JP5075643B2 - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、定着ローラ等の加熱回転体の温度を検知する定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置における定着装置は、内部に熱源を有する定着ローラと、この定着ローラに圧接される加圧ローラと、サーモスタットと、サーミスタとを備え、定着ローラと加圧ローラとの間で形成されたニップ部で、用紙上のトナー像を加熱溶融させて定着して、サーモスタットは、定着ローラが過昇温されるのを防止するために、定着ローラの温度を検知して、過昇温された場合に作動して、熱源への通電を遮断している。また、サーミスタは、定着ローラの表面温度を検知し、ＣＰＵ等の制御部へ温度情報を送信している。

このような定着装置において、近年ウォームアップ時間の短縮が提唱されており、常温から定着時に必要な定着温度まで立ち上がるのに要する時間を短縮するように熱源を昇温させる定着装置が主流になりつつある。しかし、このような定着装置においては、従来のようにサーモスタットと定着ローラとを離間させて配置した場合、誤って急激に定着ローラの温度が上昇してしまうと、例えば、発煙や発火する前にサーモスタットを作動させることが不可能である。このため、サーモスタットと定着ローラの間隔をできる限り小さくする必要が生じている。また、サーミスタにおいては、定着ローラの表面温度を迅速に検知し、ＣＰＵ等の制御部へ温度情報をタイミングよく送信するために、サーミスタと定着ローラの間隔をできる限り小さくする必要が生じている。

そこで、特許文献１では、定着ローラにサーモスタットの中央部で接触するように配置させ、サーモスタットを定着ローラの長手方向の軸と平行な軸周りに回転可能になるように構成している。この構成により、定着ローラの停止時に温度が急激に上がっても、定着ローラに接触しているサーモスタットを即座に作動させることにより、過昇温防止の対応ができるようにして、定着ローラの回転時には、サーモスタットが定着ローラの回転に連動して、その接触位置がサーモスタットの中央部から端部に移動するようにしている。このことにより、定着ローラの停止時に比べて、サーモスタットと定着ローラの接触圧を小さくして、サーモスタットにより定着ローラに傷がつくのを極力抑えている。

しかしながら、上述した従来技術では、接触圧は小さくなるが、接触圧が残存することになり、定着を行う毎に、定着ローラの回転に伴い、サーモスタットは、定着ローラに接触した状態で軸周りに回転し、その接触圧により定着ローラ表面を擦る。これを長期に渡って繰り返すと、定着ローラの傷が大きくなり、この定着ローラによりトナー像を加熱溶融すると、定着性能に支障をきたすことになる。また、サーモスタットが軸周りの回転を繰り返すと、例えば、サーモスタットの端部が定着ローラに当接しているときに、サーモスタットと定着ローラが突っ張り、その状態における定着ローラの回転により、定着ローラ表面が削り込まれて、摺擦音が発生し、さらにサーモスタットが破損して誤動作するおそれがあるという問題があった。
特開２００２−１９６６１１号公報（段落［０００９］‐［００１２］、図１）

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、定着ローラ等の加熱回転体を傷つけることなく、加熱回転体の温度を正確に検知する定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、回転してトナー像を定着させるために用いられる加熱回転体と、前記加熱回転体の温度を検知する検知面を前記加熱回転体側に向けて配置される温度検知部材と、前記検知面を前記加熱回転体側に付勢する付勢部材と、前記付勢部材を保持するとともに前記付勢部材の付勢力により前記温度検知部材を弾性的に保持する保持部材とを備える定着装置において、薄膜で形成されるフィルムが前記検知面に当接して前記保持部材に固定保持され、前記検知面が前記フィルムを介して前記加熱回転体に接触することを特徴としている。

この構成によれば、温度検知部材の検知面がフィルムを介して接触する加熱回転体の温度を逐一検知して、また、温度検知部材の検知面が付勢部材により加熱回転体側に押圧された状態において、加熱回転体が回転しても、加熱回転体がフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が加熱回転体の回転に追随して回動することがない。

