特開 2024-168994 定着装置および画像形成装置

(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】P2024168994

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】定着装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 515

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086154

(22)【出願日】2023-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100177644

【弁理士】

【氏名又は名称】児玉 和樹

(72)【発明者】

【氏名】藤井 駿策

(72)【発明者】

【氏名】徳永 良平

(72)【発明者】

【氏名】近藤 晃洋

(72)【発明者】

【氏名】北林 佑太

(72)【発明者】

【氏名】菊川 里奈

(72)【発明者】

【氏名】川崎 広貴

(72)【発明者】

【氏名】政岡 宥人

【テーマコード（参考）】

2H033

【Ｆターム（参考）】

2H033BA11

2H033BA12

2H033BA31

2H033BA32

2H033BB04

2H033BB12

2H033BB18

2H033BB21

2H033BB22

2H033BB29

2H033BB30

2H033BB33

2H033BB34

2H033BB36

2H033BB37

2H033BE00

2H033BE03

(57)【要約】

【課題】非通過領域での過剰な加熱を抑制しつつ、通過領域での適正な熱定着を担保することができる定着装置を提供する。
【解決手段】
定着装置は、軸周りに回転しながら用紙上のトナーを加熱する定着ベルトと、軸周りに回転しながら加圧領域を通過する用紙上のトナーを加圧する加圧ローラーと、定着ベルトの内面に接触し、定着ベルトを加熱するヒーター３３と、を備え、定着ベルトには、用紙に接触する通過領域Ａ１と、用紙に接触しない非通過領域Ａ２と、が設定され、ヒーター３３は、基板３６の一方の面に設けられ、通電されることで発熱する発熱部と、基板３６の他方の面に設けられ、発熱部から発せられた熱を吸収して軸方向に移動させる均熱部材３８と、を有し、均熱部材３８は、通過領域Ａ１に対応する中央領域よりも非通過領域Ａ２に対応する端部領域において熱容量を増加させるように形成されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状に形成され、軸周りに回転しながら媒体上のトナーを加熱する定着ベルトと、
軸周りに回転しながら前記定着ベルトとの間に加圧領域を形成し、前記加圧領域を通過する前記媒体上のトナーを加圧する加圧ローラーと、
前記加圧領域に対向した前記定着ベルトの内面に接触し、前記定着ベルトを加熱するヒーターと、を備え、
前記定着ベルトには、軸方向の中央の領域であって前記媒体に接触する通過領域と、軸方向の両側または片側の領域であって前記媒体に接触しない非通過領域と、が設定され、
前記ヒーターは、
前記定着ベルトに対応して軸方向に伸長する基板と、
前記基板の一方の面に設けられ、通電されることで発熱する発熱部と、
前記基板の他方の面に設けられ、前記発熱部から発せられた熱を吸収して軸方向に移動させる均熱部材と、を有し、
前記均熱部材は、前記通過領域に対応する中央領域よりも前記非通過領域に対応する端部領域において熱容量を増加させるように形成されていることを特徴とする定着装置。

【請求項2】

前記均熱部材は、前記中央領域から前記端部領域に向かって前記媒体の通過方向に幅広くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。

【請求項3】

前記均熱部材は、前記中央領域から前記端部領域に向かって厚みを増加させるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記均熱部材に接触した状態で設けられ、前記ヒーターの温度を検知する温度検知部を更に備え、
前記均熱部材における前記温度検知部の接触部分は、前記温度検知部の非接触部分よりも前記媒体の通過方向に幅狭く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。

【請求項5】

前記均熱部材に接触した状態で設けられ、前記ヒーターの温度を検知する温度検知部を更に備え、
前記均熱部材における前記温度検知部の接触部分は、前記温度検知部の非接触部分よりも薄く形成されていることを特徴とする請求項１または４に記載の定着装置。

【請求項6】

請求項１に記載の定着装置を備えてい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、定着装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置は、記録材（媒体）上のトナーを熱定着させる定着装置を備えている。例えば、定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムの内面に接触するヒーターと、ヒーターに接触する熱伝導部材と、を有している（特許文献１）。熱伝導部材は、反りを抑制してヒーターに対する密着性を高めるために、フィルムの母線方向（軸方向）で複数に分割されている。また、熱伝導部材の１つは、ヒーターの加熱領域の中央部（通紙部）から端部（非通紙部）まで連続してヒーターに接触し、フィルムの非通紙部における過剰な昇温を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－９５４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記した定着装置の熱伝導部材では、通紙部から非通紙部にかけて全体的に熱を吸収するため、通紙部において熱定着に必要な熱まで奪われる虞があった。その結果、上記した定着装置では、記録材上のトナーを適正に熱定着させることができないことがあった。

