(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像を加熱するためのニップ部を形成する第一及び第二の回転体と、
前記第二の回転体の内部にその長手方向に沿って配置され前記第二の回転体を加熱するヒーターと、
前記第一の回転体に対し前記第二の回転体を接離させる接離機構と、
前記ヒーターへ給電を行うための電気線と前記ヒーターから延びた電気線が互いに接続された部位を圧着する圧着端子と、
前記ヒーターの端部に固定され前記圧着端子が挿入される貫通穴を備えたセラミック部材と、を有し、
前記圧着端子の長手方向と前記接離機構による前記第二の回転体の移動方向とのなす角度が４５度以下となるように構成するとともに、前記圧着端子が前記セラミック部材の貫通孔にがたつきを持って保持されるように構成したことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記圧着端子の長手方向と前記接離機構による前記第二の回転体の移動方向とのなす角度が４５度以下となるように前記セラミック部材の回転を規制する規制部材を有することを特徴とする請求項１記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト又はローラを移動して記録材の加熱ニップの形成と解放が可能な画像加熱装置、詳しくはローラ又は支持ローラの回転中心軸に位置関係を固定して配置した電極部材と外部からの束線との接続部の疲労耐久性を高める構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を形成して記録材に転写した後に、画像加熱装置（定着装置）の加熱ニップで記録材を挟持搬送してトナー像を加熱加圧することにより、記録材に画像を定着させる画像形成装置が広く用いられている。また、半定着又は定着済み画像が形成された記録材を画像加熱装置（光沢処理装置）の加熱ニップで挟持搬送して、画像の表面性状を調整する画像形成装置も実用化されている。画像加熱装置は、第一の回転体（ベルト又はローラ）と第二の回転体（ベルト又はローラ）を圧接して記録材のニップ部を形成しており、第一の回転体と第二の回転体の少なくとも一方を接離方向へ移動して、記録材のニップ部の形成と解放とを可能にしている。
【０００３】
特許文献１では、ランプヒータを回転中心軸に配置した定着ローラに対して、ランプヒータを回転中心軸に配置した加圧ローラを接離可能に配置した画像加熱装置が示される。ここでは、加熱ニップを解除して定着ローラと加圧ローラを別々の表面温度に温調した状態で待機させ、記録材が搬送されてくる直前に定着ローラに加圧ローラを圧接して記録材の加熱ニップを形成している。
【０００４】
特許文献２には、電磁誘導加熱される定着ベルトに対して、ランプヒータを回転中心軸に配置した加圧ローラを接離可能に配置した画像加熱装置が示される。
【０００５】
特許文献３には、定着ローラの回転中心軸と平行に二本のランプヒータを配置した画像加熱装置が示される。長手方向の発熱量分布が異なる二本のランプヒータを制御することで、定着ローラの長手方向の温度均一性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１８１４６９号公報
【特許文献２】特開２００７−７９０６４号公報
【特許文献３】特開２００６−１８４３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２、３には、着脱可能な加圧ローラのランプヒータに対する電気線の接続形式が記載されていない。一方、特許文献１に示される像加熱装置では、図２に示すように、電気線の接続形式に関して以下のような問題が発生した。
【０００８】
昇降可能に配置された加圧ローラ（１０２）の回転中心軸に沿ってランプヒータ（１０４）が配置されている。ランプヒータ（１０４）の両端は、かなりの高温に晒されるため、耐熱性のある束線（１０６）が耐熱性のある圧着端子を用いてランプヒータ（１０４）の端子に接続されている。
【０００９】
このような状態で、加圧ローラ（１０２）が画像形成の１枚ごとに昇降を繰り返すと、酸化の進んだ束線（１０６）が圧着端子との接続部で折り曲げられる回数が多くなる結果、束線（１０６）の接続部の寿命が短くなる。
【００１０】
