(57)【要約】【課題】  ヒートローラにヒートパイプを用いるには、ヒートパイプ自体を回転させる必要があり構造が複雑になる。【解決手段】  加圧用ローラ１２０と、この加圧用ローラ１２０と接触して回転する筒状部材２０１と、筒状部材２０１の内部で加圧用ローラ１２０に対する相対位置を保持した状態で、熱源となるヒータ２１１とヒータ２１１よりの熱を伝導させるためのヒートパイプ２０７とを具備する加熱用ローラ１１６と、ヒートパイプ２０７及びヒータ２１１のそれぞれの温度を検出するための温度センサとを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧用ローラと、
前記加圧用ローラと接触して回転する筒状部材と、当該筒状部材の内部で前記加圧用ローラに対する相対位置を保持した状態で、熱源となるヒータと当該ヒータよりの熱を伝導させるためのヒートパイプとを具備する加熱用ローラと、
前記ヒートパイプ及びヒータのそれぞれの温度を検出するための温度センサと、
を有することを特徴とする定着器。
【請求項２】
前記ヒートパイプは、単一のパイプを略中央で折り曲げた２本のヒートパイプで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着器。
【請求項３】
前記ヒートパイプは、前記ヒータよりの熱を伝導のための作動液を内蔵していることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着器。
【請求項４】
電子写真プロセスで記録媒体に転写した画像を定着して画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着器と、
前記ヒータに通電して発熱駆動するヒータ駆動手段と、
前記温度センサからの温度情報に基づいて前記ヒータ駆動手段を制御して前記定着器を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記ヒータは、前記ヒートパルプの長手方向の端部近傍に配置されており、前記定着器は前記端部側が下側になるように傾けて前記画像形成装置に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、ＰＩＤ制御を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記ヒータの温度が所定温度に達した後、画像形成を行う際の制御は、前記ヒートパイプの温度を検出する温度センサからの温度情報を主に行うことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着器を有し、電子写真プロセスで記録媒体に転写した画像を定着して画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
前記ヒータに通電して発熱駆動するヒータ駆動工程と、
前記ヒータ駆動工程におけるヒータ駆動時、前記温度センサにより検知された前記ヒータパイプの温度情報に基づいて前記ヒータを制御する制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
前記ヒータは、前記ヒートパルプの長手方向の端部近傍に配置されており、前記定着器は前記端部側が下側になるように傾けて前記画像形成装置に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記制御工程では、ＰＩＤ制御を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記制御工程では、前記ヒータの温度が所定温度に達した後、画像形成を行う際の制御は、前記ヒートパイプの温度を検出する温度センサからの温度情報を主に行うことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセス技術を用いた画像形成装置で使用される定着器、及びその画像形成装置とその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、トナー像が転写された記録用紙を定着器により加熱・定着させて画像の形成を行っている。定着器は用紙に加圧する加圧用ローラと、その加圧用ローラに接触して回転する加熱用ローラとを備えている。このような定着器を備えるプリンタにおいて、幅が狭い細長い記録用紙に連続して印刷すると、その定着器内では紙幅方向に温度分布の偏りが生じ、記録紙が接触しない非通紙領域の温度が上昇してまい、弾性材料からなる加圧ローラ等を損傷させる恐れがあった。このため仕方なく印刷速度を遅くする等の制御を行っていた。
