(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する無端状ベルトの定着部材と、
前記定着部材の外周面と当接する加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、
前記定着部材の内周側に該定着部材と当接または近接して配置され、前記定着部材を直接または間接的に加熱するものであって、絶縁性を有する基層上に１つの抵抗発熱層が形成されてなる発熱シートと、前記抵抗発熱層に電力を供給するものであって、該抵抗発熱層おける通電距離を調整可能に配置される３つ以上の電極端子と、を有する面状発熱体と、
前記定着部材の内周側に該定着部材との間に前記面状発熱体を挟むように配置され、該面状発熱体を所定位置で支持する発熱体支持部材と、
前記面状発熱体の３つ以上の電極端子における任意の２つの電極端子と電源とを給電可能に接続して、該発熱シートの前記定着部材の軸方向における発熱幅を変化させる発熱幅調整機構部と、を備え、
前記発熱幅調整機構部は、前記３つ以上の電極端子に対応する軸方向の各位置に、該電極端子に対して前記電源からの給電を行う給電端子が設けられた回転軸部材を有し、
前記給電端子は、前記回転軸部材の円周方向の位置が異なるものを含んで設けられており、
前記回転軸部材を所定の回転位置とすることで、前記３つ以上の電極端子のうち２つの電極端子と前記電源とを給電可能に接続することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記発熱幅調整機構部は、通紙される記録媒体のサイズに対応して、前記発熱シートの発熱幅を変化させ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】
前記発熱シートにおける抵抗発熱層は、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状発熱体を用いた定着装置及び該定着装置を備える電子写真方式、静電記録方式等を利用したＦＡＸ、プリンタ、複写機またはそれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙（用紙、記録媒体ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。
【０００３】
この定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材及び加圧部材が当接してニップ部を形成するように配置されており、該ニップ部に記録紙を挟みこみ、熱および圧力を加え前記トナー像を記録紙上に定着することを行っている。
【０００４】
前記定着装置の一例を挙げると、複数のローラ部材に張架された定着ベルトを定着部材として用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような定着ベルトを用いた装置は、定着部材としての定着ベルト（無端状ベルト）、定着ベルトを張架・支持する複数のローラ部材、複数のローラ部材のうち１つのローラ部材に内設されたヒータ、加圧ローラ（加圧部材）、等で構成されている。ヒータは、ローラ部材を介して定着ベルトを加熱する。そして、定着ベルトと加圧ローラとの間に形成されたニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される（ベルト定着方式）。
【０００５】
また、上述した画像形成装置に用いられる定着装置において、回転体である定着部材の内面に摺接する固定部材を有している定着装置がある。
例えば、特許文献２では、発熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム（定着フィルム）を挟ませて定着ニップ部を形成させ、前記定着ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して、フィルムと一緒に挟持搬送させることで、ニップ部においてセラミックヒータの熱がフィルムを介して被記録材に与えられ、また、定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるフィルム加熱方式の定着装置が開示されている。このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができるとともに、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電力）等の利点がある。
【０００６】
また、特許文献３，４では、表面が弾性変形する回転可能な加熱定着ロールと、前記加熱定着ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルト（加圧ベルト）と、前記エンドレスベルトの内側に非回転状態で配置されて、前記エンドレスベルトを前記加熱定着ロールに圧接させ、前記エンドレスベルトと前記加熱定着ロールとの間に記録紙が通過させられるベルトニップを設けると共に、前記加熱定着ロールの表面を弾性変形させる加圧パッドとを具備してなる加圧ベルト方式の画像定着装置が提案されている。この定着方式によれば、下の加圧部材をベルトにし、用紙とロールの接触面積を広げることで熱伝導効率を大幅に向上させ、エネルギー消費を抑制すると同時に小型化を実現することが可能となっている。
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１記載の定着装置は、定着ローラを用いた装置に比べて装置の高速化に適しているものの、ウォームアップ時間（プリント可能な温度に達するまでに要する時間である。）やファーストプリント時間（プリント要求を受けた後にプリント準備を経てプリント動作をおこない排紙が完了するまでの時間である。）の短縮化に限界があった。
【０００８】
これに対して、特許文献２記載の定着装置は、低熱容量化によりウォームアップ時間やファーストプリント時間の短縮化が可能になるとともに、装置の小型化も可能になる。しか、特許文献２記載の定着装置では、耐久性の問題と、ベルト温度安定性の問題があった。すなわち、熱源であるセラミックヒータとベルト内面の摺動による耐磨耗性が不十分であり、長時間運転すると連続摩擦を繰り返す面が荒れて摩擦抵抗が増大し、ベルトの走行が不安定になる、もしくは定着装置の駆動トルクが増大する等の現象が生じ、その結果、画像を形成する転写紙のスリップが生じ画像のずれが生じる、または駆動ギヤに係る応力が増大し、ギヤの破損を引き起こすという不具合が発生した（課題１）。
また、フィルム加熱方式の定着装置では、ベルトをニップ部で局所的に加熱しているため回転するベルトがニップ入り口に戻ってくる際に、ベルト温度は最も冷えた状態になり、（特に高速回転を行うと）定着不良が出やすいという問題があった（課題２）。
【０００９】
一方、特許文献３では、圧力パッドの表層に低摩擦シート（シート状摺動材）としてＰＴＦＥを含浸させたガラス繊維シート（ＰＴＦＥ含浸ガラスクロス）を用い、ベルト内面と固定部材の摺動性の問題を改善する手段が開示されている。しかし、このような加圧ベルト方式の定着装置（特許文献３，４）では、定着ローラの熱容量が大きく、昇温が遅いため、ウォームアップにかかる時間が長いという問題があった。（課題３）。
