加熱部材、定着装置、ならびに該定着装置を備える画像形成装置
【課題】 絶縁層および抵抗発熱体からなる発熱層が積層された発熱部材を有する加熱部材であって、加熱部材を構成する部材間で局部的な剥離が発生するのが防止されて、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止され、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない加熱部材を提供する。
【解決手段】 加熱部材２０は、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱部材２０３と、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材２０４とを含む。そして、放熱部材２０１は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部２０１ａと、筒状部２０１ａの周方向両端部から内側に屈曲する屈曲片２０１ｂとを含んで構成される。
【解決手段】 加熱部材２０は、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱部材２０３と、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材２０４とを含む。そして、放熱部材２０１は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部２０１ａと、筒状部２０１ａの周方向両端部から内側に屈曲する屈曲片２０１ｂとを含んで構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電によって発熱する抵抗発熱体からなる発熱層を有する加熱部材、および該加熱部材を用いてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置、ならびに該定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラおよび加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方あるいはいずれか一方の内部に配置されたハロゲンヒーターなどからなる加熱手段によってローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、未定着トナー像が形成された記録紙などの記録媒体をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで、熱と圧力によって記録紙にトナー像の定着を行うようになっている。
【０００３】
ところで、カラー画像形成装置に備えられる定着装置においては、定着ローラ表層にシリコンゴムなどからなる弾性層を設けた弾性ローラを用いることが一般的である。定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラ表面が、未定着トナー像の凸凹に対応して弾性変形し、トナー像面を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー像に対して良好に加熱定着を行うことが可能となる。また、定着ローラとして弾性ローラを用いるカラー画像形成装置は、定着ニップ部での弾性層の歪開放効果によって、モノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対して離型性を向上することができる。さらに、前記カラー画像形成装置は、定着ニップ部のニップ形状が上（定着ローラ側）に凸（所謂、逆ニップ形状）となることから、記録紙の剥離性能を向上させることができ、剥離爪などの剥離手段を用いずとも記録紙の剥離が可能となり（セルフストリッピング）、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。
【０００４】
ところで、高速化に対応したカラー画像形成装置とするためには、カラー画像形成装置に備えられる定着装置は、ニップ幅の広い定着ニップ部が形成されるように構成される必要がある。定着ニップ部のニップ幅を広くする方法としては、定着ローラの弾性層の層厚を厚くすることや、定着ローラ径を大きくするなどの方法が挙げられる。しかしながら、定着ローラが有する弾性層は、熱伝導性が非常に低いので、定着ローラ内部に加熱手段がある場合、定着ローラの表面温度が、プロセス速度の高速化に追従しなくなる問題が発生する。一方、定着ローラ径を大きくした場合、定着ローラの表面温度が定着温度に到達するまでのウォームアップ時間が長くなったり、消費電力が増大するといった問題が発生する。
【０００５】
このような問題を解決するカラー画像形成装置に備えられる定着装置として、特許文献１には、ベルト定着方式の定着装置が開示されている。ベルト定着方式の定着装置は、定着ローラと加熱ローラとの間に懸架される定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラに対向するように配置される加圧ローラとを含んで構成され、加熱ローラの内部に配置される熱源により定着ベルトを加熱するようになっている。ベルト定着方式の定着装置では、定着ローラが定着ベルトを介して加圧ローラと圧接する圧接部分に、定着ニップ部が形成される。このようなベルト定着方式の定着装置は、熱容量が小さい定着ベルトを加熱するように構成されているので、定着ベルトの表面温度が定着温度に到達するまでのウォームアップ時間を短くすることができる。また、ベルト定着方式の定着装置は、定着ローラの内部にハロゲンランプなどの加熱手段を配置する必要がないので、スポンジゴムなどからなる低硬度の弾性層が厚く設けられた定着ローラを使用することができ、広いニップ幅の定着ニップ部が形成可能となる。
【０００６】
また特許文献２には、通電によって発熱する抵抗発熱体が全体として一定の形状の面を形成するように構成された面状発熱体を、定着ベルトを加熱する加熱部材として使用する構成である、面状発熱ベルト定着方式の定着装置が開示されている。面状発熱ベルト定着方式の定着装置は、定着ローラと面状発熱体からなる加熱部材との間に懸架される定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラに対向するように配置される加圧ローラとを含んで構成され、定着ベルトと接触する加熱部材により定着ベルトを加熱するようになっている。このような面状発熱ベルト定着方式の定着装置は、定着ベルトを加熱する加熱部材の熱容量を小さく設計することができるとともに、発熱する面状発熱体自身が定着ベルトに直接接触して定着ベルトを加熱するように構成されているので、加熱ローラの内部に配置された熱源により間接的に定着ベルトを加熱するように構成された方式に比べて、熱応答速度が向上され、ウォームアップ時間のさらなる短縮や省エネ化が達成可能である。このように、面状発熱ベルト定着方式の定着装置は、加熱効率が高く、立ち上がりの速さが速いので、待機中の予備加熱の不要化、待ち時間の短縮化が可能となり、小型低速機だけでなく大型機、高速機の画像形成装置に備えられている。
【０００７】
ここで、特許文献２に開示される定着装置のように、定着ベルトを介して所定の定着温度を得る定着装置では、定着不良を防止するために、定着ベルトを加熱する面状発熱体が大きな発熱容量を有する必要がある。大きな発熱容量を有する面状発熱体は、周方向に延びる長さを長くして面状発熱体自身の面積を大きくすることで達成可能である。
【０００８】
半円弧状の基材の周方向に延びる長さを長くすると開口が狭くなる。このように開口が狭くなった基材の内側表面に、塗装、スクリーン印刷方法、貼り付けなどによって面状発熱体を形成するとき、狭くなった開口側から内方側に臨んで面状発熱体を形成することになるので、面状発熱体の表面全体が基材の内側表面に均一に接触した状態で、面状発熱体を保持して固定するのが困難となる。そのため、面状発熱体の局部的な異常発熱が発生し、面状発熱体表面の温度分布が設定温度に対して不均一になって定着温度がばらつき、高い印字品位を維持できなくなる。
【０００９】
このような問題点を解決する方法として、特許文献３には、円筒状のローラ部材の内側表面に、面状発熱体が絶縁層を介して固定されている、定着装置に搭載可能な加熱定着ローラが開示されている。特許文献３に開示される加熱定着ローラでは、絶縁層と抵抗発熱体からなる発熱層とが積層された面状発熱体が、弾性体によって押圧力が付与された状態で、接着剤を介してローラ部材の内側表面に固定されている。引用文献３に開示される加熱定着ローラにおいて、面状発熱体は、弾性体によって押圧力が付与された状態で、接着剤を介してローラ部材の内側表面に固定されているので、面状発熱体の表面全体がローラ部材の内側表面に均一に接触した状態となり、面状発熱体表面の温度分布が設定温度に対して不均一になるのが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−３０７４９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３３３７８８号公報
【特許文献３】特開平１１−１１９５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、特許文献３に開示される加熱定着ローラが有するローラ部材、面状発熱体の絶縁層および発熱層を構成する各材料は、熱膨張係数が異なる。つまり、特許文献３に開示される加熱定着ローラは、ローラ部材を構成する材料とは異なる熱膨張係数を有する材料からなる絶縁層および発熱層を備える面状発熱体が、ローラ部材の内側表面に、接着剤を介して固定されている。このような加熱定着ローラにおいて、発熱層を構成する抵抗発熱体に電圧が印加されて発熱層が発熱し、加熱定着ローラ自身が加熱されたとき、ローラ部材、絶縁層および発熱層は、それぞれ異なった度合いで熱膨張することになる。
【００１２】
特許文献３に開示される加熱定着ローラでは、面状発熱体は、弾性体によって押圧力が付与された状態で接着剤を介してローラ部材の内側表面に固定されているが、ローラ部材、絶縁層および発熱層の熱膨張差を吸収緩和することができず、弾性体の押圧力だけでは、ローラ部材と絶縁層との界面、および絶縁層と発熱層との界面が、局部的に剥離してしまい、ローラ部材の内側表面に対する伝熱効率が局部的に低下する。このように、ローラ部材の内側表面に対する伝熱効率が局部的に低下すると、加熱定着ローラの表面の温度分布が設定温度に対して不均一になり、定着温度がばらついて定着性能が悪化し、高い印字品位を維持できなくなる。また、前記局部的な伝熱効率の低下が発生すると、所望の定着温度を得るまでのウォームアップ時間を長くする必要性が生じたり、所望の定着温度を得るためにより多くの熱量が必要となって消費電力が増大するといった問題が生じる。また、前記局部的な剥離が発生すると、発熱層で発生する熱がローラ部材に伝達するのが損なわれて、面状発熱体自身が過度に加熱された状態となり、絶縁層の劣化や電気絶縁性の損失が発生し、安全性に問題が生じる。
【００１３】
また、加熱定着ローラ自身が加熱されたとき、円筒状のローラ部材は、外径が大きくなるように、径方向に熱膨張する。これに対して、面状発熱体に押圧力を付与する弾性体は、ローラ部材の軸線方向に伸張するので、ローラ部材の内側表面に向けて面状発熱体に付与される押圧力が低下する。そのため、ローラ部材と絶縁層との界面、および絶縁層と発熱層との界面が局部的に剥離する現象は、より顕著なものとなる。
【００１４】
したがって本発明の目的は、絶縁層および抵抗発熱体からなる発熱層が積層された発熱部材を有する加熱部材であって、加熱部材を構成する部材間で局部的な剥離が発生するのが防止されて、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止され、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない加熱部材を提供することである。また本発明の目的は、ベルト定着方式の定着装置であって、定着温度が設定温度に対してばらつくのを防止し、安全性を確保した上で、ウォームアップ時間が短く、消費電力の増大を防止することができる定着装置を提供することである。また本発明の目的は、定着温度が設定温度に対してばらつくのが防止されて均一な定着特性を有する定着装置を備えて、均一で高品位な画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部と、前記筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する屈曲片とを有する放熱部材と、
低い硬さおよび高い熱伝導性を有する材料からなり、前記放熱部材の内周面に接触して設けられる低硬度良熱伝導部材と、
通電によって発熱する抵抗発熱体からなる発熱層と絶縁体からなる絶縁層とを有し、前記絶縁層が前記発熱層を挟み込むようにして積層され、前記低硬度良熱伝導部材の内周面に接触して設けられる発熱部材と、
円筒体の一部を成す筒状に形成されて、外周面において前記発熱部材の内周面に接触し、前記発熱部材を前記放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧して、前記発熱部材を保持する押圧部材とを含んで構成され、
前記放熱部材が有する前記屈曲片は、前記筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から前記押圧部材に近接する方向に屈曲して形成され、前記押圧部材に対して前記発熱部材に近接する方向への押圧力を付与する屈曲部を有することを特徴とする加熱部材である。
【００１６】
また本発明は、前記放熱部材が有する前記屈曲片は、前記筒状部の軸線方向に間隔をあけて複数設けられることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記押圧部材は、前記放熱部材が有する前記筒状部の周方向における曲率半径Ｒ１よりも大きい周方向の曲率半径Ｒ２を有する部材を変形させて、前記筒状部の内側に配置されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記放熱部材は、アルミニウム合金、マグネシウム合金および銅合金から選ばれる合金を用いて形成され、
前記押圧部材は、金属、耐熱性樹脂およびセラミックスから選ばれる材料を用いて、弾性を有するように形成されることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記発熱部材の前記発熱層を構成する前記抵抗発熱体は、前記放熱部材の周方向に延びて、前記絶縁層の表面に形成される複数の線状部と、隣接する前記線状部の延在方向端部同士を、前記放熱部材の軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して前記絶縁層の表面に形成される接続部とを含んで構成され、
前記押圧部材は、厚み方向に貫通して開口する複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するように構成され、
前記押圧部材における、複数の前記開口部のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法が、前記抵抗発熱体の前記線状部および前記接続部の線幅以上であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記押圧部材は、その軸線方向の長さが、前記放熱部材および前記発熱部材の軸線方向の長さよりも大きくなるように形成されて、前記放熱部材の軸線方向両端部から外方に延出する延出部を有し、
前記延出部には、外部に接続して前記押圧部材を固定可能に構成される固定アダプタが設けられることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記放熱部材が有する前記筒状部における、周方向両端部の軸線に関する仰角は、１８０°以上３２０°以下に選ばれることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記放熱部材は、前記低硬度良熱伝導部材と接触する内周面に、耐熱性および高い熱輻射性を有する材料からなる内面コート層が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記放熱部材の外周面には、耐熱性および低摩擦係数を有する材料からなる外面コート層が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記外面コート層は、フッ素を含有するＰＴＦＥ樹脂およびＰＦＡ樹脂の少なくともいずれか１つの材料からなることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、第１定着部材と加熱部材との間に張架される回転可能な無端状ベルトと、前記無端状ベルトを介して前記第１定着部材に対向するように配置される第２定着部材とを備え、前記無端状ベルトと前記第２定着部材とが接触して形成される定着ニップ部において、記録媒体上に担持されるトナー像を加熱して記録媒体上に定着する定着装置であって、
前記加熱部材は、屈曲片を有する前記加熱部材であり、前記放熱部材の外周面において前記無端状ベルトと接触して、前記無端状ベルトを加熱することを特徴とする定着装置である。
また本発明は、前記定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、加熱部材は、放熱部材と、放熱部材の内周面に接触して配置される低硬度良熱伝導部材と、低硬度良熱伝導部材の内周面に接触して配置される発熱部材と、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材とを含んで構成される。そして、放熱部材は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部と、筒状部の周方向両端部から内側に屈曲する屈曲片とを含む。さらに、前記屈曲片に設けられる屈曲部は、筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から押圧部材に近接する方向に屈曲し、押圧部材に対して発熱部材に近接する方向への押圧力を付与するように構成されている。
