(57)【要約】【課題】装置の小型化を図りつつ、サーモパイルアレイの検知可能範囲を確保することができる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】回転可能に設けられた定着部材３８と、定着部材の外周面に接触させて定着部材との間にニップ部を形成する接触部材３０と、記録材幅方向に複数の発熱部を有する発熱体５５が基材５７上に設けられ定着部材を加熱する加熱手段５６と、定着部材の表面温度を検知する複数のサーモパイル素子が基板の設置面に並んで配設されたサーモパイルアレイ３４とを備えた定着装置１２において、サーモパイルアレイの定着部材軸方向の視野角を二等分する二等分線と、定着部材の回転軸とで成す、定着部材軸方向一端側の角度θ１と定着部材軸方向他端側の角度θ２とが異なる大きさとなるように、サーモパイルアレイを定着部材表面に対向させて配置した。【選択図】図１
2015036756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた定着部材と、
前記定着部材の外周面に接触させて該定着部材との間にニップ部を形成する接触部材と、
基材に設けられ電力が供給されることで発熱する発熱体を有し前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記定着部材の表面温度を検知する複数のサーモパイル素子が基板の設置面に並んで配設されたサーモパイルアレイとを備え、
前記ニップ部に通過させた記録材上の画像を少なくとも熱によって該記録材に定着させる定着装置において、
前記サーモパイルアレイの定着部材軸方向の視野角を二等分する二等分線と、前記定着部材の回転軸とで成す、定着部材軸方向一端側の角度θ１と定着部材軸方向他端側の角度θ２とが異なる大きさとなるように、該サーモパイルアレイを定着部材表面に対向させて配置したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
前記サーモパイルアレイからの距離が近い定着部材軸方向端部側が前記定着部材軸方向一端側であり、該サーモパイルアレイからの距離が遠い定着部材軸方向端部側が前記定着部材軸方向他端側であり、角度θ１＜角度θ２の関係を満たすことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
前記発熱体は、記録材搬送方向と直交する記録材幅方向に複数の発熱部を有しており、各発熱部による加熱領域を変化させ前記定着部材を加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
像担持体と、
像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１、２または３の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
画像形成装置本体に対して前記定着装置が着脱可能であり、
前記サーモパイルアレイを保持するサーモパイルアレイ保持部材を有しており、
前記定着装置の着脱方向と同一方向の軸心を有し、該定着装置に対して前記サーモパイルアレイ保持部材を位置決めする位置決め部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
前記サーモパイルアレイは、前記位置決め部材と前記サーモパイルアレイ保持部材に設けられた位置決め孔との嵌合により、前記定着装置の着脱方向と、定着部材軸方向と、これら２方向と直交する方向との３方向の位置決めがなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５または６の画像形成装置において、
画像形成装置本体に対し前記サーモパイル保持部材を揺動可能に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
前記サーモパイルアレイ保持部材を前記定着部材に向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７または８の画像形成装置において、
前記サーモパイルアレイ保持部材を構成する材料は、前記位置決め部材を構成する材料よりも熱伝導率が低い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、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、画像データに基づいて像担持体上に形成された潜像が、現像装置から供給されたトナーによって現像され、像担持体上に顕像としてのトナー像が形成される。この像担持体上のトナー像は転写装置によって記録材に転写され、定着装置によって記録材上に定着される。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、回転可能に設けられた加圧ローラと、加圧ローラに対向して設けられ回転軸を中心に回転可能な定着部材とを圧接させることにより、ニップ部が形成される。また、定着部材の内側には、記録材搬送方向と直交する記録材幅方向に複数の発熱部を有し定着ベルトを加熱する加熱手段が設けられている。そして、前記ニップ部に通過させた記録材上の未定着画像を熱と圧力とによって記録材に定着させる。
【０００４】
