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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】P2023177019
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】定着装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20231206BHJP
H05B 3/06 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 510
G03G15/20 555
H05B3/06 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022089684
(22)【出願日】2022-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】000003562
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 佐助
【テーマコード（参考）】
2H033
3K092
【Ｆターム（参考）】
2H033AA03
2H033BA11
2H033BA12
2H033BB06
2H033BB14
2H033BB15
2H033BB18
2H033BB21
2H033BB29
2H033BB30
2H033BE03
3K092PP18
3K092QA05
3K092QB02
3K092QB76
3K092RF03
3K092RF09
3K092RF11
3K092RF27
3K092SS13
3K092VV22
(57)【要約】
【課題】ヒータユニットに温度分布のムラが発生することを抑制できる定着装置を提供することである。
【解決手段】実施形態の定着装置は、筒状体と、ヒータユニットと、伝熱部材と、を持つ。筒状体は、フィルム状である。ヒータユニットは、筒状体の内側に配置されている。ヒータユニットは、筒状体の軸方向を長手方向とする。ヒータユニットは、通電により発熱する発熱体を含む発熱体セットを持つ。伝熱部材は、接触部と、反対面と、を持つ。接触部は、ヒータユニットに接触する。反対面は、接触部とは反対側を向く。反対面の長手方向の両端は、接触部よりも長手方向の外側にある。接触部の長手方向の両端は、発熱体セットの長手方向の両端よりも長手方向の内側にある。
【選択図】図７
【解決手段】実施形態の定着装置は、筒状体と、ヒータユニットと、伝熱部材と、を持つ。筒状体は、フィルム状である。ヒータユニットは、筒状体の内側に配置されている。ヒータユニットは、筒状体の軸方向を長手方向とする。ヒータユニットは、通電により発熱する発熱体を含む発熱体セットを持つ。伝熱部材は、接触部と、反対面と、を持つ。接触部は、ヒータユニットに接触する。反対面は、接触部とは反対側を向く。反対面の長手方向の両端は、接触部よりも長手方向の外側にある。接触部の長手方向の両端は、発熱体セットの長手方向の両端よりも長手方向の内側にある。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルム状の筒状体と、
前記筒状体の内側に配置され、前記筒状体の軸方向を長手方向とし、通電により発熱する発熱体を含む発熱体セットを有するヒータユニットと、
前記ヒータユニットに接触する接触部、および前記接触部とは反対側を向くとともに前記長手方向の両端が前記接触部よりも前記長手方向の外側にある反対面を含み、前記接触部の前記長手方向の両端が前記発熱体セットの前記長手方向の両端よりも前記長手方向の内側にある伝熱部材と、
を備える定着装置。
前記筒状体の内側に配置され、前記筒状体の軸方向を長手方向とし、通電により発熱する発熱体を含む発熱体セットを有するヒータユニットと、
前記ヒータユニットに接触する接触部、および前記接触部とは反対側を向くとともに前記長手方向の両端が前記接触部よりも前記長手方向の外側にある反対面を含み、前記接触部の前記長手方向の両端が前記発熱体セットの前記長手方向の両端よりも前記長手方向の内側にある伝熱部材と、
を備える定着装置。
【請求項2】
フィルム状の筒状体と、
前記筒状体の内側に配置され、前記筒状体の軸方向を長手方向とし、通電により発熱する発熱体を含む発熱体セットを有するヒータユニットと、
前記ヒータユニット側を向くヒータ対向面、および前記ヒータ対向面とは反対側を向く反対面を有する伝熱部材と、
を備え、
前記ヒータ対向面は、
前記ヒータユニットに接触するとともに、前記長手方向の両端が前記発熱体セットの前記長手方向の両端よりも前記長手方向の内側にある接触部と、
前記接触部に前記長手方向の両外側で隣接し、前記ヒータユニットに対する前記長手方向の単位長さ当たりの接触面積が前記接触部よりも小さい端部と、
を有する、
定着装置。
前記筒状体の内側に配置され、前記筒状体の軸方向を長手方向とし、通電により発熱する発熱体を含む発熱体セットを有するヒータユニットと、
前記ヒータユニット側を向くヒータ対向面、および前記ヒータ対向面とは反対側を向く反対面を有する伝熱部材と、
を備え、
前記ヒータ対向面は、
前記ヒータユニットに接触するとともに、前記長手方向の両端が前記発熱体セットの前記長手方向の両端よりも前記長手方向の内側にある接触部と、
前記接触部に前記長手方向の両外側で隣接し、前記ヒータユニットに対する前記長手方向の単位長さ当たりの接触面積が前記接触部よりも小さい端部と、
を有する、
定着装置。
【請求項3】
前記伝熱部材の前記長手方向の端部は、前記ヒータユニットに対して非接触である、
請求項１に記載の定着装置。
請求項１に記載の定着装置。
【請求項4】
前記伝熱部材の前記長手方向の両端は、前記発熱体セットの前記両端よりも前記長手方向の外側にある、
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項5】
前記伝熱部材は、前記ヒータユニットの基板よりも高い熱伝導率を有する、
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項6】
前記伝熱部材は、前記接触部から前記反対面にわたる単一の部材である、
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項7】
前記伝熱部材は、
前記接触部を有する第１プレートと、
前記反対面を有するとともに前記第１プレートに重ね合わされ、前記長手方向の両端が前記第１プレートの前記長手方向の両端よりも前記長手方向の外側にある第２プレートと、
を備える、
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
前記接触部を有する第１プレートと、
前記反対面を有するとともに前記第１プレートに重ね合わされ、前記長手方向の両端が前記第１プレートの前記長手方向の両端よりも前記長手方向の外側にある第２プレートと、
を備える、
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項8】
前記接触部よりも前記長手方向の外側に配置され、前記伝熱部材と前記ヒータユニットとの間に介在する断熱部材をさらに備える、
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項9】
前記断熱部材は、前記伝熱部材よりも低い熱伝導率を有する、
請求項８に記載の定着装置。
