(57)【要約】【課題】加熱部材を保持するホルダ部材の変形に関わらず、加熱部材に対する温度検知部材の当接状態を安定化し、温度検知部材の検知精度が低下するのを防止する。【解決手段】加熱部材（ヒータ２２）を保持するホルダ部材（ヒータホルダ２３）と、加熱部材の温度を検知する温度検知部材２５と、温度検知部材をホルダ部材に向けて付勢する付勢部材４０と、ホルダ部材に設けられた係合部（凸係合部２３ｂ）と、温度検知部材に設けられた被係合部（凹係合部３２ａ）とを有し、係合部と被係合部の係合により加熱部材の所定位置に温度検知部材を位置決めする位置決め機構とを有する温度検知手段である。ホルダ部材の長手方向と直角な短手方向において、温度検知部材を加熱部材の幅方向中央から離間して配置する。付勢部材の付勢方向における係合部と被係合部の係合幅を、付勢方向における温度検知部材の厚みよりも短くした。【選択図】図１１Ｃ
2020098311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に伸びた加熱部材を保持するホルダ部材と、
前記加熱部材の温度を検知する温度検知部材と、
前記温度検知部材を前記ホルダ部材に向けて付勢する付勢部材と、
前記ホルダ部材に設けられた係合部と、前記温度検知部材に設けられた被係合部とを有し、前記係合部と前記被係合部の嵌合により前記加熱部材の所定位置に前記温度検知部材を位置決めする位置決め機構とを有し、
前記ホルダ部材の長手方向と直角な短手方向において、前記温度検知部材を前記加熱部材の幅方向中央から離間して配置すると共に、前記付勢部材の付勢方向における前記係合部と前記被係合部の係合幅を、前記付勢方向における前記温度検知部材の厚みよりも短くしたことを特徴とする温度検知手段。
【請求項２】
加熱部材を保持するホルダ部材と、
前記加熱部材の温度を検知する温度検知部材と、
前記温度検知部材を前記ホルダ部材に向けて付勢する付勢部材と、
前記ホルダ部材に設けられた係合部と、前記温度検知部材に設けられた被係合部とを有し、前記係合部と前記被係合部の係合により前記加熱部材の所定位置に前記温度検知部材を位置決めする位置決め機構とを有し、
前記係合部と前記被係合部の係合幅を、前記付勢部材の付勢方向における前記温度検知部材の厚みよりも短くしたことを特徴とする温度検知手段。
【請求項３】
前記係合部と前記被係合部の前記係合幅を、前記付勢方向における前記温度検知部材の厚みの半分以下にしたことを特徴とする請求項１又は２の温度検知手段。
【請求項４】
前記位置決め機構を前記ホルダ部材の厚みの範囲内に配設したことを特徴とする請求項１又は２の温度検知手段。
【請求項５】
前記位置決め機構が前記ホルダ部材の長手方向の少なくとも２箇所に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項の温度検知手段。
【請求項６】
前記ホルダ部材が耐熱性樹脂を前記長手方向に押し出して成形された押出成形品であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項の温度検知手段。
【請求項７】
前記耐熱性樹脂が、ＬＣＰ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、のいずれか１つであることを特徴とする請求項６の加熱装置。
【請求項８】
前記温度検知部材が絶縁フィルムで被覆されると共に、当該絶縁フィルムの外側に前記位置決め機構が配設されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項の温度検知手段。
【請求項９】
前記温度検知部材が温度検知素子を保持する保持体を有し、当該温度検知素子と前記絶縁フィルムとの間に弾性部材が配設されていることを特徴とする請求項８の温度検知手段。
【請求項１０】
前記弾性部材の非圧縮状態における前記弾性部材の厚みｔが、短手方向幅Ｈよりも小さいことを特徴とする請求項９の温度検知手段。
【請求項１１】
前記温度検知部材の長手方向において前記位置決め機構と前記温度検知素子が同軸上に配設されていることを特徴とする請求項９又は１０の温度検知手段。
【請求項１２】
前記温度検知素子と前記保持体の間に断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項の温度検知手段。
【請求項１３】
前記付勢部材が当接する前記保持体の面に、前記付勢部材を当接位置を位置決めする突起部が設けられていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項の温度検知手段。
【請求項１４】
発熱部を有する加熱部材と、
前記加熱部材又は前記加熱部材によって加熱される部材の温度を検知する温度検知部材と、
前記温度検知部材を前記加熱部材側又は前記加熱部材によって加熱される部材側へ付勢する付勢部材と、
前記温度検知部材が位置決めされる相手部材と、
を備える加熱装置であって、
前記温度検知部材として、請求項１から１３のいずれか１項の温度検知手段を備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項１５】
前記加熱部材は、互いに間隔をあけて配置された複数の発熱部を有し、
１つの前記発熱部に対して、複数の前記温度検知部材が配置されている請求項１４の加熱装置。
【請求項１６】
前記加熱部材は、互いに間隔をあけて配置された複数の発熱部を有し、
前記発熱部の温度が所定温度以上である場合に前記発熱部への通電を遮断する通電遮断手段を備え、
前記通電遮断手段及び前記温度検知部材は、同じ前記発熱部に対応して配置されている請求項１５の加熱装置。
【請求項１７】
請求項１４から１６のいずれか１項の加熱装置を有することを特徴とする乾燥装置。
【請求項１８】
請求項１４から１６のいずれか１項の加熱装置を用いて、前記加熱対象部材としての記録媒体上の画像を定着することを特徴とする定着装置。
【請求項１９】
請求項１８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。
【請求項２０】
請求項１４から１６のいずれか１項の加熱装置を有することを特徴とするインクジェット方式の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度検知手段、温度検知手段を備える加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタなどの画像形成装置においては、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、発熱部を有する加熱部材が搭載されているものが知られている。このような加熱部材を備える装置においては、加熱部材の温度、又は加熱部材によって加熱される部材の温度を検知するために、サーミスタなどの温度検知部材が設けられる。
【０００３】
温度検知部材の取付方法や取付位置は多種多様であるが、例えば特許文献１（特許第４６８４４４９号公報）や特許文献２（特許第４４９７７３５号公報）のように、定着ベルトのガイド部材を兼ねたヒータ用ホルダ部材に温度検知部材を取付けたものがある。ホルダ部材にはＰＰＳや液晶ポリマー（ＬＣＰ）などの耐熱樹脂製が一般に使用される。
【０００４】
