特許 7501020 加熱装置および画像形成装置

(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】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】加熱装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240611BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 510

H05B3/00 335

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020049174

(22)【出願日】2020-03-19

(65)【公開番号】P2021148969

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-01-16

(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】100207181

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 朋

(72)【発明者】

【氏名】関 貴之

(72)【発明者】

【氏名】染矢 幸通

【審査官】小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１１１２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９１１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１５１２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８１５３１（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】

回転部材と、
前記回転部材に接触して外側ニップ部を形成する対向部材と、
前記回転部材の内側に設けられ、前記回転部材を加熱する加熱部材と、を備えた加熱装置であって、
前記加熱部材は、
基材と、
前記基材上に設けられた複数の抵抗発熱体と、
第１の電極部および第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第１の導電体、および、前記第２の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第２の導電体と、を備え、
前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面に沿った方向を長手方向、前記長手方向と直交する方向を前記加熱部材の短手方向とし、
前記導電体のうち、前記長手方向に延在する部分を、前記導電体の長手方向延在部とすると、
前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面の垂直方向から見た時に、前記導電体の前記長手方向延在部全体を、前記外側ニップ部の範囲外に設け、前記抵抗発熱体全体を前記外側ニップ部の範囲内に設けることを特徴とする加熱装置。

【請求項2】

回転部材と、
前記回転部材に接触して外側ニップ部を形成する対向部材と、
前記回転部材の内側に設けられ、前記回転部材を加熱する加熱部材と、を備えた加熱装置であって、
前記加熱部材は、
基材と、
前記基材上に設けられた複数の抵抗発熱体と、
第１の電極部および第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第１の導電体、および、前記第２の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第２の導電体と、を備え、
前記加熱部材は、前記回転部材の回転方向の前記外側ニップ部の位置において、前記回転部材を介して前記対向部材に当接し、
前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面に沿った方向を長手方向、前記長手方向と直交する方向を前記加熱部材の短手方向とし、
前記導電体のうち、前記長手方向に延在する部分を、前記導電体の長手方向延在部とすると、
前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面の垂直方向から見た時に、前記導電体の前記長手方向延在部全体を、前記外側ニップ部の範囲外に設け、前記抵抗発熱体を前記外側ニップ部の範囲内に設け、
前記回転部材の内側で、前記加熱部材よりも前記回転部材の回転方向上流側あるいは下流側の少なくともいずれか一方に、前記加熱部材の前記回転部材側に対向する面よりも、前記回転部材の内面側に突出して設けられた凸部をさらに有し、
前記回転部材の回転方向において、前記凸部は、前記抵抗発熱体よりも前記長手方向延在部に近い位置に設けられることを特徴とする加熱装置。

【請求項3】

回転部材と、
前記回転部材に接触して外側ニップ部を形成する対向部材と、
前記回転部材の内側に設けられ、前記回転部材を加熱する加熱部材と、を備えた加熱装置であって、
前記加熱部材は、
基材と、
前記基材上に設けられた複数の抵抗発熱体と、
第１の電極部および第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第１の導電体、および、前記第２の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第２の導電体と、を備え、
前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面に沿った方向を長手方向、前記長手方向と直交する方向を前記加熱部材の短手方向とし、
前記導電体のうち、前記長手方向に延在する部分を、前記導電体の長手方向延在部とすると、
前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面の垂直方向から見た時に、前記導電体の前記長手方向延在部を、前記外側ニップ部の範囲外に設け、
前記加熱部材と前記回転部材との間に挟み込まれ、前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面と平行な面上において、前記長手方向延在部に対向する位置に設けられる断熱部材を備えたことを特徴とする加熱装置。

【請求項4】

前記加熱部材を保持する保持部材をさらに備えた請求項３記載の加熱装置であって、
前記断熱部材は前記保持部材の一部である加熱装置。

【請求項5】

前記回転部材の内側で、前記加熱部材よりも前記回転部材の回転方向上流側あるいは下流側の少なくともいずれか一方に、前記加熱部材の前記回転部材側に対向する面よりも、前記回転部材の内面側に突出して設けられた凸部をさらに有し、
前記回転部材の回転方向において、前記凸部は、前記抵抗発熱体よりも前記長手方向延在部に近い位置に設けられる請求項３または４いずれか記載の加熱装置。

【請求項6】

回転部材と、
前記回転部材に接触して外側ニップ部を形成する対向部材と、
前記回転部材の内側に設けられ、前記回転部材を加熱する加熱部材と、を備えた加熱装置であって、
前記加熱部材は、
基材と、
前記基材上に設けられた複数の抵抗発熱体と、
第１の電極部および第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第１の導電体、および、前記第２の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第２の導電体とを備え、
前記加熱部材と前記回転部材とが接触して内側ニップ部を形成し、
前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面に沿った方向を長手方向とし、前記長手方向と直交する方向を前記加熱部材の短手方向とし、
前記導電体のうち、前記長手方向に延在する部分を、前記導電体の長手方向延在部とすると、
前記回転部材の内側で、前記加熱部材よりも前記回転部材の回転方向上流側あるいは下流側の少なくともいずれか一方に、前記加熱部材の前記回転部材側に対向する面よりも、前記回転部材の内面側に突出して設けられた凸部をさらに有し、
前記回転部材の回転方向において、前記凸部は、前記抵抗発熱体よりも前記長手方向延在部に近い位置に設けられ、
前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面の垂直方向から見た時に、前記導電体の前記長手方向延在部全体を、前記外側ニップ部の範囲外に設け、前記抵抗発熱体全体を前記外側ニップ部の範囲内に設けることを特徴とする加熱装置。

【請求項7】

前記長手方向延在部は前記抵抗発熱体同士をつなぐ部分である請求項１から６いずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項8】

前記加熱部材は、
前記電極部として、第３の電極部と、
前記導電体として、前記第３の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第３の導電体とをさらに備えた請求項１から７いずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項9】

前記加熱部材の短手方向寸法に対する前記抵抗発熱体の短手方向寸法の比が、２５％以上である請求項１から８いずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項10】

前記加熱部材の短手方向寸法に対する前記抵抗発熱体の短手方向寸法の比が、４０％以上である請求項１から８いずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項11】

請求項１から１０いずれか１項に記載の加熱装置は記録媒体上のトナーを熱により定着させる定着装置。

【請求項12】

請求項１から１１いずれか１項に記載の加熱装置もしくは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、加熱装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機、プリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱装置として、用紙上のトナーを熱により定着させる定着装置や用紙上のインクを乾燥させる乾燥装置などが知られている。

【0003】

例えば、下記特許文献１には、長手状の基板に、抵抗発熱体や電気接点、これらを電気的に接続する配線などが設けられた加熱部材（ヒータ）を備える定着装置が開示されている。

【0004】

このような加熱部材では、主な発熱部分である抵抗発熱体以外に、抵抗発熱体と電極部とを電気的につないで抵抗発熱体に電流を流すための導電体からも発熱が生じ、加熱部材の発熱量や被加熱部材である回転部材の温度分布に影響を与える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

回転部材に長手方向の温度むらが生じるという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明は、回転部材と、前記回転部材に接触して外側ニップ部を形成する対向部材と、前記回転部材の内側に設けられ、前記回転部材を加熱する加熱部材と、を備えた加熱装置であって、前記加熱部材は、基材と、前記基材上に設けられた複数の抵抗発熱体と、電極部として、第１の電極部および第２の電極部と、導電体として、前記第１の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第１の導電体、および、前記第２の電極部と前記抵抗発熱体とを電気的に接続する第２の導電体と、を備え、前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面に沿った方向を長手方向、前記長手方向と直交する方向を前記加熱部材の短手方向とし、前記導電体の前記加熱部材の長手方向に延在する部分のうち、前記短手方向の前記抵抗発熱体が配置された範囲の外側に配置された前記の長手方向に延在する部分を、前記導電体の長手方向延在部とすると、前記基材の前記抵抗発熱体が設けられた面の垂直方向から見た時に、前記導電体の前記長手方向延在部全体を、前記外側ニップ部の範囲外に設け、前記抵抗発熱体全体を前記外側ニップ部の範囲内に設けることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、回転部材の長手方向の温度むらを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【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】加熱ユニットの斜視図である。

【図6】加熱ユニット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】ヒータにコネクタが接続された状態を示す斜視図である。

