(57)【要約】【課題】外部の部材に熱的な影響を与えることがなく、定着に消費される以外の消費電力を大幅に低減した定着装置、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】通電により発熱する抵抗層１１ａ導電層１１ｂと離形層１１ｃとから構成される無端ベルト状の発熱体１１と、発熱体１１の抵抗層１１ａに接触して通電可能な第１の通電部材１３及び第２の通電部材１４と、発熱体１１を介して第１の通電部材１３から第２の通電部材１４に電力を供給する電源１５と、第１の通電部材１３に対向して配置され、転写紙Ｐを発熱体１１に向けて加圧する加圧ローラ１６とを備える。そして、発熱体１１と第１の通電部材１３との接触領域が、発熱体１１と加圧ローラ１６との接触領域に略一致する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する抵抗層と導電層と離形層とから構成される回転可能な無端ベルト状の発熱体と、
該発熱体の抵抗層に接触して通電可能な第１の通電部材と、
該発熱体の抵抗層若しくは導電層に接触して通電可能な第２の通電部材と、
該発熱体を介して該第１の通電部材から該第２の通電部材に電力を供給する電力供給手段と、
該第１の通電部材に対向して配置され、転写材を該発熱体に向けて加圧する加圧手段とを備え、
該発熱体と該第１の通電部材との接触領域が、該発熱体と該加圧手段との接触領域に略一致することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記第２の通電部材は、上記発熱体の抵抗層に接触するローラ部材であり、該第２の通電部材と該発熱体との接触領域が、該第１の通電部材と該発熱体との接触領域に比較して大きいことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１の定着装置において、
上記第２の通電部材は、上記第１の通電部材に対して上記発熱体の移動方向上流側に隣接して配置されることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項２又は３の定着装置において、
上記第２の通電部材は、上記発熱体を回転駆動するために張力を付与するローラ部材であることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１の定着装置において、
上記発熱体の離形層が導電性を有することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５の定着装置において、
上記第２の通電部材は、上記発熱体の離形層に接触することを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６の定着装置において、
上記第２の通電部材は、上記発熱体の移動に追従して回転可能なローラ部材であることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項７の定着装置において、
上記第２の通電部材の回転軸は、導電性のグリースが封入された転がり軸受け部材、若しくは導電性のグリースを含浸した滑り軸受け部材によって支持されており、該軸受け部材を通して通電されることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の定着装置において、
上記第１の通電部材は、上記発熱体に接触する領域の断面形状が円弧状に形成されることを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の定着装置において、
上記第１の通電部材は、上記発熱体の移動方向に対して導電層が絶縁層によって複数個に分割された構成であることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の定着装置において、
上記第１の通電部材の導電層が含油性の材料で構成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の定着装置において、
上記第１の通電部材の絶縁層は、少なくとも上記発熱体の接触する面が滑性の材料で構成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１３】
請求項１乃至８の定着装置において、
上記第１の通電部材は、上記発熱体の移動に追従して回転可能なローラ部材であることを特徴とする定着装置。
【請求項１４】
請求項１３の定着装置において、
上記第１の通電部材は、表層部において導電層が絶縁層によって円周方向に複数分割されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１５】
請求項１乃至８の定着装置において、
上記第１の通電部材は、上記発熱体の移動に追従して回転可能な複数個のローラ部材により構成されることを特徴とする定着装置。
【請求項１６】
請求項１５の定着装置において、
上記複数個のローラ部材は、軸方向全域に亘って支持された状態で上記発熱体に加圧されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１７】
請求項１３乃至１６の定着装置において、
上記第１の通電部材の回転軸は、導電性のグリースが封入された転がり軸受け部材、若しくは導電性のグリースを含浸した滑り軸受け部材によって支持されており、該軸受け部材を通して通電されることを特徴とする定着装置。
【請求項１８】
像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、該転写材上の未定着画像を熱定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
上記定着装置が請求項１乃至１７の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通電により発熱する抵抗層を備えた発熱体の熱を転写紙に付与することにより未定着画像を熱定着せる定着装置、及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真技術を用いた画像形成装置の定着装置においては、ハロゲンヒータ等を内蔵させた加熱ローラと、加熱ローラに圧接される加圧ローラとによって、転写紙上の未定着画像を熱定着させる熱ローラ方式が多用されている。ところが、このような熱ローラ方式の定着装置では、ヒータの加熱によって転写紙やトナーと接する部分以外の加熱ローラやその軸受け、更にはヒータの周りの空気まで加熱され、定着装置全体が高温状態となる場合がある。そのため、定着装置の周囲を断熱性の部材で覆う必要があり、定着装置の構造が複雑になったり大型化したりしていた。さらには、電源投入から実際の定着動作が可能な状態、すなわち、ヒータへ通電後ヒータの熱が加熱ローラの内側に伝わり、加熱ローラの表面温度が所定の温度に達するまでには、ある程度の立ち上がり時間が必要であった。電源投入から加熱ローラが一定温度に加熱されるまでの立ち上がり時に消費される電力や、定着に供せられることなく外部に放出される熱損失に伴う無駄な電力消費が大きかった。また、定着装置の立ち上がり時間を少しでも早くするために、電源投入後であって、装置が実際に定着動作していない待機時間にも、加熱ローラの温度をある一定温度に保つように予熱処理を行っているものがある。
