特許 6978856 ヒータおよび定着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6978856

(24)【登録日】2021年11月16日

(45)【発行日】2021年12月8日

(54)【発明の名称】ヒータおよび定着装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20211125BHJP

   H05B 3/03 20060101ALI20211125BHJP

   H05B 3/48 20060101ALI20211125BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 515

   H05B3/03

   H05B3/48

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-97235(P2017-97235)

(22)【出願日】2017年5月16日

(65)【公開番号】特開2017-227873(P2017-227873A)

(43)【公開日】2017年12月28日

【審査請求日】2020年4月14日

(31)【優先権主張番号】特願2016-121441(P2016-121441)

(32)【優先日】2016年6月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000235

【氏名又は名称】特許業務法人 天城国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高木 修

【審査官】 三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２９９２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４４５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１９４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１６９６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２８５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００８６２３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｈ０５Ｂ ３／０３

Ｈ０５Ｂ ３／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通電により発熱する発熱部と、
前記発熱部と電気的に接続するように前記発熱部の対向する側縁に各々設けられ、少なくとも一方は一部を切り欠いて分離形成された複数の電極と、
を備え、前記発熱部は、前記複数の電極の前記側縁の分離された位置に溝部を有し、主走査方向に連続して設けられた形状を有することを特徴とするヒータ。

【請求項2】

前記発熱部に有する前記溝部は凹形状であることを特徴とする請求項１記載のヒータ。

【請求項3】

前記発熱部に有する前記溝部の形状は、U字状、またはV字状であることを特徴とする請求項１記載のヒータ。

【請求項4】

エンドレス状の回転体と、
媒体の搬送方向と直交する方向に形成され、前記回転体の内側でしかも前記回転体に熱が伝わる位置に配置されるとともに、少なくとも対向する２辺が略前記搬送方向に形成された発熱部と、前記発熱部の前記搬送方向の２辺に設けられ、その２辺の少なくとも一方の辺では切り欠いて分離形成された複数の電極と、を備え、前記発熱部は、前記複数の電極の側縁の分離された位置に溝部を有し、主走査方向に連続して設けられた形状を有するヒータと、
を有する定着装置。

【請求項5】

前記発熱部の前記溝部は複数設けられ、所定の前記媒体の通過領域の外側にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項４記載の定着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、ヒータおよび定着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、抵抗発熱体を用いた定着装置において、発熱領域が複数に分けられた発熱部を主走査方向に配置し、用紙サイズに対応する発熱領域を選択的に発熱させる事が検討されている。しかし、抵抗発熱体の発熱領域を分けた場合には、隣接する領域の間の連結部分で温度が低下してしまうという問題があった。

【0003】

電子写真用の定着装置では、用紙搬送方向と直角方向に発熱むらが生じると、定着品質に影響する。特に、カラー印刷の場合は、発色、光沢に差異が発生する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−０２８５３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本発明は、抵抗発熱体の発熱領域を分けた場合において、隣接する領域の間の連結部分における温度低下を防止できるヒータおよび定着装置を提供することを解決しようとする課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係るヒータは、通電により発熱する発熱部と、前記発熱部と電気的に接続するように前記発熱部の対向する側縁に各々設けられ、少なくとも一方は一部を切り欠いて分離形成された複数の電極と、を備え、前記発熱部は、前記複数の電極の前記側縁の分離された位置に溝部を有し、主走査方向に連続して設けられた形状を有することを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係る定着装置を用いた画像形成装置の構成例を示す図。

