JP2021071639A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より高品質の画像を実現するのに好適な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置は、第１の軸方向に延在する第１の回転体と、第１の軸方向に延在し、第１の軸方向と直交する第２の軸方向において第１の回転体と対向しつつニップ部を形成可能に配置された第２の回転体と、第１の軸方向に延在し、第１の回転体を加熱する加熱部と、その加熱部を支持する支持体と、加熱部と接続され、加熱部に電力を供給する接続部と、その接続部を保持すると共に支持体により第１の軸方向に沿って移動可能に支持された支持体保持部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

これまでに、加熱体の電極部に給電する接点部材の位置決めを行う位置決め部材を、加熱体の熱膨張に追従して移動可能に構成した像加熱装置、およびそれを備えた画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−２６７２３４号公報

このような画像形成装置では、像加熱装置、すなわち定着装置において加熱部に安定した給電がなされることにより、高品質の画像を形成することができる。

したがって、より安定した動作を実現するのに好適な定着装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することが望ましい。

本発明の一実施形態としての定着装置は、第１の回転体と、第２の回転体と、加熱部と、支持体と、接続部と、支持体保持部とを備える。第１の回転体は、第１の軸方向に延在する。第２の回転体は、第１の軸方向に延在し、その第１の軸方向と直交する第２の軸方向において第１の回転体と対向しつつニップ部を形成可能に配置されている。加熱部は、第１の軸方向に延在し、第１の回転体を加熱する。支持体は、加熱部を支持する。接続部は、加熱部と接続され、その加熱部に電力を供給する。支持体保持部は、接続部を保持すると共に支持体により第１の軸方向に沿って移動可能に支持されている。

本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記定着装置を備える。

本発明の一実施形態としての定着装置によれば、加熱部に安定した給電がなされ、より安定した動作を実現できる。
よって、この定着装置を備えた画像形成装置によれば、高品質の画像を形成することができる。
なお、これは本発明の効果の一例であり、本発明の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。 図１Ａに示した画像形成装置の内部の構成例を模式的に表すブロック図である。 図１Ａに示した定着装置の外観を表す斜視図である。 図１Ａに示した定着装置の外観を表す側面図である。 図１Ａに示した定着装置における、その一部を切断した断面を含む部分破断斜視図である。 図１Ａに示した定着装置の要部を拡大して表す斜視図である。 図１Ａに示した定着装置を、その上流から眺めた様子を模式的に表す側面図である。 図１Ａに示した定着装置におけるヒータの詳細の構成を表す平面図である。 図４に示したヒータの熱膨張変位の様子を模式的に表した模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。

＜１．実施の形態＞
［画像形成装置１の概略構成］
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る定着装置１０５を搭載した画像形成装置１の全体構成例を表す模式図である。図１Ｂは、図１Ａに示した画像形成装置１の内部構成に対応するブロック図である。画像形成装置１は、例えば用紙などの記録媒体（印刷媒体、転写材ともいう。）に対して画像（例えばカラー画像）を形成する、電子写真方式のプリンタである。なお、本明細書では、記録媒体の搬送方向と直交する方向（図１Ａでは紙面と直交するＸ軸方向）を幅方向という。また、後述するように、定着装置１０５の内部において記録媒体が搬送される媒体搬送方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する高さ方向をＹ軸方向とする。

画像形成装置１は、例えば筐体１００の内部に、例えば給紙部１０１と、媒体搬送部１０２と、画像形成部１０３と、転写部１０４と、定着装置１０５と、排出部１０６とを備えている。

（給紙部１０１）
給紙部１０１は、例えば用紙カセット（給紙トレイ）２４と、給紙ローラ１１とを有する。用紙カセット２４は記録媒体を収容するものである。給紙ローラ１１は、用紙カセット２４から１枚ずつ記録媒体を取り出し、その記録媒体を媒体搬送部１０２へ供給する部材である。

（媒体搬送部１０２）
媒体搬送部１０２は、例えば上流から順に、位置センサ１２と、対向配置された一対の搬送ローラ１４，１５と、位置センサ１３とを有している。位置センサ１２，１３は、それぞれ、搬送経路Ｐ上を進行する記録媒体の位置を検出するものである。一対の搬送ローラ１４，１５は、給紙ローラ１１により供給された記録媒体を下流の画像形成部１０３へ搬送するものである。

（画像形成部１０３）
画像形成部１０３はトナー像（現像剤画像）を形成するものであり、転写部１０４は画像形成部１０３において形成されたトナー像を記録媒体に転写するものである。画像形成部１０３は、例えば４つの画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを有している。画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、それぞれ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと、帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃと、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃと、トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃと、現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃと、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃと、感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃとを有している。

ＬＥＤヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃは、それぞれ対向する感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面を露光し、各々の感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に静電潜像を形成するものである。

感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃは、静電潜像を表面（表層部分）に担持する円柱状の部材であり、感光体（例えば有機系感光体）を用いて構成されている。

帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（表層部分）を帯電させる部材（帯電部材）であり、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃは、静電潜像を現像するトナーを表面に担持する部材であり、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃは、その内部にトナーを収容する容器であり、その下部にトナー排出口を有する。

