(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷用紙に印刷された印刷物の画質を向上する。【解決手段】第１のヒータ５は、セラミック基板の長手方向に配列された複数の発熱抵抗体５０１〜５０７と、複数の発熱抵抗体５０１〜５０７のそれぞれの一端に接続された個別電極６０１〜６０７と、個別電極６０１〜６０７が接続されていない発熱抵抗体５０１〜５０７の他の一端に接続された共通電極７００と、共通電極７００の長手方向の一端に設けられた電源入力端子Ｔと、を有する。共通電極７００は、電源入力端子Ｔから離れるにしたがってＹ軸方向の長さが長くなるように形成されている。そのため、共通電極７００の長さが電源入力端子Ｔから−Ｚ方向に長くなっても共通電極７００の配線抵抗の変化は小さい。これにより、発熱抵抗体５０１〜５０７のＺ軸方向の単位長さ当たりの発熱量を均一にすることができ、印刷用紙の左端から右端までのトナーの定着度を均一にすることができる。【選択図】図５
2019078820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性を有する絶縁性基板の上に、第１方向に配列された複数の発熱抵抗体と、
複数の前記発熱抵抗体それぞれの一端に接続された個別電極と、
長手方向を前記第１方向とし、前記個別電極が接続されていない前記発熱抵抗体の他の一端に接続された共通電極と、
前記共通電極の長手方向の一端に設けられた電源入力端子と、
を有するヒータを備える定着装置であって、
前記共通電極は、前記電源入力端子から離れるほど、電極を形成するパタンの前記第１方向と直交する第２方向の幅が広く形成されている、もしくは電極を形成するパタンの厚さが厚く形成されている、
定着装置。
【請求項２】
耐熱性を有する絶縁性基板の上に、第１方向に配列された複数の発熱抵抗体と、
複数の前記発熱抵抗体それぞれの一端に接続された個別電極と、
長手方向を前記第１方向とする共通電極と、
前記個別電極が接続されていない前記発熱抵抗体の他の一端と前記共通電極とを接続する複数の分岐パタンと、
前記共通電極の前記第１方向の一端に設けられた電源入力端子と、
を有するヒータを備える定着装置であって、
前記電源入力端子から離れた位置に配置された前記発熱抵抗体ほど、前記発熱抵抗体と前記共通電極とを接続する前記分岐パタンの配線長が短く形成されている、もしくは前記分岐パタンの厚さが厚く形成されている、
定着装置。
【請求項３】
耐熱性を有する絶縁性基板の上に、第１方向に配列された複数の発熱抵抗体と、
複数の前記発熱抵抗体それぞれの一端に接続された個別電極と、
長手方向を前記第１方向とし、前記個別電極が接続されていない前記発熱抵抗体の他の一端に接続された共通電極と、
前記共通電極の長手方向の一端に設けられた電源入力端子と、
を有するヒータを備える定着装置であって、
前記電源入力端子から離れた位置に配置された発熱抵抗体ほど、前記発熱抵抗体が前記第１方向に直交する第２方向の長さが短く形成されている、もしくは発熱抵抗体の厚さが厚く形成されている、
定着装置。
【請求項４】
感光体ドラムと、
この感光体ドラム上に潜像を形成する潜像形成部と、
前記潜像の現像器と、
この現像器により可視化されたトナー像を記録媒体に転写する転写器と、
請求項１から３のいずれか一項に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置で使用される定着装置では、セラミック基板の長手方向に複数の発熱抵抗体を配置したヒータを使用する場合がある。複数の発熱抵抗体のそれぞれの一端から発熱抵抗体への給電制御を行い、発熱抵抗体のそれぞれの他の一端を長手方向に形成された共通電極に接続することにより、このヒータを小型化することができる。この場合、長手方向に形成された共通電極の一端に給電端子が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２１９４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の発熱抵抗体は、長手方向に配置されているので、給電端子の近くに配置された発熱抵抗体に給電するための配線抵抗と、給電端子から離れた位置に配置された発熱抵抗体に給電するための配線抵抗を比較すると、後者の方が配線抵抗が大きくなる。したがって、給電端子の近くに配置された発熱抵抗体に流れる電流と給電端子から離れた位置に配置された発熱抵抗体に流れる電流に差が生じ、ヒータ表面に温度差が生じることになる。この温度差は、印刷用紙の左側のトナーの定着度と右側のトナーの定着度の差を生じ、画質の低下要因となる。
【０００５】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、印刷用紙に印刷された印刷物の画質を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を達成するために、本実施形態に係る定着装置は、耐熱性を有する絶縁性基板の上に、第１方向に配列された複数の発熱抵抗体と、複数の発熱抵抗体それぞれの一端に接続された個別電極と、長手方向を第１方向とし、個別電極が接続されていない発熱抵抗体の他の一端に接続された共通電極と、共通電極の長手方向の一端に設けられた電源入力端子と、を有するヒータを備える。共通電極は、電源入力端子から離れるほど電極を形成するパタンの第１方向と直交する第２方向の幅が広く形成されている、もしくは電極を形成するパタンの厚さが厚く形成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示されたブラック用の画像形成部の構成を示す図である。
