JP7172349B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
従来技術として、ヒータ基板に発熱体が形成されたヒータと、このヒータに接触しながら摺動可能な耐熱性フィルムとを備える定着装置において、ヒータの耐熱フィルムとの接触側とは反対側であって通紙方向下流側の端部に良熱伝導性部材を設けることで非通紙部の昇温を抑制する技術が存在する(特許文献1参照)。
また、従来技術として、基板に発熱体が設けられた加熱体と、この加熱体に摺動するフィルムとを備える定着装置において、加熱体のフィルムとの接触側とは反対側に高熱伝導部材を設けることで非通紙部の昇温を抑制する技術する。この定着装置では、高熱伝導部材のうち発熱体に対向する領域に断熱シートを設けることで、定着可能な状態への立ち上がり時間が長くなることを抑制している(特許文献2参照)。
特開平10-232576号公報 特開平05-289555号公報
定着ベルト等の記録材に接触する接触部の非通紙領域における過度な温度上昇を抑制するために、例えば接触部等と比べて熱伝導率が高い高熱伝導部を、加熱源の接触部との対向面とは反対側に設けた定着装置が存在する。このような定着装置では、例えば加熱源により接触部の加熱を開始する立ち上げの際に、加熱源からの熱が高熱伝導部へ伝導することを抑制するために、加熱源と高熱伝導部との間に高熱伝導部と比べて熱伝導率が低い低熱伝導部を設ける場合がある。
低熱伝導部と高熱伝導部とを備える定着装置において、加熱源等の温度を検知する温度検知部を高熱伝導部上に配置した場合、低熱伝導部により高熱伝導部を介した温度検知部への熱伝導が妨げられ、加熱源等の温度変化に対する温度検知部の応答性が低下するおそれがある。
本発明は、高熱伝導部と低熱伝導部とを備える定着装置等において、加熱源の温度を検知する温度検知部を高熱伝導部上に配置した場合と比べて、加熱源の温度変化に対する温度検知部の応答性の低下を抑制することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、搬送される記録材に接触する接触部と、前記接触部に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部を加熱する加熱源と、記録材の搬送方向に交差する幅方向に沿って前記加熱源の前記反対面上に設けられ、前記接触部と比較して熱伝導率が高い高熱伝導部と、前記加熱源の前記反対面と前記高熱伝導部との間に設けられ、当該高熱伝導部と比較して熱伝導率が低い低熱伝導部と、前記加熱源の前記反対面上において前記高熱伝導部および前記低熱伝導部に対し前記搬送方向にずれた位置に設けられ、当該加熱源の温度を検知する温度検知部とを備え、前記温度検知部は、前記高熱伝導部および前記低熱伝導部と比べて前記搬送方向の下流側に設けられていることを特徴とする定着装置である。
請求項2に記載の発明は、搬送される記録材に接触する接触部と、前記接触部に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部を加熱する加熱源と、記録材の搬送方向に交差する幅方向に沿って前記加熱源の前記反対面上に設けられ、前記接触部と比較して熱伝導率が高い高熱伝導部と、前記加熱源の前記反対面と前記高熱伝導部との間に設けられ、当該高熱伝導部と比較して熱伝導率が低い低熱伝導部と、前記加熱源の前記反対面上において前記高熱伝導部および前記低熱伝導部に対し前記搬送方向にずれた位置に設けられ、当該加熱源の温度を検知する温度検知部とを備え、前記温度検知部は、前記高熱伝導部および前記低熱伝導部と比べて前記搬送方向の上流側に設けられていることを特徴とする定着装置である。
請求項3に記載の発明は、前記加熱源は、前記搬送方向と交差する前記幅方向に延び発熱する発熱部を有し、前記温度検知部は、少なくとも一部が前記発熱部に重なっていることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置である。
請求項4に記載の発明は、前記接触部を介して前記加熱源の前記発熱部に対向し、当該接触部との間に記録材が通過する加圧領域を形成する加圧部をさらに備え、前記温度検知部は、前記加圧領域に対応する位置で前記発熱部に重なっていることを特徴とする請求項3に記載の定着装置である。
請求項5に記載の発明は、前記加熱源は、前記幅方向の長さが互いに異なる複数の前記発熱部を有し、前記温度検知部は、複数の前記発熱部のうち前記幅方向の長さが最も短い発熱部に重なっていることを特徴とする請求項4に記載の定着装置である。
請求項6に記載の発明は、前記加熱源は、複数の前記発熱部を有し、互いに異なる前記発熱部に重なっている複数の前記温度検知部を備えることを特徴とする請求項3に記載の定着装置である。
請求項7に記載の発明は、搬送される記録材に接触する接触部と、前記接触部に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部を加熱する加熱源と、記録材の搬送方向に交差する幅方向に沿って前記加熱源の前記反対面上に設けられ、前記接触部と比較して熱伝導率が高い高熱伝導部と、前記加熱源の前記反対面と前記高熱伝導部との間に設けられ、当該高熱伝導部と比較して熱伝導率が低い低熱伝導部と、前記加熱源の前記反対面上において前記高熱伝導部および前記低熱伝導部に対し前記搬送方向にずれた位置に設けられ、当該加熱源の温度を検知する温度検知部とを備え、前記加熱源は、前記搬送方向と交差する前記幅方向に延び、それぞれが発熱し、当該幅方向での発熱量が互いに異なる複数の発熱部を有し、前記高熱伝導部は、少なくとも一部が、複数の前記発熱部のうち定着装置における前記幅方向の両端部での発熱量が最も大きい発熱部に重なっていることを特徴とする定着装置である。
請求項8に記載の発明は、前記加熱源の前記複数の発熱部は、前記幅方向の長さが互いに異なっており、前記高熱伝導部は、複数の前記発熱部のうち前記幅方向の長さが最も長い前記発熱部に重なっていることを特徴とする請求項7に記載の定着装置である。
請求項9に記載の発明は、記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着装置とを備え、当該定着装置が、請求項1乃至8の何れかに記載の定着装置により構成された画像形成装置である。
請求項1の発明によれば、高熱伝導部と低熱伝導部とを備える定着装置等において、加熱源の温度を検知する温度検知部を高熱伝導部上に配置した場合と比べて、加熱源の温度変化に対する温度検知部の応答性の低下を抑制することができる。
請求項2の発明によれば、高熱伝導部と低熱伝導部とを備える定着装置等において、加熱源の温度を検知する温度検知部を高熱伝導部上に配置した場合と比べて、加熱源の温度変化に対する温度検知部の応答性の低下を抑制することができる。
請求項3の発明によれば、温度検知部が発熱部に重なっていない場合と比べて、加熱源の発熱部での温度変化に対する温度検知部の応答性が向上する。
請求項4の発明によれば、記録材が通過する加圧領域での加熱源の温度変化を温度検知部により検知することができる。
請求項5の発明によれば、加圧領域のうち記録材が通過する頻度が高い領域での加熱源の温度変化を温度検知部により検知することができる。
請求項6の発明によれば、複数の発熱部のそれぞれで生じた温度変化を、それぞれの温度検知部により検知することができる。
請求項7の発明によれば、高熱伝導部と低熱伝導部とを備える定着装置等において、加熱源の温度を検知する温度検知部を高熱伝導部上に配置した場合と比べて、加熱源の温度変化に対する温度検知部の応答性の低下を抑制することができる。
請求項8の発明によれば、高熱伝導部が幅方向の長さがもっとも長い発熱部に重なっていない場合と比べて、接触部の幅方向の両端部における温度上昇を抑制することができる。
請求項9の発明によれば、高熱伝導部と低熱伝導部とを備える定着装置等において、加熱源の温度を検知する温度検知部を高熱伝導部上に配置した場合と比べて、加熱源の温度変化に対する温度検知部の応答性の低下を抑制することができる。
