(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー像をその間のニップ部において定着させる第１及び第２の回転体と、
前記第１の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第１の回転体に向けて押圧する第１及び第２の支持ローラと、前記第１の支持ローラを前記第２の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第１及び第２の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の支持ローラが前記第２の支持ローラに対し相対移動するのを許容する保持機構と、前記第１の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように設けられ前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、第１のベアリングを有し前記第１の支持ローラの回転軸方向の一端側の端部にて前記第１の支持ローラを回転可能に支持する第１の支持部と、第２のベアリングを有し前記第１の支持ローラの前記回転軸方向の他端側の端部にて前記第１の支持ローラを回転可能に支持する第２の支持部と、を備えた外部加熱ユニットと、
前記外部加熱ベルトが前記第１の回転体に当接する第１の位置と前記外部加熱ベルトが前記第１の回転体から離れた第２の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、
を有し、
前記外部加熱ユニットは、前記第１の支持部と前記第２の支持部とを連結する部材であって、前記移動機構により前記外部加熱ユニットが前記第２の位置から前記第１の位置へと移動されるのに伴い前記第１の支持ローラと共に移動する取付け部材を更に有し、
前記温度検出素子は、前記取付け部材に取り付けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１の支持ローラを加熱する加熱源と、
前記温度検出素子の出力に基づいて前記加熱源への通電を制御する制御部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記外部加熱ベルトが前記第１の位置に位置しているとき及び前記外部加熱ベルトが前記第２の位置に位置しているとき、前記温度検出素子の出力に基づいて前記加熱源への通電を制御することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記外部加熱ベルトは、前記第１の位置に位置しているとき、前記第１の回転体に従動回転することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記外部加熱ユニットは、前記第２の支持ローラの回転軸方向の一端側の端部にて前記第２の支持ローラを回転可能に支持する第３の支持部と、前記第２の支持ローラの回転軸方向の他端側の端部にて前記第２の支持ローラを回転可能に支持する第４の支持部と、前記第３の支持部と前記第４の支持部とを連結する部材であって、前記移動機構により前記外部加熱ユニットが前記第２の位置から前記第１の位置へと移動されるのに伴い前記第２の支持ローラと共に移動する第２の取付け部材と、前記第２の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように前記第２の取付け部材に設けられ前記外部加熱ベルトの温度を検出する第２の温度検出素子と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記取付け部材は、前記移動機構により前記外部加熱ユニットが前記第１の位置から前記第２の位置へと移動されるのに伴い前記第１の支持ローラと共に移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材（シート材）上のトナー像を定着する定着装置に関する。この定着装置は、例えば、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、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おいて用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、複合機等の画像形成装置に対して、高速化、高画質化、カラー化、省エネルギー化等が要求されている。また、厚紙やラフ紙、エンボス紙、コート紙等の様々な記録材に対応できるマルチメディア対応性、及び高い生産性（単位時間当たりのプリント枚数）も要求されている。
【０００３】
電子写真方式を適用した画像形成装置において、特に秤量の大きい記録材での生産性を上げるためには、定着装置の加熱性能を向上させることが好ましい。しかし、秤量が大きい記録材（厚紙）の定着に要する熱量は、秤量が小さい記録材（薄紙）に比べて大幅に多い。そのため、定着時に画像加熱回転体としての定着ローラの熱量が多く奪われてその表面温度が低下し、定着不良が生じる。よって、厚紙を定着する際には、定着性（トナーと記録材との接着力）を確保するために、記録材が定着装置を通過する速度を遅くして定着処理を行っているのが現状である。
【０００４】
そこで、記録材が定着装置を通過する際の速度を遅くすることなく定着する技術として、定着ローラの表面に外部加熱ベルトを当接させ、定着ローラ表面を外部から加熱する外部加熱構成が知られている（特許文献１）。すなわち、内部に加熱源としてのハロゲンランプを備えた複数の加熱ローラで外部加熱ベルトを懸架することで、ハロゲンランプの熱を加熱ローラを介して、外部加熱ベルト、定着ローラ表面の順に伝搬し、定着ローラ表面温度の低下を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９８６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では以下に示すような課題がある。先ず、外部加熱ベルトを用いた外部加熱装置は、通紙前のスタンバイ時には定着ローラから離間していることが好ましい。なぜなら、通紙前のスタンバイ時に定着ローラに外部加熱装置が当接すると、定着ローラが外部加熱装置によって加熱され、定着ローラ表層が所定の温度に達してしまい、定着ローラ内部の温度が低下してしまう。そして、通紙初期において定着ローラの表面温度が急激に低下してしまい、トナーの定着不良が発生してしまうことになる。そのため、外部加熱ベルトを定着ローラに対して当接および退避させる構成を採ることが好ましい。
