(57)【要約】【課題】定着装置の立ち上げ時、発熱体からの熱は、回転移動中の耐熱性フィルムや定着ベルト等の第一の回転体に伝わった後に、ヒータ基板の、第一の回転体の回転方向下流側に形成された発熱体に隣接した領域（配線スペース）に伝わって熱損失が生じてしまう。これにより、従来の定着装置は、ウォームアップタイムがかかるという課題がある。【解決手段】ヒータ基板２３１に形成された発熱体用の配線を少なくとも覆うオーバーコート層の、発熱体に対応した位置を除く定着ベルト２１の回転方向下流側（第二のオーバーコート層２３７ａ）を、少なくとも遮熱材で構成すると共に表面を凹凸状に形成する。【選択図】図３
2014211571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の回転体と、該第一の回転体に接するように設けられ前記第一の回転体を加熱させる加熱部と、前記第一の回転体に押し当てて定着ニップを形成する第二の回転体とを備え、前記定着ニップに、未定着のトナー像を載せたシート状の記録材を通して、熱と圧力で前記トナー像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記加熱部は、
前記第一の回転体の軸方向に向かって延びる長尺状のヒータ基板と、
該ヒータ基板の前記第一の回転体側の面の、短手方向中央または略中央に、且つ、前記ヒータ基板の長手方向に向かって延びるように配置された発熱体と、
前記ヒータ基板の前記第一の回転体側の面に形成され、前記発熱体用の配線を少なくとも覆うオーバーコート層を備え、
前記オーバーコート層の、前記発熱体に対応した位置を除く前記第一の回転体の回転方向下流側が、少なくとも遮熱材で構成されると共に、表面が凹凸状に形成されていること
を特徴とする定着装置。
【請求項２】
第一の回転体と、該第一の回転体に接するように設けられ前記第一の回転体を加熱させる加熱部と、前記第一の回転体に押し当てて定着ニップを形成する第二の回転体とを備え、前記定着ニップに、未定着のトナー像を載せたシート状の記録材を通して、熱と圧力で前記トナー像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記加熱部は、
前記第一の回転体の軸方向に向かって延びる長尺状のヒータ基板と、
該ヒータ基板の前記第一の回転体側の面の、短手方向中央または略中央に、且つ、前記ヒータ基板の長手方向に向かって延びるように配置された発熱体と、
前記ヒータ基板の前記第一の回転体側の面に形成され、前記発熱体用の配線を少なくとも覆うオーバーコート層を備え、
前記オーバーコート層の、前記発熱体に対応した位置を除く前記第一の回転体の回転方向下流側が、少なくとも遮熱材で構成されると共に、前記第一の回転体から離れるように構成されていること
を特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記加熱部を保持させるホルダーを備え、該ホルダーは、前記オーバーコート層の、前記発熱体に対応した位置を除く前記第一の回転体の回転方向下流側が、前記第一の回転体から少なくとも離れるように、前記オーバーコート層の、前記第一の回転体の回転方向下流側の高さより高い壁部を備えていること
を特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記オーバーコート層の、前記発熱体に対応した位置を除く前記第一の回転体の回転方向下流側が、前記第一の回転体から少なくとも離れるように、前記オーバーコート層の、前記第一の回転体の回転方向下流側の高さを、前記発熱体の表面の高さより低くしたこと
を特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記遮熱材は、ガラスであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記ヒータ基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の定着装置を備えた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、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置と、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】
従来、耐熱性フィルムと、ヒータ基板（アルミナ基板）の一方面側の短手方向の中央に固定支持され記録材進行方向に対し直角方向に６分割した発熱体と、他方面側にこの発熱体に対向して加圧部材を有し、耐熱性フィルムを挟んで発熱体と加圧部材との間に形成される圧接ニップ部の耐熱性フィルムと加圧部材との間に記録材を供給して耐熱性フィルムと共に該圧接ニップ部を通過させることで耐熱性フィルムを介して発熱体の熱エネルギーを記録材に付与する加熱装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、第１の加熱手段と、該第１の加熱手段と摺動する定着ベルトと、定着ベルトとニップ部を形成する加圧部材とを有し、定着ベルトと該加圧部材で被加熱材を挟持搬送することで、被加熱材の加熱を行う加熱装置において、定着ベルトを該ニップ部よりも上流側で加熱する第２の加熱手段を有する加熱装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
さらに、この特許文献２には、発熱体を実装するための平面基板を、アルミナ等の高熱伝導度かつ高電気抵抗率の物質で形成し、その平面基板を、発熱体とベルトとが接するようにヒータ支持体に支持させたものが開示されている（特許文献２の図４〜図７）。