このような場合、待機時間でも多くの電力が消費される。
【０００３】
このような問題を解決するために、例えば、固定支持された発熱体の熱を、発熱体に圧接しつつ搬送される耐熱シートを介して転写紙に付与することにより未定着画像を熱定着せる方式が提案されている（特許文献１参照）。この方式によれば、昇温の早い発熱体と耐熱フィルムを用いているため、電源投入後から実際に定着が可能となるまでの立ち上がり時間が短縮され、周辺部へ熱的な影響を与えることが少なくなり、定着に必要な消費電力が少なくてすむ。しかし、この方式では、発熱体と耐熱シートとの間は、加圧ローラからの圧力と発熱体からの熱により、熱ストレスと摩擦ストレスが同時に加わることになる。よって、両者の間で摩耗が生じて装置の寿命が短くなってしまい、同時に定着速度を高速化できないという問題がある。さらに、発熱体からの熱を、発熱体と速度差がある耐熱シートに対して伝達させるため、ここでの熱抵抗が大きくなるという問題がある。
【０００４】
これに対し、通電により発熱する抵抗層を備えた発熱体を回転駆動させ、発熱体からの発生した熱を発熱体に圧接しつつ搬送される転写紙に付与することにより未定着画像を熱定着せる方式が提案されている（特許文献２、３参照）。特許文献２に記載される定着装置においては、抵抗体フィルムからなる発熱体が２本のローラ状電極とテンションローラとの間に張架、駆動され、２本の電極の間に電圧を印加することにより、発熱体を発熱させている。そして、発熱体からの熱は、２本の電極の間に張架された抵抗体フィルムに圧接しつつ搬送される転写紙に付与される。また、特許文献３に記載される定着装置は、発熱体として抵抗層、導電層、離形層からなるベルトを用いている。このベルトを外周に電極を有する第１のローラと、電流の帰還部となる第２のローラとの間に張架、駆動し、２本のローラ間に電力を供給することによりベルトの抵抗層を発熱させる。そして、ベルトの抵抗層からの熱が、ベルトに対して第１のローラ方向に圧接しつつ搬送される転写紙に付与される。
【０００５】
特許文献２及び３に記載される定着装置においては、立ち上がり時間の短縮、低消費電力という利点に加え、特許文献１の定着装置にみられるような、発熱体と耐熱シートとの両者の摩耗がみられず、装置の長寿命化を図ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２５１６８８６号公報
【特許文献２】
特開平７−６４４１３号公報
【特許文献３】
特開平７−１２９００５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献２に記載される定着装置においては、発熱体の発熱部が２本のローラ状電極間になる。そのため、熱定着領域となる抵抗体フィルムと転写材との接触面積に比べて発熱部が大きい。また、特許文献３に記載される定着装置においても、発熱体の発熱部が外周に電極が形成された第１のローラと発熱体との接触領域になる。そのため、熱定着領域となる発熱体と転写材との接触面積に比べて発熱部が大きい。よって、発熱体から発生した熱は一部のみしか定着に利用されないため、熱効率が悪く、外部の部材に熱的な影響を与える虞があった。また、特許文献３に記載される定着装置においては、発熱体の導電層を幅方向両端部に露出するように広げて形成し、第２のローラとの通電もとっているために、幅方向に余分なスペースが必要であり、装置が大型化するという問題がある。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的とするところは、外部の部材に熱的な影響を与えることがなく、定着に消費される以外の消費電力を大幅に低減し、発熱の立ち上がり応答性が良い定着装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の定着装置は、通電により発熱する抵抗層と導電層と離形層とから構成される回転可能な無端ベルト状の発熱体と、該発熱体の抵抗層に接触して通電可能な第１の通電部材と、該発熱体の抵抗層若しくは導電層に接触して通電可能な第２の通電部材と、該発熱体を介して該第１の通電部材から該第２の通電部材に電力を供給する電力供給手段と、該第１の通電部材に対向して配置され、転写材を該発熱体に向けて加圧する加圧手段とを備え、該発熱体と該第１の通電部材との接触領域が、該発熱体と該加圧手段との接触領域に略一致することを特徴とするものである。
請求項２の定着装置は、請求項１の定着装置において、上記第２の通電部材は、上記発熱体の抵抗層に接触するローラ部材であり、該第２の通電部材と該発熱体との接触領域が、該第１の通電部材と該発熱体との接触領域に比較して大きいことを特徴とするものである。
請求項３の定着装置は、請求項１の定着装置において、上記第２の通電部材は、上記第１の通電部材に対して上記発熱体の移動方向上流側に隣接して配置されることを特徴とするものである。
請求項４の定着装置は、請求項２又は３の定着装置において、上記第２の通電部材は、上記発熱体を回転駆動するために張力を付与するローラ部材であることを特徴とするものである。
請求項５の定着装置は、請求項１の定着装置において、上記発熱体の離形層が導電性を有することを特徴とするものである。
請求項６の定着装置は、請求項５の定着装置において、上記第２の通電部材は、上記発熱体の離形層に接触することを特徴とするものである。
請求項７の定着装置は、請求項６の定着装置において、
上記第２の通電部材は、上記発熱体の移動に追従して回転可能なローラ部材であることを特徴とする定着装置。
請求項８の定着装置は、請求項７の定着装置において、上記第２の通電部材の回転軸は、導電性のグリースが封入された転がり軸受け部材、若しくは導電性のグリースを含浸した滑り軸受け部材によって支持されており、該軸受け部材を通して通電されることを特徴とするものである。
請求項９の定着装置は、請求項１乃至８の定着装置において、上記第１の通電部材は、上記発熱体に接触する領域の断面形状が円弧状に形成されることを特徴とするものである。
請求項１０の定着装置は、請求項１乃至９の定着装置において、上記第１の通電部材は、上記発熱体の移動方向に対して導電層が絶縁層によって複数個に分割された構成であることを特徴とするものである。
請求項１１の定着装置は、請求項１乃至１０の定着装置において、上記第１の通電部材の導電層が含油性の材料で構成されていることを特徴とするものである。
請求項１２の定着装置は、請求項１乃至１１の定着装置において、上記第１の通電部材の絶縁層は、少なくとも上記発熱体の接触する面が滑性の材料で構成されていることを特徴とするものである。
請求項１３の定着装置は、請求項１乃至８の定着装置において、上記第１の通電部材は、上記発熱体の移動に追従して回転可能なローラ部材であることを特徴とするものである。
請求項１４の定着装置は、請求項１３の定着装置において、上記第１の通電部材は、表層部において導電層が絶縁層によって円周方向に複数分割されていることを特徴とするものである。
