(57)【要約】【課題】  記録材搬送方向に通電して発熱させるヒータを用いた定着装置において、小サイズ記録材を連続通紙した際に発生する非通紙部昇温の更なる抑制が求められている。【解決手段】  ヒータ基板の記録材搬送方向の一端と他端に設けられた第１の導体パターンと第２の導体パターンと、これらの導体パターンの間に設けられた第３の導体パターンと、第３の導体パターンと、第１の導体パターン及び第２導体パターンの各々と、の間に設けられた第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体と、を有し、ヒータは、長手方向の両端部において各々、第３の導体パターンの記録材搬送方向の幅が中央部よりも狭い領域を有し、この領域における第１の発熱抵抗体及び第２の発熱抵抗体の各々の記録材搬送方向の幅はその領域以外よりも広い。【選択図】  図１
2014139660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い基板と、
前記基板の前記基板の短手方向の一端と他端とにそれぞれ前記基板の長手方向に沿って形成された第１の導体パターンと第２の導体パターンと、
前記基板の短手方向において前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンに対してそれぞれ間隔を設けて前記基板の長手方向に沿って形成された第３の導体パターンと、
前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの各々の前記基板の長手方向のいずれかの端部に設けられた第１の電気接点部及び第２の電気接点部と、
前記第１の導体パターンと前記第３の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターンと前記第３の導体パターンとに電気的に接続された第１の発熱抵抗体と、
前記第２の導体パターンと前記第３の導体パターンとの間にあって、前記第２の導体パターンと前記第３の導体パターンとに電気的に接続された第２の発熱抵抗体と、
を有し、トナー画像を担持した記録材をニップ部で搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置で用いられるヒータにおいて、
前記ヒータは、前記基板の長手方向の両端部において各々、前記第３の導体パターンの前記基板の短手方向の幅が前記基板の長手方向の中央部よりも狭い領域を有し、前記領域における前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の各々の前記基板の短手方向の幅は、前記領域以外における前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の各々の前記基板の短手方向の幅よりも広いことを特徴とするヒータ。
【請求項２】
細長い基板と、
前記基板の前記基板の短手方向の一端と他端とに互いに間隔を設けて各々、前記基板の長手方向に沿って形成された第１の導体パターンと第２の導体パターンと、
前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの各々の前記基板の長手方向のいずれかの端部に設けられた第１の電気接点部及び第２の電気接点部と、
前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとに電気的に接続された発熱抵抗体と、
を有し、トナー画像を担持した記録材をニップ部で搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置で用いられるヒータにおいて、
前記ヒータは、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの少なくとも一方の前記基板の短手方向の幅を狭くすることで前記基板の長手方向の両端部における前記間隔を中央部よりも広げた領域を有し、前記領域における前記発熱抵抗体の前記基板の短手方向の幅は前記領域以外よりも広いことを特徴とするヒータ。
【請求項３】
前記基板の長手方向において、前記第１の電気接点部は前記基板の中央に対して前記第２の電気接点部が設けられている側と反対側に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒータ。
【請求項４】
筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、前記ヒータと共に前記フィルムを介してニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部でトナー画像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置において、
前記ヒータは、細長い基板と、前記基板の前記基板の短手方向の一端と他端とにそれぞれ前記基板の長手方向に沿って形成された第１の導体パターンと第２の導体パターンと、前記基板の短手方向において前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンに対してそれぞれ間隔を設けて前記基板の長手方向に沿って形成された第３の導体パターンと、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの各々の前記基板の長手方向のいずれかの端部に設けられた第１の電気接点部及び第２の電気接点部と、前記第１の導体パターンと前記第３の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターンと前記第３の導体パターンとに電気的に接続された第１の発熱抵抗体と、前記第２の導体パターンと前記第３の導体パターンとの間にあって、前記第２の導体パターンと前記第３の導体パターンとに電気的に接続された第２の発熱抵抗体と、を有し、前記ヒータは、前記基板の長手方向の両端部において各々、前記第３の導体パターンの前記基板の短手方向の幅が前記基板の長手方向の中央部よりも狭い領域を有し、前記領域における前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の各々の前記基板の短手方向の幅は、前記領域以外における前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の各々の前記基板の短手方向の幅よりも広いことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、前記ヒータと共に前記フィルムを介してニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部でトナー画像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置において、
前記ヒータは、細長い基板と、前記基板の前記基板の短手方向の一端と他端とに互いに間隔を設けて各々、前記基板の長手方向に沿って形成された第１の導体パターンと第２の導体パターンと、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの各々の前記基板の長手方向のいずれかの端部に設けられた第１の電気接点部及び第２の電気接点部と、前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとに電気的に接続された発熱抵抗体と、を有し、前記ヒータは、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの少なくとも一方の前記基板の短手方向の幅を狭くすることで前記基板の長手方向の両端部における前記間隔を中央部よりも広げた領域を有し、前記領域における前記発熱抵抗体の前記基板の短手方向の幅は前記領域以外よりも広いことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記基板の長手方向において、前記第１の電気接点部は前記基板の中央に対して前記第２の電気接点部が設けられている側と反対側に設けられていることを特徴とする請求項４又は５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、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置、及びこの定着装置に用いられるヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機や電子写真プリンタに搭載される定着装置として、フィルム加熱方式のものが実用化されている。
【０００３】
このフィルム加熱方式の定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムの内面に接触する板状のヒータと、ヒータと共にフィルムを介してニップ部を形成する加圧部材と、を有する構成が一般的である。このフィルム加熱方式の定着装置は、定着装置を低熱容量部材で構成することができるため、省電力化及びウェイトタイム短縮化に有利な構成である。
【０００４】
一方で、フィルム加熱方式の定着装置は、装置を構成する部材の低熱容量化が図られていることによって小サイズの記録材を連続的にプリントした時に記録材によって熱が奪われない非通紙領域が昇温する、所謂、非通紙部昇温が悪化しやすいという課題がある。
【０００５】
そこで、正の温度抵抗特性（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有する発熱抵抗体を備えるヒータが提案されている（特許文献１）。図１０に上記構成のヒータを表す。このヒータは、ＰＴＣ特性をもつ発熱抵抗体に対し、記録材の搬送方向の上下流部に導体電極部を形成させ、発熱抵抗体に対し搬送方向に通電させる。その結果、非通紙領域は非通紙部昇温するほどヒータの抵抗が上昇し発熱が抑制されるので非通紙部昇温は良化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３４５４０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、近年、更なるＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｏｕｔ  Ｔｉｍｅ）の短縮化や省エネ化に対応するため、定着装置を構成する部品の更なる小型化や低熱容量化が進んでおり、非通紙部昇温はますます厳しくなっている。このような状況から特許文献１に記載のヒータよりも更に非通紙部昇温抑制の効果が大きいヒータが求められている。