ホルダ部材の熱容量が大きいと加熱部材の熱ロスも多くなり、それにより定着品質の低下を招いたり画像形成装置の高速化に支障が出たりする。一方、耐熱性樹脂は一般に高価であり、低コスト化と軽量化のため必要強度を維持しつつホルダ部材の樹脂使用量を低減する必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱容量低減や樹脂使用量低減のためホルダ部材を薄肉化すると、特許文献１（特許第４６８４４４９号公報）のように加熱部材と温度検知部材をホルダ部材に一体保持することが困難になる。そこで特許文献２（特許第４４９７７３５号公報）の定着装置では温度検知部材を薄肉のホルダ部材とは別体にし、ステーをバネ受にして圧縮バネによって温度検知部材を付勢することで加熱部材に当接させる構成を採用している。加熱部材に対する温度検知部材の位置決めは、ホルダ部材の係合部と温度検知部材の被係合部の相互係合で行う。
【０００６】
しかしながら、ホルダ部材はニップ圧によってその長手方向中央部と短手方向中央部で撓みやすい傾向があり、ホルダ部材の軽量化と薄肉化によりその傾向が顕著になる。さらに加熱部材の熱によるホルダ部材の変形も薄肉化で大きくなりやすい。
【０００７】
圧力や熱でホルダ部材が変形すると、特許文献２（特許第４４９７７３５号公報）のように温度検知部材をホルダ部材とは別体にした構成では温度検知部材の位置決め精度が低下する。そうすると加熱部材に対する温度検知部材の当接状態が変化し、温度検知部材の検出精度に影響が出る。
【０００８】
そこで本発明の目的は、ホルダ部材の変形に関わらず、加熱部材に対する温度検知部材の当接状態を安定化し、温度検知部材の検知精度が低下するのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の温度検知手段は、長手方向に伸びた加熱部材を保持するホルダ部材と、前記加熱部材の温度を検知する温度検知部材と、前記温度検知部材を前記ホルダ部材に向けて付勢する付勢部材と、前記ホルダ部材に設けられた係合部と、前記温度検知部材に設けられた被係合部とを有し、前記係合部と前記被係合部の嵌合により前記加熱部材の所定位置に前記温度検知部材を位置決めする位置決め機構とを有し、前記ホルダ部材の長手方向と直角な短手方向において、前記温度検知部材を前記加熱部材の幅方向中央から離間して配置すると共に、前記付勢部材の付勢方向における前記係合部と前記被係合部の係合幅を、前記付勢方向における前記温度検知部材の厚みよりも短くしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、係合部と被係合部の係合幅を付勢方向における温度検知部材の厚みよりも短くしたので、ホルダ部材の変形に関わらず、加熱部材に対する温度検知部材の当接状態を安定化し、温度検知部材の検知精度が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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３Ａ】ヒータの平面図である。
【図３Ｂ】ヒータの分解斜視図である。
【図３Ｃ】ヒータホルダにコネクタを装着した状態を示す図である。
【図３Ｄ】温度検知部材、発熱部および通紙領域の位置関係を示す図である。
【図４Ａ】温度検知部材の平面図である。
【図４Ｂ】温度検知部材の取付状態を示す側面図である。
【図４Ｃ】温度検知部材の取付状態を示す平面図である。
【図４Ｄ】温度検知部材の別の取付状態を示す側面図である。
【図５】図４Ｃの（ａ）ｘ−ｘ断面図、（ｂ）ｙ−ｙ断面図、（ｃ）ｚ−ｚ断面図である。
【図６Ａ】（ａ）温度検知部材の凸係合部を幅方向に突出させた例を示す平面図と（ｂ）同平面図のｂ−ｂ断面図である。
【図６Ｂ】温度検知部材の凸係合部を幅方向に突出させた他の例を示す平面図である。
【図６Ｃ】温度検知部材の凸係合部を長手方向に突出させた例を示す平面図である。
【図６Ｄ】温度検知部材の凹係合部を幅方向両側に形成した例を示す平面図である。
【図６Ｅ】温度検知部材の凸係合部を厚さ方向ヒータ側に突出させた例を示す（ａ）平面図と（ｂ）断面図である。
【図７Ａ】ステーの他の種類１を示す断面図である。
【図７Ｂ】ステーの他の種類２を示す断面図である。
【図７Ｃ】ステーの他の種類３を示す断面図である。
【図８】温度検知素子とコイルばねの作用点の同軸配置を示す（ａ）平面図と（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図である。
【図９Ａ】ヒータの他の例を示す図である。
【図９Ｂ】ヒータの別の例を示す図である。
【図９Ｃ】ヒータのさらに別の例を示す図である。
【図９Ｄ】サーモスタットを備える構成を示す図である。
【図１０Ａ】他の定着装置の構成を示す図である。
【図１０Ｂ】別の定着装置の構成を示す図である。
【図１０Ｃ】さらに別の定着装置の構成を示す図である。
【図１１Ａ】温度検知部材が偏心配置されたヒータホルダを有する従来の定着装置の概略構成図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの温度検知部材の取付状態を示す拡大断面図である。
【図１１Ｃ】温度検知部材の（ａ）従来の位置決め機構、（ｂ）改良案に係る位置決め機構、（ｃ）本実施形態の位置決め機構を示す図である。
【図１２Ａ】ヒータに対する温度検知部材の正常な当接状態を示す図である。
【図１２Ｂ】温度検知素子の圧力と緩衝部材の圧縮率の相関関係を示す図である。
【図１３】温度検知部材の位置決め機構の概念図である。
【図１４Ａ】温度検知部材の許容範囲内の傾斜による緩衝部材の圧力分布を示す図である。
【図１４Ｂ】温度検知部材の許容範囲外の傾斜による緩衝部材の圧力分布を示す図である。
【図１５Ａ】温度検知部材の保持体の凹係合部に半球形状の突起を形成した図である。
【図１５Ｂ】ヒータホルダの凸係合部に半球形状の突起を形成した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（画像形成装置の概略）
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
（画像形成装置の印刷動作）
次に、図１を参照して前記画像形成装置の印刷動作について説明する。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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（定着装置）
続いて、定着装置９の構成について説明する。
【００２６】
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を保持するホルダ部材としてのヒータホルダ２３と、ヒータホルダ２３を長手方向に渡って補強する補強部材としてのステー２４と、複数の温度検知部材２５，２６，２７と、を備えている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
ヒータ２２は、定着ベルト２０の幅方向に渡って長手状に設けられ、定着ベルト２０の内周面に接触するように配置されている。ヒータ２２は、定着ベルト２０に対して非接触、あるいは低摩擦シートなどを介して間接的に接触する場合であってもよいが、ヒータ２２を定着ベルト２０に対して直接接触させる方が定着ベルト２０への熱伝達効率がよくなる。
【００３２】
また、ヒータ２２を定着ベルト２０の外周面に接触させることもできるが、定着ベルト２０の外周面がヒータ２２との接触により傷付くと定着品質が低下する虞があるため、ヒータ２２は定着ベルト２０の内周面に接触している方がよい。ヒータ２２は、基材層５０と、発熱部６０を有する導体層５１と、絶縁層５２と、がヒータホルダ２３側からニップ部Ｎ側に向かって順次積層されて構成されている。
【００３３】
ヒータホルダ２３及びステー２４は、定着ベルト２０の内周側に配置されている。ステー２４は、金属製のチャンネル材で構成され、その両端部分が定着装置９の両側壁部に支持されている。ステー２４によってヒータホルダ２３のヒータ２２側とは反対側の面が支持されていることで、ヒータ２２及びヒータホルダ２３は加圧ローラ２１の加圧力に対して大きく撓むことなく保たれ、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。
