JP2022140086A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着部材の小型化のために導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材による温度検知を適切に行う。【解決手段】画像を記録材Ｐに加熱定着する中空状の定着部材３１と、前記定着部材との間に定着ニップを形成する対向部材３２と、前記定着部材の中空部に配置され、該定着部材の定着ニップ部分を支持する導電性支持部材３３と、温度を検知する温度検知部材４０と、を備える定着装置３０であって、前記導電性支持部材には、前記温度検知部材の露出導電部に対向する箇所に凹部又は開口部３３ｄが設けられている。【選択図】図８
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、画像を記録材に加熱定着する中空状の定着部材と、前記定着部材との間に定着ニップを形成する対向部材と、前記定着部材の中空部に配置され、該定着部材の定着ニップ部分を支持する導電性支持部材と、温度を検知する温度検知部材と、を備える定着装置が知られている。
例えば、特許文献１には、定着部材としての無端状の定着ベルトと、対向部材としての加圧ローラと、定着ベルト内周側（中空部）に配置された金属製のステー（導電性支持部材）とを備える定着装置が開示されている。ステーは、記録材搬送方向において上流側導電性支持部と下流側導電性支持部とを備え、これらの支持部の各先端部で、面状のヒータを保持するヒータホルダを支持し、ヒータホルダを介して定着ベルトの定着ニップ部分を支持する。ヒータホルダは、定着ニップ側にヒータを保持するとともに、定着ニップとは逆側にサーミスタからなる温度検知部材を保持している。この温度検知部材は、ステーの内側に配置され、ヒータホルダに設けられる貫通孔からヒータの温度を検知する。
近年の定着装置では、定着部材を小型化するために、その定着部材の中空部に配置される導電性支持部材の小型化が求められている。しかしながら、導電性支持部材を小型化すると、温度検知部材による適切な温度検知が困難となり、定着装置の適切な動作が阻害されるおそれがある。
上述した課題を解決するため、本発明は、画像を記録材に加熱定着する中空状の定着部材と、前記定着部材との間に定着ニップを形成する対向部材と、前記定着部材の中空部に配置され、該定着部材の定着ニップ部分を支持する導電性支持部材と、温度を検知する温度検知部材と、を備える定着装置であって、前記導電性支持部材には、前記温度検知部材の露出導電部に対向する箇所に凹部又は開口部が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、定着部材の小型化のために導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材による温度検知を適切に行うことができ、定着装置を適切に動作させることができる。
以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
なお、画像形成装置としては、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などであってもよい。また、本実施形態では、１つの感光体ドラムを備えた１ドラム型の画像形成装置について説明するが、複数の感光体ドラムを備えたタンデム型の画像形成装置であってもよい。また、本実施形態では、感光体ドラムから用紙へ直接転写する直接転写方式の画像形成装置について説明するが、感光体ドラムから中間転写体を介して用紙へ転写する中間転写方式の画像形成装置であってもよい。
なお、画像形成装置としては、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などであってもよい。また、本実施形態では、１つの感光体ドラムを備えた１ドラム型の画像形成装置について説明するが、複数の感光体ドラムを備えたタンデム型の画像形成装置であってもよい。また、本実施形態では、感光体ドラムから用紙へ直接転写する直接転写方式の画像形成装置について説明するが、感光体ドラムから中間転写体を介して用紙へ転写する中間転写方式の画像形成装置であってもよい。
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。
本実施形態のプリンタは、給紙装置４、レジストローラ対６、像担持体としての感光体ドラム８、転写装置１０、定着装置３０等を備えている。給紙装置４は、用紙としての用紙Ｐが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙を最上の用紙から順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６とを備えている。給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、用紙Ｐは、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と用紙Ｐの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写ニップＮへ送られる。
本実施形態のプリンタは、給紙装置４、レジストローラ対６、像担持体としての感光体ドラム８、転写装置１０、定着装置３０等を備えている。給紙装置４は、用紙としての用紙Ｐが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙を最上の用紙から順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６とを備えている。給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、用紙Ｐは、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と用紙Ｐの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写ニップＮへ送られる。
