送される。

ローラ９２１の回転軸には、軸９２１Ａが連結されている。軸９２１Ａの一端には、回転板９４１が設けられている。回転板９４１の円周部分には、複数のスリット９４１Ａが設けられている。複数のスリット９４１Ａは、回転板９４１において一定間隔で配列されている。回転板９４１の近傍には、光学センサ９４２が設けられている。当該回転板９４１は、その端部が、光学センサ９４２における投光素子と受光素子の間の光路を遮断するように配置されている。回転板９４１は、ローラ９２１の回転に連動して、図中の矢印方向に回転する。回転板９４１が回転すると、光学センサ９４２の上記光路が断続的に遮断される。

定着装置９１２では、たとえば、光学センサ９４２において光路を遮断された回数がカウントされることにより、ローラ９２１の回転量が検出される。

特開平０２−２４８９７７号公報 特開２００４−１０２１２１号公報 特開２００９−２０４８２１号公報

図１１を参照して説明したような定着装置９１２では、ローラ９２１の回転を検出するために、回転板９４１の外周部分に光学センサ９４２のような部材が配置されていた。

このような部材の配置は、定着装置９１２において、回転板９４１の外周方向についての寸法の増大を招き、定着装置９１２の小型化を阻害する起因となっていた。

また、定着装置９１２において、ローラ９２０，９２１の少なくとも一方が加熱されることによって用紙上のトナー像が加熱定着される場合、光学センサ９４２は、その検出出力において熱の影響を回避するため、ローラ９２０，９２１から離間されて配置される必要が生じる。このような事情によれば、定着装置９１２において、図中において両矢印で示された軸方向の寸法の増大を招き、定着装置９１２の小型化を阻害する要因となっていた。

本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、定着装置において、回転を検出するための部材の配置による寸法の増大を抑えることである。

本発明に従った定着装置は、第１の回転部材と、第１の回転部材に当接してシート材を挟持搬送する第２の回転部材と、第１の回転部材の回転を検出するための回転検出手段と、回転検出手段による検出結果に基づいて、第１の回転部材と第２の回転部材の少なくとも一方の回転を制御するための制御手段とを備え、回転検出手段は、第１の回転部材と連動して回転する検出用部材を含み、検出用部材は、第１の回転部材の回転軸に沿う方向であって、第１の回転部材に対して離間する向きに突出する突出部を含み、回転検出手段は、突出部の挙動を検出することにより、第１の回転部材の回転を検出する。

好ましくは、回転検出手段は、突出部の挙動を非接触で光学的に検出するための受光素子をさらに含み、検出用部材は、第１の回転部材の回転に連動して、受光素子の受光する光路における、突出部による光の遮断態様が変化するように、配置されている。

好ましくは、回転検出手段は、制御手段と受光素子とを接続するためのコネクタをさらに含み、コネクタは、回転検出手段における、検出用部材の回転範囲よりも外側の位置に設けられている。

好ましくは、第１の回転部材と第２の回転部材の少なくとも一方を誘導加熱によって加熱する加熱手段をさらに備える。

本発明に従った画像形成装置は、シート材上に画像を形成する画像形成装置であって、上記した本発明の定着装置を備える。

本発明によれば、回転検出手段の配置による寸法の増大を極力抑えることができる。

本発明の定着装置を含む画像形成装置の一実施の形態である画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 図１の画像形成装置の要部を示す概略図である。 図２の加熱ユニットの拡大図である。 図２の加熱ローラの端部近傍の断面図である。 図２の加熱ローラの端部近傍の分解斜視図である。 図４の検出用円盤の拡大斜視図である。 図４の検出用円盤の中央部の孔に回転軸の端部が嵌め込まれた状態を模式的に示す図である。 図４の凸部近傍の拡大図である。 図４の回転軸の変形例を示す図である。 図１の定着器ユニットの変形例を示す図である。 従来の技術を説明するための図である。

＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の定着装置を含む画像形成装置の一実施の形態である画像形成装置１の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１は、電子写真式の画像形成装置の典型例である、カラープリントが可能なタンデム式の画像形成装置である。

図１を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置１は、制御部２と、トナーカートリッジユニットＴＣＣ，ＴＣＭ，ＴＣＹ，ＴＣＫと、中間ベルトユニット３と、定着器ユニット４とを含む。

制御部２は、後述するように、画像形成装置１全体の制御を司る。
トナーカートリッジユニットＴＣＣ，ＴＣＭ，ＴＣＹ，ＴＣＫ、中間ベルトユニット３、および定着器ユニット４は、紙などのシート材１２に対して、画像形成を行なうための作像部を構成する。

トナーカートリッジユニットＴＣＣ，ＴＣＭ，ＴＣＹ，ＴＣＫは、それぞれ「シアン」「マゼンタ」「黄色」「黒」のトナー像を形成する。以下、トナーカートリッジユニットＴＣＣ，ＴＣＭ，ＴＣＹ，ＴＣＫを「トナーカートリッジユニットＴＣ」とも総称する。

トナーカートリッジユニットＴＣの各々は、トナー像を担持する感光体２０と、感光体２０を帯電する帯電部２４と、画像パターンを露光する露光部２２と、画像パターンをトナー像として現像する現像部２６と、感光体２０上の転写残トナーを取除く感光体クリーナ２８とを含む。

中間ベルトユニット３は、トナーカートリッジユニットＴＣのそれぞれの感光体２０上に形成された４色のトナー像を重ねて画像形成する中間転写ベルト３０と、中間転写ベルト３０上に形成されたトナー像（４色合成）をシート材１２上に転写する２次転写ローラ３６，３７と、中間転写ベルト３０上のトナー像の濃度を検出する濃度センサ３２と、中間転写ベルト３０上の転写残トナーを取除く中間転写ベルトクリーナ３８とを含む。

定着器ユニット４は、中間ベルトユニット３によって用紙上に転写されたトナー像を定着する。より具体的には、定着器ユニット４は、トナー像を加熱定着させる定着ユニット４１と、シート材１２を定着ユニット４１に当接させる加圧ユニット４３と、定着ユニット４１を加熱する加熱ユニット４０とを含む。定着器ユニット４の構成の詳細は、後述する。

また、画像形成装置１は、用紙収納部１０と、搬送ガイド１４と、給紙ローラ１６と、タイミングローラ９４，９５と、排出ローラ９６，９７とを含む。これらは、用紙を搬送するための搬送部を構成する。また、用紙収納部１０の底部には、用紙の残量を検出するための残量検出センサ１８が設けられる。

次に、画像形成装置１の画像形成に係る動作を説明する。用紙収納部１０に装填されたシート材１２は、給紙ローラ１６の回転によって、搬送ガイド１４に沿って給紙される。そして、シート材１２は、搬送経路に沿って搬送されて、タイミングローラ９４，９５まで到達すると、一旦停止される。このシート材１２の搬送と並行して、トナーカートリッジユニットＴＣの各々では、画像形成されるべき画像パターンに応じたトナー像が作像され、中間転写ベルト３０上では、それぞれのトナーカートリッジユニットＴＣで作像されたトナー像が重ね合わされる。この中間転写ベルト３０上に作像されたトナー像とタイミングを一致させて、タイミングローラ９４，９５は、シート材１２を２次転写ローラ３６，３７へ給紙する。すると、２次転写ローラ３６，３７によって、中間転写ベルト３０上に作像されたトナー像がシート材１２へ転写される。さらに、トナー像が転写されたシート材１２は、定着器ユニット４へ搬送され、定着ユニット４１と加圧ユニット４３によって、そのトナー像が定着される。さらに、トナー像が定着されたシート材１２は、排出ローラ９６，９７によって排出トレイ９８へ排出される。

