(57)【要約】【課題】  加熱定着装置の非通紙領域の昇温を抑える。【解決手段】  定着ローラを加熱する加熱ヒータが低熱容量のプレート形状であり、長さの異なる複数の発熱体を有する。【選択図】  図３
2006084805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性層を有する定着ローラと、定着ローラに外表面から接触して加熱ニップ部を形成する固定配置された加熱部材と、定着ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材を有し、定着ニップ部に未定着トナー画像が形成された記録材を狭持搬送させることで加熱定着を行う加熱定着装置において、上記加熱部材に具備される加熱ヒータは低熱容量のプレート形状で長さの異なる複数の発熱体を有することを特徴とする加熱定着装置。
【請求項２】
上記発熱体は定着する紙通紙域に対応してい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】
弾性層を有する定着ローラと、定着ローラに外表面から接触して加熱ニップ部を形成する固定配置された加熱部材と、定着ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材を有し、定着ニップ部に未定着トナー画像が形成された記録材を狭持搬送させることで加熱定着を行う加熱定着装置において、上記加熱部材に具備される加熱ヒータは低熱容量のプレート形状で長手方向に複数に分割した発熱体を有することを特徴とする加熱定着装置。
【請求項４】
上記発熱体は定着する紙通紙域に対応していることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真式プリンタ、複写機、及び、静電記録装置に用いられる加熱定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式、静電記録方式等を採用する画像形成装置に具備される定着装置においては、未定着トナー像を担持した記録材を、互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとで形成されるニップ部を通過させることにより記録材上に永久画像として定着させる、いわゆる熱ローラ方式の加熱定着装置が広く用いられている。図１０（a）にその熱ローラ方式の加熱定着装置の概略構成を示す。定着ローラ60は、アルミニウムやステンレス製の中空芯金61の中にハロゲンランプ等の加熱体62を設け、外表面にはトナーのオフセットを防止するためのフッ素樹脂等の離形性層63を備えたものである。また、加圧ローラ50は、芯金51の外部にシリコーンゴム等を形成した弾性層あるいはシリコーンゴム等を発泡してなるスポンジ弾性層52を形成し、さらにその外層には定着ローラ60と同様のフッ素樹脂等の離型性層53が形成されている。また、高速機あるいはカラートナーを用いた画像形成装置の場合、トナーの定着性を十分に満足させるために、図１０(b)に示すように中空芯金の外表面にシリコーンゴム等の厚み2mm程度の弾性層64を設けることにより、軟らかくなった定着ローラ表面でトナーを包み込むことで、記録材およびトナーへの熱の伝播効率を向上させている。
【０００３】
しかしながら、近年の環境問題の一つとして消費電力の低減が強く望まれる一方で、市場のニーズからは高画質および高速での画像出力が望まれている。そこで、このような消費電力の低減と高速・高画質の要求に応えるために、上記の熱ローラ方式の加熱定着装置に対して種々の改善が試みられている。
【０００４】
一つは、定着ローラ60の昇温時間を短縮し消費電力を小さくする目的で、図１１に示すように加熱体62を定着ローラ60や加圧ローラ50の外表面に配置させ、外表面のみを加熱することで、低消費電力で熱効率のよい加熱定着装置の一例が特開平10-301417号公報・特開平11-073050号公報等に提案されている。このような定着ローラ60の外表面に配置させる加熱体62は、定着ローラ60に対して接触状態にあるものと、非接触状態にあるものに大別されるが、接触式の方が熱の伝播効率が高い。また、加熱体62は中空芯金65内にハロゲンランプ66が備えてあるタイプや、あるいは図９に示すような中空芯金65の内面にポリイミド等の有機樹脂やガラス等の絶縁層67を介して発熱抵抗層68を備えたヒートローラタイプのものがある。
【０００５】
