JP2023059715A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートサイズに関わらず、定着温度を高精度に検知することができる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置は、抵抗発熱体（６２）を有するヒータ（６０）と、ヒータ（６０）を保持するホルダ（７５）と、ヒータ（６０）とホルダ（７５）との間に配置された熱伝導部材（７０）と、ヒータ（６０）の長手方向の端部の温度を検知する第２温度検知部材（８２）と、を備える。熱伝導部材（７０）は、長手方向で端面が互いに対向するように近接して配置された第１熱伝導部材（７１）と第２熱伝導部材（７２）とを有し、第１熱伝導部材（７１）には、第２温度検知部材（８２）が接触する。第１熱伝導部材（７１）と第２熱伝導部材（７２）との間の位置である対向位置は、長手方向における、抵抗発熱体（６２）の中央位置よりも第２温度検知部材（８２）側にある。【選択図】図２

Description

本開示は、定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真プリンタなどの画像形成装置としては、画像形成対象のシートを加熱して現像剤像を定着させる定着装置を備えたものが知られている。このような定着装置は、通常、抵抗発熱体を有するヒータと、ヒータの温度を検知する温度検知部材とを具備しており、定着装置では、温度検知部材の検知結果に基づいて、ヒータによる定着温度が制御される。また、従来の定着装置には、ヒータと、ヒータを支持するホルダとの間に熱伝導部材を設けるとともに、熱伝導部材に対し温度検知部材を接触させて温度検知を行うことが提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２０１５‐９９１９０号公報

上記のような従来の定着装置では、定着装置で使用可能な最大幅のシートに対応するために、この最大幅のシートに応じた長尺の熱伝導部材が用いられていた。このため、従来の定着装置では、シートサイズによっては定着動作時での定着温度を高精度に検知できないことがあった。

具体的にいえば、従来の定着装置では、例えば、定着装置で使用可能な最小幅のシートに定着動作を行う場合に、ヒータの長手方向の中央部での低温領域の温度を含んだ温度が長手方向の端部側に設けられた温度検知部材によって検知されることがあった。この結果、従来の定着装置では、長手方向の端部側の温度を高精度に検知できないことがあった。

本開示は、シートサイズに関わらず、定着温度を高精度に検知することができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の第１態様の定着装置は、基板と、前記基板上に配置された抵抗発熱体とを有するヒータと、前記ヒータに接触する内周面を有し、前記ヒータの周りを回転する無端状のベルトと、前記ヒータを保持するホルダと、前記ヒータと前記ホルダとの間に配置された熱伝導部材と、前記ヒータの長手方向の端部の温度を検知する温度検知部材と、を備え、前記熱伝導部材は、前記長手方向で端面が互いに対向するように近接して配置された第１熱伝導部材と第２熱伝導部材とを有し、前記第１熱伝導部材には、前記温度検知部材が接触し、前記第１熱伝導部材と前記第２熱伝導部材との間の位置である対向位置は、前記長手方向における、前記抵抗発熱体の中央位置よりも前記温度検知部材側にある。

上記構成によれば、温度検知部材は上記第１熱伝導部材及び第２熱伝導部材のうち、抵抗発熱体の中央位置よりも温度検知部材側に設けられた第１熱伝導部材に接触している。従って、温度検知部材は、定着装置で使用可能な最小幅のシートに定着動作を行う場合に、従来例と異なり、上記長手方向の中央部での低温領域の温度を含んだ温度の影響を抑えて、長手方向の端部の温度を検知することができる。これにより、シートサイズに関わらず、定着温度を高精度に検知することができる定着装置を構成することができる。

本開示の第２態様は、第１態様の定着装置であって、前記対向位置は、前記長手方向において、前記定着装置で使用可能な最小幅のシートの幅方向の端部より内側であってもよい。

上記構成によれば、定着装置で使用可能な最小幅のシートに定着動作を行う場合に、第１熱伝導部材側の温度を上昇させ易くしつつ、最小幅のシート以外の定着動作を行う際の熱伝導部材による伝熱効果を高めることができる。これにより、シートサイズに関わらず、高精度な定着温度の検知をより確実に行うことができる。

本開示の第３態様は、第１態様の定着装置であって、前記対向位置は、前記長手方向において、前記定着装置で使用可能な最小幅のシートの幅方向の端部より外側、かつ、前記定着装置で使用可能な中間幅のシートの幅方向の端部より内側であってもよい。

上記構成によれば、定着装置で使用可能な最小幅のシートに定着動作を行う場合に、第１熱伝導部材側の温度をより上昇させ易くすることができ、温度検知部材はより高精度に温度を検知することができる。

本開示の第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか１つの定着装置であって、前記温度検知部材は、前記抵抗発熱体の前記長手方向の端部の位置に配置されてもよい。

上記構成によれば、温度検知部材はより昇温し易い、抵抗発熱体の長手方向の端部での温度を検知することができ、定着温度の検知精度をより確実に高めることができる。

本開示の第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか１つの定着装置であって、前記温度検知部材は、前記定着装置で使用可能な中間幅のシートの幅方向の範囲内に配置されてもよい。

