(57)【要約】【課題】  本発明は、給電部から複数の位置に接続するもので、接続位置に対して温度が不均一になるのを防止する。【解決手段】  発熱抵抗体７５と、発熱抵抗体７５に電力を供給する給電部７４ａ，７４ｂと、給電部７４ａ，７４ｂと発熱抵抗体７５の異なる位置（給電側位置Ｐｓ、中央位置Ｐｃ、非給電側位置Ｐｎ）を接続し、給電部７４ａ，７４ｂから前記異なる位置までの電圧降下の差を相殺するように構成された電気抵抗を有する導電部７２ａ，７２ｂと、を有することを特徴とする。【選択図】      図３
2019012155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と、
前記発熱体に電力を供給する給電部と、
前記給電部と前記発熱体の異なる位置を接続し、前記給電部から前記異なる位置までの電圧降下の差を相殺するように構成された電気抵抗を有する導電部と、
を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
発熱体と、
前記発熱体に電力を供給する給電部と、
前記給電部と前記発熱体とを電気的に接続する導電部と、
を有する加熱装置であって、
前記発熱体は、第１の接続部と、該第１の接続部よりも前記給電部からの距離が長い第２の接続部と、においてそれぞれ前記導電部と接続し、
前記第１の接続部における電気抵抗値は、前記第２の接続部における電気抵抗値よりも大きいことを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
前記第１の接続部と前記第２の接続部の電気抵抗値は、前記給電部からそれぞれの接続部までの電気抵抗値に応じて設定されることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記発熱体は長尺状であり、前記給電部は、前記発熱体の長手方向の一端側に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱装置を有することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の定着装置を有す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、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に設けられる定着装置及びそれに使用される加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、電子写真プロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセス等の各種画像形成プロセス手段が設けられる。そして、記録材として、転写材シート、エレクトロファックスシート、静電記録紙が使用される。更に、ＯＨＴ（OverHead Transparency）シート（ＯＨＰ（OverHead Projector）に使用される透明なシート）、印刷用紙、フォーマット紙等の各種記録材が使用される。これらの記録材に転写方式、直接方式等により目的の画像情報の未定着トナー像を形成担持させる。記録材に形成担持させた目的の画像情報の未定着トナー像は、定着装置により記録材の表面に固着画像として加熱定着させる。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置に設けられる定着装置としては、筒状の定着フィルムと、該定着フィルムの内周面に接触するヒータと、定着フィルムを介してヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラ等のバックアップ部材と、を有するものがある。このような定着装置は、定着ニップ部で未定着トナー像が形成された記録材を搬送しながら加熱及び加圧して未定着トナー像を熱溶融させて記録材に熱定着する。
【０００４】
加熱用のヒータとして、ヒータ基板の長手方向に沿って二本の電極を設け、この二本の電極の間に発熱抵抗体を設けた構成をとることができる。ヒータの長手方向に沿った二本の電極は僅かながら電気抵抗を有する。このためヒータの長手方向の一端部に設けた給電部から二本の電極を介して発熱抵抗体に通電したとき、給電部側から二本の電極の長手方向に沿って電圧降下が生じる。これにより発熱抵抗体にかかる電圧が給電部側から二本の電極の長手方向に沿って減少し、ヒータの長手方向において不均一な温度勾配が生じる。
【０００５】
