(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のベルトと、
細長い基板と、前記基板の上に前記基板の長手方向に沿って形成された第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体と、を有し、前記ベルトの内面に接触するヒータと、
トナー像を担持した記録材を搬送して加熱するためのニップ部を前記ヒータと共に前記ベルトを介して形成するバックアップローラと、
前記ニップ部の圧力を第１の圧力と、前記第１の圧力よりも小さい第２の圧力と、に調整するための圧力調整部と、
を備え、前記ニップ部の圧力を前記第１の圧力に設定して定着処理を行う第１の定着処理モードと、前記ニップ部の圧力を前記第２の圧力に設定して定着処理を行う第２の定着処理モードと、を実行可能である定着装置において、
前記第１の発熱抵抗体は、前記基板の長手方向において、端部の単位長さ当たりの抵抗値が中央部よりも低く、
前記第１の定着処理モードの時、記録材の搬送方向において、前記第１の発熱抵抗体と、前記第２の発熱抵抗体と、の全てが前記ヒータと前記ベルトとが接触する接触領域内に入り、前記第２の定着処理モードの時、記録材の搬送方向において、前記第１の発熱抵抗体の全てが前記接触領域内に入り且つ前記第２の発熱抵抗体の少なくとも一部が前記接触領域から食み出ることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１の発熱抵抗体と、前記第２の発熱抵抗体と、に独立して電力を供給することが可能である制御部を有し、
前記制御部は、前記第２の定着処理モードにおいて、前記第１の発熱抵抗体のみに電力を供給する、もしくは、前記第１の発熱抵抗体に電力を供給し且つ前記第２の発熱抵抗体に前記第１の発熱抵抗体に供給する電力よりも小さい電力を供給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】
前記第２の発熱抵抗体は、前記基板の長手方向において、端部の単位長さ当たりの抵抗値が中央部よりも高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
筒状のベルトと、
細長い基板と、前記基板の上に前記基板の長手方向に沿って形成された第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体と、を有し、前記ベルトの内面に接触するヒータと、
トナー像を担持した記録材を搬送して加熱するためのニップ部を前記ヒータと共に前記ベルトを介して形成するバックアップローラと、
前記ニップ部の圧力を第１の圧力と、前記第１の圧力よりも小さい第２の圧力と、に調整するための圧力調整部と、
を備え、前記ニップ部の圧力を前記第１の圧力に設定して定着処理を行う第１の定着処理モードと、前記ニップ部の圧力を前記第２の圧力に設定して定着処理を行う第２の定着処理モードと、を実行可能である定着装置において、
前記第１の発熱抵抗体は、前記基板の長手方向において、前記第２の発熱抵抗体よりも長さが短く、
前記第１の定着処理モードの時、記録材の搬送方向において、前記第１の発熱抵抗体と、前記第２の発熱抵抗体と、の全てが前記ヒータと前記ベルトとが接触する接触領域内に入り、前記第２の定着処理モードの時、記録材の搬送方向において、前記第１の発熱抵抗体の全てが前記接触領域内に入り且つ前記第２の発熱抵抗体の少なくとも一部が前記接触領域から食み出ることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記第１の発熱抵抗体と、前記第２の発熱抵抗体と、に独立して電力を供給することが可能である制御部を有し、
前記制御部は、前記第２の定着処理モードにおいて、前記第１の発熱抵抗体のみに電力を供給することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置には、記録材上に形成したトナー像を加熱および加圧することにより定着させる定着装置が搭載されている。定着装置の加熱方式について、例えばハロゲンヒータ等を内包した円筒体を用いた熱ローラ方式のほか、最近では定着装置の省電力化を実現できる加熱方式として、フィルム加熱方式が提案されている。
【０００３】
フィルム加熱方式の定着装置は、耐熱樹脂や金属をベースにした筒状ベルト（以下、定着スリーブと記す）と、その内面に接触摺動するセラミック等からなる加熱体により摺動ニップ部（以下、内面ニップ部または熱伝達ニップ部と記す）を形成し、定着スリーブを介した加圧部材からの加圧により圧接ニップ部（以下、定着ニップ部と記す）を形成したものが挙げられる。この定着ニップ部に、トナー像を保持させた記録材を狭持搬送して通過させることにより、トナー像が記録材上に定着される。フィルム加熱方式を用いた定着装置は、定着ニップ部周辺を集中的に加熱しうる構成のため、熱ローラ方式の定着装置に対して省電力化、ウェイトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能である。
