(57)【要約】【課題】  温度検出手段による温度検出精度を向上して、安定した定着性能を得られる定着装置を提供する。【解決手段】  定着ローラ３４と加熱ローラ３５に巻き掛けられて回転する定着ベルト３６と、この定着ベルトを挟んで定着ローラ３４と圧接する加圧回転体３３と、定着ベルト３６を加熱する加熱源４１とを備え、定着ベルト３６と加圧回転体３３で形成されるニップ部３１内を通過させることにより、用紙１１上に未定着トナー画像Ｔを定着させる定着装置３０では、定着ベルト温度を検出する非接触式の温度検出手段５０と、定着ベルト３６にローラ４５で張力を与える付勢部材４７とを備え、非接触式の温度検出手段５０の設置角度を調整可能として。【選択図】  図２
2006243029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転体に巻き掛けられて回転する定着ベルトと、この定着ベルトを挟んで前記回転体の１つと圧接する加圧回転体と、前記定着ベルトを加熱する加熱源とを備え、前記定着ベルトと前記加圧回転体で形成されるニップ部内を通過させることにより、転写材上に未定着トナー画像を定着させる定着装置において、
前記定着ベルト温度を検出する非接触式の温度検出手段と、前記何れか１つの回転体を付勢して前記定着ベルトに張力を与える付勢部材とを備え、
前記非接触式の温度検出手段の設置角度が調整可能であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
前記複数の回転体の何れか一方の回転体の内部に前記加熱源が設けられ、
前記非接触式の温度検出手段が前記加熱源を備えた回転体と対向配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の定着装置において、
前記非接触式の温度検出手段による温度検出位置が、前記回転体に対する前記定着ベルトの巻付き開始点近傍であることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１記載の定着装置において、
前記加熱源と、前記非接触式の温度検出手段とをそれぞれ複数有し、複数の加熱源で前記定着ベルトが巻き掛けられた一方の回転体の端部と中央部とをそれぞれ加熱するとともに、複数の非接触式の温度検出手段で、前記加熱源で加熱される回転体の中央部と端部の温度をそれぞれ検出することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載の定着装置において、
少なくとも前記定着ベルトと前記加圧回転体を囲むケーシングを有し、
前記非接触式の温度検出手段が前記ケーシング外側に配置されるとともに、前記ケーシングに前記非接触式の温度検出手段による温度検出対象への温度検出を可能とする開口部が設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
複数の回転体に巻き掛けられて回転する定着ベルトと、この定着ベルトを挟んで前記回転体の１つと圧接する加圧回転体と、前記定着ベルトを加熱する加熱源と、何れか１つの回転体を付勢して前記定着ベルトに張力を与える付勢部材とを備え、前記定着ベルトと前記加圧回転体で形成されるニップ部内を通過させることにより、転写材上に未定着トナー画像を定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
前記定着ベルトの温度を検出する非接触式の温度検出手段とを備え、前記非接触式の温度検出手段の設置角度が調整可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６または７記載の画像形成装置において、
前記定着装置が画像形成装置本体に対して着脱自在なユニットとして構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を使用して画像形成を行う画像形成装置、及びこの画像形成装置に用いる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、用紙やシート状フィルムにトナー画像を転写し、この未定着のトナー画像が転写された記録材を定着装置へ搬送し、トナー画像を加熱溶融して記録材に定着している。
【０００３】
定着装置には、互いに対向配置されてニップ部を形成するローラ対の間に記録材を通過させて未定着トナーを定着させるローラ定着方式と、複数の回転体に巻き掛けられて移動する定着ベルトと、この定着ベルトを挟んで回転体の１つと圧接する加圧回転体とを備え、定着ベルトと加圧回転体で形成されるニップ部に記録材を通過させることにより、未定着トナーを定着させるベルト定着方式とがある。定着装置としては、特許文献１〜特許文献４が挙げられる。
【０００４】