請求項８に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、定着装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像処理装置として、シートに画像を形成する画像形成装置が利用されている。画像形成装置は、トナー（記録剤）を加熱してシートに定着させる定着装置を有する。定着装置は、シートに接触して回転する筒状体と、筒状体を加熱するヒータユニットと、を備える。ヒータユニットには、温度分布のムラの発生を抑制することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６２４２４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、ヒータユニットに温度分布のムラが発生することを抑制できる定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第１の態様に係る定着装置は、筒状体と、ヒータユニットと、伝熱部材と、を持つ。筒状体は、フィルム状である。ヒータユニットは、筒状体の内側に配置されている。ヒータユニットは、筒状体の軸方向を長手方向とする。ヒータユニットは、通電により発熱する発熱体を含む発熱体セットを持つ。伝熱部材は、接触部と、反対面と、を持つ。接触部は、ヒータユニットに接触する。反対面は、接触部とは反対側を向く。反対面の長手方向の両端は、接触部よりも長手方向の外側にある。接触部の長手方向の両端は、発熱体セットの長手方向の両端よりも長手方向の内側にある。
【0006】
第２の態様に係る定着装置は、筒状体と、ヒータユニットと、伝熱部材と、を持つ。筒状体は、フィルム状である。ヒータユニットは、筒状体の内側に配置されている。ヒータユニットは、筒状体の軸方向を長手方向とする。ヒータユニットは、通電により発熱する発熱体を含む発熱体セットを持つ。伝熱部材は、ヒータ対向面と、反対面と、を持つ。ヒータ対向面は、ヒータユニット側を向く。反対面は、ヒータ対向面とは反対側を向く。ヒータ対向面は、接触部と、端部と、を持つ。接触部は、ヒータユニットに接触する。接触部の長手方向の両端は、発熱体セットの長手方向の両端よりも長手方向の内側にある。端部は、接触部に長手方向の両外側で隣接する。端部は、ヒータユニットに対する長手方向の単位長さ当たりの接触面積が接触部よりも小さい。
【0007】
第３の態様に係る定着装置は、上記第１の態様に係る定着装置において、伝熱部材の長手方向の端部がヒータユニットに対して非接触であってもよい。
【0008】
第４の態様に係る定着装置は、上記第１の態様から第３の態様のいずれかの態様に係る定着装置において、伝熱部材の長手方向の両端が発熱体セットの両端よりも長手方向の外側にあってもよい。
【0009】
第５の態様に係る定着装置は、上記第１の態様から第４の態様のいずれかの態様に係る定着装置において、伝熱部材がヒータユニットの基板よりも高い熱伝導率を有してもよい。
【0010】
第６の態様に係る定着装置は、上記第１の態様から第５の態様のいずれかの態様に係る定着装置において、伝熱部材が接触部から反対面にわたる単一の部材であってもよい。
【0011】
第７の態様に係る定着装置は、上記第１の態様から第６の態様のいずれかの態様に係る定着装置において、伝熱部材が、接触部を有する第１プレートと、反対面を有するとともに第１プレートに重ね合わされ、長手方向の両端が第１プレートの長手方向の両端よりも長手方向の外側にある第２プレートと、を備えてもよい。
【0012】
第８の態様に係る定着装置は、上記第１の態様から第７の態様のいずれかの態様に係る定着装置において、接触部よりも長手方向の外側に配置され、伝熱部材とヒータユニットとの間に介在する断熱部材をさらに備えてもよい。
【0013】
第９の態様に係る定着装置は、上記第８の態様に係る定着装置において、断熱部材が伝熱部材よりも低い熱伝導率を有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施形態の画像処理装置の概略構成図。
【図2】実施形態の画像処理装置のハードウエア構成図。
【図3】第１の実施形態の定着装置の正面断面図。
【図5】第１の実施形態のヒータユニットの底面図。
【図6】第１の実施形態のヒータ温度計およびサーモスタットの平面図。
【図7】第１の実施形態のヒータユニットおよび伝熱部材の断面図。
【図8】第１の実施形態の伝熱部材を示す斜視図。
【図9】第２の実施形態のヒータユニット、伝熱部材および断熱部材の断面図。
【図10】第２の実施形態の伝熱部材および断熱部材を示す斜視図。
【図11】第３の実施形態のヒータユニット、伝熱部材および断熱部材の断面図。
【図12】第４の実施形態の伝熱部材を示す斜視図。
【図13】第５の実施形態のヒータユニットの底面図。
【図14】第６の実施形態のヒータユニットの底面図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、実施形態の定着装置を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付して、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
【0016】
図１は、実施形態の画像処理装置の概略構成図である。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）プリンタ、複写機等の画像形成装置１である。例えば、画像形成装置１は、ワークプレイスに設置される。画像形成装置１は、シートＳに画像を形成する処理を行う。シートＳは、用紙でもよい。画像形成装置１は、ハウジング１０と、スキャナ部２と、画像形成ユニット３と、シート供給部４と、搬送部５と、排紙トレイ７と、反転ユニット９と、コントロールパネル８と、制御部６と、を有する。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）プリンタ、複写機等の画像形成装置１である。例えば、画像形成装置１は、ワークプレイスに設置される。画像形成装置１は、シートＳに画像を形成する処理を行う。シートＳは、用紙でもよい。画像形成装置１は、ハウジング１０と、スキャナ部２と、画像形成ユニット３と、シート供給部４と、搬送部５と、排紙トレイ７と、反転ユニット９と、コントロールパネル８と、制御部６と、を有する。
【0017】
ハウジング１０は、画像形成装置１の外形を形成する。
スキャナ部２は、複写対象物の画像情報を光の明暗として読み取り、画像信号を生成する。スキャナ部２は、生成した画像信号を画像形成ユニット３に出力する。
画像形成ユニット３は、スキャナ部２から受信した画像信号または外部から受信した画像信号に基づいて、トナー等の記録剤によりトナー像を形成する。画像形成ユニット３は、トナー像をシートＳの表面上に転写する。画像形成ユニット３は、シートＳの表面上のトナー像を加熱および加圧して、トナー像をシートＳに定着させる。画像形成ユニット３の詳細は後述される。
スキャナ部２は、複写対象物の画像情報を光の明暗として読み取り、画像信号を生成する。スキャナ部２は、生成した画像信号を画像形成ユニット３に出力する。
画像形成ユニット３は、スキャナ部２から受信した画像信号または外部から受信した画像信号に基づいて、トナー等の記録剤によりトナー像を形成する。画像形成ユニット３は、トナー像をシートＳの表面上に転写する。画像形成ユニット３は、シートＳの表面上のトナー像を加熱および加圧して、トナー像をシートＳに定着させる。画像形成ユニット３の詳細は後述される。
【0018】
シート供給部４は、画像形成ユニット３がトナー像を形成するタイミングに合わせて、シートＳを１枚ずつ搬送部５に供給する。シート供給部４は、シート収容部２０と、ピックアップローラ２１と、を有する。
シート収容部２０は、所定のサイズおよび種類のシートＳを収納する。
