(57)【要約】      （修正有）【課題】非通紙部の昇温を防止できる定着装置を提供する。【解決手段】エンドレスの定着ベルト５と、定着ベルトを支持しながら摺動させて加熱することが可能な加熱部材と、定着ローラ３と、加圧ローラ４と、加熱部材の加熱および加圧ローラの駆動を制御する制御部とを備え、加熱部材は定着ベルトの幅方向に延びる互いに並行な細長い第１ヒータ１３および第２ヒータ１４とを備え、第１ヒータは第１サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第１発熱領域を有し、第２ヒータは第１発熱領域と同じ長さの第２発熱領域と第１サイズ用紙よりも幅が小さい第２サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第３発熱領域とを有し、制御部は、起動時において定着ベルトが所定温度に達するまでは第１および第２発熱領域を発熱させ、所定温度に達すると第１サイズの用紙に対しては第１発熱領域を、第２サイズの用紙に対しては第３発熱領域を、それぞれ発熱させて定着を行う。【選択図】図２
2014174392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスの定着ベルトと、定着ベルトを支持しながら摺動させて加熱することが可能な加熱部材と、定着ローラと、加圧ローラと、加熱部材の加熱および加圧ローラの駆動を制御する制御部とを備え、定着ベルトは加熱部材と定着ローラとの間に懸架され、加圧ローラは定着ベルトを介して用紙を定着ローラに押圧しながら送給するように設置され、加熱部材は定着ベルトの幅方向に延びる互いに並行な細長い第１ヒータおよび第２ヒータとを備え、第１ヒータは第１サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第１発熱領域を有し、第２ヒータは第１発熱領域と同じ長さの第２発熱領域と第１サイズ用紙よりも幅が小さい第２サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第３発熱領域とを有し、制御部は、起動時において定着ベルトが所定温度に達するまでは第１および第２発熱領域を発熱させ、所定温度に達すると第１サイズの用紙に対しては第１発熱領域を、第２サイズの用紙に対しては第３発熱領域を、それぞれ発熱させて定着を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
第１および第２発熱領域は、それぞれ基板上に細長く成膜された第１および第２抵抗発熱層を備え、第３発熱領域は第２抵抗発熱層の長手方向中央部の抵抗発熱層からなる請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
第１および第２抵抗発熱層は、同じ電気抵抗材料で、同じ厚みで形成される請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
第２抵抗発熱層は１本の細長い抵抗発熱層で形成され、第１抵抗発熱層は２本の細長い抵抗発熱層を並列にして形成され、前記３本の細長い抵抗発熱層は互いに同じ抵抗値を有する請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
第４発熱領域をさらに備え、第４発熱領域は第２抵抗発熱層の第３発熱領域以外の領域からなる請求項１〜４のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項６】
制御部は第１ヒータへの通電中に、第２ヒータへ所定のデューティ比で通電を行う請求項１〜５のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置およびその定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法に基づいて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置（以下、画像形成装置という）は、良好な画質品位を有する画像を容易に形成することができる。画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置およびそれらの複合機などに広く利用される。画像形成装置は、たとえば感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む。画像形成装置は、感光体およびこれらの手段を用いて帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程および定着工程を行う。画像形成装置は、記録紙に画像を形成する装置である。
