(57)【要約】【課題】  長手方向の発熱ムラが抑制されたヒータ、及びこれを備えた定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】  定着装置４０に用いられるヒータ（６００）は、長手方向に沿って設けられ通電により発熱する発熱部（６２０）と、発熱層に給電すべく長手方向において所定の間隔をあけて並べて設けられた複数の分岐路（６４２、６５２、６６２、６７２）と、電源の一端側に接続する電気接点（６４５）と、電気接点から延びた導体路（６４０）と、導体路から分岐する分岐路（６４２ａ）と、分岐路（６４２ａ）よりも電気接点（６４５）から遠い位置で導体路から分岐する分岐線（６４２ｇ）と、を有し、分岐線（６４２ａ）の抵抗は分岐線（６４２ｇ）の抵抗よりも大きい。【選択図】  図４
2016062024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端子と他方の端子を備えた電源と、シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、を有する定着装置に用いられ前記ベルトに当接してこれを加熱するヒータであって、
前記ヒータの長手方向において所定距離隔てて設けられた複数の電極部と、
前記ヒータの長手方向において隣り合う各電極間にそれぞれ設けられ、給電により発熱する複数の発熱部と、
前記複数の発熱部よりも前記ヒータの長手方向の外側に設けられ前記一方の端子側に電気的に接続可能な一方の電気接点部と、
前記複数の発熱部よりも前記ヒータの長手方向の外側に設けられ前記他方の端子側に電気的に接続可能な他方の電気接点部と、
前記ヒータの長手方向において隣り合う発熱部を流れる電流が互いに逆向きとなるように前記複数の電極部を前記一方の電気接点部と前記他方の電気接点部に接続する導線部であって、前記一方の電気接点部から前記ヒータの長手方向に沿って延出した給電線と、前記給電線から前記複数の電極部のうちの１つへと分岐する第１の分岐線と、前記ヒータの長手方向において前記第１の分岐線よりも前記一方の電気接点から離れており且つ前記給電線から前記複数の電極部のうちの１つへ分岐する第２の分岐線と、を備えた導線部と、を有し、
前記第１の分岐線の抵抗は前記第２の分岐線の抵抗よりも大きいことを特徴とするヒータ。
【請求項２】
前記第１の分岐線と前記第２の分岐線の抵抗率は略同じであることを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
前記第１の分岐線の幅は前記第２の分岐線の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒータ。
【請求項４】
前記第１の分岐線及び前記第２の分岐線に用いられる材料の抵抗率は前記給電線に用いられる材料の抵抗率よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のヒータ。
【請求項５】
前記第２の分岐線の幅は、前記複数の電極部のうち前記第２の分岐線に接続する電極部の幅よりも太いことを特徴とする請求項３に記載のヒータ。
【請求項６】
前記複数の電極部のうち前記第１の分岐線に接続された電極部は、前記第１の分岐線と同一材料且つ同一幅であり、前記複数の電極部のうち前記第２の分岐線に接続された電極部は、前記第２の分岐線と同一材料且つ同一幅であることを特徴とする請求項３に記載のヒータ。
【請求項７】
前記一方の電気接点部及び前記他方の電気接点部は前記ヒータの長手方向の一端側に設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のヒータ。
【請求項８】
前記導線部は、前記他方の電気接点部から前記ヒータの長手方向に沿って延出した別の給電線と、前記別の給電線から前記複数の電極部のうちの１つへと分岐する第３の分岐線と、前記ヒータの長手方向において前記第３の分岐線よりも前記他方の電気接点から離れており且つ前記別の給電線から前記複数の電極部のうちの１つへ分岐する第４の分岐線と、を備え、
前記第３の分岐線の抵抗は前記第４の分岐線の抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のヒータ。
【請求項９】
シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、
前記ベルトに当接してこれを加熱するヒータであって、前記ヒータの長手方向において所定距離隔てて設けられた複数の電極部と、前記ヒータの長手方向において隣り合う各電極間にそれぞれ設けられ給電により発熱する複数の発熱部と、前記複数の発熱部よりも前記ヒータの長手方向の外側に設けられた一方の電気接点部と、前記複数の発熱部よりも前記ヒータの長手方向の外側に設けられ他方の電気接点部と、前記ヒータの長手方向において隣り合う発熱部を流れる電流が互いに逆向きとなるように前記複数の電極部を前記一方の電気接点部と前記他方の電気接点部に接続する導線部であって前記一方の電気接点部から前記ヒータの長手方向に沿って延出した給電線と前記給電線から前記複数の電極部のうちの１つへと分岐する第１の分岐線と前記ヒータの長手方向において前記第１の分岐線よりも前記一方の電気接点から離れており且つ前記給電線から前記複数の電極部のうちの１つへ分岐する第２の分岐線を備えた導線部と、を備えたヒータと、
電源の一方側に接続された一方の端子と、電源の他方側に接続された他方の端子と、を備え、前記ヒータに給電すべく前記一方の端子を前記一方の電気接点部を電気的に接続して且つ前記他方の端子を前記他方の電気接点部を電気的に接続する給電手段と、を有し、
前記第１の分岐線の抵抗は前記第２の分岐線の抵抗よりも大きいことを特徴とする定着装置。
【請求項１０】
前記第１の分岐線と前記第２の分岐線の抵抗率は略同じであることを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第１の分岐線の幅は前記第２の分岐線の幅よりも狭いことを特徴とする請求項９又は１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記第１の分岐線及び前記第２の分岐線に用いられる材料の抵抗率は前記給電線に用いられる材料の抵抗率よりも大きいことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記第２の分岐線の幅は、前記複数の電極部のうち前記第２の分岐線に接続する電極部の幅よりも太いことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記複数の電極部のうち前記第１の分岐線に接続された電極部は、前記第１の分岐線と同一材料且つ同一幅であり、前記複数の電極部のうち前記第２の分岐線に接続された電極部は、前記第２の分岐線と同一材料且つ同一幅であることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記一方の電気接点部及び前記他方の電気接点部は前記ヒータの長手方向の一端側に設けられることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１６】
前記導線部は、前記他方の電気接点部から前記ヒータの長手方向に沿って延出した別の給電線と、前記別の給電線から前記複数の電極部のうちの１つへと分岐する第３の分岐線と、前記ヒータの長手方向において前記第３の分岐線よりも前記他方の電気接点から離れており且つ前記別の給電線から前記複数の電極部のうちの１つへ分岐する第４の分岐線と、を備え、
前記第３の分岐線の抵抗は前記第４の分岐線の抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記電源は交流電源であることを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１８】
一方の端子と他方の端子を備える電源と、シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、を有する定着装置において用いられ前記ベルトに当接してこれを加熱するヒータの製造方法であって、
前記ヒータの長手方向に並ぶ複数の発熱部を基板上にスクリーン印刷するステップと、
前記複数の発熱部よりも前記ヒータの長手方向の外側に設けられ前記一方の端子側に電気的に接続可能な一方の電気接点部と、前記複数の発熱部よりも前記ヒータの長手方向の外側に設けられ前記他方の端子側に電気的に接続可能な他方の電気接点部と、前記一方の電気接点部から前記長手方向に沿って延出した一方の給電線と、前記他方の電気接点部から前記長手方向に沿って延出した他方の給電線と、を所定の材料で前記基板上にスクリーン印刷するステップと、
前記ヒータの長手方向において隣り合う発熱部を流れる電流が互いに逆向きとなるように前記一方の給電線及び前記他方の給電線から前記複数の発熱部に向かって分岐した分岐部であって、前記給電線から前記複数の電極部のうちの１つへと分岐する第１の分岐線と、前記ヒータの長手方向において前記第１の分岐線よりも前記一方の電気接点部から離れており且つ前記給電線から前記複数の電極部のうちの１つへ分岐する第２の分岐線と、を備える分岐部を前記所定の材料よりも高抵抗率の材料で前記基板上にスクリーン印刷するステップと、を有し、
前記分岐部を印刷するステップにおいて、前記第１の分岐線の幅は前記第２の分岐線の幅よりも細く印刷されることを特徴とするヒータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート上の画像を加熱するヒータ、及びこれを備えた定着装置に関する。この定着装置は、例えば、複写機、プリンタ、ファックス、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置では、シート上にトナーの画像を形成して、これを定着装置により加熱、加圧することでシートに画像を定着させている。このようにして用いる定着装置において、昨今では、可撓性を有する薄肉のベルトの内面にヒータを当接させてベルトに熱を与える方式の定着装置が提案されている（特許文献１）。このような定着装置は構成が低熱容量であるため、定着のための立ち上げを素早く行うことができる。
【０００３】
また、特許文献１では、基板の長手方向に沿って延びる発熱体に接続するように基板の長手方向に並ぶ複数の電極を備えたヒータの構成が開示されている。このヒータは極性の異なる電極が発熱体上に交互に並ぶため、隣り合う電極間において発熱体に電流が流れる。詳細には、一方の極側の電極は、発熱体よりも基板の短手方向の一端側に設けられた配線に接続されており、他方の極側の電極は、発熱体よりも基板の短手方向の他端側に設けられた配線に接続されている。そのため、これらの配線間に電圧が印加されると、発熱体は長手方向の全域において発熱する。
