(57)【要約】【課題】ローラ部材に設置されたヒートパイプが異常な高温状態になってしまっても、ヒートパイプの胴部が破裂してしまう不具合が生じにくい、ローラ部材、定着装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置２０に設置される加熱ローラ２３（ローラ部材）には、通紙可能な最大サイズの記録媒体Ｐに対応する幅方向の通紙領域Ｍ０を含む範囲に対して幅方向に分割されるように複数のヒートパイプ２６、２７が並設されていて、それらの複数のヒートパイプ２６、２７には、それぞれ、幅方向の片側端部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２６ａ、２７ａが形成されていて、それらの封止部２６ａ、２７ａが加熱ローラ２３の幅方向中央部に位置するように２つのヒートパイプ２６、２７が配列されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ニップに通紙される記録媒体にトナー像を定着する定着装置に設置されて、加熱手段によって加熱されるローラ部材であって、
通紙可能な最大サイズの記録媒体に対応する幅方向の通紙領域を含む範囲に対して幅方向に分割されるように並設された複数のヒートパイプを備え、
前記複数のヒートパイプは、
それぞれ、少なくとも幅方向の片側端部に、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具備し、
前記封止部が当該ローラ部材の幅方向中央部に位置するように配列されたことを特徴とするローラ部材。
【請求項２】
前記複数のヒートパイプは、２つのヒートパイプであって、それぞれ幅方向の片側端部にのみ前記封止部が形成された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２つのヒートパイプは、互いに同じ形状になるように形成されたものであって、それぞれの前記封止部が幅方向中央部に位置するように幅方向中央部に対して線対称に配列されたことを特徴とする請求項２に記載のローラ部材。
【請求項４】
前記複数のヒートパイプは、２つのヒートパイプであって、それぞれ幅方向の両端部に前記封止部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のローラ部材。
【請求項５】
前記加熱手段は、当該ローラ部材の幅方向中央部を加熱する第１加熱手段と、当該ローラ部材の幅方向両端部をそれぞれ加熱する第２加熱手段と、を具備し、
前記２つのヒートパイプは、互いに同じ形状になるように形成されたものであって、それぞれの前記封止部が幅方向中央部に位置するように幅方向に均等に配列されたことを特徴とする請求項４に記載のローラ部材。
【請求項６】
当該ローラ部材は、その回転軸を中心にして中空部が形成され、
前記複数のヒートパイプは、前記中空部ではない部分に前記回転軸を中心にして放射状に複数形成された穴部にそれぞれ配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のローラ部材。
【請求項７】
請求項１〜請求項６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８】
請求項７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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、定着装置に設置される定着ローラ、加圧ローラなどのローラ部材とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置における定着装置において、小サイズ紙が連続通紙されるときなどに非通紙領域が通紙領域に比べて過昇温してしまう不具合を防止することを目的として、ヒータ（加熱手段）が内設された定着ローラの肉厚部にヒートパイプを設置する技術が広く知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１等における定着装置において、中空構造の定着ローラの肉厚部には、幅方向にわたって延在する複数のヒートパイプ（内部に作動液が収容されている。）が、回転軸を中心にして放射状に配設されている。そして、このような構成により、定着ローラにおける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（幅方向両端部）で作動液が蒸発して、通紙領域（幅方向中央部）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。
【０００４】
一方、特許文献２には、幅方向サイズが長尺である定着ローラに内設するヒートパイプのサイズが長尺にならないように、幅方向サイズの短い２つのヒートパイプを幅方向に並設する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の定着装置は、定着ローラ（ローラ部材）に内設されたヒータ（加熱手段）の温度制御をおこなう制御系が故障してしまって定着ローラが異常な高温状態になってしまったとき等に、定着ローラに内設されたヒートパイプも異常な高温状態になってしまって、ヒートパイプの胴部（要部）が内圧上昇にともない原形を留めないほどに破裂してしまう可能性があった。そして、そのようにヒートパイプの胴部が破裂してしまうと、ヒートパイプを定着ローラから取り出して修理することができなくなってしまい、定着ローラ自体が修復不可能な状態になってしまうことになる。