JP2023082598A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を維持しつつ熱源が異常加熱しているときに誤動作を抑制した状態でサーモスタットの作動に要する時間を短縮化させ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】熱源３６と、熱源３６が異常加熱したときに熱源３６への電力供給を遮断するサーモスタット４０と、を備えた定着装置１２は、熱源３６の熱により変位する熱変位部（３１ｃ）を有する熱変位部材（３１）を備え、熱変位部材（３１）は、熱源３６が異常加熱していないときには熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０から所定の離間距離ｄだけ離間しており、熱源３６が異常加熱したときに熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０の所定の反応温度以上に加熱された状態でサーモスタット４０に近接又は接触し、サーモスタット４０を作動させる。【選択図】図４

Description

本発明は、熱源を備えた定着装置及び複写機、複合機、プリンタ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。

熱源を備えた定着装置は、熱源が異常加熱したときに異常温度上昇を防止するために、通常は、熱源への電力供給を遮断するサーモスタットを備えている。

このような従来の定着装置では、サーモスタットが熱源から所定の離間距離だけ離間しているので、熱源が異常加熱しているときのサーモスタットの作動に時間を要する。このため、安全性を維持しつつ熱源が異常加熱しているときのサーモスタットの作動に要する時間を短縮化することが望まれている。

例えば、熱源が異常加熱しているときにサーモスタットを作動させ易くするためには、サーモスタットの所定の反応温度を低くする或いはサーモスタットと熱源との間の離間距離を短くすることが考えられるが、この場合、熱源が異常加熱していなくてもサーモスタットが作動するといった誤動作を招く。

特開２０１４－１６４０３５号公報 特開２０１６－２７３８９号公報

そこで、本発明は、安全性を維持しつつ熱源が異常加熱しているときに誤動作を抑制した状態でサーモスタットの作動に要する時間を短縮化させ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。

前記課題を解決するために、本発明に係る定着装置は、熱源と、前記熱源が異常加熱したときに前記熱源への電力供給を遮断するサーモスタットと、を備えた定着装置であって、前記熱源の熱により変位する熱変位部を有する熱変位部材を備え、前記熱変位部材は、前記熱源が異常加熱していないときには前記熱変位部が前記サーモスタットから所定の離間距離だけ離間しており、前記熱源が異常加熱したときに前記熱変位部が前記サーモスタットの所定の反応温度以上に加熱された状態で前記サーモスタットに近接又は接触し、前記サーモスタットを作動させることを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置は、前記本発明に係る定着装置を備えたことを特徴とする。

なお、特許文献１，２には、定着ベルトに使用するオイルのブリードアウトの問題について記載しているものの、本発明の構成については、何も記載していない。

本発明によると、安全性を維持しつつ熱源が異常加熱しているときに誤動作を抑制した状態でサーモスタットの作動に要する時間を短縮化させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図１に示す画像形成装置における定着装置を概略的に示す断面図である。 本実施の形態に係る定着装置における定着ベルトの一部を拡大して示す拡大断面図である。 図３に示す定着装置において、熱源の異常加熱により熱変位部材の熱変位部が変位して熱変位部がサーモスタットに近接している状態を概略的に示す断面図である。 実施例及び比較例で用いた定着ベルトの物性値を示す図表である。 実施例の評価結果を比較例と共に示す図表である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［画像形成装置］
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を有する複合機であり、画像読取装置１０２によって読み取られた原稿Ｇの画像を外部に送信する。また、画像形成装置１００は、画像読取装置１０２にて読み取った原稿Ｇの画像又は外部から受信した画像をカラー若しくは単色で記録媒体である用紙等のシートＰに画像を形成する。画像形成装置１００は、モノクロ画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置１００は、他の形態のカラー画像形成装置であってもよい。

