(57)【要約】  【課題】  一方のローラの位置を変位させることにより他方のローラとの圧接力の切換えが可能であり、その変位されるローラの表面温度を非接触型のセンサを用いて検出する構成において、コスト負担を抑えながらそのローラ表面温度を正確に検出することができる定着装置を提供すること。  【解決手段】  定着ローラ３１は、第１の位置（実線）から第２の位置（破線）へ、第２の位置から第１の位置へ、点７３を中心に円弧を描くように回転移動可能な構成になっており、これにより不図示の加圧ローラとの圧接力が切換えられる。定着ローラ３１の表面温度を検出するためのサーモパイル３３は、その検出部（素子）３３１が、定着ローラ３１が第１の位置にあるときの回転軸７１と、第２の位置にあるときの回転軸７２とを含む面８１（正面図のため線に見える。）に直交し、かつ回転軸７１、７２双方から略等距離Ｌに位置する線８２上に配置される【選択図】  図５
2005345640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される第１と第２の回転体を圧接状態にして回転させ、少なくとも一の回転体を加熱すると共に、未定着画像が形成されたシートを前記第１と第２の回転体の圧接部を通過させて当該未定着画像を定着させる定着装置であって、
筐体と、
前記筐体に支持されており、前記第１の回転体の、前記第２の回転体に対する位置を第１の位置から第２の位置に変位させて、前記第１の回転体と前記第２の回転体の圧接力を切換える回転体移動機構と、
前記筐体に固定され、前記第１の回転体周辺においてその表面温度を非接触で検出する温度検出部とを備え、
前記第１の回転体が前記第１の位置にあるときの回転軸と前記第２の位置にあるときの回転軸とを含む面に直交し、かつ前記各回転軸から略等距離に位置する線上に、前記温度検出部を配置したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記回転体移動機構は、
前記第１の回転体を、その移動軌跡が円弧を描くように所定の中心の周りを所定角だけ回転移動させる構成であ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】
前記回転体移動機構は、
前記第１の回転体を所定量だけ平行移動させる構成であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１と第２の回転体は、ローラ部材であ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】
前記加熱される回転体は、前記第１の回転体であ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】
前記第１と第２の回転体は、略垂直方向に搬送されるシートのシート搬送路を介して対向配置されており、
前記回転体移動機構は、
前記第１の回転体が前記第１の位置にあるときの第２の回転体の位置を第３の位置、前記第１の回転体が前記第２の位置にあるときの第２の回転体の位置を第４の位置としたとき、
前記第１の位置にある第１の回転体と前記第３の位置にある第２の回転体の圧接部、および前記第２の位置にある第１の回転体と前記第４の位置にある第２の回転体の圧接部がそれぞれ前記シート搬送路上に位置するように、前記第１と第２の回転体双方の位置を変位させ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。
【請求項７】
シート上の未定着画像を加熱、加圧により定着させる定着装置を備える画像形成装置であって、
前記定着装置として、請求項１乃至６のいずれか１項に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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート上の未定着画像を加熱、加圧により定着させる定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置は、シート上の未定着画像を加熱、加圧により定着させるための定着装置を備えている。この定着装置には、定着ローラと、定着ローラに圧接される加圧ローラと、各ローラを加熱するヒータと、ローラ表面温度を検出する検出センサ等が設けられており、検出センサからの検出信号に基づいて、ローラ表面温度が所定の定着温度に維持されるようになっている。
【０００３】
検出センサとしては、従来からローラ表面に接触して温度を検出する接触型のサーミスタが用いられることが多かったが、接触による傷付き、磨耗等で誤検出されることがあるため、最近では、ローラ表面に接触せずに温度を検出できる非接触型のセンサ、具体的にはサーモパイルが利用されつつある（例えば、特許文献１参照）。
ところで、画像形成装置によっては、厚紙、薄紙、封筒等の複数種類のシートへの画像形成を可能に構成されたものがある。このような厚みが異なるシートを使用する場合、定着圧を厚みに応じた圧力にする必要があり、例えば特許文献２には、定着ローラと加圧ローラの圧接力を２段階に切換え可能に構成された定着装置が開示されている。
【０００４】
具体的には、加圧ローラを定着ローラに対し、近接または離間する方向に移動可能に保持し、ローラ間の圧接力が第１の圧力またはそれよりも高い第２の圧力になるように、その位置を変位させるものである。