中間ベルトユニット３を通過し、定着器ユニット４へ搬送されるシート材１２は、用紙センサ（後述する、図２中の用紙センサ５）により、当該用紙センサ５を通過したことを検出される。用紙センサ５は、たとえば反射型フォトセンサにより構成されるが、これに限定されるものではなく、用紙が通過したことを検出できるセンサであれば、その検出方式は問わない。

画像形成装置１では、用紙センサ５の検出出力は加熱ユニット４０の制御に利用される。

画像形成装置１は、さらに、内部の冷却を行なうための冷却ファン９０および冷却空気を取り入れるための開口部９２を含む。

画像形成装置１は、さらに、原稿から画像データを読取るためのスキャナや、ファクシミリの送受信を行なうファクシミリ処理部などを設けられてもよい。

図２は、図１の画像形成装置１の要部を示す概略図である。
図２を参照して、定着器ユニット４は、定着ユニット４１と、加圧ユニット４３と、加熱ユニット４０と、センサ４５とを含む。

定着ユニット４１は、加熱ローラ４１１と、加熱ローラ４１１内に内蔵されるヒータ４１２とを含む。

加圧ユニット４３は、加圧ローラ４３１と、巻きかけローラ４３２と、テンションローラ４３３と、これらのローラに巻架される加圧ベルト４３５と、押圧パッド４３４とを含む。

シート材１２は、矢印Ａ１方向に搬送されて、定着器ユニット４へと送り込まれる。定着器ユニット４へと送り込まれたシート材１２は、加熱ローラ４１１と加圧ベルト４３５の間に挟みこまれる。加圧ベルト４３５のうち押圧パッド４３４により加熱ローラ４１１に向けて押圧される部分と、加熱ローラ４１１のうちシート材１２を介して加圧ベルト４３５に当接する部分とによって、定着器ユニット４におけるニップ部が構成される。定着器ユニット４では、当該ニップ部において、シート材１２を挟み込まれる。

加熱ローラ４１１が矢印Ａ３方向に回転し、加圧ベルト４３５が矢印Ａ４方向に回転することにより、シート材１２上のトナー画像はシート材１２に定着する。加熱ローラ４１１と加圧ベルト４３５がさらに回転することにより、シート材１２は排出ローラ９６，９７へと送られる。

定着器ユニット４には、加熱ローラ４１１を矢印Ａ３方向に回転させるモータ４７、および、加圧ベルト４３５を矢印Ａ４方向に回転させるモータ４９が備えられている。制御モジュール２０１は、後述するセンサ４５の検出出力等に基づいてモータ４７，４９の駆動を制御することにより、加熱ローラ４１１，加圧ベルト４３５のそれぞれの回転を制御する。

加熱ローラ４１１は、その内部からヒータ４１２により加熱され、さらに、加熱ユニット４０によってその表面を加熱される。これにより、加熱ローラ４１１は、その表面でシート材１２上のトナー画像を定着できるように、加熱される。

センサ４５は、後述するように、加熱ローラ４１１の回転態様を判断するための検出を行なう。センサ４５の検出出力は、制御モジュール２０１に出力される。制御モジュール２０１は、当該検出出力に基づいて、通電回路２０４等の駆動を制御する。

図３に、加熱ユニット４０の拡大図を示す。図３を参照して、加熱ユニット４０は、磁束の変化により発熱する薄肉金属層を有する外部加熱ベルト４０１と、加熱コイル４０２と、コア４０３と、ローラ４０４，４０５とを含む。外部加熱ベルト４０１は、ローラ４０４，４０５に巻架されている。

加熱ユニット４０は、電磁誘導を利用して外部加熱ベルト４０１を加熱する。そして、加熱ユニット４０では、当該外部加熱ベルト４０１を加熱ローラ４１１に接触させることにより、加熱ローラ４１１を加熱する。つまり、加熱ユニット４０では、加熱ローラ４１１は電磁誘導を利用して、加熱される。そして、加熱ユニット４０では、ローラ４０４またはローラ４０５を回転させることにより、外部加熱ベルト４０１が矢印Ａ２方向に回転される。これにより、外部加熱ベルト４０１が全体的に加熱される。加熱ユニット４０において、当該回転方向について外部加熱ベルト４０１が加熱される寸法が、Ｌ（ｄ）で示されている。Ｌ（ｄ）は、たとえば５〜２０ｍｍ程度とされる。

