(57)【要約】【課題】ベルト加熱方式やフィルム加熱方式の定着装置において、ヒータをコンパクトにして電力損失を抑制すると共に、ヒータ長手方向端部の熱逃げも防止できるようにする。【解決手段】ヒータ部材と、該ヒータ部材を保持するヒータホルダとを有するヒータモジュールであって、前記ヒータ部材が長尺状の基材と、該基材の表面に該基材の長手方向に延びるように形成された発熱体と、該発熱体に接続する第１の通電電極と第２の通電電極を備える配線とから構成されるヒータモジュールにおいて、前記発熱体が、それぞれ長手方向に延びる複数の加熱領域を有し、前記第１の通電電極が前記複数の加熱領域に対する共通配線から構成され、前記第２の通電電極が各加熱領域に対する個別配線から構成され、各加熱領域が長手方向に複数の発熱部を有し、長手方向端部の加熱領域における単位長さ当たりの発熱量が他の加熱領域よりも高くなっている。【選択図】図５
2016115512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータ部材と、該ヒータ部材を保持するヒータホルダとを有するヒータモジュールであって、前記ヒータ部材が長尺状の基材と、該基材の表面に該基材の長手方向に延びるように形成された発熱体と、該発熱体に接続する第１の通電電極と第２の通電電極を備える配線とから構成されるヒータモジュールにおいて、
前記発熱体は、それぞれ長手方向に延びる複数の加熱領域を有し、前記第１の通電電極は前記複数の加熱領域に対する共通配線から構成され、前記第２の通電電極は各加熱領域に対する個別配線から構成され、各加熱領域は長手方向に複数の発熱部を有し、長手方向端部の加熱領域における単位長さ当たりの発熱量が他の加熱領域よりも高くなっていることを特徴とするヒータモジュール。
【請求項２】
前記第１と第２の通電電極によって前記発熱体に対する櫛歯状の導電部を配することで前記複数の発熱部が形成され、前記長手方向端部の加熱領域では櫛歯の間隔が他の加熱領域よりも狭くなっていることを特徴とする請求項１に記載のヒータモジュール。
【請求項３】
複数の個別抵抗発熱体を長手方向に配することで前記複数の発熱部が形成され、隣接する個別抵抗発熱体の間隔を一定にすると共に、前記長手方向端部の加熱領域では個別抵抗発熱体が他の加熱領域よりも太いことを特徴とする請求項１に記載のヒータモジュール。
【請求項４】
前記長手方向端部の加熱領域で、長手方向での単位長さ当たりの発熱量が高い範囲と低い範囲が併存することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒータモジュール。
【請求項５】
前記ヒータホルダが前記発熱体のある基材の表面とは反対側で部分接触により前記ヒータ部材を保持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒータモジュール。
【請求項６】
未定着画像に接触して回転するベルト状定着部材と、該ベルト状定着部材とで定着ニップ部を形成する押圧部材と、前記ベルト状定着部材を加熱するヒータ部材とを有する定着装置において、
前記ヒータ部材が用紙搬送方向に直交する方向に延びる長尺状の基材と、該基材の表面に該基材の長手方向に延びるように形成された発熱体と、該発熱体に接続する第１の通電電極と第２の通電電極を備える配線とから構成され、前記発熱体は、それぞれ長手方向に延びる複数の加熱領域を有し、前記第１の通電電極は前記複数の加熱領域に対する共通配線から構成され、前記第２の通電電極は各加熱領域に対する個別配線から構成され、各加熱領域は長手方向に複数の発熱部を有し、長手方向端部の加熱領域が最大通紙サイズの両端部に対応して配置され、長手方向端部の加熱領域における単位長さ当たりの発熱量が他の加熱領域よりも高くなっていることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
前記第１と第２の通電電極によって前記発熱体に対する櫛歯状の導電部を配することで前記複数の発熱部が形成され、前記長手方向端部の加熱領域では櫛歯の間隔が他の加熱領域よりも狭くなっていることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