感光体ドラム８の周りには、図中矢印で示す回転方向の順で、帯電手段としての帯電ローラ１８と、潜像形成手段としての露光装置の一部を構成するミラー２０と、現像ローラ２２ａを備えた現像手段としての現像装置２２と、転写手段としての転写装置１０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング手段としてのクリーニング装置２４とが配置されている。ミラー２０を介して照射される露光光Ｌｂは、帯電ローラ１８と現像装置２２との間にある感光体ドラム８上の露光部２６に対して照射され、走査される。
感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により一様に帯電され、画像情報に基づいて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査される。これにより、感光体ドラム８の表面には、画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム８の回転により現像装置２２へ移動し、ここでトナーが供給されて可視像化され、トナー像が形成される。
感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写ニップＮに進入してきた用紙Ｐ上に転写装置１０による転写バイアス印加によって転写される。その後、トナー像を担持した用紙Ｐは、定着装置３０へ向けて搬送され、定着装置３０で定着された後、排紙トレイへ排出・スタックされる。
転写ニップＮで転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング装置２４に至り、このクリーニング装置２４を通過する間にクリーニングブレード２４ａにより掻き落とされて清掃される。その後、感光体ドラム８上の残留電位は除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
次に、本実施形態の定着装置３０の構成及び動作について説明する。
図２は、本実施形態の定着装置３０の構成を示す説明図である。
図３は、本実施形態の定着装置３０を分解し、定着ベルトを取り除いた状態で示す説明図である。
図２は、本実施形態の定着装置３０の構成を示す説明図である。
図３は、本実施形態の定着装置３０を分解し、定着ベルトを取り除いた状態で示す説明図である。
本実施形態の定着装置３０は、図２に示すように、定着部材としての無端状の定着ベルト３１と、定着ベルト３１との間に定着ニップＳＮを形成する対向部材としての加圧ローラ３２とを備えている。定着装置３０は、互いにネジ等によって接合される第一フレーム３０Ａ及び第二フレーム３０Ｂを有し、これらのフレーム３０Ａ，３０Ｂ内に定着ベルト３１及び加圧ローラ３２が配置される。
第一フレーム３０Ａは、図３に示すように、加圧ローラ３２の芯金３２ａの両端部３２ｆを支持する２つの側板と、これらの側板を連結している橋渡し板とから構成されている。この第一フレーム３０Ａは、一枚の板金を曲げ加工して形成してもよいし、２つの側板と橋渡し板とを別部品とし、お互いをネジなどで締結して形成してもよい。
第一フレーム３０Ａの各側板には、図３に示すように、加圧ローラ３２の芯金３２ａの各端部３２ｆが挿入される切り欠き３０ａが形成され、これらの切り欠き３０ａには、滑り軸受からなる加圧軸受３２ｄがはめ込まれている。本実施形態では、加圧軸受３２ｄが滑り軸受であるが、玉軸受であってもよい。加圧ローラ３２の一端には、図３に示すように、加圧ギヤ３２ｅが設けられている。加圧ギヤ３２ｅは、プリンタ本体側に設けられる駆動ギヤと連結して回転駆動される。
定着装置３０は、第一フレーム３０Ａの切り欠き３０ａに加圧ローラ３２を挿入し、加圧軸受３２ｄに加圧ローラ３２の芯金３２ａの各端部３２ｆを嵌合させる。これにより、加圧ローラ３２は第一フレーム３０Ａに回転可能に支持される。また、加圧ローラ３２に続いて、定着ベルト３１を含むベルトモジュールを第一フレーム３０Ａの切り欠き３０ａに挿入する。その後、切り欠き３０ａの入口を塞ぐように、第二フレーム３０Ｂを第一フレーム３０Ａに配置し、第一フレーム３０Ａと第二フレーム３０Ｂとを締結する。
第二フレーム３０Ｂとベルトモジュールとの間には、図３に示すように、付勢手段としての加圧バネ（圧縮バネ）３５が設けられる。この加圧バネ３５の付勢力によりベルトモジュール（定着ベルト３１）を加圧ローラ３２に向けて付勢することで、定着ベルト３１と加圧ローラ３２との間に定着ニップを形成する。加圧バネ３５は、ベルトモジュールを直接付勢してもよいし、レバー部材を介してベルトモジュールを付勢してもよい。レバー部材を介在させることで、テコの原理により、弱い付勢力であっても大きな加圧力を得ることができる。
図４は、本実施形態の定着装置３０におけるベルトモジュールを示す斜視図である。
図５は、本実施形態のベルトモジュールを分解した状態（定着ベルトを取り除いた状態）で示す説明図である。
本実施形態のベルトモジュールは、ヒータホルダ３６と、ヒータホルダ３６に保持されるヒータ３７と、ベルトモジュールの両端に設けられる左右のフランジ３８と、ヒータホルダ３６を支持するステー３３とを、定着ベルト３１の内周側（中空部）に備えている。
図５は、本実施形態のベルトモジュールを分解した状態（定着ベルトを取り除いた状態）で示す説明図である。