【図2】一実施形態における画像形成部の一部を拡大して示す構成図。

【図3】一実施形態におけるＭＦＰの制御系の構成例を示すブロック図。

【図4】一実施形態に係る定着装置の構成例を示す図。

【図5】一実施形態における絶縁体基板上での発熱部と電極の配置を示す上面図。

【図6】図５に示す一実施形態の発熱部に対する給電構造を示す図。

【図7】図６の破線領域Ａの拡大図。

【図8】発熱領域間の熱の低下が抑制される原因のメカニズムの考察の為の説明図。

【図9】発熱領域間の熱の低下が抑制される原因のメカニズムの考察の為の他の説明図。

【図10】発熱部の溝部がＵ字状の一実施形態の上面図。

【図11】発熱部の溝部がＶ字状の一実施形態の上面図。

【図12】溝部を有しない一実施形態の上面図。

【図13】溝部の深さが異なる一実施形態の上面図。

【図14】共通電極側に１つの切欠き部を有する一実施形態の上面図。

【図15】共通電極側に１つの切欠き部及び１つの溝部を有する一実施形態の上面図。

【図16】共通電極側に複数の切欠き部及び複数の溝部を有する一実施形態の上面図。

【図17】共通電極側に複数の切欠き部及び複数の溝部を有する他の実施形態の上面図。

【図18】他の実施形態に係る定着装置の構成例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜画像形成装置の構成例＞
本発明は、例えば図７に示すように、矩形状の発熱部３６１の側縁に各々設けられた複数の個別電極３６１ｄ１，３６１ｄ２等と共通電極３６１ｃの間の通電により生ずる発熱領域の間に存在する領域における温度低下を抑制するヒータ等である。

【0009】

図１は、第１の実施形態に係る定着装置を用いた画像形成装置の構成例を示す図である。図１において、画像形成装置は、例えば複合機であるＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）や、プリンタ、複写機等である。以下の説明ではＭＦＰ１０を例に説明する。

【0010】

ＭＦＰ１０の本体１１の上部には透明ガラスの原稿台１２があり、原稿台１２上には自動原稿搬送部（ＡＤＦ）１３が開閉自在に設けられている。また、本体１１の上部には操作パネル１４が設けられている。操作パネル１４は、各種のキーとタッチパネル式の表示部を有している。

【0011】

本体１１内のＡＤＦ１３の下部には、読取装置であるスキャナ部１５が設けられている。スキャナ部１５は、ＡＤＦ１３によって送られる原稿または原稿台上に置かれた原稿を読み取って画像データを生成するもので、密着型のイメージセンサ１６を備えている。イメージセンサ１６は、原稿に対して主走査を行う方向即ち主走査方向、図１では奥行方向に配置されており、矢印Ｓ方向に移動させて副走査が行われる。

【0012】

イメージセンサ１６は、原稿台１２に載置された原稿の画像を読み取る場合は原稿台１２に沿って移動しながら、原稿画像を１ライン分ずつ読み取る。これを原稿サイズ全体にわたって実行し１ページ分の原稿の読み取りを行う。また、ＡＤＦ１３によって送られる原稿の画像を読み取る場合、イメージセンサ１６は、固定位置（図示の位置）にある。

【0013】

更に、本体１１内の中央部にはプリンタ部１７を有し、本体１１の下部には、各種サイズの用紙Ｐを収容する複数の給紙カセット１８を備えている。プリンタ部１７は、感光体ドラムと、露光装置としてＬＥＤを含む走査ヘッド１９を有し、走査ヘッド１９からの光線によって感光体ドラムを走査して画像を生成する。

【0014】

プリンタ部１７は、スキャナ部１５で読み取った画像データや、パーソナルコンピュータなどで作成された画像データを処理して用紙に画像を形成する。プリンタ部１７は、例えばタンデム方式によるカラーレーザプリンタであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを含む。画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、中間転写ベルト２１の下側に、上流から下流側に沿って並列に配置されている。また、走査ヘッド１９も画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対応した複数の走査ヘッド１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋを有している。

【0015】

図２は、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのうち、画像形成部２０Ｋを拡大した図である。尚、以下の説明において各画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは同じ構成であるため、画像形成部２０Ｋを例に説明する。

【0016】

画像形成部２０Ｋは、像担持体である感光体ドラム２２Ｋを有する。感光体ドラム２２Ｋの周囲には、回転方向ｔに沿って帯電器２３Ｋ、現像器２４Ｋ、一次転写ローラ（転写器）２５Ｋ、クリーナ２６Ｋ、ブレード２７Ｋ等を配置している。感光体ドラム２２Ｋの露光位置には、走査ヘッド１９Ｋから光を照射し、感光体ドラム２２Ｋ上に静電潜像を形成する。

【0017】

画像形成部２０Ｋの帯電器２３Ｋは、感光体ドラム２２Ｋの表面を一様に帯電する。現像器２４Ｋは、現像バイアスが印加される現像ローラ２４ａによりブラックのトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を感光体ドラム２２Ｋに供給し、静電潜像の現像を行う。クリーナ２６Ｋは、ブレード２７Ｋを用いて感光体ドラム２２Ｋ表面の残留トナーを除去する。

【0018】

また、図１に示すように、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの上部には、現像器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋにトナーを供給するトナーカートリッジ２８を設けている。トナーカートリッジ２８は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーカートリッジ２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋを含む。

