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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023122052
(43)【公開日】2023-09-01
(54)【発明の名称】搬送装置、画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20230825BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022025474
(22)【出願日】2022-02-22
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【弁理士】
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【弁理士】
【氏名又は名称】熊野 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100207181
【弁理士】
【氏名又は名称】岡村 朋
(72)【発明者】
【氏名】正路 圭太郎
(72)【発明者】
【氏名】石ヶ谷 康功
(72)【発明者】
【氏名】平野 大輔
【テーマコード（参考）】
2H033
【Ｆターム（参考）】
2H033BA08
2H033BA11
2H033BA12
2H033BA31
2H033BA32
2H033BB02
2H033BB12
2H033BB18
2H033BB21
2H033BB22
2H033BB29
2H033BB30
2H033BB33
2H033BB34
2H033BE00
2H033BE03
2H033CA09
2H033CA17
(57)【要約】
【課題】低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することを課題とする。
【解決手段】用紙Ｐを加熱するためのヒータ２２と、ヒータ２２の温度を検知する端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂと、用紙Ｐを検知する通紙検知センサ２９と、を備えた、用紙Ｐを搬送する画像形成装置１００であって、端部側サーミスタ２５Ａは、中央側サーミスタ２５Ｂよりも、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向である幅方向Ｘにおいて、ヒータ２２の加熱領域Ｄの幅方向の中央位置Ｄ０に遠い位置に設けられ、中央位置Ｄ０から端部側サーミスタ２５Ａまでの幅方向の距離をＬ１、中央位置Ｄ０から通紙検知センサ２９までの幅方向の距離をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２であることを特徴とする。
【選択図】図７
【解決手段】用紙Ｐを加熱するためのヒータ２２と、ヒータ２２の温度を検知する端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂと、用紙Ｐを検知する通紙検知センサ２９と、を備えた、用紙Ｐを搬送する画像形成装置１００であって、端部側サーミスタ２５Ａは、中央側サーミスタ２５Ｂよりも、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向である幅方向Ｘにおいて、ヒータ２２の加熱領域Ｄの幅方向の中央位置Ｄ０に遠い位置に設けられ、中央位置Ｄ０から端部側サーミスタ２５Ａまでの幅方向の距離をＬ１、中央位置Ｄ０から通紙検知センサ２９までの幅方向の距離をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２であることを特徴とする。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録媒体を加熱するための加熱体と、
前記加熱体の温度を検知する第一温度検知部材および第二温度検知部材と、
記録媒体を検知する記録媒体検知部材と、を備えた、前記記録媒体を搬送する搬送装置であって、
前記記録媒体を搬送する方向に直交する方向であって、前記記録媒体の面に沿う方向を搬送直交方向とすると、
前記搬送直交方向において、前記第一温度検知部材は、前記第二温度検知部材よりも、前記加熱体の加熱領域の中央位置から遠い位置に設けられ、
前記搬送直交方向において、前記記録媒体検知部材は、前記第二温度検知部材に対して、前記第一温度検知部材とは反対側に設けられることを特徴とする搬送装置。
前記加熱体の温度を検知する第一温度検知部材および第二温度検知部材と、
記録媒体を検知する記録媒体検知部材と、を備えた、前記記録媒体を搬送する搬送装置であって、
前記記録媒体を搬送する方向に直交する方向であって、前記記録媒体の面に沿う方向を搬送直交方向とすると、
前記搬送直交方向において、前記第一温度検知部材は、前記第二温度検知部材よりも、前記加熱体の加熱領域の中央位置から遠い位置に設けられ、
前記搬送直交方向において、前記記録媒体検知部材は、前記第二温度検知部材に対して、前記第一温度検知部材とは反対側に設けられることを特徴とする搬送装置。
【請求項2】
前記加熱体の加熱領域の前記中央位置から前記第一温度検知部材までの前記搬送直交方向の距離をＬ１、前記搬送直交方向の前記加熱体の加熱領域の前記中央位置から前記記録媒体検知部材までの前記搬送直交方向の距離をＬ２とすると、
Ｌ１＜Ｌ２である請求項１記載の搬送装置。
Ｌ１＜Ｌ２である請求項１記載の搬送装置。
【請求項3】
前記第一温度検知部材は温度検知素子を有するサーミスタであり、
前記距離Ｌ１は、前記加熱体の加熱領域の中央位置から前記第一温度検知部材の前記温度検知素子までの前記搬送直交方向の距離である請求項２記載の搬送装置。
前記距離Ｌ１は、前記加熱体の加熱領域の中央位置から前記第一温度検知部材の前記温度検知素子までの前記搬送直交方向の距離である請求項２記載の搬送装置。
【請求項4】
前記記録媒体検知部材は、前記記録媒体の搬送路上において、前記加熱体よりも上流側に設けられる請求項１から３いずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項5】
前記記録媒体を積載して、前記搬送路上に前記記録媒体を供給する記録媒体供給部をさらに備えた請求項４記載の搬送装置であって、
前記記録媒体検知部材が前記記録媒体供給部に設けられる搬送装置。
前記記録媒体検知部材が前記記録媒体供給部に設けられる搬送装置。
【請求項6】
搬送装置が対応する記録媒体のうち前記搬送直交方向の長さが最大である記録媒体の前記搬送直交方向の通過領域を最大通過領域とすると、
前記記録媒体検知部材は、前記最大通過領域の内側で、前記搬送直交方向の長さが最大の記録媒体よりも前記搬送直交方向の長さが一つ小さい記録媒体の通過領域よりも前記搬送直交方向の外側に設けられる請求項１から５いずれか１項に記載の搬送装置。
前記記録媒体検知部材は、前記最大通過領域の内側で、前記搬送直交方向の長さが最大の記録媒体よりも前記搬送直交方向の長さが一つ小さい記録媒体の通過領域よりも前記搬送直交方向の外側に設けられる請求項１から５いずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項7】
前記記録媒体検知部材の前記記録媒体検知領域は、前記最大通過領域端部から前記幅方向に１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲に設けられる請求項６記載の搬送装置。
【請求項8】
請求項１から７いずれか１項に記載の搬送装置を備えた画像形成装置。
【請求項9】
前記加熱体によって加熱される回転部材と、前記第一温度検知部材および前記第二温度検知部材とを有する加熱装置を備えた請求項８記載の画像形成装置であって、
前記回転部材は弾性層を有していない画像形成装置。
前記回転部材は弾性層を有していない画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
搬送装置を備えた画像形成装置では、記録媒体を給紙トレイに使用者がセットする際に、サイズの異なる記録媒体がセットされ、この記録媒体に画像形成動作が行われてしまう場合がある。
【0003】
このような場合には、回転部材（定着ベルト）の過昇温が生じる。つまり、本来よりもサイズの小さい記録媒体に定着動作がなされることで、回転部材（定着ベルト）が記録媒体によって熱を奪われない領域が大きくなり、この領域で回転部材（定着ベルト）が過昇温し、ひいては回転部材（定着ベルト）の破損の原因となってしまう。またさらに、サイズの異なる記録媒体が配置された際に、記録媒体にその搬送方向と直交する方向である搬送直交方向のずれが生じる場合もあり、搬送直交方向のいずれの側でも上記端部温度上昇を検知できることが必要になる。
【0004】
例えば特許文献１（特許第５９２４８６７号公報）の像加熱装置では、記録媒体の幅方向両端部側に温度検知素子を設けた構成や両端部側に通紙検知手段を設けた構成が記載されている。
【0005】
特許文献１の温度検知素子により、定着ベルトの両端部側の温度を検知することで、上記の端部温度上昇による定着ベルトの破損を防止できる。しかし、温度検知部材を定着ベルトの両端部に設けると、装置全体のコストアップになるという問題があった。
【0006】
また特許文献１の定着ベルトの両端部側に通紙検知手段を設ける構成では、記録媒体のサイズ違いを検知することはできる。しかし、加熱装置内で温度を検知することができないため、例えば加熱装置の立ち上げ時などに定着ベルトの両端部側が中央側に比べて温度が上がらない温度だれの問題が生じた場合にそれを検知することができず、この温度だれによる定着不良を防止することもできない。このように、特許文献１のいずれの構成でも、定着ベルトの温度を適正に保つことと装置のコストダウンを両立できないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するため、本発明は、記録媒体を加熱するための加熱体と、前記加熱体の温度を検知する第一温度検知部材および第二温度検知部材と、記録媒体を検知する記録媒体検知部材と、を備えた、前記記録媒体を搬送する搬送装置であって、前記記録媒体を搬送する方向に直交する方向であって、前記記録媒体の面に沿う方向を搬送直交方向とすると、前記搬送直交方向において、前記第一温度検知部材は、前記第二温度検知部材よりも、前記加熱体の加熱領域の中央位置から遠い位置に設けられ、前記搬送直交方向において、前記記録媒体検知部材は、前記第二温度検知部材に対して、前記第一温度検知部材とは反対側に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】画像形成装置の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図3】ヒータの平面図である。
【図4】ヒータへの電力供給を示す図である。
【図7】（ａ）図は幅方向の各部材の配置関係を示す図で、（ｂ）～（ｅ）図は各状態での用紙とヒータの幅方向の温度分布との位置関係を示す図である。
【図8】サーミスタの構成を示す断面図である。
【図10】通紙検知センサを示す図で、（ａ）通紙検知センサ全体を示す正面図、（ｂ）図が遮蔽部材の回転動作を示す側面図である。
【図11】第１高熱伝導部材を有する定着装置の側面断面図である。
