特許 6380357 定着装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6380357

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20180820BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 510

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-236640(P2015-236640)

(22)【出願日】2015年12月3日

(65)【公開番号】特開2017-102329(P2017-102329A)

(43)【公開日】2017年6月8日

【審査請求日】2017年9月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100187562

【弁理士】

【氏名又は名称】沼田 義成

(72)【発明者】

【氏名】権 鐘浩

【審査官】 中澤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−４７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６４３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−５０４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００９５８２０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を中心に回転可能に設けられる定着ベルトと、
前記定着ベルトに内接して回転軌道を補助するベルトガイドと、
前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、
前記定着ベルトを挟んで前記加圧部材とは反対側で、前記定着ベルトから外側に離間して配置され、前記定着ベルトを誘導加熱するコイルからなる熱源と、
前記ベルトガイドの内側で前記ベルトガイドに非接触で設けられ、前記軸方向の一端側及び他端側のそれぞれに接続される第１リード線及び第２リード線を有し、前記ベルトガイドの過昇温を防止する過昇温防止装置と、
少なくとも前記第２リード線の曲げ部分を前記ベルトガイド側から覆う遮蔽部材と、
を備え、
前記第１リード線は、前記定着ベルトの軸方向一端部へと延びると共に前記一端部から外側へと引き出されて配線され、
前記第２リード線は、前記軸方向の他端側に延びた後、前記軸方向の一端側に向けて曲げられ、更に、前記定着ベルトの軸方向一端部へと延びると共に前記一端部から外側へと引き出されて配線され、
前記遮蔽部材は、前記第２リード線の曲げ部分に加えて、前記過昇温防止装置及びその周辺部を、前記ベルトガイド側から覆うように構成され、前記過昇温防止装置に対応する位置に開口部を有することを特徴とする定着装置。

【請求項2】

前記遮蔽部材は、０．２〜０．４ｍｍの厚さを有すると共に、導電性を有していて磁気を遮蔽する非磁性ＳＵＳ板で形成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】

前記定着ベルトの内径側に設けられていて、前記第１リード線を、前記定着ベルトの軸方向一端部へと延ばすと共に前記一端部から外側へと引き出して配線し、前記第２リード線を、前記軸方向の他端側に延ばした後、前記軸方向の一端側に向けて曲げ、更に、前記定着ベルトの軸方向一端部へと延ばすと共に前記一端部から外側へと引き出して配線するホルダーを更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記遮蔽部材及び前記ホルダーは、スナップフィット機構を備え、
前記遮蔽部材は、バネ性を有していて、前記スナップフィット機構によって前記ホルダーに取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の定着装置を備えている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、記録媒体上の未定着トナーを用紙に溶融定着させる定着装置、及びこの定着装置を備えた複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置は、用紙等の記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。定着装置では、トナーを溶融するための熱源として、ウォームアップタイムの短縮や省エネルギーを考慮して、誘導加熱（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）方式の熱源が採用される。ＩＨ方式の熱源は、定着ベルト等の加熱部材に対して、コイルで発生させた磁束を作用させることで、加熱部材を加熱する。コイルは、例えば、加熱部材の外側で加熱部材の回転軸方向に沿って巻き回されるように構成され、このような形態のコイル構成を「外包型（軸方向巻き）コイル」と称する。外包型コイルは、加熱部材の曲面形状に沿うような形状に成形され、これにより、コイルと加熱部材との距離を一定に保って、加熱部材の発熱性能を確保する。

【0003】

加熱部材は、例えば、定着ベルトの内部部材と外部の加圧ローラーとで定着ベルトを挟み込み、定着ベルトと内部部材の一部が摺動しながら定着ベルトを回転するように構成され、このような摺動ベルトを使ったＩＨ方式を、摺動ベルトＩＨ方式と称する。摺動ベルトＩＨ方式では、定着ベルトの内部部材を適切に機能分離設計することで、低熱容量で、ウォームアップ時間を短縮した定着装置を実現している。摺動ベルトＩＨ方式の定着装置では、定着ベルトの内部にサーモスタットやサーミスター等の電気部品を配置することが可能である。

【0004】

例えば、特許文献１では、加熱ベルトを用いた電磁誘導加熱方式の画像加熱装置が開示されている。そして、加熱ベルトの発熱量がもっとも高い場所に温度センサーを配置し、コイルが加熱ベルトの磁場を弱めている領域に、内部コア及び加圧ステーの開口幅をコイルの内幅よりも狭く構成し、内部コアの内側に温度センサーの信号線を配置している。

【0005】

また、特許文献２では、未定着トナー像を無端状の定着ベルトに当接させて加熱溶融し、記録媒体に圧着させる定着装置が開示されている。定着装置では、外側磁性部材と内側磁性部材とが励磁コイルの内側と外側とで互いに対向するように配置されている。そして、各磁性部材は、複数に分割されたブロックに構成され、一定の間隔をもって両磁性部材のブロック間を補完するように千鳥状に配列されている。また、温度検出部材と通電遮断部材が磁性部材のブロック間に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−０５４６６６号公報

