JP6650705B2 - ベルトユニット、及びこれを備えた画像加熱装置 - Google Patents

Description

本発明はシート上の画像を加熱するためのベルトユニット、及びこれを備えた画像加熱装置に関する。この画像加熱装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファックス、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に用いられる。

画像形成装置は、シート上に形成したトナーの画像をシートに定着させるために、シートを加熱、加圧する定着装置（画像加熱装置）を備えている。このようにして用いられる定着装置として、画像形成装置から取り外して新品と交換可能な定着装置が提案されている（特許文献１）。この定着装置にはメモリ（メモリ）が取り付けられており、定着装置の使用履歴を記憶することができる。メモリは熱に弱いため、この定着装置では熱源から離れた位置にメモリが配置されている。

また、特許文献２にはヒータによって加熱された耐熱性のフィルムで画像に熱を与える方式の定着装置が開示されている。この定着装置は低熱容量であるため、定着開始時の温度の立ち上げを迅速に行うことができる。また、この定着装置は、定着アセンブリ（ベルトユニット）だけを取り外して交換することができる。

特開２０１１−１９７３７２ 特開２０１４−１７４２５０

特許文献２のようにベルトユニットを備えた定着装置において特許文献１のようにメモリを用いる場合、メモリにベルトユニットに関する情報を記憶することが考えられる。ベルトユニットに関する情報とは、例えばベルトユニットの使用履歴であり、定着装置はこの使用履歴に基づいてベルトユニットの交換時期を報知することができる。そのため、ベルトユニットが交換される場合にはこれに伴ってメモリの交換が行われることが望ましい。

しかしながら、特許文献１で記載されているように、熱に弱いメモリは熱源であるベルトユニットから離れた位置に配置されることになる。そのため、サービスマンがベルトユニットを取り外した際にメモリの取り外し忘れてしまう虞がある。そして、メモリが交換されずにベルトユニットだけが交換された場合、定着装置が誤動作する虞がある。例えば、定着装置は、新品のベルトユニットが装着されている場合であってもメモリが交換されていない場合は、メモリに記憶された交換前のベルトユニットの情報に基づいてベルトユニットの交換時期を報知してしまう。そのため定着装置は、ベルトユニットを取り外す際にメモリの取り外し忘れが抑制された構成であることが望ましい。

本発明の目的は、記憶素子の外し忘れが抑制された画像加熱装置を提供することである。

本発明は、シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、前記ベルトを加熱するヒータと、を備える第１のユニットと、前記第１のユニットと、シートを搬送するためのニップ部を前記ベルトと協働して前記ベルトとの間に形成する加圧部材と、を備えるフレームと、シート上に画像を形成する画像形成装置と電気的に接続するための電気接点と、前記電気接点に電気的に接続された一方側のコネクタと、を備え、前記フレームを覆う第２のユニットと、前記一方側のコネクタに着脱可能に設けられた他方側のコネクタと、前記第１のユニットの使用履歴に関する情報を記憶する記憶素子と、前記記憶素子と前記他方側のコネクタを電気的に接続する第１のケーブルと、前記ヒータと前記他方側のコネクタを電気的に接続する第２のケーブルと、前記記憶素子を前記第２のユニットに固定する固定部と、を有し、前記第１のユニットは、前記第１のケーブルと第２のケーブルと前記他方側のコネクタと前記記憶素子と一体で前記フレームに対して交換可能であり、前記第１のユニットは前記第２のユニットが前記フレームから取り外されることで前記フレームに対して着脱可能となり、前記記憶素子が前記固定部により固定位置で前記第２のユニットに固定されている状態では前記第２のユニットを前記フレームから取り外すことはできず、且つ前記固定部を前記固定位置から移動させて前記記憶素子が前記第２のユニットから取り外し可能な状態では前記第２のユニットをフレームから取り外すことが可能であることを特徴とする。

本発明によれば、記憶素子の外し忘れが抑制された画像加熱装置を提供できる。

実施例の画像形成装置の構成を示す図である 実施例の定着装置を側面から視た断面の図である 定着装置を正面から視た図である 画像形成装置から取り外された状態の定着ユニットを示す図である 定着ユニットから定着カバーを外した様子を示す図である 定着ユニットからベルトユニットを外した様子を示す図である ＩＣチップ基板の配置を示す図である

以下、本発明に係る実施の形態について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、以下の実施例では、画像形成装置について、電子写真プロセスを利用したタンデム型のフルカラープリンタＥを例に説明する。

［発明を実施するための形態］
図１は、本実施例の画像形成装置であるプリンタＥの構成を示す断面図であり、その断面はシートＰの搬送方向に沿っている。プリンタＥは、画像形成部１０において感光ドラムａ（ｂ、ｃ、ｄ）に形成したトナー画像をシートＰに転写した後、定着装置４０でシートＰに画像を定着させることでシートＰに画像を形成する画像形成装置である。以下、図１を用いてその構成を詳細に説明する。

図１に示すようにプリンタＥは、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色のトナー画像を形成する画像形成部１０を備えている。画像形成の工程は各色で同様であるため、ここでは、Ｙ画像の形成工程について代表して説明する。