請求項１５の定着装置は、請求項１乃至８の定着装置において、上記第１の通電部材は、上記発熱体の移動に追従して回転可能な複数個のローラ部材により構成されることを特徴とするものである。
請求項１６の定着装置は、請求項１５の定着装置において、上記複数個のローラ部材は、軸方向全域に亘って支持された状態で上記発熱体に加圧されていることを特徴とするものである。
請求項１７の定着装置は、請求項１３乃至１６の定着装置において、上記第１の通電部材の回転軸は、導電性のグリースが封入された転がり軸受け部材、若しくは導電性のグリースを含浸した滑り軸受け部材によって支持されており、該軸受け部材を通して通電されることを特徴とするものである。
請求項１８の画像形成装置は、像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、該転写材上の未定着画像を熱定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、上記定着装置が請求項１乃至１７の定着装置であることを特徴とするものである。この定着装置においては、第１の通電部材に電力が供給されると、発熱体と第１の通電部材との接触領域で発熱体の抵抗層が通電により発熱する。この接触領域で発生した熱は、発熱体と加圧ローラとの接触領域であるニップ領域に搬送されてきた転写材に伝わり、転写材上の未定着画像を定着させる。ここで、発熱体と第１の通電部材との接触領域は、発熱体と加圧ローラとの接触領域と略一致する。そのため、発熱体からの熱は集中的に定着に用いられ、余分な熱の発生がない。また、発熱体からの熱は発熱体と直接接触している転写材に伝わるため熱伝達効率が高い。よって、この定着装置は、外部の部材に熱的な影響を与えることがなく、定着に消費される以外の消費電力を大幅に低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した場合の実施形態について説明する。図１に、後述する各実施形態に共通した構成を有する複写機の一例を示す。この複写機は、図１に示すように、像担持体としての感光体１を備えており、感光体１のまわりには、帯電器２、露光装置３、現像装置４、中間転写ローラ５、除電ランプ６、感光体クリーニング装置７等が配設されている。また、この複写機は、転写ローラ８、後述する定着装置１０、複数枚の転写紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。上記帯電器２としては、ローラやチャージャ等の形態のものを使用できる。上記露光装置３としては、ＬＥＤやレーザー走査光学系等を使用できる。
【００１１】
上記構成の複写機において、感光体１は、図示しないモータ等の駆動手段によって、画像形成時に一定速度で図中矢印方向に回転駆動される。そして、まず、感光体１の表面が帯電器２により暗中にて一様に帯電される。次いで、感光体１の表面に露光装置３により原稿光像が照射結像される。これにより、感光体１の表面に静電潜像が形成される。その後、静電潜像が現像領域を通過する際に、現像装置４により静電潜像が可視像化（現像）されて、感光体１の表面にトナー像が形成される。感光体１上に形成されたトナー像は、中間転写ローラ５を通して印加される転写バイアスにより、中間転写ローラ５上に１次転写される。中間転写ローラ５上に１次転写されたトナー像は、所定のタイミングで中間転写ローラ５と転写ローラ８との間の転写領域に搬送されてきた転写紙Ｐ上に２次転写される。そして、トナー像が２次転写された転写紙Ｐは、定着装置１０によりトナー像を熱定着された後、複写プリントとして機外に排出される。
【００１２】
一方、１次転写後、感光体１上に残留した残留電位は、除電ランプ６により除去される。１次転写後、感光体１上に残留した残留トナーは、感光体クリーニング装置７により除去されて、次の作像に備えられる。また、２次転写後、中間転写ローラ５上に残留した転写残トナーは、クリーニングブレード９により除去される。なお、本実施形態においては、転写装置として図示の転写ローラ５、８を用いたが、これによる方法以外の、例えば、コロナ放電による方法、粘着転写法、熱転写法等も用いることができる。
【００１３】
次に、上記現像装置４及び現像装置４による現像行程について説明する。
この現像装置４は、内部に液体現像剤Ｄを収容する現像剤収容タンク４１と、現像剤収容タンク４１内に回転自在に配設された現像ローラ４２と、現像ローラ４２に液体現像剤Ｄを塗布するための塗布装置４３を備える。塗布装置４３は、塗布ローラ４６、現像ローラ４２に液体現像剤Ｄを塗布する中間塗布部材としての中間ローラ４７、液体現像剤Ｄの攪拌・搬送手段としての攪拌・搬送スクリュー４８等で主に構成されている。また、この現像装置４は、ケーシング４４内に回転自在に配設された液除去ローラ４５を備えている。
【００１４】
上記現像装置４の動作時においては、現像ローラ４２の表面に、塗布装置４３の塗布ローラ４６及び上記中間ローラ４７によって、液体現像剤Ｄからなる現像剤薄層が形成される。現像ローラ４２の表面に形成された現像剤薄層は、感光体１と現像ローラ４２とにより形成された現像ニップを通過する際に感光体１の表面に接触する。これにより、現像剤薄層中のトナーが、感光体１の表面に形成された静電潜像（画像部）に移動して該静電潜像が現像される。すなわち、感光体１の画像部では、トナーが感光体１側に移動する。感光体１の地肌部（非画像部）では、現像バイアス電位と感光体電位とによって形成される電界により、現像ローラ４２の表面にトナーが移動して、感光体１の地肌部にトナーが付着しないようになる。
【００１５】
ここで、上記感光体１の地肌部に付着したトナーの一部が、現像ローラ４２表面まで移動しきれずに、感光体１上に残ると、感光体１上に形成された画像にカブリが生じる。上記液除去ローラ４５は、このような画像のカブリの原因となるトナー（以下、カブリトナーという）を除去するために設けられている。この液除去ローラ４５は、図１に示すように、現像ローラ４２よりも感光体１の移動方向の下流側の部位に、現像ローラ４２により感光体１上に現像されたトナー像（現像剤層）を挟むように、感光体１に加圧して設置されている。そして、この液除去ローラ４５の表面が、感光体１の表面と略等速で接触移動することによって、感光体１の地肌部のカブリトナーが除去される。
【００１６】
上述した現像後の現像ローラ４２の表面に残留した残留トナーは、現像ローラ４２の表面に対して逆方向に接触回転する中間ローラ４７により除去される。中間ローラ４７の表面に付着した残留トナーは、中間ローラ４７に当接配置されているクリーニングブレード４９によって、中間ローラ４７の表面から除去される。また、上記液除去ローラ４５より除去された液体現像剤は、液除去ローラ４５除去性能の維持のために、クリーニングブレード５０により除去される。このようにして、上記各ローラ４５、４７から除去された液体現像剤Ｄは、現像剤収容タンク４１に隣接して設けられた一時貯蔵部５１に集められる。この一時貯蔵部５１内に集められた液体現像剤Ｄは、搬送スクリュー５２によって、図示しない濃度調整部に送られ、濃度調整部内でその現像剤濃度が調整された後、現像剤収容タンク４１に戻されて再使用される。
【００１７】
