(57)【要約】【課題】サーモパイルアレイの位置決め精度を向上し、サーモパイルアレイの温度検出領域を適正にする。【解決手段】未定着画像に接触して回転する定着ベルト２１と、定着ベルト２１との間で定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ３１と、定着ベルト２１を加熱するハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂと、を有し、未定着画像を担持した記録媒体を定着ニップ部Ｎに通して定着を行う本体部９０と、複数のサーモパイルとレンズを有し、定着ベルト２１の表面温度を検出するサーモパイルアレイ４０と、を備え、サーモパイルアレイ４０は、画像形成装置に配置されるとともに、サーモパイルアレイ４０と本体部９０とは嵌合形状９２，９３により取付けされる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着画像に接触して回転する定着部材と、
前記定着部材との間で定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、を有し、未定着画像を担持した記録媒体を前記定着ニップ部に通して定着を行う本体部と、
複数のサーモパイルとレンズを有し、前記定着部材の表面温度を検出するサーモパイルアレイと、を備え、
前記サーモパイルアレイは、画像形成装置に配置されるとともに、
前記サーモパイルアレイと前記本体部とは嵌合形状により取付けされることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記サーモパイルアレイは弾性部材を介して前記画像形成装置に設けられており、
取付け時において前記サーモパイルアレイは前記弾性部材の弾性力によって前記本体部の方向に付勢され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】
前記サーモパイルアレイの支持部材に設けられた凹部と、前記本体部の支持部材に設けられた凸部と、が設けられ、
前記凹部と前記凸部が嵌合することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記サーモパイルアレイの支持部材に設けられた凸部と、前記本体部の支持部材に設けられた凹部と、が設けられ、
前記凸部と前記凹部が嵌合することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記本体部の前記支持部材に開口部が設けられ、
前記サーモパイルアレイが前記開口部を通じて前記定着部材の表面温度を検出すること特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記サーモパイルアレイが切替回路部を有し、
前記切替回路部によって前記複数のサーモパイルからの出力を順番に処理し、出力する熱量を調整することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記サーモパイルアレイが、前記複数のサーモパイルのいずれかの出力が所定の閾値を超えた際に、前記加熱手段への電力を遮断させる異常監視回路を備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれか定着装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか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、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置は、熱と圧力を加えることにより記録媒体に担持されたトナー像を記録媒体に融解・浸透させて定着を行う。
【０００３】
近年、市場からは、電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定の温度までに要する時間（ウォームアップ時間）の短縮化が求められている。また、印刷要求を受けた後、印
刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間（ファーストプリント時間）の短縮化も求められている。
【０００４】
これらの要求に対し、定着部材に薄肉のローラや、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材などを使用して、定着部材の低熱容量化を図っている。また、加熱手段も、輻射熱で定着部材を加熱するハロゲンヒータやグラファイトヒータのほか、セラミックヒータや、加熱効率が高いＩＨ方式などを用いることで、急速加熱を実現している。