特許文献１には、加熱ローラの外周に位置する定着ベルトの温度をサーミスタ又は非接触温度センサで検出し、その検出を定着ベルトの回転方向の下流側で行うベルト定着方式の定着装置が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、定着部材と近接配置した非接触赤外センサを移動可能とし、軸方向へまたは回転方向へ移動可能として用紙温度を検出できるようにしたローラ方式の定着装置が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、加熱ローラ内部に中央発光ヒータと端部発光ヒータを設け、ヒータの各々に対応して２個の温度センサ（サーミスタ）を配置して温度を検出して温度制御するローラ定着方式の定着装置が記載されている。
【０００７】
特許文献４には、定着装置の加熱部材の温度を非接触温度検出手段（赤外線センサ）で測定し、非接触温度検出手段を定着ユニット近傍のフレームにブラケットを介して取付け、このカバーに温度検出用の開口部を設けた定着装置が記載されている。  
このような定着装置においては、ニップ部でトナー画像に熱と圧力を加えてトナーを加熱溶融して用紙に定着させるため、用紙が定着ローラや定着ベルトの表面に付着して、ベルトローラで巻き込んで用紙ジャムを起こしてしまう場合がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１２５４２８
【特許文献２】特開２００２−２８７５６４
【特許文献３】特開２００２−３６５９６１
【特許文献４】特開２００３−００５５７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２においては、非接触赤外センサを軸方向へまたは回転方向へ移動可能として温度検出を行っているが、温度検出対象は定着部材と用紙の両方となっている。  
また、定着装置では、定着時の温度が定着性能に大きく係わるため、定着温度を如何に安定的に維持するかが大きな課題となっている。  
本発明は、温度検出手段による温度検出精度を向上して、安定した定着性能を得られる定着装置及び画像形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を設定するため、本発明にかかる、複数の回転体に巻き掛けられて回転する定着ベルトと、この定着ベルトを挟んで回転体の１つと圧接する加圧回転体と、定着ベルトを加熱する加熱源とを備え、定着ベルトと加圧回転体で形成されるニップ部内を通過させることにより、転写材上に未定着トナー画像を定着させる定着装置では、定着ベルト温度を検出する非接触式の温度検出手段と、何れか１つの回転体を付勢して定着ベルトに張力を与える付勢部材とを備え、非接触式の温度検出手段の設置角度が調整可能であることを特徴としている。
【００１１】
本発明にかかる定着装置では、複数の回転体の何れか一方の回転体の内部に加熱源が設けられ、非接触式の温度検出手段が加熱源を備えた回転体と対向配置されていることを特徴としている。本発明にかかる定着装置において、非接触式の温度検出手段による温度検出位置が、回転体に対する定着ベルトの巻付き開始点近傍であることを特徴としている。
【００１２】
本発明にかかる定着装置において、加熱源と、非接触式の温度検出手段とをそれぞれ複数有し、複数の加熱源で定着ベルトが巻き掛けられた一方の回転体の端部と中央部とをそれぞれ加熱するとともに、複数の非接触式の温度検出手段で、加熱源で加熱される回転体の中央部と端部の温度をそれぞれ検出することを特徴としている。
【００１３】
本発明にかかる定着装置において、少なくとも定着ベルトと加圧回転体を囲むケーシングを有し、非接触式の温度検出手段がケーシング外側に配置されるとともに、ケーシングに非接触式の温度検出手段による温度検出対象への温度検出を可能とする開口部が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
本発明にかかる画像形成装置では、上記何れかの定着装置を備えたことを特徴としている。  
本発明にかかる、複数の回転体に巻き掛けられて回転する定着ベルトと、この定着ベルトを挟んで前記回転体の１つと圧接する加圧回転体と、前記定着ベルトを加熱する加熱源と、何れか１つの回転体を付勢して前記定着ベルトに張力を与える付勢部材とを備え、前記定着ベルトと前記加圧回転体で形成されるニップ部内を通過させることにより、転写材上に未定着トナー画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置では、定着ベルトの温度を検出する非接触式の温度検出手段とを備え、この非接触式の温度検出手段の設置角度が調整可能であることを特徴としている。
【００１５】
