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公開番号2025058617
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168656
出願日2023-09-28
発明の名称加熱装置及びこれを用いた加熱処理システム
出願人富士フイルムビジネスイノベーション株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G03G 15/20 20060101AFI20250402BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】ベルト状の被加熱手段と発熱手段との間に加熱用の接触域を形成するに当たり、接触域への加圧荷重を増大させずに接触域周りでの過剰な温度上昇を抑制する。
【解決手段】被加熱手段1を加熱する発熱手段2と、被加熱手段1及び発熱手段2を加圧状態で接触させる加圧手段4と、接触域CNの短手方向幅を変化させるように、加圧手段4による加圧状態を調整する加圧調整手段5と、を備え、発熱手段2は、長手方向に沿って延びる複数の発熱抵抗体3(3a,3b)を有し、加圧手段4によって接触域CNの短手方向幅が最小の最小接触域CN_Sを形成するときに、複数の発熱抵抗体3の少なくとも二つの発熱抵抗体(3a,3b)については、高発熱部6の全ては最小接触域CN_Sの範囲に含まれ、低発熱部7の一部が最小接触域CN_Sの範囲に含まれ、低発熱部7の残部が最小接触域CN_Sの範囲から外れるようにしたものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
循環回転するベルト状の被加熱手段と、
前記被加熱手段の裏面側に接触して設けられ、前記被加熱手段の回転方向に交差する交差方向に延びて前記被加熱手段を加熱する発熱手段と、
前記被加熱手段及び前記発熱手段を加圧状態で接触させ、前記被加熱手段に接触して前記発熱手段の長手方向に沿って延びる接触域を形成する加圧手段と、
前記接触域の短手方向幅を変化させるように、前記加圧手段による加圧状態を調整する加圧調整手段と、
を備え、
前記発熱手段は、長手方向に沿って延びる複数の発熱抵抗体を有し、前記複数の発熱抵抗体には幅狭で発熱量の高い高発熱部及び幅広で発熱量の低い低発熱部が連なって形成され、前記複数の発熱抵抗体のうち少なくとも二つの発熱抵抗体については、前記高発熱部は前記接触域の長手方向で夫々異なる領域に形成され、
前記加圧手段によって前記接触域の短手方向幅が最小の最小接触域を形成するときに、前記少なくとも二つの発熱抵抗体については、前記高発熱部の全ては前記最小接触域の範囲に含まれ、前記低発熱部の一部が前記最小接触域の範囲に含まれ、前記低発熱部の残部が前記最小接触域の範囲から外れることを特徴とする加熱装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の加熱装置において、
前記発熱手段は、長手方向に沿って延びる第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体を有し、前記第１の発熱抵抗体には幅狭で発熱量の高い高発熱部及び幅広で発熱量の低い低発熱部が連なって形成され、前記第２の発熱抵抗体には、前記第１の発熱抵抗体とは異なる領域に前記高発熱部及び前記低発熱部が連なって形成され、
前記加圧手段によって前記接触域の短手方向幅が最小の最小接触域を形成するときに、前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の前記高発熱部の全ては前記最小接触域の範囲に含まれ、前記低発熱部の一部が前記最小接触域の範囲に含まれ、前記低発熱部の残部が前記最小接触域の範囲から外れることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１に記載の加熱装置において、
前記加圧手段は、前記被加熱手段を挟んで前記発熱手段に対向して回転可能に設けられる加圧部材を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
請求項１に記載の加熱装置において、
前記加圧手段は、前記被加熱手段に対して前記発熱手段を押圧する押圧部材を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
請求項１に記載の加熱装置において、
前記被加熱手段は、前記接触域又は前記接触域の回転方向下流側にて移動する加熱対象媒体に接触して当該加熱対象媒体を加熱するものであり、