【０００８】
上記の状況を鑑みて、本発明の目的は非通紙部昇温の抑制効果の大きいヒータ、及び定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本願発明の一つの側面は、細長い基板と、前記基板の前記基板の短手方向の一端と他端とにそれぞれ前記基板の長手方向に沿って形成された第１の導体パターンと第２の導体パターンと、前記基板の短手方向において前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンに対してそれぞれ間隔を設けて前記基板の長手方向に沿って形成された第３の導体パターンと、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの各々の前記基板の長手方向のいずれかの端部に設けられた第１の電気接点部及び第２の電気接点部と、前記第１の導体パターンと前記第３の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターンと前記第３の導体パターンとに電気的に接続された第１の発熱抵抗体と、前記第２の導体パターンと前記第３の導体パターンとの間にあって、前記第２の導体パターンと前記第３の導体パターンとに電気的に接続された第２の発熱抵抗体と、を有し、トナー画像を担持した記録材をニップ部で搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置で用いられるヒータは、前記基板の長手方向の両端部において各々、前記第３の導体パターンの前記基板の短手方向の幅が前記基板の長手方向の中央部よりも狭い領域を有し、前記領域における前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の各々の前記基板の短手方向の幅は、前記領域以外における前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の各々の前記基板の短手方向の幅よりも広いことを特徴とする。
【００１０】
本願発明の２つ目の側面は、細長い基板と、前記基板の前記基板の短手方向の一端と他端とに互いに間隔を設けて各々、前記基板の長手方向に沿って形成された第１の導体パターンと第２の導体パターンと、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの各々の前記基板の長手方向のいずれかの端部に設けられた第１の電気接点部及び第２の電気接点部と、前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとに電気的に接続された発熱抵抗体と、を有し、トナー画像を担持した記録材をニップ部で搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置で用いられるヒータは、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの少なくとも一方の前記基板の短手方向の幅を狭くすることで前記基板の長手方向の両端部における前記間隔を中央部よりも広げた領域を有し、前記領域における前記発熱抵抗体の前記基板の短手方向の幅は前記領域以外よりも広いことを特徴とする。
【００１１】
本願発明の３つ目の側面は、筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、前記ヒータと共に前記フィルムを介してニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部でトナー画像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置において、前記ヒータは、細長い基板と、前記基板の前記基板の短手方向の一端と他端とにそれぞれ前記基板の長手方向に沿って形成された第１の導体パターンと第２の導体パターンと、前記基板の短手方向において前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンに対してそれぞれ間隔を設けて前記基板の長手方向に沿って形成された第３の導体パターンと、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの各々の前記基板の長手方向のいずれかの端部に設けられた第１の電気接点部及び第２の電気接点部と、前記第１の導体パターンと前記第３の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターンと前記第３の導体パターンとに電気的に接続された第１の発熱抵抗体と、前記第２の導体パターンと前記第３の導体パターンとの間にあって、前記第２の導体パターンと前記第３の導体パターンとに電気的に接続された第２の発熱抵抗体と、を有し、前記ヒータは、前記基板の長手方向の両端部において各々、前記第３の導体パターンの前記基板の短手方向の幅が前記基板の長手方向の中央部よりも狭い領域を有し、前記領域における前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の各々の前記基板の短手方向の幅は、前記領域以外における前記第１の発熱抵抗体及び前記第２の発熱抵抗体の各々の前記基板の短手方向の幅よりも広いことを特徴とする。
【００１２】
本願発明の４つ目の側面は、筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、前記ヒータと共に前記フィルムを介してニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部でトナー画像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置において、前記ヒータは、細長い基板と、前記基板の前記基板の短手方向の一端と他端とに互いに間隔を設けて各々、前記基板の長手方向に沿って形成された第１の導体パターンと第２の導体パターンと、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの各々の前記基板の長手方向のいずれかの端部に設けられた第１の電気接点部及び第２の電気接点部と、前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間にあって前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとに電気的に接続された発熱抵抗体と、を有し、前記ヒータは、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンの少なくとも一方の前記基板の短手方向の幅を狭くすることで前記基板の長手方向の両端部における前記間隔を中央部よりも広げた領域を有し、前記領域における前記発熱抵抗体の前記基板の短手方向の幅は前記領域以外よりも広いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、非通紙部昇温の抑制効果の大きいヒータ、及び定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係るヒータの正面図
【図２】実施例１に係るヒータの温度制御系の一例のブロック図
【図３】実施例１に係る定着装置の横断面の模型図
【図４】実施例１に係る定着装置の縦断面の模型図
【図５】実施例１に係る定着装置を記録材導入側から見た図
【図６】（ａ）実施例１に係るヒータの基板の長手方向の発熱分布、（ｂ）実施例１の変形例に係るヒータの基板の長手方向の発熱分布
【図７】実施例１の変形例に係るヒータの正面図
【図８】実施例２に係るヒータの正面図
【図９】実施例２の変形例に係るヒータの正面図
【図１０】従来のヒータの構成
【図１１】実施例１に係る画像形成装置の模型図
【図１２】（ａ）実施例２に係るヒータの基板の長手方向の発熱分布、（ｂ）実施例２の変形例に係るヒータの基板の長手方向の発熱分布
【図１３】実施例３にかかるヒータの正面図
【図１４】実施例３、及び実施例４にかかるヒータの発熱分布
【図１５】実施例３にかかる別形体のヒータの正面図
【図１６】実施例４にかかるヒータの正面図
【図１７】導体端部の切り欠き形状の説明図
【図１８】従来ヒータの正面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施例１）
（１）画像形成装置
図１１は本実施例に係る定着装置を搭載した画像形成装置の模型図である。この画像形成装置は、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタである。
【００１６】
１は像担持体としての電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印方向に所定の周速度をもって回転される。この感光体ドラム１は、ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、アモルファスシリコン等の感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基板上に形成して構成されている。
【００１７】
感光ドラム１の外周面（表面）は感光ドラム１が回転している時に帯電手段としての帯電ローラ２によって一様に帯電される。次に、感光体ドラム１の一様に帯電した外周面に対して、露光手段としてのレーザービームスキャナ３から出力される画像情報に対応して変調されたレーザー光Ｌによる走査露光がなされる。これにより感光体ドラム１の外周面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置４の現像ローラ４ａによりトナー像として現像される。
