知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023102440
(43)【公開日】2023-07-25
(54)【発明の名称】定着装置、画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20230718BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022002918
(22)【出願日】2022-01-12
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【弁理士】
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【弁理士】
【氏名又は名称】熊野 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100207181
【弁理士】
【氏名又は名称】岡村 朋
(72)【発明者】
【氏名】藤原 仁
【テーマコード（参考）】
2H033
【Ｆターム（参考）】
2H033BA11
2H033BA12
2H033BA13
2H033BA25
2H033BB12
2H033BB18
2H033BB29
2H033BB30
2H033BE03
(57)【要約】
【課題】第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を取り除くことを課題とする。
【解決手段】加圧ローラ２１と、加圧ローラ２１との間でトナー像を担持した用紙Ｐが通過する定着ニップＮを形成する定着ベルト２０と、定着ベルト２０の内側に接触し、定着ベルト２０を加熱するヒータ２２と、加圧ローラ２１を除電する除電ブラシ３７と、導電部材３８と、を備えた定着装置９であって、加圧ローラ２１は、その内側から、導電性の芯金２１ａ、非導電性の弾性層２１ｂ、導電性の表層２１ｃをこの順で有し、導電部材３８は表層２１ｃに接触し、除電ブラシ３７は、導電部材３８および芯金２１ａに接触することを特徴とする。
【選択図】図７
【解決手段】加圧ローラ２１と、加圧ローラ２１との間でトナー像を担持した用紙Ｐが通過する定着ニップＮを形成する定着ベルト２０と、定着ベルト２０の内側に接触し、定着ベルト２０を加熱するヒータ２２と、加圧ローラ２１を除電する除電ブラシ３７と、導電部材３８と、を備えた定着装置９であって、加圧ローラ２１は、その内側から、導電性の芯金２１ａ、非導電性の弾性層２１ｂ、導電性の表層２１ｃをこの順で有し、導電部材３８は表層２１ｃに接触し、除電ブラシ３７は、導電部材３８および芯金２１ａに接触することを特徴とする。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一の回転部材と、
前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、
前記第二の回転部材の内側に接触し、前記第二の回転部材を加熱する加熱体と、
前記第一の回転部材を除電する除電部材と、
導電部材と、を備えた定着装置であって、
前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、
前記導電部材は前記第三層に接触し、
前記除電部材は、前記導電部材および前記第一層に接触することを特徴とする定着装置。
前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、
前記第二の回転部材の内側に接触し、前記第二の回転部材を加熱する加熱体と、
前記第一の回転部材を除電する除電部材と、
導電部材と、を備えた定着装置であって、
前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、
前記導電部材は前記第三層に接触し、
前記除電部材は、前記導電部材および前記第一層に接触することを特徴とする定着装置。
【請求項2】
前記導電部材の前記除電部材に接触される被接触部は、前記第三層の外面よりも前記第一の回転部材の径方向の内側に設けられる請求項１記載の定着装置。
【請求項3】
前記第一層は、その外面が外側へ露出した露出部を有し、
前記第一層は、前記露出部に、前記第一回転部材の径方向の長さが部分的に大きい拡径部を有し、
前記除電部材は前記拡径部に接触する請求項２記載の定着装置。
前記第一層は、前記露出部に、前記第一回転部材の径方向の長さが部分的に大きい拡径部を有し、
前記除電部材は前記拡径部に接触する請求項２記載の定着装置。
【請求項4】
前記拡径部の外面と前記導電部材の前記被接触部とが、前記回転部材の径方向の同じ位置に設けられる請求項３記載の定着装置。
【請求項5】
第一の回転部材と、
前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、
前記第二の回転部材の内側に接触し、前記第二の回転部材を加熱する加熱体と、
前記第一の回転部材を除電する除電部材と、
導電部材と、を備えた定着装置であって、
前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、
前記導電部材は前記第一層に接触し、
前記除電部材は、前記導電部材および前記第三層に接触することを特徴とする定着装置。
前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、
前記第二の回転部材の内側に接触し、前記第二の回転部材を加熱する加熱体と、
前記第一の回転部材を除電する除電部材と、
導電部材と、を備えた定着装置であって、
前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、
前記導電部材は前記第一層に接触し、
前記除電部材は、前記導電部材および前記第三層に接触することを特徴とする定着装置。
【請求項6】
第一の回転部材と、
前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、
前記第一の回転部材を除電する除電部材と、
導電部材と、を備えた定着装置であって、
前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、
前記導電部材は前記第一層に接触し、
前記除電部材は、前記導電部材および前記第二の回転部材の表層に接触することを特徴とする定着装置。
前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、
前記第一の回転部材を除電する除電部材と、
導電部材と、を備えた定着装置であって、
前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、
前記導電部材は前記第一層に接触し、
前記除電部材は、前記導電部材および前記第二の回転部材の表層に接触することを特徴とする定着装置。
【請求項7】
前記導電部材の前記除電部材に接触される被接触部は、前記第一層の外面よりも前記第一の回転部材の径方向の外側に設けられる請求項５または６いずれか記載の定着装置。
【請求項8】
前記導電部材の前記被接触部と前記第三層の外面あるいは前記第二の回転部材の表層とが、前記第一の回転部材の径方向の同じ位置に設けられる請求項７記載の定着装置。
【請求項9】
前記導電部材の外径が前記第一の回転部材の外径よりも小さい請求項５から８いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項10】
前記導電部材は前記第二の回転部材に対して非接触である請求項９記載の定着装置。
【請求項11】
第一の回転部材と、
前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、
前記第二の回転部材の内側に接触し、前記第二の回転部材を加熱する加熱体と、
除電部材と、
導電部材と、を備えた定着装置であって、
前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、
前記導電部材は前記第一層および前記第三層に接触し、
前記除電部材は、前記第一層、前記三層、前記導電部材、前記第二の回転部材の表層の少なくともいずれか一つに接触することを特徴とする定着装置。
前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、
前記第二の回転部材の内側に接触し、前記第二の回転部材を加熱する加熱体と、
除電部材と、
導電部材と、を備えた定着装置であって、
前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、
前記導電部材は前記第一層および前記第三層に接触し、
前記除電部材は、前記第一層、前記三層、前記導電部材、前記第二の回転部材の表層の少なくともいずれか一つに接触することを特徴とする定着装置。
【請求項12】
前記導電部材の前記第一の回転部材の径方向の長さは、前記第一の回転部材の周方向に不均一に設けられる請求項５から１１いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項13】
前記導電部材は、前記第一の回転部材の周方向の一部領域のみが前記第二の回転部材に接触する請求項１２記載の定着装置。
【請求項14】
前記導電部材は前記第一の回転部材に対して前記第一の回転部材の軸方向に接触し、当該第一の回転部材が前記導電部材によって接触される部分の面積は、前記第一の回転部材の軸方向に直交する断面の全面積の３分の１以下である請求項５から１３いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項15】
前記導電部材は、前記第一の回転部材の軸方向に部分的に突出し、前記第一の回転部材に接触する突出部を複数有する請求項５から１４いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項16】
前記第二層は弾性層である請求項１から１５いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項17】
前記第一の回転部材の軸部を保持する軸受をさらに有し、
前記軸受は非導電性の材料により形成される請求項１から１６いずれか１項に記載の定着装置。
前記軸受は非導電性の材料により形成される請求項１から１６いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項18】
前記導電部材が弾性材により形成される請求項１から１７いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項19】
前記加熱体に給電する給電部材をさらに備え、
定着装置の長手方向の中央位置に対して、前記給電部材と前記導電部材とが互いに反対側に設けられる請求項１から１８いずれか１項に記載の定着装置。
定着装置の長手方向の中央位置に対して、前記給電部材と前記導電部材とが互いに反対側に設けられる請求項１から１８いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項20】
前記加熱体は、基材と、前記基材上に設けられた抵抗発熱体と、前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた側の面に高熱伝導部材と、を有し、
前記除電部材はさらに前記高熱伝導部材に接触する請求項１から１９いずれか１項に記載の定着装置。
前記除電部材はさらに前記高熱伝導部材に接触する請求項１から１９いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項21】
前記高熱伝導部材はグラフェンである請求項２０記載の定着装置。
【請求項22】
請求項１から２１いずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
定着装置には、第一の回転部材としての加圧ローラが設けられる。加圧ローラは、例えばその内側から第一層としての芯金、第二層としての弾性層、第三層としての表層が積層されている。
【0003】
このような加圧ローラの弾性層は、その弾性や伸張性を確保する観点から、非導電性の材料により形成される。このため、表層と芯金は電気的に導通していないため、それぞれを除電する必要がある。つまり、加圧ローラの表層が帯電することによって静電オフセットによる画像不良の原因となってしまう。また、芯金が帯電することにより、電気的なノイズを発生させるといった不具合がある。
【0004】
例えば特許文献１（特開２００２－１６２８５７号公報）の定着装置では、加圧ローラの表層と芯金のそれぞれにアースされた導電部材が接触する。
【0005】
しかし特許文献１の構成では、加圧ローラの表層と芯金を除電するために複数の除電部材が必要であり、第一の回転部材の第一層と第三層を除電する構成として、検討の余地があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を取り除くことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、本発明は、第一の回転部材と、前記第一の回転部材との間でトナー像を担持した記録媒体が通過するニップ部を形成する第二の回転部材と、前記第二の回転部材の内側に接触し、前記第二の回転部材を加熱する加熱体と、前記第一の回転部材を除電する除電部材と、導電部材と、を備えた定着装置であって、前記第一の回転部材は、その内側から、導電性の第一層、非導電性の第二層、導電性の第三層をこの順で有し、前記導電部材は前記第三層に接触し、前記除電部材は、前記導電部材および前記第一層に接触することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】画像形成装置の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図3】本実施形態の定着装置の除電の構成を示す平面図である。