特許文献１では、ヒータの発熱抵抗体が設けられた面の裏側に導電部を設け、発熱抵抗体が設けられた面の電極に形成されたスルーホールと、導電部に形成されたスルーホールとを接続する複数の接続パターンを設ける。これにより電極の電気抵抗に起因する電圧降下により長手方向で不均一な温度勾配を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２９０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のようなヒータを図７に示す比較例を用いて説明する。図７に示す比較例では、図７（ａ）に示すヒータ１９の発熱抵抗体７５の短手方向の両端部に設けられた電極部７３ａ，７３ｂの裏側に設けられる図７（ｂ）に示す導電部７２ａ，７２ｂにも電気抵抗がある。このため図７（ａ）に示す各給電部７４ａ，７４ｂから図７（ｂ）に示す導電部７２ａ，７２ｂの長手方向に沿って図７（ｂ）の右側に向かって離れるに従って電圧降下が起こる。そのため図７（ａ）に示す各給電部７４ａ，７４ｂに近いほど発熱抵抗体７５の発熱量が高くなり、ヒータ１９の長手方向（図７（ａ），（ｂ）の左右方向）における温度の不均一が発生する。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、給電部から複数の位置に接続するもので、接続位置に対して温度が不均一になるのを防止する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明に係る加熱装置の代表的な構成は、発熱体と、前記発熱体に電力を供給する給電部と、前記給電部と前記発熱体の異なる位置を接続し、前記給電部から前記異なる位置までの電圧降下の差を相殺するように構成された電気抵抗を有する導電部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、給電部から複数の位置に接続するもので、接続位置に対して温度が不均一になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る加熱装置を備えた定着装置の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る加熱装置の構成を示す平面説明図である。
【図４】画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態のヒータの長手方向における給電側位置と、中央位置と、非給電側位置における各抵抗値を示す図である。
【図６】本実施形態のヒータの長手方向における給電側位置と、中央位置と、非給電側位置における各発熱量を示す図である。
【図７】（ａ）は、比較例の加熱装置の発熱抵抗体が設けられる表面側の構成を示す平面説明図である。（ｂ）は、比較例の加熱装置の発熱抵抗体が設けられる側とは反対側（裏面側）の構成を示す平面説明図である。
【図８】比較例の加熱装置の長手方向位置における温度を示す図である。
【図９】本実施形態と比較例とで加熱装置に１００Ｖの交流電圧を印加して加熱装置の長手方向の中央位置の温度が１８０℃になるように温調制御を行った場合の加熱装置の長手方向における温度分布を比較した図である。
【図１０】本実施形態と比較例とで加熱装置に１００Ｖの交流電圧を印加して加熱装置の長手方向の中央位置に接触して設けられたサーミスタの検知温度が２００℃になるように温調制御を行う。その場合の定着ニップ部の長手方向における温度分布を比較した図である。
【図１１】図１０のサーミスタの検知温度が２００℃近傍における画像弊害である高温オフセットが発生する温度と、定着不良が発生する温度を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図により本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【００１３】
＜画像形成装置＞
図１を用いて本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の構成について説明する。図１は、本発明に係る加熱装置を定着装置に備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置１６における画像形成の流れとしては、先ず、帯電バイアス電源１から帯電手段となる帯電ローラ２に帯電バイアスが印加される。これにより図１の時計回り方向に回転する像担持体となる感光ドラム３の表面を所定の一定電位に帯電させる。
【００１４】
その後、一様に帯電した感光ドラム３の表面に露光手段となる露光装置４により画像情報に応じた光を照射して所定の電位に低下させて静電潜像を形成する。現像手段となる現像装置５の現像容器内に収容されたトナー１７は、現像剤担持体となる現像スリーブ６の表面上に一様に担持される。そして、現像スリーブ６の表面上に担持されたトナー１７を感光ドラム３の表面に形成された静電潜像に供給してトナー像として現像する。
【００１５】
このとき、図示しない現像バイアス電源から現像スリーブ６に現像バイアスが印加される。感光ドラム３の表面上に形成された静電潜像の電位と、現像スリーブ６に印加された現像バイアス電位との電位差により形成される電界の作用を利用して現像スリーブ６の表面上に担持された帯電されているトナー１７を感光ドラム３の表面上に付着させる。
【００１６】
一方、紙等の記録材７が図示しない給送手段により感光ドラム３の表面と、転写手段となる転写ローラ８とにより形成される転写ニップ部Ｎに搬送される。転写バイアス電源２３から転写ローラ８に転写バイアスが印加される。これにより感光ドラム３の表面に形成されたトナー像は、転写ニップ部Ｎにおいて記録材７に転写される。転写後に感光ドラム３の表面に残留した残トナーは、クリーニング手段となるクリーニングブレード９により掻き取られてクリーナ１０内に回収される。
【００１７】
