JP2014052456A - 像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像加熱装置としての定着装置２７を画像形成装置本体１Ａに対して移動自在とした構成で、加熱ユニット２７Ａを往復移動させても、コネクタの接続を安定して確保できる構造を実現する。
【解決手段】定着装置２７に設ける加熱側コネクタ６００を、画像形成装置本体１Ａに対して移動自在に支持された支持部分としてのレシプロベース板４０３のコネクタ支持部４０３Ａに固定する。加熱ユニット２７Ａは、レシプロベース板４０３に対して往復移動する。このように、加熱側コネクタ６００を、往復移動する加熱ユニット２７Ａではなく、コネクタ支持部４０３Ａに固定しているため、加熱側コネクタ６００と装置本体側コネクタ６０１との接続部への加熱ユニット２７Ａの往復移動による負荷を低減できる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置、及び、このような像加熱装置を備えた、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に関する。詳しくは、記録材を加熱する加熱ユニットを往復移動させる構造に関する。

電子写真方式などにより画像を形成する画像形成装置は、画像形成部により形成されたトナー画像を記録材に転写し、トナー画像が転写された記録材を像加熱装置としての定着装置で加熱して、トナー画像を記録材に定着させる。また、このような像加熱装置としての定着装置に、定着画像が形成された記録材を通すことにより、光沢度を調整する構造もある。

このような定着装置は、例えば、加熱部材としての定着ローラと、ニップ形成部材としての加圧ローラとの間にニップ部で記録材を挟持して、加熱・加圧しながら搬送することにより、記録材に形成された画像を加熱する。また、省エネルギーの観点から、加熱部材を薄肉の金属フィルム（定着フィルム）にし、熱容量を低減させてスタンバイレスを実現している定着フィルム方式の定着装置もある。

このような定着装置では、記録材がニップ部に狭持されている時、記録材の端部のエッジ部分（コバ部）が定着ローラや定着フィルム（以下、定着ローラ等）に当接している状態である。また、記録材の端部は記録材が狭持される際、加圧ローラのたわみの起点となるため、記録材の端部に相当する定着ローラ等の表面には大きな圧力が生じ易い。

また、記録材がニップ部を通過する際、記録材が通過する通紙領域では熱が記録材に奪われるのに対し、記録材が通過しない非通紙領域では熱が奪われにくいため、通紙領域に比して非通紙部領域が高温になる非通紙部昇温が生じてしまう。このように非通紙部昇温が生じると、定着ローラ等の長手方向（回転軸方向）に温度差が生じ、この温度差による搬送速度差によって、記録材のコバ部で定着ローラ等の表面に設けられるＰＴＦＥ、ＰＦＡといったフッ素樹脂のコート層を磨耗させる。このため、コバ部が通った部分の定着ローラ等の表面に傷（コバ傷）が生じ易い。このような非通紙部昇温は、特に熱容量が少ない定着フィルム方式において顕著に生じ易い。

そして、このようなコバ傷が発生した状態で傷の位置が印字領域内であるような幅の広い記録材を通紙すると、定着時に定着ローラ等の表面に形成された微少なコバ傷による凹凸が記録材上のトナーに転写され、画像品位を落としてしまう。さらにコバ傷が進行すると、オフセットした微量のトナーや紙粉が傷の部分に蓄積され、ある一定量以上蓄積すると記録材表面に付着し画像を汚す原因となりうる。したがって、このコバ傷の発生を低減することが望まれる。

このような定着ローラ等の表面のコバ傷を低減するために、定着ローラ及び加圧ローラを記録材の幅方向へ往復移動させる構成が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載された構成の場合、定着ローラ及び加圧ローラを支持したフレーム部材をカムとバネとを用いて往復移動させている。即ち、フレーム部材にカムを当接させると共に、このカムに向けてフレーム部材をバネで付勢することで、カムの回転によりフレーム部材が往復移動するようにしている。

一方で、画像形成装置においては、記録材のジャム処理や、構成部品の劣化・故障に対してメンテナンスを行うために、定着装置やこの定着装置と画像の転写部の構成を含むユニットが、画像形成装置本体に対して引き出し可能な構成としている。

このような引き出し可能なユニットは、ユニット内の各種センサやモータなどの電気部品を有し、画像形成装置本体の内部の電源ユニットや制御部との通電が必要である。このため、このユニットと画像形成装置本体とに、引き出し方向に対向したコネクタをそれぞれ設け、ユニットを引き出し方向に移動させることで、これらのコネクタ同士を着脱可能とした構成が提案されている（特許文献２参照）。

このような特許文献２に記載された構成の場合、ユニット収納時にユニットと装置本体とのコネクタ同士が接続されるため、例えば、ユーザがユニットと装置本体とのケーブル同士を接続させる必要が無く、作業効率の向上や作業ミスの低減を図れる。

また、特にヒータなど高電圧を要する電気部品を有する定着装置や多数の電気部品を有するユニットにおいては、コネクタの接続を安定して確保するべく、一方のコネクタを他方のコネクタにバネなどで付勢する構成とする場合がある。

