(57)【要約】【課題】細長い基板２２ａと、前記基板に形成されていて通電により発熱する複数の発熱抵抗体２２ｂと、を有し、記録材上の画像を加熱する加熱体において、無制御状態の異常昇温時における早期破損を抑制する。【解決手段】加熱体表面の温度分布に関して、加熱体短手方向における発熱ピークの数が加熱体長手方向の位置によって異なることを特徴とする。【選択図】図１
2017156661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い基板と、前記基板に形成されていて通電により発熱する複数の発熱抵抗体と、を有し、記録材上の画像を加熱する加熱体であって、加熱体表面の温度分布に関して、加熱体短手方向における発熱ピークの数が加熱体長手方向の位置によって異なることを特徴とする加熱体。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱体を有する画像加熱装置であって、前記加熱体に接触して配設されている感熱部材を有し、前記加熱体の感熱部材接触領域に対応する加熱体長手方向の位置における前記発熱ピークの数が加熱体長手方向の他の位置におけるそれよりも多いことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項３】
前記感熱部材は前記複数の発熱抵抗体に対する給電回路に直列に接続されていて所定の温度以上になると動作して前記複数の発熱抵抗体への給電を遮断する通電遮断素子であることを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記加熱体に接して摺動しつつ移動する伝熱部材と、前記加熱体との間に前記伝熱部材を挟んで当接するニップ形成部材と、前記伝熱部材と前記ニップ形成部材との間に形成されるニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
前記伝熱部材がエンドレスベルトであることを特徴とする請求項４に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記ニップ形成部材が回転駆動される回転体であることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
細長い基板と、前記基板に形成されていて通電により発熱する複数の発熱抵抗体と、を有し、記録材上の画像を加熱する加熱体であって、加熱体短手方向における前記発熱抵抗体の数が加熱体長手方向の位置によって異なることを特徴とする加熱体。
【請求項８】
請求項７に記載の加熱体を有する画像加熱装置であって、前記加熱体に接触して配設されている感熱部材を有し、前記加熱体の感熱部材接触領域に対応する加熱体長手方向の位置における前記発熱抵抗体の数が前加熱体長手方向の他の位置におけるそれよりも多いことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項９】
前記感熱部材は前記複数の発熱抵抗体に対する給電回路に直列に接続されていて所定の温度以上になると動作して前記複数の発熱抵抗体への給電を遮断する通電遮断素子であることを特徴とする請求項８に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
前記複数の発熱抵抗体は直列に接続されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像加熱装置。
【請求項１１】
前記感熱部材接触領域に対応する加熱体長手方向の位置における前記複数の発熱抵抗体の少なくとも１つにおいて、導体を用いて分岐および再合流することで区分的に並列回路を形成していることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像加熱装置。
【請求項１２】
前記区分的に並列回路を形成する導体は加熱体短手方向に対して斜めに配設されていることを特徴とする請求項１１に記載の画像加熱装置。
【請求項１３】
前記加熱体に接して摺動しつつ移動する伝熱部材と、前記加熱体との間に前記伝熱部材を挟んで当接するニップ形成部材と、前記伝熱部材と前記ニップ形成部材との間に形成されるニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上の画像を加熱することを特徴とする請求項７乃至１２の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項１４】
前記伝熱部材がエンドレスベルトであることを特徴とする請求項１３に記載の画像加熱装置。
【請求項１５】
前記ニップ形成部材が回転駆動される回転体であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上の画像を加熱するために用いられる加熱体およびこれを備える画像加熱装置に関する。この加熱体および画像加熱装置は、レーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等のプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置に用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、静電記録方式等を採用する画像形成装置に具備される画像加熱装置（以下、定着装置と呼ぶ）として、クイックスタートや、スタンバイ時に電力を供給せず消費電力を極力低く抑えたベルト（フィルム）加熱方式の装置が実用化されている。
【０００３】
この定着装置は、可撓性を有し低熱容量のベルト（伝熱部材）と、ベルトの内面に接するセラミックヒータ等の低熱容量で急峻な温度立ち上がり特性を有する加熱体と、ベルトを挟んで加熱体とニップ部を形成する加圧ローラ（ニップ形成部材）を有する。そして、ニップ部でトナー像を担持した記録材を挟持搬送しつつトナー像を記録材に加熱加圧定着する。
【０００４】
加熱体の裏面（背面）には加熱体に対する通電遮断素子を当接させて配設し、何らかの故障原因により加熱体への通電が無制御状態に陥ることで異常昇温が引き起こされた際には強制的に通電を遮断するように設計されている。
【０００５】
通電遮断素子としては感熱式の回路遮断装置、具体的には温度ヒューズやサーモスイッチが用いられる。異常昇温により加熱体が破損に至ると局所的な異常昇温継続による熱的な問題拡大に加え、電気的な過負荷による回路の損傷拡大などの可能性が増える。従って、加熱体が破損する前に、通電遮断素子が動作し、通電を遮断する必要がある。
【０００６】
通電遮断素子が加熱体の裏面に当接している部分は他の部分よりも加熱体の温度が低くなる傾向がある。これは他の部分の加熱体裏面は液晶ポリマー等の樹脂で形成される加熱体保持部材に接しているので加熱体裏面からの熱の逃げはあまり大きくないのに対し、通電遮断素子が当接している部分は加熱体裏面から通電遮断素子への熱の逃げが大きいためである。
【０００７】