【０００３】
近年、ヒートパイプの低コスト化に伴い、定着器内での温度分布を均一にするために、ヒートパイプを加熱定着部に用いることにより、印刷速度を低下させずに加圧ローラへのダメージを防止することを可能にしたプリンタ装置に関する提案が以下のようになされている。
【０００４】
特許文献１と特許文献２では、ヒートローラにヒートパイプを用いて紙幅方向の温度を均一にし、更に、そのヒートローラの端部から入熱する構成が提案されている。
【０００５】
また特許文献３では、ヒートローラにヒートパイプを用い、更に、そのヒートパイプの中に電気発熱体（ヒータ）を形成することによって、ヒータによる温度立ち上がり特性を向上させた構成が提案されている。
【０００６】
更に特許文献４では、筒状のフィルムを用いて、サーミスタ抵抗加熱体を複数個紙幅方向に配置し、ヒータの温度立ち上がり性能を向上させた構成が提案されている。
【特許文献１】特開平３−１３９６８４号公報
【特許文献２】特登録０３２７３４５３号公報
【特許文献３】特開２００２−３０４０７６号公報
【特許文献４】特開平８−１３７３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように従来技術によれば、加熱用ローラ（ヒートローラ）にヒートパイプを用いることによって、熱の均一性を実現させ、入熱方法を工夫することによってヒートローラの温度の立ち上がり特性を向上させている。しかしながら、ヒートローラにヒートパイプを用いるには、ヒートパイプ自体を回転させる必要があり、以下の問題点が挙げられる。
（１）中空で薄い良伝導性の筒から成るヒートパイプは、回転体としての、全表面の均一性、軸精度、強度を出すことが困難である。
（２）熱的、精度的に、直接ヒートパイプに回転用の駆動ギヤを取り付けることが困難である。
（３）回転するヒートパイプの温度検出が困難であり、ヒートパイプを工夫して温度の立ち上がり性能を向上させても、温度検出のための応答特性が非連続となっていた。
（４）ヒートパイプの外周に金属の外筒を被せることにより、上記（１）〜（３）の問題の対策とすると、用紙への熱抵抗が大きくなり、加熱定着器の温度立ち上がり特性が低下する。
（５）作動液のドライアウト現象が発生する恐れがある。
【０００８】
これらの問題点を克服するには、定着器の構成が複雑になりコストアップを招くことになる。
【０００９】
また、特許文献４の筒状フィルムを用いた従来例においては、
（ａ）複数の発熱体を必要とするため、個々のサーミスタの特性のバラツキによって紙幅方向の温度分布にバラツキが生じて定着ムラが発生する。
（ｂ）発熱体からの熱は、絶縁フィルム、ヒートパイプ、取り付けのための金属部材を介して筒状フィルムへ伝えられる。更には、温度検出は発熱体と兼用されているため、その２倍のフィードバック系となり温度制御応答の遅れが大きい。このような温度制御応答の遅れは、薄紙、厚紙、ＯＨＴシート等のさまざまな種類の記録紙に対応することが困難である。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本願発明の特徴は、ヒートパイプを回転させることなく、温度分布を略均一にして温度リップルを抑えることができる定着器及び、当該定着器を用いて画像形成する画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る定着器は以下のような構成を備える。即ち、
加圧用ローラと、
前記加圧用ローラと接触して回転する筒状部材と、当該筒状部材の内部で前記加圧用ローラに対する相対位置を保持した状態で、熱源となるヒータと当該ヒータよりの熱を伝導させるためのヒートパイプとを具備する加熱用ローラと、
前記ヒートパイプ及びヒータのそれぞれの温度を検出するための温度センサと、
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
電子写真プロセスで記録媒体に転写した画像を定着して画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着器と、
前記ヒータに通電して発熱駆動するヒータ駆動手段と、