【００２７】
本発明の加熱部材では、発熱部材は、押圧部材によって放熱部材に近接する方向に押圧されて、放熱部材の内周面に固定される。このとき、押圧部材は、屈曲片に設けられる屈曲部によって発熱部材に近接する方向に押圧力が付与されるので、この押圧力が発熱部材を放熱部材に近接する方向に押圧する力として作用する。これによって、発熱部材は、放熱部材の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００２８】
さらに、放熱部材と発熱部材との間には、低い硬さおよび高い熱伝導性を有する材料からなる低硬度良熱伝導部材が配置されているので、発熱部材から放熱部材への伝熱効率を低下させることなく、加熱部材を構成する各部材の熱膨張差を吸収緩和することができ、各部材間で局部的な剥離が発生するのを防止することができる。このように、本発明の加熱部材は、放熱部材の内周面に対する発熱部材の密着性が高い状態で維持された上で、各部材間で局部的な剥離が発生するのが防止されるので、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止され、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない加熱部材となる。
【００２９】
また本発明によれば、放熱部材が有する屈曲片は、筒状部の軸線方向に間隔をあけて複数設けられる。筒状部の周方向両端部において、軸線方向の全領域にわたって屈曲片を設けた場合、加熱部材の熱容量が大きくなってしまう。これに対して、筒状部の軸線方向に間隔をあけて複数の屈曲片を設けることによって、加熱部材の熱容量が大きくなるのを抑制することができる。
【００３０】
また本発明によれば、押圧部材は、放熱部材が有する筒状部の周方向における曲率半径Ｒ１よりも大きい周方向の曲率半径Ｒ２を有する部材を変形させて、筒状部の内側に配置されている。このように、加熱部材において放熱部材の内側に配置される押圧部材が変形された状態で配置されることによって、押圧部材には、変形を復元しようとする力が働き、この復元しようとする復元力が、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、押圧部材が有する復元力が、発熱部材を放熱部材の内周面に保持するように作用するので、発熱部材は、放熱部材の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００３１】
また本発明によれば、放熱部材は、アルミニウム合金、マグネシウム合金および銅合金から選ばれる合金を用いて形成される。前記材料で構成される放熱部材は、高い熱伝導性を有する部材となるので、加熱対象物を効率よく加熱することができる。さらに、押圧部材は、金属、耐熱性樹脂およびセラミックスから選ばれる材料を用いて、弾性を有するように形成される。前記材料で構成される押圧部材は、高強度かつ高靭性を有する部材となるので、湾曲されても破壊することなく大きな弾力性を有し、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する力が大きくなる。そのため、発熱部材は、放熱部材の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００３２】
また本発明によれば、発熱部材の発熱層を構成する抵抗発熱体は、放熱部材の周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で絶縁層の表面に形成される複数の線状部と、隣接する線状部の延在方向端部同士を、放熱部材の軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して絶縁層の表面に形成される接続部とを含んで構成される。そして、押圧部材は、厚み方向に貫通して開口する複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するように構成される。このとき、押圧部材における、複数の開口部のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法は、抵抗発熱体の線状部および接続部の線幅以上である。これによって、押圧部材は、抵抗発熱体が配置される領域に対応する発熱部材の内周面部分に、充分な押圧力を付与することができる。そのため、抵抗発熱体が配置される領域に対応する発熱部材の領域部分は、放熱部材の内周面に対して充分に密着し、局部的な伝熱効率の低下を抑制することができる。
【００３３】
また本発明によれば、押圧部材は、その軸線方向の長さが、放熱部材および発熱部材の軸線方向の長さよりも大きくなるように形成されて、放熱部材の軸線方向両端部から外方に延出する延出部を有する。そして、前記延出部には、外部に接続して押圧部材を固定可能に構成される固定アダプタが設けられる。延出部に設けられる固定アダプタを介して押圧部材を外部に固定した場合、押圧部材の発熱部材に対する配置位置が規制される。このように、押圧部材の配置位置が規制されることによって、その規制による外力を、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する押圧力として付与することができる。そのため、押圧部材は、放熱部材の内周面における所定位置に発熱部材を安定的に保持することができる。
【００３４】
また本発明によれば、放熱部材が有する筒状部における、周方向両端部の軸線に関する仰角は、１８０°以上３２０°以下に選ばれる。たとえば、筒状部の外周面に無端状ベルトを接触させて、加熱部材を該無端状ベルトを加熱する部材として用いた場合、筒状部の周方向両端部の軸線に関する仰角を１８０°以上に設定することによって、筒状部の周方向長さは、筒状部の周方向に対応する筒状部と無端状ベルトとの接触長さ（以下、「ニップ長さ」と呼ぶ）以上となる。このように、筒状部の周方向長さをニップ長さ以上とすることによって、加熱部材は、筒状部の外周面における無端状ベルトとの接触面積を充分に大きく確保することができ、消費電力が少ない状態で無端状ベルトを加熱することができる。また、筒状部の周方向長さをニップ長さ以上とすることによって、筒状部の周方向端部における無端状ベルトに対する接触負荷を低減することができ、無端状ベルトが摩耗するのを防止することができる。また、筒状部の周方向端部における無端状ベルトに対する接触負荷を低減可能になると、無端状ベルトを回転駆動させる駆動負荷も低減することができ、エネルギー消費量も低減することができる。また、筒状部の周方向両端部の軸線に関する仰角を３２０°以下に設定することによって、加熱部材における熱容量が大きくなり過ぎるのを防止することができ、加熱部材の表面温度が設定温度に到達するまでの時間が長くなり過ぎるのを防止することができる。
【００３５】
また本発明によれば、放熱部材は、低硬度良熱伝導部材と接触する内周面に、耐熱性および高い熱輻射性を有する材料からなる内面コート層が形成されている。これによって、放熱部材と低硬度良熱伝導部材との界面で腐食が発生するのを防止することができ、長期間にわたって、発熱部材から放熱部材への伝熱効率の低下を防止することができる。
【００３６】
また本発明によれば、放熱部材の外周面には、耐熱性および低摩擦係数を有する材料からなる外面コート層が形成されている。たとえば、放熱部材の外周面に無端状ベルトを接触させて、加熱部材を該無端状ベルトを加熱する部材として用いた場合、放熱部材と無端状ベルトとの間の摩擦力を低減することができ、無端状ベルトが摩耗するのを防止して、無端状ベルトの高い耐久性を確保することができる。また、放熱部材と無端状ベルトとの間の摩擦力が低減可能になると、無端状ベルトの回転をスムースにすることができ、加熱部材の無端状ベルトに対する伝熱効率が低下するのを防止することができる。
【００３７】
また本発明によれば、フッ素を含有するＰＴＦＥ樹脂およびＰＦＡ樹脂の少なくともいずれか１つからなる材料によって、放熱部材と加熱対象物との間の摩擦力が低減可能な外面コート層を実現することができる。
【００３８】
また本発明によれば、定着装置は、第１定着部材と加熱部材との間に張架される無端状ベルトと、無端状ベルトを介して第１定着部材に対向するように配置される第２定着部材とを備え、無端状ベルトと第２定着部材とが接触して形成される定着ニップ部において、トナー像を加熱溶融させて記録媒体上に定着させる。そして、本発明の定着装置は、加熱部材として、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない本発明の前記加熱部材を備えているので、無端状ベルトの表面における温度分布が設定温度に対して均一となり、定着温度がばらつくのが防止されて、均一な定着特性を有する定着装置となる。また、定着装置が備える本発明の前記加熱部材は、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止されたものなので、定着装置は、所望の定着温度を得るまでのウォームアップ時間が短く、消費電力の増大が防止された定着装置となる。
【００３９】
また本発明によれば、画像形成装置は、定着温度が設定温度に対してばらつくのが防止されて均一な定着特性を有する、本発明の前記定着装置を備えているので、均一で高品位な画像を記録媒体上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態である加熱部材２０の構成を示す図である。
【図２】発熱部材２０３の構成を示す図である。
【図３】発熱部材２０３の発熱パターンを示す図である。
【図４】他の発熱パターンを有する発熱部材３０３の構成を示す図である。
【図５】他の発熱パターンを有する発熱部材４０３の構成を示す図である。
【図６】加熱部材２０の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】押圧部材２０４の構成を示す図である。
【図８】固定アダプタ２０５の構成を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態である加熱部材３０の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態である加熱部材３０Ａの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の一形態である定着装置１５の構成を示す図である。
【図１２】定着ベルトが加熱部材に懸架される領域の近傍における定着装置１５の構成を示す図である。
【図１３】定着装置１５の電気的構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施形態である定着装置４０の構成を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施形態である定着装置５０の構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、本発明の第１実施形態である加熱部材２０の構成を示す図である。図１（ａ）は、加熱部材２０の軸線方向に垂直な断面を示し、図１（ｂ）は、加熱部材の軸線方向に平行な断面を示す。加熱部材２０は、放熱部材２０１と、放熱部材２０１の内周面に接触して配置される低硬度良熱伝導部材２０２と、低硬度良熱伝導部材２０２の内周面に接触して配置される発熱部材２０３と、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材２０４とを含んで構成される。加熱部材２０では、発熱部材２０３で発生した熱が、低硬度良熱伝導部材２０２を介して放熱部材２０１に伝導し、放熱部材２０１の外周面に接触する対象物を加熱する。本実施形態の加熱部材２０は、後述する定着装置１５に、好適に搭載することができる。加熱部材２０が加熱する加熱対象物として、定着装置１５に設けられる定着ベルト２５を例に挙げて、以下に説明する。
【００４２】
放熱部材２０１は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部２０１ａと、筒状部２０１ａの周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する屈曲片２０１ｂとを有する。筒状部２０１ａは、外周面において定着ベルト２５に接触するように配置され、発熱部材２０３が発生させる熱を定着ベルト２５に伝導させる。筒状部２０１ａを構成する材料は、特に制限されないが、高い熱伝導性を有する金属材料や合金材料であることが好ましく、その材料としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金などを挙げることができる。筒状部２０１ａは、円筒体の周方向の一部を切り欠いて作製することができ、また板状部材を湾曲させて作製することもできる。
【００４３】
また、筒状部２０１ａにおける周方向両端部の軸線に関する仰角θは、１８０°以上３２０°以下に選ばれることが好ましい。筒状部２０１ａの周方向両端部の軸線に関する仰角θを１８０°以上に設定することによって、筒状部２０１ａの周方向長さは、筒状部２０１ａの周方向に対応する筒状部２０１ａと定着ベルト２５との接触長さ（ニップ長さ）以上となる。このように、筒状部２０１ａの周方向長さをニップ長さ以上とすることによって、加熱部材２０は、筒状部２０１ａの外周面における定着ベルト２５との接触面積を充分に大きく確保することができるので、消費電力が少ない状態で定着ベルト２５を加熱することができ、熱追従性に優れ高速印字においても充分な熱量を筒状部２０１ａから加熱対象物である定着ベルト２５に供給することができる。また、筒状部２０１ａの周方向長さをニップ長さ以上とすることによって、筒状部２０１ａの周方向端部における定着ベルト２５に対する接触負荷を低減することができ、定着ベルト２５が摩耗するのを防止することができる。また、筒状部２０１ａの周方向端部における定着ベルト２５に対する接触負荷を低減可能になると、定着ベルト２５を回転駆動させる駆動負荷も低減することができ、エネルギー消費量も低減することができる。
【００４４】
また、筒状部２０１ａの周方向両端部の軸線に関する仰角θを３２０°以下に設定することによって、加熱部材２０における熱容量が大きくなり過ぎるのを防止することができ、加熱部材２０の表面温度が設定温度に到達するまでの時間が長くなり過ぎるのを防止することができる。
【００４５】
屈曲片２０１ｂは、第１屈曲部２０１１と第２屈曲部２０１２とを有し、筒状部２０１ａの周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する部分である。屈曲片２０１ｂは、たとえば、筒状部２０１ａの周方向両端部を内側に折り曲げることによって形成することができる。
【００４６】
屈曲片２０１ｂの第１屈曲部２０１１は、筒状部２０１ａの周方向両端部の少なくとも一部分から、後述する押圧部材２０４に近接する方向に屈曲する部分である。そして、第２屈曲部２０１２は、第１屈曲部２０１１の端部から、後述する発熱部材２０３に近接する方向に屈曲して押圧部材２０４の内周面に接触し、押圧部材２０４に対して発熱部材２０３に近接する方向への押圧力を付与するように形成されている。本実施形態の加熱部材２０では、発熱部材２０３は、押圧部材２０４によって放熱部材２０１に近接する方向に押圧されて放熱部材２０１の内周面に固定されているが、押圧部材２０４は、第２屈曲部２０１２によって発熱部材２０３に近接する方向に押圧力が付与されるので、この押圧力が発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に押圧する力として作用する。これによって、発熱部材２０３は、放熱部材２０１の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００４７】
また、屈曲片２０１ｂは、筒状部２０１ａの軸線方向に間隔をあけて複数設けられるように構成するのが好ましい。筒状部２０１ａの周方向両端部において、軸線方向の全領域にわたって屈曲片２０１ｂを設けた場合、加熱部材２０の熱容量が大きくなってしまう。第２屈曲部２０１２の周方向に延びる長さを短くすることによって、熱容量が大きくなるのを抑制することができるが、第２屈曲部２０１２による押圧力付与能力が低下するばかりではなく、屈曲片２０１ｂを折り曲げ加工によって形成するときの加工精度向上に対して高コストとなる。これに対して、筒状部２０１ａの軸線方向に間隔をあけて複数の屈曲片２０１ｂを設けることによって、第２屈曲部２０１２の周方向に延びる長さを極端に短くする必要がなく、加工コストが低コストの状態で、加熱部材２０の熱容量が大きくなるのを抑制することができ、加熱部材２０の表面温度が設定温度に到達するまでの時間が長くなり過ぎるのを防止することができる。
【００４８】
複数の第２屈曲部２０１２のそれぞれの形状は、任意に設定することができるが、本実施の形態では矩形状である。そして、屈曲片２０１ｂの大きさは、第２屈曲部２０１２の押圧部材２０４の内周面に接触する合計面積が、放熱部材２０１の筒状部２０１ａに対応する押圧部材２０４の内周面の面積に対して、２０〜７０％の範囲となるように設定されるのが好ましい。第２屈曲部２０１２の押圧部材２０４の内周面に接触する面積割合が２０％未満の場合は、第２屈曲部２０１２による押圧力付与能力が充分に発揮されず、面積割合が７０％を超える場合は、加熱部材２０の熱容量が大きくなり過ぎる。また、複数の屈曲片２０１ｂにおける軸線方向に対する配置間隔および個数は、加熱部材２０の熱容量、第２屈曲部２０１２による押圧力付与能力などを考慮して設定することができ、配置間隔は５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定されるのが好ましい。