作像ユニット１ａ（１ｂ、１ｃ、１ｄ）が有する感光ドラムａ（ｂ、ｃ、ｄ）は、まず、帯電器（不図示）によってその表面を帯電される。その後、感光ドラムａ（ｂ、ｃ、ｄ）はレーザスキャナ６によってレーザー光を照射されることで潜像を形成される。この潜像は、Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）色のトナーを有する現像器（不図示）によってＹ色のトナー像になる。感光ドラムａ（ｂ、ｃ、ｄ）に形成されたＹ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）色トナー像は、一次転写ローラ２ａ（２ｂ、２ｃ、２ｄ）によって、中間転写ベルト２に転写される。このとき、各色のトナー像は重畳画像となるように順次転写されている。

一方、シートＰは、給送カセット４から１枚ずつ送り出されて、搬送路４５を通り、レジストローラ対９に送り込まれる。シートＰの具体例として、普通紙、厚紙、樹脂製のシート状部材、オーバーヘッドプロジェクター用フィルムなどがある。

レジストローラ対９は、シートＰを一旦受け止めて、シートＰが斜行している場合、その向きを真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対９は、中間転写ベルト２上のトナー像と同期を取って、シートＰを中間転写ベルト２と二次転写ローラ３ａとの間に送り込む。中間転写ベルト上のカラーのトナー像は、二次転写ローラ３ａによってシートＰに転写される。その後、シートＰは、定着前搬送路３０を通って定着装置４０に送りこまれる。そして、シートＰ上（シート上）のトナー像は、定着装置４０によって、加熱および加圧されることでシートＰに定着される。

定着処理を施されたシートＰは、切り換えフラッパ４６の切り換えによって二通りの搬送先に案内される。シートＰの片面だけにトナー像を形成する場合、切り換えフラッパ４６はシートＰを排出ローラ１１に案内する。そして、シートＰは排出ローラ１１によって排出トレイ１２に排出される。シートＰの両面にトナー像を形成する場合、切り換えフラッパ４６はシートＰを両面搬送路４７に案内する。詳細には、排出ローラ１１に向かって一旦、搬送されたシートＰは後端が反転ポイント４２に達したタイミングで排出ローラ１１の逆回転によってスイッチバック搬送される。両面搬送路４７を通過したシートＰは、片面に画像を形成したときと同様の過程を経て、他方の面側にもトナー像が形成される。その後、シートＰは排出トレイ１２に排出される。

扉８０はヒンジ９０を回動中心として時計周り（図１）に回動可能に設けられた部材である。扉８０が開くと給送後の搬送路４５から排出ローラ１１までの間で定着内搬送路４１を除く搬送路が開かれる。このような構成により、搬送路にシートＰが詰まった場合（ジャムした場合）には扉８０を開けてシートＰを除去することができる。

定着装置４０として機能する構成のうち制御回路４００や電源回路５００を除く構成は定着ユニット４０（画像加熱ユニット）としてユニット化されており、本体フレーム３００のユニット支持部３０１に支持されている。支持部３０１は定着ユニット４０が着脱可能に設置された設置部である。扉８０が開かれた状態では、定着ユニット４０を図１の右側方向に引き出して本体フレーム３００から取り外すことができる。そのため、交換用の定着ユニット４０をユニット支持部３０１に装着することで定着ユニット４０の交換をすることができる。つまり、定着ユニット４０はプリンタＥから取り外し可能な画像加熱ユニットである。または、プリンタＥから取り外された定着ユニット４０に対してジャム処理等のメンテナンスを施すことができる。ユニット支持部３０１に装着された定着ユニット４０は被給電部（電気接点）としてのドロワ４０４によってプリンタＥの電源回路５００に電気的に接続され、定着装置４０として機能する。

［定着部］
次に、プリンタＥの一部を構成する画像加熱装置として定着装置４０について説明する。図２は、実施例の定着装置を側面から視た断面の図である。図３は、定着装置を正面から視た断面の図である。

定着装置４０は、シート上のトナーの画像をニップ部Ｎにて加熱、加圧して定着させる画像加熱装置である。定着装置４０は、ニップ部Ｎを形成する一対の回転体として定着ベルト１０１（以後、ベルト１０１と呼ぶ）および加圧ローラ１０６（以後、ローラ１０６と呼ぶ）を備えている。定着装置４０は薄肉のベルト１０１をヒータ１００によって加熱する低熱容量な構成となっている。そのため、定着処理の開始時にベルト１０１の温度を素早く立ち上げることができる。

定着装置４０は次のようにして定着処理を行う。図２に示すように、ヒータ１００とローラ１０６の間にベルト１０１が挟持されると、ベルト１０１とローラ１０６の間にニップＮが形成される。定着処理の実行時、ベルト１０１はＲ方向（反時計回り、図２）に、ローラ１０６はＱ方向（時計回り、図２）に回転している。ニップ部Ｎに案内されたシートＰはベルト１０１とローラ１０６によってシート搬送方向（上方向、図２）に向かって挟持搬送される。この挟持搬送の過程でシートＰは加圧され、且つ、ベルト１０１とヒータ１００の熱を付与される。こうして、シートＰ上のトナー画像ＴはシートＰに定着される。その後、ニップＮを通過したシートＰは、ベルト１０１の持つ曲率によってベルト１０１から分離され、定着装置外へと排出される。