複数の個別抵抗発熱体を長手方向に配することで前記複数の発熱部が形成され、隣接する個別抵抗発熱体の間隔を一定にすると共に、前記長手方向端部の加熱領域では個別抵抗発熱体が他の加熱領域よりも太いことを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項９】
前記長手方向端部の加熱領域で、長手方向での単位長さ当たりの発熱量が高い範囲と低い範囲が併存することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のヒータモジュールを有し、長手方向端部の加熱領域が最大通紙サイズの両端部に対応して配置されている定着装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか一項に記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特にこのような画像形成装置に搭載されるベルト加熱方式あるいはフィルム加熱方式の定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、画像情報に基づいて像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を紙やＯＨＰシート等の記録材上に転写し、トナー像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力により記録材上にトナー像を定着する。
【０００３】
従来の定着装置に広く採用されてきた熱ローラ方式は、ローラの熱容量が大きく、必要とするエネルギーが多大で、時間的にロスがあった。そのため、省エネを実現するため、熱容量の小さな定着ベルトを用いる構成が様々な形で提案されている。その一例として、固定された抵抗発熱体を定着ニップ部の範囲のベルト内周面に当接させて、ベルトを素早く昇温させるものがある。抵抗発熱体によるベルト幅方向での均熱化のため、抵抗発熱体とベルトの間に伝熱部材を配した構成も知られている。これらの構成では、ベルト内周面からベルト外周面に熱が伝達する時間が必要であり、ニップ領域で熱が伝わり切らず、熱損失が発生していた。また、ベルト内周面に摺擦するように固定されたニップ形成部材と該ニップ形成部材にベルトを介して押圧する加圧ローラとで形成される定着ニップ部の上流側でベルトと摺擦するようにヒータを設ける構成では、ベルトがヒータのエッジ部で強く接触することがあった。このような場合には、ヒータ全域でベルトに接触することが難しい。また、ベルト形状を整えるために、ガイドをベルト内周に設置する場合には、ガイドに熱が奪われ、熱損失が発生し、省エネに反する。
【０００４】
そこで更にフィルム方式が提案され、採用されつつある（例えば特許文献１）。このフィルム方式の一例では、エンドレスベルトを形成する薄肉円筒状の耐熱性フィルムと、このフィルムの内周面に接触する板状加熱体と、フィルムの外周面に当接する加圧ローラとを主構成とし、板状加熱体と加圧ローラでフィルムと記録材を密着させるように挟み込み、熱エネルギーを記録材に与える。フィルムが１００μｍ程度と薄く、立ち上げ時間を短縮化でき、予熱電力を削減可能である。板状加熱体は、例えば、代表的なセラミックであるアルミナから成る基板の一面側の短手方向中央に酸化ルテニウム系の抵抗発熱体を配して構成される。記録材搬送方向に直交する方向に抵抗発熱体を配するが、記録材端部で温度低下が生じないように、画像形成に用いられる記録材の幅よりも長い発熱体を用いる必要がある。発熱体サイズが長くなることで、記録材の加熱に直接用いられない電力も必要となり、損失が発生していた。特許文献１には、記録材搬送方向に直交する方向で抵抗発熱体を分割することで、記録材の幅サイズに応じて加熱領域を選択可能とする構成も開示されている。
【０００５】
ただ、このような構成では耐熱性フィルムの熱容量が非常に小さいため、フィルムの幅方向端部における熱逃げが問題となる。低コストで温度ムラの少ない発熱体を提案する特許文献２では、基板端部からの熱逃げを補正するため、基板幅方向両端の抵抗発熱層を他の抵抗発熱層より幅を狭くし細長くしたり、基板長手方向の長さを小さくすることで発熱量を若干多くする構成が開示されている。このため、各抵抗発熱層を構成する発熱部のサイズが大きい構成では、端の発熱部の温度を上げることで端部からの熱逃げを防止できる。