【０００４】
また、画像形成装置に使用される記録材の種類は多岐にわたっている。オフィス等で一般的に使用される、いわゆる普通紙のほか、封筒のように用紙が折り重なっているメディア、坪量６０ｇ／ｍ２以下の薄紙等も画像形成装置の記録材として用いられている。
【０００５】
上述のような封筒や薄紙のようなメディアに対応して、特許文献１のように加圧力が可変の定着装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２８０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のフィルム加熱方式の定着装置として、特に金属のように剛性が大きめの部材で形成した定着スリーブを搭載する定着装置において、メディアに応じて加圧力を可変にした場合、軽圧時に前記定着ニップ部の領域幅が狭くなるのはもとより、前記内面ニップ部の領域幅も狭くなることに起因して、加熱体からの熱伝達効率が悪化しやすかった。すなわち、封筒シワ防止やカール防止のためにフィルム加熱方式の定着装置の加圧力を軽圧化すると、メディアの定着に際する熱効率が悪化しやすいという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、加圧力が可変な定着装置において、軽圧時における加熱体からの熱伝達効率の悪化を防止することによって、定着装置の品質や信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の好適な実施形態は、筒状のベルトと、細長い基板と、前記基板の上に前記基板の長手方向に沿って形成された第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体と、を有し、前記ベルトの内面に接触するヒータと、トナー像を担持した記録材を搬送して加熱するためのニップ部を前記ヒータと共に前記ベルトを介して形成するバックアップローラと、前記ニップ部の圧力を第１の圧力と、前記第１の圧力よりも小さい第２の圧力と、に調整するための圧力調整部と、を備え、前記ニップ部の圧力を前記第１の圧力に設定して定着処理を行う第１の定着処理モードと、前記ニップ部の圧力を前記第２の圧力に設定して定着処理を行う第２の定着処理モードと、を実行可能である定着装置において、前記第１の発熱抵抗体は、前記基板の長手方向において、端部の単位長さ当たりの抵抗値が中央部よりも低く、前記第１の定着処理モードの時、記録材の搬送方向において、前記第１の発熱抵抗体と、前記第２の発熱抵抗体と、の全てが前記ヒータと前記ベルトとが接触する接触領域内に入り、前記第２の定着処理モードの時、記録材の搬送方向において、前記第１の発熱抵抗体の全てが前記接触領域内に入り且つ前記第２の発熱抵抗体の少なくとも一部が前記接触領域から食み出ることを特徴とする。
更に、本発明の他の実施形態は、筒状のベルトと、細長い基板と、前記基板の上に前記基板の長手方向に沿って形成された第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体と、を有し、前記ベルトの内面に接触するヒータと、トナー像を担持した記録材を搬送して加熱するためのニップ部を前記ヒータと共に前記ベルトを介して形成するバックアップローラと、前記ニップ部の圧力を第１の圧力と、前記第１の圧力よりも小さい第２の圧力と、に調整するための圧力調整部と、を備え、前記ニップ部の圧力を前記第１の圧力に設定して定着処理を行う第１の定着処理モードと、前記ニップ部の圧力を前記第２の圧力に設定して定着処理を行う第２の定着処理モードと、を実行可能である定着装置において、前記第１の発熱抵抗体は、前記基板の長手方向において、前記第２の発熱抵抗体よりも長さが短く、前記第１の定着処理モードの時、記録材の搬送方向において、前記第１の発熱抵抗体と、前記第２の発熱抵抗体と、の全てが前記ヒータと前記ベルトとが接触する接触領域内に入り、前記第２の定着処理モードの時、記録材の搬送方向において、前記第１の発熱抵抗体の全てが前記接触領域内に入り且つ前記第２の発熱抵抗体の少なくとも一部が前記接触領域から食み出ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第２の定着モードにおいても、ヒータからの熱が効率よく記録材へ伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における画像形成装置１０の概略断面図