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ローラ部材に設置されたヒートパイプが異常な高温状態になってしまっても、ヒートパイプの胴部が破裂してしまう不具合が生じにくい、ローラ部材、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の請求項１記載の発明にかかるローラ部材は、定着ニップに通紙される記録媒体にトナー像を定着する定着装置に設置されて、加熱手段によって加熱されるローラ部材であって、通紙可能な最大サイズの記録媒体に対応する幅方向の通紙領域を含む範囲に対して幅方向に分割されるように並設された複数のヒートパイプを備え、前記複数のヒートパイプは、それぞれ、少なくとも幅方向の片側端部に、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具備し、前記封止部が当該ローラ部材の幅方向中央部に位置するように配列されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ローラ部材に設置されたヒートパイプが異常な高温状態になってしまっても、ヒートパイプの胴部が破裂してしまう不具合が生じにくい、ローラ部材、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】定着装置を示す構成図である。
【図３】加熱ローラを幅方向にみた概略断面図である。
【図４】変形例１としての、定着装置における加熱ローラを幅方向にみた概略断面図である。
【図５】変形例２としての、定着装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、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（タイミングローラ）、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。
【００１２】
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（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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（帯電工程である。）。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。
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（露光工程である。）。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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（現像工程である。）。
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次転写工程である。）。
【００２０】
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（クリーニング工程である。）。
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。
【００２１】
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次転写工程である。）。
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。
【００２２】
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次転写ニップである。）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。
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。
【００２３】
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、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
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。
【００２４】
次に、図２、図３を用いて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２及び図３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）、複数のヒートパイプ２６、２７、温度センサ４０、加圧部材としての加圧ローラ３１、加圧ローラ用のヒータ３４（加圧用ヒータ）、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。
【００２５】
ここで、定着部材としての定着ベルト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。定着ベルト２１は、２つのローラ部材（定着補助ローラ２２と加熱ローラ２３とである。）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。
なお、本実施の形態では、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（不図示のスプリングによって定着ベルト２１を付勢する方向に押動されている。）が圧接されている。
【００２６】
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を介して圧接して定着ニップ（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、定着ニップにおけるニップ幅（ニップ量）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。