また、定着部材の表面温度を検知する温度検知手段としてのサーモパイルアレイが、定着部材表面に対向し当該定着部材表面に対して平行な状態で設けられている。サーモパイルアレイは、基板の設置面に定着部材幅方向へ並べて設置された複数のサーモパイル素子により所定の視野角内にある複数箇所の温度が検知可能である。そして、サーモパイルアレイが検知した温度に基づいて、定着部材の表面温度が狙いの温度となるように、制御装置により電源を制御して、電源による発熱体の各発熱部への電力供給が行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、サーモパイルアレイで温度を検知する範囲が、定着部材軸方向である定着部材幅方向で広いほど、サーモパイルアレイと定着部材との距離を離して検知可能範囲を広くする必要がある。そのため、必要な検知可能範囲を確保するためにサーモパイルアレイと定着部材との距離を離し過ぎると、その分、装置の大型化を招いてしまうといった問題が生じる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、装置の小型化を図りつつ、サーモパイルアレイの検知可能範囲を確保することができる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転可能に設けられた定着部材と、前記定着部材の外周面に接触させて該定着部材との間にニップ部を形成する接触部材と、基材に設けられ電力が供給されることで発熱する発熱体を有し前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材の表面温度を検知する複数のサーモパイル素子が基板の設置面に並んで配設されたサーモパイルアレイとを備え、前記ニップ部に通過させた記録材上の画像を少なくとも熱によって該記録材に定着させる定着装置において、前記サーモパイルアレイの定着部材軸方向の視野角を二等分する二等分線と、前記定着部材の回転軸とで成す、定着部材軸方向一端側の角度θ１と定着部材軸方向他端側の角度θ２とが異なる大きさとなるように、該サーモパイルアレイを定着部材表面に対向させて配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上、本発明によれば、装置の小型化を図りつつ、サーモパイルアレイの検知可能範囲を確保することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る定着装置における定着ベルトとサーモパイルアレイとの位置関係を示す図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】定着装置の概略構成図。
【図４】加熱体の模式図。
【図５】画像形成パターンを示す平面図。
【図６】画像領域と非画像領域とに対する第一の目標温度と第二の目標温度との関係を示すグラフ。
【図７】画像形成パターンを示す平面図。
【図８】サーモパイルアレイの模式図。
【図９】参考構成例の定着装置における定着ベルトとサーモパイルアレイとの位置関係を示す図。
【図１０】（ａ）画像形成装置に定着装置が装着されている状態を示す図、（ｂ）画像形成装置に対し定着装置が未装着の状態を示す図、（ｃ）図１０（ａ）の矢印Ａ方向から位置決めピンと位置決め孔との嵌合状態を見た図、（ｄ）図１０（ａ）の矢印Ｂ方向から位置決めピンと位置決め孔との嵌合状態を見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図２に、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図を示す。
図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙装置４と、レジストローラ対６と、像担持体としての感光体ドラム８と、転写装置１０と、定着装置１２等を有している。
【００１１】
給紙装置４は、記録材としての用紙Ｓが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｓを最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を有している。
【００１２】
給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｓは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と、用紙Ｓの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写部Ｎへ送られる。
【００１３】
感光体ドラム８の周りには、感光体ドラム回転方向順に、帯電ローラ１８と、露光手段の一部を構成するミラー２０と、現像ローラ２２ａを備えた現像装置２２と、転写装置１０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング装置２４等が配置されている。帯電ローラ１８と現像装置２２との間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。
【００１４】
プリンタにおける画像形成動作は従来と同様に行われる。すなわち、感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像データに基づいて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は、感光体ドラム８の回転により現像装置２２と対向する位置まで移動し、ここで現像装置２２からトナーが潜像に供給されて可視像化され、トナー像が形成される。
