(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、被加熱媒体の加熱に利用されない熱エネルギを電気エネルギとして取り出すことで、エネルギを効率よく利用できる加熱装置及びこれを利用した定着装置並びに画像形成装置を提供することである。【解決手段】  被加熱媒体４を加熱する加熱部材１と、被加熱媒体４を加熱部材１に押圧する加圧部材３と、加熱部材３に熱を供給する発熱手段２とを備え、少なくとも加熱部材１又は加圧部材３のいずれか一方である集熱対象部材の熱を集熱する集熱手段５と、集熱手段５により集熱した熱を電気エネルギに変換する熱電変換手段１１と、集熱手段５において集熱した熱を熱電変換手段１１に供給する熱伝達手段６とを設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱媒体を加熱する加熱部材と、被加熱媒体を加熱部材に押圧する加圧部材と、加熱部材に熱を供給する発熱手段とを備え、少なくとも加熱部材又は加圧部材のいずれか一方である集熱対象部材の熱を集熱する集熱手段と、集熱手段により集熱した熱を電気エネルギに変換する熱電変換手段と、集熱手段において集熱した熱を熱電変換手段に供給する熱伝達手段とを備えたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
加熱装置は熱電変換手段により変換した電気エネルギを蓄える蓄電手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
集熱手段は集熱対象部材に接触して集熱対象部材の熱を集熱する集熱部材と、その集熱部材を集熱対象部材に押圧する押圧手段と、集熱部材と集熱対象部材との接触位置を調整する接触位置可変手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】
被加熱媒体はシート状記録媒体であり、シート状記録媒体を搬送する搬送手段と、シート状記録媒体のシート幅を検出するサイズ検出手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項５】
集熱手段は加熱部材と被加熱媒体とが接する面と同一平面上に備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項６】
加熱部材は中空の円筒形状であり、集熱手段は加熱部材の中空円筒内に設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項７】
集熱手段は加圧部材が被加熱媒体と接触する面と同一平面上に設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項８】
加圧部材は中空の円筒形状であり、集熱手段は加圧部材の中空円筒内に設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項９】
加熱部材はベルト形状であり、集熱手段は加熱部材のベルトが被加熱媒体と接触する面と同一面側に設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項１０】
加熱部材はベルト形状であり、集熱手段は加熱部材のベルトが被加熱媒体と接触する面の裏面に設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項１１】
加圧部材はベルト形状であり、集熱手段は加圧部材のベルトが被加熱媒体と接触する面と同一面側に設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項１２】
加圧部材はベルト形状であり、集熱手段は加圧部材のベルトが被加熱媒体と接触する面の裏面に設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項１３】
集熱部材は円筒形状であり、円筒の軸を中心に回転することを特徴とする請求項３記載の加熱装置。
【請求項１４】
集熱部材は集熱対象部材との接触面の少なくとも一部が湾曲していることを特徴とする請求項３乃至１３の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項１５】
蓄電手段は、コンデンサであることを特徴とする請求項２乃至１４の何れか一項に記載の加熱装置。
【請求項１６】
未定着トナー画像を担持したシート状記録媒体を加熱部材と加圧部材とで狭圧し、未定着トナー画像に熱と圧力とを加えてシート状記録媒体上に定着させる定着装置が少なくとも請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の加熱装置を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項１７】
