(57)【要約】【課題】加熱部材とこれに対して摺動する相手部材との間でのスティックスリップによる異音の発生を抑制する。【解決手段】基材層５１と、基材層５１に設けられた発熱部６０と、基材層５１に設けられ相手部材２０に対して相対的に摺動する摺動層５０と、を備え、摺動層５０が、フッ素を含有する材料で形成された加熱部材２２であって、摺動層５０の相手部材２０に対して接触する摺動面の表面粗さは、相手部材２０の摺動層５０に対して接触する摺動面の表面粗さよりも大きい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
前記基材層に設けられた発熱部と、
前記基材層に設けられ相手部材に対して相対的に摺動する摺動層と、
を備え、
前記摺動層が、フッ素を含有する材料で形成された加熱部材であって、
前記摺動層の前記相手部材に対して接触する摺動面の表面粗さは、前記相手部材の前記摺動層に対して接触する摺動面の表面粗さよりも大きいことを特徴とする加熱部材。
【請求項２】
前記表面粗さは、十点平均粗さである請求項１に記載の加熱部材。
【請求項３】
前記相手部材の摺動面の十点平均粗さが、５．５μｍ以下である請求項２に記載の加熱部材。
【請求項４】
前記摺動層の摺動面の十点平均粗さが、０．５μｍ以上２０μｍ以下である請求項２又は３に記載の加熱部材。
【請求項５】
前記摺動層の摺動面における摺動方向の粗さ曲線のスキューネスが、０未満である請求項１から４のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項６】
前記摺動層の摺動面における摺動方向の粗さ曲線のスキューネスが、−１未満である請求項１から４のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項７】
前記摺動層の摺動面における摺動方向の粗さ曲線のクルトシスが、３未満である請求項１から６のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項８】
前記摺動層が、架橋構造を有するフッ素を含有する材料で形成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項９】
前記摺動層が、炭素繊維を含有する材料で形成され、
前記炭素繊維によって、前記摺動層の摺動面に微小凹凸が形成される請求項１から８のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項１０】
前記発熱部は、２００〜４０００ｐｐｍ／度の正の抵抗温度係数を有する請求項１から９のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項１１】
相対的に摺動する相手部材を加熱する加熱部材を備える加熱装置であって、
前記加熱部材として、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の加熱部材を備えることを備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項１２】
前記摺動層とこれに対して摺動する相手部材との間に介在する潤滑剤を備える請求項１１に記載の加熱装置。
【請求項１３】
前記潤滑剤が、増ちょう剤を含有しないオイルである請求項１２に記載の加熱装置。
【請求項１４】
前記潤滑剤が、２５℃で１００ｍｍ2／ｓ以上６００ｍｍ2／ｓ以下の動粘度のシリコーンオイルである請求項１３に記載の加熱装置。
【請求項１５】
回転可能な無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の外周面に接触してニップ部を形成する対向部材と、
前記ベルト部材に接触して前記ベルト部材を加熱する加熱装置と、
を備える定着装置であって、
前記加熱装置として、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の加熱装置を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項１６】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の加熱部材、又は請求項１１から１４のいずれか１項に記載の加熱装置、あるいは請求項１５に記載の定着装置と、
画像を形成する画像形成部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱部材、加熱部材を備える加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の画像形成装置において、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に用いられる加熱部材として、板状の基材層に抵抗発熱体（発熱部）などが設けられたヒータが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−１９８４４８号公報）には、円筒状の定着フィルムの内側にセラミックヒータを配置し、セラミックヒータと加圧ローラとによって定着フィルムを挟んでニップ部を形成する定着装置が開示されている。この定着装置においては、加圧ローラが回転駆動することで、これに伴って定着フィルムが回転し、ニップ部に導入された記録材が加圧ローラと定着フィルムとによって搬送されながら、定着フィルムを介してセラミックヒータの熱が記録材に付与される。これにより、記録材上の未定着トナー画像が加熱及び加圧されて、記録材に定着される。
【０００４】
また、特許文献１では、定着フィルムと接触するセラミックヒータの表面をフッ素系樹脂で形成することで、定着フィルムの摺動抵抗を低減させる技術が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような定着装置に用いられる定着フィルムやセラミックヒータなど、相対的に摺動する部材間の摺動部においては、スティックスリップによる異音が発生するといった問題がある。
【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、基材層と、前記基材層に設けられた発熱部と、前記基材層に設けられ相手部材に対して相対的に摺動する摺動層と、を備え、前記摺動層が、フッ素を含有する材料で形成された加熱部材であって、前記摺動層の前記相手部材に対して接触する摺動面の表面粗さは、前記相手部材の前記摺動層に対して接触する摺動面の表面粗さよりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加熱部材とこれに対して摺動する相手部材との間でのスティックスリップによる異音の発生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】本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図３】定着装置の斜視図である。
【図４】定着装置の分解斜視図である。
【図５】加熱装置の斜視図である。
【図６】加熱装置の分解斜視図である。
【図７】ヒータの平面図である。
【図８】ヒータの分解斜視図である。
【図９】ヒータに接続されるコネクタの構成を示す図である。
【図１０】ヒータと定着ベルの互いに摺動する摺動部の拡大図である。