【0019】

中間転写ベルト２１は、循環的に移動する。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ３１および従動ローラ３２に張架される。また、中間転写ベルト２１は、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに対向して接触している。中間転写ベルト２１の感光体ドラム２２Ｋに対向する位置には、一次転写ローラ２５Ｋにより一次転写電圧が印加され、感光体ドラム２２Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２１に一次転写する。

【0020】

中間転写ベルト２１を張架する駆動ローラ３１には、二次転写ローラ３３を対向して配置している。駆動ローラ３１と二次転写ローラ３３の間を用紙Ｐが通過する際に、二次転写ローラ３３により二次転写電圧が用紙Ｐに印加される。そして、中間転写ベルト２１上のトナー像を用紙Ｐに二次転写する。中間転写ベルト２１の従動ローラ３２付近には、ベルトクリーナ３４を設けている。

【0021】

また、図１で示すように、給紙カセット１８から二次転写ローラ３３に至る間には、給紙カセット１８内から取り出した用紙Ｐを搬送する給紙ローラ３５が設けられている。更に、二次転写ローラ３３の下流には定着装置３６が設けられている。また、定着装置３６の下流には搬送ローラ３７が設けられている。搬送ローラ３７は用紙Ｐを排紙部３８に排出する。更に、定着装置３６の下流には、反転搬送路３９が設けられている。反転搬送路３９は、用紙Ｐを反転させて二次転写ローラ３３の方向に導くもので、両面印刷を行う際に使用される。図１、図２は本発明の実施形態の一例を示すものであり、定着装置３６以外の画像形成装置部分の構造を限定するものではなく、公知の電子写真方式画像形成装置の構造を用いることができる。

【0022】

＜ＭＦＰ１０の制御系の構成例＞
図３は、一実施形態におけるＭＦＰ１０の制御系５０の構成例を示すブロック図である。制御系５０は、例えば、ＭＦＰ１０全体を制御するＣＰＵ１００、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２、入出力制御回路１２３、給紙・搬送制御回路１３０、画像形成制御回路１４０、定着制御回路１５０を備えている。

【0023】

ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１２０あるいはＲＡＭ１２１に記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ＲＯＭ１２０は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラムおよび制御データなどを記憶する。ＲＡＭ１２１は、ワーキングメモリである。ＲＯＭ１２０（あるいはＲＡＭ１２１）は、例えば、画像形成部２０や定着装置３６等の制御プログラムと制御プログラムが使用する各種の制御データを記憶する。本実施形態における制御データの具体例としては、用紙中の印字領域の大きさ、即ち原稿が主走査される主走査方向の幅（後述する図５における第１、第２、第３の媒体サイズ）と給電対象となる発熱部との対応関係などが挙げられる。

【0024】

定着装置３６の定着温度制御プログラムは、トナー像が形成された用紙における画像形成領域の大きさを判定する判定ロジックと、用紙が定着装置３６の内部に搬送される前に画像形成領域が通過する位置に対応する発熱部のスイッチング素子を選択して給電し、加熱手段における加熱を制御する加熱制御ロジックとを含んでいる。

【0025】

Ｉ／Ｆ１２２は、ユーザ端末やファクシミリ等の各種装置との通信を行う。入出力制御回路１２３は、オペレーションパネル１２３ａ、表示器１２３ｂを制御する。給紙・搬送制御回路１３０は、給紙ローラ３５あるいは搬送路の搬送ローラ３７等を駆動するモータ群１３０ａ等を制御する。給紙・搬送制御回路１３０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて給紙カセット１８近傍あるいは搬送路上の各種センサ１３０ｂの検知結果を考慮してモータ群１３０ａ等を制御する。

【0026】

画像形成制御回路１４０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて感光体ドラム２２、帯電器２３、走査ヘッド１９、現像器２４、転写器２５をそれぞれ制御する。定着制御回路１５０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて定着装置３６の駆動モータ３６０、発熱部３６１、サーミスタ等の温度検知部材をそれぞれ制御する。尚、本実施形態では定着装置３６の制御プログラムおよび制御データをＭＦＰ１０の記憶装置内に記憶してＣＰＵ１００で実行する構成としているが、定着装置３６専用に演算処理装置と記憶装置を別途設ける構成にしてもよい。

