(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、
前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱機構部と、を備え、
前記加熱機構部は、前記定着部材の幅方向の異なる部分をそれぞれ加熱する複数の加熱手段と、該複数の加熱手段のうち、第１加熱手段の加熱位置よりも前記定着部材の回転方向上流側の所定位置に対応する該定着部材の温度を検知する第１温度センサと、第２加熱手段の加熱位置に対応する前記定着部材の温度を検知する第２温度センサと、を有し、
前記第１加熱手段は該定着部材の幅方向中央部を加熱するものであり、前記第２加熱手段は前記定着部材の幅方向端部を加熱するものであって、
前記第１温度センサ及び第２温度センサの温度検知結果に基づいて、前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御は、前記第１温度センサ及び第２温度センサの温度検知結果に基づいて前記複数の加熱手段それぞれの通電量を決定し、該複数の加熱手段への通電を行うものであ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】
前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御は、前記第１温度センサの温度検知結果に基づいて前記定着部材の目標温度に対する温度変動分を補うために前記複数の加熱手段のうち対象の加熱手段で必要な電力量を算出し、前記第２温度センサの温度検知結果に基づいて前記定着部材の実温度が目標温度となるようにするために前記対象の加熱手段で必要な電力量を算出し、それらの電力量を合算したものを前記対象の加熱手段への通電量として決定することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
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、
前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱機構部と、を備え、
前記加熱機構部は、前記定着部材の幅方向の異なる部分をそれぞれ加熱する複数の加熱手段と、該複数の加熱手段のうち、第１加熱手段の加熱位置よりも前記定着部材の回転方向上流側の所定位置に対応する該定着部材の温度を検知する第１温度センサと、第２加熱手段の加熱位置に対応する前記定着部材の温度を検知する第２温度センサと、を有し、
前記第１温度センサ及び第２温度センサの温度検知結果に基づいて、前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御を行うものであって、
前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御は、前記第１温度センサの温度検知結果に基づいて前記定着部材の目標温度に対する温度変動分を補うために前記複数の加熱手段のうち対象の加熱手段で必要な電力量を算出し、前記第２温度センサの温度検知結果に基づいて前記定着部材の実温度が目標温度となるようにするために前記対象の加熱手段で必要な電力量を算出し、それらの電力量を合算したものを前記対象の加熱手段への通電量として決定することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記第１温度センサの温度検知結果から得られる前記定着部材の温度変化傾向を打ち消すために前記対象の加熱手段で必要な電力量を前記対象の加熱手段への通電量にさらに加算することを特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
【請求項６】
待機時には、前記第２温度センサの温度検知結果に基づいて前記複数の加熱手段の加熱制御を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、面状発熱体における抵抗発熱層またはハロゲンヒータであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１〜７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、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（加熱手段）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】
しかしながら、熱容量の小さな定着部材を局所的に加熱する方式であるため、定着部材周方向の温度偏差（定点（ニップ部）における周期的な温度変動、温度リップルの変動幅ともいう）が生じやすく、とくに通紙時にニップ部を通過する記録媒体が定着部材から熱を奪うことにより発生する温度落込みなどの温度変動を精度良く解消することが困難であった。また、所定の待機状態のときに非通紙状態で加熱回転させた場合には温度偏差が非常に大きくなり、その状態で通紙を開始すると、画像内での光沢ムラやホットオフセットが発生しやすくなった。
【０００７】
この問題に対して、特許文献３では、温度センサ位置を加熱手段よりも回転方向上流側に配置して、回転速度と制御応答速度の関係から、温度検知位置と加熱位置が一致するように制御する手法が提案されている。しかしながら、待機時や非回転加熱時において加熱手段付近に別途温度センサが必要であった。
【０００８】
また、特許文献４において、定着部材幅方向端部を加熱する加熱手段への通電量を、中央部と端部の温度センサによる温度検知結果に基づいて決定しているが、温度検知位置すなわち加熱位置から定着部材表面への熱伝導に遅れがあると、定着部材周方向の温度ムラを抑えることができないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、良好なクイックスタート性や省電力化に対応しつつ、定着部材周方向の温度ムラや温度変動を抑制し、定着性の良好な画像が得られ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】
【００１０】
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、定着ベルト２０１）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、定着ローラ２０２）と、前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱機構部と、を備え、前記加熱機構部は、前記定着部材の幅方向（軸方向）の異なる部分をそれぞれ加熱する複数の加熱手段（抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２、ハロゲンヒータ２２ｈ１，２２ｈ２）と、該複数の加熱手段のうち、第１加熱手段（抵抗発熱層２２ｂ１、ハロゲンヒータ２２ｈ１）の加熱位置よりも前記定着部材の回転方向上流側の所定位置に対応する該定着部材の温度を検知する第１温度センサ（温度センサ４１）と、第２加熱手段（抵抗発熱層２２ｂ２、ハロゲンヒータ２２ｈ２）の加熱位置に対応する前記定着部材の温度を検知する第２温度センサ（温度センサ４２）と、を有し、前記第１加熱手段は該定着部材の幅方向中央部を加熱するものであり、前記第２加熱手段は前記定着部材の幅方向端部を加熱するものであって、前記第１温度センサ及び第２温度センサの温度検知結果に基づいて、前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御を行うことを特徴とする定着装置（定着装置２０，２０’，２０''、図１７，図１８，図２４，図２５）。
〔２〕  前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御は、前記第１温度センサ及び第２温度センサの温度検知結果に基づいて前記複数の加熱手段それぞれの通電量を決定し、該複数の加熱手段への通電を行うものであることを特徴とする前記〔１〕に記載の定着装置（図１９）。