また、請求項２に記載の発明では、前記フィルムは、前記加熱回転体の回転方向上流側において、前記保持部材に固定保持されることを特徴としている。この構成によれば、フィルムの回転方向上流側を保持部材に取り付ける作業を施すと、フィルムが保持部材に固定保持され、加熱回転体の回転時に、加熱回転体がフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が加熱回転体の回転に追随して回動することがない。

また、請求項３に記載の発明では、前記検知部材はサーモスタットであることを特徴としている。この構成によれば、サーモスタットの検知面がフィルムを介して接触する加熱回転体の温度を逐一検知して、加熱回転体の過加熱の防止等を制御する。

また、請求項４に記載の発明では、加圧ローラに対向して配置される定着ローラと、熱源を内蔵する熱ローラと、前記定着ローラと前記熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトを備え、前記定着ベルトが、前記定着ローラと前記加圧ローラとの圧接によって形成されたニップ部で、トナー像を加熱溶融して定着させ、前記加熱回転体は前記定着ローラ、前記熱ローラ及び前記定着ローラのいずれかであることを特徴としている。この構成によれば、加熱回転体の回転時に、定着ローラ、熱ローラ及び定着ローラのいずれかの加熱回転体がフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が前記の加熱回転体の回転に追随して回動することがない。

また、請求項５に記載の発明では、前記加熱回転体は前記熱ローラであり、前記検知部材は、前記定着ベルトの内側に形成される中空部に配置されることを特徴としている。この構成によれば、定着装置が小型になり、また熱ローラの回転時に、熱ローラがフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が熱ローラの回転に追随して回動することがない。

また、請求項６に記載の発明では、前記加熱回転体は前記定着ベルトであり、前記温度検知部材は、前記定着ベルトの外側でかつ前記熱ローラにより張架される部分に配置されることを特徴としている。この構成によれば、定着ベルトの回転時に、定着ベルトがフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が定着ベルトの回転に追随して回動することがない。

また、請求項７に記載の発明では、熱源を内蔵する定着ローラと、前記定着ローラと圧接される加圧ローラとを備え、前記定着ローラと前記加圧ローラとの圧接によって形成されたニップ部で、トナー像を加熱溶融して定着させ、前記加熱回転体は前記定着ローラであることを特徴としている。この構成によれば、定着ローラの回転時に、定着ローラがフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が定着ローラの回転に追随して回動することがない。

また、請求項８に記載の発明では、上記の構成の定着装置が搭載された画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、温度検知部材の検知面がフィルムを介して加熱回転体接触するので、加熱回転体の温度を逐一正確に検知することができる。また、温度検知部材の検知面が付勢部材により加熱回転体側に押圧された状態において、加熱回転体が回転しても、加熱回転体がフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が加熱回転体の回転に追随して回動することがないので、温度検知部材が加熱回転体を擦って傷つけるおそれがなく、また、温度検知部材と加熱回転体とで摺擦音が発生するおそれがなく、さらに温度検知部材が破損して誤動作するおそれがない。

また、請求項２に記載の発明によれば、加熱回転体の回転方向上流側において、フィルムを保持部材に取り付ける作業を施すだけで、フィルムが保持部材に固定保持されることになる。従って、簡単な取り付け作業を施すだけで、加熱回転体の回転時に、加熱回転体がフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が加熱回転体の回転に追随して回動することがないので、温度検知部材が加熱回転体を擦って傷つけるおそれがない。

また、請求項３に記載の発明によれば、サーモスタットの検知面がフィルムを介して接触する加熱回転体の温度を逐一正確に検知して、加熱回転体の過加熱の防止等を制御することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、加熱回転体の回転時に、定着ローラ、熱ローラ及び定着ローラのいずれかの加熱回転体がフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が前記の加熱回転体の回転に追随して回動することがないので、温度検知部材が前記の加熱回転体を擦って傷つけるおそれがない。

