JP7163750B2 - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置、及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、表面に薄膜を形成するための基板と、基板を加熱する発熱体との間に均熱板を介在させた薄膜製造装置用加熱装置において、均熱板にスリットを形成したことを特徴とする薄膜製造装置用加熱装置の均熱板が記載されている。

特開平０６－１３２２３３号公報

回転する無端ベルトと、無端ベルトの内周面の一部を加熱するために無端ベルトの内周面と表面で接触して発熱する発熱板と、発熱板の裏面と接触して発熱板の熱を無端ベルトの軸方向に伝える伝熱部とを備える定着装置がある。このような定着装置は、無端ベルトとの間でニップを形成すると共に、無端ベルトとの間で記録媒体を挟んで無端ベルトの外周面に記録媒体を加圧する加圧部を備えている。また、伝熱部は、金属製で一体的に形成されており、回転する無端ベルトの軸方向に延びている。

ここで、無端ベルトと加圧部とで、記録媒体を挟む場合に、記録媒体を挟んでいる部位に対向している部分の発熱板と、記録媒体を挟んでいない部位に対向している部分の発熱板とで、負荷される荷重が異なる。これにより、発熱板が変形してしまう。しかし、金属製で一体的に形成されている伝熱部は、発熱板の変形に追従できず、発熱板との接触圧が弱まったり、発熱板から離間してしまうことがある。

本発明の課題は、伝熱部が金属製で一体的に形成されている場合と比して、記録媒体を挟むときに、伝熱部と発熱板との接触圧が弱まるのを抑制することである。

本発明の第１態様に係る定着装置は、周方向に回転し、搬送される記録媒体と外周面で接触する無端状の無端ベルトと、前記無端ベルトの内周面と表面で接触し、前記無端ベルトの軸方向に延びており、発熱部が形成されている発熱板と、前記無端ベルトを挟んで前記発熱板の反対側に配置され、搬送される記録媒体を前記無端ベルトとの間に挟んで加圧する加圧部と、前記発熱板の裏面に接触し、前記発熱板の板厚方向に重ねられている複数の板材を有し、前記発熱部で生じる熱を前記軸方向に伝える伝熱部と、を備えることを特徴とする。

本発明の第２態様に係る定着装置は、第１態様に記載の定着装置において、前記伝熱部は、重ねられた一方の前記板材と他方の前記板材との間に、一方の前記板材と他方の前記板材との間で熱を伝達させる伝達材を備えていることを特徴とする。

本発明の第３態様に係る定着装置は、第２態様に記載の定着装置において、前記伝達材は、油であることを特徴とする。

本発明の第４態様に係る定着装置は、第１～３態様の何れか１態様に記載の定着装置において、前記板材は、前記板厚方向から見て、前記軸方向に延びている矩形状とされ、前記板材には、前記軸方向に対して交差する交差方向に延びている複数の切れ目が形成されていることを特徴とする。

本発明の第５態様に係る定着装置は、第４態様に記載の定着装置において、前記板材において前記軸方向の外側の部分に形成されている前記切れ目の数は、前記軸方向の中央側の部分に形成されている前記切れ目の数と比して多いことを特徴とする。

本発明の第６態様に係る定着装置は、第４又は５態様に記載の定着装置において、前記板材は、前記軸方向に延びている一対の縁部を有し、前記切れ目は、一方の前記縁部から延びている第一切れ目と、他方の前記縁部から延びている第二切れ目とに分けられ、前記第一切れ目と前記第二切れ目とは、前記軸方向に対して千鳥状に形成されており、前記板材は、表裏を逆にして交互に重ねられていることを特徴とする。

本発明の第７態様に係る定着装置は、第４又は５態様に記載の定着装置において、前記板材は、前記軸方向に延びている一対の縁部を有し、前記板厚方向から見て、前記切れ目は、一方の前記縁部からのみ延びており、前記板材は、表裏を逆にすることなく重ねられていることを特徴とする。

本発明の第８態様に係る定着装置は、第１～７態様の何れか１態様に記載の定着装置において、前記伝熱部は、前記板厚方向に重ねられている複数の板材と、前記発熱板との間に配置されているシート状で、熱伝導率が前記板材の熱伝導率と比して低く、前記発熱部から前記板材への熱の伝達を遅らせる伝達遅延部とを有していることを特徴とする。

本発明の第９態様に係る定着装置は、第１～８態様の何れか１態様に記載の定着装置において、複数の前記板材を拘束する拘束部を備えていることを特徴とする。

本発明の第１０態様に係る定着装置は、第９態様に記載の定着装置において、前記軸方向において、前記拘束部は、前記発熱板の前記発熱部とは異なる位置に配置されていることを特徴とする。

本発明の第１１態様に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する形成部と、記録媒体に形成された画像を記録媒体に定着する請求項１～１０の何れか１項に記載された定着装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の第１態様の定着装置によれば、伝熱部が金属製で一体的に形成されている場合と比して、記録媒体を挟むときに、伝熱部と発熱板との接触圧が弱まるのを抑制することができる。

本発明の第２態様の定着装置によれば、一方の板材と他方の板材との間に部材が介在していない場合と比して、一方の板材と他方の板材との間で熱を効果的に伝達することができる。

本発明の第３態様の定着装置によれば、一方の板材と他方の板材との間に何も塗布されていない場合と比して、一方の板材と他方の板材とが相対移動したときに生じる摩擦力を低減することができる。

本発明の第４態様の定着装置によれば、切れ目のない板材を用いる場合と比して、記録媒体を挟むときに、伝熱部と発熱板との接触圧が弱まるのを抑制することができる。

本発明の第５態様の定着装置によれば、軸方向の中央側の部分に形成されている切れ目の数が、軸方向の外側の部分に形成されている切れ目の数と同じ場合と比して、軸方向の中央側の部分の伝熱性能の低下を抑制した上で、記録媒体を挟むときに、伝熱部と発熱板との接触圧が弱まるのを抑制することができる。