上記構成によれば、定着装置で使用可能な最小幅のシートに定着動作を行う場合に、温度検知部材は第１熱伝導部材での昇温をより高精度に検知することが可能となる。

本開示の第６態様は、第１態様から第４態様のいずれか１つの定着装置であって、前記第１熱伝導部材の前記第２熱伝導部材と反対側の端部は、前記長手方向において、前記抵抗発熱体よりも外側に位置し、前記温度検知部材は、前記抵抗発熱体の前記長手方向の端部の外側に配置されてもよい。

上記構成によれば、温度検知部材の耐熱温度を低減することができる。

本開示の第７態様は、第１態様から第６態様のいずれか１つの定着装置であって、前記ヒータが異常に昇温した場合に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材、をさらに備え、前記通電遮断部材は、前記対向位置に配置されて、前記基板に接触してもよい。

上記構成によれば、通電遮断部材が基板に接触することにより、通電遮断部材はヒータの温度に対する応答性を容易に確保することができる。

本開示の第８態様の画像形成装置は、第１態様から第７態様のいずれか１つの定着装置を備える。

上記構成によれば、シートサイズに関わらず、定着温度を高精度に検知することができる画像形成装置を構成することができる。

本開示の一態様によれば、シートサイズに関わらず、定着温度を高精度に検知することができる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

本開示の実施形態１に係る画像形成装置の概略構成を説明する図である。 （Ａ）は、本開示の実施形態１に係る定着装置が備える加熱ユニットのヒータを示す平面図であり、（Ｂ）は、上記加熱ユニットの熱伝導部材を示す平面図であり、（Ｃ）は、上記加熱ユニットの６と第２温度検知部材と通電遮断部材とを示す平面図である。 （Ａ）は、上記第１温度検知部材及び第２温度検知部材を示す斜視図であり、（Ｂ）は、上記通電遮断部材を示す斜視図である。 上記加熱ユニットの上記第１温度検知部材を示す断面図である。 上記加熱ユニットの上記通電遮断部材を示す断面図である。 上記加熱ユニットの上記第２温度検知部材を示す断面図である。 （Ａ）は、比較例の加熱ユニットの要部構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、比較例での最大幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図であり、（Ｃ）は、比較例での最小幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図である。 （Ａ）は、実施形態１の加熱ユニットの要部構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、実施形態１での最大幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図であり、（Ｃ）は、実施形態１での最小幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図であり、（Ｄ）は、実施形態１での中間幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図である。 （Ａ）は、本開示の変形例１の加熱ユニットの要部構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、変形例１での最小幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図である。 （Ａ）は、本開示の変形例２の加熱ユニットの要部構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、変形例２での最小幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図である。 本開示の実施形態２に係る加熱ユニットの要部構成を示す側面図である。

〔実施形態１〕
以下、本開示の実施形態１について図１～図６を参照しつつ説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例として、トナーを用いてシートＳ１に画像を形成するレーザプリンタについて説明する。

〔画像形成装置１の構成〕
図１は、本開示の実施形態１に係る画像形成装置１の概略構成を説明する図である。尚、以下の説明では、画像形成装置１として、モノクロ画像の画像形成処理を行うモノクロプリンタを例示するが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、フルカラー画像の画像形成処理を行うカラープリンタであってもよい。

図１に示すように、画像形成装置１は、筐体２と、給紙部３と、画像形成部４と、排出ローラ５と、排出トレイ６と、を備える。筐体２は、図１に示すように、画像形成装置１の外容器を構成しており、画像形成装置１の要部構成を収容している。

図１に示すように、給紙部３は、シートＳ１を供給する。給紙部３は、給紙トレイ３１と、給送ローラ３２と、押圧板３３と、搬送ローラ３４と、レジストレーションローラ３５と、を備える。給紙トレイ３１は、上面が開放した箱状の部材であり、所定量のシートＳ１を収容する。また、シートＳ１は、画像形成処理が施される記録媒体であって、紙またはプラスチックなどである。

給送ローラ３２は、給紙トレイ３１に収容されたシートＳ１を送り出す。すなわち、シートＳ１が送り出される場合、給紙トレイ３１上のシートＳ１は、押圧板３３によって給送ローラ３２に寄せられ、給送ローラ３２の回転に伴い搬送ローラ３４に給送される。搬送ローラ３４は、シートＳ１をレジストレーションローラ３５に向けて搬送する。レジストレーションローラ３５は、シートＳ１の先端の位置を揃えた後、画像形成部４に向けてシートＳ１を搬送する。

画像形成部４は、給紙部３によって送り出されたシートＳ１に画像形成処理を施して画像を形成する。図１に示すように、画像形成部４は、露光器４１と、転写器４２と、帯電器４３と、現像部４４と、本開示の定着装置４５と、感光ドラム４６と、を備える。露光器４１は、図示しないレーザ光源と、ポリゴンミラー４１Ｇと、走査レンズ４１Ｌと、ポリゴンモータ４１Ｍと、反射鏡４１Ｒと、を備える。

ポリゴンミラー４１Ｇは正六角柱の側面を６つの反射面とする回転多面鏡である。ポリゴンミラー４１Ｇは、上記レーザ光源が出射した光ビームＬ１を感光ドラム４６に向かう方向へ偏向するためのものである。ポリゴンモータ４１Ｍは、不図示のモータドライバによって駆動されることにより、ポリゴンミラー４１Ｇを回転駆動する。

