(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ、簡単な構成で、優れた定着特性を発揮することのできる定着装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】定着装置９０は、回転可能に設けられた加圧ローラ９１と、加圧ローラ９１に接触する接触面９２７と、通電により発熱するヒータ９２４とを備え、回転しないように設けられた非回転部材９２とを有し、未定着像Ｔを担持する記録媒体Ｐをその未定着像Ｔ側の面を加圧ローラ９１に接触させつつ加圧ローラ９１と非回転部材９２との間に通過させて、記録媒体Ｐを加圧、加熱することで、未定着像Ｔを記録媒体Ｐに定着させるように構成されている。【選択図】図３
2008225394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた加圧ローラと、
前記加圧ローラに接触する接触面と、通電により発熱するヒータとを備え、回転しないように設けられた非回転部材とを有し、
未定着像を担持する記録媒体をその前記未定着像側の面を前記加圧ローラに接触させつつ前記加圧ローラと前記非回転部材との間に通過させて、前記記録媒体を加圧・加熱することで、前記未定着像を前記記録媒体に定着させるように構成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記記録媒体の搬送方向での前記非回転部材の最大幅は、前記加圧ローラの直径よりも短い請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記記録媒体の搬送方向および前記加圧ローラの軸方向のそれぞれの方向に直交する方向での前記非回転部材の長さは、前記加圧ローラの直径よりも短い請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記接触面の横断面形状は、前記加圧ローラ側に凸の凸曲面である請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記非回転部材は、前記ヒータを介して前記接触面と反対側に、前記ヒータを支持するための支持体を備えている請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記非回転部材は、前記ヒータと前記支持体との間に、前記ヒータからの熱を遮断する断熱部材を備えている請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記非回転部材の前記接触面を前記加圧ローラの外周面に圧接するように前記非回転部材を付勢する付勢手段を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記付勢手段は、弾性体である請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記接触面の摩擦係数は、前記加圧ローラの外周面の摩擦係数よりも低い請求項１ないし８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記非回転部材は、摺動性を有する低摩擦層を有し、該低摩擦層の表面が前記接触面を構成する請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記加圧ローラの表面は、粗面化されている請求項９または１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記ヒータは、ＰＴＣ特性を有する発熱体と、該発熱体に通電するための１対の電極とを備えている請求項１ないし１１のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１３】
回転可能に設けられた加圧ローラと、
前記加圧ローラに接触する接触面と、通電により発熱するヒータとを備え、回転しないように設けられた非回転部材とを有し、
未定着像を担持する記録媒体をその前記未定着像側の面を前記加圧ローラに接触させつつ前記加圧ローラと前記非回転部材との間に通過させて、前記記録媒体を加圧・加熱することで、前記未定着像を前記記録媒体に定着させるように構成された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、定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置は、露光、現像、転写、定着のプロセスにより、紙などの記録媒体上に、トナーからなる画像を形成する（例えば、特許文献１参照）。このような画像形成装置には、トナーにより形成されたトナー像を未定着状態で担持する紙等の記録媒体に加熱および加圧することにより、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置が備えられている。
【０００３】