ピックアップローラ２１は、シート収容部２０からシートＳを１枚ずつ取り出す。ピックアップローラ２１は、取り出したシートＳを搬送部５へ供給する。
シート収容部２０は、所定のサイズおよび種類のシートＳを収納する。
ピックアップローラ２１は、シート収容部２０からシートＳを１枚ずつ取り出す。ピックアップローラ２１は、取り出したシートＳを搬送部５へ供給する。
【0019】
搬送部５は、シート供給部４から供給されるシートＳを画像形成ユニット３に搬送する。搬送部５は、搬送ローラ２３と、レジストローラ２４と、を有する。
搬送ローラ２３は、ピックアップローラ２１から供給されるシートＳをレジストローラ２４へ搬送する。搬送ローラ２３は、シートＳの搬送方向の先端をレジストローラ２４のニップＮに突き当てる。
レジストローラ２４は、ニップＮにおいてシートＳを撓ませることにより、搬送方向でのシートＳの先端の位置を整える。レジストローラ２４は、画像形成ユニット３がトナー像をシートＳに転写するタイミングに応じてシートＳを搬送する。
搬送ローラ２３は、ピックアップローラ２１から供給されるシートＳをレジストローラ２４へ搬送する。搬送ローラ２３は、シートＳの搬送方向の先端をレジストローラ２４のニップＮに突き当てる。
レジストローラ２４は、ニップＮにおいてシートＳを撓ませることにより、搬送方向でのシートＳの先端の位置を整える。レジストローラ２４は、画像形成ユニット３がトナー像をシートＳに転写するタイミングに応じてシートＳを搬送する。
【0020】
画像形成ユニット３について説明する。
画像形成ユニット３は、複数の画像形成部２５と、レーザ走査ユニット２６と、中間転写ベルト２７と、転写部２８と、定着装置３０と、を有する。
画像形成部２５は、感光体ドラム２９を有する。画像形成部２５は、スキャナ部２または外部からの画像信号に応じたトナー像を感光体ドラム２９に形成する。複数の画像形成部２５は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーによるトナー像を形成する。
画像形成ユニット３は、複数の画像形成部２５と、レーザ走査ユニット２６と、中間転写ベルト２７と、転写部２８と、定着装置３０と、を有する。
画像形成部２５は、感光体ドラム２９を有する。画像形成部２５は、スキャナ部２または外部からの画像信号に応じたトナー像を感光体ドラム２９に形成する。複数の画像形成部２５は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーによるトナー像を形成する。
【0021】
感光体ドラム２９の周囲には、帯電器、現像器などが配置される。帯電器は、感光体ドラム２９の表面を帯電させる。現像器は、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックのトナーを含む現像剤を収容する。現像器は、感光体ドラム２９上の静電潜像を現像する。この結果、感光体ドラム２９上には、各色のトナーによるトナー像が形成される。
【0022】
レーザ走査ユニット２６は、帯電した感光体ドラム２９にレーザ光Ｌを走査して感光体ドラム２９を露光する。レーザ走査ユニット２６は、各色の画像形成部２５の感光体ドラム２９を、各別のレーザ光ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫで露光する。これによりレーザ走査ユニット２６は、感光体ドラム２９に静電潜像を形成する。
【0023】
中間転写ベルト２７には、感光体ドラム２９の表面のトナー像が１次転写される。
転写部２８は、中間転写ベルト２７上に１次転写されたトナー像を２次転写位置においてシートＳの表面上に転写する。
定着装置３０は、シートＳに転写されたトナー像を加熱および加圧して、トナー像をシートＳに定着させる。定着装置３０の詳細は後述される。
転写部２８は、中間転写ベルト２７上に１次転写されたトナー像を２次転写位置においてシートＳの表面上に転写する。
定着装置３０は、シートＳに転写されたトナー像を加熱および加圧して、トナー像をシートＳに定着させる。定着装置３０の詳細は後述される。
【0024】
反転ユニット９は、シートＳの裏面に画像を形成するためシートＳを反転させる。反転ユニット９は、定着装置３０から排出されるシートＳを、スイッチバックにより表裏反転させる。反転ユニット９は、反転したシートＳをレジストローラ２４に向けて搬送する。
排紙トレイ７は、画像が形成されて排出されたシートＳを載置する。
コントロールパネル８は、操作者が画像形成装置１を操作するための情報を入力する入力部の一部である。コントロールパネル８は、タッチパネルや各種ハードキーを有する。
制御部６は、画像形成装置１の各部の制御を行う。
排紙トレイ７は、画像が形成されて排出されたシートＳを載置する。
コントロールパネル８は、操作者が画像形成装置１を操作するための情報を入力する入力部の一部である。コントロールパネル８は、タッチパネルや各種ハードキーを有する。
制御部６は、画像形成装置１の各部の制御を行う。
【0025】
図２は、実施形態の画像形成装置のハードウエア構成図である。
図２に示すように、画像形成装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、メモリ９２、補助記憶装置９３などを備え、プログラムを実行する。画像形成装置１は、プログラムの実行によってスキャナ部２、画像形成ユニット３、シート供給部４、搬送部５、反転ユニット９、コントロールパネル８、通信部９０を備える装置として機能する。
図２に示すように、画像形成装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、メモリ９２、補助記憶装置９３などを備え、プログラムを実行する。画像形成装置１は、プログラムの実行によってスキャナ部２、画像形成ユニット３、シート供給部４、搬送部５、反転ユニット９、コントロールパネル８、通信部９０を備える装置として機能する。
【0026】
ＣＰＵ９１は、メモリ９２および補助記憶装置９３に記憶されたプログラムを実行することによって制御部６として機能する。制御部６は、画像形成装置１の各機能部の動作を制御する。
補助記憶装置９３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。補助記憶装置９３は、情報を記憶する。
通信部９０は、自装置を外部装置に接続するための通信インタフェースを含む。通信部９０は、通信インタフェースを介して外部装置と通信する。
補助記憶装置９３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。補助記憶装置９３は、情報を記憶する。
通信部９０は、自装置を外部装置に接続するための通信インタフェースを含む。通信部９０は、通信インタフェースを介して外部装置と通信する。
【0027】
（第１の実施形態）
定着装置３０の基本構成について説明する。
図３は、第１の実施形態の定着装置の正面断面図である。
図３に示すように、定着装置３０は、加圧ローラ３１と、フィルムユニット３５と、を有する。加圧ローラ３１とフィルムユニット３５との間には、定着ニップＦＮが形成される。加圧ローラ３１は、定着ニップＦＮに進入したシートＳのトナー像を加圧する。加圧ローラ３１は、自転してシートＳを搬送する。フィルムユニット３５は、定着ニップＦＮに進入したシートＳのトナー像を加熱する。
定着装置３０の基本構成について説明する。
図３は、第１の実施形態の定着装置の正面断面図である。
図３に示すように、定着装置３０は、加圧ローラ３１と、フィルムユニット３５と、を有する。加圧ローラ３１とフィルムユニット３５との間には、定着ニップＦＮが形成される。加圧ローラ３１は、定着ニップＦＮに進入したシートＳのトナー像を加圧する。加圧ローラ３１は、自転してシートＳを搬送する。フィルムユニット３５は、定着ニップＦＮに進入したシートＳのトナー像を加熱する。