露光器４１は、光ビームＬ１をポリゴンミラー４１Ｇにより偏向して、ポリゴンミラー４１Ｇから走査レンズ４１Ｌ及び反射鏡４１Ｒを介して感光ドラム４６の表面に光ビームＬ１を出射する。露光器４１は、光ビームＬ１によって感光ドラム４６の表面を走査して感光ドラム４６を露光する。これにより、後述のトナー像を構成する静電潜像が感光ドラム４６に形成される。ポリゴンモータ４１Ｍは、例えば、ブラシレスＤＣモータである。

転写器４２は、感光ドラム４６との間でシートＳ１を挟む転写ローラを備えており、感光ドラム４６から上記トナー像をシートＳ１に転写する。帯電器４３は、例えば、図示しない帯電ワイヤ及びグリッド部を有するスコロトロン型の帯電器を含む。この帯電器４３では、図示しない高電圧生成回路により、上記帯電ワイヤに帯電電圧が印加され、上記グリッド部にグリッド電圧が印加されることでコロナ放電が発生し、感光ドラム４６の表面が一様に帯電される。現像部４４は、現像ローラ４４Ｒ、及び現像剤、例えばトナーを収容したトナーカートリッジ４４Ａを備える。

尚、上記の説明以外に、例えば、上記転写ローラに代えて、転写ベルトを転写器４２が含む構成でもよい。また、例えば、スコロトロン型の帯電器に代えて、帯電ローラを帯電器４３が含む構成でもよい。

画像形成部４では、感光ドラム４６の表面が帯電器４３により一様に帯電された後、露光器４１からの光ビームＬ１により、印刷データに基づいた静電潜像が感光ドラム４６の表面に形成される。また、現像ローラ４４Ｒは、トナーカートリッジ４４Ａの内部からトナーを静電潜像が形成された感光ドラム４６の表面に供給する。これにより、静電潜像が可視像化され、感光ドラム４６の表面上にトナー像が形成される。その後、給紙部３から給紙されたシートＳ１が、感光ドラム４６と転写器４２との間である転写位置に搬送されることによって感光ドラム４６の表面上に形成されたトナー像がシートＳ１上に転写される。

トナー像が転写されたシートＳ１は、感光ドラム４６及び転写器４２によって、定着装置４５に搬送される。定着装置４５は、シートＳ１に形成されたトナー像を定着する。具体的には、定着装置４５は、ヒータ６０で生じた熱を用いて、感光ドラム４６及び転写器４２から搬送されるシートＳ１上のトナー像を熱定着させる。トナー像が熱定着されたシートＳ１は、排出ローラ５によって排出トレイ６上に排出される。

定着装置４５は、トナー像が形成されたシートＳ１を加圧する加圧ローラ５１と、そのシートＳ１に接してシートＳ１を加熱する加熱ユニット５２とを備える。これらの加圧ローラ５１及び加熱ユニット５２では、図示しない押圧部によって一方が他方側に押圧されている。そして、定着装置４５では、不図示の制御部の指示に従って上記押圧部が制御されることにより、加圧ローラ５１と加熱ユニット５２の間に所定の圧力が加えられた状態で、シートＳ１に対するトナー像の定着動作が行われる。

加圧ローラ５１は、図１において、上記制御部からの指示に従って時計方向周りに回転駆動するようになっている。つまり、加圧ローラ５１は、加熱ユニット５２に設けられた後述のベルト５３との間で排出トレイ６側に搬送されるシートＳ１を挟持した状態で、回転することにより、ベルト５３は、加圧ローラ５１とベルト５３及びシートＳ１との各摩擦力で、後掲の図４にＲにて例示するように、所定の回転方向に従動回転するように構成されている。これにより、定着装置４５では、トナー像が転写されたシートＳ１が、加圧ローラ５１と加熱ユニット５２との間に搬送されることで、トナー像がシートＳ１上に熱定着される。

〔加熱ユニット５２の構成〕
ここで、図２～図６も参照して、本実施形態の加熱ユニット５２について具体的に説明する。図２（Ａ）は、本開示の実施形態１に係る定着装置４５が備える加熱ユニット５２のヒータ６０を示す平面図であり、図２（Ｂ）は、上記加熱ユニット５２の熱伝導部材７０を示す平面図であり、図２（Ｃ）は、上記加熱ユニット５２の第１温度検知部材８１と第２温度検知部材８２と通電遮断部材８３とを示す平面図である。図３（Ａ）は、上記第１温度検知部材８１及び第２温度検知部材８２を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、上記通電遮断部材８３を示す斜視図である。図４は、上記加熱ユニット５２の上記第１温度検知部材８１を示す断面図である。図５は、上記加熱ユニット５２の上記通電遮断部材８３を示す断面図である。図６は、上記加熱ユニット５２の上記第２温度検知部材８２を示す断面図である。

図２（Ａ）～図２（Ｃ）に示すように、本実施形態の加熱ユニット５２は、ヒータ６０と、ヒータ６０を保持するホルダ７５と、ヒータ６０とホルダ７５との間に配置された熱伝導部材７０と、を備える。ヒータ６０は、平面視で長方形状に構成された加熱部材であり、基板６１と、基板６１上に配置された、例えば、２つの抵抗発熱体６２とを有する。

基板６１は、例えば、セラミック材料により構成されており、基板６１の一方の面には、例えば、印刷パターニングにより、上記２つの抵抗発熱体６２が互いに平行となるように形成されている。なお、この説明以外に、例えば、ステンレスなどの金属材料によって基板６１を構成することもできる。この場合、２つの抵抗発熱体６２は、ガラス材料などの絶縁層を介在させて基板６１の一方の面上に形成される。