このような定着装置としては、一般に、（１）互いに圧接回転する定着ローラおよび加圧ローラを備え、定着ローラおよび加圧ローラの圧接により形成されたニップ部に未定着像を担持した記録媒体を通過させ、未定着像を記録媒体上に定着させるように構成されている定着装置や、（２）循環回転可能に設けられた無端ベルトと、無端ベルトに圧接するように設けられた回転可能な加圧ローラとを備え、無端ベルトと加圧ローラとの圧接により形成されたニップ部に未定着像を担持した記録媒体を通過させ、未定着像を記録媒体上に定着させるように構成されている定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、このような定着装置では、加圧ローラを回転させるためのスペース（空間）と、定着ローラ（または、無端ベルト）を回転させるためのスペースとを確保しなければならず、定着装置の大型化を招いてしまう。すなわち、定着装置の小型化を図ることが難しい。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６７２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、小型化を図りつつ、簡単な構成で、優れた定着特性を発揮することのできる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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の定着装置は、回転可能に設けられた加圧ローラと、
前記加圧ローラに接触する接触面と、通電により発熱するヒータとを備え、回転しないように設けられた非回転部材とを有し、
未定着像を担持する記録媒体をその前記未定着像側の面を前記加圧ローラに接触させつつ前記加圧ローラと前記非回転部材との間に通過させて、前記記録媒体を加圧・加熱することで、前記未定着像を前記記録媒体に定着させるように構成されていることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、簡単な構成で、優れた定着特性を発揮することのできる定着装置を提供することができる。
【０００７】
本発明の定着装置では、前記記録媒体の搬送方向での前記非回転部材の最大幅は、前記加圧ローラの直径よりも短いことが好ましい。
これにより、定着装置の小型化を図ることができる。
本発明の定着装置では、前記記録媒体の搬送方向および前記加圧ローラの軸方向のそれぞれの方向に直交する方向での前記非回転部材の長さは、前記加圧ローラの直径よりも短いことが好ましい。
これにより、定着装置の小型化を図ることができる。
【０００８】
本発明の定着装置では、前記接触面の横断面形状は、前記加圧ローラ側に凸の凸曲面であることが好ましい。
これにより、前記加圧ローラの回転方向での、前記接触面と前記加圧ローラの外周面との接触部の長さを長くすることができる。その結果、定着装置の小型化を図りつつ、定着特性を向上させることができる。また、前記記録媒体を前記加圧ローラと前記非接触部材との間に導きやすくすることができる。
【０００９】
本発明の定着装置では、前記非回転部材は、前記ヒータを介して前記接触面と反対側に、前記ヒータを支持するための支持体を備えていることが好ましい。
これにより、前記非回転部材の機械的強度を向上させることができる。
本発明の定着装置では、前記非回転部材は、前記ヒータと前記支持体との間に、前記ヒータからの熱を遮断する断熱部材を備えていることが好ましい。
これにより、効率的に、前記ヒータからの熱を前記接触面に伝えることができる。その結果、省電力化定着特性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の定着装置では、前記非回転部材の前記接触面を前記加圧ローラの外周面に圧接するように前記非回転部材を付勢する付勢手段を有することが好ましい。
これにより、確実に、前記非回転部材を前記加圧ローラに圧接することができ、定着特性が向上する。
本発明の定着装置では、前記付勢手段は、弾性体であることが好ましい。
これにより、簡単な構成で、前記非回転部材を前記加圧ローラに圧接することができる。
【００１１】
本発明の定着装置では、前記接触面の摩擦係数は、前記加圧ローラの外周面の摩擦係数よりも低いことが好ましい。
これにより、前記接触面と前記加圧ローラの外周面との間に前記記録媒体を通過させる際に、前記接触面と前記記録媒体とを滑りやすくさせるとともに、前記加圧ローラの外周面と前記記録媒体との滑りを防止することができる。その結果、より確実に、前記記録媒体を前記加圧ローラの外周面の回転速度（周速度）とほぼ等しい速度で搬送することができ、前記未定着像の乱れを効果的に防止することができる。
【００１２】
本発明の定着装置では、前記非回転部材は、摺動性を有する低摩擦層を有し、該低摩擦層の表面が前記接触面を構成することが好ましい。
これにより、比較的簡単に、前記接触面と前記加圧ローラの外周面との間に前記記録媒体を通過させる際に、前記接触面と前記記録媒体とを滑りやすくさせることができる。
本発明の定着装置では、前記加圧ローラの表面は、粗面化されていることが好ましい。
これにより、前記接触面と前記加圧ローラの外周面との間に前記記録媒体を通過させる際に、前記加圧ローラの外周面と前記記録媒体との滑りをより確実に防止することができる。その結果、より確実に、前記記録媒体を前記加圧ローラの外周面の回転速度（周速度）とほぼ等しい速度で搬送することができる。
【００１３】
本発明の定着装置では、前記ヒータは、ＰＴＣ特性を有する発熱体と、該発熱体に通電するための１対の電極とを備えていることが好ましい。