本発明は、過酷な条件で第二の回転体の往復移動を繰り返しても、圧着端子と電気線の接続部分の寿命を長く確保することができる画像加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像加熱装置は、記録材上の画像を加熱するためのニップ部を形成する第一及び第二の回転体と、前記第二の回転体の内部にその長手方向に沿って配置され前記第二の回転体を加熱するヒーターと、前記第一の回転体に対し前記第二の回転体を接離させる接離機構と、前記ヒーターへ給電を行うための電気線と前記ヒーターから延びた電気線が互いに接続された部位を圧着する圧着端子と、前記ヒーターの端部に固定され前記圧着端子が挿入される貫通穴を備えたセラミック部材と、を有するものである。そして、前記圧着端子の長手方向と前記接離機構による前記第二の回転体の移動方向とのなす角度が４５度以下となるように構成するとともに、前記圧着端子が前記セラミック部材の貫通孔にがたつきを持って保持されるように構成した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像加熱装置では、圧着端子の長手方向と接離機構による第二の回転体の移動方向とのなす角度が４５度以下であるため、第二の回転体の移動方向における圧着端子と電気線の接続部分の断面二次モーメントを大きく確保できる。加えて、圧着端子がセラミック部材の貫通孔にがたつきを持って保持されるので、圧着端子が接離機構による第二の回転体の移動方向にがたつきの範囲で移動して、圧着端子と電気線の接続部分の応力が軽減される。
【００１３】
したがって、過酷な条件で第二の回転体の往復移動を繰り返しても、圧着端子と電気線の接続部分の寿命低下が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の全体構成の説明図である。
【図２】定着装置の構成の説明図である。
【図３】ローラ端部の配線構造の斜視図である。
【図４】ハロゲンランプヒータと束線の接続部の構造の説明図である。
【図５】加圧ローラの着脱に伴うヒータ端子の姿勢の変化の説明図である。
【図６】圧着された束線の断面二次モーメントとヒータ端子の傾き角度の関係の説明図である。
【図７】圧着された束線の断面二次モーメントと応力集中の関係の説明図である。
【図８】実施例２におけるローラ端部の配線構造の斜視図である。
【図９】実施例２におけるハロゲンランプヒータと束線の接続部の構造の説明図である。
【図１０】実施例２における加圧ローラの着脱に伴うヒータ端子の姿勢の変化の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、移動可能なローラ部材の配線の曲げ方向が圧着断面の長手方向に規制されている限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１６】
したがって、ハロゲンランプヒータによる加熱に限らず、抵抗加熱、電磁誘導加熱を用いた像加熱装置でも実施できる。一対のローラ部材を直接圧接して加熱ニップを形成するローラ加熱方式の像加熱装置に限らず、少なくとも一方をローラ部材に支持されたベルト部材で構成したベルト加熱方式又はベルト搬送方式の像加熱装置でも実施できる。
【００１７】
画像形成装置は、ベルト部材の有無、１ドラム型／タンデム型、中間転写方式／記録材搬送体方式、感光体の数、帯電方式、露光方式、現像剤及び現像方式、転写方式等の区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
【００１８】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の全体構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１２５に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１９】
画像形成部２００Ｙでは、感光ドラム１２０Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１２５に転写される。画像形成部２００Ｍでは、感光ドラム１２０Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１２５に転写される。画像形成部２００Ｃ、２００Ｋでは、それぞれ感光ドラム１２０Ｃ、１２０Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト１２５に転写される。中間転写ベルト１２５に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。
【００２０】
記録材カセット１５０から引き出された記録材Ｐは、分離ローラ１５１によって１枚ずつに分離されて、レジストローラ１５２で待機して、レジストローラ１５２によって二次転写部Ｔ２へ送り込まれる。トナー像が二次転写された記録材Ｐは、搬送ベルト１５８によって定着装置１へ搬送され、定着装置１で加熱加圧を受けてトナー像を定着された後に、排出ローラ１５９によって機体外のトレイ１６０へ排出される。
【００２１】
なお、両面印刷を行う場合、記録材Ｐは、両面搬送パス１４０を搬送されて表裏反転状態で再び二次転写部Ｔ２へ搬送されてい１回目とは反対側の面にトナー像が転写され、１回目と同様に定着装置１へ搬送されて画像を表面に定着される。
【００２２】