本発明にかかる画像形成装置において、定着装置が画像形成装置本体に対して着脱自在なユニットとして構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、定着ベルト温度を検出する非接触式の温度検出手段と、何れか１つの回転体を付勢して定着ベルトに張力を与える付勢部材とを備え、非接触式の温度検出手段の設置角度が調整可能であるので、付勢部材の取付け誤差、部品差異により温度検出位置にバラツキが生じた場合でも、容易に非接触式の温度検出手段の設置角度を調整することができ、設置時に正確に温度検出対象の検出箇所を測定できるため、温度検出精度を向上させることができる。
【００１７】
本発明によれば、非接触式の温度検出手段による温度検出位置が、回転体に対する定着ベルトの巻付き開始点近傍であるので、ベルト回転時のバタツキによる検出手段との検出距離の変位を抑えられるので、温度検出精度低下が生じることなく正確に温度を測定することが出来る。また、ベルト回転時のバタツキによる温度検出精度の低下が生じることが極めて少なくなるため、温度検出精度の向上を図ることができる。さらに定着設定温度に対し定着ベルト温度が低下した際にも、検出位置下流の加熱ローラ巻付き部にて定着ベルトへ熱量が供給されるため、ニップ部へ迅速に熱供給ができ、安定した定着性を得られる。
【００１８】
本発明によれば、複数の回転体の何れか一方の回転体の内部に加熱源が設けられ、非接触式の温度検出手段が加熱源を備えた回転体と対向配置されているので、温度検出手段で検出する検出対象が加熱源で加熱される回転体となり、温度制御精度の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明によれば、加熱源と、非接触式の温度検出手段とをそれぞれ複数有し、複数の加熱源で定着ベルトが巻き掛けられた一方の回転体の端部と中央部とをそれぞれ加熱するとともに、複数の非接触式の温度検出手段で、加熱源で加熱される回転体の中央部と端部の温度をそれぞれ検出するので、加熱源によって加熱される回転体の部位の温度を検出することができ、より温度制御精度の向上を図ることができる。
【００２０】
本発明によれば、少なくとも定着ベルトと加圧回転体を囲むケーシングを有し、非接触式の温度検出手段がケーシング外側に配置されるとともに、ケーシングに非接触式の温度検出手段による温度検出対象への温度検出を可能とする開口部が設けられているので、非接触式の温度検出手段に対するトナー飛散による汚れや定着装置の熱負荷低減することができ、耐久性の向上を図りつつも検出温度の精度低下を防止でき、より温度測定精度の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明によれば、非接触式の温度検出手段を有する定着装置が画像形成装置本体に対して着脱自在なユニットとして構成されているので、定着装置を画像形成装置本体から外すと、温度検出手段も一緒に取り外すことができるので、検出対象との位置関係のずれが少なくなるとともに、温度検出手段のメンテナンスも容易に行え、汚れによる温度精度低下を防止できるため、より温度測定精度の向上を図ることが出来る非接触温度センサによる温度精度低下を防止できるため、より温度測定精度の向上を図ることができる。
【００２２】
本発明によれば、画像形成装置側が非接触式の温度検出手段を備え、定着装置が画像形成装置本体に対して着脱自在なユニットとして構成されているので、温度検出手段に対するメンテナンスをする場合、定着装置を画像形成装置本体から外した状態で行えるので、メンテナン性が向上して汚れによる温度精度低下を防止できるため、より温度測定精度の向上を図ることが出来る非接触温度センサによる温度精度低下を防止できるため、より温度測定精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。本形態において、画像形成装置は、フルカラー画像を形成可能なカラープリンタ（以下「プリンタ」と記す）である。画像形成装置としては、図１に示すプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、これらの複合機などでもよい。
【００２４】
図１を用いてプリンタとしての基本構成とその動作について説明し、この後に本形態特有の構成と作用について説明する。このプリンタは、画像形成装置本体１の下部に記録材としての用紙１１が収納される複数の給紙トレイ１２Ａ，１２Ｂを備えた給紙部２が配設され、その上方に画像形成部３を配置した構成となっている。画像形成部３には、像担持体として感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを有する作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋと、複数のローラ４，５，６に巻きかけられた可撓性を有する中間転写体としての中間転写ベルト７Ａを有する中間転写ユニット７と、各感光体ドラムに光書込みを行う書き込みユニット１５と、用紙１１に未定着トナー画像Ｔを定着させる定着装置３０とが配設されている。給紙部２から定着装置３０までの間には、用紙１１を搬送する搬送ローラを備えた搬送経１６が形成されている。