前記発熱手段は、前記加熱対象媒体の移動方向に交差する交差方向の最大幅領域を含むように配置されている前記複数の発熱抵抗体を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
請求項５に記載の加熱装置において、
前記発熱手段は、前記被加熱手段の回転方向に交差する交差方向中央を通るセンター基準線を中心として移動する前記加熱対象媒体を加熱する前記複数の発熱抵抗体を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
請求項２に記載の加熱装置において、
前記被加熱手段は、当該被加熱手段の回転方向に交差する交差方向中央を通るセンター基準線を中心として移動する加熱対象媒体を加熱するものであり、
前記複数の発熱抵抗体の一つである前記第１の発熱抵抗体は、前記接触域の長手方向中央を含む領域に前記高発熱部を形成し、前記高発熱部を挟んだ長手方向端部寄りに前記低発熱部を形成するものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項８】
請求項７に記載の加熱装置において、
前記第２の発熱抵抗体は、前記第１の発熱抵抗体の前記高発熱部に対応した領域に前記低発熱部を形成し、前記第１の発熱抵抗体の前記低発熱部に対応した領域に前記高発熱部を形成するものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項９】
請求項１に記載の加熱装置において、
前記被加熱手段は、当該被加熱手段の回転方向に交差する交差方向中央を通るセンター基準線を中心として移動する加熱対象媒体を加熱するものであり、
前記発熱手段は第１の発熱抵抗体乃至第３の発熱抵抗体を有し、
前記第１の発熱抵抗体は、前記接触域の長手方向中央を含む領域に前記高発熱部を形成し、前記高発熱部を挟んだ長手方向端部寄りに前記低発熱部を形成するものであり、
前記第２の発熱抵抗体は、前記第１の発熱抵抗体の前記高発熱部に対応した領域に前記低発熱部を形成し、前記第１の発熱抵抗体の前記低発熱部に対応した領域に前記高発熱部を形成するものであり、
前記第３の発熱抵抗体は、前記接触域の長手方向中央を含み、前記第１の発熱抵抗体の前記高発熱部よりも狭い領域に前記高発熱部を形成し、当該高発熱部を挟んだ長手方向端部寄りに前記低発熱部を形成するものであることを特徴とする加熱装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の加熱装置において、
前記高発熱部と前記低発熱部とは幅寸法が徐々に変化する連結発熱部を介して連なっていることを特徴とする加熱装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置及びこれを用いた加熱処理システムに関する。
続きを表示（約 6,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来における加熱装置としては例えば特許文献１に記載のものが既に提供されている。
特許文献１には、筒状のベルトと、細長い基板の長手方向に沿って形成された第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体を有し、ベルトの内面に接触するヒータと、トナー像を担持した記録材を搬送して加熱するためのニップ部をヒータと共にベルトを介して形成するバックアップローラと、を備え、第１の発熱抵抗体は、基板の長手方向において端部の単位長さ当たりの抵抗値が中央部よりも低く、第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体の全てがヒータとベルトとが接触する接触領域内に入る第１の定着処理モードと、記録材の搬送方向おいて、第１の発熱抵抗体の全てが接触領域内に入り且つ第２の発熱抵抗体の少なくとも一部が接触領域から食み出る第２の定着処理モードとを有する定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５６１８７７１号公報（発明を実施するための形態，図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ベルト状の被加熱手段と発熱手段との間に加熱用の接触域を形成するに当たり、接触域への加圧荷重を増大させずに接触域周りでの過剰な温度上昇を抑制する加熱装置及びこれを用いた加熱処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の技術的特徴は、循環回転するベルト状の被加熱手段と、前記被加熱手段の裏面側に接触して設けられ、前