【００１８】
一方、被加熱材としての記録材Ｐは給送カセット５から給送ローラ６によって一枚ずつ分離しながら給送され、レジストローラ７に送られる。そのレジストローラ７によって記録材Ｐは感光体ドラム１の外周面に形成されたトナー画像と同期を取られ、シートパス８ａを通じて感光体ドラム１と転写ローラ９とで形成される転写ニップ部Ｔに導入される。すなわち、感光体ドラム１の外周面のトナー画像の先端部が転写ニップ部Ｔに到達したとき、記録材Ｐの先端部もちょうど転写ニップ部Ｔに到達するタイミングとなるようにレジストローラ７により記録材Ｐの搬送が制御される。
【００１９】
転写ニップ部Ｔに導入された記録材Ｐは、この転写ニップ部Ｔで挟持して搬送され、その間、転写ローラ９には不図示の転写バイアス印加電源からトナーと逆極性の転写バイアスが印加される。感光体ドラム１表面のトナー像はその転写バイアスの作用によって記録材Ｐ面に静電的に転写される。
【００２０】
転写ニップ部Ｔにおいてトナー像の転写を受けた記録材Ｐは感光体ドラム１表面から分離されてシートパス８ｂを通って定着装置１１へ搬送される。そしてその定着装置１１によってトナー像は記録材Ｐ面上に加熱定着される。定着装置１１を出た記録材Ｐはシートパス８ｃ側に進路案内されて排出口１３から排出トレイ１４上に排出される。
【００２１】
トナー像の転写後、感光体ドラム１の外周面はクリーニング装置１０により転写残トナーや記録材粉等の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。
【００２２】
給送カセット５は、記録材の搬送方向と直交する方向に移動可能である不図示の規制部材を有する。規制部材は、記録材Ｐのサイズに応じて移動して記録材の記録材搬送方向と平行な両側の側端部の位置を規制する。
【００２３】
（２）定着装置
図３、図４は定着装置１１の横断面、及び、縦断面の模型図である。図５は定着装置１１を記録材導入側から見た図である。
【００２４】
以下の説明において、定着装置又はその定着装置を構成している部材に関し、長手方向とは記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。また、記録材に関し、幅方向とは記録材搬送方向と直交する方向である。また、幅方向とは定着装置又はその定着装置を構成している部材の長手方向でもある。幅とは記録材の幅方向の寸法である。
【００２５】
本実施例に示す定着装置１１は、可撓性部材としての筒状のフィルム２２と、フィルム２２の内面と接触する加熱体としてのヒータ２３と、ヒータ２３と共にフィルム２２を介してニップ部Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラ２４と、を有する。フィルム２２と、ヒータ２３と、加圧ローラ２４は、何れも長手方向に細長い部材である。定着装置１１は、ニップ部でトナー画像を担持した記録材を搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する。定着装置１１は、更に、ヒータ２３のフィルム２２と対向する面と反対側の面を保持する機能とフィルム２２の内面をガイドする機能とを有するガイド部材としてのステー２１も有する。ステー２１は、耐熱性及び剛性を有し縦断面が樋型形状であって長手方向に細長い部材である。
【００２６】
ここで、フィルム２２はステー２１に外嵌されている。フィルム２２の内周長とステー２１の外周長はフィルム２２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてある。従ってフィルム２２は周長に余裕を持ってステー２１に外嵌させてある。フィルム２２の内周面とステー２１の外周面との間には潤滑剤（不図示）を介在させてある。これによってステー２１の外周面と接触しながら回転するフィルム２２の摺動抵抗を低下させている。潤滑剤としてはフッ素樹脂ＰＴＦＥで増稠したＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）グリスを使用している。
【００２７】
図２に示すように、定着装置１１は、基板２７のフィルム２２の内面と対向する面と反対側の面には、基板２７の長手方向の略中央（小サイズ通紙領域内）に温度検知部材としてのサーミスタ２５が設けられている。制御部としてのＣＰＵ３２は、通電制御部としてのトライアック３３をオンする。これにより交流電源３４からヒータ２３の第１の電気接点部２９ｄ及び第２の電気接点部３０ｄを介して発熱抵抗体２６に通電してヒータ２３は昇温する。ヒータ２３の温度をサーミスタ２５により検知して、そのサーミスタ２５の出力をＡ／Ｄ変換器（不図示）によりＡ／Ｄ変換しＣＰＵ３１が取り込む。ＣＰＵ３１は、その取り込んだ情報（温度情報）に基づいてトライアック３３により発熱抵抗体２６に供給する電力を位相制御あるいは波数制御等により制御する。即ち、ＣＰＵ３２は、サーミスタ２５の検知温度が目標温度より低い場合にはヒータ２３を昇温させ、目標温度より高い場合にはヒータ２３を降温させるようにトライアック３３を制御することにより、ヒータ２３を目標温度に保つ。
【００２８】
図５に示すように、加圧ローラ２４の芯金２４ａの端部に設けられている駆動ギア（不図示）が定着モータＭにより回転駆動されることによって、加圧ローラ２４は矢印方向に回転する。この加圧ローラ２４の回転によりニップ部Ｎにおいて加圧ローラ２４表面とフィルム２２表面との摩擦力によりフィルム２２に回転力が作用する。その回転力によりフィルム２２はフィルム内面がニップ部Ｎにおいてヒータ２３の基板２７表面のコート層２８に密接して摺動しながらステー２１の外回りを矢印方向に加圧ローラ２４の外周面の速度と同じ速度で従動回転する。そして、ヒータ２３の温度が目標温度に到達し、且つ、加圧ローラ２４の回転によるフィルム２２の回転速度が定常化した状態において、ニップ部Ｎに未定着トナー画像ｔを担持している記録材Ｐが導入される。そして、その記録材Ｐがニップ部Ｎでフィルム２２表面と加圧ローラ２４表面とにより挟持して搬送される。ニップ部でヒータ２３の熱がフィルム２２を介して未定着トナー画像ｔに付与されるとともに圧力が付与されることにより、未定着トナー画像ｔが記録材Ｐの面上に加熱定着される。ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはフィルム２２表面から分離されて定着装置１１から排出される。
【００２９】
次に、本実施例の定着装置１１の各部材について更に詳しく説明する。フィルム２２は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、膜厚は２０μｍ以上１００μｍ以下に設定している。フィルム２２は、基層と表層とを有する。基層の材料として、耐熱性のあるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）等の単層フィルムを用いることができる。その他の基層の材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等がある。フィルム２２は、基層の外周面に表層としてＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングもしくは、被覆した複合層フィルムとして使用できる。本実施例では、膜厚約５０μｍのポリイミドフィルムの外周表面にＰＦＡをコーティングしたものをフィルム２２として用いた。フィルム２２の外径は２４ｍｍとした。
【００３０】
ステー２１は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等により構成できる。本実施例では、ステー２１の材料として液晶ポリマーを用いる。ステー２１は、横断面が半円形樋型形状になるように形成する。このステー２１は長手方向の両端部が定着装置１１の不図示の側板対に保持されている。ステー２１の加圧ローラ２４側の下面には長手方向に沿って凹字形状の溝２１ａが設けられ、その溝２１ａによってヒータ２３を保持している。
【００３１】
図５に示すように、加圧ローラ２４は、芯金２４ａと、その芯金２４ａの外側に設けられている弾性層２４ｂと、その弾性層２４ｂの外側に設けられている離形層２４ｃと、を有する。その加圧ローラ２４は、芯金２４ａの長手方向の両端部がそれぞれ、定着装置１１の側板対に軸受４１Ｌ・４１Ｒを介して回転自在に保持されている。本実施例では、芯金２４ａはアルミニウムを、弾性層２４ｂはシリコーンゴムを、離形層２４ｃは厚さ約３０μｍのＰＦＡのチューブを、それぞれ用いた。加圧ローラ２４の外径は２５ｍｍ、弾性層２４ｂの厚さは３．５ｍｍとした。そしてフィルム２２の下方においてフィルム２２と平行に配置された加圧ローラ２４は、芯金２４ａ両端部がそれぞれ、加圧バネ等の加圧部材によってステー２１側に加圧されている。これにより、加圧ローラ２４は、弾性層２４ｂが加圧バネによる加圧力によって弾性変形し加圧ローラ２４の外周面とヒータ２３との間にフィルム２２を挟んで記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔの加熱定着に必要な所定幅のニップ部Ｎを形成する。
【００３２】