転写ニップ部Ｎにおいてトナー像が転写された記録材７は、入り口ガイド１１に沿って、定着手段となる定着装置１２に搬送される。定着装置１２に設けられた定着ユニット２０と、加圧ローラ２１とにより形成される定着ニップ部２２に搬送された記録材７は、加熱及び加圧されてトナー像が熱溶融して記録材７に熱定着される。その後、画像形成装置１６の機外に排出される。
【００１８】
＜定着装置＞
次に、図２を用いて本発明に係る加熱装置を備えた定着装置１２の構成について説明する。図２は、本発明に係る加熱装置を備えた定着装置１２の構成を示す断面説明図である。図２に示す定着装置１２は、定着ユニット２０と、加圧ローラ２１とを有して構成されている。定着ユニット２０は、加熱装置となるヒータ１９、無端状の定着フィルム１５、フィルムガイド１３、ステー１４、温度検知素子となるサーミスタ１８とを有して構成されている。
【００１９】
本実施形態のヒータ１９は、セラミックヒータとして構成される。図４に示す電力制御部４００により電源３００を介して電力制御された交流電圧が図３に示す給電部７４ａ，７４ｂに印加される。給電部７４ａ，７４ｂは、長尺状の発熱抵抗体７５（発熱体）に電力を供給する。給電部７４ａ，７４ｂは、発熱抵抗体７５（発熱体）の長手方向の一端側に設けられている。
【００２０】
給電部７４ａ，７４ｂから導電部７２ａ，７２ｂ、複数の接触部となる抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３、電極部７３ａ，７３ｂを介して発熱体となる発熱抵抗体７５に交流電流が供給されてジュール熱により発熱する。導電部７２ａ，７２ｂは、給電部７４ａ，７４ｂと発熱抵抗体７５（発熱体）とを電気的に接続する。
【００２１】
定着フィルム１５は、ポリイミドにより厚さが約７０μｍの円筒形で構成されている。これによりヒータ１９からの熱を効率良く記録材７上に転写されたトナー１７に伝える。定着フィルム１５には、図示しない直流電源から直流電圧が印加されている。これによりトナー１７が定着フィルム１５の外周面に付着することを防いでいる。本実施形態の定着フィルム１５の厚さを７０μｍに設定したがこれに限定する必要はない。定着フィルム１５の厚さは、５０μｍ〜１００μｍの範囲に設定するのが好ましい。
【００２２】
フィルムガイド１３は、長手方向（図２の手前側から奥側に向かう方向）に沿って複数のリブが設けられている。これにより定着フィルム１５の内周面との摺動抵抗を抑えながら該定着フィルム１５の摺動回転を補助する。ステー１４は、鋼板で構成され、定着ニップ部２２での加圧力を長手方向（図２の手前側から奥側に向かう方向）において均一に加える。
【００２３】
ヒータ１９のセラミックからなる基板７１の裏側に設けられたサーミスタ１８は、ヒータ１９の温度変化を検知する。図４に示す制御手段となる電力制御部４００は、サーミスタ１８の検知結果に基づいてヒータ１９の目標温度を決定し、ヒータ１９への電力制御を行い、ヒータ１９の温度を目標温度に保つ。フィルムガイド１３は、液晶ポリマー樹脂で出来ており、溝部１３ａ内にヒータ１９を保持し、定着フィルム１５の内周面がフィルムガイド１３の外周面に当接摺動して回転する際の軌道を確保する役割を有している。
【００２４】
加圧ローラ２１の芯金２１ａは、例えば、アルミニウム、鉄等の材料が用いられる。芯金２１ａの形状は、長手方向における中心に向かって外径が小さくなるテーパ形状とし、芯金２１ａの外径は３０ｍｍとする。本実施形態では、芯金２１ａの外径を３０ｍｍに設定したが、これに限定する必要はない。芯金２１ａの外径は、１０ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。
【００２５】
加圧ローラ２１の弾性層２１ｂとしては、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料が用いられる。特に、弾性層２１ｂとして、シリコーンゴムを用いる場合には、耐膨張性を向上させるために該弾性層２１ｂの表面上にフッ素層をコーティングすることが好ましい。また、加圧ローラ２１の芯金２１ａの表面上に弾性層２１ｂを設けることで、定着ニップ部２２を通過した後の記録材７の分離性が向上するとともに、記録材７にトナー像を転写したときの出力画像の光沢性が向上する。
【００２６】
加圧ローラ２１の表層２１ｃは、例えば、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）チューブの材料が用いられる。表層２１ｃの厚みは３０μｍとする。特にこれに限定する必要はなく、表層２１ｃの厚みは２０μｍ〜８０μｍが望ましい。
【００２７】
加圧ローラ２１は、図示しない付勢手段となるバネにより定着フィルム１５を挟んでヒータ１９に対して所定の圧力（ニップ圧）で圧接されている。これにより定着ユニット２０と加圧ローラ２１とにより定着ニップ部２２を形成している。
【００２８】
加圧ローラ２１は、図示しない駆動手段となるモータにより回転駆動される。これにより定着フィルム１５を従動回転させると共に、定着ニップ部２２に導入された記録材７を定着フィルム１５の外周面と密着させた状態で搬送する。記録材７が定着ニップ部２２に搬送されることで、記録材７の表面上に形成担持された未定着のトナー像がヒータ１９の熱とニップ圧とにより熱定着される。