一連の画像形成プロセスによって形成された画像をシート状記録媒体に記録する画像形成装置が少なくとも請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の加熱装置を備える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、電子写真式複写機の定着部で用いる加熱装置及びこの加熱装置を備える定着装置並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式複写機において、トナーを転写紙（被加熱媒体）などに固着する方式として熱定着方式が従来から用いられている。このとき、未定着トナーと転写紙を均一に加熱しないと、定着ムラが生じ、また定着温度が通常より低温であった場合、定着不良が発生する。逆に定着温度が通常より高温の場合には、トナーが溶け過ぎてホットオフセットと呼ばれるような問題が発生する。
【０００３】
ここで、加熱が不均一になる原因について、図２０及び図２１を用いて説明する。図に示すように加熱部材１０１は、発熱手段１０２により均一に熱量を供給され昇温し、被加熱媒体１０４は、加圧部材１０３により加熱部材１０１に押圧され、接触加熱される。
【０００４】
このとき、加熱部材１０１は被加熱媒体１０４が接触している領域Ａと接触していない領域Ｂとに分けられる。領域Ｂでは、被加熱媒体１０４に熱を奪われることがないため、領域Ａと比較するとより高温となる。
【０００５】
図２０で示すような状態が続くと、領域Ａと領域Ｂの温度差は大きくなり、引き続き図２１に示すように、被加熱媒体１０４が領域Ａよりも大きく、領域Ａと領域Ｂとに跨って配置した場合、被加熱媒体１０４は温度の高い領域Ｂと接触する領域Ｃの部分が生じてしまう。このような温度ムラを生じてしまう不具合を非通紙部昇温もしくは端部温度上昇などと呼んでいる。
【０００６】
この非通紙部昇温を防止するための方法としては、温度上昇部分への熱供給を妨げて温度上昇を防止する方法や、温度上昇した部分を冷却する方法などが提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、定着装置の非通紙部に温度センサを配置し、その温度に応じて長さの異なる発熱体を選択できるようにすることで、非通紙部の異常な昇温を防止する技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、定着ローラ内部に定着用ヒータと熱遮蔽板を設け、定着用ヒータを中心部と端部とで異なる位置に配置することで、熱遮蔽板による遮蔽効果を制御し、定着ローラの中心部と端部での温度変化を抑制する技術が開示されている。
【０００９】
さらに、特許文献３には、定着装置の周辺に集熱手段を設け、その熱を用いて転写紙を定着前に昇温させる技術が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２３５３２６号公報
【特許文献２】特開２００２−６６６５号公報
【特許文献３】特開平７−２０７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の特許文献１記載の従来技術では、加熱部材に複数の発熱体を配置することで、コスト高となる問題や、異なる発熱体を発熱させるため、発熱体自身に残存している熱を有効に利用することなく、熱エネルギを無駄にするといった不具合がある。
【００１２】
一方、特許文献２記載の従来技術では、遮蔽板により端部の温度上昇は防ぐことができるが、遮蔽板の温度が上昇してしまうが、熱エネルギを無駄にするといった不具合があり、この熱を有効に利用することが望まれている。
【００１３】
さらに特許文献３の従来技術においても、定着装置周辺の熱を集熱しているが、非通紙部の温度上昇を防ぐことができないという問題がある。
【００１４】
そこで本発明は、被加熱媒体の加熱に利用されない熱エネルギを電気エネルギとして取り出すことで、エネルギを効率よく利用できる加熱装置及びこれを利用した定着装置並びに画像形成装置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】
【００１５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、被加熱媒体を加熱する加熱部材と、被加熱媒体を加熱部材に押圧する加圧部材と、加熱部材に熱を供給する発熱手段とを備え、少なくとも加熱部材又は加圧部材のいずれか一方である集熱対象部材の熱を集熱する集熱手段と、集熱手段により集熱した熱を電気エネルギに変換する熱電変換手段と、集熱手段において集熱した熱を熱電変換手段に供給する熱伝達手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、加熱装置は熱電変換手段により変換した電気エネルギを蓄える蓄電手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、集熱手段は集熱対象部材に接触して集熱対象部材の熱を集熱する集熱部材と、その集熱部材を集熱対象部材に押圧する押圧手段と、集熱部材と集熱対象部材との接触位置を調整する接触位置可変手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明において、被加熱媒体はシート状記録媒体であり、シート状記録媒体を搬送する搬送手段と、シート状記録媒体のシート幅を検出するサイズ検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、集熱手段は加熱部材と被加熱媒体とが接する面と同一平面上に備