特開２００５−３５１９３９号公報 特開平３−１４８６８１号公報

特許文献２に記載された、引き出し可能なユニットと装置本体とを、ユニット収納時にコネクタで接続する構成を、特許文献１に記載された、定着ローラ及び加圧ローラを記録材の幅方向へ往復移動させる構成に適用する場合、次のような問題がある。即ち、コネクタの配置等を考慮しなければ、定着ローラ及び加圧ローラの往復移動により、コネクタの接続部に負荷がかかり、コネクタの接続が不安定になる可能性がある。仮に、コネクタの接続部をバネで付勢したとしても、定着ローラ及び加圧ローラの往復移動の影響により、やはり、コネクタの接続が不安定になる可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑み、像加熱装置を画像形成装置本体に対して移動自在とした構成で、加熱部材及びニップ形成部材を有する加熱ユニットを往復移動させても、コネクタの接続を安定して確保できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明は、ニップ部に搬送される記録材に形成された画像を加熱する加熱部材と、前記加熱部材との間で前記ニップ部を形成するニップ形成部材と、画像形成装置本体に対して移動自在に支持された支持部分と、前記加熱部材及び前記ニップ形成部材を有する加熱ユニットを、前記支持部分に対して記録材の搬送方向に直交する幅方向に往復移動させる移動手段と、前記加熱ユニットと前記画像形成装置本体との間で電源の供給と信号の受渡しのうちの少なくとも何れかを行うために、前記加熱ユニットに対して移動自在に接続され、前記支持部分に固定された加熱側コネクタと、を備えた、ことを特徴とする像加熱装置にある。

本発明によれば、加熱側コネクタを、往復移動する加熱ユニットではなく、画像形成装置本体に対して移動自在に支持された支持部分に固定しているため、コネクタの接続部への加熱ユニットの往復移動による負荷を低減できる。この結果、加熱ユニットを往復移動させても、コネクタの接続を安定して確保できる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 本実施形態に係る定着装置の加熱ユニットの概略構成断面図。 本実施形態に係る定着装置の概略側面図。 同じく定着装置の概略斜視図。 同じく記録材をニップ部に通紙中の定着装置を、一部を省略して示す概略平面図。 同じく定着装置の概略正面図。 同じく定着装置の概略平面図。 図６の右端部を拡大して示す図。 定着装置を含む定着搬送ユニットの引き出し構成を説明するための模式図。 定着装置の加熱側コネクタと画像形成装置本体の装置本体側コネクタとの接続部分を拡大して、（ａ）はコネクタの接続状態を、（ｂ）はコネクタの分離状態を、それぞれ示す図。

本発明の実施形態について、図１ないし図１０を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
画像形成装置１は、紙などのシートを含む記録材Ｓ上に転写された未定着画像に熱と圧を加えて定着処理する、像加熱装置としての定着装置２７を備えている。なお、本実施形態では、画像形成装置として、フルカラーの中間転写方式のものを図示しているが、本発明の像加熱装置を備えた画像形成装置は、特にそれに限定されるものではない。

画像形成装置１は、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色のトナー像をそれぞれ形成する画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有するタンデム方式を採用している。画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、中間転写体としての中間転写ベルト２５の回転方向に並んで配置され、トナー像を形成するまでのプロセスを各色ごとに並列処理する。

なお、各画像形成部の構成は、基本的に同じであるため、以下の説明では、各画像形成部の構成を示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略し、図面及び必要な説明においてのみ、添え字を付すこととする。

画像形成部Ｐは、各色のトナー像が形成担持される像担持体としての感光ドラム２０を有する。感光ドラム２０の周囲には、帯電装置２１、現像装置２３、一次転写装置２４、不図示のクリーナが配置される。また、画像形成装置１の上部には、露光装置２２が配置されている。

感光ドラム２０は、図の矢印の方向に回転駆動され、帯電装置２１により表面が所定の電位に一様に帯電される。その後、露光装置２２によって所定の電位に帯電された感光ドラム２０の表面を露光することによって、感光ドラム２０上に静電潜像が形成される。感光ドラム２０上の静電潜像は、現像装置２３によって現像剤を用いて現像され、トナー像として可視画像化される。

現像装置２３によって現像された感光ドラム２０上のトナー像は、一次転写装置２４によって、無端状の中間転写ベルト２５上に順次重畳させて一次転写される。そして、全色一次転写された中間転写ベルト２５上のトナー像は、二次転写装置２６によって、記録材Ｓ上に一括して二次転写される。一次転写後の感光ドラム２０の表面、及び、２次転写後の中間転写ベルト２５の表面は、それぞれ不図示のクリーナにより清掃され、次の画像形成に使用される。

記録材Ｓは、給紙カセット３１から給送ローラなどの給送手段によって、二次転写装置２６と中間転写ベルト２５とから構成される二次転写部まで搬送される。二次転写後、未定着のトナー像を担持した記録材Ｓは、定着装置２７へと搬送される。そして、定着装置２７で加熱されかつ加圧されることで未定着のトナー像が溶融軟化して記録材Ｓに定着される。トナー像を定着した記録材Ｓは、排紙トレイ２８へと排紙される。記録材Ｓの裏面側に画像を形成する際には、記録材Ｓを記録材反転路２９によって反転させた後、両面搬送路３０を介して再度、二次転写部に搬送して裏面側に画像を形成する。

以上のように、帯電、露光、現像、転写、そして定着までの一連の画像形成プロセスが実行され、記録材Ｓ上に画像が記録形成される。なお、モノクロの画像形成装置ではブラックの画像形成部のみが存在する。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像形成部の並び順や構成はこの限りではない。

［定着装置］
次に、本実施形態の定着装置２７及び定着装置２７を構成する加熱ユニット２７Ａについて、図２ないし図５を用いて説明する。加熱ユニット２７Ａは、図２に示すように、加熱部材としての無端状の加熱ベルト３０２と、加熱ベルト３０２の外周面と当接して、加熱ベルト３０２との間でニップ部Ｎを形成するニップ形成部材としての加圧ローラ３０４とを有する。加熱ベルト３０２内には、熱源としてのヒータ（セラミックヒータ）３００を配置している。