加熱ユニット４０では、加熱コイル４０２に交流電流を流すと、その周りに向き、強度の変化する磁力線が発生する。当該磁力線の変化の影響を受けて、外部加熱ベルト４０１の薄肉金属層では渦電流が流れ、これにより、外部加熱ベルト４０１が加熱される。

加熱ユニット４０では、電磁誘導により、加熱コイル４０２が、ローラ４０４とローラ４０５の間に配置されている。つまり、加熱ユニット４０では、電磁誘導により、外部加熱ベルト４０１の、ローラ４０４，４０５と当接していない部分を加熱されている。これにより、電磁誘導により生じた熱を効率よく外部加熱ベルト４０１に伝えることができる。

外部加熱ベルト４０１は、図３の奥行き方向（矢印Ａ２方向と直行する方向）に幅を有するように配置されている。外部加熱ベルト４０１の幅方向において加熱される寸法は、当該外部加熱ベルト４０１が、加熱ローラ４１１がシート材１２上のトナー画像を定着することを必要とされる幅方向の寸法以上とされる必要がある。ここで、加熱ローラ４１１における幅方向とは、加熱ローラ４１１を通過するシート材１２の幅方向であり、シート材１２の搬送方向と直行する方向である。

加熱ユニット４０は、主に、加熱ローラ４１１がシート材１２と接触することによってその表面の温度が低下した部分を加熱するために設けられている。外部加熱ベルト４０１の幅方向において加熱される寸法は、加熱ローラ４１１を通過する用紙の幅に合わせて変更されることが好ましい。

このような加熱される寸法の変更は、たとえば加熱コイル４０２を当該幅方向にグループに分け、グループごとに通電できるようにすることにより実現される。

画像形成装置１では、加熱ローラ４１１の温度を検出するための図示せぬ温度センサが設けられ、制御モジュール２０１は、当該温度センサの検出出力に基づいて、ヒータ４１２や加熱ユニット４０による加熱態様を制御する。

＜回転の検出＞
本実施の形態では、加熱ローラ４１１と加圧ベルト４３５が当接することによって形成されるニップ部を通過するように、シート材１２が搬送される。加熱ローラ４１１と加圧ベルト４３５により、第１の回転部材と第２の回転部材が構成される。本実施の形態では、第１の回転部材の回転の検出として、加熱ローラ４１１の回転が検出される。加熱ローラ４１１の回転状態が検出されることにより、加熱ローラ４１１が、適切に回転し、これにより、加熱ローラ４１１の外周部が均等に加熱されているかを判断できる。

なお、画像形成装置１では、第１の回転部材または第２の回転部材のいずれかの回転が検出されれば良く、加熱部材と加圧部材によってニップ部が構成される場合の、加熱部材（加熱ローラ４１１）ではなく加圧部材（加圧ベルト４３５）の回転が検出されても良い。

図４は、加熱ローラ４１１の端部近傍の断面図である。また、図５は、加熱ローラ４１１の端部近傍の分解斜視図である。図４および図５において、矢印Ｒは、加熱ローラ４１１の回転方向を示している。なお、図５では、図４中の一部の部材が省略されている。

加熱ローラ４１１の一端には、嵌め込み孔４１１Ａが形成されている。そして、嵌め込み孔４１１Ａには、回転軸５０の端部５０Ｂが嵌め込まれている。これにより、回転軸５０は、加熱ローラ４１１の回転に連動して回転する。

