JP2016139000A - 加熱体、加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光を吸収して発熱する発熱体を含んでいない加熱体に比べて、少ないエネルギーで被加熱体の加熱が可能となる加熱体を提供することを目的とする。
【解決手段】加熱体６０は、支持体７２と、支持体７２に支持され、支持体７２を透過した光ＬＢ２を吸収して発熱する発熱体７４とを含んで筒状に形成され、外周で接触する被加熱体Ｇを加熱する。
【選択図】図４

Description

本発明は、加熱体、加熱装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、外周に凸状の電極部を多数有する電極層２３と、電極層２３の外周に設けられた抵抗層２５と、電極層２３と抵抗層２５との間に設けられた弾性層２４と、抵抗層２５の外周に設けられた共通電極層２６とで構成される加熱ローラ２が記載されている。そして、特許文献１の加熱ローラ２は、圧ローラ３とのニップ部Ａのみで電極層２３と抵抗層２５が通電可能となり、抵抗層２５が発熱することが記載されている。

特許文献２には、円筒状の芯体の表面に抵抗発熱体層１４を設けた定着用加熱ローラ２０が記載されている。そして、特許文献２の定着用加熱ローラ２０は、抵抗発熱体層１４に少なくとも２つの異なった抵抗率を持つ導電性材料を混合した耐熱材料を用い、加熱ローラ表面の位置によって該導電性材料の混合比を変化させたことが記載されている。

特開平７−１２９０１０号公報 特開平７−１６０１３８号公報

本発明は、光を吸収して発熱する発熱体を含んでいない加熱体に比べて、少ないエネルギーで被加熱体の加熱が可能となる加熱体を提供することを目的とする。

請求項１の加熱体は、支持体と、前記支持体に支持され、前記支持体を透過した光を吸収して発熱する発熱体とを含んで筒状に形成され、外周で接触する被加熱体を加熱する。

請求項２の加熱体は、請求項１記載の加熱体において、前記発熱体は、カーボンナノチューブを含んでいる。

請求項３の加熱装置は、媒体上の画像を構成する前記被加熱体としての粒子を加熱する請求項１又は２記載の加熱体と、前記加熱体に光を照射する照射部と、を備えている。

請求項４の加熱装置は、請求項３記載の加熱装置において、前記照射部は、前記加熱体における前記粒子が接触する部分に、選択的に光を照射する。

請求項５の画像形成装置は、前記粒子を用いて媒体上に画像を形成する形成部と、請求項３又は４記載の加熱装置と、を備えている。

請求項１の加熱体は、光を吸収して発熱する発熱体を含んでいない加熱体に比べて、少ないエネルギーで被加熱体の加熱が可能となる。

請求項２の加熱体は、カーボンナノチューブを含んでいない発熱体に比べて、少ないエネルギーで被加熱体の加熱が可能となる。

請求項３の加熱装置は、加熱体が光を吸収して発熱する発熱体を含んでいない加熱装置に比べて、エネルギーの供給を開始してから媒体上の画像を構成する粒子の加熱が可能となるまでの時間が短い。

請求項４の加熱装置は、加熱体における媒体と接触する部分全域に光を照射する加熱装置に比べて、消費するエネルギーが抑制される。

請求項５の画像形成装置は、加熱体が光を吸収して発熱する発熱体を含んでいない加熱装置を備えた画像形成装置に比べて、高速で画像形成が可能となる。

第１実施形態の画像形成装置の概略図(正面図)である。 第１実施形態の画像形成装置を構成する定着装置の概略図(正面図)である。 第１実施形態の画像形成装置を構成する定着装置の概略図(側面図)である。 第１実施形態の加熱装置を構成する加熱ベルトの一部の模式図（正面側から見た部分断面図）である。 第１実施形態の加熱装置を構成する加熱ベルトの一部の模式図（拡大図）である。 第１実施形態の加熱装置を構成する照射装置が加熱ベルトに照射する照射光ＬＢ２の最小照射ドットと、第１実施形態の露光装置が感光体ドラムに露光する露光光ＬＢ１の最小露光ドットとの関係を表す模式図である。 第１実施形態の画像形成装置を構成する制御部に、外部装置から送られる画像データの処理の流れを表す模式図（フロー図）である。 第１実施形態の露光装置が露光する露光光ＬＢ１の露光のタイミングと、照射装置が照射する照射光ＬＢ２の照射のタイミングとを表す模式図（タイミングチャート）である。 第１実施形態のベルトと異なる形態（第１変形例）のベルト（発熱体の一例としてカーボンブラックを用いている）の一部の模式図（拡大図）である。 第１実施形態のベルトと異なる形態（第２変形例）のベルト（発熱体の一例としてグラフェン膜を用いている）の一部の模式図（拡大図）である。 第２実施形態の加熱装置を構成するベルトの模式図（正面側から見た部分断面図）である。 第３実施形態の画像形成装置を構成する加熱装置の概略図(正面図)である。 第４実施形態の画像形成装置を構成する加熱装置の概略図(正面図)である。

≪概要≫
以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）である４つの実施形態（第１〜第４実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。

以下の説明では、図面に矢印Ｘ及び矢印−Ｘで示す方向を装置幅方向、図面に矢印Ｙ及び矢印−Ｙで示す方向を装置高さ方向とする。また、装置幅方向及び装置高さ方向のそれぞれに直交する方向（矢印Ｚ及び矢印−Ｚ方向）を装置奥行き方向とする。

≪第１実施形態≫
以下、本実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置１０の構成について説明する。次いで、本実施形態の画像形成装置１０の動作について説明する。次いで、本実施形態の作用について説明する。

