JP7280554B2 - 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置において、用紙上のトナーを熱により定着させる定着装置や用紙上のインクを乾燥させる乾燥装置などに用いられる加熱部材として、面状の抵抗発熱体を有する面状ヒータが知られている。

面状ヒータは、抵抗発熱体に電力が供給されることで発熱する。そのため、面状ヒータには、電源からの電力を供給するためのコネクタが電気的に接続される電極部が設けられている。

例えば、特許文献１（特開２００１－２３７３２号公報）には、面状ヒータの電極部に接続されるコネクタとして、面状ヒータとこれを保持するヒータホルダとを表側と裏側とから挟むことで、面状ヒータの電極部に対してコネクタが有するコンタクト端子を圧接させる構成が開示されている。

ところで、上記のように、面状ヒータとヒータホルダとをコネクタによって一緒に挟んで保持する構成においては、ヒータホルダの厚みにばらつきがあると、これに伴ってコンタクト端子と電極部との接点位置が厚み方向に変化する。その結果、電極部に対するコンタクト端子の接触圧が変化して、電極部に必要以上の接触圧がかかったり、反対に接触力不足となったりするといった問題がある。

上記課題を解決するため、本発明は、板状部材に電極部と発熱部とが設けられている加熱部材と、前記加熱部材を保持する保持部材とを備える加熱装置において、前記板状部材の前記電極部が設けられている面とは反対側の面で、前記電極部に対応する前記板状部材の領域には他の電極部が設けられておらず、前記保持部材は、前記板状部材の厚さ方向で前記板状部材に接触する接触部を備え、前記領域に対向する前記保持部材の少なくとも一部が除かれた部分を有し、前記発熱部に電力を供給するためのコネクタを有し、前記コネクタは、前記電極部に接触する接点部を有するコンタクト端子と、前記接点部に対向する接点対向部を、備え、前記コネクタは、前記一部が除かれた部分において前記接点部と前記接点対向部が前記加熱部材のみを挟むようにして保持しつつ、前記一部が除かれた部分以外の箇所において前記保持部材と接触することを特徴とする。

本発明によれば、電極部に対するコンタクト端子の接触圧が保持部材の厚みのばらつきの影響を受けにくくなるので、接触圧の変動を抑制することができるようになる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 定着装置の概略構成図である。 ヒータの平面図である。 ヒータの分解斜視図である。 コネクタの斜視図である。 ヒータにコネクタが接続された状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るヒータ及びヒータホルダの斜視図である。 ヒータホルダでヒータが保持された状態の斜視図である。 ヒータホルダでヒータが保持された状態を裏側から見た底面図である。 ヒータにコネクタが接続された状態を示す断面図である。 図１０におけるＡ－Ａ断面図である。 コンタクト端子がヒータとヒータホルダとを一緒に挟んで保持する比較例を示す断面図である。 コンタクト端子と電極部との接点に対する孔部の配置を示す平面図である。 コネクタによってヒータのみを保持する例を示す断面図である。 ハーネスの弾性復元力によってヒータをヒータホルダに対して押し付けた構成を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る加熱装置の断面図である。 ヒータホルダの変形例を示す図である。 他の定着装置の概略構成図である。 別の定着装置の概略構成図である。 さらに別の定着装置の概略構成図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

図１に示す画像形成装置１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能な４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを備える。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。具体的には、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電する帯電装置３と、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング装置５とを備える。

また、画像形成装置１００は、各感光体２の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置６と、記録媒体としての用紙Ｐを供給する給紙装置７と、各感光体２に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する転写装置８と、用紙Ｐに転写されたトナー画像を定着する定着装置９と、用紙Ｐを装置外に排出する排紙装置１０とを備える。

転写装置８は、複数のローラによって張架された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１と、各感光体２上のトナー画像を中間転写ベルト１１へ転写する一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１２と、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する二次転写部材としての二次転写ローラ１３とを有する。複数の一次転写ローラ１２は、それぞれ、中間転写ベルト１１を介して感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架するローラの１つに接触している。これにより、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１１との間には二次転写ニップが形成されている。

