JP2022154239A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の発熱体間の空隙部における温度低下を抑え、シートの画像不良を抑えることができる定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置１６は、シートＳに形成されたトナー像を加熱定着するヒーター３２を備える。ヒーター３２は、電極（４１、４２）と、発熱体片４００とを備える。電極（４１、４２）は、複数の発熱体片４００に電力を通電する。複数の発熱体片４００は、電極（４１、４２）に接続され、ヒーター３２に主走査方向に空隙部５００を介して配列される。複数の発熱体片４００の第１総面積Ｓｈ（ｍｍ2）に対する空隙部５００の第２総面積Ｓｓ（ｍｍ2）の比率は、０＜（空隙部５００の第２総面積Ｓｓ（ｍｍ2））／（複数の発熱体片４００の第１総面積Ｓｈ（ｍｍ2））≦０．５である。【選択図】図４
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
特許文献１は、基板の表面に抵抗発熱体が形成された定着ヒーターを備える定着装置を開示する。
特許文献１に記載の定着ヒーターは、シートの通過領域の全域にわたる一本の抵抗発熱体を開示する。抵抗発熱体は、銀・パラジウム合金（Ａｇ・Ｐｄ）などの高価な材料で形成されることがある。しかし、トナー像を充分にシートに定着させるためには、必ずしもシートの通過領域の全域に抵抗発熱体を形成する必要はない。
本発明は、発熱体が複数の発熱体片で形成されている場合において、発熱体片を好適に配置することにより、高価な材料の使用量を抑えることができる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、シートに形成されたトナー像を加熱定着するヒーターを備える定着装置であって、前記ヒーターは、電極と、複数の発熱体片とを備える。前記電極は、前記複数の発熱体片に電力を通電する。前記複数の発熱体片は、前記電極に接続され、前記ヒーターに主走査方向に空隙部を介して配列される。前記複数の発熱体片の第１総面積に対する前記空隙部の第２総面積の比率は、０＜（前記空隙部の第２総面積（ｍｍ2）／（前記複数の発熱体片の第１総面積（ｍｍ2））≦０．５である。
本発明の定着装置によれば、発熱体が複数の発熱体片で形成されている場合において、発熱体片を好適に配置することにより、高価な材料の使用量を抑えることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本実施形態では、図中に、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を示す。Ｚ軸は鉛直面に平行であり、Ｘ軸およびＹ軸は水平面に平行である。
本実施形態において、Ｙ軸方向を「主走査方向」と記述することがある。また、Ｚ軸方向を「副走査方向」と記述することがある。Ｘ軸方向を「主走査方向および副走査方向と直交する方向」と記述することがある。
図１を参照して、複合機１の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る定着装置１６を備える複合機１を示す図である。また、図２を参照して、本実施形態に係る定着装置１６を備える画像形成装置３の構成を説明する。図２は、本実施形態に係る定着装置１６を備える画像形成装置３の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、複合機１は、原稿読取装置２と、画像形成装置３とを備える。複合機１は、例えば、スキャナー、複写機、プリンター、コピー機、ファクシミリその他の機能を組み合わせたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）である。
原稿読取装置２は、例えば、原稿トレイ、原稿給送部、原稿搬送部、原稿読取部、光学部材、原稿排出部、原稿排出トレイを有する。
画像形成装置３は、プリンター制御部１０と、プリンター駆動部１１と、シートトレイ１２と、シート給送部１３と、シート搬送部１４と、画像形成部１５と、定着部１６（定着装置１６）と、シート排出部１７と、シート排出トレイ１８とを備える。