次に、本実施形態に係る複写機の特徴部となる定着装置について詳細に説明する。
（実施形態１）
まず、実施形態１に係る定着装置について説明する。図２は、実施形態１に係る定着装置の概略構成図である。図３は、同定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図である。
実施形態１に係る定着装置１０は、図２及び図３に示すように、通電により発熱する抵抗体１１ａと、導電層１１ｂと、離形層１１ｃとがこの順に積層されて構成される無端ベルト状の発熱体１１を備える。この発熱体１１は、抵抗層１１ａが内側になるようにして、駆動ローラ１２と、第１の通電部材１３、第２の通電部材１４との間に所定の張力で掛け渡されている。第１の通電部材１３は、発熱体１１に対向する面に導電層１３ａが露出するように絶縁層１３ｂに被覆されて形成されている。そして、この第１の通電部材１３には、第１の通電部材１３から第２の通電部材１４との間に電力を供給する電力供給手段としての電源１５が接続されている。第２の通電部材１４は、表面がアルミ等の導電性金属材料よりなる導電層１４ａにより形成されたローラ部材より構成され、軸部等を通して通電可能となっている。そして、第２の通電部材１４は、発熱体１１を所定の張力で回転駆動させるためのテンションローラの機能を併せもつ。また、発熱体１１を挟んで第１の通電部材１３に対向する位置には、未定着画像が載った転写紙Ｐを発熱体１１に向けて加圧する加圧手段としての加圧ローラ１６が配置される。そして、第１の通電部材１３と加圧ローラ１６との間に、所定のニップ幅をもったニップ領域Ｙを形成している。このように各部材が配置されることにより、発熱体１１と第一の通電部材１３とが接触する接触領域が、発熱体１１と加圧ローラ１６との接触領域（以下、ニップ領域Ｙという）に略一致する。
【００１８】
上記発熱体１１の構成としては、例えば導電層１１ｂとしてスチールベルトを使用することができ、抵抗層１１ａとして適当な電気抵抗を持つ導電性カーボン層や酸化アルミニウム層を形成することができる。離形層１１ｃは、定着時にトナーが発熱体側に付着するのを防止するための層であり、フッ素系樹脂や、四フッ化エチレン等の材料により形成することができる。
上記加圧ローラ１６の構成としては、表面に弾性層を有するローラ部材が一般的であり、弾性層を変形させることで、発熱体１１との間に定着に必要なニップ領域（ニップ幅）Ｙを形成している。ただし、ローラ部材に限らず第１の通電部材１３に対向して転写紙Ｐを発熱体１１に押付けることができるものであれば、例えばベルト状のものであっても構わない。
【００１９】
このように構成される定着装置１０において、発熱体１１は、駆動ローラ１２との摩擦力によって転写紙Ｐの速度と等速で移動するように図中矢印方向に回転駆動される。そして、発熱体１１は、電源１５から第１の通電部材１３に電流が供給されると、第１の通電部材１３と接している抵抗層１１ａにまず電流が流れ、抵抗層１１ａが第１の通電部材１３との接触領域（以下、発熱部という）Ｘで発熱する。第１の通電部材１３から供給された電流は、発熱体１１の導電層１１ｂを通じて第２の通電部材１４に流れるようになっている。そして、発熱部Ｘからの熱が導電層１１ｂ、離形層１１ｃを介して所定のニップ領域Ｙが形成された発熱体１１と加圧ローラ１６との間に搬送された転写紙Ｐに伝わり、転写紙Ｐ上のトナーの樹脂を溶融させることでトナー像が熱定着する。ここで、発熱体１１と第１の通電部材１３との接触領域である発熱部Ｘが、ニップ領域Ｙ、すなわち被加熱体である転写紙Ｐと発熱体１１との接触領域に限定されている。そのため、発熱部Ｘからの熱が集中的に定着に用いられ、余分な熱の発生がなく、熱効率が高い。また、発熱部Ｘが発熱体１１と速度差がない転写紙Ｐに直接接触して加熱するため、転写紙Ｐへの熱伝達効率も高い。
【００２０】
また、ここでは、発熱部Ｘを転写紙Ｐとの接触部分に限定させるために、第１の通電部材１１の抵抗層１１ａへの接触領域を限定している。このことは、抵抗層１１ａにおいて同一の発熱量を得るための電流値を減少させる効果がある。すなわち、第１の通電部材１１と抵抗層１１ａの接触面積が小さくすることで、抵抗層１１ａを通過する際の電流密度を上げることができるため、少ない電流量で発熱させることができるものである。
【００２１】
なお、上記定着装置１０は、発熱体１１の温度を検出する温度検出装置（図示せず）を備え、この温度検出装置の検出結果に応じてニップ領域Ｙでの温度が適当になるように電流量を制御する制御装置（図示せず）を備えている。これにより、ニップ領域Ｙの温度が適正な範囲に制御される。また、上記定着装置１０は、転写紙Ｐのサイズに応じて、第１の通電部材１３の電流の供給を受ける領域の幅を制御する制御装置も備えている。これにより、発熱体１１は、転写紙Ｐのサイズに応じた領域のみが発熱する。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態に係る定着装置１０は、発熱体１１と第１の通電部材１３との接触領域である発熱部Ｘが、発熱体１１と転写紙Ｐとの接触領域であるニップ領域Ｙと略一致している。よって、定着装置１０は、外部の部材に熱的な影響を与えることがなく、定着に消費される以外の消費電力を大幅に低減することができる。
【００２３】
また、本実施形態に係る定着装置１０においては、第２の通電部材１４が発熱体１１の抵抗層１１ａに接触するように、発熱体１１の内側に配置されたローラ部材である。そのため、第２の通電部材１４は、発熱体１１に対して速度差の無い状態で安定して接触できるため、発熱体１１に対する機械的な負荷を軽減できる。また、第２の通電部材１４と抵抗層１１ａの接触面積が第１の通電部材１３と抵抗層１１ａとの接触面積に比べて大きくなるように、第２の通電部材１４に対する巻き付け角が設定されている。そのため、第２の通電部材１４と発熱体１１との接触部における抵抗層１１ａの発熱を小さくすることができる。例えば、第２の通電部材１４と発熱体１１の接触面積を、第１の通電部材１３と発熱体１１の接触面積の２０倍の面積とした場合には、第２の通電部材１４と発熱体１１の接触部での抵抗値が２０分の１になり、発熱量も２０分の１になる。このように、第２の通電部材１４と発熱体１１との接触面積を大きくすることによって、第２の通電部材１４が発熱体１１の抵抗層１１ａに接触して通電するような場合においても、ここでの発熱量を押さえることが可能になる。特許文献３に記載される定着装置においては、発熱体の左右両端部に導電層が露出するようにして第２の通電部材とも導通をとるような構成にしている。そのために、第２の通電部材の軸方向に余分なスペースが必要であり、装置が大型化するという問題がある。これに対し、本実施形態に係る定着装置１０は、発熱体１１と第２の通電部材１４との接触面積を大きくすることで、ここでの発熱量を小さくすることができるので、抵抗層１１ａを通しての導通でも問題がない。よって、装置を大きくしたり、発熱体１１の構成を複雑にしたりすることなく、安定した導通を行うことができる。
【００２４】