また、モノクロ画像形成装置の場合は、画像形成部２００Ｋのみを作動させて中間転写ベルト１２５に形成したトナー像が記録材Ｐに転写される。
【００２３】
画像形成部２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋは、現像装置１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃ、１２３Ｋで用いるトナーの色が異なる以外は、同一に構成される。以下では、画像形成部２００Ｙについて説明し、画像形成部２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋについては、画像形成部２００Ｙの構成部材に付した符号末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。
【００２４】
画像形成部２００Ｙは、感光ドラム１２０Ｙの周囲に、帯電ローラ１２１Ｙ、露光装置１２２Ｙ、現像装置１２３Ｙ、一次転写ローラ１２４Ｙ、及びドラムクリーニング装置を配置している。感光ドラム１２０Ｙは、アルミニウムシリンダの外周面に感光体層が形成され、所定のプロセススピ−ドで矢印方向に回転する。帯電ローラ１２１Ｙは、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて、感光ドラム１２０Ｙの表面を一様な電位に帯電させる。露光装置１２２Ｙは、レーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム１２０Ｙに画像の静電像を書き込む。現像装置１２３Ｙは、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を用いて静電像を現像して、感光ドラム１２０Ｙにトナー像を形成する。
【００２５】
一次転写ローラ１２４Ｙは、中間転写ベルト１２５の内側面を押圧して、感光ドラム１２０Ｙと中間転写ベルト１２５との間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ１２４Ｙに直流電圧を印加することで、感光ドラム１２０Ｙのトナー像が中間転写ベルト１２５へ一次転写される。ドラムクリーニング装置は、感光ドラム１２０Ｙにクリーニングブレードを摺擦させて、感光ドラム１２０Ｙの転写残トナーを回収する。
【００２６】
中間転写ベルト１２５は、テンションローラ１５５、駆動ローラ１５６、及び対向ローラ１５４に張架され、テンションローラ１５５によって所定の張力が与えられ、駆動ローラ１５６によって回転駆動される。ベルトクリーニング装置１５７は、中間転写ベルト１２５にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト１２５の転写残トナーを回収する。
【００２７】
＜定着装置＞
図２は定着装置の構成の説明図である。図３はローラ端部の配線構造の斜視図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム１２０Ｙに形成された静電像を現像してトナー像を形成し、記録材Ｐに静電気力を用いて転写させる。次いで、定着装置１が、トナー像を加熱、加圧して記録材の表面に定着させることによって、記録材に画像が形成される。定着装置１は、内部にヒーターを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して加熱ニップＮを形成し、定着を行うローラ定着方式を採用している。画像形成装置に搭載される定着装置においては、ローラ定着方式を採用する例が多い。
【００２８】
図２に示すように、第一の回転体の一例である定着ローラ１０１は、記録材上の画像を加熱する。ヒーターの一例であるハロゲンランプヒータ１０４は、第二の回転体の一例である加圧ローラ１０２を加熱する。
【００２９】
定着装置１は、ハロゲンランプヒータ１０３に加熱されて所定の表面温度に維持させた定着ローラ１０１と、これに圧接させた弾性を有する加圧ローラ１０２との加熱ニップＮに記録材を導入する。記録材は、加熱ニップＮにて挟持搬送される過程で未定着トナー像を表面に熱定着される。
【００３０】
加圧ローラ１０２が下方から定着ローラ１０１に圧接して記録材の加熱ニップＮを形成している。定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２とは、反対側の端部に配置された軸間距離が可動に構成されたギア列１６６によって連結されて、等しい表面速度でウイズ方向に回転する。モータ１６５は、ギア列１６６を介して定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２を駆動して、矢印Ａ方向に所定の速度で回転させる。
【００３１】