【００２７】
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２３ａ）には加熱手段としてのヒータ２５（熱源）が固設されている。加熱ローラ２３の肉厚を比較的薄く設定することで、加熱体の熱容量が低下して装置の昇温特性が向上する（立ち上がり時間が短縮化される。）。
なお、本実施の形態における加熱ローラ２３は、アルミニウムで形成されていて、複数のヒートパイプ２６、２７が内設されているが、これについては後で詳しく説明する。
【００２８】
ローラ部材としての加熱ローラ２３に内設されたヒータ２５（加熱手段）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（不図示である。）に固定されている。そして、画像形成装置本体１のメインスイッチがオンされた状態で、不図示の電源部からヒータ２５に電力が供給される。そして、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が加熱されて、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。
ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に非接触で対向する２つの温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、温度センサ４０（サーモパイル）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。
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）が設置されていて、定着ベルト２１のベルト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。
【００２９】
また、加圧部材としての加圧ローラ３１は、主として、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ている。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。
そして、加圧ローラ３１は、不図示の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、所望の定着ニップが形成される。なお、上述の加圧機構は加圧解除（又は減圧）ができるように構成されている。
【００３０】
また、本実施の形態では、定着ベルト２１の加熱効率を向上させるために、加圧ローラ３１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。
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の検知結果に基いておこなわれる。なお、本実施の形態では、定着ベルト２１に対向する温度センサ４０の検知結果に基いて加圧用ヒータ３４の出力制御をおこなったが、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いて加圧用ヒータ３４の出力制御をおこなってもよい。
また、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）が設置されていて、加圧ローラ３１のローラ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。
【００３１】
図２を参照して、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との当接部（定着ニップである。）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。
また、定着ベルト２１の外周面に対向する位置であって、定着ニップの出口側近傍には、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。
【００３２】
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。
装置本体１のメインスイッチが投入されると、２つのヒータ２５、３４に交流電圧が印加（給電）される。
そして、プリント指令が入力されると、定着ベルト２１（定着補助ローラ２２、加熱ローラ２３）及び加圧ローラ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上に未定着画像として担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）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及び加圧ローラ３１の定着ニップに送入される。そして、定着ベルト２１による加熱と、定着ベルト２１（定着補助ローラ２２）及び加圧ローラ３１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及び加圧ローラ３１によってその定着ニップから送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００３３】
以下、本実施の形態の定着装置２０（画像形成装置１）において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図２、図３を参照して、本実施の形態における定着装置２０には、複数対のヒートパイプ２６、２７が設置されている。