【０００４】
ところで、ヒータの発熱の仕方は、発熱体の抵抗と発熱体に流れる電流の大きさによって決まる。また、発熱体の抵抗はその寸法と体積抵抗率によって決まる。特許文献１では、通電方向に対する発熱体の抵抗を隣り合う電極の間隔によって調整することで、ヒータに所望の発熱をさせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２５０５３９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のヒータは、発熱体への給電方法に改善の余地がある。特許文献１のヒータは、基板の長手方向の一端側から給電を行っている。そして、基板の長手方向に延びる配線と基板の長手方向に並ぶ複数の電極によって、発熱体の長手方向の各位置に給電を行っている。ところが、このような配線は少なからず抵抗を有しているため、配線に印加された電圧は基板の他端側に向かうにつれて降下してしまう。そのため、各電極から給電されて発熱する発熱体は、長手方向の一端側に比べて他端側の発熱量が低下する。したがって、特許文献１のヒータを用いて定着装置では、シート上の画像の定着時にグロスむら等の定着不良を招く虞があった。
【０００７】
そのため、特許文献１のヒータのように基板の長手方向の端部から給電が行われるヒータは、配線の抵抗による電圧降下に起因する長手方向の温度ムラが抑制されていることが望ましい。
【０００８】
したがって、本発明は、長手方向の発熱ムラが抑制されたヒータ、及びこれを備えた定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明は、一方の端子と他方の端子を備えた電源と、シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、を有する定着装置に用いられベルトに当接してこれを加熱するヒータにおいて、ヒータの長手方向において所定距離隔てて設けられた複数の電極部と、ヒータの長手方向において隣り合う各電極間にそれぞれ設けられ、給電により発熱する複数の発熱部と、複数の発熱部よりもヒータの長手方向の外側に設けられ一方の端子側に電気的に接続可能な一方の電気接点部と、複数の発熱部よりもヒータの長手方向の外側に設けられ他方の端子側に電気的に接続可能な他方の電気接点部と、ヒータの長手方向において隣り合う発熱部を流れる電流が互いに逆向きとなるように複数の電極部を一方の電気接点部と他方の電気接点部に接続する導線部であって、一方の電気接点部からヒータの長手方向に沿って延出した給電線と、給電線から複数の電極部のうちの１つへと分岐する第１の分岐線と、ヒータの長手方向において第１の分岐線よりも一方の電気接点から離れており且つ給電線から複数の電極部のうちの１つへ分岐する第２の分岐線と、を備えた導線部と、を有し、第１の分岐線の抵抗は第２の分岐線の抵抗よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１０】
第２発明は、定着装置において、シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、ベルトに当接してこれを加熱するヒータであって、ヒータの長手方向において所定距離隔てて設けられた複数の電極部と、ヒータの長手方向において隣り合う各電極間にそれぞれ設けられ給電により発熱する複数の発熱部と、複数の発熱部よりもヒータの長手方向の外側に設けられた一方の電気接点部と、複数の発熱部よりもヒータの長手方向の外側に設けられ他方の電気接点部と、ヒータの長手方向において隣り合う発熱部を流れる電流が互いに逆向きとなるように複数の電極部を一方の電気接点部と他方の電気接点部に接続する導線部であって一方の電気接点部からヒータの長手方向に沿って延出した給電線と給電線から複数の電極部のうちの１つへと分岐する第１の分岐線とヒータの長手方向において第１の分岐線よりも一方の電気接点から離れており且つ給電線から複数の電極部のうちの１つへ分岐する第２の分岐線を備えた導線部と、を備えたヒータと、電源の一方側に接続された一方の端子と、電源の他方側に接続された他方の端子と、を備え、ヒータに給電すべく一方の端子を一方の電気接点部を電気的に接続して且つ他方の端子を他方の電気接点部を電気的に接続する給電手段と、を有し、第１の分岐線の抵抗は第２の分岐線の抵抗よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１１】
第３発明は、一方の端子と他方の端子を備える電源と、シート上の画像を加熱するエンドレス状のベルトと、を有する定着装置において用いられベルトに当接してこれを加熱するヒータの製造方法において、ヒータの長手方向に並ぶ複数の発熱部を基板上にスクリーン印刷するステップと、複数の発熱部よりもヒータの長手方向の外側に設けられ一方の端子側に電気的に接続可能な一方の電気接点部と、複数の発熱部よりもヒータの長手方向の外側に設けられ他方の端子側に電気的に接続可能な他方の電気接点部と、一方の電気接点部から長手方向に沿って延出した一方の給電線と、他方の電気接点部から長手方向に沿って延出した他方の給電線と、を所定の材料で基板上にスクリーン印刷するステップと、ヒータの長手方向において隣り合う発熱部を流れる電流が互いに逆向きとなるように一方の給電線及び他方の給電線から複数の発熱部に向かって分岐した分岐部であって、給電線から複数の電極部のうちの１つへと分岐する第１の分岐線と、ヒータの長手方向において第１の分岐線よりも一方の電気接点部から離れており且つ給電線から複数の電極部のうちの１つへ分岐する第２の分岐線と、を備える分岐部を所定の材料よりも高抵抗率の材料で基板上にスクリーン印刷するステップと、を有し、分岐部を印刷するステップにおいて、第１の分岐線の幅は第２の分岐線の幅よりも細く印刷されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、長手方向の発熱ムラが抑制されたヒータ、及びこれを備えた定着装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成を説明するための図である。
【図２】実施例１の定着装置の構成を説明するための断面図である。
【図３】実施例１の定着装置の構成を説明するための正面図である。
【図４】実施例１のヒータの構成を説明するための図である。
【図５】実施例１の定着装置の構成の関係を説明するための図である。
【図６】ヒータ６００の通電方式を説明するための図ａである。ヒータ６００の通電領域の切り替え方式を説明するための図ｂである。
【図７】実施例１のコネクタについて説明するための図である。
【図８】実施例１のヒータの抵抗分布を説明するための図である。
【図９】実施例１において共通分岐路を含む経路における総抵抗Ｒａｌｌを示す図ａと、対向分岐路を含む経路における総抵抗Ｒａｌｌを示す図ｂである。
【図１０】実施例１の定着ベルトの温度分布を説明するための図である。
【図１１】定着装置の変形例を説明するための図である。
【図１２】実施例２のヒータを説明するための図である。
【図１３】実施例２において共通分岐路を含む経路における総抵抗Ｒａｌｌを示す図ａと、対向分岐路を含む経路における総抵抗Ｒａｌｌを示す図ｂである。
【図１４】実施例１のヒータの製造に用いる版の構成図である。
【図１５】実施例１のヒータの製造ステップを説明する説明図である。
【図１６】変形例のヒータの製造ステップを説明する説明図である。
【図１７】実施例２のヒータの製造に用いる版の構成図である。
【図１８】実施例２のヒータの製造ステップを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施の形態について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、以下の実施例では、画像形成装置について、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタを例に説明する。以降の説明において、このレーザービームプリンタをプリンタ１と呼ぶ。
【実施例１】
【００１５】
［画像形成部］
図１は、本実施例の画像形成装置であるプリンタ１の断面図である。プリンタ１は、画像形成部１０において感光ドラム１１に形成したトナー画像をシートＰに転写して、定着装置４０でシートＰに画像を定着させて、シートＰに画像を形成する画像形成装置である。以下、図１を用いてその構成を詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、プリンタ１は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色のトナー画像を形成する画像形成部（画像形成ステーション）１０を備えている。画像形成部１０は図１の左側から順にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色に対応した４つの感光ドラム１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）を備えている。また、各感光ドラム１１の周囲には同様の構成として以下が配置されている。帯電器１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ）。露光装置１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ）。現像装置１４（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋ）。一次転写ブレード１７（１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋ）。クリーナ１５（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋ）。以後、Ｂｋ色のトナー画像を形成する構成について代表して説明し、他色に対応した構成については同一の符号を用いて記載してその説明を省略する。したがって、特に区別のない場合には上述した構成を次のように表記する。つまり、単に感光ドラム１１、帯電器１２、露光装置１３、現像装置１４、一次転写ブレード１７、クリーナ１５と称する。
【００１７】