本発明の第６態様の定着装置によれば、重なり合う一方の板材と他方の板材とで切れ目が重なっている場合と比して、板材を一種類とした上で、熱を軸方向に伝える性能の低下を抑制することができる。

本発明の第７態様の定着装置によれば、切れ目が両方の縁部から延び、かつ、表裏を逆にすることなく板材が重ねられている場合と比して、熱を軸方向に伝える性能の低下を抑制することができる。

本発明の第８態様の定着装置によれば、板材と発熱板とが接触している場合と比して、発熱板が規定の温度に達するのに要する時間を短くすることができる。

本発明の第９態様の定着装置によれば、板材が一枚一枚分離する場合と比して、定着装置を組み立てる工数を低減することができる。

本発明の第１０態様の定着装置によれば、軸方向において、拘束部が、発熱板の発熱部と重なっている場合と比して、発熱部で生じた熱を伝熱部に効果的に伝達することができる。

本発明の第１１態様の画像形成装置によれば、伝熱部が金属製で一体的に形成されている定着装置を備えている場合と比して、消費電力を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る定着装置を示し、定着モードのときの断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置を示し、定着モードのときの断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置を示し、加熱モードのときの断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置を示し、定着モードのときの拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置に備えられた発熱板を示した平面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置に備えられた伝熱部材を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置に備えられた伝熱部材を示した斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着装置に備えられた板材を示した平面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置に備えられた伝熱部材を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置の制御部における制御系を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置を示した正面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 本発明の第１実施形態に対する比較形態に係る定着装置を示し、定着モードのときの拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に対する比較形態に係る定着装置を示し、加熱モードのときの拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に対する比較形態に係る定着装置に備えられた伝熱部材を示した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る定着装置に備えられた発熱板を示した平面図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る定着装置、及び画像形成装置の一例を図１～図１５に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示す。

（全体構成）
図１２に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１０には、上下方向（矢印Ｈ方向）の下方側から上方側へ向けて、記録媒体としてのシート部材Ｐが収容される収容部１４と、収容部１４に収容されたシート部材Ｐを搬送する搬送部１６と、収容部１４から搬送部１６によって搬送されるシート部材Ｐに画像形成を行う画像形成部２０とが、この順で備えられている。

〔収容部１４〕
収容部１４には、画像形成装置１０の装置本体１０ａから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な収容部材２６が備えられており、この収容部材２６にシート部材Ｐが積載されている。さらに、収容部１４には、収容部材２６に積載されたシート部材Ｐを、搬送部１６を構成する搬送経路２８に送り出す送出ロール３０が備えられている。

〔搬送部１６〕
搬送部１６には、予め定められた搬送経路２８に沿ってシート部材Ｐを搬送する複数の搬送ロール３２が備えられている。

〔画像形成部２０〕
画像形成部２０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが備えられている。なお、以後の説明では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを区別して説明する必要が無い場合は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略して記載することがある。

各色の画像形成ユニット１８には、像保持体３６と、像保持体３６の表面を帯電させる帯電ロール３８と、帯電した像保持体３６に露光光を照射する露光装置４２とが備えられている。さらに、画像形成ユニット１８には、前述した露光装置４２が帯電した像保持体３６を露光して形成された静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置４０が備えられている。画像形成ユニット１８は、形成部の一例である。

また、画像形成部２０には、図中矢印Ａ方向に周回する無端状の転写ベルト２２と、各色の画像形成ユニット１８によって形成されたトナー画像を転写ベルト２２に転写する一次転写ロール４４とが備えられている。さらに、画像形成部２０には、転写ベルト２２のトナー画像をシート部材Ｐに転写する二次転写ロール４６と、シート部材Ｐを加熱、加圧してトナー画像をシート部材Ｐに定着する定着装置５０とが備えられている。なお、定着装置５０については、詳細を後述する。

（画像形成装置の作用）
画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

先ず、電圧が印加された各色の帯電ロール３８は、各色の像保持体３６の表面と接触して像保持体３６の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、外部から入力されたデータに基づいて露光装置４２は、帯電した各色の像保持体３６の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。

これにより、データに対応した静電潜像が各色の像保持体３６の表面に形成される。さらに、各色の現像装置４０は、この静電潜像を現像し、トナー画像として可視化する。また、各色の像保持体３６の表面に形成されたトナー画像は、一次転写ロール４４によって転写ベルト２２に転写される。

そこで、収容部材２６から送出ロール３０によって搬送経路２８へ送り出されたシート部材Ｐは、転写ベルト２２と二次転写ロール４６とが接触する転写位置Ｔへ送り出される。転写位置Ｔでは、シート部材Ｐが転写ベルト２２と二次転写ロール４６とで挟まれて搬送されることで、転写ベルト２２の表面のトナー画像は、シート部材Ｐに転写される。

シート部材Ｐに転写されたトナー画像は、定着装置５０によってシート部材Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、搬送ロール３２によって装置本体１０ａの外部へ排出される。

（要部構成）
次に、定着装置５０について説明する。
定着装置５０は、装置本体１０ａに着脱可能とされており、図１に示されるように、加圧ロール５２と、加圧ロール５２と装置幅方向で対向している加熱部６０とを備えている。さらに、定着装置５０は、加圧ロール５２を回転させるモータ５８（図１０参照）と、加圧ロール５２を移動させる移動部８６（図１０参照）と、各部を制御する制御部１０２（図１０参照）とを備えている。