現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃは、回転する現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面にトナーからなる層（トナー層）を形成すると共に、そのトナー層の厚さを規制（制御，調整）するトナー規制部材である。現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃは、例えばステンレス等からなる板状弾性部材（板ばね）であり、この板状弾性部材の先端部が現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面の近傍に配置されている。

トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃは、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃに対してトナーを供給するための部材（供給部材）であり、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（表層部分）に残留するトナーを掻き取って回収することで、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面をクリーニングするクリーニング部材である。感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に対してカウンタで当接する（感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの回転方向に対して逆向きで突出する）ようにして配置されている。感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、例えば、ポリウレタンゴム等の弾性体により構成されている。

（転写部１０４）
転写部１０４は、例えば搬送ベルト１８と、この搬送ベルト１８を駆動する駆動ローラ１７と、この駆動ローラ１７に従動する従動ローラ１６と、搬送ベルト１８を挟んで感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと各々対向して配置された転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃと、ベルトブレード２７と、廃トナーボックス２８とを有している。

搬送ベルト１８は、例えばポリイミド樹脂などの樹脂材料からなる無端の弾性ベルトで
あり、駆動ローラ１７，従動ローラ１６および転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃによって張設（張架）され、図１Ａ中の矢印の方向へ循環回転するようになっている。駆動ローラ１７は、搬送ベルトモータ８０１（後出）からの駆動力により搬送ベルト１８を駆動する。転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、記録媒体を搬送方向に搬送しつつ、各画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ内で形成されたトナー像を記録媒体上に静電的に転写するための部材である。転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、例えば、発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。駆動ローラ１７，従動ローラ１６および転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、それぞれ紙面に垂直な横方向に伸びる回転可能な略円柱状の部材である。ベルトブレード２７は、搬送ベルト１８の表面上に残存した廃トナーを掻き取ってクリーニング（清掃）するための部材であり、廃トナーボックス２８は、ベルトブレード２７により掻き取られた廃トナーを回収し、貯蔵するものである。

（定着装置１０５）
定着装置１０５は転写部１０４から搬送された記録媒体上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与することで、そのトナー像を記録媒体上に定着させるための部材である。定着装置１０５は、例えばヒータ５３と、サーミスタ７９２Ａ，７９２Ｂと、定着モータ７９３とを有する。定着装置１０５については後に詳述する。

（排出部１０６）
排出部１０６は、位置センサ２１と、対向配置された排出ローラ２２，２３とを有している。位置センサ２１は、定着装置１０５から排出されて搬送経路Ｐ上を進行する記録媒体の位置を検出するものである。排出ローラ２２，２３は、定着装置１０５から排出された記録媒体を外部へ排出する。

画像形成装置１は、図１Ｂに示したように、印刷制御部７００，Ｉ／Ｆ制御部７１０，受信メモリ７２０，画像データ編集メモリ７３０，操作部７０１およびセンサ群７０２を備えている。画像形成装置１は、さらに、印刷制御部７００からの指令をそれぞれ受ける帯電電圧制御部７４０，ヘッド駆動制御部７５０，現像電圧制御部７６０，転写電圧制御部７７０，画像形成駆動制御部７８０，定着制御部７９０，搬送ベルト駆動制御部８００および給紙・搬送駆動制御部８１０を備えている。

印刷制御部７００は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力ポート等により構成され、例えば予め定められたプログラムを実行することにより画像形成装置１における処理動作の全体を制御するものである。具体的には、印刷制御部７００は、Ｉ／Ｆ制御部７１０からの印刷データや制御コマンドを受信し、帯電電圧制御部７４０，ヘッド駆動制御部７５０，現像電圧制御部７６０，転写電圧制御部７７０，画像形成駆動制御部７８０，定着制御部７９０，搬送ベルト駆動制御部８００および給紙・搬送駆動制御部８１０の制御を統括して印刷動作を行う。

Ｉ／Ｆ制御部７１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置からの印刷データや制御コマンドを受信し、あるいは画像形成装置１の状態に関する信号を送信するものである。

受信メモリ７２０は、ＰＣなどの外部装置からＩ／Ｆ制御部７１０を経由した印刷データを一時的に格納するものである。

画像データ編集メモリ７３０は、受信メモリ７２０に格納された印刷データを受け取り、その印刷データを編集した画像データを格納するものである。

操作部７０１は、例えば画像形成装置１の状態などの情報を表示するためのＬＥＤランプや、使用者が指示を画像形成装置へ与えるための入力部（ボタンやタッチパネル）を有するものである。

センサ群７０２は、画像形成装置１の動作状態を監視する各種センサ、例えば記録媒体の位置を検出する位置センサ１２，１３，２１、画像形成装置１内の温度を検出する温度センサ２９、印刷濃度センサ３０などを含んでいる。

帯電電圧制御部７４０は、印刷制御部７００の指示により、帯電ローラ５（５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ）に対し帯電電圧を印加し、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ）の表面を帯電させるように制御を行うものである。