また、画像形成装置１００内には、給紙装置７から送り出された用紙Ｐが搬送される用紙搬送路１４が形成されている。この用紙搬送路１４における給紙装置７から二次転写ニップ（二次転写ローラ１３）に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ１５が設けられている。

次に、図１を参照して上記画像形成装置の印刷動作について説明する。

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電装置３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面を露光することで、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。

各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、図１の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト１１に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送され、二次転写ニップにおいて搬送されてきた用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、給紙装置７から供給されたものである。給紙装置７から供給された用紙Ｐは、タイミングローラ１５によって一旦停止された後、中間転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー画像が担持される。また、トナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーは各クリーニング装置５によって除去される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙装置１０によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。

続いて、定着装置９の構成について説明する。

図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着部材としての無端状の定着ベルト２０と、定着ベルト２０の外周面に接触してニップ部Ｎを形成する対向部材としての加圧ローラ２１と、定着ベルト２０を加熱する加熱装置１９とを備えている。また、加熱装置１９は、加熱部材としての面状のヒータ２２と、ヒータ２２を保持する保持部材としてのヒータホルダ２３と、ヒータホルダ２３を支持する支持部材としてのステー２４等で構成されている。

定着ベルト２０は、例えば外径が２５ｍｍで厚みが４０～１２０μｍのポリイミド（ＰＩ）製の筒状基体を有している。定着ベルト２０の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５～５０μｍの離型層が形成される。基体と離型層の間に厚さ５０～５００μｍのゴム等からなる弾性層を設けてもよい。また、定着ベルト２０の基体はポリイミドに限らず、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂やニッケル（Ｎｉ）、ＳＵＳなどの金属基体であってもよい。定着ベルト２０の内周面に摺動層としてポリイミドやＰＴＦＥなどをコートしてもよい。

加圧ローラ２１は、例えば外径が２５ｍｍであり、中実の鉄製芯金２１ａと、この芯金２１ａの表面に形成された弾性層２１ｂと、弾性層２１ｂの外側に形成された離型層２１ｃとで構成されている。弾性層２１ｂはシリコーンゴムで形成されており、厚みは例えば３．５ｍｍである。弾性層２１ｂの表面は離型性を高めるために、厚みが例えば４０μｍ程度のフッ素樹脂層による離型層２１ｃを形成するのが望ましい。

ヒータ２２は、定着ベルト２０の幅方向に渡って長手状に設けられている。また、ヒータ２２は、ヒータホルダ２３側から定着ベルト２０側（ニップ部Ｎ側）に向かって、断熱層４０、基材層３０、第１絶縁層５１、発熱部６１を有する導体層６０、第２絶縁層５２が、順次積層されて構成されている。断熱層４０は、基材層３０よりも熱伝導率の低い材料で構成された層であるが、断熱層４０に代えて、基材層３０よりも熱伝導率の高い熱伝導層が設けられていてもよい。すなわち、基材層３０の発熱部６１などが設けられる面とは反対側の面には、断熱層又は熱伝導層などの、基材層３０とは熱伝導率が異なる層が設けられている。

ヒータホルダ２３及びステー２４は、定着ベルト２０の内周側に配置されている。ステー２４は、金属製のチャンネル材で構成され、その両端部分が定着装置９の両側板に支持されている。ステー２４によってヒータホルダ２３及びこれに保持されるヒータ２２が支持されていることで、加圧ローラ２１が定着ベルト２０に加圧された状態で、ヒータ２２が加圧ローラ２１の押圧力を確実に受けとめてニップ部Ｎを安定的に形成する。

ヒータホルダ２３は、ヒータ２２の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で形成されることが望ましい。例えば、ヒータホルダ２３をＬＣＰなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で形成した場合は、ヒータ２２からヒータホルダ２３への伝熱が抑制され効率的に定着ベルト２０を加熱することが可能である。