【図10】抵抗発熱体に対する各給電線の接続位置が互いに反対側である場合の給電線の発熱量を示す図である。

【図11】抵抗発熱体に対する各給電線の接続位置が同じ側である場合の給電線の発熱量を示す図である。

【図12】ヒータと内側ニップ部の位置関係を示す平面図である。

【図13】ヒータと内側ニップ部の位置関係を示す図で、内側ニップ部が鼓形状の場合の図である。

【図14】給電線を内側ニップ部の外側に配置した場合の、定着装置の断面図である。

【図15】ヒータと定着ニップの位置関係を示す平面図である。

【図16】給電線を定着ニップの外側に配置した場合の、定着装置の断面図である。

【図17】凸部を有する形態のヒータホルダおよびヒータの斜視図である。

【図18】図１７の形態の定着装置において、給電線を内側ニップ部の外側に配置した場合の断面図である。

【図19】図１７の形態の定着装置において、給電線を定着ニップの外側に配置した場合の断面図である。

【図20】ヒータホルダに断熱部材が取り付けられる形態のヒータホルダおよびヒータの斜視図である。

【図21】図２０の形態の定着装置において、給電線を内側ニップ部の外側に配置した場合の断面図である。

【図22】図２０から断熱部材を取り外した斜視図である。

【図23】断熱部材の斜視図である。

【図24】図２０の形態の定着装置において、給電線を定着ニップの外側に配置した場合の断面図である。

【図25】図２０と異なる形態の断熱部材が取り付けられたヒータホルダおよびヒータの斜視図である。

【図26】断熱部材のさらに異なる形態を示す斜視図である。

【図27】複数の抵抗発熱群を有するヒータの一例を示す平面図である。

【図28】図２７のヒータに部分通電した場合において、通常の通電経路を示す図である。

【図29】図２７のヒータに部分通電した場合において、意図しない分流が生じた場合の通電経路を示す図である。

【図30】図２９の場合について、ブロックごとの給電線の合計発熱量を示す図である。

【図31】図２７のヒータに全通電した場合について、ブロックごとの給電線の合計発熱量を示す図である。

【図32】図２７と給電線の接続位置が異なるヒータについて、意図しない分流が生じた場合のブロックごとの給電線の合計発熱量を示す図である。

【図33】図３２のヒータに全通電した場合について、ブロックごとの給電線の合計発熱量を示す図である。

【図34】図２７のヒータとニップ部の範囲との関係を示す平面図である。

【図35】給電線を構成する線部が矩形状をなす形態のヒータの平面図である。

【図36】給電線の各抵抗発熱体に接続される部分が傾斜した形態のヒータの平面図である。

【図37】図３６のヒータの抵抗発熱体を構成する線部が矩形状をなす形態のヒータの平面図である。

【図38】給電線の各抵抗発熱体に接続される部分を抵抗発熱体に置き換えた形態のヒータの平面図である。

【図39】全ての電極部が長手方向の一方側に配置された形態のヒータの平面図である。

【図40】ヒータの短手方向寸法と抵抗発熱体の短手方向寸法を示す平面図である。

【図41】ヒータの長手方向寸法、ヒータの短手方向寸法、および給電線の短手方向寸法を示す平面図である。

【図42】別の定着装置の構成を示す図である。

【図43】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】

【0009】

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。以下、各実施形態の説明において、加熱装置の一例として、トナーを熱により定着させる定着装置を説明する。

【0010】

図１に示すモノクロの画像形成装置１には、感光体ドラム１０が設けられている。感光体ドラム１０は、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体であり、図の矢印方向に回転する。感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１１と、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する現像ローラ７等を備えた現像装置１２と、感光体ドラム１０の表面をクリーニングするためのクリーニングブレード１３等で構成されている。

【0011】

感光体ドラム１０の上方には、露光部が配置されている。露光部が画像データに基づいて発したレーザ光Ｌｂが、ミラー１４を介して感光体ドラム１０の表面に照射される。

【0012】

また、感光体ドラム１０に対向する位置に配置され、転写チャージャを備えた転写手段１５が配置されている。転写手段１５は、感光体ドラム１０表面上の画像を用紙Ｐに転写する。

【0013】

画像形成装置１の下部には給紙部４が位置しており、記録媒体あるいは被加熱物としての用紙Ｐを収容した給紙カセット１６や、給紙カセット１６から用紙Ｐを搬送路５へ搬出する給紙ローラ１７等からなっている。給紙ローラ１７の搬送方向下流側にはレジストローラ１８が配置されている。

【0014】

定着装置９は、後述する加熱部材によって加熱される定着ベルト２０、その定着ベルト２０を加圧可能な加圧ローラ２１等を有している。

【0015】

以下、図１を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。

【0016】

印刷動作（画像形成動作）が開始されると、まず感光体ドラム１０が帯電ローラ１１によってその表面を帯電される。そして、画像データに基づいて露光部からレーザービームＬｂが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１０には、現像装置１２から表面部分にトナーが供給され、トナー画像（現像剤像）として可視像化される。そして、転写後の感光体ドラム１０に残されたトナー等は、クリーニングブレード１３によって取り除かれる。

【0017】

一方、印刷動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙部４の給紙ローラ１７が回転駆動することによって、給紙カセット１６に収容された用紙Ｐが搬送路５に送り出される。

【0018】

搬送路５に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１８によってタイミングを計られ、感光体ドラム１０表面上のトナー画像と向かい合うタイミングで転写手段１５と感光体ドラム１０との対向部である転写部へ搬送され、転写手段１５による転写バイアス印加によりトナー画像が転写される。

【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、加熱されている定着ベルト２０と加圧ローラ２１とによって加熱および加圧されて、トナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着ベルト２０から分離され、定着装置９の下流側に設けられた搬送ローラ対によって搬送され、装置外側に設けられた排紙トレイへと排出される。

【0020】

続いて、定着装置９のより詳細な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、回転部材あるいは定着部材としての定着ベルト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、対向部材あるいは加圧部材としての加圧ローラ２１と、定着ベルト２０を加熱する加熱ユニット１９と、を備えている。また、加熱ユニット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を支持する支持部材としてのステー２４と、ヒータの温度を検知する、温度検知手段としてのサーミスタ３４とを有する。定着ベルト２０、加圧ローラ２１、ヒータ２２、ヒータホルダ２３、および、ステー２４は、図２の紙面に直交する方向（図３の両矢印Ｂ方向参照）に延在しており、以下、この方向を各部材の長手方向、あるいは、加熱ユニット１９や定着装置９の長手方向と呼ぶ。ヒータ２２、ヒータホルダ２３、および、ステー２４は、定着ベルト２０の内側に設けられる。

【0022】

定着ベルト２０は、無端状のベルト部材で構成され、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。

【0023】

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。

【0024】

定着ベルト２０は、加圧機構によって加圧ローラ２１の側へ加圧され、加圧ローラ２１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、外側ニップ部としての定着ニップＮが形成される。また、定着ベルト２０とヒータ２２との間に、内側ニップ部Ｍが形成される。図のＷＮは定着ニップＮの範囲（図では用紙搬送方向の範囲）を、ＷＭは内側ニップ部Ｍの範囲（図では用紙搬送方向の範囲）をそれぞれ示している。ここで、外側ニップ部とは、回転部材（定着ベルト２０）と対向部材（加圧ローラ２１）との接触領域のことであり、内側ニップ部とは、回転部材（定着ベルト２０）と加熱部材（ヒータ２２）との接触領域のことである。

【0025】

内側ニップ部Ｍの幅ＷＭの測定方法の一例としては、ヒータ２２の表面に、塗布剤としての光明丹を塗布し、定着ベルト２０と加圧ローラ２１とを上記加圧状態にする。この状態のまま、定着装置９の各部材（加圧ローラ２１等）を駆動せずに、定着装置９を分解し、ヒータ２２（第２絶縁層５３）の表面を見ると、光明丹が剥がれる部分を観察することができる。この幅を測定することで、内側ニップ部Ｍの幅ＷＭを測定できる。

【0026】

また、定着ニップＮの幅ＷＮの測定方法の一例としては、定着装置９に、あらかじめ別の画像形成装置で作成した黒ベタ画像を通紙途中に、定着装置９を強制停止し、１０秒間停止させた後に、黒ベタ画像を引き抜くと黒ベタ画像上に、定着ニップＮの幅で光沢部分ができる。この光沢部分の幅を測定することにより、定着ニップＮの幅ＷＮを測定することができる。

【0027】

加圧ローラ２１は、画像形成装置本体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。定着ベルト２０の回転方向は図２の矢印Ｋ１方向であり、定着ベルト２０外周面（あるいは内周面）に沿った方向である。また、加圧ローラ２１の回転方向は図２の矢印Ｋ２方向である。定着ベルト２０が回転すると、定着ベルト２０はヒータ２２に対して摺動するため、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。

【0028】

ヒータ２２は、定着ベルト２０の回転軸方向あるいは長手方向に渡って設けられ、加圧ローラ２１に位置で定着ベルト２０の内周面に接触している。ヒータ２２は、被加熱部材としての定着ベルト２０を加熱し、定着ベルト２０を所定の定着温度まで加熱するための部材である。ヒータ２２は、略長方形の平板であり、長辺が上記長手方向に沿っている。サーミスタ３４の検知した検知温度に応じて、加熱制御手段によってヒータ２２に供給する電力を制御することで、定着ベルト２０の温度を所望の温度に制御する。

