(57)【要約】【課題】加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置において、絶縁層と発熱体の剥離を抑制する。【解決手段】加熱部５８は、金属層５８１、絶縁層５８２、金属層５８３、絶縁層５８４、金属層５８５を、定着ベルト５１の内周面側から軸Ｏ１に向かってこの順に重ねて備える。金属層５８３の発熱により金属層５８１の一部の領域（加熱領域）が加熱される。金属層５８１、５８５、絶縁層５８２、５８４及び金属層５８３は、加熱領域以外の領域において、熱可塑性の接着剤により、金属層５８１と金属層５８５の法線方向において連結されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と、
前記発熱体を挟むように配置された第１の絶縁層及び第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層、前記発熱体、及び前記第２の絶縁層を挟むように配置された、前記第１の絶縁層に接する第１の支持層及び前記第２の絶縁層に接する第２の支持層と、
前記第１の支持層と前記第２の支持層とを、前記第１の支持層と前記第２の支持層の法線方向において連結する連結部材と
備える、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置。
【請求項２】
前記第１の絶縁層、前記第１の支持層、前記発熱体、前記第２の絶縁層、及び前記第２の支持層を含む積層体が、前記第１の支持層と前記第２の支持層との前記法線方向の連結が行われた状態で湾曲されている
請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記連結部材は、前記第１の絶縁層、前記第１の支持層、前記発熱体、前記第２の絶縁層、及び前記第２の支持層のうちの互いに隣接する２つを接着する熱可塑性の接着剤を有する
請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記連結部材は、前記第１の支持層と前記第２の支持層とを、前記第１の支持層と前記第２の支持層の法線方向に前記発熱体がない領域において前記法線方向の連結を行う
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記発熱体に連続する非発熱体を有し、
前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層は前記非発熱体を挟むように配置され、
前記連結部材は、前記非発熱体を前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層に連結する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項６】
加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトと、
前記第１の支持層が前記ベルトに接するように配置された請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置と
を備える定着装置。
【請求項７】
加熱により媒体に定着される未定着の画像を媒体に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により未定着の画像が形成された媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に未定着の画像を定着させる請求項６に記載の定着装置と
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、通電によって発熱する抵抗発熱体からなる発熱層を有する加熱部材を用いてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置において、加熱部材が、放熱部材と、低硬度良熱伝導部材と、発熱部材と、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材とを含み、放熱部材が、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部と、筒状部の周方向両端部から内側に屈曲する屈曲片とを含んで構成されることが記載されている。
特許文献２には、ベルト定着方式の定着装置において、定着ベルトを加熱する加熱手段が、抵抗発熱体と絶縁体とを含む面状発熱体と、外周面において定着ベルトと接触する湾曲した基材と、基材の内側表面に対する所定位置に面状発熱体を保持して固定する内側固定部材とを含んで構成される加熱部材を有し、内側固定部材が、面状発熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、面状発熱体の厚み方向他表面が基材の内側表面に面接触するように、面状発熱体を保持して固定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７７１４２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１７５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置において、第１の支持層と第２の支持層とを法線方向において連結しない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る加熱装置は、発熱体と、前記発熱体を挟むように配置された第１の絶縁層及び第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層、前記発熱体、及び前記第２の絶縁層を挟むように配置された、前記第１の絶縁層に接する第１の支持層及び前記第２の絶縁層に接する第２の支持層と、前記第１の支持層と前記第２の支持層とを、前記第１の支持層と前記第２の支持層の法線方向において連結する連結部材と備える、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置であることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る加熱装置は、請求項１に記載の構成において、前記第１の絶縁層、前記第１の支持層、前記発熱体、前記第２の絶縁層、及び前記第２の支持層を含む積層体が、前記第１の支持層と前記第２の支持層との