(57)【要約】【課題】ウォーミングアップ時間の短縮化、および、省電力化を図るとともに、様々な定着条件においても良好な定着性を得ることが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】互いに圧接しながら回転する定着ローラ９１および加圧ローラ９２を備え、定着ローラ９１は、円筒状の基部９１Ａと、基部９１Ａ上に設けられ、通電により発熱する発熱層９１Ｂとを有し、未定着像を担持する記録媒体を定着ローラ９１と加圧ローラ９２との間に通過させながら加熱・加圧することにより、未定着像を記録媒体に定着させる定着装置であって、定着ローラ９１の軸線方向での発熱層９１Ｂに対する通電位置を変更することにより、同方向における発熱層９１Ｂの異なる少なくとも２つの配熱分布を設定可能な配熱分布設定手段を有し、配熱分布設定手段は、定着条件に基づいて、定着ローラ９１の軸線方向における発熱層９１Ｂの配熱分布を変更する。【選択図】図３
2007139908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに圧接しながら回転する１対のローラを備え、
前記１対のローラのうちの一方のローラは、円筒状の基部と、該基部上にその周面に沿って設けられ、通電により発熱する発熱層とを有し、
前記一方のローラの軸線方向での前記発熱層に対する通電位置を変更することにより、同方向における前記発熱層の異なる少なくとも２つの配熱分布を設定可能な配熱分布設定手段を有し、
前記配熱分布設定手段は、定着条件に基づいて、前記一方のローラの軸線方向における前記発熱層の配熱分布を変更することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記発熱層は、帯状の抵抗パターンで構成されている請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記抵抗パターンは、前記基部の外周面に沿って螺旋状をなしている請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記抵抗パターンの幅は、前記抵抗パターンの長手方向のほぼ全域に亘って、ほぼ単一である請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記抵抗パターンは、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記抵抗パターンの外周面には、Ａｌ２Ｏ３を主材料として構成された絶縁層が形成されている請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記配熱分布設定手段は、前記一方のローラの軸線方向での互いに異なる位置で前記発熱層に接続された３つ以上の電極と、定着条件に基づいて、前記３つ以上の電極から選択された電極間に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、該電圧印加手段の作動により、定着条件に基づいて、前記一方のローラの軸線方向における前記発熱層の配熱分布を変更する請求項１ないし６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記３つ以上の電極は、前記一方のローラの軸線方向での両端部に設けられた１対の第１の電極と、前記一方のローラの軸線方向で前記１対の第１の電極よりも内側に設けられた１対の第２の電極とを含む請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記電圧印加手段は、前記１対の第１の電極間に電圧を印加する第１の状態と、前記１対の第２の電極間に電圧を印加する第２の状態とを定着条件に基づいて切り換えるよう構成されている請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記電圧印加手段は、前記第２の状態において、前記１対の第１の電極のうちの一方の電極と前記１対の第２の電極のうちの当該一方の電極に近い側の電極との間と、前記１対の第１の電極のうちの他方の電極と前記１対の第２の電極のうちの当該他方の電極に近い側の電極との間とにそれぞれ電圧を、前記１対の第２の電極間に印加する電圧と独立して印加する請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記３つ以上の電極は、前記ローラの軸線方向で前記１対の第２の電極よりも内側に設けられた１対の第３の電極をさらに含む請求項８ないし１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１２】
前記電圧印加手段は、前記１対の第１の電極間に電圧を印加する第１の状態と、前記１対の第２の電極間に電圧を印加する第２の状態と、前記１対の第３の電極間に電圧を印加する第３の状態とを定着条件に基づいて切り換えるよう構成されている請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記３つ以上の電極のうちの少なくとも１つの電極は、前記一方のローラの内周面に接触して設けられ、前記基部に形成された貫通孔を通じて、前記発熱層に接続されている請求項７ないし１２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１４】