【図4】除電ブラシの取付構造を示す平面図である。
【図5】除電ブラシの他の取付構造を示す平面図である。
【図6】側板による加圧ローラの保持構成を示す平面図である。
【図7】導電部材の変形例を示す図で、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が断面図である。
【図8】導電部材の変形例を示す平面図である。
【図9】導電部材の変形例を示す図で、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が側面図である。
【図10】導電部材の変形例を示す側面図である。
【図11】導電部材の変形例を示す図で、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が側面図である。
【図12】導電部材の長手方向の配置を示す平面図である。
【図13】定着ベルトに接触する除電ブラシの構成を示す側面図である。
【図14】バンディング画像の発生を説明する図である。
【図15】ヒータの平面図である。
【図16】ヒータへの電力供給を示す図である。
【図19】定着ベルトの配列方向の温度分布を示す図で、（ａ）図がヒータの平面図、（ｂ）図が定着ベルトの温度分布を示す図である。
【図23】ヒータ、第１高熱伝導部材、ヒータホルダの斜視図である。
【図24】第１高熱伝導部材、定着ベルト、ヒータの長手方向の位置関係を示す図である。
【図25】除電ブラシが導電部材、定着ベルト表層、第１高熱伝導部材に接触する様子を示す側面図である。
【図26】第１高熱伝導部材の配置を示すヒータの平面図である。
【図27】第１高熱伝導部材の配置の異なる例を示すヒータの平面図である。
【図28】第１高熱伝導部材の配置のさらに異なる例を示すヒータの平面図である。
【図30】ヒータ、第１高熱伝導部材、第２高熱伝導部材、ヒータホルダの斜視図である。
【図31】第１高熱伝導部材および第２高熱伝導部材の配置を示すヒータの平面図である。
【図32】第１高熱伝導部材および第２高熱伝導部材の異なる配置の例を示すヒータの平面図である。
【図33】グラフェンの原子結晶構造を示す図である。
【図34】グラファイトの原子結晶構造を示す図である。
【図37】上記と異なる定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図38】上記と異なる定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図39】上記と異なる定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図40】上記とさらに異なる定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図42】上記とさらに異なる定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図45】ベルト支持部材の斜視図である。
【図46】ベルト支持部材の変形例を示す斜視図である。
【図49】本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図51】ヒータおよびヒータホルダの斜視図である。
【図52】ヒータに対するコネクタの取付状態を示す斜視図である。
【図53】サーミスタとサーモスタットの配置を示す図である。
【図54】フランジの溝部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【0011】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は、本発明の加熱装置の一態様として、用紙上のトナー画像を用紙に定着させる定着装置を有する。
【0012】
図１に示す画像形成装置１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能な４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを備える。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。これらの色の現像剤は、カラー画像の色分解成分に対応する。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、帯電装置３と、現像装置４と、クリーニング装置５とを備える 。帯電装置３は感光体２の表面を帯電する。現像装置４は、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する。クリーニング装置５は感光体２の表面をクリーニングする。
【0013】
また、画像形成装置１００は、露光装置６と、給紙装置７と、転写装置８と、加熱装置としての定着装置９と、排紙装置１０とを備える。露光装置６は、各感光体２の表面を露光し、その表面に静電潜像を形成する。給紙装置７は、記録媒体としての用紙Ｐを用紙搬送路１４に供給する。転写装置８は各感光体２に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する。定着装置９は用紙Ｐに転写されたトナー画像を用紙Ｐ表面に定着させる。排紙装置１０は用紙Ｐを装置外に排出する。各作像ユニット１、感光体２、帯電装置３、露光装置６、転写装置８などは、用紙に画像を形成するための画像形成手段を構成している。
【0014】
転写装置８は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１と、一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１２と、二次転写部材としての二次転写ローラ１３とを有する。中間転写ベルト１１は複数のローラによって張架される。一次転写ローラ１２は各感光体２上のトナー画像を中間転写ベルト１１へ転写する。二次転写ローラ１３は中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する。複数の一次転写ローラ１２は、それぞれ、中間転写ベルト１１を介して感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成される。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架するローラの１つに接触している。これにより、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１１との間には二次転写ニップが形成されている。
【0015】
また、用紙搬送路１４における給紙装置７から二次転写ニップ（二次転写ローラ１３）に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ１５が設けられている。
【0016】
次に、図１を参照して上記画像形成装置の印刷動作について説明する。
【0017】
印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電装置３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面を露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。
【0018】
各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って回転し、一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達する。そしてトナー画像は、図１の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト１１に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送される。トナー画像は、二次転写ニップにおいて搬送されてきた用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、給紙装置７から供給されたものである。給紙装置７から供給された用紙Ｐは、タイミングローラ１５によって一旦停止された後、中間転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー画像が担持される。また、トナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーは各クリーニング装置５によって除去される。
【0019】
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙装置１０によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。
【0020】
続いて、定着装置の構成について説明する。
【0021】
図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着ベルト２０と、加圧ローラ２１と、加熱体としてのヒータ２２と、保持部材としてのヒータホルダ２３と、支持部材としてのステー２４と、温度検知部材としてのサーミスタ２５と、第１高熱伝導部材２８等を備えている。定着ベルト２０は無端状のベルトからなる。加圧ローラ２１は定着ベルト２０の外周面に接触して、定着ベルト２０との間に定着ニップＮを形成する。ヒータ２２は定着ベルト２０を加熱する。ヒータホルダ２３はヒータ２２を保持する。ステー２４はヒータホルダ２３を支持する。サーミスタ２５は第１高熱伝導部材２８の温度を検知する。
【0022】
図２の紙面に直交する方向は定着ベルト２０、加圧ローラ２１、ヒータ２２、ヒータホルダ２３、ステー２４、第１高熱伝導部材２８等の長手方向であり、以下、この方向を単に長手方向と呼ぶ。なお、この長手方向は搬送される用紙の幅方向、定着ベルト２０のベルト幅方向、そして、加圧ローラ２１の軸方向でもある。定着装置に設けられる加圧部材は、本発明の加熱装置に設けられる第一の回転部材の一態様である。本実施形態の定着装置９には、この加圧部材の具体例として加圧ローラ２１が設けられる。また定着装置に設けられる定着部材は、本発明の加熱装置に設けられる第二の回転部材の一態様である。本実施形態の定着装置９には、この定着部材の具体例として定着ベルト２０が設けられる。
【0023】
定着ベルト２０は、例えば外径が２５ｍｍで厚みが４０～１２０μｍのポリイミド（ＰＩ）製の筒状基体を有している。定着ベルト２０の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５～５０μｍの離型層が形成される。基体と離型層の間に厚さ５０～５００μｍのゴム等からなる弾性層を設けてもよい。また、定着ベルト２０の基体はポリイミドに限らず、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂やニッケル（Ｎｉ）、ＳＵＳなどの金属基体であってもよい。定着ベルト２０の内周面に摺動層としてポリイミドやＰＴＦＥなどをコートしてもよい。
【0024】
加圧ローラ２１は、例えば外径が２５ｍｍである。加圧ローラ２１は、その内側から、第一層としての芯金２１ａと、第二層としての弾性層２１ｂと、第三層としての表層２１ｃとを有する。中実の芯金２１ａは導電性材料により形成され、本実施形態では鉄製である。弾性層２１ｂは非導電性材料により形成され、本実施形態では厚みが３．５ｍｍのシリコーンゴムで形成される。弾性層２１ｂを非導電層とすることで、弾性層２１ｂに導電性を付与するためのフィラーなどの材料を添加する必要がなく、その弾性や伸縮性を確保できる。
【0025】
加圧ローラ２１が付勢手段によって定着ベルト２０側へ付勢されることで、加圧ローラ２１は定着ベルト２０を介してヒータ２２に圧接される。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に定着ニップＮが形成される。また、加圧ローラ２１は駆動手段によって回転駆動されるように構成されており、加圧ローラ２１が図２の矢印方向に回転すると、これに伴って定着ベルト２０が従動回転する。
【0026】