【００１５】
感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部Ｎに進入してきた用紙Ｓ上に、転写装置１０による転写バイアスの印加により転写される。
【００１６】
トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１２へ向けて搬送され、定着装置１２でトナー像が用紙Ｓに定着された後、図示しない排紙トレイへ排出されスタックされる。
【００１７】
転写部Ｎで感光体ドラム８から用紙Ｓに転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング装置２４に至り、クリーニングブレード２４ａによって掻き落とされて、感光体ドラム表面が清掃される。その後、感光体ドラム８上の残留電位が、図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る定着装置１２の概略構成図である。
定着装置１２には、図３に示すように、定着ベルト３８や、この定着ベルト３８との間で定着ニップ部ＳＮを形成する加圧ローラ３０が設けられている。また、セラミックスからなる基材である基板５７と、基板５７に設けられ電力が供給されることで発熱する抵抗発熱体である発熱体５５とを有する、サーマルヒータなどの加熱体５６が設けられている。なお、基板５７の材料としては、ガラスでも良い。
【００１９】
加圧ローラ３０は、回転可能に設けられ定着ベルト３８の外周面に接触させて定着ベルト３８との間に定着ニップ部ＳＮを形成する接触部材である。なお、本実施形態では加圧ローラ３０が、図示しない付勢手段により定着ベルト３８に向けて付勢され、定着ベルト３８に圧接されている。
【００２０】
加熱体５６はステー状部材７０に取り付けられ、定着ベルト３８の内周面と接触する位置に配置されている。加熱体５６を、定着ベルト３８の内面面に接触させて設けることで、定着ベルト３８の用紙Ｓ上のトナー像と接する外周面に、加熱体５６によってキズが付くのを防止することができ、定着ベルト３８の寿命を延ばすことができる。
【００２１】
加熱体５６には、図４に示すように、定着ニップ部ＳＮでの用紙搬送方向と直交する用紙幅方向（定着ベルト幅方向）の定着ベルト３８における用紙Ｓの搬送領域内に対応した基板５７の部分に、発熱体５５が設けられている。
【００２２】
発熱体５５は用紙幅方向で７分割されており、発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ，５５ｇは独立して定着ベルト３８を加熱可能となっている。
【００２３】
また、各発熱部毎の加熱性能を保持しており、加熱性能情報はＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発メモリに記憶されている。そして、加熱の際には、この加熱性能情報を参照して実際の電力投入量を設定する。
【００２４】
定着ニップ部ＳＮよりも定着ベルト回転方向下流側であり、加熱体５６よりも定着ベルト回転方向上流側で、定着ベルト３８の表面温度を検知する非接触方式の温度検知手段としてのサーモパイルアレイ３４が設けられている。
【００２５】
サーモパイルアレイ３４は、物体が放射する赤外線から物体の温度を測定する素子であるサーモパイル素子３４ａが図８に示すように複数個、基板３４ｂの設置面３４ｃに一方向へ並べられて設けられている。そして、サーモパイル素子３４ａの１つが定着ベルト３８上の１箇所の温度を検出し、複数のサーモパイル素子３４ａで視野角θ０を有して定着ベルト幅方向（定着ベルト回転軸方向）で複数箇所の温度が検出可能である。
【００２６】
後述するように、画像情報に基づいて画像領域のみを選択的に定着可能温度まで加熱するには、定着ベルト表面から放射される赤外線から同時に複数箇所の温度検知が可能であるサーモパイルアレイ３４が有効である。
【００２７】
また、発熱体５５に電力を供給する電源３９が設けられており、電源３９から発熱体５５の発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ，５５ｇに電力が供給されることで発熱する。
【００２８】
また、サーモパイルアレイ３４やサーミスタ３６が検知した温度情報に基づいて、制御装置３７により電源３９を制御して、電源３９による発熱体５５の発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ，５５ｇへの電力供給が行われる。
【００２９】
制御装置３７は、発熱体５５の分割された発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ，５５ｇの各々において独立に電源３９による電力の供給制御が可能である。なお、制御装置３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータである。
【００３０】
定着ベルト３８は、外径が４０［ｍｍ］で厚みが４０［μｍ］のステンレス鋼製の基体３８ａと、この基体３８ａの表面に被覆された弾性層３８ｂとを有している。弾性層３８ｂは、シリコーンゴムで形成されており、厚みは１００［μｍ］である。さらに、弾性層３８ｂの表面には、定着ベルト３８の耐久性を高めるとともに離型性を確保するため、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５［μｍ］〜５０［μｍ］の離型層３８ｃが形成されている。なお、定着ベルト３８の基体３８ａとしては、ポリイミドでもよい。