元々、ベルト加熱方式の定着装置においては加熱体裏面からのヒートリークが大きいと定着効率が低化するので加熱体支持部材の熱伝導率を小さくする等の方法で断熱化を図っている。一方、通電遮断素子は異常高温時の動作反応を速くするため、できるだけ熱を奪いやすくする構成をとっている。
【０００８】
以上の構成の違いから通電遮断素子当接部で加熱体の温度が低下し、その部分だけ定着性が低下する傾向がある。この通電遮断素子当接部の定着性不良を補うための手段の一つとして、通電遮断素子当接部に対応する加熱体部分の発熱抵抗体層の幅をそれ以外の部分よりも細くし、部分的な抵抗を上げて当接部の発熱量を大きくする構成があり実用化されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３９６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように通電遮断素子当接部においては加熱体の表面温度は局所的に低くなり、それを補うために抵抗発熱体の幅を細くすることで発熱量を大きくすると抵抗発熱体近傍における加熱体の表面温度は局所的に高くなる。これにより、加熱体には大きな熱応力が生じることにより、無制御状態の異常昇温時において通電遮断素子当接部近傍で加熱体の破損が引き起こされることが懸念される。
【００１１】
近年においては画像形成装置のクイックスタート要求に応じるため、加熱体に投入される電力は増加傾向にあるが、電力の増加は異常昇温における昇温速度も上がり熱応力も増大することから加熱体の破損も引き起こしやすくなってしまう。従って、投入電力をあげたクイックスタートを達成する構成においても加熱体が破損する前に通電遮断素子が動作し適切に通電を遮断せしめるように改良する必要がある。
【００１２】
本発明は上記従来技術の更なる改善に係る。その目的とするところは、無制御状態の異常昇温時における加熱体の早期破損を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）上記の目的を達成するための本発明に係る加熱体の代表的な構成は、細長い基板と、前記基板に形成されていて通電により発熱する複数の発熱抵抗体と、を有し、記録材上の画像を加熱する加熱体であって、加熱体表面の温度分布に関して、加熱体短手方向における発熱ピークの数が加熱体長手方向の位置によって異なることを特徴とする。
【００１４】
（２）上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、上記（１）に記載の加熱体を有する画像加熱装置であって、前記加熱体に接触して配設されている感熱部材を有し、前記加熱体の感熱部材接触領域に対応する加熱体長手方向の位置における前記発熱ピークの数が加熱体長手方向の他の位置におけるそれよりも多いことを特徴とする。
【００１５】
（３）上記の目的を達成するための本発明に係る加熱体の他の代表的な構成は、細長い基板と、前記基板に形成されていて通電により発熱する複数の発熱抵抗体と、を有し、記録材上の画像を加熱する加熱体であって、加熱体短手方向における前記発熱抵抗体の数が加熱体長手方向の位置によって異なることを特徴とする。
【００１６】
（４）上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、上記（３）に記載の加熱体を有する画像加熱装置であって、前記加熱体に接触して配設されている感熱部材を有し、前記加熱体の感熱部材接触領域に対応する加熱体長手方向の位置における前記発熱抵抗体の数が前加熱体長手方向の他の位置におけるそれよりも多いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無制御状態の異常昇温時における加熱体の早期破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る加熱体の説明図である。
【図２】実施例１における加熱体の表面温度分布の説明図である。
【図３】実施例１における加熱体の数値解析結果の説明図である。
【図４】実施例２に係る加熱体の説明図である。
【図５】実施例３に係る加熱体の説明図である。
【図６】画像形成装置の一例の概略構成図である。
【図７】ベルト加熱方式の定着装置の一例の説明図（その１）である。
【図８】同説明図（その２）である。
【図９】同説明図（その３）である。
【図１０】比較例における加熱体の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施例１］
（１）画像形成装置例
図６は電子写真記録技術を用いた画像形成装置１の一例（本例はレーザープリンタ）の概略断面図である。記録材Ｐにトナー像（画像）を形成する画像形成部２は画像形成装置１の装置本体１Ａに取り外し可能に装着されるプロセスカートリッジ３を有する。カートリッジ３は回転ドラム型の電子写真感光体４と、帯電装置５と、現像装置６と、感光体４を清掃するクリーニング装置７を有する。更に画像形成部２は、感光体４に画像露光するレーザースキャナ８と、記録材カセット９と、カセット９から送り出された記録材Ｐに対して感光体４に形成されたトナー像を転写する転写装置１０を有する。
【００２０】
以上の画像形成部２の画像形成動作は周知であるから詳細な説明は省略する。転写装置１０でトナー像の転写を受けた記録材Ｐは画像加熱装置としての定着装置Ｆへ送られ、トナー像は固着像として加熱定着される。定着装置Ｆを出た記録材Ｐは画像形成物（成果物）として排出トレイ１１に搬送されて排出される。
【００２１】
（２）定着装置
図７は定着装置Ｆの要部の拡大横断面模式図と制御系統のブロック図である。図８の（ａ）は同装置Ｆの要部の分解斜視模式図、（ｂ）は温度検知素子と通電遮断素子が配設されている部分の縦断面図である。
【００２２】
この定着装置Ｆはベルト（フィルム）加熱方式−加圧回転体駆動方式（テンションレスタイプ）のオンデマンド定着装置（ＯＭＦ定着器）である。定着装置Ｆは、大別して、定着部材としてのベルトユニット（定着アセンブリ）２０と、このユニット２０と協働してニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成するニップ形成部材としての加圧ローラ３０と、これらを収容している装置枠体（筐体）４０を有する。
【００２３】
ａ）ベルトユニット
ベルトユニット２０は、伝熱部材（移動部材）としての無端状の定着ベルト（エンドレスベルト、スリーブ、第１の回転体）２１を有する。また、ベルト２１の内部に配設されている部材としての、バックアップ部材を兼ねている加熱体としてのヒータ２２と、ヒータ２２を保持しているヒータホルダー（加熱体保持部材、断熱性ホルダー）２３と、ホルダー２３を支持しているステー２４を有する。これらのベルト内部部材２２〜２４は何れもベルト２１の長手方向（幅方向、母線方向）に長い部材である。
【００２４】