＜画像形成装置の構成＞
画像形成装置１０は、図１に示されるように、トナー像形成部２０と、搬送装置３０と、定着装置４０と、制御部５０と、を含んで構成される電子写真方式の装置とされている。

［トナー像形成部］
トナー像形成部２０は、帯電、露光、現像、転写（１次転写及び２次転写）の各工程を行って、搬送される媒体ＰにトナーＴで構成されるトナー像Ｇを形成する機能を有する。ここで、トナー像形成部２０は、形成部の一例である。トナー像Ｇは、画像の一例である。トナー像形成部２０は、感光体ユニット２０Ａと、転写ユニット２０Ｂと、を備えている。

〔感光体ユニット〕
感光体ユニット２０Ａは、それぞれ異なる色（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））のトナー像Ｇを各感光体ドラム２２に形成する単色ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋで構成されている。単色ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、各感光体ドラム２２に形成されるトナー像Ｇの色以外は同様の構成とされている。以下の説明では、単色ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ及びその構成要素を区別する必要がない場合、単色ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋのアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して行う。各単色ユニット２０は、感光体ドラム２２と、帯電装置２４と、露光装置２６と、現像装置２８と、を含んで構成されている。感光体ドラム２２は、円筒であって、単色ユニット２０がトナー像Ｇを形成する際、自軸（自らの軸のことをいう。）周りに（図中の矢印方向に）回転するようになっている。

〈露光装置〉
なお、露光装置２６は、後述する露光データに基づく露光光ＬＢ１を感光体ドラム２２の自軸方向に走査させながら感光体ドラム２２を露光して、潜像（図示省略）を形成するようになっている。本実施形態の画像形成装置１０により媒体Ｐに定着されるトナー像Ｇの解像度は、一例として１２００×１２００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）とされている。そのため、露光装置２６は、感光体ドラム２２の自軸方向の−Ｚ方向及び回転方向（それぞれ露光光ＬＢ１の主走査方向及び副走査方向に相当）に、直径Ｄ１（約２１μｍ相当）の露光ドットＬＤを露光可能に構成されている（図６参照）。

〔転写ユニット〕
転写ユニット２０Ｂは、各単位ユニット２０で形成され１次転写された各色のトナー像Ｇを保持する機能と、ニップＮ１（図１）で搬送される媒体Ｐ上に各色のトナー像Ｇを２次転写する機能を有する。転写ユニット２０Ｂは、各単位ユニット２０で形成され、１次転写される各色のトナー像Ｇを外周に保持したまま周回する無端ベルト２０Ｂ１を含んで構成されている。

〔搬送装置〕
搬送装置３０は、媒体ＰがニップＮ１及び後述するニップＮ２（図１参照）を通過するように、媒体Ｐを搬送する機能を有する。

［定着装置］
定着装置４０は、トナー像形成部２０により媒体Ｐ上に形成されたトナー像Ｇを加熱、加圧して、媒体Ｐにトナー像Ｇを定着する機能を有する。定着装置４０は、図２に示されるように、加熱部６０と、加圧部９０と、を含んで構成されている。

［加熱部］
加熱部６０は、トナー像形成部２０により媒体Ｐ上に形成されたトナー像Ｇを構成するトナーＴ（以下、トナーＴとする。）を加熱する機能を有する。加熱部６０は、図２及び図３に示されるように、加熱ベルト７０と、照射装置８０と、キャップ（図示省略）と、ギア（図示省略）と、を含んで構成されている。ここで、トナーＴは、媒体上に形成された画像を構成する粒子の一例である。加熱ベルト７０は、加熱体の一例である。また、加熱部６０は、加熱装置の一例である。なお、トナーＴを加熱するとは、単にトナーＴに熱を与えることを意味するのではなく、媒体Ｐにトナー像Ｇを定着するために、トナーＴに必要な熱を与えることを意味する。そして、トナーＴを定着するためには、ニップＮ２でトナー像Ｇと接触する位置において、加熱ベルト７０は発熱して一例として約１８０℃（定着温度Ｔ）となっている。

〔加熱ベルト〕
加熱ベルト７０は、図２に示されるように、後述する加圧ロール９２とともに形成するニップＮ２に搬送される媒体Ｐを挟んで、ニップＮ２を形成する外周で接触する媒体Ｐ上のトナーＴを加熱する機能を有する。加熱ベルト７０は、筒状とされており、自軸が装置奥行き方向に沿った状態で配置されている。また、加熱ベルト７０の装置奥行き方向手前側の端部にはキャップ（図示省略）がはめ込まれ、装置奥行き方向奥側の端部にはギア（図示省略）が嵌め込まれている。そして、ギアが駆動源（図示省略）により自軸周りに回転されることに伴い、加熱ベルト７０は、定められた経路を走行するようになっている。なお、図中の点Ｃ１は、加熱ベルト７０の自軸を示している。

加熱ベルト７０は、図４及び図５に示されるように、バインダ７２と、カーボンナノチューブ７４（以下、ＣＮＴ７４とする。）と、を含んで構成されている。バインダ７２は、加熱ベルト７０の定着領域に分散しているＣＮＴ７４を支持している。ＣＮＴ７４が加熱ベルト７０の定着領域に分散しているとは、加熱ベルト７０がトナーＴを加熱する領域における厚み方向、周方向及び幅方向のすべての方向においてランダムに配置されていることを意味する。また、加熱ベルト７０がトナーＴを定着する領域は、図３における範囲Ｗ内の領域とされている。ここで、バインダ７２は、支持体の一例である。バインダ７２は、透明とされており、後述する照射装置８０が照射して加熱ベルト７０に入射した照射光ＬＢ２を透過するようになっている。ここで、透過するとは、加熱ベルト７０に入り込んだ照射光ＬＢ２がバインダ７２の内部を進行することをいう。本実施形態のバインダ７２は、一例としてポリイミドで構成されている。