抵抗発熱体６２は、例えば、ニッケル－クロム合金や鉄－クロム合金などの発熱性に優れた導電性材料を用いて構成されている。また、抵抗発熱体６２の一端６２Ａには、導線６４を介して給電端子６３が接続されている。また、抵抗発熱体６２の他端６２Ｂには、導線６５が接続されており、２つの抵抗発熱体６２が導線６５を介して電気的に導通するようになっている。

給電端子６３には、不図示のコネクタが着脱可能に接続されるようになっており、コネクタを介在させて不図示の電源が給電端子６３に接続されて電力供給が行われるよう構成されている。そして、ヒータ６０では、抵抗発熱体６２は、上記制御部の指示に従って、熱を発生するようになっている。つまり、抵抗発熱体６２への供給電流が制御され、さらには、抵抗発熱体６２で生じた熱が増減されて、ヒータ６０からベルト５３への加熱が、制御される。

また、図２（Ａ）に示すように、ヒータ６０では、抵抗発熱体６２はその長手方向の寸法が定着装置４５で使用可能な最大幅Ｈ１のシートＳ１よりも大きい寸法とされている。また、定着装置４５では、幅寸法が異なる複数種類のシートＳ１に対応可能に構成されている。具体的にいえば、定着装置４５では、複数種類のシートサイズのシートＳ１において、幅方向の中心が一致する状態で定着動作が行われるようになっており、例えば、定着装置４５で使用可能な最小幅Ｈ２のシートＳ１については、抵抗発熱体６２の中央部によって加熱されることで定着動作が行われる。

また、定着装置４５では、最小幅Ｈ２のシートＳ１に対して定着動作を行う場合、最小幅Ｈ２の長手方向の外側の端部領域Ｈ３及びＨ４は、最小幅Ｈ２のシートＳ１が存在していない非通紙領域となる。このため、端部領域Ｈ３及びＨ４では、その定着動作の際に最小幅Ｈ２のシートＳ１によって熱が奪われずに、ヒータ６０の温度が抵抗発熱体６２の中央部、つまり最小幅Ｈ２の領域に比べて上昇し易い。

また、ヒータ６０は、図５に示すように、抵抗発熱体６２を覆うように基板６１上に設けられたカバー６６を有する。カバー６６は、例えば、ガラス材料などの絶縁材料を用いて構成されている。また、カバー６６は、ベルト５３の内周面に接触するニップ面６６Ａを備えている。

ベルト５３は、耐熱性及び可撓性を有する無端状のベルトであり、例えば、ステンレス等の金属材料からなる基材と、フッ素樹脂などの合成樹脂材料からなり、基材を被覆する絶縁層とを備える（図示せず）。ベルト５３は、その内部にヒータ６０、熱伝導部材７０、ホルダ７５、第１温度検知部材８１、第２温度検知部材８２、及び通電遮断部材８３を収容した状態で、これらヒータ６０、熱伝導部材７０、ホルダ７５、第１温度検知部材８１、第２温度検知部材８２、及び通電遮断部材８３の周りを回転するようになっている。

さらに、ベルト５３の内周面は、ヒータ６０のニップ面６６Ａと当接しており、ヒータ６０からの熱がベルト５３を経てシートＳ１に伝えられるように構成されている。また、ベルト５３の長手方向の寸法は、後掲の図８（Ａ）に例示するように、抵抗発熱体６２の寸法よりも大きくされている。

ホルダ７５は、例えば、合成樹脂材料を用いて構成されている。また、ホルダ７５は、図２（Ｃ）に示すように、ヒータ６０を支持する支持部７５Ａを有する。つまり、支持部７５Ａは、熱伝導部材７０に当接し熱伝導部材７０を介在させて、図２（Ｃ）に点線にて示すヒータ６０の基板６１を支持する。また、ホルダ７５は、図５に示すように、ベルト５３の内周面に接触するガイド面７５Ｂ１を有し、ベルト５３を案内するガイド部７５Ｂを備える。

熱伝導部材７０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅などの熱伝導率が大きい金属材料を用いて構成されており、ヒータ６０の長手方向に熱を伝導して、長手方向でヒータ６０の温度を均一化するための均熱板として機能する。尚、グラファイトシート等の異方性熱伝導部材を用いて熱伝導部材７０を構成することもできる。このような異方性熱伝導部材を用いる場合には、厚み方向の熱伝導率よりも、長手方向の熱伝導率を大きくすることが望ましい。

また、熱伝導部材７０は、図２（Ｂ）に示すように、ヒータ６０の長手方向で端面が互いに対向するように近接して配置された第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２とを有する。ここでいう端面が互いに対向するように近接して配置とは、上記長手方向において、第１熱伝導部材７１の端面と第２熱伝導部材７２の端面とが、互いに接触する状態や、所定の隙間をおいて離間している状態をいう。

また、第１熱伝導部材７１は、図２（Ｂ）に示すように、ヒータ６０の長手方向の一方側の端部で端部領域Ｈ３のほぼ全体を含んだ範囲に対応するように設けられている。また、第１熱伝導部材７１には、後に詳述するように、ヒータ６０の長手方向の端部の温度を検知する温度検知部材としての第２温度検知部材８２が直接的に接触している。