加圧ローラ２１は、バネ等の付勢手段によって定着ベルト２０側へ付勢されている。これにより、加圧ローラ２１は定着ベルト２０を介してヒータ２２に圧接され、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。また、加圧ローラ２１は駆動手段によって回転駆動されるように構成されており、加圧ローラ２１が図２の矢印方向に回転すると、これに伴って定着ベルト２０が従動回転する。

印刷動作が開始されると、加圧ローラ２１が回転駆動され、定着ベルト２０が従動回転を開始する。また、ヒータ２２に電力が供給されることで、定着ベルト２０が加熱される。そして、定着ベルト２０の温度が所定の目標温度（定着温度）に到達した状態で、図２に示すように、未定着トナー画像が担持された用紙Ｐが、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間（ニップ部Ｎ）に搬送されることで、未定着トナー画像が加熱及び加圧されて用紙Ｐに定着される。

図３は、ヒータ２２を表側から見た平面図、図４は、ヒータ２２の分解斜視図である。
なお、以下の本実施形態に係る説明において、ヒータ２２に対する、定着ベルト２０側（ニップ部Ｎ側）を「表側」と称し、ヒータホルダ２３側を「裏側」と称して説明する。また、以下の説明において、ヒータ２２が定着ベルト２０の回転軸方向に伸びる方向をヒータ２２の「長手方向」と称し、ヒータ２２を構成する各層が積層された方向をヒータ２２の「厚さ方向」と称する。また、ヒータ２２の「長手方向」と「厚さ方向」の両方向に対して直交する方向をヒータ２２の「短手方向」という。

図４に示すように、本実施形態に係るヒータ２２は、複数の層を含む加熱部材である。ヒータ２２が有する複数の層とは、一体に形成されたものをいう。層を一体に形成する方法としては、例えば、基材層３０に塗布（コーティング）することによって形成する方法がある。本実施形態において、ヒータ２２が有する複数の層としては、以下のようなものが挙げられる。本実施形態に係るヒータ２２は、平板状の基材層３０と、基材層３０の表側に設けられた第１絶縁層５１と、第１絶縁層５１の表側に設けられた導体層６０と、導体層６０の表側を被覆する第２絶縁層５２と、基材層３０の裏側に設けられた断熱層４０との、複数の構成層が積層されて構成されている。本実施形態では、基材層３０、第１絶縁層５１、及び断熱層４０の各層によって、導体層６０が設けられる板状部材が構成されている。ここでいう板状部材とは、ヒータ２２を構成する板状の部材であって、表側又は裏側のいずれか一方の面に電極部とこれに接続された発熱部とが設けられたものを言う。本実施形態では、板状部材が複数の層で構成されているが、板状部材は１つの層で構成されていてもよい。導体層６０は、面状の抵抗発熱体で構成された一対の発熱部６１と、各発熱部６１の長手方向一端部側に設けられた一対の電極部６２と、電極部６２と発熱部６１との間及び発熱部６１同士を接続する複数の給電線６３とで構成されている。また、図３に示すように、導体層６０のうち、各電極部６２は、後述のコネクタとの接続を確保するため、少なくとも一部が第２絶縁層５２に被覆されておらず露出した状態となっている。

各発熱部６１は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷等により基材層３０に塗工し、その後、当該基材層３０を焼成することによって形成することができる。発熱部６１の材料として、これら以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）の抵抗材料を用いてもよい。本実施形態では、各発熱部６１が互いに平行に基材層３０の長手方向に延びるように設けられている。各発熱部６１の一端部（図３における右端部）同士は、給電線６３を介して互いに電気的に接続され、各発熱部６１の他端部（図３における左端部）は、それぞれ別の給電線６３を介して電極部６２に対して電気的に接続されている。給電線６３は、発熱部６１よりも小さい抵抗値の導体で構成されている。給電線６３や電極部６２の材料としては、銀（Ａｇ）もしくは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）等を用いることができ、このような材料をスクリーン印刷するなどによって給電線６３や電極部６２が形成されている。