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載された発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、加熱部材は中空の円筒形状であり、集熱手段は加熱部材の中空円筒内に設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載された発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、集熱手段は加圧部材が被加熱媒体と接触する面と同一平面上に設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載された発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、加圧部材は中空の円筒形状であり、集熱手段は加圧部材の中空円筒内に設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載された発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、加熱部材はベルト形状であり、集熱手段は加熱部材のベルトが被加熱媒体と接触する面と同一面側に設けたことを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載された発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、加熱部材はベルト形状であり、集熱手段は加熱部材のベルトが被加熱媒体と接触する面の裏面に設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に記載された発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、加圧部材はベルト形状であり、集熱手段は加圧部材のベルトが被加熱媒体と接触する面と同一面側に設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に記載された発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、加圧部材はベルト形状であり、集熱手段は加圧部材のベルトが被加熱媒体と接触する面の裏面に設けたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１３に記載された発明は、請求項３に記載の発明において、集熱部材は円筒形状であり、円筒の軸を中心に回転することを特徴とする。
【００２８】
請求項１４に記載された発明は、請求項３乃至１３の何れか一項に記載の発明において、集熱部材は集熱対象部材との接触面の少なくとも一部が湾曲していることを特徴とする。
【００２９】
請求項１５に記載された発明は、請求項２乃至１４の何れか一項に記載の発明において、蓄電手段はコンデンサであることを特徴とする。
【００３０】
請求項１６に記載された発明は、未定着トナー画像を担持したシート状記録媒体を加熱部材と加圧部材とで狭圧し、未定着トナー画像に熱と圧力とを加えてシート状記録媒体上に定着させる定着装置が少なくとも請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の加熱装置を備えることを特徴とする。
【００３１】
請求項１７に記載された発明は、一連の画像形成プロセスによって形成された画像をシート状記録媒体に記録する画像形成装置が少なくとも請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の加熱装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１に記載の発明によれば、少なくとも加熱部材又は加圧部材の何れか一方の熱を集熱する集熱手段により、被加熱媒体との非接触領域における加熱部材又は加圧部材の熱を収集できるので、被加熱媒体との非接触領域における不要な温度上昇を防止することができる。
【００３３】
また、被加熱媒体との非接触領域における加熱部材又は加圧部材で収集した熱を電気エネルギに変換することができるので、熱エネルギを無駄にすることなく有効に利用することができる。
【００３４】
請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の効果が得られると共に、熱電変換手段により変換した電気エネルギを蓄電できるので、蓄電した電気エネルギを適時に使用することで、熱エネルギの有効利用及び省エネルギ化を図ることができる。
【００３５】
請求項３に記載された発明によれば、請求項１又は２に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱部材を集熱対象部材に押圧する押圧手段と、集熱部材と集熱対象部材との接触位置を調整する接触位置可変手段とを設けたので、集熱部材をしっかりと集熱対象部材に接触させることができると共に、無用に高温となった部分のみを選択的に集熱できるので、より効率良く熱エネルギを集めることができる。
【００３６】