画像形成装置の全体構成図である。 定着装置の構成を説明する図である。 (a)~(b)は、定着装置の構成を説明する図である。 実施形態1が適用される加熱源、高熱伝導部、低熱伝導部および温度センサの関係を説明する図である。 (a)~(b)は、実施形態1が適用される加熱源、高熱伝導部、低熱伝導部および温度センサの関係を説明する図である。 定着装置のニップ部における移動方向の位置と、加熱源の温度の関係の一例を示したグラフである。 実施形態2が適用される加熱源、高熱伝導部、低熱伝導部および温度センサの関係を説明する図である。 実施形態2が適用される加熱源、高熱伝導部、低熱伝導部および温度センサの関係を説明する図である。 実施形態3が適用される加熱源、高熱伝導部、低熱伝導部および温度センサの関係を説明する図である。 実施形態3が適用される加熱源、高熱伝導部、低熱伝導部および温度センサの関係を説明する図である。 (a)~(b)は、実施形態4が適用される加熱源、高熱伝導部、低熱伝導部および温度センサの関係を説明する図である。 (a)~(b)は、実施形態4が適用される加熱源、高熱伝導部、低熱伝導部および温度センサの関係を説明する図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
[実施形態1]
図1は、画像形成装置1の全体構成図である。
画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラープリンタである。
画像形成装置1は、画像形成手段の一例としての画像形成部10を備える。画像形成部10は、各色の画像データに基づき、記録材の一例である用紙Pへの画像形成を行う。
また、画像形成装置1には、制御部30、画像処理部35が設けられている。
制御部30は、画像形成装置1に設けられた各機能部を制御する。
画像処理部35は、パーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4等からの画像データに対して画像処理を施す。
画像形成部10には、一定の間隔を置いて並列的に配置された4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11K(以下、総称して単に「画像形成ユニット11」とも称する)が設けられている。
各画像形成ユニット11は、現像器15(後述)に収納されるトナーを除いて、同様に構成されている。各画像形成ユニット11は、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像(画像)を形成する。
画像形成ユニット11の各々には、感光体ドラム12、感光体ドラム12の帯電を行う帯電器200、感光体ドラム12への露光を行うLEDプリントヘッド(LPH)300が設けられている。
感光体ドラム12は、帯電器200による帯電が行われる。さらに、感光体ドラム12は、LPH300により露光され、感光体ドラム12には、静電潜像が形成される。
さらに、各画像形成ユニット11には、感光体ドラム12に形成された静電潜像を現像する現像器15、感光体ドラム12の表面を清掃するクリーナ(不図示)が設けられている。
また、画像形成部10には、感光体ドラム12にて形成された各色トナー像が転写される中間転写ベルト20、感光体ドラム12にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト20に順次転写(一次転写)させる一次転写ロール21が設けられている。
また、画像形成部10には、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ロール22、用紙Pに転写されたトナー像をこの用紙Pに定着させる定着装置40が設けられている。
定着装置40には、加熱源を備えた定着ベルトモジュール50、および、加圧ロール60が設けられている。
定着ベルトモジュール50は、用紙搬送経路R1の図中左側に配置されている。加圧ロール60は、用紙搬送経路R1の図中右側に配置されている。さらに、定着ベルトモジュール50に対して、加圧ロール60が押し当てられている。
定着ベルトモジュール50は、用紙Pに接触するフィルム状の定着ベルト51を備える。
接触部の一例としてのこの定着ベルト51は、例えば、最外層に位置し用紙Pに接触する離型層と、離型層の一つ内側に位置する弾性層と、この弾性層を支持する基層とにより構成される。
さらに、定着ベルト51は、無端状に形成され、図中反時計周り方向に循環移動する。また、定着ベルト51の内周面51Aには、潤滑のための潤滑剤が塗布されており、後述する加熱源等と定着ベルト51との摺動抵抗が減じられている。なお、潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素オイル等の液体状オイル、固形物質と液体とを混合させたグリース等、さらにこれらを組み合わせたもの等が挙げられる。
定着ベルト51は、図中下方から搬送されてくる用紙Pに接触する。そして、定着ベルト51のうちの用紙Pに接触した部分が、用紙Pとともに移動する。さらに、定着ベルト51は、加圧ロール60とともに用紙Pを挟み、この用紙Pを加圧および加熱する。
さらに、定着ベルトモジュール50には、定着ベルト51の内側に、定着ベルト51を加熱する加熱源(後述)が設けられている。
加圧部の一例としての加圧ロール60は、用紙搬送経路R1の図中右側に配置されている。加圧ロール60は、定着ベルト51の外周面51Bに押し当てられ、定着ベルト51と加圧ロール60との間を通る用紙P(用紙搬送経路R1を通る用紙P)を加圧する。
また、加圧ロール60は、モータ(不図示)により、図中時計回り方向に回転する。加圧ロール60が、時計回り方向に回転すると、定着ベルト51が、加圧ロール60から駆動力を受けて反時計回り方向に回転する。
画像形成装置1では、画像処理部35が、PC3や画像読取装置4からの画像データに対して画像処理を施し、画像処理が施された画像データが、各画像形成ユニット11に供給される。
そして、例えば、黒(K)色の画像形成ユニット11Kでは、感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら、帯電器200により帯電され、画像処理部35から送信された画像データに基づいて発光するLPH300により露光される。
これにより、感光体ドラム12上には、黒(K)色の画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム12上に形成された静電潜像は、現像器15により現像され、感光体ドラム12上には、黒(K)色のトナー像が形成される。
同様に、画像形成ユニット11Y,11M,11Cでは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。
各画像形成ユニット11で形成された各色トナー像は、矢印B方向に移動する中間転写ベルト20上に、一次転写ロール21により順次静電吸引されて、中間転写ベルト20上には、各色トナーが重畳されたトナー像が形成される。
中間転写ベルト20上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト20の移動に伴って二次転写ロール22が位置する箇所(二次転写部T)に搬送される。そして、このトナー像が二次転写部Tに搬送されるタイミングに合わせて、用紙収容部1Bから二次転写部Tへ用紙Pが供給される。
二次転写部Tでは、二次転写ロール22により形成される転写電界により、中間転写ベルト20上のトナー像が、搬送されてきた用紙Pに一括して静電転写される。
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト20から剥離され、定着装置40まで搬送される。
定着装置40では、用紙Pを、定着ベルトモジュール50と加圧ロール60とで挟む。具体的には、用紙Pを、反時計回り方向へ循環移動している定着ベルト51と、時計回り方向へ回転している加圧ロール60とで挟む。
これにより、用紙Pの加圧および加熱が行われて、用紙P上のトナー像が、この用紙Pに定着される。そして、定着が終了した後の用紙Pは、排出ロール500によって、用紙積載部1Eへ搬送される。
図2、および図3(a)~(b)は、定着装置40の構成を説明する図である。図2は、定着装置40の断面図であり、より具体的には、定着ベルト51の後述する幅方向の中央部における定着装置40の断面図である。また、図3(a)~(b)は、後述する加熱源52の構成を説明する図であって、図3(a)は、加熱源52の平面図であり、図3(b)は、図3(a)のIIIB部での加熱源52の断面図である。なお、図3(a)においては、後述する基層521を省略している。
図2に示すように、定着装置40には、定着ベルトモジュール50、加圧ロール60が設けられている。
定着ベルトモジュール50には、用紙Pへのトナー像の定着に用いられる定着ベルト51が設けられ、この定着ベルト51が、用紙Pのうちのトナー像が形成された面に押し当てられる。