画像読取部１３０の上側には、画像読取部１３０に対して開閉自在に支持された原稿送り装置１６０〔自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）〕が設けられている。画像読取装置１０２は、原稿送り装置１６０にて搬送された原稿Ｇを読み取る搬送原稿読取機能を備えている。原稿送り装置１６０は、原稿Ｇを載置する原稿載置トレイ１６１と、排出された原稿Ｇを積載する原稿排出トレイ１６２と、を備えている。原稿送り装置１６０は、原稿載置トレイ１６１に載置された１枚又は複数枚の原稿Ｇを画像読取部１３０における原稿読取部１３０ｂ上に１枚ずつ順に搬送し、原稿排出トレイ１６２に排出する。また、画像読取部１３０には、原稿Ｇを載置する原稿載置台１３０ａが設けられている。画像読取装置１０２は、原稿載置台１３０ａ上に載置された原稿Ｇを読み取る載置原稿読取機能を備えている。画像形成装置１００は、原稿送り装置１６０が開かれると、画像読取部１３０の上方の原稿載置台１３０ａが開放され、原稿Ｇを手置きで置くことができるようになっている。画像読取部１３０は、走査光学系１３０ｃを原稿読取部１３０ｂの下方の読取位置に位置させた状態で原稿送り装置１６０にて搬送される原稿Ｇを読み取るか又は走査光学系１３０ｃを走査して原稿載置台１３０ａに載置された原稿Ｇを読み取って画像データを生成する。

画像形成装置本体１０１は、光走査装置１、現像装置２、感光体ドラム３、ドラムクリーニング装置４、帯電器５、中間転写ベルト装置７０、２次転写装置１１、定着装置１２、シート搬送路Ｓ、給紙カセット１８、シート排出トレイ１４１を備えている。

画像形成装置１００では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像、又は、単色（例えば、ブラック）を用いたモノクロ画像に応じた画像データが扱われる。画像形成装置１００の画像形成部５０には、４種類のトナー像を形成するための現像装置２、感光体ドラム３、ドラムクリーニング装置４及び帯電器５が４つずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ及びイエローに対応付けられ、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。光走査装置１は、感光体ドラム３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置２は、感光体ドラム３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム３の表面にトナー像を形成する。ドラムクリーニング装置４は、感光体ドラム３の表面の残留トナーを除去及び回収する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム３の表面に各色のトナー像が形成される。

中間転写ベルト装置７０は、中間転写ローラ６、無端状の中間転写ベルト７１、中間転写駆動ローラ７２、中間転写従動ローラ７３及びクリーニング装置９を備えている。中間転写ローラ６は、各色に応じた４種類のトナー像を形成するようにそれぞれ４つずつ中間転写ベルト７１の内側に設けられている。中間転写ローラ６は、感光体ドラム３の表面に形成された各色のトナー像を周方向Ｃへ周回移動する中間転写ベルト７１に転写する。

中間転写ベルト７１は、中間転写駆動ローラ７２及び中間転写従動ローラ７３に張架されている。画像形成装置１００では、各感光体ドラム３の表面に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト７１の表面に順次転写して重ね合わせて、中間転写ベルト７１の表面にカラーのトナー像を形成する。

２次転写装置１１は、２次転写ローラ１１ａと中間転写ベルト７１との間に転写ニップ部ＴＮを形成しており、シート搬送路Ｓを通じて搬送されてきたシートＰを転写ニップ部ＴＮに挟み込んで搬送する。シートＰは、転写ニップ部ＴＮを通過する際に、中間転写ベルト７１の表面のトナー像が２次転写装置１１にて転写されて定着装置１２に搬送される。クリーニング装置９は、シートＰに転写されずに中間転写ベルト７１の表面に残った廃トナーを除去及び回収する。

定着装置１２は、シートＰを挟んで回転する定着ベルト３１及び加圧ローラ３２を備えている。定着装置１２は、定着ベルト３１及び加圧ローラ３２の間にトナー像が転写されたシートＰを挟み込んで加熱及び加圧し、トナー像をシートＰに定着させる。なお、図１においては図示を省略しているが、定着装置１２は、定着ベルト３１及び加圧ローラ３２以外の構成部材を有している。定着装置１２の詳細については、後述する。

給紙カセット１８は、画像形成に使用するシートＰを蓄積しておくためのカセットであり、光走査装置１の下側に設けられている。シートＰは、ピックアップローラ１６によって給紙カセット１８から引き出されて、シート搬送路Ｓに搬送される。シート搬送路Ｓに搬送されたシートＰは、２次転写装置１１や定着装置１２を経由し、排出ローラ１７に搬送され、排出部１４０におけるシート排出トレイ１４１に排出される。シート搬送路Ｓには、搬送ローラ１３、レジストローラ１４及び排出ローラ１７が配置されている。搬送ローラ１３は、シートＰの搬送を促す。レジストローラ１４は、シートＰを一旦停止させて、シートＰの先端を揃える。レジストローラ１４は、一旦停止したシートＰを中間転写ベルト７１上のトナー像のタイミングに合わせて搬送する。