ＣＮＴ７４は、バインダ７２が透過した照射光ＬＢ２を吸収して発熱するようになっている。ここで、ＣＮＴ７４は、発熱体の一例である。

なお、本実施形態では、加熱ベルト７０を構成するバインダ７２とＣＮＴ７４との比（質量比）は、一例として２：１とされている。

〔照射装置〕
照射装置８０は、加熱ベルト７０における媒体Ｐ上のトナーＴが接触する部分に、選択的に照射光ＬＢ２を照射する機能を有する。ここで、照射光ＬＢ２は、光の一例である。また、照射装置８０は、照射部の一例である。照射装置８０は、図２及び図３に示されるように、光源８２と、ポリゴンミラー８４と、ｆθレンズ８６と、反射ミラー８８と、を備えている。なお、照射装置８０は、図２に示されるように、装置奥行き方向手前側から見て、加熱ベルト７０に対し媒体Ｐの搬送方向上流側に配置されている。また、照射装置８０を構成する構成要素は、装置高さ方向上側から、ポリゴンミラー８４、光源８２、ｆθレンズ８６、反射ミラー８８の順で、装置高さ方向に配置されている。

光源８２は、照射光ＬＢをポリゴンミラー８４に向けて照射するようになっている。ポリゴンミラー８４は、自軸周りに回転しながら、光源８２が照射した照射光ＬＢ２を反射するようになっている。ｆθレンズ８６は、ポリゴンミラー８４で反射された照射光ＬＢ２が加熱ベルト７０で等速走査されるように、照射光ＬＢ２を屈折させるようになっている。反射ミラー８８は、ｆθレンズ８６を透過した照射光ＬＢ２が加熱ベルト７０に入射するように、照射光ＬＢ２を反射させるようになっている。なお、照射装置８０は、加熱ベルト７０におけるニップＮ２よりも加熱ベルト７０の回転方向上流側の部分であって、自軸よりも装置高さ方向下側の部分を照射光ＬＢ２の照射位置ＩＰとして、照射光ＬＢ２を照射するようになっている。ここで、加熱ベルト７０の回転方向上流側の部分とは、装置奥行き方向手前側から見て、加熱ベルト７０におけるニップＮ２の中心と点Ｃ１とを結ぶ仮想直線（図中の破線）よりも媒体Ｐの搬送方向上流側の部分を意味する。

そして、照射装置８０は、後述する照射データに基づく照射光ＬＢ２を自軸周りに回転する加熱ベルト７０の自軸方向に走査させながら加熱ベルト７０に選択的に照射光ＬＢ２を照射して、熱像ＴＩを形成するようになっている。ここで、熱像ＴＩとは、潜像と同様、人間が視認することができない像であって、加熱ベルト７０に照射光ＬＢ２が照射されて形成される熱エネルギーの像のことをいう。また、照射装置８０は、加熱ベルト７０の自軸方向の−Ｚ方向及び回転方向（それぞれ照射光ＬＢ２の主走査方向及び副走査方向に相当）に、直径Ｄ２（約２５μｍ相当）の照射ドットＴＤを照射可能に構成されている（図６参照）。また、照射装置８０が照射する照射ドッドＴＤの直径Ｄ２は、露光装置２６が露光する露光ドットＬＤの直径Ｄ１よりも大きい。

［加圧部］
加圧部９０は、加熱ベルト７０とともにニップＮ２を形成する機能と、搬送装置３０により搬送されてニップＮ２を通過する媒体Ｐを加熱ベルト７０とともに加圧する機能と、を有する。加圧部９０は、図２及び図３に示されるように、加圧ロール９２と、ギア（図示省略）と、を備えている。加圧ロール９２の装置奥行き方向奥側の端部にはギア（図示省略）が嵌め込まれている。そして、ギア（図示省略）が駆動源（図示省略）により自軸周りに回転されることに伴い、加圧ロール９２は、自軸周りに（図中矢印Ｒ２方向に）回転するようになっている。なお、図中の点Ｃ２は、加圧ロール９２の自軸を示している。

［制御部］
制御部５０は、画像形成装置１０を構成する制御部５０以外の各部を制御する機能を有する。

制御部５０は、図７に示されるように、一例として外部装置から画像データを受け取って、画像データを制御部５０が備える記憶装置（図示省略）のＬＵＴ（Ｌｏｏｋｕｐ Ｔａｂｌｅ）を用いて露光データ及び照射データに変換するようになっている。そして、制御部５０が各色の露光データに基づいて制御部５０が備える露光用の駆動回路を駆動させると、各露光装置２６は、図８に示されるように、各露光光ＬＢ１を各感光体ドラム２２に選択的に露光して各潜像を形成するようになっている。また、制御部５０が照射データに基づいて制御部５０が備える照射用の駆動回路を駆動させると、照射装置８０は、図８に示されるように、照射光ＬＢ２を加熱ベルト７０に選択的に照射して加熱ベルト７０に熱像ＴＩを形成するようになっている。この際、制御部５０は、ニップＮ２において搬送される媒体Ｐ上のトナー像Ｇに熱像ＴＩが重なるように、すなわち、ニップＮ２をトナー像Ｇが通過するタイミングに合わせて、照射装置８０に照射光ＬＢ２を照射させるようになっている。