一方では、特にスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えた方法、詳しくはヒータ部と加圧ローラの間に熱容量の小さい薄肉のフィルムを介して記録材上のトナー像を定着するフィルム加熱方式による加熱定着方法の一例が特開昭63-313182号公報・特開平2-157878号公報・特開平4-44075号公報・特開平4-204980公報等に提案されている。図８にフィルム加熱方式の一例の概略構成を示した。すなわち図７において、アルミナや窒化アルミ等のセラミック板上に発熱抵抗層が形成された加熱ヒータ71がステイホルダー（支持体）72に固定され、そのヒータ71に密着したポリイミド等の耐熱性の薄肉フィルム（以下、定着フィルムと記す）73と、そのフィルムを挟んで圧接させた加圧ローラ50を有する。定着フィルム73は加圧ローラ50の回転力により、定着ニップ部においてヒータ71面に密着・摺動しつつ矢印の方向に搬送移動される。ヒータ71の温度は、ヒータ背面に設置された温度検知手段74により検知し不図示の通電制御部へフィードバックされ、ヒータ温度が一定温度（定着温度）になるように加熱・温調される。このようなフィルム加熱方式の定着装置を用いたプリンタ、複写機等の各種画像形成装置は、加熱効率の高さや立ち上がりの速さにより、待機中の予備加熱の不要化や、ウエイトタイムの短縮化など従来の熱ローラ等を用いて加熱定着させる方式に比べて多くの利点を有している。
【０００６】
しかしながら、上述した従来方式の加熱定着装置でも、立ち上がり時の昇温時間の短縮、消費電力の低減、さらには高速、高画質といったすべてにおいて優れた性能を両立させることは非常に困難である。例えば、フィルム加熱方式を考えた場合、立ち上がり時間の短縮と、消費電力の低減に関しては、非常に優れているが、高速化させた場合に次のような問題がある。まず、定着フィルムにポリイミド等の有機性耐熱樹脂を用いているために熱伝導性が悪く、高速化した際に記録材に十分な熱量を供給することが不可能である。つまり実用上問題のない可能な限り多くの熱量を加熱ヒータより発熱させても、その熱が薄肉のフィルムにより断熱されてしまい、記録材およびトナー上に効率的に伝達できない。
【０００７】
また、高速化した場合に顕著に表れる問題として、画像の劣化がある。記録材上に形成された未定着トナー画像が高画質であっても、加熱定着装置が原因となって画像を劣化させることが少なくない。特に上述のフィルム加熱方式では、定着フィルムが加圧ローラの回転駆動により従動回転するため、高速化に伴ってフィルムの速度が加圧ローラの回転速度に対して遅れるという問題点があり、画像の劣化に繋がる。また表面の凹凸が粗い記録材を加熱定着する場合、金属製のチューブ等は表面が硬いので、紙の凹部への接触が悪くなり、十分な熱が記録材に伝達できずトナー画像表面がガサガサする。このような問題は、熱ローラ方式の加熱定着装置においても発生する問題であり、図１０（a）に示すような表面に弾性層を有さず、金属芯金に離形層を設けたのみの定着ローラ（ハードローラ）では、高速化するにつれて画像のがさつきが顕著に表れる。
【０００８】
以上のような問題から考えると高速化に対応させるためには定着ローラとして弾性層を有することが必須条件となる。この条件に基づいて高速化に対応できる加熱定着装置を選択すると、従来の弾性層を有する熱ローラ方式の加熱定着器では、定着ローラの昇温時間が圧倒的に長く、スタンバイ時も電力の供給を必要とするため消費電力が大きくなり、環境や市場のニーズに対しては不利な構成である。
【０００９】
また、図１１に示すような外部から定着ローラ表面を加熱する方式では、従来の熱ローラ方式と比較すれば、昇温時間の短縮および省電力が改善されているが、フィルム加熱方式のそれらと比べると性能は劣る。その原因として一つは、定着ローラ表面を加熱するための加熱部材（以下ヒートローラと呼ぶ）が図１１に示すような中空芯金内にハロゲンヒータなどを有する構成の場合、芯金がハロゲンヒータの輻射熱により昇温することからヒートローラ自身を温めるのに時間を要してしまう。また、図９のように金属パイプ65の内面に絶縁層67を介して発熱抵抗層68を有する構成のヒートローラでは、前記ハロゲンヒータで昇温するタイプよりは早く立ち上るが、このようなローラ形状の加熱部材では、定着ローラに熱を供給できるのは、ヒートローラ62と定着ローラ60とで圧接して形成されるニップ部においてのみ可能であり、ニップで接している以外の部分は外気に熱を放熱してしまうので、熱の供給は非効率になってしまう。加熱定着のプロセススピードが遅い場合であれば、記録材の通過により奪われた定着ローラ表面の熱はヒートローラからの熱供給で補填可能であるが、高速化が進むにつれてヒートローラからの熱供給のみでは間に合わなくなると考えられる。従って、ローラ形状のヒータで定着ローラを外部加熱する方式では、高速化に限界があると考えられる。また、図１０に示す加圧ローラ50も定着ローラ60を介して熱を蓄えるので、立ち上がりの昇温時間を遅くさせる原因となっている。
【特許文献１】特開平１０−３０１４１７号公報
【特許文献２】特開平１１−７３０５０号公報