【0027】

＜定着装置３６の構成例＞
図４は、定着装置３６の構成例を示す図である。ここでは、定着装置３６が、板状の発熱部３６１と、弾性層が形成され、複数のローラに懸架された無端ベルト３６３と、無端ベルト３６３を駆動するベルト搬送ローラ３６４と、無端ベルト３６３に張力を与えるテンションローラ３６５と、弾性層が表面に形成されたプレスローラ３６６を備えている。

【0028】

発熱部３６１は、発熱部側が無端ベルト３６３の内側に接触し、プレスローラ３６６方向に押圧されることで、プレスローラ３６６との間に所定幅の定着ニップを形成する。発熱部３６１がニップ領域を形成しつつ加熱する構成のため、給電時における応答性はハロゲンランプによる加熱方式の場合よりも高い。

【0029】

無端ベルト３６３は、例えば厚さ５０μｍのＳＵＳ基材あるいは７０μｍの耐熱樹脂であるポリイミド上の外側に厚さ２００μｍのシリコンゴム層が形成され、最外周はＰＦＡ等の表面保護層で被覆されている。プレスローラ３６６は、例えばφ１０ｍｍの鉄棒表面に厚さ５ｍｍのシリコンスポンジ層が形成され、最外周はＰＦＡ等の表面保護層で被覆されている。

【0030】

＜発熱部の構成＞
また、発熱部３６１には、例えば、セラミック基板などの絶縁体上に発熱抵抗層、あるいはグレーズ層および発熱抵抗層が積層されている。グレーズ層はなくてもよい。発熱抵抗層は、例えばＴａＳｉＯ_２などの既知の素材で形成される。発熱抵抗層は、また原稿が主走査される主走査方向において所定の長さとされ、所定の個数に分けて設けられている。

【0031】

発熱抵抗層の形成方法は既知の方法、例えばサーマルヘッドの作成方法と同様である。例えば発熱抵抗層の上にアルミニウムでマスキング層（電極層）を形成させる。このマスキング層は用紙搬送方向に発熱部（抵抗発熱体）が露出するようなパターンである。このパターンにより熱領域間が分離される。

【0032】

発熱部への給電は、両端のアルミニウム層（電極）から導電体（配線）で繋ぎ、それぞれをスイッチングドライバのスイッチング素子等に繋ぐ。

【0033】

更に、抵抗発熱体、アルミ層、配線等の全てを覆うように、最上部に保護層を形成する。保護層は、例えばＳｉＯ_２やＳｉ_３Ｎ_４などによって形成される。このような発熱部群に対してＡＣやＤＣを供給する場合は、トライアックや、ＦＥＴで発熱させる部分をゼロクロスで給電し、フリッカにも配慮するものとする。

【0034】

＜発熱部と電極の関係、溝部の形状が矩形状（凹状）の場合＞
図５は、一実施形態における発熱部と共通電極及び個別電極の関係を示す上面図である。絶縁体基板３６１ａ上に、発熱部３６１ｂと共通電極３６１ｃ，個別電極３６１ｄが設けられている。

【0035】

ここでは、発熱部３６１の発熱領域（発熱領域３６１ｂ）を、ハガキサイズ（１００×１４８ｍｍ）、ＣＤジャケットサイズ（１２１×１２１ｍｍ）、Ｂ５Ｒサイズ（１８２×２５７ｍｍ）、Ａ４Ｒサイズ（２１０×２９７ｍｍ）の幅に対応させるために、一端の電極側の電極は、原稿を主走査する主走査方向（矢印ＭＡ）において、後述する切欠き部により、例えば５つに分けられ、個別電極３６１ｄを構成している。

【0036】

発熱部の副走査方向（矢印ＳＵ方向）における一端（側縁）には４つの溝部３６１ｍが凹部として矩形状に形成されている。個別電極３６１ｄは、媒体の搬送方向における発熱領域３６１ｂの一端部のうち、複数の溝部３６１ｍを除いた位置に形成されている。即ち電極の切り欠いた部分（切欠き部３６１ｄ０）が、発熱部の溝部に対応する。

【0037】

図６は、一実施形態における発熱領域３６１ｂへの給電構造を示す回路図である。ここでは、発熱領域３６１ｂの発熱領域が、対応する５つのスイッチ３６１ｅによって個別に通電が制御される並列の給電構造が示されている。

【0038】

具体的には、スイッチ３６１ｅは、個別には３６１ｅ１，３６１ｅ２，３６１ｅ３，３６１ｅ４，３６１ｅ５から成る。個別電極３６１ｄは、３６１ｄ１，３６１ｄ２，３６１ｄ３，３６１ｄ４，３６１ｄ５から成る。スイッチ３６１ｅにより示す駆動ＩＣの具体例としては、スイッチング素子、ＦＥＴ、トライアックス、スイッチングＩＣなどが挙げられる。

