JP7251635B2 - 定着装置及び画像形成装置 - 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に記載された定着装置は、定着アセンブリと、加圧ローラーとを有している。定着アセンブリは、定着フィルム（定着ベルト）と、ヒーターと、温度検知素子（感熱体）とを有している。ヒーターは、定着フィルムの内周面に接触して、定着ニップ部を加熱する。温度検知素子は、ヒーターの温度を検知する。温度検知素子の出力信号に基づいて、定着ニップ部の温度が目標温度に保たれる。温度検知素子は、ヒーターを構成するセラミック基板の表面に配置される。つまり、温度検知素子は、定着フィルムの内部に配置される。

特開２０１３－２１８１９５号公報

しかしながら、複数の温度検知素子によって、ヒーターの複数箇所の温度を検知する場合がある。この場合、複数の温度検知素子の全てを定着フィルムの内部に設置できず、複数の温度検知素子のうちの１つ又はいくつかが、定着フィルムの外部に設置される可能性がある。従って、複数の温度検知素子の設置作業が、煩雑になる。また、定着フィルムの外部に、温度検知素子を設置するためのスペースを確保する必要がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着ベルトの外部に感熱体を設置することなく、定着ベルトの内部に感熱体を設置できる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の一局面に係る定着装置は、シートに形成されたトナー画像を前記シートに定着させる。定着装置は、定着ベルトと、加圧部材と、加熱部とを備える。加圧部材は、前記定着ベルトを加圧するとともに、回転軸線の周りに回転する。加熱部は、前記定着ベルトの内周面に対向する。前記加熱部は、ヒーターと、ヒーター保持部材と、第１感熱体と、第２感熱体とを含む。ヒーターは、前記定着ベルトを加熱する。ヒーター保持部材は、前記ヒーターを保持する。第１感熱体は、前記ヒーター保持部材に配置される。第２感熱体は、前記第１感熱体と異なり、前記ヒーター保持部材に配置される。前記ヒーターは、第１ヒーター部分を有する。第１ヒーター部分は、前記ヒーターの長手方向における一対の端部分のうちの一方の端部分である。前記第１感熱体と前記第２感熱体とは、前記第１ヒーター部分に対向し、前記シートの搬送方向に沿って並んでいる。

本発明の別の局面に係る画像形成装置は、画像形成部と、上記定着装置とを備える。画像形成部は、シートにトナー画像を形成する。前記定着装置は、前記トナー画像を前記シートに定着させる。

本発明に係る定着装置及び画像形成装置によれば、定着ベルトの外部に感熱体を設置することなく、定着ベルトの内部に感熱体を設置できる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模式的断面図である。 本実施形態に係る定着装置を示す斜視図である。 本実施形態に係る定着装置から定着ベルトを取り除いた状態を示す斜視図である。 図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。 本実施形態に係るヒーター保持部材、第１感熱体、及び、第２感熱体を示す斜視図である。 本実施形態に係るヒーター、第１感熱体、及び、第２感熱体を示す斜視図である。 本実施形態に係る感熱ユニット及び第１ヒーター部分を示す斜視図である。 図２のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 本実施形態に係るヒーター保持部材及びヒーターを加圧部材の側から見たときの平面図である。 本実施形態の変形例に係る加熱部を示す平面図である。

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、同一又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、本実施形態において、三次元直交座標系のＸ軸及びＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１を説明する。図１は、画像形成装置１を示す模式的断面図である。画像形成装置１は、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ、又はこれらの機能を兼ね備えた複合機である。以下では、画像形成装置１がモノクロ複合機である実施形態について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１は、読取部１０と、給送部２０と、搬送部３０と、画像形成部４０と、定着装置５０と、排出部６０とを備える。

読取部１０は、原稿Ｇの画像を読み取る。読取部１０は、読み取った画像から画像データを生成する。読取部１０は、例えば、スキャナーを含む。給送部２０は、複数のシートＳを収容し、シートＳを１枚ずつ搬送部３０へ給送する。給送部２０は、例えば、カセット及びピックアップローラーを含む。シートＳは、例えば、紙製又は合成樹脂製のシートである。搬送部３０は、シートＳを画像形成部４０に搬送する。搬送部３０は、例えば、複数の搬送ローラーを含む。

画像形成部４０は、電子写真方式によってシートＳにトナー画像を形成する。具体的には、画像形成部４０は、感光体ドラムと、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、補給装置と、転写装置と、クリーニング装置と、除電装置とを含む。帯電装置は、感光体ドラムを所定の電位に帯電させる。露光装置は、画像データに基づきレーザー光を出力して感光体ドラムを露光することで、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム上に形成する。現像装置は、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを供給して静電潜像を現像し、感光体ドラム上にトナー画像を形成する。補給装置は、現像装置にトナーを補給する。転写装置は、感光体ドラム上のトナー画像をシートＳに転写する。クリーニング装置は、転写後に感光体ドラムに残留する残留トナーを除去する。除電装置は、感光体ドラムに残留する電荷を除電する。

搬送部３０は、トナー画像が転写されたシートＳを定着装置５０に搬送する。つまり、搬送部３０は、トナー画像が形成されたシートＳを定着装置５０に搬送する。

定着装置５０は、トナー画像を加熱及び加圧して、シートＳに形成されたトナー画像をシートＳに定着させる。搬送部３０は、トナー画像の定着されたシートＳを排出部６０に搬送する。排出部６０は、画像形成装置１の外部にシートＳを排出する。