〔加圧ロール５２〕
加圧ロール５２は、図１に示されるように、装置奥行方向に延びている金属製の軸部５４と、軸部５４が挿入されている円筒状の弾性層５６と、弾性層５６を被覆する図示せぬ離型層とを有している。加圧ロール５２は、加圧部の一例である。

軸部５４は、例えば、鉄鋼、ステンレス又はアルミニウム等の金属材料から形成されており、弾性層５６は、例えば、ゴム材料等から形成されており、離型層は、例えば、フッ化エチレン- パーフルオロアルコキシエチレンン共重合体（ＰＦＡ）等から形成されている。

この構成において、加圧ロール５２は、接地され、加熱部６０側に付勢されている。さらに、加圧ロール５２は、モータ５８（図１０参照）から回転力が伝達され、図中矢印Ｒ１方向に回転する。これにより、回転する加圧ロール５２は、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを、後述する無端ベルト６２との間で挟んで無端ベルト６２の外周面に加圧する。なお、本実施形態では、弾性層５６の外周面の周速度が２３０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕となるように、加圧ロール５２が回転する。

〔加熱部６０〕
加熱部６０は、図１に示されるように、装置奥行方向に延びている円筒状の無端ベルト６２と、無端ベルト６２を加熱するために発熱する発熱板６４と、発熱板６４の熱を装置奥行方向（無端ベルト６２の軸方向）に伝える伝熱部材９２とを備えている。さらに、加熱部６０は、伝熱部材９２を発熱板６４に向けて付勢する圧縮コイルスプリング８４（以下「スプリング８４」）と、発熱板６４を保持している保持部材９０と、保持部材９０を支持しているフレーム８０とを備えている。また、加熱部６０は、発熱板６４の温度を検知する検知部材８２（図２参照）を備えている。

－無端ベルト６２－
無端ベルト６２は、図１に示されるように、外周面で加圧ロール５２と接触している。このように、無端ベルト６２と加圧ロール５２とが接触することで、搬送されるシート部材Ｐを挟むニップＮＦが形成されている。無端ベルト６２は、例えば、外周面にフッ素コートが施されたポリイミド樹脂で形成されており、無端ベルト６２の厚さは、１００〔μｍ〕とされている。

また、無端ベルト６２の長手方向の両端には、無端ベルト６２の内周面を支持する円筒形の支持部材（図示省略）が夫々配置されている。さらに、無端ベルト６２の内周面には、発熱板６４との摩擦抵抗を低減させるため、図示せぬ潤滑油（例えば、高粘度グリス）が塗布されている。

この構成において、無端ベルト６２は、円形状を保った状態で、回転する加圧ロール５２に従動して図中矢印Ｒ２方向（反時計方向）に回転（周回）する。

－保持部材９０－
保持部材９０は、図１、図４に示されるように、無端ベルト６２の内部に配置されている。この保持部材９０は、例えば、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の樹脂材料で形成されており、装置奥行方向に延びている。そして、保持部材９０の長手方向に直交する断面は、加圧ロール５２側とは反対側が開口したＵ字状とされている。この保持部材９０の熱伝導率は、０．５６〔Ｗ／ｍＫ〕とされている。

さらに、保持部材９０において、加圧ロール５２側を向いた部分には、発熱板６４が図示せぬ接着剤等の取付部材で取り付けられている凹状の取付部９０ａが形成されている。また、取付部９０ａにおいて、シート部材Ｐの搬送方向で下流側の部分には、装置幅方向（加圧ロール５２と加熱部６０とが対向する方向）に保持部材９０を貫通し、伝熱部材９２の一部が配置されている貫通孔９０ｂが形成されている。そして、この取付部９０ａ、及び貫通孔９０ｂは、装置奥行方向に延びている。

さらに、保持部材９０には、図２に示されるように、検知部材８２が配置されている貫通孔９０ｃが、装置奥行方向に間隔を空けて複数形成されている。

－フレーム８０－
フレーム８０は、図１、図４に示されるように、無端ベルト６２の内部で、保持部材９０を挟んで加圧ロール５２の反対側に配置されている。このフレーム８０は、板金を折り曲げて形成されており、装置奥行方向に延びている。そして、フレーム８０の長手方向に直交する断面は、保持部材９０側が開口したＵ字状とされている。

さらに、Ｕ字状とされたフレーム８０の先端側の部分に、保持部材９０の先端側の部分が図示せぬ接着剤等の取付部材によって取り付けられることで、フレーム８０は、保持部材９０を支持している。これにより、無端ベルト６２の内部には、保持部材９０とフレーム８０とに囲まれた領域９４が形成されている。また、フレーム８０の長手方向の両端は、無端ベルト６２から外部に突出しており、この突出した部分が、図示せぬ骨格部材に固定されている。

－発熱板６４－
発熱板６４は、図１、図４に示されるように、無端ベルト６２を挟んで加圧ロール５２の反対側に配置されており、無端ベルト６２の内周面と表面で接触している。この発熱板６４は、板面が装置幅方向を向く板状の部材で、無端ベルト６２の装置奥行方向の一端側から他端側まで延びている。発熱板６４の厚さは、一例として、０．７〔ｍｍ〕とされている。

発熱板６４の厚さ方向（以下「板厚方向」と記載することがある）から見て、発熱板６４は、図５に示されるように、装置奥行方向に延びる矩形状とされている。そして、発熱板６４は、電気絶縁性の基材６６と、耐熱樹脂材料で形成された絶縁膜６８と、電圧印加用の３個の電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃと、この電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃに電圧が印加されることで電流が流れる導通部７４とを有している。この導通部７４には、電流が流れることで熱が生じる抵抗発熱部７６ａ、７６ｂ（図中斜線部）が形成されている。ここで、絶縁性とは、電気伝導率が１×１０ ^－１０ 〔Ｓ／ｍ〕以下であることである。抵抗発熱部７６ａ、７６ｂは、発熱部の一例である。