【特許文献１】特開２００３−３０７９６５号公報
【特許文献２】特開平２−１４８０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
サーモパイルは、検出対象との距離が変わると検出値が変わってしまう特性を有している。そのため、上記した定着圧の切換え可能な定着装置にサーモパイルを適用する構成をとろうとする場合、定着圧切換えにより検出対象のローラの位置が変位してもサーモパイルとの距離が変わらないようにしておく必要がある。そこで、サーモパイルとローラを一体的に一緒に移動させる構成にすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、そのように構成しようとするとコスト負担が大きくなるという問題がある。すなわち、ローラを装置前側と後側でそれぞれ回転自在に保持する部材に加えて、ローラ表面と一定間隔をおいてサーモパイルを取着するための取付部材を別途配し、これらの部材を連結して一体で移動可能にすると共に、その移動に際し当該取付部材が撓んだりねじれたりしてローラとサーモパイル間の距離が変化することがないよう頑強に構成した構造体としなければならず、またその構造体を支持するための定着装置筐体も大型化してしまい、コスト負担が大きくなるものである。
【０００７】
一方で、例えばサーモパイルを定着装置筐体に固定し、ローラの変位と連動しないようにすることもできるが、ローラの変位によりサーモパイルとの距離が変化してしまうと正確な温度を検出できなくなる。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、ローラ等の定着のための回転体の位置を変位させることにより定着圧の切換えが可能であり、その変位される回転体表面温度を非接触型のセンサを用いて検出する構成において、コスト負担を抑えながらその表面温度を正確に検出することができる定着装置および画像形成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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、対向配置される第１と第２の回転体を圧接状態にして回転させ、少なくとも一の回転体を加熱すると共に、未定着画像が形成されたシートを前記第１と第２の回転体の圧接部を通過させて当該未定着画像を定着させる定着装置であって、筐体と、前記筐体に支持されており、前記第１の回転体の、前記第２の回転体に対する位置を第１の位置から第２の位置に変位させて、前記第１の回転体と前記第２の回転体の圧接力を切換える回転体移動機構と、前記筐体に固定され、前記第１の回転体周辺においてその表面温度を非接触で検出する温度検出部とを備え、前記第１の回転体が前記第１の位置にあるときの回転軸と前記第２の位置にあるときの回転軸とを含む面に直交し、かつ前記各回転軸から略等距離に位置する線上に、前記温度検出部を配置したことを特徴とする。
【０００９】
また、前記回転体移動機構は、前記第１の回転体を、その移動軌跡が円弧を描くように所定の中心の周りを所定角だけ回転移動させる構成であることを特徴とする。
さらに、前記回転体移動機構は、前記第１の回転体を所定量だけ平行移動させる構成であることを特徴とする。
また、前記第１と第２の回転体は、ローラ部材であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記加熱される回転体は、前記第１の回転体であることを特徴とする。
また、前記第１と第２の回転体は、略垂直方向に搬送されるシートのシート搬送路を介して対向配置されており、前記回転体移動機構は、前記第１の回転体が前記第１の位置にあるときの第２の回転体の位置を第３の位置、前記第１の回転体が前記第２の位置にあるときの第２の回転体の位置を第４の位置としたとき、前記第１の位置にある第１の回転体と前記第３の位置にある第２の回転体の圧接部、および前記第２の位置にある第１の回転体と前記第４の位置にある第２の回転体の圧接部がそれぞれ前記シート搬送路上に位置するように、前記第１と第２の回転体双方の位置を変位させることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、シート上の未定着画像を加熱、加圧により定着させる定着装置として、上記の定着装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る定着装置によれば、第１の回転体が第１と第２のいずれの位置にあっても、第１の回転体と温度検出部間の距離を略一定に保つことが出来るので、正確な温度検出を行うことが可能になる。
また、回転移動や平行移動という簡易な構成をとることにより、コストを抑えることが可能になる。
【００１３】
また、第１と第２の回転体として２つのローラ部材を用いるだけで、定着機能に加えてシート搬送機能を持たせることができ構成を簡素化できる。
さらに、加熱される側の第１の回転体の温度を直接検出できるので、その温度変化を直ぐに温度制御に反映させることができ、より正確な温度制御を行うことが可能になる。
また、略垂直方向に搬送されるシートについてシート搬送性を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る定着装置を、モノクロのレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）の定着器に適用した場合を例にとって説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態のプリンタ１全体の概略構成を示す図である。