本実施例のヒータ２３について説明する。図１は本実施例に係るヒータ２３の正面図である。図２はヒータ２３の温度制御系のブロック図である。最初に、ヒータ２３が有する基板２７の短手方向に通電可能なパターンについて説明する。ヒータ２３は、基板２７の基板２７の短手方向の一端と他端とにそれぞれ基板２７の長手方向に沿って形成された第１の導体パターン２９と第２の導体パターン３０と、を有する。また、ヒータ２３は、基板２７の短手方向において第１の導体パターン２９と第２の導体パターン３０との間に第３の導体パターン３１を有する。第３の導体パターン３１は、第１の導体パターン２９及び第２の導体パターン３０に対して各々、間隔を設けて基板２７の長手方向に沿って形成されている。更に、ヒータ２３は、第１の導体パターン２９及び第２の導体パターン３０の各々の基板２７の長手方向の端部に設けられた第１の電気接点部２９ｄ及び第２の電気接点部３０ｄと、を有する。また、ヒータ２３は、２つの発熱抵抗体を有する。一つは、第１の導体パターン２９と第３の導体パターン３１との間にあって第１の導体パターン２９と第３の導体パターン３１とに電気的に接続された第１の発熱抵抗体２６−１である。もう一つは、第２の導体パターン３０と第３の導体パターン３１との間にあって第２の導体パターン３０と第３の導体パターン３１とに電気的に接続された第２の発熱抵抗体２６−２である。
【００３３】
ヒータ２３を発熱させるには、図２に示した交流電源３４と接続されたコネクタ（不図示）で第１の電気接点部２９ｄ及び第２の電気接点部３０ｄに異極性の電圧を印加する。これによって、第１の導体パターン２９と第２の導体パターン３０との間に電位差が生じて第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２に基板の短手方向に電流が流れて第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２は発熱する。ヒータ２３は基板の短手方向に通電するタイプのヒータなので、発熱量は第１の導体パターン２９と第２の導体パターンとの間の電位差が大きい程、抵抗値が小さい程大きくなる。
【００３４】
ここで、ヒータ２３のパターンの製造方法について説明する。最初に、基板２７の表面に第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２をスクリーン印刷により塗工する。次に、第１の導電パターン２９、第２の導体パターン、及び、第３の導体パターン３１と、第１の電気接点部２９ｄ及び第２の電気接点部３０ｄと、をスクリーン印刷等により塗工し、その上に保護層２８をコートする。第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２と、第１の導体パターン２９、第２の導体パターン３０、及び、第３の導体パターン３１と、は互いに基板２７の短手方向で０．５ｍｍ以上オーバーラップする領域を取って形成されている。これは、基板の短手方向の電気的な接続安定性を確保するためである。
【００３５】
次に、ヒータ２３の材料について説明する。基板２７の材料は、アルミナ及び窒化アルミ等の高熱伝導のセラミックスを用いることができる。本実施例においては、基板２７として幅１１ｍｍ、長さ２７０ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナ製の基板を使用している。第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２の材料は、ＲｕＯ２（酸化ルテニウム）等の電気抵抗材料を用いる。発熱抵抗体は、正の温度抵抗特性（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有する。保護層２８の材質としてはガラスやフッ素樹脂等を用いる。第１の導体パターン２９，第２の導体パターン３０、及び、第３の導体パターン３１の材質はＡｇ等の導電材料を用いる。本実施例の保護層２８としては、厚さ約６０μｍの耐熱性ガラス層を用いる。保護層２８の役割は、発熱抵抗体２６と基板２７の表面との電気的な絶縁性の確保と、フィルム２２の内面との摺動性の確保である。
【００３６】
次に、第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２の基板２７の長手方向の長さと、ＬＴＲサイズ記録材及びＡ４サイズ記録材の幅と、の関係を説明する。ここで、ＬＴＲサイズ記録材は本実施例におけるプリント可能な最大幅の記録材であり、Ａ４サイズ記録材はＬＴＲサイズ記録材に次いで幅の大きい記録材である。具体的には、本実施例の装置においては記録材を縦方向に通紙するため、ＬＴＲサイズ記録材の幅ｅは２１６ｍｍ、Ａ４サイズ記録材の幅ｆは２１０ｍｍである。
【００３７】
図１のＰ１は、記録材の幅方向の位置を規制する規制部材５１及び５２によってＬＴＲサイズ記録材がＬＴＲサイズ位置に正常にセットされた状態を示している。Ｐ２は、規制部材５１及び５２によってＡ４サイズ記録材がＡ４サイズ位置に正常にセットされた状態を示している。Ｐ３は、規制部材５１及び５２がＬＴＲサイズ位置にあるものの、Ａ４サイズ記録材の側端が規制部材５１にのみ接触している状態を示している。Ｐ４は、規制部材５１及び５２がＬＴＲサイズ位置にあるものの、Ａ４サイズ記録材の側端が規制部材５２にのみ接触する状態を示している。つまり、Ｐ３、Ｐ４は記録材が片寄せ搬送された状態である。
【００３８】
第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２の基板２７の長手方向の全長ａは２２０ｍｍであって、図３におけるニップ部Ｎを通過する記録材Ｐの最大幅であるＬＴＲサイズ記録材の幅２１６ｍｍよりも長い。この第１の発熱抵抗体２６−１は、基板２７の長手方向の両端に設けられた端部領域２６ａ−１及び２６ｂ−１と、その端部領域２６ａ−１と端部領域２６ｂ−１との間の中央領域２６ｃ−１と、を有する。中央領域２６ｃ−１の基板２７の長手方向の長さは２１０ｍｍ、端部領域２６ａ−１及び２６ｂ−１の基板２７の長手方向の長さはそれぞれ５ｍｍである。第２の発熱抵抗体２６−２についても、発熱抵抗体２６−１と同様に、基板２７の長手方向の両端部の端部領域２６ａ−２及び２６ｂ−２と、端部領域２６ａ−２と端部領域２６ｂ−２との間の中央領域２６ｃ−２と、を有する。中央領域２６ｃ−２の基板２７の長手方向の長さは２１０ｍｍ、端部領域２６ａ−２及び２６ｂ−２の基板２７の長手方向の長さはそれぞれ５ｍｍである。
【００３９】
基板２７の短手方向において、第１の導体パターン２９と第２の導体パターン３０との間の第３の導体パターン３１は、第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２に電気的に接続されている。第３の導体パターン３１は、基板２７の長手方向の両端部の端部領域３１ａ及び３１ｂと、端部領域３１ａと端部領域３１ｂとの間の中央領域３１ｃと、を有する。第３の導体パターン３１の端部領域３１ａ及び３１ｂの基板２７の短手方向の幅はいずれも０．５ｍｍであり、中央領域３１ｃの基板２７の短手方向の幅は２．５ｍｍである。つまり、第３の導体パターン３１の端部領域３１ａ及び３１ｂの基板２７の短手方向の幅は、中央領域３１ｃの基板２７の短手方向の幅よりも広く設定している。この理由については後述する。尚、導体パターン２９及び３０の基板２７の短手方向の幅は１．５ｍｍである。
【００４０】
次に、第１の発熱抵抗体２６−１の基板２７の短手方向の幅については、端部領域２６ａ−１及び２６ｂ−１においては３．０ｍｍであって、中央領域２６ｃ−１においては２．０ｍｍである。つまり、発熱抵抗体２６−１の基板２７の短手方向の幅について、端部領域２６ａ−１（２６ｂ−１）の幅を中央領域２６ｃ−１の幅よりも広く設定している。同様に、発熱抵抗体２６−２の基板２７の短手方向の幅について、端部領域２６ａ−２（２６ｂ−２）の幅を中央領域２６ｃ−２の幅より広く設定している。この理由については後述する。
【００４１】
第１の導体パターン２９から第２の導体パターン３０までの基板の短手方向の長さは、基板２７の長手方向全域で９．５ｍｍになるようにした。本実施例で使用した第１の導体パターン２９及び第２の導体パターン３０は、シート抵抗３ｍΩ／□のＡｇを使用した。第１の電気接点部２９ｄと第２の電気接点部３０ｄとの間の総電気抵抗が５０Ωになるように第１の発熱抵抗体２６−１及び第２の発熱抵抗体２６−２のシート抵抗値を調整した。尚、導体パターン及び発熱抵抗体は各々、単位面積当たりの抵抗値が等しくなるように形成されている。
【００４２】
ここで、本実施例では、前述したように、第３の導体パターン３１の端部領域３１ａ及び３１ｂの基板２７の短手方向の幅は、中央領域３１ｃの基板２７の短手方向の幅よりも狭く設定している。更に、発熱抵抗体２６−１の基板２７の短手方向の幅は、端部領域２６ａ−１（２６ｂ−１）の方が中央領域２６ｃ−１よりも広くなるように設定している。同様に、発熱抵抗体２６−２の基板２７の短手方向の幅は、端部領域２６ａ−２（２６ｂ−２）の方が中央領域２６ｃ−２より広くなるように設定している。つまり、ヒータのうち第３の導体パターン３１の基板の短手方向の幅が狭い領域における発熱抵抗体の基板の短手方向の幅は、ヒータのその領域以外の発熱抵抗体の基板の短手方向の幅よりも広くする。
【００４３】
これによって、発熱抵抗体２６−１（２６−２）において、端部領域２６ａ−１（２６ｂ−１）の電気抵抗値は中央領域２６ｃ−１（２６ｃ−２）より高くなり、端部領域２６ａ−１（２６ｂ−１）の発熱量は中央領域２６ｃ−１（２６ｃ−２）より小さくなる。
【００４４】
次に、図７は実施例１のヒータのパターンの変形例の構成を示した図である。実施例１（図１）と実施例１の変形例（図７）の違いは、第２の電気接点部３０ｄの位置のみである。実施例１では、基板２７の長手方向において、第２の電気接点部３０ｄが基板２７の中央に対して第１の電気接点部２９ｄと同じ側に設けられている。実施例１の変形例では、基板２７の長手方向において、第２の電気接点部３０ｄが基板２７の中央に対して第１の電気接点部２９ｄと反対側に設けられている。実施例１（図１）と実施例１の変形例（図７）との効果の違いついて説明する。
【００４５】
実施例１の変形例のヒータの効果は、導体パターン及び電気接点部の電気抵抗値が発熱抵抗体の電気抵抗値に対して無視できるくらい小さくない場合に発揮される。実施例１及び実施例１の変形例は、２つの電気接点部に異なる極性の電圧が印加されると、導体パターンの電圧は基板２７の長手方向に電気接点部から離れるに従って徐々に降下していくことには変わりはない。しかしながら、実施例１の場合、ヒータ２３の２つの電気接点部がある側の端部において第１の導体パターン２９と第２の導体パターン３０との間の電位差が最も大きく発熱量は最大となり、電気接点部のない側の端部の電位差が最も小さく発熱量は最小となる。その結果、ヒータ２３の基板２７の長手方向の発熱量のムラが大きくなってしまう。よって、ヒータ２３の基板２７の長手方向の電気接点部がある側の端部の非通紙部昇温は悪化しやすいことになる。