【0039】

図７は、図６に示した破線領域Ａの拡大図である。ここでは、溝部３６１ｍが、原稿の主走査方向（矢印ＭＡ）の長さ（幅）がｘ、副走査方向（矢印ＳＵ方向）の長さ（深さ）がｙで形成されている。

【0040】

ｘ、ｙの縦横比率は、任意に変更可能であり、発熱領域の連結部分の面内温度分布を計測して決定される。例えば、ｘ：ｙ＝１：１、あるいはｘ：ｙ＝２：３とする。

【0041】

後述するように、溝部３６１ｍのサイズｘ、ｙの値は、すべて同じでなくてよく、例えば溝部３６１ｍの位置に応じてｙの値（深さ）を変更してもよい（図１３の実施形態を参照）。

【0042】

図６において、共通電極３６１ｃに電源３６２の一端が接続され、この電源の他端には、並列にスイッチ３６１ｅ１〜３６１ｅ５が接続される。これらのスイッチ３６１ｅ１〜３６１ｅ５には各々、個別電極３６１ｄ１〜３６１ｄ５が接続される。例えばスイッチ３６１ｅ２をオンにして、個別電極３６１ｄ２と共通電極３６１間に電源３６２により発熱領域３６１ｂに電流を流すと、発熱領域３６１ｂ２が生ずる。

【0043】

同様にして、個別電極３６１ｄ１と共通電極３６１ｃ間に電源３６２により発熱部３６１に電流を流すと、発熱領域３６１ｂ１が生ずる。

【0044】

発熱領域３６１ｂ２と発熱領域３６１ｂ１の間には、発熱領域よりも温度の低い部分が生ずる。個別電極３６１ｄ２と個別電極３６１ｄ１の間に電極の切欠き部と溝部３６１ｍが存在するからである。しかし、この発熱領域間の温度の低い部分は、発熱部が連続しているため、発熱部が切れている場合ほど、温度が低下しない。

【0045】

このように発熱領域間においてこの温度低下が抑制される。そのメカニズムを次に推察する。

【0046】

＜発熱領域間の温度低下が抑制されるメカニズム＞
本実施形態によれば、発熱部３６１ｂの発熱領域が複数に分けられているが、隣接する発熱領域の間は発熱部が連続している。このため、隣接する発熱領域のうち、媒体サイズに対応して一方の発熱領域に対して給電が行われない場合でも、発熱領域の間の領域（連結領域）もある程度発熱する。

【0047】

このメカニズムは、２通り考えられる。１つは、図８に示すように隣接する発熱領域からの熱の伝導である。他の１つは、図９に示すように隣の個別電極と共通電極間の通電による発熱である。いま、図７において、具体的に発熱領域３６１ｂ２と発熱領域ｂ１の間の連結領域における温度低下の抑制を考える。

【0048】

前者の発熱領域からの熱の伝導は、図８に示すように考えられる。個別電極３６１ｄ２と共通電極３６１ｃの間の発熱部３６１ｂに通電されると、発熱領域３６１ｂ２が発熱して温度が上昇する。この発熱領域３６１ｂ２の発熱により発生した熱自体が、矢印Ｈ１に示すように、連結領域にも伝わると考えられる。熱伝導体である発熱部３６１ｂが連続しているからである。同様に、発熱領域３６１ｂ１が発熱している場合には、矢印Ｈ２に示すようにその熱がこの連結領域にも伝えられると考えられる。

【0049】

一方、隣の個別電極と共通電極間の通電による発熱は、次のように考えられる。例えば、図８において、個別電極３６１ｄ２と共に個別電極３６１ｄ１にも通電されているとする。

【0050】

即ち、発熱部３６１ｂを介して、共通電極３６１ｃと個別電極３６１ｄ２との間に通電されており、共通電極３６１ｃと個別電極３６１ｄ１との間にも通電されているとする。

【0051】

この場合、上述のように、共通電極３６１ｃと個別電極３６１ｄ２の間の通電により、発熱領域３６１ｂ２が形成される。一方、共通電極３６１ｃと個別電極３６１ｄ１の間の通電により、発熱領域３６１ｂ１が形成される。この場合、発熱部３６１ｂには、矢印Ｃ２２方向だけでなく、矢印Ｃ２１方向にも電流が流れる可能性がある。