また、第２熱伝導部材７２は、図２（Ｂ）に示すように、ヒータ６０の長手方向の中央部及び他方側の端部で最小幅Ｈ２及び端部領域Ｈ４の全体を含んだ範囲に対応するように設けられている。また、第２熱伝導部材７２には、後に詳述するように、上記中央部において、開口７２Ａ及び開口７２Ｂが形成されており、第１温度検知部材８１及び通電遮断部材８３がそれぞれ開口７２Ａ及び開口７２Ｂを介して基板６１の裏面６１Ａに直接的に接触している。

また、第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２とは、図２（Ｂ）に示すように、それら第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２との間の位置である対向位置が上記長手方向における、抵抗発熱体６２の中央位置よりも第２温度検知部材８２側に設定されている。具体的には、上記対向位置は、図２（Ｂ）に示すように、端部領域Ｈ３内にある。

第１温度検知部材８１及び第２温度検知部材８２は、例えば、サーミスタを用いて構成されている。尚、以下の説明では、第１温度検知部材８１及び第２温度検知部材８２について、温度検知部材８０と総称する。

図３（Ａ）に示すように、温度検知部材８０は、基材８０Ａと、温度検知素子８０Ｄが設置されるとともに、温度検知素子８０Ｄを上側に突出させる突出部材８０Ｂと、突出部材８０Ｂを覆うように基材８０Ａに設けられたフィルム材８０Ｃと、を備える。突出部材８０Ｂは、例えば、スポンジ材などの弾性材料を用いて構成されており、基材８０Ａに取り付けられている。温度検知部材８０では、突出部材８０Ｂによって温度検知素子８０Ｄを押圧することにより、温度検知対象物に温度検知素子８０Ｄを確実に接触させて温度検知を精度良く行うことができる。

第１温度検知部材８１は、図２（Ｃ）に示すように、最小幅Ｈ２の範囲内の位置となるようにホルダ７５に設けられており、ヒータ６０の長手方向の中央部の温度を検知する。具体的にいえば、第１温度検知部材８１では、図４に示すように、突出部材８０Ｂがホルダ７５の開口７５Ａ１及び第２熱伝導部材７２の開口７２Ａを順次挿通し、温度検知素子８０Ｄが基板６１の裏面６１Ａに接触することにより、上記中央部の温度が検知される。また、第１温度検知部材８１は、上記制御部に接続されており、制御部は、第１温度検知部材８１の検知結果を用いてヒータ６０のフィードバック制御を行うようになっている。

尚、この説明以外に、ホルダ７５の開口７５Ａ１及び第２熱伝導部材７２の開口７２Ａを形成することなく、突出部材８０Ｂを第２熱伝導部材７２の裏面に接触させることにより、第１温度検知部材８１を第２熱伝導部材７２に接触させる構成でもよい。

第２温度検知部材８２は、図２（Ｃ）に示すように、端部領域Ｈ３の範囲内の位置であって抵抗発熱体６２の長手方向の端部の位置となるようにホルダ７５に設けられており、第１温度検知部材８１よりも上記長手方向の端部側の温度を検知する。具体的にいえば、第２温度検知部材８２では、図６に示すように、突出部材８０Ｂがホルダ７５の開口７５Ａ２を挿通し、温度検知素子８０Ｄが第１熱伝導部材７１の裏面に接触することにより、上記長手方向の端部の温度が検知される。また、第２温度検知部材８２は、上記制御部に接続されており、制御部は、第２温度検知部材８２の検知結果を用いて上記長手方向の端部での温度上昇の程度を判別する。

通電遮断部材８３は、ヒータ６０が異常に昇温した場合に抵抗発熱体６２への通電を遮断する。具体的には、通電遮断部材８３は、例えば、サーモスタットを用いて構成されており、図３（Ｂ）に示すように、容器８３Ａと、容器８３Ａから上側に突出するとともに、温度を検知する温度検知部８３Ｂと、を備える。容器８３Ａには、温度検知部８３Ｂに接続されるとともに、例えば、バイメタルを用いた図示しない遮断機構が設けられている。通電遮断部材８３は、ヒータ６０の温度が所定温度以上に昇温した場合に、抵抗発熱体６２の通電、つまり電力供給を遮断する。

また、通電遮断部材８３は、図２（Ｃ）に示すように、最小幅Ｈ２の範囲内の位置となるようにホルダ７５に設けられており、ヒータ６０の長手方向の中央部の温度を検知する。具体的にいえば、通電遮断部材８３では、図５に示すように、温度検知部８３Ｂがホルダ７５の開口７５Ａ３及び第２熱伝導部材７２の開口７２Ｂを順次挿通し、温度検知部８３Ｂが基板６１の裏面６１Ａに接触することにより、上記中央部の温度が検知される。

以上のように、本実施形態の定着装置４５及びこれを用いた画像形成装置１は、抵抗発熱体６２を有するヒータ６０と、ヒータ６０を保持するホルダ７５と、ヒータ６０とホルダ７５との間に配置された熱伝導部材７０と、ヒータ６０の長手方向の端部の温度を検知する第２温度検知部材８２と、を備える。熱伝導部材７０は、長手方向で端面が互いに対向するように近接して配置された第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２とを有し、第１熱伝導部材７１には、第２温度検知部材８２が接触する。第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２との間の位置である対向位置は、長手方向における、抵抗発熱体６２の中央位置よりも第２温度検知部材８２側にある。この結果、本実施形態では、第２温度検知部材８２は、定着装置４５で使用可能な最小幅Ｈ２のシートＳ１に定着動作を行う場合に、第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２との間の対向位置を有さない場合と異なり、上記長手方向の中央部での低温領域の温度を含んだ温度の影響を抑えて、長手方向の端部の温度を検知することができる。従って、本実施形態では、シートサイズに関わらず、定着温度を高精度に検知することができる定着装置４５及び画像形成装置１を構成することができる。

