(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に対して定着装置が着脱自在に設置される画像形成装置であって、
前記定着装置は、
所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融する定着部材と、
前記定着部材を直接的又は間接的に保持する定着フレームと、
前記定着部材及び前記定着フレームを覆うとともに、前記定着フレームを介して前記定着部材の表面の一部が当該定着装置の外部から露呈するように形成された開口部を具備した定着外装カバーと、
を備え、
前記画像形成装置本体は、
当該画像形成装置本体に装着された前記定着部材の表面温度を検知する温度検知手段と、
当該画像形成装置本体への前記定着装置の装着方向に対して傾斜する傾斜面を具備して、前記温度検知手段を保持する保持部材と、
を備え、
前記温度検知手段は、前記画像形成装置本体に前記定着装置が装着された状態で、前記定着部材に対して真下から真横の範囲内で非接触で対向するように前記保持部材の前記傾斜面上に保持され、
前記保持部材の前記傾斜面は、前記画像形成装置本体への前記定着装置の装着動作に連動して前記温度検知手段とともに前記開口部を介して前記定着外装カバーの内部に他の部材に干渉することなく入り込んで前記定着部材に対向するように形成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置本体は、前記定着装置が装着された状態で、前記定着外装カバーの外部から前記開口部を覆うように形成された本体側カバーをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記本体側カバーは、前記画像形成装置本体に対する前記定着装置の装着方向に反する方向に付勢されるように前記画像形成装置本体に保持され、前記定着装置が装着された状態で前記開口部を覆うように前記定着外装カバーに密着することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記画像形成装置本体に対する前記定着装置の装着方向に反する方向に付勢されるように前記画像形成装置本体に保持され、前記画像形成装置本体に前記定着装置が装着された状態で前記定着フレームに対して位置決めされることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着部材は、可撓性を有する無端状の定着ベルトであって、
前記定着装置は、
前記定着ベルトの内周面側に固設されて、当該定着ベルトを介して加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、
前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱されるパイプ状の金属部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記金属部材は、前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設され、
前記金属部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置本体に対して定着装置が着脱自在に設置される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、定着部材（加熱ローラ）の表面温度を検知するために、非接触型の温度センサを用いた定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１等の画像形成装置は、定着部材としての加熱ローラに非接触で対向するようにサーモパイル（温度検知手段）が設置されている。そして、サーモパイルの検知温度に基づいて、加熱ローラに内接されたヒータの出力制御がおこなわれて、加熱ローラの表面温度（定着温度）が温度制御される。
ここで、特許文献１では、サーモパイル自体の温度上昇を軽減するために、サーモパイルを画像形成装置本体内であって定着装置の外部に設置している。そして、定着装置の外部の位置で加熱ローラに対向するように配設されたサーモパイルによって、加熱ローラの温度制御をおこなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の特許文献１等の技術は、定着部材の表面温度を検知する非接触型の温度検知手段を用いているために、定着部材の表面に接触して定着部材の表面温度を検知する接触型の温度検知手段（例えば、接触型サーミスタである。）を用いる場合に比べて、定着部材と温度検知手段との摺接による双方の部材の磨耗劣化が生じないというメリットがある。さらに、比較的高価な非接触型の温度検知手段が定着装置側ではなく画像形成装置本体側に設置されているために、画像形成装置本体に比べて頻繁に交換がされる定着装置のコストを下げることができるというメリットもある。
しかし、定着装置の外部に非接触型の温度検知手段が設置されることで、温度検知手段が画像形成装置本体内の気流の影響を受けて、温度検知手段の周囲の雰囲気温度の乱れによって、定着部材の表面温度を高精度に検知できない可能性があった。そして、このように温度検知手段によって定着部材の表面温度が高精度に検知できない場合には、定着部材の定着温度が安定せずに、出力画像上に定着不良が生じやすくなってしまう。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定着部材や温度検知手段の磨耗劣化が生じにくく、定着装置のコストが比較的低く、画像形成装置本体内の気流の影響を受けることなく温度検知手段によって定着部材の表面温度が高精度に検知される、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、画像形成装置本体に対して定着装置が着脱自在に設置される画像形成装置であって、前記定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融する定着部材と、前記定着部材を直接的又は間接的に保持する定着フレームと、前記定着部材及び前記定着フレームを覆うとともに、前記定着フレームを介して前記定着部材の表面の一部が当該定着装置の外部から露呈するように形成された開口部を具備した定着外装カバーと、を備え、前記画像形成装置本体は、当該画像形成装置本体に装着された前記定着部材の表面温度を検知する温度検知手段と、当該画像形成装置本体への前記定着装置の装着方向に対して傾斜する傾斜面を具備して、前記温度検知手段を保持する保持部材と、を備え、前記温度検知手段は、前記画像形成装置本体に前記定着装置が装着された状態で、前記定着部材に対して真下から真横の範囲内で非接触で対向するように前記保持部材の前記傾斜面上に保持され、前記保持部材の前記傾斜面は、前記画像形成装置本体への前記定着装置の装着動作に連動して前記温度検知手段とともに前記開口部を介して前記定着外装カバーの内部に他の部材に干渉することなく入り込んで前記定着部材に対向するように形成されたものである。