前記法線方向の連結が行われた状態で湾曲されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る加熱装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記連結部材は、前記第１の絶縁層、前記第１の支持層、前記発熱体、前記第２の絶縁層、及び前記第２の支持層のうちの互いに隣接する２つを接着する熱可塑性の接着剤を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る加熱装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構成において、前記連結部材は、前記第１の支持層と前記第２の支持層とを、前記第１の支持層と前記第２の支持層の法線方向に前記発熱体がない領域において前記法線方向の連結を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る加熱装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の構成において、前記発熱体に連続する非発熱体を有し、前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層は前記非発熱体を挟むように配置され、前記連結部材は、前記非発熱体を前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層に連結することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る定着装置は、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトと、前記第１の支持層が前記ベルトに接するように配置された請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る画像形成装置は、加熱により媒体に定着される未定着の画像を媒体に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により未定着の画像が形成された媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に未定着の画像を定着させる請求項６に記載の定着装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、６及び７に係る発明によれば、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置において、第１の支持層と第２の支持層とを法線方向において連結しない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、第１の支持層と第２の支持層との法線方向の連結が行われた状態で湾曲されていない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。
請求項３に係る発明によれば、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置において、第１の支持層と第２の支持層とを法線方向において熱可塑性の接着剤で連結しない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。
請求項４に係る発明によれば、発熱体がない領域において連結を行わない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。
請求項５に係る発明によれば、非発熱体を第１の絶縁層及び第２の絶縁層に連結しない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】定着部の概要を示す図である。
【図３ａ】図２における矢視IIIから発熱体をみた図である。
【図３ｂ】図２における矢視IIIから発熱体をみた図である。
【図４】加熱部の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】発熱体の一例を示す図である。
【図６】加熱部の一部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施形態
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。画像形成装置１は電子写真方式で画像を形成する装置である。本実施形態に係る画像形成装置１は、所謂タンデム型であり、画像を表す画像データに基づいて媒体の一例である用紙Ｐに画像を形成する。図において、制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を読み出して実行することにより画像形成装置１の各部を制御する。記憶部１２はハードディスクドライブ等の大容量の記憶手段であり、制御部１１のＣＰＵに読み込まれるプログラムを記憶する。操作部１７は各種の指示を入力するための操作ボタン等を備えており、ユーザによる操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に供給する。
【００１５】
現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、用紙Ｐにトナー像を形成する。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるものの、その構成に大きな差異はない。以下、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部１３」とする。
【００１６】
各現像部１３は、感光体ドラム３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像器３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。感光体ドラム３１は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢線Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は感光体ドラム３１の表面を帯電させる。露光装置３３はレーザー発光源やポリゴンミラー等（いずれも図示せず）を備え、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザー光を、帯電器３２により帯電させられた後の感光体ドラム３１に向けて照射する。これにより、各感光体ドラム３１には潜像が保持される。なお、上記の画像データは、制御部１１が図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置等である。