基材６６は、電気絶縁性のセラミックスである窒化アルミニウムの成形体である。そして、基材６６の熱伝導率は、１８０〔Ｗ／ｍＫ〕とされている。また、電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、及び導通部７４は、基材６６の表面（無端ベルト６２の内周面側の面）に形成されている。具体的には、電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、基材６６の装置奥行方向の手前側の部分に形成されており、シート部材Ｐの搬送方向（図中上下方向、以下「シート搬送方向」）の上流側から下流側へこの順番で並んでいる。

導通部７４は、絶縁膜６８に被覆されており、電極７２ａから装置奥行方向の奥側へ延びている第一導通部７４ａと、電極７２ｂから装置奥行方向の奥側へ延びている第二導通部７４ｂと、電極７２ｃから装置奥行方向の奥側へ延びている第三導通部７４ｃとを有している。さらに、導通部７４は、第一導通部７４ａの終端部と、第二導通部７４ｂの終端部と、第三導通部７４ｃの終端部とをシート搬送方向に延びて連結する連結部７４ｄを有している。

第一導通部７４ａには抵抗発熱部７６ａが形成されており、抵抗発熱部７６ａは、搬送される最も大きいサイズのシート部材Ｐが通る範囲を装置奥行方向で含むように形成されている。第二導通部７４ｂには抵抗発熱部７６ｂが形成されており、抵抗発熱部７６ｂは、搬送される最も小さいサイズのシート部材Ｐが通る範囲を装置奥行方向で含むように形成されている。

この構成において、トナー画像をシート部材Ｐに定着させるために、無端ベルト６２を加熱する加熱モード（立上げモード）のときに、制御部１０２（図１０参照）は、図示せぬ電源スイッチをオンして、シート部材Ｐのサイズに係わらず、電極７２ａと電極７２ｃとに電圧を印加する。これにより、加熱モードのときには、第一導通部７４ａに形成された抵抗発熱部７６ａで熱が生じる。

－伝熱部材９２－
伝熱部材９２は、図１、図４に示されるように、発熱板６４において無端ベルト６２の回転方向の下流側の部分の裏面に接触しており、装置奥行方向に延びている。そして、伝熱部材９２の装置奥行方向の両端部分は、発熱板６４の両端部分から装置奥行方向に突出している。さらに、伝熱部材９２の長手方向に対して交差した方向の伝熱部材９２の断面は、板厚方向に延びる矩形状とされている。なお、伝熱部材９２は伝熱部の一例である。

この伝熱部材９２は、発熱板６４の抵抗発熱部７６ａ、７６ｂで生じる熱を装置奥行方向に伝える伝熱促進部１１０と、抵抗発熱部７６ａ、７６ｂから伝熱促進部１１０への熱の伝達を遅らせる伝達遅延部１４０とを有している。

伝熱促進部１１０は、板厚方向に重ねられ、板厚方向から見て装置奥行方向に延びる矩形状とされた複数の板材１１２を有している。これにより、重なり合う板材１１２が互いに装置奥行方向に相対移動することで、伝熱促進部１１０は、容易に変形するようになっている。

本実施形態では、板材１１２は、厚さ１〔ｍｍ〕の銅板であって、熱伝導率は４０３〔Ｗ／ｍＫ〕とされている。そして、伝熱促進部１１０を構成する板材１１２の熱伝導率は、発熱板６４を構成する基材６６の熱伝導率と比して高く、かつ、保持部材９０の熱伝導率と比して高くなっている。

板材１１２は、装置奥行方向の中央部を対して対称形状とされており、図８（Ａ）に示されるように、板厚方向から見て、装置奥行方向に延びている一対の縁部１１４ａ、１１４ｂを有している。そして、板材１１２には、上下方向（無端ベルト６２の軸方向に対して交差する交差方向）に縁部１１４ａ、１１４ｂから延びている複数の切れ目１１６（スリット）が形成されている。夫々の切れ目１１６の長さは、板材１１２の上下方向の長さ（幅）の半分未満で、同様の長さである。なお、切れ目１１６とは、隙間が無く分離されている状態のことである

このように、切れ目１１６を板材１１２に形成させることで、板材１１２は、板材１１２の厚さ方向に容易に変形するようになっている。このように、切れ目１１６は、板材１１２の変形を容易にする変形補助手段として機能している。

さらに、板材１１２において装置奥行方向の外側（板材１１２の装置奥行方向の中央部側の部分から離れる側）の部分に形成されている切れ目１１６の数は、板材１１２において装置奥行方向の中央側の部分に形成されている切れ目１１６の数と比して多い。なお、切れ目１１６の数とは、板材１１２の単位長さ当たりに形成される切れ目１１６の数である。

この板材１１２に形成された切れ目１１６は、一方の縁部１１４ａから延びている切れ目１１６ａと、他方の縁部１１４ｂから延びている切れ目１１６ｂとに分けられる。切れ目１１６ａは、第一切れ目の一例であって、切れ目１１６ｂは、第二切れ目の一例である。

そして、切れ目１１６ａと切れ目１１６ｂとは、装置奥行方向に対して千鳥状に形成されている。さらに、板材１１２は、図８（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、表裏を逆にして交互に重ねられている。換言すれば、重なり合う板材１１２において、切れ目１１６ａと、切れ目１１６ｂとが重なり合わないようになっている。つまり、重なり合う板材１１２において、装置奥行方向における熱の伝達を阻害する切れ目１１６ａと、装置奥行方向における熱の伝達を阻害する切れ目１１６ｂとが重なり合わないようになっている。なお、千鳥状とは、板材１１２の長手方向の中央部から一方側及び他方側へ、切れ目１１６が一方の縁部１１４ａと他方の縁部１１４ｂとに交互に形成されていることである。