前記３つ以上の電極のうちの少なくとも１つの電極は、円柱状または円筒状をなし、前記一方のローラの内周面に嵌合している請求項１３に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記定着条件は、定着に供される記録媒体の厚さ、定着に供される記録媒体の幅、連続定着回数のうちの少なくとも１つである請求項１ないし１４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１６】
露光・現像・転写・定着の一連の画像形成プロセスにより、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１ないし１５のいずれかに記載の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を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(例えば、特許文献１参照。)。
このような定着装置は、一般に、熱源を有する回転可能な定着ローラと、これに圧接しながら回転する加圧ローラとの間に、未定着像を担持する紙等の記録媒体を通紙しながら、前記記録媒体を加熱および加圧して、前記記録媒体上に形成されたトナー像を前記記録媒体に定着させる。
【０００３】
例えば、特許文献１にかかる定着装置では、定着ローラとして、円筒状の基部の外周面上に帯状の抵抗パターンで構成された発熱層を形成したものを用い、この発熱層に通電することにより、発熱層を昇温させ、記録媒体を加熱する。このような定着ローラを用いると、発熱層が直接的に基部や記録媒体を加熱するので、熱伝導効率に優れ、省電力化を図るとともに、定着ローラ全体を迅速に昇温させて、ウォーミングアップ時間の短縮化を図ることができる。
【０００４】
また、特許文献１にかかる定着装置では、発熱層を構成する抵抗パターンの形状により、定着ローラの長手方向における発熱層の配熱分布を設定している。具体的には、定着ローラの長手方向における端部の発熱量を中央部の発熱量よりも大きくすることにより、前記端部での熱の逃げを補って、定着ローラの長手方向での全域に亘って温度の均一化を図っている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１における定着装置において、前述したような配熱分布は、製造時に予め設定され定着時に変更することができないため、定着ローラの長手方向での温度分布を適切なものとするように設定することが難しい。そのため、定着に供される記録媒体のサイズなどの定着条件によっては、定着ローラの長手方向での温度分布が不適切となる場合があった。
例えば、小サイズ紙の連続定着処理時に、定着ローラの非通紙領域では記録媒体によって熱が奪われないため、定着ローラの長手方向での端部が過昇温してしまう場合がある。その結果、小サイズ紙の連続定着処理時の後に大サイズ紙を定着処理した際に、ホットオフセットのような定着不良を生じる場合がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３３２３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ウォーミングアップ時間の短縮化、および、省電力化を図るとともに、様々な定着条件においても良好な定着性を得ることが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】
【０００８】
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、互いに圧接しながら回転する１対のローラを備え、
前記１対のローラのうちの一方のローラは、円筒状の基部と、該基部上にその周面に沿って設けられ、通電により発熱する発熱層とを有し、
前記一方のローラの軸線方向での前記発熱層に対する通電位置を変更することにより、同方向における前記発熱層の異なる少なくとも２つの配熱分布を設定可能な配熱分布設定手段を有し、
前記配熱分布設定手段は、定着条件に基づいて、前記一方のローラの軸線方向における前記発熱層の配熱分布を変更することを特徴とする。
【０００９】
これにより、定着条件に応じて、ローラ（定着ローラ）の軸線方向における発熱層の配熱分布を最適化し、良好な定着性を得ることができる。
また、基部の外周面上に発熱層が設けられているため、ローラを定着に必要な温度に迅速に昇温させることができる。すなわち、ウォーミングアップ時間の短縮化を図ることができる。
また、基部の外周面上に発熱層が設けられているため、発熱層から記録媒体への熱伝導効率が極めて高く、定着装置の省電力化を図ることができる。
【００１０】
本発明の定着装置では、前記発熱層は、帯状の抵抗パターンで構成されていることが好ましい。
これにより、抵抗パターンの幅や厚さの設定により、定着に適した発熱量の発熱層を簡単に形成することができる。
本発明の定着装置では、前記抵抗パターンは、前記基部の外周面に沿って螺旋状をなしていることが好ましい。
これにより、発熱層の形成に際し、高価な成膜装置を用いずに、帯状部材を基材の外周面上に巻くだけで、発熱層を簡単に形成することができる。その結果、定着装置の低コスト化を図ることができる。
【００１１】
本発明の定着装置では、前記抵抗パターンの幅は、前記抵抗パターンの長手方向のほぼ全域に亘って、ほぼ単一であることが好ましい。
これにより、発熱層を形成するための帯状部材が簡単な形状となるため、発熱層の製造コストを安価なものとすることができる。
