JP7760924B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本開示は、定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真プリンタなどの画像形成装置としては、画像形成対象のシートを加熱して現像剤像を定着させる定着装置を備えたものが知られている。このような定着装置は、通常、抵抗発熱体を有するヒータと、ヒータの温度を検知する温度センサとを具備しており、定着装置では、温度センサの検知結果に基づいて、ヒータによる定着温度が制御される。また、従来の定着装置には、シート状の熱伝導部材である、グラファイトシートをヒータと温度センサとの間に設けるとともに、温度センサを介してグラファイトシートをバネでヒータ側に押圧することによってヒータとグラファイトシートとを密着させることが提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２０１７－１６９４１３号公報

上記のような従来の定着装置では、温度センサの温度検知が安定しないことがあった。具体的にいえば、従来の定着装置では、グラファイトシートに対するバネの押圧力（付勢力）が瞬時的に、または経年的に変化することがあり、温度センサとグラファイトシートとの相対的な位置に変位が発生し易かった。

本開示は、温度センサと温度センサが接触するシートとの相対的な位置の変位を抑制することができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の定着装置は、基板と、前記基板上に配置された抵抗発熱体とを有するヒータと、前記ヒータに接触する内周面を有し、前記ヒータの周りを回転する無端状のベルトと、穴が形成され、前記ヒータを保持するホルダと、前記基板に接触する金属シートと、前記ヒータの温度を検知する温度センサと、を備え、前記温度センサは、前記穴を介して前記金属シートに接触し、前記基板の短手方向において、前記金属シートの端部が前記穴に挿入されることにより、前記金属シートは、前記ヒータに対して位置決めされている。

上記構成によれば、金属シートはヒータに対して位置決めされているので、温度センサに対する金属シートの位置ずれを抑制することできる。

本開示の定着装置では、前記金属シートは、前記短手方向の両端部がそれぞれ前記基板に対して交差する交差方向に曲げられてもよい。

上記構成によれば、穴に挿入する金属シートを容易に構成することができる。

本開示の定着装置では、前記金属シートは、前記基板に接触する中央部と、前記中央部の短手方向の両端部からそれぞれ、前記基板の長手方向及び前記短手方向に直交する直交方向に延びる一対の第１延出部と、前記一対の第１延出部の端部からそれぞれ前記短手方向に延びる一対の第２延出部と、を備えてもよい。

上記構成によれば、ヒータに対して金属シートを確実に位置決めすることができる。

本開示の定着装置では、前記ホルダは、前記穴を有する壁を備え、前記金属シートの長手方向の端面が、前記壁に当接することにより、前記金属シートが前記長手方向に位置決めされてもよい。

上記構成によれば、金属シートを長手方向に確実に位置決めすることができる。

本開示の定着装置では、前記金属シートは、前記穴に挿入される部分において、前記金属シートの長手方向の中央部に開口部が形成されてもよい。

上記構成によれば、金属シートの熱容量を小さくしつつ、金属シートの位置決め精度を容易に向上させることができる。

本開示の定着装置では、前記金属シートは、前記短手方向の端部は、前記基板とは反対側で前記穴よりも突出してもよい。

上記構成によれば、金属シートの強度を高めつつ、金属シートを容易に組付けることができる。

本開示の定着装置では、前記金属シートは、前記短手方向の前記端部は、前記穴の外側に屈曲してもよい。

上記構成によれば、金属シートの強度を確実に高めることができる。

本開示の定着装置では、前記金属シートは、前記短手方向の前記端部は、前記穴の外側に向かって前記基板から離れる方向に屈曲してもよい。

上記構成によれば、金属シートの組付けを容易に行うことができる。

本開示の定着装置では、前記基板と前記金属シートとの接触面積は、前記基板と前記ホルダとの接触面積よりも小さくてもよい。

上記構成によれば、金属シートの熱容量を確実に小さくすることができ、ヒータの温度を早期に立ち上げることができる。

本開示の定着装置では、前記金属シートの熱伝導率は、前記基板の熱伝導率よりも大きくてもよい。

上記構成によれば、金属シートは基板からのヒータの熱の均熱化を容易に図ることができ、温度センサの温度検知の精度を向上させることができる。

本開示の定着装置では、前記金属シートは、アルミニウム、リン青銅、ステンレス、またはチタンを用いて構成されてもよい。

上記構成によれば、金属シートは基板からのヒータの熱の均熱化を確実に図ることができ、温度センサの温度検知の精度を確実に向上させることができる。

本開示の定着装置では、前記温度センサは、前記ヒータの長手方向の中央部の温度を検知する第１温度センサと、前記第１温度センサよりも前記長手方向の端部側の温度を検知する第２温度センサと、を有し、２つの前記金属シートが、前記第１温度センサ及び前記第２温度センサにそれぞれ対応して配置されてもよい。

