(57)【要約】【課題】ヒートパイプが高温により破裂した場合であってもヒータの破損を防止する。【解決手段】記録媒体Ｐにトナー像Ｔを定着する定着装置２０が備えるローラ部材（加熱ローラ２３）であって、内部にヒータ２５を有するとともに軸方向の所定範囲にヒートパイプ２６を有し、ヒートパイプ２６は、管部２６ａの外周面に凹形状の溝部２６ｃを有するとともに、該溝部２６ｃが該ローラ部材の外周面側に配設される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にトナー像を定着する定着装置が備えるローラ部材であって、
内部に加熱手段を有するとともに軸方向の所定範囲にヒートパイプを有し、
前記ヒートパイプは、管部の外周面に凹形状の溝部を有するとともに、該溝部が該ローラ部材の外周面側に配設されることを特徴とするローラ部材。
【請求項２】
該ローラ部材の回転軸を中心として所定範囲に中空部が形成され、該中空部の周囲に肉厚部を有し、
前記加熱手段は、前記中空部に配設され、
前記ヒートパイプは、前記肉厚部に形成された穴部に配設されることを特徴とする請求項１に記載のローラ部材。
【請求項３】
前記穴部は、該ローラ部材の回転軸を中心にして放射状に複数形成され、
それぞれの前記穴部に、前記ヒートパイプが配設されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のローラ部材。
【請求項４】
前記肉厚部において、前記穴部は、該穴部から該肉厚部の外周面までの厚みよりも、該穴部から前記中空部側の面までの厚みの方が大きいことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のローラ部材。
【請求項５】
前記溝部は、該ローラ部材の回転中心に対し、前記ヒートパイプの中心から見て１８０°となる位置を含むように配置されることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載のローラ部材。
【請求項６】
前記溝部は、前記ヒートパイプの長手方向の略全域に形成されることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載のローラ部材。
【請求項７】
前記ヒートパイプは、前記溝部を該ヒートパイプの円周方向に複数有することを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載のローラ部材。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載のローラ部材を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項８に記載の定着装置を備えた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、ローラ部材、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、画像情報に基づいて、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体（用紙ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上の未定着トナー像を定着する過程により成立している。
【０００３】
定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、例えば、定着ローラ（定着部材）と、定着ローラに圧接する加圧ローラ（加圧部材）とを備え、加圧ローラと定着ローラとの圧接によって形成されたニップ部により、未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持搬送しつつ加熱し、定着させるローラ定着方式が知られている。
【０００４】
また、例えば、加圧ローラに対向配置される定着ローラと、定着ローラと加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルト（定着部材）とを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を記録媒体に与えることで、未定着トナー像を記録媒体に加圧し、定着させるベルト定着方式が知られている。
【０００５】
このような定着装置では、サイズの小さい記録媒体が連続して通紙されるときなどに、非通紙領域（幅方向両端部）が通紙領域（幅方向中央部）に比べて過昇温してしまうことがある。これに対し、加熱手段（ヒータ）が内設されるローラ部材の肉厚部に、内部に作動液を収容したヒートパイプを設置することが知られている。ヒータが内設されるローラ部材としては、例えば、ローラ定着方式での定着ローラ、ベルト定着方式での加熱ローラなどの他、ヒータを備える場合の加圧ローラ等が挙げられる。
【０００６】
ローラ部材がヒートパイプを備えることにより、非通紙領域の温度が通紙領域の温度よりも上昇しても、ヒートパイプにおける非通紙領域で作動液が蒸発して、通紙領域で作動液が凝集して毛細管現象によって非通紙領域に還流することで、非通紙領域の温度が低下されることになる。