なお、図１では、給紙カセット１８が１つとされているがこれに限定されず、複数の給紙カセット１８を設けた構成とし、それぞれに異なる種類のシートＰを積載してもよい。

また、画像形成装置１００は、シートＰの表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合は、シートＰを排出ローラ１７からシート反転経路Ｓｒに逆方向に搬送する。画像形成装置１００は、逆方向に搬送されたシートＰの表裏を反転し、レジストローラ１４に再度導く。また、画像形成装置１００は、レジストローラ１４に導かれたシートＰを表面と同様にして裏面に画像形成し、シート排出トレイ１４１に搬出する。

［定着装置］
図２は、図１に示す画像形成装置１００における定着装置１２を概略的に示す断面図である。

定着装置１２は、上述したように、定着ベルト３１及び加圧ローラ３２を備えている。定着装置１２は、定着ベルト３１の内側に設けられた支持部材３３、定着パッド３４、摺動シート３５、熱源３６、反射板３７、温度検知部３８（温度センサ）、剥離板３９及びサーモスタット４０も備えている。

定着ベルト３１は、無端状のフレキシブルなベルトであり、ベルト状に形成されている。定着ベルト３１は、例えば、ニッケル等の金属からなる基材上にシリコーンゴム等の樹脂層及び表層（離型層）を設けた構成とすることができる。定着ベルト３１は、シートＰの搬送方向Ｈに直交する幅方向Ｗに沿った回転軸線α回りに回転可能に設けられている。定着ベルト３１の内径は、それには限定されないが、例えば、３０ｍｍである。

定着パッド３４は、例えば、樹脂により構成されており、定着ベルト３１の幅方向Ｗに沿って延びる長板状に形成され、定着パッド３４の定着ベルト３１との間には摺動シート３５が設けられている。なお、定着パッド３４の長さは、定着ベルト３１の幅方向Ｗの長さと略同じである。

支持部材３３は、定着パッド３４（摺動シート３５）を定着ベルト３１の内周面に押し当てながら支持する部材である。支持部材３３の幅方向Ｗにおける両端部は定着フレーム（図示せず）に固定されている。この例では、支持部材３３は、断面が略Ｌ字状に形成されている。

反射板３７は、支持部材３３の熱源３６側の面を覆うように配置されおり、薄板状である。これにより、定着ベルト３１を効率よく加熱することができる。

熱源３６は、定着ベルト３１を加熱するための部材であって、定着ベルト３１の幅方向Ｗに沿って延びている。熱源３６は、例えば、ハロゲンランプ等のランプヒータとすることができる。また、本実施の形態では、熱源３６は、定着ベルト３１の幅方向Ｗにおける中央部を加熱する第１ランプヒータ３６ａと、定着ベルト３１の幅方向Ｗにおける両端部を加熱する第２ランプヒータ３６ｂと、を含んでいる。第１ランプヒータ３６ａ及び第２ランプヒータ３６ｂのそれぞれの動作はシートＰのサイズに応じて決定される。定着ベルト３１は、熱源３６により、所定の定着温度（例えば２００℃～２５０℃）に加熱される。従って、定着ベルト３１だけでなく、摺動シート３５等も上記温度に対して耐熱性を有している。

加圧ローラ３２は、定着ベルト３１を挟んで定着パッド３４と対向する位置に配置される。加圧ローラ３２は、定着ベルト３１の回転軸線αに沿った方向（幅方向Ｗ）の回転軸線を中心に回転し、定着ベルト３１と略平行に延びるように配置されている。加圧ローラ３２は、定着パッド３４（摺動シート３５）との間で定着ベルト３１を押圧することで、定着ベルト３１との間に定着ニップ部ＦＮを形成する。加圧ローラ３２は、具体的には、アルミニウム等の金属によって形成される円筒状の芯材の表面をゴム等の弾性材によって覆われたローラ部材で構成することができる。