本発明の定着装置では、前記抵抗パターンは、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、発熱層を構成する抵抗パターンをその発熱に必要な電気抵抗としつつ、基部の外周面のほぼ全体を発熱層で覆うことができる。
【００１２】
本発明の定着装置では、前記抵抗パターンの外周面には、Ａｌ２Ｏ３を主材料として構成された絶縁層が形成されていることが好ましい。
これにより、発熱層の製造に際し、発熱層を構成する帯状の抵抗パターンを熱処理するだけで、発熱層の表面に絶縁層を比較的簡単に形成することができる。このような絶縁層は、発熱層を構成する帯状の抵抗パターン同士の短絡（特に幅方向での短絡）を防止する。
【００１３】
本発明の定着装置では、前記配熱分布設定手段は、前記一方のローラの軸線方向での互いに異なる位置で前記発熱層に接続された３つ以上の電極と、定着条件に基づいて、前記３つ以上の電極から選択された電極間に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、該電圧印加手段の作動により、定着条件に基づいて、前記一方のローラの軸線方向における前記発熱層の配熱分布を変更することが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、発熱層の配熱分布を変更することができる。
【００１４】
本発明の定着装置では、前記３つ以上の電極は、前記一方のローラの軸線方向での両端部に設けられた１対の第１の電極と、前記一方のローラの軸線方向で前記１対の第１の電極よりも内側に設けられた１対の第２の電極とを含むことが好ましい。
これにより、ローラの軸線方向での中央部の発熱量と両端部の発熱量とを定着条件に応じて所望のものとすることができる。
【００１５】
本発明の定着装置では、前記電圧印加手段は、前記１対の第１の電極間に電圧を印加する第１の状態と、前記１対の第２の電極間に電圧を印加する第２の状態とを定着条件に基づいて切り換えるよう構成されていることが好ましい。
これにより、ローラの通紙領域と非通紙領域とでの配熱分布を異ならせて、ローラの温度分布を最適化することができる。例えば、小サイズ紙の定着処理時には、第２の状態とし、ローラの非通紙領域の過昇温を防止することができる。また、大サイズ紙の定着処理時には、第１の状態とし、ローラの通紙領域をその全域に亘って均一な温度とすることができる。
【００１６】
本発明の定着装置では、前記電圧印加手段は、前記第２の状態において、前記１対の第１の電極のうちの一方の電極と前記１対の第２の電極のうちの当該一方の電極に近い側の電極との間と、前記１対の第１の電極のうちの他方の電極と前記１対の第２の電極のうちの当該他方の電極に近い側の電極との間とにそれぞれ電圧を、前記１対の第２の電極間に印加する電圧と独立して印加することが好ましい。
これにより、ローラの軸線方向での中央部の発熱量と両端部の発熱量とを異ならせるとともに、ローラの軸線方向での端部の発熱量を定着条件に応じて所望のものとすることができる。
【００１７】
本発明の定着装置では、前記３つ以上の電極は、前記ローラの軸線方向で前記１対の第２の電極よりも内側に設けられた１対の第３の電極をさらに含むことが好ましい。
これにより、ローラの軸線方向での配熱分布を定着条件に応じてより細かに設定することができる。
本発明の定着装置では、前記電圧印加手段は、前記１対の第１の電極間に電圧を印加する第１の状態と、前記１対の第２の電極間に電圧を印加する第２の状態と、前記１対の第３の電極間に電圧を印加する第３の状態とを定着条件に基づいて切り換えるよう構成されていることが好ましい。
これにより、大きさの異なる２種の小サイズ紙について、それぞれの定着処理時に、ローラの非通紙領域の過昇温を確実に防止するとともに、ローラの通紙領域をその全域に亘って均一な温度とすることができる。
【００１８】
本発明の定着装置では、前記３つ以上の電極のうちの少なくとも１つの電極は、前記一方のローラの内周面に接触して設けられ、前記基部に形成された貫通孔を通じて、前記発熱層に接続されていることが好ましい。
これにより、ローラ（定着ローラ）の軸線方向における発熱層の配熱分布を比較的簡単に最適化し、良好な定着性を得ることができる。
【００１９】
本発明の定着装置では、前記３つ以上の電極のうちの少なくとも１つの電極は、円柱状または円筒状をなし、前記一方のローラの内周面に嵌合していることが好ましい。
これにより、ローラの外表面を定着に適した状態としつつ、発熱層の各部に通電を行うことができる。
本発明の定着装置では、前記定着条件は、定着に供される記録媒体の厚さ、定着に供される記録媒体の幅、連続定着回数のうちの少なくとも１つであることが好ましい。
これにより、基部をその内周面側から支持して、ローラの強度の向上を図ることができる。そのため、基部をより薄肉化して、その熱容量を低減することができる。その結果、定着装置の省電力化や、ウォーミングアップ時間の短縮化を大幅に図ることができる。
【００２０】
本発明の画像形成装置は、露光・現像・転写・定着の一連の画像形成プロセスにより、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
本発明の定着装置を備えることを特徴とする。
これにより、ウォーミングアップ時間の短縮化、および、省電力化を図るとともに、様々な定着条件においても良好な定着性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の定着装置および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。