また、請求項５に記載の発明によれば、定着ベルトの内側に形成される中空部に、温度検知部材が配置されることによって、定着装置を小型にすることができ、また熱ローラの回転時に、熱ローラがフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が熱ローラの回転に追随して回動することがないので、温度検知部材が熱ローラを擦って傷つけるおそれがない。

また、請求項６に記載の発明によれば、温度検知部材が定着ベルトの外側でかつ熱ローラにより張架される部分に配置されても、定着ベルトの回転時に、定着ベルトがフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が定着ベルトの回転に追随して回動することがないので、温度検知部材が定着ベルトを擦って傷つけるおそれがない。

また、請求項７に記載の発明によれば、定着ローラの回転時に、定着ローラがフィルム上を摺動することになり、温度検知部材が定着ローラの回転に追随して回動することがないので、温度検知部材が定着ローラを擦って傷つけるおそれがない。

また、請求項８に記載の発明によれば、ローラや定着ベルト等の加熱回転体を傷つけることなく、加熱回転体の温度を正確に検知する定着装置を備える画像形成装置にすることができる。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す断面正面図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の各色に対応させて配される。感光層はアモルファスシリコンでもよい。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及び除電器１４ａ〜１４ｄが配設される。

現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右斜め下方に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、現像装置２ａ〜２ｄの感光体回転方向上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面を一様に帯電させ、また、除電器１４ａ〜１４ｄは、現像装置２ａ〜２ｄの感光体回転方向下流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面に現像後に残った電荷を除電する。

露光ユニット１２は、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方で帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側に設けられる。露光ユニット１２には、レーザ光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射され、照射されたレーザ光により、各感光体１１ａ〜１１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。

中間転写ベルト１７は、テンションローラ６、駆動ローラ２５及び従動ローラ２７に張架されている。この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で搬送方向（図１の矢印方向）に沿って上流側から隣り合うように対向して配列されている。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体１１ａ〜１１ｄと対向して中間転写ベルト１７に接触するよう配置され、図１における上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト１７を介して各感光体１１ａ〜１１ｄに圧接して１次転写ニップ部を形成し、また離間する。この１次転写ニップ部において、各感光体１１ａ〜１１ｄで形成されたトナー像が中間転写ベルト１７表面に転写される。そして、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写されることにより、中間転写ベルト１７表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。ベルトクリーニング３１が転写後に中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。

２次転写ローラ３４は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラ２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写ニップ部を形成して、この２次転写ニップ部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像を用紙Ｐに転写する。

画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、画像形成装置１の中間部には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ３５が配設される。画像形成装置１の左部には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７で形成される２次転写ニップ部に搬送する第１搬送路３３が配設され、右部から左部にかけては、スタックトレイ３５から繰り出された用紙を２次転写ニップ部に搬送する第２搬送路３６が配設される。また、画像形成装置１の左上部には、画像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着装置１８と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３７に搬送する第３搬送路３９とが配設される。

給紙カセット３２は、装置の外部（図１において手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラ３３ｂ及び捌きローラ３３ａにより１枚ずつ第１搬送路３３側に繰り出される。

第１搬送路３３と第２搬送路３６とはレジストローラ３３ｃの手前で合流しており、レジストローラ３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写ニップ部に搬送される。２次転写ニップ部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）が印加された２次転写ローラ３４によって、中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー画像を２次転写されて、定着装置１８に搬送される。

定着装置１８は、ヒータにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに圧接して配設された加圧ローラ等とを備え、トナー画像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、定着装置１８で定着された後、必要に応じて第４搬送路４０で反転されて用紙の裏面にも２次転写ローラ３４でフルカラーのトナー画像が２次転写され、定着装置１８で定着されて、第３搬送路３９を通って、排出ローラ１９ａにより用紙排出部３７に排出される。

