特許 7471807 定着装置、画像形成装置及びヒータ

(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】2024-04-12

(45)【発行日】2024-04-22

(54)【発明の名称】定着装置、画像形成装置及びヒータ

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240415BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20240415BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 505

H05B3/00 335

【請求項の数】 28

(21)【出願番号】P 2019218600

(22)【出願日】2019-12-03

(65)【公開番号】P2021089330

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-11-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123559

【弁理士】

【氏名又は名称】梶 俊和

(74)【代理人】

【識別番号】100177437

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 英子

(72)【発明者】

【氏名】道田 一洋

(72)【発明者】

【氏名】吉田 亞弘

(72)【発明者】

【氏名】中本 淳嗣

(72)【発明者】

【氏名】池上 祥一郎

【審査官】小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－１２９８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３２８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４４９４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｈ０５Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録材に担持された未定着のトナー像を定着する定着装置であって、
記録材の搬送方向に直交する方向において、端部側に位置する単位長さあたりの発熱量が第１の発熱量である第１の領域と、前記第１の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第２の発熱量である第２の領域と、前記第２の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第３の発熱量である第３の領域と、を有する発熱体を有するヒータを備え、
前記発熱量が、前記第２の発熱量、前記第３の発熱量、前記第１の発熱量の順に大きく、
前記第３の領域の前記搬送方向の長さである幅は、前記記録材の搬送方向に直交する方向に亘って一定であり、
前記定着装置によって定着処理を行うことが可能な用紙のうち最も大きい第１の用紙に形成されうる画像の領域の前記直交する方向における端部が前記第２の領域に含まれ、前記第１の用紙の次に大きい第２の用紙の前記直交する方向における端部が前記第１の領域に含まれることを特徴とする定着装置。

【請求項2】

前記発熱体の前記領域は、前記直交する方向において、前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域、前記第２の領域、前記第１の領域、の順に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。

【請求項3】

前記第１の領域は、電気抵抗値が第１の電気抵抗値であり、
前記第２の領域は、電気抵抗値が第２の電気抵抗値であり、
前記第３の領域は、電気抵抗値が第３の電気抵抗値であり、
前記電気抵抗値が、前記第２の電気抵抗値、前記第３の電気抵抗値、前記第１の電気抵抗値の順に大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。

【請求項4】

前記第１の領域は、前記直交する方向の長さが第１の長さであり、
前記第２の領域は、前記直交する方向の長さが第２の長さであり、
前記第３の領域は、前記直交する方向の長さが第３の長さであり、
前記直交する方向の長さが、前記第３の長さ、前記第２の長さ、前記第１の長さの順に大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項5】

前記第１の領域は、前記搬送方向の長さである幅が第１の幅であり、
前記第２の領域は、前記幅が第２の幅であり、
前記第３の領域は、前記幅が第３の幅であり、
前記幅が、前記第１の幅、前記第３の幅、前記第２の幅の順に大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項6】

前記第１の領域は、前記搬送方向の長さである幅が前記直交する方向の内側に向かうほど狭くなり、
前記第２の領域は、前記幅が前記直交する方向の内側に向かうほど広くなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項7】

前記第１の領域は、前記幅の平均が第１の幅であり、
前記第２の領域は、前記幅の平均が第２の幅であり、
前記第３の領域は、前記幅が第３の幅であり、
前記幅が、前記第１の幅、前記第３の幅、前記第２の幅の順に大きいことを特徴とする請求項６に記載の定着装置。

【請求項8】

前記第１の領域、前記第２の領域及び前記第３の領域は、それぞれ異なる材料で形成されており、
前記第１の領域は、電気抵抗率が第１の電気抵抗率であり、
前記第２の領域は、電気抵抗率が第２の電気抵抗率であり、
前記第３の領域は、電気抵抗率が第３の電気抵抗率であり、
前記電気抵抗率は、前記第２の電気抵抗率、前記第３の電気抵抗率、前記第１の電気抵抗率の順に大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項9】

前記第１の領域は、前記搬送方向及び前記直交する方向に直交する方向の長さである厚みが第１の厚みであり、
前記第２の領域は、前記厚みが第２の厚みであり、
前記第３の領域は、前記厚みが第３の厚みであり、
前記厚みが、前記第１の厚み、前記第３の厚み、前記第２の厚みの順に厚いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項10】

前記発熱体が搭載される基板を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項11】

前記発熱体を複数備え、
複数の前記発熱体は、前記搬送方向である前記基板の短手方向において対称に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。

【請求項12】

前記第１の用紙は、ＬＴＲ用紙であり、
前記第２の用紙は、Ａ４用紙であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項13】

前記第１の用紙は、Ａ３用紙であり、
前記第２の用紙は、ＬＴＲ用紙であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項14】

前記発熱体により加熱される第１の回転体と、
前記第１の回転体とともにニップ部を形成する第２の回転体と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の定着装置。

【請求項15】

前記第１の回転体は、フィルムであることを特徴とする請求項１４に記載の定着装置。

【請求項16】

前記ヒータは、前記フィルムの内部空間に配置されており、
前記ニップ部は、前記フィルムを介して前記発熱体と前記第２の回転体により形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の定着装置。

【請求項17】

前記発熱体は、前記搬送方向に直交する方向の長さが第４の長さである第１の発熱体であり、
前記ヒータは、前記搬送方向に直交する方向の長さが前記第１の発熱体よりも短い第５の長さである第２の発熱体と、
前記搬送方向に直交する方向の長さが前記第２の発熱体よりも短い第６の長さである第３の発熱体と、をさらに備え、
前記搬送方向である前記基板の短手方向において、前記第１の発熱体、前記第２の発熱体、前記第３の発熱体、前記第１の発熱体、の順で前記基板に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。

【請求項18】

記録材に担持された未定着のトナー像を定着する定着装置であって、
記録材の搬送方向に直交する方向において、端部側に位置する単位長さあたりの発熱量が第１の発熱量である第１の領域と、前記第１の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第２の発熱量である第２の領域と、前記第２の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第３の発熱量である第３の領域と、を有する発熱体を有するヒータを備え、
前記発熱量が、前記第２の発熱量、前記第３の発熱量、前記第１の発熱量の順に大きく、
前記第３の領域の前記搬送方向の長さである幅は、前記記録材の搬送方向に直交する方向に亘って一定であり、
前記発熱体が搭載される基板を備え、
前記発熱体は、前記搬送方向に直交する方向の長さが第４の長さである第１の発熱体であり、
前記ヒータは、前記搬送方向に直交する方向の長さが前記第１の発熱体よりも短い第５の長さである第２の発熱体と、
前記搬送方向に直交する方向の長さが前記第２の発熱体よりも短い第６の長さである第３の発熱体と、をさらに備え、
前記搬送方向である前記基板の短手方向において、前記第１の発熱体、前記第２の発熱体、前記第３の発熱体、前記第１の発熱体、の順で前記基板に配置されることを特徴とする定着装置。

【請求項19】

記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成手段と、
請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【請求項20】

細長い基板と、
前記基板の長手方向において、端部側に位置する単位長さあたりの発熱量が第１の発熱量である第１の領域と、前記第１の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第２の発熱量である第２の領域と、前記第２の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第３の発熱量である第３の領域と、を有する発熱体と、を備え、
前記発熱量が、前記第２の発熱量、前記第３の発熱量、前記第１の発熱量の順に大きく、
前記第３の領域の前記長手方向に直交する短手方向の長さである幅は、前記長手方向に亘って一定であり、
前記発熱体は、前記長手方向の長さが第４の長さである第１の発熱体であり、
前記ヒータは、前記長手方向の長さが前記第１の発熱体よりも短い第５の長さである第２の発熱体と、
前記長手方向の長さが前記第２の発熱体よりも短い第６の長さである第３の発熱体と、をさらに備え、
前記短手方向において、前記第１の発熱体、前記第２の発熱体、前記第３の発熱体、前記第１の発熱体、の順で前記基板に配置されることを特徴とするヒータ。

【請求項21】

前記発熱体の前記領域は、前記長手方向において、前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域、前記第２の領域、前記第１の領域、の順に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載のヒータ。

【請求項22】

前記第１の領域は、電気抵抗値が第１の電気抵抗値であり、
前記第２の領域は、電気抵抗値が第２の電気抵抗値であり、
前記第３の領域は、電気抵抗値が第３の電気抵抗値であり、
前記電気抵抗値が、前記第２の電気抵抗値、前記第３の電気抵抗値、前記第１の電気抵抗値の順に大きいことを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載のヒータ。

【請求項23】

前記第１の領域は、前記長手方向の長さが第１の長さであり、
前記第２の領域は、前記長手方向の長さが第２の長さであり、
前記第３の領域は、前記長手方向の長さが第３の長さであり、
前記長手方向の長さが、前記第３の長さ、前記第２の長さ、前記第１の長さの順に大きいことを特徴とする請求項２０から請求項２２のいずれか１項に記載のヒータ。

【請求項24】

前記第１の領域は、前記短手方向の幅が第１の幅であり、
前記第２の領域は、前記短手方向の幅が第２の幅であり、
前記第３の領域は、前記短手方向の幅が第３の幅であり、
前記幅が、前記第１の幅、前記第３の幅、前記第２の幅の順に大きいことを特徴とする請求項２０から請求項２３のいずれか１項に記載のヒータ。

【請求項25】

前記第１の領域は、前記短手方向の幅が前記長手方向の内側に向かうほど狭くなり、
前記第２の領域は、前記短手方向の幅が前記長手方向の内側に向かうほど広くなることを特徴とする請求項２０から請求項２３のいずれか１項に記載のヒータ。

【請求項26】

前記第１の領域は、前記幅の平均が第１の幅であり、
前記第２の領域は、前記幅の平均が第２の幅であり、
前記第３の領域は、前記幅が第３の幅であり、
前記幅が、前記第１の幅、前記第３の幅、前記第２の幅の順に大きいことを特徴とする請求項２５に記載のヒータ。

【請求項27】

前記第１の領域、前記第２の領域及び前記第３の領域は、それぞれ異なる材料で形成されており、
前記第１の領域は、電気抵抗率が第１の電気抵抗率であり、
前記第２の領域は、電気抵抗率が第２の電気抵抗率であり、
前記第３の領域は、電気抵抗率が第３の電気抵抗率であり、
前記電気抵抗率は、前記第２の電気抵抗率、前記第３の電気抵抗率、前記第１の電気抵抗率の順に大きいことを特徴とする請求項２０から請求項２３のいずれか１項に記載のヒータ。