【０００７】
次に、このような外部加熱ベルト構成では、定着ローラに当接した際に、定着ローラ表面に外部加熱ベルトを密着させることが好ましいが、定着ローラからの退避時には定着ローラの曲率の分だけ外部加熱ベルトが弛むことになる。このような場合、定着ローラから外部加熱ベルトを十分に退避させるため、外部加熱ベルトユニットの退避量を非常に大きくすることが考えられる。その場合、定着装置全体の構成が大きくなり、定着ローラを設置するスペースを広く取るという問題が生ずる。
【０００８】
これを解決するために、外部加熱ベルトを懸架する加熱ローラ間にローラ間隔を広げる付勢力（テンション）をかけ、どちらか一方または両方の加熱ローラを変位可能にすることで、外部加熱ベルトユニットが退避している際のベルトの弛みを防止する。即ち、外部加熱ベルトユニットの退避量を小さくすると共に、定着ローラに外部加熱ベルトユニットが当接した際の密着性を得ることが可能となる。
【０００９】
しかしながら、このような従来構成においては、外部加熱ベルトを介して加熱ローラに当接し温度を検知するサーミスタの加熱ローラに対する当接位置が、外部加熱ベルトの当接時と退避時とで変化するという問題が新たに生ずる。即ち、外部加熱ベルトが定着部材としての定着ローラへ当接している場合と、定着ローラから退避している場合とで、外部加熱ベルト表面の実際の温度とサーミスタが検知する温度の乖離が生じる恐れがある。
【００１０】
本発明の目的は、安定的に外部加熱ベルトの温度を検知できる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、記録材上のトナー像をその間のニップ部において定着させる第１及び第２の回転体と、前記第１の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第１の回転体に向けて押圧する第１及び第２の支持ローラと、前記第１の支持ローラを前記第２の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第１及び第２の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１の支持ローラが前記第２の支持ローラに対し相対移動するのを許容する保持機構と、前記第１の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように設けられ前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、第１のベアリングを有し前記第１の支持ローラの回転軸方向の一端側の端部にて前記第１の支持ローラを回転可能に支持する第１の支持部と、第２のベアリングを有し前記第１の支持ローラの前記回転軸方向の他端側の端部にて前記第１の支持ローラを回転可能に支持する第２の支持部と、を備えた外部加熱ユニットと、前記外部加熱ベルトが前記第１の回転体に当接する第１の位置と前記外部加熱ベルトが前記第１の回転体から離れた第２の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、を有し、前記外部加熱ユニットは、前記第１の支持部と前記第２の支持部とを連結する部材であって、前記移動機構により前記外部加熱ユニットが前記第２の位置から前記第１の位置へと移動されるのに伴い前記第１の支持ローラと共に移動する取付け部材を更に有し、前記温度検出素子は、前記取付け部材に取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、安定的に外部加熱ベルトの温度を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る外部加熱ベルトを有する定着装置において、外部加熱ベルトが定着ローラに当接および退避した各位置で外部加熱ベルトを懸架する複数の懸架ローラの一つである第1加熱ローラに対する温度検知素子の当接位置が変化しないことを示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る外部加熱ベルトを有する定着装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の概略構成図である。
【図４】外部加熱ベルトの定着ローラに対する当接／退避の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る定着装置の長手方向概略図である。
【図６】ローラ間隔を広げる付勢力を生ずる弾性部材を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係るサーミスタの取付け位置を示す長手方向の概略平面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るサーミスタの取付け位置を示す長手方向の概略断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る温度検知素子の構成を示す図である。
【図１０】温度検知素子の対象物に対する当接位置と検知温度の関係を測定する系の説明図である。
【図１１】温度検知素子の対象物に対する当接位置と検知温度の対応関係を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る外部加熱ベルトの温度制御に関するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る外部加熱ベルトの温度制御に関するブロック図である。
