(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該
加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を加熱する抵抗体発熱部を有した面状発
熱体と、を備え、
前記面状発熱体は可撓性を有し、かつ、前記抵抗体発熱部が絶縁層に挟まれた積層構造を有し、
前記絶縁層のうち前記定着部材の内周側に対向する絶縁層は、該絶縁層の前記抵抗体発
熱部を介して反対側に形成される絶縁層よりも高い熱膨張率を有することを特徴とする定
着装置。
【請求項２】
回転する無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、
前記定着部材の内周側に短手方向が撓んだ状態で配置され、該定着部材を加熱する抵抗体発熱部を有した面状発熱体と、を備え、
前記面状発熱体は、前記抵抗体発熱部が絶縁層に挟まれた積層構造を有し、
前記絶縁層のうち前記定着部材の内周側に対向する絶縁層は、該絶縁層の前記抵抗体発熱部を介して反対側に形成される絶縁層よりも高い熱膨張率を有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記定着部材の内周側に断面円弧形状の発熱体支持部材を有し、前記面状発熱体は前記発熱体支持部材の円弧形状部に支持され、前記発熱体支持部材は前記面状発熱体の発熱に伴い膨張することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記絶縁層のうち前記定着部材の内周側に対向する前記絶縁層は、該絶縁層の前記抵抗体発熱部を介して反対側に形成される前記絶縁層よりも膜厚が薄いことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
回転する無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該
加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、該定着部材を加熱する抵抗体発熱部を有した面状発
熱体と、を備え、
前記面状発熱体は、前記抵抗体発熱部が絶縁層に挟まれた積層構造を有し、
前記絶縁層のうち前記定着部材の内周側に対向する絶縁層は、該絶縁層の前記抵抗体発
熱部を介して反対側に形成される絶縁層よりも高い熱膨張率を有し、
前記絶縁層のうち前記定着部材の内周側とは反対側に形成される前記絶縁層に、
前記面状発熱体の長手方向に沿って、前記抵抗体発熱部とは反対側へ開口したスリットを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
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、該面状発熱体を支持する発熱体支持部材と、
前記定着部材の内周側に前記発熱体支持部材の前記面状発熱体を支持する面とは反対側の面と離間して固設された支持部材と、
前記支持部材と前記発熱体支持部材における前記面状発熱体を支持する面とは反対側の面との間に配置され、前記発熱体支持部材を前記定着部材側に押圧する弾性部材と、を備え、
前記発熱体支持部材は、前記面状発熱体の発熱に伴って前記弾性部材の押圧に対向する方向に熱膨張することを特徴とする請求項１，２，５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記面状発熱体と前記発熱体支持部材とは、断熱性を有する弾性材を介して密着させることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記面状発熱体の前記定着部材の内周側に対向する面に、耐熱性および高熱伝導性を有するグリースが塗布されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記面状発熱体の前記定着部材の内周側に対向する面に、高熱伝導性を有するグリースが塗布されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から９まで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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に装着される定着装置に関するもので、特に樹脂シート内に抵抗体発熱部を配し、容易に変形可能な面状発熱体を利用した定着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（用紙、記録媒体ともいう）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、トナー像を熱で溶融すると同時に両部材間の圧力によって記録紙上に定着することを行っている。
【０００４】
このような定着装置における熱源としては、従来、定着部材、加圧部材、または加熱用の加熱ローラ等の内部に配したハロゲンヒータを利用するものが主流であった。以下、定着ローラの内部にハロゲンヒータを利用する場合を例に述べる。
【０００５】
ハロゲンヒータは、ガラス管の中にタングステン線を配置したものであるが、ハロゲンヒータを用いる場合、定着ローラとの空間距離を確保する必要性のために、その径が定着ローラ径よりも遥かに小さくする必要がある。したがって、ハロゲンヒータはトナー定着面から離れたローラ中心部に配設する必要があり、ハロゲンヒータと定着ローラ内周面の間には厚い空気層が存在し、熱伝導率が悪くなるという問題があった。また、ガラス管自体が高い熱容量を持っており温度上昇の立ち上がりが遅いという問題があった。
【０００６】
また、近年、オフィス等における電力消費量の増大を抑制するため、各種ＯＡ機器の省電力化が要請され、定着装置を用いる画像形成装置においても、定着ローラ表面の昇温時間（所謂ウォームアップ時間）をハロゲンヒータ利用タイプのものよりも短縮することが望まれている。
【０００７】
このようなウォームアップ時間の短縮を図るために、定着装置の熱源として、ハロゲンヒータに替えて面状発熱体（面状ヒータともいう）を備えた定着装置が種々検討されている。面状発熱体を用いた定着装置において、温度制御を好適に行うためには面状発熱体とそれを配設する被加熱部材（例えば、定着ローラ内周）とは極力近接させる必要がある。
【０００８】
例えば、特許文献１には、自己温度制御機能を有し、通電により発熱して、当該定着用ローラを加熱する発熱体を備えた定着ローラであって、該発熱体は、ポリマー中に、該ポリマーとの密着性を向上させる改質処理を施した炭素系物質を含んだ定着用ローラが開示されている。