ヘッド駆動制御部７５０は、画像データ編集メモリ７３０に格納された画像データにしたがってＬＥＤヘッド３（３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ）による露光動作の制御を行うものである。

現像電圧制御部７６０は、印刷制御部７００の指示により、現像ローラ６（６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ）に対し現像電圧を印加し、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ）の表面に形成された静電潜像にトナーを現像するように制御を行うものである。

転写電圧制御部７７０は、印刷制御部７００の指示により、転写ローラ１０（１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ）に対し転写電圧を印加し、記録媒体にトナー像を転写させるように制御を行うものである。

画像形成駆動制御部７８０は、印刷制御部７００の指示により、駆動モータ７８１〜７８４の駆動制御を行うものである。駆動モータ７８１〜７８４は、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ），帯電ローラ５（５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ）および現像ローラ６（６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ）の回転駆動を行う。

定着制御部７９０は、印刷制御部７００の指示により、定着装置１０５の定着動作を制御するものである。具体的には、ヒータ５３への印加電圧の制御を行う。定着制御部７９０は、サーミスタ７９２Ａ，７９２Ｂにより測定された定着装置１０５の温度に基づき、ヒータ５３への印加電圧のオン・オフ制御を行う。定着制御部７９０は、さらに、サーミスタ７９２Ａ，７９２Ｂにより測定された定着装置１０５の温度に基づき、定着モータ７９３の動作制御の動作制御をも行う。

搬送ベルト駆動制御部８００は、印刷制御部７００の指示により、画像形成装置１に設けられた搬送ベルトモータ８０１の動作制御を行うものである。搬送ベルトモータ８０１は、搬送ベルト１８の駆動を行うものである。

給紙・搬送駆動制御部８１０は、印刷制御部７００の指示により、画像形成装置１に設けられた給紙モータ８１１および搬送モータ８１２の動作制御を行うものである。

［定着装置１０５の構成］
次に、図２Ａ〜図２Ｄおよび図３を参照して、定着装置１０５の詳細な構成について説明する。図２Ａは、記録媒体の搬送方向の上流側から眺めた定着装置１０５の外観を表す斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示した一部の構成要素を除去した定着装置１０５の要部外観を表す斜視図である。図２Ｃは、図２Ｂに示した定着装置１０５の一部を切断した断面を含む、定着装置１０５の部分破断斜視図である。さらに、図２Ｄは、定着装置１０５の要部を拡大して表す斜視図である。また、図３は、上流側から眺めた定着装置１０５を模式的に表す側面図である。

定着装置１０５は、例えば、定着ベルト５１と、加圧ローラ５２と、ヒータ５３と、ヒータホルダ５４と、プレートホルダ５５と、コネクタ５６と、コネクタホルダ５７と、フランジ５８（５８Ｌ，５８Ｒ）とを有する。

（定着ベルト５１）
定着ベルト５１は、内周面および外周面を含む筒状をなす無端の弾性ベルトである。定着ベルト５１は、例えばポリイミド樹脂などの樹脂材料からなるものであり、またはステンレス鋼などの金属基材上にシリコーンゴムなどが形成されてなるものである。定着ベルト５１は、幅方向に延びる軸５１Ｊ（図２Ａ〜２Ｃ）を回転中心として矢印Ｒ５１（図２Ａ参照）の方向へ循環回転可能に設けられている。定着ベルト５１は、循環回転する際、幅方向における両端に設けられた１対のフランジ５８Ｌ，５８Ｒの外周面５８Ｓ（図２Ｂ参照）上を摺動するようになっている。また、定着ベルト５１は、それ自身が取り囲んで形成される、幅方向に延びる内部空間に設けられたヒータ５３と、その他の張架部材とによって張設（張架）されている。定着ベルト５１は、ヒータ５３により加熱される。定着ベルト５１の外周面は、Ｙ軸方向において対向する加圧ローラ５２の外周面と当接するように付勢され、ＸＺ平面に広がるニップ部ＮＰを形成するようになっている（図２Ｂ）。この例では、ニップ部ＮＰの近傍において、定着ベルト５１は＋Ｚ方向へ移動することとなる。ヒータ５３のほか、ヒータホルダ５４およびプレートホルダ５５もまた、定着ベルト５１の内部空間、すなわち定着ベルト５１によって取り囲まれた空間に配置されている。なお、定着ベルト５１は、本発明の「第１の回転体」に対応する一具体例である。