【０００３】
定着工程を行う定着手段として、たとえばベルト定着方式の定着装置が用いられる。ベルト定着方式の定着装置は、加圧ローラと定着ベルトと定着ローラとを含む。定着ローラおよび加圧ローラは、定着ベルトを挟んで互いに圧接するローラ対である。加圧ローラの内部には、加熱手段としてハロゲンヒータなどの熱源が含まれる。
【０００４】
このようなベルト定着方式の定着装置として、定着ベルトを加熱するために複数の面状のセラミックヒータを用い、定着ベルトの移動方向に配設して定着ベルトへの伝熱効率を向上させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１８０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ベルト定着方式の定着装置を大小さまざまなサイズの記録紙に対応させる場合には、非通紙部昇温と呼ばれる問題が発生する。これは、定着装置に対して、小さな幅の小サイズの記録紙を連続通紙させるときに、記録紙の通紙しない領域（非通紙部）における定着ニップ部の温度が過剰に上昇し、周辺部材の耐熱温度を上回って定着装置に熱変形の損傷が生じたり、加圧ローラの局所的な膨張を招いて、次に通常サイズの記録紙を通紙した場合に、定着ムラが生じたり、記録紙の搬送ムラによるシワの発生を招くというものである。
【０００７】
この発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、ベルト定着方式の定着装置において、非通紙部昇温に対応することができ、ウォームアップ時間が短く、高速印字時での定着ローラの温度追従性が良好で、加熱ムラと伝熱効率の低下を抑制して高効率の伝熱効率で均一な定着性を達成可能な定着装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、エンドレスの定着ベルトと、定着ベルトを支持しながら摺動させて加熱することが可能な加熱部材と、定着ローラと、加圧ローラと、加熱部材の加熱および加圧ローラの駆動を制御する制御部とを備え、定着ベルトは加熱部材と定着ローラとの間に懸架され、加圧ローラは定着ベルトを介して用紙を定着ローラに押圧しながら送給するように設置され、加熱部材は定着ベルトの幅方向に延びる互いに並行な細長い第１ヒータおよび第２ヒータとを備え、第１ヒータは第１サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第１発熱領域を有し、第２ヒータは第１発熱領域と同じ長さの第２発熱領域と第１サイズ用紙よりも幅が小さい第２サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第３発熱領域とを有し、制御部は、起動時において定着ベルトが所定温度に達するまでは第１および第２発熱領域を発熱させ、所定温度に達すると第１サイズの用紙に対しては第１発熱領域を、第２サイズの用紙に対しては第３発熱領域を、それぞれ発熱させて定着を行うことを特徴とする定着装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、起動時において定着ベルトが所定温度に達するまでは第１および第２発熱領域を、所定温度に達すると第１サイズの用紙に対しては第１発熱領域を、第２サイズの用紙に対しては第３発熱領域を、それぞれ発熱させて定着を行うので、非通紙部昇温を防止し、ウォームアップ時間の短い定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る画像形成装置の構成説明図である。
【図２】この発明に係る定着装置の構成説明図である。