【０００９】
また、特許文献２には、円筒状に形成された面状ヒータの端部領域を軸受を介して支持する端部キャップが、面状ヒータを内蔵するローラの端部領域も面状ヒータと同軸上に支持する定着装置が開示されている。
【００１０】
また、特許文献３には、定着ベルトに離接可能に設けられる複数の発熱部を有する加熱部材と、定着ベルトの予め定める定着領域の幅方向全体にわたって離接可能に設けられ、定着領域の幅方向全体にわたって定着ベルトの熱分布を均一化する熱均一化部材により定着ベルトを加熱する定着装置が開示されている。
【００１１】
また、特許文献４には、面状発熱体と、外周面において定着ベルトと接触する湾曲した基材と、基材の内側表面に対する所定位置に面状発熱体を保持して固定する内側固定部材とを有し、内側固定部材は、面状発熱体の厚み方向一表面に略線接触または略点接触して、面状発熱体の厚み方向他表面が基材の内側表面に面接触するように、面状発熱体を保持して固定した定着装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ポリマーのような柔らかい樹脂を用い、面状発熱体以外の部品で接触状態を上げようとしているため、コスト高になるという問題がある。
【００１３】
また、特許文献２に記載の発明では、面状ヒータを組み込んだローラ端部を支持する端部キャップを面状ヒータと同軸とすることにより、ローラと面状ヒータ間のギャップを一定にしようとしている。しかしながら、面状ヒータの電力が高いと、ギャップ（すなわち、空気層）での熱の伝わりが遅くなり昇温性能が劣るという問題があった。
【００１４】
また、特許文献３に記載の技術では、ヒータパイプなどの熱均一化部材により温度の偏りをなくすようにしているが、ギャップが介在した場合、特許文献２と同様に、面状ヒータの電力が高いと、ギャップでの熱の伝わりが遅くなり昇温性能が劣るという問題があった。
【００１５】
面状発熱体が基材から浮いてしまうと、伝熱効率が低下して定着温度がばらついて定着性能が悪化し、高い印字品位を維持できなくなり、最悪の場合、局部的な異常発熱により面状ヒータ自身の焼損につながるおそれがある。これに対し、特許文献４に記載の技術では、面状発熱体を周方向に長くし、大きな周長のベルトに接触するようにすることで放熱性を高め、熱の伝達をよくしようとしているが、定着装置が大きくなり熱容量も高くなってしまうため、面状発熱体を用いるメリットを無くしてしまっている。
【００１６】
このように、従来の面状発熱体を用いた定着装置に関する技術では、いずれも面状発熱体と被加熱部材（定着ローラ内周部）とを極力近接させる方法として、技術的、または、コスト面での課題を有していた。
【００１７】
また、例えば、剛性の大きい面状発熱体の場合、圧力により密着性を高めても、面状発熱体自身の剛性により被加熱部材との間に空気の入り込むようなギャップが生じてしまう。この場合において、電力密度が高い面状発熱体を用いると、放熱設計が難しくなり、最悪の場合には局部的な異常発熱により面状発熱体自身の焼損につながるという問題がある。
【００１８】
そこで本発明は、簡易な構成により、面状発熱体とそれを配設する被加熱部材（例えば、定着部材）の内周部とのギャップを少なく、かつ一定に維持することができる定着装置およびこれを備えた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】
【００１９】
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、回転する無端状ベルトである定着部材と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、定着部材の内周側に配置され、該定着部材を加熱する抵抗体発熱部を有した面状発熱体と、を備え、面状発熱体は可撓性を有し、かつ、抵抗体発熱部が絶縁層に挟まれた積層構造を有し、絶縁層のうち定着部材の内周側に対向する絶縁層は、該絶縁層の抵抗体発熱部を介して反対側に形成される絶縁層よりも高い熱膨張率を有するものである。
【００２０】
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る定着装置を備えるものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、面状発熱体とそれを配設する被加熱部材の内周部とのギャップを少なく、かつ一定に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る定着装置の一実施形態の構成を示す断面図である。
【図３】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４】発熱シートの基本構成例（１）を示す断面図である。
【図５】発熱シートの基本構成例（２）を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係る発熱シートを示す断面図である。
【図７】図６に示す発熱シートの加熱変形時における断面図である。
【図８】本実施形態に係る面状発熱体を示す（Ａ）上面図、（Ｂ）加熱変形時における斜視図である。
【図９】本実施形態に係る発熱シートの他の例を示す断面図である。
【図１０】発熱体押圧機構部の構成を示す斜視図である。
【図１１】発熱体押圧機構部の構成を示す上面図である。
【図１２】図２に示す定着装置の離間時の構成を示す断面図である。
【図１３】定着装置の立ち上げ動作における定着スリーブと面状発熱体の接触力（面圧）の変化を示す図である。
【図１４】定着装置の立ち上げ動作における回転駆動に関する動トルクの変化を示す図である。
【図１５】面状発熱体を発熱体支持部材へ取り付けた状態（１）を示す拡大構成図である。
【図１６】面状発熱体を発熱体支持部材へ取り付けた状態（２）を示す拡大構成図である。
【図１７】（Ａ）導電性弾性体を介して端子部を接続した例、（Ｂ）導電性弾性体を介さずに端子部を接続した例を示す模式図である。
【図１８】本発明に係る定着装置の第２の実施形態の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る構成を図１から図１８に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
＜第１の実施形態＞
（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す全体構成図である。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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）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。