【００３１】
定着ベルト３８の内側には、加熱体５６など以外にも、定着ベルト３８を支持するベルト支持部材６１や、定着ベルト３８を挟んで加圧ローラ３０と定着ニップ部ＳＮを形成するニップ形成部材６０が設けられている。そして、これら部材は、図示しない装置側板に接続されて支持されている。
【００３２】
ベルト支持部材６１は、定着ベルト３８の回転方向と直交する方向（軸方向）における両端部に挿入されており、このベルト支持部材６１によって定着ベルト３８の両端部は回転可能に保持されている。
【００３３】
加圧ローラ３０は、外径が４０［ｍｍ］で厚みが２［ｍｍ］の鉄製の芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面に被覆された弾性層３０ｂとを有している。弾性層３０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みが５［ｍｍ］である。なお、弾性層３０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。
【００３４】
また、本実施形態においては、加熱体５６の定着ベルト３８との接触部は略平面である。ここで、加熱体５６が円筒状の定着ベルト３８の内周面と良好に接触するためには、定着ベルト３８の内周面に沿うように、半円柱状に形成すればよいが、曲面に発熱部や配線を高精度に実装し形成することは工程が複雑である。そのため、同一平面状に発熱部や配線部を形成する所謂「平面型」に比べて、精度且つ生産性に劣位である。このことから、本実施形態では、精度及び生産性ともに優れている平面型の発熱体を加熱体５６として用いており、実装精度が良いため発熱効率を向上させることができる。
【００３５】
また、定着ベルト３８を介して加熱体５６と対向する位置には、不図示の付勢手段によって付勢され定着ベルト３８を押圧する押圧部材である弾性体ローラ４０を設けている。これにより、定着ベルト３８が回転しているときであっても、定着ベルト３８との接触部が略平面である加熱体５６と定着ベルト３８との接触状態を良好に保つことができる。
【００３６】
なお、弾性体ローラ４０は、外径がφ１５［ｍｍ］〜３０［ｍｍ］で、外径がφ８［ｍｍ］の鉄製の芯金４０ａと、この芯金４０ａの表面に被覆された弾性層４０ｂとを有している。弾性層４０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みが３．５［ｍｍ］〜１１［ｍｍ］である。弾性層４０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。
【００３７】
なお、定着ベルト３８を介して加熱体５６と対向する位置で、定着ベルト３８を押圧する押圧部材としては、弾性体ローラ４０に限るものではない。例えば、パッド部材やブラシ部材など、定着ベルト３８と加熱体５６との接触状態が良好に保たれる機構であれば差し支えない。
【００３８】
また、加熱体５６を定着ニップ部ＳＮの箇所に配置し、ニップ形成部材としての機能をもたせ、別途でニップ形成部材や、前述したような弾性体ローラ４０を設けない構成でもかまわない。
【００３９】
画像形成装置の図示しない画像読取装置や外部機器から送信された画像信号は、図３に示す画像処理装置８０に入力され、所定の画像処理が行われる。画像処理装置８０からの画像情報は制御装置３７に入力され、この画像情報に基づいて制御装置３７から電源３９を介して各発熱部の出力を制御する。
【００４０】
すなわち、本実施形態の定着装置１２では、画像処理装置８０からの用紙Ｓに画像を形成するための画像データに基づいて、制御装置３７により電源３９から加熱体５６の発熱体５５の各発熱部への電力供給を制御することで、省エネルギー化を図っている。
【００４１】
なお、制御装置３７は、画像処理装置８０から送られた画像データを、用紙幅方向で複数のエリアに分割した際のエリア毎の画像の有無を判断する画像有無判断部を有している。また、画像情報保持領域毎の画像濃度を判断する画像濃度判断部を有している。さらに、複数の発熱部から画像領域に対応する発熱部を選択する発熱部選択部を有している。
【００４２】
図５（ａ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂ、画像領域ａ’が存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ａと画像領域ａ’とでは定着が必要であるが、非画像領域ｂでは定着対象のトナーが存在しないので定着の必要はない。
【００４３】
図示しない画像処理装置から上記画像形成パターンの画像データが制御装置３７へ入力される。すると、制御装置３７は、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部位の温度が、定着ベルト３８の画像領域ａや画像領域ａ’に対応する部分の温度よりも低くなるように発熱体５５を制御する。すなわち、画像領域ａ及び画像領域ａ’に対応する部分では発熱体５５に定着可能温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｂに対応する部分では、発熱体５５に定着可能温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００４４】
