WO2018124409A1 - 정착 장치 및 화상 형성 장치 - Google Patents

정착 장치 및 화상 형성 장치 Download PDF

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heat sink
power supply
heat
fixing
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호리에타카유키
이자와타츠노리
스즈키야스오
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    • G03G2215/2016—Heating belt
    • G03G2215/2035—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member

Definitions

  • the present invention relates to a fixing apparatus and an image forming apparatus.
  • an image forming apparatus includes a fixing apparatus for fixing a toner image supported on a recording medium to a recording medium by heating and pressing the recording medium.
  • the fixing device forms a fixing nip between the fixing belt and the pressing roller by pressing the pressing member disposed on the inner peripheral side of the fixing belt to the pressing roller arranged on the outer peripheral side of the fixing belt.
  • the fixing apparatus heats the recording medium passing through the fixing nip by heating the fixing belt by a heating source such as a halogen lamp disposed on the inner circumferential side of the fixing belt.
  • the fixing apparatus is provided with the electric power supply interruption member in the outer peripheral side of a fixing belt.
  • the power supply interruption member stops supplying power to the heating source when the temperature of the fixing belt reaches a threshold value or more.
  • the fixing belt expands in the initial stage but then contracts (buckles).
  • the fixing belt contracts (buckles).
  • the fixing belt does not withstand expansion or is partially melted so that it deforms to dent inward in the radial direction. This contraction is also called buckling.
  • the fixing belt is retracted, the fixing belt is separated from the power supply interruption member, so that the stop of output supply to the heating source is delayed.
  • the fixing belt is provided on the inner circumferential side of the fixing belt by detecting the detecting means for detecting the deformation in the inner circumferential direction of the fixing belt. Abnormal heating of is detected.
  • an object of this invention is to provide the fixing apparatus and image forming apparatus which can suppress shrinkage
  • a fixing apparatus is a fixing apparatus for fixing a toner image onto a recording medium on which a toner image is formed, wherein the fixing apparatus is disposed at an endless rotatable fixing belt and an inner circumferential side of the fixing belt. And the pressing member extending in a direction parallel to the rotation axis of the fixing belt, and disposed on the outer circumferential side of the fixing belt, extending in a direction parallel to the rotation axis, and clamping the fixing belt between the pressing member.
  • the pressure roller forming the nip, the heating source disposed on the inner circumferential side of the fixing belt, extending in a direction parallel to the rotation axis, and heating the fixing belt, and the outer circumferential side of the fixing belt,
  • the power supply blocking member may cut off the supply of power to the heating source by detecting a state of the fixing belt due to heating, and the heat sink may be spaced apart from the outer circumferential side of the fixing belt, and the fixing belt and the heating belt may be spaced apart by the expansion of the fixing belt. In contact with each other, heat of the fixing belt can be discharged to the outside.
  • the heat sink which covers a part of the fixing belt is a position away from the fixing belt before heat expansion and expansion on the outer circumferential side of the fixing belt, and is disposed at a position where the heating and expanding fixing belt abuts. For this reason, before the fixing belt heat-expands, the fixing belt can rotate without being hindered by the heat sink. On the other hand, when a fixing belt heat-expands, the fixing belt abuts on a heat sink, thereby allowing heat to be transferred to the heat sink. This can increase the time until the fixing belt contracts. For this reason, power supply to a heating source can be interrupted by a power supply interruption member before a fixing belt shrink
  • the general power supply interruption member does not operate immediately after the fixing belt contacts, but operates by passing a predetermined time after the fixing belt contacts.
  • the time until the fixing belt contracts increases, so that the time that the heating belt is in contact with the power supply interruption member can be increased.
  • the fixing apparatus with which the fixing belt contracted before the power supply interruption means has operated so far it can be suppressed that the fixing belt contracts before the power supply interrupting member is operated.
  • the minimum distance between the fixing belt and the heat sink before heat expansion may be 5 mm or less.
  • the minimum distance between the fixing belt before heat-expanding and the heat sink is 5 mm or less, the heat-expanding fixing belt can be brought into contact with the heat sink before shrinking.
  • the heat dissipation plate may form the curved surface according to the heat-expanded fixing belt.
  • the heat sink may be configured in a curved shape corresponding to the shape of the outer peripheral surface of the heat-expanded fixing belt.
  • the contact area of the fixing belt with respect to the heat sink can be increased. For this reason, the amount of heat transfer from a fixing belt to a flameproof board can be increased.
  • the heat sink may contain a metal.
  • the heat sink since the heat sink includes metal, the amount of heat transfer from the fixing belt to the heat sink can be increased as compared with the case where the heat sink is made of resin.
  • the metal material of the heat sink is an alloy containing AL, Cu, SUS, or at least one of these, the thermal conductivity of the heat sink can be further improved.
  • the heat sink may contain heat resistant resin.
  • the heat sink since the heat sink contains heat resistant resin, the workability of a heat sink can be improved.
  • the resin material of the heat sink may be PI, PAI, PTFE, PEEK, LCP, PPS, or a composition containing at least one of these.
  • the resin material of the heat sink is a composition containing PI, PAI, PTFE, PEEK, LCP, PPS, or at least one of these, the heat resistance of the heat sink can be further improved.
  • the heat sink and the power supply blocking member may be disposed on the same straight line extending in the rotation axis direction of the fixing belt.
  • the heat sink and the power supply blocking member are arranged on the same straight line extending in the rotation axis direction of the fixing belt, the heat sink and the power supply blocking member are moved from the heat-expanded fixing belt to the heat sink even on the straight line.
  • the heat-expanded fixing belt can be brought into contact with the fixing supply blocking member.
  • the power supply interruption member may be disposed in the opening formed in the heat sink.
  • the heat sink can be prevented from interposed between the power supply blocking member and the fixing belt. As a result, the heat-expanded fixing belt can be brought into direct contact with the power supply interruption member.
  • the power supply interruption member may be disposed near the position furthest from the fixing nip of the fixing belt.
  • the displacement amount of the fixing belt is greatest due to the expansion of the position furthest from the fixing nip of the fixing belt. Therefore, in this fixing apparatus, the power supply blocking member can be properly operated by arranging the power supply blocking member near the position away from the fixing nip of the fixing belt.
  • the power supply blocking member When the position where the temperature rises most by heating according to the heating source of the fixing belt is set to the highest temperature position, the power supply blocking member may be disposed near the highest temperature position. In this fixing device, by placing the power supply blocking member near the highest temperature position, the temperature at the highest temperature position can be sensed, whereby the power supply blocking member can be properly operated.
  • the power supply blocking member is disposed away from the highest temperature position and can abut the highest temperature position as the fixing belt heats up and expands.
  • the opening of the heat sink described above may be formed in a position corresponding to the highest temperature position
  • the power supply blocking member may be disposed in the opening, through which the fixing belt can contact the highest temperature position as the expansion belt heats up. have.
  • the sensing surface When the surface where the heat-expanded fixing belt of the power supply interruption member is abutted is the sensing surface, the minimum distance between the fixing belt before the thermal expansion and the sensing surface is the minimum distance from the fixing belt before the thermal expansion to the heat sink. It may be shorter than.
  • the minimum distance between the fixing belt before heat-expanding and the sensing surface is shorter than the minimum distance between the fixing belt before heat-expanding and the heat sink, the heat-fixed fixing belt is detected before the heat sink. Face the face. As a result, the power supply blocking member can be operated earlier.
  • the difference between the minimum distance between the fixing belt before the thermal expansion and the sensing surface and the minimum distance between the fixing belt before the thermal expansion and the heat sink may be 3 mm or less.
  • the difference between the minimum distance between the fixing belt before the thermal expansion and the sensing surface and the minimum distance between the fixing belt before the thermal expansion and the heat sink is 3 mm or less, so that the expanded fixing belt first Even if the sensing surface is in contact, the fixing belt can be in contact with the heat sink. For this reason, shrinkage of a fixing belt can be appropriately suppressed.
  • the heat capacity per unit area of the heat sink may be larger than the heat capacity per unit area of the fixing belt.
  • the heat transfer efficiency from the fixing belt to the heat sink can be increased.
  • the area where the heat sink covers the fixing belt may be 10% or more and 70% or less of the circumferential length of the fixing belt.
  • heat can be appropriately moved from the fixing belt to the heat sink by setting the area where the heat sink covers the fixing belt to 10% or more of the circumferential length of the fixing belt.
  • region which a heat sink covers a fixing belt 70% or less of the circumferential length of a fixing belt it can suppress that a heat sink is enlarged.
  • a plurality of heat sinks may be provided in the circumferential direction of the fixing belt.
  • a heat sink can be arrange
  • An adhesive may be provided in the surface on the fixing belt side of a heat sink.
  • the adhesive since the adhesive is provided in the surface on the fixing belt side of a heat sink, the heat-expanded fixing belt abuts on a heat sink and is adhere
  • the heating source may be a halogen lamp.
  • the heating source is a halogen lamp, the fixing belt can be easily heated, and the heating can be easily controlled.
  • the surface on the fixing belt side of the heat sink may be a reflecting surface for reflecting radiant heat from the fixing belt to the fixing belt.
  • the surface on the fixing belt side of the heat sink is the reflecting surface, the heating efficiency of the fixing belt can be improved during the normal operation in which the fixing belt is not thermally expanded.
  • the reflective surface may be a mirror surface.
  • the reflecting surface is a mirror surface, the radiant heat from the fixing belt can be efficiently reflected to the fixing belt.
  • the power supply interruption member may have a bimetal and may be a thermostat that interrupts power supply to a heating source when the temperature of the bimetal is at or above a threshold. Shrinkage of the fixing belt depends on the temperature of the fixing belt. Therefore, in this fixing apparatus, shrinkage of the fixing belt can be appropriately suppressed by using the power supply interruption member as the thermostat.
  • the power supply interrupting member may be a pressure sensitive circuit breaker that interrupts the supply of power to the heating source when pressed by the heat-expanded fixing belt. Shrinkage of the fixing belt depends not only on the temperature of the fixing belt, but also on the expansion amount of the fixing belt. Therefore, in this fixing apparatus, shrinkage of the fixing belt can be appropriately suppressed by using the power supply interrupting member as a pressure-sensitive circuit breaker.
  • the fixing belt has a layer structure of two or more layers, and the base layer which is the innermost layer of the fixing belt may be made of resin.
  • the followability of the nip shape of a fixing belt can be improved by making the base layer of a fixing belt into resin.
  • the resin material of the base layer may be a composition containing PI, PEEK, PAI, or at least one of these.
  • the heat resistance of a fixing belt can be improved by making the base material resin material into a composition containing PI, PEEK, PAI, or at least one of these.
  • the thickness of a base layer may be 150 micrometers or less.
  • the thickness of the base layer which consists of resin is 150 micrometers or less, while suppressing the fall of thermal conductivity, it can suppress that the followability of the nip shape of a fixing belt falls.
  • the thermal conductivity of the base layer may be 2.0 W / mK or less.
  • the thermal conductivity of the base layer which consists of resin is 2.0 W / mK or less, it can suppress that the durability of a base layer falls.
  • the fixing belt has a layer structure of two or more layers, and the base layer which is the innermost layer of the fixing belt may be made of metal.
  • the base layer of the fixing belt by making the base layer of the fixing belt a metal, the durability and rigidity of the fixing belt can be improved.
  • the base metal material may be an alloy containing SUS, Cu, Ni, or at least one of these.
  • the thermal conductivity of a base layer can be improved by making the base metal material into the alloy containing SUS, Cu, Ni, or at least one of these.
  • the thickness of a base layer may be 70 micrometers or less.
  • the thickness of the base layer which consists of metals is 70 micrometers or less, while suppressing the fall of thermal conductivity, it can suppress that the followability of the nip shape of a fixing belt falls.
  • the thermal expansion coefficient of the base layer may be 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 m / K or more and 100 ⁇ 10 ⁇ 5 m / K or less.
  • the followability of the nip shape of the fixing belt can be improved by setting the thermal expansion coefficient of the base layer to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 m / K or more.
  • the thermal expansion coefficient of the base layer can easily expand and can be prevented from prematurely shrinking.
  • the fixing apparatus further includes an elastic member that presses the power supply blocking member toward the fixing belt side by an elastic force
  • the heat dissipating plate includes a first heat sink and a second heat dissipation plate which are separated in the circumferential direction of the fixing belt and are provided to be disjunction with each other.
  • the power supply blocking member is locked from the fixing belt side by at least one of the first heat sink and the second heat sink, and the fixing belt thermally expands to press and open at least one of the first heat sink and the second heat sink.
  • the power supply interruption member may be pressed by the fixing belt by the elastic force of the elastic member.
  • the fixing belt is heated and expanded to press the first heat sink and the second heat sink, so that the first heat sink and the second heat sink are connected to each other.
  • the second heat sink is opened in the circumferential direction of the fixing belt. The locking by the first heat dissipation plate and the second heat dissipation plate is released, and the power supply interruption member is pressed by the fixing belt by the elastic member. For this reason, since a power supply interruption member reliably contacts a fixing belt and a contact state is maintained, a power supply interruption member can be moved suitably.
  • the power supply blocking member is pressed from the elastic member and held by the at least one heat sink, and the at least one heat sink of the fixing device is swung by the pressing of the fixing belt so that the power supply blocking member contacts the fixing belt. Unlock the detention of.
  • the elastic member may be a spring.
  • the elastic member is a spring, the power supply interrupting member can be pressed appropriately to the fixing belt.
  • the amount of expansion and contraction of the spring it is possible to suppress the power supply interruption member from being too pressed by the fixing belt.
  • the distance between the first heat sink and the second heat sink may be 0 mm or more and 3 mm or less.
  • a 1st heat sink and a 2nd heat sink are used for the power supply blocking member.
  • the power supply cutoff member can be reliably pressed against the fixing belt between the first heat sink and the second heat sink.
  • the locking width for locking the power supply cutoff member of the heat sink may be 0.1 mm or more and 1 mm or less.
  • the locking width for locking the power supply blocking member of the heat sink is 0.1 mm or more, the power supply blocking member can be reliably locked to the first heat sink and the second heat sink.
  • the locking width is 1 mm or less, when the fixing belt is thermally expanded to press and open the first heat sink and the second heat sink, the locking of the power supply blocking member according to the first heat sink and the second heat sink is immediately released.
  • the power supply interruption member can be pressed against the fixing belt.
  • the static friction coefficient with respect to the electric power supply interruption member of the clamping surface which locks the electric power supply interruption member of a heat sink may be 0.1 or more and 1.0 or less.
  • the static friction coefficient of the locking surface with respect to the power supply interruption member is 0.1 or more, the manufacturing easiness of a heat sink can be improved.
  • the static friction coefficient of the interlocking surface with respect to the power supply interruption member is 1.0 or less, when the fixing belt is thermally expanded to press and open the first heat sink and the second heat sink, the power supply according to the first heat sink and the second heat sink is immediately supplied. The locking of the blocking member can be released, and the power supply blocking member can be pressed against the fixing belt.
  • the locking surface locking the power supply interruption member of the heat sink may be coated with a fluororesin.
  • the gauging surface is coated with fluorine resin, the static friction coefficient of the gauging surface can be appropriately reduced.
  • the power supply interruption member is latched from the fixing belt side by both the first heat sink and the second heat sink, and the first heat sink is swinged by the first accumulator at an end portion on the side opposite to the power supply interruption member. It is possible to be pivotally supported, and the 2nd heat sink may be slidably supported by the 2nd storage part in the edge part on the opposite side to a power supply interruption member.
  • the power supply blocking member is held by both the first heat sink and the second heat sink, and the first heat sink and the second heat sink are slidably slidable by the first storage part and the second storage part. Since the fixing belt is heated and expanded to press and release the first heat sink and the second heat sink, the locking of the power supply interruption member can be easily released.
  • the 1st heat sink and the 2nd heat sink may be connected by the link mechanism which mutually oscillates.
  • each of the 1st heat sink and the 2nd heat sink can be opened simultaneously when a fixing belt heat-expands. have. For this reason, only one of the 1st heat sink or the 2nd heat sink is opened, and it can prevent that the engagement of the power supply interruption
  • the second heat sink is parallel to the pressing direction, with a straight line passing through the first locking position at which the first heat sink is engaged with the power supply blocking member in parallel with the pressing direction, and parallel to the pressing direction.
  • the straight line passing through the second locking position for locking the power supply interruption member is the second reference line
  • the first bearing portion is located outside the first reference line
  • the second bearing portion is positioned outside the second reference line. It may be located.
  • the first locking position and the second locking in the opening and closing directions of the first heat sink and the second heat sink.
  • the position is disposed inside the first storage portion and the second storage portion.
  • the elastic force of the pressing direction which concerns on an elastic member is converted into the force of the direction which closes a 1st heat sink and a 2nd heat sink. For this reason, it can suppress that a 1st heat sink and a 2nd heat sink open before a fixing belt heat-expands.
  • any one of the first heat sink or the power supply blocking member includes a first protrusion that protrudes toward the other side of the first heat sink or the power supply blocking member, and the other of the first heat sink or the power supply blocking member is provided.
  • the 1st protrusion part has a 1st recessed part inserted
  • Any one of a 2nd heat sink or a power supply cutoff member has a 2nd protrusion part which protrudes toward the other side of a 2nd heat sink or a power supply cutoff member, and is 2nd
  • the other of a heat sink or a power supply interruption member may be equipped with the 2nd recessed part in which a 2nd projection part is inserted.
  • the first heat sink or the second heat sink can be easily prevented from opening with respect to the power supply interruption member by inserting the first protrusion or the second protrusion into the first recess or the second recess. For this reason, before a fixing belt heat-expands, it can suppress that a 1st heat sink or a 2nd heat sink is opened.
  • the power supply blocking member is not held by the second heat sink from the fixing belt side, and the first heat sink is slidably held by the first storage part at an end portion on the opposite side to the power supply blocking member.
  • the second heat sink may be fixed so as not to swing.
  • the power supply blocking member is held only on the first heat sink, when the fixing belt is heated and expanded, the first heat sink is always pressed to open and supply power. The locking of the blocking member is released. For this reason, when a fixing belt heat-expands, a power supply interruption member can be reliably pressed against a fixing belt.
  • the first heat sink is formed in a first direction.
  • the 1st bearing part is located outside the 1st reference line in this fixing apparatus, in the opening-and-closing direction of a 1st heat sink, a 1st locking position is located inward of a 1st axis part. Is placed. For this reason, the elastic force of the pressing direction which concerns on an elastic member is converted into the force of the direction which closes a 1st heat sink. For this reason, opening of a 1st heat sink can be suppressed before a fixing belt heat-expands.
  • At least one heat sink has one end latching the power supply blocking member and the other end opposite to the one end pivotably rotatable, and the other end being outside the reference line passing through the one end in parallel with the pressing direction of the elastic member. Can be arranged.
  • the first heat sink When the position where the temperature becomes highest by heating according to the heating source of the fixing belt is set to the highest temperature position, the first heat sink may cover the highest temperature position.
  • the highest temperature position of the fixing belt is the position that is most thermally expanded and easily contracted. Therefore, in this fixing apparatus, when the first heat sink covers the highest temperature position, the first heat sink can follow the heat expansion of the fixing belt earlier, and the power supply blocking member can be pressed against the fixing belt earlier.
  • any one of the first heat sink or the power supply blocking member includes a first protrusion projecting toward the other side of the first heat sink or the power supply blocking member, and the other of the first heat sink or the power supply blocking member is provided.
  • the first concave portion into which the first protrusion is inserted may be provided.
  • the sensing region for sensing the temperature of the fixing belt of the power supply interruption member includes the highest temperature position, and the heat expansion
  • the sensing area is in the range of 5 mm or less from the sensing surface to the fixing belt side, and in the circumferential direction of the fixing belt at the center of the sensing surface.
  • the fixing device further includes one or more deformation suppressing members provided on the inner circumferential side of the fixing belt, and the deformation suppressing member does not contact the fixing belt while the fixing belt is rotating.
  • the fixing belt is arranged at a position that supports the fixing belt from the inner circumferential side of the fixing belt so that the highest temperature position remains in the sensing region. good.
  • one or more deformation suppressing members are provided on the inner circumferential side of the fixing belt, but since the deformation suppressing members are disposed at positions not in contact with the fixing belt while the fixing belt is rotating, Inhibition of rotation can be suppressed.
  • transformation suppression member is arrange
  • the deformation suppressing member may be disposed at a position where the heating source is prevented from being heated to the fixing belt so that the highest temperature position is not outside the sensing region. In this fixing apparatus, the deformation suppressing member prevents the heating of the heating source to the fixing belt and prevents the highest temperature position from being outside the sensing region.
  • the deformation suppressing member may be disposed in the sensing region.
  • the deformation suppressing member since the deformation suppressing member is disposed in the sensing region, the maximum temperature position of the fixing belt can be more reliably stayed in the sensing region when the fixing belt contracts.
  • the deformation suppressing member may be disposed at a position in contact with the fixing belt in a state where the fixing belt is stopped. Abnormal heating of the fixing belt often occurs in a stationary state in which the fixing belt is not rotating. Therefore, in the fixing state of the fixing belt, the fixing device abuts the deformation suppressing member against the fixing belt, thereby appropriately suppressing the shrinkage caused by abnormal heating of the fixing belt, and at the same time, even if shrinkage occurs, the maximum temperature of the fixing belt. It is possible to keep the position in the sensing area.
  • the thermal conductivity of the strain suppressing member may be 5 W / mK or more.
  • the thermal conductivity of the deformation suppressing member is 5 W / mK or more, when contacting the deformation suppressing member of the fixing belt, the heat of the deformation suppressing member can be effectively moved to the strain suppressing member.
  • the deformation suppressing member may be formed in a rod shape.
  • the heating source is a halogen lamp
  • part of the radiant heat of the heating source may be blocked by the deformation suppressing member. Therefore, in this fixing apparatus, when the deformation suppressing member is formed into a rod shape, when the halogen lamp is employed as the heating source, it is possible to suppress that the radiant heat of the heating source is blocked by the deformation suppressing member.
  • the deformation suppressing member may extend in a direction parallel to the rotation axis on the inner circumferential side of the fixing belt and may be provided in parallel with the heating source.
  • the deformation suppressing member since the deformation suppressing member extends in the direction parallel to the rotation axis on the inner circumferential side of the fixing belt and is provided in parallel with the heating source, shrinkage of the fixing belt can be appropriately suppressed.
  • 1.0 mm ⁇ 2> or more may be sufficient as the cross-sectional area of the deformation
  • the cross-sectional area of the deformation suppressing member in the direction orthogonal to the rotation axis of the fixing belt is 1.0 mm 2 or more, the rigidity of the deformation suppressing member formed into a rod shape can be maintained.
  • the deformation inhibiting member may be curved in a convex shape with respect to the end portion.
  • the center portion in the rotational axis direction of the fixing belt may be curved in a convex shape with respect to the end portion. Therefore, in this fixing apparatus, such a fixing belt can be made to follow the deformation suppressing member by bending the center portion of the deformation suppressing member in a convex shape with respect to the end portion in the rotation axis direction of the fixing belt.
  • the deformation inhibiting member may be curved in a concave shape with respect to the end portion.
  • the center portion in the rotational axis direction of the fixing belt may be curved in a concave shape with respect to the end portion. Therefore, in this fixing apparatus, such a fixing belt can be made to follow the deformation suppressing member by bending the center portion of the deformation suppressing member in a concave shape with respect to the end portion in the rotation axis direction of the fixing belt.
  • the deformation suppressing member may be made of a shape memory alloy.
  • the shape of the deformation suppressing member can be changed to the above shape according to the temperature of the fixing belt.
  • the end of the deformation suppressing member may be provided in the holding member holding the end of the fixing belt, may be provided in the holding member holding the end of the heating source, or may be provided in the holding member holding the end of the pressure roller. It is good, and may be provided in the press member.
  • the fixing device includes a rotatable fixing belt, a pressing member disposed on the inner circumferential side of the fixing belt, a heating source for heating the fixing belt, and a fixing belt disposed on the outer circumferential side of the fixing belt.
  • a pressure roller for forming a fixing nip by pressing the power supply a power supply blocking member which senses a state of the fixing belt according to heating, and cuts off the power supply to the heating source, and is spaced apart from the outer peripheral side of the fixing belt, And a heat sink in direct contact with the fixing belt, wherein the heat sink includes an opening formed at a portion facing the highest temperature position of the fixing belt at which the temperature rise due to heating is maximized, and the power supply blocking member is disposed in the opening to radiate the heat sink. It can abut first with the fixing belt which heats up and expands.
  • the image forming apparatus according to the present invention includes any one of the above fixing devices. For this reason, shrinkage
  • shrinkage of the fixing belt due to abnormal heating can be suppressed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of a fixing device.
  • thermostat which is a power supply blocking member.
  • FIG. 8 is a view for explaining the positional relationship between the fixing belt, the power supply blocking member, and the heat sink.
  • 9 is a view for explaining the positional relationship between the fixing belt, the power supply blocking member, and the heat sink.
  • 15 is a graph showing the relationship between the contact angle of the heat sink with respect to the fixing belt and the contraction start time of the fixing belt.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the ratio of the thermal conductivity (heat conductivity ratio) of the heat sink to the thermal conductivity of the fixing belt and the shrinkage start time of the fixing belt.
  • 24 is a view for explaining the rocking structure of the first heat sink and the second heat sink.
  • 27 is a diagram for explaining a relationship between the power supply blocking member, the first heat sink, and the second heat sink.
  • FIG. 28 is a diagram for describing an arrangement of a first heat sink and a second heat sink.
  • 34A to 34C are diagrams showing examples of locking structures of the power supply interrupting members for the first heat sink and the second heat sink.