請求項４に記載された発明によれば、請求項１乃至３の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、被加熱媒体がシート状記録媒体であって、その搬送手段及びシート幅を検出するサイズ検出手段を備えているので、シート状記録媒体のシート幅に応じて集熱領域を設定でき、シート状記録媒体の加熱に不要な加熱部材の部分の昇温を防止できる。
【００３７】
請求項５に記載された発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱手段は加熱部材と被加熱媒体とが接する面と同一平面上に備えたので、より効率良く集熱することができると共に、加熱部材の表面温度の不均一性を補正することができる。
【００３８】
請求項６に記載された発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱手段は加熱部材の円筒内部に配置しているので、集熱部材と加熱部材とが接触することによる部材の経時劣化を防止できる。
【００３９】
請求項７に記載された発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱手段は加圧部材と被加熱媒体とが接する面と同一平面上に備えたので、より効率良く集熱することができると共に加圧部材の表面温度を均一に補正することができる。
【００４０】
請求項８に記載された発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱手段は加圧部材の円筒内部に配置しているので、集熱部材と加圧部材とが接触することによる部材の経時劣化を防止できる。
【００４１】
請求項９に記載された発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、加熱部材がベルト形状の場合において、集熱手段は加熱部材と被加熱媒体とが接する面と同一面側に備えたので、より効率良く集熱できると共に、加熱部材表面における温度を均一に補正することができる。
【００４２】
請求項１０に記載された発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱手段はベルト状の加熱部材と被加熱媒体とが接触する面の裏面に設けたので、集熱部材と加熱部材のベルトとが接触することによる部材の経時劣化を防止できる。
【００４３】
請求項１１に記載された発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、加圧部材がベルト形状の場合において、集熱手段は加圧部材と被加熱媒体とが接する面と同一面側に備えたので、より効率良く集熱できると共に、加圧部材表面における温度を均一に補正することができる。
【００４４】
請求項１２に記載された発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱手段はベルト状の加圧部材と被加熱媒体とが接触する面の裏面に設けたので、集熱部材と加圧部材のベルトとが接触することによる部材の経時劣化を防止できる。
【００４５】
請求項１３に記載された発明によれば、請求項３に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱部材は円筒形状であり、円筒の軸を中心に回転するので、集熱対象部材が回転駆動している場合であっても、その運動を妨げることなく適切な熱収集を行なうことができる。
【００４６】
請求項１４に記載された発明によれば、請求項３乃至１３の何れか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、集熱部材の集熱対象部材との接触面の少なくとも一部が湾曲しているので、集熱対象部材の表面に傷が生じるのを防ぐと共に、駆動の際の摩擦抵抗も低減できる。
【００４７】
請求項１５に記載された発明によれば、請求項２乃至１４の何れか一項に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、蓄電手段としてコンデンサを用いることで、熱電変換手段により得られた充電及び放電の繰り返しに対する耐久性が高く、加熱装置の寿命を長くすることができる。
【００４８】
請求項１６に記載された定着装置は、非通紙部における昇温を防止すると共に、余分な熱エネルギを電気エネルギに変換できる加熱装置を備えているので、定着ムラやホットオフセット等の不具合が発生し難く、且つ省エネルギ効果に優れた定着処理を行なうことができる。
【００４９】
請求項１７に記載された画像形成装置は、非通紙部における昇温を防止すると共に、余分な熱エネルギを電気エネルギに変換できる加熱装置を備えているので、定着ムラやホットオフセット等の不具合が発生し難く、良好な画像を得ることができ且つ省エネルギ効果に優れた画像形成を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施の形態に係る加熱装置を概略的に示す構成図である。図１に示す加熱装置は、発熱手段２からの熱を受ける加熱部材１と、加圧部材３と、加熱部材１と加圧部材３との間に位置する被加熱媒体４とから構成される。
【００５１】