本実施例では、上述のようにして定着処理が行われる。以下、定着装置４０の各構成について図面を用いて詳細に説明する。

図２に示すように、定着装置４０は、ニップ形成部材としてローラ１０６と、加熱部材としてヒータ１００と、加熱回転体としてベルト１０１と、ベルト１０１の長手方向の移動量を規制する定着フランジ１０４と、ヒータを保持するホルダ１０３と、ホルダを支持するステー１０２と、ベルト１０１の温度を検知するためのサーミスタ１０５と、定着装置４０に関する情報を記憶するＩＣチップ基板２００と、上述した構成部品を定着ユニットとして一つにまとめる枠体としての定着フレーム１３０と、を備えている。

定着装置４０のうち、ベルト１０１、ヒータ１００、ホルダ１０３、ステー１０２、フランジ１０４、サーミスタ１０５と、ＩＣチップ基板２００と、サーミスタ１０５とＩＣチップ基板２００を接続する束線（２２３、２２４）と、を組み立てたものをベルトユニット１１１と称する。ここで、ホルダ１０３、ステー１０２、フランジ１０４、はベルトを支持する支持部材として機能する。ベルトユニット１１１は、定着装置４０から一体的に取り外して交換可能な交換パーツである。換言すると、定着装置４０は、交換するベルトユニット１１１と残りのユニット（装置本体側ユニット）に分解することができる。

ベルト１０１は、シートＰに接触してシートＰを加熱する加熱回転体である。本実施例のベルト１０１は可撓性を有する外径がφ３０ｍｍのエンドレス状（無端状）のベルト部材である。ベルト１０１は、耐熱性を有する金属や樹脂等で形成された基材と、基材に重ねて設けられた耐熱性の弾性層と、弾性層の表面を覆うフッ素樹脂等の離型層と、を有している。本実施例では、厚み３０μｍの円筒状のニッケル基材と、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋで且つ厚みが４００μｍのシリコーンゴムの弾性層と、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブの離型層と、を用いている。ベルト１０１は、ステー１０２とホルダ１０３の外側にルーズに被せられている。

ヒータ１００は、ベルト１０１の内面に当接してベルト１０１を加熱する加熱部材である。つまり、ヒータ１００はベルト１０１の内周側に設けられている。本実施例ではヒータ１００として、通電によって発熱するセラミックヒータを用いている。セラミックヒータは、細長で薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備された抵抗層と、を備えており、抵抗層に通電することで全体が速やかに発熱する低熱容量のヒータである。

定着フランジ１０４（１０４Ｌ、１０４Ｒ）（以後、フランジ１０４と呼ぶ）は、ベルト１０１を両端部で回転可能に支持する一対の部材である。フランジ１０４Ｌは、ベルト１０１の幅方向の一端部を支持して且つ左側板１３０Ｌに保持されている。フランジ１０４Ｒは、ベルト１０１の幅方向の他端部を支持して且つ右側板１３０Ｒに保持されている。

詳細には、フランジ１０４は、ベルト１０１の端部のコバ面に当接する突き当て部１０４ａ（１０４Ｌａ、１０４Ｒａ）を備えており、ベルト１０１の幅方向の移動を規制している。つまり、フランジ１０４は、ベルトの幅方向の移動を規制する規制部材である。フランジ１０４は、ベルト１０１の端部内面を支持する内面支持部１０４ｂ（１０４Ｌｂ、１０４Ｒｂ）を備えており、ベルトの周方向の形状を規制している。また、フランジ１０４は、加圧レバー１３１との間に設けられた加圧バネ１３２からの加圧を受ける加圧受け部１０４ｃ（１０４Ｌｃ、１０４Ｒｃ）を備えている。

フランジ１０４は、ベルト１０１内部に配置されたステー１０２と、ベルト１０１をローラ１０６に向かって加圧付勢するホルダ１０３を支持している。本実施例のフランジ１０４は、ＰＰＳ、液晶ポリマー、フェノール樹脂等の耐熱樹脂により形成されている。

ステー１０２は、ヒータ１００及びホルダ１０３を長手方向で均一にベルト１０１に押し当てる部材である。ステー１０２はフランジ１０４によって高い加圧力で加圧されても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いている。

ホルダ１０３は、ヒータ１００を固定支持するヒータホルダである。本実施例のホルダ１０３は、横断面が半円弧状をしており、ベルト１０１の周方向の形状を規制している。ホルダ１０３は省エネルギーの観点から、ステー１０２への熱伝導の少なく耐熱性の樹脂が好ましい。耐熱性樹脂とは、耐熱ガラスや、ポリカーボネート、液晶ポリマー等である。本実施例では住友化学（株）製のスミカスーパーＥ５２０４Ｌを用いた。

バックアップ部材１２２は下面に溝部を備えている。ヒータ１００はこの溝部に嵌め入れられて耐熱性接着剤等にバックアップ部材に接着、固定される。

フランジ１０４は、ローラ１０６に対して近接、離間する方向に移動可能となるように定着フレーム１３０に支持されている。そして、フランジ１０４は、加圧レバー１３１（１３１Ｌ、１３１Ｒ）が加圧位置に固定されると加圧バネ１３２（１３２Ｌ、１３２Ｒ）によってローラ１０６に向けて付勢される。そして、ステー１０２、ホルダ１０３を介してベルト１０１はローラ１０６に対して所定の押圧力で加圧される。こうして、ベルト１０１とローラ１０６の間に所定幅のニップＮが形成される。尚、本実施例に於ける加圧バネ１３２の加圧力は一端側が１５０Ｎ、総加圧力が３００Ｎである。