【0052】

一方、共通電極３６１ｃと個別電極３６１ｄ１の間の通電により、発熱領域３６１ｂ１が形成される。この場合、発熱部３６１ｂには、矢印Ｃ１１方向だけでなく、矢印Ｃ１２方向にも電流が流れる可能性がある。

【0053】

上記２通りのメカニズムの両方が機能している可能性もある。あるいは他のメカニズムにより、発熱領域間の領域における温度低下が抑制されている可能性もある。いずれにしてもこの発熱領域間の温度低下は抑制される。これは、溝部の形状に拘らず、また溝部がなく電極の切欠き部のみがある場合も同様な効果が得られる。

【0054】

このように、媒体サイズが切り替わるとき発熱領域が物理的に離間している構造に比べて、連結部分における温度低下を抑制することができる。

【0055】

＜溝部のその他の形状＞
なお、本実施形態において、溝部３６１ｍの形状が矩形状（凹形状）の場合について説明した。しかし溝部は、他の形状、例えば、Ｕ字状やＶ字状に形成されてもよい。また、溝部３６１ｍは、発熱部３６１における鉛直方向（図５において、紙面を貫く方向）に亘って、貫通する構造を有しているが、凹部としての実施態様は、これに限られない。例えば、発熱部３６１の厚さ方向（鉛直方向）の途中まで穿いた構造とし、その余は、穿かない構造としても良い。

【0056】

発熱部の溝部の形状がＵ字状の実施形態の拡大上面図を、図１０に示す。この実施形態では、通電により発熱する矩形の発熱部３６１ｂの対向する側縁の一方には、共通電極３６１ｃが設けられている。側縁の他方には、個別電極３６１ｄ１，３６１ｄ２の切欠き部と、その対応する位置に、Ｕ字状の溝部３６１ｕが設けられている。

【0057】

この溝部がＵ字状の実施形態によれば、上記溝部が矩形状の実施形態に比べて、発熱部に角がなく局部的に電流が集中することは少ない。したがって、溝部付近においても比較的一様に電流が流れて安定的な発熱を行うことが可能である利点がある。

【0058】

発熱部の溝部の形状がＶ字状の実施形態の拡大図を、図１１に示す。この実施形態では、通電により発熱する矩形の発熱部３６１ｂの対向する側縁の一方には、共通電極３６１ｃが設けられている。側縁の他方には、個別電極３６１ｄ１，３６１ｄ２の切欠き部と、その対応する位置に、Ｖ字状の溝部３６１ｖが設けられている。

【0059】

この溝部がＶ字状の実施形態によれば、上記溝部が矩形状の実施形態に比べて、溝部が漸次拡大している。したがって、溝部の発熱部への影響は少ないので、溝部のある部分においても比較的一様に電流が流れて安定的な発熱を行うことが可能である利点がある。

【0060】

＜発熱部に溝部がない場合＞
上述の説明では、電極の切欠き部に対応して、溝部を有する場合について述べた。しかし、電極の切欠き部があれば、溝部を有しない構造でもよい。このような実施形態の拡大上面図を図１２に示す。

【0061】

この実施形態では、通電により発熱する矩形の発熱部３６１ｂの対向する側縁の一方には、共通電極３６１ｃが設けられている。側縁の他方には、個別電極３６１ｄ１，３６１ｄ２、３６１ｄ３などを有する。これらの個別電極の間には切欠き部３６１ｄ０を有するが、切欠き部３６１ｄ０に対応する位置に、溝部を有していない。

【0062】

この構造の実施形態では、電極の切欠き部があるが、発熱部には溝部がないからくびれがなく、発熱領域の間における温度低下を最も小さく抑制できる効果がある。

【0063】

＜溝部の深さが変わる場合＞
上述実施形態では、溝部の形状即ち、溝部の幅（ｘ）と深さ（ｙ）が同じ場合の実施形態について説明した。

【0064】

しかし、溝部が同じ形状でなく、溝部が設けられている位置によってその幅や深さを変えた構造とすることも可能である。溝部の深さｙを変えた実施形態を図１３に示す。

【0065】

この実施形態では、通電により発熱する矩形の発熱部３６１ｂの対向する側縁の一方には、共通電極３６１ｃが設けられている。側縁の他方には、個別電極３６１ｄ１，３６１ｄ２、３６１ｄ３などを有する。これらの個別電極の間には切欠き部３６１ｄ０と対応する溝部を有する。これらの溝部を３６１ｍ１，３６１ｍ２，３６２ｍ３，３６１ｍ４とする。