【００１７】
現像器３４はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉等の磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。そして現像器３４に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム３１の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム３１表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム３１に画像が形成（現像）される。
【００１８】
一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム３１表面を除電する。即ち、ドラムクリーナ３６は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要なトナーや電荷を除去するものである。
【００１９】
転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４とを備えており、現像部１３によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙Ｐに転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図中の矢印Ｄ１４方向に移動させる。なお、駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に従動して回転する。中間転写ベルト４１が図中の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。
【００２０】
二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙Ｐを定着部１５へと搬送する。なお、現像部１３および転写部１４は、本発明における媒体に画像を形成する画像形成手段の一例である。
【００２１】
搬送部１６（搬送手段の一例）は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体の一例としての用紙Ｐが収容される。用紙Ｐのサイズのうち搬送方向に対して垂直な方向、すなわち幅方向には少なくとも２つ以上の異なるサイズが定められている。ここでは、最大幅用紙Ｐ１と、最大幅用紙Ｐ１よりも幅の狭い小幅用紙Ｐ２の２種類の用紙Ｐが用いられる。最大幅用紙Ｐ１とは、画像形成装置１で取り扱う用紙Ｐのうち、幅方向のサイズが最大のものである。これら２種類の用紙Ｐは収容されている容器によって制御部１１に区別される。各容器に収容されている用紙Ｐは、制御部１１の指示により搬送ロールによって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。なお、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシート等であってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を形成し得るものであればよい。
【００２２】
定着部１５（定着装置の一例）は、加熱によって用紙Ｐに転写された画像を定着させる。図２は、定着部１５の概要を示す図である。以下、図において、定着部１５の各構成の配置を説明するため、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、ｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。また、用紙Ｐは定着部１５を通過する際に、画像が形成された面を＋ｙ方向に向けた状態で、ｚ軸方向に搬送される。すなわち、ｚ軸方向は用紙Ｐの搬送方向であり、ｘ軸方向は用紙Ｐの幅方向である。
【００２３】
定着部１５は、定着ベルト５１と、加圧ロール５２と、押圧パッド５６と、ホルダ５７と、加熱部５８とを備えている。図２に示すように定着ベルト５１はｘ軸方向に平行な軸Ｏ１を中心に矢印Ｄ５１方向に回転する。また、図２に示すように加圧ロール５２は、金属製の円筒状の芯材５２１と、この芯材５２１の表面に設けられた弾性層５２２とを備える。芯材５２１は、軸Ｏ１に平行な軸であって軸Ｏ１の−ｙ方向に配置された軸である軸Ｏ２を中心に矢印Ｄ５２方向に回転し、これに伴って弾性層５２２が矢印Ｄ５２方向に回転する。弾性層５２２の材質は、例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等である。また、弾性層５２２は、その表面に表面離型層（フッ素樹脂層）を備えてもよい。加圧ロール５２は、図示しない駆動部により回転しつつ搬送部１６により搬送された用紙Ｐを定着ベルト５１に押し付けることにより、定着ベルト５１による用紙Ｐの加熱を補助する。定着ベルト５１は、加圧ロール５２からの摩擦力によって加圧ロール５２に従動回転する。
【００２４】
押圧パッド５６、ホルダ５７、および加熱部５８は、定着ベルト５１の内周側に配置されている。ホルダ５７は、ｘ軸方向に伸びる棒状の部材であり、図示しない両端部が画像形成装置１の筐体に固定されている。ホルダ５７は、例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）等の非磁性金属等を材料に用いて形成されている。ホルダ５７は、押圧パッド５６を図２に示す矢印Ｄ５６方向（−ｙ方向）、すなわち加圧ロール５２に向かう方向に押圧するように支持する。
【００２５】