【０００５】
しかしながら、定着部材が低熱量化されると、加熱される非通紙部において急激な温度上昇が生じる。記録媒体のサイズが様々であると、加熱される非通紙部の温度を検出するためには多くのセンサが必要となり、コストアップとなる問題があった。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献１には、温度検出手段としてサーモパイルアレイを用いて、定着部材（定着ローラ）全体又は一部の温度検出をすることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、定着装置に設けられるサーモパイルアレイの定着部材に対する位置や角度に取り付け誤差が生じてしまうことがあり、これによって、サーモパイルアレイの温度検出領域にバラツキが生じてしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、未定着画像に接触して回転する定着部材と、前記定着部材との間で定着ニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、を有し、未定着画像を担持した記録媒体を前記定着ニップ部に通して定着を行う本体部と、複数のサーモパイルとレンズを有し、前記定着部材の表面温度を検出するサーモパイルアレイと、を備え、前記サーモパイルアレイは、画像形成装置に配置されるとともに、前記サーモパイルアレイと前記本体部とは嵌合形状により取付けされるものである。
【発明の効果】
【０００９】
サーモパイルアレイの位置決め精度を向上し、サーモパイルアレイの温度検出領域を適正にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の実施形態であるカラープリンタの断面を示す模式図である。
【図２】画像形成装置に搭載された定着装置の模式図である。
【図３】本実施形態に係るサーモパイルアレイの概略回路を示す模式図である。
【図４】サーモパイルアレイのセンサ部を示す模式図である。
【図５】サーモパイルアレイの温度検出を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係る定着装置における加熱手段の加熱領域と通紙領域との関係を示す図である。
【図７】（ａ）は、定着ベルトに対するサーモパイルアレイの配置位置を示す図であり、（ｂ）は、そのサーモパイルアレイの温度検出を示す模式図である。
【図８】サーモパイルアレイの検出領域を示す図であり、（ａ）所望の位置にサーモパイルアレイがセットされた場合、（ｂ）内側に傾いて設置された場合、（ｃ）外側に傾いて設置された場合である。
【図９】本実施形態に係る定着装置における本体部とサーモパイルアレイとの嵌合形状の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面の図１から図９に従って説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１２】
図１は、画像形成装置の実施形態であるカラープリンタの断面を示す模式図である。画像形成部には、複数の（図示した例では４つの）画像形成手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ及び１Ｋが設けられている。これら４つの画像形成手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ及び１Ｋには、各々イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像が形成される。
なお、これら画像形成手段１は現像剤（トナー）色の違い以外はそれぞれ同一の構成であるため、以下の説明では参照符号におけるＹ、Ｃ、Ｍ及びＫの添え字を適宜省略して説明する。
【００１３】
画像形成手段１には、静電潜像担持体であるドラム状の感光体２が配置されており、感光体２の周りに、帯電部材３、現像装置４及びクリーニング手段５が設けられている。この感光体２は時計回りに回転駆動し、感光体２の表面には帯電部材３が圧接されていて、この帯電部材３は、感光体２の回転駆動に伴い従動回転する。また、この帯電部材３には、図示しない高圧電源により所定のバイアス電圧が印加され、回転駆動する感光体２の表面を一様に帯電できるようになっている。なお、これら感光体２、帯電部材３、現像装置４及びクリーニング手段５は、各々画像形成装置１００から着脱自在に設置されている。
【００１４】