【０００６】
ところで、各発熱部サイズは、個別に加熱をＯＮ／ＯＦＦ制御できる領域サイズに影響を与える。発熱部サイズが大きいと広い領域を加熱できるが、加熱制御できる範囲が粗くなるため、記録材サイズとのズレが大きくなり易い。そのため、各発熱部サイズを細かくすることで記録材サイズとのズレを小さくして、非通紙部の温度上昇を抑制することが必要となる。しかし、各発熱部のサイズが小さい構成では、端の抵抗発熱層だけでは発熱量が小さくて端部からの熱逃げ防止を十分にできないという課題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術における上記のような問題に鑑み、本発明は、ベルト加熱方式やフィルム加熱方式の定着装置において、ヒータをコンパクトにして電力損失を抑制すると共に、ヒータ長手方向端部の熱逃げも防止できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、ヒータ部材と、該ヒータ部材を保持するヒータホルダとを有するヒータモジュールであって、前記ヒータ部材が長尺状の基材と、該基材の表面に該基材の長手方向に延びるように形成された発熱体と、該発熱体に接続する第１の通電電極と第２の通電電極を備える配線とから構成されるヒータモジュールにおいて、前記発熱体が、それぞれ長手方向に延びる複数の加熱領域を有し、前記第１の通電電極が前記複数の加熱領域に対する共通配線から構成され、前記第２の通電電極が各加熱領域に対する個別配線から構成され、各加熱領域が長手方向に複数の発熱部を有し、長手方向端部の加熱領域における単位長さ当たりの発熱量が他の加熱領域よりも高くなっていることによって解決される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヒータ部材の発熱体が、それぞれ長手方向に延びる複数の加熱領域を有し、発熱体に接続する第１の通電電極が前記複数の加熱領域に対する共通配線から構成され、同じく発熱体に接続する第２の通電電極が各加熱領域に対する個別配線から構成され、各加熱領域が長手方向に複数の発熱部を有し、長手方向端部の加熱領域における単位長さ当たりの発熱量が他の加熱領域よりも高くなっているので、ベルト加熱方式やフィルム加熱方式の定着装置に適用する場合、ヒータをコンパクトにして電力損失を抑制すると共に、ヒータ長手方向端部の熱逃げも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置であるモノクロプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る定着装置を示す概略断面図である。
【図３】ヒータ部材の詳細断面である。
【図４】ヒータ部材と伝熱部材とヒータホルダの関係を示す詳細断面図である。
【図５】ヒータ部材の平面図である。
【図６】別構成のヒータ部材の平面図である。
【図７】図５や図６のヒータ部材における、連続通紙時のヒータ部材長手方向の定着ベルトの表面温度とヒータ部材の発熱密度の関係を示すグラフである。
【図８】更に別構成のヒータ部材の平面図である。
【図９】図８に係るヒータ部材を有する定着装置に対して、用紙を連続通紙した際のヒータ部材長手方向の定着ベルトの表面温度とヒータ部材の発熱密度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのモノクロプリンタを示し、これに基づいて説明するが、当然ながら、本発明は、公知のカラー画像形成装置についても同様に適用可能なものである。モノクロプリンタには、既知のように、像担持体としての感光体８の周囲に画像を形成するのに必要な所定の装置、例えば、帯電手段、露光手段、現像手段等が設けられている。即ち、帯電手段としての帯電ローラ１８、露光手段を構成するミラー２０、現像手段としての現像ローラ２２ａを備えた現像装置２２、転写装置１０、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング装置２４等が配置されている。そして、帯電ローラ１８と現像装置２２の間において、ミラー２０を介して感光体８上の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。また、プリンタの下部には、給紙手段４が配され、画像形成部への用紙搬送路の途中にはレジストローラ対６が、用紙搬送路の終わりには定着ベルト２８とヒータ部材５６と加圧ローラ３０を主構成部材とする定着装置１２が設けられている。