加圧ロール60は、定着ベルト51の外周面51Bに押し当てられ、定着ベルト51と加圧ロール60との間を通る用紙Pを加圧する。
具体的には、加圧ロール60は、定着ベルト51の外周面51Bに接触するよう配置され、用紙Pが加圧されながら通過する加圧領域の一例であるニップ部Nを、定着ベルト51との間に形成する。本実施形態では、このニップ部Nを用紙Pが通過する過程で、用紙Pの加熱および加圧が行われて、用紙Pへのトナー像の定着が行われる。
以下の説明において、このニップ部Nにおける定着ベルト51の移動方向を、定着ベルト51の移動方向、または、単に移動方向と称する場合がある。なお、ニップ部Nにおける定着ベルト51の移動方向と、ニップ部Nを通過する用紙Pの搬送方向とは、一致する。また、この移動方向に直交する定着ベルト51の幅方向を、定着ベルト51の幅方向、または単に幅方向と称する場合がある。
また、図2に示すように、定着ベルトモジュール50には、定着ベルト51の内側に、定着ベルト51を加熱する加熱源52と、加熱源52からの熱を受ける高熱伝導部53と、加熱源52で発生した熱の高熱伝導部53への伝導を抑制する低熱伝導部56とが設けられている。さらにまた、定着ベルトモジュール50には、定着ベルト51の内側に、高熱伝導部53および低熱伝導部56を加熱源52に押し付ける押し付け部材54と、加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および押し付け部材54を支持する支持部材55とが設けられている。さらにまた、定着ベルトモジュール50には、定着ベルト51の内側に、加熱源52の温度を検知する温度検知部の一例としての温度センサ57が設けられている。
加熱源52は、板状に形成され、定着ベルト51の移動方向および幅方向に沿うように設けられている。さらに、加熱源52は、定着ベルト51に対向する対向面52A、およびこの対向面52Aの反対側に位置する反対面52Bを有する。また、加熱源52は、対向面52Aと反対面52Bとを結ぶ2つの側面52Cを有する。この例では、加熱源52の対向面52Aは、定着ベルト51の内周面に接触している。
本実施形態では、加熱源52から定着ベルト51へ熱が供給されて、定着ベルト51の加熱が行われる。また、本実施形態では、定着ベルト51を介し、加熱源52の対向面52Aに対して、加圧ロール60が押し当てられている。
なお、本実施形態の定着装置40では、定着ベルト51の移動方向に沿った加熱源52の径(図2において符号H1で示す)が、定着ベルト51の移動方向に沿ったニップ部Nの径と比較して大きくなっている。
図3(a)~(b)に示すように、加熱源52は、板状の基層521と、基層521の定着ベルト51側の表面に形成され且つ図2の紙面と直交する方向である定着ベルト51(図2参照)の幅方向に沿って延びる発熱層522および給電層523を備える。また、加熱源52は、絶縁性を有し、発熱層522および給電層523を被覆する保護層524を備える。
加熱源52の基層521は、SUS等の金属材料から形成される基材上にガラス等からなる絶縁層が積層された構造を有する。また、基層521は、窒化アルミニウムやアルミナ等の絶縁性のセラミックス等から構成されてもよい。基層521の厚さは、定着ベルト51の幅方向に亘って一定となっている。言い換えると、基層521の厚さは、定着ベルト51の幅方向における両端部と中央部とで等しくなっている。さらに付言すると、基層521の熱容量は、定着ベルト51の幅方向における両端部と中央部とで等しくなっている。
なお、本実施形態の説明において、幅方向の両端部とは、対象となる部材の幅方向の両端に位置し幅方向に予め定めた長さを有する領域を意味する。同様に、幅方向の中央部とは、対象となる部材の幅方向の中央に位置し幅方向に予め定めた長さを有する領域を意味する。
加熱源52の発熱層522は、発熱部の一例であって、電力が供給されることで発熱する抵抗発熱体である。発熱層522は、例えばAgPd等により構成される。この例では、発熱層522は、図3(a)に示すように、定着ベルト51の幅方向に沿って設けられている。この例では、発熱層522の幅方向に沿った長さは、定着装置40に搬送されうる用紙のうち最も幅が大きい用紙の幅(最大用紙幅)と等しくなっている。
また、この例では、発熱層522の厚さは、定着ベルト51の幅方向に亘って一定となっている。さらに、定着ベルト51の移動方向に沿った発熱層522の径(図3(a)においてH2で示す)は、定着ベルト51の幅方向に亘って一定となっている。なお、この例では、定着ベルト51の移動方向に沿った発熱層522の径は、定着ベルト51の移動方向に沿ったニップ部Nの径と比較して小さくなっている。そして、発熱層522は、ニップ部Nの範囲内に位置するようになっている(後述する図5(a)参照)。
また、発熱層522による発熱量は、発熱層522に供給される電力および発熱層522の厚さが一定の場合、発熱層522に対する通電方向に直交する方向(この例では、定着ベルト51の移動方向)の径に反比例する。すなわち、発熱層522による発熱量は、定着ベルト51の移動方向に沿った発熱層522の径が小さいほど大きい。
加熱源52の給電層523は、電極部の一例であって、発熱層522における幅方向の一端および他端にそれぞれ接続され、発熱層522に対して電力を供給する。給電層523は、例えば、Agや、発熱層522と比べてAgの含有比率が高いAgPd等の、発熱層522と比べて抵抗の低い金属により構成される。なお、給電層523は、発熱層522とは異なり、電流を流した場合であってもほとんど発熱しない。
この例では、図3(a)に示すように、給電層523は、発熱層522に対して定着ベルト51の移動方向の上流側に隣接し且つ定着ベルト51の幅方向に沿って延びる延伸部523Aを有している。この例では、給電層523の延伸部523Aは、幅方向の一端(図3(a)における右端)が折れ曲がることで、発熱層522の一端に接続されている。
加熱源52の保護層524は、基層521上に設けられた発熱層522および給電層523を被覆し、これらを保護する。保護層524は、絶縁性を有する例えばガラスの焼成体により形成される。
押し付け部材54(図2参照)は、高熱伝導部53(図2参照)と支持部材55(図2参照)との間に設けられ、高熱伝導部53を加熱源52の反対面52Bに押し付ける。また、押し付け部材54は、高熱伝導部53の後述する複数の高熱伝導部材531同士を密着させる。
押し付け部材54は、例えば、圧縮ばねやゴム等の弾性を有する部材により構成され、弾性復元力によって高熱伝導部53および低熱伝導部56を加熱源52に押し付ける。
高熱伝導部53は、低熱伝導部56上に接触配置され、低熱伝導部56を介して加熱源52からの熱を受ける。言い換えると、加熱源52は、低熱伝導部56を介して、高熱伝導部53に対して熱を供給する構成となっている。なお、高熱伝導部53が低熱伝導部56上に接触配置とは、高熱伝導部53が低熱伝導部56に直接積層されている形態の他、例えば熱伝導性を有するグリース等を介して積層されている形態も含む。
また、本実施形態の高熱伝導部53は、それぞれが板状の形状を有する複数の高熱伝導部材531が熱伝導性を有するグリース等を介して積層されることで構成されている。高熱伝導部53は、複数の高熱伝導部材531が積層されることで、全体としてブロック状の形状を有している。
高熱伝導部53を構成するそれぞれの高熱伝導部材531は、定着ベルト51と、加熱源52における基層521および保護層524とを構成する材料の少なくとも一部と比較して熱伝導率が高い材料からなる。それぞれの高熱伝導部材531は、定着ベルト51を構成する材料と比較して熱伝導率が高い材料からなることが好ましい。
高熱伝導部材531を構成する材料としては、例えば、銅やアルミニウム等、又はSUS等の合金といった金属が挙げられる。また、それぞれの高熱伝導部材531を構成する材料は、互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。
本実施形態では、高熱伝導部53が、それぞれが板状の形状を有する複数の高熱伝導部材531が積層された構造を有することで、押し付け部材54により押し付けられた場合にそれぞれの高熱伝導部材531が独立して変形する。これにより、例えば高熱伝導部53がブロック状の単一の部材からなる場合と比較して、低熱伝導部56に対する高熱伝導部53の密着性が良好になる。
高熱伝導部53は、加熱源52のうち温度が高い部分の熱を、加熱源52のうち温度が低い部分へ供給する。
