WO2021039733A1 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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WO2021039733A1
WO2021039733A1 PCT/JP2020/031868 JP2020031868W WO2021039733A1 WO 2021039733 A1 WO2021039733 A1 WO 2021039733A1 JP 2020031868 W JP2020031868 W JP 2020031868W WO 2021039733 A1 WO2021039733 A1 WO 2021039733A1
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WO
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heat sensitive
heater
sensitive body
heater portion
sheet
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PCT/JP2020/031868
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史人 中元
雅和 上原
裕徳 高橋
友宏 綿谷
雄大 酒井
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京セラドキュメントソリューションズ株式会社
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    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
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    • G03G2215/2035Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member
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    • G03G2215/2038Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around one or more rotating belt support members

Definitions

  • the present invention relates to a fixing device and an image forming device.
  • the fixing device described in Patent Document 1 has a fixing assembly and a pressure roller.
  • the fixing assembly includes a fixing film (fixing belt), a heater, and a temperature detecting element (heat sensitive body).
  • the heater contacts the inner peripheral surface of the fixing film to heat the fixing nip portion.
  • the temperature detection element detects the temperature of the heater.
  • the temperature of the fixing nip is maintained at the target temperature based on the output signal of the temperature detection element.
  • the temperature detecting element is arranged on the surface of the ceramic substrate constituting the heater. That is, the temperature detecting element is arranged inside the fixing film.
  • the temperature of multiple locations of the heater is detected by multiple temperature detection elements.
  • not all of the plurality of temperature detecting elements can be installed inside the fixing film, and one or some of the plurality of temperature detecting elements may be installed outside the fixing film. Therefore, the installation work of the plurality of temperature detection elements becomes complicated. In addition, it is necessary to secure a space for installing the temperature detection element outside the fixing film.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming device capable of installing a heat sensitive body inside a fixing belt without installing a heat sensitive body outside the fixing belt. There is.
  • the fixing device fixes the toner image formed on the sheet to the sheet.
  • the fixing device includes a fixing belt, a pressurizing member, and a heating unit.
  • the pressurizing member pressurizes the fixing belt and rotates around the rotation axis.
  • the heating portion faces the inner peripheral surface of the fixing belt.
  • the heating unit includes a heater, a heater holding member, a first heat sensitive body, and a second heat sensitive body.
  • the heater heats the fixing belt.
  • the heater holding member holds the heater.
  • the first heat sensitive body is arranged on the heater holding member. Unlike the first heat sensitive body, the second heat sensitive body is arranged on the heater holding member.
  • the heater has a first heater portion.
  • the first heater portion is one end portion of a pair of end portions in the longitudinal direction of the heater.
  • the first heat sensitive body and the second heat sensitive body face the first heater portion and are lined up along the transport direction of the sheet.
  • the image forming apparatus includes an image forming unit and the fixing device.
  • the image forming unit forms a toner image on the sheet.
  • the fixing device fixes the toner image on the sheet.
  • the heat sensitive body can be installed inside the fixing belt without installing the heat sensitive body outside the fixing belt.
  • FIG. 1 It is a schematic cross-sectional view which shows the image forming apparatus which concerns on embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the fixing device which concerns on this embodiment. It is a perspective view which shows the state which removed the fixing belt from the fixing device which concerns on this embodiment. It is sectional drawing along the IV-IV line of FIG. It is a perspective view which shows the heater holding member, the 1st heat sensitive body, and the 2nd heat sensitive body which concerns on this embodiment. It is a perspective view which shows the heater, the 1st heat sensitive body, and the 2nd heat sensitive body which concerns on this embodiment. It is a perspective view which shows the heat sensitive unit and the 1st heater part which concerns on this embodiment. It is sectional drawing along the line VIII-VIII of FIG. It is a top view when the heater holding member and the heater which concerns on this Embodiment are seen from the side of a pressurizing member. It is a top view which shows the heating part which concerns on the modification of this embodiment.
  • the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description is not repeated.
  • the X-axis and the Y-axis of the three-dimensional Cartesian coordinate system are parallel in the horizontal direction, and the Z-axis is parallel in the vertical direction.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the image forming apparatus 1.
  • the image forming apparatus 1 is, for example, a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction device having these functions.
  • an embodiment in which the image forming apparatus 1 is a monochrome multifunction device will be described.
  • the image forming apparatus 1 includes a reading unit 10, a feeding unit 20, a conveying unit 30, an image forming unit 40, a fixing device 50, and a discharging unit 60.
  • the reading unit 10 reads the image of the document G.
  • the reading unit 10 generates image data from the read image.
  • the reading unit 10 includes, for example, a scanner.
  • the feeding unit 20 accommodates a plurality of sheets S and feeds the sheets S one by one to the transport unit 30.
  • the feeding unit 20 includes, for example, a cassette and a pickup roller.
  • the sheet S is, for example, a sheet made of paper or a synthetic resin.
  • the transport unit 30 transports the sheet S to the image forming unit 40.
  • the transport unit 30 includes, for example, a plurality of transport rollers.
  • the image forming unit 40 forms a toner image on the sheet S by an electrophotographic method.
  • the image forming unit 40 includes a photoconductor drum, a charging device, an exposure device, a developing device, a replenishing device, a transfer device, a cleaning device, and a static elimination device.
  • the charging device charges the photoconductor drum to a predetermined potential.
  • the exposure apparatus outputs a laser beam based on the image data to expose the photoconductor drum, thereby forming an electrostatic latent image corresponding to the image data on the photoconductor drum.
  • the developing device supplies toner to the electrostatic latent image on the photoconductor drum to develop the electrostatic latent image, and forms a toner image on the photoconductor drum.
  • the replenishment device replenishes the developing device with toner.
  • the transfer device transfers the toner image on the photoconductor drum to the sheet S.
  • the cleaning device removes residual toner remaining on the photoconductor drum after transfer.
  • the static eliminator removes the electric charge remaining on the photoconductor drum.
  • the transport unit 30 transports the sheet S on which the toner image is transferred to the fixing device 50. That is, the transport unit 30 transports the sheet S on which the toner image is formed to the fixing device 50.
  • the fixing device 50 heats and pressurizes the toner image to fix the toner image formed on the sheet S on the sheet S.
  • the transport unit 30 transports the sheet S on which the toner image is fixed to the discharge unit 60.
  • the discharge unit 60 discharges the sheet S to the outside of the image forming apparatus 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the fixing device 50.
  • the fixing device 50 includes a fixing belt 70, a pressure member 80, and a pair of belt holding members 501.
  • the fixing belt 70 is endless, has a substantially cylindrical shape, and has flexibility.
  • the fixing belt 70 extends along the first direction D1.
  • the first direction D1 indicates a direction in which the rotation axis L of the pressurizing member 80 extends.
  • the first direction D1 is substantially orthogonal to the transport direction DC of the sheet S.
  • the fixing belt 70 has a plurality of layers.
  • the fixing belt 70 is configured, for example, by forming a polyimide layer and further forming a release layer on the polyimide layer.
  • the release layer is, for example, a heat-resistant film made of fluororesin.
  • the pair of belt holding members 501 holds a pair of ends of the fixing belt 70 in the first direction D1.
  • the pressurizing member 80 comes into contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 70 to pressurize the fixing belt 70 and rotates around the rotation axis L.
  • the pressurizing member 80 extends along the first direction D1.
  • the pressurizing member 80 is a pressurizing roller in this embodiment.
  • the pressurizing member 80 is substantially cylindrical.
  • the pressurizing member 80 has a substantially cylindrical core metal 83, a cylindrical elastic layer (not shown), and a release layer (not shown).
  • An elastic layer is formed on the core metal 83, and a release layer is formed so as to cover the surface of the elastic layer.
  • the core metal 83 is made of, for example, stainless steel or aluminum.
  • the rotation axis L passes through the core metal 83.
  • the elastic layer has elasticity and is formed of, for example, silicone rubber.
  • the release layer is formed of, for example, a fluororesin.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the fixing belt 70 is removed from the fixing device 50.
  • the fixing device 50 further includes a heating unit 90.
  • the heating unit 90 heats the fixing belt 70 (FIG. 2).