また、本実施形態では、第２温度検知部材８２は、抵抗発熱体６２の長手方向の端部の位置に配置されているので、第２温度検知部材８２はより昇温し易い、抵抗発熱体６２の長手方向の端部での温度を検知することができ、定着温度の検知精度をより確実に高めることができる。

ここで、図７及び図８を参照して本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１の効果について具体的に説明する。図７（Ａ）は、比較例の加熱ユニットの要部構成を示す側面図であり、図７（Ｂ）は、比較例での最大幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図であり、図７（Ｃ）は、比較例での最小幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図である。図８（Ａ）は、実施形態１の加熱ユニットの要部構成を示す側面図であり、図８（Ｂ）は、実施形態１での最大幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図であり、図８（Ｃ）は、実施形態１での最小幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図であり、図８（Ｄ）は、実施形態１での中間幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図である。

図７（Ａ）に示すように、比較例では、加熱ユニット１５２は、抵抗発熱体１６２を有するヒータ１６０と、ホルダ１７５、ベルト１５３と、単一の熱伝導部材１７０と、熱伝導部材１７０に接触するとともに、ヒータ１６０の長手方向の端部の温度を検知する温度検知部材１８２と、を備える。

比較例では、図７（Ｂ）に示すように、加熱ユニット１５２で使用可能な最大幅Ｈ１のシートＳ１に対して定着動作を行う場合、最大幅Ｈ１のシートＳ１では、抵抗発熱体１６２による発熱範囲ＨＡ１に対して、長手方向の寸法が若干小さい。このため、最大幅Ｈ１の外側に非通紙領域が発生して、ヒータ１６０の温度が非通紙領域で上昇し、ヒータ１６０の温度分布は、波形ｇ１で示される。そして、温度検知部材１８２は、図７（Ｂ）に示すように、中央部の温度よりも若干上昇した温度を上記端部の温度として検知する。

また、比較例では、図７（Ｃ）に示すように、加熱ユニット１５２で使用可能な最小幅Ｈ２のシートＳ１に対して定着動作を行う場合、最小幅Ｈ２のシートＳ１では、抵抗発熱体１６２による発熱範囲ＨＡ１に対して、長手方向の寸法が最大幅Ｈ１よりも小さい。このため、比較的大きい非通紙領域が発生して端部の温度が比較的大きく上昇する。

ところが、比較例では、端部の温度は熱伝導部材１７０により、比較的低温領域の中央部の温度と均熱化されるため、ヒータ１６０の温度分布は、波形ｇ２に示すように、熱伝導部材１７０を設けていない場合での温度分布を示す波形ｇ３に比べて、端部の温度の上昇が低減される。そして、温度検知部材１８２は、図７（Ｃ）に示すように、中央部の温度によって低減された温度を上記端部の温度として検知する。

このように、比較例では、最小幅Ｈ２のシートＳ１に対して定着動作を行う場合、温度検知部材１８２は、端部の温度として実際の温度よりも低い温度を検知する。この結果、比較例では、最小幅Ｈ２のシートＳ１での温度を高精度に検知することができない。

これに対して、本実施形態では、加熱ユニット５２は、図８（Ａ）に示すように、抵抗発熱体６２を有するヒータ６０と、ホルダ７５、ベルト５３と、第１熱伝導部材７１と、第２熱伝導部材７２と、第１熱伝導部材７１に接触するとともに、ヒータ６０の長手方向の端部の温度を検知する第２温度検知部材８２と、を備える。

本実施形態では、図８（Ｂ）に示すように、加熱ユニット５２で使用可能な最大幅Ｈ１のシートＳ１に対して定着動作を行う場合、最大幅Ｈ１のシートＳ１では、抵抗発熱体６２による発熱範囲ＨＡ１に対して、長手方向の寸法が若干小さい。このため、最大幅Ｈ１の外側に非通紙領域が発生して、ヒータ６０の温度が非通紙領域で上昇し、ヒータ６０の温度分布は、第１熱伝導部材７１及び第２熱伝導部材７２により、比較的低温領域の中央部の温度と均熱化されるため、波形Ｇ１で示される。

そして、第２温度検知部材８２は、図８（Ｂ）に示すように、中央部の温度よりも若干上昇した温度を上記端部の温度として精度よく検知することができる。

また、本実施形態では、図８（Ｃ）に示すように、加熱ユニット５２で使用可能な最小幅Ｈ２のシートＳ１に対して定着動作を行う場合、最小幅Ｈ２のシートＳ１では、抵抗発熱体６２による発熱範囲ＨＡ１に対して、長手方向の寸法が最大幅Ｈ１よりも小さい。このため、比較的大きい非通紙領域が発生して端部の温度が比較的大きく上昇する。