【図１１】粗さ曲線のスキューネスを示す図である。
【図１２】粗さ曲線のクルトシスを示す図である。
【図１３】ヒータの他の例を示す図である。
【図１４】ヒータの別の例を示す図である。
【図１５】ヒータのさらに別の例を示す図である。
【図１６】他の定着装置の構成を示す図である。
【図１７】別の定着装置の構成を示す図である。
【図１８】さらに別の定着装置の構成を示す図である。
【図１９】さらに別の定着装置の構成を示す図である。
【図２０】さらに別の定着装置の構成を示す図である。
【図２１】さらに別の定着装置の構成を示す図である。
【図２２】さらに別の定着装置の構成を示す図である。
【図２３】乾燥装置を備えるインクジェット式画像形成装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品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とにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。なお、画像形成装置としては、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などであってもよい。
【００１１】
図１に示す画像形成装置１００は、画像形成部である４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを備える。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、画像形成装置本体１０３に対して着脱可能に構成され、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。具体的には、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電する帯電装置３と、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング装置５と、を備える。
【００１２】
また、画像形成装置１００は、各感光体２の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置６と、記録媒体としての用紙Ｐを供給する給紙装置７と、各感光体２に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する転写装置８と、用紙Ｐに転写されたトナー画像を定着する定着装置９と、用紙Ｐを装置外に排出する排紙装置１０と、を備える。
【００１３】
転写装置８は、複数のローラによって張架された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１と、各感光体２上のトナー画像を中間転写ベルト１１へ転写する一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１２と、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する二次転写部材としての二次転写ローラ１３と、を有する。複数の一次転写ローラ１２は、それぞれ、中間転写ベルト１１を介して感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架するローラの１つに接触している。これにより、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１１との間には二次転写ニップが形成されている。
【００１４】
また、画像形成装置１００内には、給紙装置７から送り出された用紙Ｐが搬送される用紙搬送路１４が形成されている。この用紙搬送路１４における給紙装置７から二次転写ニップ（二次転写ローラ１３）に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ１５が設けられている。
【００１５】
次に、図１を参照して上記画像形成装置の印刷動作について説明する。
【００１６】
印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電装置３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面を露光することで、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。
【００１７】
各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、図１の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト１１に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送され、二次転写ニップにおいて搬送されてきた用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、給紙装置７から供給されたものである。給紙装置７から供給された用紙Ｐは、タイミングローラ１５によって一旦停止された後、中間転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー画像が担持される。また、トナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーは各クリーニング装置５によって除去される。
【００１８】
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙装置１０によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。
【００１９】
続いて、定着装置９の構成について説明する。
【００２０】
図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着部材としての無端状のベルト部材から成る定着ベルト２０と、定着ベルト２０の外周面に対向して配置される対向部材としての加圧ローラ２１と、定着ベルト２０を加熱する加熱装置１９と、を備えている。加熱装置１９は、加熱部材としての面状のヒータ２２と、ヒータ２２を保持する加熱部材保持部材としてのヒータホルダ２３と、ヒータホルダ２３に接触しこれを長手方向に渡って補強する補強部材としてのステー２４と、温度検知部材としてのサーミスタ１７と、を備えている。
【００２１】
定着ベルト２０は、例えば外径が２５ｍｍで厚みが４０〜１２０μｍのポリイミド（ＰＩ）製の筒状基体を有している。定着ベルト２０の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥなど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のゴムなど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。
【００２２】
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。なお、定着ベルト２０の外周面に対向する対向部材として、加圧ローラ２１に代えて無端状の加圧ベルトなどの部材を適用することも可能である。
【００２３】