本実施形態のベルトモジュールは、ヒータホルダ３６と、ヒータホルダ３６に保持されるヒータ３７と、ベルトモジュールの両端に設けられる左右のフランジ３８と、ヒータホルダ３６を支持するステー３３とを、定着ベルト３１の内周側（中空部）に備えている。
ヒータホルダ３６には、図５に示すように、ヒータ３７と略同じ外形のくぼみが形成されており、このくぼみにヒータ３７がはめ込まれる。ヒータホルダ３６は、ヒータ３７と接触するため高温になりやすく、耐熱性のある材料で形成することが好ましい。また、ヒータホルダ３６は、絶縁性であり、かつ、できるだけ熱伝導率の低いものであるのが好ましい。したがって、ヒータホルダ３６は、例えばＬＣＰやＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂材料で形成されるものが好適である。このような耐熱性樹脂で形成されたヒータホルダ３６であれば、ヒータ３７からヒータホルダ３６への熱伝達を抑制することができ、その分だけヒータ３７からの熱を効率的に定着ベルト３１へ伝達することができる。
ステー３３は、ヒータホルダ３６の背面（ヒータ３７が配置される面とは反対側の面）を支持するものであり、ヒータホルダ３６よりも剛性の高い部材である。ステー３３の両端部は、図２に示すように、第一フレーム３０Ａの各側板に設けられる切り欠き３０ａで支持される。ステー３３は、加圧ローラ３２からの押圧力によりヒータホルダ３６が撓まないように、当該押圧力をしっかりと受け止めてヒータホルダ３６を支持する。これにより定着ベルト３１の定着ニップＳＮのベルト部分は、ヒータホルダ３６を介してステー３３により支持され、所望圧力の定着ニップＳＮを形成することができる。
本実施形態のステー３３は、図５に示すように、用紙Ｐの搬送方向上流側に配置される上流側脚部３３ａと、用紙Ｐの搬送方向下流側に配置される下流側脚部３３ｂと、これらの脚部３３ａ，３３ｂを連結する連結部３３ｃとから構成される。ステー３３は、例えば、長手方向に直交する断面の形状がコの字状あるいはＵ字状となるように、一枚の板金を曲げ加工して形成される。ステー３３は、上流側脚部３３ａの先端部と下流側脚部３３ｂの先端部を、ヒータホルダ３６の背面に長手方向にわたって当接させるように配置され、加圧ローラ３２からの押圧力でヒータホルダ３６が撓まないようにヒータホルダ３６を支持する。
ベルトモジュールの両端部に設けられるフランジ３８は、定着ベルト３１の両側部付近の内周面に当接して定着ベルト３１を支持する。また、フランジ３８は、定着ベルト３１が走行（回転駆動）するときに生じ得るベルト蛇行時に、定着ベルト３１の両側部に突き当たってベルト蛇行を規制する。
本実施形態のベルトモジュールにおいて、ヒータ３７とヒータホルダ３６、ヒータホルダ３６と左フランジ３８、左フランジ３８と第一フレーム３０Ａとが、互いに長手方向の位置決めを行うための位置決め形状を有している。ステー３３は、左右フランジ３８に対して多少の遊び（ガタ）をもって嵌り込む。右フランジ３８には、ヒータホルダ３６に対して位置決め形状を設けられていない。これは、ヒータホルダ３６が第一フレーム３０Ａに対して熱膨張しても突っ張らないようにするためである。
図６は、本実施形態におけるヒータ３７（オーバーコート層３９が形成された状態）の構成の一例を示す説明図である。
図７は、本実施形態におけるヒータ３７（オーバーコート層３９が形成された状態）の構成の他の例を示す説明図である。
本実施形態のヒータ３７は、ヒータ基材３７ｂ上に配置された発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８と、これらの発熱体パターンよりも抵抗値の小さな導体パターン３７ｄと、電極３７ｅ，３７ｆとを備えている。ヒータ３７には、これらを覆うように絶縁層であるオーバーコート層３９が形成される。
図７は、本実施形態におけるヒータ３７（オーバーコート層３９が形成された状態）の構成の他の例を示す説明図である。
本実施形態のヒータ３７は、ヒータ基材３７ｂ上に配置された発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８と、これらの発熱体パターンよりも抵抗値の小さな導体パターン３７ｄと、電極３７ｅ，３７ｆとを備えている。ヒータ３７には、これらを覆うように絶縁層であるオーバーコート層３９が形成される。
ヒータ基材３７ｂの材質としては、アルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックや、ガラス、マイカなどが、耐熱性および絶縁性に優れ、好ましい。他にも、金属などの導電材料の上に絶縁性材料を積層したものであってもよい。中でも、アルミニウムやステンレスなどは、コスト面で好ましい。また、銅やグラファイトやグラフェンなどの高熱伝導率の材料は、高い熱伝導作用によりヒータ全体の温度を均一化することができるので、定着均一性の向上による画像品質の向上の面で、より好ましい。本実施形態のヒータ基材３７ｂは、例えば、短手方向長さが８ｍｍ、長手方向長さが２７０ｍｍ、厚さが１．０ｍｍのアルミナ基材を使用する。
発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷等により塗工し、その後の焼成することによって形成される。発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８は、それぞれの抵抗値が常温で８０Ωとなるようにした。発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８の材料は、上述したもののほか、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などの抵抗材料を用いてもよい。本実施形態の発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８は、例えば、導体パターン３７ｄや電極３７ｅ，３７ｆを、銀（Ａｇ）もしくは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）をスクリーン印刷により形成したものである。