【図３】この発明に係る定着装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】図３に示す定着装置の要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明の定着装置は、エンドレスの定着ベルトと、定着ベルトを支持しながら摺動させて加熱することが可能な加熱部材と、定着ローラと、加圧ローラと、加熱部材の加熱および加圧ローラの駆動を制御する制御部とを備え、定着ベルトは加熱部材と定着ローラとの間に懸架され、加圧ローラは定着ベルトを介して用紙を定着ローラに押圧しながら送給するように設置され、加熱部材は定着ベルトの幅方向に延びる互いに並行な細長い第１ヒータおよび第２ヒータとを備え、第１ヒータは第１サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第１発熱領域を有し、第２ヒータは第１発熱領域と同じ長さの第２発熱領域と第１サイズ用紙よりも幅が小さい第２サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第３発熱領域とを有し、制御部は、起動時において定着ベルトが所定温度に達するまでは第１および第２発熱領域を発熱させ、所定温度に達すると第１サイズの用紙に対しては第１発熱領域を、第２サイズの用紙に対しては第３発熱領域を、それぞれ発熱させて定着を行うことを特徴とする。
【００１２】
第１および第２発熱領域は、それぞれ基板上に細長く成膜された第１および第２抵抗発熱層を備え、第３発熱領域は第２抵抗発熱層の長手方向中央部の抵抗発熱層からなってもよい。
第１および第２抵抗発熱層は、同じ電気抵抗材料で、同じ厚みで形成されることが好ましい。
【００１３】
第２抵抗発熱層は１本の細長い抵抗発熱層で形成され、第１抵抗発熱層は２本の細長い抵抗発熱層を並列にして形成され、前記３本の細長い抵抗発熱層は互いに同じ抵抗値を有してもよい。
第４発熱領域をさらに備え、第４発熱領域は第２抵抗発熱層の第３発熱領域以外の領域からなってもよい。
制御部は第１ヒータへの通電中に、第２ヒータへ所定のデューティ比で通電を行ってもよい。
また、この発明は別の観点から、上記定着装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【００１４】
以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明を詳述する。
【００１５】
画像形成装置
図１は、この発明の実施形態の画像形成装置を示す構成説明図である。図１に示す画像形成装置１は、カラー複合機である。画像形成装置１は、第１〜第４可視像形成ユニット５１，５２，５３，５４、中間転写ベルト５５、２次転写ユニット５６、定着装置２、内部給紙ユニット５７および手差し給紙ユニット５８を備える。第１〜第４可視像形成ユニット５１，５２，５３，５４、中間転写ベルト５５および２次転写ユニット５６は、トナー像形成手段を構成する。
【００１６】
第１可視画像形成ユニット５１は、感光体５９と、帯電ユニット６０と、光学系ユニット８０と、現像ユニット６１と、１次転写ユニット６２とを含み、これらのユニットで感光体５９にトナー像を形成し、それを中間転写ベルト５５に転写する。
【００１７】
第１可視画像形成ユニット５１は、像担持体となる感光体５９の周囲に、帯電ユニット６０、現像ユニット６１およびクリーニングユニット６３を配置する。光学系ユニット８０は、光源６４からのデータが４組の感光体５９，６５，６６，６７に届くように配置される。１次転写ユニット６２は、中間転写ベルト５５を介して感光体５９を圧接するように配置される。
【００１８】
他の第２〜第４可視画像形成ユニット５２，５３，５４は、第１可視画像形成ユニット５１と同様の構成であるので、それらの説明は省略する。各ユニットの現像ユニットにはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナーが収容される。
【００１９】
中間転写ベルト５５には、上述の各色のトナー像が転写されて、カラートナー像が形成される。中間転写ベルト５５は、テンションローラ６８，６９によってたわむことなく配置され、テンションローラ６９側に廃トナーＢＯＸ７０が当接して配置される。
【００２０】
２次転写ユニット５６は、中間転写ベルト５５に形成されたカラートナー像を記録紙に転写する。テンションローラ６８側に２次転写ユニット５６が当接して配置される。定着装置２は、２次転写ユニット５６の下流に配置されている。
【００２１】
画像形成装置１を用いた画像形成の工程を次に説明する。まず、感光体５９表面を帯電ユニット６０で一様に帯電する。次に、光学系ユニット８０により感光体５９表面を画像情報に応じてレーザー露光し静電潜像を形成する。帯電ユニット６０としては、感光体５９表面を一様に、またオゾンを極力発生させることなく帯電するために、帯電ローラ方式を採用する。
【００２２】