基材層３０は、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄、アルミニウム等の金属材料で構成されている。また、基材層３０の材料として、金属材料のほか、セラミック、ガラス等を用いることも可能である。各絶縁層５１，５２及び断熱層４０は、耐熱性ガラスで構成されている。また、これらの材料として、セラミックあるいはポリイミド（ＰＩ）等を用いることも可能である。また、基材層３０が窒化アルミニウムである場合も、基材層３０にそれ以外の各層の材料を塗布することで、各層を一体に形成することができる。

図５は、ヒータ２２に接続されるコネクタ７０の斜視図である。

本実施形態に係る加熱装置１９は、上記ヒータ２２の発熱部６１に電力を供給するためのコネクタ７０を備えている。図５に示すように、コネクタ７０は、樹脂製のハウジング７１と、ハウジング７１に固定された板バネのコンタクト端子７２とで構成されている。コンタクト端子７２はヒータ２２の各電極部６２に接触する一対の接点部７２ａを有する。また、コネクタ７０（コンタクト端子７２）には、給電用のハーネス８０が接続されている。

図６に示すように、コネクタ７０は、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを表側と裏側とから一緒に挟むようにして取り付けられる。これにより、コンタクト端子７２の各接点部７２ａがヒータ２２の電極部６２に対して弾性的に接触（圧接）することで、コネクタ７０を介して発熱部６１と画像形成装置に設けられた電源とが電気的に接続され、電源から発熱部６１へ電力が供給可能な状態となる。

ところで、従来のように、コネクタがヒータとヒータホルダとを一緒に挟んで保持する構成においては、ヒータやヒータホルダの厚み（表側の面から裏側の面までの寸法）にばらつきが生じると、コネクタのコンタクト端子とヒータの電極部との接点位置が厚み方向に変化する。その結果、電極部に対するコンタクト端子の接触圧も変動する。そして、ヒータとヒータホルダとのそれぞれの厚みの積み上げ公差によってコンタクト端子の接触圧の変動が大きくなると、接触圧を適切な値（範囲内）に管理することが難しくなる。仮に、コンタクト端子の接触圧が適切な範囲を下回った場合は、接触圧不足により導通を確保することができなくなり、ヒータへの給電が良好に行えなくなる。反対に、コンタクト端子の接触圧が適切な範囲を超えると、過度な接触圧により電極部又はコンタクト端子が摩耗し、ひいてはヒータへの給電が良好に行えなくなってしまう。また、ヒータが微小に移動する要因としては、加圧ローラと噛み合っているギアが外れた場合の速度変動により定着ベルトが振動した際のヒータの振動や、熱によるヒータの長手方向への伸縮などがある。また、ヒータやヒータホルダが微小に移動する要因としては、定着ベルトがヒータ及びヒータホルダに対して摺動することによる摺動抵抗などがある。

そこで、本実施形態に係る構成においては、このようなコンタクト端子７２の接触圧不良（接触圧不足又は接触圧過剰）を防止するため、次のような対策を講じている。以下、本実施形態の特徴的な構成について説明する。

図７は、本実施形態に係るヒータ２２及びヒータホルダ２３の斜視図、図８は、本実施形態に係るヒータホルダ２３によってヒータ２２が保持された状態の斜視図、図９は、図８に示すヒータ２２及びヒータホルダ２３を裏側から見た底面図である。なお、図７～図９においては、ヒータ２２に関して基材層３０及び電極部６２のみ図示し、その他の構成部分は省略している。