【００２５】
作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋは、感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ、１０Ｋと、その周りに周知の帯電装置、現像装置、クリーニング装置がそれぞれ配置されていて、画像形成装置本体１に対して着脱可能とされている。作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋが有する現像装置には、それぞれイエロー，シアン，マゼンタ、ブラックのトナーが収納されている。各現像装置には、トナーが減ると、図示しないトナーボトルから補給用のトナーがそれぞれ供給されるように構成されている。
【００２６】
中間転写ベルト７Ａは、各感光体ドラムと対向して配置されていて、図示しない駆動モータによって複数のローラの何れかが駆動されることで、図１において半時計回りに回転移動するように構成されている。各感光体ドラムと対向する転写ベルト７Ａの内側には、一次転写手段としての転写ローラ１４がそれぞれ配置されていて、一次転写用の転写バイアスが印可されるように構成されている。ローラ４と対向する部位には、ベルト表面を清掃するベルトクリーニング装置１７が配設されている。これら中間転写ベルト７Ａ、それを巻きかけた複数のローラ４〜６、転写ローラ１４及びベルトクリーニング装置１７は一体のユニットとして構成されていて、画像形成装置本体１に対して着脱可能とされている。
【００２７】
中間転写ベルト７Ａには、二次転写バイアスが印可される二次転写手段としての転写ローラ２０が、ローラ６と対向する部位で当接している。転写ローラ２０と転写ベル７Ａの一部は搬送路２３に臨むように配設されている。
【００２８】
書き込みユニット１５は、光変調されたレーザ光を各感光体ドラムの表面に照射して、感光体表面に色毎の潜像を形成するものである。本形態において、書き込みユニット１５は作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋの下方に配置されていて、装置下方から装置上方に向かってレーザ照射が行われるように構成されている。
【００２９】
画像形成動作が開始されると、各作像ユニットの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋが図示しない駆動手段によって時計方向に回転駆動され、各感光体ドラムの表面が各帯電装置によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラムの表面には、書き込みユニット１５からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラムに露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像は、各感光体ドラムと現像装置との間を通るときに、各現像装置のトナーによってトナー画像として可視像化される。
【００３０】
中間転写ベルト７Ａが、図示していない駆動手段によって反時計周り方向に移動すると、ベルト移動方向の最上流側に位置するイエローのトナーを有する現像装置を具備する作像ユニット８Ｙで形成されたイエロートナー画像が転写ローラ１４Ｙによって転写される。その転写されたイエロートナー画像には、作像ユニット８Ｃ，８Ｍ及び８Ｋで形成されたシアントナー画像、さらにマゼンタトナー画像及びブラックトナー画像が転写ローラ１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋによって順次重ね転写され、かくして中問転写ベルト７Ａは、その表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００３１】
トナー画像が転写された後の各感光体ドラム表面に付着する残留トナーは、各クリーニング装置によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００３２】
一方、給紙部２からは給紙ローラ１８Ａまたは給紙ローラ１８Ｂが回転駆動されることで用紙１１が給紙されて搬送路１６に送り込まれる。送り込まれた用紙１１は、２次転写ローラ２０よりも給紙側の搬送路１６上に配設されたレジストローラ対１９によって給紙タイミングを計られて、ローラ６と転写ローラ２０との対向部に給送される。そして、このとき転写ローラ２０には、中間転写ベルト表面のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト７Ａの表面のトナー画像が用紙１１上に一括して転写される。