前記温度センサからの温度情報に基づいて前記ヒータ駆動手段を制御して前記定着器を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係る画像形成装置の制御方法は以下のような工程を備える。即ち、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着器を有し、電子写真プロセスで記録媒体に転写した画像を定着して画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
前記ヒータに通電して発熱駆動するヒータ駆動工程と、
前記ヒータ駆動工程におけるヒータ駆動時、前記温度センサにより検知された前記ヒータパイプの温度情報に基づいて前記ヒータを制御する制御工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、温度分布を略均一にして温度リップルを抑えることができる定着器を提供できる。
【００１５】
また本発明によれば、画像形成速度を低下させることなく、温度分布を略均一にして温度リップルを抑えた画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）の概略構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１において、１０１は、電子写真プロセスを利用したレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）１００を示している。このＬＢＰ１０１は、ホストコンピュータ１０２からインターフェース１０３を介して送出される画像データに応じてプリント動作を行う。ホストコンピュータ１０２から送信されるコマンド及びデータは、画像処理コントローラ１０４により解析処理されて印刷用の画像データが生成される。この画像データはビットマップに展開され、通信ライン１２３を介してエンジンユニット１０５に入力される。このエンジンユニット１０５は、商用電源１２２からの交流電圧１１５を入力して直流電圧に変換する低電圧電源と、このプリンタ１０１全体の動作制御を行うＣＰＵ、電子写真プロセスに必要な高電圧電源、モータやソレノイドのアクチュエータ駆動部、各種センサ等を備えている。尚、このエンジンユニット１０５は、マイクロプロセッサなどのＣＰＵ１８０、ＣＰＵ１８０により実行される制御プログラムや各種データを記憶しているＲＯＭ１８１、ＣＰＵ１８０による制御動作時に各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１８２、ＣＰＵ１８０の指示により時間の計時を行ってＣＰＵ１８０に通知するタイマ１８３などを備えている。
【００１９】
１０８はポリゴンレーザスキャナで、半導体レーザ、ミラー回転部、レーザの水平同期信号を発生するフォトダイオードが実装されている。エンジンユニット１０５は、画像処理コントローラ１０４によりビットマップ展開された画像データに応じて半導体レーザをオン・オフ駆動しレーザ光を発生させ、そのレーザ光を回転するミラーによって反射させることにより、電子写真プロセス部１０９の感光ドラム上を走査させてドラム上に静電画像を形成する。こうして形成された感光ドラム上の静電画像をトナーにより現像したトナー像を形成し、給紙ローラ１１２の回転によって給紙された用紙１１４に、そのトナー像を転写して記録する。
【００２０】
１１０は加熱定着部で、加圧ローラ１２０とヒータ部１１６の間を、トナー像が転写された用紙１１４を通過させることによって、圧力と熱でトナー像を用紙に定着させる。ここでサーミスタ１１７，１１８のうちの一つは、後述するように、ヒータ部１１６の温度を検出するためのものであり、他方はヒートパイプの温度を監視するためのものである。エンジンユニット１０５は、サーミスタ１１７，１１８からの温度情報に応じて、トライアック１０６とフォトトライアックからなるヒータ電力スイッチ部で、この加熱定着部１１０への電力供給をオン／オフするように制御する。リレー１０７は、サーミスタ１１７，１１８により検出された温度が異常値であると判断された時に、エンジンユニット１０５からの制御信号によりヒータ部１１６への電力供給を遮断する。１２１は異常電流が流れた時に、ヒータ部１１６への電流供給を遮断するための温度ヒューズである。
【００２１】
また１１１は、用紙１１４の先端が転写位置の近傍に到達したことを検知するための用紙センサ、１１９は、加熱定着部１１０で加熱・定着された用紙が、定着部１１０から排出されたことを検知するためのセンサである。
【００２２】