【００３４】
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。
【００３５】
前記耐熱性樹脂は、ＬＣＰ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂から選択することができる。これら耐熱性樹脂でヒータホルダ２３を成形する場合、耐熱性樹脂をホルダ長手方向に押し出した押出成形品とすることができる。
【００３６】
加圧ローラ２１と定着ベルト２０は、加圧手段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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
（ヒータの構成）
図３Ａは、ヒータ２２の平面図、図３Ｂは、その分解斜視図である。なお、以下の説明において、ヒータ２２に対する、定着ベルト２０側（ニップ部Ｎ側）を「表側」と称し、ヒータホルダ２３側を「裏側」と称して説明する。
【００４０】
図３Ｂに示すように、ヒータ２２は、板状の基材層５０と、基材層５０の表側に設けられた導体層５１と、導体層５１の表側を被覆する絶縁層５２との、複数の構成層が積層されて構成されている。導体層５１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５０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３Ａ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５２によって被覆されておらず露出した状態となっている。
【００４１】
基材層５０は、アルミナや窒化アルミナなどのセラミック、ガラスなど絶縁材料で構成されている。また、基材層５０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５０と導体層５１との間に別途絶縁層を設けて絶縁性を確保してもよい。
【００４２】
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。
【００４３】
絶縁層５２は、耐熱性ガラスで構成されている。その他に、絶縁層５２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。
【００４４】
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５０に塗工し、その後、当該基材層５０を焼成することによって形成することができる。発熱部６０の材料として、これら以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）の抵抗材料を用いてもよい。
【００４５】
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。
【００４６】
本実施形態では、発熱部６０が基材層５０の表側に設けられているが、反対に、発熱部６０を基材層５０の裏側に設けてもよい。その場合、発熱部６０の熱が基材層５０を介して定着ベルト２０に伝達されることになるため、基材層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、基材層５０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５０の裏側に配置しても、定着ベルト２０を十分に加熱することが可能である。
【００４７】
また、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）を有するものとした。ＰＴＣ特性とは、温度が高くなると抵抗値が高くなる（一定電圧をかけた場合に、ヒータ出力が下がる）特性である。
【００４８】
ＰＴＣ特性を有する発熱部６０とすることで、低温では高出力によって高速で立ち上がり、高温では低出力により過昇温を抑制することができる。例えば、ＰＴＣ特性のＴＣＲ係数を３００〜４０００ｐｐｍ／度程度にすれば、ヒータに必要な抵抗値を確保しながら、低コスト化を図れる。
【００４９】
より好ましくは、ＴＣＲ係数を５００〜２０００ｐｐｍ／度とするのがよい。ＴＣＲ係数は、２５度と１２５度とで抵抗値を測定することにより算出することができる。例えば、１００度温度上昇して抵抗値が１０％上昇していれば、ＴＣＲ係数は１０００ｐｐｍ／度である。
【００５０】
また、本実施形態では、発熱部６０が、基材層５０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５０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３Ａ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３Ａ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３Ａの右側の端部発熱部６０Ｂのみが発熱する。
【００５２】
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を同時に発熱させることが可能である。なお、図３Ａ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。
【００５３】
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。
【００５４】
また、図３Ａ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３Ａの上下方向）に対して傾斜する傾斜部６０１を有している。また、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（図３Ａの左右方向）に渡って互いにオーバーラップしており、長手方向の同じ領域Ｇ（図３Ａの拡大図参照）内に配置されている。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同士の間での温度の低下を抑制でき、紙幅方向の定着ムラを低減できる。
【００５５】
（ヒータの接続）
図３Ｃは、ヒータ２２及びヒータホルダ２３にコネクタ７０を装着した状態を示す斜視図である。
【００５６】
図３Ｃに示すように、コネクタ７０は、樹脂製のハウジング７１と、ハウジング７１に固定された板バネのコンタクト端子７２と、を有している。コンタクト端子７２はヒータ２２の各電極部６１に接触する一対の接点部７２ａを有する。また、コネクタ７０（コンタクト端子７２）には、給電用のハーネス（導線）７３が接続されている。
【００５７】
図３Ｃに示すように、コネクタ７０は、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを表側と裏側とから一緒に挟むようにして取り付けられる。これにより、コンタクト端子７２の各接点部７２ａがヒータ２２の電極部６１に対して弾性的に接触（圧接）することで、コネクタ７０を介して発熱部６０と画像形成装置に設けられた電源とが電気的に接続され、電源から発熱部６０へ電力が供給可能な状態となる。
【００５８】
また、本実施形態のように、給電部材としてのコネクタ７０が、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを一緒に挟んで保持する挟持部材としての機能も兼ねることで、挟持部材を別途設ける必要が無くなり、部品点数を少なくすることが可能である。なお、図３Ｃに示すヒータ２２の端部側とは反対の端部側にも、同様にコネクタ７０が装着される。