【０００７】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記画像形成装置本体は、前記定着装置が装着された状態で、前記定着外装カバーの外部から前記開口部を覆うように形成された本体側カバーをさらに備えたものである。
【０００８】
また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記本体側カバーは、前記画像形成装置本体に対する前記定着装置の装着方向に反する方向に付勢されるように前記画像形成装置本体に保持され、前記定着装置が装着された状態で前記開口部を覆うように前記定着外装カバーに密着するものである。
【０００９】
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記保持部材は、前記画像形成装置本体に対する前記定着装置の装着方向に反する方向に付勢されるように前記画像形成装置本体に保持され、前記画像形成装置本体に前記定着装置が装着された状態で前記定着フレームに対して位置決めされるものである。
【００１０】
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記定着部材は、可撓性を有する無端状の定着ベルトであって、前記定着装置は、前記定着ベルトの内周面側に固設されて、当該定着ベルトを介して加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱されるパイプ状の金属部材と、を備えたものである。
【００１１】
また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項５に記載の発明において、前記金属部材は、前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設され、前記金属部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたものである。
【００１３】
なお、本願において、固定部材や金属部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や金属部材や補強部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢部材によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、画像形成装置本体側に非接触型の温度検知手段を設置して、画像形成装置本体への定着装置の装着動作に連動して温度検知手段が定着外装カバーに形成された開口部を介して定着外装カバーの内部に入り込んで定着部材に対向するように構成している。これにより、定着部材や温度検知手段の磨耗劣化が生じにくく、定着装置のコストが比較的低く、画像形成装置本体内の気流の影響を受けることなく温度検知手段によって定着部材の表面温度が高精度に検知される、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に定着装置が設置された状態を示す構成図である。
【図３】図２の定着装置を幅方向にみた図である。
【図４】図２の定着装置におけるニップ部の近傍を示す拡大図である。
【図５】画像形成装置本体に定着装置が装着される状態を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２における画像形成装置に定着装置が設置された状態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１７】
実施の形態１．
図１〜図５にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００１８】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００１９】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００２０】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００２１】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００２２】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００２３】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００２４】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２５】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００２６】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２７】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０（定着ユニット）の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１（定着部材）及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２８】
