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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】P2024124799
(43)【公開日】2024-09-13
(54)【発明の名称】加熱装置、定着装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20240906BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023032710
(22)【出願日】2023-03-03
(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】100182453
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 英明
(72)【発明者】
【氏名】南野 茂夫
(72)【発明者】
【氏名】池淵 豊
(72)【発明者】
【氏名】藤原 仁
(72)【発明者】
【氏名】高木 啓正
(72)【発明者】
【氏名】古市 祐介
【テーマコード（参考）】
2H033
【Ｆターム（参考）】
2H033AA29
2H033AA35
2H033BA03
2H033BA04
2H033BA27
2H033BA34
2H033BB02
2H033BB17
2H033BE00
2H033BE03
(57)【要約】
【課題】非互換形状部材の新たな取付箇所を提案する。
【解決手段】互いに接触してニップ部を形成する一対の回転体２１，２２と、一対の回転体２１，２２のうちの少なくとも一方を加熱する加熱源２３と、一対の回転体２１，２２の長手方向両端部を支持する一対の支持フレーム３０と、特定の加熱装置の装着のみを許容する画像形成装置本体に対して装着可能な非互換形状部材４４と、を備える加熱装置であって、非互換形状部材４４が、支持フレーム３０に取り付けられる。
【選択図】図６
【解決手段】互いに接触してニップ部を形成する一対の回転体２１，２２と、一対の回転体２１，２２のうちの少なくとも一方を加熱する加熱源２３と、一対の回転体２１，２２の長手方向両端部を支持する一対の支持フレーム３０と、特定の加熱装置の装着のみを許容する画像形成装置本体に対して装着可能な非互換形状部材４４と、を備える加熱装置であって、非互換形状部材４４が、支持フレーム３０に取り付けられる。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに接触してニップ部を形成する一対の回転体と、
前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱源と、
前記一対の回転体の長手方向両端部を支持する一対の支持フレームと、
特定の加熱装置の装着のみを許容する画像形成装置本体に対して装着可能な非互換形状部材と、を備える加熱装置であって、
前記非互換形状部材が、前記支持フレームに取り付けられることを特徴とする加熱装置。
前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱源と、
前記一対の回転体の長手方向両端部を支持する一対の支持フレームと、
特定の加熱装置の装着のみを許容する画像形成装置本体に対して装着可能な非互換形状部材と、を備える加熱装置であって、
前記非互換形状部材が、前記支持フレームに取り付けられることを特徴とする加熱装置。
【請求項2】
前記一対の回転体よりも前記非互換形状部材が配置される側に、前記一対の支持フレーム同士を連結する連結フレームを備えない請求項１に記載の加熱装置。
【請求項3】
前記非互換形状部材は、前記一対の支持フレーム間のスペースに進入するように配置される請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項4】
前記非互換形状部材は、前記支持フレームに対してねじにより締結され、
前記非互換形状部材は、前記ねじを中心とする前記非互換形状部材の回転を前記支持フレームと接触により規制する回転規制部を有する請求項１又は２に記載の加熱装置。
前記非互換形状部材は、前記ねじを中心とする前記非互換形状部材の回転を前記支持フレームと接触により規制する回転規制部を有する請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項5】
前記非互換形状部材が、前記画像形成装置本体に設けられる孔形状部に対して挿入される凸部を有する請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項6】
前記非互換形状部材の配置が、前記加熱源に供給される電力の大きさに応じて異なる請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項7】
前記非互換形状部材の配置を異ならせる方向は、前記支持フレームに対して前記非互換形状部材を締結するねじの軸方向である請求項６に記載の加熱装置。
【請求項8】
前記加熱源は、前記回転体の長手方向に渡って並ぶ複数の発熱体を有する請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項9】
前記一対の回転体のうちの一方は、ポリイミドを含む材料から成る無端状のベルトである請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項10】
請求項１又は２に記載の加熱装置を用いて未定着画像を担持する記録媒体を加熱し、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させることを特徴とする定着装置。
【請求項11】
請求項１又は２に記載の加熱装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機又はプリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱装置の一例として、用紙などの記録媒体を加熱して記録媒体上の未定着画像を記録媒体に定着させる定着装置が知られている。
【0003】
定着装置は、メンテンナンス作業、画像形成装置内における紙詰まり解消除去作業などを行いやすくするため、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されていることが多い。
【0004】
しかしながら、定着装置が画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されていると、本来装着されるべき定着装置とは異なる定着装置が装着されることもあり得る。万が一、本来装着されるべき定着装置とは異なる仕様又は構成の定着装置が画像形成装置本体に装着されると、定着装置の故障などの原因になる。そのため、従来においては、画像形成装置本体と定着装置との間において、特定の定着装置の装着のみを許容し、それ以外の定着装置の装着をできないようにする対策が採られている。
【0005】
例えば、特許文献１（特開平１１－２０２６５６号公報）では、本体側の電圧仕様とは異なる定着装置の装着を防止するため、定着装置が電気的に接続されるコネクタ端子の位置を、本体側の電圧仕様に応じて異ならせる構成が提案されている。この場合、本体側の電圧仕様とは異なる定着装置が誤って装着されても、端子の位置が異なっているため、定着装置が電気的に接続されることが無く、本来の電圧仕様とは異なる電圧が定着装置に印加されることによる故障などを防ぐことができる。
【0006】
ところで、上記のようなコネクタ端子の位置を変えるなどの、特定の定着装置以外の装着を防止する非互換形状を有する部材（以下、「非互換形状部材」という。）は、一般的に、定着装置の装着方向奥側に配置されるフレーム部材又はカバー部材などに取り付けられている。しかしながら、近年では、定着装置の小型化及び軽量化のために、定着装置のフレーム部材、カバー部材などを簡素化したり省略したりすることが検討されている。その結果、装着方向奥側のフレーム部材又はカバー部材などが無くなると、これまで非互換形状部材が取り付けられていた部材が無くなるため、新たな取付箇所を検討する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、本発明は、非互換形状部材の新たな取付箇所を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明は、互いに接触してニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱源と、前記一対の回転体の長手方向両端部を支持する一対の支持フレームと、特定の加熱装置の装着のみを許容する画像形成装置本体に対して装着可能な非互換形状部材と、を備える加熱装置であって、前記非互換形状部材が、前記支持フレームに取り付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、非互換形状部材の新たな取付箇所を提案できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】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。
【図2】本実施形態に係る定着装置の中央部断面図である。
【図3】本実施形態に係る定着装置の斜視図である。
【図4】本実施形態に係るヒータの平面図である。
【図5】（ａ）は前後二箇所に連結フレームを備える定着装置の平面図、（ｂ）は一方の連結フレームを省略した定着装置の平面図である。
【図6】本実施形態に係る定着装置の斜視図である。
【図7】支持フレームに対する非互換形状部材の取付構造を示す斜視図である。
【図8】本実施形態に係る本体フレームの斜視図である。
【図9】本体フレームに対して定着装置が装着された状態を示す斜視図である。
【図10】ヒータに供給される電力の大きさに応じて非互換形状部材の凸部及び本体フレームの孔形状部の位置を異ならせた例を示す図である。
【図11】（ａ）は非互換形状部材が支持フレームに取り付けられた構成を示す平面図であり、（ｂ）は非互換形状部材が連結フレームに取り付けられた構成を示す平面図である。
【図12】本体フレームに対して定着装置が装着された状態を示す側面図である。
【図13】非互換形状部材の凸部の配置を異ならせる方向を示す斜視図である。
【図14】上記実施形態とは異なる定着装置の構成を示す図である。
【図15】上記実施形態とは異なる定着装置の構成を示す図である。
【図16】上記実施形態とは異なる定着装置の構成を示す図である。
【図17】上記実施形態とは異なる定着装置の構成を示す図である。
【図18】上記実施形態とは異なる画像形成装置の構成を示す図である。
【図25】上記実施形態とは異なる定着装置の構成を示す図である。
【図27】第一高熱伝導部材の配置を示すヒータの平面図である。
【図28】第一高熱伝導部材の配置の他の例を示すヒータの平面図である。
【図29】第一高熱伝導部材の配置のさらに別の例を示すヒータの平面図である。
【図30】拡大分割領域を示すヒータの平面図である。
【図31】上記実施形態とは異なる定着装置の構成を示す図である。