【0029】

本実施形態とは異なり、発熱部６０を基材５０の定着ベルト２０側とは反対側（ヒータホルダ２３側）に設けてもよい。その場合、発熱部６０の熱が基材５０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５０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、本実施形態に係るヒータ２２の構成において、さらに基材５０の定着ベルト２０とは反対側（ヒータホルダ２３側）の面に、絶縁層を設けてもよい。

【0030】

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、定着ベルト２０への熱伝達効率を高めるには、本実施形態のように、ヒータ２２を定着ベルト２０に対して直接接触させる方が好ましい。また、ヒータ２２を定着ベルト２０の外周面に接触させてもよい。なお、ヒータ２２が接触する面を定着ベルト２０の内周面とすると、ヒータ２２との接触による定着ベルト２０の外周面の傷付きを回避でき、定着品質の低下を抑制できる。

【0031】

ヒータホルダ２３およびステー２４は、定着ベルト２０の内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。また、ステー２４は、ヒータホルダ２３のヒータ２２側とは反対側の面に接触している。これにより、ヒータホルダ２３はステー２４によって支持され、ヒータ２２およびヒータホルダ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ることで、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。

【0032】

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効率的に定着ベルト２０を加熱することができる。また、ヒータ２２に対するヒータホルダ２３の接触面積を少なくし、ヒータ２２からヒータホルダ２３へ伝わる熱量を低減するため、ヒータホルダ２３はヒータ２２の基材５０に対して突起部２３ａを介して接触している。さらに、本実施形態のように、ヒータホルダ２３の突起部２３ａを、基材５０の抵抗発熱体５９が配置されている箇所の裏側以外、すなわち基材５０の温度が高くなりやすい箇所を避けて接触させることで、ヒータホルダ２３へ伝わる熱量をさらに低減して効率的に定着ベルト２０を加熱できる。

【0033】

印刷動作が開始されると、ヒータ２２に電力が供給されることで、発熱部６０が発熱し、定着ベルト２０が加熱される。また、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。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（図２の矢印Ａ方向参照）、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。

【0034】

図３は、定着装置の斜視図、図４は、その分解斜視図である。

【0035】

図３および図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、ベルト長手方向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、定着ベルト２０、加圧ローラ２１および加熱ユニット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。

【0036】

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。

【0037】

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に搭載された際、駆動伝達ギヤ３１が画像形成装置本体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。なお、加圧ローラ２１に駆動力を伝達する駆動伝達部材としては、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。

【0038】

加熱ユニット１９の長手方向の両端部には、定着ベルト２０やヒータホルダ２３、ステー２４などを支持する一対のフランジ３２が設けられている。各フランジ３２には、ガイド溝３２ａが設けられている。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、フランジ３２が側壁部２８に対して組み付けられる。

【0039】

また、各フランジ３２には、付勢部材としての一対のバネ３３が当接している。各バネ３３によってステー２４やフランジ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との間にニップ部が形成される。バネ３３は、フランジ３２に当接する側とは反対側の端部が、後述する加圧レバーによって加圧されている。

【0040】

また、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。一方、画像形成装置本体には、位置決め部としての突起１０１が設けられている。この突起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、画像形成装置本体に対する定着装置本体のベルト長手方向の位置決めがなされる。なお、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ベルト長手方向の伸縮が拘束されないようにしている。

【0041】

図５は、加熱ユニット１９の斜視図、図６は、その分解斜視図である。

【0042】

図５および図６に示すように、ヒータホルダ２３の定着ベルト側の面（図５および図６における手前側の面）には、ヒータ２２を収容するための収容凹部２３ｂが設けられている。収容凹部２３ｂは、その長手方向寸法Ｌ２はヒータ２２の長手方向寸法Ｌ１よりも若干長く設定されている。このように、収容凹部２３ｂがヒータ２２よりも若干長く形成されていることで、熱膨張によりヒータ２２がその長手方向に伸びても、ヒータ２２と収容凹部２３ｂとが干渉しないように構成されている。また、ヒータ２２は、この収容凹部２３ｂ内に収容された状態で、給電部材としての後述のコネクタによってヒータホルダ２３と一緒に挟まれて保持される。

【0043】

一対のフランジ３２は、定着ベルト２０の内側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長手方向の移動（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およびステー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。定着ベルト２０は、その両端部側にベルト支持部３２ｂが挿入されることで、ベルト非回転時においては基本的に周方向（ベルト回転方向）の張力は生じない、いわゆるフリーベルト方式で支持される。

【0044】

図５および図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および図６の左側に示されるフランジ３２の嵌合部３２ｅが嵌合することで、ヒータホルダ２３とフランジ３２とのベルト長手方向の位置決めがなされる。一方、図５および図６の右側に示されるフランジ３２には、嵌合部３２ｅは設けられておらず、ヒータホルダ２３とのベルト長手方向の位置決めはされない。このように、フランジ３２に対するヒータホルダ２３の位置決めをベルト長手方向の片側のみとすることで、温度変化に伴ってヒータホルダ２３がベルト長手方向へ伸縮したとしても、その伸縮が拘束されないようにしている。

【0045】

また、図６に示すように、ステー２４の長手方向の両端部側には、各フランジ３２に対するステー２４の移動を規制する段差部２４ａが設けられている。各段差部２４ａはフランジ３２に突き当たることでフランジ３２に対するステー２４の長手方向の移動を規制する。ただし、これら段差部２４ａのうち少なくとも一方は、フランジ３２に対して隙間（ガタ）を介して配置される。このように、少なくとも一方の段差部２４ａがフランジ３２に対して隙間を介して配置されることで、温度変化に伴ってステー２４がベルト長手方向に伸縮したとしても、その伸縮が拘束されないようにしている。

【0046】

図７は、ヒータ２２の平面図、図８は、その分解斜視図である。

【0047】

図８に示すように、ヒータ２２は、基材５０と、基材５０上に設けられた第１絶縁層５１と、第１絶縁層５１上に設けられた発熱部６０などを有する導体層５２と、導体層５２を被覆する第２絶縁層５３と、を有している。本実施形態では、定着ベルト２０側（ニップ部Ｎ側）に向かって、基材５０、第１絶縁層５１、導体層５２（発熱部６０）、第２絶縁層５３の順で積層されており、発熱部６０から発された熱は、第２絶縁層５３を介して定着ベルト２０へと伝達される（図２参照）。

【0048】

基材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た長手状の板材である。また、基材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５０にセラミックなどの絶縁材料を用いた場合は、基材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、温度むら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。

【0049】

各絶縁層５１，５３は、耐熱性ガラスなどの絶縁性を有する材料で構成されている。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）等を用いてもよい。

【0050】

導体層５２は、複数の抵抗発熱体５９を有する発熱部６０と、複数の電極部６１と、これらを電気的に接続する複数の、導電体としての給電線６２と、で構成されている。本実施形態では、複数の電極部６１として、第１の電極部６１Ａおよび第２の電極部６１Ｂが設けられ、これらの電極部６１Ａ，６１Ｂは、基材５０の長手方向の互いに反対の端部側に配置されている。また、第１の電極部６１Ａと第２の電極部６１Ｂとの間には、複数の抵抗発熱体５９が基材５０の長手方向に一列に並んで配置されている。各抵抗発熱体５９は、その発熱量を均一化するために、各抵抗発熱体５９を構成する線部の長さおよび面積が同じに設定されている。

【0051】

第１の電極部６１Ａおよび第２の電極部６１Ｂは、前述したコネクタ７０を介して電源６４に接続され、電源６４から電力を供給される。電極部６１Ａは、電源６４との間に、切替え部としてのスイッチ６５Ａが設けられており、スイッチ６５ＡのＯＮＯＦＦにより、電圧の印加の有無を切り替えることができる。

【0052】

図７において、ヒータ２２の抵抗発熱体５９が設けられている面に沿ってヒータ２２（基材５０）の長手方向Ｕと交差する方向Ｙを「短手方向」と称すると、その短手方向Ｙで見た場合、各抵抗発熱体５９は、ヒータ２２の長手方向Ｕに伸びる第１の給電線（第１の導電部）６２Ａと第２の給電線（第２の導電部）６２Ｂとの間に設けられている。本実施形態では、各抵抗発熱体５９が、ヒータ２２の長手方向Ｕに往復するように、短手方向の両側の曲げ部を介して複数回（本実施形態では４回）折り返した線部からなる。ヒータ２２の短手方向Ｙにおける各抵抗発熱体５９の一端部（接続位置Ｇ１の部分）は、第１の給電線６２Ａを介して第１の電極部６１Ａに接続されている。一方、ヒータ２２の短手方向Ｙにおける各抵抗発熱体５９の他端部（接続位置Ｇ２の部分）は、第２の給電線６２Ｂを介して第２の電極部６１Ｂに接続されている。このように、各抵抗発熱体５９は、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂによって第１の電極部６１Ａおよび第２の電極部６１Ｂに対して互いに並列に接続されている。