【0028】
本願において、ｚ方向、ｘ方向およびｙ方向が以下のように定義される。ｚ方向は、加圧ローラ３１とフィルムユニット３５とが並ぶ方向である。＋ｚ方向は、フィルムユニット３５から加圧ローラ３１に向かう方向である。ｘ方向は、定着ニップＦＮにおけるシートＳの搬送方向であり、＋ｘ方向はシートＳの搬送方向の下流側である。ｙ方向は、ｚ方向およびｘ方向に直交する方向であり、加圧ローラ３１の軸方向である。
【0029】
加圧ローラ３１は、芯金３２と、弾性層３３と、離型層と、を有する。
芯金３２は、ステンレス等の金属材料により円柱状に形成される。芯金３２の軸方向の両端部は、回転可能に支持される。芯金３２は、モータにより回転駆動される。芯金３２は、カム部材に当接する。カム部材は、回転することにより、芯金３２をフィルムユニット３５に対して接近および離反させる。
芯金３２は、ステンレス等の金属材料により円柱状に形成される。芯金３２の軸方向の両端部は、回転可能に支持される。芯金３２は、モータにより回転駆動される。芯金３２は、カム部材に当接する。カム部材は、回転することにより、芯金３２をフィルムユニット３５に対して接近および離反させる。
【0030】
弾性層３３は、シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。弾性層３３は、芯金３２の外周面上に一定の厚さで形成される。
離型層は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などの樹脂材料で形成される。離型層は、弾性層３３の外周面上に形成される。
加圧ローラ３１の外周面の硬度は、ＡＳＫＥＲ－Ｃ硬度計で９．８Ｎの荷重において、４０°～７０°であることが望ましい。これにより、定着ニップＦＮの面積と加圧ローラ３１の耐久性が確保される。
離型層は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などの樹脂材料で形成される。離型層は、弾性層３３の外周面上に形成される。
加圧ローラ３１の外周面の硬度は、ＡＳＫＥＲ－Ｃ硬度計で９．８Ｎの荷重において、４０°～７０°であることが望ましい。これにより、定着ニップＦＮの面積と加圧ローラ３１の耐久性が確保される。
【0031】
加圧ローラ３１は、カム部材の回転によりフィルムユニット３５に対して接近および離反することが可能である。加圧ローラ３１をフィルムユニット３５に接近させ、加圧バネにより押圧すると、定着ニップＦＮが形成される。一方、定着装置３０でシートＳのジャムが発生した場合において、加圧ローラ３１をフィルムユニット３５から離反させることにより、シートＳを取り除くことができる。また、スリープ時など筒状体３６が回転停止している状態において、加圧ローラ３１をフィルムユニット３５から離反させることにより、筒状体３６の塑性変形が防止される。
【0032】
加圧ローラ３１は、モータにより回転駆動されて自転する。定着ニップＦＮが形成された状態で加圧ローラ３１が自転すると、フィルムユニット３５の筒状体３６が従動回転する。加圧ローラ３１は、定着ニップＦＮにシートＳが配置された状態で自転することにより、シートＳを搬送方向Ｗに搬送する。
【0033】
フィルムユニット３５は、筒状体３６と、ヒータユニット４０と、伝熱部材８０と、支持部材３７と、ステイ３８と、感温素子６０と、フィルム温度計６４と、を有する。
【0034】
筒状体３６は、定着ベルトである。筒状体３６は、ｙ方向に沿って延びる筒状のフィルムである。筒状体３６は、内周側から順に、基層と、弾性層と、離型層と、を有する。基層は、ポリイミド等の材料により筒状に形成される。弾性層は、基層の外周面上に積層配置される。弾性層は、シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。離型層は、弾性層の外周面上に積層配置される。離型層は、ＰＦＡ樹脂などの材料で形成される。
【0035】
ヒータユニット４０は、筒状体３６の内側にある。ヒータユニット４０は、ｙ方向を長手方向としｘ方向を短手方向とする長方形の板状に形成される。ｘ方向およびｙ方向において、ヒータユニット４０の中央に近づく方向を内側といい、ヒータユニット４０の中央から離れる方向を外側という場合がある。ヒータユニット４０は、＋ｚ方向の第１面４１と、第１面４１とは反対側を向く第２面４２と、を有する。ヒータユニット４０の第１面４１は、筒状体３６を加熱する。第１面４１は、グリース４７を介して筒状体３６の内面に接触する。
【0036】
図４は、図５のＩＶ－ＩＶ線におけるヒータユニットの正面断面図である。図５は、第１の実施形態のヒータユニットの底面図（＋ｚ方向から見た図）である。
図４および図５に示すように、ヒータユニット４０は、基板４３と、発熱体セット４５と、配線セット５５と、を有する。
図４および図５に示すように、ヒータユニット４０は、基板４３と、発熱体セット４５と、配線セット５５と、を有する。
【0037】
基板４３は、ステンレス等の金属材料や、窒化アルミニウム等のセラミック材料などで形成される。基板４３は、ｙ方向を長手方向とし、ｘ方向を短手方向とする長方形の板状である。基板４３の＋ｚ方向の面には、ガラス材料等により絶縁層４４が形成される。基板４３の－ｚ方向の面は、ヒータユニット４０の第２面４２である。ヒータユニット４０の第２面４２は、ｚ方向に直交する平面状に形成されている。
【0038】
図５に示すように、発熱体セット４５は、基板４３に配置される。発熱体セット４５は、少なくとも１つの発熱体５０を有する。発熱体５０は、銀・パラジウム合金等の材料をスクリーン印刷により基板４３に配置することで形成される。発熱体セット４５全体の外形は、ｙ方向を長手方向とし、ｘ方向を短手方向とする長方形状に形成される。発熱体セット４５のｙ方向の両端は、加圧ローラ３１のうち筒状体３６に接する部分のｙ方向の両端よりもｙ方向の内側にある。発熱体セット４５のｙ方向の中心は、定着装置３０を通過するシートＳの幅中心と一致する。発熱体セット４５のｘ方向の中心ｈｃは、基板４３のｘ方向の中心ｐｃより－ｘ方向に配置される。
【0039】
発熱体セット４５は、複数の発熱体５０を有する。複数の発熱体５０は、ｙ方向に並んで配置された、第１端部発熱体５１と、中央部発熱体５２と、第２端部発熱体５３と、を有する。中央部発熱体５２は、発熱体セット４５のｙ方向の中央部に配置される。中央部発熱体５２は、ｙ方向に並んで配置される複数の小発熱体を組み合わせて構成されてもよい。第１端部発熱体５１は、中央部発熱体５２の＋ｙ方向であって、発熱体セット４５の＋ｙ方向の端部に配置される。第２端部発熱体５３は、中央部発熱体５２の－ｙ方向であって、発熱体セット４５の－ｙ方向の端部に配置される。中央部発熱体５２のｙ方向の長さは、定着装置３０を通過するシートＳの最小幅よりも大きい。中央部発熱体５２のｙ方向の長さは、定着装置３０を通過するシートＳの最大幅よりも小さい。発熱体セット４５のｙ方向の長さは、定着装置３０を通過するシートＳの最大幅よりも大きい。発熱体セット４５のｙ方向の長さは、第１端部発熱体５１の＋ｙ方向の端縁と、第２端部発熱体５３の－ｙ方向の端縁と、の距離である。
【0040】
各発熱体５０には、配線セット５５の配線が接続される。発熱体セット４５は、配線セット５５を介して通電されることにより発熱する。ｙ方向の幅が小さいシートＳは、定着装置３０のｙ方向の中央部を通過する。この場合に制御部６は、複数の発熱体５０のうち内側に位置する中央部発熱体５２のみを発熱させる。一方で制御部６は、ｙ方向の幅が大きいシートＳの場合に、全ての発熱体５０を発熱させる。