  • the heating unit 90 includes a heater holding member 503 and a reinforcing member 505.
  • the heater holding member 503 extends along the first direction D1.
  • the heater holding member 503 is made of, for example, a heat resistant resin.
  • the reinforcing member 505 reinforces the heater holding member 503.
  • the reinforcing member 505 extends along the first direction D1.
  • the reinforcing member 505 is, for example, an elongated metal stay member.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. In FIG. 4, the internal structure of the pressurizing member 80 is omitted for simplification of the drawing.
  • the heating unit 90 faces the inner peripheral surface of the fixing belt 70.
  • the heating unit 90 further includes a heater HT.
  • the heater HT heats the fixing belt 70.
  • the heater HT is in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 70.
  • the heater holding member 503 holds the heater HT. Specifically, the heater holding member 503 has a first surface F1 and a second surface F2. The first surface F1 and the second surface F2 face each other in the second direction D2. The second surface F2 is closer to the pressurizing member 80 than the first surface F1. The heater HT is arranged on the second surface F2.
  • the pressurizing member 80 faces the fixing belt 70 in the second direction D2.
  • the second direction D2 is substantially orthogonal to the transport direction DC of the sheet S and the first direction D1 (FIG. 3). Further, the second direction D2 is substantially orthogonal to the heater HT.
  • the pressurizing member 80 is pressed against the fixing belt 70. Therefore, the pressurizing member 80 presses the heater HT via the fixing belt 70.
  • a fixing nip portion N is formed at a position where the pressure member 80 is pressed against the fixing belt 70.
  • the fixing belt 70 is driven by the pressurizing member 80 to rotate. Therefore, the sheet S is transported in the transport direction DC and passes through the fixing nip portion N. As a result, the toner image is melt-fixed on the sheet S.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the heater holding member 503, the first heat sensitive body SM1, and the second heat sensitive body SM2.
  • the heating unit 90 further includes at least one first heat sensitive body SM1 and at least one second heat sensitive body SM2.
  • the heating unit 90 includes a plurality of first heat sensitive bodies SM1 and a plurality of second heat sensitive bodies SM2.
  • the heating unit 90 includes two first heat sensitive bodies SM1 and three second heat sensitive bodies SM2.
  • the second heat sensitive body SM2 is different from the first heat sensitive body SM1.
  • Each of the first heat sensitive body SM1 and the second heat sensitive body SM2 extends along the first direction D1. That is, the length of the first heat sensitive body SM1 in the first direction D1 is longer than the length of the first heat sensitive body SM1 in the transport direction DC of the sheet S. Further, the length of the second heat sensitive body SM2 in the first direction D1 is longer than the length of the second heat sensitive body SM2 in the transport direction DC of the sheet S.
  • the plurality of first heat sensitive bodies SM1 and the plurality of second heat sensitive bodies SM2 are arranged on the heater holding member 503. Specifically, the plurality of first heat sensitive bodies SM1 and the plurality of second heat sensitive bodies SM2 are arranged on the first surface F1 of the heater holding member 503.
  • the heater holding member 503 has a plurality of openings corresponding to each of the plurality of first heat sensitive bodies SM1 and each of the plurality of second heat sensitive bodies SM2. Then, the detection unit of the first heat sensitive body SM1 is inserted into the opening of the heater holding member 503 and faces and contacts the heater HT. Similarly, the detection unit of the second thermal body SM2 is inserted into the opening of the heater holding member 503 and faces and contacts the heater HT.
  • first heat sensitive body SM1 of the plurality of first heat sensitive bodies SM1 is described as “first heat sensitive body SM11”, and the other first heat sensitive body SM1 is described as “first heat sensitive body SM12”. May be done.
  • second heat sensitive body SM2 of the plurality of second heat sensitive bodies SM2 is described as “second heat sensitive body SM21”, and the other second heat sensitive body SM2 is described as “second heat sensitive body SM22”.
  • another second heat-sensitive body SM2 may be described as "second heat-sensitive body SM23”.
  • the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 constitute a heat sensitive unit UT1.
  • the heat sensitive unit UT1, the first heat sensitive body SM12, the second heat sensitive body SM22, and the second heat sensitive body SM23 are substantially aligned along the first direction D1 on the first surface F1 of the heater holding member 503. Be placed.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the heater HT, the first heat sensitive body SM1, and the second heat sensitive body SM2.
  • FIG. 6 shows a state in which the heater holding member 503 of FIG. 5 is removed.
  • each of the first heat sensitive body SM1 and the second heat sensitive body SM2 senses the heat of the heater HT.
  • each of the first heat sensitive body SM1 and the second heat sensitive body SM2 detects the temperature of the heater HT.
  • the heater HT has a planar shape or an elongated thin plate shape.
  • the heater HT extends along the first direction D1. Therefore, the first direction D1 indicates the longitudinal direction of the heater HT.
  • the heater HT is, for example, a ceramic heater.
  • the thickness of the heater HT is, for example, about 1 mm.
  • the heater HT has a first heater portion AE1. It is preferable that the heater HT further has a second heater portion AE2 and a third heater portion AE3.
  • the boundary between the first heater portion AE1 and the third heater portion AE3 is indicated by a broken line LN, and the boundary between the second heater portion AE2 and the third heater portion AE3 is indicated by a broken line LN. ing.
  • the first heater portion AE1 is one end portion of a pair of end portions in the first direction D1 of the heater HT.
  • the thermal unit UT1 faces the first heater portion AE1 in the second direction D2.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the heat sensitive unit UT1 and the first heater portion AE1.
  • FIG. 7 shows an enlarged view of the heat sensitive unit UT1 and the first heater portion AE1 of FIG.
  • the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 constituting the heat sensitive unit UT1 face the first heater portion AE1 in the second direction D2.
  • the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 are in contact with the first heater portion AE1.
  • the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 sense the heat of the first heater portion AE1.
  • the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 detect the temperature of the first heater portion AE1.
  • the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 are lined up along the transport direction DC of the sheet S. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the first heat sensitive body SM11 or the second heat sensitive body SM21 from being installed outside the fixing belt 70 (FIG. 2) in the first direction D1, and the first heat sensitive body. Both the SM11 and the second thermal body SM21 can be installed inside the fixing belt 70. That is, in the present embodiment, even when the length of the first direction D1 of the first heater portion AE1 is relatively short, the heat sensitive bodies (first heat sensitive body SM11 and second heat sensitive body SM21) are outside the fixing belt 70. ) Can be installed inside the fixing belt 70.
  • the installation work of the heat sensitive body (first heat sensitive body SM11 and second heat sensitive body SM21) becomes easier. Further, it is not required to secure a space for installing the heat sensitive body outside the fixing belt 70.
  • the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 are arranged substantially in a straight line along the first direction D1. Then, the first heat sensitive body SM11 or the second heat sensitive body SM21 may not be installed inside the fixing belt 70, and may have to be installed outside the fixing belt 70.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. In FIG. 8, the internal structure of the pressurizing member 80 is omitted for simplification of the drawing.
  • the first heat sensitive body SM11 is arranged downstream of the second heat sensitive body SM21 in the transport direction DC of the sheet S.
  • the first heat-sensitive body SM11 may be arranged upstream of the second heat-sensitive body SM21 in the transport direction DC of the sheet S.
  • the heater holding member 503 has an opening PN.
  • the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 face each other and are in contact with the first heater portion AE1 of the heater HT via the opening PN.
  • the opening PN is formed as one opening in which the opening corresponding to the first heat sensitive body SM11 and the opening corresponding to the second heat sensitive body SM21 are combined.
  • the first heater portion AE1 has a first facing surface 101 and a first heater surface 201.
  • the first facing surface 101 and the first heater surface 201 are substantially orthogonal to the second direction D2.
  • the first facing surface 101 faces the first heat sensitive body SM11 and the second heat sensitive body SM21 and the second direction D2.
  • the first heater surface 201 faces the first facing surface 101 in the second direction D2.
  • the second heater portion AE2 is the other end portion of the pair of end portions in the first direction D1 of the heater HT.
  • the second heat sensitive body SM23 faces the second heater portion AE2 in the second direction D2.