【図３】図１に示された定着装置の構成を示す図である。
【図４】図３に示された第１のヒータのＸ−Ｙ断面図である。
【図５】（ａ）は、第１の実施形態に係る定着装置の第１のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第１のヒータの共通電極のＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第１のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図６】図１に示された制御装置の構成を示す図である。
【図７】（ａ）は、変形例１に係る定着装置の第２のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第２のヒータの共通電極のＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第２のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図８】（ａ）は、変形例２に係る定着装置の第３のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第３のヒータの共通電極のＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第３のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図９】（ａ）は、変形例３に係る定着装置の第４のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第４のヒータの共通電極のＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第４のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図１０】（ａ）は、第２の実施形態に係る定着装置の第５のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第５のヒータの分岐パタンのＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第５のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図１１】（ａ）は、変形例４に係る定着装置の第６のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第６のヒータの分岐パタンのＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第６のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図１２】（ａ）は、変形例５に係る定着装置の第７のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第７のヒータの分岐パタンのＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第７のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図１３】（ａ）は、変形例６に係る定着装置の第８のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第８のヒータの分岐パタンのＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第８のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図１４】（ａ）は、第３の実施形態に係る定着装置の第９のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第９のヒータの共通電極のＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第９のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図１５】（ａ）は、変形例７に係る定着装置の第１０のヒータのＹ−Ｚ平面図であり、（ｂ）は、第１０のヒータの共通電極のＸ−Ｚ断面図であり、(ｃ)は、第１０のヒータの発熱抵抗体のＸ−Ｚ断面図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ヒータの他の実施例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照して説明する。なお、各図において同一箇所については同一の符号が付され、重複した説明は省略される。また、各図において、各構成要素のサイズは実施の際とは異なることがあり、また、各構成要素のサイズの比率は必ずしも一定ではない。また、以下の各図においては、図面の複雑化を回避して明確化するために、構成要素の一部が適宜、省略されることがある。