  • 35A and 35B are diagrams showing examples of locking structures of the power supply interruption members for the first heat sink and the second heat sink.
  • FIG. 37 is a schematic cross section in the XXX'-XXX 'line
  • 38 is a diagram for explaining the relationship between the power supply interrupting member, the fixing belt, and the strain suppressing member when the fixing belt is stopped and rotating.
  • FIG. 39 is a diagram for explaining the relationship between the power supply interrupting member, the fixing belt, and the deformation suppressing member when the fixing belt contracts.
  • 40 is a front view of a rod-shaped deformation suppressing member.
  • the image forming apparatus 1 is an apparatus for forming a color image using respective colors of magenta, yellow, cyan, and black. As shown. However, the image forming apparatus 1 may be configured as an apparatus for forming a black and white image using only black color, and may be an apparatus for forming an image using various colors.
  • the image forming apparatus 1 includes a conveying apparatus 10 for conveying paper P, which is a recording medium, a developing apparatus 20 for developing an electrostatic latent image, and a transfer for secondarily transferring a toner image onto the paper P.
  • FIG. 10 for conveying paper P, which is a recording medium
  • a developing apparatus 20 for developing an electrostatic latent image
  • a transfer for secondarily transferring a toner image onto the paper P.
  • the conveying apparatus 10 conveys the paper P as a recording medium in which an image is formed on the conveyance path R1.
  • the paper P is stacked and accommodated in the cassette K, picked up by the paper feed roller 11, and conveyed.
  • the conveying apparatus 10 makes the paper P reach the transfer nip R2 through the conveyance path R1 at the timing when the toner image transferred to the paper P reaches the transfer nip R2.
  • Each developing apparatus 20 includes a developing roller 21 for supporting the toner on the photosensitive drum 40.
  • the toner and the carrier are adjusted to a desired mixing ratio, and further mixed and stirred to uniformly disperse the toner to give a developer with an optimal charging amount.
  • This developer is supported on the developing roller 21. Then, when the developer is conveyed to the region facing the photosensitive drum 40 by the rotation of the developing roller 21, the toner of the developer supported on the developing roller 21 is formed on the circumferential surface of the photosensitive drum 40. Moving to the latent image, the electrostatic latent image is developed.
  • the transfer apparatus 30 conveys the toner image formed by the developing apparatus 20 to the transfer nip portion R2 for secondary transfer onto the paper P.
  • the transfer device 30 includes a transfer belt 31 in which a toner image is first transferred from the photosensitive drum 40, a suspension rollers 34, 35, 36, 37 suspending the transfer belt 31, and a photosensitive drum ( The primary transfer roller 32 which clamps the transfer belt 31 with 40, and the secondary transfer roller 33 which hold
  • the transfer belt 31 is an endless belt that circulates due to the suspension rollers 34, 35, 36, 37.
  • the suspension rollers 34, 35, 36, 37 are rollers rotatable in the respective central axis directions.
  • the suspension roller 37 is a drive roller which rotates and drives in the center axis direction, and the suspension rollers 34, 35, and 36 are driven rollers which follow by rotational drive of the suspension roller 37. to be.
  • the primary transfer roller 32 is provided to press the photosensitive drum 40 from the inner circumferential side of the transfer belt 31.
  • the secondary transfer roller 33 is disposed in parallel with the suspension roller 37 with the transfer belt 31 interposed therebetween, and is provided to press the suspension roller 37 from the outer circumferential side of the transfer belt 31. For this reason, the secondary transfer roller 33 forms the transfer nip part R2 between the transfer belt 31 and it.
  • Each photosensitive drum 40 is provided according to the moving direction of the transfer belt 31.
  • the developing apparatus 20 On the periphery of the photosensitive drum 40, the developing apparatus 20, the charging roller 41, the exposure unit 42, and the cleaning unit 43 are provided.
  • the charging roller 41 is a charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 40 to a predetermined potential.
  • the charging roller 41 moves in accordance with the rotation of the photosensitive drum 40.
  • the exposure unit 42 exposes the surface of the photosensitive drum 40 charged by the charging roller 41 in accordance with an image formed on the paper P. As shown in FIG. For this reason, the electric potential of the part exposed by the exposure unit 42 among the surfaces of the photosensitive drum 40 changes, and an electrostatic latent image is formed.
  • the four developing apparatuses 20 develop electrostatic latent images formed on the photosensitive drum 40 by toner supplied from the toner tanks N provided opposite to each developing apparatus 20, and generate a toner image. Each toner tank N is filled with toners of magenta, yellow, cyan and black, respectively.
  • the cleaning unit 43 recovers the toner remaining on the photosensitive drum 40 after the toner image formed on the photosensitive drum 40 is first transferred to the transfer belt 31.
  • the fixing device 50 attaches the toner image, which is secondarily transferred from the transfer belt 31 to the paper P, to the paper P by passing the paper through the fixing nip R3 to be heated and pressurized.
  • the fixing apparatus 50 is equipped with the heating roller 52 which heats the paper P, and the pressure roller 54 which pushes and rotates the heating roller 52. As shown in FIG.
  • the heating roller 52 and the pressure roller 54 are formed in the cylindrical shape, and the heating roller 52 is equipped with heat sources, such as a halogen lamp, in the inside.
  • a fixing nip R3 which is a contact area is provided between the heating roller 52 and the pressure roller 54, and the toner image is melt-fixed to the paper P by passing the paper P through the fixing nip R3. Let's do it.
  • the discharge device 60 is provided with discharge rollers 62 and 64 for discharging the paper P on which the toner image is fixed by the fixing device 50 to the outside of the device.
  • the printing process by the image forming apparatus 1 is demonstrated.
  • the control unit of the image forming apparatus 1 rotates the paper feed roller 11, and picks up the paper P laminated on the cassette K.
  • the surface of the photosensitive drum 40 is uniformly charged to a predetermined potential by the charging roller 41 (charging step).
  • the exposure unit 42 irradiates a surface of the photosensitive drum 40 with laser light to form an electrostatic latent image (exposure step).
  • an electrostatic latent image is developed to form a toner image (development process).
  • the toner image thus formed is first transferred from the photosensitive drum 40 to the transfer belt 31 in the region where the photosensitive drum 40 and the transfer belt 31 face each other (transfer step).
  • transfer step On the transfer belt 31, toner images formed on the four photosensitive drums 40 are sequentially stacked, and one laminated toner image is formed.
  • the laminated toner image is secondary-transferred to the paper P conveyed from the conveying apparatus 10 in the transfer nip part R2 which the suspension roller 37 and the secondary transfer roller 33 oppose.
  • the paper P on which the laminated toner image is secondarily transferred is conveyed to the fixing device 50. Then, when the paper P passes through the fixing nip R3, the fixing device 50 heats and presses the paper P between the heating roller 52 and the pressure roller 54, thereby stacking the toner. The image is melt-fixed into the paper P (fixing step). Thereafter, the paper P is discharged to the outside of the image forming apparatus 1 by the discharge rollers 62 and 64.
  • the fixing device 50 includes a heating roller 52 having a fixing belt 101, a pressing member 102, and a heating source 103, a pressure roller 54, And a power supply blocking member 104 and a heat sink 105.
  • the fixing belt 101 is an endless rotatable belt and forms the outer circumferential surface of the heating roller 52. For this reason, the fixing nip R3 is formed between the fixing belt 101 and the pressure roller 54.
  • the fixing belt 101 has a layer structure of two or more layers. In the present embodiment, the fixing belt 101 is described as having a three-layered layer structure. As shown in FIG. 6, the fixing belt 101 includes a base layer 101a, a surface layer 101b, and an intermediate layer 101c.
  • the base layer 101a is the innermost layer (layer located on the inner circumferential side) of the fixing belt 101. It is to provide rigidity to the base layer 101a and the fixing belt 101.
  • the base layer 101a may be made of resin or may be made of metal.
  • base layer 101a consists of resin
  • the thickness of the base layer 101a made of resin is preferably 150 ⁇ m or less, and 100 ⁇ m or less, from the viewpoint of suppressing the decrease in thermal conductivity and reducing the followability of the nip shape of the fixing belt 101. More preferred. On the other hand, it is preferable that it is 30 micrometers or more, and, as for the thickness of the base layer 101a which consists of resin from a viewpoint of suppressing the lifetime fall by strength fall, it is more preferable that it is 50 micrometers or more. That is, the thickness of the base layer 101a made of resin is preferably 30 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, and more preferably 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • it is 2.0 W / mK or less, and, as for the thermal conductivity of the base layer 101a which consists of resin from a viewpoint of suppressing the fall of the durability of the base layer 101a, it is more preferable that it is 1.6 W / mK or less. On the other hand, it is preferable that it is 0.1 W / mK or more from a viewpoint of the easiness of manufacture of the base layer 101a, and, as for the thermal conductivity of the base layer 101a which consists of resin, it is more preferable that it is 0.2 W / mK or more.
  • the thermal conductivity of the base layer 101a made of resin is preferably 0.1 W / mK or more and 2.0 W / mK or less, and more preferably 0.2 W / mK or more and 1.6 W / mK or less.
  • the metal material of the base layer 101a is preferably an alloy containing SUS, Cu, Ni, or at least one thereof from the viewpoint of high thermal conductivity.
  • the thickness of the base layer 101a made of metal is preferably 70 ⁇ m or less, and is 50 ⁇ m or less, from the viewpoint of suppressing the decrease in thermal conductivity and reducing the followability of the nip shape of the fixing belt 101. More preferred. On the other hand, it is preferable that it is 5 micrometers or more, and, as for the thickness of the base layer 101a which consists of metals from the viewpoint of suppressing the lifetime fall by strength fall, it is more preferable that it is 10 micrometers or more.
  • the base layer 101a which consists of metals it is more preferable that they are 10 micrometers or more and 50 micrometers or less.
  • the thermal conductivity of the base layer 101a made of metal is preferably 10 W / mK or more, and more preferably 15 W / mK or more from the viewpoint of fixing performance. That is, the thermal conductivity of the base layer 101a made of metal is preferably 10 W / mK or more and 600 W / mK or less, and more preferably 15 W / mK or more and 400 W / mK or less.
  • the surface layer 101b is the outermost layer (layer located on the outer peripheral side) of the fixing belt 101.
  • the surface layer 101b gives the fixing belt 101 the releasability with respect to the paper P.
  • the surface layer 101b may be made of any material as long as it has releasability, and may be made of, for example, a fluororesin such as PFA.
  • the thickness of the surface layer 101b is preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less from the viewpoint of durability and fixing performance.
  • the intermediate layer 101c is a layer located between the base layer 101a of the fixing belt 101 and the surface layer 101b.
  • the intermediate layer 101c gives elasticity to the fixing belt 101.
  • the intermediate layer 101c may be made of any material as long as it has elasticity, and may be made of Si rubber, for example.
  • the thickness of the intermediate layer 101c is preferably 50 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less, and more preferably 100 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less from the viewpoint of fixing performance.
  • the pressing member 102 presses the pressure roller 54 through the fixing belt 101 to form a pressurized fixing nip R3 between the fixing belt 101 and the pressing roller 54. to be.
  • the pressing member 102 is disposed on the inner circumferential side of the fixing belt 101.
  • the pressing member 102 extends in the direction parallel to the rotation axis 101A of the fixing belt 101. Both ends of the pressing member 102 are elastically supported by the frame of the image forming apparatus 1 so that the pressing member 102 presses the pressing roller 54 through the fixing belt 101.
  • the heating source 103 is disposed on the inner circumferential side of the fixing belt 101.
  • the heating source 103 extends in the direction parallel to the rotation axis 101A of the fixing belt 101, and heats the fixing belt 101. That is, when the heating source 103 heats the fixing belt 101, the fixing nip part R3 is heated.
  • the heating source 103 demonstrates as using a halogen lamp.
  • a reflecting plate (not shown) reflecting the light of the halogen lamp is disposed between the halogen lamp and the pressing member 102.
  • the number of halogen lamps is not particularly limited, but may be composed of one, it may be composed of two or more.
  • the power supply interruption member 104 is disposed on the outer circumferential side of the fixing belt 101 to block power supply to the heating source 103 in accordance with the state of the fixing belt 101.
  • the power supply interruption member 104 has a bimetal 111 and a thermostat that interrupts power supply to the heating source 103 when the temperature of the bimetal 111 is equal to or greater than a threshold value. It consists of. That is, when the fixing belt 101 heat-expands and abuts the bimetal 111 of the electric power supply blocking member 104, and the temperature of the bimetal 111 becomes more than a threshold value, the power supply to the heating source 103 is stopped. Is blocked.
  • the sensing surface 104a of the power supply blocking member 104 composed of a thermostat is a surface for sensing the temperature of the fixing belt 101, that is, a surface on which the bimetal 111 is located.
  • the bimetallic 111 becomes a shape which connects the electrical wiring for supplying electric power to the heating source 103. As shown in FIG. Then, when the fixing belt 101 which has been heated over and abutted is contacted, heat is transferred from the fixing belt 101 to the bimetal 111, and the bimetal 111 is raised in temperature. And when heating up to the temperature more than a threshold value, the bimetal 111 changes into the shape which disconnects the electrical wiring for supplying electric power to the heating source 103, as shown by the dashed-dotted line of FIG. As a result, the power supply to the heating source 103 is cut off.
  • the position where the temperature rises most by the heating according to the heating source 103 of the fixing belt 101 is set to the highest temperature position MT.
  • the highest temperature position MT can be obtained by experiment, simulation, or the like.
  • the power supply interruption member 104 is arrange
  • FIG. As the position furthest from the fixing nip R3 of the fixing belt 101, for example, the rotation axis 101A of the fixing belt 101, the rotation axis 54A of the pressing roller 54, and the fixing nip portion ( It can be set as the position on the plane passing through R3).
  • the vicinity of the highest temperature position MT means a position facing the highest temperature position MT, or a position where the highest temperature position MT is included in the sensing area DA of the power supply cutoff member 104 described later.
  • the vicinity of the position furthest from the fixing nip R3 of the fixing belt 101 means a position facing the position or a position in which the position is included in the sensing area DA of the power supply interrupting member 104 described later.
  • the heat sink 105 is arrange
  • the heat sink 105 is a position away from the fixing belt 101 before heat-expanding, and is arrange
  • the heat dissipation plate 105 cools the fixing belt 101 by removing heat from the fixing belt 101 when the heat-expanding fixing belt 101 abuts. For this reason, the heat capacity per unit area of the heat sink 105 is larger than the heat capacity per unit area of the fixing belt 101.
  • the heat sink 105 may contain a metal and may contain resin.
  • the heat sink 105 may be made of metal, may be made of resin, or may be made of a composite material of metal and resin.
  • the heat sink 105 contains a metal, it is preferable that it is an alloy containing AL, Cu, SUS, or at least one of these as a metal material of the heat sink 105 from a viewpoint of having high thermal conductivity.
  • the heat sink 105 contains a heat resistant resin, as a resin material of the heat sink 105, a composition containing PI, PAI, PTFE, PEEK, LCP, PPS, or at least one thereof from the viewpoint of high heat resistance. Is preferably.
  • the heat dissipation plate 105 has a curved shape in accordance with the heat-expanded fixing belt 101. That is, in the cross section perpendicular to the rotation axis 101A of the fixing belt 101, the heat sink 105 is formed in a curved shape along the fixing belt 101.
  • the curved shape along the fixing belt 101 does not have to be the same as the surface shape of the fixing belt 101, and may be a shape different from the surface shape as long as it conforms to the surface shape.
  • the fixing belt 101 may be formed in a crushed circular shape, whereas the heat sink 105 may be formed in a circular arc shape. .
  • the heat dissipation plate 105 has a shape in which a cross section perpendicular to the rotation axis 101A of the fixing belt 101 is formed in an arc shape (C shape) covering a part of the fixing belt 101. . That is, the heat sink 105 may be a shape which cut out a part of cylinder.
  • the temperature of the fixing belt 101 reaches the temperature by which the fixing belt 101 contracts. It is preferable to cut off the power supply to the heating source 103 earlier than that.
  • the power supply blocking member 104 is attached to the fixing belt 101. It is effective to cool the fixing belt 101 in parts other than the part which abuts.
  • the heat sink 105 and the power supply interruption member 104 are arrange
  • the opening 105a is formed in the heat sink 105, and the power supply interruption member 104 is arrange
  • the heat sink 105 and the power supply interruption member 104 may be in contact with each other, it is preferable that they are spaced apart from the viewpoint of ease of manufacture.
  • the contraction start time of the fixing belt 101 is later than the time when the power supply interruption member 104 operates. This is considered to be because the amount of heat transfer from the fixing belt 101 to the heat dissipation plate 105 can be sufficiently secured when the contact ratio is 10% or more. Moreover, as a result of examining the relationship between the contact angle of the heat sink 105 with respect to the fixing belt 101, and the shrinkage start time of the fixing belt 101, as shown in FIG. 15, the result was almost the same as that of FIG.
  • region where the heat sink 105 covers the fixing belt 101 is a viewpoint from which the heat transfer amount from the fixing belt 101 to the heat sink 105 is ensured. It is preferable that it is 10% or more of the circumferential length of the fixing belt 101, and it is more preferable that it is 15% or more.
  • region in which the heat sink 105 covers the fixing belt 101 is a viewpoint of suppressing enlargement of the heat sink 105, and also the size of the heat sink 105 It is preferable that it is 70% or less of the circumferential length of the fixing belt 101 from a viewpoint of being comprised compactly, and it is more preferable that it is 60% or less. That is, in the circumferential direction of the fixing belt 101, the area where the heat sink 105 covers the fixing belt 101 is preferably 10% or more and 70% or less of the circumferential length of the fixing belt 101, and is 15% or more. It is more preferable that it is 60% or less.
  • the circumferential direction of the fixing belt 101 means the direction around the rotation axis 101A of the fixing belt 101.
  • the minimum distance D1 between the fixing belt 101 before the thermal expansion and the sensing surface 104a is between the fixing belt 101 and the heat sink 105 before the thermal expansion. It is preferable that it is shorter than the minimum distance D2 between them. That is, it is preferable that the detection surface 104a is arrange
  • the operation time of the bimetal 111 becomes short.
  • the amount of protrusion of the power supply blocking member 104 with respect to the heat sink 105 becomes too large, the operation time of the bimetal 111 becomes long gradually.
  • the difference D2-D1 is preferably 3.0 mm or less from the viewpoint of shortening the time from the contact of the fixing belt 101 to the sensing surface 104a to the contact of the heat sink 105, and 2.0. It is more preferable that it is mm or less. On the other hand, it is preferable that this difference D2-D1 is larger than 0 mm from a viewpoint which can make the fixing belt 101 contact the power supply interruption member 104 reliably.
  • the minimum distance D1 between the fixing belt 101 and the power supply blocking member 104 before heat expansion does not inhibit the rotation of the fixing belt 101 by the power supply blocking member 104 during normal operation.
  • it is 1.0 mm or more and 3.0 mm or less, and, as for the abnormal heating of the fixing belt 101 from a viewpoint which can detect the temperature of the fixing belt 101 early, It is more preferable that it is 1.5 mm or more and 2.5 mm or less.
  • the minimum distance D2 between the fixing belt 101 and the heat sink 105 before thermal expansion can be brought into contact with the heat sink 105 before contracting the heat-expanded fixing belt 101, 5 It is preferable that it is mm or less, and it is more preferable that it is 4 mm or less.
  • the minimum distance D1 between the fixing belt 101 and the power supply interruption member 104 before heat expansion expands in the circumferential direction of the fixing belt 101
  • the shortest distance is taken as the minimum distance D1.
  • the minimum distance D2 between the fixing belt 101 and the heat sink 105 before heat-expanding changes to the circumferential direction of the fixing belt 101, it is closest to the power supply interruption member 104. The distance in a position is made into the minimum distance D2.
  • FIG. 10 shows the operation of the fixing belt 101 and the power supply interruption member 104 in the case where the fixing belt 101 is assumed not to shrink in the fixing apparatus of the comparative example without the heat sink.
  • the fixing belt 101 when the fixing belt 101 is abnormally heated, the fixing belt 101 is thermally expanded to abut on the bimetal 111 of the power supply interruption member 104. Then, the bimetal 111 starts to heat up. Then, when the temperature of the bimetal 111 becomes more than a threshold value, the electric power supply to the heating source 103 is interrupted
  • the fixing belt 101 contracts when it continues to heat up and expands. For this reason, as shown in FIG. 11, in this comparative example, when the heat-expanded fixing belt 101 contacts the bimetal 111 of the electric power supply interruption member 104, the bimetal 111 will begin to heat up. Before the temperature of the bimetals 111 becomes equal to or greater than the threshold value, the fixing belt 101 reaches the shrinkage temperature.
  • the shrinkage temperature is a temperature at which the fixing belt 101 which is heated and expanded contracts.
  • melt 111 heats up by the contraction of the fixing belt 101, and supply of electric power to the heating source 103 is not interrupted, the fixing belt 101 continues heating up. As a result, the allowable temperature finally allowed for the fixing belt 101 is exceeded. In addition, when the allowable temperature is exceeded, the fixing belt 101 may ignite.
  • the fixing belt 101 heated and expanded is abutted on the heat sink 105 after being abutted on the bimetal 111 of the power supply blocking member 104.
  • the rate of temperature rises slowly. For this reason, since the time before the fixing belt 101 reaches shrinkage temperature becomes long, before the fixing belt 101 reaches shrinkage temperature, the temperature of the bimetal 111 becomes more than a threshold value. For this reason, electric power supply to the heating source 103 is interrupted
  • the heat sink 105 which covers a part of the fixing belt 101 is a position away from the fixing belt 101 before heat-expanding on the outer peripheral side of the fixing belt 101, and heat-expanded It is arrange
  • the power supply interruption member 104 is a thermostat using the bimetal 111, it does not operate immediately after the fixing belt 101 abuts, but instead passes a predetermined time after the fixing belt 101 abuts.
  • the fixing belt 101 abuts on the bimetal 111, heat conducts from the fixing belt 101 to the bimetal 111, and the temperature of the bimetal 111 is greater than or equal to the threshold value.
  • the time until the fixing belt 101 contracts is increased, so that the time that the heat-expanded fixing belt 101 is in contact with the power supply interruption member 104 can be increased. .
  • blocking means operated so far, it can suppress that the fixing belt 101 contracts before the power supply interruption member 104 operates.
  • the heat-expanding fixing belt 101 is connected to the heat sink 105 before shrinking. You can contact.
  • the heat sink 105 since the heat sink 105 has a curved shape according to the heat-expanded fixing belt 101, the contact area of the fixing belt 101 with respect to the heat sink 105 can be increased. For this reason, the amount of heat transfer from the fixing belt 101 to the heat sink 105 can be increased.
  • the heat sink 105 When the heat sink 105 is made of metal, the amount of heat transfer from the fixing belt 101 to the heat sink 105 can be increased as compared with the case where the heat sink 105 is made of resin. In this case, by making the metal material of the heat sink 105 into AL, Cu, SUS, or an alloy containing at least one of these, the thermal conductivity of the heat sink 105 can be further improved.
  • the heat sink 105 contains heat resistant resin, workability can be improved compared with the case where the heat sink 105 consists of an alloy.
  • the resin material of the heat sink 105 into a composition containing PI, PAI, PTFE, PEEK, LCP, PPS, or at least one thereof, the heat resistance of the heat sink 105 can be further improved.
  • the fixing belt (heated and expanded) also on the straight line ( The heat-expanded fixing belt 101 can directly contact the power supply cutoff member 104 while moving heat from the 101 to the heat sink 105.
  • the power supply blocking member 104 in the opening 105a formed in the heat sink 105, it is possible to prevent the heat supply plate 105 from interposing the power supply blocking member 104 and the fixing belt 101. Can be. For this reason, the heat-expanded fixing belt 101 can directly contact the power supply interruption member 104.
  • the displacement amount of the fixing belt 101 according to the expansion of the position which is furthest from the fixing nip part of the fixing belt 101 becomes largest, and arrange
  • the power supply interruption member 104 can be properly operated.
  • the power supply blocking member 104 can be properly operated.
  • heat expansion is performed by making the minimum distance between the fixing belt 101 and the sensing surface 104a before heat-expansion shorter than the minimum distance between the fixing belt 101 before heat-expanding and the heat sink 105.
  • the fixing belt 101 can be brought into contact with the sensing surface 104a before the heat sink 105. For this reason, the power supply interruption member 104 can be operated earlier.
  • the minimum distance D1 between the fixing belt 101 and the sensing surface 104a before the thermal expansion and the minimum distance D2 between the fixing belt 101 and the heat sink 105 before the thermal expansion are set as 3 mm or less, even if the expanded fixing belt 101 contacts the sensing surface 104a first, the fixing belt 101 can be brought into contact with the heat sink 105. For this reason, shrinkage of the fixing belt 101 can be appropriately suppressed.
  • heat transfer efficiency from the fixing belt 101 to the heat sink 105 can be improved by making the heat capacity per unit area of the heat sink 105 larger than the heat capacity per unit area of the fixing belt 101.
  • heat can be appropriately moved from the fixing belt 101 to the heat sink 105 by setting the area
  • FIG. On the other hand, by making the area
  • the fixing belt 101 can be easily heated, and the heating can be easily controlled.
  • the surface on the fixing belt 101 side of the heat sink 105 may be a reflecting surface which reflects radiant heat from the fixing belt 101 to the fixing belt 101. For this reason, the heating efficiency of the fixing belt 101 can be improved at the time of the normal operation
  • the contraction of the fixing belt 101 depends on the temperature of the fixing belt 101, whereby the contraction of the fixing belt 101 can be appropriately suppressed by making the power supply interruption member 104 a thermostat.