【0005】

本発明は、上記問題を考慮し、非通過領域での過剰な加熱を抑制しつつ、通過領域での適正な熱定着を担保することができる定着装置および画像形成装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る定着装置は、筒状に形成され、軸周りに回転しながら媒体上のトナーを加熱する定着ベルトと、軸周りに回転しながら前記定着ベルトとの間に加圧領域を形成し、前記加圧領域を通過する前記媒体上のトナーを加圧する加圧ローラーと、前記加圧領域に対向した前記定着ベルトの内面に接触し、前記定着ベルトを加熱するヒーターと、を備え、前記定着ベルトには、軸方向の中央の領域であって前記媒体に接触する通過領域と、軸方向の両側または片側の領域であって前記媒体に接触しない非通過領域と、が設定され、前記ヒーターは、前記定着ベルトに対応して軸方向に伸長する基板と、前記基板の一方の面に設けられ、通電されることで発熱する発熱部と、前記基板の他方の面に設けられ、前記発熱部から発せられた熱を吸収して軸方向に移動させる均熱部材と、を有し、前記均熱部材は、前記通過領域に対応する中央領域よりも前記非通過領域に対応する端部領域において熱容量を増加させるように形成されている。

【0007】

この場合、前記均熱部材は、前記中央領域から前記端部領域に向かって前記媒体の通過方向に幅広くなるように形成されてもよい。

【0008】

この場合、前記均熱部材は、前記中央領域から前記端部領域に向かって厚みを増加させるように形成されてもよい。

【0009】

この場合、前記均熱部材に接触した状態で設けられ、前記ヒーターの温度を検知する温度検知部を更に備え、前記均熱部材における前記温度検知部の接触部分は、前記温度検知部の非接触部分よりも前記媒体の通過方向に幅狭く形成されてもよい。

【0010】

この場合、前記均熱部材に接触した状態で設けられ、前記ヒーターの温度を検知する温度検知部を更に備え、前記均熱部材における前記温度検知部の接触部分は、前記温度検知部の非接触部分よりも薄く形成されてもよい。

【0011】

本発明に係る画像形成装置は、上記の定着装置を備えている。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、非通過領域での過剰な加熱を抑制しつつ、通過領域での適正な熱定着を担保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るプリンターを示す概略図（正面図）である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る定着装置を模式的に示す断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る定着装置のヒーターを模式的に示す底面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る定着装置のヒーターを模式的に示す平面図である。

【図6】本発明の第１実施形態の変型例に係る定着装置のヒーターを模式的に示す平面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る定着装置のヒーターを模式的に示す側面図である。

【図8】本発明の第２実施形態の変型例に係る定着装置のヒーターを模式的に示す側面図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る定着装置のヒーターを模式的に示す平面図である。

【図10】本発明の第４実施形態に係る定着装置のヒーターを模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、図面に示すＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、前、後、左、右、上、下を示している。本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0015】

［プリンターの全体構成］
図１を参照して、画像形成装置の一例としてのプリンター１について説明する。図１はプリンター１を示す概略図（正面図）である。

【0016】

プリンター１は、略直方体状の外観を構成する装置本体２を備えている。装置本体２の下部には、用紙Ｐ（媒体）を収容する給紙カセット３が設けられている。装置本体２の上面には、排紙トレイ４が設けられている。なお、用紙Ｐは、紙製に限らず、樹脂製等であってもよい。

【0017】

また、装置本体２の内部には、用紙Ｐの通路となる搬送路８が形成されている。搬送路８は、給紙カセット３から排紙トレイ４までの間に略Ｓ字状に形成されている。搬送路８の上流端部には、給紙カセット３から用紙Ｐを取り出す給紙装置５が設けられている。搬送路８の中間部には作像装置６が設けられ、搬送路８の下流側には定着装置２０が設けられている。

【0018】

作像装置６は、トナーコンテナ１０と、ドラムユニット１１と、光走査装置１２と、を有している。トナーコンテナ１０は、例えば、黒色のトナー（現像剤）を収容している。ドラムユニット１１は、感光体ドラム１３と、帯電装置１４と、現像装置１５と、転写ローラー１６と、を有している。帯電装置１４、現像装置１５および転写ローラー１６は、感光体ドラム１３の周囲に画像形成プロセス順に配置されている。転写ローラー１６は、下側から感光体ドラム１３に接触して転写ニップを形成している。なお、トナーは、トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよいし、磁性トナーから成る一成分現像剤であってもよい。