【図１４】従来構成において、外部加熱ベルトが定着ローラに当接および退避した各位置で第1加熱ローラに対する温度検知素子の当接位置が変化することを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図３に示す画像形成装置の内部には、第１、第２、第３、第４の画像形成部Pa、Pｂ、Pc、Pdが併設され、各々異なった色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。
【００１８】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに隣接して中間転写体１３０が設置され、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体１３０上に１次転写され、２次転写部で記録材ｐ上に転写される。さらに、記録材上にトナー像が転写されて、記録材ｐは定着部９で加熱及び加圧によりトナー像を定着した後、記録画像として装置外に排出される。
【００１９】
感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１次転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ及びクリーナー４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられる。そして、装置の上方部にはさらに図示しない光源装置およびポリゴンミラーが設置されている。
【００２０】
光源装置から発せられたレーザー光をポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの母線上に集光して露光する。これにより、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。
【００２１】
現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。
【００２２】
中間転写体１３０は、矢印の方向に感光ドラム３と同じ周速度をもって回転駆動されている。感光ドラム３ａ上に形成担持された第１色のイエロートナー画像は、感光ドラム３と中間転写体１３０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体１３０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、中間転写体１３０に中間転写される。
【００２３】
１１は２次転写ローラで、中間転写体１３０に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所望の２次転写バイアスが印加されている。中間転写体１３０上に重畳転写された合成カラートナー画像の記録材Ｐへの転写は、以下のように行われる。即ち、給紙カセット１０からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップに所定のタイミングで記録材Ｐが給送され、同時に２次転写バイアスがバイアス電源から印加される。この２次転写バイアスにより中間転写体１３０から記録材Ｐへ合成カラートナー画像が転写される。
【００２４】
以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体１３０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
【００２５】
一次転写が終了した感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。転写ベルト１３０上に残留したトナー及びその他の異物は、転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９を当接して、拭い取るようにしている。トナー画像の転写を受けた記録材Ｐは、定着器９へ順次導入され、記録材に熱と圧力を加えることでトナー画像が定着される。
【００２６】
記録材Ｐが両面モードの場合は、給紙カセット１０から給紙された記録材Ｐは、レジストローラ１２、転写前ガイド、中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップを通過し定着器９で片面定着された後、フラッパー１１０により反転パスに導かれる。その後、記録材Ｐは反転ローラ１１２により反転されて両面パス１１３へと導かれる。
【００２７】
そして、再び記録材Ｐは、レジストローラ１２、転写前ガイド、中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップを通過し、２面目が転写され定着器９で両面が定着される。そして、記録材Ｐが両面画像形成中に面フラッパー１１０が切り替わっており、両面定着された記録材Ｐは記録画像として装置外に排出される。
【００２８】
（定着装置）
次に、本実施形態に係る定着装置の構成について、図２、図４を用いて詳細に説明する。図２において、９は定着装置としての定着器である。定着器９は、定着部材（画像加熱部材）としての定着ローラ１０１、加圧部材としての加圧ローラ１０２、第１及び第２の加熱ローラ１０３、１０４および外部加熱ベルト１０５を有する外部加熱ユニット２００（図４）で構成されている。第１の加熱ローラ１０３、第２の加熱ローラ１０４は、夫々第１の支持ローラ（懸架ローラ）、第２の支持ローラ（懸架ローラ）として外部加熱ベルト１０５を懸架する機能と、外部加熱ベルト１０５を加熱する機能を備える。
【００２９】
１）定着ローラ（第１の回転体）