図２は、この加熱定着器１１０のより詳細な構造を説明する断面図で、図１と共通する部分は同じ記号で示している。
【００２３】
用紙１１４上にトナー２３０が転写されている。この転写されているトナーは、加熱定着器１１０を通過することによって、２３１で示すように用紙１１４に圧力と熱により定着される。加圧ローラ１２０は、アルミ等の良熱伝導性金属から成る軸２１４に発泡のゴム等からなる多孔肉質層を形成して構成されており、軸２１４に付けられたギヤを介してモータにより回転駆動される。
【００２４】
次にヒータ部（加熱用ローラ）１１６について説明する。ヒートパイプ２０７には、筒状の耐熱性フィルム２０１が被され、この耐熱性フィルム２０１は、ヒートパイプ２０７の外側で加圧ローラ１２０の回転に従動して回転し、ヒートパイプ２０７は回転せずに停止したままである。このヒートパイプ２０７の内部には、ウィック２０２と作動液２０５が入れられており、このウィック２０２のセラミックヒータ２１１と面接触する部分は平らになっている。２１２は、このセラミックヒータ２１１のヒータパターンであり、このヒータパターン２１２は、ガラスでコーティングされている。またセラミックヒータ２１１とヒートパイプ２０７の間は、良熱導電性のグリスで面接触されている。これらセラミックヒータ２１１とヒートパイプ２０７の固定は、液晶ポリマ等の耐熱性のモールド部材（不図示）で位置が決められて、かつ一次側のヒータパターン２１２との絶縁が行われている。セラミックヒータ２１１は、エンジンユニット１０５によって電力供給が制御されて発熱し、これにより耐熱性のフィルム２０１を加熱し、フィルム２０１はトナー２３０を加熱する。同時に、セラミックヒータ２１１は、ヒートパイプ２０７を加熱して、周知のヒートパイプ原理に基づき、作動液２０５の気化と液化を繰り返して、ヒートパイプ２０７の長手方向はもちろんのこと、フィルム２０１全体の温度分布を均一にしている。
【００２５】
図３は、この加熱定着部１１０のヒートパイプ２０７と耐熱性フィルム２０１との配置を示す斜視図である。
【００２６】
ヒートパイプ２０７の下面には、セラミックヒータ２１１が面接触している。耐熱性フィルム２０１は、ヒートパイプ２０７の周りを摺動するようになっている。固定部材３１７，３１４，３１５は耐熱性のモールド部材で成型され、ヒートパイプ２０７を、このプリンタ１０１のフレーム側板に固定すると共に、耐熱性フィルム２０１が左右に偏らないようにテーパ状になっている。また固定部材３１４と３１７の間には側板が挿入される。サーミスタ１１７はセラミックヒータ２１１の温度を測定するためのサーミスタであり、サーミスタ１１８はヒートパイプ２０７の温度を測定するためのサーミスタである。温度ヒューズ１２１は、遮断用のリレー１０７とともに安全性を向上させるものである。ここで、温度ヒューズ１２１は、セラミックヒータ２１１の温度とヒートパイプ２０７の異常高温によって、商用電源１２２からの電力供給を遮断するように構成されている。３１８は、セラミックヒータ２１１への電力供給用のコネクタである。
【００２７】
図４は、本実施の形態に係る加熱定着器１１０のニップ部の温度変化を説明する図で、縦軸が温度を示し、横軸が時間経過を示している。図４において、９０３と９０４はヒートパイプ２０７を使用しない場合の温度変化を示している。９０５と９０６はヒートパイプ２０７を採用し、ヒータ２１１の温度検出用サーミスタ１１７と、ヒートパイプ２０７の温度検出用サーミスタ１１８を用いて制御した、本実施の形態における温度変化を示している。ここで、定着に適した温度範囲はＴ１からＴ２の間である。いま時間ｔ０において、ヒータ２１１に電力が供給され始めるとヒータ２１１の温度が上昇し始める。ヒートパイプがない場合は熱容量が小さいため、９０３で示すようにニップ部の温度が急峻に立ち上がっている。この場合には、時間ｔ１でオーバーシュートが発生し、それ以降はフィルム２０１の温度周期ムラ、用紙の有無等による温度リップルが発生している。
【００２８】
一方、ヒートパイプ２０７とヒータ用サーミスタ１１７とヒートパイプ用サーミスタ１１８とを使用した場合は、ヒートパイプ２０７による熱容量の影響で、９０５で示すように、電力供給開始時の温度の立ち上がりは緩やかであるが、温度リップルを小さく抑えられている。
【００２９】