〔３〕  前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御は、前記第１温度センサの温度検知結果に基づいて前記定着部材の目標温度に対する温度変動分を補うために前記複数の加熱手段のうち対象の加熱手段で必要な電力量を算出し、前記第２温度センサの温度検知結果に基づいて前記定着部材の実温度が目標温度となるようにするために前記対象の加熱手段で必要な電力量を算出し、それらの電力量を合算したものを前記対象の加熱手段への通電量として決定することを特徴とする前記〔２〕に記載の定着装置。
〔４〕 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、前記定着部材を直接または間接的に加熱する加熱機構部と、を備え、前記加熱機構部は、前記定着部材の幅方向の異なる部分をそれぞれ加熱する複数の加熱手段と、該複数の加熱手段のうち、第１加熱手段の加熱位置よりも前記定着部材の回転方向上流側の所定位置に対応する該定着部材の温度を検知する第１温度センサと、第２加熱手段の加熱位置に対応する前記定着部材の温度を検知する第２温度センサと、を有し、前記第１温度センサ及び第２温度センサの温度検知結果に基づいて、前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御を行うものであって、前記定着部材の回転時における前記複数の加熱手段の加熱制御は、前記第１温度センサの温度検知結果に基づいて前記定着部材の目標温度に対する温度変動分を補うために前記複数の加熱手段のうち対象の加熱手段で必要な電力量を算出し、前記第２温度センサの温度検知結果に基づいて前記定着部材の実温度が目標温度となるようにするために前記対象の加熱手段で必要な電力量を算出し、それらの電力量を合算したものを前記対象の加熱手段への通電量として決定することを特徴とする定着装置。
〔５〕  前記第１温度センサの温度検知結果から得られる前記定着部材の温度変化傾向を打ち消すために前記対象の加熱手段で必要な電力量を前記対象の加熱手段への通電量にさらに加算することを特徴とする前記〔３〕または〔４〕に記載の定着装置。
〔６〕  待機時には、前記第２温度センサの温度検知結果に基づいて前記複数の加熱手段の加熱制御を行うことを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の定着装置。
〔７〕  前記加熱手段は、面状発熱体における抵抗発熱層またはハロゲンヒータであることを特徴とする前記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の定着装置。
〔８〕  前記〔１〕〜〔７〕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２３）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の定着装置によれば、必要十分な複数の温度センサで定着部材における複数の所定位置の温度を検知した結果に基づいて複数の加熱手段について所定の加熱制御を行うので、定着部材上の複数の温度センサが温度検知した部分と複数の加熱手段が加熱する部分とを一致させ、定着部材上の通紙などによる温度落込みなどの温度変動が発生した領域を精度良く目標温度まで加熱することが可能となる。
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るので、定着性が良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る定着装置の前提となる構成（１）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】面状発熱体と発熱体支持部材を組み立てた例を示す斜視図である。
【図５】面状発熱体、発熱体支持部材、端子台ステイを組み立てた例を示す斜視図である。
【図６】図５の端子台ステイ上の面状発熱体の電極端子と給電線の接続状態を示す斜視図である。
【図７】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断面図である。
【図８】本発明で用いる面状発熱体の構成例（１）を示す図である。
【図９】本発明で用いる面状発熱体の構成例（２）を示す上面図である。
【図１０】本発明で用いる面状発熱体の構成例（３）を示上面す図である。
【図１１】本発明で用いる面状発熱体の構成例（４）を示す上面図である。
【図１２】本発明の定着装置における回転支持部材と面状発熱体と当接部材の配置例を示す断面図である。
【図１３】本発明に係る定着装置の前提となる構成（２）を示す断面図である。
【図１４】図１３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１５】図１３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１６】定着スリーブ上において面状発熱体が加熱する位置と同じ位置で温度を検知する温度センサのみで行う加熱制御例の説明図である。
【図１７】本発明に係る定着装置の構成を示す断面図である。
【図１８】図１７の定着スリーブ上における面状発熱体と２つの温度センサの配置関係を示す展開図である。
【図１９】本発明に係る定着装置の定着スリーブの回転時における加熱制御方法を示すブロック線図である。
【図２０】定着スリーブ円周上の位置を示す断面概略図である。
【図２１】定着スリーブの軸方向中央部における円周上の位置ごとの温度プロファイルと中央ヒータへの通電に関する電力量を示す図である。
【図２２】定着スリーブの軸方向端部における円周上の位置ごとの温度プロファイルと端部ヒータへの通電に関する電力量を示す図である。
【図２３】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２４】本発明に係る定着装置の別の構成（１）を示す断面図である。
【図２５】本発明に係る定着装置の別の構成（２）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の一実施の形態における構成について説明する。
まず、本発明に係る定着装置の前提となる構成について説明する。
図１は、本発明に係る定着装置の前提となる構成（１）を示す断面図である。
図１に示すように、定着装置２０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、を備える。なお、図１では、面状発熱体２２が定着スリーブ２１の内周面と当接し、直接加熱する構成を示している。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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）。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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（また後述する加熱パイプ２７）が定着スリーブ２１に接触しないように配置されている。
【００２２】
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。
【００２３】
発熱体支持部材２３は、面状発熱体２２を定着スリーブ２１の内周面と当接または所定ギャップで近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。
【００２４】
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が近接する面状発熱体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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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薄膜の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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、図１では、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配置された構成が示されているが、これに限定されるものではない。
【００３７】
定着装置２０における定着スリーブ２１側の組み立ては例えばつぎの手順で行う。