ヒータ２２は、定着ベルト２０の幅方向に渡って長手状に設けられた面状の加熱部材である。ヒータ２２は、板状の基材３０と、基材３０上に設けられた抵抗発熱体３１と、抵抗発熱体３１を被覆する絶縁層３２等で構成されている。また、ヒータ２２は、絶縁層３２側で定着ベルト２０の内周面に対して接触しており、抵抗発熱体３１から発された熱は、絶縁層３２を介して定着ベルト２０へと伝達される。ただし、ヒータ２２の定着ベルト２０の内周面に対する接触とは、摺動シートなどの導電性部材を介した接触であってもよい。ヒータ２２に対して電源２００（図１６参照）からＡＣ電圧を印加することにより、主に抵抗発熱体３１が発熱する。本実施形態では、抵抗発熱体３１や絶縁層３２が基材３０の定着ベルト２０側（定着ニップＮ側）に設けられているが、反対に、抵抗発熱体３１や絶縁層３２を基材３０のヒータホルダ２３側に設けてもよい。その場合、抵抗発熱体３１の熱が基材３０を介して定着ベルト２０に伝達されることになるため、基材３０は窒化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で構成されることが望ましい。また、基材３０を熱伝導率の高い材料で構成することで、抵抗発熱体３１を基材３０の定着ベルト２０側とは反対側に配置しても、定着ベルト２０を十分に加熱することが可能である。
【0027】
ヒータホルダ２３およびステー２４は、定着ベルト２０の内周側に配置されている。ステー２４は、金属製のチャンネル材で構成され、その両端部分が定着装置９の両側板に支持されている。ステー２４によってヒータホルダ２３およびヒータ２２が支持されることで、加圧ローラ２１が定着ベルト２０に加圧された状態で、ヒータ２２が加圧ローラ２１の押圧力を確実に受けとめることができる。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に定着ニップＮを安定的に形成される。本実施形態では、ヒータホルダ２３の熱伝導率は基材３０よりも小さく設けられる。
【0028】
なお、ステー２４がヒータホルダ２３を支持するとは、加圧ローラ２１の加圧方向（図の左右方向）に延在した部分、あるいは、厚みを持った部分を有するステー２４が、ヒータホルダ２３に対して、加圧ローラ２１と反対側（図の左側）から当接することをいう。これにより、加圧ローラ２１からの加圧力によるヒータホルダ２３の撓み（本実施形態では、特に長手方向の撓み）を抑制できる。ただし、上記の当接には、ステー２４がヒータホルダ２３に直接当接している場合に限らず、他の部材を介して当接する場合も含む。「他の部材を介した当接」とは、図の左右方向において、ステー２４とヒータホルダ２３との間に他の部材が挟まれ、かつ、少なくともその一部が対応する位置で、ステー２４が他の部材に当接し、他の部材がヒータホルダ２３に当接する状態を指す。また、上記の加圧方向に延在する、とは、加圧ローラ２１の加圧方向と同一の方向に限らず、加圧ローラ２１の加圧方向から、ある程度の角度をもった方向へ延在する場合も含む。これらの場合でも、ステー２４が、加圧ローラ２１からの加圧力に抗してヒータホルダ２３の撓みを抑制できることはもちろんである。
【0029】
ヒータホルダ２３は、ヒータ２２の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で形成されることが望ましい。例えば、ヒータホルダ２３をＬＣＰなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で形成した場合は、ヒータ２２からヒータホルダ２３への伝熱が抑制される。これにより、ヒータ２２が効率的に定着ベルト２０を加熱することができる。
【0030】
また、ヒータホルダ２３には、定着ベルト２０をガイドするガイド部２６が設けられている。ガイド部２６は、ヒータ２２のベルト回転方向の上流側（図２におけるヒータ２２の下側）と下流側（図２におけるヒータ２２の上側）とにそれぞれ設けられている。また、上流側と下流側のガイド部２６は、ヒータ２２の長手方向に渡って間隔をあけて複数配置されている。各ガイド部２６は、略扇型に形成されており、定着ベルト２０の内周面に対向するようにベルト周方向に延在する円弧状又は凸曲面状のベルト対向面２６０を有する。
【0031】
ヒータホルダ２３は長手方向に複数の開口部２３ａを有する。開口部２３ａはヒータホルダ２３の厚み方向に貫通した開口部である。この開口部２３ａに、サーミスタ２５や後述するサーモスタットが設けられる。これらのサーミスタ２５やサーモスタットは、バネ２９により加圧されて第１高熱伝導部材２８の裏面に押し当てられている。ただし、第１高熱伝導部材２８（および後述する第２高熱伝導部材）にも同様に開口部を設け、サーミスタ２５やサーモスタットが基材３０の裏面に押し当てられる構成としてもよい。
【0032】
第１高熱伝導部材２８は基材よりも熱伝導率の高い部材により構成される。本実施形態では、第１高熱伝導部材２８は板状のアルミニウムにより構成される。その他、例えば銅や銀、グラフェン、グラファイトにより第１高熱伝導部材２８を構成してもよい。第１高熱伝導部材２８を板状とすることにより、ヒータホルダ２３や第１高熱伝導部材２８に対するヒータ２２の位置精度を向上させることができる。
【0033】
次に、上記の熱伝導率の算出方法について説明する。熱伝導率を算出する際には、まず、対象の物体の熱拡散率を測定し、この熱拡散率を用いて熱伝導率を算出する。
【0034】
熱拡散率の計測は、熱拡散率・熱伝導率測定装置（商品名：ａｉ－Ｐｈａｓｅ Ｍｏｂｉｌｅ １ｕ、株式会社アイフェイズ性）を用いた。
【0035】
上記熱拡散率を熱伝導率に換算するためには、密度と比熱容量の値が必要である。 密度の計測には、乾式自動密度計（商品名：Ａｃｃｕｐｙｃ １３３０、株式会社島津製作所製）を用いた。 また、比熱容量の計は、示差走査型熱量測定装置（商品名：商品名：ＤＳＣ－６０ 株式会社島津製作所製）を用い、比熱容量が既知の基準物質としてサファイアを用いて測定した。本実施例では比熱容量測定を５回行い、５０℃における平均値を用いた。密度および比熱容量をそれぞれρ、Ｃとすると、上記熱拡散率測定で得られた熱拡散率αとから、熱伝導率λは、以下の式（１）により得ることができる。
【0036】
【数1】
【0037】
本実施形態に係る定着装置９において、印刷動作が開始されると、加圧ローラ２１が回転駆動され、定着ベルト２０が従動回転を開始する。このとき、定着ベルト２０の内周面がガイド部２６のベルト対向面２６０に接触してガイドされることで、定着ベルト２０は安定してかつ円滑に回転する。また、ヒータ２２の抵抗発熱体３１に電力が供給されることで、定着ベルト２０が加熱される。そして、定着ベルト２０の温度が所定の目標温度（定着温度）に到達した状態で、図２に示すように、未定着トナー画 像が担持された用紙Ｐが、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間（定着ニップＮ）に搬送されることで、未定着トナー画像が加熱および加圧されて用紙Ｐに定着される。定着ベルト２０はヒータ２２に加熱される被加熱部材である。
【0038】
ところで、加圧ローラ２１表面の電荷が定着ベルト２０に移動することがある。そして、加圧ローラ２１が用紙上のトナーと逆極性に帯電することで、用紙上のトナーの一部が定着ベルト２０表面に付着する。この付着したトナーが以降に定着ニップＮに通紙された用紙Ｐに付着し、静電オフセットによる画像不良を生じるという問題がある。
【0039】
さらに本実施形態の加圧ローラ２１には、導電層である芯金２１ａと表層２１ｃとの間に、非導電層である弾性層２１ｂが設けられており、芯金２１ａと表層２１ｃとが導通していない。そして、芯金２１ａはその他の導電性部材とも接触しておらず、電気的に接続されていない。このため、芯金２１ａに溜まった電荷により電気的なノイズが発生するという問題がある。
【0040】
以上のような事情から、芯金２１ａと表層２１ｃとをそれぞれ除電する必要がある。これに対して、芯金２１ａと表層２１ｃとにそれぞれ異なる除電部材を配置することができる。しかし、定着装置の部品点数が増加してコストアップしてしまったり、定着装置が大型化するという問題があった。また、中間の弾性層２１ｂに導電性フィラーなどを混ぜて導電層とし、芯金２１ａと表層２１ｃとを電気的に接続することもできる。そして、芯金２１ａと表層２１ｃとのいずれか一方に除電部材を接触させることで、これらの層を除電できる。しかしこの場合、弾性層２１ｂに導電性フィラーを混ぜることで弾性層２１ｂの弾性や伸縮性が悪化する。これにより、所定幅の定着ニップＮを形成するためにより力で加圧ローラ２１が定着ベルト２０を加圧することが必要になり、定着装置の大型化や定着ベルト２０の破損という別の問題が生じてしまう。
【0041】
次に、芯金２１ａと表層２１ｃとを除電する本実施形態の定着装置の構成について、図３を用いて説明する。
【0042】
図３に示すように、加圧ローラ２１の芯金２１ａは、表層２１ｃおよび弾性層よりも軸方向へ突出し、その外周面が外側へ露出した露出部２１ａ１を有する。以下、加圧ローラ２１の露出部２１ａ１以外の部分、つまり、加圧ローラ２１の弾性層と表層２１ｃと芯金２１ａの露出部２１ａ１以外の部分とをまとめて、加圧ローラ２１の本体部あるいは加圧ローラ２１の本体側とも呼ぶ。
【0043】
本実施形態では、加圧ローラ２１が、第一層としての芯金２１ａ、第二層としての弾性層２１ｂ（図２参照）、第三層としての表層２１ｃをこの順で有する。ただし、ここで言う「この順で有する」とは、加圧ローラ２１がこれら三層のみによって構成されることを限定するものではなく、各層の間に他の層が設けられていてもよい。また、第一層よりも内側あるいは第三層よりも外側に他の層があってもよい。また第一層としての芯金２１ａは本実施形態のような中実の層であってもよいし、中空の層であってもよい。
【0044】
図３の左右方向である加圧ローラ２１の軸方向に直交する方向が加圧ローラ２１の径方向である。この加圧ローラ２１の径方向は図２の紙面に沿う方向であり、加圧ローラ２１の円中心である中央側から外周面側へ向かう各方向である。以降の説明では、加圧ローラ２１の径方向を単に径方向とも呼ぶ。また以降の説明では、この径方向の加圧ローラ２１の中央側を加圧ローラ２１の径方向の「内側」、この内側の反対側で、中央側に対する加圧ローラ２１の外周面側を加圧ローラ２１の径方向の「外側」と呼ぶ。
【0045】
図３に示すように、露出部２１ａ１の加圧ローラ２１の本体側近傍で、露出部２１ａ１の外周面側には導電部材３８が設けられる。導電部材３８は導電性の材料により形成される。導電部材３８は加圧ローラ２１の本体側と非接触である。加圧ローラ２１の軸方向と直交する方向である加圧ローラ２１の径方向において、導電部材３８の外周面であって、後述する除電ブラシ３７に接触される被接触部が、加圧ローラ２１の表層２１ｃの外周面と略同じ位置に設けられる。
【0046】
導電部材３８は露出部２１ａ１の外周面に取り付けられており、導電部材３８と芯金２１ａとが電気的に接続されている。従って、後述の除電ブラシ３７を導電部材３８に接触させることにより、芯金２１ａを除電できる。本実施形態の導電部材３８は環状の部材であるが、これに限るものではない。また、導電部材３８を芯金２１ａの露出部２１ａ１の一部として一体的に形成することもできる。
【0047】
導電部材３８は弾性材料により形成することが好ましい。これにより、弾性材が収縮する力により、導電部材３８を加圧ローラ２１の露出部２１ａ１に固定できる。従って、導電部材３８を加圧ローラ２１に対して位置決めできる。これにより、除電ブラシ３７が導電部材３８に安定して接触できる。また、導電部材３８を加圧ローラ２１に対して固定するためにネジなどの固定部材を設ける必要がなく、導電部材３８の加圧ローラ２１に対する組み付け性を改善することができる。
【0048】
芯金２１ａは、加圧ローラ２１の軸部の一部を構成する露出部２１ａ１が軸受３９により支持されている。軸受３９は非導電性の材料により構成される。なお、図７以降の説明では軸受３９の記載を省略している。
【0049】
また本実施形態の定着装置は、除電部材としての除電ブラシ３７を有する。除電ブラシ３７は、接触部３７ａと保持部３７ｂとを有する。接触部３７ａは複数の毛状部からなり、この毛状部が芯金２１ａあるいは表層２１ｃに接触する。保持部３７ｂは、接触部３７ａの毛状部の一端側である根元部を保持する。この根元部は、毛状部の芯金２１ａあるいは表層２１ｃに接触する側とは反対側の端部である。除電ブラシ３７は、抵抗を介して接地されている。除電部材を本実施形態のようなブラシ状の部材とすることで、除電ブラシ３７が芯金２１ａあるいは表層２１ｃに傷つけることなく接触し、導電部材３８あるいは表層２１ｃを除電できる。
【0050】
除電ブラシ３７は、図３の左右方向である加圧ローラ２１の軸方向において、加圧ローラ２１の表層２１ｃおよび露出部２１ａ１の両方に対向する位置に配置される。そして除電ブラシ３７の接触部３７ａは、表層２１ｃおよび導電部材３８の両方に接触する。これにより、芯金２１ａおよび表層２１ｃのそれぞれを除電できる。加圧ローラ２１および導電部材３８は除電ブラシ３７に接触される被除電部材である。
【0051】
以上のように本実施形態の構成によれば、共通の除電ブラシ３７により芯金２１ａおよび表層２１ｃの両方を除電できる。従って、前述した芯金２１ａおよび表層２１ｃのそれぞれに生じる電気的な課題を解決できる。また、定着装置の部品点数を減らし、定着装置のコストダウンや小型化ができる。
【0052】
また図４に示すように、除電ブラシ３７は、接触部３７ａ側と反対側に被保持部３７ｄを有する。被保持部３７ｄは定着装置の板金製の筐体４２に取り付けられる。また、図５に示すように、側板４１に取り付けられてもよい。被保持部３７ｄの取付方法としては、例えばネジ止めによる取り付けができる。側板４１には、加圧ローラ２１の軸部やその軸受を取り付けるための孔部が既に形成されている。従って、側板４１の強度確保の観点から、側板４１にさらに被保持部３７ｄを取り付けるための孔を設けるよりも、図４のように筐体４２に被保持部３７ｄを取り付ける方が好ましい。なお、図４は定着装置９の平面図で、図５は定着装置９の正面図である。