  • the second heat sensitive body SM23 is in contact with the second heater portion AE2.
  • the second heat sensitive body SM23 faces and is in contact with the second heater portion AE2 through an opening (not shown) of the heater holding member 503 (FIG. 5).
  • the second heat sensitive body SM23 senses the heat of the second heater portion AE2.
  • the second heat sensitive body SM23 detects the temperature of the second heater portion AE2.
  • the second heater portion AE2 has a second facing surface 102 and a second heater surface 202.
  • the second facing surface 102 and the second heater surface 202 are substantially orthogonal to the second direction D2.
  • the second facing surface 102 faces the second heat sensitive body SM23 in the second direction D2.
  • the second heater surface 202 faces the second facing surface 102 in the second direction D2.
  • the length of the first direction D1 of the second heater portion AE2 and the length of the first direction D1 of the first heater portion AE1 are substantially equal.
  • the third heater portion AE3 is a portion of the heater HT located between the first heater portion AE1 and the second heater portion AE2.
  • the length of the first direction D1 of the third heater portion AE3 is longer than the length of the first direction D1 of the first heater portion AE1 and longer than the length of the first direction D1 of the second heater portion AE2.
  • the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 face the third heater portion AE3 in the second direction D2.
  • the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 are in contact with the third heater portion AE3.
  • the first heat sensitive body SM12 faces and contacts the third heater portion AE3 through an opening (not shown) of the heater holding member 503 (FIG. 5).
  • the second heat sensitive body SM22 faces and is in contact with the third heater portion AE3 through an opening (not shown) of the heater holding member 503.
  • the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 sense the heat of the third heater portion AE3.
  • the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 detect the temperature of the third heater portion AE3.
  • the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 are lined up along the first direction D1.
  • the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 can be easily arranged along the first direction D1.
  • the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 are lined up substantially in a straight line along the first direction D1.
  • the first heat sensitive body SM12 is arranged at a position closer to the first heater portion AE1 than the second heat sensitive body SM22.
  • the second heat sensitive body SM22 is arranged at a position closer to the second heater portion AE2 than the first heat sensitive body SM12.
  • the first heat sensitive body SM12 may be arranged at a position closer to the second heater portion AE2 than the second heat sensitive body SM22.
  • the second heat sensitive body SM22 may be arranged at a position closer to the first heater portion AE1 than the first heat sensitive body SM12.
  • the third heater portion AE3 has a third facing surface 103 and a third heater surface 203.
  • the third facing surface 103 and the third heater surface 203 are substantially orthogonal to the second direction D2.
  • the third facing surface 103 faces the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 and the second direction D2.
  • the third heater surface 203 faces the third facing surface 103 and the second direction D2.
  • the first heater portion AE1, the third heater portion AE3, and the second heater portion AE2 are arranged substantially in a straight line along the first direction D1.
  • the total length of the length of the first direction D1 of the first heater portion AE1, the length of the first direction D1 of the third heater portion AE3, and the length of the first direction D1 of the second heater portion AE2 is the maximum size sheet S. Is approximately equal to the width of.
  • the maximum size is A3 size
  • the width of the maximum size sheet S indicates the length of the short side of the A3 size sheet S.
  • the length of the first direction D1 of the third heater portion AE3 is substantially equal to the width of the sheet S having a size smaller than the maximum size.
  • a size smaller than the maximum size is B5 size
  • the width of the sheet S smaller than the maximum size indicates the length of the short side of the B5 size sheet S.
  • the first heat sensitive body SM1 and the second heat sensitive body SM2 will be described with reference to FIG.
  • the first thermal body SM1 includes a thermistor.
  • the thermistor is a semiconductor element that measures the temperature of the heater HT.
  • the image forming apparatus 1 controls the heater HT based on the temperature measured by the thermistor. Since the first thermal body SM1 is a thermistor, the accuracy of controlling the temperature of the heater HT can be improved.
  • the second thermal body SM2 includes a thermocut or a thermostat.
  • Thermocut is a protective element like a one-shot type thermostat.
  • the thermocut cuts off the supply of electric power to the heater HT when the temperature of the heater HT is equal to or higher than the threshold value.
  • the thermocut once the power supply is cut off according to the temperature of the heater HT, the power supply is not restored. Therefore, when the temperature of the heater HT rises excessively, the accuracy of stopping the heating of the fixing belt 70 by the heater HT can be improved.
  • the thermostat cuts off the supply of electric power to the heater HT when the temperature of the heater HT is equal to or higher than the threshold value, and restores the supply of electric power to the heater HT when the temperature of the heater HT is lower than the threshold value. Therefore, the heating of the fixing belt 70 by the heater HT can be turned on and off with fine accuracy corresponding to the temperature change of the heater HT.
  • the heating unit 90 further includes a plurality of urging members SP.
  • the plurality of urging members SP are arranged corresponding to the plurality of first heat sensitive bodies SM1 and the plurality of second heat sensitive bodies SM2. Then, each of the plurality of first heat sensitive bodies SM1 and each of the plurality of second heat sensitive bodies SM2 are directly or indirectly urged toward the heater HT by the corresponding urging member SP.
  • the reinforcing member 505 FIG. 3 presses the plurality of urging members SP, each of the plurality of first heat sensitive bodies SM1 and each of the plurality of second heat sensitive bodies SM2 are urged correspondingly. Directly or indirectly urged toward the heater HT by the member SP.
  • the urging member SP is, for example, a coil spring.
  • FIG. 9 is a plan view of the heater holding member 503 and the heater HT when viewed from the side of the pressurizing member 80 (FIG. 4).
  • the boundary between the first heater portion AE1 and the third heater portion AE3 is indicated by a broken line LN
  • the boundary between the second heater portion AE2 and the third heater portion AE3 is indicated by a broken line LN. ing.
  • the heater HT includes a substrate SB, a first resistance heating element HE1, a second resistance heating element HE2, and a third resistance heating element HE3.
  • the first resistance heating element HE1 corresponds to an example of a "first heating element”
  • the second resistance heating element HE2 corresponds to an example of a "second heating element”
  • the third resistance heating element HE3 corresponds to a "third heating element”.
  • the substrate SB has a planar shape or an elongated thin plate shape.
  • the substrate SB extends along the first direction D1.
  • the substrate SB is, for example, a ceramic substrate.
  • Each of the first resistance heating element HE1, the second resistance heating element HE2, and the third resistance heating element HE3 extends along the first direction D1.
  • the first resistance heating element HE1, the second resistance heating element HE2, and the third resistance heating element HE3 are arranged substantially in a straight line along the first direction D1.
  • the third resistance heating element HE3 is arranged between the first resistance heating element HE1 and the second resistance heating element HE2.
  • Each of the first resistance heating element HE1, the second resistance heating element HE2, and the third resistance heating element HE3 generates heat when electric power is supplied. That is, each of the first resistance heating element HE1, the second resistance heating element HE2, and the third resistance heating element HE3 generates heat when energized.
  • the first resistance heating element HE1 is arranged on the first heater surface 201 of the first heater portion AE1. Therefore, the first thermal body SM11 and the second thermal body SM21 sense the heat caused by the first resistance heating element HE1. That is, the first thermal body SM11 and the second thermal body SM21 detect the temperature of the first heater portion AE1 caused by the first resistance heating element HE1.
  • the second resistance heating element HE2 is arranged on the second heater surface 202 of the second heater portion AE2. Therefore, the second thermal body SM23 senses the heat caused by the second resistance heating element HE2. That is, the second thermal body SM23 detects the temperature of the second heater portion AE2 caused by the second resistance heating element HE2.
  • the third resistance heating element HE3 is arranged on the third heater surface 203 of the third heater portion AE3. Therefore, the first thermal body SM12 and the second thermal body SM22 sense the heat caused by the third resistance heating element HE3. That is, the first thermal body SM12 and the second thermal body SM22 detect the temperature of the third heater portion AE3 caused by the third resistance heating element HE3.