【００１０】
以上のような課題１〜３に対して、特許文献５，６では、無端状の定着ベルトの内周側に配置される略パイプ状の対向部材（金属熱伝導体）と、前記対向部材の内周側に配置され該対向部材を加熱するセラミックヒータ等の抵抗発熱体とを設けることにより、定着ベルト全体を温めることを可能にし、ウォームアップ時間やファーストプリント時間を短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することのできる定着装置が提案されている。しかしながら、対向部材（金属熱伝導体）を介して抵抗発熱体の熱を定着ベルトに伝える方式であるため、ウォームアップ時間やファーストプリント時間の短縮という点で不十分であった。
【００１１】
これに対して、特許文献７では、無端状の定着ベルトと、該定着ベルトに圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ベルトの内周面側に固設されて当該定着ベルトを加熱する抵抗発熱体と、を備え、前記抵抗発熱体は、前記定着ベルトの内周面に対して圧接しないように微小ギャップで配設する定着装置が提案されている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間をより短くし、装置を高速化した場合であっても定着不良や定着部材及び抵抗発熱体の磨耗・破損等の不具合が生じないようにすることができるものとしている。
【００１２】
しかしながら、特許文献７記載の定着装置において、加圧ローラの回転、振動に起因する応力が抵抗発熱体に繰り返し作用して、前記抵抗発熱体の屈曲が繰り返し行われるようになるが、該抵抗発熱体が金属材料からなるものであるため、繰り返しの屈曲による疲労破壊により断線して定着ベルトの適切な加熱が行われないことがあった。
【００１３】
また、定着装置では、種々の記録媒体が通紙されることが前提となっている。例えば、定着部材の加熱手段の軸方向の発熱幅よりも小さな記録媒体が通紙されることもあるが、この場合には、そのままでは定着部材の非通紙領域は記録媒体に熱を奪われないことから熱量過多となってしまう。
【００１４】
そこで、特許文献８では、それぞれがシートの幅方向において互いに異なる発熱分布を有している熱源（ハロゲンヒータ、面状発熱体、電磁誘導加熱手段（ＩＨ）など）を加熱手段として配置し、記録媒体の通紙幅に適した熱源にのみ給電することで定着部材の端部温度上昇を防止する発明が開示されている。しかしながら、配置した熱源の数でしか発熱幅を変化させることが出来ないため、記録媒体のサイズ対応力としては不十分であった。
【００１５】
また、特許文献７では、複数の抵抗発熱体を定着ベルトの軸方向に並べて配置し、それぞれの抵抗発熱体について独立して発熱の制御を行うことにより、定着ベルトにおける軸方向の発熱分布を可変としているが、この発明も同様に種々のサイズの記録媒体に柔軟に対応することは困難であった。また、抵抗発熱体が金属箔からなるものであることから定着ベルトにおける温度分布を調整する自由度が狭かった。すなわち、隣接する抵抗発熱体同士を重ね合わせることが困難であり、お互いを一定の間隔で離して配置するようになることから、その境界部分の加熱が不足し、定着ベルトの軸方向の温度分布が不均一なものとなり好ましいものではなかった。また、隣接する抵抗発熱体同士を重ね合わせることができたとしても、抵抗発熱体を定着ベルトの内周面に対して圧接しないように微小ギャップで配設している関係上、重ね合わせた部分が局部的に厚くなって定着ベルトとの当たりが不均一となることから、定着ベルトの均一加熱に不都合であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、面状発熱体により種々のサイズの記録媒体に対応して定着部材を適切に加熱する定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕  回転する無端状ベルトの定着部材（定着スリーブ２１）と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材（加圧ローラ３１）と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材（当接部材２６）と、前記定着部材の内周側に該定着部材と当接または近接して配置され、前記定着部材を直接または間接的に加熱するものであって、絶縁性を有する基層（基層２２ａ）上に１つの抵抗発熱層（抵抗発熱層２２ｂ）が形成されてなる発熱シート（発熱シート２２ｓ）と、前記抵抗発熱層に電力を供給するものであって、該抵抗発熱層おける通電距離を調整可能に配置される３つ以上の電極端子（電極端子２２ｅ）と、を有する面状発熱体（面状発熱体２２）と、前記定着部材の内周側に該定着部材との間に前記面状発熱体を挟むように配置され、該面状発熱体を所定位置で支持する発熱体支持部材（発熱体支持部材２３）と、前記面状発熱体の３つ以上の電極端子（電極端子２２ｅ）における任意の２つの電極端子と電源とを給電可能に接続して、該発熱シートの前記定着部材の軸方向における発熱幅を変化させる発熱幅調整機構部（発熱幅調整機構部３２）と、を備え、前記発熱幅調整機構部は、前記３つ以上の電極端子に対応する軸方向の各位置に、該電極端子に対して前記電源からの給電を行う給電端子が設けられた回転軸部材を有し、前記給電端子は、前記回転軸部材の円周方向の位置が異なるものを含んで設けられており、前記回転軸部材を所定の回転位置とすることで、前記３つ以上の電極端子のうち２つの電極端子と前記電源とを給電可能に接続することを特徴とする定着装置（定着装置２０、図７〜図８）。
〔２〕  前記発熱幅調整機構部は、通紙される記録媒体のサイズに対応して、前記発熱シートの発熱幅を変化させることを特徴とする前記〔１〕に記載の定着装置。
〔３〕  前記発熱シートにおける抵抗発熱層は、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなることを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載の定着装置。
〔４〕  前記〔１〕〜〔３〕のいずれか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（画像形成装置１、図１１）。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の定着装置によれば、発熱幅調整機構部により発熱シートにおける発熱幅を任意に変化させることができるので、良好な定着性を確保しつつ定着部材の通紙していない領域の過昇温を防止することができる。また、発熱シートが当接して定着部材を加熱する領域を通紙される記録媒体のサイズに対応して変化させることが可能である。
本発明の画像形成装置によれば、本発明の定着装置を備えているので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、記録媒体のサイズが変わっても適切な画像形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る定着装置の前提となる参考例の構成を示す断面図である。
【図２】定着スリーブにおける軸方向、周方向を示す概略図である。