なお、平面基板の発熱体以外の領域とベルトとが離れているが、平面基板を高熱伝導度の物質で形成しているとの記載から、平面基板の発熱体以外の領域とベルトとを積極的に離して断熱層を形成したのではなく、所望の定着ニップを形成するために結果的に形成された空隙と思われる。
【０００４】
このように、従来の加熱装置は、発熱体を実装するためのヒータ基板（平面基板）の材質を熱伝導率の高いアルミナにしている。これにより、発熱体を含んでヒータ基板全体が発熱領域となるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の加熱装置は、ヒータ基板（平面基板）の材質を熱伝導率の高いアルミナにしているため、特に、ヒータ基板（平面基板）の、耐熱性フィルムや定着ベルト等の第一の回転体側の短手方向中央または略中央に発熱体を配置した場合に、以下の課題を有する。
【０００６】
すなわち、定着装置（加熱装置）の立ち上げ時、発熱体からの熱は、回転移動中の耐熱性フィルムや定着ベルト等の第一の回転体に伝わった後に、ヒータ基板の、第一の回転体の回転方向下流側に形成された発熱体に隣接した領域（配線スペース）に伝わって熱損失が生じてしまう。これにより、ウォームアップタイムがかかるという課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる定着装置は、第一の回転体と、該第一の回転体に接するように設けられ前記第一の回転体を加熱させる加熱部と、前記第一の回転体に押し当てて定着ニップを形成する第二の回転体とを備え、前記定着ニップに、未定着のトナー像を載せたシート状の記録材を通して、熱と圧力で前記トナー像を前記記録材に定着する定着装置において、前記加熱部は、前記第一の回転体の軸方向に向かって延びる長尺状のヒータ基板と、該ヒータ基板の前記第一の回転体側の面の、短手方向中央または略中央に、且つ、前記ヒータ基板の長手方向に向かって延びるように配置された発熱体と、前記ヒータ基板の前記第一の回転体側の面に形成され、前記発熱体用の配線を少なくとも覆うオーバーコート層を備え、前記オーバーコート層の、前記発熱体に対応した位置を除く前記第一の回転体の回転方向下流側が、少なくとも遮熱材で構成されると共に、表面が凹凸状に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる定着装置によれば、ヒータ基板に形成された発熱体用の配線を少なくとも覆うオーバーコート層の、発熱体に対応した位置を除く第一の回転体の回転方向下流側を、少なくとも遮熱材で構成すると共に表面が凹凸状に形成したことで、熱損失が低減するから、ウォームアップタイムの短縮化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成を模式的に示した説明図である。
【図２】定着装置の断面図である。
【図３】加熱部の断面図である。
【図４】加熱部の断面図である。
【図５】ホルダーを省略した加熱部の平面図である。
【図６】ホルダーを省略した加熱部の平面図である。
【図７】ホルダーを省略した加熱部の平面図である。
【図８】（１）発熱体における発熱領域と記録材上における画像形成パターンの一例を示した説明図である。（２）各発熱領域における定着温度と記録材の縦幅方向の位置関係を示した線図である。
【図９】加熱部の断面図である。
【図１０】加熱部の断面図である。
【図１１】他の定着装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明にかかる定着装置を備えた画像形成装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
先ず、図１を参照しながら画像形成装置全体の構成・動作について説明する。図１は、画像形成装置の構成を模式的に示した説明図である。
【００１１】
図１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が着脱自在に設置されている。このため、これらの４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、ユーザなどによって交換自在になっている。
【００１２】
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。
【００１３】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、像担持体の一例としての感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像装置７６、クリーニング部７７、不図示の除電部などが配設されている。そして、各感光ドラム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）が行われて、各感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００１４】
感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１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）。
【００１５】
その後、感光ドラム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、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８および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（第１転写工程である）。このとき、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１６】