【図12】定着ベルトの配列方向の温度分布を示す図で、（ａ）図がヒータの平面図、（ｂ）図が定着ベルトの温度分布を示す図である。
【図16】ヒータ、第１高熱伝導部材、ヒータホルダの斜視図である。
【図17】第１高熱伝導部材の配置を示すヒータの平面図である。
【図18】第１高熱伝導部材の配置の異なる例を示すヒータの平面図である。
【図19】第１高熱伝導部材の配置のさらに異なる例を示すヒータの平面図である。
【図21】ヒータ、第１高熱伝導部材、第２高熱伝導部材、ヒータホルダの斜視図である。
【図22】第１高熱伝導部材および第２高熱伝導部材の配置を示すヒータの平面図である。
【図23】第１高熱伝導部材および第２高熱伝導部材の異なる配置の例を示すヒータの平面図である。
【図24】グラフェンの原子結晶構造を示す図である。
【図25】グラファイトの原子結晶構造を示す図である。
【図28】断熱部材とヒータとの間に第１高熱伝導部材を設けた定着装置の部分断面図である。
【図29】上記と異なる定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図30】上記と異なる定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図31】上記と異なる定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図33】本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図35】ヒータおよびヒータホルダの斜視図である。
【図36】ヒータに対するコネクタの取付状態を示す斜視図である。
【図37】サーミスタとサーモスタットの配置を示す図である。
【図38】フランジの溝部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【0012】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【0013】
図１に示す画像形成装置１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能な４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを備える。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。これらの色の現像剤は、カラー画像の色分解成分に対応する。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、帯電装置３と、現像装置４と、クリーニング装置５とを備える 。帯電装置３は感光体２の表面を帯電する。現像装置４は、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する。クリーニング装置５は感光体２の表面をクリーニングする。
【0014】
また、画像形成装置１００は、露光装置６と、記録媒体供給部としての給紙装置７と、転写装置８と、加熱装置としての定着装置９と、排紙装置１０とを備える。露光装置６は、各感光体２の表面を露光し、その表面に静電潜像を形成する。給紙装置７は給紙トレイ１６、給紙ローラ１７および通紙検知センサ２９を有する。給紙装置７は、記録媒体としての用紙Ｐを、記録媒体の搬送路としての用紙搬送路１４に供給する。転写装置８は各感光体２に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する。定着装置９は用紙Ｐに転写されたトナー画像を用紙Ｐ表面に定着させる。排紙装置１０は用紙Ｐを装置外に排出する。各作像ユニット１、感光体２、帯電装置３、露光装置６、転写装置８などは、用紙に画像を形成するための画像形成手段を構成している。
【0015】
転写装置８は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１と、一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１２と、二次転写部材としての二次転写ローラ１３とを有する。中間転写ベルト１１は複数のローラによって張架される。一次転写ローラ１２は各感光体２上のトナー画像を中間転写ベルト１１へ転写する。二次転写ローラ１３は中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する。複数の一次転写ローラ１２は、それぞれ、中間転写ベルト１１を介して感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成される。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架するローラの１つに接触している。これにより、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１１との間には二次転写ニップが形成されている。
【0016】
また、用紙搬送路１４における給紙装置７から二次転写ニップ（二次転写ローラ１３）に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ１５が設けられている。タイミングローラ１５などの用紙搬送路１４上に設けられるローラ対は、用紙Ｐを用紙搬送路１４上で搬送するための搬送部材である。
【0017】
次に、図１を参照して上記画像形成装置の印刷動作について説明する。
【0018】
印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電装置３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面を露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。
【0019】
各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って回転し、一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達する。そしてトナー画像は、図１の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト１１に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送される。トナー画像は、二次転写ニップにおいて搬送されてきた用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、給紙トレイ１６から供給されたものである。給紙装置７から供給された用紙Ｐは、タイミングローラ１５によって一旦停止された後、中間転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー画像が担持される。また、トナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーは各クリーニング装置５によって除去される。
【0020】
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙装置１０によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。
【0021】
続いて、定着装置の構成について説明する。
【0022】
図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着ベルト２０と、対向回転部材あるいは加圧部材としての加圧ローラ２１と、加熱体としてのヒータ２２と、保持部材としてのヒータホルダ２３と、支持部材としてのステー２４と、温度検知部材としてのサーミスタ２５と、を備えている。定着ベルト２０は無端状のベルトからなる。加圧ローラ２１は定着ベルト２０の外周面に接触して、定着ベルト２０との間に定着ニップＮを形成する。ヒータ２２は定着ベルト２０を加熱する。ヒータホルダ２３はヒータ２２を保持する。ステー２４はヒータホルダ２３を支持する。サーミスタ２５は基材３０の裏面に当接し、その温度を検知する。また定着装置に設けられる定着部材は、加熱装置に設けられる回転部材の一態様である。本実施形態の定着装置９には、この定着部材の具体例として定着ベルト２０が設けられる。
【0023】
図２の紙面に直交する方向は定着ベルト２０、加圧ローラ２１、ヒータ２２、ヒータホルダ２３、ステー２４等の長手方向であり、以下、この方向を単に長手方向とも呼ぶ。なお、この長手方向は、定着ベルト２０のベルト幅方向あるいは加圧ローラ２１の軸方向でもあり、搬送される用紙の幅方向でもある。
【0024】
定着ベルト２０は、例えば外径が２５ｍｍで厚みが４０～１２０μｍのポリイミド（ＰＩ）製の筒状基体で構成される基層を有する。定着ベルト２０の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５～５０μｍの離型層が形成される。基体と離型層の間に厚さ５０～５００μｍのゴム等からなる弾性層を設けてもよい。本実施形態の定着ベルト２０は、弾性層を有していないゴムレスベルトである。また、定着ベルト２０の基体はポリイミドに限らず、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂やニッケル（Ｎｉ）、ＳＵＳなどの金属基体であってもよい。定着ベルト２０の内周面に摺動層としてポリイミドやＰＴＦＥなどをコートしてもよい。
【0025】
加圧ローラ２１は、例えば外径が２５ｍｍであり、中実の鉄製芯金２１ａと、この芯金２１ａの表面に形成された弾性層２１ｂと、弾性層２１ｂの外側に形成された離型層２１ｃとで構成されている。弾性層２１ｂはシリコーンゴムで形成されており、厚みは例えば３．５ｍｍである。弾性層２１ｂの表面は離型性を高めるために、厚みが例えば４０μｍ程度のフッ素樹脂層による離型層２１ｃを形成するのが望ましい。
【0026】
加圧ローラ２１が付勢手段によって定着ベルト２０側へ付勢されることで、加圧ローラ２１は定着ベルト２０を介してヒータ２２に圧接される。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に、ニップ部としての定着ニップＮが形成される。また、加圧ローラ２１は駆動手段によって回転駆動されるように構成されており、加圧ローラ２１が図２の矢印方向に回転すると、これに伴って定着ベルト２０が従動回転する。
【0027】
ヒータ２２は、定着ベルト２０の内周面に接触するように配置されている。本実施形態のヒータ２２は、定着ベルト２０を介して加圧ローラ２１に接触し、加圧ローラ２１との間に定着ニップＮを形成するニップ形成部材の役割をする。また定着ベルト２０は、ヒータ２２に加熱される被加熱部材である。別の言い方をすると、ヒータ２２は、定着ベルト２０を介して、定着ニップＮに通紙される用紙Ｐを加熱する。
【0028】