【００５９】
図３Ｄは、温度検知部材２５，２６，２７と、発熱部６０Ａ，６０Ｂと、通紙領域Ｗ１，Ｗ２と、の位置関係を示す図である。図３Ｄ中の、Ｗ１で示される通紙領域は、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１よりも小さい幅サイズの用紙Ｐ１がニップ部Ｎを通過する際の幅方向の通過領域であり、同図中のＷ２で示される通紙領域は、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１よりも大きい幅サイズの用紙Ｐ２がニップ部Ｎを通過する際の幅方向の通過領域である。
【００６０】
（温度検知部材の配置）
次に、温度検知部材２５〜２７の配置について説明する。温度検知部材２５、温度検知部材２６、温度検知部材２７を、以下便宜的に、第１温度検知部材２５、第２温度検知部材２６、第３温度検知部材２７と称する。これら温度検知部材は例えばサーミスタなどで構成することができる。
【００６１】
第１温度検知部材２５の温度検知部２５ａは、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１内であって、さらに、小サイズ通紙領域Ｗ１内に配置されている。このように、図３Ｄの第１温度検知部材２５の温度検知部２５ａが、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１内で、さらに、小サイズ通紙領域Ｗ１内に配置されていることで、小サイズの用紙Ｐ１やこれより幅の大きい各幅の用紙を通紙した際の、中央発熱部６０Ａにおける通紙領域の温度を第１温度検知部材２５によって検知することができる。
【００６２】
また、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１よりも小さい幅サイズの用紙が複数種類ある場合は、その中でも最小幅用紙の通紙領域内に、第１温度検知部材２５の温度検知部２５ａを配置することで、中央発熱部６０Ａ上を通過するあらゆるサイズの通紙領域の温度を第１温度検知部材２５によって検知することができるようになる。
【００６３】
図３Ｄの第２温度検知部材２６の温度検知部２６ａは、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１よりも外側で、大サイズ通紙領域Ｗ２内に配置されている。すなわち、第２温度検知部材２６の温度検知部２６ａは、大サイズの用紙Ｐ２を通紙する際に、当該用紙Ｐ２が端部発熱部６０Ｂ上を通過する通紙領域に対応して配置されている。
【００６４】
このように、第２温度検知部材２６の温度検知部２６ａが、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１よりも外側で、大サイズ通紙領域Ｗ２内に配置されていることで、大サイズの用紙Ｐ２を通紙した際の、端部発熱部６０Ｂにおける通紙領域の温度を第２温度検知部材２６によって検知することができる。
【００６５】
また、端部発熱部６０Ｂ上を通過する用紙が複数種類ある場合は、その中でも最小幅用紙の通紙領域内に、第２温度検知部材２６の温度検知部２６ａを配置することで、端部発熱部６０Ｂ上を通過するあらゆるサイズの通紙領域の温度を第２温度検知部材２６によって検知することができるようになる。
【００６６】
図３Ｄの第３温度検知部材２７の温度検知部２７ａは、小サイズ通紙領域Ｗ１の外側で、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１内に配置されている。すなわち、第３温度検知部材２７の温度検知部２７ａは、小サイズの用紙Ｐ１を通紙する際に、当該用紙Ｐ１が中央発熱部６０Ａ上を通過しない非通紙領域（非通過領域）に対応して配置されている。
【００６７】
このように、第３温度検知部材２７の温度検知部２７ａが、小サイズ通紙領域Ｗ１の外側で、中央発熱部６０Ａの幅Ｌ１内に配置されていることで、小サイズの用紙Ｐ１を通紙した際の、中央発熱部６０Ａにおける非通紙領域の温度を第３温度検知部材２７によって検知することが可能である。
【００６８】
各温度検知部材２５，２６，２７によって検知された温度情報は、各発熱部６０Ａ，６０Ｂの発熱を制御する制御部へ送られ、送られた温度情報に基づき各発熱部６０Ａ，６０Ｂが個別に制御される。これにより、ニップ部Ｎの温度が予め設定された目標の温度（定着温度）となるように制御される。
【００６９】
しかしながら、小サイズの用紙を続けて通紙した場合など、非通紙領域におけるヒータ２２の熱があまり消費されない場合は、温度が過剰に上昇することがある。このような場合、非通紙領域における温度が所定の温度以上となったことを第３温度検知部材２７が検知することで、ヒータ２２の発熱量を低下させる制御がなされる。さらに、用紙の搬送速度を下げる、用紙の搬送間隔を広げる、あるいは画像形成を停止することで、非通紙領域における温度上昇が抑制される。
【００７０】
本実施形態では、中央発熱部６０Ａ及び端部発熱部６０Ｂが、それぞれの長手方向端部側に、傾斜部６０１を有しているが、傾斜部６０１では、それ以外の部分（各発熱部６０Ａ，６０Ｂの長手方向中央側）に比べて発熱量が低下する。従って、傾斜部６０１に対応する領域に第２温度検知部材２６や第３温度検知部材２７の各温度検知部２６ａ，２７ａが配置されていると、温度の検知精度が低下する可能性がある。
【００７１】
そのため、図３Ｄに示すように、第２温度検知部材２６及び第３温度検知部材２７の各温度検知部２６ａ，２７ａは、中央発熱部６０Ａの傾斜部６０１又は端部発熱部６０Ｂの傾斜部６０１以外の部分（例えば、発熱部６０Ａ，６０Ｂの長手方向中央側）に配置されることが好ましい。これにより、第２温度検知部材２６及び第３温度検知部材２７の温度検知精度を向上させることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、第２温度検知部材２６が一方の端部発熱部６０Ｂ側だけに配置されているが、他方の端部発熱部６０Ｂ側にも第２温度検知部材２６を配置してもよい。ただし、本実施形態のように、各サイズの用紙Ｐ１，Ｐ２がそれぞれの幅方向中央位置Ｍを揃えて搬送される、いわゆる中央搬送基準方式の画像形成装置の場合は、定着ベルトの温度分布が基本的に用紙の幅方向中央位置Ｍを基準に左右対称になる。したがって、一方の端部発熱部６０Ｂ側だけに第２温度検知部材２６を配置すれば、他方の端部発熱部６０Ｂの制御も同様に行うことができる。
【００７３】
（温度検知部材の構成）
続いて、各温度検知部材２５，２６，２７の構成について説明する。なお、各温度検知部材２５，２６，２７の構成は、それぞれ同様の構成であるので、１つの温度検知部材２５の構成について説明する。
【００７４】
図４Ａは温度検知部材２５の平面図、図４Ｂは温度検知部材２５をヒータホルダ２３に取付けた状態の側面図、図４Ｃは同平面図である。温度検知部材２５は、前記温度検知部２５ａとして機能する温度検知素子３１と、温度検知素子３１を保持する保持体３２と、温度検知素子３１と保持体３２との間に設けられた緩衝部材３３と、温度検知素子３１を保持体３２と共に包括的に被覆する絶縁シート３４と、温度検知素子３１に電気的に接続された２本の導電体であるリード線３５と、を備えている。
【００７５】
保持体３２は、耐熱性に優れるＬＣＰ（液晶ポリマー）などの樹脂材料で構成さている。緩衝部材３３としては、高い耐熱性が求められる場合、シート状のセラミックファイバーで構成された無機繊維紙又は耐熱性不織布を用いることが望ましい。また、高い耐熱性が要求されない場合は、緩衝部材３３として、シリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂から成るゴムやスポンジなどを用いることができる。
