(57)【要約】【課題】省エネルギー化が可能な加熱体を必要以上に高い温度に設定することなく、かつ加圧ニップの幅に影響を与えにくいように配置することで、消費電力を抑えた定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置で、記録材上のトナー画像を加圧ニップにて定着する少なくとも一方が無端ベルトとされる第1及び第２の回転体と、前記無端ベルトとされる回転体に当接し、加熱ニップにてトナー画像部に対応する領域を選択的に加熱する加熱体と、を有し、前記加熱体の長手方向に直交する断面内で、前記加熱体の中心は、前記加圧ニップの中心からずれた位置にあって、前記加圧ニップの幅に対して前記加熱ニップの幅を大きくした。【選択図】図１
2015121650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上のトナー画像を加圧ニップにて定着する少なくとも一方が無端ベルトとされる第1及び第２の回転体と、
前記無端ベルトとされる回転体に当接し、加熱ニップにてトナー画像部に対応する領域を選択的に加熱する加熱体と、
を有し、
前記加熱体の長手方向に直交する断面内で、
前記加熱体の中心は、前記加圧ニップの中心からずれた位置にあって、前記加圧ニップの幅に対して前記加熱ニップの幅を大きくしたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
記録材上のトナー画像を加圧ニップにて定着する、無端ベルトとされる第1の回転体および前記第１の回転体に対向する対向体と、
前記無端ベルトとされる前記第１の回転体に当接し、加熱ニップにてトナー画像部に対応する領域を選択的に加熱する加熱体と、
を有し、
前記加熱体の長手方向に直交する断面内で、
前記加熱体の中心は、前記加圧ニップの中心からずれた位置にあって、前記加圧ニップの幅に対して前記加熱ニップの幅を大きくしたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記加熱体の配置面を記録材搬送面に対し斜設させた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】
前記加熱体の長手方向に直交する断面内で、前記加熱体の中心は、前記加熱ニップの中心から前記記録材の搬送方向における上流側にずれた位置にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記無端ベルトが、弾性層を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記弾性層は、前記無端ベルトの長手方向に直交する断面内における厚み方向の熱伝導率が、前記無端ベルトの長手方向の熱伝導率の２倍以上かつ５００倍以下であることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記配置面を平面として前記記録材搬送面に対し斜設させることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項８】
前記配置面を曲面として前記記録材搬送面に対し斜設させることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項９】
前記加熱体は、前記無端ベルトとの当接側において前記無端ベルトとの当接側に向けて凸状となる形状を有することを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記加熱体は、サーマルヘッドであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記サーマルヘッドは、トナー像の画素サイズ以上のサイズのヒータ素子が前記記録材の搬送方向に複数列配置されたものであることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記弾性層の厚み方向に針状フィラーを配向させたことを特徴とする請求項５または６に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記弾性層は、多孔質であることを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記弾性層の前記厚み方向の熱伝導率が、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であること特徴とする請求項１２または１３に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記弾性層の前記長手方向の熱伝導率が、０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であること特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１６】
記録材上にトナー画像を形成する画像形成部と、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の定着装置と、
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、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置に搭載されて省エネルギー化が図られる定着装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境保全のための省資源化及び省エネルギー化の要求が、一般的に高まっている。複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置においても、省エネルギー化のために消費電力を抑える動きが活発化しており、特に電力消費の激しい定着装置の分野で、消費電力を抑えるための技術開発が進んでいる。
【０００３】
従来より、定着装置において、通紙する記録材（記録用紙）に持っていかれる熱が大きいというエネルギー損失に関して改善の余地がある。実際に、記録用紙上にプリントされるトナー画像部の面積の割合は、１枚当り実質２〜１０％程度である場合が殆どであるにも拘らず、残りの９０〜９８％の領域（トナー画像部以外の領域）において無駄に熱が奪われている。従って、省エネルギー化の観点から、非画像部分（トナー画像部以外の領域）は加熱せず、画像部分（トナー画像部の領域）のみ加熱することが考えられる。
【０００４】
このような省エネルギー化を図るものとして、加圧ニップ（ニップ部）において記録材搬送方向に線状発熱体（サーマルヘッド）を２連装し、記録材上のトナー画像部の領域のみ加熱する定着装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２９３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案されている定着装置では、加熱ニップの幅（加熱幅）を大きくするとき、加熱ニップの幅が加圧ニップの幅に影響を与え易い配置であるため、加圧ニップの幅の拡大に関連した新たな問題を引き起こし易い。例えば、画像比率が高い場合に、加圧ニップでの温度低下が大きくなってしまう。