【図２】実施例１における定着装置１２の概略断面図
【図３】実施例１におけるヒータ１６の断面図および平面図
【図４】実施例１におけるヒータ１６の長手発熱分布の概略図
【図５】実施例１における加圧機構と各定着モードにおける状態図
【図６】実施例１における内面ニップＮａの周辺部
【図７】実施例２におけるヒータ５０の平面図、及び内面ニップＮａの周辺部
【図８】実施例３におけるヒータ６０の平面図、及び内面ニップＮａの周辺部
【図９】実施例３におけるその他例としてのヒータ６５の平面図
【図１０】実施例４におけるヒータ７０の平面図、及び内面ニップＮａの周辺部
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施例１）
以下に図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対的な位置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１３】
（１）多色画像形成装置の全体構成
まず、本実施形の形態に係る画像形成装置の全体構成について図１を用いて説明する。図１は画像形成装置の一例であるフルカラーレーザープリンタ（以後、プリンタ１０という）の全体構成を示す概略断面図である。本実施例の画像形成装置である、フルカラーレーザービームプリンタについて説明する。なお、本実施例として、感光体ドラムを複数備えたフルカラーレーザービームプリンタを取り上げたが、本発明はこれに限らず、感光体ドラムを一つ備えたモノクロの複写機、プリンタにも適用することができる。
【００１４】
プリンタ１０の下部には、カセット１１が引き出し可能に収納されている。カセット１１に記録材Ｐを積載収容し、記録材Ｐはピックアップローラ１３により給紙カセット１１から給送され、フィード・リタードローラ対１４により１枚毎に分離され、レジストローラ１５に給送されるようになっている。
【００１５】
プリンタ１０はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色ごとに対応する画像形成ステーション７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを、横一列に並設してなる画像形成手段としての画像形成部７を備えている。画像形成部７には、像担持体である感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以後感光体ドラム１で統一）、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、感光体ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、感光体ドラム１上のトナー像を静電転写ベルト２９に転写する一次転写部８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ（以後一次転写部８で統一）が配設されている。画像形成部７の下側には、感光体ドラム１上に静電潜像を形成するために、画像情報に基づいてレーザービームを照射するスキャナユニット３ＹＭおよび３ＣＫが配置されている。
【００１６】
一次転写部８でトナー像Ｔが転写された転写ベルト２９のトナー像Ｔは、二次転写部３１で記録材Ｐに転写される。その後、定着装置１２を通過することによって、トナー像Ｔは記録材Ｐ上に固着定着される。その後、排出ローラ対３２に搬送される。排出ローラ対３２を通過後、記録材Ｐは記録材積載部３３に排出される。
なお、本実施例におけるプリンタ１０における記録材Ｐの通紙可能幅は、搬送方向に直交する方向（以下、長手方向と記す）７６ｍｍ〜２９７ｍｍであり、プリンタ１０の通紙基準は、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向に対して略中央（以下、中央基準と記す）である。
【００１７】
（２）定着装置
次に、本実施例における定着装置１２について、図２を用いて説明する。本例の定着装置１２は、フィルム加熱方式であり、加圧用回転体駆動方式（テンションレスタイプ）の加熱装置である。
【００１８】
２０は定着スリーブ（筒状のベルト部材）である。この定着スリーブ２０は後で詳述する。２２は加圧ローラ（バックアップ部材）である。１７は加熱体保持部材としての横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するヒータホルダ、１６はヒータであり、ヒータホルダ１７の下面に該ホルダの長手に沿って配設してある。定着スリーブ２０はこのヒータホルダ１７にルーズに外嵌させてある。ヒータ１６はセラミックヒータである。
