特許 7185841 ベルト加熱装置、定着装置及び画像形成装置

(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】

(24)【登録日】2022-11-30

(45)【発行日】2022-12-08

(54)【発明の名称】ベルト加熱装置、定着装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20221201BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 510

G03G21/16 147

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2018184413

(22)【出願日】2018-09-28

(65)【公開番号】P2020052351

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-07-12

(73)【特許権者】

【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】100182453

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 英明

(72)【発明者】

【氏名】古市 祐介

【審査官】小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－００３６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０１５８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７３５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６７５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１８３６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転可能に設けられた無端状のベルト部材と、
発熱部と複数の電極部とを有し前記ベルト部材を加熱する面状の加熱部材と、
前記加熱部材との間で前記ベルト部材を挟むように配置された駆動ローラと、
前記駆動ローラの軸方向端部側に設けられ前記駆動ローラを回転駆動させる駆動力を伝達する駆動伝達部材と、
相手部材に対する前記加熱部材の長手方向の位置決めを行う位置決め部と、
を備えるベルト加熱装置であって、
さらに、前記駆動ローラに対向して設けられる温度センサを備え、
前記位置決め部と前記駆動伝達部材とが、前記加熱部材の長手方向における前記発熱部の中央部を基準に互いに反対側に設けられ、
前記位置決め部と前記温度センサとが、前記加熱部材の長手方向における前記発熱部の中央部を基準に同じ側に設けられ、
前記位置決め部は、前記加熱部材の長手方向における前記発熱部の一端側で前記長手方向に並ぶ前記複数の電極部のうち、最も前記発熱部に近い前記電極部と前記発熱部との間に設けられる ことを特徴とするベルト加熱装置。

【請求項2】

前記駆動ローラに対向して設けられる前記温度センサに代えて、前記ベルト部材に対向し前記発熱部の中央部を基準に前記位置決め部と前記長手方向の同じ側に設けられる温度センサを備える請求項１に記載のベルト加熱装置。

【請求項3】

前記駆動ローラに対向して設けられる前記温度センサに代えて、前記加熱部材に対向し前記発熱部の中央部を基準に前記位置決め部と前記長手方向の同じ側に設けられる温度センサを備える請求項１に記載のベルト加熱装置。

【請求項4】

前記加熱部材を保持する保持部材を備え、
前記加熱部材は、前記保持部材の前記駆動ローラ側の面に保持されている請求項１から３のいずれか１項に記載のベルト加熱装置。

【請求項5】

前記駆動伝達部材の外径は、前記駆動ローラの外径よりも大きい請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト加熱装置。

【請求項6】

前記駆動ローラ及び前記ベルト部材は、互いに圧接している請求項１から５のいずれか１項に記載のベルト加熱装置。

【請求項7】

前記位置決め部は、前記加熱部材に設けられた位置決め孔と、前記位置決め孔に嵌合可能に前記相手部材に設けられた位置決め突起と、で構成されている請求項１から６のいずれか１項に記載のベルト加熱装置。

【請求項8】

前記位置決め部は、前記相手部材に設けられた位置決め孔と、前記位置決め孔に嵌合可能に前記加熱部材に設けられた位置決め突起と、で構成されている請求項１から６のいずれか１項に記載のベルト加熱装置。

【請求項9】

前記位置決め孔は、前記加熱部材の長手方向に対して交差する方向に窪むように形成された凹部である請求項７又は８に記載のベルト加熱装置。

【請求項10】

前記位置決め孔は、前記加熱部材の長手方向に対して交差する方向に貫通する貫通孔である請求項７又は８に記載のベルト加熱装置。

【請求項11】

前記加熱部材は、ベルト回転方向下流側の側面部が前記保持部材に対して接触することにより長手方向に交差する方向の位置決めがなされるように構成され、
前記位置決め部は、ベルト回転方向下流側の側面部以外の部分に設けられている請求項４に記載のベルト加熱装置。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載のベルト加熱装置を用いて、記録媒体上の画像を定着することを特徴とする定着装置。

【請求項13】

請求項１から１１のいずれか１項に記載のベルト加熱装置、又は請求項１２に記載の定着装置と、
画像を形成する画像形成部と、
を備える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】

本発明は、ベルト加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる加熱装置として、例えば無端状のベルト部材で用紙を搬送しながらその用紙上のトナーを熱により定着させる定着装置などが知られている。

【0003】

一般的に、ベルト部材を備える定着装置においては、ベルト部材を回転させるために、ベルト部材に駆動ローラを接触させ、駆動ローラを回転駆動させることでベルト部材を従動回転させる構成が採用されている。そのため、駆動ローラの一端部には、駆動モータからの駆動力を伝達する駆動伝達ギヤが設けられている｛特許文献１（特開２０１８－４５１１７号公報）参照｝。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、定着装置などのベルト加熱装置においては、熱膨張によって構成部材間の位置決め精度が低下するといった課題がある。

【0005】

特に、ベルト部材を加熱する加熱部材が熱膨張すると、その全長が変化するため、加熱部材の電極部とコネクタとの相対的位置がずれることによる接触不良や、加熱領域のばらつきなどの不具合が生じる虞がある。

【0006】

従って、このような不具合を解消するため、加熱部材は、その長手方向の一端部側で装置本体や保持部材などに対して位置決めされ、他端部側では熱膨張による部材同士の干渉を防止するために拘束されない状態となっていることが望ましい。

【0007】

しかしながら、加熱部材に位置決め部を設けると、その位置決め部を設けるスペース分だけ加熱部材が長くなるため、これと比較的近い位置に配置されている駆動伝達ギヤに対して加熱部材が干渉する虞がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明は、回転可能に設けられた無端状のベルト部材と、発熱部と複数の電極部とを有し前記ベルト部材を加熱する面状の加熱部材と、前記加熱部材との間で前記ベルト部材を挟むように配置された駆動ローラと、前記駆動ローラの軸方向端部側に設けられ前記駆動ローラを回転駆動させる駆動力を伝達する駆動伝達部材と、相手部材に対する前記加熱部材の長手方向の位置決めを行う位置決め部と、を備えるベルト加熱装置であって、さらに、前記駆動ローラに対向して設けられる温度センサを備え、前記位置決め部と前記駆動伝達部材とが、前記加熱部材の長手方向における前記発熱部の中央部を基準に互いに反対側に設けられ、前記位置決め部と前記温度センサとが、前記加熱部材の長手方向における前記発熱部の中央部を基準に同じ側に設けられ、前記位置決め部は、前記加熱部材の長手方向における前記発熱部の一端側で前記長手方向に並ぶ前記複数の電極部のうち、最も前記発熱部に近い前記電極部と前記発熱部との間に設けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、位置決め部と駆動伝達部材とが、加熱部材の長手方向における発熱部の中央部を基準に互いに反対側に設けられていることで、位置決め部と駆動伝達部材との干渉を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【図2】定着装置の概略構成図である。