【００１２】
給紙手段４は、記録材としての用紙Ｐが積載状態で収容される給紙トレイ１４や、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を有している。給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｐはレジストローラ対６で一旦停止される。そして、姿勢ずれを矯正された後、感光体８の回転に同期するタイミングで、即ち、感光体８上に形成されたトナー像の先端と用紙Ｐの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングでレジストローラ対６により転写部位Ｎへ送られる。
【００１３】
本プリンタにおける画像形成動作は従来と同様に行われる。即ち、感光体８が回転を始めると、感光体８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像情報に基づいて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体８の回転により現像装置２２の対向位置へ移動し、ここでトナーが供給されて可視像化され、トナー像が形成される。感光体８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部位Ｎに進入してきた用紙Ｐ上に転写装置１０の転写バイアス印加により転写される。未定着画像たるトナー像を担持した用紙Ｐは定着装置１２へ向けて搬送され、定着装置１２で定着された後、機外の排紙トレイへ排出・スタックされる。転写部位Ｎで転写されずに感光体８上に残った残留トナーは、感光体８の回転に伴ってクリーニング装置２４に至り、このクリーニング装置２４を通過する間にクリーニングブレード２４ａにより掻き落とされて清掃される。その後、感光体８上の残留電位が既知の除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
【００１４】
次に、図２に基づき、本発明の実施形態に係る定着装置の構成を説明する。定着装置１２は、可撓性の耐熱性フィルムである無端の定着ベルト（ベルト状定着部材；以下、単に定着ベルトという）２８と、その外周面に当接する押圧部材である加圧ローラ３０と、ヒータ部材５６とを有する。ヒータ部材５６は、定着ベルト２８の軸方向（長手方向）の均熱化のための伝熱部材５０と共に、加圧ローラ３０とで定着ニップ部ＳＮを形成するニップ形成部材の機能を果たしており、加熱パッドとも称される。伝熱部材５０、ヒータ部材５６、及びこれを保持するヒータホルダ５７は装置側板に接続されたステー（支持部材）６１に支持され、加圧ローラ３０により圧力を受けるこれらの部材の撓みが防止され、長手方向で均一なニップ幅が得られるようになっている。伝熱部材５０と定着ベルト２８の内周面との間に、低摩擦シートを介在させていてもよい。
【００１５】
また、定着ニップ部ＳＮ下流側であってヒータ部材５６の上流側に、定着ベルト２８の表面温度を検知する第１サーミスタ３４が設けられ、ヒータ部材５６自体の温度を検知する第２サーミスタ３６がヒータホルダ５７に設けられている。これらサーミスタの検知情報に基づいて、ヒータ部材５６に電力を供給する電源４０を制御する加熱制御手段４２が備えられている。加熱制御手段４２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータを意味する。
【００１６】