【０００９】
［ＭＦＰ１０］
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。図１において、画像形成装置は、複合機（ＭＦＰ（Multi-Function Peripherals））、プリンタ、複写機などであり、以下の説明においてはＭＦＰ１０が具体例とされる。ＭＦＰ１０の本体１１は、上部に操作パネル１４を備え、操作パネル１４は、各種のキーとタッチパネル式の表示部を備える。
【００１０】
［プリンタ部１７］
ＭＦＰ１０の本体１１は、上部に制御装置３６および中央部にプリンタ部１７を備え、下部に、それぞれ複数の種類のサイズの用紙Ｐ（記録媒体）のいずれかを収容する複数の給紙カセット１８を備える。プリンタ部１７は、タンデム方式によるカラーレーザプリンタであって、感光体ドラムと、露光装置としてＬＥＤを含む走査ヘッド１９を有する。プリンタ部１７は、スキャナにより読み取られた画像データ、パーソナルコンピュータで作成された画像データなどを処理し、走査ヘッド１９からの光線によって感光体ドラムを走査して、画像データの処理により得られた画像を用紙Ｐに形成する。
【００１１】
プリンタ部１７は、中間転写ベルト２１の下側に、上流から下流側に沿って並列に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色の画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを備える。また、プリンタ部１７は、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対応した複数の走査ヘッド１９を含む。なお、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは同じ構成をとる。
【００１２】
図２は、図１に示されたブラック用の画像形成部２０Ｋの構成を示す図である。画像形成部２０Ｋは、像担持体の感光体ドラム２２Ｋを有する。画像形成部２０Ｋは、感光体ドラム２２Ｋの周囲に、回転方向ｔに沿って帯電器２３Ｋ、現像器２４Ｋ、一次転写ローラ２５Ｋ、クリーナ２６Ｋおよびブレード２７Ｋを備える。感光体ドラム２２Ｋの露光位置には、走査ヘッド１９Ｋから光が照射され、静電潜像が形成される。
【００１３】
画像形成部２０Ｋの帯電器２３Ｋは、感光体ドラム２２Ｋの表面を一様に帯電する。現像器２４Ｋは、現像バイアスが印加される現像ローラ２４ａによりブラックのトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を感光体ドラム２２Ｋに供給し、静電潜像を現像する。クリーナ２６Ｋは、ブレード２７Ｋを用いて感光体ドラム２２Ｋ表面の残留トナーを除去する。
【００１４】
また、図１に示されるように、中間転写ベルト２１は、駆動ローラ３１および従動ローラ３２に張架されて循環的に移動する。また、中間転写ベルト２１は、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに対向して接触する。中間転写ベルト２１の感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに対向する位置には、一次転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５ｄ，２５Ｋにより一次転写電圧が印加され、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト２１に一次転写される。ただし、図１においては、符号２５Ｙ，２５Ｍ，２５ｄは示されず、感光体ドラム２２Ｋ上の一時転写ローラにのみ符号２５Ｋが付される。
【００１５】
中間転写ベルト２１を張架する駆動ローラ３１に対向して、二次転写ローラ３３が配置される。駆動ローラ３１と二次転写ローラ３３の間を用紙Ｐが通過する間に、二次転写ローラ３３により二次転写電圧が用紙Ｐに印加され、中間転写ベルト２１上のトナー像が用紙Ｐに二次転写される。また、二次転写ローラ３３の下流には定着装置４が設けられる。
【００１６】
［定着装置４］
図３は、図１に示された定着装置４の構成を示す図である。図３に示されるように、定着装置４は、Ｓ方向に周回駆動される加熱装置４００と、加熱装置４００の周回に従って回転する加圧ローラ４４０とを備える。加圧ローラ４４０は、ＰＦＡ（四フッ化エチレン（Ｃ２Ｆ４）とパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）を素材とする保護層４４２、厚さ５ｍｍ程度のシリコンスポンジ層４４４と、φ１０ｍｍ程度の鉄心４４６とを備える。
【００１７】