現像ユニット６１により感光体５９上の静電潜像に対しトナー像を現像し、この顕像化されたトナー像をトナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された１次転写ユニット６２により中間転写ベルト５５上に転写する。他の３組の第２〜第４可視画像形成ユニット５２，５３，５４も同様に動作し順次中間転写ベルト５５上にトナー像を転写するようになっている。
【００２３】
中間転写ベルト５５上のトナー像は２次転写ユニット５６まで搬送され、別途、内部給紙ユニット５７の給紙ローラ７３または手差し給紙ユニット５８の給紙ローラ７４から給紙された記録紙に、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されて転写される。転写されたトナー像を担持する記録紙は、定着装置２に搬送され、定着ローラ３および加圧ローラ４によって充分に加熱されて、トナー像が記録紙に融着し、外部へ排出される。
【００２４】
定着装置
図２は、定着装置２の構成を示す構成説明図である。定着装置２は、定着ローラ３と、加圧ローラ４と、無端状（エンドレス）の定着ベルト５と、定着ベルト５を摺動可能に懸架し定着ベルト５に接触して加熱するための伝熱部材６と、伝熱部材６を加熱するための第１ヒータ１３および第２ヒータ１４と、加圧ローラ４を加熱するための熱源であるヒータランプ７ａと、定着ベルト５および加圧ローラ４の温度をそれぞれ検出する温度センサとしてのサーミスタ１０およびサーミスタ１１とを備える。
【００２５】
図３は、定着装置２の制御系を示すブロック図である。定着装置２では、サーミスタ１０及びサーミスタ１１によって検出された温度データに基づいて、制御部３３がヒータランプ７ａ、第１ヒータ１３、第２ヒータ１４への通電を制御する。
【００２６】
また、制御部３３は、駆動モータ３１を制御して、図２に示す加圧ローラ４を駆動し回転軸周りに回転させて、定着ローラ３と定着ベルト５とを従動回転させる。制御部３３はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイクロコンピュータと、ヒータランプ７ａ、第１ヒータ１３、第２ヒータ１４および駆動モータ３１を駆動するドライバー回路を備える。
【００２７】
具体的には、制御部３３が、画像形成装置１における画像形成指示の入力を受けると、定着装置２が定着処理動作を開始する。制御部３３は、図２に示す駆動モータ３１に電力を供給して加圧ローラ４を駆動させ、ヒータランプ７ａに電力を供給して加圧ローラ４を加熱させ、第１および第２ヒータ１３，１４に電力を供給して定着ベルト５を加熱する。
【００２８】
制御部３３は、サーミスタ１０，１１から入力された信号に基づいて、定着ベルト５及び加圧ローラ４の表面温度が所定の定着温度になったと判断すると、図２に示す定着ニップ部１２に、未定着のトナー像が形成された記録紙８が搬送される。
【００２９】
このとき、記録紙８は、未定着のトナー像を担持した面を定着ベルト５側に向けて矢印Ｃ方向に搬送される。そして、記録紙８上の未定着のトナー像が定着ベルト５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５から記録紙８へ熱が付与され、また加圧力を受けて記録紙８の表面に定着される。
【００３０】
定着ローラ３は、円筒形の形状を有し、芯金３ａおよび弾性層３ｂからなる２層構造である。芯金３ａには、鉄、ステンレス鋼、アルミニウムまたは銅などの金属あるいは、それらの合金などが用いられる。弾性層３ｂには、シリコンゴムまたはフッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適している。
【００３１】
この実施形態において、定着ローラ３の直径は３０ｍｍである。芯金３ａには、直径２０ｍｍのステンレス鋼の丸棒が用いられ、弾性層３ｂには、厚さ５ｍｍのシリコンスポンジゴムが用いられる。定着ローラ３は、芯金３ａの軸を中心として回転可能に設けられ、前述のように加圧ローラ４の回転に従動して回転する。
【００３２】
定着ローラ３が、定着ベルト５を介して加圧ローラ４に圧接することによって、定着ベルト５を介して、定着ローラ３と加圧ローラ４とが互いに当接する部分である定着ニップ部１２が形成される。
【００３３】