【０００７】
なお、特許文献１のように加熱幅を大きくすることをしないで、加熱体としてのサーマルヘッドの温度を高く設定する場合（装置の高速化に対応）は、サーマルヘッドと無端状ベルトとの摺動部の摩耗を促進するなどの新たな問題を引き起こし易い。
【０００８】
本発明の目的は、省エネルギー化が可能な加熱体を必要以上に高い温度に設定することなく、かつ加圧ニップの幅に影響を与えにくいように配置することで、消費電力を抑えた定着装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、記録材上のトナー画像を加圧ニップにて定着する少なくとも一方が無端ベルトとされる第1及び第２の回転体と、前記無端ベルトとされる回転体に当接し、加熱ニップにてトナー画像部に対応する領域を選択的に加熱する加熱体と、を有し、前記加熱体の長手方向に直交する断面内で、前記加熱体の中心は、前記加圧ニップの中心からずれた位置にあって、前記加圧ニップの幅に対して前記加熱ニップの幅を大きくしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る別の定着装置は、記録材上のトナー画像を加圧ニップにて定着する、無端ベルトとされる第1の回転体および前記第１の回転体に対向する対向体と、前記無端ベルトとされる前記第１の回転体に当接し、加熱ニップにてトナー画像部に対応する領域を選択的に加熱する加熱体と、を有し、前記加熱体の長手方向に直交する断面内で、前記加熱体の中心は、前記加圧ニップの中心からずれた位置にあって、前記加圧ニップの幅に対して前記加熱ニップの幅を大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る画像形成装置は、記録材上にトナー画像を形成する画像形成部と、上記定着装置と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、省エネルギー化が可能な加熱体を必要以上に高い温度に設定することなく、かつ加圧ニップの幅に影響を与えにくいように配置することで、消費電力を抑えた定着装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態に係る加熱体としてのサーマルヘッドの模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の制御ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの電気構成ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの最初のヘッド列の動作を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの異なるヘッド列の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係るフィルムの蓄熱量に関する実施例１ａ、比較例１ａ、比較例２ａの動作を説明する模式図である。
【図９】本発明の実施形態に係るフィルムの表面温度に関する実施例１ａ、比較例１ａ、比較例２ａの動作を説明する模式図である。
【図１０】トナー／記録材の内部の温度分布に関する実施例１ａ、比較例１ａ、比較例２ａの動作を説明する模式図である。
【図１１】（ａ）はフィラーを含む本発明の異なる実施形態に係るフィルムの断面図、（ｂ）はフィラーの説明図である。
【図１２】熱伝導率測定を説明する図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は比較例１ｂ、２ｂと実施例１ｂの発熱分布を比較した図である。
【図１４】空隙およびフィラーを含む本発明の異なる実施形態に係るフィルムの断面図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は実施例１ｂと比較例３ｂとの発熱分布を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
先ず、記録用紙の搬送面で搬送方向に対して垂直な方向（長手方向）に多分割された発熱体をもつサーマルヘッドを使用した本実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置を説明する。図２は、このような画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は、図中左側より、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部を備えている。
【００１６】
中間転写ベルト８の下方には、レーザースキャナユニット７が配置されており、各色の感光体２ａ（イエロー）、２ｂ（マゼンタ）、２ｃ（シアン）、２ｄ（ブラック）に各色の画像データに基づいて変調されたレーザ光を照射する。レーザ光の照射前には、それぞれの１次帯電器３ａ（イエロー）、３ｂ（マゼンタ）、３ｃ（シアン）、３ｄ（ブラック）にて、感光体２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全面を帯電させた状態にしている。
【００１７】
現像器４ａ（イエロー）、４ｂ（マゼンタ）、４ｃ（シアン）、４ｄ（ブラック）は、レーザースキャナユニット７によりレーザ光を照射された各色の感光体に各色のトナーを静電的に付着させる。各色の感光体に付着したトナーは、中間転写ベルト８に転写され、ベルトは図中Ａの方向に進行し、転写された各色のトナー画像は、二次転写ローラ１２にて、記録材としての記録用紙Ｐへと再度転写される。
【００１８】
更に、レーザースキャナユニット７の下方に給紙ユニット１７、手差しマルチトレイ２０を配置し、記録用紙Ｐの搬送パス１８、搬送ローラ１９、２次転写ローラ１２を縦に配置し、その上方に定着装置１６（後に詳述）を備える。更に、定着装置１６の下流側には定着排紙ローラ２１が配置されている。記録用紙Ｐの表裏面（両面）に画像を形成する場合には、定着排紙ローラ２１を逆回転することにより、片面の画像形成及び定着が終了した記録用紙Ｐを両面搬送路２３へと搬送し、記録用紙Ｐの裏面に再度画像形成を行うべく二次転写ローラ１２の方向へ再給紙する。
【００１９】
なお、記録用紙センサ２４は、給紙ユニット１７や手差しマルチトレイ２０から給紙される記録用紙Ｐ、及び両面搬送路２３から再給紙される記録用紙Ｐを検知するためのセンサである。定着装置１６により記録用紙Ｐへ画像が定着された後、記録用紙Ｐは排紙トレイ２２へと排紙される。
【００２０】
（定着装置）