定着ベルト２８は、外径３０ｍｍ、厚み１０〜７０μｍのニッケル製基体と、この基体表面に被覆された弾性層と、更にその表面に形成された離型層を有している。弾性層はシリコーンゴムで形成され、厚み５０〜１５０μｍである。耐久性を高めて離型性を確保する離型層は、ＰＦＡやＰＴＦＥ等、フッ素系樹脂で形成され、５〜５０μｍ厚で設けられている。ベルト基体はニッケルに限られず、ＳＵＳ等やポリイミド（ＰＩ）等の耐熱樹脂材料で形成されていてもよい。
【００１７】
加圧ローラ３０は、外径が３０ｍｍであり、中実の鉄製芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面に形成された弾性層３０ｂとを有している。弾性層３０ｂはシリコーンゴムで形成され、その厚みは５ｍｍである。弾性層３０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０μｍ程度のフッ素樹脂（ＰＦＡ又はＰＴＦＥ）層を形成するのが望ましい。加圧ローラ３０は既知のように、付勢手段によって定着ベルト２８を介して伝熱部材５０やヒータ部材に圧接されている。加圧ローラ３０は、画像形成装置に設けられたモータ等の駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され、回転する。この加圧ローラ３０により定着ベルト２８が連れ回り回転する。
【００１８】
ヒータ部材５６は、定着ベルト２８の軸方向に延びる長尺状の基材の表面に抵抗発熱体を形成させた板状の発熱体であり、ヒータモジュールの主構成要素である。図３に示すように、例えばガラス等の低熱伝導率の基材５６ｂの上に酸化ルテニウム系の抵抗発熱体５６ａを印刷して焼成し、その上にオーバーコート（ＯＣ）層５６ｃを更に形成する構成である。定着ベルト２８側に位置するＯＣ層５６ｃもガラス等で形成されているが、基材５６ｂより薄く、基材側への伝熱よりもＯＣ層側へ伝熱し易いため、定着ベルト２８の加熱効率が向上する。
【００１９】
図４に示すように、ヒータ部材５６の表面側に組み付けられ加熱される伝熱部材５０に対して、定着ベルト２８が、その内周面で接触摺動するので、ベルト温度が上昇し、定着ニップ部ＳＮに搬送される用紙上の未定着画像を加熱して定着することができる。伝熱部材５０は、銅やアルミ等の高熱伝導材料から形成される。ヒータ部材５６と伝熱部材５０は、熱伝導グリスや熱伝導シート等を用いて密着性を向上させてもよい。密着性の向上によって、ヒータ部材の裏面側（定着ベルトと反対側）よりも表面側への伝熱性が高まり、ベルト加熱を確実にするとともに、ヒータ長手方向の伝熱性を向上させ均熱性を確保できる。またヒータ部材５６の抵抗発熱体５６ａと伝熱部材５０は絶縁層を介在させていて、抵抗発熱体５６ａに投入される電力で伝熱部材５０に電流が流れないようになっている。本例ではヒータ部材５６の長手方向での均熱化のために伝熱部材５０が備えられているが、伝熱部材５０がない構成も想定され、その場合には、ヒータ部材５６の基材５６ｂはアルミナのような熱伝導率の高いものを用いてもよい。そしてＯＣ層５６ｃにはフッ素コーティングが施されるのが好ましい。更に、伝熱部材５０をヒータ部材５６の裏面側に取り付けて長手方向での均熱化を確保する構成も考えられる。
【００２０】
また、ヒータホルダ５７はヒータ部材５６を、その裏面側から保持する。ヒータホルダ５７への熱伝導ができる限り少なくなるよう、ヒータホルダ５７はヒータ部材５６の裏面全面に接触せず、部分接触にとどまるように形作られており、ＬＣＰ等の耐熱性樹脂であって熱伝導率の低い材料が用いられている。定着ベルト２８を介して加圧ローラ３０と伝熱部材５０が接触することでニップ域が形成されるが、この接触面よりもベルト側に突き出た部分をヒータホルダ５７が用紙搬送方向の上・下流側に有することで、定着ニップ部ＳＮが長くなる。更に、定着ニップ部ＳＮの下流側の突き出しによって用紙の分離性も向上させることもできる。本例では、ヒータホルダ５７とヒータ部材５６と伝熱部材５０とでヒータモジュールを構成するが、伝熱部材５０を有さないヒータモジュールも想定される。
【００２１】