定着処理が行われる用紙Pの幅が小さい場合、加熱源52の幅方向における両端部であって加熱源52のうち用紙Pに接触しない部分である非通紙領域の温度が上昇する。かかる場合、加熱源52および定着ベルト51において幅方向に温度むらが生じる場合がある。そして、その後に幅が大きい用紙Pの定着処理を行うと、定着むらが生じるおそれがある。
これに対し、高熱伝導部53が設けられていると、加熱源52のうち温度が高い部分の熱が、加熱源52のうち温度が低い部分へ供給され、加熱源52および定着ベルト51の温度むらが低減される。
低熱伝導部56は、加熱源52の反対面52B上に接触配置される。低熱伝導部56が反対面52B上に接触配置とは、低熱伝導部56が加熱源52の反対面52Bに直接積層されている形態の他、例えば熱伝導性を有するグリース等を介して積層されている形態も含む。
低熱伝導部56は、高熱伝導部53(高熱伝導部材531)を構成する材料と比較して熱伝導率が低い材料からなる。低熱伝導部56は、例えば、ポリイミド等の耐熱性を有する樹脂材料等からなり薄膜フィルムにより構成される。
また、加熱源52に対して低熱伝導部56および高熱伝導部53が積層される方向(図2において上から下に向かう方向)から見た低熱伝導部56の形状は、高熱伝導部53の形状と等しい。
本実施形態では、低熱伝導部56が加熱源52と高熱伝導部53との間に設けられることで、低熱伝導部56が設けられない場合と比べて、加熱源52により定着ベルト51の加熱を開始する立ち上げの際に、定着ベルト51を予め定めた温度まで加熱するのに要する時間が短くなる。
すなわち、本実施形態では、高熱伝導部53と比較して熱伝導率が低い低熱伝導部56によって、加熱源52の発熱層522で発生した熱が、直接、高熱伝導部53へ伝導することが抑制される。これにより、低熱伝導部56を有しない場合と比べて、加熱源52の発熱層522で発生した熱が定着ベルト51へ伝導しやすくなる。この結果、定着ベルト51の加熱を開始する立ち上げの際に、発熱層522で発生した熱により定着ベルト51の温度が上昇しやすくなる。
また、定着ベルト51が予め定めた温度まで加熱されると、それに伴って低熱伝導部56の温度も上昇することになる。そして、低熱伝導部56の温度が上昇すると、低熱伝導部56を介して高熱伝導部53に対して徐々に熱が伝導する。
ここで、例えば定着処理が行われる用紙の幅が小さく、加熱源52の幅方向の両端部である非通紙領域の温度が上昇した場合には、加熱源52の幅方向の両端部から低熱伝導部56を介して高熱伝導部53へ熱が伝導する。そして、幅方向の両端部において高熱伝導部53へ伝導した熱は、高熱伝導部53を幅方向に伝導した後、低熱伝導部56を介して加熱源52のうち温度が低い部分である幅方向の中央部へ供給される。これにより、加熱源52および定着ベルト51の温度むらが低減される。
温度センサ57は、温度を検知する対象物に対向して配置され、この対象物の温度を検知する。詳細については後述するが、本実施形態では、温度センサ57は、対象物として加熱源52の反対面52Bに接触するように配置され、加熱源52の温度を検知する。そして、温度センサ57により検知された加熱源52の温度に基づいて、制御部30(図1参照)により、加熱源52の発熱層522への電力の供給などが制御される。
この例では、温度センサ57は、加熱源52の反対面52B上に、幅方向に間隙を介して複数設けられている(後述する図4参照)。
温度センサ57としては、特に限定されないが、例えばサーミスタ式の温度検知センサを用いることができる。温度センサ57として使用するサーミスタ式の温度検知センサとしては、例えば、温度の上昇に対して抵抗が減少するNTC(Negative Temperature Coefficient)サーミスタ、温度の上昇に対して抵抗が増加するPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスタ、温度の上昇に対して抵抗が減少するが特定の温度範囲で感度が良好となるCTR(Critical Temperature Resistor)サーミスタ等の種々のサーミスタを使用することができる。
また、温度センサ57として、検知した温度に基づいて加熱源52への電力の供給を遮断するサーモスタット等を用いてもよい。
ところで、高熱伝導部53と低熱伝導部56とを有する定着装置40では、例えば温度センサ57を高熱伝導部53上に配置した場合、低熱伝導部56によって高熱伝導部53を介した温度センサ57への熱伝導が妨げられる。この場合、加熱源52の温度変化に対する温度センサ57の応答性が低下するおそれがある。言い換えると、加熱源52において急激な温度変化が生じた場合であっても、温度センサ57において加熱源52の温度変化を検知するまでに要する時間が長くなるおそれがある。
これに対し、本実施形態の定着装置40では、温度センサ57を、高熱伝導部53および低熱伝導部56に対し定着ベルト51の移動方向にずれた位置に設けることで、加熱源52の温度変化に対する温度センサ57の応答性の低下を抑制する。以下、定着装置40における高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57の配置等について、具体的に説明する。
図4および図5(a)~(b)は、実施形態1が適用される加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57の関係を説明する図である。図4は、加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57を、加熱源52に対して高熱伝導部53等が積層される方向から見た平面図である。また、図5(a)は、定着装置40の幅方向の中央部での断面図であり、図4のVA部での断面図に対応する。さらに、図5(b)は、図5(a)に示した定着装置40の変形例を示した図である。
なお、図4では、加熱源52の基層521を省略している。また、上述したように、高熱伝導部53と低熱伝導部56とは、加熱源52に対して高熱伝導部53が積層される方向から見た形状が等しいため、図4では、低熱伝導部56は高熱伝導部53に隠れて表れていない。さらに、図5(a)~(b)では、加熱源52の給電層523(図4参照)を省略している。さらにまた、図5(a)~(b)では、複数の高熱伝導部材531(図2参照)を区別せずにまとめて高熱伝導部53として示している。以下では、複数の高熱伝導部材531を区別せずにまとめて高熱伝導部53として説明する場合がある。
本実施形態の高熱伝導部53は、全体として幅方向に長尺の形状を有している。図4に示すように、高熱伝導部53は、幅方向に沿った長さが、加熱源52における発熱層522の幅方向に沿った長さと等しくなっている。また、高熱伝導部53は、移動方向に沿った径が、幅方向の一端から他端に亘って等しくなっている。さらに、高熱伝導部53は、移動方向に沿った径が、加熱源52の移動方向に沿った径(H2)と比較して小さくなっている。
本実施形態の低熱伝導部56は、高熱伝導部53と同様に幅方向に長尺の形状を有しており、幅方向に沿った長さが、加熱源52における発熱層522の幅方向に沿った長さと等しくなっている。また、低熱伝導部56は、移動方向に沿った径が、幅方向の一端から他端に亘って等しくなっている。さらに、低熱伝導部56は、移動方向に沿った径が、加熱源52の移動方向に沿った径(H2)と比較して小さくなっている。
また、図5(a)に示すように、高熱伝導部53および低熱伝導部56は、加熱源52のうち移動方向の上流側において、加熱源52の反対面52B上に設けられている。これにより、加熱源52の反対面52Bには、移動方向の下流側に、高熱伝導部53および低熱伝導部56が積層されていない領域が形成されている。
本実施形態では、図5(a)に示すように、高熱伝導部53および低熱伝導部56は、移動方向の下流側の一部の領域が、加熱源52の発熱層522に重なっている。ここで、高熱伝導部53および低熱伝導部56が加熱源52の発熱層522に重なっているとは、加熱源52に対して高熱伝導部53および低熱伝導部56が積層される方向(図5(a)において上から下に向かう方向)から見た場合に重なっていることを意味する。
このように、高熱伝導部53の一部の領域が加熱源52の発熱層522に重なっていることで、加熱源52の幅方向の両端部である非通紙領域の温度が上昇した場合等に、発熱層522で発生した熱が高熱伝導部53に伝導しやすくなる。これにより、高熱伝導部53が発熱層522に重なっていない場合と比べて、加熱源52および定着ベルト51の温度むらが低減されやすくなる。