【００７６】
温度検知素子３１は、２本のリード線３５を介して、ヒータ２２の発熱を制御する制御部に対して電気的に接続されている。温度検知素子３１及び緩衝部材３３は、図４Ｂの保持体３２の下面に設けられている。
【００７７】
本実施形態においては、保持体３２が、一方向（図４Ａ〜図４Ｃの左右方向）に長く形成された長手状の部材であり、その長手方向における保持体３２の中央側に温度検知素子３１及び緩衝部材３３が設けられている。また、本実施形態に係る保持体３２は、その長手方向の端部側よりも中央側の部分で幅狭に形成されており、幅が狭く形成された中央側の部分に、温度検知素子３１及び緩衝部材３３が設けられている。
【００７８】
図４Ｂの保持体３２の上面には、後述のコイルばねを位置決めするための突起３２ｂが設けられている。これら突起３２ｂは、保持体３２の長手方向両端部側にそれぞれ１つずつ設けられている。
【００７９】
絶縁シート３４は、温度検知素子３１、保持体３２、及び緩衝部材３３を包括的に包み込むようにして取り付けられている。絶縁シート３４は、ポリイミドなどの絶縁性、耐熱性、耐摩耗性、熱伝導性の良好な樹脂で形成されている。
【００８０】
図４Ｂ、図４Ｃ、図５に、温度検知部材２５が相手部材であるヒータホルダ２３に対して取り付けられた状態を示す。図４Ｂは温度検知部材２５の取付状態を示す側面図、図４Ｃは温度検知部材２５の取付状態を示す平面図、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、順に図４ｃにおけるｘ−ｘ断面図、ｙ−ｙ断面図、ｚ−ｚ断面図である。なお、各温度検知部材２５，２６，２７の取付構造は同様であるので、それぞれ同様の構成であるので、１つの温度検知部材２５の取付構成について説明する。
【００８１】
図４Ｃに示すように、温度検知部材２５は、ヒータホルダ２３に設けられた枠状又は溝状の収容部２３ａ内に収容される。このとき、図４Ｂ及び図５（ｃ）に示すように、温度検知部材２５に設けられた凹係合部３２ａに、ヒータホルダ２３に設けられた凸係合部２３ｂが挿入されることにより、ヒータホルダ２３に対する温度検知部材２５の位置が規制される（位置決め機構）。すなわち、凹係合部３２ａと凸係合部２３ｂとが係合することにより、凸係合部２３ｂの軸方向と交差する方向の温度検知部材２５の移動が規制される。この位置決め機構の詳細についてはさらに後述するものとする。
【００８２】
温度検知部材２５は、図４Ｂ、図４Ｃに示すように、収容部２３ａ内に収容された状態で、保持体３２の凹係合部３２ａが設けられた端部側とは反対側の端部が、収容部２３ａの対向する側壁面２３ｃに係合している。これにより凸係合部２３ｂを中心とする保持体３２の回転が規制される。このように、ヒータホルダ２３に対する保持体３２の移動及び回転が規制されることで、温度検知部材２５が位置決めされる。
【００８３】
なお、凹係合部３２ａと凸係合部２３ｂの各断面形状は、円形のほか、三角形や四角形、その他の多角形であってもよい。これらの断面形状を多角形にした場合は、凸係合部２３ｂを中心とするヒータホルダ２３の回転を規制することが可能である。
【００８４】
図４Ｂに示すように、本発明の実施形態では、凹係合部３２ａが、保持体３２のリード線３５が伸びる方向の端部側（図４Ｂの右側）に設けられているため、作業者がリード線３５の露出部分を把持して温度検知部材２５を組み付ける際に、その組付け作業が行いやすくなる。すなわち、作業者がリード線３５を把持する位置に対して近い位置に凹係合部３２ａが設けられているため、凹係合部３２ａを凸係合部２３ｂに一致させて挿入しやすく、組付け作業を行いやすい。
【００８５】
なお、温度検知部材２５を取り付ける相手部材の形状や周辺部材のレイアウトなどによっては、本発明の実施形態とは反対に、凹係合部３２ａを、保持体３２のリード線３５が露出しない端部側に（図４Ｂの左側）に設けてもよい。
【００８６】
ヒータホルダ２３には、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、前記凸係合部２３ｂの近くに、温度検知素子３１やその周辺部分が配置される貫通孔２３ｄが設けられている。この貫通孔２３ｄ内に温度検知素子３１など（緩衝部材３３や絶縁シート３４も含む）が配置されることで、温度検知素子３１が絶縁シート３４を介してヒータ２２に接触する。また、温度検知素子３１とヒータ２２との間にアルミニウムやグラファイトなどで構成される高熱伝導部材を配置し、この高熱伝導部材（及び絶縁シート３４）を介して温度検知素子３１がヒータ２２に接触するように構成してもよい。
【００８７】
図４Ｂにおいて符号４１で示される部材は、温度検知部材２５を付勢する付勢部材としての一対のコイルばね４０を支持する支持部材としてのステー２４である。温度検知部材２５が、一対のコイルばね４０によりヒータ２２やヒータホルダ２３に向かって付勢されることで、温度検知素子３１がヒータ２２に対して所定の圧力で接触する。なお、温度検知素子３１の好ましい接触圧力については図１２Ａ、図１２Ｂで後述する。
【００８８】
各コイルばね４０の一端部は、温度検知部材２５に設けられた前記２つの突起３２ｂによって位置決めされている。各突起３２ｂがコイルばね４０の端部に挿入されて位置決めされることで、コイルばね４０の位置ずれや座屈が防止され、安定した接触圧を付与することができる。
【００８９】
また、温度検知素子３１と保持体３２との間に緩衝部材３３があることで、ヒータ２２対する温度検知素子３１の接触を確実にすることができる。すなわち、温度検知部材２５やヒータホルダ２３などに図４Ｂの上下方向の寸法公差があったとしても、その寸法公差に応じて、緩衝部材３３が弾性変形する（圧縮される）ことで、温度検知素子３１をヒータ２２に対して確実に接触させることができる。また、緩衝部材３３の弾性変形（圧縮変形）を許容するために、ヒータホルダ２３と温度検知部材２５の保持体３２との間には隙間Ｓが設けられている。
【００９０】
また、緩衝部材３３は、保持体３２よりも熱伝導率及び剛性の低い材料で構成されており、弾性を有すると共に断熱性も有する。このため、緩衝部材３３は、ヒータ２２から保持体３２へ伝わる熱を低減する断熱部材としても機能する。
【００９１】
（温度検知部材の位置決め機構）
次に温度検知部材２５の位置決め機構についてさらに説明する。図４Ｂに示すように、温度検知素子３１及び緩衝部材３３が設けられている側（ヒータ側）の保持体３２の面には、保持体３２を相手部材であるヒータホルダ２３の凸係合部２３ｂに係合するための凹係合部（被係合部）３２ａが設けられている。凹係合部３２ａは、リード線３５が露出する保持体３２の長手方向一端部側に設けられている。
【００９２】
凸係合部２３ｂと凹係合部３２ａによって、温度検知部材２５をヒータ２２ないしヒータホルダ２３の所定位置に位置決めする位置決め機構が構成される。この位置決め機構の凹凸係合構造は、温度検知部材２５の保持体３２とヒータホルダ２３で反対にしてもよい。すなわち、図４Ｄのようにヒータホルダ２３に係合部としての凹係合部２３ｅを形成し、温度検知部材２５の保持体３２に当該凹係合部２３ｅに係合する被係合部としての凸係合部３２ｃを形成する。
【００９３】
また当該位置決め機構は、図４Ｂ、図４Ｄのように、ヒータホルダ２３と保持体３２の相互対向面に形成される凹凸係合構造に限定されない。例えば図４Ｃのように、ヒータホルダ２３の収容部２３ａの対向する側壁面２３ｃによっても位置決め機構の一部を構成可能である。
【００９４】