ベルト２１は基層２１ａと表層２１ｂとの積層ベルトであり、クイックスタートを可能にするために総厚２００μｍ以下の厚みの耐熱性ベルトである。ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂やステンレス、ニッケル等の金属ベルトを基層２１ａとしている。前者の耐熱性樹脂に関しては熱伝導性を向上させるために、ＢＮ、アルミナ、Ａｌ等の高熱伝導性粉末を混入してあっても良い。長寿命の定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐久性に優れたベルト２１として、総厚２０μｍ以上の厚みが必要である。よってベルト２１の総厚としては２０μｍ以上２００μｍ以下が最適である。
【００２５】
表層２１ｂはオフセット防止や記録材の分離性を確保するための層であり、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆して離型性層を形成してある。フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン  パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン  ヘキサフルオロプロピレン共重合体）が挙げられる。また、ＥＴＦＥ（エチレン  テトラフルオロエチレン共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等が挙げられる。
【００２６】
被覆の方法としては、基層２１ａの外面をエッチング処理した後に離型性層をディッピングするか、粉体スプレー等の塗布であってもよい。あるいは、チューブ状に形成された樹脂を基層２１ａの表面に被せる方式であっても良い。または、基層２１ａの外面をブラスト処理した後に、接着剤であるプライマ層を塗布し、離型性層を被覆する方法であっても良いし、離型性に優れた材料から成型した単層構成であっても良い。
【００２７】
本実施例１のベルト２１は、基層２１ａはポリイミド製で厚みが５５μｍ、その上に接着層を設け、表層２１ｂは導電材を付与したＰＦＡを厚み１２μｍでコーティングした、接着層を含めて総厚７０μｍ、直径１８ｍｍのベルトである。基層２１ａには高熱伝導性粉末を混入することにより高熱伝導化をはかっている。
【００２８】
本実施例１において、ヒータ２２は発熱抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する低熱容量のセラミックヒータである。このヒータ２２の詳細な構成については（３）項で詳述する。
【００２９】
ヒータホルダー２３はヒータ２２等を支持する部材であり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂により形成される。熱伝導率が低いほど加圧ローラ３０への熱伝導が良くなるので、樹脂層中にガラスバルーンやシリカバルーン等のフィラーを内包してあっても良い。このホルダー２３の下面に長手に沿って形成されている溝穴２３ａにヒータ２２を表面側を外向きにして嵌合させることにより保持する構成である。ホルダー２３は、ヒータ２２のベルト２１へのバックアップ、加圧ローラ３０と圧接することで形成されるニップ部Ｎの加圧、ベルト２１の回転を案内する役目も持つ。
【００３０】
また、ホルダー２３の溝穴２３ａの座面には長手において部分的にホルダー内側と外側を貫通している貫通穴２３ｂ・２３ｃが設けられている。そして、その穴２３ｂ・２３ｃにそれぞれ感熱部材としての温度検知素子２６と通電遮断素子２７が配置され、ヒータ２２の裏面に対して所定の押圧力で押圧されて直接に当接している。温度検知素子２６はヒータ２２の温度を検知するサーミスタ等の温度測定素子である。通電遮断素子２７はヒータ２２への通電を遮断（停止）するための保護素子である。この温度検知素子２６と通電遮断素子２７については（３）項で詳述する。
【００３１】
ホルダー２３を支持するステー２４はニップ部Ｎに圧力を加えるために剛性が必要であり、横断面逆Ｕ字形の鉄等の金属製のものである。このステー２４をホルダー２３の内側（ヒータ２２の側とは反対側）に押し当てることでホルダー２３及びヒータ２２の撓みや捩れを抑制してベルト２１の長手方向に渡って略均一な幅のニップ部Ｎを安定して形成する。
【００３２】
ｂ）加圧ローラ
加圧ローラ３０は、ＳＵＳ・ＳＵＭ・Ａｌ等の金属製の芯金３１の外側に弾性層３２を形成した弾性ローラである。弾性層３２の外側に更にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の表層（離型性層）３３を形成してあってもよい
弾性層３２は、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成した弾性ソリッドゴム層である。より断熱効果を持たせるために、シリコーンゴムを発泡して形成した弾性スポンジゴム層、あるいはシリコーンゴム層内に中空のフィラー（マイクロバルーン等）を分散させ、硬化物内に気体部分を持たせて断熱効果を高めた弾性気泡ゴム層等である。
【００３３】
本実施例１の加圧ローラ３０は、芯金３１の外側にシリコーンバルーンゴム層３２を厚み２．５ｍｍで形成した直径１４．１ｍｍのローラであり、表層３３はＰＦＡ製で厚み２０μｍである。製品硬度はアスカーＣ硬度で４９度となっている。
【００３４】
加圧ローラ３０は装置枠体４０の長手方向の一端側と他端側の側板（不図示）間に芯金３１の両端部がそれぞれベアリング（不図示）を介し回動可能に支持されて配設されている。ユニット２０はこの加圧ローラ３０に対してヒータ２２の側を対向させて加圧ローラ３０に平行に配置され、ステー２４の両端部がそれぞれ装置枠体４０の一端側と他端側の側板に対して加圧ローラ３０の方向にスライド移動可能な状態で保持されている。
【００３５】
そして、ステー２４の一端側と他端側のバネ受け部２４ａがそれぞれバネ受け部材を介してコイルバネ２５Ｌ・２５Ｒによって加圧される。荷重はステー２４の足部２４ｂを介してホルダー２３の長手方向に渡って均一に伝達される。この荷重により、ステー２４およびホルダー２３が加圧ローラ３０に向って付勢されてヒータ２２がベルト２１を介して加圧ローラ３０に対して弾性層３２の弾性に抗して圧接する。
【００３６】
これにより、ベルト２１と加圧ローラ３０との間に記録材搬送方向ａに関して所定幅のニップ部Ｎが形成される。本実施例１ではニップ部Ｎに総荷重１３．１ｋｇｆ（１２８Ｎ）の加圧力を与えている。なお、本実施例１の画像形成装置１はカートリッジ着脱時や非画像形成時においては、不図示の離間機構によって加圧バネ２５Ｌ・２５Ｒが持ち上げられて、定着装置Ｆは圧解除状態に保持される。
【００３７】
ｃ）定着動作
画像形成装置１のスタンバイ状態において、定着装置Ｆは圧解除状態に保持されている。加圧ローラ３０の回転は停止している。ヒータ２２に対する給電はＯＦＦにされている。制御部（ＣＰＵ）１００は、プリントジョブ開始信号（画像形成ジョブ開始信号）の入力に基づいて所定の制御タイミングにて離間機構を制御して定着装置Ｆを圧解除状態から加圧状態に切り替える。
【００３８】