（Ｓ１１）  まず、発熱体支持部材２３の外周面に沿って面状発熱体２２の発熱シート２２ｓを接着剤により貼り付ける（図４）。この際、接着剤は発熱体支持部材２３への熱の流出を防ぐために熱伝導率の低いものを用いることが望ましい。
【００３８】
なお、このとき発熱シート２２ｓにおける定着スリーブ２１の周方向に対応する一方の端部に、前記電極層２２ｃに接続される複数の電極端子２２ｅ（電極端子２２ｅ１，２２ｅ２）の全てを設けておく。図４では、発熱シート２２ｓにおいて定着スリーブ２１の周方向に対応する一方の端部（加圧ローラ３１（ニップ部）側とは反対側の端部）の辺（端辺）上であって、定着スリーブ２１の軸方向に対応する両端それぞれに電極端子２２ｅ１，２２ｅ２が１つずつ設けられている。
【００３９】
これはつぎのような理由による。すなわち、面状発熱体２２には、抵抗発熱層２２ｂに電力を供給する関係上少なくとも２つの電極端子２２ｅを備えることになるが、例えば２つの電極端子２２ｅを発熱シート２２ｓの両端にそれぞれ１つずつ設けた場合、給電に要する電源ハーネス等を両端それぞれの電極端子２２ｅに接続する必要がある。このとき、発熱シート２２ｓ自体は薄膜であり、それ自体の剛性が低いために給電用ハーネスを接続するための端子台を発熱シート２２ｓの両端それぞれに備える必要があり、装置が大型化してしまう。そこで、本発明では電極端子２２ｅを発熱シート２２ｓの一方の端部にまとめて設けて給電される構成にすることにより装置の小型化を図っている。
【００４０】
また、発熱シート２２ｓにおける定着スリーブ２１の軸方向に対応する端部に電極端子２２ｅを配置することも考えられるが、発熱体支持部材２３の外周面に沿って発熱シート２２ｓを貼り付けたとき、電極端子２２ｅも湾曲するようになり、電源供給する電極部としてはネジ締結時の変形や端子部材の複雑化、組み立て性の悪化等の不都合が生じてしまう。そこで、本発明では発熱シート２２ｓにおける定着スリーブ２１の周方向に対応する一方の端部に複数の電極端子２２ｅを配置しており、これにより発熱体支持部材２３の外周面に沿って発熱シート２２ｓを貼り付けたときでも電極端子２２ｅを湾曲させず良好な組み立て性を実現している。
【００４１】
（Ｓ１２）  ついで、電極端子２２ｅ近傍の発熱シート２２ｓを発熱体支持部材２３の縁に沿って折り曲げて、電極端子２２ｅが円形の定着スリーブ２１の中央側に向かうようにした上で、電極端子２２ｅ１，２２ｅ２それぞれを、端子台ステイ２４上で給電線２５と接続固定する（図５，図６）。電極端子２２ｅ１，２２ｅ２の端子台ステイ２４上での接続固定は、図６に示すようにネジ締結により行うとよい。また、発熱シート２２ｓの電極端子２２ｅが設けられる端辺の中央部から発熱シート２２ｓ固定用に延設された固定端子２２ｆが設けられており、この固定端子２２ｆも端子台ステイ２４にネジ締結して固定する。
【００４２】
なお、発熱体支持部材２３と発熱シート２２ｓを接着剤等で固定しない場合には、発熱シート２２ｓにおいてニップ部とは反対側に位置する電極端子２２ｅ及び固定端子２２ｆが端子台ステイ２４にネジ締結によって固定されるとともに、その固定された側から発熱シート２２ｓをニップ部側に引っ張るように定着スリーブ２１が回転することにより発熱シート２２ｓは発熱体支持部材２３と定着スリーブ２１の内周面との間に挟まれた状態で安定して定着スリーブ２１と接触するようになり、効率的に定着スリーブ２１の加熱が可能となる。
【００４３】
（Ｓ１３）  つぎに、コア保持部材２８をそのＨ型の一方のくぼんだ部分に端子台ステイ２４が収納されるように装着し、さらにＨ型の他方のくぼんだ部分に当接部材２６を装着して定着スリーブ２１側の内部機構部を完成する（図７）。
最後に、この内部機構部を定着スリーブ２１の内周側に挿入して、図１のように配置して定着装置２０における定着スリーブ２１側の組み立てを完了する。
【００４４】
このように構成された定着装置２０は、例えば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１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は発熱体支持部材２３で支持された状態で、定着スリーブ２１の内周面と当接し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給電線２５を通じて面状発熱体２２に電力が供給され、発熱シート２２ｓが発熱し、定着スリーブ２１は該発熱シート２２ｓと接触していることから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の外側又は発熱シート２２ｓの内周側の発熱体支持部材２３内から接触又は非接触に配置された温度検知手段（温度センサ）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。
【００４５】
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。
【００４６】
なお、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。
【００４７】
つぎに、本発明で使用する面状発熱体２２における発熱シート２２ｓの詳細構成について説明する。
すなわち、本発明において、発熱シート２２ｓは、基層２２ａの主面上で任意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構成となっている。図８〜図１０に、その構成例を示す。
【００４８】
図８（ａ）は、面状発熱体２２の構成例（１）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。
【００４９】
図８（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８（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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
図８（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。
【００５４】
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。
【００５５】
したがって、定着装置２０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。あるいは、定着装置２０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２２ｅ２への通電量を電極端子２２ｅ１への通電量よりも少なくするようにしてもよい。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。さらに、その異なる発熱部位の位置関係を一体の面状発熱体２２で提供することにより別体の発熱体で構成するよりも軸方向の温度偏差の少ない発熱体とすることができる。
【００５６】
なお、発熱シート２２ｓにおいて、それぞれの抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２の端部では、絶縁層２２ｄや比較的熱伝導率の高い電極層２２ｃへの熱の流出が発生するために発熱量が低くなる傾向にある。そのため、図８（ａ）のように、発熱シート２２ｓの幅方向（軸方向）において中央の抵抗発熱層２２ｂ１と端部の抵抗発熱層２２ｂ２の境目を同一面とする構成であると、電極端子２２ｅ１及び２２ｅ２に通電した場合に、定着スリーブ２１の軸方向の温度分布として抵抗発熱層２２ｂ１と抵抗発熱層２２ｂ２の境界で温度低下が生じ、定着不良等の異常画像が発生していた。そこで、図９または図１０の構成を採用し、この不具合を改善することが好ましい。
【００５７】
図９は、面状発熱体２２の構成例（２）を示す上面図である。
図９に示す面状発熱体２２の基本的構成は、図８（ａ）に示すものと同じであるが、抵抗発熱層２２ｂ１と抵抗発熱層２２ｂ２のお互いの一部が発熱シート２２ｓの幅方向（軸方向）で重なり合ってオーバーラップ領域を形成している点で相違する。これにより、電極端子２２ｅ１及び２２ｅ２に通電した場合の抵抗発熱層２２ｂ１と抵抗発熱層２２ｂ２の境界での温度低下を防ぐことができる。
【００５８】
図１０は、面状発熱体２２の構成例（３）を示す上面図である。