【0041】
図４に示すように、絶縁層４４の＋ｚ方向の面に、発熱体セット４５および配線セット５５が形成される。発熱体セット４５および配線セット５５を覆うように、ガラス材料等により保護層４６が形成される。保護層４６は、ヒータユニット４０の第１面４１を形成する。ヒータユニット４０が発熱すると、保護層４６と筒状体３６との間のグリース４７の粘度が低下するので、ヒータユニット４０と筒状体３６との摺動性が確保される。
【0042】
基板４３の＋ｚ方向に形成される絶縁層４４と同様に、基板４３の－ｚ方向に絶縁層４４が形成されてもよい。基板４３の＋ｚ方向に形成される保護層４６と同様に、基板４３の－ｚ方向に保護層４６が形成されてもよい。これにより、基板４３の反りが抑制される。
【0043】
図３に示すように、加圧ローラ３１の中心ｒｃとフィルムユニット３５の中心ｆｃとを結ぶ直線ＣＬが定義される。基板４３のｘ方向の中心ｐｃは、直線ＣＬより、＋ｘ方向に配置される。発熱体セット４５のｘ方向の中心ｈｃは、直線ＣＬ上に配置される。発熱体セット４５の全体は、定着ニップＦＮの領域内に含まれて、定着ニップＦＮの中心に配置される。これにより、定着ニップＦＮの熱分布が均等になり、定着ニップＦＮを通過するシートＳが均等に加熱される。
【0044】
伝熱部材８０は、ヒータユニット４０に重なる。伝熱部材８０は、ヒータユニット４０の第２面４２の少なくとも一部に接触する。伝熱部材８０は、ヒータユニット４０の温度分布を均す。伝熱部材８０は、ヒータユニット４０の基板４３の外形に対応する長方形の板状である。
【0045】
支持部材３７は、液晶ポリマーなどの樹脂材料により形成される。支持部材３７は、ｙ方向に長さを持つ。支持部材３７は、ヒータユニット４０の－ｚ方向と、ｘ方向の両側とを覆うように配置される。支持部材３７は、伝熱部材８０を介してヒータユニット４０を保持する。支持部材３７のｘ方向の両端部には丸面取りが形成される。支持部材３７は、ヒータユニット４０のｘ方向の両端部において、筒状体３６の内周面を支持する。
【0046】
支持部材３７は、基部７０と、上流側壁部７１と、下流側壁部７２と、を備える。基部７０は、ヒータユニット４０を第２面４２側から支持する。上流側壁部７１は、基部７０の－ｘ方向の端部から加圧ローラ３１側に突出している。下流側壁部７２は、基部７０の＋ｘ方向の端部から加圧ローラ３１側に突出している。上流側壁部７１と下流側壁部７２との間に、ヒータユニット４０が配置される。
【0047】
ステイ３８は、鋼板材料等により形成される。ステイ３８はｙ方向に長さを有する。ステイ３８のｙ方向に垂直な断面はＵ字状である。ステイ３８は、Ｕ字の開口部を支持部材３７の基部７０で塞ぐように、支持部材３７の－ｚ方向に装着される。ステイ３８のｙ方向の両端部は、画像形成装置１のハウジング１０に固定される。これにより、フィルムユニット３５が画像形成装置１に支持される。ステイ３８は、フィルムユニット３５の曲げ剛性を向上させる。
【0048】
感温素子６０は、ヒータユニット４０の－ｚ方向に配置される。感温素子６０は、伝熱部材８０の－ｚ方向の表面に接する。感温素子６０は、支持部材３７の基部７０をｚ方向に貫通する孔の内側に配置される。感温素子６０の配線は、支持部材３７の孔から－ｚ方向に引き出される。感温素子６０は、ヒータ温度計６１およびサーモスタット６２である。例えば、ヒータ温度計６１はサーミスタである。
【0049】
図６は、第１の実施形態のヒータ温度計およびサーモスタットの平面図（－ｚ方向から見た図）である。図６では、支持部材３７の記載が省略されている。
図６に示すように、ヒータ温度計６１は、中央部ヒータ温度計６１１と、端部ヒータ温度計６１２と、を有する。サーモスタット６２は、中央部サーモスタット６２１と、端部サーモスタット６２２と、を有する。中央部発熱体５２の－ｚ方向に、中央部ヒータ温度計６１１および中央部サーモスタット６２１が配置される。一方、第１端部発熱体５１および第２端部発熱体５３の－ｚ方向に、端部ヒータ温度計６１２および端部サーモスタット６２２が配置される。
図６に示すように、ヒータ温度計６１は、中央部ヒータ温度計６１１と、端部ヒータ温度計６１２と、を有する。サーモスタット６２は、中央部サーモスタット６２１と、端部サーモスタット６２２と、を有する。中央部発熱体５２の－ｚ方向に、中央部ヒータ温度計６１１および中央部サーモスタット６２１が配置される。一方、第１端部発熱体５１および第２端部発熱体５３の－ｚ方向に、端部ヒータ温度計６１２および端部サーモスタット６２２が配置される。
【0050】
ヒータ温度計６１は、伝熱部材８０を介してヒータユニット４０の温度を検知する。
制御部６（図１参照）は、定着装置３０の始動時に、ヒータ温度計６１により発熱体セット４５の温度を計測する。発熱体セット４５の温度が所定温度より低い場合に、制御部６は、発熱体セット４５を短時間だけ発熱させる。その後に制御部６は、加圧ローラ３１の回転を開始する。発熱体セット４５の発熱により、筒状体３６の内周面に塗布されたグリース４７の粘度が低下する。これにより、加圧ローラ３１の回転開始時におけるヒータユニット４０と筒状体３６との摺動性が確保される。
制御部６（図１参照）は、定着装置３０の始動時に、ヒータ温度計６１により発熱体セット４５の温度を計測する。発熱体セット４５の温度が所定温度より低い場合に、制御部６は、発熱体セット４５を短時間だけ発熱させる。その後に制御部６は、加圧ローラ３１の回転を開始する。発熱体セット４５の発熱により、筒状体３６の内周面に塗布されたグリース４７の粘度が低下する。これにより、加圧ローラ３１の回転開始時におけるヒータユニット４０と筒状体３６との摺動性が確保される。
【0051】
ヒータ温度計６１は、伝熱部材８０の温度を検知する。
制御部６は、定着装置３０の運転時に、ヒータ温度計６１により伝熱部材８０の温度を計測する。制御部６は、伝熱部材８０の温度計測結果に基づいて、発熱体セット４５への通電を制御する。これにより、支持部材３７に接触する伝熱部材８０の温度が、支持部材３７の耐熱温度未満に維持される。
制御部６は、定着装置３０の運転時に、ヒータ温度計６１により伝熱部材８０の温度を計測する。制御部６は、伝熱部材８０の温度計測結果に基づいて、発熱体セット４５への通電を制御する。これにより、支持部材３７に接触する伝熱部材８０の温度が、支持部材３７の耐熱温度未満に維持される。
【0052】
サーモスタット６２は、伝熱部材８０を介して検知したヒータユニット４０の温度が所定温度を超えた場合に、発熱体セット４５への通電を遮断する。その結果、ヒータユニット４０による筒状体３６の過剰な加熱が抑制される。
【0053】
図３に示すように、フィルム温度計６４は、筒状体３６の一部の内周面に接する。フィルム温度計６４は、ｙ方向に間隔をあけて並んでいる。フィルム温度計６４は、筒状体３６におけるｙ方向で互いに異なる部分の温度を検知する。
【0054】
制御部６は、定着装置３０の運転時に、フィルム温度計６４により筒状体３６のｙ方向の各部の温度を計測する。制御部６は、筒状体３６のｙ方向の各部の温度計測結果に基づいて、発熱体セット４５への通電を制御する。
【0055】
【0056】
図７および図８に示すように、伝熱部材８０は、薄板状である。伝熱部材８０は、ヒータユニット４０の基板４３よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されている。伝熱部材８０は、銅やアルミニウム等の比較的熱伝導率の高い金属材料により形成されている。伝熱部材８０の厚み方向は、ｚ方向に沿う。伝熱部材８０は、ｙ方向を長手方向とし、ｘ方向を短手方向とする長方形である。伝熱部材８０は、ヒータユニット４０の第２面４２に接触する。伝熱部材８０は、ｚ方向から見た平面視で全ての発熱体５０に重なる。伝熱部材８０は、平面視で発熱体セット４５の全体に重なる。伝熱部材８０のｙ方向の中心は、発熱体セット４５のｙ方向の中心と一致する。伝熱部材８０のｙ方向の両端は、発熱体セット４５のｙ方向の両端よりもｙ方向の外側にある。伝熱部材８０のｙ方向の長さは、定着装置３０を通過するシートＳの最大幅以上である。伝熱部材８０のｙ方向の両端は、加圧ローラ３１のうち筒状体３６に接する部分のｙ方向の両端よりもｙ方向の外側にある。