温度Ｔ４以上は異常温度を示し、仮に何らかの故障によりヒータ２１１の温度が上昇した場合は、ヒートパイプ２０７がない場合は、９０４で示すように、急峻に温度Ｔ６まで上昇してしまう。これに対して、ヒートパイプ２０７を設け、ヒータ用サーミスタ１１７とヒートパイプ用サーミスタ１１８により検出した温度に基づいてヒータ２１１を制御した場合は、９０６で示すように、その最大温度上昇を温度Ｔ５までに抑えることができる。これにより加圧ローラ１２０へのダメージも防ぐことができる。また、ヒートパイプ２０７に特有の作動液２０５が蒸発部で不足するとドライアウトと言う現象が発生し、熱輸送が行われない状態が発生する。この状態が長く続くと加圧ローラ１２０や耐熱性フィルム２０１、ヒートパイプ２０７等へダメージを与えることになる。この対策のためにも、ヒートパイプ２０７の温度制御には、ヒータ用サーミスタ１１７とヒートパイプ用サーミスタ１１８が必要不可欠であることがわかる。
【００３０】
図５は、中央基準の加熱定着器１１０のニップ部における幅方向の温度分布を説明する図である。
【００３１】
縦軸が温度を示し、横軸が用紙の幅方向の長さを示している。１３０３はヒートパイプ２０７を使用しない構成の温度変化を示し、１３０４は本実施の形態に係る温度変化を示している。用紙幅がＹ１からＹ４の比較的幅の狭い用紙を通紙した場合、その用紙の通過域は１３１６で示される。ここでヒートパイプ２０７を用いない場合は、１３０３で示すように、用紙が搬送されない端部において温度が上昇していることがわかる。この状態で印刷動作を続けると加圧ローラ１２０へのダメージが懸念されるため、印刷速度を遅くする等の処理が必要となる。
【００３２】
これに対してヒートパイプ２０７を使用した場合には、１３０４で示すように、用紙の幅方向に沿って温度分布がほぼ均一となっており、印刷速度等を低下させる必要がないことがわかる。
【００３３】
図６は、本実施の形態に係るＬＢＰ１０１のエンジンユニット１０５におけるヒータ起動制御を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはＲＯＭ１８１に記憶されており、ＣＰＵ１８０の制御の下に実行される。
【００３４】
この処理は、例えば電源オン或は印刷ジョブを入力することにより、定着器１１０の温度を上昇させるために開始され、まずステップＳ１で、サーミスタ１１７，１１８により、ヒートパイプ２０７の温度Ｔpとヒータ２１１の温度Ｔhを検出し、その検出した温度をＲＡＭ１８２の変数エリアＴp0（ヒートパイプ２０７の温度），Ｔh0（ヒータ２１１の温度）にそれぞれ記憶する。次にステップＳ２で、それら変数エリアＴp0，Ｔh0に格納されたヒートパイプ２０７の温度とヒータ２１１の温度がそれぞれ所定温度（Ｔpa，Ｔha）よりも低いかどうかをみる。ここで、これら所定温度Ｔpa，Ｔhaはそれぞれヒートパイプ２０７とヒータ２１１のほぼ室温に近い温度とする。この条件を満足する場合は、例えばそれまでＬＢＰ１０１の電源がオフされていてヒータ２１１が略室温に近い状態まで冷却されていると判断してステップＳ４に進むが、そうでないときはステップＳ３に進み、室温以外の立ち上げ処理を実行する。ここでステップＳ３を実行する場合としては、例えば前回の印刷処理が終了してから、それほど時間が経過していない場合が考えられる。
【００３５】
ステップＳ４では、ヒータ２１１に比較的大電力を供給してヒータ２１１の発熱を開始させる。これと同時にタイマ１８３による計時を開始する。そしてステップＳ５で、タイマ１８３による計時ＴＭが所定時間ＴＭaになるか、或はサーミスタ１１７により検知されたヒータ２１１の温度が所定温度Ｔhbになるかを判定する。いずれの条件も満足しないときはステップＳ５を繰り返し実行し、この間、ヒータ２１１への電力供給を継続させる。こうしてステップＳ５で、タイマ１８３による計時が所定時間ＴＭaになるか、或はヒータ２１１の温度が所定温度Ｔhb以上になるとステップＳ６に進み、主にヒートパイプ２０７の温度Ｔpが所定の温度範囲（Ｔpc＜Ｔp＜Ｔpd）になるようにＰＩＤ制御を行い、補助的にヒータ２１１の温度Ｔhが所定の範囲（Ｔhc＜Ｔh＜Ｔhd）にあるかどうかモニタする。次にステップＳ７に進み、印刷処理が終了して加熱定着器１１０の加熱動作が終了したかを判定し、終了した場合はステップＳ９に進み、ＣＰＵ１８０によるメイン処理に戻る。印刷終了でないときはステップＳ８に進み、ヒートパイプ２０７とヒータ２１１の温度が異常低温、異常高温になっていないかを判断して、もし異常でない場合はステップＳ６に戻るが、異常がある場合はステップＳ１０の異常温度処理へ移行する。尚、ステップＳ８では、ヒータ２１１の暴走、ヒートパイプ２０７のドライアウト現象が起きないように、ヒートパイプ２０７の温度Ｔpが、Ｔp＜Ｔpb，Ｔp＞Ｔpe，或はヒータ２１１の温度がＴh＜Ｔhb，Ｔh＞Ｔheであるかどうかを判定している。ここでＴpbは、ヒートパイプ２０７の低温異常閾値、Ｔpeはヒートパイプ２０７の高温異常閾値、Ｔhbは、ヒータ２１１の低温異常閾値、Ｔheはヒータ２１１の高温異常閾値を示している。また、ステップＳ５の制御では、ヒータ２１１の温度Ｔhに重きをおいた制御を行っており、ヒータ２１１の温度が安定状態になった後のステップＳ６のＰＩＤ制御では、ヒートパイプ２０７の温度Ｔpに重きをおいた制御になっているのが特徴である。