なお、「画像領域に対応する」や「非画像領域に対応する」とは、定着ベルト３８が密着する位置という意味であり、以下、適宜「密着」とも表現する。
【００４５】
図５（ｂ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂが存在する画像形成パターンを示したものである。この場合にも図５（ａ）と同様に、制御装置３７は、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度が、定着ベルト３８の画像領域ａに対応する部分の温度よりも低くなるように、発熱体５５を制御する。すなわち、画像領域ａに対応する部分では発熱体５５を第一の発熱量で発熱させ定着可能温度が得られる電力を供給する。非画像領域ｂに対応する部分では、発熱体５５を第一の発熱量よりも少ない第二の発熱量で発熱させ定着可能温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００４６】
ここで、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分で発熱体５５への電力供給を完全に停止（オフ）することが考えられるが、定着ベルト３８の温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着可能温度への立ち上がりが間に合わなくなる。このため、本実施形態では、図６に示すような、定着可能温度である第一の目標温度よりも低く室温よりは高い第二の目標温度となるように、定着ベルト３８の温度を保つように制御することが望ましい。このようにして、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度も第二の目標温度で保つようにしている。
【００４７】
これにより、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分でも、発熱体５５に給電を行って加熱されることになるが、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度を、第一の目標温度にする場合よりも消費電力を削減することができる。すなわち、図６に示す領域Ｐの供給電力よりも領域Ｐ’での供給電力が小さくなるため、省エネルギー化が可能となる。
【００４８】
図７（ａ）は、用紙Ｓ上に、用紙幅方向に画像領域ｃと非画像領域ｄとが混在する画像形成パターンを示したものである。図７（ｂ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、用紙幅方向に画像領域ｃと非画像領域ｄとが混在する混在領域ｈが存在する画像形成パターンを示したものである。
【００４９】
この場合にも同様に、制御装置３７は、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部分の温度が、画像領域ａ、画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位の温度よりも低くなるように発熱体５５を制御する。すなわち、画像領域ａ、画像領域ｃに対応する部分では発熱体５５を第一の発熱量で発熱させ定着可能温度が得られる電力を供給する。非画像領域ｄに対応する部分では、発熱体５５を第一の発熱量よりも少ない第二の発熱量で発熱させ定着可能温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。
【００５０】
また、本実施形態では、発熱体５５に電力を供給する際、図５、図７中の斜線部のように、用紙搬送方向で画像領域が定着ニップ部ＳＮに入るよりも前の部分である予備加熱領域ｇを予備的に加熱するように電源３９から電力が供給される。この予備加熱領域ｇは、主に発熱体５５の周方向の発熱長さや、発熱体５５自身にも昇温時間が必要となることから必要となる領域である。なお、予備加熱領域ｇは、省エネルギー化の観点から、できるだけ小さいことが望ましい。
【００５１】
図９は、参考構成例の定着装置における定着ベルト３８とサーモパイルアレイ３４の位置関係を示す図である。なお、図９では、定着ベルト３８の幅方向のほぼ半分から定着ベルト３８の幅方向一端Ｓ１側を示しており、定着ベルト３８の幅方向一端Ｓ１側の表面温度を検知するサーモパイルアレイ３４を例に挙げて説明する。
【００５２】
領域Ｙ１、領域Ｙ２、領域Ｙ３は、定着ベルト３８の表面の領域を表している。領域Ｙ１、領域Ｙ２、領域Ｙ３の領域は、加熱体５６の複数分割された各々の加熱領域に対応した位置となっている。
【００５３】
領域Ｙ１、領域Ｙ２、領域Ｙ３のそれぞれの表面温度をサーモパイルアレイ３４により検知することで、加熱体５６の加熱制御を実行している。
【００５４】
サーモパイルアレイ３４の視野角θ０の基準となる線が視野角基準線Ｌ０であり、視野角θ０を二等分している。
【００５５】
角度θ１は、視野角基準線Ｌ０と定着ベルト３８の回転中心である定着ベルト回転中心軸Ｌ１の定着ベルト端部Ｓ１に近い側の成す角である。
【００５６】
角度θ２も視野角基準線Ｌ０と定着ベルト回転中心軸Ｌ１との成す角であるが、定着ベルト端部Ｓ１から遠い側である。つまり、角度θ２は「１８０［°］−θ１」ということである。
【００５７】
図９においては、角度θ１と角度θ２とが共に９０［°］となっている。すなわち、サーモパイルアレイ３４は、定着ベルト表面や定着ベルト回転中心軸Ｌ１に対して基板３４ｂの設置面３４ｃが平行となるように配置されている。
【００５８】