【図3】定着装置の斜視図である。

【図4】定着装置の分解斜視図である。

【図5】加熱装置の斜視図である。

【図6】加熱装置の分解斜視図である。

【図7】ヒータの平面図である。

【図8】ヒータの分解斜視図である。

【図9】高熱伝導層を有するヒータの背面図である。

【図10】ヒータ及びヒータホルダにコネクタを装着した状態を示す図である。

【図11】発熱部が並列接続された例を示す図である。

【図12】ヒータが位置ずれした場合の温度分布と位置ずれしなかった場合の温度分布とを比較して示す図である。

【図13】ヒータの両端部にそれぞれ電極部がある例を示す図である。

【図14】ヒータの一端部側と他端部側とで電極部の幅が異なる例を示す図である。

【図15】位置決め孔及び位置決め突起を拡大して示す図である。

【図16】位置決め孔の開口部側を幅広に形成した例を示す図である。

【図17】ヒータに位置決め突起を設けた例を示す図である。

【図18】位置決め孔を貫通孔で構成した例を示す図である。

【図19】定着ベルトの回転によってヒータが短手方向に位置決めされる様子を示す図である。

【図20】位置決め孔がベルト回転方向上流側の側面部に設けられている例を示す図である。

【図21】位置決め孔がベルト回転方向下流側の側面部に設けられている例を示す図である。

【図22】定着装置を分解した模式図である。

【図23】用紙の位置決め基準と各位置決め部とが同じ側に設定されている構成を示す図である。

【図24】基材層を部分的に薄くして小断面部を形成した例を示す図である。

【図25】他の定着装置の構成を示す図である。

【図26】ヒータを側壁部で直接位置決めした構成を示す図である。

【図27】ヒータをステーで直接位置決めした構成を示す図である。

【図28】ヒータの位置決め部が設けられた端部側と反対側に高熱伝導部材を設けた例を示す図である。

【図29】別の定着装置の構成を示す図である。

【図30】さらに他の定着装置の構成を示す図である。

【図31】さらに別の定着装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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。なお、画像形成装置としては、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などであってもよい。

【0013】

図１に示す画像形成装置１００は、画像形成部である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、画像形成装置本体１０３に対して着脱可能に構成され、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、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。具体的には、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、感光体２の表面を帯電する帯電装置３と、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現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング装置５と、を備える。

【0014】

また、画像形成装置１００は、各感光体２の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置６と、記録媒体としての用紙Ｐを供給する給紙装置７と、各感光体２に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する転写装置８と、用紙Ｐに転写されたトナー画像を定着する定着装置９と、用紙Ｐを装置外に排出する排紙装置１０と、を備える。

【0015】

転写装置８は、複数のローラによって張架された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１と、各感光体２上のトナー画像を中間転写ベルト１１へ転写する一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１２と、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する二次転写部材としての二次転写ローラ１３と、を有する。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ている。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。

【0016】

また、画像形成装置１００内には、給紙装置７から送り出された用紙Ｐが搬送される用紙搬送路１４が形成されている。この用紙搬送路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。

【0017】

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。

【0018】

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とで、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。

【0019】

各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、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、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。

【0020】

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。

【0021】

続いて、定着装置９の構成について説明する。

【0022】

図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着部材としての無端状のベルト部材から成る定着ベルト２０と、定着ベルト２０の外周面に接触してニップ部Ｎを形成する対向部材としての加圧ローラ２１と、定着ベルト２０を加熱する加熱装置１９と、を備えている。また、加熱装置１９は、加熱部材としての面状のヒータ２２と、ヒータ２２を保持する保持部材としてのヒータホルダ２３と、ヒータホルダ２３を長手方向に渡って補強する補強部材としてのステー２４等で構成されている。

【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であり、中実の鉄製芯金２１ａと、この芯金２１ａの表面に形成された弾性層２１ｂと、弾性層２１ｂの外側に形成された離型層２１ｃとで構成されている。弾性層２１ｂはシリコーンゴムで形成されており、厚みは例えば３．５ｍｍである。弾性層２１ｂの表面は離型性を高めるために、厚みが例えば４０μｍ程度のフッ素樹脂層による離型層２１ｃを形成するのが望ましい。

【0025】

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、定着ベルト２０の内周面に接触するように配置されている。ヒータ２２は、定着ベルト２０に対して非接触、あるいは低摩擦シートなどを介して間接的に接触する場合であってもよいが、ヒータ２２を定着ベルト２０に対して直接接触させる方が定着ベルト２０への熱伝達効率がよくなる。また、ヒータ２２を定着ベルト２０の外周面に接触させることもできるが、定着ベルト２０の外周面がヒータ２２との接触により傷付くと定着品質が低下する虞があるため、ヒータ２２は定着ベルト２０の内周面に接触している方がよい。ヒータ２２は、基材層５０と、基材層５０のニップ部Ｎ側に順次積層される、第１絶縁層５１、発熱部６０を有する導体層５２、第２絶縁層５３と、基材層５０の反対側に積層された第３絶縁層５４と、で構成されている。

【0026】

ヒータホルダ２３及びステー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の両側壁部に支持されている。ステー２４によってヒータホルダ２３のヒータ２２側とは反対側の面が支持されていることで、ヒータ２２及びヒータホルダ２３は加圧ローラ２１の加圧力に対して大きく撓むことなく保たれ、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。

【0027】

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やＰＥＥＫ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効率的に定着ベルト２０を加熱することが可能である。

【0028】

加圧ローラ２１と定着ベルト２０は、付勢部材としてのバネによって互いに圧接されている。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。また、加圧ローラ２１は、画像形成装置本体１０３に設けられた駆動手段から駆動力が伝達されて回転駆動する駆動ローラとして機能する。一方、定着ベルト２０は、加圧ローラ２１の回転に伴って従動回転するように構成されている。回転時、定着ベルト２０はヒータ２２に対して摺動する。定着ベルト２０の摺動性を高めるために、ヒータ２２と定着ベルト２０との間にオイルやグリースなどの潤滑剤を介在させてもよい。

【0029】

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。また、ヒータ２２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（ニップ部Ｎ）に搬送されることで、未定着トナー画像が加熱及び加圧されて用紙Ｐに定着される。

【0030】

図３は、定着装置の斜視図、図４は、その分解斜視図である。

【0031】

図３及び図４に示すように、定着装置９の装置フレーム４０は、一対の側壁部２８と前壁部２７とから成る第１装置フレーム２５と、後壁部２９から成る第２装置フレーム２６と、を備えている。一対の側壁部２８は、定着ベルト２０の幅方向（以下、「ベルト幅方向」という。）の一端部側と他端部側とに配置されており、両側壁部２８によって、加圧ローラ２１及び加熱装置１９の両端部側が支持される。各側壁部２８には、複数の係合突起２８ａが設けられ、各係合突起２８ａが後壁部２９に設けられた係合孔２９ａに係合することで、第１装置フレーム２５と第２装置フレーム２６とが組み付けられる。

【0032】

また、各側壁部２８は、加圧ローラ２１の回転軸などを挿通させるための挿通溝２８ｂが設けられている。挿通溝２８ｂは、後壁部２９側で開口し、これとは反対側では開口しない突き当て部となっている。この突き当て部側の端部には、加圧ローラ２１の回転軸を支持する軸受３０が設けられている。加圧ローラ２１は、その回転軸の両端部がそれぞれ軸受３０に装着されることで、両側壁部２８によって回転可能に支持される。