（加圧ローラ５２）
加圧ローラ５２は、幅方向に延在する円柱状または円筒状の回転体であり、定着ベルト５１へ付勢されることで定着ベルト５１との間に記録媒体を挟持しつつ、軸５１Ｊに沿って伸びる軸５２Ｊの周囲を、矢印Ｒ５１の方向と反対である矢印Ｒ５２（図２Ｂ）の方向へ回転可能に設けられたものである。加圧ローラ５２は、例えば、幅方向に伸びる金属パイプなどの剛性材料からなるシャフト５２１と、そのシャフト５２１を取り巻くように設けられた弾性層５２２とを有している。シャフト５２１は、その両端近傍において、画像形成装置１の筐体１００に固定された基部により回転自在に支持されている。シャフト５２１の構成材料としては、例えばステンレス鋼などが挙げられる。弾性層５２２は、例えば複数の気泡を含むスポンジ状のシリコーンなどからなる発泡体を含んでいる。弾性層５２２は、シャフト５２１の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有するとよい。加圧ローラ５２は、図２Ａに示したように、定着ベルト５１の外周面と当接してニップ部ＮＰを形成している。この例では、ニップ部ＮＰの近傍において、加圧ローラ５２は＋Ｚ方向へ移動する。ヒータ５３は、定着ベルト５１を挟んで加圧ローラ５２と対向する位置に設けられている。
なお、加圧ローラ５２は本発明の「第２の回転体」に対応する一具体例である。

（ヒータ５３）
ヒータ５３は、定着ベルト５１に対応するように幅方向に延在し、定着ベルト５１を加熱する部材であり、定着制御部７９０により制御される発熱体を含んでいる。ヒータ５３は、図４に示したように、定着ベルト５１の内部空間に挿通された内包部分５３−１と、幅方向に沿って定着ベルト５１の外部へはみ出した露出部分５３−２とを有している。ヒータ５３のうちの内包部分５３−１は、定着ベルト５１の内周面と対向するように配置されている。なお、図４は、定着装置１０５におけるヒータ５３の詳細の構成を表す平面図である。図４に示したように、ヒータ５３は、幅方向に延びる平板上の基板６０に、第１の発熱体６１１を含む第１の発熱部６１と、第２の発熱体６２１Ｌ，６２１Ｒを含む第２の発熱部６２とを有している。

第１の発熱部６１は、例えば１つの第１の発熱体６１１と、電極６１２Ａ，６１２Ｂと、配線６１３Ａ，６１３Ｂとを含んでいる。第１の発熱体６１１は、ヒータ５３における内包部分５３−１のうちの幅方向の中央部分において、幅方向に延在するように配置されている。電極６１２Ａ，６１２Ｂは、露出部分５３−２に設けられている。配線６１３Ａは、例えば第１の発熱体６１１の第１端部６１１Ｔ１と電極６１２Ａとをつなぐように配置され、配線６１３Ｂは、第１の発熱体６１１の第２端部６１１Ｔ２と電極６１２Ｂとをつなぐように配置されている。したがって、第１の発熱部６１は、通電されることにより、すなわち電極６１２Ａと電極６１２Ｂとの間に電流が流れることにより、第１の発熱体６１１が発熱するようになっている。その結果、定着ベルト５１のうち、幅方向における中央部分が加熱されることになる。

第２の発熱部６２は、例えば２つの第２の発熱体６２１Ｌ，６２１Ｒと、電極６２２Ａ，６２２Ｂと、配線６２３Ａ〜６２３Ｂとを含んでいる。第２の発熱体６２１Ｌ，６２１Ｒは、ヒータ５３における内包部分５３−１のうちの幅方向の両端部分において、それぞれ幅方向に延在するように配置されている。電極６２２Ａ，６２２Ｂは、露出部分５３−２に設けられている。配線６２３Ａは、例えば第２の発熱体６２１Ｒの第２端部６２１Ｒ２と電極６２２Ａとをつなぐように配置されている。配線６２３Ｂは、第２の発熱体６２１Ｌの第１端部６２１Ｌ１と電極６２２Ｂとをつなぐように配置されている。配線６２３Ｃは、第２の発熱体６２１Ｌの第２端部６２１Ｌ２と第２の発熱体６２１Ｒの第１端部６２１Ｒ１とをつなぐように配置されている。したがって、第２の発熱部６２は、通電されることにより、すなわち電極６２２Ａと電極６２２Ｂとの間に電流が流れることにより、第２の発熱体６２１Ｌ，６２１Ｒが発熱するようになっている。その結果、定着ベルト５１のうち、幅方向における両端部分が加熱されることになる。

第１の発熱体６１１および第２の発熱体６２１Ｌ，６２１Ｒは、例えば電流の供給により発熱する抵抗線であり、例えばニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）などの高抵抗金属材料を含有している。電極６１２Ａ，６１２Ｂおよび電極６２２Ａ，６２２Ｂならびに配線６１３Ａ，６１３Ｂおよび配線６２３Ａ〜６２３Ｂは、例えばＡｇ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｔａ（タンタル）またはＡｌ（アルミニウム）などの高導電性非磁性金属材料により構成されるとよい。

なお、ヒータ５３は、本発明の「加熱部」に対応する一具体例である。また、第１の発熱体６１１および第２の発熱体６２１Ｌ，６２１Ｒは、それぞれ、本発明の「第１の発熱体」および「第２の発熱体」に対応する一具体例である。さらに、内包部分５３−１および露出部分５３−２は、それぞれ、本発明の「第１の内包部分」および「第１の露出部分」に対応する一具体例である。