【0053】
ところで、図３に示すように、露出部２１ａ１の外周面は、加圧ローラ２１の弾性層と表層２１ｃの厚み分だけ、表層２１ｃよりも加圧ローラ２１の径方向の内側で、除電ブラシ３７から遠い位置にある。従って、仮に導電部材３８を設けず接触部３７ａを露出部２１ａ１に接触させる構成の場合、接触部３７ａの露出部２１ａ１に対する接触位置が表層２１ｃよりも遠くなる。このため、露出部２１ａ１に接触する毛状部の長さをより長く設けることが必要になり、露出部２１ａ１に接触する接触部３７ａの毛状部が撓んでしまったり、経時劣化によりブラシの剛性が低下すると、接触部３７ａの露出部２１ａ１に対する接触状態が不安定になるといった問題がある。
【0054】
これに対して本実施形態では、導電部材３８を設けることにより、接触部３７ａの各部材に対する接触位置を加圧ローラ２１の径方向において近づけることができる。具体的に本実施形態では、加圧ローラ２１の径方向において、導電部材３８の被接触部である外周面が露出部２１ａ１の外周面よりも加圧ローラ２１の径方向の外側に設けられる。従って、接触部３７ａの導電部材３８に対する接触位置と接触部３７ａの表層２１ｃに対する接触位置を、加圧ローラ２１の径方向のより近い位置に設けることができる。これにより、接触部３７ａの軸方向に並んで配置された各毛状部を、導電部材３８および表層２１ｃに対してより近い条件で接触させることができる。また、露出部２１ａ１に接触させるために接触部３７ａを構成する毛状部を長くする必要もない。従って、接触部３７ａが導電部材３８および表層２１ｃに安定して接触し、芯金２１ａおよび表層２１ｃを安定して除電できる。特に本実施形態では、導電部材３８の外径を加圧ローラ２１の表層２１ｃの外径と略同じに設定することにより、接触部３７ａが導電部材３８および表層２１ｃに対して、より近い条件で接触できる。これにより、接触部３７ａが導電部材３８および表層２１ｃに対してより安定して接触できる。
【0055】
また本実施形態のように露出部２１ａ１に導電部材３８を設けることにより、加圧ローラ２１の軸方向移動を規制できる。つまり、図６に示すように、加圧ローラ２１の軸部は軸受３９を介して側板４１に保持されている。そして、加圧ローラ２１が軸方向に位置ズレした際に、この軸部よりも径の大きい導電部材３８が軸受３９に接触することで、加圧ローラ２１の軸方向の移動を規制できる。つまり、側板４１が加圧ローラ２１を軸方向の所定の位置に保持できる。従来は、加圧ローラ２１の軸方向移動を規制するために、軸受３９を側板４１の軸方向外側に設け、そのさらに外側にＣリングなどの規制部材を設けていた。本実施形態の構成により、このような規制部材を省略することができ、加圧ローラ２１の側板４１による保持構成を簡素化できる。なお、後述する図７の拡径部２１ａ２についても、同様に加圧ローラ２１の軸方向の移動を規制できる。
【0056】
次に、上記実施形態と異なる構成の導電部材３８について、順番に説明する。
【0057】
図７（ａ）に示すように、本実施形態では、加圧ローラ２１の本体側の軸方向一方側を覆うように導電部材３８が取り付けられる。図７（ｂ）の断面図に示すように、導電部材３８は表層２１ｃに接触する。導電部材３８は、軸方向一方側に、加圧ローラ２１の本体側を覆う部分よりも小径の筒状部３８ａを有する。筒状部３８ａの外周面は、除電ブラシ３７に接触される被接触部である。筒状部３８ａの外径は、表層２１ｃの外径よりも小さく設けられる。筒状部３８ａの内側には挿入孔３８ａ１が設けられる。露出部２１ａ１が挿入孔３８ａ１を貫通し、挿入孔３８ａ１軸方向一方側からその外側へ突出している。
【0058】
芯金２１ａは露出部２１ａ１の軸方向の一部に拡径部２１ａ２を有する。拡径部２１ａ２は、露出部２１ａ１のその他の部分よりも径方向の長さが大きい部分である。本実施形態では、拡径部２１ａ２の外周面と筒状部３８ａの外周面とが径方向の略同じ位置に設けられる。
【0059】
図７（ａ）に示すように、本実施形態の除電ブラシ３７の接触部３７ａは、導電部材３８の筒状部３８ａの外周面および露出部２１ａ１の拡径部２１ａ２に接触する。これにより、芯金２１ａおよび表層２１ｃを除電できる。
【0060】
また、筒状部３８ａの外径が表層２１ｃの外径よりも小さく設定されることにより、除電ブラシ３７の各部材に対する径方向の接触位置を近づけることができる。これにより、接触部３７ａが芯金２１ａおよび表層２１ｃを安定して除電できる。また、接触部３７ａが露出部２１ａ１の拡径部２１ａ２に接触することにより、除電ブラシ３７の各部材に対する径方向の接触位置を近づけることができる。これにより、接触部３７ａが芯金２１ａおよび表層２１ｃを安定して除電できる。特に本実施形態では、拡径部２１ａ２の外周面と筒状部３８ａの外周面とが径方向の略同じ位置に設けられることで、除電ブラシ３７の各部材に対する径方向の接触条件を略同じにすることができる。従って、接触部３７ａが芯金２１ａおよび表層２１ｃをより安定して除電できる。このように、表層２１ｃおよび芯金２１ａのそれぞれの側で、加圧ローラ２１の径方向に除電ブラシ３７の接触部３７ａの位置を近づけることもできる。
【0061】
図８に示す実施形態では、導電部材３８が加圧ローラ２１の本体側の軸方向一方側に接触する。導電部材３８は加圧ローラ２１の表層２１ｃとその外径が略同じに設けられており、導電部材３８が加圧ローラ２１の表層２１ｃの軸方向端面に対して接触している。つまり本実施形態では、導電部材３８が露出部２１ａ１の外周面に設けられて芯金２１ａに接触するとともに、表層２１ｃにも接触する。これにより、芯金２１ａ、導電部材３８、そして表層２１ｃが電気的に接続されている。
【0062】
除電ブラシ３７は導電部材３８および表層２１ｃに接触する。ただし、除電ブラシ３７はその一方側のみに接触してもよい。これにより、接触部３７ａが芯金２１ａおよび表層２１ｃを安定して除電できる。
【0063】
また図９（ａ）に示すように、定着装置の組み立て状態において、導電部材３８の外径を、表層２１ｃの外径、つまり、加圧ローラ２１の本体側の外径よりも小さくすることもできる。本実施形態においても、除電ブラシ３７が加圧ローラ２１の表層２１ｃおよび導電部材３８に安定して接触することができ、表層２１ｃおよび芯金２１ａを安定して除電できる点は同様である。
【0064】
図９（ｂ）に示すように、導電部材３８はその外周面で定着ベルト２０の外周面と接触する。また、導電部材３８は加圧ローラ２１の本体側の軸方向一方側端部と接触している。これらにより、加圧ローラ２１および定着ベルト２０の熱が導電部材３８側へ移動し、定着装置における熱損失となってしまう。これに対して、上記のように導電部材３８の外径を小さくすることで、導電部材３８の定着ベルト２０や加圧ローラ２１に対する接触面積を小さくし、導電部材３８への熱の流出を抑制できる。ただし、導電部材３８の外径をさらに小さくすることで、導電部材３８が定着ベルト２０と非接触となるようにしてもよい。
【0065】
さらに図１０に示すように、導電部材３８の径をその周方向に不均一にすることもできる。本実施形態では、加圧ローラ２１の回転により導電部材３８の大径部３８ｃが定着ベルト２０に対向する位置まで移動した時のみ、導電部材３８が定着ベルト２０に接触する。これにより、導電部材３８から定着ベルト２０への熱の流出を抑制できる。また、加圧ローラ２１の回転により導電部材３８の大径部３８ｃが接触部３７ａに対向する位置まで移動した時に、除電ブラシ３７が導電部材３８に接触することができる。従って、除電ブラシ３７による除電の機能を損なうこともない。このように、導電部材３８の径をその周方向に不均一にして周方向の一部領域のみで定着ベルト２０に接触する構成とすることで、除電ブラシ３７による除電の機能を備えつつ、定着ベルト２０から導電部材３８への熱の流出を抑制する構成とすることができる。
【0066】
また図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す実施形態では、導電部材３８が加圧ローラ２１の軸方向に突出する突出部３８ｄを有する。突出部３８ｄは導電部材３８の周方向に複数設けられる。本実施形態では、導電部材３８が、突出部３８ｄの端部で加圧ローラ２１の本体側と接触する。これにより、導電部材３８を加圧ローラ２１の本体側に対して位置決めできる。これにより、除電ブラシ３７が導電部材３８に安定して接触できる。また、図９などの実施形態と比較すると、導電部材３８の加圧ローラ２１に対する接触面積を小さくできる。従って、加圧ローラ２１から導電部材３８への熱の流出を抑制できる。
【0067】
なお、突出部３８ｄは図１１に示す実施形態の３つに限らず、適宜の数だけ設けることができる。また、周方向に環状に突出部を配置したりするなど、その形状も適宜変更できる。特に、導電部材３８が加圧ローラ２１の本体側に対してその軸方向から接触する接触面積を、加圧ローラ２１の面積の３分の１以下とすることが好ましい。これにより、加圧ローラ２１から導電部材３８への熱の流出を効果的に抑制できる。なお、加圧ローラ２１の面積の３分の１というのは、導電部材３８が加圧ローラ２１に対して軸方向に接触する位置において、加圧ローラ２１の軸方向に直交する断面の全面積に対して３分の１のことである。
【0068】
また図１２に示すように、加圧ローラ２１の軸方向の導電部材３８を配置する位置は、ヒータ２２への給電部材であるコネクタ４０が設けられる位置と反対側であることが好ましい。つまり、加圧ローラ２１の軸方向のコネクタ４０が設けられる側では、ヒータ２２がコネクタ４０の接触位置を確保する分だけその長さが反対側よりも大きくなる。従って、定着ベルト２０などの温度が小さくなりやすい。また前述のように、導電部材３８にも加圧ローラ２１や定着ベルト２０からその熱が流出する。従って、導電部材３８とコネクタ４０を軸方向の反対側に配置することにより、定着ベルト２０や加圧ローラ２１の軸方向の一方側と他方側との温度のバランスを取ることができ、軸方向のどちらか一方側のみの温度の落ち込みを防止できる。なお、加圧ローラ２１の軸方向のコネクタ４０が設けられる位置と反対側とは、定着装置あるいは定着ベルト２０などの長手方向である図１２の左右方向の中央位置に対して、コネクタ４０が設けられる側と反対側のことである。
【0069】
また以上の実施形態では、第一の回転部材である加圧ローラの第一層および第三層を除電する除電ブラシを説明したが、第一の回転部材の第三層に代えて、第二の回転部材の表層を除電する構成であってもよい。つまり、加圧ローラ２１の表層２１ｃと定着ベルト２０の表層２０ｃは定着ニップＮにおいて接触しているので、そのいずれか一方を除電することにより、加圧ローラ２１の表層２１ｃあるいは定着ベルト２０の表層２０ｃに溜まった電荷を取り除くことができる。
【0070】
例えば図１３に示すように、除電ブラシ３７の接触部３７ａは、加圧ローラ２１の芯金２１ａ、および、第二の回転部材としての定着ベルト２０の表層２０ｃに接触する。
【0071】
本実施形態においても図３に示した実施形態のように、露出部２１ａ１の外周面に導電部材３８が設けられる。導電部材３８の外径は加圧ローラ２１の表層２１ｃの外径と略同じに設けられる。これにより、除電ブラシ３７が芯金２１ａに接触する構成と比較すると、除電ブラシ３７が接触する各部までの距離を近づけることができる。具体的には、除電ブラシ３７が導電部材３８の外周面や定着ベルト２０の表層２０ｃに対してより近い条件で接触できる。
【0072】
除電ブラシ３７の接触部３７ａが、定着ベルト２０の表層２０ｃおよび導電部材３８に接触する。これにより、定着ベルト２０の表層２０ｃおよび加圧ローラ２１の芯金２１ａの両方を共通の除電ブラシ３７により除電できる。また、接触部３７ａが定着ベルト２０の表層２０ｃおよび導電部材３８に対して、径方向のより近い位置で接触できる。従って、接触部３７ａが定着ベルト２０の表層２０ｃおよび加圧ローラ２１の芯金２１ａを安定して除電できる。従って、加圧ローラ２１の芯金２１ａおよび表層２１ｃの電荷を取り除くことができる。定着ベルト２０および導電部材３８は除電ブラシ３７に接触されて除電される被除電部材である。
【0073】
また本実施形態の除電ブラシ３７によって定着ベルト２０の表面を除電することにより、バンディング画像の発生を防止できる。つまり、ヒータ２２にＡＣ電圧を印加する定着装置９では、ヒータ２２に設けられた絶縁層や定着ベルト２０の表層がコンデンサと等価になる。この際、ヒータ２２と定着ベルト２０とが接触することで、定着ベルト２０を介して定着ニップＮに交流電圧が印加される。そして、図１４に示すように、用紙Ｐが二次転写ニップＮＡと定着ニップＮとの両方に接触している状態では、この交流電圧が図１４の矢印で示すように用紙Ｐを介して二次転写ニップＮＡに伝播する。この交流電圧が転写電界に影響を与えることで、転写画像に周期的な濃度ムラが生じる、いわゆるバンディング画像の原因となってしまう。特に、高湿環境下や用紙Ｐに薄紙を用いた場合等、用紙Ｐが低抵抗の場合には、上記の問題が顕著になる。二次転写ニップＮＡは、二次転写ローラ１３と二次転写対向ローラ１６との間に形成されるニップ部である。
【0074】
本実施形態では、交流電圧を、定着ニップＮから定着ベルト２０、そして除電ブラシ３７を介して接地側へ流すことができる。あるいは、定着ニップＮから定着ベルト２０、導電部材３８、そして除電ブラシ３７を介して接地側へ流すことができる。従って、上記のバンディング画像の形成を抑制できる。