ヒータ２２は、定着ベルト２０の幅方向に渡って長手状に設けられた面状の加熱体である。ヒータ２２は、板状の基材３０と、基材３０上に設けられた抵抗発熱体３１と、抵抗発熱体３１を被覆する絶縁層３２等で構成されている。また、ヒータ２２は、絶縁層３２側で定着ベルト２０の内周面に対して接触しており、抵抗発熱体３１から発された熱は、絶縁層３２を介して定着ベルト２０へと伝達される。本実施形態では、抵抗発熱体３１や絶縁層３２が基材３０の定着ベルト２０側（定着ニップＮ側）に設けられているが、反対に、抵抗発熱体３１や絶縁層３２を基材３０のヒータホルダ２３側に設けてもよい。その場合、抵抗発熱体３１の熱が基材３０を介して定着ベルト２０に伝達されることになるため、基材３０は窒化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で構成されることが望ましい。また、基材３０を熱伝導率の高い材料で構成することで、抵抗発熱体３１を基材３０の定着ベルト２０側とは反対側に配置しても、定着ベルト２０を十分に加熱することが可能である。
【0029】
ヒータホルダ２３およびステー２４は、定着ベルト２０の内周側に配置されている。ステー２４は、金属製のチャンネル材で構成され、その長手方向の両端部分が定着装置９の両側板に支持されている。ステー２４によってヒータホルダ２３およびヒータ２２が支持されることで、加圧ローラ２１が定着ベルト２０に加圧された状態で、ヒータ２２が加圧ローラ２１の押圧力を確実に受けとめることができる。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に定着ニップＮを安定的に形成される。本実施形態では、ヒータホルダ２３の熱伝導率は基材３０よりも小さく設けられる。
【0030】
ヒータホルダ２３は、ヒータ２２の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で形成されることが望ましい。例えば、ヒータホルダ２３をＬＣＰやＰＥＥＫなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で形成した場合は、ヒータ２２からヒータホルダ２３への伝熱が抑制される。これにより、ヒータ２２が効率的に定着ベルト２０を加熱できる。
【0031】
ヒータホルダ２３は、ヒータ２２を保持するための凹部２３ｂを有する。
【0032】
また図２に示すように、ヒータホルダ２３には、定着ベルト２０をガイドするガイドリブ２６が一体的に設けられる。ヒータホルダ２３の用紙搬送方向上流側と下流側とにそれぞれ、長手方向に複数のガイドリブ２６が設けられる。
【0033】
ガイドリブ２６は略扇型に形成される。ガイドリブ２６は、定着ベルト２０の内周面に沿うようにして設けられ、ベルト周方向に延在する円弧状又は凸曲面状のガイド面２６０を有する。
【0034】
ヒータホルダ２３は、厚み方向に貫通した開口部２３ａを有する。この開口部２３ａに、サーミスタ２５や後述するサーモスタットが設けられる。これらのサーミスタ２５やサーモスタットは、バネにより加圧されて基材３０の裏面に押し当てられ、ヒータ２２の温度を検知している。なお、定着装置９には後述するように端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂが設けられるが、これらをサーミスタ２５と称している。
【0035】
本実施形態に係る定着装置９において、印刷動作が開始されると、加圧ローラ２１が回転駆動され、定着ベルト２０が従動回転を開始する。このとき、定着ベルト２０の内周面がガイドリブ２６のガイド面２６０に接触してガイドされることで、定着ベルト２０は安定かつ円滑に回転する。また、ヒータ２２の抵抗発熱体３１に電力が供給されることで、定着ベルト２０が加熱される。そして、定着ベルト２０の温度が所定の目標温度である定着温度に到達した状態で、図２に示すように、未定着トナー画像が担持された用紙Ｐが、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間の定着ニップＮに搬送されることで、未定着トナー画像が加熱および加圧されて用紙Ｐに定着される。
【0036】
【0037】
図３に示すように、板状の基材３０の表面には、複数（４つ）の抵抗発熱体３１と、導電体としての給電線３３Ａ、３３Ｂと、第１電極部３４Ａおよび第２電極部３４Ｂとが設けられる。ただし、抵抗発熱体３１の数は本実施形態に限らない。以下、給電線３３Ａ、３３Ｂを給電線３３、第１電極部３４Ａあるいは第２電極部３４Ｂを電極部３４とも称する。
【0038】
なお、図２の紙面に直交する方向であるヒータ２２等の長手方向であり図３の左右方向Ｘは、複数の抵抗発熱体３１の配列方向でもある。以下、この方向を単に配列方向とも呼ぶ。また、配列方向に交差する方向、特に本実施形態では垂直な方向で、基材３０の厚み方向と異なる方向である図３の上下方向Ｙを複数の抵抗発熱体３１の配列方向に交差する方向、あるいは、単に配列交差方向とも呼ぶ。配列交差方向Ｙは、基材３０の抵抗発熱体３１を設けた面に沿う方向であり、ヒータ２２の短手方向、あるいは、定着装置９に通紙される用紙の搬送方向でもある。
【0039】
複数の抵抗発熱体３１によって、配列方向に複数に分割された発熱部３５が構成されている。各抵抗発熱体３１は、一対の電極部３４Ａ、３４Ｂに対して、給電線３３Ａ、３３Ｂを介して電気的に並列に接続されている。一対の電極部３４Ａ、３４Ｂは基材３０の配列方向一方側端部である図３の左端に設けられる。給電線３３Ａ，３３Ｂは、抵抗発熱体３１よりも抵抗値の小さい導体で構成されている。互いに隣り合う抵抗発熱体３１同士の隙間は、抵抗発熱体３１間の絶縁性を確保する観点から、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．４ｍｍ以上がさらに好ましい。また、互いに隣り合う抵抗発熱体３１同士の隙間は、大きすぎると、その隙間の部分で温度低下が生じやすくなる。このため、配列方向に渡る温度ムラを抑制する観点から、上記隙間は５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がさらに好ましい。
【0040】
抵抗発熱体３１は、ＰＴＣ（正の温度抵抗係数）特性を有する材料で構成されており、温度が上昇すると抵抗値が上昇してヒータ出力が低下する特徴がある。
【0041】
抵抗発熱体３１がＰＴＣ特性を有すること、および、配列方向に分割された発熱部３５の構成により、小サイズ用紙を通紙時の定着ベルト２０の過昇温を防止できる。つまり、発熱部３５の全体幅よりも幅の小さい用紙を通紙した場合、紙幅より外側の領域では用紙によって定着ベルト２０の熱が奪われないため、その部分に相当する抵抗発熱体３１の温度が上昇する。抵抗発熱体３１にかかる電圧は一定なので、紙幅より外側の抵抗発熱体３１の温度が上昇すると、その抵抗値が上昇する。これにより、ヒータの出力、つまり発熱量が相対的に低下し、端部温度上昇が抑制される。また、複数の抵抗発熱体３１が電気的に並列接続されることで、印刷スピードを維持したまま非通紙部温度上昇を抑制できる。なお、発熱部３５を構成する発熱体は、ＰＴＣ特性を有する抵抗発熱体以外のものであってもよい。また、抵抗発熱体は、ヒータ２２の配列交差方向に複数列に配置されていてもよい。
【0042】
抵抗発熱体３１は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷等により基材３０に塗工し、その後、当該基材３０を焼成することによって形成できる。本実施形態では、抵抗発熱体３１の抵抗値を常温で８０Ωとしている。抵抗発熱体３１の材料は、前述したもの以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）の抵抗材料を用いてもよい。給電線３３や電極部３４の材料は、銀（Ａｇ）もしくは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）をスクリーン印刷等で形成することができる。給電線３３は、抵抗発熱体３１よりも小さい抵抗値の導体で構成されている。
【0043】
基材３０の材料としては、耐熱性および絶縁性に優れるアルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックや、ガラス、マイカなどの非金属材料が好ましい。本実施形態では、配列交差方向の幅８ｍｍ、配列方向の幅２７０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのアルミナ基材を使用している。他に、金属などの導電材料に絶縁性材料を積層したもので、基材３０を構成してもよい。基材３０の金属材料としては、アルミニウムやステンレスなどが低コストで好ましい。基材３０をステンレス板により構成することで、熱応力による割れを抑制できる。また、ヒータ２２の均熱性を向上し画像品位を高めるために、基材３０を銅、グラファイト、グラフェンなどの高熱伝導率の材料で構成してもよい。
【0044】
絶縁層３２は、例えば厚さ７５μｍの耐熱性ガラスで構成される。絶縁層３２によって抵抗発熱体３１と給電線３３とを被覆し、これらを絶縁・保護すると共に、定着ベルト２０との摺動性を維持する。
【0045】
図４は、本実施形態に係るヒータへの電力供給回路を示す図である。
【0046】
図４に示すように、本実施形態では、各抵抗発熱体３１に電力を供給するための電力供給回路が、交流電源２００とヒータ２２の電極部３４Ａ，３４Ｂとを電気的に接続することで構成されている。また、電力供給回路には、供給電力量を制御するトライアック２１０が設けられている。各抵抗発熱体３１への供給電力量は、サーミスタ２５Ａ，２５Ｂの検知温度に基づいて制御部２２０がトライアック２１０を介して制御する。制御部２２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータで構成される。なお、制御部２２０は定着装置に設けられていてもよいし、画像形成装置本体に設けられていてもよい。
【0047】
本実施形態では、ヒータ２２の配列方向一端部側に、第一温度検知部材としての端部側サーミスタ２５Ａが、そして、最小通紙幅内であるヒータ２２の配列方向中央領域に、第二温度検知部材としての中央側サーミスタ２５Ｂが、それぞれ配置されている。さらに、ヒータ２２の配列方向他端部側には、抵抗発熱体３１の温度が所定温度以上となった場合に、抵抗発熱体３１への電力供給を遮断する電力遮断手段としてのサーモスタット２７が配置されている。サーミスタ２５およびサーモスタット２７は、ヒータの基材の裏面に接触してその温度を検知する。以下、端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂをサーミスタ２５とも称する。
【0048】
本実施形態では、第１電極部３４Ａおよび第２電極部３４Ｂが配列方向の同じ側に設けられるが、それぞれ異なる側に設けられていてもよい。また抵抗発熱体３１は、本実施形態の形状に限らない。例えば図５に示すように、抵抗発熱体３１は長方形状であってもよいし、図６に示すように、抵抗発熱体３１が線状部からなり、この線状部を折り返して略平行四辺形状をなす構成であってもよい。また図５に示すように、ブロック状の抵抗発熱体３１の部分から給電線３３の側に伸びる部分（配列交差方向に伸びる部分）は、抵抗発熱体３１の一部であってもよいし、給電線３３と同じ材料により構成されていてもよい。
【0049】
以上のような定着装置、あるいは、定着装置を備えた画像形成装置などの搬送装置では、以下の３つの課題が存在する。
【0050】