【0019】

プリンター１の制御装置（図示せず）は各装置を適宜制御し、以下のように画像形成処理を実行する。帯電装置１４は、感光体ドラム１３の表面を帯電させる。感光体ドラム１３は、光走査装置１２から出射された走査光を受け、静電潜像を担持する。現像装置１５は、トナーコンテナ１０から供給されたトナーを用いて感光体ドラム１３上の静電潜像をトナー像に現像する。用紙Ｐは給紙装置５によって給紙カセット３から搬送路８に送り出され、感光体ドラム１３上のトナー像は転写ニップを通過する用紙Ｐに転写される。定着装置２０は、トナー像を用紙Ｐに熱定着させる。その後、用紙Ｐは、排紙トレイ４に排出される。

【0020】

［第１実施形態：定着装置］
次に、図２ないし図４を参照して、第１実施形態に係る定着装置２０について説明する。図２は定着装置２０を模式的に示す断面図である。図３はヒーター３３を模式的に示す底面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。図５はヒーター３３を模式的に示す平面図である。

【0021】

図２に示すように、定着装置２０は、定着ベルト３１と、加圧ローラー３２と、ヒーター３３と、を備えている。定着ベルト３１および加圧ローラー３２は、筐体３０（図１参照）の内部に設けられている。ヒーター３３は、定着ベルト３１を加熱するための熱源である。

【0022】

＜定着ベルト＞
定着ベルト３１は、無端状のベルトであって、前後方向（軸方向）に長い略円筒状に形成されている。定着ベルト３１の表層は、例えば、ポリイミド樹脂等の耐熱性および弾性を有する合成樹脂材料等で構成されている。定着ベルト３１は、筐体３０の内部上方に配置されている。定着ベルト３１の軸方向の両端部には、略円筒状の一対のキャップ（図示せず）が装着されている。なお、定着ベルト３１の内部には、定着ベルト３１の略円筒形状を保持するためのベルトガイド（図示せず）が設けられてもよい。

【0023】

（押圧部材、保持部材）
定着ベルト３１の内部には、押圧部材３４および保持部材３５が設けられている。押圧部材３４は、例えば、アルミニウム合金やステンレス等の金属材料によって軸方向に長い略角筒状に形成されている。押圧部材３４は定着ベルト３１（およびキャップ）を軸方向（前後方向）に貫通し、定着ベルト３１から突出した押圧部材３４の前後両端部が筐体３０に支持されている。上記した定着ベルト３１は、押圧部材３４に対して回転可能に支持されている。保持部材３５は、例えば、耐熱樹脂材料によって軸方向に長い略半円筒状に形成されている。保持部材３５は、定着ベルト３１よりも軸方向に若干短く形成され、定着ベルト３１の内部に配置されている。保持部材３５は、押圧部材３４の下面に固定され、定着ベルト３１の下側内面に沿う湾曲面を有している。保持部材３５の下部には、ヒーター３３が嵌め込まれる嵌合部３５Ａが凹設されている。

【0024】

＜加圧ローラー＞
加圧ローラー３２は、前後方向（軸方向）に長い略円筒状に形成されている。加圧ローラー３２は、筐体３０の内部下方に配置されている。加圧ローラー３２は、アルミ合金やステンレス等から成る芯金３２Ａと、その外周面に積層されたシリコーンスポンジ等から成る弾性層３２Ｂと、を有している。芯金３２Ａの軸方向の両端部は、筐体３０に回転可能に支持されている。芯金３２Ａにはギア列等を介して駆動モーター（図示せず）が接続され、加圧ローラー３２は駆動モーターによって回転駆動される。

【0025】

また、定着装置２０は、加圧ローラー３２を昇降させて定着ベルト３１に対する加圧ローラー３２の接触圧を調整する圧力調整部（図示せず）を有している。加圧ローラー３２が定着ベルト３１に押し付けられることで、定着ベルト３１と加圧ローラー３２との間に加圧領域Ｎが形成される。定着ベルト３１は、軸周りに回転しながら加圧領域Ｎを通過する用紙Ｐ上のトナーを加熱し、加圧ローラー３２は、軸回りに回転しながら加圧領域Ｎを通過する用紙Ｐ上のトナーを加圧する。用紙Ｐが加圧領域Ｎを通過することで、用紙Ｐ上にトナー像が定着する。なお、加圧領域Ｎとは、圧力が０Ｐａである用紙Ｐの搬送方向の上流位置から最大圧力となる位置を経由して再び圧力が０Ｐａとなる用紙Ｐの搬送方向の下流位置までの領域を指している。また、本明細書では、用紙Ｐが加圧領域Ｎを通過する方向を「通過方向」と呼ぶ。通過方向は、用紙Ｐの搬送方向と同一方向であって、軸方向（前後方向）に直交する方向である。本明細書では、「上流」および「下流」並びにこれらに類する用語は、通過方向または搬送方向における「上流」および「下流」並びにこれらに類する概念を指す。