押圧パッド５６は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）等の耐熱性樹脂で構成され、加圧ロール５２と対向する位置でホルダ５７に支持される。押圧パッド５６は、定着ベルト５１を介して加圧ロール５２から押圧される状態で配置され、加圧ロール５２の方向（−ｙ方向）に向けて定着ベルト５１を内側から押圧する。これにより、定着ベルト５１と加圧ロール５２との間にニップ領域Ｒ１が形成される。用紙Ｐは、ニップ領域Ｒ１を通過するように搬送される。ニップ領域Ｒ１において押圧パッド５６は、加圧ロール５２の押圧によって軸Ｏ１に向かって凹むように変形しており、定着ベルト５１はこの変形した押圧パッド５６の形状に沿った形状となる。なお、押圧パッド５６は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成されていてもよい。
【００２６】
加熱部５８は、定着ベルト５１を加熱する部材である。加熱部５８は本発明に係る加熱装置の一例である。加熱部５８は、金属層５８１（第１の支持層の一例）、絶縁層５８２、金属層５８３、絶縁層５８４、金属層５８５（第２の支持層の一例）を、定着ベルト５１の内周面側から軸Ｏ１に向かってこの順に重ねて備える。加熱部５８は、金属層５８１、絶縁層５８２、金属層５８３、絶縁層５８４、金属層５８５が積層された矩形の板状の部材が、軸Ｏ１を中心とした円弧状に湾曲した形状をしている。湾曲していない状態における加熱部５８の平面サイズは例えば約１００ｍｍ×４００ｍｍである。加熱部５８は、平面状の金属層５８１、絶縁層５８２、金属層５８３、絶縁層５８４、金属層５８５を積層した後に湾曲させて形成されてもよく、また、湾曲した形状の金属層５８１、絶縁層５８２、金属層５８３、絶縁層５８４、金属層５８５を積層することにより形成されてもよい。
【００２７】
金属層５８１は、本実施形態においては厚さが１０μｍ〜１００μｍのステンレスの層である。金属層５８１は、温度の均一化や蓄熱体としての機能を有する。また、金属層５８１は、金属層５８３や絶縁層５８２、５８４の熱膨張によるうきやはがれを、その剛性によって防ぐ機能を有する。金属層５８１において絶縁層５８２と反対側の面、即ち、加熱部５８が円弧状となったときに外側となる表面は、定着ベルト５１に接触して定着ベルト５１を支持する。金属層５８１の形状は、上記の厚みを有する円筒形状に形成された合金から、或る決められた中心角の範囲（例えば３０°〜１８０°）に相当する部分を切り出した形状等が挙げられるが、特に制限はない。
【００２８】
金属層５８３は、絶縁層５８２で覆われて金属層５８１の内側に位置している。本実施形態においては、金属層５８３は、定着ベルト５１の移動方向である矢印Ｄ５１の方向に交差する方向（加熱部５８の長手方向）へ渡って設けられている。
【００２９】
図３ａ、図３ｂは、図２における矢視IIIから、金属層５８１及び絶縁層５８２を透過して金属層５８３をみた図である。また、図３ａ、図３ｂにおいては、金属層５８３の構成を理解しやすくするために、加熱部５８が湾曲しておらず平面形状である場合の金属層５８３及び絶縁層５８４を図示している。金属層５８３は、本実施形態においては厚さが１０μｍ〜１００μｍのステンレスの薄板を図３ａ、図３ｂに示す形状に切り抜いたものである。なお、金属層５８３の素材は、発熱するものであれば他の素材であってもよい。
【００３０】
金属層５８３は、図３ｂに示すように、発熱部８３１（発熱体の一例）と、非発熱部８３２、８３３（非発熱体の一例）とを備える。発熱部８３１と非発熱部８３２、８３３とは、図３ａに示されるように一体として形成されており、金属層５８３は或る程度の剛性を有する。金属層５８３には電極Ｐ１１〜Ｐ１３と、電極Ｑが設けられており、電極Ｐ１１〜Ｐ１３の各々と電極Ｑとの間には、図示せぬ電源が接続されている。これらの電源から電流が流れることにより発熱部８３１が発熱する。発熱部８３１の発熱により、金属層５８１の発熱部８３１に相対する領域（以下「加熱領域」という。）が加熱され、この加熱領域と接する定着ベルト５１に熱が伝わることにより、定着ベルト５１が加熱される。なお、非発熱部８３２、８３３においても若干の発熱が行われるが、定着ベルト５１を加熱しうる程度の発熱は非発熱部８３２、８３３においては行われない。
【００３１】
図２の説明に戻る。絶縁層５８２、５８４は、本実施形態においてはポリイミド樹脂、絶縁蒸着膜、薄膜セラミック等の高耐熱絶縁層である。絶縁層５８２は金属層５８１の下面側に設けられ、金属層５８３を覆って保護する。絶縁層５８４は金属層５８５の上面側に設けられ、金属層５８３を覆って保護する。なお、絶縁層５８２、５８４は、ポリイミド樹脂に限定されるものではなく、耐熱性を有するものであればよく、例えば他の樹脂であってもよい。
【００３２】
金属層５８５は、本実施形態においては厚さが１０μｍ〜１００μｍのステンレスの層である。金属層５８５は、金属層５８３、絶縁層５８２及び絶縁層５８４を支持し、金属層５８３や絶縁層５８２、５８４の熱膨張によるうきやはがれを、その剛性によって防ぐ機能を有する。金属層５８５の形状は、上記の厚みを有する円筒形状に形成された合金から、或る決められた中心角の範囲（例えば３０°〜１８０°）に相当する部分を切り出した形状等が挙げられるが、特に制限はない。
【００３３】
図４は、加熱部５８の一部を拡大して示す断面図である。金属層５８１、５８５、絶縁層５８２、５８４、及び金属層５８３は、加熱領域以外の領域（以下「非加熱領域」という。）の全部又は一部において、熱可塑性の接着剤５８６（連結部材の一例）により接着されている。すなわち、金属層５８１、５８５、絶縁層５８２、５８４、及び金属層５８３は、図３ａ，図３ｂに示す発熱部８３１が位置する領域以外の領域において接着がなされている。なお、図４に示した金属層５８１、絶縁層５８２、金属層５８３、絶縁層５８４、金属層５８５、およびそれらの間の接着剤５８６の形状は一例であって、それらの部材の剛性や粘性等により様々に変化し得る。接着剤５８６は、金属層５８１、５８５、絶縁層５８２、５８４、及び金属層５８３の対向する表面同士を接着する。すなわち、接着剤５８６は、金属層５８１と金属層５８５とを、金属層５８１と金属層５８５の法線方向において連結する。
【００３４】
ところで、従来の定着装置において、発熱部と絶縁層の熱膨張率が同等である場合や、発熱部の熱膨張率のほうが絶縁層の熱膨張率よりも大きい場合、特に発熱の開始直後のタイミングにおいて発熱部のほうが絶縁層よりも温度が高くなるため、発熱部の膨張量が絶縁層の膨張量よりも大きくなり、発熱体と絶縁層のギャップ（うき・はがれ）が発生することがあった。これは、異常高温下での経時使用によって発熱体と絶縁層の接着力が低下した場合に、より顕著に発生する。そして、発熱部と絶縁層にギャップが発生すると、発熱部で発生した熱が定着ベルトへ移動できず、定着ベルトを予め定められた温度に加熱できないことから、定着不良が発生する場合があった。