【図33】第一高熱伝導部材及び第二高熱伝導部材の配置を示すヒータの平面図である。
【図34】第一高熱伝導部材及び第二高熱伝導部材の配置の他の例を示すヒータの平面図である。
【図35】第二高熱伝導部材の配置のさらに別の例を示すヒータの平面図である。
【図36】上記実施形態とは異なる定着装置の構成を示す図である。
【図37】グラフェンの原子結晶構造を示す図である。
【図38】グラファイトの原子結晶構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【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。ここで、本明細書中における「画像形成装置」には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機、又は、これらのうちの二つ以上を組み合わせた複合機などが含まれる。また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字及び図形などの意味を持つ画像を形成するだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を形成することも意味する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
【0013】
図１に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙などのシート状の記録媒体に画像を形成する画像形成部２００と、記録媒体に画像を定着させる定着部３００と、記録媒体を画像形成部２００へ供給する記録媒体供給部４００と、記録媒体を装置外へ排出する記録媒体排出部５００を備えている。
【0014】
画像形成部２００には、作像ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが備える感光体２に静電潜像を形成する露光装置６と、記録媒体に画像を転写する転写装置８が設けられている。
【0015】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナー（現像剤）を収容している以外、基本的に同じ構成である。具体的に、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電部材３と、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現像装置４と、感光体２の表面を清掃するクリーニング部材５を備えている。
【0016】
転写装置８は、中間転写ベルト１１と、一次転写ローラ１２と、二次転写ローラ１３を備えている。中間転写ベルト１１は、無端状のベルト部材であり、複数の支持ローラによって張架されている。一次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１１の内側に４つ設けられている。各一次転写ローラ１２が中間転写ベルト１１を介して各感光体２に接触することにより、中間転写ベルト１１と各感光体２との間に一次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１の外周面に接触し、二次転写ニップを形成している。
【0017】
定着部３００においては、画像が転写された記録媒体を加熱する加熱装置としての定着装置２０が設けられている。定着装置２０は、記録媒体上の画像を加熱する定着ベルト２１と、定着ベルト２１に接触してニップ部（定着ニップ）を形成する加圧ローラ２２などを備えている。
【0018】
記録媒体供給部４００には、記録媒体としての用紙Ｐを収容する給紙カセット１４と、給紙カセット１４から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１５が設けられている。以下、「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙（用紙）に限定されない。「記録媒体」は、紙（用紙）だけでなくＯＨＰシート又は布帛、金属シート、プラスチックフィルム、あるいは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。また、「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙及びアート紙など）、トレーシングペーパなども含まれる。
【0019】
記録媒体排出部５００には、用紙Ｐを画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙Ｐを載置する排紙トレイ１８が設けられている。
【0020】
次に、図１を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置１００の印刷動作について説明する。
【0021】
画像形成装置１００において印刷動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２及び転写装置８の中間転写ベルト１１が回転を開始する。また、給紙ローラ１５が、回転を開始し、給紙カセット１４から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、一対のタイミングローラ１６に接触することにより静止し、用紙Ｐに転写される画像が形成されるまで用紙Ｐの搬送が一旦停止される。
【0022】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、まず、帯電部材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画像情報に基づいて、露光装置６が、各感光体２の表面（帯電面）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各感光体２の表面に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がトナーを供給し、各感光体２上にトナー画像が形成される。各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、回転する中間転写ベルト１１上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト１１上にフルカラーのトナー画像が形成される。なお、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、いずれか２つ又は３つのプロセスユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。また、中間転写ベルト１１へトナー画像が転写された後は、クリーニング部材５によって各感光体２上の残留トナーなどが除去される。
【0023】
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、タイミングローラ１６によって搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。その後、用紙Ｐは、定着装置２０へと搬送され、定着ベルト２１と加圧ローラ２２によって用紙Ｐ上のトナー画像が加熱及び加圧され、トナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、記録媒体排出部５００へ搬送され、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へ排出される。これにより、一連の印刷動作が終了する。
【0024】
続いて、図２及び図３に基づき、本実施形態に係る定着装置２０の基本構成について説明する。図２は、本実施形態に係る定着装置２０を、定着ベルト２１の長手方向中央部Ｘｍ（図３参照）において切断した中央部断面図、図３は、本実施形態に係る定着装置２０の斜視図である。なお、以下の説明中における定着ベルト２１の「長手方向」とは、定着ベルトの回転方向に対して直交し、かつ、定着ベルトの外周面に沿った方向を意味する。すなわち、「長手方向」は、図３中の矢印Ｘにて示される方向であり、加圧ローラ２２の長手方向又は回転軸方向、あるいは定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間（ニップ部）を通過する用紙の幅方向（用紙搬送方向とは交差する方向）と平行な方向でもある。
【0025】
図２に示されるように、本実施形態に係る定着装置２０は、定着ベルト２１及び加圧ローラ２２のほか、ヒータ２３と、ヒータホルダ２４と、ステー２５と、温度センサ２６と、分離部材２８と、支持フレーム３０などを備えている。なお、図３において、分離部材２８及び支持フレーム３０は省略されている。
【0026】
定着ベルト２１は、用紙Ｐの未定着トナー担持面に接触して未定着トナー（未定着画像）を用紙Ｐに定着させる回転体（第一回転体又は定着部材）である。
【0027】
具体的に、定着ベルト２１は、内周面側から外周面側に向かって順に、基材、弾性層、離型層などを有する無端状のベルトにより構成される。基材は、例えば、層厚が３０～５０μｍであって、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、あるいはポリイミドなどの樹脂材料により形成される。弾性層は、層厚が１００～３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム材料により形成される。定着ベルト２１が弾性層を有していることにより、ニップ部における定着ベルト２１の表面に微小な凹凸が形成されなくなるため、用紙Ｐ上のトナー画像に熱が均一に伝わりやすくなる。離型層は、層厚が１０～５０μｍであって、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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）などの材料により形成される。定着ベルト２１が、離型層を有していることにより、トナー（トナー画像）に対する離型性（剥離性）が確保される。また、定着ベルト２１は、小型化及び低熱容量化のため、その全体の厚さが１ｍｍ以下、直径が３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【0028】
定着ベルト２１は、その長手方向Ｘにおいて、一対の回転体保持部材であるベルト保持部材２７（図３参照）によって回転可能に保持される。なお、ここでいう定着ベルト２１の「長手方向両端部」、及び以下の説明中における定着ベルト２１の「長手方向端部」は、定着ベルト２１の長手方向の最も端の端縁のみを意味する場合に限らない。「長手方向両端部」及び「長手方向端部」には、定着ベルト２１の長手方向の最も端の端縁のほか、定着ベルト２１を長手方向に三等分した場合の端縁から三分の一の長さの範囲内における任意の位置も含まれる。従って、ベルト保持部材２７は、定着ベルト２１の長手方向の最も端の端縁を含む領域（長手方向端部）を保持する場合のほか、定着ベルト２１の端縁を含まない領域（長手方向端部）を保持する場合であってもよい。
【0029】