【図３】本発明で用いる発熱シートの構成を示す断面図である。
【図４】図１の定着装置で用いる回転支持部材の構成を示す斜視図である。
【図５】図１の定着装置における定着スリーブ側の内部機構部の構成を示す概略図である。
【図６】発熱シートの構成例を示す図である。
【図７】本発明に係る定着装置の構成を示す断面図である。
【図８】本発明に係る定着装置で用いられる発熱幅調整機構部の構成例（１）を示す概略図である。
【図９】本発明に係る定着装置で用いられる発熱幅調整機構部の構成例（２）を示す概略図である。
【図１０】本発明に係る定着装置で用いられる発熱幅調整機構部の構成例（３）を示す概略図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
まず、本発明に係る定着装置の前提となる参考例について説明する。
図１は、本発明に係る定着装置の前提となる参考例の構成を示す断面図である。
図１に示すように、定着装置５０は、回転する無端状ベルトからなる定着部材（定着スリーブ２１（定着回転体ともいう））と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材（加圧ローラ３１（加圧回転体ともいう））と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材（当接部材２６）と、前記定着部材の内周側に該定着部材と当接して配置され、前記定着部材を加熱する面状発熱体（面状発熱体２２）と、前記定着部材の内周側に該定着部材との間に前記面状発熱体を挟むように配置され、該面状発熱体を所定位置で支持する発熱体支持部材（発熱体支持部材２３）と、定着スリーブ２１の内周側に設けられ、回転する定着スリーブ２１を支持するパイプ形状の回転支持部材（回転支持部材２７）と、回転支持部材２７の内周側であってニップ部下流側に配置されるようにコア保持部材２８のＨ型外面に設けられる断熱支持部材（断熱支持部材２９）と、を備える。
【００２１】
ここで、定着スリーブ２１は、軸方向が通紙される記録媒体Ｐの幅に対応する長さを有し、可撓性を有するパイプ形状の無端状ベルトであり、例えば厚さが３０〜５０μｍの金属材料からなる基材上に少なくとも離型層を形成したものであって、外径が３０ｍｍになっている。なお以降、図２（ａ）に示すように、定着スリーブ２１のパイプ長手方向を軸方向と、図２（ｂ）に示すように、定着スリーブ２１のパイプ円周方向を周方向と称する。
【００２２】
定着スリーブ２１の基材を形成する材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれらの合金等の伝熱性のよい金属材料を用いることができる。
【００２３】
定着スリーブ２１の離型層は、ＰＦＡ等のフッ素化合物をチューブ状に被覆したものであって、その厚さは５０μｍになっている。離型層は、記録媒体Ｐ上のトナー像（トナー）Ｔが直接的に接する定着スリーブ２１表面のトナー離型性を高めるためのものである。
【００２４】
加圧ローラ３１は、アルミニウム、銅等の金属材料からなる芯金上に、シリコーンゴム（ソリッドゴム）等の耐熱性弾性層、離型層が順次形成されたものであって、外径が３０ｍｍになっている。弾性層は、肉厚が２ｍｍ〜３ｍｍとなるように形成されている。離型層は、ＰＦＡチューブを被覆したものであって、厚さが５０μｍになるように形成されている。また、芯金内には必要に応じてハロゲンヒータなどの発熱体を内蔵してもよい。また、加圧ローラ３１は、加圧手段（不図示）により定着スリーブ２１を介して当接部材２６に圧接され、その圧接部が定着スリーブ２１側が凹んだニップ部を形成している。そして、このニップ部に、記録媒体Ｐが搬送されることになる。
【００２５】
また、加圧ローラ３１は、定着スリーブ２１に圧接した状態で不図示の駆動機構により回転駆動され（図１において時計回り方向に回転）、この加圧ローラ３１の回転に伴って定着スリーブ２１が回転することになる（図１において反時計回り方向に回転）。
【００２６】
当接部材２６は、定着スリーブ２１の軸方向に長さを有し、少なくとも定着スリーブ２１を介して加圧ローラ３１と圧接する部分がフッ素系ゴムなどの耐熱性を有する弾性体からなるものであり、コア保持部材２８により定着スリーブ２１の内周側の所定位置に保持された状態で固定されている。また、当接部分２６の定着スリーブ２１の内周面と接する部分はテフロン（登録商標）シートなどの摺動性及び耐磨耗性の優れた材料からなるものとするとよい。
【００２７】
コア保持部材２８は、金属などの板材が板金加工されてなり、定着スリーブ２１の軸方向の長さに対応する長さを有し断面がＨ型形状の剛性部材であり、定着スリーブ２１の内周側の略中心部分に配置されるものである。
【００２８】
またコア保持部材２８は、定着スリーブ２１の内周側に配置される種々の部材を所定位置に保持するものであり、例えばコア保持部材２８のＨ型の一方（加圧ローラ３１に対向する側）のくぼんだ部分に当接部材２６を収納保持し、当接部材２６が加圧ローラ３１により加圧されても大きく変形しないようにニップ部とは反対面側から支持している。また、コア保持部材２８は、当接部材２６を該コア保持部材２８から加圧ローラ３１側に少し突出するように保持しており、ニップ部でコア保持部材２８が定着スリーブ２１に接触しないように配置されている。
【００２９】
また、コア保持部材２８のＨ型の他方（加圧ローラ３１側とは反対側）のくぼんだ部分に、定着スリーブ２１の軸方向の長さに対応する長さを有し断面がＴ字型形状の端子台ステイ２４及び端子台ステイ２４上に延設され外部からの電力を供給する給電線２５を収納保持している。さらに、コア保持部材２８のＨ型の外面に発熱体支持部材２３を保持している。図１では、定着スリーブ２１の下方半周分（ニップ部の入側半周分）の領域で発熱体支持部材２３を保持している。その際、組み立て性を勘案して発熱体支持部材２３とコア保持部材２８を接着してもよい。あるいは発熱体支持部材２３側からコア保持部材２８側への伝熱を防止するために、両者を非接着としてもよい。
【００３０】
また、コア保持部材２８は、パイプ形状の回転支持部材２７のそのパイプ周面が軸方向に切断されてできた端部をニップ部の周方向前後で拘持することにより、該回転支持部材２７を保持している。なお、回転支持部材２７の軸方向両端は定着装置５０のフレームを構成する側板で保持されている。
【００３１】
発熱体支持部材２３は、面状発熱体２２を定着スリーブ２１の内周面と当接させて配置するために該面状発熱体２２を支持するものである。そのため、発熱体支持部材２３は、断面形状を円形とした定着スリーブ２１の内周面に沿った所定の弧の長さの外周面を有している。
【００３２】
また、発熱体支持部材２３は、面状発熱体２２の発熱に耐えるだけの耐熱性と、回転走行する定着スリーブ２１が面状発熱体２２に接触した際に変形することなく面状発熱体２２を支持するだけの強度と、面状発熱体２２の熱をコア保持部材２８側に伝えずに、定着スリーブ２１側に伝えるようにする断熱性と、を有することが好ましく、例えばポリイミド樹脂の発泡成形体であることが好ましい。なお、面状発熱体２２が定着スリーブ２１の内周面と当接する構成の場合、回転走行する定着スリーブ２１が面状発熱体２２をニップ部側に引っ張る力が該面状発熱体２２に作用するため、発熱体支持部材２３は変形することなく面状発熱体２２を支持するだけの強度が必要になるが、この場合にもポリイミド樹脂の発泡成形体が好適である。また、このポリイミド樹脂の発泡体の内部に補助的にソリッドの樹脂部材を設けて剛性を向上させるようにしてもよい。