【0057】
伝熱部材８０は、単一の部材である。伝熱部材８０は、ヒータユニット４０側を向くヒータ対向面８１と、ヒータ対向面８１とは反対側を向く反対面８４と、を有する。伝熱部材８０は、ヒータ対向面８１の全体から反対面８４の全体にわたって単一の部材として構成されているが、互いに熱的に連続する複数の部材で構成されてもよい。
【0058】
ヒータ対向面８１のｙ方向の中心は、発熱体セット４５のｙ方向の中心と一致する。ヒータ対向面８１は、ｙ方向の中間部に形成されてヒータユニット４０の第２面４２に接触する接触部８２と、接触部８２にｙ方向の両外側で隣接する一対の端部８３と、を備える。
【0059】
接触部８２は、ｘ方向およびｙ方向に沿う平坦面である。接触部８２は、ｘ方向およびｙ方向の全長にわたってヒータユニット４０に接触する。接触部８２は、平面視で矩形状に形成されている。接触部８２のｙ方向の中心は、ヒータ対向面８１のｙ方向の中心と一致する。接触部８２のｙ方向の両端は、発熱体セット４５のｙ方向の両端よりもｙ方向の内側にある。接触部８２のｙ方向の長さは、定着装置３０を通過するシートＳの最大幅以上である。
【0060】
各端部８３は、ｘ方向およびｙ方向に沿う平坦面である。各端部８３は、接触部８２のｙ方向の端縁に対して、ｙ方向の外側を向く段差面を介して接続している。各端部８３の全体は、ヒータユニット４０の第２面４２に対して非接触である。ヒータユニット４０に対する各端部８３のｙ方向の単位長さ当たりの接触面積は、ヒータユニット４０に対する接触部８２のｙ方向の単位長さ当たりの接触面積よりも小さい。本実施形態では、各端部８３の全体がヒータユニット４０に対して隙間を有しているので、ヒータユニット４０に対する各端部８３のｙ方向の単位長さ当たりの接触面積は０である。
【0061】
反対面８４は、ｘ方向およびｙ方向に沿う平坦面である。反対面８４の外形は、平面視で伝熱部材８０の外形に一致している。反対面８４のｙ方向の両端は、ヒータ対向面８１の接触部８２よりもｙ方向の外側にある。反対面８４は、支持部材３７の基部７０側を向いている。反対面８４は、支持部材３７の基部７０に直接接触していてもよいし、支持部材３７の基部７０との間に他の部材を介在していてもよい。
【0062】
本実施形態の定着装置３０および画像形成装置１の作用を説明する。
定着装置３０の筒状体３６を加熱するにあたって発熱体セット４５を発熱させると、ヒータユニット４０に温度分布が発生する。特にヒータユニット４０の加熱初期にはヒータユニット４０が伝熱部材８０よりも高温となるので、ヒータユニット４０から伝熱部材８０に熱が逃げてヒータユニット４０の温度分布にムラが生じやすい。
定着装置３０の筒状体３６を加熱するにあたって発熱体セット４５を発熱させると、ヒータユニット４０に温度分布が発生する。特にヒータユニット４０の加熱初期にはヒータユニット４０が伝熱部材８０よりも高温となるので、ヒータユニット４０から伝熱部材８０に熱が逃げてヒータユニット４０の温度分布にムラが生じやすい。
【0063】
本実施形態では、伝熱部材８０のヒータ対向面８１は、ヒータユニット４０に接触する接触部８２と、接触部８２にｙ方向の両外側で隣接する端部８３と、を持つ。接触部８２のｙ方向の両端が発熱体セット４５のｙ方向の両端よりもｙ方向の内側にある。端部８３のヒータユニット４０に対するｙ方向の単位長さ当たりの接触面積は、接触部８２のヒータユニット４０に対するｙ方向の単位長さ当たりの接触面積よりも小さい。
【0064】
この構成により、発熱体セット４５のｙ方向の両端に対応する位置を避けるように伝熱部材８０のヒータ対向面８１の接触部８２が設けられる。発熱体セット４５において特に熱が逃げやすいｙ方向の端部から伝熱部材８０に熱が移動することを抑制できる。したがって、ヒータユニット４０における発熱体セット４５の端部に対応する箇所が発熱体セット４５の中間部に対応する箇所よりも低温になることを抑制できる。
【0065】
さらに、ヒータ対向面８１において接触部８２には端部８３が隣接しているので、伝熱部材のｙ方向の全長が接触部のｙ方向の全長と一致する構成と比較して、ヒータ対向面８１とは反対側を向く反対面８４をｙ方向に拡大できる。これにより、伝熱部材８０内でヒータ対向面８１の接触部８２から反対面８４に移動する熱をｙ方向に拡散できる。よって、伝熱部材８０の反対面８４の温度上昇を抑制して、伝熱部材８０に対してヒータユニット４０とは反対側に配置された支持部材３７の温度上昇に起因する破損を抑制できる。
【0066】
しかも、ヒータ対向面８１の端部８３はヒータユニット４０に対して非接触である。この構成によれば、ヒータ対向面の端部がヒータユニットに接触する構成と比較して、ヒータユニット４０の加熱初期に発熱体セット４５のｙ方向の端部から伝熱部材８０に熱が移動することをより効果的に抑制できる。
【0067】
ところで、ヒータユニット４０の加熱開始後、定着装置３０にシートＳを通過させると、ヒータユニット４０からシートＳに熱が移動する。ヒータユニット４０からシートＳに熱が移動することで、ヒータユニット４０のうちシートＳの通過範囲に対応するｙ方向の中央部に温度低下が生じうる。中央部の温度低下を抑制するために発熱体セット４５を発熱させると、発熱体セット４５のうちシートＳの通過範囲外にあるｙ方向の端部がさらに高温になる。
【0068】
本実施形態では、伝熱部材８０のヒータ対向面８１における接触部８２のｙ方向の長さがシートＳの最大幅以上なので、発熱体セット４５のｙ方向の端部から接触部８２のｙ方向の端部を通じて伝熱部材８０に熱を効率よく移動させることができる。したがって、シートＳを通過させた定着装置３０においてヒータユニット４０の温度分布を均すことができる。
【0069】
さらに本実施形態では、伝熱部材８０の反対面８４のｙ方向の両端が接触部８２のｙ方向の両端よりもｙ方向の外側にあるので、高温となった接触部８２のｙ方向の端部の熱を反対面８４に向けてｙ方向の外側にも拡散することができる。したがって、伝熱部材８０の反対面８４の局所的な温度上昇を抑制して、伝熱部材８０に対してヒータユニット４０とは反対側に配置された支持部材３７の温度上昇に起因する破損を抑制できる。
【0070】
伝熱部材８０のｙ方向の両端は、発熱体セット４５のｙ方向の両端よりもｙ方向の外側にある。この構成によれば、反対面８４が発熱体セット４５よりもｙ方向に長く形成されるので、シートＳが連続して定着装置３０を通過した際に、伝熱部材８０のうちｙ方向においてシートＳの通過範囲外にある箇所の温度上昇を抑制できる。したがって、支持部材３７の温度上昇に起因する破損を抑制できる。
【0071】
伝熱部材８０は、ヒータユニット４０の基板４３よりも高い熱伝導率を有する。この構成により、伝熱部材８０は、基板４３内よりも高速で熱伝導することができる。したがって、ヒータユニット４０の温度分布を効率よく均すことができる。
【0072】
例えば、伝熱部材が複数の部材によって構成され、ヒータ対向面の接触部と反対面との間に部材同士の接合部が形成されている場合、接合部において熱の移動が阻害される可能性がある。本実施形態では、伝熱部材８０は、ヒータ対向面８１の接触部８２から反対面８４にわたる単一の部材である。この構成によれば、ヒータ対向面の接触部と反対面との間に部材同士の接合部が形成されている場合と比較して、伝熱部材８０内でヒータ対向面８１の接触部８２から反対面８４に熱を効率よく移動させることができる。よって、伝熱部材８０の厚み方向の全体を使って熱を効率よく拡散することができる。