記被加熱手段の回転方向に交差する交差方向に延びて前記被加熱手段を加熱する発熱手段と、前記被加熱手段及び前記発熱手段を加圧状態で接触させ、前記被加熱手段に接触して前記発熱手段の長手方向に沿って延びる接触域を形成する加圧手段と、前記接触域の短手方向幅を変化させるように、前記加圧手段による加圧状態を調整する加圧調整手段と、を備え、前記発熱手段は、長手方向に沿って延びる複数の発熱抵抗体を有し、前記複数の発熱抵抗体には幅狭で発熱量の高い高発熱部及び幅広で発熱量の低い低発熱部が連なって形成され、前記複数の発熱抵抗体のうち少なくとも二つの発熱抵抗体については、前記高発熱部は前記接触域の長手方向で夫々異なる領域に形成され、前記加圧手段によって前記接触域の短手方向幅が最小の最小接触域を形成するときに、前記少なくとも二つの発熱抵抗体については、前記高発熱部の全ては前記最小接触域の範囲に含まれ、前記低発熱部の一部が前記最小接触域の範囲に含まれ、前記低発熱部の残部が前記最小接触域の範囲から外れることを特徴とする加熱装置である。
【０００６】
本発明の第２の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記発熱手段は、長手方向に沿って延びる第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体を有し、前記第１の発熱抵抗体には幅狭で発熱量の高い高発熱部及び幅広で発熱量の低い低発熱部が連なって形成され、前記第２の発熱抵抗体には、前記第１の発熱抵抗体とは異なる領域に前記高発熱部及び前記低発熱部が連なって形成され、前記加圧手段によって前記接触域の短手方向幅が最小の最小接触域を形成するときに、前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の前記高発熱部の全ては前記最小接触域の範囲に含まれ、前記低発熱部の一部が前記最小接触域の範囲に含まれ、前記低発熱部の残部が前記最小接触域の範囲から外れることを特徴とする加熱装置である。
本発明の第３の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記加圧手段は、前記被加熱手段を挟んで前記発熱手段に対向して回転可能に設けられる加圧部材を有することを特徴とする加熱装置である。
本発明の第４の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記加圧手段は、前記被加熱手段に対して前記発熱手段を押圧する押圧部材を有することを特徴とする加熱装置である。
【０００７】
本発明の第５の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記被加熱手段は、前記接触域又は前記接触域の回転方向下流側にて移動する加熱対象媒体に接触して当該加熱対象媒体を加熱するものであり、前記発熱手段は、前記加熱対象媒体の移動方向に交差する交差方向の最大幅領域を含むように配置されている前記複数の発熱抵抗体を有することを特徴とする加熱装置である。
本発明の第６の技術的特徴は、第５の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記発熱手段は、前記被加熱手段の回転方向に交差する交差方向中央を通るセンター基準線を中心として移動する前記加熱対象媒体を加熱する前記複数の発熱抵抗体を有することを特徴とする加熱装置である。
本発明の第７の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記被加熱手段は、当該被加熱手段の回転方向に交差する交差方向中央を通るセンター基準線を中心として移動する加熱対象媒体を加熱するものであり、前記複数の発熱抵抗体の一つである前記第１の発熱抵抗体は、前記接触域の長手方向中央を含む領域に前記高発熱部を形成し、前記高発熱部を挟んだ長手方向端部寄りに前記低発熱部を形成するものであることを特徴とする加熱装置である。
本発明の第８の技術的特徴は、第７の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記第２の発熱抵抗体は、前記第１の発熱抵抗体の前記高発熱部に対応した領域に前記低発熱部を形成し、前記第１の発熱抵抗体の前記低発熱部に対応した領域に前記高発熱部を形成するものであることを特徴とする加熱装置である。