【0053】

抵抗発熱体５９は、給電線６２よりも抵抗値が高い導電部となっている。抵抗発熱体５９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５０に塗工し、その後、当該基材５０を焼成することによって形成される。抵抗発熱体５９の材料として、これら以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）の抵抗材料を用いてもよい。

【0054】

給電線６２は、抵抗発熱体５９よりも抵抗値の低い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。

【0055】

図９は、ヒータ２２にコネクタ７０が接続された状態を示す斜視図である。

【0056】

図９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に設けられた複数のコンタクト端子７２と、を有している。各コンタクト端子７２は、板バネで構成され、給電用のハーネス７３が接続されている。

【0057】

図９に示すように、コネクタ７０は、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを表側と裏側から一緒に挟むようにして取り付けられる。この状態で、コンタクト端子７２の先端の接触部７２ａが、電極部６１に弾性的に接触（圧接）し、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。また、図９に示す電極部６１とは反対側にある電極部６１に対しても同様にコネクタ７０が接続される。なお、各電極部６１は、コネクタ７０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（図７参照）。

【0058】

ところで、画像形成装置や定着装置のさらなる小型化を図るにあたっては、定着ベルトの内側に配置される部材の一つであるヒータの小型化が重要である。すなわち、ヒータをその短手方向（図７中の矢印Ｙ方向：ヒータ２２の発熱部６０Ａ，６０Ｂが設けられている面に沿って長手方向と交差する方向）に小さくすることで、定着ベルトを小径化することができ、ひいては定着装置および画像形成装置の小型化を実現できるようになる。具体的に、ヒータを短手方向に小さくする方法として、例えば次の３つの方法が挙げられる。

【0059】

１つは、発熱部（抵抗発熱体）を短手方向に小さくする方法である。しかしながら、発熱部を短手方向に小さくすると、定着ベルトが加熱される加熱領域の幅が小さくなるため、定着ベルトに与える熱量を同様に確保しようとした場合に、昇温ピーク値が高くなるといった問題が生じる。昇温ピーク値が高くなると、ヒータの裏面に設けられているサーモスタットやヒューズなどの過昇温検知装置の温度が耐熱温度を超えたり、過昇温検知装置が誤作動したりする虞がある。また、昇温ピーク値が高くなると、ヒータから定着ベルトへの伝熱効率も低下するため、エネルギー効率の観点からも好ましくない。このように、発熱部を短手方向に小さくする方法は採用し難い事情がある。

【0060】

２つ目の方法として、発熱部や電極部、給電線が設けられていない部分を短手方向に小さくする方法がある。しかしながら、この方法では、発熱部と給電線との間や電極部と給電線との間の間隔が小さくなるため、絶縁性の確保ができなくなる虞がある。現状のヒータの構造から鑑みれば、発熱部と給電線との間や電極部と給電線との間の間隔をさらに小さくすることは厳しい状況にある。

【0061】

残る３つ目の方法としては、給電線の短手方向の寸法を小さくする方法である。この方法は、上記２つの方法に比べて実現の余地がある。ただし、給電線の短手方向の寸法を小さくすると、給電線の抵抗値が大きくなるため、給電線からの発熱量が相対的に大きくなり、その影響を無視できなくなってしまう。また、後述するヒータの導電経路上で意図しない分流が発生する原因となるおそれがある。特に、画像形成装置の高速化に対応すべく発熱部の発熱量を増大させるために、発熱部の抵抗値を小さくすると、給電線の抵抗値と発熱部の抵抗値が相対的に近づくため、上記の問題が顕著になる。また、給電線の抵抗値の増加を抑える方法として、給電線を短手方向に小さくした分、反対に厚さ方向（長手方向および短手方向に交差する方向）に大きくすることで、断面積を確保することも考えられる。しかしながら、その場合、給電線をスクリーン印刷することが困難になり、給電線の形成方法の変更を強いられることになる。このため、給電線を厚くする解決策は採用し難い。従って、ヒータの短手方向の小型化を実現するには、抵抗値が上昇するのを見越したうえで給電線の短手方向の寸法を小さくし、これに伴って発生する上記の問題に対しては別途対策を講じる必要がある。

【0062】

次に、図１０および図１１に基づき、給電線の接続位置が異なるそれぞれのヒータ２２について、給電線による発熱の影響によって生じる長手方向の発熱量のむらについて説明する。具体的には、図１０のヒータ２２は、接続位置Ｇ１が抵抗発熱体５９の中央Ｃよりも長手方向他方側（図の右側）に配置され、接続位置Ｇ２が長手方向一方側（図の左側）に配置される。また、図１１のヒータ２２は、接続位置Ｇ１，Ｇ２がともに中央Ｃよりも長手方向他方側に配置される。

【0063】

ここでは、各給電線のヒータ２２の短手方向に伸びる部分は短く、その部分における発熱量はわずかであることからその発熱量は無視し、各給電線の主要な発熱部分である、各給電線のヒータ２２の長手方向Ｕに伸びる部分で発生する発熱量のみを算出している。具体的には、図１０および図１１の上側に配置された第１の給電線６２Ａと、図１０および図１１の下側に配置された第２の給電線６２Ｂの、それぞれのヒータ２２の長手方向Ｕに伸びる部分で発生する発熱量を算出している。また、発熱量（Ｗ）は下記式（１）で表されることから、図１０および図１１の表に示す発熱量は、便宜的に各給電線に流れる電流（Ｉ）の二乗として算出している。よって、各図の表に示す発熱量の数値は、あくまで簡易的に算出された値であり、実際の発熱量とは異なるものである。

【0064】

【数1】

【0065】

発熱量の具体的な算出方法について、図１０における第１ブロックおよび第２ブロックを例に説明すると、図１０中の第１ブロックにおいては、第１の給電線６２Ａに流れる電流が１００％、第２の給電線６２Ｂに流れる電流が２０％であるので、それぞれの二乗の合計値である１０４００（１００００＋４００）が第１ブロックにおける給電線の合計発熱量となる。また、図１０中の第２ブロックにおいては、第１の給電線６２Ａに流れる電流が８０％、第２の給電線６２Ｂに流れる電流が４０％であるので、これらの二乗の合計値である８０００（６４００＋１６００）が第２ブロックにおける給電線の合計発熱量となる。また、他のブロックにおいても、同様にして発熱量を算出している。

【0066】

そして、各ブロックの合計発熱量を縦軸に表したものが、図１０および図１１中のグラフである。これらのグラフを見てわかるように、各抵抗発熱体５９に対する各給電線６２Ａ，６２Ｂの接続位置Ｇ１，Ｇ２が互いに反対側に配置されている場合は（図１０のグラフでは）、各ブロックの合計発熱量が、発熱領域中央の第３ブロックを基準に左右対称となっている。ただし、長手方向の中央側と端部側とではその発熱量に違いがある。これに対して、各抵抗発熱体５９に対する各給電線６２Ａ，６２Ｂの接続位置Ｇ１，Ｇ２が互いに同じ側に配置されている場合は（図１１のグラフでは）、各ブロックの合計発熱量が、発熱領域中央の第３ブロックを基準に左右非対称となり、長手方向一方側の発熱量が大きくなっている。また、長手方向中央側と端部側とでもその発熱量に差がある。

【0067】

このように、接続位置が同じ側の場合と異なる側の場合のそれぞれについて、給電線の合計発熱量が、長手方向に不均一になる。従って、給電線の短手方向の寸法を上記のように短くしようとした場合、この給電線の長手方向の発熱量のむらによって、無視できないくらいのヒータ２２の発熱量の長手方向のむらが生じてしまう。そして、このヒータ２２の長手方向の発熱量のむらにより、定着ベルト２０の温度が長手方向に不均一になり、それに起因した不具合、具体的には用紙の画像の光沢むらや定着むらを生じてしまうという課題があった。

【0068】

また本実施形態のように、各抵抗発熱体５９を線部の折り返しによって形成する場合、その折り返し回数によって接続位置Ｇ１，Ｇ２が長手方向のどちら側に配置されるかは異なってくる。つまり、図１０のように偶数回（４回）折り返す場合には接続位置Ｇ１，Ｇ２は互いに反対側に配置され、図１１のように奇数回（３回）折り返す場合には接続位置Ｇ１，Ｇ２は同じ側に配置される。ヒータ２２の短手方向の長さの設計の自由度を高めるためには、それぞれの折り返し回数を任意で選択できることが好ましく、折り返し回数がいずれの場合についても、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを解消することが課題になる。

【0069】

そこで、定着ベルト２０の温度ばらつき、および、それに起因した不具合を抑制するための本実施形態の対策について、図２および図１２を用いて説明する。なお、以下の説明では、一例として、図１０で示した給電線Ｇ１，Ｇ２が互いに反対側に配置されるヒータ２２を例示する。しかし、図１１で示した構成のヒータ２２にも本発明を適用できることはもちろんである。