定着ローラ１０１の芯金１０１ａの内部には、発熱体として一対のハロゲンランプヒータ１０３が配置されて、定着ローラ１０１を内部から加熱している。定着ローラ１０１の表面温度は、定着ローラ１０１に接触するサーミスタ１６７によって検出される。
【００３２】
温度制御部１６９は、サーミスタ１６７の検出温度に基づいて、ハロゲンランプヒータ１０３をＯＮ／ＯＦＦすることで、ハロゲンランプヒータ１０３の投入電力を調整して、定着ローラ１０１の表面温度を所定の目標温度で制御する。
【００３３】
加圧ローラ１０２の芯金１０２ａの内部には、発熱体としてハロゲンランプヒータ１０４が配置されて、加圧ローラ１０２を内部から加熱している。加圧ローラ１０２の表面温度は、加圧ローラ１０２に接触するサーミスタ１６８によって検出される。
【００３４】
温度制御部１６９は、サーミスタ１６８の検出温度に基づいて、ハロゲンランプヒータ１０４をＯＮ／ＯＦＦすることで、ハロゲンランプヒータ１０３の投入電力を調整して、加圧ローラ１０２の表面温度を所定の目標温度で制御する。
【００３５】
定着ローラ１０１の芯金１０１ａの表面には厚さ３００μｍのシリコンゴムの弾性層が形成され、弾性層の表面はフッ素樹脂の離型層で覆われている。加圧ローラ１０２の芯金１０２ａの表面には厚さ１００μｍのシリコンゴムの弾性層が形成され、弾性層の表面はフッ素樹脂の離型層で覆われている。
【００３６】
接離機構の一例である昇降カム１６２は、定着ローラ１０１に当接する当接位置と定着ローラ１０１から離間する離間位置とへ加圧ローラ１０２をハロゲンランプヒータ１０４と一体に移動可能である。
【００３７】
加圧ローラ１０２の両端はベアリング１３０によって回転自在に支持され、ベアリング１３０は、回動軸１１１を回動中心とする加圧部材１０５に支持されている。加圧部材１０５は、回動軸１１１を回動中心とする支持部材１７０との間に設けたコイルばね１６１によって上方へ付勢されている。支持部材１７０の回動端は、昇降カム１６２によって押し上げられることにより、コイルばね１６１を介して加圧ローラ１０２を上昇させて、定着ローラ１０１に対して所定の圧力で圧接させる。これにより、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２の間に加熱ニップＮを形成する。
【００３８】
制御部１６４は、モータ１６３を作動させて昇降カム１６２を回転させることにより、定着ローラ１０１に対する加圧ローラ１０２の当接と離間を制御して加圧及び加圧解除を行う。制御部１６４は、昇降カム１６２のカム軸に取り付けたセンサフラグの位相角度を検出することによって、加圧状態か加圧解除状態かの判断を実行する。加圧ローラ１０２は、定着ローラ１０１から離間した状態で、所定の速度で回転して記録材を待機する。
【００３９】
図３の（ａ）に示すように、定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２は、コピー、プリントなどの通常動作時には、圧接された状態になっており、圧力と熱でトナー像を記録材に定着させる機能を有する。しかし、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２の圧接状態を長時間放置しておくと、加圧部分に変形が生じる。このため、圧接状態を長時間放置した後、すぐに画像形成された記録材に画像を定着させた際、定着画像の表面に記録材の搬送方向と直交する方向のスジが入ったり、光沢ムラが生じたりする等して、画像不良の原因になる。
【００４０】
図３の（ｂ）に示すように、画像形成ジョブを待機するスリープモード時や電源オフ時には、定着ローラ１０１から加圧ローラ１０２を離間させる離間動作により加圧を解除する。これにより、定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２に負荷がかからないようにして、圧接状態が長時間放置されることを回避している。
【００４１】
ところで、近年、画像形成装置の高速化に伴い、記録材の搬送によって、定着ローラの熱量が奪われると、記録材から定着ローラへトナー像が移転して、いわゆるコールドオフセットなどの定着不足がおきてしまうことがある。このため、定着装置１では、記録材の搬送による熱量の低下に対して、加圧ローラ１０２にもハロゲンランプヒータ１０４を設けることで対策し、加圧ローラ１０２を定着ローラ１０１に対して離間できる構成をとることで過剰な昇温などの問題を解決している。このため、定着装置１では、ハロゲンランプヒータ１０４は、束線１０６やコネクタ１０７を必要とする。ハロゲンランプヒータ１０４のコネクタ１０７は、定着装置１の枠体側に固定されたコネクタ１１３に接続されている。
【００４２】