電子写真感光体としての感光ドラム１１は駆動源（不図示）によって矢印方向（図１中の反時計回り方向）に回転駆動する。感光ドラム１１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器１２、露光装置１３、現像装置１４、一次転写ブレード１７、クリーナ１５が配置されている。
【００１８】
感光ドラム１１は、帯電器１２によってその表面をあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム１１は、画像情報に応じてレーザ光を照射する露光装置１３によって露光され、静電潜像を形成される。この静電潜像は、現像装置１４によってＢｋ色のトナー画像になる。このとき他の色についても同様の工程がおこなわれる。そして、各感光ドラム１１上のトナー画像は、一次転写ブレード１７によって、中間転写ベルト３１に順次一次転写される。一次転写後、感光ドラム１１に転写されず残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。こうして、感光ドラム１１の表面は清浄になり、次の画像形成が可能な状態となる。
【００１９】
一方、給送カセット２０又はマルチ給送トレイ２５に置かれたシートＰは、給送機構（不図示）によって１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。シートＰとは、その表面に画像が形成される部材である。シートＰの具体例として、普通紙、厚紙、樹脂製のシート状部材、オーバーヘッドプロジェクター用フィルムなどがある。レジストローラ対２３は、シートＰを一旦止めて、シートＰが搬送方向に対して斜行している場合はその向きを真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー画像と同期を取って、シートＰを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。ローラ３５は、ベルト３１上のカラーのトナー画像をシートＰに転写する。その後、シートＰは定着装置（画像加熱装置）４０に向かって送り込まれる。そして、定着装置４０は、シートＰ上のトナー画像Ｔを加熱、加圧してシートＰに定着する。
【００２０】
［定着装置］
次に、定着装置４０について説明する。
【００２１】
図２は、定着装置４０の構成を説明するための断面図である。図３は、定着装置４０の構成を説明するための正面図である。図４は、ヒータ６００の構成を説明するための図である。図５は、定着装置４０の構成の関係を説明するための図である。
【００２２】
定着装置４０は、ベルトユニット６０（以後、ユニット６０と呼ぶ）によってシート上の画像を加熱する画像加熱装置である。ユニット６０の構成は、可撓性を有する薄肉の定着ベルト６０３を内面から接触するヒータ６００によって加熱する構成である。そのため、定着装置４０は、定着ベルト６０３を効率良く加熱でき、定着処理時の立ち上げ性能に優れる。図２に示すように、ベルト６０３がヒータ６００と加圧ローラ７０（以後、ローラ７０と呼ぶ）に挟持されるとニップ部Ｎが形成される。そして、ベルト６０３は矢印方向（時計回り、図２）に、ローラ７０は矢印方向（反時計回り、図２）に回転して、ニップ部Ｎに給送されたシートＰを挟持して搬送する。このとき、ヒータ６００で発生した熱は定着ベルト６０３を介してシートＰに付与され、シートＰ上のトナー画像ＴはシートＰに定着される。
【００２３】
ユニット６０は、シートＰ上の画像を加熱・加圧する為のユニットである。ユニット６０は、その長手方向がローラ７０の長手方向と平行となるように設けられている。ユニット６０は、ヒータ６００と、ヒータホルダ６０１と、支持ステー６０２と、ベルト６０３を備えている。
【００２４】
ヒータ６００は、ベルト６０３の内面に摺動可能に当接してベルト６０３を加熱する部材である。また、ヒータ６００は、ニップ部Ｎの幅が所望の幅となるように、ベルト６０３をその内面側からローラ７０に向けて押圧する。ヒータ６００は、幅（図４の上下方向長さ）５〜２０ｍｍ、ベルト６０３の幅方向に沿う長手方向長さ（図４の左右方向長さ）３５０〜４００ｍｍ、厚み０．５〜２ｍｍの板状の部材である。ヒータ６００はシートＰの搬送方向に直交する方向（シートＰの幅方向）を長手とする基板６１０と、発熱層としての抵抗発熱体６２０（以後、発熱体６２０と呼ぶ）を備えている。
【００２５】
ベルト６０３は、シート上の画像をニップ部Ｎにて加熱する円筒状（エンドレス状）のベルト（フィルム）である。本実施例ではベルト６０３として、基材６０３ａ上に弾性層６０３ｂと離型層６０３ｃを設けたものを用いる。具体的に、基材６０３ａとしては外径が３０ｍｍ、長さが３４０ｍｍ、厚みが３０μｍのニッケル合金から成る円筒形状の部材を用いている。更に、基材６０３ａ上には弾性層６０３ｂとして厚みが４００μｍのシリコーンゴム層を形成し、更に弾性層６０３ｂ上には離型層６０３ｃとして厚みが２０μｍのフッ素樹脂チューブを被覆している。
【００２６】
ヒータホルダ６０１（以後、ホルダ６０１と呼ぶ）はヒータ６００をベルト６０３に向かって押圧した状態で保持する部材である。また、ホルダ６０１は断面（図２の面）形状が半円弧形状であり、ベルト６０３の回転軌道を規制する機能を備えている。ホルダ６０１には高耐熱性の樹脂等が用いられ、本実施例ではデュポン社のゼナイト７７５５（商品名）を使用している。
【００２７】
支持ステー６０２はホルダ６０１を介してヒータ６００を支持する部材である。支持ステー６０２は大きな荷重をかけられても撓みにくい材質であることが望ましく、本実施例においてはＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）を使用している。
【００２８】
図３のように、支持ステー６０２はその長手方向の両端部において、フランジ４１１ａ、４１１ｂに支持されている。フランジ４１１ａ、４１１ｂを総称してフランジ４１１と呼ぶ。フランジ４１１はベルト６０３の長手方向の移動、および周方向の形状を規制している。フランジ４１１には耐熱性の樹脂等が用いられ、本実施例ではＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を使用している。フランジ４１１と加圧アーム４１４との間には加圧バネ４１５が縮められた状態で設けられる。上記構成により、フランジ４１１、支持ステー６０２を介して、加圧バネ４１５の弾性力がヒータ６００に伝わる。そして、定着ベルト６０３が加圧ローラ７０に対して所定の押圧力で加圧され、所定幅のニップ部Ｎが形成される。本実施例に於ける加圧力は一端側が１５６．８Ｎ（１６ｋｇｆ）、総加圧力が３１３．６Ｎ（３２ｋｇｆ）である。
【００２９】
また、コネクタ７００はヒータ６００に電圧を印加するためにヒータ６００と電気的に接続される給電部材であり、ヒータ６００の長手方向一端側に着脱可能に取り付けられる。
【００３０】
図２に示すように、ローラ７０は、ベルト６０３の外面に当接することでベルト６０３と協働してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材である。ローラ７０は、金属製の芯金７１上に弾性層７２を設け、弾性層７２上に離型層７３を設けた多層構造である。芯金７１としてはステンレス鋼、ＳＵＭ（硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材）、アルミニウムを用いることができる。弾性層７２としてはシリコーンゴム、スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴムを用いることができる。離型層７３としてはフッ素樹脂材料を用いることができる。
【００３１】
本実施例のローラ７０はステンレス製の芯金７１と、発泡シリコーンゴムの弾性層７２と、フッ素樹脂チューブの離型層７３からなり、外径は２５ｍｍ、弾性層の長さは３３０ｍｍである。
【００３２】
図３に示すように、ローラ７０の芯金７１は、軸受け４２ａ、４２ｂを介して側板４１に回転可能に保持されている。芯金７１の一方側の端部にはギアＧが設けられて、モータＭの駆動力を芯金７１に伝達する。図２のように、モータＭにより駆動される加圧ローラ７０は矢印方向（時計周り、図２）に回転駆動し、ニップ部Ｎにて定着ベルト６０３に駆動力を伝達して従動回転させる。尚、本実施例では加圧ローラ７０の表面速度が２００ｍｍ／ｓｅｃとなるように、制御回路１００によってモータＭは制御される。
【００３３】
図５に示すサーミスタ６３０はヒータ６００の裏面側に設けられ、ヒータ６００の温度を検知する温度センサである。サーミスタ６３０はＡ／Ｄコンバータ（不図示）を介して制御回路１００に接続され、検知した温度に応じた出力を制御回路１００に送信する。
【００３４】
制御回路１００は各種制御に伴う演算を行うＣＰＵとＲＯＭ等の不揮発媒体を備えた回路である。このＲＯＭにはプログラムが記憶されており、ＣＰＵがこれを読み出して実行することで、各種制御が実行される。制御回路１００は電源１１０の通電を制御するように電源１１０と電気的に接続される。
【００３５】
また、制御回路１００はサーミスタ６３０から取得した温度情報を電源１１０の通電制御に反映させている。つまり、制御回路１００はサーミスタ６３０の出力をもとに、ヒータ６００へ供給する電力を制御している。本実施例では電源１１０の出力に対して波数制御を行うことで、ヒータ６００の発熱量を調整する方式を用いており、シート上のトナーを定着する際、ヒータ６００は所定の温度に維持される。
【００３６】
［ヒータ］
次に、定着装置４０に用いられるヒータ６００の構成を詳細に説明する。図６（ａ）は、ヒータ６００の通電方式を説明するための図である。図６（ｂ）は、ヒータ６００の通電領域の切り替え方式を説明するための図である。本実施例のヒータ６００は、図６（ａ）、（ｂ）に示す発熱方式を用いるヒータである。
【００３７】
図６に示す発熱方式の説明図において、導体路及び分岐路は導電性のパターン（導線）である。Ａ導体路からはＡ分岐路〜Ｃ分岐路が分岐しており、Ｂ導体路からはＤ分岐路〜Ｆ分岐路が分岐している。Ａ導体路から分岐した分岐路とＢ導体路から分岐した分岐路は長手方向（左右方向、図６（ａ））に交互に並べて配置されており、各分岐路間に抵抗発熱体が電気的に接続するように設けられる。
【００３８】