また、４つの画像形成手段１の斜め下方にはこれらに平行して露光装置６が設けられている。この露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどの適宜適切な構成部材を有している。露光装置６は、各色トナーの画像データに応じて形成された画像情報に基づいて、帯電部材３により帯電させられた各感光体２を露光し、それぞれの感光体２上に静電潜像を作り出す。この露光装置６を用いて感光体２上に形成された静電潜像は、感光体２の回転により現像装置４を通るときに各色トナーが付与されることで現像され、顕像化される。なお、当該画像形成装置内部の上方には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナーが充填されたトナーボトル１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｋが配置されている。これらトナーボトル１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ及び１１Ｋから図示しない搬送経路を介して、所定補給量のトナーがそれぞれ各色現像装置４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ及び４Ｋに補給される。
【００１５】
さらに、各画像形成手段の感光体２に対向して、中間転写体として構成された無端ベルト状の中間転写ベルト７が配置され、この中間転写ベルト７の表面には各感光体２が当接している。図１に示した中間転写ベルト７は、複数の支持ローラ（例えば、支持ローラ９ａ、９ｂなど）に巻き掛けられて構成されている。図示した例では、支持ローラ９ａが、図示しない駆動源としての駆動モータと連結されており、この駆動モータの駆動によって中間転写ベルト７は図中反時計回りに回転移動し、これに伴って従動回転可能な支持ローラ９ｂも回転する。また、中間転写ベルト７の内側には、ベルトを挟んで感光体２に対向して位置する一次転写ローラ８が配置されている。この一次転写ローラ８に図示しない高圧電源から一次転写バイアスが印加され、現像装置４により顕像化されたトナー像が中間転写ベルト７に一次転写されるようになっている。なお、一次転写されずに感光体２上に残された一次転写残トナーは、感光体２による次の画像形成動作に備えるためにクリーニング手段５により除去され、感光体２上におけるトナーは完全に除去される。
【００１６】
さらに、中間転写ベルト７の駆動方向下流側に、二次転写装置としての二次転写ローラ１０が設けられている。この二次転写ローラ１０は、中間転写ベルト７を挟んで支持ローラ９ｂと対向しており、二次転写ローラ１０と支持ローラ９ｂとで中間転写ベルト７を介して二次転写ニップ部を形成している。また、画像形成装置１００は、記録媒体である用紙Ｓの積載部としての給紙カセット１２、給送ローラ１３に加え、レジストローラ対１４などを備える。さらに、二次転写ローラ１０から見て用紙Ｓの搬送方向下流側には、定着装置２０及び排紙ローラ対１５が設けられている。
【００１７】
次に、画像形成動作について説明する。まず、感光体２が図示しない駆動源により時計回りに回転駆動され、このとき感光体２表面に図示しない除電装置からの光が照射されて表面電位が初期化される。次に、感光体２の表面は、帯電部材３によって所定の極性に一様に帯電される。次いで、感光体２表面には露光装置６からのレーザ光が照射され、これによって感光体２表面に静電潜像が形成される。このとき各感光体２に露光される画像情報は、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各トナー色情報に分解した単色の画像情報である。そして、感光体２上に形成された静電潜像は、現像装置４を通る際に現像装置４からの各色トナー（現像剤）が付与され、顕像化されたトナー像として可視化される。
【００１８】
また、中間転写ベルト７は、図中反時計回りに走行駆動させられる一方、一次転写ローラ８には、感光体２上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加される。これにより、感光体２と中間転写ベルト７との間に転写電界が形成され、感光体２上のトナー像が、その感光体２と同期して回転駆動される中間転写ベルト７上に静電的に一次転写される。このようにして、一次転写される各色トナー像は、中間転写ベルト７の搬送方向上流側から逐次タイミングを併せて中間転写ベルト７上に重ね合わされ、所望のフルカラー画像が形成される。
【００１９】