上記構成によれば、第１及び第２温度センサの各温度検知を安定させることができる。

本開示の定着装置では、前記ヒータが異常に昇温した場合に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材をさらに備え、前記通電遮断部材は、前記基板の前記ベルトが接触する面と反対側の面に接触してもよい。

上記構成によれば、通電遮断部材によってヒータの温度に対する応答性を確保することができ、ヒータが異常に昇温した場合に上記通電を遮断することができる。

本開示の定着装置では、前記通電遮断部材は、前記ヒータの長手方向の中央部に配置されてもよい。

上記構成によれば、通電遮断部材はシートの幅方向の大きさに関わらずヒータが異常に昇温した場合に上記通電を遮断することができる。

本開示の画像形成装置は、前記定着装置を備える。温度センサと温度センサが接触するシートとの相対的な位置の変位を抑制することができる画像形成装置を構成することができる。

本開示の一態様によれば、温度センサと温度センサが接触するシートとの相対的な位置の変位を抑制することができる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

本開示の実施形態１に係る画像形成装置の概略構成を説明する図である。 （Ａ）は、本開示の実施形態１に係る定着装置が備える加熱ユニットのヒータを示す平面図であり、（Ｂ）は、上記加熱ユニットの第１温度センサと第２温度センサと通電遮断部材とを示す平面図である。 （Ａ）は、上記第１温度センサ及び第２温度センサを示す斜視図であり、（Ｂ）は、上記通電遮断部材を示す斜視図である。 図２に示したホルダでの金属シートと温度センサとの関係を説明する概略図である。 上記加熱ユニットの上記第１温度センサ及び上記金属シートを示す断面図である。 上記金属シートの具体的な構成例を示す斜視図である。 上記ホルダに形成された穴及びその周囲の壁を説明する斜視図である。 上記金属シートの上記ホルダとの関係を説明する図である。 上記加熱ユニットの上記通電遮断部材を示す断面図である。 （Ａ）は、本開示の実施形態２に係る定着装置が備える加熱ユニットのヒータを示す平面図であり、（Ｂ）は、上記加熱ユニットの第１温度センサと第２温度センサと通電遮断部材とを示す平面図である。 上記加熱ユニットの上記第１温度センサ及び上記金属シートを示す断面図である。

〔実施形態１〕
以下、本開示の実施形態１について図１～図６を参照しつつ説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例として、トナーを用いてシートＳ１に画像を形成するレーザプリンタについて説明する。

〔画像形成装置１の構成〕
図１は、本開示の実施形態１に係る画像形成装置１の概略構成を説明する図である。尚、以下の説明では、画像形成装置１として、モノクロ画像の画像形成処理を行うモノクロプリンタを例示するが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、フルカラー画像の画像形成処理を行うカラープリンタであってもよい。

図１に示すように、画像形成装置１は、筐体２と、給紙部３と、画像形成部４と、排出ローラ５と、排出トレイ６と、を備える。筐体２は、図１に示すように、画像形成装置１の外容器を構成しており、画像形成装置１の要部構成を収容している。

図１に示すように、給紙部３は、シートＳ１を供給する。給紙部３は、給紙トレイ３１と、給送ローラ３２と、押圧板３３と、搬送ローラ３４と、レジストレーションローラ３５と、を備える。給紙トレイ３１は、上面が開放した箱状の部材であり、所定量のシートＳ１を収容する。また、シートＳ１は、画像形成処理が施される記録媒体であって、紙またはプラスチックなどである。

給送ローラ３２は、給紙トレイ３１に収容されたシートＳ１を送り出す。すなわち、シートＳ１が送り出される場合、給紙トレイ３１上のシートＳ１は、押圧板３３によって給送ローラ３２に寄せられ、給送ローラ３２の回転に伴い搬送ローラ３４に給送される。搬送ローラ３４は、シートＳ１をレジストレーションローラ３５に向けて搬送する。レジストレーションローラ３５は、シートＳ１の先端の位置を揃えた後、画像形成部４に向けてシートＳ１を搬送する。

画像形成部４は、給紙部３によって送り出されたシートＳ１に画像形成処理を施して画像を形成する。図１に示すように、画像形成部４は、露光器４１と、転写器４２と、帯電器４３と、現像部４４と、本開示の定着装置４５と、感光ドラム４６と、を備える。露光器４１は、図示しないレーザ光源と、ポリゴンミラー４１Ｇと、走査レンズ４１Ｌと、ポリゴンモータ４１Ｍと、反射鏡４１Ｒと、を備える。

ポリゴンミラー４１Ｇは正六角柱の側面を６つの反射面とする回転多面鏡である。ポリゴンミラー４１Ｇは、上記レーザ光源が出射した光ビームＬ１を感光ドラム４６に向かう方向へ偏向するためのものである。ポリゴンモータ４１Ｍは、不図示のモータドライバによって駆動されることにより、ポリゴンミラー４１Ｇを回転駆動する。