具体的に、ベルト保持部材２７は、定着ベルト２１の長手方向端部内に挿入される断面Ｃ字状の挿入部２７ａと、挿入部２７ａよりも大きい外径に形成された規制部２７ｂと、支持フレーム３０（図２参照）に固定される固定部２７ｃを有している。規制部２７ｂは、少なくとも定着ベルト２１の外径よりも大きく形成されており、定着ベルト２１に長手方向Ｘの寄り（長手方向への移動）が生じた場合にその寄りを規制する。一方、挿入部２７ａは、定着ベルト２１の内径以下の大きさに形成され、定着ベルト２１の長手方向端部内に挿入されることにより、定着ベルト２１を内側から回転可能に保持する部分である。固定部２７ｃは、定着ベルト２１の長手方向両端部側に配置される一対の支持フレーム３０に固定される。これにより、定着ベルト２１は、その長手方向両端部においてベルト保持部材２７を介して支持フレーム３０に対し回転可能に支持される。
【0030】
加圧ローラ２２は、定着ベルト２１の外周面に対向して配置される回転体(第二回転体又は対向部材)であると共に、定着ベルト２１の外周面に加圧される加圧部材でもある。加圧ローラ２２は、定着ベルト２１の外周面に接触し、定着ベルト２１との間において用紙Ｐを通過させるニップ部Ｎを形成する。
【0031】
具体的に、加圧ローラ２２は、中実の鉄製芯材と、この芯材の外周面に設けられる弾性層と、弾性層の外周面に設けられる離型層により構成される。芯材は、中空の部材であってもよい。弾性層は、シリコーンゴム、又は発泡性シリコーンゴム、あるいはフッ素ゴムなどにより形成される。離型層は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥなどのフッ素樹脂により形成される。
【0032】
ヒータ２３は、定着ベルト２１を加熱する加熱源である。また、加圧ローラ２２を加熱する熱源が別途設けられていてもよい。本実施形態においては、加熱源として、抵抗発熱体５１を有する面状又は板状のヒータ２３が用いられている。ヒータ２３は、定着ベルト２１の内周面に接触するように配置されている。このため、ヒータ２３が通電により抵抗発熱体５１が発熱すると、その熱が定着ベルト２１の内周面に対して伝達され、定着ベルト２１が加熱される。なお、加熱源は、本実施形態のような面状又は板状のヒータ２３のほか、ハロゲンヒータ、カーボンヒータ又はセラミックヒータなどの輻射熱式のヒータ、あるいは電磁誘導加熱方式の加熱源であってもよい。
【0033】
ヒータホルダ２４は、定着ベルト２１内においてヒータ２３（加熱源）を保持する加熱源保持部材である。ヒータホルダ２４は、ヒータ２３の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料により構成される。例えば、ヒータホルダ２４の材料として、ＬＣＰなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂を用いた場合は、ヒータ２３からヒータホルダ２４への伝熱が抑制されるため、効率的に定着ベルト２１を加熱することができる。
【0034】
ステー２５は、ヒータホルダ２４を補強する補強部材である。ステー２５が、ヒータホルダ２４の加圧ローラ２２側とは反対側の面を支持することにより、加圧ローラ２２の加圧力によるヒータホルダ２４及びヒータ２３の撓み（特に定着ベルト２１の長手方向に渡る撓み）が抑制される。これにより、均一な幅のニップ部Ｎが得られるようになる。ステー２５の材料としては、剛性を確保するため、ＳＵＳ又はＳＥＣＣなどの鉄系金属材料が好ましい。
【0035】
温度センサ２６は、ヒータ２３に接触し、ヒータ２３の温度を検知する温度検知部材である。本実施形態においては、温度センサ２６が、ヒータ２３のニップ部Ｎ側とは反対側の面に接触するように配置されている。なお、温度センサ２６は、ヒータ２３に対して接触する接触式の温度センサに限らず、ヒータ２３に対して接触しないように配置される非接触式の温度センサであってもよい。温度センサ２６としては、例えば、サーモパイル、サーモスタット、サーミスタ又はＮＣセンサなどの公知の温度センサを用いることが可能である。
【0036】
分離部材２８は、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐを定着ベルト２１の表面から分離する部材である。分離部材２８は、例えば防錆加工した鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属材料により構成され、ニップＮよりも用紙搬送方向下流側に配置される。また、分離部材２８の先端部（図２における下端部）は、ニップ部Ｎよりも用紙搬送方向下流側において定着ベルト２１の表面（外周面）に接近して配置される。このため、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過して分離部材２８の先端部の位置に至ると、用紙Ｐの先端が分離部材２８の先端部に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２１の表面から分離される。
【0037】
一対の支持フレーム３０は、定着ベルト２１、加圧ローラ２２のそれぞれの長手方向両端部を支持する金属製のフレーム部材である。また、一対の支持フレーム３０は、定着ベルト２１及び加圧ローラ２２のほか、ステー２５、分離部材２８のそれぞれの長手方向両端部も支持する。
【0038】
図４は、本実施形態に係るヒータ２３の平面図である。
【0039】
図４に示されるように、本実施形態に係るヒータ２３は、板状の基材５０と、基材５０上に設けられる複数の抵抗発熱体５１と、複数の抵抗発熱体５１を被覆する絶縁層５２と、給電線５４を介して複数の抵抗発熱体５１に接続される一対の電極部５３を有している。
【0040】
基材５０は、図４における横方向へ伸びる長手状の板材により構成される。また、基材５０は、その長手方向が定着ベルト２１の長手方向Ｘ（図３参照）となるように配置される。基材５０の材料としては、耐熱性及び絶縁性に優れるアルミナ又は窒化アルミニウムなどのセラミック、ガラス、マイカなどの非金属材料が好ましい。また、基材５０と抵抗発熱体５１との間に別途絶縁層を介在させることにより、基材５０の材料として、金属材料などの導電材料を用いることもできる。金属材料としては、例えば、アルミニウム又はステンレスなどが低コストである点において好ましい。また、ヒータ２３の均熱性を向上させ、画像品位を高めるために、基材５０を銅、グラファイト、グラフェンなどの高熱伝導率の材料により構成してもよい。
【0041】
複数の抵抗発熱体５１は、通電により発熱する発熱体として機能する部分であり、基材５０の長手方向に渡って互いに間隔をあけて配置されている。互いに隣り合う抵抗発熱体５１同士の隙間は、抵抗発熱体５１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。ただし、抵抗発熱体５１同士の隙間が大きすぎると、その隙間の部分において温度低下が生じやすくなるため、長手方向に渡る温度ムラを抑制する観点から、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がさらに好ましい。各抵抗発熱体５１は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）及びガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷などにより基材５０に塗工し、その後、基材５０を焼成することによって形成される。また、抵抗発熱体５１の材料として、銀合金（ＡｇＰｔ）又は酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などの抵抗材料を用いてもよい。
【0042】
各抵抗発熱体５１は、給電線５４を介して一対の電極部５３に対して接続されている。本実施形態においては、一対の電極部５３が、基材５０の長手方向両端部に設けられ、各電極部５３に対して各抵抗発熱体５１が電気的に並列に接続されている。各電極部５３に対して給電部材としてのコネクタが接続されると、電源部から各抵抗発熱体５１へ給電可能な状態となる。
【0043】
抵抗発熱体５１及び給電線５４は、これらの絶縁性と耐久性を確保するため、絶縁層５２によって覆われている。一方、電極部５３は、コネクタが接続されるため、絶縁層５２によって覆われておらず、露出している。絶縁層５２は、例えば、耐熱性ガラスなどにより構成される。本実施形態においては、抵抗発熱体５１、電極部５３、給電線５４及び絶縁層５２が、基材５０の定着ベルト２１側（ニップ部Ｎ側）の面に設けられているが（図２参照）、反対に、基材５０のヒータホルダ２４側の面に設けられてもよい。その場合、抵抗発熱体５１の熱が基材５０を介して定着ベルト２１に伝達されるため、基材５０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好ましい。
【0044】
本実施形態に係る定着装置２０は、次のように動作する。
【0045】
印刷動作が開始されると、加圧ローラ２２が図２中の矢印方向へ回転駆動し、これに伴って定着ベルト２１が従動回転する。また、通電によりヒータ２３が発熱し、ヒータ２３によって定着ベルト２１が加熱される。このとき、温度センサ２６によってヒータ２３の温度が検知され、検知された温度に基づいてヒータ２３の発熱量が制御されることにより、定着ベルト２１の温度が所定の定着温度（画像定着可能な温度）に維持される。そして、未定着画像を担持する用紙Ｐが、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間（ニップ部Ｎ）へ搬送されると、定着ベルト２１と加圧ローラ２２によって用紙Ｐが加熱及び加圧される。これにより、用紙Ｐ上の画像が用紙Ｐに定着される。その後、用紙Ｐは、ニップ部Ｎを通過し、分離部材２８によって定着ベルト２１の表面から分離される。
【0046】
ここで、本実施形態に係る定着装置２０は、上記のような一対の支持フレーム３０を備えているところ、支持フレーム３０間の距離を所定の距離に保持し、フレーム全体としての剛性及び強度を向上させるには、一対の支持フレーム３０同士を連結する連結フレームが必要になる。
【0047】
例えば、図５（ａ）に示される例のように、連結フレーム３１を、定着ベルト２１及び加圧ローラ２２を挟んで前後二箇所に設け、これらの連結フレーム３１によって支持フレーム３０同士を連結することにより、支持フレーム３０間の距離を所定の距離に保持でき、フレーム全体の剛性及び強度を確保できるようになる。しかしながら一方で、このような連結フレーム３１を支持フレーム３０間の前後二箇所に設けると、定着装置が大きくなると共に重量が増し、コストも増大する問題がある。
【0048】
そのため、図５（ｂ）に示される例のように、２つの連結フレーム３１のうち、画像形成装置本体に対する定着装置の装着方向奥側（図おける上側）に配置される連結フレーム３１を省略することが検討されている。このように、装着方向奥側の連結フレーム３１を省略することにより、図５（ａ）に示されるような連結フレーム３１が２つある構成に比べて、定着装置を小型化でき、軽量化又は低コスト化も図れるようになる。しかしながら、これまでは、特定の画像形成装置との互換性を確保する非互換形状部材が、装着方向奥側に配置される連結フレーム３１に対して設けられていたため、装着方向奥側の連結フレーム３１を無くすと、非互換形状部材を取り付ける箇所が無くなってしまうといった問題が発生する。
