JP7370221B2 - 加熱装置および画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、加熱装置および画像処理装置に関する。

画像処理装置として、シートに画像を形成する画像形成装置が利用されている。画像形成装置は、トナー（記録剤）をシートに定着させる加熱装置を有する。加熱装置には、温度ムラを抑制することが求められている。

特開２００６－９１４９９号公報

本発明が解決しようとする課題は、温度ムラを抑制することができる加熱装置および画像処理装置を提供することである。

実施形態の加熱装置は、筒状体と、ヒータユニットと、上流側部材と、下流側部材と、上流側リブと、下流側リブと、フィルム温度計と、ガイドリブと、を持つ。筒状体は、金属層を有しないフィルム状である。ヒータユニットは、筒状体の内面に沿って配置され、筒状体の軸方向を長手方向とし、発熱体セットを有する。上流側部材は、筒状体の内面に沿って配置され、筒状体の回転方向においてヒータユニットの上流側に配置される。下流側部材は、筒状体の内面に沿って配置され、筒状体の回転方向においてヒータユニットの下流側に配置される。上流側リブは、上流側部材に形成され、筒状体の周方向に伸び、筒状体の内面に当接可能であり、前記長手方向に並んで配置される。下流側リブは、下流側部材に形成され、筒状体の周方向に伸び、筒状体の内面に当接可能である。下流側リブは、前記長手方向において上流側リブとは異なる位置に並んで配置される。フィルム温度計は、筒状体の内面の温度を計測する。ガイドリブは、筒状体の周方向においてフィルム温度計の近傍に配置される。ガイドリブは、筒状体の周方向に伸び、筒状体の内面に当接可能である。ガイドリブは、長手方向において上流側リブおよび下流側リブとは異なる位置に並んで配置される。フィルム温度計は、長手方向に隣り合うガイドリブの間において筒状体の内面に当接し、筒状体の内面の温度を計測する。

実施形態の画像処理装置の概略構成図。 実施形態の画像処理装置のハードウエア構成図。 第１の実施形態の加熱装置の正面断面図。 ヒータユニットの正面断面図。 ヒータユニットの底面図。 支持部材の周辺の側面図。 支持部材の周辺の底面図。 第２の実施形態の加熱装置の正面断面図。 支持部材およびガイド部材の斜視図。 第２の実施形態の第１変形例におけるガイド部材の底面図。 第２の実施形態の第２変形例におけるガイド部材の底面図。 第２の実施形態の第３変形例におけるガイド部材の底面図。 第３の実施形態の加熱装置の正面断面図。 支持部材の斜視図。 支持部材の底面図。 第３の実施形態の第１変形例における支持部材の底面図。

以下、実施形態の加熱装置および画像処理装置を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の画像処理装置の概略構成図である。実施形態の画像処理装置は、画像形成装置１である。画像形成装置１は、シート（用紙）Ｓに画像を形成する処理を行う。
画像形成装置１は、ハウジング１０と、スキャナ部２と、画像形成ユニット３と、シート供給部４と、搬送部５と、排紙トレイ７と、反転ユニット９と、コントロールパネル８と、制御部６と、を有する。

ハウジング１０は、画像形成装置１の外形を形成する。
スキャナ部２は、複写対象物の画像情報を光の明暗として読み取り、画像信号を生成する。スキャナ部２は、生成した画像信号を画像形成ユニット３に出力する。
画像形成ユニット３は、スキャナ部２から受信した画像信号または外部から受信した画像信号に基づいて、トナー等の記録剤により出力画像（以下、トナー像という）を形成する。画像形成ユニット３は、トナー像をシートＳの表面上に転写する。画像形成ユニット３は、シートＳの表面上のトナー像を加熱および加圧して、トナー像をシートＳに定着させる。画像形成ユニット３の詳細は後述される。

シート供給部４は、画像形成ユニット３がトナー像を形成するタイミングに合わせて、シートＳを１枚ずつ搬送部５に供給する。シート供給部４は、シート収容部２０と、ピックアップローラ２１と、を有する。
シート収容部２０は、所定のサイズおよび種類のシートＳを収納する。
ピックアップローラ２１は、シート収容部２０からシートＳを１枚ずつ取り出す。ピックアップローラ２１は、取り出したシートＳを搬送部５へ供給する。

搬送部５は、シート供給部４から供給されるシートＳを画像形成ユニット３に搬送する。搬送部５は、搬送ローラ２３と、レジストローラ２４と、を有する。
搬送ローラ２３は、ピックアップローラ２１から供給されるシートＳをレジストローラ２４へ搬送する。搬送ローラ２３は、シートＳの搬送方向の先端をレジストローラ２４のニップＮに突き当てる。
レジストローラ２４は、ニップＮにおいてシートＳを撓ませることにより、搬送方向でのシートＳの先端の位置を整える。レジストローラ２４は、画像形成ユニット３がトナー像をシートＳに転写するタイミングに応じてシートＳを搬送する。

画像形成ユニット３について説明する。
画像形成ユニット３は、複数の画像形成部２５と、レーザ走査ユニット２６と、中間転写ベルト２７と、転写部２８と、定着装置３０と、を有する。
画像形成部２５は、感光体ドラム２５ｄを有する。画像形成部２５は、スキャナ部２または外部からの画像信号に応じたトナー像を感光体ドラム２５ｄに形成する。複数の画像形成部２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーによるトナー像を形成する。

感光体ドラム２５ｄの周囲には、帯電器、現像器などが配置される。帯電器は、感光体ドラム２５ｄの表面を帯電させる。現像器は、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックのトナーを含む現像剤を収容する。現像器は、感光体ドラム２５ｄ上の静電潜像を現像する。この結果、感光体ドラム２５ｄ上には、各色のトナーによるトナー像が形成される。