  • the first resistance heating element HE1, the second resistance heating element HE2, and the third resistance heating element HE3 can be controlled individually. Therefore, according to the present embodiment, on / off of the first resistance heating element HE1, the second resistance heating element HE2, and the third resistance heating element HE3 can be controlled according to the size of the sheet S. As a result, when the size of the sheet S is small, the temperature rise of the first heater portion AE1 and the second heater portion AE2 is suppressed by turning off the first resistance heating element HE1 and the second resistance heating element HE2. it can.
  • the width of the sheet S is the total length of the length of the first direction D1 of the first heater portion AE1, the length of the first direction D1 of the third heater portion AE3, and the length of the first direction D1 of the second heater portion AE2.
  • all of the first resistance heating element HE1, the second resistance heating element HE2, and the third resistance heating element HE3 are turned on.
  • the width of the sheet S is substantially equal to the length of the first direction D1 of the third heater portion AE3, the first resistance heating element HE1 and the second resistance heating element HE2 are turned off, and the third resistance heating element HE2 is turned off. Turn on HE3.
  • the second heat sensitive body SM21 is arranged corresponding to the first resistance heating element HE1 and the first heater portion AE1, and the second is corresponding to the second resistance heating element HE2 and the second heater portion AE2.
  • the heat sensitive element SM23 is arranged, and the second heat sensitive element SM22 is arranged corresponding to the third resistance heating element HE3 and the third heater portion AE3. Therefore, when the second heating element SM21 to the second heating element SM23 are thermostats or thermostats, power is supplied to each of the first resistance heating element HE1 to the third resistance heating element HE3 when the temperature is equal to or higher than the threshold value. Can be blocked.
  • the second thermal body SM21 cuts off the supply of electric power to the first resistance heating element HE1 when the temperature of the first heater portion AE1 is equal to or higher than the threshold value.
  • the second thermal body SM23 cuts off the supply of electric power to the second resistance heating element HE2 when the temperature of the second heater portion AE2 is equal to or higher than the threshold value.
  • the second thermal body SM22 cuts off the supply of electric power to the third resistance heating element HE3 when the temperature of the third heater portion AE3 is equal to or higher than the threshold value.
  • the first heating element SM11 is a thermistor
  • the first resistance heating element HE1 and the second resistance heating element HE1 and the second resistance heating element are subjected to the temperature of the first heater portion AE1 detected by the first heating element SM11.
  • the power supply to HE2 can be controlled.
  • the supply of electric power to the third resistance heating element HE3 can be controlled according to the temperature of the third heater portion AE3 detected by the first heat sensitive body SM12.
  • the fixing device 50 according to a modified example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the fixing device 50 according to the modified example is mainly different from the fixing device 50 according to the present embodiment described with reference to FIGS. 1 to 9 in that the fixing device 50 according to the modified example includes three first heat sensitive bodies SM1.
  • the points that the modified example differs from the present embodiment will be mainly described.
  • FIG. 10 is a plan view showing a heating unit 90A of the fixing device 50 according to a modified example of the present embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of the heater holding member 503 and the heater HT when viewed from the side of the reinforcing member 505 (FIG. 4).
  • the heating unit 90A further includes a first heat sensitive body SM13 in addition to the configuration of the heating unit 90 described with reference to FIGS. 3 to 9.
  • the first heat sensitive body SM13 is still one other first heat sensitive body SM1 among the plurality of first heat sensitive bodies SM1.
  • the first heat sensitive body SM13 is arranged on the first surface F1 of the heater holding member 503.
  • the first heat sensitive body SM13 and the second heat sensitive body SM23 constitute a heat sensitive unit UT2.
  • the first heat sensitive body SM13 and the second heat sensitive body SM23 are in contact with the second heater portion AE2.
  • the first heat sensitive body SM13 and the second heat sensitive body SM23 sense the heat of the second heater portion AE2.
  • the first heat sensitive body SM13 and the second heat sensitive body SM23 detect the temperature of the second heater portion AE2.
  • the first heat sensitive body SM13 and the second heat sensitive body SM23 are lined up along the transport direction DC of the sheet S. Therefore, according to the modified example of the present embodiment, it is possible to prevent the first heat sensitive body SM13 or the second heat sensitive body SM23 from being installed outside the fixing belt 70 (FIG. 2) in the first direction D1. Both the 1 heat sensitive body SM13 and the 2nd heat sensitive body SM23 can be installed inside the fixing belt 70. That is, in the modified example, even when the length of the first direction D1 of the second heater portion AE2 is relatively short, the heat sensitive bodies (first heat sensitive body SM13 and second heat sensitive body SM23) are outside the fixing belt 70. The heat sensitive body can be installed inside the fixing belt 70 without installing the above.
  • the installation work of the heat sensitive body (first heat sensitive body SM13 and second heat sensitive body SM23) becomes easier. Further, it is not required to secure a space for installing the heat sensitive body outside the fixing belt 70.
  • the first heat sensitive body SM13 is arranged downstream of the second heat sensitive body SM23 in the transport direction DC of the sheet S.
  • the first heat sensitive body SM13 may be arranged upstream of the second heat sensitive body SM23 in the transport direction DC of the sheet S.
  • the second facing surface 102 of the second heater portion AE2 faces the first heat sensitive body SM13 and the second heat sensitive body SM23 and the second direction D2.
  • the electric power to the second resistance heating element HE2 depends on the temperature of the second heater portion AE2 detected by the first heat sensitive body SM13. Supply can be controlled. Further, when the first thermal body SM11 is a thermistor, the supply of electric power to the first resistance heating element HE1 (FIG. 9) is controlled according to the temperature of the first heater portion AE1 detected by the first heat sensitive body SM11. it can.
  • the first heat sensitive body SM13 and the second heat sensitive body SM23 face each other and are in contact with the second heater portion AE2 of the heater HT through the opening (not shown) of the heater holding member 503.
  • the opening in this case is formed as one opening in which the opening corresponding to the first heat sensitive body SM13 and the opening corresponding to the second heat sensitive body SM23 are combined.
  • the present invention has been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various aspects without departing from the gist thereof.
  • the plurality of components disclosed in the above embodiment can be appropriately modified. For example, one component of all components shown in one embodiment may be added to another component of another embodiment, or some component of all components shown in one embodiment. The element may be removed from the embodiment.
  • the heater HT has three heater portions (first heater portion AE1 to third heater portion AE3). It may have two heater portions or may have four or more heater portions.
  • the heater HT includes the same number of resistance heating elements as the number of heater portions.
  • the first heat sensitive body SM1 and the second heat sensitive body SM2 may be arranged corresponding to each of the heater portions. In this case, in each of the heater portions, the first heat sensitive body SM1 and the second heat sensitive body SM2 may be arranged along the transport direction DC of the sheet S. Further, only the first heat sensitive body SM1 may be arranged in one heater portion, or only the second heat sensitive body SM2 may be arranged in one heater portion. It is preferable that the second heat sensitive body SM2 is arranged in all the heater portions. Further, the first heat sensitive body SM1 may be arranged in all the heater portions.
  • the first heat sensitive body SM12 and the second heat sensitive body SM22 arranged corresponding to the third heater portion AE3 are the sheets S. They may be lined up along the transport direction DC of.
  • the multifunction device has been described as an example of the image forming apparatus 1.
  • the image forming apparatus 1 is not limited to the multifunction device, and may have, for example, at least one of a copy function, a printer function, and a facsimile function.
  • the image forming apparatus 1 is a monochrome multifunction device, but the present invention is not limited thereto.
  • the image forming apparatus 1 may be, for example, a color multifunction device.
  • the present invention relates to a fixing device and an image forming device, and has industrial applicability.