【００２７】
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、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程）。
【００２８】
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）。
【００２９】
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）。
【００３０】
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及び第１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）。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。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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１中の矢印方向に無端移動される。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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１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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
（定着装置）
【００４５】
図２は、本発明に係る定着装置の一実施形態を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る定着装置２０は、回転する無端状ベルトである定着部材（定着スリーブ２１）と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材（加圧ローラ３１）と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該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、定着部材の内周側に配置され、該定着部材を加熱する抵抗体発熱部（抵抗発熱層２２ｂ）を有した面状発熱体（面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ））と、を備え、面状発熱体は、抵抗体発熱部が絶縁層に挟まれた積層構造を有し、絶縁層のうち定着部材の内周側に対向する絶縁層（高熱膨張率絶縁層２２ｆ）は、該絶縁層の抵抗体発熱部を介して反対側に形成される絶縁層（低熱膨張率絶縁層２２ｇ）よりも高い熱膨張率を有するものである（図６等参照）。なお、図２は、定着装置２０の装置立ち上げ後など装置内の所定部材（発熱体支持部材３２ａなど）が熱膨張している時（熱膨張時）の状態を示している。
【００４６】
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。また、定着スリーブ２１の内周面には、当接部材２６との間の摺動抵抗を低減させるために、グリースや潤滑オイルなどの潤滑剤が塗布されている。
【００４７】
以降、図３（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３（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。
【００４８】
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。
【００４９】
定着スリーブ２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、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。
【００５０】
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、その圧接部は定着スリーブ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。
【００５１】
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駆動回転され（図２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が従動回転することになる（図２において反時計回り方向に回転）。
【００５２】
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、当接部材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。
【００５３】
コア保持部材（支持部材）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。
【００５４】
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が定着スリーブ２１に接触しないように配置されている。
【００５５】
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、発熱体押圧機構部３２としての発熱体支持部材３２ａ、弾性部材３２ｂが配置されている。
【００５６】
また、コア保持部材２８と発熱体支持部材３２ａにおける面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側の面との間であって、発熱体支持部材３２ａにおける面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側の面に、発熱体支持部材３２ａとともに移動可能に固設されるプレート形状のストッパ部材３２ｔを備える。また、図２に示すように、弾性部材３２ｂを支持する弾性部材ホルダ３２ｈを備えることも好ましい。なお、弾性部材ホルダ３２ｈおよびストッパ部材３２ｔも発熱体押圧機構部３２を構成するものである。
【００５７】
また、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）へは、電源３０から給電線２５を介して電力供給がなされている。