図１は、本実施形態に係る定着装置１６の断面図である。定着装置１６は、記録材としての記録用紙Ｐを加熱して記録材上のトナー画像（未定着画像）を定着する装置である。ここで、記録用紙Ｐの搬送方向に直交する長手方向に多分割された加熱体としてのサーマルヘッド（トナー像の画素サイズ以上のサイズのヒータ素子）２０１が、記録用紙Ｐの搬送面に対し斜設される（幅方向）。そして、サーマルヘッド２０１は、上記長手方向に多分割されて配置される列を記録材搬送方向（幅方向）で複数設ける（複数列配置）。
【００２１】
ここで、サーマルヘッド２０１は、昇温の速い低熱容量の加熱体として、不図示の加圧部材により無端ベルトであるフィルム１６a（第１の回転体）を介して加圧ローラ１６ｂ（第２の回転体）に対して加圧される。そして、サーマルヘッド２０１とフィルム１６ａの接触ニップ（加熱ニップＮｈ）により、サーマルヘッド２０１の熱をフィルム１６ａに伝熱する。このようにして、サーマルヘッド２０１は無端ベルトとされる第１の回転体に当接し、トナー画像部に対応する領域を選択的に加熱する。本実施形態では、トナー画像部に対応する領域以外を加熱せず、トナー画像部に対応する領域のみを加熱する。
【００２２】
フィルム１６ａは、基層が１５μｍのＰＥＴ、表層が１０μｍのＰＦＡで構成されている。サーマルヘッド２０１に対向する加圧ローラ１６ｂは、鉄製の芯金の外側に２ｍｍ厚のシーコーンゴムと５０μｍ厚のＰＦＡ表層を設け、モータにより外部から駆動され記録用紙Ｐの搬送を行う。本実施形態の加圧ローラ１６ｂのＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度は、７０°である。図１の分離板１６ｃは、フィルム１６aと記録用紙Ｐとを分離する機能を持つ。
【００２３】
ここで、図１の矢印方向に搬送されてきた記録用紙Ｐは、フィルム１６aと加圧ローラ１６ｂにより形成されるニップ部（加圧ニップＮｐ）を通過するとき、サーマルヘッドがオンされた領域のみ搬送中の記録用紙Ｐ上のトナー像が加熱され、記録用紙に定着される。
【００２４】
図３（ａ）に示されるように、サーマルヘッド２０１にはフィルム回転方向（幅方向）に各５個、搬送方向と直交した方向（長手方向）に各１７０個、計８５０個のヘッド（Ｈａ１〜Ｈａｎ、Ｈｂ１〜Ｈｂｎ、・・・、Ｈｅ１〜Ｈｅｎ）が設けられている。各ヘッド（Ｈａ１〜Ｈａｎ、Ｈｂ１〜Ｈｂｎ、・・・、Ｈｅ１〜Ｈｅｎ）は、直径φ１．０ｍｍである。そして、各ヘッドは、幅方向、長手方向共に２ｍｍの間隔で並べられている。
【００２５】
なお、サーマルヘッド２０１の幅方向、長手方向のヘッドの数は多ければ多いほど、即ち解像度が高ければ高いほど画像パターンに合わせて発熱を行うことができる。これにより、無駄な発熱を防ぎ省エネ効果が得られる。省エネルギー化と、高解像度化、ヘッド数増加のコストおよびその制御にかかるコストを考慮し、サーマルヘッド２０１のヘッド間隔は０．０８〜５ｍｍ程度が望ましい。
【００２６】
例えば、図３（ｂ）のように、先端Ｈにｎ個の発熱体であるヘッド（Ｈ１、Ｈ２、・・・Ｈｎ）が設けられる場合、ヘッド（Ｈ１、Ｈ２、・・・Ｈｎ）は３００ｄｐｉの間隔で記録用紙Ｐの幅の分だけ、およそ５０００個並べられる（ヘッド間隔は０．０８５ｍｍ）。
【００２７】
本実施形態では、サーマルヘッド２０１とフィルム１６ａの接触ニップ（加熱ニップＮｈ）の幅（加熱幅）は９ｍｍであり、フィルム１６ａと加圧ローラ１６ｂの接触ニップ（加圧ニップＮｐ）の幅の６ｍｍよりも大きく構成されている。
【００２８】
また、図１のように加熱ニップＮｈは、加圧ニップＮｐのフィルム１６ａ回転方向上流側にオフセットするように、記録材搬送面に対し斜設される。即ち、図１の紙面内でサーマルヘッド２０１の幅方向の中心は、ニップ部の中心から上流側にずれた位置として構成される。上流側にずれた位置としたのは、フィルム１６ａ内面から表面への伝熱時間がかかるため、加熱ニップＮｈで加熱した熱が加圧ニップＮｐでフィルム１６ａ表面に到達するようにするためである。
【００２９】
（制御部）
図４は、画像形成装置１００の制御ブロック図である。制御部５０１は、ＣＰＵ５０２、ＲＯＭ５０３、及びＲＡＭ５０４を有する。ＣＰＵ５０２は、画像形成装置１００全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ５０３には、画像形成装置１００で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ５０４は、ＣＰＵ５０２が動作するためのシステムワークメモリであり、また画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能する。
【００３０】
ＣＰＵ５０２は、外部のスキャナ、ＰＣ、及びＦＡＸ等の外部装置３００から画像データを受信し、画像形成装置１００の内部に設けられた各種センサ類５０７の出力に応じて、各種モータ類５０６を制御して記録用紙Ｐへの画像形成動作を行う。また、ユーザは、操作部５０５上の入力キーを用いて、画像形成装置１００に対する操作入力を行うことができる。
【００３１】
また、ＣＰＵ５０２は、サーマルヘッド制御部５０８に対して、電流量制御信号を送信する。ＣＰＵ５０２から送信された信号に応じて、サーマルヘッド制御部５０８は、サーマルヘッド２０１の各発熱体の駆動を制御する。
【００３２】
（サーマルヘッドの詳細）
１）電気構成ブロック
図５は、サーマルヘッド２０１の電気構成ブロック図である。サーマルヘッド２０１は、図３（ａ）に示されるｎ個のヘッド（Ｈａ１〜Ｈａｎ、Ｈｂ１〜Ｈｂｎ、Ｈｃ１〜Ｈｃｎ）に対応して設けられた、ｎ個の発熱体（抵抗ヒータ）６０４から構成される。また、サーマルヘッド制御部５０８は、ドライバ６０１と電流量制御回路６０２から構成される。
【００３３】
ＣＰＵ５０２（図４）は、サーマルヘッド制御部５０８へ電流量制御信号を送信し、電流量制御回路６０２は、ＣＰＵ５０２から送信される電流量制御信号に基づいて、抵抗ヒータ６０４へ流す電流値を制御する。また、ドライバ６０１は、ＣＰＵ５０２（図４）からの画像データにしたがって抵抗ヒータ６０４へ流す電流のオン／オフを制御する。
【００３４】
２）サーマルヘッドの動作
ここで、サーマルヘッド２０１の動作説明の中で、ヘッドを動作させるもしくはＯＮというという表現は、常に一定の電流を流し続けるという意味ではなく、画像を加熱／定着できるような温度にするという意味である。また、同様にヘッドを動作させないもしくはオフ（ＯＦＦ）という表現は、各ヘッドへの電力を遮断するという意味ではなく、画像を加熱／定着できるような温度よりも低い温度にするという意味である。
【００３５】
本実施形態では、プリント画像情報に基づき、サーマルヘッド２０１の各ヘッド（Ｈａ１〜Ｈａｎ、Ｈｂ１〜Ｈｂｎ、・・・、Ｈｅ１〜Ｈｅｎ）を駆動するかを決定する。図６は、サーマルヘッド２０１のヘッドａ列（Ｈａ１〜Ｈａｎ）の動作を示すフローチャートである。また、図７（ａ），（ｂ）は、ヘッドｂ〜ｅ列（Ｈｂ１〜Ｈｂｎ、・・・、Ｈｅ１〜Ｈｅｎ）の動作を示すフローチャートである。これらのフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ５０３（図４）に記憶されており、ＣＰＵ５０２により読み出されることにより実行される。