【0026】

用紙Ｐは、加圧領域Ｎの軸方向の中央付近を通過する。詳細には、用紙Ｐは、自身の前後幅の中央を、加圧領域Ｎの前後方向（軸方向）の中央に概ね一致させて搬送される。このため、定着ベルト３１（または加圧領域Ｎ）には、軸方向の中央の領域であって用紙Ｐに接触する通過領域Ａ１と、軸方向の両側の領域であって用紙Ｐに接触しない非通過領域Ａ２と、が設定されている（図３参照）。通過領域Ａ１の軸方向の中央付近には、用紙Ｐのサイズ（前後方向の寸法）に関わらず、常に搬送される用紙Ｐが接触する。これに対し、通過領域Ａ１の軸方向の両側には、通常サイズ（例えばＡ４サイズ）の用紙Ｐは接触するが、小・中サイズ（例えばＡ５・Ｂ５サイズ等）の用紙Ｐは接触しない。

【0027】

＜ヒーター＞
図２に示すように、ヒーター３３は、定着ベルト３１の内部に設けられている。具体的には、ヒーター３３は、保持部材３５の嵌合部３５Ａに嵌め込まれ、加圧領域Ｎに対向した定着ベルト３１の内面に接触している。ヒーター３３は、定着ベルト３１を内側から加熱する。

【0028】

図３および図４に示すように、ヒーター３３は、基板３６と、発熱部３７と、均熱部材３８と、を有している。

【0029】

（基板）
基板３６は、例えば、セラミック等の電気絶縁性を有する材料で形成されている。基板３６は、定着ベルト３１に対応して軸方向に伸長した略矩形板状に形成されている。基板３６は、定着ベルト３１よりも軸方向に若干短く形成され、定着ベルト３１の内部に配置されている。

【0030】

（発熱部）
発熱部３７は、基板３６の下面（一方の面）に設けられている（図４参照）。図３に示すように、発熱部３７は、軸方向に一列に並べられた５つの分割発熱部４１～４５で構成されている。各分割発熱部４１～４５は、軸方向に隙間を挟んで一列に並べられた複数の抵抗発熱体４０で構成されている。各抵抗発熱体４０は、電気抵抗値の高い金属材料によって通過方向に細長い略長方形状に形成されている。また、全ての抵抗発熱体４０は、略同じ大きさに形成されている。発熱部３７は、定着ベルト３１の軸方向の全長よりも短く、且つ定着ベルト３１の通過領域Ａ１よりも軸方向に長く形成されている。つまり、軸方向の両外側に位置する分割発熱部４４，４５の幾つかの抵抗発熱体４０は、定着ベルト３１の非通過領域Ａ２に対向している。

【0031】

なお、軸方向の中央に配置された分割発熱部４１は、加圧領域Ｎを通過する小サイズ（例えばＡ５サイズ）の用紙Ｐの前後幅に対応している。分割発熱部４１と、これに隣接する２つの分割発熱部４２，４３とは、加圧領域Ｎを通過する中サイズ（例えばＢ５サイズ）の用紙Ｐの前後幅に対応している。全ての分割発熱部４１～４５は、加圧領域Ｎを通過する通常サイズ（例えばＡ４サイズ）の用紙Ｐの前後幅に対応している。

【0032】

基板３６の下面には、５つの個別電極５１～５５およびコモン電極５６が形成されている（図３および図４参照）。５つの個別電極５１～５５およびコモン電極５６は、例えば、抵抗発熱体４０よりも電気抵抗値の低い金属材料によって形成されている。なお、本明細書では、５つの個別電極５１～５５とコモン電極５６とで共通する説明では、単に「電極部５１～５６」と呼ぶこととする。

【0033】

図３に示すように、個別電極５１は、軸方向の中央に位置する分割発熱部４１（抵抗発熱体４０）の下流端（右端）に接続されている。その他の個別電極５２～５５は、それぞれ、分割発熱部４２～４５の下流端に接続されている。コモン電極５６は、全ての抵抗発熱体４０の上流端（左端）に接続されている。複数の電極部５１～５６は、それぞれ、発熱部３７に接続された部分から発熱部３７の軸方向の両外側まで延びている。複数の電極部５１～５６は、基板３６の軸方向の両側において、電源等の外部機器（図示せず）と電気的に接続されている。