ここで、本実施の形態１において、定着装置２０（定着ユニット）は、画像形成装置本体１に対して着脱自在（交換可能）に設置されている。詳しくは、図１を参照して、装置本体１の開閉カバー１１０を、ヒンジ部１１０ａを中心にして矢印方向に回動することで、定着装置２０の設置部を露呈させる。そして、その設置部に対して定着装置２０を白矢印方向に移動させることで、装置本体１への定着装置２０の着脱がおこなわれる。このような定着装置２０の着脱動作は、定着装置２０自体を交換する場合や、定着装置２０のメンテナンス（一部の構成部品の交換作業や調整作業等である。）をおこなう場合に実施される。
なお、本実施の形態１では、定着装置２０の定着ベルト２１（定着部材）の表面温度を検知する温度センサ５０（温度検知手段）が、定着装置２０の側にではなく、装置本体１の側に設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
【００２９】
次に、図２〜図５にて、画像形成装置本体１に着脱自在に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２〜図５に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１（ベルト部材）、固定部材２６、金属部材２２（加熱部材）、補強部材２３、加熱手段としてのヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、断熱部材２７、ステー部材２８、等で構成される。
【００３０】
ここで、定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、内周面２１ａ（固定部材２６との摺接面である。）側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の弾性層として、層厚が２００μｍのシリコーンゴムを用いている。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００３１】
また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の内径が３０ｍｍに設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、固定部材２６、ヒータ（加熱手段）、金属部材２２、補強部材２３、断熱部材２７、ステー部材２８、等が固設されている。また、図示は省略するが、定着ベルト２１と金属部材２２との間には、潤滑剤が介在（塗布）されている。
ここで、固定部材２６は、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接するように固定されている。そして、固定部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することで、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部が形成される。図３を参照して、固定部材２６は、その幅方向両端部が定着装置２０の定着フレーム４３に固定支持されている。なお、固定部材２６の構成については、後でさらに詳しく説明する。
【００３２】
図２を参照して、金属部材２２（加熱部材）は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように形成され、ニップ部の位置では断熱部材２７を介して固定部材２６を保持するように形成された略円筒体である。図３を参照して、金属部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の定着フレーム４３に固定支持されている。また、金属部材２２の両端には、定着ベルト２１の寄り（幅方向の移動である。）を制限するためのフランジ２９が挿設されている。このように、定着ベルト２１は、金属部材２２やフランジ２９を介して定着フレーム４３に間接的に保持されることになる。
そして、略パイプ状に形成された金属部材２２は、ヒータ２５の輻射熱により加熱されて定着ベルト２１を加熱する（熱を伝える。）。すなわち、金属部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、金属部材２２を介して定着ベルト２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。定着ベルト２１の加熱効率を良好に維持するためには、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍ以下に設定することが好ましい。
金属部材２２の材料としては、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄、等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることができるが、その中でも単位体積の熱容量比（密度×比熱である。）が比較的小さいフェライト系ステンレス鋼が好適である。本実施の形態１では、金属部材２２の材料として、フェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０を用いている。また、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍに設定している。
【００３３】
加熱手段としてのヒータ２５は、ハロゲンヒータ（又はカーボンヒータ）であって、その両端部が定着装置２０の定着フレーム４３に固定されている（図３を参照できる。）。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５（加熱手段）の輻射熱によって、金属部材２２が加熱される。さらに、金属部材２２によって定着ベルト２１がニップ部を除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。
なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向する非接触型の温度センサ５０（温度検知手段）によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。この非接触型の温度センサ５０（温度検知手段）は、サーモパイル、非接触型サーミスタ等であって、定着装置２０の側にではなく、装置本体１の側に設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
【００３４】