Ａ導体路とＢ導体路の間に電圧Ｖが印加されると、隣接する分岐路間には電位差が生じる。そして、図中の矢印で示すように、隣り合う発熱体で流れる電流の向きが互い違い（互いに逆向き）となるように、各発熱体に電流が流れる。本実施例では上述した通電方式でヒータ６００に通電を行う。また、図６（ｂ）に示すように、Ｂ導体路とＦ分岐路の間にスイッチ等を設けてＢ導体路とＦ分岐路の接続を切断すると、Ｂ分岐路とＣ分岐路は同電位であるので、その間の発熱体には電流が流れなくなる。つまり導体路の一部の電気的接続を切断することで、発熱体の一部のみを発熱することができる。本実施例では上述した方式を用いて発熱体６２０の発熱領域を切り替え可能に構成している。
【００３９】
なお、長手方向に並ぶ複数の発熱体に通電して発熱をさせる場合、上述した方式のように隣接する発熱体の電流の向きが互い違いとなるように分岐路を配置する構成が好ましい。長手方向に並ぶ複数の発熱体に通電する他の方法としては、発熱体の両端に異極の分岐路を接続したものを、電流の向きが同一方向となるよう長手方向に並べて配置する方法が考えられる。然しながら、この方法では、隣接する発熱体間に２つの分岐路が必要となるため、この分岐路間で短絡が発生する恐れがある。また、求められる分岐路の数が増え、発熱体間に大きな非発熱部を生じてしまう。そのため、本方式のように隣り合う発熱体で間に位置する分岐路を兼用するように発熱体と分岐路を配置することが望ましい。この配置方法により、分岐路間での短絡の虞を解消し、また、分岐路間のスペースを無くすことができる。
【００４０】
なお、本実施例では、図６（ａ）のＡ導体路に相当するものが図４で示した導体路６４０であり、図６（ａ）のＢ導体路に相当するものが図４の導体路６５０、６６０、６７０である。また、図６（ａ）のＡ分岐路〜Ｃ分岐路に相当するものが図４の共通分岐路６４２ａ〜６４２ｇであり、Ｄ分岐路〜Ｆ分岐路に相当するものが、対向分岐路６５２ｂ〜６５２ｅ、６６２ａ、６７２ｆである。また、図６（ａ）の発熱体に相当するものが、発熱体６２０ａ〜６２０ｌである。以後、共通分岐路６４２ａ〜６４２ｇを総称して分岐路６４２と呼ぶ。対向分岐路６５２ｂ〜６５２ｆを総称して分岐路６５２と呼ぶ。対向分岐路６６２ａを分岐路６６２と呼ぶ。対向分岐路６７２ｆを分岐路６７２と呼ぶ。発熱体６２０ａ〜６２０ｌを総称して発熱体６２０と呼ぶ。以下、ヒータ６００の構成について図面を用いて詳細に説明する。
【００４１】
図４及び図６に示すように、ヒータ６００は、基板６１０と、基板６１０上に形成される発熱体６２０と導体パターン（６４０、６５０、６６０、６７０、６４２、６５２、６６２、６７２）と、を備えている。また、電気接点（６４５、６５５、６６５）と、発熱体６２０と導体パターンを覆う絶縁コート層６８０と、を備えている。
【００４２】
基板６１０はヒータ６００の寸法や形状を決定する部材であり、ベルト６０３の長手方向に沿ってベルト６０３に当接可能な部材である。基板６１０の材料としては、耐熱性、熱伝導性、電気絶縁性に優れたアルミナ、窒化アルミ等のセラミック材料が用いられる。本実施例では長手方向（左右方向、図４）の長さが４００ｍｍ、短手方向（上下方向、図４）の長さが８．０ｍｍ、厚さが１ｍｍのアルミナの板部材を用いている。アルミナ板の熱伝導率は３０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］である。
【００４３】
基板６１０上にはスクリーン印刷法によって発熱体６２０と導体パターンが形成される。本実施例では導体パターンの材料に、低抵抗率材料である銀ペースト、若しくは銀に少量のパラジウムを混合した合金のペーストを用いている。また、発熱体６２０の材料に、所望の抵抗値となるように混合された銀−パラジウム合金のペーストを用いている。なお、発熱体６２０の材料としては他に酸化ルテニウム等を用いることができる。
【００４４】
基板６１０の長手方向の一端側６１０ａには電源１１０と電気的に接続される電気接点６４５、６５５、６６５が設けられる。更に、基板６１０の他端側６１０ｃには発熱体６２０と分岐路（６４２、６５２、６６２、６７２）が設けられる。そして、各分岐路は導体路６４０、６５０、６６０、６７０と発熱体６２０を電気的に接続する。
【００４５】
更に、発熱体６２０と導体パターンは耐熱性ガラスから成る絶縁コート層（不図示）が被覆され、リークやショートが生じないように電気的に保護される。
【００４６】
発熱体６２０（６２０ａ〜６２０ｌ）は、通電によってジュール熱を生じる抵抗体である。基板６１０上にその長手方向に沿って１つの発熱体として形成されている。本実施例の発熱体６２０は幅（短手方向の長さ）が３．０ｍｍ、厚みが２０μｍ、長手方向の長さが３２０ｍｍであり、Ａ４サイズ（幅サイズ２９７ｍｍ）のシートＰの全域を加熱できる長さを有する。また、発熱体６２０の総抵抗は１０Ωである。
【００４７】
発熱体６２０上には７本の分岐路６４２ａ〜６４２ｇが長手方向に等間隔をあけて積層されている。換言すると、発熱体６２０は分岐路６４２ａ〜６４２ｇによって６個の区間に区切られる。尚、発熱体６２０の各区間の長さは５３．３ｍｍである。更に、発熱体６２０の各区間の中央部には６本の対向分岐路６６２ａ、６５２（６５２ｂ〜６５２ｅ）、６７２ｆが積層される。そして、発熱体６２０は電極間に位置する複数の発熱体として６２０ａから６２０ｌの１２個の小区間に分けられる。尚、各小区間の長さは２６．７ｍｍである。また、発熱体６２０の各小区間の抵抗値は１２０Ωである。
【００４８】
各分岐路６４２、６６２、６５２、６７２の抵抗率は、発熱体６２０の抵抗率よりも著しく小さい。そのため、分岐路が積層（オーバーラップ）した位置では発熱体６２０に流れる電流が小さくなり発熱体６２０の発熱が低下する。そのため、分岐路の幅（長手方向の長さ）が大きいと、ヒータ６００および定着ベルト６０３の長手方向において温度のムラが発生する。そして、シートＰに定着処理を施す際に定着ベルト６０３の温度のムラによりシートＰ上の画像の光沢が不均一になる虞がある。この現象は分岐路に対向する部分において定着ベルト６０３の温度が低下することで、シート上のトナーを十分に加熱、溶融できずに、トナーの光沢が低くなることに起因する。そこで、この課題に対して発明者らが鋭意検討したところ、分岐路の幅が１．０ｍｍ以下では光沢の不均一は軽微であり、分岐路の幅が０．５ｍｍ以下では光沢の不均一は発生しないことがわかった。従って、本実施例では分岐路の幅の上限を０．５ｍｍとする。
【００４９】
分岐路６４２、６５２、６６２、６７２は、上述した導体パターンの一部である。分岐路６４２、６５２、６６２、６７２は、発熱体６２０の長手方向と直交するように基板６１０の短手方向に沿って設けられる。本実施例の分岐路は全域において同一材料且つ同一幅で設けられる。分岐路６４２、６５２、６６２、６７２は、後述する導体路６４０、６５０、６６０、６７０と発熱体６２０を電気的に接続するように、一部が基板６１０上に設けられ、一部が発熱体６２０上に設けられる。本実施例では、分岐路のうち発熱体６２０とオーバーラップする位置関係となる部分を電極部と呼ぶ。
【００５０】
本実施例では、発熱体６２０に接続する分岐路のうち、発熱体６２０の長手方向一端から奇数番目に位置するものが分岐路６４２である。また、発熱体６２０に接続する分岐路のうち、発熱体６２０の長手方向一端から偶数番目に位置するものが対向分岐路６５２、６６２、６７２である。
【００５１】
つまり、共通分岐路と対向分岐路は発熱体６２０の長手方向において所定距離隔てて交互に配置される。
【００５２】
尚、上述した説明では、複数の分岐路のうち発熱体６２０の長手方向一端から奇数番目を共通分岐路、偶数番目を対向分岐路としたが、ヒータ６００はこの構成に限定されるものでは無い。複数の分岐路のうち発熱体６２０の長手方向一端から偶数番目を共通分岐路、奇数番目を対向分岐路としても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００５３】
分岐路６４２は、後述する導体路６４０等を介して、電源１１０の一方側の端子１１０ａに接続する。つまり分岐路６４２は電源１１０の一方の端子側に接続する。
【００５４】
分岐路６５２は、後述する導体路６５０を介して、電源１１０の他方側の端子１１０ｂに接続する。分岐路６６２は、後述する導体路６６０を介して、電源１１０の他方側の端子１１０ｂに接続する。分岐路６７２は、後述する導体路６７０を介して、電源１１０の他方側の端子１１０ｂに接続する。つまり分岐路６５２、６６２、６７２は電源１１０の他方の端子側に接続する。
【００５５】
導体路６４０、６５０、６６０、６７０は上述した導体パターンの一部であり、発熱体６２０に給電すべく電気接点と各分岐路を結ぶ給電線である。
【００５６】
導体路６４０は、発熱体６２０よりも基板６１０の一端側６１０ｄにおいて基板６１０の長手方向に沿って形成されている。導体路６４０は、各分岐路６４２に接続され、一端は電気接点６４５に接続される。つまり、導体路６４０は電気接点６４５からヒータの長手方向に沿って延出している。
【００５７】
同様に、導体路６５０、６６０、６７０は発熱体６２０よりも基板６１０の一端側６１０ｅにおいて基板６１０の長手方向に沿って形成される。導体路６５０は分岐路６５２（６５２ｂ〜６５２ｅ）に接続され、一端は電気接点６５５に接続される。つまり、導体路６５０は電気接点６５５からヒータの長手方向に沿って延出している。
また、導体路６６０、６７０はそれぞれ分岐路６６２ａ、６７２ｆに接続され、一端は電気接点６６５に接続される。つまり、導体路６６０、６７０は電気接点６６５からヒータの長手方向に沿って延出している。  ここで、導体路及び分岐路は導線部として機能する。
【００５８】
電気接点６４５、６５５、６６５はヒータ６００の定着ベルト６０３と接触する領域よりも外側に位置するように基板の長手方向の一端側に並設される。ここで、電気接点６４５は一方の電気接点部として機能し、電気接点６５５、６６５は他方の電気接点部として機能する。
【００５９】
電気接点６４５、６５５、６６５は、絶縁コート層におおわれていない露出した状態であり、コネクタ７００と電気的な接続が可能である。以上より、本実施例のヒータ６００では、電源１１０と発熱体６２０がコネクタ、電気接点、導体路、分岐路を介して電気的に接続される。
【００６０】
［コネクタ］
