特許 7602196 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】2024-12-10

(45)【発行日】2024-12-18

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20241211BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 318

G03G21/00 370

G03G15/20 555

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021034375

(22)【出願日】2021-03-04

(65)【公開番号】P2022134894

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2024-01-19

(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】熊谷 直洋

(72)【発明者】

【氏名】足立 知哉

(72)【発明者】

【氏名】古市 祐介

【審査官】金田 理香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０８３９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０３３２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３１１５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１０２０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６２８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０８６５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００２１１９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／２０

１５／２０

２１／００

２１／０４

２１／１０－２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転体に摺擦するブレードと、
搬送される記録媒体を加熱する加熱装置とを備え、
前記加熱装置は、発熱体を有する加熱部材を有している
画像形成装置において、
前記加熱部材は前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に伸びており、
前記ブレードと前記回転体との摺擦部は前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に伸びており、
前記摺擦部の両端部と、前記加熱部材の両端部は直接、又は間接的に対向しており、
前記加熱部材は、前記発熱体ごとに区画された複数のブロックが前記搬送方向に直交する方向に並べて配置される発熱領域を有し、
前記発熱領域内の前記搬送方向に直交する方向における一端側に位置する前記ブロックが、中央部に位置する前記ブロックよりも発熱量が高くなり、
前記一端側に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力が、前記中央部に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力よりも低いことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

回転体に摺擦するブレードと、
搬送される記録媒体を加熱する加熱装置とを備え、
前記加熱装置は、発熱体を有する加熱部材を有している
画像形成装置において、
前記加熱部材は前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に伸びており、
前記ブレードと前記回転体との摺擦部は前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に伸びており、
前記摺擦部と、前記加熱部材は直接、又は間接的に対向しており、
前記加熱部材は、前記発熱体ごとに区画された複数のブロックが前記搬送方向に直交する方向に並べて配置される発熱領域を有し、
前記発熱領域内の前記搬送方向に直交する方向における一端側に位置する前記ブロックが、中央部に位置する前記ブロックよりも、電流の二乗の合計値が大きくなり、
前記一端側に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力が、前記中央部に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力よりも低いことを特徴とする画像形成装置。

【請求項3】

前記発熱領域内の前記搬送方向に直交する方向における両端側に位置する前記ブロックが、中央部に位置する前記ブロックよりも発熱量が高くなり、
前記両端側に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力が、前記中央部に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力よりも低い請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記発熱領域内の前記搬送方向に直交する方向における両端側に位置する前記ブロックが、中央部に位置する前記ブロックよりも、電流の二乗の合計値が大きくなり、
前記両端側に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力が、前記中央部に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力よりも低い請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記ブレードと前記回転体との摩擦力が低い部分は、前記ブレードと前記回転体との摩擦力が高い部分に比べて、前記ブレードと前記回転体とのの接触圧が小さい請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記ブレードと前記回転体との摩擦力が低い部分は、前記ブレードと前記回転体との摩擦力が高い部分に比べて、前記ブレードがブレード保持部材から前記回転体側へ突出する部分の長さが長い請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記ブレードと前記回転体との摩擦力が低い部分は、前記ブレードと前記回転体との摩擦力が高い部分に比べて、前記ブレード保持部材の前記ブレードを保持する部分の長さが短いことにより、前記ブレードがブレード保持部材から前記回転体側へ突出する部分の長さが長い請求項６に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記ブレードと前記回転体との摩擦力が低い部分は、前記ブレードと前記回転体との摩擦力が高い部分に比べて、前記ブレードの厚さが薄い請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記ブレードと前記回転体との摩擦力が低い部分は、前記ブレードと前記回転体との摩擦力が高い部分に比べて、前記回転体に対する前記ブレードの反発弾性が低い請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記ブレードと前記回転体との摩擦力が低い部分は、前記ブレードと前記回転体との摩擦力が高い部分に比べて、前記回転体に対する前記ブレードの潤滑性が高い請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機やプリンタなどの画像形成装置として、トナーを用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。

【0003】

一般的に、電子写真方式の画像形成装置には、トナー画像を用紙に定着させる定着装置が搭載されている。定着装置は、用紙を加熱するヒータなどの加熱部材を備えており、用紙が定着装置を通過する際に、加熱部材によって用紙が加熱されることにより、用紙上のトナーが溶融し用紙に定着される。

【0004】

例えば、特許文献１（特開２０１６－６２０２４号公報）には、定着装置が備える加熱部材として、板状の基材（基板）に、発熱体や電極部（電気接点）、及びこれらを電気的に接続する導電部（導体パターン）などが設けられたヒータが開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、このような導電部が基材に設けられている加熱部材においては、発熱体を発熱させる際、導電部への通電により導電部においても発熱が生じる。従って、導電部の発熱分布にばらつきがあると、それが原因で加熱部材の温度分布にもばらつきが発生する。

【0006】

また、上記のような加熱部材の温度分布のばらつきの影響は、加熱部材を備える定着装置に留まらず、その周辺の装置を含む画像形成装置の各種装置にも及ぶ。例えば、加熱部材の温度分布の影響が、画像を形成する作像ユニットに及ぶと、感光体の表面をクリーニングするクリーニングブレードにおいても、温度分布のばらつきが発生する。

【0007】

ここで、クリーニング部材が良好なクリーニング機能を発揮するには、感光体に対するクリーニング部材の接触状態（摩擦力、反発弾性、又は接触圧など）が適正な状態であることが求められる。しかしながら、クリーニングブレードの温度分布にばらつきが発生すると、クリーニングブレードの特に温度の高い箇所においては、熱の影響により適正な接触状態を維持できなくなる虞がある。また、斯かる問題は、感光体の表面をクリーニングするクリーニングブレードに限らず、その他の回転体に対して摺擦するブレードにおいても同様に生じる虞があった。

【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、回転体に摺擦するブレードと、搬送される記録媒体を加熱する加熱装置とを備え、前記加熱装置は、発熱体を有する加熱部材を有している
画像形成装置において、前記加熱部材は前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に伸びており、前記ブレードと前記回転体との摺擦部は前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に伸びており、前記摺擦部の両端部と、前記加熱部材の両端部は直接、又は間接的に対向しており、前記加熱部材は、前記発熱体ごとに区画された複数のブロックが前記搬送方向に直交する方向に並べて配置される発熱領域を有し、前記発熱領域内の前記搬送方向に直交する方向における一端側に位置する前記ブロックが、中央部に位置する前記ブロックよりも発熱量が高くなり、前記一端側に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力が、前記中央部に位置する前記ブロックに、直接、又は間接的に対向する前記摺擦部における前記ブレードと前記回転体との摩擦力よりも低いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、回転体に対するブレードの接触状態を適正な状態で維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【図2】本実施形態に係るプロセスユニットの概略構成図である。

【図3】本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。

【図4】前記定着装置の斜視図である。

【図5】前記定着装置の分解斜視図である。

【図6】前記定着装置が備える加熱ユニットの斜視図である。

【図7】前記加熱ユニットの分解斜視図である。

【図8】本実施形態に係るヒータの平面図である。

【図9】前記ヒータの分解斜視図である。

【図10】前記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11】前記ヒータへの電力供給構造を示す図である。

【図12】前記ヒータに生じる温度分布のばらつきを示す図である。

【図13】前記ヒータに生じる温度分布のばらつきを示す図である。

【図14】クリーニング性が低下する原理を説明するための図である。

【図15】クリーニングブレードの温度分布のばらつきを説明するための図である。

【図16】クリーニングブレードの温度分布のばらつきを説明するための図である。

【図17】クリーニングブレードの自由長を異ならせる例を示す図である。

【図18】ブレード保持部材の変形例を示す図である。

【図19】ブレード保持部材の他の変形例を示す図である。

【図20】クリーニングブレードの厚さを異ならせる例を示す図である。

【図21】クリーニングブレードの材質を異ならせる例を示す図である。

【図22】クリーニングブレードの厚さ方向の一部の材質を異ならせる例を示す図である。

【図23】感光体に対するクリーニングブレードの潤滑性を異ならせる例を示す図である。

【図24】中間転写ベルト用のクリーニングブレードと、定着装置が備えるヒータとの位置関係を示す図である。

【図25】二次転写ベルト用のクリーニングブレードを備える例を示す図である。

【図26】意図しない分流が生じ得るヒータの他の例を示す図である。

【図27】図２６に示すヒータに生じる温度分布のばらつきを示す図である。

【図28】図２６に示すヒータに生じる温度分布のばらつきを示す図である。

【図29】小型化されたヒータを示す図である。

【図30】小型化されたヒータの他の例を示す図である。

【図31】本発明を適用可能な他の定着装置の概略構成図である。

【図32】本発明を適用可能な別の定着装置の概略構成図である。

【図33】本発明を適用可能なさらに別の定着装置の概略構成図である。

【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及び構成部品など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。このため、一度説明した構成要素については、その説明を省略する。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【0013】