【請求項28】

前記第１の領域は、前記長手方向及び前記短手方向に直交する方向の長さである厚みが第１の厚みであり、
前記第２の領域は、前記厚みが第２の厚みであり、
前記第３の領域は、前記厚みが第３の厚みであり、
前記厚みが、前記第１の厚み、前記第３の厚み、前記第２の厚みの順に厚いことを特徴とする請求項２０から請求項２３のいずれか１項に記載のヒータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、定着装置、画像形成装置及びヒータに関し、特に、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置における定着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

フィルム加熱方式の定着装置は、定着フィルム内にヒータ基板を有し、定着フィルムと接触する加圧ローラを備える。定着フィルムや加圧ローラなどの部材は発熱体よりも長いことが一般的であるため、各部材の長手方向の端部は中央部に比べて、温度が低くなりやすく、用紙へのトナーの定着性が低下する傾向にある。部材の長手方向の端部における温度の低下を、以降、端部温度ダレという。端部温度ダレを改善する方法として、例えば、長手方向の両端部の発熱体の幅（短手方向の長さ）を狭くし、単位長さあたりの電気抵抗値を長手方向の中央部よりも高く設定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、長手方向の両端部では長手方向の中央部よりも高い発熱量を得ることができ、各部材の端部温度ダレを改善することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－２６０５９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の発熱体を用いた場合、長手方向の幅の広い用紙を定着装置に通過させる場合は非通紙部昇温が発生しにくい。しかし、長手方向の幅の狭い用紙を定着装置に通過させる場合は、用紙が通過しない両端の領域が過剰に加熱される非通紙部昇温が発生するおそれがある。用紙の長手方向の長さ（用紙幅）を長手紙幅（Ｗ）とする。

【0005】

例えばＡ４サイズの用紙に対応したプリンタにおいて、長手紙幅が最も広い用紙サイズはＬＴＲ（Ｗ＝２１５．９ｍｍ）、次に長手紙幅の広い用紙サイズはＡ４（Ｗ＝２１０ｍｍ）である。ＬＴＲ用紙もＡ４用紙も短辺を搬送方向の先端として搬送する。例えば、従来の発熱体をＡ４プリンタに搭載した場合、ＬＴＲ用紙よりも長手紙幅の狭いＡ４用紙を搬送すると、非通紙部の領域がＬＴＲ用紙よりも広くなるため、非通紙部での過昇温の発生が懸念される。

【0006】

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、定着装置の各部材の長手方向の端部の温度低下の改善と、非通紙部の昇温の抑制とを両立することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

【0008】

（１）記録材に担持された未定着のトナー像を定着する定着装置であって、記録材の搬送方向に直交する方向において、端部側に位置する単位長さあたりの発熱量が第１の発熱量である第１の領域と、前記第１の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第２の発熱量である第２の領域と、前記第２の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第３の発熱量である第３の領域と、を有する発熱体を有するヒータを備え、前記発熱量が、前記第２の発熱量、前記第３の発熱量、前記第１の発熱量の順に大きく、前記第３の領域の前記搬送方向の長さである幅は、前記記録材の搬送方向に直交する方向に亘って一定であり、前記定着装置によって定着処理を行うことが可能な用紙のうち最も大きい第１の用紙に形成されうる画像の領域の前記直交する方向における端部が前記第２の領域に含まれ、前記第１の用紙の次に大きい第２の用紙の前記直交する方向における端部が前記第１の領域に含まれることを特徴とする定着装置。
（２）記録材に担持された未定着のトナー像を定着する定着装置であって、記録材の搬送方向に直交する方向において、端部側に位置する単位長さあたりの発熱量が第１の発熱量である第１の領域と、前記第１の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第２の発熱量である第２の領域と、前記第２の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第３の発熱量である第３の領域と、を有する発熱体を有するヒータを備え、前記発熱量が、前記第２の発熱量、前記第３の発熱量、前記第１の発熱量の順に大きく、前記第３の領域の前記搬送方向の長さである幅は、前記記録材の搬送方向に直交する方向に亘って一定であり、前記発熱体が搭載される基板を備え、前記発熱体は、前記搬送方向に直交する方向の長さが第４の長さである第１の発熱体であり、前記ヒータは、前記搬送方向に直交する方向の長さが前記第１の発熱体よりも短い第５の長さである第２の発熱体と、前記搬送方向に直交する方向の長さが前記第２の発熱体よりも短い第６の長さである第３の発熱体と、をさらに備え、前記搬送方向である前記基板の短手方向において、前記第１の発熱体、前記第２の発熱体、前記第３の発熱体、前記第１の発熱体、の順で前記基板に配置されることを特徴とする定着装置。
（３）記録材に未定着のトナー像を形成する画像形成手段と、前記（１）又は前記（２）に記載の定着装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
（４）細長い基板と、前記基板の長手方向において、端部側に位置する単位長さあたりの発熱量が第１の発熱量である第１の領域と、前記第１の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第２の発熱量である第２の領域と、前記第２の領域に隣り合う単位長さあたりの発熱量が第３の発熱量である第３の領域と、を有する発熱体と、を備え、前記発熱量が、前記第２の発熱量、前記第３の発熱量、前記第１の発熱量の順に大きく、前記第３の領域の前記長手方向に直交する短手方向の長さである幅は、前記長手方向に亘って一定であり、前記発熱体は、前記長手方向の長さが第４の長さである第１の発熱体であり、前記ヒータは、前記長手方向の長さが前記第１の発熱体よりも短い第５の長さである第２の発熱体と、前記長手方向の長さが前記第２の発熱体よりも短い第６の長さである第３の発熱体と、をさらに備え、前記短手方向において、前記第１の発熱体、前記第２の発熱体、前記第３の発熱体、前記第１の発熱体、の順で前記基板に配置されることを特徴とするヒータ。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、定着装置の各部材の長手方向の端部の温度低下の改善と、非通紙部の昇温の抑制とを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１～５の画像形成装置の全体構成概略図

【図2】実施例１～５の画像形成装置の制御ブロック図

【図3】実施例１の定着装置の構成を示す斜視図及び断面図

【図4】実施例１のヒータの構成を示す平面図、側面図及び断面図

【図5】実施例１のヒータと用紙との位置関係を示す図

【図6】実施例１との比較のための比較例を示す図

【図7】実施例１のフィルム温度を示すグラフ、用紙との位置関係を示す図

【図8】実施例１のフィルム温度を示すグラフ、用紙との位置関係を示す図

【図9】実施例２のヒータの構成を示す平面図、側面図及び断面図

【図10】実施例２のヒータと用紙との位置関係を示す図

【図11】実施例２のフィルム温度を示すグラフ、用紙との位置関係を示す図

【図12】実施例２のフィルム温度を示すグラフ、用紙との位置関係を示す図

【図13】実施例３のヒータの構成を示す図、要部拡大図

【図14】実施例４のヒータの構成を示す図、要部拡大図

【図15】実施例４のその他のヒータの構成を示す平面図

【図16】実施例４のヒータと用紙との位置関係を示す図

【図17】実施例５のヒータの平面図、断面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。以下の実施例において、記録紙を定着ニップ部に通すことを、通紙するという。また、発熱体が発熱している領域で、記録紙が通紙していない領域を非通紙領域（又は非通紙部）といい、記録紙が通紙している領域を通紙領域（又は通紙部）という。また、非通紙領域が通紙領域に比べて温度が高くなってしまう現象を非通紙部昇温という。更に、フィルムや加圧ローラなどの部材が発熱体よりも長いため、各部材の長手方向の両端部が中央部に比べて温度が低くなりやすい。部材の長手方向の両端部における温度の低下を、端部温度ダレという。

【実施例1】

【0013】

［全体構成］
図１は実施例１の定着装置を搭載した一例の画像形成装置である、インライン方式のカラー画像形成装置を示す構成図である。図１を用いて電子写真方式のカラー画像形成装置の動作を説明する。なお、第１ステーションをイエロー（Ｙ）色のトナー画像形成用のステーション、第２ステーションをマゼンタ（Ｍ）色のトナー画像形成用のステーションとしている。また、第３ステーションをシアン（Ｃ）色のトナー画像形成用のステーション、第４ステーションをブラック（Ｋ）色のトナー画像形成用のステーションとしている。

【0014】

第１ステーションで、像担持体である感光ドラム１ａは、ＯＰＣ感光ドラムである。感光ドラム１ａは金属円筒上に感光して電荷を生成するキャリア生成層、発生した電荷を輸送する電荷輸送層等からなる機能性有機材料が複数層積層されたものであり、最外層は電気的導電性が低くほぼ絶縁である。帯電手段である帯電ローラ２ａが感光ドラム１ａに当接され、感光ドラム１ａの回転に伴い、従動回転しながら感光ドラム１ａ表面を均一に帯電する。帯電ローラ２ａには直流電圧又は交流電圧を重畳した電圧が印加され、帯電ローラ２ａと感光ドラム１ａ表面とのニップ部から、回転方向の上流側及び下流側の微小な空気ギャップにおいて放電が発生することにより感光ドラム１ａが帯電される。クリーニングユニット３ａは、後述する転写後に感光ドラム１ａ上に残ったトナーをクリーニングするユニットである。現像手段である現像ユニット８ａは、現像ローラ４ａ、非磁性一成分トナー５ａ、現像剤塗布ブレード７ａからなる。感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、クリーニングユニット３ａ、現像ユニット８ａは、画像形成装置に対して着脱自在な一体型のプロセスカートリッジ９ａとなっている。

【0015】

露光手段である露光装置１１ａは、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニット又はＬＥＤ（発光ダイオード）アレイから構成され、画像信号に基づいて変調された走査ビーム１２ａを感光ドラム１ａ上に照射する。また、帯電ローラ２ａは、帯電ローラ２ａへの電圧供給手段である帯電高電圧電源２０ａに接続されている。現像ローラ４ａは、現像ローラ４ａへの電圧供給手段である現像高電圧電源２１ａに接続されている。１次転写ローラ１０ａは、１次転写ローラ１０ａへの電圧供給手段である１次転写高電圧電源２２ａに接続されている。以上が第１ステーションの構成であり、第２、第３、第４ステーションも同様の構成をしている。他のステーションについて、第１ステーションと同一の機能を有する部品は同一の符号を付し、符号の添え字にステーションごとにｂ、ｃ、ｄを付している。なお、以下の説明において、特定のステーションについて説明する場合を除き、添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略する。