次に、図２～図４を参照して、定着装置５０を説明する。図２は、定着装置５０を示す斜視図である。図２に示すように、定着装置５０は、定着ベルト７０と、加圧部材８０と、一対のベルト保持部材５０１とを備える。

定着ベルト７０は、無端状であり、略円筒形状を有するとともに、可撓性を有する。定着ベルト７０は、第１方向Ｄ１に沿って延びる。第１方向Ｄ１は、加圧部材８０の回転軸線Ｌの延びる方向を示す。第１方向Ｄ１は、シートＳの搬送方向ＤＣに略直交する。

定着ベルト７０は、複数の層を有する。定着ベルト７０は、例えば、ポリイミド層を形成し、更にポリイミド層上に離型層を形成することによって構成される。離型層は、例えば、フッ素樹脂製の耐熱性フィルムである。

一対のベルト保持部材５０１は、第１方向Ｄ１における定着ベルト７０の一対の端部を保持する。

加圧部材８０は、定着ベルト７０の外周面と当接して定着ベルト７０を加圧するとともに、回転軸線Ｌの周りに回転する。加圧部材８０は、第１方向Ｄ１に沿って延びる。加圧部材８０は、本実施形態では、加圧ローラーである。

加圧部材８０は略円柱状である。加圧部材８０は、略円柱状の芯金８３と、円筒状の弾性層（不図示）と、離型層（不図示）とを有する。芯金８３上に弾性層が形成され、弾性層の表面を覆うように離型層が形成される。芯金８３は、例えば、ステンレス又はアルミニウムにより形成される。回転軸線Ｌは芯金８３を通る。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。

図３は、定着装置５０から定着ベルト７０を取り除いた状態を示す斜視図である。図３に示すように、定着装置５０は、加熱部９０をさらに備える。加熱部９０は、定着ベルト７０（図２）を加熱する。

加熱部９０は、ヒーター保持部材５０３と、補強部材５０５とを備える。ヒーター保持部材５０３は、第１方向Ｄ１に沿って延びる。ヒーター保持部材５０３は、例えば、耐熱樹脂製である。

補強部材５０５は、ヒーター保持部材５０３を補強する。補強部材５０５は、第１方向Ｄ１に沿って延びる。補強部材５０５は、例えば、細長状の金属製ステー部材である。

図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図４では、図面の簡略化のため、加圧部材８０の内部構造を省略している。

図４に示すように、加熱部９０は、定着ベルト７０の内周面に対向する。加熱部９０はヒーターＨＴをさらに備える。ヒーターＨＴは、定着ベルト７０を加熱する。ヒーターＨＴは、定着ベルト７０の内周面に接触している。

ヒーター保持部材５０３はヒーターＨＴを保持している。具体的には、ヒーター保持部材５０３は、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とを有する。第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とは、互いに第２方向Ｄ２に対向する。第２面Ｆ２は、第１面Ｆ１よりも、加圧部材８０に近い。ヒーターＨＴは、第２面Ｆ２に配置される。

加圧部材８０は、第２方向Ｄ２において定着ベルト７０と対向する。第２方向Ｄ２は、シートＳの搬送方向ＤＣと第１方向Ｄ１（図３）とに略直交する。また、第２方向Ｄ２は、ヒーターＨＴに略直交する。

加圧部材８０は、定着ベルト７０に圧接される。従って、加圧部材８０は、定着ベルト７０を介してヒーターＨＴを押圧する。

加圧部材８０が定着ベルト７０に圧接される箇所に定着ニップ部Ｎが形成される。加圧部材８０が駆動及び回転されると、定着ベルト７０が加圧部材８０に従動して回転する。従って、シートＳは、搬送方向ＤＣに搬送され、定着ニップ部Ｎを通過する。その結果、トナー画像がシートＳ上に溶融定着される。

次に、図５～図８を参照して、加熱部９０を説明する。図５は、ヒーター保持部材５０３、第１感熱体ＳＭ１、及び、第２感熱体ＳＭ２を示す斜視図である。

図５に示すように、加熱部９０は、少なくとも１つの第１感熱体ＳＭ１と、少なくとも１つの第２感熱体ＳＭ２とをさらに備える。本実施形態では、加熱部９０は、複数の第１感熱体ＳＭ１と、複数の第２感熱体ＳＭ２とを備える。具体的には、加熱部９０は、２つの第１感熱体ＳＭ１と、３つの第２感熱体ＳＭ２とを備える。第２感熱体ＳＭ２は第１感熱体ＳＭ１と異なる。第１感熱体ＳＭ１及び第２感熱体ＳＭ２の各々は、第１方向Ｄ１に沿って延びている。つまり、第１感熱体ＳＭ１の第１方向Ｄ１の長さは、シートＳの搬送方向ＤＣにおける第１感熱体ＳＭ１の長さよりも長い。また、第２感熱体ＳＭ２の第１方向Ｄ１の長さは、シートＳの搬送方向ＤＣにおける第２感熱体ＳＭ２の長さよりも長い。

複数の第１感熱体ＳＭ１及び複数の第２感熱体ＳＭ２は、ヒーター保持部材５０３に配置される。具体的には、複数の第１感熱体ＳＭ１及び複数の第２感熱体ＳＭ２は、ヒーター保持部材５０３の第１面Ｆ１に配置される。図５には表れていないが、ヒーター保持部材５０３は、複数の第１感熱体ＳＭ１の各々及び複数の第２感熱体ＳＭ２の各々に対応して、複数の開口を有する。そして、第１感熱体ＳＭ１の検知部が、ヒーター保持部材５０３の開口に挿入されて、ヒーターＨＴに対向及び接触する。同様に、第２感熱体ＳＭ２の検知部が、ヒーター保持部材５０３の開口に挿入されて、ヒーターＨＴに対向及び接触する。