（ヒータホルダ５４）
ヒータホルダ５４は、ヒータ５３を保持する板状部材であり、幅方向に延在している。ヒータホルダ５４は、ヒータ５３の内包部分５３−１の、定着ベルト５１の内面と対向する面と反対側の面に固定されている。ヒータホルダ５４は、ヒータ５３の熱がプレートホルダ５５などを介して外部へ放出するのを防ぐため、樹脂などの熱伝導性の低い材料により構成されるとよい。

（プレートホルダ５５）
プレートホルダ５５は、ヒータホルダ５４を介してヒータ５３を支持すると共に定着ベルト５１を回転可能に支持する構造物である。プレートホルダ５５は、例えばステンレス鋼などの金属材料からなる高剛性部材であり、少なくともヒータ５３の剛性よりも高い剛性を有する。プレートホルダ５５は、定着ベルト５１の内部空間に設けられた内包部分５５−１と、幅方向に沿って定着ベルト５１の外部へはみ出した露出部分５５−２とを有している（図３参照）。内包部分５５−１は、ヒータホルダ５４を介してヒータ５３と固定されている。但し、ヒータ５３とプレートホルダ５５とは、幅方向において一点（例えば後述の基準点ＢＰ）のみで固定されているとよい。露出部分５５−２は、ヒータ５３の露出部分５３−２と離間して対向するように配置されている。
なお、プレートホルダ５５は、本発明の「支持体」に対応する一具体例である。また、内包部分５５−１および露出部分５５−２は、それぞれ、本発明の「第２の内包部分」および「第２の露出部分」に対応する一具体例である。

（コネクタ５６）
ヒータ５３における露出部分５３−２には、コネクタ５６が接続されるようになっている。コネクタ５６は、ヒータ５３に電力を供給する接続部である。コネクタ５６は、ヒータ５３における電極６１２Ａ，６１２Ｂおよび電極６２２Ａ，６２２Ｂと各々対向する位置に電極５６１Ａ，５６１Ｂおよび電極５６２Ａ，５６２Ｂを有している。コネクタ５６が露出部分５３−２を高さ方向（Ｙ軸方向）において挟持するようにヒータ５３に装着されることで、ヒータ５３における電極６１２Ａ，６１２Ｂおよび電極６２２Ａ，６２２Ｂとコネクタ５６における電極５６１Ａ，５６１Ｂおよび電極５６２Ａ，５６２Ｂとがそれぞれ接触するようになっている。コネクタ５６は、ヒータ５３に電力を供給する給電線のコネクタと接続可能なソケット５６３Ａ，５６３Ｂおよびソケット５６４Ａ，５６４Ｂを有している（図２Ｄ）。電極５６１Ａ，５６１Ｂおよび電極５６２Ａ，５６２Ｂとソケット５６３Ａ，５６３Ｂおよびソケット５６４Ａ，５６４Ｂとは、それぞれ、コネクタ５６の内部において導通している。

なお、コネクタ５６は、本発明の「接続部」に対応する一具体例である。また、ソケット５６３Ａ，５６３Ｂおよびソケット５６４Ａ，５６４Ｂは、それぞれ、本発明の「第１の接続部分」および「第２の接続部分」に対応する一具体例である。

（コネクタホルダ５７）
コネクタホルダ５７は、コネクタ５６を保持する部材であると共に、プレートホルダ５５により幅方向に沿って移動可能に支持された部材である。コネクタホルダ５７は、幅方向に延びる挿通部５７１を有しており、その挿通部５７１にプレートホルダ５５の露出部分５５−２の一部が挿通されるようになっている。したがって、プレートホルダ５５は、コネクタホルダ５７に対し、幅方向において移動自在に設けられている。但し、プレートホルダ５５は、コネクタホルダ５７に対し高さ方向（Ｙ軸方向）には移動しないようになっている。なお、コネクタホルダ５７は、本発明の「支持体保持部」に対応する一具体例である。

また、コネクタホルダ５７は、図２Ｄおよび図３に示したように、ヒータ５３の露出部分５３−２の一部を把持するコネクタ５６を、その周囲から包み込むように保持している。コネクタホルダ５７は、例えば結合部５９においてヒータ５３と結合されている。ここでいう結合とは、ねじによる締結、接着による接合、凸部と凹部との嵌め合わせによる嵌合などをいう。あるいは、ばねなどの付勢部材を用いた構造によりコネクタホルダ５７をヒータ５３に付勢させることにより、ヒータ５３とコネクタホルダ５７との相互の位置関係を一定の範囲に保持させるようにしてもよい。このような構造により、コネクタ５６は、ヒータ５３の露出部分５３−２の一部に押さえつけられるようにコネクタホルダ５７によって保持されている。したがって、電極６１２Ａ，６１２Ｂと電極５６１Ａ，５６１Ｂとの接触および電極６２２Ａ，６２２Ｂと電極５６２Ａ，５６２Ｂとの接触は安定的に保持されている。