同図に示すように、プリンタ１は、画像形成部１０、給紙部２０、定着器３０および制御部４０を備えており、普通紙と厚紙の２種類のシートへの画像形成が可能な構成になっている。
【００１５】
給紙部２０は、給紙カセット２１、給送ローラ２２およびタイミングローラ対２３等を備え、給紙カセット２１に収容されたシートＳを給紙ローラ２１により１枚ずつ繰り出し、シート搬送路（破線）に沿ってタイミングローラ対２３を介して転写位置Ｔまで給送させる。
画像形成部１０は、感光体ドラム１１を一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム１１表面をプリンタヘッド１２内部のレーザダイオード（不図示）から出射されるレーザビームの走査により露光して感光体ドラム１１上に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー像を形成した後、そのトナー像を転写位置Ｔにおいて、給紙部２０からのシートＳに転写ローラ１３の静電的作用により転写させるものである。
【００１６】
定着器３０は、定着ローラ３１（第１の回転体）と、加圧ローラ３２（第２の回転体）と、定着ローラ３１表面温度を検出する非接触センサとしてのサーモパイル３３および定着ローラ３１を加熱するヒータ３４等を備え、矢印方向に回転駆動される定着ローラ３１と加圧ローラ３２の圧接部をトナー像（未定着画像）が転写されたシートＳを通過させて当該トナー像を加熱、加圧により定着させるものである。また、使用される２種類のシート（普通紙と厚紙）に対応すべく定着圧を普通紙用と厚紙用の２段階に切換えることが可能な構成になっている。この構成については、後述する。定着後のシートＳは、排出ローラ対２５を介して排出トレイ２６上に排出される。
【００１７】
制御部４０は、画像形成部１０、給紙部２０および定着部３０の動作を統括的に制御して円滑な画像形成動作を実行させる。また、制御部４０は、サーモパイル３３からの検出信号を受信し、定着ローラ３１表面温度を監視して、定着ローラ３１表面温度が所定の定着温度に維持されるようにヒータ３４への電力供給量を制御する。
図２は、定着器３０を図１の矢印Ａ方向から見たときの斜視図であり、図３は、定着器３０を図２の矢印Ｂ方向から見たときの正面図である。なお、図２では、定着器３０の要部だけを示しており、図３では、定着ローラ３１とサーモパイル３３の位置関係を示すため一部を切り欠いた切欠図としている。また、図２において、左下方向を装置前方向（前側）、右上方向を装置後方向（後側）とする。
【００１８】
両図に示すように、定着器３０は、前側板３５と、後側板３６と、前側板３５と後ろ側板３６を一定の距離を保って連結するフレーム３７、３８、底板３９を有し、これらが一体となって筐体３９０が構成されている。
サーモパイル３３は、例えばニッケルマンガンコバルトまたはマンガンコバルト等を含む検出部（検出素子）３３１を有し、筐体としてのフレーム３８に、その検出部３３１が定着ローラ３１の上の、定着ローラ３１表面から所定の間隔（ここでは、２ｍｍ）をあけた位置に固定されており、そのリード線（不図示）は、制御部４０に接続されている。
【００１９】
定着ローラ３１は、円筒状であって、表面にゴム等の弾性層が配された金属製ローラ部と、その両端にローラ径よりも小径の軸部３１１を有している。定着ローラ３１は、図示しないモータからの駆動力を駆動伝達機構を介して受けて回転駆動される。定着ローラ３１の内部には、ヒータ３４が挿通されており、ヒータ３４はその両端部がヒータ支持部材（不図示）を介して保持部材５１により定着ローラ３１と連れ回りしないように保持される。なお、ヒータ３４のリード線（不図示）は、制御部４０に接続される。
【００２０】
加圧ローラ３２は、定着ローラ３１と対向配置され、定着ローラ３１と同様に、表面に弾性層が配された金属製ローラ部と、その両端にローラ径よりも小径の軸部３２１を有している。
定着ローラ３１、加圧ローラ３２の軸部３１１、３２１は、前側板３５と後側板３６に設けられた穴３６１（前側板３５については保持部材５１、５２に隠れて見えていない。）を介して前側板３５と後側板３６を貫通した状態で、前側板３５の装置前側に配された保持部材５１、５２、後側板３６の装置後側に配された保持部材６１、６２（破線）により回転自在に保持されている。なお、定着ローラ３１と加圧ローラ３２を保持する機構は、装置前側と後側において同じなので、ここでは主に前側についての構成を説明し、後側についてはその説明を省略することとする。
【００２１】
保持部材５１は、板状の部材であり、そのほぼ中央に設けられた丸穴５１１に通された定着ローラ３１の軸部３１１を不図示の軸受を介して回転自在に保持する。一方、保持部材５２は、板状の部材であり、そのほぼ中央に設けられた丸穴５２１に通された加圧ローラ３２の軸部３２１を不図示の軸受を介して回転自在に保持する。
保持部材５１は、その下部に設けられた小径の穴５１２に、前側板３５前面下部に立設されたピン３５１が嵌め込まれることにより、そのピン３５１周りに回転自在に保持される構成になっている。
【００２２】
同様に、保持部材５２は、その下部に設けられた小径の穴５２２に、前側板３５前面下部に立設されたピン３５２が嵌め込まれることにより、ピン３５２周りに回転自在に保持される。