レーザ走査ユニット２６は、帯電した感光体ドラム２５ｄにレーザ光Ｌを走査して感光体ドラム２５ｄを露光する。レーザ走査ユニット２６は、各色の画像形成部２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋの感光体ドラム２５ｄを、各別のレーザ光ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫで露光する。これによりレーザ走査ユニット２６は、感光体ドラム２５ｄに静電潜像を形成する。

中間転写ベルト２７には、感光体ドラム２５ｄの表面のトナー像が１次転写される。
転写部２８は、中間転写ベルト２７上に１次転写されたトナー像を２次転写位置においてシートＳの表面上に転写する。
定着装置３０は、シートＳに転写されたトナー像を加熱および加圧して、トナー像をシートＳに定着させる。定着装置３０の詳細は後述される。

反転ユニット９は、シートＳの裏面に画像を形成するためシートＳを反転させる。反転ユニット９は、定着装置３０から排出されるシートＳを、スイッチバックにより表裏反転させる。反転ユニット９は、反転したシートＳをレジストローラ２４に向けて搬送する。
排紙トレイ７は、画像が形成されて排出されたシートＳを載置する。
コントロールパネル８は、操作者が画像形成装置１を操作するための情報を入力する入力部の一部である。コントロールパネル８は、タッチパネルや各種ハードキーを有する。
制御部６は、画像形成装置１の各部の制御を行う。

図２は、実施形態の画像処理装置のハードウエア構成図である。画像形成装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、メモリ９２、補助記憶装置９３などを備え、プログラムを実行する。画像形成装置１は、プログラムの実行によってスキャナ部２、画像形成ユニット３、シート供給部４、搬送部５、反転ユニット９、コントロールパネル８、通信部９０を備える装置として機能する。

ＣＰＵ９１は、メモリ９２および補助記憶装置９３に記憶されたプログラムを実行することによって制御部６として機能する。制御部６は、画像形成装置１の各機能部の動作を制御する。
補助記憶装置９３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。補助記憶装置９３は、情報を記憶する。
通信部９０は、自装置を外部装置に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。通信部９０は、通信インタフェースを介して外部装置と通信する。

（第１の実施形態）
定着装置３０について詳しく説明する。
図３は、第１の実施形態の加熱装置の正面断面図である。第１の実施形態の加熱装置は、定着装置３０である。定着装置３０は、加圧ローラ３０ｐと、フィルムユニット３０ｈと、を有する。

加圧ローラ３０ｐは、フィルムユニット３０ｈ（後述されるヒータユニット４０）との間でニップＮを形成する。加圧ローラ３０ｐは、ニップＮに進入したシートＳのトナー像を加圧する。加圧ローラ３０ｐは、自転してシートＳを搬送する。加圧ローラ３０ｐは、芯金３２と、弾性層３３と、離型層（不図示）と、を有する。

芯金３２は、ステンレス等の金属材料により円柱状に形成される。芯金３２の軸方向の両端部は、回転可能に支持される。芯金３２は、モータ（不図示）により回転駆動される。芯金３２は、カム部材（不図示）に当接する。カム部材は、回転することにより、芯金３２をフィルムユニット３０ｈに対して接近および離反させる。

弾性層３３は、シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。弾性層３３は、芯金３２の外周面上に一定の厚さで形成される。
離型層（不図示）は、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）などの樹脂材料で形成される。離型層は、弾性層３３の外周面上に形成される。
加圧ローラ３０ｐの外周面の硬度は、ＡＳＫＥＲ－Ｃ硬度計で９．８Ｎの荷重において、４０°～７０°であることが望ましい。これにより、ニップＮの面積と加圧ローラ３０ｐの耐久性が確保される。

加圧ローラ３０ｐは、カム部材の回転によりフィルムユニット３０ｈに対して接近および離反することが可能である。加圧ローラ３０ｐをフィルムユニット３０ｈに接近させ、加圧バネにより押圧すると、ニップＮが形成される。一方、定着装置３０でシートＳのジャムが発生した場合において、加圧ローラ３０ｐをフィルムユニット３０ｈから離反させることにより、シートＳを取り除くことができる。また、スリープ時など筒状フィルム３５が回転停止している状態において、加圧ローラ３０ｐをフィルムユニット３０ｈから離反させることにより、筒状フィルム３５の塑性変形が防止される。

加圧ローラ３０ｐは、モータにより回転駆動されて自転する。ニップＮが形成された状態で加圧ローラ３０ｐが自転すると、フィルムユニット３０ｈの筒状フィルム３５が回転方向Ｒに従動回転する。加圧ローラ３０ｐは、ニップＮにシートＳが配置された状態で自転することにより、シートＳを搬送方向Ｗに搬送する。

フィルムユニット３０ｈは、ニップＮに進入したシートＳのトナー像を加熱する。フィルムユニット３０ｈは、筒状フィルム（筒状体）３５と、ヒータユニット４０と、伝熱部材４９と、支持部材７０と、ステイ３８と、剥離板３９と、感温素子６０と、フィルム温度計６４と、を有する。

筒状フィルム３５は、筒状に形成される。筒状フィルム３５は、内周側から順に、基層と、弾性層と、離型層と、を有する。基層は、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料またはポリイミド（ＰＩ）等の樹脂材料などにより筒状に形成される。弾性層は、基層の外周面上に積層配置される。弾性層は、シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。離型層は、弾性層の外周面上に積層配置される。離型層は、ＰＦＡ樹脂などの材料で形成される。