また、本実施形態では、それぞれの温度センサ57は、図4および図5(a)に示すように、高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられている。より具体的には、温度センサ57は、高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向の下流側にずれた位置において、加熱源52の反対面52Bに接触するように配置されている。なお、以下の説明において、温度センサ57のうち加熱源52の反対面52Bに接触する部分を接触領域と表記する場合がある。
さらに、それぞれの温度センサ57は、図4および図5(a)に示すように、加熱源52の反対面52Bに対する接触領域の一部が、加熱源52の発熱層522に重なっている。また、上述したように、定着ベルト51の移動方向に沿った発熱層522の径(H2)は、ニップ部Nの径と比べて小さく、発熱層522は、ニップ部Nの範囲内に位置している。これにより、温度センサ57は、加熱源52の反対面52Bに対する接触領域のうち発熱層522に重なっている一部の領域が、ニップ部Nの範囲内に位置している。
このように、本実施形態の定着装置40では、温度センサ57が高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられることで、温度センサ57が、高熱伝導部53および低熱伝導部56を介さずに、直接、加熱源52に対向する。これにより、加熱源52に温度変化が生じた場合に、温度センサ57への熱の伝導が低熱伝導部56によって妨げられることが抑制される。そして、例えば温度センサ57が高熱伝導部53上に設けられる場合と比較して、加熱源52に温度変化が生じた場合の温度センサ57の応答性の低下が抑制される。
さらに、温度センサ57の反対面52Bに対する接触領域の一部が、加熱源52の発熱層522に重なっていることで、温度センサ57により、加熱源52のうち発熱層522によって加熱されている部分の温度が検知される。これにより、例えば温度センサ57が発熱層522に重なっていない場合と比べて、例えば加熱源52の発熱層522において生じた異常な発熱等が、温度センサ57により検知されやすくなる。
ここで、本実施形態では、上述したように、温度センサ57が、高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向の下流側に設けられている。この理由について、説明する。
図6は、定着装置40のニップ部Nにおける移動方向の位置と、加熱源52の温度の関係の一例を示したグラフである。図6に示すように、ニップ部Nでは、定着ベルト51が回転している場合、定着ベルト51の移動方向の上流側から下流側に向かうに従い、加熱源52の温度が高くなる傾向がある。
本実施形態では、上述したように、温度センサ57が高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向の下流側に設けられることで、温度センサ57によって、加熱源52のうち高温になりやすい移動方向の下流側の領域の温度が検知される。これにより、例えば、加熱源52において生じた発熱層522の異常な発熱等が、温度センサ57によってより迅速に検知されやすくなる。言い換えると、温度センサ57が高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向の上流側に設けられる場合と比べて、加熱源52に温度上昇が生じた場合の温度センサ57の応答性が向上する。
なお、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57の配置は、温度センサ57が、高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられれば、これに限定されるものではない。例えば、高熱伝導部53により加熱源52のうち温度が高い部分の熱を伝導し温度が低い部分へ供給する観点からは、高熱伝導部53および低熱伝導部56を、加熱源52が高温になりやすい移動方向の下流側に配置し、温度センサ57を高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向の上流側に配置してもよい。
また、図5(a)に示した例では、高熱伝導部53および低熱伝導部56における移動方向の下流側の領域が加熱源52の発熱層522に重なっているが、これに限定されるものではない。例えば、加熱源52における発熱層522の形状や高熱伝導部53および低熱伝導部56の形状等によっては、図5(b)に示すように、高熱伝導部53および低熱伝導部56が発熱層522に重なっていなくてもよい。
[実施形態2]
続いて、本発明の実施形態2について説明する。なお、実施形態1と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。
図7および図8は、実施形態2が適用される加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57の構成を説明する図である。図7は、加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57を、加熱源52に対して高熱伝導部53等が積層される方向から見た平面図である。また、図8は、定着装置40の幅方向の中央部での断面図であり、図7のVIII部での断面図に対応する。
なお、図7では、加熱源52の基層521を省略している。また、本実施形態においても、実施形態1と同様に、高熱伝導部53と低熱伝導部56とは、加熱源52に対して高熱伝導部53等が積層される方向から見た形状が等しいため、図7では、低熱伝導部56は高熱伝導部53に隠れて表れていない。さらに、図8では、加熱源52の給電層523(図7参照)を省略している。さらにまた、図8では、複数の高熱伝導部材531(図2参照)を区別せずにまとめて高熱伝導部53として示している。
実施形態2では、加熱源52における発熱層522の形状、高熱伝導部53および低熱伝導部56の形状等が、実施形態1とは異なっている。
図7に示すように、実施形態2の加熱源52は、定着ベルト51の移動方向に間隙を介して並び、それぞれが定着ベルト51の幅方向に沿って延びる複数(この例では2つ)の発熱層522を有している。具体的には、実施形態2の発熱層522は、加熱源52における移動方向の上流側に位置し幅方向に沿って延びる上流側発熱層522Aと、上流側発熱層522Aに対して間隙を介して移動方向の下流側に並び幅方向に沿って延びる下流側発熱層522Bとを有している。また、上流側発熱層522Aおよび下流側発熱層522Bは、幅方向の一端で給電層523を介して直列に接続されている。
上流側発熱層522Aおよび下流側発熱層522Bは、互いに等しい形状を有している。また、上流側発熱層522Aおよび下流側発熱層522Bは、定着ベルト51の移動方向に沿った径が、幅方向の一端から他端に亘って等しくなっている。
また、実施形態2の高熱伝導部53および低熱伝導部56は、全体として幅方向に長尺の形状を有している。そして、図7に示すように、実施形態2の高熱伝導部53および低熱伝導部56には、移動方向の下流側の端部が、移動方向の上流側に向かって矩形状に切り欠かれた切り欠き53C(56C)が形成されている。この例では、切り欠き53C(56C)は、幅方向に間隙を介して3個形成されている。
そして、実施形態2では、高熱伝導部53および低熱伝導部56に形成されたそれぞれの切り欠き53C(56C)を介して露出する加熱源52の反対面52B上に、温度センサ57が配置されている。
図8に示すように、実施形態2では、定着装置40のうち幅方向において温度センサ57が設けられる領域では、それぞれの温度センサ57は、高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられている。すなわち、実施形態2の温度センサ57は、実施形態1と同様に、高熱伝導部53および低熱伝導部56と比べて移動方向の下流側にずれた位置において、加熱源52の反対面52Bに接触するように配置されている。
また、実施形態2では、それぞれの温度センサ57は、反対面52Bに接触する接触領域の一部が、2つの発熱層522のうち移動方向の下流側に位置する下流側発熱層522Bに重なっている。
このように、実施形態2においても、実施形態1と同様に、温度センサ57が高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられることで、例えば温度センサ57が高熱伝導部53上に設けられる場合と比較して、加熱源52に温度変化が生じた場合の温度センサ57の応答性の低下が抑制される。