【特許文献2】特開２００６−２６７３３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、定着ベルト内部に電気部品を配置する場合、定着ベルト内部の温度やコイルから発生した磁束が、電気部品に影響しないように対策する必要がある。コイルで発生した磁束は、定着ベルトと、この定着ベルトを支持するベルトガイドとで殆どが吸収されて熱に変換されるが、一部が漏れ磁束として定着ベルトとベルトガイドとを透過することがある。コイルで発生した磁束は、定着ベルトのベルト基材で８０％程度吸収されて渦電流に変換され、残りの磁束は定着ベルトを透過してベルトガイドで略吸収されて渦電流に変換される。摺動ベルトＩＨ方式では、定着ベルトを可撓性を維持できる厚み以下にする必要があり、ベルトガイドも定着ベルトのバネ性と熱容量をできるだけ低減するために０．２ｍｍ前後の厚みが望ましい。すると、ベルトガイド内部への漏れ磁束が完全に０になるわけではなく、わずかではあるがベルトガイド内部への漏れ磁束が存在する。そして、漏れ磁束により電磁ノイズが発生して、定着ベルト内部に配置された電気部品から引き出されるリード線の配線に影響を与える場合がある。

【0008】

電気部品には、例えば、定着ベルトに内接するサーミスター等の温度センサーや、定着ベルトに内接する温度ヒューズ等の安全素子がある。上記したように、電気部品の配線を、漏れ磁束の影響が少ない領域に配置することで、電磁ノイズの影響を低減する構成が提案されている。

【0009】

ところで、摺動ベルトＩＨ方式において、安全素子としてサーモスタットが用いられる場合がある。サーモスタットは、一般的に、バイメタル等の温度検知部の両側からリード線を引き出して配線される。サーモスタットを定着ベルトの内部に配置すると、リード線が定着ベルトの両端から引き出された後、ベルトユニットを囲むように引き回されて大きなループを構成する。このような大きなループを有するリード線の配線は、コイルからの漏れ磁束が鎖交し易く、即ち、漏れ磁束によって発生する電磁ノイズの影響を受け易く、電磁ノイズが相対的に大きくなってしまう。

【0010】

本発明では、定着ベルトの内部の漏れ磁束によって過昇温防止装置の配線に誘起される電磁ノイズを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の定着装置は、回転軸を中心に回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに内接して回転軌道を補助するベルトガイドと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記定着ベルトを挟んで前記加圧部材とは反対側で、前記定着ベルトから外側に離間して配置され、前記定着ベルトを誘導加熱するコイルからなる熱源と、前記ベルトガイドの内側で前記ベルトガイドに非接触で設けられ、前記軸方向の一端側及び他端側のそれぞれに接続される第１リード線及び第２リード線を有し、前記ベルトガイドの過昇温を防止する過昇温防止装置と、を備え、前記第１リード線は、前記定着ベルトの軸方向一端部へと延びると共に前記一端部から外側へと引き出されて配線され、前記第２リード線は、前記軸方向の他端側に延びた後、前記軸方向の一端側に向けて曲げられ、更に、前記定着ベルトの軸方向一端部へと延びると共に前記一端部から外側へと引き出されて配線されることを特徴とする。

【0012】

このような構成によれば、定着装置では、定着ベルト及びベルトガイドの内部に過昇温防止装置（例えば、サーモスタット）等の電気部品を設ける場合に、この電気部品の配線で構成されるループの面積を小さくすることができる。そのため、定着ベルト及びベルトガイドの内部に侵入する漏れ磁束によって配線に誘起される電磁ノイズの影響を簡易な構成で低減、抑制することができる。

【0013】

上記した定着装置は、少なくとも前記第２リード線の曲げ部分を前記ベルトガイド側から覆う遮蔽部材を更に備える。

【0014】

第２リード線の配線作業上、曲げ部分のループ面積をある程度確保する必要があるので、曲げ部分の小さなループを鎖交する漏れ磁束が少し残る場合がある。これに対して、遮蔽部材をベルトガイドと第２リード線の曲げ部分との間に挿入して配置することにより、曲げ部分のループを鎖交する漏れ磁束を低減し、電磁ノイズの誘起を抑制することができる。なお、ベルトガイドの内部にはスペースにあまり余裕がないし、遮蔽面積としては、配線のループを覆うことができれば問題ないので、スペース、コスト及びノイズ低減効果を考慮して、第２リード線の曲げ部分の周辺のみに遮蔽部材が配置される。

【0015】

前記遮蔽部材は、前記第２リード線の曲げ部分に加えて、前記過昇温防止装置及びその周辺部を、前記ベルトガイド側から覆うように構成され、前記過昇温防止装置に対応する位置に開口部を有する。