プリンター制御部１０は、画像形成装置３の各部の動作を制御する。プリンター制御部１０は、複合機１の各部の動作を制御する制御部として機能してもよい。プリンター制御部１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、または、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等である。
プリンター制御部１０は、定着装置１６に通紙するシートＳのサイズを制御可能である。プリンター制御部１０は、ジョブの指示に基づいて、シートＳのサイズを選択し、シート給送部１３に給送するシートＳのサイズを指示する。
プリンター駆動部１１は、画像形成装置３の各部を駆動させる。プリンター駆動部１１は、複合機１の各部を作動させる駆動部であってもよい。プリンター駆動部１１の具体例は、電気モーター、電磁ソレノイド、油圧シリンダー、空気圧シリンダーである。
シートトレイ１２は、シートＳを積載する。シートＳは、記録媒体の一例である。シートトレイ１２は、トレイと、昇降部材とを含んでもよい。シート給送部１３は、シートトレイ１２に積載されたシートＳをピックアップして給送する。シート給送部１３の具体例は、ピックアップローラーである。
シート搬送部１４は、シートトレイ１２から給送されたシートＳを搬送する。シート搬送部１４は、搬送路を有する。搬送路は、シートトレイ１２を始点として、画像形成部１５、定着部１６を介して、シート排出部１７まで延びる。シート搬送部１４は、搬送路に搬送ローラーと、レジストローラーとを含んでもよい。
搬送ローラーは、搬送路に複数配置されてもよく、シートＳを搬送する。レジストローラーは、シートＳを画像形成部１５に搬送するタイミングを調節する。シート搬送部１４は、シートトレイ１２から、画像形成部１５、定着部１６を経由して、シート排出部１７までシートＳを搬送する。
画像形成部１５は、文書画像データに基づいて、電子写真方式によってシートＳに図示しないトナー像を形成する。文書画像データは、例えば、原稿Ｇの画像を示す。
定着部１６は、シートＳに現像されたトナー像を加熱および加圧して、シートＳにトナー像を定着させる。定着部１６は、「定着装置１６」と記述することがある。
シート排出部１７は、複合機１（画像形成装置３）の筐体の外部にシートＳを排出する。シート排出部１７の具体例は、排出ローラーである。
シート排出トレイ１８は、シート排出部１７により排出されたシートＳを積載する。
次に、図３を参照して、本実施形態に係る定着装置１６の詳細な構成を説明する。図３は、本実施形態に係る定着装置１６の構成を示す断面図である。
図３に示すように、定着装置１６は、定着ベルト３０と、加圧部材３１と、ヒーター３２と、ヒーター保持部材３３と、ステー板金３４と、ステー板金保持部３５と、定着ベルト保持部３６と、温度測定部３７とを備える。
定着ベルト３０は、シートＳに形成されたトナー像を加熱定着する。すなわち、定着ベルト３０は、図１に示す画像形成部１５においてトナー像を形成され、定着装置１６に搬送されたシートＳ（図１）を加熱して、シートＳに転写されたトナー像を加熱定着させる。
図３に示す定着ベルト３０は、無端状である。定着ベルト３０は、略円筒形状を有する。定着ベルト３０は、可撓性を有する。
定着ベルト３０は、複数の層をさらに有する。定着ベルト３０は、例えば、ポリイミドを含むポリイミド層と、シリコーンゴム等の弾性材料を含む弾性層と、離型層とを有する。離型層は、ポリイミド層の外周面上に形成される。離型層は、例えば、フッ素樹脂製の耐熱性フィルムである。
加圧部材３１は、駆動回転しながら定着ベルト３０に圧接して（当接して）、定着ベルト３０を従動回転させる。加圧部材３１は略円柱状であって、定着ベルト３０に対向して配置される。加圧部材３１の一例は、加圧ローラー３１である。以下、加圧部材３１は、「加圧ローラー３１」と記述することがある。
加圧ローラー３１は、円柱状の芯金と、円筒状の弾性層と、離型層とを有する。弾性層は、芯金上に形成される。離型層は、弾性層の表面を覆うように形成される。
芯金は、例えば、ステンレスまたはアルミニウムにより形成される。弾性層は、弾性を有し、例えば、シリコーンゴムにより形成される。離型層は、例えば、フッ素樹脂により形成される。