以下、複数の第１感熱体ＳＭ１のうちの１つの第１感熱体ＳＭ１を「第１感熱体ＳＭ１１」と記載し、他の１つの第１感熱体ＳＭ１を「第１感熱体ＳＭ１２」と記載する場合がある。また、複数の第２感熱体ＳＭ２のうちの１つの第２感熱体ＳＭ２を「第２感熱体ＳＭ２１」と記載し、他の１つの第２感熱体ＳＭ２を「第２感熱体ＳＭ２２」と記載し、更に他の１つの第２感熱体ＳＭ２を「第２感熱体ＳＭ２３」と記載する場合がある。第１感熱体ＳＭ１１及び第２感熱体ＳＭ２１は、感熱ユニットＵＴ１を構成する。

感熱ユニットＵＴ１と、第１感熱体ＳＭ１２と、第２感熱体ＳＭ２２と、第２感熱体ＳＭ２３とは、ヒーター保持部材５０３の第１面Ｆ１上において、第１方向Ｄ１に沿って略一直線上に配置される。

図６は、ヒーターＨＴ、第１感熱体ＳＭ１、及び、第２感熱体ＳＭ２を示す斜視図である。図６は、図５のヒーター保持部材５０３を取り除いた状態を示している。

図６に示すように、第１感熱体ＳＭ１及び第２感熱体ＳＭ２の各々は、ヒーターＨＴの熱を感知する。本実施形態では、第１感熱体ＳＭ１及び第２感熱体ＳＭ２の各々は、ヒーターＨＴの温度を検知する。

ヒーターＨＴは、面状、又は細長薄板状である。ヒーターＨＴは、第１方向Ｄ１に沿って延びる。従って、第１方向Ｄ１は、ヒーターＨＴの長手方向を示す。ヒーターＨＴは、例えば、セラミックヒーターである。ヒーターＨＴの厚さは、例えば、約１ｍｍである。

ヒーターＨＴは、第１ヒーター部分ＡＥ１を有する。ヒーターＨＴは、第２ヒーター部分ＡＥ２と、第３ヒーター部分ＡＥ３とをさらに有することが好ましい。図６では、理解の容易のために、第１ヒーター部分ＡＥ１と第３ヒーター部分ＡＥ３との境界を破線ＬＮで示し、第２ヒーター部分ＡＥ２と第３ヒーター部分ＡＥ３との境界を破線ＬＮで示している。

第１ヒーター部分ＡＥ１は、ヒーターＨＴの第１方向Ｄ１における一対の端部分のうちの一方の端部分である。感熱ユニットＵＴ１は、第２方向Ｄ２において第１ヒーター部分ＡＥ１と対向する。

図７は、感熱ユニットＵＴ１及び第１ヒーター部分ＡＥ１を示す斜視図である。図７は、図６の感熱ユニットＵＴ１及び第１ヒーター部分ＡＥ１を拡大して示している。

図７に示すように、感熱ユニットＵＴ１を構成する第１感熱体ＳＭ１１と第２感熱体ＳＭ２１とは、第２方向Ｄ２において第１ヒーター部分ＡＥ１と対向する。本実施形態では、第１感熱体ＳＭ１１と第２感熱体ＳＭ２１とは、第１ヒーター部分ＡＥ１に接触している。そして、第１感熱体ＳＭ１１と第２感熱体ＳＭ２１とは、第１ヒーター部分ＡＥ１の熱を感知する。具体的には、第１感熱体ＳＭ１１と第２感熱体ＳＭ２１とは、第１ヒーター部分ＡＥ１の温度を検知する。

第１感熱体ＳＭ１１と第２感熱体ＳＭ２１とは、シートＳの搬送方向ＤＣに沿って並んでいる。従って、本実施形態によれば、第１感熱体ＳＭ１１又は第２感熱体ＳＭ２１が、第１方向Ｄ１における定着ベルト７０（図２）の外部に設置されることを抑制できて、第１感熱体ＳＭ１１及び第２感熱体ＳＭ２１の双方を定着ベルト７０の内部に設置できる。つまり、本実施形態では、第１ヒーター部分ＡＥ１の第１方向Ｄ１の長さが比較的短い場合であっても、定着ベルト７０の外部に感熱体（第１感熱体ＳＭ１１及び第２感熱体ＳＭ２１）を設置することなく、定着ベルト７０の内部に感熱体を設置できる。従って、感熱体を定着ベルトの外部に設置する場合と比較して、感熱体（第１感熱体ＳＭ１１及び第２感熱体ＳＭ２１）の設置作業が容易になる。また、定着ベルト７０の外部に、感熱体を設置するためのスペースを確保することが要求されない。

なお、例えば、第１ヒーター部分ＡＥ１の第１方向Ｄ１の長さが比較的短い場合において、第１感熱体ＳＭ１１と第２感熱体ＳＭ２１とが、第１方向Ｄ１に沿って略一直線上に配置されると、第１感熱体ＳＭ１１又は第２感熱体ＳＭ２１を、定着ベルト７０の内部に設置できず、定着ベルト７０の外部に設置しなければならない場合があり得る。