オーバーコート層３９の材料としては、厚さ７５μｍの耐熱性ガラスを用いることができる。オーバーコート層３９は、ヒータ基材３７ｂ上の発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８及び導体パターン３７ｄを覆うように形成され、発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８とヒータ表面との絶縁性を確保する。また、オーバーコート層３９は、定着ベルト３１の内周面との摺動性を確保するための機能も果たしている。
ヒータ３７は、オーバーコート層３９側で定着ベルト３１に接触して加熱し、伝熱により定着ベルト３１の温度を上昇させ、定着ニップＳＮに搬送されてくる未定着画像を加熱して用紙Ｐに定着させる。
図６及び図７に示すように、発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８は、長手方向に分割され、それぞれ電気的に並列に接続されている。また、発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８は、ＰＴＣ（正の温度抵抗係数）特性を持つ材料からなり、温度が上昇すると抵抗値が上昇（ヒータ出力が低下）するという特徴がある。発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８の範囲よりも狭い用紙Ｐを定着するとき、用紙よりも用紙幅方向外側（ヒータ３７の長手方向外側）の発熱体パターン部分では、用紙に熱を奪われないため温度が上昇するため、上述した特性により抵抗値が上昇する。このとき、発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８に印加される電圧は一定なので、相対的に用紙の外側の発熱体パターン部分の出力は低下することになり、当該発熱体パターン部分の温度上昇は抑制される。
発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８を電気的に直列に接続する場合、用紙の用紙幅方向外側に対向する発熱体パターン部分の温度上昇を抑制するために、連続画像形成時における画像形成速度（印刷スピード）を遅くする必要が出てくる。これに対し、本実施形態のような構成を採用することで、当該発熱体パターン部分の温度上昇を抑制するために画像形成速度を遅くする必要がなくなり、生産性向上を図ることができる。
また、発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８を長手方向に並列に配置する場合、発熱パターン間の絶縁性を確保するために発熱パターン間の距離をとる必要があり、その発熱パターン間の領域で発熱量が低下することになる。そのため、図６及び図７に示すうように、各発熱体パターンが長手方向において互いに重複するように配置される構成とし、長手方向における部分的な発熱量の低下を抑制するのが好ましい。
なお、発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８は、所望の出力（抵抗値）が得られるように、発熱体材料を折り返して形成しても構わない。
以下、本実施形態の定着装置３０を更に詳述する。
図８は、本実施形態の定着装置３０における定着ベルト３１の内部構成を示す模式図である。
本実施形態の定着装置３０は、定着部材としての無端状の定着ベルト３１と、定着ベルト３１との間に定着ニップＳＮを形成する対向部材としての加圧ローラ３２とを備えている。
図８は、本実施形態の定着装置３０における定着ベルト３１の内部構成を示す模式図である。
本実施形態の定着装置３０は、定着部材としての無端状の定着ベルト３１と、定着ベルト３１との間に定着ニップＳＮを形成する対向部材としての加圧ローラ３２とを備えている。
定着ベルト３１は、トナー像（画像）を用紙Ｐに加熱定着する部材である。本実施形態の定着ベルト３１は、外径が２５ｍｍで、厚みが４０μｍ以上１２０μｍ以下のポリイミド（ＰＩ）製である中空状の基体を有している。定着ベルト３１の最外周層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５μｍ以上５０μｍ以下の離型層が形成される。基体と離型層との間には、厚みが５０μｍ以上５００μｍ以下のゴム等からなる弾性層を有してもよい。定着ベルト３１の基体は、ポリイミドに限らず、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂であったり、ニッケル（Ｎｉ）やＳＵＳなどの金属基体であったりしてもよい。また、定着ベルト３１の内周面には、摺動層としてポリイミドやＰＴＦＥなどの層を設けてもよい。
本実施形態の加圧ローラ３２は、外径が２５ｍｍであり，中実の鉄製芯金３２ａと、この芯金３２ａの表面に形成される弾性層３２ｂと、最外周層である離型層３２ｃとから構成されている。弾性層３２ｂは、例えば、シリコーンゴムで形成され、厚みは例えば３．５ｍｍである。弾性層３２ｂの表面側に形成される離型層３２ｃには、離型性を高めるために、例えば厚みが４０μｍ程度のフッ素樹脂層を用いることができる。
ヒータホルダ３６は、図２に示すように、発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８を避けた２箇所でヒータ基材３７ｂの背面に当接するようにして、ヒータ３７からヒータホルダ３６への伝熱を抑制している。