【００１９】
ヒータホルダ１７は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、ヒータ１６を保持し、定着スリーブ２０をガイドする役割を果たす。本実施例においては、液晶ポリマーとして、デュポン社のゼナイト７７５５（商品名）を使用した。ゼナイト７７５５の最大使用可能温度は、約２７０℃である。
【００２０】
加圧ローラ２２は、ステンレス製の芯金に、射出成形により、厚み約３ｍｍのシリコーンゴム層を形成し、その上に厚み約４０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆してなる。本実施例における加圧ローラ２２の外径を２５ｍｍとした。この加圧ローラ２２は芯金の両端部を装置フレーム２４の不図示の奥側と手前側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してある。この加圧ローラ２２の上側に、前記のヒータ１６・ヒータホルダ１７・定着スリーブ２０等から成る定着スリーブユニットをヒータ１６側を下向きにして加圧ローラ２２に並行に配置し、ヒータホルダ１７の両端部を後述の加圧機構により、最大で片側１４７Ｎ（１５ｋｇｆ）、総圧２９４Ｎ（３０ｋｇｆ）の力で加圧ローラ２２の軸線方向に付勢することで、ヒータ１６の下向き面を定着スリーブ２０を介して加圧ローラ２２の弾性層に該弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させてある。加圧機構は後述するように、自動圧可変機構（圧力調整機構）を有し、通紙メディアに応じて加圧力の変更が可能である。２３と２６は装置フレーム２４に組付けた入り口ガイドと定着排紙ローラである。入り口ガイド２３は、二次転写ニップを抜けた記録材Ｐが、定着ニップ部Ｎに正確にガイドされるよう、転写材を導く役割を果たす。本実施例の入り口ガイド２３は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成されている。
【００２１】
加圧ローラ２２は不図示の駆動手段により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２２の回転駆動による該加圧ローラ２２の外面と定着スリーブ２０との、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力により円筒状の定着スリーブ２０に回転力が作用して該定着スリーブ２０がその内面側がヒータ１６の下向き面に密着して摺動しながらヒータホルダ１７の外回りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。定着スリーブ２０内面にはグリスが塗布され、ヒータホルダ１７と定着スリーブ２０内面との摺動性を確保している。
【００２２】
加圧ローラ２２が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着スリーブ２０が従動回転状態になり、またヒータ１６に通電がなされ、該ヒータ１６が昇温して所定の温度に立ち上げ温調された状態において、定着ニップ部Ｎの定着スリーブ２０と加圧ローラ２２との間に未定着トナー像を担持した記録材Ｐが入り口ガイド２３に沿って案内されて導入され、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー像担持面側が定着スリーブ２０の外面に密着して定着スリーブ２０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ１６の熱が定着スリーブ２０を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像が記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着スリーブ２０から曲率分離され、定着排紙ローラ２６で排出される。
【００２３】
図３にヒータ１６の断面図と平面図を記す。ヒータ１６は下記の構成を有する。
（１）通紙方向と直交する方向を長手とする横長平板状のセラミック基板４１（本実施例では長手方向３７０ｍｍ、短手方向１０ｍｍ、厚み方向０．６ｍｍ）、
（２）上記のセラミック基板４１の一面側に長手に沿ってスクリーン印刷により線状あるいは帯状に塗工した、電流が流れることにより発熱する銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）等を含んだ導電ペーストの、厚み１０μｍ程度、幅１ｍｍ程度の抵抗発熱体層（発熱体パターン）４２および４３（本実施例では長手方向３０３ｍｍ）、
