JP7579519B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、回転体と、回転体を加熱する熱源と、熱源に接触して熱源の均熱性を高める均熱部材と、熱源の過昇温を防止する過昇温防止部材と、を備えた定着装置が知られている。

特許文献１には、上記定着装置として、過昇温防止部材たるサーモスイッチを直接、熱源に接触させるために、均熱部材を２つに分割し、分割された均熱部材の間にサーモスイッチを配置したものが記載されている。サーモスイッチは、熱源が異常昇温した際に、作動して熱源への通電を遮断して熱源の過昇温を防止する。

しかしながら、熱源が正常に制御されているにもかかわらず、過昇温防止部材が作動するおそれがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、回転体と、前記回転体を加熱する熱源と、前記熱源に接触して前記熱源の均熱性を高める均熱部材と、前記熱源の過昇温を防止する過昇温防止部材と、を備えた定着装置において、前記過昇温防止部材は、前記均熱部材に接触するように配置されており、前記均熱部材は、前記過昇温防止部材との接触箇所よりも軸方向の外側、かつ、前記接触箇所の近傍で分割されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、熱源が正常に制御されているにも関わらず、過昇温防止部材が作動してしまうのを抑制することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 本実施形態に係る定着装置の概略構成図。 定着装置の他例を示す図。 加熱体をニップ形成部材に設けた定着装置の例を示す図。 従来の加熱体の構成を示す概略断面図。 本実施形態の加熱体の構成を示す概略断面図。 変形例１の加熱体の構成を示す概略断面図。 抵抗発熱体を６分割したときの加熱体の構成を示す概略断面図。 変形例２の加熱体の構成を示す概略断面図。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙装置４と、レジストローラ対６と、像担持体としての感光体ドラム８と、転写装置１０と、定着装置１２等を有している。

給紙装置４は、記録媒体としての用紙Ｓが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｓを最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を有している。

給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｓは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と、用紙Ｓの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写部Ｎへ送られる。

感光体ドラム８の周りには、感光体ドラム回転方向順に、帯電ローラ１８と、露光手段の一部を構成するミラー２０と、現像ローラ２２ａを備えた現像装置２２と、転写装置１０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング装置２４等が配置されている。帯電ローラ１８と現像装置２２との間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。

プリンタにおける画像形成動作は従来と同様に行われる。すなわち、感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像データに基づいて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は、感光体ドラム８の回転により現像装置２２と対向する位置まで移動し、ここで現像装置２２からトナーが潜像に供給されて可視像化され、トナー像が形成される。

感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部Ｎに進入してきた用紙Ｓ上に、転写装置１０による転写バイアスの印加により転写される。

トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１２へ向けて搬送され、定着装置１２でトナー像が用紙Ｓに定着された後、排紙トレイへ排出されスタックされる。

転写部Ｎで感光体ドラム８から用紙Ｓに転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング装置２４に至り、クリーニングブレード２４ａによって掻き落とされて、感光体ドラム表面が清掃される。その後、感光体ドラム８上の残留電位が、除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。

図２は、本実施形態に係る定着装置１２の概略構成図である。
定着装置１２は、図２に示すように、回転体たる定着ベルト３８や、この定着ベルト３８との間で定着ニップ部ＳＮを形成する加圧ローラ３０が設けられている。また、均熱部材である均熱板５７と、電力が供給されることで発熱する熱源たる抵抗発熱体５５とを有する加熱体５６が設けられている。抵抗発熱体５５および均熱板５７は、用紙Ｓの用紙搬送方向と直交する用紙幅方向（軸方向）の画像形成領域全域を占めるように設けられている。

均熱板５７は短時間で熱移動が可能な材料であることが望ましく、熱伝導率の高い銅やアルミニウム、銀といった部材であることが望ましい。製造誤差などにより抵抗発熱体５５が、幅方向に発熱ムラが生じることがある。均熱板５７を有することで、抵抗発熱体５５の発熱量の低い箇所へ熱を付与することができ、抵抗発熱体５５の均熱性を図ることができる。

加圧ローラ３０は、回転可能に設けられ定着ベルト３８の外周面に接触させて定着ベルト３８との間に定着ニップ部ＳＮを形成する接触部材である。なお、本実施形態では加圧ローラ３０が、付勢手段により定着ベルト３８に向けて付勢され、定着ベルト３８に圧接されている。

加熱体５６は支持部材に支持され、定着ベルト３８の内周面と接触する位置に配置されている。加熱体５６を、定着ベルト３８の内面面に接触させて設けることで、定着ベルト３８の用紙Ｓ上のトナー像と接する外周面に、加熱体５６によってキズが付くのを防止することができ、定着ベルト３８の寿命を延ばすことができる。