ヒータ３００は、図１の紙面に垂直方向（表裏方向）を長手とする細長薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備させた発熱抵抗体層を基本構成とする。このようなヒータ３００は、発熱抵抗体層に対する電源３０９からの通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する、低熱容量のヒータである。

また、ヒータ３００は、支持部材としてのヒータホルダ３０１に固定支持されている。ヒータホルダ３０１は、横断面略半円弧状樋型で、図１の紙面に垂直方向を長手とする耐熱性樹脂等の断熱性部材である。ヒータ３００はこのヒータホルダ３０１の下面に長手に沿って形成具備させた溝部にヒータ表面側を下向きに露呈させて嵌め入れて耐熱性接着剤等により固定して配設してある。３０３は、ヒータホルダ３０１の内側に配設したステーであり、ヒータホルダ３０１を支持している。

上述の加熱ベルト３０２は、例えば、耐熱性のフィルムなどにより構成され、ヒータ３００を含むヒータホルダ３０１にルーズに外嵌させてある。加熱ベルト３０２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、次のような複合層を有するベルトを使用している。即ち、ベルトの基層を、膜厚が１００μｍ以下、好ましくは２０〜５０μｍ程度のＳＵＳやＮｉからなる金属層としている。また、その外周面にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、或いはシリコンゴムの発泡体からなる弾性層を重ねている。さらにその外周面には、５〜５０μｍ程度のＰＴＦＥ、ＰＦＡ等をコーティングしている。また、基層の内面には数μｍ程度のＰＩ（ポリイミド）等からなる保護層を設けてあり、ヒータ３００と加熱ベルト３０２の金属層との摺擦を低減させている。

加圧ローラ３０４は、芯金３０４ａと、シリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、或いはシリコンゴムの発泡体からなる弾性層３０４ｂからなり、芯金３０４ａの両端部を側板４００、４０１に回転自由に軸受け支持させて配設してある。加圧ローラ３０４の図２の上側には、上述のヒータ３００、ヒータホルダ３０１、加熱ベルト３０２、ステー３０３のアセンブリを、ヒータ３００側を下向きにして加圧ローラ３０４に並行に配置している。そして、ステー３０３を後述する加圧力可変機構５００で加圧ローラ３０４側に押圧させている。これにより、ヒータ３００の図２の下面を加熱ベルト３０２を介して加圧ローラ３０４の外周面に、弾性層３０４ｂの弾性に抗して圧接させて、所定幅のニップ部Ｎを形成している。

加熱ベルト３０２は、温度検知手段としてのサーミスタ３０７の検知信号を制御手段としての制御部（ＣＰＵ）３０８が読み取ることによって、その温度をモニタリングしている。加熱ベルト３０２が定着動作中に所定の温調温度を保つように、制御部３０８はサーミスタ３０７の信号に基づいて、電源３０９によりヒータ３００に印加する電流値を調整している。

このように加熱ベルト３０２が温調された状態で、画像（トナー像）が形成された記録材がニップ部Ｎに搬送され、未定着のトナー像が加熱、加圧されることで記録材に定着される。定着後の記録材は、加熱ベルト３０２から分離され、ニップ部Ｎの搬送方向下流に配置される分離ガイド３０６に沿ってニップ部Ｎから排出される。分離ガイド３０６は、ニップ部Ｎから排出される記録材が、加熱ベルト３０２に巻き付かないように、且つ加熱ベルト３０２に接触して加熱ベルト３０２に傷をつけないように、加熱ベルト３０２とある間隔(隙間)を持って配置されている。このような分離ガイド３０６は、次述するフランジ３０５の一部に係合し、バネ等の付勢手段により固定されている。

フランジ３０５は、図３及び図４に示すように、加熱ユニット２７Ａの枠体（ケース）を構成する側板４００、４０１に係合支持され、加圧ローラ３０４に対して遠近動自在としている。また、フランジ３０５には、ステー３０３及びヒータホルダ３０１の長手方向（加熱ベルト３０２の回転軸方向）両端部を支持し、加熱ベルト３０２の長手方向移動および周方向の形状を規制する規制部材を設けている。

このようなフランジ３０５に支持される加熱ベルト３０２は、図３及び図４に示す加圧力可変機構５００により、加圧ローラ３０４に向けて付勢されている。加圧力可変機構５００は、加熱ベルト３０２の長手方向両側にそれぞれ配置され、加圧カム５０１、加圧板回動軸５０２、加圧カム回動軸５０４、加圧板５０５、加圧調整ネジ５０６、加圧支持板５０７、加圧バネ５０８から構成されている。

加圧板５０５と加圧支持板５０７は、加圧板回動軸５０２により側板４００、４０１に軸支されており、加圧板５０５は加圧支持板５０７に対して回転自在に動くことができる。加圧支持板５０７は、側板４００、４０１に固定されている。加圧支持板５０７には加圧調整ネジ５０６が締結されており、加圧調整ネジ５０６を締めることによって加圧調整ネジ５０６の座面が加圧バネ５０８のバネ長を縮め、加圧板５０５に負荷されるバネ荷重を大きくすることができる。加圧板５０５は上述のとおり加圧支持板５０７に対して回転自在に支持されているので、加圧バネ５０８による圧縮力によって加圧板回動軸５０２まわりにモーメントが発生する。

加圧板５０５は、フランジ３０５に当接するように配置されている。このため、加圧板５０５に生じるモーメントによってフランジ３０５は加圧ローラ３０４方向へ押され、加圧ローラ３０４と加熱ベルト３０２の間に上述のニップ部Ｎが形成されることとなる。