加圧回転体してのローラ１０６は、ベルト１０１の外周面に当接することでベルト１０１と協働してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材である。ローラ１０６は、金属を材料とする円筒形状の軸部材１０６ａと、軸部材の外側に設けられた柔軟な弾性層１０６ｂと、を備えている。また、弾性層１０６ｂの表面は、トナーとの離型性に優れた離型層に覆われている。本実施例では、外径φ１０ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミ管の軸部材と、肉厚３ｍｍ、アスカー硬度６４°のシリコーンゴムの弾性層と、厚み５０μｍのＰＦＡチューブの離型層と、を用いており、その外径はφ２５ｍｍ、長さ３３０ｍｍである。

図３に示すように、ローラ１０６の軸部材の軸線方向の両端部は、軸受部材（１３３Ｌ、１３３Ｒ）を介して定着フレーム１３０の側板（１３０Ｌ、１３０Ｒ）に回転自由に支持されている。

また、ローラ１０６の軸部材の軸線方向の一方側の端部にはギアＫが設けられており、モータＭの駆動力をローラ１０６に伝達する。図２に示すように、モータＭからの駆動力が伝達されたローラ１０６は矢印方向（時計回り）に回転駆動する。そして、ローラ１０６はニップＮにてベルト１０１に駆動力を伝達することで、ベルト１０１を矢印方向（反時計回り）に従動回転させる。つまり、ローラ１０６はベルト１０１を回転駆動する駆動回転体である。ベルト１０１の内面にはグリスが塗布されており、ベルト１０１とホルダ１０３及びヒータ１００間の摩擦が低減されている。

モータＭは、ギアＫを介してローラ１０６を駆動する駆動手段である。制御回路４００はモータＭの通電を制御するためにモータＭに電気的に接続されている。制御回路４００によって通電が行われると、モータＭはギアＫの回転（駆動）を開始する。定着処理を実行する場合、制御回路４００は、ニップ部Ｎにて狭持搬送されるシートＰの速度が所定のプロセススピード（例えば１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］）となるようモータＭの回転を制御する。

サーミスタ１０５はベルト１０１の内周面側に当接してベルト１０１の温度に応じた出力を行う温度センサである。サーミスタ１０５はベルト１０１の長手方向の略中央において、ステー１０２上に設けられている。サーミスタ１０５は、板バネ（不図示）によってベルト１０１の内面に弾性的に押し当たっているため、ベルト１０１の温度を安定して測定することができる。

ＩＣチップ基板２００はベルトユニット１１１内の部品の固有情報や、ベルトユニットの使用状況が記憶されたＩＣチップ（記憶素子）を備える基板である。本実施例のＩＣチップ基板２００には、サーミスタ１０５とヒータ１００の個体差情報が記憶されている。具体例としては、検品時にサーミスタ１０５によって検出されたベルト１０１の温度が実際の温度に対して２℃だけ低かった場合、サーミスタ１０５の誤差がー２℃であることを示す情報をＩＣチップ基板２００に記憶しておく。また、検品時にヒータ１００に所定の電圧を印加して所定時間だけ経過した後の温度が、目標とする温度よりも２℃だけ高かった場合は、ヒータ１００の誤差が＋２℃であることを示す情報をＩＣチップ基板２００に記憶しておく。このような情報は通常、工場での組み立て時に記憶されるが、サーミスタ１０５またはヒータ１００個体差を検知する個体差検知モードをプリンタＥに搭載して、個体差検知モード実行後にＩＣチップ基板２００内の情報を更新してもよい。また、制御回路４００は、ベルト１０１の使用時間や使用回数（シートの通過枚数）などの使用履歴に関する情報をＩＣチップ基板２００に定期的に記憶させてもよい。制御回路４００は、通常ではジョブの終了後にＩＣチップ基板２００に使用履歴を書き込めばよいが、プリンタＥの電源が瞬断される場合を考慮してジョブの実行中に定期的にＩＣチップ基板２００に使用履歴を書き込んでもよい。

このような情報がＩＣチップ基板２００に記憶されていれば、複数の定着装置４０をローテーションして用いるような使用環境であっても、ベルトユニット１１１の寿命を適切に計測できる。そして、制御回路４００は、このＩＣチップ基板内の情報を基づいて適切なタイミングでベルトユニットの寿命を報知できる。報知は、例えばディスプレイなどの表示部（不図示）に寿命の交換時期である旨を表示して行われる。

制御回路４００は、ＣＰＵ等の演算部やＲＯＭ等の記憶部を備えた制御部である。制御回路４００はサーミスタ１０５と電気的に接続されており、サーミスタ１０５の出力をもとにベルト１０１の温度を検出する。また、制御回路４００は、ＩＣチップ基板２００と電気的に接続されており、ＩＣチップ基板２００内に記憶された情報を読み出す。そして、制御回路４００は、定着処理の実行時にサーミスタ１０５の出力とＩＣチップ基板から得た情報に基づいてヒータ１００の発熱を制御する。詳細には、制御回路４００は、定着処理の実行時にサーミスタ１０５の出力とＩＣチップ基板から得た情報に基づき電源部としての電源回路５００を制御して、ヒータ１００への供給電力を変更している。電源回路５００は、ヒータ１００へ電力供給を行う給電部である。本実施例の電源回路５００は、商用電源に接続して用いる交流回路である。例えば、目標とするベルト１０１の温度が１８０℃である場合、制御回路４００はＩＣチップ基板２００内のサーミスタ１０５の誤差情報に基づいて、目標温度を１８２℃に補正する。