【０００７】
例えば、特許文献１には、加圧ローラの芯金に、複数のヒートパイプを、該ヒートパイプの断面長手方向が芯金断面の円周方向に対して傾斜を有し、法線方向にオーバーラップするように内蔵したローラ部材が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、ヒータを内蔵する定着ロ−ラにおいて、定着ローラの軸方向に沿って少なくともその通紙幅全幅に渡るヒートパイプを設け、該ヒートパイプが複数個に分けられて配列されているローラ部材が開示されている。
【０００９】
このように、ローラ部材にヒートパイプを用いる場合において、例えば、ヒータの温度制御をおこなう制御系に不具合が生じ、ローラ部材が異常な高温状態になってしまったときなどに、ローラ部材に内設されたヒートパイプも異常な高温状態となってしまうことがある。
【００１０】
これに対し、特許文献３には、加熱ローラの軸方向に２つのヒートパイプを並列するとともに、作動液が収容される内部に通じていた開口部を封止するように後加工して形成された封止部を軸方向の中央部とすることで、ヒートパイプが異常な高温状態になってしまっても、ヒートパイプが破裂してしまう不具合を生じ難くすることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３の技術により、ヒートパイプの破裂可能性を抑制することができるが、ローラ部材に配設されたヒートパイプが異常な高温状態になってしまった場合に、ヒートパイプが内圧上昇にともない破裂してしまうことを完全に回避することは難しい。
【００１２】
そして、ヒートパイプが破裂してしまうと、ヒートパイプの破損にとどまらず、ヒートパイプの破裂の衝撃によりローラ部材自体を破壊してしまうおそれがある。ローラ部材が破壊されると、高温加熱されているヒータまで破壊されるおそれがあった。
【００１３】
そこで本発明は、ヒートパイプが高温により破裂した場合であってもヒータの破損を防止することができるローラ部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる目的を達成するため、本発明に係るローラ部材は、記録媒体にトナー像を定着する定着装置が備えるローラ部材であって、内部に加熱手段を有するとともに軸方向の所定範囲にヒートパイプを有し、前記ヒートパイプは、管部の外周面に凹形状の溝部を有するとともに、該溝部が該ローラ部材の外周面側に配設されるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ヒートパイプが高温により破裂した場合であってもヒータの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】定着装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】（Ａ）加熱ローラの軸方向の概略断面図、（Ｂ）加熱ローラの円周方向の概略断面図である。
【図４】ヒートパイプの概略断面図（１）である。
【図５】図４に示すヒートパイプの上視図である。
【図６】加熱ローラの各穴部にヒートパイプを配設した状態を示す断面図（１）である。
【図７】加熱ローラの各穴部にヒートパイプを配設した状態を示す断面図（２）である。
【図８】ヒートパイプの概略断面図（２）である。
【図９】図８に示すヒートパイプの上視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る構成を図１から図９に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラー複写機の全体構成を説明する概略構成図である。図１を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。
【００１９】
図１において、１は画像形成装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。
【００２０】
また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像を定着する定着装置を示す。
【００２１】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００２２】
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００２３】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００２４】
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
【００２５】
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程）。
【００２６】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００２７】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００２８】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程）。