（３）上記の抵抗発熱体層４２および４３に対する給電パターンとして、同じくセラミック基板４１の一面側に銀ペースト等のスクリーン印刷によりパターン形成した、電極部４４（図４）
（４）抵抗発熱体層４２および４３の保護と絶縁性を確保するための、厚み３０μｍ程度の薄肉のガラスコート４５、
（５）セラミック基板４１の他面側で、定着スリーブ２０の接触面に当る箇所に設けたポリイミドからなる摺動層４６
【００２４】
図４は、ヒータ１６の抵抗発熱体層４２、４３それぞれに所定の通電をしたときの長手発熱分布を示す。抵抗発熱体層は２本の発熱体４２（第１の発熱体パターン）と４３（第２の発熱体パターン）からなり、発熱体４２は通紙基準である長手中央から端部にかけて連続的に発熱量が小さくなるように（単位長さ当りの発熱量が徐々に小さくなるように）形成した発熱体である。一方、発熱体４３は長手中央から端部にかけて連続的に発熱量が大きくなるように形成した発熱体である。
【００２５】
上記ヒータ１６の電極部４４（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ）には給電用コネクタが装着される。ヒータ駆動回路部から上記の給電用コネクタを介して電極部４４に給電されることで抵抗発熱体層４２および４３が発熱してヒータ１６が迅速に昇温する。本実施例においては、４４ｃを共通電極とし、４４ａを介して発熱体４２を発熱させ、４４ｂを介して発熱体４３を発熱させており、それぞれの発熱体４２、４３は不図示のヒータ駆動回路により独立駆動される。紙サイズに応じて発熱体４２と発熱体４３の点灯時間比率を制御することにより、長手方向の幅が７６ｍｍ〜２９７ｍｍの紙サイズに対応させつつ定着装置の非通紙部昇温を効果的に抑えることができる。
【００２６】
通常使用においては、加圧ローラ２２の回転開始とともに、定着スリーブ２０の従動回転が開始し、ヒータ１６の温度の上昇とともに、定着スリーブ２０内面温度も上昇していく。ヒータ１６への通電は、ＰＩＤ制御によりコントロールされ、定着スリーブ２０の内面温度、すなわち、スリーブサーミスタ１８の検知温度が目標値になるように、入力電力が制御される。
【００２７】
本実施の形態において、定着スリーブ２０はベルト状部材に弾性層を設けてなる円筒状（エンドレスベルト状）の部材であり、具体的には、基材として内径が２４ｍｍ、厚み３０μｍの円筒状に形成したＳＵＳ等の金属エンドレスベルト（ベルト基材）上に、厚み約３００μｍのシリコーンゴム層（弾性層）を形成した上に、厚み３０μｍのＰＦＡ樹脂チューブ（最表層）を被覆してなる。
【００２８】
図５は本実施例の加圧機構を説明する図である。本実施例における加圧機構は、位置が固定された定着フレーム２４と加圧ローラ２２に対して、加圧バネ８１からのバネ力を、加圧板８２、フランジ８３、ヒータホルダ１７、ヒータ１６、定着スリーブ２０を順に介して加圧ローラ２２の外面に加圧されている。具体的には、定着フレーム２４と加圧板８２の間に設置した加圧バネ８１により、ヒータホルダ１７を長手両側から支持しているフランジ８３を、ヒータ１６と定着スリーブ２０を介して加圧ローラ側に加圧している。
【００２９】
８４は圧力調整機構としてのカム部材である。このカム部材８４は、手前側と奥側の加圧板８２において、加圧板８２を中にして加圧バネ８１と対向する側に配設してある。手前側と奥側のカム部材８４は同じ大きさと形状であり、定置軸であるカム軸８５に同じ位相で固着して配設してある。カム軸８５は回転自由に軸受保持されており、不図示のモータにより回転・停止される。
【００３０】
図５（ａ）ではカム部材８４が加圧板８２と接触しておらず、加圧力が最大となる状態となっている（第１加圧状態）。本実施例における第１加圧状態の加圧力は総圧２９４Ｎ（３０ｋｇｆ）である。図５（ａ）の状態からカム軸８５を９０°回転させてカム部材８４を図５（ｂ）のような状態にすることにより、加圧板８２が押し上げられて第１加圧状態よりも加圧力を低く設定することができる（第２加圧状態）。本実施例における第２加圧状態の加圧力は総圧１４７Ｎ（１５ｋｇｆ）である。さらに図５（ｂ）の状態からカム軸８５を９０°回転させてカム部材８４を図５（ｃ）のような状態にすることにより加圧板８２がさらに押し上げられて加圧力をより低く設定することができる（第３加圧状態）。
【００３１】
本実施例では、オフィス等で一般的に使用される普通サイズ紙を印刷する場合を通常プリント時とし、通常プリント時は第１の定着モード（定着ニップ部に掛る圧力を第１の圧力に設定）で定着処理する。また、比較的長手幅の狭いメディアとしての封筒をプリントする場合にはシワ発生を防止するため第２の定着モード（定着ニップ部に掛る圧力を第２の圧力に設定）で定着処理する。また、ジャム処理時や本体電源をＯＦＦする場合には第３加圧状態に設定する。このように、定着装置は、ヒータと、内周面にヒータが接触するベルト部材と、ベルト部材を介してヒータと共に記録材を定着処理する定着ニップ部を形成するバックアップ部材と、定着ニップ部に掛かる圧力を第１の圧力と前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に設定できる圧力調整機構と、を有し、第１の圧力で定着処理する第１の定着モードと第２の圧力で定着処理する第２の定着モードを実行可能である。