【００３５】
また、別の問題として、発熱体と定着ベルトが接触する側に金属板が積層されている場合、ギャップ（うき・はがれ）が発生すると、発熱体が単独加熱状態（いわゆる空焚き状態）となり、異常高温が発生し、高耐熱樹脂絶縁層の、脆化・炭化等の変化が生じる。結果、絶縁機能が低下して発熱体を流れる電流が金属層にリークし、回路上、低抵抗領域が形成され、発熱部の合成抵抗が低下し異常発熱などが発生する場合がある。
【００３６】
それに対し本実施形態では、金属層５８１と金属層５８５が、それらの面の法線方向において接着剤により連結されているため、金属層５８１と金属層５８５の間に挟まれた絶縁層５８２と絶縁層５８４が、それらの間に配置された金属層５８３に対し外側から押圧される。その結果、金属層５８３と絶縁層５８２、５８４のギャップ形成（うき・はがれ発生）が抑制される。
【００３７】
また、本実施形態では、絶縁層５８２と金属層５８３と絶縁層５８４の積層体を挟むように配置され、この積層体に対し接着された金属層５８１と金属層５８５が、湾曲するように変形されることにより加熱部５８が形成されている。加熱部５８の内側面における円周方向の距離が加熱部５８の外側面における円周方向の距離よりも短いため、湾曲変形において、接着剤５８６により面に沿った方向へのずれが抑制されている金属層５８５は、面の法線方向外側に向かう力を生じ、絶縁層５８２と金属層５８３と絶縁層５８４の積層体を金属層５８１に対し押し付ける。その結果、湾曲変形を行わない場合と比較して、絶縁層５８２と金属層５８３の間、及び金属層５８３と絶縁層５８４の間の密着性が高まり、ギャップ形成が抑制される。
【００３８】
また、本実施形態では、接着剤５８６として熱可塑性接着剤が採用されている。そのため、金属層５８３が発熱し高温になると、その周辺の接着剤５８６の流動性が高まり、加熱部５８を構成する層間に熱膨張率の違いによるズレが生じても、接着剤５８６がそのズレを許容しつつ接着状態を維持する。その後、金属層５８３の発熱が停止し温度が低下すると、その周辺の接着剤５８６は徐々に流動性を低下させながらズレを許容しつつ接着状態を維持する。そのため、例えば熱硬化性接着剤やネジ等の他の手段により加熱部５８を構成する層間の連結が行われる場合と比較して、金属層５８３と絶縁層５８２、５８４におけるギャップ形成が抑制される。また、接着剤５８６と絶縁層５８２ないしは絶縁層５８４は当初より一体形成されているフィルムであってもよい。さらに、熱可塑性樹脂の上述のような効果がない場合、すなわち、熱硬化性樹脂単独で金属層５８１と絶縁層５８２等が接着している場合も、適切な応力条件と温度条件であれば本発明は実施可能となる。
【００３９】
２．変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。
【００４０】
（１）上述の実施形態では、金属層５８１の非加熱領域において、金属層５８１、５８５、絶縁層５８２、５８４及び金属層５８３を接着したが、加熱領域と非加熱領域の両方を接着する構成としてもよい。この場合も、非加熱領域において金属層や絶縁層が接着されることにより、発熱体や絶縁層におけるギャップ形成が抑制される。また、加熱領域においても接着がなされることにより、ギャップ形成の抑制力が高まる。
【００４１】
（２）上述の実施形態では、発熱部８３１と非発熱部８３２、８３３とを有する金属層５８３を用いたが、例えば、非発熱部８３２、８３３を有しない金属層５８３Ｂ（図５参照）を用いる構成としてもよい。
【００４２】
（３）上述の実施形態では、湾曲した形状の加熱部５８を用いたが、加熱部の形状は上述の実施形態で示したものに限られない。例えば、加熱部は、湾曲していない形状であってもよい。この場合も、非加熱領域で金属層や絶縁層を接着することにより、発熱体や絶縁層におけるギャップの発生が抑制される。
【００４３】
（４）上述の実施形態では、金属層や絶縁層を連結する連結部材として、熱可塑性の接着剤を用いたが、連結部材は上述した実施形態で示したものに限られない。例えば、図６に示すように、非加熱領域をネジ等の固定部材５８７により機械的に固定してもよい。また、連結部材として、接着剤とネジ等の固定部材５８７とが組み合わせて用いられてもよい。
【００４４】
（５）定着部１５を備える画像形成装置は、上述した実施形態のタンデム型に限定されるものではなく、ロータリー型など他の構成であってもよい。また、定着部１５を備える画像形成装置は、複数色のトナー像を重ねて画像を形成する画像形成装置に限定されるものではなく、単一の色のトナー像を形成する画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…画像形成装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ…現像部、１４…転写部、１５…定着部、１７…操作部、３１…感光体ドラム、３２…帯電器、３３…露光装置、３４…現像器、３５…一次転写ロール、３６…ドラムクリーナ、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…ベルト搬送ロール、４４…バックアップロール、４９…ベルトクリーナ、５１…定着ベルト、５８…加熱部、５８１…金属層、５８２…絶縁層、５８３…金属層、５８４…絶縁層、５８５…金属層、５８６…接着剤。
【図１】
2015108770.tif 000003
【図２】
2015108770.tif 000004
【図３ａ】
2015108770.tif 000005
【図３ｂ】
2015108770.tif 000006
【図４】
2015108770.tif 000007
【図５】
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【図６】
2015108770.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月10日(2014.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と、
前記発熱体を挟むように配置された第１の絶縁層及び第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層、前記発熱体、及び前記第２の絶縁層を挟むように配置された、前記第１の絶縁層に接する第１の支持層及び前記第２の絶縁層に接する第２の支持層と、