【特許文献３】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献４】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献５】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献６】特開平４−２０４９８０公報
【特許文献７】特開２００２−２３６４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の技術で説明したように、消費電力の低減と、昇温時間の短縮を保ちつつ、高速化、高画質で画像出力が可能な加熱定着装置は、従来から提案されているような構成では不可能である。
【００１１】
上記の課題を解決するために、本出願人らにより以下のことを特徴とする発明が出願されている(特許文献７参照)。
【００１２】
弾性層を有する定着ローラと、その定着ローラに外表面から接触して加熱ニップ部を形成する加熱部材と、定着ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材とを有し、定着ニップ部に未定着トナー画像が形成された記録材を狭持搬送させることで加熱定着を行う。上記加熱部材に具備される加熱ヒータは低熱容量のプレート形状であり加熱ニップ部に摺擦して発熱する。加圧部材は低熱容量の薄肉フィルムと、その薄肉フィルムを外嵌するステイホルダーを有する。
【００１３】
上記出願においては加熱ヒータの発熱幅に近いいわゆる大サイズをプリントする場合は問題ないが、封筒や幅の狭い紙（小サイズ）をプリントする場合は紙の通過しない非通紙部での昇温が問題になる。特にこのタイプの定着器は予熱しないでもすぐに定着温度まで立ち上がるオンデマンド性を持たせるため、熱容量を小さく断熱性を持たせているので、非通紙部分の余分な熱が通紙部に流れにくい。このため、小サイズ紙を多量に流したあとに大サイズ紙をプリントすると、小サイズの非通紙部分でホットオフセットの画像不良が発生したり、定着ローラの非通紙部分が熱膨張しプリント後に冷えたときシワになり大サイズ紙定着で、定着ローラシワにより画像不良が発生する問題が生じた。
【００１４】
そこで本発明では、封筒などのような幅の狭い紙（いわゆる小サイズ紙）を多量にプリントしても、非通紙部分のホットオフセットや定着ローラシワによる画像不良が発生しない定着器を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本出願による発明は以下のことを特徴とするものである。
【００１６】
弾性層を有する定着ローラと、定着ローラに外表面から接触して加熱ニップ部を形成する加熱部材と、定着ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材を有し、定着ニップ部に未定着トナー画像が形成された記録材を狭持搬送させることで加熱定着を行う加熱定着装置において、上記加熱部材に具備される加熱ヒータは低熱容量のプレート形状で、加熱ヒータには定着する紙の幅に応じた複数の長さの異なる発熱体を有する。
【００１７】
また、上記加熱部材に具備される加熱ヒータは低熱容量のプレート形状で、加熱ヒータには定着する紙の幅に応じた複数の部分に分割された発熱体を有することを特徴とする。
【００１８】
これにより、本定着器のオンデマンド性を損なうことなく、幅の狭い紙の定着での非通紙部昇温を防止し、ホットオフセットや定着ローラシワによる画像不良の発生を防止して良好な定着性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によればヒータの発熱体を複数設ける、または、複数に分割することで、紙幅に応じた適当な幅の発熱体を使用することができ非通紙部の昇温を抑えることができるので、ホットオフセットの発生がなく良好な定着性を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施例）
以下に、本発明に係る実施例を示す。まず図１は，本発明に係る画像形成装置の構成図である。図１において、1は感光ドラムであり、OPC、アモルファスSe、アモルファスSi等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム1は矢印の方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ2によって一様帯電される。次に、画像情報に応じてON／OFF制御されたレーザビーム3による走査露光が施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置4で現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、2成分現像法、FEED現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００２１】