図１に示す画像形成装置１００は、画像形成手段としての画像形成部２００及び転写部３００と、定着部４００と、記録媒体供給部５００と、記録媒体排出部６００を備えている。

【0014】

画像形成部２００には、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと、露光装置６が設けられている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、画像形成装置本体に対して着脱可能な作像ユニットである。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、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トナー（現像剤）を収容している以外、基本的に同じ構成である。具体的に、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、感光体２と、帯電部材３と、現像装置４と、クリーニング装置５と、潤滑剤供給装置７を備えている。

【0015】

感光体２は、表面に画像を担持する像担持体である。本実施形態においては、感光体２として、ドラム状の感光体（感光体ドラム）が用いられている。また、感光体２として、ベルト状の感光体（感光体ベルト）を用いることも可能である。

【0016】

帯電部材３は、感光体２の表面を帯電させる部材である。本実施形態においては、帯電部材３として、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材が用いられている。ただし、帯電部材３は、接触式のものに限らず、コロナ帯電などの非接触式のものでもよい。

【0017】

現像装置４は、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給する装置である。例えば、現像装置４は、感光体２に接触する現像ローラなどの現像剤供給部材を有している。現像剤供給部材が回転することにより、現像剤供給部材上に担持された現像剤（トナー）が感光体２の表面に供給される。

【0018】

クリーニング装置５は、クリーニング対象物である感光体２の表面をクリーニングする装置である。図２に示すように、クリーニング装置５は、クリーニングブレード７７と、ブレード保持部材７８と、ブレード付勢部材としてのバネ７９を有している。クリーニングブレード７７は、ウレタンゴムなどの弾性材料によって形成された略板状の部材であって、ブレード保持部材７８によって片持ち保持されている。また、クリーニングブレード７７は、ブレード保持部材７８がバネ７９によって付勢されることにより、感光体２の表面に接触した状態で保持される。この状態で感光体２が回転すると、回転する感光体２に対してクリーニングブレード７７が摺擦することにより、感光体２上の残留トナーなどの異物がクリーニングブレード７７によって除去される。

【0019】

潤滑剤供給装置７は、感光体２の表面に潤滑剤を供給する装置である。図２に示す例においては、潤滑剤供給装置７が、潤滑剤８０と、潤滑剤供給部材としてのブラシローラ８１と、潤滑剤付勢部材としてのバネ８２と、薄層化部材としての塗布ブレード８３と、ブレード付勢部材としてのバネ８４を有している。潤滑剤８０はバネ８２によってブラシローラ８１へ付勢されている。この状態で、ブラシローラ８１が回転することにより、潤滑剤８０がブラシローラ８１によって掻き取られて感光体２の表面に供給される。また、塗布ブレード８３は、バネ７９によって感光体２の表面に接触した状態で保持されている。このため、感光体２の表面に潤滑剤が供給されると、潤滑剤は、感光体２と塗布ブレード８３との接触部を通過する際に均一な厚さに薄層化され、感光体２の表面に塗布される。

【0020】

図１に示すように、転写部３００には、用紙などの記録媒体に画像を転写する転写装置８が設けられている。画像が転写される記録媒体は、普通紙、厚紙、薄紙、コート紙、ラベル紙、又は封筒などの紙製のシートのほか、ＯＨＰなどの樹脂製のシートであってもよい。転写装置８は、中間転写ベルト１１と、一次転写ローラ１２と、二次転写ローラ１３と、ベルトクリーニング装置１０を有している。中間転写ベルト１１は、無端状のベルト部材であり、複数のローラによって張架されている。一次転写ローラ１２は、各感光体２に対応して複数（感光体２の数と同数）設けられている。各一次転写ローラ１２が中間転写ベルト１１を介して感光体２に接触しているにより、中間転写ベルト１１と各感光体２との間に、中間転写ベルト１１と各感光体２とが接触する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を張架する複数のローラの１つに接触している。これにより、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。ベルトクリーニング装置１０は、中間転写ベルト１１の表面に接触するクリーニングブレード６９を有している。

【0021】

定着部４００には、用紙に画像を定着させる定着装置９が設けられている。定着装置９の詳しい構成については後述する。

【0022】

記録媒体供給部５００には、記録媒体としての用紙Ｐを収容する給紙カセット１４と、給紙カセット１４から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１５とが設けられている。

【0023】

記録媒体排出部６００には、用紙を画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙を載置する排紙トレイ１８とが設けられている。

【0024】

次に、図１を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置１００の印刷動作について説明する。

【0025】

画像形成装置１００において印刷動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２及び中間転写ベルト１１が回転を開始する。また、給紙ローラ１５が、回転を開始し、給紙カセット１４から用紙Ｐを送り出す。送り出された用紙Ｐは、一対のタイミングローラ１６に接触して一旦停止される。

【0026】

各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、まず、帯電部材３が、感光体２の表面を均一な高電位に帯電する。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画像情報に基づいて、露光装置６が、各感光体２の表面（帯電面）に露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体２の表面に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がトナーを供給し、各感光体２上にトナー画像が形成される。なお、本実施形態に係る画像形成装置１００は、全てのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを使用してフルカラーの画像を形成する場合のほか、いずれか一つのプロセスユニットを使用して単色画像を形成することも可能である。また、いずれか２つ又は３つのプロセスユニットを用いて２色又は３色の画像を形成してもよい。

【0027】

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、回転する中間転写ベルト１１上に順次重なり合うように転写される。その後、次の画像形成に備え、各感光体２の表面がクリーニング装置５によってクリーニングされ、さらに、潤滑剤供給装置７によって各感光体２の表面に潤滑剤が供給される。

【0028】

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、タイミングローラ１６によって搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。その後、次の画像形成に備えて、中間転写ベルト１１の表面は、ベルトクリーニング装置１０によってクリーニングされる。

【0029】

画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へ搬送され、定着装置９によっ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、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へ排出され、一連の印刷動作が終了する。

【0030】

続いて、本実施形態に係る定着装置９の構成について説明する。

【0031】

図３に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着ベルト２０と、加圧ローラ２１と、ヒータ２２と、ヒータホルダ２３と、ステー２４と、温度センサ１９を備えている。

【0032】

定着ベルト２０は、用紙Ｐの未定着トナー担持面側（画像形成面側）に配置され、未定着トナーを用紙Ｐに定着させる定着部材として機能する回転体（第１回転体）である。定着ベルト２０は、例えば、ポリイミドから成る基材を有する。基材の材料は、ポリイミドに限らず、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂、ニッケル、又はＳＵＳなどの金属材料であってもよい。また、耐久性を高めると共に離型性を確保するため、基材の外周面に、ＰＦＡ又はＰＴＦＥなどのフッ素樹脂から成る離型層が設けられてもよい。さらに、基材と離型層との間に、ゴムなどから成る弾性層が設けられてもよい。また、基材の内周面に、ポリイミド又はＰＴＦＥなどから成る摺動層が設けられてもよい。

【0033】

加圧ローラ２１は、定着ベルト２０とは別の回転体（第２回転体）であって、定着ベルト２０の外周面に対向するように配置された対向部材である。加圧ローラ２１は、金属製の芯金と、芯金の外周面に設けられたシリコーンゴムなどから成る弾性層と、弾性層の外周面に設けられたフッ素樹脂などから成る離型層を有している。

【0034】

定着ベルト２０と加圧ローラ２１は、バネなどの付勢部材によって互いに加圧（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が形成されている。また、加圧ローラ２１には、画像形成装置本体に設けられた駆動源から駆動力が伝達される。このため、加圧ローラ２１が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎにおいて定着ベルト２０に伝達され、定着ベルト２０が従動回転する。そして、図３に示すように、未定着画像を担持する用紙Ｐが、回転する定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間（ニップ部Ｎ）に進入すると、定着ベルト２０と加圧ローラ２１によって用紙Ｐが搬送されながら加熱及び加圧される。これにより、用紙Ｐ上の未定着画像が用紙Ｐに定着される。

【0035】

ヒータ２２は、定着ベルト２０を加熱する加熱部材である。本実施形態では、ヒータ２２が、板状の基材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上に設けられた導体層５２と、導体層５２を被覆する第２絶縁層５３を有している。また、導体層５２には、通電により発熱する抵抗発熱体６０が含まれている。

【0036】

本実施形態においては、抵抗発熱体６０が、基材５０のニップ部Ｎ側に配置されているため、抵抗発熱体６０の熱が基材５０を介さずに定着ベルト２０に伝わり、定着ベルト２０を効率良く加熱できる。また、抵抗発熱体６０が、基材５０のニップ部Ｎ側とは反対側に配置されてもよい。ただし、その場合は、抵抗発熱体６０の熱が基材５０を介して定着ベルト２０に伝わるため、基材５０は窒化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料により形成されることが好ましい。