これにより、例えば、温度制御装置や温度センサを用いることなく、前記ヒータの温度をほぼ一定に保つことができる。そのため、低コスト化および小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、回転可能に設けられた加圧ローラと、
前記加圧ローラに接触する接触面と、通電により発熱するヒータとを備え、回転しないように設けられた非回転部材とを有し、
未定着像を担持する記録媒体をその前記未定着像側の面を前記加圧ローラに接触させつつ前記加圧ローラと前記非回転部材との間に通過させて、前記記録媒体を加圧・加熱することで、前記未定着像を前記記録媒体に定着させるように構成された定着装置を備えることを特徴とする。
これにより、簡単な構成で、かつ小型の定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。つまり、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の定着装置およびこれを備える画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態を説明する。
≪画像形成装置≫
図１は、本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置を示す全体構成の模式的断面図である。
【００１６】
図１に示す本実施形態の画像形成装置１０は、露光・現像・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスによって、紙やＯＨＰシート等の記録媒体に画像を形成するものである。このような画像形成装置１０は、図１に示すように、静電的な潜像を担持し図示矢印方向に回転する感光体２０を有し、その回転方向に沿って順次、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、現像ユニット５０、一次転写ローラ６０、クリーニングユニット７５が配設されている。また、画像形成装置１０は、図１にて下部に、紙などの記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ８２が設けられ、その給紙トレイ８２に対して記録媒体Ｐの搬送方向下流に、二次転写ローラ８０、定着装置９０が記録媒体Ｐの搬送方向に沿って順次配設されている。また、画像形成装置１０には、記録媒体の両面に画像を形成する場合に、定着装置９０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを表裏反転させて二次転写ローラ８０へ帰還させるための搬送部８８が設けられている。
【００１７】
以下、前述したような画像形成装置１０を構成する各部を順次説明する。
感光体２０は、円筒状の導電性基材（図示せず）と、その外周面に形成された感光層（図示せず）とを有し、その軸線まわりに図１中矢印方向に回転可能となっている。
帯電ユニット３０は、コロナ帯電などにより感光体２０の表面を一様に帯電するための装置である。
【００１８】
露光ユニット４０は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された感光体２０上に、レーザを照射することによって、静電的な潜像を形成する装置である。
現像ユニット５０は、ブラック現像装置５１と、マゼンタ現像装置５２と、シアン現像装置５３と、イエロー現像装置５４との４つの現像装置を有し、これらの現像装置を感光体２０上の潜像に対応して選択的に用いて、前記潜像をトナー像として可視化する装置である。ブラック現像装置５１はブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像装置５２はマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像装置５３はシアン（Ｃ）トナー、イエロー現像装置５４はイエロー（Ｙ）トナーを用いて現像を行う。
【００１９】
本実施形態におけるＹＭＣＫ現像ユニット５０は、前述の４つの現像装置５１、５２、５３、５４を選択的に感光体２０に対向するように、回転可能となっている。具体的には、このＹＭＣＫ現像ユニット５０は、軸５０ａを中心として回転可能な保持体５５の４つの保持部５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにそれぞれ４つの現像装置５１、５２、５３、５４が保持されており、保持体５５の回転により、４つの現像装置５１、５２、５３、５４が相対位置関係を維持したまま、感光体２０に選択的に対向するようになっている。
【００２０】
中間転写体６１は、エンドレスベルト状の中間転写ベルト７０を有し、この中間転写ベルト７０は、一次転写ローラ６０と駆動ローラ７１と従動ローラ７２とで張架されており、駆動ローラ７１の回転により、図１に示す矢印方向に、感光体２０とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。
一次転写ローラ６０は、感光体２０に形成された単色のトナー像を中間転写ベルト７０に転写するための装置である。
【００２１】
中間転写ベルト７０上には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのうちの少なくとも１色のトナー像が担持され、例えばフルカラー画像の形成時に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が形成される。本実施形態では、駆動ローラ７１が、後述する二次転写ローラ８０のバックアップローラとしても機能する。また、一次転写ローラ６０、駆動ローラ７１、従動ローラ７２は、基体７３によって支持されている。