また、このときにはサーモパイルアレイ３４の設置面３４ｃに一方向へ並んで設置された複数のサーモパイルアレイ素子３４ａの並び方向と、定着ベルト回転中心軸Ｌ１とが平行になっている。
【００５９】
また、サーモパイルアレイ３４の定着ベルト３８に対する検知範囲であるサーモパイル検知範囲Ｘを確保できるように、定着ベルト表面から距離ｌ１だけ離れた位置にサーモパイルアレイ３４を設けている。
【００６０】
図１は、本実施形態に係る定着装置１２における定着ベルト３８とサーモパイルアレイ３４との位置関係を示す図である。なお、図１においても、定着ベルト幅方向のほぼ半分から定着ベルト３８の幅方向一端Ｓ１側を示しており、定着ベルト３８の幅方向一端Ｓ１側の表面温度を検知するサーモパイルアレイ３４を例に挙げて説明する。
【００６１】
図１では、図９と同様のサーモパイル検知範囲Ｘを確保できるよう、θ１＜θ２を満たすように定着ベルト表面に対してサーモパイルアレイ３４を傾けた状態で、定着ベルト表面から距離ｌ１離れた位置にサーモパイルアレイ３４を設けている。なお、本実施例においては、θ１＝７３［°］であり、θ２＝１０７［°］である。
【００６２】
この状態において、サーモパイルアレイ３４と定着ベルト３８の距離ｌ２は、図９の状態でのサーモパイルアレイ３４と定着ベルト３８との距離ｌ１に対して大幅に短くなっている。これは、狭い実装エリアにサーモパイルアレイ３４を配設可能なことを意味している。
【００６３】
なお、図１においては、定着ベルト３８の幅方向一端Ｓ１側の表面温度を検知するサーモパイルアレイ３４を例に挙げて説明したが、定着ベルト幅方向に複数のサーモパイルアレイ３４を設けることで、定着ベルト幅方向全域の表面温度が検知可能となる。また、この際、定着ベルト幅方向他端側に設けるサーモパイルアレイ３４も定着ベルト表面に対して傾いた状態で配置すれば良い。
【００６４】
また、図１に示すように、定着ベルト３８の幅方向一端Ｓ１側の表面温度をサーモパイルアレイ３４により検知して、その検知結果から定着ベルト幅方向他端側など他の定着ベルト部分の表面温度を予測して加熱制御を行っても良い。これにより、サーモパイルアレイ３４の数を減らせる分、低コスト化を図ることができる。
【００６５】
本実施形態の定着装置１２においては、角度θ１と角度θ２とを異なる大きさとする。そして、定着ベルト表面や定着ベルト回転中心軸Ｌ１に対してサーモパイルアレイ３４を、サーモパイル素子３４ａの設置された設置面３４ｃが、定着ベルト幅方向一端側または定着ベルト軸方向他端側に傾いた状態で配置する。
【００６６】
また、このときにはサーモパイルアレイ３４の設置面３４ｃに一方向へ並んで設置された複数のサーモパイルアレイ素子３４ａの並び方向が、定着ベルト回転中心軸Ｌ１に対して傾いている。
【００６７】
これにより、定着ベルト表面から同じ距離だけ離れた位置では、角度θ１と角度θ２とが同じ大きさとなる、定着ベルト表面に対してサーモパイルアレイ３４を平行に配置した場合よりも、定着ベルト表面での検知可能範囲が定着ベルト幅方向で広くなる。
【００６８】
よって、定着ベルト表面に対してサーモパイルアレイ３４を平行に配置した場合よりも、定着ベルト表面にサーモパイルアレイを近づけて配置し装置の小型化を図りつつ、サーモパイルアレイ３４の必要な検知可能範囲を確保することができる。
【００６９】
また、図９に対して、定着ベルト上の領域Ｙ１に対するサーモパイルアレイ検知数は２箇所から３箇所に増加し、領域Ｙ２も２箇所から３箇所に増加し、領域Ｙ３では４箇所から２箇所に減っている。
【００７０】
これは、定着ベルト３８の幅方向端部近傍の表面温度を、定着ベルト３８の幅方向中央部付近の表面温度よりも、より高い精度でサーモパイルアレイ３４により検知できているということである。
【００７１】
定着ベルトにおける非通紙面の温度上昇の問題や熱量不足による定着不良の問題は、定着ベルト３８の幅方向端部付近に発生することが多い。そのため、定着ベルト３８の幅方向端部付近の表面温度を、より細かく検知することが良いことであるのは言うまでもない。
【００７２】
図１０（ａ）に、画像形成装置本体に対して定着装置１２が装着された状態を示す。
サーモパイルアレイ３４は、サーモパイルアレイ固定保持部材１０１に固定されて保持されている。また、定着装置１２の着脱方向と同一方向の軸心を有し、定着装置１２に対してサーモパイルアレイ固定保持部材１０１を位置決めする位置決めピン１０３が、定着装置１２に２つ設けられている。
【００７３】
サーモパイルアレイ固定保持部材１０１は、位置決めピン１０３よりも熱伝導率が低い材料を用いて構成されており、定着装置１２の熱が位置決めピン１０３からサーモパイルアレイ固定保持部材１０１を介してサーモパイルアレイ３４に伝わり難くしている。これにより、熱によるサーモパイルアレイ３４の破損を抑制することができる。
【００７４】
サーモパイルアレイ固定保持部材１０１は、画像形成装置本体の本体フレーム１０５に設けられたシャフト状の形状を有す２本のガイドピン１０２により、画像形成装置本体に対して揺動可能な状態で配設されている。
【００７５】
定着装置１２に設けられた２つの位置決めピン１０３は、図１０（ｃ）及び図１０（ｄ）に示すように、２つの位置決めピン１０３それぞれに対応させてサーモパイルアレイ固定保持部材１０１に開けられた２つの位置決め孔１０１ａと嵌合可能である。そして、各位置決めピン１０３と各位置決め孔１０１ａとがそれぞれ嵌合することで、サーモパイルアレイ３４の定着ベルト３８に対する定着ベルト幅方向と、図中矢印Ｃ方向との位置決めがなされる。