【0033】

また、加圧ローラ２１の回転軸の一端部側には、駆動伝達部材としての駆動伝達ギヤ３１が設けられている。駆動伝達ギヤ３１は、加圧ローラ２１が両側壁部２８に支持された状態で、側壁部２８よりも外側に露出した状態で配置される。これにより、定着装置９が画像形成装置本体１０３に搭載された際、駆動伝達ギヤ３１が画像形成装置本体１０３に設けられているギヤと連結し、駆動源からの駆動力を伝達可能な状態となる。

【0034】

加熱装置１９の長手方向の両端部には、定着ベルト２０などを支持する一対の支持部材３２が設けられている。この支持部材３２は、加熱装置１９の装置フレームであると共に、定着装置９の装置フレーム４０の一部でもある。定着ベルト２０は、支持部材３２によって、非回転状態では基本的に周方向の張力が付与されない状態、いわゆるフリーベルト方式で支持されている。また、各支持部材３２には、ガイド溝３２ａが設けられており、このガイド溝３２ａを側壁部２８の挿通溝２８ｂの縁に沿って進入させることで、側壁部２８に対して組み付けられる。

【0035】

また、各支持部材３２と後壁部２９との間には、付勢部材としての一対のバネ３３が設けられている。各バネ３３によって支持部材３２が加圧ローラ２１側に付勢されることで、定着ベルト２０が加圧ローラ２１に押し当てられ、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。

【0036】

図５は、加熱装置１９の斜視図、図６は、その分解斜視図である。

【0037】

図５及び図６に示すように、ヒータホルダ２３の定着ベルト２０側（ニップ部Ｎ側）の面には、ヒータ２２を収容するための矩形の収容凹部２３ａが設けられている。ヒータ２２は、その収容凹部２３ａ内に収容された状態で、後述のコネクタによってヒータホルダ２３と一緒に挟まれることで保持される。

【0038】

一対の支持部材３２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Ｃ字状のベルト支持部３２ｂと、定着ベルト２０の端面に接触してベルト幅方向の移動（片寄り）を規制するフランジ状のベルト規制部３２ｃと、ヒータホルダ２３及びステー２４の両端部側が挿入されてこれらを支持する支持凹部３２ｄと、を有している。

【0039】

図７は、ヒータ２２の平面図、図８は、その分解斜視図である。
なお、以下の説明において、ヒータ２２に対する、定着ベルト２０側（ニップ部Ｎ側）を「表側」と称し、ヒータホルダ２３側を「裏側」と称して説明する。

【0040】

図７及び図８に示すように、ヒータ２２は、板状の基材層５０と、基材層５０の表側に設けられた第１絶縁層５１と、第１絶縁層５１の表側に設けられた導体層５２と、導体層５２の表側を被覆する第２絶縁層５３と、基材層５０の裏側に設けられた第３絶縁層５４との、複数の構成層が積層されて構成されている。導体層５２は、面状の抵抗発熱体で構成された一対の発熱部６０と、各発熱部６０の長手方向一端部側に設けられた一対の電極部６１と、電極部６１と発熱部６０との間及び発熱部６０同士を接続する複数の給電線６２とで構成されている。また、図７に示すように、各電極部６１は、後述のコネクタとの接続を確保するため、少なくとも一部が第２絶縁層５３に被覆されておらず露出した状態となっている。

【0041】

各発熱部６０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層５０に塗工し、その後、当該基材層５０を焼成することによって形成することができる。発熱部６０の材料として、これら以外に、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。本実施形態では、各発熱部６０が互いに平行に基材層５０の長手方向に伸びるように設けられている。各発熱部６０の一端部（図７における右端部）同士は、給電線６２を介して互いに電気的に接続され、各発熱部６０の他端部（図７における左端部）は、それぞれ別の給電線６２を介して電極部６１に対して電気的に接続されている。給電線６２は、発熱部６０よりも小さい抵抗値の導体で構成されている。給電線６２や電極部６１の材料としては、銀（Ａｇ）もしくは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）などを用いることができ、このような材料をスクリーン印刷するなどによって給電線６２や電極部６１が形成されている。

【0042】

基材層５０は、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄、アルミニウム等の金属材料で構成されている。また、基材層５０の材料として、金属材料のほか、セラミック、ガラス等を用いることも可能である。基材層５０にセラミックなどの絶縁材料を用いた場合は、基材層５０と導体層５２との間の第１絶縁層５１を省略することが可能である。一方、金属材料は、急速加熱に対する耐久性に優れ、加工もしやすいため、低コスト化を図るのに好適である。金属材料の中でも、特にアルミニウムや銅は熱伝導性が高く、温度ムラが発生しにくい点で好ましい。また、ステンレスはこれらに比べて安価に製造できる利点がある。

【0043】

各絶縁層５１，５３，５４は、耐熱性ガラスで構成されている。また、これらの材料として、セラミックあるいはポリイミド（ＰＩ）等を用いることも可能である。

【0044】

また、図９に示すように、基材層５０の裏側の面に基材層５０よりも熱伝導率が高い高熱伝導層５５を設けてもよい。この場合、ヒータ２２の熱が高熱伝導層５５を介して分散することで、ヒータ２２の温度ムラを抑制することができる。また、効果的に温度ムラを抑制できるようにするため、高熱伝導層５５は、発熱部６０が設けられている領域全体（長手方向及び短手方向）に渡って配置されていることが望ましい。

【0045】

本実施形態では、発熱部６０や電極部６１及び給電線６２に銀やパラジウムなどの合金を用い、ＰＴＣ特性を有するものとした。ＰＴＣ特性とは、温度が高くなると抵抗値が高くなる（一定電圧をかけた場合に、ヒータ出力が下がる）特性である。ＰＴＣ特性を有する発熱部６０とすることで、低温では高出力によって高速で立ち上がり、高温では低出力により過昇温を抑制することができる。例えば、ＰＴＣ特性のＴＣＲ係数を３００～４０００ｐｐｍ／度程度にすれば、ヒータに必要な抵抗値を確保しながら、低コスト化を図れる。より好ましくは、ＴＣＲ係数を５００～２０００ｐｐｍ／度とするのがよい。ＴＣＲ係数は、２５度と１２５度とで抵抗値を測定することにより算出することができる。例えば、１００度温度上昇して抵抗値が１０％上昇していれば、ＴＣＲ係数は１０００ｐｐｍ／度である。

【0046】

また、本実施形態では、発熱部６０の長さ（長手方向の幅）を用紙幅よりも長くしている。このようにすることで、立ち上げ直後に、用紙幅方向の端部付近での温度低下による定着不良の発生を防止できる。反対に、発熱部６０の長さを長くしすぎると、連続通紙時の非通紙領域における過昇温が発生する虞があるので、発熱部６０の長さは適切に設定する必要がある。具体的には、本実施形態において、通紙可能な最大用紙サイズ（最大記録媒体通過幅）のレターサイズ２１６ｍｍ幅に対して、発熱部６０は幅方向の片側で０．５ｍｍ～７ｍｍ大きい範囲（発熱長２１７ｍｍ～２３０ｍｍ）に設定されることが望ましい。さらに望ましくは、最大用紙サイズに対して、発熱部６０が幅方向の片側で１ｍｍ～５ｍｍ大きい範囲（発熱長２１９ｍｍ～２２６ｍｍ）に設定されるのがよい。本実施形態では、発熱部６０の長さを２２１ｍｍとしている。