【0073】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のフィルムユニット３５について、図９および図１０を参照して説明する。以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。図９は、第２の実施形態のヒータユニット、伝熱部材および断熱部材のｙｚ断面をｘ方向から見た図である。図１０は、第２の実施形態の伝熱部材および断熱部材を示す斜視図である。
第２の実施形態のフィルムユニット３５について、図９および図１０を参照して説明する。以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。図９は、第２の実施形態のヒータユニット、伝熱部材および断熱部材のｙｚ断面をｘ方向から見た図である。図１０は、第２の実施形態の伝熱部材および断熱部材を示す斜視図である。
【0074】
第２の実施形態では、伝熱部材８０のヒータ対向面８１の端部８３とヒータユニット４０の第２面４２との間に断熱部材８６が介在する点で、第１の実施形態と異なる。断熱部材８６は、ヒータ対向面８１の接触部８２よりもｙ方向の外側に配置されている。断熱部材８６は、ヒータ対向面８１の端部８３およびヒータユニット４０の第２面４２に接触して、互いの接近を規制している。断熱部材８６は、伝熱部材８０よりも低い熱伝導率を有する材料により形成されている。例えば、断熱部材８６は、樹脂やフェルトなどによって形成されている。断熱部材８６を形成する樹脂は、支持部材３７を形成する樹脂と同じであってもよい。断熱部材８６の形状は、平面視でヒータ対向面８１の端部８３の形状と一致している。ただし、断熱部材８６の形状は、平面視でヒータ対向面８１の端部８３の形状と一致していなくてもよい。例えば、断熱部材８６は、平面視でヒータ対向面８１の端部８３よりも小さくてもよい。
【0075】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では、ヒータユニット４０が加圧ローラ３１に押圧されてヒータ対向面８１の端部８３に近づくように撓むことを断熱部材８６によって抑制できる。したがって、定着ニップＦＮをｙ方向の所望の範囲に確実に形成できる。
【0076】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の伝熱部材１８０について、図１１を参照して説明する。以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。図１１は、第３の実施形態のヒータユニット、伝熱部材および断熱部材のｙｚ断面をｘ方向から見た図である。
第３の実施形態の伝熱部材１８０について、図１１を参照して説明する。以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。図１１は、第３の実施形態のヒータユニット、伝熱部材および断熱部材のｙｚ断面をｘ方向から見た図である。
【0077】
第１の実施形態では、伝熱部材８０が単一の部材である。これに対して第３の実施形態では、伝熱部材１８０が複数の部材によって形成されている点で、第１の実施形態と異なる。伝熱部材１８０は、第１プレート１８７および第２プレート１８８を重ね合わせて形成されている。第１プレート１８７および第２プレート１８８は、銅やアルミニウム等の比較的熱伝導率の高い金属材料やグラファイトシート等により形成されている。第１プレート１８７および第２プレート１８８それぞれの厚み方向は、伝熱部材１８０の厚み方向に沿う。
【0078】
第１プレート１８７は、第２プレート１８８とヒータユニット４０との間にある。第１プレート１８７は、ｙ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。第１プレート１８７は、ヒータ対向面８１の接触部８２を有する。第２プレート１８８は、第１プレート１８７にヒータユニット４０とは反対側から重ね合されている。第２プレート１８８は、ｙ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。第２プレート１８８は、ｘ方向において第１プレート１８７と同じ幅を持つ。第２プレート１８８のｙ方向の両端は、第１プレート１８７のｙ方向の両端よりもｙ方向の外側にある。第２プレート１８８の外形は、平面視で伝熱部材１８０の外形と一致している。第２プレート１８８は、伝熱部材１８０の反対面８４の全体を有する。第２プレート１８８は、第１プレート１８７よりもｙ方向の外側にヒータ対向面８１の端部８３を持つ。第２プレート１８８は、第１プレート１８７に接合していてもよい。第１プレート１８７と第２プレート１８８との間に優れた熱伝導性を持つグリース等を配置してもよい。
【0079】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態では第１プレート１８７および第２プレート１８８を重ね合わせることでヒータ対向面８１に接触部８２および端部８３を形成できるので、伝熱部材１８０を容易に形成できる。
【0080】
さらに、本実施形態の伝熱部材１８０に対して、第２の実施形態の断熱部材８６を組み合わせてもよい。この構成によれば、伝熱部材１８０のｙ方向の端部がヒータユニット４０側に撓むことを断熱部材８６によって規制できる。したがって、伝熱部材１８０を所望の形状に維持することができる。特に第１プレート１８７および第２プレート１８８が可撓性を有するグラファイトシートにより形成されている場合に効果的である。
【0081】
【0082】
第１の実施形態では、伝熱部材８０のヒータ対向面８１の端部８３の全体がヒータユニット４０に対して非接触である。これに対して第４の実施形態では、ヒータ対向面２８１の端部２８３がヒータユニット４０への接触を避ける凹部２８９を有している点で、第１の実施形態と異なる。
【0083】
伝熱部材２８０のヒータ対向面２８１の端部２８３には、凹部２８９が形成されている。凹部２８９は、底面を有していてもよいし、伝熱部材２８０をｚ方向に貫通していてもよい。端部２８３は、凹部２８９を有することで、ヒータユニット４０の第２面４２への接触面積を減らしている。その結果、ヒータユニット４０に対する各端部２８３のｙ方向の単位長さ当たりの接触面積は、ヒータユニット４０に対する接触部２８２のｙ方向の単位長さ当たりの接触面積よりも小さい。
【0084】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、本実施形態ではヒータ対向面２８１の端部２８３がヒータユニット４０に接触しているので、ヒータユニット４０が加圧ローラ３１に押圧されて伝熱部材２８０側に撓むことを抑制できる。したがって、定着ニップＦＮをｙ方向の所望の範囲に確実に形成できる。
【0085】
（第５の実施形態）
第５の実施形態のヒータユニット３４０について、図１３を参照して説明する。以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。図１３は、第５の実施形態のヒータユニットの底面図である。
第５の実施形態のヒータユニット３４０について、図１３を参照して説明する。以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。図１３は、第５の実施形態のヒータユニットの底面図である。
【0086】
第５の実施形態では、ヒータユニット３４０の発熱体３５０の配置が第１の実施形態とは異なる。ヒータユニット３４０は、基板４３と、発熱体セット３４５と、配線セット３５５と、を有する。