【００３６】
以上説明したように本実施の形態１によれば、セラミックヒータ２１１をヒートパイプ２０７の底面に設置して、ヒートパイプ２０７へ取り付けられたサーミスタ１１８とセラミックヒータ２１１に取り付けられたサーミスタ１１７の両方からの温度情報に基づいて定着器１１０の温度を制御している。これにより単純な構成で、転写紙の幅方向に対して略均一な温度分布を発生させることができる。またヒータのオーバーシュートを防ぎ、かつ立ち上がりの早い定着器を提供することができる。
【００３７】
更には、ヒートパイプに特有のドライアウト現象を未然に防ぐことができるため、安全性の高い定着器を実現することができる。
【００３８】
尚、この実施の形態１では、フィルム２０１の径とほぼ同サイズのヒートパイプ２０７を使用することによって、転写紙の幅方向の熱分布を略均一にできるとともに、フィルム２０１全体を同時に温めてフィルム２０１の熱分布の均一にする例を示した。更に、小型の低速機のプリンタの場合、小径のヒートパイプを用いるとフィルム２０１全体の温度分布を均一にする能力は若干低下するが、ヒータ２１１の温度分布を均一にすることによって十分な性能を発揮することができる。
【００３９】
また、加圧ローラ１２０と、ヒートパイプ２０７との関係は、上下反対にしても、回転させても同様の効果が得られる。本実施の形態に係る作動液２０５としては水、サーメックス等が挙げられ、コンテナ材料には、銅、ＳＵＳ等が推奨される。
【００４０】
［実施の形態２］
次に本発明の実施の形態２に係る加熱定着器について説明する。
【００４１】
図７は、本実施の形態２に係る加熱定着器の断面図で、前述の実施の形態１と共通する部分は同じ記号で示している。前述の実施の形態１では、一本のヒートパイプ２０７にセラミックヒータ２１１を取り付けた構成を示したが、本実施の形態２では、一本のヒートパイプを折り曲げて、二本のヒートパイプとしてフィルム２０１に通した構成を示している。
【００４２】
図において、加圧ローラ１２０は、発泡のゴム等からなる多孔肉質層からなり、アルミ等の良熱伝導性金属から成る軸受けによって回転する。ヒートパイプ４０３，４０４に、４０１の筒状の耐熱性のフィルム２０１が被されている。この耐熱性フィルム２０１は加圧ローラ１２０の回転に従動して回転する。ヒートパイプ４０３，４０４のそれぞれには、ウィック４０５，４０６と作動液４０７，４０８が入れられており、セラミックヒータ２１１と面接触する部分は平らになっている。セラミックヒータ２１１のヒータパターン４１２はガラスでコーティングされている。またセラミックヒータ２１１とヒートパイプ４０３，４０４との間は、良熱導電性のグリスで面接触されている。これらのセラミックヒータ２１１とヒートパイプ４０３，４０４の固定とフィルムのガイドは、液晶ポリマ等の耐熱性のモールド部材（不図示）から構成されて位置決め等も行われ、かつ一次側のヒータパターン４１２と絶縁されている。
【００４３】
図８は、この実施の形態２に係る加熱定着器の斜視図で、前述の図３と共通する部分は同じ記号で示している。
【００４４】
ここでヒートパイプ４０３，４０４は、一本のヒートパイプを折り曲げて形成されている。このヒートパイプにはサーミスタ１１８が取り付けられている。一方、ヒータ２１１にはサーミスタ１１７が取り付けられている。その他の構成は、前述の実施の形態１とほぼ同じである。
【００４５】
図９は、本実施の形態２に係る定着器におけるヒータ２１１とヒートパイプとの位置関係を説明する図で、転写紙の搬送方向に直交する方向で、転写紙の略真上から見た図である。尚、この実施の形態２に係るＬＢＰ１０１の他の構成は、前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。
【００４６】