露光器４１は、光ビームＬ１をポリゴンミラー４１Ｇにより偏向して、ポリゴンミラー４１Ｇから走査レンズ４１Ｌ及び反射鏡４１Ｒを介して感光ドラム４６の表面に光ビームＬ１を出射する。露光器４１は、光ビームＬ１によって感光ドラム４６の表面を走査して感光ドラム４６を露光する。これにより、後述のトナー像を構成する静電潜像が感光ドラム４６に形成される。ポリゴンモータ４１Ｍは、例えば、ブラシレスＤＣモータである。

転写器４２は、感光ドラム４６との間でシートＳ１を挟む転写ローラを備えており、感光ドラム４６から上記トナー像をシートＳ１に転写する。帯電器４３は、例えば、図示しない帯電ワイヤ及びグリッド部を有するスコロトロン型の帯電器を含む。この帯電器４３では、図示しない高電圧生成回路により、上記帯電ワイヤに帯電電圧が印加され、上記グリッド部にグリッド電圧が印加されることでコロナ放電が発生し、感光ドラム４６の表面が一様に帯電される。現像部４４は、現像ローラ４４Ｒ、及び現像剤、例えばトナーを収容したトナーカートリッジ４４Ａを備える。

尚、上記の説明以外に、例えば、上記転写ローラに代えて、転写ベルトを転写器４２が含む構成でもよい。また、例えば、スコロトロン型の帯電器に代えて、帯電ローラを帯電器４３が含む構成でもよい。

画像形成部４では、感光ドラム４６の表面が帯電器４３により一様に帯電された後、露光器４１からの光ビームＬ１により、印刷データに基づいた静電潜像が感光ドラム４６の表面に形成される。また、現像ローラ４４Ｒは、トナーカートリッジ４４Ａの内部からトナーを静電潜像が形成された感光ドラム４６の表面に供給する。これにより、静電潜像が可視像化され、感光ドラム４６の表面上にトナー像が形成される。その後、給紙部３から給紙されたシートＳ１が、感光ドラム４６と転写器４２との間である転写位置に搬送されることによって感光ドラム４６の表面上に形成されたトナー像がシートＳ１上に転写される。

トナー像が転写されたシートＳ１は、感光ドラム４６及び転写器４２によって、定着装置４５に搬送される。定着装置４５は、シートＳ１に形成されたトナー像を定着する。具体的には、定着装置４５は、ヒータ６０で生じた熱を用いて、感光ドラム４６及び転写器４２から搬送されるシートＳ１上のトナー像を熱定着させる。トナー像が熱定着されたシートＳ１は、排出ローラ５によって排出トレイ６上に排出される。

定着装置４５は、トナー像が形成されたシートＳ１を加圧する加圧ローラ５１と、そのシートＳ１に接してシートＳ１を加熱する加熱ユニット５２とを備える。これらの加圧ローラ５１及び加熱ユニット５２では、図示しない押圧部によって一方が他方側に押圧されている。そして、定着装置４５では、不図示の制御部の指示に従って上記押圧部が制御されることにより、加圧ローラ５１と加熱ユニット５２の間に所定の圧力が加えられた状態で、シートＳ１に対するトナー像の定着動作が行われる。

加圧ローラ５１は、図１において、上記制御部からの指示に従って時計方向周りに回転駆動するようになっている。つまり、加圧ローラ５１は、加熱ユニット５２に設けられた後述のベルト５３との間で排出トレイ６側に搬送されるシートＳ１を挟持した状態で、回転する。これにより、ベルト５３は、加圧ローラ５１とベルト５３及びシートＳ１との各摩擦力で、後掲の図５にＲにて例示するように、所定の回転方向に従動回転するように構成されている。これにより、定着装置４５では、トナー像が転写されたシートＳ１が、加圧ローラ５１と加熱ユニット５２との間に搬送されることで、トナー像がシートＳ１上に熱定着される。

〔加熱ユニット５２の構成〕
ここで、図２～図９も参照して、本実施形態の加熱ユニット５２について具体的に説明する。図２（Ａ）は、本開示の実施形態１に係る定着装置４５が備える加熱ユニット５２のヒータ６０を示す平面図であり、図２（Ｂ）は、上記加熱ユニット５２の第１温度センサ８１と第２温度センサ８２と通電遮断部材８３とを示す平面図である。図３（Ａ）は、上記第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、上記通電遮断部材８３を示す斜視図である。図４は、図２に示したホルダ７５での金属シート７０と温度センサ８０との関係を説明する概略図である。図５は、上記加熱ユニット５２の上記第１温度センサ８１及び上記金属シート７０を示す断面図である。図６は、上記金属シート７０の具体的な構成例を示す斜視図である。図７は、上記ホルダ７５に形成された穴７５Ａ１及びその周囲の壁７５Ａ１１を説明する斜視図である。図８は、上記金属シート７０の上記ホルダ７５との関係を説明する図である。図９は、上記加熱ユニット５２の上記通電遮断部材８３を示す断面図である。