また、本実施形態に係る定着装置１０においては、第２の通電部材１４を第１の通電部材１３に対して発熱体１１の移動方向上流側に隣接するように配置している。上述したように、第２の通電部材１４と発熱体１１との接触面積を大きくすることでここでの発熱量を押さえることができるが、少ないながらも発熱している。そこで、上述した構成にすることによって、第２の通電部材１４と発熱体１１との接触部で発生した熱が、直ちに第１の通電部材１３との接触部に搬送されることで、本来の定着に使用されるようにする。そのため、第２の通電部材１４で発生した熱が他の部材に伝達したり、空気中に放熱したりして失われる量を押さえることができ、無駄な熱の消失を防ぎ、定着装置としてのエネルギー消費量を押さえることができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る定着装置１０においては、第２の通電部材１４が発熱体１１を回転駆動させるために張力を付与するテンションローラとなっている。上述したように、第２の通電部材１４と発熱体１１との接触面積を増やすためには、ローラの巻付け角を大きくとることが望ましい。このためには、発熱体１１を駆動するための駆動ローラ及びテンションを付与するためのテンションローラがある。一方、上述したように、第２の通電部材１４を第１の通電部材１３に対して発熱体１１の移動方向上流側に隣接して配置するためには、テンションローラが望ましい。さらに駆動ローラは、発熱体１１を駆動するために表面がゴム等の摩擦係数の高い部材であることが望ましいが、通電部材としては金属製が好ましい。よって、第２の通電部材１４としては、テンションローラの方が好適である。
このように、本実施形態に係る定着装置１０は、第２の通電部材１４をテンションローラとすることによって、発熱体１１と十分な接触面積を得ることができる。しかも、第１の通電部材１３に対して無理なく発熱体１１の移動方向上流側に隣接した位置に配置可能になる。
【００２６】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係る定着装置について説明する。なお、以下の実施形態に係る定着装置の各構成部材のうち、実施形態１で説明した構成部材と同等の構成及び機能を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。図４は、実施形態２に係る定着装置の概略構成図である。図５は、同定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図である。
【００２７】
実施形態２に係る定着装置２０は、図４及び図５に示すように、通電により発熱する抵抗体２１ａと、導電層２１ｂと、導電性離形層２１ｃとがこの順に積層されて構成される発熱体２１を備える。発熱体２１の導電性離形層２１ｃは、離形層を形成している樹脂にカーボン等の導電性物質を添加することで、導電性を付与することができる。この発熱体２１は、駆動ローラ１２と、第１の通電部材１３、テンションローラ２２との間に所定の張力で掛け渡されている。第１の通電部材１３は、発熱体２１に対向する面に導電層１３ａが露出するように絶縁層１３ｂに被覆されて形成されている。第２の通電部材２３は、発熱体２１の導電性離形層２１ｃに接触するようにしてテンションローラ２２に対向する位置に配置され、発熱体２１の移動に追従して図中矢印方向に回転可能なローラ部材により構成される。この第２の通電部材２３は、少なくとも表面がアルミ等の導電性金属材料よりなるローラ部材により構成され、軸部等を通して通電可能となっている。また、発熱体２１を挟んで第１の通電部材１３に対向する位置には、未定着画像が載った転写紙Ｐを発熱体２１に向けて加圧する加圧手段としての加圧ローラ１６が配置されている。このように各部材が配置されることにより、第一の通電部材１３と発熱体２１とが接触する接触領域が、発熱体２１と加圧ローラ１６との接触領域であるニップ領域Ｙに略一致する。
【００２８】
このように構成される定着装置において、発熱体２１は、駆動ローラ１２との摩擦力によって転写紙Ｐの移動速度と等速で移動するように図中矢印方向に回転駆動される。そして、発熱体２１は、電源１５から第１の通電部材１３に電流が供給されると、第１の通電部材１３と接している抵抗層２１ａにまず電流が流れ、抵抗層２１ａが第１の通電部材１３との接触領域である発熱部Ｘで発熱する。第１の通電部材１３から供給された電流は、発熱体の導電層２１ｂ、導電性離形層２１ｃを通じて第２の通電部材２３に流れるようになっている。そして、発熱部Ｘからの熱が導電層２１ａ、導電性離形層２１ｃを介して所定のニップ幅が形成されたニップ領域Ｙに搬送された転写紙Ｐに伝わり、転写紙Ｐ上のトナーの樹脂を溶融させることでトナー像が熱定着する。
【００２９】
このように、本実施形態に係る定着装置２０においては、実施形態１に係る定着装置で説明したように、発熱部Ｘが、発熱体２１と転写紙Ｐとの接触領域であるニップ領域Ｙと略一致している。よって、定着装置２０は、外部の部材に熱的な影響を与えることがなく、定着に消費される以外の消費電力を大幅に低減することができる。
【００３０】
さらに、本実施形態に係る定着装置２０においては、発熱体２１の離形層２１ｃにカーボン等の導電性物質を添加して導電性を付与することにより、離形層２１ｃの熱伝導性を向上させている。また、導電層２１ｂと導電性離形層２１ｃを同一の構造として発熱体２１を２層構造にすることができ、発熱体２１の構造を簡略化することが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態に係る定着装置２０においては、第２の通電部材２３を発熱体２１の導電性離形層２１ｃに当接させ、第１の通電部材１３から第２の通電部材２３に導通させている。そのため、第２の通電部材２３と発熱体２１との接触領域では、電流が抵抗層２１ａを通過すること無く導通させることができるので、無駄な発熱を押さえることができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る定着装置２０においては、第２の通電部材２３を発熱体２１の移動に追従して回転可能なローラ部材にしている。これにより、第２の通電部材２３から受ける発熱体２１の機械的な負荷を軽減することができ、装置の耐久性を向上させることができる。発熱体２１と第２の通電部材２３との接触状態をより確実にするためには、第２の通電部材２３の発熱体２１に当接する部分の対向する位置に対向ローラを用いることが望ましい。図４に示す定着装置２０においては、対向ローラとしてテンションローラ２２を配設している。なお、この場合、テンションローラ２２はその表面を絶縁性の物質で構成するか、支持体に対して電気的に絶縁な状態にさせておく必要がある。図４に示すテンションローラ２２は、絶縁性のゴム層を表面に形成したローラ部材である。
【００３３】
また、本実施形態に係る定着装置２０においては、第２の通電部材２３の回動部分での通電を確実にするために、金属性の焼結部材に導電性グリースを含浸させた滑り軸受けを使用するとよい。導電性グリースとしては、グリースにカーボン等の導電性物質を混入したものを用いることができる。また、回動部分での抵抗をより軽減するためには、転がり軸受けを使用することが望ましいが、一般に転がり軸受けは、導通が保証されていない。そこで、第２の導電部材２３としては、導電性のグリースを封入した転がり軸受けを使用するとよい。