位置決め機構はさらに、図６Ａ〜６Ｅの複数種類の係合構造によっても構成可能である。図６Ａは保持体３２の幅方向片側に凸係合部３２ｄを形成したものである。この凸係合部３２ｄがヒータホルダ２３の凹係合部２３ｆに係合する。
【００９５】
図６Ｂは保持体３２の長手方向反対側の幅方向両側に凸係合部３２ｅを形成したものである。この凸係合部３２ｅがヒータホルダ２３の凹係合部２３ｇに係合する。保持体３２の長手方向両側で図６Ａの位置決め機構や図６Ｂの位置決を設けてもよい。
【００９６】
図６Ｃは保持体３２の長手方向一端側に凸係合部３２ｆを形成したものである。この凸係合部３２ｅがヒータホルダ２３の凹係合部２３ｈに係合する。
【００９７】
図６Ｄは保持体３２の長手方向一端側の幅方向両側に凹係合部３２ｇを形成したものである。この凹係合部３２ｇにヒータホルダ２３の凸係合部２３ｉが係合する。保持体３２の長手方向両端側で当該位置決め機構を設けてもよい。
【００９８】
図６Ｅは、（ａ）のように保持体３２の長手方向一端側で短手方向の両側面を収容部２３ａの対向する側壁面２３ｃに係合させ、かつ（ｂ）のように保持体３２の長手方向他端側において保持体３２のヒータ側に凸係合部３２ｈを形成している。そして当該凸係合部３２ｈをヒータホルダ２３の凹係合部２３ｊに係合させている。
【００９９】
このように温度検知部材２５の位置決め機構は種々の構成が可能である。いずれの位置決め機構でも、保持体３２の厚み方向（コイルばね４０の付勢方向）における係合幅は、図１１Ｂの従来のものよりも大幅に短いことが特徴である。
【０１００】
図１１Ｂの係合構造では、温度検知部材２５の保持体３２の厚み方向に貫通した断面円形の凹係合部３２ｙに、ヒータホルダ２３から立ち上がった円柱状の凸係合部２３ｚが係合している。つまり図１１Ｂの係合構造は保持体３２の厚み方向全幅が係合幅になっているが、本発明の実施形態では係合幅が従来の数分の１の大きさである。このように係合幅を大幅に低減することで、ヒータホルダ２３の変形に伴う温度検知部材２５の傾斜を防止することができる。
【０１０１】
係合幅が長い場合、ヒータホルダ２３がニップ圧で撓むとその影響で温度検知部材２５の姿勢が変化しやすい。すなわち、図１１Ｃ（ａ）に示すように長い凸係合部２３ｚが少ないガタで凹係合部３２ｙに係合していると、ヒータホルダ２３のアーチ状の撓みがそのまま温度検知部材２５の姿勢に影響する。
【０１０２】
温度検知部材２５がアーチ状の撓みの中央部に配設されている場合、当該撓みの影響は比較的少ない。しかし、温度検知部材２５が図１１Ａのようにヒータ２２の幅方向中心位置から偏心配置されている場合、ヒータホルダ２３の撓みの影響を受けやすい。温度検知部材２５がこのように偏心配置された定着装置は、例えば特許文献３（特許第６４１５１８８号公報）などに記載されている。
【０１０３】
すなわち、図１１Ｃ（ａ）のように凸係合部２３ｚと凹係合部３２ｙが僅かな大きさのガタで係合している場合、温度検知部材２５の偏心配置による凸係合部２３ｚの傾斜の影響で温度検知部材２５も傾斜する。温度検知部材２５が傾くとその先端に保持している温度検知素子３１とヒータ２２の当接状態が変化し、ヒータ２２の正確な温度検知ができなくなる。例えば、実際のヒータ２２の温度よりも低い温度を温度検知部材２５が検知することがある。
【０１０４】
そこで改良案として、ヒータホルダ２３の撓みの影響を避けるため、図１１Ｃ（ｂ）のように径を拡大した凹係合部３２ｚにして凸係合部２３ｚとの間のガタを大きくすることが考えられる。しかし、そうすると温度検知部材２５の位置決め精度が甘くなり、ヒータ２２と温度検知素子３１との当接位置がズレることで正確な温度検知ができない。
【０１０５】
そこで本発明の実施形態は、図１１Ｃ（ｃ）のように、凹係合部３２ａと凸係合部２３ｂのガタを少なくすると共に、温度検知部材２５の厚み方向における両者の係合長さを必要最小限にした。これにより、ヒータホルダ２３がアーチ状に撓んでも、それによる凸係合部２３ｂの回転でヒータホルダ２３が傾斜するのが防止される。
【０１０６】
すなわち、図１１Ｃ（ｃ）で凸係合部２３ｂが右又は左方向に回転（傾動）しても、当該凸係合部２３ｂが凹係合部３２ａの内面に干渉して保持体３２ないし温度検知部材２５を傾斜させることがない。したがって、ヒータ２２と温度検知素子３１との当接状態が安定化し、正確な温度検知ができる。
【０１０７】
なお、ヒータホルダ２３の変形に伴う温度検知部材２５の傾斜を抑制するため、図１５Ａと図１５Ｂに示すように、温度検知部材２５の保持体３２の凹係合部３２ａ又はヒータホルダ２３の凸係合部２３ｂに、半球形状の突起３２ｘ、２３ｘを形成してもよい。当該半球形状の突起３２ｘ、２３ｘが相手部材に当接することで温度検知部材２５の位置を規制し、またヒータホルダ２３の変形に伴って温度検知部材２５が傾斜するのを抑制することができる。
【０１０８】
この場合、凸係合部２３ｂと凹係合部３２ａの軸線方向の実質的な係合幅は、半球形状の突起３２ｘ、２３ｘの接触部分になる。この凹凸係合構造は、保持体３２とヒータホルダ２３で反対にしてもよい。すなわち、図４Ｄにおいてヒータホルダ２３の凹係合部２３ｅに半球形状の突起を形成するか、或いは保持体３２の凸係合部３２ｃに半球形状の突起を形成することができる。
【０１０９】
（ステーの種類）
前述したステー２４は、図７Ａ〜図７Ｃのように複数種類が可能である。図７Ａのステー２４はＬ字形のアングル材２４ａ、２４ｂを２枚加締めて溶接またはネジ止めしたものである。ヒータホルダ２３の短手方向両端部のみをステー２４に当接させることで、伝熱面積を低減して熱ロスを抑制している。
【０１１０】
図７Ｂのステー２４はＬ字形のアングル材２４ｃを１枚使用したもので、ヒータホルダ２３の短手方向片端部のみをステー２４に当接させることで、伝熱面積をより低減して熱ロスを抑制している。ベルトガイド兼バネホルダ８１をステー２４に固定している。
【０１１１】
図７Ｃのステー２４はチャンネル形のアングル材２４ｄを１枚使用したもので、ヒータホルダ２３の短手方向両端部のみをステー２４に当接させることで、伝熱面積を低減して熱ロスを抑制している。ベルトガイド兼バネホルダ８２をステー２４に固定している。
【０１１２】
温度検知素子３１は、図８（ａ）に示すように、コイルばね４０を位置決めする前述の突起３２ｂの位置と長手方向で同軸上に配置するとよい。これによりコイルばね４０の付勢力を温度検知素子３１に直接的に作用させることができ、正確な温度検知に必要な加圧力を安定的に維持することができる。また、凸係合部２３ｂと凹係合部３２ａも突起３２ｂの位置に合わせて図８で重なるように配置してもよい。
【０１１３】
（ヒータの種類）
また、本発明が適用されるヒータ２２は、上述の例のほか、図９Ａ、図９Ｂ又は図９Ｃに示す構成のヒータであってもよい。図９Ａに示す例では、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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
さらに、図９Ｂに示す例では、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。
【０１１６】
また、図９Ｃに示す例では、各発熱部６０Ａ，６０Ｂが、それぞれの短手方向の端部にて給電線６２と接続されている。この場合、図９Ｃ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。
【０１１７】
互いに隣り合う発熱部６０Ａ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、０．４ｍｍ以上がさらに好ましい。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、１ｍｍ以下がさらに好ましい。