  • the base layer 101a of the fixing belt 101 is made of resin, the followability of the nip shape of the fixing belt 101 can be improved.
  • the heat resistance of the fixing belt 101 can be improved by making the resin material of the base layer 101a into the composition containing PI, PEEK, PAI, or at least one of these.
  • the thickness of the base layer 101a which consists of resin into 150 micrometers or less, while suppressing the fall of thermal conductivity, it can suppress that the followability of the nip shape of the fixing belt 101 falls.
  • the thermal conductivity of the base layer 101a made of resin is 2.0 W / mK or less, it is possible to suppress that the durability of the base layer 101a is lowered.
  • the base layer of the fixing belt 101 is made of metal, the durability and rigidity of the fixing belt 101 can be improved.
  • the thermal conductivity of the base layer can be improved.
  • the thickness of the base layer which consists of metals into 70 micrometers or less, while suppressing the fall of thermal conductivity, it can suppress that the followability of the nip shape of the fixing belt 101 falls.
  • the followability of the nip shape of the fixing belt 101 can be improved by making the thermal expansion coefficient of the base layer 101a more than 1.0x10 ⁇ -5> m / K.
  • the thermal expansion coefficient of the base layer 101a can easily expand and can be prevented from prematurely shrinking.
  • the ratio of the thermal conductivity of the heat sink 101 to the thermal conductivity of the fixing belt 101 (heat conductivity ratio: thermal conductivity of the heat sink 105 / thermal conductivity of the fixing belt 101) and the fixing belt ( The relationship of the contraction start time of 101) was investigated and the result is shown in FIG.
  • this thermal conductivity ratio is 1.2 or more, the contraction start time of the fixing belt 101 became later than the time which the power supply interruption member 104 operates. This is considered to be because the thermal conductivity from the fixing belt 101 to the heat sink 105 can be increased by setting this thermal conductivity ratio to 1.2 or more. For this reason, it is preferable that the thermal conductivity ratio of the thermal conductivity of the heat sink 105 with respect to the thermal conductivity of the fixing belt 101 is 1.2 or more, and it is more preferable that it is 1.5 or more.
  • the thermal expansion coefficient of the base layer 101a is preferably 100 ⁇ 10 ⁇ 5 m / K or less, and is 70 ⁇ 10 ⁇ 5 m / K or less from the viewpoint of preventing the fixing belt from expanding easily and shrinking at an early stage. More preferred.
  • the thermal expansion coefficient of the base layer 101a is preferably 1.0 ⁇ 10 -5 m / K or more and 100 ⁇ 10 -5 m / K or less, and 5.0 ⁇ 10 -5 m / K or more and 70 ⁇ 10 -5 m / K It is more preferable that it is below.
  • the thickness of the heat sink 105 is 0.4 mm or more, the contraction start time of the fixing belt 101 became slow. For this reason, it is preferable that it is 0.4 mm or more, and, as for the thickness of the heat sink 105, it is more preferable that it is 0.5 mm or more.
  • an adhesive may be provided in the surface by the fixing belt 101 side of the heat sink 105. For this reason, the heat-expanded fixing belt 101 abuts on the heat sink 105 and adheres to the heat sink 105. For this reason, since adhesiveness with the heat sink 105 and the fixing belt 101 becomes high, the thermal conductivity from the fixing belt 101 to the heat sink 105 can be improved.
  • 2nd Embodiment of this invention is basically the same as 1st Embodiment mentioned above, and differs from 1st Embodiment only in that a power supply interruption
  • blocking member is a pressure-sensitive circuit breaker. For this reason, below, only the matter different from 1st Embodiment is demonstrated, and the overlapping description about the same matter as 1st Embodiment is abbreviate
  • the contraction of the fixing belt 101 depends not only on the temperature of the fixing belt 101 but also on the amount of expansion of the fixing belt 101.
  • the power supply interruption member 104A includes a switch 112 for turning on / off electrical wiring for supplying power to the heating source 103 and a pin 113 protruding from the power supply interruption member 104A. .
  • the electrical wiring for supplying electric power to the heating source 103 by the switch 112 is connected.
  • the fixing belt 101 heat-expands, the fixing belt 101 presses the pin 113, and the pin 113 presses the switch 112, and the electricity for supplying electric power to the heating source 103 is performed.
  • the wiring is cut off. As a result, the power supply to the heating source 103 is cut off.
  • shrinkage of the fixing belt 101 can be appropriately suppressed by using the power supply interrupting member 104A as a pressure-sensitive circuit breaker.
  • the image forming apparatus which concerns on this invention was demonstrated using 1st and 2nd embodiment, the image forming apparatus which concerns on this invention is not limited to 1st and 2nd embodiment, Even if it changes suitably good.
  • a plurality of heat sinks 105 may be provided in the circumferential direction of the fixing belt.
  • the heat sink 105 may be provided in plurality in the direction of the rotation axis 101A of the fixing belt 101, or may be provided in the circumferential direction of the fixing belt 101.
  • the plurality of heat sinks 105 may be in contact with each other or may be spaced apart from each other. In this manner, by providing a plurality of heat sinks 105 in the circumferential direction of the fixing belt 101, the heat sink 105 can be disposed in accordance with the arrangement of peripheral devices of the fixing belt 101. For this reason, the freedom degree of arrangement
  • 3rd Embodiment is basically the same as 1st Embodiment, and only the point which the power supply interruption member is locked to the fixing belt side by the elastic member while being held by the divided heat sink, Different. For this reason, below, only the matter different from 1st Embodiment is demonstrated, and the overlapping description about the same matter as 1st Embodiment is abbreviate
  • the fixing apparatus 50A of 3rd Embodiment of this invention is the heating roller 52 which has the fixing belt 101, the press member 102, and the heating source 103.
  • a heat sink 105 having a pressure roller 54, a power supply blocking member 104, a first heat sink 105A and a second heat sink 105B, and an elastic member 106.
  • the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B are isolate
  • Each of the first heat sink 105A and the second heat sink 105B is the same as the heat sink 105 of the first embodiment.
  • the first heat dissipation plate 105A and the second heat dissipation plate 105B lock the power supply blocking member 104 from the fixing belt 101 side. In other words, the power supply interruption member 104 is latched from the fixing belt 101 side due to both the first heat sink 105A and the second heat sink 105B.
  • the 1st heat sink 105A is extended to the one side from the electric power supply interruption member 104 in the circumferential direction of the fixing belt 101.
  • the second heat sink 105B extends from the power supply interruption member 104 to the other side in the circumferential direction of the fixing belt 101. That is, the first heat sink 105A and the second heat sink 105B extend from the power supply interruption member 104 in different directions in the circumferential direction of the fixing belt 101.
  • the electric power supply interruption member 104 is locked by the edge part by the side of the 2nd heat sink 105B of the 1st heat sink 105A, and the edge part by the side of the 1st heat sink 105A of the 2nd heat sink 105B.
  • 108 A of locking surfaces which lock the power supply interruption member 104 in the 1st heat sink 105A become a surface on the opposite side to the fixing belt 101 of the 1st heat sink 105A.
  • the engaging surface 108B which latches the power supply interruption member 104 in the 2nd heat sink 105B becomes the surface on the opposite side to the fixing belt 101 of the 2nd heat sink 105B.
  • the first heat dissipation plate 105A is axially rotatable by the first storage unit 107A at an end portion on the side opposite to the power supply interruption member 104, and the second heat dissipation plate 105B is the power supply interruption member.
  • the second storage portion 107B is pivotably rotatable.
  • the first storage portion 107A holds the first heat dissipation plate 105A in a folding direction with respect to the fixing belt 101.
  • the second storage portion 107B holds the second heat dissipation plate 105B in a direction in which the second heat sink 105B is folded with respect to the fixing belt 101.
  • the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B do not contact the fixing belt 101 before heat-expanding so that it may be set to the fixing belt 101 side (inside) by the control part not shown in figure. Movement is regulated. As a restricting part, a stopper etc. which contact the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B, and regulate the movement of the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B are mentioned. In addition, the distance between the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B and the fixing belt 101 before heat expansion is the same as that of 1st Embodiment.
  • the elastic member 106 presses the power supply interruption member 104 toward the fixing belt 101 side by the elastic force. For this reason, when the fixing belt 101 thermally expands and presses and opens at least one of the first heat sink 105A and the second heat sink 105B, the power supply blocking member 104 is fixed by the elastic force of the elastic member 106. Is pressed at 101. In addition, pressing by elastic force is also said to energize.
  • the elastic member 106 may be disposed at any position with respect to the power supply interruption member 104 as long as the elastic supply 106 can push the power supply interruption member 104 toward the fixing belt 101 side.
  • the elastic member 106 may be any member as long as it has an elastic stretching force. However, it is preferable that the elastic member 106 is a spring (coil spring) from the viewpoint of ease of manufacture. For this reason, in this embodiment, the elastic member 106 is demonstrated as being a spring arrange
  • the movement to the fixing belt 101 side of the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B by the restriction part is restrict
  • the power supply interruption member 104 is pressed against the fixing belt 101 side by the elastic member 106 and is fixed to the fixing belt 101 by the first heat sink 105A and the second heat sink 105B. It is locked from the side.
  • the fixing belt 101 when the fixing belt 101 is abnormally heated, the fixing belt 101 will heat-expand and abut on the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B. For this reason, heat moves to the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B from the fixing belt 101, and the temperature increase rate of the fixing belt 101 becomes slow.
  • the elastic member 106 is increased so that the movement toward the fixing belt 101 side is stopped.
  • the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B are pressed by the fixing belt 101, and the 1st storage part 107A and the 2nd storage part 107B are pressed. Rocking around. As a result, the gap between the first heat sink 105A and the second heat sink 105B is widened, thereby releasing the locking of the power supply blocking member 104 along the first heat sink 105A and the second heat sink 105B. . And the electric power supply interruption member 104 is pressed by the fixing belt 101 heat-expanded by the elastic force (negative force) of the elastic member 106. FIG. For this reason, the state in which the power supply interruption member 104 abuts on the fixing belt 101 is maintained.
  • the fixing belt 101 is heated and expanded.
  • the first heat sink 105A and the second heat sink 105B are opened in the circumferential direction of the fixing belt 101.
  • the latches along the first heat sink 105A and the second heat sink 105B are released, and the power supply interruption member 104 is pressed against the fixing belt 101 by the elastic member 106.
  • the power supply interruption member 104 reliably contacts the fixing belt 101 and the contact state is maintained, the power supply interruption member 104 can be operated suitably.
  • the elastic member 106 is a spring
  • the power supply interruption member 104 can be appropriately pressed against the fixing belt 101.
  • by adjusting the amount of expansion and contraction of the spring it is possible to suppress the power supply interruption member 104 from being pressed too much by the fixing belt 101.
  • the distance D4 between the first heat sink 105A and the second heat sink 105B in the circumferential direction of the fixing belt 101 is not particularly limited.
  • interval D4 is 0 mm or more from a viewpoint which reliably locks the power supply interruption member 104 by the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B before the fixing belt 101 heat-expands. It is preferable, and it is more preferable that it is 1 mm or more.
  • interval D4 means that the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B abut in the circumferential direction of the fixing belt 101.
  • interval D4 connects the electric power supply blocking member 104 to the fixing belt 101 from between the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B. It is preferable that it is 3 mm or less, and it is more preferable that it is 2 mm or less from a viewpoint which can be made to press reliably. That is, the space D4 is preferably 0 mm or more and 3 mm or less, and more preferably 1 mm or more and 2 mm or less.
  • the locking width D5 for locking the power supply interrupting member 104 of the first heat sink 105A and the second heat sink 105B is not particularly limited.
  • the locking width D5 is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more from the viewpoint of being able to reliably lock the power supply interruption member 104.
  • the locking width D5 is the first heat sink 105A and the second heat sink 105B when the fixing belt 101 is thermally expanded to press and open the first heat sink 105A and the second heat sink 105B.
  • the locking width D5 is 0.1 mm or more and 1 mm or less, and it is more preferable that they are 0.2 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the static friction coefficient (mu) with respect to the electric power supply interruption member 104 of the locking surface 108A, 108B which latches the electric power supply interruption member 104 is not specifically limited. It is preferable that it is 0.1 or more from a viewpoint of the ease of manufacture of the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B, and, as for this static friction coefficient (mu), it is more preferable that it is 0.2 or more.
  • this static friction coefficient ( ⁇ ) is the first heat sink (105A) and the second heat sink ( It is preferable that it is 1.0 or less, and it is more preferable that it is 0.4 or less from a viewpoint which can release the locking of the power supply interruption member 104 by 105B, and can press the power supply interruption member 104 to the fixing belt 101. That is, it is preferable that static friction coefficient ((mu)) is 0.1 or more and 1.0 or less, It is more preferable that it is 0.2 or more and 0.4 or less.
  • the static friction coefficient ⁇ of the gauge surfaces 108A and 108B can be reduced.
  • the electric power supply interruption member 104 is only locked by the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B, it is 1st by vibrating etc. There is a possibility of being pulled out of the heat sink 105A and the second heat sink 105B. Therefore, it is preferable that the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B are arrange
  • the direction in which the elastic member 106 presses the power supply interruption member 104 is set as the pushing direction PD.
  • a position at which the first heat sink 105A locks the power supply interruption member 104 is defined as the first locking position 109A, and is a straight line passing in parallel with the pressing direction PD and passing through the first locking position 109A, Let it be 1st reference line L1.
  • a position at which the second heat sink 105B locks the power supply interruption member 104 is set as the second locking position 109B, and a straight line passing in parallel with the pressing direction PD and passing through the second locking position 109B, Let it be 2nd reference line L2.
  • the first storage portion 107A is located outside the first reference line L1, and the second storage portion 107B is located outside the second reference line L2. That is, in the opening-and-closing direction of the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B, the 1st locking position 109A and the 2nd locking position 109B are the 1st storage part 107A and the 2nd storage part. It is arrange
  • 4th Embodiment of this invention is basically the same as 3rd Embodiment, and differs from 3rd Embodiment only in that the 1st heat sink and the 2nd heat sink are connected by the link mechanism. For this reason, below, only the matter which differs from 3rd Embodiment is demonstrated, and the overlapping description of the same matter as 3rd Embodiment is abbreviate
  • the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B are connected by the link mechanism 110 which mutually oscillates.
  • the link mechanism 110 is not particularly limited, and for example, a pair of cog wheels and a pair of cogs connected to the first heat sink 105A and the second heat sink 105B at the same time as meshing with the gear teeth. It can be configured as a rod.
  • both the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B are connected by the link mechanism 110 which mutually fluctuates, when the fixing belt 101 heat-expands, Both the first heat sink 105A and the second heat sink 105B can be opened at the same time. For this reason, only one of the 1st heat sink 105A or the 2nd heat sink 105B opens, and it can prevent that the locking of the power supply interruption member 104 is not released.
  • 5th Embodiment of this invention is basically the same as 3rd Embodiment, and only the point that the unevenness
  • the power supply blocking member 104 includes a first protrusion 121 that protrudes toward the first heat sink 105A side, and the first heat sink 105A includes a first protrusion ( And a first recess 122 into which 121 is inserted.
  • the power supply blocking member 104 includes a second protrusion 123 protruding toward the second heat sink 105B, and the second heat sink 105B includes a second into which the second protrusion 123 is inserted.
  • a recess 124 is provided.
  • the 1st protrusion part 121 and the 2nd protrusion part 123 protrude in the direction which cross
  • the first heat sink 105A can be opened and closed by the first protrusion 121 exiting from the first recess 122.
  • opening and closing of the second heat sink 105B is temporarily prevented by inserting the second protrusion 123 into the second concave portion 124.
  • the second heat dissipation part 125B can be opened and closed by the second protrusion part 123 escaping from the second concave part 124.
  • the 1st protrusion part 121 and the 2nd protrusion part 123 are inserted in the 1st recessed part 122 and the 2nd recessed part 124, and, with respect to the electric power supply interruption member 104,
  • the opening of the first heat sink 105A and the second heat sink 105B can be easily suppressed. For this reason, before the fixing belt 101 heat-expands, it can suppress that the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B open and close.
  • the first protrusion and the first recess may be provided in any of the first heat sink 105A and the power supply blocking member 104, and the second protrusion and the second recess may be the second heat sink 105B and It may be provided in any of the power supply interruption member 104. That is, either one of the first heat sink 105A and the power supply blocking member 104 includes a first protrusion projecting toward the other side of the first heat sink 105A and the power supply blocking member 104, Any other of the first heat sink 105A and the power supply interruption member 104 may have a first recess in which the first protrusion is inserted.
  • any one of the 2nd heat sink 105B and the power supply blocking member 104 is equipped with the 2nd projection which protrudes toward the other side of the 2nd heat sink 105B and the power supply blocking member 104
  • blocking member 104 may be equipped with the 2nd recessed part in which a 2nd projection part is inserted.
  • the sixth embodiment of the present invention is basically the same as the third embodiment, and differs from the third embodiment only in that the second heat sink is fixed. For this reason, below, only the matter different from 3rd Embodiment is demonstrated, and the overlapping description of the same matter as 3rd Embodiment is abbreviate
  • the fixing device 50B of 6th Embodiment is the heating roller 52 which has the fixing belt 101, the press member 102, and the heating source 103, and the pressure roller 54.
  • a heat supply plate 105 having a power supply cutoff member 104, a first heat sink 105A and a second heat sink 105C, and an elastic member 106.
  • the second heat dissipation plate 105C is secured in an unstable manner. That is, the second heat sink 105C is fixed, for example, directly or indirectly to a frame (not shown) of the image forming apparatus. And the 2nd heat sink 105C does not latch the electric power supply interruption member 104 from the fixing belt 101 side.
  • 105 A of 1st heat sinks are the same as 105 A of 1st heat sinks of 3rd Embodiment, and while locking the power supply interruption member 104 from the fixing belt 101 side, a power supply interruption member At the end portion on the opposite side to the 104, the first storage portion 107A is pivotably rotatable. That is, the power supply interruption member 104 is latched from the fixing belt 101 side by the first heat sink 105A, but not from the fixing belt 101 side by the second heat sink 105C.
  • the second heat sink 105C is immovably fixed, and the power supply blocking member 104 is held only on the first heat sink, so that when the fixing belt 101 is thermally expanded, The first heat sink 105A is pressed open to release the locking of the power supply blocking member 104. For this reason, when the fixing belt 101 heat-expands, the power supply interruption member 104 can be reliably pressed against the fixing belt 101.
  • the first storage portion 107A is preferably located outside the first reference line L1 (see FIG. 28). That is, it is preferable that the 1st locking position 109A is arrange
  • irregularities that engage with each other may be formed in the power supply blocking member 104 and the first heat sink 105A (see FIG. 31). That is, even if any one of the 1st heat sink 105A and the power supply interruption member 104 is equipped with the 1st protrusion part which protrudes toward the other side of the 1st heat sink 105A and the power supply interruption member 104, good.
  • any other of the first heat sink 105A and the power supply interruption member 104 may be provided with a first recessed portion into which the first protrusion is inserted.
  • the position where the temperature becomes highest due to the heating along the heating source 103 is most easily heat-expanded and at the same time, the most shrinkable.
  • the present embodiment only the first heat sink 105A swings, so that the operation of the power supply blocking member 104 may be delayed if the first heat sink 105A is not disposed at such a position.
  • the position where the temperature rises most by the heating according to the heating source 103 of the fixing belt 101 is made into the highest temperature position MT.
  • the highest temperature position MT is the same as the highest temperature position MT of 1st Embodiment.
  • the first heat sink 105A is followed earlier by the heat expansion of the fixing belt 101, and the power supply cutoff member ( 104 can be pressed against the fixing belt 101. For this reason, it can suppress that the operation
  • the image forming apparatuses according to the third to sixth embodiments described above are not limited to the above embodiments but may be changed as appropriate.
  • the shape, size, arrangement, and the like of the locking portions 125A and 125B for locking the power supply blocking member 104 of the first heat sink 105A and the second heat sink 105B are not particularly limited.
  • the locking portions 125A and 125B may have shapes that face each other in parallel as shown in FIG. 34A, and as shown in FIG. 34B, a semicircular arc shape along the edge of the power supply interruption member 104. As long as it is shown in FIG. 34C, it may be an elongate one or several protrusion shape.
  • the locking structure of the power supply interruption member 104 with respect to the 1st heat sink 105A and the 2nd heat sink 105B is not specifically limited.
  • the first heat sink 105A and the second heat sink 105B may latch the bottom surface (surface on the fixing belt side) of the power supply interruption member 104.
  • the fixing apparatus 50C of 7th Embodiment is pressurized with the heating roller 52 which has the fixing belt 101, the press member 102, and the heating source 103, and pressurization.
  • the roller 54, the power supply blocking member 104, the heat sink 105, and the deformation suppressing member 131 are provided.
  • the electric power supply interruption member 104 interrupts electric power supply to the heating source 103 based on the temperature of the fixing belt 101.
  • the power supply interruption member 104 for example, the thermostat described in the first embodiment can be used.
  • the position where the temperature becomes highest due to the heating along the heating source 103 of the fixing belt 101 is referred to as the highest temperature position MT.
  • the highest temperature position MT is the same as the highest temperature position MT of the first embodiment.
  • blocking member 104 is set as the sensing area DA.
  • the power supply interruption member 104 is disposed so that the highest temperature position MT is included in the sensing area DA.
  • the detection area DA of the power supply interruption member 104 is changed also by the power supply interruption member 104 to be used, it can be set as the following range, for example. 36, 38, and 39, the surface of the fixing belt 101 side of the power supply blocking member 104 detects the temperature of the fixing belt 101 of the power supply blocking member 104. It becomes the sensing surface 104a.
  • the sensing surface 104a is a surface of the power supply interruption member 104 that is in contact with the heat-expanded fixing belt 101.
  • the range of 5 mm or less from the sensing surface 104a to the fixing belt 101 side, and the range of ⁇ 10 mm or less in the circumferential direction of a fixing belt from the center of the sensing surface 104a are the sensing area DA.
  • the deformation suppressing member 131 is provided on the inner circumferential side of the fixing belt 101 and is a member for suppressing the deformation to the inner circumferential side of the fixing belt 101.
  • One or more deformation suppressing members 131 are provided on the inner circumferential side of the fixing belt 101.
  • two deformation suppressing members 131 are provided on the inner circumferential side of the fixing belt 101.
  • the fixing belt 101 is driven by the pressure roller 54 and rotates. For this reason, when the fixing belt 101 is in an operating state, the rotation downstream side of the fixing belt 101 with respect to the fixing nip R3 is in the direction away from the rotation axis 101A of the fixing belt 101 from the stop position. It deform
  • the deformation suppressing member 131 is a position which abuts on the fixing belt 101, and the fixing belt 101 is rotating. Is disposed at a position not in contact with the fixing belt 101.
  • the fixing belt 101 of the two-dot chain line has shown the stationary state
  • the fixing belt 101 of the solid line has shown the normal operating state which has rotated normally.
  • the deformation suppressing member 131 prevents the heating of the heating source 103 from the fixing belt 101 and is disposed at a position where the highest temperature position MT does not fall outside the sensing area DA. For this reason, it is preferable that the deformation suppressing member 131 is not disposed in the sensing area DA.
  • the deformation suppressing member 131 supports the fixing belt 101 from the inner circumferential side of the fixing belt 101 when the fixing belt 101 contracts, and has the highest temperature position MT. ) Is positioned at the position where the sensing region DA is to be stayed.
  • all deformation suppressing members 131 are necessarily provided as long as the maximum temperature position MT can be kept in the sensing area DA when the fixing belt 101 contracts. Does not need to be disposed in the sensing area DA.
  • the position of the deformation suppressing member 131 can be obtained by experiment, simulation, or the like.
  • the thermal conductivity of the strain suppressing member 131 is preferably 5 W / mK or more, and more preferably 10 W / mK or more.
  • the thermal conductivity of the strain suppressing member 131 is preferably 600 W / mK or less, and more preferably 400 W / mK or less. That is, the thermal conductivity of the deformation suppressing member 131 is preferably 5 W / mK or more and 600 W / mK or less, and more preferably 10 W / mK or more and 400 W / mK or less.
  • the shape, position, size, and the like of the deformation suppressing member 131 are not particularly limited as long as the above conditions are satisfied.
  • a shape of the distortion suppression member 131 it can be set as rod shape, for example.
  • the cross-sectional shape of the deformation suppressing member 131 is not specifically limited, For example, it can be made circular.
  • the deformation suppressing member 131 is formed into a rod shape, as shown in FIGS. 37 and 40, the deformation suppressing member 131 is a rotation shaft of the fixing belt 101 on the inner circumferential side of the fixing belt 101. It can be extended in the direction parallel to the line 101A, and can be provided in parallel with the heating source 103.
  • the cross-sectional area of the deformation suppressing member 131 in the direction orthogonal to the rotation axis 101A of the fixing belt 101 is 1.0 mm 2 or more from the viewpoint of maintaining the rigidity of the deformation suppressing member 131 formed in a rod shape. It is preferable, and it is more preferable that it is 2.0 mm ⁇ 2> or more. On the other hand, this cross-sectional area is 30 mm ⁇ 2> or less from a viewpoint which can suppress that the radiant heat of the heating source 103 is interrupted by the deformation suppressing member 131, when a halogen lamp is employ
  • the deformation suppressing member 131 is preferably in a shape in which the central portion is curved in a convex shape with respect to the end portion. For this reason, it is possible to make the fixing belt 101 follow the deformation suppressing member 131.
  • the central portion in the direction of the rotation axis 101A of the fixing belt 101 may be curved in a concave shape with respect to the end portion.