本発明の第９の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記被加熱手段は、当該被加熱手段の回転方向に交差する交差方向中央を通るセンター基準線を中心として移動する加熱対象媒体を加熱するものであり、前記発熱手段は第１の発熱抵抗体乃至第３の発熱抵抗体を有し、前記第１の発熱抵抗体は、前記接触域の長手方向中央を含む領域に前記高発熱部を形成し、前記高発熱部を挟んだ長手方向端部寄りに前記低発熱部を形成するものであり、前記第２の発熱抵抗体は、前記第１の発熱抵抗体の前記高発熱部に対応した領域に前記低発熱部を形成し、前記第１の発熱抵抗体の前記低発熱部に対応した領域に前記高発熱部を形成するものであり、前記第３の発熱抵抗体は、前記接触域の長手方向中央を含み、前記第１の発熱抵抗体の前記高発熱部よりも狭い領域に前記高発熱部を形成し、当該高発熱部を挟んだ長手方向端部寄りに前記低発熱部を形成するものであることを特徴とする加熱装置である。
【０００８】
本発明の第１０の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記高発熱部と前記低発熱部とは幅寸法が徐々に変化する連結発熱部を介して連なっていることを特徴とする加熱装置である。
本発明の第１１の技術的特徴は、第１０の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記連結発熱部は幅寸法が直線的に変化する山型形状に形成されていることを特徴とする加熱装置である。
本発明の第１２の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記発熱手段は、細長い基板と、前記基板の長手方向に沿って形成される前記複数の発熱抵抗体と、を有することを特徴とする加熱装置である。
本発明の第１３の技術的特徴は、第１２の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記発熱手段は、前記基板の前記被加熱手段側の面にて長手方向に沿って前記複数の発熱抵抗体を形成し、前記複数の発熱抵抗体を耐熱性の保護層で被覆することを特徴とする加熱装置である。
本発明の第１４の技術的特徴は、第１の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記被加熱手段は、前記接触域又は前記接触域の回転方向下流側にて移動する加熱対象媒体に接触して当該加熱対象媒体を加熱するものであり、前記加熱対象媒体を通過させずに前記被加熱手段を加熱するときには、前記加圧手段は前記最小接触域を形成し、前記発熱手段は前記複数の発熱抵抗体のうち前記最小接触域の範囲に前記高発熱部が含まれる少なくとも二つの発熱抵抗体を発熱させることを特徴とする加熱装置である。
本発明の第１５の技術的特徴は、第１４の技術的特徴を備えた加熱装置において、前記加熱対象媒体を通過させて前記被加熱手段を加熱するに当たって、前記加圧手段は前記最小接触域よりも幅広の接触域を形成し、前記発熱手段は前記加熱対象媒体の移動方向に交差する交差方向の幅寸法に依存して前記複数の発熱抵抗体を組み合わせて発熱させることを特徴とする加熱装置である。
本発明の第１６の技術的特徴は、加熱対象媒体に予め決められた処理を施す処理手段と、前記処理手段で処理された前記加熱対象媒体を加熱する第１乃至第１５の技術的特徴のいずれかを備えた加熱装置と、を備えたことを特徴とする加熱処理システムである。
本発明の第１７の技術的特徴は、第１６の技術的特徴を備えた加熱処理システムにおいて、前記処理手段は前記加熱対象媒体に未定着画像を作製する作像手段であり、前記加熱装置は前記加熱対象媒体上に作製された未定着画像を定着する定着装置であることを特徴とする加熱処理システムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の技術的特徴によれば、発熱手段として複数の発熱抵抗体を用い、ベルト状の被加熱手段と発熱手段との間に加熱用の接触域を形成するに当たり、接触域への加圧荷重を増大させずに接触域周りでの過剰な温度上昇を抑制することができる。
本発明の第２の技術的特徴によれば、発熱手段として二つの発熱抵抗体を用い、ベルト状の被加熱手段と発熱手段との間に加熱用の接触域を形成するに当たり、接触域への加圧荷重を増大させずに接触域周りでの過剰な温度上昇を抑制することができる。
本発明の第３の技術的特徴によれば、被加熱手段と発熱手段との間の接触域にて加熱対象媒体を加熱する態様に対し、接触域への加圧荷重を増大させずに接触域周りでの過剰な温度上昇を抑制することができる。
本発明の第４の技術的特徴によれば、被加熱手段と発熱手段との間の接触域よりも被加熱手段の回転方向下流側にて加熱対象媒体を加熱する態様に対し、接触域への加圧荷重を増大させずに接触域周りでの過剰な温度上昇を抑制することができる。