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ5により、所定のタイミングで搬送された記録材P上に感光ドラム1上より転写される。ここで感光ドラム1上のトナー像の画像形成位置と記録材の先端の書き出し位置が合致するように8のセンサにて記録材の先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録材Pは感光ドラム1と転写ローラ5に一定の加圧力で挟持搬送される。このトナー像が転写された記録材Pは定着装置6へと搬送され、永久画像として定着される。  一方、感光ドラム1上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置7により感光ドラム1表面より除去される。
【００２２】
図２に、本発明に係る加熱定着装置6の構成を示す。図２において、定着ローラ10は以下の部材から構成される。アルミ或いは鉄製の芯金11の外側にシリコーンゴムで形成された弾性層（ソリッドゴム層）、あるいはより断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層（スポンジゴム層）、あるいはシリコーンゴム層内に何らかの方法で気泡を分散させ、断熱作用を高めた弾性層（気泡ゴム層）12から成る。しかしながら、定着ローラ10の熱容量が大きく、また熱伝導率が少しでも大きいと、外表面から受ける熱を吸収しやすく、表面温度が上昇しにくくなる。できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、定着ローラ表面温度の立ち上がり時間に有利である。ここで、上記シリコーンゴムのソリッドゴムは熱伝導率が0.25〜0.29W/m・K、スポンジゴム・気泡ゴムは0.11〜0.16W/m・Kであり、スポンジゴム・気泡ゴムはソリッドゴムの約半分の値を示す。また、熱容量に関係する比重はソリッドゴムが約1.05〜1.30、スポンジゴム・気泡ゴムが約0.75〜0.85である。したがって、弾性層の好ましい形態としては、熱伝導率が約0.15W/m・K以下で、比重が0.85以下の断熱効果の高いスポンジゴム層や気泡ゴム層の方が好ましい。また、定着ローラ10の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さすぎると加熱ニップが稼ぎにくくなるので適度な径が必要である。弾性層の肉厚に関しても、薄すぎれば金属製の芯金に熱が逃げるので適度な厚みが必要である。以上を考慮して本実施例では、適正な加熱ニップを形成でき、且つ熱容量を抑えるために、肉厚が4mmの気泡ゴムを用いて弾性層を形成し、外径がφ20mmの定着ローラを使用した。また、芯金11は図１１の従来例に記載しているような中空芯金でも良い。上記に述べた弾性層の上にはパーフルオロアルコキシ樹脂（PFA）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（PTFE）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（FEP）等のフッ素樹脂離型成層13を形成する。離型層13はチューブを被覆させたものでも表面を塗料でコートしたものであってもどちらでも良い。
【００２３】
加熱部材20は、以下の部材から構成される。21は加熱用ヒータであり、定着ローラ10の表面を加熱する。加熱用ヒータ21はアルミナや窒化アルミ等の高絶縁性のセラミックス基板表面に長手方向に沿って、例えばAg／Pd（銀パラジウム）、RuO2、Ta2N等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等により、厚み10μm程度、幅1〜5mm程度の線状もしくは細帯状に塗工して形成した通電加熱用部材である。本実施例ではアルミナの基板にAg／Pd（銀パラジウム）の発熱パターンをスクリーン印刷して用いている。
【００２４】