【0016】

このような構成を採用することで、遮蔽部材の遮蔽面積を広げて、漏れ磁束による電磁ノイズの影響をより抑制する場合でも、過昇温防止装置の温度検知部分（例えば、サーモスタット等の感熱部材）が開口部から露出される。このため、過昇温防止装置の検知性能に影響を与えない構成を実現することができ、過昇温防止装置は、ベルトガイドの温度を応答性よく、直接検知することができる。

【0017】

前記遮蔽部材は、０．２〜０．４ｍｍの厚さを有すると共に、導電性を有していて磁気を遮蔽する非磁性ＳＵＳ板で形成される。

【0018】

このような構成を採用することで、非磁性ＳＵＳ板からなる遮蔽部材は、定着ベルトやベルトガイドの発熱性能に影響を与えることなく、漏れ磁束を遮蔽することができる。また、遮蔽部材は、０．２〜０．４ｍｍの厚さを有することにより、バネ性（弾性）と磁気遮蔽性能とを適度なバランスで両立している。

【0019】

前記定着ベルトの内径側に設けられていて、前記第１リード線を、前記定着ベルトの軸方向一端部へと延ばすと共に前記一端部から外側へと引き出して配線し、前記第２リード線を、前記軸方向の他端側に延ばした後、前記軸方向の一端側に向けて曲げ、更に、前記定着ベルトの軸方向一端部へと延ばすと共に前記一端部から外側へと引き出して配線するホルダーを更に備える。

【0020】

このような構成を採用することで、第２リード線の曲げ部分を配線するのに、作業がし易く且つ配線形状を保持することを簡易な構成で実現することができる。

【0021】

前記遮蔽部材及び前記ホルダーは、スナップフィット機構を備え、前記遮蔽部材は、バネ性を有していて、前記スナップフィット機構によって前記ホルダーに取り付けられる。

【0022】

このような構成を採用することで、遮蔽部材のバネ性を利用する簡易なスナップフィット機構によって、遮蔽部材をホルダーに取り付けることができることができる。

【0023】

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、定着ベルトの内部の漏れ磁束によって過昇温防止装置の配線に誘起される電磁ノイズを抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る定着装置を右方から示す断面図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図4】図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る定着装置の電気部品ホルダーを示す平面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る定着装置のサーミスターを示す正面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る定着装置のサーミスターを示す平面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る定着装置のサーモスタットを示す平面図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る定着装置のサーモスタットを示す側面図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る定着装置の導電性磁気遮蔽部材を示す斜視図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る定着装置の導電性磁気遮蔽部材が電気部品ホルダーに装着された状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

まず、図１を用いて、プリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。以下、説明の便宜上、図１における紙面手前側をプリンター１の前側（正面側）とする。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれプリンター１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。

【0027】

プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には、用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の側方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナーコンテナ６が収納されている。

【0028】

プリンター本体２の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が排紙トレイ４の下方に配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられており、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置されている。

【0029】

プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられ、搬送経路１５の下流部には定着装置１８が設けられ、搬送経路１５の下流端には排紙部２０が設けられている。搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２１が形成されている。

【0030】

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

【0031】

プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

【0032】

まず、帯電器１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナーによりトナー像に現像する。

【0033】

一方、給紙部１６によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１５を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部２０から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。

【0034】

次に、定着装置１８について、図２〜図１１を用いて説明する。

【0035】

図２等に示されるように、定着装置１８は、略箱型形状のフレーム２３と、定着ベルト２４と、加圧ローラー２５（加圧部材）と、熱源２６と、支持ステー２７（支持部材）と、押圧パッド２８（押圧部材）と、摺動シート３０と、ベルトガイド３１と、電気部品ホルダー３２（ホルダー）と、第１サーミスター３３（温度検知装置）と、第２サーミスター３４（温度検知装置）と、第３サーミスター３５（温度検知装置）と、サーモスタット３６（過昇温防止装置）と、導電性磁気遮蔽部材３７（遮蔽部材）と、を備えている。

【0036】

定着ベルト２４及び加圧ローラー２５は、図３及び図４に示されるように、搬送経路１５を挟んで上側及び下側にそれぞれ配置される。

【0037】

定着ベルト２４は、用紙の搬送方向（左右方向）と直交（交差）する用紙の幅方向（前後方向）に長く、周方向には無端状の略円筒形状を有する。定着ベルト２４は、例えば、約３０ｍｍの直径を有する。定着ベルト２４は、前後方向に延びる回転軸Ａの周りを回転可能に設けられている。本実施形態では、前後方向が定着ベルト２４の回転軸方向である。なお、定着ベルト２４は、加圧ローラー２５の回転に伴って摺動して回転する摺動ベルトである。また、定着ベルト２４は、熱源２６によって下記のように誘導加熱される発熱用ベルトも兼ねる。