【００４９】
低硬度良熱伝導部材２０２は、放熱部材２０１が有する筒状部２０１ａの内周面の全面に接触して設けられる。つまり、低硬度良熱伝導部材２０２は、放熱部材２０１と後述する発熱部材２０３との間に介在する。低硬度良熱伝導部材２０２は、低い硬さおよび高い熱伝導性を有する材料からなる部材である。ここで、本発明における「硬さ」とは、ＪＩＳ Ｋ２２０７に規格化されている、規定重量の針を試料中に垂直に進入させ、進入した長さにより算出される硬さのことである。
【００５０】
低硬度熱伝導部材２０２は、２５℃における硬さが３０以上３００以下であり、かつ熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上３０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料から形成されるのが好ましい。このような物性値を有する低硬度良熱伝導部材２０２を、放熱部材２０１と発熱部材２０３との間に介在させることによって、発熱部材２０３から放熱部材２０１への伝熱効率を低下させることなく、加熱部材２０を構成する各部材の熱膨張差を吸収緩和することができ、各部材間で局部的な剥離が発生するのを防止することができる。
【００５１】
低硬度良熱伝導部材２０２を構成する材料としては、さらに、高温環境下でも熱伝導性に優れ、経時変化が生じ難い材料であることが好ましく、耐熱シリコーングリス、耐熱シリコーン系ゲルシートなどを挙げることができる。また、熱伝導性をさらに向上させるために、金、銀、銅、白金、カーボン、グラファイトなどの粉末を前記材料に添加したものを用いてもよい。
【００５２】
放熱部材２０１と発熱部材２０３との間に隙間が開くと、空気層が介在することになり、熱伝導性が悪くなる。これに対して、放熱部材２０１と発熱部材２０３との間に低硬度良熱伝導部材２０２を配置することによって、熱抵抗を増加させる空気層を除去し、熱伝導性を向上させることができる。
【００５３】
次に、発熱部材２０３について、図２および図３を用いて説明する。図２は、発熱部材２０３の構成を示す図であり、図３は、発熱部材２０３の発熱パターンを示す図である。発熱部材２０３は、後述する押圧部材２０４が内周面に接触して、外周面が低硬度良熱伝導部材２０２の内周面に接触するように保持されている。発熱部材２０３は、第４絶縁層２０３５の表面上に、第３絶縁層２０３４、発熱層２０３３、第２絶縁層２０３２、第１絶縁層２０３１が、この順で積層された積層構造を有し、第１絶縁層２０３１が形成される側の面が低硬度良熱伝導部材２０２の内周面と接触する側の面となり、第４絶縁層２０３５が形成される側の面が押圧部材２０４の外周面と接触する側の面となる。
【００５４】
第１絶縁層２０３１、第２絶縁層２０３２、第３絶縁層２０３４および第４絶縁層２０３５は、耐熱性と電気絶縁性とを兼ね備えた材料によって形成される層であり、各絶縁層は同一の材料によって形成されてもよく、それぞれ別の材料によって形成されてもよい。耐熱性と電気絶縁性とを兼ね備えた材料としては、特に制限されないが、ポリイミド樹脂などの耐熱性ポリマー材料、アルミナなどのセラミックス材料、マイカなどの無機材料を挙げることができる。本実施形態では、第１絶縁層２０３１および第４絶縁層２０３５は、ポリイミド樹脂からなる層であり、第２絶縁層２０３２および第３絶縁層２０３４は、マイカからなる層である。
【００５５】
第１絶縁層２０３１および第２絶縁層２０３２は、発熱層２０３３と低硬度良熱伝導部材２０２との間に介在して両者間の絶縁を確保し、第３絶縁層２０３４および第４絶縁層２０３５は、発熱層２０３３と押圧部材２０４との間に介在して両者間の絶縁を確保する。このように、第１絶縁層２０３１、第２絶縁層２０３２、第３絶縁層２０３４および第４絶縁層２０３５が、通電によって発熱する発熱層２０３３を電気的に絶縁するので、安全な発熱部材２０３を有する加熱部材２０とすることができる。また、発熱層２０３３を電気的に絶縁可能になると、たとえば、アルミニウムやステンレスなどの低熱容量の金属材料を放熱部材２０１の構成材料として用いても、発熱層２０３３との電気的絶縁を確保することができ、放熱部材２０１の構成する材料の選択幅を広げることができる。
【００５６】
発熱層２０３３は、通電によってジュール発熱する抵抗発熱体からなる層であり、筒状部２０１ａの軸線方向両端部のそれぞれに対応して、第１抵抗発熱体２０３３ａからなる発熱領域と、第３抵抗発熱体２０３３ｇからなる発熱領域とが形成され、筒状部２０１ａの軸線方向中央部に対応して、第２抵抗発熱体２０３３ｄからなる発熱領域が形成されている。つまり、発熱層２０３３においては、筒状部２０１ａの軸線方向両端部と中央部とに対応して、発熱領域が３分割されている。なお、発熱層２０３３は、その発熱領域が、筒状部２０１ａの軸線方向両端部と中央部とに対応して３分割され、かつ筒状部２０１ａの周方向に対応して２分割された合計６分割される発熱領域を有するように構成してもよい。
【００５７】
第１抵抗発熱体２０３３ａ、第２抵抗発熱体２０３３ｄおよび第３抵抗発熱体２０３３ｇは、体積抵抗率が１０７．３×１０−８Ωｃｍ程度のニッケルクロムを主成分とした材料などからなる。また、第１抵抗発熱体２０３３ａ、第２抵抗発熱体２０３３ｄおよび第３抵抗発熱体２０３３ｇは、正の抵抗温度特性を有することが好ましい。負の抵抗温度特性を有する抵抗発熱体は、温度が上昇するにつれて抵抗発熱体自身の電気抵抗値が低下するため、抵抗発熱体に流れる電流が大きくなり、消費電力量が大きくなる。そのため、負の抵抗温度特性を有する抵抗発熱体は、省エネ性の観点から好ましくない。
【００５８】
第１抵抗発熱体２０３３ａは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部２０４３ｂと、隣接する線状部２０４３ｂの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部２０４３ａとを含んで構成される。なお、接続部２０４３ａと線状部２０４３ｂとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第１抵抗発熱体２０３３ａの両端部は、それぞれ第１給電端子部２０３３ｂ、第２給電端子部２０３３ｃに接続されている。
【００５９】
また、第２抵抗発熱体２０３３ｄは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部２０４３ｄと、隣接する線状部２０４３ｄの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部２０４３ｃとを含んで構成される。なお、接続部２０４３ｃと線状部２０４３ｄとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第２抵抗発熱体２０３３ｄの両端部のそれぞれは、第３給電端子部２０３３ｅ、第４給電端子部２０３３ｆに接続されている。
【００６０】
また、第３抵抗発熱体２０３３ｇは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部２０４３ｆと、隣接する線状部２０４３ｆの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部２０４３ｅとを含んで構成される。なお、接続部２０４３ｅと線状部２０４３ｆとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第３抵抗発熱体２０３３ｇの両端部は、それぞれ第５給電端子部２０３３ｈ、第６給電端子部２０３３ｉに接続されている。
【００６１】
そして、第１抵抗発熱体２０３３ａの一方端部が接続される第２給電端子部２０３３ｃと、第３抵抗発熱体２０３３ｇの一方端部が接続される第５給電端子部２０３３ｈとは、リード線２０３３ｊを介して接続されている。また、第１抵抗発熱体２０３３ａの他方端部が接続される第１給電端子部２０３３ｂ、および第３抵抗発熱体２０３３ｇの他方端部が接続される第６給電端子部２０３３ｉは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。また、第２抵抗発熱体２０３３ｄのそれぞれが接続される第３給電端子部２０３３ｅおよび第４給電端子部２０３３ｆは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。
【００６２】
以上のような接続構造を有する第１抵抗発熱体２０３３ａ、第２抵抗発熱体２０３３ｄおよび第３抵抗発熱体２０３３ｇは、それぞれ区別された状態で通電可能となるように、加熱制御手段２０６によって通電制御され、発熱層２０３３の軸線方向における発熱量を、通電状態を切替えることによって調整することができるようになっている。つまり、発熱部材２０３は、筒状部２０１ａ表面の軸線方向に対応した温度分布が、所望の温度分布となるように調整可能である。
【００６３】
たとえば、加熱部材２０が加熱対象物である定着ベルト２５を加熱するとき、小サイズの記録紙３２に形成されるトナー像３１を定着させる場合には、加熱制御手段２０６は、筒状部２０１ａの軸線方向中央部に対応して配置される第２抵抗発熱体２０３３ｄにのみ通電するように、第３給電端子部２０３３ｅと第４給電端子部２０３３ｆとの間に電圧を印加して通電制御すればよい。また、大サイズの記録紙３２に形成されるトナー像３１を定着させる場合には、加熱制御手段２０６は、筒状部２０１ａの全面に対応して、第１抵抗発熱体２０３３ａ、第２抵抗発熱体２０３３ｄおよび第３抵抗発熱体２０３３ｇに通電するように通電制御すればよい。このようにして、発熱部材２０３では、異なるサイズの記録紙３２が通紙されても、筒状部２０１ａ表面の軸線方向に対応した温度分布が、所望の温度分布となるように調整可能である。
【００６４】
図４は、他の発熱パターンを有する発熱部材３０３の構成を示す図である。発熱部材３０３は、発熱層３０３３の構成が異なる以外は、前述した発熱部材２０３と同様である。発熱層３０３３は、通電によってジュール発熱する抵抗発熱体からなる層であり、前述した発熱部材２０３が有する発熱層２０３３と同様に、筒状部２０１ａの軸線方向両端部のそれぞれに対応して、第１抵抗発熱体３０３３ａからなる発熱領域と、第３抵抗発熱体３０３３ｇからなる発熱領域とが形成され、筒状部２０１ａの軸線方向中央部に対応して、第２抵抗発熱体３０３３ｄからなる発熱領域が形成されている。
【００６５】
第１抵抗発熱体３０３３ａは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部３０４３ｂと、隣接する線状部３０４３ｂの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部３０４３ａとを含んで構成される。なお、接続部３０４３ａと線状部３０４３ｂとは、同一の材料で形成されている。そして、第１抵抗発熱体３０３３ａの両端部のそれぞれは、第１給電端子部２０３３ｂ、第２給電端子部２０３３ｃに接続されている。
【００６６】
また、第２抵抗発熱体３０３３ｄは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部３０４３ｄと、隣接する線状部３０４３ｄの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部３０４３ｃとを含んで構成される。なお、接続部３０４３ｃと線状部３０４３ｄとは、同一の材料で形成されている。そして、第２抵抗発熱体３０３３ｄの両端部のそれぞれは、第３給電端子部２０３３ｅ、第４給電端子部２０３３ｆに接続されている。
【００６７】
また、第３抵抗発熱体３０３３ｇは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部３０４３ｆと、隣接する線状部３０４３ｆの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部３０４３ｅとを含んで構成される。なお、接続部３０４３ｅと線状部３０４３ｆとは、同一の材料で形成されている。そして、第３抵抗発熱体３０３３ｇの両端部は、それぞれ第５給電端子部２０３３ｈ、第６給電端子部２０３３ｉに接続されている。
【００６８】
そして、第１抵抗発熱体３０３３ａの一方端部が接続される第２給電端子部２０３３ｃと、第３抵抗発熱体３０３３ｇの一方端部が接続される第５給電端子部２０３３ｈとは、リード線２０３３ｊを介して接続されている。また、第１抵抗発熱体３０３３ａの他方端部が接続される第１給電端子部２０３３ｂ、および第３抵抗発熱体３０３３ｇの他方端部が接続される第６給電端子部２０３３ｉは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。また、第２抵抗発熱体３０３３ｄのそれぞれが接続される第３給電端子部２０３３ｅおよび第４給電端子部２０３３ｆは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。
【００６９】
以上のような接続構造を有する第１抵抗発熱体３０３３ａ、第２抵抗発熱体３０３３ｄおよび第３抵抗発熱体３０３３ｇにおいて特徴的な構成は、各接続部３０４３ａ，３０４３ｃ，３０４３ｅの線幅が、各線状部３０４３ｂ，３０４３ｄ，３０４３ｆの線幅よりも幅広であり、接続部の方が線状部よりも低発熱部となるようにしていることである。各接続部３０４３ａ，３０４３ｃ，３０４３ｅの線幅は、できるだけ広くすることが好ましいが、各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇの設置面積が限定されるため、設置面積の中で最適化されることが好ましい。
【００７０】
１本の線路となる各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇにおいては、各接続部３０４３ａ，３０４３ｃ，３０４３ｅが形成される領域部分が折れ曲がり部分となる。本実施形態の発熱部材３０３では、各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇにおける折れ曲がり部分に、各線状部３０４３ｂ，３０４３ｄ，３０４３ｆよりも広幅の線幅を有する各接続部３０４３ａ，３０４３ｃ，３０４３ｅが形成されているので、折れ曲がり部分において局所的に電流が集中して流れるのを防止することができ、各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇが局所的に過度に発熱するのを防止することができる。そのため、各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇが局所的に第３絶縁層２０３４から剥離したり、切断破壊するのを防止することができる。
図５は、他の発熱パターンを有する発熱部材４０３の構成を示す図である。発熱部材４０３は、発熱層４０３３の構成が異なる以外は、前述した発熱部材２０３と同様である。発熱層４０３３は、通電によってジュール発熱する抵抗発熱体からなる層であり、前述した発熱部材２０３が有する発熱層２０３３と同様に、筒状部２０１ａの軸線方向両端部のそれぞれに対応して、第１抵抗発熱体４０３３ａからなる発熱領域と、第３抵抗発熱体４０３３ｇからなる発熱領域とが形成され、筒状部２０１ａの軸線方向中央部に対応して、第２抵抗発熱体４０３３ｄからなる発熱領域が形成されている。
【００７１】
第１抵抗発熱体４０３３ａは、谷部と頂部とが交互に形成されるようにジグザグ形状に屈曲しながら筒状部２０１ａの周方向に延びて、第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部４０４３ｂと、隣接する線状部４０４３ｂの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部４０４３ａとを含んで構成される。なお、接続部４０４３ａと線状部４０４３ｂとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第１抵抗発熱体４０３３ａの両端部のそれぞれは、第１給電端子部２０３３ｂ、第２給電端子部２０３３ｃに接続されている。
【００７２】
また、第２抵抗発熱体４０３３ｄは、谷部と頂部とが交互に形成されるようにジグザグ形状に屈曲しながら筒状部２０１ａの周方向に延びて、第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部４０４３ｄと、隣接する線状部４０４３ｄの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部４０４３ｃとを含んで構成される。なお、接続部４０４３ｃと線状部４０４３ｄとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第２抵抗発熱体４０３３ｄの両端部のそれぞれは、第３給電端子部２０３３ｅ、第４給電端子部２０３３ｆに接続されている。
【００７３】
また、第３抵抗発熱体４０３３ｇは、谷部と頂部とが交互に形成されるようにジグザグ形状に屈曲しながら筒状部２０１ａの周方向に延びて、第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部４０４３ｆと、隣接する線状部４０４３ｆの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部４０４３ｅとを含んで構成される。なお、接続部４０４３ｅと線状部４０４３ｆとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第３抵抗発熱体４０３３ｇの両端部は、それぞれ第５給電端子部２０３３ｈ、第６給電端子部２０３３ｉに接続されている。
【００７４】