図４は、図５のＩＶ－ＩＶ線におけるヒータユニットの正面断面図である。図５は、ヒータユニットの底面図（＋ｚ方向から見た図）である。ヒータユニット４０は、基板（発熱体基板）４１と、発熱体セット（発熱体）４５と、配線セット５５と、を有する。

基板４１は、ステンレス等の金属材料または窒化アルミニウム等のセラミック材料などで形成される。基板４１は、長細い長方形の板状に形成される。基板４１は、筒状フィルム３５の径方向の内側に配置される。基板４１は、筒状フィルム３５の軸方向を長手方向とする。

本願において、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向が以下のように定義される。ｙ方向は基板４１の長手方向である。後述されるように、＋ｙ方向は中央部発熱体４５ａから第１端部発熱体４５ｂ１に向かう方向である。ｘ方向は基板４１の短手方向であり、＋ｘ方向はシートＳの搬送方向（下流側の方向）である。ｚ方向は基板４１の法線方向である。＋ｚ方向は、基板４１に対して発熱体セット４５が配置される方向であり、ヒータユニット４０において筒状フィルム３５と接触する第１面４０ａが配置される方向である。－ｚ方向は、＋ｚ方向とは反対の方向であり、ヒータユニット４０において伝熱部材４９と接触する第２面４０ｂが配置される方向である。基板４１の＋ｚ方向の面には、ガラス材料等により絶縁層４３が形成される。

発熱体セット４５は、図５に示されるように、基板４１に配置される。発熱体セット４５は、銀・パラジウム合金等により形成される。発熱体セット４５の外形は、ｙ方向を長手方向とし、ｘ方向を短手方向とする長方形状に形成される。発熱体セット４５のｘ方向の中心４５ｃは、基板４１（ヒータユニット４０）のｘ方向の中心４１ｃより、－ｘ方向に配置される。

発熱体セット４５は、ｙ方向に沿って設けられる複数の発熱体４５ｂ１，４５ａ，４５ｂ２を有する。発熱体セット４５は、ｙ方向に並んで配置された、第１端部発熱体４５ｂ１と、中央部発熱体４５ａと、第２端部発熱体４５ｂ２と、を有する。中央部発熱体４５ａは、発熱体セット４５のｙ方向の中央部に配置される。第１端部発熱体４５ｂ１は、中央部発熱体４５ａの＋ｙ方向であって、発熱体セット４５の＋ｙ方向の端部に配置される。第２端部発熱体４５ｂ２は、中央部発熱体４５ａの－ｙ方向であって、発熱体セット４５の－ｙ方向の端部に配置される。

発熱体セット４５は、通電により発熱する。ｙ方向の幅が小さいシートＳは、定着装置３０のｙ方向の中央部を通過する。この場合に制御部６は、中央部発熱体４５ａのみを発熱させる。一方で制御部６は、ｙ方向の幅が大きいシートＳの場合に、発熱体セット４５の全体を発熱させる。そのため、中央部発熱体４５ａと、第１端部発熱体４５ｂ１および第２端部発熱体４５ｂ２とは、相互に独立して発熱を制御される。また第１端部発熱体４５ｂ１および第２端部発熱体４５ｂ２は、同様に発熱を制御される。

図４に示されるように、絶縁層４３の＋ｚ方向の面に、発熱体セット４５および配線セット５５が形成される。発熱体セット４５および配線セット５５を覆うように、ガラス材料等により保護層４６が形成される。保護層４６は、ヒータユニット４０と筒状フィルム３５との摺動性を向上させる。
基板４１の＋ｚ方向に形成される絶縁層４３と同様に、基板４１の－ｚ方向に絶縁層が形成されてもよい。基板４１の＋ｚ方向に形成される保護層４６と同様に、基板４１の－ｚ方向に保護層が形成されてもよい。これにより、基板４１の反りが抑制される。

図３に示されるように、ヒータユニット４０は、筒状フィルム３５の内側に配置される。筒状フィルム３５の内周面にはグリース（不図示）が塗布されている。ヒータユニット４０の＋ｚ方向の第１面４０ａは、グリースを介して筒状フィルム３５の内周面に接触する。ヒータユニット４０が発熱すると、グリースの粘度が低下する。これにより、ヒータユニット４０と筒状フィルム３５との摺動性が確保される。

伝熱部材４９は、銅などの熱伝導率の高い金属材料により形成される。伝熱部材４９の外形は、ヒータユニット４０の基板４１の外形と同等である。伝熱部材４９は、ヒータユニット４０の－ｚ方向の第２面４０ｂの少なくとも一部に接触して配置される。

支持部材７０は、液晶ポリマーなどの樹脂材料により形成される。支持部材７０は、ヒータユニット４０の－ｚ方向と、ｘ方向の両側とを覆うように形成される。支持部材７０は、伝熱部材４９を介してヒータユニット４０を支持する。支持部材７０は、ヒータユニット４０のｘ方向の両端部において、筒状フィルム３５の内周面を支持する。支持部材７０の詳細は後述される。

定着装置３０を通過するシートＳを加熱するとき、シートＳのサイズに応じてヒータユニット４０に温度分布が発生する。ヒータユニット４０が局所的に高温になると、樹脂材料で形成される支持部材７０の耐熱温度を上回る可能性がある。伝熱部材４９は、ヒータユニット４０の温度分布を平均化させる。これにより、支持部材７０の耐熱性が確保される。

ステイ３８は、鋼板材料等により形成される。ステイ３８のｙ方向に垂直な断面はＵ字状に形成される。ステイ３８は、Ｕ字の開口部を支持部材７０で塞ぐように、支持部材７０の－ｚ方向に装着される。ステイ３８はｙ方向に伸びる。ステイ３８のｙ方向の両端部は、画像形成装置１のハウジングに固定される。これにより、フィルムユニット３０ｈが画像形成装置１に支持される。ステイ３８は、フィルムユニット３０ｈの曲げ剛性を向上させる。ステイ３８のｙ方向の両端部付近には、筒状フィルム３５のｙ方向への移動を規制するフランジ（不図示）が装着される。