図３の（ａ）に示すように、加圧ローラ１０２が定着ローラ１０１に対して着脱動作をする場合、ハロゲンランプヒータ１０４のコネクタ１０７は、定着装置１の枠体側の保持部１１３に固定されているため、束線１０６に屈曲作用が働く。加圧ローラ１０２を定着ローラ１０１から着脱させた際に、束線１０６に屈曲作用が働く。束線１０６に対する屈曲作用は、束線１０６全体で変形量を吸収する。しかし、束線１０６内で局所的に剛性が低い箇所が存在する場合、着脱動作による束線１０６の変形の大部分が、剛性が低い箇所に集中してしまう。
【００４３】
このような構成においては、加圧ローラ１０２の着脱の際の屈曲作用による束線１０６の疲労がハロゲンランプヒータ１０４としての耐久性を大きく損なわせる。定着装置１の長寿命化が強く求められており、このような屈曲力に対する耐久性を大幅に向上させることが求められている。
【００４４】
そこで、以下の実施例では、ハロゲンランプヒータ１０４の端部の圧着端子における束線が押し潰された長手方向を、加圧ローラ１０２の移動方向に近づけることで、加圧ローラ１０２の移動に伴う束線１０６の屈曲を低減して、耐久性を高めている。
【００４５】
＜実施例１＞
図４はハロゲンランプヒータと束線の接続部の構造の説明図である。図５は加圧ローラの着脱に伴うヒータ端子の姿勢の変化の説明図である。図６は圧着された束線の断面二次モーメントとヒータ端子の傾き角度の関係の説明図である。図７は圧着された束線の断面二次モーメントと応力集中の関係の説明図である。図４中、（ａ）はハロゲンランプヒータ１０４の概略構成図、（ｂ）は、ハロゲンランプヒータと束線の係合部の拡大図である。
【００４６】
図４の（ａ）に示すように、圧着端子の一例であるヒータ端子１０８は、圧着によってハロゲンランプヒータ１０４に電気線の一例である束線１０６を電気的に接続してある。ヒータ端子１０８は、圧着される過程で圧着方向に垂直な方向へ束線１０６を分散させる方式の圧着端子である。
【００４７】
図２に示すように、加圧ローラ１０２のハロゲンランプヒータ１０４は、束線１０６およびコネクタ１０７を有している。コネクタ１０７は、定着装置１の枠体側の保持部１１３に挿入して保持される。
【００４８】
図４の（ｂ）に示すように、加圧ローラ１０２のハロゲンランプヒータ１０４と束線１０６は、ヒータ端子１０８によって係合される。ヒータ端子１０８は、ハロゲンランプヒータ１０４の給電端子と束線１０６とを圧着端子を用いて係合させる。
【００４９】
ハロゲンランプヒータ１０４は、加圧ローラ１０２の回転中心軸と平行に配置されている。セラミック部材の一例であるエンドキャップ１１４は、ハロゲンランプヒータ１０４の端部に固定されている。ヒータ端子１０８は、エンドキャップ１１４の貫通孔にがたつきを持たせて保持されているので、加圧ローラ１０２の移動に伴うヒータ端子１０８との接続部の束線１０６の応力分布を平均化する方向へ、がたつきの範囲で自律的に姿勢を調整する。これにより、束線１０６の一部に応力が集中して疲労破壊の起点とならないようにしている。
【００５０】
ヒータ端子１０８は、圧着工具を用いて束線１０６と一体に圧をかけて押し潰された後に、セラミックのエンドキャップ１１４の貫通孔に挿入されて、貫通孔内に回転を拘束された状態で保持されている。エンドキャップ１１４とハロゲンランプヒータ１０４は、セラミックの接着剤を用いて固定されている。
【００５１】
押し潰された係合後のヒータ端子１０８の輪郭は、押し潰された短手方向が１ｍｍ程度、押し潰されて広がった長手方向が３ｍｍ程度となる。そして、係合後の状態において、ヒータ端子１０８に保持された束線１０６の断面は、ヒータ端子１０８の押し潰し方向に短手方向を有し、押し潰されて広がる方向に長手方向を有する。
【００５２】
ヒータ端子１０８は、エンドキャップ１１４に形成された長方形断面の貫通孔に保持されている。エンドキャップ１１４の貫通孔は、ヒータ端子１０８の長手方向を垂直方向にし、ヒータ端子１０８の短手方向を水平方向にして、ヒータ端子１０８の回転を妨げている。エンドキャップ１１４には、回転止め部１１４ａが形成されている。回転止め部１１４ａが位置規制部材１１２の開口に噛み合うことによって、エンドキャップ１１４の回転が妨げられる。ハロゲンランプヒータ１０４は、ヒータ端子１０８に押し潰された束線の断面の長手方向が加圧ローラ１０２の着脱方向に一致するように、回転止め部１１４ａによって角度姿勢を規制される。
【００５３】
図３の（ａ）に示すように、ハロゲンランプヒータ１０４は、加圧ローラ１０２の回転中心軸と平行に配置されている。位置規制部材１１２及び回転止め部１１４は、束線１０６の圧着された断面の長手方向と加圧ローラ１０２の移動方向とのなす角度を一定に保つようにヒータ端子１０８の向きを規制する。
【００５４】
図５の（ａ）に示すように、加圧ローラ１０２が定着ローラ１０１から離間している状態でのヒータ端子１０８の位置はＰ１である。加圧ローラ１０２が定着ローラ１０１に圧接している状態でのヒータ端子１０８の位置はＰ２である。回動軸１１１を中心にしてハロゲンランプヒータ１０４が昇降しても、ヒータ端子１０８に保持された束線１０６の断面の長手方向が昇降方向に一致するように、ヒータ端子１０８の角度姿勢がほぼ一定に保たれる。図４の（ａ）に示すように、回転止め部１１４および位置規制部材１１２によってハロゲンランプヒータ１０４の回転姿勢が規制されるからである。