【0070】

図１２に示すように、本実施形態では、基材５０の抵抗発熱体５９等を配置した面（基材５０の、図１２に表示される面で、図２の右側の面）と水平な平面上において、各抵抗発熱体５９が内側ニップ部Ｍの範囲ＷＭ内に配置されている（図１２の一点鎖線部参照）。また、各抵抗発熱体５９に接続される給電線、つまり、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂのうち、長手方向（図の左右方向で、両矢印Ｕ参照）に延在する部分６２ａ（以下、長手方向延在部６２ａ）が、内側ニップ部Ｍの範囲ＷＭ外に配置されている。

【0071】

上記のように、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａを範囲ＷＭ外に配置することで、言い換えると、定着ベルト２０の従動回転時に、定着ベルト２０とヒータ２２とが摺動する範囲内に給電線６２の長手方向延在部６２ａを配置しないことで、給電線６２の長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱（より正確には、図８の第２絶縁層５３を介した伝熱）を防止することができる。従って、ヒータ２２の長手方向の発熱量を不均一化する要因となっている、長手方向延在部６２ａからの直接的な伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向の温度むらに起因する不具合、具体的には、画像の光沢むらや定着むら等の異常画像の形成を抑制することができる。

【0072】

特に本実施形態では、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂのうち、各抵抗発熱体５９に接続される部分（抵抗発熱体５９に隣接する部分）以外の全ての部分が範囲ＷＭ外に配置される。従って、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂからの定着ベルト２０への直接的な伝熱を効果的に防止できる。

【0073】

なお図１２では、給電線６２の全ての長手方向に延びる部分が範囲ＷＭ外に配置される場合を例示したが、給電線６２の全ての長手方向に延びる部分のうち、少なくとも、ヒータ２２の短手方向において、抵抗発熱体５９が配置される範囲Ｖよりも外側に配置された長手方向に延びる部分を、範囲ＷＭ外に配置してもよい（後述の範囲ＷＮについても同じである）。

【0074】

また、本実施形態の加圧ローラ２１は、用紙Ｐが定着ニップＮを通過する際のシワの発生を抑制するために、長手方向端部側の外径が中央側に比べて大きい、つづみ形状をなしている。従って、図１３に示すように、実際の内側ニップＭの範囲ＷＭおよび定着ニップＮの範囲ＷＮは、同様につづみ形状をなしている。しかし、便宜上、以降の図では図１２と同じ矩形状で表示している。ただし、本発明は矩形状の範囲ＷＭや範囲ＷＮであってもよいことはもちろんである。

【0075】

次に、上記と異なる実施形態について順に説明する。

【0076】

図１４および図１５に示すように、本実施形態では、基材５０の抵抗発熱体５９等を配置した面と水平な平面上において、各抵抗発熱体５９が定着ニップＮの範囲ＷＮ内に配置されている。また、各抵抗発熱体５９に接続される給電線、つまり、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａが、定着ニップＮの範囲ＷＮ外に配置されている。

【0077】

上記のように、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａを範囲ＷＮ内に配置しないことで、言い換えると、定着ベルト２０の従動回転時に、定着ベルト２０と加圧ローラ２１とが摺動する範囲内に給電線６２の長手方向延在部６２ａを配置しないことで、給電線６２の長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を防止することができる。従って、ヒータ２２の長手方向の発熱量を不均一化する要因となっている、長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向の温度むらに起因する不具合、具体的には、画像の光沢むらや定着むら等の異常画像の形成を抑制することができる。

【0078】

また、範囲ＷＭや範囲ＷＮの大きさは、定着ベルト２０の剛性によっても変化する。例えば、図１４のように剛性の低い材料で形成された定着ベルト２０の場合、加圧ローラ２１による加圧力によって定着ベルト２０は大きく変形する。一方、ＳＵＳやＮｉのような高い剛性の材料によって形成された定着ベルト２０の場合、図１６に示すように、加圧ローラ２１により加圧された部分は大きく変形するが、その他の部分の変形量が小さい。従って、内面ニップ部Ｍの範囲ＷＭが定着ニップＮの範囲ＷＮと比較して小さくなりやすい。図１６の実施形態でも、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａを範囲ＷＮ外に配置することで、上記の効果を得ることができる。このように、定着ベルト２０の剛性、また加圧ローラ２１による加圧力などに応じて範囲ＷＭや範囲ＷＮは変化するため、これらを考慮してヒータ２２を上記配置にすることで、給電線６２の長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を抑制でき、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。

【0079】

本実施形態では、図１７および図１８に示すように、ヒータホルダ２３の短手方向両端部に、長手方向にわたって凸部２３ｃが設けられる。言い換えると、ヒータ２２よりも、定着ベルト２０の回転方向上流側および下流側に凸部２３ｃが設けられる。凸部２３ｃは、ヒータ２２の第２絶縁層５３の定着ベルト２０の内周面に対向する面や、ヒータホルダ２３の長手方向端部側の部分よりも、定着ベルト２０の内周面側へ突出して設けられた部分である。定着ベルト２０の内周面側、とは、加圧ローラ２１側で図１８の右側である。凸部２３ｃは、長手方向において、ヒータ２２の発熱部６０に対応する位置に設けられる。特に本実施形態では、発熱部６０の長手方向の全範囲にわたって凸部２３ｃが設けられる。

【0080】

ヒータ２２の定着ベルト２０回転方向上流側および下流側で、凸部２３ｃが定着ベルト２０の内周面に当接することで、ヒータ２２の短手方向両端側で、ヒータ２２の表面と定着ベルト２０との間に隙間Ｄを形成することができる。言い換えると、凸部２３ｃを設けることにより、ヒータ２２の短手方向両端側を定着ベルト２０と非接触にすることができ、範囲ＷＭをより狭くすることができる。従って、本実施形態のように、発熱部６０よりもヒータ２２の短手方向両端部側に第１の給電線６２Ａあるいは第２の給電線６２Ｂを配置する構成の場合、第１の給電線６２Ａあるいは第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａを範囲ＷＭの範囲外に配置することができる。従って、長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向の温度むらに起因する不具合、具体的には、画像の光沢むらや定着むら等の異常画像の形成を抑制することができる。

【0081】

なお本実施形態では、一例として、内側ニップ部Ｍの範囲ＷＭ外であって、定着ニップＮの範囲ＷＮ内に第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａが配置される場合を示したが、図１９に示すように、凸部２３ｃを設けたヒータホルダ２３を適用し、範囲ＷＮ外に第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａを配置することもできる。この場合でも、給電線６２の長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。さらに、内側ニップ部Ｍおよび定着ニップＮの範囲内に長手方向延在部６２ａを配置した構成において、上記の凸部２３ｃを設けてもよい。これにより、ヒータ２２の短手方向両端側を定着ベルト２０と非接触にすることができ、長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を抑制できる。従って、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。

【0082】

次に、本実施形態では、図２０および図２１に示すように、ヒータホルダ２３に断熱部材３６が取り付けられる。断熱部材３６の材料は、例えば、ＰＰＳ、ＬＣＰやＰＥＥＫなどの耐熱樹脂であり、断熱性能を高めるために低熱容量の中空フィラー材としている。

【0083】

断熱部材３６は、ヒータホルダ２３の用紙搬送方向上流側および下流側にそれぞれ取り付けられる。断熱部材３６は、ヒータホルダ２３の長手方向に延在し、長手方向の発熱部６０に対応する位置に設けられる。特に本実施形態では、発熱部６０の長手方向の全範囲にわたって断熱部材３６が設けられる。

【0084】

図２１に示すように、断熱部材３６は、ヒータ２２と定着ベルト２０の内周面との間に挟み込まれる。別の言い方をすると、加圧ローラ２１と定着ベルト２０との圧接状態で、ヒータ２２の第１の給電線６２Ａあるいは第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａに対応する位置と定着ベルト２０との間に断熱部材３６が配置される。なお、ヒータ２２の第１の給電線６２Ａあるいは第２の給電線６２Ｂに対応する位置とは、基材５０の抵抗発熱体５９等が配置される平面上において、第１の給電線６２Ａあるいは第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａが設けられた位置のことである。

【0085】

本実施形態では、上記のように、断熱部材３６を第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂの長手方向延在部６２ａと定着ベルト２０との間に配置することで、長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向の温度むらに起因する不具合、具体的には、画像の光沢むらや定着むら等の異常画像の形成を抑制することができる。

【0086】

図２２は、図２０のヒータホルダ２３から断熱部材３６を取り外した状態の斜視図である。
図２２に示すように、ヒータホルダ２３は、その長手方向の複数箇所に、断熱部材３６を取り付けるための取付孔２３ｄを有する。