【0066】

溝部の深さが同一でない点を除けば、図６に示した実施形態と同様である。図１３は、一実施形態における発熱部３６１ｂへの給電構造を示す回路図である。ここでは、発熱部３６１ｂの発熱領域が、対応する５つのスイッチ３６１ｅによって個別に通電が制御される並列の給電構造が示されている。

【0067】

具体的には、スイッチ３６１ｅは、スイッチ３６１ｅ１，３６１ｅ２，３６１ｅ３，３６１ｅ４，３６１ｅ５から成る。個別電極３６１ｄは、３６１ｄ１，３６１ｄ２，３６１ｄ３，３６１ｄ４，３６１ｄ５から成る。

【0068】

個別電極３６１ｄ１と個別電極３６１ｄ２の間の切欠き部３６１ｄ０に対応して、深さｙ１の矩形状の溝部３６１ｍ１が設けられている。個別電極３６１ｄ２と個別電極３６１ｄ３の間の切欠き部３６１ｄ０に対応して、深さｙ２の矩形状の溝部３６１ｍ２が設けられている。個別電極３６１ｄ３と個別電極３６１ｄ４の間の切欠き部３６１ｄ０に対応して、深さｙ２の矩形状の溝部３６１ｍ３が設けられている。個別電極３６１ｄ４と個別電極３６１ｄ５の間の切欠き部３６１ｄ０に対応して、深さｙ１の矩形状の溝部３６１ｍ４が設けられている。

【0069】

溝部の形状は矩形状に限られず、Ｕ字状、Ｖ字状など他の形状であってもよい。

【0070】

この深さが異なる溝部を有する実施形態によれば、発熱部の端部と中央付近の熱の不均衡を調整することが可能となる効果を有する。

【0071】

また、溝部の深さだけでなく、溝部の幅（ｘ）のみ、あるいは、深さと幅を併せて変えた溝部を有する実施形態も可能である。

【0072】

＜共通電極側にも切欠き部、溝部を有する場合＞
上記実施形態では、矩形状の発熱部３６１ｂの一方の側縁には共通電極３６１ｃを有していた。本発明では、この側縁の共通電極にも切欠き部を設けることにより、個別電極に変えてもよい。そしてこの切欠き部は、他方の側縁の個別電極と同数としてもよいし、異なる数としてもよい。本発明のこのような実施形態には、発熱部の溝部を設ける実施形態と設けない実施形態がある。

【0073】

図１４に、共通電極が切欠き部３６１１ｄ０により２つの共通電極３６１ｃ１，３６１ｃ２に分けられた実施態様を示す。この実施形態では、共通電極側には、溝部が設けられていない。

【0074】

共通電極３６１ｃ１はスイッチ３６１ｆ１が接続されて電源３６２に接続されている。共通電極３６１ｃ２はスイッチ３６１ｆ２が接続されて電源３６２に接続されている。共通電極３６１ｃ１，３６１ｃ２をまとめて、共通電極３６１ｃと表すこともある。スイッチ３６１ｆ１，３６１ｆ２をまとめて、スイッチ３６１ｆと表すこともある。

【0075】

この実施形態では、共通電極が２つに分けられており、スイッチ３６１ｆ１，３６１ｆ２を選択的にオンすることにより、共通電極側の主たる発熱領域を変えることが可能である。

【0076】

図１５に、共通電極が２つに分けられ、切欠き部３６１ｄ０と、この切欠き部に対応する位置に溝部３６１ｎ０を有する実施形態を示す。

【0077】

この実施形態は、共通電極３６１ｃ１，共通電極３６１ｃ２の間の切欠き部３６１ｄ０に対応する位置に溝部３６１ｎ０を有する。この点以外は、図１４の実施形態と同じであり、図１４と同一の符号を用いて示してある。

【0078】

この実施形態においても、共通電極が２つに分けられており、スイッチ３６１ｆ１，３６１ｆ２を選択的にオンし、かつ個別電極３６１ｄ（３６１ｄ１，３６１ｄ２，３６１ｄ３，３６１ｄ４，３６１ｄ５）の接続されているスイッチを選択的にオンすることにより、発熱領域を変えることが可能である。