【００５５】
このため、回動軸１１１を中心とするヒータ端子１０８の円軌跡の接線方向（ローラ着脱方向Ｃ）と、ヒータ端子１０８の長手方向とがなす角が、略０°となる。加圧ローラ１０２の着脱による回動軸１１１の回転角度をαとすると、離間時（Ｐ１）のヒータ端子１０８の長手方向と圧接時（Ｐ２）のヒータ端子１０８の長手方向のなす角は、αとなる。
【００５６】
ただし、角度αの回転に伴って、端子断面が角度α傾くため、移動の始点で傾き角度が０°でも、移動の終点では、束線１０６の圧着された断面の長手方向と昇降カム１６２による加圧ローラ１０２の移動方向とのなす角度がαになる。つまり、断面二次モーメントは少し低下する。したがって、この低下を見込んで、図５の（ｂ）に示すように、移動過程の各時刻における移動の接線方向とのなす角度のうちで最大の角度が４５度以下になるように、束線１０６の圧着された断面（端子断面）の向きが設定されている。
【００５７】
ここで、束線１０６が、ヒータ端子１０８を固定端として自由端に荷重Ｗをかけた片持ち梁であると仮定する。束線１０６の撓み量は荷重Ｗに比例し、束線１０６の断面二次モーメントおよびヤング率に反比例する。そして、束線１０６とヒータ端子１０８の接続部分には最大の曲げ応力が作用する。このため、仮に、束線１０６が先端から根元までが同一断面形状であったとしても、ヒータ端子１０８と束線の接続部には応力集中が発生して、繰り返し荷重に対して疲労破壊を生じ易い状況にある。
【００５８】
片持ち梁に作用する荷重Ｗは、コネクタ１０７の位置と束線１０６の長さおよび加圧ローラ１０２の移動量によって決定され、一定である。ヤング率は、束線１０６の特性値であるため、同一材料であれば一定である。
【００５９】
しかし、断面二次モーメントは、束線１０６の断面形状とその角度姿勢によって変化する。束線１０６の撓み易さ（変形し易さ）は、断面二次モーメントによって規制することが可能である。ヒータ端子１０８と束線１０６の接続部における束線１０６の断面二次モーメントを、圧着されていない隣接部分よりも高くすることで、接続部の応力集中を回避して、撓みを束線１０６全体に分散させることが可能である。
【００６０】
図６に示すように、ヒータ端子１０８の輪郭の長手方向が３ｍｍ、短手方向が１ｍｍの場合について、ヒータ端子１０８と束線１０６の接続部における束線１０６の断面二次モーメントを計算により求めた。実施例１のように、脱着方向Ｃとヒータ端子１０８の長手方向のなす角を０°に規制した場合、断面二次モーメントは最大である。ヒータ端子１０８の長手方向と着脱方向Ｃとがなす角度が大きくなると、束線１０６の断面二次モーメントが次第に低下し、脱着方向Ｃとヒータ端子１０８の長手方向がなす角が９０°になると、断面二次モーメントが最大値の１／９に減少する。
【００６１】
図５に示すように、ヒータ端子１０８は、加圧ローラ１０２の移動方向に垂直な方向に圧着される過程で加圧ローラ１０２の移動方向へ電気線の一例である束線１０６を分散させる方式の圧着端子である。ヒータ端子１０８は、長手方向に垂直な断面において、金属片が上下から束線を囲んで上下２つのスペースに束線を分けるように押し潰されて束線を圧着している。そのため、実施例１では、束線とヒータ端子１０８の境界における束線１０６の断面二次モーメントは、押し潰された束線の長手方向で、図６よりも更に大きな値を取り得る。
【００６２】
図７の（ａ）に示すように、束線１０６が着脱方向Ｃに広がるようにヒータ端子１０８に圧着した場合、ヒータ端子１０８との接続部の束線１０６の断面二次モーメントが最大となって、接続部の束線１０６が変形しにくい。断面二次モーメントが大きい場合、接続部の束線１０６に対する応力集中が回避されるので、加圧ローラ１０２の着動作による束線１０６の変形は、束線１０６全体で吸収される。その結果、束線１０６とヒータ端子１０８ｂの境界部における束線１０６の変形角度は小さくなり、束線１０６とヒータ端子１０８ｂの境界部に局所的に与えるストレスを軽減できる。
【００６３】
図７の（ｂ）に示すように、束線１０６を着脱方向Ｃに押し潰すようにヒータ端子１０８に圧着した場合、ヒータ端子１０８との接続部の束線１０６の断面二次モーメントが最小となって、接続部の束線１０６が変形し易い。断面二次モーメントが大きい場合、加圧ローラ１０２の着動作による束線１０６の変形は、束線１０６とヒータ端子１０８ｂの境界部で局所的に発生するため、大きな屈曲作用が働いて束線１０６にストレスを与えてしまう。
【００６４】