次に、定着装置４０に用いられるコネクタ７００についてその構成を詳細に説明する。図７はコネクタ７００について説明する説明図である。本実施例のコネクタ７００は、コンタクト端子（以後、端子と呼ぶ）７１０、７２０、７３０を備えている。コネクタ７００はヒータ６００に取り付けられることでヒータ６００に電気的に接続される。詳細には、コネクタ７００は、電気接点６４５に接触して電気的に接続可能な端子７１０と、電気接点６６５に接触して電気的に接続可能な端子７２０と、電気接点６５５に接触して電気的に接続可能な端子７３０と、を備えている。また、コネクタ７００は、端子７１０、７２０、７３０を一体に保持するハウジング７５０を備えている。そして、ヒータ６００はコネクタ７００とベルト６０３が接触しないように長手方向の端部もベルト６０３から突出した領域を有しており、この表裏をコネクタ７００が挟みこむことで、各端子が各電気接点に接続する。このような構成を備えた本実施例の定着装置４０では、コネクタと電気接点との接続に半田付け等を用いない。そのため、定着処理の実行に伴い温度上昇するヒータ６００とコネクタ７００との間の接続を高い信頼性で維持することができる。また、本実施例の定着装置４０では、コネクタ７００がヒータ６００に対して着脱可能であるため、ベルト６０３やヒータ６００の交換を容易に行うことが出来る。以下、コネクタ７００の構成について図面を用いて詳細に説明する。
【００６１】
図７に示すように、金属製の端子７１０、７２０、７３０を備えたコネクタ７００は、基板の一端側６１０ａにおいて基板６１０の短手方向からヒータ６００に取り付けられる。端子７１０はケーブル７１２によってスイッチＡ６４９に接続されている。端子７１０はコの字の形状をしており、図７の矢印方向に移動させることでコの字の形状の隙間にヒータ６００を差し込むことができる。そのため、端子７１０は、ヒータ６００の表裏を挟み込んでその位置を固定することが出来る。
【００６２】
同様に、端子７２０は、電気接点６６５と後述するスイッチＣ６６９を電気的につなぐ部材である。端子７２０はケーブル７２２によってスイッチＣ６６９に接続されている。
【００６３】
同様に、端子７３０は、電気接点６５５と後述するスイッチＢ６５９を電気的につなぐ部材である。端子７３０は、ケーブル７３２によってスイッチＢ６５９に接続されている。
【００６４】
図７に示すように、金属製の端子７１０、７２０、７３０は樹脂製のハウジング７５０に一体に保持されている。端子７１０、７２０、７３０は、コネクタ７００をヒータ６００に取り付ける際に電気接点６４５、６６１、６５１にそれぞれ接続するようにハウジング７５０内において間隔をあけて並べて配置されている。各端子間には隔壁が設けられており、各端子間の絶縁性が保たれている。
【００６５】
なお、上述した説明では、コネクタ７００を基板６１０の短手方向端部から取り付ける例について説明したが、コネクタ７００の基板６１０への取り付け方はこれのみには限られない。たとえば、コネクタ７００を基板の長手方向端部から取り付ける構成であってもよい。
【００６６】
［ヒータへの給電］
次に、ヒータ６００への給電方法について説明する。図５は、定着装置４０の構成の関係を説明するための図である。
【００６７】
本実施例の定着装置４０は、シートＰの幅サイズに応じてヒータ６００への給電を制御することで、ヒータ６００の発熱領域の幅サイズを変更可能である。このような構成により、シートＰに効率よく熱を供給することができる。なお、本実施例の定着装置４０は、中央基準でシートＰを搬送するため、発熱領域も中央を基準して広がっている。以下、ヒータ６００への給電について図面を用いて詳細に説明する。
【００６８】
まず、電源１１０はヒータ６００に電力を供給する回路である。本実施例では単相交流の実効値が１００Ｖの商用電源（交流電源）を用いている。本実施例の電源１１０は、電位の異なる一方側の電源端子１１０ａと他方側の電源端子１１０ｂとを備えている。尚、ヒータ６００に電力を供給する機能を有していれば、電源１１０は直流電源でも良い。
【００６９】
制御回路１００はスイッチＡ６４９、スイッチＢ６５９、スイッチＣ６６９を制御するため夫々のスイッチに電気的に接続される。スイッチＡ６４９は電源端子１１０ａと電気接点６４５の間に設けられたスイッチ（リレー）であり、制御回路１００からの指示に従って、電源端子１１０ａと電気接点６４５を接続するか否か（オン、オフ）の切り替えを行う。スイッチＢ６５９は電源端子１１０ｂと電気接点６５５の間に設けられたスイッチであり、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと電気接点６５５を接続するか否かの切り替えを行う。同様に、スイッチＣ６６９は電源端子１１０ｂと電気接点６６５の間に設けられたスイッチであり、制御回路１００からの指示に応じて、電源端子１１０ｂと電気接点６６５を接続するか否かの切り替えを行う。
【００７０】
制御回路１００は、ジョブの実行指示の受信にともない、定着処理に使用されるシートＰの幅サイズ情報を取得する。そして、シートＰの幅サイズ情報に応じてスイッチＡ６４９、スイッチＢ６５９、スイッチＣ６６９のオン、オフを切り替え、発熱体６２０の発熱領域の幅サイズがシートＰを定着処理するのに適した幅となるように制御する。本実施例では、制御回路１００、電源１１０、コネクタ７００、スイッチ６４９、６５９、６６９は給電手段として機能する。
【００７１】
次に、シートＰの幅方向のサイズに応じて発熱体６２０発熱領域を変える方法について具体的に説明する。
【００７２】
まず、シートＰがＡ４横サイズ（幅方向のサイズ２９７ｍｍ）等の大サイズの場合、制御回路１００は発熱体６２０が発熱幅Ｂで発熱するように制御する。具体的には、制御回路１００は、スイッチＡ６４９、スイッチＢ６５９、スイッチＣ６６９の全てをオン状態にして、電気接点６４５、６５５、６６５からヒータ６００に給電を行う。このとき、発熱体６２０は１２個の小区間６２０ａから６２０ｌの全てが発熱する。つまり、ヒータ６００の発熱領域の幅は、３２０ｍｍであり、Ａ４横サイズのシートＰの定着処理を行うのに適した幅である。
【００７３】
次に、シートＰがＡ４縦サイズ（幅方向のサイズ２１０ｍｍ）等の小サイズの場合、制御回路１００は、発熱体６２０が発熱幅Ａで発熱するように制御する。具体的には、制御回路１００はスイッチＡ６４９、スイッチＢ６５９をオン状態にし、スイッチＣ６６９をオフ状態にして、電気接点６４５、６５５からヒータ６００に給電を行う。このとき、発熱体６２０は１２個の小区間のうち６２０ｃから６２０ｊの８区間が発熱する。つまり、ヒータ６００の発熱領域の幅は２１３ｍｍであり、Ａ４縦サイズのシートＰの定着処理を行うのに適した幅である。
【００７４】
定着装置４０はシートＰの幅サイズに応じてヒータ６００の発熱領域の幅サイズを変更できるため、シートＰが通過しない領域におけるヒータ６００の温度上昇を抑制できる。また、シートが通過しない領域の発熱を抑制することで、電力の浪費を抑制できる。
【００７５】
［分岐路の抵抗］
次に、分岐路６４２、６５２、６６２、６７２の抵抗について説明する。
【００７６】
本実施例では、導体路６４０、６５０、６６０、６７０での電力消費を抑制するためにこれらの材料に低抵抗率の銀を主体としたペースト材料を使用している。しかしながら、これらの導体路は少なからず抵抗を有しているため、印加されている電圧を導体路の経路長さに応じて降下させる。
【００７７】
電気接点から分岐路までの導体路の抵抗Ｒａは下記の式から算出される。尚、導体路の幅をＷａ（基板６１０の短手方向）、高さをＨａ、抵抗率をρａ、電気接点から分岐路までの距離をＬａとする。
Ｒａ＝ρａ×Ｌａ／（Ｗａ×Ｈａ）      式（１）
つまり、導体路の抵抗値Ｒａは電気接点からの分岐路までの距離に比例して抵抗値が大きくなることがわかる。
【００７８】
また、分岐路における導体路との接点から終端までの抵抗Ｒｂは下記式から算出される。尚、分岐路の幅（基板６１０の長手方向）をＷｂ、高さをＨｂ、抵抗率をρｂ、分岐路の長さをＬｂとする。
Ｒｂ＝ρｂ×Ｌｂ／（Ｗｂ×Ｈｂ）      式（２）
従って、電気接点から分岐路の端部（終端）までの抵抗である総抵抗Ｒａｌｌは下記式から算出される。
Ｒａｌｌ＝Ｒａ＋Ｒｂ
＝ρａ×Ｌａ／（Ｗａ×Ｈａ）＋ρｂ×Ｌｂ／（Ｗｂ×Ｈｂ）      式（３）
つまり、電気接点から発熱体までの距離が遠い経路ほど総抵抗Ｒａｌｌは大きい。したがって、導体路６４０にかかる電圧は、電気接点６４５から離れるに従って低下する。そのため、分岐路６４２の各分岐路の抵抗を仮に全て同じ大きさにした場合、発熱体６２０は基板の長手方向の他端側ほど分岐路６４２から印加される電圧が小さくなる。同様に、導体路６５０にかかる電圧は、電気接点６５５から離れるに従って低下し、導体路６６０、６７０にかかる電圧は、電気接点６６５から離れるに従って低下する。そのため、分岐路６５２、６６２、６７２の各分岐路の抵抗を仮に全て同じ大きさにした場合、発熱体６２０は基板の長手方向の他端側ほど分岐路６５２、６６２、６７２から印加される電圧が小さくなる。
【００７９】
したがって、ヒータ６００に電圧を印加したときの発熱体６２０の区間毎の発熱量は、基板の一端から基板の他端に向かうにつれて徐々に低下していく。つまり、電気接点に最も近い位置にある発熱体６２０ａの発熱量が最も大きく、電気接点から最も遠い位置にある発熱体６２０ｌの発熱量が最も小さくなる。そのため、ヒータ６００によって加熱されるベルト６０３は一端側（ヒータ６００の電気接点側に接する側）ほど温度が高く、他端側（ヒータ６００の電気接点がある側に接する側）電気接点と反対側ほど温度が低くなってしまう。
【００８０】
そこで、本実施例では、発熱体６２０の各区間に印加される電圧が均一となるように、各分岐路ごとにその抵抗を変えている。つまり、各電気接点から発熱体６２０の各分岐路との接続位置までの総抵抗がどの経路でも同様となるように各分岐路の抵抗を調整している。詳細には、本実施例では、各分岐路ごとにその幅を変えることで各分岐路の抵抗を調整している。また、本実施例では分岐路の幅の違いによる抵抗調整の効果をより高めるため、分岐路の材料として導体路よりも抵抗率の高い材料を用いている。
【００８１】
上述した構成により、ヒータ６００は、分岐路６４２（６４２ａから６４２ｇ）を用いる各通電経路において総抵抗Ｒａｌｌがほぼ同じ抵抗値となる。また、ヒータ６００は、分岐路６５２（６５２ｂ〜６５２ｆ）、６６２ａ、６７２ｇを用いる各通電経路において総抵抗Ｒａｌｌがほぼ同じ抵抗値となる。そのため、本実施例では、発熱体６２０の各区間へ均一に電圧を印加することが出来、発熱体の各区間の発熱量をほぼ等しくすることができる。以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００８２】
図８は、ヒータ６００の抵抗分布を説明するための図である。図８において、抵抗Ｒは各発熱体６２０ａ〜６２０ｌの抵抗を示している。また、抵抗ｒ１〜ｒ７は導体路６４０の抵抗を示している。詳細には、導体路６４０の、電気接点６４５から延びて分岐路６４２ａに分岐するまでの導体路６４０の抵抗がｒ１である。導体路６４０の、分岐路６４２ａに分岐した点から分岐路６４２ｂに分岐するまでの導体路６４０の抵抗がｒ２である。つまり、分岐路６４２ａ−分岐路６４２ｂ間の導体路６４０の抵抗がｒ２である。以下、導体路６４０の各抵抗について同様に記載する。分岐路６４２ｂ−分岐路６４２ｃ間の抵抗がｒ３である。分岐路６４２ｃ−分岐路６４２ｄ間の抵抗がｒ４である。分岐路６４２ｄ−分岐路６４２ｅ間の抵抗がｒ５である。分岐路６４２ｅ−分岐路６４２ｆ間の抵抗がｒ６である。分岐路６４２ｆ−分岐路６４２ｇ間の抵抗がｒ７である。