  • the deformation suppressing member 131 in the direction of the rotation axis 101A of the fixing belt 101, it is preferable that the deformation suppressing member 131 has a shape in which the center portion is curved in a concave shape with respect to the end portion. For this reason, it is possible to make the fixing belt 101 follow the deformation suppressing member 131.
  • the shape of the fixing belt 101 may change at the time of rotation and at the time of stop. Therefore, as the deformation suppressing member 131, when the temperature is lower than a certain temperature, the shape memory alloy becomes a shape along the fixing belt 101 at the time of stopping, and when the temperature is above a certain temperature, the shape memory alloy is a shape shown in FIG. 41 or 42. Can be used. For this reason, according to the temperature change of the fixing belt 101, the deformation suppressing member 131 can be made to follow the fixing belt 101 more.
  • the installation structure of the deformation suppressing member 131 is not particularly limited.
  • the end portion of the deformation suppressing member 131 is bent into a crank shape and holds the end portion of the fixing belt 101 and the end portion of the heating source 103.
  • the holding member (not shown) which holds the edge part of the pressure roller 54 may be provided.
  • transform suppression member 131 may be bent in L shape, and may be provided in the press member 102.
  • the deformation suppressing member 131 can be made integral with the pressing member 102.
  • the fixing belt 101 when the fixing belt 101 is stopped, the fixing belt 101 is in contact with the deformation suppressing member 131. And when the fixing belt 101 rotates normally, the fixing belt 101 is a deformation suppressing member 131 in the state in which the highest temperature position MT is contained in the sensing area DA of the power supply interruption member 104. Falls from). For this reason, the power supply interruption member 104 can sense the temperature of the fixing belt 101.
  • the fixing belt 101 is abnormally heated without rotation and the fixing belt 101 is compressed is considered.
  • the fixing belt 101 is supported by the deformation suppressing member 131 from the inner circumferential side, so that the highest temperature position MT stays in the sensing area DA.
  • the power supply interruption member 104 can continue to sense the temperature of the fixing belt 101, before the fixing belt 101 ignites or smokes, the power supply to the heating source 103 is stopped. Is blocked.
  • one or more deformation suppressing members 131 are provided on the inner circumferential side of the fixing belt 101. While the deformation suppressing members 131 are rotated while the fixing belt 101 is rotating, Since it is arrange
  • the deformation suppressing member 131 supports the fixing belt 101 from the inner circumferential side of the fixing belt 101 when the fixing belt 101 contracts, and detects the highest temperature position MT. Since it is arrange
  • the deformation suppressing member 131 prevents the heating of the heating source 103 to the fixing belt 101 from interfering with the highest temperature position MT out of the sensing area DA.
  • the sensing area DA is more reliably detected at the highest temperature position MT of the fixing belt 101. Can stay).
  • the deformation suppressing member 131 is in the stationary state of the fixing belt 101. Contact the fixing belt 101 to appropriately suppress the shrinkage caused by abnormal heating of the fixing belt 101 and to detect the highest temperature position MT of the fixing belt 101 even if shrinkage occurs. Can stay).
  • the deformation suppressing member 131 in the shape of a rod, when the halogen lamp is employed as the heating source 103, it is possible to suppress that the radiation heat of the heating source 103 is blocked by the deformation suppressing member 131. Can be.
  • the deformation suppressing member 131 extends in the direction parallel to the rotation axis 101A on the inner circumferential side of the fixing belt 101 and is provided in parallel with the heating source 103, the fixing belt 101 is provided. Can be appropriately suppressed.
  • the fixing belt 101 when there are two heating sources 103 of a halogen lamp, and the light emission area
  • the plurality of positions may be the highest temperature position MT.
  • a plurality of power supply blocking members 104 may be provided corresponding to each highest temperature position MT so that all the highest temperature positions MT are included in the sensing area DA.
  • the fixing apparatus of 3rd-6th embodiment and the fixing apparatus of 7th embodiment since a power supply interruption member is pressed by a fixing belt by an elastic member, a power supply interruption member and a deformation suppression are suppressed.
  • the fixing belt is fitted in the member. As a result, the fixing belt and the power supply interruption member can be reliably brought into contact with each other, and the contact state can be maintained.

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Abstract

이상 가열로 인한 정착 벨트의 수축을 억제할 수 있는 정착 장치가 개시된다. 정착 장치는 회전 가능한 정착 벨트, 정착 벨트의 내주측에 배치된 압압 부재, 정착 벨트를 가열하는 가열원, 정착 벨트의 외주측에 배치되어 압압 부재와의 사이에서 정착 벨트를 압압하여 정착 닙부를 형성하는 가압 롤러, 가열에 따른 정착 벨트의 상태를 감지하여 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 전력 공급 차단 부재 및 정착 벨트의 외주측에 이격 배치되며 정착 벨트의 가열 팽창에 따라 정착 벨트와 당접하여 정착 벨트의 열을 외측으로 방출하는 방열판을 포함한다.

Description

정착 장치 및 화상 형성 장치
본 발명은, 정착 장치 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 화상 형성 장치는, 기록매체를 가열 및 가압함으로써, 기록매체에 담지된 토너상을 기록매체에 정착시키는 정착 장치를 구비하고 있다. 정착 장치는, 정착 벨트의 내주측에 배치된 압압 부재를, 정착 벨트의 외주측에 배치된 가압 롤러에 압압함으로써, 정착 벨트와 가압 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성한다. 그리고, 정착 장치는, 정착 벨트의 내주측에 배치된 할로겐 램프 등의 가열원에 의해 정착 벨트를 가열함으로써, 정착 닙부를 지나는 기록매체를 가열한다.
또한, 정착 장치에는, 정착 벨트의 이상 가열에 따른 발화를 방지하기 위해, 정착 벨트의 외주측에 전력 공급 차단 부재가 마련되어 있다. 전력 공급 차단 부재는, 정착 벨트의 온도가 임계값 이상이 되면, 가열원으로의 전력 공급을 정지한다.
그러나, 가열원으로부터의 이상 가열로 인해 정착 벨트의 온도가 상승하면, 정착 벨트는, 초기 단계에는 팽창하지만, 그 후 수축(좌굴; 座屈)된다. 정착 벨트가 수축된다는 것은, 정착 벨트가 팽창에 견디지 못해, 또는 일부 용융됨으로써, 반경 방향 내측으로 움푹 들어가도록 변형하는 것을 말한다. 이 수축은, 좌굴이라고도 한다. 정착 벨트가 수축되면, 정착 벨트가 전력 공급 차단 부재로부터 떨어지기 때문에, 가열원으로의 출력 공급의 정지가 늦어진다.
그래서, 종래의 특허문헌(일본 특허출원공개공보 특개 2015-215507호)에 기재된 정착 장치에서는, 정착 벨트의 내주측에, 정착 벨트의 내주 방향으로의 변형을 검출하는 검출 수단을 구비함으로써, 정착 벨트의 이상 가열을 검출하고 있다.
그러나, 특허문헌에 기재된 정착 장치에서는, 정착 벨트가 수축되는 것을 전제로 하고 있기 때문에, 발연 또는 발화의 우려가 있다.
그래서, 본 발명은, 이상 가열로 인한 정착 벨트의 수축을 억제할 수 있는 정착 장치 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 정착 장치는, 토너상이 형성된 기록매체에 토너상을 정착시키는 정착 장치에 있어서, 정착 장치는, 무단(無端) 형상의 회전 가능한 정착 벨트와, 정착 벨트의 내주측에 배치되어, 정착 벨트의 회전축선과 평행하는 방향으로 연장되는 압압 부재와, 정착 벨트의 외주측에 배치되어, 회전축선과 평행하는 방향으로 연장되고, 압압 부재와의 사이에서 정착 벨트를 협지(挾持)하여 정착 닙부를 형성하는 가압 롤러와, 정착 벨트의 내주측에 배치되어, 회전축선과 평행하는 방향으로 연장되고, 정착 벨트를 가열하는 가열원과, 정착 벨트의 외주측에 배치되어, 정착 벨트의 상태에 따라 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 전력 공급 차단 부재와, 정착 벨트의 외주측에 배치되어, 정착 벨트의 일부를 덮는 방열판을 구비하고, 방열판은, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트로부터 떨어진 위치이며, 가열 팽창한 정착 벨트가 당접하는 위치에 배치되어 있다.
전력 공급 차단 부재는 가열에 따른 정착 벨트의 상태를 감지하여 상기 가열원으로의 전력 공급을 차단할 수 있으며, 방열판은 정착 벨트의 외주측에 이격 배치되며, 정착 벨트의 가열 팽창에 따라 정착 벨트와 당접하여 정착 벨트의 열을 외측으로 방출할 수 있다.
이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 일부를 덮는 방열판이, 정착 벨트의 외주측의, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트로부터 떨어진 위치이며, 가열 팽창한 정착 벨트가 당접하는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창하기 전은, 정착 벨트는 방열판에 저해되지 않고 회전할 수 있다. 한편, 정착 벨트가 가열 팽창하면, 정착 벨트는, 방열판에 당접됨으로써, 방열판에 열을 이동시킬 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트가 수축하기까지의 시간을 늘릴 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트가 수축하기 전에, 전력 공급 차단 부재에 의해 가열원으로의 전력 공급을 차단할 수 있다.
그런데, 일반적인 전력 공급 차단 부재는, 정착 벨트가 당접한 직후에 동작하는 것이 아니라, 정착 벨트가 당접하고 나서 소정 시간 경과됨으로써 작동한다. 그러나, 이 정착 장치에서는, 정착 벨트가 수축하기까지의 시간이 늘어남으로써, 가열 팽창한 정착 벨트가 전력 공급 차단 부재에 당접하고 있는 시간을 늘릴 수 있다. 이 때문에, 지금까지 전력 공급 차단 수단이 동작하기 전에 정착 벨트가 수축하던 정착 장치에 있어서도, 전력 공급 차단 부재가 작동하기 전에 정착 벨트가 수축하는 것을 억제할 수 있다.
가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 방열판과의 사이의 최소 거리는 5㎜ 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 방열판과의 사이의 최소 거리가 5㎜ 이하이기 때문에, 가열 팽창한 정착 벨트를, 수축하기 전에 방열판에 당접시킬 수 있다.
방열판은, 가열 팽창한 정착 벨트에 따르는 곡면 형상을 이루고 있어도 좋다. 예를 들어, 방열판은 가열 팽창한 정착 벨트의 외주면의 형상과 대응하는 곡면 형상으로 구성될 수 있다. 이 정착 장치에서는, 방열판이 가열 팽창한 정착 벨트에 따르는 곡면 형상을 이루고 있기 때문에, 방열판에 대한 정착 벨트의 당접 면적을 늘릴 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트로부터 방연판으로의 전열량을 늘릴 수 있다.
방열판은, 금속을 포함해도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판이 금속을 포함하기 때문에, 방열판이 수지로 이루어지는 경우에 비해, 정착 벨트로부터 방열판으로의 전열량을 늘릴 수 있다.
이 경우, 방열판의 금속 재료는, AL, Cu, SUS, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 합금이어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판의 금속 재료가 AL, Cu, SUS, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 합금이기 때문에, 방열판의 열전도율을 더욱 향상시킬 수 있다.
방열판은, 내열 수지를 포함해도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판이 내열 수지를 포함하기 때문에, 방열판의 가공성을 향상시킬 수 있다.
이 경우, 방열판의 수지 재료는, PI, PAI, PTFE, PEEK, LCP, PPS, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 조성물이어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판의 수지 재료가 PI, PAI, PTFE, PEEK, LCP, PPS, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 조성물이기 때문에, 방열판의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다.
방열판과 전력 공급 차단 부재는, 정착 벨트의 회전축선 방향으로 연장되는 동일 직선 상에 배치되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판과 전력 공급 차단 부재가, 정착 벨트의 회전축선 방향으로 연장되는 동일 직선 상에 배치되어 있기 때문에, 해당 직선 상에 있어서도, 가열 팽창한 정착 벨트로부터 방열판에 열을 이동시키면서, 가열 팽창한 정착 벨트를 정착 공급 차단 부재에 당접시킬 수 있다.
전력 공급 차단 부재는, 방열판에 형성된 개구에 배치되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 전력 공급 차단 부재가 방열판에 형성된 개구에 배치되어 있기 때문에, 전력 공급 차단 부재와 정착 벨트와의 사이에 방열판이 개재하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 가열 팽창한 정착 벨트를 직접적으로 전력 공급 차단 부재에 당접시킬 수 있다.
전력 공급 차단 부재는, 정착 벨트의 정착 닙부로부터 가장 떨어진 위치 근방에 배치되어 있어도 좋다. 많은 정착 장치에서는, 정착 벨트의 정착 닙부로부터 가장 떨어진 위치의 팽창에 따른 정착 벨트의 변위량이 가장 커진다. 그래서, 이 정착 장치에서는, 전력 공급 차단 부재를 정착 벨트의 정착 닙부로부터 가장 떨어진 위치 근방에 배치함으로써, 전력 공급 차단 부재를 적절하게 작동시킬 수 있다.
정착 벨트의 가열원에 따른 가열에 의해 가장 온도가 높아지는 위치를, 최고 온도 위치로 한 경우에, 전력 공급 차단 부재는, 최고 온도 위치 근방에 배치되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 전력 공급 차단 부재를 최고 온도 위치 근방에 배치함으로써, 최고 온도 위치의 온도를 감지할 수 있으며, 이를 통해, 전력 공급 차단 부재를 적절하게 작동시킬 수 있다.
또한, 전력 공급 차단 부재는 최고 온도 위치로부터 이격 배치되며, 정착 벨트가 가열 팽창함에 따라 최고 온도 위치와 당접할 수 있다.
아울러, 전술한 방열판의 개구는 최고 온도 위치와 대응하는 위치에 형성될 수 있으며, 전력 공급 차단 부재는 상기 개구에 배치될 수 있으며, 이를 통해 정착 벨트가 가열 팽창함에 따라 최고 온도 위치와 당접할 수 있다. 전력 공급 차단 부재의 가열 팽창한 정착 벨트가 당접되는 면을 감지면으로 한 경우에, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 감지면과의 사이의 최소 거리는, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트로부터 방열판까지의 최소 거리보다도 짧아도 좋다. 이 정착 장치에서는, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 감지면과의 사이의 최소 거리가 가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 방열판과의 사이의 최소 거리보다도 짧기 때문에, 가열 패창한 정착 벨트는, 방열판보다도 먼저 감지면에 당접한다. 이로 인해, 전력 공급 차단 부재를 보다 조기에 작동시킬 수 있다.
가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 감지면과의 사이의 최소 거리와 가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 방열판과의 사이의 최소 거리와의 차는, 3㎜ 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 감지면과의 사이의 최소 거리와 가열 팽창하기 전의 정착 벨트와 방열판과의 사이의 최소 거리와의 차가 3㎜ 이하이기 때문에, 팽창한 정착 벨트가 먼저 감지면에 당접해도, 이 정착 벨트를 방열판에 당접시킬 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트가 수축하는 것을 적절하게 억제할 수 있다.
방열판의 단위 면적당 열용량은, 정착 벨트의 단위 면적당 열용량보다도 커도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판의 단위 면적당 열용량이 정착 벨트의 단위 면적당 열용량보다도 크기 때문에, 정착 벨트로부터 방열판으로의 전열 효율을 높일 수 있다.
정착 벨트의 둘레 방향에 있어서, 방열판이 정착 벨트를 덮는 영역은, 정착 벨트의 둘레 길이의 10％ 이상 70％ 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판이 정착 벨트를 덮는 영역을 정착 벨트의 둘레 길이의 10％ 이상으로 함으로써, 정착 벨트로부터 방열판에 열을 적절하게 이동시킬 수 있다. 한편, 방열판이 정착 벨트를 덮는 영역을 정착 벨트의 둘레 길이의 70％ 이하로 함으로써, 방열판이 대형화하는 것을 억제할 수 있다.
정착 벨트의 둘레 방향에 있어서, 방열판은, 복수 마련되어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 둘레 방향에 있어서 방열판이 복수 마련되기 때문에, 정착 벨트의 주변 기기의 배치 등에 맞춰 방열판을 배치할 수 있다. 이로 인해, 방열판의 배치 자유도가 높아진다.
방열판의 정착 벨트 측의 면에, 점착제(粘着劑)가 마련되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판의 정착 벨트 측의 면에 점착제가 마련되어 있기 때문에, 가열 팽창한 정착 벨트는, 방열판에 당접하여 방열판에 접착된다. 이로 인해, 방열판과 정착 벨트와 밀착성이 높아지기 때문에, 정착 벨트로부터 방열판으로의 열전도율을 높일 수 있다.
가열원은, 할로겐 램프여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 가열원이 할로겐 램프이기 때문에, 용이하게 정착 벨트를 가열할 수 있음과 동시에, 용이하게 가열의 제어를 수행할 수 있다.
방열판의 정착 벨트 측의 면은, 정착 벨트로부터의 복사열을 정착 벨트로 반사시키는 반사면이 되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판의 정착 벨트 측의 면이 반사면이 되어 있기 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창하지 않은 정상 동작시에, 정착 벨트의 가열 효율을 높일 수 있다.
반사면은, 거울면이 되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 반사면이 거울면이 되어 있기 때문에, 정착 벨트로부터의 복사열을 효율적으로 정착 벨트로 반사시킬 수 있다.
전력 공급 차단 부재는, 바이메탈을 갖음과 동시에, 바이메탈의 온도가 임계값 이상인 경우에 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 서모스탯이(thermostat)어도 좋다. 정착 벨트의 수축은 정착 벨트의 온도에 의존한다. 그래서, 이 정착장치에서는, 전력 공급 차단 부재를 서모스탯으로 함으로써, 정착 벨트의 수축을 적절하게 억제할 수 있다.
전력 공급 차단 부재는, 가열 팽창한 정착 벨트에 의해 압압되면, 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 감압식 서킷 브레이커(circuit breaker)여도 좋다. 정착 벨트의 수축은, 정착 벨트의 온도뿐 아니라, 정착 벨트의 팽창량에도 의존한다. 그래서, 이 정착 장치에서는, 전력 공급 차단 부재를 감압식 서킷 브레이커로 함으로써, 정착 벨트의 수축을 적절하게 억제할 수 있다.
정착 벨트는, 이층 이상의 층 구조를 갖고 있으며, 정착 벨트의 가장 내측의 층인 기층은, 수지로 이루어져도 좋다. 이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 기층을 수지로 함으로써, 정착 벨트의 닙 형상의 추종성을 높일 수 있다.
이 경우, 기층의 수지 재료는, PI, PEEK, PAI, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 조성물이어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 기층의 수지 재료를 PI, PEEK, PAI, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 조성물로 함으로써, 정착 벨트의 내열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기층의 두께는, 150㎛ 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 수지로 이루어지는 기층의 두께가 150㎛ 이하이기 때문에, 열전도성이 저하되는 것을 억제함과 동시에, 정착 벨트의 닙 형상의 추종성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 기층의 열전도율은, 2.0W／mK 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 수지로 이루어지는 기층의 열전도율이 2.0W／mK 이하이기 때문에, 기층의 내구성능이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
정착 벨트는, 이층 이상의 층 구조를 갖고 있으며, 정착 벨트의 가장 내측의 층인 기층은, 금속으로 이루어져도 좋다. 이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 기층을 금속으로 함으로써, 정착 벨트의 내구성 및 강성을 향상시킬 수 있다.
이 경우, 기층의 금속 재료는, SUS, Cu, Ni, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 합금이어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 기층의 금속 재료를 SUS, Cu, Ni, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 합금으로 함으로써, 기층의 열전도율을 향상시킬 수 있다.
또한, 기층의 두께는, 70㎛ 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 금속으로 이루어지는 기층의 두께가 70㎛ 이하이기 때문에, 열전도성이 저하되는 것을 억제함과 동시에, 정착 벨트의 닙 형상의 추종성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 기층의 열팽창 계수는, 1.0×10-5m／K 이상 100×10-5m／K 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 기층의 열팽창 계수를 1.0×10-5m／K 이상으로 함으로써, 정착 벨트의 닙 형상의 추종성을 향상시킬 수 있다. 한편, 기층의 열팽창 계수를 100×10-5m／K 이하로 함으로써, 정착 벨트가 팽창하기 쉬워져서 조기에 수축하는 것을 억제할 수 있다.
정착 장치는, 탄성력에 의해 전력 공급 차단 부재를 정착 벨트 측으로 누르는 탄성 부재를 더 구비하고, 방열판은, 정착 벨트의 둘레 방향으로 분리되어 서로 이접(disjunction) 가능하게 마련된 제1 방열판 및 제2 방열판을 갖고, 전력 공급 차단 부재는, 제1 방열판 및 제2 방열판의 적어도 하나에 의해, 정착 벨트 측으로부터 계지(locking)되어 있으며, 정착 벨트가 열팽창하여 제1 방열판 및 제2 방열판의 적어도 하나를 눌러 열면, 탄성 부재의 탄성력에 의해 전력 공급 차단 부재가 정착 벨트에 눌려져도 좋다. 이 정착 장치에서는, 제1 방열판 및 제2 방열판이 정착 벨트의 둘레 방향으로 분리되어 서로 이접 가능하게 마련되어 있기 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창해서 제1 방열판 및 제2 방열판을 누름으로써, 제1 방열판과 제2 방열판이 정착 벨트의 둘레 방향으로 열린다. 그리고, 전력 공급 차단 부재는, 제1 방열판 및 제2 방열판에 의한 계지가 해제되어, 탄성 부재에 의해 정착 벨트에 눌려진다. 이로 인해, 전력 공급 차단 부재가 정착 벨트에 확실하게 당접함과 동시에, 당접된 상태가 유지되기 때문에, 전력 공급 차단 부재를 적절하게 이동시킬 수 있다.
즉, 전력 공급 차단 부재는 탄성 부재로부터 압압되어 적어도 하나의 방열판에 계지 되고, 정착 장치의 적어도 하나의 방열판은 정착 벨트의 압압에 의해 요동하여 전력 공급 차단 부재가 정착 벨트에 당접하도록 전력 공급 차단 부재의 계지를 해제할 수 있다.
탄성 부재는, 스프링이어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 탄성 부재가 스프링이기 때문에, 전력 공급 차단 부재를 정착 벨트에 적절하게 누를 수 있다. 또한, 스프링의 신축량을 조정함으로써, 전력 공급 차단 부재가 정착 벨트에 너무 눌리는 것을 억제할 수 있다.
제1 방열판과 제2 방열판과의 사이의 거리는, 0㎜ 이상 3㎜ 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 제1 방열판과 제2 방열판과의 사이의 거리가 0㎜ 이상 3㎜ 이하이기 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창하기 전은, 제1 방열판 및 제2 방열판에 의해 전력 공급 차단 부재를 확실하게 계지할 수 있음과 동시에, 정착 벨트가 가열 팽창했을 때는, 제1 방열판과 제2 방열판과의 사이에서 전력 공급 차단 부재를 정착 벨트에 확실하게 누르게 만들 수 있다.
정착 벨트의 둘레 방향에 있어서, 방열판의 전력 공급 차단 부재를 계지하는 계지폭은, 0.1㎜ 이상 1㎜ 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 방열판의 전력 공급 차단 부재를 계지하는 계지폭이 0.1㎜ 이상임으로써, 제1 방열판 및 제2 방열판에 전력 공급 차단 부재를 확실하게 계지할 수 있다. 한편, 해당 계지폭이 1㎜ 이하이기 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창하여 제1 방열판 및 제2 방열판을 눌러 열었을 때에, 바로 제1 방열판 및 제2 방열판에 따른 전력 공급 차단 부재의 계지를 해제하고, 전력 공급 차단 부재를 정착 벨트에 누를 수 있다.
방열판의 전력 공급 차단 부재를 계지하는 계지면의, 전력 공급 차단 부재에 대한 정지 마찰 계수는, 0.1 이상 1.0 이하여도 좋다. 이 정착 장치에서는, 전력 공급 차단 부재에 대한 계지면의 정지 마찰 계수가 0.1 이상이기 때문에, 방열판의 제조 용이성을 향상시킬 수 있다. 한편, 전력 공급 차단 부재에 대한 계지면의 정지 마찰 계수가 1.0 이하이기 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창하여 제1 방열판 및 제2 방열판을 눌러 열었을 때에, 바로 제1 방열판 및 제2 방열판에 따른 전력 공급 차단 부재의 계지를 해제하고, 전력 공급 차단 부재를 정착 벨트에 누를 수 있다.
방열판의 전력 공급 차단 부재를 계지하는 계지면은, 불소 수지의 코팅이 이루어져 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 계지면이 불소 수지의 코팅이 이루어져 있기 때문에, 계지면의 정지 마찰 계수를 적절하게 작게 할 수 있다.
전력 공급 차단 부재는, 제1 방열판 및 제2 방열판의 쌍방에 의해, 정착 벨트 측으로부터 계지되어 있으며, 제1 방열판은, 전력 공급 차단 부재와는 반대측의 단부에 있어서, 제1 축지부에 의해 요동 가능하게 축지(pivotally support)되어 있으며, 제2 방열판은, 전력 공급 차단 부재와는 반대측의 단부에 있어서, 제2 축지부에 의해 요동 가능하게 축지되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 전력 공급 차단 부재가 제1 방열판 및 제2 방열판의 쌍방에 의해 계지되어 있음과 동시에, 제1 방열판 및 제2 방열판이 제1 축지부 및 제2 축지부에 의해 요동 가능하게 축지되어 있기 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창하여 제1 방열판 및 제2 방열판을 눌러 엶으로써, 용이하게 전력 공급 차단 부재의 계지를 해제할 수 있다.