保持部材５１、５２上部には、折曲片５１３、５２３が設けられており、折曲片５１３、５２３の間には、圧力切換レバー５５が配置されている。この圧力切換レバー５５は、ユーザにより操作されるものであり、ユーザが指でつまむ取っ手５５１と、折曲片５１３、５２３の間に介在して折曲片５１３、５２３の間隔を設定する機能を有する軸部５５２からなるＬ字状のものである。
【００２３】
軸部５５２は、その端部（不図示）が前側板３５上部に設けられた穴（図２では、当該穴は隠れて見えていないが、後側板３６に設けられた穴３６５と位置関係がほぼ同じになる位置に設けられている。）に嵌め込まれ、矢印Ｅ方向、またはその反対のＦ方向に回転可能なように保持されており、図３に示すように軸部５５２の折曲片５１３、５２３間に介在している部分は、その横断面が楕円形（破線）になっている。なお、装置後側については、６５が圧力切換えレバーになる。
【００２４】
前側板３５前面上部には、バネ保持片３５３、３５４が立設されており、このバネ保持片３５３、３５４と保持部材５１、５２上部の折曲片５１３、５２３との間には、圧縮コイルバネ５３、５４が介装されている。
この圧縮コイルバネ５３、５４の復元力により、保持部材５１は、矢印Ｃ方向に、保持部材５２は矢印Ｄ方向に常時付勢され、折曲片５１３、５２３が圧力切換レバー５５の軸部５５２を介して当接する状態で維持されることになる。なお、圧縮コイルバネ５３、５４は、その径、長さ、定数等が略同じものが用いられる。
【００２５】
このような構成において、図３に示すように、圧力切換えレバー５５、６５の取っ手５５１、６５１が垂直に立てられた状態では、軸部５５２の楕円短軸が水平方向を向くので、折曲片５１３、５２３の間隔が軸部５５２の楕円短軸と同じになって、定着ローラ３１と加圧ローラ３２が所定の圧力（第１の圧力）で圧接されることになる。この第１の圧力は、普通紙を使用する場合の定着圧に対応するものである。以下、第１の圧力による状態を「第１の状態」、第１の状態での定着ローラ３１の位置を「第１の位置」という。
【００２６】
一方、取っ手５５１、６５１がユーザにより矢印Ｅ方向に９０°倒され水平の状態にされると、図４に示すように、軸部５５２が９０°回転し、楕円短軸の向きが水平から垂直方向に変わり（すなわち楕円長軸が水平方向を向くように変わり）、この軸部５５２の回転によって保持部材５１、５２は、圧縮コイルバネ５３、５４の復元力に抗して、ピン３５１、３５２を支点に回転移動し、折曲片５１３、５２３の間隔が軸部５５２の楕円長軸と同じになる。
【００２７】
これにより、折曲片５１３、５２３の間隔が第１の状態における間隔よりも広げられ、定着ローラ３１と加圧ローラ３２が第１の圧力よりも弱い圧力（第２の圧力）で圧接されることになる。この第２の圧力は、厚紙を使用する場合の定着圧に対応するものである。以下、第２の圧力による状態を「第２の状態」、第２の状態での定着ローラ３１の位置を「第２の位置」という。この意味で、保持部材５１、５２、６１、６２、ピン３５１、３５２、圧力切換えレバー５５、６５、圧縮コイルバネ５３、５４等は、定着ローラ３１の加圧ローラ３２に対する位置を第１の位置から第２の位置に変位させて圧接力を切換える回転体移動機構としての機能を有するものである。
【００２８】
定着ローラ３１の、第１の位置から第２の位置への移動（位置の変位）は、実質、ピン３５１を支点にした回転移動になり、本実施の形態では、その移動角が約２°になっている（図面上では変位していることを明確に示すため実際よりも誇張した大きな角度で記載している。）。このことは、加圧ローラ３２についても同じである。すなわち、定着ローラ３１、加圧ローラ３２は、ピン３５１、３５２の中心の周りをその移動軌跡が円弧を描くように回転移動するものである。本実施の形態では、このような構成にすることで、第１の状態における加圧ローラ３２の位置を第３の位置、第２の状態における加圧ローラ３２の位置を第４の位置としたとき、第１の位置にある定着ローラ３１と第３の位置にある加圧ローラ３２の圧接部と、第２の位置にある定着ローラ３１と第４の位置にある加圧ローラ３２の圧接部のいずれにおいてもその圧接部がシート搬送路上に位置するようにしている。また、ユーザにより、取っ手５５１、６５１が垂直の状態に戻されると、第１の状態に戻ることになる。
【００２９】
このような定着圧の切換えによりローラの位置が変位する構成において、本実施の形態では、第１の状態と第２の状態のときでサーモパイル３１の検出部３１１と定着ローラ３１表面との間隔が同じになるように、サーモパイル３３の配設位置が工夫されている。このことを図５により具体的に説明する。
図５は、定着ローラ３１とサーモパイル３３の位置関係を模式的に示す拡大正面図であって、説明を解り易くするため、部材の大きさ、定着ローラ３１の移動角θ等は実際の寸法とは異なっている（θは、実際は約２°等）。ここで、同図に示す点７１は、定着ローラ３１が第１の位置（実線）にあるときの中心を、点７２は、定着ローラ３１が第２の位置（破線）にあるときの中心を示しており、点７３は、ピン３５１の中心を示している。
【００３０】