【0087】

図２３（ａ）および図２３（ｂ）に示すように、断熱部材３６の裏面には、複数の取付用のボス３６ａが設けられる。ボス３６ａは円筒状をなしている。

【0088】

ボス３６ａを取付孔２３ｄに挿入して嵌合させることで、断熱部材３６をヒータホルダ２３に取り付けることができる。

【0089】

なお本実施形態では、一例として、内側ニップ部Ｍの範囲ＷＭ外であって、定着ニップＮの範囲ＷＮ内に第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂが配置される場合を示したが、図２４に示すように、範囲ＷＮの領域外に第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂが配置される場合に、本実施形態のヒータホルダ２３および断熱部材３６を適用することもできる。これにより、長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。

【0090】

また、断熱部材３６をヒータホルダ２３に一体の部材として設けることもできる。つまり、前述の実施形態のように、断熱部材３６がヒータホルダ２３に取付される構成ではなく、ヒータホルダ２３の一部として断熱部材３６が設けられてもよい。

【0091】

さらに、以上の実施形態では、断熱部材３６を長手方向にわたって連続して設ける部材としたが、長手方向に断続的に設けてもよい。
例えば、図２５に示すように、ヒータ２２を覆う部分が断続的に設けられた、いわゆる櫛歯状の断熱部材３６とすることができる。これにより、断熱部材３６の定着ベルト２０に摺動する面積を減らし、定着ベルト２０の摺動負荷を減らすことができる。本実施形態では、用紙搬送方向の上流側と下流側に設けられる断熱部材３６の櫛歯部分が長手方向の同じ位置に設けられている。

【0092】

また、用紙搬送方向の上流側と下流側に設けられる断熱部材３６の櫛歯部分をそれぞれ長手方向の異なる位置に配置してもよい。例えば図２６に示すように、上流側と下流側で櫛歯部分を互い違いに配置することができる。このように、用紙搬送方向の上流側と下流側に設けられる断熱部材３６の櫛歯部分をそれぞれ長手方向の異なる位置に配置することで、長手方向で定着ベルト２０と断熱部材３６との間で摺動負荷が発生する位置を分散することができる。従って、定着ベルト２０の摺動負荷を長手方向により均一化することができる。

【0093】

次に、本発明を適用可能な異なる実施形態のヒータ２２、具体的には導体層５２におけるレイアウトの異なるヒータ２２について説明する。

【0094】

図２７に示すように、本実施形態では、基材５０の長手方向に並ぶ複数の抵抗発熱体５９のうち、両端以外の各抵抗発熱体５９で構成される第１の発熱部（第１の抵抗発熱体群）６０Ａと、両端の各抵抗発熱体５９で構成される第２の発熱部（第２の抵抗発熱体群）６０Ｂとは、それぞれ独立して発熱制御可能に構成されている。具体的に、第１の発熱部６０Ａを構成する両端以外の各抵抗発熱体５９は、それぞれ基材５０の長手方向の一端部側に設けられた第１の電極部６１Ａに対して第１の給電線６２Ａを介して接続されている。また、第１の発熱部６０Ａを構成する各抵抗発熱体５９は、第１の電極部６１Ａ側とは反対の端部側に設けられた第２の電極部６１Ｂに対して第２の給電線６２Ｂを介して接続されている。一方、第２の発熱部６０Ｂを構成する両端の各抵抗発熱体５９は、基材５０の長手方向の一端部側に設けられた（第１の電極部６１Ａとは別の）第３の電極部６１Ｃに対して第３の給電線６２Ｃ又は第４の給電線６２Ｄを介して接続されている。また、これら両端の各抵抗発熱体５９は、第１の発熱部６０Ａの各抵抗発熱体５９と同様に第２の給電線６２を介して第２の電極部６１Ｂに接続されている。

【0095】

また、それぞれの電極部６１Ａ～６１Ｃは、前述のコネクタ７０を介して電源６４に接続され、電源６４から電力を供給される。電極部６１Ａは、電源６４との間に、切替え部としてのスイッチ６５Ａが設けられており、スイッチ６５ＡのＯＮＯＦＦにより、電圧の印加の有無を切り替えることができる。同様に、電極部６１Ｃは、電源６４との間に、切替え部としてのスイッチ６５Ｃが設けられており、スイッチ６５ＣのＯＮＯＦＦにより、電圧の印加の有無を切り替えることができる。

【0096】

第１の電極部６１Ａおよび第２の電極部６１Ｂに電圧を印加した場合は、両端以外の各抵抗発熱体５９が通電することで、第１の発熱部６０Ａのみが発熱する。一方、第２の電極部６１Ｂおよび第３の電極部６１Ｃに電圧を印加した場合は、両端の各抵抗発熱体５９が通電することで、第２の発熱部６０Ｂのみが発熱する。また、全ての電極部６１Ａ～６１Ｃに電圧を印加すれば、第１の発熱部６０Ａおよび第２の発熱部６０Ｂの両方の（全ての）抵抗発熱体５９を発熱させることができる。例えば、Ａ４サイズ（通紙幅：２１０ｍｍ）以下の比較的小さい幅サイズの用紙を通紙する場合は、第１の発熱部６０Ａのみを発熱させ、Ａ４サイズ（通紙幅：２１０ｍｍ）を超える比較的大きい幅サイズの用紙を通紙する場合は、第１の発熱部６０Ａに加え第２の発熱部６０Ｂも発熱させることで、用紙幅に応じた発熱領域とすることができる。

【0097】

図２８に示すヒータ２２において、第１の発熱部６０Ａの各抵抗発熱体５９のみを発熱させるために第１の電極部６１Ａと第２の電極部６１Ｂとに電圧を印加すると、通常、電流は第１の給電線６２Ａに流れ、両端以外の各抵抗発熱体５９を通過して、第２の給電線６２Ｂに流れる。なお、図２８～図３３では、便宜上、各抵抗発熱体５９をヒータ２２に対して小さく表示している。

【0098】

しかしながら、上述の小型化に伴う給電線の抵抗値の増大や、発熱量向上に伴う発熱部の抵抗値の低下によって、給電線と発熱部のそれぞれの抵抗値の差が小さくなると、図２９に示すように、意図しない経路の分流が発生する。すなわち、図２９における左から２番目の抵抗発熱体５９を通過した電流の一部が、その先の第２の給電線６２Ａの分岐部Ｘにて第２の電極部６１Ｂ側とは反対側に流れる。そして、分流した電流は、図２９における左端の抵抗発熱体５９を通過し、さらに、第３の給電線６２Ｃ、第３の電極部６１Ｃ、第４の給電線６２Ｄ、右端の抵抗発熱体５９を順に通過した後、第２の給電線６２Ｂに合流する。

【0099】

このように、図２９に示すヒータ２２において、第２の給電線６２Ｂのうち分岐部Ｘから図の左側に伸びる部分と、第２の発熱部６０Ｂを構成する両端の各抵抗発熱体５９と、第３の電極部６１Ｃと、第３の給電線６２Ｃおよび第４の給電線６２Ｄを含む部分は、意図しない経路で電流を流す分岐導電経路Ｅ３を構成する。

【0100】

また、このような意図しない分流は、ヒータ２２の導電経路が、第１の発熱部６０Ａと第１の電極部６１Ａとを接続する第１の導電部Ｅ１と、第１の発熱部６０Ａからヒータ２２の長手方向のうち第１の方向Ｓ１（図２９の右側）に伸びて第２の電極部６１Ｂに接続される第２の導電部Ｅ２と、第２の導電部Ｅ２から第１の方向Ｓ１とは反対の第２の方向Ｓ２（図２９の左側）に分岐して第１の導電部Ｅ１を介さずに第２の導電部Ｅ２又は第２の電極部６１Ｂに接続される分岐導電経路Ｅ３と、を少なくとも有する構成であれば、第１の発熱部６０Ａに通電した際に生じ得る。本実施形態では、分岐導電経路Ｅ３上に、第２の発熱部６０Ｂと第３の電極部６１Ｃとが設けられているが、第２の発熱部６０Ｂおよび第３の電極部６１Ｃが設けられていない導電経路や、これら以外の導電部材が設けられた導電経路であっても、意図しない分流は生じる可能性がある。

【0101】

そして、意図しない分流が生じた場合、これまで想定されていなかった経路で電流が流れるため、給電線の発熱によりヒータ２２の温度分布にばらつきが発生する。例えば、図３０に示すヒータ２２において、第１の電極部６１Ａから第１の発熱部６０Ａの各抵抗発熱体５９へ電流が２０％ずつ均等に流れ、このうち図の左から２番目の抵抗発熱体５９を通過する電流が、その先の分岐部Ｘにおいて５％分流した場合、抵抗発熱体５９ごとに区画された各ブロック内で発生する給電線の発熱量は、同図中の表に示すようになる。

【0102】

前述した発熱量の計算方法により算出した各ブロックの合計発熱量が図３０の表およびグラフである。各ブロックの合計発熱量は、上記の意図しない分流の影響により、発熱領域中央の第４ブロックを基準に左右非対称となる。また、長手方向の端部側と中央側とで、その発熱量に差が生じている。ただし、図３０の場合、第１ブロックと第７ブロックは用紙が通過しない非通紙領域である。