そして、サーミスタ１０５の検知温度が１８２℃となるようにヒータ１００を発熱させることでベルト１０１の温度を１８０℃に維持する。また、制御回路４００は、ＩＣチップ基板２００内のヒータ１００の誤差情報を用いて、ベルト１０１の温度が所望のタイミングで立ち上がるように、ヒータ１００への電力供給のタイミングを制御する。なお、サーミスタ１０５の誤差情報はプリンタＥの電源立ち上げ時にＩＣチップ基板２００から予め読みだされ制御回路４００の記憶部に格納されている。ヒータ１００の誤差情報はプリンタＥの電源立ち上げ時にＩＣチップ基板２００から予め読みだされ制御回路４００の記憶部に格納されている。

定着フレーム１３０は、ローラ１０６と、ヒータ１００と、ベルト１０１と、フランジ１０４と、ホルダ１０３と、ステー１０２と、サーミスタ１０５と、を覆う枠体である。定着フレーム１３０は耐熱性の樹脂が用いられている、本実施例では平均厚み１．５ｍｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）の部材を用いている。定着フレーム１３０によって、定着装置４０は定着ユニット４０としてプリンタＥから取り出し可能となっている。

［ベルトユニットの交換］
次に、ベルトユニット１１１の交換方法について説明する。上述したように定着ユニット４０はプリンタＥから取り外して交換することが可能である。また、本実施例では、定着ユニット４０からベルトユニット１１１を取り外して交換することが可能である。図４は、プリンタＥから取り外された状態の定着ユニット４０を示す図である。図５は、定着ユニット４０から交換カバー２５０を外した様子を示す図である。 図６は、定着ユニット４０からベルトユニット１１１を外した様子を示す図である。以下、図を用いて詳細に説明する。

ベルトユニット１１１の交換を行う場合、まずプリンタＥか定着ユニット４０の取り出しを行う。上述したように、定着ユニット４０は、扉８０が開いた状態で矢印Ｖ方向（図１）に引き出されることでプリンタＥから取り外し可能である。ここで、定着フレーム１３０の底部には定着ユニット４０を支える脚１３６があり、定着ユニット４０は安定して自立することができる。また、定着フレーム１３０の上部には定着ユニット４０を持つための取っ手１３７が付いているため、自然と図４の状態で作業スペースに仮り置きされる。

図４に示すように、定着ユニット４０の定着フレーム１３０うちプリンタＥの奥側に位置する面には、プリンタＥ本体の電源回路５００から給電を受けたりプリンタＥ本体と信号を送受信するためのドロワ４０４が設けられている。また、定着フレーム１３０には、コネクタ２５３と、コネクタ２５２と、コネクタ２５１が設置されている。

コネクタ２５３、コネクタ２５２と、コネクタ２５１は、ドロワ４０４に対してそれぞれ給電線と信号線で接続されている。一方側のコネクタ２５３には他方側のコネクタ２１３が係合しており、一方側のコネクタ２５２には他方側のコネクタ２１２が係合しており、一方側のコネクタ２５１には他方側のコネクタ２１１が係合している。また、ＩＣチップ基板２００はビス２０１によって定着フレーム１３０に締結されている。

図４の状態で内部の熱を十分に自然放熱させた後、ドロワ４０４がある面を上向きにして、定着フレーム１３０からＩＣチップ基板２００と、コネクタ２１３と、コネクタ２１２と、コネクタ２１１を取り外す。詳細には、ビス２０１を取り外し、コネクタ２５３からコネクタ２１３を取り外し、コネクタ２５２からコネクタ２１２を取り外しコネクタ２５１からコネクタ２１１を取りは外す。そして、定着フレーム１３０からさらに複数のビス２７０（２７０ａ、２７０ｂ、２７０ｃ、２７０ｄ）を取り外すことで、図５に示すように定着フレーム１３０の一部を交換カバー２５０として取り外すことができる。ここでは、交換カバー２５０を取り外す事の出来ない状態をビス２７０の固定状態とよび、交換カバー２５０を取り外すことのできる状態をビス２７０の解除状態と呼ぶ。

交換カバー２５０が取り外されるとベルトユニット１１１が露出した状態となる。本実施例では、ＩＣチップ基板２００を交換カバー２５０に取り付けてあり、ＩＣチップ基板２００からは後述する束線が定着装置４０の内側に向かって延びている。そのため、ＩＣチップ基板２００を取り外さないと交換カバー２５０を取り外すことが出来ない構成となっている。

次に、ベルトユニット１１１の取り外しを行う。フランジ１０４を抑えている加圧レバー１３１を取り外すことで、ベルトユニット１１１は定着ユニット４０から取り外すことができる。つまり、加圧レバー１３１による固定が解除可能となる。ここで、加圧レバー１３１はベルトユニット１１１を定着ユニット４０に固定する固定部として機能する。ここでは、ベルトユニット１１１を取り外す事の出来ない状態を加圧レバー１３１の固定状態とよび、ベルトユニット１１１を取り外すことのできる状態を加圧レバー１３１の解除状態と呼ぶ。