図１０に示す面状発熱体２２の基本的構成は、図９に示すものと同じであるが、抵抗発熱層２２ｂ１と抵抗発熱層２２ｂ２のオーバーラップ領域において、抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２それぞれと電極層２２ｃとの境界線を長さ方向（周方向）に対してお互いに異なる方向に傾斜させて、抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２の重なり合う量を調整している点で相違する。
【００５９】
これは、図９の構成では抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２の重なり合う領域の面積比は幅方向（軸方向）で一定であり、その重なり合う幅のばらつきに伴い発熱量のばらつきも大きくなってしまうという不具合があるが、図１０の構成では、抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２の重なり合う領域における面積比が幅方向（軸方向）で一定の割合で変化するようにして発熱分布の調整及び部品ばらつきの影響を低減させ、軸方向全体での温度均一性の改善を図り、図９の構成で生じる不具合を改善している。
【００６０】
以上のような図８〜図１０の構成の発熱シート２２ｓは、まず基層２２ａ主面上の抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２に当る領域のみを露出させて塗布により抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２を形成し、ついで絶縁層２２ｄに当る領域のみを露出させた状態で塗布により耐熱性樹脂のみからなる絶縁層２２ｄを形成し、ついで電極層２２ｃに当る領域のみを露出させて導電ペーストを塗布して電極層２２ｃを形成することにより可能である。したがって、抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２に当る領域の露出形状を調整することにより、任意の形状の抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２を形成することができる。
【００６１】
また、本発明で使用する面状発熱体２２は、複数の発熱シート２２ｓが積層されてなり、該複数の発熱シート２２ｓはそれぞれの基層２２ａの主面上の任意の領域に、抵抗発熱層２２ｂが独立して発熱可能に形成されてなることが好ましい。図１１に、その具体的構成を示す。
【００６２】
図１１は、面状発熱体２２の構成例（４）を示す分解斜視図である。
図１１において、面状発熱体２２は、図中上から順に、第１の発熱シート２２ｓ、絶縁層２２ｄからなる絶縁シート、第２の発熱シート２２ｓが積層されてなるものである。
【００６３】
ここで、第１の発熱シート２２ｓは、その主面が幅方向（軸方向）に３分割されており、中央の分割領域に抵抗発熱層２２ｂ１が形成され、その両側の分割領域それぞれに該抵抗発熱層２２ｂ１に接続された電極層２２ｃが形成されている。また、第２の発熱シート２２ｓは、その主面が幅方向（軸方向）に５分割されており、幅方向（軸方向）の２番目と４番目の分割領域に抵抗発熱層２２ｂ２が形成され、残りの分割領域それぞれに該抵抗発熱層２２ｂ２に接続された電極層２２ｃが形成されている。
【００６４】
この第１の発熱シート２２ｓと第２の発熱シート２２ｓが絶縁層２２ｄからなる絶縁シートを挟んで重ね合わされており、第１の発熱シート２２ｓには独立した第１の発熱回路が形成され、第２の発熱シート２２ｓには独立した第２の発熱回路が形成されている。
【００６５】
これにより、第１の発熱回路に通電すると、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、第１の発熱シート２２ｓの幅方向（軸方向）中央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。また、第２の発熱回路に通電すると、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、第２の発熱シート２２ｓの幅方向（軸方向）両端部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。
【００６６】
図８〜図１０に示した面状発熱体２２のように、長さ方向（周方向）の分割まで行うと必要な発熱量を確保するために面状発熱体２２全体の面積が大きくなり、小径の定着スリーブ２１に対応できなくなる場合がある。そこで、図１１に示すように面状発熱体２２の厚さ方向に異なる発熱部位の発熱シート２２ｓを積層することにより、図８〜図１０に示した面状発熱体２２と同様に異なる発熱分布を得られる面状発熱体２２を実現しつつ、省スペース（小サイズ化）で高出力化を図ることが可能となる。
【００６７】
ところで、定着装置２０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と摺動している。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。
【００６８】
そこで、本発明の定着装置２０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を備えることが好ましい。
【００６９】
図１２に、その構成例を示す。ここでは、回転支持部材と面状発熱体２２と当接部材２６の配置例を示している。
図１２（ａ）は、回転支持部材２７Ａとして金属体、例えばステンレスの薄膜パイプの内周に面状発熱体２２を設け、回転支持部材２７Ａの外周側で定着スリーブ２１を支持する構成例である。この構成により、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２７Ａで支持できるので組立上のハンドリングが容易である。また、面状発熱体２２が定着スリーブ２１と直接接触摺動することはないので、面状発熱体２２表面の保護層（摺動層）や絶縁層が摺動摩耗して、抵抗発熱層２２ｂや電極層２２ｃなどの導電体の露出による電気的リークの懸念がなくなる。なお、回転支持部材２７Ａとして金属体を備えているので熱容量が大きくなり、ウォームアップ時の昇温速度が図１の構成のものよりも遅くなる欠点がある。
【００７０】
図１２（ｂ）は、回転支持部材２７Ａ自体の機能は図１２（ａ）と同じであるが、回転支持部材２７Ａの外周側に面状発熱体２２を設けることにより定着スリーブ２１への熱伝導を図１２（ａ）のものよりも改善した構成である。ただし、面状発熱体２２の裏面（回転支持部材２７Ａ側）からの熱流出（損失）は避けられない。
【００７１】
図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）における回転支持部材２７Ａに替えて金属体よりも熱伝導率が低いソリッド樹脂からなる回転支持部材２７Ｂとした構成である。これにより、面状発熱体２２の裏面（回転支持部材２７Ｂ側）からの熱流出（損失）を抑制することが可能であるが、一般的に樹脂の耐熱性は金属よりも低く、また高耐熱性樹脂は高額でありコスト的に不利であった。
【００７２】
図１２（ｄ）は、図１２（ｃ）におけるソリッド樹脂製の回転支持部材２７Ｂに替えてポリイミド樹脂の発泡体からなる回転支持部材２７Ｃとした構成である。ポリイミド樹脂の発泡体を用いることにより回転支持部材として必要な断熱性と剛性を確保することができる。また、図１２（ｅ）のように、ポリイミド発泡体からなる回転支持部材２７Ｃの内周部に補助的に樹脂部材２７Ｄを設けると、剛性がより向上するので好ましい。
【００７３】
図１３は、本発明に係る定着装置の前提となる構成（２）を示す断面図である。ここでは、図１の定着装置に図１２（ａ）の構成を追加したものとなっている。
すなわち定着装置２０は、基本的構成が図１に示すものと同じであるが、定着スリーブ２１の内周側に設けられるパイプ形状の回転支持部材２７Ａと、回転支持部材２７Ａ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支持部材２８のＨ型外面に断熱支持部材２９と、を備える点で相違する。
【００７４】