【0049】
そこで、本発明においては、非互換形状部材の新たな取付箇所を提案することを目的とする。以下、本発明の特徴部分について、上記実施形態に係る定着装置を例に説明する。
【0050】
図６は、本発明の実施形態に係る定着装置２０の斜視図である。
【0051】
図６に示されるように、本実施形態に係る定着装置２０は、定着ベルト２１及び加圧ローラ２２などの各種構成部材が取り付けられる装置フレーム２９として、一対の支持フレーム３０のほか、１つの連結フレーム３１を備えている。
【0052】
ここで、図６において、定着ベルト２１又は加圧ローラ２２の長手方向Ｘを「Ｘ軸方向」とすると、連結フレーム３１は、Ｘ軸方向に延在し、一対の支持フレーム３０のＸ軸方向における両端部側に連結されている。詳しくは、Ｘ軸方向における連結フレーム３１の両端部側に設けられる複数の係合孔３１ａに対して、各支持フレーム３０に設けられる複数の係合突起３０ａが挿入されて互いに係合することにより、各支持フレーム３０が連結フレーム３１に対して連結される。これにより、支持フレーム３０同士が連結フレーム３１を介して連結される。
【0053】
また、連結フレーム３１は、後述の本体フレームに対する固定を行うねじを挿通させる一対のねじ挿通孔３１ｂと、本体フレームに対する位置決めを行うための一対の位置決め孔３１ｃとを有している。各挿通孔３１ｂ及び各位置決め孔３１ｃは、連結フレーム３１の各係合孔３１ａが設けられる箇所よりもさらにＸ軸方向における連結フレーム３１の両端部側に設けられている。
【0054】
一方、一対の支持フレーム３０は、加圧ローラ２２の回転軸、ヒータ２３及びヒータホルダ２４のそれぞれのＸ軸方向における両端部が挿入される切り欠き状の凹部３０ｂを有している。凹部３０ｂは、各支持フレーム３０の連結フレーム３１側の端部とは反対の端部において開口しており、その凹部３０ｂの開口部を通して加圧ローラ２２の回転軸、ヒータ２３及びヒータホルダ２４のそれぞれの両端部が凹部３０ｂ内に挿入されて組み付けられる。また、凹部３０ｂの底に相当する箇所には、加圧ローラ２２の回転軸を回転可能に支持するすべり軸受４１が設けられている。
【0055】
加圧ローラ２２が一対の支持フレーム３０に対して組み付けられた状態においては、加圧ローラ２２の回転軸の一端部に設けられる駆動伝達ギア４２が、一方（図６における右側）の支持フレーム３０よりも外側に配置される。この駆動伝達ギアは、画像形成装置に設けられる駆動源から加圧ローラ２２へ駆動力を伝達するギアである。定着装置２０が画像形成装置に搭載されると、駆動伝達ギア４２が画像形成装置に設けられる本体側ギアと噛み合い、駆動伝達ギア４２を介して駆動源から加圧ローラ２２へ駆動力を伝達可能な状態となる。
【0056】
また、各支持フレーム３０は、連結フレーム３１側の端部とは反対の端部に、本体フレームに対して取り付けられる三角形状の複数の取付部３０ｃを有している。ここで、図６において、Ｘ軸方向とは交差する第一交差方向を「Ｙ軸方向」とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向に対して交差する第二交差方向を「Ｚ軸方向」とすると、取付部３０ｃは、各支持フレーム３０のＹ軸方向における連結フレーム３１側とは反対側の端部に、Ｚ軸方向において互いに間隔をあけて２つずつ設けられている。なお、取付部３０ｃの数は、２つに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【0057】
また、一対の支持フレーム３０のうちの一方には、後述の本体フレームに設けられる非互換形状部に対して装着可能な非互換形状部材４４が取り付けられている。この非互換形状部材４４は、相手側（本体フレーム側）の非互換形状部と協働して、画像形成装置本体に対する特定の（本実施形態に係る）定着装置の装着のみを許容し、それ以外の定着装置の装着をできないようにするためのものである。
【0058】
具体的に、非互換形状部材４４は、ベース部４４ａと、ベース部４４ａに設けられる凸部４４ｂとを有している。本実施形態においては、図６に示される右側の支持フレーム３０に対し、非互換形状部材４４がベース部４４ａを介して取り付けられている。
【0059】
図７は、支持フレーム３０に対する非互換形状部材４４の取付構造を示す斜視図である。
【0060】
図７に示されるように、本実施形態においては、非互換形状部材４４のベース部４４ａが、支持フレーム３０の図の上側に設けられる取付部３０ｃの近傍に取り付けられている。具体的に、ベース部４４ａには、取付部３０ｃが挿通される挿通孔４４ｃが設けられており、この挿通孔４４ｃに対して取付部３０ｃが挿通されることにより、支持フレーム３０に対して非互換形状部材４４が回転しないように支持される。そして、この状態において、さらにベース部４４ａがねじ３９によって支持フレーム３０に締結されることにより、非互換形状部材４４が支持フレーム３０に対して固定される。
【0061】
ここで、ねじ３９を回転させてベース部４４ａを支持フレーム３０に対して締結する際、ベース部４４ａがねじ３９の回転に伴ってその回転方向Ｄへ回転すると、凸部４４ｂの先端位置が回転方向Ｄにずれる。そのため、本実施形態においては、ねじ３９を中心するベース部４４ａの回転を規制するため、非互換形状部材４４が回転規制部４４ｄを有している。具体的には、図７に示されるように、挿通孔４４ｃに挿通される取付部３０ｃの近傍部分を挟むベース部４４ａの上側及び下側の壁部４４ｄが回転規制部として機能する。従って、ベース部４４ａがねじ３９の回転方向Ｄへ回転しようとしても、ベース部４４ａの回転規制部４４ｄ（上側及び下側の壁部）が支持フレーム３０（取付部３０ｃの近傍部分）に対して接触することにより、ベース部４４ａの回転が規制される。これにより、ねじ締結時における凸部４４ｂの位置ずれ（回転）が規制される。
【0062】
続いて、図８を参照しつつ、定着装置２０が装着される画像形成装置の本体フレームの構成について説明する。図８において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、上記図６におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に対応する方向を示している。
【0063】
図８に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置の本体フレーム６０は、互いにＸ軸方向に離れて配置される一対の側壁部６１と、一対の側壁部６１の間でＹ軸方向に対して直交するように配置される縦壁部６２と、一対の側壁部６１の間でＺ軸方向に対して直交するように配置される底壁部６３とを有している。
【0064】
縦壁部６２のＸ軸方向における両端部側には、一対の支持フレーム３０の上記各取付部３０ｃが挿入されて取り付けられる複数の孔部６０ａが設けられている。孔部６０ａは、取付部３０ｃに対応してＺ軸方向に間隔をあけて２つずつ設けられている。
【0065】
また、縦壁部６２には、上記非互換形状部材４４が装着される非互換形状部５９が設けられている。本実施形態においては、非互換形状部５９が、上記非互換形状部材４４の凸部４４ｂを挿入可能な孔形状部６０ｅにより構成されている。
【0066】
一対の側壁部６１の縦壁部６２が設けられる側とは反対側（図６におけるＹ軸方向の手前側）には、それぞれ突片部６４が設けられている。各突片部６４には、定着装置２０を固定するためのねじが装着される一対のねじ孔６０ｂと、定着装置２０を位置決めするための一対の位置決め突起６０ｃが設けられている。
【0067】
図９に、本体フレーム６０に対して定着装置２０が装着された状態を示す。
【0068】
図９に示されるように、本体フレーム６０に対して定着装置２０が装着された状態においては、定着装置２０が一対の側壁部６１の間に配置される。
【0069】
定着装置２０を本体フレーム６０に装着する際は、まず、一対の支持フレーム３０に設けられる各取付部３０ｃを、本体フレーム６０に設けられる各孔部６０ａ内に挿入する。これにより、各取付部３０ｃが各孔部６０ａに対して係合し、各支持フレーム３０が本体フレーム６０に対してＸ軸方向（長手方向Ｘ）及びＺ軸方向に位置決めされる。
【0070】
また、図９における上側の取付部３０ｃが孔部６０ａに挿入されると同時に、一方の支持フレーム３０に取り付けられる非互換形状部材４４の凸部４４ｂが、本体フレーム６０の非互換形状部５９である孔形状部６０ｅに挿入され、凸部４４ｂと孔形状部６０ｅとが係合する。
【0071】
また、図９に示されるように、本体フレーム６０の各孔部６０ａに対して各取付部３０ｃが挿入された状態においては、定着装置２０の連結フレーム３１が、本体フレーム６０の一対の突片部６４に対して対向するように配置される。このとき、連結フレーム３１に設けられる各位置決め孔３１ｃを、各突片部６４に設けられる位置決め突起６０ｃに対向するように配置し、各位置決め突起６０ｃを各位置決め孔３１ｃ内に挿入する。これにより、各位置決め突起６０ｃと各位置決め孔３１ｃとが係合し、本体フレーム６０に対する連結フレーム３１のＸ軸方向及びＺ軸方向の位置決めが行われる。
【0072】
最後に、図９に示されるねじ４３を用いて、連結フレーム３１を本体フレーム６０の各突片部６４に対して固定する。すなわち、ねじ４３を、連結フレーム３１の各ねじ挿通孔３１ｂに挿通し、そのねじ４３を本体フレーム６０のねじ孔６０ｂに締結する。これにより、定着装置２０が本体フレーム６０に対してＹ軸方向に移動（離脱）しないように固定され、本体フレーム６０に対する定着装置２０の装着作業が完了する。
【0073】
上記のように、定着装置２０が本体フレーム６０に対して装着された状態においては、定着装置２０の非互換形状部材４４の凸部４４ｂが、本体フレーム６０の孔形状部６０ｅに挿入されて係合することにより、画像形成装置本体に対する定着装置２０の装着が許容される。
【0074】
ここで、定着装置２０の非互換形状部材４４の凸部４４ｂ及び本体フレーム６０の非互換形状部５９である孔形状部６０ｅは、定着装置２０及び画像形成装置１００の仕様又は構成に応じて、異なる位置に配置される。例えば、定着装置のヒータへの供給電力が１００Ｖである場合は、図１０（ａ）に示されるように、非互換形状部材４４の凸部４４ｂがベース部４４の図の左端側に１つ設けられ、本体フレーム６０においては、非互換形状部材４４の凸部４４ｂに対応する位置に孔形状部６０ｅが１つ設けられる。これに対して、ヒータへの供給電力が１２０Ｖである場合は、図１０（ｂ）に示されるように、凸部４４ｂがベース部４４ａの図の中央側に１つ設けられ、また、ヒータへの供給電力が２００Ｖである場合は、図１０（ｃ）に示されるように、凸部４４ｂがベース部４４ａの図の右端側に１つ設けられる。そして、本体フレーム６０においては、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、それぞれの凸部４４ｂに対応する位置に孔形状部６０ｅが１つずつ設けられる。
【0075】