加熱体５６の近傍に、定着ベルト３８の表面温度を検知する温度検知部材としてのサーミスタ３４が設けられている。また、均熱板５７の抵抗発熱体５５に接触する側とは反対側の面に、加熱体５６の温度を検知する温度検知部材としてのサーミスタ３６と、過昇温防止部材３５とが設けられている。なお、図２では、便宜上、過昇温防止部材３５とサーミスタ３６とは、定着ベルト３８の表面移動方向で互いに異なる位置に配置しているが、過昇温防止部材３５は、表面移動方向において、サーミスタ３６と同様、加熱体５６の中央に配置されている。

過昇温防止部材３５は、例えば、サーミスタ３６が故障するなどして、制御装置３７が抵抗発熱体５５を正常に加熱制御できなくなり、抵抗発熱体５５が異常昇温した際に作動する。過昇温防止部材３５が作動すると、抵抗発熱体５５への通電を遮断して抵抗発熱体５５の発熱を強制的に停止する。このように、抵抗発熱体５５の発熱を強制的に停止することで、過昇温を防止し、部材の熱破損などを防止する。

過昇温防止部材３５としては、サーモスタット、温度ヒューズなどを用いることができる。サーモスタットは、金属または合金からなる板状のバイメタルが搭載されており、規定温度以上でこのバイメタルが変形して、抵抗発熱体５５への通電を遮断するものである。

温度ヒューズは、リード線間を規定温度で溶融する導電性の樹脂または合金からなる可溶体で接続しており、規定温度以上で可溶体が溶融することで、リード線間が切断される。これにより、抵抗発熱体５５への通電が遮断される。

加熱体５６に電力を供給する電源３９が設けられており、電源３９から過昇温防止部材３５を介して加熱体５６の抵抗発熱体５５に電力が供給されることで、加熱体５６の抵抗発熱体５５が発熱する。また、サーミスタ３４やサーミスタ３６が検知した温度情報に基づいて、制御装置３７により電源３９を制御して、電源３９による加熱体５６の抵抗発熱体５５への電力供給が行われる。制御装置３７は、加熱体５６の分割された抵抗発熱体５５の各々において独立に電源３９による電力の供給制御が可能である。なお、制御装置３７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ある。

定着ベルト３８の内側には加熱体５６など以外にも、次のような各種部材が設けられている。すなわち、定着ベルト３８を支持するベルト支持部材や、定着ベルト３８を挟んで加圧ローラ３０と定着ニップ部ＳＮを形成するニップ形成部材６０や、ニップ形成部材６０が取り付けられるステー状部材７０などが設けられている。そして、これら部材は、装置側板に接続されて支持されている。

ベルト支持部材は、定着ベルト３８の回転方向と直交する方向（軸方向）における両端部に挿入されており、このベルト支持部材によって定着ベルト３８の両端部は回転可能に保持されている。

加圧ローラ３０は、鉄製の芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面に被覆された弾性層３０ｂとを有している。なお、弾性層３０ｂの表面には、離型性を高めるために離型層を形成するのが望ましい。

なお、加圧ローラ３０は中空のローラであっても良く、加圧ローラ３０の内部にハロゲンヒータなどの加熱源を設けても良い。弾性層３０ｂは、シリコーンゴムなどソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ３０の内部に加熱源が無い場合には、弾性層３０ｂとしてスポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムのほうがソリッドゴムよりも断熱性が高まり、定着ベルト３８の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。

また、本実施形態においては、加熱体５６の定着ベルト３８との接触部は略平面である。ここで、加熱体５６が円筒状の定着ベルト３８の内周面と良好に接触するためには、定着ベルト３８の内周面に沿うように、半円柱状に形成すればよいが、曲面にヒータや配線を高精度に実装し形成することは工程が複雑である。そのため、同一平面状にヒータや配線部を形成する所謂「平面型」に比べて、精度且つ生産性に劣位である。

このことから、本実施形態では、精度及び生産性ともに優れている平面型の発熱体を加熱体５６として用いており、実装精度が良いため発熱効率を向上させることができる。

この定着装置は、定着ベルト３８の定着ニップ部ＳＮ以外に加熱体５６を設けている。すなわち、本実施形態においては、加熱体５６を、定着ニップ部ＳＮの略中心と加圧ローラ３０の略中心線とを結ぶ延長線上に設けている。

また、定着ベルト３８を介して加熱体５６と対向する位置には、付勢手段によって付勢され定着ベルト３８を押圧する押圧部材である弾性体ローラ４０が設けられている。これにより、定着ベルト３８が回転しているときであっても、定着ベルト３８との接触部が略平面である加熱体５６と定着ベルト３８との接触状態を良好に保つことができる。