【0075】
なお、図８のように導電部材３８が加圧ローラ２１の芯金２１ａおよび表層２１ｃに接触する構成においては、除電ブラシ３７を加圧ローラ２１に接触させることに代えて、除電ブラシ３７を定着ベルト２０の表層２０ｃに接触させてもよい。
【0076】
次に、定着装置に設けられたヒータの構成について詳細に説明する。
【0077】
図１５は、本実施形態に係るヒータの平面図である。
【0078】
図１５に示すように、板状の基材３０の表面には、複数（４つ）の抵抗発熱体３１と、導電体としての給電線３３Ａ、３３Ｂと、第１電極部３４Ａおよび第２電極部３４Ｂとが設けられる。ただし、抵抗発熱体３１の数は本実施形態に限らない。
【0079】
なお、ヒータ２２等の長手方向（図２の紙面に直交する方向）は、本実施形態では、図１５に示すように、複数の抵抗発熱体３１の配列方向Ｘでもある。配列方向Ｘは定着ベルト２０の長手方向や加圧ローラ２１の軸方向と同じ方向である。以下、この方向を単に配列方向とも呼ぶ。また、配列方向に交差する方向（本実施形態では垂直な方向）で、基材３０の厚み方向と異なる方向である図１５の上下方向Ｙを複数の抵抗発熱体３１の配列方向に交差する方向、あるいは、単に配列交差方向とも呼ぶ。配列交差方向Ｙは、基材３０の抵抗発熱体３１を設けた面に沿う方向であり、ヒータ２２の短手方向、あるいは、定着装置９に通紙される用紙の搬送方向でもある。
【0080】
複数の抵抗発熱体３１によって、配列方向に複数に分割された発熱部３５が構成されている。各抵抗発熱体３１は、基材３０の配列方向一方側端部（図１５の左端）に設けられた一対の電極部３４Ａ、３４Ｂに対して、給電線３３Ａ，３３Ｂを介して電気的に並列に接続されている。給電線３３Ａ，３３Ｂは、抵抗発熱体３１よりも抵抗値の小さい導体で構成されている。互いに隣り合う抵抗発熱体３１同士の隙間は、抵抗発熱体３１間の絶縁性を確保する観点から、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．４ｍｍ以上がさらに好ましい。また、互いに隣り合う抵抗発熱体３１同士の隙間は、大きすぎると、その隙間の部分で温度低下が生じやすくなる。このため、配列方向に渡る温度ムラを抑制する観点から、上記隙間は５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がさらに好ましい。
【0081】
抵抗発熱体３１は、ＰＴＣ（正の温度抵抗係数）特性を有する材料で構成されており、温度が上昇すると抵抗値が上昇（ヒータ出力が低下）する特徴がある。
【0082】
抵抗発熱体３１がＰＴＣ特性を有すること、および、配列方向に分割された発熱部３５の構成により、小サイズ用紙を通紙時の定着ベルト２０の過昇温を防止できる。つまり、発熱部３５の全体幅よりも幅の小さい用紙を通紙した場合、紙幅より外側の領域では用紙によって定着ベルト２０の熱が奪われないため、その部分に相当する抵抗発熱体３１の温度が上昇する。抵抗発熱体３１にかかる電圧は一定なので、紙幅より外側の抵抗発熱体３１の温度が上昇し、その抵抗値が上昇すると、反対に出力（発熱量）が相対的に低下し、端部温度上昇が抑制される。また、複数の抵抗発熱体３１が電気的に並列接続されていることで、印刷スピードを維持したまま非通紙部温度上昇を抑制することができる。なお、発熱部３５を構成する発熱体は、ＰＴＣ特性を有する抵抗発熱体以外のものであってもよい。また、抵抗発熱体は、ヒータ２２の配列交差方向に複数列に配置されていてもよい。
【0083】
抵抗発熱体３１は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷等により基材３０に塗工し、その後、当該基材３０を焼成することによって形成することができる。本実施形態では、抵抗発熱体３１の抵抗値を常温で８０Ωとしている。抵抗発熱体３１の材料は、前述したもの以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）の抵抗材料を用いてもよい。給電線３３や電極部３４の材料は、銀（Ａｇ）もしくは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）をスクリーン印刷等で形成することができる。給電線３３は、抵抗発熱体３１よりも小さい抵抗値の導体で構成されている。
【0084】
基材３０の材料としては、耐熱性および絶縁性に優れるアルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックや、ガラス、マイカなどの非金属材料が好ましい。本実施形態では、配列交差方向の幅８ｍｍ、配列方向の幅２７０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのアルミナ基材を使用している。他に、金属などの導電材料に絶縁性材料を積層したもので、基材３０を構成してもよい。基材３０の金属材料としては、アルミニウムやステンレスなどが低コストで好ましい。基材３０をステンレス板により構成することで、熱応力による割れを抑制できる。また、ヒータ２２の均熱性を向上し画像品位を高めるために、基材３０を銅、グラファイト、グラフェンなどの高熱伝導率の材料で構成してもよい。
【0085】
絶縁層３２は、例えば厚さ７５μｍの耐熱性ガラスで構成される。絶縁層３２によって抵抗発熱体３１と給電線３３とを被覆し、これらを絶縁・保護すると共に、定着ベルト２０との摺動性を維持する。
【0086】
図１６は、本実施形態に係るヒータへの電力供給回路を示す図である。
【0087】
図１６に示すように、本実施形態では、各抵抗発熱体３１に電力を供給するための電力供給回路が、交流電源２００とヒータ２２の電極部３４Ａ，３４Ｂとを電気的に接続することで構成されている。また、電力供給回路には、供給電力量を制御するトライアック２１０が設けられている。各抵抗発熱体３１への供給電力量は、サーミスタ２５の検知温度に基づいて制御部２２０がトライアック２１０を介して制御する。制御部２２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータで構成される。
【0088】
本実施形態では、サーミスタ２５が、最小通紙幅内であるヒータ２２の配列方向中央領域と、ヒータ２２の配列方向一端部側とに、それぞれ配置されている。さらに、ヒータ２２の配列方向一端部側には、抵抗発熱体３１の温度が所定温度以上となった場合に、抵抗発熱体３１への電力供給を遮断する電力遮断手段としてのサーモスタット２７が配置されている。サーミスタ２５およびサーモスタット２７は、第１高熱伝導部材２８に接触してその温度を検知する。
【0089】
本実施形態では、第１電極部３４Ａおよび第２電極部３４Ｂが配列方向の同じ側に設けられるが、それぞれ異なる側に設けられていてもよい。また抵抗発熱体３１は、本実施形態の形状に限らない。例えば図１７に示すように、抵抗発熱体３１は長方形状であってもよいし、図１８に示すように、抵抗発熱体３１が線状部からなり、この線状部を折り返して略平行四辺形状をなす構成であってもよい。また図１７に示すように、ブロック状の抵抗発熱体３１の部分から給電線３３の側に伸びる部分（配列交差方向に伸びる部分）は、抵抗発熱体３１の一部であってもよいし、給電線３３と同じ材料により構成されていてもよい。
【0090】
図１９は定着ベルト２０の配列方向の温度分布を示す図である。（ａ）図がヒータ２２の配置を示す図である。（ｂ）図は縦軸が定着ベルト２０の温度Ｔを示し、横軸が定着ベルト２０の配列方向の各位置を表している。
【0091】
図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、ヒータ２２に設けられる複数の抵抗発熱体３１は配列方向に分割されており、抵抗発熱体３１同士の分割領域Ｂが形成される。別の言い方をすると、ヒータ２２に設けられる複数の抵抗発熱体３１は間隔Ｂを置いて配置される。以下、分割領域としての範囲Ｂを間隔Ｂと呼ぶ。間隔Ｂでは、抵抗発熱体３１が占める面積がその他の部分よりも小さくなり、発熱量が小さくなる。これにより、間隔Ｂにおける定着ベルト２０の温度がその他の部分よりも小さくなり、定着ベルト２０の配列方向の温度ムラの原因となる。また、分割領域である間隔Ｂの周辺の領域を含む拡大分割領域Ｃ（以下、単に領域Ｃと呼ぶ）においても、ヒータ２２や定着ベルト２０の温度が小さくなる。なお、ヒータ２２の温度も、同様に間隔Ｂでの温度が小さくなる。ここで、図１９（ａ）の拡大図に示すように、間隔Ｂは、ヒータ２２の主たる発熱部分である抵抗発熱体３１が配列方向に分割された部分全体を含む配列方向領域を意味する。また、間隔Ｂに加えて、抵抗発熱体３１の接続部３１１に対応する範囲を含む領域を領域Ｃとする。この接続部３１１は、抵抗発熱体３１のうち、配列交差方向に延在し、各給電線３３Ａ、３３Ｂに接続される部分を指す。
【0092】
図２０に示すように、図１７に示した長方形状の抵抗発熱体３１を有するヒータ２２においても、間隔Ｂの温度がその他の部分よりも小さくなる。また図２１に示す形状の抵抗発熱体３１を有するヒータ２２においても、間隔Ｂの温度がその他の部分よりも小さくなる。さらに、図２２に示すように、図１８に示す形状の抵抗発熱体３１を有するヒータ２２においても、間隔Ｂの温度がその他の部分よりも小さくなる。ただし、図１９や図２１、図２２のように、隣り合う抵抗発熱体３１同士を配列方向にオーバーラップさせることで、間隔Ｂのその他の部分に対する温度落ち込みを抑制できる。
【0093】
本実施形態では、上記の間隔における温度落ち込みを抑制して、定着ベルト２０の配列方向の温度ムラを抑制するために、前述した第１高熱伝導部材２８を設けている。以下、第１高熱伝導部材２８についてより詳細に説明する。
【0094】
図２に示すように、第１高熱伝導部材２８は、図２の左右方向において、ヒータ２２とステー２４との間に配置され、特にヒータ２２とヒータホルダ２３との間に挟まれる。つまり第１高熱伝導部材２８は、一方の面を基材３０の裏面に当接させ、他方の面をヒータホルダ２３に当接させる。
【0095】
ステー２４は、ヒータ２２などの厚み方向に延在する二つの垂直部２４ａの当接面２４ａ１をヒータホルダ２３に当接させ、ヒータホルダ２３、第１高熱伝導部材２８、ヒータ２２を支持する。配列交差方向（図２の上下方向）において、当接面２４ａ１は抵抗発熱体３１が設けられる範囲よりも外側に設けられる。これにより、ヒータ２２からステー２４への伝熱を抑制でき、ヒータ２２が定着ベルト２０を効率よく加熱できる。
【0096】
図２３に示すように、第１高熱伝導部材２８は、その厚みが０．３ｍｍ、配列方向の長さが２２２ｍｍ、配列交差方向の幅が１０ｍｍの板材により構成される。本実施形態では第１高熱伝導部材２８は単一の板材により構成されるが、複数の部材からなってもよい。なお、図２３では図２のガイド部２６の記載を省略している。
【0097】
第１高熱伝導部材２８は、ヒータホルダ２３の凹部２３ｂに嵌め込まれ、その上からヒータ２２が取り付けられることで、ヒータホルダ２３とヒータ２２とに挟み込まれて保持される。本実施形態では、第１高熱伝導部材２８の配列方向の幅がヒータ２２の配列方向の幅と略同じに設けられる。第１高熱伝導部材２８およびヒータ２２は、凹部２３ｂを形成する配列方向の両側壁（配列方向規制部）２３ｂ１により、配列方向の移動を規制される。このように、第１高熱伝導部材２８の定着装置９内での配列方向の位置ズレを規制することで、配列方向の狙いの範囲に対して熱伝導効率を向上させることができる。また、第１高熱伝導部材２８およびヒータ２２は、凹部２３ｂを形成する配列交差方向の両側壁（配列交差方向規制部）２３ｂ２により、配列交差方向の移動を規制される。
【0098】
また前述の除電ブラシ３７を第１高熱伝導部材２８に接触させる構成とすることもできる。例えば図２４に示すように、第１高熱伝導部材２８は、その配列方向一方側の端部に被接触部２８ａを有する。被接触部２８ａは定着ベルト２０の幅方向一端よりも外側に設けられ、配列交差方向に曲げられた屈曲部である。ただし、被接触部２８ａの形状はこれに限らない。
【0099】
図２５に示すように、除電ブラシ３７の接触部３７ａが、導電部材３８、定着ベルト２０の表層、そして、第１高熱伝導部材２８の被接触部２８ａにそれぞれ接触してこれらを除電する。
【0100】
本実施形態においても、導電部材３８を芯金２１ａに設けることにより、そして、第１高熱伝導部材２８に被接触部２８ａを設けることにより、接触部３７ａがそれぞれの被除電部材に接触する径方向の位置を近づけることができる。従って、接触部３７ａがこれらに安定して接触し、除電することができる。なお、第１高熱伝導部材２８の被接触部２８ａは、第１高熱伝導部材２８と一体的に設ける場合に限らず、他の導電部材によって形成してもよい。
【0101】