【0047】

図１０は、ヒータ２２及びヒータホルダ２３にコネクタ７０を装着した状態を示す斜視図である。

【0048】

図１０に示すように、コネクタ７０は、樹脂製のハウジング７１と、ハウジング７１に固定された板バネのコンタクト端子７２と、を有している。コンタクト端子７２はヒータ２２の各電極部６１に接触する一対の接点部７２ａを有する。また、コネクタ７０（コンタクト端子７２）には、給電用のハーネス７３が接続されている。

【0049】

図１０に示すように、コネクタ７０は、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを表側と裏側とから一緒に挟むようにして取り付けられる。これにより、コンタクト端子７２の各接点部７２ａがヒータ２２の電極部６１に対して弾性的に接触（圧接）することで、コネクタ７０を介して発熱部６０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、電源から発熱部６０へ電力が供給可能な状態となる。

【0050】

ところで、ヒータ２２は、発熱部６０の発熱により温度上昇することで、熱膨張が生じる。このような温度変化に伴うヒータ２２の伸縮は、特にヒータ２２の長手方向において顕著となる傾向にある。そのため、ヒータ２２が収容されるヒータホルダ２３の収容凹部２３ａは、ヒータ２２が温度変化しても長手方向に自由に伸縮できるように、予めヒータ２２よりも長手方向に大きく形成し、長手方向の隙間Ｓ（図２２参照）を確保しておく必要がある。

【0051】

しかしながら、ヒータ２２と収容凹部２３ａとの間に長手方向の隙間Ｓがあると、ヒータ２２が熱膨張していない場合に収容凹部２３ａ内でのヒータ２２のがたつきが発生する。そして、これが原因で、電極部６１とコネクタ７０（コンタクト端子７２）との接触位置がずれて摩耗や接触不良が起きる虞がある。また、ヒータ２２の発熱領域が長手方向に変化することで定着品質が低下する懸念もある。

【0052】

特に、加工性や低コスト化などの観点から、基材層５０の材料としてセラミックよりも安価な金属材料を用いた場合は、温度変化に伴うヒータ２２の長手方向の伸縮量はより一層大きくなる傾向にあるため、ヒータ２２と収容凹部２３ａとの間の長手方向の隙間Ｓを大きく確保する必要が生じる。従って、この場合は、収容凹部２３ａ内でのヒータ２２のがたつきがより大きくなってしまう。

【0053】

さらに、本実施形態のように、発熱部６０の長さＫ（図２２参照）が最大用紙サイズＷｍａｘよりも長く設定されている場合は、非通紙領域での温度上昇が顕著になるため、その部分での熱膨張が大きくなる傾向にある。また、発熱部６０がＰＴＣ特性を有する場合は、非通紙領域で温度上昇すると、その部分の抵抗値が上昇し、通紙領域内に比べて発熱量が多くなるので、非通紙領域での熱膨張が促進される。これらの場合、上述のヒータ２２のがたつきはより深刻なものとなる。なお、ＰＴＣ特性に起因する熱膨張の事象は、図７に示すような２つの発熱部６０同士が直列に接続されているパターンに限らず、例えば図１１に示すような発熱部６０同士が並列に接続されているパターンにおいても、少なくとも長手方向に電流が流れる成分Ｉｘを有する場合、同様に発生する。すなわち、図１１の一点鎖線で囲まれた拡大図に示すように、１つの発熱部６０の一端部から他端部の間で用紙Ｐの幅方向端部ｈが通過するように搬送されると、当該発熱部６０のうち、用紙Ｐが通過しない高温の非通紙領域６０ａから用紙Ｐが通過する低温の通紙領域６０ｂへ電流が流れるため（直列の場合と同様になるため）、非通紙領域６０ａの発熱量が多くなり、熱膨張が促進されることになる。

【0054】

そのため、本実施形態においては、ヒータ２２が収容凹部２３ａ内でがたつかないように、ヒータ２２を長手方向に位置決めするようにしている。以下、ヒータ２２とヒータホルダ２３との位置決め構造について説明する。

【0055】

［ヒータとヒータホルダとの位置決め構造］
図５及び図６に示すように、ヒータ２２の長手方向一端部側には、位置決め部としての位置決め孔２２ａが設けられている。本実施形態では、位置決め孔２２ａが、ヒータ２２の長手方向に対して交差する方向（短手方向）に窪むように形成された凹部で構成されている。一方、ヒータホルダ２３の収容凹部２３ａには、位置決め孔２２ａと嵌合する位置決め部としての位置決め突起２３ｂが設けられている。ヒータ２２を収容凹部２３ａ内に収容する際、位置決め孔２２ａを位置決め突起２３ｂに対して嵌合させることで、ヒータ２２をヒータホルダ２３に対して長手方向に位置決めすることができる。これにより、収容凹部２３ａ内でのヒータ２２の長手方向のがたつきを防止できるようになる。

【0056】

なお、ヒータ２２及びヒータホルダ２３において、それぞれの位置決め部（位置決め孔２２ａ及び位置決め突起２３ｂ）が設けられた端部側とは反対の端部側には、位置決め部は設けられていない。このようにすることで、温度変化に伴うヒータ２２の長手方向に伸縮が拘束されないようにしている。

【0057】

上述の位置決め部を有するヒータ及びヒータホルダの効果を確認する試験を行った。試験では、位置決め部を有するヒータ及びヒータホルダと、位置決め部を有しないヒータ及びヒータホルダとを用意し、それぞれを同じ定着装置及び同じ画像形成装置に搭載して、レターサイズの普通紙を縦方向に、１分当たりの出力枚数５０枚（５０ｐｐｍ）で、１００枚通紙した。

【0058】

その結果、位置決め部を有しない例では、通紙開始後２枚目で用紙の幅方向一端部側に定着不良が生じ、５０枚目で定着ベルトの離型層（ＰＦＡ層）に剥離が生じた。これは、図１２に示すように、ヒータ２２が正規の位置（点線で示す位置）より左側に位置ずれした結果、ヒータ２２の発熱分布も左側にずれて温度ムラが発生したためと考えられる。すなわち、ベルト幅方向の右側では、定着ベルトの温度（実線）が本来の温度（点線）に比べて低い温度となったため、用紙の右端部側で定着不良が発生したものと考えられる。一方、ベルト幅方向の左側では、反対に定着ベルトの温度上昇が過剰になってしまい、定着ベルトの表層が剥離したものと考えられる。

【0059】

これに対して、位置決め部を有する例においては、定着不良、定着ベルトの損傷（表層剥離）はいずれも生じなかった。従って、位置決め部を有することで、ヒータホルダに対するヒータの位置精度が向上し、定着不良やベルト損傷が生じるような温度分布ムラを回避できることが確認できた。

【0060】

また、図７に示すように、本実施形態では、位置決め孔２２ａがヒータ２２の長手方向における電極部６１側に設けられているため、電極部６１側を基準にヒータ２２の位置決めがなされる。従って、ヒータ２２が熱膨張しても、電極部６１の位置はヒータ２２の長手方向に変化しにくいので、電極部６１とコネクタ７０とのずれが効果的に抑制され、摩耗や接触不良の発生を防止できる。