ヒーター３２は、図示しない電源と接続され、発熱する。ヒーター３２は、定着ベルト３０を加熱する。ヒーター３２は、定着ベルト３０の内周面に対向する位置に配置される。ヒーター３２は、図示しない押圧部材により、定着ベルト３０の内周面に向けて押圧されていてもよい。
ヒーター３２は、例えば、面状ヒーター、または細長薄板状ヒーターである。ヒーター３２の一例は、セラミックヒーターである。セラミックヒーターは、セラミック基板と、抵抗発熱体とを有する。ヒーター３２の厚さは、例えば、１ｍｍである。ヒーター３２は、定着ベルト３０を介して加圧ローラー３１からの圧力を受ける。
加圧ローラー３１が定着ベルト３０に圧接することにより、定着ベルト３０と加圧ローラー３１との接触部分にニップ部Ｎが形成される。加圧ローラー３１が定着ベルト３０に圧接することにより、ヒーター３２が定着ベルト３０の内周面に圧接する。そのため、定着ベルト３０はヒーター３２によって加熱され、ニップ部Ｎを通過するシートＳ（図１）に形成されたトナー像がシートＳに定着される。
定着ベルト３０の内周面には、潤滑オイルが塗布されている。定着ベルト３０とヒーター３２との間には潤滑オイルが介在している。潤滑オイルは、定着ベルト３０との内周面とヒーター３２との間に油膜を形成する。潤滑オイルは、定着ベルト３０とヒーター３２との摩擦を軽減させる。
潤滑オイルの具体例は、グリス（ｇｒｅａｓｅ）である。グリスは、油よりも粘度が高く流動性がない。このため、常温では半固体または半流動性である。グリスの一例は、液状潤滑油にカルシウム・ナトリウム・リチウム・アルミニウムの石鹸（脂肪酸の塩）等の増稠剤（ぞうちょうざい）を均一に拡散させ、半固体状または固体状にしたものである。
ヒーター保持部材３３は、定着ベルト３０を周回転可能にガイドし、定着ベルト３０を加熱するヒーター３２を保持する。
ステー板金３４は、ヒーター保持部材３３を補強する。ステー板金３４は、例えば、細長状の金属製ステー部材である。ステー板金３４は、コの字形状、Ｕ字形状、または、Ｖ字形状に形成されてもよい。
ステー板金保持部３５は、ステー板金３４をヒーター保持部材３３に対して固定するよう保持する。
定着ベルト保持部３６は、定着ベルト３０を周回転可能にガイドする。
次に、図１～図３に加え、さらに図４～図１１を参照して、ヒーター３２の詳細な構造について説明する。図４は、本実施形態に係る定着装置１６のヒーター３２を示す平面図である。図５は、発熱体片４００と空隙部５００とを示す拡大図である。図６は、ヒーター３２の他の一例を示す図である。図７（ａ）および（ｂ）は、発熱体片４００が平行四辺形または台形である一例を示す図である。図８は、発熱体片４００が平行四辺形または台形である一例を示す詳細図である。図９は、ヒーター３２の他の一例を示す図である。図１０および図１１は、ヒーター３２の他の一例を示す図である。
本実施形態に係る定着装置１６は、シートＳに形成されたトナー像を加熱定着するヒーター３２を備える。ヒーター３２は、電極（４１、４２）と、複数の発熱体片４００とを備える。電極（４１、４２）は、複数の発熱体片４００に電力を通電する。複数の発熱体片４００は、電極（４１、４２）に接続され、ヒーター３２に主走査方向に空隙部５００を介して配列される。複数の発熱体片４００の第１総面積Ｓｈ（ｍｍ2）に対する空隙部５００の第２総面積Ｓｓ（ｍｍ2）の比率は、（０＜（空隙部５００の第２総面積Ｓｓ（ｍｍ2））／（複数の発熱体片４００の第１総面積Ｓｈ（ｍｍ2））≦０．５）である。
具体的には、図４に示すように、ヒーター３２は、発熱体４０と、電極４１、電極４２、端子４３と、端子４４とを有する。
具体的には、図４に示すように、ヒーター３２は、発熱体４０と、電極４１と、電極４２と、端子４３と、端子４４とを有する。発熱体４０は、複数の発熱体片４００を有する。発熱体片４００は、発熱体片４０１、発熱体片４０２、・・・、発熱体片４０９、・・・を含む。
電極４１および電極４２は、図示しない電源に接続され、複数の発熱体片４００に電力を通電する。複数の発熱体片４００は、電極４１および電極４２に接続され、ヒーター３２に主走査方向に空隙部５００を介して配列される。
発熱体片４００は、図示しない電源が電極４１および電極４２を介して供給した電力により、ジュール熱を発熱し、定着ベルト３０を加熱する。