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Abstract

定着装置(50)は、定着ベルト(70)と、加圧部材(80)と、加熱部(90)とを備える。加熱部(90)は、定着ベルト(70)の内周面に対向する。加熱部(90)は、ヒーター(HT)と、第1感熱体(SM11)と、第2感熱体(SM21)とを含む。第2感熱体(SM21)は、第1感熱体(SM11)と異なる。ヒーター(HT)は、第1ヒーター部分(AE1)を有する。第1ヒーター部分(AE1)は、ヒーター(HT)の長手方向における一対の端部分のうちの一方の端部分である。第1感熱体(SM11)と第2感熱体(SM21)とは、第1ヒーター部分(AE1)に対向し、シート(S)の搬送方向(DC)に沿って並んでいる。

Description

定着装置及び画像形成装置
 本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
 特許文献1に記載された定着装置は、定着アセンブリと、加圧ローラーとを有している。定着アセンブリは、定着フィルム(定着ベルト)と、ヒーターと、温度検知素子(感熱体)とを有している。ヒーターは、定着フィルムの内周面に接触して、定着ニップ部を加熱する。温度検知素子は、ヒーターの温度を検知する。温度検知素子の出力信号に基づいて、定着ニップ部の温度が目標温度に保たれる。温度検知素子は、ヒーターを構成するセラミック基板の表面に配置される。つまり、温度検知素子は、定着フィルムの内部に配置される。
特開2013-218195号公報
 しかしながら、複数の温度検知素子によって、ヒーターの複数箇所の温度を検知する場合がある。この場合、複数の温度検知素子の全てを定着フィルムの内部に設置できず、複数の温度検知素子のうちの1つ又はいくつかが、定着フィルムの外部に設置される可能性がある。従って、複数の温度検知素子の設置作業が、煩雑になる。また、定着フィルムの外部に、温度検知素子を設置するためのスペースを確保する必要がある。
 本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着ベルトの外部に感熱体を設置することなく、定着ベルトの内部に感熱体を設置できる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
 本発明の一局面に係る定着装置は、シートに形成されたトナー画像を前記シートに定着させる。定着装置は、定着ベルトと、加圧部材と、加熱部とを備える。加圧部材は、前記定着ベルトを加圧するとともに、回転軸線の周りに回転する。加熱部は、前記定着ベルトの内周面に対向する。前記加熱部は、ヒーターと、ヒーター保持部材と、第1感熱体と、第2感熱体とを含む。ヒーターは、前記定着ベルトを加熱する。ヒーター保持部材は、前記ヒーターを保持する。第1感熱体は、前記ヒーター保持部材に配置される。第2感熱体は、前記第1感熱体と異なり、前記ヒーター保持部材に配置される。前記ヒーターは、第1ヒーター部分を有する。第1ヒーター部分は、前記ヒーターの長手方向における一対の端部分のうちの一方の端部分である。前記第1感熱体と前記第2感熱体とは、前記第1ヒーター部分に対向し、前記シートの搬送方向に沿って並んでいる。
 本発明の別の局面に係る画像形成装置は、画像形成部と、上記定着装置とを備える。画像形成部は、シートにトナー画像を形成する。前記定着装置は、前記トナー画像を前記シートに定着させる。
 本発明に係る定着装置及び画像形成装置によれば、定着ベルトの外部に感熱体を設置することなく、定着ベルトの内部に感熱体を設置できる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模式的断面図である。 本実施形態に係る定着装置を示す斜視図である。 本実施形態に係る定着装置から定着ベルトを取り除いた状態を示す斜視図である。 図2のIV-IV線に沿った断面図である。 本実施形態に係るヒーター保持部材、第1感熱体、及び、第2感熱体を示す斜視図である。 本実施形態に係るヒーター、第1感熱体、及び、第2感熱体を示す斜視図である。 本実施形態に係る感熱ユニット及び第1ヒーター部分を示す斜視図である。 図2のVIII-VIII線に沿った断面図である。 本実施形態に係るヒーター保持部材及びヒーターを加圧部材の側から見たときの平面図である。 本実施形態の変形例に係る加熱部を示す平面図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本実施形態において、三次元直交座標系のX軸及びY軸は水平方向に平行であり、Z軸は鉛直方向に平行である。
 まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置1を説明する。図1は、画像形成装置1を示す模式的断面図である。画像形成装置1は、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ、又はこれらの機能を兼ね備えた複合機である。以下では、画像形成装置1がモノクロ複合機である実施形態について説明する。
 図1に示すように、画像形成装置1は、読取部10と、給送部20と、搬送部30と、画像形成部40と、定着装置50と、排出部60とを備える。
 読取部10は、原稿Gの画像を読み取る。読取部10は、読み取った画像から画像データを生成する。読取部10は、例えば、スキャナーを含む。給送部20は、複数のシートSを収容し、シートSを1枚ずつ搬送部30へ給送する。給送部20は、例えば、カセット及びピックアップローラーを含む。シートSは、例えば、紙製又は合成樹脂製のシートである。搬送部30は、シートSを画像形成部40に搬送する。搬送部30は、例えば、複数の搬送ローラーを含む。
 画像形成部40は、電子写真方式によってシートSにトナー画像を形成する。具体的には、画像形成部40は、感光体ドラムと、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、補給装置と、転写装置と、クリーニング装置と、除電装置とを含む。帯電装置は、感光体ドラムを所定の電位に帯電させる。露光装置は、画像データに基づきレーザー光を出力して感光体ドラムを露光することで、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム上に形成する。現像装置は、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを供給して静電潜像を現像し、感光体ドラム上にトナー画像を形成する。補給装置は、現像装置にトナーを補給する。転写装置は、感光体ドラム上のトナー画像をシートSに転写する。クリーニング装置は、転写後に感光体ドラムに残留する残留トナーを除去する。除電装置は、感光体ドラムに残留する電荷を除電する。
 搬送部30は、トナー画像が転写されたシートSを定着装置50に搬送する。つまり、搬送部30は、トナー画像が形成されたシートSを定着装置50に搬送する。
 定着装置50は、トナー画像を加熱及び加圧して、シートSに形成されたトナー画像をシートSに定着させる。搬送部30は、トナー画像の定着されたシートSを排出部60に搬送する。排出部60は、画像形成装置1の外部にシートSを排出する。
 次に、図2~図4を参照して、定着装置50を説明する。図2は、定着装置50を示す斜視図である。図2に示すように、定着装置50は、定着ベルト70と、加圧部材80と、一対のベルト保持部材501とを備える。
 定着ベルト70は、無端状であり、略円筒形状を有するとともに、可撓性を有する。定着ベルト70は、第1方向D1に沿って延びる。第1方向D1は、加圧部材80の回転軸線Lの延びる方向を示す。第1方向D1は、シートSの搬送方向DCに略直交する。
 定着ベルト70は、複数の層を有する。定着ベルト70は、例えば、ポリイミド層を形成し、更にポリイミド層上に離型層を形成することによって構成される。離型層は、例えば、フッ素樹脂製の耐熱性フィルムである。
 一対のベルト保持部材501は、第1方向D1における定着ベルト70の一対の端部を保持する。
 加圧部材80は、定着ベルト70の外周面と当接して定着ベルト70を加圧するとともに、回転軸線Lの周りに回転する。加圧部材80は、第1方向D1に沿って延びる。加圧部材80は、本実施形態では、加圧ローラーである。
 加圧部材80は略円柱状である。加圧部材80は、略円柱状の芯金83と、円筒状の弾性層(不図示)と、離型層(不図示)とを有する。芯金83上に弾性層が形成され、弾性層の表面を覆うように離型層が形成される。芯金83は、例えば、ステンレス又はアルミニウムにより形成される。回転軸線Lは芯金83を通る。弾性層は、弾性を有し、例えば、シリコーンゴムにより形成される。離型層は、例えば、フッ素樹脂により形成される。