【００３３】
面状発熱体２２は、図３に示すように、絶縁性を有する基層２２ａ上に、耐熱性樹脂中に導電性粒子が分散されてなる抵抗発熱層２２ｂと、該抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する電極層２２ｃと、が形成され、定着スリーブ２１の軸方向、周方向に対応して所定の幅及び長さをもち可撓性を示す発熱シート２２ｓを有する。また、基層２２ａ上には、抵抗発熱層２２ｂと隣接する別の給電系統の電極層２２ｃとの間や発熱シート２２ｓの縁部分と外部との間を絶縁する絶縁層２２ｄが設けられている。なお、面状発熱体２２は、発熱シート２２ｓの端部で電極層２２ｃに接続され、給電線２５から供給される電力を該電極層２２ｃに供給する電極端子２２ｅ（不図示、後述）を備える。
【００３４】
また、発熱シート２２ｓの厚さは０．１〜１ｍｍ程度であり、少なくとも発熱体支持部材２３の外周面に沿って巻きつけることができる程度の可撓性を有している。
【００３５】
ここで、基層２２ａは、ＰＥＴまたはポリイミド樹脂などのある程度の耐熱性を有する樹脂からなる弾性体フィルムであり、このうちポリイミド樹脂からなるフィルム部材であることが好ましい。これにより、耐熱性と、絶縁性と、ある程度の柔軟性（可撓性）を備える。
【００３６】
抵抗発熱層２２ｂは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子が均一に分散してなる導電性を有する薄膜であり、通電されると内部抵抗によりジュール熱として発熱する構成となっている。このような抵抗発熱層２２ｂは、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂の前駆体中にカーボン粒子や金属粒子などの導電性粒子を分散させた塗料を基層２２ａ上に塗布して成膜するとよい。
【００３７】
また、抵抗発熱層２２ｂは、基層２２ａ上にまずカーボン粒子や金属粒子からなる薄膜の導電層が形成され、ついでその導電層上にポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂からなる絶縁性薄膜を積層して一体化したものであってもよい。
【００３８】
なお、抵抗発熱層２２ｂに使用するカーボン粒子は、通常のカーボンブラック粉末でもよいが、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイルの少なくともいずれかからなるカーボンナノ粒子であってもよい。
【００３９】
また、金属粒子は、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉなどからなる粒子であり、その形状は粒状であってもよいし、フィラメント状であってもよい。
【００４０】
絶縁層２２ｄは、ポリイミド樹脂などの基層２２ａと同じ耐熱性樹脂からなる絶縁材料を塗布により形成するとよい。
【００４１】
電極層２２ｃは、導電性インクやＡｇなどの導電性ペーストなどを塗布して形成したものでもよいし、金属箔や金属網などを接着して形成したものであってもよい。
【００４２】
面状発熱体２２を構成する発熱シート２２ｓは、厚みの薄いシートであることから熱容量が小さく、急速な加熱が可能であり、その発熱量は抵抗発熱層２２ｂの体積抵抗率によって任意に設定できる。すなわち、抵抗発熱層２２ｂを構成する導電性粒子の構成材料、形状、大きさ、分散量などにより発熱量を調整することが可能であり、例えば単位面積当りの発熱量３５Ｗ／ｃｍ２で、総電力１２００Ｗ程度の出力が得られる面状発熱体２２の実現が可能である。この場合、発熱シート２２ｓは、例えば幅（軸方向）２０ｃｍ、長さ（周方向）２ｃｍ程度のサイズとなる。
【００４３】
また、面状発熱体としてステンレスなどの金属フィラメントからなるものを用いた場合、フィラメントの存在により面状発熱体の表面には凹凸が生じていることから、本発明のように定着スリーブ２１の内周面と摺動させると、表面が容易に磨耗してしまうが、本発明で使用する発熱シート２２ｓは前述のように表面に凹凸がなく平坦であることから、定着スリーブ２１の内周面との摺動に対して優れた耐久性を示す。またさらに、発熱シート２２ｓの抵抗発熱層２２ｂ表面にフッ素系樹脂をコーティングすると、定着スリーブ２１の内周面との接触に対する耐久性がさらに向上するので好ましい。
【００４４】
なお、発熱シート２２ｓの定着スリーブ２１内周面における配置領域としては、定着スリーブ２１の内周面のニップ部とは反対側の位置からニップ部手前までにかけて任意の位置に配置してよい。
【００４５】
ところで、定着装置５０では、回転時はニップ部で加圧ローラ３１に引っ張られることから、ニップ部の上流側の定着スリーブ２１は張力が付与された張り側となり、定着スリーブ２１の内周面は発熱体支持部材２３に圧接した状態で面状発熱体２２と摺動する。一方で、ニップ部の下流側では定着スリーブ２１に張力は作用しておらず弛んだ状態となっており、この状態のまま装置の高速化を図ろうとすると、ニップ部の下流側の定着スリーブ２１の弛む程度がひどくなり、定着スリーブ２１の回転走行安定性に支障が出てくることになる。
【００４６】
そこで、定着装置５０において、定着スリーブ２１の内周側であって少なくとも前記ニップ部下流側で、該定着スリーブ２１の回転状態を支持する回転支持部材２７を備えることが好ましい。
【００４７】
回転支持部材２７は、例えば厚さ０．１〜１ｍｍの鉄、ステンレス等の薄肉金属からなるパイプ形状のものであり、その外径が定着スリーブ２１の内径よりも直径で０．５〜１ｍｍ程度小さいものとなっている。また、回転支持部材２７のパイプ円周上において、少なくともニップ部とは反対側の位置からニップ部入り口近傍にかけては定着スリーブ２１の内周面が回転支持部材２７の外周面に当接している。また、回転支持部材２７の外周面においてニップ部側が軸方向に切断されて開口しており、その端部がコア保持部材２８側に折り込まれて、ニップ部に接触しないようになっている。
【００４８】
また、回転支持部材２７は、図４に示すように、ニップ部の上流側の一定領域の外周面が除去されて開口部２７ａが設けられている。これにより、図５に示すように、定着スリーブ２１の内部機構部を構成した場合に、開口部２７ａから面状発熱体２２の全面が露出するとともに面状発熱体２２の表面が回転支持部材２７の外周面と同じ面（面イチ）となる、あるいは若干回転支持部材２７の外周面から突出して配置されるようになり、該面状発熱体２２が定着スリーブ２１の内周面に接触するようになる。
【００４９】
したがって、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）は、発熱体支持部材２３に支持されて、定着スリーブ２１の内周面と接触して配置され、定着スリーブ２１を効率的に加熱することが可能である。
【００５０】
以上の構成のように、回転支持部材２７により定着スリーブ２１の回転走行安定性が確保できるだけでなく、定着スリーブ２１を剛性の高い金属製の回転支持部材２７で支持できるので組立上のハンドリングが容易である。
【００５１】
