(57)【要約】【課題】  ベルト定着方式の定着装置において、定着温度がばらつくのを防止し、安全性を確保した上で、ウォームアップ時間が短く、消費電力の増大を防止することができる定着装置を提供する。【解決手段】  定着ベルト２５を加熱する加熱手段２０は、抵抗発熱体２１２と絶縁体２１３とを含む面状発熱体２１１と、外周面において定着ベルト２５と接触する湾曲した基材２１０と、基材２１０の内側表面に対する所定位置に面状発熱体２１１を保持して固定する内側固定部材２１８とを含んで構成される加熱部材２１を有する。このとき、内側固定部材２１８は、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、面状発熱体２１１の厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に面接触するように、面状発熱体２１１を保持して固定する。【選択図】      図２
2010117598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１定着部材と加熱手段との間に張架されて回転可能な無端状ベルトと、第２定着部材とを備え、前記加熱手段が前記無端状ベルトと接触して無端状ベルトを加熱し、前記無端状ベルトと前記第２定着部材とで形成する定着ニップ部において、記録媒体上に担持されているトナー像を記録媒体上に加熱加圧して定着する定着装置であって、
前記加熱手段は、給電端子部からの給電により発熱する抵抗発熱体と前記抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とを含む加熱体と、外周面において前記無端状ベルトと接触する湾曲した基材と、前記基材の内側表面に対する所定位置に前記加熱体を保持して固定する内側固定部材とを含んで構成される加熱部材を有し、
前記内側固定部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、前記加熱体を前記基材に近接する方向に弾発的に押圧し、前記加熱体の厚み方向他表面が前記基材の内側表面に面接触するように、前記加熱体を保持して固定することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱体は、前記抵抗発熱体と前記絶縁体との少なくともいずれか一方を複数有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱体は、前記抵抗発熱体と前記絶縁体とが積層される積層構造を有し、前記抵抗発熱体と前記絶縁体との少なくともいずれか一方が複数積層されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱体は、前記抵抗発熱体と前記絶縁体との間、および前記基材の内側表面に接触する側の面に良熱伝導性部材が配置されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱体は、複数の前記抵抗発熱体を有して、表面における通電によって発熱する発熱部分が複数に分割されるように構成され、
複数に分割される前記発熱部分は、前記基材の表面の複数領域に対応した領域ごとに区別された状態で通電可能となるような構成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項６】
複数に分割される前記発熱部分は、前記基材の長手方向と、長手方向に直交する方向と、長手方向に所定の角度で傾斜する方向との少なくともいずれかの方向に、分割されていることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記内側固定部材は、金属または樹脂からなる線材、または極細い板状部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項８】
前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材を用いて螺旋状に形成される螺旋状部材で構成され、
前記螺旋状部材は、螺旋状部材の各条の径方向外方の外周部分のうち、前記加熱体の厚み方向一表面に臨む部分が略線接触して加熱体を保持して固定することを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材が、相互に間隔をあけて配列して構成され、
前記複数の略半円弧状部材は、それぞれの径方向外方の外周部分のうち、前記加熱体の厚み方向一表面に臨む部分が略線接触して加熱体を保持して固定することを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記螺旋状部材または前記略半円弧状部材で構成される前記内側固定部材における螺旋の間隔および略半円弧状部材の配設間隔は、複数に分割される前記発熱部分の配置位置に基づいて設定されることを特徴とする請求項８または９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記螺旋状部材または前記略半円弧状部材で構成される前記内側固定部材における螺旋の間隔および略半円弧状部材の配設間隔は、前記給電端子部近傍に対応する部分でそれ以外の部分より狭くなるように設定されることを特徴とする請求項８または９に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記内側固定部材を構成する前記螺旋状部材および前記略半円弧状部材は、軸線方向から見た場合に、その表面から突出する複数の突出部を有し、
前記突出部が、前記加熱体の厚み方向一表面に略点接触して加熱体を保持することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項１３】
前記内側固定部材を構成する前記螺旋状部材および前記略半円弧状部材は、軸線方向から見た場合にその形状が多角形となるように形成され、多角形状の角部が前記加熱体の厚み方向一表面に略点接触して加熱体を保持することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項１４】
前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材を複数組み合わせた構造であることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材が複数組み合わされてメッシュ状に形成されるメッシュ状部材で構成され、
前記メッシュ状部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に沿うように設けられることを特徴とする請求項１４に記載の定着装置。
【請求項１６】
前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材が複数組み合わされてハニカム状に形成されるハニカム状部材で構成され、
前記ハニカム状部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に沿うように設けられることを特徴とする請求項１４に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記内側固定部材は、単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成される枝部を有する構造である切り欠き板状部材で構成され、
前記切り欠き板状部材が有する前記枝部は、前記基材の長手方向に直交する方向に延びて、前記加熱体の厚み方向一表面に沿うように形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項１８】
前記内側固定部材は、前記切り欠き板状部材を複数組み合わせた構造であることを特徴とする請求項１７に記載の定着装置。
【請求項１９】
前記内側固定部材は、単一の板状部材の表面に複数の貫通孔が形成された構造である孔付板状部材で構成され、
前記孔付板状部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に沿うように設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項２０】
前記内側固定部材を構成する前記切り欠き板状部材および前記孔付板状部材は、その表面に、凸部と凹部との少なくともいずれか一方の部分を複数有することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項２１】
前記内側固定部材は、複数の領域を含んで構成され、
前記複数の領域を構成する部材は、線材または極細い板状部材を用いて形成される螺旋状部材または略半円弧状部材と、線材または極細い板状部材が複数組み合わされて形成されるメッシュ状部材またはハニカム状部材と、単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成される枝部を有する切り欠き板状部材と、単一の板状部材の表面に複数の貫通孔が形成される孔付板状部材とから選択されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項２２】
前記内側固定部材が含む複数の領域の前記加熱体に対する配置位置は、複数に分割される前記発熱部分の配置位置に基づいて設定されることを特徴とする請求項２１に記載の定着装置。
【請求項２３】
前記内側固定部材が前記加熱体に対して所定の位置で固定されて配置されるように、前記内側固定部材を保持する固定補助部材を有することを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項２４】
前記基材は、複数に分割されていることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれか１つに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
通電により発熱する抵抗発熱体と前記抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とが積層される加熱体と、湾曲した基材とを含んで構成される加熱部材において、前記加熱体を前記基材の内側表面に対する所定位置に固定する固定方法であって、
前記加熱体の厚み方向他表面が前記基材の内側表面に対向するように配置した状態で、弾性を有する内側固定部材を、前記加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触させて前記加熱体を前記基材に近接する方向に弾発的に押圧させ、前記加熱体の厚み方向他表面が前記基材の内側表面に面接触した状態で前記加熱体を保持して固定する固定方法。
【請求項２７】
通電により発熱する抵抗発熱体と前記抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とが積層される加熱体と、湾曲した基材の内側表面に対する所定位置に前記加熱体を保持して固定する内側固定部材とを含んで構成される加熱部材であって、
前記内側固定部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、前記加熱体を前記基材に近接する方向に弾発的に押圧し、前記加熱体の厚み方向他表面が前記基材の内側表面に面接触するように、前記加熱体を保持することを特徴とする加熱部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱および加圧によってトナー像を記録媒体に定着させる定着装置および該定着装置を備えた画像形成装置と、これに用いる加熱部材、ならびに加熱部材が有する加熱体の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラおよび加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方あるいはいずれか一方の内部に配置されたハロゲンヒーター等からなる加熱手段によってローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、未定着トナー像が形成された記録紙などの記録媒体をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで、熱と圧力によって記録紙にトナー像の定着を行うようになっている。
【０００３】
ところで、カラー画像形成装置に備えられる定着装置においては、定着ローラ表層にシリコンゴム等からなる弾性層を設けた弾性ローラを用いることが一般的である。定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラ表面が、未定着トナー像の凸凹に対応して弾性変形し、トナー像面を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー像に対して良好に加熱定着を行うことが可能となる。また、定着ニップ部での弾性層の歪開放効果によって、モノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対して離型性を向上することができる。さらに、定着ニップのニップ形状が上（定着ローラ側）に凸（所謂、逆ニップ形状）となることから、記録紙の剥離性能を向上させることができ、剥離爪等の剥離手段を用いずとも記録紙の剥離が可能となり（セルフストリッピング）、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。
【０００４】
ところで、このようなカラー画像形成装置に備えられる定着装置において、高速化に対応するには、定着ニップ部のニップ幅を広くする必要がある。ニップ幅を広くする方法としては、定着ローラの弾性層の層厚を厚くすることや、定着ローラ径を大きくするなどの方法がある。しかしながら、弾性層を具備した定着ローラでは、弾性層の熱伝導性が非常に低いので、定着ローラ内部に加熱手段がある場合、プロセス速度を高速化した場合に定着ローラ温度が追従しなくなる問題がある。一方、定着ローラ径を大きくした場合には、ウォームアップ時間が長くなったり、消費電力が増大するといった問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するカラー画像形成装置に備えられる定着装置として、特許文献１には、定着ローラと加熱ローラとの間に定着ベルトを掛け渡し、定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラとを圧接させた構成のベルト定着方式の定着装置が開示されている。このベルト定着方式の定着装置では、熱容量が小さい定着ベルトを加熱するため、ウォームアップ時間が短く、また定着ローラにハロゲンランプ等の熱源を内蔵する必要がないので、スポンジゴム等からなる低硬度の弾性層を厚く設けることができ、広いニップ幅を確保することができる。
【０００６】
さらに、特許文献２には、ベルト定着方式の定着装置において、加熱手段を面状発熱体とした面状発熱ベルト定着方式の定着装置が開示されている。この面状発熱ベルト定着方式の定着装置では、加熱手段の熱容量が小さくなると同時に、加熱手段としての面状発熱体が直接発熱することから、ハロゲンランプ等を用いて間接的に加熱ローラを加熱する方式に比べて熱応答速度も向上し、ウォームアップ時間の更なる短縮や更なる省エネ化が達成できる。
【０００７】
また、特許文献３には、面状発熱体が内側表面に固定されている、定着装置に搭載可能な加熱定着ローラが開示されている。特許文献３に開示される加熱定着ローラでは、面状発熱体は、絶縁層を介して厚み方向一表面に面接触する板状の螺旋ばね部材によって加熱定着ローラの内側表面に接触するように保持されて固定されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３０７４９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３３３７８８号公報
【特許文献３】特開平１１−１１９５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、特許文献２に開示される定着装置のように、定着ベルトを介して所定の定着温度を得る定着装置では、定着不良を防止するために、定着ベルトを加熱する面状発熱体が大きな発熱容量を有する必要がある。大きな発熱容量を有する面状発熱体は、周方向に延びる長さを長くして面状発熱体自身の面積を大きくすることで達成可能である。
【００１０】
半円弧状の基材の周方向に延びる長さを長くすると開口が狭くなる。このように開口が狭くなった基材の内側表面に、塗装、スクリーン印刷方法、貼り付けなどによって面状発熱体を形成するとき、狭くなった開口側から内方側に臨んで形成することになるので、面状発熱体の表面全体が基材の内側表面に均一に接触した状態で、面状発熱体を保持して固定するのが困難となる。そのため、面状発熱体の局部的な異常発熱が発生し、面状発熱体表面の温度分布が不均一になって定着温度がばらつき、高い印字品位を維持できなくなる。また、面状発熱体の局部的な異常発熱が発生すると、絶縁層や面状発熱体自体が破損してしまう場合がある。さらに、面状発熱体の局部的な異常発熱が発生して、絶縁層が基材から浮いてしまうと、絶縁性が低下して安全性に問題が生じ、面状発熱体が基材から浮いてしまうと、伝熱効率が低下して定着温度がばらついて定着性能が悪化し、高い印字品位を維持できなくなる。
【００１１】
また、特許文献３に開示される加熱定着ローラでは、面状発熱体は、絶縁層を介して厚み方向一表面に面接触する板状の螺旋ばね部材によって加熱定着ローラの内側表面に接触するように保持されて固定されるので、面状発熱体の表面全体が加熱定着ローラの内側表面に均一に接触した状態となり、面状発熱体表面の温度分布が不均一になるのが防止される。
【００１２】
しかしながら、特許文献３に開示される加熱定着ローラにおいては、面状発熱体を保持する板状の螺旋ばね部材が、面状発熱体表面に絶縁層を介して面接触するように構成されているので、面状発熱体で発生した熱の多くが、この板状の螺旋ばね部材を伝達して放散してしまい、加熱定着ローラの内側表面に対する伝熱効率が低下する。このように、加熱定着ローラの内側表面に対する伝熱効率が低下すると、所望の定着温度を得るまでのウォームアップ時間を長くする必要性が生じたり、所望の定着温度を得るためにより多くの熱量が必要となって消費電力が増大するといった問題が生じる。
【００１３】
したがって本発明の目的は、ベルト定着方式の定着装置において、定着温度がばらつくのを防止し、安全性を確保した上で、ウォームアップ時間が短く、消費電力の増大を防止することができる定着装置を提供することである。また、該定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。また、ベルト定着方式の定着装置が備える無端状ベルトを加熱する加熱部材であって、表面の温度分布が均一で、局所的に過度に発熱するのが防止されて安全性が確保され、かつ無端状ベルトに対して高い伝熱効率を有する加熱部材、ならびに加熱部材が有する加熱体の固定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、第１定着部材と加熱手段との間に張架されて回転可能な無端状ベルトと、第２定着部材とを備え、前記加熱手段が前記無端状ベルトと接触して無端状ベルトを加熱し、前記無端状ベルトと前記第２定着部材とで形成する定着ニップ部において、記録媒体上に担持されているトナー像を記録媒体上に加熱加圧して定着する定着装置であって、
前記加熱手段は、給電端子部からの給電により発熱する抵抗発熱体と前記抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とを含む加熱体と、外周面において前記無端状ベルトと接触する湾曲した基材と、前記基材の内側表面に対する所定位置に前記加熱体を保持して固定する内側固定部材とを含んで構成される加熱部材を有し、
前記内側固定部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、前記加熱体を前記基材に近接する方向に弾発的に押圧し、前記加熱体の厚み方向他表面が前記基材の内側表面に面接触するように、前記加熱体を保持して固定することを特徴とする定着装置である。
【００１５】
また本発明は、前記加熱体は、前記抵抗発熱体と前記絶縁体との少なくともいずれか一方を複数有することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記加熱体は、前記抵抗発熱体と前記絶縁体とが積層される積層構造を有し、前記抵抗発熱体と前記絶縁体との少なくともいずれか一方が複数積層されていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記加熱体は、前記抵抗発熱体と前記絶縁体との間、および前記基材の内側表面に接触する側の面に良熱伝導性部材が配置されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記加熱体は、複数の前記抵抗発熱体を有して、表面における通電によって発熱する発熱部分が複数に分割されるように構成され、
複数に分割される前記発熱部分は、前記基材の表面の複数領域に対応した領域ごとに区別された状態で通電可能となるような構成されることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、複数に分割される前記発熱部分は、前記基材の長手方向と、長手方向に直交する方向と、長手方向に所定の角度で傾斜する方向との少なくともいずれかの方向に、分割されていることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記内側固定部材は、金属または樹脂からなる線材、または極細い板状部材で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材を用いて螺旋状に形成される螺旋状部材で構成され、
前記螺旋状部材は、螺旋状部材の各条の径方向外方の外周部分のうち、前記加熱体の厚み方向一表面に臨む部分が略線接触して加熱体を保持して固定することを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材が、相互に間隔をあけて配列して構成され、
前記複数の略半円弧状部材は、それぞれの径方向外方の外周部分のうち、前記加熱体の厚み方向一表面に臨む部分が略線接触して加熱体を保持して固定することを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記螺旋状部材または前記略半円弧状部材で構成される前記内側固定部材における螺旋の間隔および略半円弧状部材の配設間隔は、複数に分割される前記発熱部分の配置位置に基づいて設定されることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記螺旋状部材または前記略半円弧状部材で構成される前記内側固定部材における螺旋の間隔および略半円弧状部材の配設間隔は、前記給電端子部近傍に対応する部分でそれ以外の部分より狭くなるように設定されることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、前記内側固定部材を構成する前記螺旋状部材および前記略半円弧状部材は、軸線方向から見た場合に、その表面から突出する複数の突出部を有し、
前記突出部が、前記加熱体の厚み方向一表面に略点接触して加熱体を保持することを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、前記内側固定部材を構成する前記螺旋状部材および前記略半円弧状部材は、軸線方向から見た場合にその形状が多角形となるように形成され、多角形状の角部が前記加熱体の厚み方向一表面に略点接触して加熱体を保持することを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材を複数組み合わせた構造であることを特徴とする。
【００２８】