定着ローラ１０１は、図示しない駆動源によって、矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動されるようになっている。定着ローラ１０１の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ１１１が配置されて、定着ローラ１０１表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
【００３０】
定着ローラ１０１の表面温度は、定着ローラ１０１に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２１によって検出される。そして、この検出温度に基づいて、温度制御（調整）手段としての制御装置１４０がハロゲンヒータ１１１をＯＮ／ＯＦＦすることで、所定の目標温度で制御される。
【００３１】
定着ローラ１０１が、金属製のパイプ状の芯金上にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性弾性層を形成した構造である場合、この芯金や弾性層の熱伝導率が低いことが原因で表面温度低下が生じる。即ち、芯金内に設けられた発熱体（ハロゲンヒータ１１１）の熱が、この芯金や弾性層に遮られて、定着ローラ表面に伝わりにくくなるためである。そこで、本実施形態では、第１の加熱ローラ１０３、第２の加熱ローラ１０４で外部加熱ベルト１０５を加熱し、更には定着ローラ１０１を加熱することが好ましい。
【００３２】
なお、定着ローラ１０１としては、上述した弾性層を設けない構造でも良い。この場合、弾性層が無い分、表面温度低下は小さいが、芯金の厚みが大きくなるほど熱を遮るので、表面温度低下が発生する。そこで、本実施形態のように、第１の加熱ローラ１０３、第２の加熱ローラ１０４で外部加熱ベルト１０５を加熱し、更には定着ローラ１０１を加熱することが好ましい。
【００３３】
２）加圧ローラ（第２の回転体）
加圧ローラ１０２は、図示しない加圧手段により、定着ローラ１０１に所定の圧力で加圧（圧接）されて、定着ローラ１０１と定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成しており、矢印Ｂ方向に所定の速度で、定着ローラ１０１と従動回転される。定着ニップ部Ｎでは、未定着トナーＫを担持した記録材Ｐを挿通して、記録材Ｐ上にトナーＫを定着させる。
また、加圧ローラ１０２の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ１１２が配置されて、加圧ローラ１０２の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
【００３４】
加圧ローラ１０２の表面温度は、加圧ローラ１０２に接触する温度検知手段としてのサーミスタ１２２によって検出され、ヒータ制御手段１４０によってハロゲンヒータ１１２がＯＮ／ＯＦＦされ、所定の目標温度にて制御される。
【００３５】
３）外部加熱ユニット
次に、本実施形態における外部加熱部材としての外部加熱ベルトユニット２００について説明する。図４に示すように、外部加熱ベルトユニット２００は外部加熱ベルト１０５と、外部加熱ベルト１０５を張架する張架ローラである第１及び第２加熱ローラ１０３、１０４を備える。そして、図４に示す加圧手段２０４によって、外部加熱ベルトユニット２００を定着ローラ１０１外周面に対して所定の圧力で押圧することで、外部加熱ベルト１０５の外周面を定着ローラ１０１の外周面に圧接させる。この時、外部加熱ベルト１０５は、定着ローラ１０１と接触面Ｎeを形成している。
【００３６】
ここで、外部加熱ベルト１０５は、定着ローラ１０１に対して当接／退避可能に構成されている。また、定着ローラ１０１に押圧された外部加熱ベルト１０５は、定着ローラ１０１の回転に従動回転するように第１及び第２加熱ローラ１０３、１０４によって回転自在に支持される。
【００３７】
また、外部加熱ベルト１０５の外周面には、外部加熱ベルト１０５の表面をクリーニングするクリーニングローラ１０８（図２）がベルトの回転方向に対してサーミスタ１２３、１２４より上流に設けられる。クリーニングローラ１０８は、図示しない加圧手段により、所定の圧力で外部加熱ベルト１０５に押圧された状態で配置される。
【００３８】
外部加熱ベルト１０５は、金属製の基材（ステンレスやニッケル等）又は樹脂製の基材（ＰＩ等）の層を有し、トナーとの付着を防止するために、耐熱性の摺動層としてフッ素系樹脂で被覆されている。そして、外部加熱ベルト１０５は、図１の矢印Ｃ方向に所定の速度で定着ローラ１０１に対して従動回転され、定着ローラ１０１の表面を加熱する。そして、外部加熱ベルト１０５を張架する第１加熱ローラ１０３は、定着ローラ１０１の回転方向上流側に配置され、外部加熱ベルト１０５の内面に接触して、外部加熱ベルト１０５を加熱する。
【００３９】
また、第１加熱ローラ１０３の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ１１３が配置されて、外部加熱ベルト１０５の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
【００４０】
（外部加熱ベルトの温度検知）
図２に示すように、第１加熱ローラ１０３側における外部加熱ベルト１０５の表層（表面）の温度は、温度検知手段として、第１加熱ローラ１０３と外部加熱ベルト１０５の接触領域Ｄ１に接触するサーミスタ１２３によって検知される。そして、その検知温度に基づいて、ヒータ制御手段１４０によってハロゲンヒータ１１３をＯＮ／ＯＦＦし、所定の目標温度になるように制御（温度調節）する。
【００４１】
外部加熱ベルト１０５を張架する張架ローラである第２加熱ローラ１０４は、第１加熱ローラ１０３とほぼ同様の構成で、定着ローラ１０１の回転方向下流側に配置される。第２加熱ローラ１０４も外部加熱ベルト１０５の内面に接触して、外部加熱ベルト１０５を加熱する。そして、第２加熱ローラ１０４の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ１１４が配置されて、外部加熱ベルト１０５の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