まず１つ目の課題として、画像形成装置の通紙モードと異なるサイズの用紙を通紙してしまった場合に、定着ベルト２０の端部側の過昇温により定着ベルト２０が破損するという課題がある。つまり、設定された通紙モードよりも小さいサイズの用紙が通紙された場合、通紙領域よりも抵抗発熱体３１による幅方向の発熱領域が大きくなる。従って、非通紙領域かつ抵抗発熱体３１による発熱領域では用紙によって定着ベルト２０の熱が奪われないため、定着ベルト２０が過昇温して破損の原因になる。以下、この課題を課題１と呼ぶ。なお本実施形態では、給紙トレイに設けられたサイドフェンスを、給紙トレイに載置された用紙の側端に当接させる。そして、このサイドフェンスの位置により、画像形成装置が給紙トレイ内の用紙サイズを認識している。しかし、作業者が給紙トレイにセットした用紙の側端位置に合わせてサイドフェンスの位置調整をしていない場合には、画像形成装置が用紙サイズを正しく認識できず、異なるサイズの用紙が給紙トレイにセットされていても画像形成動作が開始されてしまう。従って、上記のような異なるサイズの用紙が定着装置に通紙される場合がある。
【0051】
また２つ目の課題として、課題１に加えて、使用者が用紙を画像形成装置の給紙トレイにセットする際のセット位置のズレが生じる場合がある。つまり、給紙トレイの用紙の幅方向中央位置に対して、実際に積載される用紙の幅方向中央位置が異なる位置に配置され、用紙に転写される画像にも位置ズレが生じるという課題がある。以下、この課題を課題２と呼ぶ。そして、用紙に連続して画像形成動作が行われる場合には、以降の用紙にも同様の位置ズレが生じるため、より早期にこの位置ズレを検知して画像形成動作を停止させることが必要である。
【0052】
また、３つ目の課題として、定着装置では用紙端部における温度だれの問題がある。例えば、画像形成装置を冷えた状態から立ち上げた場合には、定着ベルト２０の幅方向端部側は中央側に比べてその昇温が遅れる。このため、定着ニップＮに通紙される用紙は、中央部に対して端部側が十分に加熱されず、端部側で定着不良が生じる場合がある。以下、この課題を課題３と呼ぶ。
【0053】
これらの課題に対して、本実施形態では、前述の端部側サーミスタおよび中央側サーミスタ、そして、記録媒体検知部材としての通紙検知センサを設ける。以下、これらの構成について図７を用いて説明する。
【0054】
図７（ａ）の左右方向Ｘは用紙の幅方向であり、前述した定着ベルトなどの長手方向あるいは抵抗発熱体の配列方向と同じ方向である。この幅方向Ｘは、用紙の搬送方向と直交する方向であって、用紙の面に沿う方向である搬送直交方向である。この用紙の面は図７（ａ）の紙面に平行な面である。以下、この左右方向Ｘを単に幅方向とも称する。
【0055】
図７（ａ）に示すように、ヒータ２２の主たる発熱領域である加熱領域Ｄに対応する位置に、第一温度検知部材としての端部側サーミスタ２５Ａ、第二温度検知部材としての中央側サーミスタ２５Ｂ、そして、記録媒体検知部材としての通紙検知センサ２９が設けられる。加熱領域Ｄは、幅方向Ｘの抵抗発熱体３１が設けられた領域のことであり、ヒータ２２の幅方向の加熱領域でもある
【0056】
本実施形態では、端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂは定着装置９に設けられ、通紙検知センサ２９は給紙装置７の給紙トレイ１６内（図１参照）に設けられる。つまり、図７（ａ）に示す端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂ、そして通紙検知センサ２９の幅方向位置は、それぞれの装置における用紙の幅方向の基準位置である中央位置Ｄ０からの位置を示している。各サイズの用紙は、その幅方向中央位置が中央位置Ｄ０に合うように給紙トレイにセットされる。つまり、この中央位置Ｄ０は、給紙装置や画像形成装置内の搬送路上で位置ズレなく配置された用紙の幅方向中央位置である。またこの中央位置Ｄ０は加熱領域Ｄの幅方向の中央位置でもある。用紙の幅方向中央位置あるいはヒータ２２の加熱領域Ｄの中央位置である中央位置Ｄ０を、以下、単に中央位置Ｄ０とも称する。
【0057】
端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂを有する定着装置と、通紙検知センサ２９を有する給紙装置と、を備えた画像形成装置が、本実施形態における搬送装置である。ただし、本発明の搬送装置はこれに限らない。例えば、加熱体を備えた加熱装置が本発明の搬送装置であってもよい。つまり、第一温度検知部材、第二温度検知部材、および、記録媒体検知部材を備えた搬送装置としての加熱装置の構成であってもよい。本実施形態の定着装置９は加熱装置の一態様である。その他、記録媒体検知部材は、記録媒体が画像形成装置に積載されてから装置外に排出されるまでの適宜の位置に設けることができる。その他、画像形成装置内の定着装置と記録媒体検知部材を有する他の装置とを合わせて本発明の搬送装置としてもよい。
【0058】
図８を用いてサーミスタ２５のより詳細な構成について説明する。なお、端部側サーミスタ２５Ａと中央側サーミスタ２５Ｂについては、その幅方向の配置が異なる以外はその構成は同じである。ただし、必ずしも同じ構成である必要はない。
【0059】
図８に示すように、サーミスタ２５は、ホルダ２５１と、弾性部材２５２と、温度検知部としての温度検知素子２５３と、付勢部材としてのバネ２５４と、絶縁シート２５５と、を有している。
【0060】
ホルダ２５１は、ＬＣＰなどの樹脂材料で構成されている。ホルダ２５１のヒータの基材側の面に、弾性部材２５２を介して温度検知素子２５３が設けられている。弾性部材２５２は、ホルダ２５１よりも熱伝導率及び剛性の低い材料で構成されており、弾性を有すると共に断熱性も有する。絶縁シート２５５は、ＰＩ（ポリイミド）などの絶縁材料で構成され、ホルダ２５１、弾性部材２５２、及び温度検知素子２５３を覆うように設けられている。ホルダ２５１はバネ２５４によってヒータ２２側に付勢されており、これによって、温度検知素子２５３が絶縁シート２５５を介してヒータ２２に接触している。また、ホルダ２５１からは、温度検知素子２５３に接続されている配線２５６が２本伸びており、各配線２５６は絶縁性の被膜で被覆されている。配線２５６の被膜は、耐熱性を考慮し、厚さが例えば０．４ｍｍ以上であることが望ましい。また、被膜の厚さが０．４ｍｍ以下の場合は、被膜を複数枚重ねてもよい。
【0061】
またサーミスタ２５は非接触式の温度検知部材であってもよい。例えば図９に示すように、非接触式のサーミスタ２５は、ホルダ２５１と、温度検知素子２５３と、絶縁シート２５５と、を有している。一例として、サーミスタ２５は、定着ニップＮよりも図２の下側である用紙搬送方向の上流側に配置される。ただし、サーミスタ２５を定着ニップＮよりも下流側に配置してもよい。
【0062】
温度検知素子２５３はホルダ２５１に設けられ、絶縁シート２５５を介して定着ベルト２０の外周面に対向する。またホルダ２５１に保持された二本の配線２５６が、その一方で温度検知素子２５３に接続され、他方でサーミスタ２５の外側へ延在している。このサーミスタ２５では、接触式のサーミスタよりも耐熱性を必要としないため、ホルダ２５１をより耐熱性の低い材料で形成したり、弾性部材を省略することができる。また、温度検知素子２５３を付勢する付勢部材も必要としない。
【0063】
この他、第一温度検知部材および第二温度検知部材は、ヒータ２２に接触する他の部材の温度を検知するものであってもよい。例えば、ヒータ２２とサーミスタ２５の間に、後述する第１高熱伝導部材２８（図１１参照）が設けられ、サーミスタ２５が第１高熱伝導部材２８の温度を検知してもよい。「サーミスタ２５がヒータ２２の温度を検知する」とは、このように、サーミスタ２５が他の部材を介してヒータ２２の温度を検知する場合であってもよい。
【0064】
【0065】
図１０（ｂ）に示すように、遮光部材２９１は軸部２９２を中心に回転する。遮光部材２９１の一端部である被当接部２９１ａは、画像形成装置内の通紙経路上、特に本実施形態では給紙トレイ１６内の通紙経路上に配置される。用紙が図１０（ｂ）の矢印方向に搬送されると、被当接部２９１ａが用紙に当接されて遮光部材２９１が回転する。
【0066】
遮光部材２９１が用紙に押されていない図１０（ｂ）の実線の姿勢と用紙に押されて回転する図１０（ｂ）の点線の姿勢とを切り換えることにより、図１０（ａ）に示す遮光部材２９１の他端部２９１ｂが発光部２９３からの光を遮光する状態と遮光しない状態とを切り換える。つまり、用紙が通紙されている状態か否かにより、その検知状態を切り換えることができる。この発光部２９３，他端部２９１ｂ、受光部２９４により、フォトカプラ部２９９を構成している。また幅方向の被当接部２９１ａが設けられる範囲Ｈが、通紙検知センサ２９の通紙検知領域Ｈである。図１０（ａ）の点線Ｈ０は通紙検知領域Ｈの幅方向中央位置を示している。
【0067】
なお、図１０では通紙検知センサ２９として透過型の光学センサを例示したが、反射型の光学センサであってもよい。その他、搬送路上を搬送される用紙によってボタンを押下する押しボタン式の検知センサ、搬送路上を搬送される用紙によって押される回転部材の回転動作により検知状態を変化させる磁気センサ等、記録媒体検知部材として適宜の機構を用いることができる。
【0068】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、定着装置に通紙される最大幅の用紙Ｐ１の通紙領域Ｅに対して、加熱領域Ｄが大きく設けられる。これにより、通紙領域Ｅの端部側における前述の温度だれを緩和できる。以下、最大幅の用紙Ｐ１の通紙領域Ｅを、最大通過領域としての最大通紙領域Ｅと称する。また、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、そして通紙検知センサ２９は、最大通紙領域Ｅ内に設けられる。本実施形態では特に、通紙検知センサ２９は、最大通紙領域Ｅの内側であって、最大幅の用紙Ｐ１の次に幅の大きい用紙の通紙領域よりも外側に設けられる。
【0069】
端部側サーミスタ２５Ａは、中央側サーミスタ２５Ｂよりも中央位置Ｄ０から遠い位置に設けられる。つまり、中央側サーミスタ２５Ｂは加熱領域Ｄの中央側の領域を検知するサーミスタである。例えば加熱領域Ｄを幅方向に三分割した際に、その中央側の領域に対応する位置に中央側サーミスタ２５Ｂの温度検知素子２５３が配置される。本実施形態では特に、中央側サーミスタ２５Ｂの温度検知素子２５３が、中央位置Ｄ０と同じ位置に設けられる。例えば端部側サーミスタ２５Ａの温度検知素子２５３は、加熱領域Ｄを幅方向に三分割した際の一方の端部側の領域に対応する位置に配置される。本実施形態では、端部側サーミスタ２５Ａの温度検知素子２５３は、中央位置Ｄ０から幅方向に距離Ｌ１の位置に配置される。言い換えると、端部側サーミスタ２５Ａの温度検知素子２５３は中央側サーミスタ２５Ｂの温度検知素子２５３から幅方向に距離Ｌ１の位置に配置される。
【0070】
通紙検知センサ２９は、中央位置Ｄ０に対して端部側サーミスタ２５Ａとは反対側に設けられる。つまり、中央位置Ｄ０に対して一方側にはサーミスタは設けられておらず、通紙検知センサ２９のみが設けられている。本実施形態では、通紙検知センサ２９の被当接部２９１ａの幅方向中央位置が、中央位置Ｄ０から幅方向に距離Ｌ２の位置に配置される。つまり、通紙検知センサ２９の通紙検知領域Ｈの中央位置Ｈ０（図１０ａ参照）が、中央位置Ｄ０から幅方向に距離Ｌ２の位置に配置される。
【0071】