【００３２】
図６は、本実施例における定着装置１２内の圧接ニップ周辺部について説明する図である。定着装置１２内の圧接ニップ部としては、ヒータ１６と定着スリーブ２０との圧接部でヒータ１６から定着スリーブ２０への熱伝達経路としての熱伝達ニップ部（ヒータとベルト部材の接触領域）である内面ニップ部Ｎａと、定着スリーブ２０と加圧ローラ２２との圧接部である定着ニップ部Ｎが形成されている。内面ニップＮａと定着ニップ部Ｎの領域範囲は、ヒータ１６とヒータホルダ１７の位置関係、定着スリーブ２０の剛性、加圧ローラ２２の弾性、そして上述の加圧機構による加圧力によって決定される。
【００３３】
本実施例の定着スリーブ２０のようなＳＵＳ基材の場合、その剛性により、圧接ニップ部付近において図６のような屈曲形状をなして各圧接ニップ部を形成する。したがって一般的には定着ニップ部Ｎの領域範囲よりも内面ニップ部Ｎａの領域範囲のほうが狭くなる。
【００３４】
図６（ａ）は、前述の第１の定着モードにおける内面ニップ部Ｎａ１と周辺部材の位置関係を示している。図に示すように、第１の定着モードにおいてはヒータ１６の発熱体４２、４３の全部を内面ニップ部Ｎａ１の領域範囲内に収まるように構成している。本実施例においては、内面ニップ部Ｎａ１の幅は５ｍｍ、定着ニップＮ１は９ｍｍとした。定着ニップ部Ｎ１と内面ニップ部Ｎａ１は略対称な位置関係になっている。また、ヒータ１６の発熱体４２、４３の幅はそれぞれ約１ｍｍ、発熱体間の間隔は０．５ｍｍに対して、本実施例では発熱体４３から内面ニップ部Ｎａ１の境界までの最短距離を０．５ｍｍとした。
【００３５】
図６（ｂ）は、前述の第２の定着モードにおける内面ニップ部Ｎａ２と周辺部材の位置関係を示している。図に示すように、第２の定着モードにおいてはヒータ１６の発熱体４２の全部が内面ニップ部Ｎａ２の領域範囲内に収まるように構成されていると同時に、発熱体４３の一部または全部がＮａ２から外れるように構成されている。本実施例においては、内面ニップ部Ｎａ２の幅は３ｍｍ、定着ニップＮ２は６ｍｍとした。定着ニップ部Ｎ２と内面ニップ部Ｎａ２は略対称な位置関係になっている。また、ヒータ１６の発熱体４２、４３の幅はそれぞれ約１ｍｍ、発熱体間の間隔は０．５ｍｍに対して、発熱体４３は内面ニップ部Ｎａ２から０．８ｍｍ外れている。このように、ヒータは第１の発熱体パターンと第２の発熱体パターンを有し、定着ニップ部に掛かる圧力を第１の圧力に設定している時、第１の発熱体パターンと第２の発熱体パターンの全てが前記ヒータと前記ベルト部材の接触領域内に入っており、前記定着ニップ部に掛かる圧力を前記第２の圧力に設定している時、前記第１の発熱体パターンはその全てが前記接触領域内に入っているが、前記第２の発熱体パターンは少なくともその一部が前記接触領域からはみ出ている。
【００３６】
次に各定着モードにおけるヒータ１６の発熱制御を説明する。
（１）第１の定着モード時
通常プリント時としての第１定着モードにおいては、ヒータ１６の発熱体４２と発熱体４３を両方点灯させることにより、長手方向の発熱分布を略フラットとしてプリントさせる。前述の内面ニップ部Ｎａ１の領域範囲内に発熱体４２と４３が全部収まっており、発熱体４２、４３からの熱はＮａ１を介して効率よく定着スリーブ２０へ、更には記録材Ｐへ伝達され、記録材Ｐ上のトナー像Ｔが定着される。
（２）第２定着モード時
封筒プリント時としての第２定着モードにおいては、ヒータ１６の発熱体４２を点灯させ、発熱体４３を点灯させないことにより、長手方向の発熱分布を中央高としてプリントさせる。発熱体４２については、その全部が前述の内面ニップ部Ｎａ２の領域範囲内に収まっているため、発熱体４２からの熱はＮａ２を介して定着スリーブ２０へ、さらには封筒としての記録材Ｐへ効率よく伝達される。一方、発熱体４３は、その一部または全部が内面ニップ部Ｎａ２から外れている。この状態で発熱体４３を発熱体４２と同程度の点灯時間比率で発熱させた場合、Ｎａ２の外側の熱は定着スリーブ２０側へ伝達されにくく、ヒータ１６自身やヒータホルダ１７側等、記録材Ｐ以外への熱伝達比率が大きくなるため、記録材Ｐへの定着効率という点において熱効率が悪くなる。本実施例においては、内面ニップ部Ｎａ２から外れている発熱体４３を点灯させないため、熱効率が悪化しにくい。
【００３７】