【００４２】
第２加熱ローラ１０４側における外部加熱ベルト１０５の表面温度は、温度検知手段として、第２加熱ローラ１０４と外部加熱ベルト１０５の接触領域Ｄ２に接触するサーミスタ１２４によって検知される。そして、その検知温度に基づいて、ヒータ制御手段１４０によってハロゲンヒータ１１４をＯＮ／ＯＦＦし、所定の目標温度になるように制御（温度調節）する。
【００４３】
外部加熱ベルト１０５の目標温度は、定着ローラの目標温度よりも高く設定されており、定着ローラ１０１の表面温度が記録材との接触により降下することに対してレスポンス（熱の感応精度）良く外部加熱ベルト１０５から定着ローラ１０１に熱が供給される。
【００４４】
（外部加熱ベルトの当接／退避）
図４は本発明の実施形態を説明した外部加熱ベルト構成の正面図であり、図５は本発明の実施形態を説明した外部加熱ベルト構成の長手方向概略図である。図５で、保持部材２０６ａ、２０６ｂは、第1加熱ローラ１０３及び第２加熱ローラ１０４の各々の長手方向（回転軸方向）の両端部を回転自在に支持している。更に保持部材２０６a、ｂは、第１及び第２の支持ローラとしての第1加熱ローラ１０３及び第２加熱ローラ１０４を回転可能に保持するとともに付勢部材３０１の付勢力に抗して第１の支持ローラが第２の支持ローラに対し相対移動するのを許容する保持機構として機能する。
【００４５】
図５で、保持部材２０６a、ｂは、加圧アーム１１７a、ｂに各々回転自在に支持されている。そして、加圧アーム１１７a,ｂは、本体側板２０２の間に配置されたシャフト２０３の周りに回転し、加圧ばね２０４による加圧力を受け定着ローラ１０１の方向に付勢され、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に当接する。
【００４６】
また、カム２０５（図４）は更に回転（もしくは逆方向に回転）することにより、加圧アーム１１７を昇降させ、外部加熱ベルト１０５の定着ローラ１０１より退避する。即ち、カム２０５および加圧アーム１１７は、外部加圧ベルト１０５の定着ローラ１０１への当接および定着ローラ１０１からの退避を実行する移動機構（駆動手段）として機能する。
【００４７】
ここで、定着ローラ１０１への当接時における外部加熱ベルト１０５へのテンションの付与に関する構成に関して説明する。本実施形態では、図４に示すように第１加熱ローラ１０３と第２加熱ローラ１０４との間に、第１加熱ローラ１０３と第２加熱ローラのローラ間隔を広げる方向に付勢力を存在させる（付与する）付勢部材（加圧部材）３０１を配置している。
【００４８】
そして、図８に示すように、第１加熱ローラ１０３は、保持部材２０６aと保持部材２０６ｂに挟まれるように保持されている。第１加熱ローラ１０３と保持部材２０６ａ及び２０６ｂの間には、定着ローラ１０１に当接した際の水平方向にクリアランス３０３ａ及び３０３ｂ（図６）を有している。一方、第２加熱ローラ１０４は、保持部材２０６ａと保持部材２０６ｂに挟まれるように保持されており、第２加熱ローラ１０４と保持部材２０６ａ及び２０６ｂの間には隙間を持たず、十分に固定される構成になっている。
【００４９】
このように、第２加熱ローラ１０４を固定側として、第１加熱ローラ１０３を移動可能にすることで、定着ローラ１０１に当接した際には、外部加熱ベルト１０５と定着ローラ１０１の密着性を向上させる。かつ、定着ローラ１０１から退避した際には、大きな退避量を必要とせずに、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１から退避させることが可能になる。
【００５０】
（外部加熱ベルトの温度検知素子の配置）
次に、本実施形態の特徴となる外部加熱ベルトの温度検知素子１２３、１２４の配置に関して、図６、図７及び図８を用いて説明する。温度検知素子１２３、１２４は、第１および第２の支持ローラである第１および第２加熱ローラ１０３、１０４とともに外部加熱ベルト１０５を挟み込むように設けられる。以下、更に詳細に説明する。
【００５１】
先ず、外部加熱ベルト１０５を張架する第１および第２加熱ローラ１０３、１０４の長手方向（回転軸方向）の両端部には、第１および第２加熱ローラ１０３、１０４を回転可能に支持する回転支持部材としてのベアリング１３１ａ、ｂ、１３２ａ、ｂが配置される。
【００５２】
第１加熱ローラ１０３の両端部に配置されたベアリング１３１ａ、ｂの外輪には、図７に示す部材１３３ａ、ｂが外輪に嵌め合うように固定されている（即ち、回転支持部材としてのベアリングと一体化した突起部が形成されている）。また同様に、第２加熱ローラ１０４の両端部に配置されたベアリング１３２ａ、ｂの外輪には、部材１３４ａ、ｂが外輪に嵌め合うように固定されている。
【００５３】
そして、図７に示すように、第１加熱ローラ１０３の両端部に配置された部材１３３ａと部材１３３ｂは、取付け部材１３５によって繋がれて（連結されて）おり、第１加熱ローラ１０３側に当接するサーミスタ１２３が取り付け部材１３５に取付けられている。
同様に、第２加熱ローラ１０４の両端部に配置された部材１３４ａと部材１３４ｂは、取付け部材１３６によって繋がれて（連結されて）おり、第２加熱ローラ１０４側に当接するサーミスタ１２４が取付け部材１３６に取付けられている。
【００５４】
取付け部材１３５、１３６に取付けられた温度検知素子としてのサーミスタ１２３、１２４は、その一端が外部加熱ベルト１０５の表面に当接して、外部加熱ベルト１０５の表面温度を検知し、所定の目標温度になるように制御（温度調節）される。ここで、取付け部材１３５、１３６は、退避への変化に伴うローラ間の変位と同じ変位をすることとなり、取付け部材１３５，１３６に取付けられたサーミスタ１２３、１２４は、後述するように温度検知素子の位置が変化しないで正確な温度検知を可能とする。
【００５５】