そして、被加熱媒体４は加圧部材３により加熱部材１に押圧されると同時に加熱される。加熱部材１は被加熱媒体４と接触する領域Ａと、被加熱媒体４と接触しない領域Ｂとに分けられ、領域Ｂ側がより高温となる傾向がある。
【００５２】
図１で領域Ｂは、加熱部材１の端部側に位置している場合を想定している。集熱手段５は加熱部材１の両端に配置し、それぞれの集熱手段５より熱伝導率の高い金属あるいはヒートパイプ等で構成された熱伝達手段６を通して、集熱手段５により収集された熱がペルチェ素子などで構成された熱電変換手段１１へと伝達される。熱電変換手段１１により生成された電気エネルギは、例えば空調ファンやセンサの駆動電源などでも利用可能となる。
【００５３】
また、加熱部材１の端部における被加熱媒体４と接触していない領域Ｂでは、集熱手段５により熱を奪われるので、端部温度の上昇を防ぐことができ、被加熱媒体４に熱を奪われる領域Ａとの温度差が小さくなる。
【００５４】
このように、被加熱媒体４との非接触領域における加熱部材１および加圧部材３の熱を収集できるので、被加熱媒体４との非接触領域における不要な温度上昇を防止することができる。
【００５５】
また、被加熱媒体４との非接触領域における加熱部材１および加圧部材３で収集した熱を電気エネルギに変換することができるので、熱エネルギを無駄にすることなく有効に利用することができる。
【００５６】
次に、他の実施の形態を説明するが、その説明にあたり上述した部分と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では、主に第１実施の形態と異なる点を説明する。
【００５７】
図２に示す第２実施の形態では、上述した第１実施の形態の熱電変換手段１１により生成された電気エネルギを蓄電手段１３に送り、蓄電するようになっている。このように熱エネルギを電気エネルギに変換し、それを蓄電しておくことで、電気エネルギに変換されると同時にこれを消費する必要がなくなり、その用途は大幅に広がることになる。また、蓄電手段１３として、キャパシタなどに代表されるコンデンサを用いることで、頻繁に実施される熱電変換に対応して繰り返される充電及び放電の繰り返しに対する耐久性が高く、より長寿命の蓄電手段１３を備えた加熱装置を構築することができる。
【００５８】
次に第３実施の形態について説明する。図３〜図５に示す第３の実施の形態では、上述の集熱手段５の変形例を示しており、図３は図５で示す集熱手段の側面図、図４は図５で示す集熱手段の正面図、図５は第３実施の形態に係る加熱装置を概略的に示す構成図である。
【００５９】
図３及び図４に示すように、集熱手段５は円筒形状からなる集熱部材５ａと、集熱部材５ａの中心を貫通する軸５ｂと、軸５ｂの両端を受ける軸受け５ｃから構成されている。
そして、端部温度上昇に対応するため、集熱部材５ａ、５ａは２つに分けて構成しており、同一軸５ｂに配置してある。そして、加熱部材１と被加熱媒体４とが接していない領域では、軸５ｂ及び軸受け５ｃにより支持された集熱部材５ａ、５ａが加熱部材１の内面で接触している。これにより、加熱部材１と被加熱媒体４とが接していない領域での温度上昇を防止できる。
【００６０】
また、集熱部材５ａ、５ａの幅を変更可能とすることで、被加熱媒体４の大きさに応じた集熱を実施することが可能である。
【００６１】
集熱部材５ａ、５ａは軸周りに回転可能なので、加熱部材１が駆動する際の回転抵抗を低減でき、また加熱部材１の表面や集熱部材５ａ、５ａの磨耗も最小限に抑えることができる。
【００６２】
次に第４実施の形態について説明する。図６に示す第４の実施の形態では、集熱部材５ａが、被加熱媒体４と接触しない領域Ｂ側の位置で加熱部材１と接触すると共に、バネ（押圧手段）１７により加熱部材１に押圧されるようになっている。よって、集熱部材５ａをしっかりと加熱部材１に接触させることで集熱効率の向上を図ることができる。
【００６３】
また、集熱部材５ａの両端位置には、集熱部材５ａの位置を変更できる接触位置可変手段１５が設けられており、集熱部材５ａの位置は、被加熱媒体４の大きさに応じて変更できるようになっている。よって、加熱部材１の無用に高温となった部分のみを選択的に集熱できるので、より効率良く熱エネルギを集めることができる。
【００６４】
次に、図７〜図１０を用いて第５実施の形態を説明する。第５実施の形態では上述した加熱装置を用いた定着装置および画像形成装置について説明する。図７は第５実施の形態に係る定着装置を概略的に示す構成図、図８は第５実施の形態に係る定着装置においてシート状記録媒体が搬送される状態を概略的に示す構成図、図９は図７のサイズ検出手段を概略的に示す構成図、図１０は第５実施の形態に係る画像形成装置の一部分を概略的に示す構成図である。
【００６５】
図１０に示すように、画像形成装置は像担持体としての感光体ドラム３１と、感光体ドラム３１の周囲に配置された帯電手段３３と、露光手段３５と、現像ユニット３７と、クリーニング手段４１等から構成される。感光ドラム３１は図中矢印の方向に回転駆動し、感光ドラム３１は、帯電手段３３により帯電され、露光手段３５により静電潜像が書き込まれる。次に現像ユニット３７により潜像潜像にトナーを付着させ、定着ローラ３９にてシート状記録媒体（被加熱媒体）４に転写する。このように一連の手順で形成された画像が記録されたシート状記録媒体４は、破線で囲んだ定着ユニットへと搬送される。感光ドラム３１の表面は、転写後、クリーニング手段４１にて不要なトナーを除去したのち、再び帯電手段３３により帯電されるといったプロセスを繰り返す。