回転軸５０の他方側の端部５０Ａは、その断面がＤ字形状を有している。そして、端部５０Ａは、検出用円盤６０の中央部の孔６０Ａに挿入されている。

図６は、検出用円盤６０の拡大斜視図である。図７は、検出用円盤６０の中央部の孔６０Ａに回転軸５０の端部５０Ａがはめ込まれた状態を模式的に示す図である。図７では、検出用円盤６０の上面と回転軸５０（端部５０Ａ）の断面とが示されている。

図６および図７を参照して、検出用円盤６０は、回転軸５０の長手方向に交わる面の中央に、孔６０Ａを形成されている。孔６０Ａでは、その断面がＤ字形状を有している。加熱ローラ４１１の回転に連動して回転軸５０が回転すると、端部５０ＡのＤ字断面の直線部分が孔６０ＡのＤ字断面の直線部分に係り止めされて、検出用円盤６０も連動して回転する。図７において、矢印Ｒは、加熱ローラ４１１の回転に連動して検出用円盤６０が回転する際の回転方向を示す。

検出用円盤６０の上面には、凸部６０Ｂが形成されている。図８は、凸部６０Ｂ近傍の拡大図である。

さらに、図４、図５および図８を参照して、加熱ローラ４１１の端部近傍では、固定板金７１を介して、回転軸５０の端部５０Ｂが加熱ローラ４１１に嵌め込まれ、また、端部５０Ａは検出用円盤６０の孔６０Ａに挿入されている。固定板金７１は、定着器ユニット４の構成部品を収容する図示せぬ筐体に固定されている。

また、当該筐体には、ホルダ７０が固定されている。検出用円盤６０は、ホルダ７０内に、当該ホルダ７０に対して固定されることなく、収容されている。ホルダ７０には、検出用円盤６０に向けて切り立った仕切り板７０Ａが設けられている。また、固定板金７１には、加熱ローラ４１１と対向する側に板体７２が貼付されている。

ホルダ７０において、検出用円盤６０は、加熱ローラ４１１に近い側では板体７２によって、また、遠い側では仕切り板７０Ａによって、回転軸５０の長手方向に沿う方向（加熱ローラ４１１の回転方向に交わる方向）についての位置を規制されている。これにより、検出用円盤６０は、板体７２を越えて加熱ローラ４１１に近づくことを回避され、また、仕切り板７０Ａに対向する部分が当該仕切り板７０Ａを超えるように加熱ローラ４１１から離れることを回避される。

検出用円盤６０は、回転軸５０の長手方向に沿う方向に延びる、複数の板状部６１（突出部）を備えている。これにより、検出用円盤６０の側面には、隣り合う板状部６１に挟まれたスリットが形成されていることになる。そして、検出用円盤６０が加熱ローラ４１１の回転に連動して回転した場合、回転軸５０の長手方向に交わる方向に、複数のスリットが通過することになる。

定着器ユニット４では、当該スリットの通過を光学的に検出することにより、検出用円盤６０の回転挙動を検出し、これに基づいて、加熱ローラ４１１の回転挙動を検出する。具体的には、ホルダ７０には、センサ４５が設置されている。センサ４５は、投光素子を埋め込まれた投光部４５２と、受光素子を埋め込まれた受光部４５１とを含む。図４には、投光素子から受光素子への光路が光路Ｌで示されている。検出用円盤６０が加熱ローラ４１１の回転に連動して回転した場合、検出用円盤６０の板状部６１とスリットが交互に光路Ｌを通過する。板状部６１は、投光素子が発した光を遮断する。したがって、上記回転の際には、受光素子には、断続的に、投光素子が発した光が届く。

センサ４５の側面には、コネクタ４５０が設けられている。そして、コネクタ４５０は、図示せぬ配線により制御モジュール２０１に電気的に接続されている。受光素子の検出出力は、制御モジュール２０１に送られる。制御モジュール２０１は、当該検出出力に基づいて加熱ローラ４１１の回転態様を特定し、通電回路２０４やモータ４７，４９等の駆動を制御する。