【0079】

この実施形態では、溝部３６１ｎ０を有しているので、図１４の実施形態の場合よりも共通電極側の発熱領域の選択を容易にすることが可能である。

【0080】

図１６に両側縁の個別電極の数は同じ（この例では５個）でかつ、溝部を設けている位置が同じ場合の実施形態を示す。各部の符号の付け方は、図１５の場合と同様である。スイッチ３６１ｅを選択的にオンし、スイッチ３６１ｆを選択的にオンすることにより、各個別電極側の電極と共通電極側の電極の間の発熱部に発熱領域を形成することが可能である。

【0081】

図１６の実施形態は、切欠き部の位置及び対応する溝部の位置が一致しているので、発熱領域の選択が個別になされて、電力消費を低減できる効果がある。

【0082】

図１７に両側縁の個別電極の数は同じ（この例では５個）でかつ、溝部を設けている位置が異なる場合の実施形態の上面図を示す。各部の符号の付け方は、図１５の場合と同様である。スイッチ３６１ｅを選択的にオンし、スイッチ３６１ｆを選択的にオンすることにより、各個別電極側の電極と共通電極側の電極の間の発熱部に発熱領域を形成することが可能である。

【0083】

この実施形態では、電極の切欠き部及び対応する溝部の位置が、個別電極側と共通電極側とで、ずれているので、発熱領域の間の温度低下を抑制できる効果がある。

【0084】

＜溝部の他の変形例＞
なお、上述の図５における発熱領域の数とそれぞれの幅は一例として挙げたものであり、これに限定はされない。ＭＦＰ１０が例えば５つの媒体サイズに対応していた場合には、発熱領域を各媒体サイズに合わせて５つに分けてもよい。すなわち、対応する媒体サイズに応じて発熱領域の数、分ける幅を自在に選択し、均一に発熱させることができる。同様に、媒体サイズの代わりに印刷サイズ（画像形成領域）の大小に基づいて給電対象の発熱領域を選択するように構成することもできる。また、図５の例では、媒体が中央領域を通過する例を示したが、媒体が主走査方向（図示左右方向）における左側又は右側領域を通過する場合には、発熱領域の数、大きさ、位置を適宜変更すればよい。

【0085】

また、本実施形態では、通紙領域にラインセンサ（図示省略する）を配置し、通過する用紙のサイズと位置をリアルタイムで判定できるものとする。印刷動作の開始時に画像データあるいはＭＦＰ１０内で媒体（用紙）を貯蔵されている給紙カセット１８の情報から媒体サイズを判定する構成にしてもよい。

【0086】

＜定着装置の構成が異なる他の実施形態＞
上述の図4に示した、定着装置の構成例では、発熱部３６１の発熱部側が無端ベルト３６３の内側に接して設けられ、対向するプレスローラ３６６方向に押圧されることにより、無端ベルト３６３とプレスローラ３６６に挟まれて移動する用紙Pに、トナーが加熱定着されるようになっていた。このときの無端ベルト３６３の駆動は、駆動モータが接続されるベルト搬送ローラ３６４によりなされていた。しかし、プレスローラ側から駆動して、用紙Pを移送するようにすることも可能である。

【0087】

このような例の定着装置の構成例を図１８に示す。図１８に示す定着装置では、プレスローラ側から駆動される。プレスローラ５１と対向して断面円弧状のフィルムガイド５２が設けられ、その外側に定着フィルム５３が回転可能に取り付けられている。フィルムガイド５２の内側には、セラミックヒータ５４ａ、複数の発熱部５４ｂ、保護層５４ｃが積層して設けられる。この積層部は、上記定着フィルムを介してプレスローラに圧接されニップ部を形成する。上述のように発熱部は並列に接続されており、温度制御回路５５に接続される。温度制御回路５５は図示しないスイッチング素子を開閉制御して、温度を制御する。

【0088】

この定着装置の作動中には、駆動モータに接続されたプレスローラ５１が回転駆動して、接触している定着フィルム５３を従動回転させる。このとき、左方から定着フィルム５３とプレスローラ５１間に入ってくる用紙Ｐを、発熱部５４ｂにより加熱定着させ、右方に排出する。

【0089】

このように、本発明による定着装置は、プレスローラ側から駆動力を与える構造の定着装置とすることも可能である。

【0090】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0091】

１０…ＭＦＰ
３６…定着装置
３６１…発熱部
３６１ａ…絶縁体基板
３６１ｂ…発熱部
３６１ｃ・・・共通電極
３６１ｄ…個別電極
３６１ｄ０・・・切欠き部
３６１ｍ…溝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】