【0034】

発熱部３７および電極部５１～５６は、コート層５７によって覆われている（図４参照）。コート層５７は、例えば、セラミック等の電気絶縁性を有すると共に定着ベルト３１に対して滑り摩擦力の小さな材料で形成されている。なお、コート層５７および発熱部３７並びに電極部５１～５６は、例えば、スパッタリング等の成膜技術、プリント基板の製造技術、またはスクリーン印刷技術、若しくはこれらの技術の組み合せによって、基板３６上に精度良く形成することができる。

【0035】

ヒーター３３は、発熱部３７（コート層５７）を加圧ローラー３２に向けた姿勢で保持部材３５の嵌合部３５Ａに嵌め込まれ、コート層５７を定着ベルト３１の内面に接触させている（図２および図４参照）。ヒーター３３が加圧ローラー３２に押し付けられた定着ベルト３１を受け止めることで、定着ベルト３１と加圧ローラー３２との接触部分に加圧領域Ｎが形成されている。

【0036】

［定着装置の作用］
ここで、定着装置２０の作用（定着処理）について簡単に説明する。なお、ヒーター３３の電極部５１～５６や駆動モーター等は、各種の駆動回路（図示せず）を介して電源（図示せず）や制御装置に電気的に接続されている。

【0037】

制御装置は、駆動モーターやヒーター３３を駆動制御する。加圧ローラー３２は駆動モーターの駆動力を受けて回転し、定着ベルト３１は加圧ローラー３２に従動して回転する（図２の実線細矢印参照）。発熱部３７（各抵抗発熱体４０）は、電極部５１～５６を介して通電されることで発熱し、定着ベルト３１（加圧領域Ｎ）が加熱する。

【0038】

この際、制御装置は、用紙Ｐのサイズに応じて発熱（通電）させる分割発熱部４１～４５を変更する。例えば、通常サイズの用紙Ｐが加圧領域Ｎを通過する場合、制御装置は、全ての分割発熱部４１～４５に電力を供給し、全ての分割発熱部４１～４５を発熱させる。また、例えば、制御装置は、中サイズの用紙Ｐが加圧領域Ｎを通過する場合には分割発熱部４１～４３を発熱させ、小サイズの用紙Ｐが加圧領域Ｎを通過する場合には分割発熱部４１を発熱させる。これにより、用紙Ｐのサイズに合せて定着ベルト３１（加圧領域Ｎ）の必要な部分のみを加熱することができる。その結果、使用する電力を必要最小限に抑えることができる。また、定着ベルト３１の軸方向の両端部の過昇温を抑制することもできる。

【0039】

定着ベルト３１が設定温度に達すると、既に説明した画像形成処理が開始される。トナー像が転写された用紙Ｐが加圧領域Ｎを通過する間に、トナー像が加熱されながら加圧されて用紙Ｐに定着する。

【0040】

＜均熱部材＞
ところで、定着ベルト３１はローラー等に比べて熱容量が小さいため、定着ベルト３１を採用した定着装置２０ではウォームアップにかかる時間が短くなるという利点がある。しかし、例えば、小サイズの用紙Ｐを連続的に定着処理した場合、定着ベルト３１の通過領域Ａ１では、用紙Ｐ（トナー像）に熱を奪われるため過剰な昇温が抑えられるが、用紙Ｐが通過しない非通過領域Ａ２では、過剰に昇温した状態になることがある。この定着装置２０では、定着ベルト３１の非通過領域Ａ２での過昇温を抑制するために、ヒーター３３に均熱部材３８が設けられている。なお、正確には、小サイズの用紙Ｐを連続的に定着処理した場合、通過領域Ａ１の軸方向の両側も過剰に昇温するが、均熱部材３８によって通過領域Ａ１の軸方向の両側の過昇温も抑制される。