加熱装置４００は、無端状の定着ベルト４０２を備える。定着ベルト４０２は、厚さ７０μｍのポリイミド（ＰＩ）、厚さ７０μｍ程度のＮｉ、厚さ７０μｍのＳＵＳ（ステンレス鋼）などの基層の上に、厚さ２００μｍ程度の断熱性のシリコーンゴム層が形成された多層構造をとる。また、加熱装置４００は、定着ベルト４０２とともに加圧ローラ４４０側に押圧され、用紙Ｐを加熱する定着ニップ部を形成する第１のヒータ５をさらに備える。なお、このような構成により、定着装置４における定着ニップ部の熱応答性は、ハロゲンランプにより加熱される定着ニップ部よりも高い。
【００１８】
［ヒータ５］
図４は、図３に示された第１のヒータ５のＸ−Ｙ断面図である。図４に示されるように、第１のヒータ５は、耐熱性の優れた絶縁性基板であるセラミック基板５１４上に形成された導電体層５０と、発熱抵抗層５２（発熱抵抗体）と、導電体層５０および発熱抵抗層５２を覆う表面保護層５１２と、これらの構成要素を耐熱樹脂製のホルダー５１６とを備える。発熱抵抗層５２は、例えば、ＴａＳｉＯを素材として形成される。発熱抵抗層５２の形成方法は、サーマルヘッドと同様な製法により形成される。発熱抵抗層５２は、後述する電源装置８００から供給を受けて発熱する発熱抵抗体５０１〜５０７を形成する。導電体層５０は、共通電極７００、個別電極６０１〜６０７を形成する。詳細は後述する。
【００１９】
表面保護層５１２は、Ｓｉ３Ｎ４を素材とし、導電体層５０および発熱抵抗層５２などを保護する。導電体層５０は、銀を素材として、セラミック基板５１４の定着ベルト４０２側に形成される。搬送された用紙Ｐは、表面保護層５１２上を通過する際に、発熱抵抗層５２によって形成されている発熱抵抗体５０１〜５０７によって加熱される。
【００２０】
図５（ａ）は、第１のヒータ５の平面図および周辺回路を表す図である。図５（ａ）に示されるように、第１のヒータ５は、セラミック基板５１４の長手方向(第１方向)に複数配置された発熱抵抗体５０１〜５０７と、複数の発熱抵抗体５０１〜５０７のそれぞれの一端（図５の短手方向(第１方向に直交する第２方向)下側）に接続された個別電極６０１〜６０７と、個別電極６０１〜６０７が接続されていない発熱抵抗体５０１〜５０７の他の一端側（図５の短手方向上側）に接続される長手方向に延びた共通電極７００と、共通電極７００の長手方向の一端に設けられた電源入力端子Ｔと、を有する。
【００２１】
発熱抵抗体５０４のＺ軸方向の長さは、Ｂ５サイズの印刷用紙の幅に対応している。発熱抵抗体５０３〜５０５を合わせたＺ軸方向の長さは、Ａ４サイズの印刷用紙の幅に対応している。発熱抵抗体５０２〜５０６を合わせたＺ軸方向の長さは、Ｂ４サイズの印刷用紙の幅に対応している。発熱抵抗体５０１〜５０７を合わせたＺ軸方向の長さは、Ａ３サイズの印刷用紙の幅に対応している。
【００２２】
図５（ａ）に示されるように、共通電極７００は、電源入力端子Ｔから離れるにしたがってＹ軸方向の長さが長くなるように形成されている。
【００２３】
図５（ｂ）は、第１のヒータ５の共通電極７００の断面図である。図５(ｃ)は、第１のヒータ５の発熱抵抗体５０１〜５０７の断面図である。第１の実施形態では、共通電極７００および第１のヒータ５の発熱抵抗体５０１〜５０７のＸ軸方向の厚さは、同じである。発熱抵抗体５０１〜５０７の断面積をそれぞれＳ１，Ｓ２，・・・・Ｓ７とする。
【００２４】
共通電極７００は、図５（ａ）に示されるように、電源入力端子Ｔから離れるにしたがってＹ軸方向の長さが長くなっている。そのため、共通電極７００の長さが電源入力端子Ｔから−Ｚ方向に長くなっても共通電極７００の配線抵抗の変化は小さい。
【００２５】
複数の発熱抵抗体５０１〜５０７のそれぞれの一端（図５の短手方向下側）は、個別電極６０１〜６０７、スイッチＳ１〜Ｓ４を介して電源装置８００に接続される。共通電極７００の長手方向の一端に設けられた電源入力端子Ｔは、スイッチＳ１〜Ｓ４が接続されていない電源装置８００の他端に接続される。電源装置８００には、マイグレーションを防止するために交流電源を使用する。なお、図１では、電源装置８００の記載を省略している。また、スイッチＳ１〜Ｓ４は、後述する定着制御回路３７２に含まれる。
【００２６】
［制御装置３６］
図６は、図１に示された制御装置３６の構成を示す図である。図６に示されるように、制御装置３６は、ＣＰＵおよびその周辺回路を含むＣＰＵ３６０と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどを含むメモリ３６２と、操作パネル１４が接続される操作パネルインターフェース（ＩＦ）３６４とを備える。
【００２７】
また、制御装置３６は、図１に示された給紙カセット１８と本体１１の排紙トレイとの間の構成要素を制御して、給紙および用紙の搬送を行わせる給紙・搬送制御回路３６８をさらに備える。また、制御装置３６は、プリンタ部１７を制御する画像形成制御回路３７０と、定着装置４の動作を制御する定着制御回路３７２をさらに備える。定着制御回路３７２は、発熱抵抗体５０１〜５０７と電源装置８００との接続・切断を行うスイッチＳ１〜Ｓ４を備える。なお、制御装置３６の各構成要素は、バス３７４を介して相互に接続される。制御装置３６は、これらの構成要素により、操作パネルに対するユーザの操作などに従って、ＭＦＰ１０の各構成要素の動作を制御し、ＭＦＰ１０による用紙Ｐへの画像形成を実現する。
【００２８】
［動作］