【００２９】
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。
【００３０】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。
【００３１】
その後、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００３２】
他方、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程）。
【００３３】
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００３４】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップ）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
【００３５】
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００３６】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着部材と加圧部材とのニップ部にて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
【００３７】
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３８】
（定着装置）
図２は、本発明に係る定着装置の全体構成を説明する概略構成図である。図２を参照して、この定着装置の構成及び動作について説明する。
【００３９】
図２に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１、定着補助ローラ２２、ローラ部材としての加熱ローラ２３、テンションローラ２４、加熱手段としてのヒータ２５（定着用ヒータ）、ヒートパイプ２６、温度センサ４０、加圧部材としての加圧ローラ３１、加圧ローラ用の加圧用ヒータ３４、サーモスタット５１，５２、分離板３７、ガイド板３５、等で構成されている。
【００４０】
定着ベルト２１は、ポリイミド等の樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端状ベルトである。定着ベルト２１の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト２１の離型層は、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等で形成されている。 定着ベルト２１の表層に離型層を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。
【００４１】
定着ベルト２１は、定着補助ローラ２２と加熱ローラ２３に張架・支持されて、図２中の矢印方向に走行する。定着部材として熱容量の低い定着ベルト２１を用いることで、装置の昇温特性が向上する。
【００４２】
また、定着補助ローラ２２と加熱ローラ２３とに張架・支持された定着ベルト２１に所定の張力を付与するために、定着ベルト２１の外周面にテンションローラ２４が圧接されている。テンションローラ２４は、スプリング等の付勢手段によって定着ベルト２１を付勢する方向に押圧されている。
【００４３】
定着補助ローラ２２は、ＳＵＳ３０４等の芯金２２ａ上に、発泡性シリコーンゴム等の発泡材料からなる弾性層２２ｂが形成されたローラ部材であって、加圧部材としての加圧ローラ３１に定着ベルト２１を介して圧接してニップ部を形成する。弾性層２２ｂを発泡材料で形成することで、ニップ部におけるニップ幅を比較的大きく設定できるとともに、定着ベルト２１の熱が定着補助ローラ２２に移行しにくくなる。定着補助ローラ２２は、図２中の時計方向に回転する。
【００４４】
加熱ローラ２３は、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料からなる中空構造のローラ部材であって、その円筒体の内部（中空部）には加熱手段としてのヒータ２５（熱源）が固設されている。本実施形態では、加熱ローラ２３は、アルミニウムで形成され、複数のヒートパイプ２６が内設されている。加熱ローラ２３の肉厚を比較的薄く設定することで、熱容量が低下して装置の昇温特性を向上させることができる。すなわち、立ち上がり時間を短縮することができる。
【００４５】
加熱ローラ２３に内設されたヒータ２５は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、画像形成装置１のメインスイッチがオンされた状態で、電源装置からヒータ２５に電力が供給される。そして、画像形成装置１の制御部により出力制御されたヒータ２５からの輻射熱によって加熱ローラ２３が加熱され、さらに加熱ローラ２３によって加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。
【００４６】
ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１の表面に非接触で対向するサーモパイルなどの温度センサ４０による表面温度の検知結果に基づいてなされる。詳しくは、温度センサ４０の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ２５に交流電圧が印加される。このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。
【００４７】
また、定着ベルト２１を介して加熱ローラ２３に対向する位置には、サーモスタット５１（第１サーモスタット）が設置され、定着ベルト２１の表面温度が所定温度に達したときに、異常な高温状態であるものとして、ヒータ２５への通電を遮断するように形成されている。
【００４８】
加圧ローラ３１は、芯金３２と、芯金３２の外周面に接着層を介して形成された弾性層３３と、からなる。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の材料で形成される。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
【００４９】
加圧ローラ３１は、加圧機構によって定着ベルト２１を介して定着補助ローラ２２に圧接する。こうして、加圧ローラ３１と定着ベルト２１との間に、ニップ部が形成される。なお、加圧機構は減圧や加圧解除ができるように構成されている。
【００５０】
加圧ローラ３１には、定着ベルト２１の加熱効率を向上させるために、加圧用ヒータ３４が内設されている。記録媒体Ｐの通紙時に、ヒータ２５に加えて加圧用ヒータ３４に対しても通電することで、定着ベルト２１の加熱効率が向上するとともに、連続通紙時に加圧ローラ３１の温度が低下して記録媒体Ｐにカールが生じたり定着不良画像が生じる不具合が抑止される。
【００５１】
加圧用ヒータ３４の出力制御は、制御部によって、温度センサ４０の検知結果に基づいておこなわれる。なお、加圧用ヒータ３４の出力制御のために、加圧ローラ３１の表面温度を直接的に検知する温度センサを設置して、その温度センサの検知結果に基づいて加圧用ヒータ３４の出力制御をすることも好ましい。
【００５２】
加圧ローラ３１に対向する位置には、サーモスタット５２（第２サーモスタット）が設置され、加圧ローラ３１の表面温度が所定温度に達したときに、異常な高温状態であるものとして、加圧用ヒータ３４への通電を遮断するように形成されている。
【００５３】
また、ニップ部の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。
【００５４】
また、定着ベルト２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板３７が配設されている。分離板３７を設置することで、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１の走行に沿って定着ベルト２１に巻き付いてしまう不具合を軽減することができる。
【００５５】
上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。先ず、画像形成装置１のメインスイッチが投入されると、ヒータ２５および加圧用ヒータ３４に交流電圧が印加される。
【００５６】
そして、プリント指令が入力されると、定着ベルト２１及および加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。その後、給紙部７から記録媒体Ｐが給送されて、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の各色のトナーが記録媒体Ｐ上に未定着トナー像Ｔとして担持される。未定着トナー像Ｔが担持された記録媒体Ｐは、図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１および加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
【００５７】
そして、定着ベルト２１による加熱と、定着ベルト２１を介した定着補助ローラ２２と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ベルト２１および加圧ローラ３１によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送され、画像形成装置１から排紙される。
【００５８】
（ローラ部材）
本実施形態に係るローラ部材は、記録媒体（記録媒体Ｐ）にトナー像（トナー像Ｔ）を定着する定着装置（定着装置２０）が備えるローラ部材（加熱ローラ２３）であって、内部に加熱手段（ヒータ２５）を有するとともに軸方向の所定範囲にヒートパイプ（ヒートパイプ２６）を有し、ヒートパイプは、管部（管部２６ａ）の外周面に凹形状の溝部（溝部２６ｃ）を有するとともに、該溝部が該ローラ部材の外周面側に配設されるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００５９】
次いで、ローラ部材としての加熱ローラ２３について説明する。図３（Ａ）は、加熱ローラの軸方向の概略断面図、（Ｂ）は加熱ローラの円周方向の概略断面図である。