〔ヒータ６０の構成〕
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、本実施形態の加熱ユニット５２は、ヒータ６０と、ヒータ６０を保持するホルダ７５と、を備える。ヒータ６０は、平面視で長方形状に構成された加熱部材であり、基板６１と、基板６１上に配置された、例えば、２つの抵抗発熱体６２とを有する。

基板６１は、例えば、セラミック材料により構成されており、基板６１の一方の面には、例えば、印刷パターニングにより、上記２つの抵抗発熱体６２が互いに平行となるように形成されている。なお、この説明以外に、例えば、ステンレスなどの金属材料によって基板６１を構成することもできる。この場合、２つの抵抗発熱体６２は、ガラス材料などの絶縁層を介在させて基板６１の一方の面上に形成される。

抵抗発熱体６２は、例えば、ニッケル－クロム合金や鉄－クロム合金などの発熱性に優れた導電性材料を用いて構成されている。また、抵抗発熱体６２の一端６２Ａには、導線６４を介して給電端子６３が接続されている。また、抵抗発熱体６２の他端６２Ｂには、導線６５が接続されており、２つの抵抗発熱体６２が導線６５を介して電気的に導通するようになっている。

給電端子６３には、不図示のコネクタが着脱可能に接続されるようになっており、コネクタを介在させて不図示の電源が給電端子６３に接続されて電力供給が行われるよう構成されている。そして、ヒータ６０では、抵抗発熱体６２は、上記制御部の指示に従って、熱を発生するようになっている。つまり、抵抗発熱体６２への供給電流が制御され、さらには、抵抗発熱体６２で生じた熱が増減されて、ヒータ６０からベルト５３への加熱が、制御される。

また、図２（Ａ）に示すように、ヒータ６０では、抵抗発熱体６２はその長手方向の寸法が定着装置４５で使用可能な最大幅Ｈ１のシートＳ１よりも大きい寸法とされている。また、定着装置４５では、幅寸法が異なる複数種類のシートＳ１に対応可能に構成されている。具体的にいえば、定着装置４５では、複数種類のシートサイズのシートＳ１において、幅方向の中心が一致する状態で定着動作が行われるようになっている。例えば、定着装置４５で使用可能な最小幅Ｈ２のシートＳ１については、抵抗発熱体６２の中央部によって加熱されることで定着動作が行われる。

また、定着装置４５では、最小幅Ｈ２のシートＳ１に対して定着動作を行う場合、最小幅Ｈ２の長手方向の外側の端部領域Ｈ３及びＨ４は、最小幅Ｈ２のシートＳ１が存在していない非通紙領域となる。このため、端部領域Ｈ３及びＨ４では、その定着動作の際に最小幅Ｈ２のシートＳ１によって熱が奪われずに、ヒータ６０の温度が抵抗発熱体６２の中央部、つまり最小幅Ｈ２の領域に比べて上昇し易い。

また、ヒータ６０は、図５に示すように、抵抗発熱体６２を覆うように基板６１上に設けられたカバー６６を有する。カバー６６は、例えば、ガラス材料などの絶縁材料を用いて構成されている。また、カバー６６は、ベルト５３の内周面に接触するニップ面６６Ａを備えている。

〔ベルト５３の構成〕
ベルト５３は、耐熱性及び可撓性を有する無端状のベルトであり、例えば、ステンレス等の金属材料からなる基材と、フッ素樹脂などの合成樹脂材料からなり、基材を被覆する絶縁層とを備える（図示せず）。ベルト５３は、その内部にヒータ６０、金属シート７０、ホルダ７５、第１温度センサ８１、第２温度センサ８２、及び通電遮断部材８３を収容している。そして、ベルト５３は、これらヒータ６０、金属シート７０、ホルダ７５、第１温度センサ８１、第２温度センサ８２、及び通電遮断部材８３の周りを回転するようになっている。

さらに、ベルト５３の内周面は、ヒータ６０のニップ面６６Ａと当接しており、ヒータ６０からの熱がベルト５３を経てシートＳ１に伝えられるように構成されている。また、ベルト５３の長手方向の寸法は、抵抗発熱体６２の寸法よりも大きくされている。

〔ホルダ７５の構成〕
ホルダ７５は、例えば、合成樹脂材料を用いて構成されている。また、ホルダ７５は、図２（Ｂ）に示すように、ヒータ６０を支持する支持部７５Ａを有する。つまり、支持部７５Ａは、図２（Ｂ）に点線にて示すヒータ６０の基板６１を支持する。また、ホルダ７５は、図５に示すように、ベルト５３の内周面に接触するガイド面７５Ｂ１を有し、ベルト５３を案内するガイド部７５Ｂを備える。