【００６６】
定着ユニットは加熱ローラ（加熱部材）１と加圧ローラ（加圧部材）３とにより未定着トナー１４が付着したシート状記録媒体４を挟圧し、加熱ローラ１を回転駆動することによりシート状記録媒体４を搬送するものである。
【００６７】
加熱ローラ１は中空のドラム形状であり、その内部に設けられたハロゲンヒータなどの発熱手段２により熱供給を受けている。加圧ローラ３も中空のドラム形状であり、シート状記録媒体４を加熱ローラ１に押圧している。また、加圧ローラ３は駆動モータ２６及び駆動ベルト２７（搬送手段）により回転駆動することで、シート状記録媒体４を図中矢印の方向に搬送している。
【００６８】
尚、本実施の形態では、加圧ローラ３を回転駆動することでシート状記録媒体４を搬送しているが、加熱ローラ１を回転駆動させ、あるいは双方とも回転駆動させてシート状記録媒体４を搬送させてもよい。また、シート状記録媒体４の搬送方法は他にも種々の実現手段があり、本実施の形態の構成のみに限定されるものではない。
【００６９】
加熱ローラ１と接触する位置には、集熱手段５が設けられており、加熱ローラ１より収集された熱は、ヒートパイプ等で構成された熱伝達手段６を通して熱電変換手段１１へと伝達される。熱電変換手段１１により得られた起電力は、駆動モータ２６の駆動源となり、加圧ローラ３の回転駆動に利用される。尚、熱電変換手段１１により得られた電気エネルギは、蓄電手段１３に蓄積して、別の時期に利用することもできる。
【００７０】
定着ユニットの入り口部分には、未定着トナー１４が付着したシート状記録媒体４のシート幅を検出するサイズ検出手段として、一対の発光素子９と受光素子１０を配置している。シート状記録媒体４が存在する部分では、発光素子９から発せられた光はシート状記録媒体４で遮られる。一方、シート状記録媒体４のない位置では、発光素子９からの光は受光素子１０に届く。これにより、シート状記録媒体４のシート幅を容易に検出することができ、非通紙部昇温（端部温度上昇）に対応するための集熱手段５の制御が可能となる。尚、シート状記録媒体４のシート幅を検出する手段は、ここで示した方式以外にも多数考えられるものであり、本実施の形態で示した構成に限定されるものではない。
【００７１】
上記のように、定着装置の非通紙部における昇温を防止すると共に、余分な熱エネルギを熱電変換手段１１により電気エネルギに変換できるので、定着ムラやホットオフセット等の不具合が発生し難く、且つ省エネルギ効果に優れた定着処理を行なうことができると共に、良好な画像を得ることができる。
【００７２】
次に第６実施の形態について説明する。図１１〜図１４に示す第６実施の形態では、上述の集熱手段５を設ける場所についての変形例を示している。図１１において、集熱手段５は加熱ローラ１の外周に接触しており、より効率よく集熱が可能であると共に、加熱ローラ１がシート状記録媒体４と接触している領域と接触していない領域との温度差をより小さくすることができる。
【００７３】
同様に図１３において、集熱手段５は加圧ローラ３の外周に接触しており、より効率よく集熱が可能であると共に、加圧ローラ３がシート状記録媒体４と接触している領域と接触していない領域との温度差をより小さくすることができる。
【００７４】
図１２において、集熱手段５は加熱ローラ１の中空円筒の内部に配置してあり、加熱ローラ１の内周と接触している。尚、加熱ローラ１が回転することから、集熱手段５は回転可能な円筒状のものが望ましいが、これに限定されない。このように、集熱手段５は加熱ローラ１の内周面で接触しているため、集熱手段５が接触することによる加熱ローラ１表面の磨耗や、集熱手段５自体の磨耗を防ぐことができる。また、中空円筒内部に配置するため、余分な設置スペースをとる必要もないといった効果もある。同様に図１４において、集熱手段５は加圧ローラ３の中空円筒の内部に配置しているので、加圧ローラ３表面の磨耗や、集熱手段５自体の磨耗を防ぐことができる。
【００７５】
次に第７実施の形態について説明する。図１５に示す第７実施の形態では、上述の集熱部材５ａの形状についての変形例を示している。集熱部材５ａは縦断面略長方形状を成しており、集熱対象との接触面となる平坦部分１５ｂと、端部が湾曲したコーナ部分１５ａとから構成されている。この場合、集熱部材５ａを集熱対象表面と接触させて集熱する場合、集熱対象の表面が移動する場合でも摩擦抵抗を少なく磨耗を少なくすることができる。
【００７６】
次に第８実施の形態について説明する。図１６〜図１９に示す第８実施の形態では、加熱部材又は加圧部材の形状を変形したときの集熱手段の設置位置について説明している。尚、本実施の形態では、上述した第７実施の形態で説明した集熱部材を用いている。
【００７７】
図１６に示すように、加熱部材１はベルト形状であり、二つのローラ１ａ、１ｂにより支持されている。また、発熱手段２をベルトの内周面に配置して加熱部材１に熱供給を行なっている。加圧部材３は円筒形状のローラであり、図示しないシート状記録媒体４をベルト形状の加熱部材１に押圧している。加熱部材１を支持している二つのローラ１ａ、１ｂのうち、少なくともいずれか一方を駆動させて加熱部材１を駆動し、シート状記録媒体４を搬送する。