【０１１８】
また、図９Ｄに示す例のように、第１温度検知部材２５、第２温度検知部材２６、及び第３温度検知部材２７に加えて、発熱部６０への通電を遮断する通電遮断手段としてのサーモスタット５５を設けてもよい。サーモスタット５５は、発熱部６０の温度が所定温度以上であることを検知した場合に発熱部６０への通電を遮断する。
【０１１９】
図９Ｄに示す例のように、中央発熱部６０Ａが互いに並列に接続された複数の発熱ブロック５９で構成されている場合、中央発熱部６０Ａに配置されるサーモスタット５５は、第１温度検知部材２５が配置される発熱ブロック５９と同じ発熱ブロック５９に配置されることが望ましい。このように、同じ発熱ブロック５９にサーモスタット５５と第１温度検知部材２５とを配置することで、万が一、この発熱ブロック５９が断線して、サーモスタット５５では過昇温を検知することができない状況になっても、第１温度検知部材２５が断線に起因する異常な温度低下を検知することで、ヒータ２２の故障を把握することができるようになる。また、通電遮断手段として、サーモスタットに代えて、ヒューズを用いることも可能である。
【０１２０】
また、上述の各実施形態においては、ヒータとして互いに独立して制御される複数の発熱部（中央発熱部６０Ａ及び端部発熱部６０Ｂ）を有する構成を例に挙げているが、本発明は、複数の発熱部を有するヒータに限らず、発熱部を１つのみ有するヒータにも適用可能である。また、上述の実施形態においては、温度検知部材２５が位置決めされるヒータホルダ２３を相手部材としているが、相手部材はこれに限らず、ステー２４、あるいはその他の部材であってもよい。
【０１２１】
さらに、本発明に係る温度検知部材は、ヒータ２２の温度を検知するものに限らない。本発明は、定着ベルト２０など、ヒータ２２以外の検知対象部材の温度を検知する温度検知部材にも適用可能である。
【０１２２】
（定着装置の他の型式）
また本発明は、上述の定着装置のほか、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すような定着装置にも適用可能である。以下、図１０Ａ〜図１０Ｃに示す各定着装置について簡単に説明する。
【０１２３】
まず、図１０Ａ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。
【０１２４】
次に、図１０Ｂに示す定着装置９では、前述の押圧ローラ９０が省略されており、定着ベルト２０とヒータ２２との周方向接触長さを確保するために、ヒータ２２が定着ベルト２０の曲率に合わせて円弧状に形成されている。その他は、図１０Ａに示す定着装置９と同じ構成である。
【０１２５】
最後に、図１０Ｃに示す定着装置９では、定着ベルト２０のほかに加圧ベルト９２が設けられ、加熱ニップ（第１ニップ部）Ｎ１と定着ニップ（第２ニップ部）Ｎ２とを分けて構成している。すなわち、加圧ローラ２１に対して定着ベルト２０側とは反対側に、ニップ形成部材９１とステー９３とを配置し、これらニップ形成部材９１とステー９３を内包するように加圧ベルト９２を回転可能に配置している。
【０１２６】
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。
【０１２７】
（温度検知素子の荷重と緩衝部材の圧縮率の関係）
次に、温度検知素子３１の荷重と緩衝部材３３の圧縮率の関係について説明する。前述したように温度検知素子３１は図８（ｂ）のように緩衝部材３３の上に配設されている。温度検知素子３１と緩衝部材３３は絶縁シート３４で覆われている。
【０１２８】
ここで温度検知部材２５の厚みを４ｍｍ、自然状態での絶縁シート３４を含む緩衝部材３３の厚みを１ｍｍ、幅を４ｍｍとする。温度検知部材２５が傾斜せず温度検知部材２５の正面にニップ圧が作用すると、緩衝部材３３の厚みが幅方向均等に０．４ｍｍに縮まる。
【０１２９】
そして図示するように緩衝部材３３の均一な圧縮力（６ｋＰａ）が温度検知素子３１に作用する。これが温度検知素子３１の理想的な加圧状態であり、温度検知素子３１でヒータ２２の温度を正確に検知することができる。
【０１３０】
ここで、緩衝部材３３の変位（圧縮量）と圧力の関係を図１２Ｂで説明する。温度検知素子３１は圧力が小さすぎると正しい温度を検知できないし、圧力が大きすぎてもコイルばね４０が大きくなりサイズアップするので、適切な範囲がある。本例では６±１ｋＰａとしている。
【０１３１】
緩衝部材３３としてセラミックファイバーやスポンジ、ゴムなど、完全なバネでないものを使用すると、図１２Ａのように緩衝部材３３を圧縮したときにその圧縮率（横軸）に対して荷重（縦軸）が非線形、かつ加速度的に上昇する。
【０１３２】
緩衝部材３３の圧縮率−圧力の特性は、図１２Ｂの横長矩形の破線の範囲内が望ましい。当該破線範囲から外れると、適正な圧縮圧力の６±１ｋＰａに収まる圧縮率の範囲が狭くなるからである。圧縮圧力に対する圧縮率は、より好ましくは４ｋＰａに到達するのが５０〜７０％がより好ましい。
【０１３３】
次に、４ｋＰａ到達時の圧縮率が５０〜７０％の緩衝部材３３を用いて、温度検知素子３１に作用する荷重が温度検知部材２５の傾斜によってどのように変化するかを検証した。図１３は当該検証に使用した温度検知部材２５の略図である。温度検知部材２５の凹係合部３２ｙの係合長Ｅ（４ｍｍ）、ボス長Ｌ１（凸係合部２３ｚ長さＬ１＝４ｍｍ）、凸係合部２３ｚ回りのクリアランスＣ、係合部傾きδ、凸係合部２３ｚ傾きＬ２である。
【０１３４】
図１４Ａのように傾きＦ（＝０．１５ｍｍ＝０．６ｍｍ−０．４５ｍｍ）が小さければ、温度検知素子３１の圧力が６ｋＰａになる。特に、傾きＦが０．１５ｍｍ以下であれば、圧力のグラフより短手方向全域に渡って温度検知素子３１の圧力が６±１ｋＰａになる。
【０１３５】
しかし図１４Ｂのように例えば温度検知部材２５が傾きＦ＝０．５ｍｍ（＝０．７ｍｍ−０．２ｍｍ）で傾いた状態でヒータ２２に当接した場合、傾いた側の緩衝部材３３の変位が大きな部位に荷重が集中する。このため温度検知素子３１の位置での圧力は２ｋＰａと小さくなってしまい必要な圧力を満たせない。
【０１３６】
ここで、図１３のようにボス（凸係合部２３ｚ）が荷重や部品バラツキによって高さ４ｍｍあたり０．５ｍｍ傾いたとする。ボスの傾きによって温度検知部材２５が傾かないようにするには、係合部にガタを設ける必要がある。ガタ（クリアランスＣ）は小さすぎると組み立て性が悪くなるし、大きすぎると温度検知部材２５の位置精度が低下する。このためクリアランスＣ＝０．０１〜０．５ｍｍにする必要がある。ガタはマイクロメータやピンゲージ、投影機で測定する。荷重はロードセルやバネ試験機で測定する。
【０１３７】
一方、温度検知部材２５の傾きを小さくするには、係合長Ｅが長ければ長いほどガタを大きくする必要がある。温度検知部材２５の傾きＦを０．１５ｍｍ以下にするには図１３から、
温度検知部材の傾きＦ＜０．１５ｍｍ
δ×Ｅ／ボス長＜０．１５
δ＝Ｅ×ボス傾き／ボス長
ボス傾き＝０．５、ボス長＝４ｍｍを代入て整理すると、Ｅ＜１１．４×Ｃが導かれる。
【０１３８】
現行温度検知部材２５の実測結果を参考に前述のガタ、傾斜角度及び係合長の大きさを検証した。緩衝部材３３の幅（図１２Ａの上下方向の幅）が大きいと定着ユニットがサイズアップし、小さいとヒータ側に傾いて当接する恐れがある。そこで緩衝部材３３の幅は１〜６ｍｍが望ましく、２〜４ｍｍがさらに望ましい。
【０１３９】
緩衝部材３３の厚みは、薄すぎると弾性が確保できず、厚すぎると温度検知部材がヒータに傾いて当接しやすくなる。したがって緩衝部材３３の厚みは０．２〜６ｍｍがよく、０．５〜２ｍｍがより好ましい。
【０１４０】
また、緩衝部材３３の厚みを幅よりさらに小さくすることで温度検知部材がヒータに傾いて当接するのを防止できる。より好ましくは、緩衝部材３３の幅を厚みの１．５倍以上取るのがよい。