【００８３】
抵抗ｒ８は導体路６６０の抵抗を示している。抵抗ｒ９〜ｒ１２は導体路６５０の抵抗を示している。詳細には、電気接点６５５から延びて分岐路６５２ｂに分岐するまでの導体路６４０の抵抗がｒ８である。導体路６５０の、電気接点６５５から延びて分岐路６５２ａに分岐するまでの導線の抵抗がｒ９である。また、導体路６５０において、分岐路６５２ｂ−分岐路６５２ｃ間の導線の抵抗がｒ１０、分岐路６５２ｃ−分岐路６５２ｄ間の導線の抵抗がｒ１１、分岐路６５２ｄ−分岐路６５２ｅ間の導線の抵抗がｒ１２である。
【００８４】
抵抗ｒ１３は導体路６７０の抵抗を示している。抵抗ｒ６４２ａは分岐路６４２ａの抵抗を示している。同様に、抵抗ｒ６４２ｂ〜ｒ６４２ｇはそれぞれ分岐路６４２ｂ〜６４２ｇの抵抗を示している。抵抗ｒ６６２ａは分岐路６６２ａの抵抗を示している。抵抗ｒ６５２ｂ〜ｒ６５２ｅはそれぞれ分岐路６５２ｂ〜６６２ｅの抵抗を示している。抵抗ｒ６７２ｆは分岐路６７２ｆの抵抗を示している。
【００８５】
図８によれば、各分岐路は導体路の抵抗を介して電気接点に接続されているといえる。各分岐路と各電気接点との間に介される経路（導体路）の抵抗について表１に示す。なお本実施例では、導体路６４０、６５０、６６０、６７０の幅Ｗａは０．７ｍｍ、高さＨａは３５μｍである。本実施例の各導体路の材料は抵抗率ρａが１．６×１０−８［Ω］となる割合で銀にパラジウムを混合したペーストである。
【００８６】
【表１】
2016062024.tif 000003
【００８７】
表１によれば、電気接点−分岐路間の抵抗（経路の抵抗）の大きさは、各分岐路によって異なっていることがわかる。これは、電気接点−分岐路間の経路の長さの違いに起因する。経路毎の抵抗の違いは経路毎の電圧降下の違いとなるため、発熱体６２０の通電ムラの原因となり、発熱体６２０の発熱ムラまねく虞がある。
【００８８】
そこで、本実施例では発熱体６２０の各区間に印加される電圧が均一となるように、各分岐路の抵抗を調整している。詳細には、各電気接点から各分岐路の終端までの総抵抗がどの経路でも同様となるように、経路長さの短い分岐路の幅Ｗｂを細く、経路長さの長い分岐路の幅Ｗｂを太くしている。
【００８９】
例えば、第１の分岐線の一例としての分岐路６４２ａの抵抗は、第２の分岐線の一例としての分岐路６４２ｇの抵抗よりも大きい。そして、第３の分岐線の一例としての分岐路６５２ｂの抵抗は、第４の分岐線の一例としての分岐路６５２ｅの抵抗よりも大きい。
【００９０】
また第１の分岐線の一例としての分岐路６４２ａの幅は、第２の分岐線の一例としての分岐路６４２ｇの幅よりも太い。また第３の分岐線の一例としての分岐路６５２ｂの幅は、第４の分岐線の一例としての分岐路６５２ｅの幅よりも太い。
【００９１】
また、本実施例では、各分岐路の抵抗率ρｂが導体路の抵抗率ρａよりも高くなるよう分岐路に高抵抗率の材料を用いている。こうした構成により、分岐路のサイズの拡大を抑制している。また、これに伴い発熱体６２０と分岐路が積層することによるヒータ６００および定着ベルト６０３の長手方向における発熱ムラを抑制している。上述したように、画像の光沢の均一性を満足するためには、分岐路の幅として０．５ｍｍ以下であることが望ましい。また、スクリーン印刷法による製造精度の限界から分岐路の幅としては０．１ｍｍ以上であることが望ましい。
【００９２】
そこで、最も大きな抵抗を求められる分岐路６４２ａの幅と、最も小さな抵抗を求められる分岐路６４２ｇの幅が上述した範囲に収まるように材料の選定を行う。そのため、分岐路の材料に導体路の材料よりも抵抗率の大きなものを用いる。本実施例では、分岐路の材料として、導体路の抵抗率ρａの約１７．５倍にあたる２．８×１０−７Ω・ｍとなる割合で銀にパラジウムを混合したペーストを用いる。各分岐路の高さＨｂは導体路の高さＨａと同じ３５μｍである。上記の説明に基づいた本実施例の各分岐路の構成を表２に示す。なお、表２において抵抗１とは、分岐路の抵抗のうち発熱体６２０に接触していない部分の抵抗である。また抵抗２とは、分岐路の抵抗のうち発熱体６２０に接触している部分（給電層）の抵抗である。
【００９３】
【表２】
2016062024.tif 000004
【００９４】
ここで、本実施例の効果を検証するために、本実施例と比較例の比較を行う。尚、比較例では、全ての分岐路の幅Ｗｂが０．２ｍｍであり、分岐路の高さＨａは３５μｍである。また、分岐路は、抵抗率ρｂが１．６×１０−８［Ω］であり、導体路と同一の材料が用いられている。
【００９５】
まず、本実施例と比較例において、電気接点から発熱体までの間の経路の総抵抗Ｒａｌｌを比較する。図９（ａ）は共通分岐路６４２を含む経路における総抵抗Ｒａｌｌを示す図である。図９（ａ）によれば、比較例の場合、電気接点から遠い分岐路６４２を含む経路ほど総抵抗Ｒａｌｌが大きくなっていることがわかる。これは、電気接点６４５から各分岐路までの抵抗値Ｒａが各分岐路によって異なることに起因する。従って、電気接点からの遠い分岐路ほど総抵抗Ｒは大きくなり、電気接点６４５に電圧を印加した場合、電気接点６４５から遠くに位置する発熱体６２０ほど印加される電圧が低下する。
【００９６】
図９（ｂ）は対向分岐路を含む経路における総抵抗Ｒａｌｌを示す図である。図９（ｂ）によれば、比較例の場合、電気接点から遠い分岐路６５２、６６２、６７２ほど総抵抗が大きくなっていることがわかる。なお、ここでは、導体路６５０、６６０、６７０を同一の幅、同一の高さ、同一の抵抗率で形成した。そのため、電気接点６５５および電気接点６６５に同じ電圧を印加した場合、電気接点６５５および電気接点６６５から遠くに位置する発熱体６２０ほど印加される電圧が低下する。
【００９７】
一方、本実施例では、分岐路に導体路よりも高い抵抗率の材料を用いて且つ電気接点の近くに位置する分岐路ほどその幅を狭くしている。そのため、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、全ての共通分岐路６４２における総抵抗Ｒａｌｌを略同じ大きさに揃えることが出来ている。また、全ての対向分岐路における総抵抗Ｒａｌｌを略同じ大きさに揃えることが出来ている。
【００９８】
ここで、厚膜印刷法（スクリーン印刷法）を用いたセラミックヒータの製造方法について説明する。図１４は、実施例１のヒータ６００の製造に用いる版８０１、８０２、８０３、８０４の構成図である。図１５は、実施例１のヒータ６００の製造ステップを説明する説明図である。図１６は、変形例のヒータ６００の製造ステップを説明する説明図である。
【００９９】
基板６１０にスクリーン印刷を施す工程では、図１４に示すような版（メッシュ版、メタルマスク版）が用いられる。版８０１は、基板上に発熱体６２０を印刷する為の部材である。版８０１には発熱体６２０が所望の形状で印刷されるように材料ペーストが通過可能な通過穴が設けられている。版８０２は、基板上に電気接点６４５、６５５、６６５及び導体路６４０、６５０、６６０、６７０等の導体パターンを印刷するための部材である。版８０２には、上述した導体パターンが所望の形状で印刷されるように材料ペーストが通過可能な通過穴が設けられている。
版８０３は、基板上に分岐路６４２、６５２、６６２、６７２を印刷する為の部材である。版８０１には分岐路６４２、６５２、６６２、６７２が所望の形状で印刷されるように材料ペーストが通過可能な通過穴が設けられている。
版８０４は、基板上にコート層６８０を印刷する為の部材である。版８０４にはコート層６８０が所望の形状で印刷されるように材料ペーストが通過可能な通過穴が設けられている。
【０１００】
本実施例では、図１５に示すような手順によってヒータ６００が製造される。まず、基板６１０上に発熱体６２０を形成する（Ｓ１１）。詳細には、基板６１０と版８０１の位置合わせを行ったあとに、版上から基板６１０に高抵抗の材料ペーストを塗布する。そして基板上には所望の寸法の発熱体６２０が印刷される。その後、発熱体６２０を載せた基板６１０は高温で焼成される。次に、発熱体６２０が形成された基板６１０上に導体パターン（６４５、６５５、６６５、６４０、６５０、６６０、６７０）を形成する（Ｓ１２）。詳細には、基板６１０と版８０２の位置合わせを行ったあとに、版上から基板６１０に低抵抗の材料ペーストを塗布する。そして基板上には所望の形状の導体パターンが印刷される。その後、発熱体６２０及び導体パターンを載せた基板６１０は高温で焼成される。
【０１０１】
次に、上述した導体パターン及び発熱体６２０が形成された基板６１０上に分岐路６４２、６５２、６６２、６７２を形成する（Ｓ１３）。次に、各種印刷が行われた基板６１０上に電気的、機械的、化学的な保護を行う絶縁コート層６８０を形成する（Ｓ１４）。詳細には、基板６１０と版８０４の位置合わせを行ったあとに、版８０４上から基板６１０にガラスペーストを塗布する。基板上には所望のコート層６８０が印刷される。その後、発熱体６２０及び導体パターン及びコート層６８０を載せた基板６１０は高温で焼成される。
なお、本実施例では、基板６１０上に発熱体６２０を形成（Ｓ１１）したのち、基板上に配線を形成（Ｓ１２）し、その上から分岐路を形成（Ｓ１３）しているが、ヒータの製造手順はこれには限られない。例えば、分岐路を形成し（Ｓ１３）、配線を形成し（Ｓ１２）、発熱体を形成（Ｓ１１）してもよい。つまり、Ｓ１１〜Ｓ１３は順不同であってもよい。
【０１０２】
次に、本実施例と比較例において、定着ベルト６０３の長手方向の温度分布について比較する。図１０は、定着ベルトの温度分布の様子を示す図である。本実施例のヒータ６００を用いた場合の温度分布を実線で、比較例のヒータを用いた場合の温度分布を破線で示す。尚、図１０の横軸は図４の発熱体６２０の左端を原点とする。また、ここでは、サーミスタ６３０によってヒータ６００の長手方向中央部における温度が２２０℃に維持される条件で比較を行う。なお、この時、定着ベルトの長手中央部（図１０の位置１６０ｍｍ）の温度は１９５℃に維持される。
【０１０３】