なお、上述した突起部に相当する部材１３３ａ、ｂには、加圧部材３０１が第１加熱ローラ１０３と第２加熱ローラの間隔を広げる方向と平行な方向（懸架ローラである第１加熱ローラの変位方向）に伸びた長穴１３９ａ、１３９ｂ（図１）が形成されている。そして、長穴１３９ａ、１３９ｂには、保持部材２０６に配置された軸１３７ａ、１３７ｂが係合しており、部材１３３ａ、ｂは保持部材２０６に対して平行移動可能に支持されている。一方、部材１３４ａ、ｂには、丸穴１４０ａ、１４０ｂが形成されており、丸穴１４０ａ、１４０ｂには、保持部材２０６に配置された軸１３８ａ、１３８ｂが嵌合され固定されている。
【００５６】
ここで、温度検知素子としてのサーミスタ１２３、１２４の構成を図９に示す。サーミスタは、温度変化に対してきわめて大きな抵抗変化を示す抵抗器である。温度の上昇に伴って抵抗値が変化するために、抵抗値の変化を温度変化に変換して対象物の温度を測定することが可能になっている。サーミスタ素子４０１の大きさは様々であるが、高精度に温度を測定するものになるほど小さくなる（１ｍｍ以下）。
【００５７】
サーミスタの形状も様々であるが、以下のものが良く知られている。即ち、ステンレスやリン青銅等の薄い金属板４０２にサーミスタ素子を接着剤で張り付け、対象物に薄い金属板のばね性を利用して当接させることで薄い金属板を介してサーミスタ素子の抵抗値を測定する。
【００５８】
このように、サーミスタ対象物に対して当接するサーミスタ構成の場合、図９のようにサーミスタ素子４０１が金属板４０２に対して非常に小さい。このため、金属板４０２が対象物に接触する位置によって、サーミスタ素子４０１の抵抗値の変化量が変化し、実際の対象物の温度とサーミスタが検出する温度に違いがでてくる。例として、サーミスタと対象物との当接位置の関係を示す。図１０に示すように２００℃に温調された対象物４０３に対して、サーミスタの当接位置を変化させ、各位置におけるサーミスタの検出温度を比較する。
【００５９】
サーミスタの当接位置はサーミスタ素子４０１の直下の位置を０とし、その位置からの位置ズレ量とサーミスタが検知した温度の関係を測定した結果を、図１１に示す。図１１に示すように、サーミスタ素子から１ｍｍ位置がずれることで、対象物の温度とサーミスタの検知温度が４℃程度ずれることがわかる。このように、サーミスタ素子４０１の直下の位置から対象物の当接位置が離れることで、検知温度が実温度より低くなることがわかる。
【００６０】
（外部加熱ベルトの温度制御）
次に、本実施形態の外部加熱ベルトの温度制御に関して、図１２のフローチャート、図１３の装置ブロック図を用いて、本実施形態の動作を以下に説明する。
【００６１】
１）複写機本体の電源をオンすると（図１２の１１−１）、定着ローラ、加圧ローラ及び外部加熱ベルトの目標温度（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）が設定される（図１２の１１−２）。
【００６２】
２）定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２、各々の加熱ローラ１０３、１０４をそれぞれ加熱するためにハロゲンヒータ１１１、１１２、１１３、１１４にそれぞれ通電される（図１２の１１−３）。
【００６３】
目標温度（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）は、記録材の種類の種類によって設定される。例えば、画像形成装置本体の操作パネル（不図示）から、ユーザーが使用する記録材の種類情報を入力し、その種類情報を記録材情報検知手段で検知して、ＣＰＵが定着動作を行う記録材の情報を入手する。ＣＰＵは、入手した記録材情報に基づいて、定着装置１００の各部材の温度を設定し、各サーミスタ（１２１、１２２、１２３、１２４）から得られる温度を基に調整する。
【００６４】
３）各部材が目標温度に達して（図１２の１１−４）、目標温度（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）になるように温調された状態（スタンバイ状態）を維持する（図１２の１１−５）。
【００６５】
４）プリント信号を受信すると（図１２の１１−６）、画像形成ジョブが開始する（図１２の１１−７）。プリントが開始すると、各部材の目標温度が記録材の種類に応じたプリント時の目標温度（Ｔ１´、Ｔ２´、Ｔ３´）に切り替わり、サーミスタから得られる温度を基に各部材の温度が調整される（図１２の１１−８）。
【００６６】
５）定着ローラが高速回転し、給紙が開始される（図１２の１１−９）。そして、加圧ローラが定着ローラ当接し、外部加熱ベルトもカム２０５が図示しない駆動源によって回転し、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１に当接させる定着ローラに当接し（図１２の１１−１０）、プリント終了信号を受信するまで動作は継続される。
【００６７】
６）画像形成ジョブが終了すると（図１２の１１−１２）、カム２０５が図示しない駆動源によって回転し、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１から退避し、加圧ローラも退避する（図１２の１１−１３）。そして、定着ローラ、加圧ローラ及び外部加熱ベルトの目標温度（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）に再度設定され（図１２の１１−１４）、サーミスタから得られる温度を基に温度調整（温度制御）する。
【００６８】
（本実施形態の従来例に対する効果）
次に、外部加熱ベルト１０５の定着ローラ１０１に対する当接／退避に関連する本実施形態の効果を、従来例と比較して詳細に示す。先ず、従来例に関して、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１から退避した構成に関して説明する。図６に示すように、外部加熱ベルト１０５を懸架する第１加熱ローラ１０３と第２加熱ローラ１０４の間を広げる方向に、外部加熱ベルト１０５にテンションが付与されている。
【００６９】