제1 방열판과 제2 방열판은, 서로의 요동을 연동시키는 링크 기구에 의해 연결되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 제1 방열판과 제2 방열판이 서로의 요동을 연동시키는 링크 기구에 의해 연결되어 있기 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창했을 때에, 제1 방열판 및 제2 방열판의 쌍방을 동시에 열게 할 수 있다. 이로 인해, 제1 방열판 또는 제2 방열판의 어느 하나만이 열림으로써, 전력 공급 차단 부재의 계지가 해제되지 않는 것을 방지할 수 있다.
탄성 부재가 전력 공급 차단 부재를 눌림 방향과 평행으로, 제1 방열판이 전력 공급 차단 부재를 계지하는 제1 계지 위치를 지나는 직선을, 제1 기준선으로 하고, 눌림 방향과 평행으로, 제2 방열판이 전력 공급 차단 부재를 계지하는 제2 계지 위치를 지나는 직선을, 제2 기준선으로 한 경우에, 제1 축지부는, 제1 기준선보다도 외측에 위치하고, 제2 축지부는, 제2 기준선보다도 외측에 위치해도 좋다. 이 정착 장치에서는, 제1 축지부 및 제2 축지부가 제1 기준선 및 제2 기준선보다도 외측에 위치하기 때문에, 제1 방열판 및 제2 방열판의 개폐 방향에 있어서, 제1 계지 위치 및 제2 계지 위치는, 제1 축지부 및 제2 축지부보다도 내측에 배치된다. 이 때문에, 탄성 부재에 따른 눌림 방향의 탄성력이, 제1 방열판 및 제2 방열판을 닫는 방향의 힘으로 변환된다. 이로 인해, 정착 벨트가 가열 팽창하기 전에, 제1 방열판 및 제2 방열판이 열리는 것을 억제할 수 있다.
제1 방열판 또는 전력 공급 차단 부재의 어느 하나는, 제1 방열판 또는 전력 공급 차단 부재의 다른 하나 쪽을 향해 돌출되는 제1 돌기부를 구비하고, 제1 방열판 또는 전력 공급 차단 부재의 다른 하나는, 제1 돌기부가 삽입되는 제1 오목부를 구비하고, 제2 방열판 또는 전력 공급 차단 부재의 어느 하나는, 제2 방열판 또는 전력 공급 차단 부재의 다른 하나 쪽을 향해 돌출되는 제2 돌기부를 구비하고, 제2 방열판 또는 전력 공급 차단 부재의 다른 하나는, 제2 돌기부가 삽입되는 제2 오목부를 구비해도 좋다. 이 정착 장치에서는, 제1 돌기부 또는 제2 돌기부가 제1 오목부 또는 제2 오목부에 삽입됨으로써, 전력 공급 차단 부재에 대해 제1 방열판 또는 제2 방열판이 간단히 열리는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트가 가열 팽창하기 전에, 제1 방열판 또는 제2 방열판이 열리는 것을 억제할 수 있다.
전력 공급 차단 부재는, 제2 방열판에 의해, 정착 벨트 측으로부터 계지되어 있지 않으며, 제1 방열판은, 전력 공급 차단 부재와는 반대측의 단부에 있어서, 제1 축지부에 의해 요동 가능하게 축지되어 있으며, 제2 방열판은, 요동 불가능하게 고정되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 제2 방열판은 요동 불가능하게 고정되어 있으며, 전력 공급 차단 부재는, 제1 방열판에만 계지되어 있기 때문에, 정착 벨트가 가열 팽창하면, 반드시, 제1 방열판이 반드시 눌려 열리며 전력 공급 차단 부재의 계지가 해제된다. 이로 인해, 정착 벨트가 가열 팽창했을 때에, 확실하게 전력 공급 차단 부재를 정착 벨트에 누를 수 있다.
탄성 부재가 전력 공급 차단 부재를 누르는 누름 방향과 평행으로, 제1 방열판이 전력 공급 차단 부재를 계지하는 제1 계지 위치를 지나는 직선을, 제1 기준선으로 한 경우에, 제1 축지부는, 제1 기준선보다도 외측에 위치해도 좋다 이 정착 장치에서는, 제1 축지부가 제1 기준선보다도 외측에 위치하기 때문에, 제1 방열판의 개폐 방향에 있어서, 제1 계지 위치는, 제1 축지부보다도 내측에 배치된다. 이 때문에, 탄성 부재에 따른 누름 방향의 탄성력이, 제1 방열판을 닫는 방향의 힘으로 변환된다. 이로 인해, 정착 벨트가 가열 팽창하기 전에, 제1 방열판이 열리는 것을 억제할 수 있다.
즉, 적어도 하나의 방열판은, 일단부가 전력 공급 차단 부재를 계지하고 일단부와 반대되는 타단부가 요동 가능하게 축지되며, 상기 타단부는 탄성 부재의 누름 방향과 평행하게 일단부를 지나는 기준선보다 외측에 배치될 수 있다.
정착 벨트의, 가열원에 따른 가열에 의해 가장 온도가 높아지는 위치를, 최고 온도 위치로 한 경우에, 제1 방열판은, 최고 온도 위치를 덮어도 좋다. 정착 벨트의 최고 온도 위치는, 가장 가열 팽창되어 수축하기 쉬운 위치가 된다. 그래서, 이 정착 장치에서는, 제1 방열판이 최고 온도 위치를 덮음으로써, 보다 조기에 제1 방열판을 정착 벨트의 가열 팽창에 추종시켜, 보다 조기에 전력 공급 차단 부재를 정착 벨트에 누를 수 있다.
제1 방열판 또는 전력 공급 차단 부내의 어느 하나는, 제1 방열판 또는 전력 공급 차단 부재의 다른 하나 쪽을 향해 돌출되는 제1 돌기부를 구비하고, 제1 방열판 또는 전력 공급 차단 부재의 다른 하나는, 제1 돌기부가 삽입되는 제1 오목부를 구비해도 좋다. 이 정착 장치에서는, 제1 돌기부가 제1 오목부에 삽입됨으로써, 전력 공급 차단 부재에 대해 제1 방열판이 간단하게 열리는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트가 가열 팽창하기 전에, 제1 방열판이 열리는 것을 억제할 수 있다.
정착 벨트의, 가열원에 의한 가열에 의해 가장 높아지는 위치를, 최고 온도 위치로 한 경우에, 전력 공급 차단 부재의, 정착 벨트의 온도를 감지하는 감지 영역은, 최고 온도 위치를 포함하고, 가열 팽창한 정착 벨트가 당접되는 전력 공급 차단 부재의 면을 감지면으로 한 경우에, 감지 영역은, 감지면으로부터 정착 벨트 측에 5㎜ 이하의 범위, 그리고, 감지면의 중심에서 정착 벨트의 둘레 방향으로 ±10㎜ 이하의 범위이며, 정착 장치는, 정착 벨트의 내주측에 마련되는 1 이상의 변형 억제 부재를 더 구비하고, 변형 억제 부재는, 정착 벨트가 회전하고 있는 동안은, 정착 벨트에 당접하지 않는 위치이며, 정착 벨트가 수축했을 때에, 정착 벨트를 정착 벨트의 내주측으로부터 지지하여 최고 온도 위치를 감지 영역에 머무르게 하는 위치에, 배치되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 내주측에 1 이상의 변형 억제 부재가 마련되나, 이 변형 억제 부재는, 정착 벨트가 회전하고 있는 동안은, 정착 벨트에 당접하지 않는 위치에 배치되기 때문에, 정착 벨트의 회전을 저해하는 것을 억제할 수 있다. 한편, 이 변형 억제 부재는, 정착 벨트가 수축했을 때에, 정착 벨트를 정착 벨트의 내주측으로부터 지지하여 최고 온도 위치를 감지 영역에 머무르게 하는 위치에 배치되기 때문에, 정착 벨트가 수축해도, 정착 벨트의 최고 온도 위치를 감지 영역에 머무르게 할 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트가 수축해도, 정착 벨트가 발화 또는 발연하기 전에, 전력 공급 차단 부재에 의해 가열원으로의 전력 공급을 차단할 수 있다.
변형 억제 부재는, 정착 벨트에 대한 가열원의 가열을 방해하여, 최고 온도 위치가 감지 영역 밖이 되지 않는 위치에 배치되어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 변형 억제 부재에 의해, 정착 벨트에 대한 가열원의 가열이 방해받아 최고 온도 위치가 감지 영역 밖이 되는 것이 방지된다.
변형 억제 부재는, 감지 영역에 배치되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 변형 억제 부재가 감지 영역에 배치되어 있기 때문에, 정착 벨트가 수축했을 때에, 정착 벨트의 최고 온도 위치를 보다 확실하게 감지 영역에 머무르게 할 수 있다.
변형 억제 부재는, 정착 벨트가 정지하고 있는 상태에서는, 정착 벨트에 당접되는 위치에 배치되어 있어도 좋다. 정착 벨트의 이상 가열은, 정착 벨트가 회전하고 있지 않은 정지 상태에 있어서 발생하는 경우가 많다. 그래서, 이 정착 장치는, 정착 벨트의 정지 상태에 있어서, 변형 억제 부재를 정착 벨트에 당접시킴으로써, 정착 벨트의 이상 가열에 따르는 수축을 적절하게 억제함과 동시에, 수축이 발생해도 정착 벨트의 최고 온도 위치를 감지 영역에 머무르게 할 수 있다.
변형 억제 부재의 열전도율은, 5W／mK 이상이어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 변형 억제 부재의 열전도율이 5W／mK 이상이기 때문에, 정착 벨트의 변형 억제 부재에 당접했을 때에, 변형 억제 부재의 열을 효과적으로 변형 억제 부재로 이동시킬 수 있다.
변형 억제 부재는, 봉 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 가열원을 할로겐 램프로 했을 경우, 가열원의 복사열의 일부가 변형 억제 부재에 의해 차단될 가능성이 있다. 그래서, 이 정착 장치에서는, 변형 억제 부재를 봉 형상으로 형성함으로써, 가열원으로서 할로겐 램프를 채용했을 경우에, 변형 억제 부재에 의해 가열원의 복사열이 차단되는 것을 억제할 수 있다.
변형 억제 부재는, 정착 벨트의 내주측에 있어서, 회전축선과 평행한 방향으로 연장되고, 가열원과 병렬로 마련되어 있어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 변형 억제 부재가, 정착 벨트의 내주측에 있어서, 회전축선과 평행한 방향으로 연장되어 가열원과 병렬로 마련되어 있기 때문에, 정착 벨트의 수축을 적절하게 억제할 수 있다.
정착 벨트의 회전축선과 직교하는 방향에 있어서의 변형 억제 부재의 단면적은 1.0㎟ 이상이어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 회전축선과 직교하는 방향에 있어서의 변형 억제 부재의 단면적이 1.0㎟ 이상이기 때문에, 봉 형상으로 형성되는 변형 억제 부재의 강성을 유지할 수 있다.
정착 벨트의 회전축선과 직교하는 방향에 있어서의 변형 억제 부재의 단멱적은, 20㎟ 이하이어도 좋다. 이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 회전축선과 직교하는 방향에 있어서의 변형 억제 부재의 단면적이 20㎟ 이하이기 때문에, 가열원으로서 할로겐 램프를 채용한 경우에, 변형 억제 부재에 의해 가열원의 복사열이 차단되는 것을 억제할 수 있다.
정착 벨트의 회전축선 방향에 있어서, 변형 억제 부재는, 중앙부가 단부에 대해 볼록 형상으로 만곡되어 있어도 좋다. 정착 벨트는, 회전 시에, 정착 벨트의 회전축선 방향에 있어서의 중앙부가 단부에 대해 볼록 형상으로 만곡되는 경우가 있다. 그래서, 이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 회전축선 방향에 있어서, 변형 억제 부재의 중앙부를 단부에 대해 볼록 형상으로 만곡시킴으로써, 이와 같은 정착 벨트에 변형 억제 부재를 따르게 할 수 있다.
정착 벨트의 회전축선 방향에 있어서, 변형 억제 부재는, 중앙부가 단부에 대해 오목 형상으로 만곡되어 있어도 좋다. 정착 벨트는, 회전 시에, 정착 벨트의 회전축선 방향에 있어서의 중앙부가 단부에 대해 오목 형상으로 만곡되는 경우가 있다. 그래서, 이 정착 장치에서는, 정착 벨트의 회전축선 방향에 있어서, 변형 억제 부재의 중앙부를 단부에 대해 오목 형상으로 만곡시킴으로써, 이와 같은 정착 벨트에 변형 억제 부재를 따르게 할 수 있다.
변형 억제 부재는, 형상 기억 합금으로 이루어져도 좋다. 이 정착 장치에서는, 변형 억제 부재가 형상 기억 합금으로 이루어지기 때문에, 정착 벨트의 온도에 따라, 변형 억제 부재의 형상을 상기의 형상으로 바꿀 수 있다.
변형 억제 부재의 단부는, 정착 벨트의 단부를 보유하는 보유 부재에 설치되어 있어도 좋으며, 가열원의 단부를 보유하는 보유 부재에 설치되어 있어도 좋으며, 가압 롤러의 단부를 보유하는 보유 부재에 설치되어 있어도 좋으며, 압압 부재에 설치되어 있어도 좋다.
아울러, 본 발명에 따른 정착 장치는, 회전 가능한 정착 벨트, 정착 벨트의 내주측에 배치된 압압 부재, 정착 벨트를 가열하는 가열원, 정착 벨트의 외주측에 배치되어 압압 부재와의 사이에서 정착 벨트를 압압하여 정착 닙부를 형성하는 가압 롤러, 가열에 따른 정착 벨트의 상태를 감지하여 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 전력 공급 차단 부재 및 정착 벨트의 외주측에 이격 배치되며 정착 벨트의 가열 팽창에 따라 정착 벨트와 당접하는 방열판을 포함하고, 방열판은 가열에 의한 온도 상승이 최대가 되는 정착 벨트의 최고 온도 위치와 마주하는 부분에 형성된 개구를 포함하고, 전력 공급 차단 부재는 상기 개구에 배치되어 방열판보다 가열 팽창하는 정착 벨트와 먼저 당접할 수 있다.
본 발명에 따른 화상 형성 장치는, 상기 어느 하나의 정착 장치를 구비한다. 이로 인해, 이상 가열로 인한 정착 벨트의 수축을 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이상 가열로 인한 정착 벨트의 수축을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 정착 장치의 모식 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 정착 장치의 모식 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 Ⅳ-Ⅳ선에 있어서의 모식 단면도이다.
도 5는 정착 벨트가 가열 팽창한 상태를 나타내는 정착 장치의 모식 측면도이다.
도 6은 정착 장치의 모식 단면도이다.
도 7은 전력 공급 차단 부재인 서모스탯의 모식도이다.
도 8은 정착 벨트와, 전력 공급 차단 부재와, 방열판과의 위치 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 9는 정착 벨트와, 전력 공급 차단 부재와, 방열판과의 위치 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 10은 가열 팽창하는 정착 벨트의 상태를 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 가열 팽창하는 정착 벨트의 상태를 설명하기 위한 그래프이다.
도 12는 가열 팽창하는 정착 벨트의 상태를 설명하기 위한 그래프이다.
도 13은 바이메탈의 열용량과, 바이메탈의 작동 시간과, 정착 벨트의 수축 개시 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14는 정착 벨트의 원주에 있어서의 방열판과의 접촉 비율과, 정착 벨트의 수축 개시 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 15는 정착 벨트에 대한 방열판의 접촉 각도와, 정착 벨트의 수축 개시 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 16은 방열판에 대한 전력 공급 차단 부재의 돌출량과, 바이메탈의 작동 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 17은 정착 벨트의 열전도율에 대한 방열판의 열전도율의 비(열전도율 비)와, 정착 벨트의 수축 개시 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 18은 기층의 열팽창 계수와, 정착 벨트의 수축 개시 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 19는 방열판의 두께와, 정착 벨트의 수축 개시 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시형태의 전력 공급 차단 부재인 감압식 서킷 브레이커의 모식도이다.
도 21은 본 발명의 일 변형예의 방열판을 구비하는 정착 장치의 모식 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시형태의 정착 장치의 모식 사시도이다.
도 23은 본 발명의 제3 실시형태의 정착 장치의 모식 단면도이다.
도 24는 제1 방열판 및 제2 방열판의 요동 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 25는 정착 벨트가 가열 팽창한 상태를 나타내는 정착 장치의 모식 단면도이다.
도 26은 정착 벨트가 수축한 상태를 나타내는 정착 장치의 모식 단면도이다.
도 27은 전력 공급 차단 부재와 제1 방열판 및 제2 방열판의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 28은 제1 방열판 및 제2 방열판의 배치를 설명하기 위한 도이다.
도 29는 도 28에 있어서의 힘의 방향을 설명하기 위한 도이다.
도 30은 본 발명의 제4 실시형태의 제1 가열판 및 제2 가열판을 나타내는 모식 단면도이다.
도 31은 본 발명의 제5 실시형태의 제1 방열판 및 제2 방열판을 나타내는 모식 단면도이다.
도 32는 본 발명의 제6 실시형태의 정착 장치의 모식 단면도이다.
도 33은 본 발명의 제6 실시형태의 정착 장치의 변형예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 34a 내지 도 34c는, 제1 방열판 및 제2 방열판에 대한 전력 공급 차단 부재의 계지 구조예를 나타내는 도이다.
도 35a 및 도 35b는, 제1 방열판 및 제2 방열판에 대한 전력 공급 차단 부재의 계지 구조예를 나타내는 도이다.
도 36은 본 발명의 제7 실시형태의 정착 장치의 모식 단면도이다.
도 37은 도 36에 도시하는 XXXⅦ-XXXⅦ선에 있어서의 모식 단면도이다.
도 38은 정착 벨트가 정지 및 회전하고 있을 때의, 전력 공급 차단 부재와, 정착 벨트와, 변형 억제 부재와의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 39는 정착 벨트가 수축했을 때의, 전력 공급 차단 부재와, 정착 벨트와, 변형 억제 부재와의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 40은 봉 형상의 변형 억제 부재의 정면도이다.
도 41은 정착 벨트와 변형 억제 부재와의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 42는 정착 벨트와 변형 억제 부재와의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 43은 변형 억제 부재의 설치 구조의 일 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 44는 변형 억제 부재의 설치 구조의 일 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 45는 전력 공급 차단 부재를 복수 마련한 정착 장치의 모식 단면도이다.
［제1 실시형태］
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도에 있어서의 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 달고, 중복되는 설명을 생략한다.
우선, 본 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성을 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치(1)는, 마젠타(magenta), 옐로우(yellow), 시안(cyan), 블랙(black)의 각 색을 이용하여 컬러 화상을 형성하는 장치인 것을 예로서 도시하였다. 다만, 화상 형성 장치(1)는 블랙 색상만을 이용하여 흑백 화상을 형성하는 장치로 구성될 수 있으며, 이외에도 다양한 색상을 이용하여 화상을 형성하는 장치일 수 있다. 화상 형성 장치(1)는, 기록 매체인 용지(P)를 반송하는 반송 장치(10)와, 정전 잠상을 현상하는 현상 장치(20)와, 토너상을 용지(P)에 2차 전사하는 전사 장치(30)와, 둘레면에 화상이 형성되는 정전 잠상 담지체(상 담지체)인 감광체 드럼(40)과, 토너상을 용지(P)에 정착시키는 정착 장치(50)와, 용지(P)를 배출하는 배출 장치(60)를 구비한다.
반송 장치(10)는, 화상이 형성되는 기록 매체로서의 용지(P)를 반송 경로(R1) 상에서 반송한다. 용지(P)는, 카세트(K)에 적층되어 수용되고, 급지 롤러(11)에 의해 픽업되어 반송된다. 반송 장치(10)는, 용지(P)에 전사되는 토너상이 전사 닙부(R2)에 도달하는 타이밍에, 반송 경로(R1)를 통해 전사 닙부(R2)에 용지(P)를 도달시킨다.
현상 장치(20)는, 색마다 4개 마련되어 있다. 각 현상 장치(20)는, 토너를 감광체 드럼(40)에 담지시키는 현상 롤러(21)를 구비하고 있다. 현상 장치(20)에서는, 토너와 캐리어를 원하는 혼합비가 되도록 조정하고, 더욱 혼합 교반하여 토너를 균일하게 분산시켜 최적인 대전량을 부여한 현상제가 조정된다. 이 현상제를 현상 롤러(21)에 담지시킨다. 그리고, 현상 롤러(21)의 회전으로 현상제가 감광체 드럼(40)과 대향하는 영역까지 반송되면, 현상 롤러(21)에 담지된 현상제 중 토너가 감광체 드럼(40)의 둘레면 상에 형성된 정전 잠상으로 이동하고, 정전 잠상이 현상된다.
전사 장치(30)는, 현상 장치(20)에서 형성된 토너상을 용지(P)에 2차 전사하는 전사 닙부(R2)로 반송한다. 전사 장치(30)는, 감광체 드럼(40)으로부터 토너상이 1차 전사되는 전사 벨트(31)와, 전사 벨트(31)를 현가하는 현가 롤러(34, 35, 36, 37)와, 감광체 드럼(40)과 함께 전사 벨트(31)를 협지하는 1차 전사 롤러(32)와, 현가 롤러(37)와 함께 전사 벨트(31)를 협지하는 2차 전사 롤러(33)를 구비하고 있다.
전사 벨트(31)는, 현가 롤러(34, 35, 36, 37)로 인해 순환 이동하는 무단(無端) 형상 벨트이다. 현가 롤러(34, 35, 36, 37)는, 각각의 중심축선 방향으로 회전 가능한 롤러이다. 현가 롤러(37)는, 중심축선 방향으로 회전 구동하는 구동 롤러이고, 현가 롤러(34, 35, 36)는, 현가 롤러(37)의 회전 구동으로 종동(從動: 따라 움직임) 회전하는 종동 롤러이다. 1차 전사 롤러(32)는, 전사 벨트(31)의 내주측으로부터 감광체 드럼(40)을 압압하도록 마련된다. 2차 전사 롤러(33)는, 전사 벨트(31)를 사이에 두고 현가 롤러(37)와 평행으로 배치되고, 전사 벨트(31)의 외주측으로부터 현가 롤러(37)를 압압하도록 마련된다. 이로 인해, 2차 전사 롤러(33)는, 전사 벨트(31)와의 사이에 전사 닙부(R2)을 형성한다.
감광체 드럼(40)은, 색마다 4개 마련되어 있다. 각 감광체 드럼(40)은, 전사 벨트(31)의 이동 방향에 따라 마련되어 있다. 감광체 드럼(40)의 둘레 상에는, 현상 장치(20)와, 대전 롤러(41)와, 노광 유닛(42)과, 클리닝 유닛(43)이 마련되어 있다.
대전 롤러(41)는, 감광체 드럼(40)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시키는 대전 수단이다. 대전 롤러(41)는, 감광체 드럼(40)의 회전에 추종하여 움직인다. 노광 유닛(42)은, 대전 롤러(41)에 의해 대전된 감광체 드럼(40)의 표면을, 용지(P)에 형성하는 화상에 따라 노광한다. 이로 인해, 감광체 드럼(40)의 표면 중 노광 유닛(42)에 의해 노광된 부분의 전위가 변화하고, 정전 잠상이 형성된다. 4개의 현상 장치(20)는, 각각의 현상 장치(20)에 대향하여 마련된 토너 탱크(N)로부터 공급된 토너에 의해 감광체 드럼(40)에 형성된 정전 잠상을 현상하고, 토너상을 생성한다. 각 토너 탱크(N) 내에는, 각각, 마젠타, 옐로우, 시안 및 블랙의 토너가 충전되어 있다. 클리닝 유닛(43)은, 감광체 드럼(40) 상에 형성된 토너상이 전사 벨트(31)에 1차 전사된 후에 감광체 드럼(40) 상에 잔존하는 토너를 회수한다.
정착 장치(50)는, 가열 및 가압하는 정착 닙부(R3)에 용지를 통과시킴으로써, 전사 벨트(31)로부터 용지(P)에 2차 전사된 토너상을 용지(P)에 부착시키고, 정착시킨다. 정착 장치(50)는, 용지(P)를 가열하는 가열 롤러(52)와, 가열 롤러(52)를 압압하여 회전 구동하는 가압 롤러(54)를 구비하고 있다. 가열 롤러(52) 및 가압 롤러(54)는 원통 형상으로 형성되어 있으며, 가열 롤러(52)는 내부에 할로겐 램프 등의 열원을 구비하고 있다. 가열 롤러(52)와 가압 롤러(54)와의 사이에는 접촉 영역인 정착 닙부(R3)가 마련되고, 정착 닙부(R3)에 용지(P)를 통과시킴으로써, 토너상을 용지(P)에 용융 정착시킨다.
배출 장치(60)는, 정착 장치(50)에 의해 토너상이 정착된 용지(P)를 장치 외부로 배출하기 위해 배출 롤러(62, 64)를 구비하고 있다.
이어서, 화상 형성 장치(1)에 따른 인쇄 공정에 대해 설명한다. 화상 형성 장치(1)에 피기록 화상의 화상 신호가 입력되면, 화상 형성 장치(1)의 제어부는, 급지 롤러(11)를 회전시켜, 카세트(K)에 적층된 용지(P)를 픽업하여 반송한다. 그리고, 수신한 화상 신호에 기초하여, 대전 롤러(41)에 의해 감광체 드럼(40)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시킨다(대전 공정). 그 후, 노광 유닛(42)에 의해 감광체 드럼(40)의 표면에 레이저광을 조사하여 정전 잠상을 형성한다(노광 공정).