そして、第１抵抗発熱体４０３３ａの一方端部が接続される第２給電端子部２０３３ｃと、第３抵抗発熱体４０３３ｇの一方端部が接続される第５給電端子部２０３３ｈとは、リード線２０３３ｊを介して接続されている。また、第１抵抗発熱体４０３３ａの他方端部が接続される第１給電端子部２０３３ｂ、および第３抵抗発熱体４０３３ｇの他方端部が接続される第６給電端子部２０３３ｉは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。また、第２抵抗発熱体４０３３ｄのそれぞれが接続される第３給電端子部２０３３ｅおよび第４給電端子部２０３３ｆは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。
【００７５】
なお、本実施の形態では、前述のように、ジグザグ形状に屈曲しながら１本の線路となるように形成される各抵抗発熱体４０３３ａ，４０３３ｄ，４０３３ｇの線幅が、均一となるように構成したが、各抵抗発熱体の屈曲折れ曲がり部分が、広幅の線幅を有するように構成してもよい。
【００７６】
図６は、加熱部材２０の電気的構成を示すブロック図である。加熱部材２０の発熱部材２０３，３０３，４０３に対する通電は、加熱制御手段２０６によって制御される。以下では、加熱部材２０が発熱部材２０３を備えている場合について説明する。加熱制御手段２０６は、主制御部２０６１と、検出部２０６２と、電力算出部２０６３と、給電制御部２０６４とを含んで構成される。主制御部２０６１は、検出部２０６２と、電力算出部２０６３と、給電制御部２０６４とを統括的に制御する。なお、主制御部２０６１は、検出部２０６２と、給電制御部２０６４とを統括的に制御することから構成されてもよい。加熱制御手段２０６における発熱部材２０３に対する通電制御は、以下に示す２つの通電制御例を挙げることができる。
【００７７】
第１の通電制御例において、加熱制御手段２０６の検出部２０６２は、筒状部２０１ａの軸線方向に対応して分割される発熱領域を構成する各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに流れる電流値および各給電端子部に印加される電圧値を検出する。電力算出部２０６３は、検出部２０６２によって検出された電流値および電圧値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに供給される電力値を算出する。そして、給電制御部２０６４は、電力算出部２０６３によって算出された算出電力値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが設定温度に基づいて設定される所定の温度範囲内で発熱するように、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに対する給電を制御する。
【００７８】
第２の通電制御例において、加熱制御手段２０６の検出部２０６２は、筒状部２０１ａの軸線方向に対応して分割される発熱領域を構成する各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに対応する各給電端子部に印加される電圧値を検出する。電力算出部２０６３は、検出部２０６２によって検出された電圧値および各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇの電気抵抗値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに供給される電力値を算出する。そして、給電制御部２０６４は、電力算出部２０６３によって算出された算出電力値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが設定温度に基づいて設定される所定の温度範囲内で発熱するように、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに対する給電を制御する。
【００７９】
また、加熱制御手段２０６は、検出部２０６２が省略されて構成することもできる。この場合、電力算出部２０６３は、サーミスタなどによる加熱対象物の表面温度の検出結果に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに供給される電力値を算出する。そして、給電制御部２０６４は、電力算出部２０６３によって算出された算出電力値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが設定温度に基づいて設定される所定の温度範囲内で発熱するように、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに対する給電を制御する。
また、加熱制御手段２０６は、電力算出部２０６３が省略されて構成することもできる。検出部２０６２がサーミスタなどによる加熱対象物の表面温度の検出結果に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに電力を供給することもできる。この場合、サイクル制御、位相制御などによって電力を供給し、温度制御することもできる。
【００８０】
次に、押圧部材２０４について、図７を用いて説明する。図７は、押圧部材２０４の構成を示す図である。押圧部材２０４は、円筒体の一部を成す筒状に形成されて、外周面において発熱部材２０３，３０３，４０３の内周面に接触し、発熱部材２０３，３０３，４０３を放熱部材２０１の筒状部２０１ａに近接する方向に弾発的に押圧して、発熱部材２０３，３０３，４０３を保持する。以下では、加熱部材２０が発熱部材２０３を備えている場合について説明する。
【００８１】
押圧部材２０４は、円筒体の周方向の一部を切り欠いて作製することができ、押圧部材２０４における周方向両端部の軸線に関する仰角は、放熱部材２０１の筒状部２０１ａの仰角θと同じにすればよく、１８０°以上３２０°以下に選ばれる。また、押圧部材２０４としては、たとえば、図７（ａ）に示すような板状部材が湾曲されて形成される押圧部材２０４ａ、図７（ｂ）に示すようなメッシュ状に形成される押圧部材２０４ｂ、図７（ｃ）に示すような貫通孔２０４５が形成される押圧部材２０４ｃを挙げることができる。
【００８２】
図７（ａ）に示すような、板状部材が湾曲されて形成される押圧部材２０４ａは、発熱部材２０３の内周面に沿うように、発熱部材２０３の周方向に湾曲して設けられる。なお、押圧部材２０４ａは、厚み方向に貫通して開口する開口部を有しておらず、全面べた板の板状部材が湾曲されて形成されるものである。押圧部材２０４ａは、発熱部材２０３の内周面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１の筒状部２０１ａに近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、発熱部材２０３を筒状部２０１ａの内周面に保持するように作用するので、筒状部２０１ａの内周面における所定位置に発熱部材２０３を安定的に保持することができる。
【００８３】
図７（ｂ）に示すメッシュ状に形成される押圧部材２０４ｂは、弾性力を有する複数の極細い板状部材２０４１が軸線方向に相互に等間隔をあけて配列し、弾性力を有する複数の極細い板状部材２０４２が前記複数の極細い板状部材２０４１に直交して周方向に等間隔をあけて配列して、メッシュ状に形成されている。つまり、メッシュ状に形成される押圧部材２０４ｂは、厚み方向に貫通して開口する複数の開口部２０４３が間隔をあけて規則的に配列するように構成されている。以上のような、メッシュ状に形成される押圧部材２０４ｂは、発熱部材２０３の内周面に沿うように、発熱部材２０３の周方向に湾曲して設けられる。押圧部材２０４ｂは、発熱部材２０３の内周面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１の筒状部２０１ａに近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、発熱部材２０３を筒状部２０１ａの内周面に保持するように作用するので、筒状部２０１ａの内周面における所定位置に発熱部材２０３を安定的に保持することができる。
【００８４】
また、開口部２０４３を有するように構成された押圧部材２０４ｂを備える加熱部材２０は、熱容量が大きくなるのを抑制することができる。しかしながら、開口部２０４３を有する押圧部材２０４ｂは、発熱部材２０３の内周面の全面にわたって均一な押圧力を付与することができず、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の内周面部分に、充分な押圧力が付与されない場合が生じる。このように、発熱部材２０３の内周面において、充分な押圧力が付与されない領域部分では、伝熱効率が低下することになり、異常過熱による剥離・発火が発生する場合がある。
【００８５】
これに対して、押圧部材２０４ｂにおける、複数の開口部２０４３のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法、すなわち極細い板状部材２０４１，２０４２の幅寸法Ｐ２は、発熱部材２０３が有する発熱層２０３３を構成する各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇの各線状部２０４３ｂ，２０４３ｄ，２０４３ｆおよび各接続部２０４３ａ，２０４３ｃ，２０４３ｅの線幅Ｐ１以上となるように設定するのが好ましい。これによって、押圧部材２０４ｂは、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の内周面部分に、充分な押圧力を付与することができる。そのため、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の領域部分は、放熱部材２０１の内周面に対して充分に密着し、局部的な伝熱効率の低下を抑制することができる。なお、加熱部材２０が発熱部材４０３を備えている場合には、押圧部材２０４ｂにおける前記幅寸法Ｐ２は、ジグザグ形状に形成される各線状部４０４３ｂ，４０４３ｄ，４０４３ｆにおける頂部（谷部）の長手寸法Ｐ４、谷部間隔Ｐ５、谷部（頂部）の幅寸法Ｐ６、および抵抗発熱体の線幅以上となるように設定すればよい。
【００８６】
図７（ｃ）に示すような貫通孔２０４５が形成される押圧部材２０４ｃは、弾性力を有する単一の板状部材２０４４の表面に、円形状の複数の貫通孔２０４５が間隔をあけて規則的に形成されている。以上のような、貫通孔２０４５に形成される押圧部材２０４ｃは、発熱部材２０３の内周面に沿うように、発熱部材２０３の周方向に湾曲して設けられる。押圧部材２０４ｃは、発熱部材２０３の内周面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１の筒状部２０１ａに近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、発熱部材２０３を筒状部２０１ａの内周面に保持するように作用するので、筒状部２０１ａの内周面における所定位置に発熱部材２０３を安定的に保持することができる。
【００８７】
また、前記押圧部材２０４ｂと同様に、押圧部材２０４ｃにおける、複数の貫通孔２０４５のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法Ｐ３は、各線状部２０４３ｂ，２０４３ｄ，２０４３ｆおよび各接続部２０４３ａ，２０４３ｃ，２０４３ｅの線幅Ｐ１以上となるように設定するのが好ましい。これによって、押圧部材２０４ｃは、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の内周面部分に、充分な押圧力を付与することができる。そのため、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の領域部分は、放熱部材２０１の内周面に対して充分に密着し、局部的な伝熱効率の低下を抑制することができる。なお、加熱部材２０が発熱部材４０３を備えている場合には、押圧部材２０４ｃにおける前記幅寸法Ｐ３は、ジグザグ形状に形成される各線状部４０４３ｂ，４０４３ｄ，４０４３ｆにおける頂部（谷部）の長手寸法Ｐ４、谷部間隔Ｐ５、谷部（頂部）の幅寸法Ｐ６、および抵抗発熱体の線幅以上となるように設定すればよい。
【００８８】
また、押圧部材２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ（以下、３種の押圧部材をまとめて「押圧部材２０４」と称す）を構成する材料は、特に制限されないが、ステンレス鋼、スプリング鋼などの金属、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの耐熱性樹脂、湾曲させても破壊されることのない曲がるセラミックスであるジルコニア薄板などを挙げることができる。このような材料で構成される押圧部材２０４は、高強度かつ高靭性を有する部材となるので、湾曲されても破壊されることなく大きな弾力性を有し、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する力が大きくなる。そのため、発熱部材２０３は、放熱部材２０１の筒状部２０１ａの内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００８９】
また、押圧部材２０４は、放熱部材２０１が有する筒状部２０１ａの周方向における曲率半径Ｒ１よりも大きい周方向の曲率半径Ｒ２を有する部材を変形させて、筒状部２０１ａの内側に配置されることが好ましい。このように、加熱部材２０において放熱部材２０１の内側に配置される押圧部材２０４が変形された状態で配置されることによって、押圧部材２０４には、変形を復元しようとする力が働き、この復元しようとする復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、押圧部材２０４が有する復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１の内周面に保持するように作用するので、発熱部材２０３は、放熱部材２０１の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００９０】
また、押圧部材２０４における周方向の長さは、放熱部材２０１の筒状部２０１ａの周方向長さと略等しく設定されるが、押圧部材２０４における軸線方向の長さは、放熱部材２０１が有する筒状部２０１ａ、および発熱部材２０３の軸線方向の長さよりも大きくなるように設定される。そして、本実施形態では、押圧部材２０４は、筒状部２０１ａの軸線方向両端部から外方に延出する延出部２０４０を有するように構成されている。さらに、各端部に対応する前記延出部２０４０のそれぞれには、外部と接続して押圧部材２０４を固定可能に構成される固定アダプタ２０５が設けられる。
【００９１】
図８は、固定アダプタ２０５の構成を示す図である。押圧部材２０４の延出部２０４０に設けられる固定アダプタ２０５は、フレーム接続部２０５ａと、接続孔２０５ｂと、押圧部材支持部２０５ｃと、アダプタ開口部２０５ｄとを含んで構成される。固定アダプタ２０５は、たとえば、アルミニウムなどの金属からなる。また、固定アダプタ２０５の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、押圧部材支持部２０５ｃが略円柱状に形成されている。
【００９２】
押圧部材支持部２０５ｃには、押圧部材２０４の延出部２０４０が挿通可能な大きさで厚み方向に貫通して開口するアダプタ開口部２０５ｄが形成されている。そして、フレーム接続部２０５ａは、押圧部材支持部２０５ｃの側面の一部分から外方に突出するように形成され、そのフレーム接続部２０５ａには、厚み方向に貫通して開口する接続孔２０５ｂが形成されている。
【００９３】
固定アダプタ２０５は、押圧部材２０４の延出部２０４０がアダプタ開口部２０５ｄに挿通された状態で、フレーム接続部２０５ａに形成される接続孔２０５ｂに挿通されるねじ部材などを介して外部の部材に接続されることによって、押圧部材２０４を外部の部材に固定する。このように、延出部２０４０に設けられる固定アダプタ２０５を介して押圧部材２０４を外部の部材に固定することによって、押圧部材２０４の発熱部材２０３に対する配置位置が規制される。そして、押圧部材２０４の配置位置が規制されることによって、その規制による外力を、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧力として付与することができる。そのため、押圧部材２０４は、放熱部材２０１の内周面における所定位置に発熱部材２０３を安定的に保持することができる。
【００９４】
以上のように、本実施形態の加熱部材２０は、放熱部材２０１と、放熱部材２０１の内周面に接触して配置される低硬度良熱伝導部材２０２と、低硬度良熱伝導部材２０２の内周面に接触して配置される発熱部材２０３と、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材２０４とを含んで構成される。そして、発熱部材２０３は、押圧部材２０４によって放熱部材２０１に近接する方向に押圧されて放熱部材２０１の内周面に固定されているが、押圧部材２０４には第２屈曲部２０１２によって発熱部材２０３に近接する方向に押圧力が付与されるので、発熱部材２０３は、放熱部材２０１の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。さらに、放熱部材２０１と発熱部材２０３との間には、低い硬さおよび高熱伝導性を有する材料からなる低硬度良熱伝導部材２０２が配置されているので、発熱部材２０３から放熱部材２０１への伝熱効率を低下させることなく、加熱部材２０を構成する各部材の熱膨張差を吸収緩和することができ、各部材間で局部的な剥離が発生するのを防止することができる。
【００９５】