第１高熱伝導部材２８を設ける配列方向の範囲は上記に限らない。例えば図２６に示すように、配列方向の発熱部３５に対応する範囲のみに第１高熱伝導部材２８を設けてもよい（図２６のハッチング部参照）。また、図２７に示すように、配列方向の間隔Ｂに対応する位置で、その全域のみに第１高熱伝導部材２８を設けることもできる。なお、図２７では便宜上、抵抗発熱体３１と第１高熱伝導部材２８を図２７の上下方向にずらして示しているが、両者は配列交差方向のほぼ同じ位置に配置される。ただし、これに限るものではなく、第１高熱伝導部材２８が抵抗発熱体３１の配列交差方向の一部に設けられていたり、後述の図２８のように配列交差方向の全体を覆うようにして設けられていてもよい。さらに、図２８に示すように、第１高熱伝導部材２８を、配列方向の間隔Ｂに対応する位置に加えて、その間隔Ｂを間にはさむ両側の抵抗発熱体３１にまたがって設けることもできる。この、両側の抵抗発熱体３１にまたがって設ける、とは、第１高熱伝導部材２８が両側の抵抗発熱体３１と配列方向の位置が少なくとも一部重なることを言う。なお、ヒータ２２の全ての間隔Ｂに対応して第１高熱伝導部材２８を設けてもよいし、例えば図２８のように間隔Ｂの１箇所に対応する位置にだけ第１高熱伝導部材２８を設けるように、一部の間隔Ｂに対応する位置にだけ第１高熱伝導部材２８を設けてもよい。ここで、配列方向の間隔Ｂに対応する位置に設ける、とは、間隔Ｂと配列方向に少なくともその一部が重なることを言う。
【0102】
加圧ローラ２１の加圧力により、第１高熱伝導部材２８はヒータ２２とヒータホルダ２３との間に挟み込まれてこれらの部材に密着する。第１高熱伝導部材２８がヒータ２２に接触することにより、ヒータ２２の配列方向の熱伝導効率が向上する。そして、第１高熱伝導部材２８が、配列方向において、ヒータ２２の間隔Ｂに対応する位置に設けられることで、間隔Ｂにおける熱伝導効率を向上させることができ、配列方向の間隔Ｂの位置へ伝達される熱量を増やし、配列方向の間隔Ｂにおける温度を上昇させることができる。従って、ヒータ２２の配列方向の温度ムラを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の配列方向の温度ムラを抑制できる。従って、用紙に定着される画像の定着ムラや光沢ムラを抑制できる。あるいは、間隔Ｂにおいて十分な定着性能を確保するために、ヒータ２２による余分な加熱をする必要が無くなり、定着装置９の省エネ化を実現できる。また、配列方向の発熱部３５全域にわたって第１高熱伝導部材２８を設けることにより、ヒータ２２による主な加熱領域（つまり、通紙される用紙の画像形成領域）全域において、ヒータ２２の伝熱効率を向上させ、ヒータ２２ひいては定着ベルト２０の配列方向の温度ムラを抑制できる。
【0103】
特に本実施形態では、上記の第１高熱伝導部材２８の構成と前述したＰＴＣ特性を有する抵抗発熱体３１との組み合わせにより、小サイズ用紙通紙時の非通紙領域による過昇温を効果的に抑制できる。つまり、ＰＴＣ特性により非通紙領域における抵抗発熱体３１の発熱量を抑制すると共に、温度が上昇した非通紙部の熱量を通紙部の側へ効率的に伝達することができ、非通紙領域による過昇温を効果的に抑制できる。
【0104】
また間隔Ｂの周辺においても、間隔Ｂの発熱量が小さいことによりその温度が小さくなるため、第１高熱伝導部材２８を配置することが好ましい。例えば本実施形態では、領域Ｃ（図２０参照）に対応する位置に第１高熱伝導部材２８を設けることにより、間隔Ｂおよびその周辺における配列方向の熱伝達効率を特に向上させ、ヒータ２２の配列方向の温度ムラをより抑制できる。特に本実施形態では、配列方向において、発熱部３５の全域にわたって第１高熱伝導部材２８が設けられる。これにより、ヒータ２２（定着ベルト２０）の配列方向の温度ムラをより抑制できる。
【0105】
次に、定着装置の異なる実施形態について説明する。
【0106】
図２９に示すように、本実施形態の定着装置９は、ヒータホルダ２３と第１高熱伝導部材２８との間に第２高熱伝導部材３６を有する。第２高熱伝導部材３６は、ヒータホルダ２３やステー２４、第１高熱伝導部材２８等の部材の積層方向（図２９の左右方向）において、第１高熱伝導部材２８と異なる位置に設けられる。より詳しくは、第２高熱伝導部材３６は第１高熱伝導部材２８に重ね合わせされて設けられる。なお、図２９は図２とは異なり、配列方向の第２高熱伝導部材３６が配置され、サーミスタ２５が配置されていない断面を示している。
【0107】
第２高熱伝導部材３６は基材３０よりも熱伝導率の高い部材、例えばグラフェンやグラファイトにより構成される。本実施形態では、第２高熱伝導部材３６は厚み１ｍｍのグラファイトシートにより形成される。ただし、第２高熱伝導部材３６をアルミニウムや銅、銀などの板材により形成してもよい。
【0108】
図３０に示すように、配列方向に部分的に設けられた各第２高熱伝導部材３６が、配列方向に複数配置される。ヒータホルダ２３の凹部２３ｂの第２高熱伝導部材３６が設けられる部分は、その他の部分よりもその深さが一段深く設けられている。第２高熱伝導部材３６は、配列方向の両側で、ヒータホルダ２３との間に隙間が設けられる。これにより、第２高熱伝導部材３６からヒータホルダ２３への伝熱を抑制し、ヒータ２２が定着ベルト２０を効率的に加熱できる。なお、図３０では図２のガイド部２６の記載を省略している。
【0109】
図３１に示すように、第２高熱伝導部材３６（ハッチング部参照）は、配列方向において、間隔Ｂに対応する位置で、隣り合う抵抗発熱体３１の少なくとも一部に重なる位置に設けられ、特に本実施形態では、間隔Ｂ全域にわたって設けられる。ただし図３１（および後述の図３５）では、第１高熱伝導部材２８が、配列方向の発熱部３５に対応する領域のみに設けられる場合を示しているが、前述のようにこれに限らない。
【0110】
本実施形態のように、第１高熱伝導部材２８に加えて、配列方向の間隔Ｂに対応する位置で、隣り合う抵抗発熱体３１の少なくとも一部に重なる位置に第２高熱伝導部材３６を設けることで、間隔Ｂにおける配列方向の熱伝達効率を特に向上させ、ヒータ２２の配列方向の温度ムラをより抑制できる。また、最も好ましくは、図３２に示すように、間隔Ｂに対応する位置でその全域にのみ第１高熱伝導部材２８および第２高熱伝導部材３６を設ける。これにより、間隔Ｂに対応する位置で、その他の領域と比較して特に熱伝達効率を向上させることができる。なお、図３２では便宜上、抵抗発熱体３１と第１高熱伝導部材２８そして第２高熱伝導部材３６を、図３２の上下方向にそれぞれずらして示しているが、これらは配列交差方向のほぼ同じ位置に配置される。ただし、これに限るものではなく、第１高熱伝導部材２８や第２高熱伝導部材３６が、抵抗発熱体３１の配列交差方向の一部に設けられていたり、配列交差方向の全体を覆うようにして設けられていてもよい。
【0111】
上記と異なる本発明の一実施形態では、第１高熱伝導部材２８および第２高熱伝導部材３６が上記グラフェンシートにより構成される。これにより、グラフェンの面に沿う所定の方向、つまり、厚み方向ではなく配列方向に熱伝導率の高い第１高熱伝導部材２８および第２高熱伝導部材３６を形成できる。従って、ヒータ２２や定着ベルト２０の配列方向の温度ムラを効果的に抑制できる。
【0112】
グラフェンは薄片状の粉体である。グラフェンは、図３３に示すように、炭素原子の平面状の六角形格子構造からなる。グラフェンシートとは、シート状のグラフェンであり、通常、単層である。炭素の単一層に不純物を含んでいてもよい。またグラフェンはフラーレン構造を有したものであってもよい。フラーレン構造は、一般的に、同数の炭素原子が５員環および６員環でかご状に縮環した多環体を形成してなる化合物として認識されており、例えば、Ｃ60、Ｃ70およびＣ80フラーレン又は３配位の炭素原子を有する他の閉じたかご状構造である。
【0113】
グラフェンシートは、人工物であり、例えば化学気相蒸着（ＣＶＤ）法で作製されうる。
【0114】
グラフェンシートには市販品を用いることができる。グラフェンシートの大きさ、厚み、あるいは後述するグラファイトシートの層数などは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。
【0115】
また、グラフェンを多層化したグラファイトは大きな熱伝導異方性を持つ。グラファイトは、図３４に示すように、炭素原子の縮合六員環層面が平面状に広がった層を有し、この層が何重にも重なった結晶構造を有する。この結晶構造における炭素原子間は、層内での隣接する炭素原子同士は共有結合をなし、層間の炭素原子同士はファン・デル・ワールス結合をなす。そして、共有結合はファン・デル・ワールス結合に比べてその結合力が大きく、層内での結合と層間での結合とでは大きな異方性を持つ。つまり、第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６をグラファイトにより構成することで、第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６における配列方向の伝熱効率が厚み方向（つまり、部材の積層方向）に比べて大きくなり、ヒータホルダ２３への伝熱を抑制できる。従って、ヒータ２２の配列方向の温度ムラを効率よく抑制するとともに、ヒータホルダ２３側へ流出する熱を最小限に抑えることができる。また第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６をグラファイトにより構成することで、７００度程度まで酸化しない優れた耐熱性を第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６に持たせることができる。
【0116】
グラファイトシートの物性や寸法は、第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６に求められる機能に応じて適宜変更できる。例えば、高純度のグラファイトあるいは単結晶グラファイトを用いる、あるいは、グラファイトシートの厚みを大きくすることで、その熱伝導の異方性を高めることができる。また、定着装置９を高速化するために、厚みの小さいグラファイトシートを用いて定着装置９の熱容量を小さくしてもよい。また、定着ニップＮやヒータ２２の幅が大きい場合には、それに合わせて第１高熱伝導部材２８あるいは第２高熱伝導部材３６の配列方向の幅を大きくしてもよい。
【0117】
機械的強度を高める観点から、グラファイトシートの層数は１１以上であることが好ましい。またグラファイトシートは部分的に単層と多層の部分とを含んでいてもよい。
【0118】
第２高熱伝導部材３６は、配列方向において、間隔Ｂ（さらに領域Ｃ）に対応する位置で、隣り合う抵抗発熱体３１の少なくとも一部に重なる位置に設けられればよく、図３１の配置に限らない。例えば、図３５に示すように、第２高熱伝導部材３６Ａは、配列交差方向において、基材３０よりも配列交差方向の両側へ飛び出して設けられる。また第２高熱伝導部材３６Ｂは、配列交差方向において、抵抗発熱体３１が設けられる範囲に設けられる。第２高熱伝導部材３６Ｃは、間隔Ｂの一部に設けられる。
【0119】
また、図３６に示すように、本実施形態では、第１高熱伝導部材２８とヒータホルダ２３との間に厚み方向（図３６の左右方向）の隙間を設ける。つまり、ヒータホルダ２３のヒータ２２、第１高熱伝導部材２８、そして第２高熱伝導部材３６を配置するための凹部２３ｂ（図３０参照）の一部領域であって、配列方向の第２高熱伝導部材３６が設けられた部分以外の部分で、配列交差方向の一部領域に、凹部２３ｂの深さをその他の第１高熱伝導部材２８を受ける部分よりも深くする、断熱層としての逃げ部２３ｃを設ける。これにより、ヒータホルダ２３と第１高熱伝導部材２８との接触面積を最小限にとどめることができる。従って、第１高熱伝導部材２８からヒータホルダ２３への伝熱を抑制し、ヒータ２２が定着ベルト２０を効率的に加熱できる。なお、配列方向の第２高熱伝導部材３６が設けられる断面では、前述の実施形態の図２９のように、第２高熱伝導部材３６がヒータホルダ２３に当接する。
【0120】
また、特に本実施形態では、配列交差方向（図３６の上下方向）において、抵抗発熱体３１が設けられた範囲全域にわたって逃げ部２３ｃが設けられる。これにより、特に第１高熱伝導部材２８からヒータホルダ２３への伝熱を抑制し、ヒータ２２が定着ベルト２０を効率的に加熱できる。なお、断熱層として、逃げ部２３ｃのように空間を設ける構成の他、ヒータホルダ２３よりも熱伝導率の低い断熱部材を設ける構成であってもよい。
【0121】
さらに、以上の説明では、第２高熱伝導部材３６を第１高熱伝導部材２８とは異なる部材として設けたが、これに限らない。例えば、第１高熱伝導部材２８の間隔Ｂに対応する部分を、その他の部分よりも厚みを設けてもよい。
【0122】
これらの図２９あるいは図３６の実施形態においても、前述の実施形態と同様、第一の回転部材としての加圧ローラ２１に対して導電部材３８を設け、前述の図３などで示す実施形態の除電ブラシ３７を接触させることができる。これにより、共通の除電ブラシ３７により芯金２１ａおよび表層２１ｃの両方を除電できる。また、除電ブラシ３７が被除電部材に対して安定して接触し、第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を安定して取り除くことができる。
【0123】
【0124】
まず、図３７に示す定着装置９は、定着ベルト２０に対して加圧ローラ２１側とは反対側に、押圧ローラ４４が配置されている。押圧ローラ４４は、第一の回転部材としての定着ベルト２０に対向して回転する第二の回転部材である。この押圧ローラ４４とヒータ２２とが定着ベルト２０を挟んで加熱するように構成されている。一方、加圧ローラ２１側では、定着ベルト２０の内周にニップ形成部材４５が配置されている。ニップ形成部材４５は、ステー２４によって支持されている。ニップ形成部材４５と加圧ローラ２１とによって、定着ベルト２０を挟んで定着ニップＮを形成している。