また、前述したように、切れ目１１６の長さが、板材１１２の上下方向の長さ（幅）の半分未満とされている。このため、表裏を逆にして板材１１２を交互に重ねても、板材１１２において上下方向の中央部分では、全ての板材１１２において、装置奥行方向に亘って熱の伝達を阻害する切れ目１１６が存在しないようになっている。

また、前述したように、板材１１２において装置奥行方向の外側の部分に形成されている切れ目１１６の数は、板材１１２において装置奥行方向の中央側の部分に形成されている切れ目１１６の数と比して多い。このように切れ目１１６を配置することで、板材１１２において装置奥行方向の外側の部分は、装置奥行方向の中央側の部分と比して、板材１１２の厚さ方向に容易に変形するようになっている。

また、重なり合う板材１１２の間には、図４に示されるように、高粘度グリス１２０が塗布されている。高粘度グリス１２０は、伝達部材、及び油（潤滑オイル、グリス等）の一例である。なお、高粘度グリスとは、温度２０〔℃〕で、粘度１００〔Ｐａ・ｓ〕以上のグリスである。また、油とは、板材と板材との間に生じる摩擦力を弱くするために用いる液体である。

この構成において、伝熱促進部１１０は、発熱板６４の抵抗発熱部７６ａ、７６ｂで生じ、伝熱促進部１１０に伝達された熱を、装置奥行方向に伝える。そして、伝熱促進部１１０によって熱が装置奥行方向に伝わることで、装置奥行方向における発熱板６４の熱分布に生じるむらが抑制されるようになっている。

伝達遅延部１４０は、図４に示されるように、シート状で、伝熱促進部１１０と発熱板６４との間に配置されており、板厚方向から見て装置奥行方向に延びる矩形状とされている。本実施形態では、伝達遅延部１４０は、厚さ０．３〔ｍｍ〕のシリコンのシート材であって、熱伝導率は０．２〔Ｗ／ｍＫ〕とされている。このように、伝達遅延部１４０の熱伝導率は、発熱板６４を構成する基材６６の熱伝導率と比して低く、かつ、伝熱促進部１１０を構成する板材１１２の熱伝導率と比して低くなっている。

さらに、板材１１２と伝達遅延部１４０との間、及び発熱板６４と伝達遅延部１４０との間には、高粘度グリス１２０が塗布されている。

この構成において、伝達遅延部１４０は、発熱板６４の抵抗発熱部７６ａ、７６ｂから伝熱促進部１１０への熱の伝達を遅らせる。そして、伝達遅延部１４０によって抵抗発熱部７６ａ、７６ｂから伝熱促進部１１０への熱の伝達が遅れることで、無端ベルト６２を加熱する加熱モード（立上げモード）のときに、発熱板６４が規定の温度に達するのに要する時間が、短くなるようになっている。

また、伝熱部材９２は、図６、図７に示されるように、複数の板材１１２、及びシート状の伝達遅延部１４０を拘束する一対の拘束バンド１５０を備えている。拘束バンド１５０は、拘束部の一例である。

一対の拘束バンド１５０は、複数の板材１１２及び伝達遅延部１４０が重ねられた状態で、複数の板材１１２及び伝達遅延部１４０の両端部分に弾性変形することで巻かれている。これにより、重ねられた複数の板材１１２及び伝達遅延部１４０の姿勢が、維持されるようになっている。なお、高粘度グリス１２０を重なり合う板材１１２の間に塗布することで、拘束バンド１５０による拘束力によって、重なり合う板材１１２の装置奥行方向の相対移動は、阻害されない。

－検知部材８２－
検知部材８２は、装置奥行方向に間隔を空けて複数設けられており、図２に示されるように、保持部材９０に形成された貫通孔９０ｃに一部が配置されている。そして、検知部材８２は、発熱板６４の裏面においてシート搬送方向（図中上下方向）の上流側の部分に接触している。具体的には、検知部材８２は、シート搬送方向において 抵抗発熱部７６ａ、７６ｂ（図５参照）が形成されている部分の発熱板６４の裏面に接触している。

この構成において、検知部材８２は、発熱板６４の温度を検知する。そして、検知部材８２によって検知される発熱板６４の温度が予め決められた範囲に入るように、制御部１０２（図１０参照）は、図示せぬ電源スイッチのオンオフを制御して、電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃ（図５参照）への電圧の印加、又は印加を停止させるようになっている。

－スプリング８４－
スプリング８４は、図１、図４に示されるように、伝熱部材９２を挟んで発熱板６４の反対側で、板厚方向に延びている。そして、スプリング８４は、フレーム８０と伝熱部材９２との間に挟まれて配置されている。さらに、スプリング８４は、図７に示されるように、装置奥行方向に間隔を空けて複数設けられている。

この構成において、複数のスプリング８４は、伝熱部材９２を発熱板６４へ向けて付勢している。換言すれば、伝熱部材９２は、付勢状態で発熱板６４に接触している。スプリング８４は、付勢部材の一例である。

〔移動部８６〕
移動部８６は、図１１に示されるように、加圧ロール５２の装置奥行方向の両側に配置されており、既知の機械要素を組み合わせて構成されている。

そして、移動部８６は、加圧ロール５２を装置幅方向及び装置上下方向へ移動させて、ニップＮＦ（図１、図３参照）のニップ幅を変化させるようになっている。具体的には、移動部８６は、加圧ロール５２と無端ベルト６２との間でシート部材Ｐを挟んでトナー画像をシート部材Ｐに定着させる場合のニップ幅とする第一の位置（図１参照）と、第一の位置と比してニップ幅が狭くされた第二の位置（図３参照）とに加圧ロール５２を移動させる。このように、移動部８６は、ニップＮＦのニップ幅を変化させるニップ幅変化手段として機能している。