これにより、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１から退避した際に、第１加熱ローラ１０３と第２加熱ローラ１０４間が広がる。そのとき、外部加熱ベルト１０５が第１加熱ローラ１０３と第２加熱ローラ１０４の接線方向に引っ張られる方向に張りが付与され、定着ローラ１０１から外部加熱ベルト１０５を十分に退避させるための、外部加熱ベルトユニット２００の退避量を軽減できる。
【００７０】
このような従来構成で、サーミスタ１２３は保持部材２０６に連結した部材に配置されていたため、外部加熱ベルト１０５を張架する第１加熱ローラ１０３が外部加熱ベルトより退避した際は、第１加熱ローラ１０３が移動することで、以下のような問題を生ずる。即ち、外部加熱ベルト１０５の表面に当接しているサーミスタ１２３の当接位置が図１４−ｂのようにサーミスタ１２３の取付面から遠ざかる方向に変化してしまう。
【００７１】
一方、外部加熱ベルト１０５を張架する第１加熱ローラ１０３が外部加熱ベルトに当接する際は、第１加熱ローラ１０３が移動することで、以下のような問題を生ずる。即ち、外部加熱ベルト１０５の表面に当接しているサーミスタ１２３の当接位置が図１４−ａのようにサーミスタの取付面根元に近づく方向に変化してしまう。
【００７２】
ここで、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に当接する際の第１加熱ローラ１０５の移動に関する構成を以下に説明する。図６で、定着ローラ１０１に外部加熱ベルト１０５を当接させたときに、上述したように第２加熱ローラ１０４は保持部材１０６の軸１３８と突起部１３４ａ、ｂ（図６、図７）の丸孔１４０（図６）の組合せで位置を固定されているために動かない。
【００７３】
一方、第１加熱ローラ１０３は保持部材１０６の軸１３７ａ、ｂ（図１、図６）と突起部１３３の長穴１３９ａ、ｂ（図１、図６）との間にクリアランス３０３ａ、３０４ｂ（図６）がある。このため、第１加熱ローラ１０３は定着ローラ１０１に当接した際に第２加熱ローラ１０４に近づく方向に移動する。このように、第１加熱ローラ１０３は、所望のニップ幅で定着ローラ１０１に外部加熱ベルト１０５が密着する位置に配置されている。
【００７４】
よって、従来構成では、外部加熱ベルトユニット２００が定着ローラ１０１に対して当接／退避することで、第１加熱ローラ１０３と第１加熱ローラ１０３に当接するサーミスタ１２３の位置関係が変化してしまう。このために、当接／退避いずれかのポジション、または、両方のポジションにおいて、外部加熱ベルト１０５表面温度よりも第１加熱ローラ１０３を介してサーミスタ１２３が検出する外部加熱ベルト１０５の表面温度が低くなってしまう。
【００７５】
このように、外部加熱ベルト１０５の実温度よりサーミスタ１２３の検出温度が低くなってしまうと、以下のような問題が生ずる。即ち、スタンバイ時の外部加熱ベルト１０５の目標温度Ｔ３や、プリント時の外部加熱ベルト１０５の目標温度Ｔ３´に、サーミスタ１２３が検出する温度がなるようにハロゲンヒータ１１３を制御する。そのため、各々の目標温度よりも外部加熱ベルト１０５の表面温度が高くなってしまう。
【００７６】
これによって、プリント開始直後に定着ローラ１０１に外部加熱ベルト１０５が当接した際に、定着ローラ１０１の表面の温度が定着に最適な温度より高くなってしまったりする。あるいは、連続プリントの最中に、定着ローラ１０１に与える熱量が想定している熱量より多くなってしまったりする。このような状態になると、定着ローラ１０１の表面の温度が定着に最適な温度より高くなってしまうために、記録紙上のトナー像が過溶融し、定着ローラ１０１にオフセットし、定着画像を汚してしまう「ホットオフセット」と呼ばれる画像不良が発生してしまう。
【００７７】
そこで、本実施形態の構成においては、図１のように、加熱ローラ１０３の両端部に配置されたベアリング１３１ａ、ｂの外輪に固定された突起部としての部材１３３を連結した取付け部材１３５上に温度検知素子としてのサーミスタを配置している。
【００７８】
これにより、定着ローラ１０１から外部加熱ベルト１０５が退避する際は、第１加熱ローラ１０３が弾性部材３０１によって図１の矢印Ａの方向に移動する。それに伴って、第１加熱ローラ１０３の端部のベアリング１３１に固定された突起部としての部材１３３も同じ量だけ同方向（図１の矢印Ｂの方向）に移動する。これにより、突起部としての部材１３３を連結した取付け部材１３５に配置されたサーミスタ１２３も、同方向（図１の矢印Ｃの方向）に同じ量だけ移動することになる。
【００７９】
同様に、定着ローラ１０１に外部加熱ベルト１０５が当接する際は、第１加熱ローラ１０３が定着ローラ１０１によって外部加熱ベルト１０５が撓むことで図１の矢印Ｄの方向に移動する。それに伴って、同様に突起部としての部材１３３も同じ量だけ同じ方向（図１の矢印Ｅの方向）に移動し、サーミスタ１２３も同じ方向（図１の矢印Ｆの方向）に同じ量だけ移動することになる。
【００８０】
以上、本実施形態の構成においては、サーミスタ１２３が第１加熱ローラ１０３の移動に追従するように動くようになっている。このため、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に対して、当接／退避いずれのポジションをとる場合においても、サーミスタ１２３の第1加熱ローラ１０３に接触する位置が変わることがない。即ち、常にサーミスタの素子４０１の位置で当接することが可能になる。そのため、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に当接および退避したそれぞれの位置において、サーミスタ１２３が検出する温度と外部加熱ベルト１０５の表面の実際の温度とのズレをなくすことが可能になる。
【００８１】
即ち、本実施形態の構成により、外部加熱ベルト１０５を懸架する第１加熱ローラ１０３と第２加熱ローラ１０４の間にテンションをかける。これにより、どちらか一方または両方の加熱ローラを移動可能にすることで、外部加熱ベルトユニット２００が退避している際のベルト１０５の弛みを防止し、外部加熱ベルトユニット２００の離間量を小さくする。これと共に、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に当接および退避する両ポジションにおいて、外部加熱ベルト１０５の表面温度を目標温度に極めて近い温度に調整できる。