このように、凸部４４ｂ及び孔形状部６０ｅのそれぞれの配置を、ヒータに供給される電力の大きさに応じて異ならせることにより、定着装置の電力仕様と画像形成装置の電力仕様が同じである場合にのみ、画像形成装置に対する定着装置の装着が許容され、両者が正常に動作する互換性を担保できる。すなわち、１００Ｖの電力仕様の定着装置を２００Ｖの電力仕様の画像形成装置に対して装着しようとしても、凸部４４ｂの位置と孔形状部６０ｅの位置とが対応しないので、凸部４４ｂを孔形状部６０ｅ内に挿入することができず、定着装置を装着することができない。また、その他の場合も同じように、定着装置と画像形成装置との間で電力仕様が異なる場合は、定着装置を画像形成装置本体に装着しようとしても、凸部４４ｂを孔形状部６０ｅ内に挿入できないため、定着装置の装着を行うことができない。一方、定着装置と画像形成装置との間で電力仕様が同じである場合は、凸部４４ｂの位置と孔形状部６０ｅの位置とが一致するので、画像形成装置に対する定着装置の装着が許容される。このように、ヒータに供給される電力の大きさに応じて、凸部４４ｂ及び孔形状部６０ｅのそれぞれの配置を異ならせることにより、定着装置と画像形成装置との間において互換性を確保できる。なお、非互換形状部材４４及び非互換形状部５９の配置は、電力仕様の違い応じて異ならせる場合に限らず、定着装置の構成、あるいはその他の規格の違いに応じて異ならせてもよい。また、定着装置の構成あるいは規格に応じて、非互換形状部材４４及び非互換形状部５９の形状を異ならせてもよい。
【0076】
ところで、上記のような非互換形状部材４４を備える本実施形態の定着装置２０においては、非互換形状部材４４が配置される側に、支持フレーム３０同士を連結する連結フレームが設けられていない（図６参照）。このように、本実施形態においては、支持フレーム３０同士の間の定着ベルト２１及び加圧ローラ２２よりも非互換形状部材４４側に連結フレームが設けられていないため、図５（ａ）に示されるような定着ベルト２１及び加圧ローラ２２を挟む前後二箇所に連結フレーム３１が設けられる構成に比べて、定着装置の小型化、軽量化又は低コスト化を図れる。しかしながら、非互換形状部材４４側に連結フレームが無い場合、連結フレームに対する非互換形状部材４４の取り付けが行えなくなる。
【0077】
そこで、本実施形態に係る定着装置２０においては、一対の支持フレーム３０の一方に対して非互換形状部材４４を取り付けるようにしている（図６参照）。このように、一方の支持フレーム３０に対して非互換形状部材４４を取り付けることにより、非互換形状部材４４の取付箇所を確保しつつ、装置の小型化、軽量化又は低コスト化を図れるようになる。
【0078】
図１１（ｂ）に示されるように、非互換形状部材４４側に連結フレーム３１がある場合は、その連結フレーム３１の本体フレーム６０側の面に非互換形状部材４４を配置する必要があるため、非互換形状部材４４を含む定着装置２０全体のサイズがＹ軸方向に大きくなる傾向にある。これに対して、図１１（ａ）に示されるように、本実施形態の場合は、非互換形状部材４４側に連結フレーム３１が無いため、図１１（ｂ）の構成と比べて、非互換形状部材４４を一対の支持フレーム３０間のスペースに進入させ、非互換形状部材４４を定着ベルト２１に近づけて配置できる。このため、本実施形態においては、非互換形状部材４４を含む定着装置２０全体のサイズをＹ軸方向に小さくすることが可能である。
【0079】
このように、本実施形態に係る定着装置２０においては、非互換形状部材４４側の連結フレームを省略することにより、装置の小型化、軽量化又は低コスト化が可能であるが、一方で、非互換形状部材４４側に連結フレームが無いため、非互換形状部材４４側に連結フレームがある構成に比べて、定着装置全体の剛性及び強度が低下する可能性がある。しかしながら、本実施形態においては、上記のように、定着装置２０が本体フレーム６０に装着されることにより、一対の支持フレーム３０が本体フレーム６０によって位置決めされ、支持フレーム３０間の距離が所定の距離に保持されるので、定着装置全体の剛性及び強度を確保できる。このように、本実施形態に係る定着装置２０においては、非互換形状部材４４側に連結フレームが無くても、定着装置２０が本体フレーム６０に装着されることにより、定着装置全体の剛性及び強度を確保することが可能である。
【0080】
上述のように、本実施形態においては、ねじ３９の締結に伴う非互換形状部材４４の回転を規制するため、非互換形状部材４４が回転規制部４４ｄを有しているが（図７参照）、部品の寸法公差などにより回転規制部４４ｄと支持フレーム３０との間に隙間が生じることがある。その場合、回転規制部４４ｄと支持フレーム３０との間に回転方向Ｄのガタが生じるため、ねじ３９の締結に伴って非互換形状部材４４が回転して凸部４４ｂが位置ずれすると、凸部４４ｂが本体フレーム６０側の孔形状部６０ｅに対して干渉したり、挿入できなかったりする可能性がある。
【0081】
そのため、本実施形態においては、凸部４４ｂが位置ずれしても、孔形状部６０ｅに対して凸部４４ｂを確実に挿入できるように、孔形状部６０ｅを長孔により構成している（図８参照）。すなわち、図１２に示される回転方向Ｄにねじ３９を回して締結すると、その回転方向Ｄに倣って凸部４４ｂがＺ軸下方向へ位置ずれする可能性があるが、孔形状部６０ｅを凸部４４ｂの位置ずれ方向（図１２中のＺ軸下方向）へ長い長孔とし、凸部４４ｂの位置ずれ方向における孔形状部６０ｅの幅Ｗ１を、凸部４４ｂの幅Ｗ２よりも大きくしている。
【0082】
このように、孔形状部６０ｅが、凸部４４ｂの位置ずれ方向（Ｚ軸方向）へ長い長孔により構成されていることにより、ねじ締結時に凸部４４ｂが位置ずれしても、凸部４４ｂを孔形状部６０ｅに対して確実に挿入できるようになり、信頼性が向上する。
【0083】
また、図１３中の二点鎖線にて示されるように、定着装置の仕様又は構成に応じて凸部４４ｂの配置を異ならせる場合、凸部４４ｂの配置を異ならせる方向は、ねじ３９の軸方向Ｅであることが好ましい。このように、凸部４４ｂの配置をねじ３９の軸方向Ｅに異ならせることにより、凸部４４ｂがどの位置に配置されたとしても、ねじ３９の締結に伴う各凸部４４ｂのずれ量及びずれ方向が同じとなる。その場合、孔形状部６０ｅの設計が容易となる。また、各孔形状部６０ｅに対する各凸部４４ｂの挿入も確実に行えるようになる。
【0084】
以上のように、本実施形態に係る定着装置２０によれば、小型化、軽量化、低コスト化の目的で、非互換形状部材４４側の連結フレームを無くした構成であっても、非互換形状部材４４を支持フレーム３０に取り付けることにより、非互換形状部材４４の取り付けができなくなる問題を解消できる。このため、本発明によれば、非互換形状部材４４の取り付けと、装置の小型化、軽量化又は低コスト化の両立を実現できる。
【0085】
なお、本発明は、非互換形状部材４４側の連結フレームを無くした定着装置に限らず、非互換形状部材４４側に連結フレームを有するものにも適用可能である。すなわち、図５（ａ）に示されるように、非互換形状部材４４側に連結フレームがある場合でも、他の部品のレイアウトなどによって連結フレームに非互換形状部材４４を取り付けることができない事情がある場合は、非互換形状部材４４を支持フレーム３０に取り付けて、取付箇所を確保してもよい。
【0086】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記のような構成の定着装置に限らず、他の構成の定着装置にも適用可能である。以下に、本発明を適用可能な定着装置の構成をいくつか例示する。
【0087】
図１４に示される定着装置２０は、上記図２に示される定着装置２０と比べて、ヒータ２３の温度を検知する温度センサ２６の位置が異なる。それ以外の部分は、同じ構成である。なお、図１４において、図２に示される分離部材２８及び支持フレーム３０は省略されている。図１４に示される定着装置２０においては、通紙方向におけるニップ部Ｎの中央Ｍよりも通紙方向上流側（ニップ入口側）に配置されている。一方、図２に示される定着装置２０においては、温度センサ２６が、ニップ部Ｎの中央Ｍに配置されている。図１４に示されるように、温度センサ２６がニップ部Ｎの中央Ｍよりも通紙方向上流側に配置されている場合は、温度センサ２６によってニップ入口側の温度を精度良く検知できる。ニップ入口側においては、ニップ部Ｎに進入する用紙Ｐによって定着ベルト２１の熱が特に奪われやすい領域であるため、温度センサ２６によってニップ入口側の温度を精度良く検知することにより、画像の定着性を確保でき、定着オフセット（トナー画像を十分に加熱できない状態）の発生を効果的に抑制できる。
【0088】
次に、図１５に示される実施形態においては、ヒータ２３によって定着ベルト２１を加熱する加熱用のニップ部Ｎ１と、用紙Ｐを通過させる定着用のニップ部Ｎ２が、それぞれ別の位置に形成されている。具体的に、本実施形態においては、定着ベルト２１の内側に、ヒータ２３のほかニップ形成部材１５０が配置され、ヒータ２３とニップ形成部材１５０に対してそれぞれ加圧ローラ１５１，１５２が定着ベルト２１の外側から押し当てられている。これより、ヒータ２３と一方の加圧ローラ１５１との間において加熱用のニップ部Ｎ１が形成され、ニップ形成部材１５０と他方の加圧ローラ１５２との間において定着用のニップ部Ｎ２が形成されている。この場合、加熱用のニップ部Ｎ１において定着ベルト２１が加熱され、定着用のニップ部Ｎ２において定着ベルト２１の熱が用紙Ｐへ付与されることにより、未定着画像が用紙Ｐに定着される。
【0089】
続いて、図１６に示される定着装置２０は、上記図１５に示される定着装置において、ヒータ２３側の加圧ローラ１５１が省略され、ヒータ２３が定着ベルト２１の曲率に合わせて円弧状に形成された例である。それ以外は、図１５に示される構成と同じである。この場合、ヒータ２３が円弧状に形成されていることにより、定着ベルト２１とヒータ２３とのベルト回転方向の接触長さを確保し、定着ベルト２１を効率良く加熱できる。
【0090】
続いて、図１７に示される定着装置２０は、一対のベルト１６１，１６２の間に、ローラ１６３が配置された例である。この例においては、図１７における左側のベル１６１内にヒータ２３が配置され、右側のベルト１６２内にニップ形成部材１５３が配置されている。ヒータ２３が左側のベルト１６１を介してローラ１６３に接触することにより、加熱用のニップ部Ｎ１が形成され、ニップ形成部材１５３が右側のベルト１６２を介してローラ１６３に接触することにより、定着用のニップ部Ｎ２が形成されている。
【0091】
また、本発明に係る画像形成装置は、図１に示されるカラー画像形成装置に限らず、図１８に示されるような構成の画像形成装置にも適用可能である。以下、本発明を適用可能な他の実施形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
【0092】
図１８に示される画像形成装置１００は、感光体ドラムなどから成る画像形成手段１７０と、一対のタイミングローラ１７１などから成る用紙搬送部と、給紙装置１７２と、定着装置１７３と、排紙装置１７４と、読取部１７５を備えている。給紙装置１７２は複数の給紙トレイを備え、それぞれの給紙トレイが異なるサイズの用紙を収容する。
【0093】
読取部１７５は原稿Ｑの画像を読み取る。読取部１７５は、読み取った画像から画像データを生成する。給紙装置１７２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１７１は搬送路上の用紙Ｐを画像形成手段１７０へ搬送する。