剥離板３９は、ニップＮから搬送方向Ｗの下流側に離れて配置される。剥離板３９の－ｘ方向の端部は、ニップＮに向かって先細り、筒状フィルム３５に近接して配置される。ニップＮで加圧されたシートＳは、筒状フィルム３５に貼り付いた状態でニップＮから排出される。剥離板３９は、筒状フィルム３５からのシートＳの剥離を補助する。

感温素子６０は、ヒータユニット４０の－ｚ方向に配置される。感温素子６０は、伝熱部材４９の－ｚ方向の表面に配置される。感温素子６０は、支持部材７０をｚ方向に貫通する孔の内側に配置される。感温素子６０は、ヒータ温度計６２およびサーモスタット（遮断装置）６８である。例えば、ヒータ温度計６２はサーミスタである。

ヒータ温度計６２は、伝熱部材４９を介してヒータユニット４０の温度を検知する。制御部６（図１参照）は、定着装置３０の始動時に、ヒータ温度計６２の検知温度に基づいて、発熱体セット４５への通電を制御する。
サーモスタット６８は、伝熱部材４９を介して検知したヒータユニット４０の温度が所定温度を超えた場合に、発熱体セット４５への通電を遮断する。その結果、ヒータユニット４０による筒状フィルム３５の過剰な加熱が抑制される。

フィルム温度計６４は、図３に示されるように、筒状フィルム３５の内周面に当接する。フィルム温度計６４は、筒状フィルム３５の温度を検知する。
制御部６は、定着装置３０の運転時に、フィルム温度計６４の検知温度に基づいて、発熱体セット４５への通電を制御する。

支持部材７０について詳しく説明する。
図３に示されるように、支持部材７０は、背面部材７４と、上流側部材７５ｕと、下流側部材７５ｄと、を有する。背面部材７４は、ヒータユニット４０の－ｚ方向を覆うように配置される。背面部材７４は、伝熱部材４９を介してヒータユニット４０を支持する。上流側部材７５ｕおよび下流側部材７５ｄは、支持部材７０の一部として背面部材７４と一体に形成される。なお、それぞれ別体に形成された背面部材７４、上流側部材７５ｕおよび下流側部材７５ｄが結合されて、支持部材７０が形成されてもよい。

上流側部材７５ｕは、筒状フィルム３５の回転方向Ｒにおいてヒータユニット４０の上流側に配置される。上流側部材７５ｕは、背面部材７４の－ｘ方向の端部から＋ｚ方向に伸びる。上流側部材７５ｕの＋ｚ方向の表面は、筒状フィルム３５の内面に沿った曲面に形成され、筒状フィルム３５の内面に沿って配置される。上流側部材７５ｕが筒状フィルム３５を支持することにより、ニップＮに対するシートＳの進入が安定する。

下流側部材７５ｄは、筒状フィルム３５の回転方向Ｒにおいてヒータユニット４０の下流側に配置される。下流側部材７５ｄは、背面部材７４の＋ｘ方向の端部から＋ｚ方向に伸びる。下流側部材７５ｄの＋ｚ方向の表面は、筒状フィルム３５の内面に沿った曲面に形成され、筒状フィルム３５の内面に沿って配置される。下流側部材７５ｄが筒状フィルム３５を支持することにより、筒状フィルム３５が剥離板３９に近接して配置される。ニップＮから排出されたシートＳは、筒状フィルム３５と剥離板３９との間に入り込みにくい。シートＳは、剥離板３９により筒状フィルム３５から分離される。これにより、シートＳの剥離性が向上する。

上流側部材７５ｕは、上流側リブ７ｕとして第１上流側リブ７１ｕを有する。第１上流側リブ７１ｕは、筒状フィルム３５の周方向に伸びる。第１上流側リブ７１ｕは、上流側部材７５ｕから筒状フィルム３５の回転方向Ｒの上流側に伸びる。第１上流側リブ７１ｕは、筒状フィルム３５の内面に当接可能である。

下流側部材７５ｄは、下流側リブ７ｄとして第１下流側リブ７１ｄを有する。第１下流側リブ７１ｄは、筒状フィルム３５の周方向に伸びる。第１下流側リブ７１ｄは、筒状フィルム３５の回転方向Ｒにおいて下流側部材７５ｄの下流側に伸びる。第１下流側リブ７１ｄは、筒状フィルム３５の内面に当接可能である。

図６は支持部材の周辺の側面図である。第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向を厚さ方向とする板状に形成される。第１下流側リブ７１ｄのｙ方向の中央部にはスリットが形成される。これにより、第１下流側リブ７１ｄと筒状フィルム３５との接触面積が減少する。第１上流側リブ７１ｕも、第１下流側リブ７１ｄと同様に形成される。第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、筒状フィルム３５の回転をガイドする。筒状フィルム３５は、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄにより所定の形状に保持された状態で回転する。

図７は支持部材の周辺の底面図である。複数の第１上流側リブ７１ｕが、ｙ方向に並んで配置される。複数の第１下流側リブ７１ｄが、ｙ方向に並んで配置される。第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において第１上流側リブ７１ｕとは異なる位置に配置される。すなわち、第１上流側リブ７１ｕの少なくとも一部は、ｙ方向において第１下流側リブ７１ｄと重ならない。第１下流側リブ７１ｄの少なくとも一部は、ｙ方向において第１上流側リブ７１ｕと重ならない。第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において相互に重ならない部分を有する。第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において相互に重なる部分を有しないことが望ましい。