定着ローラ３１は、点７３を中心にした円弧（一点鎖線）上を第１の位置から第２の位置に、または第２の位置から第１の位置に移動する。したがって、定着ローラ３１が第１と第２のいずれの位置にあるときでも、定着ローラ３１表面とサーモパイル３３の検出部３３１との距離Ｌ１、Ｌ２を同じにするには、定着ローラ３１が移動角θの丁度半分のθ／２°だけ移動したとき（当該円弧上において第１と第２の位置の中間の位置にあるとき）の定着ローラ３１の中心７４と点７３とを結ぶ線８２上に検出部３３１を配置すれば良いことになる。換言すれば、７１を第１の位置にある定着ローラ３１の回転軸、７２を第２の位置にある定着ローラ３１の回転軸としたとき、回転軸７１と７２に平行で、かつ回転軸７１、７２双方から略等距離に位置する線（線８２を紙面垂直方向に直交する線）上に検出部３３１を配置すれば、距離Ｌ１、Ｌ２を等しくできる。
【００３１】
また、８１を回転軸７１と７２を含む面（正面図のため線に見える。）、８２を面８１に直交し、かつ回転軸７１、７２双方から略等距離Ｌに位置する線としたとき、その線８２上に検出部３３１を配置するとしても同様に距離Ｌ１、Ｌ２を等しくできる。
このような配置条件に従ってサーモパイル３１を配置することにより、ユーザがシート種類に応じて圧力切換レバー５５、６５を操作し、定着圧を切換えた場合であっても、正確な温度検出が可能になる。
【００３２】
また、サーモパイル３３を筐体３９０に固定する構成なので、コスト負担も少なくて済む。すなわち、サーモパイル３３を定着ローラ３１と一体的に一緒に移動させる構成、例えば図２においてフレーム３８と定着ローラ３１の間に、別途、定着ローラ３１表面と一定間隔をおいてローラ軸方向に沿って伸びる板状部材を配し、その板状部材のローラ軸方向中央部にサーモパイル３３を固定し、板状部材の装置前側端部を、前側板３５を回避しながら保持部材５１に連結すると共に、装置後側端部を、後側板３６を回避しながら保持部材６１に連結して一体化した構成とする場合に、新たな板状部材を配することや、その板状部材を配するスペースを設けるために筐体を大型化するといったことを行わなくて済む。
【００３３】
さらに、定着ローラ３１と加圧ローラ３２は、第１と第２のいずれの状態でもシート搬送路（面）を介して略（面）対称の位置関係になるように配置されるので、定着圧が切換えられても、定着ローラ３１と加圧ローラ３２の圧接部がシート搬送路上に位置し、シート搬送路から外れることがない。したがって、例えば第１の状態では圧接部の位置がシート搬送路上に位置するが、第２の状態では圧接部がシート搬送路からずれて外れてしまう（そのずれにより一方のローラがシート搬送路にはみ出てしまう）といった構成の場合、そのはみ出し量によっては、第２の状態において画像形成部１０からシート搬送路に沿って搬送されてくるシートＳは、その先端がシート搬送路にはみ出ているローラ表面に当たってから当該圧接部に進入するためスムーズな搬送を行えないといったことが生じず、搬送性を向上できる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、定着ローラ３１の表面温度を検出する構成例を説明したが、本実施の形態では、加圧ローラ３２の表面温度を検出する構成になっており、その点が第１の実施の形態と異なっている。以下、第１の実施の形態と異なる部分について説明し、同じ構成についてはその説明を省略し、同じ部材については同符号を付すものとする。
【００３５】
図６は、本実施の形態における定着器１００の正面図である。
同図に示すように、定着器１００には、第１の実施の形態のフレーム３７に代えてフレーム１０１が配されており、このフレーム１０１にサーモパイル３３が固定される構成になっている。加圧ローラ３２は、圧力切換えレバー５５の操作によりピン３５２を中心に円弧を描くように回転移動して変位する構成なので、サーモパイル３３は、基本的に第１の実施の形態での定着ローラ３１に対する位置と同様の位置に配置される。すなわち、加圧ローラ３２が第１の位置にあるとき（図３の状態）の回転軸と、第２の位置にあるとき（図４の状態）の回転軸を含む面に直交する面であり、かつ各回転軸から略等距離に位置する面上にサーモパイル３３の検出部３３１が配置される構成になっている。
【００３６】
これにより、ヒータ３４からの熱を定着ローラ３１を介して受ける加圧ローラ３２を温度検出対象とした構成において、加圧ローラ３２が第１と第２のいずれの位置にあるときでも、加圧ローラ３２表面とサーモパイル３３の検出部３３１との距離を同じにすることができ、正確な温度検出を行うことが出来る。
（第３の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、筒状の定着ローラ３１にヒータ３４を挿通させる構成例を説明したが、本実施の形態では、定着ローラ３１内部にヒータ３４が配置されていない構成になっており、その点が第１の実施の形態と異なっている。
【００３７】
図７は、本実施の形態における定着器２００の正面図である。
同図に示すように、定着器２００は、第１の実施の形態の定着器３０に、さらに熱ローラ２０１と、ヒータ２０２および定着ベルト２０３を備えたものである。熱ローラ２０１は、金属製の筒状部材であり、図示しない保持部材により回転可能に保持されている。ヒータ２０２は、図示しない保持部材により熱ローラ２０１に挿通された状態で保持されており、熱ローラ２０１を加熱する。このヒータ２０２は、第１の実施の形態のヒータ３４に代わるものである。
【００３８】