このように、本実施形態の加熱部材２０は、放熱部材２０１の内周面に対する発熱部材２０３の密着性が高い状態で維持された上で、各部材間で局部的な剥離が発生するのが防止されるので、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止され、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない加熱部材となる。そのため、加熱部材２０は、設定温度に到達するまでのウォームアップ時間の短縮や表面の温度分布均一性を短時間のうちに確保することができ、高速印字においても充分な熱量を放熱部材２０１から加熱対象物である定着ベルト２５に供給することができる。
【００９６】
図９は、本発明の第２実施形態である加熱部材３０の構成を示す図である。本実施形態の加熱部材３０は、前述した加熱部材２０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。加熱部材３０は、前述した加熱部材２０が有する放熱部材２０１を放熱部材３０１に代えたこと以外は加熱部材２０と同様である。加熱部材３０において特徴的な構成は、放熱部材３０１の筒状部３０１ａの内周面に内面コート層３０１３が形成され、外周面に外面コート層３０１４が形成されていることである。
【００９７】
内面コート層３０１３は、耐熱性および高い熱輻射性を有する材料（たとえば、広い波長域において放射率が０．９〜１．０であり、かつ耐熱性を有する材料）からなる。筒状部３０１ａの内周面に耐熱性および高い熱輻射性を有する材料からなる内面コート層３０１３が形成された放熱部材３０１は、発熱部材２０３で発生する熱を高効率で吸収および放熱して、加熱対象物である定着ベルト２５に対して高効率で熱を伝達することができる。
【００９８】
耐熱性および高い熱輻射性を有する材料としては、シリコーン系樹脂などを挙げることができる。そして、内面コート層３０１３は、たとえば、前記材料が溶媒に溶解または分散された液状物を、筒状部３０１ａの内周面にスプレー塗布することによって形成することができる。具体的には、内面コート層３０１３は、シリコーン系樹脂からなる材料である、オキツモ株式会社製のＢ−６００を、筒状部３０１ａの内周面にスプレー塗布することによって形成することができる。以上のように、低硬度良熱伝導部材２０２と接触する筒状部３０１ａの内周面に内面コート層３０１３を形成することによって、筒状部３０１ａと低硬度良熱伝導部材２０２との界面で腐食が発生するのを防止することができ、長期間にわたって、発熱部材２０３から放熱部材３０１への伝熱効率の低下を防止することができる。
【００９９】
外面コート層３０１４は、耐熱性および低摩擦係数を有する材料からなる。耐熱性および低摩擦係数を有する材料としては、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を挙げることができ、これらのフッ素樹脂を１種で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１００】
以上のように、加熱対象物である定着ベルト２５が接触する筒状部３０１ａの外周面に外面コート層３０１４を形成することによって、筒状部３０１ａと定着ベルト２５との間の摩擦力を低減することができ、定着ベルト２５が摩耗するのを防止して、定着ベルト２５の高い耐久性を確保することができるとともに、定着ベルト２５を回転駆動させる定着ローラ１５ａおよび加圧ローラ１５ｂへの負荷も低減して各ローラの高い耐久性を確保し、低電力で回転駆動させることができる。また、筒状部３０１ａと定着ベルト２５との間の摩擦力が低減可能になると、定着ベルト２５の回転をスムースにすることができ、加熱部材３０の定着ベルト２５に対する伝熱効率が低下するのを防止することができる。
図１０は、本発明の第３実施形態である加熱部材３０Ａの構成を示す図である。本実施形態の加熱部材３０Ａは、前述した加熱部材２０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。加熱部材３０Ａは、前述した加熱部材２０が有する放熱部材２０１を放熱部材３０２に代えたこと以外は加熱部材２０と同様である。加熱部材３０Ａが有する放熱部材３０２は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部３０２ａと、筒状部３０２ａの周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する屈曲片３０２ｂとを有する。前述した放熱部材２０１の屈曲片２０１ｂが２つの屈曲部２０１１，２０１２を有するのに対して、放熱部材３０２の屈曲片３０２ｂは、１つの第１屈曲部３０２１のみを有するように構成されている。
【０１０１】
屈曲片３０２ｂの第１屈曲部３０２１は、筒状部３０２ａの周方向両端部の少なくとも一部分から押圧部材２０４に近接する方向に屈曲し、遊端部が押圧部材２０４の内周面に接触して押圧部材２０４に対して発熱部材２０３に近接する方向への押圧力を付与するように形成されている。
【０１０２】
本実施形態の加熱部材３０Ａでは、発熱部材２０３は、押圧部材２０４によって放熱部材３０２に近接する方向に押圧されて放熱部材３０２の内周面に固定されているが、押圧部材２０４は、第１屈曲部３０２１によって発熱部材２０３に近接する方向に押圧力が付与されるので、この押圧力が発熱部材２０３を放熱部材３０２に近接する方向に押圧する力として作用する。これによって、発熱部材２０３は、放熱部材３０２の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【０１０３】
図１１は、本発明の実施の一形態である定着装置１５の構成を示す図である。また、図１２は、定着ベルトが加熱部材に懸架される領域の近傍における定着装置１５の構成を示す図である。定着装置１５は、後述する画像形成装置１００に備えられる装置であって、記録媒体である記録紙３２上に担持されるトナー像３１を加熱加圧して、記録紙３２上に定着する装置である。そして、定着装置１５は、前述した本実施形態の加熱部材２０，３０，３０Ａのいずれかの加熱部材を備える。定着装置１５が加熱部材２０を備えた場合について、以下に説明する。
【０１０４】
定着装置１５は、第１定着部材である定着ローラ１５ａと、第２定着部材である加圧ローラ１５ｂと、無端状ベルトである定着ベルト２５と、加熱部材２０とを含んで構成される。定着装置１５においては、定着ベルト２５が定着ローラ１５ａと加熱部材２０との間に張架され、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａに対向するように配置されている。そして、定着ローラ１５ａと加熱部材２０とは、定着ローラ１５ａの軸線方向において、略平行となるように配置されている。つまり、定着ローラ１５ａの軸線と、加熱部材２０の軸線とは、略平行である。これによって、定着ローラ１５ａと加熱部材２０との間に張架される定着ベルト２５が摺動するとき、蛇行するのを防止して、定着ベルト２５の耐久性を高く維持することができる。
【０１０５】
定着装置１５は、加熱部材２０が定着ベルト２５と接触して定着ベルト２５を加熱し、定着ベルト２５と加圧ローラ１５ｂとで形成する定着ニップ部１５ｃを、所定の定着速度および複写速度で記録媒体である記録紙３２が通過したとき、記録紙３２上に担持されている未定着のトナー像３１を記録紙３２上に加熱加圧して定着する装置である。
【０１０６】
なお、未定着のトナー像３１は、たとえば、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）、非磁性二成分現像剤（非磁性トナーおよびキャリア）、磁性現像剤（磁性トナー）などの現像剤（トナー）によって形成される。また、定着速度とは所謂プロセス速度であり、複写速度とは１分あたりのコピー枚数のことである。また、記録紙３２が定着ニップ部１５ｃを通過するときには、定着ベルト２５は、記録紙３２のトナー像担持面とは反対側の面に当接するようになっている。
【０１０７】
定着ローラ１５ａは、定着ベルト２５を介して加圧ローラ１５ｂに圧接することで定着ニップ部１５ｃを形成するとともに、駆動モータ（駆動手段）１１３により回転軸線まわりに回転方向Ａ方向に回転駆動することによって、定着ベルト２５を搬送する。定着ローラ１５ａは、直径が３０ｍｍで、その内側から順に芯金、弾性層が形成された２層構造からなり、芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられる。また、弾性層にはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適している。なお、本実施の形態では、定着ローラ１５ａが定着ベルト２５を介して加圧ローラ１５ｂに圧接するときの力は、２１６Ｎ程度である。
【０１０８】
加圧ローラ１５ｂは、定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａに対向しかつ圧接し、回転軸線まわりに回転自在に設けられている。加圧ローラ１５ｂは、定着ローラ１５ａの回転に従動して回転方向Ｂ方向に回転する。加圧ローラ１５ｂは、その内側から順に芯金、弾性層、離型層が形成された３層構造からなっている。芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられる。また、弾性層にはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、離型層にはＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が適している。加圧ローラ１５ｂは、たとえば、ローラ直径が３０ｍｍで、芯金に直径２４ｍｍ（肉厚２ｍｍ）の鉄（ＳＴＫＭ）パイプ、弾性層に厚みが３ｍｍのシリコンソリッドゴム、離型層に厚みが３０μｍのＰＦＡチューブからなるローラを用いることができる。
【０１０９】
また、加圧ローラ１５ｂの内部には、加圧ローラ１５ｂを加熱するヒータランプ２６（たとえば、定格電力４００Ｗ）が配置されている。後述する装置制御手段１１１が電源回路１１１１からヒータランプ２６に電力を供給（通電）させることによって、ヒータランプ２６が発光し、ヒータランプ２６から赤外線が放射される。これによって、加圧ローラ１５ｂの内周面が赤外線を吸収して加熱され、加圧ローラ１５ｂ全体が加熱される。なお、上述したヒータランプ２６は、加圧ローラ１５ｂの内面より加熱するものであるが、これとは別に外周面加熱用のローラにて、加圧ローラ１５ｂの表面より加熱する方法も構成可能である。
【０１１０】
定着ベルト２５は、加熱部材２０によって所定の温度に加熱され、定着ニップ部１５ｃを通過する未定着のトナー像３１が形成された記録紙３２を加熱する。定着ベルト２５は、無端状のベルトで、加熱部材２０と定着ローラ１５ａによって懸架され、定着ローラ１５ａに所定の角度で巻きかかっている。定着ベルト２５は、定着ローラ１５ａの回転時には、定着ローラ１５ａに従動して回転方向Ａ方向に回転するようになっている。定着ベルト２５は、ポリイミドなどの耐熱性樹脂あるいはステンレスやニッケルなどの金属材料からなる中空円筒状の基材の表面に、弾性層として耐熱性および弾性に優れたエラストマー材料（たとえばシリコンゴム）が形成され、さらにその表面に離型層として耐熱性および離型性に優れた合成樹脂材料（たとえばＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂）が形成された３層構造となっている。また、基材のポリイミドにフッ素樹脂を内添してもよい。これによって、加熱部材２０との摺動負荷を低減することができる。
【０１１１】
定着装置１５に備えられる加熱部材２０は、放熱部材２０１の筒状部２０１ａの外周面において定着ベルト２５に接触して、定着ベルト２５を所定の温度に加熱する。定着装置１５が備える加熱部材２０は、前述したように、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに３分割された発熱部材２０３と、押圧部材２０４とを含む。
【０１１２】
押圧部材２０４の軸線方向両端部に設けられる延出部２０４０には、各端部に対応して２つの固定アダプタ２０５が設けられており、押圧部材２０４は、固定アダプタ２０５を介して定着装置１５のサイドフレーム１１０に固定されている。このように、押圧部材２０４が固定アダプタ２０５を介してサイドフレーム１１０に固定されているので、加熱部材２０自身が定着ベルト２５との摩擦力で回転してしまうのが防止される。そのため、加熱部材２０が有する発熱部材２０３に高電流が供給されても、安全性を充分に確保することができる。さらに、押圧部材２０４が固定アダプタ２０５を介してサイドフレーム１１０に固定されているので、押圧部材２０４の発熱部材２０３に対する配置位置が規制される。このように、押圧部材２０４の配置位置が規制されることによって、その規制による外力（定着ベルト２５と押圧部材２０４との間に作用するベルトテンション）を、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧力として付与することができる。
【０１１３】
また、定着装置１５は、定着ベルト２５が回転摺動するときに蛇行するのを防止する蛇行防止用カラーが、押圧部材２０４の延出部２０４０に配設されるように構成されてもよい。蛇行防止用カラーとしては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなるカラーを用いることができるが、これに限定されるものではなく、押圧部材２０４の延出部２０４０と独立で回転できる構成のものであればよい。このように、蛇行防止用カラーが独自に回転自在であるので、定着ベルト２５が蛇行防止用カラーに当接しても負荷がかかることなく摺動せず、定着ベルト２５がわれてしまうのを防止して、定着ベルト２５の耐久性を高く維持することができる。なお、定着ベルト２５の回転状態によっては、延出部２０４０に蛇行防止用カラーを設置せず、定着ローラ１５ａのみに蛇行防止用カラーを設置することもできる。
【０１１４】
また、定着装置１５においては、温度検知手段として、加熱部材２０に接触する定着ベルト２５の周面近傍には発熱体側サーミスタ２４ａ、加圧ローラ１５ｂの周面近傍には加圧ローラ側サーミスタ２４ｂが配設されており、それぞれの表面温度を検出するようになっている。本実施の形態における発熱体側サーミスタ２４ａは、非接触式の温度検知手段であり、赤外線検知型の温度センサである。接触式の温度検知手段を定着ベルト２５に接触して配置する構成では、定着ベルト２５と接触する界面において、接触式温度検知手段が、定着ベルト２５の表面離型層を摩耗させる場合がある。このようにして定着ベルト２５の表面離型層が損傷、劣化した場合には、トナー像３１に対する定着性に影響を及ぼし、記録紙３２上に劣悪な定着画像が形成されてしまう。また、定着ベルト２５の周面近傍には、定着ベルト２５の異常昇温を検知して、所定の温度以上になると電源回路１１１１を切断するサーモスタットまたはサーマルプロテクタ２４ｃが配設されている。
【０１１５】
次に、定着装置１５における電気的制御を説明する。図１３は、定着装置１５の電気的構成を示すブロック図である。定着装置１５では、発熱体側サーミスタ２４ａおよび加圧ローラ側サーミスタ２４ｂによって検出された温度データ、サーマルプロテクタ２４ｃによって検出された定着ベルト２５の異常昇温データに基づいて、温度制御手段としての制御回路１１１２が、定着ベルト２５、加圧ローラ１５ｂの表面温度を所定の温度にするように、電源回路１１１１を介して、加熱部材２０が有する発熱部材２０３およびヒータランプ２６への通電を制御する。また、制御回路１１１２は、駆動モータ１１３を制御して、定着ローラ１５ａを回転軸線まわりに回転させて、定着ベルト２５を回転させる。そして、制御回路１１１２および電源回路１１１１は、定着装置１５の全動作を制御する装置制御手段１１１によって統括的に制御される。
【０１１６】
具体的には、装置制御手段１１１は、画像形成指示の入力を受けると、電源回路１１１１に電力供給を指示する制御信号を出力する。ここで、画像形成指示は、後述する画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられる操作パネルまたは画像形成装置１００に接続されるコンピュータなどの外部機器から入力される指示であり、この画像形成指示が入力されることによって、定着装置１５は定着処理動作を開始する。
【０１１７】
装置制御手段１１１から制御信号が入力された電源回路１１１１は、加熱制御手段２０６を介して、加熱部材２０の発熱部材２０３に電力を供給して定着ベルト２５を加熱させ、ヒータランプ２６に電力を供給して加圧ローラ１５ｂを加熱させる。発熱体側サーミスタ２４ａが検出した定着ベルト２５の表面温度データに関する信号、加圧ローラ側サーミスタ２４ｂが検出した加圧ローラ１５ｂの表面温度データに関する信号、サーマルプロテクタ２４ｃが検出した定着ベルト２５の異常昇温データに関する信号が制御回路１１１２に入力される。
【０１１８】
装置制御手段１１１に制御された制御回路１１１２は、入力された信号に基づいて、定着ベルト２５、加圧ローラ１５ｂの表面温度が所定の温度（定着温度）となるように、電源回路１１１１からの加熱部材２０およびヒータランプ２６に対する供給電力を制御する。具体的には、電源回路１１１１に制御された加熱制御手段２０６は、発熱体側サーミスタ２４ａによって検出された温度データに基づいて、または該温度データと電力算出部２０６３が算出した電力算出値とに基づいて、加熱部材２０に対する供給電力を制御する。また、電源回路１１１１は、加圧ローラ側サーミスタ２４ｂによって検出された温度データに基づいて、ヒータランプ２６に対する供給電力を制御する。
【０１１９】