【００７６】
なお、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の矢印Ａ方向から位置決めピン１０３と位置決め孔１０１ａとの嵌合状態を見た図である。図１０（ｄ）は、図１０（ａ）の矢印Ｂ方向から位置決めピン１０３と位置決め孔１０１ａとの嵌合状態を見た図である。
【００７７】
また、ガイドピン１０２には、ガイドピン１０２の軸方向に沿って伸縮可能であり、ガイドピン１０２が中空内部に挿入された圧縮スプリング１０４が、本体フレーム１０５とサーモパイルアレイ固定保持部材１０１との間に挟み込まれるように設けられている。
【００７８】
このように、本体フレーム１０５とサーモパイルアレイ固定保持部材１０１との間に圧縮スプリング１０４を設けることで、圧縮スプリング１０４によりサーモパイルアレイ固定保持部材１０１に対して図中矢印Ｄ方向の付勢力が付与される。その結果、サーモパイルアレイ固定保持部材１０１が位置決めピン１０３の位置決め部１０３ａに突き当たり、サーモパイルアレイ３４の図中矢印Ｄ方向の位置決めがなされ、定着ベルト３８に対するサーモパイルアレイ３４の位置決め精度を高めることができる。
【００７９】
また、画像形成装置本体に対してサーモパイルアレイ固定保持部材１０１を揺動可能に設けたことで、画像形成装置本体に対する定着装置１２の組み付け誤差を吸収して、定着ベルト３８に対するサーモパイルアレイ３４の位置決めを行うことが可能となる。
【００８０】
以上の構成により、定着装置１２に対してサーモパイルアレイ３４が、画像形成装置本体を介さず位置決めされる。これにより、視野角基準線Ｌ０と定着ベルト回転中心軸Ｌ１との成す角である、角度θ１及び角度θ２のバラツキを低減することが可能となる。
【００８１】
図１０（ｂ）に、画像形成装置本体に対して定着装置１２が未装着な状態を示す。
画像形成装置本体から定着装置１２が外された状態では、圧縮スプリング１０４からの付勢力によりサーモパイルアレイ固定保持部材１０１がさらに押し上げられ、サーモパイルアレイ３４がガイドピン１０２の位置決め部１０２ａに突き当たる。
【００８２】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
回転可能に設けられた定着ベルト３８などの定着部材と、定着部材の外周面に接触させて定着部材との間にニップ部を形成する加圧ローラ３０などの接触部材と、基板５７などの基材に設けられ電力が供給されることで発熱する発熱体５５などの発熱体を有し定着部材を加熱する加熱体５６などの加熱手段と、定着部材の表面の温度を検知する複数のサーモパイル素子３４ａなどのサーモパイル素子が基板３４ｂなどの基板の設置面３４ｃなどの設置面に並んで設置されたサーモパイルアレイ３４などのサーモパイルアレイとを備え、前記ニップ部に通過させた記録材上の画像を少なくとも熱によって該記録材に定着させる定着装置において、前記サーモパイルアレイの定着部材軸方向の視野角を二等分する視野角基準線Ｌ０などの二等分線と、定着ベルト回転中心軸Ｌ１などの定着部材の回転軸とで成す、定着部材軸方向一端側の角度θ１と定着部材軸方向他端側の角度θ２とが異なる大きさとなるように、サーモパイルアレイを定着部材表面に対向させて配置した。
（態様Ａ）においては、前記角度θ１と前記角度θ２とを異なる大きさとし、定着部材表面に対してサーモパイルアレイを、サーモパイル素子の設置された設置面が、定着部材軸方向一端側または定着部材軸方向他端側に傾いた状態で配置する。このとき、例えば、前記設置面に複数のサーモパイルアレイを一方向に並べて設置した場合には、複数のサーモパイルアレイ素子の並び方向が、定着部材の回転軸に対して傾いている。
一方、角度θ１と角度θ２とが同じ大きさの場合には、定着部材表面に対して前記設置面が平行な状態でサーモパイルアレイが配置される。このとき、例えば、前記設置面に複数のサーモパイルアレイを一方向に並べて設置した場合には、複数のサーモパイルアレイ素子の並び方向と、定着部材の回転軸とが平行になっている。
そして、定着部材表面から同じ距離だけ離れた位置では、定着部材表面に対して前記設置面が平行な場合よりも、定着部材表面に対して前記設置面が傾いているほうが、定着部材表面の検知可能範囲が定着部材軸方向である定着部材幅方向で広くなる。
よって、角度θ１と角度θ２とを異なる大きさとすることで、角度θ１と角度θ２とが同じ大きさの場合よりも、定着部材表面にサーモパイルアレイを近づけて配置し装置の小型化を図りつつ、サーモパイルアレイの必要な検知可能範囲を確保することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記サーモパイルアレイからの距離が近い定着部材軸方向端部側が前記定着部材軸方向一端側であり、サーモパイルアレイからの距離が遠い定着部材軸方向端部側が前記定着部材軸方向他端側であり、角度θ１＜角度θ２の関係を満たす。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着部材の幅方向端部近傍の表面温度を、定着部材の幅方向中央部付近の表面温度よりも、より高い精度でサーモパイルアレイにより検知することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記発熱体は、記録材搬送方向と直交する記録材幅方向に複数の発熱部を有しており、各発熱部による加熱領域を変化させ前記定着部材を加熱する。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化を図ることができる。