【００５８】
[面状発熱体]
＜発熱シートの基本構成例（１）＞
次に、定着装置２０が備える面状発熱体２２について詳細に説明する。先ず、図４を参照して、発熱シートの基本構成例（１）を説明する。
【００５９】
面状発熱体２２は、図４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、電源３０から給電線２５を介して供給される電力を該電極層２２ｃに供給する端子部（例えば、図８の端子部２２ｔ）を備える。また、端子部は、発熱シート２２ｓの長手方向（通紙幅方向）の幅外に設けられる。
【００６０】
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３２ａの曲面に沿って密着させることができる程度の可撓性を有している。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
＜発熱シートの基本構成例（２）＞
次に、図５を参照して、発熱シートの構成例（２）について説明する。なお、構成例（１）と同様の点についての説明は省略する。
【００７１】
図５に示すように、面状発熱体２２は、抵抗発熱層２２ｂが電気絶縁層（基層２２ａおよび高熱伝導絶縁層２２ｅ）に挟まれる形で積層されている。また、面状発熱体２２の端子部２２（例えば、図８の端子部２２ｔ）を面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の長手方向（軸方向）における幅外（少なくとも抵抗発熱層２２ｂの長手方向幅外であればよい）に設けることにより、面状発熱体２２の抵抗発熱層２２ｂ以外の領域で、後述のように、発熱体支持部材３２ａにねじ留め固定させる空間が設けることができる。
【００７２】
ここで、抵抗発熱層２２ｂは、正温度係数（ＰＴＣ特性）を有する材料で形成されることが好ましい。これにより、通電加熱時にも、ヒータ耐熱温度に到達しないように制御され、急速な昇温でもヒータ耐熱温度に到達しないようになる。
【００７３】
また、図４の例とは異なり、面状発熱体２２の定着スリーブ２１側の伝熱面を、高熱伝導率を有する電気絶縁層からなる高熱伝導絶縁層（熱伝達強化層）２２ｅとすることで、抵抗発熱層２２ｂを通電加熱した際、熱を定着スリーブ２１へ効率良く伝えることができ、局所的な昇温による焼損がなくなり、定着スリーブ２１の発熱を均一にすることが可能となる。
【００７４】
高熱伝導絶縁層２２ｅとしては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリイミドアミド（ＰＡＩ）などの耐熱性樹脂に、窒化アルミなどの絶縁性で高熱伝導性の充填材を添加したフィルムを用いることができる。このようなフィルムとしては、例えば、カプトンＭＴフィルムを用いることができ、その特性は、例えば、厚さ２５μｍで耐電圧３ｋＶ以上、熱伝導率０．３７Ｗ／ｍＫである。また、例えば、厚さ２５μｍで耐電圧１ｋＶ以上、熱伝導率２．５Ｗ／ｍＫのもの等を用いることも好ましい。
【００７５】
また、高熱伝導絶縁層２２ｅの定着スリーブ２１側の面には、９．０Ｗ／ｍＫ程度の熱伝導率を有する耐熱性のグリースを塗布することも好ましい。これにより、熱伝導が良くなり、さらに良好な昇温性能を得ることができる。
【００７６】
以上のように積層作製される面状発熱体２２は、その作成後に通電加熱エージング処理を施すことにより、抵抗値の変動を抑えることができ、高い信頼性および高い耐久性を有する面状発熱体２２とすることができる。
【００７７】
＜発熱シートの構成＞
ここまで、発熱シート２２ｓの積層構造例について説明したが、本実施形態に係る定着装置２０が備える面状発熱体２２の発熱シート２２ｓは、少なくとも抵抗発熱層２２ｂを有し、当該抵抗発熱層２２ｂに給電、発熱可能な構成であれば足り、発熱シート２２ｓの構成は上記構成例（１），（２）に限られるものではない。
【００７８】
ここで、本実施形態に係る定着装置２０が備える面状発熱体２２(発熱シート２２ｓ)は、図６に示すように、抵抗発熱層２２ｂ（少なくとも抵抗発熱層２２ｂを備えた発熱シート２２ｓである）を絶縁層２２ｆ，２２ｇに挟まれた積層構造とし、さらに、定着スリーブ２１の内周側に対向する絶縁層２２ｆ（以下、高熱膨張率絶縁層２２ｆ）を、抵抗発熱層２２ｂを介して反対側に形成される絶縁層２２ｇ（以下、低熱膨張率絶縁層２２ｇ）よりも高い熱膨張率を有する材質により形成した積層構造（バイメタル構造）としたものである。
【００７９】
ここで、高熱膨張率絶縁層２２ｆと低熱膨張率絶縁層２２ｇとは、その材質が絶縁性を有する樹脂部材であって、その熱膨張率（線膨張率）が「高熱膨張率絶縁層２２ｆ＞低熱膨張率絶縁層２２ｇ」の関係にあるものであればよく、特に限られるものではないが、高熱膨張率絶縁層２２ｆとしては、例えば、熱可塑性樹脂として耐熱温度の高いポリイミド（７０×１０−６／℃、１０１６Ω・cm）を用いることが好ましい。また、この場合に、低熱膨張率絶縁層２２ｇとしては、例えば、写真用フィルム、磁気テープなどに用いられ商品名ルミナーに代表されるＰＥＴ（２×１０−５／℃、１０１９Ω・cm）を用いることが好ましい。
【００８０】
このように面状発熱体２２を構成することにより、発熱シート２２ｓの発熱により温度が上昇した場合、図７に示すように、膨張率が小さい低熱膨張率絶縁層２２ｇに比して、熱膨張率が大きい高熱膨張率絶縁層２２ｆの方が熱によるに伸び量が大きくなり、面状発熱体２２自身が定着スリーブ２１の内周面の曲率に沿って反ろうとする力Ｆが働く。
【００８１】
すなわち、図８（Ｂ）の面状発熱体２２の加熱時の斜視図にも示すように、定着スリーブ２１の内周面と面状発熱体２２との圧接力および密着性（当接または極力近接させること）が増加する方向に面状発熱体２２を変形させることができ、面状発熱体２２による伝熱効率を高めることができる。なお、図８（Ａ）は面状発熱体２２の上面図を示しており、端子部２２ｔと抵抗発熱層２２ｂとは不図示の電極層２２ｃ等を介して通電可能に構成されている。
【００８２】
また、このように、面状発熱体２２の定着スリーブ２１への伝熱効率を向上させることにより、面状発熱体２２の伝熱面積を小さく構成することが可能となるため、面状発熱体の小型化およびそれに伴うコスト低減を図ることが可能となる。
【００８３】
また、図９に示すように、面状発熱体２２の高熱膨張率絶縁層２２ｆは、低熱膨張率絶縁層２２ｇよりも膜厚を薄くすることが好ましい。これにより、伝熱方向（定着スリーブ２１の内周面側）へは膜厚が薄い分、伝熱効率を高めることができる。また、反対側（低熱膨張率絶縁層２２ｇ）の方向へは膜厚が厚い分、熱の伝わりが弱くなり断熱効果を向上できる。