束線１０６の長さが１００ｍｍ、コネクタ１０７が固定された状態において、加圧ローラ１０２を着脱方向Ｃに７ｍｍ移動させた。図７の（ｂ）に示すように、脱着方向Ｃとヒータ端子１０８の長手方向がなす角を９０°に規制すると、束線１０６とヒータ端子１０８ｂの境界部の変形角度は約５°となった。これに対して、図７の（ａ）に示すように、脱着方向Ｃとヒータ端子１０８の長手方向がなす角を０°に規制すると、束線１０６とヒータ端子１０８ｂの境界部の変形角度は約０．６°となった。９０°に規制した場合に比較して、束線１０６とヒータ端子１０８ｂの境界部における変形角度を１２％まで抑制できる。
【００６５】
なお、実施例１では、脱着方向Ｃとヒータ端子１０８の長手方向のなす角は０°に規定したが、本発明は、脱着方向Ｃとヒータ端子１０８の長手方向のなす角を０°に限定するものではない。最も変形量が大きくなる９０°の条件と比較して、（４５°−α）以下に規制すれば、加圧ローラ１０２の着脱動作のどの姿勢においても、２倍以上の変形量抑制効果が得られる。
【００６６】
また、実施例１では、回動軸１１１を回転中心として回動する構成であるが、これは、加圧ローラ１０２の移動を回動に限定するものでなく、例えば平行移動でもよい。この時、αは０となるため、脱着方向Ｃとヒータ端子１０８の長手方向のなす角は４５°以下に規定すれば、２倍以上の変形量抑制効果が得られる。
【００６７】
また、実施例１では、加圧ローラ１０２の熱源は、ハロゲンランプヒータ１０４のみに限定されるものではない。束線１０６を有するような熱源であれば、電磁誘導コイルアセンブリなどでもよい。また、コネクタ１０７も定着装置１の枠体側に固定されるものであれば良く、例えば端子とビス締めなどの構成でもよい。
【００６８】
＜実施例２＞
図８は実施例２におけるローラ端部の配線構造の斜視図である。図９は実施例２におけるハロゲンランプヒータと束線の接続部の構造の説明図である。図１０は実施例２における加圧ローラの着脱に伴うヒータ端子の姿勢の変化の説明図である。
【００６９】
実施例２は、加圧ローラの回転中心に二本のハロゲンランプヒータが平行に配置される以外は実施例１と同一に構成されている。したがって、図８、図９中、実施例１と共通する構成には、図３、図４と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００７０】
近年の画像形成装置の高速化や対応すべき記録材の種類の増加により、搬送方向に直角な幅方向のサイズが小さい記録材を連続して定着した場合に、定着ローラと加圧ローラの非通紙領域の過剰な昇温が発生し易くなった。また、逆に非通紙領域の温度低下が発生すると、薄紙の記録材を定着した際に記録材の後端に寄りしわが発生する可能性が出てくる。このような定着ローラと加圧ローラの長手方向の温度分布の問題に対して、上述した特許文献３では、それぞれ異なる発熱量分布特性を持たせた一対のハロゲンランプヒータを制御することで解決を図っている。
【００７１】
図８の（ａ）に示すように、ハロゲンランプヒータ１０４は、加圧ローラ１０２の回転中心軸と平行に配置されている。位置規制部材１１２及び回転止め部１１４は、束線１０６の圧着された断面の長手方向と加圧ローラ１０２の移動方向とのなす角度を一定に保つようにヒータ端子１０８の向きを規制する。
【００７２】
位置規制部材１１２は、ヒータ端子１０８ａ、１０８ｃによって押し潰された束線断面の長手方向に沿って加圧ローラ１０２が移動するように、束線１０６の回転角度を位置決めて保持する。エンドキャップ１１４の回転止め部１１４ａが位置規制部材１１２の開口に噛み合うことによって、エンドキャップ１１４の回転が妨げられている。加熱ニップの形成状態でも解放状態でも、ヒータ端子１０８ａは、回転止め部１１４ａおよび位置規制部材１１２によって位置を規制されている。このため、図１０に示すように、回動軸１１１を中心とするヒータ端子１０８ａの軌跡の接線方向（ローラ着脱方向Ｃ）とヒータ端子１０８ａの断面の長手方向とがなす角が略０°である。また、回動軸１１１を中心とするヒータ端子１０８ｃの軌跡の接線方向（ローラ着脱方向Ｃ）とヒータ端子１０８ｃの断面の長手方向とがなす角が略０°である。
【００７３】
図８の（ａ）に示すように、加圧ローラ１０２が定着ローラ１０１に対して圧接すると、加圧ローラ１０２と定着ローラ１０１の間に記録材の加熱ニップが形成される。一方、図８の（ｂ）に示すように、加圧ローラ１０２が定着ローラ１０１に対して離間すると、加圧ローラ１０２と定着ローラ１０１の間の加熱ニップが解放される。
【００７４】
図９の（ａ）に示すように、加圧ローラ１０２は、２本のハロゲンランプヒータ１０４ａ、１０４ｃを有する。図９の（ｂ）に示すように、ハロゲンランプヒータ１０４ａ、１０４ｃは、それぞれヒータ端子１０８ａおよび１０８ｃによって束線１０６に係合されている。電気線の一例である束線１０６は、ヒータ端子１０８ａ、１０８ｃに対して電気的に接続される。
【００７５】