【００２２】
二次転写ローラ８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色やフルカラーなどのトナー像を、紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐに転写するための装置である。
定着装置９０は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐを加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体Ｐに融着させて永久像として定着させるための装置である。なお、定着装置９０については、後に詳述する。
【００２３】
クリーニングユニット７５は、一次転写ローラ６０と帯電ユニット３０との間で感光体２０の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード７６を有し、一次転写ローラ６０によって中間転写ベルト７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０上に残存するトナーをクリーニングブレード７６により掻き落として除去するための装置である。
搬送部８８は、定着装置９０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ローラ対８８Ａ、８８Ｂと、搬送ローラ対８８Ａ、８８Ｂによって搬送される記録媒体Ｐを表裏反転しつつレジローラ８６へ向け案内する搬送路８８Ｃとを備えている。これにより、記録媒体の両面に画像形成する場合に、定着装置９０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを表裏反転して二次転写ローラ８０へ帰還させる。
【００２４】
次に、このように構成された画像形成装置１０の動作を説明する。
まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体２０、現像ユニット５０に設けられた現像ローラ（図示せず）、および中間転写ベルト７０が回転を開始する。そして、感光体２０は、回転しながら、帯電ユニット３０により順次帯電される。
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
【００２５】
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置５４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体２０上にイエロートナー像が形成される。このとき、ＹＭＣＫ現像ユニット５０は、イエロー現像装置５４が、前記現像位置にて感光体２０と対向している。
感光体２０上に形成されたイエロートナー像は、感光体２０の回転に伴って一次転写位置（すなわち、感光体２０と一次転写ローラ６０との対向部）に至り、一次転写ローラ６０によって、中間転写ベルト７０に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ６０には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。なお、この間、二次転写ローラ８０は、中間転写ベルト７０から離間している。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第４色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した各色のトナー像が、中間転写ベルト７０に重なり合って転写される。これにより、中間転写ベルト７０上にはフルカラートナー像が形成される。
【００２６】
一方、記録媒体Ｐは、給紙トレイ８２から、給紙ローラ８４、レジローラ８６によって二次転写ローラ８０へ搬送される。
中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト７０の回転に伴って二次転写位置（すなわち、二次転写ローラ８０と駆動ローラ７１との対向部）に至り、二次転写ローラ８０によって記録媒体Ｐに転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ８０は中間転写ベルト７０に押圧されるとともに二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。
記録媒体Ｐに転写されたフルカラートナー像は、定着装置９０によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐに融着される。その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対８７によって画像形成装置１０の外部へ排出される。
【００２７】
一方、感光体２０は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット７５のクリーニングブレード７６によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット７５内の残存トナー回収部に回収される。