【００３６】
ＣＰＵ５０２（図４）は、図３（ａ）のヘッドＨａ１から順番に動作様式を決定する。また、記録用紙Ｐの位置及び記録用紙Ｐ上の未定着画像位置と、加熱位置関係は、用紙搬送スピード、画像形成タイミングと記録用紙の定着装置１６への突入タイミング、および搬送方向のヘッド位置から、あらかじめ計算されＲＡＭ５０４に記録されている。
【００３７】
以下、図６のフローチャートを用いて、先ずサーマルヘッド２０１のヘッドａ列（Ｈａ１〜Ｈａｎ）の動作を詳述する。記録用紙Ｐが定着装置１６に突入したタイミングで、サーマルヘッド２０１のｎ個のヘッド動作を順次行うために、変数ｍに１を代入する（Ｓ１００１）。次に、ＲＡＭ５０４情報を基に、ヘッドＨａｍが加熱する部分に対応したフィルム１６ａの位置が、加圧ニップＮｐで記録用紙Ｐに接触する領域に未定着画像があるかを判断する（Ｓ１００２）。
【００３８】
ヘッドＨａｍ加熱領域に未定着画像があると判断された場合は、ヘッドＨａｍの動作を行い、未定着画像がないと判断された場合は、ヘッドＨａｍの動作を行わない（Ｓ１００３、Ｓ１００４）。ｍ番目のヘッド動作を決定後、次のヘッド動作を決定するため、ｍに１を加算し、ｎ番目のヘッドまでＳ１００２〜Ｓ１００５の動作を行う（Ｓ１００５、Ｓ１００６）。ｎ番目のヘッド（Ｈａｎ）の動作決定後、記録用紙Ｐが加圧ニップＮｐにあるかどうかを、ＲＡＭ５０４情報をもとに判断する。
【００３９】
記録用紙Ｐが加圧ニップＮｐにある場合は、１番目のヘッドから動作決定するため、変数ｍに１を代入し、再び各のヘッドの動作を決定する。記録用紙Ｐが加圧ニップＮｐにない場合は、シーケンスを終了する（Ｓ１００７、Ｓ１００８）。
【００４０】
次に、図７（ａ）、（ｂ）のフローチャートを用いて、図３（ａ）に示すサーマルヘッド２０１のヘッドｂ〜ｅ列（Ｈｂ１〜Ｈｂｎ、・・・、Ｈｅ１〜Ｈｅｎ）の動作を詳述する。まず、図７（ａ）を用いて、各ヘッド列のＯＮタイミングを説明する。図６のフローチャートでヘッドＨａｍがＯＦＦからＯＮに切り替わったタイミングから所定時間Δｔ秒経過したところで、ヘッドＨｂｍの動作を行う（Ｓ２０００〜Ｓ２００２）。
【００４１】
Δｔは、ヘッドＨａｍがＯＮする部分に対応したフィルム１６ａとほぼ同じ位置をヘッドＨｂｍでＯＮできるように、搬送方向の各ヘッド列の間隔と、フィルム１６ａ搬送速度により計算され、あらかじめＲＯＭ５０３に記録されている。次に、ＨｂｍがＯＮに切り替わったタイミングからさらに所定時間Δｔ秒経過したところで、ヘッドＨｃｍの動作を行う（Ｓ２００３、Ｓ２００４）。
【００４２】
これにより、ヘッドＨａｍおよびヘッドＨｂｍが加熱する部分に対応したフィルム１６ａとほぼ同じ位置をヘッドＨｃｍで加熱できる。ヘッドＨｄｍ、Ｈｅｍにおいても、同様の動作を行い、シーケンスを終了する（Ｓ２００５〜Ｓ２００９）。
【００４３】
次に、図７（ｂ）を用いて各ヘッド列のＯＦＦタイミングを説明する。図６のフローチャートでヘッドＨａｍがＯＮからＯＦＦに切り替わったタイミングから所定時間Δｔ秒経過したところで、ヘッドＨｂｍの動作をＯＦＦする（Ｓ３０００〜Ｓ３００２）。ＨｂｍがＯＦＦになったタイミングからさらに所定時間Δｔ秒経過したところで、ヘッドＨｃｍをＯＦＦにする（Ｓ３００３、Ｓ３００４）。ヘッドＨｄｍ、Ｈｅｍにおいても、同様の動作を行い、シーケンスを終了する（Ｓ３００５〜Ｓ３００９）。
【００４４】
以上の動作により、未定着画像を定着する必要がない部分でヘッドＨｂｍをＯＦＦすることが可能であり、省エネルギー化が可能である。なお、本実施形態では、搬送方向の各ヘッド列の間隔は２ｍｍで一定であるので、Δｔは一定としているが、搬送方向の各ヘッド間隔を異ならせて、そのヘッド間隔に対応した遅延時間を使用しても良い。
【００４５】
また、図７（ａ）、（ｂ）の動作は、本実施形態ではＣＰＵに５０２によりソフトシーケンスとして動作を行っているが、ヘッドＨａｍに電気回路としてヘッドＨｂｍ〜Ｈｅｍを連動させるように構成させても良い。このようにすることで、サーマルヘッド２０１から引き出す信号線の数を減らすことが可能になり、省スペース、低コスト化が可能になる。
【００４６】
（本実施形態の動作）
本実施形態における記録用紙の搬送スピードは、２６０ｍｍ/secとしている。また、定着装置１６において、サーマルヘッド２０１の長手方向に直交する断面内で、フィルム１６ａとサーマルヘッド２０１で形成される加熱ニップＮｈの幅（加熱幅）は９ｍｍ、フィルム１６ａと加圧部材１６ｂで形成される加圧ニップＮｐの幅は６ｍｍである。
【００４７】
ここで、加熱ニップＮｈの幅（加熱幅）とは、記録材搬送面に斜設したヘッド配置面内におけるサーマルヘッド２０１とフィルム１６ａとの接触幅であり、サーマルヘッド２０１のヘッドの大きさと配置により計算される。本実施形態では、φ１．０ｍｍ幅のヘッドを２ｍｍ間隔で５列配置しているので、０．５ｍｍ＋２ｍｍ×４＋０．５ｍｍ＝９ｍｍとなる。なお、サーマルヘッド２０１とフィルム１６ａの間や、フィルム１６ａと加圧部材１６ｂの間に感熱紙や感圧紙を挟んで加圧、加熱し、感熱紙や感圧紙に記録された幅から、加熱ニップＮｈの加熱幅、加圧ニップＮｐの幅を測定することも可能である。
【００４８】
（本実施形態の効果）
以下に、本実施形態の効果を、比較例１ａ、２ａと本実施形態の実施例１ａとを比較して説明する。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、夫々、比較例１ａ、比較例２ａ、実施例１ａにおけるサーマルヘッド２０１の加熱ニップＮｈ、加圧ニップＮｐの関係および、ヘッドがオン（ＯＮ）された部分のフィルム１６ａの蓄熱量の模式図である。比較例１ａ、２ａ共に、加熱ニップの加熱幅は、加圧ニップの幅より小さい一方、実施例１ａでは加熱ニップＮｈの加熱幅は９ｍｍ、加圧ニップＮｐの幅は６ｍｍで、加熱ニップの加熱幅は、加圧ニップの幅より大きい。
【００４９】
比較例１ａは、本実施形態のサーマルヘッド２０１のヘッドの幅方向がａ列一列のみで、加熱ニップＮｈを狭く構成したもの（加熱ニップＮｈの加熱幅が１．５ｍｍ、加圧ニップＮｐの幅が３ｍｍ）である。比較例１ａでは、図８（ａ）に示すように加熱ニップＮｈでヘッドＨが加熱した部分のフィルム１６ａの部分の熱量が上昇する。そして、フィルム１６ａに蓄熱された熱量が加圧ニップＮｐで記録用紙Ｐに伝熱されて、フィルム１６ａ自身の蓄熱量が低下する。
【００５０】
比較例２ａは、本実施形態の定着装置１６における加圧ローラ１６ｂの硬度をＡｓｋｅｒ−Ｃで７０°から５５°に下げ、加圧ニップ（Ｎｐ）をより広く構成したもの（加熱ニップＮｈの加熱幅が９ｍｍ、加圧ニップの幅がＮｐが１０ｍｍ）である。比較例２ａ及び実施例１ａでは、搬送方向に連装された各ヘッド（Ｈａｍ〜Ｈｅｍ）からフィルム１６ａのほぼ同じ部分に加熱されるため、フィルム１６ａの蓄熱量は比較例１ａよりも増加する。