＜画像形成装置＞
まず、本発明の画像形成装置、すなわち本発明の定着装置を備える画像形成装置を簡単に説明する。
【００２２】
図１は、本発明にかかる画像形成装置の１実施形態を示す全体構成の模式的断面図である。
図１に示す本実施形態の画像形成装置１０は、主として露光・現像・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスによって画像を記録媒体に記録するものである。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。
【００２３】
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。
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、従動ローラ７２、駆動ローラ７１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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
＜定着装置＞
ここで、本発明にかかる定着装置９０を図２ないし図６に基づいて詳細に説明する。
図２は、定着装置９０の好適な実施形態を示す模式的断面図、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４は、図３に示す定着装置に備えられた発熱層および電極を説明するための拡大断面図、図５は、図３に示す定着装置に備えられた電圧印加手段（通電回路）の構成を説明するための図、図６は、図５に示す電圧印加手段（通電回路）の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３５】
定着装置９０は、図２に示すように、熱源を有する定着ローラ９１と、この定着ローラ９１に圧接する加圧ローラ９２と、定着ローラ９１の熱源へ通電するための６つの電極９３Ａ〜９３Ｆと、定着ローラ９１の温度を検知するための温度検知体９４と、定着ローラ９１および加圧ローラ９２のそれぞれの周面の一部を覆うカバー９５と、電極９３Ａ〜９３Ｆへの通電状態を切り換える通電回路（電圧印加手段）９６とを有している。
【００３６】
この定着装置９０は、定着ローラ９１および加圧ローラ９２の圧接により形成されるニップ部Ｎに対し、図２にて下方から、未定着像を担持する記録媒体がニップ部Ｎへ搬送され、前記記録媒体を加熱および加圧することにより、前記未定着像を前記記録媒体に定着させる。本実施形態では、ニップ部Ｎに搬送される記録媒体は定着ローラ９１側に未定着像を担持している。
【００３７】
互いに圧接回転する１対のローラのうちの一方のローラである定着ローラ９１は、円筒状をなし、その軸線まわりに回転可能に設けられている。
このような定着ローラ９１は、図２ないし図４に示すように、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９１Ａと、基部９１Ａの外周面を覆う発熱層９１Ｂと、発熱層９１Ｂの外周面を覆う弾性層９１Ｃと、弾性層９１Ｃの外周面を覆う離型層９１Ｄとを有している。
【００３８】
基部９１Ａは、円筒状をなし、例えば鉄やアルミニウム合金などの金属で構成されている。なお、基部９１Ａの構成材料としては、樹脂やセラミックスなどの絶縁材料を用いることもできる。
そして、基部９１Ａには、後述する発熱層９１Ｂと電極９３Ｃ〜９３Ｆとを接続するための貫通孔９１Ａ１が形成されている。
【００３９】
このような基部９１Ａの厚さは、特に限定されないが、基部９１Ａに必要な強度を確保しつつ、熱容量をできるだけ小さくすることが好ましい。具体的には、基部９１Ａの厚さは、基部９１Ａの構成材料などによっても異なるが、０．１〜３ｍｍであるのが好ましく、０．２〜１ｍｍであるのがより好ましい。これにより、定着ローラ９１の耐久性を優れたものとしつつ、基部９１Ａの熱容量を低減して、ウォーミングアップ時間を短縮することができる。
【００４０】
本実施形態では、基部９１Ａの表面には、図４に示すように、絶縁層９１Ｆが形成されている。この絶縁層９１Ｆは、後述する発熱層９１Ｂを構成する帯状の抵抗パターン同士の幅方向での短絡や、電極９３Ｃ〜９３Ｆ間での短絡を防止するためのものである。なお、基部９１Ａの構成材料や、発熱層９１Ｂや電極９３Ｃ〜９３Ｆの構成などによっては、絶縁層９１Ｆを省略することができる。
【００４１】
絶縁層９１Ｆは、例えば、ポリイミド等の耐熱性樹脂、ＳｉＯ２等で構成されている。また、絶縁層９１Ｆの厚さは、特に限定されないが、例えば、１〜１００μｍであることが好ましく、３０〜５０μｍであることがより好ましい。
このような絶縁層９１Ｆ（基部９１Ａの外周側に形成された部分）を介して、前述した基部９１Ａの外表面をその全周に亘って覆うように発熱層９１Ｂが形成されている。
【００４２】
発熱層９１Ｂは、図４に示すように、帯状の抵抗パターンが螺旋状をなすように基部９１Ａの外周面上に巻回されている。このように構成すると、発熱層９１Ｂの製造に際し、高価な成膜装置を用いずに、後述するような発熱層９１Ｂの構成材料で構成された帯状部材を基部９１Ａの外周面上に巻くだけで、発熱層９１Ｂを簡単に形成することができる。その結果、定着装置９０の低コスト化を図ることができる。また、発熱層９１Ｂが帯状の抵抗パターンで構成されていると、抵抗パターンの幅や厚さの設定により、定着に適した発熱量の発熱層９１Ｂを簡単に形成することができる。