ところが、本実施形態では、熱伝導部材７０が長手方向において第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２とに分割して、これら第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２とを長手方向で端面が互いに対向するように近接して配置している。また、本実施形態では、これら第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２との対向位置は長手方向における、抵抗発熱体６２の中央位置よりも第２温度検知部材８２側としている。

このため、本実施形態では、ヒータ６０の温度分布は、比較例と異なり、比較的低温領域の中央部の温度の影響が抑えられて、波形Ｇ２で示される。そして、第２温度検知部材８２は、図８（Ｃ）に示すように、長手方向の端部の温度を精度よく検知することができる。尚、第１熱伝導部材７１及び第２熱伝導部材７２を設置しないときでの温度分布は、第２熱伝導部材７２によって上記端部領域Ｈ４での温度が中央部の温度と均熱化されないため、端部領域Ｈ４での温度が上昇して、波形Ｇ３で示される。

また、本実施形態では、図８（Ｄ）に示すように、加熱ユニット５２で最大幅Ｈ１と最小幅Ｈ２との間の中間幅Ｈ５のシートＳ１に対して定着動作を行う場合、中間幅Ｈ５のシートＳ１では、抵抗発熱体６２による発熱範囲ＨＡ１に対して、長手方向の寸法が最大幅Ｈ１よりも若干小さい。このため、最小幅Ｈ２のシートＳ１よりも比較的小さい非通紙領域が発生して端部の温度が比較的小さく上昇する。

ところが、本実施形態では、上記のように第１熱伝導部材７１が設けられているため、ヒータ６０の温度分布は、最小幅Ｈ２のシートＳ１の場合と同様に、比較的低温領域の中央部の温度の影響が抑えられて、波形Ｇ４で示される。そして、第２温度検知部材８２は、図８（Ｄ）に示すように、長手方向の端部の温度を精度よく検知することができる。

尚、比較例と同様に、第１熱伝導部材７１及び第２熱伝導部材７２に代えて、分割されていない、単一の熱伝導部材が用いられると、中間幅Ｈ５のシートＳ１に対する定着動作では、ヒータ６０の温度分布は、比較的低温領域の中央部の温度の影響が抑えられずに、波形Ｇ５で示される。

以上のように、本実施形態では、第２温度検知部材８２は、シートサイズに関わらず、定着動作時での長手方向の端部の温度を精度よく検知することができる。

また、図８（Ｄ）に示すように、本実施形態では、第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２との対向位置は上記端部領域Ｈ３内であって、最小幅Ｈ２のシートＳ１の幅方向の端部より外側、かつ、中間幅Ｈ５のシートＳ１の幅方向の端部より内側に設定されている。これにより、本実施形態品では、最小幅Ｈ２のシートＳ１に定着動作を行う場合に、第１熱伝導部材７１側の温度をより上昇させ易くすることができ、第２温度検知部材８２はより高精度に温度を検知することができる。

尚、上記の説明では、第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２との対向位置を端部領域Ｈ３内に設けた場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、長手方向において、最小幅Ｈ２のシートＳ１の幅方向の端部より内側、つまり図２において、最小幅Ｈ２の範囲内に対向位置を設定してもよい。これにより、最小幅Ｈ２のシートＳ１に定着動作を行う場合に、第１熱伝導部材７１側の温度を上昇させ易くしつつ、最小幅Ｈ２のシートＳ１以外の定着動作を行う際の熱伝導部材７０による伝熱効果を高めることができる。この結果、シートサイズに関わらず、高精度な定着温度の検知をより確実に行うことができる。

〔変形例１〕
図９（Ａ）は、本開示の変形例１の加熱ユニットの要部構成を示す側面図であり、図９（Ｂ）は、変形例１での最小幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

本変形例１では、図９（Ａ）に示すように、加熱ユニット５２において、第２温度検知部材８２が上記中間幅Ｈ５のシートＳ１の幅方向の範囲内に配置されている。これにより、本変形例１では、第２温度検知部材８２は実施形態１のものに比べて、上記長手方向のより内側に配置されることとなる。具体的に図９（Ｂ）に破線で示す第２温度検知部材８２は実施形態１における位置であり、実線で示す第２温度検知部材８２が本変形例１における位置を示す。これにより、最小幅Ｈ２のシートＳ１に定着動作を行う場合に、図９（Ｂ）に波形Ｇ２で示されるヒータ６０の温度分布に対して、第２温度検知部材８２は第１熱伝導部材７１での昇温をより高精度に検知することが可能となる。

〔変形例２〕
図１０（Ａ）は、本開示の変形例２の加熱ユニットの要部構成を示す側面図であり、図１０（Ｂ）は、変形例２での最小幅のシートの定着動作時の温度分布を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

本変形例２では、図１０（Ａ）に示すように、加熱ユニット５２において、第１熱伝導部材７１の第２熱伝導部材７２と反対側の端部は、ヒータ６０の長手方向において、抵抗発熱体６２よりも外側に位置している。また、第２温度検知部材８２は、抵抗発熱体６２の長手方向の端部の外側に配置されている。これにより、本変形例２では、最小幅Ｈ２のシートＳ１に定着動作を行う場合に、図１０（Ｂ）に波形Ｇ６で示されるヒータ６０の温度分布に対して、第２温度検知部材８２は第１熱伝導部材７１での昇温をより高精度に検知することが可能となる。