【００５１】
比較例１ａ、比較例２ａ、実施例１ａの構成において、ヘッドＨで加熱された位置のフィルム１６ａ表面温度をシミュレーションした結果を、模式図として図９に示す。この結果から、比較例１ａの構成では、フィルム１６ａの蓄熱量が十分ではなく、フィルム１６ａ表面温度が十分に上がらないため、定着可能温度に到達することができないことが分かる。一方、比較例２ａ及び実施例１ａの構成では、ヘッドＨを連装させ、加熱ニップＮｈを十分に確保することで、フィルム１６ａの表面温度を高くして、記録用紙Ｐ上の未定着画像を定着することができる。
【００５２】
（評価）
次に、比較例２ａと実施例１ａの性能を確認するため、キヤノン株式会社製カラー複合機image RUNNER ADVANCE C5255（image RUNNERは登録商標）に本実施形態の定着装置１６が搭載できるように改造し評価を行った。このとき、比較例２ａと実施例１ａの加熱ニップの加熱幅が異なるため、定着性能を同じにするように、ヘッドＨの温度を調整して評価した。実際の方法としては、記録用紙Ｐに熱電対を張り付けて、熱電対温度が比較例２ａと実施例１ａで同じになるようにヘッドへの供給電流を調整した。
【００５３】
具体的には、サーマルヘッド２０１に投入する最大電力を６００Ｗと制限して、キヤノン株式会社製ＧＦ−Ｃ１０４（坪量１０４ｇ／ｍ２）のＡ４サイズ紙を、黒色単色の罫線画像を連続で５０枚通紙を行った。この結果、実施例１ａ、比較例２ａ共にコールドオフセット等の画像不良は発生しなかった。次に、黒色単色罫線画像の代わりに全面Ｂｌｕｅ画像として、同様に連続５０枚通紙を行った。比較例２ａではコールドオフセットが発生して、トナーが記録用紙Ｐから剥がれてしまったが、実施例１ａでは、定着不良等の画像不良は発生しなかった。この結果を、図１０を用いて説明する。
【００５４】
図１０は、トナー／記録用紙Ｐの内部の温度分布に関し、実施例１ａを実線、比較例２ａを点線として模式的に示したものである。実施例１ａおよび比較例２ａの構成では、定着性能を一定にしているため、トナーと記録用紙Ｐの界面は同じ温度に設定してある。ここで、比較例２ａでは、加圧ニップＮｐの幅が本実施形態より大きく構成されて記録用紙Ｐへの伝熱時間が十分に確保されるため、ヘッドＨの温度は本実施形態の実施例１ａに比べ低く設定されている。
【００５５】
この結果、比較例２ａでは、実施例１ａよりトナー表面温度は低くなって、記録用紙Ｐへの伝熱時間が長くなり、記録用紙Ｐの裏面の温度が実施例１ａよりも上昇する。これに対し、実施例１ａでは、加圧ニップＮｐの幅が比較例２ａに比べて狭く構成されているので、ヘッドＨの温度は比較例２ａに比べ高く設定されているため、トナー表面温度は高く、記録用紙Ｐへの伝熱時間が短くなり、記録用紙Ｐ裏面温度は低くなる。
【００５６】
ここで、図１０において、各温度分布を積分した量が、記録用紙Ｐへ与えた総熱量すなわち消費エネルギーとなる。図１０に示すように、トナー層の厚さは１０μｍ程度である一方、記録用紙Ｐの一般的な厚さは、１００μｍ程度でより厚くなっている。よって、実施例１ａと比較例２ａの消費エネルギー量を比べるとき、図１０の領域Ａの面積より領域Ｂの面積の方が大きいことから、比較例２ａの方が消費エネルギーが大きい。
【００５７】
即ち、比較例２ａの方が、記録用紙Ｐの裏面（定着性能に対して影響しない）まで加熱してしまうことで、消費エネルギーが大きくなってしまうことが分かる。この結果、比較例２ａの構成では、全面画像などの多くのヘッドＨを駆動する場合、サーマルヘッド２０１の最大６００Ｗでは不足して、フィルム１６ａ表面温度を定着可能温度に維持することができなくなってしまい、定着不良が発生しまったことがわかる。
【００５８】
以上、本実施形態では、加熱ニップＮｈの加熱幅を加圧ニップＮｐの幅より大きくすることで、全面画像などの電力を多く消費する画像でもコールドオフセット定着不良を避けて、画像パターンに合わせた発熱制御で低消費電力である定着装置とすることができる。
【００５９】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態のフィルム１６ａの代わりに、フィルム１６ａとして基層が３０μｍのニッケル、弾性層として２００μｍのシリコーンゴム、表層が１０μｍのＰＦＡを備えるものを用いる。ここで、本実施形態の定着装置１６は、第１の実施形態と同様に画像形成装置に搭載できるように改造し、サーマルヘッド２０１の最大投入電力を９００Ｗに制限して、全面Ｂｌｕｅ画像で通紙耐久試験を行った。
【００６０】
本実施形態においても、コールドオフセット等の定着不良が発生することは無かった。また、本実施形態ではフィルム１６ａ表層に弾性層であるシリコーンゴムが形成されている。このため、比較的表面凹凸の大きい記録用紙Ｐとして再生紙キヤノン株式会社製ＧＦ―Ｒ０７０（坪量６７ｇ／ｍ２）のＡ４サイズ紙でＢｌｕｅ画像を通紙しても光沢ムラが発生するような問題は無かった。
【００６１】
《第３の実施形態》
第１、第２の実施形態では、加熱体であるサーマルヘッドの配置面を平面として記録材搬送面に対し斜設させたが、本実施形態では、加熱体であるサーマルヘッドの配置面を曲面として記録材搬送面に対し斜設させたことを特徴とする。本実施形態では、第２の実施形態のサーマルヘッド２０１は、フィルム１６ａとの当接側においてフィルム１６ａとの当接側に向けて凸状となる形状を有する。
【００６２】
これにより、幅広い搬送方向ヘッド列をフィルム１６ａに対しより安定して接触させることができる。ここで、本実施形態の定着装置１６は、第１の実施形態と同様に画像形成装置に搭載できるように改造し、サーマルヘッド２０１の最大投入電力を９００Ｗに制限して、全面Ｂｌｕｅ画像で通紙耐久試験を行った。本実施形態においても、コールドオフセット等の定着不良が発生することは無かった。
【００６３】
《第４の実施形態》
本実施形態（第１の形態、第２の形態）は、定着部材としてのフィルム１６ａが弾性層を備え、かつ弾性層の厚み方向における熱伝導率が、弾性層の面方向（長手方向）における熱伝導率の２倍以上で５００倍以下としたことを特徴とする。
【００６４】
図１１（ａ）、図１５（ａ）は、本実施形態（第１の形態）におけるフィルム１６ａの長手方向に直交する断面内における厚さ方向の図である。フィルム１６ａは、１５μｍのＰＥＴの基層３１、３００μｍの弾性層３２、１０μｍのＰＦＡの表層３３で構成されている。また、図１４は、本実施形態（第２の形態）におけるフィルム１６ａの長手方向に直交する断面内における厚さ方向の図である。
【００６５】
Ａ−１）弾性層
ここで、本実施形態に係る弾性層３２について詳述する。弾性層３２のベースポリマーは、付加硬化型液状シリコーンゴムを架橋硬化することで得られる。付加硬化型液状シリコーンゴムは、ビニル基等の不飽和結合を有するオルガノポリシロキサン（A）と、Si−H結合（ヒドリド）を有するオルガノポリシロキサン（B）とを有する未架橋シリコーンゴムである。加熱等によりビニル基等の不飽和結合に対してSi-Hが付加反応することで、架橋硬化が進行する。