加圧ローラ４は、円筒形の形状を有し、その中心軸から外周に向かって芯金４ａ、弾性層４ｂおよび離型層４ｃが形成される３層構造である。芯金４ａには、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム銅などの金属あるいは、それらの合金などのパイプが用いられる。弾性層４ｂにはシリコンゴムまたはフッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適している。離型層４ｃ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）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂が適している。
【００３４】
この実施形態において、加圧ローラ４の直径は３０ｍｍである。芯金には、直径２８ｍｍ、肉厚１ｍｍの鉄（ＳＴＫＭ）パイプが用いられる。弾性層４ｂには、厚さ１ｍｍのシリコンソリッドゴムが用いられる。離型層４ｃには、厚さ５０μｍのＰＦＡチューブが用いられる。
【００３５】
加圧ローラ４は、加圧ローラ４の内周面がヒータランプ７ａから放射される赤外線を吸収することによって、加圧ローラ４全体が加熱される。この実施形態では、ヒータランプ７ａには定格電力３００Ｗの赤外線ランプが使用される。
【００３６】
定着ローラ３は、定着ベルト５を介して加圧ローラ４に圧接することで定着ニップ部１２を形成すると同時に、従動回転することによって定着ベルト５を搬送する。定着ローラ３は、加圧ローラ４とは逆方向に回転する。
【００３７】
定着ローラ３と加圧ローラ４とは、所定の荷重、たとえば４００Ｎで互いに圧接される。定着ローラ３と加圧ローラ４とが圧接されると、定着ニップ１２部が形成される。この実施形態においては、定着ニップ部１２の記録紙搬送方向の幅（以下ニップ幅という）Ｗは７ｍｍである。
【００３８】
前述のように、定着ニップ部１２には、未定着トナー画像を担持した被定着部材である記録紙８が給紙される。記録紙８が定着ニップ部１２を通過することによって、記録紙８にはトナー画像が定着される。記録紙８が定着ニップ部１２を通過する際、定着ベルト５は、記録紙８のトナー画像形成面に当接し、加圧ローラ４は、記録紙８におけるトナー画像形成面とは裏面側の面に当接する。
【００３９】
定着ベルト５は、定着装置２へ装着されない状態で、直径が４０ｍｍである。定着ベルト５には、ポリイミドなどの耐熱樹脂、または、ステンレスおよびニッケルなどの金属材料からなる中空円筒状の基材が用いられる。
【００４０】
基材の表面には、耐熱性および弾性に優れた、たとえばシリコンゴムなどのエラストマー材料からなる弾性層が形成される。弾性層の表面には、耐熱性および離型性に優れた、たとえばＰＦＡまたはＰＴＦＥなどのフッ素樹脂である合成樹脂材料からなる離型層が形成される。
【００４１】
つまり、定着ベルト５は、基材、弾性層および離型層の３層構成である。この実施形態においては、基材として厚さ５０μｍのポリイミドが用いられ、弾性層として厚さ１５０μｍのシリコンゴムが用いられ、離型層として厚さ１５μｍのＰＦＡコートが用いられる。
【００４２】
定着ベルト５に接して定着ベルト５を加熱する伝熱部材６には、たとえば、鉄，ステンレス鋼，アルミニウム，銅などの金属、又はその合金が用いられる。伝熱部材６は０．１〜０．２ｍｍの厚さを有し、定着ベルト５と接触する部分には曲率をもたせる。そして、それ以外の部分は平面とすることで伝熱部材６と定着ベルト５との間に空隙を設け定着ベルト５の温度低下を抑制する。
【００４３】
伝熱部材６と第１および第２ヒータ１３，１４との間には、伝熱部材６との密着面が曲面で第１および第２ヒータ１３，１４との密着面が平面の伝熱補助部材３０，３１を挿入する。伝熱補助部材３０，３１には例えばアルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料が用いられる。伝熱補助部材３０，３１は伝熱部材６と一体成型されてもよい。なお、伝熱部材６の定着ベルト５と接する部分の曲率半径は１５〜２０ｍｍである。
【００４４】
伝熱部材６の表層には、保護層として、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）またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂をコーティングしても良い。保護層は、定着ベルト５と伝熱部材６との摩擦によって、定着ベルト５のポリイミド層および伝熱部材６が磨耗することを防ぐ。
【００４５】
この実施形態においては、保護層としては、厚さ１０μｍのＰＴＦＥコートが用いられる。
【００４６】