一方、画像形成される用紙Ｓは、給紙カセット１２に積載された用紙束から給送ローラ１３などの搬送部材によってレジストローラ対１４まで一枚ごとに分離されて給送される。その際、搬送された用紙Ｓの先端は、回転駆動を開始していないレジストローラ対１４のニップ部に突き当たり、ループを形成し、用紙Ｓのレジストレーションが行われる。その後、中間転写ベルト７上に担持されたフルカラートナー像とのタイミングを図って、レジストローラ対１４の回転駆動が開始され、支持ローラ９ｂと二次転写ローラ１０で構成される二次転写ニップ部に向けて用紙Ｓが送出される。本実施形態では、二次転写ローラ１０に中間転写ベルト７表面におけるトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これにより中間転写ベルト７表面に形成されたフルカラートナー像が用紙Ｓ上に一括して転写される。次いで、トナー像を転写された用紙Ｓは定着装置２０まで搬送され、定着装置２０を通過するときに熱と圧力を加えられ、永久画像としてトナー像が用紙Ｓに定着させられる。次いで、用紙Ｓは、排紙ローラ対１５を介して排出トレイなどの用紙排出部に排出され、画像形成動作が完了する。なお、二次転写ニップ部で転写されずに中間転写ベルト７上に残留した残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段１６により取り除かれ回収される。
【００２０】
以上の説明は、用紙Ｓ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、画像形成手段のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。また、本実施形態のプリンタを用いてモノクロ印刷をする場合には、画像形成手段１Ｋの感光体ドラム２Ｋ上にのみ静電潜像を形成して同手段によって現像して用紙Ｓに転写し、定着装置２０で定着すればよい。
【００２１】
図２は、画像形成装置に搭載された定着装置の模式図である。図２に示すように、定着装置２０は、未定着画像に接触して回転する定着部材としての定着ベルト２１と、この定着ベルト２１との間で定着ニップ部Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラ３１とを備える。また、定着装置２０は、加熱手段であるハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂと、温度検出手段であるサーモパイルアレイ４０と、サーモパイルアレイ４０の温度に基づいて、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂへの通電を制御する温度制御手段６０などを備える。
【００２２】
定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材で構成されている。ベルト部材としては、例えばニッケルやＳＵＳなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いることができる。定着ベルト２１内には、２本のハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂと、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂからの熱を定着ベルト２１へ反射する反射部材２２が設けられている。ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂと反射部材２２とにより、定着ベルト２１は内周側から輻射熱で直接加熱される。また、定着ベルト２１の内周側から加圧ローラ３１に当接してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２３と、ニップ形成部材２３を支持する支持部材としてのステー２４とが設けられている。
【００２３】
加圧ローラ３１は、回転自在なローラ部材であり、芯金３２と、ソリッドゴム又は発泡スポンジにて成形される弾性層３３と、トナー離形性をよくするための表面層３４とにより構成される。加圧ローラ３１は、画像形成装置１００に設けられた不図示のモータなどの駆動源により回転駆動する。また、加圧ローラは、スプリングなどにより定着ベルト２１側に押し付けられており、弾性層３３が押し潰されて変形することにより所定のニップ幅を有している。
【００２４】
ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂは、ぞれぞれの両端部が定着装置２０の不図示の側板に固定されている。ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂは、画像形成装置１００に設けられた電源部から供給される電力を温度制御手段６０により制御されて加熱するように構成されている。
【００２５】
サーモパイルアレイ４０は、熱電対の原理を応用した赤外線センサであるサーモパイルを複数一列状に並べて配置したセンサであり、定着ベルト２１の表面温度を検出する。サーモパイルアレイ４０の詳細は後述する。