【0038】

定着ベルト２４は、可撓性を有していて、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成される。定着ベルト２４の基材層は、例えばニッケル（ニッケル電鋳）やＳＵＳ等の金属によって形成され、約３０〜５０μｍの厚さを有する。定着ベルト２４の基材層の内周面には、ＰＩやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂コートが施されて、摺動磨耗を抑制するように構成される。定着ベルト２４の弾性層は、例えばシリコンゴムによって形成され、約２００〜５００μｍの厚さを有する。定着ベルト２４の離型層は、例えばＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）によって形成される。なお、各図において、定着ベルト２４の各層（基材層、弾性層、離型層）は、特に区別されずに表示されている。

【0039】

加圧ローラー２５は、前後方向に長い略円柱状に形成されると共に回転可能に取り付けられる。加圧ローラー２５は、定着ベルト２４の外周面に対して圧接されることで、定着ベルト２４と加圧ローラー２５との間には定着ニップＮが形成される。加圧ローラー２５の後端部には、駆動ギア３８が同軸に固定される。加圧ローラー２５は、この駆動ギア３８を介してモーター等の駆動源（図示せず）に接続されていて、この駆動源によって回転駆動される。

【0040】

加圧ローラー２５は、例えば、円柱状の芯材４０と、この芯材４０に周設される弾性層４１と、この弾性層４１を被覆する離型層４２と、によって構成される。加圧ローラー２５の芯材４０は、例えば、ＳＵＳやアルミニウム等の金属によって形成され、この芯材４０が加圧ローラー２５の回転軸となる。加圧ローラー２５の弾性層４１は、例えば、シリコンゴム等によって形成され、約３〜５ｍｍの厚さを有する。加圧ローラー２５の離型層４２は、例えば、ＰＦＡ等によって形成される。

【0041】

熱源２６は、定着ベルト２４を上方から覆うような外包形状を有し、定着ベルト２４の上側（外側）に配置される。換言すれば、熱源２６は、定着ベルト２４を挟んで加圧ローラー２５とは反対側で、定着ベルト２４から外側に所定間隔を空けて離間して配置される。熱源２６は、ボビン４４と、コイル４５と、センターコア４６と、アーチコア４７と、２つのサイドコア４８と、を備えている。熱源２６は、コイル４５に電流を流すことで磁束を生成し、この磁束を定着ベルト２４に作用させることで定着ベルト２４を誘導加熱（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）させるＩＨ定着ユニットである。

【0042】

ボビン４４は、定着ベルト２４の回転軸方向に長く、定着ベルト２４の曲面（外周面上側）形状に沿うような断面円弧形状を有する板部材である。コイル４５は、定着ベルト２４の回転軸方向に沿って、ボビン４４の円弧形状の外径側の面（外周面）上に巻き回されている。即ち、コイル４５は、定着ベルト２４の曲面（外周面上側）形状に沿うように成形された外包型コイルである。コイル４５は、上記したように電流を流すことで磁束を生成するＩＨ用コイルである。

【0043】

センターコア４６、アーチコア４７及びサイドコア４８は、コイル４５で発生した磁束を定着ベルト２４へと案内するフェライト部材を構成する。なお、ボビン４４、センターコア４６、アーチコア４７及び２つのサイドコア４８は、コイル４５を収納するケースも兼ねる。

【0044】

センターコア４６は、定着ベルト２４の回転軸方向に長い形状を有し、ボビン４４の外周面上で左右方向の中央に配置される。アーチコア４７は、定着ベルト２４の回転軸方向に長く、ボビン４４及びコイル４５を上方から覆うように、ボビン４４よりも外径が大きい断面円弧形状を有する板部材である。アーチコア４７は、ボビン４４及びコイル４５の上側（外側）に配置され、換言すれば、コイル４５を挟んで定着ベルト２４とは反対側に配置される。各サイドコア４８は、定着ベルト２４の回転軸方向に長い形状を有する。２つのサイドコア４８は、ボビン４４の両端側（アーチコア４７の両端側）に配置され、各サイドコア４８は、ボビン４４の各端部とアーチコア４７の各端部とに渡って、ボビン４４とアーチコア４７との間の隙間を塞ぐように配置されている。

【0045】

なお、熱源２６では、センターコア４６と２つのサイドコア４８とがボビン４４に対して所定位置に配置されるようなコイルボビンを構成している。また、アーチコア４７は、アーチコアホルダー（図示せず）の所定位置に配置される。更に、このアーチコアホルダー（図示せず）を覆うようにアルミニウムカバー（図示せず）が配置される。

【0046】

支持ステー２７は、前後方向に長い略四角筒状に形成され、例えば、ＳＵＳ等の金属によって形成される。支持ステー２７は、定着ベルト２４の内側で略中央に配置される。支持ステー２７の両端には、フランジ５０が設けられ、フランジ５０がフレーム２３に固定されることで、支持ステー２７がフレーム２３に固定される。支持ステー２７は、押圧パッド２８を支持する部材であり、摺動シート３０、ベルトガイド３１及び電気部品ホルダー３２を取り付けるベース部材も兼ねる。