前述されたように、定着装置３０は、ニップＮに進入したシートＳのトナー像を加熱および加圧して、トナー像をシートＳに定着させる。筒状フィルム３５の温度は、ｙ方向において均等であることが望ましい。筒状フィルム３５の回転は、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄとの当接によってガイドされる。第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄとの当接により、筒状フィルム３５の熱が、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄに伝達される。仮に、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄがｙ方向において同じ位置に配置されると、その位置において筒状フィルム３５の温度が著しく低下する。これにより、定着装置３０の温度ムラが発生する。

これに対して、本実施形態の第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において異なる位置に配置される。筒状フィルム３５が第１上流側リブ７１ｕに当接するｙ方向の位置と、第１下流側リブ７１ｄに当接するｙ方向の位置とが異なる。第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄとの当接による筒状フィルム３５の温度低下が、ｙ方向に分散される。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。これに伴って、定着装置３０の印刷品質が向上する。

図７に示されるように、ヒータユニット４０の中央部発熱体４５ａと第１端部発熱体４５ｂ１との間には、境界部４５ｓが形成される。中央部発熱体４５ａと第２端部発熱体４５ｂ２との間にも、境界部４５ｓが形成される。境界部４５ｓは、ｘ方向と平行に形成される。境界部４５ｓは、ｘ方向と交差して形成されてもよい。第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において境界部４５ｓとは異なる位置に配置される。すなわち、境界部４５ｓ並びに第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において相互に重ならない部分を有する。境界部４５ｓ並びに第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において相互に重なる部分を有しないことが望ましい。

ヒータユニット４０は、境界部４５ｓにおいて発熱しない。境界部４５ｓと同じｙ方向の位置における筒状フィルム３５の温度は、他の位置に比べて低くなる。仮に、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄがｙ方向において境界部４５ｓと同じ位置に配置されると、その位置において筒状フィルム３５の温度が著しく低下する。これにより、定着装置３０の温度ムラが発生する。
これに対して、本実施形態の第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において境界部４５ｓとは異なる位置に配置される。第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄとの当接による筒状フィルム３５の温度低下が、境界部４５ｓとは異なる位置で発生する。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

以上に詳述されたように、本実施形態の定着装置３０は、筒状フィルム３５と、ヒータユニット４０と、上流側部材７５ｕと、下流側部材７５ｄと、上流側リブ７ｕと、下流側リブ７ｄと、を持つ。ヒータユニット４０は、筒状フィルム３５の内面に沿って配置され、筒状フィルム３５の軸方向を長手方向（ｙ方向）とし、発熱体セット４５を有する。上流側部材７５ｕは、筒状フィルム３５の内面に沿って配置される。上流側部材７５ｕは、筒状フィルム３５の回転方向Ｒにおいてヒータユニット４０の上流側に配置される。下流側部材７５ｄは、筒状フィルム３５の内面に沿って配置され、筒状フィルム３５の回転方向Ｒにおいてヒータユニット４０の下流側に配置される。上流側リブ７ｕは、上流側部材７５ｕに形成され、筒状フィルム３５の周方向に伸び、筒状フィルム３５の内面に当接可能であり、ｙ方向に並んで配置される。下流側リブ７ｄは、下流側部材７５ｄに形成され、筒状フィルム３５の周方向に伸び、筒状フィルム３５の内面に当接可能である。下流側リブ７ｄは、ｙ方向において上流側リブ７ｕとは異なる位置に並んで配置される。
これにより、上流側リブ７ｕおよび下流側リブ７ｄとの当接による筒状フィルム３５の温度低下が、ｙ方向に分散される。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

上流側リブ７ｕは、上流側部材７５ｕから筒状フィルム３５の回転方向Ｒの上流側に伸びる第１上流側リブ７１ｕを有する。下流側リブ７ｄは、下流側部材７５ｄから筒状フィルム３５の回転方向Ｒの下流側に伸びる第１下流側リブ７１ｄを有する。
第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄにより、筒状フィルム３５の回転がガイドされる。これにより、筒状フィルム３５の変形が抑制され、信頼性が向上する。

発熱体セット４５は、ｙ方向に並んで配置される複数の発熱体４５ａ，４５ｂ１，４５ｂ２を有する。上流側リブ７ｕおよび下流側リブ７ｄは、ｙ方向において複数の発熱体４５ａ，４５ｂ１，４５ｂ２の境界部４５ｓとは異なる位置に配置される。
これにより、上流側リブ７ｕおよび下流側リブ７ｄとの当接による筒状フィルム３５の温度低下が、境界部４５ｓとは異なる位置で発生する。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態の加熱装置の正面断面図である。第２の実施形態の加熱装置である定着装置２３０は、ガイド部材８０に形成されたガイドリブ８１を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である点についての第２の実施形態の説明は省略される。

定着装置２３０は、ガイド部材８０を有する。
ガイド部材８０は、樹脂材料等により一体に形成される。ガイド部材８０は、筒状フィルム３５の内側に配置される。ガイド部材８０は、ステイ３８に固定される。ガイド部材８０は、ガイドリブ８１を有する。

ガイドリブ８１は、筒状フィルム３５の内面に当接可能である。ガイドリブ８１は、筒状フィルム３５の周方向に伸びる。ガイドリブ８１は、筒状フィルム３５の周方向において、フィルム温度計６４の近傍に配置される。フィルム温度計６４は、筒状フィルム３５の回転方向Ｒにおいて、第１下流側リブ７１ｄの下流側に離れて配置される。ガイドリブ８１は、第１下流側リブ７１ｄの下流側の近くから、ステイ３８を挟んでヒータユニット４０の反対側の領域にかけて伸びる。ガイドリブ８１は、筒状フィルム３５の周方向において、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄが配置されない領域の大部分に配置される。