【００２６】
温度制御手段６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを包含するコンピュータで構成されている。温度制御手段６０は、サーモパイルアレイ４０の検出温度に基づいて、定着ベルト２１の表面温度が一定の温度（定着温度）となるようにハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂへの通電を制御する。
【００２７】
図３は本実施形態に係るサーモパイルアレイの概略回路を示す模式図であり、図４はそのサーモパイルアレイのセンサ部を示す模式図である。図３に示すように、サーモパイルアレイ４０は、複数のサーモパイルが収納されたセンサ部４２と、センサ部４２の出力を処理する処理部５０とで構成されている。センサ部４２は、シリコン基板４３と、シリコン基板４３上に形成された、サーモパイル部４６、電気回路部４７、マルチプレクサ４８及びサーミスタ４９を有する。また、図４に示すように、センサ部４２は、シリコン基板上に形成された回路を収納するハウジング５５と、シリコーンレンズ５６とを有する。
【００２８】
図３に示すように、サーモパイル部４６は、ポリシリコンとアルミニウムからなる薄膜熱電対を複数直列に接続した第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈで構成された赤外線の受光部である。電気回路部４７は、第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈと各々接続された第１〜８の増幅器を含む電気回路４７ａ〜４７ｈで構成されている。
【００２９】
マルチプレクサ４８は、第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈの出力を順番に切り替える。マルチプレクサ４８は一定の周期で、第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈのいずれかの出力１つを処理部５０へ送る。マルチプレクサ４８により処理部を１つにできるので、サーモパイルアレイ４０は安価な構成となる。なお、マルチプレクサは切替回路部の一例である。
【００３０】
サーミスタ４９は、サーモパイル部４６の周囲温度を検出するセンサであり、サーモパイル部４６の近傍に設置される。
【００３１】
センサ部４２は、図４に示すように、サーモパイルなどを埃などの汚れから保護するため、ハウジング５５内に収納されている。ハウジング５５の上部には、シリコーンレンズ５６が嵌め込まれており、これにより温度検出対象からの赤外線をサーモパイル部４６の第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈに集光することができる。なお、シリコーンレンズ５６は、レンズの一例である。
【００３２】
図３に示すように、処理部５０は、Ａ／Ｄコンバータ５１と、異常監視回路５２と、ＣＰＵ５３とを有する。Ａ／Ｄコンバータ５１は、マルチプレクサ４８によって選択された第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈのいずれか１つの出力と、サーミスタ４９の出力をアナログからデジタルに変換する回路である。
【００３３】
異常監視回路５２は、デジタル化された第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈの出力が、所定の閾値を超えていないか（異常温度）を監視し、出力が閾値を超えた場合にＣＰＵ５３に対して警報を出力する回路である。
【００３４】
ＣＰＵ５３は、デジタル化された第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈの出力を、サーミスタ４９で検出した周囲温度などにより補正した後、温度に換算し、温度制御手段６０にその温度データを送る。ただし、異常監視回路５２の警報を受けた場合は、温度制御手段６０に停止命令を送る。停止命令を受けた温度制御手段６０は直ちにハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂへの電力を遮断する。
【００３５】
図５は、サーモパイルアレイの温度検出を示す模式図である。図５に示すように、サーモパイルアレイ４０のシリコーンレンズ５６に適正に設計されたレンズを用いれば、受光部であるサーモパイル部４６は広範囲の温度を検出することができる。本実施形態のサーモパイルアレイ４０は第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈを有するので、８箇所の温度を検出できる。温度を検出する領域を温度検出領域ｒ１〜ｒ８と呼び、温度検出領域同士の間隔を検出間隔ｄと呼ぶ。