また、ホルダ７５には、第１温度センサ８１、第２温度センサ８２、及び通電遮断部材８３をそれぞれ設置するための穴７５Ａ１、７５Ａ２、及び７５Ａ３が形成されている。これらの穴７５Ａ１、７５Ａ２、及び７５Ａ３は、ホルダ７５の支持部７５Ａを矩形状に開口することで形成されており、穴７５Ａ１の周囲は、図７に例示するように、壁７５Ａ１１によって囲まれている。壁７５Ａ１１は、図５の上下方向に、支持部７５Ａの厚みに対応した厚みを有している。また、穴７５Ａ１及び７５Ａ２には、金属シート７０が挿入されており、第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２は、それぞれ穴７５Ａ１及び７５Ａ２を介して対応する金属シート７０に接触する。

〔第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２の構成〕
第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２は、例えば、サーミスタを用いて構成されている。尚、以下の説明では、第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２について、温度センサ８０と総称する。

図３（Ａ）に示すように、温度センサ８０は、基材８０Ａと、温度検知素子８０Ｄが設置されるとともに、温度検知素子８０Ｄを上側に突出させる突出部材８０Ｂと、突出部材８０Ｂを覆うように基材８０Ａに設けられたフィルム材８０Ｃと、を備える。突出部材８０Ｂは、例えば、スポンジ材などの弾性材料を用いて構成されており、基材８０Ａに取り付けられている。温度センサ８０では、突出部材８０Ｂによって温度検知素子８０Ｄを押圧することにより、温度検知対象物に温度検知素子８０Ｄを確実に接触させて温度検知を精度良く行うことができる。

また、温度センサ８０は、図４に例示するように、基材８０Ａが支持部７５Ａに当接した状態で、金属シート７０を介在させてホルダ７５の穴７５Ａ１に取り付けられている。

第１温度センサ８１は、図２（Ｂ）に示すように、最小幅Ｈ２の範囲内の位置となるようにホルダ７５に設けられており、ヒータ６０の長手方向の中央部の温度を検知する。具体的にいえば、第１温度センサ８１では、図５に示すように、突出部材８０Ｂがホルダ７５の穴７５Ａ１を挿通し、温度検知素子８０Ｄが金属シート７０の中央部７０Ａを介して基板６１の裏面に接触することにより、上記長手方向の中央部の温度が検知される。また、第１温度センサ８１は、上記制御部に接続されており、制御部は、第１温度センサ８１の検知結果を用いてヒータ６０のフィードバック制御を行うようになっている。

第２温度センサ８２は、図２（Ｂ）に示すように、端部領域Ｈ３の範囲内の位置であって抵抗発熱体６２の長手方向の端部の位置となるようにホルダ７５に設けられており、第１温度センサ８１よりも上記長手方向の端部側の温度を検知する。具体的にいえば、第２温度センサ８２では、第１温度センサ８１と同様に、突出部材８０Ｂがホルダ７５の穴７５Ａ２を挿通している。そして、第２温度センサ８２は、温度検知素子８０Ｄが金属シート７０の中央部７０Ａを介して基板６１の裏面に接触することにより、上記長手方向の端部の温度が検知される。また、第２温度センサ８２は、上記制御部に接続されており、制御部は、第２温度センサ８２の検知結果を用いて上記長手方向の端部での温度上昇の程度を判別する。

〔通電遮断部材８３の構成〕
通電遮断部材８３は、ヒータ６０が異常に昇温した場合に抵抗発熱体６２への通電を遮断する。具体的には、通電遮断部材８３は、例えば、サーモスタットを用いて構成されており、図３（Ｂ）に示すように、容器８３Ａと、容器８３Ａから上側に突出するとともに、温度を検知する温度検知部８３Ｂと、を備える。容器８３Ａには、温度検知部８３Ｂに接続されるとともに、例えば、バイメタルを用いた図示しない遮断機構が設けられている。通電遮断部材８３は、ヒータ６０の温度が所定温度以上に昇温した場合に、抵抗発熱体６２の通電、つまり電力供給を遮断する。通電遮断部材８３は、サーモスタットに限らず例えば温度ヒューズ等でもよい。

また、通電遮断部材８３は、図２（Ｂ）に示すように、端部領域Ｈ４の範囲内の位置となるようにホルダ７５に設けられており、ヒータ６０の長手方向の一方の端部側の温度を検知する。具体的にいえば、通電遮断部材８３では、図９に示すように、温度検知部８３Ｂがホルダ７５の穴７５Ａ３を挿通し、温度検知部８３Ｂが基板６１の裏面に接触することにより、上記一方の端部側の温度が検知される。