加圧ローラ３２には、モータ等の駆動源（図示せず）からの駆動力が、ギア等（図示せず）を介して伝達される。加圧ローラ３２は、駆動源からの駆動力を受けて回転駆動される。定着ベルト３１は、加圧ローラ３２の回転駆動に伴い、加圧ローラ３２の回転方向とは逆方向に従動回転する。つまり、加圧ローラ３２は、定着ベルト３１の外周面と当接することにより定着ニップ部ＦＮを形成し、定着ニップ部ＦＮを介して定着ベルト３１に駆動力を伝達することにより、定着ベルト３１を従動回転させる。

温度検知部３８は、定着ベルト３１の表面温度を検出する。定着装置１２では、温度検知部３８にて検出した温度により、定着ベルト３１が定着温度（例えば２００℃～２５０℃）になるように熱源３６の温度制御が行われる。

剥離板３９は、シートＰの搬送方向Ｈにおける定着ニップ部ＦＮの下流側に配置され、定着ベルト３１に対するシートＰの巻き付きを防止する。

サーモスタット４０は、熱源３６が異常加熱したときに熱源３６への電力供給を遮断する。詳しくは、サーモスタット４０は、熱源３６に電力を供給する電力線（図示せず）に電気的に接続されており、熱源３６への電力供給を直接遮断するようになっている。

温度検知部３８及びサーモスタット４０は、定着装置本体１２ａ（本体フレーム）に固定されている。サーモスタット４０は、所定の反応温度（作動温度、定格温度）（例えば１９０℃）になると、作動して熱源３６への電力供給を遮断する。

（第１実施形態）
図３は、本実施の形態に係る定着装置１２における定着ベルト３１の一部を拡大して示す拡大断面図である。図４は、図３に示す定着装置１２において、熱源３６の異常加熱により熱変位部材（３１）の熱変位部（３１ｃ）が変位して熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０に近接している状態を概略的に示す断面図である。

図３に示すように、定着部材として作用する定着ベルト３１は、基材３１ａと、基材３１ａ上に接着層３１ｂを介して設けられた樹脂層３１ｃと、を含んでいる。この例では、定着ベルト３１は、樹脂層３１ｃ上に設けられた表層３１ｄ（離型層）をさらに含んでいる。

本実施の形態に係る定着装置１２は、熱変位部材（この例では定着ベルト３１）を備えている。熱変位部材（３１）は、熱源３６の熱により変位する熱変位部（この例では熱源３６の熱により基材３１ａから剥がれる樹脂層３１ｃ）を有している。熱変位部材（３１）は、熱源３６が異常加熱していないときには熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０から所定の離間距離ｄ（図２参照）だけ離間している。熱変位部材（３１）は、熱源３６が異常加熱したときに熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０の反応温度（例えば１９０℃）以上に加熱された状態でサーモスタット４０に近接又は接触し（図４参照）、サーモスタット４０を作動させる。また、熱変位部（３１ｃ）の変位に伴って熱変位部（３１ｃ）が表層３１ｄと共にサーモスタット４０に近接又は接触することもある。

ここでは、熱変位部材として、シートＰ上の未定着トナーを定着するための作用する定着部材、この例では、定着ベルト３１を用いているが、ローラ部材、例えば、定着ローラや加圧ローラ等であってもよい。

定着装置１２では、熱変位部材（３１）の熱変位部（３１ｃ）は、熱源３６が異常加熱していないとき、すなわち、定着ベルト３１が定着温度（例えば２００℃～２５０℃）になるように熱源３６が温度検知部３８により温度制御されているときには、サーモスタット４０との間の離間距離ｄを維持している。一方、温度検知部３８等の何らかの異常により、熱源３６が異常加熱〔定着ベルト３１を定着温度を超えて加熱〕すると、熱変位部材（３１）の熱変位部（３１ｃ）は、サーモスタット４０の反応温度（例えば１９０℃）以上（例えば４００℃近く）に加熱される。このとき、熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０側に変位するが、サーモスタット４０の反応温度（例えば１９０℃）未満には冷えきらずに、サーモスタット４０の反応温度以上に加熱されたままでサーモスタット４０に近接又は接触する（図４参照）。そうすると、サーモスタット４０が従来よりも早期に作動する。