현상 장치(20)에서는, 정전 잠상이 현상되어 토너상이 형성된다(현상 공정). 이렇게 하여 형성된 토너상은, 감광체 드럼(40)과 전사 벨트(31)가 대향하는 영역에 있어서, 감광체 드럼(40)으로부터 전사 벨트(31)로 1차 전사된다(전사 공정). 전사 벨트(31)에는, 4개의 감광체 드럼(40) 상에 형성된 토너상이 순차 적층되고, 1개의 적층 토너상이 형성된다. 그리고, 적층 토너상은, 현가 롤러(37)와 2차 전사 롤러(33)가 대향하는 전사 닙부(R2)에 있어서, 반송 장치(10)로부터 반송된 용지(P)에 2차 전사된다.
적층 토너상이 2차 전사된 용지(P)는, 정착 장치(50)로 반송된다. 그리고, 정착 장치(50)는, 용지(P)가 정착 닙부(R3)를 통과할 때에, 용지(P)를 가열 롤러(52)와 가압 롤러(54)와의 사이에서 가열 및 가압함으로써, 적층 토너상을 용지(P)로 용융 정착시킨다(정착 공정). 그 후, 용지(P)는, 배출 롤러(62, 64)에 의해 화상 형성 장치(1)의 외부로 배출된다.
이어서, 본 실시형태의 특징 부분에 대해 설명한다.
도 2 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 정착 장치(50)는, 정착 벨트(101), 압압 부재(102) 및 가열원(103)을 갖는 가열 롤러(52)와, 가압 롤러(54)와, 전력 공급 차단 부재(104)와, 방열판(105)을 구비한다.
정착 벨트(101)는, 무단 형상의 회전 가능한 벨트이며, 가열 롤러(52)의 외주면을 형성한다. 이 때문에, 정착 닙부(R3)는, 정착 벨트(101)와 가압 롤러(54)와의 사이에 형성된다.
정착 벨트(101)는, 2층 이상의 층 구조를 갖고 있다. 본 실시형태에서는, 정착 벨트(101)는, 3층의 층 구조를 갖고 있는 것으로서 설명한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)는, 기층(101a)과, 표층(101b)과, 중간층(101c)을 구비한다.
기층(101a)은, 정착 벨트(101)의 가장 안쪽의 층(내주측에 위치하는 층)이다. 기층(101a), 정착 벨트(101)에 강성을 부여하는 것이다. 기층(101a)은, 수지로 이루어져도 좋으며, 금속으로 이루어져도 좋다.
기층(101a)이 수지로 이루어지는 경우, 기층(101a)의 수지 재료로서는, 내열성이 높은 관점에서, PI, PEEK, PA, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 조성물인 것이 바람직하다.
수지로 이루어지는 기층(101a)의 두께는, 열전도성이 저하되는 것을 억제함과 동시에 정착 벨트(101)의 닙 형상의 추종성이 저하되는 것을 억제하는 관점에서, 150㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 수지로 이루어지는 기층(101a)의 두께는, 강도 저하에 따른 수명 저하를 억제하는 관점에서, 30㎛ 이상인 것이 바람직하고, 50㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 수지로 이루어지는 기층(101a)의 두께는, 30㎛ 이상 150㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
수지로 이루어지는 기층(101a)의 열전도율은, 기층(101a)의 내구성능이 저하되는 것을 억제하는 관점에서, 2.0W／mK 이하인 것이 바람직하고, 1.6W／mK 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 수지로 이루어지는 기층(101a)의 열전도율은, 기층(101a)의 제조 용이성의 관점에서, 0.1W／mK 이상인 것이 바람직하고, 0.2W／mK 이상인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 수지로 이루어지는 기층(101a)의 열전도율은, 0.1W／mK 이상 2.0W／mK 이하인 것이 바람직하고, 0.2W／mK 이상 1.6W／mK 이하인 것이 더욱 바람직하다.
기층(101a)이 금속으로 이루어지는 경우, 기층(101a)의 금속 재료로서는, 열전도율이 높은 관점에서, SUS, Cu, Ni, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 합금인 것이 바람직하다.
금속으로 이루어지는 기층(101a)의 두께는, 열전도성이 저하되는 것을 억제함과 동시에 정착 벨트(101)의 닙 형상의 추종성이 저하되는 것을 억제하는 관점에서, 70㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 금속으로 이루어지는 기층(101a)의 두께는, 강도 저하에 따른 수명 저하를 억제하는 관점에서, 5㎛ 이상인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 금속으로 이루어지는 기층(101a)의 두께는, 5㎛ 이상 70㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
금속으로 이루어지는 기층(101a)의 열전도율은, 기층(101a)의 내구성능이 저하되는 것을 억제하는 관점에서, 600W／mK 이하인 것이 바람직하고, 400W／mK 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 금속으로 이루어지는 기층(101a)의 열전도율은, 정착성능의 관점에서, 10W／mK 이상인 것이 바람직하고, 15W／mK 이상인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 금속으로 이루어지는 기층(101a)의 열전도율은, 10W／mK 이상 600W／mK 이하인 것이 바람직하고, 15W／mK 이상 400W／mK 이하인 것이 더욱 바람직하다.
표층(101b)은, 정착 벨트(101)의 가장 외측의 층(외주측에 위치하는 층)이다. 표층(101b)은, 정착 벨트(101)에 용지(P)에 대한 이형성(releasability)을 부여한다. 표층(101b)은, 이형성을 가지면 어떠한 소재로 이루어져도 좋으며, 예를 들면, PFA 등의 불소 수지로 이루어져도 좋다. 표층(101b)의 두께는, 내구성과 정착성능의 관점에서, 5㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
중간층(101c)은, 정착 벨트(101)의 기층(101a)과 표층(101b)과의 사이에 위치하는 층이다. 중간층(101c)은, 정착 벨트(101)에 탄성을 부여한다. 중간층(101c)은, 탄성을 가지면 어떠한 소재로 이루어져도 좋으며, 예를 들어, Si 고무로 이루어져도 좋다. 중간층(101c)의 두께는, 정착성능의 관점에서, 50㎛ 이상 600㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
압압 부재(102)는, 정착 벨트(101)를 통해 가압 롤러(54)를 압압함으로써, 정착 벨트(101)와 가압 롤러(54)와의 사이에, 가압된 정착 닙부(R3)를 형성하기 위한 부재이다. 압압 부재(102)는, 정착 벨트(101)의 내주측에 배치되어 있다. 압압 부재(102)는, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)과 평행하는 방향으로 연장되어 있다. 압압 부재(102)의 양단부는, 압압 부재(102)가 정착 벨트(101)를 통해 가압 롤러(54)를 압압하도록, 화상 형성 장치(1)의 프레임에 탄성 지지되어 있다.
가열원(103)은, 정착 벨트(101)의 내주측에 배치되어 있다. 가열원(103)은, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)과 평행하는 방향으로 연장되어 있고, 정착 벨트(101)를 가열한다. 즉, 가열원(103)이 정착 벨트(101)를 가열함으로써, 정착 닙부(R3)가 가열된다. 가열원(103)으로서는, 특별히 한정되지 않으나, 본 실시형태에서는, 할로겐 램프를 이용하는 것으로서 설명한다. 이 경우, 할로겐 램프의 빛을 효율적으로 정착 벨트(101)에 조사시키기 위해, 할로겐 램프와 압압 부재(102)와의 사이에, 할로겐 램프의 빛을 반사하는 반사판(미도시)이 배치된다. 또한, 할로겐 램프의 수는, 특별히 한정되지 않으나, 1개로 구성될 수 있으며, 2개 이상으로도 구성될 수 있다.
전력 공급 차단 부재(104)는, 정착 벨트(101)의 외주측에 배치되어, 정착 벨트(101)의 상태에 따라 가열원(103)으로의 전력 공급을 차단한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 전력 공급 차단 부재(104)는, 바이메탈(111)을 갖고, 바이메탈(111)의 온도가 임계값 이상인 경우에 가열원(103)으로의 전력 공급을 차단하는 서모스탯으로 구성된다. 즉, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하여 전력 공급 차단 부재(104)의 바이메탈(111)에 당접하고, 바이메탈(111)의 온도가 임계값 이상이 되면, 가열원(103)으로의 전력 공급이 차단된다. 또한, 전력 공급 차단 부재(104)의, 가열 팽창한 정착 벨트(101)가 당접되는 면을, 감지면(104a)이라고 한다. 서모스탯으로 구성되는 전력 공급 차단 부재(104)의 감지면(104a)은, 정착 벨트(101)의 온도를 감지하는 면, 즉 바이메탈(111)이 위치하는 면이 된다.
구체적으로 설명하면, 바이메탈(111)은, 임계값 미만인 온도인 경우는, 도 7의 실선으로 나타내는 바와 같이, 가열원(103)에 전력을 공급하기 위한 전기 배선을 접속하는 형상이 되어 있다. 그리고, 이상 가열되어 팽창된 정착 벨트(101)가 당접되면, 정착 벨트(101)로부터 바이메탈(111)에 열이 전달되고, 바이메탈(111)이 승온(temperature rising)한다. 그리고, 바이메탈(111)은, 임계값 이상의 온도까지 승온하면, 도 7의 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 가열원(103)에 전력을 공급하기 위한 전기 배선을, 단절시키는 형상으로 변화한다. 이로 인해, 가열원(103)으로의 전력 공급이 차단된다.
여기서, 정착 벨트(101)의, 가열원(103)에 따른 가열에 의해 가장 온도가 높아지는 위치를, 최고 온도 위치(MT)로 한다. 최고 온도 위치(MT)는, 실험, 시뮬레이션 등에 의해 구할 수 있다. 그리고, 전력 공급 차단 부재(104)는, 최고 온도 위치(MT)의 근방, 또는, 정착 벨트(101)의 정착 닙부(R3)로부터 가장 떨어진 위치의 근방에 배치되는 것이 바람직하다. 정착 벨트(101)의 정착 닙부(R3)로부터 가장 떨어진 위치로서는, 예를 들면, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)과, 가압 롤러(54)의 회전축선(54A)과, 정착 닙부(R3)를 지나는 평면 상의 위치로 할 수 있다. 최고 온도 위치(MT)의 근방이란, 최고 온도 위치(MT)와 대향하는 위치, 또는, 후술하는 전력 공급 차단 부재(104)의 감지 영역(DA)에 최고 온도 위치(MT)가 포함되는 위치를 말한다. 정착 벨트(101)의 정착 닙부(R3)로부터 가장 떨어진 위치의 근방이란, 해당 위치와 대향하는 위치, 또는, 후술하는 전력 공급 차단 부재(104)의 감지 영역(DA)에 해당 위치가 포함되는 위치를 말한다.
도 2 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 방열판(105)은, 정착 벨트(101)의 외주측에 배치되어, 정착 벨트(101)의 일부를 덮는다. 방열판(105)은, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)로부터 떨어진 위치이며, 가열 팽창한 정착 벨트(101)가 당접하는 위치에 배치되어 있다. 그리고, 방열판(105)은, 가열 팽창한 정착 벨트(101)가 당접함으로써, 정착 벨트(101)로부터 열을 빼앗아 정착 벨트(101)를 냉각시킨다. 이 때문에, 방열판(105)의 단위면적당 열용량은, 정착 벨트(101)의 단위면적당 열용량보다 크다. 방열판(105)은, 금속을 포함해도 좋고, 수지를 포함해도 좋다. 예를 들면, 방열판(105)은, 금속으로 이루어져도 좋고, 수지로 이루어져도 좋고, 금속과 수지와의 복합재로 이루어져도 좋다.
방열판(105)이 금속을 포함하는 경우, 방열판(105)의 금속 재료로서는, 높은 열전도율을 갖는 관점에서, AL, Cu, SUS, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 합금인 것이 바람직하다. 방열판(105)이 내열 수지를 포함하는 경우, 방열판(105)의 수지 재료로서는, 높은 내열성을 갖는 관점에서, PI, PAI, PTFE, PEEK, LCP, PPS, 또는, 이들의 적어도 하나를 포함하는 조성물인 것이 바람직하다.
방열판(105)은, 가열 팽창한 정착 벨트(101)에 따르는 곡면 형상을 이루고 있다. 즉, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)과 수직인 단면에 있어서, 방열판(105)은, 정착 벨트(101)에 따르는 곡선 형상으로 형성되어 있다. 정착 벨트(101)에 따르는 곡면 형상이란, 정착 벨트(101)의 표면 형상과 동일할 필요는 없고, 해당 표면 형상에 따르고 있으면, 해당 표면 형상과 다른 형상이어도 좋다. 예를 들면, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)과 수직인 단면에 있어서, 정착 벨트(101)는 찌그러진 원형으로 형성되어 있는 것에 반해, 방열판(105)은 동그란 원호 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 본 실시형태에서는, 방열판(105)은, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)과 수직인 단면이, 정착 벨트(101)의 일부를 덮는 원호 형상(C자 형상)으로 형성된 형상으로 되어 있다. 즉, 방열판(105)은, 원통의 일부를 잘라낸 형상일 수 있다.
그런데, 도 13에 도시하는 바와 같이, 바이메탈(111)은, 정착 벨트(101)가 방열판(105)에 의해 냉각됨으로써, 정착 벨트(101)의 온도가 정착 벨트(101)가 수축하는 온도에 도달하는 것보다 빠르게 가열원(103)으로의 전력 공급을 차단하는 것이 바람직하다. 바이메탈(111)(전력 공급 차단 부재(104))의 온도가 동작 임계값에 도달하기 전까지 정착 벨트(101)가 수축하지 않도록 하기 위해서는, 전력 공급 차단 부재(104)가 정착 벨트(101)에 당접하는 부분 이외의 부분에 있어서 정착 벨트(101)를 냉각시키는 것이 유효하다. 이 때문에, 방열판(105)과 전력 공급 차단 부재(104)가, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 방향으로 연장되는 동일 직선 상에 배치되어 있음과 동시에, 정착 벨트(101)의 동일 둘레 상에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 방향에서 보았을 때, 방열판(105)과 전력 공급 차단 부재(104)는 겹치는 위치에 배치되어 있으며, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에서 보았을 때, 방열판(105)과 전력 공급 차단 부재(104)는 겹치는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 그래서, 본 실시형태에서는, 방열판(105)에는, 개구(105a)가 형성되어 있으며, 전력 공급 차단 부재(104)는, 개구(105a))에 배치되어 있다. 이 경우, 방열판(105)과 전력 공급 차단 부재(104)는, 당접하고 있어도 좋으나, 제조 용이성의 관점에서, 이간되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 어느 정착 장치를 샘플로서, 정착 벨트(101)의 원주에 있어서의 방열판(105)과의 접촉 비율(정착 벨트 원주 접촉 비율)과, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간의 관계를 조사했으며, 그 결과를 도 14에 도시하였다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트 원주 접촉 비율이 10％ 이상인 경우는, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간이, 전력 공급 차단 부재(104)가 작동하는 시간보다도 늦어졌다. 이는, 접촉 비율이 10％ 이상에서는, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)으로의 전열량을 충분히 확보할 수 있었기 때문이라고 생각된다. 또한, 정착 벨트(101)에 대한 방열판(105)의 접촉 각도와, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간의 관계를 조사한 결과, 도 15에 도시하는 바와 같이, 도 14와 거의 같은 결과가 나왔다.
이와 같은 결과로부터, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서, 방열판(105)이 정착 벨트(101)를 덮는 영역은, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)으로의 전열량을 확보하는 관점에서, 정착 벨트(101)의 둘레 길이의 10％ 이상인 것이 바람직하고, 15％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서, 방열판(105)이 정착 벨트(101)를 덮는 영역은, 방열판(105)이 대형화하는 것을 억제하는 관점에서, 아울러, 방열판(105)의 크기를 컴팩트하게 구성하는 관점에서, 정착 벨트(101)의 둘레 길이의 70％ 이하인 것이 바람직하고, 60％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서, 방열판(105)이 정착 벨트(101)를 덮는 영역은, 정착 벨트(101)의 둘레 길이의 10％ 이상 70％ 이하인 것이 바람직하며, 15％ 이상 60％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 정착 벨트(101)의 둘레 방향이란, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 둘레의 방향을 말한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 감지면(104a)과의 사이의 최소 거리(D1)는, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 방열판(105)과의 사이의 최소 거리(D2)보다도 짧은 것이 바람직하다. 즉, 전력 공급 차단 부재(104)가 방열판(105)으로부터 돌출됨으로써, 감지면(104a)이 방열판(105)으로부터 돌출된 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 어느 정착 장치를 샘플로서, 방열판(105)에 대한 전력 공급 차단 부재(104)(감지면(104a))의 돌출량과, 바이메탈(111)의 작동 시간의 관계를 조사했으며, 그 결과를 도 16에 도시하였다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 방열판(105)으로부터 전력 공급 차단 부재(104)가 돌출되어 있으면, 바이메탈(111)의 작동 시간이 짧아진다. 한편, 방열판(105)에 대한 전력 공급 차단 부재(104)의 돌출량이 너무 커지면, 바이메탈(111)의 작동 시간이 서서히 길어진다. 그래서, 가열 팽창되기 전의 정착 벨트(101)와 감지면(104a)과의 사이의 최소 거리(D1)와 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 방열판(105)과의 사이의 최소 거리(D2)와의 차(D2-D1)는, 정착 벨트(101)가 감지면(104a)에 당접하고 나서 방열판(105)에 당접하기까지의 시간을 짧게 할 수 있다는 관점에서, 3.0㎜ 이하인 것이 바람직하고, 2.0㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 이 차이(D2-D1)는, 정착 벨트(101)를 전력 공급 차단 부재(104)에 확실하게 당접시킬 수 있는 관점에서, 0㎜보다 큰 것이 바람직하다.
가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 전력 공급 차단 부재(104)와의 사이의 최소 거리(D1)는, 정상 운전시에는 전력 공급 차단 부재(104)에 의해 정착 벨트(101)의 회전을 저해하지 않고, 정착 벨트(101)의 이상 가열시에는 정착 벨트(101)의 온도를 조기에 감지할 수 있는 관점에서는, 1.0㎜ 이상 3.0㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1.5㎜ 이상 2.5㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 방열판(105)과의 사이의 최소 거리(D2)는, 가열 팽창된 정착 벨트(101)를 수축하기 전에 방열판(105)에 당접시킬 수 있다는 관점에서, 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 4㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 전력 공급 차단 부재(104)와의 사이의 최소 거리(D1)가, 정착 벨트(101)의 둘레 방향으로 바뀌는 경우는, 가장 짧은 거리를, 최소 거리(D1)로 한다. 또한, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 방열판(105)과의 사이의 최소 거리(D2)가, 정착 벨트(101)의 둘레 방향으로 바뀌는 경우는, 전력 공급 차단 부재(104)에 가장 가까운 위치에 있어서의 거리를, 최소 거리(D2)로 한다.
다음으로, 정착 벨트(101)의 동작에 대해 설명한다.
도 10은, 방열판을 구비하지 않는 비교예의 정착 장치에 있어서의, 정착 벨트(101)가 수축하지 않는다고 가정했을 경우의, 정착 벨트(101) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 동작을 나타내고 있다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 이 비교예에서는, 정착 벨트(101)가 이상 가열되면, 정착 벨트(101)가 가열 팽창함으로써, 전력 공급 차단 부재(104)의 바이메탈(111)에 당접된다. 그러면, 바이메탈(111)이 승온하기 시작한다. 그 후, 바이메탈(111)의 온도가 임계값 이상이 되면, 가열원(103)으로의 전력 공급이 차단되어, 정착 벨트(101)가 강온(temperature drop)한다.
그러나, 실제로는, 정착 벨트(101)는, 계속 가열 팽창하면 수축한다. 이 때문에, 도 11에 도시하는 바와 같이, 이 비교예에서는, 가열 팽창한 정착 벨트(101)가 전력 공급 차단 부재(104)의 바이메탈(111)에 당접되면, 바이메탈(111)이 승온하기 시작하지만, 바이메탈(111)의 온도가 임계값 이상이 되기 전에, 정착 벨트(101)가 수축 온도에 도달한다. 수축 온도는, 가열 팽창하고 있는 정착 벨트(101)가 수축하는 온도이다. 그리고, 정착 벨트(101)가 수축함으로써 바이메탈(111)이 승온하여, 가열원(103)으로의 전력 공급이 차단되지 않게 되기 때문에, 정착 벨트(101)은, 계속해서 승온한다. 그 결과, 최종적으로 정착 벨트(101)에 허용되고 있는 허용 온도를 초과하고 만다. 또한, 허용 온도를 초과하면, 정착 벨트(101)는 발화될 가능성이 있다.
이에 반해, 도 12에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 가열 팽창한 정착 벨트(101)는, 전력 공급 차단 부재(104)의 바이메탈(111)에 당접된 후에, 방열판(105)에 당접됨으로써, 그 승온 속도가 완만해진다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 수축 온도에 도달하기 전까지의 시간이 길어지기 때문에, 정착 벨트(101)가 수축 온도에 도달하기 전에, 바이메탈(111)의 온도가 임계값 이상이 된다. 이로 인해, 가열원(103)으로의 전력 공급이 차단되고, 정착 벨트(101)가 강온한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 정착 벨트(101)의 일부를 덮는 방열판(105)이, 정착 벨트(101)의 외주측의, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)로부터 떨어진 위치이며, 가열 팽창한 정착 벨트(101)가 당접하는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하기 전에는, 정착 벨트(101)는 방열판(105)에 저해되지 않고 회전할 수 있다. 한편, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하면, 정착 벨트(101)는, 방열판(105)에 당접됨으로써, 방열판(105)에 열을 이동시킬 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 수축하기까지의 시간을 늘릴 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 수축하기 전에, 전력 공급 차단 부재(104)에 의해 가열원(103)으로의 전력 공급을 차단할 수 있다.
그런데, 전력 공급 차단 부재(104)는, 바이메탈(111)을 이용한 서모스탯이기 때문에, 정착 벨트(101)가 당접한 직후에 작동하는 것이 아니라, 정착 벨트(101)가 당접되고 나서 소정 시간 경과함으로써 작동한다. 즉, 전력 공급 차단 부재(104)는, 정착 벨트(101)가 바이메탈(111)에 당접하고, 정착 벨트(101)로부터 바이메탈(111)에 열전도하고, 바이메탈(111)의 온도가 임계값 이상이 되면, 처음으로 작동한다. 그러나, 이 정착 장치(50)에서는, 정착 벨트(101)가 수축하기까지의 시간이 늘어남으로써, 가열 팽창한 정착 벨트(101)가 전력 공급 차단 부재(104)에 당접하고 있는 시간을 늘릴 수 있다. 이 때문에, 지금까지 전력 공급 차단 수단이 동작하기 전에 정착 벨트가 수축하고 있던 정착 장치에 있어서도, 전력 공급 차단 부재(104)가 작동하기 전에 정착 벨트(101)가 수축하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 방열판(105)과의 사이의 최소 거리(D2)를 5㎜ 이하로 함으로써, 가열 팽창한 정착 벨트(101)를, 수축하기 전에 방열판(105)에 당접시킬 수 있다.
아울러, 방열판(105)이 가열 팽창한 정착 벨트(101)에 따른 곡면 형상을 이루고 있기 때문에, 방열판(105)에 대한 정착 벨트(101)의 당접 면적을 늘릴 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)으로의 전열량을 늘릴 수 있다.
또한, 방열판(105)이 금속으로 포함하는 경우는, 방열판(105)이 수지로 이루어지는 경우에 비해, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)으로의 전열량을 늘릴 수 있다. 이 경우, 방열판(105)의 금속 재료를 AL, Cu, SUS, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 합금으로 함으로써, 방열판(105)의 열전도율을 더욱 향상시킬 수 있다.
아울러, 방열판(105)이 내열 수지를 포함하는 경우는, 방열판(105)이 합금으로 이루어지는 경우에 비해, 가공성을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 방열판(105)의 수지 재료를 PI, PAI, PTFE, PEEK, LCP, PPS, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 조성물로 함으로써, 방열판(105)의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 방열판(105)과 전력 공급 차단 부재(104)를, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 방향으로 연장되는 동일 직선 상에 배치함으로써, 해당 직선 상에 있어서도, 가열 팽창한 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)에 열을 이동시키면서, 가열 팽창한 정착 벨트(101)를 직접적으로 전력 공급 차단 부재(104)에 당접시킬 수 있다.
아울러, 전력 공급 차단 부재(104)를 방열판(105)에 형성된 개구(105a)에 배치함으로써, 전력 공급 차단 부재(104)와 정착 벨트(101)와의 사이에 방열판(105)을 개재하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 가열 팽창한 정착 벨트(101)를 직접적으로 전력 공급 차단 부재(104)에 당접시킬 수 있다.
또한, 많은 정착 장치에서는, 정착 벨트(101)의 정착 닙부로부터 가장 떨어진 위치의 팽창에 따른 정착 벨트(101)의 변위량이 가장 커짐으로써, 전력 공급 차단 부재(104)를 이 위치의 근방에 배치함으로써, 전력 공급 차단 부재(104)를 적절하게 작동시킬 수 있다.
아울러, 전력 공급 차단 부재(104)를 최고 온도 위치의 근방에 배치함으로써, 전력 공급 차단 부재(104)를 적절하게 작동시킬 수 있다.
또한, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 감지면(104a)과의 사이의 최소 거리를 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 방열판(105)과의 사이의 최소 거리보다도 짧게 함으로써, 가열 팽창한 정착 벨트(101)를, 방열판(105)보다도 먼저 감지면(104a)에 당접시킬 수 있다. 이로 인해, 전력 공급 차단 부재(104)를 보다 조기에 작동시킬 수 있다.