定着ベルト２０３は、熱ローラ２０１と定着ローラ３１に張架されており、定着ローラ３１の回転により矢印Ｇ方向に回転して熱ローラ２０１の熱を定着ローラ３１に伝達する。本実施の形態では、この定着ベルト２０３を第１の回転体としてその表面温度をサーモパイル３３を用いて検出するものであり、このように定着ベルト２０３を介して定着ローラ３１に熱を伝える構成とした場合でも、正確な温度検出を行うことが出来る。
【００３９】
（第４の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、定着圧切換えにおいて定着ローラ３１と加圧ローラ３２を、ピン３５１、３５２を中心に円弧を描くように回転移動させて変位させる構成例を説明したが、本実施の形態では、加圧ローラ３２が定着ローラ３１に対し平行移動する構成になっており、その点が第１の実施の形態と異なっている。
【００４０】
図８は、本実施の形態における定着器２２０の正面図である。
同図に示すように、定着器２２０には、第１の実施の形態のフレーム３７に代えてフレーム２３０が配されており、このフレーム２３０にサーモパイル３３が固定される構成になっている。
前側板２３１は、第１の実施の形態の前側板３５に相当するものであり、保持部材２３２は保持部材５１に、保持部材２２１は保持部材５２に、圧力切換えレバー２３３、２３４は圧力切換えレバー５５にそれぞれ相当するものである。
【００４１】
保持部材２３２は、定着ローラ３１を回転自在に保持するものであり、前側板２３１に固定されている。すなわち、定着ローラ３１は変位しない構成になっている。
保持部材２２１は、加圧ローラ３２を回転自在に保持するものであり、その上部と下部に設けられた水平方向に伸びる長穴２２２、２２３に、前側板３５前面に立設されたピン２３２、２３５が係合されることにより、その係合による遊び分だけ水平方向にスライド自在に保持される構成になっている。
【００４２】
保持部材２２１の上部と下部には、折り曲げ片２２４、２２５が設けられ、前側板２３１上部と下部には、バネ保持片２２８、２２９が立設されており、バネ保持片２２８、２２９と折曲片２２４、２２５との間には、圧縮コイルバネ２２６、２２７が介装されている。この圧縮コイルバネ２２６、２２７の復元力により、保持部材２２１は、矢印Ｋ方向に常時付勢されることになる。なお、圧縮コイルバネ２２６、２２７は、その径、長さ、定数等が略同じものが用いられる。
【００４３】
保持部材２３２には、その上部と下部に折り曲げ片２３２１、２３２２が設けられており、保持部材２２１には、折り曲げ片２３２１、２３２２と対向する位置に折り曲げ片２２１１、２２１２が設けられている。
圧力切換えレバー２３３は、断面楕円の軸部２３３１が折り曲げ片２３２１と２２１１間に介在した状態で矢印Ｈ方向またはその逆方向に前側板２３１に回転可能に保持されている。同様に、圧力切換えレバー２３４は、断面楕円の軸部２３４１が折り曲げ片２３２２と２２１２間に介在した状態で矢印Ｊ方向またはその逆方向に前側板２３１に回転可能に保持されている。
【００４４】
このような構成において、圧力切換えレバー２３３、２３４が垂直に立っている状態では、軸部２３３１、２３４１の楕円短軸が水平方向を向いた状態で、圧縮コイルバネ２２６、２２７の復元力により、折り曲げ片２２１１、２２１２が軸部２３３１、２３４１を介して折り曲げ片２３２１、２３２２に当接され、折り曲げ片２３２１と２２１１間隔、２３２２と２２１２の間隔が軸部２３３１、２３４１の楕円短軸と同じになって、加圧ローラ３２が所定の圧力で定着ローラ３１に圧接される（上記第１の圧力に相当）。
【００４５】
一方、ユーザにより圧力切換えレバー２３３が矢印Ｈ方向に９０°倒され、圧力切換えレバー２３４が矢印Ｊ方向に９０°倒されると、図９に示すように、圧力切換えレバー２３３、２３４の軸部２３３１、２３４１が９０°回転し、楕円短軸の向きが水平から垂直方向に変わる。この軸部２３３１、２３４１の回転によって矢印Ｍ方向への力が折り曲げ片２２１１と２２１２に掛かり、これにより保持部材２２１が圧縮コイルバネ２２６、２２７の復元力に抗して、矢印Ｍ方向にスライド（平行移動）し、折り曲げ片２３２１と２２１１間隔、２３２２と２２１２の間隔が軸部２３３１、２３４１の楕円長軸と同じになる。このスライドの分（実質、軸部２３３１、２３４１の楕円の短軸と長軸の差分）だけ、加圧ローラ３２が矢印Ｍ方向に定着ローラ３１から離れ、その分定着圧が低下する（上記第２の圧力に相当）。
【００４６】
そして、サーモパイル３３の検出部３３１は、加圧ローラ３２が第１の位置にあるとき（図８の状態）の回転軸と、第２の位置にあるとき（図９の状態）の回転軸とを含む面に直交し、かつ各回転軸から略等距離に位置する線上に配置されている。
このように配置したのは、加圧ローラ３２が第１と第２のいずれの位置にあるときでも、加圧ローラ３２表面とサーモパイル３３の検出部３３１との距離が同じになるようにするためであり、その原理は上記の配置条件と基本的に同じである。すなわち、ローラが所定の中心の周りを円弧を描くように回転移動する構成であっても、平行移動する構成であっても、変位されるローラが第１の位置にあるときと、第２の位置にあるときと、サーモパイル３３の検出部３３１との位置関係は同じである（換言すれば、移動軌跡が異なるだけである）から、同じ原理を用いれば、定着圧が切換えられても加圧ローラ３２表面とサーモパイル３３の検出部３３１との距離を同じにすることができるものである。これにより正確な温度検出を行うことが可能になる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、定着ローラ３１を変位させないとしたが、第１の実施の形態と同様に、圧力切換えにより、加圧ローラ３２の変位量と同じ量だけ定着ローラ３１を水平移動させる構成とすることができる。具体的には、定着ローラ３１と加圧ローラ３２が第１と第２のいずれの状態でもシート搬送路を介して略対称の位置関係になるように、保持部材２３２を、保持部材２２１同様に水平方向にスライド自在な構成にして、２つの圧縮コイルバネの復元力で当該保持部材２３２を矢印Ｍ方向に常時付勢させる構成とするものである。