また、温度センサ57の反対面52Bに対する接触領域の一部が、加熱源52の下流側発熱層522Bに重なっていることで、例えば温度センサ57が発熱層522に重なっていない場合と比べて、例えば加熱源52の下流側発熱層522Bにおいて生じた異常な発熱等が、温度センサ57により検知されやすくなる。
また、図7および図8に示すように、幅方向において切り欠き53C(56C)が形成され温度センサ57が設けられる領域では、高熱伝導部53は、低熱伝導部56を介して加熱源52の上流側発熱層522Aに重なっている。さらに、図7に示すように、幅方向において切り欠き53C(56C)が形成されていない領域では、高熱伝導部53は、低熱伝導部56を介して加熱源52の上流側発熱層522Aと下流側発熱層522Bとの双方に重なっている。
このように、実施形態2においても、高熱伝導部53の一部の領域が加熱源52の発熱層522に重なっていることで、加熱源52の幅方向の両端部である非通紙領域の温度が上昇した場合等に、発熱層522で発生した熱が高熱伝導部53に伝導しやすくなる。これにより、高熱伝導部53が発熱層522に重なっていない場合と比べて、加熱源52および定着ベルト51の温度むらが低減されやすくなる。
[実施形態3]
続いて、本発明の実施形態3について説明する。なお、実施形態1と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。
図9および図10は、実施形態3が適用される加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57の構成を説明する図である。図9は、加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57を、加熱源52に対して高熱伝導部53等が積層される方向から見た平面図である。また、図10は、定着装置40の幅方向の中央部での断面図であり、図9のX部での断面図に対応する。
なお、図9では、加熱源52の基層521を省略している。また、本実施形態においても、実施形態1と同様に、高熱伝導部53と低熱伝導部56とは、加熱源52に対して高熱伝導部53等が積層される方向から見た形状が等しいため、図9では、低熱伝導部56は高熱伝導部53に隠れて表れていない。さらに、図10では、加熱源52の給電層523(図9参照)を省略している。さらにまた、図10では、複数の高熱伝導部材531(図2参照)を区別せずにまとめて高熱伝導部53として示している。
実施形態3では、加熱源52における発熱層522の形状等が、実施形態1とは異なっている。
図9に示すように、実施形態3の加熱源52は、定着ベルト51の移動方向に間隙を介して並び、それぞれが定着ベルト51の幅方向に沿って延びる複数(この例では2つ)の発熱層522を有している。具体的には、実施形態3の発熱層522は、加熱源52における移動方向の上流側に位置し幅方向に沿って延びる上流側発熱層522Cと、上流側発熱層522Cに対して間隙を介して移動方向の下流側に並び幅方向に沿って延びる下流側発熱層522Dとを有している。また、上流側発熱層522Cおよび下流側発熱層522Dは、給電層523の延伸部523Aに対して幅方向の一端で接続されている。
発熱層522の上流側発熱層522Cは、定着ベルト51の移動方向に沿った径が、幅方向の中央部と比較して幅方向の両端部で短くなっている。これにより、上流側発熱層522Cによる発熱量は、幅方向の中央部と比較して幅方向の両端部で大きくなっている。
一方、発熱層522の下流側発熱層522Dは、定着ベルト51の移動方向に沿った径が、幅方向の中央部と比較して幅方向の両端部で長くなっている。これにより、下流側発熱層522Dによる発熱量は、幅方向の中央部と比較して幅方向の両端部で小さくなっている。
また、実施形態3では、実施形態1と同様に、高熱伝導部53および低熱伝導部56が、全体として幅方向に長尺の形状を有しており、移動方向に沿った径が幅方向の一端から他端に亘って等しくなっている。
そして、高熱伝導部53および低熱伝導部56は、加熱源52の上流側発熱層522Cに重なっている。付言すると、高熱伝導部53および低熱伝導部56は、加熱源52の発熱層522のうち幅方向の両端部での発熱量が大きい上流側発熱層522Cに重なっている。
上述したように、定着処理が行われる用紙の幅が小さい場合、加熱源52の幅方向の両端部の温度が上昇しやすい。実施形態3では、高熱伝導部53が、幅方向の両端部の発熱量が大きい上流側発熱層522Cに重なっていることで、加熱源52および定着ベルト51の幅方向の両端部での温度上昇がより抑制されやすくなる。
また、図10に示すように、実施形態3の温度センサ57は、高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられている。すなわち、実施形態3の温度センサ57は、実施形態1と同様に、高熱伝導部53および低熱伝導部56と比べて移動方向の下流側にずれた位置において、加熱源52の反対面52Bに接触するように配置されている。
さらに、実施形態3では、それぞれの温度センサ57は、反対面52Bに接触する接触領域の一部が、2つの発熱層522のうち移動方向の下流側に位置する下流側発熱層522Dに重なっている。
このように、実施形態3においても、実施形態1と同様に、温度センサ57が高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられることで、例えば温度センサ57が高熱伝導部53上に設けられる場合と比較して、加熱源52に温度変化が生じた場合の温度センサ57の応答性の低下が抑制される。
また、温度センサ57の反対面52Bに対する接触領域の一部が、加熱源52の下流側発熱層522Dに重なっていることで、例えば温度センサ57が発熱層522に重なっていない場合と比べて、例えば加熱源52の下流側発熱層522Dにおいて生じた異常な発熱等が、温度センサ57により検知されやすくなる。
[実施形態4]
続いて、本発明の実施形態4について説明する。なお、実施形態1と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。
図11(a)~(b)および図12(a)~(b)は、実施形態4が適用される加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57の構成を説明する図である。図11(a)は、加熱源52の平面図であり、図11(b)は、加熱源52、高熱伝導部53、低熱伝導部56および温度センサ57を、加熱源52に対して高熱伝導部53等が積層される方向から見た平面図である。また、図12(a)~(b)は、定着装置40の断面図であり、それぞれ、図11のXIIA部およびXIIB部での断面図に対応する。
なお、図11(a)~(b)では、加熱源52の基層521を省略している。また、本実施形態においても、実施形態1と同様に、高熱伝導部53と低熱伝導部56とは、加熱源52に対して高熱伝導部53等が積層される方向から見た形状が等しいため、図11(b)では、低熱伝導部56は高熱伝導部53に隠れて表れていない。さらに、図12では、加熱源52の給電層523(図11(b)参照)を省略している。さらにまた、図12では、複数の高熱伝導部材531(図2参照)を区別せずにまとめて高熱伝導部53として示している。
実施形態4では、加熱源52における発熱層522の形状、高熱伝導部53および低熱伝導部56の形状等が、実施形態1とは異なっている。
図11(a)に示すように、実施形態4の加熱源52は、定着ベルト51の移動方向に間隙を介して並び、それぞれが定着ベルト51の幅方向に沿って延びる複数(この例では3つ)の発熱層522を有している。具体的には、実施形態4の発熱層522は、加熱源52における移動方向の上流側から下流側に向かって、第1発熱層522E、第2発熱層522Fおよび第3発熱層522Gが、それぞれ幅方向に沿って設けられている。また、第1発熱層522E、第2発熱層522Fおよび第3発熱層522Gは、それぞれ、給電層523の延伸部523Aに対して幅方向の一端で接続されている。
発熱層522の第1発熱層522E、第2発熱層522Fおよび第3発熱層522Gは、幅方向に沿った長さが互いに異なっている。この例では、幅方向に沿った長さは、第2発熱層522Fが最も長く、第3発熱層522Gが最も短くなっている。言い換えると、幅方向に沿った長さの関係は、第2発熱層522F>第1発熱層522E>第3発熱層522Gとなっている。