制御回路１１１２は、入力された信号に基づいて、定着ベルト２５および加圧ローラ１５ｂの表面温度が所定の定着温度になったと判断すると、駆動モータ１１３を制御して、定着ローラ１５ａを回転軸線まわりに回転させて、定着ベルト２５を回転させる。このように定着ベルト２５が回転すると、定着ベルト２５と加圧ローラ１５ｂとの間に形成される定着ニップ部１５ｃに、未定着のトナー像３１が形成される記録紙３２が搬送される。このとき、記録紙３２は、未定着のトナー像３１を担持した面を定着ベルト２５側に向けて搬送される。そして、記録紙３２上の未定着のトナー像３１が定着ベルト２５の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト２５から熱が付与され、また加圧力を受けて記録紙３２の表面に定着される。
【０１２０】
以上のように構成される定着装置１５は、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない本実施形態の加熱部材２０を備えているので、定着ベルト２５の表面における温度分布が設定温度に対して均一となり、定着温度がばらつくのが防止されて、均一な定着特性を有する定着装置となる。また、定着装置１５が備える本実施形態の加熱部材２０は、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止されたものなので、定着装置１５は、所望の定着温度を得るまでのウォームアップ時間が短く、消費電力の増大が防止された定着装置となる。
【０１２１】
なお、本実施形態では、定着装置１５は、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａと圧接する圧接部にて定着ニップ部１５ｃが形成されるように構成したが、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト２５を介して加熱部材２０と圧接する圧接部にて定着ニップ部が形成されるように構成してもよい。
【０１２２】
図１４は、本発明の他の実施形態である定着装置４０の構成を示す図である。定着装置４０は、未定着のトナー像３１が担持される記録紙３２の搬送方向上流側に配置される第１定着手段４５０と、搬送方向下流側に配置される第２定着手段４６０とが鉛直方向に並んで配置されるように構成されている。第１定着手段４５０と第２定着手段４６０との間には、搬送ガイド板または搬送ローラなどのガイド部材が設けられており、第１定着手段４５０の定着ニップ部で定着処理された記録紙３２は、ガイド部材に沿って搬送されて、第２定着手段４６０の定着ニップ部で定着処理されて排出されるようになっている。定着装置４０は、定着装置１５に代えて後述する画像形成装置１００に搭載可能である。また、定着装置４０が有する第１定着手段４５０および第２定着手段４６０のそれぞれは、前述した本実施形態の加熱部材２０，３０，３０Ａのいずれかの加熱部材を備える。第１定着手段４５０および第２定着手段４６０のそれぞれが、加熱部材２０を備えた場合について、以下に説明する。
【０１２３】
第１定着手段４５０は、加熱部材２０と、第１定着ローラ４５２と、第１加圧ローラ４５３と、前述した定着ベルト２５と同様に構成される第１定着ベルト４５４とを含んで構成される。第１定着手段４５０においては、第１定着ベルト４５４が第１定着ローラ４５２と加熱部材２０との間に張架され、第１加圧ローラ４５３が第１定着ベルト４５４を介して第１定着ローラ４５２に対向するように配置されている。
【０１２４】
第１定着手段４５０が備える加熱部材２０は、前述したように、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに３分割された発熱部材２０３と、押圧部材２０４とを含む。また、押圧部材２０４の延出部２０４０には固定アダプタ２０５が設けられており、押圧部材２０４は、固定アダプタ２０５を介して定着装置４０のサイドフレームに固定されている。
【０１２５】
本実施形態では、放熱部材２０１の筒状部２０１ａは、肉厚０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が２０ｍｍ（直径４０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが２３５°（狭角が１２５°）となるように作製されたものであり、外周面において第１定着ベルト４５４と接触して、発熱部材２０３で発生した熱を第１定着ベルト４５４に伝達する。
【０１２６】
発熱部材２０３は、前述したように、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに対応して３分割されており、各発熱領域は、それぞれ区別された状態で通電可能となっている。発熱部材２０３は、通紙する記録紙３２の通紙サイズや厚みに応じて、各発熱領域が適宜通電制御されて、発熱する。本実施の形態では、発熱部材２０３は１１００Ｗの発熱量で発熱し、中央部が６００Ｗ、軸線方向両端部がそれぞれ２５０Ｗである。なお、発熱部材２０３に代えて、前述した発熱部材３０３を用いてもよい。
【０１２７】
また、加熱部材２０に巻き掛けられた第１定着ベルト４５４の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する第１発熱体側サーミスタ４５５が配置されている。
【０１２８】
第１定着ローラ４５２は、第１定着ベルト４５４を介して第１加圧ローラ４５３に圧接することで定着ニップ部を形成するとともに、駆動モータ１１３により回転軸線まわりに回転方向Ｇ方向に回転駆動することによって、第１定着ベルト４５４を搬送する。第１定着ローラ４５２は、その内側から順に芯金４５２ａ、弾性層４５２ｂが形成された２層構造からなり、芯金４５２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられ、本実施の形態では芯金４５２ａは、アルミニウムからなる外径４０ｍｍの部材である。また、弾性層４５２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４５２ｂは、熱伝導率が小さいシリコン発泡スポンジからなる厚さ５ｍｍの部材である。こうして構成された第１定着ローラ４５２の表面硬さは６８度（アスカーＣ硬度）である。
【０１２９】
また、第１定着ローラ４５２の第１定着ベルト４５４の巻き掛け部分（加熱ニップ部）の周面近傍には、第１定着ローラ４５２に巻き掛けられた第１定着ベルト４５４の周面温度を非接触で検出する第１定着ローラ側サーミスタ４５６が配置されている。
【０１３０】
第１加圧ローラ４５３は、第１定着ベルト４５４を介して第１定着ローラ４５２に対向しかつ圧接し、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｈ方向に回転駆動するように設けられている。第１定着ベルト４５４および第１定着ローラ４５２と第１加圧ローラ４５３とは、互いに逆方向に回転する。第１加圧ローラ４５３は、その内側から順に芯金４５３ａ、弾性層４５３ｂ、離型層４５３ｃが形成された３層構造からなっている。芯金４５３ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられ、本実施の形態では芯金４５３ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４５３ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４５３ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。また、離型層４５３ｃにはＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が適しており、本実施の形態では離型層４５３ｃはＰＦＡからなる厚さ約３０μｍの部材である。こうして構成された第１加圧ローラ４５３の表面硬さは７５度（アスカーＣ硬度）である。
【０１３１】
また、第１加圧ローラ４５３の内部には、第１加圧ローラ４５３を加熱する第１ヒータランプ４５３ｄ（たとえば、定格電力４５０Ｗ）が配置されている。装置制御手段１１１が電源回路１１１１から第１ヒータランプ４５３ｄに電力を供給（通電）させることによって、第１ヒータランプ４５３ｄが発光し、第１ヒータランプ４５３ｄから赤外線が放射される。これによって、第１加圧ローラ４５３の内周面が赤外線を吸収して加熱され、第１加圧ローラ４５３全体が加熱される。また、第１加圧ローラ４５３の周面には、第１加圧ローラ４５３の周面温度を接触で検出する第１加圧ローラ側サーミスタ４５７が配置されている。また、第１加圧ローラ４５３には、第１加圧ローラ４５３表面を素早く加熱する外部加熱装置やクリーニングローラ、オイル塗布ローラを設けた構成としてもよい。
【０１３２】
第１定着ローラ４５２および第１加圧ローラ４５３は、外径が５０ｍｍであり、図示していない弾性部材（バネ部材）によって、所定の荷重（ここでは、６００Ｎ）で互いに圧接される。これにより、第１定着ローラ４５２と第１加熱手段４５１とに架け渡された第１定着ベルト４５４の周面と第１加圧ローラ４５３周面との間に定着ニップ部が形成される。当該定着ニップ部は、第１定着ベルト４５４と第１加圧ローラ４５３とが互いに当接する部分であり、本実施の形態では、９ｍｍである。第１定着ローラ４５２が所定の温度（ここでは、１８０℃）に加熱され、記録紙３２は、この定着ニップ部を通過することで、未定着のトナー像３１が加熱溶融し画像が定着されるようになっている。記録紙３２が定着ニップ部を通過するときには、第１定着ベルト４５４は記録紙３２のトナー画像形成面に当接する一方、第１加圧ローラ４５３は記録紙３２におけるトナー画像形成面とは反対の面に当接するようになっている。
【０１３３】
第１定着ローラ４５２および第１加圧ローラ４５３の回転速度に応じて、所定の定着速度および複写速度で、定着ニップ部に記録紙３２が搬送され、未定着のトナー像３１が記録紙３２に熱および圧力により定着される。ここで、定着速度とは、いわゆるプロセス速度のことで、たとえば、モノクロ印字を行う場合には３５５ｍｍ／ｓｅｃでありカラー印字を行う場合には２２０ｍｍ／ｓｅｃで回転し、複写速度とは、１分あたりのコピー枚数のことで、たとえば、モノクロ印字では７０枚／分、カラー印字では６０枚／分である。
【０１３４】
また、第１定着手段４５０には、第１定着ベルト４５４の表面をクリーニングする図示しないウェブクリーニング装置が配置されている。
【０１３５】
また、定着装置４０は、前述した定着装置１５と同様に、装置制御手段１１１を備えており、装置制御手段１１１の制御回路１１１２は、各サーミスタ４５５，４５６，４５７により検出された温度データに基づいて、加熱部材２０が有する放熱部材２０１、第１定着ベルト４５４、第１加圧ローラ４５３が所定の温度になるように、電源回路１１１１を介して加熱制御手段２０６を制御して、発熱部材２０３および第１ヒータランプ４５３ｄへの通電を制御させる。
【０１３６】
次に、第２定着手段４６０について説明する。第２定着手段４６０は、加熱部材２０と、第２定着ローラ４６２と、第２加圧ローラ４６３と、前述した定着ベルト２５と同様に構成される第２定着ベルト４６４とを含んで構成される。第２定着手段４６０においては、第２定着ベルト４６４が第２定着ローラ４６２と加熱部材２０との間に張架され、第２加圧ローラ４６３が第２定着ベルト４６４を介して第２定着ローラ４６２に対向するように配置されている。第２定着手段４６０の基本構成は、第１定着手段４５０と同じであるが、加熱部材２０の構成と、第２定着ローラ４６２の構成とが異なっている。
【０１３７】
第２定着手段４６０に備えられる加熱部材２０は、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに対応して３分割され、かつ放熱部材２０１の周方向に対応して２分割された合計６分割された発熱部材２０３と、押圧部材２０４とを含む。また、押圧部材２０４の延出部２０４０には固定アダプタ２０５が設けられており、押圧部材２０４は、固定アダプタ２０５を介して定着装置４０のサイドフレームに固定されている。
【０１３８】
放熱部材２０１は、外周面において第２定着ベルト４６４と接触して発熱部材２０３で発生した熱を第２定着ベルト４６４に伝達する。
【０１３９】
第２定着手段４６０に備えられる加熱部材２０においては、発熱部材２０３は、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに対応して３分割され、かつ放熱部材２０１の周方向に対応して２分割されており、合計６分割された各発熱領域は、それぞれ区別された状態で通電可能となっている。発熱部材２０３は、通紙する記録紙３２の通紙サイズや厚みに応じて、各発熱領域が適宜通電制御されて、発熱する。本実施の形態では、第２定着手段４６０に備えられる加熱部材２０は９００Ｗの発熱量で発熱し、中央部の２つの発熱領域の合計が６００Ｗ、軸線方向両端部の４つの発熱領域の合計が３００Ｗである。
【０１４０】
また、加熱部材２０に巻き掛けられた第２定着ベルト４６４の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する第２発熱体側サーミスタ４６５が配置されている。
【０１４１】
第２定着ローラ４６２は、第２定着ベルト４６４を介して第２加圧ローラ４６３に圧接することで定着ニップ部を形成するとともに、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｉ方向に回転駆動することによって、第２定着ベルト４６４を搬送する。第２定着ローラ４６２は、その内側から順に芯金４６２ａ、弾性層４６２ｂが形成された２層構造からなり、芯金４６２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられ、本実施の形態では芯金４６２ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４６２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４６２ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。こうして構成された第２定着ローラ４６２の表面硬さは６８度（アスカーＣ硬度）である。
【０１４２】
また、第２定着ローラ４６２の第２定着ベルト４６４の巻き掛け部分（加熱ニップ部）の周面近傍には、第２定着ローラ４６２に巻き掛けた第２定着ベルト４６４の周面温度を非接触で検出する第２定着ローラ側サーミスタ４６６が配置されている。
【０１４３】
第２加圧ローラ４６３は、第２定着ベルト４６４を介して第２定着ローラ４６２に対向しかつ圧接し、駆動モータ１１３により回転軸線まわりに回転方向Ｊ方向に回転駆動するように設けられている。第２定着ベルト４６４および第２定着ローラ４６２と第２加圧ローラ４６３とは、互いに逆方向に回転する。第２加圧ローラ４６３は、その内側から順に芯金４６３ａ、弾性層４６３ｂ、離型層４６３ｃが形成された３層構造からなっている。芯金４６３ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられ、本実施の形態では芯金４６３ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４６３ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４６３ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。また、離型層４６３ｃにはＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が適しており、本実施の形態では離型層４６３ｃはＰＦＡからなる厚さ約３０μｍの部材である。こうして構成された第２加圧ローラ４６３の表面硬さは７５度（アスカーＣ硬度）である。
【０１４４】
また、第２加圧ローラ４６３の内部には、第２加圧ローラ４６３を加熱する第２ヒータランプ４６３ｄ（たとえば、定格電力４００Ｗ）が配置されている。装置制御手段１１１が電源回路１１１１から第２ヒータランプ４６３ｄに電力を供給（通電）させることによって、第２ヒータランプ４６３ｄが発光し、第２ヒータランプ４６３ｄから赤外線が放射される。これによって、第２加圧ローラ４６３の内周面が赤外線を吸収して加熱され、第２加圧ローラ４６３全体が加熱される。また、第２加圧ローラ４６３の周面には、第２加圧ローラ４６３の周面温度を接触で検出する第２加圧ローラ側サーミスタ４６７が配置されている。
【０１４５】
第２定着ローラ４６２および第２加圧ローラ４６３は、外径が５０ｍｍであり、図示していない弾性部材（バネ部材）によって、所定の荷重（ここでは、５５０Ｎ）で互いに圧接される。これにより、第２定着ローラ４６２と第２加熱手段４６１とに架け渡された第２定着ベルト４６４の周面と第２加圧ローラ４６３周面との間に定着ニップ部が形成される。当該定着ニップ部は、第２定着ベルト４６４と第２加圧ローラ４６３とが互いに当接する部分であり、本実施の形態では、８ｍｍである。
【０１４６】
装置制御手段１１１の制御回路１１１２は、各サーミスタ４６５，４６６，４６７により検出された温度データに基づいて、加熱部材２０が有する放熱部材２０１、第２定着ベルト４６４、第２加圧ローラ４６３が所定の温度になるように、電源回路１１１１を介して加熱制御手段２０６を制御して、発熱部材２０３および第２ヒータランプ４６３ｄへの通電を制御させる。
【０１４７】
以上のような第１定着手段４５０および第２定着手段４６０を含んで構成される定着装置４０においては、装置制御手段１１１は、第１定着手段４５０の温度変動を補償するように第２定着手段４６０の温度を制御して（グロス補償モードと称する）、連続通紙（連続定着処理）における画像の光沢がほぼ均一とするように制御を行う。
【０１４８】
まず、出力される複数の画像の光沢がほぼ均一となるように、第１定着ベルト４５４と第２定着ベルト４６４との温度の関係式を予め求めておく。すなわち、第１定着ベルト４５４の温度変化に対して、上記関係式で求められる温度になるように第２定着ベルト４６４の温度の制御を行うことで、第１定着ローラ４５２の温度によらず、一定の光沢を有する画像を得るものである。