ヒータ２２は、定着ベルト２０の回転軸方向であるベルト長手方向に渡って長手状に設けられ、定着ベルト２０の内周面に対して直接接触するように配置されている。また、ヒータ２２を定着ベルト２０の外周面に接触させることもできるが、定着ベルト２０の外周面がヒータ２２との接触により傷付くと定着品質が低下する虞があるため、ヒータ２２は定着ベルト２０の内周面に接触している方がよい。ヒータ２２は、定着ベルト２０に対して接触する面側からこれとは反対の面側に向かって順に、摺動層５０、基材層５１、発熱部６０を有する導体層５２、絶縁層５３で構成されている。
【００２４】
ヒータホルダ２３及びステー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。ステー２４によってヒータホルダ２３のヒータ２２側とは反対側の面が支持されていることで、ヒータ２２及びヒータホルダ２３は加圧ローラ２１の加圧力に対して大きく撓むことなく保たれ、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。
【００２５】
ヒータホルダ２３は、ヒータ２２の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で形成されることが望ましい。例えば、ヒータホルダ２３をＬＣＰやＰＥＥＫなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で形成した場合は、ヒータ２２からヒータホルダ２３への伝熱が抑制され効率的に定着ベルト２０を加熱することが可能である。
【００２６】
加圧ローラ２１と定着ベルト２０は、付勢部材としてのバネによって互いに圧接されている。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。また、加圧ローラ２１は、画像形成装置本体１０３に設けられた駆動手段から駆動力が伝達されて回転駆動する駆動ローラとして機能する。一方、定着ベルト２０は、加圧ローラ２１の回転に伴って従動回転するように構成されている。回転時、定着ベルト２０はヒータ２２に対して摺動するので、定着ベルト２０の摺動性を高めるため、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。
【００２７】
印刷動作が開始されると、加圧ローラ２１が回転駆動され、定着ベルト２０が従動回転を開始する。また、ヒータ２２に電力が供給されることで、定着ベルト２０が加熱される。そして、定着ベルト２０の温度が所定の目標温度（定着温度）に到達した状態で、図２に示すように、未定着トナー画像が担持された用紙Ｐが、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間（ニップ部Ｎ）に搬送されることで、未定着トナー画像が加熱及び加圧されて用紙Ｐに定着される。
【００２８】
図３は、定着装置の斜視図、図４は、その分解斜視図である。
【００２９】
図３及び図４に示すように、定着装置９の装置フレーム４０は、一対の側壁部２８と前壁部２７とから成る第１装置フレーム２５と、後壁部２９から成る第２装置フレーム２６と、を備えている。一対の側壁部２８は、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、加圧ローラ２１及び加熱装置１９の両端部側が支持される。各側壁部２８には、複数の係合突起２８ａが設けられ、各係合突起２８ａが後壁部２９に設けられた係合孔２９ａに係合することで、第１装置フレーム２５と第２装置フレーム２６とが組み付けられる。
【００３０】
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。
【００３１】
また、加圧ローラ２１の回転軸の一端部側には、駆動伝達部材としての駆動伝達ギヤ３１が設けられている。駆動伝達ギヤ３１は、加圧ローラ２１が両側壁部２８に支持された状態で、側壁部２８よりも外側に露出した状態で配置される。これにより、定着装置９が画像形成装置本体１０３に搭載された際、駆動伝達ギヤ３１が画像形成装置本体１０３に設けられているギヤと連結し、駆動源からの駆動力を伝達可能な状態となる。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。
【００３２】
加熱装置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支持部材３２が設けられている。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の縁に沿って進入させることで、支持部材３２が側壁部２８に対して組み付けられる。
【００３３】
また、各支持部材３２と後壁部２９との間には、付勢部材としての一対のバネ３３が設けられている。各バネ３３によってステー２４や支持部材３２が加圧ローラ２１側に付勢されることで、定着ベルト２０が加圧ローラ２１に押し当てられ、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。
【００３４】
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１０３に対する定着装置本体の位置決めを行う位置決め部としての孔部２９ｂが設けられている。一方、画像形成装置本体１０３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１０３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。
【００３５】
図５は、加熱装置１９の斜視図、図６は、その分解斜視図である。
【００３６】
図５及び図６に示すように、ヒータホルダ２３の定着ベルト２０側の面（図５及び図６における手前側の面）には、ヒータ２２を収容するための矩形の収容凹部２３ａが設けられている。ヒータ２２は、この収容凹部２３ａ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と一緒に挟まれることで保持される。
【００３７】
一対の支持部材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及びステー２４の両端部側が挿入されてこれらを支持する支持凹部３２ｄと、を有している。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ている。
【００３８】
図５及び図６に示すように、ヒータホルダ２３の長手方向一端部側には、位置決め部としての位置決め凹部２３ｅが設けられている。この位置決め凹部２３ｅに対して、図５及び図６の左側に示される支持部材３２の嵌合部３２ｅが嵌合することで、ヒータホルダ２３と支持部材３２とのベルト長手方向の位置決めがなされる。なお、図５及び図６の右側に示される支持部材３２には、嵌合部３２ｅは設けられておらず、ヒータホルダ２３との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、温度変化に伴うヒータホルダ２３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。
【００３９】