ここで、距離Ｌ２は距離Ｌ１よりも大きく設定される。つまり、通紙検知センサ２９が端部側サーミスタ２５Ａよりも最大通紙領域Ｅのより端部側の位置に設けられる。
【0072】
本実施形態では、以上で説明した端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、そして通紙検知センサ２９により、前述の課題１～３を解決できる。この課題を解決する方法について、図７を用いて説明する。なお、図７（ｂ）～図７（ｅ）に一点鎖線で示す曲線は、幅方向の各位置におけるヒータ２２の基材の温度を示している。つまり、各一点鎖線の幅方向の端部側サーミスタ２５Ａあるいは中央側サーミスタ２５Ｂの位置が、それぞれのサーミスタが検知する温度である。また、ヒータや定着ベルトも同様の温度の傾向を示す。
【0073】
まず図７（ｂ）は、課題１および課題２が生じない場合である。つまり、最大幅の用紙の通紙モード時に、給紙装置に最大幅の用紙Ｐ１が位置ズレなくセットされて通紙された場合である。この場合、図７（ｂ）に示すように、幅方向の端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂの位置で共に、用紙によってヒータ２２や定着ベルトの熱が奪われるため、端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂの検知する温度は同じような温度になる。また、通紙検知センサ２９は用紙Ｐ１が通紙されたことを検知する。これにより、前述の制御部が、装置側で正常に用紙が通紙されて画像形成動作が行われたと判断できる。
【0074】
次に、図７（ｃ）は課題１が生じた場合である。つまり、最大幅の用紙の通紙モード時に、定着装置に対して、誤って最大幅の用紙よりも幅の小さい用紙Ｐ２が通紙された場合である。この場合、図７（ｃ）に示すように、幅方向の中央側サーミスタ２５Ｂの位置で、用紙Ｐ２によってヒータ２２や定着ベルトの熱が奪われる。一方、幅方向の端部側サーミスタ２５Ａの位置には用紙Ｐ２が配置されず、ヒータ２２や定着ベルトの熱が奪われない。結果として、端部側サーミスタ２５Ａが検知する温度が、中央側サーミスタ２５Ｂが検知する温度と比較して高くなる。これにより、制御部が端部側での異常を検知できる。つまり、課題１の紙サイズの間違いなどにより、ヒータ２２の端部側の温度が中央側に比べて大きくなっていることを制御部が認識できる。具体的には、端部側サーミスタ２５Ａの検知する温度が中央側サーミスタ２５Ｂの検知する温度と比較して所定の数値以上大きくなった時に、課題１などによる異常であると制御部に認識させることができる。また、通紙検知センサ２９の位置でも用紙が通過せず、通紙検知センサ２９が検知状態にならない。このため、この検知結果によっても、制御部が課題１などの異常が生じたことを認識できる。
【0075】
また、図７（ｄ）は課題１に加えて課題２が生じた場合である。つまり、図７（ｃ）の用紙サイズの間違いに加えて、給紙トレイへの用紙のセット位置の間違いにより用紙Ｐ２が図の左方向へ位置ズレした場合である。この場合、図７（ｄ）に示すように、幅方向の端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂの位置で共に、用紙によってヒータ２２や定着ベルトの熱が奪われるため、端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂの検知する温度は同じような温度になる。つまり、端部側サーミスタ２５Ａの検知結果によっては、制御部が異常を認識することはできない。しかし一方で、幅方向の通紙検知センサ２９の位置に用紙Ｐ２が通紙されないため、通紙検知センサ２９が検知状態にならない。これにより、制御部が課題１あるいは課題２の異常が生じたことを認識できる。
【0076】
最後に、図７（ｅ）は、図７（ｄ）と同じく課題１および課題２が生じた場合で、図７（ｅ）とは逆方向へ用紙Ｐ２のセット位置の間違いが生じた場合である。この場合、図７（ｅ）に示すように、幅方向の中央側サーミスタ２５Ｂの位置で、用紙Ｐ２によってヒータ２２や定着ベルトの熱が奪われる。一方、幅方向の端部側サーミスタ２５Ａの位置には用紙Ｐ２が配置されず、ヒータ２２や定着ベルトの熱が奪われない。結果として、端部側サーミスタ２５Ａが検知する温度が、中央側サーミスタ２５Ｂが検知する温度と比較して高くなる。これにより、制御部が課題１あるいは課題２の異常が生じたことを認識できる。なお、通紙検知センサ２９の位置では用紙Ｐ２が通紙され、通紙検知センサ２９は検知状態になる。つまり、制御部は通紙検知センサ２９の検知結果によっては異常を認識することはできない。
【0077】
このように、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、そして通紙検知センサ２９を設けることにより、用紙のセット位置がいずれの側へずれた場合でも、制御部がその異常を認識できる。
【0078】
また、端部側サーミスタ２５Ａの検知結果により、課題３のような温度だれを検知できる。この場合には、ヒータ２２による加熱時間を余分に設ける等することで、定着不良を防止できる。
【0079】
以上のように、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、そして通紙検知センサ２９の検知結果により、制御部が課題１～３の異常を認識することができる。従って、課題１や課題２が生じた場合にはより早期に画像形成動作を停止することができ、定着ベルト２０の破損を防止できる。また、課題３の温度だれによる定着不良も防止できる。また、例えば定着ベルト２０の幅方向両側にサーミスタを配置する構成と比較すると、本実施形態では、片側にサーミスタよりも安価な通紙検知センサを配置するため、その分、搬送装置や画像形成装置のコストを低く抑えることができる。従って、本実施形態の構成により、低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することができる。
【0080】
また本実施形態では、前述のように、通紙検知センサ２９は端部側サーミスタ２５Ａよりも中央位置Ｄ０から遠い位置に配置する。つまり、距離Ｌ２を距離Ｌ１よりも大きく設定する。通紙検知センサ２９は、用紙のセット位置の間違いにより用紙が図７の左方向へ位置ズレした時に非検知状態になる位置に配置すればよい。このため、最大通紙領域Ｅ１の端部のより近くに配置することができる。一方で、端部側サーミスタ２５Ａは、非通紙領域が通紙領域よりも温度が高くなることを利用して非通紙状態を判別する。このため、最大通紙領域Ｅ１の端部からある程度の距離を設ける必要がある。つまり、最大通紙領域Ｅ１の端部近くでは、用紙サイズや用紙のセット位置に異常がない図７（ｂ）の場合であっても、非通紙領域からの伝熱により中央側と比較してヒータ２２温度が高くなる。このため、最大通紙領域Ｅ１の端部に近い位置に端部側サーミスタ２５Ａを配置すると、図７（ｂ）のような異常がない場合でも端部側サーミスタ２５Ａの検知温度が高くなってしまい、異常であると認識するおそれがある。つまり、制御部が非通紙状態か否かを正しく判別できなくなってしまう。このように本実施形態では、端部側サーミスタ２５Ａおよび通紙検知センサ２９を、それぞれの特性に応じて幅方向の適切な位置に配置している。これにより、端部側サーミスタ２５Ａおよび通紙検知センサ２９が、通紙の有無をより正常に検知できる。
【0081】
このように本実施形態では、幅方向一方側に端部側サーミスタ２５Ａを配置し、他方側に通紙検知センサ２９を配置することで、課題２を解決できる。つまり本実施形態では、図７の左方向への用紙の位置ズレは通紙検知センサ２９により、幅方向他方側への用紙の位置ズレは端部側サーミスタ２５Ａおよび中央側サーミスタ２５Ｂにより検知できる。従って、課題２によりいずれかの方向へ用紙が位置ズレした場合には、その異常を検知して、以降の用紙への画像形成動作を停止することが可能になる。これにより、無駄な画像形成動作をなくすことができる。
【0082】
特に、通紙検知センサ２９は端部側サーミスタ２５Ａと比較してより早期に異常を検知できる。つまり、端部側サーミスタ２５Ａがその検知温度の上昇により異常を検知するため、端部温度上昇が生じるまで異常を検知できないのと比較すると、通紙検知センサ２９は一枚目の用紙からその異常を検知できる。つまり、図７（ｃ）や図７（ｄ）のような場合に一枚目の用紙からその異常を検知できる。
【0083】
通紙検知センサ２９は、前述のように、最大通紙領域Ｅのより端部側に配置することが好ましい。しかし、その配置が最大通紙領域Ｅの端部に近すぎると、例えば用紙搬送時に位置ズレがわずかに生じたような場合でも、用紙が通紙検知センサ２９から外れた位置に配置されて検知結果が非通紙状態となってしまう。このようなことを考慮して、通紙検知センサ２９の通紙検知領域Ｈは、通紙領域Ｅの端部の位置から１ｍｍ～５ｍｍの位置に配置することが好ましい。また、用紙に生じる搬送時の誤差よりも大きな距離をとって配置することが好ましい。例えば用紙の搬送時の誤差が最大で２ｍｍである場合には、通紙検知センサ２９の通紙検知領域Ｈを例えば通紙領域Ｅの端部の位置から３ｍｍ以上の位置に配置することができる。
【0084】
通紙検知センサ２９は、用紙搬送方向において、定着装置９よりも上流側に配置することが好ましい。これにより、定着装置９によって用紙上のトナーに対する画像の定着動作が行われる前に、課題１あるいは２の異常を検知できる。このように、通紙検知センサ２９は用紙搬送方向のより上流側に配置することで早期に異常を検知でき好ましい。特に本実施形態のように、給紙装置に通紙検知センサ２９を設けることでより早期に異常を検知でき、より好ましい。
【0085】
また本実施形態の構成は、特に弾性層を有していない定着ベルトを備えた定着装置に適用するのが好適である。つまり、このような定着装置では定着ベルトの長手方向の伝熱量が小さくなり、非通紙部における温度上昇が大きくなる。従って、特に課題１による定着ベルトの破損の問題が顕著になる。このため、本実施形態の上記構成により、定着ベルトの過昇温による破損を効果的に防止できる。
【0086】
また通紙検知センサ２９を定着装置９の外部に設けることにより、定着装置９を交換時に通紙検知センサ２９が交換されることがない。従って、定着装置９交換時のコストダウンを図ることができる。
【0087】
【0088】
第１高熱伝導部材２８は基材３０よりも熱伝導率の高い部材により構成される。本実施形態では、第１高熱伝導部材２８は板状のアルミニウムにより構成される。その他、例えば銅や銀、グラフェン、グラファイトにより第１高熱伝導部材２８を構成してもよい。第１高熱伝導部材２８を板状とすることにより、ヒータホルダ２３や第１高熱伝導部材２８に対するヒータ２２の位置精度を向上させることができる。
【0089】
次に、上記の熱伝導率の算出方法について説明する。熱伝導率を算出する際には、まず、対象の物体の熱拡散率を測定し、この熱拡散率を用いて熱伝導率を算出する。
【0090】
熱拡散率の計測は、熱拡散率・熱伝導率測定装置（商品名：ａｉ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｂｉｌｅ １ｕ、株式会社アイフェイズ性）を用いた。
【0091】