【０１４９】
第１定着手段４５０に対して装置制御手段１１１は、第１定着ローラ側サーミスタ４５６により検知された第１定着ベルト４５４の表面温度Ｔ１と、第１定着ベルト４５４の目標温度設定値Ｔ２との差分（Ｔ１−Ｔ２）を第１定着ベルト４５４の温度変動値αとして求め、この温度変動値αが第１定着ベルト４５４の非通紙時の温調における温度リップルを超えたとき、グロス補正温調モードによる制御を行う。第２定着ベルト４６４の状態での目標設定温度をＴ４とすると、グロス補正温調モードにおいては、第２定着ベルト４６４の目標設定温度Ｔ４に第２定着ベルト４６４の温度補正値βを加算した値（Ｔ４＋β）で第２定着ベルト４６４の温度制御を行う。第２定着手段４６０に対して装置制御手段１１１は、第１定着ベルト４５４の表面温度（Ｔ２＋α）を上記関係式に代入して第２定着ベルト４６４の制御温度（Ｔ４＋β）を求めて温度制御を行う。グロス補正温調モードは、連続定着処理が終了するか、あるいは、第１定着ベルト４５４の温度変動値αが所定値以下になると終了し、通常のモードによる制御が行われる。
【０１５０】
図１５は、本発明の他の実施形態である定着装置５０の構成を示す図である。定着装置５０は、定着部５４０と加圧部５５０とを含んで構成されている。定着装置５０は、未定着のトナー像３１が担持される記録紙３２を、定着部５４０と加圧部５５０との間で形成される定着ニップ部で定着処理する。定着装置５０は、定着装置１５に代えて画像形成装置１００に搭載可能である。また、定着装置５０が有する定着部５４０は、前述した本実施形態の加熱部材２０，３０，３０Ａのいずれかの加熱部材を備える。定着部５４０が、加熱部材２０を備えた場合について、以下に説明する。
【０１５１】
定着部５４０は、加熱部材２０と、定着ローラ５４２と、無端状ベルトである定着ベルト５４３とを含んで構成される。定着部５４０においては、定着ベルト５４３が定着ローラ５４２と加熱部材２０との間に張架されている。
【０１５２】
定着部５４０が備える加熱部材２０は、前述したように、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに３分割された発熱部材２０３と、押圧部材２０４とを含む。また、押圧部材２０４の延出部２０４０には固定アダプタ２０５が設けられており、押圧部材２０４は、固定アダプタ２０５を介して定着装置５０のサイドフレームに固定されている。放熱部材２０１の筒状部２０１ａは、外周面において定着ベルト５４３と接触して、発熱部材２０３で発生した熱を定着ベルト５４３に伝達する。また、加熱部材２０に巻き掛けられた定着ベルト５４３の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する発熱体側サーミスタ５４５が配置されている。
【０１５３】
定着ローラ５４２は、駆動モータ１１３により回転軸線まわりに回転方向Ｘ方向に回転駆動することによって、定着ベルト５４３を搬送する、外径３０ｍｍのローラ状部材である。定着ローラ５４２は、その内側から順に芯金５４２ａ、弾性層５４２ｂ、表面層５４２ｃが形成された３層構造からなり、芯金５４２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの熱伝導性の高い金属あるいはそれらの合金などが用いられる。芯金５４２ａの形状としては、円筒状、円柱状などが挙げられるけれども、芯金５４２ａからの放熱量が少ない円筒状の方が好ましい。また、弾性層５４２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコンゴムが好ましい。
【０１５４】
表面層５４２ｃを構成する材料としては、耐熱性および耐久性に優れ、摺動性が高いものであれば特に制限されず、たとえば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂材料、フッ素ゴムなどを使用してもよい。また、表面層を設けないで、２層構造とすることも可能である。また、定着ローラ５４２の内部に、定着ローラ５４２を加熱する加熱手段を設けてもよい。これは、画像形成装置１００の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録紙３２に熱が移行することに起因する定着ローラ５４２の表面温度の低下などを防止するためである。
【０１５５】
定着ベルト５４３は、加熱部材２０によって所定の温度に加熱され、定着ベルト５４３に接触して搬送される未定着のトナー像３１が形成された記録紙３２を加熱する。定着ベルト５４３は、無端状のベルトで、加熱部材２０と定着ローラ５４２によって懸架され、定着ローラ５４２に所定の角度で巻きかかっている。定着ベルト５４３は、定着ローラ５４２の回転時には、定着ローラ５４２に従動して回転方向Ｘ方向に回転するようになっている。また、定着ベルト５４３は、定着ローラ５４２と後述する加圧ローラ５５２との圧接部で加圧ベルト５５３に接触するように設けられている。
【０１５６】
定着ベルト５４３は、基材層と弾性層と離型層とを含む３層構造よりなり、直径６０ｍｍの円筒形状に形成された厚さ２７０μｍの無端状ベルトである。基材層を構成する材料としては、耐熱性および耐久性に優れるものであれば特に制限されないけれども、耐熱性合成樹脂を挙げることができ、中でも、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）などが好ましい。これらの樹脂は、高強度、高耐熱性の材料であるばかりでなく、低価格である。基材層の厚さは、特に制限されないけれども好ましくは、３０〜２００μｍである。本実施の形態では、基材層はポリイミドからなり、厚さは１００μｍである。
【０１５７】
弾性層を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないけれども、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、たとえば、シリコンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れ、耐熱性も良好なシリコンゴムが好ましい。弾性層の表面硬さは、ＪＩＳ−Ａ硬さで１〜６０度であることが好ましい。このＪＩＳ−Ａ硬さの範囲であれば、弾性層の強度の低下、密着性の不良を防止しつつ、トナーの定着性の不良を防止できる。このような特性を有するシリコンゴムとしては具体的には、１成分系、２成分系または３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型またはＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型または付加型のシリコンゴム等が挙げられる。また、弾性層の厚さは、３０〜５００μｍであることが好ましい。この厚さ範囲であれば、弾性層の弾性効果を維持しつつ、断熱性を低く抑えることができて省エネルギー効果を発揮できる。本実施の形態では、弾性層は、ＪＩＳ−Ａ硬さが５度、厚さ１５０μｍのシリコンゴムからなる。
【０１５８】
離型層は、フッ素樹脂チューブからなる。定着ベルト５４３の外周側に形成される離型層が、フッ素樹脂チューブより構成されているので、フッ素樹脂を含有する樹脂を塗布し、これを焼成することにて形成された離型層よりも耐久性に優れている。また、塗布・焼成にて離型層を形成する場合、寸法精度の高い離型層を得ようとすると、高精度で高価な金型が必要となるが、チューブを用いることで、上述のような金型を用いずとも、寸法精度の高い離型層が得られている。離型層の厚さは、５〜５０μｍであることが好ましい。この厚さ範囲であれば、適度な強度を持ち、弾性層の弾性を活かしながら、記録紙３２の微小な凹凸に追従することが可能である。本実施の形態では、離型層は、厚さ約２０μｍのＰＴＦＥチューブを使用する。
【０１５９】
次に、加圧部５５０について説明する。加圧部５５０は、加圧ローラ５５１と、テンションローラ５５２と、無端状ベルトである加圧ベルト５５３とを含んで構成される。加圧部５５０においては、加圧ベルト５５３が加圧ローラ５５１とテンションローラ５５２との間に張架されている。加圧ローラ５５１とテンションローラ５５２とはそれぞれ定着装置５３０の不図示の左右の側板間に回転自在に軸受されて支持されている。
【０１６０】
加圧ベルト５５３は、前述した定着ベルト５４３と同様に構成されており、接触する定着ベルト５４３に従動して回転する。
【０１６１】
加圧ローラ５５１は、定着ベルト５４３の回転に従動して回転する加圧ベルト５５３の回転に伴って回転軸線まわりに回転方向Ｙ方向に回転する、外径３０ｍｍのローラ状部材である。加圧ローラ５５１は、その内側から順に芯金５５１ａ、弾性層５５１ｂ、表面層５５１ｃが形成された３層構造からなる。加圧ローラ５５１の芯金５４２ａ、弾性層５５１ｂ、表面層５５１ｃを構成する材料は、前述した定着ローラ５４２の芯金５４２ａ、弾性層５４２ｂ、表面層５４２ｃと同様のものを挙げることができる。また、加圧ローラ５５１の内部には、加圧ローラ５５１を加熱する加熱手段５５１ｄが設けられている。これは、画像形成装置１００の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録紙３２に熱が移行することに起因する加圧ローラ５５１の表面温度の急激な低下などを防止するためである。本実施の形態では、加熱手段５５１ｄにはハロゲンランプが用いられる。
【０１６２】
テンションローラ５５２は、外径が３０ｍｍで、内径が２６ｍｍである鉄合金製の芯金５５２ａに、熱伝導率を小さくして加圧ベルト５５３からの熱伝導を少なくするためにシリコーンスポンジ層５５２ｂが設けられている。
【０１６３】
定着装置５０は、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが接触する部分に定着ニップ部が形成され、該定着ニップ部にて定着処理が行われる、いわゆるツインベルト定着方式の定着装置である。定着装置５３０においては、定着ローラ５４２と加圧ローラ５５２とが、定着ベルト５４３および加圧ベルト５５３を介して圧接する圧接部が定着ニップ部の最下流部分となり、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが接触する部分に形成される定着ニップ部の全領域の中で、前記最下流部分が、記録紙搬送方向における圧力分布が最大となる部分である。このように、定着ニップ部の最下流部分における圧力分布が最大となるように構成することによって、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが回転時にスリップすることを防止することができる。
【０１６４】
また、定着装置５０には、装置を大型化することなく幅広い定着ニップ領域を得るために、定着ベルト５４３を加圧ベルト５５３に向けて加圧する第１の加圧パッドとしての定着パッド５４４と、加圧ベルト５５３を定着ベルト５４３に向けて加圧する第２の加圧パッドとしての加圧パッド５５４とが設けられている。定着パッド５４４および加圧パッド５５４は、定着装置５０の不図示の左右の側板間に支持させて配設している。加圧パッド５５４は、不図示の加圧機構により定着パッド５４４に近接する方向Ｚに所定の加圧力にて定着パッド５４４に向けて加圧されている。定着パッド５４４および加圧パッド５５４を構成する材料としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などを挙げることができる。
【０１６５】
また、回転体ではない定着パッド５４４と加圧パッド５５４とで定着ニップ部を形成すると、定着ベルト５４３および加圧ベルト５５３の内周面は各パッドに摺擦され、各ベルト５４３，５５３の内周面と各パッド５４４，５５４との摩擦係数が大きいと、摺動抵抗が大きくなる。その結果として、画像のずれ、ギア破損、駆動モータ１１３の消費電力アップなどの問題が発生し、特にツインベルト方式において、この問題が顕著である。そのために、定着パッド５４４および加圧パッド５５４における各ベルト５４３，５５３との接触面には、低摩擦シート層が設けられている。これにより、各ベルト５４３，５５３との摺擦による各パッド５４４，５５４の摩耗が防止され、摺動抵抗も低減できるので、良好なベルト走行性、ベルト耐久性が得られる。
【０１６６】
なお、本実施形態では、定着装置５０は、定着部５４０側に配置される定着ベルト５４３を加熱部材２０によって加熱するように構成したが、加圧部５５０側に配置される加圧ベルト５５３を加熱部材２０によって加熱するように構成してもよい。
【０１６７】
図１６は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて記録紙３２に対して多色および単色の画像を形成する装置である。そして、画像形成装置１００は、前述した本実施形態の定着装置１５，４０，５０のいずれかの定着装置を備える。画像形成装置１００が定着装置１５を備えた場合について、以下に説明する。
【０１６８】
画像形成装置１００は、露光ユニット１０、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７および排紙トレイ１８を備えている。
【０１６９】
画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）およびカラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて、各色相に対応した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて画像形成を行う。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、同様の構成であり、たとえば、ブラック（Ｋ）の画像形成部Ｐａは、感光体ドラム１０１ａ、現像装置１０２ａ、帯電ローラ１０３ａ、一次転写ローラ１３ａおよびクリーニングユニット１０４ａ等から構成される。この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。
【０１７０】
帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、または、帯電ワイヤを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。
【０１７１】
露光ユニット１０は、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４、第１反射ミラー７、第２反射ミラー８等を備えており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに照射する。各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによる静電潜像を形成する。
【０１７２】
現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面に現像剤であるトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像を、各色相のトナー像に顕像化する。クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。
【０１７３】
中間転写ベルト１１は、感光体ドラム１０１の上方に配置されており、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂおよび感光体ドラム１０１ａにこの順に対向する。この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。また、中間転写ベルト１１は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで形成されている。
【０１７４】
一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【０１７５】
ただし、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラム１０１のみにおいて静電潜像およびトナー像の形成が行われる。たとえば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１ａのみにおいて静電潜像の形成およびトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。
【０１７６】
各一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍのステンレスなどの金属を基材とする軸の表面を導電性の弾性材（たとえばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）によって被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。
【０１７７】
各一次転写位置において中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された記録紙３２が、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から記録紙３２の表面にトナー像が転写される。
【０１７８】
なお、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち、記録紙３２上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、転写クリーニングユニット１２によって回収される。
【０１７９】