【００４３】
発熱層９１Ｂの構成材料、すなわち発熱層９１Ｂを構成する抵抗パターンの構成材料は、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、チタン酸バリウム系セラミック（ＢａＴｉＯ３）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金等が挙げられる。
中でも、発熱層９１Ｂの構成材料としては、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金が好ましい。すなわち、発熱層９１Ｂを構成する抵抗パターンは、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金を主材料として構成されているのが好ましい。これにより、発熱層９１Ｂを構成する抵抗パターンをその発熱に必要な電気抵抗としつつ、基部９１Ａの外周面のほぼ全体を発熱層９１Ｂで覆うことができる。また、発熱層９１ＢをＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金を主材料として構成すると、発熱層９１Ｂの製造に際し、発熱層９１Ｂを構成する帯状の抵抗パターンを熱処理するだけで、後述する絶縁層９１Ｇを比較的簡単に形成することができる。
【００４４】
また、発熱層９１Ｂの構成材料として、ＩＴＯ、カーボン系材料、ＢａＴｉＯ３等、自己温度調節機能（ＰＴＣ）を有する材料を用いると、例えばサーモスタット等の温度制御装置等を介することなく温度調節が可能である。また、温度制御装置を省略することができ、よって、定着装置９０の小型化、省電力化を図ることが可能になる。
また、自己温度調節機能を有する材料は、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、すなわち、電流が抑えられ、前記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。
【００４５】
発熱層９１Ｂの厚さ（帯状の抵抗パターンの厚さ）は、発熱層９１Ｂの構成材料や発熱層９１Ｂに必要な発熱量などによって適宜選択され、特に限定されないが、例えば、０．０１〜５００μｍであるのが好ましく、１〜１００μｍであるのがより好ましく、２０〜７０μｍであるのがさらに好ましい。
また、発熱層９１Ｂを構成する帯状の抵抗パターンの幅は、発熱層９１Ｂの構成材料や発熱層９１Ｂに必要な発熱量などによって適宜選択され、特に限定されないが、例えば、１〜１００ｍｍであるのが好ましく、５〜５０ｍｍであるのがより好ましく、５〜３０ｍｍであるのがさらに好ましい。
【００４６】
また、抵抗パターンの幅は、抵抗パターンの長手方向のほぼ全域に亘って、ほぼ単一であるのが好ましい。これにより、発熱層９１Ｂを形成するための帯状部材が簡単な形状となるため、発熱層９１Ｂの製造コストを安価なものとすることができる。
また、発熱層９１Ｂの形成方法としては、前述した帯状部材を基部９１Ａの外周面上に巻き付ける方法以外にも、特に限定されず、例えば、スプレー熱分解法、スパッタリング、ディッピング法等の各種成膜法を用いることができる。
【００４７】
このような発熱層９１Ｂを構成する帯状の抵抗パターンの表面には、絶縁層９１Ｇが形成されている。この絶縁層９１Ｇは、発熱層９１Ｂを構成する帯状の抵抗パターン同士の短絡（特に幅方向での短絡）を防止するためのものである。すなわち、定着ローラ９１にその端部から巻回された帯状の抵抗パターンのｎ周目の部分とｎ−１周目および／またはｎ＋１周目の部分との接触による短絡を防止することができる（ｎ：２以上の自然数）。なお、発熱層９１Ｂを構成する帯状の抵抗パターン同士の短絡を防止することができれば、絶縁層９１Ｇは、抵抗パターンの表面全体に形成されていなくてもよい。
【００４８】
また、絶縁層９１Ｇは、前述した基部９１Ａに形成された貫通孔９１Ａ１に対応する部位が欠損している（除去されている）。これにより、その欠損部で発熱層９１Ｂを露出させ、貫通孔９１Ａ１を通じて発熱層９１Ｂと電極９３Ｃ〜９３Ｆとを電気的に接続することができる。
また、絶縁層９１Ｇは、発熱層９１Ｂの軸線方向での両端部における外周側の部分が欠損している。これにより、発熱層９１Ｂと電極９３Ａ、９３Ｂとを電気的に接続することができる。
【００４９】
ここで、電極９３Ａ〜９３Ｆを詳細に説明する。
１対の第１の電極である電極９３Ａ、９３Ｂは、深溝玉軸受のような形態をなしている。このような電極９３Ａ、９３Ｂは、各内輪の内周面が、発熱層９１Ｂの軸線方向での端部にてその外周面に嵌合し、また、各外輪が通電回路９６に接続されている。これにより、定着ローラ９１の回転を許容しつつ、発熱層９１Ｂに電圧を印加することができる。このような電極９３Ａ、９３Ｂは、発熱層９１Ｂの軸線方向での全域に電圧を印加するように配置されている。
【００５０】
１対の第２の電極である電極９３Ｃ、９３Ｄも、前述した電極９３Ａ、９３Ｂと同様に、深溝玉軸受のような形態をなしている。このような電極９３Ｃ、９３Ｄは、各外輪の外周面が、基部９１Ａの内周面に絶縁層９１Ｆを介して嵌合し、また、各内輪が通電回路９６に接続されている。これにより、定着ローラ９１の回転を許容しつつ、発熱層９１Ｂに電圧を印加することができる。このような電極９３Ｃ、９３Ｄは、１対の電極９３Ａ、９３Ｂ間の内側の範囲で、発熱層９１Ｂに電圧を印加するように配置されている。
【００５１】