【0061】

また、図１３に示す例のように、ヒータ２２の長手方向の両端部側にそれぞれ電極部６１があり、一端部側と他端部側とで電極部６１の数が異なる場合は、できるだけ多くの電極部６１とコネクタ７０とのずれを抑制するために、電極部６１の数の多い側に位置決め孔２２ａを設けるとよい。

【0062】

また、図１４に示す例のように、ヒータ２２の一端部側と他端部側とでヒータ２２の長手方向における電極部６１の幅が異なる場合は（Ｌ１＜Ｌ２）、短い方の電極部６１側（Ｌ１側）に位置決め孔２２ａを設けるのがよい。このようにすることで、幅の小さい電極部６１とコネクタ７０とのずれを抑制することができ、導通性を確保することができる。別の見方をすると、位置決め孔２２ａが設けられた側では、電極部６１を長手方向に短くすることができるので、小型化及び低コスト化を図れる。

【0063】

また、図７に示すように、本実施形態では、位置決め孔２２ａが、ヒータ２２の長手方向における給電線６２の箇所に対応して設けられている。給電線６２以外の箇所、例えば、発熱部６０や電極部６１の箇所に対して位置決め孔２２ａを設けることも可能であるが、その場合、ヒータ２２（基材層５０）が短手方向（図７における上下方向）に大きくなる可能性がある。発熱部６０では、用紙に対して十分な熱を供給するために短手方向に所定以上の幅（例えば５ｍｍ以上）を確保する必要があり、電極部６１も、コネクタ７０との位置ずれを考慮して短手方向に所定以上の幅（例えば５ｍｍ以上）を確保しければならない。一方、給電線６２にはこのような事情がないため、通電可能であれば短手方向の幅は比較的小さくすることが可能である。このため、ある程度設計自由度の高い給電線６２の箇所に対応して位置決め孔２２ａを設けることで、ヒータ２２の短手方向の大型化を回避することが可能となる。

【0064】

図１５は、位置決め孔２２ａ及び位置決め突起２３ｂを拡大して示す図である。図１５において、上側がヒータ２２の表側、下側がヒータ２２の裏側である。

【0065】

図１５に示すように、位置決め突起２３ｂの根元部には、隅曲面部２３ｃが形成されている場合がある。このような隅曲面部２３ｃが存在する場合、位置決め突起２３ｂを位置決め孔２２ａに嵌合すると、図１５に示すように、隅曲面部２３ｃの箇所では位置決め突起２３ｂの幅が広がっているため、位置決め孔２２ａに対して位置決め突起２３ｂを完全に挿入できずに、ヒータ２２の裏面と収容凹部２３ａの底面との間に隙間が生じる。その結果、ヒータ２２が収容凹部２３ａの底面から浮いてしまい、ヒータ２２を安定して保持することができなくなる。

【0066】

このようなヒータ２２の浮きを抑制するため、図１６に示すように、位置決め孔２２ａにおける位置決め突起２３ｂの根元部が挿入される開口部側の箇所を、幅広に形成してもよい。図１６に示す例では、裏面側の第３絶縁層５４の開口幅を、基材層５０の開口幅よりも、幅方向の片側で（幅α）０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲で大きく形成している。これにより、位置決め突起２３ｂの根元部（隅曲面部２３ｃ）が位置決め孔２２ａ内に完全に挿入されるようになり、収容凹部２３ａの底面に対するヒータ２２の浮きを抑制することができるようになる。

【0067】

本実施形態では、位置決め部として、ヒータ２２に位置決め孔２２ａを設け、ヒータホルダ２３に位置決め突起２３ｂを設けているが、これとは反対に、図１７に示すように、ヒータ２２に位置決め突起２２ｂを設け、ヒータホルダ２３に位置決め孔２３ｄを設けることでも、ヒータ２２とヒータホルダ２３との長手方向の位置決めを行うことが可能である。しかしながら、この場合は、ヒータ２２に位置決め突起２３ｂを設ける分、ヒータ２２の外形が大きくなるため、小型化に不利となる。また、ヒータ２２を金属板などの板状の部材から切り出す場合、ヒータ２２に突起を設けると材料を余分に切り出さなければならず、歩留まりが悪くなるため、製造コストも高くなってしまう。従って、小型化や低コスト化の観点からすれば、ヒータ２２の外形が大きくならないように、ヒータ２２に設けられる位置決め部は位置決め孔２２ａであることが好ましい。

【0068】

また、位置決め孔２２ａとしては、上述の凹部に限らず、図１８に示すような貫通孔であってもよい。この貫通孔は、ヒータ２２の表側から裏側へ厚さ方向に貫通し、開口部がヒータ２２の表側の面と裏側の面にのみに形成されている。すなわち、貫通孔は、上述の凹部とは異なり、ヒータ２２の側面部（ヒータ２２の表側の面又は裏側の面とは交差する面）には開口していない。このような貫通孔で位置決め孔２２ａを構成することで、ヒータ２２の外形（側面部）を凹凸の無い矩形に形成することができる。これにより、ヒータ２２の製造コストを低減できるようになる。

【0069】

上述のように、温度変化に伴うヒータ２２の伸縮は、特にヒータ２２の長手方向において顕著となる傾向にあるが、短手方向においてもヒータ２２の伸縮は発生する。そのため、短手方向においても、ヒータ２２と収容凹部２３ａとの間には隙間が介在するように構成されている。従って、ヒータ２２を収容凹部２３ａに収容したときは、短手方向に若干のガタがある。このように、ヒータ２２を収容凹部２３ａに収容した時点では、短手方向のガタがあるが、定着ベルト２０が回転した際は、その回転力によってヒータ２２の短手方向の位置決めがなされる。すなわち、図１９に示すように、定着ベルト２０が回転すると、その回転力によってヒータ２２が定着ベルト２０の回転方向Ｑ（以下、「ベルト回転方向」という。）の下流側へ押し動かされるので、ヒータ２２のベルト回転方向下流側の側面部２２ｘがこれに対向する収容凹部２３ａの側面部２３ｘに突き当たることで、ヒータ２２の短手方向の位置決めがなされる。

【0070】

ここで、本実施形態では、図２０に示すように、ヒータ２２の位置決め孔２２ａ及びヒータホルダ２３の位置決め突起２３ｂは、ベルト回転方向上流側（図の下側）の側面部２２ｙ，２３ｙに設けられている。このため、本実施形態では、ベルト回転方向下流側（図の上側）の側面部２２ｘ，２３ｘを、凹凸の無い直線状の平面に形成することができる。これにより、定着ベルト２０が回転した際のヒータ２２の短手方向の位置決めを、凹凸の無い側面部２２ｘ，２３ｘ同士で行うことができ、短手方向の位置精度が向上する。また、図１８に示す例のように、位置決め孔２２ａを貫通孔で構成した場合も、同様にベルト回転方向下流側の側面部２２ｘ，２３ｘを、凹凸の無い直線状の平面に形成することができる。要するに、ヒータ２２の短手方向の位置精度を高めるには、位置決め部をヒータ２２及びヒータホルダ２３のベルト回転方向下流側の側面部２２ｘ，２３ｘ以外の部分に設けるとよい。