このように、本実施の形態１における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、金属部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
【００３５】
ここで、略パイプ状の金属部材２２は、定着ベルト２１の内周面（ニップ部を除く位置である。）にクリアランスをあけて対向するように固設されている。定着ベルト２１と金属部材２２とのクリアランス量δ（ニップ部を除く位置のギャップである。）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下に設定されている（０ｍｍ＜δ≦１ｍｍである。）。これにより、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、金属部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、金属部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。
また、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、定着ベルト２１の内周面には、双方の部材２１、２２の間にはフッ素グリスやシリコーンオイル等の潤滑剤が塗布されている。
なお、本実施の形態１では、金属部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、金属部材２２の断面形状が多角形になるように形成することもできる。
【００３６】
ここで、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の強度を補強する補強部材２３が、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。図３を参照して、補強部材２３は、幅方向の長さが固定部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０の定着フレーム４３に固定支持されている。そして、補強部材２３が固定部材２６及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、本実施の形態１において、補強部材２３は、金属部材２２の内部を概ね２つの空間に分けるように配設された板状部材である。
【００３７】
この補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。なお、本実施の形態１では、補強部材２３の材料として、板厚が１．５〜２ｍｍ程度のＳＵＳ３０４（又は、ＳＵＳ４３０）を用いている。
また、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、鏡面処理を施したりすることもできる。これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう熱（補強部材２３を加熱する熱）が金属部材２２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１（金属部材２２）の加熱効率がさらに向上することになる。
【００３８】
図２を参照して、ニップ部の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、外径が３０ｍｍであって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３（層厚が３ｍｍ程度である。）を形成したものである。加圧ローラ３１（加圧回転体）の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図３を参照して、加圧ローラ３１には不図示の駆動機構の駆動ギアに噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の定着フレーム４３に軸受４２を介して回転自在に支持されている。
【００３９】
なお、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、金属部材２２に生じる撓みをさらに軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態１では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径とほぼ同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
なお、定着ベルト２１の加熱効率をさらに向上させるために、加圧ローラ３１を直接的に加熱する熱源（例えば、加圧ローラ３１の芯金内部に設置するヒータである。）を設けることもできる。
【００４０】
図４を参照して、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接する固定部材２６は、ベース層２６ｂ上に表面層２６ａが形成されたものである。固定部材２６は、加圧ローラ３１との対向面（摺接面）が、加圧ローラ３１の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材２６の摺接面（加圧ローラ３１に対向する面である。）が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００４１】
また、固定部材２６のベース層２６ｂを形成する材料としては、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料で形成されている。なお、本実施の形態１では、ベース層２６ｂの材料として、厚さが１．５ｍｍ程度のアルミニウムを用いている。
金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形することがある。パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じる。これに対して、本実施の形態１では、薄肉の金属部材２２とは別に高剛性の固定部材２６を設置してニップ部を形成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００４２】