また、制御部１００は駆動モータＭをＯＮする。モータＭの駆動力が加圧ローラ３０の芯金３１の端部に同心一体に固着された駆動ギア（不図示）に駆動力伝達機構（不図示）を介して伝達される。これにより、加圧ローラ３０が駆動回転体として図７において矢印Ｒ３０の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。本実施例１では、周速度１２５．４ｍｍ／ｓｅｃ、印刷能力としてはＡ４サイズ記録材を毎分２１枚印字可能なように駆動制御されている。
【００３９】
加圧ローラ３０の回転により、ニップ部Ｎにおける加圧ローラ３０の表面とベルト２１の表面との摩擦力でベルト２１に回転力が作用する。ベルト２１は内面がヒータ２２とホルダー２３の一部に密着して摺動しながらベルト内部部材２２〜２４の外周りを図７において矢印Ｒ２１の時計方向に加圧ローラ３０の回転速度と同じ速度で従動回転する。
【００４０】
ベルト２１とヒータ２２との間には、フッ素系やシリコーン系の耐熱性グリース等の潤滑材を介在させることにより、摩擦抵抗を低く抑え、滑らかにベルト２１が回転可能となる。また、加圧ローラ３０の端部に配設されている導電ゴム輪３４を介しベルト２１の電位はバイアス印加回路（不図示）により適正値に制御される。
【００４１】
また、制御部１００は電源部１０１からヒータ２２に対する給電をＯＮする。この給電によりヒータ２２の後述する発熱抵抗体層が発熱してヒータ２２の有効発領域（発熱抵抗体層の全長部）が急峻な立ち上がり特性で昇温する。
【００４２】
ヒータ２２の温度がヒータ裏面に配設されている温度検知素子２６で検知され、その検知温度情報が制御部１００にフィードバックされる。制御部１００はそのフィードバックされる検知温度情報に基づいてヒータ２２の温度が所定の制御温度（目標温度）に維持されるように電源部１０１から発熱抵抗体層への供給電力を制御する。より具体的には、制御部１００は、温度検知素子２６の検知温度信号に応じて電源部１０１から発熱抵抗体層に印加する電圧のデューティー比や波数等を決定し適切に制御することで、ニップ部Ｎの温度を所望の定着設定温度に立ち上げて維持（温調）する。
【００４３】
この定着装置Ｆに対して画像形成部２の側から搬送された未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐがニップ部Ｎに進入して挟持搬送される。これにより、ニップ部Ｎで記録材Ｐの加熱と加圧が同時に行われ、トナー像ｔは記録材Ｐに固着像として定着される。ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐはベルト２１の面から曲率分離して排出搬送されていく。
【００４４】
（３）ヒータ
図９は本実施例１におけるヒータ２２の基本的構成を説明する模式図である。（ａ）はヒータ表面側の平面模式図、（ｂ）は保護層を取り除いた状態のヒータ表面側の平面模式図、（ｃ）はヒータ裏面側の平面模式図、（ｄ）は（ｃ）における（ｄ）−（ｄ）線矢視の拡大横断面図である。
【００４５】
ヒータ２２は、ベルト２１の内面に接触してニップ部Ｎの加熱を行う低熱容量のプレート状で細長い薄板状の基板２２ａと、基板２２ａの一方側の面（表面）に基板長手に沿って形成された発熱抵抗体層２２ｂ（２２ｂ−１・２２ｂ−２）を有する。基板２２ａはアルミナや窒化アルミ等の絶縁性セラミック材である。発熱抵抗体層２２ｂはＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ2、Ｔａ2Ｎ等の発熱抵抗体ペーストを用いて、厚み約１０μｍ、幅約１〜５ｍｍ程度でスクリーン印刷等によりパターン形成され、焼成されて設けられる。
【００４６】
発熱抵抗体層はヒータ２２の表面を均一に昇温させるため、図９の（ｂ）のように基板２２ａの長手と直交する短手方向において一端部側と他端部側の両端部寄りに平行２条の第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の形態で配置することが多い。発熱抵抗体層を基板短手幅の内側部（幅中央部）に配置すると、基板短手幅の端部側（幅端部）において温度が低くなってしまい加熱効率が落ちてしまうが、これを防ぐためである。
【００４７】
本実施例において、第１の発熱抵抗体層２２ｂ−１は記録材搬送方向ａに関して上流側に位置していり、第２の発熱抵抗体層２２ｂ−２は下流側に位置している。第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２はそれぞれの長手一方側の端部が導体部２２ｃを介して電気的に導通している。即ち、第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２は導体部２２ｃを介して直列に接続している。一方、第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の長手他方側の端部はそれぞれ導体部２２ｄ・２２ｅを介して第１の電極部２２ｆと第２の電極部２２ｇに電気的に導通している。
【００４８】
導体部２２ｃ・２２ｄ・２２ｅ、第１と第２の電極部２２ｆ・２２ｇは、Ａｇ等の導電材ペーストを用いて基板２２ａの表面にスクリーン印刷等によりパターン形成され、焼成されて設けられる。
【００４９】
また、基板２２ａの表面側は、発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２、導体部２２ｃ、及び導体２２ｄ・２２ｅの一部を覆うようにガラスやフッ素樹脂コート等の表面保護層２２ｈが設けられている。保護層２２ｈの厚みはヒータ２２の熱効率を損なわない範囲で十分薄く、表面性を良好にする程度が望ましい。ヒータ２２はこの保護層２２ｈを有する側がベルト２１の内面に接触する表面側である。ヒータ２２はホルダー２３の下面に長手に沿って形成されている溝穴２３ａに表面側を外向きにして嵌め込まれて保持される。
【００５０】
そして、ヒータ２２が取り付けられたホルダー２３のヒータ電極部側の端部に対して電源部１０１と給電線２８ａを介して電気的に接続している電気コネクタ２８が装着される。コネクタ２８の装着により、コネクタ２８側の第１と第２の電気接点がそれぞれヒータ２２側の第１と第２の電極部２２ｆ・２２ｇに対して接触して電気的に導通した状態となる。即ち、制御部１００で制御される電源部１０１からコネクタ２８を介してヒータ２２の直列接続の第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２に対して給電されるようになっている。
【００５１】
本実施例１におけるヒータ２２は、基板２２ａとして、全長（長手幅）２７０ｍｍ、幅（短手幅）５．８３ｍｍ、厚み１ｍｍのアルミナ材を採用している。また、発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２として、それぞれ、銀パラジウムの発熱体を全長２１８ｍｍ、幅１ｍｍで形成している。保護層２２ｈとして、厚み６０μｍのガラスをコートしている。総抵抗値は１９Ωであり、定格１２０Ｖ入力時において投入電力は７５８Ｗとなる。
【００５２】