【0125】
次に、図３８に示す定着装置９では、前述の押圧ローラ４４が省略されており、定着ベルト２０とヒータ２２との周方向接触長さを確保するために、ヒータ２２が定着ベルト２０の曲率に合わせて円弧状に形成されている。その他は、図３７に示す定着装置９と同じ構成である。
【0126】
図３７，図３８に示す実施形態においても、第一の回転部材としての加圧ローラ２１に対して、前述の図３などで示す実施形態の導電部材３８を設け、除電ブラシ３７を接触させることができる。これにより、共通の除電ブラシ３７により芯金２１ａおよび表層２１ｃの両方を除電できる。従って、定着装置の部品点数を減らし、定着装置のコストダウンや小型化ができる。また、除電ブラシ３７が被除電部材に対して安定して接触し、第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を安定して取り除くことができる。なお、定着ベルト２０の中間に弾性層などの非導電性の第二層が設けられ、第一層としての基層と第三層としての表層とが電気的に接続されていない構成の場合には、定着ベルト２０に導電部材を設けて除電ブラシを接触させてもよい。
【0127】
最後に、図３９に示す定着装置９について説明する。定着装置９は、加熱アセンブリ９２、定着部材である定着ローラ９３、対向部材である加圧アセンブリ９４からなる。加熱アセンブリ９２は、先の実施形態で説明したヒータ２２、第１高熱伝導部材２８、ヒータホルダ２３、ステー２４、第一の回転部材としての加熱ベルト１２０等を有する。定着ローラ９３は、第一の回転部材としての加熱ベルト１２０に対向して回転する第二の回転部材である。また、定着ローラ９３は、第一層としての導電性の芯金９３ａと、第二層としての非導電性の弾性層９３ｂと、第三層としての導電性の表層９３ｃとで構成されている。また、定着ローラ９３に対して加熱アセンブリ９２側とは反対側に、加圧アセンブリ９４が設けられている。加圧アセンブリ９４は、ニップ形成部材９５とステー９６とを配置し、これらニップ形成部材９５とステー９６を内包するように加圧ベルト９７を回転可能に配置している。そして、加圧ベルト９７と定着ローラ９３との間の定着ニップＮ２に用紙Ｐを通紙して加熱および加圧して画像を定着する。
【0128】
図３９の実施形態においても、第一の回転部材としての定着ローラ９３に対して、前述の導電部材３８および除電ブラシ３７を適用できる。これにより、共通の除電ブラシ３７により芯金９３ａおよび表層９３ｃの両方を除電できる。従って、定着装置の部品点数を減らし、定着装置のコストダウンや小型化ができる。また、除電ブラシ３７が被除電部材に対して安定して接触し、第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を安定して取り除くことができる。なお、加熱ベルト１２０あるいは加圧ベルト９７に弾性層などの非導電性の第二層が設けられ、第一層と第三層とが電気的に接続されていない構成の場合には、加熱ベルト１２０あるいは加圧ベルト９７に導電部材３８および除電ブラシ３７を適用してもよい。
【0129】
また、本発明を適用できる定着装置は、以上のような面状のヒータを有する定着装置に限らない。例えば図４０に示すように、本実施形態の定着装置９は、加熱体としてハロゲンヒータ６１を有する。また定着装置９は、定着ベルト２０と、第一の回転部材としての加圧ローラ２１と、ニップ形成部材６２と、ステー２４と、反射部材６３と、温度センサ６４と、分離部材６５などを備えている。
【0130】
ハロゲンヒータ６１は、その長手方向の両端部を側板に固定されている。本実施形態の定着装置の加熱体としては、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨやカーボンヒータなどであってもよい。また定着装置９が、長手方向に発熱領域の異なる複数のハロゲンヒータを有していてもよい。
【0131】
ニップ形成部材６２は、ベースパッド６２１と、ベースパッド６２１の表面に設けられた摺動シート６２２とを有する。ベースパッド６２１は、長手方向にわたって配設されており、加圧ローラ２１の加圧力を受けて定着ニップＮの形状を決めるものである。また、ベースパッド６２１は、ステー２４によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ２１による圧力でニップ形成部材６２に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２１の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。本実施形態では、ベースパッド６２１の加圧ローラ２１との対向面が平面状に形成されており、そのために定着ニップＮはストレート形状になっている。定着ニップＮをストレート形状にすることで、加圧ローラ２１による加圧力を軽減することができる。
【0132】
また、ベースパッド６２１は、強度確保のためにある程度硬い材料で、かつ耐熱温度２００℃以上の耐熱性材料で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材６２の変形を防止し、安定した定着ニップＮの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ベースパッド６２１の材料としては、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂の他、金属、あるいはセラミックなどを使用することが可能である。
【0133】
摺動シート６２２は、ベースパッド６２１の少なくとも定着ベルト２０と対向する表面に配設される。これにより、ベースパッド６２１が摺動シート６２２を介して間接的に定着ベルト２０と接触する。定着ベルト２０の回転中は、この摺動シート６２２に対して定着ベルト２０が摺動するため、定着ベルト２０に生じる摩擦力が軽減され、定着ベルト２０の駆動トルクが低減される。なお、摺動シート６２２を有しない構成とすることも可能である。
【0134】
上記反射部材６３は、ステー２４とハロゲンヒータ６１との間に配設されている。本実施形態では、反射部材６３をステー２４に固定している。反射部材６３の材料としては、アルミニウムやステンレス等を使用することができる。このように反射部材６３を配設していることにより、ハロゲンヒータ６１からステー２４側に放射された光が定着ベルト２０へ反射される。これにより、定着ベルト２０に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２０を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ６１からの輻射熱がステー２４等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
【0135】
定着ニップＮを通過する用紙は加熱および加圧され、その表面上の画像が定着される。また定着ニップＮを通過した用紙は、分離部材６５により定着ベルト２０から分離される。
【0136】
次に、図４１（ａ）～（ｃ）に基づいて、定着ベルト２０の長手方向両端部を支持するための支持構造を説明する。この支持構造においては、定着ベルト２０の両端部がその内周に挿入されたベルト保持部材６６で回転自在に支持される。ベルト保持部材６６が側板に取り付けられることで、定着装置９が画像形成装置に組み込まれる。なお、図４１の（ａ）～（ｃ）では、片側のベルト保持部材６６のみを図示しているが、反対側のベルト保持部材も同様の構成となっているので、以下では、片側のベルト保持部材６６についてのみ説明する。
【0137】
図４１（ａ）（ｂ）に示すように、ベルト保持部材６６は、外周面が円筒面状をなす筒部６６ａと、筒部６６ａの外径側に張り出し、定着ベルト２０の長手方向移動を規制するフランジ部６６ｂとを有する。このベルト保持部材６６は、例えば樹脂の射出成形により一体形成される。図４１（ｃ）に示すように、ベルト保持部材６６の筒部６６ａは、定着ニップＮの位置であるニップ形成部材６２を配設した位置に長手方向の切欠きを有する断面Ｃ字形に形成されている。ベルト保持部材６６の筒部６６ａは定着ベルト２０の内周面に緩く嵌合されており、この筒部６６ａによって定着ベルト２０の端部が回転可能に保持されている。上記ステー２４の端部は、このベルト保持部材６６に固定され位置決めされている。
【0138】
図４１（ａ）（ｂ）に示すように、定着ベルト２０の長手方向端面とそれに対向するベルト保持部材６６の対向面であるフランジ部６６ｂの端面６６ｂ１との間には、定着ベルト２０の端部を保護する保護部材としてのスリップリング６９が配置されている。これにより、定着ベルト２０に長手方向の寄りが生じた場合に、定着ベルト２０の端部がベルト保持部材６６のフランジ部６６ｂの端面４０１に直接当接するのを防止することができ、端部の摩耗や破損を防ぐことができる。
【0139】
以上の支持構造においては、定着ベルト２０の両端部のみがベルト保持部材６６によって保持されているため、両端部間では定着ベルト２０が定着ニップＮを除いて変形可能な状態にある。
【0140】
図４１（ｂ）に示すように、加圧ローラ２１とベルト保持部材６６を軸方向でオーバーラップさせることなく軸方向にずらした状態で配置している。具体的には、ベルト保持部材６６の先端と加圧ローラ２１の端部２１１とは軸方向に離間させる。これにより、定着ベルト２０に、加圧ローラ２１およびベルト保持部材６６の双方に対して非接触となる長手方向領域Ｊを形成し、定着ベルト２０の先端縁付近での応力集中を緩和する。
【0141】
また、図４２に示す定着装置９は、ハロゲンヒータ６１がニップ形成部材６２を加熱する。この定着装置９は、その他に、定着ベルト２０と、第一の回転部材としての加圧ローラ２１と、ニップ形成部材６２と、反射部材６３と、ガイド部材６７と、温度センサ６４と、を備えている。
【0142】
ニップ形成部材６２は、定着ベルト２０の内周面に接触する平板状のニップ形成部６２ａと、ニップ形成部６２ａの定着ベルト２０の回転方向の両端部から加圧ローラ２１側とは反対側に屈曲する一対の屈曲部６２ｂと、を有している。
【0143】
ニップ形成部６２ａの定着ベルト２０側のニップ形成面６２ｃは、定着ベルト２０の内周面に対して直接接触している。このため、定着ベルト２０が回転したとき、定着ベルト２０はニップ形成面６２ｃに対して摺動する。ニップ形成面６２ｃの耐摩耗性や摺動性を向上させるために、ニップ形成面６２ｃにアルマイト処理やフッ素樹脂系材料を塗布してもよい。さらに、経時的な摺動性の確保のために、ニップ形成面６２ｃにフッ素系グリース等の潤滑剤を塗布してもよい。本実施形態では、ニップ形成面６２ｃが、平坦面状となっているが、凹形状やその他の形状であってもよい。例えば、ニップ形成面６２ｃが加圧ローラ２１側とは反対側へ凹んだ凹形状である場合は、定着ニップＮの出口部が加圧ローラ２１寄りになり、定着ベルト２０に対する用紙の分離性が向上する。
【0144】
反射部材６３は、ハロゲンヒータ６１からの輻射熱（赤外線光）を反射する部材であり、定着ベルト２０の長手方向と交差する断面において、少なくとも一部が定着ベルト２０とハロゲンヒータ６１との間に配置されている。また、反射部材６３は、ニップ形成部材６２と同様、定着ベルト２０の内側で長手方向にわたって配置されている。本実施形態では、反射部材６３が、一対の側壁部６３ａと、これらを連結する底壁部６３ｂとから成る、断面Ｕ字状に形成されている。ニップ形成部材６２は、その定着ベルト２０の回転方向の両端部にて、反射部材６３の一対の側壁部６３ａによって支持されている。また、各側壁部６３ａが、加圧ローラ２１の加圧方向に延在していることで、加圧方向の剛性が高まり、加圧ローラ２１の加圧力によるニップ形成部６２ａの撓みが抑制されるので、長手方向に渡って均一な幅の定着ニップＮが得られるようになる。反射部材６３は、その剛性を確保するため、ＳＵＳやＳＥＣＣなどの鉄系金属材料によって形成されることが好ましい。
【0145】
ガイド部材６７は、定着ベルト２０の内側に配置され、回転する定着ベルト２０をガイドするものである。本実施形態では、ガイド部材６７が、定着ニップＮに対してベルト回転方向の上流側と下流側の両方に設けられている。ガイド部材６７は、反射部材６３などに固定される取付部６７ａと、定着ベルト２０の内周面に接触する曲面状のガイド部６７ｂと、を有している。図４３に示すように、ガイド部６７ｂの定着ベルト２０側のガイド面には、ベルト幅方向に渡って複数のリブ６７ｃが等間隔に設けられている。この複数のリブ６７ｃを有するガイド面に沿って定着ベルト２０がガイドされることで、定着ベルト２０は大きな変形を伴うことなく円滑に回転することができる。
【0146】
温度センサ６４は、接触型又は非接触型のいずれでもよい。温度センサ６４としては、例えばサーモパイル、サーモスタット、サーミスタ、ＮＣセンサなど、公知の温度センサを適用可能である。
【0147】
図４４に示すように、定着ベルト２０は、その両端部に挿入された一対のベルト保持部材６６によって回転可能に支持されている。定着装置９を構成するフレームである一対の側板６８に固定されている。
【0148】