【００６６】
反応を促進する触媒として、（A）には白金化合物を含有するのが一般的である。この付加硬化型液状シリコーンゴムは、本発明の目的を損なわない範囲で流動性を調節できる。なお、弾性層３２は、記録用紙Ｐの凹凸に追従できるように１００〜５００μｍ程度の厚さが必要である。
【００６７】
Ａ−２）針状フィラー
本実施形態では、弾性層３２は、シリコーンゴム３２ａに針状フィラー３２ｂであるカーボンファイバーが厚み方向に配向するように添加されている。ここで、針状とは、図１１（ｂ）に示すように１方向のみに他の方向に比べて長さを有する形状を指し、主に、短軸径と、長軸長さによってその形状を表すことができる。短軸径は特に限定されるものではないが、５〜１５μｍ程度のものが比較的容易に利用可能である。また、長軸長さは、５ｍｍ以下のものが好ましい。なお、針状フィラーの平均繊維径に対する平均繊維長の比をアスペクト比という。
【００６８】
本実施形態に用いられる針状フィラーとしては、直径に対する長さの比が大きい、すなわちアスペクト比が高い材料が使用できる。フィラー底面の形状は、円形状でも角形状でも構わず、後述する成形方法で配向する材料で有れば適用可能である。このような材料としては、ピッチ系炭素繊維が挙げられる。熱伝導率λが５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であるピッチ系炭素繊維を含有することにより、本実施形態のフィルムとしての特徴を好適に実施できる。針状のピッチ系炭素繊維は、より具体的な形状として、直径が５〜１１μｍでありかつ長さ（平均長さ）が１００μｍ〜１０００μｍ程度のものが例示でき、工業的に入手容易である。
【００６９】
ここで、針状フィラー３２ｂを弾性層３２中に５〜４０体積％含むことが望ましい。針状フィラーの含有量を上記範囲内とすることで、本実施形態に係る弾性層の熱伝導率をより確実に改善することができる。また、針状フィラーの含有による弾性層の成形性にも大きな影響を与えにくい。
【００７０】
Ａ−３）空隙
ここで、本実施形態（第２の形態）として、図１４のように、弾性層３２中に、針状フィラー３２ｂと空隙３２ｃを共存させても良い。このとき、針状フィラー３２ｂと空隙３２ｃとが相互に干渉しない状態で配置できることが重要である。発泡剤による空隙形成や、中空粒子による空隙形成等の空隙形成手段によっては空隙形成の際に針状フィラーの配向阻害を起こす場合がある。針状フィラーの配向状態は配向方向の熱伝導率を支配するため、配向が阻害されると本実施形態であるところの熱伝導異方性による効果が低減することとなり好ましくない。
【００７１】
一方、吸水性ポリマーに水を含ませた含水材料を用いて空隙を形成し多孔質とした場合には、共存する針状フィラーの配向阻害を低減できる。針状フィラーの軸方向への配向と、空隙形成を両立できるメカニズムについては、明らかではない。針状フィラーと含水材料が分散した未架橋付加硬化型液体シリコーンゴム（以下、この液体を液体組成物と記す）に発現するチクソトロピー性により、液体組成物の流動時に低粘度化するため、針状フィラーの配向が阻害されにくいのではないかと想定している。弾性層３２に空隙を有する場合は、加工性およびフィルムの耐久性の観点から、空隙率は７０体積％以下が好適である。
【００７２】
なお、本実施形態においては、発明の特徴の範囲を超えない限りは、弾性層３２中に、本実施形態に記載されていないフィラーや充填材や配合剤が、公知の課題の解決手段として含まれていても構わない。
【００７３】
Ａ−４）弾性層の熱特性
以下、本実施形態における弾性層３２の熱特性について述べる。本実施形態の弾性層３２は、厚み方向熱伝導率λ１と面方向（長手方向）熱伝導率λ２の比λ１/λ２（以下、この比をαと記す）が２〜５００である。熱伝導率比αが２以下だと熱の拡散を抑制する効果が十分に得られない場合がある。また、５００倍以上にするとサーマルヘッド２０１（図４）のヘッド間のトナーを十分に加熱できない場合がある。
【００７４】
厚さ方向の熱伝導率は１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましい。１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より低い厚さ方向熱伝導率では、フィルム１６ａ表面に熱を伝達しにくいためトナーを十分に加熱できない場合がある。また、１００Ｗ／（ｍ．Ｋ）以上にするためには、熱伝導フィラー多く添加しなくてはならず加工成形が困難である場合がある。
【００７５】
また、面方向（長手方向）の熱伝導率は０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましい。０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）より低い面方向熱伝導率では、空隙３２ｃを多くする必要があり、加工成形が困難である場合がある。０．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）より高い面方向熱伝導率ではサーマルヘッド２０１の熱が拡散してしまい、不必要なエネルギーを使用してしまう場合がある。
【００７６】
（本実施形態のフィルムの製造方法）
次に本実施形態のフィルムの製造方法について詳述する。
【００７７】
Ｂ−１）液体組成物配合
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、上記の針状フィラー３２ｂと、空隙３２ｃを設ける場合は、含水材料を配合する。配合は、未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムと針状フィラー３２ｂと含水材料を所定の量を秤量し、遊星式の万能混合攪拌機など、公知のフィラー混合撹拌手段により混合物を分散させることが可能である。
【００７８】
Ｂ−２）液体組成物層形成
液体組成物を公知の方法で型注型する。予め公知のプライマー処理を行った内型に配置した基層３１上に、液体組成物を長手方向に流動を与えながら注型する。このとき、内型と外型の間に高周波磁界を印加することにより、針状フィラー３２ｂが厚さ方向に配向し、厚さ方向の熱伝導率を効果的に高めることができる。なお、針状フィラー３２ｂを厚み方向に配向できる方法であれば、特に限定されない。
【００７９】
Ｂ−３）シリコーンゴム成分架橋硬化
液体組成物が充填されている型を密閉し、水の沸点以下の温度で５分〜１２０分熱処理し、シリコーンゴム成分を架橋硬化する。熱処理温度としては、６０〜９０℃が望ましい。含水材料を含んだ場合でも、密閉下であるので、含水材料中の水分を保持したまま、液体組成物の層中のシリコーンゴム成分を架橋硬化させることができる。