また本発明は、前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材が複数組み合わされてメッシュ状に形成されるメッシュ状部材で構成され、
前記メッシュ状部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に沿うように設けられることを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、前記内側固定部材は、前記線材、または前記極細い板状部材が複数組み合わされてハニカム状に形成されるハニカム状部材で構成され、
前記ハニカム状部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に沿うように設けられることを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、前記内側固定部材は、単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成される枝部を有する構造である切り欠き板状部材で構成され、
前記切り欠き板状部材が有する前記枝部は、前記基材の長手方向に直交する方向に延びて、前記加熱体の厚み方向一表面に沿うように形成されていることを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、前記内側固定部材は、前記切り欠き板状部材を複数組み合わせた構造であることを特徴とする。
【００３２】
また本発明は、前記内側固定部材は、単一の板状部材の表面に複数の貫通孔が形成された構造である孔付板状部材で構成され、
前記孔付板状部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に沿うように設けられることを特徴とする。
【００３３】
また本発明は、前記内側固定部材を構成する前記切り欠き板状部材および前記孔付板状部材は、その表面に、凸部と凹部との少なくともいずれか一方の部分を複数有することを特徴とする。
【００３４】
また本発明は、前記内側固定部材は、複数の領域を含んで構成され、
前記複数の領域を構成する部材は、線材または極細い板状部材を用いて形成される螺旋状部材または略半円弧状部材と、線材または極細い板状部材が複数組み合わされて形成されるメッシュ状部材またはハニカム状部材と、単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成される枝部を有する切り欠き板状部材と、単一の板状部材の表面に複数の貫通孔が形成される孔付板状部材とから選択されることを特徴とする。
【００３５】
また本発明は、前記内側固定部材が含む複数の領域の前記加熱体に対する配置位置は、複数に分割される前記発熱部分の配置位置に基づいて設定されることを特徴とする。
【００３６】
また本発明は、前記内側固定部材が前記加熱体に対して所定の位置で固定されて配置されるように、前記内側固定部材を保持する固定補助部材を有することを特徴とする。
【００３７】
また本発明は、前記基材は、複数に分割されていることを特徴とする。
また本発明は、前記の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００３８】
また本発明は、通電により発熱する抵抗発熱体と前記抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とが積層される加熱体と、湾曲した基材とを含んで構成される加熱部材において、前記加熱体を前記基材の内側表面に対する所定位置に固定する固定方法であって、
前記加熱体の厚み方向他表面が前記基材の内側表面に対向するように配置した状態で、弾性を有する内側固定部材を、前記加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触させて前記加熱体を前記基材に近接する方向に弾発的に押圧させ、前記加熱体の厚み方向他表面が前記基材の内側表面に面接触した状態で前記加熱体を保持して固定する固定方法である。
【００３９】
また本発明は、通電により発熱する抵抗発熱体と前記抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とが積層される加熱体と、湾曲した基材の内側表面に対する所定位置に前記加熱体を保持して固定する内側固定部材とを含んで構成される加熱部材であって、
前記内側固定部材は、前記加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、前記加熱体を前記基材に近接する方向に弾発的に押圧し、前記加熱体の厚み方向他表面が前記基材の内側表面に面接触するように、前記加熱体を保持することを特徴とする加熱部材である。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、定着装置は、第１定着部材と加熱手段との間に張架されて回転可能な無端状ベルトと、第２定着部材とを備える。そして、定着装置では、加熱手段が無端状ベルトを加熱し、無端状ベルトと第２定着部材とで形成する定着ニップ部において、記録媒体上に担持されているトナー像が記録媒体上に加熱加圧して定着される。ここで、加熱手段は、給電端子部からの給電により発熱する抵抗発熱体と抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とを含む加熱体と、外周面において無端状ベルトと接触する湾曲した基材と、前記基材の内側表面に対する所定位置に前記加熱体を保持して固定する内側固定部材とを含んで構成される加熱部材を有する。このとき、内側固定部材は、加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、加熱体を基材に近接する方向に弾発的に押圧し、加熱体の厚み方向他表面が基材の内側表面に面接触するように、加熱体を保持して固定する。
【００４１】
加熱手段が有する加熱部材では、加熱体は、厚み方向一表面に略線接触または略点接触する内側固定部材によって基材の内側表面に面接触するように保持されて固定されるので、加熱体の表面全体が基材の内側表面に均一に接触した状態を確保することが可能となり、加熱体の局部的な異常発熱が発生するのが防止される。そのため、加熱体表面の温度分布が不均一になるのが防止され、基材の外周面と接触する無端状ベルトにおける定着温度がばらつくのを防止することができる。また、加熱体の局部的な異常発熱の発生が防止されるので、加熱体自身が破損してしまうのが防止され、安全性を確保することができる。
【００４２】
また、加熱体を保持する内側固定部材が、加熱体表面に略線接触または略点接触するように構成されているので、内側固定部材と加熱体との接触面積を小さくすることができ、加熱体で発生した熱が、内側固定部材を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。そのため、基材の内側表面に対する伝熱効率が低下するのが抑制され、ウォームアップ時間を短くすることができ、消費電力の増大を防止することができる。
【００４３】
また本発明によれば、加熱体は、抵抗発熱体と絶縁体との少なくともいずれか一方を複数有する。複数の絶縁体を設けることによって、電気絶縁性を高くして安全性を高めることができる。複数の抵抗発熱体を設けることによって、電力密度を大きくすることなく発熱量を大きくすることができる。また、複数の絶縁体および抵抗発熱体によって構成される加熱体は、安全性と発熱能力と熱抵抗とのバランスを考慮して、それぞれの絶縁体および抵抗発熱体ごとに、材質、厚みなどを設計することが可能な加熱体となる。
【００４４】
また本発明によれば、加熱体は、抵抗発熱体と絶縁体とが積層される積層構造を有し、抵抗発熱体と絶縁体との少なくともいずれか一方が複数積層されている。たとえば、異なる材質、構成の複数の絶縁体を積層することによって、機械強度と電気絶縁性をバランスよく持った構成とすることができ、薄くて高絶縁性を持たせることもできる。また、複数の抵抗発熱体を積層することによって、電力密度を大きくすることなく発熱量を大きくすることができ、また異なる発熱パターンを有する抵抗発熱体を積層することによって発熱部分を分割することもできる。
【００４５】
また本発明によれば、加熱体は、抵抗発熱体と絶縁体との間、および基材の内側表面に接触する側の面に良熱伝導性部材が配置される。加熱体を積層構造とすることによって、分割発熱が容易で、絶縁性をより高くすることが可能であるが、各抵抗発熱体と絶縁体との間、および基材の内側表面に接触する側の面における重ね合わせ部分で隙間が開くと、空気層が介在することになり、熱伝導性が悪くなる。そこで、良熱伝導性部材を配置することによって、熱抵抗を増加させる空気層を除去し、熱伝動性を向上させることができる。また、抵抗発熱体と絶縁体との間、および基材の内側表面に接触する側の面に良熱伝導性部材が配置されると、抵抗発熱体で発生した熱が良熱伝導性部材を介して基材の内側表面に素早く伝達されるので、ウォームアップ時間の短縮や基材表面における温度分布均一性を短時間のうちに確保することができ、高速印字においても十分な熱量を基材から無端状ベルトに供給することができる。
【００４６】
また本発明によれば、加熱体は、複数の抵抗発熱体を有して、表面における通電によって発熱する発熱部分が複数に分割されるように構成されている。そして、複数に分割される前記発熱部分は、基材表面の複数領域に対応した領域ごとに区別された状態で通電可能となるように構成される。これによって、加熱体の表面における発熱量を、通電状態を切替えることによって、基材表面の複数領域ごとに対応して調整することができ、加熱体の表面における温度分布が所望の温度分布となるように調整することができる。たとえば、異なる大きさの記録紙を通紙させて印字する場合などに、異なる通紙サイズに対応して加熱体の表面において所望の温度分布が得られるように、複数の抵抗発熱体によって形成される複数に分割された発熱部分を領域ごとに通電状態を切替えて、加熱体表面における所望の特定領域のみが発熱するように加熱副制御し、記録紙の通紙幅両端部に対応する抵抗発熱体の局部的な異常昇温を抑制することができる。このように、分割された発熱部分を領域ごとに通電状態を切替えて加熱副制御し、抵抗発熱体の局部的な異常昇温を抑制することによって、定着不良、定着画像劣化を防止することができるとともに、抵抗発熱体自身の破損を防止し、消費電力の増大を防止することができる。
【００４７】
また本発明によれば、複数に分割される発熱部分は、基材の長手方向と、長手方向に直交する方向と、長手方向に所定の角度で傾斜する方向との少なくともいずれかの方向に分割されている。これによって、加熱体の表面における発熱量を、通電状態を切替えることによって、基材表面の複数領域ごとに対応して調整することができ、加熱体の表面における温度分布を、記録紙のサイズ、印字速度、使用環境などに応じて、所望の温度分布となるように調整することができる。また、無端状ベルト表面における加熱の必要な領域に対応して、分割される発熱部分の通電状態を切替えて、異なる動作モードごとに加熱副制御を行うことができるので、温度リップルや動作モード移行後の急激な温度低下を抑えることができる。
【００４８】
また本発明によれば、内側固定部材は、金属または樹脂からなる線材、または極細い板状部材で構成されている。内側固定部材を、金属または樹脂からなる線状、または極細い板状部材とすることで、内側固定部材を低熱容量にすることができ、抵抗発熱体で発生した熱が、内側固定部材を伝達して放散してしまうことによる熱損失を抑制することができる。そのため、基材の内側表面に対する伝熱効率が低下するのが抑制され、無端状ベルトの加熱を効率よく行うことができる。内側固定部材を樹脂によって形成した場合には、金属によって形成した場合に比べて断熱性に優れた部材とすることができ、抵抗発熱体で発生した熱が、内側固定部材を伝達して放散してしまうことによる熱損失を抑制する効果をより高めることができる。一方、内側固定部材を金属によって形成した場合には、樹脂によって形成した場合に比べて耐熱性に優れ、弾性係数の高い部材とすることができ、加熱体を基材に近接する方向に弾発的に押圧して所定位置に安定して保持する効果を高めることができる。
【００４９】
また本発明によれば、内側固定部材は、線材、または極細い板状部材を用いて螺旋状に形成される螺旋状部材で構成されている。そして、螺旋状部材は、螺旋状部材の各条の径方向外方の外周部分のうち、加熱体の厚み方向一表面に臨む部分が略線接触して加熱体を保持する。螺旋状部材で構成される内側固定部材では、螺旋状部分のコイル外径変化によって生じる弾性により復元しようとする力が働き、この復元しようとする復元力が、加熱体を基材に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、螺旋状部材で構成される内側固定部材が有する復元力が、加熱体を基材の内側表面に保持するように作用するので、基材、加熱体が加熱によって伸縮したり、内側固定部材自身が熱で伸縮しても、その伸縮に応じて螺旋状部材の螺旋状部分が移動して、基材の内側表面における所定位置に加熱体を安定的に保持することができる。また、螺旋状部材の加熱体表面に対する各条の間隔、配置位置を変化させることによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を変化させることができる。
【００５０】
また本発明によれば、内側固定部材は、線材、または極細い板状部材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材が、相互に間隔をあけて配列して構成されている。そして、複数の略半円弧状部材は、それぞれの径方向外方の外周部分のうち、加熱体の厚み方向一表面に臨む部分が略線接触して加熱体を保持する。複数の略半円弧状部材で構成される内側固定部材では、各略半円弧状部材の弾性力が加熱体を基材に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、各略半円弧状部材の弾性力が、加熱体を基材の内側表面に保持するように作用するので、基材の内側表面における所定位置に加熱体を安定的に保持することができる。また、各略半円弧状部材の加熱体表面に対する配置間隔、配置位置を変化させることによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を変化させることができる。
【００５１】
また本発明によれば、螺旋状部材または略半円弧状部材で構成される内側固定部材における螺旋の間隔および略半円弧状部材の配設間隔は、複数に分割される発熱部分の配置位置に基づいて設定される。無端状ベルト表面における加熱の必要な領域に対応して、分割される発熱部分の通電状態を切替えて加熱副制御を行う場合には、抵抗発熱体の配置状態、疎密度合い、電力密度に応じて分割される発熱部分ごとに発熱量が異なり、各発熱部分に対応した基材、加熱体、内側固定部材の熱による伸縮状態が異なる。そのため、内側固定部材によって基材の内側表面における所定位置に加熱体を安定的に保持させるためには、複数に分割される発熱部分の配置位置に基づいて、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整する必要がある。そこで、螺旋状部材または略半円弧状部材で構成される内側固定部材における螺旋の間隔および略半円弧状部材の配設間隔を、熱による伸縮状態の異なる発熱部分の配置位置に基づいて設定することによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整し、内側固定部材によって基材の内側表面における所定位置に加熱体を安定的に保持させる。
【００５２】
また本発明によれば、螺旋状部材または略半円弧状部材で構成される内側固定部材における螺旋の間隔および略半円弧状部材の配設間隔は、給電端子部近傍に対応する部分でそれ以外の部分より狭くなるように設定される。給電端子部近傍では、給電端子部が加熱体の絶縁体などに接触して、内側固定部材による基材の内側表面に対する加熱体の押圧力が、十分に得られない場合がある。このように、十分な押圧力が作用せずに保持された加熱体の給電端子部近傍では、基材からの加熱体の浮きや剥離が発生し、加熱体表面の温度分布が不均一になり、局部的な異常発熱が生じることになる。異常発熱が続くと、加熱体自身から発煙が生じたり、発火に至る場合もあり、加熱体自身が破損し、安全性が損なわれる。そこで、螺旋状部材または略半円弧状部材で構成される内側固定部材における螺旋の間隔および略半円弧状部材の配設間隔を、給電端子部近傍に対応する部分で狭くなるように設定することによって、給電端子部近傍で十分な押圧力を作用させて加熱体を保持することができ、基材からの加熱体の浮きや剥離が発生するのを防止することができる。
【００５３】
また本発明によれば、内側固定部材を構成する螺旋状部材および略半円弧状部材は、軸線方向から見た場合に、その表面から突出する複数の突出部を有する。複数の突出部を有する螺旋状部材または略半円弧状部材で内側固定部材を構成することによって、内側固定部材は、突出部で加熱体に略点接触して、加熱体を保持することができる。また、螺旋状部材または略半円弧状部材の表面における突出部の配置位置、突出高さを変化させることによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整することができる。
【００５４】
また本発明によれば、内側固定部材を構成する螺旋状部材および略半円弧状部材は、軸線方向から見た場合にその形状が多角形となるように形成される。これによって、内側固定部材は、多角形状の角部で加熱体に略点接触して、加熱体を保持することができる。
【００５５】
また本発明によれば、内側固定部材は、線材、または極細い板状部材を複数組み合わせた構造である。たとえば、線材、または極細い板状部材を、縦、横、斜めなど様々な方向に組み合わせて内側固定部材を構成することで、加熱体表面に略線接触または略点接触するように構成して、加熱体で発生した熱が内側固定部材を伝達して放散してしまうのを抑制するとともに、加熱体表面に面接触して加熱体を保持するのと同等の保持効果を得ることができ、基材からの加熱体の浮きや剥離が局部的に発生するのを防止することができる。
【００５６】
また本発明によれば、内側固定部材は、線材、または極細い板状部材が複数組み合わされてメッシュ状に形成されるメッシュ状部材で構成されている。内側固定部材をメッシュ状部材で構成することによって、加熱体表面に略線接触または略点接触するように構成して、加熱体で発生した熱が内側固定部材を伝達して放散してしまうのを抑制するとともに、加熱体表面に面接触して加熱体を保持するのと同等の保持効果を得ることができる。また、メッシュの縦、横、斜めの各部分における太さや材質を種々組み合わせることで、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整することができる。
【００５７】
また本発明によれば、内側固定部材は、線材、または極細い板状部材が複数組み合わされてハニカム状に形成されるハニカム状部材で構成されている。内側固定部材をハニカム状部材で構成することによって、加熱体表面に略線接触または略点接触するように構成して、加熱体で発生した熱が内側固定部材を伝達して放散してしまうのを抑制するとともに、加熱体表面に面接触して加熱体を保持するのと同等の保持効果を得ることができる。また、ハニカム形状を構成する各セル間の間隔などを変化させることによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整することができる。また、ハニカム状部材は、エッチングやプレスなどの方法で容易に作製することができる。
【００５８】
また本発明によれば、内側固定部材は、単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成された枝部を有する構造である切り欠き板状部材で構成されている。そして、切り欠き板状部材が有する枝部は、基材の長手方向に直交する方向に延びて、湾曲した基材の内側表面に沿うように形成されている。内側固定部材を構成する切り欠き板状部材は、単一の板状部材からエッチングや切断、打ち抜きなどの方法によって作製することができる。内側固定部材を切り欠き板状部材で構成することによって、加熱体表面に略線接触または略点接触するように構成して、加熱体で発生した熱が内側固定部材を伝達して放散してしまうのを抑制するとともに、加熱体表面に面接触して加熱体を保持するのと同等の保持効果を得ることができる。
【００５９】
また本発明によれば、内側固定部材は、切り欠き板状部材を複数組み合わせた構造である。たとえば、複数の切り欠き板状部材のそれぞれの枝部の配置位置、大きさなどを変化させることによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整することができる。
【００６０】
また本発明によれば、内側固定部材は、単一の板状部材の表面に複数の貫通孔が形成された構造である孔付板状部材で構成されている。内側固定部材を構成する孔付板状部材は、単一の板状部材にエッチングやプレス加工などを施すことによって作製することができる。内側固定部材を孔付板状部材で構成することによって、加熱体表面に略線接触または略点接触するように構成して、加熱体で発生した熱が内側固定部材を伝達して放散してしまうのを抑制するとともに、加熱体表面に面接触して加熱体を保持するのと同等の保持効果を得ることができる。また、孔付板状部材における貫通孔の開口面積などを変化させることによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整することができる。
【００６１】
また本発明によれば、内側固定部材を構成する切り欠き板状部材および孔付板状部材は、その表面に、凸部と凹部との少なくともいずれか一方の部分を複数有する。切り欠き板状部材における枝部、孔付板状部材における貫通孔が形成されていない部分に凸部と凹部との少なくともいずれか一方が形成された内側固定部材では、切り欠き板状部材の枝部表面の突出部分、孔付板状部材表面の突出部分で加熱体に略線接触または略点接触して、加熱体を保持することができる。また、切り欠き板状部材および孔付板状部材における凸部の表面からの突出寸法、凹部の表面からの凹み寸法、凸部および凹部の配置位置などを変化させることによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整することができる。
【００６２】
また本発明によれば、内側固定部材は、複数の領域を含んで構成される。そして、前記複数の領域を構成する部材は、螺旋状部材または略半円弧状部材と、メッシュ状部材またはハニカム状部材と、切り欠き板状部材と、孔付板状部材とから選択される。内側固定部材が含む複数の領域を、抵抗発熱体の発熱部分の分割状態、給電端子部の配置位置や構造、加熱体における絶縁体の材質や膜厚などに応じて設定し、その複数の領域を構成する部材を適宜選択することによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整することができる。
【００６３】
また本発明によれば、内側固定部材が含む複数の領域の加熱体に対する配置位置は、複数に分割される発熱部分の配置位置に基づいて設定される。無端状ベルト表面における加熱の必要な領域に対応して、分割される発熱部分の通電状態を切替えて加熱副制御を行う場合には、抵抗発熱体の配置状態、疎密度合い、電力密度に応じて分割される発熱部分ごとに発熱量が異なり、各発熱部分に対応した基材、加熱体、内側固定部材の熱による伸縮状態が異なる。そのため、内側固定部材によって基材の内側表面における所定位置に加熱体を安定的に保持させるためには、複数に分割される発熱部分の配置位置に基づいて、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整する必要がある。そこで、内側固定部材が含む複数の領域の加熱体に対する配置位置を、熱による伸縮状態の異なる発熱部分の配置位置に基づいて設定することによって、基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整し、内側固定部材によって基材の内側表面における所定位置に加熱体を安定的に保持させる。