なお、弾性体ローラ４０は、鉄製の芯金４０ａと、この芯金４０ａの表面に被覆された弾性層４０ｂとを有している。弾性層４０ｂは、シリコーンゴムで形成されている。弾性層４０ｂの表面には、離型性を高めるためにフッ素樹脂等の離型層を形成するのが望ましい。

定着ベルト３８を介して加熱体５６と対向する位置で、定着ベルト３８を押圧する押圧部材は、弾性体ローラ４０に限るものではない。例えば、押圧パッドなど、定着ベルト３８と加熱体５６との接触状態が良好に保たれる機構であれば差し支えない。また、押圧部材は密着性が高く、安定した伝熱が可能となることを考慮し弾性層を有する弾性体ローラ４０や押圧パッドなどを用いることが望ましいが、樹脂製のパッドなど接触不良を抑制できるものであってもよい。

なお、本実施形態の定着装置１２としては、図２に示すような構成に限らず、図３に示すような構成でもよい。

図３に示す定着装置では、回転体たる定着ベルト３８が、第一張架ローラ３１と第二張架ローラ３２とによって回転可能に張架されている。定着ベルト回転方向で第一張架ローラ３１よりも上流側且つ第二張架ローラ３２よりも下流側における定着ベルト３８の内周面と接触するように、定着ベルト３８を加熱する上述したような加熱体５６が設けられている。さらに、定着ベルト３８を介して加熱体５６と対向する位置には、定着ベルト３８を加熱体５６に向かって押圧し、定着ベルト３８と加熱体５６とを接触させるための弾性体ローラ４０が設けられている。

第一張架ローラ３１は、定着ベルト３８を介して加圧ローラ３０と当接し、定着ニップ部ＳＮを形成している。そして、トナー像を担持した用紙Ｓが、この定着ニップ部ＳＮに搬送されることで、熱と圧力とによりトナー像が用紙Ｓに定着される。

また、定着装置は、図４に示すようにニップ形成部材６０に加熱体５６を設けた構成でもよい。さらに、定着装置は、図２や図３に示した構成で、定着ベルト３８の内側に加熱体５６を設けるのではなく、定着ベルト３８の外周面側から加熱体５６によって加熱するような構成であっても良い。

図５は、従来の加熱体５６０の構成を示す概略断面図である。
図５に示すように均熱部材である均熱板５７の用紙の幅方向（定着ベルトの回転軸方向）長さは、熱源である抵抗発熱体５５の幅方向長さと同寸法となっている。温度検知部材たるサーミスタ３６が、幅方向中央に配置されており、過昇温防止部材３５が、幅方向中央から離れた位置に配置されている。

過昇温防止部材３５およびサーミスタ３６は、均熱板５７の抵抗発熱体５５との接触面と反対側の面に接触しており、均熱板５７を介して抵抗発熱体５５の温度を検知する。サーミスタ３６を直接抵抗発熱体５５に接触させると、例えば、定着ベルト３８が定着温度に達していなくても、サーミスタ３６の検知温度が抵抗発熱体５５への通電をＯＦＦとする上限温度に達しまうおそれがある。均熱板５７は、ある程度の熱容量を有しているため、定着ベルト３８が十分に定着温度にまで加熱されてから、サーミスタ３６の検知温度が抵抗発熱体５５への通電をＯＦＦとする上限温度に達し、良好に定着ベルト３８を規定温度にすることができる。

過昇温防止部材３５は、サーモスタットや温度ヒューズ等が用いられるが、何れの場合にもそれらを交換しない限りプリンタを使用できなくなってしまう。このように、過昇温防止部材３５が作動してしまうと、しばらくの間プリンタが使用できなくなるため、過昇温防止部材３５は、サーミスタ３６が故障するなどにして、抵抗発熱体５５の加熱制御が正常に行えなくなったときに、作動させるようにするのが好ましい。

定着ベルト３８に当接している加圧ローラが離間するなどにして、定着ベルト３８により奪われる抵抗発熱体５５の熱量が急激に減るなどした場合は、抵抗発熱体５５の温度が、過昇温防止部材３５が作動する作動温度に瞬間的に上昇する場合がある。そのため、過昇温防止部材３５を直接抵抗発熱体５５に接触させると、上述した抵抗発熱体５５の温度が、過昇温防止部材３５が作動する作動温度に瞬間的に上昇したとき、過昇温防止部材３５が作動して抵抗発熱体５５への通電を遮断してしまう。その結果、抵抗発熱体５５の加熱制御が正常に行えているにも関わらず、過昇温防止部材３５が作動して抵抗発熱体５５への通電を強制的に遮断してしまう。