【0037】

また、本実施形態においては、ヒータ２２が定着ベルト２０の内周面に直接接触するように配置されているため、ヒータ２２の熱が定着ベルト２０へ効率良く伝わる。なお、ヒータ２２は、定着ベルト２０に対して直接接触する場合に限らず、定着ベルト２０に対して非接触又は低摩擦シートなどを介して間接的に接触してもよい。また、定着ベルト２０に対するヒータ２２の接触箇所として、定着ベルト２０の外周面を選択することも可能である。ただし、その場合、ヒータ２２と定着ベルト２０との接触によって定着ベルト２０の外周面に傷が生じ、これに起因して定着品質が低下する虞がある。そのため、ヒータ２２の接触箇所は、定着ベルト２０の外周面よりも内周面であることが好ましい。

【0038】

ヒータホルダ２３は、定着ベルト２０の内側に配置されて、ヒータ２２を保持する加熱部材保持体である。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、耐熱性の材料によって形成されることが好ましい。特に、ヒータホルダ２３が、ＬＣＰ又はＰＥＥＫなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂によって形成される場合は、ヒータホルダ２３の耐熱性を確保しつつ、ヒータ２２からヒータホルダ２３への伝熱が抑制されるので、定着ベルト２０を効率良く加熱できる。

【0039】

ステー２４は、定着ベルト２０の内側に配置されて、ヒータ２２及びヒータホルダ２３を補強する補強部材である。ステー２４がヒータホルダ２３のニップ部Ｎ側の面とは反対の面を支持することにより、加圧ローラ２１の加圧力によるヒータホルダ２３の撓みが抑制される。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に均一な幅のニップ部Ｎが形成される。ステー２４は、その剛性を確保するため、ＳＵＳ又はＳＥＣＣなどの鉄系金属材料によって形成されることが好ましい。

【0040】

温度センサ１９は、ヒータ２２の温度を検知する温度検知部材である。温度センサ１９としては、サーモパイル、サーモスタット、サーミスタ、又はＮＣセンサなどの公知の温度センサを適用可能である。また、温度センサ１９は、ヒータ２２に対して接触するように配置される接触型の温度センサでもよいし、ヒータ２２に対して間隔をあけて対向するように配置される非接触型の温度センサでもよい。本実施形態においては、温度センサ１９がヒータ２２のニップＮ側とは反対側の面に接触するように配置されている。

【0041】

図４は、本実施形態に係る定着装置の斜視図、図５は、その分解斜視図である。

【0042】

図４及び図５に示すように、定着装置９の装置フレーム４０は、第１装置フレーム２５と、第２装置フレーム２６を備えている。第１装置フレーム２５は、一対の側壁部２８と、前壁部２７を有している。一方、第２装置フレーム２６は、後壁部２９を有している。一対の側壁部２８は、ベルト長手方向（定着ベルト２０の長手方向）の一端部側と他端部側とに配置されている。両側壁部２８によって、定着ベルト２０及び加圧ローラ２１など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が設けられている。各係合突起２８ａが後壁部２９に設けられた係合孔２９ａに係合することにより、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。

【0043】

また、各側壁部２８には、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側において開口する。挿通溝２８ｂの後壁部２９側とは反対側は、開口しない突き当て部である。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の回転軸の両端部がそれぞれ軸受３０に装着されることにより、加圧ローラ２１が両側壁部２８によって回転可能に支持される。

【0044】

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よりも外側に露出する。これにより、定着装置９が画像形成装置本体に搭載されると、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、駆動源から加圧ローラ２１へ駆動力が伝達可能となる。なお、加圧ローラ２１に駆動力を伝達する駆動伝達部材は、駆動伝達ギヤ３１に限らず、駆動伝達ベルトを張架するプーリでもよいし、カップリング機構などであってもよい。

【0045】

定着ベルト２０の長手方向の両端には、定着ベルト２０やステー２４などを支持する一対の支持部材３２が設けられている。一対の支持部材３２は、定着ベルト２０と、ヒータホルダ２３と、ステー２４などを支持する。各支持部材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の縁に沿って移動させ、支持部材３２を挿通溝２８ｂ内に進入させることにより、支持部材３２が側壁部２８に対して組み付けられる。

【0046】

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がステー２４及び支持部材３２を加圧ローラ２１側に付勢することにより、定着ベルト２０が加圧ローラ２１に押し当てられる。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部が形成される。

【0047】

また、図５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、孔部２９ｂが設けられている。孔部２９ｂ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である。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により、突起１０１と孔部２９ｂが嵌合する。これにより、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。このため、温度変化に伴って定着装置本体がベルト長手方向へ伸縮しても、定着装置本体の伸縮は拘束されず、定着装置本体に歪が生じるのが抑制される。

【0048】

図６は、本実施形態に係る定着装置が備える加熱ユニットの斜視図、図７は、その加熱ユニットの分解斜視図である。

【0049】

図６及び図７に示すように、ヒータホルダ２３の定着ベルト側の面（図６及び図７における手前側の面）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。収容凹部２３ａは、ヒータ２２とほぼ同じ形状及びサイズに形成されている。ただし、収容凹部２３ａ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２３ａがヒータ２２よりも若干長く形成されているため、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２３ａとが干渉しない。また、ヒータ２２がこの収容凹部２３ａ内に収容された状態で、ヒータ２２は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と一緒に挟まれるように保持される。

【0050】

一対の支持部材３２は、Ｃ字状のベルト支持部３２ｂと、フランジ状のベルト規制部３２ｃと、支持凹部３２ｄを有している。各ベルト支持部３２ｂは、定着ベルト２０の長手方向両端の内側に挿入される。これにより、定着ベルト２０は、各ベルト支持部３２ｂによって、いわゆるフリーベルト方式で（少なくとも非回転時においては定着ベルト２０に張力が付与されない状態で）支持される。一方、各ベルト規制部３２ｃは、定着ベルト２０の内側には挿入されず、定着ベルト２０の長手方向端部に対向するように配置される。これにより、定着ベルト２０が長手方向の一方へ移動したとしても、定着ベルト２０の長手方向端部がベルト規制部３２ｃに接触することにより、定着ベルト２０の移動（片寄り）が規制される。各支持凹部３２ｄには、ヒータホルダ２３及びステー２４のそれぞれの長手方向の両端近傍部分が挿入される。これにより、ヒータホルダ２３及びステー２４は、一対の支持部材３２によって支持される。

【0051】

図６及び図７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６及び図７の左側に示される支持部材３２の嵌合部３２ｅが嵌合することにより、ヒータホルダ２３と支持部材３２とのベルト長手方向の位置決めがなされる。一方、図６及び図７の右側に示される支持部材３２には、嵌合部３２ｅは設けられていない。従って、図の右側では、ヒータホルダ２３に対する支持部材３２のベルト長手方向の位置決めはされない。このように、支持部材３２に対するヒータホルダ２３の位置決めがベルト長手方向の片側だけで行われるため、温度変化に伴うヒータホルダ２３のベルト長手方向の伸縮が許容される。

【0052】

また、図７に示すように、ステー２４の長手方向の両端部側には、段差部２４ａが設けられている。各段差部２４ａは支持部材３２に突き当たることにより支持部材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、支持部材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が支持部材３２に対して隙間を介して配置されることにより、温度変化に伴うステー２４のベルト長手方向の伸縮が許容される。

【0053】

図８は、本実施形態に係るヒータの平面図、図９は、当該ヒータの分解斜視図である。

【0054】

図８及び図９に示すように、ヒータ２２は、板状の基材５０を有している。基材５０の上には、第１絶縁層５１と、導体層５２と、第２絶縁層５３が積層されている。基材５０は、定着ベルト２０の長手方向又は加圧ローラ２１の回転軸方向である図８中の矢印Ｚ方向へ長手状に伸びるように配置される。

【0055】

基材５０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄、又はアルミニウムなどの金属材料によって形成される。また、基材５０の材料は、金属材料に限らず、セラミック、又はガラスなどであってもよい。基材５０がセラミックなどの絶縁材料によって形成される場合は、基材５０と導体層５２との間の第１絶縁層５１を省略できる。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、ヒータの低コスト化を図るのに好適である。金属材料の中でも、特にアルミニウム又は銅は、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、アルミニウム又は銅と比べて基材５０を安価に製造できる。

【0056】

第１絶縁層５１及び第２絶縁層５３は、例えば、耐熱性ガラス、セラミック又はポリイミドなどの絶縁性を有する材料によって形成される。

【0057】

導体層５２は、複数の抵抗発熱体６０のほか、複数の電極部６１と、複数の給電線（導電部）６２を有している。複数の抵抗発熱体６０は、基材５０上に設けられたフック数の給電線６２を介して３つの電極部６１のいずれか２つに対して電気的に並列接続されている。

【0058】

抵抗発熱体６０は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）及びガラス粉末などを調合したペーストを基材５０上にスクリーン印刷し、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６０の材料としては、前述の材料以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）又は酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）などの抵抗材料が用いることができる。