次に、定着装置４の動作について図５を参照して説明する。なお、ここでは、第１のヒータ５の個別電極６０１〜６０７の配線抵抗の値、および、個別電極６０１〜６０７からスイッチＳ１〜Ｓ４を介して電源装置８００に至る配線抵抗の値は同じであると仮定して説明する。ユーザがＢ５サイズの印刷用紙を指定すると、制御装置３６内のスイッチＳ１がオン状態になる。ユーザがＡ４サイズの印刷用紙を指定すると、制御装置３６内のスイッチＳ１とスイッチＳ２がオン状態になる。ユーザがＢ４サイズの印刷用紙を指定すると、制御装置３６内のスイッチＳ１〜Ｓ３がオン状態になる。ユーザがＡ３サイズの印刷用紙を指定すると、制御装置３６内のスイッチＳ１〜Ｓ４がオン状態になる。
【００２９】
発熱抵抗体５０１を流れる電流をｉ１，発熱抵抗体５０２を流れる電流をｉ２，発熱抵抗体５０３を流れる電流をｉ３，以下同様にして、発熱抵抗体５０７を流れる電流をｉ７とする。発熱抵抗体５０１を流れる電流ｉ１は、長手方向に延びた共通電極７００の全経路を経て発熱抵抗体５０１に至る。発熱抵抗体５０７を流れる電流をｉ７は、長手方向に延びた共通電極７００の一部分である短い経路を経て発熱抵抗体５０７に至る。しかし、共通電極７００の形状が電源入力端子Ｔから離れるにしたがってＹ軸方向の長さが長くなっている（共通電極７００の幅が広くなっている）ので、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗の差は小さい。したがって、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度のばらつきは小さい。つまり、発熱抵抗体５０１〜５０７のそれぞれの断面積をＳ１〜Ｓ７とすると、発熱抵抗体を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７は、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７となるように流れる。
【００３０】
このように電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度のばらつきを小さくすることにより、発熱抵抗体５０１〜５０７のＺ軸方向の単位長さ当たりの発熱量を均一にすることができ、印刷用紙の左端から右端までのトナーの定着度を均一することができる。これにより、印刷された画像の画質を向上することができる。
【００３１】
なお、上記の説明では、第１のヒータ５とスイッチＳ１〜Ｓ４及び電源装置８００とを接続する場合につて説明したが、スイッチＳ１〜Ｓ４の替わりにスイッチングドライバＩＣを使用してもよい。また、上記の説明では、スイッチＳ１〜Ｓ４を制御装置３６内に設ける説明をしたが、スイッチングドライバＩＣを使用する場合、スイッチングドライバＩＣを第１のヒータ５内に設けてもよいし、第１のヒータ５に隣接して実装するようにしてもよい。
【００３２】
また、上記の説明では、第１のヒータ５の個別電極６０１〜６０７の配線抵抗の値、および、第１のヒータ５の個別電極６０１〜６０７からスイッチＳ１〜Ｓ４を介して電源装置８００に至る配線抵抗の値は同じであると仮定して説明した。この配線抵抗が異なる場合には、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗、個別電極の配線抵抗、各個別電極から電源装置８００に至る配線抵抗の合計値が近似するように、共通電極７００の形状を設計することが望ましい。
【００３３】
また、上記の説明では、共通電極７００の一端に電源入力端子Ｔを設ける説明をした。しかし、電源入力端子Ｔとしてコネクタ等の部品を実装することを限定してはいない。例えば、共通電極７００の一端の表面保護層５１２を剥離して、電源装置８００と電気的に接続可能な状態にするだけでもよい。
【００３４】
［変形例１］
第１の実施形態の説明では、図５を用いて、共通電極７００の短手方向（Ｙ軸方向）の長さを一律に変化させる場合について説明した。しかし、共通電極７００の形状をこれに限定する必要はない。例えば、共通電極７００の短手方向（Ｙ軸方向）の長さを二次関数や指数関数のようにアナログ的に変化させてもよい。また、図７に示す第２のヒータ５ｂのように、共通電極７００の短手方向の長さを段階的に変化させてもよい。共通電極７００をこのように配線することによって、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗の差を小さくしている。これにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度を、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７としている。
【００３５】
［変形例２］
第１の実施形態および変形例１では、共通電極７００のＸ軸方向の厚さが同じ場合について説明した。変形例２では、第１のヒータ５に変えて第３のヒータ５ｃを使用する。図８（ｂ）に示されるように、第３のヒータ５ｃでは、電源入力端子Ｔから離れるにしたがって、共通電極７００のＹ軸方向の長さを長くするとともに、共通電極７００のＸ軸方向の厚さを電源入力端子Ｔから離れるにしたがって厚くしている。そのため、共通電極７００の長さが電源入力端子Ｔから−Ｚ方向に長くなっても共通電極７００の配線抵抗の変化は小さい。これにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度を、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７としている。