このようなことから、過昇温防止部材３５を均熱板５７に接触させている。均熱板５７は、温度の低いところへ熱が移動して均熱化するものである。従って、抵抗発熱体５５が過昇温防止部材３５が作動する温度に瞬間的に温度上昇したとしても、この均熱化の作用により均熱板５７の温度が、過昇温防止部材３５が作動する温度にまで高まることはない。これにより、抵抗発熱体５５の加熱制御が正常に行えているにも関わらず、過昇温防止部材３５が作動して抵抗発熱体５５への通電を強制的に遮断してしまうような不具合が発生するのを抑制できる。

しかし、図５に示す従来構成においては、小サイズ紙を連続通紙したときに、抵抗発熱体５５が、サーミスタ３６の温度検知結果に基づいて正常に加熱制御されているにも関わらず過昇温防止部材３５が作動してしまう場合があった。

これは、定着ベルト３８の用紙が通紙する通紙領域の幅方向外側の非通紙領域では、紙から熱が奪われないため温度が高くなる。定着ベルト３８の非通紙領域が高温となることで、抵抗発熱体５５の非通紙領域の熱が、均熱板５７へ移動し、その熱が、軸方向へ内側へ移動して、均熱板５７の過昇温防止部材３５との接触箇所を温度上昇させる。その結果、均熱板５７の過昇温防止部材３５との接触箇所が過昇温防止部材３５の作動温度以上になり、抵抗発熱体５５が正常に制御されているにも関わらず、過昇温防止部材３５が作動して抵抗発熱体５５への通電を遮断してしまう場合があった。

そのため、図５に示す従来構成においては、通紙可能な最小幅サイズを制限したり、小サイズ紙の生産性を落としたりして、均熱板５７の過昇温防止部材３５との接触箇所が過昇温防止部材３５の作動温度にまで上昇しないようにする必要がある。その結果、ユーザーの使い勝手を損なうおそれがある。

図６は、本実施形態の加熱体５６の構成を示す概略断面図である。
図６に示すように、本実施形態の加熱体５６は、第一均熱板５７ａと、第二均熱板５７ｂを設け、均熱板を、過昇温防止部材３５との接触箇所よりも幅方向外側で分割している。
本実施形態では、均熱板を分割することで、第一均熱板５７ａの熱が、過昇温防止部材３５が接触している第二均熱板５７ｂへ移動するのを抑制することができる。小サイズ紙を連続印刷したときは、幅方向端部側に配置された第一均熱板５７ａのほとんどの領域が非通紙領域となり、温度が高くなる。しかし、この第一均熱板５７ａの熱が、第二均熱板５７ｂへ移動するのが抑制されるため、第二均熱板５７ｂの過昇温防止部材３５との接触箇所の温度上昇が抑制される。その結果、第二均熱板５７ｂの過昇温防止部材３５との接触箇所が、過昇温防止部材３５が作動する温度にまで上昇するのを防止できる。その結果、正常に加熱制御が行われているにも関わらず、過昇温防止部材３５が作動して、抵抗発熱体５５への電力を遮断してしまうのを抑制できる。これにより、通紙可能な最小幅サイズを制限したり、小サイズ紙の生産性を落としたりする必要がなくなり、ユーザーの使い勝手が損なわれてしまうのを抑制することができる。
なお、均熱板を分割しても、各均熱板により、抵抗発熱体５５の均熱化を図ることができる。

また、図６に示すように、過昇温防止部材３５との接触箇所の幅方向外側近傍で均熱板を分割するのが好ましい。このように分割することで、第二均熱板５７ｂの過昇温防止部材３５との接触箇所よりも幅方向外側から熱が、この接触箇所へ移動するのを抑制することができる。よって、非通紙領域の熱が第二均熱板５７ｂの過昇温防止部材３５との接触箇所へ移動するのをより一層抑制することができる。その結果、過昇温防止部材３５との接触箇所が過昇温防止部材３５の作動温度以上に上昇するのをより一層抑制することができる。なお、接触箇所の近傍は、例えば、接触箇所の幅方向外側端部から、過昇温防止部材３５の均熱板との接触幅以下の範囲である。上記近傍の範囲の定義は、一例であり、近傍の範囲を、上記接触幅よりも狭くしてもよいし、上記接触幅よりも広くしてもよい。

次に、加熱体５６の変形例について説明する。

［変形例１］
図７は、変形例１の加熱体５６Ａの構成を示す概略断面図である。
この変形例１の加熱体５６Ａにおいては、抵抗発熱体５５が複数に分割されており、抵抗発熱体の各発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは独立して定着ベルト３８を加熱可能となっている。

このように、抵抗発熱体５５を複数に分割することで、非通紙領域に対応する発熱部の発熱量を通紙領域に対応する発熱部の発熱量よりも少なくなるように、加熱制御することが可能となる。これにより、定着ベルト３８非通紙領域の温度上昇を抑えることができる。