このように、本実施の形態によれば、熱変位部材（３１）は、熱源３６が異常加熱していないときには熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０との間の離間距離ｄを維持しているので、サーモスタット４０と熱源３６との間の離間距離ｄを短くする必要がない。しかも、熱源３６が異常加熱（例えば４００℃や４５０℃といった温度に加熱）したときに熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０の反応温度（例えば１９０℃）以上に加熱された状態でサーモスタット４０に近接又は接触し、サーモスタット４０を作動させるので、サーモスタット４０の所定の反応温度を低くする必要がなく、サーモスタット４０を早期に動作させることができる。従って、熱源３６が異常加熱していなくてもサーモスタット４０が作動する誤動作を抑制することができる。これにより、安全性を維持しつつ熱源３６が異常加熱しているときに誤動作を抑制した状態でサーモスタット４０の作動に要する時間を短縮化させることができる。このことは、定着ベルト３１が停止している状態で熱源３６が異常加熱したときに特に有効となる。

ここで、基材３１ａとしては、例えば、ポリイミド等の樹脂材料、ニッケル、ステンレス鋼等の金属材料を用いることができる。基材３１ａの厚みとしては、４０μｍ程度を例示できる。接着層３１ｂとしては、プライマーと呼ばれる有機溶剤系の接着剤を用いることができる。樹脂層３１ｃとしては、ゴム層を例示でき、例えば、シリコーンゴム等のゴム材料を用いることができる。樹脂層３１ｃの厚みとしては、１００μｍ～３００μｍ程度を例示できる。表層３１ｄとしては、フッ素樹脂〔例えばＰＦＡ（テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブ、ＰＦＡコート〕を例示できる。表層３１ｄの厚みとしては、２０μｍ程度を例示できる。但し、これらの具体的構成に限定されるものではない。

（第２実施形態）
本実施の形態において、熱変位部材は、シートＰ上の未定着トナーを定着するための定着部材（この例では定着ベルト３１）である。

こうすることで、定着ベルト３１といった既存の定着部材以外に熱変位部材を別途設ける必要がない。これにより、部品点数を少なくすることができ、それだけ、定着装置１２の小型化、低コスト化を実現させることができる。

（第３実施形態）
本実施の形態において、定着部材は、基材３１ａと、基材３１ａ上に接着層３１ｂを介して設けられた樹脂層３１ｃと、を含む定着ベルト３１である。この例では、定着ベルト３１は、樹脂層３１ｃ上に設けられた表層３１ｄ（離型層）を含んでいる。熱変位部は、樹脂層３１ｃであり、樹脂層３１ｃは、所定の規定量以上の添加剤３１ｃ１を含有している。添加剤３１ｃ１としては、フィラー等の熱伝導材料や、オイル等の可塑剤を例示できる。ここで、「規定量」とは、熱源３６が異常加熱したときに定着ベルト３１の樹脂層３１ｃがサーモスタット４０に近接又は接触するように変位することができる程度の量をいう。

この構成では、熱源３６が異常加熱したときに熱変位部（３１ｃ）がサーモスタット４０の反応温度以上の異常温度（例えば４００℃や４５０℃といった温度）に加熱されることにより、定着ベルト３１の樹脂層３１ｃに含有する添加剤が熱によりブリードアウトする（染み出す）。そうすると、基材３１ａと樹脂層３１ｃとを接着している接着層３１ｂの接着力が低下し、樹脂層３１ｃが基材３１ａから剥離する。これにより、定着ベルト３１の樹脂層３１ｃがサーモスタット４０に近接又は接触するので、サーモスタット４０を早期に動作させることができる。これにより、安全性を維持しつつ熱源３６が異常加熱しているときのサーモスタット４０の作動に要する時間を短縮化させることができる。

ここで、定着ベルト３１は、次にようにして製造することができる。

すなわち、ニッケルを含む電解液にステンレスからなる金型を挿入し、金型にニッケルからなるメッキ膜を形成する。次に、金型からニッケルの円筒状の基材（３１ａ）を脱型し、脱型した円筒状の基材を所望のサイズに切断して所望のサイズの基材（３１ａ）を得る。得られた所望のサイズの基材（３１ａ）にプライマー（３１ｂ）を塗布し、乾燥させる。次に、ゴム（３１ｃ）を塗装し、加硫する。次に、接着剤を塗布し、表層チューブ（３１ｄ）（ＰＦＡチューブ）を挿入し、加硫してベルト状の部材を得る。得られたベルト状の部材を切断し、研磨した後、洗浄する。これにより、定着ベルト３１を得ることができる。