【００４６】
これに対して図７の実施例１の変形例の場合、第１の導体パターン２９は第１の電気接点部２９ｄのある側のヒータ２３の端部の電圧が最も高く、第２の電気接点部の有る側の端部に近づくにつれて電圧降下していく。また、第２の導体パターン３０は第２の電気接点部３０のある側のヒータ２３の端部の電圧が最も高く、第１の電気接点部の有る側の端部に近づくにつれて電圧降下していく。その結果、第１の導体パターン２９と第２の導体パターン３０との間の電位差が基板２７の長手方向でほぼ同じになるので、発熱ムラが小さくなる。つまり、導体パターン及び電気接点部の電気抵抗値が発熱抵抗体の電気抵抗値に対して無視できない場合、実施例１の変形例の電気接点部の配置の方が実施例１よりもヒータ２３の基板２７の長手方向の発熱ムラが小さいのである。
【００４７】
次に、前述した基板２７の発熱ムラが無視できる場合における実施例１及び実施例１の変形例のヒータの基板２７の長手方向の発熱分布について説明する。実施例１及び実施例１の変形例のヒータ２３の基板２７の長手方向の発熱分布をそれぞれ、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す。図６の横軸は、ヒータ２３の基板２７の長手方向の位置を示し、縦軸はヒータ２３の平均発熱量である。ヒータの平均発熱量として、発熱抵抗体２６（２６−１，２６−２）の平均発熱量と導体パターン（２９，３０）の平均発熱量との２つに分けて示した。ここで言う平均発熱量は、基板２７の短手方向の発熱量の平均値である。
【００４８】
実施例１及び実施例１の変形例のヒータ２３は、発熱抵抗体２６の端部領域２６ａ（２６ａ―１、２６ａ−２）及び２６ｂ（２６ｂ−１、２６ｂ−２）の発熱量を中央部２６ｃ（２６ｃ−１、２６ｃ−２）よりも小さくできることがわかる。具体的には、実施例１において端部領域２６ａ又は２６ｂの平均発熱量は、中央領域２６ｃの平均発熱量よりも３５％抑制することができる。また、実施例１及び実施例１の変形例のヒータ２３においては、導体パターン（２９，３０）の発熱はほとんどない。
【００４９】
以上述べたことから、実施例１及び実施例１の変形例は、図１０に示す従来のヒータよりも基板２７の長手方向においてヒータの中央部よりも端部の発熱量を抑制できるので、非通紙部昇温の抑制効果を奏する。
【００５０】
次に、効果確認の実験を行った結果を示す。最初に、実施例１のヒータと、従来のヒータ（図１０）と、で定着性及び非通紙部昇温の確認を行った。実施例１におけるヒータは前述した構成（図１）のものと同じであるので説明を省略する。従来のヒータ（図１０）は発熱抵抗体２６の基板２７の短手方向の幅が、長手方向全域にわたって一定であり、単位長さあたりの電気抵抗値を一定にしたものである。比較例の発熱抵抗体２６の基板２７の長手方向の全長は２１４ｍｍ（比較例１）、２１５ｍｍ（比較例２）、２１６ｍｍ（比較例３）、２１７（比較例４）ｍｍの４種類用いて実験を行った。尚、比較例１〜４のヒータ以外の構成は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【００５１】
定着性に関しては、印刷可能な最大幅であるＬＴＲサイズ記録材をニップ部Ｎに通紙した場合の未定着トナー画像の定着性を確認した。定着性は、定着後のトナー画像を擦った場合に画像が欠落する場合を（×）、やや欠落する場合を（△）、欠落しない場合を（○）とする３段階で評価を行う。本実施例では、欠落しない場合（○）を許容レベルとした。
【００５２】
非通紙部昇温に関しては、意図的にＡ４サイズ記録材を片寄せ搬送させて、ニップ部Ｎで搬送させたときの非通紙領域の温度の測定を行った。非通紙領域の温度は、非通紙部昇温によってダメージが受けやすい加圧ローラで行う。加圧ローラを構成しているシリコーンゴムの耐熱温度である２３０℃以上の場合を（×）、２００℃〜２３０℃の場合を（△）、２００℃以下の場合を（○）とする３段階で評価を行う。本実験では、２００℃以下の場合（○）を許容レベルとした。
【００５３】
ここで片寄せ搬送とは、先述した通り、記録材の規制部材（５１，５２）をＬＴＲサイズの幅に設定し、規制部材の何れか一方にＡ４サイズ記録材の幅方向の側端を当接させ、ニップ部Ｎで搬送する搬送モードである。この搬送モードは、最も非通紙部昇温が厳しいモードである。また、本実験においては、搬送速度、及び、記録材の搬送間隔は、ＬＴＲサイズ記録材、Ａ４サイズ記録材とも同様である。
【００５４】
表１は、本実施例と比較例１〜４の定着性、非通紙部昇温の結果をまとめたものである。なお、表中の（端部領域の平均発熱量ｄ）／（中央領域の平均発熱量ｃ）に関しては、後に説明する。
表１の比較例１〜４より、全長が２１５ｍｍ以下では、ＬＴＲサイズ記録材の定着性を満足せず、また、全長が２１６ｍｍ以上では非通紙部昇温を満足していない。つまり、発熱抵抗体の発熱量が長手方向にわたり一定である従来のヒータでは、ＬＴＲサイズ記録材の定着性と非通紙部昇温の抑制を両立することが難しい。一方、実施例１においては、ＬＴＲサイズの記録材の定着性と非通紙部昇温の抑制との両方を満足している。
【００５５】
これは、発熱抵抗体の基板２７の長手方向の長さだけでなく、発熱抵抗体の基板２７の長手方向の端部領域における基板２７の短手方向の幅というパラメータにより、ヒータの端部領域の発熱量を抑制することができるためである。
【００５６】
【表１】
2014139660.tif 000003
【００５７】
次に、定着性および非通紙部昇温を満足できる条件を確認するため、非通紙部の発熱量相当値を導出し、以下説明を進める。
【００５８】
非通紙部の発熱量相当値とは、片寄せ搬送で非通紙領域の発熱抵抗体より発生する発熱量と相関のあるパラメータで、以下のように定義する。
非通紙部の発熱量相当値＝ｂ×（ｄ／ｃ）＋｛ａ／２−（ｆ−ｅ／２）−ｂ｝×（ｃ／ｃ）
ａ；発熱抵抗体の長手方向の全長（ｍｍ）
ｂ；発熱抵抗体の端部領域の長さ（ｍｍ）
ｃ；中央領域の基板短手方向の単位長さあたりの平均発熱量（Ｗ）
ｄ；端部領域の基板短手方向の単位長さあたりの平均発熱量（Ｗ）
ｅ；ＬＴＲサイズ記録材の幅２１６ｍｍ
ｆ；Ａ４サイズ記録材の幅２１０ｍｍ
単純化のため、中央領域２６ｃにおける単位長さあたりの発熱量が１となるように、ｃで除してある。上式の前項ｂ×（ｄ／ｃ）は、非通紙部領域のうち端部領域２６ａ、又は２６ｂの発熱量相当値であり、｛ａ／２−（ｆ−ｅ／２）−ｂ｝×（ｃ／ｃ）は、非通紙部領域のうち中央領域２６ｃの発熱量相当値を示すものである。そして、それらを足し合わせたものは、非通紙部領域全体の発熱相当量を示していることになる。例えば、本実施例のパラメータは下記のようになる。
ａ；２２０ｍｍ
ｂ；５ｍｍ
ｄ／ｃ；０．６５
ｅ；２１６ｍｍ
ｆ；２１０ｍｍ
従って、非通紙部発熱量相当値は次のように計算できる。
５×０．６５＋｛２２０／２−（２１０−２１６／２）−５｝×１＝６．２５
尚、基板２７の短手方向に複数の発熱抵抗体を有する場合は、各発熱抵抗体ごとに同様な計算をし、それぞれの計算結果の平均値がこの値に相当する。
【００５９】
ところで、本実験をするにあたり、以下の点を考慮に入れて、パラメータを設定した。発熱抵抗体全長に関しては、表１のデータより定着性を確保する上で、ＬＴＲサイズの幅と等しい２１６ｍｍ以上あることが望ましい。端部領域と中央領域の境は、表１のデータより非通紙部昇温を確保する上で、ＬＴＲサイズ記録材の幅の２１６ｍｍより内側が望ましい。また、Ａ４サイズを片寄せ搬送した場合の通紙領域となる２０４ｍｍより内側では、記録材が通過しヒータの熱が奪われるので、ヒータの発熱量を下げなくても良い。つまり端部領域は、２０４ｍｍより外側に設けることが望ましい。
【００６０】
表２は、本実験で使用したヒータの仕様とその結果である。定着性と非通紙部昇温の評価方法は、前述した方法と同じである。表２より、非通紙部の発熱量相当値は、大きいと非通紙部昇温には不利であり、小さいと定着性に不利であることが分かる。
【００６１】
そして、非通紙部の発熱量相当値が５．４〜６．４の範囲にあれば、発熱抵抗体の全長等によらず、定着性と非通紙部昇温の両方を満足できることが分かる。
【００６２】
【表２】
2014139660.tif 000004
【００６３】
以上説明したように、実施例１のヒータ２３においては、発熱抵抗体２６の全長が装置で印刷可能な最大幅であるＬＴＲサイズの記録材の幅（２１６ｍｍ）よりも長い。発熱抵抗体２６の端部領域２６ａ（２６ａ−１、２６ａ−２）及び２６ｂ（２６ｂ−１、２６ｂ−２）の平均発熱量を中央領域２６ｃ（２６ｃ−１、２６ｃ−２）より低くなるように設定する。また、ＬＴＲサイズ記録材の側端が中央領域２６ｃより平均発熱量の低い端部領域２６ａ及び２６ｂに入るように設定する。更に、Ａ４サイズ記録材の幅方向の一方の側端部をＬＴＲサイズに応じた位置にセットした規制部材に接触させた時に、他方の側端部が発熱抵抗体の中央領域２６ｃにあるように、中央領域２６ｃと端部領域２６ａ（２６ｂ）との境界位置を決める。これによって未定着トナー画像ｔをＬＴＲサイズ記録材に好適に定着し、かつ、Ａ４サイズ記録材を片寄せした場合には、非通紙領域の昇温を低減することができる。
【００６４】
尚、実施例１においては、ＬＴＲサイズ記録材の幅を印刷可能な最大幅とし、それより幅の小さいＡ４サイズ記録材を片寄せ通記録材する場合の説明を行ったが、これに限らない。例えば、Ａ３サイズ記録材（２９７×４２０ｍｍ）を印刷可能な最大幅とし、Ｌｅｄｇｅｒサイズ記録材（１１×１７インチ≒２７９×４３２ｍｍ）を片寄せ通記録材するような場合でも構わない。
【００６５】
（実施例２）