【００４８】
（第５の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、垂直方向に搬送されるシートを挟んで定着ローラ３１と加圧ローラ３２を対向配置させた定着器３０の構成例を説明したが、本実施の形態の定着器では、水平方向に搬送されるシートを挟んで定着ローラと加圧ローラを対向配置させた構成になっており、その点が第１の実施の形態と異なっている。
【００４９】
図１０は、本実施の形態における定着器２５０の正面図である。
同図に示すように、定着器２５０は、前側板２５１と、保持部材２５５、２５７と、圧縮コイルバネ２５３と、サーモパイル２６０と、矢印Ｎ方向に回転駆動される定着ローラ２７０と、矢印Ｐ方向に回転し、定着ローラ２７０に圧接される加圧ローラ２７１と、定着ローラ２７０に内装されたヒータ２７２および定着圧切換えレバー２８０等を備えており、水平方向に搬送されるシートＳを定着ローラ２７０と加圧ローラ２７１の圧接部を通過させて加圧すると共にヒータ２７２により加熱してトナー像を定着させる。なお、この定着器２５０は、水平方向に搬送されるシートを通過させて定着させる構成のプリンタ全般に適用できるものである。第１の実施の形態のプリンタ１の構成の場合、例えば定着装置３０の代わりにその位置にシートＳを垂直方向上方に搬送させる搬送ローラ対を配置すると共に、排出ローラ対２５の代わりにその位置にこの定着器２５０を配し、搬送の向きが垂直から水平方向に変えられた後のシートＳを受け入れて、定着の後、排出トレイ２６に排出させる構成をとることができる。
【００５０】
前側板２５１は、第１の実施の形態の前側板３５に相当するものであり、保持部材２５７は保持部材５１に、保持部材２５５は保持部材５２に、圧力切換えレバー２８０は圧力切換えレバー５５にそれぞれ相当するものである。
保持部材２５７は、定着ローラ２７０を回転自在に保持するものであり、前側板２５１に固定されている。すなわち、定着ローラ２７０は変位しない構成になっている。
【００５１】
保持部材２５５は、加圧ローラ２７１を回転自在に保持するものであり、シート搬送方向上流側端部に設けられた穴２５５１に、前側板２５１に立設されたピン２５２が嵌め込まれて保持されることにより、ピン２５２を中心に矢印Ｑ方向またはその反対方向に回転移動が可能になっている。
保持部材２５５のシート搬送方向下流側端部には、折り曲げ片２５５２が設けられ、前側板２３１の折り曲げ片２５５２の上部には、バネ保持片２５３が立設されており、バネ保持片２５３と折曲片２５５２との間には、圧縮コイルバネ２５４が介装されている。この圧縮コイルバネ２５４の復元力により、保持部材２５５は、矢印Ｒ方向に常時付勢されることになる。
【００５２】
圧力切換えレバー２８０は、断面楕円の軸部２８０１が折り曲げ片２５５２と、保持部材２５７のシート搬送方向下流側端部に設けられた折り曲げ片２５７１間に介在した状態で矢印Ｓ方向またはその逆方向に前側板２５１に回転可能に保持されている。
一方、サーモパイル２６０は、フレーム２５６に固定される構成になっている。このフレーム２５６は、定着器２５０の筐体を構成するフレームである。
【００５３】
このような構成において、圧力切換えレバー２８０が水平に倒れている状態では、圧縮コイルバネ２５４の復元力により、折り曲げ片２５５２が圧力切換えレバー２８０の軸部２８０１を介して折り曲げ片２５７１に押し付けられ、折り曲げ片２５５２と２５７１間隔が軸部２８０１の楕円短軸と同じになって、加圧ローラ２７１が所定の圧力で定着ローラ２７０に圧接される（上記第１の圧力に相当）。
【００５４】
一方、ユーザ操作により圧力切換えレバー２８０が矢印Ｓ方向に９０°回転されると、図１１に示すように、圧力切換えレバー２８０の断面楕円の軸部２８０１の回転作用により、矢印Ｕ方向への力が折り曲げ片２５５２に掛かり、これにより保持部材２５５が圧縮コイルバネ２５４の復元力に抗して、ピン２５２を中心に矢印Ｑ方向に回転移動される。この回転移動の分だけ、加圧ローラ２７１が矢印Ｑ方向に定着ローラ２７０から離れ、その分定着圧が低下する（上記第２の圧力に相当）。
【００５５】
そして、サーモパイル２６０の検出部２６０１は、加圧ローラ２７１が第１の位置にあるとき（図１０の状態）の回転軸（図１１の点２９１。正面図のため点で示している。）と、第２の位置にあるとき（図１１の状態）の回転軸（図１１の点２９２）とを含む面（図１１の一点鎖線２９３。正面図のため線で示している。）に直交し、かつ各回転軸から略等距離に位置する線（一点鎖線）２９４上に配置されている。
【００５６】
これにより、加圧ローラ２７１が第１と第２のいずれの位置にあるときでも、加圧ローラ２７１表面とサーモパイル２６０の検出部２６０１との距離を同じにすることができ、正確な温度検出を行うことが出来る。