伝熱部材６の加熱には図４の（Ａ），（Ｂ）にそれぞれの平面図を示す第１ヒータ１３と第２ヒータ１４が用いられる。この実施形態では、定格電力８００Ｗの第１ヒータ１３と４００Ｗの第２ヒータ１４が使用される。第１および第２ヒータ１３，１４は、図２に示すように、伝熱部材６に締結部材３２で固定された板バネ９により伝熱部材６に伝熱補助部材３０，３１を介して１００Nの力で圧接される。
【００４７】
そして、伝熱部材６と伝熱補助部材３０，３１と板バネ９は一体化されて、図示しない押圧部材の付勢力により所定の荷重、たとえば５０Ｎが付与され、定着ベルト５にテンションを与える。
【００４８】
また、伝熱部材６と伝熱補助部材３０，３１と第１および第２ヒータ１３，１４とのそれぞれの当接面には、熱伝導性グリスが塗布され、熱伝導性を良好としている。第１、第２ヒータ１３，１４と板バネ９の当接面には、厚み２ｍｍのポリイミド発泡シート２８，２９がそれぞれ挟み込まれ、第１および第２ヒータ１３，１４からの熱が板バネ９に奪われないようにしている。
【００４９】
従って、この発明の加熱部材は、伝熱部材６と、伝熱補助部材３０，３１と、第１および第２ヒータ１３，１４と、ポリイミド発泡シート２８，２９と、板バネ９と、締結部材３２から構成される。
【００５０】
図４を用いて第１および第２ヒータ１３，１４について詳述する。第１および第２ヒータ１３，１４はそれぞれその長手方向が定着ベルト５の進行方向に直交するように伝熱部材６に伝熱補助部材３０，３１を介して密着している。発熱電力の異なる第１および第２ヒータ１３，１４の内、第２ヒータ１４は、以下に詳述するように、小サイズ用紙（例えばＢ５）用と大サイズ用紙（例えばＡ４）用の２種類の発熱層パターンを持つことにより、非通紙部の温度上昇も抑えることが可能となる。
【００５１】
また、第１および第２ヒータ１３，１４に電力を割り振ることによって、１つのヒータあたりの電力密度が減り、定着ベルト５へ熱を伝える過程で生じる温度勾配が減少し、従来に比べ低いヒーター温度が維持でき、各種部材の耐熱性に関わる長寿命化、オーバーシュート抑制、消費電力の削減が可能となる。
【００５２】
第１および第２ヒータ１３，１４の発熱層パターンは、線幅及び抵抗値が同じ３つの発熱層１５，１６，１７を、第１ヒータ１３には２本並列に、第２ヒータ１４には１本設ける。そして、第２ヒータ１４には発熱層１７の中央部Ｃだけ又は両端部ｄだけが発熱可能なように、引き出し線１８，１９を備える。
【００５３】
つまり、発熱層１５，１６の全長ａが第１発熱領域ａを、発熱層１７の全長ｂが第２発熱領域ｂを、発熱層１７の中央部ｃが第３発熱領域ｃを、発熱層１７の両端部ｄが第４発熱領域ｄを、それぞれ構成する。本実施例における発熱領域の長手方向の長さは、第１発熱領域ａが３２０ｍｍ、第２発熱領域ｂが３２０ｍｍ、第３発熱領域ｃが２００ｍｍであり、２つの第４発熱領域ｄがそれぞれ６０ｍｍで、合せて１２０ｍｍとしている。
【００５４】
第１ヒータ１３は両端に給電端子２０，２１を備え、第２ヒータ１４は両端に給電端子２２，２３を備え、引き出し線１８，１９はそれぞれ給電端子２４，２５を備える。１００V印加時において、第１発熱領域ａは８００W、第２発熱領域ｂは４００W、第３発熱領域ｃが６４０W、第４発熱領域ｄが１０６７Wとなる。
【００５５】
そして、起動時には、制御部３３（図３）は、まず、ヒータランプ７ａ（図２）を点灯させると共に加圧ローラ４を回転させる。そして、定着ベルト５が所定温度に達するまでのウォームアップ時には第１および第２発熱領域ａ，ｂである（第１ヒータ１３）＋（第２ヒータ１４の全幅）＝１２００Wの発熱、定着作業時には大サイズ（Ａ４）の用紙を定着するときには第１発熱領域ａである第１ヒータ１３（８００W）のみの発熱、小サイズの用紙（Ｂ５）を定着するときには第３発熱領域ｃである第２ヒータ１４の中央部ｃ（６４０W）のみの発熱、となるように、第１ヒータ１３と第２ヒータ１４への通電を制御する。
【００５６】
また、低温環境などで、大サイズ用紙の定着作業時に電力が不足する場合には、第１ヒータ１３の第１発熱領域ａ（８００W）に通電し、かつ、第２ヒータ１３の第２発熱領域ｂ（４００W）に対して８００ｍｓの周期で２００ｍｓだけ（つまり、デューティ比１／４で）通電を行うことで、合計９００Wの電力に相当する発熱を得ることができる。
【００５７】
また、定着待機中の温度調節において、第１ヒータ１３によって予熱を行っているときに、定着ベルト５や定着ローラ３の端部から熱が逃げて、端部の温度低下が生じる場合がある。このときには、第２ヒータ１４の第４発熱領域ｄによる加熱と、第１ヒータ１３による加熱を交互に行うことで、端部の温度低下を防ぐことができる。
【００５８】
