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公開番号2024086719
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-28
出願番号2022169835
出願日2022-10-24
発明の名称感熱スイッチを有する加熱装置
出願人ヒューレット-パッカードデベロップメントカンパニーエル.ピー.,Hewlett‐Packard Development Company, L.P.
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H05B 3/00 20060101AFI20240621BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】感熱スイッチを有する加熱装置を提供する。
【解決手段】一態様の加熱装置は、基板71と、基板上に設けられ、一対の電極間で長手方向に延びる発熱体72と、長手方向において一対の電極の間に位置する感熱スイッチ75と、を備え、感熱スイッチは、温度が閾値温度未満であるときに発熱体から離間し、温度が閾値温度に達したときに発熱体に接触するように変形する変形可能導体を含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、一対の電極間で長手方向に延びる発熱体と、
前記長手方向において前記一対の電極の間に位置する感熱スイッチと、
を備え、
前記感熱スイッチは、温度が閾値温度未満であるときに前記発熱体から離間し、前記温度が前記閾値温度に達したときに前記発熱体に接触するように変形する変形可能導体を含む、加熱装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記感熱スイッチは、予め定められた用紙サイズに応じた位置に前記長手方向に互いに離間して配置された複数の感熱スイッチのうちの１つである、請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記一対の電極は、前記発熱体の第１端部に接続された第１電極と、前記発熱体の第２端部に接続された第２電極とを含み、
前記複数の感熱スイッチは、前記発熱体の前記第１端部に対向して配置された第１感熱スイッチと、前記発熱体の前記第２端部に対向して配置された第２感熱スイッチと、を含む、請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記第１感熱スイッチは、前記第１電極に電気的に接続され、
前記第２感熱スイッチは、前記第２電極に電気的に接続されている、請求項３に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記第１電極は、前記発熱体に電力を供給する電源に電気的に接続され、
前記第２電極は、電気的に接地されている、請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記第１感熱スイッチ及び前記第２感熱スイッチは、前記発熱体の第１接点及び第２接点にそれぞれ接触可能であり、
前記第１感熱スイッチは、前記発熱体の前記第１接点と接触したときに、前記第１接点を前記第１電極と電気的に接続し、
前記第２感熱スイッチは、前記発熱体の前記第２接点と接触したときに、前記第２接点を前記第２電極と電気的に接続する、請求項３に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記感熱スイッチは、
前記変形可能導体を支持する支持体であり、前記基板に接触する脚部と、前記発熱体から離間したブリッジとを含む、該支持体と、
前記ブリッジから延在し、前記支持体を介して伝達される温度上昇に応じて前記発熱体に向けて湾曲するバイメタルプレートと、
を有する、請求項１に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記変形可能導体は、前記バイメタルプレートに設けられ、前記バイメタルプレートの湾曲に応じて前記発熱体に接触する接点部を含み、前記接点部の表面は炭化ケイ素又は窒化チタンを含む保護層で覆われている、請求項７に記載の加熱装置。
【請求項９】
回転可能な回転体と、
前記回転体に圧接する回転可能な加圧ローラと、
前記回転体を加熱する加熱装置であり、基板と、前記基板上に設けられ、一対の電極間で長手方向に延びる発熱体と、前記長手方向において前記一対の電極の間に位置する感熱スイッチとを含む、該加熱装置と、
を備え、
前記感熱スイッチは、温度が閾値温度未満であるときに前記発熱体から離間し、前記温度が前記閾値温度に達したときに前記発熱体に接触するように変形する変形可能導体を含む、定着装置。
【請求項１０】
前記加熱装置の前記感熱スイッチは、予め定められた用紙サイズに応じた位置に前記長手方向に互いに離間して配置された複数の感熱スイッチのうちの１つである、請求項９に記載の定着装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【背景技術】
【０００１】
画像形成システムは、印刷媒体を搬送する搬送装置と、静電潜像が形成される感光体と、静電潜像を現像する現像装置と、トナー像を印刷媒体に転写する転写装置と、トナー像を印刷媒体に定着させる定着させる定着装置と、印刷媒体を排出する排出装置と、を備える。
続きを表示（約 2,500 文字）【図面の簡単な説明】
【０００２】
本明細書に開示された種々の例を実施するために使用することができる例示的な画像形成装置の概略図である。
例示的な定着装置の斜視図である。
定着装置の断面図である。
図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った定着装置の断面図である。
例示的な加熱装置の斜視図である。
（ａ）は第１温度であるときの感熱スイッチの例示的な上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその正面図である。