【００３３】
トナー画像を転写された用紙１１は、定着装置３０へと搬送され、定着手段３０を通過する際に熱と圧が加えられてトナー画像が熔融されて用紙１１上に定着される。トナー画像が定着された用紙１１Ａは、搬送路２３の終端に位置する排出部２１に向かって搬送され、この排出部２１から画像形成装置本体１の上部に設けられた排紙部としての排紙トレイ２２へと排出される。トナー画像を用紙１１に転写した後の中間転写ベルト７Ａは、このベルトに残留したトナーがクリーニング装置１７より除去される。
【００３４】
次に、定着装置３０について説明する。  
定着装置３０は、図１、図２に示すように、複数の回転体としての定着ローラ３４と加圧ローラ３５と、テンションローラ４５に巻き掛けられて回転移動する耐熱性で無端状の定着ベルト３６と、この定着ベルト３６を挟んで回転体の1つである定着ローラ３４と圧接する加圧回転体としての加圧ローラ３３とを備え、定着ベルト３６と加圧ローラ３３で形成されるニップ部３１内を、未定着トナー画像Ｔを転写された用紙１１を通過させることで、この子定着トナー画像Ｔを用紙１１に定着させるものであり、画像形成装置本体１に対して着脱自在に構成されている。
【００３５】
これら定着ローラ３４と加熱ローラ３５は、その回転中心位置が固定となるように、その軸３７，３８が定着装置３０のケーシング４０に回転可能に支持されていて、軸間ピッチが一定とされている。テンションローラ４５は、定着ベルト３６の内側の空間内に、その周面がベルト内周に接するように配置されている。テンションローラ４５は、付勢部材としてのスプリング４７によって内側から外側に向かって移動修正が与えられて、定着ベルト３６に張力を与えている。
【００３６】
定着ローラ３４は、搬送路２３側に配置されていて、その外周面に巻き掛けられている定着ベルト３６の表面３６Ａを搬送路２３に望ませている。定着ローラ３４は、ゴム等の弾性体で構成されている。加熱ローラ３５は、中空の金属ローラであって、その内部に加熱源としてのヒータユニット４１が配置されている。本形態において、ヒータユニット４１は、加熱ローラ３５の回転軸線方向に延びる一対の発熱体４１Ａ，４１Ｂで構成されている。発熱体としてハロゲンヒータやこれ以外のヒータを用いても良い。ヒータの数は２つに限定されるものではなく、単数であっても、３つ以上であってもよい。加熱源としては、加熱ローラ３５の内部ではなく、外部に配置して加熱ローラ３５を加熱する形式であっても良い。定着ローラ３４は、駆動モータ５４が駆動することで、反時計回りに回転駆動されて定着ベルト３６を同一方向に移動させるように構成されている。
【００３７】
加圧ローラ３３は、定着ベルト３６を挟んで定着ローラ３４と圧接するように構成されていて、定着ベルト３６が移動すると時計回りに従動回転されるように構成されている。加圧ローラ３３は中空ローラであって、本形態では、その内部に加熱手段としてのヒータユニット４２を備えており、加熱ローラとしても機能する。加圧ローラ３３は、その軸４８によってケーシング４０に回転自在に支持されているとともに、定着ローラ３４に対して相対変位するように構成されている。すなわち、加圧ローラ３３は、図３(ａ)に示すように、熱膨張したとき、図３(ｂ)に示すように用紙１１の厚さが変動した際に、定着ローラ３４に対して近接離間するように、軸４８が図１、図３において左右方向に移動自在に支持されており、図示しないスプリングなどの付勢手段によって定着ベルト３６を介して定着ローラ３４の外周面３４Ａに圧接するように構成されている。
【００３８】
定着ローラ３４に巻き掛けられた定着ベルト３６の近傍には、ニップ部３１を通過してトナー画像Ｔ１が定着された用紙１１Ａを、定着ベルト３６の表面３６Ａから分離する分離部材４３が、ベルト表面３６Ａから離間した状態で配置されている。分離部材４３は、定着ローラ３４の軸線方向に延びる板状部材として構成されているが、櫛歯状に形成されたものであっても良い。
【００３９】
加圧ローラ３３の近傍には、外周面３３Ａに当接して外周面３３Ａに付着した紙粉やトナーを除去するクリーニング部材４４が配設されている。本形態のクリーニング部材４４は、加圧ローラ３３の軸正方向に延びるローラ部材で構成されていている。
【００４０】
ニップ部３１に対する用紙搬送方向の上流側と下流側には、用紙ガイド部材４５，４６が、ケーシング４０に取り付けられて加圧ローラ３３側に配置されている。用紙ガイド部材４５は、ケーシング４０に形成された用紙１１の入口となる導入口４０Ａの近傍に配置されていて、トナー画像Ｔが転写された用紙１１をニップ部３１へ案内するものである。用紙ガイド部材４６は、ケーシング４０に形成された出口となる排出口４０Ｂの近傍で、分離部材４３と搬送路２３を挟んで互いに末広がりとなるようにケーシング４０に取り付けられている。定着装置３０は、導入口４０Ａ及び排出口４０Ｂとが搬送路２３上に位置するように画像形成装置本体１に装着されている。ケーシング４０は、定着ローラ３４と加圧ローラ３５に巻き掛けられた定着ベルト３６と、定着ローラ３４と、用紙ガイド部材４５を外側から覆っていて、すなわち、これら部材を内包しており、作業者にこれら部材が直接されないように構成されている。