複数の発熱体片４００は、ヒーター３２のシートＳと対向する対向面Ｐに主走査方向に延びて配設される。発熱体片４００は、電極４１および電極４２を構成する材料よりも抵抗率が大きく、例えば、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ2（酸化ルテニウム）、Ｔａ2Ｎ（窒化タンタル）等の抵抗発熱体である。
発熱体片４００は、例えば、酸化ルテニウムなどのペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。なお、発熱体片４００は、スパッタリングなどの薄膜形成技術によって形成してもよい。
電極４１は、発熱体片４００の副走査方向下流側の側辺に接続され、発熱体４０と平行に延びる。電極４２は、発熱体片４００の副走査方向上流側の側辺に接続され、発熱体４０と平行に延びる。
電極４１および電極４２は、例えば、添加元素としてロジウム、バナジウム、ビスマス、シリコンなどが添加されたレジネートＡｕからなる。電極４１および電極４２は、レジネートＡｕのペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されてもよい。電極４１および電極４２は、スパッタリングなどの薄膜形成技術によって形成するようにしてもよい。電極４１および電極４２は、複数のＡｕ層を積層させることによって構成してもよい。
図１０、図１１で後述する電極４６、電極４７、および電極４８も同様の構成であってよい。
端子４３は、電極４１と接続される。端子４３は、図示しない金属線と接続され、図示しない電源から供給された電力を電極４１に通電する。端子４３は、図示しない金属線と接離可能であってもよい。
発熱体片４０１の面積を面積Ｓｈ１（ｍｍ2）と記述する。発熱体片４０２の面積を面積Ｓｈ２（ｍｍ2）と記述する。以下同様に、発熱体片（４００＋ｎ）の面積をＳｈｎ（ｍｍ2）と記述する。ｎは自然数である。
発熱体４０（複数の発熱体片４００）の第１総面積Ｓｈ（ｍｍ2）は、（第１総面積Ｓｈ（ｍｍ2）＝面積Ｓｈ１（ｍｍ2）＋面積Ｓｈ２（ｍｍ2）＋・・・面積Ｓｈｎ（ｍｍ2））である。
互いに隣接する複数の発熱体片４００の間には、空隙部５００が介在する。空隙部５００は、複数の発熱体片４００を電気的に絶縁する。
発熱体片４０１と発熱体片４０２との間には、空隙部５０１が介在する。発熱体片４０２と発熱体片４０３との間には、空隙部５０２が介在する。以下同様に、発熱体片（４００＋ｎ）と発熱体片（４００＋（ｎ＋１））との間には、空隙部（５００＋ｋ）が介在する。ｋは自然数である。
空隙部５００の第２総面積Ｓｓ（ｍｍ2）は、（第２総面積Ｓｓ（ｍｍ2）＝面積Ｓｓ１（ｍｍ2）＋面積Ｓｓ２（ｍｍ2）＋・・・＋面積Ｓｓｋ（ｍｍ2）＋・・・）である。
複数の発熱体片４００の第１総面積Ｓｈ（ｍｍ2）に対する空隙部５００の第２総面積Ｓｓ（ｍｍ2）の比率は、（０＜（空隙部５００の第２総面積Ｓｓ（ｍｍ2））／（複数の発熱体片４００の第１総面積Ｓｈ（ｍｍ2））≦０．５）であってもよい。
本実施形態によれば、発熱体４０が複数の発熱体片４００で形成されている場合において、発熱体片４００を好適に配置することにより、高価な材料の使用量を抑えることができる。
次に、図５は、互いに隣接する発熱体片４００の間に介在する空隙部５００を詳細に説明する図である。
図５に示すように、空隙部５００（空隙部５０１）は、互いに隣接する複数の発熱体片４００（発熱体片４０１、発熱体片４０２）の対向する対向辺５１と、対向辺５２と、対向辺５１および対向辺５２の副走査方向下流側の頂点５３および頂点５４同士を結ぶ仮想辺５５と、対向辺５１および対向辺５２の副走査方向上流側の頂点５６および頂点５７同士を結ぶ仮想辺５８とにより囲まれた領域であってもよい。
複数の発熱体片４００のヒーター３２の主走査方向端部における空隙部５００の面積Ｓｓ（ｍｍ2）は、主走査方向中央部における空隙部５００の面積Ｓｓ（ｍｍ2）より大きくてもよい。
具体的には、図６において、面積Ｓｓ１（ｍｍ2）＞面積Ｓｓ２（ｍｍ2）＞面積Ｓｓ３（ｍｍ2）＞・・であってもよい。また、面積Ｓｓ（ｋ＋２）（ｍｍ2）＞面積Ｓｓ（ｋ＋１）（ｍｍ2）＞面積Ｓｓｋ（ｍｍ2）であってもよい。
また、図６において、複数の発熱体片４００のヒーター３２の主走査方向端部におけるいずれかの空隙部５００の面積Ｓｓが、主走査方向中央部におけるいずれかの空隙部５００の面積Ｓｓより大きければよい。