【0071】

また、図２１に示す例のように、反対に、位置決め孔２２ａ及び位置決め突起２３ｂが、ベルト回転方向下流側の側面部２２ｘ，２３ｘに設けられている場合は、定着ベルト２０の回転によって、位置決め孔２２ａと位置決め突起２３ｂとの嵌合を確実に行わせることが可能である。

【0072】

次に、ヒータホルダ２３と定着装置本体（装置フレーム４０）との位置決め構造について説明する。

【0073】

［ヒータホルダと定着装置本体との位置決め構造］
図５及び図６に示すように、ヒータホルダ２３の長手方向一端部側には、位置決め部としての位置決め凹部２３ｅが設けられている。この位置決め凹部２３ｅに対して、図５及び図６の左側に示される支持部材３２の嵌合部３２ｅが嵌合することで、ヒータホルダ２３と支持部材３２との長手方向の位置決めがなされる。なお、本実施形態とは反対に、支持部材３２に位置決め凹部が設けられ、ヒータホルダ２３にその位置決め凹部と嵌合する凸状の嵌合部が設けられていてもよい。一方、図５及び図６の右側に示される支持部材３２には、嵌合部３２ｅは設けられておらず、ヒータホルダ２３との長手方向の位置決めはされない。これにより、温度変化に伴うヒータホルダ２３の長手方向の伸縮が拘束されないようにしている。

【0074】

また、図４に示すように、支持部材３２は、そのガイド溝３２ａを側壁部２８の挿通溝２８ｂに沿って進入させることで、両側壁部２８に対して組み付けられる。図４に示す２つの支持部材３２のうち、ヒータホルダ２３に対して長手方向の位置決めがなされる支持部材３２は、奥側の支持部材３２である。この奥側の支持部材３２が側壁部２８に対して組み付けられることで、側壁部２８に対するヒータホルダ２３の長手方向の位置決めがなされる。このように、側壁部２８及び支持部材３２は、ヒータホルダ２３の長手方向の位置決めを行う定着装置本体の位置決め部として機能する。

【0075】

ステー２４は、支持部材３２に対して長手方向の位置決めはされない。図６に示すように、ステー２４は、その両端部側に、各支持部材３２に対する長手方向の移動（脱落）を規制する段差部２４ａが設けられているが、各段差部２４ａは各支持部材３２の少なくとも一方に対して長手方向の隙間を介して配置される。すなわち、ステー２４は、温度変化に伴う長手方向の伸縮が拘束されないように、両方の支持部材３２に対して長手方向にガタを有するように組み付けられており、支持部材３２の一方に対して位置決めされるようには構成されていない。

【0076】

続いて、定着装置本体（装置フレーム４０）と画像形成装置本体１０３との位置決め構造について説明する。

【0077】

［定着装置本体と画像形成装置本体との位置決め構造］
図４に示すように、第２装置フレーム２６を構成する後壁部２９の長手方向の一端部側には、画像形成装置本体１０３に対する定着装置本体の位置決めを行う位置決め部としての孔部２９ｂが設けられている。定着装置本体を画像形成装置本体１０３に取り付ける際、画像形成装置本体１０３に設けられた位置決め部としての突起１０１が、定着装置９の孔部２９ｂに対して挿入されることで、突起１０１と孔部２９ｂが嵌合し、画像形成装置本体１０３に対する定着装置本体の長手方向（ベルト幅方向）の位置決めがなされる。なお、本実施形態とは反対に、定着装置本体に位置決め部としての突起が設けられ、画像形成装置本体１０３にその突起が嵌合する孔部が設けられていてもよい。さらに、位置決め部としての孔部は、貫通孔であってもよいし、底部を有する凹部であってもよい。また、後壁部２９の孔部２９ｂが設けられた端部側とは反対の端部側には、位置決め部は設けられていない。これにより、温度変化に伴う定着装置本体の長手方向の伸縮が拘束されないようにしている。

【0078】

以上のように、本実施形態においては、ヒータとヒータホルダとの間、ヒータホルダと定着装置本体との間、及び定着装置本体と画像形成装置本体との間のそれぞれにおいて、長手方向の位置決めがなされる。以下、これら位置決め部同士の位置関係について説明する。また、以下の説明において、ヒータとヒータホルダとの位置決め部を「第１の位置決め部」、ヒータホルダと定着装置本体との位置決め部を「第２の位置決め部」、定着装置本体と画像形成装置本体との位置決め部を「第３の位置決め部」と、称することにする。

【0079】

［位置決め部同士の位置関係］
図２２は、定着装置９を分解した模式図である。なお、図２２において、定着ベルト２０は図示省略している。

【0080】

図２２に示すように、第１の位置決め部Ａ（位置決め孔２２ａ及び位置決め突起２３ｂ）と、第２の位置決め部Ｂ（位置決め凹部２３ｅ及び嵌合部３２ｅ）と、第３の位置決め部Ｃ（孔部２９ｂ及び突起１０１）は、いずれもヒータ２２の長手方向における発熱部６０の中央部Ｍを基準に同じ側（図２２では左側）に設けられている。このように、各位置決め部Ａ，Ｂ，Ｃが全て同じ側に設けられていることで、ヒータ２２やヒータホルダ２３、定着装置本体（装置フレーム４０）の相対的な位置精度が向上する。すなわち、ヒータ２２やヒータホルダ２３、定着装置本体が熱膨張しても、これらは同じ端部側（位置決めされている端部側）が基準となって伸縮するため、基準となる端部側での相対的な位置ずれを抑制することができる。特に、本実施形態では、ヒータ２２の長手方向における、第１の位置決め部Ａの位置と第２の位置決め部Ｂの位置とが同じ位置（長手方向おいて重なる位置）となっていることで、図２２における、左側の側壁部２８に対するヒータ２２及びヒータホルダ２３の位置精度が向上する。従って、位置決めされる端部側において、用紙に対する発熱部６０の位置精度を高めることができ、定着性を向上させることができる。

【0081】

また、図２２に示すように、定着ベルトの温度を検知する温度センサとしてのサーミスタ３４も、ヒータ２２の長手方向における発熱部６０の中央部Ｍを基準に各位置決め部Ａ，Ｂ，Ｃと同じ側に設けることで、ヒータ２２に対するサーミスタ３４の位置精度も向上させることができる。これにより、サーミスタ３４の検知結果に基づく定着ベルト２０の温度制御を高精度に行うことができるようになる。なお、定着ベルトの温度を検知する温度センサは、接触式あるいは非接触式のいずれであってもよい。また、定着ベルトの温度を検知する代わりに、加圧ローラ２１の温度を検知する温度センサを用いることも可能である。温度センサをヒータ２２の裏側の面に接触又は近接させて配置する場合は、本実施形態のように、基材層５０の裏側の面に絶縁層（第３絶縁層５４）を設けることが望ましい。

【0082】

また、図２３に示すように、異なる幅サイズの用紙Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がそれぞれの幅方向の一端部（図の左端部側）を位置決め基準Ｇとして揃えて供給される場合は、用紙の位置決め基準Ｇも、上記発熱部６０の中央部Ｍを基準に各位置決め部Ａ，Ｂ，Ｃと同じ側に設けられていることが望ましい。これにより、ヒータ２２に対する用紙の位置精度が向上し、定着品質を向上させることができる。