Ｗ２２ｂは発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の全長部２１８ｍｍであり、ヒータ２２に対する通電により、発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の全長部Ｗ２２ｂが発熱する。即ち、発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の全長部Ｗ２２ｂがヒータ２２の有効発熱領域である。
【００５３】
本実施例１の画像形成装置１においては、装置に使用可能な大小各幅サイズの記録材Ｐの搬送は記録材幅中心の所謂中央基準でなされる。Ｏはその中央基準線（仮想線）である。Ｗｍａｘは使用可能な最大幅の記録材の通過領域幅（最大通過幅）である。Ｗｍｉｎは使用可能な最小幅の記録材の通過領域幅（最小通過幅）である。最小幅の記録材の通過領域は装置に使用可能な大小各幅サイズの全ての記録材Ｐが通過する領域である。
【００５４】
本実施例１では使用可能な最大幅の記録材はＡ４縦送り（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）である。即ち、Ｗｍａｘは２１０ｍｍであり、Ｗ２２ｂはこれよりも大きい２１８ｍｍの設定となっている。また、使用可能な最小幅の記録材はＡ７縦送り（７４ｍｍ×１０５ｍｍ）である。即ち、Ｗｍｉｎは７４ｍｍである。
【００５５】
温度検知素子２６と通電遮断素子２７は、前述したように、ヒータ２２を取り付けたホルダー２３の溝穴２３ａの座面においてホルダーの内側と外側を貫通している貫通穴２３ｂと貫通穴２３ｃに配置されている。そして、それぞれ押圧部材（不図示）によってヒータ２２の裏面に対して押圧されて直接当接している。より詳しくは、温度検知素子２６と通電遮断素子２７は、何れも、ヒータ２２の裏面すなわち基板裏面であって、記録材Ｐの最小通過幅Ｗｍｉｎに対応する領域内で、かつ、基板２２ａの短手幅の幅内中央部において基板裏面に当接させている。
【００５６】
温度検知素子２６はヒータ２２を温度制御するためのサーミスタ等の温度測定素子である。制御部１００は、この温度検知素子２６から入力する検知温度情報に基づいて電源部１０１からヒータ２２に印加する電圧のデューティー比や波数等を決定し適切に制御する。これにより、ヒータ２２の発熱を制御してニップ部Ｎの温度を所望の定着設定温度に保つ。
【００５７】
通電遮断素子２７はヒータ２２の温度が異常昇温した場合にヒータ２２への通電を遮断する保護素子であり、ヒータ２２への通電回路に対して直列に挿入されている。即ち、何らかの故障原因によりヒータ２２への通電が無制御状態に陥ることで異常昇温が引き起こされた際には通電遮断素子２７がヒータ２２への通電を強制的に遮断するように設計されている。
【００５８】
通電遮断素子２７としては感熱式の回路遮断装置、具体的には温度ヒューズやサーモスイッチが用いられる。本実施例１では所定の温度でペレットが溶融してスプリング機構が動作することでヒータ２２の通電回路の電流を遮断することができる温度ヒューズを用いた。長手方向１０ｍｍの長さにおいて４００ｇｆの加圧力によってヒータ裏面に当接している。
【００５９】
通電遮断素子２７はヒータ２２に接しているホルダー２３や温度検知素子２６等の他の当接部材との対比において熱容量が大きい部材であるので、ヒータ２２の通電遮断素子当接領域（感熱部材接触領域：以下、素子当接領域と記す）は熱の逃げが大きい。これに対応するために、ヒータ２２の素子当接領域に対応する発熱抵抗体層部分のパターンを変えている。以下、これについて詳述する。
【００６０】
まず、図１０に示す比較例のヒータ２２Ａについて説明する。図１０は比較例のヒータ２２Ａの素子当接領域Ａの周辺部の発熱抵抗体層部分のパターン図であり、従来技術に準じている。このヒータ２２Ａは素子当接領域Ａにおいて第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の幅を所定に狭くして発熱量を増すことで上記の熱の逃げ分を補っている。即ち、第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の幅を狭くした部分は他の部分よりも単位長さ当たりの抵抗値が高くなり、他の部分よりも単位長さ当たりの発熱量が増える。
【００６１】
図１は本実施例１におけるヒータ２２の上記の対応構成を示している。なお、図１ではヒータ２２の表面の保護層２２ｈは省いている。（ａ）は発熱抵抗体層の全体パターン図、（ｂ）は（ａ）の要部の部分拡大図であり、素子当接領域Ａの周辺部を示している。
【００６２】
本実施例１では、図１０の比較例のヒータ２２Ａとは異なり、ヒータ２２の素子当接領域Ａに対応する部分に更に第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３を追加することで熱の逃げ分を補うことを特徴とする。即ち、ヒータ２２の素子当接領域Ａに対応する部分において、基板短手幅の一端部側である第１の発熱抵抗体層２２ｂ−１と他端部側である第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１との間の基板短手幅中央部に更に第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３を追加している。
【００６３】
本実施例１において、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３は長手一方側の端部を第１の発熱抵抗体層２２ｂ−１の第１の電極部２２ｆの側とは反対側の端部と第１の導電部２２ｃ−１を介して電気的に導通させている。また、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３は長手他方側の端部を第２の発熱抵抗体層２２ｂ−２の第２の電極部２２ｇの側とは反対側の端部と第２の導電部２２ｃ−２を介して電気的に導通させている。
【００６４】
即ち、第１の発熱抵抗体層２２ｂ−１と、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３と、第２の発熱抵抗体層２２ｂ−２の３つの発熱抵抗体層が直列に接続されている。従って、第１と第２の電極部２２ｆ・２２ｇ間に電力供給されることで、上記３つの発熱抵抗体層２２ｂ−１、２２ｂ−３、２２ｂ−２が発熱する。
【００６５】
ヒータ２２の素子当接領域Ａでは通電遮断素子２７への熱の逃げがあることから、ニップ部全域において均一な熱供給を実現するにあたっては発熱量を上げる必要がある。本実施例１の構成においては、ヒータ２２の素子当接領域Ａはそれ以外の領域に比べ１９％多く発熱させる必要があることが実験的に確認されている。発熱抵抗体層はスクリーン印刷により均一な厚みで形成されていることから、ヒータ２２の長手方向の局所的な発熱量は発熱抵抗体層の短手幅によって決まる。
【００６６】
図１０の比較例のヒータ２２Ａにおいては、第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の短手幅を、それぞれ、素子当接領域Ａに対応する長手方向１０ｍｍの領域において１９％狭いパターンを形成させている。これによりニップ部全域において均一熱供給を実現している。