【0047】

押圧パッド２８は、前後方向に長い略角柱状に形成され、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の耐熱性樹脂によって形成される。押圧パッド２８は、定着ベルト２４の内側で支持ステー２７の下側に設けられて、その上面が支持ステー２７によって支持され、また、その下面が定着ベルト２４の内周面下側を下方（加圧ローラー２５側）に向かって押圧するように配置される。換言すれば、押圧パッド２８は、定着ベルト２４を介して加圧ローラー２５を押圧することで、定着ニップＮを形成し、加圧ローラー２５と共に定着ベルト２４を挟持搬送する部材である。

【0048】

摺動シート３０は、押圧パッド２８よりも摩擦係数が低く滑り性の良好な前後方向に長いシートであり、例えば、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂によって形成される。定着ベルト２４の内側で支持ステー２７の側面（右側面）から下方に延びて、定着ベルト２４の内周面と押圧パッド２８との間に挿入されるように配置される。摺動シート３０は、支持ステー２７の側面（右側面）に対して支持板５１によって押さえられると共にビス５２によって締結される。摺動シート３０は、定着ベルト２４の内周面と押圧パッド２８の摺動面との摺動抵抗を低減すると共に、定着ベルト２４の内周面と押圧パッド２８の摺動面との磨耗も抑制する部材である。

【0049】

ベルトガイド３１は、例えば、コイル４５が発生させる磁束によって発熱するＦｅ−Ｎｉ合金等の整磁金属等の材料で、前後方向に長形で約０．２ｍｍの厚さを有する略半円筒状に形成され、定着ベルト２４の内周面上側に沿うような断面円弧形状を有する。ベルトガイド３１は、下面中央で前後方向に亘る開口を有し、この開口は、支持ステー２７を挿入可能な面積を有する。ベルトガイド３１の開口の左右両側の縁部には、下方に突出する突出部５３が形成されている。

【0050】

ベルトガイド３１は、定着ベルト２４の内側且つ支持ステー２７の上側で、ベルトガイド３１の円弧形状の外周面が定着ベルト２４の内周面上側に沿うように配置され、定着ベルト２４の回転軌道を補助すると共に安定させるために定着ベルト２４に内接される。ベルトガイド３１は、右側の突出部５３が摺動シート３０と共に支持板５１及びビス５２によって締結されることで、支持ステー２７に取り付けられる。また、ベルトガイド３１は、定着ベルト２４を透過した漏洩磁束を吸収して発熱を補助する機能を有すると共に、ベルトガイド３１の内部への漏洩磁束を低減する機能も有する。

【0051】

電気部品ホルダー３２は、前後方向に長い形状を有し、支持ステー２７の上面に取り付けられると共に、ベルトガイド３１の内部に配置される。電気部品ホルダー３２は、第１サーミスター３３、第２サーミスター３４、第３サーミスター３５及びサーモスタット３６や、これらの配線等の電気部品を取り付け、保持する部材である。また、電気部品ホルダー３２におけるサーモスタット３６の取付位置、例えば、前後方向において第１サーミスター３３と第３サーミスター３５との間には、取付板５４が設けられていて、取付板５４の左側面には、係合突起部５５が形成されている。

【0052】

図５等に示されるように、第１サーミスター３３は、定着ベルト２４を通過する用紙の幅方向の中央付近（前後方向の中央付近）で電気部品ホルダー３２の上面に取り付けられる。第１サーミスター３３は、定着ベルト２４のベルト温度のメイン制御用の温度センサーである。

【0053】

第２サーミスター３４は、用紙（例えば、Ａ４サイズの用紙）が縦方向を搬送方向として定着ベルト２４を通過する際に用紙の幅方向の外側（非通紙領域）に対応する位置で、電気部品ホルダー３２の上面に取り付けられる。第２サーミスター３４は、縦サイズの用紙を通紙する際の定着ベルト２４の非通紙領域の温度を監視して過昇温を防止するための温度センサーである。

【0054】

第３サーミスター３５は、プリンター１で取り扱い得る最大サイズの用紙が定着ベルト２４を通過する際に用紙の幅方向の外側（非通紙領域）に対応する位置で、電気部品ホルダー３２の上面に取り付けられる。第３サーミスター３５は、最大サイズの用紙を通紙する際の定着ベルト２４の非通紙領域の温度を監視して過昇温を防止するための温度センサーである。

【0055】

第１サーミスター３３は、図５、図６及び図７等に示すように、ハウジング６０と、２枚の板バネ６１と、サーミスターチップ６２と、保護テープ６３と、リード線６４と、コネクタ６５と、を備える。