（ａ）は第２温度であるときの感熱スイッチの例示的な側面図であり、（ｂ）はその正面図である。
（ａ）は第３温度であるときの感熱スイッチの例示的な側面図であり、（ｂ）は、その正面図である。
加熱装置の動作を示す断面図である。
複数の感熱スイッチと発熱体との電気的な接続関係を模式的に示す図である。
加熱装置の変形例を示す断面図である。
感熱スイッチの変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
以下では、図面を参照して、感熱スイッチを有する加熱装置、当該加熱装置を備える定着装置、及び、当該定着装置を備える画像形成装置について説明する。なお、図面に基づいて説明するにあたり、同一の要素又は同一の機能を有する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率及び角度等は図面に記載のものに限定されない。
【０００４】
本開示に係る画像形成装置は、例えばプリンタ等の画像形成装置である。この画像形成装置は、トナー像を印刷媒体に定着させる定着装置を備える。後述するように、定着装置は、印刷媒体を加熱する加熱装置を備える。定着装置は、トナー像が転写された用紙が回転体と加圧ローラとの間に形成される定着ニップ領域を通過するときに、用紙を加熱しながら加圧して用紙にトナー像を定着させる。
【０００５】
画像形成装置は、異なるサイズの用紙に画像を形成することが可能な場合がある。定着ニップ領域にサイズの小さな用紙を通過させると、回転体には、用紙に接触する通紙部と、用紙に接触しない非通紙部とが形成される。非通紙部では定着ベルトの熱が用紙に奪われないため、長手方向において回転体を一様に加熱すると非通紙部の温度が過剰に高くなることがる。このような部分的な温度上昇は、定着装置の部品に不具合を生じさせる原因となる。本開示の加熱装置は、用紙のサイズに応じて回転体の加熱領域を自動的に制御する機能を有する。
【０００６】
図１は、例示的な画像形成装置を概略的に示す図である。図１に示す画像形成装置１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。画像形成装置１は、印刷媒体である用紙５を搬送する搬送装置１０と、静電潜像を現像する複数の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ（以下、個々の構成要素を区別する必要がない場合には、「現像装置２０」と称する。）と、各色のトナー像を用紙５に二次転写する転写装置３０と、表面に静電潜像が形成される複数の感光体４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋ（以下、個々の構成要素を区別する必要がない場合には、「感光体４０」と称する。）と、積層トナー像を用紙５に定着させる定着装置５０と、用紙５を排出する排出装置６０とを備える。搬送装置１０、現像装置２０、転写装置３０、感光体４０、定着装置５０及び排出装置６０は、画像形成装置１の筐体１５内に収容される。
【０００７】
搬送装置１０は、画像が形成される印刷媒体である用紙５を搬送経路１２上で搬送する。用紙５は、カセット７に積層されて収容され、給紙ローラ１１によりピックアップされて搬送される。搬送装置１０は、用紙５に転写されるトナー像が転写領域１３に到達するタイミングで、搬送経路１２を介して転写領域１３に用紙５を到達させる。
【０００８】
現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋは、色ごとに設けられている。各現像装置２０は、トナーを感光体４０に担持させる現像ローラ４５を備えている。現像装置２０では、現像剤として、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いる。つまり、現像装置２０では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、さらに混合撹拌してトナーを均一に分散させ最適な帯電量を付与した現像剤が調整される。この現像剤を現像ローラ４５に担持させる。そして、現像ローラ４５の回転により現像剤が感光体４０と対向する現像領域まで搬送されると、現像ローラ４５に担持された現像剤に含まれるトナーが感光体４０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。
【０００９】
転写装置３０は、現像装置２０で形成されたトナー像を用紙５に二次転写する転写領域１３に搬送する。転写装置３０は、感光体４０からトナー像が一次転写される中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を張架する張架ローラ３４と、アイドラローラ３５，３６と、中間転写ベルト３１を駆動する駆動ローラ３７と、感光体４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋと共に中間転写ベルト３１をそれぞれ挟持する一次転写ローラ３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋと、駆動ローラ３７と共に中間転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３とを備えている。
【００１０】
感光体４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋは、静電潜像担持体、感光体ドラム等とも呼ばれる。感光体４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋは、色ごとに設けられている。各感光体４０は、中間転写ベルト３１の移動方向に沿って設けられている。感光体４０の周上には、現像装置２０と、帯電装置４１と、露光ユニット４２と、クリーニング装置４３とが設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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