【0087】
発熱体セット３４５は、基板４３に配置される。発熱体セット３４５全体の外形は、ｙ方向を長手方向とし、ｘ方向を短手方向とする長方形状に形成される。
発熱体セット３４５は、複数の発熱体３５０を有する。複数の発熱体３５０は、一対の第１発熱体３５１と、第２発熱体３５２と、第３発熱体３５３と、を有する。複数の発熱体３５０は、ｘ方向において、一方の第１発熱体３５１、第２発熱体３５２、第３発熱体３５３、他方の第１発熱体３５１、の順に配置されている。各発熱体３５０は、ｙ方向を長手方向とする。各発熱体３５０は、種々のシート幅に対応した長さを持つ。第２発熱体３５２は、第１発熱体３５１よりもｙ方向で短い。第２発熱体３５２のｙ方向の両端は、第１発熱体３５１のｙ方向の両端よりも内側にある。第３発熱体３５３は、第２発熱体３５２よりもｙ方向で短い。第３発熱体３５３のｙ方向の両端は、第２発熱体３５２のｙ方向の両端よりも内側にある。各発熱体３５０には、配線セット３５５の配線が接続される。発熱体セット３４５は、配線セット３５５を介して通電されることにより発熱する。制御部６は、通過するシートＳの幅に合わせて、対応する発熱体３５０を発熱させる。
発熱体セット３４５は、複数の発熱体３５０を有する。複数の発熱体３５０は、一対の第１発熱体３５１と、第２発熱体３５２と、第３発熱体３５３と、を有する。複数の発熱体３５０は、ｘ方向において、一方の第１発熱体３５１、第２発熱体３５２、第３発熱体３５３、他方の第１発熱体３５１、の順に配置されている。各発熱体３５０は、ｙ方向を長手方向とする。各発熱体３５０は、種々のシート幅に対応した長さを持つ。第２発熱体３５２は、第１発熱体３５１よりもｙ方向で短い。第２発熱体３５２のｙ方向の両端は、第１発熱体３５１のｙ方向の両端よりも内側にある。第３発熱体３５３は、第２発熱体３５２よりもｙ方向で短い。第３発熱体３５３のｙ方向の両端は、第２発熱体３５２のｙ方向の両端よりも内側にある。各発熱体３５０には、配線セット３５５の配線が接続される。発熱体セット３４５は、配線セット３５５を介して通電されることにより発熱する。制御部６は、通過するシートＳの幅に合わせて、対応する発熱体３５０を発熱させる。
【0088】
以上に説明した第５の実施形態においても、上記実施形態と同様に伝熱部材８０，１８０，２８０をヒータユニット３４０に重ね合わせてもよい。この場合、ヒータ対向面８１の接触部８２のｙ方向の両端を、発熱体セット３４５のｙ方向の両端よりもｙ方向の内側に配置することで、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【0089】
（第６の実施形態）
第６の実施形態のヒータユニット４４０について、図１４を参照して説明する。以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。図１４は、第６の実施形態のヒータユニットの底面図である。
第６の実施形態のヒータユニット４４０について、図１４を参照して説明する。以下で説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。図１４は、第６の実施形態のヒータユニットの底面図である。
【0090】
第６の実施形態では、ヒータユニット４４０の発熱体４５０の配置が第１の実施形態とは異なる。ヒータユニット４４０は、基板４３と、発熱体セット４４５と、配線セット４５５と、を有する。
【0091】
発熱体セット４４５は、基板４３に配置される。発熱体セット４４５全体の外形は、ｙ方向を長手方向とし、ｘ方向を短手方向とする長方形状に形成される。
発熱体セット４４５は、複数の発熱体４５０を有する。複数の発熱体４５０は、一対の第１発熱体４５１と、第２発熱体４５２と、を有する。複数の発熱体４５０は、ｘ方向において、一方の第１発熱体４５１、第２発熱体４５２、他方の第１発熱体４５１、の順に配置されている。各発熱体４５０は、ｙ方向を長手方向とする。第１発熱体４５１は、ｙ方向の中央から端部に向かうに従い太くなっている。ｙ方向において一対の第１発熱体４５１の両端は、互いに略同じ位置にある。第２発熱体４５２は、ｙ方向の中央から端部に向かうに従い細くなっている。ｙ方向において第２発熱体４５２の両端は、各第１発熱体４５１の両端と略同じ位置にある。
発熱体セット４４５は、複数の発熱体４５０を有する。複数の発熱体４５０は、一対の第１発熱体４５１と、第２発熱体４５２と、を有する。複数の発熱体４５０は、ｘ方向において、一方の第１発熱体４５１、第２発熱体４５２、他方の第１発熱体４５１、の順に配置されている。各発熱体４５０は、ｙ方向を長手方向とする。第１発熱体４５１は、ｙ方向の中央から端部に向かうに従い太くなっている。ｙ方向において一対の第１発熱体４５１の両端は、互いに略同じ位置にある。第２発熱体４５２は、ｙ方向の中央から端部に向かうに従い細くなっている。ｙ方向において第２発熱体４５２の両端は、各第１発熱体４５１の両端と略同じ位置にある。
【0092】
各発熱体４５０には、配線セット４５５の配線が接続される。発熱体セット４４５は、配線セット４５５を介して通電されることにより発熱する。制御部６は、通過するシートＳの幅に合わせて、対応する発熱体４５０を発熱させる。第１発熱体４５１のみを発熱させた場合、発熱体セット４４５の発熱量は、ｙ方向の中央から端部に向かうに従い小さくなる。一方で、一対の第１発熱体４５１および第２発熱体４５２を同時に発熱させた場合、発熱体セット４４５の発熱量は、第１発熱体４５１のみを発熱させた場合よりも、ｙ方向の全長にわたって平均化される。したがって、制御部６は、小さめの幅のシートＳが通過する場合に、第１発熱体４５１のみに通電する。制御部６は、大きめの幅のシートＳが通過する場合に、第１発熱体４５１および第２発熱体４５２に通電する。
【0093】
以上に説明した第６の実施形態においても、上記実施形態と同様に伝熱部材８０，１８０，２８０をヒータユニット４４０に重ね合わせてもよい。この場合、ヒータ対向面８１の接触部８２のｙ方向の両端を、発熱体セット４４５のｙ方向の両端よりもｙ方向の内側に配置することで、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【0094】
上記実施形態では、ヒータユニット４０の第１面４１が筒状体３６の内面に接触しているが、ヒータユニットの第１面と筒状体の内周面との間に、他の均熱部材が介在していてもよい。
【0095】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、伝熱部材の接触部の長手方向の両端が発熱体セットの長手方向の両端よりも長手方向の内側にあり、伝熱部材の反対面の長手方向の両端が接触部よりも長手方向の外側にあることにより、ヒータユニットにおける発熱体セットの端部に対応する箇所が発熱体セットの中間部に対応する箇所よりも低温になることを抑制できるとともに、伝熱部材の反対面の温度上昇を抑制して、伝熱部材に対してヒータユニットとは反対側に配置された支持部材の温度上昇に起因する破損を抑制できる。
【0096】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0097】
３０…定着装置、３６…筒状体、４０，３４０，４４０…ヒータユニット、４３…基板、４５，３４５，４４５…発熱体セット、５０，３５０，４５０…発熱体、８０，１８０，２８０…伝熱部材、８１，２８１…ヒータ対向面、８２，２８２…接触部、８３，２８３…端部、８４…反対面、８６…断熱部材、１８７…第１プレート、１８８…第２プレート
【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】