断熱支持部材２９は、ニップ部出側で、回転支持部材２７を介して定着スリーブ２１の熱に耐えるだけの耐熱性と、定着スリーブ２１と接触する回転支持部材２７からの熱流出（損失）を防ぐ断熱性と、回転走行する定着スリーブ２１が回転支持部材２７に接触した際に変形することがないように回転支持部材２７を支持するだけの強度と、を有するものであり、発熱体支持部材２３と同じポリイミド樹脂の発泡成形体であることが好ましい。
【００５２】
以上の構成により、定着装置５０は、省エネを図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。また、面状発熱体２２における発熱シート２２ｓは樹脂ベースのシートであるため、加圧ローラ３１の回転、振動に起因する応力が発熱シート２２ｓに繰り返し作用して、発熱シート２２ｓの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転が可能である。これに加えて、回転支持部材２７（必要に応じて断熱支持部材２９）を設けることにより、定着スリーブ２１の回転走行安定性を向上させることができ、高速化を図ること可能となる。また、回転支持部材２７において定着スリーブ２１の軸方向への熱伝導により、定着スリーブ２１の軸方向の温度均一化を補助的に行うことができるので、より高速の装置へ対応することが可能となる。
【００５３】
なお、定着装置５０では、通紙する記録媒体の各種サイズに対応するために、発熱シート２２ｓが、基層２２ａの主面上で軸方向に区画された複数の領域それぞれに、抵抗発熱層２２ｂが独立して発熱可能に形成されてなる必要がある。
【００５４】
図６（ａ）は、面状発熱体２２の構成例を示す上面図である。ここでは、面状発熱体２２を発熱体支持部材２３に貼り付ける前の状態で平坦面上に展開し上から見た状態を示している。また、図中横方向は、定着スリーブ２１の軸方向に対応する幅方向であり、縦方向は定着スリーブ２１の周方向に対応する長さ方向となっている。
【００５５】
図６（ａ）において、発熱シート２２ｓは、その主面上について概略として幅方向（軸方向）で３分割され、さらに長さ方向（周方向）で２分割された６つの分割領域が形成されている。ここで、６つの分割領域を、長さ方向（周方向）が行成分、幅方向（軸方向）が列成分からなる行列マトリクスとして見たとき（図６（ｂ））、（１，２）成分の分割領域（定着スリーブ２１の軸方向中央部に対応する領域）に所定幅と長さをもつ抵抗発熱層２２ｂ１が形成され、（２，１）成分及び（２，３）成分の分割領域（定着スリーブ２１の軸方向両端部に対応する領域それぞれ）に所定幅と長さをもつ抵抗発熱層２２ｂ２が形成されている。
【００５６】
また、（１，１）成分及び（１，３）成分の分割領域には、抵抗発熱層２２ｂ１に接続された電極層２２ｃが形成されており、さらにそれぞれの電極層２２ｃには発熱シート２２ｓの一辺（図中下方の一辺）から延設された電極端子２２ｅ１が設けられ、第１の発熱回路が形成されている。
【００５７】
また、（２，２）成分の分割領域には、２つの抵抗発熱層２２ｂ２間を接続する電極層２２ｃが形成され、さらに、２つの抵抗発熱層２２ｂ２それぞれには発熱シート２２ｓの長さ方向（周方向）であって前記一辺（図中下方の一辺）側に延びる電極層２２ｃが接続され、またさらにこれらの電極層２２ｃそれぞれには発熱シート２２ｓの該一辺から延設された電極端子２２ｅ２が設けられ、第２の発熱回路が形成されている。
【００５８】
また、前記第１の発熱回路と第２の発熱回路の間には両者のショートを防ぐ絶縁層２２ｄが設けられている。
【００５９】
図６（ａ）の構成の面状発熱体２２において、電極端子２２ｅ１から通電すると、抵抗発熱層２２ｂ１の内部抵抗によりジュール熱として発熱し、電極層２２ｃでは低抵抗のために発熱しないことから、発熱シート２２ｓの（１，２）成分の分割領域のみが発熱することになり、定着スリーブ２１の軸方向中央部を加熱することができる。
【００６０】
また、電極端子２２ｅ２から通電すると、抵抗発熱層２２ｂ２の内部抵抗によりジュール熱として発熱し、電極層２２ｃでは低抵抗のために発熱しないことから、発熱シート２２ｓの（２，１）成分及び（２，３）成分の分割領域のみが発熱することになり、定着スリーブ２１の軸方向両端部を加熱することができる。
【００６１】
したがって、定着装置５０に小サイズ（狭い幅）の記録媒体Ｐが通紙される際には、電極端子２２ｅ１にのみ通電して、定着スリーブ２１の軸方向中央部のみを加熱し、広い幅の記録媒体Ｐが通紙される際には、電極端子２２ｅ１及び２２ｅ２に通電して、定着スリーブ２１の軸方向全幅を加熱することにより、エネルギー消費を抑えつつ記録媒体Ｐの幅に応じて適切な定着が可能となる。また、記録媒体Ｐのサイズに応じて面状発熱体２２の発熱量を制御できるので、小サイズ紙を連続して通紙しても非通紙部の温度が過度に上昇することなく、部材保護のための機器停止や生産性の低下を招くことがないようにすることができる。
【００６２】
しかしながら、図６（ａ）の構成を採用しても、対応できる記録媒体Ｐのサイズは２種類であり、通紙される種々のサイズの記録媒体に柔軟に対応することは困難であった。
発明者らは、この課題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
【００６３】
以下、本発明に係る定着装置について説明する。
図７は、本発明に係る定着装置の構成を示す断面図である。
図７に示すように、定着装置２０は、回転する無端状ベルトの定着部材（定着スリーブ２１）と、前記定着部材の外周面と当接する加圧部材（加圧ローラ３１）と、前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材（当接部材２６）と、前記定着部材の内周側に該定着部材と当接または近接して配置され、前記定着部材を直接または間接的に加熱するものであって、絶縁性を有する基層（基層２２ａ）上に１つの抵抗発熱層（抵抗発熱層２２ｂ）が形成されてなる発熱シート（発熱シート２２ｓ）と、前記抵抗発熱層に電力を供給するものであって、該抵抗発熱層おける通電距離を調整可能に配置される３つ以上の電極端子（電極端子２２ｅ）と、を有する面状発熱体（面状発熱体２２）と、前記定着部材の内周側に該定着部材との間に前記面状発熱体を挟むように配置され、該面状発熱体を所定位置で支持する発熱体支持部材（発熱体支持部材２３）と、前記面状発熱体の３つ以上の電極端子における任意の２つの電極端子と電源とを給電可能に接続して、該発熱シートの前記定着部材の軸方向における発熱幅を変化させる発熱幅調整機構部（発熱幅調整機構部３２）と、を備えることを特徴とするものである。
【００６４】
ここで、定着スリーブ２１、端子台ステイ２４、当接部材２６、回転支持部材２７、コア保持部材２８、加圧ローラ３１は、図１に示した定着装置５０を構成するものと同じであり、端子台ステイ２４上に給電線２５の代わりに発熱幅調整機構部３２を備える点で定着装置５０と異なる。また、断熱支持部材２９は省略してもよいし、備えていてもよい。
以下、本発明の根幹を成す発熱幅調整機構部３２について説明する。
【００６５】
図８は、本発明で用いる発熱幅調整機構部の構成例（１）を示す概略図である。ここでは、面状発熱体２２と発熱幅調整機構部３２のみを概念的に示している。
【００６６】