図８は、図２のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図８では、図面の簡略化のため、加圧部材８０の内部構造を省略している。

図８に示すように、第１感熱体ＳＭ１１は、第２感熱体ＳＭ２１よりも、シートＳの搬送方向ＤＣの下流に配置される。なお、第１感熱体ＳＭ１１は、第２感熱体ＳＭ２１よりも、シートＳの搬送方向ＤＣの上流に配置されていてもよい。

また、ヒーター保持部材５０３は開口ＰＮを有している。そして、第１感熱体ＳＭ１１及び第２感熱体ＳＭ２１は、開口ＰＮを介して、ヒーターＨＴの第１ヒーター部分ＡＥ１と対向及び接触している。図８の例では、開口ＰＮは、第１感熱体ＳＭ１１に対応する開口と第２感熱体ＳＭ２１に対応する開口とを合わせた１つの開口として形成されている。

図６に戻って、第１ヒーター部分ＡＥ１は、第１対向面１０１と、第１ヒーター面２０１とを有する。第１対向面１０１及び第１ヒーター面２０１は第２方向Ｄ２と略直交する。第１対向面１０１は、第１感熱体ＳＭ１１及び第２感熱体ＳＭ２１と第２方向Ｄ２に対向する。第１ヒーター面２０１は、第２方向Ｄ２において第１対向面１０１と対向する。

第２ヒーター部分ＡＥ２は、ヒーターＨＴの第１方向Ｄ１における一対の端部分のうちの他方の端部分である。第２感熱体ＳＭ２３は、第２方向Ｄ２において第２ヒーター部分ＡＥ２と対向する。本実施形態では、第２感熱体ＳＭ２３は、第２ヒーター部分ＡＥ２に接触している。具体的には、第２感熱体ＳＭ２３は、ヒーター保持部材５０３（図５）の開口（不図示）を介して、第２ヒーター部分ＡＥ２と対向及び接触している。そして、第２感熱体ＳＭ２３は、第２ヒーター部分ＡＥ２の熱を感知する。具体的には、第２感熱体ＳＭ２３は、第２ヒーター部分ＡＥ２の温度を検知する。

第２ヒーター部分ＡＥ２は、第２対向面１０２と、第２ヒーター面２０２とを有する。第２対向面１０２及び第２ヒーター面２０２は第２方向Ｄ２と略直交する。第２対向面１０２は、第２方向Ｄ２において第２感熱体ＳＭ２３と対向する。第２ヒーター面２０２は、第２方向Ｄ２において第２対向面１０２と対向する。

第２ヒーター部分ＡＥ２の第１方向Ｄ１の長さと第１ヒーター部分ＡＥ１の第１方向Ｄ１の長さとは、略等しい。

第３ヒーター部分ＡＥ３は、ヒーターＨＴのうち、第１ヒーター部分ＡＥ１と第２ヒーター部分ＡＥ２との間に位置する部分である。第３ヒーター部分ＡＥ３の第１方向Ｄ１の長さは、第１ヒーター部分ＡＥ１の第１方向Ｄ１の長さよりも長く、第２ヒーター部分ＡＥ２の第１方向Ｄ１の長さよりも長い。

第１感熱体ＳＭ１２と第２感熱体ＳＭ２２とは、第２方向Ｄ２において第３ヒーター部分ＡＥ３と対向する。本実施形態では、第１感熱体ＳＭ１２と第２感熱体ＳＭ２２とは、第３ヒーター部分ＡＥ３に接触している。具体的には、第１感熱体ＳＭ１２は、ヒーター保持部材５０３（図５）の開口（不図示）を介して、第３ヒーター部分ＡＥ３と対向及び接触している。また、第２感熱体ＳＭ２２は、ヒーター保持部材５０３の開口（不図示）を介して、第３ヒーター部分ＡＥ３と対向及び接触している。そして、第１感熱体ＳＭ１２及び第２感熱体ＳＭ２２は、第３ヒーター部分ＡＥ３の熱を感知する。具体的には、第１感熱体ＳＭ１２及び第２感熱体ＳＭ２２は、第３ヒーター部分ＡＥ３の温度を検知する。

第１感熱体ＳＭ１２と第２感熱体ＳＭ２２とは、第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。特に、本実施形態では、第３ヒーター部分ＡＥ３の第１方向Ｄ１の長さが長いため、第１感熱体ＳＭ１２と第２感熱体ＳＭ２２とを、第１方向Ｄ１に沿って容易に配置できる。具体的には、第１感熱体ＳＭ１２と第２感熱体ＳＭ２２とは、第１方向Ｄ１に沿って略一直線上に並んでいる。

第１感熱体ＳＭ１２は、第２感熱体ＳＭ２２よりも、第１ヒーター部分ＡＥ１に近い位置に配置される。第２感熱体ＳＭ２２は、第１感熱体ＳＭ１２よりも、第２ヒーター部分ＡＥ２に近い位置に配置される。なお、第１感熱体ＳＭ１２が、第２感熱体ＳＭ２２よりも、第２ヒーター部分ＡＥ２に近い位置に配置されてもよい。また、第２感熱体ＳＭ２２が、第１感熱体ＳＭ１２よりも、第１ヒーター部分ＡＥ１に近い位置に配置されてもよい。