実施例２では、中央部に高い発熱領域を持つハロゲンランプヒータ１０４ａと、端部に高い発熱領域を持つハロゲンランプヒータ１０４ｂとを組み合わせて加圧ローラ（１０２：図２）内に内蔵している。状況に応じてハロゲンランプヒータ１０４ａおよびハロゲンランプヒータ１０４ｃを独立してＯＮ／ＯＦＦし、加圧ローラ１０２の長手方向の温度分布を中央部高温パターンあるいは端部高温パターンに制御している。
【００７６】
圧着端子の一例であるヒータ端子１０８ａ、１０８ｃは、第二の回転体の一例である加圧ローラ１０２の回転軸に対して位置関係が固定されている。ヒータ端子１０８ａ、１０８ｃは、束線１０６を押し潰して、ヒーターの一例であるハロゲンランプヒータ１０４ａ、１０４ｃに対する電気的な接続を確保させる。
【００７７】
図１０に示すように、実施例２では、ハロゲンランプヒータ１０４ａ、１０４ｃのヒータ端子１０８ａ、１０８ｃが回動軸１１１を中心にして回動する。回動軸１１１、ヒータ端子１０８ａ、及びヒータ端子１０８ｃは、同一の直線上（移動方向に略垂直）に配置されている。このため、図８の（ａ）に示すように、ヒータ端子１０８ａからコネクタ１０７までの束線１０６の長さと、ヒータ端子１０８ｃからコネクタ１０７までの束線１０６の長さが略同一長さとなっている。
【００７８】
加圧ローラ１０２が定着ローラ１０１から離間している状態では、ハロゲンランプヒータ１０４ａのヒータ端子位置はＰ１であり、ハロゲンランプヒータ１０４ｃのヒータ端子位置はＱ１である。一方、加圧ローラ１０２が定着ローラ１０１に圧接している状態でのハロゲンランプヒータ１０４ａのヒータ端子位置はＰ２であり、ハロゲンランプヒータ１０４ｃのヒータ端子位置はＱ２である。
【００７９】
回動軸１１１を中心にしてハロゲンランプヒータ１０４ａ、１０４ｃが昇降しても、ヒータ端子１０８ａ、１０８ｃに保持された束線（１０６：図９）断面の長手方向が昇降方向に一致するように、ヒータ端子１０８の角度姿勢が一定に保たれる。
【００８０】
ところで、図９の（ｂ）に示すように、近接した位置に平行にハロゲンランプヒータ１０４ａ、１０４ｃが配置されると、間隔が狭くなってハロゲンランプヒータ１０４ａ、１０４ｃと束線１０６の圧着作業に支障がある。そのような場合、ヒータ端子１０８ａ、１０８ｃを背中合わせに配置してもよい。ヒータ端子１０８ａ、１０８ｃは、一対のヒータ端子１０８ａ、１０８ｃが対向する外側で、それぞれ束線１０６の断面を両側から囲むように、両側の金属片を内側へ折り曲げられることで、圧着の作業性を向上させることができる。
【００８１】
上記の実施例では、定着ローラに対して接離する加圧ローラについての構成を示したが、本発明は、定着ローラと加圧ローラとの関係に限定するものではない。例えば、定着部材である定着ローラの表面に接触して定着ローラを加熱する内部にヒータを有する外部加熱部材と定着ローラとの間でも本発明を適用することで本発明の効果を得ることができる。即ち、外部加熱部材を定着ローラに対して接触、離間を可能とする構成において、外部加熱部材の内部ヒータの端子と外部加熱部材の移動方向との関係についても、本発明の構成を用いることで、本発明の効果を得ることができる。
【００８２】
また、加圧ローラ以外の、内部にヒーターを有して外周面でベルト部材を張架するローラ部材に対しても、本発明の構成を用いることで、本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  定着装置、
１００  画像形成装置、１０１  定着ローラ、１０２  加圧ローラ
１０３、１０４  ハロゲンランプヒータ、１０５  加圧部材
１０６  束線、１０７  コネクタ、１０８  ヒータ端子
１１１  回動軸、１１２  位置規制部材、１１４  回転止め部
１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋ  感光ドラム
１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋ  露光装置
１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃ、１２３Ｋ  現像装置
１２５  中間転写ベルト、
１５０  記録材カセット、１５１  分離ローラ、１５２  レジストローラ
１５３  二次転写ローラ、１５４  対向ローラ、１５８  搬送ベルト
１６１  コイルばね、１６２  昇降カム、１６３、１６５  モータ
１６４  制御部、１６７、１６８  サーミスタ、１６９  温度制御部
１７０  支持部材
２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋ  画像形成部
【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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