【００４１】
加熱ローラ３５の近傍には、非接触式の温度検出手段としての温度センサ５０が、加熱ローラ３５及びこれに巻き掛けられている定着ベルト３６の表面３４Ａと対向するように配置されている。温度センサ５０は、本形態ではサーミスタで構成されていて、定着ベルト３６の温度を検出している。温度センサ５０としては、別な非接触式の温度センサであってもよい。温度センサ５０は、温度検出位置が、加熱ローラ３５に対する定着ベルト３６の巻付き開始点Ｐの近傍となるように配置されている。
【００４２】
温度センサ５０は、図４に示すように、温度検出部５１と、その角形の台座部５２とを備えていて、角度調整手段７０によってその設置角度が調整可能とされている。角度調整手段７０は、取付基板７１と、台座部５２の四隅に形成された貫通穴５３それぞれに挿通される複数のネジ７２と、取付基板７１と台座部５２の間に介装される弾性部材としてのコイルスプリング７３とで構成されている。本形態において、コイルスプリング７３は、取付基板７１に螺合する各ネジ７２にそれぞれ巻装されて、台座部５２の下面５２Ａと取付基板７１の間に配置されている。取付基板７１は、本形態ではケーシング４０内に取り付けられている。
【００４３】
このような角度調整手段７０を備えているための、各ネジ７２を取付基板７１に対して絞め込んだり緩めたりと、スプリング７３長が変化して台座部５２の取付基板７１に対する角度が任意に調整することができる。
【００４４】
図２に示すように、ヒータユニット４１，４２と温度センサ５０と駆動モータ５４は、図５に示す制御手段６０に接続されている。制御手段６０は周知のコンピュータで構成されていて、温度センサ５０で検出された温度情報に基づき、定着ベルト３６の温度、好ましくはニップ部３１の温度が所定温度に保持されるようにヒータユニット４１，４２による発熱量を制御している。
【００４５】
このような構成の定着装置３０の作用を説明する。図２において、画像形成装置が起動されて図示しないプリントスイッチが操作されると、制御手段６０の指令により図示しない電源からヒータユニット４１，４２に対する通電が開始されて各ヒータが発熱される。この熱が加熱ローラ３５及び加圧ローラ３３を加熱して定着ベルト３６へ伝達される。定着ベルト３６が定着に要する所定温度(定着温度)に加熱されたことが、制御手段６０によって温度センサ５０からの検出情報から判断されると、その定着温度を維持するように制御手段６０によって各ヒータに対する通電が制御される。また、プリントスイッチが操作されると、駆動モータ５４が駆動されて定着ベルト３６が図２において、半時計回りに回転移動され、加圧ローラ３３が時計回りで従動回転する。
【００４６】
プリントスイッチが押されると、画像形成部３では、上述したように用紙１１に対してトナー画像Ｔを転写し、定着装置３０に向かって搬送路２３内を搬送する。この未定着トナー画像Ｔが転写された用紙１１は、導入口４０Ａからケーシング４０内部に入り用紙ガイド部材４５によってニップ部３１へと案内される。
【００４７】
ニップ部３１内を用紙１１が通過すると、熱と圧力によって未定着トナーＴが加熱溶融して用紙１１に定着されながらニップ部３１を通過する。この時、トナーの溶融によって用紙１１が定着ベルト３６の表面３６Ａに付着する場合があるが、分離部材４３の先端が用紙厚さよりも幅が狭くなる隙間を残して定着ベルト３６に近接配置されているので、分離部材４３によって定着ベルト３６に付着した用紙１１が分離される。分離された、あるいはニップ部３１を定着ベルト３６に付着しないで通過した用紙１１Ａは、分離部材４３と用紙ガイド部材４６の間を通り排出口４０Ｂからケーシング４０外部へと排出される。排出された用紙１１Ａは、排紙部２１を経て排紙トレイ２２へと排出される。
【００４８】
このように、スプリング４７のばね力が作用するテンションローラ４５で定着ベルト３６に張力を与えるとともに、非接触式の温度センサ５０の設置角度が調整可能であるので、スプリング４７の取付誤差、各部材の部品差異により温度センサ５０による温度検出位置にバラツキが生じた場合でも、容易に温度センサ５０の設置角度を、角度調整手段７０を操作することで調整することができる。このため、温度センサ５０の設置時及び定着装置３０の画像形成装置１に対する着脱後に、正確に温度検出対象となる定着ベルト３６の表面３６Ａの検出箇所に温度センサ５０の検出部５１の位置合わせを行え、温度検出精度を向上させることができる。温度検出精度が高まると、ヒータユニット４１，４２に対する通電制御、すなわち温度管理制御の精度が高まり、定着温度の安定化が図り易く、安定した定着性を得られる。