【0016】

中間転写ベルト１３は、その張架部材として２次転写対向ローラ１５、テンションローラ１４、補助ローラ１９の３本のローラにより支持されている。テンションローラ１４のみバネで中間転写ベルト１３を張る方向の力が加えられており、中間転写ベルト１３に適当なテンション力が維持されるようになっている。２次転写対向ローラ１５はメインモータ（不図示）からの回転駆動を受けて回転し、外周に巻かれた中間転写ベルト１３が回動する。中間転写ベルト１３は感光ドラム１ａ～１ｄ（例えば、図１では反時計回り方向に回転）に対して順方向（例えば、図１では時計回り方向）に略同速度で移動する。また、中間転写ベルト１３は、矢印方向（時計回り方向）に回転し、１次転写ローラ１０は中間転写ベルト１３をはさんで感光ドラム１と反対側に配置されて、中間転写ベルト１３の移動に伴い従動回転する。中間転写ベルト１３をはさんで感光ドラム１と１次転写ローラ１０とが当接している位置を１次転写位置という。補助ローラ１９、テンションローラ１４及び２次転写対向ローラ１５は電気的に接地されている。なお、第２～第４ステーションも１次転写ローラ１０ｂ～１０ｄは第１ステーションの１次転写ローラ１０ａと同様の構成としているので説明を省略する。

【0017】

次に実施例１の画像形成装置の画像形成動作を説明する。画像形成装置は待機状態時に印刷指令を受信すると、画像形成動作をスタートする。感光ドラム１や中間転写ベルト１３等はメインモータ（不図示）によって所定のプロセススピードで矢印方向に回転を始める。感光ドラム１ａは、帯電高電圧電源２０ａにより電圧が印加された帯電ローラ２ａによって一様に帯電され、続いて露光装置１１ａから照射された走査ビーム１２ａによって画像情報（画像データともいう）に従った静電潜像が形成される。現像ユニット８ａ内のトナー５ａは、現像剤塗布ブレード７ａによって負極性に帯電されて現像ローラ４ａに塗布される。そして、現像ローラ４ａには、現像高電圧電源２１ａより所定の現像電圧が供給される。感光ドラム１ａが回転して感光ドラム１ａ上に形成された静電潜像が現像ローラ４ａに到達すると、静電潜像は負極性のトナーが付着することによって可視化され、感光ドラム１ａ上には第１色目（例えば、Ｙ（イエロー））のトナー像が形成される。他の色Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各ステーション（プロセスカートリッジ９ｂ～９ｄ）も同様に動作する。各色の１次転写位置間の距離に応じて、一定のタイミングでコントローラ（不図示）からの書き出し信号を遅らせながら、露光による静電潜像が各感光ドラム１ａ～１ｄ上に形成される。それぞれの１次転写ローラ１０ａ～１０ｄにはトナーと逆極性の直流高電圧が印加される。以上の工程により、順に中間転写ベルト１３にトナー像が転写されていき（以下、１次転写という）、中間転写ベルト１３上に多重トナー像が形成される。

【0018】

その後、トナー像の作像に合わせて、カセット１６に積載されている記録材である用紙Ｐは、搬送経路Ｙに沿って搬送される。具体的には、用紙Ｐは給紙ソレノイド（不図示）によって回転駆動される給紙ローラ１７により給送（ピックアップ）される。給送された用紙Ｐは搬送ローラによりレジストレーションローラ（以下、レジストローラという）１８に搬送される。そして、用紙Ｐは、搬送方向に直交する方向の長さ（以下、幅という）を検知する検知手段である紙幅センサ１１２を通過する。レジストローラ１８の下流側にはレジストレーションセンサ（以下、レジセンサという）１１３が配置されている。レジセンサ１１３は、用紙Ｐの先端が到着すると用紙Ｐの「有り」を検知し、用紙Ｐの後端が通過すると用紙Ｐの「無し」を検知する。

【0019】

用紙Ｐは、中間転写ベルト１３上のトナー像に同期して、レジストローラ１８によって中間転写ベルト１３と２次転写ローラ２５との当接部である転写ニップ部へ搬送される。２次転写ローラ２５には２次転写高電圧電源２６により、トナーと逆極性の電圧が印加され、中間転写ベルト１３上に担持された４色の多重トナー像が一括して用紙Ｐ上（記録材上）に転写される（以下、２次転写という）。用紙Ｐ上に未定着のトナー像が形成されるまでに寄与した部材（例えば、感光ドラム１等）は画像形成手段として機能する。一方、２次転写を終えた後、中間転写ベルト１３上に残留したトナーは、クリーニングユニット２７によって清掃される。２次転写が終了した後の用紙Ｐは、定着手段である定着装置５０へと搬送され、トナー像の定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）として排出トレー３０へと排出される。定着装置５０のフィルム５１、ニップ形成部材５２、加圧ローラ５３、ヒータ５４については後述する。

【0020】

複数枚の用紙Ｐに連続して画像を印刷する印刷モードを、以下、連続印刷や連続ジョブという。連続印刷において、先行して印刷が行われる用紙Ｐ（以下、先行紙という）の後端と先行紙に続いて印刷が行われる後続の用紙Ｐ（以下、後続紙という）の先端との間を紙間という。実施例１の画像形成装置は、各部材と用紙Ｐとの搬送方向に直交する方向（後述する、長手方向）における中央の位置を一致させて印刷動作を行う中央基準の画像形成装置である。したがって、搬送方向に直交する方向の長さが大きい用紙Ｐの印刷動作であっても、搬送方向に直交する方向の長さが小さい用紙Ｐの印刷動作であっても、各用紙Ｐの中央位置は一致する。なお、搬送基準を中央基準としているが、端部基準等他の基準としてもよい。

【0021】

［画像形成装置のブロック図］
図２は画像形成装置の動作を説明するブロック図であり、この図を参照しながら画像形成装置の印刷動作について説明する。ホストコンピュータであるＰＣ１１０は、画像形成装置の内部にあるビデオコントローラ９１に対して印刷指令を出力し、印刷画像の画像データをビデオコントローラ９１に転送する役割を担う。

【0022】

ビデオコントローラ９１はＰＣ１１０から入力された画像データを露光データに変換し、エンジンコントローラ９２内にある露光制御装置９３に転送する。露光制御装置９３はＣＰＵ９４から制御され、露光データのオンオフ、露光装置１１の制御を行う。露光データのサイズは画像サイズによって決定される。制御手段であるＣＰＵ９４は印刷指令を受信すると画像形成シーケンスをスタートさせる。

【0023】

エンジンコントローラ９２にはＣＰＵ９４、メモリ９５等が搭載されており、予めプログラムされた動作を行う。高電圧電源９６は上述の帯電高電圧電源２０、現像高電圧電源２１、１次転写高電圧電源２２、２次転写高電圧電源２６から構成される。また、電力制御部９７は双方向サイリスタ（以下、トライアックという）５６を有している。電力制御部９７は、電力を供給する電力供給経路を切り替えることによって実施例５で説明する長手方向の長さが異なる複数の発熱体を切り替える切替手段である発熱体切り替え器５７等も有している。電力制御部９７は、供給する電力量を決定する。また、実施例５の定着装置５０においては、電力制御部９７は発熱する発熱体を選択する。発熱体切り替え器５７は、例えばリレーである。

【0024】

また、駆動装置９８はメインモータ９９、定着モータ１００等から構成される。またセンサ１１１は定着装置５０の温度を検知する定着温度センサ５９、用紙Ｐの幅を検知する紙幅センサ１１２等からなり、センサ１１１の検知結果はＣＰＵ９４に送信される。なお、レジセンサ１１３もセンサ１１１に含まれる。ＣＰＵ９４は画像形成装置内のセンサ１１１の検知結果を取得し、露光装置１１、高電圧電源９６、電力制御部９７、駆動装置９８を制御する。これにより、ＣＰＵ９４は、静電潜像の形成、現像されたトナー像の転写、用紙Ｐへのトナー像の定着等を行い、露光データがトナー像として用紙Ｐ上に印刷される画像形成工程の制御を行う。なお、本発明が適用される画像形成装置は、図１で説明した構成の画像形成装置に限定されるものではなく、異なる幅の用紙Ｐを印刷することが可能で、後述するヒータを有する定着装置５０を備える画像形成装置であればよい。

【0025】

［定着装置］
実施例１の定着装置５０の長手方向の要部斜視図を図３（ａ）に示す。長手方向の中央の位置における定着装置５０の断面図を図３（ｂ）に示す。定着装置５０は、円筒状の第１の回転体であるフィルム５１、フィルム５１と共に定着ニップ部（ニップ部）を形成する第２の回転体である加圧ローラ５３を有している。定着装置５０は、加熱体であるヒータ５４、ヒータ５４を保持するニップ形成部材５２、長手方向の強度を保持するステー６を有している。

【0026】

フィルム５１は、例えば膜厚５０μｍのポリイミド基材の上に、膜厚２００μｍのシリコーンゴム層、その上に、膜厚２０μｍのＰＦＡ離型層で構成される。加圧ローラ５３は例えば外径１３ｍｍのＳＵＭ芯金、その上に膜厚３．５ｍｍのシリコーンゴム弾性層、更にその上に膜厚４０μｍのＰＦＡ離型層で構成される。駆動源（不図示）により、加圧ローラ５３を回転させ、フィルム５１は加圧ローラ５３の駆動を受けて従動回転する。ヒータ５４はニップ形成部材５２に保持され、フィルム５１の内周面（内面）とヒータ５４表面とが接触する。ステー６は加圧手段（不図示）によって両端を加圧され、その加圧力はニップ形成部材５２、フィルム５１を介して加圧ローラ５３が受ける。これにより、フィルム５１と加圧ローラ５３とが押圧接触する定着ニップ部Ｎが形成される。ニップ形成部材５２は剛性・耐熱性・断熱性を有する必要があり、液晶ポリマーで形成される。

【0027】

加熱体であるヒータ５４の裏面かつ長手方向の中央部には、温度検知手段である定着温度センサ５９と安全素子であるサーモスイッチ（不図示）を接触配置する。定着温度センサ５９はチップ抵抗式のサーミスタである。定着温度センサ５９のチップ抵抗が検出され、検出結果がヒータ５４の温度制御に使用される。定着温度センサ５９は過剰な昇温（以下、過剰昇温という）を検出することもできる。定着温度センサ５９の長手方向の両端部には１つずつサーミスタ（不図示）が配置されており、これらのサーミスタは長手方向の端部のヒータ５４裏面の温度をモニタする。サーモスイッチ（不図示）はバイメタルサーモスイッチであり、ヒータ５４とサーモスイッチとは電気的に接続されている。サーモスイッチがヒータ５４裏面の過剰昇温を検知すると、サーモスイッチ内部のバイメタルが動作し、ヒータ５４に供給される電力を遮断することができる。