また、この例では、第2発熱層522Fの幅方向に沿った長さは、定着装置40に搬送されうる用紙のうち最も幅が大きい用紙の幅(最大用紙幅)と等しくなっている。また、第3発熱層522Gの幅方向に沿った長さは、定着装置40に搬送されうる用紙のうち最も幅が小さい用紙の幅(最小用紙幅)と等しくなっている。
また、第1発熱層522E、第2発熱層522Fおよび第3発熱層522Gは、それぞれ、移動方向に沿った径が、幅方向の一端から他端に亘って等しくなっている。
これにより、実施形態4の発熱層522では、第1発熱層522E、第2発熱層522Fおよび第3発熱層522Gのうち、幅方向に沿った長さが最も長い第2発熱層522Fが、幅方向の両端部での発熱量が最も大きくなっている。
また、実施形態4の高熱伝導部53は、全体として幅方向に長尺の形状を有している。さらに、図11(b)に示すように、実施形態4の高熱伝導部53は、移動方向に沿った径が、幅方向の両端部と比較して幅方向の中央部で短い。言い換えると、実施形態4の高熱伝導部53は、幅方向の中央部に位置する短径部53Aと、短径部53Aの幅方向の両端に位置し短径部53Aと比較して移動方向に沿った径が長い長径部53Bとを有している。なお、この例では、短径部53Aにおける幅方向の両端部は、長径部53Bに近づくに従い移動方向に沿った径が徐々に長くなっている。
なお、図示は省略するが、低熱伝導部56も、加熱源52に対して高熱伝導部53等が積層される方向から見た形状が、高熱伝導部53と同様の形状を有している。
そして、実施形態4では、高熱伝導部53の短径部53Aが、低熱伝導部56を介して加熱源52の第1発熱層522Eに重なっている。さらに、高熱伝導部53の長径部53Bが、低熱伝導部56を介して加熱源52の第2発熱層522Fに重なっている。付言すると、高熱伝導部53は、低熱伝導部56を介して、加熱源52の発熱層522のうち幅方向の両端部での発熱量が最も大きい第2発熱層522Fに重なっている。
上述したように、定着処理が行われる用紙の幅が小さい場合、加熱源52の幅方向の両端部の温度が上昇しやすい。実施形態4では、高熱伝導部53が、幅方向の両端部の発熱量が最も大きい第2発熱層522Fに重なっていることで、加熱源52および定着ベルト51の幅方向の両端部での温度上昇がより抑制されやすくなる。
また、図12(a)~(b)に示すように、実施形態4の温度センサ57は、高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられている。付言すると、実施形態4の温度センサ57は、高熱伝導部53の短径部53Aに対して移動方向の下流側にずれた位置において、加熱源52の反対面52Bに接触するように配置されている。
このように、実施形態4においても、実施形態1と同様に、温度センサ57が高熱伝導部53および低熱伝導部56に対して移動方向にずれた位置に設けられることで、例えば温度センサ57が高熱伝導部53上に設けられる場合と比較して、加熱源52に温度変化が生じた場合の温度センサ57の応答性の低下が抑制される。
さらに、実施形態4では、図11(b)および図12(a)に示すように、3つの温度センサ57のうち幅方向の中央に位置する温度センサ57は、反対面52Bに接触する接触領域の一部が、加熱源52の第3発熱層522Gに重なっている。付言すると、幅方向の中央に位置する温度センサ57は、3つの発熱層522のうち幅方向の長さが最も短い第3発熱層522Gに重なっている。
上述したように、第3発熱層522Gの幅方向の長さは最小用紙幅と等しくなっている。このため、定着装置40に搬送された用紙は、その大きさに関わらず、ニップ部Nにおいて定着ベルト51を介して第3発熱層522Gに対向する領域を通過する。実施形態4では、温度センサ57の接触領域の一部が第3発熱層522Gに重なることで、用紙が搬送される領域に対応する加熱源52の温度を、温度センサ57によって検知することが可能となる。
さらにまた、実施形態4では、図11(b)および図12(b)に示すように、3つの温度センサ57のうち幅方向の両端に位置する温度センサ57は、反対面52Bに接触する接触領域の一部が、加熱源52の第2発熱層522Fに重なっている。言い換えると、幅方向の両端に位置する温度センサ57は、幅方向の中央に位置する温度センサ57とは異なる発熱層522に重なっている。
これにより、例えば複数の温度センサ57が加熱源52の同一の発熱層522に重なっている場合と比較して、複数の発熱層522のうちいずれかの発熱層522で異常な発熱等が生じた場合に、温度センサ57によって検知されやすくなる。この例では、第2発熱層522Fで生じた異常な発熱等は、幅方向の両端に位置する温度センサ57によって検知され、第3発熱層522Gで生じた異常な発熱等は、幅方向の中央に位置する温度センサ57によって検知されやすくなる。
なお、図11(b)および図12(a)~(b)に示した例では、それぞれの温度センサ57の接触領域は、加熱源52の複数の発熱層522(第1発熱層522E、第2発熱層522F、第3発熱層522G)のうち1つの発熱層522に重なる構成としたが、複数の発熱層522に跨って重なっていてもよい。
以上、本発明の実施形態1~実施形態4について説明したが、これらの実施形態は、本発明の目的を損なわない限り、互いに併用してもよい。
1…画像形成装置、40…定着装置、50…定着ベルトモジュール、51…定着ベルト、52…加熱源、53…高熱伝導部、56…低熱伝導部、57…温度センサ、522…発熱層、523…給電層、531…高熱伝導部材

Claims (9)

  1. 搬送される記録材に接触する接触部と、
    前記接触部に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部を加熱する加熱源と、
    記録材の搬送方向に交差する幅方向に沿って前記加熱源の前記反対面上に設けられ、前記接触部と比較して熱伝導率が高い高熱伝導部と、
    前記加熱源の前記反対面と前記高熱伝導部との間に設けられ、当該高熱伝導部と比較して熱伝導率が低い低熱伝導部と、
    前記加熱源の前記反対面上において前記高熱伝導部および前記低熱伝導部に対し前記搬送方向にずれた位置に設けられ、当該加熱源の温度を検知する温度検知部と
    を備え
    前記温度検知部は、前記高熱伝導部および前記低熱伝導部と比べて前記搬送方向の下流側に設けられていることを特徴とする定着装置。
  2. 搬送される記録材に接触する接触部と、
    前記接触部に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部を加熱する加熱源と、
    記録材の搬送方向に交差する幅方向に沿って前記加熱源の前記反対面上に設けられ、前記接触部と比較して熱伝導率が高い高熱伝導部と、
    前記加熱源の前記反対面と前記高熱伝導部との間に設けられ、当該高熱伝導部と比較して熱伝導率が低い低熱伝導部と、
    前記加熱源の前記反対面上において前記高熱伝導部および前記低熱伝導部に対し前記搬送方向にずれた位置に設けられ、当該加熱源の温度を検知する温度検知部と
    を備え
    前記温度検知部は、前記高熱伝導部および前記低熱伝導部と比べて前記搬送方向の上流側に設けられていることを特徴とする定着装置。
  3. 前記加熱源は、前記搬送方向と交差する前記幅方向に延び発熱する発熱部を有し、
    前記温度検知部は、少なくとも一部が前記発熱部に重なっていることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。
  4. 前記接触部を介して前記加熱源の前記発熱部に対向し、当該接触部との間に記録材が通過する加圧領域を形成する加圧部をさらに備え、
    前記温度検知部は、前記加圧領域に対応する位置で前記発熱部に重なっていることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
  5. 前記加熱源は、前記幅方向の長さが互いに異なる複数の前記発熱部を有し、
    前記温度検知部は、複数の前記発熱部のうち前記幅方向の長さが最も短い発熱部に重なっていることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
  6. 前記加熱源は、複数の前記発熱部を有し、
    互いに異なる前記発熱部に重なっている複数の前記温度検知部を備えることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
  7. 搬送される記録材に接触する接触部と、