図７～図９に示すように、本実施形態に係るヒータホルダ２３には、ヒータ２２が収容される凹部２３０が設けられている。凹部２３０は、ヒータ２２とほぼ同等のサイズの矩形（長方形）状に形成された底面部２３ａと、底面部２３ａの各辺（４辺）に設けられた４つの側面部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅとで構成されている。凹部２３０のうち、特に、底面部２３ａは、加圧ローラ２１からの加圧力に抗してヒータ２２を支持するために、ヒータ２２の厚さ方向でヒータ２２に対して接触する接触部として機能する。そして、この凹部２３０には、ヒータ２２の各電極部６２に対応する位置、すなわち図９に示すようにヒータ２２がヒータホルダ２３に保持された状態で裏側から見たときに各電極部６２と重なる位置に、表側から裏側へ貫通する孔部２３ｇが設けられている。このように、本実施形態では、ヒータホルダ２３に孔部２３ｇが設けられていることで、ヒータホルダ２３は、基材層３０の裏側における電極部６２に対応する部分を除いて配置されている。言い換えれば、本実施形態では、電極部６２と反対側のヒータ２２の面（裏面）で、電極部６２に対応するヒータ２２の領域に対向するヒータホルダ２３の少なくとも一部が除かれている。ここでいう、電極部６２に対応するヒータ２２の領域とは、電極部６２が設けられた領域の厚さ方向の反対側の領域を意味する。

また、ヒータホルダ２３の長手方向に延びる外壁部の一部には、孔部２３ｇと連通する側方開口部２３ｈが設けられている。コネクタ７０は、この側方開口部２３ｈから孔部２３ｇ内に差し込まれるようにして取り付けられる。

図１０は、ヒータ２２及びヒータホルダ２３に対してコネクタ７０が取り付けられた状態を示す断面図、図１１は、図１０におけるＡ－Ａ断面図である。

図１０及び図１１に示すように、コネクタ７０が取り付けられた状態では、コンタクト端子７２の一対の接点部７２ａが電極部６２に対して接触する。また、接点部７２ａに対向するコンタクト端子７２の接点対向部７２ｂは、ヒータホルダ２３の孔部２３ｇ内に挿入されてヒータ２２の裏側の面（断熱層４０）に接触する。このように、コンタクト端子７２の接点部７２ａと接点対向部７２ｂとによってヒータ２２は表側と裏側とから挟まれるようにして保持される。

一方、コネクタ７０のハウジング７１（ヒータ２２の裏側に配置される部分）は、ヒータホルダ２３の孔部２３ｇ内には挿入されず、ヒータホルダ２３の裏側の面に接触する。このように、ハウジング７１がヒータホルダ２３の裏側の面に接触することで、ハウジング７１とコンタクト端子７２との協働によりヒータ２２とヒータホルダ２３とが表側と裏側とから一緒に挟まれるように保持される。これにより、ヒータ２２とヒータホルダ２３との分離が規制される。

上記のように、本実施形態では、コンタクト端子７２がヒータホルダ２３を挟むことなく、ヒータ２２のみを挟むようにして取り付けられる。このように、コンタクト端子７２が（ヒータホルダ２３を介さずに）ヒータ２２のみを挟むようにして取り付けられることで、図１２に示すようなコンタクト端子７２がヒータ２２とヒータホルダ２３とを一緒に挟んで保持するものに比べて、ヒータホルダ２３を挟まない分、コンタクト端子７２が挟む部材の数が減るので、部材の厚みの積み上げ公差に伴うコンタクト端子７２の接触圧のばらつきが低減される。すなわち、本実施形態では、コンタクト端子７２の接触圧が、ヒータホルダ２３の厚みのばらつきの影響を受けないので、その分、接触圧の変動を抑制することが可能である。その結果、接触圧の管理が行いやすくなり、接触圧不足や接触圧過剰を防止できるようになるので、接触圧を適切な値（範囲内）に設定することができるようになる。なお、本実施形態のヒータホルダ２３に設けられた孔部２３ｇは、上述のように、コンタクト端子７２の接触圧がヒータホルダ２３の厚みの影響を受けないようにするために設けられたものであり、温度センサ（温度検知素子）をヒータホルダ２３を介さずにヒータ２２に接触させるために設けられた孔部とは異なるものである。すなわち、本実施形態に係る孔部２３ｇには、温度センサは配置されていない。