【0028】

［ヒータ］
図４は実施例１におけるヒータ５４の長手方向の平面、側面及び断面を示している。ヒータ５４の基本構成は、セラミック基板（以下、基板という）４１の上に、発熱体４２ａ、４２ｂ、導電経路４３、接点４４ａ、４４ｂを形成する。セラミック基板４１は、例えばアルミナなどで形成された板状の基板である。発熱体４２ａ、４２ｂは、例えば銀とパラジウムが主成分の発熱体である。導電経路４３は、発熱体４２ａ、４２ｂよりも電気抵抗値が低くなっている。接点４４ａ、４４ｂは発熱体４２ａ、４２ｂに電力を供給するためのものである。接点４４ａ、４４ｂ以外の領域は絶縁性のガラス４５でコートされる。接点４４ａと接点４４ｂとの間に電圧を印加すると、基板４１上の発熱体４２ａ、４２ｂが発熱する。

【0029】

基板４１の寸法は、例えば厚みｔ＝１ｍｍ、幅Ｗ＝７．０ｍｍ、長さｌ＝２８０ｍｍである。長手方向の長さ４２ｌ＝２２２ｍｍの同一寸法の発熱体４２ａ、４２ｂを基板４１の短手方向に並べて配置する。基板４１の長手方向の配置については、接点４４ａ、導電経路４３、発熱体４２ａ、導電経路４３、接点４４ｂの順に電気的に直列に接続する。発熱体４２ｂの基板４１上についても同様に接続する。発熱体４２ａの長手方向の電気抵抗は２１Ω、発熱体４２ｂも２１Ωであり、それぞれの発熱体４２ａ、４２ｂは並列に接続するので、２つの発熱体４２ａ、４２ｂの合成電気抵抗値は１０．５Ωになる。発熱体４２ａ、４２ｂ及び導電経路４３はガラス４５で被覆され、絶縁性が保持される。ヒータ５４裏の温度を検出する定着温度センサ５９は長手方向の略中央部に配置され、定着温度センサ５９の検出結果に基づいて、発熱体４２ａ、４２ｂに投入される電圧が制御される。

【0030】

［ヒータ端部の構成］
図５（ａ）に実施例１の発熱体４２ａ、４２ｂの長手方向の中心部側を左端としたヒータ５４の右側半分の要部拡大図を示す。なお、発熱体４２ａ、４２ｂは左右対称の形状であるため、左側半分については説明を省略する。以下に、発熱体４２ａの寸法について説明する。発熱体４２ａは、短手方向の長さ（以下、幅という）Ｈ１＝１．０ｍｍ、Ｈ２＝０．７ｍｍ、Ｈ３＝０．８ｍｍである。すなわち、発熱体４２ａは、短手方向の幅が、Ｈ１＞Ｈ３＞Ｈ２となるような異なる３つの幅を有する形状となっている。

【0031】

また、発熱体４２ａは、第１の幅である幅Ｈ１となっている部分の長手方向の第１の長さはＬ１＝６ｍｍである。また発熱体４２ａは、第２の幅である幅Ｈ２となっている部分の長手方向の第２の長さはＬ２＝２２ｍｍである。更に発熱体４２ａは、第３の幅である幅Ｈ３となっている部分の長手方向の第３の長さはＬ３＝８３ｍｍである。すなわち、発熱体４２ａは、各幅を有する部分の長手方向の長さが、Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１となるような異なる３つの長さを有する形状となっている。発熱体４２ｂは発熱体４２ａと上下対称（短手方向の仮想の中心線に対して対称）の形状であり、発熱体４２ａと同一寸法である。発熱体４２ａと基板４１の一方の端部との間の距離Ｗ１、及び、発熱体４２ｂと基板４１の他方の端部との間の距離Ｗ３は１．０ｍｍ、発熱体４２ａと発熱体４２ｂとの間の距離Ｗ２は３．４ｍｍとしている。図５（ｂ）に示すように、発熱体４２ａ、４２ｂの短手方向の幅Ｈ１の領域を領域Ａ、幅Ｈ２の領域を領域Ｂ、幅Ｈ３の領域を領域Ｃとする。

【0032】

発熱体４２ａ、４２ｂの形状を前述した形状としている理由は、発熱体４２ａ、４２ｂに電圧を印加した際に、領域Ｂ、Ｃ、Ａの順に単位長さ当たりの発熱量（エネルギー密度Ｐ）を高くしたいからである。領域Ａ、Ｂ、Ｃにおけるそれぞれのエネルギー密度をＰ１、Ｐ２、Ｐ３とすると、Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ１の関係である。すなわち、発熱体４２ａ、４２ｂは、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向において、端部側に位置する単位長さあたりの発熱量が第１の発熱量であるエネルギー密度Ｐ１の第１の領域である領域Ａを有する。また発熱体４２ａ、４２ｂは、第１の領域よりも内側に位置する単位長さあたりの発熱量が第２の発熱量であるエネルギー密度Ｐ２の第２の領域である領域Ｂを有する。更に発熱体４２ａ、４２ｂは、第２の領域よりも内側に位置する単位長さあたりの発熱量が第３の発熱量であるエネルギー密度Ｐ３の第３の領域である領域Ｃを有する。

【0033】

実施例１の発熱体４２ａ、４２ｂは、領域Ａの幅Ｈ１が最も広く、領域Ｂの幅Ｈ２が最も狭く、領域Ｃの幅Ｈ３が領域Ａの幅Ｈ１と領域Ｂの幅Ｈ２との中間である。すなわち、Ｈ１＞Ｈ３＞Ｈ２である。これにより、領域Ａ、Ｂ、Ｃの中で最も外側の領域（以下、最外領域という）である領域Ａにおける単位長さたりの第１の電気抵抗値である電気抵抗値Ｒ１を最小とする。また、最外領域に隣接する領域Ｂの第２の電気抵抗値である電気抵抗値Ｒ２を最大とし、長手方向中央部の領域Ｃの第３の電気抵抗値である電気抵抗値Ｒ３をそれらの間とする。これにより、単位長さあたりの電気抵抗値は領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ａの順に大きくすることができる。すなわち、Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ１とする。これにより、発熱体４２ａ、４２ｂに電圧を印加した際に、領域Ｂ、Ｃ、Ａの順に単位長さあたりの発熱量（エネルギー密度Ｐ）を高くすることができる。

【0034】

図５（ｃ）に長手方向の長さ（以下、紙幅という）が最も広い第１の用紙であるＬＴＲ用紙、第１の用紙の次に紙幅が広い第２の用紙であるＡ４用紙を示し、用紙Ｐと発熱体４２ａ、４２ｂとの位置関係について説明する。ここで、第１の用紙は、定着装置５０によって定着処理を行うことが可能な用紙のうち最も大きい用紙である。なお、用紙の先端、用紙の右端いずれも余白５ｍｍとし、余白以外の画像の領域を画像域と定義する。用紙の後端、用紙の左端は不図示ではあるが、いずれも余白５ｍｍとする。長手方向において、Ａ４用紙の端部は領域Ａ内に入る。一方、ＬＴＲ用紙では画像域の端部は領域Ｂ内に入る。Ａ４用紙はＬＴＲ用紙より紙幅が狭いので、非通紙部領域が広い。すなわち、Ａ４用紙はＬＴＲ用紙に比べれば、非通紙部が過昇温となりやすい。実施例１においては、発熱体４２ａ、４２ｂの形状を上述した形状としたことで、Ａ４用紙の端部をエネルギー密度Ｐの低い領域Ａ（エネルギー密度Ｐ１）内に入るようにしている。これにより、Ａ４用紙に定着処理を行う場合でも非通紙部の発熱量を低減することができる。つまり、非通紙部の過昇温を抑制することが可能となる。

【0035】

次に、フィルム５１や加圧ローラ５３などの部材は発熱体４２ａ、４２ｂよりも長いことが一般的であるため、各部材の長手方向の端部は中央部に比べて、温度が低くなりやすく、用紙Ｐへのトナーの定着性が低下する傾向にある。フィルム５１や加圧ローラ５３の端部であればあるほど温度が低くなる傾向にある。紙幅の最も広いＬＴＲ用紙に定着処理を施すときが、最も端部温度ダレの度合い（以下、端部温度ダレ量という）が大きい。実施例１においては、ＬＴＲ用紙の画像域の端部をエネルギー密度Ｐの高い領域Ｂ（エネルギー密度Ｐ２）内に入るようにしたので、ＬＴＲ用紙を搬送した際のＬＴＲ用紙の画像域の端部近傍における各部材の端部温度ダレを軽減することができる。

【0036】

以上より、発熱体４２ａ、４２ｂの長手方向の端部から中心部までの領域において、端部から順に発熱体４２ａ、４２ｂを第１の領域、第２の領域、第３の領域と区分けする。そしてそれらの領域に対応した、発熱体４２ａ、４２ｂの短手方向の幅を第２の幅、第３の幅、第１の幅の順に狭くする。更に、発熱体４２ａ、４２ｂの単位長さあたりの電気抵抗値を第２の電気抵抗値、第３の電気抵抗値、第１の電気抵抗値の順に大きくし、単位長さあたりの発熱量（エネルギー密度）を第２の発熱量、第３の発熱量、第１の発熱量の順に大きくする。これにより、紙幅の最も広い第１の用紙の画像域の端部を第２の領域内に含めることができ、第１の用紙の次に紙幅の広い第２の用紙の端部を第１の領域内に含めることができる。発熱体４２ａ、４２ｂをこのような形状とすることで、紙幅の最も広い第１の用紙を搬送した際の定着装置５０の各部材の端部温度ダレを改善し、第１の用紙の次に紙幅の広い第２の用紙を搬送した際の非通紙部の過昇温を抑制することができる。すなわち、両者を両立することができる。

【0037】

［実施例と比較例］
実施例１の効果を確認するために、発熱体４２ａ、４２ｂの形状の異なる比較例１を用い、（ｉ）発熱体４２ａ、４２ｂの長手方向端部の温度の低下量、（ｉｉ）Ａ４用紙に連続して定着処理を施したときの非通紙部の昇温量、をそれぞれ確認した。

【0038】

（比較例１）
図６（ａ）は比較例１のヒータ５４の長手方向の平面図、側面図及び断面を示している。基板１０１の寸法は厚みｔ＝１ｍｍ、幅Ｗ＝７．０ｍｍ、長さｌ＝２８０ｍｍである。長さ１０２ｌ＝２２２ｍｍの発熱体１０２を長手方向に配置し、発熱体１０２の端部は導電経路１０３、電力供給用の接点１０４ａ、１０４ｂに電気的に接続される。長手方向における発熱体１０２の電気抵抗値は１０．５Ωとしている。発熱体１０２は基板１０１の長手方向の中央部に対して、左右対称の寸法形状である。また、発熱体１０２及び導電経路１０３はガラス４５で被覆され、絶縁性が保持される。ヒータ５４裏面の温度を検出する定着温度センサ５９は長手方向の略中央部に配置され、定着温度センサ５９の検出結果に基づいて、発熱体１０２に投入される電圧が制御される。