【００８４】
さらに、低熱膨張率絶縁層２２ｇには、面状発熱体２２の長手方向（定着スリーブ２１の軸方向）に沿って、抵抗発熱層２２ｂとは反対側へ開口したスリット２２ｈを設けることも好ましい。これにより、面状発熱体２２の長手方向への曲率に沿う変形が促され、定着スリーブ２１と面状発熱体２２との圧接力および密着性をより高めることができる。なお、上記のように低熱膨張率絶縁層２２ｇの膜厚を厚くしておくことで、スリット２２ｈを設けるだけの深さを確保することができる。
【００８５】
以上のように、被加熱部材である定着スリーブ２１の内周側に当接または極力近接させるよう設けられる面状発熱体２２の抵抗発熱層２２ｂを熱膨張率の異なる材質により挟まれた積層構造とすることで、加熱時に発生する曲げ応力により曲率のある定着スリーブ２１の内周側に沿った方向に反りを発生させ、面状発熱体２２と定着スリーブ２１の内周とのギャップを少なく、かつ一定に維持することができる。
【００８６】
[発熱体押圧機構部]
次に、定着装置２０が備える発熱体押圧機構部３２について詳細に説明する。発熱体押圧機構部３２は、発熱体支持部材３２ａ、弾性部材３２ｂ、弾性部材ホルダ３２ｈおよびストッパ部材３２ｔにより構成される。図１０に発熱体押圧機構部３２の斜視図を、図１１に発熱体押圧機構部３２の上面図を示す。なお、図１０及び図１１では、弾性部材ホルダ３２ｈの図示は省略している。また、ストッパ部材３２ｔを有さず、弾性部材３２ｂのみで発熱体支持部材３２ａを支持するようにしても良い。
【００８７】
発熱体押圧機構部３２において、発熱体支持部材３２ａは、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を定着スリーブ２１の内周面と当接させて配置するために該面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持するものである。そのため、発熱体支持部材３２ａにおいて面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面は、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。
【００８８】
また、発熱体支持部材３２ａは、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）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が面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）に接触した際に変形することなく面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持するだけの強度と、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）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などの耐熱樹脂発泡体からなることが好ましい。例としては、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン）樹脂等である。
【００８９】
なお、発熱体支持部材３２ａは、耐熱樹脂発泡体３２ａ１と、該耐熱樹脂発泡体３２ａ１よりも熱膨張率の大きな耐熱ゴム部材３２ａ２とからなることも好ましい。これにより、発熱体支持部材３２ａとして、線膨張率の高い耐熱ゴム部材３２ａ２を用いることで、後述する熱膨張時の定着スリーブ２１と面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の押し付け力を大きくすることができる。
【００９０】
また、耐熱樹脂発泡体３２ａ１が、例えば、ポリイミドからなるときには、耐熱ゴム部材３２ａ２はシリコーンゴムからなることが好適である。例えば、発熱体支持部材３２ａを構成する耐熱ゴム部材３２ａ２をシリコーンゴムからなるものとした場合、その線膨張係数は２．５×１０−４〜４．０×１０−４／℃であることから、耐熱ゴム部材３２ａ２の厚みを１０ｍｍとすると１００ｄｅｇの温度上昇で最大０．４ｍｍの熱膨張が発生することになる。
【００９１】
また、発熱体支持部材３２ａにおける面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側の面は、対向するコア保持部材２８の面と略平行な平面となっている。
【００９２】
弾性部材３２ｂは、スプリングバネや板バネなどからなり、発熱体支持部材３２ａとコア保持部材２８の間でコア保持部材２８に支持されるとともに発熱体支持部材３２ａに接触した状態にあり、少なくとも発熱体支持部材３２ａの軸方向２箇所（図１０、図１１では両端部）を定着スリーブ２１側に押圧するように配置されている。
【００９３】
ストッパ部材３２ｔは、発熱体支持部材３２ａとコア保持部材２８の間に、その板面が発熱体支持部材３２ａにおける面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側の面と平行となるように定着装置２０の側板２０ｆでその両端が固設されている（図１１）。なお、コア保持部材２８も側板２０ｆに固設されている。また、ストッパ部材３２ｔには、弾性部材３２ｂと接触しないように、弾性部材３２ｂを通す貫通孔を有する。
【００９４】
このような発熱体押圧機構部３２における発熱体支持部材３２ａとストッパ部材３２ｔの配置関係は、定着装置２０が２０℃程度の室温状態にある冷間時には、発熱体支持部材３２ａにおける面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側の面とストッパ部材３２ｔとは離間した状態にあり（図１２）、装置立ち上げに伴って発熱体支持部材３２ａが熱膨張すると該発熱体支持部材３２ａにおける面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側の面とストッパ部材３２ｔとが接触する（図２に示す状態）、配置関係とする。
【００９５】
例えば、冷間時の発熱体支持部材３２ａにおける面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側の面とストッパ部材３２ｔとのギャップを０．１〜０．５ｍｍとするとよい。
【００９６】
このような発熱体支持部材３２ａとストッパ部材３２ｔの配置関係としておくと、定着装置における立ち上げ動作において、定着スリーブ２１と面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の接触力（面圧）及び定着装置２０の回転駆動に関する動トルクはつぎのようになる。図１３及び図１４に示すグラフを参照しつつ説明する。