詳しくは、加熱ローラ２３（加熱手段としてのヒータ２５によって加熱されるローラ部材である。）には、その回転軸を中心にして中空部２３ａが形成されていて、その中空部２３ａにヒータ２５が設置され、中空部２３ａではない部分（肉厚部）に回転軸を中心にして放射状に複数形成された穴部２３ｂにそれぞれ複数のヒートパイプ２６、２７が配設されている。
さらに具体的に、本実施の形態における加熱ローラ２３には、４つの穴部２３ｂが放射状に形成されていて、それぞれの穴部２３ｂに２つのヒートパイプ２６、２７が幅方向（図２の紙面垂直方向で合って、図３の左右方向である。）に並設されている。すなわち、加熱ローラ２３には、合計して８つのヒートパイプ２６、２７が内設されていることになる。
【００３４】
ここで、２つのヒートパイプ２６、２７（一対のヒートパイプ）は、通紙可能な最大サイズの記録媒体Ｐ（例えば、Ａ３縦サイズである。）に対応する幅方向（図２の紙面垂直方向であって、図３の左右方向である。）の通紙領域Ｍ０を含む範囲に対して幅方向に分割されるように、それぞれの穴部２３ｂに並設されている。すなわち、一対のヒートパイプ２６、２７が、穴部２３ｂにおいて幅方向にわたって延在するように配設されている。
このようにヒートパイプ２６、２７を設けることで、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Ｎの温度が通紙領域Ｍ１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。すなわち、通紙領域Ｍ１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Ｎに比べて、過昇温が生じることはない。そして、非通紙領域Ｎの温度が通紙領域Ｍ１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Ｎ）で作動液が蒸発して、幅方向中央部（通紙領域Ｍ１）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Ｎの過昇温が抑止されることになる。
【００３５】
また、本実施の形態における加熱ローラ２３（ローラ部材）には、幅方向一端側の端面に複数のヒートパイプ２６、２７をそれぞれ幅方向に移動して穴部２３ｂ（常温でヒートパイプ２６、２７の外径とほぼ同径になるように形成されている。）に挿入するための挿入口２３ｂ１（穴部２３ｂの幅方向一端側に形成されて、穴部２３ｂと同径の開口である。）がそれぞれ形成されている。また、穴部２３ｂの幅方向他端側には、ヒートパイプ２６、２７の外径よりも小さな開口２３ｂ２が形成されている。
そして、加熱ローラ２３にヒートパイプ２６、２７を装着するときには、挿入口２３ｂ１が上方に向けて開口するように加熱ローラ２３を起立させた状態で、加熱ローラ２３を高温に加熱して穴部２３ｂの穴径を広げた状態で、ヒートパイプ２６、２７を挿入口２３ｂ１から順番に挿入する。このとき、２つのヒートパイプ２６、２７は、後述するそれぞれの封止部２６ａ、２７ａ（カシメ部）が穴部２３ｂ（加熱ローラ２３）における幅方向中央部に位置するように挿入される。すなわち、先に挿入されるヒートパイプ２７は封止部２７ａが装着方向後端になるように挿入され、後から挿入されるヒートパイプ２６は封止部２６ａが装着方向先端になるように挿入される。そして、先に挿入されたヒートパイプ２７が下方の開口２３ｂ２に突き当たった状態で、さらに後から挿入されたヒートパイプ２６が先に挿入されたヒートパイプ２７に突き当たった状態で、加熱ローラ２３を冷却することで、２つのヒートパイプ２６、２７を穴部２３ｂに密着させる。
このような構成により、比較的簡易な方法で、加熱ローラ２３にヒートパイプ２６、２７を内設して固定することができる。
なお、本実施の形態において、加熱ローラ２３を、穴部２３ｂが形成されたローラ主部と、挿入口２３ｂ１が形成された一端側のジャーナル部と、開口２３ｂ２が形成された他端側のジャーナル部と、が篏合されたものとして、構成することもできる。そして、このような場合、それぞれの部材をアルミニウム材料の押出し成型によって形成することもできるし、それぞれの部材を別材料で形成することもできる。
【００３６】
ここで、図３を参照して、それぞれの穴部２３ｂに並設される２つのヒートパイプ２６、２７には、それぞれ、幅方向（長手方向）の片側端部に、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２６ａ、２７ａが形成されている。そして、それらの封止部２６ａ、２７ａが加熱ローラ２３の幅方向中央部（図３の一点鎖線で示した位置であって、定着ニップに通紙される記録媒体Ｐにおける幅方向の中心位置に対応する位置である。）に位置するように、２つのヒートパイプ２６、２７が配列されている。
詳しくは、２つのヒートパイプ２６、２７は、それぞれ幅方向の片側端部にのみ封止部２６ａ、２７ａが形成されている。この封止部２６ａ、２７ａは、ヒートパイプ２６、２７が製造される最終段階（又は、それに近い段階）で形成されるものである。
【００３７】
具体的に、まず、幅方向片側端部に開口部が形成された管状部材に対して、開口部を上方に向けた状態で、その内部に作動液が流入される。そして、管内の減圧作業がおこなわれた後に、内部に流入された作動液が管外に漏出しないように、開口部にカシメ加工が施されて封止部２６ａ、２７ａが形成されて、作動液が収容された管の内部が密閉されることになる。こうして、ヒートパイプ２６、２７の製造が完了することになる。
【００３８】
このように、封止部２６ａ、２７ａが加熱ローラ２３の幅方向中央部に対応する位置に位置されるようにヒートパイプ２６、２７を配列するのは、加熱ローラ２３（ローラ部材）に内設されたヒータ２５（加熱手段）の温度制御をおこなう制御系（特に、サーモスタット５１である。）が故障してしまって加熱ローラ２３が異常な高温状態になってしまったとき等に、加熱ローラ２３における幅方向中央部が最も高温になるためであり、加熱ローラ２３の異常昇温にともないヒートパイプ２６、２７も異常な高温状態になってしまう場合に、ヒートパイプ２６、２７の胴部（要部）が先に異常昇温してしまうと内圧上昇にともない原形を留めないほどに破裂してしまうのに対して、ヒートパイプ２６、２７の封止部２６ａ、２７ａが先に異常昇温してしまうときには胴部は破裂せずに封止部２６ａ、２７ａが開口してしまう程度の破損ですむためである。