（態様Ｄ）
感光体ドラム８などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置２２などのトナー像形成手段と、前記トナー像を像担持体上から記録媒体上に転写する転写装置１０などの転写手段と、記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置１２などの定着手段とを備えたプリンタなどの画像形成装置において、前記定着手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）の定着装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、装置の小型化を図りつつ、サーモパイルアレイの必要な検知可能範囲を確保することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、画像形成装置本体に対して前記定着装置が着脱可能であり、前記サーモパイルアレイを保持するサーモパイルアレイ固定保持部材１０１などのサーモパイルアレイ保持部材を有しており、定着装置の着脱方向と同一方向の軸心を有し、定着装置に対してサーモパイルアレイ保持部材を位置決めする位置決めピン１０３などの位置決め部材を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着装置に対してサーモパイルアレイを、画像形成装置本体を介さず位置決めすることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、前記サーモパイルアレイは、前記位置決め部材と前記サーモパイルアレイ保持部材に設けられた位置決め孔１０１ａなどの位置決め孔との嵌合により、前記定着装置の着脱方向と、定着部材軸方向と、これら２方向と直交する方向との３方向の位置決めがなされる。これによれば、上記実施形態について説明したように、角度θ１及び角度θ２のバラツキを低減することが可能となる。
（態様Ｇ）
（態様Ｅ）または（態様Ｆ）において、画像形成装置本体に対し前記サーモパイル保持部材を揺動可能に設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成装置本体に対する定着装置の組み付け誤差を吸収して、定着部材に対するサーモパイルアレイの位置決めを行うことが可能となる。
（態様Ｈ）
（態様Ｇ）において、前記サーモパイルアレイ保持部材を前記定着部材に向けて付勢する圧縮スプリング１０４などの付勢手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着部材に対するサーモパイルアレイの位置決め精度を高めることができる。
（態様Ｉ）
（態様Ｇ）または（態様Ｈ）において、前記サーモパイルアレイ保持部材を構成する材料は、前記位置決め部材を構成する材料よりも熱伝導率が低い。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着装置の熱が位置決め部材からサーモパイルアレイ保持部材を介してサーモパイルアレイに伝わり難くし、熱によるサーモパイルアレイの破損を抑制することができる。
【符号の説明】
【００８３】
４        給紙装置
６        レジストローラ対
８        感光体ドラム
１０      転写装置
１２      定着装置
１４      給紙トレイ
１６      給紙コロ
１８      帯電ローラ
２０      ミラー
２２      現像装置
２２ａ    現像ローラ
２４      クリーニング装置
２４ａ    クリーニングブレード
２６      露光部
３０      加圧ローラ
３０ａ    芯金
３０ｂ    弾性層
３４      サーモパイルアレイ
３４ａ    サーモパイル素子
３６      サーミスタ
３７      制御装置
３８      定着ベルト
３８ａ    基体
３８ｂ    弾性層
３８ｃ    離型層
３９      電源
４０      弾性体ローラ
４０ａ    芯金
４０ｂ    弾性層
５５      発熱体
５６      加熱体
５７      基板
６０      ニップ形成部材
６１      ベルト支持部材
７０      ステー状部材
８０      画像処理装置
１０１    サーモパイルアレイ固定部材
１０２    ガイドピン
１０２ａ  位置決め部
１０３    位置決めピン
１０３ａ  位置決め部
１０４    圧縮スプリング
１０５    本体フレーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開２００８−８９９７４号公報
【図１】
2015036756.tif 000003
【図２】
2015036756.tif 000004
【図３】
2015036756.tif 000005
【図４】
2015036756.tif 000006
【図５】
2015036756.tif 000007
【図６】
2015036756.tif 000008
【図７】
2015036756.tif 000009
【図８】
2015036756.tif 000010
【図９】
2015036756.tif 000011
【図１０】
2015036756.tif 000012