なお、ヒータ５３とコネクタホルダ５７とは、一の結合部５９においてのみ互いに固定されているとよい。ヒータ５３とコネクタホルダ５７との結合部分が２以上あると、ヒータ５３への通電時においてヒータ５３が熱膨張した際、ヒータ５３とコネクタホルダ５７との熱膨張率の差に伴う応力がヒータ５３およびコネクタホルダ５７に発生するからである。そうした場合、ヒータ５３およびコネクタホルダ５７の劣化を助長するおそれがある。ヒータ５３とコネクタホルダ５７とが一の結合部５９においてのみ互いに固定されている構造であれば、ヒータ５３とコネクタホルダ５７とがそれぞれの熱膨張率に応じた変位を生じることができ、応力の発生を回避できる。

定着装置１０５は、さらに、サーミスタ７９２Ａおよびサーミスタ７９２Ｂを含む温度検出部７９２を備えているとよい。サーミスタ７９２Ａは、例えば加圧ローラ５２の表面のうち、幅方向における中央部分の温度を検出するものである。サーミスタ７９２Ｂは、加圧ローラ５２の表面のうち、幅方向における両端部分の温度を検出するものである。

［作用・効果］
（Ａ．基本動作）
画像形成装置１では、以下のようにして、記録媒体に対してトナー像が転写される。

具体的には、図１Ａに示したように、まず、用紙カセット２４に収納されている記録媒体が、給紙ローラ１１によって最上部から１枚ずつピックアップされ、下流の媒体搬送部１０２の方向へ繰り出される。次いで、給紙ローラ１１から繰り出された記録媒体は、媒体搬送部１０２により斜行が矯正されつつ下流の画像形成部１０３および転写部１０４へ搬送される。画像形成部１０３および転写部１０４では、以下のようにして、トナー像が記録媒体上に転写される。

起動状態の画像形成装置１に対してＰＣなどの外部機器からＩ／Ｆ制御部７１０を介して印刷画像データおよび印刷命令が印刷制御部７００に入力されると、印刷制御部７００は、印刷命令に応じて、画像形成駆動制御部７８０などと連携して印刷画像データの印刷動作を開始させる。

画像形成駆動制御部７８０は、駆動モータ７８１〜７８４を駆動し、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃを所定の方向に一定速度で回転させる。感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃが回転すると、その動力がギヤ列などの駆動伝達部を介して、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃおよび帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃへそれぞれ伝達される。その結果、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃおよび帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、それぞれ所定の方向に回転する。

一方、印刷制御部７００からの指令により、帯電電圧制御部７４０が帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃに対し所定の電圧を印加し、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面を一様に帯電させる。

次いで、ヘッド駆動制御部７５０がＬＥＤヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃを起動し、画像信号に基づく印刷画像に対応する光を感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃに照射して感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に静電潜像を形成する。さらに、トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃからトナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃへトナーを供給する。トナーは、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃに担持され、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃの回転と共に現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの近傍に移動する。そこで、トナーは現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの電位とトナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃの電位との電位差により例えば負に帯電し、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃへ供給される。現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃへ供給されたトナーは現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃにより所定の厚さに規制されたトナー層を形成する。

さらに、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に形成された静電潜像に応じて、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ上のトナー層が現像されて感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ上にトナー像が形成される。そのトナー像は、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと対向配置されると共に転写電圧制御部７７０により所定の電圧が印加された転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃとの間の電界によって記録媒体に転写される。

その後、定着制御部７９０の制御により、定着装置１０５において、記録媒体上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与し、そのトナー像を記録媒体上に定着させる。そののち、トナー像が定着された記録媒体は排出部１０６により外部へ排出される。なお、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃには、記録媒体へ転写されなかったトナーが僅かに残留する場合があるが、その残留したトナーは感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃにより除去される。このため、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃは連続して使用できる。

（Ｂ．定着装置１０５の動作）
定着装置１０５では、印刷制御部７００の指示に基づき、定着制御部７９０の制御により、トナー像の記録媒体上への定着処理がなされる。具体的には、定着制御部７９０の制御により、ヒータ５３へ電流が供給されて定着ベルト５１の加熱が行われる一方、定着モータ７９３が起動し加圧ローラ５２の回転が開始される。加圧ローラ５２の回転に伴い、ニップ部ＮＰにおいて当接する定着ベルト５１も従動して回転を開始する。

定着装置１０５では、定着制御部７９０により、サーミスタ７９２Ａ，７９２Ｂにより検出された加圧ローラ５２の表面温度に基づいて、ヒータ５３の第１の発熱部６１および第２の発熱部６２へ供給電力を制御する。なお、印刷対象とする記録媒体の幅寸法が比較的小さく、定着ベルト５１の中央部分のみと記録媒体が接触する場合は、定着ベルト５１の中央部分のみ加熱すればよい。したがって、その場合、第１の発熱体６１１を含む第１の発熱部６１のみに通電すればよい。これに対し、印刷対象とする記録媒体の幅寸法が比較的大きく、定着ベルト５１の中央部分のみならず、両端部分にも記録媒体が接触する場合は、定着ベルト５１を全面的に加熱する必要がある。したがって、その場合、第１の発熱部６１および第２の発熱部６２の双方に通電すればよい。