また、固定部材２６の表面層２６ａは、フッ素ゴム等の低摩擦弾性材料で形成されている。このような表面層２６ａを設けることにより、固定部材２６と定着ベルト２１との摺接によって双方の部材２１、２６が磨耗する不具合が軽減されるとともに、双方の部材２１、２６の間に所望のニップ部が形成されることになる。なお、本実施の形態１では、表面層２６ａの厚さが１．５〜２ｍｍ程度に設定されている。
また、固定部材２６の表面層２６ａに、予め潤滑剤を含浸させることもできる。これにより、固定部材２６は、定着ベルト２１に当接する面に潤滑剤が保持された状態になり、双方の部材２１、２６が磨耗する不具合がさらに軽減される。
【００４３】
また、本実施の形態１では、固定部材２６とヒータ２５（加熱手段）との間に断熱部材２７を設置している。詳しくは、固定部材２６と金属部材２２との間であって、固定部材２６の摺接面を除く面を覆うように断熱部材２７が設置されている。断熱部材２７の材料としては、断熱性に優れたスポンジゴムや、空包を有するセラミック、等を用いることができる。
本実施の形態１では、定着ベルト２１と金属部材２２とがほぼ全周にわたって近接しているため、加熱待機時（プリント動作待機時）においても定着ベルト２１を周方向に温度ムラなく加熱できる。したがって、プリント要求を受けた後、速やかにプリント動作をおこなうことができる。このとき、従来のオンデマンド方式の定着装置（例えば、特許第２８８４７１４号公報参照。）では、ニップ部で加熱待機時に加圧ローラを変形させたまま熱を与えてしまうと、加圧ローラのゴムの材質によっては、熱劣化を起こして加圧ローラの寿命が短くなってしまったり、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生してしまったりする（ゴムの圧縮永久ひずみは、ゴムの変形に加熱が加わることにより増大する。）。そして、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生すると、加圧ローラの一部が凹んだ状態になり、所望のニップ幅が得られないため、定着不良が発生したり、回転時に異音が生じたりする。
これに対して、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、加熱待機時に金属部材２２の熱が固定部材２６に達しにくくなる。したがって、加熱待機時に加圧ローラ３１が変形した状態で高温加熱される不具合が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００４４】
さらに、固定部材２６と定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減するために双方の部材間に塗布された潤滑剤は、ニップ部における高圧条件に加えて高温条件による使用によって劣化して、定着ベルト２１のスリップ等の不具合が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、金属部材２２の熱がニップ部の潤滑剤に達しにくくなる。したがって、潤滑剤の高温による劣化が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００４５】
また、本実施の形態１では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、固定部材２６が断熱されて、ニップ部では積極的に定着ベルト２１は加熱されないことになる。そのため、ニップ部に送入された記録媒体Ｐの温度がニップ部から送出されるときには低くなる。すなわち、ニップ部出口では、記録媒体Ｐ上に定着されたトナー像の温度が低くなって、トナーの粘性が低下して、定着ベルト２１に対するトナー接着力が小さくなった状態で、記録媒体Ｐは定着ベルト２１から分離される。したがって、定着工程直後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に巻き付いてジャムになる不具合が防止されるとともに、定着ベルト２１に対するトナー固着も抑制される。
【００４６】
また、本実施の形態１では、図４を参照して、固定部材２６が挿設された金属部材２２の凹部２２ａを内周面側から保持するステー部材２８が設置されている。
略パイプ状の金属部材２２は、０．１ｍｍ厚のステンレスからなる平板に曲げ加工を施して形成したものである。したがって、ステンレス板を曲げ加工によって所望のパイプ形状に加工しようとしても、そのままでは、スプリングバックによって径が大きくなる方向に開いてしまい所望のパイプ形状を形成することができない。そして、金属部材２２がスプリングバックによって開いてしまうと、定着ベルト２１の内周面に接触してしまい定着ベルト２１を傷つけたり、定着ベルト２１との接触ムラによる定着ベルト２１の加熱ムラが生じたりしてしまう。本実施の形態１では、このような不具合が生じるのを抑止するために、金属部材２２の開口部が形成された凹部２２ａ（曲げ部）をステー部材２８で固定することによって、金属部材２２のスプリングバックによる変形を抑止している。具体的には、スプリングバック力に抗するように曲げ加工が施された金属部材２２の形状を保持しながら、金属部材２２の内周面側からステー部材２８を凹部２２ａに圧入する。
【００４７】
ここで、金属部材２２の加熱効率を高くするためには、金属部材２２の肉厚は０．２ｍｍ以下に設定することが好ましい。
上述したように、金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に作用すると、その加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形してしまう。そして、パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じてしまう。これに対して、本実施の形態１では、薄肉の金属部材２２に凹部２２ａ（固定部材２６が挿設されている部分である。）をニップ部から離れるように設けて、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に直接的に作用しないように構成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００４８】