定着ベルト２８の軸方向に延びるヒータ部材５６は、図５に示すように、その長手方向、したがって用紙搬送方向と直交する方向に、長尺状の抵抗発熱体５６ａを延在させており、これに共通配線Ｗｃｏｍと個別配線Ｗ１〜Ｗ５とが接続されている。第１の通電電極を構成する共通配線Ｗｃｏｍと、第２の通電電極を構成する個別配線Ｗ１〜Ｗ５とは、抵抗発熱体５６ａに対して櫛歯状の導電部を形成しており、その結果、抵抗発熱体５６ａは複数の加熱領域（Ｈ１〜Ｈ５）を有することになる。端部の加熱領域Ｈ１、Ｈ５は、最大通紙サイズの両端部をカバーするように対応して配設されている。そして各加熱領域は、個別配線Ｗ１〜Ｗ５をＯＮ／ＯＦＦすることで、個別に独立して加熱制御可能である。そのため、定着ベルト２８の表面温度を検知する第１サーミスタ３４やヒータ部材５６の温度を検知する第２サーミスタ３６は、各加熱領域に対応して配置されている。それらの検知情報や、更には通紙サイズ情報を加味して、加熱制御手段４２によって各加熱領域が温度制御され、ヒータ部材の加熱割合を変化させる。通紙サイズ情報にも応じて加熱制御することで、非通紙域の温度が高くなりすぎる事態が回避され、非通紙域の過昇温による部材の破損や画像品質の低下を抑制できる。実際には、非通紙域（例えば後述する図７におけるｂ域）に対応する部位で電力供給を完全に停止（オフ）してもよいが、極端に温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着温度への立ち上がりに間に合わないことがある。このため、画像領域に対応する第１の目標温度よりも低いが室温よりは所定値以上である第２の目標温度に定着ベルトを保つように温度制御され、非通紙域に対応する部位へも給電は行われる。
【００２２】
各加熱領域に櫛歯状の導電部が配されることによって、各加熱領域は複数の発熱部を有することとなり、例えば加熱領域Ｈ３では櫛歯状電極によって１０個の発熱部が形成され、該領域Ｈ３を加熱する。各加熱領域を共通配線で接続すると共に櫛歯状導電部で区分けすることで、同じ長さのヒータ部材５６の各加熱領域、各発熱部を狭くすることができる。特にヒータ部材長手方向端部の加熱領域Ｈ１、Ｈ５では、他の加熱領域Ｈ２〜Ｈ４よりも櫛歯状電極の間隔が狭いことで区分けされた発熱部も狭くなっており、長手方向での単位長さ当たりの発熱量が高くなっている。本構成では、各加熱領域の加熱制御を個別に行うが、長手方向中心から左右対称な位置にある加熱領域（Ｈ１とＨ５、Ｈ２とＨ４）が同時にＯＮ／ＯＦＦ可能なように構成することもでき、これにより加熱制御に必要なスイッチ素子の数を低減することができる。
【００２３】
図６に、ヒータ部材５６の第２構成例を示す。上記第１の構成例（第１の実施形態）が、長尺状の抵抗発熱体に対して櫛歯状電極で複数の加熱領域、複数の発熱部を形成するものであるのに対して、第２構成例は、複数の個別抵抗発熱体をヒータ部材５６の長手方向に配している。そして、各加熱領域（Ｈ１〜Ｈ５）を構成する複数の個別抵抗発熱体５６ａ１１〜５６ａ５３のうち、長手方向端部の加熱領域の個別抵抗発熱体５６ａ１１〜５６ａ１３、５６ａ５１〜５６ａ５３は、他の加熱領域の個別抵抗発熱体よりも太くなっている。第１の構成例との比較でいえば、個別抵抗発熱体がそれぞれ発熱部を構成しており、加熱領域Ｈ３では１０個の個別抵抗発熱体によって１０個の発熱部が形成され、該領域Ｈ３を加熱する。そして、各個別抵抗発熱体の、隣接する個別抵抗発熱体との間隔は略一定に保たれている。これによって、端部の加熱領域Ｈ１、Ｈ５では発熱量の密度が高くなり、長手方向での単位長さ当たりの発熱量を高くすることができる。図６の構成例では、長手方向中心から左右対称な位置にある加熱領域（Ｈ１とＨ５、Ｈ２とＨ４）が同時にＯＮ／ＯＦＦ可能なように構成されている。これによりＯＮ／ＯＦＦをするためのトライアックやＦＥＴ等のスイッチ素子の数が低減される。複数の個別抵抗発熱体で複数の加熱領域、複数の発熱部を形成する構成では、隣接する個別抵抗発熱体の間隔によっては、熱伝導率が低いガラスで基材を形成する場合、発熱密度分布にムラが生じることも考えられる。その場合には伝熱部材５０の存在が重要であり、伝熱部材５０を備えない場合には、基材をアルミナのような熱伝導率の高いものを用いる。加熱特性を向上させるためにはガラス製ヒータ基材が好ましいし、発熱体の太さを変えることで、単位長さ当たりの発熱密度を変更することで、加熱特性の向上を図りつつ、温度ムラの発生を抑制でき、光沢ムラのない高品位な画像を提供可能である。