このように、定着装置２０は、第２の通電部材２３の軸受け部材の回動部分に導電性グリースを導入することにより、回転時の軸受け抵抗を軽減することができ、導通の安定性を向上させて定着温度の安定性を良くすることができる。また、このような軸受け部材を使用することによって、第２の通電部材２３の発熱体２１への追従性を向上でき、耐久性を向上させることができる。
【００３４】
次に、実施形態１及び２で説明した定着装置に用いられる第１の通電部材の変形例について説明する。図６は、第１の通電部材の変形例を説明する断面図である。
図６に示す第１の通電部材２４は、発熱体１１，２１に対向する面に導電層２４ａが露出するように絶縁層２４ｂに被覆されて形成されている。これは、安全性及び第１の通電部材１３をベルト状の発熱体１１，２１に加圧して接触を安定させるための強度を持たせるために必要な構成である。また、この第１の通電部材２４は、発熱体１１，２１に接触する領域の断面形状が円弧状に形成されている。このような形状にすることで、平面同士を接触させる場合に比べ、発熱体１１，２１と第１の通電部材２４との接触状態を安定させ、摺動時の抵抗を軽減できる。よって、第１の通電部材２４は、接触不良による発熱の不安定性や放電等による損傷の発生を防止することが可能となる。
【００３５】
次に、実施形態１及び２で説明した定着装置に用いられる第１の通電部材の別の変形例について説明する。図７は、第１の通電部材の別の変形例を説明する断面図である。図８は、この第１の通電部材を用いた定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図である。
図７及び図８に示す第１の通電部材２５は、導電層２５ａが絶縁層２５ｂによって発熱体１１，２１の移動方向に対して３つに分割されている。そして、各導電層２５ａの発熱体１１，２１に接触する領域の断面形状がそれぞれ円弧状に形成されている。このように第１の通電部材２５の導電層２５ａを複数に分割することによって、発熱体１１，２１との接触をより安定させることができるとともに、発熱効率を下げることなしに発熱部Ｘを広げることができる。定着速度の向上等のために定着領域、すなわちニップ領域Ｙを広げると、導電層が一体に構成されている場合には、発熱体１１，２１と第１の通電部材１３との接触領域である発熱部Ｘも広がってしまう。すると、発熱部Ｘでの全体としての抵抗値が低くなるために発熱効率が低下し、同等の発熱量を得るために必要な電流量が大きくなってしまう。これに対し、導電層を複数に分割することによって、発熱部Ｘでの発熱効率を下げることなしに発熱部を広げることができる。
以上のように、第１の通電部材２５の導電層２５ａを分割することによって、発熱体１１，２１との接触の安定性を向上させるとともに、発熱効率を向上させてより効率的に熱定着を行うことが可能となる。
【００３６】
以上、説明した本実施形態に係る第１の導電部材１３、２４，２５は、導電層１３ａ、２４ａ、２５ａを含油性の材料で構成するとよい。上記構成の第１の通電部材２４、２５は、発熱体１１，２１に接触する領域の断面形状を円弧状に形成することで、接触状態の安定性と摺動時の抵抗の軽減を行っている。しかし、摺動部での摩擦力によって発熱体１１，２１が機械的な負荷を受けることは避けられない。そこで、導電層１３ａ、２４ａ、２５ａを含油性の材料で構成することで、発熱体１１，２１との摩擦抵抗を大幅に軽減することができる。例えば、この導電層１３ａ、２４ａ、２５ａは、導電層を形成する金属内にグラファイト微粉末等を添加させることで、金属組織内に微細に連通した多孔質金属組織を形成し、孔部に適当な潤滑油を含ませることによって得ることができる。導電層１３ａ、２４ａ、２５ａ全てをこのような材料で形成することも可能であるが、発熱体１１，２１との接触部にのみ使用することも可能である。このように、第１の通電部材１３、２４、２５の導電層１３ａ、２４ａ、２５ａを含油性の材料から構成することで、発熱体１１，２１に与える機械的な負荷を軽減でき、耐久性を向上させることができる。
【００３７】
また、上記構成の第１の通電部材１３、２４，２５の絶縁層１３ｂ、２４ｂ、２５ｂも、発熱体１１，２１と接触する可能性がある。そこで、本実施形態に係る第１の通電部材１３、２４，２５は、絶縁層１３ｂ、２４ｂ、２５ｂの少なくとも発熱体１１，２１に接触する面を滑性材料により構成し、発熱体１１，２１との摩擦抵抗を軽減させるとよい。絶縁層１３ｂ、２４ｂ、２５ｂ自体を滑り性の良い材料で構成してもよいし、絶縁層１３ｂ、２４ｂ、２５ｂの発熱体１１，２１に接触する先端部分にフッ素樹脂を含有したものをコートして滑性層を形成してもよい。このように、第１の通電部材１３、２４、２５の絶縁層１３ｂ、２４ｂ、２５ｂの発熱体１１，２１に接触する面を滑性材料により構成することで、発熱体１１，２１に与える機械的な負荷を軽減でき、耐久性を向上させることができる。
【００３８】
（実施形態３）
次に、実施形態３に係る定着装置について説明する。図９は、実施形態３に係る定着装置の概略構成図である。図１０は、同定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図である。
実施形態３に係る定着装置３０は、図９及び図１０に示すように、通電により発熱する抵抗体２１ａと、導電層２１ｂと、導電性離形層２１ｃとがこの順に積層されて構成される発熱体２１を備える。この発熱体２１は、駆動ローラ１２と、第１の通電部材３１、テンションローラ２２との間に所定の張力で掛け渡されている。第１の通電部材３１は、表層部３１ａが導電性材料により形成され、発熱体２１の移動に伴って図中矢印方向に回転追従可能なローラ部材により構成されている。そして、この第１の通電部材３１には、第１の通電部材３１から第２の通電部材２３との間に電力を供給する電源１５が接続されている。第２の通電部材２３は、少なくとも表面がアルミ等の導電性金属材料よりなるローラ部材より構成され、軸部等を通して通電可能となっている。また、発熱体２１を挟んで第１の通電部材３１に対向する位置には、未定着画像が載った転写紙Ｐを発熱体２１に向けて加圧する加圧ローラ１６が配置され、第１の通電部材３１と加圧ローラ１６との間にニップ領域Ｙを形成している。このように各部材が配置されることにより、発熱体２１と第一の通電部材３１とが接触する接触領域Ｘが、発熱体と加圧ローラとの接触領域であるニップ領域Ｙに略一致する。
【００３９】
このように構成される定着装置３０において、発熱体２１は、駆動ローラ１２との摩擦力によって転写紙Ｐの速度と等速で移動するように図中矢印方向に回転駆動される。そして、発熱体２１は、電源１５から第１の通電部材３１に電流が供給されると、第１の通電部材３１と接している抵抗層２１ａにまず電流が流れ、抵抗層２１ａ自体が第１の通電部材３１との接触領域で発熱する。この第１の通電部材３１は、発熱体２１の移動に伴って回転しながら、常にニップ領域
Ｙに相当する領域で発熱体２１に接触しているので、常時安定した通電を行うことができる。第１の通電部材３１から供給された電流は、発熱体２１の導電層２１ｂ、導電性離形層２１ｃを通じて第２の通電部材２３に流れるようになっている。そして、発熱部Ｘからの熱が導電層２１ｂ、導電性離形層２１ｃを介して所定のニップ幅が形成されたニップ領域Ｙに搬送された転写紙Ｐに伝わり、転写紙Ｐ上のトナーの樹脂を溶融させることでトナー像が熱定着する。