図６に示すように、ステー２４は、その長手方向の両端部側に、各支持部材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は支持部材３２に突き当たることで支持部材３２に対するステー２４の長手方向の移動を規制するものであるが、一対の段差部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で、温度変化に伴うステー２４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。
【００４０】
図７は、ヒータ２２の平面図、図８は、その分解斜視図である。
【００４１】
図８に示すように、ヒータ２２は、板状の基材層５１と、基材層５１の定着ベルト２０側の面（図８における下面）に設けられた摺動層５０と、基材層５１の摺動層５０側とは反対側の面に設けられた導体層５２と、導体層５２を被覆する絶縁層５３との、複数の構成層が積層されて構成されている。導体層５２は、面状の抵抗発熱体で構成された複数の発熱部６０と、基材層５１の長手方向両端部側に設けられた複数の電極部６１と、電極部６１と発熱部６０とを接続する複数の給電線６２と、で構成されている。また、図７に示すように、各電極部６１は、後述のコネクタとの接続を確保するため、少なくとも一部が絶縁層５３によって被覆されておらず露出した状態となっている。
【００４２】
基材層５１は、アルミナや窒化アルミニウムなどのセラミック、ガラスなど絶縁材料で構成されている。また、基材層５１を、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄、銅、アルミニウムなどの金属材料で構成し、基材層５１と導体層５２との間に別途絶縁層を設けて絶縁性を確保してもよい。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。中でも、アルミニウムや銅は熱伝導性が高く、温度ムラが発生しにくい点で好ましい。また、ステンレスはこれらに比べて安価に製造できる利点がある。また、本実施形態の場合、発熱部６０の熱が基材層５１を介して定着ベルト２０に伝達されることになるため（図２参照）、基材層５１は窒化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で構成されることが望ましい。また、基材層５１を熱伝導率の良い材料で構成することで、発熱部６０を基材層５１の定着ベルト２０側とは反対側に配置しても、定着ベルト２０を十分に加熱できるようになる。
【００４３】
摺動層５０は、基材層５１の定着ベルト２０側の面に設けられ、定着ベルト２０の内周面に接触する。摺動層５０は、定着ベルト２０との間での摺動性を確保するため、ＰＴＦＥなどのフッ素を含有する材料で構成されている。さらに、摺動層５０を、架橋構造を有するＰＴＦＥなどで構成することで、摺動層５０の耐摩耗性が向上させることが可能である。
【００４４】
絶縁層５３は、耐熱性ガラスで構成されている。その他に、絶縁層５３の材料として、セラミックあるいはポリイミド（ＰＩ）などを用いることも可能である。
【００４５】
各発熱部６０は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷などにより基材層５１に塗工し、その後、当該基材層５１を焼成することによって形成することができる。発熱部６０の材料として、これら以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）の抵抗材料を用いてもよい。
【００４６】
給電線６２は、発熱部６０よりも小さい抵抗値の導体で構成されている。給電線６２や電極部６１の材料としては、銀（Ａｇ）もしくは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）などを用いることができる。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を形成することが可能である。
【００４７】
本実施形態では、発熱部６０や電極部６１及び給電線６２に銀やパラジウムなどの合金を用い、ＰＴＣ特性（正の抵抗温度係数）を有する発熱部６０としている。ＰＴＣ特性とは、温度が高くなると抵抗値が高くなる（一定電圧をかけた場合に、ヒータ出力が下がる）特性である。ＰＴＣ特性を有する発熱部６０とすることで、低温では高出力によって高速で立ち上がり、高温では低出力により過昇温を抑制することができる。例えば、ＰＴＣ特性の抵抗温度係数（ＴＣＲ）を２００〜４０００ｐｐｍ／度程度、好ましくは４００〜２０００ｐｐｍ／℃にすれば、ヒータに必要な抵抗値を確保しながら、ヒータの長寿命化や温度制御の簡素化を図れるようになる。
【００４８】
抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、下記式（１）を用いて算出することができる。式１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、本実施形態において、図７に示す電極部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ間の抵抗値、あるいは、電極部６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ間の抵抗値が、２５℃（基準温度Ｔ０）で１０Ω（抵抗値Ｒ０）、１２５℃（任意温度Ｔ１）で１２Ω（抵抗値Ｒ１）であった場合は、式（１）から抵抗温度係数は２０００ｐｐｍ／℃となる。
【００４９】
【数１】
2020148943.tif 000003
【００５０】
また、本実施形態では、発熱部６０が、基材層５１の長手方向に渡って３つ設けられている。３つの発熱部６０のうちの１つは、基材層５１の長手方向中央に配置された第１発熱部としての中央発熱部６０Ａであり、残りの２つは、中央発熱部６０Ａの長手方向両側に配置された第２発熱部としての端部発熱部６０Ｂである。中央発熱部６０Ａと端部発熱部６０Ｂとは、互いに独立して発熱制御可能に構成されている。
【００５１】
図７において、複数の電極部６１を、左から順に、第１電極部６１Ａ、第２電極部６１Ｂ、第３電極部６１Ｃ、第４電極部６１Ｄとすると、第２電極部６１Ｂ及び第４電極部６１Ｄに電圧を印加した場合、中央発熱部６０Ａのみが発熱する。また、第１電極部６１Ａ及び第２電極部６１Ｂに電圧を印加した場合は、図７の左側の端部発熱部６０Ｂのみが発熱し、第２電極部６１Ｂと第３電極部６１Ｃに電圧を印加した場合は、図７の右側の端部発熱部６０Ｂのみが発熱する。また、第１電極部６１Ａと第３電極部６１Ｃとを外部で並列に接続し同時に電圧を印加できるようにしておけば、これらの電極部６１Ａ，６１Ｃと第２電極部６１Ｂとに電圧を印加することで、両方の端部発熱部６０Ｂを同時に発熱制御することが可能である。なお、図７中の矢印は、各発熱部６０Ａ，６０Ｂの長手方向に流れる電流の方向を示す。
【００５２】