本発明の第５の技術的特徴によれば、発熱手段として、使用可能な最大サイズの加熱対象媒体を効率的に加熱することができる。
本発明の第６の技術的特徴によれば、発熱手段として、センター基準線を中心に移動する加熱対象媒体を効率的に加熱することができる。
本発明の第７の技術的特徴によれば、センター基準線を中心に移動する加熱対象媒体につき、各サイズの加熱対象媒体も効率的に加熱することができる。
本発明の第８の技術的特徴によれば、発熱手段が二つの発熱抵抗体を有する態様において、各サイズの加熱対象媒体も効率的に加熱することができる。
本発明の第９の技術的特徴によれば、発熱手段が三つの発熱抵抗体を有する態様において、各サイズの加熱対象媒体も効率的に加熱することができる。
本発明の第１０の技術的特徴によれば、連結発熱部を有しない場合に比べて、接触域の長手方向における高発熱部、低発熱部による発熱量の分布をより均一にすることができる。
本発明の第１１の技術的特徴によれば、曲線的に変化する連結発熱部に比べて、連結発熱部として簡単に構成することができる。
本発明の第１２の技術的特徴によれば、発熱手段として既存の面状発熱手段を利用することができる。
本発明の第１３の技術的特徴によれば、基板の被加熱手段の反対側に複数の発熱抵抗体を形成する態様に比べて、被加熱手段に対して複数の発熱抵抗体を近接させ、被加熱手段との摺擦を回避しながら、より適切な発熱量の分布を得ることができる。
本発明の第１４の技術的特徴によれば、加熱対象媒体を通過させずに加熱装置の加熱処理を適切に実施することができる。
本発明の第１５の技術的特徴によれば、加熱対象媒体を通過させて加熱装置の加熱処理を適切に実施することができる。
本発明の第１６の技術的特徴によれば、発熱手段として複数の発熱抵抗体を用い、ベルト状の被加熱手段と発熱手段との間に加熱用の接触域を形成するに当たり、接触域への加圧荷重を増大させずに接触域周りでの過剰な温度上昇を抑制することが可能な加熱装置を含む加熱処理システムを構築することができる。
本発明の第１７の技術的特徴によれば、未定着画像が作製された加熱対象媒体を適切に加熱することが可能な加熱処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
（ａ）は本発明が適用された加熱装置を含む加熱処理システムの実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す発熱手段の詳細を示す説明図である。
実施の形態１に係る画像形成システムの全体構成を示す説明図である。
実施の形態１に係る定着装置及び定着装置周りの構成例を示す説明図である。
（ａ）は実施の形態１に係る定着装置の発熱部品の構成例を示す説明図、（ｂ）は幅狭の接触域を使用した場合の接触域の幅方向における発熱部品の発熱抵抗体のレイアウトを示す説明図である。
実施の形態１における発熱部品の複数の発熱抵抗体のパターン及び発熱量を示す説明図である。
実施の形態１で用いられる接触域可変機構の一例を示す説明図である。
（ａ）は接触域可変機構により幅広の通常の接触域を設定した場合の動作状態を示す説明図、（ｂ）は接触域可変機構により幅狭の最小接触域を設定した場合の動作状態を示す説明図である。
実施の形態１に係る定着装置の加熱、加圧処理過程を示すフローチャートである。
（ａ）は比較の形態１に係る定着装置の発熱部品の幅狭の接触域でのレイアウトを示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す技術的課題に対する解決作を示す説明図である。
変形の形態１－１に係る接触域可変機構の要部を示す説明図である。
媒体の搬送方式が媒体の移動方向に交差する幅方向の一側を基準とするサイド基準方式を採用したときの発熱部品の発熱抵抗体のパターン例を示す説明図である。
実施の形態２に係る定着装置の発熱部品の複数の発熱抵抗体のパターン及び発熱量を示す説明図である。
（ａ）は幅広の通常の接触域を使用した場合の接触域の幅方向における発熱部品の発熱抵抗体のレイアウトを示す説明図、（ｂ）は幅狭の最小接触域を使用した場合の接触域の幅方向における発熱部品の発熱抵抗体のレイアウトを示す説明図である。
実施の形態３に係る定着装置の要部を示す説明図である。
実施の形態３に係る定着装置の発熱部品周辺構造の詳細を示す説明図である。
（ａ）は幅狭の最小接触域を使用する場合の発熱部品のレイアウトを示す説明図、（ｂ）は幅広の通常の接触域を使用する場合の発熱部品のレイアウトを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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