記録媒体の両面に画像形成する場合には、定着装置９０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを一旦排紙ローラ対８７により挟持した後に、排紙ローラ対８７を反転駆動するとともに、搬送ローラ対８８Ａ、８８Ｂを駆動して、当該記録媒体Ｐを搬送路８８Ｃを通じて表裏反転して二次転写ローラ８０へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Ｐの他方の面に画像を形成する。
【００２８】
≪定着装置≫
ここで、定着装置９０を図２〜図４に基づいて詳細に説明する。
図２は、図１に示す画像形成装置が備える定着装置の模式的断面図、図３は、図２中のＡ−Ａ断面図、図４は、図２に示す定着装置が備えるヒータの模式的部分断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００２９】
図２および図３に示すように、定着装置９０は、回転可能に設けられた加圧ローラ９１と、加圧ローラ９１との接触面９２７およびヒータ９２４を備える非回転部材９２と、非回転部材９２を加圧ローラ９１に圧接するように非回転部材９２を付勢する弾性体９３と、加圧ローラ９１および非回転部材９２のそれぞれの周面の一部を覆うフレーム９４とを有している。
【００３０】
加圧ローラ９１は、フレーム９４に回転可能に支持されている。一方、非回転部材９２は、付勢手段である弾性体９３を介してフレーム９４の内壁に固定されている。そして、この非回転部材９２は、弾性体９３によって、加圧ローラ９１に圧接されている。
このような定着装置９０は、加圧ローラ９１と非回転部材９２との圧接により形成されるニップ部Ｎ（すなわち、加圧ローラ９１の外周面と非回転部材９２の接触面９２７との接触部）に対して図３にて右側から、未定着像Ｔを担持する記録媒体Ｐがニップ部Ｎへ搬送され、記録媒体Ｐを加熱および加圧することにより、未定着像Ｔを記録媒体Ｐに定着させる。
【００３１】
ニップ部Ｎに搬送される記録媒体Ｐは、加圧ローラ９１側に未定着像Ｔを担持している。つまり、定着装置９０は、未定着像Ｔを担持する記録媒体Ｐをその未定着像Ｔ側の面を加圧ローラ９１に接触させつつニップ部Ｎに通過させて、記録媒体Ｐを加圧、加熱することで、未定着像Ｔを記録媒体Ｐに定着させるように構成されている。これにより、記録媒体Ｐがニップ部を通過する際に、記録媒体Ｐの未定着像Ｔ側の面と接触面９２７とが擦れ合うことを防止し、未定着像Ｔの乱れを防止することができる。
【００３２】
以下、加圧ローラ９１、非回転部材９２、弾性体９３について、順次詳述する。
図２および図３に示すように、加圧ローラ９１は、円筒状または円柱状をなし、その軸線まわりに回転可能となっている。また、加圧ローラ９１は、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９１１と、基部の外周面を覆う弾性層９１２と、弾性層９１２の外周面を覆う離型層９１３とを有している。
【００３３】
このような加圧ローラ９１は、回転可能にフレーム９４に支持されている。また、加圧ローラ９１は、例えばモータなどの駆動手段（図示せず）と接続されており、前記駆動手段の作動により回転駆動するようになっている。つまり、記録媒体Ｐがニップ部を通過する際に、記録媒体Ｐは、加圧ローラ９１の外周面の回転速度（周速度）とほぼ等しい速度で搬送されることとなる。
【００３４】
弾性層９１２の構成材料としては、例えば、Ｓｉゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどを好適に用いることができる。また、離型層９１３の構成材料としては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどを好適に用いることができる。
このような加圧ローラ９１の外周面（すなわち、離型層９１３の表面）は、粗面化されている（図示せず）。加圧ローラ９１の外周面を粗面化することで、例えば、加圧ローラ９１の外周面が平滑面の場合と比較して、加圧ローラ９１の外周面の摩擦係数を高くすることができる。すなわち、記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、加圧ローラ９１と記録媒体Ｐとの滑りを効果的に防止し、記録媒体Ｐを加圧ローラ９１の外周面の回転速度（周速度）とほぼ等しい速度で搬送することができる。これにより、未定着像Ｔの乱れを効果的に防止することができる。また、加圧ローラ９１の外周面を粗面化することで、記録媒体Ｐの離型性が向上する。
【００３５】
加圧ローラ９１の外周面を粗面化する方法としては、特に限定されない。例えば、ブラスト処理によって加圧ローラ９１の外周面を粗面化してもよいし、また、表面に微細な凹凸が形成された金型を加圧ローラ９１に押し当てることで加圧ローラ９１の外周面を粗面化してもよい。
【００３６】
以上のような加圧ローラ９１の外周面に接触するように、非回転部材９２が設けられている。この非回転部材９２は、回転しないように、弾性体９３を介してフレーム９４の内壁に固定されている。