この変形例１では、各発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは独立して加熱制御されるため、各発熱部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄに対応して過昇温防止部材３５a，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを設ける。このように、各発熱部に対応して過昇温防止部材を設けることで、複数の発熱部のいずれかに正常な加熱制御ができなくなり、異常高温となったときに、その発熱部に対応する過昇温防止部材が作動し、その発熱部への電力供給を遮断することができる。

均熱板は、３つの分割されており、４つの過昇温防止部材のうち、内側の２つの過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃとの接触箇所の幅方向外側近傍で分割されている。各均熱板５７ａ，５７ｂ，５７ｃは、２つの発熱部に接触するように設けられている。具体的には、第一均熱板５７ａは、第一発熱部５５ａと第二発熱部５５ｂに接触しており、第二均熱板５７ｂは、内側に配置された第二発熱部５５ｂと第三発熱部５５ｃに接触している。また、第三均熱板５７ｃは、第三発熱部５５ｃと第四発熱部に接触している。
このように、均熱板を複数の発熱部に接触させることで、発熱部の間で熱を移動させることができ、発熱部間の発熱ムラを抑えることができ、均熱性を図ることができる。

また、図７に示すように、内側の発熱部５５ｂ，５５ｃに対応する過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃは、発熱部５５ｂ，５５ｃの幅方向中央に対応する位置に配置している。このように、幅方向内側の過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃを、発熱部の幅方向中央に配置することで、これら過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃの幅方向外側近傍で均熱板を分割したときに、全ての均熱板を複数の発熱部に接触させることができる。

一方、端部の発熱部５５ａ，５５ｄに対応する過昇温防止部材３５ａ，３５ｄは、端部の発熱部５５ａ，５５ｄの幅方向外側端部に対応する位置に配置している。これにより、過昇温防止部材３５ａ，３５ｄは、幅方向端部に配置された均熱板５７ａ，５７ｃの幅方向外側端部に接触する。幅方向端部に配置された均熱板５７ａ，５７ｃは、幅方向外側端部から側板などの他の部材へ熱が逃げるため、幅方向端部に配置された均熱板５７ａ，５７ｃの幅方向外側端部は温度上昇し難い。よって、発熱部５５ａ，５５ｄが正しく加熱制御されているときに、過昇温防止部材３５ａ，３５ｄが接触する幅方向端部に配置された均熱板５７ａ，５７ｃの幅方向外側端部が、過昇温防止部材３５ａ，３５ｄが作動する温度以上になることはほぼない。よって、発熱部５５ａ，５５ｄが正しく加熱制御されているにもかかわらず、過昇温防止部材３５ａ，３５ｄが動作して通電を遮断するのを良好に抑制することができる。

また、図７では、抵抗発熱体５５を４分割しているが、分割する数は、装置構成などにより適宜決めればよい。また、発熱部が偶数個となるように、抵抗発熱体５５を分割するのが好ましい。発熱部が偶数個とすることで、発熱部および過昇温防止部材３５を幅方向で対称配置することができる。これにより、加熱体５６の熱容量が、幅方向一方側と他方側とで同一にでき、各発熱部の加熱制御を容易に行うことができる。

図８は、抵抗発熱体５５を６分割したときの加熱体５６Ａの構成を示す概略断面図である。
この図８に示す構成においては、中央の４つの発熱部５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅに対応する過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅは、発熱部の中央に対応する位置に配置している。また、幅方向端部に配置された発熱部に対応する過昇温防止部材３５は、発熱部の幅方向外側端部に対応する位置に配置している。そして、均熱板は、内側の４つの過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅのそれぞれの外側近傍で分割されており、各均熱板５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅは、隣合う２つの発熱部に接触させる。

図８に示すように、第二均熱板５７ｂは、この第二均熱板５７ｂに接触している過昇温防止部材３５ｂに対応する第二発熱部５５ｂと第二発熱部５５ｂよりも幅方向内側に配置された第三発熱部５５ｃとに接触する構成となっている。これにより、第二均熱板５７ｂが接触する２つの発熱部のうち、幅方向の内側の第三発熱部５５ｃの熱を、第二均熱板５７ｂにより幅方向外側へ移動させることができる。その結果、第二均熱板５７ｂが接触する２つの発熱部のうち、幅方向外側の第二発熱部５５ｂの発熱量を抑えても、第二均熱板５７ｂの幅方向外側端部まで定着ベルト３８の幅方向の温度を均熱化することが可能となる。また、第四均熱板５７ｄについても、同様な理由で、第五発熱部５５ｅの発熱量を抑えても、第四均熱板５７ｄの幅方向外側端部まで幅方向の定着ベルト３８の温度を均熱化することが可能となる。