【００８０】
Ｂ−４）脱型
適宜、水冷・空冷等した後、架橋硬化後液体組成物層が積層された基層３１を外型から脱型する。
【００８１】
Ｂ−５）脱水
空隙３２ｃを設ける場合は、基層３１に積層した液体組成物層を加熱処理により含水材料中の水分を蒸発させて脱水し、空隙３２ｃを形成する。熱処理条件としては、１００℃〜２５０℃、１〜５時間が望ましい。空隙３２ｃを形成することで、フィルム１６ａの面方向の熱伝導率が低減する。
【００８２】
厚さ方向の熱伝導率は、配向した針状フィラー３２ｂが熱伝導パスとなり、面方向（長手方向）に比較して、熱伝導率が高く維持される。以上により、フィルム１６ａで厚み方向に熱伝導率が高い弾性層３２を形成することが可能となる。
【００８３】
（本実施形態の実施例）
フィルム１６ａの弾性層３２の針状フィラー３２ｂは、以下に示したピッチ系炭素繊維を使用した。空隙３２ｃを設ける場合、含水材料はレオジック２５０Ｈ（東亜合成株式会社製）に水を含水させたものである。レオジック２５０Ｈの量は含水材料に対して１ｗｔ％で調整した。
【００８４】
＜商品名：ＸＮ−１００−０５Ｍ（日本グラファイトファイバー（株）製）＞
平均繊維直径：９μｍ
平均繊維長Ｌ：５０μｍ
熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・Ｋ）
この針状フィラーを以下、１００−０５Ｍと記す。
【００８５】
＜商品名：ＸＮ−１００−１５Ｍ（日本グラファイトファイバー（株）製）＞
平均繊維直径：９μｍ
平均繊維長Ｌ：１５０μｍ
熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・Ｋ）
この針状フィラーを以下、１００−１５Ｍと記す。
【００８６】
＜商品名：ＸＮ−１００−０１Ｚ（日本グラファイトファイバー（株）製）＞
平均繊維直径：１０μｍ
平均繊維長Ｌ：１ｍｍ
熱伝導率９００Ｗ／（ｍ・Ｋ）
この針状フィラーを以下、１００−０１と記す。
【００８７】
なお、本実施形態の実施例では、弾性層３２と基層３１間を「ＤＹ３９−０５１」（商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製）のＡ液およびＢ液によって、接着を行っている。また、液体組成物配合工程では、万能混合撹拌機を使用しており、シリコーンゴム成分の硬化工程では熱風オーブン内９０℃、１時間の条件で熱処理を行った。弾性層３２の形成工程は、前記の内径３０（ｍｍ）のパイプ状筒型を使用した。さらに、脱水工程では、熱風オーブン内２００℃、４時間の条件で熱処理を行った。
【００８８】
（実施例１ｂ）
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「１００−０５Ｍ」を５体積％混合した。次に、内部に基層３１を設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型の工程を経て、弾性層３２を形成した。このようにして、本実施例１ｂのフィルム１６ａを得た。
【００８９】
（実施例２ｂ）
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「１００−０５Ｍ」を５体積％、含水材料を１０体積％混合した。次に、内部に基層３１を設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層３２を形成した。このようにして、本実施形態２ｂのフィルム１６ａを得た。
【００９０】
（実施例３ｂ、４ｂ）
実施例２ｂと同様な方法で、表1に示した処方により、本実施例３ｂ、４ｂのフィルム１６ａをそれぞれ得た。
【００９１】
（比較例１ｂ）
実施例１ｂと同様な方法で、上記に挙げた液体組成物ではなく、弾性層３２に熱伝導率０．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）の付加硬化型シリコーンゴムを用いて、本比較例１ｂのフィルム１６ａを得た。
（比較例２ｂ）
実施例１ｂと同様な方法で、上記に挙げた液体組成物ではなく、弾性層３２に熱伝導フィラーとして球状アルミナを体積３０％を添加し、付加硬化型シリコーンゴムを用いて熱伝導率１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の本比較例２ｂのフィルム１６ａを得た。
（比較例３ｂ）
実施例２ｂと同様な方法で、針状フィラー「１００−０１Ｚ」を４０体積％、含水材料を４０体積％混合した液体組成物を使用して、本比較例３ｂのフィルム１６ａを得た。
【００９２】
（比較例４ｂ）
実施例２ｂと同様な方法で、針状フィラー「１００−０１」を４５体積％、含水材料を４５体積％混合した液体組成物を使用した場合では、成形上困難であり、評価に適した本比較例４ｂのフィルム１６ａを得ることができなかった。
【００９３】
（比較例５ｂ）
実施例２ｂと同様な方法で、針状フィラー「１００−０５Ｍ」を５体積％、含水材料を８０体積％混合した液体組成物を使用した場合では、成形上困難であり、評価に適した本比較例５ｂのフィルム１６ａを得ることができなかった。
【００９４】
（厚み方向及び長手方向の熱伝導率測定）
フィルム１６ａの弾性層３２の切り出しサンプル５３ｂｓの熱伝導率測定を、以下のように行った。本測定例では、まず面方向の熱伝導率測定を行った。図１２を用いて、フィルム１６ａの弾性層の軸方向及び厚み方向の熱伝導率測定について説明する。図１２は、周方向（１５ｍｍ）×軸方向（１５ｍｍ）×厚み（設定厚み）に切り出したサンプル５３ｂｓを重ね合わせて、厚みが約１５ｍｍになるよう作成した熱伝導率評価用試料である。
【００９５】
熱伝導率を測定する際は、図１２に示すように厚さ０．０７ｍｍ、幅１０ｍｍのテープＴAで被測定試料を固定した。次に、被測定面の平面度を得るために剃刀にて被測定面及び被測定面裏面をカットする。そして、この被測定試料を２セット用意して、センサＳを被測定試料で挟み、測定を行う。測定はホットディスク法熱物性測定装置ＴＰＡ−５０１（京都電子工業株式会社製）を使用した。
【００９６】
厚み方向の熱伝導率の測定の際は、上記と同様の方法で被測定試料の向きを変えて測定した。なお、本測定例では厚み方向および、面方向の熱伝導測定５回の平均値を用い、厚み方向熱伝導率λ１と面方向熱伝導率λ２の比αを算出した。
【００９７】
（本実施形態の効果）
本実施形態における記録用紙の搬送スピードは２６０ｍｍ/secとし、定着装置１６においてフィルム１６ａと加圧部材１６ｂで形成される加圧ニップは６ｍｍである。以下に、本実施形態の効果を、比較例と比較して説明する。
【００９８】
図１３は、サーマルヘッド２０１のヘッドＨａ、Ｈｃをオフ、ヘッドＨｂの温度を１５０℃の一定としたときの、加圧ニップにおける、実施例１ｂの構成と比較例１ｂ、２ｂ、３ｂのフィルム１６ａの表面の発熱量を示した模式図である。比較例１ｂでは、弾性層３２の熱伝導率が０．４Ｗ／ｍＫと低いため、発熱量が低くなってしまい、フィルム表面の温度がトナーを定着できる温度に達することができないことが分かる。