第３ヒーター部分ＡＥ３は、第３対向面１０３と、第３ヒーター面２０３とを有する。第３対向面１０３及び第３ヒーター面２０３は第２方向Ｄ２と略直交する。第３対向面１０３は、第１感熱体ＳＭ１２及び第２感熱体ＳＭ２２と第２方向Ｄ２に対向する。第３ヒーター面２０３は、第３対向面１０３と第２方向Ｄ２に対向する。

第１ヒーター部分ＡＥ１と第３ヒーター部分ＡＥ３と第２ヒーター部分ＡＥ２とは、第１方向Ｄ１に沿って略一直線上に配置される。第１ヒーター部分ＡＥ１の第１方向Ｄ１の長さと第３ヒーター部分ＡＥ３の第１方向Ｄ１の長さと第２ヒーター部分ＡＥ２の第１方向Ｄ１の長さとの合計長さは、最大サイズのシートＳの幅に略等しい。例えば、最大サイズは、Ａ３サイズであり、最大サイズのシートＳの幅は、Ａ３サイズのシートＳの短辺の長さを示す。第３ヒーター部分ＡＥ３の第１方向Ｄ１の長さは、最大サイズよりも小さいサイズのシートＳの幅に略等しい。例えば、最大サイズよりも小さいサイズは、Ｂ５サイズであり、最大サイズよりも小さいサイズのシートＳの幅は、Ｂ５サイズのシートＳの短辺の長さを示す。

引き続き図６を参照して、第１感熱体ＳＭ１及び第２感熱体ＳＭ２を説明する。

第１感熱体ＳＭ１は、サーミスターを含む。

サーミスターは、ヒーターＨＴの温度を計測する半導体素子である。画像形成装置１は、サーミスターの計測した温度に基づいてヒーターＨＴを制御する。第１感熱体ＳＭ１がサーミスターであることにより、ヒーターＨＴの温度を制御する精度を向上させることができる。

第２感熱体ＳＭ２は、サーモカット又はサーモスタットを含む。

サーモカットは、ワンショット型のサーモスタットのような保護素子である。サーモカットは、ヒーターＨＴの温度が閾値以上である場合、ヒーターＨＴへの電力の供給を遮断する。特に、サーモカットでは、一旦ヒーターＨＴの温度に応じて電力の供給が遮断されると、電力の供給が復帰されない。従って、ヒーターＨＴの温度が過度に上昇した場合、ヒーターＨＴによる定着ベルト７０に対する加熱を停止する精度を向上させることができる。

サーモスタットは、ヒーターＨＴの温度が閾値以上である場合、ヒーターＨＴへの電力の供給を遮断し、ヒーターＨＴの温度が閾値未満である場合、ヒーターＨＴへの電力の供給を復帰させる。従って、ヒーターＨＴによる定着ベルト７０に対する加熱を、ヒーターＨＴの温度変化に対応した細かな精度でオンオフできる。

ここで、図６に示すように、加熱部９０は、複数の付勢部材ＳＰをさらに備える。本実施形態では、複数の付勢部材ＳＰは、複数の第１感熱体ＳＭ１及び複数の第２感熱体ＳＭ２に対応して配置される。そして、複数の第１感熱体ＳＭ１の各々及び複数の第２感熱体ＳＭ２の各々は、対応する付勢部材ＳＰによって、直接的又は間接的に、ヒーターＨＴに向かって付勢される。具体的には、補強部材５０５（図３）が複数の付勢部材ＳＰを押圧することで、複数の第１感熱体ＳＭ１の各々及び複数の第２感熱体ＳＭ２の各々は、対応する付勢部材ＳＰによって、直接的又は間接的に、ヒーターＨＴに向かって付勢される。付勢部材ＳＰは、例えば、コイルばねである。

次に、図９を参照して、ヒーターＨＴを説明する。図９は、ヒーター保持部材５０３及びヒーターＨＴを加圧部材８０（図４）の側から見たときの平面図である。図９では、理解の容易のために、第１ヒーター部分ＡＥ１と第３ヒーター部分ＡＥ３との境界を破線ＬＮで示し、第２ヒーター部分ＡＥ２と第３ヒーター部分ＡＥ３との境界を破線ＬＮで示している。

図９に示すように、ヒーターＨＴは、基板ＳＢと、第１抵抗発熱体ＨＥ１と、第２抵抗発熱体ＨＥ２と、第３抵抗発熱体ＨＥ３とを備える。第１抵抗発熱体ＨＥ１は「第１発熱体」の一例に相当し、第２抵抗発熱体ＨＥ２は「第２発熱体」の一例に相当し、第３抵抗発熱体ＨＥ３は「第３発熱体」の一例に相当する。

基板ＳＢは、面状、又は細長薄板状である。基板ＳＢは、第１方向Ｄ１に沿って延びる。基板ＳＢは、例えば、セラミック基板である。

第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２と第３抵抗発熱体ＨＥ３との各々は、第１方向Ｄ１に沿って延びる。第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２と第３抵抗発熱体ＨＥ３とは、第１方向Ｄ１に沿って略一直線上に配置される。第３抵抗発熱体ＨＥ３は、第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２との間に配置される。

第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２と第３抵抗発熱体ＨＥ３との各々は、電力が供給されることによって、発熱する。つまり、第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２と第３抵抗発熱体ＨＥ３との各々は、通電されることによって、発熱する。