［補足］
照射装置８０は、照射ドットＴＤがニップＮ２においてトナーＴ及び媒体ＰにおけるトナーＴの周囲の部分に接触するように、加熱ベルト７０に熱像ＴＩを形成するようになっている。その際、照射装置８０は、露光ドットＬＤに形成されたトナーＴの中心Ｏと、当該トナーＴに接触する照射ドッドＴＤの中心Ｏとが、ニップＮ２で一致するように、照射ドットＴＤを形成するようになっている。

以上が、本実施形態の画像形成装置１０の構成についての説明である。

＜画像形成装置の動作＞
次に、本実施形態の画像形成装置１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。

外部装置から画像データを受け取った制御部５０は、トナー像形成部２０を構成する感光体ユニット２０Ａ及び転写ユニット２０Ｂ、搬送装置３０並びに定着装置４０を作動させる。

制御部５０は、図７に示されるように、画像データをＬＵＴ（Ｌｏｏｋｕｐ Ｔａｂｌｅ）を用いて露光データ（各色の露光データ）及び照射データに変換する。そして、制御部５０が各色の露光データに基づいて露光用の駆動回路を駆動させると、各露光装置２６は、帯電装置２４により帯電された各感光体ドラム２２を露光して潜像を形成する（図８参照）。次いで、各感光体ドラム２２では、各潜像が各現像装置２８により現像されて各トナー像Ｇが形成される。次いで、各感光体ドラム２２に現像された各トナー像Ｇは、周回する無端ベルト２０Ｂ１に１次転写され、更に、ニップＮ１において、搬送装置３０により搬送される媒体Ｐ上に２次転写される。以上のとおり、トナー像形成部２０により、媒体Ｐ上に各色のトナー像Ｇが重畳されたトナー像Ｇが形成される。次いで、重畳されたトナー像Ｇが形成された媒体Ｐは、搬送装置３０により定着装置４０に向けて搬送される（図１参照）。

次いで、制御部５０が照射データに基づいて照射用の駆動回路を駆動させる。これに伴い、定着装置４０を構成する照射装置８０は、ニップＮ２を媒体Ｐ上のトナー像Ｇが通過するタイミングに合わせて、加熱ベルト７０に選択的に照射光ＬＢ２を照射して加熱ベルト７０に熱像ＴＩを形成する（図８参照）。そして、ニップＮ２を通過する媒体Ｐ上のトナーＴは、加熱ベルト７０における照射光ＬＢ２が照射された部分（照射ドットＴＤ）に接触して加熱され、ニップＮ２を通過する際、加熱ベルト７０と加圧ロール９２とに加圧される。これにより、ニップＮ２を通過した媒体Ｐ上のトナーＴは、媒体Ｐに定着される。そして、トナーＴが定着された媒体Ｐは、画像形成装置１０の外に排出されて、画像形成装置１０の動作が終了する。

以上が、画像形成装置１０の動作についての説明である。

＜作用＞
次に、本実施形態の作用について図面を参照しつつ説明する。

［第１の作用について］
ここでは、本実施形態の第１の作用について、以下に想定する第１比較形態と比較して説明する。

第１比較形態の定着装置は、電磁誘導を利用して加熱ベルト（図示省略）を発熱させる方式の定着装置、いわゆるＩＨ定着装置である。そのため、第１比較形態の定着装置の加熱ベルトは、金属製のベルトとされている。そして、第１比較形態の画像形成装置（図示省略）は、ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ（登録商標） Ｃ４０００ｄ（富士ゼロックス株式会社製）とされている。

第１比較形態の場合、加熱ベルトの温度を定着温度Ｔまで上昇させるためには、約１０００Ｗの電力で約３ｓを要する。

これに対して、本実施形態の加熱ベルト７０は、図４及び図５に示されるように、バインダ７２を透過した照射光ＬＢ２を吸収して発熱するＣＮＴ７４を含んで構成されている。また、本実施形態の加熱ベルト７０は、照射光ＬＢ２が照射されると、照射された部分が発熱する。そして、本実施形態の加熱ベルト７０の場合、加熱ベルト７０の温度を定着温度Ｔまで上昇させるためには、発熱ベルト７０に２００Ｗ〜５００Ｗの電力に相当する照射光ＬＢ２を約３０ｍｓ程度照射すれば足りる。

したがって、本実施形態の加熱ベルト７０は、第１比較形態の加熱ベルトに比べて、少ないエネルギーで定着温度Ｔまで上昇する。すなわち、本実施形態の加熱ベルト７０及び加熱部６０は、第１比較形態の加熱ベルトに比べて、少ないエネルギーでトナーＴの加熱が可能となる。また、本実施形態の加熱部６０及び定着装置４０は、第１比較形態の加熱部及び定着装置に比べて、エネルギーの供給を開始してから媒体Ｐ上のトナーＴの加熱が可能となるまでの時間が短い。これに伴い、本実施形態の画像形成装置１０は、第１比較形態の画像形成装置に比べて、高速で画像形成が可能となる。

［第２の作用について］
次に、本実施形態の第２の作用について、以下に想定する第２比較形態と比較して説明する。

第２比較形態の加熱部６０を構成する照射装置８０は、照射位置ＩＰにおける媒体Ｐの幅全域に相当する部分に照射光ＬＢ２を相当する幅に照射するようになっている。すなわち、第２比較形態の照射装置８０は、本実施形態の照射装置８０のように、画像データから変換した照射データに基づいて選択的に照射光ＬＢ２を照射しない。第２比較形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０の構成は、上記のように照射装置８０の制御方法以外は、本実施形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０と同様の構成とされている。なお、第２比較形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０は、本発明の技術的範囲に属する。