    前記接触部に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部を加熱する加熱源と、
    記録材の搬送方向に交差する幅方向に沿って前記加熱源の前記反対面上に設けられ、前記接触部と比較して熱伝導率が高い高熱伝導部と、
    前記加熱源の前記反対面と前記高熱伝導部との間に設けられ、当該高熱伝導部と比較して熱伝導率が低い低熱伝導部と、
    前記加熱源の前記反対面上において前記高熱伝導部および前記低熱伝導部に対し前記搬送方向にずれた位置に設けられ、当該加熱源の温度を検知する温度検知部と
    を備え
    前記加熱源は、前記搬送方向と交差する前記幅方向に延び、それぞれが発熱し、当該幅方向での発熱量が互いに異なる複数の発熱部を有し、
    前記高熱伝導部は、少なくとも一部が、複数の前記発熱部のうち定着装置における前記幅方向の両端部での発熱量が最も大きい発熱部に重なっていることを特徴とする定着装置。
  8. 前記加熱源の前記複数の発熱部は、前記幅方向の長さが互いに異なっており、
    前記高熱伝導部は、複数の前記発熱部のうち前記幅方向の長さが最も長い前記発熱部に重なっていることを特徴とする請求項7に記載の定着装置。
  9. 記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により形成された画像を記録材に定着する定着装置とを備え、当該定着装置が、請求項1乃至8の何れかに記載の定着装置により構成された画像形成装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7508305B2 (ja) 2020-08-06 2024-07-01 東芝テック株式会社 画像処理装置
JP2022191704A (ja) 2021-06-16 2022-12-28 ブラザー工業株式会社 定着装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000221835A (ja) 1999-02-04 2000-08-11 Canon Inc 定着装置および画像形成装置
JP2001100558A (ja) 1999-09-28 2001-04-13 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
JP2002162847A (ja) 2000-11-24 2002-06-07 Canon Inc 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置
JP2003270979A (ja) 2002-03-13 2003-09-25 Canon Inc 定着装置
JP2004170950A (ja) 2002-11-06 2004-06-17 Canon Inc 像加熱装置
JP2012123374A (ja) 2010-11-15 2012-06-28 Canon Inc 加熱装置
JP2014123100A (ja) 2012-11-21 2014-07-03 Canon Inc 像加熱装置
JP2015040888A (ja) 2013-08-20 2015-03-02 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP2015176085A (ja) 2014-03-17 2015-10-05 キヤノン株式会社 定着装置
JP2016050988A (ja) 2014-08-29 2016-04-11 キヤノン株式会社 定着装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3124364B2 (ja) 1992-04-09 2001-01-15 キヤノン株式会社 定着装置
JP3382477B2 (ja) * 1996-10-31 2003-03-04 キヤノン株式会社 加熱装置
JP3478697B2 (ja) 1997-02-18 2003-12-15 キヤノン株式会社 加熱定着装置
JP2001282038A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc 画像形成装置
US7702272B2 (en) * 2003-09-03 2010-04-20 Sharp Kabushiki Kaisha Power control method for controlling a setting value of electric power to be supplied to each of components of an apparatus by switching between power control modes depending on a status of operation of each of the components of the apparatus
JP2005338187A (ja) * 2004-05-24 2005-12-08 Harison Toshiba Lighting Corp ヒータ、加熱装置、画像形成装置
JP2012083410A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP5625865B2 (ja) * 2010-12-16 2014-11-19 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2014206722A (ja) * 2013-03-19 2014-10-30 キヤノン株式会社 画像加熱装置
JP6271899B2 (ja) * 2013-07-30 2018-01-31 キヤノン株式会社 画像加熱装置および画像形成装置
JP6086100B2 (ja) * 2013-08-26 2017-03-01 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2015129792A (ja) * 2014-01-06 2015-07-16 株式会社リコー 画像形成装置
JP6335580B2 (ja) * 2014-03-28 2018-05-30 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2016004161A (ja) * 2014-06-17 2016-01-12 キヤノン株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP6436812B2 (ja) * 2015-02-16 2018-12-12 キヤノン株式会社 定着装置
JP6639180B2 (ja) * 2015-10-09 2020-02-05 キヤノン株式会社 画像加熱装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000221835A (ja) 1999-02-04 2000-08-11 Canon Inc 定着装置および画像形成装置
JP2001100558A (ja) 1999-09-28 2001-04-13 Canon Inc 加熱装置及び画像形成装置
JP2002162847A (ja) 2000-11-24 2002-06-07 Canon Inc 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置
JP2003270979A (ja) 2002-03-13 2003-09-25 Canon Inc 定着装置
JP2004170950A (ja) 2002-11-06 2004-06-17 Canon Inc 像加熱装置
JP2012123374A (ja) 2010-11-15 2012-06-28 Canon Inc 加熱装置
JP2014123100A (ja) 2012-11-21 2014-07-03 Canon Inc 像加熱装置
JP2015040888A (ja) 2013-08-20 2015-03-02 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP2015176085A (ja) 2014-03-17 2015-10-05 キヤノン株式会社 定着装置
JP2016050988A (ja) 2014-08-29 2016-04-11 キヤノン株式会社 定着装置

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