【００９７】
すなわち、装置立ち上げ開始時である冷間時には、発熱体支持部材３２ａは熱膨張しておらず、発熱体支持部材３２ａとストッパ部材３２ｔとは離間した状態にあることから（図１２）、発熱体支持部材３２ａは弾性部材３２ｂの小さい弾性力のみで押圧されるようになり、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）は比較的低い面圧で定着スリーブ２１の内周面と当接することになる（図１３の経過時間０のとき）。
【００９８】
このとき、定着スリーブ２１の内周面に塗布されている潤滑剤も冷えた状態にあり粘性が高く摺動抵抗が大きいため、定着装置２０の回転駆動に関する動トルクも大きい状態にある。ただし、本実施形態では、弾性部材３２ｂは比較的弾性力の小さいもの（弱バネ）を使用しているため、定着装置２０の回転駆動を行うことのできる許容範囲内（許容限界未満）の動トルクとなっている（図１４の経過時間０のとき）。
【００９９】
ちなみに、弾性部材３２ｂのみで装置立ち上げ後において定着スリーブ２１と面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の間で十分な接触力（面圧）を確保しようとした場合、弾性力の大きいもの（強バネ）を使用する必要があるが、この場合には冷間時に定着装置２０の回転駆動に関する動トルクが許容限界を超えてしまい不適である（図１３の「強バネのみ」の経過時間０のときを参照。）。
【０１００】
次に、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）に通電を開始すると、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の発熱は接触している定着スリーブ２１を加熱すると同時に、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）と接触する発熱体支持部材３２ａも加熱されて熱膨張を開始する。このとき、発熱体支持部材３２ａにおける面状発熱体２２を支持する面は所定の張力で張られた定着スリーブ２１と当接支持された状態にあるため、発熱体支持部材３２ａは面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側に（すなわち弾性部材３２ｂの押圧に対向する方向に）熱膨張し、弾性部材３２ｂが発熱体支持部材３２ａにより圧縮されるのに伴って面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）と定着スリーブ２１の内周面との面圧（接触力）は徐々に増加することになる（図１３の経過時間ａまで）。
【０１０１】
一方、定着装置２０の回転駆動に関する動トルクに関しては、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）と定着スリーブ２１の内周面との面圧（接触力）が増加するに伴い両者の摺動抵抗は増加するが、定着スリーブ２１の加熱に伴って潤滑剤も加熱されて粘性が低下するため、動トルクは徐々に低下することになる（図１４の経過時間ａまで）。ここまでは、弾性力の小さい弾性部材３２ｂのみを作用させて定着スリーブ２１に面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を押し付けている場合（弱バネのみ）と同様な動トルクの挙動を示す。
【０１０２】
さらに、発熱体支持部材３２ａが熱膨張すると、図２のように発熱体支持部材３２ａとストッパ部材３２ｔが接触するようになる。ここでストッパ部材３２ｔは側板２０ｆに固設されていることから、発熱体支持部材３２ａはそれ以上面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側（弾性部材３２ｂの押圧に対向する方向）に膨張することができないため、以降の熱膨張分はそのまま面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の定着スリーブ２１への押し付け力増加につながる（図１３の経過時間ａ以降）。すなわち、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の発熱により定着スリーブ２１及び発熱体支持部材３２ａがある程度まで加熱されると、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）は弾性部材３２ｂで与える面圧よりも高い面圧で定着スリーブ２１の内周面と当接することになり、最終的には発熱体支持部材３２ａの温度が飽和したところで面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）と定着スリーブ２１の内周面との面圧（接触力）も飽和し、「強バネのみ」と同等の面圧（接触力）が得られるようになる。
【０１０３】
このとき、発熱体支持部材３２ａがストッパ部材３２ｔに接触した後は面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）と定着スリーブ２１の内周面との面圧（接触力）増加の勾配が大きくなるため動トルク低下が鈍化するが、定着スリーブ２１の内周面にある潤滑剤は十分に加熱されて粘性が低くなっているため、動トルク全体としては低い値に抑えられており、低い動トルクでの定着装置２０の回転駆動を行うことが可能である（図１４の経過時間ａ以降）。
【０１０４】
以上説明したように、発熱体支持部材３２ａが熱膨張すると、ストッパ部材３２ｔとコア保持部材２８が接触するようになるが、ここでコア保持部材２８は側板２０ｆに固設されていることから、ストッパ部材３２ｔと一体となった発熱体支持部材３２ａはそれ以上面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する面とは反対側（弾性部材３２ｂの押圧に対向する方向）に膨張することができないため、以降の熱膨張分はそのまま面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の定着スリーブ２１への押し付け力増加につながるようになる。
【０１０５】
したがって、面状発熱体２２を支持する発熱体支持部材３２ａの熱膨張と弾性部材３２ｂの弾性力を利用することで、潤滑剤の温まり方に対応させて定着スリーブ２１への面状発熱体２２の押し付け力を変化させるので、特別な加圧力変更機構を有することなしに、定着装置２０の回転駆動における低トルク化と定着スリーブ２１への面状発熱体２２の押し付け力の適正化とを両立することができる。