このような加圧力を解除する際には、所定の偏心量を持った加圧カム５０１が回転して加圧板５０５を押し上げる。そして、加圧板５０５とフランジ３０５の接触を解除するまで加圧カム５０１を回転させることによって加圧力を解除している。加圧カム５０１は、駆動源としてのモータＭ１により回転駆動される。加熱ベルト３０２の両側にそれぞれ配置される加圧カム５０１は、加圧カム回動軸５０４にそれぞれ位相が同じとなるように固定され、加圧カム回動軸５０４がモータＭ１により回転駆動されることで、同位相で回転する。これにより、加熱ベルト３０２の両側の加圧力可変機構５００を同期して駆動でき、加圧ローラ３０４に対する加圧と解除とを行えるようにしている。通常、加圧力は例えば３００Ｎに設定されている。

画像形成動作がスタートすると、加圧力可変機構５００により加熱ベルト３０２を加圧ローラ３０４に圧接してニップ部Ｎを形成する。一方、画像形成動作が終了すると、加圧力可変機構５００により加熱ベルト３０２の加圧ローラ３０４に対する圧接が解除され、この解除状態が保たれる。

図５に画像形成動作中の定着装置の様子を示す。画像形成時は加圧力可変機構５００によって加熱ベルト３０２と加圧ローラ３０４の間にニップ部Ｎが形成され、ニップ部Ｎの間を記録材が通過することによって定着工程が完了する。ここで、記録材の端部には記録材の裁断の際に生じる微小なバリがあり、このバリによって、定着工程時に記録材の端部に相当する加熱ベルト３０２の表面に微小な傷が転写されることがある。

また、同じサイズの記録材を連続的に定着する場合、加熱ベルト３０２の記録材が通過する部分(通紙部)と記録材が通過しない部分（非通紙部）では、加熱ベルト３０２表面の温度差が生じてしまう。通紙部では加熱ベルト３０２の熱がトナーの定着によって使用され、非通紙部では加熱ベルト３０２の熱が使用されないためである。この温度差によって、加熱ベルト３０２の非通紙部領域では表面速度が通紙部領域に対して相対的に速くなり、記録材の端部領域で微小なスリップが発生する。そして、加熱ベルト３０２の表面に微小な凹凸（これら記録材端部による加熱ベルト３０２表面傷を、以下コバ傷と呼ぶ）を生じさせてしまう原因になりうる。

［レシプロ構成］
本実施形態では、このようなコバ傷を低減させるために、加熱ユニット２７Ａを支持部分であるレシプロベース板に対して、記録材の搬送方向に直交する幅方向（長手方向）に往復移動（レシプロ動作）させるようにしている。以下、図６ないし図８を用いて、このようなレシプロ動作を行うためのレシプロ機構について説明する。

図６及び図７に示すように、定着装置２７の加熱ユニット２７Ａは、前側の側板４００、後側の側板４０１、底板４０２とから構成される枠体４００Ａを有する。即ち、上述のヒータ３００などのアセンブリを含む加熱ベルト３０２及び加圧ローラ３０４は、枠体４００Ａに支持されている。なお、本実施形態での「前側」と「後側」とは、画像形成装置を設置した状態での方向であり、ユーザが操作を行う正面側を「前側」、その反対側を「後側」としている。

枠体４００Ａの底板の下面の４隅には、それぞれコロ４２０が軸受４２１により回転自在に配置されており、コロ４２０の表面は底板４０２よりも僅かに下方に突出している。また、底板４０２の一部（記録材の排紙側）には、被係合部としての幅方向（長手方向、図６ないし図８の左右方向）に長い長穴４０５が、幅方向に離間した２個所に形成されている。

このような加熱ユニット２７Ａの枠体４００Ａは、定着装置２７を構成し、画像形成装置本体に対して支持されたレシプロベース板４０３に対して、幅方向に移動自在に載置されている。即ち、底板４０２に設けたコロ４２０がレシプロベース板４０３上を転がることで、枠体４００Ａ、延いては加熱ユニット２７Ａがレシプロベース板４０３に対して幅方向に移動自在となっている。このように、底板４０２がコロ４２０によってレシプロベース板４０３上に積載されているため、レシプロ動作時はコロ４２０が回転することにより摺動抵抗を少なくできる。

レシプロベース板４０３には、底板４０２に設けられた２個所の長穴４０５と係合するように、記録材の排紙側に係合部としての２本の軸４０４が設けられている。したがって、枠体４００Ａは、軸４０４と長穴４０５との係合に基づき、幅方向に移動案内される。また、幅方向の移動量は、長穴４０５の幅方向の長さの範囲内で規制される。

このようなレシプロ動作は、移動手段としてのレシプロ機構４７０により行う。このレシプロ機構４７０について、図８を用いて説明する。レシプロ機構４７０は、定着装置２７の後側の側板４０１側に配置している。具体的には、レシプロ機構４７０は、傾斜部材としてのレシプロカム４３０と、係合部材としてのレシプロ軸４１０と、駆動手段としてのモータＭ２とを有する。

レシプロカム４３０は、加熱ユニット２７Ａと支持部分とのうちの一方、本実施形態では支持部分であるレシプロベース板４０３に設けられ、幅方向に対して傾斜した１対の傾斜面４３０ａ、４３０ｂを有する。このようなレシプロカム４３０は、モータＭ２からの回転が伝達されるギア４３０ｃが一体となった、略円筒形状を有する円筒部材で、円筒状の外周面の全周に亙って外径側から見た形状がＶ字状の溝４３０ｄが形成されている。そして、溝４３０ｄの対向する両側面を１対の傾斜面４３０ａ、４３０ｂとしている。このような傾斜面４３０ａ、４３０ｂは、互いに平行となるように、且つ、周方向に展開した状態で一定の周期の連続した波形状となるように形成されている。