【００６４】
また本発明によれば、内側固定部材が加熱体に対して所定の位置で固定されて配置されるように、内側固定部材を保持する固定補助部材を有する。固定補助部材は、内側固定部材の配置位置を規制する。内側固定部材の配置位置が固定補助部材によって規制されることによって、その規制による外力をも、加熱体を基材に近接する方向に弾発的に押圧する押圧力として付与することができる。そのため、内側固定部材によって基材の内側表面における所定位置に加熱体を安定的に保持させる保持能力を向上させることができる。
【００６５】
また本発明によれば、基材は、複数に分割されている。たとえば、複数に分割された基材のそれぞれに対応して、抵抗発熱体の発熱部分を分割するように加熱部材を構成することができる。また、複数に分割された基材のそれぞれに対応して、昇温速度、電力密度などの発熱能力の異なる抵抗発熱体を配置するように構成することもできる。また、複数に分割された基材のそれぞれに対応して、内側固定部材を構成する部材を適宜選択することによって、各基材の内側表面に対する加熱体の押圧力分布を調整することもできる。
【００６６】
また本発明によれば、画像形成装置は、定着温度がばらつくのを防止可能な前記定着装置を備えるので、高い印字品位の画像を形成することができる。また、画像形成装置は、加熱体自身の破損が防止される前記定着装置を備えるので、高い安全性が確保された装置となる。さらに、画像形成装置は、基材の内側表面に対する伝熱効率の低下が抑制されて、ウォームアップ時間を短縮することが可能な前記定着装置を備えるので、消費電力の増大を防止して省エネルギー化が可能な装置となる。
【００６７】
また本発明によれば、通電により発熱する抵抗発熱体と抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とが積層される加熱体と、湾曲した基材とを含んで構成される加熱部材において、加熱体を基材の内側表面に対する所定位置に固定する固定方法である。まず、加熱体の厚み方向他表面が基材の内側表面に対向するように配置する。次に、弾性を有する内側固定部材を、加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触させる。このとき、内側固定部材は、加熱体を基材に近接する方向に弾発的に押圧し、加熱体の厚み方向他表面が基材の内側表面に面接触した状態で加熱体を保持して固定する。
【００６８】
加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触した内側固定部材は、加熱体を基材に近接する方向に弾発的に押圧し、加熱体の厚み方向他表面が基材の内側表面に面接触した状態で加熱体を保持するので、加熱体の表面全体が基材の内側表面に均一に接触した状態を確保することが可能となり、加熱体の局部的な異常発熱が発生するのが防止することができる。そのため、加熱体表面の温度分布が不均一になるのが防止された状態で、加熱体を基材の内側表面に対する所定位置に固定することができる。また、加熱体の局部的な異常発熱の発生が防止されるので、加熱体自身が破損してしまうのが防止され、高い安全性を確保した状態で、加熱体を基材の内側表面に対する所定位置に固定することができる。また、内側固定部材が加熱体表面に略線接触または略点接触するようにして、加熱体を保持して固定するので、内側固定部材と加熱体との接触面積を小さくすることができ、加熱体で発生した熱が、内側固定部材を伝達して放散してしまうのを抑制した状態で、加熱体を固定することができる。
【００６９】
また本発明によれば、通電により発熱する抵抗発熱体と抵抗発熱体を電気的に絶縁する絶縁体とが積層される加熱体と、湾曲した基材の内側表面に対する所定位置に加熱体を保持して固定する内側固定部材とを含んで構成される加熱部材である。そして、加熱部材は、内側固定部材が加熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、加熱体を基材に近接する方向に弾発的に押圧し、加熱体の厚み方向他表面が基材の内側表面に面接触するように加熱体を保持するように構成されている。加熱部材において加熱体が、加熱体の厚み方向他表面が基材の内側表面に面接触するように保持されているので、加熱体の表面全体が基材の内側表面に均一に接触した状態を確保することが可能となり、加熱体の局部的な異常発熱が発生するのが防止することができる。そのため、加熱体表面の温度分布が不均一になるのが防止される。また、内側固定部材が加熱体表面に略線接触または略点接触するようにして、加熱体を保持しているので、内側固定部材と加熱体との接触面積を小さくすることができ、加熱体で発生した熱が、内側固定部材を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて記録紙３２に対して多色および単色の画像を形成する装置である。画像形成装置１００は、露光ユニット１０、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７および排紙トレイ１８を備えている。
【００７１】
画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）およびカラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて、各色相に対応した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて画像形成を行う。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、同様の構成であり、たとえば、ブラック（Ｋ）の画像形成部Ｐａは、感光体ドラム１０１ａ、現像装置１０２ａ、帯電ローラ１０３ａ、転写ローラ１３ａおよびクリーニングユニット１０４ａ等から構成される。この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。
【００７２】
帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、または、帯電ワイヤを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。
【００７３】
露光ユニット１０は、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４、第１反射ミラー７、第２反射ミラー８等を備えており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに照射する。各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによる静電潜像を形成する。
【００７４】
現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面に現像剤であるトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像を、各色相のトナー像に顕像化する。クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。
【００７５】
中間転写ベルト１１は、感光体ドラム１０１の上方に配置されており、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂおよび感光体ドラム１０１ａにこの順に対向する。この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。また、中間転写ベルト１１は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで形成されている。
【００７６】
一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００７７】
ただし、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体１０１のみにおいて静電潜像およびトナー像の形成が行われる。たとえば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１ａのみにおいて静電潜像の形成およびトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。
【００７８】
各一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍのステンレスなどの金属を基材とする軸の表面を導電性の弾性材（たとえばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）によって被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。
【００７９】
各一次転写位置において中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された記録紙３２が、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から記録紙３２の表面にトナー像が転写される。
【００８０】
なお、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち、記録紙３２上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、転写クリーニングユニット１２によって回収される。
【００８１】
トナー像が転写された記録紙３２は、後述する本発明の定着装置１５に導かれ、定着ニップ部を通過して加熱および加圧を受ける。これによって、トナー像が、記録紙３２の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した記録紙３２は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【００８２】
また、画像形成装置１００には、用紙カセット１６に収納されている記録紙３２を、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間および定着装置１５を経由して、排紙トレイ１８に送るための略垂直方向に延びる用紙搬送路Ｐ１が設けられている。用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の記録紙３２を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された記録紙３２を上方に向けて搬送する搬送ローラ１６ｂ、搬送されてきた記録紙３２を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、記録紙３２を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。
【００８３】
また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａおよび搬送ローラ１６ｂを配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。さらに、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。
【００８４】
排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、記録紙３２の片面に画像を形成する片面画像形成時、および、記録紙３２の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて記録紙３２を排紙トレイ１８に排出する。一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排出ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、記録紙３２の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて記録紙３２を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された記録紙３２は、表裏面および前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。
【００８５】
レジストローラ１９は、用紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙され、または、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された記録紙３２を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙または搬送された記録紙３２は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。この後、レジストローラ１９は、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、記録紙３２の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
【００８６】
なお、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの全てにおいて画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの全てに圧接させる。一方、画像形成部Ｐａのみにおいて画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３ａのみを中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａに圧接させる。
【００８７】
図２は、本発明の第１実施形態である定着装置１５の構成を示す図である。定着装置１５は、第１定着部材である定着ローラ１５ａと、第２定着部材である加圧ローラ１５ｂと、無端状ベルトである定着ベルト２５と、加熱手段２０とを含んで構成される。定着装置１５においては、定着ベルト２５が定着ローラ１５ａと加熱手段２０との間に張架され、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａに対向するように配置されている。そして、定着ローラ１５ａと加熱手段２０とは、定着ローラ１５ａの軸線方向において、略平行となるように配置されている。そのため、定着ローラ１５ａと加熱手段２０との間に張架される定着ベルト２５が摺動するとき、蛇行するのを防止して、定着ベルト２５の耐久性を高く維持することができる。
【００８８】
定着装置１５は、加熱手段２０が定着ベルト２５と接触して定着ベルト２５を加熱し、定着ベルト２５と加圧ローラ１５ｂとで形成する定着ニップ部１５ｃを、所定の定着速度および複写速度で記録媒体である記録紙３２が通過したとき、記録紙３２上に担持されている未定着のトナー像３１を記録紙３２上に加熱加圧して定着する装置である。
【００８９】
なお、未定着のトナー像３１は、たとえば、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）、非磁性二成分現像剤（非磁性トナーおよびキャリア）、磁性現像剤（磁性トナー）などの現像剤（トナー）によって形成される。また、定着速度とは所謂プロセス速度であり、複写速度とは１分あたりのコピー枚数のことである。また、記録紙３２が定着ニップ部１５ｃを通過するときには、定着ベルト２５は、記録紙３２のトナー像担持面とは反対側の面に当接するようになっている。
【００９０】
定着ローラ１５ａは、定着ベルト２５を介して加圧ローラ１５ｂに圧接することで定着ニップ部１５ｃを形成すると同時に、図示しない駆動モータ（駆動手段）により回転軸線まわりに回転方向Ａ方向に回転駆動することによって、定着ベルト２５を搬送する。定着ローラ１５ａは、直径が３０ｍｍで、その内側から順に芯金、弾性層が形成された２層構造からなり、芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層にはシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適している。なお、本実施の形態では、定着ローラ１５ａが定着ベルト２５を介して加圧ローラ１５ｂに圧接するときの力は、２１６Ｎ程度である。
【００９１】
加圧ローラ１５ｂは、定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａに対向しかつ圧接し、回転軸線まわりに回転自在に設けられている。加圧ローラ１５ｂは、定着ローラ１５ａの回転に従動して回転方向Ｂ方向に回転する。加圧ローラ１５ｂは、その内側から順に芯金、弾性層、離型層が形成された３層構造からなっている。芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層にはシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、離型層にはＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂が適している。加圧ローラ１５ｂは、たとえば、ローラ直径が３０ｍｍで、芯金に直径２４ｍｍ（肉厚２ｍｍ）の鉄（ＳＴＫＭ）パイプ、弾性層に厚みが３ｍｍのシリコンソリッドゴム、離型層に厚みが３０μｍのＰＦＡチューブからなるローラを用いることができる。
【００９２】
また、加圧ローラ１５ｂの内部には、加圧ローラ１５ｂを加熱するヒータランプ２６（たとえば、定格電力４００Ｗ）が配置されている。制御回路（不図示）が電源回路（不図示）からヒータランプ２６に電力を供給（通電）させることによって、ヒータランプ２６が発光し、ヒータランプ２６から赤外線が放射される。これによって、加圧ローラ１５ｂの内周面が赤外線を吸収して加熱され、加圧ローラ１５ｂ全体が加熱される。なお、上述したヒータランプ２６は、加圧ローラ１５ｂの内面より加熱するものであるが、これとは別に外周面加熱用のローラにて、加圧ローラ１５ｂの表面より加熱する方法も構成可能である。
【００９３】
定着ベルト２５は、加熱手段２０によって所定の温度に加熱され、定着ニップ部１５ｃを通過する未定着トナー像３１が形成された記録紙３２を加熱する。定着ベルト２５は、無端状のベルトで、加熱手段２０と定着ローラ１５ａによって懸架され、定着ローラ１５ａに所定の角度で巻きかかっている。定着ベルト２５は、定着ローラ１５ａの回転時には、定着ローラ１５ａに従動して回転方向Ａ方向に回転するようになっている。定着ベルト２５は、ポリイミド等の耐熱性樹脂あるいはステンレスやニッケル等の金属材料からなる中空円筒状の基材の表面に、弾性層として耐熱性および弾性に優れたエラストマー材料（たとえばシリコンゴム）が形成され、さらにその表面に離型層として耐熱性および離型性に優れた合成樹脂材料（たとえばＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂）が形成された３層構造となっている。また、基材のポリイミドにフッ素樹脂を内添してもよい。これによって、加熱手段２０との摺動負荷を低減することができる。
【００９４】
加熱手段２０は、定着ベルト２５に接触して、定着ベルト２５を所定の温度に加熱するためのものである。加熱手段２０は、加熱部材２１を含んで構成されている。また、定着装置１５においては、温度検知手段として、加熱手段２０に接触する定着ベルト２５の周面には発熱体側サーミスタ２４ａ、加圧ローラ１５ｂの周面には加圧ローラ側サーミスタ２４ｂが配設されており、それぞれの表面温度を検出するようになっている。また、定着ベルト２５の回転方向下流側の位置には、定着ベルト２５に近接するように設けられ、定着ベルト２５の異常昇温を検知するサーモスタット（不図示）が配設されている。
【００９５】
図３は、加熱手段２０が有する加熱部材２１の構成を示す図である。加熱手段２０において、加熱部材２１は半円弧形状に形成されている。加熱部材２１は、基材２１０と、加熱体である面状発熱体２１１と、内側固定部材２１８とを含んで構成されている。
【００９６】
基材２１０は、定着ベルト２５の幅方向（定着ローラ１５ａの軸線方向）に延び、定着ベルト２５の表面に沿って湾曲している部材であり、外周面において定着ベルト２５に接触するように配置され、面状発熱体２１１が発生させる熱を定着ベルト２５に伝導させる。基材２１０を構成する材料は、特に限定されないが、高い熱伝導性を有する金属材料であることが好ましく、その金属材料としては、鉄、アルミニウム、銅などを挙げることができるが、ステンレスを用いることも可能である。そして、基材２１０において、定着ベルト２５と接触する外周面には、コート層２１４が形成されている。
【００９７】
コート層２１４は、面状発熱体２１１が発生させた熱を定着ベルト２５に伝導するための熱伝導性を有するとともに、定着ベルト２５との間の摩擦力が低減可能な材料から形成する必要がある。このようなコート層２１４が形成されることによって、定着ベルト２５に熱を伝導させるとともに、基材２１０と接触して摺動する定着ベルト２５の摩耗を防止して高い耐久性を確保することができる。また、定着ベルト２５との間の摩擦力が低減可能となるので、定着ベルト２５を駆動する定着ローラ１５ａおよび加圧ローラ１５ｂへの負荷も低減することができ各ローラ１５ａ，１５ｂの耐久性も確保し、より低トルクで駆動することが可能となる。コート層２１４を構成する材料としては、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を挙げることができる。本実施の形態では、コート層２１４は、ＰＴＦＥからなる厚み２０μｍの層である。
【００９８】
面状発熱体２１１は、詳細は後述するが、内側固定部材２１８が厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、厚み方向他表面が基材２１３の内側表面に面接触するように保持されている。面状発熱体２１１は、第２絶縁体２１５の表面上に、抵抗発熱体２１２、第２良熱伝導部材２１７、第１絶縁体２１３、第１良熱伝導部材２１６が、この順で積層された積層構造を有し、第２絶縁体２１５が形成される側の面が内側固定部材２１８と接触する側の面となり、第１良熱伝導部材２１６が形成される側の面が基材２１３の内側表面と接触する側の面となる。そして、面状発熱体２１１は、基材２１０の長手方向（定着ベルト２５の幅方向）に延び、湾曲した基材２１０の内側表面に沿って面接触するように内側固定部材２１８に保持されている。そして、面状発熱体２１１の長手方向（基材２１０の長手方向）両端部には給電端子部２２１が形成されている。
【００９９】
第１絶縁体２１３および第２絶縁体２１５は、耐熱性と電気絶縁性とを兼ね備えた材料によって形成される層である。耐熱性と電気絶縁性とを兼ね備えた材料としては、特に限定されないが、ポリイミド樹脂などの耐熱性ポリマー材料、アルミナなどのセラミックス材料を挙げることができる。本実施の形態では、第１絶縁体２１３および第２絶縁体２１５は、ポリイミド樹脂からなる厚み３０μｍの層である。第１絶縁体２１３は、抵抗発熱体２１２と基材２１０との間に介在して両部材間の絶縁を確保し、第２絶縁体２１５は、抵抗発熱体２１２と内側固定部材２１８との間に介在して両部材間の絶縁を確保する。このように、第１絶縁体２１３および第２絶縁体２１５が、通電によって発熱する抵抗発熱体２１２を電気的に絶縁するので、安全な加熱手段２０とすることができる。また、本実施の形態では、絶縁体としてポリイミド樹脂からなる厚み３０μｍの層を２層設ける構成としたが、電気絶縁性を向上させるために、厚みを厚く（たとえば、１００μｍ）してもよく、層数を多くしてもよい。
【０１００】
基材２１０と第１絶縁体２１３との間に介在する第１良熱伝導部材２１６、および抵抗発熱体２１２と第１絶縁体２１３との間に介在する第２良熱伝導部材２１７は、抵抗発熱体２１２で発生する熱が基材２１０に伝導する熱伝導性を向上させるために形成する層である。第１良熱伝導部材２１６および第２良熱伝導部材２１７を構成する材料としては、高温環境下でも熱伝導性に優れ、経時変化が生じ難い材料であれば特に限定されないが、たとえば、３００℃以上の耐熱性を有する耐熱シリコングリスを挙げることができる。また、熱伝導性をさらに向上させるために、金、銀、銅、白金、カーボン、グラファイトなどの粉末を耐熱シリコングリスに添加したものを用いてもよい。