本実施形態の筒状フィルム３５は、基層がポリイミド（ＰＩ）等の樹脂材料により形成される。筒状フィルム３５は、金属層を有しない。基層が樹脂材料により形成される筒状フィルム３５は変形しやすい。この筒状フィルム３５は、回転時に変形してフィルム温度計６４から離れる場合がある。この場合には、フィルム温度計６４による筒状フィルム３５の温度検知の精度が低下する。
ガイドリブ８１は、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄとともに、筒状フィルム３５の回転をガイドする。これにより、筒状フィルム３５の回転時の変形が抑制される。したがって、フィルム温度計６４による筒状フィルム３５の温度検知の精度が向上する。

図９は、支持部材およびガイド部材の斜視図である。ガイドリブ８１は、ｙ方向を厚さ方向とする板状に形成される。複数のガイドリブ８１が、ｙ方向に並んで配置される。ガイドリブ８１は、ｙ方向において第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄとは異なる位置に配置される。すなわち、ガイドリブ８１並びに第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において相互に重ならない部分を有する。ガイドリブ８１並びに第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において相互に重なる部分を有しないことが望ましい。

筒状フィルム３５がガイドリブ８１に当接するｙ方向の位置と、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄに当接するｙ方向の位置とが異なる。ガイドリブ８１、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄとの当接による筒状フィルム３５の温度低下が、ｙ方向に分散される。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

以上に詳述されたように、本実施形態の定着装置２３０は、フィルム温度計６４と、ガイドリブ８１と、を有する。フィルム温度計６４は、筒状フィルム３５の内面の温度を計測する。ガイドリブ８１は、筒状フィルム３５の周方向においてフィルム温度計６４の近傍に配置される。ガイドリブ８１は、筒状フィルム３５の周方向に伸び、筒状フィルム３５の内面に当接可能である。ガイドリブ８１は、ｙ方向において上流側リブ７ｕおよび下流側リブ７ｄとは異なる位置に並んで配置される。
これにより、定着装置３０の温度ムラが抑制される。
ガイドリブ８１、第１上流側リブ７１ｕおよび第１下流側リブ７１ｄは、ｙ方向において複数の発熱体の境界部４５ｓ（図７参照）とは異なる位置に配置されることが望ましい。

第２の実施形態の第１変形例について説明する。
図１０は、第２の実施形態の第１変形例におけるガイド部材の底面図である。第２の実施形態の第１変形例は、孔部８７を有する点で、第２の実施形態とは異なる。第２の実施形態と同様である点についての第１変形例の説明は省略される。

孔部８７は、筒状フィルム３５の径方向に沿ってガイド部材８０およびガイドリブ８１を貫通する。孔部８７は、ガイドリブ８１と同じｙ方向の位置に形成される。孔部８７は、ガイドリブ８１の＋ｚ方向の端部に配置される。孔部８７は、ガイドリブ８１の周方向において図１０とは異なる位置に配置されてもよい。ガイドリブ８１の周方向における孔部８７の個数は、１個に限られず２個以上でもよい。孔部８７は、複数のガイドリブ８１のうち、一部のガイドリブ８１のみに形成されてもよく、全部のガイドリブ８１に形成されてもよい。孔部８７は、第１上流側リブ７１ｕに形成されてもよく、第１下流側リブ７１ｄに形成されてもよい。

孔部８７により、ガイドリブ８１と筒状フィルム３５との接触面積が減少する。ガイドリブ８１との接触による筒状フィルム３５の温度低下が抑制される。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

第２の実施形態の第２変形例について説明する。
図１１は、第２の実施形態の第２変形例におけるガイド部材の底面図である。第２の実施形態の第２変形例は、切り欠き部８８を有する点で、第２の実施形態とは異なる。第２の実施形態と同様である点についての第２変形例の説明は省略される。

切り欠き部８８は、ガイドリブ８１の外周の一部を切り欠くことにより形成される。切り欠き部８８は、ガイドリブ８１の＋ｚ方向の端部に配置される。切り欠き部８８は、ガイドリブ８１の周方向において図１１とは異なる位置に配置されてもよい。ガイドリブ８１の周方向における切り欠き部８８の個数は、１個に限られず２個以上でもよい。切り欠き部８８は、複数のガイドリブ８１のうち、一部のガイドリブ８１のみに形成されてもよく、全部のガイドリブ８１に形成されてもよい。切り欠き部８８は、第１上流側リブ７１ｕに形成されてもよく、第１下流側リブ７１ｄに形成されてもよい。

切り欠き部８８により、ガイドリブ８１と筒状フィルム３５との接触面積が減少する。ガイドリブ８１との接触による筒状フィルム３５の温度低下が抑制される。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

第２の実施形態の第３変形例について説明する。
図１２は、第２の実施形態の第３変形例におけるガイド部材の底面図である。第２の実施形態の第３変形例は、曲面部８９を有する点で、第２の実施形態とは異なる。第２の実施形態と同様である点についての第３変形例の説明は省略される。

曲面部８９は、ガイドリブ８１の外周においてガイドリブ８１の厚さが連続的に減少するように形成される。曲面部８９は、ガイドリブ８１の外周の略全体に形成される。曲面部８９は、ガイドリブ８１の外周の一部に形成されてもよい。曲面部８９は、ガイドリブ８１の周方向に垂直な断面において円弧状を呈する。この円弧の半径は、ガイドリブ８１の厚さの約半分である。曲面部８９は、筒状フィルム３５の内面と線接触する。曲面部８９は、複数のガイドリブ８１のうち、一部のガイドリブ８１のみに形成されてもよく、全部のガイドリブ８１に形成されてもよい。曲面部８９は、第１上流側リブ７１ｕの外周に形成されてもよく、第１下流側リブ７１ｄの外周に形成されてもよい。