この構成において、トナー画像をシート部材Ｐに定着させるために、無端ベルト６２を加熱する加熱モード（立上げモード）のときに、制御部１０２は、移動部８６を制御して、加圧ロール５２を第二の位置へ移動させる。これに対して、トナー画像が形成されたシート部材Ｐを加熱、加圧してトナー画像を定着させる定着モードのときに、制御部１０２は、移動部８６を制御して、加圧ロール５２を第一の位置へ移動させる。

（作用）
次に、定着装置５０の作用について、比較形態に係る定着装置５５０と比較しつつ説明する。先ず、比較形態に係る定着装置５５０の構成について、定着装置５０と異なる部分を主に説明する。

－定着装置５５０の構成－
定着装置５５０は、定着装置５０に対して伝熱部材の構成が異なる。定着装置５５０の伝熱部材５９２は、図１３に示されるように、伝熱促進部６１０と、伝達遅延部１４０とを有している。伝熱促進部６１０は、銅によって直方体状に一体的に形成されている。

－定着装置５０、５５０の作用－
定着装置５０、５５０が稼動する前の状態では、電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃ（図５参照）への電圧の印加は停止されており、さらに、加圧ロール５２は、図３、図１４に示されるように、第二の位置に配置され、加圧ロール５２の回転は、停止している。

シート部材Ｐに転写されたトナー画像をシート部材Ｐに定着する場合には、制御部１０２（図１０参照）は、定着装置５０、５５０を加熱モードに移行させる。具体的には、制御部１０２は、モータ５８を制御して加圧ロール５２へ回転力を伝達させる。そして、図３、図１４に示す加圧ロール５２が、図中矢印Ｒ１方向に回転する。これにより、加圧ロール５２と接触する無端ベルト６２は、回転する加圧ロール５２に従動して図中矢印Ｒ２方向に回転する。

無端ベルト６２が回転すると、制御部１０２は、図示せぬ電源スイッチをオンして、電極７２ａ、７２ｃ（図５参照）への電圧の印加を開始する。これにより、抵抗発熱部７６ａで熱が生じて、発熱板６４が発熱する。そして、発熱板６４は、回転している無端ベルト６２を内周面から加熱する。

そして、全ての検知部材８２（図２参照）によって検知された温度が、２００〔℃〕（規定の温度の一例）に達すると、無端ベルト６２を加熱する加熱モード（立上げモード）から、トナー画像をシート部材Ｐに定着する定着モードへ移行する。

具体的には、定着装置５０では、制御部１０２が、移動部８６を制御して、加圧ロール５２を第一の位置（図１、図１３参照）へ移動させる。

そして、加熱部６０と加圧ロール５２とが、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを挟んで搬送することで、トナー画像がシート部材Ｐに定着される。ここで、シート部材Ｐを挟んでいる部位に対向している部分の発熱板６４と、シート部材Ｐを挟んでいない部位に対向している部分の６４とで、負荷される荷重が異なる。これにより、シート部材Ｐを挟んでいるときには発熱板６４が変形してしまう。具体的には、シート部材Ｐを挟んでいる部分の発熱板６４は、シート部材Ｐの厚さ分だけ加圧ロール５２から離れ、シート部材Ｐを挟んでいない部分の発熱板６４は、加圧ロール５２から離れない。そして、シート部材Ｐが間隔をおいて、加熱部６０と加圧ロール５２との間に挟まれることで、発熱板６４が変形を繰り返す。

定着装置５５０では、図１５に示されるように、伝熱促進部６１０は、銅によって一体的に形成されている。このため、シート部材Ｐを挟んでいる部分の発熱板６４が、シート部材Ｐの厚さ分だけ加圧ロール５２から離れると、伝熱促進部６１０は、形状を維持した状態で、シート部材Ｐの厚さ分だけ加圧ロール５２から離れる。このため、伝熱促進部６１０と、シート部材Ｐを挟んでいない部分の発熱板６４との接触圧が弱まってしまったり、伝熱促進部６１０が、シート部材Ｐを挟んでいない部分の発熱板６４と離間してしまう。

そして、シート部材Ｐが間隔をおいて、加熱部６０と加圧ロール５２との間に挟まれることで、発熱板６４が変形を繰り返す。これにより、シート部材Ｐを挟んでいない部分の発熱板６４と伝熱促進部６１０との接触圧の低下、増加（又はシート部材Ｐを挟んでいない部分の発熱板６４と伝熱促進部６１０との離間、接触）が繰り返される。

これに対して、定着装置５０では、図９に示されるように、伝熱促進部１１０は、銅板である板材１１２が板厚方向に重ねられている。このため、シート部材Ｐを挟んでいる部分の発熱板６４がシート部材Ｐの厚さ分だけ加圧ロール５２から離れて変形すると、重なり合う板材１１２が相対移動して、伝熱促進部１１０が発熱板６４に倣うように変形する。換言すれば、伝熱促進部１１０は発熱板６４の変形に追従する。これにより、伝熱促進部１１０と、シート部材Ｐを挟んでいない部分の発熱板６４との接触圧が弱まるのが抑制される。

（まとめ）
以上説明したように、定着装置５０では、板材１１２が板厚方向に重ねられた伝熱促進部１１０を用いることで、定着装置５５０を用いる場合と比して、伝熱促進部１１０は発熱板６４の変形に追従する。具体的には、定着装置５０では、定着装置５５０を用いる場合と比して、シート部材Ｐを挟むときに、伝熱部材９２と発熱板６４との接触圧が弱まるのが抑制される。なお、伝熱部材９２と発熱板６４との接触圧が弱まることや、伝熱部材９２が発熱板６４から離間することについては、圧電素子等を用いて検出することができる。