通紙する用紙幅が、第三発熱部５５ｃの幅方向外側端部から第四発熱部５５ｄの幅方向外側端部までの長さ以上、第二均熱板５７ｂの幅方向の外側端部から第四均熱板５７ｄの幅方向外側端部まで長さ以下のとき、次のように加熱制御できる。すなわち、第二発熱部５５ｂおよび第五発熱部５５ｅを、定着ベルト３８を定着温度に加熱するときの発熱量よりも少ない発熱量で加熱制御にできる。第二発熱部５５ｂおよび第五発熱部５５ｅの加熱制御を上述した加熱制御としても、第三発熱部５５ｃと第四発熱部５５ｄの発熱で、定着ベルト３８の第二均熱板５７ｂの幅方向の外側端部から第四均熱板５７ｄの幅方向外側端部までを定着温度にできる。これにより、非通紙領域の温度上昇を抑制でき、発熱部５５ｂ、５５ｅが正常に加熱制御されているにも関わらず、第二過昇温防止部材３５ｂや、第五過昇温防止部材３５ｅが作動するのを良好に抑制することができる。

［変形例２］
図９は、変形例２の加熱体５６Ａの構成を示す概略断面図である。
この変形例２においては、抵抗発熱体５５を６分割したものである。そして、各発熱部に対応する６つの過昇温防止部材のうち、幅方向内側の４つの過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅを、対応する発熱部の幅方向の内側端部に対応する位置に配置したものである。

このように、幅方向内側の４つの過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅを、対応する発熱部の幅方向の内側端部に対応する位置に配置することで、以下の効果を得ることができる。すなわち、これら過昇温防止部材３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅが受ける小サイズ紙を連続通紙したときの非通紙領域の温度の影響を抑制することができる。これにより、対応する発熱部５５ｂ～５５ｅが正常に加熱制御されているにも関わらず、過昇温防止部材３５ｂ～３５ｅが作動するのを良好に抑制することができる。

また、この変形例２では、均熱板は、発熱部の幅方向中央よりも幅方向内側で分割される構成となっている。これにより、第二均熱板５７ｂについて、接触する２つの発熱部５５ｂ，５５ｃのうち、幅方向内側の第三発熱部５５ｃとの接触範囲を、外側の第二発熱部５５ｂとの接触範囲よりも広くすることができる。これにより、図８に示した構成に比べて、幅方向の内側の第三発熱部５５ｃの熱を有効活用することができる。その結果、幅方向外側の第二発熱部５５ｂの発熱量を図８に示す構成に比べて少なくしても、第二均熱板５７ｂの幅方向外側まで定着ベルト３８の温度の均熱化することができる。第四均熱板５７ｄについても、第二均熱板５７ｂと同様に、幅方向外側の第五発熱部５５ｅの発熱量を図８に示す構成に比べて少なくしても、第四均熱板５７ｄの幅方向外側まで均熱化することができる。その結果、用紙幅が、第二均熱板５７ｂの幅方向の外側端部から第四均熱板５７ｄの幅方向外側端部まで長さの用紙を通紙するときの非通紙領域の温度上昇を図８の構成に比べて、抑制することができる。これにより、第二過昇温防止部材３５ｂや、第五過昇温防止部材３５ｅが、対応する発熱部５５ｂ、５５ｄが正常に加熱制御されているにも関わらず、作動するのを良好に抑制することができる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
定着ベルト３８などの回転体と、回転体を加熱する抵抗発熱体５５などの熱源と、熱源に接触して熱源の均熱性を高める均熱板５７などの均熱部材と、熱源の過昇温を防止する過昇温防止部材と、を備えた定着装置１２において、過昇温防止部材３５は、均熱部材に接触するように配置されており、均熱部材は、過昇温防止部材との接触箇所よりも幅方向などの軸方向外側で分割されている。
熱源は、均熱部材の熱源との接触面の反対側の面に接触するサーミスタなどの温度検知部材が検知した温度に基づいて、加熱制御されている。例えば、定着ベルト３８などの回転体に当接している加圧ローラが離間するなどにして、定着ベルト３８により奪われる熱源の熱量が急激に減るなどした場合は、熱源の温度が、過昇温防止部材が作動する作動温度に瞬間的に上昇する場合がある。特許文献１に記載のように、過昇温防止部材を直接熱源に接触させていると、上述した熱源の温度が、過昇温防止部材が作動する作動温度に瞬間的に上昇したとき、過昇温防止部材が作動して熱源への通電を遮断してしまう。その結果、熱源の制御が可能な状態にもかかわらず、過昇温防止部材が作動して熱源への通電を強制的に遮断してしまうという不具合が発生する。過昇温防止部材として、サーモスタット（サーモスイッチ）を用いた場合は、過昇温防止部材の温度が低下してバイメタルの変形が元に戻らない限りは、熱源への通電が再開しない。過昇温防止部材として、温度ヒューズを用いた場合は、過昇温防止部材を交換しない限りは、熱源への通電が再開しない。従って、過昇温防止部材が作動すると、しばらく装置を稼働できなくなってしまう。