【0083】

本実施形態では、各位置決め部Ａ，Ｂ，Ｃの全てを同じ側に設けているが、これらのうちのいずれか２つのみを同じ側に設けることでも、位置精度を向上させることが可能である。例えば、第１の位置決め部Ａと第２の位置決め部Ｂのみ、あるいは、第１の位置決め部Ａと第３の位置決め部Ｃのみを、発熱部６０の中央部Ｍを基準に同じ側に配置してもよい。

【0084】

続いて、第１の位置決め部Ａと加圧ローラ２１の駆動伝達ギヤ３１との位置関係について説明する。

【0085】

［第１の位置決め部と駆動伝達ギヤとの位置関係］
図２２に示すように、本実施形態では、駆動伝達ギヤ３１に対するヒータ２２やヒータホルダ２３の干渉を回避するため、第１の位置決め部Ａと駆動伝達ギヤ３１とを、発熱部６０の中央部Ｍを基準に互いに反対側に設けている。これに対して、第１の位置決め部Ａと駆動伝達ギヤ３１とを同じ側に設けると、ヒータ２２やヒータホルダ２３が駆動伝達ギヤ３１と干渉する虞がある。すなわち、ヒータ２２及びヒータホルダ２３に位置決め部Ａを設けると、第１の位置決め部Ａの設置スペース分、ヒータ２２及びヒータホルダ２３が長くなるので、それぞれの端部が駆動伝達ギヤ３１の位置まで伸ばされると、駆動伝達ギヤ３１と干渉する問題が生じる。

【0086】

また、駆動伝達ギヤ３１は、その径が小さいと、画像形成装置本体１０３側のギヤから受ける力が大きくなり、加圧ローラ２１の回転軸が撓む虞があるため、駆動伝達ギヤ３１の径は大きい方が望ましい。しかしながら、駆動伝達ギヤ３１の径を大きくすると、ますますヒータ２２やヒータホルダ２３との干渉が生じやすくなる。さらに、本実施形態のように、ヒータ２２がヒータホルダ２３の加圧ローラ２１側（ニップ部Ｎ側）の面に保持されている場合は（図２参照）、ヒータ２２と駆動伝達ギヤ３１と距離が近くなるため、これらの干渉は一層生じやすくなる。

【0087】

このような干渉を回避する対策として、例えば、加圧ローラ２１の軸を伸ばし、駆動伝達ギヤ３１をヒータ２２やヒータホルダ２３と干渉しない位置にずらして配置する方法が考えられる。しかしながら、加圧ローラ２１の軸を伸ばすと、加圧ローラ２１と定着ベルト２０との間での加圧力に対する剛性（曲げ強度）が低下し、撓みが生じやすくなる。そのため、加圧ローラ２１の剛性を確保できるように回転軸を太く形成する必要が生じ、重量が増えたり高コスト化したりするといった別の課題が発生する。従って、加圧ローラ２１の軸を伸ばす方法は好ましい解決策とは言えない。

【0088】

そこで、本実施形態においては、上述のように、第１の位置決め部Ａと駆動伝達ギヤ３１とを、発熱部６０の中央部Ｍを基準に互いに反対側に設けるようにしている。このように、第１の位置決め部Ａと駆動伝達ギヤ３１とを互いに反対側に設けることで、加圧ローラ２１の軸を伸ばさなくても、駆動伝達ギヤ３１に対するヒータ２２及びヒータホルダ２３の干渉を回避することができるようになる。

【0089】

また、図２２に示すように、電極部６１も、発熱部６０の中央部Ｍを基準に駆動伝達ギヤ３１とは反対側に設けられることで、ギヤの噛み合い部で発生する熱によって電極部６１やこれに接続されるコネクタ７０が温度上昇するのを抑制できるようになる。これにより、コネクタ７０の温度上昇に伴う電極部６１に対する接触圧の低下などを防止できるようになる。

【0090】

なお、ヒータ２２の小型化及び低コスト化の観点からすれば、上述のように、ヒータ２２に設けられる位置決め部は、図１７に示す位置決め突起２２ｂではなく、位置決め孔２２ａであることが好ましいが、位置決め部がいずれの場合でもヒータ２２及びヒータホルダ２３に設けられると、これらを長くする必要があるので、駆動伝達ギヤ３１に対するヒータ２２及びヒータホルダ２３の干渉の問題は同様に生じ得る。従って、ヒータ２２及びヒータホルダ２３に位置決め部を設けることによる駆動伝達ギヤ３１との干渉を回避する観点からすれば、ヒータ２２に設けられる位置決め部は、凹部、凸部、貫通孔のいずれかに限定されるものではない。また、加圧ローラ２１の一端部側に設けられる駆動伝達部材は、駆動伝達ギヤ３１のほか、駆動伝達ベルトを張架するプーリやカップリング機構などであってもよい。

【0091】

さらに続いて、ヒータ２２における電極部６１への熱伝達を抑制する構成について説明する。

【0092】

［電極部への熱伝達抑制構造］
上述の説明では、ヒータ２２の長手方向の位置決めを行うために、ヒータ２２に位置決め孔２２ａを設けた構成ついて述べたが、このような位置決め孔２２ａを、発熱部６０が設けられた部分と電極部６１が設けられた部分との間に形成することで、発熱部６０から電極部６１への熱伝達を抑制する手段として利用することができる。すなわち、図７に示すように、位置決め孔２２ａが設けられている部分は、発熱部６０が設けられた部分よりも断面積の小さい小断面部２２ｚとなっているため、この小断面部２２ｚにおいて発熱部６０から電極部６１への熱伝達を抑制することができる。

【0093】

これにより、電極部６１に接触するコネクタ７０の温度上昇を抑制することができ、コネクタ７０の温度上昇に伴う電極部６１に対する接触圧の低下を防止できるようになる。このように、本実施形態によれば、発熱部６０が発熱しても、電極部６１やコネクタ７０が温度上昇しにくくなり、電極部６１に対するコネクタ７０の接触圧を良好に維持することができるので、信頼性が向上する。特に、本実施形態のように、発熱部６０の長さを最大用紙サイズよりも長く設定している場合や、発熱部６０がＰＴＣ特性を有し、発熱部６０の少なくとも一部においてヒータ２２の長手方向に電流が流れるように構成されている場合は、非通紙領域で発熱量が多くなるため、このような小断面部２２ｚを設けることによる効果を大きく期待できる。

【0094】

また、本実施形態の構成の場合、位置決め孔２２ａが、発熱部６０から電極部６１への熱伝達を抑制する小断面部２２ｚとしての機能も兼ねることで、位置決め部と熱伝達抑制部とを別個に設けなくてもよくなり、ヒータ２２の小型化を図れるようになる。また、ヒータ２２に小断面部２２ｚを形成するだけで、電極部６１への熱伝達を抑制できるので、ヒータ２２に放熱部材などの別部材を新たに追加する必要がなく小型化に有利である。

【0095】

また、小断面部２２ｚは、発熱部６０が設けられた部分よりも断面積が小さければ、任意の形状に形成することが可能である。例えば、図１８に示す例のような、貫通孔から成る位置決め孔２２ａを設けることでも小断面部２２ｚを形成することが可能である。