【０１０１】
抵抗発熱体２１２と第１絶縁体２１３との間、および基材２１０の内側表面に接触する側の面における重ね合わせ部分で隙間が開くと、空気層が介在することになり、熱伝導性が悪くなる。そこで、第１および第２良熱伝導性部材２１６，２１７を配置することによって、熱抵抗を増加させる空気層を除去し、熱伝動性を向上させることができる。また、抵抗発熱体２１２と第１絶縁体２１３との間に第１良熱伝導部材２１６を配置し、基材２１０の内側表面に接触する側の面に第２良熱伝導性部材２１７を配置すると、抵抗発熱体２１２で発生した熱が第１および第２良熱伝導性部材２１６，２１７を介して基材２１０の内側表面に素早く伝達されるので、ウォームアップ時間の短縮や基材２１０表面における温度分布均一性を短時間のうちに確保することができ、高速印字においても十分な熱量を基材２１０から定着ベルト２５に供給することができる。
【０１０２】
抵抗発熱体２１２は、給電端子部２２１に電圧が印加されて通電することによりジュール熱が発生して発熱する層である。本実施の形態では、抵抗発熱体２１２は、ニッケルクロムを主成分とした金属材料やステンレス鋼からなる抵抗成分を有する金属抵抗体で、厚み１５μｍの層である。本実施の形態では、抵抗発熱体２１２は、給電端子部２２１に電圧が印加されることで、１２００Ｗ程度の熱エネルギーが発生するようになっている。
【０１０３】
前述のように、面状発熱体２１１は、第２絶縁体２１５の表面上に、抵抗発熱体２１２、第２良熱伝導部材２１７、第１絶縁体２１３、第１良熱伝導部材２１６が、この順で積層された積層構造を有しているが、積層構造の層構成はこれに限定されるものではない。たとえば、抵抗発熱体２１２と、第１絶縁体２１３と、第２絶縁体２１５とのいずれかの層が複数積層された積層構造としてもよい。
【０１０４】
図４は、異なる積層構造を有する面状発熱体の構成を示す図である。図４（ａ）に示す面状発熱体２１１ａでは、第２良熱伝導部材２１７上に第１絶縁体２１３が２層積層されており、それ以外は前述した面状発熱体２１１と同様に構成されている。このように、複数層の第１絶縁体２１３を積層することによって、抵抗発熱体２１２と基材２１０との間の電気絶縁性を向上させることができる。また、複数層の第１絶縁体２１３において、それぞれ異なる材質、構成とすることによって、機械強度と電気絶縁性をバランスよく持った構成とすることもできる。
【０１０５】
また、図４（ｂ）に示す面状発熱体２１１ｂでは、面状発熱体２１１ｂにおいて内側固定部材２１８と接触する側の面に、第２絶縁体２１５が３層積層されており、それ以外は前述した面状発熱体２１１と同様に構成されている。このように、複数層の第２絶縁体２１５を積層することによって、抵抗発熱体２１２と内側固定部材２１８との間の電気絶縁性を向上させることができる。
【０１０６】
また、図４（ｃ）に示す面状発熱体２１１ｃでは、第１絶縁体２１３および抵抗発熱体２１２が複数層形成されている。具体的には、面状発熱体２１１ｃは、第２絶縁体２１５の表面上に、抵抗発熱体２１２、第２良熱伝導部材２１７、抵抗発熱体２１２、第２良熱伝導部材２１７、２層の第１絶縁体２１３、第１良熱伝導部材２１６が、この順で積層された積層構造を有し、第２絶縁体２１５が形成される側の面が内側固定部材２１８と接触する側の面となり、第１良熱伝導部材２１６が形成される側の面が基材２１３の内側表面と接触する側の面となる。このように、複数層の第１絶縁体２１３を積層することによって、抵抗発熱体２１２と基材２１０との間の電気絶縁性を向上させることができる。さらに、面状発熱体２１１ｃでは、複数の抵抗発熱体２１２が形成されているので、電力密度を大きくすることなく発熱量を大きくすることができる。
【０１０７】
次に、加熱部材２１が有する内側固定部材２１８について説明する。内側固定部材２１８は、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧し、面状発熱体２１１の厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に面接触するように、面状発熱体２１１を保持する部材である。
【０１０８】
本実施の形態では、内側固定部材２１８は、線材を用いて螺旋状に形成される螺旋状部材である。具体的には、線径１ｍｍのステンレスからなる線材が螺旋状に形成され、静置状態でのコイル外径が２９．５ｍｍであり、各条の間隔が５ｍｍである。線材を構成する材料は、ステンレス以外にも、たとえば銅、鉄、ニッケルやそれらの合金、耐熱樹脂でもよい。内側固定部材２１８を耐熱樹脂によって形成した場合には、金属によって形成した場合に比べて断熱性に優れた部材とすることができ、抵抗発熱体２１２で発生した熱が、内側固定部材２１８を伝達して放散してしまうことによる熱損失を抑制する効果を高めることができる。一方、内側固定部材２１８を金属によって形成した場合には、樹脂によって形成した場合に比べて耐熱性に優れ、弾性係数の高い部材とすることができ、面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧して所定位置に安定して保持する効果を高めることができる。
【０１０９】
また、螺旋状に形成される内側固定部材２１８における線材の線径、コイル外径、螺旋の間隔、構成材料は、上記の構成に限定されず、螺旋状に形成したときに高温環境下でもばね弾性を発揮するように設定すればよい。
【０１１０】
基材２１０の内側表面に対する所定位置に、内側固定部材２１８を用いて面状発熱体２１１を保持して固定する固定方法は、次のようである。まず、面状発熱体２１１の厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に対向するように配置する。次に、螺旋状に形成される内側固定部材２１８を、螺旋状部分の各条の径方向外方の外周部分のうち面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む全部分が、面状発熱体２１１の周方向（短手方向）の全領域にわたって略線接触するように固定する。このとき、螺旋状に形成される内側固定部材２１８では、螺旋状部分のコイル外径変化によって生じる弾性により復元しようとする力が働き、この復元しようとする復元力が、面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、内側固定部材２１８が有する復元力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、面状発熱体２１１は、その厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に面接触した状態で保持される。
【０１１１】
面状発熱体２１１が内側固定部材２１８の復元力によって基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧されて保持されるので、基材２１０、面状発熱体２１１が加熱によって伸縮したり、内側固定部材２１８自身が熱で伸縮しても、その伸縮に応じて内側固定部材２１８の螺旋状部分が移動して、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。また、内側固定部材２１８の螺旋状部分の各条の間隔、配置位置を変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を変化させることができる。
【０１１２】
以上のようにして、内側固定部材２１８が面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略線接触して、面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧し、面状発熱体２１１が、その厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に面接触するように保持された加熱部材２１を得ることができる。
【０１１３】
面状発熱体２１１は、内側固定部材２１８の復元力によって基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧されて、その厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に面接触するように保持されるので、面状発熱体２１１の厚み方向他表面全体が基材２１０の内側表面に均一に接触した状態を確保することが可能となり、面状発熱体２１１の局部的な異常発熱が発生するのが防止される。そのため、面状発熱体２１１表面の温度分布が不均一になるのが防止され、基材２１０の外周面と接触する定着ベルト２５における定着温度がばらつくのを防止することができる。また、面状発熱体２１１の局部的な異常発熱の発生が防止されるので、面状発熱体２１１自身が破損してしまうのが防止され、安全性を確保することができる。
【０１１４】
また、面状発熱体２１１を保持する内側固定部材２１８が、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略線接触または略点接触するように構成されているので、内側固定部材２１８と面状発熱体２１１との接触面積を小さくすることができ、面状発熱体２１１で発生した熱が、内側固定部材２１８を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。そのため、基材２１０の内側表面に対する伝熱効率が低下するのが抑制され、ウォームアップ時間を短くすることができ、消費電力の増大を防止することができる。
【０１１５】
また、内側固定部材２１８では、断面形状が円形の線材を用いて螺旋状に形成すること以外に、断面形状が楕円形、多角形である極細い板状部材を用いて螺旋状を形成するようにしてもよい。また、螺旋状に形成される内側固定部材２１８を静置した状態で軸線方向から見た場合の各条の形状も、様々な形状に設定することができる。
【０１１６】
図５Ａおよび図５Ｂは、螺旋状に形成される内側固定部材２１８を静置した状態で軸線方向から見た場合の各条の形状を示す図である。図５Ａ（ａ）に示す内側固定部材２１８ａは、静置した状態で軸線方向から見た場合の各条の形状が、円形である。そして、内側固定部材２１８ａの軸線方向両端部には、定着装置１５の内壁面に接続されて内側固定部材２１８ａを支持するための支持部２１９ａが形成されている。図５Ａ（ｂ）に示す内側固定部材２１８ｂは、静置した状態で軸線方向から見た場合の各条の形状が、楕円形である。そして、内側固定部材２１８ｂの軸線方向両端部には、定着装置１５の内壁面に接続されて内側固定部材２１８ｂを支持するための支持部２１９ｂが形成されている。図５Ａ（ｃ）に示す内側固定部材２１８ｃは、静置した状態で軸線方向から見た場合の各条の形状が、半円形である。そして、内側固定部材２１８ｃの軸線方向両端部には、定着装置１５の内壁面に接続されて内側固定部材２１８ｃを支持するための支持部２１９ｃが形成されている。
【０１１７】
以上のような、軸線方向から見た場合の各条の形状が円形、楕円形、半円形である内側固定部材２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃでは、螺旋状部分の各条の径方向外方の外周部分のうち、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む全部分が、面状発熱体２１１の周方向の全領域にわたって略線接触して、面状発熱体２１１を保持する。
【０１１８】
図５Ｂ（ｄ）に示す内側固定部材２１８ｄは、静置した状態で軸線方向から見た場合の各条の形状が、多角形である。そして、内側固定部材２１８ｄの軸線方向両端部には、定着装置１５の内壁面に接続されて内側固定部材２１８ｄを支持するための支持部２１９ｄが形成されている。このような内側固定部材２１８ｄでは、螺旋状部分の各条の径方向外方の外周部分のうち、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む部分であり、かつ多角形状の角部が略点接触して面状発熱体２１１を保持する。
【０１１９】
図５Ｂ（ｅ）に示す内側固定部材２１８ｅは、静置した状態で軸線方向から見た場合に、その表面から突出する複数の突出部２２０ｅを有する。そして、内側固定部材２１８ｅの軸線方向両端部には、定着装置１５の内壁面に接続されて内側固定部材２１８ｅを支持するための支持部２１９ｅが形成され、螺旋状部分の各条の径方向外方の外周部分のうち、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む部分であり、かつ表面から突出する５つの突出部２２０ｅが略点接触して面状発熱体２１１を保持する。
【０１２０】
図５Ｂ（ｆ）に示す内側固定部材２１８ｆは、前述の内側固定部材２１８ｅと同様に、静置した状態で軸線方向から見た場合に、その表面から突出する複数の突出部２２０ｆを有する。内側固定部材２１８ｅと内側固定部材２１８ｆとの違いは、突出部の数であり、内側固定部材２１８ｆの方が突出部の数が多い。内側固定部材２１８ｆの軸線方向両端部には、定着装置１５の内壁面に接続されて内側固定部材２１８ｆを支持するための支持部２１９ｆが形成され、螺旋状部分の各条の径方向外方の外周部分のうち、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む部分であり、かつ表面から突出する９つの突出部２２０ｆが略点接触して面状発熱体２１１を保持する。
【０１２１】
以上のような、軸線方向から見た場合の各条の形状が多角形状である内側固定部材２１８ｄと、表面から突出する複数の突出部を有する内側固定部材２１８ｅおよび内側固定部材２１８ｆでは、螺旋状部分の各条の径方向外方の外周部分のうち、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む部分が略点接触して面状発熱体２１１を保持する。面状発熱体２１１を保持する内側固定部材２１８ｄ，２１８ｅ，２１８ｆが、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略点接触するように構成されているので、内側固定部材２１８ｄ，２１８ｅ，２１８ｆと面状発熱体２１１との接触面積を小さくすることができ、面状発熱体２１１で発生した熱が、内側固定部材２１８ｄ，２１８ｅ，２１８ｆを伝達して放散してしまうのを抑制することができる。また、突出部２２０ｅを有する内側固定部材２１８ｅおよび突出部２２０ｆを有する内側固定部材２１８ｆにおいては、突出部２２０ｅおよび突出部２２０ｆの配置位置、突出高さを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を調整することができる。
【０１２２】
また、内側固定部材２１８が、線材を用いて螺旋状に形成される螺旋状部材である例について説明したが、線材または極細い板状部材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材が相互に間隔をあけて配列して構成される内側固定部材としてもよい。図６Ａおよび図６Ｂは、複数の略半円弧状部材が相互に間隔をあけて配列して構成される内側固定部材の例を示す図である。
【０１２３】
図６Ａ（ａ）に示す内側固定部材３００は、線材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材３００ａが、面状発熱体２１１の長手方向に相互に間隔をあけて配列して構成される。線材を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。そして、複数の略半円弧状部材３００ａは、それぞれの径方向外方の外周部分のうち面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む全部分が、面状発熱体２１１の周方向の全領域にわたって略線接触して面状発熱体２１１を保持する。複数の略半円弧状部材３００ａで構成される内側固定部材３００では、各略半円弧状部材３００ａの弾性力が面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、各略半円弧状部材３００ａの弾性力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。また、面状発熱体２１１を保持する内側固定部材３００を構成する各略半円弧状部材３００ａが、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略線接触するように構成されているので、内側固定部材３００と面状発熱体２１１との接触面積を小さくすることができ、面状発熱体２１１で発生した熱が、内側固定部材３００を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。また、各略半円弧状部材３００ａの面状発熱体２１１表面に対する配置間隔、配置位置を変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を変化させることができる。
【０１２４】
図６Ａ（ｂ）に示す内側固定部材３０１は、線材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材３０１ａが、面状発熱体２１１の長手方向に相互に間隔をあけて配列している。そして、内側固定部材３０１においては、配列した複数の略半円弧状部材３０１ａは、板状の連結部材３０１ｂによって連結されている。このとき、連結部材３０１ｂは、複数の略半円弧状部材３０１ａのそれぞれの径方向外方の外周部分のうち面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む部分側に配置されて、複数の略半円弧状部材３０１を連結している。なお、連結部材３０１ｂは、複数の略半円弧状部材３０１ａのそれぞれの径方向外方の外周部分のうち面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む部分とは反対側の部分側に配置されてもよい。そして、複数の略半円弧状部材３０１ａは、それぞれの径方向外方の外周部分のうち面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む全部分が、面状発熱体２１１の周方向の全領域にわたって略線接触して面状発熱体２１１を保持する。複数の略半円弧状部材３０１ａで構成される内側固定部材３０１では、各略半円弧状部材３０１ａの弾性力が面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、各略半円弧状部材３０１ａの弾性力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。また、面状発熱体２１１を保持する内側固定部材３０１を構成する各略半円弧状部材３０１ａが、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略線接触するように構成されているので、内側固定部材３０１と面状発熱体２１１との接触面積を小さくすることができ、面状発熱体２１１で発生した熱が、内側固定部材３０１を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。
【０１２５】
図６Ｂ（ｃ）に示す内側固定部材３０２は、極細い板状部材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材３０２ａが、面状発熱体２１１の長手方向に相互に間隔をあけて配列して構成される。そして、複数の略半円弧状部材３０２ａは、それぞれの径方向外方の外周部分のうち面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む全部分が、面状発熱体２１１の周方向の全領域にわたって略線接触して面状発熱体２１１を保持する。複数の略半円弧状部材３０２ａで構成される内側固定部材３０２では、各略半円弧状部材３０２ａの弾性力が面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、各略半円弧状部材３０２ａの弾性力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。また、面状発熱体２１１を保持する内側固定部材３０２を構成する各略半円弧状部材３０２ａが、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略線接触するように構成されているので、内側固定部材３０２と面状発熱体２１１との接触面積を小さくすることができ、面状発熱体２１１で発生した熱が、内側固定部材３０２を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。
【０１２６】
図６Ｂ（ｄ）に示す内側固定部材３０３は、極細い板状部材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材３０３ａが、面状発熱体２１１の長手方向に相互に間隔をあけて配列して構成される。このとき、各略半円弧状部材３０３ａの延在寸法は、面状発熱体２１１の周方向の寸法の半分の大きさである。そして、複数の略半円弧状部材３０３ａは、それぞれの径方向外方の外周部分のうち面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む全部分が、面状発熱体２１１の周方向一端部から周方向頂部にわたって略線接触して面状発熱体２１１を保持する。複数の略半円弧状部材３０３ａで構成される内側固定部材３０３では、各略半円弧状部材３０３ａの弾性力が面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、各略半円弧状部材３０３ａの弾性力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。また、面状発熱体２１１を保持する内側固定部材３０３を構成する各略半円弧状部材３０３ａが、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略線接触するように構成されているので、内側固定部材３０３と面状発熱体２１１との接触面積を小さくすることができ、面状発熱体２１１で発生した熱が、内側固定部材３０３を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。
【０１２７】
図７は、略半円弧状部材を静置した状態で軸線方向から見た場合の形状を示す図である。図７（ａ）に示す内側固定部材３０４は、線材または極細い板状部材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材３０４ａが、面状発熱体２１１の長手方向に相互に間隔をあけて配列して構成される。そして、複数の略半円弧状部材３０４ａのそれぞれは、軸線方向（面状発熱体２１１の長手方向）から見た場合に、その表面から突出する複数の矩形状の突出部３０４ｂを有するように構成されている。そして、複数の略半円弧状部材３０４ａは、それぞれの径方向外方の外周部分のうち、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む部分であり、かつ表面から突出する突出部３０４ｂが略点接触して面状発熱体２１１を保持する。なお、内側固定部材３０４は、前述した内側固定部材３０１が有する連結部材３０１ｂを備えるように構成されてもよい。内側固定部材３０４が連結部材を備えるように構成する場合、突出部３０４ｂ同士の間における凹部に連結部材が配置されるようにすればよい。このように、突出部３０４ｂ同士の間における凹部に連結部材を配置することによって、連結部材は、面状発熱体２１１の表面に接触しない状態で、複数の略半円弧状部材３０４ａを連結することができる。
【０１２８】