【００２４】
図５や図６の構成例では加熱領域を５つにしているが、より多く、例えば９分割したり、３分割等、少なくすることも可能である。これらの構成に係る定着装置に対して、用紙を連続通紙した際のヒータ部材長手方向の定着ベルトの表面温度とヒータ部材の発熱密度の関係を図７に示す。点線は発熱密度がフラットな従来の構成であるが、通紙した際の温度分布を見ると用紙端部の温度が低下していた。これは、ヒータの熱が加熱領域の外側に伝わってしまうためである。このように、ヒータ長手方向に均一に抵抗発熱体を形成する構成では、既述のように、抵抗発熱体長さを長くすることで端部の温度低下を防止していたが、ヒータ自体が長くなるという欠点があった。既述の第１構成例や第２構成例では、ヒータ部材の抵抗発熱体の形状を工夫することで単位長さ当たりの発熱密度を調整し、端部の温度低下を防止することが可能である。特に端部の発熱体だけでは端部からの熱逃げに対応できない問題にも複数の発熱部によって任意長さの端部領域の発熱密度を上げることができ、必要な発熱量が確保可能である。例えば第１構成例ではヒータ部材が櫛歯状の導電部を有しており、単位長さの当たりの発熱量が高い発熱部は、発熱量が低い発熱部よりも前記櫛歯の間隔が狭く形成されている。間隔が狭く抵抗が小さいため、同じ電源電圧が印加されると電流がより多く流れ、発熱量が増える。実線で示す通り、端部の加熱領域（発熱領域）における発熱密度が高くなっていて、ヒータ端部からの熱の逃げを補って電力を供給することができ、定着ベルトの表面温度は端部で低下することがない。ちなみに、この図では端部の加熱領域で発熱密度を揃えている。
【００２５】
図８に、ヒータ部材５６の第３構成例を示す。これは、第１構成例の変形例ともいえるもので、第１構成例での加熱領域Ｈ１とＨ２が一体化して新たな加熱領域Ｈ１’を形成し、また加熱領域Ｈ４とＨ５が一体化して新たな加熱領域Ｈ３’を形成した構成である。各加熱領域Ｈ１’〜Ｈ３’は、個別配線Ｗ１〜Ｗ３をＯＮ／ＯＦＦすることで、個別に独立して加熱制御可能になっている。共通配線Ｗｃｏｍと個別配線Ｗ１〜Ｗ３とで構成される櫛歯状の電極が形成され、各加熱領域には複数の発熱部が存在することになる。特に端部の加熱領域Ｈ１’、Ｈ３’では、中央寄りの範囲よりも端部寄りの範囲において発熱部の幅が狭くなっていて、発熱密度が高くなっている。そのため、同じ加熱領域においても長手方向での単位長さ当たりの発熱量が高い範囲と低い範囲が併存する。図６の例のように、ヒータ部材５６の長手方向に複数の個別抵抗発熱体を配する構成では、端部の加熱領域内に太さの異なる個別抵抗発熱体が存在して、端部寄りの範囲で単位長さ当たりの発熱量が高くなるように個別抵抗発熱体が配置される。このような構成に係る定着装置に対して、用紙を連続通紙した際のヒータ部材長手方向の定着ベルトの表面温度とヒータ部材の発熱密度の関係を図９に示す。
【００２６】
このように、同じ加熱制御が可能な個別の領域内で単位長さ当たりの発熱密度が異なる構成にすることにより、加熱領域の分割数の少ない構成であっても端部の温度落ち込みを防止することが可能となる。また、分割数が多い場合でも発熱密度の高い領域を必要最低限度の長さに抑えられるため、エネルギー密度の低い領域の電力を上げることができる。
【符号の説明】
【００２７】
２８  定着ベルト
３０  加圧ローラ
５０  伝熱部材
５６  ヒータ部材
５６ａ  発熱体
５６ｂ  基材
５６ｃ  オーバーコート層
５７  ヒータホルダ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開平６−９５５４０号公報
【特許文献２】特開２０１２−３７６１３号公報
【図１】
2016115512.tif 000003
【図２】
2016115512.tif 000004
【図３】
2016115512.tif 000005
【図４】
2016115512.tif 000006
【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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