【００３６】
また、サーモパイルアレイ４０は、画像形成装置１００内の定着装置２０以外に配置されて、定着ベルト２１の温度を検出することが望ましい。高温下で稼働する定着装置は、時にその製品寿命や故障のために交換されることがあるためである。サーモパイル４０をこのように配置すれば、定着装置を一体で交換する場合に、温度センサまで一括して交換する必要がなくなり、省資源／メンテナンス費用を抑制できる。
【００３７】
図６は、本実施形態に係る定着装置における加熱手段の加熱領域と通紙領域との関係を示す図である。図６に示すように、定着ベルト２１の中央部には加熱手段であるハロゲンヒータ２５ａの加熱領域があり、定着ベルト２１の両端部にはハロゲンヒータ２５ａの加熱領域とは重ならない位置に、ハロゲンヒータ２５ｂの加熱領域がある。定着ベルト２１に対向する位置には、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂにより加熱された定着ベルト２１の温度を検出するサーモパイルアレイ４０が配置されている。サーモパイルアレイ４０は第１〜８のサーモパイル４６ａ〜４６ｈにより、それぞれ定着ベルト２１表面の温度検出領域ｒ１〜ｒ８の温度を検出することができる。また、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂとサーモパイルアレイ４０は、それぞれ温度制御手段６０に接続されている。温度制御手段６０は、サーモパイルアレイ４０の検出温度に基づいて、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂの通電を制御する。なお、以降の図においては、サーモパイルアレイ４０から各検出領域に伸びている線は、各検出領域からサーモパイルアレイ４０に放射される赤外線のうち、各検出領域の中心からサーモパイルアレイ４０に放射される赤外線の軌道を表している。
【００３８】
記録媒体Ａを通紙した場合、サーモパイルアレイ４０は記録媒体Ａの通紙部の温度、すなわち温度検出領域ｒ４〜ｒ８の温度を検出できるので、温度制御手段６０は、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂを適切に温度制御できる。ハロゲンヒータ２５ａの温度制御には、温度検出領域ｒ６〜ｒ８を用い、ハロゲンヒータ２５ｂの温度制御には、温度検出領域ｒ４〜ｒ５を用いる。また、サーモパイルアレイ４０は記録媒体Ａの非通紙部の温度、すなわち温度検出領域ｒ１〜ｒ３の温度を検出するので、温度制御手段６０は、非通紙部の温度が異常温度でないか監視できる。
【００３９】
次に、記録媒体Ａよりもサイズの大きい記録媒体Ｂを通紙した場合、サーモパイルアレイ４０は記録媒体Ｂの通紙部の温度、すなわち温度検出領域ｒ３〜ｒ８の温度を検出できるので、温度制御手段６０は、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂを適切に温度制御できる。
しかしながら、記録媒体Ｂの非通紙部の温度は、図に示すように温度検出領域ｒ２の一部で測定されることになり、正確な温度が測定できないという問題が生じる。
【００４０】
一般の画像形成装置は、定着部材の中央を左右対称に通紙する。定着部材の中央部の加熱領域は、画像形成装置の最小通紙サイズにて規定され、一般に、はがきや封筒といったものが最小通紙サイズとして規定される。このため、他のほとんどの記録媒体にとって定着部材の中央部は通紙部となるので、そこの温度検出に複数のチャンネルを割り当てる必要性は低い。
【００４１】
一方、定着部材の両端部の加熱領域は、ほとんどの記録媒体にとって通紙部又は非通紙部を生じるため、温度検出に複数のチャンネルを割り当てる必要性は高い。しかし、単にサーモパイルの数を増やして対応するのは、サーモパイルアレイ４０のコストが上昇するため、得策ではない。
【００４２】
そこで、定着部材の中央部においては温度検出領域及び検出間隔を広くし、温度検出に最小限のチャンネルを割り当て、定着部材の両端部においては温度検出領域及び検出間隔を狭くし、温度検出に複数のチャンネルを割り当てる。
【００４３】
図７（ａ）は、定着ベルトに対するサーモパイルアレイの配置位置を示す図であり、図７（ｂ）は、そのサーモパイルアレイの温度検出を示す模式図である。図７（ａ）（ｂ）において、図６と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、サーモパイルアレイ４０ａは、定着ベルト２１の端部付近に、定着ベルト２１の長手方向に対して傾けて配置されている。この場合、サーモパイルアレイ４０ａから定着ベルトの中央部までの距離は長くなり、反対にサーモパイルアレイ４０ａから定着ベルトの端部までの距離は短くなる。