なお、図１０（Ｂ）に波形Ｇ７は、第１熱伝導部材７１をヒータ６０の長手方向の外側に延長せずに、当該第１熱伝導部材７１を抵抗発熱体６２の内側に設けた場合でのヒータ６０の温度分布である。

更に、本変形例２では、第２温度検知部材８２は図８（Ｃ）の波形Ｇ２と同じ波形Ｇ７に示されるヒータ６０の温度分布においてピークよりも低い温度を上記端部の温度として検知する。すなわち、本変形例２では、抵抗発熱体６２よりも内側に、第１熱伝導部材７１の第２熱伝導部材７２と反対側の端部を設置していた実施形態１と比べて、第２温度検知部材８２の検知温度を低くすることができる。

この結果、本変形例２では、実施形態１に比べて、第２温度検知部材８２の耐熱温度を低減することができ、低コスト化を容易に図ることができる。また、本変形例２では、上記制御部における、長手方向の端部での温度上昇の程度を判別するための閾値を小さくすることが可能となって制御部の構成や動作を容易に簡単化することができる。

〔実施形態２〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図１１は、本開示の実施形態２に係る加熱ユニットの要部構成を示す側面図である。図において、本実施形態と上記実施形態１との相違点は、第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２との対向位置に通電遮断部材８３を配置した点である。

図１１に示すように、本実施形態２の加熱ユニット５２では、第１熱伝導部材７１と第２熱伝導部材７２とは所定の隙間をおいて配置されている。また、この隙間には、通電遮断部材８３がヒータ６０の基板の裏面に接触した状態で設けられている。

以上の構成により、本実施形態２は、実施形態１と同様な効果を奏する。また、本実施形態２では、実施形態１と同様に、ヒータ６０の基板６１の裏面６１Ａに通電遮断部材８３を接触させているので、通電遮断部材８３はヒータ６０の温度に対する応答性を容易に確保することができる。すなわち、通電遮断部材８３がヒータ６０の基板６１の裏面６１Ａに直接触れているので、通電遮断部材８３はヒータ６０の温度の上昇を素早く検知して、ヒータ６０の温度が遮断温度としての上記所定温度に到達したか否かについても素早く検知することができる。

また、本実施形態２では、実施形態１と異なり、上記対向位置に通電遮断部材８３を配置しているので、図５に示した第２熱伝導部材７２の開口７２Ｂの設置を省略することができ、通電遮断部材８３の設置用加工を第２熱伝導部材７２に施すことなく、通電遮断部材８３を簡単に設置することができる。

尚、上記の説明では、第１熱伝導部材７１及び第２熱伝導部材７２に熱伝導部材７０を分割する場合について説明したが、本開示は、ヒータ６０の長手方向の端部の温度を検知する温度検知部材としての第２温度検知部材８２とこの第２温度検知部材８２に接触する第１熱伝導部材７１とを有し、かつ、第１熱伝導部材７１と対向する熱伝導部材との対向位置を、長手方向における、抵抗発熱体６２の中央位置よりも第２温度検知部材８２側に設定する構成であれば、熱伝導部材７０の分割した設置数や設置位置などは何等限定されない。

本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる構成についても本開示の技術的範囲に含まれる。

１ 画像形成装置
４５ 定着装置
５３ ベルト
６０ ヒータ
６１ 基板
６２ 抵抗発熱体
７０ 熱伝導部材
７１ 第１熱伝導部材
７２ 第２熱伝導部材
７５ ホルダ
８２ 第２温度検知部材
８３ 通電遮断部材
Ｓ１ シート
Ｈ１ 最大幅
Ｈ２ 最小幅
Ｈ５ 中間幅

Claims (8)

1. 基板と、前記基板上に配置された抵抗発熱体とを有するヒータと、
   前記ヒータに接触する内周面を有し、前記ヒータの周りを回転する無端状のベルトと、
   前記ヒータを保持するホルダと、
   前記ヒータと前記ホルダとの間に配置された熱伝導部材と、
   前記ヒータの長手方向の端部の温度を検知する温度検知部材と、を備え、
   前記熱伝導部材は、前記長手方向で端面が互いに対向するように近接して配置された第１熱伝導部材と第２熱伝導部材とを有し、
   前記第１熱伝導部材には、前記温度検知部材が接触し、
   前記第１熱伝導部材と前記第２熱伝導部材との間の位置である対向位置は、前記長手方向における、前記抵抗発熱体の中央位置よりも前記温度検知部材側にある、定着装置。
2. 前記対向位置は、前記長手方向において、前記定着装置で使用可能な最小幅のシートの幅方向の端部より内側である、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記対向位置は、前記長手方向において、前記定着装置で使用可能な最小幅のシートの幅方向の端部より外側、かつ、前記定着装置で使用可能な中間幅のシートの幅方向の端部より内側である、請求項１に記載の定着装置。
4. 前記温度検知部材は、前記抵抗発熱体の前記長手方向の端部の位置に配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記温度検知部材は、前記定着装置で使用可能な中間幅のシートの幅方向の範囲内に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記第１熱伝導部材の前記第２熱伝導部材と反対側の端部は、前記長手方向において、前記抵抗発熱体よりも外側に位置し、
   前記温度検知部材は、前記抵抗発熱体の前記長手方向の端部の外側に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記ヒータが異常に昇温した場合に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材、をさらに備え、
   前記通電遮断部材は、前記対向位置に配置されて、前記基板に接触している、請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 請求項１から７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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