【００６７】
ここで、ヒータ短手幅における表面温度分布としては、第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の位置において温度ピーク（発熱ピーク）が生じるため、ヒータ２２Ａの短手方向に関しては短手幅の両端部寄りの温度が高くなる。そして、素子当接部Ａのヒータ長手方向１０ｍｍ領域においては、第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の抵抗値を局所的に高くしていることから、ヒータ短手幅の両端部寄りの温度が一際高温になる。
【００６８】
そして、ヒータ裏面においては基板短手幅の中央部において通電遮断素子２７が当接し、ヒータはその当接部において通電遮断素子２７に熱が奪われることから局所的に温度が低くなる。この結果、図１０の比較例のヒータ２２Ａにおいては、ニップ部全域で均一な熱供給を達成するものの、素子当接領域Ａにおいて、第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２が極めて高温化する。これと共にヒータ基板裏面の短手幅中央部の素子当接部では局所的に温度が低いという状況に陥っている。
【００６９】
その為、基板２２ａには局部的に大きな温度差が発生することから非常に高い熱応力が発生し、ヒータ２２Ａは無制御状態の異常昇温時に素子当接領域Ａで早期に破損が引き起こされる虞がある。
【００７０】
図１の本実施例１におけるヒータ２２における発熱抵抗体層パターンは、ヒータ２２の素子当接領域Ａの基板短手幅において第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−１との間、即ち基板短手幅の中央部に第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３を追加している。そして、素子当接領域Ａの長手方向１０ｍｍの領域において、第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の幅はそれぞれ他の領域の幅よりも３０％広く設定している。また、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３の幅は２％広く設定している。
【００７１】
素子当接領域Ａのヒータ短手幅における表面温度分布の発熱ピークの数に関して、図１０の比較例のヒータ２２Ａでは第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−１に対応する部分の２つである。
【００７２】
これに対して、本実施例１のヒータ２２では第１、第３、第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−３・２２ｂ−２に対応する部分の３つになる。また、全体として、素子当接領域Ａの発熱量を１９％高くしている。第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３は第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２に直列挿入する形で配置することで、素子当接部へ集中的に熱供給できるようにしている。
【００７３】
これにより、ニップ全域で均一な熱供給を達成すると共に、発熱抵抗体層の温度が局所的に非常に高くなるのを抑えられ、素子当接部を選択的に加熱できるようになる。その結果、比較例のヒータ２２Ａのようにヒータの基板２２ａに生じていた温度差が抑えられることによって熱応力が抑制され、無制御状態の異常昇温時において問題となった早期の破損が抑制できるようになる。
【００７４】
１）上記の実施例１の加熱体（ヒータ）２２の構成をまとめると次のとおりである。細長い基板２２ａと、前記基板に形成されていて通電により発熱する複数の発熱抵抗体２２ｂと、を有し、記録材上の画像を加熱する加熱体である。そして、加熱体表面の温度分布に関して、加熱体短手方向における発熱ピークの数が加熱体長手方向の位置によって異なる。
【００７５】
２）また、上記の実施例１の画像加熱装置（定着装置）Ｆの構成をまとめると次のとおりである。上記１）の加熱体２２を有する画像加熱装置である。前記加熱体に接触して配設されている感熱部材２７を有し、前記加熱体の感熱部材接触領域Ａに対応する加熱体長手方向の位置における前記発熱ピークの数が加熱体長手方向の他の位置におけるそれよりも多い。
【００７６】
３）前記感熱部材２７は前記複数の発熱抵抗体に対する給電回路に直列に接続されていて所定の温度以上になると動作して前記複数の発熱抵抗体への給電を遮断する通電遮断素子である。
【００７７】
４）また、上記の実施例１の加熱体（ヒータ）２２の構成をまとめると次のとおりである。細長い基板２２ａと、前記基板に形成されていて通電により発熱する複数の発熱抵抗体２２ｂと、を有し、記録材上の画像を加熱する加熱体であって、加熱体短手方向における前記発熱抵抗体２２ｂの数が加熱体長手方向の位置によって異なる。
【００７８】
５）また、上記の実施例１の画像加熱装置（定着装置）Ｆの構成をまとめると次のとおりである。上記３）の加熱体を有する画像加熱装置である。前記加熱体に接触して配設されている感熱部材２７を有し、前記加熱体の感熱部材接触領域に対応する加熱体長手方向の位置における前記発熱抵抗体２２ｂの数が前加熱体長手方向の他の位置におけるそれよりも多い。
【００７９】
６）前記感熱部材２７は前記複数の発熱抵抗体に対する給電回路に直列に接続されていて所定の温度以上になると動作して前記複数の発熱抵抗体への給電を遮断する通電遮断素子である。
【００８０】
７）前記複数の発熱抵抗体２２ｂは直列に接続されている。
【００８１】
（４）本実施例１の効果
本実施例１のヒータ２２（図１）の効果を確認するために、比較例のヒータ２２Ａ（図１０）との下記ａ）、ｂ）、ｃ）の対比測定あるいは試験を行った。
【００８２】
ａ）素子当接領域Ａの短手幅における表面温度分布の比較測定
ｂ）シミュレーションによる熱応力比較
ｃ）実機における異常昇温時における通電遮断素子２７の動作評価試験
実機による比較実験では各構成とも５サンプル（サンプル１〜５）を準備し評価を行った。
【００８３】
ａ）素子当接領域部Ａの短手幅における表面温度分布の比較測定
図２はその測定結果である。ここでは、室温２５℃、湿度５０％の環境においてヒータ単品に１２０Ｖの電圧を印加給電することで発熱させ、その全体像をサーモグラフィーによって測定している。図２は給電から３秒経過時点における測定結果である。（ａ）がヒータの素子当接部Ａの短手幅における表面温度分布、（ｂ）は素子当接領域Ａ以外のヒータ部分の短手幅における表面温度分布である。
【００８４】
（ａ）のように、比較例のヒータ２２Ａでは、素子当接領域Ａの第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２の部分で非常に高温になっており温度ピークが２つ見て取れる。これに対して、本実施例１のヒータ２２では素子当接領域Ａの短手幅中央部においても表面温度は素子当接領域Ａ以外のヒータ部分に近い状態である。そして、素子当接領域Ａの短手幅における表面温度分布にも比較例のヒータ２２Ａのような極端な高低差はなく、温度ピークは３つ出ていることが見て取れる。