第１抵抗発熱体ＨＥ１は、第１ヒーター部分ＡＥ１の第１ヒーター面２０１に配置される。従って、第１感熱体ＳＭ１１及び第２感熱体ＳＭ２１は、第１抵抗発熱体ＨＥ１に起因する熱を感知する。つまり、第１感熱体ＳＭ１１及び第２感熱体ＳＭ２１は、第１抵抗発熱体ＨＥ１に起因する第１ヒーター部分ＡＥ１の温度を検知する。

第２抵抗発熱体ＨＥ２は、第２ヒーター部分ＡＥ２の第２ヒーター面２０２に配置される。従って、第２感熱体ＳＭ２３は、第２抵抗発熱体ＨＥ２に起因する熱を感知する。つまり、第２感熱体ＳＭ２３は、第２抵抗発熱体ＨＥ２に起因する第２ヒーター部分ＡＥ２の温度を検知する。

第３抵抗発熱体ＨＥ３は、第３ヒーター部分ＡＥ３の第３ヒーター面２０３に配置される。従って、第１感熱体ＳＭ１２及び第２感熱体ＳＭ２２は、第３抵抗発熱体ＨＥ３に起因する熱を感知する。つまり、第１感熱体ＳＭ１２及び第２感熱体ＳＭ２２は、第３抵抗発熱体ＨＥ３に起因する第３ヒーター部分ＡＥ３の温度を検知する。

第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２と第３抵抗発熱体ＨＥ３とは互いに個別に制御されることが可能である。従って、本実施形態によれば、シートＳのサイズに応じて、第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２と第３抵抗発熱体ＨＥ３とのオン／オフを制御できる。その結果、シートＳのサイズが小さい場合には、第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２とをオフにすることで、第１ヒーター部分ＡＥ１及び第２ヒーター部分ＡＥ２の温度上昇を抑制できる。

例えば、シートＳの幅が、第１ヒーター部分ＡＥ１の第１方向Ｄ１の長さと第３ヒーター部分ＡＥ３の第１方向Ｄ１の長さと第２ヒーター部分ＡＥ２の第１方向Ｄ１の長さとの合計長さと略等しい場合には、第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２と第３抵抗発熱体ＨＥ３との全てをオンにする。

例えば、シートＳの幅が、第３ヒーター部分ＡＥ３の第１方向Ｄ１の長さと略等しい場合には、第１抵抗発熱体ＨＥ１と第２抵抗発熱体ＨＥ２とをオフにし、第３抵抗発熱体ＨＥ３をオンにする。

また、本実施形態では、第１抵抗発熱体ＨＥ１及び第１ヒーター部分ＡＥ１に対応して第２感熱体ＳＭ２１が配置され、第２抵抗発熱体ＨＥ２及び第２ヒーター部分ＡＥ２に対応して第２感熱体ＳＭ２３が配置され、第３抵抗発熱体ＨＥ３及び第３ヒーター部分ＡＥ３に対応して第２感熱体ＳＭ２２が配置される。従って、第２感熱体ＳＭ２１～第２感熱体ＳＭ２３がサーモカット又はサーモスタットである場合、第１抵抗発熱体ＨＥ１～第３抵抗発熱体ＨＥ３ごとに、温度が閾値以上である場合に電力の供給を遮断できる。

具体的には、第２感熱体ＳＭ２１は、第１ヒーター部分ＡＥ１の温度が閾値以上である場合に、第１抵抗発熱体ＨＥ１への電力の供給を遮断する。第２感熱体ＳＭ２３は、第２ヒーター部分ＡＥ２の温度が閾値以上である場合に、第２抵抗発熱体ＨＥ２への電力の供給を遮断する。第２感熱体ＳＭ２２は、第３ヒーター部分ＡＥ３の温度が閾値以上である場合に、第３抵抗発熱体ＨＥ３への電力の供給を遮断する。

さらに、本実施形態では、第１感熱体ＳＭ１１がサーミスターである場合、第１感熱体ＳＭ１１が検知した第１ヒーター部分ＡＥ１の温度に応じて、第１抵抗発熱体ＨＥ１及び第２抵抗発熱体ＨＥ２への電力の供給を制御できる。また、第１感熱体ＳＭ１２がサーミスターである場合、第１感熱体ＳＭ１２が検知した第３ヒーター部分ＡＥ３の温度に応じて、第３抵抗発熱体ＨＥ３への電力の供給を制御できる。

（変形例）
図１０を参照して、本発明の実施形態の変形例に係る定着装置５０を説明する。変形例に係る定着装置５０が、３つの第１感熱体ＳＭ１を備える点で、変形例は図１～図９を参照して説明した本実施形態に係る定着装置５０と主に異なる。以下、変形例が本実施形態と異なる点を主に説明する。

図１０は、本実施形態の変形例に係る定着装置５０の加熱部９０Ａを示す平面図である。図１０は、ヒーター保持部材５０３及びヒーターＨＴを補強部材５０５（図４）の側から見たときの平面図である。

図１０に示すように、加熱部９０Ａは、図３～図９を参照して説明した加熱部９０の構成に加えて、第１感熱体ＳＭ１３をさらに備える。第１感熱体ＳＭ１３は、複数の第１感熱体ＳＭ１のうちの更に他の１つの第１感熱体ＳＭ１である。第１感熱体ＳＭ１３は、ヒーター保持部材５０３の第１面Ｆ１上に配置される。第１感熱体ＳＭ１３及び第２感熱体ＳＭ２３は、感熱ユニットＵＴ２を構成する。