【0094】
画像形成手段１７０は、用紙Ｐにトナー画像を形成する。具体的に、画像形成手段１７０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、除電装置を含む。定着装置１７３は、トナー画像を加熱及び加圧して、用紙Ｐにトナー画像を定着させる。トナー画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１７４へ搬送される。排紙装置１７４は、画像形成装置１００の外部に用紙Ｐを排出する。
【0095】
次に、図１９に基づき、本実施形態に係る定着装置１７３について説明する。なお、図１９に示される構成において、図２に示される上記実施形態の定着装置２０と共通する構成の部分については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
【0096】
図１９に示されるように、定着装置１７３は、定着ベルト２１と、加圧ローラ２２と、ヒータ２３と、ヒータホルダ２４と、ステー２５と、温度センサ２６などを備えている。
【0097】
定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間にニップ部Ｎが形成される。ニップ部Ｎのニップ幅は１０ｍｍ、定着装置１７３の線速は２４０ｍｍ／ｓである。
【0098】
定着ベルト２１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成る耐熱性のフィルム材によって形成される。定着ベルト２１の外径は約２４ｍｍである。
【0099】
加圧ローラ２２は、芯金と弾性層と離型層とを含む。加圧ローラ２２の外径は２４～３０ｍｍであり、弾性層の厚みは３～４ｍｍである。
【0100】
ヒータ２３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に設定される。また、ヒータ２３の用紙搬送方向の幅は１３ｍｍである。
【0101】
ヒータホルダ２４は、定着ベルト２１をガイドするガイド部３８を有している。ガイド部３８は、定着ベルト２１の内周面に沿って円弧状又は凸曲面状に形成されるガイド面を有し、定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１がガイド面に対して摺動することにより案内される。ガイド部３８は、ヒータホルダ２４と一体でなく、別体で構成されてもよい。
【0102】
図２０に示されるように、ヒータ２３の導体層は、複数の抵抗発熱体５１と、給電線５４と、電極部５３Ａ～５３Ｃを備えている。複数の抵抗発熱体５１は、ヒータ２３の長手方向（矢印Ｘ方向）に互いに間隔をあけて配置されている。ここで、各抵抗発熱体５１同士の間の部分を、「分割領域」と称すると、図２０の拡大図に示されるように、各抵抗発熱体５１の間は、それぞれ分割領域Ｂが形成されている（図２０においては、拡大図の範囲のみで分割領域Ｂを図示しているが、実際は全ての抵抗発熱体５１同士の間に分割領域Ｂが設けられている）。また、図２０において、矢印Ｙ方向は、ヒータ２３の長手方向Ｘに交差又は直交する方向（長手交差方向）で、基材５０の厚み方向と異なる方向である。また、矢印Ｙ方向は、複数の抵抗発熱体５１の配列方向に交差する方向（配列交差方向）、又は、基材５０の抵抗発熱体５１が設けられた面に沿う方向でヒータ２３の短手方向、あるいは、定着装置に通紙される用紙の搬送方向と同じ方向でもある。
【0103】
また、複数の抵抗発熱体５１により、中央の発熱部５５Ｂと、これとは独立して発熱可能な両端側の発熱部５５Ａ，５５Ｃが構成されている。例えば、３つの電極部５３Ａ～５３Ｃのうち、図２０の左端の電極部５３Ａと中央の電極部５３Ｂに通電すると、両端側の発熱部５５Ａ，５５Ｃが発熱する。また、両端の電極部５３Ａ，５３Ｃに通電すると、中央の発熱部５５Ｂが発熱する。例えば、小サイズ用紙に定着動作を行う場合は、中央の発熱部５５Ｂのみを発熱させ、大サイズ用紙に定着動作を行う場合は、全ての発熱部５５Ａ～５５Ｃを発熱させることにより、用紙のサイズに応じた加熱が可能である。
【0104】
また、図２１に示されるように、本実施形態に係るヒータホルダ２４は、ヒータ２３を収容して保持する凹部２４ａを有している。凹部２４ａは、ヒータホルダ２４のヒータ２３側に形成されている。また、凹部２４ａは、ヒータ２３とほぼ同じサイズの矩形（長方形）に形成された面（底面）２４ｆと、その面２４ｆの外郭を形成する４つの辺に沿って面２４ｆと交差するように設けられた４つの壁部（側面）２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅにより構成されている。なお、図２１において、右側の壁部２４ｅは、図示省略されている。また、ヒータ２３の長手方向Ｘ（抵抗発熱体５１の配列方向）に対して交差する一対（左右）の壁部２４ｄ，２４ｅのうち、一方の壁部を省略し、凹部２４ａがヒータ２３の長手方向の一端部において開口するように構成してもよい。
【0105】
図２２に示されるように、本実施形態に係るヒータ２３及びヒータホルダ２４は、コネクタ３６によって保持される。コネクタ３６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などを有している。
【0106】
コネクタ３６は、ヒータ２３及びヒータホルダ２４に対して、ヒータ２３の長手方向Ｘ（抵抗発熱体５１の配列方向）とは交差する方向に取り付けられる（図２２のコネクタ３６からの矢印方向参照）。また、コネクタ３６は、ヒータ２３の長手方向Ｘ（抵抗発熱体５１の配列方向）におけるいずれか一方の端部側であって、加圧ローラ２２の駆動モータが設けられる側とは反対側において、ヒータ２３及びヒータホルダ２４に取り付けられる。なお、コネクタ３６のヒータホルダ２４に対する取り付け時に、コネクタ３６とヒータホルダ２４のうちの一方に設けられた凸部が、他方に設けられた凹部に係合し、凸部が凹部内を相対移動する構成としてもよい。
【0107】
コネクタ３６が取り付けられた状態においては、ヒータ２３とヒータホルダ２４がその表側と裏側からコネクタ３６によって挟まれるようにして保持される。この状態において、各コンタクト端子がヒータ２３の各電極部に接触（圧接）されることにより、コネクタ３６を介して各抵抗発熱体５１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、電源から各抵抗発熱体５１へ電力が供給可能な状態となる。
【0108】
また、図２２に示されるフランジ４８は、定着ベルト２１の長手方向における両端部に設けられ、定着ベルト２１の両端部を内側から保持するベルト保持部材である。フランジ４８は、ステー２５の両端に挿入され、定着装置のフレーム部材である一対の側板に固定される。
【0109】
図２３は、本実施形態に係る温度センサ２６と、通電遮断部材であるサーモスタット１９の配置を示す図である。
【0110】
図２３に示されるように、本実施形態に係る温度センサ２６は、定着ベルト２１の長手方向Ｘにおける中央部Ｘｍ側と端部側のそれぞれの内周面に対向するように配置されている。また、これらの温度センサ２６のうちいずれか一方は、ヒータ２３の抵抗発熱体同士間の上記分割領域Ｂ（図２０参照）に対応する位置に配置される。
【0111】
また、定着ベルト２１の中央部Ｘｍ側と端部側においては、通電遮断部材としてのサーモスタット１９が定着ベルト２１の内周面に対向するように配置されている。各サーモスタット１９は、定着ベルト２１の内周面の温度又は内周面近傍の雰囲気温度を検知する。サーモスタット１９によって検知された温度があらかじめ設定された閾値を超えた場合は、ヒータ２３への通電が遮断される。
【0112】
また、図２３及び図２４に示されるように、定着ベルト２１の両端部を保持するフランジ４８には、スライド溝４８ａが設けられている。スライド溝４８ａは、定着ベルト２１の加圧ローラ２２に対する接離方向に延在する。スライド溝４８ａには定着装置の筐体の係合部が係合する。この係合部がスライド溝４８ａ内を相対移動することにより、定着ベルト２１は加圧ローラ２２に対する接離方向へ移動可能に構成されている。
【0113】
また、本発明は、次のような構成の定着装置にも適用可能である。
【0114】
図２５は、本発明を適用可能な別の定着装置の概略構成図である。
【0115】
図２５に示される定着装置２０は、第一回転体あるいは定着部材としての定着ベルト２１と、第二回転体あるいは加圧部材としての加圧ローラ２２と、加熱源としてのヒータ２３と、加熱源保持部材としてのヒータホルダ２４と、補強部材としてのステー２５と、温度検知部材としての温度センサ（サーミスタ）２６と、均熱部材（熱移動補助部材）である第一高熱伝導部材１８１を備えている。定着ベルト２１は、無端状のベルトから成る。加圧ローラ２２は、定着ベルト２１の外周面に接触して、定着ベルト２１との間にニップ部Ｎを形成する。ヒータ２３は、定着ベルト２１を加熱する。ヒータホルダ２４は、ヒータ２３及び第一高熱伝導部材１８１を保持する。ステー２５は、ヒータホルダ２４を支持する。温度センサ２６は、第一高熱伝導部材１８１の温度を検知する。なお、図２５の紙面に直交する方向は、定着ベルト２１、加圧ローラ２２、ヒータ２３、ヒータホルダ２４、ステー２５、第一高熱伝導部材１８１の長手方向であり、以下、この方向を単に長手方向と呼ぶ。また、この長手方向は搬送される用紙の幅方向、定着ベルト２１の長手方向、そして、加圧ローラ２２の軸方向でもある。
【0116】
ここで、図２５に示されるヒータ２３は、上記図２０に示されるヒータと同じように、複数の抵抗発熱体５１が、ヒータ２３の長手方向に互いに間隔をあけて配置されている。しかしながら、複数の抵抗発熱体５１が互いに間隔をあけて配置される構成においては、抵抗発熱体５１同士の間隔である分割領域Ｂにおけるヒータ２３の温度が、抵抗発熱体５１が配置される部分に比べて低くなる傾向にある。このため、分割領域Ｂにおいては、定着ベルト２１の温度も低くなり、定着ベルト２１の温度が長手方向に渡って不均一になる虞がある。
【0117】
そのため、図２５に示されるヒータ２３においては、分割領域Ｂにおける温度落ち込みを抑制して、定着ベルト２１の長手方向の温度ムラを抑制するために、上記第一高熱伝導部材１８１を設けている。以下、第一高熱伝導部材１８１についてより詳細に説明する。
【0118】
図２５に示されように、第一高熱伝導部材１８１は、図の左右方向において、ヒータ２３とステー２５との間に配置され、特にヒータ２３とヒータホルダ２４との間に挟まれる。つまり、第一高熱伝導部材１８１の一方の面は、ヒータ２３の基材５０の裏面に当接し、第一高熱伝導部材１８１の他方の面（一方の面とは反対側の面）は、ヒータホルダ２４に当接している。
【0119】
ステー２５は、ヒータ２３などの厚み方向に延在する二つの垂直部２５ａの当接面２５ａ１をヒータホルダ２４に当接させ、ヒータホルダ２４、第一高熱伝導部材１８１、ヒータ２３を支持する。長手交差方向（図２５の上下方向）において、当接面２５ａ１は抵抗発熱体５１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２３からステー２５への伝熱を抑制でき、ヒータ２３が定着ベルト２１を効率よく加熱できる。