なお、定着装置２は画像形成装置１の中で最も消費電力が大きいので、制御部３３は画像形成装置１全体の消費電力が定格消費電力（たとえば１．５ｋｗ）を越えないように、ウォームアップ時、定着時、定着待機時における第１〜第４発熱領域ａ〜ｄへの通電のタイミングや通電のデューティ比を効果的に制御するようになっている。
【００５９】
図４に示すヒータ基板２６，２７にはアルミナ、窒化アルミなどのセラミック基板や、ステンレスなどの金属基板が用いられる。金属基板の場合は、表層に絶縁層を設け、その上に発熱層１５，１６，１７を同じ電気抵抗材料で、同じ厚み、同じ幅、同じ長さで形成する。
【００６０】
絶縁層としてはガラスペーストが用いられ、発熱層及び絶縁層を焼成して作成される。発熱層は銀とパラジウムの合金や、カーボンペーストなどが用いられる。この発明において、発熱層１５，１６，１７の１本あたりの抵抗は２５Ω、線幅は２ｍｍである。引き出し線１８，１９には銀ペーストを用いている。発熱層１５，１６，１７には絶縁性の保護層が被覆される。
【００６１】
発熱層１５，１６，１７の抵抗値をすべて同じにすることで、各発熱層の厚みが同じになり、同一プロセスでの発熱層の形成が可能となり、製造コスト削減に貢献する。また、発熱層１５，１６，１７を前記のように組み合わせることで、ウォームアップ、大サイズ用紙の定着、小サイズ用紙の定着において、すべて同一電圧での制御が可能となり、制御システムの簡略化、信頼性向上につなげることができる。
【００６２】
この発明の定着装置２は、エンドレスの定着ベルト５と、定着ベルト５を支持しながら摺動させて加熱することが可能な伝熱部材６と、定着ローラ３と、加圧ローラ４と、伝熱部材６の加熱および加圧ローラ４の駆動を制御する制御部３３とを備える。
【００６３】
定着ベルト５は伝熱部材６と定着ローラ３との間に懸架され、加圧ローラ４は定着ベルト５を介して記録紙８を定着ローラ３に押圧しながら送給するように設置され、伝熱部材６は定着ベルト５の幅方向に延びる互いに並行な細長い第１ヒータ１３および第２ヒータ１４とを備える。
【００６４】
第１ヒータ１３は第１サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第１発熱領域ａを有し、第２ヒータは第１発熱領域ａと同じ長さの第２発熱領域ｂと第１サイズ用紙よりも幅が小さい第２サイズの用紙の幅寸法に対応する長さの第３発熱領域ｂとを有する。
【００６５】
制御部３３は、起動時において定着ベルト５が所定温度に達するまでは、第１および第２発熱領域ａ，ｂを発熱させ、所定温度に達すると第１サイズの用紙に対しては第１発熱領域ａを、第２サイズの用紙に対しては第３発熱領域ｂを、それぞれ発熱させて定着を行う。
【００６６】
第１および第２発熱領域ａ，ｂは、それぞれ基板２６，２７上に細長く成膜された第１および第２抵抗発熱層１５，１６，１７を備え、第３発熱領域ｃは第２抵抗発熱層１７の長手方向中央部の抵抗発熱層からなる。
第１および第２抵抗発熱層１５，１６，１７は、同じ電気抵抗材料で、同じ厚みで形成される。
【００６７】
第２抵抗発熱層１７は１本の細長い抵抗発熱層で形成され、第１抵抗発熱層１５，１６は２本の細長い抵抗発熱層を並列にして形成され、前記３本の細長い抵抗発熱層は互いに同じ抵抗値を有する。
第４発熱領域ｄをさらに備え、第４発熱領域ｄは第２抵抗発熱層１７の第３発熱領域ｃ以外の領域からなる。制御部３３は第１ヒータ１３への通電中に、第２ヒータ１４へ所定のデューティ比で通電を行うことができる。
また、この発明は、定着装置２を備えた画像形成装置１を提供するものである。
【符号の説明】
【００６８】
１    画像形成装置
２    定着装置
３    定着ローラ
３ａ  芯金
３ｂ  弾性層
４    加圧ローラ
４ａ  芯金
４ｂ  弾性層
４ｃ  離型層
５    定着ベルト
６    伝熱部材
７ａ  ヒータランプ
８    記録紙
９    板バネ
１０，１１    サーミスタ
１２    定着ニップ部
１３    第１ヒータ
１４    第２ヒータ
１５〜１７    発熱層
１８，１９    引き出し線
２０〜２５    給電端子
２６，２７    ヒータ基板
２８，２９    ポリイミド発泡シート
３０，３１    伝熱補助部材
３２    締結部材
【図１】
2014174392.tif 000003
【図２】
2014174392.tif 000004
【図３】
2014174392.tif 000005
【図４】
2014174392.tif 000006