図７（ｂ）に示す内側固定部材３０５は、線材または極細い板状部材を用いて略半円弧状に形成される複数の略半円弧状部材３０５ａが、面状発熱体２１１の長手方向に相互に間隔をあけて配列して構成される。そして、複数の略半円弧状部材３０５ａのそれぞれは、軸線方向（面状発熱体２１１の長手方向）から見た場合に、その表面から突出する複数の三角形状の突出部３０５ｂを有するように構成されている。そして、複数の略半円弧状部材３０５ａは、それぞれの径方向外方の外周部分のうち、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に臨む部分であり、かつ表面から突出する三角形状の突出部３０５ｂの頂部が略点接触して面状発熱体２１１を保持する。なお、内側固定部材３０５は、前述した内側固定部材３０１が有する連結部材３０１ｂを備えるように構成されてもよい。内側固定部材３０５が連結部材を備えるように構成する場合、突出部３０５ｂ同士の間における凹部に連結部材が配置されるようにすればよい。このように、突出部３０５ｂ同士の間における凹部に連結部材を配置することによって、連結部材は、面状発熱体２１１の表面に接触しない状態で、複数の略半円弧状部材３０５ａを連結することができる。
【０１２９】
以上のような、突出部３０４ｂを有する内側固定部材３０４および突出部３０５ｂを有する内側固定部材３０５においては、突出部３０４ｂおよび突出部３０５ｂが、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に略点接触するように構成されているので、内側固定部材３０４，３０５と面状発熱体２１１との接触面積を小さくすることができ、面状発熱体２１１で発生した熱が、内側固定部材３０４，３０５を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。また、突出部３０４ｂおよび突出部３０５ｂの配置位置、突出高さを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を調整することができる。
【０１３０】
次に、線材または極細い板状部材を複数組み合わせた構造を有する内側固定部材について説明する。図８は、メッシュ状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。また、図９は、ハニカム状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。
【０１３１】
図８（ａ）に示す内側固定部材３０６は、弾性力を有する複数の極細い板状部材３０６ａが面状発熱体２１１の短手方向に相互に間隔をあけて配列し、弾性力を有する複数の極細い板状部材３０６ｂが前記複数の極細い板状部材３０６ａに直交して面状発熱体２１１の長手方向に間隔をあけて配列してメッシュ状に形成されるメッシュ状部材によって構成されている。極細い板状部材３０６ａ，３０６ｂを構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。また、図８（ｂ）に示す内側固定部材３０７は、複数の極細い板状部材３０７ａが面状発熱体２１１の長手方向に所定の角度で傾斜する方向に相互に間隔をあけて配列し、複数の極細い板状部材３０７ｂが前記複数の極細い板状部材３０７ａに直交して相互に間隔をあけて配列してメッシュ状に形成されるメッシュ状部材によって構成されている。極細い板状部材３０７ａ，３０７ｂを構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。以上のような、メッシュ状部材で構成される内側固定部材３０６，３０７は、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。
【０１３２】
弾性力を有する複数の極細い板状部材３０６ａ，３０６ｂを組み合わせた構造の内側固定部材３０６、および弾性力を有する複数の極細い板状部材３０７ａ，３０７ｂを組み合わせた構造の内側固定部材３０７では、面状発熱体２１１表面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。
【０１３３】
また、メッシュ状部材によって構成された内側固定部材３０６，３０７は、面状発熱体２１１表面に略線接触するように構成されているので、面状発熱体２１１で発生した熱が内側固定部材３０６，３０７を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。また、内側固定部材３０６を構成する極細い板状部材３０６ａ，３０６ｂ、および内側固定部材３０７を構成する極細い板状部材３０７ａ，３０７ｂの厚み、メッシュ目の開口面積、メッシュ目の大きさの縦横比（アスペクト比）、極細い板状部材の配置方向、材質を種々組み合わせることで、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を調整することができる。
【０１３４】
図９に示す内側固定部材３０８は、弾性力を有する線材３０８ａが複数組み合わされてハニカム状に形成されるハニカム状部材３０８ｂと、ハニカム状部材３０８ｂの端部に接続されてハニカム状部材３０８ｂを固定して支持する支持部３０８ｃとを含んで構成される。線材３０８ａを構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３０８は、ハニカム状部材３０８ｂが面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。弾性力を有する複数の線材３０８ａを組み合わせた構造の内側固定部材３０８では、面状発熱体２１１表面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。
【０１３５】
また、ハニカム状部材３０８ｂによって構成された内側固定部材３０８は、面状発熱体２１１表面に略線接触するように構成されているので、面状発熱体２１１で発生した熱が内側固定部材３０８を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。また、ハニカム形状を構成する各セル間の間隔などを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を調整することができる。
【０１３６】
次に、単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成される枝部を有する構造である切り欠き板状部材で構成される内側固定部材について説明する。図１０Ａおよび図１０Ｂは、切り欠き板状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。
【０１３７】
図１０Ａ（ａ）に示す内側固定部材３０９は、弾性力を有する単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて、極細い板状部３０９ｂの両側面から面状発熱体２１１の短手方向に延びる複数の三角形状の枝部３０９ａが接続されたフィッシュボーン形状に形成されている。内側固定部材３０９を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３０９は、面状発熱体２１１の長手方向に対応して極細い板状部３０９ｂが設けられ、枝部３０９ａが面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。
【０１３８】
図１０Ａ（ｂ）に示す内側固定部材３１０は、弾性力を有する単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて、極細い板状部３１０ｂの両側面から面状発熱体２１１の短手方向に延びる複数の板状の枝部３１０ａが接続されたフィッシュボーン形状に形成されている。内側固定部材３１０を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３１０は、面状発熱体２１１の長手方向に対応して極細い板状部３１０ｂが設けられ、枝部３１０ａが面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。
【０１３９】
図１０Ａ（ｃ）に示す内側固定部材３１１は、弾性力を有する単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて、極細い板状部３１１ｂの両側面から面状発熱体２１１の短手方向に延びる複数の板状の枝部３１１ａが交互に接続されたフィッシュボーン形状に形成されている。内側固定部材３１１を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３１１は、面状発熱体２１１の長手方向に対応して極細い板状部３１１ｂが設けられ、枝部３１１ａが面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。
【０１４０】
図１０Ｂ（ｄ）に示す内側固定部材３１２は、弾性力を有する単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて、極細い板状部３１２ｂの両側面から面状発熱体２１１の短手方向に延びる複数の板状の枝部３１２ａが交差するように接続されたフィッシュボーン形状に形成されている。内側固定部材３１２を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３１２は、面状発熱体２１１の長手方向に対応して極細い板状部３１２ｂが設けられ、枝部３１２ａが面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。
【０１４１】
図１０Ｂ（ｅ）に示す内側固定部材３１３は、弾性力を有する単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて、極細い板状部３１３ｂの両側面から面状発熱体２１１の短手方向に延びる複数のＳ字状の枝部３１３ａが接続されたフィッシュボーン形状に形成されている。内側固定部材３１３を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３１３は、面状発熱体２１１の長手方向に対応して極細い板状部３１３ｂが設けられ、枝部３１３ａが面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。
【０１４２】
以上のような、単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成される内側固定部材３０９，３１０，３１１，３１２，３１３では、面状発熱体２１１表面に沿うように湾曲して設けられる枝部３０９ａ，３１０ａ，３１１ａ，３１２ａ，３１３ａが湾曲状態から静置状態に戻ろうとして復元力が発生し、その復元力が面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。また、単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成される内側固定部材３０９，３１０，３１１，３１２，３１３は、面状発熱体２１１表面に略線接触するように構成されているので、面状発熱体２１１で発生した熱が内側固定部材３０９，３１０，３１１，３１２，３１３を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。
【０１４３】
また、内側固定部材３０９，３１０，３１１，３１２，３１３は、単一の板状部材からエッチングや切断、打ち抜きなどの方法によって作製することができ、複数の枝部の配置位置、大きさなどを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を調整することができる。
【０１４４】
図１１は、切り欠き板状部材の枝部を厚み方向から見た場合の形状を示す図である。単一の板状部材が所定の形状で切り欠かれて形成される内側固定部材３０９，３１０，３１１，３１２，３１３では、面状発熱体２１１の表面に沿うように設けられる枝部３０９ａ，３１０ａ，３１１ａ，３１２ａ，３１３ａが、面状発熱体２１１表面に略点接触するように構成してもよい。
【０１４５】
具体的には、枝部３０９ａ，３１０ａ，３１１ａ，３１２ａ，３１３ａを厚み方向から見た場合に、図１１（ａ）に示すような、各枝部の基準面から面状発熱体２１１側に突出する半円形の凸部３１４ａが複数形成されるように各枝部を構成してもよいし、図１１（ｂ）に示すような、各枝部の基準面から面状発熱体２１１側に突出する三角形の凸部３１４ｂが複数形成されるように各枝部を構成してもよいし、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）に示すような、各枝部の基準面から面状発熱体２１１側に突出する半円形の凸部３１４ｃと、面状発熱体２１１とは反対側に突出する半円形の凹部３１４ｄとが繰り返して連なるように各枝部を構成してもよい。これらの凸部３１４ａ，３１４ｂ，３１４ｃと、凹部３１４ｄとにおける基準面からの突出寸法、配置位置などを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を調整することができる。
【０１４６】
次に、単一の板状部材の表面に複数の貫通孔が形成された構造である孔付板状部材で構成される内側固定部材について説明する。図１２は、孔付板状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。
【０１４７】
図１２（ａ）に示す内側固定部材３１５は、弾性力を有する単一の板状部材の表面に、円形状の複数の貫通孔３１５ａが形成されている。内側固定部材３１５を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３１５は、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。図１２（ｂ）に示す内側固定部材３１６は、弾性力を有する単一の板状部材の表面に、四角形状の複数の貫通孔３１６ａが形成されている。内側固定部材３１６を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３１６は、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。図１２（ｃ）に示す内側固定部材３１７は、弾性力を有する単一の板状部材の表面に、三角形状の複数の貫通孔３１７ａが形成されている。内側固定部材３１７を構成する材料は、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様の材料を用いることができる。内側固定部材３１７は、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。
【０１４８】
以上のような、内側固定部材３１５，３１６，３１７は、面状発熱体２１１の厚み方向一表面に沿うように、面状発熱体２１１の短手方向に湾曲して設けられる。弾性力を有する単一の板状部材から形成される内側固定部材３１５，３１６，３１７では、面状発熱体２１１表面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、面状発熱体２１１を基材２１０の内側表面に保持するように作用するので、基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持することができる。
【０１４９】
また、表面に貫通孔が形成された内側固定部材３１５，３１６，３１７は、面状発熱体２１１表面に略線接触するように構成されているので、面状発熱体２１１で発生した熱が内側固定部材３１５，３１６，３１７を伝達して放散してしまうのを抑制することができる。また、貫通孔の開口面積などを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を調整することができる。
【０１５０】
図１３は、孔付板状部材における貫通孔が形成されていない部分を厚み方向から見た場合の形状を示す図である。単一の板状部材に貫通孔が形成されて構成される内側固定部材３１５，３１６，３１７は、面状発熱体２１１表面に略点接触するように構成してもよい。具体的には、内側固定部材３１５，３１６，３１７における貫通孔が形成されていない部分３１５ｂ，３１６ｂ，３１７ｂを厚み方向から見た場合に、図１３（ａ）に示すような、基準面から面状発熱体２１１側に突出する矩形状の凸部３１８ａが複数形成されるように構成してもよいし、図１３（ｂ）に示すような、基準面から面状発熱体２１１側に突出する三角形状の凸部３１８ｂが複数形成されるように構成してもよいし、図１３（ｃ）に示すような、基準面から面状発熱体２１１側に突出する半円形状の凸部３１８ｃが複数形成されるように構成してもよい。これらの凸部３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃにおける基準面からの突出寸法、配置位置などを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１の押圧力分布を調整することができる。
【０１５１】
以上のような、貫通孔が形成されていない部分に複数の凸部が形成される内側固定部材３１５，３１６，３１７は、単一の板状部材にエッチングやプレス加工などを施すことによって貫通孔が形成された孔付板状部材を予め準備し、孔付板状部材における貫通孔が形成されていない部分にプレス加工で凸部を設けることで作製することができる。また、単一の板状部材にプレス加工などを施して凹部を形成し、凹部の底にあたる部分に貫通孔を設けるようにしてもよい。このような、凹部の底にあたる部分に貫通孔が設けられるような構成は、単一の板状部材に貫通孔を形成した後、プレス加工などを施して貫通孔に対応する部分が凹部となるようにして作製することもできる。
【０１５２】
また、面状発熱体２１１表面に略点接触して面状発熱体２１１を保持する内側固定部材としては、単一の板状部材の表面に、凸部と凹部との少なくともいずれか一方が形成されるようにしてもよい。このような内側固定部材は、単一の板状部材にプレス加工などを施して、凸部と凹部との少なくともいずれか一方を複数形成して作製することができる。
【０１５３】
図１４は、内側固定部材を保持する固定補助部材を有する構成を示す図である。加熱手段２０には、内側固定部材２１８が面状発熱体２１１に対して所定の位置で固定されて配置されるように、内側固定部材２１８を保持する固定補助部材３１９を設けるのが好ましい。固定補助部材３１９は、内側固定部材２１８の面状発熱体２１１と対向する側の面とは反対側の面と当接するように配設されて、内側固定部材２１８の配置位置を規制する固定ステーであり、内側固定部材２１８を構成する材料と同様の金属や耐熱樹脂などからなる部材である。
【０１５４】
内側固定部材２１８の配置位置が固定補助部材３１９によって規制されることで、その規制による外力をも、面状発熱体２１１を基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧する押圧力として付与することができる。そのため、内側固定部材２１８の復元力による面状発熱体２１１を保持するように働く押圧力が振動や熱などの影響で低下した場合でも、固定補助部材３１９の規制による外力が内側固定部材２１８に作用するので、内側固定部材２１８が脱落するのを防止して、内側固定部材２１８によって基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体２１１を安定的に保持させる保持能力を向上させることができる。
【０１５５】
次に、面状発熱体２１１の表面における発熱部分の分割状態について説明する。図１５は、面状発熱体２１１の表面における発熱部分の分割状態を示す図である。本実施の形態の面状発熱体２１１では、図１５（ａ）に示すように、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２が、基材２１０の周方向（短手方向）に相互に間隔をあけて配列されている。そして、各抵抗発熱体２１２の長手方向両端部は、一対の給電端子部２２１に接続されている。
【０１５６】
給電端子部２２１に電圧が印加されると、複数の各抵抗発熱体２１２が個別に発熱する。つまり、面状発熱体２１１の表面における発熱部分は、個別に発熱する各抵抗発熱体２１２に対応して分割された状態となる。このように個別に発熱する各抵抗発熱体２１２から発生した熱が基材２１０に伝達され、さらに基材２１０から定着ベルト２５に伝達されて定着ベルト２５が加熱される。
【０１５７】
面状発熱体２１１では、複数の各抵抗発熱体２１２が個別に発熱して面状発熱体２１１の表面における発熱部分が分割された状態となっているが、定着ベルト２５が停止している場合には、面状発熱体２１１によって加熱される基材２１０表面における温度分布は、熱伝導によって均一となる。また、定着ベルト２５が回転駆動している場合においても、定着ベルト２５が基材２１０表面に接触する接触領域で加熱されるので、定着ベルト２５の接触領域における温度分布は、均一となる。
【０１５８】
面状発熱体２１１では、前述したように、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２が、基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列されているが、図１５（ｂ）に示すような、基材２１０の短手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２が、基材２１０の長手方向に相互に間隔をあけて配列するように構成された面状発熱体３２０を用いてもよい。この場合、各抵抗発熱体２１２の短手方向両端部が、一対の給電端子部２２１に接続されることになる。
【０１５９】
ここで、個別に発熱する各抵抗発熱体２１２に対応して発熱部分が分割される面状発熱体２１１，３２０においては、各抵抗発熱体２１２の抵抗値、線膨張係数、絶縁体２１３との密着度合いのばらつきや、絶縁体２１３および基材２１０との線膨張係数差などによって、各抵抗発熱体２１２のそれぞれで、熱による伸縮状態が異なる。そのため、基材２１０からの面状発熱体２１１，３２０の浮きや剥離が局部的に発生し、面状発熱体２１１，３２０表面の温度分布が不均一になり、局部的な異常発熱が生じる場合がある。このような異常発熱が続くと、面状発熱体２１１，３２０が破損してしまう。
【０１６０】
このような、基材２１０からの面状発熱体２１１，３２０の浮きや剥離を防止するためには、各抵抗発熱体２１２の配列間隔に対応して、螺旋状に形成される内側固定部材２１８の各条の間隔を設定し、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１，３２０の押圧力分布を調整し、内側固定部材２１８によって面状発熱体２１１，３２０を安定的に保持させるようにすればよい。具体的には、螺旋状に形成される内側固定部材２１８の各条の間隔を、各抵抗発熱体２１２の配列間隔と同一になるように設定し、各条が各抵抗発熱体２１２に対応して配置されるようにして、面状発熱体２１１，３２０において各抵抗発熱体２１２が形成される部分で基材２１０の内側表面に対する押圧力が高くなるようにする。
【０１６１】
また、上記の例では、各抵抗発熱体２１２の配列間隔と内側固定部材２１８の各条の間隔を一致させたが、必ずしも一致させる必要はなく、各条の間隔を大きくしたり、小さくしたりすることも可能である。抵抗発熱体２１２の内側固定部材２１８による固定は、面状発熱体全体で固定し、浮きや剥離が生じなければよい。内側固定部材２１８の各条の間隔を小さくしすぎると、螺旋状の内側固定部材２１８の熱容量が大きくなり、昇温への影響が大きくなる。また、内側固定部材２１８の各条の間隔を大きくしすぎると、内側固定部材２１８による押圧力が面状発熱体２１１，３２０の弾性復元力に負けて、面状発熱体２１１，３２０の浮きや剥離が生じる。そのため、熱容量と浮きや剥離（密着度合いなど）のバランスを考慮して、内側固定部材２１８の各条の間隔を設定する。したがって、各抵抗発熱体２１２の配列間隔と内側固定部材２１８の各条の間隔は、必ずしも一致させる必要はない。たとえば、各抵抗発熱体２１２の配列間隔が２．５ｍｍに対して、内側固定部材２１８の各条の間隔を５ｍｍに設定してもよいし、配列間隔が４ｍｍに対して、内側固定部材２１８の各条の間隔を１０ｍｍに設定してもよいし、配列間隔が４ｍｍに対して、内側固定部材２１８の各条の間隔を２ｍｍに設定してもよい。