ところで、定着装置１０５では、定着制御部７９０による制御によりヒータ５３への通電がなされると、ヒータ５３自身が熱膨張を生じる場合がある。ヒータ５３は、幅方向（Ｘ軸方向）を長手方向とする形状を有していることから、図５に示したように、通電時には幅方向への熱膨張を生じることとなる。図５は、ヒータ５３の熱膨張変位、およびヒータ５３の熱膨張に伴うヒータ５３の周辺部材の変位の様子を模式的に表した図である。ヒータ５３は、通電されて第１の発熱体６１１および第２の発熱体６２１Ｌ，６２１Ｒが発熱すると、矢印Ｙ５３で示したように、基準点ＢＰから紙面右側の部分は＋Ｘ方向へ移動し、基準点ＢＰから紙面左側の部分は−Ｘ方向へ移動するように熱膨張する。なお、ここでいう基準点とは、ヒータ５３のうち、例えば筐体１００に対して移動しないように固定された点をいう。上述の熱膨張の際、コネクタホルダ５７は結合部５９においてヒータ５３と結合されているので、矢印Ｙ５７で示したように、ヒータ５３の変位に追従して−Ｘ方向へ移動する。コネクタホルダ５７は、プレートホルダ５５により支持されているものの、幅方向における移動はプレートホルダ５５によって制限されているわけではない。このため、コネクタホルダ５７、ならびにコネクタホルダ５７が保持するコネクタ５６およびヒータ５３は、プレートホルダ５５などから応力を受けなくてすむ。また、ヒータ５３とヒータホルダ５４とが幅方向において一点のみにおいて互いに固定されていれば、ヒータ５３とヒータホルダ５４との間における応力の発生が抑制できる。同様に、ヒータホルダ５４とプレートホルダ５５とが幅方向において互いに一点のみで固定されていれば、ヒータホルダ５４とプレートホルダ５５との間における応力の発生が抑制できる。

さらに、コネクタホルダ５７は、プレートホルダ５５により支持されているので、コネクタホルダ５７の重量は主にプレートホルダ５５に負荷される。したがって、ヒータ５３に負荷されるコネクタホルダ５７の重量が十分に軽減される。特に、プレートホルダ５５がステンレス鋼などの高剛性材料により構成されてるとすれば、ヒータ５３に負荷されるコネクタホルダ５７の重量は実質的に無視できる大きさとなる。

（Ｃ．効果）
以上説明したように、本実施形態としての定着装置１０５および画像形成装置１では、ヒータ５３に電力を供給可能なコネクタ５６がコネクタホルダ５７により保持されると共に、ヒータ５３を支持するプレートホルダ５５により、コネクタホルダ５７が幅方向に沿って移動可能に保持される。このため、ヒータ５３において、ヒータ５３自身の発熱に起因する膨張収縮が生じた場合であっても、ヒータ５３とコネクタ５６との接続状態が良好に維持される。あるいは、外部から意図しない振動や衝撃が定着装置１０５に付与された場合であっても、ヒータ５３とコネクタ５６との接続状態が良好に維持される。よって、接触不良を回避でき、動作信頼性が向上する。

さらに、定着装置１０５は、コネクタホルダ５７が、高剛性のプレートホルダ５５により高さ方向（Ｙ軸方向）において支持される構造を有するので、比較的強度の低いヒータ５３に対し負荷されるコネクタホルダ５７の荷重を十分に軽減することができる。特に、本実施の形態では、ヒータ５３に２系統のヒータ回路が形成され、比較的大きなコネクタ５６およびコネクタホルダ５７が設けられている。このため、ヒータ５３の剛性よりも高い剛性を有するプレートホルダ５５によりコネクタホルダ５７を支持する構造は、コネクタ５６の重量およびコネクタホルダ５７の重量に起因するヒータ５３の撓みや曲がり、損傷を防止するのに有効である。よって、より高い動作信頼性が得られる。

ヒータ５３とコネクタホルダ５７とは、一の結合部５９においてのみ互いに固定されるようにすれば、ヒータ５３とコネクタホルダ５７との間に発生する応力をよりいっそう緩和でき、動作信頼性がよりいっそう向上する。

また、本実施の形態では、ヒータ５３が第１の発熱部６１と第２の発熱部６２とを含み、それぞれ独立して加熱を実施可能としたので、記録媒体の幅寸法に応じて第１の発熱部６１および第２の発熱部６２のオンオフ制御を行うことができる。このため、省電力化に有利であるうえ、幅寸法の小さい記録媒体に印刷する際に、定着ベルト５１のうち記録媒体と接触しない部分（例えば幅方向における両端部分）の過加熱を回避できる。このため、定着ベルト５１と加圧ローラ５２とのニップ部分の温度の制御をより安定的に行うことができる。

また、本実施の形態では、ヒータ５３とプレートホルダ５５とが、幅方向において一点のみで固定されるようにすれば、ヒータ５３とプレートホルダ５５との間に生じる応力をよりいっそう緩和でき、動作信頼性をよりいっそう向上させることができる。

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、カラー画像を形成する画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば黒色のトナー像のみを転写し、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。また、上記実施の形態では、１次転写方式（直接転写方式）の画像形成装置について説明したが、本発明は２次転写方式にも適用されうる。