【0059】

電極部６１及び給電線６２は、抵抗発熱体６０よりも小さい抵抗値の導体によって形成される。具体的に、電極部６１及給電線６２は、銀（Ａｇ）又は銀パラジウム（ＡｇＰｄ）などの材料を基材５０上にスクリーン印刷することによって形成される。

【0060】

また、図８に示すように、各抵抗発熱体６０の全体及び各給電線６２の少なくとも一部は、第２絶縁層５３によって覆われ、絶縁性が確保されている。一方、各電極部６１は、コネクタが接続される部分であるため、第２絶縁層５３によってほとんど覆われておらず露出している。

【0061】

図１０は、本実施形態に係る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。

【0062】

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、複数のコンタクト端子７２を有している。各コンタクト端子７２は、板バネなどの導電性を有する弾性部材である。各コンタクト端子７２は、ハウジング７１に設けられている。また、各コンタクト端子７２には、それぞれ給電用のハーネス７３が接続されている。

【0063】

図１０に示すように、コネクタ７０は、ヒータ２２及びヒータホルダ２３を一緒に挟むようにして取り付けられる。これにより、ヒータ２２及びヒータホルダ２３は、コネクタ７０によって保持される。また、図１０に示す各電極部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が接続される。各コンタクト端子７２の先端（接触部７２ａ）が、対応する電極部６１に弾性的に接触（圧接）することにより、各コンタクト端子７２と各電極部６１とが電気的に接続される。これにより、画像形成装置本体に設けられた電源から各抵抗発熱体６０へ給電可能な状態となる。また、この状態において、コネクタ７０を介して各抵抗発熱体６０へ電力が供給されると、各抵抗発熱体６０が発熱する。

【0064】

図１１に示すように、本実施形態においては、基材５０の長手方向（矢印Ｚ方向）に並ぶ複数の抵抗発熱体６０のうち、両端以外の各抵抗発熱体６０で構成される第１発熱部（第１抵抗発熱体群）６０Ａと、両端の各抵抗発熱体６０で構成される第２発熱部（第２抵抗発熱体群）６０Ｂは、それぞれ独立して発熱可能である。具体的に、第１発熱部６０Ａを構成する両端以外の各抵抗発熱体６０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電極部６１Ａに対し第１給電線６２Ａを介して接続されている。また、第１発熱部６０Ａを構成する各抵抗発熱体６０は、第１電極部６１Ａ側とは反対の端部側に設けられた第２電極部６１Ｂに対し第２給電線６２Ｂを介して接続されている。一方、第２発熱部６０Ｂを構成する両端の各抵抗発熱体６０は、基材５０の長手方向の一端部側に設けられた（第１電極部６１Ａとは別の）第３電極部６１Ｃに対し第３給電線６２Ｃ又は第４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６０は、両端以外の各抵抗発熱体６０と同様に、第２電極部６１Ｂに対し第２給電線６２を介して接続されている。

【0065】

また、それぞれの電極部６１Ａ～６１Ｃに対して、前述のコネクタ７０が接続されることにより、電源６４から各抵抗発熱体６０へ給電可能な状態となる。第１電極部６１Ａと電源６４との間、及び、第３電極部６１Ｃと電源６４との間には、それぞれ切換部としてのスイッチ６５Ａ，６５Ｂが設けられている。これらのスイッチ６５Ａ，６５Ｃの切り換えのタイミング、すなわちヒータ２２への電力供給のタイミングは、制御回路６６によって制御される。例えば、制御回路６６は、画像形成装置内に設けられた通紙センサなどの各種センサの検知結果に基づいて、各スイッチ６５Ａ，６５Ｃの切り換えタイミングを制御する。

【0066】

第１電極部６１Ａ及び第２電極部６１Ｂに電圧が印加され、両電極部６１Ａ，６１Ｂ間に電位差が生じると、両端以外の各抵抗発熱体６０に電流が流れ、第１発熱部６０Ａのみが発熱する。一方、第２電極部６１Ｂ及び第３電極部６１Ｃに電圧が印加され、両電極部６１Ｃ，６１Ｂ間に電位差が生じた場合は、両端の各抵抗発熱体６０に電流が流れ、第２発熱部６０Ｂのみが発熱する。また、全ての電極部６１Ａ～６１Ｃに電圧が印加された場合は、第１発熱部６０Ａ及び第２発熱部６０Ｂの両方の（全ての）抵抗発熱体６０が発熱する。例えば、Ａ４サイズ（通紙幅：２１０ｍｍ）以下の比較的小さいサイズの用紙が通紙される場合は、第１発熱部６０Ａのみを発熱さる。また、Ａ３サイズ（通紙幅：２９７ｍｍ）以上の比較的大きいサイズの用紙が通紙される場合は、第１発熱部６０Ａに加え第２発熱部６０Ｂも発熱させる。これにより、用紙幅に応じた発熱領域が得られる。

【0067】

一般的に、上記のような基板上に抵抗発熱体を有するヒータにおいては、抵抗発熱体が発熱する際、電流が給電線へ流れることにより給電線においてもわずかながら発熱が生じる。従って、給電線の発熱分布によっては、ヒータの温度分布にばらつきが生じる虞がある。特に、画像形成装置の高速化に伴って発熱量を増大させるために、抵抗発熱体へ流れる電流を大きくすると、給電線において生じる発熱量も大きくなるため、給電線における発熱の影響が無視できなくなる。

【0068】

ここで、図１２及び図１３に示す例を参考に、本実施形態に係るヒータにおいて生じる温度分布のばらつき（温度分布偏差）について説明する。

【0069】

図１２は、全ての抵抗発熱体６０に対して２０％ずつ電流が流れた場合に、抵抗発熱体６０ごとに区画された各ブロック内で発生する各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄの発熱量とその合計値を示す図である。図１２の表に示す発熱量は、下記式（１）に示される発熱量（Ｗ）と電流（Ｉ）との関係に基づき、各給電線に流れる電流（Ｉ）の二乗として算出されたものである。よって、算出された発熱量の数値は、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。なお、本実施形態においては、各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄの、ヒータ２２の短手方向（図１２における矢印Ｙ方向）に伸びる長さは、ヒータ２２の長手方向（図１２における矢印Ｚ方向）に伸びる長さに比べて短く、短手方向に伸びる部分において生じる発熱量は少ない。このため、図１２の表においては、各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄの短手方向に伸びる部分の発熱量を無視し、各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄの長手方向に伸びる部分の発熱量のみを算出している。また、上記ヒータ２２の短手方向とは、基材５０の抵抗発熱体６０が設けられている面に沿って長手方向（矢印Ｚ方向）と交差する方向（矢印Ｙ方向）を意味する。

【0070】

【数1】

【0071】

発熱量の算出方法について、図１２における第１ブロック及び第２ブロックを例に説明する。例えば、図１２中の第１ブロックにおいては、第１給電線６２Ａに流れる電流が１００％、第４給電線６２Ｄに流れる電流が２０％である。従って、第１ブロックにおける合計発熱量は、各給電線６２Ａ，６２Ｄに流れる電流の二乗値を合計して算出される１０４００（１００００＋４００）となる。また、図１２中の第２ブロックにおいては、第１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２０％、第４給電線６２Ｄに流れる電流が２０％である。従って、第２ブロックにおける合計発熱量は、各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄに流れる電流の二乗値を合計して算出される７２００（６４００＋４００＋４００）となる。また、他のブロックにおいても、同様にして発熱量が算出される。

【0072】

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１２中のグラフである。このグラフからわかるように、本実施形態に係るヒータ２２においては、各給電線の合計発熱量が、両端側のブロック（第１ブロック及び第７ブロック）において大きく、反対に中央側のブロック（第３ブロック及び第４ブロック）においては小さくなる。このように、給電線の発熱分布にはヒータ２２の長手方向に渡ってばらつきがあるため、ヒータ２２全体の温度分布にもばらつきが発生する。

【0073】

また、このような給電線の発熱に起因する温度のばらつきは、全ての抵抗発熱体が発熱する場合（図１２に示す例）だけに限らず、一部の抵抗発熱体が発熱する場合でも発生し得る。特に、ヒータの小型化又は画像形成装置の高速化に伴って、給電線に意図しない分流が生じた場合は、温度のばらつきが顕著となる虞がある。意図しない分流は、ヒータの小型化に対応して給電線の幅をヒータの短手方向に小さくした結果、給電線の抵抗値が大きくなった場合に発生しやすい。また、意図しない分流は、画像形成装置の高速化に対応して抵抗発熱体の発熱量を増加させるべく、抵抗発熱体の抵抗値を小さくした場合も発生しやすくなる。すなわち、給電線の抵抗値が大きくなる、又は、抵抗発熱体の抵抗値が小さくなる、あるいは、その両方によって、給電線の抵抗値と抵抗発熱体の抵抗値が相対的に接近した場合は、これまで電流が流れなかった経路にも電流が流れ、意図しない分流が発生し得る。