なお、本実施の形態の定着器ユニット４では、コネクタ４５０が、センサ３４の本体に対して、回転軸５０の長手方向に交わる方向の外側に隣接するように、センサ３４本体の側面に設けられている。すなわち、コネクタ４５０は、検出用円盤６０の回転に伴う板状部６１の回転範囲の外側に位置するように設けられている。これにより、コネクタ４５０から制御モジュール２０１（制御部２）へ延びる配線（ハーネス）が、検出用円盤６０の回転によって板状部６１に巻き込まれることを確実に回避できる。

本実施の形態では、検出用円盤６０の回転態様が検出されることにより、加熱ローラ４１１の回転態様が特定される。なお、検出用円盤６０は、加熱ローラ４１１に対して固定されていない。これにより、加熱ローラ４１１が熱膨張した場合でも、検出用円盤６０の位置は影響を受け難い。したがって、加熱ローラ４１１の熱膨張による検出用円盤６０の変位が想定されるような場合と比較して、センサ４５による検出用円盤６０の回転検出の際に、検出用円盤６０とセンサ４５の検出位置（光路Ｌを形成する位置）との間でのスラストガタを大きく取る必要はない。したがって、定着器ユニット４において、回転部材の回転検出に際し、大きくスラストガタを取ることなく、つまり、装置の大型化を回避しつつ、回転部材の熱膨張による影響を受けずに当該部材の回転を検出できる。

なお、上記したように検出用円盤６０の、回転軸５０の長手方向に沿う方向の位置が、加熱ローラ４１１に対して固定されていない板体７２および仕切り板７０Ａによって規制されるため、当該方向についてのセンサ４５の検出範囲として最低限必要とされる範囲を、上記のように規制された範囲に抑えることができる。これにより、センサ４５の検出範囲として広範囲なものが必要とされることによる定着器ユニット４（ひいては画像形成装置１）の製造コストの上昇を、極力抑えることができる。

また、上記したように検出用円盤６０は、凸部６０Ｂを形成されている。これにより、板体７２は、検出用円盤６０の回転方向の全周に渡って当接するように、検出用円盤６０の上記方向における位置を規制できる。これにより、検出用円盤６０の回転をより確実に安定させ、検出用円盤６０の回転方向に交わる方向についてのブレが回転軸５０の回転に負荷をかけて加熱ローラ４１１の回転を阻害することを極力回避できる。なお、本実施の形態では、検出用円盤６０側に突起部分（凸部６０Ｂ）が設けられることにより、板体７２と全周に渡って接するように構成されているが、突起部分は、検出用円盤６０側ではなく板体７２側に設けられても良い。この場合でも、板体７２は、検出用円盤６０を全周で支持する。なお、板体７２と検出用円盤６０とは、摩擦等の観点から、凸部６０のように、面同士ではなく線状で、当接することが好ましい。

＜変形例等＞
以上説明した本実施の形態によれば、シート材を挟持搬送する回転部材の回転軸に沿う方向であって、当該回転部材に対して離間する向き（加熱ローラ４１１から離れる向き）に突出する突出部の挙動を検出することにより、上記回転部材の回転が検出される。したがって、回転部材の回転態様の検出が、当該回転部材に連動して回転する部材の回転面の外周部分に配置されることによる寸法の増大を抑えることができる。また、回転部材の回転態様の検出が、回転部材に対して離間する向きに突出する突出部の挙動を検出することにより行なわれるため、回転部材が加熱された場合でも、回転検出手段を、熱の影響のために回転部材から離間させる必要が低下する。以上の次第で、回転部材の回転を検出する部材の配置による定着器ユニット４の寸法の増大を極力抑えることができる。

なお、本実施の形態では、検出用円盤６０の回転挙動が、当該検出用円盤６０（板状部６１）に非接触で、光学的に、検出される。これにより、検出用円盤６０の回転を阻害することなく、ひいては加熱ローラ４１１の回転を阻害することなく、加熱ローラ４１１の回転挙動を特定できる。本実施の形態では、投光素子と受光素子を含むセンサにより、センサ４５が構成された。これにより、センサ４５を、一般的なフォトインタラプタとして安価に構成することができる。ここで、センサ４５としては、たとえば反射型のセンサ（フォトリフレクタ）が採用されても良い。