【００４０】
このように、本実施形態に係る定着装置３０は、実施形態１に係る定着装置で説明したように、発熱体２１と第１の通電部材３１との接触領域である発熱部Ｘが、発熱体３１と転写紙Ｐとの接触領域であるニップ領域Ｙと略一致している。
よって、定着装置３０は、外部の部材に熱的な影響を与えることがなく、定着に消費される以外の消費電力が大幅に低減され、発熱の立ち上がり応答性を良くすることが出来る。
【００４１】
さらに、本実施形態に係る定着装置３０においては、上述したように第１の通電部材３１が発熱体２１の移動に伴って追従回転可能なローラ部材により構成されている。よって、第１の通電部材３１は、常にニップ領域Ｙに相当する領域で発熱体２１に接触しているので、常時安定した通電を行うことができる。また、第１の通電部材３１と発熱体２１との接触部での摺動が無いので、発熱体２１に対する機械的な負荷を大幅に低減でき耐久性を向上させることができる。
【００４２】
次に、実施形態３で説明した定着装置に用いられる第１の通電部材の変形例について説明する。図１１は、第１の通電部材の変形例を説明する断面図である。
図１１に示すローラ形状の第１の通電部材３２は、表面の導電層３２ａが絶縁層３２ｂによって円周方向に複数に分割されている。このように第１の通電部材３２の導電層３２ａを複数に分割することによって、上述したように、発熱体２１との接触をより安定させることができるとともに、発熱効率を下げることなしに発熱部Ｘを広げることができる。
以上のように、第１の通電部材３２の導電層３２ａを絶縁層３２ｂによって複数に分割することによって接触の安定性を向上させるとともに、発熱効率を向上させてより効率的に熱定着を行うことが可能となる。
【００４３】
次に、実施形態３で説明した定着装置に用いられる第１の通電部材の別の変形例について説明する。図１２は、第１の通電部材の別の変形例を説明する断面図である。図１３は、変形例の第１の通電部材を用いた定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図である。
図１２及び図１３に示すローラ形状の第１の通電部材３３は、表面の導電層３３ａが縦目のローレット加工を施したように溝部と突起が並んだ構成で、溝部での空気層が絶縁層として利用されているものである。この場合、導電層３３ａの突起のエッジ部に微細な曲率を設ける等の工夫を加えるとよい。これにより、第１の通電部材３３と発熱体２１との接触部での機械的な負荷はそれほど大きくならず、第１の通電部材３３を直接駆動しないで発熱体２１の移動に追従させる場合の滑りの発生を防止することができる。
以上のように、第１の通電部材３３の導電層３３ａを空気層からなる絶縁層によって複数に分割することによって、接触の安定性を向上させるとともに、発熱効率を向上させてより効率的に熱定着を行うことが可能となる。
【００４４】
次に、実施形態３で説明した定着装置に用いられる第１の通電部材の別の変形例について説明する。図１４は、別の変形例の第１の通電部材を用いた定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図である。
図１４に示す第１の通電部材３４は、小径のローラ状電極３５がニップ領域Ｙにわたって複数個配列された状態で支持部材３６によって支持された構成となっている。支持部材３６は、ローラ状電極３５の軸方向全幅にわたって支持するような凹形状に形成されている。ローラ状電極部材は小径であるため、ローラ状電極部材の両端部のみを支持する方法では、発熱体に加圧した際にその軸方向の曲げ剛性が低く変形してしまい、全面で両者を均一に当接させることが難しい。よって、図１４に示す第１の通電部材は、凹形状の支持部材によってローラ状電極部材の軸方向全幅にわたって支持することにより、発熱体との当接条件を全領域で均一にし、接触の安定性を向上させることが可能になる。なお、このような支持部材は、金属の焼結部材に潤滑油を含ませたり、フッ素系に樹脂によって作ったりする等して滑性部材により構成し、ローラ状電極部材との接触摺動部での摩擦力を低減させることが重要である。
【００４５】
上述したように、特にニップ領域Ｙが広く必要な場合に場合には、発熱部Ｘを分割することが有利である。よって、第１の通電部材３４は、複数のローラ状電極３５を用いることにより、第１の通電部材３４と発熱体との接触の安定性を向上させるとともに、発熱効率を向上させてより効率的に熱定着を行うことが可能となる。
【００４６】
また、実施形態３で説明したローラ形状の第１の通電部材３１，３２，３３，３４においては、上述したように、回転時の軸受け部材の軸受け抵抗を軽減して導通の安定性を向上させることが好ましい。よって、第１の通電部材３１，３２，３３，３４の軸受け部材には、回動部分での通電を確実にするために、金属性の焼結部材に導電性グリースを含浸させた滑り軸受けを使用するとよい。導電性グリースとしては、グリースにカーボン等の導電性物質を混入したものを用いることができる。また、回動部分での抵抗をより軽減するためには、転がり軸受けを使用することが望ましいが、一般に転がり軸受けは、導通が保証されていない。そこで、第１の導電部材としては、導電性のグリースを封入した転がり軸受けを使用するとよい。
このように、本実施形態に係る定着装置においては、第１の通電部材３１，３２，３３，３４の軸受け部材の回動部分に導電性グリースを導入することにより、回転時の軸受け抵抗を軽減して導通の安定性が向上させることができる。また、このような軸受け部材を使用することによって、第１の通電部材の発熱体への追従性を向上でき、耐久性を向上させることができる。
【００４７】
以上説明したように、実施形態１に係る定着装置１０においては、発熱体１１と第１の通電部材１３との接触領域が、発熱体１１と加圧手段としての加圧ローラ１６との接触領域と略一致している。よって、外部の部材に熱的な影響を与えることがなく、定着に消費される以外の消費電力が大幅に低減される。
また、この定着装置１０においては、第２の通電部材１４が発熱体１１の抵抗層１１ａに接触するローラ部材であり、発熱体１１に対して速度差の無い状態で安定して接触できるため、発熱体１１に対する機械的な負荷を軽減できる。また、発熱体１１と第２の通電部材１４との接触面積が発熱体１１と第１の通電部材１３との接触面積に比べ大きいので、ここでの発熱量を小さくすることができ、抵抗層を通しての導通でも問題がない。よって、装置を大きくしたり、発熱体１１の構成を複雑にしたりすることなく、安定した導通を行うことができる。
また、この定着装置１０においては、第２の通電部材１４と発熱体１１との接触部で発生した熱が、直ちに第１の通電部材１３と発熱体１１との接触部に搬送される構成となっている。よって、第２の通電部材１４で発生した熱が他の部材に伝達したり、空気中に放熱したりして失われる量を押さえることができ、無駄な熱の消失を防ぎ、定着装置としてのエネルギー消費量を押さえることができる。