【0103】

また本実施形態のヒータ２２では、全ての発熱部に通電した場合、つまり、上記のような分流が生じない場合にも、導電部に流れる電流の大きさに長手方向の左右で差が生じ、ヒータ２２の長手方向の発熱量が左右非対称になってしまう。具体的には、図３１に示すように、全ての発熱部に通電した場合、左右両端の抵抗発熱体５９、および、これに接続された給電線６２Ｃ，６２Ｄにも２０％の電流が流れる点が前述の場合と異なる。給電線６２Ａに流れる電流の値は先ほどと同様である。以上の場合、第１ブロックにおいては、第１の給電線６２Ａに流れる電流が１００％、第２の給電線６２Ｂに流れる電流が２０％、第４の給電線６２Ｄに流れる電流が２０％である。

【0104】

各ブロックの発熱量の値が、図３１の下側の表およびグラフである。これらに示すように、各ブロックの合計発熱量は、発熱領域中央の第４ブロックを基準に左右非対称となる。特に、全ての抵抗発熱体５９に接続された第２の給電線６２Ｂが、その下流側、つまり第７ブロックで電流値が１４０％と大きくなり、左右の発熱量に差が生じている。また、長手方向の端部側と中央側とで、その発熱量に差が生じている。

【0105】

また上記のヒータ２２では、接続位置Ｇ１，Ｇ２が互いに反対側にある場合を示したが、接続位置Ｇ１，Ｇ２が同じ側にある場合でもよい。例えば図３２に示すように、接続位置Ｇ１，Ｇ２が同じ側にある場合に、第１の発熱部６０Ａの各抵抗発熱体５９のみを発熱させると意図しない分流が生じ、各ブロックにおける給電線の合計発熱量に差が生じる。また、図３３に示すように、全ての抵抗発熱体に通電した場合にも各ブロックにおける給電線の合計発熱量に差が生じる。

【0106】

これらのヒータ２２においても、上記の各対策を実施することで定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。具体的には、図３４に示すように、内側ニップ部Ｍの範囲ＷＭあるいは定着ニップＮの範囲ＷＮを、図の範囲Ｆのように設ける。つまり、第１の給電線６２Ａ、第２の給電線６２Ｂおよび第３の給電線６２Ｃの長手方向延在部６２ａを範囲Ｆ外に設ける。これにより、給電線６２の長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を防止することができる。従って、長手方向延在部６２ａからの直接的な伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。つまり、図３１、図３３の分流が生じる場合、および、図３２、図３４の全ての発熱部に通電した場合について、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向の温度むらに起因する不具合、具体的には、画像の光沢むらや定着むら等の異常画像の形成を抑制することができる。

【0107】

以上の実施形態では、各抵抗発熱体５９を構成する線部が平行四辺形状をなす、つまり、短手方向に対して傾斜した方向へ延びる線部を有する抵抗発熱体５９の場合を示した。しかし、本発明はこれに限らない。例えば図３５に示すように、各抵抗発熱体５９が短手方向と平行な方向へ延在する線部を有し、矩形状をなす構成であってもよい。ただし、この場合、長手方向において抵抗発熱体５９が配置されていない部分、具体的には抵抗発熱体５９同士の間の範囲Ｌの部分が存在し、この部分でヒータ２２の発熱量が小さくなったり、基材５０上に無駄なスペースが生じたりしてしまう。従って、定着ベルト２０の温度を長手方向に均一化するためやヒータ２２の小型化のためには、図３４等で示した平行四辺形状の方がより好ましい。

【0108】

また、図３６に示すように、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂのうち、長手方向と交差する方向に延在する部分を斜め方向へ傾斜させたヒータ２２であってもよい。さらに図３７に示すように、平行四辺形状の各抵抗発熱体５９に対して、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂが傾斜した線部を接続させてもよい。また、図３８に示すように、第１の給電線６２Ａおよび第２の給電線６２Ｂの長手方向と交差する方向に延在する部分を抵抗発熱体５９の一部としてもよい。つまり、この部分を、その他の抵抗発熱体５９と同じ材料で形成し、給電線６２よりも抵抗値が高い部分としてもよい。

【0109】

また、図３９に示すヒータ２２は、前述の実施形態と異なり、全ての電極部が長手方向の一方側に設けられる。つまり、図３４等のヒータ２２と比較すると、第２の電極部６１Ｂが長手方向一方側に設けられる点が異なる。また、図３９に示すように、第２の電極部６１Ｂが長手方向一方側に設けられるため、第２の電極部６１Ｂに直に接続される給電線が長手方向他方側まで延在して折り返し、各抵抗発熱体５９に接続されている。本実施形態では、これらの第２の電極部６１Ｂと各抵抗発熱体５９を接続する給電線のうち、各抵抗発熱体５９に接続される部分から長手方向他方側の折り返し部分までを第２の給電線６２Ｂと称し、折り返し部分に連続した長手方向一方側へ延在する部分から第２の電極部６１Ｂまでの部分を第５の給電線（導電体）６２Ｅと称する。

【0110】

このようなヒータ２２においても、第１の発熱部６０Ａのみに通電した場合、そして、第１の発熱部６０Ａおよび第２の発熱部６０Ｂに通電した場合のそれぞれについて、前述したような長手方向の温度偏差が生じる。

【0111】

さらに、以上で説明したヒータ２２の構成を組み合わせてもよい。例えば、図３０や図３２に示すヒータ２２の各抵抗発熱体５９を構成する線部を、図３５のように長方形状としたり、図３６のように各給電線の長手方向と交差する方向に延在する部分をヒータ２２の短手方向に対して傾斜させたり、図３８のように、この部分を抵抗発熱体５９の一部とする等、適宜これらの構成を組み合わせることができる。

【0112】

以上の各ヒータ２２において、内側ニップ部Ｍの範囲ＷＭあるいは定着ニップＮの範囲ＷＮを、各図の範囲Ｆのように設ける。つまり、各給電線６２の長手方向延在部６２ａを範囲Ｆ外に設ける。これにより、給電線６２の長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を防止することができる。従って、長手方向延在部６２ａからの直接的な伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向の温度むらに起因する不具合、具体的には、画像の光沢むらや定着むら等の異常画像の形成を抑制することができる。

【0113】

また本発明は、小型化のために特に短手方向寸法を小さくしたヒータに適用されることでより大きな効果を期待できる。つまり、前述のようにヒータ２２の短手方向寸法を小さくしようとした場合、給電線の短手方向の寸法が小さくする必要があり、給電線からの発熱量が相対的に大きくなってその影響も大きくなるためである。具体的には、図４０において、ヒータ２２（基材５０）の短手方向寸法をＨ、抵抗発熱体５９の短手方向寸法をＪとすると、ヒータ２２の短手方向寸法Ｈに対する抵抗発熱体５９の短手方向寸法Ｊの比（Ｊ／Ｈ）が２５％以上となるヒータ２２に対して本発明を適用した場合、大きな効果を期待できる。なお、抵抗発熱体５９の短手方向寸法Ｊは、折り返されるように形成された抵抗発熱体５９の１つの線状の部分の太さではなく、抵抗発熱体５９全体の短手方向寸法を意味する。さらに、前記短手方向の寸法比（Ｊ／Ｈ）が４０％以上となるヒータ２２であれば、本発明を適用することによる効果はより大きくなる。

【0114】

次に、上記の短手方向寸法の比（Ｊ／Ｈ）を変化させた場合の、ヒータ２２の長手方向中央側と端部側との間に生じる温度偏差の実験結果について説明する。実験では、前述した構成のヒータ２２について、上記の短手方向寸法比（Ｊ／Ｈ）が、２０％以上２５％未満、２５％以上４０％未満、４０％以上７０％未満、７０％以上８０％未満のものをそれぞれ用意し、ヒータ単体の条件下でヒータの全ての抵抗発熱体に所定の電圧で通電し、ヒータの長手方向中央および端部のそれぞれの表面温度をフリアシステムズ社製の赤外線サーモグラフィ ＦＬＩＲ Ｔ６２０を用いて測定した。以上の実験結果を表１に示す。表１の結果は、中央側と端部側の温度差が２℃未満のものを○、２℃以上５℃未満のものを△、５℃以上のものを×とした。なお、短手方向寸法の比（Ｊ／Ｈ）を８０％以上とすると、ヒータの短手方向寸法を極端に大きくする等しない限り、給電線を配置するスペースがなくなるため、実験の対象にはしていない。