図５に示すように、ベルトユニット１１１は、ＩＣチップ基板２００とその他の構成が一体となって取り外されている。詳細には、ＩＣチップ基板２００は、給電線と信号線を含む束線（ケーブル）２２４によってコネクタ２１３に電気的に接続されており、且つ、物理的に接続されている。コネクタ２１３は、給電線と信号線を含む束線（ケーブル）２２３によってサーミスタ１０５に電気的に接続されており、且つ、物理的に接続されている。つまり、束線２２４と、コネクタ２１３と、束線２２３は、ＩＣチップ基板２００とサーミスタ１０５を、残りのユニットに対するベルトユニット１１１の着脱状態によらずに物理的に接続する接続部（ケーブル部、ワイヤー部）として機能する。そのため、ベルト１０１の寿命が来るなどしてベルトユニット１１１を交換する場合に、ＩＣチップ基板２００を回収し忘れることがない。また、コネクタ２１２及び、給電線と信号線を含む束線２２２は、ベルト１０１内に設けられたサブサーミスタに電気的に接続されている。また、コネクタ２１１と給電線と信号線を含む束線２２１は、ヒータ１００に電気的に接続されている。なお、本実施例では、束線２２４と束線２２３を結束部材しての、コネクタ２１３によって束ねているが、これには限られない。束線２２４と束線２２１をコネクタ２１１で束ねてもよく、束線２２４と束線２２２をコネクタ２１２で束ねてもよい。

上述した構成により、制御回路４００は使用しているベルトユニット１１１と紐付いていないＩＣチップ基板２００の情報に基づいて制御を行うことがない。具体的には、使用しているサーミスタ１０５と紐付いていないＩＣチップ基板２００が持つ誤差情報に基づいて、ベルト１０１の目標温度を補正することがない。そのため、適切な温度と異なる温度を用いてシートＰに定着処理を施すことに起因する画像不良の発生を抑制できる。

［ＩＣチップ基板の配置］
次にＩＣチップ基板２００の配置構成について説明する。上述したように、本実施例では、サーミスタ１０５とサーミスタ１０５に紐付けられたＩＣチップ基板２００を別々の場所に配置している。これは、ＩＣチップ基板２００をヒータ１００及びベルト１０１の熱から保護するためである。図７は、ＩＣチップ基板の配置を示す図である。以下、図を用いて詳細に説明する。

ＩＣチップ基板２００のような記憶素子は熱に弱く、高温に曝されると寿命が低下してしまう。あるいは、高温環境下ではＩＣチップ基板２００を正常に動作させることが困難である。実施例で用いるＩＣチップ基板２００の耐熱温度は９０℃以下であり、正常動作に推奨される温度は７０℃未満である。そこで本実施例では、定着処理中でも温度が比較的低いところにＩＣチップ基板２００を配置する。

定着処理中の定着フレーム１３０の内側は非常に高温（１００℃よりも高い温度）になるため、定着フレーム１３０の外側から適切な場所を検討する。

ヒータ１００やベルト１０１から発生する熱は自然対流で上方向（鉛直方向上向き、Ｇ方向とは逆方向、図２）に向かい易い。そのため、ＩＣチップ基板２００は、ヒータ１００よりも下側、より好ましくはベルト１０１よりも下側（鉛直方向下側）に配置されることが望ましい。

また、定着装置４０はシートＰの搬送方向において上流側から下流側に熱が移動し易い。そのため、ＩＣチップ基板２００は、ヒータ１００よりもシートＰの搬送方向上流側（Ｈ１、Ｈ３とは逆方向、）に配置されることが望ましい。

しかしながら、本実施例では定着装置４０は図２に示すようにシートＰが下から上に向かって搬送されるため、サーミスタ１０５と有線で接続されたＩＣチップ基板を定着フレームの上面あるいは下面に配置することは困難である。

また、加圧ローラ１０６側の側面は遠いため、配線の取り回しが困難である。さらに、この位置では扉８０をあけてジャム処理をするときの妨げとなる。

そこで、サーミスタ１０５からの距離が近く、ドロワ４０４からの距離も近い図４に示す面において設置場所の検討を行う。つまり、ＩＣチップ基板２００は、定着フレーム１３０のうちローラ１０６よりもベルト１０１側の領域に設けられている。同様に、ドロワ４０４は、定着フレーム１３０のうちローラ１０６よりもベルト１０１側の領域に設けられている。ここで、交換カバー２５０はベルトユニット１１１とＩＣチップ基板２００の間の空間を遮る遮蔽部材として機能する。

上述した背景を踏まえて、本実施例では図４に示すように、ＩＣチップ基板２００を設置した。

定着フレーム１３０の外側の面には、突起４０ａが設けられている。ＩＣチップ基板２００は、決め穴２００ａに突起４０ａを嵌めることで設置位置の位置決めを行うことができる。また定着フレーム１３０の外側の面には、突起４０ａと並ぶようにビス穴４０ｂが設けられている。ＩＣチップ基板２００は、長穴２００ｂを通して固定部材としてのビス２０１にビス留めされることで、定着フレーム１３０に取付けられる。ここでは、ＩＣチップ基板２００を取り外す事の出来ない状態をビス２０１の固定状態とよび、ＩＣチップ基板２００を取り外すことのできる状態をビス２０１の解除状態と呼ぶ。