すなわち、例えば、Ｂ５サイズのシートＳと、Ａ４サイズのシートＳのように異なるサイズのシートＳを定着処理する場合、ヒーター３２の主走査方向端部における発熱体片４００よりも、ヒーター３２の主走査方向中央部における発熱体片４００の方が使用頻度が高い。そのため、ヒーター３２の主走査方向中央部における発熱体片４００の方が、ヒーター３２の主走査方向端部における発熱体片４００よりも、シートＳに熱を奪われ易い。従って、ヒーター３２の主走査方向中央部の方が定着不良による画像品質の劣化が生じやすい。
本実施形態によれば、発熱体片４００の配置間隔を好適に設定することにより、定着不良による画像品質の劣化を抑えることができる。
次に、引き続き、図４～図８を参照して、発熱体片４００のいくつかの実施形態について説明する。
図４に示すように、複数の発熱体片４００は、主走査方向に等間隔で配列されてもよい。
図７に示すように、複数の発熱体片４００の形状は、それぞれ正方形、長方形、平行四辺形、または、台形のいずれかを含んでもよい。
図４および図６は、複数の発熱体片４００の形状が、それぞれ正方形または長方形である場合の実施形態である。
図７（ａ）は、複数の発熱体片４００の形状が平行四辺形である実施形態である。
図７（ｂ）は、複数の発熱体片４００の形状が台形である実施形態である。
図７（ａ）または（ｂ）は、複数の発熱体片４００の形状が、正方形、長方形、平行四辺形、および台形のいずれか一つ、またはいずれかの組み合わせであってもよい。例えば、複数の発熱体片４００の形状が、正方形と長方形との組み合わせであってもよい。例えば、複数の発熱体片４００の形状が、平行四辺形と台形との組み合わせであってもよい。
発熱体片４００の形状が平行四辺形または台形である場合、シートＳに仮想される副走査方向軸６４は、複数の発熱体片４００の少なくとも一つの発熱体片４００を通ってもよい。
図８に示すように、複数の発熱体片４００のうち、互いに隣接する発熱体片４０１および発熱体片４０２に着目する。
トナー像が形成されたシートＳが、ヒーター３２の副走査方向上流側から副走査方向下流側に搬送されるとき、シートＳがヒーター３２を通過する副走査方向軸６４を仮想する。
副走査方向軸６４は、発熱体片４０１のみを通過してもよい。副走査方向軸６４は、発熱体片４０１の下流辺６１と、発熱体片４０２の上流辺６０の両方を通過してもよい。副走査方向軸６４は、発熱体片４０２のみを通過してもよい。すなわち、副走査方向軸６４は、発熱体片４００の少なくとも一部を通過すればよい。
副走査方向軸６４が、発熱体片４００の少なくとも一部を通過するためには、以下のいずれかの条件を具備する必要がある。
図８に示すように、副走査方向軸６４が発熱体片４０１の斜辺６２を通過するためには、発熱体片４０１の頂点５３は、副走査方向軸６４に対して、発熱体片４０１の頂点５６と反対側に配置されなければならない。副走査方向軸６４が発熱体片４０２の斜辺６３を通過するためには、発熱体片４０２の頂点５４は、副走査方向軸６４に対して、発熱体片４０２の頂点５７と反対側に配置されなければならない。
副走査方向軸６４が発熱体片４０１および発熱体片４０１の両方を通過するためには、発熱体片４０１の頂点５３は、副走査方向軸６４に対して、発熱体片４０２の頂点５７と反対側に配置されなければならない。
副走査方向軸６４が発熱体片４０２の斜辺６３を通過するためには、発熱体片４０２の頂点５４は、副走査方向軸６４に対して、発熱体片４０２の頂点５７と反対側に配置されなければならない。
以上の条件は、図７（ａ）および（ｂ）に示す他の発熱体片４００に適用され得る。
本実施形態によれば、シートＳに形成されたトナー像は、発熱体４０のいずれかの発熱体片４００を通過するため、好適に定着処理され、定着不良による画像劣化を抑えることができる。
ヒーター３２の主走査方向端部における発熱体片４００の面積Ｓｈ（ｍｍ2）は、主走査方向中央部における発熱体片４００の面積Ｓｈ（ｍｍ2）より小さくてもよい。
具体的には、図４において、面積Ｓｈ１（ｍｍ2）＜面積Ｓｈ２（ｍｍ2）＜面積Ｓｈ３（ｍｍ2）＜・・であってもよい。また、面積Ｓｈ（ｎ＋２）（ｍｍ2）＜面積Ｓｈ（ｎ＋１）（ｍｍ2）＜面積Ｓｈｎ（ｍｍ2）であってもよい。
また、図４において、複数の発熱体片４００のヒーター３２の主走査方向端部におけるいずれかの発熱体片４００の面積Ｓｈ（ｍｍ2）が、主走査方向中央部におけるいずれかの発熱体片４００の面積Ｓｈ（ｍｍ2）より大きければよい。