すなわち、サーモスタット５１の故障などにより加熱ローラ２３が異常昇温してしまっても、ヒートパイプ２６、２７の封止部２６ａ、２７ａが先に異常昇温して、封止部２６ａ、２７ａが開口することにより、ヒートパイプ２６、２７は原形をほとんど留めた状態で破損することになる。
【００３９】
そのため、そのような異常が生じてしまった後に加熱ローラ２３（定着装置２０）のメンテナンスをおこなう場合に、封止部２６ａ、２７ａが開口してしまったヒートパイプ２６、２７を加熱ローラ２３の挿入口２３ｂ１から取り出して、穴部２３ｂの清掃などをおこなって、再び新品のヒートパイプ２６、２７を穴部２３ｂに装着することで、加熱ローラ２３を比較的簡単に修復することができる。特に、ヒートパイプ２６、２７の胴部が破裂してしまうと、その胴部が密着している穴部２３ｂも損傷してしまって、穴部２３ｂの修復が困難になるため、本発明の構成が有用になる。
また、破損したヒートパイプ２６、２７は、封止部２６ａ、２７ａが開口した状態で、胴部の原形を留めた状態であるため、再び開口部から作動液を流入して開口部にカシメ加工を施して封止部２６ａ、２７ａを形成することで、ヒートパイプ２６、２７自体の修復も可能になる。
なお、封止部２６ａ、２７ａが異常昇温したときに開口してしまうのは、ヒートパイプを構成する管の圧力強度よりもカシメ強度が低いためである。また、加熱ローラ２３の幅方向中央部が最も高温になるのは、幅方向両端部が外気に向けて解放されていて熱放散性が最も高くて、幅方向両端部に近い位置ほど熱放散が促進されるためである。
【００４０】
ここで、本実施の形態において、それぞれの穴部２３ｂに並設される２つのヒートパイプ２６、２７は、互いに同じ形状になるように形成されたものである。すなわち、２つのヒートパイプ２６、２７は、それぞれ、幅方向の長さ（加熱ローラ２３のローラ部の長さの約半分の長さである。）、外径、内径、作動液の種類や量、などがすべて同等になるように、同等の製造工程を経て製造された同種の部品である。
そして、それぞれの穴部２３ｂにおいて、２つのヒートパイプ２６、２７の封止部２６ａ、２７ａが幅方向中央部に位置するように、幅方向中央部に対して線対称に配列されている。
【００４１】
このように、加熱ローラ２３に内設されるヒートパイプ２６、２７をすべて同じものとすることで、２種類以上のヒートパイプを内設する場合に比べて、ヒートパイプ２６、２７に関わる製造コストを安くすることができる。
さらに、それぞれの穴部２３ｂに並設されるヒートパイプ２６、２７は、その封止部２６ａ、２７ａの位置のみを気を付けて装着すればよいため、その組付けの作業性を高めることができる。また、穴部２３ｂが形成された加熱ローラ２３を設計するときにも、単純にセンター基準で設計すれば、封止部２６ａ、２７ａが所望の幅方向中央部の位置に配置されることになるため、設計時の負担も軽減されることになる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、それぞれの穴部２３ｂに並設される２つのヒートパイプ２６、２７において、それぞれ幅方向の片側端部にのみ封止部２６ａ、２７ａを形成した。
これに対して、図４に示すように、それぞれの穴部２３ｂに並設される２つのヒートパイプ２６、２７において、それぞれ幅方向の両端部に封止部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂを形成することもできる。このような場合、ヒートパイプ２６、２７を製造する工程において、まず、幅方向両端部にそれぞれ開口部が形成された管状部材に対して、一方の開口部にカシメ加工を施して片側の封止部２６ａ、２７ａを形成する。そして、他方の開口部を上方に向けた状態で、その内部に作動液を流入して、管内の減圧作業をおこなった後に、内部に流入された作動液が管外に漏出しないように、その開口部にカシメ加工を施してもう一方の封止部２６ｂ、２７ｂを形成して、ヒートパイプ２６、２７の製造が完了することになる。
このように、ヒートパイプ２６、２７の幅方向両端部にそれぞれ封止部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂを形成した場合には、封止部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂの位置を気にすることなく穴部２３ｂに装着しても、穴部２３ｂにおいて幅方向中央部に両端部のうちのいずれかの封止部が位置することになるため、その組付けの作業性をさらに高めることができる。
特に、上述した２つのヒートパイプ２６、２７が、互いに同じ形状になるように形成されたものである場合には、それぞれの封止部が幅方向中央部に位置するように幅方向に均等に配列されることになって、そのような効果がさらに確実に発揮されることになる。
【００４３】
また、このようにヒートパイプ２６、２７の幅方向両端部にそれぞれ封止部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂを形成する構成は、図４に示すように、加熱ローラ２３を加熱する加熱手段として、加熱ローラ２３の幅方向中央部を加熱する第１加熱手段としての第１ヒータ２５Ａ（第１定着用ヒータ）と、加熱ローラ２３の幅方向両端部をそれぞれ加熱する第２加熱手段としての第２ヒータ２５Ｂ（第２定着用ヒータ）と、が設置されている場合に、特に有用である。