図２は、上述の画像形成装置１に用いられる定着装置１８の概略の構成を示す断面正面図である。定着装置１８は、ベルト定着方式であり、定着ベルト５２と、定着ローラ５３と、加圧ローラ５４と、熱ローラ５５と、モータと減速ギアを有する駆動手段５７、及びサーモスタットユニット６０とを備えている。そして、熱ローラ５５の中空内には、定着装置１８の熱源としてヒータランプ５５ａが設けられている。定着ローラ５３、加圧ローラ５４及び熱ローラ５５は、定着装置１８の筐体（図略）の長手方向に回転可能に軸支され、駆動手段５７、ヒータランプ５５ａ及びサーモスタットユニット６０は、筐体（図略）に固定保持されている。

定着ベルト５２は、定着ローラ５３及び熱ローラ５５に掛け回され、駆動手段５７によって加圧ローラ５４を介して、図２に示す矢印ｘ方向に回転駆動される。この定着ベルト５２は、厚さ４０μｍのニッケル薄板で形成される無端ベルトであって、外周表面にシリコンゴム膜等のオフセット防止剤がコーティングされたものである。

定着ローラ５３と加圧ローラ５４とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ５４が定着ベルト５２を介して定着ローラ５３の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ５４と定着ベルト５２との間でニップ部Ｎが形成される。熱ローラ５５は、定着ベルト５２にテンションを与えるものであり、円筒形をしたアルミ管で形成される。定着ローラ５３と加圧ローラ５４が長手方向で定着ベルト５２より長く形成されているために、加圧ローラ５４は定着ベルト５２とともに定着ローラ５３にも圧接している。

駆動手段５７は、モータと減速ギア列を備えて、加圧ローラ５４にギア接続され、図２に示す矢印方向に回転駆動すると、加圧ローラ５４が矢印方向に回転する。加圧ローラ５４の回転により、加圧ローラ５４に圧接する定着ローラ５３と定着ベルト５２が同速で図２示す矢印方向に回転し、さらに熱ローラ５５が定着ベルト５２に従動回転する。熱ローラ５５の中空内に配設されたヒータランプ５５ａからの熱が、熱ローラ５５を介して定着ベルト５２に伝わり、定着ベルト５２が加熱される。加圧ローラ５４と定着ベルト５２の互いの逆回転により、用紙Ｐのトナー像をニップ部Ｎで加熱溶融させながら、用紙Ｐが装置の上方に搬送される。尚、駆動手段５７が加圧ローラ５４にギア接続する構成に替えて、駆動手段５７を定着ローラ５３または熱ローラ５５に接続して、定着ローラ５３または熱ローラ５５の回転により定着ベルト５２を回転させ、さらに加圧ローラ５４を回転させる構成にしてもよい。

上記構成の定着装置１８においては、トナー像Ｔを形成された用紙Ｐは、定着ベルト５２の用紙搬送方向の上流側に配された定着前ガイド２１から、図２に示す矢印ｙ方向に搬送され、ニップ部Ｎにおいて加熱加圧されることによって、トナー像Ｔが定着される。その後、用紙Ｐは、用紙搬送方向下流側に配された定着後ガイド２２及び搬送ローラ２３ａ、２３ｂにより、用紙排出部３７（図１参照）に排出される。

次に、サーモスタットユニット６０の詳細について説明する。サーモスタットユニット６０は、熱ローラ５５の周面に向けて配設され、熱ローラ５５の温度を逐一検知し、熱ローラ５５の温度が予め設定された温度範囲を超えた場合には、ヒータランプ５５ａへの通電を遮断して、ローラの過加熱を防止するものである。サーモスタットユニット６０は、定着ベルト５２の内側に形成される中空部に配され、サーモスタット６２、サーモスタット支持部材６３、コイルバネ６４、それらを内部に保持する保持部材６１及びフィルム６６を備える。尚、サーモスタットユニット６０は、熱ローラ５５の温度を検知し、予め設定された温度に対して熱ローラ５５の温度の高低を判定して、ヒータランプ５５ａへの通電のオンオフを制御し、定着ベルト５２の過加熱や加熱不足を防止するようにしてもよい。