第２比較形態の照射装置８０は、前述のとおり、媒体Ｐ上のトナー像Ｇの形成率（媒体Ｐの単位面積に対するトナー像Ｇが形成されている面積の百分率）に関わらず、照射位置ＩＰにおける媒体Ｐの幅全域に相当する部分に照射光ＬＢ２を照射する。そのため、第２比較形態の照射装置８０は、媒体ＰがニップＮ２を通過する期間に相当する期間、照射位置ＩＰにおける媒体Ｐの幅全域に相当する部分に照射光ＬＢ２を照射し続ける。

これに対して、本実施形態の照射装置８０は、図３に示されるように、照射データに基づく照射光ＬＢ２を加熱ベルト７０の自軸方向に走査させながら加熱ベルト７０に選択的に照射光ＬＢ２を照射して、熱像ＴＩ（図３参照）を形成する。そのため、本実施形態の照射装置８０は、媒体Ｐにおけるトナー像Ｇの形成率に応じて、照射光ＬＢ２の点灯時間が変動する。

したがって、本実施形態の照射装置８０（加熱部６０）によれば、消費するエネルギーをトナーＴを加熱するのに必要なエネルギーに抑えることができる。換言すれば、本実施形態の照射装置８０（加熱部６０）によれば、第２比較形態の照射装置８０（加熱部６０）に比べて、消費するエネルギーが抑制される。これに伴い、本実施形態の定着装置４０及び画像形成装置１０によれば、第２比較形態の定着装置４０及び画像形成装置１０に比べて、消費するエネルギーが抑制される。

［第３の作用について］
次に、本実施形態の第３の作用について、以下に想定する第３比較形態と比較して説明する。

第３比較形態の加熱部６０を構成する照射装置８０は、照射データに基づく照射光ＬＢ２を加熱ベルト７０に選択的に照射光ＬＢ２を照射して熱像ＴＩを形成する際、発熱ベルト７０にトナー像Ｇと同等の熱像ＴＩを形成するようになっている。第３比較形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０の構成は、上記のように照射装置８０が形成する熱像ＴＩの大きさ以外は、本実施形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０と同様の構成とされている。なお、第３比較形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０は、本発明の技術的範囲に属する。

第３比較形態の照射装置８０は、前述のとおり、トナー像Ｇと同等の熱像ＴＩを形成する。そのため、ニップＮ２を通過する媒体Ｐが媒体Ｐの搬送方向又は加熱ベルト７０の自軸方向に位置的に又はタイミング的にずれた状態で搬送されると、照射ドットＴＤがトナーＴの一部又は全部に接触しない虞がある。そして、照射ドットＴＤがトナーＴの一部又は全部に接触しない場合、トナーＴの一部又は全部が加熱されていない状態でトナー像が媒体Ｐに定着される（以下、第１課題という。）。また、ニップＮ２を通過する媒体Ｐが媒体Ｐの搬送方向又は加熱ベルト７０の自軸方向に位置的に又はタイミング的にずれずに搬送されたとしても、トナーＴの外周部分とその外側の媒体Ｐとには温度差が生じてしまう。そのため、トナーＴの外周部分の媒体Ｐへの密着性が、トナーＴの内側部分の媒体Ｐへの密着性よりも低くなり、外周部分のトナーＴが欠落する虞がある（以下、第２課題という。）。

これに対して、本実施形態の照射装置８０は、照射ドットＴＤがニップＮ２においてトナーＴ及び媒体ＰにおけるトナーＴの外周の周囲の部分に接触するように、加熱ベルト７０に熱像ＴＩを形成するようになっている。そのため、本実施形態の場合、第３比較形態に比べて、ニップＮ２を通過する媒体Ｐが媒体Ｐの搬送方向又は加熱ベルト７０の自軸方向に位置的に又はタイミング的にずれた状態で搬送されても、照射スポットＴＤがトナーＴに接触し易い。また、本実施形態の場合、第３比較形態に比べて、ニップＮ２を通過する媒体Ｐが媒体Ｐの搬送方向又は加熱ベルト７０の自軸方向に位置的に又はタイミング的にずれずに搬送されると、トナーＴの外周部分とその外側の媒体Ｐとには温度差が生じ難い。

したがって、本実施形態の加熱部６０は、第３比較形態の加熱部６０に比べて、第１課題が生じ難い。また、本実施形態の加熱部６０は、第３比較形態の加熱部６０に比べて、第２課題が生じ難い。すなわち、本実施形態の加熱部６０は、第３比較形態の加熱部６０に比べて、トナーＴの外周部分の媒体Ｐへの密着性が高い。

≪第１実施形態の変形例≫
次に、本実施形態の変形例（第１及び第２変形例）について図面を参照しつつ説明する。

＜第１変形例＞
［構成］
第１変形例の加熱ベルト７０Ａは、図９に示されるように、本実施形態のＣＮＴ７４に換えてカーボンブラック７４Ａ（以下、ＣＢ７４Ａとする。）を含んでいる。ここで、ＣＢ７４Ａは、発熱体の一例である。また、加熱ベルト７０Ａは、加熱体の一例である。第１変形例の加熱ベルト７０Ａの構成は、上記の点以外は、本実施形態の加熱ベルト７０と同様の構成とされている。すなわち、バインダ７２とＣＢ７４Ａとの比（質量比）は、本実施形態の加熱ベルト７０と同様に、２：１とされている。また、第１変形例の加熱部６０Ａ、定着装置４０Ａ及び画像形成装置１０Ａは、第１変形例の加熱ベルト７０Ａを備える点以外は、それぞれ本実施形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０と同様の構成とされている。ここで、第１変形例の加熱部６０Ａは、加熱装置の一例である。