加熱用ヒータ21の表面には、摺擦により定着ローラ10の離型成層が磨耗しないように保護摺動層を設けるのが良い。その例としては、パーフルオロアルコキシ樹脂（PFA）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（PTFE）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（FEP）、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂（ETFE）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（CTEF）、ポリビニリデンフルオライド（PVDF）等のフッ素樹脂層を単独ないしは混合して被覆するか、あるいはグラファイト、ダイアモンド・ライク・カーボン（DLC）、二硫化モリブデン等からなる乾性被膜潤滑剤、ガラスコート等の保護層が考えられる。22は加熱用ヒータ21を保持する断熱ステイホルダーである。不図示の加圧手段によって定着ローラ10に対して加圧され、その加圧力により加熱用ヒータ21と定着ローラ10の間に加熱ニップNを形成している。断熱ステイホルダー22は、加熱ニップNと反対方向への放熱を防ぐ役割を持ち、液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEK等により形成されている。
【００２５】
また、定着ローラ10の温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知素子23が定着ローラ10に接して加熱ヒータ22の下流かつ定着ニップMの上流に配設されている。この温度検知素子23の信号に応じて、加熱ヒータ21の長手方向端部にある不図示の電極部から通電発熱抵抗層に印加される電圧のデューティー比や波数等を適切に制御することで、加熱ヒータ21を発熱させ、定着ローラ10の表面を加熱・温調する。サーミスタは耐熱性の弾性材セラミックペーパや板バネなどで、適度に加圧し定着ローラ10に接触加圧する。温度検知素子23から不図示の温度制御部へのDC通電は不図示のDC通電部およびDC電極部を介して不図示のコネクタにより達成している。
【００２６】
加圧部材30は、次のような構成である。33は摺動フィルムであり、耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS、PFA、PTFE、FEP等を基層とした樹脂製のフィルムである。フィルム厚みは、強度等を考慮し、20μm以上150μｍ未満が適当な範囲である。また、定着ローラ10上に付着したオフセットトナーが蓄積しないように、表層にはPFA、PTFE、FEP、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆してある。また、31は摺動フィルムの内部に具備された摺動板であり、32は摺動板31を保持している断熱ステイホルダーである。断熱ステイホルダー32は不図示の加圧手段によって定着ローラに対して加圧され、摺動板31と定着ローラ10との間に摺動フィルム33を介して定着に必要なニップMを形成している。断熱ステイホルダー32は加熱部材のステイホルダー22と同様に断熱性、耐熱性を有する樹脂として、液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEK等により形成されている。また、摺動板31は、摺動フィルム33との摩擦が小さく且つ断熱性を有する材料として、ステイホルダー32と同様の液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEK等により形成し、その表面に摩擦抵抗を低減する摺動層をコーティングするのが望ましい。その例としては、加熱ヒータ21の表面に設ける摺動層と同様であるので説明は省く。ここでは、摺動板31と断熱ステイホルダー32を別部材として扱っているが、それらを一体成型により形成し摺動部分に上記の摺動層をコーティングしても良く、よりコストダウンを測ることが可能である。また、摺動フィルム33と摺動板31の間には、摩擦抵抗を小さく抑えるためにグリース等の潤滑剤を少量介在させてある。
【００２７】
このような構成において、定着ローラ10は長手方向端部から芯金11を介して不図示の回転駆動により、矢印の方向に回転駆動される。これにより上記摺動フィルム33はステイホルダー32の外側を図の矢印方向に従動回転する。以上が本実施例の加熱定着装置の構成であるが、記録材Ｐは不図示の供給手段によって適宜供給され、耐熱性の定着入口ガイド15に沿って定着ローラ10と加圧部材30によって形成される定着ニップM内に搬送される。その後定着ニップより排出された記録材Ｐは耐熱性の定着排紙ガイド16に案内されて排紙ローラ17および排紙コロ18に挟持搬送され不図示の排出トレイ上に排出される。
【００２８】
図３に本発明によるヒータの図を示す。22は厚さ約1mmのアルミナの基板で、基板上に35，36で示した発熱体（抵抗体）が形成されている。発熱体35は本装置での最大横幅であるLTRサイズ（幅約216mm）を定着できるように、LTR幅よりやや広い222mmである。また、発熱体36は封筒などの幅の狭い紙に対応するための発熱体で、一般的に使用されるCOM10封筒幅（幅約105mm）や、DL封筒幅（幅約114mm）よりやや広く120mmとしてある。なお、図には示さなかったが発熱体の両端部からは給電用の導電体からなる電極を形成し電源により制御された電力を印加するようにしている。