なお固定部材はビスには限られない。ＩＣチップ基板２００を定着フレーム１３０に引掛ける爪部材やＩＣチップ基板と定着フレームを挟持するクリップなどを固定部材として用いてもよい。

定着装置４０は、その動作中に図７の矢印Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の経路を通ってヒータ１００から熱が排出される。そのため、ＩＣチップ基板はこれらの排熱が流入しにくい領域であることが望ましい。そこで、本実施例では、ＩＣチップ基板２００の周囲３方向を定着装置４０に配置されたリブ４０１、４０２、４０３により覆っている。詳細には、図１に示すようにＩＣチップ基板２００からリブ４０１、４０２、４０３の先端への距離Ｌ１（図１の矢印Ｇと垂直方向のＸ方向距離）がＬ１＞０となるようなリブ高さに設定している。このような構成により、ＩＣチップ基板２００がリブ４０１、４０２、４０３で囲まれた凹部の内側に配置されるため、ヒータ１００からの矢印Ｈ２方向からの熱が流入しにくい構成となっている。

本実施例では、さらに、ビス２０１の頭からリブ４０１、４０２、４０３の先端位置までの距離をＬ２（Ｌ２＞０）にしている。つまり、ＩＣチップ基板２００に加え、ビス２０１をリブ４０１、４０２、４０３で囲まれた凹部の内側に配置している。このような構成では、排熱（矢印Ｈ２）からビス２０１を保護することができる。そのため、ビス２０１から伝わる熱でＩＣチップ基板２００が加熱されることを抑制できる。

（試験）
本実施例の効果を検証するために、図４に示す領域Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び図２に示すサーミスタ１０５の近傍にＩＣチップ基板を配置して試験を行った。試験は、ベルト１０１の目標温度を１８０℃に設定して、定着装置４０を１００時間連続して稼働させる環境で行った。また、各設置箇所には、それぞれ複数のＩＣチップ基板を配置した。試験の結果を表１に示す。表１の左から一列目は、ＩＣチップ基板の設置場所を示している。表１の左から２列目は、試験中に計測したＩＣチップ基板の最高温度を示している。表１の左から３列目は、試験中にＩＣチップ基板に対してデータの読み書きを行った結果を示している。表１の左から４列目は、試験後にＩＣチップ基板に対してデータの読み書きを行った結果を示している。

表１の左から３列目に示すように、領域Ｃに設置したＩＣチップ基板２００は、試験中にデータの読み書きを良好に行うことができた。一方、領域Ｂ、Ｄに設置したＩＣチップ基板２００は、試験中にデータの読み書きを安定して行うことが出来ず、たびたびエラーがみられた。また、サーミスタ１０５に設置したＩＣチップ基板２００は、データの読み書きを行うことが出来なかった。

表１の左から４列目に示すように、領域Ｃに設置した複数のＩＣチップ基板２００は、いずれも試験後にデータの読み書きを良好に行うことができた。領域Ｄに設置した複数のＩＣチップ基板２００のうち、いくつかのＩＣチップ基板はデータの読み書きを行うことができなかった。領域Ｂに設置した複数のＩＣチップ基板２００は、いずれも試験後にデータの読み書きを良好に行うことができた。サーミスタ１０５近傍に設置した複数のＩＣチップ基板２００は、いずれも試験後にデータの読み書きを行うことができなかった。

上述したように、定着装置４０にＩＣチップ基板２００を配置する場合、定着フレーム１３０の外側に配置することが望ましい。また、ＩＣチップ基板２００は、ヒータ１００の位置よりも重力方向の下側に設けることがより望ましい。さらには、ＩＣチップ基板２００は、ヒータ１００の位置よりもシート搬送方向の上流側に設けることがより望ましい。また、定着ユニット４０としてプリンタＥから取り出された場合に、定着ユニット４０内の予熱でＩＣチップ基板２００が加熱されないように、定着ユニット４０は図４の向きに置かれることが望ましい。すなわち、図４に示すように、定着フレーム１３０の上面に取っ手１３７を設けることが望ましい。また、図４に示すように、定着フレーム１３０の下面に脚１３６を設けることが望ましい。

以上で説明したように、本実施例によれば、サーミスタ１０５とこれに関する情報を記憶したＩＣチップ基板２００を一緒に交換することができる。また、本実施例によれば、ＩＣチップ基板２００の寿命の低下を抑制できる。また、本実施例によれば、ＩＣチップ基板２００内の情報を利用した制御プログラムが誤作動することを抑制できる。

（その他の実施例）
以上、本発明について実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した実施例の構成に限定されるものではない。本発明を適用できる範囲において、一部の構成を他の構成に置き換えたり各種寸法を変更してもよい。

加熱回転体は実施例のような円筒上のベルトには限られない、たとえば、加熱ローラでもよく、あるいは複数のローラに張かされたベルトであってもよい。しかしながら、部品の個体差の影響が大きい構成、すなわち実施例のように構成が低熱容量な構成に適用する方が効果を期待できる。

実施例の交換部品はベルトユニットであったが、交換部品はこれには限られない。例えば、サーミスタ１０５とＩＣチップ基板２００を紐付けて、サーミスタ１０５を単品で交換可能にしてもよい。または、ヒータ１００とＩＣチップ基板２００を紐付けて、ヒータ１００を単品で交換可能にしてもよい。サーミスタ１０５は接触式のものには限られない。例えば、サーミスタ１０５は非接触式のものを用いてもよい。