その後、感光ドラム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、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【００１７】
その後、現像工程を経て各感光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、などで構成される。中間転写ベルト７８は、張力がかかった状態で３つのローラ８２〜８４に架け渡されているとともに、２次転写バックアップローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に移動される。
【００１８】
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。
【００１９】
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材Ｒ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録材Ｒ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上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
【００２０】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録材Ｒは、画像形成装置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（互いに押し当てられた一対のローラ）など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、転写紙などの記録材Ｒ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１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録材Ｒがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００２１】
レジストローラ対９８に搬送された記録材Ｒは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８により所定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、記録材Ｒが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録材Ｒ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２２】
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材Ｒは、後述する定着装置２０に搬送される。
そして、この定着装置２０で、第一の回転体の一例としての定着ベルト２１および第二の回転体の一例としての加圧ローラ２５による熱と圧力とにより、カラー画像が記録材Ｒ上に定着される。
その後、記録材Ｒは、排紙ローラ対９９（互いに押し当てられた一対のローラ）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記録材Ｒ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１における一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２３】
次に、図２を参照しながら、定着装置２０の各実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
先ず、実施の形態１にかかる定着装置を、図２〜図８を参照しながら説明する。図２は、定着装置の断面図である。図３、図４は、加熱部の断面図である。図５〜図７は、ホルダーを省略した加熱部の平面図である。図８（１）は、発熱体における発熱領域と記録材上における画像形成パターンの一例を示した説明図である。図８（２）は、各発熱領域における定着温度と記録材の縦幅方向の位置関係を示した線図である。
【００２４】
図２に示すように、実施の形態１にかかる定着装置２０は、第一の回転体としての定着ベルト２１と、固定部材２２と、加熱部２３と、押し当てローラ２４と、第二の回転体としての加圧ローラ２５とを備える。
【００２５】
定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する所要幅の無端状ベルトである。
定着ベルト２１は、内周面側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。定着ベルト２１の基材層は、層厚が例えば３０〜１００μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
【００２６】
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が例えば１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、定着ニップにおける定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録材Ｒ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わり柚子肌画像の発生が抑止される。なお、定着ニップとは、加圧ローラ２５と定着ベルト２１とが接している領域のことである。
【００２７】