【0115】

【表1】

【0116】

表１に示すように、短手方向寸法の比（Ｊ／Ｈ）が大きくなるほど、ヒータの中央と端部の温度差も大きくなった。具体的には、２０％以上２５％未満では〇であるのに対して、２５％以上４０％未満では△に変化し、４０％以上７０％未満、および、７０％以上８０％未満では×に変化した。この結果からわかるように、ヒータの長手方向の温度むらは、短手方向寸法の比（Ｊ／Ｈ）が２５％以上で顕著になり、４０％以上で特に顕著になる。従って、このような寸法比のヒータに対して、本実施形態の上記構成を適用してその温度偏差を抑制することが好適である。

【0117】

図４０に示す例では、ヒータ２２の基材５０が長方形であるため、ヒータ２２の短手方向寸法Ｈはどの長手方向位置でも同じ寸法であるが、図４０に示す例のように、基材５０の縁に凹凸がある場合は、長手方向位置によって短手方向寸法Ｑが変化する。このような場合は、全ての抵抗発熱体５９が配置されている発熱領域内で、ヒータ２２が短手方向Ｙに最小となる寸法を、上記ヒータ２２の短手方向寸法Ｈとする。

【0118】

また、本発明は、ヒータ２２の長手方向寸法Ｌａに対するヒータ２２の短手方向寸法Ｈの比（Ｈ／Ｌａ）が、１．５％より大きく、６％未満となるヒータ２２や、ヒータ２２の短手方向寸法Ｈに対する給電線６２Ａ，６２Ｂの短手方向寸法Ｗｂの比（Ｗｂ／Ｈ）が、２％より大きく、２０％未満となるヒータ２２に対しても、適用可能である。なお、図４１に示す例のように、基材５０の長手方向寸法がその部分によって異なる場合は、ヒータ２２が長手方向Ｕに最大となる寸法を、上記ヒータ２２の長手方向寸法Ｌａとする。また、給電線６２Ａ，６２Ｂの短手方向寸法Ｗｂは、給電線６２Ａ，６２Ｂがヒータ２２の長手方向Ｕに伸びる線状部分の太さを意味し、抵抗発熱体５９に接続するためにヒータ２２の短手方向Ｙに折れ曲がった部分を含まない。また、図４１に示すように、給電線６２Ａ，６２Ｂの太さがヒータ２２の長手方向位置によって変化する場合は、発熱領域Ｑ内での第１の給電線６２Ａまたは第２の給電線６２Ｂの最小の短手方向寸法を、給電線６２Ａ，６２Ｂの短手方向寸法Ｗｂとする。

【0119】

また、本発明に係る実施形態において、ヒータの長手方向に渡る温度のばらつきをより一層抑制するために、ＰＴＣ特性を有する抵抗発熱体を用いてもよい。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。

【0120】

抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、下記式（２）を用いて算出することができる。式（２）中のＴ０は基準温度、Ｔ１は任意温度、Ｒ０は基準温度Ｔ０における抵抗値、Ｒ１は任意温度Ｔ１における抵抗値である。例えば、図７に示す上述のヒータ２２において、第１の電極部６１Ａと第２の電極部６１Ｂとの間の抵抗値が、２５℃（基準温度Ｔ０）で１０Ω（抵抗値Ｒ０）であり、１２５℃（任意温度Ｔ１）で１２Ω（抵抗値Ｒ１）であった場合は、式（２）から抵抗温度係数は２０００ｐｐｍ／℃となる。

【0121】

【数2】

【0122】

また、ヒータ２２の基材５０上に配置される電極部等のレイアウトについても、上記の実施形態に限らず、給電線の発熱量が長手方向に不均一になるヒータに対して本発明を適用することができる。

【0123】

また、本発明は、前述の定着装置のほか、図４２、図４３に示すような定着装置にも適用可能である。以下、図４２、図４３に示す各定着装置の構成について簡単に説明する。

【0124】

まず、図４２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、対向部材としての押圧ローラ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。押圧ローラ９０と定着ベルト２０との間に外側ニップ部としての加熱ニップＮ１が形成されている。また、定着ベルト２０とヒータ２２との間に内側ニップ部Ｍが形成される。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を挟んで定着ニップＮ２を形成される。本実施形態では、定着ベルト２０の外周面が形成するニップ部のうち、定着ベルト２０がヒータ２２に対向する側で形成するニップ部は加熱ニップＮ１である。ここで、外側ニップ部とは、回転部材（押圧ローラ９０）と対向部材（加圧ローラ２１）との接触領域のことであり、内側ニップ部とは、回転部材（定着ベルト２０）と加熱部材（ヒータ２２）との接触領域のことである。

【0125】

図４２に示す定着装置９においても、各給電線６２の長手方向延在部６２ａを内側ニップ部Ｍの範囲ＷＭ外に設けることで（あるいは、加熱ニップＮ１の範囲ＷＮ１外に設けることで）、給電線６２の長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を防止することができる。従って、長手方向延在部６２ａからの直接的な伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向の温度むらに起因する不具合、具体的には、画像の光沢むらや定着むら等の異常画像の形成を抑制することができる。

【0126】

次に、図４３に示す定着装置９が、加熱アセンブリ９２、対向部材あるいは定着部材としての定着ローラ９３、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および加熱ユニット１９、回転部材としての加熱ベルト１２０を有する。また、定着ローラ９３は、中実の鉄製芯金９３ａと、この芯金９３ａの表面に形成された弾性層９３ｂと、弾性層９３ｂの外側に形成された離型層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。

【0127】

定着装置９は、加熱ベルト１２０と定着ローラ９３との間に外側ニップ部としての加熱ニップＮ１を範囲ＷＮ１で形成し、加熱ベルト１２０とヒータ２２との間に内側にニップ部Ｍを範囲ＷＭで形成する。また定着装置９は、加圧ベルト９７と定着ローラ９３との間に定着ニップＮ２を形成する。定着装置９は、定着ニップＮ２に用紙Ｐを通紙し、用紙Ｐを加熱および加圧して画像を定着する。本実施形態では、加熱ニップＮ１および定着ニップＮ２のうち、ヒータ２２に対向する領域で形成されるニップ部は加熱ニップＮ１である。ここで、外側ニップ部とは、回転部材（加熱ベルト１２０）と対向部材（定着ローラ９３）との接触領域のことであり、内側ニップ部とは、回転部材（加熱ベルト１２０）と加熱部材（ヒータ２２）との接触領域のことである。

【0128】

図４３の定着装置９においても、各給電線６２の長手方向延在部６２ａを内側ニップ部Ｍの範囲ＷＭ外に設けることで（あるいは、加熱ニップＮ１の範囲ＷＮ１外に設けることで）、給電線６２の長手方向延在部６２ａから定着ベルト２０への直接的な伝熱を防止することができる。従って、長手方向延在部６２ａからの直接的な伝熱を抑制できるため、定着ベルト２０の長手方向の温度むらを抑制できる。これにより、定着ベルト２０の長手方向の温度むらに起因する不具合、具体的には、画像の光沢むらや定着むら等の異常画像の形成を抑制することができる。

【0129】

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、回転部材の長手方向の温度むらを抑制し、これに起因する不具合を抑制することができる。

【0130】

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。

【0131】

なお、以上で説明した給電線の長手方向延在部は、厳密に長手方向に平行な方向に延在する場合に限らず、多少の傾斜があってもよいことはもちろんである。

【0132】

以上の実施形態では、導電体の長手方向延在部は電極部と抵抗発熱体とをつなぐ部分の一部であったが、抵抗発熱体同士をつなぐ部分を内側ニップあるいは外側ニップの範囲外に設けてもよい。つまり、例えば図７等で、抵抗発熱体５９の長手方向に延在する線部の一部が、抵抗発熱体５９よりも抵抗値の低い材料で構成された導電部とした構成において、この線部を内側ニップや外側ニップの範囲外に配置してもよい。

【符号の説明】

【0133】

１ 画像形成装置
９ 定着装置（加熱装置）
２０ 定着ベルト（被加熱部材あるいは回転部材あるいは定着部材）
２１ 加圧ローラ（対向部材あるいは加圧部材）
２２ ヒータ（加熱部材）
２３ ヒータホルダ（保持部材）
２３ｃ 凸部
３６ 断熱部材
５０ 基材
５９ 抵抗発熱体
６０ 発熱部
６１ 電極部
６２ 給電線（導電体）
６２ａ 長手方向延在部
Ａ 通紙方向
Ｂ 長手方向
Ｇ１、Ｇ２ 接続位置
Ｈ ヒータの短手方向寸法
Ｊ 抵抗発熱体の短手方向寸法
Ｋ１ 定着ベルトの回転方向
Ｎ 定着ニップ（外側ニップ部）
Ｍ 内側ニップ部
Ｐ 用紙（記録媒体あるいは被加熱物）
Ｕ ヒータの長手方向
Ｖ ヒータの短手方向の抵抗発熱体が配置される範囲
ＷＮ 定着ニップの範囲
ＷＭ 内側ニップ部の範囲
Ｙ ヒータの短手方向

【先行技術文献】

【特許文献】

【0134】

【文献】特開２０１６－６２０２４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】