【００２９】
＜加熱装置＞
次に、図３を用いて本発明に係る加熱装置の構成について説明する。図３は、本発明に係る加熱装置の構成を示す平面説明図である。図３に示すように、加熱装置となるヒータ１９は、電気的絶縁性を有する基板７１を有する。基板７１は、厚さが１．０ｍｍの耐熱性を有し、電気的絶縁性を有する材料で、高い熱伝導を有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒素アルミ（ＡｌＮ）等の長尺状で平板短冊状で構成され、高剛性を有する。
【００３０】
ヒータ１９は、更に、発熱体となる長尺状の発熱抵抗体７５を有する。発熱抵抗体７５は、基板７１の表面上に該基板７１の長手方向（図３の左右方向）に沿って平行に設けられる。発熱抵抗体７５は、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）等の導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一に１０μｍの厚さの膜状に塗布した後、焼成することにより基板７１の表面上に固着される。発熱抵抗体７５の全体の電気抵抗は１１．５Ωである。発熱抵抗体７５は、チタン酸バリウム等の正の抵抗温度特性（ＰＴＣ特性）を有する焼成成形体等でも良い。
【００３１】
本実施形態の基板７１は、長手方向（図３の左右方向）の長さが約２８０ｍｍである。基板７１の短手方向（図３の上下方向）の幅は１０ｍｍである。発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）の長さは、約２３０ｍｍである。発熱抵抗体７５の短手方向（図３の上下方向）の幅は３．５ｍｍである。発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）における中心位置７５ａが記録材７の搬送方向と直交する方向における中心位置（搬送中心）となるよう基板７１の表面上に設けられている。
【００３２】
本実施形態のヒータ１９は、長尺状の基板７１の表面上で該基板７１の短手方向（図３の上下方向）の中央部に該基板７１の長手方向（図３の左右方向）に沿って長尺状の発熱抵抗体７５が設けられる。基板７１の表面上で該発熱抵抗体７５の短手方向（図３の上下方向）における両端部の全長に亘って、該発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）に沿って長尺状の電極部７３ａ，７３ｂがそれぞれ電気的に接続されている。
【００３３】
基板７１の表面上で該電極部７３ａ，７３ｂの長手方向（図３の左右方向）に沿って長尺状の導電部７２ａ，７２ｂが電極部７３ａ，７３ｂと所定の間隔を有して平行に設けられている。導電部７２ａ，７２ｂは、長尺状の発熱抵抗体７５（発熱体）の長手方向（図３の左右方向）に沿って設けられる。
【００３４】
電極部７３ａ，７３ｂと導電部７２ａ，７２ｂとは、それぞれの長手方向（図３の左右方向）における異なる位置において、複数の接触部となる各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３により電気的に接続されて通電される。本実施形態において異なる位置は、以下の３つの位置に設定される。発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）の一端部で給電部７４ａ，７４ｂに最も近い給電側位置Ｐｓである。更に、発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）の他端部で給電部７４ａ，７４ｂから最も遠い非給電側位置Ｐｎである。更に、発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）における中央位置Ｐｃである。
【００３５】
即ち、各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３（複数の接触部）は、発熱抵抗体７５（発熱体）及び導電部７２ａ，７２ｂの長手方向（図３の左右方向）における異なる位置で該発熱抵抗体７５（発熱体）と導電部７２ａ，７２ｂとを通電させる。異なる位置は、給電側位置Ｐｓ、中央位置Ｐｃ、非給電側位置Ｐｎである。
【００３６】
図３に示す発熱抵抗体７５と、電極部７３ａ，７３ｂと、各導電部７２ａ，７２ｂと各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３とは、基板７１の表面上に設けられた図示しない耐圧ガラスからなるガラスコート層により被覆されている。本実施形態のヒータ１９は、セラミックヒータとして構成される。
【００３７】
図示しないガラスコート層の厚みは、２０μｍ〜１００μｍ程度を有する。例えば、熱伝導率が２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上のアルミナ等の熱伝導に優れた無機酸化物フィラーを２５ｗｔ％〜３５ｗｔ％（重量パーセント）加える。これにより摺動性を向上させたガラス等のオーバーコート層として構成できる。このようなガラスコート層により発熱抵抗体７５及び各導電部７２ａ，７２ｂと各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３（配線パターン）を機械的、化学的、電気的に保護することができる。