図２、図５を参照して、本実施の形態１における定着装置２０は、金属材料からなる定着フレーム４３（筐体）に、定着ベルト２１、金属部材２２、固定部材２６、ヒータ２５、補強部材２３、加圧ローラ３１等の構成部材が直接的又は間接的に保持されている。また、この定着フレーム４３には、装置本体１に対して着脱自在に設置される定着装置２０の位置決めをおこなうための位置決めピン４３ａが設置されている。
また、定着装置２０には、定着ベルト２１、金属部材２２、固定部材２６、ヒータ２５、補強部材２３、加圧ローラ３１、定着フレーム４３等を覆う定着外装カバー４８が設置されている。この定着外装カバー４８は、定着装置２０を全体的に覆うものであって、耐熱性樹脂材料で形成されている。定着外装カバー４８を設置することで、ユーザーやサービスマンが定着装置２０の着脱動作やジャム処理作業をおこなう場合であっても、定着工程がおこなわれた後で高温に達している定着フレーム４３等の部材に直接的に触れてしまう不具合が抑止される。
【００４９】
なお、本実施の形態１における定着外装カバー４８には、定着フレーム４３を介して定着ベルト２１の表面の一部が定着装置２０の外部から露呈するように形成された開口部４８ａ（図５を参照できる。）が設けられている。この定着外装カバー４８の開口部４８ａは、装置本体１への定着装置２０の着脱動作に連動して、装置本体１に設置された温度センサ５０（温度検知手段）が、定着装置２０（定着外装カバー４８）の内部に挿脱されるためのものである。さらには、定着フレーム４３上に起立する位置決めピン４３ａが、装置本体１のセンサ・ブラケット（保持部材）５１に係合するためのものである。この開口部４８ａは、このような機能を満足すればよく、ユーザーやサービスマンが誤って装置内部の構成部材に触れないように必要最小限の大きさ（間口）に設定することが好ましい。
【００５０】
以下、上述のように構成された定着装置２０の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、不図示の駆動モータから駆動力が伝達されて加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、ニップ部における加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
そして、金属部材２２（ヒータ２５）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強された固定部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００５１】
以下、本実施の形態１における画像形成装置において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図２、図５を参照して、本実施の形態１における画像形成装置本体１には、温度検知手段としての温度センサ５０、保持部材としてのセンサ・ブラケット５１、本体ブラケット５２、本体側カバー５６、スタッド５３、５７、圧縮スプリング５４、５８、等が設置されている。他方、定着装置２０は、定着外装カバー４８に開口部４８ａが設けられ、定着フレーム４３にも開口が設けられている。
【００５２】
図２を参照して、温度検知手段としての温度センサ５０は、定着装置２０が装置本体１に装着された状態で、定着ベルト２１に対して非接触で対向して定着ベルト２１の表面温度を検知するためのものである。温度センサ５０としては、サーモパイルや非接触型サーミスタ等を用いることができる。非接触型の温度センサ５０を用いることで、接触型の温度センサ（例えば、接触型サーミスタである。）を用いる場合に比べて、定着ベルト２１や温度センサ５０の磨耗劣化を防止することができる。
【００５３】
保持部材としてのセンサ・ブラケット５１は、装置本体１への定着装置２０の装着動作に連動して温度センサ５０が開口部４８ａを介して定着外装カバー４８の内部に入り込むように温度センサ５０を保持するものである。
詳しくは、図５に示すように定着装置２０が装置本体１（一点鎖線で囲んでいる。）に対して白矢印方向に装着されると、センサ・ブラケット５１（本体ブラケット５２に保持されている。）に保持された温度センサ５０が、定着装置２０のいずれの部材と干渉することなく、開口部４８ａから定着外装カバー４８の内部に入り込んでいく。そして、最終的に、図２に示すように、センサ・ブラケット５１に保持された温度センサ５０は、定着外装カバー４８の内部で定着ベルト２１に対向する位置に位置決めされて、定着工程時における定着ベルト２１の温度制御に寄与することになる。同様に、定着装置２０が装置本体１から離脱（図５の白矢印に対して反対方向の定着装置２０の移動である。）されるときにも、センサ・ブラケット５１に保持された温度センサ５０は、定着装置２０のいずれの部材と干渉することなく、開口部４８ａから定着外装カバー４８の外部に取出されることになる。
【００５４】
このように、比較的高価な非接触型の温度センサ５０を、定着装置２０の側ではなく、画像形成装置本体１の側に設置することで、交換ユニットとしての定着装置２０のユニット・コストを下げることができる。
また、装置本体１の側に設置した温度センサ５０が、耐熱性を有する定着外装カバー４８に覆われた状態で、対向する定着ベルト２１の温度検知をおこなうため、温度センサ５０が画像形成装置本体１内の気流の影響を受けて、温度センサ５０の周囲の雰囲気温度の乱れによって、定着ベルト２１の表面温度を高精度に検知できなくなる不具合が抑止される。すなわち、定着外装カバー４８に覆われた位置で、温度センサ５０によって定着ベルト２１の表面温度が高精度に検知されることになり、出力画像上に定着不良が生じる不具合が軽減される。
【００５５】
また、本実施の形態１における画像形成装置本体１には、装置本体１に定着装置２０が装着された状態で、定着外装カバー４８の外部から開口部４８ａを覆うように形成された本体側カバー５６が設置されている。
この本体側カバー５６は、耐熱性樹脂材料で形成されていて、装置本体１の筐体（不図示である。）に固設された本体ブラケット５２に保持されている。詳しくは、本体側カバー５６は、装置本体１に対する定着装置２０の装着方向（図５の白矢印方向である。）に反する方向に付勢されるように装置本体１に保持されていて、装置本体１に定着装置２０が装着された状態で開口部４８ａを覆うように定着外装カバー４８に密着する。
【００５６】