本実施形態によれば、発熱体片４００の配置間隔を好適に設定することにより、定着不良による画像品質の劣化を抑えることができる。
次に、図９を参照して、定着装置１６のヒーター３２の他の実施形態について説明する。図９は、ヒーター３２の他の一例を示す図である。
電極（４１、４２）は、複数の発熱体片４００の副走査方向上流側および副走査方向下流側に配設され、複数の発熱体片４００に副走査方向上流側から副走査方向下流側に向けて通電させてもよく、または、副走査方向下流側から副走査方向上流側に向けて通電させてもよい。
図９に示すように、端子４３は、ヒーター３２の主走査方向の一方端に配置される。端子４４は、ヒーター３２の主走査方向の他方端に配置される。
端子４３に接続される電極４２は、発熱体片４０１の副走査方向上流側に接続される。電極４１は、発熱体片４０２および発熱体片４０３の副走査方向下流側に接続される。電極７０は、発熱体片４０２および発熱体片４０３の副走査方向上流側に接続される。電極７１は、発熱体片４０３および発熱体片４０４の副走査方向下流側に接続される。
端子４４に接続される電極７２は、発熱体片４０９の副走査方向下流側に接続される。電極７３は、発熱体片４０９および発熱体片４０８の副走査方向上流側に接続される。電極７４は熱体片４０８および発熱体片４０７の副走査方向下流側に接続される。
端子４３が正側（＋）であり、端子４４が負側（－）である場合、図示しない電源から供給された電力は、端子４３から電極４２に供給され、電極４２および電極４１に接続された発熱体片４０１には、副走査方向上流側から副走査方向下流側へ電流が流れる。電極７０および電極７１に接続された発熱体片４０３には、副走査方向上流側から副走査方向下流側へ電流が流れる。
電極４１および電極７０に接続された発熱体片４０２には、副走査方向下流側から副走査方向上流側へ電流が流れる。
このように構成することにより、本実施形態では、図４に示すような電極４１および電極４２に比べて、電極の量を削減できる。
次に、図１０および図１１を参照して、定着装置１６のヒーター３２の他の実施形態について説明する。図１０および図１１は、ヒーター３２の他の一例を示す図である。
図１０に示すように、複数の発熱体片４００は、主走査方向に少なくとも３つの発熱体群（第１発熱体群８０、第２発熱体群８１）に分けられ、電極は、主走査方向中央側の発熱体群（第１発熱体群８０）に通電する第１電極（電極４２、電極４６、および電極４８）と、主走査方向端部側の発熱体群（第２発熱体群８１）に通電する第２電極（電極４１、電極４７、および電極４９）とに分けられる。
具体的には、例えば、定着装置１６は、小サイズ（Ｂ５サイズ）のシートＳと、大中サイズ（Ａ４サイズ）のシートＳとを定着処理可能である。定着装置１６がＢ５サイズのシートＳを定着処理する場合、図示しない電源は、端子４５を介して第１電極（電極４２、電極４６、および電極４８）に通電する。
第１電極（電極４２、電極４６、および電極４８）に接続された第１発熱体群８０には電流が流れて発熱する。そのため、第１発熱体群８０を通過するＢ５サイズのシートＳは、トナー像が加熱定着される。
定着装置１６がＡ４サイズのシートＳを定着処理する場合、図示しない電源は、端子４３、端子４４、および端子４５を介して、第１電極（電極４２、電極４６、および電極４８）および第２電極（電極４１、電極４７、および電極４９）に通電する。
第１電極（電極４２、電極４６、および電極４８）に接続された第１発熱体群８０は電流が流れて発熱する。第２電極（電極４１、電極４７、および電極４９）に接続された第２発熱体群８１は電流が流れて発熱する。そのため、第１発熱体群８０および第２発熱体群８１を通過するＡ４サイズのシートＳは、トナー像が加熱定着される。
本実施形態において、複数の発熱体片４００は、主走査方向に不等間隔に並ぶ互いに隣接する３つの発熱体片４００（発熱体片（４０１＋（ｎ－１））、発熱体片（４０１＋ｎ）、および発熱体片（４０１＋（ｎ＋１））を含む。
本実施形態によれば、シートＳのサイズに応じて、効率的に発熱体片４００を選択して発熱させることができ、発熱体４０の寿命を延ばすことができ、さらに、電力を抑えることができる。
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、定着装置および画像形成装置の分野に利用可能である。