実施例２は、実施例１とヒータ２３のパターン以外は同じであるのでヒータ２３のパターン以外の説明を省略する。実施例２のヒータ２３のパターンを図８に示して説明する。実施例２のヒータ２３は、基板２７の短手方向の一端と他端とにそれぞれ基板２７の長手方向に沿って形成された第１の導体パターン２９と、第２の導体パターン３０と、を有する。更に、ヒータ２３は、第１の導体パターン２９及び第２の導体パターン３０の各々の基板２７の長手方向の端部に設けられた第１の電気接点部２９ｄ及び第２の電気接点部３０ｄと、を有する。また、ヒータ２３は、第１の導体パターン２９と第２の導体パターン３０との間にあって第１の導体パターン２９と第２の導体パターン３０とに電気的に接続された発熱抵抗体２６を有する。発熱抵抗体２６の基板２７の長手方向の全長ａは２２０ｍｍであって、ニップ部Ｎを通過する記録材Ｐの最大幅であるＬＴＲサイズ記録材の幅２１６ｍｍよりも長い。
【００６６】
また、第１の導体パターン２９は基板２７の長手方向の両端部の端部領域２９ａ及び２９ｂと、端部領域２９ａと端部領域２９ｂとの間の中央領域２９ｃと、を有する。第２の導体パターンは基板２７の長手方向の両端部の端部領域３０ａ及び３０ｂと、端部領域３０ａと端部領域３０ｂとの間の中央領域３０ｃと、を有する。本実施例においては、第１の導体パターン２９の基板２７の短手方向の幅は、中央領域２９ｃよりも端部領域２９ａ（２９ｂ）の方が狭い。更に、第２の導体パターン３０の基板２７の短手方向の幅は、中央領域３０ｃよりも端部領域３０ａ（３０ｂ）の方が狭い。実施例２における具体的態様としては、第１の導体パターンの端部領域２９ａ（２９ｂ）の基板２７の短手方向の幅は０．５ｍｍで、導体の中央領域２９ｃの基板短手方向の幅を１．５ｍｍとする。同様に、第２の導体パターンの端部領域３０ａ（３０ｂ）の基板２７の短手方向の幅は０．５ｍｍで、導体の中央領域３０ｃの基板短手方向の幅を１．５ｍｍとする。
【００６７】
発熱抵抗体２６は、基板２７の長手方向の両端部の端部領域２６ａ及び２６ｂと、端部領域２６ａと端部領域２６ｂとの間の中央領域２６ｃと、を有する。基板２７の長手方向の両端部の端部領域において、２つの導体パターン（２９，３０）の基板２７の短手方向の幅を狭くすることでできたスペースを利用して発熱抵抗体２６の基板２７の短手方向の幅を広くする。
【００６８】
つまり、ヒータのうち導体パターン（２９，３０）の基板の短手方向の幅が狭い領域における発熱抵抗体２６の基板の短手方向の幅は、その領域以外の発熱抵抗体２６の基板の短手方向の幅よりも広くする。本実施例の具体的態様として、発熱抵抗体２６は端部領域２６ａ及び２６ｂにおける基板２７の短手方向の幅を８．５ｍｍとし、中央領域２６ｃにおける基板２７の短手方向の幅を６．５ｍｍとする。
【００６９】
更に、図９には、実施例２の変形例としてのヒータ２３のパターンを示した。実施例２と実施例２の変形例との構成の差異は、電気接点部３０ｄの位置のみである。この電気接点部３０ｄの位置の違いによる効果は、実施例１の変形例の説明で述べた内容と同じであるので省略する。
【００７０】
尚、実施例２及び実施例２の変形例では、第１の導体パターンと第２の導体パターンとの双方の基板２７の短手方向の幅を狭くした。しかしながら、基板２７の長手方向の両端部の各々において、第１の導体パターン及び第２の導体パターンの少なくとも一方の幅を狭くすればよい。つまり、基板２７の長手方向の両端部における第１の導体パターンと第２の導体パターンとの基板２７の短手方向の間隔を中央部よりも広げた領域を設けるために第１の導体パターン及び第２の導体パターンの少なくとも一方の基板２７の短手方向の幅を狭くする。そして、第１の導体パターンと第２の導体パターンとの基板２７の短手方向の間隔を中央部よりも広げた領域においては、発熱抵抗体２６の基板２７の短手方向の幅を広くする。
【００７１】
このように基板２７の短手方向において、導体パターンの幅を狭めつつ発熱抵抗体の幅を広げることで、基板２７の幅を広げずに発熱抵抗体の幅を広げることができるので、実施例１よりもヒータ２３を小型化しやすいというメリットがある。
【００７２】
次に、図１２を用いて実施例２のヒータの非通紙部昇温の抑制効果について考察する。図１２の横軸はヒータ２３の基板２７の長手方向の位置を示し、縦軸はヒータ２３の発熱量である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、それぞれ、実施例２（図８）及び実施例２の変形例（図９）のヒータ２３の基板２７の平均発熱量を基板２７の長手方向にプロットしたものである。図１２の平均発熱量としては、発熱抵抗体２６の発熱量と、導体パターン（２９，３０）の発熱量と、に分けて示してある。
【００７３】
実施例２及び実施例２の変形例において、発熱抵抗体２６の端部領域２６ａ（２６ｂ）の平均発熱量は、実施例１と同じく、中央領域２６ｃよりも３５％抑制できる。しかしながら、導体パターン２９（３０）の端部領域の発熱量が無視できない程度になっている。この導体パターンの端部領域の発熱は、実施例２では電気接点部２９ｄ及び３０ｄに近い端部領域（２９ｂ、３０ｂ）において、実施例２の変形例では一方の端部領域（２９ａ、３０ａ）及び他方の端部領域（２９ｂ、３０ｂ）の双方において発生している。この導体パターンの端部領域の発熱量は、実施例２及び実施例２の変形例のいずれにおいても、発熱抵抗体２６の中央領域２６ｃの平均発熱量の１０％程度であった。この導体パターンの端部領域の平均発熱量の増加は、導体パターンの幅を狭くしたことで導体パターンの抵抗値が増えたことによるものである。
【００７４】
ただし、実施例２のように発熱抵抗体２６の端部領域の減少した発熱量の絶対値が導体パターンの端部領域の増加した発熱量の絶対値よりも大きい場合は、ヒータ２３の端部領域の発熱量は中央領域よりも小さくなるので非通紙部昇温の抑制効果はある。
【００７５】
また、発熱抵抗体の電気抵抗値が導体パターンの電気抵抗値より十分に大きい場合は、導体パターンの端部領域の発熱量の増加は無視できるくらい小さくなる。
【００７６】
以上述べたことから、定着装置で実施例２及び実施例２の変形例のヒータを用いることで、ヒータの幅を広げることなく非通紙部昇温を抑制できる。
【００７７】
（実施例３）
実施例３についても、実施例１とヒータ２３のパターン以外は同じであるのでヒータ２３のパターン以外の説明を省略する。
【００７８】
図１３は本実施例に係るヒータ２３の一例の正面図である。各パターンは、高熱伝導材であるアルミナ及び窒化アルミ等でできたヒータ基板２７の表面に、ＲｕＯ２（酸化ルテニウム）等の電気抵抗材料（発熱体２６）をスクリーン印刷等により塗工する。そして、同じくＡｇ等の電気導電材料（導電体２９、３０）をスクリーン印刷等により塗工し、その上に保護層２８としてガラスやフッ素樹脂等をコートしている。本実施例では、基板２７として、幅１１ｍｍ、長さ２７０ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナ基板を使用している。また、保護層２８として厚さ約６０μｍの耐熱性ガラス層を用いた。保護層２８は、発熱体２６と基板２７表面との電気的な絶縁性の確保と、フィルム２２の内周面（内面）との摺動性の確保を目的としている。発熱パターンと導体パターンの基板幅方向の接触性を確保するために、０．５ｍｍ以上のオーバーラップ領域を取って形成されている。ヒータ上の印刷パターンは、図１３のように導体２９，３０を基板長手方向に形成させ、それぞれの導体２９、３０の間に発熱体２６を形成させることで、搬送方向に通電できるパターンを形成している。導体２９、３０と連続させて基板長手方向の両端部に給電用電極２９ｄ・３０ｄが形成されている。
【００７９】
次に、発熱体とＬＴＲサイズ紙、Ａ４サイズ紙との長手方向の関係を説明する。ここで、ＬＴＲサイズ紙は本実施例における印刷可能な最大幅の紙であり、Ａ４サイズ紙はそれに次ぐ幅の紙である。具体的には、本実施例の装置においては用紙を縦方向に通紙するため、ＬＴＲサイズ紙の紙幅ｅは２１６ｍｍ、Ａ４サイズ紙の紙幅ｆは２１０ｍｍである。
【００８０】
Ｐ１は、紙の幅方向の位置を規制する幅規制５１、５２をＬＴＲサイズ位置にセットし、それに合わせてセットしたＬＴＲサイズ紙を示している。Ｐ２は、幅規制５１、５２をＡ４サイズ位置にセットし、それに合わせてセットしたＡ４サイズ紙を示している。Ｐ３は、幅規制５１、５２をＬＴＲサイズ位置にセットし、幅規制５１に側端が突き当たる状態でセットされたＡ４サイズ紙を示している。Ｐ４は、幅規制５１、５２をＬＴＲサイズ位置にセットし、幅規制５２に側端が突き当たる状態でセットされたＡ４サイズ紙を示している。つまり、Ｐ３、Ｐ４は片寄せ通紙の状態を意味している。
【００８１】
この発熱体２６の基板長手方向の全長ａは２２０ｍｍであって、図３におけるニップ部Ｎを通過する記録材Ｐの最大幅であるＬＴＲサイズ紙幅２１６ｍｍよりも長い。この発熱体２６は、基板長手方向の両端に設けられている端部領域２６ａ・２６ｂと、その端部領域２６ａ・２６ｂ間に設けられている中央領域２６ｃと、を有する。
【００８２】
中央領域２６ｃの基板長手方向の長さは２０６ｍｍ、端部領域２６ａ、２６ｂはそれぞれ７ｍｍである。そして発熱体の端部領域２６ａ・２６ｂの基板短手方向の幅を７．５ｍｍ、中央領域２６ｃの幅を４．５ｍｍとし、端部領域２６ａ・２６ｂよりも中央領域２６ｃの幅を狭く設定している。一方、導体の端部領域２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂの基板短手方向の幅は１．０ｍｍとし、導体の中央領域２９ｃ、３０ｃの幅を２．５ｍｍとしている。このように、導体２９−導体３０の基板短手方向の最外までの長さは、基板長手いずれにおいても９．５ｍｍとなるようにした。本実施例で使用した導体２９、３０は、シート抵抗３ｍΩのＡｇを使用し、発熱体２６は、２９ｄ、３０ｄ間の総抵抗が１９Ωになるように発熱体のシート抵抗値を調整した。なお、導体、発熱体ともに単位面積当たりの抵抗値は等しくなるように形成させた。
【００８３】
実施例３における基板長手方向の発熱分布を、図１４（ａ）に表す。なお、この図は、基板短手方向の発熱体の発熱量の平均値を基板長手方向にプロットしたものである。
【００８４】