図から明らかなように、ヒートパイプ４０３，４０４は、１つのヒートパイプを用紙搬送域の外で１回折り曲げられて２本で構成されている。このように、ヒートパイプを用紙搬送域の外側で折り曲げることにより、加工精度がそれほど要求されず、折り曲げ位置の熱分布が、曲げていない個所と異なることによる熱分布の偏りの影響を受けないようにできるという利点がある。ここでもサーミスタ１１８は、ヒートパイプに取り付けられており、サーミスタ１１７はセラミックヒータ２１１に取り付けられている。また温度ヒューズ１２１が、セラミックヒータ２１１とヒートパイプ４０３，４０４の異常温度を検知できるように取り付けられている。ヒータ２１１の２本の発熱体パターン６２４，６２５は、それぞれヒートパイプ４０３，４０４に係合するように配置されている。これにより、より早くフィルム２０１とヒートパイプ４０３，４０４を加熱できる構成になっている。６２２と６２３は、セラミックヒータへの給電するためのコネクタ接続部である。６２０は転写紙の通過域を示している。
【００４７】
以上の構成を備える実施の形態２に係る定着器１１０を用い、前述の実施の形態１の図６のフローチャートを参照して説明した制御を行うことにより、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
更に、本実施の形態２によれば、低コストである、金属製の細いヒートパイプを折り曲げることで、熱分布を略均一にできるように、その能力を大幅に向上させた構成を示した。
【００４９】
更に、ヒートパイプ４０４を転写紙に接する前に設け、転写紙と接触した後にヒートパイプ４０３を設けることにより、定着後側のフィルム２０１に残った熱量を、これから定着を行う側のフィルム２０１にフィードバックでき、定着器全体の熱効率をより向上できる。
【００５０】
また、ヒートパイプを１回折り曲げるだけではなく、複数回折り曲げることにより、より熱搬送能力を向上させることも可能である。
【００５１】
［実施の形態３］
図１０は、本発明の実施の形態３に係る加熱定着部１１０のヒートパイプと耐熱性フィルム２０１との配置を示す斜視図である。尚、この実施の形態３に係るＬＢＰ１０１の他の構成は、前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。
【００５２】
図において、７０３はヒートパイプを示す。７２１は加熱ユニットで、この加熱ユニット７２１には、温度ヒューズ１２１、ヒータ部材７１１、ヒータ７１１の温度検知用サーミスタ７１３が設けられている。サーミスタ７１３はコネクタ７１９と接続されてエンジンユニット１０５に温度情報を送っている。ヒータ７１１は、ヒートパイプ７０３の内周に沿ってコイル状に配設されており、温度ヒューズ１２１を介して、コネクタ７１８により供給される電力により発熱駆動される。７１７，７１５は耐熱性のモールド部材から成型され、ヒートパイプ７０３をＬＢＰ１０１のフレーム側板に固定される。またこの固定部材７１７，７１５は、耐熱性フィルム２０１が左右に寄り過ぎないように内側から外側に向けて広がるテーパ状になっている。サーミスタ７０９は、ヒートパイプ７０３の温度を検知するためのサーミスタである。
【００５３】
以上の構成を備える実施の形態３に係る定着器１１０を用い、前述の実施の形態１の図６のフローチャートを参照して説明した制御を行うことにより、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
更に、実施の形態３によれば、定着器１１０の用紙幅方向の端部に加熱ユニットを設け、ここから入熱する構成においても、ヒートパイプ、ヒータそれぞれの温度を検出するためのサーミスタを図１０のようにヒータ７１１とヒートパイプ７０３にそれぞれ設置することにより、前述の実施の形態と同様の効果が得られる。また、端部からの入熱方式を採ることにより、配線等が簡素化されるという利点がある。
【００５５】
［実施の形態４］
図１１は、本発明の実施の形態４に係る加熱定着部１１０の取り付けを説明する図である。尚、この実施の形態４に係るＬＢＰ１０１の他の構成は、前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。また、この実施の形態４で使用される定着器の構成は前述の実施の形態３（図１０）に係る構成を備えているものとする。
【００５６】