本実施形態の定着装置３０は、図８に示すように、ヒータ３７の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３４がヒータホルダ３６の内部に配置されている。具体的には、サーミスタ３４は、ヒータ３７のヒータ基材３７ｂの背面側（発熱体パターン３７ａ１～３７ａ８が配置される面とは反対側の面側）に配置されている。サーミスタ３４の検知温度は温度制御部５０に送られる。
温度制御部５０は、サーミスタ３４の検知温度に応じて、ヒータ３７に電力供給するヒータ電源５１を制御し、定着ベルト３１の温度が目標温度となるように定着温度制御を行う。温度制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータによって構成することができる。なお、温度制御部５０は、サーミスタ３４の検知温度のみに基づいて温度制御してもよいが、他のパラメータなどを考慮してもよい。
また、本実施形態の定着装置３０は、図８に示すように、ヒータ３７の温度を検知する他の温度検知部材として、サーモスタット４０も備えている。サーモスタット４０は、ステー３３の内部空間（ステー３３の上流側脚部３３ａ、下流側脚部３３ｂ及び連結部３３ｃとヒータホルダ３６の背面とに囲まれる空間）に配置される。サーモスタット４０は、温度を検知する検知部４０ａがヒータホルダ３６に設けられる開口部３６ａに嵌め込まれることで、長手方向の位置決めがなされる。なお、用紙搬送方向におけるサーモスタット４０の位置決めは、ステー３３の上流側脚部３３ａと下流側脚部３３ｂとの間にサーモスタット４０を挟み込むことによりなされる。
サーモスタット４０は、ヒータ電源５１からヒータ３７への電力経路上に接続されており、ヒータ３７の温度が所定の上限温度を超えるまで上昇すると、これを検知したサーモスタット４０がヒータ電源５１からヒータ３７への通電をオフに切り替える。これにより、ヒータ３７が所定の上限温度を超えないように温度制御され、安全性が確保される。
定着ベルト３１を小型化するためには、定着ベルト３１の中空部（無端状の定着ベルト３１の内周面によって囲まれる空間）に配置される導電性支持部材であるステー３３を小型化することが求められる。ステー３３の用紙搬送方向（図８中左右方向）や定着ニップの加圧方向（図８中上下方向）の寸法を小型化できれば、定着ベルト３１の周長を短くでき、定着ベルト３１を小型化できる。
ここで、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、サーモスタット４０は、通常、検知部４０ａと２つの端子４０ｂとが外部に露出した構成となっている。そして、図９（ｂ）に示すように、サーモスタット４０は、２つの端子４０ｂに配線４０ｃをハンダ付け等により接続した状態で、ステー３３の内部空間内に設置される。このとき、サーモスタット４０の２つの端子４０ｂは導電体であり露出した状態であるため、露出導電部となる。
このようなサーモスタット４０がステー３３の内部空間に配置されることになるため、導電性支持部材であるステー３３を小型化すると、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）とこれに対向するステー３３の対向箇所との距離が短くなる。例えば、本実施形態の場合、ステー３３の上流側脚部３３ａと下流側脚部３３ｂとの間隔を狭めて、用紙搬送方向におけるステー３３の寸法を小型化する。この場合、図９（ｂ）に示すように、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）とこれに対向するステー３３の上流側脚部３３ａ及び下流側脚部３３ｂとの距離Ｌが短くなる。特に、ステー３３の上流側脚部３３ａと下流側脚部３３ｂとの間にサーモスタット４０を挟み込む構成とする場合には、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）とステー３３の上流側脚部３３ａ及び下流側脚部３３ｂとが最近接し、距離Ｌは非常に短い。
そのため、ステー３３を小型化すると、ステー３３とサーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）との間で短絡（ショート）等が発生しやすくなり、サーモスタット４０による適切な温度検知が困難となる。その結果、定着装置３０の適切な動作（ヒータ３７が所定の上限温度を超えないように温度制御する動作など）が阻害されるおそれがある。
なお、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）とこれに対向するステー３３の対向箇所との間に絶縁部材を介在させれば、上述した短絡（ショート）等の発生を抑制することも可能である。しかしながら、絶縁部材の厚みの分だけステー３３の小型化が阻害されることから、小型化の要求に十分に応えることができない。
そこで、本実施形態においては、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）に対向するステー３３の対向箇所に開口部３３ｄを設けている。具体的には、サーモスタット４０をステー３３の内部空間に設置したときに、ステー３３の上流側脚部３３ａ及び下流側脚部３３ｂにおけるサーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）に対向する箇所に、それぞれ開口部３３ｄを設けている。
このような開口部３３ｄを設けることで、ステー３３を小型化したとしても、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）とステー３３との距離（最近接距離）を長くとることができる。したがって、ステー３３を小型化しても、上述した短絡（ショート）等の発生が抑制できる。