【０１６２】
また、複数の略半円弧状部材により構成される前述した内側固定部材３００，３０１，３０２，３０３，３０４，３０５を用いる場合には、各略半円弧状部材の配置間隔を各抵抗発熱体２１２の配列間隔に対応して設定して、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１，３２０の押圧力分布を調整すればよい。具体的には、各略半円弧状部材の配置間隔を、各抵抗発熱体２１２の配列間隔と同一になるように設定し、各略半円弧状部材が各抵抗発熱体２１２に対応して配置されるようにして、面状発熱体２１１，３２０において各抵抗発熱体２１２が形成される部分で基材２１０の内側表面に対する押圧力が高くなるようにする。なお、前述した螺旋状に形成される内側固定部材２１８の場合と同様に、各抵抗発熱体２１２の配列間隔と各略半円弧状部材の配置間隔は、必ずしも一致させる必要はない。
【０１６３】
また、メッシュ状部材により構成される前述した内側固定部材３０６，３０７を用いる場合にはメッシュ目の開口面積やメッシュ粗さなどを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１，３２０の押圧力分布を調整して、基材２１０からの面状発熱体２１１，３２０の浮きや剥離を防止するようにすればよい。具体的には、内側固定部材３０６，３０７において、メッシュ目の開口面積が、各抵抗発熱体２１２に対応する領域でそれ以外の領域よりも小さくなるように設定して、面状発熱体２１１，３２０において各抵抗発熱体２１２が形成される部分で基材２１０の内側表面に対する押圧力が高くなるようにする。
【０１６４】
また、ハニカム状部材により構成される前述した内側固定部材３０８を用いる場合にはハニカム形状を構成する各セル間の間隔やハニカム形状の開口面積などを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１，３２０の押圧力分布を調整して、基材２１０からの面状発熱体２１１，３２０の浮きや剥離を防止するようにすればよい。具体的には、内側固定部材３０８において、各セル間の間隔が、各抵抗発熱体２１２に対応する領域でそれ以外の領域よりも小さくなるように設定して、面状発熱体２１１，３２０において各抵抗発熱体２１２が形成される部分で基材２１０の内側表面に対する押圧力が高くなるようにする。
【０１６５】
また、切り欠き板状部材により構成される前述した内側固定部材３０９，３１０，３１１，３１２，３１３を用いる場合には複数の枝部の配置位置や大きさ、形状などを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１，３２０の押圧力分布を調整して、基材２１０からの面状発熱体２１１，３２０の浮きや剥離を防止するようにすればよい。具体的には、各枝部が各抵抗発熱体２１２に対応して配置されるようにして、面状発熱体２１１，３２０において各抵抗発熱体２１２が形成される部分で基材２１０の内側表面に対する押圧力が高くなるようにする。また、前述した螺旋状の内側固定部材２１８の場合と同様に、複数の枝部の配置位置は、必ずしも各抵抗発熱体２１２の配列間隔に一致させる必要はなく、また、枝部の大きさ（幅など）は、各抵抗発熱体２１２の幅に合わせる必要はない。
【０１６６】
また、孔付板状部材により構成される前述した内側固定部材３１５，３１６，３１７を用いる場合には貫通孔の開口面積や配置位置などを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体２１１，３２０の押圧力分布を調整して、基材２１０からの面状発熱体２１１，３２０の浮きや剥離を防止するようにすればよい。具体的には、内側固定部材３１５，３１６，３１７において、貫通孔の開口面積が、各抵抗発熱体２１２に対応する領域でそれ以外の領域よりも小さくなるように設定して、面状発熱体２１１，３２０において各抵抗発熱体２１２が形成される部分で基材２１０の内側表面に対する押圧力が高くなるようにする。また、前述した螺旋状の内側固定部材２１８の場合と同様に、貫通孔の配置位置は、必ずしも各抵抗発熱体２１２の配列間隔に一致させる必要はなく、熱容量と、浮きや剥離（密着度合いなど）のバランスを考慮して任意に設けることができる。また、貫通孔の大きさや形状も、各抵抗発熱体２１２の幅や形状に合わせる必要はない。
【０１６７】
次に、面状発熱体表面において複数に分割された発熱部分が、基材２１０表面の複数領域に対応した領域ごとに区別された状態で通電可能となるような構成について説明する。図１６Ａおよび図１６Ｂは、面状発熱体の表面における発熱部分の分割状態の他の例を示す図である。
【０１６８】
図１６Ａ（ａ）に示す面状発熱体３２１は、基材２１０表面の複数領域に対応して、第１発熱領域３２１ａと、第２発熱領域３２１ｂと、第３発熱領域３２１ｃとに分割されている。本実施の形態では、異なる大きさの記録紙３２を通紙させて印字する場合を想定して、記録紙３２と接触する定着ベルト２５を加熱する基材２１０表面が、長手方向両端部と中央部との３つの領域に分割されている。そして、面状発熱体３２１の第１発熱領域３２１ａおよび第２発熱領域３２１ｂが、基材２１０の長手方向両端部にそれぞれ対応し、第３発熱領域３２１ｃが、基材２１０の長手方向中央部に対応している。
【０１６９】
第１発熱領域３２１ａ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ａが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２
ａの長手方向両端部は一対の給電端子部２２１ａに接続されている。第２発熱領域３２１ｂ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ｂが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２ｂの長手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｂに接続されている。第３発熱領域３２１ｃ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ｃが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２ｃの長手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｃに接続されている。
【０１７０】
つまり、第１発熱領域３２１ａ内の各抵抗発熱体２１２ａと、第２発熱領域３２１ｂ内の各抵抗発熱体２１２ｂと、第３発熱領域３２１ｃ内の各抵抗発熱体２１２ｃとは、それぞれ異なる給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃに接続されて、各発熱領域ごとに区別された状態で通電可能となっている。これによって、異なる大きさの記録紙３２を通紙させて印字する場合には、異なる通紙サイズに対応して面状発熱体３２１の表面において所望の温度分布が得られるように、各発熱領域３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃごとに通電状態を切り替えて、面状発熱体３２１表面における所望の特定領域のみが発熱するように加熱副制御し、記録紙３２の通紙幅両端部に対応する発熱領域内の抵抗発熱体の局部的な異常昇温を抑制することができる。このように、分割された発熱領域ごとに通電状態を切り替えて加熱副制御し、抵抗発熱体の局部的な異常昇温を抑制することによって、定着不良、定着画像劣化を防止することができるとともに、抵抗発熱体自身の破損を防止し、消費電力の増大を防止することができる。また、定着ベルト２５表面における加熱の必要な領域に対応して、分割される発熱領域の通電状態を切り替えて、異なる動作モードごとに加熱副制御を行うことができるので、温度リップルや動作モード移行後の急激な温度低下を抑えることができる。
【０１７１】
図１６Ａ（ｂ）に示す面状発熱体３２２は、基材２１０表面の複数領域に対応して、第１発熱領域３２２ａと、第２発熱領域３２２ｂと、第３発熱領域３２２ｃとに分割されている。本実施の形態では、異なる大きさの記録紙３２を通紙させて印字する場合を想定して、記録紙３２と接触する定着ベルト２５を加熱する基材２１０表面が、長手方向両端部と中央部との３つの領域に分割されている。そして、面状発熱体３２２の第１発熱領域３２２ａおよび第２発熱領域３２２ｂが、基材２１０の長手方向両端部にそれぞれ対応し、第３発熱領域３２２ｃが、基材２１０の長手方向中央部に対応している。
【０１７２】
第１発熱領域３２２ａ内には、基材２１０の短手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ａが基材２１０の長手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２
ａの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ａに接続されている。第２発熱領域３２２ｂ内には、基材２１０の短手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ｂが基材２１０の長手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２ｂの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｂに接続されている。第３発熱領域３２２ｃ内には、基材２１０の短手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ｃが基材２１０の長手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２ｃの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｃに接続されている。
【０１７３】
つまり、第１発熱領域３２２ａ内の各抵抗発熱体２１２ａと、第２発熱領域３２２ｂ内の各抵抗発熱体２１２ｂと、第３発熱領域３２２ｃ内の各抵抗発熱体２１２ｃとは、それぞれ異なる給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃに接続されて、各発熱領域ごとに区別された状態で通電可能となっている。これによって、異なる大きさの記録紙３２を通紙させて印字する場合には、異なる通紙サイズに対応して面状発熱体３２２の表面において所望の温度分布が得られるように、各発熱領域３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃごとに通電状態を切り替えて、面状発熱体３２２表面における所望の特定領域のみが発熱するように加熱副制御し、記録紙３２の通紙幅両端部に対応する発熱領域内の抵抗発熱体の局部的な異常昇温を抑制することができる。
【０１７４】
図１６Ｂ（ｃ）に示す面状発熱体３２３は、基材２１０表面の複数領域に対応して、第１発熱領域３２３ａと、第２発熱領域３２３ｂと、第３発熱領域３２３ｃとに分割されている。本実施の形態では、異なる大きさの記録紙３２を通紙させて印字する場合を想定して、記録紙３２と接触する定着ベルト２５を加熱する基材２１０表面が、長手方向両端部と中央部との３つの領域に分割されている。そして、面状発熱体３２３の第１発熱領域３２３ａおよび第２発熱領域３２３ｂが、基材２１０の長手方向両端部にそれぞれ対応し、第３発熱領域３２３ｃが、基材２１０の長手方向中央部に対応している。
【０１７５】
第１発熱領域３２３ａ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ａが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２
ａの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ａに接続されている。このとき、端部側の給電端子部２２１ａは基材２１０の短手方向に延びて形成され、中央側の給電端子部２２１ａは基材２１０の長手方向に所定の角度で傾斜する方向に延びて形成されている。第２発熱領域３２３ｂ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ｂが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２ｂの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｂに接続されている。このとき、端部側の給電端子部２２１ｂは基材２１０の短手方向に延びて形成され、中央側の給電端子部２２１ｂは基材２１０の長手方向に所定の角度で傾斜する方向に延びて形成されている。第３発熱領域３２３ｃ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ｃが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２ｃの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｃに接続されている。このとき、給電端子部２２１ｃは、給電端子部２２１ａおよび給電端子部２２１ｂの中央側端子と平行になるように設けられている。
【０１７６】
つまり、第１発熱領域３２３ａ内の各抵抗発熱体２１２ａと、第２発熱領域３２３ｂ内の各抵抗発熱体２１２ｂと、第３発熱領域３２３ｃ内の各抵抗発熱体２１２ｃとは、それぞれ異なる給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃに接続されて、各発熱領域ごとに区別された状態で通電可能となっている。これによって、異なる大きさの記録紙３２を通紙させて印字する場合には、異なる通紙サイズに対応して面状発熱体３２３の表面において所望の温度分布が得られるように、各発熱領域３２３ａ，３２３ｂ，３２３ｃごとに通電状態を切り替えて、面状発熱体３２３表面における所望の特定領域のみが発熱するように加熱副制御し、記録紙３２の通紙幅両端部に対応する発熱領域内の抵抗発熱体の局部的な異常昇温を抑制することができる。
【０１７７】
図１６Ｂ（ｄ）に示す面状発熱体３２４は、基材２１０表面の複数領域に対応して、第１発熱領域３２４ａと、第２発熱領域３２４ｂと、第３発熱領域３２４ｃとに分割されている。本実施の形態では、基材２１０表面が、長手方向一端側に２つの領域と、残領域との３つの領域に分割されている。そして、面状発熱体３２４の第１発熱領域３２４ａが基材２１０の残領域に対応し、第２発熱領域３２４ｂが基材２１０の長手方向一端側の２つの領域のうち中央側の領域に対応し、第３発熱領域３２４ｃが基材２１０の長手方向一端側の２つの領域のうち端部側の領域に対応している。
【０１７８】
第１発熱領域３２４ａ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ａが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２
ａの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ａに接続されている。第２発熱領域３２４ｂ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ｂが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２ｂの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｂに接続されている。第３発熱領域３２４ｃ内には、基材２１０の長手方向に延びる複数の抵抗発熱体２１２ｃが基材２１０の短手方向に相互に間隔をあけて配列して設けられ、各抵抗発熱体２１２ｃの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｃに接続されている。
【０１７９】
つまり、第１発熱領域３２４ａ内の各抵抗発熱体２１２ａと、第２発熱領域３２４ｂ内の各抵抗発熱体２１２ｂと、第３発熱領域３２４ｃ内の各抵抗発熱体２１２ｃとは、それぞれ異なる給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃに接続されて、各発熱領域ごとに区別された状態で通電可能となっている。これによって、面状発熱体３２３の表面において所望の温度分布が得られるように、各発熱領域３２４ａ，３２４ｂ，３２４ｃごとに通電状態を切り替えて、面状発熱体３２４表面における所望の特定領域のみが発熱するように加熱副制御することができる。
【０１８０】
以上の実施形態では、複数の抵抗発熱体が同一層に形成された面状発熱体の表面における発熱部分の分割状態について説明したが、以下では、図１７を用いて、複数の抵抗発熱体が積層された積層構造を有する面状発熱体の表面における発熱部分の分割状態について説明する。図１７（ａ）は、複数の抵抗発熱体が積層された積層構造を有する面状発熱体３２５の構成を示し、図１７（ｂ）は、面状発熱体３２５における抵抗発熱体の積層構造を平面視した場合の各抵抗発熱体の配置状態を示す。
【０１８１】
図１７に示す面状発熱体３２５は、基材２１０表面の複数領域に対応して、第１発熱領域３２５ａと、第２発熱領域３２５ｂと、第３発熱領域３２５ｃとに分割されている。本実施の形態では、異なる大きさの記録紙３２を通紙させて印字する場合を想定して、記録紙３２と接触する定着ベルト２５を加熱する基材２１０表面が、長手方向両端部と中央部との３つの領域に分割されている。そして、面状発熱体３２５の第１発熱領域３２５ａおよび第２発熱領域３２５ｂが、基材２１０の長手方向両端部にそれぞれ対応し、第３発熱領域３２５ｃが、基材２１０の長手方向中央部に対応している。
【０１８２】
面状発熱体３２５は、第１発熱領域３２５ａと第２発熱領域３２５ｂとは同一層内に形成され、第３発熱領域３２５ｃは別の層に形成された積層構造を有する。第１発熱領域３２５ａ内には、基材２１０の短手方向に波状に延びる抵抗発熱体２１２ａが設けられ、抵抗発熱体２１２ａの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ａに接続されている。第２発熱領域３２５ｂ内には、基材２１０の短手方向に波状に延びる抵抗発熱体２１２ｂが設けられ、抵抗発熱体２１２ｂの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｂに接続されている。第３発熱領域３２５ｃ内には、基材２１０の短手方向に波状に延びる抵抗発熱体２１２ｃが設けられ、各抵抗発熱体２１２ｃの短手方向両端部は一対の給電端子部２２１ｃに接続されている。
【０１８３】
つまり、第１発熱領域３２５ａ内の抵抗発熱体２１２ａと、第２発熱領域３２５ｂ内の抵抗発熱体２１２ｂと、第３発熱領域３２５ｃ内の抵抗発熱体２１２ｃとは、それぞれ異なる給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃに接続されて、各発熱領域ごとに区別された状態で通電可能となっている。これによって、異なる大きさの記録紙３２を通紙させて印字する場合には、異なる通紙サイズに対応して面状発熱体３２５の表面において所望の温度分布が得られるように、各発熱領域３２５ａ，３２５ｂ，３２５ｃごとに通電状態を切り替えて、面状発熱体３２５表面における所望の特定領域のみが発熱するように加熱副制御し、記録紙３２の通紙幅両端部に対応する発熱領域内の抵抗発熱体の局部的な異常昇温を抑制することができる。
【０１８４】
以上のように、複数に分割された発熱部分が、基材２１０表面の複数領域に対応した領域ごとに区別された状態で通電可能となるように構成された面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４，３２５を用いて、定着ベルト２５表面における加熱の必要な領域に対応して、分割される発熱領域の通電状態を切り替えて加熱副制御を行う場合には、抵抗発熱体の配置状態、疎密度合い、電力密度に応じて分割される発熱領域ごとに発熱量が異なり、各発熱領域に対応した基材２１０、面状発熱体、内側固定部材の熱による伸縮状態が異なる。そのため、内側固定部材によって基材２１０の内側表面における所定位置に面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４，３２５を安定的に保持させるためには、複数に分割される発熱領域の配置位置に基づいて、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４，３２５の押圧力分布を調整する必要がある。
【０１８５】
そこで、複数に分割される発熱領域の配置位置に基づいて、螺旋状に形成される内側固定部材２１８の各条の間隔を設定し、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４，３２５の押圧力分布を調整し、内側固定部材２１８によって面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４，３２５を安定的に保持させるようにすればよい。また、複数の略半円弧状部材により構成される前述した内側固定部材３００，３０１，３０２，３０３，３０４，３０５を用いる場合には、複数に分割される発熱領域の配置位置に基づいて各略半円弧状部材の配置間隔を設定して、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４，３２５の押圧力分布を調整すればよい。
【０１８６】
また、メッシュ状部材により構成される前述した内側固定部材３０６，３０７を用いる場合にはメッシュ目の開口面積などを変化させ、ハニカム状部材により構成される前述した内側固定部材３０８を用いる場合にはハニカム形状を構成する各セル間の間隔などを変化させ、切り欠き板状部材により構成される前述した内側固定部材３０９，３１０，３１１，３１２，３１３を用いる場合には複数の枝部の配置位置や大きさなどを変化させ、孔付板状部材により構成される前述した内側固定部材３１５，３１６，３１７を用いる場合には貫通孔の開口面積などを変化させることによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４，３２５の押圧力分布を調整するようにすればよい。
【０１８７】
また、給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃの近傍では、給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃが面状発熱体の絶縁体などに接触して、内側固定部材による基材２１０の内側表面に対する面状発熱体の押圧力が、十分に得られない場合がある。このように、十分な押圧力が作用せずに保持された面状発熱体の給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ近傍では、基材２１０からの面状発熱体の浮きや剥離が発生し、面状発熱体表面の温度分布が不均一になり、局部的な異常発熱が生じることになる。異常発熱が続くと、加熱体自身から発煙が生じたり、発火に至る場合もあり、加熱体自身が破損し、安全性が損なわれる。このような場合でも、たとえば、螺旋状に形成される内側固定部材２１８における螺旋の間隔を、給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ近傍に対応する部分で狭くなるように設定することによって、給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ近傍で十分な押圧力を作用させて面状発熱体を保持することができ、基材２１０からの面状発熱体の浮きや剥離が発生するのを防止することができる。
【０１８８】