【0056】

ハウジング６０は、例えば、樹脂等でモールド形成され、電気部品ホルダー３２上の所定の位置にビス等（図示せず）で固定される。各板バネ６１は、例えば、バネ性（弾性）を有するＳＵＳ等の金属で形成され、先端が僅かに折り曲げられている。２枚の板バネ６１の基端は、ハウジング６０の右端に所定間隔を空けて取り付けられ、ハウジング６０の右端から右下方向に延びている。サーミスターチップ６２は、２枚の板バネ６１の先端の間に配置され、各板バネ６１と電気的に接続されている。保護テープ６３は、例えば、ＰＩテープであり、２枚の板バネ６１の先端とサーミスターチップ６２とを挟むように貼付される。

【0057】

リード線６４は、２本１組で構成されていて、ハウジング６０に取り付けられ、ハウジング６０から延びて電気部品ホルダー３２上に配線される。リード線６４は、ハウジング６０の内部にも配線されて２枚の板バネ６１と電気的に接続されている。コネクタ６５は、リード線６４の先端に電気的に接続されている。

【0058】

上記のような構成の第１サーミスター３３は、２枚の板バネ６１の先端が定着ベルト２４の内周面に接触するように配置されていて、２枚の板バネ６１の先端に取り付けられたサーミスターチップ６２が定着ベルト２４のベルト温度を検知する。２枚の板バネ６１は、定着ベルト２４の内周面に向けて付勢されるバネ性を有するので、定着ベルト２４の内周面に対して安定して接触される。２枚の板バネ６１の先端には、保護テープ６３が貼付されているので、各板バネ６１やサーミスターチップ６２の接触磨耗を低減している。

【0059】

第２サーミスター３４及び第３サーミスター３５は、第１サーミスター３３と同様の構成を有するので、それらの説明は省略する。

【0060】

サーモスタット３６は、定着ベルト２４やベルトガイド３１に過昇温（異常加熱）が生じた場合に安全素子として機能する。定着ベルト２４とベルトガイド３１とは、接触しているので、非通紙飽和状態では、温度レベルは略同等となる。但し、昇温過渡状態や通紙状態では定着ベルト２４の表面の熱は紙や外気によって奪われるのに対し、ベルトガイド３１の内面からベルトガイド３１の内部では、熱がこもることにより、奪われる熱量が小さくなる。そのため、定着ベルト２４表面温度＜ベルトガイド３１内面温度の温度関係になり、例えば、定着ベルト２４表面温度とベルトガイド３１内面温度の温度差は、１０〜２０℃程度になる。

【0061】

また、定着ベルト２４は薄肉の基材をベースにしているため、基材の欠陥や異物による傷、蛇行ストレス、金属疲労等によって破損する可能性がある。定着ベルト２４が破損した場合、定着ベルト２４が存在しなくなった部分では、コイル４５よって発生した磁束はベルトガイド３１のみを加熱することになる。

【0062】

そこで、定着ベルト２４表面温度とベルトガイド３１内面温度の温度差や、定着ベルト２４の破損時の安全性を考慮して、サーモスタット３６は、ベルトガイド３１内面温度を検知して、ベルトガイド３１の異常加熱を検出すると共に、定着ベルト２４の異常加熱を検出する。

【0063】

サーモスタット３６は、図５、図８及び図９等に示されるように、ハウジング７０と、温度検知部材７１と、２つのリード端子７２、７３（第１リード端子及び前記第２リード端子）と、２つのリード線７４、７５（第１リード線及び第２リード線）と、を備えている。サーモスタット３６は、温度検知部材７１がベルトガイド３１から所定間隔、例えば、１〜３ｍｍの間隔を空けるように、上記したように電気部品ホルダー３２の取付板５４上に配置される。

【0064】

ハウジング７０は、例えば、樹脂等でモールド形成され、電気部品ホルダー３２の取付板５４上にビス等（図示せず）で固定される。温度検知部材７１は、例えば、バイメタル等の感熱部材でからなり、ハウジング７０の略中央でベルトガイド３１の温度を検知できるように取り付けられる。２つのリード端子７２、７３は、ハウジング７０の前後両端（定着ベルト２４の軸方向一端部及び他端部）にそれぞれ取り付けられ、ハウジング７０の内部で温度検知部材７１と電気的に接続されている。２つのリード線７４、７５は、かしめ付け等で２つのリード端子７２、７３に固定されると共に電気的に接続されている。

【0065】

前側のリード線７４（第１リード線）は、前方（定着ベルト２４の軸方向一端部）へと延びると共に定着ベルト２４の内部から前側（一端部）を介して外側へと引き出されて配線される。後側のリード線７５（第２リード線）は、後方（定着ベルト２４の軸方向の他端側）に延びた後、前方（軸方向の一端側）に向けて曲げられ、即ち、途中で折り返して（Ｕターンして）配線されている。更に、後側のリード線７５は、上記の曲げ部分７６（Ｕターン部分）から前方（定着ベルト２４の軸方向一端部）へと延びると共に定着ベルト２４の内部から前側（一端部）を介して外側へと引き出されて配線される。なお、後側のリード線７５の曲げ部分７６は、鋭角的な折り返しではなく、所定のループ面積を有するように構成され、配線作業や線材へのストレスが軽減されている。