また、上記実施の形態では、第１の回転体としての定着ベルト５１と共にニップ部を形成する第２の回転体として加圧ローラ５２を用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば定着ベルト５１と類似したベルト部材を駆動ローラ等で張架したものを第２の回転体として用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、コネクタ５６とコネクタホルダ５７とを別体の部品でそれぞれ構成するようにしたが、それらを一体化した部品を用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、定着装置１０５における熱源として、抵抗線などの発熱体を含む板状のヒータ５３を用いるようにしたが、本発明では、ヒータ５３の代わりに、例えばハロゲンランプを熱源として用いてもよい。

また、上記実施の形態では、露光装置として発光ダイオードを光源とするＬＥＤヘッドを用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源とした露光装置を用いてもよい。

さらに、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。

１…画像形成装置、１００…筐体、１０１…給紙部、１０２…媒体搬送部、１０３…画像形成部、１０４…転写部、１０５…定着装置、１０６…排出部、２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ…画像形成ユニット、３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ…ＬＥＤヘッド、４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ…感光体ドラム、５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ…帯電ローラ、６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ…現像ローラ、７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ…トナータンク、８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ…現像ブレード、９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ…トナー供給用スポンジローラ、１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ…転写ローラ、１１…給紙ローラ、１２，１３…位置センサ、１４，１５…搬送ローラ、１６…従動ローラ、１７…駆動ローラ、１８…搬送ベルト、２４…用紙カセット、２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ…感光体ブレード、５１…定着ベルト、５１１…内周面、５１２…外周面、５１Ｊ…軸、５２…加圧ローラ、５３…ヒータ、５４…ヒータホルダ、５５…プレートホルダ、５６…コネクタ、５６１Ａ，５６１Ｂ，５６２Ａ，５６２Ｂ…電極、５６３Ａ，５６３Ｂ，５６４Ａ，５６４Ｂ…ソケット、５７…コネクタホルダ、５７１…挿通部、５８Ｌ，５８Ｒ…フランジ、５９…結合部、６０…基板、６１…第１の発熱部、６１１…第１の発熱体、６１２Ａ，６１２Ｂ…電極、６１３Ａ，６１３Ｂ…配線、６２…第２の発熱部、６２１Ｌ，６２１Ｒ…第２の発熱体、６２２Ａ，６２２Ｂ…電極、６２３Ａ〜６２３Ｃ…配線、７００…印刷制御部、７０１…操作部、７０２…センサ群、７１０…Ｉ／Ｆ制御部、７２０…受信メモリ、７３０…画像データ編集メモリ、７４０…帯電電圧制御部、７５０…ヘッド駆動制御部、７６０…現像電圧制御部、７７０…転写電圧制御部、７８０…画像形成駆動制御部、７９０…定着制御部、７９２…温度検出部、７９２Ａ，７９２Ｂ…サーミスタ、８００…搬送ベルト駆動制御部、８１０…給紙・搬送駆動制御部。

Claims (9)

1. 第１の軸方向に延在する第１の回転体と、
   前記第１の軸方向に延在し、前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向において前記第１の回転体と対向しつつニップ部を形成可能に配置された第２の回転体と、
   前記第１の軸方向に延在し、前記第１の回転体を加熱する加熱部と、
   前記加熱部を支持する支持体と、
   前記加熱部と接続され、前記加熱部に電力を供給する接続部と、
   前記接続部を保持すると共に前記支持体により前記第１の軸方向に沿って移動可能に支持された支持体保持部と
   を備えた
   定着装置。
2. 前記支持体の剛性は、前記加熱部の剛性よりも高い
   請求項１記載の定着装置。
3. 前記加熱部と前記支持体保持部とは、一の結合部においてのみ互いに固定されている
   請求項１または請求項２記載の定着装置。
4. 前記第１の回転体は、前記第１の軸方向に延びる内部空間を含む筒状の部材であり、
   前記加熱部は、前記内部空間に設けられた第１の内包部分と、前記第１の軸方向に沿って前記第１の回転体の外部へはみ出した第１の露出部分とを有し、
   前記支持体は、前記内部空間に設けられた第２の内包部分と、前記第１の軸方向に沿って前記第１の回転体の外部へはみ出した第２の露出部分とを有し、
   前記接続部は、前記加熱部のうちの前記第１の露出部分と接続され、
   前記支持体保持部は、前記第１の露出部分を保持すると共に前記第２の露出部分により支持されている
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記加熱部は、
   前記第１の回転体のうちの前記第１の軸方向における両端部分を加熱する第１の発熱体と、前記第１の回転体のうちの前記第１の軸方向における中間部分を加熱する第２の発熱体とを有し、
   前記接続部は、
   前記第１の発熱体と接続される第１の接続部分と、
   前記第２の発熱体と接続される第２の接続部分と
   を有する
   請求項４記載の定着装置。
6. 前記支持体は金属材料からなる高剛性部材を含む
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記加熱部と前記支持体とは、前記第１の軸方向において一点のみで固定されている
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記支持体は、前記第１の回転体を回転可能に支持する
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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