［作用］
第１変形例の作用は、第１実施形態の作用と同様である。

［補足］
第１変形例の加熱ベルト７０Ａでは、図９に示されるように、加熱ベルト７０ＡのＣＢ７２Ａが、凝集した状態で分散している。これに対して、本実施形態の加熱ベルト７０（図５参照）は、第１変形例の加熱ベルト７０Ａ（図９参照）に比べて、発熱体（ＣＮＴ７４）が細かくばらされた状態で分散している。

したがって、本実施形態の加熱ベルト７０によれば、第１変形例の加熱ベルト７０Ａに比べて、照射位置ＩＰで照射光ＬＢ２が照射されて、ニップＮ２でトナーＴに接触する際、照射光ＬＢ２が照射された部分内に発熱斑（温度斑）が発生し難い。これに伴い、本実施形態の加熱部６０は、第１変形例の加熱部６０Ａに比べて、媒体Ｐ上のトナー像Ｇに加熱斑を発生させ難い。また、本実施形態の定着装置４０は、第１変形例の定着装置４０Ａに比べて、加熱斑に起因する定着不良が抑制される。また、本実施形態の画像形成装置１０は、第１変形例の画像形成装置１０Ａに比べて、上記定着不良に起因する画像形成不良が抑制される。

また、本実施形態の加熱ベルト７０に含まれるＣＮＴ７４は、第１変形例の加熱ベルト７０Ａに含まれるＣＢ７４Ａに比べて、照射光ＬＢ２の吸収性が高い。そのため、本実施形態のＣＮＴ７２は、第１変形例のＣＢ７４Ａに比べて、照射光ＬＢ２を吸収して発熱し易い。

したがって、本実施形態の加熱ベルト７０によれば、第１変形例の加熱ベルト７０Ａに比べて、少ないエネルギーでトナーＴの加熱が可能となる。

また、本実施形態の加熱部６０及び定着装置４０は、図２に示されるように、加熱ベルト７０を自軸周りに回転しながら加圧ロール９２とともにニップＮ２を形成し媒体Ｐを加圧する。そのため、加熱ベルト７０は、回転しながら加圧される使用環境において耐久性が必要とされる。そして、本実施形態の加熱ベルト７０は、第１変形例の加熱ベルト７０に比べて、発熱体の形状に起因して、フレキシブル性が高い。また、本実施形態の発熱体（ＣＮＴ７４）は、第１変形例の発熱体（ＣＢ７４Ａ）に比べて、バインダ７２から脱落し難い。

したがって、本実施形態の加熱ベルト７０によれば、第１変形例の加熱ベルト７０Ａに比べて、寿命が長い。

＜第２変形例＞
［構成］
第２変形例の加熱ベルト７０Ｂは、図１０に示されるように、本実施形態のＣＮＴ７４に換えてグラフェン膜７４Ｂを含んでいる。ここで、グラフェン膜７４Ｂは、発熱体の一例である。また、加熱ベルト７０Ｂは、加熱体の一例である。第２変形例の加熱ベルト７０Ｂの構成は、上記の点以外は、本実施形態の加熱ベルト７０と同様の構成とされている。すなわち、バインダ７２とグラフェン膜７４Ｂとの比（質量比）は、本実施形態の加熱ベルト７０と同様に、２：１とされている。また、第２変形例の加熱部６０Ｂ、定着装置４０Ｂ及び画像形成装置１０Ｂは、第２変形例の加熱ベルト７０Ｂを備える点以外は、それぞれ本実施形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０と同様の構成とされている。ここで、第２変形例の加熱部６０Ｂは、加熱装置の一例である。

［作用］
第２変形例の作用は、第１実施形態及び第１変形例の作用と同様である。

［補足］
グラフェン膜７４ＢはＣＮＴ７４に比べて熱伝導率が高いため、本実施形態の加熱ベルト７０は第２変形例の加熱ベルト７０Ｂに比べて、熱伝導率が低い。そのため、本実施形態の加熱ベルト７０は、第２変形例の加熱ベルト７０Ｂに比べて、照射ドットＴＤごとの熱が拡散し難い。また、グラフェン膜７４Ｂを構成するグラフェン同士の接触面の接触面積は、ＣＮＴ７４同士の接触面の接触面積に比べて、小さい。そのため、本実施形態の加熱ベルト７０は、第２変形例の加熱ベルト７０Ｂに比べて、照射ドッドＴＤごとの熱がばらついて拡散し難い。

したがって、本実施形態の加熱ベルト７０は、第２変形例の加熱ベルト７０Ｂに比べて、ニップＮ２でトナーＴと接触する照射ドットＴＤの温度が低下し難い。そのため、本実施形態の加熱部６０は、第２変形例の加熱部６０Ｂに比べて、照射ドットＴＤに照射される照射光ＬＢ２のエネルギーを少なくすることができる。また、本実施形態の定着装置４０は、第１変形例の定着装置４０Ａに比べて、エネルギー不足に起因する定着不良が抑制される。また、本実施形態の画像形成装置１０は、第２変形例の画像形成装置１０Ｂに比べて、上記定着不良に起因する画像形成不良が抑制される。

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態について図１１を参照しつつ説明する。

＜構成＞
本実施形態の加熱ベルト７０Ｃは、筒状に形成されている発熱層７６と、発熱層７６の内周面に設けられている内周層７８Ａと、発熱層７６の外周面に設けられている外周層７８Ｂと、を含んで構成されている。発熱層７６は、第１実施形態の加熱ベルト７０と同様の構成とされている。内周層７８Ａ及び外周層７８Ｂは、いずれもバインダ７２で構成されている。なお、加熱ベルト７０Ｃには、内周層７８Ａ及び外周層７８Ｂが設けられていることで、加熱ベルト７０よりも剛性が大きい。また、内周層７８Ａ及び外周層７８Ｂは、発熱層７６に含まれるＣＮＴ７４を支持する機能を有する。ここで、発熱層７６に含まれるバインダ７２並びに内周層７８Ａのバインダ７２及び外周層７８Ｂのバインダ７２は、支持体の一例である。本実施形態の加熱部６０Ｃ、定着装置４０Ｃ及び画像形成装置１０Ｃの構成は、上記以外の点は、第１実施形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０と同様の構成とされている。ここで、加熱部６０Ｃは、加熱装置の一例である。