図３は、サーモスタットユニット６０の要部の構成を示す断面側面図であり、図４は、サーモスタットユニット６０の要部の構成を示す断面正面図である。

図３に示すように、サーモスタット６２は、その検知面６２ａを熱ローラ５５の長手方向中央から外れた位置の周面に向けて配設され、検知面６２ａの反対側の部分をサーモスタット支持部材６３に接着剤で固着される。このサーモスタット６２とサーモスタット支持部材６３が温度検知部材を構成する。

サーモスタット支持部材６３は、直方体形状であり、その側面部６３ａで保持部材６１に対して熱ローラ５５方向に移動自在に保持され、サーモスタット６２の固着される面と反対側の面には、サーモスタット６２を挟んでその両側に一対の凹部６３ｂを有する。この一対の凹部６３ｂには、一対の凹部６３ｂに対向させて保持部材６１に設けた一対の凹部６１ａとともに、一対のコイルバネ６４が嵌め込まれている。コイルバネ６４は圧縮バネであり、その付勢力により、サーモスタット支持部材６３が熱ローラ５５側に押され、サーモスタット６２は、保持部材６１の開口６１ｄから熱ローラ５５方向に移動自在に突出している。

フィルム６６は、ポリイミド樹脂シートやポリテトラフロオロエチレン樹脂シート等の耐熱性と摺動性を兼ね備えた厚さ５０〜１００μｍの薄膜シートで形成され、サーモスタット６２の検知面６２ａと熱ローラ５５周面と接触して配され、サーモスタット支持部材６３の長手方向長さ程度の幅を有する。

また、図４示すように、フィルム６６は、保持部材６１の外周を形成する図４に示す紙面と垂直な方向の上側外周面６１ｂと下側外周面６１ｃに取り付けられる。熱ローラ５５の回転方向（図４の矢印方向）下流側におけるフィルム６６の下流端部６６ｂは、上側外周面６１ｂに接着にて固着され、回転方向上流側におけるフィルム６６の上流端部６６ｃは、下側外周面６１ｃに接着にて固着される。サーモスタット６２の検知面６２ａがフィルム６６を介して熱ローラ５５周面に常に接触して温度検知することができるように、フィルム６６が保持部材６１に取り付けられる際には、図４の一点鎖線に示すように、サーモスタット６２が温度検知状態より熱ローラ５５側に若干突出した位置で、サーモスタット支持部材６３の前面部６３ｃを保持部材６１の内面に当接させて、フィルム６６の下流端部６６ｂが保持部材６１の上側外周面６１ｂに固着され、フィルム６６の上流端部６６ｃが保持部材６１の下側外周面６１ｃに固着される。

従って、駆動手段５７（図２参照）によって加圧ローラ５４が回転させられると、定着ベルト５２が回転して、さらに熱ローラ５５が図４に示す矢印方向に従動回転する。この回転時に、サーモスタット６２の検知面６２ａと熱ローラ５５の周面とが、保持部材６１に固着したフィルム６６に互いに対向して接触し、熱ローラ５５の周面がフィルム６６上を摺動することになる。サーモスタット６２の検知面６２ａはフィルム６６を介してコイルバネ６４の付勢力により熱ローラ５５周面への押圧を受けているが、熱ローラ５５の回転に伴うサーモスタット６２の図４で上方向に向けて受ける回動力は、フィルム６６が熱ローラ５５の周面を摺動することにより、発生することがない。

また、サーモスタット６２の検知面６２ａがフィルム６６を介して接触する熱ローラ５５の温度を逐一検知している。検知面６２ａと熱ローラ５５周面にフィルム６６が介在することにより、検知温度が熱ローラ５５本来の温度より低下するが、その検知温度は、フィルム６６により低下する温度が補正されて、ローラ、定着ベルト等の過加熱を防止する制御に用いられる。