コンタクト端子７２の接触圧の変動を効果的に抑制するには、図１３に示すように、ヒータホルダ２３を設けない領域（孔部２３ｇ）が、平面視して少なくともコンタクト端子７２と電極部６２との接点Ｃに対応した部分を含む領域であることが望ましい。また、ヒータホルダ２３を設けない領域は、必ずしも電極部６２全体を含まなくてもよい。

また、孔部２３ｇの貫通方向の長さは同じ程度がよい。

上記図１０及び図１１に示す例では、コネクタ７０のハウジング７１とコンタクト端子７２との協働によってヒータ２２とヒータホルダ２３とを分離しないように保持しているが、これらの分離を他の方法で規制できれば、図１４に示す例のように、コネクタ７０のハウジング７１とコンタクト端子７２との両方がヒータ２２のみを挟んで保持する構成としてもよい。この場合、ヒータ２２とヒータホルダ２３との分離を規制する方法として、例えば、図１５に示すように、曲げられた状態で設置されているハーネス８０の曲げ方向とは反対方向に戻ろうとする弾性復元力Ｆを利用してもよい。すなわち、ハーネス８０の弾性復元力Ｆによって、コネクタ７０を介してヒータ２２をヒータホルダ２３（凹部２３０の底面部２３ａ）に対して押し付けることで、これらの分離を規制することができる。

続いて、本発明の他の実施形態について説明する。

上述の実施形態（第１実施形態）では、ヒータホルダ２３を電極部６２に対応する部分において省略する（設けない）ようにしているが、本発明の第２実施形態では、図１６に示すように、ヒータホルダ２３の裏側の面を部分的に凹ませて、ヒータホルダ２３の厚みを、発熱部６１に対応する部分よりも電極部６２に対応する部分で薄くしている（Ｔ１＞Ｔ２）。言い換えれば、電極部６２と反対側のヒータ２２の面で、電極部６２に対応するヒータ２２の領域に対向するヒータホルダ２３の接触部（底面部２３ａ）の少なくとも一部が、それ以外の接触部（底面部２３ａ）の厚さに比して薄く形成されている。ここでいう、電極部６２に対応するヒータ２２の領域とは、上記と同様に、電極部６２が設けられた領域の厚さ方向の反対側の領域を意味する。このように、電極部６２に対応する部分においてヒータホルダ２３の厚みを薄くすることで、当該部分におけるヒータホルダ２３の厚みのばらつきを小さくすることができる。これにより、コンタクト端子７２によって挟まれる部分（この場合、ヒータ２２とヒータホルダ２３）の厚みの積み上げ公差が小さくなるので、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧の変動を抑制することができる。その結果、接触圧の管理が行いやすくなり、接触圧不足や接触圧過剰を防止できるので、接触圧を適切な値（範囲内）に設定することができるようになる。

以上のように、本発明に係る定着装置においては、電極部の少なくとも一部（接点Ｃ）に対応する箇所において、ヒータホルダを部分的に省略する、又は薄くすることで、コンタクト端子が挟む部分の厚みのばらつきを小さくし、ヒータに対するコネクタの接触圧不良を防止することが可能である。これにより、ヒータに対するコネクタの導通性を良好に確保することができるようになり、信頼性が向上する。

ここで、定着装置等に用いられる面状ヒータとしては、上述の実施形態のような基材層の表側のみに発熱部と電極部とが設けられているもののほか、基材層の表側と裏側の両方に発熱部と電極部とが設けられているものがあるが（例えば、特開２０１４－１０９７５４号公報参照）、本発明は、ヒータの板状部材における電極部が設けられている面とは反対側の面で、電極部に対応する板状部材の領域には他の電極部は設けられていないことを前提としている。その理由は、電極部が表裏両側の同じ領域に設けられたものの場合、表側の電極部に加えて裏側の電極部の露出も確保するため、裏側の電極部に対応する部分でヒータホルダを設けないようにする必要があるが、本発明は、このような裏側の電極部の機能性を確保するために必然的にヒータホルダの一部を省略するものとは全く異なる技術思想に基づくものであるからである。すなわち、本発明は、裏側の電極部の機能性確保のためにヒータホルダの一部を省略する必要のない構成において、電極部に対するコンタクト端子の接触圧の変動抑制のために、電極部に対応する部分でヒータホルダを省略するものであり、このような発想はこれまでにない新しいものである。