【００８５】
ｂ）シミュレーションによる熱応力比較
異常昇温状態におけるヒータに生じる熱応力はシミュレーションによって比較を行った。加熱定着装置全体をモデル化し、異常昇温時における伝熱解析を実施することでヒータの熱応力状態を求めた。
【００８６】
本実施例１のヒータ２２と比較例のヒータ２２Ａを適用したモデルで、加圧ローラ３０の回転停止状態において７５８Ｗフル通電の異常昇温を７秒間行った場合のヒータ基板裏面における温度および熱応力の計算結果を図３に示す。
【００８７】
尚、加圧ローラ３０の回転停止状態で評価を行うのは、ヒータに投入されたエネルギーが加圧ローラ３０に奪われ難いことから回転状態よりも加熱定着装置に対するダメージが大きく、よりシビアな状態として評価できるためである。
【００８８】
図３の（ａ）は素子当接領域Ａにおけるヒータ基板裏面の温度分布である。比較例のヒータ２２Ａでは発熱抵抗体層２２ｂ−１・２２ｂ−２が基板短手幅端部に配置されており、その状態で発熱量を上げている。そのため、基板短手幅端部の温度が非常に高く、通電遮断素子２７が熱を奪う基板短手幅中央部は温度が相対的に低くなっていることが見て取れる。
【００８９】
一方、本実施例１のヒータ２２では素子当接部を選択的に加熱できるようにしたため、通電遮断素子当接領域Ａにおける基板短手幅端部の温度は比較例のヒータ２２Ａ例よりも低く抑えられている。そして、素子当接部は効率的に加熱されており、全体として通電遮断素子当接領域Ａの短手幅における温度分布がフラットに抑えられているのが見て取れる。
【００９０】
図３の（ｂ）は電遮断素子当接領域Ａにおける基板短手幅の熱応力（最大主応力）の分布であり、短手幅中央で最大値をとる。比較例のヒータ２２Ａが３２３ＭＰａであるのに対し、本実施例１のヒータ２２では２０５ＭＰａであり、本実施例１のヒータ２２によって熱応力が大幅に抑制されているのが分かる。
【００９１】
ｃ）実機における異常昇温時における通電遮断素子２７の動作評価試験
次に、実機における比較検証実験として本実施例１と比較例のヒータを用い、通電遮断素子２７の動作評価試験を行った。この試験は加圧ローラ３０の回転停止状態でヒータに外部電源より電力を投入させることで異常昇温させる評価である。通電遮断素子２７は別回路により遮断動作に至るまでの時間を測定する。加熱定着装置を設置した環境は室温２５℃、湿度５０％である。加圧ローラ３０の回転停止状態で評価を行うのは、ヒータに投入されたエネルギーが加圧ローラ３０に奪われ難いことから回転状態よりも加熱定着装置に対するダメージが大きく、よりシビアな状態として評価できるためである。
【００９２】
本実施例１によるヒータ２２と、比較例のヒータ２２Ａを用い、通電遮断素子２７の動作試験を各５回行った。ヒータが破損に至るまでの「ヒータ破損時間」、通電遮断素子２７が動作するまでの「遮断時間」、ヒータ破損時間から遮断時間を減算した「遮断マージン時間」、通電遮断素子動作結果に関する「判定」を行った。判定は種々のバラつきを考慮し、１秒以上マージンがあれば○、１秒未満のマージンであれば△、遮断前に破損する場合は×とする。実験結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
2017156661.tif 000003
【００９４】
本実施例１においてはヒータ破損時間が比較例に比べて延び、遮断時間に対して十分なマージンが確保出来るようになっていることが実験結果から見てとれる。ヒータの破損位置に注目すると、比較例では５サンプルいずれも通電遮断素子である温度ヒューズ部で破損が起きておりヒータ基板に発生していた高い熱応力の影響が窺えた。これに対して、本実施例１においては特定部位に破損が集中するようなことは見られなくなった。破損に至る時間も比較例で６秒前後程度であったのが、本実施例１では９秒前後程度まで延びている。
【００９５】
本実施例１においては素子当接領域Ａにおける熱応力が緩和されたことで、ヒータ２２の早期破損の発生が抑えられ、仮に無制御状態の異常昇温が起こった場合でも安定して問題なく通電を遮断できるようになっていることが示されている。
【００９６】
［実施例２］
図４は本実施例２におけるヒータ２２の素子当接領域Ａの周辺部の発熱抵抗体層のパターン図を示している。なお、ヒータ２２の表面の保護層２２ｈは省いている。
【００９７】
実施例１のヒータ２２においては素子当接領域Ａにおける第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３を第１と第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１と２２ｂ−２に直列挿入する回路構成を採った。この場合、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３に給電するための導体路（導線）が複雑化し、折り返し配線するにあたってスペースの問題が懸念される。
【００９８】
本実施例２はこれに対処するもので、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３を追加するにあたり、第１又は第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１、２２ｂ−２から並列分岐する回路構成を採るようにした。本実施例２では第１の発熱抵抗体層２２ｂ−１を素子当接部Ａの長さ１０ｍｍ区間において導体部２２ｃ−３、２２ｃ−４を介して第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３として並列分岐する回路構成を採っている。即ち、素子当接領域（感熱部材接触領域）Ａに対応する加熱体長手方向の位置における前記複数の発熱抵抗体２２ｂの少なくとも１つにおいて、導体を用いて分岐および再合流することで区分的に並列回路を形成している。
【００９９】
素子当接領域Ａの短手幅における第１、第２、第３の発熱抵抗体層の発熱量分布は実施例１のヒータ２２の場合と同じである。第１の発熱抵抗体層２２ｂ−１を発熱量３０％減の７０％、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３の発熱量を９８％、第２の発熱抵抗体層２２ｂ−２の発熱量を７０％になるよう発熱抵抗体層の幅を調整する。これにより、ヒータ２２の素子当接領域Ａの長さ１０ｍｍ区間は他の区間と比べ発熱量を１９％高くなるように設定した。本実施例２のヒータ２２においても実施例１と同様の通電遮断素子２７の動作試験を各５回行った。評価結果を表２に示す。
【０１００】
【表２】
2017156661.tif 000004
【０１０１】