【００３８】
基板７１の表面上で導電部７２ａ，７２ｂの長手方向（図３の左右方向）の一端部（図３の左端部）には、給電部７４ａ，７４ｂが設けられている。各給電部７４ａ，７４ｂの表面上にはガラスコート層は設けられておらず、露出しており、図示しない給電端子が接続されて通電可能になっている。
【００３９】
各導電部７２ａ，７２ｂと各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３と、電極部７３ａ，７３ｂとは、銀（Ａｇ）の含有率が９０ｗｔ％（重量パーセント）以上で、且つ、パラジウム（Ｐｄ）を含む導電性を有する金属材料からなる。また、これらの体積低抗率は２．０μΩ・ｃｍで形成された配線パターンからなる。
【００４０】
電極部７３ａ，７３ｂは、発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）に沿って該発熱抵抗体７５の短手方向（図３の上下方向）の両端部に電気的に接触した状態で配置されている。各電極部７３ａ，７３ｂの短手方向（図３の上下方向）の幅は、１ｍｍである。
【００４１】
各導電部７２ａ，７２ｂは、各電極部７３ａ，７３ｂの外側に所定の距離を設けて各電極部７３ａ，７３ｂの長手方向（図３の左右方向）に沿って非接触状態で配置されている。各導電部７２ａ，７２ｂと、各電極部７３ａ，７３ｂとは、複数の接触部となる各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３のみで電気的に接触して接続されている。
【００４２】
各導電部７２ａ，７２ｂの短手方向（図３の上下方向）の幅は、１ｍｍである。各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３は、それぞれ各給電部７４ａ，７４ｂから近い順に配置される。
【００４３】
＜比較例＞
図７に示す比較例のヒータ１９の構成について説明する。図７（ａ）は、比較例のヒータ１９（加熱装置）の発熱抵抗体７５が設けられる表面側の構成を示す平面説明図である。図７（ｂ）は、比較例のヒータ１９（加熱装置）の発熱抵抗体７５が設けられる側とは反対側（裏面側）の構成を示す平面説明図である。
【００４４】
図７に示す比較例のヒータ１９の基板７１、電極部７３ａ，７３ｂ、発熱抵抗体７５の材料と大きさ等は、図３に示す本実施形態のヒータ１９と同様に構成されるため重複する説明は省略する。
【００４５】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、比較例のヒータ１９では、図２に示す定着フィルム１５の内周面に対向する側の面（表面）に図７（ａ）に示す電極部７３ａ，７３ｂが設けられている。一方、図２に示すフィルムガイド１３の溝部１３ａの底面に対向する側の面（裏面）に図７（ｂ）に示す導電部７２ａ，７２ｂが設けられている。図７（ａ）に示す電極部７３ａ，７３ｂから図７（ｂ）に示す導電部７２ａ，７２ｂに亘って基板７１を貫通して導電部７２ａ，７２ｂと電極部７３ａ，７３ｂとをそれぞれ電気的に接続するスルーホール（Through Hole）７０が設けられている。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）に示す比較例のヒータ１９では、基板７１の長手方向（図７（ａ）の左右方向）の一端部（図７（ａ）の左端部）に各給電部７４ａ，７４ｂが設けられている。一方、導電部７２ａ，７２ｂの長手方向（図７（ｂ）の左右方向）の一端部（図７（ｂ）の左端部）にも、それぞれスルーホール７０が設けられている。図７（ａ）に示す給電部７４ａ，７４ｂは、スルーホール７０を介して図７（ｂ）に示す導電部７２ａ，７２ｂにそれぞれ電気的に接続される。
【００４７】
導電部７２ａ，７２ｂ及び電極部７３ａ，７３ｂは、各給電部７４ａ，７４ｂから図７（ａ），（ｂ）の右方向に離れるに従って自身の僅かな電気抵抗により電圧降下が発生する。このため図７（ａ）の左端部に設けられた各給電部７４ａ，７４ｂ側の給電側位置Ｐｓと、図７（ａ）の右端部に設けられた非給電側位置Ｐｎとでは、発熱抵抗体７５に流れる電流が異なり、これにより発熱量が異なる。
【００４８】
図８は、図７に示す比較例のヒータ１９の各給電部７４ａ，７４ｂ間に１００Ｖの交流電圧を印加したときのヒータ１９の長手方向における給電側位置Ｐｓと、中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎのそれぞれの発熱量を示す。ヒータ１９の長手方向における給電側位置Ｐｓと、非給電側位置Ｐｎとでは、発熱量が約１６Ｗ（２８０．８９Ｗ−２６４．５５Ｗ＝１６．３４Ｗ）異なり、各給電部７４ａ，７４ｂ側の給電側位置Ｐｓの発熱量が大きくなる。
【００４９】
図５は、図３に示す本実施形態のヒータ１９の長手方向における給電側位置Ｐｓと、中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎにおける各抵抗値を示す図である。図５に示すように、図３に示す本実施形態のヒータ１９の給電側位置Ｐｓにおける各抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１の電気抵抗は、それぞれ、７．０６Ωである。また、中央位置Ｐｃにおける各抵抗調整部７６ａ２，７６ｂ２の電気抵抗は、それぞれ、４．７６Ωである。また、非給電側位置Ｐｎにおける各抵抗調整部７６ａ３，７６ｂ３の電気抵抗は、それぞれ、０．０２Ωである。