ここで、面状発熱体２２の基本的構成は、定着装置５０を構成する面状発熱体２２として前述したものと同じであるが、つぎの点で相違する。
すなわち、発熱シート２２ｓとして、絶縁性を有する基層２２ａ上に、定着スリーブ２１の軸方向、周方向それぞれに対応して所定の幅、長さを有する１つの抵抗発熱層２２ｂが形成されており、該抵抗発熱層２２ｂの周方向の一方の端部において軸方向に所定の間隔を持って３つ以上の電極端子（図８ではｉ〜viiiの８つの電極端子）２２ｅが接続されている。なお、図７の定着装置２０においては、面状発熱体２２のうち発熱シート２２ｓは発熱体保持部材２３の外周面に保持され、複数の電極端子２２ｅのみが端子台ステイ２４上に軸方向に前記所定の間隔をもって固定されている。
【００６７】
また、発熱幅調整機構部３２は、端子台ステイ２４に固定された全ての電極端子２２ｅに接した状態で軸回転可能に配置される回転軸部材３２ａを有している。この回転軸部材３２ａは絶縁性の外周面に前記電極端子２２ｅの数と同数となる３つ以上の給電電極（図８では１〜８の８つの給電電極）３２ｅをそれぞれ前記３つ以上の電極端子２２ｅに対して１対１対応となるように軸方向に所定の間隔を持って配置するとともに該電極端子２２ｅと接触可能に露出させた状態で有している。また、前記給電電極３２ｅは接触する電極端子２２ｅに対して外部の電源からの給電が可能な状態とされている。
【００６８】
なお、回転軸部材３２ａにおける給電電極３２ｅの配置としては、例えば電極端子２２ｅ及び給電電極３２ｅが奇数個の場合、奇数個ある給電電極３２ｅのうち特定の１つの給電電極３２ｅが常に特定の１つの電極端子２２ｅと接触している状態としておき、残りの給電電極３２ｅを回転軸部材３２ａの円周上にお互いが異なる円周角の位置となるように配置しておくとよい。これにより、回転軸部材３２ａを所定の回転角で回転させると、前記特定の１つの給電電極３２ｅと残りの給電電極３２ｅのうちの１つとが対応する電極端子２２ｅに接触し、それらの電極端子２２ｅから給電されるようになる。
【００６９】
また、電極端子２２ｅ及び給電電極３２ｅが偶数個の場合、偶数個の給電電極３２ｅから２つずつの給電電極３２ｅのペアに分け、それぞれのペアの２つの給電電極３２ｅ同士が回転軸部材３２ａの円周上に同じ円周角の位置となるとともに、ペア同士ではお互いが異なる円周角の位置となるように配置しておくとよい。図８では、回転軸部材３２ａの軸方向中心を基準にして左右対称の位置関係となるように、４つの給電電極３２ｅペア（符号１と８、２と７、３と６、４と５）に分けている。
【００７０】
これにより、回転軸部材３２ａを円周方向ある位置を基準として該基準位置から所定の回転角で回転させると、前記偶数個の給電電極３２ｅの中のいずれかのペアの給電電極３２ｅがそれぞれ対応する電極端子２２ｅに接触し、それらの電極端子２２ｅから給電を行うことができるようになる。例えば、図８に示す構成では、回転軸部材３２ａは４つの異なる回転角の回転が行われ、ある回転角１の場合には、符号１，８の給電電極３２ｅが符号ｉ，viiiの電極端子２２ｅと接触して符号ｉ，viiiの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。また、ある回転角２の場合には、符号２，７の給電電極３２ｅが符号ii，viiの電極端子２２ｅと接触して符号ii，viiの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。また、ある回転角３の場合には、符号３，６の給電電極３２ｅが符号iii，viの電極端子２２ｅと接触して符号iii，viの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。また、ある回転角４の場合には、符号４，５の給電電極３２ｅが符号iv，vの電極端子２２ｅと接触して符号iv，vの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。
【００７１】
このように、発熱幅調整機構部３２では、回転軸部材３２ａを所定の回転角だけ軸回転させて前記３つ以上の給電電極３２ｅのうち、任意の２つの給電電極３２ｅを面状発熱体２２の３つ以上の電極端子２２ｅにおける対応する任意の２つの電極端子２２ｅに電源からの給電可能に接触させることができる。このとき、回転軸部材３２ａの回転角を調整すれば、抵抗発熱層２２ｂに通電可能となる電極端子２２ｅの間隔を任意の間隔とすることができ、その結果、発熱シート２２ｓの定着スリーブ２１の軸方向における発熱幅を変化させることが可能となる。
【００７２】
また、発熱幅調整機構部３２は、通紙される記録媒体Ｐのサイズに対応して、発熱シート２２ｓの発熱幅を変化させることが好適である。なお、図８の場合には、記録媒体Ｐの通紙は軸方向中心を基準とする。例えば、定着装置２０において通紙される最小サイズの記録媒体Ｐを通紙するときには、図８の回転軸部材３２ａを回転角４で回転させて、符号４，５の給電電極３２ｅが符号iv，vの電極端子２２ｅと接触して符号iv，vの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給するようにするとよい。また、定着装置２０において通紙される最大サイズの記録媒体Ｐを通紙するときには、図８の回転軸部材３２ａを回転角１で回転させて、符号１，８の給電電極３２ｅが符号ｉ，viiiの電極端子２２ｅと接触して符号ｉ，viiiの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給するとよい。これにより、発熱シート２２ｓにおいて通紙する記録媒体Ｐの幅に適合した軸方向の所定領域が発熱して定着スリーブ２１を適切な幅で加熱することができ、定着スリーブ２１において通紙する記録媒体Ｐの幅よりも外側となる領域の過昇温を防止することができる。
【００７３】
このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
まず、画像形成装置が出力信号を受けると（例えばユーザの操作パネルの操作あるいはパソコンからの通信などにより画像形成装置に印刷要求があると）、定着装置２０において、加圧ローラ３１が定着スリーブ２１を介して当接部材２６に押圧され、ニップ部を形成する。
ついで、不図示の駆動装置によって、加圧ローラ３１が図７の時計回り方向に回転駆動されると、定着スリーブ２１も連れ回りして時計方向に回転する。このとき、面状発熱体２２の発熱シート２２ｓは定着スリーブ２１の内周面に対して摺動する状態となる。
そして、それと同期して外部電源または内部の蓄電装置から発熱幅調整機構部３２を通じて面状発熱体２２に電力が供給され、発熱シート２２ｓが発熱する。このとき、発熱幅調整機構部３２により通紙予定の記録媒体Ｐの幅に対応した所定の幅で発熱シート２２ｓは発熱し、定着スリーブ２１は発熱シート２２ｓからその幅に対応する領域で効率的に熱が伝達され、急速に加熱される。なお、駆動装置の動作と面状発熱体２２による加熱は同時刻に同時に開始する必要はなく、適宜時間差を設けて開始しても良い。
このとき、ニップ部上流側であって、定着スリーブ２１に対して接触又は非接触に配置された温度検知手段（不図示）で検知される温度により、ニップ部が所定の温度となるように、面状発熱体２２による加熱制御が行われており、定着に必要な温度まで昇温された後、保持され、記録媒体Ｐの通紙が開始される。