また、複数に分割される発熱領域を有する面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４，３２５を、複数の領域を含んで構成される内側固定部材を用いて保持するようにしてもよい。前記複数の領域を構成する部材は、たとえば、螺旋状に形成される内側固定部材２１８または複数の略半円弧状部材で構成される内側固定部材３００と、メッシュ状部材で構成される内側固定部材３０６またはハニカム状部材で構成される内側固定部材３０８と、切り欠き板状部材で構成される内側固定部材３０９と、孔付板状部材で構成される内側固定部材３１５とから適宜選択することができる。内側固定部材が含む複数の領域を、面状発熱体表面における発熱領域の分割状態、給電端子部の配置位置や構造、面状発熱体における絶縁体の材質や膜厚などに応じて設定し、その複数の領域を構成する部材を適宜選択することによって、基材２１０の内側表面に対する面状発熱体の押圧力分布を調整することができる。
【０１８９】
たとえば、基材２１０の長手方向両端部にそれぞれ対応した第１発熱領域３２１ａおよび第２発熱領域３２１ｂと、基材２１０の長手方向中央部に対応した第３発熱領域３２１ｃとの３つの発熱領域を有する、前述した面状発熱体３２０を保持する場合には、第１発熱領域３２１ａおよび第２発熱領域３２１ｂを、螺旋の間隔が狭く各条の径が太く設定された内側固定部材２１８を用いて保持し、第３発熱領域３２１ｃを、メッシュ状部材で構成された内側固定部材３０６または切り欠き板状部材で構成された内側固定部材３０９を用いて保持するように構成すればよい。さらに、面状発熱体３２０の給電端子部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ近傍を、複数の略半円弧状部材で構成される内側固定部材３００を用いて保持するように構成してもよい。これによって、面状発熱体３２０を安定的に保持することができる。
【０１９０】
また、たとえば、基材２１０の長手方向両端部にそれぞれ対応した２つの発熱領域と、基材２１０の長手方向中央部に対応した発熱領域と、前記両端部と中央部との境界領域部に対応した発熱領域とに分割された発熱領域を有する面状発熱体を保持する場合には、基材２１０の長手方向両端部にそれぞれ対応した２つの発熱領域を、螺旋状に形成された内側固定部材２１８または複数の略半円弧状部材で構成される内側固定部材３００を用いて保持し、基材２１０の長手方向中央部に対応した発熱領域を、メッシュ状部材で構成された内側固定部材３０６を用いて保持し、境界領域部に対応した発熱領域を、切り欠き板状部材で構成された内側固定部材３０９を用いて保持するように構成すればよい。
【０１９１】
次に、定着装置１５における電気的制御を説明する。図１８は、定着装置１５の電気的構成を示すブロック図である。定着装置１５では、発熱体側サーミスタ２４ａおよび加圧ローラ側サーミスタ２４ｂによって検出された温度データ、サーモスタット２２によって検出された定着ベルト２５の異常昇温データに基づいて、温度制御手段としての制御回路５１０が、定着ベルト２５、加圧ローラ１５ｂの表面温度を所定の温度にするように、電源回路５２０を介して、加熱手段２０が有する面状発熱体およびヒータランプ２６への通電を制御する。また、制御回路５１０は、駆動モータ２３を制御して、定着ローラ１５ａを回転軸線まわりに回転させて、定着ベルト２５を回転させる。そして、制御回路５１０および電源回路５２０は、画像形成装置１００の全動作を制御するＣＰＵ（Central 
Processing Unit、中央処理装置）５００によって統括的に制御される。
【０１９２】
具体的には、ＣＰＵ５００は、画像形成指示の入力を受けると、電源回路５２０に電力供給を指示する制御信号を出力する。画像形成指示は、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられる操作パネルまたは画像形成装置１００に接続されるコンピュータなどの外部機器から入力される。
【０１９３】
ＣＰＵ５００から制御信号が入力された電源回路５２０は、加熱手段２０に電力を供給して定着ベルト２５を加熱させ、ヒータランプ２６に電力を供給して加圧ローラ１５ｂを加熱させる。発熱体側サーミスタ２４ａが検出した定着ベルト２５の表面温度データに関する信号、加圧ローラ側サーミスタ２４ｂが検出した加圧ローラ１５ｂの表面温度データに関する信号、サーモスタット２２が検出した定着ベルト２５の異常昇温データに関する信号が制御回路５１０に入力される。
【０１９４】
ＣＰＵ５００に制御された制御回路５１０は、入力された信号に基づいて、定着ベルト２５、加圧ローラ１５ｂの表面温度が所定の温度（定着温度）となるように、電源回路５２０からの加熱手段２０およびヒータランプ２６に対する供給電力を制御する。制御回路５１０は、入力された信号に基づいて、定着ベルト２５および加圧ローラ１５ｂの表面温度が所定の定着温度になったと判断すると、駆動モータ２３を制御して、定着ローラ１５ａを回転軸線まわりに回転させて、定着ベルト２５を回転させる。このように定着ベルト２５が回転すると、定着ベルト２５と加圧ローラ１５ｂとの間に形成される定着ニップ部１５ｃに、未定着トナー像３１が形成される記録紙３２が搬送される。このとき、記録紙３２は、未定着トナー像３１を担持した面を定着ベルト２５側に向けて搬送される。そして、記録紙３２上の未定着トナー像３１が定着ベルト２５の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト２５から熱が付与され、また加圧力を受けて記録紙３２の表面に定着される。
【０１９５】
図１９は、本発明の第２実施形態である定着装置４３０の構成を示す図である。第２実施形態である定着装置４３０は、前述した定着装置１５に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。定着装置４３０は、定着装置１５に代えて画像形成装置１００に搭載可能である。定着装置４３０は、第１定着部材である定着ローラ１５ａと、第２定着部材である加圧ローラ１５ｂと、無端状ベルトである定着ベルト２５と、加熱手段４２０とを含んで構成される。定着装置４３０においては、定着ベルト２５が定着ローラ１５ａと加熱手段４２０との間に張架され、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａに対向するように配置されている。定着装置４３０において特徴的な構成は、加熱手段４２０が複数の加熱部材４００ａ，４００ｂを含んで構成されていることである。
【０１９６】
加熱手段４２０においては、複数の加熱部材４００ａ，４００ｂが接合されており、接合された状態で半円弧状に形成されている。複数の加熱部材４００ａ，４００ｂは、それぞれ同様に構成されている。複数の加熱部材４００ａ，４００ｂのうち、１つの加熱部材４００ａを例にして、加熱部材４００ａの構成を以下に説明する。加熱部材４００ａは、基材４１０ａと、加熱体である面状発熱体４１１ａと、内側固定部材４１８とを含んで構成されている。
【０１９７】
基材４１０ａは、周方向両端部が内側に屈曲した屈曲部４１４ａを有すること以外は、前述した加熱部材２１が有する基材２１０と同様であり、外周面において定着ベルト２５と接触して面状発熱体４１１ａで発生した熱を定着ベルト２５に伝達する。面状発熱体４１１ａは、前述した加熱部材２１が有する面状発熱体２１１と同様に構成されており、抵抗発熱体４１２ａと絶縁体４１３ａとを含む。内側固定部材４１８は、前述した加熱部材２１が有する螺旋状に形成される内側固定部材２１８と同様に構成されており、面状発熱体４１１ａの厚み方向一表面に略線接触して基材４１０ａに近接する方向に弾発的に押圧し、面状発熱体４１１ａの厚み方向他表面が基材４１０ａの内側表面に面接触するように、面状発熱体４１１ａを保持する。
【０１９８】
なお、加熱部材４００ａにおいては、面状発熱体４１１ａが、発熱領域が複数に分割された前述の面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４と同様に構成されてもよいし、内側固定部材４１８が、前述した複数の略半円弧状部材で構成される内側固定部材３００、メッシュ状部材で構成される内側固定部材３０６、ハニカム状部材で構成される内側固定部材３０８、切り欠き板状部材で構成される内側固定部材３０９、孔付板状部材で構成される内側固定部材３１５などと同様に構成されてもよい。
【０１９９】
内側固定部材４１８は、その周方向両端部が基材４１０ａの屈曲部４１４ａに接触して設けられている。このとき、屈曲部４１４ａは、内側固定部材４１８の位置を規制して内側固定部材４１８を保持し、内側固定部材４１８の振動や熱による脱落や抜けを防止する固定補助部材の役割を担う。すなわち、基材４１０ａと固定補助部材が一体となった構成である。
【０２００】
ここで、加熱手段４２０においては、加熱部材４００ａと加熱部材４００ｂとが有する基材４１０ａ，４１０ｂは、それぞれ同じ形状である。そのため、板材をプレス加工にて成形して基材を作製することができ、略半円弧状の基材を引き抜きや押し出しにて成形して作製するよりも、低コストで大量生産が可能である。また、ロール圧延成形でも略半円弧状の基材を作製することは可能であるが、完全な半円弧形状の基材を作製するためのロール圧延の条件決めは容易ではなく、工数も多く必要で、コストがかかる成形方法である。
【０２０１】
図２０は、本発明の第３実施形態である定着装置４４０の構成を示す図である。定着装置４４０は、未定着トナー像３１が担持される記録紙３２の搬送方向上流側に配置される第１定着手段４５０と、搬送方向下流側に配置される第２定着手段４６０とが鉛直方向に並んで配置されるように構成されている。第１定着手段４５０と第２定着手段４６０との間には、搬送ガイド板または搬送ローラなどのガイド部材が設けられており、第１定着手段４５０の定着ニップ部で定着処理された記録紙３２は、ガイド部材に沿って搬送されて、第２定着手段４６０の定着ニップ部で定着処理されて排出されるようになっている。定着装置４４０は、定着装置１５に代えて画像形成装置１００に搭載可能である。
【０２０２】
第１定着手段４５０は、第1加熱手段４５１と、第１定着ローラ４５２と、第１加圧ローラ４５３と、前述した定着ベルト２５と同様に構成される第1定着ベルト４５４とを含んで構成される。第１定着手段４５０においては、第１定着ベルト４５４が第１定着ローラ４５２と第１加熱手段４５１との間に張架され、第１加圧ローラ４５３が第１定着ベルト４５４を介して第１定着ローラ４５２に対向するように配置されている。
【０２０３】
第１加熱手段４５１は、前述した加熱手段２０に備えられる加熱部材２１を有する。第１加熱手段４５１が有する加熱部材２１は、前述した基材２１０と、発熱領域が基材２１０の長手方向両端部と中央部とに３分割された前述の面状発熱体３２１と、前述した内側固定部材２１８とを含む。
【０２０４】
基材２１０は、本実施の形態では、肉厚０．５ｍｍのアルミニウムからなる金属薄板を、断面径が４０ｍｍで開口部の開口角度が１２５°となるように湾曲させて作製されたものであり、外周面において第１定着ベルト４５４と接触して面状発熱体３２１で発生した熱を第１定着ベルト４５４に伝達する。
【０２０５】
面状発熱体３２１は、前述したように、基材２１０の長手方向両端部に対応する第１発熱領域３２１ａおよび第２発熱領域３２１ｂと、基材２１０の長手方向中央部に対応する第３発熱領域３２１ｃとに分割されており、各発熱領域は、それぞれ区別された状態で通電可能となっている。面状発熱体３２１は、通紙する記録紙３２の通紙サイズや厚みに応じて、各発熱領域が適宜通電制御されて、発熱する。本実施の形態では、面状発熱体３２１は１１００Ｗの発熱量で発熱し、第３発熱領域３２１ｃが６００Ｗ、第１発熱領域３２１ａおよび第２発熱領域３２１ｂがそれぞれ２５０Ｗである。なお、面状発熱体３２１に代えて、前述した面状発熱体３２２，３２３，３２４を用いてもよい。
【０２０６】
内側固定部材２１８は、前述したように、螺旋状に形成される螺旋状部材から構成されており、面状発熱体３２１の厚み方向一表面に略線接触して基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧し、面状発熱体３２１の厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に面接触するように、面状発熱体３２１を保持する。なお、内側固定部材２１８に代えて、前述した複数の略半円弧状部材で構成される内側固定部材３００、メッシュ状部材で構成される内側固定部材３０６、ハニカム状部材で構成される内側固定部材３０８、切り欠き板状部材で構成される内側固定部材３０９、孔付板状部材で構成される内側固定部材３１５などを用いてもよい。
【０２０７】
また、第１加熱手段４５１に巻き掛けられた第１定着ベルト４５４の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する第１発熱体側サーミスタ４５５が配置されている。
【０２０８】
第１定着ローラ４５２は、第１定着ベルト４５４を介して第１加圧ローラ４５３に圧接することで定着ニップ部を形成すると同時に、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｇ方向に回転駆動することによって、第１定着ベルト４５４を搬送する。第１定着ローラ４５２は、その内側から順に芯金４５２ａ、弾性層４５２ｂが形成された２層構造からなり、芯金４５２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられ、本実施の形態では芯金４５２ａは、アルミニウムからなる外径４０ｍｍの部材である。また、弾性層４５２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４５２ｂは、熱伝導率が小さいシリコン発泡スポンジからなる厚さ５ｍｍの部材である。こうして構成された第１定着ローラ４５２の表面硬さは６８度（アスカーＣ硬度）である。
【０２０９】
また、第１定着ローラ４５２の第１定着ベルト４５４の巻き掛け部分（加熱ニップ部）の周面近傍には、第１定着ローラ４５４に巻き掛けた第１定着ベルト４５４の周面温度を非接触で検出する第１定着ローラ側サーミスタ４５６が配置されている。
【０２１０】
第１加圧ローラ４５３は、第１定着ベルト４５４を介して第１定着ローラ４５２に対向しかつ圧接し、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｈ方向に回転駆動するように設けられている。第１定着ベルト４５４および第１定着ローラ４５２と第１加圧ローラ４５３とは、互いに逆方向に回転する。第１加圧ローラ４５３は、その内側から順に芯金４５３ａ、弾性層４５３ｂ、離型層４５３ｃが形成された３層構造からなっている。芯金４５３ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられ、本実施の形態では芯金４５３ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４５３ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４５３ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。また、離型層４５３ｃにはＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂が適しており、本実施の形態では離型層４５３ｃはＰＦＡからなる厚さ約３０μｍの部材である。こうして構成された第１加圧ローラ４５３の表面硬さは７５度（アスカーＣ硬度）である。
【０２１１】
また、第１加圧ローラ４５３の内部には、第１加圧ローラ４５３を加熱する第１ヒータランプ４５３ｄ（たとえば、定格電力４００Ｗ）が配置されている。制御回路（不図示）が電源回路（不図示）から第１ヒータランプ４５３ｄに電力を供給（通電）させることによって、第１ヒータランプ４５３ｄが発光し、第１ヒータランプ４５３ｄから赤外線が放射される。これによって、第１加圧ローラ４５３の内周面が赤外線を吸収して加熱され、第１加圧ローラ４５３全体が加熱される。また、第１加圧ローラ４５３の周面には、第１加圧ローラ４５３の周面温度を接触で検出する第１加圧ローラ側サーミスタ４５７が配置されている。また、第１加圧ローラ４５３には、第１加圧ローラ４５３表面を素早く加熱する外部加熱装置やクリーニングローラ、オイル塗布ローラを設けた構成としてもよい。
【０２１２】
第１定着ローラ４５２および第１加圧ローラ４５３は、外径が５０ｍｍであり、図示していない弾性部材（バネ部材）によって、所定の荷重（ここでは、６００Ｎ）で互いに圧接される。これにより、第１定着ローラ４５２と第１加熱手段４５１とに架け渡された第１定着ベルト４５４の周面と第１加圧ローラ４５３周面との間に定着ニップ部が形成される。当該定着ニップ部は、第１定着ベルト４５４と第１加圧ローラ４５３とが互いに当接する部分であり、本実施の形態では、９ｍｍである。第１定着ローラ４５２が所定の温度（ここでは、１８０℃）に加熱され、記録紙３２は、この定着ニップ部を通過することで、未定着トナー像３１が加熱溶融し画像が定着されるようになっている。記録紙３２が定着ニップ部を通過するときには、第１定着ベルト４５４は記録紙３２のトナー画像形成面に当接する一方、第１加圧ローラ４５３は記録紙３２におけるトナー画像形成面とは反対の面に当接するようになっている。
【０２１３】
第１定着ローラ４５２および第１加圧ローラ４５３の回転速度に応じて、所定の定着速度および複写速度で、定着ニップ部に記録紙３２が搬送され、未定着トナー像３１が記録紙３２に熱および圧力により定着される。ここで、定着速度とは、いわゆるプロセス速度のことで、たとえば、モノクロ印字を行う場合には３５５ｍｍ／ｓｅｃでありカラー印字を行う場合には２２０ｍｍ／ｓｅｃで回転し、複写速度とは、１分あたりのコピー枚数のことで、たとえば、モノクロ印字では７０枚／分、カラー印字では６０枚／分である。
【０２１４】
また、第１定着手段４５０には、第１定着ベルト４５４の表面をクリーニングする図示しないウェブクリーニング装置が配置されている。
【０２１５】
温度制御手段としての制御回路は、各サーミスタ４５５，４５６，４５７により検出された温度データに基づいて、第１加熱手段４５１が有する基材２１０、第１定着ベルト４５２、第１加圧ローラ４５３が所定の温度になるように、電源回路を介して面状発熱体３２１および第１ヒータランプ４５３ｄへの通電を制御する。
【０２１６】
次に、第２定着手段４６０について説明する。第２定着手段４６０は、第２加熱手段４６１と、第２定着ローラ４６２と、第２加圧ローラ４６３と、前述した定着ベルト２５と同様に構成される第２定着ベルト４６４とを含んで構成される。第２定着手段４６０においては、第２定着ベルト４６４が第２定着ローラ４６２と第２加熱手段４６１との間に張架され、第２加圧ローラ４６３が第２定着ベルト４６４を介して第２定着ローラ４６２に対向するように配置されている。第２定着手段４６０は、基本構成は、第１定着手段４５０と同じであるが、第２加熱手段４６１が第１加熱手段４５１の構成とは異なり、第２定着ローラ４６２が第１定着ローラ４５２の構成とは異なっている。
【０２１７】
第２加熱手段４６１は、前述した加熱手段２０に備えられる加熱部材２１を有する。第２加熱手段４６１が有する加熱部材２１は、前述した基材２１０と、発熱領域が基材２１０の長手方向両端部と中央部とに対応して３分割され、かつ基材２１０の短手方向に対応して２分割された合計６分割された面状発熱体４６８と、前述した内側固定部材２１８とを含む。
【０２１８】
基材２１０は、外周面において第２定着ベルト４６４と接触して面状発熱体４６８で発生した熱を第２定着ベルト４６４に伝達する。
【０２１９】
面状発熱体４６８は、前述したように、基材２１０の長手方向両端部であり、かつ第２定着ベルト４６４の回転方向下流側に対応する第１発熱領域および第２発熱領域と、基材２１０の長手方向両端部であり、かつ第２定着ベルト４６４の回転方向上流側に対応する第３発熱領域および第４発熱領域と、基材２１０の長手方向中央部であり、かつ第２定着ベルト４６４の回転方向下流側に対応する第５発熱領域と、基材２１０の長手方向中央部であり、かつ第２定着ベルト４６４の回転方向上流側に対応する第６発熱領域とに分割されており、各発熱領域は、それぞれ区別された状態で通電可能となっている。面状発熱体４６８は、通紙する記録紙３２の通紙サイズや厚みに応じて、各発熱領域が適宜通電制御されて、発熱する。本実施の形態では、面状発熱体４６８は９００Ｗの発熱量で発熱し、第５発熱領域が４００Ｗ、第６発熱領域が２００Ｗ、第１発熱領域および第２発熱領域がそれぞれ１００Ｗ、第３発熱領域および第４発熱領域がそれぞれ５０Ｗである。
【０２２０】
内側固定部材２１８は、前述したように、螺旋状に形成される螺旋状部材から構成されており、面状発熱体４６８の厚み方向一表面に略線接触して基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧し、面状発熱体４６８の厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に面接触するように、面状発熱体４６８を保持する。なお、内側固定部材２１８に代えて、前述した複数の略半円弧状部材で構成される内側固定部材３００、メッシュ状部材で構成される内側固定部材３０６、ハニカム状部材で構成される内側固定部材３０８、切り欠き板状部材で構成される内側固定部材３０９、孔付板状部材で構成される内側固定部材３１５などを用いてもよい。
【０２２１】
また、第２加熱手段４６１に巻き掛けられた第２定着ベルト４６４の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する第２発熱体側サーミスタ４６５が配置されている。
【０２２２】
第２定着ローラ４６２は、第２定着ベルト４６４を介して第２加圧ローラ４６３に圧接することで定着ニップ部を形成すると同時に、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｉ方向に回転駆動することによって、第２定着ベルト４６４を搬送する。第２定着ローラ４６２は、その内側から順に芯金４６２ａ、弾性層４６２ｂが形成された２層構造からなり、芯金４６２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられ、本実施の形態では芯金４６２ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４６２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４６２ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。こうして構成された第２定着ローラ４６２の表面硬さは６８度（アスカーＣ硬度）である。
【０２２３】
また、第２定着ローラ４６２の第２定着ベルト４６４の巻き掛け部分（加熱ニップ部）の周面近傍には、第２定着ローラ４６４に巻き掛けた第２定着ベルト４６４の周面温度を非接触で検出する第２定着ローラ側サーミスタ４６６が配置されている。
【０２２４】
第２加圧ローラ４６３は、第２定着ベルト４６４を介して第２定着ローラ４６２に対向しかつ圧接し、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｊ方向に回転駆動するように設けられている。第２定着ベルト４６４および第２定着ローラ４６２と第２加圧ローラ４６３とは、互いに逆方向に回転する。第２加圧ローラ４６３は、その内側から順に芯金４６３ａ、弾性層４６３ｂ、離型層４６３ｃが形成された３層構造からなっている。芯金４６３ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられ、本実施の形態では芯金４６３ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４６３ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４６３ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。また、離型層４６３ｃにはＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が適しており、本実施の形態では離型層４６３ｃはＰＦＡからなる厚さ約３０μｍの部材である。こうして構成された第２加圧ローラ４６３の表面硬さは７５度（アスカーＣ硬度）である。