図１０によれば、比較例の場合、定着ベルト６０３はヒータ６００の電気接点から近い側の温度が中央部の温度よりも高くなり、その最高温度は２２０℃となる。また、比較例の場合、定着ベルト６０３はヒータ６００の電気接点から遠い側の温度が中央部の温度よりも低くなり、その最低温度は１６５℃となる。従って、定着ベルト６０３はその長手方向において最大で５５℃程度の温度差を生じる。そのため、比較例のヒータ６００によって加熱された定着ベルト６０３を用いて画像の定着を行った場合、定着処理された画像は長手方向に光沢ムラが発生してしまう。
【０１０４】
図１０によれば、本実施例の場合、ヒータ６００の発熱体６２０の各区分の発熱量が均一であるため、定着ベルト６０３の長手方向における温度は１９５℃程度で均一となる。そのため、本実施例のヒータ６００によって加熱された定着ベルト６０３を用いて画像の定着を行った場合、光沢ムラが抑制された高品質な画像を出力できる。
【０１０５】
したがって、本実施例によれば、抵抗を持つ導体路の長さの違いによって生じる発熱体６２０への通電ムラを抑制することができる。そして、ヒータ６００の長手方向の発熱ムラを抑制することができる。したがって、定着装置４０においてシート上の画像を加熱するとき画像の光沢ムラを抑制することができる。
【０１０６】
なお、本実施例では、分岐路の抵抗率を導体路よりも大きくして、且つ、各分岐路の幅を異ならせたが、分岐路の抵抗を調整するための方法はこれのみには限られない。分岐路の抵抗を調整できるのであればそれでよい。例えば、分岐路と導体路の抵抗率を同一の状態にしたまま、分岐路の幅の変更のみで分岐路の抵抗を調整しても構わない。この方法であれば、分岐路と給電線を同一の工程で印刷することができるため、工数を削減できる。しかしながら、分岐路のサイズの拡大を抑制できる点においてヒータ６００は本実施例の構成が望ましい。また、発熱体６２０と分岐路が積層することによる発熱体６２０の局所的な温度低下を抑制できる点において、ヒータ６００は本実施例の構成が望ましい。
また、例えば、分岐路の長さを変えることで分岐路の抵抗を調整しても構わない。しかしながら、発熱体と導体路の間で分岐路の長さを長くするには、分岐路が迂回するように配置する必要があり多くのスペースを必要とする。したがって、分岐路のサイズの拡大を抑制できる点において、ヒータ６００は本実施例の構成が望ましい。
【０１０７】
また、例えば、各分岐路の幅を一定にしたまま、各分岐路の抵抗率を変えることで、分岐路の抵抗を調整する変形例であってもよい。図１６は、変形例のヒータの製造ステップを説明する説明図である。図１６に示すように、変形例のヒータ６００はＳ２１からＳ２４の工程によって製造される。変形例では、Ｓ２３ａ〜Ｓ２３ｍの工程において、分岐路の数だけマスクを用意して、それぞれ抵抗率の異なる材料で印刷することが求められる。そのため、この方法ではスクリーン印刷の工数が増大してしまう。したがって、ヒータ６００は各分岐路に同一の材料を用いて製造できる点において本実施例の構成が望ましい。
【０１０８】
なお、本実施例では、基板の長手方向に並ぶ分岐路の幅を１つ毎に変えているがヒータ６００の構成はこれのみには限られない。発熱体６２０の通電ムラを抑制できるように電気接点に近く抵抗の大きい分岐路と電気接点から遠く抵抗の小さい分岐路を有していればそれでよい。例えば、分岐路の幅を２つ毎に変更してもよい。具体的には、分岐路６５２ｂと分岐路６５２ｃを同幅にして、且つ、これらよりも太い幅で分岐路６５２ｄと分岐路６５２ｅを同幅にしてもよい。
【０１０９】
また。本実施例では、基板６１０の長手方向一端側に全ての電気接点を配置する構成により、ヒータ６００に長手方向の一端側から給電を行っているが、定着装置４０はこのような構成のみには限られない。ヒータ６００にその長手方向の端部側から給電を行う構成であれば、配線の電圧降下によって発熱体６２０に発熱ムラが生じ得る。図１１は定着装置４０の変形例を説明する図である。例えば、図１１に示すように基板６１０の長手方向の他端側を延長した領域に電気接点６５５、６６５を配置して、ヒータ６００に両端部から給電する構成の定着装置４０であってもよい。このような場合であっても電気接点から各分岐路までの総抵抗Ｒａｌｌが等しくなるように、各分岐路の幅および抵抗率を適宜定めれば発熱体６２０の発熱ムラを抑制することができる。しかしながら、本実施例のように基板６１０の長手方向一端側に全ての電気接点を配置する構成のほうが導体路での電圧降下の影響が大きいため、発熱ムラの抑制効果が著しい。
【実施例２】
【０１１０】
次に、実施例２のヒータについて説明する。図１２は本実施例におけるヒータ６００を説明する図である。実施例１では分岐路全体の幅を変えることで分岐路の抵抗を調整している。一方、実施例２では分岐路の一部の幅を変えることで分岐路の抵抗を調整している。詳細には、分岐路の、導体路との接点から発熱体との接点の間の部分の幅を変えることで抵抗の調整を行っている。このような構成により、分岐路の発熱体と接触する部分の幅を各分岐路において一定にすることができる。また、分岐路の発熱体と接触する部分の材料に導体路と同じ低抵抗の材料を用いることができる。そのため、発熱体と分岐路が積層することによる発熱体の発熱時の局所的な温度低下を実施例１よりも効果的に抑制することができる。しかしながら、本実施例では分岐部の印刷に高い精度が求められるため、ヒータ６００を安定して生産出来る点では実施例１の構成を用いることが望ましい。
【０１１１】
なお、実施例２の定着装置４０の構成は、ヒータ６００の分岐路に関する構成以外は実施例１に記載の構成と同様である。そのため、実施例１と同様の構成については同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１１２】
図１２に示すように、本実施例では、ヒータ６００上の各分岐路について便宜上、部位ごとに呼称を異ならせている。詳細には基板上に印刷される導体パターンのうち、導体路６４０、６５０、６６０、６７０から発熱体６２０に向かって延びる部分を分岐部と呼ぶ。詳細には、分岐部６４２ａ１〜６４２ｇ１、６５２ｂ１〜６５２ｅ１、６６２ａ１、６７２ｆ１である以後、分岐部６４２１、６５２１、６６２１、６７２１と呼ぶ。また、導体パターンのうち発熱体６２０を縦断するように発熱体６２０と接触して接続する部分のことを接続部（電極部）と呼ぶ。詳細には接続部６４２ａ２〜６４２ｇ２、６５２ｂ２〜６５２ｅ２、６６２ａ２、６７２ｆ２である。以後、接続部６４２２、６５２２、６６２２、６７２２と呼ぶ。
【０１１３】
本実施例では、電気接点と発熱体６２０の間の抵抗は次のように算出される。
【０１１４】
まず、各電気接点から分岐部までの導体路の抵抗値Ｒａは実施例１と同様に式（１）から算出される。つまり、導体路の抵抗Ｒａは電気接点から分岐部までの距離に比例して抵抗値が大きくなる。
【０１１５】
次に、各分岐部の抵抗Ｒｂ１は下記式から算出される。尚、分岐部の幅（基板６１０の長手方向）をＷｂ１、高さをＨｂ１、抵抗率をρｂ１、分岐部の長さをＬｂ１とする。
Ｒｂ１＝ρｂ１×Ｌｂ１／（Ｗｂ１×Ｈｂ１）    式（４）
【０１１６】
次に、各接続部の抵抗Ｒｂ２は下記式から算出される。尚、また、各分岐部と各接続部の接点から、接続部の他端までの抵抗値Ｒｂ２は下記式から算出される。尚、接続部の幅（基板６１０の長手方向）をＷｂ２、高さをＨｂ２、抵抗率をρｂ２、接続部の長さをＬｂ２とする。
Ｒｂ２＝ρｂ２×Ｌｂ２／（Ｗｂ２×Ｈｂ２）      式（５）
【０１１７】
従って、電気接点から接続部の端部までの抵抗である総抵抗Ｒａｌｌは下記式から算出される。
Ｒａｌｌ＝Ｒａ＋Ｒｂ１＋Ｒｂ２
＝ρａ×Ｌａ／（Ｗａ×Ｈａ）＋ρｂ１×Ｌｂ１／（Ｗｂ１×Ｈｂ１）＋ρｂ２×Ｌｂ２／（Ｗｂ２×Ｈｂ２）      式（６）
【０１１８】
本実施例では、接続部の材料に導体路と同じ低抵抗材料を用いており、その抵抗率ρｂ２は１．６×１０−８［Ω］である。このように、本実施例のヒータ６００は接続部の材料として低抵抗の材料を用いるため、分岐部と接続部との接触点における電位から接続部の他端までの電位との差分が小さい。そのため、発熱体６２０の短手方向における発熱分布が実施例１のヒータよりも均一となりやすい。また、発熱体６２０の温度分布が短手歩行の中央近傍を基準に広がりやすい。ところで、本実施例のヒータ６００は、発熱体６２０の短手方向の中央近傍において、定着ベルト６０３に大きな接触力で安定的に接触する。そのため、本実施例では定着ベルト６０３への熱の供給を安定的に行うことができる。また、接続部の幅Ｗｂ２は０．２ｍｍに統一されている。これは、発熱体６２０と分岐路が積層することによるヒータ６００の通電時の温度ムラを抑制するのに十分な狭さである。また、接続部の長さＬｂ２の長さは発熱体６２０の短手幅と同じ３ｍｍであり、接続部の高さＨｂ２は導体路と同じ３５μｍである。したがって、各接続部の抵抗は０．０１５Ωである。
【０１１９】
一方、電気接点から接続部までの経路の抵抗を各経路で均一にするため、各分岐部はそれぞれ幅を異ならせてその抵抗を調整している。また、本実施例では各分岐部の抵抗を効果的に調整するために、各分岐部に導体路よりも抵抗率の大きな材料を用いている。本実施例では、分岐部６４２ａ１〜６４２ｇ１の材料として、抵抗率が２．７×１０−６Ω・ｍとなる割合で銀にパラジウムを混合したペーストを用いる。また、分岐部６５２ｂ１〜６５２ｅ１、６６２ａ１、６７２ｆ１の材料として、抵抗率が３．３×１０−６Ω・ｍとなる割合で銀にパラジウムを混合したペーストを用いる。
【０１２０】
本実施例では電気接点からの距離が遠い（経路が長い）分岐部ほどその幅を太くしている。これは、各分岐路の抵抗に差をつける為である。然しながら、スクリーン印刷法による製造の限界から分岐部の幅としては０．１ｍｍ以上にする必要がある。そのため、電気接点６４５に最も近い分岐部６４２ａ１を基準の０．１ｍｍとして他の分岐部６４２ｂ１〜６４２ｇ１の太さを決定する。
【０１２１】
また、電気接点６６５、６５５に最も近い分岐部６６２ａ１を基準の０．１ｍｍとして他の分岐部６５２ｂ１〜６５２ｅ１、６７２ｆ１の太さを決定する。
【０１２２】
上記の説明に基づいて設計された本実施例の各分岐部の構成を表３に示す。
【０１２３】
【表３】
2016062024.tif 000005
【０１２４】
本実施例と比較例において、電気接点から発熱体までの間の経路の総抵抗を比較する。図１３（ａ）は共通分岐路６４２を含む経路における総抵抗Ｒａｌｌを示す図である。図１３（ａ）によれば、比較例の場合、分岐路６４２を含む各経路のうち電気接点から遠いものほど総抵抗が大きくなっていることがわかる。これは、電気接点６４５と分岐線を結ぶ導体路６４０の経路の長さの違いによって抵抗値Ｒａが異なることに起因する。従って、電気接点からの遠い分岐路に繋がる経路ほど総抵抗Ｒａｌｌは大きくなり、電気接点６４５に電圧を印加した場合、電気接点６４５から遠くに位置する発熱体６２０ほど印加される電圧が低下する。