上記熱拡散率を熱伝導率に換算するためには、密度と比熱容量の値が必要である。 密度の計測には、乾式自動密度計（商品名：Ａｃｃｕｐｙｃ １３３０、株式会社島津製作所製）を用いた。 また、比熱容量の計は、示差走査型熱量測定装置（商品名：ＤＳＣ－６０ 株式会社島津製作所製）を用い、比熱容量が既知の基準物質としてサファイアを用いて測定した。本実施例では比熱容量測定を５回行い、５０℃における平均値を用いた。密度および比熱容量をそれぞれρ、Ｃとすると、上記熱拡散率測定で得られた熱拡散率αとから、熱伝導率λは、以下の式（１）により得ることができる。
【0092】
【数1】
【0093】
本実施形態でも、前述の実施形態と同様、課題１～３が生じる。そこで、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂを配置して第１高熱伝導部材２８に接触させることにより、また通紙検知センサ２９を配置することにより、課題１～３による異常を検知して解決できる。つまり、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、通紙検知センサ２９により、用紙のサイズ間違いやセット位置の間違いを検知して定着ベルト２０の端部温度上昇を防止できる。また端部側サーミスタ２５Ａにより端部の温度だれを検知できる。従って、低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することができる。
【0094】
ただし、第１高熱伝導部材２８および後述する第２高熱伝導部材にも同様に開口部を設け、サーミスタ２５やサーモスタットが基材３０の裏面に押し当てられる構成としてもよい。第１高熱伝導部材２８を設けることにより、ヒータ２２の長手方向の温度ムラを抑制できる。従って、サーミスタ２５に、安価で耐熱性の低いサーミスタを用いることができる。
【0095】
図１２は定着ベルト２０の配列方向の温度分布を示す図である。（ａ）図がヒータ２２の配置を示す図である。（ｂ）図は縦軸が定着ベルト２０の温度Ｔを示し、横軸が定着ベルト２０の配列方向の各位置を表している。
【0096】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、ヒータ２２に設けられる複数の抵抗発熱体３１は配列方向に分割されており、抵抗発熱体３１同士の分割領域Ｂが形成される。別の言い方をすると、ヒータ２２に設けられる複数の抵抗発熱体３１は間隔Ｂを設けて配置される。以下、分割領域としての範囲Ｂを間隔Ｂと呼ぶ。間隔Ｂでは、抵抗発熱体３１が占める面積がその他の部分よりも小さくなり、発熱量が小さくなる。これにより、間隔Ｂにおける定着ベルト２０の温度がその他の部分よりも小さくなり、定着ベルト２０の配列方向の温度ムラの原因となる。また、分割領域である間隔Ｂの周辺の領域を含む拡大分割領域Ｃ（以下、単に領域Ｃと呼ぶ）においても、ヒータ２２や定着ベルト２０の温度が小さくなる。なお、ヒータ２２の温度も、同様に間隔Ｂでの温度が小さくなる。ここで、図１２（ａ）の拡大図に示すように、間隔Ｂは、ヒータ２２の主たる発熱部分である抵抗発熱体３１が配列方向に分割された部分全体を含む配列方向領域を意味する。また、間隔Ｂに加えて、抵抗発熱体３１の接続部３１１に対応する範囲を含む領域を領域Ｃとする。この接続部３１１は、抵抗発熱体３１のうち、配列交差方向に延在し、各給電線３３Ａ、３３Ｂに接続される部分を指す。
【0097】
図１３に示すように、図５に示した長方形状の抵抗発熱体３１を有するヒータ２２においても、間隔Ｂの温度がその他の部分よりも小さくなる。また図１４に示す形状の抵抗発熱体３１を有するヒータ２２においても、間隔Ｂの温度がその他の部分よりも小さくなる。さらに、図１５に示すように、図６に示す形状の抵抗発熱体３１を有するヒータ２２においても、間隔Ｂの温度がその他の部分よりも小さくなる。ただし、図１２や図１４、図１５のように、隣り合う抵抗発熱体３１同士を配列方向にオーバーラップさせることで、間隔Ｂのその他の部分に対する温度落ち込みを抑制できる。
【0098】
本実施形態では、上記の間隔における温度落ち込みを抑制して、定着ベルト２０の配列方向の温度ムラを抑制するために、前述した第１高熱伝導部材２８を設けている。以下、第１高熱伝導部材２８についてより詳細に説明する。
【0099】
図１１に示すように、第１高熱伝導部材２８は、図１１の左右方向において、ヒータ２２とステー２４との間に配置され、特にヒータ２２とヒータホルダ２３との間に挟まれる。つまり第１高熱伝導部材２８は、一方の面を基材３０の裏面に当接させ、他方の面をヒータホルダ２３に当接させる。
【0100】
ステー２４は、ヒータ２２などの厚み方向に延在する二つの垂直部２４ａの当接面を直接ヒータホルダ２３に当接させ、ヒータホルダ２３、第１高熱伝導部材２８、ヒータ２２を支持する。配列交差方向（図１１の上下方向）において、当接面は抵抗発熱体３１が設けられる範囲よりも外側に設けられる。これにより、ヒータ２２からステー２４への伝熱を抑制でき、ヒータ２２が定着ベルト２０を効率よく加熱できる。
【0101】
図１６に示すように、第１高熱伝導部材２８は、その厚みが０．３ｍｍ、配列方向の長さが２２２ｍｍ、配列交差方向の幅が１０ｍｍの板材により構成される。本実施形態では第１高熱伝導部材２８は単一の板材により構成されるが、複数の部材からなってもよい。なお、図１６では図１１のガイドリブ２６の記載を省略している。
【0102】
第１高熱伝導部材２８は、ヒータホルダ２３の凹部２３ｂに嵌め込まれ、その上からヒータ２２が取り付けられることで、ヒータホルダ２３とヒータ２２とに挟み込まれて保持される。本実施形態では、第１高熱伝導部材２８の配列方向の幅がヒータ２２の配列方向の幅と略同じに設けられる。第１高熱伝導部材２８およびヒータ２２は、凹部２３ｂを形成する配列方向の両側壁（配列方向規制部）２３ｂ１により、配列方向の移動を規制される。このように、第１高熱伝導部材２８の定着装置９内での配列方向の位置ズレを規制することで、配列方向の狙いの範囲に対して熱伝導効率を向上させることができる。また、第１高熱伝導部材２８およびヒータ２２は、凹部２３ｂを形成する配列交差方向の両側壁（配列交差方向規制部）２３ｂ２により、配列交差方向の移動を規制される。
【0103】
第１高熱伝導部材２８を設ける配列方向の範囲は上記に限らない。例えば図１７に示すように、配列方向の発熱部３５に対応する範囲のみに第１高熱伝導部材２８を設けてもよい（図１７のハッチング部参照）。また、図１８に示すように、配列方向の間隔Ｂに対応する位置で、その全域のみに第１高熱伝導部材２８を設けることもできる。なお、図１８では便宜上、抵抗発熱体３１と第１高熱伝導部材２８を図１８の上下方向にずらして示しているが、両者は配列交差方向のほぼ同じ位置に配置される。ただし、これに限るものではなく、第１高熱伝導部材２８が抵抗発熱体３１の配列交差方向の一部に設けられていたり、後述の図１９のように配列交差方向の全体を覆うようにして設けられていてもよい。
【0104】
さらに、図１９に示すように、第１高熱伝導部材２８を、配列方向の間隔Ｂに対応する位置に加えて、その間隔Ｂを間にはさむ両側の抵抗発熱体３１にまたがって設けることもできる。この、両側の抵抗発熱体３１にまたがって設ける、とは、第１高熱伝導部材２８が両側の抵抗発熱体３１と配列方向の位置が少なくとも一部重なることを言う。なお、ヒータ２２の全ての間隔Ｂに対応して第１高熱伝導部材２８を設けてもよいし、例えば図１９のように間隔Ｂの１箇所に対応する位置にだけ第１高熱伝導部材２８を設けるように、一部の間隔Ｂに対応する位置にだけ第１高熱伝導部材２８を設けてもよい。ここで、配列方向の間隔Ｂに対応する位置に設ける、とは、間隔Ｂと配列方向に少なくともその一部が重なることを言う。
【0105】
加圧ローラ２１の加圧力により、第１高熱伝導部材２８はヒータ２２とヒータホルダ２３との間に挟み込まれてこれらの部材に密着する。第１高熱伝導部材２８がヒータ２２に接触することにより、ヒータ２２の配列方向の熱伝導効率が向上する。そして、第１高熱伝導部材２８が、配列方向において、ヒータ２２の間隔Ｂに対応する位置に設けられることで、間隔Ｂにおける熱伝導効率を向上させることができる。これにより、配列方向の間隔Ｂの領域へ伝達される熱量を増やし、配列方向の間隔Ｂの領域における温度を上昇させることができる。従って、ヒータ２２の配列方向の温度ムラを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の配列方向の温度ムラを抑制できる。従って、用紙に定着される画像の定着ムラや光沢ムラを抑制できる。あるいは、間隔Ｂの領域において十分な定着性能を確保するために、ヒータ２２による余分な加熱をする必要が無くなり、定着装置９の省エネ化を実現できる。また、配列方向の発熱部３５全域にわたって第１高熱伝導部材２８を設けることにより、ヒータ２２による主な加熱領域、つまり、通紙される用紙の画像形成領域の全域において、ヒータ２２の伝熱効率を向上させ、ヒータ２２ひいては定着ベルト２０の配列方向の温度ムラを抑制できる。
【0106】
特に本実施形態では、上記の第１高熱伝導部材２８の構成と前述したＰＴＣ特性を有する抵抗発熱体３１との組み合わせにより、小サイズ用紙通紙時の非通紙領域による過昇温を効果的に抑制できる。つまり、ＰＴＣ特性により非通紙領域における抵抗発熱体３１の発熱量を抑制すると共に、温度が上昇した非通紙部の熱量を通紙部の側へ効率的に伝達することができ、非通紙領域による過昇温を効果的に抑制できる。
【0107】
また間隔Ｂの周辺においても、間隔Ｂの発熱量が小さいことによりその温度が小さくなるため、第１高熱伝導部材２８を配置することが好ましい。例えば本実施形態では、領域Ｃ（図１３参照）に対応する位置に第１高熱伝導部材２８を設けることにより、間隔Ｂおよびその周辺における配列方向の熱伝達効率を特に向上させ、ヒータ２２の配列方向の温度ムラをより抑制できる。特に本実施形態では、配列方向において、発熱部３５の全域にわたって第１高熱伝導部材２８が設けられる。これにより、ヒータ２２（定着ベルト２０）の配列方向の温度ムラをより抑制できる。
【0108】
次に、定着装置の異なる実施形態について説明する。
【0109】
図２０に示すように、本実施形態の定着装置９は、ヒータホルダ２３と第１高熱伝導部材２８との間に第２高熱伝導部材３６を有する。第２高熱伝導部材３６は、ヒータホルダ２３やステー２４、第１高熱伝導部材２８等の部材の積層方向である図２０の左右方向において、第１高熱伝導部材２８と異なる位置に設けられる。より詳しくは、第２高熱伝導部材３６は第１高熱伝導部材２８に重ね合わせされて設けられる。なお、図２０は図１１とは異なり、配列方向のサーミスタ２５が配置されていない断面を示している。つまり、図２０では第２高熱伝導部材３６が配置された断面を示している。
【0110】
第２高熱伝導部材３６は基材３０よりも熱伝導率の高い部材、例えばグラフェンやグラファイトにより構成される。本実施形態では、第２高熱伝導部材３６は厚み１ｍｍのグラファイトシートにより形成される。ただし、第２高熱伝導部材３６をアルミニウムや銅、銀などの板材により形成してもよい。
【0111】
図２１に示すように、配列方向に部分的に設けられた各第２高熱伝導部材３６が、配列方向に複数配置される。ヒータホルダ２３の凹部２３ｂの第２高熱伝導部材３６が設けられる部分は、その他の部分よりもその深さが一段深く設けられている。第２高熱伝導部材３６は、その配列方向の両側で、ヒータホルダ２３との間に隙間が設けられる。これにより、第２高熱伝導部材３６の配列方向両端からのヒータホルダ２３への伝熱を抑制し、ヒータ２２が定着ベルト２０を効率的に加熱できる。なお、図２１では図１１のガイドリブ２６の記載を省略している。