定着ベルト２１の離型層は、層厚が例えば１０〜５０μｍであって、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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保される。
【００２８】
固定部材２２は、後述の加圧ローラ２５による押し当てを受けて、定着ニップを形成させるための平面が形成された略角棒状の部材であり、定着ベルト２１の内部を貫通するように当該定着装置１のフレームに両端が支持されている。また、この固定部材２２の定着ニップ形成用の平面と反対側の面も平面が形成されており、その平面に、後述する加熱部２３を支持させるための台座２２ａが取り付けられている。
【００２９】
加熱部２３は、図３、図４に示すように、ヒータ基板２３１と、発熱体２３２と、オーバーコート層と、ホルダー２３５とを備える。
【００３０】
ヒータ基板２３１は、定着ベルト２１の軸方向に向かって延びる長尺状に形成され、定着ベルト２１側となる基板表面にプリント配線が施されたガラス基板からなる。そのプリント配線の配線パターンは後述する。
【００３１】
発熱体２３２は、長尺の板状に形成された１本のセラミックヒータであり、図３、図４、図７に示すように、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１側の面の、短手方向中央または略中央に、且つ、ヒータ基板２３１の長手方向に向かって延びるように配置される。また、発熱体２３２は、後述のプリント配線の配線パターンによって、定着ベルト２１の軸方向に向かって発熱領域が複数に分割される。
【００３２】
その発熱体２３２に給電するためのプリント配線（発熱体用の配線）は、図７に示すように、第一の導通路（接続端子）Ｗ１と、第二の導通路Ｗ２を備える。
第一の導通路Ｗ１は、発熱体２３２の短手方向（図７において左右方向）の両側部に接続され、発熱体２３２の長手方向（図７において上下方向）に向かって所定の間隔おいて複数形成されている。
【００３３】
第二の導通路Ｗ２は、発熱体２３２を挟んで形成された複数の第一の導通路Ｗ１に対し、夫々、所定の本数毎（図７では４本ずつの第一の導通路Ｗ１）に接続され、発熱体２３２の長手方向に向かって延びるように形成されている。この第二の導通路Ｗ２は、発熱体２３２の長手方向の中央を境にして、図７において上下方向に３本ずつ振り分けられている。
【００３４】
そして、任意の位置の第二の導通路Ｗ２のみに給電することで、かかる領域のみが発熱する。このように発熱体２３２は、定着ベルト２１の軸方向に向かって発熱領域が複数に分割される。
なお、本実施の形態では、１本の発熱体２３２を例示したが、複数の発熱体を直線状に配置しても良い。またサーマルヘッドでも良い。
【００３５】
オーバーコート層は、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転側の面に形成され、発熱体用の配線を少なくとも覆うように形成されたもので、第一のオーバーコート層２３４ａ〜ｄと、第二のオーバーコート層２３７ａ〜ｄとを備えてなる。
【００３６】
第一のオーバーコート層２３４ａ〜ｄは、ヒータ基板２３１の、定着ベルト２１回転方向上流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を少なくとも覆うように形成される。この第一のオーバーコート層２３４ａ〜ｄは、熱伝導性に優れた材質で形成される。
【００３７】
第二のオーバーコート層２３７ａ〜ｄは、ヒータ基板２３１の、定着ベルト２１回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、定着ベルト２１との接触面積が少なくなるように、表面が凹凸状に形成される。この第二のオーバーコート層は、ガラス等の遮熱材で形成される。
【００３８】
第一のオーバーコート層２３４ａ〜ｄと第二のオーバーコート層の形状例を、図３と図４を参照しながら説明する。
図３（１）に例示したオーバーコート層は、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向上流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２と発熱体２３２とを覆うように、且つ、表面が平坦状に形成された第一のオーバーコート層２３４ａと、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、第一のオーバーコート層２３４ａの表面のレベルと同じ高さレベルとなるように形成された第二のオーバーコート層２３７ａからなる。また、第二のオーバーコート層２３７ａには、複数の凹部Ｘ１が形成されている。
【００３９】
図３（２）に例示したオーバーコート層は、上述した第一のオーバーコート層２３４ａと、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、第一のオーバーコート層２３４ａの発熱体２３２に対応した表面高さより上位の高さレベルとなる複数の凸部Ｘ２が形成された第二のオーバーコート層２３７ｂからなる。
【００４０】
図３（３）に例示したオーバーコート層は、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向上流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２と発熱体２３２とを覆うように、且つ、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向上流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２に対応した表面に凹部Ｘ１が形成された第一のオーバーコート層２３４ｂと、上述した第二のオーバーコート層２３７ａからなる。