１対の第３の電極である電極９３Ｅ、９３Ｆも、前述した電極９３Ａ、９３Ｂと同様に、深溝玉軸受のような形態をなしている。このような電極９３Ｅ、９３Ｆは、前述した電極９３Ｃ、９３Ｄと同様に、各外輪の外周面が、基部９１Ａの内周面に絶縁層９１Ｆを介して嵌合し、また、各内輪が通電回路９６に接続されている。これにより、定着ローラ９１の回転を許容しつつ、発熱層９１Ｂに電圧を印加することができる。このような電極９３Ｅ、９３Ｆは、１対の電極９３Ｃ、９３Ｄ間の内側の範囲で、発熱層９１Ｂに電圧を印加するように配置されている。
【００５２】
また、本実施形態では、電極９３Ａ、９３Ｂは、定着ローラ９１を回転自在に支持する軸受としての機能も有する。これにより、定着ローラ９１を支持するための軸受を別途設ける必要がないので、定着装置９０の部品点数を低減して、低コスト化を図ることができる。また、定着ローラ９１の軸線方向での長さを抑えて、定着装置９０および画像形成装置１０の小型化を図ることができる。
【００５３】
また、前述したような電極９３Ａ〜９３Ｆは、いずれも、深溝玉軸受のような形態をなしているため、定着ローラ９１の回転を円滑なものとしつつ発熱層９１Ｂに通電することができるとともに、耐久性に優れる。
また、電極９３Ｃ〜９３Ｆは、定着ローラ９１の内周面に接触して設けられ、基部９１Ａに形成された貫通孔９１Ａ１を通じて、発熱層９１Ｂに接続されているので、定着ローラ９１の外表面を定着に適した状態としつつ、発熱層９１Ｂの各部に通電を行うことができる。
【００５４】
また、電極９３Ｃ〜９３Ｆは、円柱状または円筒状をなし、定着ローラ９１の内周面に嵌合しているので、基部９１Ａをその内周面側から支持して、定着ローラ９１の強度の向上を図ることができる。そのため、基部９１Ａをより薄肉化して、その熱容量を低減することができる。その結果、定着装置９０の省電力化や、ウォーミングアップ時間の短縮化を大幅に図ることができる。
【００５５】
また、前述したような電極９３Ａ〜９３Ｆの構成材料としては、前述したような機能を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、鉄、ステンレスなどの金属が好適に用いられる。中でも、電極９３Ａ〜９３Ｆの構成材料としては、電極９３Ａ〜９３Ｆの熱膨張による基部９１Ａの変形を防止するという観点から、熱膨張率のできるだけ低い金属を用いるのが好ましい。また、電極９３Ａ〜９３Ｆの構成材料としては、前述したような変形に加えて電極９３Ｃ〜９３Ｆの熱膨張量と基部９１Ａとの熱膨張量との差による電極９３Ａ〜９３Ｆと基部９１Ａとの間の接触不良を防止するという観点から、基部９１Ａの構成材料との熱膨張率の差ができるだけ小さいもの（ほぼ同じもの）が好ましい。
【００５６】
以上のような電極９３Ａ〜９３Ｆを通じて通電される発熱層９１Ｂの外周面には、電極９３Ａ、９３Ｂの設置部位を除いて、弾性層９１Ｃが形成されている。
弾性層９１Ｃの構成材料としては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料（特に加硫処理したもの）や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、弾性層９１Ｃ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。
【００５７】
また、弾性層９１Ｃの厚さは、後述する加圧ローラ９２の弾性層９２Ｂの厚さより小さいのが好ましい。より具体的には、弾性層９１Ｃの厚さとしては、特に限定されないが、例えば、０．１〜３ｍｍであるのが好ましく、０．５〜１．５ｍｍであるのがより好ましい。これにより、図２に示すように、加圧ローラ９２側が凹湾曲面をなすようなニップ部Ｎを確実に形成することができる。また、弾性層９１Ｃの耐久性と、発熱層９１Ｂから定着ローラ９１の外周面への熱伝導性とを優れたものとすることができる。
【００５８】
このような弾性層９１Ｃの外周面には、離型層９１Ｄが形成されている。
また、離型層９１Ｄ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、離型層９１Ｄに必要な強度を保ちつつ、弾性層９１Ｃの弾性を十分に発揮させることができる。
また、離型層９１Ｄ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。
【００５９】
以上のような定着ローラ９１に圧接する加圧ローラ９２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９２は、図２および図３に示すように、円柱状をなす金属製の基部（芯金）９２Ａと、基部９２Ａの外周面を覆う弾性層９２Ｂと、弾性層９２Ｂの外周面を覆う離型層９２Ｃとを有している。
【００６０】
弾性層９２Ｂ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、弾性層９２Ｂの厚さは、０．３〜１０ｍｍであるのが好ましく、０．６〜８ｍｍであるのがより好ましい。これにより、弾性層９２Ｂの耐久性を優れたものとしつつ、ニップ部Ｎの幅を十分なものとすることができる。
【００６１】
また、離型層９２Ｃ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、離型層９２Ｃに必要な強度を保ちつつ、弾性層９２Ｂの弾性を十分に発揮させることができる。
また、離型層９２Ｃ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。
【００６２】