【0039】

図６（ｂ）に比較例１の発熱体１０２の長手方向の中心部を左端としたヒータ５４の右側半分の拡大図を示す。なお、発熱体１０２は長手方向において左右対称の形状であるため、左側半分については説明を省略する。比較例１の発熱体１０２は、長手方向の端部と長手方向の中央部とで発熱体１０２の短手方向の幅が異なる。発熱体１０２の短手方向の幅Ｈ４＝１．４６ｍｍ、幅Ｈ５＝１．６ｍｍであり、Ｈ５＞Ｈ６である。発熱体１０２の幅Ｈ４の部分は長手方向の長さＬ４＝２８ｍｍ、幅Ｈ５の部分は長手方向の長さＬ５＝８３ｍｍである。発熱体１０２と基板１０１の短手方向の一方の端部との間の距離Ｗ４、及び、発熱体１０２と基板１０１の短手方向の他方の端部との間の距離Ｗ５は、ともに５．４ｍｍである。

【0040】

図６（ｃ）に示すように、発熱体１０２の幅Ｈ４の領域を領域Ｄ、幅Ｈ５の領域を領域Ｅとする。領域Ｄは発熱体１０２の短手方向における幅が最も狭く、領域Ｅは発熱体１０２の短手方向における幅が最も広い。発熱体１０２は、長手方向において、領域Ｅよりも領域Ｄの方が単位長さあたりの電気抵抗値が大きく、かつエネルギー密度が高い。

【0041】

図６（ｄ）に紙幅の最も広い第１の用紙であるＬＴＲ用紙、第１の用紙の次に紙幅の広い第２の用紙であるＡ４用紙を示し、用紙Ｐと発熱体１０２との位置関係について説明する。なお、用紙の先端、用紙の右端いずれも余白５ｍｍとし、余白以外の領域を画像域と定義する。用紙の後端、用紙の左端は不図示ではあるが、いずれも余白５ｍｍとする。比較例では、ＬＴＲ用紙の端部、ＬＴＲ用紙の画像域の端部、Ａ４用紙の端部、Ａ４用紙の画像域の端部いずれも単位長さあたりの電気抵抗値が高い領域Ｄ内に含まれてしまう。

【0042】

（ｉ）長手方向の端部における温度の低下量（端部温度ダレ）
実施例１、比較例１のヒータ５４を定着装置５０に組み込んだ際の、フィルム５１の長手方向における温度プロファイルを確認し、図７（ａ）に示す。図７（ａ）は、横軸に長手方向の位置［ｍｍ］、縦軸にフィルム５１の温度（フィルム温度）［℃］を示す。また、図７（ｂ）には図７（ａ）の長手方向の位置に対応するＬＴＲ用紙及び画像域を示す。なお、発熱体４２ａ、４２ｂ又は発熱体１０２の長手方向の中央部をＸ軸方向の０（０ｍｍ）とし、発熱体４２ａ、４２ｂ又は発熱体１０２の右側に対応したフィルム５１の温度のみを表示する。試験条件については、加圧ローラ５３を３回転／秒の速度で回転駆動させ、温度制御の設定（目標温度）を１９０℃とする。また、グラフの実線は実施例１の温度を示し、破線は比較例１の温度を示す。

【0043】

比較例１の長手方向中央部でのフィルム５１の温度Ｔ０は約１７３℃であり、ＬＴＲ用紙の画像域の端部位置におけるフィルム５１の温度Ｔ１は約１７８℃であった。ＬＴＲ用紙の画像域の端部の温度Ｔ１は長手方向中央部の温度Ｔ０より高く（Ｔ１＞Ｔ０）、比較例１においても端部温度ダレを解消することができた。

【0044】

また、実施例１は長手方向中央部でのフィルム５１の温度Ｔ０は約１７３℃であり、ＬＴＲ用紙の画像域の端部位置におけるフィルム５１の温度Ｔ２は約１７８℃であった。ＬＴＲ用紙の画像域の端部の温度Ｔ２は長手方向中央部の温度Ｔ０より高く（Ｔ２＞Ｔ０）、端部温度ダレを解消することができた。なお、図７（ａ）のグラフではＴ１とＴ２を区別できるように丸印をずらして描画している。以上より、比較例１、実施例１のどちらであっても、紙幅の最も広い第１の用紙を搬送した際の画像域内の端部温度ダレを改善できることを確認できた。

【0045】

（ｉｉ）Ａ４用紙連続通紙時の非通紙部昇温
実施例１、比較例１のヒータ５４を定着装置５０に組み込み、１００枚の用紙Ｐに連続して定着処理を施した後のフィルム５１の長手方向における温度プロファイルを確認した。なお、発熱体４２ａ、４２ｂ又は発熱体１０２の長手方向の中心をＸ軸方向の０（０ｍｍ）とし、発熱体４２ａ、４２ｂ又は発熱体１０２の右側に対応したフィルム５１の温度のみを表示する。試験条件については、加圧ローラ５３を３回転／秒の速度で回転駆動させ、２秒に１枚の間隔で、用紙Ｐを定着装置５０に投入した。用紙Ｐはキヤノン製ＧＦ－Ｃ０８１（８１．４ｇ／ｍ^２）のＡ４用紙を利用した。定着装置５０の目標温度は２１０℃とし、温度制御を行った。

【0046】

図８（ａ）に試験結果を示す。図８（ａ）の横軸、縦軸、実線、破線は図７（ａ）と同様である。また、図８（ｂ）には図８（ａ）の長手方向の位置に対応するＡ４用紙及び画像域を示す。比較例１はＡ４用紙の非通紙域にて、フィルム温度がＴ３＝２５５℃に到達した。一方、実施例１はＡ４用紙の非通紙域にて、フィルム温度がＴ４＝２３６℃に到達した。すなわち、Ｔ３＞Ｔ４という結果を得た。実施例１の発熱体４２ａ、４２ｂの場合、比較例１の発熱体１０２と比べて、約２０℃（＝Ｔ３－Ｔ４＝２５５－２３６）ほど過昇温を軽減することができた。以上のことから、実施例１では非通紙部昇温を抑制することができ、比較例１では非通紙部昇温を抑制することができないことを確認できた。

【0047】

以上より、実施例１によれば、紙幅の最も広い第１の用紙を搬送した際の各部材の端部温度ダレを改善することと、第１の用紙の次に紙幅の広い第２の用紙を搬送した際の非通紙部の過昇温を抑制することとの両立が可能であることが確認できた。

【0048】

発熱体の長手方向の長さに対し、フィルム５１や加圧ローラ５３などの各部材の長手方向の長さが長い場合は、発熱体の温度低下量が拡大するので、領域Ｂの発熱体の短手方向の幅をさらに狭くし発熱量を上げればよい。図５に示した実施例１の発熱体４２ａ、４２ｂの拡大図によれば、領域Ａと領域Ｂとの境界とＬＴＲ用紙の画像域の端部とが略同位置であるが、領域Ａと領域Ｂとの境界を長手方向において外側に移動させ、エネルギー密度の高い発熱領域を拡大してもよい。この場合、領域Ａと領域Ｂとの境界はＡ４用紙の端部より内側である方が、非通紙部の昇温抑制の効果を維持できるので望ましい。

【0049】

ＬＴＲ用紙の画像域よりも外側に配置される発熱領域であっても、ＬＴＲ用紙の画像域内の端部温度ダレに寄与し、一定のエネルギー量を必要とする。仮に、領域Ａにおけるエネルギー密度の低い領域Ａの長手方向の長さＬ１を短くしたい場合には、領域Ａにおける発熱体４２ａ、４２ｂの幅Ｈ１を狭くして、ややエネルギー密度を高くするとよい。それとは逆に、領域Ａの長手方向の長さＬ１を長くしたい場合には、非通紙部領域のエネルギー量が増えてしまうので、領域Ａの幅Ｈ１を広くして、エネルギー密度を低くするとよい。

【0050】

実施例１において、それぞれの領域の長手方向の長さは領域Ａ、Ｂ、Ｃの順に小さくした（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）。領域ＡはＡ４用紙を搬送したときの非通紙部昇温に大きく寄与し、可能な限り狭い領域であることが望ましい。次に、領域Ｂは端部温度ダレを解消するために発熱体４２ａ、４２ｂのエネルギー密度を高くてしている。しかし、発熱体４２ａ、４２ｂの長手方向の端部から長手方向の内側に２０ｍｍ～４０ｍｍの領域で端部温度ダレが生じるので、領域Ｂの長さＬ２は２０ｍｍ～４０ｍｍの長さであることが望ましい。領域Ｃは領域Ａと領域Ｂとを望ましい形とすると、長手方向の長さＬ３が最も長い領域となる。よって、それぞれの領域の長手方向の長さは領域Ａ、Ｂ、Ｃの順に小さいこと（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）が望ましい。

【0051】

以上、実施例１によれば、定着装置の各部材の長手方向の端部の温度低下の改善と、非通紙部の昇温の抑制とを両立することができる。

【実施例2】

【0052】

［ヒータ］
図９は実施例２におけるヒータ５４の長手方向の平面、側面及び断面を示している。基板２０１の寸法は厚みｔ＝１ｍｍ、幅Ｗ＝７．０ｍｍ、長さｌ＝２８０ｍｍである。長さ２０２ｌ＝２２２ｍｍの同一寸法の発熱体２０２ａ、２０２ｂを基板２０１の短手方向に並べて配置する。基板２０１上には、接点２０４ａ、導電経路２０３、発熱体２０２ａ、導電経路２０３、接点２０４ｂの順に電気的に直列に接続して配置する。発熱体２０２ｂも同様に接続し基板２０１上に配置する。発熱体２０２ａの長手方向の電気抵抗値は２１Ω、発熱体２０２ｂの電気抵抗値も２１Ωであり、それぞれの発熱体２０２ａ、２０２ｂは並列に接続するので、２つの発熱体２０２ａ、２０２ｂの合成電気抵抗値は１０．５Ωになる。発熱体２０２ａ、２０２ｂ及び導電経路２０３はガラス４５で被覆され、絶縁性が保持される。ヒータ５４の裏面の温度を検出する定着温度センサ５９は長手方向の略中央部に配置し、定着温度センサ５９の検出結果に基づいて発熱体２０２ａ、２０２ｂに投入される電圧が制御される。