なお、定着器ユニット４において、投光素子が搭載されておらず、受光素子が定着器ユニット４外の光を受光できるか否か（板状部６１によって受光素子の受光する光路が遮断されないかどうか）によって、検出用円盤６０の回転挙動が検出されても良い。

また、本実施の形態では、回転軸５０は、加熱ローラ４１１に嵌め込まれて固定されている。なお、回転軸５０は、加熱ローラ４１１に対して固定されていてもよく、また、図９に示されるように、加熱ローラ４１１に係り止めされても良い。

図９は、回転軸５０の変形例を示す図である。
図９では、加熱ローラ４１１の、回転軸５０と連結される側の端面が示されている。回転軸５０の端部５０Ｂの断面はＤ字形状を有し、嵌め込み孔４１１Ａの断面もＤ字形状を有している。また、図９において、矢印Ｒは、加熱ローラ４１１の回転方向を示している。加熱ローラ４１１が回転すると、嵌め込み孔４１１Ａの断面の直線部が端部５０Ｂの直線部と当接しながら、当該回転が回転軸５０に伝えられる。

このように回転軸５０を加熱ローラ４１１に対して固定することなく係り止めする構成では、回転軸５０の回転軸５０の長手方向についての位置が加熱ローラ４１１の熱膨張によって変化することをより確実に抑えることができる。これにより、定着器ユニット４におけるセンサ４５等の配置や、センサ４５に必要とされる検出可能範囲を検討する際に、回転軸５０および検出用円盤６０のスラストガタを考慮する必要性を極力抑えることができる。つまり、定着器ユニット４におけるセンサ４５の配置や、センサ４５に必要とされる検出範囲を、加熱ローラ４１１の熱膨張による回転軸５０および検出用円盤６０のスラストガタの影響を考慮することなく、決定できる。したがって、定着器ユニット４の省スペース化を図ることができ、また、センサ４５として検出範囲の狭い安価なものを採用できる。

一方、回転軸５０が、加熱ローラ４１１に対して固定されている場合には、加熱ローラ４１１に係り止めされている場合（図９参照）と比較して、回転軸５０の形状（太さや長さ）に自由度が増し、これにより、定着器ユニット４の小型化が可能となり、ひいては画像形成装置１の小型化が可能となる。この場合、回転軸５０は、加熱ローラ４１１の回転中心に連結された連結用部材を構成することとなる。また、この場合の回転軸とは、加熱ローラ４１１内の回転の中心となる部分に相当することとなる。

なお、画像形成装置１において、誘導加熱によって発熱する加熱ローラ４１１は、その円周方向の一部のみを急激に熱している。このため、モータ４７が回転しているにも拘らず加熱ローラ４１１の回転が停止した状態が継続した場合、局部的に加熱ローラ４１１が高温となるおそれがある。そのため、加熱ローラ４１１の回転有無の検出は、加熱ローラ４１１自体の回転軸上で回転検出を行なうこと（つまり、少なくとも加熱ローラ４１１に対して固定されている軸の回転を検出すること）が、最も効率的である。また、画像形成装置１では、プリント指示後すぐに印刷できるように、待機状態にあっても加熱ローラ４１１を加熱させながら当該加熱ローラ４１１を回転させている。このため、加熱ローラ４１１自体の回転軸上で回転検出を行なうことは、余計な駆動伝達における噛み合い振動を発生させず、静音化が実現できる。

本実施の形態では、画像形成装置１はプリンタによって構成された。なお、定着器ユニット４は、プリンタの他に、複写機、ファクシミリ、これらの複合機などにおいて定着装置として機能することが想定される。