〔金属シート７０の構成〕
金属シート７０は、例えば、アルミニウム、リン青銅、ステンレス、またはチタンなどの熱伝導率が大きい金属材料を用いて構成されている。また、金属シート７０は、穴７５Ａ１または７５Ａ２に挿入されることにより、ヒータ６０に対して位置決めされるようにホルダ７５に設けられている。そして、金属シート７０は、第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２とヒータ６０との相対的な位置に変位が生じるのを極力抑制する機能を有する。更に、金属シート７０は、金属シート７０の範囲内においてヒータ６０の熱を均熱化させる機能を有する。

具体的にいえば、金属シート７０には、その熱伝導率が基板６１の熱伝導率よりも大きい、上述の金属材料が用いられている。これにより、本実施形態では、金属シート７０は基板６１からのヒータ６０の熱の均熱化を容易に図ることができる。この結果、本実施形態では、金属シート７０に接触する第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２の各温度検知の精度を向上させることができる。

また、金属シート７０は、アルミニウム、リン青銅、ステンレス、またはチタンを用いて構成されていることから、金属シート７０は、基板６１からのヒータ６０の熱の均熱化を確実に図ることができる。これにより、金属シート７０は、金属シート７０に接触する第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２の各温度検知の精度を確実に向上させることができる。

また、図６に示すように、金属シート７０は、長方形状の中央部７０Ａを備える。金属シート７０は、中央部７０Ａの長手方向及び短手方向がそれぞれヒータ６０（並びに基板６１）の長手方向及び短手方向に一致するように、ホルダ７５に取り付けられる。また、金属シート７０は、中央部７０Ａの短手方向の両端部からそれぞれ、基板６１の長手方向及び短手方向に直交する直交方向に延びる一対の第１延出部７０Ｂと、一対の第１延出部７０Ｂの端部からそれぞれ上記短手方向に延びる一対の第２延出部７０Ｃと、を備える。

中央部７０Ａは、図５に示すように、基板６１の裏面と温度検知素子８０Ｄとに接触する。金属シート７０では、基板６１との接触面積、つまり、中央部７０Ａと基板６１との接触面積が基板６１とホルダ７５との接触面積よりも小さくされている。これにより、本実施形態では、金属シート７０の熱容量を確実に小さくすることができる。このように、本実施形態では、金属シート７０を第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２毎に設けている。

このため、本実施形態では、基板６１の全面に金属シートを設けた場合に比べて、ヒータ６０に生じた熱が金属シート７０に吸熱されることを大幅に抑えることができ、ヒータ６０の温度を早期に立ち上げることができる。従って、本実施形態の画像形成装置１では、定着装置４５を迅速に立ち上げることが可能となり、画像形成処理（印刷処理）を高速に実施することができる。

第１延出部７０Ｂは、金属シート７０の短手方向の両端部を構成しており、基板６１に対して交差する交差方向（つまり、上記直交方向であって図５の上下方向）に曲げられている。これにより、本実施形態では、穴７５Ａ１または７５Ａ２に挿入する金属シート７０を容易に構成することができる。

第１延出部７０Ｂは、図５～図７を参照して、短手方向の端面が穴７５Ａ１の周囲の壁７５Ａ１１に規制されるように構成されている。これにより、金属シート７０は、ホルダ７５に取り付けられたときに、第１延出部７０Ｂの短手方向の端面が壁７５Ａ１１に当接することにより、金属シート７０は、ヒータ６０の短手方向に位置決めされる。これにより、本実施形態では、金属シート７０をヒータ６０の短手方向に確実に位置決めすることができる。尚、金属シート７０でのヒータ６０の短手方向の位置決めは、金属シート７０の短手方向の両端部のうち、いずれか一方の第１延出部７０Ｂの短手方向の端面を用いて行うことができる。

また、第１延出部７０Ｂは、図４及び図６～図７を参照して、長手方向の端面が穴７５Ａ１の周囲の壁７５Ａ１１に規制されるように構成されている。これにより、金属シート７０がホルダ７５に取り付けられたときに、第１延出部７０Ｂの長手方向の端面が壁７５Ａ１１に当接することにより、金属シート７０はヒータ６０の長手方向に位置決めされる。これにより、本実施形態では、金属シート７０をヒータ６０の長手方向に確実に位置決めすることができる。尚、金属シート７０でのヒータ６０の長手方向の位置決めは、金属シート７０の長手方向の両端部のうち、いずれか一方の第１延出部７０Ｂの長手方向の端面を用いて行うことができる。

第２延出部７０Ｃは、図５～図６及び図８を参照して、金属シート７０の短手方向の端部を構成している。第２延出部７０Ｃは、上記直交方向と交差する方向で、穴７５Ａ１または７５Ａ２の外側に支持部７５Ａの表面７５Ｍと平行になるように曲げられている。このように、金属シート７０では、第２延出部７０Ｃが穴７５Ａ１または７５Ａ２の外側に屈曲しているので、本実施形態では、金属シート７０の強度を確実に高めることができる。