 図3は、定着装置50から定着ベルト70を取り除いた状態を示す斜視図である。図3に示すように、定着装置50は、加熱部90をさらに備える。加熱部90は、定着ベルト70(図2)を加熱する。
 加熱部90は、ヒーター保持部材503と、補強部材505とを備える。ヒーター保持部材503は、第1方向D1に沿って延びる。ヒーター保持部材503は、例えば、耐熱樹脂製である。
 補強部材505は、ヒーター保持部材503を補強する。補強部材505は、第1方向D1に沿って延びる。補強部材505は、例えば、細長状の金属製ステー部材である。
 図4は、図2のIV-IV線に沿った断面図である。図4では、図面の簡略化のため、加圧部材80の内部構造を省略している。
 図4に示すように、加熱部90は、定着ベルト70の内周面に対向する。加熱部90はヒーターHTをさらに備える。ヒーターHTは、定着ベルト70を加熱する。ヒーターHTは、定着ベルト70の内周面に接触している。
 ヒーター保持部材503はヒーターHTを保持している。具体的には、ヒーター保持部材503は、第1面F1と第2面F2とを有する。第1面F1と第2面F2とは、互いに第2方向D2に対向する。第2面F2は、第1面F1よりも、加圧部材80に近い。ヒーターHTは、第2面F2に配置される。
 加圧部材80は、第2方向D2において定着ベルト70と対向する。第2方向D2は、シートSの搬送方向DCと第1方向D1(図3)とに略直交する。また、第2方向D2は、ヒーターHTに略直交する。
 加圧部材80は、定着ベルト70に圧接される。従って、加圧部材80は、定着ベルト70を介してヒーターHTを押圧する。
 加圧部材80が定着ベルト70に圧接される箇所に定着ニップ部Nが形成される。加圧部材80が駆動及び回転されると、定着ベルト70が加圧部材80に従動して回転する。従って、シートSは、搬送方向DCに搬送され、定着ニップ部Nを通過する。その結果、トナー画像がシートS上に溶融定着される。
 次に、図5~図8を参照して、加熱部90を説明する。図5は、ヒーター保持部材503、第1感熱体SM1、及び、第2感熱体SM2を示す斜視図である。
 図5に示すように、加熱部90は、少なくとも1つの第1感熱体SM1と、少なくとも1つの第2感熱体SM2とをさらに備える。本実施形態では、加熱部90は、複数の第1感熱体SM1と、複数の第2感熱体SM2とを備える。具体的には、加熱部90は、2つの第1感熱体SM1と、3つの第2感熱体SM2とを備える。第2感熱体SM2は第1感熱体SM1と異なる。第1感熱体SM1及び第2感熱体SM2の各々は、第1方向D1に沿って延びている。つまり、第1感熱体SM1の第1方向D1の長さは、シートSの搬送方向DCにおける第1感熱体SM1の長さよりも長い。また、第2感熱体SM2の第1方向D1の長さは、シートSの搬送方向DCにおける第2感熱体SM2の長さよりも長い。
 複数の第1感熱体SM1及び複数の第2感熱体SM2は、ヒーター保持部材503に配置される。具体的には、複数の第1感熱体SM1及び複数の第2感熱体SM2は、ヒーター保持部材503の第1面F1に配置される。図5には表れていないが、ヒーター保持部材503は、複数の第1感熱体SM1の各々及び複数の第2感熱体SM2の各々に対応して、複数の開口を有する。そして、第1感熱体SM1の検知部が、ヒーター保持部材503の開口に挿入されて、ヒーターHTに対向及び接触する。同様に、第2感熱体SM2の検知部が、ヒーター保持部材503の開口に挿入されて、ヒーターHTに対向及び接触する。
 以下、複数の第1感熱体SM1のうちの1つの第1感熱体SM1を「第1感熱体SM11」と記載し、他の1つの第1感熱体SM1を「第1感熱体SM12」と記載する場合がある。また、複数の第2感熱体SM2のうちの1つの第2感熱体SM2を「第2感熱体SM21」と記載し、他の1つの第2感熱体SM2を「第2感熱体SM22」と記載し、更に他の1つの第2感熱体SM2を「第2感熱体SM23」と記載する場合がある。第1感熱体SM11及び第2感熱体SM21は、感熱ユニットUT1を構成する。
 感熱ユニットUT1と、第1感熱体SM12と、第2感熱体SM22と、第2感熱体SM23とは、ヒーター保持部材503の第1面F1上において、第1方向D1に沿って略一直線上に配置される。
 図6は、ヒーターHT、第1感熱体SM1、及び、第2感熱体SM2を示す斜視図である。図6は、図5のヒーター保持部材503を取り除いた状態を示している。
 図6に示すように、第1感熱体SM1及び第2感熱体SM2の各々は、ヒーターHTの熱を感知する。本実施形態では、第1感熱体SM1及び第2感熱体SM2の各々は、ヒーターHTの温度を検知する。
 ヒーターHTは、面状、又は細長薄板状である。ヒーターHTは、第1方向D1に沿って延びる。従って、第1方向D1は、ヒーターHTの長手方向を示す。ヒーターHTは、例えば、セラミックヒーターである。ヒーターHTの厚さは、例えば、約1mmである。
 ヒーターHTは、第1ヒーター部分AE1を有する。ヒーターHTは、第2ヒーター部分AE2と、第3ヒーター部分AE3とをさらに有することが好ましい。図6では、理解の容易のために、第1ヒーター部分AE1と第3ヒーター部分AE3との境界を破線LNで示し、第2ヒーター部分AE2と第3ヒーター部分AE3との境界を破線LNで示している。
 第1ヒーター部分AE1は、ヒーターHTの第1方向D1における一対の端部分のうちの一方の端部分である。感熱ユニットUT1は、第2方向D2において第1ヒーター部分AE1と対向する。
 図7は、感熱ユニットUT1及び第1ヒーター部分AE1を示す斜視図である。図7は、図6の感熱ユニットUT1及び第1ヒーター部分AE1を拡大して示している。
 図7に示すように、感熱ユニットUT1を構成する第1感熱体SM11と第2感熱体SM21とは、第2方向D2において第1ヒーター部分AE1と対向する。本実施形態では、第1感熱体SM11と第2感熱体SM21とは、第1ヒーター部分AE1に接触している。そして、第1感熱体SM11と第2感熱体SM21とは、第1ヒーター部分AE1の熱を感知する。具体的には、第1感熱体SM11と第2感熱体SM21とは、第1ヒーター部分AE1の温度を検知する。
 第1感熱体SM11と第2感熱体SM21とは、シートSの搬送方向DCに沿って並んでいる。従って、本実施形態によれば、第1感熱体SM11又は第2感熱体SM21が、第1方向D1における定着ベルト70(図2)の外部に設置されることを抑制できて、第1感熱体SM11及び第2感熱体SM21の双方を定着ベルト70の内部に設置できる。つまり、本実施形態では、第1ヒーター部分AE1の第1方向D1の長さが比較的短い場合であっても、定着ベルト70の外部に感熱体(第1感熱体SM11及び第2感熱体SM21)を設置することなく、定着ベルト70の内部に感熱体を設置できる。従って、感熱体を定着ベルトの外部に設置する場合と比較して、感熱体(第1感熱体SM11及び第2感熱体SM21)の設置作業が容易になる。また、定着ベルト70の外部に、感熱体を設置するためのスペースを確保することが要求されない。
 なお、例えば、第1ヒーター部分AE1の第1方向D1の長さが比較的短い場合において、第1感熱体SM11と第2感熱体SM21とが、第1方向D1に沿って略一直線上に配置されると、第1感熱体SM11又は第2感熱体SM21を、定着ベルト70の内部に設置できず、定着ベルト70の外部に設置しなければならない場合があり得る。
 図8は、図2のVIII-VIII線に沿った断面図である。図8では、図面の簡略化のため、加圧部材80の内部構造を省略している。
 図8に示すように、第1感熱体SM11は、第2感熱体SM21よりも、シートSの搬送方向DCの下流に配置される。なお、第1感熱体SM11は、第2感熱体SM21よりも、シートSの搬送方向DCの上流に配置されていてもよい。
 また、ヒーター保持部材503は開口PNを有している。そして、第1感熱体SM11及び第2感熱体SM21は、開口PNを介して、ヒーターHTの第1ヒーター部分AE1と対向及び接触している。図8の例では、開口PNは、第1感熱体SM11に対応する開口と第2感熱体SM21に対応する開口とを合わせた1つの開口として形成されている。
 図6に戻って、第1ヒーター部分AE1は、第1対向面101と、第1ヒーター面201とを有する。第1対向面101及び第1ヒーター面201は第2方向D2と略直交する。第1対向面101は、第1感熱体SM11及び第2感熱体SM21と第2方向D2に対向する。第1ヒーター面201は、第2方向D2において第1対向面101と対向する。