아울러, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 감지면(104a)과의 사이의 최소 거리(D1)와 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와 방열판(105)과의 사이의 최소 거리(D2)와의 차를 3㎜ 이하로 함으로써, 팽창한 정착 벨트(101)가 먼저 감지면(104a)에 당접해도, 이 정착 벨트(101)를 방열판(105)에 당접시킬 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 수축하는 것을 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 방열판(105)의 단위면적 당의 열용량을 정착 벨트(101)의 단위면적 당의 열용량보다도 크게 함으로써, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)으로의 전열 효율을 높일 수 있다.
아울러, 방열판(105)이 정착 벨트(101)를 덮는 영역을 정착 벨트(101)의 둘레 길이의 10％ 이상으로 함으로써, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)에 열을 적절하게 이동시킬 수 있다. 한편, 방열판(105)이 정착 벨트(101)를 덮는 영역을 정착 벨트(101)의 둘레 길이의 70％ 이하로 함으로써, 방열판(105)이 대형화하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 가열원(103)을 할로겐 램프로 함으로써, 용이하게 정착 벨트(101)를 가열할 수 있음과 동시에, 용이하게 가열의 제어를 수행할 수 있다.
아울러, 방열판(105)의 정착 벨트(101)측의 면은, 정착 벨트(101)로부터의 복사열을 정착 벨트(101)로 반사시키는 반사면이 되어 있어도 좋다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하고 있지 않은 정상 동작시에, 정착 벨트(101)의 가열 효율을 높일 수 있다. 또한, 이 반사면이 거울면이 되어 있으면, 정착 벨트(101)로부터의 복사열을 효율적으로 정착 벨트(101)로 반사시킬 수 있다.
또한, 정착 벨트(101)의 수축은 정착 벨트(101)의 온도에 의존함으로써, 전력 공급 차단 부재(104)를 서모스탯으로 함으로써, 정착 벨트(101)의 수축을 적절하게 억제할 수 있다.
아울러, 정착 벨트(101)의 기층(101a)을 수지로 하는 경우는, 정착 벨트(101)의 닙 형상의 추종성을 높일 수 있다.
이 경우, 기층(101a)의 수지 재료를 PI, PEEK, PAI, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 조성물로 함으로써, 정착 벨트(101)의 내열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 수지로 이루어지는 기층(101a)의 두께를 150㎛ 이하로 함으로써, 열전도성이 저하되는 것을 억제함과 동시에, 정착 벨트(101)의 닙 형상의 추종성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
아울러, 수지로 이루어지는 기층(101a)의 열전도율을 2.0W／mK 이하로 함으로써, 기층(101a)의 내구성능이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 정착 벨트(101)의 기층을 금속으로 하는 경우는, 정착 벨트(101)의 내구성 및 강성을 높일 수 있다.
이 경우, 기층(101a)의 금속 재료를 SUS, Cu, Ni, 또는 이들의 적어도 하나를 포함하는 합금으로 함으로써, 기층의 열전도율을 향상시킬 수 있다.
또한, 금속으로 이루어지는 기층의 두께를 70㎛ 이하로 함으로써, 열전도성이 저하되는 것을 억제함과 동시에, 정착 벨트(101)의 닙 형상의 추종성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
아울러, 기층(101a)의 열팽창 계수를 1.0×10-5m／K 이상으로 함으로써, 정착 벨트(101)의 닙 형상의 추종성을 향상시킬 수 있다. 한편, 기층(101a)의 열팽창 계수를 100×10-5m／K 이하로 함으로써, 정착 벨트(101)가 팽창하기 쉬워져서 조기에 수축하는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 어느 정착 장치를 샘플로서, 정착 벨트(101)의 열전도율에 대한 방열판(101)의 열전도율의 비(열전도율 비: 방열판(105)의 열전도율／정착 벨트(101)의 열전도율)와, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간의 관계를 조사했으며, 그 결과를 도 17에 도시하였다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 이 열전도율 비가 1.2 이상인 경우는, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간이, 전력 공급 차단 부재(104)가 작동하는 시간보다도 늦어졌다. 이는, 이 열전도율 비를 1.2 이상으로 함으로써, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)으로의 열전도율을 높일 수 있었기 때문이라고 생각된다. 이 때문에, 정착 벨트(101)의 열전도율에 대한 방열판(105)의 열전도율의 열전도율 비는, 1.2 이상인 것이 바람직하고, 1.5 이상인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 어느 정착 장지를 샘플로서, 기층(101a)의 열팽창 계수와, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간의 관계를 조사했으며, 그 결과를 도 18에 도시하였다.
도 18에 도시하는 바와 같이, 기층(101a)의 열팽창 계수가 1.0×10-5m／K 이상 100×10-5m／K 이하인 경우는, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간이 늦어졌다. 한편, 기층(101a)의 열팽창 계수가 1.0×10-5m／K 미만인 경우는, 정착 벨트(101)의 팽창이 작고, 정착 벨트(101)의 닙 형상의 추종성이 저하됨으로써, 정착 벨트(101)와 방열판(105)과의 접촉압이 작아진다. 이 때문에, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)으로의 전열효율이 나빠지고, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간이 빨라진 것이라고 생각된다. 또한, 기층(101a)이 열팽창 계수가 100×10-5m／K 이상인 경우는, 정착 벨트(101)의 강성이 너무 작아지기 때문에, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간이 빨라진 것이라고 생각된다.
그래서, 기층(101a)의 열팽창 계수는, 정착 벨트(101)의 닙 형상의 추종성이 저하되는 것을 억제하는 관점에서, 1.0×10-5m／K 이상인 것이 바람직하고, 5.0×10-5m／K 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 기층(101a)의 열팽창 계수는, 정착 벨트가 팽창하기 용이해져 조기에 수축하는 것을 억제하는 관점에서, 100×10-5m／K 이하인 것이 바람직하고, 70×10-5m／K 이하인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 기층(101a)의 열팽창 계수는, 1.0×10-5m／K 이상 100×10-5m／K 이하인 것이 바람직하고, 5.0×10-5m／K 이상 70×10-5m／K 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 어느 정착 장치를 샘플로서, 방열판(105)의 두께와, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간의 관계를 조사했으며, 그 결과를 도 19에 도시하였다.
도 19에 도시하는 바와 같이, 방열판(105)의 두께가 0.4㎜ 이상인 경우는, 정착 벨트(101)의 수축 개시 시간이 늦어졌다. 이 때문에, 방열판(105)의 두께는, 0.4㎜ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
아울러, 방열판(105)의 정착 벨트(101)측의 면에, 점착제가 마련되어 있어도 좋다. 이로 인해, 가열 팽창한 정착 벨트(101)는, 방열판(105)에 당접하여 방열판(105)에 접착된다. 이로 인해, 방열판(105)과 정착 벨트(101)와 밀착성이 높아지기 때문에, 정착 벨트(101)로부터 방열판(105)으로의 열전도율을 높일 수 있다.
［제2 실시형태］
본 발명의 제2 실시형태는, 기본적으로 전술한 제1 실시형태와 동일하고, 전력 공급 차단 부재가, 감압식 서킷 브레이커인 점만, 제1 실시형태와 상이하다. 이 때문에, 이하에서는, 제1 실시형태와 다른 사항만 설명하고, 제1 실시형태와 같은 사항에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
정착 벨트(101)의 수축은, 정착 벨트(101)의 온도뿐 아니라, 정착 벨트의 팽창량에도 의존한다. 그래서, 본 실시형태에서는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 전력 공급 차단 부재(104A)로서, 가열 팽창한 정착 벨트(101)에 의해 압압되면, 가열원(103)으로의 전력 공급을 차단하는 감악식 서킷 브레이커를 이용한다. 전력 공급 차단 부재(104A)는, 가열원(103)에 전력을 공급하기 위한 전기 배선을 온/오프하는 스위치(112)와, 전력 공급 차단 부재(104A)로부터 돌출된 핀(113)을 구비한다. 그리고, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하지 않은 정상시는, 스위치(112)에 의해 가열원(103)에 전력을 공급하기 위한 전기 배선이 접속되어 있다. 그리고, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하면, 정착 벨트(101)가 핀(113)을 누르고, 핀(113)이 스위치(112)를 누름으로써, 가열원(103)에 전력을 공급하기 위한 전기 배선이 절단된다. 이로 인해, 가열원(103)으로의 전력 공급이 차단된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 전력 공급 차단 부재(104A)를 감압식 서킷 브레이커로 함으로써, 정착 벨트(101)의 수축을 적절하게 억제할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 화상 형성 장치를, 제1 및 제2 실시형태를 이용하여 설명했으나, 본 발명에 따른 화상 형성 장치는, 제1 및 제2 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 적절하게 변경해도 좋다.
예를 들면, 도 21에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트의 둘레 방향에 있어서, 방열판(105)은, 복수로 마련되어 있어도 좋다. 이 경우, 방열판(105)은, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 방향으로 복수 마련되어 있어도 좋으며, 정착 벨트(101)의 둘레 방향으로 복수 마련되어 있어도 좋다. 또한, 복수의 방열판(105)은, 서로 당접하고 있어도 좋으며, 서로 이간되어 있어도 좋다. 이와 같이, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서 방열판(105)을 복수 마련함으로써, 정착 벨트(101)의 주변 기기의 배치 등에 맞춰 방열판(105)을 배치할 수 있다. 이로 인해, 방열판(105)의 배치 자유도가 높아진다.
［제3 실시형태］
다음으로, 본 발명에 따른 바람직한 제3 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도에 있어서 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
제3 실시형태는, 기본적으로 제1 실시형태와 동일하며, 전력 공급 차단 부재가, 분할된 방열판에 계지되어 있음과 동시에, 탄성 부재에 의해 정착 벨트 측에 눌려지고 있는 점만, 제1 실시형태와 상이하다. 이 때문에, 이하에서는, 제1 실시형태와 다른 사항만 설명하고, 제1 실시형태와 동일한 사항에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 제3 실시형태의 정착 장치(50A)는, 정착 벨트(101), 압압 부재(102) 및 가열원(103)을 갖는 가열 롤러(52)와, 가압 롤러(54)와, 전력 공급 차단 부재(104)와, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)을 갖는 방열판(105)과, 탄성 부재(106)를 구비한다.
도 22 내지 도 24에 도시하는 바와 같이 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)은, 정착 벨트(101)의 둘레 방향으로 분리되어 서로 이접 가능하게 마련되어 있다. 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 각각은, 제1 실시형태의 방열판(105)과 동일한 것이다. 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)은, 전력 공급 차단 부재(104)를, 정착 벨트(101)측으로부터 계지한다. 환언하면, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 쌍방으로 인해, 정착 벨트(101) 측으로부터 계지되어 있다.
자세히 설명하면, 제1 방열판(105A)은, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서, 전력 공급 차단 부재(104)로부터 일방측으로 연장되어 있다. 제2 방열판(105B)은, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서, 전력 공급 차단 부재(104)로부터 타방측으로 연장되어 있다. 즉, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)은, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서, 전력 공급 차단 부재(104)로부터 서로 다른 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제1 방열판(105A)의 제2 방열판(105B) 측의 단부와, 제2 방열판(105B)의 제1 방열판(105A) 측의 단부에 계지되어 있다. 또한, 제1 방열판(105A)에 있어서의 전력 공급 차단 부재(104)를 계지하는 계지면(108A)은, 제1 방열판(105A)의 정착 벨트(101)와는 반대측의 면이 된다. 동일하게, 제2 방열판(105B)에 있어서의 전력 공급 차단 부재(104)를 계지하는 계지면(108B)은, 제2 방열판(105B)의 정착 벨트(101)와는 반대측의 면이 된다.
제1 방열판(105A)은, 전력 공급 차단 부재(104)와는 반대측의 단부에 있어서, 제1 축지부(107A)에 의해 요동 가능하게 축지되어 있으며, 제2 방열판(105B)은, 전력 공급 차단 부재(104)와는 반대측의 단부에 있어서, 제2 축지부(107B)에 의해 요동 가능하게 축지되어 있다. 제1 축지부(107A)는, 제1 방열판(105A)을, 정착 벨트(101)에 대해 접리(接離)하는 방향으로 축지한다. 마찬가지로, 제2 축지부(107B)는, 제2 방열판(105B)을, 정착 벨트(101)에 대해 접리하는 방향으로 축지한다.
단, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)은, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)에 당접하지 않도록, 미도시의 규제부에 의해, 정착 벨트(101)측(내측)으로의 이동이 규제되고 있다. 규제부로서는, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 당접하여 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 이동을 규제하는 스토퍼 등을 들 수 있다. 또한, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)과, 가열 팽창하기 전의 정착 벨트(101)와의 사이의 거리는, 제1 실시형태와 동일하다.
탄성 부재(106)는, 전력 공급 차단 부재(104)를 탄성력에 의해 정착 벨트(101) 측으로 누른다. 이 때문에, 정착 벨트(101)가 열팽창하여 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 적어도 하나를 눌러 열면, 탄성 부재(106)의 탄성력에 의해 전력 공급 차단 부재(104)가 정착 벨트(101)에 눌려진다. 또한, 탄성력에 의해 누르는 것을, 부세(energize) 한다고도 한다. 탄성 부재(106)는, 전력 공급 차단 부재(104)를 정착 벨트(101) 측으로 누를 수 있으면, 전력 공급 차단 부재(104)에 대해 어떠한 위치에 배치되어 있어도 좋지만, 탄성 부재(106)에 의해 전력 공급 차단 부재(104)를 용이하게 정착 벨트(101) 측으로 누를 수 있다는 관점에서, 전력 공급 차단 부재(104)의 정착 벨트(101)와는 반대측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 탄성 부재(106)는, 탄성 신축력을 가지면, 어떠한 부재여도 좋으나, 제조 용이성의 관점에서, 스프링(코일 스프링)인 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 탄성 부재(106)는, 전력 공급 차단 부재(104)의 정착 벨트(101)와는 반대측에 배치된 스프링인 것으로서 설명한다.
다음으로, 정착 벨트(101)의 동작에 대해 설명한다.
도 23에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하기 전은, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)이 규제부에 의해 정착 벨트(101) 측으로의 이동이 규제되고 있다. 그리고, 전력 공급 차단 부재(104)는, 탄성 부재(106)에 의해 정착 벨트(101) 측에 눌리고 있음과 동시에, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 의해 정착 벨트(101) 측으로부터 계지되고 있다.
도 25에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)가 이상 가열되면, 정착 벨트(101)는, 가열 팽창하여 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 당접한다. 이로 인해, 정착 벨트(101)로부터 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 열이 이동함으로써, 정착 벨트(101)의 승온 속도가 완만해진다. 이때, 탄성 부재(106)의 탄성력에 의해 정착 벨트(101)가 오목해지지 않도록, 탄성 부재(106)의 길이, 탄성 계수 등을 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 탄성 부재(106)의 탄성력에 의해 정착 벨트(101)가 오목해진 경우라도, 탄성 부재(106)가 다 늘어남으로써, 정착 벨트(101) 측으로의 이동이 정지한다.
또한, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하면, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)은, 정착 벨트(101)에 눌려, 제1 축지부(107A) 및 제2 축지부(107B)를 중심으로 요동한다. 이로 인해, 제1 방열판(105A)과 제2 방열판(105B)과의 간격이 넓어짐으로써, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 따른 전력 공급 차단 부재(104)의 계지가 해제된다. 그리고, 전력 공급 차단 부재(104)는, 탄성 부재(106)의 탄성력(부세력)에 의해, 가열 팽창한 정착 벨트(101)에 눌려진다. 이로 인해, 전력 공급 차단 부재(104)가 정착 벨트(101)에 당접된 상태가 유지된다.
또한, 도 26에 도시하는 바와 같이, 설령 정착 벨트(101)가 수축했다고 해도, 전력 공급 차단 부재(104)는, 탄성 부재(106)의 탄성력에 의해 정착 벨트(101)에 눌려지기 때문에, 전력 공급 차단 부재(104)가 정착 벨트(101)에 당접된 상태가 유지된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)이 정착 벨트(101)의 둘레 방향으로 분리되어 서로 이접 가능하게 마련되어 있기 때문에, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하여 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)을 누름으로써, 제1 방열판(105A)과 제2 방열판(105B)이 정착 벨트(101)의 둘레 방향으로 열린다. 그리고, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 따른 계지가 해제되어, 탄성 부재(106)에 의해 정착 벨트(101)에 눌린다. 이로 인해, 전력 공급 차단 부재(104)가 정착 벨트(101)에 확실하게 당접함과 동시에, 당접된 상태가 유지되기 때문에, 전력 공급 차단 부재(104)를 적절하게 작동시킬 수 있다.
또한, 탄성 부재(106)가 스프링이기 때문에, 전력 공급 차단 부재(104)를 정착 벨트(101)에 적절하게 누를 수 있다. 또한, 스프링의 신축량을 조정함으로써, 전력 공급 차단 부재(104)가 정착 벨트(101)에 너무 눌리는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 도 27에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서의 제1 방열판(105A)과 제2 방열판(105B)과의 간격(D4)은, 특별히 한정되지 않는다. 간격(D4)은, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하기 전에, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 의해 전력 공급 차단 부재(104)를 확실하게 계지하는 관점에서, 0㎜ 이상인 것이 바람직하고, 1㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 간격(D4)이 0㎜이란, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서 제1 방열판(105A)과 제2 방열판(105B)이 당접하고 있는 것을 말한다. 한편, 간격(D4)은, 정착 벨트(101)가 가열 팽창했을 때에, 제1 방열판(105A)과 제2 방열판(105B)과의 사이로부터 전력 공급 차단 부재(104)를 정착 벨트(101)에 확실하게 누르게 할 수 있다는 관점에서, 3㎜ 이하인 것이 바람직하고, 2㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 간격(D4)은, 0㎜ 이상 3㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1㎜ 이상 2㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 정착 벨트(101)의 둘레 방향에 있어서, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 전력 공급 차단 부재(104)를 계지하는 계지폭(D5)은, 특별히 한정되지 않는다. 계지폭(D5)은, 전력 공급 차단 부재(104)를 확실하게 계지할 수 있다는 관점에서, 0.1㎜ 이상인 것이 바람직하고, 0.2㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 계지폭(D5)은, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하여 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)을 눌러 열었을 때에, 바로 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 따른 전력 공급 차단 부재(104)의 계지를 해제하여 전력 공급 차단 부재(104)를 정착 벨트(101)에 누를 수 있다는 관점에서, 1㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 계지폭(D5)은, 0.1㎜ 이상 1㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.2㎜ 이상 0.5㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 전력 공급 차단 부재(104)를 계지하는 계지면(108A, 108B)의, 전력 공급 차단 부재(104)에 대한 정지 마찰 계수(μ)는, 특별히 한정되지 않는다. 이 정지 마찰 계수(μ)는, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 제조 용이성의 관점에서, 0.1 이상인 것이 바람직하고, 0.2 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 이 정지 마찰 계수(μ)는, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하여 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)을 눌러 열었을 때에, 바로 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 따른 전력 공급 차단 부재(104)의 계지를 해제하여 전력 공급 차단 부재(104)를 정착 벨트(101)에 누를 수 있는 관점에서, 1.0 이하인 것이 바람직하고, 0.4 이하인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 정지 마찰 계수(μ)는, 0.1 이상 1.0 이하인 것이 바람직하고, 0.2 이상 0.4 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 계지면(108A, 108B)에 코팅, 거울면화 등을 실시함으로써, 계지면(108A, 108B)의 정지 마찰 계수(μ)를 작게 할 수 있다. 이들의 경우, 계지면(108A) 및 계지면(108B)은, 용이하게 정지 마찰 계수(μ)를 작게 할 수 있는 관점에서, 불소 수지 등의 코팅이 실시되어 있는 것이 바람직하다.
그런데, 본 실시형태의 정착 장치(50A)에서는, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 계지되어 있을 뿐이기 때문에, 진동 등으로 인해, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에서 빠져버릴 가능성이 있다. 그래서, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)은, 도 28에 도시하는 바와 같이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
도 28에 도시하는 바와 같이, 탄성 부재(106)가 전력 공급 차단 부재(104)를 누르는 방향을, 누름 방향(PD)으로 한다. 제1 방열판(105A)이 전력 공급 차단 부재(104)를 계지하는 위치를, 제1 계지 위치(109A)로 하고, 누름 방향(PD)과 평행이고 제1 계지 위치(109A)를 지나는 직선을, 제1 기준선(L1)으로 한다. 제2 방열판(105B)이 전력 공급 차단 부재(104)를 계지하는 위치를, 제2 계지 위치(109B)로 하고, 누름 방향(PD)과 평행이고 제2 계지 위치(109B)를 지나는 직선을, 제2 기준선(L2)으로 한다. 그리고, 제1 축지부(107A)는, 제1 기준선(L1)보다도 외측에 위치하고, 제2 축지부(107B)는, 제2 기준선(L2)보다도 외측에 위치한다. 즉, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 개폐 방향에 있어서, 제1 계지 위치(109A) 및 제2 계지 위치(109B)는, 제1 축지부(107A) 및 제2 축지부(107B)보다도 내측으로 배치되어 있다. 이 때문에, 도 29에 도시하는 바와 같이, 탄성 부재(106)에 의한 누름 방향(PD)의 탄성력이, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)을 닫는 방향으로 변환된다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하기 전에, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)이 열리는 것을 억제할 수 있다.
［제4 실시형태］
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 제4 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도에 있어서 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
본 발명의 제4 실시형태는, 기본적으로 제3 실시형태와 동일하며, 제1 방열판과 제2 방열판이 링크 기구로 인해 연결되어 있는 점만, 제3 실시형태와 상이하다. 이 때문에, 이하에서는, 제3 실시형태와 다른 사항만 설명하고, 제3 실시형태와 같은 사항의 중복되는 설명은 생략한다.
도 30에 도시하는 바와 같이, 제1 방열판(105A)과 제2 방열판(105B)은, 서로의 요동을 연동시키는 링크 기구(110)에 의해 연결되어 있다. 링크 기구(110)로서는, 특히 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 한 쌍의 톱니바퀴와, 각 톱니바위와 맞물림과 동시에 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 연결되는 한 쌍의 로드(rod)로 구성할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 방열판(105A)과 제2 방열판(105B)이 서로의 요동을 연동시키는 링크 기구(110)에 의해 연결되어 있기 때문에, 정착 벨트(101)가 가열 팽창했을 때에, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 쌍방을 동시에 열게 할 수 있다. 이로 인해, 제1 방열판(105A) 또는 제2 방열판(105B)의 어느 하나만이 열림으로써, 전력 공급 차단 부재(104)의 계지가 해제되지 않는 것을 방지할 수 있다.
［제5 실시형태］
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 제5 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도에 있어서 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
본 발명의 제5 실시형태는, 기본적으로 제3 실시형태와 동일하며, 전력 공급 차단 부재와 제1 방열판 및 제2 방열판에, 서로 계합(engagement)하는 요철(凹凸)이 형성되어 있는 점만, 제3 실시형태와 상이하다. 이 때문에, 이하에서는, 제3 실시형태와 다른 사항만 설명하고, 제3 실시형태와 같은 사항의 설명을 생략한다.
도 31에 도시하는 바와 같이, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제1 방열판(105A) 측을 향해 돌출되는 제1 돌기부(121)를 구비하고, 제1 방열판(105A)은, 제1 돌기부(121)가 삽입되는 제1 오목부(122)를 구비한다. 또한, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제2 방열판(105B)을 향해 돌출되는 제2 돌기부(123)를 구비하고, 제2 방열판(105B)은, 제2 돌기부(123)가 삽입되는 제2 오목부(124)를 구비한다.
제1 돌기부(121) 및 제2 돌기부(123)는, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 개폐 방향으로 교차하는 방향으로 돌출되어 있다. 이 때문에, 제1 돌기부(121)가 제1 오목부(122)에 삽입됨으로써, 제1 방열판(105A)의 개폐가 일시적으로 저지된다. 그리고, 제1 돌기부(121)가 제1 오목부(122)에서 빠져나옴으로써, 제1 방열판(105A)은 개폐할 수 있다. 또한, 제2 돌기부(123)가 제2 오목부(124)에 삽입됨으로써, 제2 방열판(105B)의 개폐가 일시적으로 저지된다. 그리고, 제2 돌기부(123)가 제2 오목부(124)로부터 빠져나옴으로써, 제2 방열판(125B)은 개폐할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 돌기부(121) 및 제2 돌기부(123)가 제1 오목부(122) 및 제2 오목부(124)에 삽입됨으로써, 전력 공급 차단 부재(104)에 대해 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)이 간단히 열리는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하기 전에, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)이 개폐되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제1 돌기부 및 제1 오목부는, 제1 방열판(105A) 및 전력 공급 차단 부재(104) 중 어느 것에 마련되어 있어도 좋고, 또한, 제2 돌기부 및 제2 오목부는, 제2 방열판(105B) 및 전력 공급 차단 부재(104) 중 어느 것에 마련되어 있어도 좋다. 즉, 제1 방열판(105A) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 하나가, 제1 방열판(105A) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 타방측을 향해 돌출하는 제1 돌기부를 구비하고, 제1 방열판(105A) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 다른 타방이, 제1 돌기부가 삽입되는 제1 오목부를 구비하고 있어도 좋다. 또한, 제2 방열판(105B) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 하나가, 제2 방열판(105B) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 타방측을 향해 돌출하는 제2 돌기부를 구비하고, 제2 방열판(105B) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 타방이, 제2 돌기부가 삽입되는 제2 오목부를 구비하고 있어도 좋다.
［제6 실시형태］
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 제6 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도에 있어서 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
본 발명의 제6 실시형태는, 기본적으로 제3 실시형태와 동일하며, 제2 방열판이 고정되어 있는 점만, 제3 실시형태와 상이하다. 이 때문에, 이하에서는, 제3 실시형태와 상이한 사항만 설명하고, 제3 실시형태와 동일한 사항의 중복되는 설명은 생략한다.