【0074】

例えば、図１３に示す例のように、意図しない分流は、両端以外の各抵抗発熱体６０に電流を流した場合に発生し得る。具体的に、この例においては、両端以外の各抵抗発熱体６０に電流が２０％ずつ流れている。しかしながら、図の左から２番目の抵抗発熱体６０においては、通過した電流の一部（５％）が、その先の第２給電線６２Ｂの分岐部Ｘにおいて、第２電極部６１Ｂ側とは反対側（図の左方向）に流れることにより、分流が発生している。また、分かれた一部の電流は、図１３における左端の抵抗発熱体６０を通過し、さらに、第３給電線６２Ｃ、第３電極部６１Ｃ、第４給電線６２Ｄを介して右端の抵抗発熱体６０を通過した後、第２給電線６２Ｂに合流する。なお、ここでは、電流が一方向に流れる様子を示しているが、ヒータ２２に流れる電流は直流に限らず交流であってもよい。

【0075】

図１３中の表及びグラフに、意図しない分流が発生した場合のブロックごとの各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄにおいて生じる発熱量及びその合計値を示す。なお、発熱量の算出方法は、図１２に示す例において説明した前述の方法と同様である。また、上記図１２に示す例と同様の理由により、図１３に示す例においても、各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄの短手方向（矢印Ｙ方向）に伸びる部分の発熱量は省略している。

【0076】

図１３中の表及びグラフに示すように、この場合も、給電線の合計発熱量が、両端側のブロック（第２ブロック及び第６ブロック）においては大きく、反対に中央部のブロック（第４ブロック）においては小さくなり、給電線の温度分布にばらつきが発生する。なお、図１３に示す例の場合は、図１２に示す例とは反対に、グラフの右側のブロックよりも左側のブロックの温度が高くなっている。

【0077】

以上のように、本実施形態に係るヒータにおいては、ブロックごとの給電線の発熱量のばらつきに起因して、ヒータ全体においても長手方向に渡って温度分布のばらつきが発生する。また、このようなヒータの温度分布のばらつきの影響は、定着装置に留まらず、画像形成装置内に搭載される他の装置にも及ぶ。

【0078】

具体的に、本実施形態に係る画像形成装置においては、図１に示すように、定着装置９の近くにプロセスユニット１Ｙが配置されているため、ヒータにおける温度分布のばらつきの影響は、このプロセスユニット１Ｙにも及ぶ。また、定着装置９に近いプロセスユニット１Ｙの熱は、回転する中間転写ベルト１１によって、他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにも伝達されるため、他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいてもヒータの温度分布のばらつきの影響が少なからず及ぶ。

【0079】

その結果、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが有するクリーニングブレード７７の温度分布にもばらつきが発生し、クリーニングブレード７７の特に温度の高い箇所においては、クリーニング性が低下する虞がある。以下、クリーニングブレード７７のクリーニング性が低下する原理について説明する。

【0080】

図１４に示すように、一般的に、クリーニングブレード７７は、感光体２の回転方向（表面移動方向）Ａに対してカウンタ方向で感光体２に接触するように配置されている。カウンタ方向とは、ブレード保持部材７８によって片持ち保持されるクリーニングブレード７７の先端側（自由端側）が、後端側（支持端側）よりも感光体２の回転方向上流側に位置するような向きを意味する。感光体２が回転すると、クリーニングブレード７７は感光体２の表面に対して摺擦する。このため、クリーニングブレード７７の先端（摺擦部７７ａ）においては感光体２の回転方向Ａの力が作用するが、通常、クリーニングブレード７７はカウンタ方向を向いた状態で保持される。

【0081】

しかしながら、クリーニングブレード７７が上述のヒータの温度分布の影響を受けて温度分布のばらつきが発生すると、クリーニングブレード７７の温度が高い部分において、感光体２に対するクリーニングブレード７７の反発弾性が高くなる。また、反発弾性が高くなることにより、感光体２に対するクリーニングブレード７７の摩擦力が高くなる。そして、クリーニングブレード７７の摩擦力が高くなると、図１４中の点線で示すように、感光体２の回転方向Ａの力によってクリーニングブレード７７の先端が反転する、いわゆる捲れが発生する。

【0082】

このように、クリーニングブレード７７の温度が高い部分においては、ヒータの温度分布の影響を受けて捲れが発生する虞がある。また、クリーニングブレード７７の捲れが発生することにより、感光体２に対するクリーニングブレード７７の接触状態が適正な状態で維持されなくなることにより、クリーニングブレード７７のクリーニング性が低下する。

【0083】

そこで、本実施形態においては、クリーニングブレード７７の捲れを抑制し、感光体２に対するクリーニングブレード７７の接触状態を適正な状態で維持できるように、以下のような対策を講じている。

【0084】

まず、図１５に基づき、本実施形態に係るクリーニングブレードの温度分布について説明する。

【0085】

図１５に示すように、クリーニングブレード７７は、図の矢印Ｚ方向である感光体２の長手方向又は回転軸方向に連続して長手状に配置されている。このため、クリーニングブレード７７と感光体２との摺擦部７７ａも、矢印Ｚ方向に伸びている。また、クリーニングブレード７７は、ヒータ２２と同じ方向の長手方向を有している。言い換えれば、クリーニングブレード７７とヒータ２２は、いずれも用紙幅方向（矢印Ｚ方向）に伸びている。なお、ここでいう「用紙幅方向（記録媒体幅方向）」とは、用紙面と平行で用紙搬送方向（記録媒体搬送方向）Ｂに直交する方向を意味する。また、前記「用紙面」とは、用紙の互いに交差する３方向の各面のうち、最も面積の広い面を意味する。

【0086】

このように、クリーニングブレード７７とヒータ２２は、いずれも同じ方向（用紙搬送方向に直交する方向）Ｚに長手状に伸びているため、ヒータ２２の長手方向に渡る温度分布の影響は、クリーニングブレード７７の長手方向の温度分布に影響する。また、クリーニングブレード７７と感光体２との摺擦部７７ａと、ヒータ２２の各抵抗発熱体６０が配置された発熱領域Ｈは、いずれも最大用紙幅、又は、最大画像形成領域幅を含む範囲に渡って配置されており、ほぼ同じ長さ（用紙搬送方向に直交する方向の長さ）に設定されている。また、摺擦部７７ａとヒータ２２との間には、現像装置４などが設けられている。このため、摺擦部７７ａの長手方向両端部と、ヒータ２２の長手方向両端部は、間接的に対向している。ここで、ヒータ２２の温度分布は、ヒータ２２の近くに存在する中間転写ベルト１１及び現像装置４などに影響を及ぼし、その影響はクリーニングブレード７７にも及ぶ。クリーニングブレード７７はヒータ２２の温度分布の影響を受けることにより、摺擦部７７ａの長手方向（用紙搬送方向に直交する方向）Ｚの中央部よりも端側において温度が高くなる。

【0087】

図１５中のグラフは、ヒータ２２が有する全ての抵抗発熱体６０が発熱した場合の温度分布を示している。この場合、各抵抗発熱体６０が配置された発熱領域Ｈのうち、長手方向両端ｅ１，ｅ２側の第１ブロック及び第７ブロックにおけるヒータ２２の温度が高くなる。このため、クリーニングブレード７７においては、ヒータ２２の発熱領域Ｈの長手方向両端ｅ１，ｅ２側に対向する部分ａ１，ａ２の温度が、ヒータ２２の発熱領域Ｈの長手方向中央部ｃに対向する部分ａ５の温度に比べて高くなる。

【0088】

また、図１６に示すグラフは、ヒータ２２の両端以外の抵抗発熱体６０（第１発熱部のみ）が発熱した場合の温度分布を示している。この場合、ヒータ２２の発熱領域Ｈのうち、長手方向両端ｅ１，ｅ２側の第２ブロック及び第６ブロックにおけるヒータ２２の温度が高くなる。従って、この場合も、クリーニングブレード７７において、ヒータ２２の発熱領域Ｈの長手方向両端ｅ１，ｅ２側に対向する部分ａ３、ａ４の温度が、ヒータ２２の発熱領域Ｈの長手方向中央部ｃに対向する部分ａ５に比べて高くなる。

【0089】

このように、本実施形態に係るクリーニングブレード７７においては、図１５に示す発熱態様の場合も、図１６に示す発熱態様の場合も、長手方向の両端側の温度が中央部の温度よりも高くなる傾向にある。そのため、本実施形態に係るクリーニングブレード７７においては、クリーニングブレード７７の捲れを抑制するために、摺擦部７７ａの長手方向の中央部よりも両端側において感光体２に対するクリーニングブレード７７の摩擦力を低くしている。なお、上記では、ヒータ２２とまさに対向する摺擦部７７ａにおける摩擦力を設定しているが、ヒータ２２の発熱量が高い側（温度が高くなる側、上記実施形態においてはヒータ２２の両端側）の摺擦部７７ａにおける摩擦力を低くする構成でよい。また、上記では、ヒータ２２の両端側の発熱量が高くなる構成で説明したが、ヒータ２２のいずれかの端側の発熱量が高くなる場合は、摺擦部７７ａにおいてもヒータ２２の発熱量が高くなる側と同じ側の摩擦力を低くする構成でよい。