なお、ここでは、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）に対向するステー３３の対向箇所に貫通孔である開口部３３ｄを設けているが、これに限らず、例えば、その対抗箇所に凹部を設けてもよい。具体的には、サーモスタット４０をステー３３の内部空間に設置したときに、ステー３３の上流側脚部３３ａ及び下流側脚部３３ｂにおけるサーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）に対向する内壁面部分に、それぞれ凹部（窪み）を設けてもよい。
また、本実施形態では、ステー３３の上流側脚部３３ａと下流側脚部３３ｂとの間隔を狭めて用紙搬送方向におけるステー３３の寸法を小型化する例であるが、これに限られない。例えば、ステー３３の上流側脚部３３ａ及び下流側脚部３３ｂの高さ（定着ニップの加圧方向の長さ）を短くして定着ニップ加圧方向におけるステー３３の寸法を小型化する例であってもよい。この例では、ステー３３の連結部３３ｃがサーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）と近接することになるので、開口部３３ｄは連結部３３ｃに設けられることになる。
また、本実施形態では、ステー３３の上流側脚部３３ａ及び下流側脚部３３ｂの両方に開口部３３ｄを設けているが、いずれか一方の脚部３３ａ，３３ｂだけに開口部３３ｄを設けてもよい。例えば、ステー３３の内部空間内において、サーモスタット４０を用紙搬送方向上流側又は下流側に片寄せして配置するような場合や、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）が用紙搬送方向上流側又は下流側に偏って設けられている場合等が挙げられる。この場合、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）との距離が近い方の脚部３３ａ，３３ｂだけに開口部３３ｄを設けてもよい。
また、本実施形態において、ステー３３の内部空間に配置される温度検知部材は、定着温度を目標温度に制御するためのサーミスタ３４とは別に設けられ、上限温度を超えたときにヒータ３７への通電をオフにする制御に用いられるサーモスタット４０である。これに限らず、ステー３３の内部空間に配置される温度検知部材は、定着温度を目標温度に制御するために用いられる温度検知部材であってもよい。
なお、本実施形態の開口部３３ｄは、サーモスタット４０の露出導電部（端子４０ｂ）とステー３３との距離（最近接距離）を、短絡（ショート）等が発生しない十分な距離を確保できる寸法形状であればよい。ただし、この開口部３３ｄに、短絡（ショート）等を防止する機能以外の他の機能も持たせる場合には、当該他の機能に応じて、開口部３３ｄは、必要な寸法よりも大きな寸法としたり、必要な形状とは異なる形状としてもよい。他の機能としては、例えば、ステー３３の製造時にしか使用されない凹部又は開口部、ステー３３の内部空間に配置されたサーモスタット４０をステー３３の外部から視認するための視認窓、軽量化のために開けた穴などが挙げられる。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［第１態様］
第１態様は、画像を記録材（例えば用紙Ｐ）に加熱定着する中空状の定着部材（例えば定着ベルト３１）と、前記定着部材との間に定着ニップを形成する対向部材（例えば加圧ローラ３２）と、前記定着部材の中空部に配置され、該定着部材の定着ニップ部分を支持する導電性支持部材（例えばステー３３）と、温度を検知する温度検知部材（例えばサーモスタット４０）と、を備える定着装置３０であって、前記導電性支持部材には、前記温度検知部材の露出導電部（例えば端子４０ｂ）に対向する箇所に凹部又は開口部３３ｄが設けられていることを特徴とするものである。
従来の定着装置では、定着部材の小型化のために当該定着部材の中空部に配置される導電性支持部材を小型化すると、温度検知部材の露出導電部とこれに対向する導電性支持部材の対向箇所との距離が短くなることがある。例えば、温度検知部材が導電性支持部材の内側に配置される場合、導電性支持部材を小型化するほど、温度検知部材の露出導電部と導電性支持部材との最近接距離が短くなることがある。そのため、導電性支持部材を小型化すると、導電性支持部材と温度検知部材の露出導電部との間で短絡（ショート）等が発生しやすくなり、温度検知部材による適切な温度検知が困難となって、定着装置の適切な動作が阻害されるおそれがある。このとき、温度検知部材の露出導電部とこれに対向する導電性支持部材の対向箇所との間に絶縁部材を介在させれば、上述した短絡（ショート）等の発生を抑制可能である。しかしながら、絶縁部材の厚みの分だけ導電性支持部材の小型化が阻害されることから、小型化の要求に十分に応えることができない。
本態様においては、温度検知部材の露出導電部に対向する導電性支持部材の対向箇所に凹部又は開口部を設けたことにより、導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材の露出導電部と導電性支持部材との最近接距離を長くとることができる。したがって、導電性支持部材を小型化しても、上述した短絡（ショート）等の発生が抑制される。よって、定着部材の小型化のために導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材による温度検知を適切に行うことができ、定着装置を適切に動作させることができる。
［第１態様］