そこで、態様１では、過昇温防止部材を均熱部材に接触させた。均熱部材は、温度の低いところへ熱が移動して均熱化するものである。従って、熱源が過昇温防止部材が作動する温度に瞬間的に温度上昇したとしても、この均熱化の作用により均熱部材の温度が、過昇温防止部材が作動する温度にまで高まることはない。これにより、熱源が正常に制御されている状態で、過昇温防止部材が作動してしまうのを抑制することができる。

さらに、態様１では、均熱部材を過昇温防止部材との接触箇所よりも軸方向外側で分割している。これにより、過昇温防止部材を均熱部材に接触させたことで発生する、小サイズ紙連続通紙時に熱源が正常に制御されているにも関わらず、過昇温防止部材が作動して熱源への通電を遮断してしまうという課題も解決できる。
温度検知部材を軸方向中央に配置した場合は、過昇温防止部材は、軸方向中央から軸方向に離れた位置に配置されることになる。小サイズ紙を連続通紙したときは、軸方向において、定着ベルトなどの回転体の紙が通過する通紙領域よりも軸方向外側の非通紙領域では紙から熱が奪われない。その結果、回転体の非通紙領域は高温となる。回転体の非通紙領域が高温となることで、熱源の非通紙領域の熱が、均熱部材へ移動し、その熱が、軸方向へ内側へ移動して、均熱部材の過昇温防止部材との接触箇所を温度上昇させる。その結果、均熱部材の過昇温防止部材との接触箇所が過昇温防止部材の作動する作動温度以上になり、熱源が正常に制御されているにも関わらず、過昇温防止部材が作動して熱源への通電を遮断してしまうという上述の課題が発生するのである。

態様１では、均熱部材を過昇温防止部材との接触箇所よりも軸方向外側で分割しているため、均熱部材の過昇温防止部材との接触箇所よりも軸方向外側から熱が、上記接触箇所への移動するのを抑制する。よって、小サイズ紙の連続通紙時に、上記接触箇所が過昇温防止部材が作動する温度まで上昇してしまうのを抑制することができる。その結果、小サイズ紙の連続通紙時に、熱源が正常に制御されているにも関わらず、過昇温防止部材が作動してしまうのを抑制することができる。

（態様２）
態様１において、均熱板５７などの均熱部材は、接触箇所の近傍で分割されている。
これによれば、実施形態で説明したように、過昇温防止部材３５が接触している均熱板などの均熱部材の過昇温防止部材３５との接触箇所よりも軸方向外側から接触箇所へ熱が移動してくるのを抑制でき、均熱部材の過昇温防止部材３５との接触箇所が、温度上昇するのを良好に抑制することができる。

（態様３）
態様１または２において、抵抗発熱体５５などの熱源は、幅方向などの軸方向に複数分割されている。
これによれば、変形例１で説明したように、分割された熱源毎に制御することが可能となる。その結果、通紙領域に対応する熱源は、定着ベルト３８などの回転体が定着温度となるように制御を行い、非通紙領域に対応する熱源は定着温度よりも低い温度となるように制御を行うことができる。これにより、非通紙領域の温度上昇を抑制することができ、過昇温防止部材との接触箇所が過昇温防止部材の作動温度以上に上昇するのを良好に抑制することができる。その結果、熱源が正常に制御されているにもかかわらず、過昇温防止部材３５が作動してしまうのを良好に抑制することができる。

（態様４）
態様３において、均熱板５７などの均熱部材は、複数の熱源に接触している。
これによれば、変形例１で説明したように、熱源の熱を分割された熱源間へ移動させることができ、熱源間の発熱ムラを抑制することができる。

（態様５）
態様４において、過昇温防止部材は、各熱源に対して設けられており、均熱板５７などの均熱部材は、均熱部材に接触する過昇温防止部材に対応する熱源と、この熱源よりも軸方向内側に配置された熱源とに接触している。
これによれば、変形例１で説明したように、用紙の一端がこの均熱部材の軸方向外側端部に位置する幅サイズの用紙を通紙するとき、この均熱部材が接触する複数の熱源のうち軸方向外側の熱源の発熱量を内側の熱源の発熱量よりも少なくしても、軸方向内側の熱源の制御で、この均熱部材の幅方向外側端部まで、定着ベルトなどの回転体の温度を定着温度にできる。これにより、定着不良の発生を抑制するとともに、非通紙領域の温度上昇も抑制することができる。その結果、均熱部材の過昇温防止部材との接触箇所が、過昇温防止部材が作動する温度以上となるのを良好に抑制できる。従って、過昇温防止部材に対応する熱源が正常に制御されているにも関わらず、過昇温防止部材が作動してしまうのを、より一層抑制することができる。