【００８２】
そのため、外部加熱ベルト１０５の表面温度を安定して温度制御することが可能になる。そして、定着ローラ１０１の表面温度を想定した温度に温度調整することが可能になり、「ホットオフセット」等の画像弊害の発生を抑制することが可能になる。
【００８３】
このようにして、本実施形態では、外部加熱ベルトが定着部材へ当接している場合と、定着部材から退避している場合とで、外部加熱ベルトの実際の温度と検知温度の乖離が生ずることを抑え、安定的に外部加熱ベルトを温度制御することができる。
【００８４】
（外部加熱ユニットの接離方向の各位置におけるサーミスタの検出温度）
外部加熱ベルトユニット２００が定着ローラから退避した状態において、サーミスタの検出温度は以下のように設定される。即ち、サーミスタ１２１、１２３、１２４が１８０℃となるように、各々のハロゲンヒータ（１１１、１１３、１１４）を制御装置１４０によって、温度調節する。ここで、サーミスタ１２１は定着ローラ１０１の温度、サーミスタ１２３、１２４は外部加熱ベルト１０５（第１加熱ローラ１０３、第２加熱ローラ１０４の領域）の温度を検出する。
【００８５】
各サーミスタ（１２１、１２３、１２４）の検知温度が１８０℃（もしくは１８０℃付近）で安定したことを確認した後に、カム２０５を回転させて、外部加熱ベルトユニット２００を定着ローラ１０１に当接させる。カム２０５が回転を始めて、外部加熱ベルトユニット２００が定着ローラ１０１に当接し、加圧ばね２０４の加圧力によって外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１に密着するまでのサーミスタ１２３の温度推移を検出する。
【００８６】
外部加熱ベルトユニット２００が退避した状態（第２の位置）から当接する状態（第１の位置）になる間（中間の状態）で検出された温度が、退避した状態もしくは当接した状態で検出される温度よりも高い温度を検出していることを確認する。即ち、サーミスタ１２３は、外部加熱ベルト１０５が所定の温度に維持された状態のとき、当接した状態もしくは退避した状態での検出温度よりも、第１の位置と前記第２の位置との間の所定の位置での検出温度の方が高くなるように配置されている。本実施形態では、具体的に１８２℃が検出されるようになっている。
【００８７】
退避した状態もしくは当接した状態に対し、退避した状態から当接する状態になる間（中間の状態）で検出される温度を高くしたのは、外部加熱ユニットの接離に伴う温度変化を小さくするためである。
【００８８】
ここで、外部加熱ベルトユニット２００が定着ローラ１０１に対して、当接した位置において検出される温度が退避した位置で検出される温度と等しくなることが好ましい。しかし、部品精度等によって、外部加熱ベルトユニット２００の定着ローラ１０１に対する当接／退避の各位置において、サーミスタ素子４０１からの加熱ローラ１０３とサーミスタ１２３の当接位置との距離が一定にならないことで、差が生じる。また、サーミスタ１０３の当接面における検出温度の精度等によって、差が生じる。この差が大きいと、加熱ローラ１０３の温度制御を安定して行えないために、５℃程度の差にするのが望ましい。
【００９６】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
【００９７】
（変形例１）
上述した実施形態では、外部加熱ベルトを懸架する複数の懸架ローラの全てに対して、回転支持部材としてのベアリング、取付け部材としての突起部、温度検知素子としてのサーミスタが設けられたが、本発明はこれに限られるものではない。外部加熱ベルトを懸架する複数の懸架ローラの内の少なくとも１つの懸架ローラに対して設けられていても良い。
【００９８】
（変形例２）
上述した実施形態では、第１の加熱ローラ１０３、第２の加熱ローラ１０４は、夫々第１の懸架ローラ、第２の懸架ローラとして外部加熱ベルト１０５を懸架する機能と、外部加熱ベルト１０５を加熱する機能を備えるものであった。即ち、外部加熱ベルトを懸架する複数の懸架ローラの内の少なくとも１つの懸架ローラの内部に加熱源を設けて加熱ローラを構成した。
【００９９】
しかしながら、第１の懸架ローラ、第２の懸架ローラとして外部加熱ベルト１０５を懸架する機能を備えるだけで、加熱する機能を備えないものであっても良い。即ち、懸架ローラとは別の加熱源として、例えば電磁誘導で外部加熱ベルトを発熱させる励磁コイルおよび磁束コアを懸架ローラの外部に設けるものであっても良い。
【０１００】
（変形例３）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０１・・定着ローラ、１０２・・加圧ローラ、１０３、１０４・・加熱ローラ、１０５・・外部加熱ベルト、
１１７・・加圧アーム、１２３、１２４・・サーミスタ、１３１、１３２・・ベアリング、１３３、１３４・・突起部、
１３５、１３６・・取付け部材、２０５・・カム
【図１】
0006399742.tif 000002
【図２】
0006399742.tif 000003
【図３】
0006399742.tif 000004
【図４】
0006399742.tif 000005
【図５】
0006399742.tif 000006
【図６】
0006399742.tif 000007
【図７】
0006399742.tif 000008
【図８】
0006399742.tif 000009
【図９】
0006399742.tif 000010
【図１０】
0006399742.tif 000011
【図１１】
0006399742.tif 000012
【図１２】
0006399742.tif 000013
【図１３】
0006399742.tif 000014
【図１４】
0006399742.tif 000015