【0041】

図４および図５に示すように、均熱部材３８は、基板３６の上面（他方の面）に設けられている（接触している）。均熱部材３８と基板３６との間には、シリコングリス等の潤滑剤（図示せず）が塗布されている。潤滑剤は、均熱部材３８と基板３６とを密着させると共に、ヒーター３３の熱を均熱部材３８に移動し易くする。均熱部材３８は、例えば、アルミニウム合金等の金属材料によって軸方向に長い板状に形成されている。均熱部材３８は、基板３６よりも軸方向に短く、且つ発熱部３７（全ての抵抗発熱体４０の形成範囲）よりも軸方向に長く形成されている。均熱部材３８の軸方向の両側は、定着ベルト３１の非通過領域Ａ２に対向している（図５参照）。均熱部材３８は、ヒーター３３から発せられた熱を吸収して軸方向に移動させる。つまり、均熱部材３８は、ヒーター３３の温度を軸方向に亘って均一化する。その結果、定着ベルト３１の温度も軸方向に亘って均一化され、非通過領域Ａ２の過剰な昇温が抑制される。なお、本明細書において、「均一」との用語は、完全に一定である状態のみを指す意味ではなく、若干の誤差を許容する意味である。

【0042】

なお、定着装置２０には、ヒーター３３の温度を検知し、その温度が異常温度である場合に、ヒーター３３に対する給電を遮断する温度検知部４６が設けられている。温度検知部４６は、例えば、サーモカット等の感熱素子であり、均熱部材３８に接触した状態で設けられている。詳細には、温度検知部４６は保持部材３５の嵌合部３５Ａの天面に取り付けられ、温度検知部４６の下部を均熱部材３８の上面に接触させている（図２も参照）。温度検知部４６は、均熱部材３８の軸方向の中央よりも若干後方に接している（図５参照）。

【0043】

ここで、仮に、均熱部材３８が軸方向に亘って同一幅（非通過領域Ａ２の過昇温を抑制する幅）に形成されている場合、連続的に定着処理が実行されると、連続して通過する用紙Ｐ（トナー像）に熱を奪われ、ヒーター３３の軸方向の中央領域の温度が下がり過ぎる虞があった。その結果、定着ベルト３１の通過領域Ａ１の温度も低下し、用紙Ｐ上のトナーを適正に熱定着させることができない虞があった。また、同一幅に形成された均熱部材３８を軸方向に均一に加熱するためには、多くの電力が必要になると共に時間がかかるという問題もあった。そこで、第１実施形態に係る定着装置２０では、均熱部材３８は、通過領域Ａ１に対応する中央領域よりも非通過領域Ａ２に対応する端部領域において熱容量を増加させるように形成されている。

【0044】

具体的には、図５に示すように、均熱部材３８は、軸方向の中央領域から軸方向の両側の端部領域に向かって用紙Ｐの通過方向（左右方向）に幅広くなるように形成されている。均熱部材３８は、軸方向の中央から両側に向かって徐々に通過方向に幅広くなり、平面から見て軸方向の中央部で括れた形状とされている。均熱部材３８の左右両縁の輪郭は、互いに左右方向の中央に向かって凹むような円弧状に形成されている。均熱部材３８の軸方向の中央で最も狭い部分の幅（左右方向の寸法）は約２ｍｍ～７ｍｍの範囲で設定され、均熱部材３８の軸方向の両端で最も広い部分の幅（左右方向の寸法）は約３ｍｍ～８ｍｍの範囲で設定されている。最も幅狭い部分と最も幅広い部分との差は、約１ｍｍとされている。また、均熱部材３８は、軸方向に亘って同一厚とされている。均熱部材３８の厚みは約０．２５ｍｍとされている。なお、上記した均熱部材３８の幅や厚みは、一例であって、適宜変更してもよい。

【0045】

以上説明した第１実施形態に係る定着装置２０によれば、均熱部材３８を幅広くするほど熱容量が大きくなるため、ヒーター３３の端部領域の熱を、積極的に均熱部材３８に吸収させることができる。これにより、定着ベルト３１の非通過領域Ａ２の過昇温を抑えることができ、定着ベルト３１を軸方向に亘って均一に加熱することができる。また、均熱部材３８を幅狭くするほど熱容量が小さくなるため、均熱部材３８がヒーター３３の中央領域の熱を吸収し過ぎることを抑制する。これにより、定着ベルト３１の通過領域Ａ１の温度が下がり過ぎることを抑えることができる。以上より、非通過領域Ａ２での過剰な加熱を抑制しつつ、通過領域Ａ１での適正な熱定着を担保することができる。さらに、均熱部材３８は軸方向の中央で括れた形状であるため、軸方向に同一幅（広い幅）で形成されたものに比べて、少ないエネルギー（電力）で且つ短時間で、均熱部材３８を軸方向に均一に加熱することができる。

【0046】

なお、第１実施形態に係る定着装置２０では、均熱部材３８が、軸方向の中央から両側に向かって徐々に通過方向に広がるように形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図６に示すように、均熱部材３８の中央領域が、軸方向に亘って第１の幅で形成され、均熱部材３８の端部領域が、軸方向に亘って第１の幅よりも広い第２の幅で形成され、平面から見て中央領域と端部領域との間に段差が形成されてもよい。