【０２２５】
また、第２加圧ローラ４６３の内部には、第２加圧ローラ４６３を加熱する第２ヒータランプ４６３ｄ（たとえば、定格電力４００Ｗ）が配置されている。制御回路（不図示）が電源回路（不図示）から第２ヒータランプ４６３ｄに電力を供給（通電）させることによって、第２ヒータランプ４６３ｄが発光し、第２ヒータランプ４６３ｄから赤外線が放射される。これによって、第２加圧ローラ４６３の内周面が赤外線を吸収して加熱され、第２加圧ローラ４６３全体が加熱される。また、第２加圧ローラ４６３の周面には、第２加圧ローラ４６３の周面温度を接触で検出する第２加圧ローラ側サーミスタ４６７が配置されている。
【０２２６】
第２定着ローラ４６２および第２加圧ローラ４６３は、外径が５０ｍｍであり、図示していない弾性部材（バネ部材）によって、所定の荷重（ここでは、５５０Ｎ）で互いに圧接される。これにより、第２定着ローラ４６２と第２加熱手段４６１とに架け渡された第２定着ベルト４６４の周面と第２加圧ローラ４６３周面との間に定着ニップ部が形成される。当該定着ニップ部は、第２定着ベルト４６４と第２加圧ローラ４６３とが互いに当接する部分であり、本実施の形態では、８ｍｍである。
【０２２７】
温度制御手段としての制御回路は、各サーミスタ４６５，４６６，４６７により検出された温度データに基づいて、第２加熱手段４６１が有する基材２１０、第２定着ベルト４６２、第２加圧ローラ４６３が所定の温度になるように、電源回路を介して面状発熱体４６８および第２ヒータランプ４６３ｄへの通電を制御する。
【０２２８】
以上のような第１定着手段４５０および第２定着手段４６０を含んで構成される定着装置４４０においては、特開２００５−３５２３８９号公報に記載されているように、第１定着手段４５０の温度変動を補償するように第２定着手段４６０の温度を制御して（グロス補償モードと称する）、連続通紙（連続定着処理）における画像の光沢がほぼ均一とするように制御を行う。
【０２２９】
まず、出力される複数の画像の光沢がほぼ均一となるように、第１定着ベルト４５４と第２定着ベルト４６４との温度の関係式を予め求めておく。すなわち、第１定着ベルト４５４の温度変化に対して、上記関係式で求められる温度になるように第２定着ベルト４６４の温度の制御を行うことで、第１定着ローラ４５２の温度によらず、一定の光沢を有する画像を得るものである。
【０２３０】
第１定着手段４５０の温度制御手段は、第１定着ローラ側サーミスタ４５６により検知された第１定着ベルト４５４の表面温度Ｔ１と、第１定着ベルト４５４の目標温度設定値Ｔ２との差分（Ｔ１−Ｔ２）を第１定着ベルト４５４の温度変動値αとして求め、この温度変動値αが第１定着ベルト４５４の非通紙時の温調における温度リップルを超えたとき、グロス補正温調モードによる制御を行う。第２定着ベルト４６４の状態での目標設定温度をＴ４とすると、グロス補正温調モードにおいては、第２定着ベルト４６４の目標設定温度Ｔ４に第２定着ベルト４６４の温度補正値βを加算した値（Ｔ４＋β）で第２定着ベルト４６４の温度制御を行う。第２定着手段４６０の温度制御手段は、第１定着ベルト４５４の表面温度（Ｔ２＋α）を上記関係式に代入して第２定着ベルト４６４の制御温度（Ｔ４＋β）を求めて温度制御を行う。グロス補正温調モードは、連続定着処理が終了するか、あるいは、第１定着ベルト４５４の温度変動値αが所定値以下になると終了し、通常のモードによる制御が行われる。
【０２３１】
図２１は、本発明の第４実施形態である定着装置４７０の構成を示す図である。定着装置４７０は、未定着トナー像３１が担持される記録紙３２の搬送方向上流側に配置される第１定着手段４８０と、搬送方向下流側に配置される第２定着手段４９０とが鉛直方向に並んで配置されるように構成されている。第１定着手段４８０と第２定着手段４９０との間には、搬送ガイド板または搬送ローラなどのガイド部材が設けられており、第１定着手段４８０の定着ニップ部で定着処理された記録紙３２は、ガイド部材に沿って搬送されて、第２定着手段４９０の定着ニップ部で定着処理されて排出されるようになっている。定着装置４７０は、定着装置１５に代えて画像形成装置１００に搭載可能である。
【０２３２】
定着装置４７０が備える第１定着手段４８０は、前述した定着装置４４０が備える第１定着手段４５０と同様に構成されているので、説明は省略する。定着装置４７０が備える第２定着手段４９０は、ローラ定着方式の定着手段であり、一対の加熱加圧ローラ４９１が相互に圧接して定着ニップ部を形成し、各ローラは逆方向に回転駆動している。
【０２３３】
一対の加熱加圧ローラ４９１は、それぞれ、その内側から順に芯金４９１ａ、弾性層４９１ｂ、離型層４９１ｃが形成された３層構造からなっている。芯金４９１ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層４９１ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、離型層４９１ｃにはＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が適している。
【０２３４】
また、一対の加熱加圧ローラ４９１の内部には、加熱加圧ローラ４９１を加熱するヒータランプ４９１ｄが配置されている。制御回路（不図示）が電源回路（不図示）からヒータランプ４９１ｄに電力を供給（通電）させることによって、ヒータランプ４９１ｄが発光し、ヒータランプ４９１ｄから赤外線が放射される。これによって、加熱加圧ローラ４９１の内周面が赤外線を吸収して加熱され、加熱加圧ローラ４９１全体が加熱される。なお、加熱加圧ローラ４９１を加熱する構成は上記に限らず、誘導加熱を利用した誘導加熱方式としてもよく、またヒータランプと誘導加熱方式とを適宜組み合わせた構成としてもよい。
【０２３５】
以上のような第１定着手段４８０および第２定着手段４９０を含んで構成される定着装置４７０においては、第１定着手段４８０は、素早い加熱を行うことができる機構を有しており、第２定着手段４９０は、大きな熱容量を有する。
【０２３６】
このように構成された定着装置４７０では、第１定着手段４８０を予めウォームアップさせておき、立ち上がりがよく、複写動作を素早く行いたい場合には、第１定着手段４８０の定着ニップ部に記録紙３２を通過させて定着処理した後、記録紙３２をガイド部材を介して迂回経路４８５に搬送させ、迂回経路４８５に配設される複数の搬送ローラ４８５ａによって記録紙３２を排出させる。つまり、この場合には、記録紙３２は、第１定着手段４８０のみによって定着処理される。また、記録紙３２が薄手の紙である場合にも、上記と同様にして、第１定着手段４８０のみによって定着処理されるようにすればよい。
【０２３７】
一方、記録紙３２が厚手の紙である場合、画像の光沢を向上させたい場合、定着速度を向上させたい場合には、第１定着手段４８０の定着ニップ部で定着処理された記録紙３２を、ガイド部材に沿って搬送させて、第２定着手段４９０の定着ニップ部でさらに定着処理されるようにすればよい。このように、第１定着手段４８０および第２定着手段４９０の各定着ニップ部で定着処理することによって、定着性能および画像の光沢を向上することができる。
【０２３８】
図２２は、本発明の第５実施形態である定着装置５３０の構成を示す図である。定着装置５３０は、定着部５４０と加圧部５５０とを含んで構成されている。定着装置５３０は、未定着トナー像３１が担持される記録紙３２を、定着部５４０と加圧部５５０との間で形成される定着ニップ部で定着処理する。定着装置５３０は、定着装置１５に代えて画像形成装置１００に搭載可能である。
【０２３９】
定着部５４０は、加熱手段５４１と、定着ローラ５４２と、無端状ベルトである定着ベルト５４３とを含んで構成される。定着部５４０においては、定着ベルト５４３が定着ローラ５４２と加熱手段５４１との間に張架されている。
【０２４０】
加熱手段５４１は、前述した加熱手段２０に備えられる加熱部材２１を有する。加熱手段５４１が有する加熱部材２１は、前述した基材２１０と、面状発熱体２２１と、内側固定部材２１８とを含む。基材２１０は、外周面において定着ベルト５４３と接触して面状発熱体２２１で発生した熱を定着ベルト５４３に伝達する。面状発熱体２２１は、通電によって発熱する抵抗発熱体と電気的絶縁性を有する絶縁体とを含む。なお、面状発熱体２２１に代えて、複数の発熱領域を有する前述した面状発熱体３２１，３２２，３２３，３２４を用いてもよい。
【０２４１】
内側固定部材２１８は、前述したように、螺旋状に形成される螺旋状部材から構成されており、面状発熱体２２１の厚み方向一表面に略線接触して基材２１０に近接する方向に弾発的に押圧し、面状発熱体２２１の厚み方向他表面が基材２１０の内側表面に面接触するように、面状発熱体２２１を保持する。なお、内側固定部材２１８に代えて、前述した複数の略半円弧状部材で構成される内側固定部材３００、メッシュ状部材で構成される内側固定部材３０６、ハニカム状部材で構成される内側固定部材３０８、切り欠き板状部材で構成される内側固定部材３０９、孔付板状部材で構成される内側固定部材３１５などを用いてもよい。また、加熱手段５４１に巻き掛けられた定着ベルト５４３の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する発熱体側サーミスタ５４５が配置されている。
【０２４２】
定着ローラ５４２は、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｘ方向に回転駆動することによって、定着ベルト５４３を搬送する、外径３０ｍｍのローラ状部材である。定着ローラ５４２は、その内側から順に芯金５４２ａ、弾性層５４２ｂ、表面層５４２ｃが形成された３層構造からなり、芯金５４２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の熱伝導性の高い金属あるいはそれらの合金等が用いられる。芯金５４２ａの形状としては、円筒状、円柱状などが挙げられるけれども、芯金５４２ａからの放熱量が少ない円筒状の方が好ましい。また、弾性層５４２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等の耐熱性を有するゴム材料が適しており、これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコンゴムが好ましい。
【０２４３】
表面層５４２ｃを構成する材料としては、耐熱性および耐久性に優れ、摺動性が高いものであれば特に制限されず、たとえば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂材料、フッ素ゴム等を使用してもよい。また、表面層を設けないで、２層構造とすることも可能である。また、定着ローラ５４２の内部に、定着ローラ５４２を加熱する加熱手段を設けてもよい。これは、画像形成装置１００の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録紙３２に熱が移行することに起因する定着ローラ５４２の表面温度の低下などを防止するためである。
【０２４４】
定着ベルト５４３は、加熱手段５４１によって所定の温度に加熱され、定着ベルト５４３に接触して搬送される未定着トナー像３１が形成された記録紙３２を加熱する。定着ベルト５４３は、無端状のベルトで、加熱手段５４１と定着ローラ５４２によって懸架され、定着ローラ５４２に所定の角度で巻きかかっている。定着ベルト５４３は、定着ローラ５４２の回転時には、定着ローラ５４２に従動して回転方向Ｘ方向に回転するようになっている。また、定着ベルト５４３は、定着ローラ５４２と後述する加圧ローラ５５２との圧接部で加圧ベルト５５２に接触するように設けられている。
【０２４５】
定着ベルト５４３は、基材層と弾性層と離型層とを含む３層構造よりなり、直径６０ｍｍの円筒形状に形成された厚さ２７０μｍの無端状ベルトである。基材層を構成する材料としては、耐熱性および耐久性に優れるものであれば特に制限されないけれども、耐熱性合成樹脂を挙げることができ、中でも、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）などが好ましい。これらの樹脂は、高強度、高耐熱性の材料であるばかりでなく、低価格である。基材層の厚さは、特に制限されないけれども好ましくは、３０〜２００μｍである。本実施の形態では、基材層はポリイミドからなり、厚さは１００μｍである。
【０２４６】
弾性層を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないけれども、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、たとえば、シリコンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れ、耐熱性も良好なシリコンゴムが好ましい。弾性層の表面硬さは、ＪＩＳ−Ａ硬さで１〜６０度であることが好ましい。このＪＩＳ−Ａ硬さの範囲であれば、弾性層の強度の低下、密着性の不良を防止しつつ、トナーの定着性の不良を防止できる。このような特性を有するシリコンゴムとしては具体的には、１成分系、２成分系または３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型またはＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型または付加型のシリコンゴム等が挙げられる。また、弾性層の厚さは、３０〜５００μｍであることが好ましい。この厚さ範囲であれば、弾性層の弾性効果を維持しつつ、断熱性を低く抑えることができて省エネルギー効果を発揮できる。本実施の形態では、弾性層は、ＪＩＳ−Ａ硬さが５度、厚さ１５０μｍのシリコンゴムからなる。
【０２４７】
離型層は、フッ素樹脂チューブからなる。定着ベルト５４３の外周側に形成される離型層が、フッ素樹脂チューブより構成されているので、フッ素樹脂を含有する樹脂を塗布し、これを焼成することにて形成された離型層よりも耐久性に優れている。また、塗布・焼成にて離型層を形成する場合、寸法精度の高い離型層を得ようとすると、高精度で高価な金型が必要となるが、チューブを用いることで、上述のような金型を用いずとも、寸法精度の高い離型層が得られている。離型層の厚さは、５〜５０μｍであることが好ましい。この厚さ範囲であれば、適度な強度を持ち、弾性層の弾性を活かしながら、記録紙３２の微小な凹凸に追従することが可能である。本実施の形態では、離型層は、厚さ約２０μｍのＰＴＦＥチューブを使用する。
【０２４８】
次に、加圧部５５０について説明する。加圧部５５０は、加圧ローラ５５１と、テンションローラ５５２と、無端状ベルトである加圧ベルト５５３とを含んで構成される。加圧部５５０においては、加圧ベルト５５３が加圧ローラ５５１とテンションローラ５５２との間に張架されている。加圧ローラ５５１とテンションローラ５５２とはそれぞれ定着装置５３０の不図示の左右の側板間に回転自在に軸受されて支持されている。
【０２４９】
加圧ベルト５５３は、前述した定着ベルト５４３と同様に構成されており、接触する定着ベルト５４３に従動して回転する。
【０２５０】
加圧ローラ５５１は、定着ベルト５４３の回転に従動して回転する加圧ベルト５５３の回転に伴って回転軸線まわりに回転方向Ｙ方向に回転する、外径３０ｍｍのローラ状部材である。加圧ローラ５５１は、その内側から順に芯金５５１ａ、弾性層５５１ｂ、表面層５５１ｃが形成された３層構造からなる。加圧ローラ５５１の芯金５４２ａ、弾性層５５１ｂ、表面層５５１ｃを構成する材料は、前述した定着ローラ５４２の芯金５４２ａ、弾性層５４２ｂ、表面層５４２ｃと同様のものを挙げることができる。また、加圧ローラ５５１の内部には、加圧ローラ５５１を加熱する加熱手段５５１ｄが設けられている。これは、画像形成装置１００の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録紙３２に熱が移行することに起因する加圧ローラ５５１の表面温度の急激な低下などを防止するためである。本実施の形態では、加熱手段５５１ｄにはハロゲンランプが用いられる。
【０２５１】
テンションローラ５５２は、外径が３０ｍｍで、内径が２６ｍｍである鉄合金製の芯金５５２ａに、熱伝導率を小さくして加圧ベルト５５３からの熱伝導を少なくするためにシリコーンスポンジ層５５２ｂを設けている。
【０２５２】
定着装置５３０は、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが接触する部分に定着ニップ部が形成され、該定着ニップ部にて定着処理が行われる、いわゆるツインベルト定着方式の定着装置である。定着装置５３０においては、定着ローラ５４２と加圧ローラ５５２とが、定着ベルト５４３および加圧ベルト５５２を介して圧接する圧接部が定着ニップ部の最下流部分となり、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが接触する部分に形成される定着ニップ部の全領域の中で、前記最下流部分が、記録紙搬送方向における圧力分布が最大となる部分である。このように、定着ニップ部の最下流部分における圧力分布が最大となるように構成することによって、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが回転時にスリップすることを防止することができる。
【０２５３】
また、定着装置５３０には、装置を大型化することなく幅広い定着ニップ領域を得るために、定着ベルト５４３を加圧ベルト５５３に向けて加圧する第１の加圧パッドとしての定着パッド５４４と、加圧ベルト５５３を定着ベルト５４３に向けて加圧する第２の加圧パッドとしての加圧パッド５５４とが設けられている。定着パッド５４４および加圧パッド５５４は、定着装置５３０の不図示の左右の側板間に支持させて配設している。加圧パッド５５４は、不図示の加圧機構により定着パッド５４４に近接する方向Ｚに所定の加圧力にて定着パッド５４４に向けて加圧されている。定着パッド５４４および加圧パッド５５４を構成する材料としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などを挙げることができる。
【０２５４】
また、回転体ではない定着パッド５４４と加圧パッド５５４とで定着ニップ部を形成すると、定着ベルト５４３および加圧ベルト５５３の内周面は各パッドに摺擦され、各ベルト５４３，５５３の内周面と各パッド５４４，５５４との摩擦係数が大きいと、摺動抵抗が大きくなる。その結果として、画像のずれ、ギア破損、駆動モータの消費電力アップ等の問題が発生し、特にツインベルト方式において、この問題が顕著である。そのために、定着パッド５４４および加圧パッド５５４における各ベルト５４３，５５３との接触面には、低摩擦シート層が設けられている。これにより、各ベルト５４３，５５３との摺擦による各パッド５４４，５５４の摩耗が防止され、摺動抵抗も低減できるので、良好なベルト走行性、ベルト耐久性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０２５５】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態である定着装置１５の構成を示す図である。
【図３】加熱手段２０が有する加熱部材２１の構成を示す図である。
【図４】異なる積層構造を有する面状発熱体の構成を示す図である。
【図５Ａ】螺旋状に形成される内側固定部材２１８を静置した状態で軸線方向から見た場合の各条の形状を示す図である。
【図５Ｂ】螺旋状に形成される内側固定部材２１８を静置した状態で軸線方向から見た場合の各条の形状を示す図である。
【図６Ａ】複数の略半円弧状部材が相互に間隔をあけて配列して構成される内側固定部材の例を示す図である。
【図６Ｂ】複数の略半円弧状部材が相互に間隔をあけて配列して構成される内側固定部材の例を示す図である。
【図７】略半円弧状部材を静置した状態で軸線方向から見た場合の形状を示す図である。
【図８】メッシュ状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。
【図９】ハニカム状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。
【図１０Ａ】切り欠き板状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。
【図１０Ｂ】切り欠き板状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。
【図１１】切り欠き板状部材の枝部を厚み方向から見た場合の形状を示す図である。
【図１２】孔付板状部材で構成される内側固定部材の構成を示す図である。
【図１３】孔付板状部材における貫通孔が形成されていない部分を厚み方向から見た場合の形状を示す図である。
【図１４】内側固定部材を保持する固定補助部材を有する構成を示す図である。
【図１５】面状発熱体２１１の表面における発熱部分の分割状態を示す図である。
【図１６Ａ】面状発熱体の表面における発熱部分の分割状態の他の例を示す図である。
【図１６Ｂ】面状発熱体の表面における発熱部分の分割状態の他の例を示す図である。
【図１７】複数の抵抗発熱体が積層された積層構造を有する面状発熱体の表面における発熱部分の分割状態を示す図である。
【図１８】定着装置１５の電気的構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第２実施形態である定着装置４３０の構成を示す図である。
【図２０】本発明の第３実施形態である定着装置４４０の構成を示す図である。
【０２５６】
【図２１】本発明の第４実施形態である定着装置４７０の構成を示す図である。
【図２２】本発明の第５実施形態である定着装置５３０の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０２５７】
１５，４３０，４４０，４７０，５３０  定着装置
１５ａ  定着ローラ
１５ｂ  加圧ローラ
２０  加熱手段
２１  加熱部材
２５  定着ベルト
１００  画像形成装置
２１０  基材
２１１，３２０，３２１，３２３，３２４，３２５  面状発熱体
２１８，３００，３０１〜３１３，３１５〜３１７  内側固定部材
２２１  給電端子部
３１９  固定補助部材
【図１】
2010117598.tif 000003
【図２】
2010117598.tif 000004
【図３】
2010117598.tif 000005
【図４】
2010117598.tif 000006
【図５Ａ】
2010117598.tif 000007
【図５Ｂ】
2010117598.tif 000008
【図６Ａ】
2010117598.tif 000009
【図６Ｂ】
2010117598.tif 000010
【図７】
2010117598.tif 000011
【図８】
2010117598.tif 000012
【図９】
2010117598.tif 000013
【図１０Ａ】
2010117598.tif 000014
【図１０Ｂ】
2010117598.tif 000015
【図１１】
2010117598.tif 000016
【図１２】
2010117598.tif 000017
【図１３】
2010117598.tif 000018
【図１４】
2010117598.tif 000019
【図１５】
2010117598.tif 000020
【図１６Ａ】
2010117598.tif 000021
【図１６Ｂ】
2010117598.tif 000022
【図１７】
2010117598.tif 000023
【図１８】
2010117598.tif 000024
【図１９】
2010117598.tif 000025
【図２０】
2010117598.tif 000026
【図２１】
2010117598.tif 000027
【図２２】
2010117598.tif 000028