＜作用＞
本実施形態の作用は、第１実施形態及びその変形例の作用と同様である。

≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態について図１２を参照しつつ説明する。

＜構成＞
本実施形態の照射装置８０Ｄは、第１実施形態の照射装置８０に換えて、ＬＥＤヘッド方式の装置とされている。照射装置８０Ｄは、長尺とされており、その長手方向に並ぶ複数の光源（図示省略）を有している。そして、照射装置８０Ｄは、その長手方向が加熱ベルト７０の自軸方向に沿った状態で配置されている。そのため、本実施形態の照射装置８０Ｄは、第１実施形態の照射装置８０と異なり、照射データに対応する光源を発光させることで、照射光ＬＢ２を加熱ベルト７０における照射位置ＩＰに照射するようになっている。本実施形態の加熱部６０Ｄ、定着装置４０Ｄ及び画像形成装置１０Ｄの構成は、上記以外の点は、第１実施形態の加熱部６０、定着装置４０及び画像形成装置１０と同様の構成とされている。ここで、加熱部６０Ｄは、加熱装置の一例である。また、照射装置８０Ｄは、照射部の一例である。

＜作用＞
本実施形態の照射装置８０Ｄは、第１実施形態の照射装置８０に比べて、装置高さ方向の狭い部分に配置可能である。本実施形態のその他の作用は、前述の実施形態（第１実施形態の変形例を含む）の作用と同様である。

≪第４実施形態≫
次に、第４実施形態について図１３を参照しつつ説明する。

＜構成＞
本実施形態の照射装置８０Ｄは、第３実施形態の照射装置８０Ｄと異なり、加熱ベルト７０内に配置されている。そのため、本実施形態の照射装置８０Ｄは、第３実施形態の照射装置８０Ｄと異なり、加熱ベルト７０の内周に照射光ＬＢ２を照射するようになっている。また、本実施形態の照射装置８０Ｄは、照射光ＬＢ２を、加熱ベルト７０におけるニップＮ２が形成されている部分であって、装置奥行き方向から見たニップＮ２の中心よりも加熱ベルト７０の回転方向上流側に照射するようになっている。ここで、ニップＮ２の中心とは、図中のニップＮ２における点Ｃ１と点Ｃ２とを結ぶ仮想直線（一点鎖線）が通過する部分のことをいう。本実施形態の加熱部６０Ｅ、定着装置４０Ｅ及び画像形成装置１０Ｅの構成は、上記以外の点は、第３実施形態の加熱部６０Ｄ、定着装置４０Ｄ及び画像形成装置１０Ｄと同様の構成とされている。ここで、加熱部６０Ｅは、加熱装置の一例である。

＜作用＞
本実施形態の照射装置８０Ｄは、前述のとおり、加熱ベルト７０内に配置されている。そのため、本実施形態の加熱部６０Ｅ及び定着装置４０Ｅは、第３実施形態の加熱部６０Ｄ及び定着装置４０Ｄに比べて、小型にすることができる。

また、本実施形態の加熱部６０Ｅ及び定着装置４０Ｅは、第１〜第３実施形態の加熱部６０、６０Ｃ、６０Ｄ及び定着装置４０、４０Ｃ、４０Ｄに比べて、照射光ＬＢ２を照射する照射位置ＩＰを設定する自由度が高い。そのため、本実施形態の場合、前述の実施形態（第１実施形態の変形例を含む）と異なり、加熱ベルト７０におけるニップＮ２が形成されている部分に照射位置ＩＰを設定することが可能となる。すなわち、本実施形態では、前述の実施形態と異なり、照射位置ＩＰと媒体Ｐ上のトナーＴの加圧位置とを近づける又は一致させることが可能となることから、照射光ＬＢ２のエネルギーを少なくすることができる。本実施形態のその他の作用は、前述の実施形態の作用と同様である。

以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内にて他の実施形態が可能である。

例えば、各実施形態（変形例を含む）の画像形成装置１０、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅは、電子写真方式の装置であるとして説明した。しかしながら、加熱部６０、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅが媒体Ｐ上の画像を構成する粒子を加熱する方式の画像形成装置であれば、加熱部６０、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅを備える画像形成装置は、電子写真方式の装置でなくてもよい。例えば、加熱部６０、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅを備える画像形成装置は、インクジェット方式、フレキソ印刷方式その他の画像形成装置であってもよい。なお、インクジェット方式の画像形成装置の場合、インクジェットヘッドにより媒体Ｐ上に液滴（一例としてインク）を吐出して画像を形成する要素は、形成部の一例である。また、液滴は、媒体上の画像を構成する粒子の一例である。また、フレキソ印刷方式の画像形成装置の場合、印刷版により媒体Ｐ上にインクで構成される画像を形成する要素は、形成部の一例である。また、インクは、媒体上の画像を構成する粒子の一例である。