非回転部材９２は、長手形状をなしており、その長手方向が加圧ローラ９１の軸線方向と平行となるように設けられている。また、図２に示すように、非回転部材９２は、その長手方向の長さが加圧ローラ９１の軸方向の長さよりも長く、かつ、加圧ローラ９１の外周面の軸方向の全域と接触するように設けられている。
【００３７】
図２および図３に示すように、このような非回転部材９２は、その厚さ方向（図３にて上下方向）において、弾性体９３側から順に、支持部材９２１と、断熱部材９２２と、絶縁部材９２３と、ヒータ９２４と、弾性層９２５と、低摩擦層９２６とが積層してなる積層構造をなしている。以下、これらについて順次説明する。
まず、ヒータ９２４について説明する。
【００３８】
図４に示すように、ヒータ９２４は、通電により発熱する複数の発熱体９２４ａと、この複数の発熱体９２４ａを狭持する１対の電極９２４ｂ、９２４ｃとを有し、１対の電極９２４ｂ、９２４ｃ間に電圧を印加することにより各発熱体９２４ａを発熱させるようになっている。
各発熱体９２４ａは、長尺板状をなし、通電により発熱するものである。また、複数の発熱体９２４ａは、加圧ローラ９１の軸線方向に沿って並設されている。
【００３９】
このような発熱体９２４ａの構成材料としては、特に限定されないが、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、カーボン系材料、チタン酸化物系セラミック（ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金等が挙げられる。
上述したような材料の中でも、発熱体９２４ａの構成材料としては、ＩＴＯ、カーボン系材料、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３等の正の抵抗温度特性（ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）特性）を有する材料が好ましい。ＰＴＣ特性を有する材料を用いることにより、例えばサーモスタット等の温度制御装置等やサーミスタなどの温度センサを用いることなく温度調節が可能である（自己温度制御性を有する）。また、温度制御装置や温度センサを省略することにより、定着装置９０の低コスト化、小型化、および省電力化を図ることが可能になる。
【００４０】
また、ＰＴＣ特性を有する材料は、電圧を印加すると、ジュール熱により、当該材料自体の温度が上昇するが、一旦所定温度に到達すると電気抵抗が急激に高くなり、電流が抑えられ、所定温度を維持することができる。このように、自己温度調節機能を有する材料は、所定温度以上に発熱することが防止され、安全性にも優れている。
このような発熱体９２４ａを狭持する１対の電極９２４ｂ、９２４ｃは、各発熱体９２４ａに通電するためのものである。
【００４１】
本実施形態では、各電極９２４ｂ、９２４ｃは、複数の発熱体９２４ａが並設されてなる長尺体よりも若干長い寸法に形成されている。そして、このような電極９２４ｂには、配線１００が接合され、電極９２４ｃには、配線１０１が接合されている。これらの配線１００、１０１は、図示しない電源回路に接続されていて、１対の電極９２４ｂ、９２４ｃを介して複数の発熱体９２４ａに通電することが可能となっている。
【００４２】
このような各電極９２４ｂ、９２４ｃの構成材料としては、特に限定されず、各種電極材料を用いることができるが、特に、各電極９２４ｂ、９２４ｃの構成材料としては、銀ペーストを好適に用いることができる。各電極９２４ｂ、９２４ｃの構成材料として銀ペーストを用いると、導電性の接着剤等を用いなくても、各電極９２４ｂ、９２４ｃと発熱体９２４ａとを接合することができる。
【００４３】
以上のようなヒータ９２４の下面（すなわち、電極９２４ｃの下面）を覆うように、弾性を有する弾性層９２５が設けられている。弾性層９２５の厚さは、０．３〜５ｍｍであるのが好ましく、０．３〜３ｍｍであるのがより好ましい。これにより、弾性層９２５の耐久性と、ヒータ９２４から接触面９２７への熱伝導性とを優れたものとすることができる。このような弾性層９２５の構成材料としては、例えば、Ｓｉゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどを好適に用いることができる。
【００４４】
以上のような弾性層９２５の下面（加圧ローラ９１側の面）を覆うように、摺動性を有する低摩擦層９２６が形成されている。そして、この低摩擦層９２６の表面が、加圧ローラ９１と接触する接触面９２７を構成している。
本実施形態では、このような低摩擦層９２６は、接触面９２７の摩擦係数が加圧ローラ９１の外周面の摩擦係数よりも低くなるように構成されている。これにより、記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、接触面９２７と記録媒体Ｐとを滑りやすくさせるとともに、加圧ローラ９１の外周面と記録媒体Ｐとの滑りを防止することができる。その結果、より確実に、記録媒体Ｐを加圧ローラ９１の外周面の回転速度（周速度）とほぼ等しい速度で搬送することができ、未定着像Ｔの乱れを効果的に防止することができる。
【００４５】
ここで、本実施形態では、前述したように、加圧ローラ９１の外周面を粗面化することで、加圧ローラ９１の外周面の摩擦係数が、接触面９２７の摩擦係数に対して極めて高くなるように構成されている。つまり、前述した効果が顕著なものとなる。