曲面部８９により、ガイドリブ８１と筒状フィルム３５との接触面積が減少する。ガイドリブ８１との接触による筒状フィルム３５の温度低下が抑制される。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

（第３の実施形態）
図１３は、第３の実施形態の加熱装置の正面断面図である。第３の実施形態の加熱装置である定着装置３３０は、上流側リブ７ｕとして第２上流側リブ７２ｕを有し、下流側リブ７ｄとして第２下流側リブ７２ｄを有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である点についての第３の実施形態の説明は省略される。

第２上流側リブ７２ｕは、筒状フィルム３５の内面に沿う上流側部材７５ｕの＋ｚ方向の表面に形成される。第２上流側リブ７２ｕは、筒状フィルム３５の内面に当接可能である。第２下流側リブ７２ｄは、筒状フィルム３５の内面に沿う下流側部材７５ｄの＋ｚ方向の表面に形成される。第２下流側リブ７２ｄは、筒状フィルム３５の内面に当接可能である。

図１４は、支持部材の斜視図である。第２下流側リブ７２ｄは、筒状フィルム３５の周方向に伸びる。第２下流側リブ７２ｄのｙ方向の幅は略一定である。第２下流側リブ７２ｄは、ｘ方向において下流側部材７５ｄの略全体に形成される。第２下流側リブ７２ｄのｚ方向の高さは、＋ｘ方向にかけて高くなる。第２上流側リブ７２ｕも、第２下流側リブ７２ｄと同様に形成される。
図１５は、支持部材の底面図である。複数の第２上流側リブ７２ｕが、ｙ方向に並んで配置される。複数の第２下流側リブ７２ｄが、ｙ方向に並んで配置される。

筒状フィルム３５は、第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄの＋ｚ方向の表面に当接する。筒状フィルム３５は、第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄの非形成領域における上流側部材７５ｕおよび下流側部材７５ｄの＋ｚ方向の表面に当接しにくい。これにより、筒状フィルム３５と上流側部材７５ｕおよび下流側部材７５ｄとの接触面積が減少する。上流側部材７５ｕおよび下流側部材７５ｄとの接触による筒状フィルム３５の温度低下が抑制される。ヒータユニット４０が筒状フィルム３５を定着温度に加熱するまでの時間が短縮される。これにより、画像形成装置１が印刷待機状態から印刷可能状態に復帰するまでの時間が短縮される。

第２下流側リブ７２ｄは、ｙ方向において第２上流側リブ７２ｕとは異なる位置に配置される。すなわち、第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄは、ｙ方向において相互に重ならない部分を有する。第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄは、ｙ方向において相互に重なる部分を有しないことが望ましい。

筒状フィルム３５が第２上流側リブ７２ｕに当接するｙ方向の位置と、第２下流側リブ７２ｄに当接するｙ方向の位置とが異なる。第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄとの当接による筒状フィルム３５の温度低下が、ｙ方向に分散される。したがって、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

第２下流側リブ７２ｄは、シートＳのｙ方向の両端部を含む領域に形成される。定着装置３３０に対して、様々なサイズのシートＳが進入する。複数の第２下流側リブ７２ｄは、様々なサイズのシートＳのｙ方向の両端部を含む領域に形成される。
図１３に示されるように、第２下流側リブ７２ｄは、筒状フィルム３５を支持する。第２下流側リブ７２ｄは、シートＳのｙ方向の両端部において、筒状フィルム３５を剥離板３９に近接して配置する。ニップＮから排出されたシートＳのｙ方向の両端角部は、筒状フィルム３５と剥離板３９との間に入り込みにくい。これにより、シートＳの角折れや詰まりが抑制される。

以上に詳述されたように、上流側リブ７ｕは、筒状フィルム３５の内面に沿う上流側部材７５ｕの表面に形成される第２上流側リブ７２ｕを有する。下流側リブ７ｄは、筒状フィルム３５の内面に沿う下流側部材７５ｄの表面に形成される第２下流側リブ７２ｄを有する。
筒状フィルム３５は、第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄに当接する。これにより、上流側部材７５ｕおよび下流側部材７５ｄとの接触による筒状フィルム３５の温度低下が抑制される。したがって、画像形成装置１が印刷待機状態から印刷可能状態に復帰するまでの時間が短縮される。

第２下流側リブ７２ｄは、シートＳのｙ方向の両端部を含む領域に形成される。
第２下流側リブ７２ｄは、シートＳのｙ方向の両端部において、筒状フィルム３５を剥離板３９に近接して配置する。シートＳのｙ方向の両端角部は、筒状フィルム３５と剥離板３９との間に入り込みにくい。したがって、シートＳの角折れや詰まりが抑制される。

第３の実施形態の定着装置３３０は、上流側リブ７ｕとして第２上流側リブ７２ｕを有し、下流側リブ７ｄとして第２下流側リブ７２ｄを有する。これに対して、定着装置３３０は、上流側リブ７ｕとして、第２上流側リブ７２ｕに加えて、第１の実施形態の第１上流側リブ７１ｕを有してもよい。定着装置３３０は、下流側リブ７ｄとして、第２下流側リブ７２ｄに加えて、第１の実施形態の第１下流側リブ７１ｄを有してもよい。第１上流側リブ７１ｕ、第１下流側リブ７１ｄ、第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄは、ｙ方向において異なる位置に配置されることが望ましい。