例えば、サーミスタ１０５とＩＣチップ基板２００を紐付けて、サーミスタ１０５を単品で交換可能にしてもよい。または、ヒータ１００とＩＣチップ基板２００を紐付けて、ヒータ１００を単品で交換可能にしてもよい。その場合、ヒータ１００はセラミックヒータには限られない。例えばヒータ１００はハロゲンヒータであってもよい。

プリンタＥを例に説明した画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。

定着装置を例に説明した画像加熱装置は、未定着のトナー画像をシートＰに定着する装置のみには限られない。例えば、半定着済みのトナー画像をシートＰに定着させる装置や、定着済みの画像に対して加熱処理を施す装置であってもよい。したがって、画像加熱装置は、例えば、画像の光沢や表面性を調節する表面加熱装置であってもよい。

４０ 定着装置
１００ ヒータ
１０１ ベルト
１０２ ステー
１０３ ホルダ
１０４ フランジ
１０５ サーミスタ
１０６ 加圧ローラ
１１１ ベルトユニット
１３０ 定着フレーム
１３１ 加圧レバー
２００ ＩＣチップ基板
２０１ ビス
２１１、２１２、２１３、２５１、２５２、２５３ コネクタ
２２１、２２２、２２３、２２４ 束線
２５０ カバー
２７０ ビス
４００ 制御回路
４０４ ドロア
５００ 電源回路

Claims (9)

1. シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、前記ベルトを加熱するヒータと、を備える第１のユニットと、
   前記第１のユニットと、シートを搬送するためのニップ部を前記ベルトと協働して前記ベルトとの間に形成する加圧部材と、を備えるフレームと、
   シート上に画像を形成する画像形成装置と電気的に接続するための電気接点と、前記電気接点に電気的に接続された一方側のコネクタと、を備え、前記フレームを覆う第２のユニットと、
   前記一方側のコネクタに着脱可能に設けられた他方側のコネクタと、
   前記第１のユニットの使用履歴に関する情報を記憶する記憶素子と、
   前記記憶素子と前記他方側のコネクタを電気的に接続する第１のケーブルと、
   前記ヒータと前記他方側のコネクタを電気的に接続する第２のケーブルと、
   前記記憶素子を前記第２のユニットに固定する固定部と、を有し、
   前記第１のユニットは、前記第１のケーブルと第２のケーブルと前記他方側のコネクタと前記記憶素子と一体で前記フレームに対して交換可能であり、
   前記第１のユニットは前記第２のユニットが前記フレームから取り外されることで前記フレームに対して着脱可能となり、
   前記記憶素子が前記固定部により固定位置で前記第２のユニットに固定されている状態では前記第２のユニットを前記フレームから取り外すことはできず、且つ前記固定部を前記固定位置から移動させて前記記憶素子が前記第２のユニットから取り外し可能な状態では前記第２のユニットをフレームから取り外すことが可能であることを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記固定部は、前記記憶素子が前記第１のユニットよりも鉛直方向下側に位置するように前記記憶素子を固定することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
3. 前記固定部は、前記記憶素子が前記第１のユニットよりもシート搬送方向の上流側に位置するように前記記憶素子を固定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像加熱装置。
4. 前記加圧部材は前記ベルトを回転駆動する駆動回転体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に画像加熱装置。
5. シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、前記ベルトの温度を検知するための温度センサと、を備える第１のユニットと、
   前記第１のユニットと、シートを搬送するためのニップ部を前記ベルトと協働して前記ベルトとの間に形成する加圧部材と、を備えるフレームと、
   シート上に画像を形成する画像形成装置と電気的に接続するための電気接点と、前記電気接点に電気的に接続された一方側のコネクタと、を備え、前記フレームを覆う第２のユニットと、
   前記一方側のコネクタに着脱可能に設けられた他方側のコネクタと、
   前記第１のユニットの使用履歴に関する情報を記憶する記憶素子と、
   前記記憶素子と前記他方側のコネクタを電気的に接続する第１のケーブルと、
   前記温度センサと前記他方側のコネクタを電気的に接続する第２のケーブルと、
   前記記憶素子を前記第２のユニットに固定するための固定部と、を有し、
   前記第１のユニットは、前記第１のケーブルと第２のケーブルと前記他方側のコネクタと前記記憶素子と一体で前記フレームに対して交換可能であり、
   前記第１のユニットは前記第２のユニットが前記フレームから取り外されることで前記フレームに対して着脱可能となり、
   前記記憶素子が前記固定部により固定位置で前記第２のユニットに固定されている状態では前記第２のユニットを前記フレームから取り外すことはできず、且つ前記固定部を前記固定位置から移動させて前記記憶素子が前記第２のユニットから取り外し可能な状態では前記第２のユニットをフレームから取り外すことが可能であることを特徴とする画像加熱装置。
6. 前記固定部は、前記記憶素子が前記第１のユニットよりも鉛直方向下側に位置するように前記記憶素子を固定することを特徴とする請求項５に記載の画像加熱装置。
7. 前記固定部は、前記記憶素子が前記第１のユニットよりもシート搬送方向の上流側に位置するように前記記憶素子を固定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像加熱装置。
8. 前記加圧部材は前記ベルトを回転駆動する駆動回転体であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に画像加熱装置。
9. 前記固定部は前記第２のユニットに着脱可能なねじであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に画像加熱装置。

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