具体的に、本体ブラケット５２にはスタッド５７が固設されている。そして、本体側カバー５６には、スタッド５７が貫通する穴部（不図示である。）が設けられている。さらに、スタッド５７に周囲には、本体ブラケット５２から本体側カバー５６が離れるように双方の部材５２、５６を付勢する圧縮スプリング５８が巻装されている。このような構成により、定着装置２０が装着されていない状態（図５の状態である。）で、装置本体１に固定された本体ブラケット５２に対して、本体側カバー５６が圧縮スプリング５８のスプリング力によって図５の右方に付勢されて、本体ブラケット５２と本体側カバー５６とが腹当たりする位置で、本体側カバー５６の位置が定まることになる。
そして、このように図５の左右方向に可動できるように付勢された本体側カバー５６は、定着装置２０が装着されると、圧縮スプリング５８の付勢力によって定着外装カバー５６に対して図２の破線で囲んだ位置で密着して当接することになる。詳しくは、本体側カバー５６は、定着外装カバー４８によって図２の左方に僅かに押圧された位置で、その位置が定められることになる。すなわち、装置本体１を構成する部品や定着装置２０を構成する部品の部品精度が多少低くても、上述した構成により、定着外装カバー４８と本体側カバー５６との密着性が確保されることになる。
このように、定着外装カバー４８の開口部４８ａが本体側カバー５６によって密封されることで、定着ベルト２１に対向する温度センサ５０が、装置本体１内から隔絶された状態になる。したがって、温度センサ５０は、画像形成装置本体１内の気流の影響をまったく受けずに、定着ベルト２１の表面温度をさらに高精度に検知することができることになる。
【００５７】
また、本実施の形態１において、センサ・ブラケット５１（保持部材）は、装置本体１に対する定着装置２０の装着方向（図５の白矢印方向である。）に反する方向に付勢されるように装置本体１に保持されていて、装置本体１に定着装置２０が装着された状態で定着フレーム４３に対して位置決めされる。
具体的に、本体ブラケット５２にはスタッド５３が固設されている。そして、センサ・ブラケット５１には、スタッド５３が貫通する穴部（不図示である。）と、定着フレーム４３に固定された位置決めピン４３ａに係合する位置決め用の穴部（不図示である。）と、が設けられている。さらに、スタッド５３に周囲には、本体ブラケット５２からセンサ・ブラケット５１が離れるように双方の部材５１、５２を付勢する圧縮スプリング５４が巻装されている。このような構成により、定着装置２０が装着されていない状態（図５の状態である。）で、装置本体１に固定された本体ブラケット５２に対して、センサ・ブラケット５１が圧縮スプリング５４のスプリング力によって図５の右方に付勢されて、本体ブラケット５２とセンサ・ブラケット５１とが腹当たりする位置（不図示である。）で、センサ・ブラケット５１の位置が定まることになる。
そして、このように図５の左右方向に可動できるように付勢されたセンサ・ブラケット５１は、定着装置２０が装着されると、位置決めピン４３ａに係合しながら、圧縮スプリング５４の付勢力によって定着フレーム４３に押圧されてその位置が定まることになる。詳しくは、センサ・ブラケット５１は、定着フレーム４３によって図２の左方に僅かに押圧された位置で、その位置が定められることになる。すなわち、装置本体１を構成する部品や定着装置２０を構成する部品の部品精度が多少低くても、上述した構成により、位置決めピン４３ａによってセンサ・ブラケット５１の位置決めが確実におこなわれることになる。
このように、センサ・ブラケット５１の位置決めが確実におこなわれることで、定着ベルト２１に対向する温度センサ５０の位置精度が高まることになる。したがって、温度センサ５０によって定着ベルト２１の表面温度がさらに高精度に検知されることになる。
【００５８】
なお、本実施の形態１では、図２を参照して、画像形成装置本体１に定着装置２０が装着された状態で、温度センサ５０（温度検知手段）が、定着ベルト２１に対して真下から真横の範囲内で対向するようにセンサ・ブラケット５１（保持部材）に保持される。具体的に、図２を参照して、温度センサ５０は、定着ベルト２１の中心を通る水平線と垂直線とで囲まれる斜め下方の象限の範囲内において、定着ベルト２１に対向するように配設されている（定着ベルト２１の斜め下方に配設されている）。
このような構成により、温度センサ５０が、定着装置２０内において上昇する熱気やトナー中の含有成分の蒸気の影響をほとんど受けずに、高精度に定着ベルト２１の温度検知をおこなうことができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態１においては、画像形成装置本体１側に非接触型の温度センサ５０（温度検知手段）を設置して、画像形成装置本体１への定着装置２０の装着動作に連動して温度センサ５０が定着外装カバー４８に形成された開口部４８ａを介して定着外装カバー４８の内部に入り込んで定着ベルト２１（定着部材）に対向するように構成している。これにより、定着ベルト２１や温度センサ５０の磨耗劣化が生じにくく、定着装置２０のコストが比較的低く、画像形成装置本体１内の気流の影響を受けることなく温度センサ５０によって定着ベルト２１の表面温度を高精度に検知することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態１では、センサ・ブラケット５１や本体側カバー５６を圧縮スプリング５４、５８を用いて付勢したが、これらの部材５１、５６の付勢手段はこれに限定されることなく、例えば、これらの付勢手段として板バネ等を用いることもできる。そして、その場合であっても、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
実施の形態２．
図６にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図６は、実施の形態２における画像形成装置に定着装置が設置された状態を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態２における定着装置は、金属部材２２が電磁誘導によって加熱される点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００６２】