ここでは、フィルム６６の下流端部６６ｂと上流端部６６ｃが保持部材６１の外周面に固着される構成を示したが、本発明はこれに限らず、フィルム６６の上流端部６６ｃを保持部材６１の下側外周面６１ｃに固着して、下流端部６６ｂを保持部材６１に固着しない自由端としてもよく、また下流端部６６ｂをサーモスタット６２に保持するようにしてよい。この場合も上記同様、熱ローラ５５が図４に示す矢印方向に回転すると、サーモスタット６２の検知面６２ａはフィルム６６を介してコイルバネ６４の付勢力により熱ローラ５５周面への押圧を受けているが、熱ローラ５５の回転に伴うサーモスタット６２の図４で上方向に向けて受ける回動力は、熱ローラ５５の周面がフィルム６６上を摺動することにより、発生することがない。

上記第１実施形態によれば、定着装置１８は、加圧される加圧ローラ５４と加熱される定着ベルト５２が回転し、トナー像を定着させ、定着ベルト５２を加熱するために用いられる加熱回転体としての熱ローラ５５と、この熱ローラ５５の温度を検知する検知面６２ａを熱ローラ５５側に向けて配置されるサーモスタット６２と、検知面６２ａを熱ローラ５５側に付勢する一対のコイルバネ６４と、このコイルバネ６４を保持するとともにコイルバネ６４の付勢力によりサーモスタット６２を弾性的に保持する保持部材６１とを備える。薄膜で形成されるフィルム６６が検知面６２ａに当接して保持部材６１に固定保持され、検知面６２ａがフィルム６６を介して熱ローラ５５周面に接触する。

この構成によると、サーモスタット６２の検知面６２ａがフィルム６６を介して接触する熱ローラ５５の温度を逐一正確に検知して、ローラ、定着ベルト等の過加熱の防止を制御することができる。また、サーモスタット６２の検知面６２ａがコイルバネ６４により熱ローラ５５側に押圧された状態において、熱ローラ５５が回転しても、熱ローラ５５がフィルム６６上を摺動することになり、サーモスタット６２が熱ローラ５５の回転に追随して回動することがないので、サーモスタット６２が熱ローラ５５を擦って傷つけるおそれがなく、また、サーモスタット６２と熱ローラ５５とで摺擦音が発生するおそれがなく、さらにサーモスタットが破損して誤動作するおそれがない。

また、上記第１実施形態によると、熱ローラ５５の回転方向上流側において、フィルム６６の上流端部６６ｃが保持部材６１の下側外周面６１ｃに固着される構成である。このことによって、フィルム６６の上流端部６６ｃを保持部材６１に取り付ける簡単な作業を施すだけで、熱ローラ５５の回転時に、熱ローラ５５がフィルム６６上を摺動することになり、サーモスタット６２が熱ローラ５５の回転に追随して回動することがないので、サーモスタット６２が熱ローラ５５を擦って傷つけるおそれがない。

また、上記第１実施形態によると、定着装置１８は、加圧ローラ５４に対向して配置される定着ローラ５３と、熱源を内蔵する熱ローラ５５と、定着ローラ５３と熱ローラ５５との間に張架される無端状の定着ベルト５２を備え、定着ベルト５２が、定着ローラ５３と加圧ローラ５４との圧接によって形成されたニップ部Ｎで、トナー像を加熱溶融させて定着する。この定着ベルト５２の内側に形成される中空部に、サーモスタットユニット６０が配置されることによって、定着装置１８が小型になるとともにサーモスタット６２が熱ローラ５５を擦って傷つけるおそれがない。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る定着装置の概略の構成を示す断面正面図である。第１実施形態と異なる、サーモスタットユニット６０の配置について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。