【００２９】
本装置では図１の8の位置に紙幅を検知するセンサーを設けている。これは通紙基準位置（中央）から122mmの位置にセンサーを設けて、このセンサーを紙が横切った場合は幅の広い紙と認識して発熱体35に通電して定着し、このセンサーを紙が横切らなかった場合は幅の狭い紙と認識して発熱体36に通電する。
【００３０】
また、本実施例の装置はプロセススピードが150mm/secで、１分間に25枚のプリントをすることができる。加熱ヒータの発熱体35の抵抗値は12.5Ωで、100Vの電圧で動作させたときの電力は800Wである。これがフル通電の状態で、これを公知の波数制御または位相制御により2.5%ごとに0, 2.5, 5, 7.5, 10,・・・, 95, 97.5, 100％のように通電duty（デューティ）を制御することによりヒータへの通電電力を制御する。本実施例では定着するための定着ローラの表面温度を200℃とした。この200℃になるように室温の状態から定着器を立ち上げる。定着器を立ち上げるときは、定着器に紙はなく定着器長手方向全域を均等に暖めるため、発熱体35に通電する。
【００３１】
サーミスタ温度が200℃に到達するのは時間にすると約8秒程度であった。本発明の定着器では定着器立ち上げて約8秒で定着動作を開始できる状態になり、実際はこの瞬間に紙が定着ニップに進入するようなタイミングで紙を給紙する。
【００３２】
給紙された紙が図１の8の位置にある紙幅センサーによって紙幅を検知され、幅広の紙の場合はそのまま発熱体35に通電を続け、幅狭いの紙の場合は発熱体を36に切り替えて定着を行う。ちなみに発熱体36は長さが短いので、35と単位長さ当たりの発熱量をそろえるため23.1Ω（12.5×222÷120）とした。
以上の装置を用いて、通紙テストを行った。
【００３３】
（1）封筒とLTR紙の交互通紙
COM10封筒とLTRサイズの普通紙を各1枚ずつ交互に連続してプリントする。1分間に封筒とLTR合わせて25枚のスピードでプリントした。COM10封筒はMail-Well社製のCOM10＃582封筒を、LTR紙はXerox社製の4024紙（LTR  75g/m2）を使用した。本発明の装置と従来の装置でそれぞれ通紙実験を行い表1にその結果を示した。
【００３４】
【表１】
2006084805.tif 000003
表の通り本実施例の装置では交互連続プリントを実施しても特に問題は発生しなかった。これは前述の通り、封筒を定着するときは短い発熱体35を使用するため封筒の非通紙部分では発熱しないため、非通紙部分が異常に昇温することがないからである。
【００３５】
一方、比較従来例では22枚目あたりからLTR紙の両サイドにホットオフセットが生じてきた。これを図４に示す。従来例ではCOM10の定着においても長手全域の発熱体35を使用するため封筒定着時にヒータ両サイドの非通紙部分の温度が昇温してしまいLTR紙を定着したときに図４に37で示した位置にホットオフセットを生じてしまうのである。
【００３６】
（2）封筒連続通紙
封筒を数十枚程度定着した直後にLTRサイズ紙を定着するモードで本発明と従来装置で通紙して比較実験を行った。使用した紙種は（1）と同様である。結果を表2に示す。
【００３７】
【表２】
2006084805.tif 000004
表のようにCOM10封筒の枚数が多いほど、従来例では次のLTRサイズ紙のホットオフセット発生枚数が多くなっている。発生したホットオフセットは、図４に示したものと同様である。
【００３８】
このように本発明の効果があることが示されたが、この理由について調べるためヒータ直後の定着ローラ温度について非接触温度計を使用して測ってみた結果を図５のグラフに示す。このグラフはCOM10封筒を連続10枚プリントしたときの10枚目の温度である。本発明では短い発熱体36に通電しているので封筒通紙域外は昇温していないが、比較従来例では封筒通紙域外で昇温しており250℃に達していた。なお、どちらも封筒通紙域内は温調温度の200℃に制御されていた。
【００３９】
以上示したように、ヒータの発熱体を紙サイズ別に設けることで、それぞれ適した長さの発熱体を使用して非通紙部昇温を抑えられることが示された。
【００４０】
なお、本実施例では非通紙部昇温が激しい封筒に発熱体の長さを適正化したが、これに限るものでなく、A5やExecutiveサイズなど、他の幅の狭い紙サイズに適正化した発熱体を設けることも可能である。また、発熱体は2本に限るものでなく必要な紙幅に応じて複数本設けることも可能である。
【００４１】
さらに、本実施例では各紙サイズの基準位置が中央である装置で説明したが、例えば基準位置が片側の端部にある場合では、その基準位置に対応した位置に発熱体を設けることで本発明は有効である。