【００５０】
発熱抵抗体７５（発熱体）は、第１の接続部となる各抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１と、該抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１（第１の接続部）よりも各給電部７４ａ，７４ｂからの距離が長い第２の接続部となる各抵抗調整部７６ａ２，７６ｂ２と、においてそれぞれ導電部７２ａ，７２ｂと接続し、抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１（第１の接続部）における電気抵抗値は、抵抗調整部７６ａ２，７６ｂ２（第２の接続部）における電気抵抗値よりも大きい。
【００５１】
尚、第１、第２の接続部は、抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１と、抵抗調整部７６ａ２，７６ｂ２との関係以外にも抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１と、抵抗調整部７６ａ３，７６ｂ３との関係、或いは、抵抗調整部７６ａ２，７６ｂ２と、抵抗調整部７６ａ３，７６ｂ３との関係においても同様に設定される。このような第１の接続部と第２の接続部の電気抵抗値は、各給電部７４ａ，７４ｂからそれぞれの接続部までの電気抵抗値に応じて設定される。
【００５２】
即ち、本実施形態では、各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３の電気抵抗値を給電側位置Ｐｓと、中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎとで変化させている。各給電部７４ａ，７４ｂから各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３までの電気抵抗値を異なる値で適宜設定する。これにより各給電部７４ａ，７４ｂから各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３までの導電部７２ａ，７２ｂと電極部７３ａ，７３ｂが有する電気抵抗に起因する異なる電圧降下を相殺する。
【００５３】
導電部７２ａ，７２ｂは、給電部７４ａ，７４ｂと発熱抵抗体７５（発熱体）の異なる位置（給電側位置Ｐｓ、中央位置Ｐｃ、非給電側位置Ｐｎ）を接続し、給電部７４ａ，７４ｂから前記異なる位置までの電圧降下の差を相殺するように構成された電気抵抗を有する。
【００５４】
給電側位置Ｐｓにおける各抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１と、中央位置Ｐｃにおける各抵抗調整部７６ａ２，７６ｂ２には、それぞれ体積抵抗率の異なるシリコーンペーストを使用する。非給電側位置Ｐｎにおける各抵抗調整部７６ａ３，７６ｂ３には、各導電部７２ａ，７２ｂと、各電極部７３ａ，７３ｂと同様に、銀とパラジウムのペーストを使用している。
【００５５】
図３に示す本実施形態のヒータ１９の長手方向における給電側位置Ｐｓと、中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎを考慮する。これらの位置における各導電部７２ａ，７２ｂと、各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３と、各電極部７３ａ，７３ｂと、発熱抵抗体７５の電気抵抗値の関係は図５に示す通りである。
【００５６】
図３に示す発熱抵抗体７５は、発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）の全長に亘って材質や発熱抵抗体７５の短手方向（図３の上下方向）の幅を変えていない。このため発熱抵抗体７５は、長手方向（図３の左右方向）の全長に亘って一定の抵抗温度係数を維持することが可能である。また、各導電部７２ａ，７２ｂと各電極部７３ａ，７３ｂとは、体積抵抗値から、それぞれの長さに応じた抵抗値を有する。
【００５７】
このとき、図３に示す本実施形態のヒータ１９の長手方向における給電側位置Ｐｓと、中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎにおける、それぞれの発熱量を一致させる。そのために、各抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３の電気抵抗値を以下の値に設定する。
【００５８】
給電側位置Ｐｓの各抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１の電気抵抗値を７．０６Ωに設定する。中央位置Ｐｃの各抵抗調整部７６ａ２，７６ｂ２の電気抵抗値を４．７６Ωに設定する。非給電側位置Ｐｎの各抵抗調整部７６ａ２，７６ｂ２の電気抵抗値を０．０２Ωに設定する。そのときの図３に示す本実施形態のヒータ１９の長手方向における給電側位置Ｐｓと、中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎにおける、それぞれの発熱量を図６に示す。