【0053】

図１０（ａ）に実施例２の発熱体２０２ａの長手方向の中心を左端としたヒータ５４の右側半分の拡大図を示す。なお、発熱体２０２ｂは長手方向において左右対称の形状であるため、左側半分については説明を省略する。以下に実施例２の発熱体２０２ａの寸法について説明する。図１０（ｂ）に示すように、発熱体２０２ａの短手方向の幅が長手方向の外側から徐々に狭くなる領域を第１の領域である領域Ｆとする。また、幅Ｈ７から幅Ｈ８に向かって徐々に広くなる領域を第２の領域である領域Ｇ、幅Ｈ８で一定である領域を第３の領域である領域Ｈとする。

【0054】

領域Ｆについて説明する。発熱体２０２ａの短手方向の幅は長手方向の内側に向かって、幅Ｈ６から幅Ｈ７へと徐々に狭くなっており、幅Ｈ６は１．０ｍｍ、幅Ｈ７は０．７ｍｍである。なお、図１０（ａ）では領域Ｆの幅は直線状に狭くなっているが、曲線状に狭くなる構成としてもよい。また、領域Ｆの長手方向の長さＬ６は６ｍｍである。次に領域Ｇについて説明する。発熱体２０２ａの短手方向の幅は長手方向の内側に向かって、幅Ｈ７から幅Ｈ８へと徐々に広くなっており、幅Ｈ８は０．８ｍｍである。すなわち、Ｈ６＞Ｈ８＞Ｈ７である。なお、図１０（ａ）では領域Ｇの幅は直線状に広くなっているが、曲線状に広くなる構成としてもよい。領域Ｇの長手方向の長さＬ７は２２ｍｍである。領域Ｈの発熱体２０２ａの短手方向の幅Ｈ８＝０．８ｍｍで一定であり、領域Ｈの長手方向の長さＬ８は８３ｍｍである。すなわち、Ｌ８＞Ｌ７＞Ｌ６である。発熱体２０２ａと基板２０１の一方の端部との間の距離Ｗ６、及び、発熱体２０２ｂと基板２０１の他方の端部との間の距離Ｗ８は、ともに１．０ｍｍ、発熱体２０２ａと発熱体２０２ｂとの間の距離Ｗ７は３．４ｍｍとした。発熱体２０２ｂは発熱体２０２ａと短手方向において対称（上下対称）の形状であり、発熱体２０２ａと同一寸法である。

【0055】

前述した発熱体２０２ａ、２０２ｂのような形状としたのは、実施例１で説明した通り、発熱体２０２ａ、２０２ｂに電圧を印加した際に、領域Ｇ、Ｈ、Ｆの順に単位長さあたりの発熱量（エネルギー密度Ｐ）を高くしたいという理由からである。領域Ｆ、Ｇ、Ｈにおけるそれぞれのエネルギー密度をＰ６、Ｐ７、Ｐ８とすると、Ｐ７＞Ｐ８＞Ｐ６の関係である。ここで、領域Ｆの短手方向の幅の平均（幅Ｈ６と幅Ｈ７の平均）を第１の幅であるＨ６７（＝（Ｈ６＋Ｈ７）／２）とし、領域Ｇの短手方向の幅の平均（Ｈ７とＨ８の平均）を第２の幅であるＨ７８（＝（Ｈ７＋Ｈ８）／２）とする。この場合、実施例２の発熱体２０２ａ、２０２ｂは、Ｈ６７＞Ｈ８＞Ｈ７８の関係が成り立つ。これにより、発熱体２０２ａ、２０２ｂの長手方向の最外領域である領域Ｆにおける単位長さたりの電気抵抗値Ｒ６を最小とし、最外領域に隣接する領域Ｇの電気抵抗値Ｒ７を最大とし、長手方向中央部の領域Ｈの電気抵抗値Ｒ８をそれらの間とする。これにより、単位長さあたりの電気抵抗値は領域Ｇ、領域Ｈ、領域Ｆの順に大きくできる。すなわち、Ｒ７＞Ｒ８＞Ｒ６とする。これにより、発熱体２０２ａ、２０２ｂに電圧を印加した際に、領域Ｇ、Ｈ、Ｆの順に単位長さあたりの発熱量（エネルギー密度）を高くすることができる。すなわち、Ｐ７＞Ｐ８＞Ｐ６の関係となる。

【0056】

実施例２は実施例１とは異なり、領域Ｆ、領域Ｇにおいて、発熱体２０２ａ、２０２ｂの短手方向の幅を徐々に変えている。最外領域である領域Ｆは長手方向の外側に向かって徐々に短手方向の幅を広くしており、長手方向の外側に向かうほどエネルギー密度が小さくなる。逆に、領域Ｇは長手方向の内側に向かって徐々に短手方向の幅を広くしており、長手方向の内側に向かうほどエネルギー密度が小さくなる。

【0057】

図１０（ｃ）に長手方向の長さが最も広い第１の用紙であるＬＴＲ用紙、第１の用紙の次に長手方向の長さが広い第２の用紙であるＡ４用紙を示し、用紙Ｐと発熱体２０２ａ、２０２ｂとの位置関係について説明する。なお、用紙先端、用紙右端いずれも余白５ｍｍとし、余白以外の領域を画像域と定義する。用紙後端、用紙左端は不図示ではあるが、いずれも余白５ｍｍとしている。実施例１の説明と同様に、Ａ４用紙の端部をエネルギー密度の低い領域Ｆ内に含め、ＬＴＲ用紙の画像域の端部をエネルギー密度の高い領域Ｇ内に含めるので、非通紙部の過昇温の抑制と端部温度ダレの軽減との両立が可能である。

【0058】

実施例２では、長手方向における最外の領域Ｆにおいて、長手方向外側にむかい徐々にエネルギー密度を小さくした。このため、実施例１とは異なり、ＬＴＲ用紙の画像域の端部の外側である領域Ｆと内側である領域Ｇとの境界近傍にて、エネルギー密度が急峻に変化しない。実施例２の構成で、ＬＴＲ用紙が長手方向の外側にずれた状態で搬送され（以下、搬送ズレという）、ＬＴＲ用紙の画像域の端部が仮にエネルギー密度の低い領域Ｆに入り込んだ場合について説明する。仮にこのような状況となった場合でも、ＬＴＲ用紙の画像域の端部温度ダレは小さく、画像域の端部のトナーをＬＴＲ用紙に定着できないなどといった課題を解消することができる。また、領域Ｇにおいて、長手方向の内側に向かうほど徐々にエネルギー密度を低くしている。端部温度ダレは長手方向の外側に向かうほど温度低下量が大きい。領域Ｇにおいて、温度ダレの大きい外側の領域に対しては発熱体のエネルギー密度は高く、端部温度ダレの小さい内側の領域に対しては発熱体２０２ａ、２０２ｂのエネルギー密度は低い方が、無駄なエネルギーを使用しない。無駄なエネルギーを消費しない分、用紙Ｐを搬送した際の非通紙部の昇温を軽減できる。

【0059】

［実施例２の効果］
（ｉ）長手方向の端部における温度の低下量（端部温度ダレ）
実施例２の効果を確認するため、実施例１の比較検証と同様の方法で発熱体２０２ａ、２０２ｂの長手方向の端部における温度低下量（ダレ）とＡ４用紙の連続通紙時の非通紙部昇温を確認した。図１１（ａ）にフィルム５１の長手方向の端部の温度低下量の確認結果を示す。図１１（ａ）は、横軸に長手方向の位置［ｍｍ］、縦軸にフィルム５１の温度［℃］を示す。また、図１１（ｂ）には図１１（ａ）の長手方向の位置に対応するＬＴＲ用紙及び画像域の搬送ズレがある場合とない場合とを示す。実施例２において、長手方向の中央部におけるフィルム５１の温度Ｔ０は約１７３℃であり、ＬＴＲ用紙の画像域の端部の位置におけるフィルム５１の温度Ｔ５は約１８２℃であった。ＬＴＲ用紙の画像域の端部におけるフィルム５１の温度Ｔ５は長手方向の中央部における温度Ｔ０より高く（Ｔ５＞Ｔ０）、端部温度ダレを解消することができた。

【0060】

更に、用紙Ｐの搬送ズレを想定し、ＬＴＲ用紙の画像域の端部の位置よりも３ｍｍ外側の位置におけるフィルム５１の温度Ｔ６を測定したところ、温度Ｔ６は約１７５℃であった。こちらに関しても、中央部の温度Ｔ０より高く（Ｔ６＞Ｔ０）、用紙Ｐの搬送ズレが発生したとしても、画像域の端部のトナーを用紙Ｐに定着することができないといった課題を解消できる。

【0061】

（ｉｉ）Ａ４用紙連続通紙時の非通紙部昇温
図１２（ａ）にＡ４用紙を連続して搬送したときの非通紙部昇温の確認結果を示す。なお、破線は実施例１の結果を示し、点線は実施例２の結果を示している。実施例２はＡ４用紙の非通紙域においてフィルム５１の温度は温度Ｔ７＝２２８℃であり、非通紙部の過昇温抑制が確認できた。実施例１の非通紙域の温度Ｔ４は２３６℃であったので、実施例２において非通紙部の昇温抑制効果の拡大を確認できた。長手方向における７０ｍｍ～１００ｍｍの領域においてフィルム５１の温度が低く、無駄なエネルギーの削減もできており、その結果、非通紙部の昇温を低減できた。

【0062】

以上より、発熱体２０２ａ、２０２ｂの長手方向の端部から中心部までの領域において、実施例２では次のような構成とする。発熱体２０２ａ、２０２ｂの端部から順に発熱体２０２ａ、２０２ｂを第１の領域、第２の領域、第３の領域と区分けした際、発熱体２０２ａ、２０２ｂの短手方向の長さ（幅）を第２の領域、第３の領域、第１の領域の順に狭くしている。また、単位長さあたりの電気抵抗値を第２の領域、第３の領域、第１の領域の順に大きくし、単位長さあたりの発熱量（エネルギー密度）を第２の領域、第３の領域、第１の領域の順に大きくしている。更に、長手方向の用紙幅の最も広い第１の用紙の画像域の端部を第２の領域内に含まれるようにし、第１の用紙の次に長手方向の用紙幅の広い第２の用紙の端部を第１の領域内に含まれるように発熱体２０２ａ、２０２ｂを形成している。これにより、長手方向の紙幅の最も広い用紙Ｐを搬送した際の各部材の端部温度ダレを改善し、次に長手方向の紙幅の広い第２の用紙を通紙した際の非通紙部の過昇温抑制を両立できる。