なお、上述の実施形態では、電極部が設けられている面を板状部材の表側としているが、電極部が設けられる面は、本実施形態における表側の面とは反対側の裏側の面でもよい。電極部が設けられる面は適宜設定されるものである。また、電極部の数やその位置も特に限定されるものではない。例えば、１つの電極部を板状部材の長手方向の一端部側に設け、他の電極部を板状部材の長手方向の他端部側に設けてもよい。さらに、電極部は、板状部材の同じ面にのみ設けられていてもよいが、１つの電極部を板状部材の長手方向の一端部側の表側に設け、他の電極部を板状部材の長手方向の他端部側の裏側に設けてもよい。つまり、電極部が設けられている面とは反対側の面で、電極部に対応する板状部材の領域には他の電極部が設けられていない構成であればよく、電極部は板状部材の同じ面にのみ設けられている必要はない。ただし、電極部が板状部材の長手方向の一端部側のみに設けられている構成の場合は、電極部が板状部材の長手方向の両端部側に設けられている構成に比べて、電極部に接続するコネクタなどの数を減らすことができる利点がある。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

上述の実施形態では、ヒータホルダ２３が、ヒータ２２に対してその短手方向の両端部側及び中央部側を含む全体に渡って接触する平面状の底面部２３ａ（接触部）を有しているが（図７参照）、図１７に示す例のように、底面部２３ａに凹部２３ｉを設け、
段差状にしてもよい。この場合、ヒータホルダ２３の段差部２３ｊが、ヒータ２２の厚さ方向でヒータ２２に対してその短手方向の両端部側で接触する接触部となる。このように、ヒータホルダ２３の底部２３ａに凹部２３ｉを設け、ヒータホルダ２３がヒータ
２２に対してその短手方向の中央部側では接触しないようにすることで、ヒータ２２からヒータホルダ２３への熱伝達を低減でき、省エネ効果の向上を図れる。

また、上述の実施形態では、ヒータ２２の電極部６２が発熱部６１に接続されているが、本発明は、電極部６２が発熱部６１に接続されているものに限らず、例えばサーミスタなどの温度センサに電極部が接続されている構成においても適用可能である。

また本発明は、図２に示す定着装置のほか、図１８～図２０に示すような定着装置にも適用可能である。以下、図１８～図２０に示す各定着装置の構成について簡単に説明する。

まず、図１８に示す定着装置９は、定着ベルト２０に対して加圧ローラ２１側とは反対側に、押圧ローラ９０が配置されており、この押圧ローラ９０とヒータ２２とによって定着ベルト２０を挟んで加熱するように構成されている。一方、加圧ローラ２１側では、定着ベルト２０の内周にニップ形成部材９１が配置されている。ニップ形成部材９１は、ステー２４によって支持されており、ニップ形成部材９１と加圧ローラ２１とによって定着ベルト２０を挟んでニップ部Ｎを形成している。

次に、図１９に示す定着装置９では、前述の押圧ローラ９０が省略されており、定着ベルト２０とヒータ２２との周方向接触長さを確保するために、ヒータ２２が定着ベルト２０の曲率に合わせて円弧状の板状部材で構成されている。その他は、図１８に示す定着装置９と同じ構成である。