本実施例２においても実施例１と同等に、ヒータ破損時間が比較例に比べて延び、遮断時間に対して十分なマージンが確保出来るようになっていることが実験結果から見てとれる。本実施例２では実施例１に比べ、発熱抵抗体層を繋ぐ回路の配線が単純化されており、素子当接領域Ａに対応する発熱抵抗体層への給電にあたって折り返しの導線を省略できるようになった。このことにより、発熱抵抗体層の配置において自由度が上がり、ヒータの基板幅がより狭い場合においても配線可能となった。また、導線を少なく済ませることにより低コストで製造できるというメリットもある。
【０１０２】
［実施例３］
図５は本実施例３におけるヒータ２２の素子当接領域Ａの周辺部の発熱抵抗体層のパターン図を示している。なお、ヒータ２２の表面の保護層２２ｈは省いている。
【０１０３】
上記の実施例２においては、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３を追加するにあたり、第１又は第２の発熱抵抗体層２２ｂ−１、２２ｂ−２から並列分岐する回路構成を採るようにている。従って、実施例２の発熱抵抗体層回路構成では区分的にヒータの発熱量が不足してしまい、グロスムラや厚紙でのベタ黒画像印刷時に局所的な定着不良が懸念される。
【０１０４】
本実施例３は、これに対処するもので、素子当接領域Ａに対応する第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３を並列追加するにあたり、図５に示すように、導体部２２ｃ−１、２２ｃ−２を素子当接領域Ａから外側の領域に向って斜めに配置する。これにより、導体部２２ｃ−１、２２ｃ−２による発熱量の落ち込みを防ぎ、定着ニップ全域において均一な熱供給を達成する。
【０１０５】
即ち、素子当接領域（感熱部材接触領域）Ａに対応する加熱体長手方向の位置における前記複数の発熱抵抗体２２ｂの少なくとも１つにおいて、導体を用いて分岐および再合流することで区分的に並列回路を形成している。そして、前記区分的に並列回路を形成する導体は加熱体短手方向に対して斜めに配設されている。
【０１０６】
本実施例３では第１の発熱抵抗体層２２ｂ−１を素子当接領域Ａの長さ１０ｍｍ区間において斜めに配置した導体部２２ｃ−３、２２ｃ−４を介して第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３として並列分岐する回路構成を採っている。これにより、導体部２２ｃ−３、２２ｃ−４による発熱量の低下する区間の出現を防いだ。
【０１０７】
素子当接領域Ａの短手幅における第１、第２、第３の発熱抵抗体層の発熱量分布は実施例１及び２のヒータ２２の場合と同じである。第１の発熱抵抗体層２２ｂ−１を発熱量３０％減の７０％、第３の発熱抵抗体層２２ｂ−３の発熱量を９８％、第２の発熱抵抗体層２２ｂ−２の発熱量を７０％になるよう発熱抵抗体層の幅を調整する。これにより、ヒータ２２の素子当接領域Ａの長さ１０ｍｍ区間は他の区間と比べ発熱量を１９％高くなるように設定した。
【０１０８】
本実施例３においても実施例１及び２と同様の通電遮断素子２７の動作試験を各５回行った。評価結果を表３に示す。また、坪量１６３ｇの厚紙にベタ黒印刷することでグロスムラと、局所的な定着不良である剥がれの発生を本実施例３と実施例２のヒータとで比較評価した結果を表４に示す。
【０１０９】
【表３】
2017156661.tif 000005
【０１１０】
【表４】
2017156661.tif 000006
【０１１１】
本実施例３においても実施例１及び２と同等に、ヒータ破損時間が従来例に比べて延び、遮断時間に対して十分なマージンが確保出来るようになっていることが実験結果から見てとれる。また、表４に示すように、実施例２では導体部２２ｃ−１、２２ｃ−２によって発熱量が落ち、ベタ黒印字においてグロスムラ及び定着性不足による軽微な剥がれが出ていたが、本実施例３においては画像問題が解決されている。
【０１１２】
以上に説明したように、加熱体２２において、通電遮断素子当接部Ａに対応した発熱抵抗体層２２ｂ−３を配備することでニップ全域において均一な熱供給を可能とすると同時に、発熱抵抗体層が局所的に高温になるのを抑えることができる。加熱体温度の低くなる通電遮断素子当接部へ効率的に熱供給することで、加熱体に発生する熱応力を抑えることが出来る。これにより、クイックスタートを可能とした構成においても、良好な画質を実現するとともに、異常昇温時においても適切に通電を遮断できる信頼性が高い画像加熱装置を提供することが出来る。
【０１１３】
［その他の事項］
（１）実施例の加熱体（ヒータ）２２は、加熱体表面の温度分布に関して、加熱体短手方向における発熱ピークの数を感熱部材接触領域Ａに対応する加熱体長手方向の位置においては３つ、加熱体長手方向の他の位置においては２つとしている。しかし、これに限られない。加熱体長手方向の他の位置においては３つ以上の発熱ピークの数とし、感熱部材接触領域Ａに対応する加熱体長手方向の位置においてはそれよりも多い発熱ピークの数にした加熱体構成にすることもできる。
【０１１４】
（２）また、実施例の加熱体（ヒータ）２２は、加熱体短手方向における発熱抵抗体２２ｂの数に関して、感熱部材接触領域Ａに対応する加熱体長手方向の位置においては３つ、加熱体長手方向の他の位置においては２つとしているがこれに限られない。加熱体長手方向の他の位置においては３つ以上の発熱抵抗体２２ｂの数数とし、感熱部材接触領域Ａに対応する加熱体長手方向の位置においてはそれよりも多い発熱抵抗体２２ｂの数にした加熱体構成にすることもできる。
【０１１５】
（３）ニップ形成部材３０は実施例のローラ体の形態の部材に限られない。例えば、エンドレスのベルトと加圧パッドで構成されてもよい。ベルト２１はニップ形成部材３０以外の駆動部材で回転駆動される装置構成にすることもできる。
【０１１６】
（４）画像加熱装置は、未定着トナー像を記録材に定着させる定着装置としての使用に限られない。記録材に一端定着された或いは仮定着されたトナー像を再度加熱して光沢度などを改質する画像改質装置としても有効である。
【０１１７】
（５）画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。転写方式に限られず、記録材に直接方式でトナー像を形成する方式の画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
Ｆ・・画像加熱装置（定着装置）、２１・・伝熱部材（ベルト）、２２・・加熱体（ヒータ）、２２ａ・・基板、２２ｂ（２２ｂ−１、２２ｂ−２、２２ｂ−３）・・発熱抵抗体、２７・・感熱部材（通電遮断素子）、１・・画像形成装置
【図１】
2017156661.tif 000007
【図２】
2017156661.tif 000008
【図３】
2017156661.tif 000009
【図４】
2017156661.tif 000010
【図５】
2017156661.tif 000011
【図６】
2017156661.tif 000012
【図７】
2017156661.tif 000013
【図８】
2017156661.tif 000014
【図９】
2017156661.tif 000015
【図１０】
2017156661.tif 000016