【0120】
図２６に示されるように、第一高熱伝導部材１８１は、一定の厚みを有する板状の部材であり、例えば、その厚みが０．３ｍｍ、長手方向の長さが２２２ｍｍ、長手交差方向の幅が１０ｍｍに設定される。この例においては、第一高熱伝導部材１８１が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２６においては、図２５に記載のガイド部３８が省略されている。
【0121】
第一高熱伝導部材１８１は、ヒータホルダ２４の凹部２４ａに嵌め込まれ、その上からヒータ２３が取り付けられることで、ヒータホルダ２４とヒータ２３とに挟み込まれて保持される。この例においては、第一高熱伝導部材１８１の長手方向の幅がヒータ２３の長手方向の幅と略同じに設定されている。第一高熱伝導部材１８１及びヒータ２３は、凹部２４ａの長手方向と交差する方向に配置される両側壁（長手方向規制部）２４ｄ，２４ｅによって、長手方向の移動が規制される。このように、第一高熱伝導部材１８１の定着装置内における長手方向の位置ずれが規制されることにより、長手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、第一高熱伝導部材１８１及びヒータ２３は、凹部２４ａの長手方向に配置される両側壁（配列交差方向規制部）２４ｂ，２４ｃによって、長手交差方向の移動が規制される。
【0122】
第一高熱伝導部材１８１が配置される長手方向（矢印Ｘ方向）の範囲は、図２６に示される範囲に限らない。例えば、図２７に示されるように、抵抗発熱体５１が配置される長手方向の範囲のみに第一高熱伝導部材１８１が配置されてもよい（図２７におけるハッチング部参照）。
【0123】
また、図２８に示される例のように、複数配置される第一高熱伝導部材１８１の一部を、長手方向（矢印Ｘ方向）の間隔（分割領域）Ｂに対応する位置の全域のみに配置してもよい。なお、図２８においては、便宜上、抵抗発熱体５１と第一高熱伝導部材１８１が図２８の上下方向にずらして示されているが、両者は長手交差方向（矢印Ｙ方向）のほぼ同じ位置に配置される。また、第一高熱伝導部材１８１は、抵抗発熱体５１の長手交差方向（矢印Ｙ方向）の一部に渡って配置されてもよいし、図２９に示される例のように、第一高熱伝導部材１８１が抵抗発熱体５１の長手交差方向（矢印Ｙ方向）の全体に渡って配置されていてもよい。さらに、図２９に示されるように、第一高熱伝導部材１８１を、長手方向の間隔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５１にまたがって配置することもできる。この「第一高熱伝導部材１８１を両側の抵抗発熱体５１にまたがって配置する」とは、第一高熱伝導部材１８１が両側の抵抗発熱体５１と長手方向の位置が少なくとも一部重なることを意味する。また、第一高熱伝導部材１８１は、ヒータ２３の全ての間隔Ｂに対応する位置に配置されてもよいし、図２９に示される例のように、一部の間隔Ｂ（この場合１箇所）に対応する位置だけ配置されてもよい。ここで、「第一高熱伝導部材１８１が間隔Ｂに対応する位置に配置される」とは、間隔Ｂと第一高熱伝導部材１８１の少なくとも一部が長手方向において重なることを意味する。
【0124】
加圧ローラ２２の加圧力により、第一高熱伝導部材１８１はヒータ２３とヒータホルダ２４との間に挟み込まれてこれらの部材に密着する。第一高熱伝導部材１８１がヒータ２３に接触することにより、ヒータ２３の長手方向の熱伝導効率が向上する。そして、第一高熱伝導部材１８１が、長手方向において、ヒータ２３の間隔Ｂに対応する位置に配置されることにより、間隔Ｂにおける熱伝導効率を向上させることができ、間隔Ｂへ伝達される熱量を増やし、間隔Ｂにおける温度を上昇させることができる。これにより、ヒータ２３の長手方向の温度ムラを抑制でき、定着ベルト２１の長手方向の温度ムラを抑制できる。その結果、用紙に定着される画像の定着ムラ及び光沢ムラを抑制できる。また、間隔Ｂにおいて十分な定着性能を確保するために、ヒータ２３の発熱量を多くする必要が無くなり、定着装置の省エネ化を実現できる。特に、抵抗発熱体５１が配置される長手方向全域に渡って第一高熱伝導部材１８１が配置される場合は、ヒータ２３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）全域において、ヒータ２３の伝熱効率を向上させ、ヒータ２３ひいては定着ベルト２１の長手方向の温度ムラを抑制できる。
【0125】
さらに、第一高熱伝導部材１８１とＰＴＣ特性を有する抵抗発熱体５１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より効果的に抑制できる。このＰＴＣ特性とは、温度が高くなると抵抗値が高くなる（一定電圧をかけた場合に、ヒータ出力が下がる）特性である。すなわち、抵抗発熱体５１がＰＴＣ特性を有していることにより、非通紙領域における抵抗発熱体５１の発熱量を効果的に抑制できると共に、第一高熱伝導部材１８１によって、温度が上昇した非通紙領域の熱量を通紙領域へ効率的に伝達できるので、これらの相乗効果により非通紙領域による過昇温を効果的に抑制できる。
【0126】
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ヒータ２３の温度が低くなるため、第一高熱伝導部材１８１を配置することが好ましい。例えば、図３０に示される間隔Ｂの周辺の領域を含む拡大分割領域Ｃに対応する位置に、第一高熱伝導部材１８１を配置することにより、間隔Ｂ及びその周辺における長手方向の熱伝達効率を向上させ、ヒータ２３の長手方向の温度ムラをより効果的に抑制できる。また、第一高熱伝導部材１８１が、全ての抵抗発熱体５１が配置される領域の長手方向全体に渡って配置されている場合は、ヒータ２３（定着ベルト２１）の長手方向の温度ムラをより確実に抑制できる。
【0127】
図３１は、さらに別の定着装置の例を示す図である。
【0128】
図３１に示される定着装置２０は、ヒータホルダ２４と第一高熱伝導部材１８１との間に第二高熱伝導部材１８２を有している。第二高熱伝導部材１８２は、ヒータホルダ２４、ステー２５、第一高熱伝導部材１８１などの部材の積層方向（図３１における左右方向）において、第一高熱伝導部材１８１と異なる位置に設けられる。より詳しくは、第二高熱伝導部材１８２は、第一高熱伝導部材１８１に重ね合わせされて設けられる。また、本実施形態においては、上記図２５に示される例と同じように、温度センサ（サーミスタ）２６が設けられているが、図３１は、温度センサ２６が配置されていない断面を示している。
【0129】
第二高熱伝導部材１８２は、基材５０よりも熱伝導率の高い部材、例えばグラフェン又はグラファイトにより構成される。この例においては、第二高熱伝導部材１８２が、厚み１ｍｍのグラファイトシートにより構成される。また、第二高熱伝導部材１８２は、アルミニウム、銅、銀などの板材により構成されてもよい。
【0130】
図３２に示されるように、第二高熱伝導部材１８２は、ヒータホルダ２４の凹部２４ａに複数配置され、各第二高熱伝導部材１８２同士の間には長手方向の間隔が介在している。ヒータホルダ２４の第二高熱伝導部材１８２が設けられる部分には、その他の部分よりも一段深い窪みが形成されている。第二高熱伝導部材１８２は、長手方向の両側において、ヒータホルダ２４との間に隙間が設けられている。これにより、第二高熱伝導部材１８２からヒータホルダ２４への伝熱が抑制され、ヒータ２３によって定着ベルト２１が効率的に加熱される。なお、図３２においては、図３１に記載のガイド部３８が省略されている。
【0131】
図３３に示されるように、第二高熱伝導部材１８２（ハッチング部参照）は、長手方向（矢印Ｘ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５１の少なくとも一部に重なる位置に配置されている。特に、この例においては、第二高熱伝導部材１８２が、間隔Ｂ全域に渡って配置されている。なお、図３３（及び後述の図３５）においては、第一高熱伝導部材１８１が、全ての抵抗発熱体５１が配置される領域の長手方向全体に渡って配置されている場合を示しているが、第一高熱伝導部材１８１の配置範囲はこれに限らない。
【0132】
この例のように、第一高熱伝導部材１８１に加えて、長手方向の間隔Ｂに対応する位置で、隣り合う抵抗発熱体５１の少なくとも一部に重なる位置に第二高熱伝導部材１８２が配置されていることにより、間隔Ｂにおける長手方向の熱伝達効率をより一層向上させ、ヒータ２３の長手方向の温度ムラをより効果的に抑制できる。また、最も好ましくは、図３４に示されるように、一部の第一高熱伝導部材１８１及び第二高熱伝導部材１８２を、間隔Ｂに対応する位置でその全域にのみに設ける。これにより、間隔Ｂに対応する位置において、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３４においては、便宜上、抵抗発熱体５１と第一高熱伝導部材１８１及び第二高熱伝導部材１８２が、図の上下方向にそれぞれずらして示されているが、これらは長手交差方向（矢印Ｙ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、第一高熱伝導部材１８１及び第二高熱伝導部材１８２は、抵抗発熱体５１の長手交差方向の一部に配置されていてもよいし、長手交差方向の全体を覆うようにして配置されていてもよい。
【0133】
また、第一高熱伝導部材１８１及び第二高熱伝導部材１８２の両方が上記グラフェンシートにより構成されてもよい。この場合、グラフェンの面に沿う所定の方向、つまり、厚み方向ではなく長手方向に熱伝導率の高い第一高熱伝導部材１８１及び第二高熱伝導部材１８２を形成できる。このため、ヒータ２３及び定着ベルト２１の長手方向の温度ムラを効果的に抑制できる。
【0134】
グラフェンは薄片状の粉体である。グラフェンは、図３７に示されるように、炭素原子の平面状の六角形格子構造から成る。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。また、グラフェンシートは、炭素の単一層に不純物を含んでいてもよいし、フラーレン構造を有する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成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。
【0135】
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）法により作製され得る。
【0136】
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。
【0137】
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３８に示されるように、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、第一高熱伝導部材１８１あるいは第二高熱伝導部材１８２をグラファイトにより構成することにより、第一高熱伝導部材１８１あるいは第二高熱伝導部材１８２における長手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２４への伝熱を抑制できる。従って、ヒータ２３の長手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２４側へ流出する熱を最小限に抑えることができる。また第一高熱伝導部材１８１あるいは第二高熱伝導部材１８２をグラファイトにより構成することにより、７００度程度まで酸化しない優れた耐熱性を第一高熱伝導部材１８１あるいは第二高熱伝導部材１８２に持たせることができる。