このような定着ローラ９１の温度を検知するための温度検知体９４は、例えばサーミスタであり、定着ローラ９１の周面に接触または近接して設けられている。このような温度検知体９４によって検知された温度に基づき、通電回路９６の制御部（図示せず）により、定着ローラ９１の外表面が目標温度となるように、前述した発熱層９１Ｂの駆動が制御される。
【００６３】
ここで、通電回路９６の一例を図５、図６に基づいて説明する。
電圧印加手段である通電回路９６は、例えば、図５に示すように、１対の第１の電極である電極９３Ａ、９３Ｂ間への１００Ｖの電圧の印加またはその停止を行うためのスイッチ９６Ａ、９６Ｂと、１対の第２の電極である電極９３Ｃ、９３Ｄ間への１００Ｖの電圧の印加またはその停止を行うためのスイッチ９６Ｃ、９６Ｄと、１対の第３の電極である電極９３Ｅ、９３Ｆ間への１００Ｖの電圧の印加またはその停止を行うためのスイッチ９６Ｅ、９６Ｆとを有している。そして、これらのスイッチ９６Ａ〜９６Ｆは、後述するように、定着条件に基づいて切り換えられる。
【００６４】
ここで、スイッチ９６Ａとスイッチ９６Ｂは対をなし連動してオン・オフするようになっている。これと同様に、スイッチ９６Ｃとスイッチ９６Ｄ、スイッチ９６Ｅとスイッチ９６Ｆ、スイッチ９６Ｇとスイッチ９６Ｈ、スイッチ９６Ｉとスイッチ９６Ｊも、それぞれ対をなし、連動してオン・オフするようになっている。
すなわち、通電回路９６（電圧印加手段）は、１対の第１の電極である電極９３Ａ、９３Ｂ間に電圧を印加する第１の状態と、１対の第２の電極である電極９３Ｃ、９３Ｄ間に電圧を印加する第２の状態とを定着条件に基づいて切り換えるよう構成されている。これにより、定着ローラ９１の通紙領域と非通紙領域とでの配熱分布を異ならせて、定着ローラ９１の温度分布を最適化することができる。例えば、小サイズ紙（本実施形態ではＡ４サイズ紙）の定着処理時には、第２の状態とし、定着ローラ９１の非通紙領域の過昇温を防止することができる。また、大サイズ紙の定着処理時には、第１の状態とし、定着ローラ９１の通紙領域をその全域に亘って均一な温度とすることができる。
【００６５】
また、通電回路９６は、前述した第１の状態と第２の状態とのほかに、１対の第３の電極である電極９３Ｅ、９３Ｆ間に電圧を印加する第３の状態に定着条件に基づいて切り換え可能となっている。これにより、大きさの異なる２種の小サイズ紙について、それぞれの定着処理時に、定着ローラ９１の非通紙領域の過昇温を確実に防止するとともに、定着ローラ９１の通紙領域をその全域に亘って均一な温度とすることができる。
【００６６】
また、通電回路９６は、電極９３Ａと電極９３Ｃとの間への８０Ｖの電圧の印加またはその停止を行うためのスイッチ９６Ｇと、電極９３Ｂと電極９３Ｄとの間への８０Ｖの電圧の印加またはその停止を行うためのスイッチ９６Ｈとを有している。
すなわち、通電回路９６は、前述した第２の状態において、１対の第１の電極である電極９３Ａ、９３Ｂのうちの一方の電極９３Ａと１対の第２の電極である電極９３Ｃ、９３Ｄにうちの当該一方の電極９３Ａに近い側の電極９３Ｃとの間と、電極９３Ａ、９３Ｂのうちの他方の電極９３Ｂと電極９３Ｃ、９３Ｄにうちの当該他方の電極９３Ｂに近い側の電極９３Ｄとの間とにそれぞれ電圧を、電極９３Ｃ、９３Ｄ間に印加する電圧と独立して印加するよう構成されている。これにより、第２の状態において、定着ローラ９１の軸線方向での中央部の発熱量と両端部の発熱量とを異ならせるとともに、定着ローラ９１の軸線方向での端部の発熱量を定着条件に応じて所望のものとすることができる。
【００６７】
さらに、通電回路９６は、電極９３Ａと電極９３Ｅとの間への５０Ｖの電圧の印加またはその停止を行うためのスイッチ９６Ｉと、電極９３Ｂと電極９３Ｆとの間への５０Ｖの電圧の印加またはその停止を行うためのスイッチ９６Ｊとを有している。
すなわち、通電回路９６は、前述した第３の状態において、１対の第１の電極である電極９３Ａ、９３Ｂのうちの一方の電極９３Ａと１対の第３の電極である電極９３Ｅ、９３Ｆのうちの当該一方の電極９３Ａに近い側の電極９３Ｅとの間と、電極９３Ａ、９３Ｂのうちの他方の電極９３Ｂと電極９３Ｅ、９３Ｆにうちの当該他方の電極９３Ｂに近い側の電極９３Ｆとの間とにそれぞれ電圧を、電極９３Ｅ、９３Ｆ間に印加する電圧と独立して印加するよう構成されている。これにより、第３の状態において、定着ローラ９１の軸線方向での中央部の発熱量と両端部の発熱量とを異ならせるとともに、定着ローラ９１の軸線方向での端部の発熱量を定着条件に応じて所望のものとすることができる。
【００６８】
このような通電回路９６は、定着条件に基づき、例えば、以下のように動作する。
まず、定着（画像形成）に供される記録媒体のサイズがＡ３サイズ以上であるか否かを判断する（Ｓ１）。
記録媒体のサイズがＡ３サイズ以上である場合、スイッチ９６Ａ、９６ＢをＯＮ状態とするとともに、スイッチ９６Ｃ〜９６ＪをＯＦＦ状態として、１対の第１の電極である電極９３Ａ、９３Ｂ間に１００Ｖの電圧を印加する（Ｓ２）。そして、プリント（画像形成）を行う（Ｓ６）。
【００６９】
一方、記録媒体のサイズがＡ３サイズよりも小さい場合、記録媒体のサイズがＡ４サイズ以上か否かを判断する（Ｓ３）。
記録媒体のサイズがＡ４サイズ以上である場合、スイッチ９６Ｃ、９６ＤをＯＮ状態とするとともに、スイッチ９６Ａ、９６Ｂ、９６Ｅ、９６ＦをＯＦＦ状態として、１対の第２の電極である電極９３Ｃ、９３Ｄ間に１００Ｖの電圧を印加する（Ｓ４）。また、このとき、スイッチ９６Ｇ、９６ＨをＯＮ状態とするとともに、スイッチ９６Ｉ、９６ＪをＯＦＦ状態として、電極９３Ａと電極９３Ｃとの間と、電極９３Ｂと電極９３Ｄとの間とにそれぞれ８０Ｖの電圧を印加する（Ｓ４）。そして、プリント（画像形成）を行う（Ｓ６）。