 第2ヒーター部分AE2は、ヒーターHTの第1方向D1における一対の端部分のうちの他方の端部分である。第2感熱体SM23は、第2方向D2において第2ヒーター部分AE2と対向する。本実施形態では、第2感熱体SM23は、第2ヒーター部分AE2に接触している。具体的には、第2感熱体SM23は、ヒーター保持部材503(図5)の開口(不図示)を介して、第2ヒーター部分AE2と対向及び接触している。そして、第2感熱体SM23は、第2ヒーター部分AE2の熱を感知する。具体的には、第2感熱体SM23は、第2ヒーター部分AE2の温度を検知する。
 第2ヒーター部分AE2は、第2対向面102と、第2ヒーター面202とを有する。第2対向面102及び第2ヒーター面202は第2方向D2と略直交する。第2対向面102は、第2方向D2において第2感熱体SM23と対向する。第2ヒーター面202は、第2方向D2において第2対向面102と対向する。
 第2ヒーター部分AE2の第1方向D1の長さと第1ヒーター部分AE1の第1方向D1の長さとは、略等しい。
 第3ヒーター部分AE3は、ヒーターHTのうち、第1ヒーター部分AE1と第2ヒーター部分AE2との間に位置する部分である。第3ヒーター部分AE3の第1方向D1の長さは、第1ヒーター部分AE1の第1方向D1の長さよりも長く、第2ヒーター部分AE2の第1方向D1の長さよりも長い。
 第1感熱体SM12と第2感熱体SM22とは、第2方向D2において第3ヒーター部分AE3と対向する。本実施形態では、第1感熱体SM12と第2感熱体SM22とは、第3ヒーター部分AE3に接触している。具体的には、第1感熱体SM12は、ヒーター保持部材503(図5)の開口(不図示)を介して、第3ヒーター部分AE3と対向及び接触している。また、第2感熱体SM22は、ヒーター保持部材503の開口(不図示)を介して、第3ヒーター部分AE3と対向及び接触している。そして、第1感熱体SM12及び第2感熱体SM22は、第3ヒーター部分AE3の熱を感知する。具体的には、第1感熱体SM12及び第2感熱体SM22は、第3ヒーター部分AE3の温度を検知する。
 第1感熱体SM12と第2感熱体SM22とは、第1方向D1に沿って並んでいる。特に、本実施形態では、第3ヒーター部分AE3の第1方向D1の長さが長いため、第1感熱体SM12と第2感熱体SM22とを、第1方向D1に沿って容易に配置できる。具体的には、第1感熱体SM12と第2感熱体SM22とは、第1方向D1に沿って略一直線上に並んでいる。
 第1感熱体SM12は、第2感熱体SM22よりも、第1ヒーター部分AE1に近い位置に配置される。第2感熱体SM22は、第1感熱体SM12よりも、第2ヒーター部分AE2に近い位置に配置される。なお、第1感熱体SM12が、第2感熱体SM22よりも、第2ヒーター部分AE2に近い位置に配置されてもよい。また、第2感熱体SM22が、第1感熱体SM12よりも、第1ヒーター部分AE1に近い位置に配置されてもよい。
 第3ヒーター部分AE3は、第3対向面103と、第3ヒーター面203とを有する。第3対向面103及び第3ヒーター面203は第2方向D2と略直交する。第3対向面103は、第1感熱体SM12及び第2感熱体SM22と第2方向D2に対向する。第3ヒーター面203は、第3対向面103と第2方向D2に対向する。
 第1ヒーター部分AE1と第3ヒーター部分AE3と第2ヒーター部分AE2とは、第1方向D1に沿って略一直線上に配置される。第1ヒーター部分AE1の第1方向D1の長さと第3ヒーター部分AE3の第1方向D1の長さと第2ヒーター部分AE2の第1方向D1の長さとの合計長さは、最大サイズのシートSの幅に略等しい。例えば、最大サイズは、A3サイズであり、最大サイズのシートSの幅は、A3サイズのシートSの短辺の長さを示す。第3ヒーター部分AE3の第1方向D1の長さは、最大サイズよりも小さいサイズのシートSの幅に略等しい。例えば、最大サイズよりも小さいサイズは、B5サイズであり、最大サイズよりも小さいサイズのシートSの幅は、B5サイズのシートSの短辺の長さを示す。
 引き続き図6を参照して、第1感熱体SM1及び第2感熱体SM2を説明する。
 第1感熱体SM1は、サーミスターを含む。
 サーミスターは、ヒーターHTの温度を計測する半導体素子である。画像形成装置1は、サーミスターの計測した温度に基づいてヒーターHTを制御する。第1感熱体SM1がサーミスターであることにより、ヒーターHTの温度を制御する精度を向上させることができる。
 第2感熱体SM2は、サーモカット又はサーモスタットを含む。
 サーモカットは、ワンショット型のサーモスタットのような保護素子である。サーモカットは、ヒーターHTの温度が閾値以上である場合、ヒーターHTへの電力の供給を遮断する。特に、サーモカットでは、一旦ヒーターHTの温度に応じて電力の供給が遮断されると、電力の供給が復帰されない。従って、ヒーターHTの温度が過度に上昇した場合、ヒーターHTによる定着ベルト70に対する加熱を停止する精度を向上させることができる。
 サーモスタットは、ヒーターHTの温度が閾値以上である場合、ヒーターHTへの電力の供給を遮断し、ヒーターHTの温度が閾値未満である場合、ヒーターHTへの電力の供給を復帰させる。従って、ヒーターHTによる定着ベルト70に対する加熱を、ヒーターHTの温度変化に対応した細かな精度でオンオフできる。
 ここで、図6に示すように、加熱部90は、複数の付勢部材SPをさらに備える。本実施形態では、複数の付勢部材SPは、複数の第1感熱体SM1及び複数の第2感熱体SM2に対応して配置される。そして、複数の第1感熱体SM1の各々及び複数の第2感熱体SM2の各々は、対応する付勢部材SPによって、直接的又は間接的に、ヒーターHTに向かって付勢される。具体的には、補強部材505(図3)が複数の付勢部材SPを押圧することで、複数の第1感熱体SM1の各々及び複数の第2感熱体SM2の各々は、対応する付勢部材SPによって、直接的又は間接的に、ヒーターHTに向かって付勢される。付勢部材SPは、例えば、コイルばねである。
 次に、図9を参照して、ヒーターHTを説明する。図9は、ヒーター保持部材503及びヒーターHTを加圧部材80(図4)の側から見たときの平面図である。図9では、理解の容易のために、第1ヒーター部分AE1と第3ヒーター部分AE3との境界を破線LNで示し、第2ヒーター部分AE2と第3ヒーター部分AE3との境界を破線LNで示している。
 図9に示すように、ヒーターHTは、基板SBと、第1抵抗発熱体HE1と、第2抵抗発熱体HE2と、第3抵抗発熱体HE3とを備える。第1抵抗発熱体HE1は「第1発熱体」の一例に相当し、第2抵抗発熱体HE2は「第2発熱体」の一例に相当し、第3抵抗発熱体HE3は「第3発熱体」の一例に相当する。
 基板SBは、面状、又は細長薄板状である。基板SBは、第1方向D1に沿って延びる。基板SBは、例えば、セラミック基板である。
 第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2と第3抵抗発熱体HE3との各々は、第1方向D1に沿って延びる。第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2と第3抵抗発熱体HE3とは、第1方向D1に沿って略一直線上に配置される。第3抵抗発熱体HE3は、第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2との間に配置される。
 第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2と第3抵抗発熱体HE3との各々は、電力が供給されることによって、発熱する。つまり、第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2と第3抵抗発熱体HE3との各々は、通電されることによって、発熱する。
 第1抵抗発熱体HE1は、第1ヒーター部分AE1の第1ヒーター面201に配置される。従って、第1感熱体SM11及び第2感熱体SM21は、第1抵抗発熱体HE1に起因する熱を感知する。つまり、第1感熱体SM11及び第2感熱体SM21は、第1抵抗発熱体HE1に起因する第1ヒーター部分AE1の温度を検知する。
 第2抵抗発熱体HE2は、第2ヒーター部分AE2の第2ヒーター面202に配置される。従って、第2感熱体SM23は、第2抵抗発熱体HE2に起因する熱を感知する。つまり、第2感熱体SM23は、第2抵抗発熱体HE2に起因する第2ヒーター部分AE2の温度を検知する。