【００５９】
発熱抵抗体７５の全体の抵抗値は、１１．５Ωであるが、図３に示すように、給電側位置Ｐｓと、中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎとで三分割した場合、三分割したそれぞれの発熱抵抗体は、並列接続されるため各発熱抵抗体の抵抗値は、（１／１１．５Ω＝１／３４．５Ω＋１／３４．５Ω＋１／３４．５Ω）の関係になる。このため図５に示すように、給電側位置Ｐｓと、中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎでのそれぞれの発熱体抵抗の抵抗値は、それぞれ３４．５０Ωとなっている。
【００６０】
図３に示す本実施形態のヒータ１９の長手方向において、給電側位置Ｐｓから離れた中央位置Ｐｃと、非給電側位置Ｐｎでは、各電極部７３ａ，７３ｂと各導電部７２ａ，７２ｂとの電気抵抗により電圧降下する。このため各電極部７３ａ，７３ｂと各導電部７２ａ，７２ｂとで発熱する。このため発熱抵抗体７５では、各電極部７３ａ，７３ｂと各導電部７２ａ，７２ｂとの電気抵抗により電圧降下した分だけ発熱量が減少する。一方、各抵抗調整部７６ａ１，７６ｂ１，７６ａ２，７６ｂ２が有する電気抵抗により電圧降下する。これにより発熱抵抗体７５の発熱量を抑えることが可能となる。
【００６１】
図９に破線で示すグラフａは、図７に示す比較例のヒータ１９の各給電部７４ａ，７４ｂ間に１００Ｖの交流電圧を印加してヒータ１９の長手方向における中央位置Ｐｃの温度が１８０℃になるように温調制御を行なう。そのときのヒータ１９の長手方向位置における温度分布を示す。図９に実線で示すグラフｂは、図３に示す実施形態のヒータ１９の各給電部７４ａ，７４ｂ間に１００Ｖの交流電圧を印加してヒータ１９の長手方向における中央位置Ｐｃの温度が１８０℃になるように温調制御を行なう。そのときのヒータ１９の長手方向位置における温度分布を示す。
【００６２】
図７に示す比較例のヒータ１９では、図８に示すように、ヒータ１９の長手方向（図７（ａ）の左右方向）における給電側位置Ｐｓの方が非給電側位置Ｐｎよりも発熱抵抗体７５の発熱量が約１６Ｗ（２８０．８９Ｗ−２６４．５５Ｗ＝１６．３４Ｗ）ほど高い。このため図７に示す比較例のヒータ１９の長手方向（図７（ａ）の左右方向）における発熱抵抗体７５の発熱量の差により給電側位置Ｐｓと、非給電側位置Ｐｎとでは、図９に示すように、約２０℃（＝２００℃−１８０℃）の温度差が発生する。
【００６３】
一方、図３に示す本実施形態のヒータ１９では、図６に示すように、図３に示す本実施形態のヒータ１９の長手方向（図３の左右方向）における発熱量の合計が給電側位置Ｐｓ、中央位置Ｐｃ、非給電側位置Ｐｎの３点で一定（２４０．５９Ｗ）である。このため図９の実線のグラフｂで示すように、ヒータ１９の長手方向（図３の左右方向）における発熱量の差により生じる温度差は、最大で５℃程度である。これにより給電側位置Ｐｓと、非給電側位置Ｐｎとの温度差はなくなり、ヒータ１９の長手方向（図３の左右方向）における不均一な温度勾配を防止することが可能となる。
【００６４】
本実施形態では、発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）において給電側位置Ｐｓ、中央位置Ｐｃ、非給電側位置Ｐｎの三箇所にそれぞれ抵抗調整部７６ａ１〜７６ａ３，７６ｂ１〜７６ｂ３を設けた。発熱抵抗体７５の長手方向（図３の左右方向）において他の複数の位置に導電部７２ａ，７２ｂと電極部７３ａ，７３ｂとを電気的に接続すると共に、それぞれ異なる電気抵抗値を有する抵抗調整部７６ａ，７６ｂを設けても良い。尚、本実施形態では、材質を変えて抵抗調整部７６ａ，７６ｂの電気抵抗値を変えたが、他に抵抗調整部７６ａ，７６ｂの幅や厚みを変えて電気抵抗値を変化させても良い。
【００６５】
＜制御部＞
次に、図４を用いて画像形成装置１６の制御系の構成について説明する。図４は、画像形成装置１６の制御系の構成を示すブロック図である。図４に示す印刷制御部９９は、統合チップセット６１及びシステムバス６２を介してＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）６３に接続される。統合チップセット６１は、一連の関連のある複数の集積回路（ＩＣ；Integrated Circuit）を組み合わせて構成される。システムバス６２は、データの伝送路として構成される。
【００６６】
ＣＰＵ６３は、ＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）６４に記憶されたプログラムに基づいて各種の演算処理を行う。ＲＯＭ６４には、図示しない検出手段により検出された記録材を収容する図示しない給送カセットから図１に示す画像形成部まで記録材を搬送する際の記録材の搬送間隔が記憶される。更に、定着装置１２の定着温度、給送される記録材の温度、印刷ジョブの残り枚数等の各種情報が記憶されて格納されている。