【0063】

更に、発熱体２０２ａ、２０２ｂの第１の領域において、発熱体２０２ａ、２０２ｂの端部から中央部に向かい、発熱体２０２ａ、２０２ｂの単位長さあたりの電気抵抗値を徐々に増大させる。これにより、用紙Ｐの搬送ズレが発生したとしても、用紙Ｐ上のトナーを定着することができる。また、第２の領域において、発熱体２０２ａ、２０２ｂの端部から中央部に向かい、発熱体２０２ａ、２０２ｂの単位長さあたりの電気抵抗値を徐々に低減させる。これにより、第２の用紙を搬送した際の非通紙部の過昇温の抑制効果をさらに高めることができる。

【0064】

なお、実施例２において、領域Ｆの発熱体２０２ａ、２０２ｂは長手方向の外側にむけて徐々に電気抵抗値を小さく、領域Ｇの発熱体２０２ａ、２０２ｂは長手方向の外側に向けて徐々に電気抵抗値を大きくした。その手段として、発熱体２０２ａ、２０２ｂの短手方向の幅を長手方向に線形的に変化させたが、曲線的に変化させたり、階段状に変化させたたりしても、同様の効果を得られる。

【0065】

以上、実施例２によれば、定着装置の各部材の長手方向の端部の温度低下の改善と、非通紙部の昇温の抑制とを両立することができる。

【実施例3】

【0066】

［ヒータ］
図１３（ａ）は実施例３におけるヒータ５４の長手方向の平面図を示している。基板３０１の寸法は実施例１、２と同じ、厚みｔ＝１ｍｍ、幅Ｗ＝７．０ｍｍ、長さｌ＝２８０ｍｍである。発熱体３０２ａ、３０２ｂの長手方向の長さ３０２ｌは２２２ｍｍであり、短手方向に並べて配置する。発熱体３０２ａは材料の異なる発熱部３０５ａ、３０６ａ、３０７ａ、３０８ａ、３０９ａで構成する。ただし、発熱部３０５ａと発熱部３０９ａとは同じ材料、また発熱部３０６ａと発熱部３０８ａとは同じ材料である。発熱体３０２ａの端部は導電経路３０３、電力供給用の接点３０４ａ、３０４ｂに電気的に接続される。発熱体３０２ｂは発熱体３０２ａと同構成とし、発熱体３０２ａと発熱体３０２ｂとの合成電気抵抗値は１０．５Ωとしている。

【0067】

図１３（ｂ）に実施例３の発熱体３０２ａ、３０２ｂの長手方向の中心部を左端としたヒータ５４の右側半分の拡大図を示す。なお、発熱体３０２ａ、３０２ｂは左右対称の形状なので、左側については説明を省略する。発熱体３０２ａの寸法について説明する。発熱体３０２ａの短手方向の幅は長手方向の位置にかかわらずＨ９＝０．８ｍｍと一定である。長手方向の外側に位置する発熱部３０９ａの長手方向の長さＬ９は６ｍｍ、長手方向の中央側に位置する発熱部３０７ａの長手方向の長さＬ１１は８３ｍｍ、その間の発熱部３０８ａの長手方向の長さＬ１０は２２ｍｍとしている（Ｌ１１＞Ｌ１０＞Ｌ９）。発熱部３０９ａの領域を第１の領域である領域Ｉ、発熱部３０８ａの領域を第２の領域である領域Ｊ、発熱部３０７ａの領域を第３の領域である領域Ｋとする。発熱部３０７ａに使用する発熱部材の電気抵抗率を１とした場合、発熱部３０５ａと発熱部３０９ａの電気抵抗率は０．８７５、発熱部３０６ａと発熱部３０８ａの電気抵抗率は１．２５とする。すなわち、領域Ｉの第１の電気抵抗率をρ１、領域Ｊの第２の電気抵抗率をρ２、領域Ｋの第３の電気抵抗率をρ３とすると、ρ２＞ρ３＞ρ１の関係となる。発熱体３０２ａと基板３０１の一方の端部との間の距離Ｗ９は１．０ｍｍ、発熱体３０２ｂと基板３０１の他方の端部との間の距離Ｗ１１も１．０ｍｍ、発熱体３０２ａと発熱体３０２ｂとの間の距離Ｗ１０は３．４ｍｍとする。発熱体３０２ｂは発熱体３０２ａと上下対称（短手方向において対称）の形状であり、発熱体３０２ａと同一寸法である。

【0068】

これにより、発熱体３０２ａ、３０２ｂの長手方向の最外領域である領域Ｉにおける単位長さたりの電気抵抗値を最小とし、最外領域に隣接する領域Ｊの電気抵抗値を最大とし、長手方向の中央部の領域Ｋの電気抵抗値をそれらの間にすることが可能である。単位長さあたりの電気抵抗値は、領域Ｊ、領域Ｋ、領域Ｉの順に大きい。すなわち、領域Ｉの電気抵抗値をＲ９、領域Ｊの電気抵抗値をＲ１０、領域Ｋの電気抵抗値をＲ１１とすると、Ｒ１０＞Ｒ１１＞Ｒ９の関係となる。つまり、発熱体に電圧を印加した際に、領域Ｊ、領域Ｋ、領域Ｉの順に単位長さあたりのエネルギー密度を高くすることができる。すなわち、領域Ｉのエネルギー密度をＰ９、領域Ｊのエネルギー密度をＰ１０、領域Ｋのエネルギー密度をＰ１１とすると、Ｐ１０＞Ｐ１１＞Ｐ９の関係となる。領域Ｉ、領域Ｊ、領域ＫとＬＴＲ用紙の画像域の端部、Ａ４用紙の端部の長手方向における位置関係は実施例１と同じである。実施例１や実施例２においては、発熱体の短手方向の幅を長手方向の位置によって異ならせる方法を選択した。一方、実施例３のように、発熱体の長手方向の位置によって使用する材料の電気抵抗率を変える方法であっても、実施例１や実施例２と同等の効果を発揮することができる。

【0069】

以上、実施例３によれば、定着装置の各部材の長手方向の端部の温度低下の改善と、非通紙部の昇温の抑制とを両立することができる。

【実施例4】

【0070】

図１４（ａ）は実施例４におけるヒータ５４の長手方向の平面図である。基板４０１の寸法は実施例１のヒータ５４と同寸法であり、厚みｔ＝１ｍｍ、幅Ｗ＝７．０ｍｍ、長さｌ＝２８０ｍｍである。発熱体４０２ａ、４０２ｂの短手方向の幅Ｈ１２は０．８ｍｍ、長手方向の長さ４０２ｌは２２２ｍｍであり、短手方向に並べて配置する。発熱体４０２ａは厚みの異なる発熱部４０５ａ、４０６ａ、４０７ａ、４０８ａ、４０９ａで構成する。ただし、発熱部４０５ａと発熱部４０９ａとは同じ厚み、また発熱部４０６ａと発熱部４０８ａとは同じ厚みである。発熱体４０２ａの端部は導電経路４０３、電力供給用の接点４０４ａ、４０４ｂに電気的に接続される。発熱体４０２ｂは発熱体４０２ａと同構成とし、発熱体４０２ａと発熱体４０２ｂとの合成電気抵抗は１０．５Ωとする。発熱体４０２ａと基板４０１の一方の端部との間の距離Ｗ１２は１．０ｍｍ、発熱体４０２ｂと基板４０１の他方の端部との間の距離Ｗ１４も１．０ｍｍとする。発熱体４０２ａと発熱体４０２ｂとの間の距離Ｗ１３は３．４ｍｍとする。

【0071】

図１４（ｂ）に実施例４の発熱体４０２ａの長手方向の中心を左端としたヒータ５４の右側半分のＡ－Ａ’断面図を示す。なお、発熱体４０２ａは長手方向における左右対称の形状なので、左側については説明を省略する。長手方向の外側の発熱部４０９ａの第１の厚みＴ１は１２μｍ、長手方向の長さＬ１２は６ｍｍとする。長手方向の中央側の発熱部４０７ａの第３の厚みＴ３は１０μｍ、長手方向の長さＬ１４は８３ｍｍとする。外側と中央側との間の発熱部４０８ａの第２の厚みＴ２は８．７５μｍ、長手方向の長さＬ１３は２２ｍｍとする。すなわち、Ｌ１４＞Ｌ１３＞Ｌ１２であり、Ｔ１＞Ｔ３＞Ｔ２である。発熱部４０９ａの領域を第１の領域である領域Ｌ、発熱部４０８ａの領域を第２の領域である領域Ｍ、発熱部４０７ａの領域を第３の領域である領域Ｎとする。なお、発熱体４０２ａはいずれも同一の材料で形成する。

【0072】

発熱体４０２ａ、４０２ｂの厚みを変えることで、最外領域である領域Ｌにおける単位長さあたりの電気抵抗値を最小とし、最外領域に隣接する領域Ｍの電気抵抗値を最大とし、長手方向の中央部の領域Ｎの電気抵抗値をそれらの中間にすることが可能である。単位長さあたりの電気抵抗値は、領域Ｍ、領域Ｎ、領域Ｌの順に大きい。すなわち、領域Ｌの電気抵抗値をＲ１２、領域Ｍの電気抵抗値をＲ１３、領域Ｎの電気抵抗値をＲ１４とすると、Ｒ１３＞Ｒ１４＞Ｒ１２の関係となる。つまり、発熱体４０２ａ、４０２ｂに電圧を印加した際に、領域Ｍ、領域Ｎ、領域Ｌの順に単位長さあたりのエネルギー密度を高くできる。すなわち、領域Ｌのエネルギー密度をＰ１２、領域Ｍのエネルギー密度をＰ１３、領域Ｎのエネルギー密度をＰ１４とすると、Ｐ１３＞Ｐ１４＞Ｐ１２の関係となる。

【0073】

領域Ｌ、領域Ｍ、領域ＮとＬＴＲ用紙の画像域の端部、Ａ４用紙の端部の長手方向における位置関係は実施例１と同じである。実施例１や実施例２においては、発熱体の短手方向の幅を長手方向の位置によって異ならせる方法を選択した。一方、実施例４のように、発熱体４０２ａ、４０２ｂの長手方向の位置によって、発熱体４０２ａ、４０２ｂの厚みを変えることで電気抵抗値を変える方法であっても、実施例１や実施例２と同等の効果を発揮することができる。