端部領域２６ａ・２６ｂの基板短手方向の電気抵抗は中央領域２６ｃより大きくなるため、図１４（ａ）に示されるように、端部領域２６ａ、２６ｂの発熱量は中央領域２６ｃより小さくなる。なお、本実施例のようなヒータパターン構成することにより、端部領域２６ａ、２６ｂの平均発熱量は、中央領域２６ｃのそれに対し６０％程度になる。
【００８５】
基板２７の裏面には、基板長手方向の略中央（小サイズ通紙領域内）に温度検知手段としての検温素子２５が設けられている。本実施例では、検温素子として加熱体２３から分離した外部当接型のサーミスタを用いている。この外部当接型サーミスタ２５は、例えば支持体（不図示）上に断熱層を設けその上にチップサーミスタの素子を固定し、その素子を下側（加熱体裏面側）に向けて所定の加圧力により基板２７裏面に当接するような構成をとる。本実施例では、支持体として高耐熱性の液晶ポリマーを、断熱層としてセラミックスペーパーを積層したものを用いた。
【００８６】
このヒータ２３は、基板２７表面側を下向きにし、ステー２１の溝２１ａから露呈させた状態に基板２７が溝２１ａに保持固定されている。
【００８７】
本実施例におけるヒータ、さらに、比較例として図１８に示される従来用いられているヒータに関して定着性、及び、非通紙部昇温を確認した。本実施例におけるヒータは先述の通りである。図１８に示される従来用いられているヒータは発熱体の基板短手方向の幅が、長手方向全域にわたり一定であり、単位長さあたりの電気抵抗を一定にしたものである。発熱体の基板長手方向の全長は２１４ｍｍ、２１５ｍｍ、２１６ｍｍ、２１７ｍｍの４種類である。それ以外に関しては、本実施例と同様である。
【００８８】
定着性に関しては、印刷可能な最大幅であるＬＴＲサイズ紙の記録材をニップ部Ｎに通紙した場合の未定着トナー画像の定着性（ＬＴＲ定着性）を確認した。ＬＴＲ定着性は、加熱定着後のトナー画像を擦った場合に、画像が欠落する（×）か、やや欠落する（△）か、欠落しない（○）かの３段階で評価を行っており、欠落しない（○）レベルをＯＫレベルとした。
【００８９】
非通紙部昇温に関しては、Ａ４サイズ紙を片寄せ通紙し、ニップ部Ｎに通紙したときの非通紙領域の過昇温（非通紙部昇温性）の評価を行った。非通紙部昇温性では、非通紙部昇温によって１番初めにダメージを受ける加圧ローラの温度を測定する。判断として、加圧ローラを構成しているシリコーンゴムの耐熱温度である２３０℃以上（×）か、２００℃〜２３０℃（△）か、２００℃以下（○）かの３段階で評価を行っており、２００℃以下（○）をＯＫレベルとした。
【００９０】
ここで片寄せ通紙とは、先述の通り、幅規制をＬＴＲサイズ幅に広げ、幅規制の何れか一方にＡ４サイズ紙の幅方向端を当接させ、ニップ部Ｎに通紙させる通紙モードである。この通紙モードは、最も非通紙領域の加圧ローラ温度が高くなるモードである。
【００９１】
また、本評価においては、搬送速度、及び、紙間は、ＬＴＲサイズ紙、Ａ４サイズ紙とも同様である。
【００９２】
表３は、本実施例と比較例１〜４の定着性、非通紙部昇温の結果をまとめたものである。
表３の比較例５〜８より、全長が２１５ｍｍ以下では、ＬＴＲ定着性を満足せず、また、全長が２１６ｍｍ以上では非通紙部昇温を満足していない。つまり、発熱体の発熱量が長手方向にわたり一定である従来のヒータでは、ＬＴＲ定着性と非通紙部昇温を両立することができないことが分かる。しかし、本実施例においては、定着性、非通紙部昇温、両方を満足している。
【００９３】
これは、発熱体の全長だけでなく、端部領域の発熱体短手長さというパラメータにより、ヒータ端部の発熱量を調整することができるためだと考えられる。また、本実施例では導体部を切り欠くことで発熱体の幅を広くしている。その為、ヒータ基板の短手方向の幅を広くする必要はなく、ヒータ基板の熱容量を維持することができので、ＦＰＯＴが悪化することはない。
【００９４】
【表３】
2014139660.tif 000005
【００９５】
次に、定着性および非通紙部昇温を満足できる条件を確認するため、非通紙部発熱量相当値を導出し、以下説明を進める。
【００９６】
非通紙部発熱量相当値とは、片寄せ通紙で非通紙領域の発熱体より発生する発熱量と相関のあるパラメータで、以下のように定義する。
非通紙部発熱量相当値＝ｂ×（ｄ／ｃ）＋｛ａ／２−（ｆ−ｅ／２）−ｂ｝×（ｃ／ｃ）
ａ；発熱体の長手方向の全長（ｍｍ）
ｂ；発熱体の端部領域の長さ（ｍｍ）
ｃ；中央領域の基板短手方向の単位長さあたりの平均発熱量（Ｗ）
ｄ；端部領域の基板短手方向の単位長さあたりの平均発熱量（Ｗ）
ｅ；ＬＴＲサイズ紙の幅２１６ｍｍ
ｆ；Ａ４サイズ紙の幅２１０ｍｍ
【００９７】
単純化のため、中央領域２６ｃにおける単位長さあたりの発熱量が１となるように、ｃで除してある。上式の前項ｂ×（ｄ／ｃ）は、非通紙部領域のうち端部領域２６ａ、又は２６ｂの発熱量相当値であり、｛ａ／２−（ｆ−ｅ／２）−ｂ｝×（ｃ／ｃ）は、非通紙部領域のうち中央領域２６ｃの発熱量相当値を示すものである。そして、それらを足し合わせたものは、非通紙部領域全体の発熱相当量を示していることになる。
たとえば実施例１の場合は、ａ；２２０ｍｍ、ｂ；７ｍｍ、ｄ／ｃ；０．６、ｅ；２１６ｍｍ、ｆ；２１０ｍｍであり、非通紙部発熱量相当値は次のように計算される。
７×０．６＋｛２２０／２−（２１０−２１６／２）−７｝×１＝５．２
【００９８】
ところで、本実験をするにあたり、以下の点を考慮に入れて、パラメータを設定した。
発熱体全長に関しては、表３のデータより定着性を確保する上で、ＬＴＲサイズの幅と等しい２１６ｍｍ以上必要である。端部領域と中央領域の境は、表３のデータより非通紙部昇温を抑制する上で、ＬＴＲ幅の２１６ｍｍより内側にする必要がある。また、Ａ４サイズを片寄せ搬送した場合の通紙部領域となる２０４ｍｍより内側では、紙が通過し熱を奪うことから、あえてヒータの発熱量を下げる必要がない、つまり端部領域は、２０４ｍｍより外側に設ければよい。
【００９９】
表４は、本実験で使用したヒータの仕様とその結果である。発熱体の全長ａ、端部領域の長さｂを変えつつ、端部領域の発熱体幅と導体幅の比率を変えて中央領域の平均発熱量ｃに対する端部領域の平均発熱量ｄの比率を変えたときのＬＴＲ定着性とＡ４片寄せ時の非通紙部昇温を測定した。
【０１００】
定着性と非通紙部昇温の評価方法は、先ほどと同様である。この表４より、非通紙部発熱量相当値は、大きいと非通紙昇温には不利であり、小さいと定着性に不利であることが分かる。
【０１０１】
そして、非通紙部発熱量相当値が、５．２〜６．６の範囲にあれば、発熱体の全長等によらず、定着性と非通紙部昇温の両方を満足できることが分かる。
【０１０２】
【表４】
2014139660.tif 000006
【０１０３】
以上説明したように、本実施例のヒータ２３は、発熱体２６の全長を印刷可能な最大幅であるＬＴＲサイズ紙の幅２１６ｍｍよりも長くし、発熱体２６の端部領域２６ａ、２６ｂの基板短手方向の平均発熱量は、中央領域２６ｃより低く設定する。また、ＬＴＲサイズ紙の側端の位置は、中央領域より平均発熱量の低い２６ａ・２６ｂにある。よって、ＬＴＲサイズ紙に次ぐ幅の大きい定型紙であるＡ４サイズ紙を片寄せした場合の寄せた側でない側端の位置が中央領域２６ｃにあるように、中央領域２６ｃと端部領域２６ａ、２６ｂの境界の位置を設定する。これによって、未定着トナー画像ｔをＬＴＲサイズ紙に好適に定着し、かつ、Ａ４サイズ紙を片寄せした場合には、非通紙領域の昇温を低減することができる。
【０１０４】
従って、本実施例のヒータ２３を用いる定着装置１１は、Ａ４サイズ紙の搬送速度、紙間をＬＴＲサイズ紙と略同等にしてもＡ４サイズ紙を印刷した際のヒータ２３の過昇温を抑制することができる。更に、ＬＴＲサイズ紙に対しては未定着トナー画像ｔの好適な定着性を得ることができる。
【０１０５】
また、本実施例では導体部を切り欠くことで発熱体の幅を広くしている。その為、基板の短手方向の幅を広くする必要はなく、ヒータ基板の熱容量を維持することができるので、ＦＰＯＴを悪化させることなく端部発熱量を調整することができる。
【０１０６】
本実施例においては、ＬＴＲサイズ紙の幅を印刷可能な最大幅とし、それより幅の小さいＡ４サイズ紙を片寄せ通紙する場合の説明を行ったが、特にこれにこだわるものではない。例えば、Ａ３サイズ紙（２９７×４２０ｍｍ）を印刷可能な最大幅とし、Ｌｅｄｇｅｒサイズ紙（１１×１７インチ≒２７９×４３２ｍｍ）を片寄せ通紙するような場合でも構わない。
【０１０７】
また、図１５のように、発熱体の中央領域、端部領域のそれぞれの領域において、基板長手方向の端部に向かって連続的に発熱体の幅を広くしてもよい。
【０１０８】
また、基板長手方向において給電部に近いほど発熱量が高くなるような発熱ムラが生じないようにしたい。そこで、図１５に示されるように発熱体の中央領域、端部領域のそれぞれの領域において、基板長手方向の端部に向かって連続的に発熱体の幅を広くする。これによって、長手方向における発熱ムラを抑制し、中央領域、端部領域のそれぞれの領域において一様な発熱分布を得ることができる。特に発熱体の体積抵抗値に対して、導体の体積抵抗値が大きいときには、発熱ムラが大きくなるので図７のようなヒータパターンを選択することが望ましい。
【０１０９】
（実施例４）
実施例３の構成では、導体部を矩形に切り欠くことで発熱体の幅を基板長手中央部に対して広くし、端部の発熱量を低減させる構成を提案した。しかしながら、導体を矩形に切り欠くと、切り欠き部の境界（図１３の中央領域と端部領域の境界）において局所的に電流が集中してしまい、図１４（ａ）の発熱分布に示されるように、中央領域と端部領域の境界部で発熱ピークが発生してしまう。このような発熱分布を持ったヒータで、例えばＬＴＲサイズのＯＨＴ（Ｏｖｅｒ  Ｈｅａｄ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）等を印刷した場合、発熱ピークに対応する位置において、局所的な昇温による光沢ムラが発生してしまう。
【０１１０】
そこで本実施例では、切り欠き形状を変えることで局所的な発熱ピークを緩和し、光沢ムラを抑制しつつ端部の発熱量を低減する構成について提案する。本実施例におけるヒータパターンを図１６に示す。ヒータ以外の構成に関しては、実施例１と同様の為、説明を省略する。以下でヒータに関する詳細な説明を行う。