【0090】

ところで、感光体に対するクリーニングブレードの摩擦力は、一般的に、感光体が回転し始める瞬間に生じる静止摩擦力（最大静止摩擦力）と、その後、感光体が回転している状態で生じる動摩擦力がある。一方、クリーニングブレードの捲れは、感光体が回転し始める瞬間と、その後、感光体が回転している状態での、いずれの場合でも生じる虞がある。それぞれの場合において、クリーニングブレードの捲れを確実に抑制するには、静止摩擦力と動摩擦力のいずれも低くすることが好ましい。しかしながら、本発明においては、感光体が回転し始めるときに生じる捲れと、感光体が回転している状態で生じる捲れの、少なくとも一方を抑制できればよいので、本明細書中における摩擦力とは、静止摩擦力と動摩擦力の少なくとも一方を意味する。

【0091】

このように、本実施形態に係るクリーニングブレード７７と感光体２との摺擦部７７ａにおいては、ヒータ２２の温度が高くなる側と同じ側の長手方向両端側におけるクリーニングブレード７７と感光体２との摩擦力が低いことにより、クリーニングブレード７７がヒータ２２の温度分布の影響を受けても、感光体２の回転に伴うクリーニングブレード７７の捲れを効果的に抑制できる。これにより、感光体２に対するクリーニングブレード７７の接触状態を適正な状態で維持でき、良好なクリーニング性を確保することが可能である。

【0092】

また、良好なクリーニング性がより確実に得られるようにするには、図１５に示す発熱態様の場合と、図１６に示す発熱態様の場合の、いずれの場合においても、クリーニングブレード７７の捲れが生じないようにすることが好ましい。そのため、本実施形態においては、それぞれの発熱態様において温度が高くなる第１ブロック、第７ブロック、及び、第２ブロック、第６ブロックに対向するクリーニングブレード７７の各部分ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の摩擦力を、中央部の部分ａ５の摩擦力よりも低くしている。

【0093】

ただし、クリーニングブレード７７において摩擦力を低くする部分及びその範囲は、適宜変更可能である。例えば、特に温度分布のばらつきが顕著になる発熱態様（図１５に示す例の場合）における捲れを抑制できればよいのであれば、第１ブロック及び第７ブロックに対向するクリーニングブレード７７の部分ａ１，ａ２のみ、そのほかの部分に比べて摩擦力を低くしてもよい。また、摩擦力の設定は、抵抗発熱体６０が配置されるブロックごとでなくてもよい。例えば、１つのブロック内において、摩擦力が連続的又は段階的に変化するようにしてもよい。

【0094】

また、クリーニングブレード７７における捲れの虞がある部分の特定、すなわち、ヒータ２２における温度が高い部分の特定は、ヒータ２２の長手方向（用紙幅方向）における各部分の発熱量を比較することにより決定すればよい。なお、ここでいう「ヒータ２２の長手方向における各部分の発熱量」には、抵抗発熱体６０の発熱量のほか、給電線６２の発熱量も含まれる。

【0095】

また、上記式（１）により表されるように、発熱量（Ｗ）は電流（Ｉ）の二乗に比例するので、各給電線に流れる電流の二乗の合計値を用いて、ヒータ２２の発熱量の大小関係を特定してもよい。ただし、ここでいう「給電線６２に流れる電流」は、ヒータ２２の発熱量の大小関係を特定するために用いられる電流であるので、図１６に示す例のように、発熱しない両端の抵抗発熱体６０が配置される領域において各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄに流れる電流は、前記「給電線６２に流れる電流」には含まれない。すなわち、ヒータ２２の発熱量の大小関係を特定するために用いられる「給電線６２に流れる電流」は、発熱する抵抗発熱体６０が配置される領域おいて給電線６２に流れる電流を意味する。なお、図１６に示す例においては、意図しない分流によって両端の各抵抗発熱体６０にも僅かに通電しているため（図１３参照）、厳密には両端の各抵抗発熱体６０が発熱し得る環境にある。しかしながら、上記「発熱する抵抗発熱体６０」とは、あくまでも通常の通電により発熱する抵抗発熱体６０をいう。従って、意図しない分流によって僅かに発熱し得る抵抗発熱体６０は、発熱量の大小関係を特定するための領域としては考慮されない。

【0096】

具体的に、感光体２に対するクリーニングブレード７７の摩擦力を低くする方法としては、次のような方法がある。

【0097】

まず、摩擦力について説明すると、下記式（２）に示すように、感光体に対するクリーニングブレードの摩擦力（Ｆ）は、感光体とクリーニングブレードの摩擦係数（μ）と、感光体に対するクリーニングブレードの接触圧（Ｎ）との乗算によって求められる。

【0098】

【数2】

【0099】

従って、上記式（２）によれば、感光体に対するクリーニングブレードの接触圧（Ｎ）を小さくすることにより、クリーニングブレードの摩擦力（Ｆ）を低くすることが可能である。また、クリーニングブレードの接触圧は、クリーニングブレード７７がブレード保持部材７８から感光体２側へ突出する部分の長さＪ（図１４参照：以下、「自由長」という。）に応じて変化する。すなわち、クリーニングブレード７７の自由長Ｊが長いほど、クリーニングブレード７７は撓みやすいので、感光体２に対するクリーニングブレード７７の接触圧は小さくなる。

【0100】

従って、図１７に示す例のように、クリーニングブレード７７の自由長を、長手方向（矢印Ｚ方向）の中央部よりも両端側において長くすることにより（Ｊ１＜Ｊ２）、捲れが生じやすい両端側における摩擦力を低くすることができる。

【0101】

また、図１７に示す例においては、ブレード保持部材７８のクリーニングブレード７７を保持する部分の長さＲ１，Ｒ２が、長手方向の中央部から両端側へ向かって連続的に変化している。すなわち、この場合、ブレード保持部材７８のクリーニングブレード７７を保持する部分の長さを、長手方向の中央部よりも両端側において短くすることにより（Ｒ１＞Ｒ２）、クリーニングブレード７７の自由長を中央部よりも両端側において長くしている。

【0102】

また、ブレード保持部材７８の形状は適宜変更可能である。例えば、図１８又は図１９に示すような例を採用してもよい。図１８又は図１９に示す例においては、ブレード保持部材７８のクリーニングブレード７７を保持する部分の長さが、特に捲れが発生しやすい長手方向の両端及びその近傍において短くなっている（Ｒ１＞Ｒ２）。この場合、ブレード保持部材７８の長手方向の両端及びその近傍部分のみを短くなるように加工し、それ以外の部分は加工しなくてもよいので、ブレード保持部材７８の加工コストを低減できる。また、長手方向の両端及びその近傍におけるブレード保持部材７８の先端形状は、図１８に示す例のような長手方向に対して傾斜する形状でもよいし、図１９に示す例のような長手方向に対して直交する段差状であってもよい。

【0103】

また、摩擦力を低くする別の方法として、図２０に示すように、クリーニングブレード７７の厚さを長手方向（矢印Ｚ方向）に渡って異ならせる方法を採用してもよい。ここで、クリーニングブレード７７の「厚さ」とは、クリーニングブレード７７の長手方向（矢印Ｚ方向）及びクリーニングブレード７７がブレード保持部材７８から突出する長さ方向（矢印Ｖ方向）の両方向に対して交差する方向（矢印Ｕ方向）の寸法を意味する。クリーニングブレード７７の厚さが薄くなると、クリーニングブレード７７が撓みやすくなるので、感光体２に対するクリーニングブレード７７の接触圧を小さくでき、ひいては摩擦力を低くできる。

【0104】

従って、図２０に示すように、クリーニングブレード７７の厚さを、長手方向の中央部よりも両端側において薄くすることにより（Ｔ１＞Ｔ２）、捲れが生じやすい両端側におけるクリーニングブレード７７の摩擦力を低くすることができる。また、上述のクリーニングブレード７７の自由長と同様、クリーニングブレード７７の厚さも、長手方向の中央部から両端部側に向かって連続的に薄くなる場合のほか、特に捲れが発生しやすい長手方向の両端部及びその近傍においてのみ薄くなる場合であってもよい。

【0105】

また、別の方法として、クリーニングブレード７７の材質を異ならせてもよい。すなわち、クリーニングブレード７７の材質に、反発弾性が低い材質を用いることにより、感光体２に対するクリーニングブレード７７の接触圧が小さくなるので、摩擦力を低くできる。

【0106】

例えば、図２１に示す例においては、クリーニングブレード７７の長手方向の両端側の部分（図の斜線部分）を、それ以外の部分（中央部を含む部分）に比べて反発弾性が低い材質としている。この場合、捲れが生じやすい両端側におけるクリーニングブレード７７の摩擦力が低くなるので、両端側における捲れを抑制できる。