また、この定着装置１０においては、第２の通電部材１４をテンションローラとすることによって、発熱体と十分な接触面積を得ることができる。しかも、第１の通電部材１３に対して無理なく発熱体１１の移動方向上流側に隣接した位置に配置可能になる。
実施形態２に係る定着装置２０においては、発熱体２１の導電性離形層２１ｃが導電性を有することから、導電性離形層２１ｃの熱伝導性も向上させる効果もある。また、導電層２１ｂと導電性離形層２１ｃを同一の構造として発熱体２１を２層構造にすることができ、発熱体２１の構造を簡略化することが可能となる。
また、この定着装置２０は、発熱体２１の導電性離形層２１ｃが導電性を有することから、第２の通電部材２３と発熱体２１の接触領域で電流が抵抗層２１ａを通過すること無く導通させることが可能となり、無駄な発熱を押さえることができる。
また、この定着装置２０は、第２の通電部材２３が発熱体３２の移動に追従して回転可能なローラ部材であるため、第２の通電部材２３から受ける発熱体２１の機械的な負荷を軽減することができ、装置の耐久性を向上させることができる。
また、この定着装置２０は、第２の通電部材２３の軸受け部材の回動部分に導電性グリースを導入することにより、回転時の軸受け抵抗を軽減することができ、導通の安定性を向上させて定着温度の安定性を良くすることができる。また、このような軸受け部材を使用することによって、第２の通電部材２３の発熱体２１への追従性を向上でき、耐久性を向上させることができる。
また、この定着装置２０においては、第１の通電部材１３、２４，２５の発熱体１１、２１に接触する領域の断面形状が円弧状に形成する。平面同士を接触させる場合に比べ、第１の通電部材１３と発熱体１１，２１との接触状態を安定させることができるので、接触不良による発熱の不安定性や放電等による損傷の発生を防止できる。
また、この定着装置１０，２０においては、第１の通電部材２５の導電層２５ａが複数に分割されている。これにより、発熱体１１，２１との接触の安定性を向上させるとともに、発熱効率を向上させてより効率的に熱定着を行うことが可能となる。
また、この定着装置１０，２０においては、第１の通電部材１３、２４，２５の導電層１３ａ、２４ａ，２５ａを含油性の材料により構成している。これにより、導電層１３ａ、２４ａ，２５ａと発熱体１１，２１との摩擦抵抗が大幅に低減し、発熱体１１，２１に与える機械的な負荷を軽減でき、耐久性を向上させることができる。
また、この定着装置１０，２０においては、第１の通電部材１３、２４，２５の絶縁層１３ｂ、２４ｂ，２５ｂの少なくとも発熱体に接触する面が滑性材料により構成されている。これにより、絶縁層１３ｂ、２４ｂ，２５ｂと発熱体１１，２１との摩擦抵抗が大幅に低減し、発熱体１１，２１に与える機械的な負荷を軽減でき、耐久性を向上させることができる。
また、実施形態３に係る定着装置３０においては、第１の通電部材３１が発熱体２１の移動に伴って追従回転可能なローラ部材により構成されている。よって、第１の通電部材３１は、常にニップ幅に相当する領域で発熱体２１に接触するので常時安定した通電を行うことができる。また、第１の通電部材３１と発熱体２１との接触部での摺動が無いので発熱体２１に対する機械的な負荷を大幅に低減でき耐久性を向上させることができる。
また、この定着装置３０においては、第１の通電部材３２、３３の導電層３２ａ、３３ａが円周方向に複数分割されている。これにより、第１の通電部材３２、３３と発熱体２１との接触の安定性が向上し、発熱効率を向上させてより効率的に熱定着を行うことが可能となる。
また、この定着装置３０においては、第１の通電部材３４を発熱体２１の回転に対して等速で回転可能な複数個のローラ状電極３５により構成してもよい。これにより、第１の通電部材３４と発熱体２１との接触の安定性が向上し、発熱効率を向上させてより効率的に熱定着を行うことが可能となる。
また、この定着装置３０においては、複数個のローラ状電極３５が支持部材３６によって軸方向全域に亘って支持されて発熱体２１に加圧されている。これにより、発熱体２１との当接条件を全領域で均一にし、接触の安定性を向上させることが可能になる。
また、この定着装置３０は、第１の通電部材３１，３２，３３、３４の軸受け部材の回動部分に導電性グリースを導入することにより、回転時の軸受け抵抗を軽減することができ、導通の安定性を向上させて定着温度の安定性を良くすることができる。また、このような軸受け部材を使用することによって、第１の通電部材３１，３２，３３、３４の発熱体２１への追従性を向上でき、耐久性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置においては、以上説明したように、発熱の立ち上がり応答性が良い定着装置を用いているため、待機状態での通電を行うことなしに、必要なときにすぐに画像の出力を行うことが可能となる。  よって、この画像形成装置は、画像形成装置で消費される電力を大幅に軽減することが可能となる。また、発熱部からの熱が被加熱物である転写材に直接付与されるため、画像形成装置内の他のユニットに与える熱的な影響を軽減できる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、外部の部材に熱的な影響を与えることがなく、定着に消費される以外の消費電力を大幅に低減し、発熱の立ち上がり応答性が良い定着装置、及び画像形成装置を提供することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】実施形態１に係る定着装置の概略構成図。
【図３】同定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図。
【図４】実施形態２に係る定着装置の概略構成図。
【図５】同定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図。
【図６】同定着装置の第１の通電部材の変形例を説明する断面図。
【図７】同定着装置の第１の通電部材の別の変形例を説明する断面図。
【図８】図７の第１の通電部材を用いた定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図。
【図９】実施形態３に係る定着装置の概略構成図。
【図１０】同定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図。
【図１１】同定着装置の第１の通電部材の変形例を説明する断面図。
【図１２】同定着装置の第１の通電部材の別の変形例を説明する断面図。
【図１３】図１２の第１の通電部材を用いた定着装置の発熱部の様子を説明する部分拡大図。
【図１４】同定着装置の第１の通電部材変形例を説明する概略構成図。
【符号の説明】
１０，２０，３０    定着装置
１１，２１    発熱体
１２    駆動ローラ
１３，２４，２５，３１，３２，３３、３４    第１の通電部材
１４，２３    第２の通電部材
１５    電源
１６    加圧ローラ
２２    テンションローラ
【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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