また、第２延出部７０Ｃは、基板６１とは反対側で、壁７５Ａ１１よりも高くなるように、穴７５Ａ１または７５Ａ２よりも突出している。すなわち、図８に示すように、金属シート７０は、第２延出部７０Ｃの基板６１側の表面とホルダ７５の表面７５Ｍとの間が距離Ｋで離間した状態で、ホルダ７５に取り付けられている。これにより、本実施形態では、金属シート７０の強度を高めつつ、金属シート７０を容易にホルダ７５に組付けることができる。

更に、金属シート７０では、図４及び図６を参照して、穴７５Ａ１または７５Ａ２に挿入される部分において、ヒータ６０の長手方向の中央部に開口部７０Ｄが形成されている。すなわち、金属シート７０では、略直方体状の開口部７０Ｄが中央部７０Ａ、長手方向で対向する一対の第１延出部７０Ｂ、及び第２延出部７０Ｃに囲まれるように形成されている。これにより、本実施形態では、金属シート７０の熱容量を小さくしつつ、一対の第１延出部７０Ｂによる金属シート７０の位置決め精度を容易に向上させることができる。従って、本実施形態の画像形成装置１では、開口部７０Ｄを金属シート７０に設けていない場合に比べて、定着装置４５をより迅速に立ち上げることが可能となり、画像形成処理（印刷処理）をより高速に実施することができる。

以上のように、本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１は、基板６１上に配置された抵抗発熱体６２を有するヒータ６０と、穴７５Ａ１が形成され、ヒータ６０を保持するホルダ７５と、を備える。定着装置４５及び画像形成装置１は、基板６１に接触する金属シート７０と、ヒータ６０の温度を検知する温度センサ８０と、を備える。温度センサ８０は、穴７５Ａ１を介して金属シート７０に接触している。また、基板６１の短手方向において、金属シート７０の第１延出部７０Ｂ（短手方向の端部）が穴７５Ａ１に挿入されることにより、金属シート７０は、ヒータ６０に対して位置決めされている。このように、本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１では、金属シート７０はヒータ６０に対して位置決めされているので、温度センサ８０に対する金属シート７０の位置ずれを抑制することできる。

従って、本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１では、上記従来例と異なり、温度センサ８０とヒータ６０との相対的な位置に変位が生じるのを極力抑制することが可能となり、温度センサ８０の温度検知を安定させることができる。この結果、本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１では、温度センサ８０による定着温度の検出精度の低下を抑制することができ、更には、ヒータ６０の温度制御を適切に行うことができて、画像形成処理での画質低下の発生をも抑えることができる。

また、本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１では、温度センサ８０は、ヒータ６０の長手方向の中央部の温度を検知する第１温度センサ８１と、第１温度センサ８１よりも長手方向の端部側の温度を検知する第２温度センサ８２と、を有している。また、２つの金属シート７０が、第１温度センサ８１及び第２温度センサ８０にそれぞれ対応して配置されている。これにより、本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１では、第１温度センサ８１及び第２温度センサ８２の各温度検知を安定させることができる。

また、本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１では、通電遮断部材８３がヒータ６０の長手方向の一方の端部側に配置されているので、通電遮断部材８３はシートＳ１の幅方向の端部側の温度を検知することができる。この結果、本実施形態の定着装置４５及び画像形成装置１では、通電遮断部材８３によってヒータ６０の温度に対する応答性を確保しつつ、ヒータ６０が異常に昇温した場合に抵抗発熱体６２への通電を遮断することができる。

〔実施形態２〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図１０（Ａ）は、本開示の実施形態２に係る定着装置４５が備える加熱ユニット５２のヒータ６０を示す平面図であり、図１０（Ｂ）は、上記加熱ユニット５０の第１温度センサ８１と第２温度センサ８２と通電遮断部材８３とを示す平面図である。図１１は、上記加熱ユニット５２の上記第１温度センサ８１及び上記金属シート７０を示す断面図である。

図において、本実施形態２と上記実施形態１との相違点は、金属シート７０において、第２延出部７０Ｃ（短手方向の端部）を穴７５Ａ１または７５Ａ２の外側に向かって基板６１から離れる方向、すなわち斜め上方に屈曲した点である。また、本実施形態２と上記実施形態１との別の相違点は、通電遮断部材８３を最小幅Ｈ２のシートＳ１が通過可能な範囲内に配置した点である。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、本実施形態２の加熱ユニット５２では、通電遮断部材８３が最小幅Ｈ２のシートＳ１が通過可能な範囲内に配置されている。つまり、通電遮断部材８３は、第１温度センサ８１と同様に、上記長手方向の中央部の温度を検知する。