【0074】

［ヒータのその他の構成例］
図１５に、その他の実施例を示す。なお、図１５には一例として実施例１の発熱体４２ａ（及び／又は４２ｂ）を図示しているが、実施例２～４で説明した発熱体に置き換えてもよい。実施例１～４において、２本の発熱体を短手方向に並べて配置するヒータ５４について説明してきたが、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、発熱体は１本でも複数本でも同様の効果を得ることができる。すなわち、ヒータ５４が発熱体を複数備えてもよい。例えば図１５（ａ）では、ヒータ５４は発熱体４２ａを１本有する構成である。この場合、基板４１の短手方向の中央部に発熱体４２ａ（又は４２ｂ）を配置することが好ましい。なお、発熱体４２ａは基板４１の短手方向のどの位置に配置してもよい。また、図１５（ｂ）のように、実施例１の図５の発熱体４２ａと発熱体４２ｂとの間に更に発熱体４２ａ及び発熱体４２ｂと同じ形状の発熱体をそれぞれ１本ずつ配置してもよい。このように、基板４１上に短手方向において対称となるように発熱体４２ａ、４２ｂを複数配置してもよい。

【0075】

実施例１～４において、同一形状の２本の発熱体を短手方向に並べて配置するヒータについて説明してきたが、図１５（ｃ）に示すように、発熱体の形状は同一でなくてもよい。例えば、片側のみ直方体の発熱体５０２ａとし、もう一方の発熱体を例えば発熱体４２ｂとする等、片側のみを実施例１～４で説明した形状にしてもよい。また、図１５（ｄ）に示すように、発熱体の幅を変えるなどして、それぞれの抵抗値を異ならせてもよい。すなわち、発熱体５０２ｂのように短手方向の幅を発熱体４２ｂよりも大きくする等してもよい。定着ニップ部Ｎ内に両方の発熱体が入りきらず、片方の発熱体が定着ニップ部Ｎからはみ出す場合などにおいて、はみ出す側の発熱体は急峻に昇温してしまう。このため、発熱ムラの小さい直方体形状や、抵抗値の高い発熱体とすることで急激な昇温を軽減できるため、図１５（ｃ）の発熱体５０２ａや図１５（ｄ）の発熱体５０２ｂのような形状が望ましい。

【0076】

また、図１５（ｅ）のように、実施例１で示した発熱体を上下反転した形状であってもよい。すなわち、実施例１では基板４１の短手方向の一方の端部に発熱体４２ａを配置し他方の端部に発熱体４２ｂを配置した。しかし、図１５（ｅ）に示すように、基板５０１の短手方向の一方の端部に発熱体４２ｂを配置し他方の端部に発熱体４２ａを配置してもよい。更に、図１５（ｆ）のように、基板５０１の短手方向に対称性がなくてもよい。すなわち、基板５０１の上に２つの発熱体４２ａを有してもよいし、基板４１の上に２つの発熱体４２ｂ（図１５（ｆ））を有してもよい。以上のように、発熱体の形状、本数、配置等については、ヒータ５４が搭載される画像形成装置の仕様に応じて種々の組み合わせが可能である。

【0077】

画像形成装置によっては、長手方向の一方の端側に用紙Ｐを寄せて搬送するものもあり、そのような装置においては、発熱体は長手方向に対称である必要はない。用紙Ｐを寄せる方向とは反対の方向においてのみ、実施例１などで説明した発熱体の特徴を付与すればよい。

【0078】

［Ａ３サイズ対応の画像形成装置への適用］
図１６（ａ）に実施例１で説明したヒータ５４をＡ３プリンタ（Ａ３サイズの用紙に対応した画像形成装置）に適用した場合の、発熱体４２ａ、４２ｂと用紙Ｐとの位置関係について示す。Ａ３プリンタにおいては、長手方向の紙幅の最も広い第１の用紙はＡ３（Ｗ＝２９７ｍｍ、ｌ＝４２０ｍｍ）、Ａ４（Ｗ＝２９７ｍｍ、ｌ＝２１０ｍｍ）であり、次に長手方向の紙幅の広い第２の用紙はＬＴＲ（Ｗ＝２７９ｍｍ、ｌ＝２１６ｍｍ）である。Ａ３用紙は短辺（Ｗ＝２９７ｍｍ）、Ａ４用紙は長辺（Ｗ＝２９７ｍｍ）、ＬＴＲ用紙は長辺（Ｗ＝２９７ｍｍ）を搬送方向の先端として搬送する。

【0079】

また、図１６（ｂ）に示すように、発熱体４２ａ、４２ｂの長手方向における端部から順に第１の領域Ｏ、第２の領域Ｐ、第３の領域Ｑと区分けする。領域Ｏ、Ｐ、Ｑのエネルギー密度Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の関係は、Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ１であり、Ａ３プリンタであってもＡ４プリンタと同じであることが望ましい。用紙Ｐと発熱体４２ａ、４２ｂとの位置関係においては、長手方向の紙幅の最も広い第１の用紙であるＡ３用紙の画像域の端部をエネルギー密度の高い領域Ｐに含まれるようにし、端部温度ダレを改善することを優先することが望ましい。第１の用紙の次に広い長手方向の紙幅を有するＬＴＲ用紙の端部は領域Ｐ内に含まれるようにしておけばよい。領域Ｏのエネルギー密度が低いので、ＬＴＲ用紙の端部が領域Ｐに含まれていたとしても、非通紙部昇温の抑制効果が期待できる。

【0080】

以上、実施例４によれば、定着装置の各部材の長手方向の端部の温度低下の改善と、非通紙部の昇温の抑制とを両立することができる。

【実施例5】

【0081】

実施例５は、図１７に示すような、搬送方向に直交する方向（短手方向；用紙の幅方向）において長さが異なる３つの発熱体を備えるヒータ５４を用いた場合の実施例である。図１７（ａ）に、実施例５のヒータ（長さが異なる３つの発熱体を備えるヒータ５４）の模式図を示す。なお、図１７では、各発熱体の形状が直方体（平面視で矩形）形状のように図示しているが、実際は実施例１から実施例４で説明したような本発明の特徴的な形状となっている。

【0082】

ヒータ５４は、基板５４ａ、第１の発熱体である発熱体５４ｂ１ａ、第４の発熱体である発熱体５４ｂ１ｂ、第２の発熱体である発熱体５４ｂ２、第３の発熱体である発熱体５４ｂ３、導体５４ｃ、接点５４ｄ１～５４ｄ４、保護ガラス層５４ｅからなる。以下、発熱体５４ｂ１ａ、５４ｂ１ｂ、５４ｂ２、５４ｂ３を総称して発熱体５４ｂということもある。また、長手方向の長さが略同じ長さである発熱体５４ｂ１ａ、５４ｂ１ｂを総称して発熱体５４ｂ１ということもある。基板５４ａは、セラミックであるアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を用いている。基板５４ａ上に、発熱体５４ｂ１ａ、５４ｂ１ｂ、５４ｂ２、５４ｂ３、導体５４ｃ、接点５４ｄ１～５４ｄ４が形成されている。そして、その上に発熱体５４ｂ１ａ、５４ｂ１ｂ、５４ｂ２、５４ｂ３とフィルム５１との絶縁を確保するために保護ガラス層５４ｅが形成されている。

【0083】

発熱体５４ｂは、長手方向の長さ（以下、サイズともいう）が異なっている。発熱体５４ｂ１ａ、５４ｂ１ｂの長手方向の長さがＨＬ１＝２２２ｍｍであり、発熱体５４ｂ２の長手方向の長さがＨＬ２＝１８８ｍｍであり、発熱体５４ｂ３の長手方向の長さがＨＬ３＝１５４ｍｍである。長さＨＬ１、ＨＬ２、ＨＬ３は、ＨＬ１＞ＨＬ２＞ＨＬ３の関係になっている。

【0084】

また、実施例５の画像形成装置において使用することができる用紙の中で最も大きい紙幅（以下、最大紙幅という）は２１６ｍｍであり、最も小さい紙幅（以下、最小紙幅という）は７６ｍｍである。したがって、ＨＬ１は、発熱体５４ｂ１によって最大紙幅（２１６ｍｍ）の画像サイズ（２０６ｍｍ）を定着可能な長さになっている。発熱体５４ｂ１は導体５４ｃを介して第２の接点である接点５４ｄ２、第４の接点である５４ｄ４に電気的に接続されており、発熱体５４ｂ２は導体５４ｃを介して接点５４ｄ２、５４ｄ３に電気的に接続されている。発熱体５４ｂ３は導体５４ｃを介して第１の接点である接点５４ｄ１、第３の接点である５４ｄ３に電気的に接続されている。ここで、発熱体５４ｂ１ａと発熱体５４ｂ１ｂとは同じ長さであり、必ず略同時に使用される。発熱体５４ｂ１ａは、基板５４ａの短手方向の一方の端部に設けられ、発熱体５４ｂ１ｂは、基板５４ａの短手方向の他方の端部に設けられる。発熱体５４ｂ２、５４ｂ３は、基板５４ａの短手方向において発熱体５４ｂ１ａと発熱体５４ｂ２ｂとの間に、短手方向中心に対して対称に設けられる。なお、電力供給経路の切り替え、言い換えれば発熱体５４ｂの切り替えは、ＣＰＵ９４が図２で説明した発熱体切り替え器５７を制御することによって行われる。

【0085】

温度検知手段である定着温度センサ５９は、サーミスタである。定着温度センサ５９の構成について図１７（ｂ）を参照しながら説明する。図１７（ｂ）に示す定着温度センサ５９は、メインサーミスタ素子５９ａ、ホルダ５９ｂ、セラミックペーパー５９ｃ、絶縁樹脂シート５９ｄで構成される。セラミックペーパー５９ｃは、ホルダ５９ｂとメインサーミスタ素子５９ａとの間の熱伝導を阻害する役割を果たす。絶縁樹脂シート５９ｄは、メインサーミスタ素子５９ａを物理的、電気的に保護する役割を果たす。メインサーミスタ素子５９ａは、ヒータ５４の温度に応じて出力値が変化する温度検知手段であり、ジュメット線（不図示）と配線により画像形成装置のＣＰＵ（不図示）に接続される。メインサーミスタ素子５９ａはヒータ５４の温度を検知して検知結果をＣＰＵに出力する。

【0086】

定着温度センサ５９は、基板５４ａに対して保護ガラス層５４ｅと反対の面に位置し、かつ発熱体５４ｂの長手方向における基準線ａの位置（中央に対応する位置）に設置され、基板５４ａと接している。ＣＰＵは、定着温度センサ５９の検知結果に基づいて、定着処理時の温度を制御する。以上がメインサーミスタである定着温度センサ５９の構成についての説明である。

【0087】

以上、実施例５によれば、定着装置の各部材の長手方向の端部の温度低下の改善と、非通紙部の昇温の抑制とを両立することができる。

【符号の説明】

【0088】

４２ａ、４２ｂ 発熱体
５０ 定着装置
Ａ 領域
Ｂ 領域
Ｃ 領域

【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】