第１態様は、画像を記録材（例えば用紙Ｐ）に加熱定着する中空状の定着部材（例えば定着ベルト３１）と、前記定着部材との間に定着ニップを形成する対向部材（例えば加圧ローラ３２）と、前記定着部材の中空部に配置され、該定着部材の定着ニップ部分を支持する導電性支持部材（例えばステー３３）と、温度を検知する温度検知部材（例えばサーモスタット４０）と、を備える定着装置３０であって、前記導電性支持部材には、前記温度検知部材の露出導電部（例えば端子４０ｂ）に対向する箇所に凹部又は開口部３３ｄが設けられていることを特徴とするものである。
従来の定着装置では、定着部材の小型化のために当該定着部材の中空部に配置される導電性支持部材を小型化すると、温度検知部材の露出導電部とこれに対向する導電性支持部材の対向箇所との距離が短くなることがある。例えば、温度検知部材が導電性支持部材の内側に配置される場合、導電性支持部材を小型化するほど、温度検知部材の露出導電部と導電性支持部材との最近接距離が短くなることがある。そのため、導電性支持部材を小型化すると、導電性支持部材と温度検知部材の露出導電部との間で短絡（ショート）等が発生しやすくなり、温度検知部材による適切な温度検知が困難となって、定着装置の適切な動作が阻害されるおそれがある。このとき、温度検知部材の露出導電部とこれに対向する導電性支持部材の対向箇所との間に絶縁部材を介在させれば、上述した短絡（ショート）等の発生を抑制可能である。しかしながら、絶縁部材の厚みの分だけ導電性支持部材の小型化が阻害されることから、小型化の要求に十分に応えることができない。
本態様においては、温度検知部材の露出導電部に対向する導電性支持部材の対向箇所に凹部又は開口部を設けたことにより、導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材の露出導電部と導電性支持部材との最近接距離を長くとることができる。したがって、導電性支持部材を小型化しても、上述した短絡（ショート）等の発生が抑制される。よって、定着部材の小型化のために導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材による温度検知を適切に行うことができ、定着装置を適切に動作させることができる。
［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記導電性支持部材は、記録材の搬送方向上流側に配置される上流側導電性支持部（例えば上流側脚部３３ａ）と該搬送方向下流側に配置される下流側導電性支持部（例えば下流側脚部３３ｂ）とを備え、前記凹部又は前記開口部は、前記上流側導電性支持部及び前記下流側導電性支持部のうちの少なくとも一方に設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、導電性支持部材の記録材搬送方向長さを短くして導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材による温度検知を適切に行うことができ、定着装置を適切に動作させることができる。
第２態様は、第１態様において、前記導電性支持部材は、記録材の搬送方向上流側に配置される上流側導電性支持部（例えば上流側脚部３３ａ）と該搬送方向下流側に配置される下流側導電性支持部（例えば下流側脚部３３ｂ）とを備え、前記凹部又は前記開口部は、前記上流側導電性支持部及び前記下流側導電性支持部のうちの少なくとも一方に設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、導電性支持部材の記録材搬送方向長さを短くして導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材による温度検知を適切に行うことができ、定着装置を適切に動作させることができる。
［第３態様］
第３態様は、第２態様において、前記温度検知部材は、前記凹部又は前記開口部は、前記上流側導電性支持部及び前記下流側導電性支持部のうちの前記温度検知部材に近い方のみに設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、導電性支持部材に形成する凹部又は開口部を減らすことができる。
第３態様は、第２態様において、前記温度検知部材は、前記凹部又は前記開口部は、前記上流側導電性支持部及び前記下流側導電性支持部のうちの前記温度検知部材に近い方のみに設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、導電性支持部材に形成する凹部又は開口部を減らすことができる。
［第４態様］
第４態様は、第１乃至第３態様のいずれかにおいて、前記露出導電部は、前記温度検知部材の端子部（例えば端子４０ｂ）であることを特徴とするものである。
これによれば、導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材の端子部と導電性支持部材との間で短絡（ショート）等が発生することを抑制できる。
第４態様は、第１乃至第３態様のいずれかにおいて、前記露出導電部は、前記温度検知部材の端子部（例えば端子４０ｂ）であることを特徴とするものである。
これによれば、導電性支持部材を小型化しても、温度検知部材の端子部と導電性支持部材との間で短絡（ショート）等が発生することを抑制できる。
［第５態様］
第５態様は、第１乃至第４態様のいずれかにおいて、前記温度検知部材は、サーモスタット４０であることを特徴とするものである。
サーモスタット４０は、サーミスタ３４などの他の温度検知部材に対して比較的大きな寸法をもつことから、これが内部空間に配置される導電性支持部材を小型化すると、導電性支持部材と温度検知部材の露出導電部との間で短絡（ショート）等が発生しやすい。よって、本態様によれば、温度検知部材がこのようなサーモスタットであっても、温度検知部材の端子部と導電性支持部材との間で短絡（ショート）等が発生することを抑制できる。