【００４２】
さらに本発明により、定着する紙幅に対応して必要な幅だけ加熱することができるので、ホットオフセットを防ぐばかりではなく、幅の狭い紙を定着するときは不要な部分を加熱しないことで省電力化を図ることができた。本実施例では単位長さあたりの発熱量をそろえたので、おおよそ発熱体の長さの比で消費電力が決まり、幅の狭い紙の定着で発熱体36を使用した場合は約0.6倍（120／222）に電力を減らすことができる効果もあった。
【００４３】
また、封筒の定着枚数が多量に続いて定着ローラの非通紙部が冷めてしまうのを避けるために適宜長い発熱体35を通電することも可能である。定着ローラの温度差を長手で大きくし過ぎると、定着ローラの熱膨張の差によるローラシワが発生する懸念があるので適宜通電発熱体を選択することは有効である。
【００４４】
（第２の実施例）
本実施例では、ヒータの発熱体を長手方向で分割したことが特徴である。図６に本実施例のヒータの発熱体配置図を示す。発熱体37，38，39は一直線上に配置してありそれそれの間に0.5mmのギャップを設けてある。LTR等の幅広い紙を定着するときは37，38，39全ての発熱体に通電し、COM10封筒を定着するときは発熱体38のみに通電する。発熱体37，38，39合わせた長さは222mmで、発熱体38の長さは120mmで、実施例1のときと同様である。
【００４５】
本実施例においても実施例1の（1）、（2）で説明したのと同様な実験を行ってみたところ全く同様の効果を確認することができた。これは発熱体の配置は異なるが、長手方向の発熱分布は実施例1と全く同様なので、同じ効果が得られたわけである。
【００４６】
本実施例の特徴としては、発熱体が一直線に並んでいるのでヒータの基板幅を増やすことなく、紙サイズに応じて発熱体の分割数を増やすことができる。本実施例2ではCOM10封筒とLTRサイズで説明したが、更に、A5，Executive等のサイズに対応して発熱体分割数を増やすことができる。
【００４７】
なお、本実施例のような分割した発熱体の間には、0.5mm程度の隙間が生じ、従来の技術で説明したフィルム型定着器に本ヒータを用いるとこの隙間部分の定着性が悪くなる場合もあったが、本構成ではヒータが定着ローラに熱を伝えて、定着ローラが回転し紙を定着するまでに、定着ローラ上で発熱体の隙間に相当する部分にも熱が伝導して均一な定着性を得ることができた。
【００４８】
（第３の実施例）
本実施例では、ヒータの発熱体を長手方向で分割したことが特徴である。図７に本実施例のヒータの発熱体配置図を示す。発熱体40は最大通紙幅のLTRサイズに対応して222mmの長さで、途中に41，42で示した導体の電極が設けてある。電極41，42の間隔は120mmである。本構成ではLTRサイズなど幅の広い紙を定着するときは発熱体全域に通電し、COM10封筒など幅の狭い紙を定着する場合は電極41，42間に通電する。
【００４９】
この構成により、本実施例でも実施例1と同様な長手方向の発熱分布を得ることができるので、実施例1で説明した（1）、（2）と同じテストを実施したところ全く同様の効果を得ることができた。
【００５０】
本実施例の発熱体を有したヒータを従来例で説明したフィルム型定着器に用いると、幅広い紙を定着するため長手全域を通電する場合に、導電電極41，42の部分は電流が電極部を経由して発熱量が減り定着性が部分的に悪くなる懸念があった。本構成の定着器の場合は、定着ローラ上で熱が伝達されるため紙での定着性は均一であった。
【００５１】
本実施例でも分割個数はこれに限るものでなく、必要な紙幅の種類数に応じて設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による画像形成装置の概略図。
【図２】本発明による定着器の概略図。
【図３】本発明による発熱体と紙幅の関係の図。
【図４】比較従来例によるホットオフセットの図。
【図５】封筒定着時の定着ローラの温度分布のグラフ。
【図６】本発明による発熱体と紙幅の関係の図。
【図７】本発明による発熱体と紙幅の関係の図。
【図８】従来例による定着器の概略図。
【図９】従来例による定着ローラの概略図。
【図１０】従来例による定着器の概略図。
【図１１】従来例による定着器の概略図。
【符号の説明】
【００５３】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  画像露光
４  現像器
５  転写ローラ
６  定着器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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