도 32에 도시하는 바와 같이, 제6 실시형태의 정착 장치(50B)는, 정착 벨트(101), 압압 부재(102) 및 가열원(103)을 갖는 가열 롤러(52)와, 가압 롤러(54)와, 전력 공급 차단 부재(104)와, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105C)을 갖는 방열판(105)과, 탄성 부재(106)를 구비한다.
제2 방열판(105C)은, 요동 불능하게 고정되어 있다. 즉, 제2 방열판(105C)은, 예를 들면, 화상 형성 장치의 프레임(미도시)에 직접적으로 또는 간접적으로 고정되어 있다. 그리고, 제2 방열판(105C)은, 전력 공급 차단 부재(104)를, 정착 벨트(101) 측으로부터 계지하고 있지 않다. 한편, 제1 방열판(105A)은, 제3 실시형태의 제1 방열판(105A)과 동일하며, 전력 공급 차단 부재(104)를, 정착 벨트(101) 측으로부터 계지함과 동시에, 전력 공급 차단 부재(104)와는 반대측의 단부에 있어서, 제1 축지부(107A)에 의해 요동 가능하게 축지되어 있다. 즉, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제1 방열판(105A)에 의해 정착 벨트(101) 측으로부터 계지되어 있지만, 제2 방열판(105C)에 의해 정착 벨트(101) 측으로부터 계지되어 있지 않다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 제2 방열판(105C)은 요동 불능하게 고정되어 있으며, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제1 방열판에만 계지되어 있기 때문에, 정착 벨트(101)가 가열 팽창하면, 제1 방열판(105A)이 눌려 열리고 전력 공급 차단 부재(104)의 계지가 해제된다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 가열 팽창했을 때에, 확실하게 전력 공급 차단 부재(104)를 정착 벨트(101)에 누를 수 있다.
여기서, 전력 공급 차단 부재(104)는, 제1 방열판(105A)에 계지되어 있을 뿐이기 때문에, 진동 등으로 인해, 제1 방열판(105A)에서 빠져버릴 가능성이 있다. 그래서, 제3 실시형태와 마찬가지로, 제1 축지부(107A)는, 제1 기준선(L1)보다도 외측으로 위치하고 있는 것이 바람직하다(도 28 참조). 즉, 제1 방열판(105A)의 개폐 방향에 있어서, 제1 계지 위치(109A)는, 제1 축지부(107A)보다도 내측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 탄성 부재(106)에 따른 눌림 방향(PD)의 탄성력이, 제1 방열판(105A)을 닫는 방향의 힘으로 변환되기 때문에(도 29 참조), 정착 벨트(101)가 가열 팽창하기 전에, 제1 방열판(105A)이 열리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 전력 공급 차단 부재(104)와 제1 방열판(105A)에, 서로 계합하는 요철이 형성되어 있어도 좋다(도 31 참조). 즉, 제1 방열판(105A) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 하나가, 제1 방열판(105A) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 타방측을 향해 돌출하는 제1 돌기부를 구비하고 있어도 좋다. 또한, 제1 방열판(105A) 및 전력 공급 차단 부재(104)의 어느 타방이, 제1 돌기부가 삽입되는 제1 오목부를 구비하고 있어도 좋다.
그런데, 정착 벨트(101)에서는, 가열원(103)에 따른 가열로 인해 가장 온도가 높아지는 위치가, 가장 가열 팽창하기 쉬워짐과 동시에, 가장 수축하기 쉬워진다. 한편, 본 실시형태에서는, 제1 방열판(105A)만이 요동하기 때문에, 이와 같은 위치에 제1 방열판(105A)이 배치되어 있지 않으면, 전력 공급 차단 부재(104)의 동작이 늦어질 가능성이 있다.
그래서, 도 33에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)의, 가열원(103)에 따른 가열로 인해 가장 온도가 높아지는 위치를, 최고 온도 위치(MT)로 한다. 또한, 최고 온도 위치(MT)는, 제1 실시형태의 최고 온도 위치(MT)와 동일하다. 그리고, 제1 방열판(105A)은, 이 최고 온도 위치(MT)를 덮는 것으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1 방열판(105A)이 최고 온도 위치(MT)를 덮음으로써, 보다 조기에 제1 방열판(105A)을 정착 벨트(101)의 가열 팽창에 추종시켜, 보다 조기에 전력 공급 차단 부재(104)를 정착 벨트(101)에 누를 수 있다. 이로 인해, 전력 공급 차단 부재(104)의 동작이 늦어지는 것을 억제할 수 있다.
전술한 제3 내지 제6 실시형태에 따른 화상 형성 장치는, 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 적절하게 변경해도 좋다.
또한, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)의 전력 공급 차단 부재(104)를 계지하는 계지부(125A, 125B)의 형상, 크기, 배치 등은, 특별히 한정되는 것이 아니다, 예를 들면, 계지부(125A, 125B)는, 도 34a에 도시하는 바와 같이, 서로 평행으로 대향하는 형상이어도 좋으며, 도 34b에 도시하는 바와 같이, 전력 공급 차단 부재(104)의 가장자리에 따른 반원호 형상이어도 좋으며, 도 34c에 도시하는 바와 같이, 가늘고 긴 하나 또는 복수의 돌기 형상이어도 좋다.
또한, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)에 대한 전력 공급 차단 부재(104)의 계지 구조는, 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 도 35a에 도시하는 바와 같이, 제1 방열판(105A) 및 제2 방열판(105B)은, 전력 공급 차단 부재(104)의 바닥면(정착 벨트측의 면)을 계지해도 좋으며, 도 35b에 도시하는 바와 같이, 전력 공급 차단 부재(104)의 측면으로부터 돌출되는 돌기를 계지해도 좋다.
［제7 실시형태］
다음으로, 본 발명에 따른 바람직한 제7 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도에 있어서 동일 또는 해당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
본 발명의 제7 실시형태는, 기본적으로 제1 실시형태와 동일하고, 정착 벨트의 내주측에 변형 억제 부재를 구비하는 점만, 제1 실시형태와 상이하다. 이 때문에, 이하에서는, 제1 실시형태와 상이한 사항만 설명하고, 제1 실시형태와 동일한 사항에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
도 36 및 도 37에 도시하는 바와 같이, 제7 실시형태의 정착 장치(50C)는, 정착 벨트(101), 압압 부재(102) 및 가열원(103)을 갖는 가열 롤러(52)와, 가압 롤러(54)와, 전력 공급 차단 부재(104)와, 방열판(105)과, 변형 억제 부재(131)를 구비한다.
전력 공급 차단 부재(104)는, 정착 벨트(101)의 온도에 기초하여, 가열원(103)으로의 전력 공급을 차단하는 것이다. 전력 공급 차단 부재(104)로서는, 예를 들면, 제1 실시형태에서 설명한 서모스탯을 이용할 수 있다.
여기서, 정착 벨트(101)의, 가열원(103)에 따른 가열로 인해 가장 온도가 높아지는 위치를, 최고 온도 위치(MT)로 한다. 최고 온도 위치(MT)는, 제1 실시형태의 최고 온도 위치(MT)와 같다. 또한, 전력 공급 차단 부재(104)의, 정착 벨트(101)의 온도를 감지하는 영역을, 감지 영역(DA)으로 한다. 이 경우, 전력 공급 차단 부재(104)는, 감지 영역(DA)에 최고 온도 위치(MT)가 포함되도록, 배치되어 있다.
전력 공급 차단 부재(104)의 감지 영역(DA)은, 이용하는 전력 공급 차단 부재(104)에 의해서도 바뀌지만, 예를 들면, 이하의 범위로 할 수 있다. 도 36, 도 38 및 도 39에 도시하는 바와 같이, 전력 공급 차단 부재(104)의 정착 벨트(101) 측의 면이, 전력 공급 차단 부재(104)의 정착 벨트(101)의 온도를 감지하는 감지면(104a)이 된다. 상술한 바와 같이, 감지면(104a)은, 전력 공급 차단 부재(104)의, 가열 팽창한 정착 벨트(101)에 당접되는 면이 된다. 그리고, 감지면(104a)으로부터 정착 벨트(101) 측에 5㎜ 이하의 범위, 그리고, 감지면(104a)의 중심으로부터 정착 벨트의 둘레 방향으로 ±10㎜ 이하의 범위가, 감지 영역(DA)이 된다.
변형 억제 부재(131)는, 정착 벨트(101)의 내주측에 마련되어, 정착 벨트(101)의 내주측으로의 변형을 억제하기 위한 부재이다. 변형 억제 부재(131)는, 정착 벨트(101)의 내주측에, 1 이상 마련된다. 본 실시형태에서는, 정착 벨트(101)의 내주측에, 2개의 변형 억제 부재(131)가 마련되는 것으로서 설명한다.
정착 벨트(101)는, 가압 롤러(54)에 종동하여 회전한다. 이 때문에, 정착 벨트(101)가 동작 상태가 되면, 정착 벨트(101)의 정착 닙부(R3)에 대한 회전 하류측은, 정지 위치로부터, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)으로부터 떨어진 방향으로 변형하고, 정착 벨트(101)의 정착 닙부(R3)에 대한 회전 상류측은, 정지 위치로부터, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)에 가까워지는 방향으로 변형한다.
그래서, 도 38에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)가 정지하고 있는 상태에서는, 변형 억제 부재(131)는, 정착 벨트(101)에 당접되는 위치이며, 정착 벨트(101)가 회전하고 있는 동안은, 정착 벨트(101)에 당접되지 않는 위치에 배치된다. 또한, 도 38에 있어서, 2점 쇄선의 정착 벨트(101)는, 정지 상태를 나타내고 있으며, 실선의 정착 벨트(101)는, 정상적으로 회전하고 있는 정상 동작 상태를 나타내고 있다.
변형 억제 부재(131)는, 정착 벨트(101)에 대한 가열원(103)의 가열을 방해하고, 최고 온도 위치(MT)가 감지 영역(DA) 밖이 되지 않는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 변형 억제 부재(131)는, 감지 영역(DA)에 배치되어 있지 않는 것이 바람직하다.
또한, 도 39에 도시하는 바와 같이, 변형 억제 부재(131)는, 정착 벨트(101)가 수축했을 때에, 정착 벨트(101)를 정착 벨트(101)의 내주측으로부터 지지하여 최고 온도 위치(MT)를 감지 영역(DA)에 머무르게 하는 위치에, 배치되어 있다. 또한, 변형 억제 부재(131)가 복수 마련되는 경우는, 정착 벨트(101)가 수축했을 때에 최고 온도 위치(MT)를 감지 영역(DA)에 머무르게 할 수 있으면, 반드시 모든 변형 억제 부재(131)가 감지 영역(DA)에 배치되어 있을 필요는 없다. 이와 같은 변형 억제 부재(131)의 위치는, 실험, 시뮬레이션 등으로 인해 구할 수 있다.
여기서, 정착 벨트(101)가 수축하면, 변형 억제 부재(131)에 정착 벨트(101)가 당접됨으로써, 변형 억제 부재(131)에, 정착 벨트(101)의 열을 이동시키는 기능을 갖게 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 관점에서, 변형 억제 부재(131)의 열전도율은, 5W／mK 이상인 것이 바람직하고, 10W／mK 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 비용 삭감의 관점에서, 변형 억제 부재(131)의 열전도율은, 600W／mK 이하인 것이 바람직하고, 400W／mK 이하인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 변형 억제 부재(131)의 열전도율은, 5W／mK 이상 600W／mK 이하인 것이 바람직하고, 10W／mK 이상 400W／mK 이하인 것이 더욱 바람직하다.
변형 억제 부재(131)의 형상, 위치, 크기 등은, 상기의 조건을 만족시키는 한, 특별히 한정되지 않는 것이 아니다. 변형 억제 부재(131)의 형상으로서는, 예를 들면, 봉 형상으로 할 수 있다. 변형 억제 부재(131)의 단면 형상은, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 원형으로 할 수 있다. 변형 억제 부재(131)를 봉 형상으로 하는 경우, 도 37 및 도 40에 도시하는 바와 같이, 변형 억제 부재(131)는, 정착 벨트(101)의 내주측에 있어서, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)과 평행인 방향으로 연장되고, 가열원(103)과 병렬로 마련되어 있는 것으로 할 수 있다. 정착 벨트(101)의 회전축선(101A)과 직교하는 방향에 있어서의 변형 억제 부재(131)의 단면적은, 봉 형상으로 형성되는 변형 억제 부재(131)의 강성을 유지할 수 있는 관점에서 1.0㎟ 이상인 것이 바람직하고, 2.0㎟ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 이 단면적은, 가열원(103)으로서 할로겐 램프를 채용한 경우에, 변형 억제 부재(131)에 의해 가열원(103)의 복사열이 차단되는 것을 억제할 수 있는 관점에서, 30㎟ 이하인 것이 바람직하고, 20㎟ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 이 단면적은, 1.0㎟ 이상 30㎟ 이하인 것이 바람직하고, 2.0㎟ 이상 20㎟ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
그런데, 도 41에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)는, 회전 시에, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 방향에 있어서의 중앙부가 단부에 대해 볼록 형상으로 만곡되는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 방향에 있어서, 변형 억제 부재(131)는, 중앙부가 단부에 대해 볼록 형상으로 만곡되어 있는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 이와 같은 정착 벨트(101)에 변형 억제 부재(131)를 따르게 할 수 있다.
또한, 도 42에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)는, 회전 시에, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 방향에 있어서의 중앙부가 단부에 대해 오목 형상으로 만곡되는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 정착 벨트(101)의 회전축선(101A) 방향에 있어서, 변형 억제 부재(131)는, 중앙부가 단부에 대해 오목 형상으로 만곡되어 있는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 이와 같은 정착 벨트(101)에 변형 억제 부재(131)를 따르게 할 수 있다.
정착 벨트(101)의 형상은, 회전 시와 정지 시에서 변화하는 경우가 있다. 그래서, 변형 억제 부재(131)로서, 어느 온도 미만일 시는, 정지 시의 정착 벨트(101)에 따르는 형상이 되고, 어느 온도 이상일 시는, 도 41 또는 도 42에 도시하는 형상이 되는 형상 기억 합금을 이용할 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트(101)의 온도 변화에 따라, 변형 억제 부재(131)를 보다 정착 벨트(101)에 따르게 할 수 있다.
변형 억제 부재(131)의 설치 구조는, 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 도 43에 도시하는 바와 같이, 변형 억제 부재(131)의 단부는, 크랭크 형상으로 굴곡되고, 정착 벨트(101)의 단부 및 가열원(103)의 단부를 보유하는 보유 부재(133) 또는 가압 롤러(54)의 단부를 보유하는 보유 부재(미도시)에 설치되어 있어도 좋다. 또한, 도 44에 도시하는 바와 같이, 변형 억제 부재(131)의 단부는, L자 형상으로 굴곡되고, 압압 부재(102)에 설치되어 있어도 좋다. 변형 억제 부재(131)가 압압 부재(102)에 설치되는 경우, 변형 억제 부재(131)를 압압 부재(102)와 일체인 것으로 할 수 있다.
다음으로, 정착 벨트(101)의 동작에 대해 설명한다.
도 38에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)가 정지하고 있을 때는, 정착 벨트(101)는, 변형 억제 부재(131)에 당접되어 있다. 그리고, 정착 벨트(101)가 정상적으로 회전하면, 정착 벨트(101)는, 최고 온도 위치(MT)가 전력 공급 차단 부재(104)의 감지 영역(DA)에 포함된 상태에서, 변형 억제 부재(131)에서 떨어진다. 이로 인해, 전력 공급 차단 부재(104)는, 정착 벨트(101)의 온도를 감지할 수 있다.
여기서, 도 39에 도시하는 바와 같이, 정착 벨트(101)가 회전하지 않고 이상 가열되어, 정착 벨트(101)가 압축된 경우를 생각한다. 이 경우, 정착 벨트(101)가 내주측으로부터 변형 억제 부재(131)에 지지됨으로써, 최고 온도 위치(MT)가 감지 영역(DA)에 머무른다. 이로 인해, 전력 공급 차단 부재(104)는, 정착 벨트(101)의 온도를 계속해서 감지할 수 있기 때문에, 정착 벨트(101)가 발화 또는 발연하기 전에, 가열원(103)으로의 전력 공급이 차단된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 정착 벨트(101)의 내주측에 1 이상의 변형 억제 부재(131)가 마련되지만, 이 변형 억제 부재(131)는, 정착 벨트(101)가 회전하고 있는 동안은, 정착 벨트(101)에 당접되지 않는 위치에 배치되기 때문에, 정착 벨트(101)의 회전을 저해하는 것을 억제할 수 있다. 한편, 이 변형 억제 부재(131)는, 정착 벨트(101)가 수축했을 때에, 정착 벨트(101)를 정착 벨트(101)의 내주측으로부터 지지하여 최고 온도 위치(MT)를 감지 영역(DA)에 머무르게 하는 위치에 배치되기 때문에, 정착 벨트(101)가 수축해도, 정착 벨트(101)의 최고 온도 위치(MT)를 감지 영역(DA)에 머무르게 할 수 있다. 이로 인해, 정착 벨트(101)가 수축해도, 정착 벨트(101)가 발화 또는 발연하기 전에, 전력 공급 차단 부재(104)에 의해 가열원(103)으로의 전력 공급을 차단할 수 있다.
또한, 변형 억제 부재(131)에 의해, 정착 벨트(101)에 대한 가열원(103)의 가열이 방해되어 최고 온도 위치(MT)가 감지 영역(DA) 밖이 되는 것이 방지된다.
아울러, 변형 억제 부재(131)가 감지 영역(DA)에 배치되어 있기 때문에, 정착 벨트(101)가 수축했을 때에, 정착 벨트(101)의 최고 온도 위치(MT)를 보다 확실하게 감지 영역(DA)에 머무르게 할 수 있다.
또한, 정착 벨트(101)의 이상 가열은, 정착 벨트(101)가 회전하고 있지 않은 정지 상태에 있어서 발생하는 경우가 많기 때문에, 정착 벨트(101)의 정지 상태에 있어서, 변형 억제 부재(131)를 정착 벨트(101)에 당접시킴으로써, 정착 벨트(101)의 이상 가열에 따르는 수축을 적절하게 억제함과 동시에, 수축이 발생해도 정착 벨트(101)의 최고 온도 위치(MT)를 감지 영역(DA)에 머무르게 할 수 있다.
아울러, 변형 억제 부재(131)를 봉 형상으로 형성함으로써, 가열원(103)으로서 할로겐 램프를 채용했을 경우에, 변형 억제 부재(131)에 의해 가열원(103)의 복사열이 차단되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 변형 억제 부재(131)가, 정착 벨트(101)의 내주측에 있어서, 회전축선(101A)과 평행인 방향으로 연장되어 가열원(103)과 병렬로 마련되어 있기 때문에, 정착 벨트(101)의 수축을 적절하게 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 제7 실시형태를 설명했으나, 본 발명에 따른 화상 형성 장치는, 전술한 제7 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 적절하게 변경해도 좋다.
예를 들면, 도 45에 도시하는 바와 같이, 할로겐 램프의 가열원(103)이 2개이며, 가열원(103A)과 가열원(103B)의 발광 영역이 서로 다른 경우, 정착 벨트(101)의 복수의 위치가, 최고 온도 위치(MT)가 될 수 있다. 이와 같은 경우는, 모든 최고 온도 위치(MT)가 감지 영역(DA)에 포함되도록, 복수의 전력 공급 차단 부재(104)를 각 최고 온도 위치(MT)에 대응하여 마련할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 내지 제7 실시형태에 따른 화상 형성 장치는, 적절하게 조합해도 좋다. 예를 들면, 제3 내지 제6 실시형태의 정착 장치와 제7 실시형태의 정착 장치를 조합한 경우, 탄성 부재에 의해 전력 공급 차단 부재가 정착 벨트에 눌리기 때문에, 전력 공급 차단 부재와 변형 억제 부재에서 정착 벨트가 끼워진다. 이로 인해, 정착 벨트와 전력 공급 차단 부재를 확실하게 당접시킬 수 있음과 동시에, 당접 상태를 유지할 수 있다.

Claims (20)

  1. 회전 가능한 정착 벨트;
    상기 정착 벨트의 내주측에 배치된 압압 부재;
    상기 정착 벨트를 가열하는 가열원;
    상기 정착 벨트의 외주측에 배치되어, 상기 압압 부재와의 사이에서 상기 정착 벨트를 압압하여 정착 닙부를 형성하는 가압 롤러;
    가열에 따른 상기 정착 벨트의 상태를 감지하여 상기 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 전력 공급 차단 부재; 및
    상기 정착 벨트의 외주측에 이격 배치되며, 상기 정착 벨트의 가열 팽창에 따라 상기 정착 벨트와 당접하여 상기 정착 벨트의 열을 외측으로 방출하는 방열판;을 포함하는 정착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열판은 가열 팽창한 상기 정착 벨트의 외주면의 형상과 대응하는 곡면 형상으로 구성되는 정착 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열판은 상기 정착 벨트의 둘레 길이의 10% 이상 70% 이하인 영역과 당접하는 형상으로 구성되는 정착 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 차단 부재는 가열에 의한 온도 상승이 최대가 되는 상기 정착 벨트의 최고 온도 위치에 근접하게 배치된 정착 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전력 공급 차단 부재는 상기 최고 온도 위치로부터 이격 배치되며, 상기 정착 벨트가 가열 팽창함에 따라 상기 최고 온도 위치와 당접하는 정착 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방열판은 상기 최고 온도 위치와 대응하는 위치에 형성된 개구를 포함하고,
    상기 전력 공급 차단 부재는 상기 개구에 배치되는 정착 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    가열 팽창하기 전의 상기 정착 벨트와 상기 전력 공급 차단 부재와의 사이의 최소 거리는, 가열 팽창하기 전의 상기 정착 벨트로부터 상기 방열판까지의 최소 거리보다도 짧은 정착 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전력 공급 차단 부재는 임계값 이상으로 온도가 상승하면 상기 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 바이메탈을 포함하는 정착 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 전력 공급 차단 부재는 가열 팽창한 상기 정착 벨트에 의해 압압되면 상기 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 감압식 서킷 브레이커를 포함하는 정착 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 방열판은 가열 팽창하는 상기 정착 벨트의 압압에 의해 요동 가능하게 축지된 적어도 하나의 방열판을 포함하고,
    상기 전력 공급 차단 부재는 상기 전력 공급 차단 부재를 상기 정착 벨트 측으로 누르는 탄성 부재를 포함하며,
    상기 전력 공급 차단 부재는 상기 적어도 하나의 방열판에 계지(locking)되고,
    상기 적어도 하나의 방열판은 상기 정착 벨트의 압압에 의해 요동하여 상기 전력 공급 차단 부재가 상기 정착 벨트에 당접하도록 상기 전력 공급 차단 부재의 계지를 해제하는 정착 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열판은, 일단부가 상기 전력 공급 차단 부재를 계지하고 상기 일단부와 반대되는 타단부가 요동 가능하게 축지되며,
    상기 타단부는, 상기 탄성 부재의 누름 방향과 평행하게 상기 일단부를 지나는 기준선보다 외측에 배치되는 정착 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전력 공급 차단 부재는 상기 적어도 하나의 방열판을 향해 돌출된 돌기부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 방열판은 상기 돌기부가 삽입되는 오목부를 포함하는 정착 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열판은 가열에 의한 온도 상승이 최대가 되는 상기 정착 벨트의 최고 온도 위치를 덮도록 배치되는 정착 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 방열판은 상기 전력 공급 차단 부재를 중심으로 상기 정착 벨트의 둘레를 따라 서로 다른 방향으로 연장된 제1 및 제2 방열판을 포함하고,
    상기 전력 공급 차단 부재는 상기 제1 및 제2 방열판의 서로 마주하는 일단부에 계지되는 정착 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 방열판은 상기 정착 벨트의 압압에 의해 서로 마주하는 상기 일단부 사이의 간격이 넓어지도록 요동하여 상기 전력 공급 차단 부재의 계지를 해제하는 정착 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 방열판의 요동을 연동시키는 링크 기구를 더 포함하는 정착 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 정착 벨트의 내주측에 배치되어 상기 정착 벨트의 수축 시 상기 정착 벨트를 지지하는 적어도 하나의 변형 억제 부재를 더 포함하는 정착 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 변형 억제 부재는 상기 정착 벨트의 회전축선을 따라 연장 형성되고, 중앙부가 양단부로부터 오목 또는 볼록하게 만곡된 형상으로 구성되는 정착 장치.
  19. 회전 가능한 정착 벨트;
    상기 정착 벨트의 내주측에 배치된 압압 부재;
    상기 정착 벨트를 가열하는 가열원;
    상기 정착 벨트의 외주측에 배치되어, 상기 압압 부재와의 사이에서 상기 정착 벨트를 압압하여 정착 닙부를 형성하는 가압 롤러;
    가열에 따른 상기 정착 벨트의 상태를 감지하여 상기 가열원으로의 전력 공급을 차단하는 전력 공급 차단 부재; 및
    상기 정착 벨트의 외주측에 이격 배치되며, 상기 정착 벨트의 가열 팽창에 따라 상기 정착 벨트와 당접하는 방열판;을 포함하고,
    상기 방열판은 가열에 의한 온도 상승이 최대가 되는 상기 정착 벨트의 최고 온도 위치와 마주하는 부분에 형성된 개구를 포함하고,
    상기 전력 공급 차단 부재는 상기 개구에 배치되어 상기 방열판보다 가열 팽창하는 상기 정착 벨트와 먼저 당접하는 정착 장치.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정착 장치를 포함하는 화상 형성 장치.
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