 第3抵抗発熱体HE3は、第3ヒーター部分AE3の第3ヒーター面203に配置される。従って、第1感熱体SM12及び第2感熱体SM22は、第3抵抗発熱体HE3に起因する熱を感知する。つまり、第1感熱体SM12及び第2感熱体SM22は、第3抵抗発熱体HE3に起因する第3ヒーター部分AE3の温度を検知する。
 第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2と第3抵抗発熱体HE3とは互いに個別に制御されることが可能である。従って、本実施形態によれば、シートSのサイズに応じて、第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2と第3抵抗発熱体HE3とのオン/オフを制御できる。その結果、シートSのサイズが小さい場合には、第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2とをオフにすることで、第1ヒーター部分AE1及び第2ヒーター部分AE2の温度上昇を抑制できる。
 例えば、シートSの幅が、第1ヒーター部分AE1の第1方向D1の長さと第3ヒーター部分AE3の第1方向D1の長さと第2ヒーター部分AE2の第1方向D1の長さとの合計長さと略等しい場合には、第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2と第3抵抗発熱体HE3との全てをオンにする。
 例えば、シートSの幅が、第3ヒーター部分AE3の第1方向D1の長さと略等しい場合には、第1抵抗発熱体HE1と第2抵抗発熱体HE2とをオフにし、第3抵抗発熱体HE3をオンにする。
 また、本実施形態では、第1抵抗発熱体HE1及び第1ヒーター部分AE1に対応して第2感熱体SM21が配置され、第2抵抗発熱体HE2及び第2ヒーター部分AE2に対応して第2感熱体SM23が配置され、第3抵抗発熱体HE3及び第3ヒーター部分AE3に対応して第2感熱体SM22が配置される。従って、第2感熱体SM21~第2感熱体SM23がサーモカット又はサーモスタットである場合、第1抵抗発熱体HE1~第3抵抗発熱体HE3ごとに、温度が閾値以上である場合に電力の供給を遮断できる。
 具体的には、第2感熱体SM21は、第1ヒーター部分AE1の温度が閾値以上である場合に、第1抵抗発熱体HE1への電力の供給を遮断する。第2感熱体SM23は、第2ヒーター部分AE2の温度が閾値以上である場合に、第2抵抗発熱体HE2への電力の供給を遮断する。第2感熱体SM22は、第3ヒーター部分AE3の温度が閾値以上である場合に、第3抵抗発熱体HE3への電力の供給を遮断する。
 さらに、本実施形態では、第1感熱体SM11がサーミスターである場合、第1感熱体SM11が検知した第1ヒーター部分AE1の温度に応じて、第1抵抗発熱体HE1及び第2抵抗発熱体HE2への電力の供給を制御できる。また、第1感熱体SM12がサーミスターである場合、第1感熱体SM12が検知した第3ヒーター部分AE3の温度に応じて、第3抵抗発熱体HE3への電力の供給を制御できる。
 (変形例)
 図10を参照して、本発明の実施形態の変形例に係る定着装置50を説明する。変形例に係る定着装置50が、3つの第1感熱体SM1を備える点で、変形例は図1~図9を参照して説明した本実施形態に係る定着装置50と主に異なる。以下、変形例が本実施形態と異なる点を主に説明する。
 図10は、本実施形態の変形例に係る定着装置50の加熱部90Aを示す平面図である。図10は、ヒーター保持部材503及びヒーターHTを補強部材505(図4)の側から見たときの平面図である。
 図10に示すように、加熱部90Aは、図3~図9を参照して説明した加熱部90の構成に加えて、第1感熱体SM13をさらに備える。第1感熱体SM13は、複数の第1感熱体SM1のうちの更に他の1つの第1感熱体SM1である。第1感熱体SM13は、ヒーター保持部材503の第1面F1上に配置される。第1感熱体SM13及び第2感熱体SM23は、感熱ユニットUT2を構成する。
 感熱ユニットUT2を構成する第1感熱体SM13と第2感熱体SM23とは、第2方向D2(図4)において第2ヒーター部分AE2と対向する。変形例では、第1感熱体SM13と第2感熱体SM23とは、第2ヒーター部分AE2に接触している。そして、第1感熱体SM13と第2感熱体SM23とは、第2ヒーター部分AE2の熱を感知する。具体的には、第1感熱体SM13と第2感熱体SM23とは、第2ヒーター部分AE2の温度を検知する。
 第1感熱体SM13と第2感熱体SM23とは、シートSの搬送方向DCに沿って並んでいる。従って、本実施形態の変形例によれば、第1感熱体SM13又は第2感熱体SM23が、第1方向D1における定着ベルト70(図2)の外部に設置されることを抑制できて、第1感熱体SM13及び第2感熱体SM23の双方を定着ベルト70の内部に設置できる。つまり、変形例では、第2ヒーター部分AE2の第1方向D1の長さが比較的短い場合であっても、定着ベルト70の外部に感熱体(第1感熱体SM13及び第2感熱体SM23)を設置することなく、定着ベルト70の内部に感熱体を設置できる。従って、感熱体を定着ベルトの外部に設置する場合と比較して、感熱体(第1感熱体SM13及び第2感熱体SM23)の設置作業が容易になる。また、定着ベルト70の外部に、感熱体を設置するためのスペースを確保することが要求されない。
 具体的には、第1感熱体SM13は、第2感熱体SM23よりも、シートSの搬送方向DCの下流に配置される。なお、第1感熱体SM13は、第2感熱体SM23よりも、シートSの搬送方向DCの上流に配置されていてもよい。
 また、第2ヒーター部分AE2の第2対向面102は、第1感熱体SM13及び第2感熱体SM23と第2方向D2に対向する。
 特に、変形例では、第1感熱体SM13がサーミスターである場合、第1感熱体SM13が検知した第2ヒーター部分AE2の温度に応じて、第2抵抗発熱体HE2(図9)への電力の供給を制御できる。さらに、第1感熱体SM11がサーミスターである場合、第1感熱体SM11が検知した第1ヒーター部分AE1の温度に応じて、第1抵抗発熱体HE1(図9)への電力の供給を制御できる。
 なお、第1感熱体SM13及び第2感熱体SM23は、ヒーター保持部材503の開口(不図示)を介して、ヒーターHTの第2ヒーター部分AE2と対向及び接触している。この場合の開口は、第1感熱体SM13に対応する開口と第2感熱体SM23に対応する開口とを合わせた1つの開口として形成されている。
 以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。
 また、図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
 (1)図1~図10を参照して説明した本実施形態及び変形例では、ヒーターHTは、3つのヒーター部分(第1ヒーター部分AE1~第3ヒーター部分AE3)を有していたが、2つのヒーター部分を有していてもよいし、4以上のヒーター部分を有していてもよい。そして、ヒーターHTは、ヒーター部分の数と同数の抵抗発熱体を備える。また、ヒーター部分の各々に対応して、第1感熱体SM1及び第2感熱体SM2が配置されてもよい。この場合、ヒーター部分の各々において、第1感熱体SM1と第2感熱体SM2とが、シートSの搬送方向DCに沿って並んでいてもよい。また、1つのヒーター部分に第1感熱体SM1だけが配置されてもよいし、1つのヒーター部分に第2感熱体SM2だけが配置されてもよい。全てのヒーター部分に第2感熱体SM2が配置されることが好ましい。また、全てのヒーター部分に第1感熱体SM1が配置されていてもよい。
 (2)図1~図10を参照して説明した本実施形態及び変形例において、第3ヒーター部分AE3に対応して配置される第1感熱体SM12と第2感熱体SM22とが、シートSの搬送方向DCに沿って並んでいてもよい。
 (3)図1~図10を参照して説明した本実施形態及び変形例では、画像形成装置1の例として複合機について説明した。ただし、画像形成装置1は、複合機に限定されず、例えば、コピー機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能のうちの少なくとも1つの機能を備えていればよい。また、画像形成装置1は、モノクロ複合機であったが、本発明はこれに限定されない。画像形成装置1は、例えば、カラー複合機であってもよい。
 本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

Claims (11)

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