【0107】

また、材質を異ならせる部分は、上記図２１に示す例のように、クリーニングブレード７７の厚さ方向Ｕの全体に渡る部分に限らず、図２２に示す例のように、厚さ方向Ｕの一部分（図の斜線部分）であってもよい。また、厚さ方向Ｕの一部分においてクリーニングブレード７７の材質を異ならせる場合は、特に感光体２に対するクリーニングブレード７７の接触部側の部分を、低反発弾性の材質で形成することが好ましい。

【0108】

さらに、別の方法として、クリーニングブレード７７の捲れが生じやすい両端側において、感光体２に対するクリーニングブレード７７の潤滑性を高めるようにしてもよい。例えば、図２３に示すように、捲れの虞があるクリーニングブレード７７の両端側の領域ｂ１，ｂ２において感光体２に供給される潤滑剤を、それ以外の領域（中央部を含むの領域）おいて供給される潤滑剤よりも潤滑性の高いものとする。これにより、クリーニングブレード７７の長手方向の両端側において摩擦力が低くなり、捲れが抑制される。また、潤滑性を高めたいクリーニングブレード７７の領域にのみ、感光体２に潤滑剤が供給されるようにしてもよい。

【0109】

潤滑剤としては、例えば、脂肪酸金属塩（フッ素系樹脂、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムなどのラメラ結晶構造を持つ脂肪酸金属塩、あるいは、ラウロイルリジン、モノセチルリン酸エステルナトリウム亜鉛塩、ラウロイルタウリンカルシウムなど）を含む固形潤滑剤を用いることができる。また、それ以外に、シリコーンオイル、フッ素系オイル、又は天然ワックスなどの液状の潤滑剤を用いてもよい。

【0110】

また、上述のクリーニングブレード７７の摩擦力を低くするための各種方法は、併用してもよい。例えば、クリーニングブレード７７の長手方向の両端側において、自由長を長くすると共に、厚さを薄くすることにより、摩擦力をより効果的に低くすることが可能である。

【0111】

また、上述の例では、クリーニングブレード７７の両端側における摩擦力を、中央部の摩擦力に比べて低くするようにしているが、クリーニングブレード７７の一端側における摩擦力のみを低くするようにしてもよい。例えば、図１５に示す例のように、ヒータ２２の第７ブロックが最も温度が高くなる場合は、この第７ブロックに対向するクリーニングブレード７７の一端側の部分のみ、その他の部分に比べて摩擦力を低くしてもよい。

【0112】

すなわち、本発明においては、クリーニングブレード７７と感光体２との摺擦部７７ａのうち、ヒータ２２の発熱量が最も大きい領域に対向する部分において、ヒータ２２の発熱量が最も小さい領域に対向する部分よりも、感光体２に対するクリーニングブレード７７の摩擦力が低ければよい。また、ヒータ２２の発熱量に代えて給電線６２に流れる電流を用いて言えば、本発明においては、クリーニングブレード７７と感光体２との摺擦部７７ａのうち、給電線６２に流れる電流が最も大きい領域に対向する部分において、給電線６２に流れる電流が最も小さい領域に対向する部分よりも、感光体２に対するクリーニングブレード７７の摩擦力が低ければよい。

【0113】

また、本発明は、感光体２の表面をクリーニングするクリーニングブレード７７に限らず、感光体２以外の回転体に対して摺擦するブレードにも適用可能である。例えば、本発明は、図１に示す中間転写ベルト１１の表面をクリーニングするクリーニングブレード６９にも適用可能である。

【0114】

図２４は、中間転写ベルト１１の表面をクリーニングするクリーニングブレード６９と、定着装置が備えるヒータ２２との位置関係を示す図である。

【0115】

図２４に示すように、中間転写ベルト用のクリーニングブレード６９も、ヒータ２２と同じ方向（用紙搬送方向に直交する方向）Ｚに長手状に伸びているため、ヒータ２２の長手方向に渡る温度分布の影響が、クリーニングブレード６９の長手方向の温度分布に影響する。また、クリーニングブレード６９と中間転写ベルト１１との摺擦部６９ａと、ヒータ２２の各抵抗発熱体６０が配置された発熱領域Ｈは、いずれも最大用紙幅、又は、最大画像形成領域幅を含む範囲に渡って配置されており、ほぼ同じ長さ（用紙搬送方向に直交する方向の長さ）に設定されている。また、摺擦部６９ａとヒータ２２との間には、ベルトクリーニング装置１０の枠体などが設けられている。このため、中間転写ベルト用のクリーニングブレード６９の摺擦部６９ａにおける長手方向両端部も、ヒータ２２の長手方向両端部に対して、間接的に対向している。

【0116】

ここで、ヒータ２２は、上述の実施形態と同様に、発熱領域Ｈの長手方向の中央部ｃよりも両端ｅ１，ｅ２側において温度が高くなる。従って、中間転写ベルト用のクリーニングブレード６９においても、ヒータ２２の温度分布の影響を受けることにより、長手方向（用紙搬送方向に直交する方向）Ｚの中央部よりも両端側において温度が高くなる。なお、中間転写ベルト用のクリーニングブレード６９の方が、ヒータ２２に近い分、前述の感光体用のクリーニングブレード７７よりもヒータ２２の熱の影響は受けやすい。

【0117】

このように、中間転写ベルト用のクリーニングブレード６９においても、長手方向の両端側の温度が中央部よりも高くなるため、両端部側においてクリーニングブレード６９の捲れが発生する虞がある。そのため、中間転写ベルト用のクリーニングブレード６９に対しても本発明を適用することが好ましい。すなわち、クリーニングブレード６９と中間転写ベルト１１との摺擦部６９ａにおいて、ヒータ２２の温度が高くなる側と同じ側である長手方向両端側におけるクリーニングブレード６９と中間転写ベルト１１との摩擦力を、長手方向中央部におけるクリーニングブレード６９と中間転写ベルト１１との摩擦力よりも低くすることが好ましい。これにより、中間転写ベルト用のクリーニングブレード６９においても、中間転写ベルト１１の回転に伴う捲れを効果的に抑制できる。また、クリーニングブレード６９と中間転写ベルト１１との摩擦力を低くするための具体的な構成としては、上述の実施形態における各構成を適用可能である。なお、上記では、ヒータ２２とまさに対向する摺擦部６９ａにおける摩擦力を設定しているが、ヒータ２２の発熱量が高い側（温度が高くなる側、上記実施形態においてはヒータ２２の両端側）の摺擦部６９ａにおける摩擦力を低くする構成でよい。また、上記ではヒータ２２の両端側の発熱量が高くなる構成で説明したが、ヒータ２２のいずれかの端側の発熱量が高くなる場合は、摺擦部６９ａにおいてもヒータ２２の発熱量が高くなる側と同じ側の摩擦力を低くする構成でよい。

【0118】

さらに、本発明は、感光体用のクリーニングブレード７７、中間転写ベルト用のクリーニングブレード６９のほか、図２５に示す例のような、転写部材としての二次転写ベルト３９の表面をクリーニングするクリーニングブレード３８にも適用可能である。

【0119】

上述のように、本発明によれば、加熱部材の温度分布にばらつきがあっても、そのばらつきに起因するブレードの捲れを抑制できるので、本発明は、特に温度分布のばらつきが生じやすい加熱部材を備える画像形成装置に好適である。

【0120】

温度分布のばらつきが生じやすい加熱部材としては、上述の意図しない分流が生じ得るヒータ２２があるが、本発明に係る画像形成装置が備えるヒータの構成は、上述の構成に限らない。例えば、図２６に示すようなヒータ２２を備える画像形成装置にも、本発明を適用可能である。

【0121】

図２６に示すヒータ２２は、図１１に示す上述のヒータ２２とは異なり、全ての電極部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃが、ヒータ２２の長手方向の一端側（図２６における左端側）に配置されている。すなわち、図２６に示すヒータ２２と、図１１に示すヒータ２２は、第２電極部６１Ｂの配置が図の左右方向において互いに逆になっている。このため、図２６に示すヒータ２２においては、各抵抗発熱体６０と第２電極部６１Ｂとが、第２給電線６２Ｂのほかに、第２給電線６２Ｂの端から長手方向（矢印Ｚ方向）に折り返すように設けられた第５給電線６２Ｅを介して接続されている。