このような低摩擦層９２６の厚さは、１０〜８０μｍであるのが好ましく、２０〜５０μｍであるのがより好ましい。これにより、低摩擦層９２６に必要な強度を保ちつつ、弾性層９２５の弾性を十分に発揮させることができる。つまり、接触面９２７の加圧ローラ９１の外周面への追従性を優れたものとすることができる。
【００４６】
このような低摩擦層９２６としては、特に限定されず、例えば、ＲＢセラミックスや、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）で構成されていてもよい。また、低摩擦層９２６の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどを好適に用いることができる。このような材料を用いることで、比較的簡単に、接触面９２７の摩擦係数を低くすることができる。
【００４７】
一方、ヒータ９２４の上面（すなわち、電極９２４ｂの上面）を覆うように、絶縁性を有する絶縁部材９２３が設けられている。絶縁部材９２３は、板状をなしている。
このような絶縁部材９２３の構成材料としては、絶縁性を有していれば、特に限定されず、例えば、硬質マイカ、軟質マイカ、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂などを好適に用いることができる。これらの中でも特に、硬質マイカ、軟質マイカを用いることが好ましい。硬質マイカ、軟質マイカは、優れた機械的強度と耐熱特性とを有しているため、絶縁部材９２３の厚さを薄くでき、定着装置９０の小型化を図ることができる。
【００４８】
絶縁部材９２３の上面を覆うように、断熱性を有する断熱部材９２２が設けられている。断熱部材９２２は、板状をなしている。このような断熱部材９２２を設けることで、通電によって発生するヒータ９２４からの熱を効率的に接触面９２７に伝達することができる。その結果、定着装置９０の省電力化を図ることができる。
このような断熱部材９２２は、電極９２４ｂの構成材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料を主材料として構成されていることが好ましい。このような材料としては、特に限定されず、例えば、各種熱硬化性樹脂、各種熱可塑性樹脂などを好適に用いることができる。また、断熱部材９２２として、不織布や、グラスウールなどを用いてもよい。
【００４９】
断熱部材９２２の上面を覆うように、支持部材９２１が設けられている。支持部材９２１は、板状をなしている。このような支持部材９２１は、比較的高い剛性（ヒータ９２４を支持するのに十分な剛性）を有している。これにより、非回転部材９２の機械的強度を向上させることができる。また、このような支持部材９２１を設けることで、例えば、非回転部材９２と加圧ローラ９１とが圧接することで非回転部材９２に加わる外力によって、発熱体９２４ａが撓み、破損してしまうことを防止することができる。
【００５０】
このような支持部材９２１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ガラスや、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの各種金属材料や、各種熱硬化性樹脂材料や、各種熱可塑性樹脂材料などを好適に用いることができる。この中でも、各種金属材料を用いることが好ましい。各種金属材料を用いることで、ヒータ９２４を支持するのに十分な剛性を確保しつつ、支持部材９２１の厚さを薄くすることができる。つまり、定着装置９０の小型化を図ることができる。
【００５１】
以上、非回転部材９２の構成について詳述した。
ここで、図３に示すように、記録媒体Ｐの搬送方向での非回転部材９２の最大幅（図３中のＷ）は、加圧ローラ９１の直径（図３中のＲ）よりも短い。また、記録媒体Ｐの搬送方向および加圧ローラ９１の軸方向のそれぞれの方向に直交する方向での前記非回転部材の長さ（図３中のＴ）は、加圧ローラ９１の直径よりも短い。非回転部材９２をこのような大きさとすることで、一般に知られている、互いにほぼ等しい大きさ（直径）の１対のローラを互いに圧接回転させるように構成された定着装置や、ローラと無端ベルトとを互いに圧接回転させるように構成された定着装置などと比較して、定着装置９０の小型化を図ることができる。
【００５２】
また、例えば、前述したような１対のローラを互いに圧接回転させるように構成された定着装置では、各ローラを回転させるためのスペース（空間）を確保しなければならないが、定着装置９０では、加圧ローラ９１を回転させるためのスペースを確保すれば十分である。この点からも、定着装置９０の小型化を図ることができると言える。
以上説明したような非回転部材９２は、弾性体９３によって、加圧ローラ９１に圧接されている。弾性体９３は、フレーム９４の内壁に固定されている。また、弾性体９３のフレーム９４と反対の面には、非回転部材９２が固定されている。つまり、弾性体９３は、フレーム９４と非回転部材９２との間に介在している。
【００５３】
そして、弾性体９３は、自らが有する復元力（すなわち、収縮した状態から元の状態（中立状態）に戻ろうとする力）を利用して、非回転部材９２を加圧ローラ９１に圧接するように付勢している。すなわち、弾性体９３は、定着装置９０内に組み込まれている状態では、その厚さ方向（図３にて上下方向）に収縮している。付勢手段として弾性体９３を用いることで、極めて簡単な構成で、非回転部材９２を加圧ローラ９１に圧接することができる。