レシプロ軸４１０は、加熱ユニット２７Ａと支持部分とのうちの他方、本実施形態では加熱ユニット２７Ａの側板４０１に設けられ、レシプロカム４３０の１対の傾斜面４３０ａ、４３０ｂと係合する軸部材である。即ち、レシプロ軸４１０は、レシプロカム４３０の溝４３０ｄに挿入されるように配置され、レシプロ軸４１０の外周面が１対の傾斜面４３０ａ、４３０ｄの少なくとも一方と当接するようにしている。

モータＭ２は、レシプロカム４３０とレシプロ軸４１０とを相対移動させることで、傾斜面４３０ａ、４３０ｂとレシプロ軸４１０との係合により加熱ユニット２７Ａを往復移動させるものである。本実施形態では、モータＭ２をパルスモータとし、制御手段としての制御部（ＣＰＵ）４６０から送られるパルス数に応じてモータＭ２が駆動され、レシプロカム４３０がこのパルス数に応じた量（角度）回転する。なお、制御部４６０は、上述したヒータ３００への通電を制御する制御部３０８と共通にしても良い。

このように、レシプロカム４３０がレシプロ軸４１０に対して相対回転することで、傾斜面４３０ａ、４３０ｂとレシプロ軸４１０との係合位置が変わる。傾斜面４３０ａ、４３０ｂは、上述のように幅方向に対して傾斜しているため、このように係合位置が変わることで、レシプロ軸４１０、延いてはレシプロ軸４１０が固定された加熱ユニット２７Ａが幅方向に移動する。この時、加熱ユニット２７Ａは、上述したように、底板４０２に備えられた長穴４０５に沿ってしか移動できないため、図８の破線内で示す部分である加熱ユニット２７Ａが幅方向にのみ移動することになる。

また、１対の傾斜面４３０ａ、４３０ｂは、上述のように周方向に連続した波形状となっているため、レシプロカム４３０が回転することで、レシプロ軸４１０がこの波形状に沿って幅方向に往復移動する。本実施形態では、このような構成により、加熱ユニット２７Ａのレシプロ動作を行っている。

なお、傾斜部材としてのレシプロカム４３０を加熱ユニット２７Ａ側に、係合部材としてのレシプロ軸４１０を支持部分であるレシプロベース板４０３側に、それぞれ配置しても良い。

また、本実施形態の場合、加熱ユニット２７Ａの幅方向の所定位置を検知する位置検知手段としての位置検知センサ４５０を有する。位置検知センサ４５０は、互いに対向配置される発光部と発光部から発した光を受光する受光部とを有し、レシプロベース板４０３側に固定されている。また、加熱ユニット２７Ａの後側の側板４０１にはセンサフラグ４４０が設けられている。そして、センサフラグ４４０が位置検知センサ４５０の発光部と受光部との間に進入して、発光部から発した光を遮ることで、位置検知センサ４５０が加熱ユニット２７Ａの幅方向の所定位置を検知する。この検知信号は、制御部４６０に送られ、制御部４６０は、この信号に基づきモータＭ２を制御する。

本実施形態では、位置検知センサ４５０の光が透過している状態から、加熱ユニット２７Ａの移動によりセンサフラグ４４０が位置検知センサ４５０の光を遮った（センサを切った）位置をホームポジション位置（以下ＨＰ位置）としている。そして、ＨＰ位置では、ニップ部Ｎに通紙される記録材の幅方向中央と、加熱ベルト３０２の発熱幅の中央（加熱領域の幅方向中央）とが一致するようにしている。このため、図９に示すように、最大サイズの記録材がニップ部Ｎに通紙される場合、レシプロ動作によって加熱ユニット２７ＡをＨＰ位置に移動すれば、発熱幅の中央と最大サイズの記録材の中央とを一致させることができる。

本実施形態では、このようにセンサフラグ４４０と位置検知センサ４５０との関係を設定しているため、必要以上に加熱ベルト３０２の発熱幅を長く設定する必要がない。即ち、最大サイズの記録材の中央と発熱幅の中央とがずれた場合、最大サイズの記録材の加熱領域を確保するために、このずれた分、発熱幅を最大サイズの記録材の加熱領域よりも大きくする必要がある。これに対して、最大サイズの記録材の中央と発熱幅の中央とを一致させれば、発熱幅を最大サイズの加熱領域に合わせた幅とすることができ、必要以上に発熱幅を大きくする必要がない。

このように、本実施形態では、レシプロカム４３０に形成された溝４３０ｄにレシプロ軸４１０を嵌合させ、レシプロカム４３０を回転させることによって、加熱ユニット２７Ａのレシプロ動作を行っている。このため、前述の特許文献１に記載された構成のようにバネ等の付勢手段でカム面に押し付ける必要がなく、レシプロカム４３０の回転に必要なトルクを少なくすることができる。これにより駆動構成を小さくすることが可能であり、レシプロ機構を省スペースで達成することができる。

また、このようなレシプロ動作は、記録材１枚毎に行うようにしている。即ち、制御部４６０は、ニップ部Ｎを記録材が１枚通過する毎に加熱ユニット２７Ａを所定量移動させる。本実施形態では、記録材の後端が二次転写部を抜けた後、記録材がニップ部Ｎを通過している間に加熱ユニット２７Ａを移動させるようにしている。また、移動量は、記録材１枚当たり、０．１〜０．２ｍｍ程度とすることが好ましい。

なお、レシプロ動作は、記録材１枚毎に限らず、２枚毎や３枚毎など複数枚毎としても良い。即ち、ニップ部Ｎを記録材が所定枚数通過する毎に加熱ユニット２７Ａを移動させれば良い。この所定枚数は、常に同じ枚数としても良いし、記録材の種類、サイズ、通紙枚数などに応じて可変としても良い。