【0122】

ただし、図２６に示すヒータ２２は、図１１に示すヒータ２２と以下の点において導電経路のレイアウトが共通しているため、両端以外の抵抗発熱体６０（第１発熱部６０Ａ）に給電した際、同様に意図しない分流が発生する。すなわち、図２６に示すヒータ２２と、図１１に示すヒータ２２は、それぞれに共通する導電経路として、第１導電経路Ｋ１と、第２導電経路Ｋ２と、第３導電経路Ｋ３を有している。具体的に、第１導電経路Ｋ１は、両端以外の各抵抗発熱体６０（第１発熱部６０Ａ）と第１電極部６１Ａとを接続する導電経路である。第２導電経路Ｋ２は、両端以外の各抵抗発熱体６０からヒータ２２の長手方向のうちの第１方向Ｓ１側（図１１又は図２６におけるの右方向）に伸び第２電極部６１Ｂに対して直接的または間接的に接続される導電経路である。また、第３導電経路Ｋ３は、第２導電経路Ｋ２から分岐して第１方向Ｓ１とは反対の第２方向Ｓ２側（図１１又は図２６における左方向）に伸び、第１導電経路Ｋ１を介さずに第２導電経路Ｋ２に接続される導電経路である。

【0123】

図２７は、図２６に示すヒータ２２において、両端以外の抵抗発熱体６０が発熱する場合のブロックごとの各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄ，６２Ｅの発熱量とその合計値を示す図である。図２７中の表及びグラフに示すように、この場合も、給電線の合計発熱量が、両端側のブロック（第２ブロック及び第６ブロック）において大きく、反対に中央部のブロック（第４ブロック）において小さくなる。このため、ヒータ２２の長手方向の中央部よりも両端側において温度が高くなる。

【0124】

また、図２８は、図２６に示すヒータ２２において、全ての抵抗発熱体６０が発熱する場合のブロックごとの各給電線６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄ，６２Ｅの発熱量とその合計値を示す図である。この場合も、各給電線の合計発熱量が、両端側のブロック（第１ブロック及び第７ブロック）において大きく、反対に中央部のブロック（第４ブロック）においては小さくなるため、ヒータ２２の長手方向の中央部よりも両端側において温度が高くなる。

【0125】

このように、図２６に示すヒータ２２においても、その長手方向の中央部よりも両端側において温度が高くなる温度分布のばらつきがあるため、本発明を適用することにより、その温度分布に起因するブレードの捲れを効果的に抑制することが可能となる。

【0126】

また、本発明によれば、加熱部材の温度分布のばらつきに起因するブレードの課題（捲れ）を改善できるため、温度分布のばらつきが発生しやすい小型のヒータ、又は高速化のために発熱量を増大させたヒータを用いた構成にも対応可能である。

【0127】

具体的に、本発明は、次のような小型のヒータを備える画像形成装置に適用された場合に大きな効果を期待できる。

【0128】

下記表１に、ヒータを短手方向に小型化した場合のヒータに生じる温度分布のばらつきを調べた試験結果を示す。具体的に、本試験においては、図２９に示す基材５０の短手方向寸法Ｑに対する各抵抗発熱体６０の短手方向寸法Ｒの比（Ｒ／Ｑ）を異ならせた複数種類のヒータを用意し、各ヒータの発熱領域の長手方向中央と端の温度差を測定した。また、本試験において、各ヒータの表面温度測定は、フリアシステムズ社製の赤外線サーモグラフィ（FLIR T620）を用いて行った。なお、短手方向寸法比（Ｒ／Ｑ）が８０％以上である場合は、基材５０の短手方向寸法に対する各抵抗発熱体６０の短手方向寸法の割合が大きくなり過ぎ、給電線の設置スペースを確保することが現実的に困難であるため、測定を保留した。

【0129】

【表1】

【0130】

表１に示すように、短手方向寸法比（Ｒ／Ｑ）が大きくなるほど、発熱領域の長手方向中央と端の温度差が大きくなる。このため、短手方向寸法比（Ｒ／Ｑ）が大きいヒータ、すなわち短手方向に小型化されたヒータにおいては、長手方向両端における温度のばらつきも顕著となる虞がある。特に、短手方向寸法比（Ｒ／Ｑ）が２５％以上又は４０％以上となるヒータにおいては、発熱領域における長手方向中央と端の温度差が大きくなる（５℃以上になる）ため、長手方向両端における温度のばらつきも顕著となる虞がある。従って、本発明は、特にこのような短手方向寸法比（Ｒ／Ｑ）が２５％以上８０％未満又は４０％以上８０％未満となるヒータを備える画像形成装置に適用された場合に、大きな効果を期待できる。

【0131】

また、定着装置が備えるヒータは、図２９に示すようなブロック状（四角形状）の抵抗発熱体６０を有するヒータ２２に限らず、図３０に示すような、直線を折り返したような形状の抵抗発熱体６０を有するヒータ２２であってもよい。なお、図３０に示すヒータ２２の場合、上記抵抗発熱体６０の短手方向寸法Ｒは、折り返されるように形成された抵抗発熱体の１つの線状の部分の太さではなく、抵抗発熱体６０全体の短手方向寸法を意味する。また、基材５０は、その長手方向の位置によって短手方向寸法Ｑが変化する形状であってもよい。ただし、その場合は、各抵抗発熱体６０が配置されている長手方向範囲内（発熱領域内）の基材５０の最小の短手方向寸法を、上記基材５０の短手方向寸法Ｑとする。

【0132】

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。発熱部がＰＴＣ特性を有することにより、ヒータが低温の場合は高出力によってヒータが高速で立ち上がり、ヒータが高温の場合は低出力によりヒータの過昇温を抑制できる。例えば、ＰＴＣ特性のＴＣＲ係数が３００～４０００ｐｐｍ／度程度であれば、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係数が５００～２０００ｐｐｍ／度であるのがよい。

【0133】

抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、下記式（３）を用いて算出できる。式（３）において、Ｔ０は基準温度、Ｔ１は任意温度、Ｒ０は基準温度Ｔ０での抵抗値、Ｒ１は任意温度Ｔ１での抵抗値である。例えば、図１１に示す上述のヒータ２２において、第１電極部６１Ａと第２電極部６１Ｂとの間の抵抗値が、２５℃（基準温度Ｔ０）のときに１０Ω（抵抗値Ｒ０）であり、１２５℃（任意温度Ｔ１）のときに１２Ω（抵抗値Ｒ１）であった場合は、式（３）から抵抗温度係数は２０００ｐｐｍ／℃となる。

【0134】

【数3】

【0135】

また、本発明は、図３に示すような上述の定着装置に限らず、図３１～図３３に示すような定着装置を備える画像形成装置にも適用可能である。

【0136】

図３１に示す定着装置９は、上述の定着装置とは異なり、用紙Ｐを通過させる定着用のニップ部Ｎ１と、ヒータ２２によって定着ベルト２０を加熱する加熱用のニップ部Ｎ２が、それぞれ別の位置に設定されている。具体的には、定着ベルト２０の回転方向における互いに１８０°反対側に配置されたヒータ２２及びニップ形成部材９０に対して、それぞれ異なる加圧ローラ９１，９２が押し当てられることにより、定着用のニップ部Ｎ１と加熱用のニップ部Ｎ２とが形成されている。

【0137】

図３２に示す定着装置９は、図３１に示す定着装置において、ヒータ２２側の加圧ローラ９２が省略され、さらに、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た例である。それ以外は、図３１に示す構成と同じである。この場合、ヒータ２２が円弧状に形成されていることにより、定着ベルト２０とヒータ２２とのベルト回転方向の接触長さを確保し、定着ベルト２０を効率良く加熱できる。

【0138】

最後に、図３３に示す定着装置９は、ローラ９３の両側にそれぞれベルト９４，９５が配置された例である。この場合も、図３１に示す例と同様、定着用のニップ部Ｎ１と、加熱用のニップ部Ｎ２が、それぞれ別の位置に設定されている。すなわち、図の右側において、ニップ形成部材９０が一方のベルト９４を介してローラ９３に押し当てられ、図の左側において、ヒータ２２が他方のベルト９５を介してローラ９３に押し当てられることにより、各ニップ部Ｎ１，Ｎ２が形成されている。

【0139】

このような、図３１～図３３に示すような定着装置を備える画像形成装置においても、本発明を適用することにより、加熱部材の温度分布のばらつきに起因するブレードの捲れを抑制できるようになり、画質の向上を図って小型化や高速度化に対応できるようになる。本発明における直接的に対向とは、摺擦部と加熱部材との間に遮る部材が存在せず対向している状態を示し、間接的に対向とは、摺擦部と加熱部材との間に別の部材などが介在している状態を示す。いずれの状態でも問題なく本発明を適用可能である。

【0140】

また、本発明は、加熱装置の一例である定着装置を備える画像形成装置に適用される場合に限らない。本発明は、画像定着以外の目的で記録媒体を加熱する加熱装置を備える画像形成装置にも適用可能である。

【符号の説明】

【0141】

２ 感光体（回転体）
９ 定着装置（加熱装置）
２２ ヒータ（加熱部材）
５０ 基材
６０ 抵抗発熱体
６１ 電極部
６２ 給電線（導電部）
７７ クリーニングブレード（ブレード）
７７ａ 摺擦部
１００ 画像形成装置
Ｐ 用紙（記録媒体）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0142】

【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】