【００７８】
集熱手段５は、加熱部材１とシート状記録媒体４とが接触する面と同一面内に接触する位置にあり、加熱部材１から発生する熱を収集している。収集した熱は、熱伝達手段６を通して熱電変換手段１１に送られる。このように集熱手段５を加熱部材１とシート状記録媒体４とが接触する面と同一面内に接触させることで、効率よく集熱できるだけでなく、加熱部材１がシート状記録媒体４と接触している領域と接触していない領域との温度差をより小さくすることができる。集熱手段５としては第７実施の形態で説明したものを用いることで、加熱部材１が移動する場合でも、加熱部材１表面へのキズ・磨耗等の影響は少ない。
【００７９】
図１７に示す実施例は、加熱部材１、加圧部材３、発熱手段２、熱電変換手段１１等の構成は図１６に示す実施例と同じであるが、集熱手段５は、加熱部材１とシート状記録媒体４とが接触する面の裏面に配置している。従って、加熱部材１が集熱部材５と接触することによる経時劣化（キズ・磨耗など）などの悪影響を受けることなく、シート状記録媒体４を加熱することができる。
【００８０】
図１８に示す実施例は、加熱部材１は円筒形状のローラであり、加圧部材３はベルト形状であり二つのローラ３ａ、３ｂにより支持されている。集熱手段５は、加圧部材３とシート状記録媒体４とが接触する面と同一面内に配置しており，集熱対象である加圧部材３表面から効率よく集熱できるだけでなく、加圧部材３がシート状記録媒体４と接触している領域と接触していない領域との温度差をより小さくすることができる。
【００８１】
図１９に示す実施例は、加熱部材１、加圧部材３、発熱手段２、熱電変換手段１１等の構成は図１８に示す実施例と同じであるが、集熱手段５は、加熱部材１と被加熱媒体４とが接触する面の裏面に配置している。よって、集熱手段５が加圧部材３に接触することによる加圧部材３表面の磨耗等の影響によって、シート状記録媒体４の加熱や搬送に影響を及ぼすことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る加熱装置を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る加熱装置を概略的に示す構成図である。
【図３】図５で示す集熱手段の側面図である。
【図４】図５で示す集熱手段の正面図である。
【図５】第３実施の形態に係る加熱装置を概略的に示す構成図である。
【図６】第４実施の形態に係る加熱装置を概略的に示す構成図である。
【図７】第５実施の形態に係る定着装置を概略的に示す構成図である。
【図８】第５実施の形態に係る定着装置を概略的に示す構成図である。
【図９】図７のサイズ検出手段を概略的に示す構成図である。
【図１０】第５実施の形態に係る画像形成装置の一部分を概略的に示す構成図である。
【図１１】第６実施の形態に係る定着装置を概略的に示す図であり、集熱手段を加熱ローラの外周に接触する位置に設けた状態を概略的に示す構成図である。
【図１２】第６実施の形態に係る定着装置を示す図であり、集熱手段を加熱ローラの中空円筒内に設けた状態を概略的に示す構成図である。
【図１３】第６実施の形態に係る定着装置を示す図であり、集熱手段を加圧ローラの外周に接触する位置に設けた状態を概略的に示す構成図である。
【図１４】第６実施の形態に係る定着装置を示す図であり、集熱手段を加圧ローラの中空円筒内に設けた状態を概略的に示す構成図である。
【図１５】第７実施の形態に係る集熱手段の断面を示す構成図である。
【図１６】第８実施の形態に係る定着装置を示す図であり、加熱部材をベルト形状にし、集熱手段をベルトの外周面に接触する位置に設けた状態を概略的に示す構成図である。
【図１７】第８実施の形態に係る定着装置を示す図であり、加熱部材をベルト形状にし、集熱手段をベルトの内周面に接触する位置に設けた状態を概略的に示す構成図である。
【図１８】第８実施の形態に係る定着装置を示す図であり、加圧部材をベルト形状にし、集熱手段をベルトの外周面に接触する位置に設けた状態を概略的に示す構成図である。
【図１９】第８実施の形態に係る定着装置を示す図であり、加圧部材をベルト形状にし、集熱手段をベルトの内周面に接触する位置に設けた状態を概略的に示す構成図である。
【図２０】従来例に係る加熱装置を概略的に示す構成図である。
【図２１】従来例に係る加熱装置を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００８３】
１        加熱部材
２        発熱手段
３        加圧部材
４        被加熱媒体
５        集熱手段
６        熱伝達手段
９、１０  サイズ検出手段
１１      熱電変換手段
１３      蓄電手段
１５      接触位置可変手段
１７      押圧手段
【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】
2005122904.tif 000009
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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