【００３６】
［変形例３］
変形例３では、第１のヒータ５に変えて図９に示す第４のヒータ５ｄを使用する。図９に示されるように、第４のヒータ５ｄでは、共通電極７００のＸ軸方向の厚さを段階的に変化させている。共通電極７００をこのように配線することによって、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗の差を小さくしている。これにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度を、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７としている。
【００３７】
［第２の実施形態］
第１の実施形態および変形例１〜３では、共通電極７００の形状を工夫することにより、電源入力端子Ｔから発熱抵抗体５０１〜５０７に至る配線抵抗の差を小さくする技術について説明した。第２の実施形態では、共通電極７００と発熱抵抗体５０１〜５０７の間に分岐パタン７０１〜７０７を設け、分岐パタン７０１〜７０７の形状を工夫することにより、電源入力端子Ｔから発熱抵抗体５０１〜５０７に至る配線抵抗の差を小さくする技術について説明する。以下、第２の実施形態を図１０を参照して説明する。第１の実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
【００３８】
［ヒータ５］
図１０（ａ）は、図３に示された定着装置４において、第１のヒータ５に置換される第５のヒータ５ｅのＹ−Ｚ平面図および周辺回路を表す図である。図１０（ａ）に示されるように、第５のヒータ５ｅは、セラミック基板５１４の長手方向に複数配置された発熱抵抗体５０１〜５０７と、複数の発熱抵抗体５０１〜５０７のそれぞれの一端（Ｙ軸方向下側）に接続された個別電極６０１〜６０７と、長手方向（Ｚ軸方向）に斜めに延びた共通電極７００と、個別電極が接続されていない発熱抵抗体の他の一端（Ｙ軸方向上側）と共通電極７００とを接続する複数の分岐パタン７０１〜７０７と、共通電極７００の長手方向の一端に設けられた電源入力端子Ｔと、を有する。
【００３９】
分岐パタン７０１〜７０７は、導電体層５０をエッチング除去することにより形成される。分岐パタン７０１〜７０７は、図１０（ａ）に示されるように、電源入力端子Ｔから離れた発熱抵抗体ほど、発熱抵抗体と共通電極７００を接続する分岐パタンのＹ軸方向の配線長が短くなるように形成されている。具体的には、発熱抵抗体５０７よりも電源入力端子Ｔから離れている発熱抵抗体５０６は、分岐パタン７０７よりも短い分岐パタン７０６で共通電極に接続されている。発熱抵抗体５０６よりも電源入力端子Ｔから離れている発熱抵抗体５０５は、分岐パタン７０６よりも短い分岐パタン７０５で共通電極７００に接続されている。以下同様である。
【００４０】
図１０（ｂ）は、第５のヒータ５ｅの分岐パタン７０１〜７０７の断面図である。図１０(ｃ)は、第５のヒータ５ｅの発熱抵抗体５０１〜５０７の断面図である。第２の実施形態では、第５のヒータ５ｅの分岐パタン７０１〜７０７および第５のヒータ５ｅの発熱抵抗体５０１〜５０７のＸ軸方向の厚さは、同じである。
【００４１】
複数の発熱抵抗体５０１〜５０７のそれぞれの一端（Ｙ軸方向下側）は、個別電極６０１〜６０７、スイッチＳ１〜Ｓ４を介して電源装置８００に接続される。共通電極７００の長手方向の一端に設けられた電源入力端子Ｔは、スイッチＳ１〜Ｓ４が接続されていない電源装置８００の他端に接続される。電源装置８００には、マイグレーションを防止するために交流電源を使用する。
【００４２】
［動作］
次に、定着装置４の動作について図１０を参照して説明する。なお、ここでは、第５のヒータ５ｅの個別電極６０１〜６０７の配線抵抗の値、および、個別電極６０１〜６０７からスイッチＳ１〜Ｓ４を介して電源装置８００に至る配線抵抗の値は同じであると仮定して説明する。ユーザがＢ５サイズの印刷用紙を指定すると、制御装置３６か内のスイッチＳ１がオン状態になる。ユーザがＡ４サイズの印刷用紙を指定すると、制御装置３６内のスイッチＳ１とスイッチＳ２がオン状態になる。ユーザがＢ４サイズの印刷用紙を指定すると、制御装置３６内のスイッチＳ１〜Ｓ３がオン状態になる。ユーザがＡ３サイズの印刷用紙を指定すると、制御装置３６内のスイッチＳ１〜Ｓ４がオン状態になる。
【００４３】
発熱抵抗体５０１を流れる電流をｉ１，発熱抵抗体５０２を流れる電流をｉ２，発熱抵抗体５０３を流れる電流をｉ３，以下同様にして、発熱抵抗体５０７を流れる電流をｉ７とする。発熱抵抗体５０１を流れる電流ｉ１は、長手方向に延びた共通電極７００の全経路を経て発熱抵抗体５０１に至る。発熱抵抗体５０７を流れる電流をｉ７は、長手方向に延びた共通電極７００の一部分である短い経路を経て発熱抵抗体５０７に至る。しかし、図１０（ａ）に示されるように、分岐パタン７０１〜７０７のＹ軸方向の長さは、電源入力端子Ｔから離れるにしたがってＹ軸方向の長さが短くなっている。したがって、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗の差は小さい。