【0112】
図２２に示すように、第２高熱伝導部材３６（ハッチング部参照）は、配列方向において、間隔Ｂに対応する位置で、隣り合う抵抗発熱体３１の少なくとも一部に重なる位置に設けられ、特に本実施形態では、間隔Ｂ全域にわたって設けられる。ただし図２２および後述の図２６では、第１高熱伝導部材２８が、配列方向の発熱部３５に対応する領域のみに設けられる場合を示しているが、前述のようにこれに限らない。
【0113】
本実施形態のように、第１高熱伝導部材２８に加えて、配列方向の間隔Ｂに対応する位置で、隣り合う抵抗発熱体３１の少なくとも一部に重なる位置に第２高熱伝導部材３６を設けることで、間隔Ｂにおける配列方向の熱伝達効率を特に向上させ、ヒータ２２の配列方向の温度ムラをより抑制できる。また、最も好ましくは、図２３に示すように、間隔Ｂに対応する位置でその全域にのみ第１高熱伝導部材２８および第２高熱伝導部材３６を設ける。これにより、間隔Ｂに対応する位置で、その他の領域と比較して特に熱伝達効率を向上させることができる。なお、図２３では便宜上、抵抗発熱体３１と第１高熱伝導部材２８そして第２高熱伝導部材３６を、図２３の上下方向にそれぞれずらして示しているが、これらは配列交差方向のほぼ同じ位置に配置される。ただし、これに限るものではなく、第１高熱伝導部材２８や第２高熱伝導部材３６が、抵抗発熱体３１の配列交差方向の一部に設けられていてもよい。
【0114】
上記と異なる本発明の一実施形態では、第１高熱伝導部材２８および第２高熱伝導部材３６が上記グラフェンシートにより構成される。これにより、グラフェンの面に沿う所定の方向、つまり、厚み方向ではなく配列方向に熱伝導率の高い第１高熱伝導部材２８および第２高熱伝導部材３６を形成できる。従って、ヒータ２２や定着ベルト２０の配列方向の温度ムラを効果的に抑制できる。
【0115】
グラフェンは薄片状の粉体である。グラフェンは、図２４に示すように、炭素原子の平面状の六角形格子構造からなる。グラフェンシートとは、シート状のグラフェンであり、通常、単層である。炭素の単一層に不純物を含んでいてもよい。またグラフェンはフラーレン構造を有したものであってもよい。フラーレン構造は、一般的に、同数の炭素原子が５員環および６員環でかご状に縮環した多環体を形成してなる化合物として認識されており、例えば、Ｃ60、Ｃ70およびＣ80フラーレン又は３配位の炭素原子を有する他の閉じたかご状構造である。
【0116】
グラフェンシートは、人工物であり、例えば化学気相蒸着（ＣＶＤ）法で作製されうる。
【0117】
グラフェンシートには市販品を用いることができる。グラフェンシートの大きさ、厚み、あるいは後述するグラファイトシートの層数などは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。
【0118】
また、グラフェンを多層化したグラファイトは大きな熱伝導異方性を持つ。グラファイトは、図２５に示すように、炭素原子の縮合六員環層面が平面状に広がった層を有し、この層が何重にも重なった結晶構造を有する。この結晶構造における炭素原子間は、層内での隣接する炭素原子同士は共有結合をなし、層間の炭素原子同士はファン・デル・ワールス結合をなす。そして、共有結合はファン・デル・ワールス結合に比べてその結合力が大きく、層内での結合と層間での結合とでは大きな異方性を持つ。つまり、第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６をグラファイトにより構成することで、第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６における配列方向の伝熱効率が厚み方向（つまり、部材の積層方向）に比べて大きくなり、ヒータホルダ２３への伝熱を抑制できる。従って、ヒータ２２の配列方向の温度ムラを効率よく抑制するとともに、ヒータホルダ２３側へ流出する熱を最小限に抑えることができる。また第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６をグラファイトにより構成することで、７００度程度まで酸化しない優れた耐熱性を第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６に持たせることができる。
【0119】
グラファイトシートの物性や寸法は、第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６に求められる機能に応じて適宜変更できる。例えば、高純度のグラファイトあるいは単結晶グラファイトを用いる、あるいは、グラファイトシートの厚みを大きくすることで、その熱伝導の異方性を高めることができる。また、定着装置９を高速化するために、厚みの小さいグラファイトシートを用いて定着装置９の熱容量を小さくしてもよい。また、定着ニップＮやヒータ２２の幅が大きい場合には、それに合わせて第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６の配列方向の幅を大きくしてもよい。
【0120】
機械的強度を高める観点から、グラファイトシートの層数は１１以上であることが好ましい。またグラファイトシートは部分的に単層と多層の部分とを含んでいてもよい。
【0121】
第２高熱伝導部材３６は、配列方向において、間隔Ｂ（さらに領域Ｃ）に対応する位置で、隣り合う抵抗発熱体３１の少なくとも一部に重なる位置に設けられればよく、図２２の配置に限らない。例えば、図２６に示すように、第２高熱伝導部材３６Ａは、配列交差方向において、基材３０よりも配列交差方向の両側へ飛び出して設けられる。また第２高熱伝導部材３６Ｂは、配列交差方向において、抵抗発熱体３１が設けられる範囲に設けられる。第２高熱伝導部材３６Ｃは、間隔Ｂの一部に設けられる。
【0122】
また、図２７に示すように、本実施形態では、第１高熱伝導部材２８とヒータホルダ２３との間に、厚み方向である図２７の左右方向の隙間を設ける。つまり、ヒータホルダ２３のヒータ２２、第１高熱伝導部材２８、そして第２高熱伝導部材３６を配置するための凹部２３ｂ（図２１参照）の一部領域に、凹部２３ｂの深さをその他の第１高熱伝導部材２８を受ける部分よりも深くする断熱層としての逃げ部２３ｃを設ける。この一部領域は、配列方向の第２高熱伝導部材３６が設けられた部分以外の部分の一部または全部で、配列交差方向の一部領域である。これにより、ヒータホルダ２３と第１高熱伝導部材２８との接触面積を最小限にとどめることができる。従って、第１高熱伝導部材２８からヒータホルダ２３への伝熱を抑制し、ヒータ２２が定着ベルト２０を効率的に加熱できる。なお、配列方向の第２高熱伝導部材３６が設けられる断面では、前述の実施形態の図２０のように、第２高熱伝導部材３６がヒータホルダ２３に当接する。
【0123】
また、特に本実施形態では、配列交差方向である図２７の上下方向において、抵抗発熱体３１が設けられた範囲全域にわたって逃げ部２３ｃが設けられる。これにより、特に第１高熱伝導部材２８からヒータホルダ２３への伝熱を抑制し、ヒータ２２が定着ベルト２０を効率的に加熱できる。なお、断熱層として、逃げ部２３ｃのように空間を設ける構成の他、ヒータホルダ２３よりも熱伝導率の低い断熱部材を設ける構成であってもよい。
【0124】
さらに、以上の説明では、第２高熱伝導部材３６を第１高熱伝導部材２８とは異なる部材として設けたが、これに限らない。例えば、第１高熱伝導部材２８の間隔Ｂに対応する部分を、その他の部分よりも厚みを設けてもよい。
【0125】
また、図２８に示すように、第１高熱伝導部材２８とヒータホルダ２３との間に断熱部材３９を設ける構成であってもよい。図２８では、ヒータホルダ２３の開口部２３ａおよび断熱部材３９の開口部３９ａを介して、第１高熱伝導部材２８にサーミスタ２５が接触する。
【0126】
以上の図２０、図２７あるいは図２８の実施形態においても、前述の実施形態と同様、部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂを配置して第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６に接触させることにより、また通紙検知センサ２９を配置することにより、課題１～３による異常を検知して解決できる。つまり、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、通紙検知センサ２９により、用紙のサイズ間違いやセット位置の間違いを検知して定着ベルト２０の端部温度上昇を防止できる。また端部側サーミスタ２５Ａにより端部の温度だれを検知できる。従って、低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することができる。
【0127】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【0128】
【0129】
まず、図２９に示す定着装置９は、定着ベルト２０に対して加圧ローラ２１側とは反対側に、押圧ローラ８４が配置されている。押圧ローラ８４は、回転部材としての定着ベルト２０に対向して回転する対向回転部材である。この押圧ローラ８４とヒータ２２とが定着ベルト２０を挟んで加熱するように構成されている。一方、加圧ローラ２１側では、定着ベルト２０の内周にニップ形成部材４５が配置されている。ニップ形成部材４５は、ステー２４によって支持されている。ニップ形成部材４５と加圧ローラ２１とによって、定着ベルト２０を挟んで定着ニップＮを形成している。
【0130】
次に、図３０に示す定着装置９では、前述の押圧ローラ８４が省略されており、定着ベルト２０とヒータ２２との周方向接触長さを確保するために、ヒータ２２が定着ベルト２０の曲率に合わせて円弧状に形成されている。その他は、図２９に示す定着装置９と同じ構成である。
【0131】
最後に、図３１に示す定着装置９について説明する。定着装置９は、加熱アセンブリ９２、定着部材である定着ローラ９３、対向部材である加圧アセンブリ９４からなる。加熱アセンブリ９２は、先の実施形態で説明したヒータ２２、第１高熱伝導部材２８、ヒータホルダ２３、ステー２４、回転部材としての加熱ベルト１２０等を有する。定着ローラ９３は、回転部材としての加熱ベルト１２０に対向して回転する対向回転部材である。また、定着ローラ９３は、中実の鉄製芯金９３ａと、この芯金９３ａの表面に形成された弾性層９３ｂと、弾性層９３ｂの外側に形成された離型層９３ｃとで構成されている。また、定着ローラ９３に対して加熱アセンブリ９２側とは反対側に、加圧アセンブリ９４が設けられている。加圧アセンブリ９４は、ニップ形成部材９５とステー９６とを配置し、これらニップ形成部材９５とステー９６を内包するように加圧ベルト９７を回転可能に配置している。そして、加圧ベルト９７と定着ローラ９３との間の定着ニップＮ２に用紙Ｐを通紙して加熱および加圧して画像を定着する。図３１の矢印Ｊは加圧ベルトの回転方向である。
【0132】