【0047】

［第２実施形態：定着装置］
次に、図７を参照して、第２実施形態に係る定着装置２１（均熱部材３９）について説明する。図７は第２実施形態に係る定着装置２１のヒーター３３を模式的に示す側面図である。なお、以降の説明では、第１実施形態に係る定着装置２０と同一または対応する構成には同一の符号を付し、同一または対応する構成の説明は省略する。

【0048】

第２実施形態に係る定着装置２１では、均熱部材３９が、軸方向の中央領域から軸方向の両側の端部領域に向かって厚みを増加させるように形成されている。均熱部材３９は、軸方向の中央から両側に向かって徐々に厚くなり、側面から見て軸方向の中央部で窪んだ形状とされている。均熱部材３９の上面は、軸方向の中央部を凹ませた曲面状に形成されている。均熱部材３９の軸方向の中央の厚さ（最薄部）は約０．１ｍｍとされ、均熱部材３８の軸方向の両端の厚さ（最厚部）は約０．５ｍｍとされている（最薄部と最厚部との差は約０．４ｍｍ）。均熱部材３９は、軸方向に亘って同一幅（左右方向の寸法）とされている。均熱部材３９の左右方向の幅は約５ｍｍとされている。なお、上記した均熱部材３９の幅や厚みは、一例であって、適宜変更してもよい。

【0049】

以上説明した第２実施形態に係る定着装置２１によれば、均熱部材３９を厚くするほど熱容量が大きくなるため、ヒーター３３の端部領域の熱を、積極的に均熱部材３８に吸収させることができる。また、均熱部材３９を薄くするほど熱容量が小さくなるため、均熱部材３９がヒーター３３の中央領域の熱を吸収し過ぎることを抑制する。このように定着装置２１によれば、非通過領域Ａ２での過剰な加熱を抑制しつつ、通過領域Ａ１での適正な熱定着を担保することができる等、第１実施形態に係る定着装置２０と同様の効果を得ることができる。

【0050】

なお、第２実施形態に係る定着装置２１では、均熱部材３９が、軸方向の中央から両側に向かって徐々に厚くなるように形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、均熱部材３８の中央領域が、軸方向に亘って第１の厚みで形成され、均熱部材３８の端部領域が、軸方向に亘って第１の厚みよりも厚い第２の厚みで形成され、側面から見て中央領域と端部領域との間に段差が形成されてもよい。

【0051】

また、第２実施形態に係る定着装置２１の均熱部材３９の特徴が、第１実施形態に係る定着装置２１の均熱部材３８に組み合わされてもよい。すなわち、均熱部材は、軸方向の中央領域から軸方向の両側の端部領域に向かって、用紙Ｐの通過方向（左右方向）に幅広く、且つ厚みを増加させるように形成されてもよい（図示せず）。

【0052】

［第３実施形態：定着装置］
次に、図９を参照して、第３実施形態に係る定着装置２２（均熱部材３８）について説明する。図９は第３実施形態に係る定着装置２２のヒーター３３を模式的に示す平面図である。

【0053】

温度検知部４６には、単位体積当たりの熱容量が均熱部材３８と略同等となるものもある。この場合、均熱部材３８に接触した温度検知部４６は、均熱部材３８から熱を奪うことがある。すると、温度検知部４６が接触した部分（接触部分）は、温度検知部４６が接触していない部分（非接触部分）に比べて低温となり、均熱部材３８の温度が軸方向に亘って不均一になる。このため、定着ベルト３１（加圧領域Ｎ）の温度も不均一になり、適正な熱定着が行えなくなるという問題が考えられる。

【0054】

このような問題に対し、第３実施形態に係る定着装置２２では、均熱部材３８における温度検知部４６の接触部分は、温度検知部４６の非接触部分よりも用紙Ｐの通過方向に幅狭く形成されている。つまり、温度検知部４６が接触した均熱部材３８の一部分の熱容量を、温度検知部４６の熱容量の分だけ低下させる構成としている。具体的には、温度検知部４６の接触位置において、均熱部材３８には、一対の凹部４７が左右方向の両側から中央に向かって凹んでいる。各凹部４７は、平面から見て略矩形状（またはＵ字状でもよい。）の切り欠きであり、温度検知部４６の下面は、一対の凹部４７の間に残された部分に接触している。