【００７０】
一方、記録媒体のサイズがＡ４サイズよりも小さい場合、スイッチ９６Ｅ、９６ＦをＯＮ状態とするとともに、スイッチ９６Ａ〜９６ＤをＯＦＦ状態として、１対の第３の電極である電極９３Ｅ、９３Ｆ間に１００Ｖの電圧を印加する（Ｓ５）。また、このとき、スイッチ９６Ｉ、９６ＪをＯＮ状態とするとともに、スイッチ９６Ｇ、９６ＨをＯＦＦ状態として、電極９３Ａと電極９３Ｅとの間と、電極９３Ｂと電極９３Ｆとの間とにそれぞれ５０Ｖの電圧を印加する（Ｓ５）。そして、プリント（画像形成）を行う（Ｓ６）。
【００７１】
プリント動作を行った後は、終了か否かを判断し（Ｓ７）、終了するまで前述したステップＳ１〜Ｓ６を繰り返す。
以上のように、本実施形態では、電極９３Ａ〜９３Ｆおよび通電回路９６により、定着ローラ９１の軸線方向における前記発熱層の異なる少なくとも２つの配熱分布を設定可能な配熱分布設定手段を構成している。
【００７２】
このような配熱分布変更手段は、定着ローラ９１の軸線方向での発熱層９１Ｂに対する通電位置を変更することにより、同方向における発熱層９１Ｂの異なる少なくとも２つの配熱分布を設定可能となっている。これにより、定着条件に応じて、定着ローラ９１の軸線方向での温度分布を最適化することができる。
なお、本実施形態では、定着条件として記録媒体の大きさ（幅）を用いたが、これに限定されない。また、定着条件としては、定着に供される記録媒体の厚さ、定着に供される記録媒体の幅、連続定着回数のうちの少なくとも１つを用いるのが好ましい。これにより、定着ローラ９１の軸線方向における発熱層９１Ｂの配熱分布を比較的簡単に最適化し、良好な定着性を得ることができる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態の定着装置９０（画像形成装置１０）は、通電回路９６の作動により、定着条件に基づいて、定着ローラ９１の軸線方向における発熱層９１Ｂの配熱分布を変化させるので、定着条件に応じて、定着ローラ９１の軸線方向における発熱層９１Ｂの配熱分布を最適化し、良好な定着性を得ることができる。
また、定着ローラ９１の基部９１Ａの外周面上に発熱層９１Ｂが設けられているため、定着ローラ９１を定着に必要な温度に迅速に昇温させることができる。すなわち、ウォーミングアップ時間の短縮化を図ることができる。
また、基部９１Ａの外周面上に発熱層９１Ｂが設けられているため、発熱層９１Ｂから記録媒体への熱伝導効率が極めて高く、定着装置９０の省電力化を図ることができる。
【００７４】
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、定着ローラの軸線方向での異なる位置に６つの電極９３Ａ〜９３Ｆを設けたものについて説明したが、ローラの軸線方向での異なる位置で発熱層に接続されていれば、これに限定されない。すなわち、電極の数は３つ以上５つ以下でもよく、７つ以上であってもよい。この場合、定着条件に基づいて、３つ以上の電極から１対以上の電極を選択して、各対の電極間に電圧を印加すればよい。
【００７５】
また、本発明において電極は、回転するローラに対し摺動または点接し、発熱層に通電することができるものであれば、前述した実施形態のものに限定されず、例えば、ブラシ電極や、個片状の電極などを用いることもできる。
また、前述した実施形態では、発熱層９１Ｂが帯状の抵抗パターンで構成されていたが、これに限定されず、例えば、基部９１Ａの外周面上を一様に覆うような面状のものであってもよい。また、発熱層９１Ｂを構成する帯状の抵抗パターンは、螺旋状をなしていなくてもよく、例えば、櫛歯状をなすようなものであってもよい。
また、発熱層は、基部の内周面側に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施形態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に備えられた定着装置の好適な実施形態を示す模式的断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３に示す定着装置に備えられた発熱層および電極を説明するための拡大断面図である。
【図５】図３に示す定着装置に備えられた電圧印加手段の構成を説明するための図である。
【図６】図５に示す電圧印加手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
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  ８８‥‥‥搬送部  ８８Ａ、８８Ｂ‥‥‥搬送ローラ対  ８８Ｃ‥‥‥搬送路  ９０‥‥‥定着装置  ９１‥‥‥定着ローラ  ９１Ａ‥‥‥基部  ９１Ａ１‥‥‥貫通孔  ９１Ｂ‥‥‥発熱層  ９１Ｃ‥‥‥弾性層  ９１Ｄ‥‥‥離型層  ９１Ｆ、９１Ｇ‥‥‥絶縁層  ９２‥‥‥加圧ローラ  ９２Ａ‥‥‥基部  ９２Ｂ‥‥‥弾性層  ９２Ｃ‥‥‥離型層  ９３Ａ〜９３Ｆ‥‥‥電極  ９４‥‥‥温度検知体  ９５‥‥‥カバー  ９６‥‥‥通電回路  ９６Ａ〜９６Ｈ‥‥‥スイッチ  Ｐ‥‥‥記録媒体
【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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