【0066】

２つのリード線７４、７５は、電気部品ホルダー３２に設けられる配線ガイドによって配線される。例えば、電気部品ホルダー３２は、前側のリード線７４を、前方へと延ばすと共に定着ベルト２４の前側から外側へと引き出して配線する配線ガイドと、後側のリード線７５を、後方に延ばした後、前方に向けて曲げ、更に、前方へと延ばすと共に定着ベルト２４の前側から外側へと引き出して配線する配線ガイドとを有する。電気部品ホルダー３２は、上記のような後側のリード線７５の曲げ部分７６を配線するのに、作業がし易く且つ配線形状の保持機能を有する。

【0067】

導電性磁気遮蔽部材３７は、図１０や図１１等に示されるように、前後方向において電気部品ホルダー３２よりも短く、断面逆Ｕ字形状を有する板部材である。導電性磁気遮蔽部材３７は、例えば、バネ性（弾性）を有する非磁性ＳＵＳ（ＳＵＳ３０４等）等で０．２〜０．４ｍｍ程度の厚さを有する板材で形成される。導電性磁気遮蔽部材３７の左壁部分には、係合穴８０が形成されている。導電性磁気遮蔽部材３７は、少なくともサーモスタット３６の後側のリード線７５の曲げ部分７６に対応する位置で、この曲げ部分７６を電気部品ホルダー３２と共に、上側及び左右両側（ベルトガイド３１側）から覆うように、電気部品ホルダー３２に取り付けられる。

【0068】

導電性磁気遮蔽部材３７がサーモスタット３６の温度検知部材７１も覆う場合には、導電性磁気遮蔽部材３７の上部には、温度検知部材７１に対応する位置に開口部８１が形成される。導電性磁気遮蔽部材３７の係合穴８０は、電気部品ホルダー３２の取付板５４の係合突起部５５と共に、スナップフィット機構８２を構成する。係合突起部５５と係合穴８０とを係合させると共に、導電性磁気遮蔽部材３７のバネ性を利用することで、導電性磁気遮蔽部材３７が電気部品ホルダー３２に対してスナップフィットで取り付けられる。

【0069】

本実施形態によれば、上述のように、プリンター１（画像形成装置）の定着装置１８は、回転軸Ａを中心に回転可能に設けられる定着ベルト２４と、定着ベルト２４に内接して回転軌道を補助するベルトガイド３１と、定着ベルト２４に圧接して定着ニップＮを形成し、回転可能に設けられる加圧ローラー２５（加圧部材）と、定着ベルト２４を挟んで加圧ローラー２５とは反対側で、定着ベルト２４から外側に離間して配置され、定着ベルト２４を誘導加熱するコイル４５からなる熱源２６と、ベルトガイド３１の内側でベルトガイド３１に非接触で設けられ、前側及び後側（定着ベルト２４の回転軸方向の一端側及び他端側）のそれぞれに接続されるリード線７４、７５（第１リード線及び第２リード線）を有し、ベルトガイド３１の過昇温を防止するサーモスタット３６（過昇温防止装置）と、を備える。前側のリード線７４は、前方（定着ベルト２４の軸方向一端部）へと延びると共に定着ベルト２４の内部から前側（一端部）を介して外側へと引き出されて配線される。後側のリード線７５（第２リード線）は、後方（定着ベルト２４の軸方向の他端側）に延びた後、前方（軸方向の一端側）に向けて曲げられ、更に、曲げ部分７６（Ｕターン部分）から前方（定着ベルト２４の軸方向一端部）へと延びると共に定着ベルト２４の内部から前側（一端部）を介して外側へと引き出されて配線される。

【0070】

これにより、定着装置１８では、定着ベルト２４及びベルトガイド３１の内部にサーモスタット３６等の電気部品を設ける場合に、この電気部品の配線で構成されるループの面積を小さくすることができる。そのため、定着ベルト２４及びベルトガイド３１の内部に侵入する漏れ磁束によって配線に誘起される電磁ノイズの影響を簡易な構成で低減、抑制することができる。

【0071】

また、本実施形態によれば、定着装置１８は、少なくとも後側のリード線７５（第２リード線）の曲げ部分７６をベルトガイド３１側から覆う導電性磁気遮蔽部材３７（遮蔽部材）を更に備える。