【0096】

さらに、図２４に示す例のように、発熱部６０が設けられた部分と電極部６１が設けられた部分との間で、基材層５０を部分的に薄くすることで、小断面部２２ｚを形成することも可能である。

【0097】

以下、他の定着装置の構成について説明する。

【0098】

［他の定着装置の構成］
図２５に示す例では、上述の実施形態とは反対に、駆動伝達ギヤ３１を、発熱部６０の中央部Ｍを基準として各位置決め部Ａ，Ｂ，Ｃと同じ側に設けている。この場合、駆動伝達ギヤ３１の位置精度が向上するので、画像形成装置本体１０３に設けられたギヤとの噛み合いを精度良くに行うことができるようになり、耐久性に関する信頼性が向上する。

【0099】

また、図２５に示す例では、定着装置本体（装置フレーム４０）と画像形成装置本体１０３とを位置決めする第３の位置決め部Ｃを、定着装置９の一方の側壁部２８の端部２８ｃと、これと嵌合する画像形成装置本体１０３側の孔部１０２（又は凹部）と、で構成している。この場合、各位置決め部Ａ，Ｂ，Ｃの全てを、ヒータ２２の長手方向において同じ位置（長手方向おいて重なる位置）にすることができる。このように、各位置決め部Ａ，Ｂ，Ｃの全てを、ヒータ２２の長手方向において同じ位置にすることで、画像形成装置本体１０３に対するヒータ２２の位置精度がより一層向上する。

【0100】

また、図２６に示す例のように、ヒータ２２に設けられた位置決め部としての孔部２２ｃ（小断面部２２ｚ）に対して側壁部２８の挿通溝２８ｂの縁を直接嵌合させたり、あるいは、図２７に示す例のように、ヒータ２２に設けられた孔部２２ｃ（小断面部２２ｚ）に対してステー２４に設けられた突起２４ｂを直接嵌合させたりして、ヒータ２２を長手方向に位置決めすることも可能である。このように、ヒータ２２の位置決め部に嵌合して位置決めを行う相手部材は、上述のヒータホルダ２３以外に、側壁部２８やステー２４であってもよい。しかもこの場合、ヒータ２２の熱は、ヒータ２２に直接接触する側壁部２８やステー２４へ伝達されやすくなるので、ヒータ２２の温度上昇を抑制することが可能である。また、図２６及び図２７に示すように、このような側壁部２８やステー２４がヒータ２２に直接接触する箇所を、ヒータ２２の長手方向における発熱部６０と電極部６１との間に設けることで、発熱部６０から電極部６１への熱の伝達をより一層抑制することができるようになる。また、側壁部２８やステー２４の材料を、ヒータホルダ２３よりも熱伝導率の高い材料、より好ましくはヒータ２２（基材層５０）よりも熱伝導率の高い材料で構成することで、ヒータ２２の温度上昇を効率的に抑制することができる。

【0101】

ただし、ヒータ２２の熱をその長手方向の一端部側において、側壁部２８やステー２４に伝達しやすくすると、反対の端部側との放熱量の差が大きくなることで、ヒータ２２の一端部側と他端部側とで温度が不均一になる可能性がある。これに対する対策として、例えば、図２８に示すように、ヒータ２２の孔部２２ｃ（小断面部２２ｚ）が設けられた端部とは反対の端部側に、基材層５０よりも熱伝導率の高い高熱伝導部材７４を設けるとよい。これにより、側壁部２８やステー２４が直接接触する端部側とは反対の端部側においても伝熱効果（放熱効果）が増すようになるので、ヒータ２２の一端部側と他端部側とでの温度不均一を緩和することができる。また、温度不均一を効果的に緩和するために、発熱部６０の中央部Ｍからの孔部２２ｃまでの距離Ｅ１と、発熱部６０の中央部Ｍから高熱伝導部材７４までの距離Ｅ２は、差が２ｍｍ以下、望ましくは同じ距離（対称位置）であるのがよい。また、高熱伝導部材７４を板バネ形状などに形成し、高熱伝導部材７４がヒータ２２とヒータホルダ２３とを一緒に挟んで保持する挟持部材としての機能を兼ねるようにしてもよい。これにより、ヒータ２２の均熱化と脱落防止の２つの機能を一部品で実現することができ、低コスト化を図れる。

【0102】

また、本発明は、上述の定着装置のほか、図２９～図３１に示すような定着装置にも適用可能である。以下、図２９～図３１に示す各定着装置の構成について簡単に説明する。

【0103】

まず、図２９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９０が配置されており、この押圧ローラ９０とヒータ２２とによって定着ベルト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９１が配置されている。ニップ形成部材９１は、ステー２４によって支持されており、ニップ形成部材９１と加圧ローラ２１とによって定着ベルト２０を挟んでニップ部Ｎを形成している。

【0104】

次に、図３０に示す定着装置９では、前述の押圧ローラ９０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２９に示す定着装置９と同じ構成である。

【0105】

最後に、図３１に示す定着装置９では、定着ベルト２０のほかに加圧ベルト９２が設けられ、加熱ニップ（第１ニップ部）Ｎ１と定着ニップ（第２ニップ部）Ｎ２とを分けて構成している。すなわち、加圧ローラ２１に対して定着ベルト２０側とは反対側に、ニップ形成部材９１とステー９３とを配置し、これらニップ形成部材９１とステー９３を内包するように加圧ベルト９２を回転可能に配置している。そして、加圧ベルト９２と加圧ローラ２１との間の定着ニップＮ２に用紙Ｐを通紙して加熱及び加圧して画像を定着する。その他は、図２に示す定着装置９と同じ構成である。

【0106】

以上、種々の定着装置の構成について説明したが、本発明に係る加熱装置は、定着装置に適用される場合に限らない。例えば、本発明に係る加熱装置は、用紙に塗布されたインクを乾燥させるために、インクジェット方式の画像形成装置に搭載される乾燥装置にも適用可能である。さらに、本発明に係る加熱装置は、ベルト部材によって用紙などのシートを搬送しながら、そのシートの表面に被覆部材としてのフィルムを熱圧着する被覆装置（ラミネータ）にも適用可能である。また、本発明に係る加熱装置は、ベルト部材を加熱するベルト加熱装置に限らず、ベルト部材を備えていない加熱装置であってもよい。

【符号の説明】

【0107】

９ 定着装置
１９ 加熱装置
２０ 定着ベルト（ベルト部材）
２１ 加圧ローラ（駆動ローラ）
２２ ヒータ（加熱部材）
２２ａ 位置決め孔（位置決め部）
２２ｘ ベルト回転方向下流側の側面部
２３ ヒータホルダ（保持部材）
２３ｂ 位置決め突起（位置決め部）
３１ 駆動伝達ギヤ（駆動伝達部材）
３２ 支持部材（装置フレーム）
４０ 装置フレーム
６０ 発熱部
６１ 電極部
６２ 給電線
１０３ 画像形成装置本体
Ｈ１ 駆動伝達ギヤの外径
Ｈ２ 加圧ローラの外径
Ｍ 発熱部の中央部
Ｎ ニップ部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0108】

【文献】特開２０１８－４５１１７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】