第３の実施形態において、第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄは、ｙ方向において複数の発熱体の境界部４５ｓ（図７参照）とは異なる位置に配置されることが望ましい。
第３の実施形態の定着装置３３０は、第２の実施形態のガイドリブ８１を有してもよい。ガイドリブ８１、第２上流側リブ７２ｕおよび第２下流側リブ７２ｄは、ｙ方向において異なる位置に配置されることが望ましい。

第３の実施形態の第１変形例について説明する。
図１６は、第３の実施形態の第１変形例における支持部材の底面図である。第３の実施形態の第１変形例は、第２下流側リブ７２ｄが傾斜している点で、第３の実施形態とは異なる。第３の実施形態と同様である点についての第１変形例の説明は省略される。

第２下流側リブ７２ｄは、ｘ方向と交差するように傾斜して伸びる。第２下流側リブ７２ｄは、＋ｘ方向にかけて＋ｙ方向に傾斜する。図１６に示される第１変形例の第２下流側リブ７２ｄのｙ方向の幅は、図１５に示される第３の実施形態の第２下流側リブ７２ｄのｙ方向の幅と同等である。すなわち、第１変形例の第２下流側リブ７２ｄと筒状フィルム３５との接触面積は、第３の実施形態の第２下流側リブ７２ｄと筒状フィルム３５との接触面積と同等である。これにより、第２下流側リブ７２ｄとの接触による筒状フィルム３５の温度低下が抑制される。

シートＳがｙ方向にずれた状態でニップＮから排出される場合がある。第２下流側リブ７２ｄが傾斜しているので、第２下流側リブ７２ｄにより支持される筒状フィルム３５のｙ方向の幅が広がる。ｙ方向にずれてシートＳが排出された場合でも、シートＳの角部は、筒状フィルム３５と剥離板３９との間に入り込みにくい。これにより、シートＳの角折れや詰まりが抑制される。

実施形態の画像処理装置は画像形成装置１であり、加熱装置は定着装置３０，２３０，３３０である。これに対して、画像処理装置は消色装置であり、加熱装置は消色部であってもよい。消色装置は、消色トナーによりシートに形成された画像を消色（消去）する処理を行う。消色部は、ニップを通過するシートに形成された消色トナー像を加熱して消色する。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、下流側リブ７ｄは、ｙ方向において上流側リブ７ｕとは異なる位置に配置される。これにより、定着装置３０の温度ムラが抑制される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Ｒ…回転方向、Ｓ…シート、Ｗ…搬送方向、ｙ…長手方向、１…画像形成装置（画像処理装置）、７ｄ…下流側リブ、７ｕ…上流側リブ、３０，２３０，３３０…定着装置（加熱装置）、３５…筒状フィルム（筒状体）、４０…ヒータユニット、４５…発熱体セット、４５ａ…中央部発熱体（発熱体）、４５ｂ１…第１端部発熱体（発熱体）、４５ｂ２…第２端部発熱体（発熱体）、４５ｓ…境界部、６４…フィルム温度計、７１ｄ…第１下流側リブ、７１ｕ…第１上流側リブ、７２ｄ…第２下流側リブ、７２ｕ…第２上流側リブ、７５ｄ…下流側部材、７５ｕ…上流側部材、８１…ガイドリブ。

Claims (7)

1. 金属層を有しないフィルム状の筒状体と、
   前記筒状体の内面に沿って配置され、前記筒状体の軸方向を長手方向とし、発熱体セットを有するヒータユニットと、
   前記筒状体の内面に沿って配置され、前記筒状体の回転方向において前記ヒータユニットの上流側に配置される上流側部材と、
   前記筒状体の内面に沿って配置され、前記筒状体の回転方向において前記ヒータユニットの下流側に配置される下流側部材と、
   前記上流側部材に形成され、前記筒状体の周方向に伸び、前記筒状体の内面に当接可能であり、前記長手方向に並んで配置される上流側リブと、
   前記下流側部材に形成され、前記筒状体の周方向に伸び、前記筒状体の内面に当接可能であり、前記長手方向において前記上流側リブとは異なる位置に並んで配置される下流側リブと、
   前記筒状体の内面の温度を計測するフィルム温度計と、
   前記筒状体の周方向において前記フィルム温度計の近傍に配置され、前記筒状体の周方向に伸び、前記筒状体の内面に当接可能であり、前記長手方向において前記上流側リブおよび前記下流側リブとは異なる位置に並んで配置されるガイドリブと、を有し、
   前記フィルム温度計は、前記長手方向に隣り合う前記ガイドリブの間において前記筒状体の内面に当接し、前記筒状体の内面の温度を計測する、
   加熱装置。
2. 前記上流側リブは、前記上流側部材から前記筒状体の回転方向の上流側に伸びる第１上流側リブを有し、
   前記下流側リブは、前記下流側部材から前記筒状体の回転方向の下流側に伸びる第１下流側リブを有する、
   請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記発熱体セットは、前記長手方向に並んで配置される複数の発熱体を有し、
   前記上流側リブおよび前記下流側リブは、前記長手方向において前記複数の発熱体の境界部とは異なる位置に配置される、
   請求項１または２に記載の加熱装置。
4. 前記上流側リブは、前記筒状体の内面に沿う前記上流側部材の表面に形成される第２上流側リブを有し、
   前記下流側リブは、前記筒状体の内面に沿う前記下流側部材の表面に形成される第２下流側リブを有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱装置。
5. 前記第２下流側リブは、前記筒状体の外面に接触しつつ前記筒状体の回転に伴って搬送されるシートの前記長手方向の両端部を含む領域に形成される、
   請求項４に記載の加熱装置。
6. 前記筒状体の外面に当接可能な加圧ローラを有し、
   前記加圧ローラは、前記ヒータユニットとともに、シートが進入するニップを形成する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の加熱装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の加熱装置を有する、
   画像処理装置。

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