【0072】

後側のリード線７５の配線作業上、曲げ部分７６のループ面積をある程度確保する必要があるので、曲げ部分７６の小さなループを鎖交する漏れ磁束が少し残る場合がある。これに対して、導電性磁気遮蔽部材３７をベルトガイド３１と後側のリード線７５の曲げ部分７６との間に挿入して配置することにより、曲げ部分７６のループを鎖交する漏れ磁束を低減し、電磁ノイズの誘起を抑制することができる。なお、導電性磁気遮蔽部材３７は、定着ベルト２４の軸方向全長に亘って形成されてもよいが、ベルトガイド３１の内部にはスペースにあまり余裕がないし、遮蔽面積としては、配線のループを覆うことができれば問題ない。

【0073】

そこで、スペース、コスト及びノイズ低減効果を考慮して、後側のリード線７５の曲げ部分７６の周辺のみに導電性磁気遮蔽部材３７が配置される。なお、導電性磁気遮蔽部材３７で覆われない部分では、２つのリード線７５、７６の配線は略近接並行状態であれば、漏れ磁束で発生する電磁ノイズの影響はさほど受けない。これは、第１サーミスター３３、第２サーミスター３４及び第３サーミスター３５（温度検知装置）の配線についても同様である。

【0074】

また、本実施形態によれば、導電性磁気遮蔽部材３７は、後側のリード線７５の曲げ部分７６に加えて、サーモスタット３６（過昇温防止装置）及びその周辺部を、ベルトガイド３１側から覆うように構成され、サーモスタット３６に対応する位置に開口部８１を有する。

【0075】

これにより、導電性磁気遮蔽部材３７の遮蔽面積を広げて、漏れ磁束による電磁ノイズの影響をより抑制する場合でも、サーモスタット３６のバイメタル等の感熱部材が開口部８１から露出される。このため、サーモスタット３６の検知性能に影響を与えない構成を実現することができ、サーモスタット３６は、ベルトガイド３１の温度を応答性よく、直接検知することができる。

【0076】

また、本実施形態によれば、導電性磁気遮蔽部材３７は、０．２〜０．４ｍｍの厚さを有すると共に、導電性を有していて磁気を遮蔽する非磁性ＳＵＳ板で形成される。

【0077】

遮蔽部材として、仮に、銅やアルミニウム等の材料が採用されると、導電性が良過ぎるため反磁性効果によってベルトガイド３１を透過した漏れ磁束をキャンセルするような磁束が発生し、定着ベルト２４やベルトガイド３１の発熱性能に影響を与え、温度分布が不均一になることがある。これに対して、非磁性ＳＵＳ板からなる導電性磁気遮蔽部材３７は、定着ベルト２４やベルトガイド３１の発熱性能に影響を与えることなく、漏れ磁束を遮蔽することができる。また、導電性磁気遮蔽部材３７は、０．２〜０．４ｍｍの厚さを有することにより、バネ性（弾性）と磁気遮蔽性能とを適度なバランスで両立している。

【0078】

また、本実施形態によれば、定着装置１８は、定着ベルト２４の内径側に設けられていて、前側のリード線７４を、前方へと延ばすと共に定着ベルト２４の前側から外側へと引き出して配線し、後側のリード線７５を、後方に延ばした後、前方に向けて曲げ、更に、前方へと延ばすと共に定着ベルト２４の前側から外側へと引き出して配線する電気部品ホルダー３２（ホルダー）を、更に備える。

【0079】

これにより、後側のリード線７５の曲げ部分７６を配線するのに、作業がし易く且つ配線形状を保持することを簡易な構成で実現することができる。

【0080】

また、本実施形態によれば、導電性磁気遮蔽部材３７及び電気部品ホルダー３２は、スナップフィット機構８２を備え、導電性磁気遮蔽部材３７は、バネ性を有していて、スナップフィット機構８２によって電気部品ホルダー３２に取り付けられる。

【0081】

これにより、導電性磁気遮蔽部材３７のバネ性を利用する簡易なスナップフィット機構８２によって、導電性磁気遮蔽部材３７を電気部品ホルダー３２に取り付けることができる。

【0082】

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ プリンター（画像形成装置）
２ プリンター本体
８ 画像形成部
１５ 搬送経路
１８ 定着装置
２４ 定着ベルト
２５ 加圧ローラー（加圧部材）
２６ 熱源
２７ 支持ステー（支持部材）
２８ 押圧パッド（押圧部材）
３１ ベルトガイド
３２ 電気部品ホルダー（ホルダー）
３３ 第１サーミスター（温度検知装置）
３４ 第２サーミスター（温度検知装置）
３５ 第３サーミスター（温度検知装置）
３６ サーモスタット（過昇温防止装置）
３７ 導電性磁気遮蔽部材（遮蔽部材）
４４ ボビン
４５ コイル
５４ 取付板
５５ 係合突起部
６０ ハウジング
６１ 板バネ
６２ サーミスターチップ
６３ 保護テープ
６４ リード線
６５ コネクタ
７０ ハウジング
７１ 温度検知部材
７２、７３ リード端子
７４、７５ リード線
７６ 曲げ部分（Ｕターン部分）
８０ 係合穴
８１ 開口
８２ スナップフィット機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】