前記第１の支持層と前記第２の支持層の層間を法線方向において連結する連結部材と
を備え、
前記連結部材は、前記第１の支持層と前記第２の支持層とを、前記第１の支持層と前記第２の支持層の法線方向に前記発熱体が存在しない領域であって、前記発熱体の幅方向両側の領域において前記法線方向に連結する一方で、前記第１の支持層と前記第２の支持層の法線方向に前記発熱体が存在する領域においては前記法線方向に連結しないことを特徴とする、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置。
【請求項２】
前記第１の絶縁層、前記第１の支持層、前記発熱体、前記第２の絶縁層、及び前記第２の支持層を含む積層体が、前記第１の支持層と前記第２の支持層との前記法線方向の連結が行われた状態で湾曲されている
請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記連結部材は、前記第１の絶縁層、前記第１の支持層、前記発熱体、前記第２の絶縁層、及び前記第２の支持層のうちの互いに隣接する２つを接着する熱可塑性の接着剤を有する
請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記発熱体に連続する非発熱体を有し、
前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層は前記非発熱体を挟むように配置され、
前記連結部材は、前記非発熱体を前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層に連結する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトと、
前記第１の支持層が前記ベルトに接するように配置された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置と
を備える定着装置。
【請求項６】
加熱により媒体に定着される未定着の画像を媒体に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により未定着の画像が形成された媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に未定着の画像を定着させる請求項５に記載の定着装置と
を備える画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の請求項１に係る加熱装置は、発熱体と、前記発熱体を挟むように配置された第１の絶縁層及び第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層、前記発熱体、及び前記第２の絶縁層を挟むように配置された、前記第１の絶縁層に接する第１の支持層及び前記第２の絶縁層に接する第２の支持層と、前記第１の支持層と前記第２の支持層と、前記第１の支持層と前記第２の支持層の層間を法線方向において連結する連結部材とを備え、前記連結部材は、前記第１の支持層と前記第２の支持層とを、前記第１の支持層と前記第２の支持層の法線方向に前記発熱体が存在しない領域であって、前記発熱体の幅方向両側の領域において前記法線方向に連結する一方で、前記第１の支持層と前記第２の支持層の法線方向に前記発熱体が存在する領域においては前記法線方向に連結しないことを特徴とする、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の請求項４に係る加熱装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構成において、前記発熱体に連続する非発熱体を有し、前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層は前記非発熱体を挟むように配置され、前記連結部材は、前記非発熱体を前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層に連結することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の請求項５に係る定着装置は、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトと、前記第１の支持層が前記ベルトに接するように配置された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置とを備えることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、加熱により媒体に定着される未定着の画像を媒体に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により未定着の画像が形成された媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に未定着の画像を定着させる請求項５に記載の定着装置とを備えることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項１、５及び６に係る発明によれば、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置において、第１の支持層と第２の支持層とを法線方向において連結しない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。また、発熱体がない領域において連結を行わない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、第１の支持層と第２の支持層との法線方向の連結が行われた状態で湾曲されていない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。
請求項３に係る発明によれば、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体を搬送するベルトを加熱する加熱装置において、第１の支持層と第２の支持層とを法線方向において熱可塑性の接着剤で連結しない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。
請求項４に係る発明によれば、非発熱体を第１の絶縁層及び第２の絶縁層に連結しない場合と比べて、絶縁層と発熱体の剥離を抑制することができる。