【００６７】
ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory；スタティックランダムアクセスメモリ）６５は、ＣＰＵ６３による演算処理における作業領域として利用される。システムバス６２には、操作パネル６６と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）制御基板６７が接続されている。ＵＳＢ制御基板６７は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部装置６８と接続し、外部装置６８から画像データを受信することが出来る。
【００６８】
統合チップセット６１には、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等からなる画像メモリ６９が接続されている。画像メモリ６９には、画像読取部を構成するスキャナ２４により読み取られた画像データや外部装置６８から送信された画像データ等が一時的に記憶して格納される。
【００６９】
印刷制御部９９には、電力制御部４００とサーミスタ１８が接続されている。図２に示すサーミスタ１８によりヒータ１９の温度を検出し、サーミスタ１８が検出した電圧値から発熱抵抗体７５の温度を決定する。電力制御部４００により電源３００を制御してヒータ１９に設けられた発熱抵抗体７５が適切な温度になるように制御する。
【００７０】
図３に示す本実施形態のヒータ１９と、図７に示す比較例のヒータ１９とを用いて各ヒータ１９に１００Ｖの交流電圧を印加してヒータ１９の長手方向の中央位置Ｐｃに接触して設けられたサーミスタ１８の検知温度が２００℃になるように温調制御を行う。図１０は、その場合の図２に示す定着ニップ部２２の長手方向における温度分布を比較した図である。サーミスタ１８の検知温度が２００℃になったときヒータ１９が目標温度に到達する。図１１は、図１０のサーミスタ１８の検知温度が２００℃近傍において画像弊害である高温オフセットが発生する温度と、定着不良が発生する温度を示す拡大図である。
【００７１】
尚、高温オフセットとは、必要以上の高温でトナー１７が加熱された場合、トナー１７の粘弾性が変化し、トナー１７と定着フィルム１５の付着力がトナー粒子の凝集力よりも高くなりトナー１７が定着フィルム１５の外周面に付着するものである。一方、定着不良とは、温度が目標温度よりも低くなることによりトナー１７を十分に溶融出来ずに記録材からトナー１７が剥がれて画像不良となるものである。
【００７２】
図７に示す比較例のヒータ１９を用いる。すると、図１０及び図１１の破線のグラフｃに示すように、図２に示す定着ニップ部２２の長手方向において、中央位置Ｐｃの２００℃に対して給電側位置Ｐｓ側では２１０℃程度まで上昇して＋１０℃程度の温度差ができる。一方、非給電側位置Ｐｎ側では１９０℃程度まで下降して−１０℃程度の温度差ができる。
【００７３】
図３に示す本実施形態のヒータ１９を用いる。すると、図１０及び図１１の実線のグラフｄに示すように、図２に示す定着ニップ部２２の長手方向において、中央位置Ｐｃの２００℃に対して最大で３℃程度の温度差になる。図１１に示すように、画像弊害である高温オフセットが発生する温度は、本実施形態の構成であれば、サーミスタ１８による検知温度が２１０℃を超えると発生する。また、定着不良が発生する温度は、本実施形態の構成であれば、サーミスタ１８による検知温度が１９０℃を下回ると発生する。
【００７４】
図７に示す比較例のヒータ１９を用いて図２に示す定着ニップ部２２の長手方向における中央位置Ｐｃの温度が２００℃になるように温調制御を行なう。すると、定着ニップ部２２の長手方向における給電側位置Ｐｓでは定着ニップ部２２の温度が２１０℃に達するため高温オフセットが発生する。また、定着ニップ部２２の長手方向における非給電側位置Ｐｎでは定着ニップ部２２の温度が１９０℃まで下がるため定着不良が発生する。
【００７５】
一方、図３に示す本実施形態のヒータ１９を用いて図２に示す定着ニップ部２２の長手方向における中央位置Ｐｃの温度が２００℃になるように温調制御を行なう。すると、定着ニップ部２２の長手方向における温度差が最大で３℃程度である。このため定着ニップ部２２の長手方向における給電側位置Ｐｓから非給電側位置Ｐｎまでの全域において２１０℃を超えないため高温オフセットが発生しない。
【００７６】
また、定着ニップ部２２の長手方向における給電側位置Ｐｓから非給電側位置Ｐｎまでの全域において１９０℃以下にならないため定着不良も発生しない。これにより図３に示す本実施形態のヒータ１９を用いることで、導電部７２ａ，７２ｂの長手方向における電圧降下や発熱の影響によるヒータ１９の長手方向における不均一な温度勾配をなくすことが可能となる。
【符号の説明】
【００７７】
Ｐｓ…給電側位置（異なる位置）
Ｐｃ…中央位置（異なる位置）
Ｐｎ…非給電側位置（異なる位置）
７２ａ，７２ｂ…導電部
７４ａ，７４ｂ…給電部
７５…発熱抵抗体（発熱体）
【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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