通紙する用紙の幅が、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１以下である場合は、中央発熱部６０Ａのみ発熱させ、また、通紙する用紙の幅が、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１よりも大きい幅である場合は、中央発熱部６０Ａに加えて各端部発熱部６０Ｂをそれぞれ発熱させることで、通紙領域の大きさに応じて発熱領域の大きさを変更することができる。さらに、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１を、小サイズの用紙幅（例えば、Ａ４紙幅：２１５ｍｍ）に合わせ、一方の端部発熱部６０Ｂから他方の端部発熱部６０Ｂまでを含む発熱領域の幅Ｌ２を、大サイズの用紙幅（例えば、Ａ３紙幅：３０１ｍｍ）に合わせることで、これらの用紙を通紙する際は、非通紙領域における過度な温度上昇が生じにくくなるので（発熱部６０Ａ，６０Ｂ上の非通紙領域がほとんど生じないので）、印刷生産性を高めることができる。
【００５３】
また、一方の端部発熱部６０Ｂから他方の端部発熱部６０Ｂまでを含む発熱領域の幅Ｌ２は、最大通紙幅Ｗよりも大きいことが望ましい。このようにすることで、温度上昇しにくい定着ベルト２０の長手方向端部側で、温度を効果的に上げることができるようになり、定着可能な温度状態となるまでの立ち上げ時間を短くすることができる。また、最大通紙幅Ｗ内での温度ムラも抑制できるようになる。
【００５４】
図７に示すように、加圧ローラ２１のローラ部分の軸方向長さＬｐは、一方の端部発熱部６０Ｂから他方の端部発熱部６０Ｂまでを含む発熱領域の幅Ｌ２よりも長く設定されていることが望ましい。反対に、この発熱領域の幅Ｌ２がローラ部分の軸方向長さＬｐよりも長いと、ローラ部分よりも軸方向外側の領域でヒータ２２の温度が過剰上昇する虞がある。従って、加圧ローラ２１のローラ部分の軸方向長さＬｐを、一方の端部発熱部６０Ｂから他方の端部発熱部６０Ｂまでを含む発熱領域の幅Ｌ２よりも長くすることで、ヒータ２２の過剰な温度上昇を抑制できるようになる。
【００５５】
また、図７に示すように、本実施形態において、各発熱部６０Ａ，６０Ｂは、それぞれの両端部において、通紙方向（図７の上下方向）に対して傾斜する傾斜部６０１を有している。さらに、互いに隣り合う傾斜部６０１の少なくとも一部は、ヒータ２２の長手方向の所定領域Ｇ（図７の拡大図参照）内で互いにオーバーラップしている。このように、傾斜部６０１同士がオーバーラップして配置されていることで、発熱部６０Ａ，６０Ｂ同士の間での温度低下を抑制できるので、紙幅方向の定着ムラを低減することが可能である。
【００５６】
図９に、ヒータ２２に接続されるコネクタ７０の構成を示す。
【００５７】
コネクタ７０は、樹脂製のハウジング７１と、ハウジング７１に固定された板バネのコンタクト端子７２と、コンタクト端子７２に接続された給電用のハーネス（導線）７３と、を有している。コンタクト端子７２は、例えば板ばねであって、ヒータ２２の各電極部６１に接触する接点部７２ａを有する。
【００５８】
図９の二点鎖線に示すように、コネクタ７０は、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを図の上側と下側とから一緒に挟むようにして取り付けられる。本実施形態では、コネクタ７０の図９における上側の部分が、ヒータ２２の電極部６１側とは反対側の面に対してスペーサ部材６８を介して接触しているが、スペーサ部材６８を介さずコネクタ７０とヒータ２２とが直接接触する構成であってもよい。ヒータホルダ２３の収容凹部２３ａの底面には孔部２３ｂが設けられており、この孔部２３ｂを通してコンタクト端子７２の接点部７２ａが電極部６１に対して弾性的に接触（圧接）する。これにより、電極部６１が画像形成装置に設けられた電源に対して電気的に接続され、電源から発熱部６０へ電力が供給可能な状態となる。
【００５９】
ところで、本実施形態のようなヒータ２２に対して定着ベルト２０が摺動する構成においては、定着ベルト２０とヒータ２２との間の摩擦が小さい方が、定着ベルト２０の摺動抵抗を低減することができるので望ましい。しかしながら、摩擦抵抗を小さくするために、定着ベルト２０の内周面とこれに対向するヒータ２２の面との両方を鏡面化すると、ヒータ２２と定着ベルト２０との間での密着度合いが増し、スティックスリップによる異音（ビビリ音）が発生しやすくなるといった問題がある。
【００６０】
そこで、本実施形態に係る定着装置においては、定着ベルト２０とヒータ２２との間でのスティックスリップによる異音を抑制するため、以下のような対策を講じている。
【００６１】
本実施形態に係る定着装置においては、スティックスリップによる異音を抑制するため、ヒータ２２の摺動層５０における定着ベルト２０側の面５０ａ（図１０参照）の表面粗さを、定着ベルト２０のヒータ２２側の面２０ａ（図１０参照）の表面粗さよりも大きくしている。この摺動層５０の表面粗さと定着ベルト２０の表面粗さは、例えば、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）で特定することができる。十点平均粗さ（Ｒｚ）は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１に準拠した方法で、評価長さ（Ｌｎ）を１．５ｍｍ、基準長さ（Ｌ）を０．２５ｍｍ、カットオフ値を０．８ｍｍとし、表面粗さ計サーフコム１４００Ａ（東京精密社製）を用いて測定することが可能である。
【００６２】
このように、摺動層５０の定着ベルト２０側の面５０ａの表面粗さを、定着ベルト２０のヒータ２２側の面２０ａの表面粗さよりも大きくすることで、摺動層５０と定着ベルト２０との密着度合いを緩和することができ、これらの間でのスティックスリップによる異音の発生を抑制することができる。特に、スティックスリップによる異音は、定着ベルト２０の内周面とこれに対向するヒータ２２の面の両方の表面粗さが小さく鏡面状である場合に顕著となる傾向にあるので、本発明は、定着ベルト２０の内周面（ヒータ２２側の面２０ａ）の表面粗さが小さい場合に大きな効果が期待できる。また、定着ベルト２０の内周面の表面粗さが大きいと、ヒータ２２と定着ベルト２０の接触面積が少なくなり、ヒータ２２から定着ベルト２０への熱伝達が行いにくくなるので、定着ベルト２０の内周面の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で５．５μｍ以下が好ましく、さらに２．５μｍ以下がより好ましい。また、スティックスリップによる異音は、定着ベルト２０とヒータ２２との互いに接触する摺動面同士の間で発生することから、上述のヒータ２２の摺動層５０と定着ベルト２０の表面粗さの関係は、少なくとも定着ベルト２０とヒータ２２の互いに接触する摺動面において成立していればよい。すなわち、少なくとも摺動層５０の定着ベルト２０に対して接触する摺動面の表面粗さが、ヒータ２２の摺動層５０に対して接触する摺動面の表面粗さよりも大きければよい。
【００６３】
ヒータ２２の摺動層５０は、図７中の点線で示すように、加圧ローラ２１のローラ部分（軸方向長さＬｐ）よりもベルト長手方向に長く形成されていることが望ましい。定着ベルト２０がヒータ２２に対して摺動する範囲は、加圧ローラ２１が定着ベルト２０に対して接触する範囲、すなわち、加圧ローラ２１のローラ部分の軸方向長さＬｐに相当する。このため、ヒータ２２の摺動層５０を、加圧ローラ２１のローラ部分よりもベルト長手方向に長くすることで、ヒータ２２と定着ベルト２０との間の摺動性をこれらの摺動範囲全体に渡って良好に確保することができるようになる。
【００６４】
ここで、本発明の作用効果を確認するために行った試験について説明する。
【００６５】