【0055】

以上説明した第３実施形態に係る定着装置２２によれば、均熱部材３８において温度検知部４６との接触部分（一対の凹部４７の間）の温度低下を抑制することができ、均熱部材３８（定着ベルト３１）の温度を軸方向に亘って均一にすることができる。これにより、用紙Ｐ上のトナー像を適正に熱定着させることができる。

【0056】

［第４実施形態：定着装置］
次に、図１０を参照して、第４実施形態に係る定着装置２３（均熱部材３８）について説明する。図１０は第４実施形態に係る定着装置２３のヒーター３３を模式的に示す断面図である。

【0057】

第４実施形態に係る定着装置２３では、第３実施形態に係る定着装置２２と同様の効果を得ることを目的として、均熱部材３８における温度検知部４６の接触部分が、温度検知部４６の非接触部分よりも薄く形成されている。具体的には、温度検知部４６の接触位置において、均熱部材３８には、有底穴４８が上面から下方に向かって凹んでいる。有底穴４８は、平面から見て略矩形状（または円形でもよい。）の窪みであり、温度検知部４６は、有底穴４８の底面に接触している。

【0058】

以上説明した第４実施形態に係る定着装置２３によれば、均熱部材３８において温度検知部４６との接触部分の温度低下を抑制することができ、均熱部材３８（定着ベルト３１）の温度を軸方向に亘って均一にすることができる。これにより、用紙Ｐ上のトナー像を適正に熱定着させることができる。

【0059】

なお、第３～第４実施形態に係る定着装置２２，２３では、一対の凹部４７や有底穴４８が、第１実施形態に係る定着装置２０の均熱部材３８に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。一対の凹部４７や有底穴４８は、第２実施形態に係る定着装置２１の均熱部材３９に形成されてもよい（図示せず）。

【0060】

また、第３～第４実施形態に係る定着装置２２，２３の均熱部材３８（３９）の特徴（凹部４７や有底穴４８）が、組み合わされてもよい。すなわち、均熱部材３８における温度検知部４６の接触部分が、温度検知部４６の非接触部分よりも、用紙Ｐの通過方向に幅狭く、且つ薄く形成されてもよい（図示せず）。

【0061】

なお、第１～第４実施形態に係る定着装置２０～２３では、発熱部３７が３種類の用紙Ｐのサイズに対応するように５つの分割発熱部４１～４５に分割されていたが、本発明はこれに限定されない。発熱部３７は、２種類以上の用紙Ｐのサイズに対応するように３つの分割発熱部に分割されてもよいし、分割されなくてもよい（いずれも図示せず）。

【0062】

また、第１～第４実施形態に係る定着装置２０～２３では、発熱部３７（各分割発熱部４１～４５）が複数の抵抗発熱体４０で構成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、発熱部３７は、軸方向の一方から他方に向けて延びる１本の抵抗発熱体であってもよいし、軸方向の一方から他方に向けて延びた後、折り返して軸方向の他方から一方に向けて延びたＵ字状の抵抗発熱体であってもよい（いずれも図示せず）。

【0063】

また、第１～第４実施形態に係る定着装置２０～２３では、用紙Ｐが加圧領域Ｎの軸方向の中央を通過していたが、これに限らず、加圧領域Ｎの軸方向の片側に寄った位置を通過してもよい。この場合、非通過領域Ａ２は、定着ベルト３１（または加圧領域Ｎ）の軸方向の片側にのみ設定されることになる。均熱部材３８，３９は、中央領域から軸方向の片側（１つの端部領域）に向かって通過方向に幅広く（厚く）なるように形成されることになる（図示せず）。

【0064】

また、第１～第４実施形態に係る定着装置２０～２３では、加圧ローラー３２を回転駆動させ、定着ベルト３１を従動回転させていたが、これに限らず、定着ベルト３１を回転駆動させ、加圧ローラー３２を従動回転させてもよい。また、定着ベルト３１に対して加圧ローラー３２を昇降（接近または離間する方向に移動）させていたが、これに限らず、加圧ローラー３２に対して定着ベルト３１を接近または離間する方向に移動させる構成としてもよい（図示せず）。

【0065】

また、本実施形態の説明では、一例として、本発明をモノクロのプリンター１に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、カラープリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。

【0066】

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る定着装置および画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施態様に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。

【符号の説明】

【0067】

１ プリンター（画像形成装置）
２０，２１，２２，２３ 定着装置
３１ 定着ベルト
３２ 加圧ローラー
３３ ヒーター
３６ 基板
３７ 発熱部
３８，３９ 均熱部材
４６ 温度検知部
Ａ１ 通過領域
Ａ２ 非通過領域
Ｎ 加圧領域
Ｐ 用紙（媒体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】