【００４１】
図３（４）に例示したオーバーコート層は、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向上流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２と発熱体２３２とを覆うように、且つ、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向上流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２に対応した表面が発熱体２３２に対応した表面高さより上位の高さレベルとなる凸部Ｘ２が形成された第一のオーバーコート層２３４ｃと、上述した第二のオーバーコート層２３７ｂからなる。
【００４２】
図４（１）に例示したオーバーコート層は、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向上流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、表面が平坦状に形成された第一のオーバーコート層２３４ｄと、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、第一のオーバーコート層２３４ｄの表面のレベルと同じ高さレベルとなるように形成された第二のオーバーコート層２３７ｃからなり、発熱体２３２の表面が露出するようになっている。また、第二のオーバーコート層２３７ａには、複数の凹部Ｘ１が形成されている。
【００４３】
図４（２）に例示したオーバーコート層は、上述した第一のオーバーコート層２３４ｄと、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、第一のオーバーコート層２３４ｄの表面高さより上位の高さレベルとなる複数の凸部Ｘ２が形成された第二のオーバーコート層２３７ｄからなり、発熱体２３２の表面が露出するようになっている。
【００４４】
上述した複数の凹部Ｘ１または凸部Ｘ２の平面視形状は、例えば、図５、図６に例示した形状が挙げられる。
すなわち、複数の凹部Ｘ１または凸部Ｘ２は、図５（１）に示すように、ヒータ基板２３１の長手方向に直線状に延びるように形成されたり、図５（２）に示すように、ヒータ基板２３１の長手方向中央を境にして、ヒータ基板２３１の短手方向に傾斜状に延びるように形成されたりするものが挙げられる。なお、図５（２）は、凹部Ｘ１または凸部Ｘ２のヒータ基板２３１端部側が、ヒータ基板２３１の長手方向の端部側に寄るように傾斜されたものを例示しているが、このものに限定されない。
さらに、複数の凹部Ｘ１または凸部Ｘ２は、図６（１）に示すように、点状に形成されたり、図６（２）に示すように、ヒータ基板２３１の短手方向に直線状に延びるように形成されたりするものが挙げられる。
【００４５】
ホルダー２３５は、図３、図４に示すように、ヒータ基板２３１を保持させた、断面視、略Ｈ字状に形成された棒状の部材であり、例えば耐熱性に優れた樹脂材で形成される。そして、図２に示すように、このホルダー２３５の底部に、台座２２ａが嵌まり込んで、固定部材２２と加熱部２３とが一体化している。
【００４６】
押し当てローラ２４は、中空構造の芯金２４１上に弾性層２４２を形成したもので、定着ベルト２１を介して、加熱部２３に押し付けるように、且つ、回転駆動可能に設けられている。
押し当てローラ２４の弾性層２４２は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。
この押し当てローラ２４は、定着ベルト２１を介して、加熱部２３に押し付けることで、発熱体２３２からの熱を定着ベルト２１に伝達するためのニップを形成する。なお、弾性層２４２の表層に断熱性に優れた可撓性の材質で断熱層を設けることが好ましい。
【００４７】
加圧ローラ２５は、中空構造の芯金２５１上に弾性層２５２を形成したもので、定着ベルト２１を介して固定部材２２に押し付けるように、且つ、回転駆動可能に設けられている。この加圧ローラ２５は、定着ベルト２１を介して固定部材２２に押し付け、加圧ローラ２５と定着ベルト２１との部材間に所望の定着ニップを形成する。
加圧ローラ２５の弾性層２５２は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層２５２の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることが好ましい。
【００４８】
次に、実施の形態１にかかる定着装置の動作と作用を説明する。
上述したように、記録材Ｒ上の未定着のトナー像は、定着ベルト２１および加圧ローラ２５による熱と圧力とにより、記録材Ｒ上にカラー画像が定着するが、本実施の形態にかかる定着装置を備えた画像形成装置は、発熱領域が選択的に発熱可能になっている。
【００４９】
すなわち、本実施の形態にかかる定着装置２０を備えた画像形成装置は、画像データから画像領域と非画像領域とに分け、記録材Ｒ上の未定着のトナー像を記録材Ｒ上に定着させる際、画像領域にのみ所要の定着温度で定着させるようになっている。
【００５０】
図８に、その具体例を示す。
非画像領域が含まれる画像形成パターンの未定着トナー画像を載せた記録材Ｒを、発熱領域、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが形成された発熱体２３２で定着させる場合（図８（１））、画像形成装置は、先ず、画像データから画像領域と非画像領域とに分け、図８（２）に示すような定着温度が実現可能な制御を行なう。