【０１１１】
実施例３と同様に高熱伝導材であるアルミナ及び窒化アルミ等でできたヒータ基板２７の表面に、例えばＲｕＯ２（酸化ルテニウム）等の電気抵抗材料（発熱体２６）をスクリーン印刷等により塗工する。同じくＡｇ等の電気導電材料（導電体２９、３０）をスクリーン印刷等により塗工し、その上に保護層２８としてガラスやフッ素樹脂等をコートしている。本実施例では、基板２７として、幅１１ｍｍ、長さ２７０ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナ基板を使用している。また、保護層２８として厚さ約６０μｍの耐熱性ガラス層を用いた。保護層２８は、発熱体２６と基板２７表面との電気的な絶縁性を確保と、フィルム２２の内周面（内面）との摺動性の確保を目的としている。発熱パターンと導体パターンの基板幅方向の接触性を確保するために、０．５ｍｍ以上のオーバーラップ領域を取って形成されている。ヒータ上の印刷パターンは、図１６のように導体２９，３０を基板長手方向に形成させ、それぞれの導体２９、３０の間に発熱体２６を形成させることで、搬送方向に通電できるパターンを形成している。導体２９、３０と連続させて基板長手方向の両端部に給電用電極２９ｄ・３０ｄが形成されている。
【０１１２】
この発熱体２６の基板長手方向の全長ａは２２０ｍｍであって、図３におけるニップ部Ｎを通過する記録材Ｐの最大幅であるＬＴＲサイズ紙幅２１６ｍｍよりも長い。この発熱体２６は、基板長手方向の両端に設けられている端部領域２６ａ・２６ｂと、その端部領域２６ａ・２６ｂ間に設けられている中央領域２６ｃと、を有する。
【０１１３】
中央領域２６ｃの基板長手方向の長さは２０６ｍｍ、端部領域２６ａ、２６ｂはそれぞれ７ｍｍである。発熱体２６の中央領域２６ｃにおける基板短手方向の幅は４．５ｍｍで一定である。一方、端部領域２６ａ、２６ｂにおける基板の短手方向の幅は、図１６に示されるように中央領域２６ｃとの境界部では４．５ｍｍである。また、境界部から発熱体端部にかけて基板長手方向の単位長さ当たり０．４２９ｍｍの割合で幅を徐々に広くしており、発熱体端部では７．５ｍｍとなる。
【０１１４】
また、導体２９、３０の中央領域２９ｃ、３０ｃにおける基板短手方向の幅は２．５ｍｍで一定である。一方、端部領域２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂにおける基板の短手方向の幅は、図１６に示されるように中央領域２９ｃ、３０ｃとの境界部では２．５ｍｍである。端部領域２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂにおける基板の短手方向の幅は、境界部から導体端部にかけては、基板の長手方向の単位長さ当たり０．２１４ｍｍの割合で幅を徐々に狭くしており、導体端部では１．０ｍｍとなる。
【０１１５】
このように、中央領域に比べ端部領域では導体の幅に対する発熱体の幅の割合を大きくし、中央領域に比べ端部領域での、発熱体の基板短手方向における抵抗値を高くしている。また、導体の端部領域２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂにおける基板短手方向の幅を図１６のように漸次狭くすることで、中央領域と端部領域の境界における局所的な電流の集中を緩和し、発熱ピークが発生しないようにしている。なお、導体２９−導体３０の基板短手方向の最外までの長さは、基板長手いずれにおいても９．５ｍｍとなる。
【０１１６】
本実施例で使用した導体２９、３０は、シート抵抗３ｍΩのＡｇを使用した。また、発熱体２６は、２９ｄ、３０ｄ間の総抵抗は１９Ωになるように発熱体のシート抵抗値を調整した。なお、導体、発熱体ともに単位面積当たりの抵抗値は等しくなるように形成した。
【０１１７】
図１６のヒータパターンにおける基板長手方向の発熱分布を図１４（ｂ）に表す。なお、この図は、基板短手方向の発熱体の発熱量の平均値を基板長手方向にプロットしたものである。
【０１１８】
端部領域２６ａ・２６ｂの基板短手方向の電気抵抗は中央領域２６ｃより大きくなるため、図１４（ｂ）に示されるように、端部領域２６ａ、２６ｂの発熱量は中央領域２６ｃより小さくなる。また、実施例１で示した図９のヒータパターンにおける発熱分布である図１４（ａ）と比較すると、図１４（ｂ）では中央領域と端部領域との境界部における発熱ピークが緩和されているのが確認できる。このように切り欠き形状を斜めに形成することによって、中央領域と端部領域との境界部に局所的に電流が集中するのを抑えることができ、境界部の発熱ピークを緩和することができる。
【０１１９】
なお、本実施例のようなヒータパターン構成することにより、端部領域２６ａ、２６ｂの平均発熱量は、中央領域２６ｃのそれに対し７０％程度になる。
【０１２０】
以上説明したように、本実施例の構成にすることにより、中央領域と端部領域の境界における発熱ピークを抑制しつつ、発熱体の基板長手方向の端部発熱量を低減させることができる。
【０１２１】
次に、本実施例のヒータを用いた場合の定着性、非通紙部昇温、及び光沢ムラについて確認した結果を示す。表５は、ヒータの切り欠き形状を変えた場合の画像形成装置における定着性、非通紙部昇温、及び光沢ムラの評価結果である。光沢ムラの評価方法は、ＬＴＲサイズのＯＨＴを印刷した際、光沢ムラが発生した場合を×、光沢ムラが発生しない場合を○とした。なお、定着性と非通紙部昇温の評価方法や、非通紙部発熱量相当値の導出方法は、実施例３と同様に行った。
【０１２２】
今回比較したヒータは４種類であり、切り欠き形状が矩形のもの（実施例３）と、切り欠き形状が斜めであり、基板長手方向の単位長さ当たりの導体の幅の減少量が異なるものとを評価した。図１７に今回比較したヒータの端部パターンを示す。図１７  （ａ）は実施例１の端部パターンであり、導体の切り欠き形状が矩形のものである。図１７（ｂ）は導体の切り欠き形状が斜めであり、導体の幅が基板長手方向の単位長さ当たり０．６６７ｍｍの割合で狭くなっている。ただし、導体の幅が１ｍｍ以下にならないよう、導体端部から３ｍｍの範囲においては導体の幅は１ｍｍで一定としている。図１７（ｃ）は本実施例の端部パターンである。導体の切り欠き形状が斜めであり、導体の幅が基板長手方向の単位長さ当たり０．２１４ｍｍの割合で狭くなっており、導体の端部で幅がちょうど１ｍｍとなる。図１７（ｄ）は、導体の切り欠き形状が斜めであり、導体の幅が基板長手方向の単位長さ当たり０．０７１ｍｍの割合で狭くなっており、導体の端部で幅がちょうど２ｍｍとなる。なお、図１７（ａ）〜（ｄ）のヒータパターンにおいて、発熱体の全長は２２０ｍｍ、端部領域の長さは７ｍｍで一定である。
【０１２３】
以上４種類のヒータパターンを評価した結果、表５に示されるように、切り欠き形状を斜めにすることでＬＴＲサイズのＯＨＴにおける光沢ムラを防止することができることがわかる。ただし、導体を斜めに切り欠く際に、基板長手方向の単位長さ当たりの導体の幅の減少量が小さすぎると、端部の発熱量の低減効果が小さくなり、結果的にＡ４片寄せ時の非通紙部昇温がＮＧとなってしまう。
【０１２４】
すなわち、導体を斜めに切り欠く場合にも非通紙部発熱量相当値が５．２〜６．６の範囲になるように基板長手方向の単位長さ当たりの導体の幅の減少量を調整する必要がある。そうすることで光沢ムラを防止しつつ、定着性と非通紙部昇温の両方を満足できることがわかる。
【０１２５】
【表５】
2014139660.tif 000007
【０１２６】
以上説明したように、本実施例のヒータ２３は導体の端部領域２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂを斜めに切り欠いて、発熱体２６の端部領域２６ａ・２６ｂの平均発熱量を、中央領域２６ｃより低く設定する。これによって、未定着トナー画像ｔをＬＴＲサイズ紙に光沢ムラなく好適に定着し、かつ、Ａ４サイズ紙を片寄せした場合には、非通紙領域の昇温を低減することができる。
【０１２７】
従って、本実施例のヒータ２３を用いる定着装置１１は、Ａ４サイズ紙の搬送速度、紙間をＬＴＲサイズ紙と略同等にしてもＡ４サイズ紙を印刷した際のヒータ２３の過昇温を抑制することができる。更に、ＬＴＲサイズ紙に対しては未定着トナー画像ｔの好適な定着性を得ることができる。
【０１２８】
本実施例においては、ＬＴＲサイズ紙の幅を印刷可能な最大幅とし、それより幅の小さいＡ４サイズ紙を片寄せ通紙する場合の説明を行ったが、特にこれにこだわるものではない。例えば、Ａ３サイズ紙（２９７×４２０ｍｍ）を印刷可能な最大幅とし、Ｌｅｄｇｅｒサイズ紙（１１×１７インチ≒２７９×４３２ｍｍ）を片寄せ通紙するような場合でも構わない。
【符号の説明】
【０１２９】
１１  定着装置
２２  フィルム
２３  ヒータ
２４  加圧ローラ
２６  発熱抵抗体
２７  基板
Ｐ  記録材
【図１】
2014139660.tif 000008
【図２】
2014139660.tif 000009
【図３】
2014139660.tif 000010
【図４】
2014139660.tif 000011
【図５】
2014139660.tif 000012
【図６】
2014139660.tif 000013
【図７】
2014139660.tif 000014
【図８】
2014139660.tif 000015
【図９】
2014139660.tif 000016
【図１０】
2014139660.tif 000017
【図１１】
2014139660.tif 000018
【図１２】
2014139660.tif 000019
【図１３】
2014139660.tif 000020
【図１４】
2014139660.tif 000021
【図１５】
2014139660.tif 000022
【図１６】
2014139660.tif 000023
【図１７】
2014139660.tif 000024
【図１８】
2014139660.tif 000025