また、定着装置５０では、重なり合う一方の板材１１２と他方の板材１１２との間には、高粘度グリス１２０が塗布されている。このため、一方の板材１１２と他方の板材１１２とが相対移動して一方の板材１１２と他方の板材１１２との間の距離が変化した場合でも、一方の板材１１２と他方の板材１１２との間に部材が介在していない場合と比して、一方の板材１１２と他方の板材１１２との間で熱が効果的に伝達される。

また、定着装置５０では、重なり合う一方の板材１１２と他方の板材１１２との間には、高粘度グリス１２０が塗布されている。このため、一方の板材１１２と他方の板材１１２との間に何も塗布されていない場合と比して、一方の板材１１２と他方の板材１１２とが相対移動したときに生じる摩擦力が低減される。

また、定着装置５０では、板厚方向から見て装置奥行方向に延びる矩形状の板材１１２には、装置奥行方向に対して交差する上下方向に延びる複数の切れ目１１６が形成されている。このため、切れ目のない板材を用いる場合と比して、容易に板材１１２が変形することで、シート部材Ｐを挟むときに、伝熱部材９２と発熱板６４との接触圧が弱まる離間するのが抑制される。

また、定着装置５０では、板材１１２において装置奥行方向の外側の部分に形成されている切れ目１１６の数は、装置奥行方向の中央側の部分に形成されている切れ目１１６の数と比して多い。このため、装置奥行方向の中央側の部分に形成されている切れ目の数が、装置奥行方向の外側の部分に形成されている切れ目の数と同じ場合と比して、装置奥行方向の中央側の部分の伝熱性能（熱を装置奥行方向に伝える性能）を抑制した上で、シート部材Ｐを挟むときに、伝熱部材９２と発熱板６４との接触圧が弱まるのが抑制される。

また、定着装置５０では、一方の縁部１１４ａから延びている切れ目１１６ａと、他方の縁部１１４ｂから延びている切れ目１１６ｂとは、装置奥行方向に対して千鳥状に形成されている。さらに、板材１１２は、表裏を逆にして交互に重ねられている。このため、重なり合う一方の板材と他方の板材とで切れ目が重なっている場合と比して、板材１１２を一種類とした上で、熱を装置奥行方向に伝える性能の低下が抑制される。なお、板材１１２が表裏を逆にして交互に重ねられるとは、一種類の板材を、表裏を逆にして交互に重ねることだけではなく、同じ形状の板材を切れ目が重ならないように表裏を異なられて重ねることを意味する。

また、定着装置５０では、シート状の伝達遅延部１４０が、伝熱促進部１１０と発熱板６４との間に配置されている。このため、抵抗発熱部７６ａ、７６ｂから伝熱促進部１１０への熱の伝達が遅れることで、無端ベルト６２を加熱する加熱モード（立上げモード）のときに、発熱板６４が規定の温度に達するのに要する時間が短くなる。このように、伝熱促進部と発熱板とが接触している場合と比して、発熱板６４が規定の温度に達するのに要する時間が短くなる。

また、定着装置５０では、一対の拘束バンド１５０が、重ねられた複数の板材１１２及び伝達遅延部１４０を拘束している。このため、板材が一枚一枚分離する場合と比して、定着装置５０を組み立てる工数が低減する。

また、定着装置５０では、装置奥行方向において、拘束バンド１５０は、発熱板６４の抵抗発熱部７６とは異なる位置に配置されている。このため、装置奥行方向において、拘束バンドが、発熱板６４の抵抗発熱部７６と重なっている場合と比して、抵抗発熱部７６で発熱した熱が伝熱部材９２に効果的に伝達される。

また、画像形成装置１０では、比較形態に係る定着装置５５０を備えている場合と比して、伝熱部材９２と発熱板６４との接触圧が弱まるのが抑制されることで、発熱板６４の熱を装置奥行方向に伝える時間が短くなる。これにより、画像形成装置１０では、比較形態に係る定着装置５５０を備えている場合と比して、消費電力が抑制される。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る定着装置、及び画像形成装置の一例を図１６に従って説明する。なお、第２実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。第２実施形態に係る定着装置２５０においては、伝熱促進部３１０を構成する板材３１２の切れ目３１６のみ異なる。

板材３１２は、厚さ１〔ｍｍ〕の銅板であって、熱伝導率は４０３〔Ｗ／ｍＫ〕とされている。板材３１２は、図１６に示されるように、板厚方向から見て、装置奥行方向に延びている一対の縁部３１４ａ、３１４ｂを有している。そして、板材３１２には、一方の縁部３１４ａから延びている複数の切れ目３１６（スリット）のみが形成されている。夫々の切れ目３１６の長さは、板材３１２の上下方向の長さ（幅）の半分未満で、同様の長さとされている。そして、板材３１２は、表裏を逆にすることなく重ねられている。

このように、板材３１２に形成されている切れ目３１６が一方の縁部３１４ａからのみ延びているため、板材３１２において他方の縁部３１４ｂの部分には切れ目が形成されていない。換言すれば、板材３１２において他方の縁部３１４ｂの部分は、装置奥行方向に切れ目なく連続している。さらに換言すれば、伝熱促進部３１０において他方の縁部３１４ｂの部分は、装置奥行方向に切れ目なく連続している。