図６に示すように、本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材）、固定部材２６、略パイプ状の金属部材２２、補強部材２３、断熱部材２７、加圧ローラ３１（加熱回転体）、等で構成される。また、本実施の形態２における画像形成装置本体１にも、前記実施の形態１のものと同様に、温度センサ５０（温度検知手段）、センサ・ブラケット５１（保持部材）、本体ブラケット５２、本体側カバー５６、スタッド５３、５７、圧縮スプリング５４、５８、等が設置されている。そして、本実施の形態２においても、装置本体１への定着装置２０の着脱動作に連動して、装置本体１に設置された温度センサ５０（温度検知手段）が、定着装置２０（定着外装カバー４８）の内部に挿脱される。
【００６３】
ここで、本実施の形態２における定着装置２０は、加熱手段として、ヒータ２５の代わりに、誘導加熱部６０が設置されている。そして、本実施の形態２における金属部材２２は、ヒータ２５の輻射熱によって加熱される前記実施の形態１のものとは異なり、誘導加熱部６０による電磁誘導によって加熱される。
【００６４】
誘導加熱部６０は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト２１の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図６の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体（比透磁率が１０００〜３０００程度である。）からなる半円筒状部材であって、金属部材２２に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
【００６５】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
定着ベルト２１が図６中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト２１は誘導加熱部６０との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、金属部材２２の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、金属部材２２表面に渦電流が生じて、金属部材２２自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、金属部材２２が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された金属部材２２によって定着ベルト２１が加熱される。
なお、金属部材２２を効率的に電磁誘導加熱するためには、誘導加熱部６０を金属部材２２の周方向全域に対向するように構成することが好ましい。また、金属部材２２の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態２においても、前記各実施の形態と同様に、画像形成装置本体１側に非接触型の温度センサ５０（温度検知手段）を設置して、画像形成装置本体１への定着装置２０の装着動作に連動して温度センサ５０が定着外装カバー４８に形成された開口部４８ａを介して定着外装カバー４８の内部に入り込んで定着ベルト２１（定着部材）に対向するように構成している。これにより、定着ベルト２１や温度センサ５０の磨耗劣化が生じにくく、定着装置２０のコストが比較的低く、画像形成装置本体１内の気流の影響を受けることなく温度センサ５０によって定着ベルト２１の表面温度を高精度に検知することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態２では、金属部材２２を電磁誘導加熱により加熱したが、金属部材２２を抵抗発熱体の熱によって加熱することもできる。具体的に、金属部材２２の内周面の一部又は全部に抵抗発熱体を当接させる。抵抗発熱体は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部が接続されている。そして、抵抗発熱体に電流が流されると、抵抗発熱体自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、当接する金属部材２２を加熱する。さらに、加熱された金属部材２２によって定着ベルト２１が加熱されることになる。
このような場合にも、本実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、前記各実施の形態では、定着ベルトとして複層構造の定着ベルト２１を用いたが、定着ベルトとしてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
また、前記各実施の形態では、金属部材２２が内設された定着ベルト２１を定着部材として用いた定着装置２０に対して本発明を適用したが、他のあらゆる方式の定着装置（例えば、定着部材として定着ローラを用いた定着装置や、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いた定着装置等である。）に対しても本発明を適用することができる。
そして、その場合にも、画像形成装置本体側に非接触型の温度検知手段を設置して、画像形成装置本体への定着装置の装着動作に連動して温度検知手段が定着外装カバーに形成された開口部を介して定着外装カバーの内部に入り込んで定着部材に対向するように構成することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２０  定着装置、
２１  定着ベルト（定着部材）、
２２  金属部材、
２３  補強部材、
２５  ヒータ（加熱手段）、
２６  固定部材、
３１  加圧ローラ（加圧回転体）、
４３  定着フレーム、
４３ａ  位置決めピン、
４８  定着外装カバー、
４８ａ  開口部、
５０  温度センサ（温度検知手段）、
５１  センサ・ブラケット（保持部材）、
５２  本体ブラケット、
５６  本体側カバー。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特許２００２−１３９９５２号公報
【図１】
0005625406.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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