３ 画像形成装置
１６ 定着装置
３０ 定着ベルト
３１ 加圧ローラー
３２ ヒーター
４０ 発熱体
４００ 発熱体片
５００ 空隙部
４１ 電極
４２ 電極
４３ 端子
４４ 端子
Ｓｈ 第１総面積
Ｓｈｎ 発熱体片の面積
Ｓｓ 第２総面積
Ｓｓｋ 空隙部の面積
５１ 対向辺
５２ 対向辺
５３ 頂点
５４ 頂点
５５ 仮想辺
５６ 頂点
５７ 頂点
５８ 仮想辺
１６ 定着装置
３０ 定着ベルト
３１ 加圧ローラー
３２ ヒーター
４０ 発熱体
４００ 発熱体片
５００ 空隙部
４１ 電極
４２ 電極
４３ 端子
４４ 端子
Ｓｈ 第１総面積
Ｓｈｎ 発熱体片の面積
Ｓｓ 第２総面積
Ｓｓｋ 空隙部の面積
５１ 対向辺
５２ 対向辺
５３ 頂点
５４ 頂点
５５ 仮想辺
５６ 頂点
５７ 頂点
５８ 仮想辺
Claims (11)
- シートに形成されたトナー像を加熱定着するヒーターを備える定着装置であって、
前記ヒーターは、
前記複数の発熱体片に電力を通電する電極と、
前記電極に接続され、前記ヒーターに主走査方向に空隙部を介して配列された複数の発熱体片と
を備え、
前記複数の発熱体片の第１総面積（ｍｍ2）に対する前記空隙部の第２総面積（ｍｍ2）の比率は、
０＜（前記空隙部の第２総面積（ｍｍ2））／（前記複数の発熱体片の第１総面積（ｍｍ2））≦０．５である、定着装置。 - 前記空隙部は、互いに隣接する前記複数の発熱体片の対向する対向辺と、前記対向辺の副走査方向下流側の頂点同士を結ぶ仮想辺と、前記対向辺の副走査方向上流側の頂点同士を結ぶ仮想辺とにより囲まれた領域である、請求項１に記載の定着装置。
- 前記複数の発熱体片の前記ヒーターの主走査方向端部における空隙部の面積（ｍｍ2）は、主走査方向中央部における空隙部の面積（ｍｍ2）より大きい、請求項１または請求項２に記載の定着装置。
- 前記複数の発熱体片は、前記主走査方向に等間隔で配列される、請求項１または請求項２に記載の定着装置。
- 前記複数の発熱体片の形状は、それぞれ正方形、長方形、平行四辺形、または、台形のいずれかを含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
- 前記発熱体片の形状が前記平行四辺形または前記台形である場合、前記シートに仮想される副走査方向軸は、前記複数の発熱体片の少なくとも一つの発熱体片を通る、請求項５に記載の定着装置。
- 前記ヒーターの主走査方向端部における前記発熱体片の面積（ｍｍ2）は、主走査方向中央部における前記発熱体片の面積（ｍｍ2）より小さい、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。
- 前記電極は、前記複数の発熱体片の副走査方向上流側および副走査方向下流側に配設され、前記複数の発熱体片に副走査方向上流側から副走査方向下流側に向けて通電させ、または、前記副走査方向下流側から前記副走査方向上流側に向けて通電させる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
- 前記複数の発熱体片は、前記主走査方向に少なくとも３つの発熱体群に分けられ、
前記電極は、
前記主走査方向中央側の発熱体群に通電する第１電極と、
前記主走査方向端部側の発熱体群に通電する第２電極とに分けられる、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。 - 前記複数の発熱体片は、前記主走査方向に不等間隔に並ぶ互いに隣接する３つの発熱体片を含む、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
- 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置を備える、画像形成装置。
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| JP2021057163A JP2022154239A (ja) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 定着装置および画像形成装置 |
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