表１は、雰囲気温度３０℃／相対湿度８０％環境において封筒を印刷する際、各定着モードと発熱制御の組み合わせによる、封筒上のトナー像Ｔが定着するためのサーミスタ１８制御温度、封筒シワの発生頻度、定着装置の平均消費電力の比較表である。
【００３８】
【表１】
0005618771.tif 000002
【００３９】
表１のように、実施例１は封筒シワの発生はなく、且つ、消費電力も低くできる。それに対して比較例１は高い加圧力で封筒を通紙するため封筒シワが発生しやすい。比較例２は軽圧化しているため封筒シワの発生はないが、前述のように発熱体４３からの熱が封筒へ伝達しにくいため熱効率が悪く、消費電力は低くできない。
【００４０】
以上、軽圧時における内面ニップに対する発熱体の配置と発熱制御を本実施例のように構成することにより、軽圧時における封筒シワと定着熱効率の良化を両立できる。なお、本実施例においては、ヒータ１６の発熱体４２、４３を基材４１に対して内面ニップＮａ側と反対側に配置した例（裏面発熱）を示したが、本発明はこれに限らず、発熱体４２、４３を基材４１に対して内面ニップＮａ側に配置した例（表面発熱）でもよい。また、第２定着モード時における発熱体４３の発熱制御について、全く点灯させない例を示したが、発熱体４２の点灯時間に対して発熱体４３の点灯時間を短くすれば同様の効果が得られる。その他、技術思想内においてあらゆる変形が可能である。
【００４１】
（実施例２）
本発明による作用効果は、以下に示す実施例２の構成によっても達成される。本実施例における定着装置は、ヒータ５０の発熱体５３を分岐させ、発熱体５２の上下流位置に配置したことを特徴とした例であり、その他の構成は実施例１と同様であるため詳細な説明を省く。
【００４２】
図７に本実施例におけるヒータ５０の平面図、及び内面ニップ周辺の概略断面図を示す。ヒータ５０上の発熱体５２、５３（５３ａ、５３ｂ）の配置について、長手中央から端部にかけて連続的に発熱量が小さくなるように形成した発熱体５２の上下流位置に、長手中央から端部にかけて連続的に発熱量が大きくなるように形成した発熱体５３ａ、５３ｂを並列回路として形成している。
【００４３】
そして、内面ニップＮａと発熱体５２、５３との位置関係について、図７（ｂ）に示すように、第１の定着モードにおいてはヒータ５０の発熱体５２、５３ａ、５３ｂの全部を内面ニップ部Ｎａ１の領域範囲内に収まるように構成している。また、図７（ｃ）に示すように、第２の定着モードにおいてはヒータ５０の発熱体５２の全部が内面ニップ部Ｎａ２の領域範囲内に収まるように構成されていると同時に、発熱体５３ａ、５３ｂの一部または全部がＮａ２から外れるように構成されている。
【００４４】
本実施例において、第１の定着モードにおける内面ニップ部Ｎａ１の幅は５ｍｍであり、発熱体５２、５３ａ、５３ｂの幅はそれぞれ約１ｍｍ、発熱体間の間隔は０．５ｍｍ、発熱体５２、５３から内面ニップ部Ｎａ１の境界までの距離の最短値は０．５ｍｍである。第２の定着モードにおける内面ニップ部Ｎａ２の幅は３ｍｍであり、発熱体５２、５３ａ、５３ｂの幅はそれぞれ約１ｍｍ、発熱体間の間隔は０．５ｍｍに対して、発熱体５３ａ、５３ｂは内面ニップ部Ｎａ２から０．７５ｍｍ外れている。
【００４５】
各定着モードにおける発熱体５２と発熱体５３（５３ａ、５３ｂ）の駆動方法については実施例１と同様、電極部５４ａ、５４ｂ、５４ｃを介して発熱体５２、５３に対して独立に通電発熱可能になっている。
【００４６】
本実施例のように、発熱体を分岐させることにより、第１の定着モードにおける内面ニップＮａ１の領域内の広い範囲で発熱体５２、５３からの熱を伝達させることが可能になる。これにより、第１の定着モード時における記録材Ｐへの定着熱効率が向上する。また、軽圧モードとしての第２の定着モードにおいては実施例１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施例においては発熱体５３ａ、５３ｂを並列回路として形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、５３ａ、５３ｂを直列回路として形成した例でもよい。
【００４７】
（実施例３）
本発明による作用効果は、以下に示す実施例３の構成によっても達成される。本実施例における定着装置は、ヒータ６０の発熱体として、通常プリント用発熱体６２と封筒専用発熱体６３を形成したことを特徴とした例であり、その他の構成は実施例１と同様であるため詳細な説明を省く。
【００４８】