本実施の形態において、樹脂層３１ｃは、ゴム層である。こうすることで、熱源３６が異常加熱したときに熱によりゴム層をサーモスタット４０に確実に近接又は接触させることができ、これにより、熱源３６が異常加熱しているときのサーモスタット４０の作動に要する時間を安定的に短縮化させることができる。

本実施の形態において、ゴム層は、シリコーンゴムからなる。こうすることで、熱源３６が異常加熱したときに熱によりシリコーンゴムをサーモスタット４０にさらに確実に近接又は接触させることができる。

本実施の形態において、添加剤は、可塑剤である。こうすることで、基材３１ａと樹脂層３１ｃとを接着している接着層３１ｂの接着力を可塑剤により低下させ易くすることができ、これにより樹脂層３１ｃを基材３１ａから確実に剥離させることができる。

本実施の形態において、可塑剤は、シリコーンオイルからなる。こうすることで、基材３１ａと樹脂層３１ｃとを接着している接着層３１ｂの接着力をシリコーンオイルによりさらに低下させ易くすることができ、これにより樹脂層３１ｃを基材３１ａからさらに確実に剥離させることができる。

（第４実施形態）
本実施の形態において、サーモスタット４０は、熱変位部材（３１）と熱源３６との最短距離を構成する仮想直線β（図２参照）の延長線上に位置している。

こうすることで、熱源３６により熱変位部材（３１）の最も温度が上がる部分にサーモスタット４０を設けることができる。これにより、熱源３６が異常加熱しているときのサーモスタット４０の作動に要する時間をさらに短縮化させることができる。

（その他の実施形態）
以上説明した例では、熱変位部材としての定着部材を定着ベルト３１としたが、基材３１ａ、接着層３１ｂ及び樹脂層３１ｃを含む熱変位部を有する定着ローラや加圧ローラ等のローラ部材であってもよい。また、熱変位部材を定着部材としたが、定着部材に代えて或いは加えて定着部材とは別に設けられた専用部材（例えば基材３１ａ、接着層３１ｂ及び樹脂層３１ｃを含む熱変位部を有する専用部材）であってもよい。

［実施例］
次に、本実施の形態に係る定着ベルト３１を評価したので比較例と共に以下に説明する。

図５は、実施例及び比較例で用いた定着ベルト３１の物性値を示す図表である。なお、比較例の定着ベルトも便宜上、符号３１として表す。

実施例及び比較例に係る定着ベルト３１において、基材３１ａは、何れも厚み４０μｍのニッケルからなるものとし、表層３１ｄは、何れも厚み２０μｍのＰＦＡチューブからなるものとした。

また、実施例に係る定着ベルト３１のゴム層（３１ｃ）は、シリコーンゴムにシリコーンオイルを含有した厚み２８５μｍのものとした。比較例に係る定着ベルトのゴム層（３１ｃ）は、シリコーンゴムにシリコーンオイルを含有した厚み２８５μｍのものとした。ゴム層（３１ｃ）の熱伝導率は、実施例及び比較例共に０．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。ゴム層（３１ｃ）の硬度は、実施例で７°であり、比較例で１０°であった。ここで、ゴム層（３１ｃ）の硬度は、硬度計を用いて測定した。また、ゴム層（３１ｃ）に含有するシリコーンオイルの含有量は、実施例で熱源３６が異常加熱したときにゴム層（３１ｃ）が基材３１ａから剥がれてサーモスタット４０に近接又は接触するように変位することが可能な規定量以上とし、比較例で規定量未満とした。

図６は、実施例の評価結果を比較例と共に示す図表である。

実施例１～３、比較例１～５において、定着ベルト３１の昇温速度〔℃／ｓ〕、定着ベルト３１とサーモスタット４０との間の所定の離間距離ｄ〔ｍｍ〕（ギャップ）、サーモスタット４０の反応温度〔℃〕を変更して、熱源３６の異常加熱の有無での基材３１ａとゴム層（３１ｃ）との接着状態、熱源３６の異常加熱の有無でのサーモスタット４０の状態を調べた。なお、図６において、※１は、センター基準で最大サイズよりも小さいサイズのシートＰを印刷した場合（定着ベルト３１のシートＰが通過しない領域が大きくなって定着ベルト３１の温度が高くなり易い場合）にサーモスタット４０が作動したことを表している。また、※２は、サーモスタット４０が作動したものの、定着ベルト３１が損傷したことを表している。