（変形例）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【００５７】
（１）上記実施の形態では、定着圧の切換えがユーザ操作により行われる構成としたが、温度検出対象となるローラの位置を変位させて定着圧を切換える構成であれば上記の構成に限定されず、例えばモータ等による駆動力を用いて保持部材５１、５２等を必要な量だけ移動させる構成をとることもできる。具体的には、例えば送りねじを保持部材５１、５２に係合させ、当該送りねじをモータにより回転させて保持部材５１、５２を回転移動させる送りねじ機構等を用いることができる。この場合、定着圧を第１と第２のいずれに切換えるのかをユーザがボタン等で指示し、その指示結果に応じてモータの回転量を制御するとしても良いし、使用されるシートの種類をセンサ等で判別して、その判別結果に応じて制御する構成をとることも可能であろう。
【００５８】
（２）上記実施の形態では、装置設置状態において、サーモパイルをローラの上方に配置する構成としたが、上記のサーモパイル配置条件に従うのであれば、例えばサーモパイルをローラの下方側に配置（図５における点８３の位置等）するとしても良い。もちろん、サーモパイルとローラ表面との距離については、サーモパイルの距離に対する温度検出特性、定着装置の構成等から最適な距離が決められることはいうまでもなく、上記実施の形態の約２ｍｍに限定されるものでもない。
【００５９】
また、定着ローラの回転移動による移動角、平行移動による移動距離についても上記のものに限定されないことはいうまでもない。第１と第２の圧力として必要な定着圧を得られるように実験等から決められるものである。
（３）上記第１、２、４、５の実施の形態では、ヒータが定着ローラに挿通される構成としたが、ヒータとしては定着ローラを加熱できるものあれば良く、上記のものに限定されない。例えば、筒状の定着ローラの内面に面状ヒータを貼着する構成等が考えられる。
【００６０】
また、加熱によりトナー像を定着できる構成であれば良いので、少なくとも一方のローラを加熱するヒータを備える定着装置であれば適用できる。また、温度検出部材としてサーモパイルを用いたが、検出対象としてのローラ等の回転体の表面温度を非接触で検出できるものであればこれに限定されず、赤外線センサ等を用いることができ、そのようなセンサの検出部を上記配置条件に応じた位置に配する構成とすれば良い。
【００６１】
（５）上記実施の形態では、プリンタの定着器に本発明の定着装置を適用した場合の構成例を説明したが、本発明の定着装置は、複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の定着装置に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、加熱された２つの回転体を圧接し、その圧接部に未定着画像が形成されたシートを通過させて、加熱、加圧により定着させる定着装置において、少なくとも一の回転体を位置を変位させることにより圧接力の切換えが可能であり、その変位される回転体の温度を非接触センサーなどを用いて検出する構成をとる定着装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施の形態のプリンタ１全体の概略構成を示す図である。
【図２】プリンタ１の定着器３０を図１の矢印Ａ方向から見たときの斜視図である。
【図３】定着圧が第１の圧力になっている場合の定着器３０を図２の矢印Ｂ方向から見たときの正面図である。
【図４】定着圧が第２の圧力になっている場合の定着器３０の正面図である。
【図５】定着ローラ３１とサーモパイル３３の位置関係を模式的に示す拡大正面図である。
【図６】第２の実施の形態における定着器１００の正面図である。
【図７】第３の実施の形態における定着器２００の正面図である。
【図８】第４の実施の形態における定着器２２０の正面図である。
【図９】定着圧が切換えられたときの定着器２２０の正面図である。
【図１０】第５の実施の形態における定着器２５０の正面図である。
【図１１】定着圧が切換えられたときの定着器２５０の正面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１      プリンタ
３０、１００、２００、２２０、２５０      定着器
３１、２７０      定着ローラ
３２、２７１      加圧ローラ
３３、２６０      サーモパイル
３４、２０２、２７２      ヒータ
５１、５２、６１、６２、２２１、２３２、２５５、２５７      保持部材
７１、７２、２９１、２９２      回転軸
８１、２９３      面
８２、２９４      線
２０３      定着ベルト
３３１、２６０１      検出部
３９０      筐体
【図１】
2005345640.tif 000003
【図２】
2005345640.tif 000004
【図３】
2005345640.tif 000005
【図４】
2005345640.tif 000006
【図５】
2005345640.tif 000007
【図６】
2005345640.tif 000008
【図７】
2005345640.tif 000009
【図８】
2005345640.tif 000010
【図９】
2005345640.tif 000011
【図１０】
2005345640.tif 000012
【図１１】
2005345640.tif 000013