【００４４】
電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗の差は小さいので、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度のばらつきは小さくなる。つまり、発熱抵抗体５０１〜５０７のそれぞれの断面積をＳ１〜Ｓ７とすると、発熱抵抗体を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７は、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７となるように流れる。
【００４５】
このように電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度のばらつきを小さくすることにより、発熱抵抗体５０１〜５０７のＺ軸方向の単位長さ当たりの発熱量を均一にすることができ、印刷用紙の左端から右端までのトナーの定着度を均一することができる。これにより、印刷された画像の画質を向上することができる。
【００４６】
なお、上記の説明では、個別電極６０１〜６０７の配線抵抗の値、および、個別電極６０１〜６０７からスイッチＳ１〜Ｓ４を介して電源装置８００に至る配線抵抗の値は同じであると仮定して説明した。この配線抵抗が異なる場合には、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗、個別電極の配線抵抗、各個別電極から電源装置８００に至る配線抵抗の合計値が近似するように、共通電極７００と分岐パタン７０１〜７０７を配線することが望ましい。
【００４７】
［変形例４］
第２の実施形態の説明では、図１０を用いて、分岐パタン７０１〜７０７の短手方向（Ｙ軸方向）の長さをアナログ的に変化させる場合について説明した。しかし、分岐パタンの形状をこれに限定する必要はない。例えば、第５のヒータ５ｅに変えて図１１に示す第６のヒータ５ｆを使用することもできる。図１１に示されるように、第６のヒータ５ｆでは、分岐パタンの短手方向の長さを段階的に変化させている。このように配線することによって、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度を等しくすることができる。つまり、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７とするができる。
【００４８】
［変形例５］
第２の実施形態および変形例４では、分岐パタン７０１〜７０７のＸ軸方向の厚さが同じ場合について説明した。変形例５では、第１のヒータ５に変えて図１２に示す第７のヒータ５ｇを使用する。図１２（ｂ）に示されるように、第７のヒータ５ｇでは、電源入力端子Ｔから離れるにしたがって分岐パタン７０１〜７０７のＸ軸方向の厚さを厚くしている。つまり、電源入力端子Ｔから離れるにしたがって分岐パタン７０１〜７０７のＺ軸方向の単位長さ当たりの抵抗を小さくしている。共通電極７００をこのように配線することによって、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗の差を小さくしている。これにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度は、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７となる。
【００４９】
［変形例６］
変形例６では、第１のヒータ５に変えて図１３に示す第８のヒータ５ｈを使用することもできる。図１３に示されるように、第８のヒータ５ｈでは、分岐パタン７０１〜７０７のＸ軸方向の厚さを段階的に変化させている。分岐パタン７０１〜７０７をこのように配線することによって、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗の差を小さくしている。これにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度は、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７となる。
【００５０】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、発熱抵抗体５０１〜５０７の形状を工夫することにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流の電流密度の差を小さくする技術について説明する。以下、第３の実施形態を説明する。第１の実施形態および第２の実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
【００５１】
図１４（ａ）は、図３に示された定着装置４において、第１のヒータ５に置換される第９のヒータ５ｉのＹ−Ｚ平面図である。図１４（ａ）に示されるように、第９のヒータ５ｉでは、発熱抵抗体５０１〜５０７の短手方向（Ｙ軸方向）の長さが、電源入力端子Ｔから離れるほど短くなるように形成されている。つまり、電源入力端子Ｔから離れるほど発熱抵抗体のＺ軸方向の単位長さ当たりの抵抗が小さくなっている。また、分岐パタン７０１〜７０７を設けず、共通電極７００が発熱抵抗体５０１〜５０７に直接接続されている。