【００５１】
すなわち、記録材Ｒの縦幅方向のＰ１〜Ｐ２間は、記録材の横幅全域に亘って画像が形成された画像領域であることから、画像形成装置は、全ての発熱領域、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに電力を供給して第一の目標温度である定着温度Ｔ２になるように制御する。このとき、記録材におけるＰ１位置が定着ニップに達する直前に定着温度Ｔ２に達するように電力を供給する。
【００５２】
記録材Ｒの縦幅方向のＰ２〜Ｐ３間は、発熱領域Ｄに対応する位置のみが非画像領域になるため、画像形成装置は、記録材ＲのＰ２位置が定着ニップを通過した直後、発熱領域Ｄのみ供給電力を低減して、第二の目標温度である予備加熱温度Ｔ１にする。これにより、再度、定着温度への立ち上げる際の立ち上げ時間を短縮する。
【００５３】
記録材Ｒの縦幅方向のＰ３〜Ｐ４間は、発熱領域Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに対応する位置が非画像領域になるため、画像形成装置は、発熱領域Ｄに対する供給電力の低減を継続し、記録材ＲのＰ３位置が定着ニップを通過した直後、発熱領域Ｃ、Ｅ、Ｆの供給電力を低減して、第二の目標温度である予備加熱温度Ｔ１にする。
【００５４】
記録材Ｒの縦幅方向のＰ４以降は、記録材の横幅の全域に亘って画像が形成された画像領域であることから、画像形成装置は、全ての発熱領域、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに電力を供給して第一の目標温度である定着温度Ｔ２になるように制御する。このとき、記録材におけるＰ４位置が定着ニップに達する直前に定着温度Ｔ２に達するように電力を供給する。
【００５５】
このように実施の形態１にかかる定着装置を備えた画像形成装置は、画像領域に対応した発熱領域に対して定着温度Ｔ２が確保されるように供給電力を供給し、非画像領域に対応した発熱領域に対応して定着温度Ｔ２より低温の予備加熱温度Ｔ１確保されるように供給電力を供給する。
【００５６】
また、実施の形態１にかかる定着装置は、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆う第二のオーバーコート層２３７ａ〜ｄが、ガラス等の遮熱材で形成されている。さらに、第二のオーバーコート層２３７ａ〜ｄの表面が凹凸状に形成されて、定着ベルト２１との接触面積が少なくなるようになっている。
【００５７】
したがって、定着装置の立ち上げ時、発熱体２３２からの熱が、定着ベルト２１を経由して、ヒータ基板２３１の、定着ベルト２１の回転方向下流側に形成された発熱体２３２に隣接した領域に伝わって生じる熱損失を、定着ベルト２１との接触面積が少なく遮熱材で形成した第二のオーバーコート層２３７ａ〜ｄが低減する。
例えば、図８（２）において、記録材ＲにおけるＰ１位置が定着ニップに達する直前に定着温度Ｔ２に達するように、電力供給の開始タイミングとしているが、その電力供給の開始タイミングがΔｔ時間だけ遅くすることが可能となる。
【００５８】
このように、実施の形態１にかかる定着装置を備えた画像形成装置は、ヒータ基板２３１に形成された発熱体用の配線を少なくとも覆うオーバーコート層の、発熱体２３２に対応した位置を除く定着ベルト２１の回転方向下流側を、少なくとも遮熱材で構成し、且つ、定着ベルト２１との接触面積を少なく形成している。
これにより、定着装置の立ち上げ時、発熱体２３２からの熱が、定着ベルト２１を経由して、ヒータ基板２３１の、定着ベルト２１の回転方向下流側に形成された発熱体２３２に隣接した領域に伝わって生じる熱損失が低減するから、ウォームアップタイムの短縮化が期待できる。
【００５９】
（実施の形態２）
実施の形態２は、オーバーコート層の、発熱体２３２に対応した位置を除く定着ベルト２１の回転方向下流側が、少なくとも遮熱材で構成されると共に定着ベルト２１から離れるように構成した例である。実施の形態１と共通する構成体は、実施の形態１と同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６０】
実施の形態２にかかる加熱部を図９、図１０を参照しながら説明する。
実施の形態２にかかる加熱部は、図９に示すように、ヒータ基板２３１と、発熱体２３２と、オーバーコート層と、ホルダーとを備える。このうち、ホルダーに着目して、定着ベルト２１の回転方向下流側を定着ベルト２１から離れるように構成したものを図９に、オーバーコート層に着目して、定着ベルト２１の回転方向下流側を定着ベルト２１から離れるように構成したものを図１０に夫々示す。
【００６１】
先ず、図９を参照しながら説明する。
図９（１）、図９（３）に例示したホルダー２３５ａは、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の壁部ＳＷ１が、オーバーコート層の表面高さより上位の高さレベルとなるように形成されている。
オーバーコート層は、図９（１）に示すパターンと、図９（３）に示すパターンが挙げられる。
【００６２】
図９（１）に示すオーバーコート層は、上述した第一のオーバーコート層２３４ａと、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、第一のオーバーコート層２３４ａの表面のレベルと同じ高さレベルとなるように形成された第二のオーバーコート層２３７ｇからなる。この第二のオーバーコート層２３７ｇは、ガラス等の遮熱材で形成される。
図９（１）に示すオーバーコート層の表面は平坦である。
【００６３】