【０１０６】
[面状発熱体の発熱体支持部材への取り付け]
次に、面状発熱体２２の発熱体支持部材３２ａへの取り付けについて図１５〜図１７を参照しつつ説明する。図１５は、面状発熱体２２を発熱体支持部材３２ａへ取り付けた状態を示す拡大構成図を示しており、図２に示した状態を１８０°時計方向に回転させた状態を示している。なお、定着スリーブ２１等の図示は省略している。
【０１０７】
面状発熱体２２は、上述のように発熱体支持部材３２ａの曲面形状に沿うように撓ませて密着させている。
【０１０８】
ここで、図１６に示すように、面状発熱体２２の発熱体支持部材３２ａ側の面に、さらに、高い断熱性を有する弾性体３３を設けることも好ましい。これにより、弾性体３３の弾性力を利用して密着力を高め、面状発熱体２２の伝熱面方向以外への熱損失を減少させることができる。なお、高い断熱性を有する弾性体３３としては、例えば、耐熱温度が２００℃以上あるシリコンスポンジや、フッ素系の高耐熱スポンジ等を用いることが好ましい。
【０１０９】
また、電源３０からの給電線２５の端子部２５ｔと、面状発熱体２２の端子部２２ｔとを、導電性弾性体２４を介して接続することが好ましい。
【０１１０】
なお、図８に示したように面状発熱体２２の端子部２２ｔは、発熱シート２２ｓの長手方向の両端側であって、面状発熱体２２の短手方向の両端（２箇所）に設けられており、電源側の端子部２５ｔと接続されるものであるが、接続位置は少なくとも発熱シート２２ｓの長手方向における幅外であればよく、図８に示す例に限られるものではない。また、接続箇所数も２箇所に限られるものではない。
【０１１１】
図１７（Ａ）は、導電性弾性体２４を介して面状発熱体側の端子部２２ｔと電源側の端子部２５ｔとを接触させた状態で締結部材２３（例えば、締結用ねじ）により面状発熱体２２を発熱体支持部材３２ａに対して締結した例を示している。
【０１１２】
このように構成することにより、導電性弾性体２４の弾性力により、面状発熱体２２の給電時の変形等を吸収して、その支持部材である発熱体支持部材３２ａに対して安定した接触状態を維持して、この安定した状態で電力を供給することができる。また、面状発熱体２２を安定して保持することができるため、面状発熱体２２と定着スリーブ２１の内周面とのギャップを狭めた構成とすることが可能となる。
【０１１３】
これに対し、図１７（Ｂ）に示すように、導電性弾性体２４を介さずに、面状発熱体側の端子部２２ｔと電源側の端子部２５ｔとを接触させた状態で締結部材２３により面状発熱体２２を発熱体支持部材３２ａに対して締結させると、面状発熱体２２の熱による変形等により、面状発熱体側の端子部２２ｔと電源側の端子部２５ｔとの接触不良が生じる場合があり、安定した電力供給を行うことができないこととなる。また、導通不良などがおき、接触が悪い箇所等では、焼損が起きてしまうおそれもある。
【０１１４】
[定着装置の動作]
以上説明した定着装置２０（図２）の動作の一例を説明する。先ず、画像形成装置が出力信号を受ける、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、加圧脱圧手段により加圧ローラ３１が定着スリーブ２１を介して当接部材２６を押圧し、ニップ部を形成する。
【０１１５】
次いで、不図示の駆動装置によって、加圧ローラ３１が図２の時計回り方向に回転駆動されると、定着スリーブ２１も連れ回りして反時計回り方向に回転する。このとき、定着スリーブ２１の内周面と発熱シート２２ｓとは、弾性部材３２ｂの弾性力により当接している。
【０１１６】
そして、それと同期して外部電源または内部の蓄電装置（電源３０）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から軸方向全幅において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。
【０１１７】
このとき、ニップ部上流側であって、定着スリーブ２１に対して接触又は非接触に配置された温度検知手段（不図示）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。
【０１１８】
このように、定着装置２０によれば、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。またさらに、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を支持する発熱体支持部材３２ａの熱膨張と弾性部材３２ｂの弾性力を利用することで、潤滑剤の温まり方に対応させて定着スリーブ２１への面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の押し付け力を変化させるので、特別な加圧力変更機構を有することなしに、定着装置２０の回転駆動における低トルク化と定着スリーブ２１への面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）の押し付け力の適正化とを両立することができる。またその結果、定着スリーブ２１は、軸方向で均一に加熱されるので、軸方向で良好な定着性及び均一な画像光沢を得ることが可能となる。
【０１１９】
また、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。
【０１２０】
なお、図２に示す構成のように、コア保持部材２８は当接部材２６を保持しており、加圧ローラ３１の押圧方向に、当接部材２６、コア保持部材２８、弾性部材３２ｂ、発熱体支持部材３２ａ、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）がこの順番で配列されていることが好適である。定着スリーブ２１に対して、当接部材２６と発熱体支持部材３２ａで反対方向の力をかけることで、発熱体支持部材３２ａと定着スリーブ２１の間のテンションを効率的に付与することができるためである。
【０１２１】
以上説明したように、本実施形態に係る定着装置によれば、被加熱部材の内周側に当接、または極力近接させるよう設けられる面状発熱体の抵抗発熱層を熱膨張率の異なる材質により挟まれた積層構造とすることで、面状発熱体と被加熱部材の内周側とのギャップを少なく、かつ一定に維持することができる。これにより、局所的な昇温による焼損等のおそれをなくすことができる。
【０１２２】
また、面状発熱体による被加熱部材の加熱効率を向上させることで、面状発熱体の小型化を図り、また、昇温時間を短縮することができる。よって、省電力でエネルギー効率の高い小型の定着装置を構成することができる。