【００６０】
図３に示すように、加熱ローラ２３には、その回転軸を中心にして所定範囲に中空部２３ａが形成されていて、中空部２３ａにはヒータ２５が設置されている。また、中空部２３ａ以外の部分である肉厚部２３ｂに、回転軸を中心にして放射状に複数、穴部２３ｃが形成されている。図３の例では、図３（Ｂ）に示されるように４つの穴部２３ｃが形成されている。
【００６１】
穴部２３ｃは、常温でヒートパイプ２６の外径とほぼ同径に形成され、それぞれの穴部２３ｃには、穴部２３ｃに設けられた挿入口２３ｃ１からヒートパイプ２６が挿入可能となっており、それぞれの穴部２３ｃにヒートパイプ２６が配設される。なお、穴部２３ｃは、４つに限られるものではない。
【００６２】
図４は、ヒートパイプ２６の概略断面図である。また、図５は、ヒートパイプ２６の上視図である。ヒートパイプ２６の管部２６ａの材質は、例えば、銅であり、管部２６ａの内部に空洞部２６ｂが形成される管状形状となっている。なお、作動液の図示は省略している。
【００６３】
ヒートパイプ２６は、通紙可能な最大サイズの記録媒体Ｐ（例えば、Ａ３縦サイズ）に対応する幅方向の通紙領域を含む範囲に対して、それぞれの穴部２３ｃに配設されている。ヒートパイプ２６を設けることにより、小サイズの記録媒体Ｐが連続通紙されたときであっても、その非通紙領域の温度が通紙領域の温度に比べて極端に高くならないようにすることができる。
【００６４】
すなわち、通紙領域では定着ベルト２１を介して記録媒体Ｐによって熱が奪われるため、そのような熱の移動のない非通紙領域に比べて、過昇温が生じることはない。そして、非通紙領域の温度が通紙領域の温度よりも上昇しても、ヒートパイプ２６における幅方向端部（非通紙領域）で作動液が蒸発して、幅方向中央部（通紙領域）で作動液が凝集して毛細管現象によって幅方向端部に還流することで、非通紙領域の過昇温が抑止される。
【００６５】
ここで、ヒートパイプ２６の管部２６ａには、図４および図５に示すように、スリット状の溝部２６ｃが、ヒートパイプ２６の長手方向（すなわち、加熱ローラ２３の軸方向）の略全範囲に渡って形成されている。
【００６６】
管部２６ａの厚みは、例えば、０．３〜１ｍｍ程度であることが好ましい。また、管部２６ａに形成される凹形状を有する溝部２６ｃの幅は、例えば、０．２〜１ｍｍ程度であることが好ましく、溝部２６ｃの深さは、管部２６ａの厚みの半分程度以下であることが好ましい。また、溝部２６ｃの長さは、図５に示すように長手方向の略全域であってもよいが、これに限られるものではなく、長手方向の中央部の一部の所定範囲であってもよい。この場合、長さは、例えば、１００ｍｍ以上あることが好ましい。
【００６７】
図６は、加熱ローラ２３の各穴部２３ｃにヒートパイプ２６が挿入された状態を示す断面図である。ヒートパイプ２６は、上述のように各穴部２３ｃに挿入口２３ｃ１から挿入されるが、この挿入の際に、ヒートパイプ２６の溝部２６ｃが、加熱ローラ２３の外周側に向くように挿入することで、各ヒートパイプ２６の溝部２６ｃは、加熱ローラ２３の外周側を向いた状態で配設される。
【００６８】
このとき、溝部２６ｃは、加熱ローラ２３の回転中心Ｃ１に対し、ヒートパイプ２６の中心Ｃ２から見て１８０°となる位置を含むように配置されることが最も好ましいが、少なくとも溝部２６ｃがヒータ２５側に向いていないものであればよく、所定の許容範囲（上記位置から±９０°の範囲、±４５°の範囲であることが好ましい）が含まれる。
【００６９】
上述のように、定着装置２０では、温度センサ４０の検知温度に基づいて、所定の設定温度となるようにヒータ２５の点灯が制御され、ローラ部材（加熱ローラ２３）が異常に高温になることはない。しかしながら、温度センサ４０が故障した場合や、制御系に異常が生じた場合などに、ヒータが点灯しつづけてローラ部材が異常に高温になる場合がある。また、定着装置２０には、定着ベルト２１の表面温度が所定温度に達したときに、異常な高温状態であるものとして、ヒータ２５の通電を遮断するサーモスタット５１が設置されている。
【００７０】
しかしながら、近年、画像形成装置１のウォームアップタイムの短縮化により、ローラ部材の肉厚（例えば、加熱ローラ２３の肉厚部２３ｂ）が薄くなる傾向がある。このため、ヒータ２５が制御できない状態になった場合、ローラ部材の温度が急速に上昇し、サーモスタット５１が動作してヒータ２５への通電を遮断する前に、ヒートパイプ２６が異常な高温状態になり、内圧上昇にともない破裂してしまうおそれがある。
【００７１】
ヒートパイプ２６が破裂した際、ヒートパイプ２６の破損だけにとどまらず、特に、肉厚部の薄いローラ部材などでは、ヒートパイプ２６の破裂の衝撃によりローラ部材自体を破壊してしまうことが考えられる。ローラ部材が破壊される場合、内設されるヒータ２５が破壊されるおそれがある。ここで、ヒータ２５は、一般的にハロゲンヒータが用いられており、ガラス管の内部に電線（ニクロム線）が設置されている。このため、ヒータ２５が破壊されると、ガラス管が割れて電線がローラ部材に接触して通電するため、感電のおそれもある。
【００７２】