図９（３）に示すオーバーコート層は、上述した第一のオーバーコート層２３４ｄと、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、第一のオーバーコート層２３４ｄの表面のレベルと同じ高さレベルとなるように形成された第二のオーバーコート層２３７ｈからなる。この第二のオーバーコート層２３７ｈは、ガラス等の遮熱材で形成される。
図９（３）に示すオーバーコート層の表面は平坦であり、発熱体２３２と面一となっている。
【００６４】
これにより、第一のオーバーコート層２３４ａの、発熱体２３２に対応した面、または、発熱体２３２に、押し当てローラ２４による定着ベルト２１を押し付けても、壁部ＳＷ１が、定着ベルト２１と第二のオーバーコート層２３７ｇとの接触を回避する。
【００６５】
図９（２）、図９（４）に例示したホルダー２３５ｂは、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向上流側の壁部ＳＷ２と、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の壁部ＳＷ１が、オーバーコート層の表面高さより上位の高さレベルとなるように形成されている。
図９（２）のオーバーコート層は、上述した図９（１）のオーバーコート層と同じである。図９（４）のオーバーコート層は、上述した図９（３）のオーバーコート層と同じである。
【００６６】
これにより、第一のオーバーコート層２３４ａの、発熱体２３２に対応した面、または、発熱体２３２に、押し当てローラ２４による定着ベルト２１を押し付けても、壁部ＳＷ１と壁部ＳＷ２が、定着ベルト２１と第二のオーバーコート層２３７ｇとの接触を回避する。
【００６７】
次に図１０を参照しながら説明する。
図１０（１）に例示したオーバーコート層は、上述した第一のオーバーコート層２３４ｄと、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、第一のオーバーコート層２３４ｄの表面高さより低くした第二のオーバーコート層２３７ｅからなり、発熱体２３２の表面が露出するようになっている。この第二のオーバーコート層２３７ｅは、ガラス等の遮熱材で形成される。
このようにして、発熱体２３２と第二のオーバーコート層２３７ｅとの間に段差が形成される。
【００６８】
図１０（２）に例示したオーバーコート層は、上述した第一のオーバーコート層２３４ａと、ヒータ基板２３１の定着ベルト２１の回転方向下流側の第一の導通路Ｗ１及び第二の導通路Ｗ２を覆うように、且つ、第一のオーバーコート層２３４ｄの表面高さより低くした第二のオーバーコート層２３７ｆからなり、発熱体２３２の表面が露出するようになっている。また、第二のオーバーコート層２３７ｆは、第一のオーバーコート層２３４ａと連続するように形成される。この第二のオーバーコート層２３７ｆは、ガラス等の遮熱材で形成される。
このようにして、第一のオーバーコート層２３４ａの発熱体２３２に対応する面と、第二のオーバーコート層２３７ｆとの間に段差が形成される。
【００６９】
これにより、第一のオーバーコート層２３４ａの、発熱体２３２に対応した面、または、発熱体２３２に、押し当てローラ２４による定着ベルト２１を押し付けても、上述した段差により、定着ベルト２１と第二のオーバーコート層２３７ｇとの接触を回避する。
【００７０】
この実施の形態２は、ヒータ基板２３１に形成された発熱体用の配線を少なくとも覆うオーバーコート層の、発熱体２３２に対応した位置を除く定着ベルト２１の回転方向下流側を、少なくとも遮熱材で構成し、且つ、定着ベルト２１から離れるように構成している。
これにより、定着装置２０の立ち上げ時、発熱体２３２からの熱が、定着ベルト２１を経由して、ヒータ基板２３１の、定着ベルト２１の回転方向下流側に形成された発熱体２３２に隣接した領域に伝わって生じる熱損失が低減するから、ウォームアップタイムの短縮化が期待できる。
【００７１】
以上、本実施の形態にかかる定着装置を備えた画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００７２】
例えば、図１１に示すように、一対の回転可能なローラ２７、２８に定着ベルト２１を架け渡し、その一方のローラ２７に加圧ローラ２５を押し当てて定着ニップを形成した定着装置でも適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像形成装置
２０  定着装置
２１  定着ベルト
２２  固定部材
２２ａ  台座
２３  加熱部
２３１  ヒータ基板
２３２  発熱体
２３４ａ〜ｄ  第一のオーバーコート層
２３５、２３５ａ、２３５ｂ  ホルダー
２３７ａ〜ｈ  第二のオーバーコート層
２４  押し当てローラ
２４１  芯金
２４２  弾性層
２５  加圧ローラ
２５１  芯金
２５２  弾性層
２７、２８  ローラ
Ｒ  記録材
Ｗ１  第一の導通路
Ｗ２  第二の導通路
Ｘ１  凹部
Ｘ２  凸部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７４】
【特許文献１】特開平６−９５５４０号公報
【特許文献２】特開平９−２０４１１０号公報
【図１】
2014211571.tif 000003
【図２】
2014211571.tif 000004
【図３】
2014211571.tif 000005
【図４】
2014211571.tif 000006
【図５】
2014211571.tif 000007
【図６】
2014211571.tif 000008
【図７】
2014211571.tif 000009
【図８】
2014211571.tif 000010
【図９】
2014211571.tif 000011
【図１０】
2014211571.tif 000012
【図１１】
2014211571.tif 000013