【００４９】
温度センサ５０による温度検出位置を、加熱ローラ３５に対する定着ベルト３６の巻付き開始点Ｐ近傍としたので、定着ベルト３６の回転移動のバタツキによる温度センサ５０との検出距離の変位が抑えられ、温度検出精度の低下が生じることが極めて少なくなり、正確に温度を測定することができる。また、予め設定された定着温度に対して温度センサ５０で検出した定着ベルト３６の温度が低下した場合でも、温度検出位置Ｐの下流の加熱ローラ３５との巻付き部(図２の符合Ｅで示す範囲)にて定着ベルト３６へ熱量が供給されるため、ニップ部３１へ迅速に熱供給ができ、安定した定着性を得られる。
【００５０】
温度センサ５０は、ヒータユニット４１が内蔵された加熱ローラ３５と対向配置されているので、よりリアルな温度情報を検出することができ、温度検出精度の向上をより図ることができる。
【００５１】
図２では、加熱源となるヒータユニット４１を加熱ローラ３５の内部に設けたが、ヒータユニット４１を設ける回転体は、これに限定されるものではなく、図５に示すように、定着ローラ３４を中空状に形成し、その内部に設けても良い。この場合、温度センサ５０は加圧ローラ３５側ではなく、定着ローラ３４とこれに巻き掛けられた定着ベルト３６の表面３６Ａ対向位置する。そして、温度検出箇所としては、定着ローラ３４に対する定着ベルト３６の巻付き開始点Ｐ１近傍とし、この位置の温度を検出できるように角度調整手段７０を送付してピンポイントで位置を調整すれば、図２に示す場合と同様に、リアルな温度情報を正確に検出することができ、温度検出精度の向上をより図れ、ヒータユニット４１，４２に対する通電制御、すなわち温度管理制御の精度も高まり、定着温度の安定化が図り易く、安定した定着性を得られる。
【００５２】
図２では、テンションローラ４５を定着ベルト３６の内側に配置して、付勢部材としてのスプリング４７で同ローラを定着ベルト３６の内側に付勢してベルトに張力を与えたが、このような形態に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、加圧ローラ３５の軸３８を、定着ローラ３４の軸３７に対して軸間距離が変位する方向に移動可能にケーシング４０で支持し、この軸３８に対してスプリング４７で付勢力を与え、加熱ローラ３５で定着ベルト３６に張力を与える構成としても良い。
【００５３】
図２，図５に示す形態において、温度センサ５０は、何れの場合もケーシング４０の内部に配置して、巻付き開始点Ｐ，Ｐ１近傍を温度検出箇所として角度調整手段７０で調整しているが、温度温度センサ５０の配置場所としては、ケーシング４０の内部に限定されるものではない。
【００５４】
例えば図７、図８に示すように、角度調整手段７０の取付基板７１に温度センサ５０を取り付けた状態で、ケーシング外４０側に配置するようにしても良い。この場合には、温度センサ５０の検知用の開口部４０Ｃをケーシング４０に形成し、あるいは図８に示すように、導入口４０Ａの開口量を大きくし、何れかの開口部４０Ｃ，４０Ｄから巻付き開始点Ｐ，Ｐ１近傍の定着ベルト３６の温度を検出するようにすればよい。
【００５５】
このような構成とすると、温度センサ５０に対するケーシング４０内からのトナー飛散による汚れや定着装置３０の熱による負荷を低減することができ、耐久性の向上を図りながら、検出温度の精度低下を防止でき、より温度検出度の向上を図ることができる。
【００５６】
次に、加熱源となるヒータユニット４１の構成について図９を用いて説明する。ヒータユニット４１は、内蔵される回転体となる加熱ローラ３５あるいは定着ローラ３４の回転軸線方向に延びる一対の発熱体４１Ａ，４１Ｂで構成されている事は既に述べた。このように一対の発熱体４１Ａ，４１Ｂを互いに略平行となるように備える場合、一方の発熱体４１Ａで、定着ベルト３６が巻き掛けられた定着ローラ３４の端部３４Ａ，３４Ｂあるいは加熱ローラ３５の端部３５Ａ，３５Ｂを、他方の発熱体４１Ｂで定着ローラ３４または加熱ローラ３５の中央部３４Ｃ，３５Ｃをそれぞれ加熱するように、各ローラ内に配置する。
【００５７】
本形態において、画像形成装置で用いられる用紙１１のサイズを最大Ａ３サイズとしている。このため、定着ローラ３４、加圧ローラ３５及び定着ベルト３６の軸線方向への幅Ｗは、用紙幅よりも長く設定されている。また、発熱体４１Ａ、４２Ｂも少なくともその発熱部４０１、４０２，４０３が定着ローラ３４、加圧ローラ３５内に位置する長さとしている。発熱体４１Ｂは、その発熱部４０３の全長Ｗ１を、定着ローラ３４、加圧ローラ３５及び定着ベルト３６の幅Ｗの中心線Ｏを基準としたとき、端部側にそれぞれ１１５ｍｍの領域を持つように２３０ｍｍとしている。また、発熱体４１Ａは、その発熱部４０１，４０２を、中心線Ｏを境にそれぞれの端部までの距離が１０５ｍｍとして２１０ｍｍ離間して配置している。各発熱部４０１，４０２の全長Ｗ２、Ｗ３は、それぞれ５０ｍｍとしている。