本実施形態では、加熱ユニット２７Ａの移動方向が切り替わる所定範囲から外れた範囲での記録材１枚当たりのレシプロ量が０．１５ｍｍとなるように、レシプロカム４３０の傾斜面４３０ａ、４３０ｂの傾斜角度を設定している。また、レシプロ動作の範囲は、例えば４〜５ｍｍ程度としている。即ち、加熱ユニット２７Ａは、４〜５ｍｍ程度の幅の範囲を往復移動する。

また、レシプロ動作を実行するタイミングは、記録材がニップ部Ｎを通過した紙間で行っても良いが、本実施形態では、上述したようなタイミングとしている。即ち、記録材の後端が二次転写部を抜けてニップ部Ｎに突入する前で、記録材がニップ部Ｎにのみ挟持された状態でレシプロ動作を行っている。これは、紙間でレシプロ動作を行う場合、紙間の間隔を大きくする必要があり、生産性が低下するためである。また、記録材が二次転写部と加熱ユニット２７Ａにニップ部Ｎの両方で挟持されたまま、加熱ユニット２７Ａがレシプロ動作を行ってしまうと、ニップ部Ｎが記録材を幅方向にずらしてしまうことによって絵ずれが生じる可能性がある。このため、本実施形態では、レシプロ動作を実行するタイミングを上述のタイミングとしている。

［定着搬送ユニットの引き出し構成］
本実施形態では、図９に示すように、上述のように加熱ユニット２７Ａをレシプロ動作させる構成で、定着装置２７を含む定着搬送ユニット７００を、画像形成装置本体１Ａから引き出し可能な構成としている。画像形成装置本体１Ａは、前述した画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ、中間転写ベルト２５や各種記録材の搬送構成、及び、定着装置２７を収容する。定着搬送ユニット７００は、定着装置２７及び二次転写装置２６（図１）の中間転写ベルト２５の外側に配置される二次転写外ローラなどの二次転写部から定着装置２７まで記録材を搬送する構成の一部を含んで構成される。

また、画像形成装置本体１Ａには、定着搬送ユニット７００の引き出し方向に沿って、案内部材としてのスライドレール７０１を設けている。そして、スライドレール７０１上に定着搬送ユニット７００を載置し、定着搬送ユニット７００をスライドレール７０１に沿って移動自在に案内するようにしている。このために定着搬送ユニット７００は、定着装置２７及び記録材を定着装置２７に搬送する搬送構成を支持板上に支持し、この支持板をスライドレール７０１に移動自在に配置している。定着装置２７のレシプロベース板４０３は、支持板に固定されており、この支持板を介して画像形成装置本体１Ａに対して移動自在に支持される。なお、レシプロベース板４０３自体を支持板としても良い。即ち、レシプロベース板４０３を大きくし、加熱ユニット２７Ａに加えて上述の搬送構成をこのレシプロベース板４０３上に支持するようにしても良い。

このような構成とすることにより、定着装置２７内や搬送構成の途中などで記録材がジャムした場合に、この記録材を除去すべく、画像形成装置本体１Ａの正面や側面の扉を開けて、定着搬送ユニット７００を引き出すことができる。

また、本実施形態の場合、定着搬送ユニット７００を引き出す際に、定着装置２７に設けられた加熱側コネクタ６００と画像形成装置本体１Ａに設けられた装置本体側コネクタ６０１とが分離して、電気的な接続が解除されるように構成されている。これら加熱側コネクタ６００及び装置本体側コネクタ６０１は、それぞれドロワーコネクタにより構成され、定着搬送ユニット７００を、画像形成装置本体１Ａに挿入する際に接続され、上述のように引き出す際に分離するようにしている。一方、定着搬送ユニット７００を画像形成装置本体１Ａ内に戻すべく、定着搬送ユニット７００を画像形成装置本体１Ａ内に押し込むと、加熱側コネクタ６００が装置本体側コネクタ６０１に接続されるようにしている。

［コネクタの接続構成］
このような加熱側コネクタ６００と装置本体側コネクタ６０１との接続部の構成について、図１０を用いて説明する。加熱側コネクタ６００は、加熱ユニット２７Ａと画像形成装置本体１Ａとの間で電源の供給と信号の受渡しのうちの少なくとも何れかを行うために、加熱ユニット２７Ａに複数の電線６０３により接続されている。電線６０３は、ある程度撓みを持たせてあり、加熱側コネクタ６００が、加熱ユニット２７Ａに対して相対移動自在に接続されるようにしている。

電線６０３は、例えば、加熱ベルト３０２の温度を検知するサーミスタ３０７、位置検知センサ４５０などの信号線や、ヒータ３００に電気を供給する線などである。これらの電線６０３は、定着搬送ユニット７００の引き出し方向後端、即ち、画像形成装置本体１Ａの奥側に集約されており、その先端に加熱側コネクタ６００が配置されている。したがって、この加熱側コネクタ６００も、画像形成装置本体１Ａの奥側に配置される。

また、画像形成装置本体１Ａの奥側で、加熱側コネクタ６００と、スライドレール７０１による案内方向（定着搬送ユニット７００の移動方向）に対向する位置には、装置本体側コネクタ６０１が配置されている。装置本体側コネクタ６０１は、定着搬送ユニット７００と共に定着装置２７が移動することに伴い、加熱側コネクタ６００と着脱自在としている。図示の例では、加熱側コネクタ６００を雌側、装置本体側コネクタ６０１を雄側とし、装置本体側コネクタ６０１が加熱側コネクタ６００に進入して嵌合することで、図１０（ａ）に示すように、コネクタが接続される。一方、定着搬送ユニット７００を引き出すことで、図１０（ｂ）に示すように、加熱側コネクタ６００が装置本体側コネクタ６０１から分離される。