感熱ユニットＵＴ２を構成する第１感熱体ＳＭ１３と第２感熱体ＳＭ２３とは、第２方向Ｄ２（図４）において第２ヒーター部分ＡＥ２と対向する。変形例では、第１感熱体ＳＭ１３と第２感熱体ＳＭ２３とは、第２ヒーター部分ＡＥ２に接触している。そして、第１感熱体ＳＭ１３と第２感熱体ＳＭ２３とは、第２ヒーター部分ＡＥ２の熱を感知する。具体的には、第１感熱体ＳＭ１３と第２感熱体ＳＭ２３とは、第２ヒーター部分ＡＥ２の温度を検知する。

第１感熱体ＳＭ１３と第２感熱体ＳＭ２３とは、シートＳの搬送方向ＤＣに沿って並んでいる。従って、本実施形態の変形例によれば、第１感熱体ＳＭ１３又は第２感熱体ＳＭ２３が、第１方向Ｄ１における定着ベルト７０（図２）の外部に設置されることを抑制できて、第１感熱体ＳＭ１３及び第２感熱体ＳＭ２３の双方を定着ベルト７０の内部に設置できる。つまり、変形例では、第２ヒーター部分ＡＥ２の第１方向Ｄ１の長さが比較的短い場合であっても、定着ベルト７０の外部に感熱体（第１感熱体ＳＭ１３及び第２感熱体ＳＭ２３）を設置することなく、定着ベルト７０の内部に感熱体を設置できる。従って、感熱体を定着ベルトの外部に設置する場合と比較して、感熱体（第１感熱体ＳＭ１３及び第２感熱体ＳＭ２３）の設置作業が容易になる。また、定着ベルト７０の外部に、感熱体を設置するためのスペースを確保することが要求されない。

具体的には、第１感熱体ＳＭ１３は、第２感熱体ＳＭ２３よりも、シートＳの搬送方向ＤＣの下流に配置される。なお、第１感熱体ＳＭ１３は、第２感熱体ＳＭ２３よりも、シートＳの搬送方向ＤＣの上流に配置されていてもよい。

また、第２ヒーター部分ＡＥ２の第２対向面１０２は、第１感熱体ＳＭ１３及び第２感熱体ＳＭ２３と第２方向Ｄ２に対向する。

特に、変形例では、第１感熱体ＳＭ１３がサーミスターである場合、第１感熱体ＳＭ１３が検知した第２ヒーター部分ＡＥ２の温度に応じて、第２抵抗発熱体ＨＥ２（図９）への電力の供給を制御できる。さらに、第１感熱体ＳＭ１１がサーミスターである場合、第１感熱体ＳＭ１１が検知した第１ヒーター部分ＡＥ１の温度に応じて、第１抵抗発熱体ＨＥ１（図９）への電力の供給を制御できる。

なお、第１感熱体ＳＭ１３及び第２感熱体ＳＭ２３は、ヒーター保持部材５０３の開口（不図示）を介して、ヒーターＨＴの第２ヒーター部分ＡＥ２と対向及び接触している。この場合の開口は、第１感熱体ＳＭ１３に対応する開口と第２感熱体ＳＭ２３に対応する開口とを合わせた１つの開口として形成されている。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、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できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。

また、図面は、発明の理解を容易にするために、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さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、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ことは言うまでもない。

（１）図１～図１０を参照して説明した本実施形態及び変形例では、ヒーターＨＴは、３つのヒーター部分（第１ヒーター部分ＡＥ１～第３ヒーター部分ＡＥ３）を有していたが、２つのヒーター部分を有していてもよいし、４以上のヒーター部分を有していてもよい。そして、ヒーターＨＴは、ヒーター部分の数と同数の抵抗発熱体を備える。また、ヒーター部分の各々に対応して、第１感熱体ＳＭ１及び第２感熱体ＳＭ２が配置されてもよい。この場合、ヒーター部分の各々において、第１感熱体ＳＭ１と第２感熱体ＳＭ２とが、シートＳの搬送方向ＤＣに沿って並んでいてもよい。また、１つのヒーター部分に第１感熱体ＳＭ１だけが配置されてもよいし、１つのヒーター部分に第２感熱体ＳＭ２だけが配置されてもよい。全てのヒーター部分に第２感熱体ＳＭ２が配置されることが好ましい。また、全てのヒーター部分に第１感熱体ＳＭ１が配置されていてもよい。

（２）図１～図１０を参照して説明した本実施形態及び変形例において、第３ヒーター部分ＡＥ３に対応して配置される第１感熱体ＳＭ１２と第２感熱体ＳＭ２２とが、シートＳの搬送方向ＤＣに沿って並んでいてもよい。

（３）図１～図１０を参照して説明した本実施形態及び変形例では、画像形成装置１の例として複合機について説明した。ただし、画像形成装置１は、複合機に限定されず、例えば、コピー機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能のうちの少なくとも１つの機能を備えていればよい。また、画像形成装置１は、モノクロ複合機であったが、本発明はこれに限定されない。画像形成装置１は、例えば、カラー複合機であってもよい。

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

Claims (8)