【００４５】
サーモパイルアレイ４０ａの温度検出領域及び検出間隔は、センサから被測定物までの距離に依存する。つまり、被測定物がサーモパイル４０ａのシリコーンレンズ５６から遠ざかるほど温度検出領域及び検出間隔は広くなる。一方、被測定物がシリコーンレンズ５６から近づくほど温度検出領域及び検出間隔は狭くなる。
【００４６】
これにより、図７（ｂ）に示すように、サーモパイルアレイ４０ａの温度検出領域ｒａ１〜８は、検出位置によりその大きさが変わる。ハロゲンヒータ２５ａの加熱領域は温度検出領域ｒａ８で検出でき、ハロゲンヒータ２５ｂの加熱領域は、温度検出領域ｒａ１〜ｒａ７で検出できる。しかも、温度検出領域ｒａ１〜ｒａ７は、定着ベルト２１の端部に近づくにつれて温度検出領域及び検出間隔が狭くなる。
【００４７】
そのため、例えば、サイズがわずかに異なる記録媒体Ｃ、Ｄであっても、通紙領域と非通紙領域の温度検出に用いる温度検出領域を適切に定めることができる。具体的には、記録媒体Ｃの場合、温度検出領域ｒａ３〜ｒａ７の温度に基づいてヒータを温度制御し、温度検出領域ｒａ１〜ｒａ２の温度により非通紙部の温度を監視する。また、記録媒体Ｄの場合は、温度検出領域ｒａ２〜ｒａ７の温度に基づいてヒータを温度制御し、温度検出領域ｒａ１の温度により非通紙部の温度を監視する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る定着装置２０は、温度検出手段にサーモパイルアレイ４０を用い、そのサーモパイルアレイ４０の温度検出領域を定着部材の中央部に対し端部において多く配置できる。そのため、そのため、定着部材端部において検出精度を向上することができるので、様々なサイズの記録媒体であっても非通紙部の温度を正確に検出することができる。また、温度検出のためのセンサを複数配置する必要がないので、コストダウンできるという効果もある。
【００４９】
このようにメリットがあるサーモパイルアレイ４０ではあるが、そのセンサ部４２を傾けて設置するといった特性のため、サーモパイルアレイ４０を設置する際の角度のブレが検知領域に対して大きく影響してしまう。
【００５０】
図８は、サーモパイルアレイ４０の検出領域を示す説明図であり、（ａ）所望の位置にサーモパイルアレイ４０がセットされた場合の検出位置ｒ１〜ｒ８、（ｂ）内側に傾いて設置された場合の検出位置ｒ１〜ｒ８、（ｃ）外側に傾いて設置された場合の検出位置ｒ１〜ｒ８をそれぞれ示す。
【００５１】
図８（ａ）のようにサーモパイルアレイ４０が所望の位置にセットされた場合は、記録媒体Ｂに対し、用紙サイズから検知位置ｒ２では非通紙部と認識し、両端のハロゲンヒータ２５ｂに対する制御因子として作用する。
【００５２】
しかしながら、図８（ｂ）のようにサーモパイルアレイ４０が内側に傾いて設置されてしまうと、検知位置ｒ２では、実際は記録媒体Ｂが通紙されるのに、サーモパイルアレイ４０では非通紙部として認識されているため、ハロゲンヒータ２５ｂの温度が必要な分だけ上昇しない要因となり、適正な制御がなされないことなる。
【００５３】
また、図８（ｃ）のようにサーモパイルアレイ４０が外側に傾いて設置されてしまった場合は、検知位置ｒ２では、ハロゲンヒータ２５ｂの最端部であってヒータの温度ダレが生じる範囲を検知することとなり、適正な制御がなされないこととなる。
【００５４】
同様に、ハロゲンヒータ２５ａの制御のために割り当てられる検知位置ｒ８は図８（ｃ）ではハロゲンヒータ２５ａの端部を検出することとなってしまい、適正な制御がされないこととなる。
【００５５】
このように、サーモパイルアレイ４０を設置する際の定着部材に対する傾きが検知領域に対して大きく影響することで、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂが適正に制御がなされないこととなってしまう。
【００５６】
そこで、本実施形態に係る定着装置２０では、定着ベルト２１、加圧ローラ３１、ハロゲンヒータ２５ａ、２５ｂ等が設けられる定着装置２０の本体部とは別に、サーモパイルアレイ４０を設けるとともに、適切な位置決めを可能とする機構を備えることで、サーモパイルアレイ４０を定着ベルト２１に対して適切に位置決め、姿勢決めするものである。
【００５７】
図９は、本実施形態に係る定着装置２０における本体部９０とサーモパイルアレイ４０との嵌合形状の説明図である。
【００５８】
サーモパイルアレイ４０は、画像形成装置１００の所定位置に弾性部材としての圧縮スプリング９４を介して設置されている。圧縮スプリング９４は画像形成装置１００側にセットされたサーモパイルアレイ４０が所望の位置に精度良く設置されるために位置調整されるための可動域を提供している。