本試験では、定着ベルトとして、ニッケル電鋳の筒状の基材の外周面に、厚さ３００μｍのシリコーンゴムを被覆し、さらに最外層に厚さ３０μｍのＰＦＡ製のチューブを被覆し、基材の内周面には、厚さ２０μｍのポリイミド（ＰＩ）膜を形成したものを用いた。このポリイミド膜（ベルト内周面）の十点平均粗さＲｚは１．５μｍであった。
【００６６】
また、本試験では、ヒータとして、下記表１に挙げられる比較例１及び実施例１〜４の各サンプルを用いた。表１に示す各サンプルのヒータは、図７及び図８に示すヒータ２２と同様の構成であり、基材層の定着ベルト側の面にフッ素を含有する摺動層が設けられている。表１に示すように、各サンプルのヒータにおいては、摺動層の定着ベルト側の面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を異ならせている。
【００６７】
さらに、本試験で用いられた各サンプルのヒータにおいては、摺動層の十点平均粗さ（Ｒｚ）のほかに、摺動方向の粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）、及び摺動方向の粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）も異ならせている。なお、本明細書で言う「摺動方向」とは、ヒータに対して定着ベルトが摺動する摺動方向（ベルト回転方向）を意味する。
【００６８】
粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２０１３の４．２．３で規定される表面粗さの指標の１つであり、平均線を中心としたときの山部と谷部の対称性の度合いを示す。粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）は、下記式（２）に示すように、断面曲線の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）の三乗によって無次元化した基準長さにおけるｚ（ｘ）の三乗平均で表される。
【００６９】
【数２】
2020148943.tif 000004
【００７０】
図１１に示すように、粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）が、Ｒｓｋ＞０の場合は、粗さ曲線が平均線（点線）に対して図の下側に偏り、反対に、Ｒｓｋ＜０の場合は、粗さ曲線が平均線（点線）に対して図の上側に偏った形状となる。
【００７１】
粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２０１３の４．２．４で規定される表面粗さの別の指標であり、表面の凹凸の高さ分布の尖り（鋭さ）の度合いを示す。粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は、下記式（３）の示すように、断面曲線の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）の四乗によって無次元化した基準長さにおけるｚ（ｘ）の四乗平均で表される。
【００７２】
【数３】
2020148943.tif 000005
【００７３】
図１２に示すように、粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）が、Ｒｋｕ＞３の場合は、表面の凹凸の高さ分布が突出した山部と谷部が存在する形状となり、反対に、Ｒｋｕ＜３の場合は、表面凹凸の高さ分布がつぶれているような形状となる。
【００７４】
粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）や粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）の測定は、十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定と同様に、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１に準拠した方法で、評価長さ（Ｌｎ）を１．５ｍｍ、基準長さ（Ｌ）を０．２５ｍｍ、カットオフ値を０．８ｍｍとし、表面粗さ計サーフコム１４００Ａ（東京精密社製）を用いて行った。
【００７５】
本試験では、上記のように作製された定着ベルト及び各サンプルヒータを定着装置に搭載し、ヒータと定着ベルトとの間に、潤滑剤として動粘度が１５０ｍｍ2／ｓｅｃのシリコーンオイルを介在させた。各装置おける定着ベルトの表面温度が１４０℃になった状態で、Ａ４サイズの普通紙を横向きに通紙速度１５０ｍｍ／ｓｅｃで連続５００枚ずつ合計３０万枚通紙し、そのときのスティックスリップによる異音の発生の有無と、定着ベルトの回転トルク、及び定着ベルトの表面温度が３０℃から１４０℃に上昇するまでの昇温時間の評価を行った。本試験の結果を表１に示す。また、各項目の評価基準は、下記の通りである。
【００７６】
［異音の有無及び回転トルクの評価基準］
×：３０万枚通紙完了までに、異音が発生した、又は、定着ベルトの回転トルクが１．０Ｎｍを超えたもの
○：３０万枚通紙完了まで、異音が発生せず、定着ベルトの回転トルクが１．０Ｎｍ以下であったが、０．６Ｎｍを超えたもの
◎：３０万枚通紙完了まで、異音が発生せず、定着ベルトの回転トルクが０．６Ｎｍ以下であったもの
【００７７】
［昇温時間の評価基準］
×：定着ベルトの表面温度が３０℃か１４０℃に達するまでの上昇時間が、５秒を超えたもの
△：定着ベルトの表面温度が３０℃から１４０℃に達するまでの上昇時間が、４秒よりも長く５秒以下であったもの
○：定着ベルトの表面温度が３０℃から１４０℃に達するまでの上昇時間が、３秒以上４秒以下であったもの
◎：定着ベルトの表面温度が３０℃から１４０℃に達するまでの上昇時間が、３秒未満であったもの
【００７８】
【表１】
2020148943.tif 000006
【００７９】
表１に示すように、比較例１では、それ以外の実施例１〜４とは反対に、ヒータ摺動層の十点平均粗さが定着ベルトの内周面の十点平均粗さ（１．５μｍ）よりも小さい値（０．３１１μｍ）に設定されている。すなわち、比較例１では、定着ベルトの内周面の方がヒータの摺動層よりも粗く構成されている。このような比較例１においては、通紙枚数が２万枚程度の時点でスティックスリップによる異音が発生したため、表１に示すように、その評価が×となった。
【００８０】
一方、各実施例１〜４においては、スティックスリップによる異音は発生せず、また、定着ベルトの回転トルクも１．０Ｎｍを超えることはなかった。特に、実施例４においては、定着ベルトの回転トルクが０．６Ｎｍ以下となり、表１に示すように、その評価が◎となった。これは、実施例４だけが、他の実施例とは異なり、粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）が３未満となっているからと考えらえる。すなわち、Ｒｋｕ＜３の場合は、ヒータ摺動層の表面（摺動面）における尖り度合いが小さくなるため（図１２の下図参照）、摺動層が摩耗しにくくなり、低トルクが維持されたと考えられる。
【００８１】