図８に本実施例におけるヒータ６０の平面図を示す。通常プリント用発熱体６２（６２ａ、６２ｂ）は、長手方向において略フラットに発熱させるように構成され、Ａ３通紙幅である２９７ｍｍを定着可能な長さ、本実施例においては３０３ｍｍで形成されている。一方、封筒専用発熱体は、長手方向の長さを短くし、通紙基準である長手中央に対して、例えばＢ５封筒の幅である１７６ｍｍを定着可能な長さ（本実施例においては１８２ｍｍ）で形成してある。各定着モードにおける発熱体６２（６２ａ、６２ｂ）と発熱体６３の駆動方法については実施例１と同様、電極部６４ａ、６４ｂ、６４ｃを介して発熱体６２、６３に対して独立に通電発熱可能になっている。
【００４９】
各定着モードにおける発熱体６２、６３の発熱制御については、通常プリントとしての第１の定着モードにおいては通常プリント用発熱体６２を使用し、封筒プリントとしての軽圧モード、第２の定着モードにおいては封筒専用発熱体６３を使用するような発熱制御をおこなう。
【００５０】
本実施例のように、封筒専用発熱体６３の長手方向長さを封筒の幅程度に短くすることにより、封筒通紙時の軽圧な第２の定着モードにおいて、封筒の非通紙部における無駄な発熱領域を減らせるため、第２の定着モードにおける消費電力を更に低く抑えることが可能となる。なお、本実施例においては通紙基準が長手中央である例を示したが、本発明はこれに限らず、通紙基準が長手端部の場合でも、それに応じた発熱体の長手配置により適用できる。また、本実施例のヒータとして、図９に示すヒータ６５のように封筒専用発熱体６８として、通紙基準から長手端部にかけて発熱量が小さくなる発熱体を用いてもよい。
【００５１】
（実施例４）
本発明による作用効果は、以下に示す実施例４の構成によっても達成される。本実施例における定着装置は、ヒータ７０の発熱体として、通常プリント用発熱体７２とカール防止用発熱体７３を形成したことを特徴とした例であり、その他の構成は実施例１と同様であるため詳細な説明を省く。
【００５２】
図１０に本実施例におけるヒータ７０の平面図を示す。本実施例におけるヒータ７０は、通常プリント用発熱体７２とカール防止用発熱体７３がともに、長手にわたって略フラットな発熱分布を有している。そして、本実施例では、薄紙等のカール防止モードとして軽圧な第２の定着モードを用いている。その理由は、第２の定着モード時の定着ニップＮ２の領域範囲を第１の定着モード時の定着ニップＮ１のそれより狭くすることにより、記録材Ｐに対する過剰な熱供給を抑えることができるため、定着装置を通過することによる記録材Ｐの変形すなわちカールを防止できる。本実施例において、定着ニップ部Ｎ１を９ｍｍ、Ｎ２を６ｍｍとした。
【００５３】
各定着モードにおける発熱体７２（７２ａ、７２ｂ）と発熱体７３の駆動方法については実施例１と同様、電極部７４ａ、７４ｂ、７４ｃを介して発熱体７２、７３に対して独立に通電発熱可能になっている。発熱制御としては、普通紙プリントモードとしての第１の定着モード時は、発熱体７２のみあるいは発熱体７２と７３の両方を点灯させ、薄紙等のカール防止モードとしての軽圧な第２の定着モード時は、発熱体７３を点灯させる。
【００５４】
本実施例のように、薄紙等のカール防止モードとして軽圧な第２の定着モードを用い、且つ、内面ニップＮａ２から一部あるいは全部が外れた発熱体７２の点灯を抑えることによって、カール防止モードにおける定着熱効率の悪化を防止できる。
【００５５】
なお、本実施例においては通常プリント用発熱体７２を、カール防止用発熱体７３の上下流の両方に配置したが、本発明はこれに限らず、上下流のうち片方に配置してもよい。その他、技術思想内においていかなる変形も適用される。また、第２の定着モード時に発熱体７３のみを点灯させる例を示したが、本発明はこれに限らず、発熱体７２と７３の両方を点灯させ、第１の定着モードより発熱体７２の点灯時間比率を小さくさせても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  プリンタ本体
１６、５０、６０、７０  ヒータ
Ｎａ１  第１の定着モードにおける内面ニップ部
Ｎａ２  第２の定着モードにおける内面ニップ部
【図１】
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【図２】
0005618771.tif 000004
【図３】
0005618771.tif 000005
【図４】
0005618771.tif 000006
【図５】
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【図６】
0005618771.tif 000008
【図７】
0005618771.tif 000009
【図８】
0005618771.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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