図１１に示すように、本実施形態２の金属シート７０では、図６に示した第２延出部７０Ｃに代えて、第２延出部７０Ｅが設けられている。第２延出部７０Ｅは、金属シート７０の短手方向の端部を構成しており、穴７５Ａ１または７５Ａ２の外側に向かって基板６１から離れる方向に屈曲されている。つまり、第２延出部７０Ｅは、第２延出部７０Ｃと同様に、第１延出部７０Ｂに連続的に設けられている。また、第２延出部７０Ｅは、第２延出部７０Ｃと異なり、支持部７５Ａの表面７５Ｍ（図８）に対して、０°よりも大きい所定の角度で曲げられている。

以上の構成により、本実施形態２は、実施形態１と同様な効果を奏する。また、本実施形態２では、通電遮断部材８３が最小幅Ｈ２のシートＳ１が通過可能な範囲内に配置されている。これにより、本実施形態２では、通電遮断部材８３はシートＳ１の幅方向の大きさに関わらずヒータ６０が異常に昇温した場合に抵抗発熱体６２への通電を遮断することができる。

また、本実施形態２では、金属シート７０において、穴７５Ａ１または７５Ａ２の外側で斜め上方に屈曲された第２延出部７０Ｅを設けている。これにより、本実施形態２では、金属シート７０のホルダ７５への組付けを容易に行うことができる。

尚、上記の説明では、金属シート７０を用いた構成について説明したが、本開示は温度センサ８０が接触するシートであれば、何等限定されるものではなく、他の材料を用いたシートでもよい。

本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる構成についても本開示の技術的範囲に含まれる。

１ 画像形成装置
４５ 定着装置
５３ ベルト
６０ ヒータ
６１ 基板
６２ 抵抗発熱体
７０ 金属シート
７０Ａ 中央部
７０Ｂ 第１延出部
７０Ｃ、７０Ｅ 第２延出部
７０Ｄ 開口部
７５ ホルダ
７５Ａ１ 穴
７５Ａ１１ 壁
８０ 温度センサ
８１ 第１温度センサ
８２ 第２温度センサ
８３ 通電遮断部材
Ｓ１ シート

Claims (15)

1. 基板と、前記基板上に配置された抵抗発熱体とを有するヒータと、
   前記ヒータに接触する内周面を有し、前記ヒータの周りを回転する無端状のベルトと、
   穴が形成され、前記ヒータを保持するホルダと、
   前記基板に接触する金属シートと、
   前記ヒータの温度を検知する温度センサと、を備え、
   前記温度センサは、前記穴を介して前記金属シートに接触し、
   前記基板の短手方向において、前記金属シートの端部が前記穴に挿入されることにより、前記金属シートは、前記ヒータに対して位置決めされている、定着装置。
2. 前記金属シートは、
   前記短手方向の両端部がそれぞれ前記基板に対して交差する交差方向に曲げられている、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記金属シートは、前記基板に接触する中央部と、前記中央部の短手方向の両端部からそれぞれ、前記基板の長手方向及び前記短手方向に直交する直交方向に延びる一対の第１延出部と、前記一対の第１延出部の端部からそれぞれ前記短手方向に延びる一対の第２延出部と、を備える、請求項２に記載の定着装置。
4. 前記ホルダは、前記穴を有する壁を備え、
   前記金属シートの長手方向の端面が、前記壁に当接することにより、前記金属シートが前記長手方向に位置決めされている、請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記金属シートは、
   前記穴に挿入される部分において、前記金属シートの長手方向の中央部に開口部が形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記金属シートは、
   前記短手方向の端部は、前記基板とは反対側で前記穴よりも突出している、請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記金属シートは、
   前記短手方向の前記端部は、前記穴の外側に屈曲している、請求項６に記載の定着装置。
8. 前記金属シートは、
   前記短手方向の前記端部は、前記穴の外側に向かって前記基板から離れる方向に屈曲している、請求項７に記載の定着装置。
9. 前記基板と前記金属シートとの接触面積は、前記基板と前記ホルダとの接触面積よりも小さい、請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置。
10. 前記金属シートの熱伝導率は、前記基板の熱伝導率よりも大きい、請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置。
11. 前記金属シートは、アルミニウム、リン青銅、ステンレス、またはチタンを用いて構成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の定着装置。
12. 前記温度センサは、
    前記ヒータの長手方向の中央部の温度を検知する第１温度センサと、
    前記第１温度センサよりも前記長手方向の端部側の温度を検知する第２温度センサと、を有し、
    ２つの前記金属シートが、前記第１温度センサ及び前記第２温度センサにそれぞれ対応して配置されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の定着装置。
13. 前記ヒータが異常に昇温した場合に前記抵抗発熱体への通電を遮断する通電遮断部材をさらに備え、
    前記通電遮断部材は、前記基板の前記ベルトが接触する面と反対側の面に接触する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の定着装置。
14. 前記通電遮断部材は、前記ヒータの長手方向の中央部に配置されている、請求項１３に記載の定着装置。
15. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の定着装置を備える、画像形成装置。