【００７４】
このように、本発明の定着装置では、定着スリーブ２１及び面状発熱体２２の熱容量が小さいため、省エネを図りつつウォームアップ時間やファーストプリント時間を短くすることができる。また、面状発熱体２２における発熱シート２２ｓは樹脂ベースのシートであるため、加圧ローラ３１の回転、振動に起因する応力が発熱シート２２ｓに繰り返し作用して、発熱シート２２ｓの屈曲が繰り返し行われても疲労破壊することがなく、長時間の運転が可能である。またさらに、定着スリーブ２１は、通紙予定の記録媒体Ｐの幅に対応した領域のみが加熱され、それよりも外側の領域の過昇温が防止される。
【００７５】
また、画像形成装置への出力信号がない場合、通常は消費電力を抑えるために加圧ローラ３１及び定着スリーブ２１は非回転で、面状発熱体２２は通電を停止されているが、すぐに再出力を開始したい（復帰させたい）場合は、加圧ローラ３１及び定着スリーブ２１が非回転の状態でも面状発熱体２２に通電しておくことが可能である。この場合は、面状発熱体２２に定着スリーブ２１全体を保温させておく程度の通電を行う。
【００７６】
なお、本発明で用いる発熱幅調整機構部は、図８に示す発熱幅調整機構部３２に限定されるものではない。以下、図９，図１０に、本発明で用いる発熱幅調整機構部の別の構成例を示す。
【００７７】
図９は、本発明で用いる発熱幅調整機構部の構成例（２）を示す概略図である。ここでは、面状発熱体２２と発熱幅調整機構部３３のみを概念的に示している。
【００７８】
ここで、面状発熱体２２の基本的構成は、定着装置５０を構成する面状発熱体２２として前述したものと同じであるが、つぎの点で相違する。
すなわち、発熱シート２２ｓとして、絶縁性を有する基層２２ａ上に、一定の幅の抵抗発熱層２２ｂが蛇行した状態で形成されており、該抵抗発熱層２２ｂの周方向の一方の端部において軸方向に所定の間隔を持って３つ以上の電極端子（図９ではｉ〜viの６つの電極端子）２２ｅが接続されている。なお、図７の定着装置２０においては、面状発熱体２２のうち発熱シート２２ｓは発熱体保持部材２３の外周面に保持され、複数の電極端子２２ｅのみが端子台ステイ２４上に固定され、複数の電極端子２２ｅそれぞれからハーネス等の引き出し線により軸方向いずれか一方向に定着スリーブ２１の外側まで引き出されている。
【００７９】
また、発熱幅調整機構部３３は、定着スリーブ２１の外側まで引き出された前記複数の電極端子２２ｅそれぞれに対応する引き出し線をそれぞれ独立して接続する３つ以上の給電端子（図９では１〜６の６つの端子）３３ｔを有している。また、すなわち、３つ以上の給電端子３３ｔのうち、任意に選択される２つの給電端子３３ｔは接続する電極端子２２ｅに対して外部の電源からの給電が可能な状態となる。
【００８０】
例えば、３つ以上の給電端子３３ｔのうち特定の１つの給電端子３３ｔ（符号１の給電端子３３ｔ）が常に特定の１つの電極端子２２ｅ（符号ｉの電極端子２２ｅ）と接触している状態としておき、残りの給電端子３３ｔから任意の給電端子３３ｔを選択可能な構造、例えばチャンネル切替え構造とするとよい。これにより、発熱幅調整機構部３３において前記特定の１つの給電電極３２ｅと残りの給電電極３２ｅのうちの１つとが選択されて、それらの電極端子２２ｅから給電されるようになる。
【００８１】
これにより、例えば、図９に示す構成では、５つの異なるチャンネルの切替えにより給電端子３３ｔの選択が行われ、あるチャンネル１の場合には、符号１，２の給電端子３３ｔが選択されて、符号ｉ，iiの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。また、あるチャンネル２の場合には、符号１，３の給電端子３３ｔが選択されて、符号ｉ，iiiの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。また、あるチャンネル３の場合には、符号１，４の給電端子３３ｔが選択されて、符号ｉ，ivの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。また、あるチャンネル４の場合には、符号１，５の給電端子３３ｔが選択されて、符号ｉ，vの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。また、あるチャンネル５の場合には、符号１，６の給電端子３３ｔが選択されて、符号ｉ，viの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する。
【００８２】
このように、発熱幅調整機構部３３では、前記３つ以上の給電端子３３ｔのうち、任意の２つの給電端子３３ｔを選択して、面状発熱体２２の３つ以上の電極端子２２ｅにおける対応する任意の２つの電極端子２２ｅに電源からの給電可能に接触させることができる。このとき、給電端子３３ｔの選択チャンネルにより、抵抗発熱層２２ｂに通電可能となる電極端子２２ｅの間隔を任意の間隔とすることができ、その結果、発熱シート２２ｓの定着スリーブ２１の軸方向における発熱幅を変化させることが可能となる。
【００８３】
また、発熱幅調整機構部３３は、通紙される記録媒体Ｐのサイズに対応して、発熱シート２２ｓの発熱幅を変化させることが好適である。なお、図９の場合には、記録媒体Ｐの通紙は軸方向図中右端を基準とする。例えば、定着装置２０において通紙される最小サイズの記録媒体Ｐを通紙するときには、図９の発熱幅調整機構部３３においてチャンネル１とし、符号１，２の給電端子３３ｔを経由して符号i，iiの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給するようにするとよい。また、定着装置２０において通紙される最大サイズの記録媒体Ｐを通紙するときには、図９の発熱幅調整機構部３３においてチャンネル５とし、符号１，６の給電端子３３ｔを経由して符号i，viの電極端子２２ｅ間の抵抗発熱層２２ｂに電力を供給するようにするとよい。これにより、発熱シート２２ｓにおいて通紙する記録媒体Ｐの幅に適合した軸方向の所定領域が発熱して定着スリーブ２１を適切な幅で加熱することができ、定着スリーブ２１において通紙する記録媒体Ｐの幅よりも外側となる領域の過昇温を防止することができる。
【００８４】
図１０は、本発明で用いる発熱幅調整機構部の構成例（３）を示す概略図である。ここでは、面状発熱体２２と発熱幅調整機構部３４のみを概念的に示している。
【００８５】
ここで、面状発熱体２２の基本的構成は、定着装置５０を構成する面状発熱体２２として前述したものと同じであるが、つぎの点で相違する。
すなわち、発熱シート２２ｓとして、絶縁性を有する基層２２ａ上に、一定の幅（または線状）の抵抗発熱層２２ｂが蛇行した状態で形成されており、該抵抗発熱層２２ｂの周方向の一方の端部において軸方向に所定の間隔を持って３つ以上の電極端子（図１０では１１の電極端子）２２ｅが接続されている。なお、図７の定着装置２０においては、面状発熱体２２のうち発熱シート２２ｓは発熱体保持部材２３の外周面に保持され、複数の電極端子２２ｅのみが端子台ステイ２４上に軸方向に前記所定の間隔をもって固定されている。
【００８６】