【０１２３】
また、面状発熱体をその支持部材に対して密着させる際に、面状発熱体側の端子部と電源側の端子部とを発熱領域外で導電性弾性体を介して密着させる構成とすることで、導電性弾性体の弾性力で安定した接触状態を維持し、面状発熱体のような、薄い樹脂の場合に起こる反りや熱負荷時の変形による接触不良を防止することができる。したがって、面状発熱体への給電時に、端子の当接部において寸法変化や振動、熱による変形が生じても、安定した給電状態を保つことができ、かつ、端子部近傍における異常昇温等を抑止することが可能となる。
【０１２４】
また、本実施形態に係る定着装置は、簡単な構成で内周面に潤滑剤が塗布された定着部材に対して面状発熱体を潤滑剤の温まり方に応じて加圧力を変化させて当接させ、定着部材を効率的かつ均一に加熱することができ、熱伝導が良く、良好な昇温性能を得ることができる。
【０１２５】
さらに、面状発熱体を支持する発熱体支持部材の熱膨張と弾性部材の弾性力を利用することで、潤滑剤の温まり方に対応させて定着部材への面状発熱体の押し付け力を変化させるので、特別な加圧力変更機構を有することなしに、定着装置の回転駆動における低トルク化と定着部材への面状発熱体の押し付け力の適正化とを両立することができる。
【０１２６】
また、当該定着装置を備えた画像形成装置（図１）によれば、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、軸方向で良好な定着性及び均一な画像光沢を得ることが可能となる。
【０１２７】
＜第２の実施形態＞
ところで、図２に示す定着装置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、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場合がある。また、定着スリーブ２１が撓んだ状態で発熱体支持部材３２ａに進入してくると、発熱シート２２ｓとの当接状態も不安定になりかねない。
【０１２８】
そこで、図１８に示すように、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２７を備えることも好ましい。
【０１２９】
回転支持部材２７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２７のパイプ円周上において、ニップ部に対応する箇所に凹部を有し、該凹部がコア保持部材２８の凹部に嵌め込まれるとともに、回転支持部材２７の凹部にさらに当接部材２６が嵌め込まれている。
【０１３０】
また、回転支持部材２７のニップ部とは円周中心を挟んで反対側は、面状発熱体２２（発熱シート２２ｓ）を露出させて定着スリーブ２１に当接させる開口部を有している。さらに、回転支持部材２７の内部には、発熱体押圧機構部３２を構成する発熱体支持部材３２ａ、ストッパ部材３２ｔ、弾性部材３２ｂ、弾性部材ホルダ３２ｈが図２と同様に配置されている。
【０１３１】
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３２ａに支持されて、定着スリーブ２１の内周面と接触して配置され、定着スリーブ２１を効率的に加熱することが可能である。
【０１３２】
なお、パイプ形状の回転支持部材２７のそのパイプ周面が軸方向に切断されてできた端部は、コア保持部材２８にニップ部の周方向前後で拘持されることにより、回転支持部材２７は保持されている。また、回転支持部材２７の軸方向両端は定着装置２０のフレームを構成する側板２０ｆで保持されている。
【０１３３】
以上の構成のように、回転支持部材２７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２７で支持できるので組立上のハンドリングが容易となる。
【０１３４】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【０１３５】
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  定着装置
２０ｆ  側板
２１  定着スリーブ
２２  面状発熱体
２２ａ  基層
２２ｂ  抵抗発熱層
２２ｃ  電極層
２２ｄ  絶縁層
２２ｅ  高熱伝導絶縁層
２２ｆ  高熱膨張率絶縁層
２２ｇ  低熱膨張率絶縁層
２２ｈ  スリット
２２ｓ  発熱シート
２２ｔ  端子部（面状発熱体側）
２３  締結部材
２４  導電性弾性体
２５  給電線
２５ｔ  端子部（電源側）
２６  当接部材
２７  回転支持部材
２８  コア保持部材（支持部材）
３０  電源
３１  加圧ローラ
３２  発熱体押圧機構部
３２ａ  発熱体支持部材
３２ａ１  耐熱樹脂発泡体
３２ａ２  耐熱ゴム部材
３２ｂ  弾性部材
３２ｈ  弾性部材ホルダ
３２ｔ  ストッパ部材
３３  弾性体
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  第１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
Ｐ  記録媒体
Ｔ  トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３６】
【特許文献１】特開２００７−１５６３６３号公報
【特許文献２】特開２００６−２２７４９５号公報
【特許文献３】特開２００９−１８６７８４号公報
【特許文献４】特開２０１０−１１７５９８号公報
【図１】
0005866861.tif 000002
【図２】
0005866861.tif 000003
【図４】
0005866861.tif 000004
【図５】
0005866861.tif 000005
【図８】
0005866861.tif 000006
【図１０】
0005866861.tif 000007
【図１１】
0005866861.tif 000008
【図１２】
0005866861.tif 000009
【図１３】
0005866861.tif 000010
【図１４】
0005866861.tif 000011
【図１５】
0005866861.tif 000012
【図１７】
0005866861.tif 000013
【図１８】
0005866861.tif 000014
【図３】
0005866861.tif 000015
【図６】
0005866861.tif 000016
【図７】
0005866861.tif 000017
【図９】
0005866861.tif 000018
【図１６】
0005866861.tif 000019