また、実施例３や実施例４のように、粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）が０未満の場合は、特に定着ベルトの上昇時間が３秒未満となり早く、表１に示すように、その評価が◎となった。これは、Ｒｓｋ＜０の場合、粗さ曲線が細かい山部を多く有するので（図１１の下図参照）、定着ベルトに対する摺動層の接触面積を多く確保することができ、摺動層から定着ベルトへの熱伝達が効率的に行われたからと考えられる。また、Ｒｓｋ＜０の場合は、粗さ曲線の細かい山部において定着ベルトとヒータ摺動層との間に介在する潤滑剤の膜厚が薄くなるため、潤滑剤による熱伝達抵抗が抑制され、熱伝達が効率的に行われたことも、昇温時間が短くなった理由と考えられる。これに対して、実施例１の場合は、粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）が０より大きいことに加え、十点平均粗さ（Ｒｚ）も他の実施例に比べて大きいので、定着ベルトとヒータとの接触面積が少なくなると共に、摺動層の粗さ曲線の谷部に保持される潤滑剤の膜厚も厚くなり、昇温時間が長くなったものと考えられる。
【００８２】
以上、本試験結果によれば、ヒータ摺動層の摺動面（定着ベルト側の面）を、定着ベルトの摺動面（ヒータ側の面）よりも粗くすることで、スティックスリップによる異音の発生を抑制できると言える。特に、スティックスリップによる異音は、定着ベルトとヒータのそれぞれの摺動面が表面粗さの小さい鏡面である場合に、摺動面同士の密着度合いが高まることで発生しやすくなる。すなわち、ヒータ摺動層の摺動面の表面粗さが小さいと、スティックスリップによる異音を抑制する効果が得られにくくなるので、ヒータ摺動層の摺動面における十点平均粗さ（Ｒｚ）は、０．５μｍ以上が好ましく、さらに３μｍ以上がより好ましい。
【００８３】
一方で、ヒータ摺動層の摺動面を粗くしすぎると、定着ベルトとヒータとの接触面積が少なくなるため、ヒータから定着ベルトへの伝熱が行われにくくなり、定着ベルトの昇温時間が長くなってしまう。そのため、ヒータ摺動層の摺動面における十点平均粗さ（Ｒｚ）は、上記実施例２〜４のように、２０μｍ以下であることが好ましい。このように、ヒータ摺動層の摺動面における十点平均粗さ（Ｒｚ）を２０μｍ以下にすることで、ヒータと定着ベルトとの接触面積を多く確保でき、ヒータから定着ベルトへの熱伝達を効率良く行うことができるようになる。さらに、熱伝達効率を高めるには、ヒータ摺動層の摺動面における十点平均粗さ（Ｒｚ）を、１０μｍ以下とすることが望ましい。
【００８４】
また、実施例３や実施例４のように、摺動方向の粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）を０未満にすることで、熱伝達効率を高め、定着ベルトの昇温時間を短くすることが可能である。さらに好ましくは、実施例４のように、摺動方向の粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）を−１未満にするのがよい。
【００８５】
また、実施例４のように、摺動方向の粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を３未満にすることで、ヒータ摺動層が摩耗しにくくなり、低トルクを実現できるようになる。
【００８６】
また、摺動層５０の十点平均粗さ（Ｒｚ）や粗さ曲線のスキューネス（Ｒｓｋ）を上述のように設定すれば、ヒータから定着ベルトへ効率良く熱伝達することができるようになることから、摺動層５０、特に定着ベルト２０の内周面よりも粗く形成された領域は、図２に示す一方の端部発熱部６０Ｂから他方の端部発熱部６０Ｂまでを含む発熱領域の幅Ｌ２よりもベルト長手方向に長く配置されていることが望ましい。このようにすることで、ヒータ２２から定着ベルト２０への熱伝達を発熱部６０の領域全体に渡って良好に行うことができるので、省エネ性の向上や立ち上げ時間の短縮をより効果的に図れるようになる。また、ヒータ２２から定着ベルト２０へ効率良く熱伝達できることで、特に本実施形態に係るヒータ２２のようなＰＴＣ特性を有する構成においては、定着ベルト２０の昇温速度を速めることができると共に、ヒータ２２の過昇温による熱劣化も抑制でき、ヒータ２２の長寿命化を図れるようになる。
【００８７】
ヒータ摺動層と定着ベルトとの間に介在する潤滑剤としては、増ちょう剤を含有するグリースよりも、増ちょう剤を含有しない（基油と添加剤とから成る）オイルの方が好ましい。オイルは、グリースよりも膜厚が小さくなるので、ヒータから定着ベルトへの熱伝達効率を向上させることが可能である。しかしながら、オイルの動粘度が高いと、定着ベルトの回転トルクが大きくなったり、オイルの膜厚が厚くなることによってヒータから定着ベルトへの熱伝達効率が低下したりする可能性がある。また、反対にオイルの動粘度が低いと、潤滑剤の固形物が発生し、ヒータや定着ベルトの摩耗が生じやすくなる。このことから、オイルの動粘度は、２５℃で１００ｍｍ2／ｓｅｃ以上６００ｍｍ2／ｓｅｃ以下が好ましく、さらに１００ｍｍ2／ｓｅｃ以上３００ｍｍ2／ｓｅｃ以下がより好ましい。また、定着装置においては、定着ベルトの外周面の温度が１４０℃程度になる場合、潤滑剤が存在する定着ベルトの内周面の温度は１５０℃程度になるので、潤滑剤としては耐熱性を有するシリコーンオイルなどが好ましい。
【００８８】
ヒータ摺動層の摺動面を粗くする方法としては、例えば、摺動面に砥粒を吹き付けるサンドブラスト処理などが挙げられる。また、別の方法として、ヒータ摺動層を形成する際に、フッ素樹脂中にグラファイト又はグラフェンなどの炭素繊維を含ませてもよい。この場合、炭素繊維によって、ヒータ摺動層の摺動面に微小凹凸が形成されるので、炭素繊維の微小凹凸によってヒータ摺動層の摺動面を所望の表面粗さに調整することが可能である。しかも、炭素繊維を含ませる方法によれば、ブラスト処理などの二次加工が不要になるため、製造工程を簡素化できる。また、炭素繊維は、熱伝導率も良いので、ヒータから定着ベルトへの熱伝達向上にも寄与できる利点がある。
【００８９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に係る加熱部材は、図７に示すヒータ２２のほか、図１３、図１４、又は図１５に示すような構成のヒータであってもよい。
【００９０】
図１３に示すヒータ２２は、中央発熱部６０Ａが、その長手方向に渡って複数の発熱ブロック５９に分割されている。このように、中央発熱部６０Ａを、１つの長い発熱ブロックではなく、複数の短い発熱ブロック５９に分割することで、発熱ブロック５９と端部発熱部６０Ｂとのそれぞれの幅がほぼ同じとなり、これらの抵抗値をほぼ同じにすることができる。例えば、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１がＡ４紙幅（２１５ｍｍ）で、両端部発熱部６０Ｂを含む発熱領域の幅Ｌ２がＡ３紙幅（３０１ｍｍ）である場合は、中央発熱部６０Ａを５つの発熱ブロック５９に分割することで、発熱ブロック５９と端部発熱部６０Ｂとのそれぞれの幅を同じ幅（４３ｍｍ）にすることができる。これにより、各発熱ブロック５９と各端部発熱部６０Ｂとのそれぞれの抵抗値がほぼ同じとなり、定着ベルト２０を幅方向に渡って均一に加熱することができるようになる。
【００９１】
図１４に示すヒータ２２は、中央発熱部６０Ａの各発熱ブロック５９と、各端部発熱部６０Ｂとが、それぞれ折り返しパターンに形成されている。この場合、折り返しパターンに沿って電流が流れる。