【０１４１】
（特許請求の範囲に不記載の本発明の他の特徴）
以上の説明から、特許請求の範囲に不記載の本発明の他の特徴をまとめると以下のようになる。
［特徴１］
温度検知部材とヒータホルダの係合部のガタをＣ、係合長さをＥとしたとき、
０．０１ｍｍ＜Ｃ＜０．５ｍｍ、かつ、１＜Ｅ／Ｃ＜４０とした温度検知手段。
ガタＣと係合長さＥが当該範囲から外れると温度検知部材の検知精度が低下する。
［特徴２］
１＜Ｅ／Ｃ＜２０とした特徴１の温度検知手段。
ガタＣと係合長さＥが当該範囲から外れると温度検知部材の検知精度が低下する。
［特徴３］
１＜Ｅ／Ｃ＜１１．４とした特徴１の温度検知手段。
ガタＣと係合長さＥが当該範囲から外れると温度検知部材の検知精度が低下する。
［特徴４］
温度検知部材が温度検知素子を支える緩衝部材を有し、当該緩衝部材の圧縮率と圧力の関係が非線形である特徴１の温度検知手段。
［特徴５］
前記緩衝部材の圧力が４ｋＰａ以上となるときの圧縮率が３０〜９０％である特徴４の温度検知手段。
当該圧力と圧縮率の範囲で温度検知部材の検知精度が良好となる。
［特徴６］
前記緩衝部材が無機繊維紙、耐熱性不織布からなる特徴４の温度検知手段。
【０１４２】
以上、本発明を適用可能な種々の定着装置の構成について説明したが、本発明に係る加熱装置は、定着装置に適用される場合に限らない。例えば、本発明に係る加熱装置は、用紙に塗布されたインクを乾燥させるために、インクジェット方式の画像形成装置に搭載される乾燥装置にも適用可能である。さらに、本発明に係る加熱装置は、用紙を加熱対象部材として加熱する加熱装置のほか、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。
【符号の説明】
【０１４３】
1Y,1M,1C,1Bk：作像ユニット              ２：感光体
３：帯電装置                            ４：現像装置
５：クリーニング装置                    ６：露光装置
７：給紙装置                            ８：転写装置
９：定着装置                            １０：排紙装置
１１：中間転写ベルト                    １２：一次転写ローラ
１３：二次転写ローラ                    １４：用紙搬送路
１５：タイミングローラ                  １９：加熱装置
２０：定着ベルト                        ２１：加圧ローラ
２１ａ：鉄製芯金                        ２１ｂ：弾性層
２１ｃ：離型層                          ２２：ヒータ
２３：ヒータホルダ                      ２３ａ：収容部
２３ｂ：凸係合部                        ２３ｃ：側壁面
２３ｄ：貫通孔                          23e~23h,23j：凹係合部
２３ｉ，２３ｚ：凸係合部                ２４，４１，９３：ステー
２４ａ〜２４ｄ：アングル材              ２５〜２７：温度検知部材
25a,26a,27a：温度検知部                  ３１：温度検知素子
３２：保持体                            32a,32g,32y,32z：凹係合部
３２ｂ：突起                            32c~32f,32h：凸係合部
３３：緩衝部材                          ３４：絶縁シート
３５：リード線                          ４０：付勢部材
５０：基材層                            ５１：導体層
５２：絶縁層                            ５５：サーモスタット
５９：発熱ブロック                      ６０：発熱部
６０Ａ：中央発熱部                      ６０Ｂ：端部発熱部
６１，６１Ａ〜６１Ｄ：電極部            ６２：給電線
７０：コネクタ                          ７１：ハウジング
７２：コンタクト端子                    ７２ａ：接点部
８１，８２：ベルトガイド兼バネホルダ    ９０：押圧ローラ
９１：ニップ形成部材                    ９２：加圧ベルト
１００：画像形成装置                    １０３：画像形成装置本体
６０１：傾斜部                          Ｎ：ニップ部
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２：用紙                    Ｓ：隙間
Ｗ１：小サイズ通紙領域                  Ｗ２：大サイズ通紙領域
Ｗｍａｘ：最大幅
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４４】
【特許文献１】特許第４６８４４４９号公報
【特許文献２】特許第４４９７７３５号公報
【特許文献３】特許第６４１５１８８号公報
【図１】
2020098311.tif 000003
【図２】
2020098311.tif 000004
【図３Ａ】
2020098311.tif 000005
【図３Ｂ】
2020098311.tif 000006
【図３Ｃ】
2020098311.tif 000007
【図３Ｄ】
2020098311.tif 000008
【図４Ａ】
2020098311.tif 000009
【図４Ｂ】
2020098311.tif 000010
【図４Ｃ】
2020098311.tif 000011
【図４Ｄ】
2020098311.tif 000012
【図５】
2020098311.tif 000013
【図６Ａ】
2020098311.tif 000014
【図６Ｂ】
2020098311.tif 000015
【図６Ｃ】
2020098311.tif 000016
【図６Ｄ】
2020098311.tif 000017
【図６Ｅ】
2020098311.tif 000018
【図７Ａ】
2020098311.tif 000019
【図７Ｂ】
2020098311.tif 000020
【図７Ｃ】
2020098311.tif 000021
【図８】
2020098311.tif 000022
【図９Ａ】
2020098311.tif 000023
【図９Ｂ】
2020098311.tif 000024
【図９Ｃ】
2020098311.tif 000025
【図９Ｄ】
2020098311.tif 000026
【図１０Ａ】
2020098311.tif 000027
【図１０Ｂ】
2020098311.tif 000028
【図１０Ｃ】
2020098311.tif 000029
【図１１Ａ】
2020098311.tif 000030
【図１１Ｂ】
2020098311.tif 000031
【図１１Ｃ】
2020098311.tif 000032
【図１２Ａ】
2020098311.tif 000033
【図１２Ｂ】
2020098311.tif 000034
【図１３】
2020098311.tif 000035
【図１４Ａ】
2020098311.tif 000036
【図１４Ｂ】
2020098311.tif 000037
【図１５Ａ】
2020098311.tif 000038
【図１５Ｂ】
2020098311.tif 000039