また、第１実施形態の加熱ベルト７０及び第２実施形態の加熱ベルト７０Ｃの発熱層７６の説明では、発熱体であるＣＮＴ７４が加熱ベルト７０の厚み方向、周方向及び幅方向のすべての方向においてランダムに配置されているとした。しかしながら、加熱ベルト７０又は発熱層７６における自軸方向両端側のＣＮＴ７４の濃度が自軸方向両端側以外の部分よりも高くなるように構成してもよい。これにより、照射光ＬＢ２を加熱ベルト７０の軸方向に走査しながら照射する照射装置８０の場合、加熱ベルト７０の両端側の定着温度Ｔと自軸方向両端側以外の部分の定着温度Ｔとの温度差が緩和される。

また、第１及び第２実施形態では、加熱ベルト７０の自軸方向に照射光ＬＢ２を照射する照射装置８０を用いて、加熱ベルト７０を発熱させるとして説明した。この場合、加熱ベルト７０における自軸方向の端部の近くに入射する照射光ＬＢ２は、加熱ベルト７０の自軸方向の中央に入射する照射光ＬＢ２に比べて、広がった状態で入射する傾向にある。しかしながら、光源８２の出力を調整可能にして、加熱ベルト７０における自軸方向の端部の近くに入射する照射光ＬＢ２の強度が加熱ベルト７０の自軸方向の中央に入射する照射光ＬＢ２の強度よりも強くなるように構成してもよい。これにより、加熱ベルト７０の両端側の定着温度Ｔと自軸方向両端側以外の部分の定着温度Ｔとの温度差が緩和される。

また、各実施形態（変形例を含む）では、加熱体の一例として、加熱ベルト７０、７０Ｃ、すなわち、ベルトとして説明した。しかしながら、発熱体を支持する支持体と、発熱体とを含み、発熱体が支持体を透過した照射光ＬＢ２を吸収すれば、加熱体の一例はベルトでなくてもよい。例えば、ドラムであってもよい。

また、加圧ロール９２が加熱ベルト７０とともにニップＮ２を形成する機能を有すれば、加圧ロール９２内に別途加熱手段（一例としてヒーター（図示省略））を設けて、加圧ロール９２に媒体Ｐ上のトナー像Ｇを加熱する機能を持たせてもよい。

また、第１及び第２実施形態の照射装置８０、８０Ｂでは、ｆθレンズ８６は１枚として説明した（図２及び図３参照）。しかしながら、照射装置８０、８０Ｂには、ｆθレンズが複数枚設けられていてもよい。

また、第２実施形態の加熱ベルト７０Ｃでは、外周層７８ＢにトナーＴがオフセットし難くなるように、離形性の高い材料（一例としてフッ素系樹脂）で構成してもよい。

また、加熱ベルト７０、７０Ａ、７０Ｃでは、それぞれ発熱体がＣＮＴ、ＣＢ又はグラフェン膜とされているとして説明した。しかしながら、照射光ＬＢ２を吸収して発熱する機能を有すれば、加熱ベルト７０、７０Ｃに含まれる発熱体は、ＣＮＴ、ＣＢ又はグラフェン膜以外の発熱体及びこれらの組み合せで構成されている発熱体（一例として、ＣＮＴとＣＢとを含む発熱体で構成されていている発熱体）であってもよい。

また、加熱ベルト７０、７０Ａ、７０Ｃでは、バインダ７２がポリイミドで構成されるとして説明した。しかしながら、照射光ＬＢ２を透過し、発熱体を支持する機能を有すれば、バインダ７２は、ポリイミドでなくてもよい。例えば、フッ素樹脂、ポリカーボネート、シリコンその他の樹脂であってもよい。また、バインダ７２は複数種の組み合せで構成されていてもよい。例えば、バインダ７２は、ポリイミドとフッ素樹脂とを含む組み合せで構成されていてもよい。

１０ 画像形成装置
１０Ａ 画像形成装置
１０Ｂ 画像形成装置
１０Ｃ 画像形成装置
１０Ｄ 画像形成装置
１０Ｅ 画像形成装置
２０ トナー像形成部（形成部の一例）
６０ 加熱部（加熱装置の一例）
６０Ａ 加熱部（加熱装置の一例）
６０Ｂ 加熱部（加熱装置の一例）
６０Ｃ 加熱部（加熱装置の一例）
６０Ｄ 加熱部（加熱装置の一例）
６０Ｅ 加熱部（加熱装置の一例）
７０ 加熱ベルト（加熱体の一例）
７０Ａ 加熱ベルト（加熱体の一例）
７０Ｂ 加熱ベルト（加熱体の一例）
７０Ｃ 加熱ベルト（加熱体の一例）
７２ バインダ（支持体の一例）
７４ カーボンナノチューブ（発熱体の一例）
７４Ａ カーボンブラック（発熱体の一例）
７４Ｂ グラフェン膜（発熱体の一例）
８０ 照射装置（照射部の一例）
８０Ｄ 照射装置（照射部の一例）
Ｇ トナー像（被加熱体の一例、画像の一例）
ＬＢ２ 照射光（光の一例）
Ｐ 媒体
Ｔ トナー（媒体上の画像を構成する粒子の一例）

Claims (5)

1. 支持体と、前記支持体に支持され、前記支持体を透過した光を吸収して発熱する発熱体とを含んで筒状に形成され、外周で接触する被加熱体を加熱する、
   加熱体。
2. 前記発熱体は、カーボンナノチューブを含んでいる、
   請求項１記載の加熱体。
3. 媒体上の画像を構成する前記被加熱体としての粒子を加熱する請求項１又は２記載の加熱体と、
   前記加熱体に光を照射する照射部と、
   を備えた加熱装置。
4. 前記照射部は、前記加熱体における前記粒子が接触する部分に、選択的に光を照射する、
   請求項３記載の加熱装置。
5. 前記粒子を用いて媒体上に画像を形成する形成部と、
   請求項３又は４記載の加熱装置と、
   を備えた画像形成装置。

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