第５態様は、第１乃至第４態様のいずれかにおいて、前記温度検知部材は、サーモスタット４０であることを特徴とするものである。
サーモスタット４０は、サーミスタ３４などの他の温度検知部材に対して比較的大きな寸法をもつことから、これが内部空間に配置される導電性支持部材を小型化すると、導電性支持部材と温度検知部材の露出導電部との間で短絡（ショート）等が発生しやすい。よって、本態様によれば、温度検知部材がこのようなサーモスタットであっても、温度検知部材の端子部と導電性支持部材との間で短絡（ショート）等が発生することを抑制できる。
［第６態様］
第６態様は、第１乃至第５態様のいずれかにおいて、前記凹部又は前記開口部は、製造時に使用される凹部又は開口部、前記温度検知部材を外部から視認するための視認窓、軽量化のために開けた穴のうちの少なくとも１つであることを特徴とするものである。
これによれば、温度検知部材の端子部と導電性支持部材との間で短絡（ショート）等が発生することを抑制するための凹部又は開口部を、他の用途にも利用することができる。
第６態様は、第１乃至第５態様のいずれかにおいて、前記凹部又は前記開口部は、製造時に使用される凹部又は開口部、前記温度検知部材を外部から視認するための視認窓、軽量化のために開けた穴のうちの少なくとも１つであることを特徴とするものである。
これによれば、温度検知部材の端子部と導電性支持部材との間で短絡（ショート）等が発生することを抑制するための凹部又は開口部を、他の用途にも利用することができる。
［第７態様］
第７態様は、記録材上に形成した画像を該記録材上に定着させる定着手段を備えた画像形成装置であって、前記定着手段として、第１乃至第６態様のいずれかの定着装置を用いることを特徴とするものである。
これによれば、定着装置を適切に動作させつつも定着装置が小型化された画像形成装置を提供できる。
第７態様は、記録材上に形成した画像を該記録材上に定着させる定着手段を備えた画像形成装置であって、前記定着手段として、第１乃至第６態様のいずれかの定着装置を用いることを特徴とするものである。
これによれば、定着装置を適切に動作させつつも定着装置が小型化された画像形成装置を提供できる。
４ ：給紙装置
６ ：レジストローラ対
８ ：感光体ドラム
１０ ：転写装置
３０ ：定着装置
３０Ａ ：第一フレーム
３０Ｂ ：第二フレーム
３０ａ ：切り欠き
３１ ：定着ベルト
３２ ：加圧ローラ
３３ ：ステー
３３ａ ：上流側脚部
３３ｂ ：下流側脚部
３３ｃ ：連結部
３３ｄ ：開口部
３４ ：サーミスタ
３５ ：加圧バネ
３６ ：ヒータホルダ
３６ａ ：開口部
３７ ：ヒータ
３７ａ１～３７ａ８：発熱体パターン
３７ｂ ：ヒータ基材
３７ｄ ：導体パターン
３７ｅ，３７ｆ：電極
３８ ：フランジ
３９ ：オーバーコート層
４０ ：サーモスタット
４０ａ ：検知部
４０ｂ ：端子
４０ｃ ：配線
５０ ：温度制御部
５１ ：ヒータ電源
５２ ：スイッチ
６ ：レジストローラ対
８ ：感光体ドラム
１０ ：転写装置
３０ ：定着装置
３０Ａ ：第一フレーム
３０Ｂ ：第二フレーム
３０ａ ：切り欠き
３１ ：定着ベルト
３２ ：加圧ローラ
３３ ：ステー
３３ａ ：上流側脚部
３３ｂ ：下流側脚部
３３ｃ ：連結部
３３ｄ ：開口部
３４ ：サーミスタ
３５ ：加圧バネ
３６ ：ヒータホルダ
３６ａ ：開口部
３７ ：ヒータ
３７ａ１～３７ａ８：発熱体パターン
３７ｂ ：ヒータ基材
３７ｄ ：導体パターン
３７ｅ，３７ｆ：電極
３８ ：フランジ
３９ ：オーバーコート層
４０ ：サーモスタット
４０ａ ：検知部
４０ｂ ：端子
４０ｃ ：配線
５０ ：温度制御部
５１ ：ヒータ電源
５２ ：スイッチ
Claims (7)
- 画像を記録材に加熱定着する中空状の定着部材と、
前記定着部材との間に定着ニップを形成する対向部材と、
前記定着部材の中空部に配置され、該定着部材の定着ニップ部分を支持する導電性支持部材と、
温度を検知する温度検知部材と、を備える定着装置であって、
前記導電性支持部材には、前記温度検知部材の露出導電部に対向する箇所に凹部又は開口部が設けられていることを特徴とする定着装置。 - 請求項１に記載の定着装置において、
前記導電性支持部材は、記録材の搬送方向上流側に配置される上流側導電性支持部と該搬送方向下流側に配置される下流側導電性支持部とを備え、
前記凹部又は前記開口部は、前記上流側導電性支持部及び前記下流側導電性支持部のうちの少なくとも一方に設けられていることを特徴とする定着装置。 - 請求項２に記載の定着装置において、
前記凹部又は前記開口部は、前記上流側導電性支持部及び前記下流側導電性支持部のうちの前記温度検知部材に近い方のみに設けられていることを特徴とする定着装置。 - 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記露出導電部は、前記温度検知部材の端子部であることを特徴とする定着装置。 - 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記温度検知部材は、サーモスタットであることを特徴とする定着装置。 - 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置において、
前記凹部又は前記開口部は、製造時に使用される凹部又は開口部、前記温度検知部材を外部から視認するための視認窓、軽量化のために開けた穴のうちの少なくとも１つであることを特徴とする定着装置。 - 記録材上に形成した画像を該記録材上に定着させる定着手段を備えた画像形成装置であって、
前記定着手段として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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