詳しくは、加熱ローラ２３の中空部２３ａには、第１ヒータ２５Ａと第２ヒータ２５Ｂとが設置されている。第１ヒータ２５Ａは、小サイズ紙の通紙領域Ｍ１に対応した位置にのみ発光部（発熱部）が形成されていて、その領域Ｍ１のみ積極的に加熱できるように形成されている。これに対して、第２ヒータ２５Ｂは、小サイズ紙の非通紙領域Ｎに対応した位置にのみ発光部（発熱部）が形成されていて、その領域Ｎのみ積極的に加熱できるように形成されている。そして、小サイズ紙が通紙されるときには第１ヒータ２５Ａのみがオン・オフ制御されて定着工程がおこなわれて、最大領域Ｍ０に対応した大サイズ紙が通紙されるときには２つのヒータ２５Ａ、２５Ｂがそれぞれオン・オフ制御されて定着工程がおこなわれることになる。
このように２つのヒータ２５Ａ、２５Ｂを用いて定着工程をおこなう場合には、第１ヒータ２５Ａの温度制御系に異常が生じてしまうと幅方向中央部が最も異常昇温して幅方向中央部の封止部２６ａ、２７ａが開口することになり、第２ヒータ２５Ｂの温度制御系に異常が生じてしまうと幅方向両端部が異常昇温して幅方向両端部の封止部２６ｂ、２７ｂが開口することになるため、上述した本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、熱ヒータ方式のベルト式定着装置２０における加熱ローラ２３に複数のヒートパイプ２６、２７を内設したが、複数のヒートパイプ２６、２７が設置される定着装置２０はこのような方式のものに限定されることなく、種々の方式の定着装置に設置することができる。
例えば、図５（Ａ）に示すように、熱ヒータ方式のローラ式定着装置２０における定着ローラ２８（芯金部における中空部にヒータ２５が設置され、芯金部上に弾性層や離型層などが積層されたローラ部材である。）の芯金部における肉厚部に複数のヒートパイプ２６、２７を内設することもできる。
また、図５（Ｂ）に示すように、電磁誘導方式（ＩＨ方式）のローラ式定着装置２０における定着ローラ２８（芯金部上に、弾性層、励磁コイルが巻装された誘導加熱部５０によって電磁誘導加熱される発熱層、離型層などが積層されたローラ部材である。）の芯金部の中心に複数のヒートパイプ２６、２７を内設することもできる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態における定着装置２０に設置される加熱ローラ２３（ローラ部材）には、通紙可能な最大サイズの記録媒体Ｐに対応する幅方向の通紙領域Ｍ０を含む範囲に対して幅方向に分割されるように複数のヒートパイプ２６、２７が並設されていて、それらの複数のヒートパイプ２６、２７には、それぞれ、幅方向の片側端部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２６ａ、２７ａが形成されていて、それらの封止部２６ａ、２７ａが加熱ローラ２３の幅方向中央部に位置するように２つのヒートパイプ２６、２７が配列されている。
これにより、加熱ローラ２３に設置されたヒートパイプ２６、２７が異常な高温状態になってしまっても、ヒートパイプ２６、２７の胴部が破裂してしまう不具合を生じにくくすることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、加熱ローラ２３に複数のヒートパイプ２６、２７を内設した。これに対して、加圧部材としての加圧ローラ３１に複数のヒートパイプを内設するように構成することもできる。そして、そのような場合にも、本実施の形態のものと同様に加圧ローラ３１に複数のヒートパイプの封止部が幅方向中央部に位置するように複数のヒートパイプを並設することで、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、４つの穴部２３ｂに対応して４対のヒートパイプ２６、２７を放射状に設置したが、ヒートパイプ２６、２７の対数（穴部２３ｂの数）や配列はこれに限定されることはない。
また、本実施の形態では、１つの穴部２３ｂについて、２つのヒートパイプ２６、２７を幅方向に並設したが、幅方向中央部にいずれかのヒートパイプの胴部が位置することなく封止部が位置するように配列されていれば、１つの穴部２３ｂに３つ以上のヒートパイプを幅方向に並設してもよい。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４８】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０  定着装置、
２１  定着ベルト（定着部材）、
２２  定着補助ローラ、
２３  加熱ローラ（ローラ部材）、
２３ａ  中空部、
２３ｂ  穴部、
２３ｂ１  挿入口、  ２３ｂ２  開口、
２４  テンションローラ、
２５  ヒータ（加熱手段、定着用ヒータ）、
２５Ａ  第１ヒータ（第1加熱手段、第１定着用ヒータ）、
２５Ｂ  第２ヒータ（第２加熱手段、第２定着用ヒータ）、
２６、２７  ヒートパイプ、
２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ  封止部、
２８  定着ローラ（定着部材、ローラ部材）、
３１  加圧ローラ（加圧部材）、
３４  ヒータ（加圧用ヒータ）、
５０  誘導加熱部（加熱手段）、
５１、５２  サーモスタット、  Ｐ  記録媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【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
【図１】
2016090636.tif 000003
【図２】
2016090636.tif 000004
【図３】
2016090636.tif 000005
【図４】
2016090636.tif 000006
【図５】
2016090636.tif 000007