このような弾性体９３の構成材料としては、例えば、Ｓｉゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどを好適に用いることができる。
以上説明したような定着装置９０によれば、小型化を図りつつ、簡単な構成で、優れた定着特性を発揮することができる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の定着装置の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２実施形態にかかる定着装置の概略構成を示す模式的断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第２実施形態の定着装置９０Ａについて、前述した第１実施形態の定着装置９０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５５】
本発明の第２実施形態にかかる定着装置９０Ａは、非回転部材９２Ａが備える接触面９２７Ａの形状が異なる以外は、第１実施形態の定着装置９０とほぼ同様である。なお、図５にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図５に示すように、接触面９２７Ａの横断面形状は、加圧ローラ９１側に凸の凸曲面をなしている。これにより、例えば、第１実施形態で説明したような平坦面をなす接触面９２７と比較して、加圧ローラ９１の回転方向（周方向）でのニップ部Ｎの幅を長くすることができる。その結果、定着装置９０Ａの定着特性が向上する。また、記録媒体Ｐをニップ部Ｎに導きやすくすることができる。
【００５６】
本実施形態では、前述したような凸曲面をなす接触面９２７Ａを形成するために、ヒータ９２４と弾性層９２５との間に、曲面形成部材９２８Ａを設けている。曲面形成部材９２８Ａの下面の横断面形状は、加圧ローラ９１側に凸の凸曲面をなしている。このような曲面形成部材９２８Ａを設けることで、比較的簡単に、接触面９２７Ａの横断面形状を加圧ローラ９１側に凸の凸曲面とすることができる。ただし、接触面９２７Ａの横断面形状を加圧ローラ９１側に凸の凸曲面とすることができれば、曲面形成部材９２８Ａを省略してもよい。
【００５７】
このような曲面形成部材９２８Ａの構成材料としては、特に限定されず、例えば、ガラスや、シリコンや、Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの各種金属材料や、各種熱硬化性樹脂材料や、各種熱可塑性樹脂材料などを好適に用いることができる。
このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５８】
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。
また、前述した実施形態では、非回転部材を加圧ローラに圧接するように非回転部材を付勢する付勢手段として、板状の弾性体を用いたが、これに限定されず、例えば、コイルバネや、アクチュエータなどを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置を示す全体構成の模式的断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置が備える定着装置の模式的断面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２に示す定着装置が備えるヒータの模式的部分断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる定着装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０‥‥画像形成装置  ２０‥‥感光体  ３０‥‥帯電ユニット  ４０‥‥露光ユニット  ５０‥‥現像ユニット  ５０ａ‥‥軸  ５１‥‥ブラック現像装置  ５２‥‥マゼンタ現像装置  ５３‥‥シアン現像装置  ５４‥‥イエロー現像装置  ５５‥‥保持体  ５５ａ〜５５ｄ‥‥保持部  ６０‥‥一次転写ローラ  ６１‥‥中間転写体  ７０‥‥中間転写ベルト  ７１‥‥駆動ローラ  ７２‥‥従動ローラ  ７３‥‥基体  ７５‥‥クリーニングユニット  ７６‥‥クリーニングブレード  ８０‥‥二次転写ローラ  ８２‥‥給紙トレイ  ８４‥‥給紙ローラ  ８６‥‥レジローラ  ８７‥‥排紙ローラ対  ８８Ａ、８８Ｂ‥‥搬送ローラ対  ８８Ｃ‥‥搬送路  ９０、９０Ａ‥‥定着装置  ９１‥‥加圧ローラ  ９１１‥‥基部  ９１２‥‥弾性層  ９１３‥‥離型層  ９２、９２Ａ‥‥非回転部材  ９２１‥‥支持部材  ９２２‥‥断熱部材  ９２３‥‥絶縁部材  ９２４‥‥ヒータ  ９２４ａ‥‥発熱体  ９２４ｂ、９２４ｃ‥‥電極  ９２５‥‥弾性層  ９２６‥‥低摩擦層  ９２７、９２７Ａ‥‥接触面  ９２８Ａ‥‥曲面形成部材  ９３‥‥弾性体  ９４‥‥フレーム  １００、１０１‥‥配線  Ｎ‥‥ニップ部  Ｐ‥‥記録媒体  Ｔ‥‥未定着像
【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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