【００９２】
また、図１５に示すヒータ２２は、各発熱部６０Ａ，６０Ｂの短手方向の端部（図の上側の端部及び下側の端部）が給電線６２と接続されている。この場合、図１５中の矢印で示すように、各発熱部６０Ａ，６０Ｂの長手方向及び短手方向（斜め方向）に電流が流れるようになる。
【００９３】
上記のような複数の発熱部６０を有するヒータ２２において、互いに隣り合う発熱部６０同士の間隔、又は互いに隣り合う発熱ブロック５９同士の隙間は、これら間の絶縁性を確保する観点から、０．２ｍｍ以上が好ましく、さらに０．４ｍｍ以上がより好ましい。また、これらの隙間は、大きすぎると、その隙間の部分で温度低下が生じやすくなるため、長手方向に渡る温度ムラを抑制する観点から、５ｍｍ以下が好ましく、さらに１ｍｍ以下がより好ましい。
【００９４】
また、本発明は、上述のような複数の発熱部（中央発熱部６０Ａ及び端部発熱部６０Ｂ）が互いに独立して制御されるヒータ２２に限らず、発熱部を１つのみ有するヒータにも適用可能である。
【００９５】
また、本発明は、上述の定着装置のほか、図１６〜図２２に示すような定着装置にも適用可能である。以下、図１６〜図２２に示す各定着装置の構成について簡単に説明する。
【００９６】
図１６に示す定着装置９は、定着ベルト２０に対して加圧ローラ２１側とは反対側に、押圧ローラ９０が配置されており、この押圧ローラ９０とヒータ２２とによって定着ベルト２０を挟んで加熱するように構成されている。一方、加圧ローラ２１側では、定着ベルト２０の内周にニップ形成部材９１が配置されている。ニップ形成部材９１は、ステー２４によって支持されており、ニップ形成部材９１と加圧ローラ２１とによって定着ベルト２０を挟んでニップ部Ｎを形成している。
【００９７】
図１７に示す定着装置９は、上述の押圧ローラ９０が省略されており、定着ベルト２０とヒータ２２との周方向接触長さを確保するために、ヒータ２２が定着ベルト２０の曲率に合わせて円弧状に形成されている。その他は、図１６に示す定着装置９と同じ構成である。
【００９８】
図１８に示す定着装置９は、定着ベルト２０のほかに加圧ベルト９２が設けられ、加熱ニップ（第１ニップ部）Ｎ１と定着ニップ（第２ニップ部）Ｎ２とを分けて構成している。すなわち、加圧ローラ２１に対して定着ベルト２０側とは反対側に、ニップ形成部材９１とステー９３とを配置し、これらニップ形成部材９１とステー９３を内包するように加圧ベルト９２を回転可能に配置している。そして、加圧ベルト９２と加圧ローラ２１との間の定着ニップＮ２に用紙Ｐを通紙して加熱及び加圧して画像を定着する。その他は、図２に示す定着装置９と同じ構成である。
【００９９】
図１９に示す定着装置９は、ステー２４が、断面Ｌ字型に形成された２つの部材を加締め、溶接、又はねじ止めなどにより接合されて構成されている。ヒータホルダ２３のステー２４側の面には、凹部２３ｆが形成されている。このような凹部２３ｆが形成されていることで、凹部２３ｆの箇所でヒータホルダ２３はステー２４に対して非接触となり、ヒータホルダ２３からステー２４への熱伝達を低減することができる。その他は、図２に示す定着装置９と同じ構成である。
【０１００】
図２０に示す定着装置９は、ステー２４が、断面Ｌ字型に形成された１つの部材で構成され、ヒータホルダ２３によって片持ち支持されている。また、ステー２４には、定着ベルト２０の内周面に接触して定着ベルト２０をガイドするベルトガイド部材４４が取り付けられている。この例では、ベルトガイド部材４４が、定着ベルト２０に対してニップ部Ｎよりもベルト回転方向の上流側で接触している。また、ベルトガイド部材４４は、サーミスタ１７をヒータ２２に接触させるコイルばね３９を支持する支持部材としての機能も兼ねている。このようなベルトガイド部材４４の材料としては、例えば耐熱性に優れるＬＣＰ（液晶ポリマー）などの樹脂材料が好ましい。その他は、図２に示す定着装置９と同じ構成である。
【０１０１】
図２１に示す定着装置９は、ステー２４が、図２に示すステー２４の向きとは図の左右方向に反転されて配置されている。また、この定着装置９では、ベルトガイド部材４４が、定着ベルト２０に対してニップ部Ｎとは反対側で接触している。また、このベルトガイド部材４４は、上述の図２０に示すベルトガイド部材４４と同様に、コイルばね３９を支持する支持部材としての機能も兼ねる。また、図２１に示す定着装置９では、上記図１９に示す定着装置９と同様に、ヒータホルダ２３のステー２４側の面に凹部２３ｆが形成され、ヒータホルダ２３からステー２４への熱伝達を低減している。その他は、図２に示す定着装置９と同じ構成である。
【０１０２】
図２２に示す定着装置９は、上述の各定着装置とは異なり、発熱部６０が定着ベルト２０側を向くように配置されている。すなわち、図２２に示す例では、基材層５１の定着ベルト２０側の面に、発熱部６０（導体層５２）、絶縁層５３、摺動層５０が順次積層されている。このような構成の場合、発熱部６０の熱は、絶縁層５３及び摺動層５０を介して定着ベルト２０に伝達されるので、絶縁層５３及び摺動層５０は熱伝導率の良い材料で構成されることが望ましい。
【０１０３】
また、本発明に係る加熱部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置に適用される場合に限らない。本発明に係る加熱部材は、図２３に示すようなインクジェット式画像形成装置に搭載される乾燥装置にも適用可能である。図２３に示す例のインクジェット式画像形成装置２００は、用紙Ｐにインクを吐出して画像を形成するインクジェット画像形成部２０５と、画像形成部２０５に用紙Ｐを供給する給紙部２０１と、用紙Ｐに吐出されたインクを乾燥する乾燥装置２０２と、画像に汚れや抜けなどがないかを検査する検査装置２０３と、画像が形成された用紙Ｐをロール状に巻き取る排紙部２０４などを備えている。このようなインクジェット式画像形成装置２００に搭載される乾燥装置２０２においても、本発明に係る加熱部材を適用することで、加熱部材とこれに対して摺動する相手部材との間でのスティックスリップによる異音の発生を抑制することが可能である。
【０１０４】
また、本発明に係る加熱部材は、画像形成装置に搭載される定着装置や乾燥装置のほか、シートの表面に被覆部材としてのフィルムを重ねてこれらを加熱して圧着する被覆装置（ラミネータ）などにも適用可能である。
【０１０５】
さらに、本発明は、定着ベルトなどのベルト部材が加熱部材に対して摺動する構成に限らず、ベルト部材以外の相手部材が加熱部材に対して相対的に摺動する構成にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
９      定着装置
１９    加熱装置
２０    定着ベルト（ベルト部材、相手部材）
２１    加圧ローラ（対向部材）
２２    ヒータ（加熱部材）
５０    摺動層
５１    基材層
６０    発熱部
Ｐ      用紙（記録媒体）
Ｎ      ニップ部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０７】
【特許文献１】特開２００４−１９８４４８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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