また、装置本体側コネクタ６０１は、画像形成装置本体１Ａの奥側に固定された固定部分としての固定板部６０４に対して、定着搬送ユニット７００の移動方向に移動自在に支持されている。そして、装置本体側コネクタ６０１と固定板部６０４との間に、装置本体側コネクタ６０１を加熱側コネクタ６００に向けて付勢する付勢手段としてのコネクタバネ６０２を設けている。

このため、図１０（ａ）に示すように、加熱側コネクタ６００と装置本体側コネクタ６０１とを接続した状態で、装置本体側コネクタ６０１が加熱側コネクタ６００を所定の圧で押圧している。例えば、コネクタバネ６０２のバネ圧は、１個当たり１．６ｋｇｆ（１５．７Ｎ）程度である。図示の例では、装置本体側コネクタ６０１を挟むように両側に２個のコネクタバネ６０２が配置され、総圧で３．２ｋｇｆ（３１．４Ｎ）程度となっている。このように、装置本体側コネクタ６０１が加熱側コネクタ６００を所定の圧で押圧することで、コネクタの接点を安定して確保するようにしている。

上述のように、加熱側コネクタ６００と装置本体側コネクタ６０１とが接続されることで、通電し、画像形成装置本体１Ａ側のＣＰＵに定着装置２７の状態などを表す信号を伝えたり、電源の供給が行われたりされる。即ち、加熱側コネクタ６００と装置本体側コネクタ６０１とを介して、画像形成装置本体１Ａから定着搬送ユニット７００に電源が供給されると共に、画像形成装置本体１Ａと定着搬送ユニット７００との間で各種信号の受渡しが行われる。

また、本実施形態の場合、加熱側コネクタ６００は、レシプロベース板４０３に固定されている。このために、レシプロベース板４０３の画像形成装置本体１Ａの奥側にコネクタ支持部（ドロワー台）４０３Ａを固定している。このコネクタ支持部４０３Ａは、レシプロベース板４０３と一体に形成しても良い。そして、コネクタ支持部４０３Ａに加熱側コネクタ６００を固定している。

このため、上述のように加熱ユニット２７Ａがレシプロ動作を行っても、加熱側コネクタ６００が加熱ユニット２７Ａと共に動くことはない。また、加熱側コネクタ６００と加熱ユニット２７Ａとは、上述のように電線６０３により接続することで、加熱ユニット２７Ａがレシプロ動作により加熱側コネクタ６００に対して移動することを許容している。

本実施形態の場合、上述のように、ニップ部を記録材が所定枚数（本実施形態では１枚）通過する毎に加熱ユニット２７Ａを移動（レシプロ動作）させている。このため、記録材の端部が連続してニップ部Ｎの同じ範囲を通過することがなく、加熱ベルト３０２の表面にコバ傷が発生することを低減できる。

また、本実施形態の場合、レシプロカム４３０とレシプロ軸４１０とを相対移動させて、レシプロカム４３０の１対の傾斜面４３０ａ、４３０ｂとレシプロ軸４１０との係合により加熱ユニット２７Ａを往復移動させている。このため、加熱ユニット２７Ａを移動させるためにバネを使用する必要がない。この結果、バネの付勢力に抗してモータを駆動する必要がないため、上述したように、レシプロカム４３０の回転に必要なトルクを少なくすることができ、レシプロ機構を省スペースで達成することができる。

また、加熱側コネクタ６００を、往復移動する加熱ユニット２７Ａではなく、画像形成装置本体１Ａに対して移動自在に支持されたレシプロベース板４０３のコネクタ支持部４０３Ａに固定している。このため、加熱側コネクタ６００と装置本体側コネクタ６０１との接続部への加熱ユニット２７Ａの往復移動による負荷を低減できる。即ち、加熱ユニット２７Ａがレシプロ動作を行っても、加熱側コネクタ６００が動くことがないため、レシプロ動作により、加熱側コネクタ６００と装置本体側コネクタ６０１との接続部に負荷がかかることを低減できる。この結果、加熱ユニット２７Ａを往復移動させても、加熱側コネクタ６００と装置本体側コネクタ６０１との接続を安定して確保できる。

また、加熱側コネクタ６００はコネクタバネ６０２により装置本体側コネクタ６０１を介して付勢されているが、加熱側コネクタ６００がレシプロベース板４０３に固定されているため、この付勢力が加熱ユニット２７Ａに作用することを防止できる。また、加熱ユニット２７Ａに付勢力が作用しないため、加熱ユニット２７Ａの軽量化や定着装置２７の小型化を図れる。

即ち、加熱側コネクタ６００を、例えば加熱ユニット２７Ａに対して直接設ける場合、加熱ベルト３０２や加圧ローラ３０４を支持する後側の側板４０１に固定することが考えられる。この場合、上述のように加熱側コネクタ６００を付勢するコネクタバネ６０２の付勢力により側板４０１が変形し、加熱ベルト３０２と加圧ローラ３０４とのニップ部の圧力分布に影響を与える可能性がある。ニップ部の圧力分布が規定よりも大きく変化すると、記録材にしわが発生したりするなど記録材の搬送不良が生じる可能性がある。

このようなコネクタバネ６０２の付勢力を考慮して、側板４０１の板厚を大きくすることなどにより剛性を高くすることが考えられるが、このようにすると加熱ユニット２７Ａの重量が嵩んでしまう。加熱ユニット２７Ａの重量が大きくなると、加熱ユニット２７Ａをレシプロ動作させるためのモータＭ２の出力を大きくする必要があり、結果として、定着装置２７が大型化してしまう。