図４５に示すように、ベルト保持部材６６は、Ｃ字状の筒部６６ａと、フランジ部６６ｂと、を有する。筒部６６ａは定着ベルト２０の内周に挿入されて定着ベルト２０を支持する。またベルト保持部材６６には開口部６６ｃが設けられており、この開口部６６ｃを通してハロゲンヒータ６１や反射部材６３の両端部が各側板６８に固定されている。ハロゲンヒータ６１や反射部材６３は、ベルト保持部材６６に固定されてもよい。筒部６６ａは、図４６に示す例のように、全周に渡って連続する筒状であってもよい。
【0149】
図４７に示すように、反射部材６３のハロゲンヒータ６１側の面である反射部材６３の内面には、ハロゲンヒータ６１からの輻射熱（赤外線光）を反射する反射面６３ｃが形成されている。本実施形態では、鉄系金属材料で構成された反射部材６３の基材に対して、反射材を塗布することで反射面６３ｃが形成されている。反射面６３ｃは、反射材を塗布するほか、反射部材６３の基材のハロゲンヒータ６１側の面を研磨するなどにより形成されてもよい。
【0150】
本発明における「反射面」とは、ヒータからの赤外線光に対して７０％以上の反射率を有する反射面を言う。例えば、反射面６３ｃは、一般的に定着装置に用いられるヒータの赤外線光の波長である、９００～１６００ｎｍの波長に対して７０％以上、あるいは１０００～１３００ｎｍの波長に対して７０％以上の反射率を有する。反射率の測定は、分光光度計（例えば、日立ハイテクサイエンス社製の紫外可視赤外分光光度計ＵＨ４１５０）を用いて、公知の方法（例えば、入射角５°）で行うことができる。
【0151】
このような反射面６３ｃが反射部材６３に形成されていることで、ハロゲンヒータ６１から照射される赤外線光は反射面６３ｃによって反射され、その反射光がニップ形成部材６２側へ照射される。これにより、ニップ形成部材６２は、ハロゲンヒータ６１から直接照射される赤外線光に加えて、反射面６３ｃによって反射された赤外線光も照射されるため、効果的に加熱される。また、反射面６３ｃによって赤外線光を反射することにより、反射部材６３が加熱されることによる無駄な熱エネルギーの消費も抑制できるようになる。
【0152】
また、本実施形態では、反射部材６３がニップ形成部材６２を支持する支持部材としての機能も兼ねることで、別体の支持部材を設けなくてもよくなる。支持部材が別体である場合は、反射部材を支持部材とハロゲンヒータ６１との間の狭いスペース内に配置するため、反射部材を薄く形成しなければならない。しかしながら、反射部材を薄く形成すると、反射部材の熱容量が小さくなるため、反射部材が温度上昇しやすくなる。その結果、反射部材が短時間で高温になり、反射部材が変色して反射率が低下する虞がある。これに対して、本実施形態のように、反射部材６３に支持部材としての機能を持たせることで、反射部材６３を厚く形成することができるので、その熱容量を大きくすることができ、ハロゲンヒータ６１からの輻射熱による温度上昇が緩やかになる。これにより、ハロゲンヒータ６１を長時間続けて使用しても、高温変色に伴う反射率の低下を抑制でき、高い加熱効率を維持できるようになる。
【0153】
図４０あるいは図４２に示す実施形態の定着装置においても、前述した実施形態の導電部材３８や除電ブラシ３７を適用することにより、共通の除電ブラシ３７により芯金および表層の両方を除電できる。従って、定着装置の部品点数を減らし、定着装置のコストダウンや小型化ができる。また、除電ブラシ３７が被除電部材に対して安定して接触し、第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を安定して取り除くことができる。
【0154】
また、本発明は、上記の実施形態で説明したような定着装置に限らず、用紙に塗布されたインクを乾燥させる乾燥装置、さらには、被覆部材としてのフィルムを用紙等のシートの表面に熱圧着するラミネータや、包材のシール部を熱圧着するヒートシーラーなどの熱圧着装置のような加熱装置にも適用可能である。このような装置にも本発明を適用することで、共通の除電部材により第一の回転部材の第一層および第三層を除電できる。また、除電部材が被除電部材に対して安定して接触し、第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を安定して取り除くことができる。
【0155】
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【0156】
例えば図４８に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、感光体ドラムなどからなる画像形成手段５０と、一対のタイミングローラ１５等からなる用紙搬送部と、給紙装置７と、定着装置９と、排紙装置１０と、読取部５１と、を備える。給紙装置７は複数の給紙トレイを備え、それぞれの給紙トレイが異なるサイズの用紙を収容する。
【0157】
読取部５１は原稿Ｑの画像を読み取る。読取部５１は、読み取った画像から画像データを生成する。給紙装置７は、複数の用紙Ｐを収容し、搬送路へ用紙Ｐを送り出す。タイミングローラ１５は搬送路上の用紙Ｐを画像形成手段５０へ搬送する。
【0158】
画像形成手段５０は、用紙Ｐにトナー像を形成する。具体的には、画像形成手段５０は、感光体ドラムと、帯電ローラと、露光装置と、現像装置と、補給装置と、転写ローラと、クリーニング装置と、除電装置とを含む。トナー像は、例えば、原稿Ｑの画像を示す。定着装置９は、トナー像を加熱および加圧して、用紙Ｐにトナー像を定着させる。トナー像の定着された用紙Ｐは、搬送ローラなどにより排紙装置１０へ搬送される。排紙装置１０は、画像形成装置１００の外部に用紙Ｐを排出する。
【0159】
次に、本実施形態の定着装置９について説明する。前述の実施形態の定着装置と共通する構成については、適宜その記載を省略する。
【0160】
図４９に示すように、定着装置９は、定着ベルト２０と、加圧ローラ２１と、ヒータ２２と、ヒータホルダ２３と、ステー２４と、サーミスタ２５と、第１高熱伝導部材２８等を備える。
【0161】
定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に定着ニップＮが形成される。定着ニップＮのニップ幅は１０ｍｍ、定着装置９の線速は２４０ｍｍ／ｓである。
【0162】
定着ベルト２０はポリイミドの基体と離型層とを備え、弾性層を有していない。離型層は、例えばフッ素樹脂からなる耐熱性のフィルム材からなる。定着ベルト２０の外径は約２４ｍｍである。
【0163】
加圧ローラ２１は、芯金２１ａと弾性層２１ｂと表層２１ｃとを含む。加圧ローラ２１の外径は２４～３０ｍｍで形成され、弾性層２１ｂの厚みは３～４ｍｍで形成される。
【0164】
ヒータ２２は、基材と、断熱層と、抵抗発熱体などを含む導体層と、絶縁層とを含み、全体の厚みが１ｍｍで形成される。また、ヒータ２２の配列交差方向の幅Ｙは１３ｍｍである。
【0165】
図５０に示すように、ヒータ２２の導体層は、複数の抵抗発熱体３１と、給電線３３と、電極部３４Ａ～３４Ｃとを備える。本実施形態においても、図５０の拡大図に示すように、複数の抵抗発熱体３１が配列方向に分割された分割領域としての間隔Ｂが形成される（ただし、図５０では拡大図の範囲のみで間隔Ｂを図示しているが、実際は全ての抵抗発熱体３１同士の間に間隔Ｂが設けられる）。抵抗発熱体３１により、三つの発熱部３５Ａ～３５Ｃが構成される。電極部３４Ａ，３４Ｂに通電することにより、発熱部３５Ａ，３５Ｃが発熱する。電極部３４Ａ，３４Ｃに通電することにより、発熱部３５Ｂが発熱する。例えば、小サイズ用紙に定着動作を行う場合には発熱部３５Ｂを発熱させ、大サイズ用紙に定着動作を行う場合には全ての発熱部に発熱させることができる。
【0166】
図５１に示すように、ヒータホルダ２３は、その凹部２３ｄにヒータ２２および第１高熱伝導部材２８を保持する。凹部２３ｄは、ヒータホルダ２３のヒータ２２側に設けられる。凹部２３ｄは、ヒータ２２のその他の面よりもステー２４側に凹となった基材３０に略平行な面２３ｄ１と、ヒータホルダ２３の配列方向両側（一方側でもよい）でヒータホルダ２３の内側に設けられた壁部２３ｄ２と、配列交差方向両側でヒータホルダ２３の内側に設けられた壁部２３ｄ３とにより構成される。ヒータホルダ２３はガイド部２６を有する。ヒータホルダ２３はＬＣＰ（液晶ポリマー）により形成される。
【0167】
図５２に示すように、コネクタ６０は、樹脂製（例えばＬＣＰ）のハウジングと、ハウジング内に設けられた複数のコンタクト端子等を備える。
【0168】
コネクタ６０は、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを表側と裏側から一緒に挟むようにして取り付けられる。この状態で、各コンタクト端子が、ヒータ２２の各電極部に接触（圧接）することで、コネクタ６０を介して発熱部３５と画像形成装置に設けられた電源とが電気的に接続される。これにより、電源から発熱部３５へ電力が供給可能な状態となる。なお、各電極部３４は、コネクタ６０との接続を確保するため、少なくとも一部が絶縁層に被覆されておらず露出した状態となっている。
【0169】
フランジ５３は、定着ベルト２０の配列方向の両側に設けられ、定着ベルト２０の両端をベルトの内側から保持する。フランジ５３は定着装置９の筐体に固定される。フランジ５３はステー２４の両端に挿入される（図５２のフランジ５３からの矢印方向参照）。
【0170】
コネクタ６０のヒータ２２およびヒータホルダ２３に対する取り付け方向はヒータの配列交差方向である（図５２のコネクタ６０からの矢印方向参照）。コネクタ６０のヒータホルダ２３に対する取り付け時に、コネクタ６０とヒータホルダ２３との一方に設けた凸部が、他方に設けた凹部に係合し、凸部が凹部内を相対移動する構成としてもよい。またコネクタ６０は、配列方向のいずれか一方側であって、加圧ローラ２１の駆動モータが設けられる側とは反対側で、ヒータ２２およびヒータホルダ２３に取り付けられる。
【0171】
図５３に示すように、定着ベルト２０の内周面に対向して、定着ベルト２０の配列方向中央側と端部側にそれぞれサーミスタ２５が設けられる。サーミスタ２５により検知された定着ベルト２０の配列方向中央側と端部側のそれぞれの温度に基づいて、ヒータ２２を制御する。
【0172】
定着ベルト２０の内周面に対向して、定着ベルト２０の配列方向中央側と端部側にそれぞれサーモスタット２７が設けられる。サーモスタット２７により検知された定着ベルト２０の温度が定められた閾値を超えた場合には、ヒータ２２への通電を停止する。
【0173】
定着ベルト２０の配列方向両端には、定着ベルト２０の各端部を保持するフランジ５３が設けられる。フランジ５３はＬＣＰ（液晶ポリマー）により形成される。
【0174】
図５４に示すように、フランジ５３にはスライド溝５３ａが設けられる。スライド溝５３ａは、定着ベルト２０の加圧ローラ２１に対する接離方向に延在する。スライド溝５３ａには定着装置９の筐体の係合部が係合する。この係合部がスライド溝５３ａ内を相対移動することにより、定着ベルト２０は加圧ローラ２１に対する接離方向へ移動できる。
【0175】
以上の定着装置９においても、第一の回転部材としての加圧ローラ２１に対して、前述の図３などで示す実施形態の導電部材３８や除電ブラシ３７を適用できる。これにより、共通の除電ブラシ３７により芯金２１ａおよび表層２１ｃの両方を除電できる。従って、定着装置の部品点数を減らし、定着装置のコストダウンや小型化ができる。また、除電ブラシ３７が被除電部材に対して安定して接触し、第一の回転部材の第一層および第三層の電荷を安定して取り除くことができる。
【0176】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【0177】
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【0178】
記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。
【0179】
以上の実施形態では、除電部材としてブラシ状の部材を説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、シート状の除電部材等、適宜の構成を採用できる。
【符号の説明】
【0180】
１ 画像形成装置
９ 定着装置（加熱装置）
２０ 定着ベルト（第二の回転部材あるいは定着部材）
２１ 加圧ローラ（第一の回転部材あるいは加圧部材）
２１ａ 芯金（第一層）
２１ａ１ 露出部
２１ａ２ 拡径部
２１ｂ 弾性層（第二層）
２１ｃ 表層（第三層）
２２ ヒータ（加熱体）
３７ 除電ブラシ（除電部材）
３７ａ 接触部
３７ｂ 保持部
３８ 導電部材
３８ｄ 突出部
３９ 軸受
４０ コネクタ（給電部材）
９ 定着装置（加熱装置）
２０ 定着ベルト（第二の回転部材あるいは定着部材）
２１ 加圧ローラ（第一の回転部材あるいは加圧部材）
２１ａ 芯金（第一層）
２１ａ１ 露出部
２１ａ２ 拡径部
２１ｂ 弾性層（第二層）
２１ｃ 表層（第三層）
２２ ヒータ（加熱体）
３７ 除電ブラシ（除電部材）
３７ａ 接触部
３７ｂ 保持部
３８ 導電部材
３８ｄ 突出部
３９ 軸受
４０ コネクタ（給電部材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【0181】
【特許文献1】特開２００２－１６２８５７号公報
【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】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】