このため、切れ目が両方の縁部から延び、かつ、表裏を逆にすることなく板材が重ねられている場合と比して、熱を装置奥行方向に伝える性能の低下が抑制される。

他の作用については、一方の縁部１１４ａから延びている切れ目１１６ａと、他方の縁部１１４ｂから延びている切れ目１１６ｂとが、装置奥行方向に対して千鳥状に形成され、板材１１２が、表裏を逆にして交互に重ねられていることで奏する第１実施形態の作用以外の作用と同様である。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、重なり合う板材１１２、３１２の間には、高粘度グリス１２０が塗布されたが、特に高粘度グリスを塗布しなくてもよい。しかし、この場合には、高粘度グリス１２０を塗布することで奏する作用は奏しない。

また、上記実施形態では、スプリング８４を備えたが、スプリング８４を備えず、例えば、フレーム８０に突起を付け、その突起と発熱板６４との間で伝熱部材９２を挟んでもよい。

また、上記実施形態では、板材１１２、３１２として銅板を用いたが、熱伝導率が、発熱板６４の熱伝導率及び保持部材９０の熱伝導率より高い、板材を用いてもよい。例えば、銀の板材を用いてもよい。

また、上記実施形態では、切れ目１１６、３１６が板材１１２、３１２の縁部から延びていたが、切れ目が板材の縁部から延びておらず板材の内部だけにあってもよい。

また、上記実施形態では、伝熱部材９２の装置奥行方向の両端部分が、発熱板６４の両端部分から装置奥行方向に突出していたが、伝熱部材の装置奥行方向の両端が発熱板の両端と、装置奥行方向で重なっていてもよい。この場合には、拘束バンドによって、熱の伝達が阻害されるが、伝熱部材の熱容量を小さくすることができる。

また、上記実施形態では、拘束バンド１５０を設けたが、拘束バンド１５０を設けなくてもよい。この場合には、拘束バンド１５０を設けることで奏する作用は奏しない。

また、上記実施形態では、板材１１２、３１２において装置奥行方向の外側の部分に形成されている切れ目１１６、３１６の数は、板材１１２において装置奥行方向の中央側の部分に形成されている切れ目１１６、３１６の数と比して多くされたが、少なくとも発熱板６４と重ねっている部分が、この関係にあればよい。

１０ 画像形成装置
１８ 画像形成ユニット（形成部の一例）
５０ 定着装置
５２ 加圧ロール（加圧部の一例）
６２ 無端ベルト
６４ 発熱板
７６ａ 抵抗発熱部（発熱部の一例）
７６ｂ 抵抗発熱部（発熱部の一例）
９２ 伝熱部材（伝熱部の一例）
１１２ 板材
１１４ａ 縁部
１１４ｂ 縁部
１１６ａ 切れ目（第一切れ目の一例）
１１６ｂ 切れ目（第二切れ目の一例）
１２０ 高粘度グリス（伝熱材の一例）
１４０ 伝達遅延部
１５０ 拘束バンド（拘束部の一例）
２５０ 定着装置
３１０ 伝熱促進部
３１２ 板材
３１４ａ 縁部
３１４ｂ 縁部
３１６ 切れ目

Claims (11)

1. 周方向に回転し、搬送される記録媒体と外周面で接触する無端状の無端ベルトと、
   前記無端ベルトの内周面と表面で接触し、前記無端ベルトの軸方向に延びており、発熱部が形成されている発熱板と、
   前記無端ベルトを挟んで前記発熱板の反対側に配置され、搬送される記録媒体を前記無端ベルトとの間に挟んで加圧する加圧部と、
   前記発熱板の裏面に接触し、前記発熱板の板厚方向に重ねられている複数の板材を有し、前記発熱部で生じる熱を前記軸方向に伝える伝熱部と、
   を備える定着装置。
2. 前記伝熱部は、重ねられた一方の前記板材と他方の前記板材との間に、一方の前記板材と他方の前記板材との間で熱を伝達させる伝達材を備えている請求項１に記載の定着装置。
3. 前記伝達材は、油である請求項２に記載の定着装置。
4. 前記板材は、前記板厚方向から見て、前記軸方向に延びている矩形状とされ、前記板材には、前記軸方向に対して交差する交差方向に延びている複数の切れ目が形成されている請求項１～３の何れか１項に記載の定着装置。
5. 前記板材において前記軸方向の外側の部分に形成されている前記切れ目の数は、前記軸方向の中央側の部分に形成されている前記切れ目の数と比して多い請求項４に記載の定着装置。
6. 前記板材は、前記軸方向に延びている一対の縁部を有し、
   前記切れ目は、一方の前記縁部から延びている第一切れ目と、他方の前記縁部から延びている第二切れ目とに分けられ、前記第一切れ目と前記第二切れ目とは、前記軸方向に対して千鳥状に形成されており、
   前記板材は、表裏を逆にして交互に重ねられている請求項４又は５に記載の定着装置。
7. 前記板材は、前記軸方向に延びている一対の縁部を有し、
   前記板厚方向から見て、前記切れ目は、一方の前記縁部からのみ延びており、
   前記板材は、表裏を逆にすることなく重ねられている請求項４又は５に記載の定着装置。
8. 前記伝熱部は、前記板厚方向に重ねられている複数の板材と、前記発熱板との間に配置されているシート状で、熱伝導率が前記板材の熱伝導率と比して低く、前記発熱部から前記板材への熱の伝達を遅らせる伝達遅延部とを有している請求項１～７の何れか１項に記載の定着装置。
9. 複数の前記板材を拘束する拘束部を備えている請求項１～８の何れか１項に記載の定着装置。
10. 前記軸方向において、前記拘束部は、前記発熱板の前記発熱部とは異なる位置に配置されている請求項９に記載の定着装置。
11. 記録媒体に画像を形成する形成部と、
    記録媒体に形成された画像を記録媒体に定着する請求項１～１０の何れか１項に記載された定着装置と、
    を備える画像形成装置。

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