ここで、回転支持部材２７Ａ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２７Ａ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、その端部がコア支持部材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。
【００７５】
また、定着スリーブ２１と回転支持部材２７Ａとの界面部分に、シリコーンオイルやフッ素グリスなどの潤滑剤を塗布しておくとよい。これにより、定着スリーブ２１と回転支持部材２７Ａの間に潤滑剤を介在させ、該潤滑剤によって定着スリーブ２１と回転支持部材２７Ａとの接触摩擦抵抗力を低減させることができる。
【００７６】
断熱支持部材２９は、ニップ部出側で、回転支持部材２７Ａ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２７Ａ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２７Ａ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２７Ａ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。
【００７７】
また、回転支持部材２７Ａは、図１４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１５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の内周面に近接して配置されるようになる。
【００７８】
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の内周面と所定ギャップδで近接して配置されるが、その定着スリーブ２１とのギャップδは、回転支持部材２７Ａの厚さ以下、すなわち０＜δ≦１ｍｍとなることから、図１２（ａ）における問題点を改善し、定着スリーブ２１を効率的に加熱することが可能である。
【００７９】
図１３に示した定着装置２０は、図１に示した定着装置２０と同様に、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、面状発熱体２２において、定着スリーブ２１の軸方向の異なる発熱部位で発熱することにより、通紙する記録媒体Ｐのサイズに対応して効率的な温度制御を行うことが可能である。これに加えて、回転支持部材２７Ａ（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２７Ａ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。
【００８０】
以上に示した図１，図１３の定着装置２０では、定着スリーブ２１の温度を検知する温度センサを配置し、該温度センサの検知結果に基づいて面状発熱体２２による加熱制御を行っている。
【００８１】
定着装置２０における基本的な加熱制御は次のとおりである。なお、温度センサが定着スリーブ２１上において面状発熱体２２が加熱する位置と同じ位置で温度を検知するように配置された構成とする。
【００８２】
まず、定着装置２０の電源がＯＦＦの状態や、いわゆる省電力モードに移行している際などは、定着スリーブ２１の温度は低い状態となっている（通常、５０℃以下のことが多い。）。
【００８３】
この状態でユーザが電源をＯＮにした場合、あるいは画像形成装置から印刷の要求などを行った場合には、温度センサの検知温度が印刷可能温度未満であることから、加圧ローラ３１を駆動する回転駆動系を停止状態にしておき、印刷が可能になるように定着スリーブ２１の加熱を行う（静止加熱と称する。）。本実施形態では、定着スリーブ２１の加熱は、面状発熱体２２における複数の抵抗発熱層２２ｂn（nは２以上の整数）それぞれを発熱させ、その熱を直接または間接的に定着スリーブ２１に伝達することで行う。
ついで、温度センサの検知温度が印刷可能温度となった時点で、回転駆動系を始動して加圧ローラ３１を回転させて、定着スリーブ２１をつれ回りさせることにより、定着スリーブ２１の周方向の温度の均一化を図った上で印刷動作へ移行する。
【００８４】
このような加熱制御を行うことにより、消費電力の低減や走行距離の短縮に伴う定着装置の長寿命化を図ることができる。なお、その後、印刷を行わないときは定着スリーブ２１を停止した状態で保温し（スタンバイ状態と称する。）、印刷の要求があった場合に即座に回転を開始する動作を行なうようにする。
【００８５】
また、定着装置２０が図１３に示したものであって、定着スリーブ２１と回転支持部材２７Ａとの界面部分に潤滑剤が塗布されている場合、つぎのような加熱制御を行うとよい。
【００８６】
まず、定着スリーブ２１の温度を温度センサにより監視し、温度センサの検知温度があらかじめ設定された温度Ｔ１未満の場合、定着スリーブ２１を静止状態にして面状発熱体２２により加熱を行う。その後、温度センサの検知温度がＴ１となった時点で、回転駆動系を始動して加圧ローラ３１を回転させて、定着スリーブ２１をつれ回りさせることにより、定着スリーブ２１の周方向の温度の均一化を図る。ついで、温度センサの検知温度が印刷可能温度Ｔ２となった時点で、印刷動作へ移行するものとする。
【００８７】
このように、電源ＯＮ時やいわゆる省電力モードなど定着スリーブ２１の温度が低い状態から温度を上昇させる際に、定着スリーブ２１の温度が一定温度（Ｔ１）未満の場合には静止加熱を行い、一定温度以上になってから回転加熱、すなわち回転駆動を開始することにより、定着スリーブ２１の温度が一定温度以上になり潤滑剤の粘度が低くなってから定着スリーブ２１を回転させることになり、定着スリーブ２１と回転支持部材２７Ａとの界面の接触摩擦抵抗が小さい状態で両者を摺動させることができるため、当該摺動部での負荷、トルクを小さくすることができ、よって回転駆動系、さらにそれに関連する部材や連結部材などの損傷、破壊の発生を防ぐことができる。
なお、前記のように静止加熱を終了する温度Ｔ１を例えば１００℃とする。
【００８８】
以上のように、定着装置２０の立ち上げ時やスタンバイ時などの加熱制御では、後述する温度センサ４１，４２のうち、定着スリーブ２１上において面状発熱体２２が加熱する位置と同じ位置で温度を検知する温度センサ４２のみを使って安全な加熱制御を行うことが可能である。
【００８９】
つぎに印刷動作に移行すると、定着スリーブ２１が回転した状態で、該定着スリーブ２１の温度が記録媒体Ｐ上の未定着トナーを定着させるために必要な温度（目標温度）となるように加熱制御が行われる。
【００９０】
このとき、記録媒体Ｐがニップ部を通過する際に接触した定着スリーブ２１から熱を奪うために、定着スリーブ２１ではその部分の急激な温度の落込みが発生する。ここで、定着スリーブ２１上において、面状発熱体２２が加熱する位置と同じ位置で温度を検知する温度センサのみが配置された構成では、図１６に示すように、温度センサが回転する定着スリーブ２１の温度変動（目標温度に対する温度落込みまたはオーバーシュート）を検知しても、その時点から所定の加熱制御が行われて面状発熱体２２が発熱するようになるために、定着スリーブ２１上の温度変動が発生している部分を適切に加熱することができず、ニップ部直前の温度（ニップ前温度）に落込みが発生し、定着不良などの問題が起こった。また、この温度変動が抑制できたとしても、定着スリーブ２１のニップ前温度が目標温度前後で変動し、光沢の安定した定着画像が得られないことがあった。
【００９１】
本発明は、これらの問題を解決するものである。以下、本発明の定着装置２０の根幹を成す構成について説明する。
図１７，図１８に、本発明の定着装置２０に温度センサを配置した構成を示す。図１７は、本発明に係る定着装置の構成例を示す断面概略図であり、図１８は、図１７に示す定着スリーブ２１を展開し、該定着スリーブ２１上における面状発熱体２２と２つの温度センサの配置関係を示す概略図である。なお、ここでは図８に示す面状発熱体２２の構成を前提としている。
【００９２】
定着装置２０は、定着スリーブ２１の外周上に該定着スリーブ２１上の異なる複数の点の温度をそれぞれ測定する複数の温度センサを有する。ここでは、２つの温度センサ４１，４２を有する例を示しており（図１７）、詳しくは面状発熱体２２を構成する複数の加熱手段（抵抗発熱層２２ｂ）のうち、第１加熱手段（抵抗発熱層２２ｂ１）の加熱位置よりも定着部材（定着スリーブ２１）の回転方向上流側の所定位置に対応する該定着部材の温度を検知する第１温度センサ（温度センサ４１）と、第２加熱手段（抵抗発熱層２２ｂ２）の加熱位置に対応する前記定着部材の温度を検知する第２温度センサ（温度センサ４２）と、を有する（図１８）。