【００９９】
実施例１ｂ、比較例２ｂ、比較例３ｂの構成では、比較例１ｂと同じサーマルヘッド２０１のヘッド温度にしても、弾性層３２の熱伝導率が高いため、表面の発熱量は記録用紙Ｐ上のトナーを十分定着できる温度に到達することができる。また、比較例２ｂの構成では、サーマルヘッド２０１で発熱した熱が面方向（長手方向）にも広がっている。しかし、実施例１ｂ、比較例３ｂの構成では、厚み方向に配向した針状フィラー３２ｂによる熱異方性により、熱が面方向（長手方向）に広がらず厚み方向に熱伝導する。
【０１００】
このため、効率良く必要な部分のみを加熱することが可能である。これにより、フィルム１６ａの熱異方性を設けることで、不必要な部分を加熱することなく、発熱エネルギー抑えることが可能である。
【０１０１】
図１５（ａ）、図１５（ｂ）は、サーマルヘッド２０１のヘッドＨａ，Ｈｂ，Ｈｃの温度を１５０℃の一定としたときの加圧ニップにおける実施例１ｂ、比較例３ｂのフィルム１６ａの表面の発熱量を示した模式図である。実施例１ｂ（図１５（ａ））の構成では、各ヘッドの発熱により、軸方向の発熱量が均一になり、ヘッドとヘッドの間でもトナーを十分に定着できる温度とすることができる。
【０１０２】
しかし、比較例３ｂ（図１５（ｂ））の構成では、厚み方向の熱伝導率が面方向に対して５００倍以上と極端に熱異方性が高いため、サーマルヘッド２０１のヘッド間を十分に加熱することができない。これにより、比較例３ｂの構成では、ヘッドとヘッドの間にあるトナーを十分定着できる温度にすることができずに定着不良が発生する場合がある。
【０１０３】
本実施形態の効果を確認するために、実施例１ｂおよび比較例１ｂ乃至３ｂの定着装置を画像形成装置において格子画像を連続通紙したときの消費電力を測定した。比較例１ｂ乃至３ｂと実施例１ｂの性能を確認するため、キヤノン株式会社製カラー複合機image RUNNER ADVANCE C5255（image RUNNERは登録商標）に本例の定着装置１６が搭載できるように改造し、評価を行った。このとき、サーマルヘッド２０１の温度が一定になるようにヘッドへの供給電流を調整して評価した。そして、キヤノン株式会社製ＧＦ−Ｃ１０４（坪量１０４ｇ／ｍ２）のＡ４サイズ紙を、黒色単色の罫線画像を連続で５０枚通紙を行った。
【０１０４】
この結果、実施例１ｂ、比較例２ｂでは、コールドオフセット等の画像不良は発生しなかった。しかし、比較例１ｂでは画像域全域でコールドオフセットが発生し、比較例３ｂでは、サーマルヘッド２０１のヘッドＨに対応していない軸方向位置でコールドオフセットが発生した。これは、比較例１ｂ、３ｂでは、図１３（ａ）、１５（ｂ）のように記録用紙上のトナーに十分な熱を供給できなかったためである。
【０１０５】
次に、連続通紙したときのサーマルヘッド２０１での消費電力をＷＴ１０００（ＨＩＯＫＩ社製）で測定したところ、実施例１ｂの構成では平均３０Ｗであったのに対し、比較例２ｂの構成では平均６０Ｗであった。これは、比較例２ｂでは、図１３（ａ）のように、発熱分布がブロードになってしまうため、必要以上の電力が必要になってしまったためである。そのほかの実施例２ｂ乃至４ｂについても同様の実験を行い、その結果を表１に示した。
【０１０６】
以上、本実施形態では、フィルム１６ａの弾性層３２にて針状フィラー３２ｂを厚さ方向に配向させることにより、サーマルヘッド２０１の消費電力を低減することが可能である。
【０１０７】
【表１】
2015121650.tif 000003
【０１０８】
（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
【０１０９】
（変形例１）
上述した実施形態では、無端ベルトが第１の回転体に設けられたが、無端ベルトが第２の回転体に設けられても良い。また、無端ベルトが第１の回転体、第２の回転体の双方に設けられても良い。
【０１１０】
（変形例２）
上述した実施形態では、加熱体の配置面を記録材搬送面に対して斜設させて加圧ニップの幅に対して加熱ニップの幅を大きくしたが、本発明はこれに限られない。即ち、加熱体の配置面を記録材搬送面と平行に設け、加熱体の中心が加圧ニップの中心からずれた位置にあるようにして加圧ニップの幅に対して加熱ニップの幅を大きくしても良い。
【０１１１】
（変形例３）
上述した実施形態では、加熱体の配置面を記録材搬送面に対する斜設として記録材搬送方向に対し鈍角となる方向に設けたが、加熱体の配置面を記録材搬送方向に対し垂直あるいは鋭角となる方向に斜設させても良い。
【０１１２】
（変形例４）
上述した実施形態では、回転体および加圧体としての加圧用回転体４が定着回転体を加圧する場合を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、加圧体としてでなく対向体としての回転体４が定着回転体としての定着ベルトとしてのフィルム１６ａから加圧される場合にも同様に適用できる。ここで、対向体とは、定着回転体に対向し、定着回転体と圧接して定着ニップ部を形成し、移動する記録材を定着ニップ部で挟持する部材である。
【０１１３】
（変形例５）
上述した実施形態では、加圧体として定着回転体と共に回転する加圧用回転体４を示したが、本発明はこれに限られず、加圧体として固定された平板状の加圧パッドに適用可能である。
【０１１４】
（変形例６）
上述した実施形態では、トナー画像部に対応する領域以外を加熱せず、トナー画像部に対応する領域のみを加熱するものとしたが、本発明はこれに限らない。即ち、トナー画像部に対応する領域を加熱すると共に、トナー画像部に対応する領域以外を僅かに加熱（極微小に加熱）するものであっても良い。
【０１１５】
（変形例７）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１６ａ・・定着フィルム、１６ｂ・・加圧部材、２０１・・サーマルヘッド、Ｎ・・ニップ部、Ｎｐ・・加圧ニップ、Ｎｈ・・加熱ニップ
【図１】
2015121650.tif 000004
【図２】
2015121650.tif 000005
【図３】
2015121650.tif 000006
【図４】
2015121650.tif 000007
【図５】
2015121650.tif 000008
【図６】
2015121650.tif 000009
【図７】
2015121650.tif 000010
【図８】
2015121650.tif 000011
【図９】
2015121650.tif 000012
【図１０】
2015121650.tif 000013
【図１１】
2015121650.tif 000014
【図１２】
2015121650.tif 000015
【図１３】
2015121650.tif 000016
【図１４】
2015121650.tif 000017
【図１５】
2015121650.tif 000018