図１１において、このＬＢＰ１０１の定着器として、図１０に示す定着器が搭載されている。２０１は耐熱性フィルムである。ヒートパイプ７０３は、ヒータユニット７２１により、その端部（図の左側）から加熱される。作動液２０５は、定着器の取り付けが水平より傾いている分、図示のように偏って滞留している。７１７、７１５は、その内側がテーパ状に加工されたフィルム２０１の寄り防止部材である。加圧ローラ１２０は、ギヤ８１０を介して回転駆動され、フィルム２０１は、この加圧ローラ１２０の回転に従動する構成となっている。図１１では、定着器のみが８０２で示すように、水平からθdegだけ傾けられている。８１１は、用紙１１４を複数積載して収容する用紙カセットである。従って、この場合には、用紙１１４は転写後、水平にされたまま搬送されて定着器に送られる。
【００５７】
このようにして定着器を取り付けることにより、ヒータユニット７２１から供給される熱を、速やかにヒートパイプ７０３全体に伝導させることができる。
【００５８】
［実施の形態５］
図１２は、本発明の実施の形態５に係る加熱定着部１１０の取り付けを説明する図である。尚、この実施の形態５に係るＬＢＰ１０１の他の構成は、前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。また、この実施の形態５で使用される定着器の構成は前述の実施の形態３（図１０）に係る構成を備えているものとする。
【００５９】
この実施の形態５では、ＬＢＰ１００の全ての搬送面を所定角度（θ）だけ傾けた場合を示す。ここでは、用紙１１４の給紙面も、所定角度（θ）だけ傾斜されている。
【００６０】
図１３は、この定着器１１０のヒートパイプ７０３の長手方向（用紙幅方向）の温度分布と、定着器１１０の傾きとの関係を説明する図である。
【００６１】
図１３の縦軸はニップ部の温度を示し、横軸は幅方向の長さを示している。ここで用紙はＹ１からＹ２の間を通紙される。１２０５で示す温度分布は、図１２のように傾けた場合を示し、１２０４は図１１のように傾けた場合を示している。更に、１２０３は、定着器１１０水平に設置した場合を示している。これから明らかなように、ヒートパイプ７０３の端部から熱を供給する場合、ヒートパイプ自体の熱伝導性能は高いものの、水平に設置すると幅方向で５〜１０℃程度の温度分布が生じる。これに対して図１１、図１２に示すように、熱の供給側を下にしてヒートパイプ７０３を傾斜させることにより、温度分布を改善することができる。
【００６２】
ここで、図１２で示したように、給紙から定着、排紙までの全ての用紙搬送面を傾けることにより、図１３の１２０５で示すようなほぼ均一の温度分布を得ることができる。更には、このように用紙を傾けてセットすることにより用紙の装着性を向上でき、更にプリンタ装置１０１の設置面積を小さくできるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）の概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る加熱定着器の詳細な構造を説明する断面図である。
【図３】実施の形態１に係る加熱定着部のヒートパイプと耐熱性フィルムの配置を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る加熱定着器のニップ部の温度変化を説明する図である。
【図５】本実施の形態に係る中央基準の加熱定着器のニップ部における幅方向の温度分布を説明する図である。
【図６】本実施の形態に係るＬＢＰのエンジンユニットにおけるヒータ起動制御を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る加熱定着器の断面図である。
【図８】実施の形態２に係る加熱定着器の斜視図である。
【図９】本実施の形態２に係る定着器におけるヒータとヒートパイプとの位置関係を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態３〜５に係る加熱定着部のヒートパイプと耐熱性フィルムとの配置を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る加熱定着部の取り付けを説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る加熱定着部の取り付けを説明する図である。
【図１３】本実施の形態に係る定着器のヒートパイプの長手方向（用紙幅方向）の温度分布と、定着器の傾きとの関係を説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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