これに対して本実施形態では、加熱側コネクタ６００を、加熱ユニット２７Ａの側板４０１ではなく、レシプロベース板４０３のコネクタ支持部４０３Ａに固定しているため、コネクタバネ６０２の付勢力が作用しても側板４０１が変形することはない。この結果、コネクタバネ６０２の付勢力がニップ圧に影響を及ぼすことを防止できる。また、上述のように側板４０１の剛性を高くする必要がなく、加熱ユニット２７Ａの軽量化を図れる。加熱ユニット２７Ａを軽量化できれば、加熱ユニット２７Ａをレシプロ動作させるためのモータＭ２として出力の小さいものを選択でき、定着装置２７の小型化を図れる。

このように本実施形態では、加熱ユニット２７Ａをレシプロ動作させる構成において、定着装置２７と画像形成装置本体１Ａの電気的接続を安定させつつ、ニップ圧の安定化を図ることが可能となる。また、これと共に、加熱ユニット２７Ａの軽量化及び定着装置２７の小型化を図れる。

本実施形態では、以上説明した構成及び作用によって、加熱ベルト３０２のコバ傷を低減し、画質、寿命を向上させることができ、かつ装置を小型に抑えることが可能な定着装置を提供することが可能である。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。即ち、上述の実施形態では、定着装置の例として、加熱部材としてフィルム状の加熱ベルトを用いたオンデマンドタイプの定着装置について説明した。但し、加熱部材としては、ローラやベルトなどを用いても良い。また、加熱源としてセラミックヒータの例を挙げたが、ハロゲンヒータやＩＨ（誘導加熱）方式なども使用できる。特にＩＨ方式の場合、交流の電線（ＡＣ線）を２本使用するため、ドロワーコネクタの数が増え、結果として装置本体側コネクタの定着装置へのバネ圧の増加につながる。したがって、定着装置としてＩＨ方式を使用したものに、本発明をより効果的に適用できる。

また、センサフラグと位置検知センサの位置関係が逆になっても良い。即ち、レシプロ移動する側に位置検知センサを設け、レシプロ移動しない側にセンサフラグを設けても良い。また、加熱ユニットの幅方向の所定位置を検知する手段としては、センサフラグと位置検知センサとの組み合わせ以外に、エンコーダを用いた構成など他の構成としても良い。例えば、モータの回転軸にエンコーダを設け、このエンコーダの回転量及びホームポジションを検出できるようにすれば、加熱ユニットのホームポジションからの位置を検知できる。要は、加熱ユニットの幅方向位置を検知できれば良い。

また、レシプロ機構としてレシプロカムとレシプロ軸とを用いた構成について説明したが、その他の構成としても良い。例えば、傾斜部材として外周面を雄ねじとしたねじ軸とし、係合部材としてこのねじ軸に螺合するナット部材とした送りねじ機構とすることもできる。要は、少なくとも１対の傾斜面と係合部材との係合により、往復移動できる構造であれば良い。

１・・・画像形成装置、１Ａ・・・画像形成装置本体、２７・・・定着装置（像加熱装置）、２７Ａ・・・加熱ユニット、３００・・・ヒータ、３０２・・・加熱ベルト（加熱部材）、３０４・・・加圧ローラ（ニップ形成部材）、４００、４０１・・・側板、４００Ａ・・・枠体、４０２・・・底板、４０３・・・レシプロベース板（支持部分）、４０３Ａ・・・コネクタ支持部（支持部分）、４１０・・・レシプロ軸（係合部材）、４３０・・・レシプロカム（傾斜部材）、４３０ａ、４３０ｂ・・・傾斜面、４４０・・・センサフラグ、４５０・・・位置検知センサ（位置検知手段）、４６０・・・制御部（制御手段）、４７０・・・レシプロ機構（移動手段）、６００・・・加熱側コネクタ、６０１・・・装置本体側コネクタ、６０２・・・コネクタバネ（付勢手段）、６０４・・・固定板部（固定部分）、７００・・・定着搬送ユニット、７０１・・・スライドレール（案内部材）、Ｍ２・・・モータ（駆動手段）、Ｓ・・・記録材

Claims (3)

1. ニップ部に搬送される記録材に形成された画像を加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材との間で前記ニップ部を形成するニップ形成部材と、
   画像形成装置本体に対して移動自在に支持された支持部分と、
   前記加熱部材及び前記ニップ形成部材を有する加熱ユニットを、前記支持部分に対して記録材の搬送方向に直交する幅方向に往復移動させる移動手段と、
   前記加熱ユニットと前記画像形成装置本体との間で電源の供給と信号の受渡しのうちの少なくとも何れかを行うために、前記加熱ユニットに対して移動自在に接続され、前記支持部分に固定された加熱側コネクタと、を備えた、
   ことを特徴とする像加熱装置。
2. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
   記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置と、
   前記画像形成部及び前記像加熱装置を収容する画像形成装置本体と、
   前記像加熱装置を前記画像形成装置本体に対して移動自在に案内する案内部材と、
   前記画像形成装置本体の、前記像加熱装置に設けられた加熱側コネクタと前記案内部材による案内方向に対向する位置に配置され、前記像加熱装置の移動に伴い前記加熱側コネクタと着脱自在な装置本体側コネクタと、を備えた画像形成装置であって、
   前記像加熱装置は、請求項１に記載の像加熱装置である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記装置本体側コネクタは、前記画像形成装置本体の固定部分に対して前記案内方向に移動自在に支持され、
   前記装置本体側コネクタを前記加熱側コネクタに向けて付勢する付勢手段を有する、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。

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