以上の図２９～図３１の定着装置においても、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、通紙検知センサ２９を配置することにより、課題１～３による異常を検知して解決できる。つまり、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、通紙検知センサ２９により、用紙のサイズ間違いやセット位置の間違いを検知して定着ベルト２０の端部温度上昇を防止できる。また端部側サーミスタ２５Ａにより端部の温度だれを検知できる。従って、低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することができる。
【0133】
また、本発明の搬送装置に設けられ、第一温度検知部材および第二温度検知部材を有する加熱装置は、上記の実施形態で説明したような定着装置に限らない。つまり、用紙に塗布されたインクを乾燥させる乾燥装置、さらには、被覆部材としてのフィルムを用紙等のシートの表面に熱圧着するラミネータや、包材のシール部を熱圧着するヒートシーラーなどの熱圧着装置のような加熱装置であってもよい。このような加熱装置を備えた搬送装置にも本発明を適用することで、低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することができる。
【0134】
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【0135】
例えば図３２に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、感光体ドラムなどからなる画像形成手段５０と、一対のタイミングローラ１５等からなる用紙搬送部と、給紙装置７と、定着装置９と、排紙装置１０と、読取部５１と、を備える。給紙装置７は複数の給紙トレイ１６とそれに対応する通紙検知センサ２９および給紙ローラ１７をそれぞれ備え、それぞれの給紙トレイ１６が異なるサイズの用紙を収容する。
【0136】
本実施形態では通紙検知センサ２９は給紙トレイ１６内に設けられるが、搬送路上のタイミングローラ１５の上流側近傍に設けてもよい。
【0137】
読取部５１は原稿Ｑの画像を読み取る。読取部５１は、読み取った画像から画像データを生成する。給紙装置７は、複数の用紙Ｐを収容し、搬送路へ用紙Ｐを送り出す。タイミングローラ１５は搬送路上の用紙Ｐを画像形成手段５０へ搬送する。
【0138】
画像形成手段５０は、用紙Ｐにトナー像を形成する。具体的には、画像形成手段５０は、感光体ドラムと、帯電ローラと、露光装置と、現像装置と、補給装置と、転写ローラと、クリーニング装置と、除電装置とを含む。トナー像は、例えば、原稿Ｑの画像を示す。定着装置９は、トナー像を加熱および加圧して、用紙Ｐにトナー像を定着させる。トナー像の定着された用紙Ｐは、搬送ローラなどにより排紙装置１０へ搬送される。排紙装置１０は、画像形成装置１００の外部に用紙Ｐを排出する。
【0139】
次に、本実施形態の定着装置９について説明する。前述の実施形態の定着装置と共通する構成については、適宜その記載を省略する。
【0140】
図３３に示すように、定着装置９は、定着ベルト２０と、加圧ローラ２１と、ヒータ２２と、ヒータホルダ２３と、ステー２４と、サーミスタ２５と、第１高熱伝導部材２８等を備える。
【0141】
定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に定着ニップＮが形成される。定着ニップＮのニップ幅は１０ｍｍ、定着装置９の線速は２４０ｍｍ／ｓである。
【0142】
定着ベルト２０はポリイミドの基体と離型層とを備え、弾性層を有していない。離型層は、例えばフッ素樹脂からなる耐熱性のフィルム材からなる。定着ベルト２０の外径は約２４ｍｍである。
【0143】
加圧ローラ２１は、芯金２１ａと弾性層２１ｂと離型層２１ｃとを含む。加圧ローラ２１の外径は２４～３０ｍｍで形成され、弾性層２１ｂの厚みは３～４ｍｍで形成される。
【0144】
ヒータ２２は、基材と、断熱層と、抵抗発熱体などを含む導体層と、絶縁層とを含み、全体の厚みが１ｍｍで形成される。また、ヒータ２２の配列交差方向の幅Ｙは１３ｍｍである。
【0145】
図３４に示すように、ヒータ２２の導体層は、複数の抵抗発熱体３１と、給電線３３と、電極部３４Ａ～３４Ｃとを備える。本実施形態においても、図３４の拡大図に示すように、複数の抵抗発熱体３１が配列方向に分割された分割領域としての間隔Ｂが形成される（ただし、図３４では拡大図の範囲のみで間隔Ｂを図示しているが、実際は全ての抵抗発熱体３１同士の間に間隔Ｂが設けられる）。抵抗発熱体３１により、三つの発熱部３５Ａ～３５Ｃが構成される。電極部３４Ａ，３４Ｂに通電することにより、発熱部３５Ａ，３５Ｃが発熱する。電極部３４Ａ，３４Ｃに通電することにより、発熱部３５Ｂが発熱する。例えば、小サイズ用紙に定着動作を行う場合には発熱部３５Ｂを発熱させ、大サイズ用紙に定着動作を行う場合には全ての発熱部に発熱させることができる。
【0146】
図３５に示すように、ヒータホルダ２３は、その凹部２３ｄにヒータ２２および第１高熱伝導部材２８を保持する。凹部２３ｄは、ヒータホルダ２３のヒータ２２側に設けられる。凹部２３ｄは、ヒータ２２のその他の面よりもステー２４側に凹となった基材３０に略平行な面２３ｄ１と、ヒータホルダ２３の配列方向両側（一方側でもよい）でヒータホルダ２３の内側に設けられた壁部２３ｄ２と、配列交差方向両側でヒータホルダ２３の内側に設けられた壁部２３ｄ３とにより構成される。ヒータホルダ２３はガイドリブ２６を有する。ヒータホルダ２３はＬＣＰ（液晶ポリマー）により形成される。
【0147】
図３６に示すように、コネクタ６０は、樹脂製（例えばＬＣＰ）のハウジングと、ハウジング内に設けられた複数のコンタクト端子等を備える。
【0148】
コネクタ６０は、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを表側と裏側から一緒に挟むようにして取り付けられる。この状態で、各コンタクト端子が、ヒータ２２の各電極部に接触（圧接）することで、コネクタ６０を介して発熱部３５と画像形成装置に設けられた電源とが電気的に接続される。これにより、電源から発熱部３５へ電力が供給可能な状態となる。なお、各電極部３４は、コネクタ６０との接続を確保するため、少なくとも一部が絶縁層に被覆されておらず露出した状態となっている。
【0149】
フランジ５３は、定着ベルト２０の配列方向の両側に設けられ、定着ベルト２０の両端をベルトの内側から保持する。フランジ５３は定着装置９の筐体に固定される。フランジ５３はステー２４の両端に挿入される（図３６のフランジ５３からの矢印方向参照）。
【0150】
コネクタ６０のヒータ２２およびヒータホルダ２３に対する取り付け方向はヒータの配列交差方向である（図３６のコネクタ６０からの矢印方向参照）。コネクタ６０のヒータホルダ２３に対する取り付け時に、コネクタ６０とヒータホルダ２３との一方に設けた凸部が、他方に設けた凹部に係合し、凸部が凹部内を相対移動する構成としてもよい。またコネクタ６０は、配列方向のいずれか一方側であって、加圧ローラ２１の駆動モータが設けられる側とは反対側で、ヒータ２２およびヒータホルダ２３に取り付けられる。
【0151】
図３７に示すように、定着ベルト２０の内周面に対向して、定着ベルト２０の配列方向中央側と端部側にそれぞれサーミスタ２５が設けられる。サーミスタ２５により検知された定着ベルト２０の配列方向中央側と端部側のそれぞれの温度に基づいて、ヒータ２２を制御する。
【0152】
定着ベルト２０の内周面に対向して、定着ベルト２０の配列方向中央側と端部側にそれぞれサーモスタット２７が設けられる。サーモスタット２７により検知された定着ベルト２０の温度が定められた閾値を超えた場合には、ヒータ２２への通電を停止する。
【0153】
定着ベルト２０の配列方向両端には、定着ベルト２０の各端部を保持するフランジ５３が設けられる。フランジ５３はＬＣＰ（液晶ポリマー）により形成される。
【0154】
図３８に示すように、フランジ５３にはスライド溝５３ａが設けられる。スライド溝５３ａは、定着ベルト２０の加圧ローラ２１に対する接離方向に延在する。スライド溝５３ａには定着装置９の筐体の係合部が係合する。この係合部がスライド溝５３ａ内を相対移動することにより、定着ベルト２０は加圧ローラ２１に対する接離方向へ移動できる。
【0155】
以上の定着装置９においても、前述の実施形態と同様、部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂを配置して第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６に接触させることにより、また通紙検知センサ２９を配置することにより、課題１～３による異常を検知して解決できる。つまり、端部側サーミスタ２５Ａ、中央側サーミスタ２５Ｂ、通紙検知センサ２９により、用紙のサイズ間違いやセット位置の間違いを検知して定着ベルト２０の端部温度上昇を防止できる。また端部側サーミスタ２５Ａにより端部の温度だれを検知できる。従って、低コストで端部温度上昇による回転部材の破損を防止するとともに、回転部材の端部温度だれを抑制することができる。
【0156】
記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。
【0157】
なお、本願の用語における、検知および検出は同義語とする。
【符号の説明】
【0158】
７ 給紙装置（記録媒体供給部）
９ 定着装置（加熱装置）
１４ 用紙搬送路（記録媒体の搬送路）
１６ 給紙トレイ
２０ 定着ベルト（回転部材あるいは定着部材）
２１ 加圧ローラ（対向回転部材あるいは加圧部材）
２２ ヒータ（加熱体）
２５Ａ 端部側サーミスタ（第一温度検知部材）
２５Ｂ 中央側サーミスタ（第二温度検知部材）
２５３ 温度検知素子（温度検知部）
２９ 通紙検知センサ（記録媒体検知部材）
１００ 画像形成装置（搬送装置）
Ｄ 定着装置の加熱領域（加熱装置の加熱領域）
Ｄ０ 加熱領域の中央位置
Ｅ 最大通紙領域（最大通過領域）
Ｈ 通紙検知センサの通紙検知領域（記録媒体検知部材の記録媒体検知領域）
Ｎ 定着ニップ（ニップ部）
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｘ 用紙の幅方向（記録媒体の搬送直交方向）
９ 定着装置（加熱装置）
１４ 用紙搬送路（記録媒体の搬送路）
１６ 給紙トレイ
２０ 定着ベルト（回転部材あるいは定着部材）
２１ 加圧ローラ（対向回転部材あるいは加圧部材）
２２ ヒータ（加熱体）
２５Ａ 端部側サーミスタ（第一温度検知部材）
２５Ｂ 中央側サーミスタ（第二温度検知部材）
２５３ 温度検知素子（温度検知部）
２９ 通紙検知センサ（記録媒体検知部材）
１００ 画像形成装置（搬送装置）
Ｄ 定着装置の加熱領域（加熱装置の加熱領域）
Ｄ０ 加熱領域の中央位置
Ｅ 最大通紙領域（最大通過領域）
Ｈ 通紙検知センサの通紙検知領域（記録媒体検知部材の記録媒体検知領域）
Ｎ 定着ニップ（ニップ部）
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｘ 用紙の幅方向（記録媒体の搬送直交方向）
【先行技術文献】
【特許文献】
【0159】
【特許文献1】特許第５９２４８６７号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】