【００５８】
このような構成とした場合、制御手段６０では、２３０ｍｍ以下の幅の用紙１１が通紙される場合には、発熱体４１Ｂ側だけに通電し、２３０ｍｍを越える幅の用紙１１が通紙される場合には発熱体４１Ａ，４１Ｂに対して通電する。つまり、２３０ｍｍ以下の用紙１１が通紙される場合には、その通紙領域に位置する定着ベルト３６の範囲だけを加熱し、２３０ｍｍを越える幅の用紙１１が通紙される場合には、最大通紙領域全的を加熱する。
【００５９】
このように、一方の発熱体４１Ａで回転体の端部を、他方の発熱体４１Ｂで回転体の中央部を加熱するようにし、これら発熱体４１Ａ，４１Ｂに対する通電を、通紙される用紙サイズに応じて切換えることで、通紙サイズに応じた定着領域だけを加熱することがでは、最大通紙領域全域を常に加熱する場合に比べて、電力消費量を低減することができる。
【００６０】
通紙されない領域を加熱すると、その領域に位置する定着ローラ３４、加熱ローラ３５、定着ベルト３６に対する熱負荷が大きく、これら部材の幅方向において劣化度合いが異なると共に温度分布のバラツキが大きく、定着性や耐久性に問題があるが、通紙サイズに応じた定着領域だけを加熱する切換え制御を行うことで、耐久性を向上できると共に、温度分布のバラツキも小さくなり、定着性を向上することができる。
【００６１】
また、このような発熱体４１Ａ，４１Ｂの配置構成を取る場合、１つの温度センサ５０で温度検出するのは誤差が大きくなる。このような場合には、図１０に示すように、温度センサ５０を複数(本形態出２つ)設け、発熱体４１Ａで加熱される定着ベルト３６の表面端部３６Ｂを一方の温度センサ５０で検出し、発熱体４１Ｂで加熱される定着ベルト３６の表面中央部３６Ｃを他方の温度センサ５０で検出するようにすれば、各発熱体４１Ａ，４１Ｂによって加熱される部位の温度を個別に検出できるので、検出誤差が少なく、より温度検出の精度を向上することできる。
【００６２】
上記各形態において、定着装置３０は画像形成装置１に対して着脱自在に設けられているので、温度センサ５０を、取付基板７１を介してケーシング４０に装着する場合には、定着装置３０と一体の構成とすることができ、着脱作業による温度検出対象となる定着ベルト３６との位置関係のずれが少なくなる。
【００６３】
温度センサ５０が定着装置３０と一体とされた(ユニット化された)場合、定着装置３０の着脱時のセンサの配線の着脱する作業が発生する。このため、より作業性を高めるとともに、定着装置３０からの放熱影響をより少なくするためには、画像形成装置本体１の図示しない側板や筐体に取付基板７１を介して温度センサ５０を配置するのが好ましい。この場合、画像形成装置本体１からの離脱後、定着装置３０を画像形成装置に装着する際に、温度検出位置と温度センサ５０との位置関係のずれが懸念されるが、位置ズレがある場合には角度調整手段７０で調整すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態である定着装置とそれを用いた画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置に適用した定着装置の一構成例を示す拡大図である。
【図３】加熱ローラの軸中心位置の違いによる装置の厚さの違いを説明するための図である。
【図４】温度検出手段と角度調整手段の構成を示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】加熱源を定着ローラに設けた定着装置の構成を示す拡大図である。
【図７】温度検出手段をケーシングの外部に配置した定着装置の構成を示す拡大図である。
【図８】温度検出手段をケーシングの外部に配置した定着装置の別な構成を示す拡大図である。
【図９】加熱対象となる定着ベルトに対する複数の加熱源の配置構成を示す拡大図である。
【図１０】複数の加熱源と複数の温度検出手段の位置関係を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１    記録材
３０    定着装置
３１    ニップ部
３３    加圧回転体
３４，３５  複数の回転体
３４Ａ，３４Ｂ    回転体の端部
３５Ａ，３５Ｂ    回転体の端部
３４Ｃ，３５Ｃ    回転体の中央部
３６    定着ベルト
４０    ケーシング
４０Ｃ，４０Ｄ    開口部
４１    加熱源
４７    付勢部材、
５０    温度検出手段
７０    角度調整手段
Ｐ，Ｐ１    巻付き開始点
Ｔ    未定着トナー画像
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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