【００９３】
すなわち、温度センサ４１は、定着スリーブ２１上の軸方向において面状発熱体２２の中央部の加熱手段である抵抗発熱層２２ｂ１の加熱位置（とくに抵抗発熱層２２ｂ１の加熱領域の中央部）であって、周方向において抵抗発熱層２２ｂ１の加熱位置と重ならず該加熱位置（とくに抵抗発熱層２２ｂ１の加熱領域の中央部）から定着スリーブ２１の外周円上を中心角θだけ回転上流側にさかのぼった位置の温度を検知するものである。なお、角度θは、加熱機構部における通電制御系の加熱制御応答速度が確保できるだけ温度センサ４１が定着スリーブ２１の外周円上を回転上流側にさかのぼった位置となるように設定するとよい。
【００９４】
また、温度センサ４２は、定着スリーブ２１上の軸方向及び周方向において面状発熱体２２のいずれかの端部の加熱手段である抵抗発熱層２２ｂ２の加熱位置（とくに抵抗発熱層２２ｂ２の加熱領域の中央部）の温度を検知するものである。
【００９５】
なお、本発明で用いる温度センサ４１，４２は、非接触、接触いずれの方式のものでもよく、本発明の効果を得るために必要な温度検知精度を示す温度検知方式であればどのような温度検知方式でもよい。例えば、接触式のサーミスタ、あるいは非接触式のサーミスタやサーモパイルなどを用いるとよい。
【００９６】
ここで、定着装置２０では、温度センサ４１及び温度センサ４２の温度検知結果に基づいて、定着スリーブ２１の回転時における複数の抵抗発熱層２２ｂnからなる面状発熱体２２の加熱制御を行うことを特徴とする。
【００９７】
なお、定着スリーブ２１の回転時とは、定着スリーブ２１を所定温度（目標温度）に加熱することを伴う該定着スリーブ２１の回転時のことであり、印刷動作により定着装置２０のニップ部に未定着トナーが転写された記録媒体Ｐを通過させ定着させるために定着スリーブ２１が回転している時だけでなく、印刷動作前または印刷動作中において定着装置２０のニップ部に記録媒体Ｐを通過させずに定着スリーブ２１が回転している時も含む。また、抵抗発熱層２２ｂ１，２２ｂ２を有する面状発熱体２２と、温度センサ４１，４２と、温度センサ４１及び温度センサ４２の温度検知結果に基づいて複数の抵抗発熱層２２ｂnそれぞれの通電量を決定し、該複数の抵抗発熱層２２ｂnへの通電を行う通電制御系と、からなるものを加熱機構部と称する。
【００９８】
以下、図１９に基づいて、定着スリーブ２１の回転時における複数の抵抗発熱層２２ｂnからなる面状発熱体２２の加熱制御に関して具体的に説明する。
図１９は、本発明の定着装置の定着スリーブ２１の回転時における加熱制御方法を示すブロック線図である。
【００９９】
図１９に示すように、加熱機構部における通電制御系は、中央比例制御器と、中央微分制御器と、端部比例制御器と、中央遅延制御器と、端部遅延制御器と、を有し、定着スリーブ２１の回転時における複数の抵抗発熱層２２ｂnからなる面状発熱体２２の加熱制御として、温度センサ４１及び温度センサ４２の温度検知結果に基づいて前記中央比例制御器、中央微分制御器、端部比例制御器で電力量を計算して、前記複数の抵抗発熱層２２ｂnそれぞれの通電量を決定し、中央遅延制御器と端部遅延制御器で求めた通電タイミングで該複数の抵抗発熱層２２ｂnへの通電を行う。
【０１００】
詳しくは、定着スリーブ２１の回転時における複数の抵抗発熱層２２ｂnからなる面状発熱体２２の加熱制御は、温度センサ４１の温度検知結果に基づいて定着スリーブ２１の目標温度に対する温度変動分（温度落込み分またはオーバーシュート分）を補うために前記複数の抵抗発熱層２２ｂnのうち対象の抵抗発熱層２２ｂi（i＝１，２・・・）で必要な電力量を算出し、温度センサ４２の温度検知結果に基づいてニップ部における定着スリーブ２１の温度が目標温度となるようにするために前記対象の抵抗発熱層２２ｂiで必要な電力量を算出し、それらの電力量を合算したものを前記対象の抵抗発熱層２２ｂiへの通電量として決定する。また、温度センサ４１の温度検知結果から得られる定着スリーブ２１の温度変化傾向を打ち消すために前記対象の抵抗発熱層２２ｂiで必要な電力量を前記対象の抵抗発熱層２２ｂiへの通電量にさらに加算することがより好ましい。
これらの具体的手順は次のとおりである。ここでは、定着スリーブ２１において目標温度に対する温度落込みが発生する場合を説明する。
【０１０１】
（Ｓ１０１）  通電制御系は、まず（ａ）定着スリーブ２１の目標温度（Ｔref）を設定する。
（Ｓ１０２）  定着装置２０のニップ部を記録媒体（用紙）Ｐが通過することにより、該ニップ部から熱が奪われ、定着スリーブ２１の軸方向の中央部温度及び端部温度が低下する（温度落込み）。なお、ここでは定着スリーブ２１の定着有効幅の全幅に相当する幅を有する記録媒体Ｐが通過するものとする。
（Ｓ１０３）  （ｋ）中央温度センサ（温度センサ４１）で検知した定着スリーブ２１の中央部のセンサ温度（Ｔｃ），（ｌ）端部温度センサ（温度センサ４２）で検知した定着スリーブ２１の端部のセンサ温度（Ｔｓ）をフィードバックし、定着スリーブ２１の目標温度とそれぞれのセンサ温度の差分値を計算する。
【０１０２】
（Ｓ１０４）  定着スリーブ２１の目標温度と中央部のセンサ温度の差分値を（ｂ）中央比例制御器に入力し、定着スリーブ２１の目標温度に対する温度落込み分を補うために前記複数の抵抗発熱層２２ｂnのうち対象の抵抗発熱層２２ｂiで必要な電力量を算出する。ここでは、つぎの式（１）で表される中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）への電力量Ｐ１を計算する。なお、Ｋp1は中央比例制御器における比例制御の係数である。
Ｐ１＝Ｋp1＊（Ｔref−Ｔｃ）  ・・・（１）
また、中央比例制御器は、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への比例制御器の役割もあり、つぎの式（２）で表される端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への電力量Ｐ２を計算する。なお、Ｋp2は中央比例制御器における比例制御の係数である。
Ｐ２＝Ｋp2＊（Ｔref−Ｔｃ）  ・・・（２）
【０１０３】
（Ｓ１０５）  定着スリーブ２１の中央部のセンサ温度を（ｃ）中央微分制御器に入力し、定着スリーブ２１の温度変化傾向を打ち消すために前記対象の抵抗発熱層２２ｂiで必要な電力量を算出する。ここでは、つぎの式（３）で表される中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）への電力量Ｐ３を計算する。なお、Ｋd3は中央微分制御器における微分制御の係数であり、ｔは時間、△ｔは制御周期である。
Ｐ３＝Ｋd3＊（Ｔｃ[ｔ]−Ｔｃ[ｔ−△ｔ]）／△ｔ  ・・・（３）
また、中央微分制御器は、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への微分制御器の役割もあり、つぎの式（４）で表される端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への電力量Ｐ４を計算する。なお、Ｋd4は中央微分制御器における微分制御の係数である。
Ｐ４＝Ｋd4＊（Ｔｃ[ｔ]−Ｔｃ[ｔ−△ｔ]）／△ｔ  ・・・（４）
この入力により、端部ヒータにおいても事前に温度変化傾向を予測できる。
【０１０４】
（Ｓ１０６）  定着スリーブ２１の目標温度と端部のセンサ温度の差分値を（ｄ）端部比例制御器に入力し、面状発熱体２２の発熱が定着スリーブ２１表面まで伝熱してニップ部における定着スリーブ２１の実温度が精度良く目標温度となるようにするために前記対象の抵抗発熱層２２ｂiで必要な電力量を算出する。この入力により、ニップ部直前の定着スリーブ２１の温度を目標温度に近づけることができる。ここで、端部比例制御器は、中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）への比例制御器の役割もあり、つぎの式（５）で表される中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）への電力量Ｐ５を計算する。なお、Ｋp5は端部比例制御器における比例制御の係数である。
Ｐ５＝Ｋp5＊（Ｔref−Ｔｓ）  ・・・（５）