最後に、図２０に示す定着装置９では、定着ベルト２０のほかに加圧ベルト９２が設けられ、加熱ニップ（第１ニップ部）Ｎ１と定着ニップ（第２ニップ部）Ｎ２とを分けて構成している。すなわち、加圧ローラ２１に対して定着ベルト２０側とは反対側に、ニップ形成部材９１とステー９３とを配置し、これらニップ形成部材９１とステー９３を内包するように加圧ベルト９２を回転可能に配置している。そして、加圧ベルト９２と加圧ローラ２１との間の定着ニップＮ２に用紙Ｐを通紙して加熱及び加圧して画像を定着する。その他は、図２に示す定着装置９と同じ構成である。

また、本発明は、上記のような定着装置のほか、用紙に塗布されたインクを乾燥させる乾燥装置や、被覆部材としてのフィルムを用紙等のシートの表面に熱圧着する被覆装置（ラミネータ）などに用いられる加熱装置にも適用可能である。また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機であってもよい。さらに、本発明は、電子写真方式の画像形成装置に限らず、インクジェット方式の画像形成装置にも適用可能である。

９ 定着装置
１９ 加熱装置
２０ 定着ベルト（定着部材）
２１ 加圧ローラ（対向部材）
２２ ヒータ（加熱部材）
２３ ヒータホルダ（保持部材）
２３ａ 底面部（接触部）
２３ｇ 孔部
２３ｊ 段差部（接触部）
３０ 基材層
４０ 断熱層
５１ 第１絶縁層
５２ 第２絶縁層
６０ 導体層
６１ 発熱部
６２ 電極部
７０ コネクタ
７２ コンタクト端子
８０ ハーネス
Ｎ ニップ部

特開２００１－２３７３２号公報

Claims (7)

1. 板状部材に電極部と発熱部とが設けられている加熱部材と、
   前記加熱部材を保持する保持部材とを備える加熱装置において、
   前記板状部材の前記電極部が設けられている面とは反対側の面で、前記電極部に対応する前記板状部材の領域には他の電極部が設けられておらず、
   前記保持部材は、前記板状部材の厚さ方向で前記板状部材に接触する接触部を備え、
   前記領域に対向する前記保持部材の少なくとも一部が除かれた部分を有し、
   前記発熱部に電力を供給するためのコネクタを有し、
   前記コネクタは、前記電極部に接触する接点部を有するコンタクト端子と、前記接点部に対向する接点対向部を、備え、
   前記コネクタは、前記一部が除かれた部分において前記接点部と前記接点対向部が前記加熱部材のみを挟むようにして保持しつつ、前記一部が除かれた部分以外の箇所において前記保持部材と接触することを特徴とする加熱装置。
2. 前記保持部材は、前記電極部に対応する部分に貫通する孔部を有する請求項１に記載の加熱装置。
3. 板状部材に電極部と発熱部とが設けられている加熱部材と、
   前記加熱部材を保持する保持部材とを備える加熱装置において、
   前記板状部材の前記電極部が設けられている面とは反対側の面で、前記電極部に対応する前記板状部材の領域には他の電極部が設けられておらず、
   前記保持部材は、前記板状部材の厚さ方向で前記板状部材に接触する接触部を備え、
   前記領域に対向する前記保持部材の少なくとも一部が除かれており、
   前記発熱部に電力を供給するために前記電極部に接触するコンタクト端子を備え、
   前記コンタクト端子は、前記電極部に対応する部分で前記加熱部材のみを挟むようにして保持し、
   前記コンタクト端子に接続された給電用のハーネスを備え、
   曲げられた状態で設置されている前記ハーネスの弾性復元力によって前記加熱部材を前記保持部材に押し付けるように構成したことを特徴とする加熱装置。
4. 前記保持部材は、前記板状部材の厚さ方向で前記板状部材の短手方向の両端部側の縁部に接触する接触部を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱装置。
5. 前記保持部材は、前記板状部材の厚さ方向で前記板状部材の短手方向の中央部側に接触しない非接触部を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の加熱装置と、
   前記加熱装置によって加熱される定着部材と、
   前記定着部材に対して接触してニップ部を形成する対向部材と、を備えることを特徴とする定着装置。
7. 請求項１から５のいずれか１項に記載の加熱装置、あるいは請求項６に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

Images