【0138】
グラファイトシートの物性や寸法は、第一高熱伝導部材１８１あるいは第二高熱伝導部材１８２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により、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の熱容量を小さくしてもよい。また、ニップ部Ｎ及びヒータ２３の幅が大きい場合には、それに合わせて第一高熱伝導部材１８１あるいは第二高熱伝導部材１８２の長手方向の幅を大きくしてもよい。
【0139】
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。
【0140】
第二高熱伝導部材１８２は、長手方向において、間隔Ｂ（さらに拡大分割領域Ｃ）に対応する位置で、隣り合う抵抗発熱体５１の少なくとも一部に重なる位置に設けられればよく、図３３の配置に限らない。例えば、図３５に示される例のように、第二高熱伝導部材１８２Ａは、長手交差方向（矢印Ｙ方向）において、基材５０よりも長手交差方向の両側へ飛び出して設けられていてもよい。また、第二高熱伝導部材１８２Ｂは、長手交差方向において、抵抗発熱体５１が設けられる範囲に設けられていてもよい。また、第二高熱伝導部材１８２Ｃは、間隔Ｂの一部に設けられていてもよい。
【0141】
また、図３６に示される別の例においては、第一高熱伝導部材１８１とヒータホルダ２４との間に厚み方向（図３６における左右方向）の隙間が設けられている。つまり、ヒータ２３、第一高熱伝導部材１８１、及び第二高熱伝導部材１８２が配置されるヒータホルダ２４の凹部２４ａ（図３２参照）の一部の領域に、断熱層としての逃げ部２４ｇが設けられている。逃げ部２４ｇは、第二高熱伝導部材１８２（図３６においては図示省略）が設けられる部分以外の長手方向の一部の領域に設けられる。また、逃げ部２４ｇは、ヒータホルダ２４の凹部２４ａの深さをその他の部分よりも深くすることにより形成されている。これにより、ヒータホルダ２４と第一高熱伝導部材１８１との接触面積を最小限にとどめることができるので、第一高熱伝導部材１８１からヒータホルダ２４への伝熱が抑制され、ヒータ２３によって定着ベルト２１を効率的に加熱できるようになる。なお、長手方向の第二高熱伝導部材１８２が設けられる断面においては、上記図３１に示される実施形態のように、第二高熱伝導部材１８２がヒータホルダ２４に当接する。
【0142】
また、この例においては、逃げ部２４ｇが、長手交差方向（図３６における上下方向）において、抵抗発熱体５１が設けられた範囲全域に渡って設けられている。これにより、第一高熱伝導部材１８１からヒータホルダ２４への伝熱が効果的に抑制され、ヒータ２３による定着ベルト２１の加熱効率が向上する。なお、断熱層として、逃げ部２４ｇのように空間を設ける構成の他、ヒータホルダ２４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。
【0143】
また、この例においては、第二高熱伝導部材１８２を第一高熱伝導部材１８１とは異なる部材として設けたが、これに限らない。例えば、第一高熱伝導部材１８１の間隔Ｂに対応する部分を、その他の部分よりも厚みを大きくすることにより、第一高熱伝導部材１８１が第二高熱伝導部材１８２の機能を兼ねるようにしてもよい。
【0144】
以上、本発明を適用可能な他の定着装置及び画像形成装置の構成について説明したが、斯かる構成の定着装置及び画像形成装置においても本発明を適用することにより、上記実施形態と同様の効果を得られる。すなわち、本発明を適用することにより、非互換形状部材の取付箇所を確保しつつ、小型化、軽量化又は低コスト化を図れるようになる。
【0145】
また、本発明は、上記のような電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置に限らず、インクジェット方式の画像形成装置に搭載され、用紙に塗布されたインクなどの液体を乾燥させる乾燥装置、フィルムなどの被覆部材を用紙などのシートの表面に熱圧着させるラミネータ、あるいは包材のシール部を熱圧着するヒートシーラーなどの他の加熱装置に対しても適用可能である。
【0146】
以上説明した本発明の態様をまとめると、本発明には、少なくとも下記の構成を備える加熱装置、定着装置、画像形成装置が含まれる。
【0147】
［第１の構成］
第１の構成は、互いに接触してニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱源と、前記一対の回転体の長手方向両端部を支持する一対の支持フレームと、特定の加熱装置の装着のみを許容する画像形成装置本体に対して装着可能な非互換形状部材と、を備える加熱装置であって、前記非互換形状部材が、前記支持フレームに取り付けられる加熱装置である。
第１の構成は、互いに接触してニップ部を形成する一対の回転体と、前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱源と、前記一対の回転体の長手方向両端部を支持する一対の支持フレームと、特定の加熱装置の装着のみを許容する画像形成装置本体に対して装着可能な非互換形状部材と、を備える加熱装置であって、前記非互換形状部材が、前記支持フレームに取り付けられる加熱装置である。
【0148】
［第２の構成］
第２の構成は、前記第１の構成において、前記一対の回転体よりも前記非互換形状部材が配置される側に、前記一対の支持フレーム同士を連結する連結フレームを備えない加熱装置である。
第２の構成は、前記第１の構成において、前記一対の回転体よりも前記非互換形状部材が配置される側に、前記一対の支持フレーム同士を連結する連結フレームを備えない加熱装置である。
【0149】
［第３の構成］
第３の構成は、前記第１又は第２の構成において、前記非互換形状部材は、前記一対の支持フレーム間のスペースに進入するように配置される加熱装置である。
第３の構成は、前記第１又は第２の構成において、前記非互換形状部材は、前記一対の支持フレーム間のスペースに進入するように配置される加熱装置である。
【0150】
［第４の構成］
第４の構成は、前記第１から第３のいずれか１つの構成において、前記非互換形状部材は、前記支持フレームに対してねじにより締結され、前記非互換形状部材は、前記ねじを中心とする前記非互換形状部材の回転を前記支持フレームと接触により規制する回転規制部を有する加熱装置である。
第４の構成は、前記第１から第３のいずれか１つの構成において、前記非互換形状部材は、前記支持フレームに対してねじにより締結され、前記非互換形状部材は、前記ねじを中心とする前記非互換形状部材の回転を前記支持フレームと接触により規制する回転規制部を有する加熱装置である。
【0151】
［第５の構成］
第５の構成は、前記第１から第４のいずれか１つの構成において、前記非互換形状部材が、前記画像形成装置本体に設けられる孔部に対して挿入される凸部を有する加熱装置である。
第５の構成は、前記第１から第４のいずれか１つの構成において、前記非互換形状部材が、前記画像形成装置本体に設けられる孔部に対して挿入される凸部を有する加熱装置である。
【0152】
［第６の構成］
第６の構成は、前記第１から第５のいずれか１つの構成において、前記非互換形状部材の配置が、前記加熱源に供給される電力の大きさに応じて異なる加熱装置である。
第６の構成は、前記第１から第５のいずれか１つの構成において、前記非互換形状部材の配置が、前記加熱源に供給される電力の大きさに応じて異なる加熱装置である。
【0153】
［第７の構成］
第７の構成は、前記第６の構成において、前記非互換形状部材の配置を異ならせる方向は、前記支持フレームに対して前記非互換形状部材を締結するねじの軸方向である加熱装置である。
第７の構成は、前記第６の構成において、前記非互換形状部材の配置を異ならせる方向は、前記支持フレームに対して前記非互換形状部材を締結するねじの軸方向である加熱装置である。
【0154】
［第８の構成］
第８の構成は、前記第１から第７のいずれか１つの構成において、前記加熱源は、前記回転体の長手方向に渡って並ぶ複数の発熱体を有する加熱装置である。
第８の構成は、前記第１から第７のいずれか１つの構成において、前記加熱源は、前記回転体の長手方向に渡って並ぶ複数の発熱体を有する加熱装置である。
【0155】
［第９の構成］
第９の構成は、前記第１から第８のいずれか１つの構成において、前記一対の回転体のうちの一方は、ポリイミドを含む材料から成る無端状のベルトである加熱装置である。
第９の構成は、前記第１から第８のいずれか１つの構成において、前記一対の回転体のうちの一方は、ポリイミドを含む材料から成る無端状のベルトである加熱装置である。
【0156】
［第１０の構成］
第１０の構成は、前記第１から第９のいずれか１つの構成の加熱装置を用いて未定着画像を担持する記録媒体を加熱し、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させる定着装置である。
第１０の構成は、前記第１から第９のいずれか１つの構成の加熱装置を用いて未定着画像を担持する記録媒体を加熱し、前記未定着画像を前記記録媒体に定着させる定着装置である。
【0157】
［第１１の構成］
第１１の構成は、前記第１から第９のいずれか１つの構成の加熱装置、あるいは、前記第１０の構成の定着装置を備える画像形成装置である。
第１１の構成は、前記第１から第９のいずれか１つの構成の加熱装置、あるいは、前記第１０の構成の定着装置を備える画像形成装置である。
【符号の説明】
【0158】
２０ 定着装置（加熱装置）
２１ 定着ベルト（第一回転体）
２２ 加圧ローラ（第二回転体）
２３ ヒータ（加熱源）
３０ 支持フレーム
３１ 連結フレーム
３９ ねじ
４４ 非互換形状部材
４４ｂ 凸部
４４ｄ 回転規制部
５１ 抵抗発熱体（発熱体）
６０ 本体フレーム
６０ｅ 孔形状部
１００ 画像形成装置
Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｘ 長手方向
２１ 定着ベルト（第一回転体）
２２ 加圧ローラ（第二回転体）
２３ ヒータ（加熱源）
３０ 支持フレーム
３１ 連結フレーム
３９ ねじ
４４ 非互換形状部材
４４ｂ 凸部
４４ｄ 回転規制部
５１ 抵抗発熱体（発熱体）
６０ 本体フレーム
６０ｅ 孔形状部
１００ 画像形成装置
Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｘ 長手方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【0159】
【特許文献1】特開平１１－２０２６５６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】