また、本実施の形態では、定着器ユニット４は、加熱部材としてローラ（加熱ローラ４１１）を、加圧部材としてベルト（加圧ベルト４３５）を備えていた。なお、定着器ユニット４では加熱部材と加圧部材の形状は、いずれも、ローラ形状でもベルト形状でも良い。このことから、双方がローラ形状であっても良い。

また、加熱部材の加熱する手段として、必ずしも誘導加熱による加熱手段（加熱ユニット４０）が備えられていなくても良い。

図１０は、定着器ユニットの変形例を示す図である。
図１０の変形例では、定着器ユニット４において、筐体４Ａ内に、加熱ローラ４Ｂと加圧ローラ４Ｄが設けられている。加熱ローラ４Ｂの内部には、当該加熱ローラ４Ｂを加熱するためのヒータ４Ｃが内包されている。加熱ローラ４Ｂと加圧ローラ４Ｄは、当接してニップ部を形成するように配置されている。定着器ユニット４では、シート材は、筐体４Ａの下方から内部へ導入される。そして、加熱ローラ４Ｂと加圧ローラ４Ｄが回転し、上記ニップ部を経てシート材は上方へ挟持搬送される。そして、シート材上のトナー像がシート材に定着する。シート材は、筐体４Ａの上方から外部へと、搬送される。

以上説明した本実施の形態によれば、回転の検出対象である回転部材の回転方向に係り止めされることにより当該回転部材と連動して回転する検出用部材の回転態様を検出することにより、間接的に、回転部材の回転態様が検出される。

検出用部材は、回転部材に固定されることなく係り止めされているため、回転部材に熱膨張が生じた場合でも、回転部材との間での位置関係の変化等に影響を受けることなく、当該回転部材に連動して回転することができる。

したがって、定着装置において回転する部材の熱膨張に影響を受けることなく、当該部材の回転態様を検出できる。

今回開示された各実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置、２ 制御部、３ 中間ベルトユニット、４ 定着器ユニット、４Ｂ，４１１ 加熱ローラ、４Ｃ，４１２ ヒータ、４Ｄ，４３１ 加圧ローラ、５ 用紙センサ、１２ シート材、４０ 加熱ユニット、４１ 定着ユニット、４３ 加圧ユニット、４７，４９ モータ、５０ 回転軸、５０Ａ，５０Ｂ 端部、６０ 検出用円盤、６０Ａ 孔、６０Ｂ 凸部、６１ 板状部、７０ ホルダ、７０Ａ 仕切り板、７１ 固定板金、７２ 板体、４１１Ａ 嵌め込み孔、４５０ コネクタ、４５１ 受光部、４５２ 投光部。

Claims (5)

1. 第１の回転部材と、
   前記第１の回転部材に当接してシート材を挟持搬送する第２の回転部材と、
   前記第１の回転部材の回転を検出するための回転検出手段と、
   前記回転検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材の少なくとも一方の回転を制御するための制御手段とを備え、
   前記回転検出手段は、前記第１の回転部材と連動して回転する検出用部材を含み、
   前記検出用部材は、前記第１の回転部材の回転軸に沿う方向であって、前記第１の回転部材に対して離間する向きに突出する突出部を含み、
   前記回転検出手段は、前記突出部の挙動を検出することにより、前記第１の回転部材の回転を検出する、定着装置。
2. 前記回転検出手段は、前記突出部の挙動を非接触で光学的に検出するための受光素子をさらに含み、
   前記検出用部材は、前記第１の回転部材の回転に連動して、前記受光素子の受光する光路における、前記突出部による光の遮断態様が変化するように、配置されている、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記回転検出手段は、前記制御手段と前記受光素子とを接続するためのコネクタをさらに含み、
   前記コネクタは、前記回転検出手段における、前記検出用部材の回転範囲よりも外側の位置に設けられている、請求項２に記載の定着装置。
4. 前記第１の回転部材と前記第２の回転部材の少なくとも一方を誘導加熱によって加熱する加熱手段をさらに備える、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. シート材上に画像を形成する画像形成装置であって、
   請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置を備える、画像形成装置。

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