図６に示すように、実施例１～３では、ゴム層（３１ｃ）に含有するシリコーンオイルの含有量が規定量以上であるため、熱源３６の異常加熱が無い場合には基材３１ａとゴム層（３１ｃ）とが接着したままとなり、離間距離ｄを維持していた。一方、熱源３６の異常加熱が有る場合には基材３１ａからゴム層（３１ｃ）が剥離し、ゴム層（３１ｃ）がサーモスタット４０に近接又は接触した。従って、熱源３６の異常加熱が無い場合にはサーモスタット４０が非作動となり、熱源３６の異常加熱が有る場合にはサーモスタットが早期に作動した。

これに対して、比較例１～５では、ゴム層（３１ｃ）に含有するシリコーンオイルの含有量が規定量未満であるため、熱源３６の異常加熱の有無に関わらず、基材３１ａとゴム層（３１ｃ）とが接着したままとなり、離間距離ｄを維持していた。このため、比較例１では、熱源３６の異常加熱の有無に関わらず、サーモスタット４０が非作動となった。一方、比較例２では、サーモスタット４０の反応温度が１６０℃と低いため、熱源３６の異常加熱の有無に関わらず、サーモスタット４０が作動した。また、比較例３，５では、熱源３６の異常加熱が無い場合において特定のサイズのシートＰを他のサイズよりも多く印刷した場合にサーモスタット４０が作動し、熱源３６の異常加熱が有る場合にサーモスタット４０が作動したものの、定着ベルト３１が損傷した。また、比較例４では、熱源３６の異常加熱が無い場合にはサーモスタット４０が非作動となり、熱源３６の異常加熱が有る場合にはサーモスタット４０が作動したが、昇温速度が２０℃／ｓであり、非常に遅いため、そもそも製品仕様を満たしていない。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、係る実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１００ 画像形成装置
１２ 定着装置
３１ 定着ベルト（定着部材、熱変位部材の一例）
３１ａ 基材
３１ｂ 接着層
３１ｃ 樹脂層（熱変位部の一例）
３１ｃ１ 添加剤
３１ｄ 表層
３２ 加圧ローラ
３３ 支持部材
３４ 定着パッド
３５ 摺動シート
３６ 熱源
３６ａ 第１ランプヒータ
３６ｂ 第２ランプヒータ
３７ 反射板
３８ 温度検知部
３９ 剥離板
４０ サーモスタット
ＦＮ 定着ニップ部
Ｈ 搬送方向
Ｐ シート
Ｗ 幅方向
α 回転軸線
β 仮想直線

Claims (9)

1. 熱源と、前記熱源が異常加熱したときに前記熱源への電力供給を遮断するサーモスタットと、を備えた定着装置であって、
   前記熱源の熱により変位する熱変位部を有する熱変位部材を備え、
   前記熱変位部材は、前記熱源が異常加熱していないときには前記熱変位部が前記サーモスタットから所定の離間距離だけ離間しており、前記熱源が異常加熱したときに前記熱変位部が前記サーモスタットの所定の反応温度以上に加熱された状態で前記サーモスタットに近接又は接触し、前記サーモスタットを作動させることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置であって、
   前記熱変位部材は、シート上の未定着トナーを定着するための定着部材であることを特徴とする定着装置。
3. 請求項２に記載の定着装置であって、
   前記定着部材は、基材と、前記基材上に接着層を介して設けられた樹脂層と、を含む定着ベルトであり、
   前記熱変位部は、前記樹脂層であり、
   前記樹脂層は、所定の規定量以上の添加剤を含有することを特徴とする定着装置。
4. 請求項３に記載の定着装置であって、
   前記樹脂層は、ゴム層であることを特徴とする定着装置。
5. 請求項４に記載の定着装置であって、
   前記ゴム層は、シリコーンゴムからなることを特徴とする定着装置。
6. 請求項３から請求項５までの何れか１つに記載の定着装置であって、
   前記添加剤は、可塑剤であることを特徴とする定着装置。
7. 請求項６に記載の定着装置であって、
   前記可塑剤は、シリコーンオイルであることを特徴とする定着装置。
8. 請求項１から請求項７までの何れか１つに記載の定着装置であって、
   前記サーモスタットは、前記熱変位部材と前記熱源との最短距離を構成する仮想直線の延長線上に位置していることを特徴とする定着装置。
9. 請求項１から請求項８までの何れか１つに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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