（態様６）
態様５において、均熱板などの均熱部材は、熱源の軸方向中央よりも内側で分割している。
これによれば、変形例２で説明したように、均熱部材が接触する複数の熱源のうち軸方向外側の熱源の発熱量を、熱源の軸方向中央よりも外側で分割する場合に比べて、少なくしても、この均熱部材の幅方向外側端部まで、定着ベルトなどの回転体の温度を定着温度にできる。その結果、用紙の一端がこの均熱部材の軸方向外側端部に位置する幅サイズの用紙を通紙するときの定着不良の発生を抑制するとともに、非通紙領域の温度上昇も抑制することができる。

（態様７）
態様３乃至６いずれかにおいて、過昇温防止部材３５は、各熱源に対して設けられており、軸方向端部に配置された端部熱源以外の熱源に対応する過昇温防止部材の少なくともひとつは、軸方向において対応する熱源の内側端部の位置に配置されている。
これによれば、変形例２で説明したように、軸方向において対応する熱源の内側端部よりも軸方向外側に過昇温防止部材を配置した場合に比べて、非通紙領域の熱の影響を抑制することができる。これにより、対応する熱源の制御に異常がないにも関わらず、過昇温防止部材が作動して対応するへの通電を遮断するのを抑制することができる。

（態様８）
態様３乃至７いずれかにおいて、過昇温防止部材は、各熱源に対して設けられており、軸方向端部に配置された端部熱源に対応する過昇温防止部材は、軸方向において端部熱源の外側端部の位置に配置されている。
これによれば、変形例１で説明したように、均熱板などの均熱部材が温度上昇し難い箇所に過昇温防止部材を接触させることができ、端部熱源の制御に異常がないにも関わらず、過昇温防止部材が作動して対応するへの通電を遮断するのを抑制することができる。

（態様９）
用紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成部と、記録媒体に形成された画像を記録媒体に定着させる定着装置１２とを備えた画像形成装置において、定着装置１２として、態様１乃至８いずれかの定着装置を用いた。
これによれば、正常に動作しているにも関わらず、装置が異常停止してしまうのを抑制することができる。

１２ ：定着装置
３４ ：サーミスタ
３５ ：過昇温防止部材
３６ ：サーミスタ
３７ ：制御装置
３８ ：定着ベルト
３９ ：電源
５５ ：抵抗発熱体
５６ ：加熱体
５７ ：均熱板
６０ ：ニップ形成部材
Ｓ ：用紙
ＳＮ ：定着ニップ部

特開２０１８－２０５４０４号公報

Claims (8)

1. 回転体と、
   前記回転体を加熱する熱源と、
   前記熱源に接触して前記熱源の均熱性を高める均熱部材と、
   前記熱源の過昇温を防止する過昇温防止部材と、を備えた定着装置において、
   前記過昇温防止部材は、前記均熱部材に接触するように配置されており、
   前記均熱部材は、前記過昇温防止部材との接触箇所よりも軸方向の外側、かつ、前記接触箇所の近傍で分割されていることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、
   前記熱源は、前記軸方向に複数分割されていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項２に記載の定着装置において、
   前記均熱部材は、複数の熱源に接触していることを特徴とする定着装置。
4. 請求項３に記載の定着装置において、
   前記過昇温防止部材は、各熱源に対して設けられており、
   前記均熱部材は、該均熱部材に接触する過昇温防止部材に対応する熱源と、この熱源よりも軸方向内側に配置された熱源とに接触していることを特徴とする定着装置。
5. 請求項４に記載の定着装置において、
   前記均熱部材は、前記熱源の軸方向中央よりも内側で分割していることを特徴とする定着装置。
6. 請求項２乃至５いずれか一項に記載の定着装置において、
   前記過昇温防止部材は、各熱源に対して設けられており、
   軸方向端部に配置された端部熱源以外の熱源に対応する過昇温防止部材の少なくともひとつは、軸方向において対応する熱源の内側端部の位置に配置されていることを特徴とする定着装置。
7. 請求項２乃至６いずれか一項に記載の定着装置において、
   前記過昇温防止部材は、各熱源に対して設けられており、
   軸方向端部に配置された端部熱源に対応する過昇温防止部材は、軸方向において端部熱源の外側端部の位置に配置されていることを特徴とする定着装置。
8. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記記録媒体に形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、
   前記定着装置として、請求項１乃至７いずれか一項に記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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