【００５２】
発熱抵抗体５０１を流れる電流をｉ１，発熱抵抗体５０２を流れる電流をｉ２，発熱抵抗体５０３を流れる電流をｉ３，以下同様にして、発熱抵抗体５０７を流れる電流をｉ７とする。電源入力端子Ｔから離れた発熱抵抗体に流れる電流ほど、共通電極７００の配線抵抗は大きくなる。例えば、電流ｉ１が流れる共通電極７００の配線抵抗は、電流ｉ７が流れる共通電極７００の配線抵抗よりも大きい。一方、発熱抵抗体５０１〜５０７は、電源入力端子Ｔから離れるほどＺ軸方向の単位長さ当たりの抵抗が小さくなっている。つまり、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る共通電極７００の配線抵抗と各発熱抵抗体の抵抗との合計値が近似するように、発熱抵抗体５０１〜５０７が形成されている。
【００５３】
以上に説明したように、第３の実施形態に係る定着装置４の第９のヒータ５ｉでは、電源入力端子Ｔから離れるにしたがって発熱抵抗体５０１〜５０７のＹ軸方向の長さを短くしている。これにより、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７としている。このように電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度のばらつきを小さくすることにより、発熱抵抗体５０１〜５０７のＺ軸方向の単位長さ当たりの発熱量を均一にすることができ、印刷用紙の左端から右端までのトナーの定着度を均一することができる。これにより、印刷された画像の画質を向上することができる。
【００５４】
［変形例７］
変形例７では、第１のヒータ５に変えて図１５に示す第１０のヒータ５ｊを使用する。図１５（ｃ）に示されるように、第１０のヒータ５ｊでは、電源入力端子Ｔから離れるにしたがって発熱抵抗体５０１〜５０７のＸ軸方向の厚さを厚くしている。つまり、電源入力端子Ｔから離れるにしたがって発熱抵抗体５０１〜５０７のＺ軸方向の単位長さ当たりの抵抗を小さくしている。発熱抵抗体５０１〜５０７のＸ軸方向の厚さをこのように形成することによって、電源入力端子Ｔから各発熱抵抗体に至る配線抵抗の値と各発熱抵抗体の抵抗の値との合計値が近似するようにしている。これにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度は、ｉ１／Ｓ１≒ｉ２／Ｓ２≒ｉ３／Ｓ３≒ｉ４／Ｓ４≒ｉ５／Ｓ５≒ｉ６／Ｓ６≒ｉ７／Ｓ７となる。
【００５５】
以上、第１の実施形態では、共通電極７００の形状を工夫することにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度の差を小さくするための技術について説明した。第２の実施形態では、分岐パタン７０１〜７０７の形状を工夫することにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度の差を小さくするための技術について説明した。第３の実施形態では、発熱抵抗体５０１〜５０７の形状を工夫することにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度の差を小さくするための技術について説明した。また、各実施形態では、パタンの長さおよびパタンの断面の厚さを工夫することにより、発熱抵抗体５０１〜５０７を流れる電流ｉ１〜電流ｉ７の電流密度の差を小さくするための技術について説明した。上述した実施形態に加え、これらの複数の技術を組み合わせて適用することもできるし、さらに変形して使用することもできる。例えば、図１６に示すヒータ５ｋでは、分岐パタン７０１〜７０７の短手方向（Ｙ軸方向）の長さ、分岐パタン７０１〜７０７のＸ軸方向の厚さ、発熱抵抗体５０１〜５０７の短手方向（Ｙ軸方向）の長さ、発熱抵抗体５０１〜５０７のＸ軸方向厚さ、を電源入力端子Ｔからの距離に応じて変化させている。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ＭＦＰ（複合機）
１１  本体
１４  操作パネル
１７  プリンタ部
１８  給紙カセット
１９  走査ヘッド
２０  画像形成部
２１  中間転写ベルト
２２  感光体ドラム
２３Ｋ  帯電器
２４Ｋ  現像器
２５Ｋ  一次転写ローラ
２６Ｋ  クリーナ
２７Ｋ  ブレード
３１  駆動ローラ
３３  二次転写ローラ
４  定着装置
４００  加熱装置
４０２  定着ベルト
４４０  加圧ローラ
４４２  保護層
４４４  シリコンスポンジ層
４４６  鉄心
５，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ，５ｉ，５ｊ，５ｋ  ヒータ
５０  導電体層
５０１〜５０７  発熱抵抗体
５１２  表面保護層
５１４  セラミック基板
５１６  ホルダー
５２  発熱抵抗層
６０１〜６０７  個別電極
７００  共通電極
７０１〜７０７  分岐パタン
８００  電源装置
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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