また、つぎの式（６）で表される端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への電力量Ｐ６を計算する。なお、Ｋp6は端部比例制御器における比例制御の係数である。
Ｐ６＝Ｋp6＊（Ｔref−Ｔｓ）  ・・・（６）
【０１０５】
以上の算出方法は、定着スリーブ２１の中央部と端部では、その温度及び温度変化がほぼ同一であることを前提としている。すなわち、定着スリーブ２１の温度変化に対応するための中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）及び端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への電力量は温度センサ４１の温度検知結果に基づいて算出し、目標温度に対する定着スリーブ２１の温度差（絶対値）に対応するための中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）及び端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への電力量は温度センサ４２の温度検知結果に基づいて算出している。
【０１０６】
（Ｓ１０７）  以上の算出結果から、中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）への通電量Ｐｃがつぎの式（７）で求められる。
Ｐｃ＝Ｐ１＋Ｐ３＋Ｐ５  ・・・（７）
また、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への通電量Ｐｓがつぎの式（８）で求められる。
Ｐｓ＝Ｐ２＋Ｐ４＋Ｐ６  ・・・（８）
【０１０７】
（Ｓ１０８）  （ｅ）中央遅延制御器、（ｆ）端部遅延制御器により、中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への通電のタイミングを遅らせるように、つぎの式（９），（１０）で表される通電タイミングを算出する。なお、ｔは時間、ｄは遅れ時間である。
Ｐｃ’[ｔ]＝Ｐｃ[ｔ−ｄ]  ・・・（９）
Ｐｓ’[ｔ]＝Ｐｓ[ｔ−ｄ]  ・・・（１０）
【０１０８】
（Ｓ１０９）  式（９），（１０）で求められた通電タイミングで、中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）に通電量Ｐｃで通電し、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）に通電量Ｐｓで通電する。
【０１０９】
これにより、定着スリーブ２１上の温度センサ４１，４２の温度検知した部分と面状発熱体２２（中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２））が加熱する部分とが一致するようになるとともに、定着スリーブ２１上の通紙などにより温度落込みが発生した領域を精度良く目標温度まで加熱することができる。
【０１１０】
以上の加熱制御を定着装置２０に適用した例を図２０〜図２２で説明する。図２０は定着スリーブ２１円周上の位置を示す断面概略図、図２１は定着スリーブ２１の軸方向中央部における円周上の位置ごとの温度プロファイルと中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）への通電に関する電力量を示す図であり、図２２は定着スリーブ２１の軸方向端部における円周上の位置ごとの温度プロファイルと端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への通電に関する電力量を示す図である。
【０１１１】
ここでは、印刷動作により定着スリーブ２１を回転させながら記録媒体（用紙）Ｐをニップ部に通過させるときの加熱制御例を示す。また、図２０に示すように、定着スリーブ２１の軸方向中央部（温度センサ４１の軸方向の測温位置に該当する）、端部（温度センサ４２の軸方向の測温位置に該当する）それぞれにおいて、印刷動作により記録媒体（用紙）がニップ部を通過するときの定着スリーブ２１円周上の４つの定点における温度変動を測定した。なお、定着スリーブ２１円周上の４つの定点とは、定着スリーブ２１と加圧ローラ３１のニップ部である測定位置Ｒ１、ニップ部から９０°回転した回転下流部分である測定位置Ｒ２、ニップ部から１８０°回転した回転下流部分であって温度センサ４１の測温位置である測定位置Ｒ３、ニップ部から２７０°回転した回転下流部分であって面状発熱体２２の加熱位置であるとともに温度センサ４２の測温位置である測定位置Ｒ４である。
【０１１２】
図２１，図２２において、記録媒体（用紙）Ｐの通紙を開始すると、まずニップ部（測定位置Ｒ１）においてｔ＝０．５ｓｅｃで１枚目の用紙先端が到達し、温度変動（温度落込み）が始まり、定着スリーブ２１の温度が１０ｄｅｇ低下する。ついで、ｔ＝３．０ｓｅｃで１枚目の用紙後端が抜けて温度落込みが終了する（図２１（ａ），図２２（ａ））。
【０１１３】
定着スリーブ２１における温度落込み部分は、定着スリーブ２１の回転に伴い回転下流側に移動する。例えば、ニップ部において１枚目の用紙先端が到達して温度落込みが始まった部分（図２１（ａ），図２２（ａ）におけるｔ＝０．５ｓｅｃの部分）は、測定位置Ｒ２ではｔ＝１．０ｓｅｃで到達し（図２１（ｂ），図２２（ｂ））、測定位置Ｒ３ではｔ＝１．５ｓｅｃで到達する（図２１（ｃ），図２２（ｃ））。
【０１１４】
このｔ＝１．５ｓｅｃの時点で、温度センサ４１が温度落込み開始を検知する（図２１（ｃ））。温度センサ４１が温度落込み開始を検知してから、その検知部分は０．５ｓｅｃで面状発熱体２２の加熱位置まで回転移動するので、式（９），（１０）において遅れ時間ｄ＝０．５ｓｅｃとし、温度落込み開始部分が面状発熱体２２の加熱位置に到達するタイミングで面状発熱体２２の中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への通電量を増加する（図２１（ｅ）、図２２（ｅ））。それぞれの通電量は、式（７），（８）に示したとおりである。
【０１１５】
以上の加熱制御を行うことにより、図２１（ｄ），図２２（ｄ）に示すように、面状発熱体２２の加熱位置（測定位置Ｒ４）では温度落込みが発生した部分における定着スリーブ２１の温度落込みは改善され、その部分がニップ部の位置（測定位置Ｒ１）まで回転移動するときには目標温度となる。その結果、定着不良などを発生させることなく一定の光沢の定着画像を得ることができる。
【０１１６】
なお、ここでは温度センサ４１，４２の温度検知結果から得られる定着スリーブ２１の温度変化傾向を打ち消すために対象の抵抗発熱層２２ｂiへの通電量を調整する加熱制御を行う例を示したが、本発明の加熱制御はこれに限定されるものではない。例えば、定着スリーブ２１への面状発熱体２２の加圧状態を変化させることによって伝熱状態を調整する加熱制御を行ってもよい。
【０１１７】
また、定着装置２０に面状発熱体２２の中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）よりも幅の狭い小サイズの記録媒体Ｐを通紙するときであって、中央ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ１）、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）ともに発熱させるときには、端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）への通電量は温度センサ４２の温度検知結果のみに基づいて決定することが好ましい。これにより、定着スリーブ２１の非通紙部領域となる端部ヒータ（抵抗発熱層２２ｂ２）による加熱部分が過昇温となることを防ぐことができる。
【０１１８】
つぎに、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図２３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２３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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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２３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。）。