【０１２５】
図１３（ｂ）は対向分岐路を含む経路における総抵抗Ｒａｌｌを示す図である。図１３（ｂ）によれば、比較例の場合、電気接点から遠い分岐路６５２、６６２、６７２に繋がる経路ほど総抵抗が大きくなっていることがわかる。なお、ここでは、導体路６５０、６６０、６７０を同一の幅、同一の高さ、同一の抵抗率で形成した。そのため、電気接点６５５および電気接点６６５に同じ電圧を印加した場合、電気接点６５５および電気接点６６５から遠くに位置する接続部の電圧は低下する。
【０１２６】
一方、本実施例では、分岐路に導体路よりも高い抵抗率の材料を用いて且つ電気接点から近くに位置する分岐路の幅ほど狭くしている。そのため、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、全ての共通分岐路における総抵抗Ｒａｌｌを同じ略大きさに揃えることが出来ている。また、全ての対向分岐路における総抵抗Ｒａｌｌを略同じ大きさに揃えることが出来ている。
【０１２７】
そして、本実施例の場合、ヒータ６００の発熱体６２０の各区間の発熱量が均一であるため、定着ベルト６０３の長手方向における温度は１９５℃で均一となる。そのため、本実施例のヒータ６００によって加熱された定着ベルト６０３を用いて画像の定着を行った場合、光沢ムラが抑制された高品質な画像を出力できる。
【０１２８】
したがって、本実施例によれば、抵抗を持つ導体路の長さの違いによって生じる発熱体６２０への通電ムラを抑制することができる。そして、ヒータ６００の長手方向の温度ムラを抑制することができる。したがって、定着装置４０においてシート上の画像を加熱するとき画像の光沢ムラを抑制することができる。
【０１２９】
ここで、厚膜印刷法（スクリーン印刷法）を用いたセラミックヒータの製造方法について説明する。図１７は、実施例２のヒータ６００の製造に用いる版８１１、８１２、８１３、８１４の構成図である。図１８は、実施例２のヒータ６００の製造ステップを説明する説明図である。
【０１３０】
基板６１０にスクリーン印刷を施す工程では、図１７に示すような版（メッシュ版、メタルマスク版）が用いられる。版８１１は、基板上に発熱体６２０を印刷する為の部材である。版８１１には発熱体６２０が所望の形状で印刷されるように材料ペーストが通過可能な通過穴が設けられている。版８１２は、基板上に電気接点６４５、６５５、６６５及び導体路６４０、６５０、６６０、６７０及び接続部６４２２、６５２２、６６２２、６７２２（電極）の導体パターンを印刷するための部材である。版８１２には、上述した導体パターンが所望の形状で印刷されるように材料ペーストが通過可能な通過穴が設けられている。
【０１３１】
版８１３は、基板上に分岐部６４２１、６５２１、６６２１、６７２１を印刷する為の部材である。版８１３には分岐部６４２１、６５２１、６６２１、６７２１が所望の形状で印刷されるように材料ペーストが通過可能な通過穴が設けられている。
版８０４は、基板上にコート層６８０を印刷する為の部材である。版８１４にはコート層６８０が所望の形状で印刷されるように材料ペーストが通過可能な通過穴が設けられている。
【０１３２】
本実施例では、図１８に示すような手順によってヒータ６００が製造される。まず、基板６１０上に発熱体６２０を形成する（Ｓ３１）。詳細には、基板６１０と版８１１の位置合わせを行ったあとに、版上から基板６１０に高抵抗の材料ペーストを塗布する。そして基板上には所望の寸法の発熱体６２０が印刷される。その後、発熱体６２０を載せた基板６１０は高温で焼成される。次に、発熱体６２０が形成された基板６１０上に導体パターン（６４５、６５５、６６５、６４０、６５０、６６０、６７０、６４２２、６５２２、６６２２、６７２２）を形成する（Ｓ３２）。詳細には、基板６１０と版８１２の位置合わせを行ったあとに、版上から基板６１０に低抵抗の材料ペーストを塗布する。そして基板上には所望の形状の導体パターンが印刷される。その後、発熱体６２０及び導体パターンを載せた基板６１０は高温で焼成される。
【０１３３】
次に、上述した導体パターン及び発熱体６２０が形成された基板６１０上に分岐部６４２１、６５２１、６６２１、６７２１を形成する（Ｓ３３）。詳細には、基板６１０と版８１３の位置合わせを行ったあとに、版上から基板６１０に中抵抗の材料ペーストを塗布する。そして基板上には所望の形状の分岐部が印刷される。その後、発熱体６２０及び導体パターン及ぶ分岐部を載せた基板６１０は高温で焼成される。
【０１３４】
次に、各種印刷が行われた基板６１０上に電気的、機械的、化学的な保護を行う絶縁コート層６８０を形成する（Ｓ３４）。詳細には、基板６１０と版８１４の位置合わせを行ったあとに、版上から基板６１０にガラスペーストを塗布する。基板上には所望のコート層６８０が印刷される。その後、発熱体６２０及び導体パターン及びコート層６８０を載せた基板６１０は高温で焼成される。なお、Ｓ３１〜Ｓ３３は順不同であってもよい。
【０１３５】
なお、本実施例では、分岐部の抵抗率を導体路よりも大きくして、且つ、各分岐部の幅を異ならせたが、分岐部の抵抗を調整するための方法はこれのみには限られない。分岐部の抵抗を調整できるのであればそれでよい。例えば、分岐路と導体路の抵抗率を同一の状態にしたまま、分岐路の幅の変更のみで分岐路の抵抗を調整しても構わない。しかしながら、分岐部のサイズの拡大を抑制できる点において、ヒータ６００は本実施例の構成が望ましい。
【０１３６】
また、例えば、各分岐路の幅を一定にしたまま、各分岐路の抵抗率を変えることで、分岐路の抵抗を調整しても構わない。しかしながら、各分岐路に異なる抵抗率の材料を用いる場合、スクリーン印刷法による製造方法では工数が増大してしまう。詳細には、異なる抵抗材料の数だけマスクを用意して、それぞれ別々の工程で分岐路を印刷することが求められる。そのため、ヒータ６００は分岐部６４２ａ〜６４２ｇを同一の材料を用いて同一工程で印刷できる点において本実施例の構成が望ましい。また、分岐部６５２ｂ〜６５２ｅ、６６２ａ、６７２ｆを同一の材料を用いて同一工程で印刷できる点において本実施例の構成が望ましい。
【０１３７】
なお、本実施例では、１つ毎に分岐部の幅を変えているがヒータ６００の構成はこれのみには限られない。発熱体６２０の通電ムラを抑制できるように、電気接点に近く抵抗の大きい分岐路と、電気接点から遠く抵抗の小さい分岐路と、を有していればそれでよい。例えば、分岐路の幅を２つ毎に変更してもよい。具体的には、分岐路６５２ｂと分岐路６５２ｃを同幅にして、且つ、これらよりも太い幅で分岐路６５２ｄと分岐路６５２ｅを同幅にしてもよい。
【０１３８】
また、本実施例では、接続部６４２２、６５２２、６６２２、６７２２の材料として、導体路等と同じ低抵抗の材料を用いたが、分岐部６４２１、６５２１、６６２１、６７２１のように中抵抗の材料を用いても構わない。つまり、分岐部よりも接続部が細くなるように通過穴が設けられたマスクで一体に印刷してもよい。  （その他の実施例）
以上、本発明を適用することができる実施例について説明したが、各実施例で例示した寸法等の数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。発明を適用できる範囲において、数値は適宜選択できる。また、発明を適用できる範囲において実施例に記載の構成を適宜変更してもよい。
【０１３９】
ヒータ６００の発熱領域は中央基準には限られず、定着装置４０のシートのＰの搬送基準に合わせた基準でよい。そのため例えば、定着装置４０のシートのＰの搬送基準が端部基準である場合、ヒータ６００の発熱領域を端部基準にしてもよい。具体的には、発熱領域Ａに対応する発熱体が発熱体６２０ｃ〜６２０ｊではなく、発熱体６２０ａ〜６２０ｅであってもよい。したがって、小サイズの発熱領域を大サイズの発熱領域にするとき、小サイズの両端側の発熱領域を拡大するのではなく、小サイズの発熱領域の一端側が拡大する構成であってもよい。
【０１４０】
ヒータ６００は発熱体６２０上に分岐路を積層する構成のみには限られない。例えば、基板上に分岐路を形成して、その上から発熱体６２０を形成してもよい。
【０１４１】
また、実施例１、２のヒータでは発熱領域Ａと発熱領域Ｂの２つの領域のみを有する構成であるが、本発明の適用範囲はこの構成に限られるものでは無く、３パターン以上の発熱領域を有する構成においても適用可能であることは言うまでも無い。
【０１４２】
電気接点の数は３つ又は４つには限られない。例えば、定着装置に求められる発熱パターンの数に応じて５つ以上の電気接点を有していてもよい。
【０１４３】
ベルト６０３は、ヒータ６００によってその内面を支持され、ローラ７０によって駆動される構成に限られない。例えば、複数のローラに架け渡されてこれらの複数のローラのいずれかによって駆動されるベルトユニット方式であってもよい。しかしながら、低熱容量化の観点から実施例１のような構成が望ましい。
【０１４４】
ベルト６０３とニップ部Ｎを形成するものは、ローラ７０のようなローラ部材には限られない。例えば、複数のローラにベルトを架け渡した加圧ベルトユニットを用いてもよい。
【０１４５】
プリンタ１を例に説明した画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。
【０１４６】
以上の説明における定着装置は、未定着のトナー画像をシートＰに定着する装置のみには限られない。例えば、半定着済みのトナー画像をシートＰに定着させる装置や、定着済みの画像に対して加熱処理を施す装置として用いても構わない。したがって、定着装置は、例えば、画像の光沢や表面性を調節する表面加熱装置として用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１４７】
４０  定着装置
６０  ヒータユニット
７０  加圧ローラ
１００  制御回路
１１０  電源
１１０ａ、１１０ｂ  電源端子（一方の端子、他方の端子）
６００  ヒータ
６０３  定着ベルト（エンドレス状のベルト）
６１０  基板
６２０  抵抗発熱体（発熱部）
６４０  共通導体路（給電線）
６５０、６６０  対向導体路（別の給電線）
６４５  共通電気接点（一方の電気接点部）
６５５、６６５  対向電気接点（他方の電気接点部）
６４２  共通分岐路（第１の分岐線、第２の分岐線）
６５２  対向分岐路（第３の分岐線、第４の分岐線）
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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