1. シートに形成されたトナー画像を前記シートに定着させる定着装置であって、
   定着ベルトと、
   前記定着ベルトを加圧するとともに、回転軸線の周りに回転する加圧部材と、
   前記定着ベルトの内周面に対向する加熱部と
   を備え、
   前記加熱部は、
   前記定着ベルトを加熱するヒーターと、
   前記ヒーターを保持するヒーター保持部材と、
   前記ヒーター保持部材に配置される第１感熱体と、
   前記第１感熱体と異なり、前記ヒーター保持部材に配置される第２感熱体と
   を含み、
   前記ヒーターは、前記ヒーターの長手方向における一対の端部分のうちの一方の端部分である第１ヒーター部分と、
   前記ヒーターの前記一対の端部分のうちの他方の端部分である第２ヒーター部分と、
   前記ヒーターのうち、前記第１ヒーター部分と前記第２ヒーター部分との間に位置する部分である第３ヒーター部分と
   を有し、
   前記加熱部は、複数の前記第１感熱体と、複数の前記第２感熱体とを含み、
   前記複数の第１感熱体のうちの１つの第１感熱体と、前記複数の第２感熱体のうちの１つの第２感熱体とが、前記第１ヒーター部分に対向し、前記シートの搬送方向に沿って並んでおり、
   前記複数の第１感熱体のうちの他の１つの第１感熱体と、前記複数の第２感熱体のうちの他の１つの第２感熱体とが、前記第３ヒーター部分に対向し、前記回転軸線の延びる方向に沿って並んでおり、
   前記複数の第２感熱体のうちの更に他の１つの第２感熱体が、前記第２ヒーター部分に対向している、定着装置。
2. シートに形成されたトナー画像を前記シートに定着させる定着装置であって、
   定着ベルトと、
   前記定着ベルトを加圧するとともに、回転軸線の周りに回転する加圧部材と、
   前記定着ベルトの内周面に対向する加熱部と
   を備え、
   前記加熱部は、
   前記定着ベルトを加熱するヒーターと、
   前記ヒーターを保持するヒーター保持部材と、
   前記ヒーター保持部材に配置される第１感熱体と、
   前記第１感熱体と異なり、前記ヒーター保持部材に配置される第２感熱体と
   を含み、
   前記ヒーターは、
   前記ヒーターの長手方向における一対の端部分のうちの一方の端部分である第１ヒーター部分と、
   前記ヒーターの前記一対の端部分のうちの他方の端部分である第２ヒーター部分と、
   前記ヒーターのうち、前記第１ヒーター部分と前記第２ヒーター部分との間に位置する部分である第３ヒーター部分と
   を更に有し、
   前記加熱部は、複数の前記第１感熱体と、複数の前記第２感熱体とを含み、
   前記複数の第１感熱体のうちの１つの第１感熱体と、前記複数の第２感熱体のうちの１つの第２感熱体とが、前記第１ヒーター部分に対向し、前記シートの搬送方向に沿って並んでおり、
   前記複数の第１感熱体のうちの他の１つの第１感熱体と、前記複数の第２感熱体のうちの他の１つの第２感熱体とが、前記第３ヒーター部分に対向し、前記回転軸線の延びる方向に沿って並んでおり、
   前記複数の第１感熱体のうちの更に他の１つの第１感熱体と、前記複数の第２感熱体のうちの更に他の１つの第２感熱体とが、前記第２ヒーター部分に対向し、前記シートの搬送方向に沿って並んでいる、定着装置。
3. 前記ヒーターは、互いに個別に制御されることの可能な第１発熱体と第２発熱体と第３発熱体とを含み、
   前記第１ヒーター部分は、
   前記第１感熱体及び前記第２感熱体に対向する第１対向面と、
   前記第１対向面に対向し、前記第１発熱体が配置される第１ヒーター面と
   を有し、
   前記第３ヒーター部分は、
   前記第１感熱体及び前記第２感熱体に対向する第３対向面と、
   前記第３対向面に対向し、前記第３発熱体が配置される第３ヒーター面と
   を有し、
   前記第２ヒーター部分は、
   前記第２感熱体に対向する第２対向面と、
   前記第２対向面に対向し、前記第２発熱体が配置される第２ヒーター面と
   を有する、請求項１に記載の定着装置。
4. 前記第１感熱体は、サーミスターを含み、
   前記第２感熱体は、サーモカット又はサーモスタットを含み、
   前記サーミスターは、前記ヒーターの温度を計測し、
   前記サーモカットは、前記ヒーターの温度が閾値以上である場合、前記ヒーターへの電力の供給を遮断し、
   前記サーモスタットは、前記ヒーターの温度が前記閾値以上である場合、前記ヒーターへの電力の供給を遮断し、前記ヒーターの温度が前記閾値未満である場合、前記ヒーターへの前記電力の供給を復帰させる、請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
5. 前記第１感熱体は、前記第２感熱体よりも、前記シートの搬送方向の下流に配置される、請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
6. 前記第１感熱体及び前記第２感熱体の各々は、前記シートの搬送方向に略直交する所定方向に沿って延び、
   前記所定方向における前記第１感熱体の長さは、前記シートの搬送方向における前記第１感熱体の長さよりも長く、
   前記所定方向における前記第２感熱体の長さは、前記シートの搬送方向における前記第２感熱体の長さよりも長い、請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
7. 前記第３ヒーター部分に対向する前記第１感熱体は、前記第２感熱体よりも、前記第１ヒーター部分に近い位置に配置され、
   前記第３ヒーター部分に対向する前記第２感熱体は、前記第１感熱体よりも、前記第２ヒーター部分に近い位置に配置される、請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
8. シートにトナー画像を形成する画像形成部と、
   請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の定着装置と
   を備え、
   前記定着装置は、前記トナー画像を前記シートに定着させる、画像形成装置。

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