サーモスタットユニット６０は、定着ベルト５２の外側でかつ熱ローラ５５に張架される部分に配置され、定着装置１８の筐体（図略）に固定保持される。サーモスタットユニット６０の検知面６２ａは、フィルム６６を介して定着ベルト５２に接触し、熱源５５ａ近傍の定着ベルト５２の温度を検知する。

上記第２実施形態によれば、サーモスタット６２がフィルム６６を介して接触する定着ベルト５２の温度を逐一検知することによって、定着ベルト５２の温度を正確に検知して、ローラ、定着ベルト等の過加熱の防止を制御することができる。また、サーモスタット６２の検知面６２ａがコイルバネ６４により定着ベルト５２側に押圧された状態において、定着ベルト５２が回転しても、定着ベルト５２がフィルム６６上を摺動することになり、サーモスタット６２が定着ベルト５２の回転に追随して回動することがないので、サーモスタット６２が定着ベルト５２を擦って傷つけるおそれがなく、また、サーモスタット６２と定着ベルト５２とで摺擦音が発生するおそれがなく、さらにサーモスタットが破損して誤動作するおそれがない。

尚、上記第１及び第２実施形態では、サーモスタット６２を熱ローラ５５、定着ベルト５２に対向させて配置したが、本発明はこれに限らず、サーモスタット６２の検知面６２ａを定着ローラ５３の周面に対向させ、サーモスタットユニット６０を定着ベルト５２の内側に形成される中空部に配置する構成にしてもよい。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る定着装置の概略の構成を示す断面正面図である。第１及び第２実施形態と異なる、定着方式とサーモスタットユニット６０の配置について説明する。

定着装置１８は、定着ローラ５３と、加圧ローラ５４と、モータと減速ギアを有する駆動手段５７、及びサーモスタットユニット６０とを備えている。そして、定着ローラ５３の中空内には、定着装置１８の熱源としてヒータランプ５３ａが設けられている。定着ローラ５３及び加圧ローラ５４は、定着装置１８の筐体（図略）の長手方向に回転可能に軸支され、駆動手段５７、ヒータランプ５３ａ及びサーモスタットユニット６０は、筐体（図略）に固定保持されている。

定着ローラ５３と加圧ローラ５４とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ５４が定着ローラ５３の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ５４と定着ローラ５３との間でニップ部Ｎが形成される。

駆動手段５７は、加圧ローラ５４にギア接続され、図６に示す矢印方向に回転駆動すると、加圧ローラ５４が矢印方向に回転する。加圧ローラ５４の回転により、加圧ローラ５４に圧接する定着ローラ５３が同速で図２示す矢印方向に回転し、加圧ローラ５４と定着ローラ５３の互いの逆回転により、用紙Ｐのトナー像をニップ部Ｎで加熱溶融させながら、用紙Ｐが装置の上方に搬送される。

サーモスタットユニット６０は、定着ローラ５３の周面に向けて配設され、サーモスタットユニット６０の検知面６２ａは、フィルム６６を介して定着ローラ５３に接触し、熱源５５ａを内蔵する定着ローラ５３の温度を検知する。

上記第３実施形態によれば、サーモスタット６２がフィルム６６を介して接触する定着ローラ５３の温度を逐一正確に検知して、ローラ等の過加熱の防止を制御することができる。また、サーモスタット６２の検知面６２ａがコイルバネ６４により定着ローラ５３側に押圧された状態において、定着ローラ５３が回転しても、定着ローラ５３がフィルム６６上を摺動することになり、サーモスタット６２が定着ローラ５３の回転に追随して回動することがないので、サーモスタット６２が定着ローラ５３を擦って傷つけるおそれがなく、また、サーモスタット６２と定着ローラ５３とで摺擦音が発生するおそれがなく、さらにサーモスタットが破損して誤動作するおそれがない。