また、発熱幅調整機構部３４は、外周面にネジ溝が形成された軸回転可能に配置される回転軸部材３４ａと、前記３つ以上の電極端子２２ｅのうち、特定の１つの電極端子２２ｅ（図中、右端の電極端子２２ｅ）と給電可能に接続される給電電極３４ｅ１と、内周にネジが切られたネジ穴を回転軸部材３４ａの軸に通す態様で装着され該回転軸部材３４ａの回転に伴い軸方向に移動して前記特定の１つの電極端子２２ｅ以外の任意の電極端子２２ｅに給電可能に接触する給電電極３４ｅ２と、を有している。
【００８７】
これにより、給電電極３４ｅ２を回転軸部材３４ａの軸方向のある位置を基準として該基準位置から所定の距離だけ回転軸部材３４ａを回転させて移動させると、前記特定の１つの電極端子２２ｅ以外の任意の電極端子２２ｅに接触し、その電極端子２２ｅと給電電極３４ｅ１が接続している電極端子２２ｅから給電を行うことができるようになる。その電極端子２２ｅの選択の考え方は、図９に示したものと同じである。
このとき、給電電極３４ｅ２の選択の仕方により、抵抗発熱層２２ｂに通電可能となる電極端子２２ｅの間隔を任意の間隔とすることができ、その結果、発熱シート２２ｓの定着スリーブ２１の軸方向における発熱幅を変化させることが可能となる。
【００８８】
また、発熱幅調整機構部３４は、通紙される記録媒体Ｐのサイズに対応して、発熱シート２２ｓの発熱幅を変化させることが好適である。なお、図１０の場合には、記録媒体Ｐの通紙は軸方向図中右端を基準とする。
これにより、発熱シート２２ｓにおいて通紙する記録媒体Ｐの幅に適合した軸方向の所定領域が発熱して定着スリーブ２１を適切な幅で加熱することができ、定着スリーブ２１において通紙する記録媒体Ｐの幅よりも外側となる領域の過昇温を防止することができる。
【００８９】
つぎに、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図１１は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す全体構成図である。
図１１に示すように、画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００９０】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００９１】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００９２】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００９３】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００９４】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１１中の矢印方向に無端移動される。
【００９５】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００９６】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００９７】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００９８】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００９９】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着スリーブ２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【０１００】
以上説明したように、本発明の画像形成装置において、前述した定着装置２０を備えているので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、記録媒体Ｐのサイズが変わっても適切な画像形成を行いつつ、定着部材の通紙していない領域の過昇温を防止することができる。
【０１０１】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０２】
１    画像形成装置
３    露光部
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ    作像部
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ    感光体ドラム
１２    給紙部
２０，５０    定着装置
２１    定着スリーブ
２２    面状発熱体
２２ａ    基層
２２ｂ，２２ｂ１，２２ｂ２    抵抗発熱層
２２ｃ    電極層
２２ｄ    絶縁層
２２ｅ，２２ｅ１，２２ｅ２    電極端子
２２ｓ    発熱シート
２３    発熱体支持部材
２４    端子台ステイ
２５    給電線
２６    当接部材
２７    回転支持部材
２７ａ    開口部
２８    コア保持部材
２９    断熱支持部材
３１    加圧ローラ
３２，３３，３４    発熱幅調整機構部
３２ａ，３４ａ    回転軸部材
３２ｅ，３４ｅ１，３４ｅ２    給電電極
３３ｔ    給電端子
７５    帯電部
７６    現像部
７７    クリーニング部
７８    中間転写ベルト
７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ    第１転写バイアスローラ
８０    中間転写クリーニング部
８２    ２次転写バックアップローラ
８３    クリーニングバックアップローラ
８４    テンションローラ
８９    ２次転写ローラ
８５    中間転写ユニット
９７    給紙ローラ
９８    レジストローラ対
９９    排紙ローラ対
１００    スタック部
１０１    ボトル収容部
１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ    トナーボトル
Ｌ    レーザ光
Ｐ    記録媒体
Ｔ    トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０３】
【特許文献１】特開平１１−２９８２号公報
【特許文献２】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献３】特開８−２６２９０３号公報
【特許文献４】特開１０−２１３９８４号公報
【特許文献５】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献６】特開２００８−１５８４８２号公報
【特許文献７】特開２００８−２１６９２８号公報
【特許文献８】特開２００８−３１００５１号公報
【図１】
0005617287.tif 000002
【図２】
0005617287.tif 000003
【図３】
0005617287.tif 000004
【図４】
0005617287.tif 000005
【図５】
0005617287.tif 000006
【図６】
0005617287.tif 000007
【図７】
0005617287.tif 000008
【図８】
0005617287.tif 000009
【図９】
0005617287.tif 000010
【図１０】
0005617287.tif 000011
【図１１】
0005617287.tif 000012