【００５９】
本体部９０は、図９の矢印Ａで示す方向から取付け可能であって、サーモパイルアレイ４０は、圧縮スプリング９４により本体部９０側の方向に力が加えられることにより、ずれることなく固定される。
【００６０】
サーモパイルアレイ４０は、図３、図４に示したように、センサ部４２と、処理部５０とで構成され、センサ部４２は、ハウジング５５（支持部材）と、シリコーンレンズ５６とを有している。
【００６１】
また、ハウジング５５には、上述した圧縮スプリング９４が取付けられるとともに、凹部９３が設けられている。なお、凹部９３や圧縮スプリング９４は、ハウジング５５とは別に設けた部材であってもよい。
【００６２】
また、本体部９０のハウジング９６（支持部材）において、サーモパイルアレイ４０の凹部９３と対向する位置であって、凹部９３と嵌合する凸部９２を有し、サーモパイルアレイ４０が精度よく突き当たる嵌合部材９１が設けられている。
【００６３】
本体部９０は、矢印Ａ方向からセットされる際に、凹部９３と凸部９２は嵌合するとともに、サーモパイルアレイ４０は圧縮スプリング９４の付勢力により本体部９０の嵌合部材９１に押し付けられる。
【００６４】
また、サーモパイルアレイ４０と定着ベルト２１の間のハウジング９６（支持部材）には、赤外線を通すための開口部９５が設けられている。
【００６５】
また、図９においては、サーモパイルアレイ４０に凹部９３が、本体部９０に凸部９２が設けられているが、サーモパイルアレイ４０に凸部９２が、本体部９０側に凹部９３が設けられていてもよい。
【００６６】
また、サーモパイルアレイ４０を画像形成装置１００側に配置する弾性部材は図９の例に限るものではなく、他の弾性部材を用いてもよい。また、弾性部材の設置位置および設置数も図９の例に限られるものではない。
【００６７】
なお、サーモパイルアレイ４０の画像形成装置１００への設置位置の精度が要求されるが、サーモパイルアレイ４０は弾性部材を用いず直接固設されていてもよい。
【００６８】
以上説明した本実施形態に係る定着装置によれば、サーモパイルアレイの位置決め精度を向上し、サーモパイルアレイの温度検出領域を適正にすることができる。
【００６９】
また、サーモパイルアレイは高価な部材であるが、これを定着装置の本体部に設ける場合、定着装置の他の部材の故障や、製品寿命等で交換される際に、サーモパイルアレイも同時に交換されることとなる。これに対し、本実施形態では、サーモパイルアレイが定着装置の本体部とは、別に設けられているので、交換の必要がなく、交換の際のコストを抑えることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  画像形成手段
２  感光体
３  帯電部材
４  現像装置
５  クリーニング手段
６  露光装置
７  中間転写ベルト
８  一次転写ローラ
９  支持ローラ
１０  二次転写ローラ
１１  トナーボトル
１２  給紙カセット
１３  給紙ローラ
１４  レジストローラ対
１５  排紙ローラ対
２０  定着装置
２１  定着ベルト（定着部材）
２２  反射部材
２３  ニップ形成部材
２４  ステー
２５ａ、２５ｂ  ハロゲンヒータ（加熱手段）
３１  加圧ローラ（加圧部材）
３２  芯金
３３  弾性層
３４  表面層
４０  サーモパイルアレイ（温度検出手段）
４２  センサ部
４３  シリコン基板
４６  サーモパイル部
４６ａ〜４６ｈ  第１〜８のサーモパイル
４７  電気回路部
４７ａ〜４７ｈ  第１〜８の電気回路
４８  マルチプレクサ（切替回路部）
４９  サーミスタ
５０  処理部
５１  Ａ／Ｄコンバータ
５２  異常監視回路
５３  ＣＰＵ
５５  ハウジング（支持部材）
５６  シリコーンレンズ（レンズ）
６０  温度制御手段
９０  本体部
９１  嵌合部材
９２  凸部
９３  凹部
９４  圧縮スプリング
９５  開口部
９６  ハウジング（支持部材）
１００  画像形成装置
Ｓ  用紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２０１２−２４７５５２号公報
【図１】
2016151741.tif 000003
【図２】
2016151741.tif 000004
【図３】
2016151741.tif 000005
【図４】
2016151741.tif 000006
【図５】
2016151741.tif 000007
【図６】
2016151741.tif 000008
【図７】
2016151741.tif 000009
【図８】
2016151741.tif 000010
【図９】
2016151741.tif 000011