また、上記第１〜第３実施形態によると、画像形成装置１において、上記の定着装置１８を備えるようにすれば、ローラや定着ベルト等の加熱回転体を傷つけることなく、加熱回転体の温度を正確に検知することができる画像形成装置１を提供することができる。

尚、上記実施形態では、温度検知部材としてサーモスタット６２に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、サーミスタに適用して、ローラや定着ベルト等の加熱回転体の温度を検知し、その検知温度により、ヒータランプ等熱源の温度制御をするようにしてもよい。

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、定着ローラ等の加熱回転体の温度を検知する定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。

は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す断面正面図である。 は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の概略の構成を示す断面正面図である。 は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の要部の概略構成を示す断面側面図である。 は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の要部の概略構成を示す断面正面図である。 は、本発明の第２実施形態に係る定着装置の概略の構成を示す断面正面図である。 は、本発明の第３実施形態に係る定着装置の概略の構成を示す断面正面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ａ〜２ｄ 現像装置
１１ａ〜１１ｄ 感光体
１７ 中間転写ベルト
１８ 定着装置
５２ 定着ベルト（加熱回転体）
５３ 定着ローラ（加熱回転体）
５３ａ、５５ａ ヒータランプ（熱源）
５４ 加圧ローラ
５５ 熱ローラ（加熱回転体）
５７ 駆動手段
６０ サーモスタットユニット
６１ 保持部材
６１ａ 凹部
６１ｂ 上側外周面
６１ｃ 下側外周面
６１ｄ 開口
６２ サーモスタット（温度検知部材）
６２ａ 検知面（温度検知部材）
６３ サーモスタット支持部材（温度検知部材）
６３ａ 側面部
６３ｂ 凹部
６３ｃ 前面部
６４ コイルバネ（付勢部材）
６６ フィルム
６６ｂ 下流端部
６６ｃ 上流端部
Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙
Ｔ トナー像

Claims (7)

1. 回転してトナー像を定着させるために用いられる加熱回転体と、前記加熱回転体の温度を検知する検知面を前記加熱回転体側に向けて配置される温度検知部材と、前記検知面を前記加熱回転体側に付勢する付勢部材と、前記付勢部材を保持するとともに前記付勢部材の付勢力により前記温度検知部材を弾性的に保持する保持部材とを備える定着装置において、
   薄膜で形成されるフィルムが前記検知面に当接して前記保持部材に固定保持され、前記検知面が前記フィルムを介して前記加熱回転体に接触し、
   前記温度検知部材は、前記加熱回転体の過加熱を防ぐために前記加熱回転体を加熱する熱源への通電を遮断するサーモスタットからなり、前記保持部材内に設けられる前記付勢部材によって前記加熱回転体の方向に付勢されるとともに前記保持部材内に移動可能に保持され、
   前記検知面は、前記保持部材に形成した開口から前記加熱回転体の方向に移動可能に突出していることを特徴とする定着装置。
2. 前記フィルムは、前記加熱回転体の回転方向上流側において、前記保持部材に固定保持されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 加圧ローラに対向して配置される定着ローラと、熱源を内蔵する熱ローラと、前記定着ローラと前記熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトを備え、前記定着ベルトが、前記定着ローラと前記加圧ローラとの圧接によって形成されたニップ部で、トナー像を加熱溶融して定着させ、前記加熱回転体は前記定着ローラ、前記熱ローラ及び前記定着ローラのいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
4. 前記加熱回転体は前記熱ローラであり、前記温度検知部材は、前記定着ベルトの内側に形成される中空部に配置されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記加熱回転体は前記定着ベルトであり、前記温度検知部材は、前記定着ベルトの外側でかつ前記熱ローラにより張架される部分に配置されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
6. 熱源を内蔵する定着ローラと、前記定着ローラと圧接される加圧ローラとを備え、前記定着ローラと前記加圧ローラとの圧接によって形成されたニップ部で、トナー像を加熱溶融して定着させ、前記加熱回転体は前記定着ローラであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置が搭載された画像形成装置。

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