そこで、本実施形態に係るローラ部材では、上述のように、ローラ部材に挿入されるヒートパイプ２６にスリット状の溝部２６ｃを設けるとともに、この溝部２６ｃがローラ部材の外周側（すなわち、ヒータ２５の反対側）を向くように配設したものである。
【００７３】
これにより、ローラ部材の温度の急上昇により、ヒートパイプ２６が破裂した場合であっても、ヒートパイプ２６は管部２６ａの厚みの小さい溝部２６ｃの形成位置から破裂するため、その破裂の衝撃をローラ部材の外周側に向けることができる。
【００７４】
したがって、ヒートパイプ２６の破裂による衝撃により、ローラ部材の破壊が生じるとしても、その破壊はローラ部材のヒートパイプ２６よりも外側とすることができ、ローラ部材の内部に設置されたヒータ２５が破壊されることを防ぐことができる。よって、感電の危険性を無くすことができる。
【００７５】
［第２の実施形態］
以下、本発明に係るローラ部材の他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
【００７６】
図７は、加熱ローラ２３の他の例を示す円周方向の概略断面図である。ここで、ヒートパイプ２６の配設位置（すなわち、穴部２３ｃの形成位置）は、加熱ローラ２３の肉厚部２３ｂの厚さ方向において、外周に近い側であることが好ましい。すなわち、図７に示すように、加熱ローラ２３の肉厚部２３ｂの厚さ方向において、ヒートパイプ２６よりも外周側の厚みａよりも、ヒートパイプ２６よりも中心側の厚みｂの方が大きくなるようにすることが好ましい。
【００７７】
第２の実施形態に係るローラ部材では、ローラ部材の肉厚部において、ヒートパイプ２６の挿入位置を厚み方向においてローラ部材のより外周側に位置するようにしている。これにより、ローラ部材のヒートパイプ２６よりも内周側の耐破壊性を向上させることができる。すなわち、ローラ部材の肉厚部は、ヒートパイプ２６から見てヒータ側より外周側の方が薄くなるため、ヒートパイプ２６が破裂した場合であっても、その破裂の衝撃を厚みの薄いローラ部材の外側に向け、ローラ部材のヒートパイプ２６よりも外周側が破壊されたとしても、ローラ部材の内周側に設置されたヒータが破壊されることを防ぐことができる。
【００７８】
［第３の実施形態］
図８は、ヒートパイプ２６の他の例を示す概略断面図である。また、図９は、図８に示すヒートパイプ２６の上視図である。図４〜図６では、ヒートパイプ２６に溝部２６ｃが１本形成される例について説明したが、図８および図９に示すように、円周方向に複数の溝部２６ｃを設けることも好ましい。ここでは、溝部２６ｃが２本の例を示しているが、溝部２６ｃの形成数はこれに限られるものではない。また、溝部２６ｃを複数設ける場合、複数の溝部２６ｃの円周方向の中間点が最も外周側に向くように、ヒートパイプ２６は穴部２３ｃに挿入されることが好ましいが、上述した許容範囲内であればよいのは勿論である。
【００７９】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００８０】
上記実施形態では、ベルト定着方式の定着装置２０の加熱ローラ２３に本発明を適用する例について説明したが、本発明は、内部に加熱手段（ヒータ）を有するローラ部材に広く適用することができる。また、定着装置の構成は、図２の例に限られるものではない。例えば、加熱手段を有する定着ローラと、加圧ローラとの間にニップ部を形成する定着装置の定着ローラ等にも適用することができる。このとき、ヒートパイプが設けられる肉厚部の外周面側に弾性層等の他の層を有するローラ部材であってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１  画像形成装置
２  書込み部
３  原稿搬送部
４  原稿読込部
５  コンタクトガラス
７  給紙部
８  給紙ローラ
９  レジストローラ
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ  感光体ドラム
１２  帯電部
１３  現像部
１４  転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）
１５  クリーニング部
１６  中間転写ベルトクリーニング部
１７  中間転写ベルト
１８  ２次転写バイアスローラ
２０  定着装置
２１  定着ベルト
２２  定着補助ローラ
２３  加熱ローラ
２３ａ  中空部
２３ｂ  肉厚部
２３ｃ  穴部
２３ｃ１  挿入口
２４  テンションローラ
２５  ヒータ
２６  ヒートパイプ
２６ａ  管部
２６ｂ  空洞部
２６ｃ  溝部
３１  加圧ローラ
３２  芯金
３３  弾性層
３４  加圧用ヒータ
３５  ガイド板
３７  分離板
４０  温度センサ
５１，５２  サーモスタット、
Ｐ  記録媒体
Ｔ  トナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特許第３０２４８１０号公報
【特許文献２】特開平８−３１４３２６号公報
【特許文献３】特開２０１６−９０６３６号公報
【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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