【０１２１】
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１次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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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２３中の矢印方向に無端移動される。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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２３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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができ、光沢の安定した画像を得ることができる。また、記録媒体Ｐのサイズが変わっても消費エネルギーを抑えつつ適切な画像形成が可能である。
【０１３０】
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。
【０１３１】
例えば、図１，図１３の定着装置２０では、面状発熱体２２で定着スリーブ２１を加熱する方式であったが、加熱手段を面状発熱体２２における抵抗発熱層２２ｂに替えて、ハロゲンヒータなどの棒状ヒータとしてもよい。
【０１３２】
図２４に、本発明に係る定着装置の別の構成例（１）を示す。
定着装置２０’は、図１３の定着装置２０における面状発熱体２２及びその付帯部材（発熱体支持部材２３、端子台ステイ２４、コア保持部材２８、断熱支持部材２９）に替えて２つのハロゲンヒータ２２ｈ１，２２ｈ２を有する加熱装置２２ｈを備えており、それ以外は定着装置２０と同じ構成である。
【０１３３】
ここで、ハロゲンヒータ２２ｈ１は電力が投入されると軸方向中央部が発光し、定着スリーブ２１の軸方向中央部を加熱するものであり、ハロゲンヒータ２２ｈ２は電力が投入されると軸方向両端部が発光し、定着スリーブ２１の軸方向端部を加熱するものである。
【０１３４】
また、温度センサ４１は、定着スリーブ２１上の軸方向においてハロゲンヒータ２２ｈ１の加熱位置（とくにハロゲンヒータ２２ｈ１の加熱領域の中央部）であって、周方向においてハロゲンヒータ２２ｈ１の加熱位置と重ならず該加熱位置（とくにハロゲンヒータ２２ｈ１の加熱領域の中央部）から定着スリーブ２１の外周円上を所定中心角だけ回転上流側にさかのぼった位置の温度を検知するものである。
また、温度センサ４２は、定着スリーブ２１上の軸方向及び周方向においてハロゲンヒータ２２ｈ２のいずれかの端部の加熱位置（とくにハロゲンヒータ２２ｈ２の加熱領域の中央部）の温度を検知するものである。
【０１３５】
このような定着装置２０’では、温度センサ４１及び温度センサ４２の温度検知結果に基づいて、定着スリーブ２１の回転時における複数のハロゲンヒータ２２ｈ１，２２ｈ２からなる加熱装置２２ｈの加熱制御を行う。その詳細は定着装置２０と同じである。これにより、定着スリーブ２１上の温度センサ４１，４２の温度検知した部分と加熱装置２２ｈ（ハロゲンヒータ２２ｈ１，２２ｈ２）が加熱する部分とが一致するようになり、定着スリーブ２１上の通紙などにより温度落込みが発生した領域を精度良く目標温度まで加熱するので良好な定着性を得ることができる。
【０１３６】
つぎに、図２５に、本発明に係る定着装置の別の構成例（２）を示す。
定着装置２０''は、図２４の定着装置２０’における定着スリーブ２１及びその付帯部材（当接部材２６、回転体支持部材２７Ａ、コア保持部材２８）に替えて、定着ローラ２０２及び加熱ローラ２０３に架け渡される定着ベルト２０１を備え、それ以外は定着装置２０’と同じである。
ここで、定着ローラ２０２は、定着ベルト２０１を介して加圧ローラ３１と当接してニップ部Ｎを形成している。また、加熱ローラ２０３は内部にハロゲンヒータ２２ｈ１，２２ｈ２からなる加熱装置２２ｈを有しており、定着ベルト２０１は加熱装置２２ｈの発熱により加熱ローラ２０３を介して加熱される。
【０１３７】
また、温度センサ４１は、定着ベルト２０１上の軸方向においてハロゲンヒータ２２ｈ１の加熱位置（とくにハロゲンヒータ２２ｈ１の加熱領域の中央部）であって、周方向においてハロゲンヒータ２２ｈ１の加熱位置と重ならず該加熱位置（とくにハロゲンヒータ２２ｈ１の加熱領域の中央部）から定着ベルト２０１の外周上を所定距離だけ回転上流側にさかのぼった位置の温度を検知するものである。
また、温度センサ４２は、定着ベルト２０１の軸方向及び周方向においてハロゲンヒータ２２ｈ２のいずれかの端部の加熱位置（とくにハロゲンヒータ２２ｈ２の加熱領域の中央部）の温度を検知するものである。
【０１３８】
このような定着装置２０''では、温度センサ４１及び温度センサ４２の温度検知結果に基づいて、定着ベルト２０１の回転時における複数のハロゲンヒータ２２ｈ１，２２ｈ２からなる加熱装置２２ｈの加熱制御を行う。その詳細は定着装置２０と同じである。これにより、定着ベルト２０１上の温度センサ４１，４２の温度検知した部分と加熱装置２２ｈ（ハロゲンヒータ２２ｈ１，２２ｈ２）が加熱する部分とが一致するようになり、定着ベルト２０１上の通紙などにより温度落込みが発生した領域を精度良く目標温度まで加熱するので良好な定着性を得ることができる。
【符号の説明】
【０１３９】
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
２０，２０’，２０''    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
２２ｆ    固定端子
２２ｈ    加熱装置
２２ｈ１，２２ｈ２    ハロゲンヒータ
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
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ    回転体支持部材
２７ａ    開口部
２７Ｄ    樹脂部材
２８    コア保持部材
２９    断熱支持部材
３１    加圧ローラ
４１，４２    温度センサ
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    １次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
８５    中間転写ユニット
８９    ２次転写ローラ
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
２０１    定着ベルト
２０２    定着ローラ
２０３    加熱ローラ
Ｌ    レーザ光
Ｐ    記録媒体
Ｔ    トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４０】
【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２００６−２５９６８３号公報
【特許文献４】特開２００４−１９１９６６号公報
【図１】
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【図３】
0005445189.tif 000003
【図４】
0005445189.tif 000004
【図５】
0005445189.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図８】
0005445189.tif 000008
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２５】
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【図２】
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【図２４】
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