トナー像が転写された記録紙３２は、前述した本発明の定着装置１５に導かれ、定着ニップ部を通過して加熱および加圧を受ける。これによって、トナー像が、記録紙３２の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した記録紙３２は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【０１８０】
また、画像形成装置１００には、用紙カセット１６に収納されている記録紙３２を、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間および定着装置１５を経由して、排紙トレイ１８に送るための略垂直方向に延びる用紙搬送路Ｐ１が設けられている。用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の記録紙３２を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された記録紙３２を上方に向けて搬送する搬送ローラ１６ｂ、搬送されてきた記録紙３２を所定のタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、記録紙３２を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。
【０１８１】
また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａおよび搬送ローラ１６ｂを配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。さらに、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。
【０１８２】
排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、記録紙３２の片面に画像を形成する片面画像形成時、および、記録紙３２の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて記録紙３２を排紙トレイ１８に排出する。一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排紙ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、記録紙３２の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて記録紙３２を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された記録紙３２は、表裏面および前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。
【０１８３】
レジストローラ１９は、用紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙され、または、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された記録紙３２を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙または搬送された記録紙３２は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。この後、レジストローラ１９は、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、記録紙３２の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
【０１８４】
なお、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの全てにおいて画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの全てに圧接させる。一方、画像形成部Ｐａのみにおいて画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３ａのみを中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａに圧接させる。
【０１８５】
以上のように構成される画像形成装置１００は、定着温度が設定温度に対してばらつくのが防止されて均一な定着特性を有する定着装置１５を備えているので、均一で高品位な画像を記録紙３２上に形成することができる。
【０１８６】
（実施例）
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１８７】
（実施例１）
実施例１において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。この定着装置１５を複写機（商品名：ＭＸ−４５００Ｎ、シャープ株式会社製）に搭載した。実施例１における詳細条件は、以下のようにした。
【０１８８】
＜定着ローラ＞
直径が３０ｍｍで、芯金が直径１５ｍｍのステンレス鋼、弾性層が厚さ５ｍｍのシリコンスポンジゴムであるものを使用した。
【０１８９】
＜加圧ローラ＞
直径が３０ｍｍでシリコンソリッドゴムからなり、芯金直径２４ｍｍ（肉厚２ｍｍ）、離型層には厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ、内部に定格電力４００Ｗのヒータランプを配置したものを使用した。
【０１９０】
＜定着ベルト＞
ベルト基材に厚さ７０μｍのポリイミド、弾性層に厚さ１５０μｍのシリコンゴム、離型層に厚さ３０μｍのＰＴＦＥコートが形成されたベルトを使用した。
【０１９１】
＜蛇行防止用カラー＞
内径２０ｍｍ、直径３２ｍｍ、幅７ｍｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）カラーを、定着ローラの端部に定着ベルト端部と接するように配置した。
【０１９２】
＜加熱部材＞
実施例１において使用した加熱部材は、前述した加熱部材３０である。
【０１９３】
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体の外周面に、ＰＴＦＥおよびＰＦＡの混合材料をコーティングして、厚みが１５μｍの外面コート層を形成した。次に、円筒体の内周面に、シリコーン系樹脂からなる材料（商品名：Ｂ−６００、オキツモ株式会社製）をスプレー塗布し、その後１８０℃で２０分間焼き付けて、厚みが３５μｍの内面コート層を形成した。このようにして、外面コート層および内面コート層が形成された円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが２１６°（狭角が１４４°）となる筒状部Ａを作製した。
【０１９４】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍのステンレスからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°（狭角が１４４°）となる押圧部材Ａを作製した。このとき、押圧部材の軸線方向の長さに対応して、放熱部材の軸線方向の長さよりも外方側に長い領域部分が延出部となり、各軸線方向端部における延出部の延出長さは同じである。なお、押圧部材Ａは、厚み方向に貫通して開口する開口部は有しておらず、全面べた板の部材である。
【０１９５】
［発熱部材］
実施例１において使用した発熱部材は、前述した発熱部材２０３である。ニッケルクロム箔のパターンエッチング発熱体（厚み８０μｍ、幅０．９０ｍｍ〜１．０６ｍｍ、体積抵抗率１０７．３×１０−８Ωｃｍ）である抵抗発熱体からなる発熱層の両表面に、マイカからなる厚み０．１ｍｍのマイカシートをラミネートして、第２絶縁層および第３絶縁層を形成した。このとき、抵抗発熱体における隣接する線状部同士の間隔Ｐ１は、１．２ｍｍである。次に、第２および第３絶縁層の表面に、ポリイミド（商品名：カプトン（登録商標）、デュポン株式会社製）からなる厚み２５μｍのポリイミドシートをラミネートして、第１絶縁層および第４絶縁層を形成し、発熱部材Ａを作製した。
【０１９６】
［低硬度良熱伝導部材］
低硬度良熱伝導部材Ａを構成する材料として、シリコーン系グリス放熱剤Ａである、サンハヤト株式会社製の放熱性シリコンＳＣＨ−３０（耐熱性３００℃、熱伝導率２×１０−３ｃａｌ/ｓ・ｃｍ・℃（０．８４Ｗ／ｍ・Ｋ）、２５℃における硬さ３００）を用いた。
【０１９７】
［加熱部材Ａの作製］
前述のようにして作製した筒状部Ａの内周面に、シリコーン系グリス放熱剤Ａを塗布し、厚みが約５０μｍ程度の低硬度良熱伝導部材Ａを形成した。次に、第１絶縁層が低硬度良熱伝導部材Ａの表面に接触するように発熱部材Ａを配置し、さらに発熱部材Ａの第４絶縁層の表面に接触するように押圧部材Ａを配置した。そして、筒状部Ａの周方向両端部を内側に折り曲げて複数の屈曲片を形成し、放熱部材Ａとした。このとき、１つの屈曲片は、矩形状（１０ｍｍ×７ｍｍ）であり、筒状部Ａの各周方向端部には、軸線方向に４０ｍｍの間隔をあけて、各８個の屈曲片を形成した。そして、押圧部材Ａの延出部に固定アダプタを取り付けて、実施例１の加熱部材Ａを作製した。実施例１の加熱部材Ａは、絶縁抵抗が１００ＭΩ以上を示し、耐電圧がＡＣ１５００Ｖ／１分間であった。この加熱部材Ａは、固定アダプタを介して複写機のサイドフレームに固定した。
【０１９８】
＜サーミスタ＞
発熱体側サーミスタとして非接触赤外線方式のセンサを、定着ベルトの幅手方向中央部および一方端部にそれぞれ１台設置し、加圧ローラ側サーミスタとして接触式サーミスタを、加圧ローラ表面に接触するように設置した。
【０１９９】
＜装置制御手段＞
装置制御手段は、発熱体側サーミスタによって検出された温度に基づいて、３分割された発熱領域に対する給電を制御するようにした。また、装置制御手段は、通紙のときに、加圧ローラ側サーミスタによって検出された温度に基づいて、加圧ローラのヒータランプに対する給電を制御するようにした。
【０２００】
＜安全装置＞
定着ベルトの外周面の近傍にサーマルプロテクタを配置し、定着ベルト表面温度が異常高温になると電源回路を切断するようにした。
【０２０１】
＜定着条件＞
定着ニップ部長さ：８．５ｍｍ（定着ニップ部の記録紙搬送方向の長さ）
定着速度：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
加熱ニップ部長さ：４４ｍｍ（定着ベルトと加熱部材との記録紙搬送方向の接触長さ）
加熱ニップ部幅：３３０ｍｍ（定着ローラの軸線方向に対応する長さ）
【０２０２】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ａの発熱部材Ａに１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材Ａの２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域が１２．３２Ω、各端部領域がそれぞれ１２．９５Ωであった。次に、複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２０３】
１００Ｖの電圧を発熱部材Ａの全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、定着ベルトの幅手方向中央部および両端部ともに、２１．０ｓｅｃであった。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２０４】
発熱部材Ａに対する供給電力分布は、軸線方向中央部の発熱領域が１００Ｖで８１２Ｗに設定し、軸線方向両端部の発熱領域が５０Ｖで１９３Ｗに設定し、中央部と両端部の通電を区別して制御することで、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、発熱部材Ａの軸線方向中央部および両端部のそれぞれに対する通電時間制御および位相制御によって、発熱部材Ａの軸線方向における発熱温度分布が中央部で大きくなるようにして、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ａの軸線方向両端部における温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２０５】
また、加熱部材Ａは、定着ベルトと接触する放熱部材Ａの外周面に外面コート層が形成されているので、放熱部材Ａと定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２０６】
また、加熱部材Ａ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ａを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２０７】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ａの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２０８】
（実施例２）
実施例２において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２０９】
＜加熱部材＞
発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｂを作製したこと以外は、実施例１の加熱部材Ａと同様にして、実施例２の加熱部材Ｂを作製した。
【０２１０】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｂの発熱部材Ｂに１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材Ｂの２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３４Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．１２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１３．３７Ωであった。次に、複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２１１】
１００Ｖの電圧を発熱部材Ｂの全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２１．７ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２１２】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｂの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２１３】
また、加熱部材Ｂは、実施例１の加熱部材Ａと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２１４】
また、加熱部材Ｂ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｂを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２１５】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ｂの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２１６】
（実施例３）
実施例３において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２１７】
＜加熱部材＞
低硬度良熱伝導部材を構成する材料として、シリコーン系ゲルシート放熱材である、株式会社タイカ製のシート状熱伝導ゲルλＧＥＬＣＯＨ−４０００（耐熱性２５０℃、熱伝導率６．５Ｗ／ｍ・Ｋ、２５℃における硬さ５０）を用いて低硬度良熱伝導部材Ｃを作製したこと以外は、実施例１の加熱部材Ａと同様にして、実施例３の加熱部材Ｃを作製した。
【０２１８】
＜複写機の稼動＞
複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２１９】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２２．０ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２２０】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｃの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２２１】
また、加熱部材Ｃは、実施例１の加熱部材Ａと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２２２】
また、加熱部材Ｃ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｃを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２２３】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ｃの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２２４】
（実施例４）
実施例４において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２２５】
＜加熱部材＞
実施例１の発熱部材Ａと同様の抵抗発熱体からなる発熱層の両表面に、マイカからなる厚み０．１ｍｍのマイカシートをラミネートして、第２絶縁層および第３絶縁層を形成した。次に、第２絶縁層の表面にポリイミド（商品名：カプトン（登録商標）、デュポン株式会社製）からなる厚み２５μｍのポリイミドシートをラミネートして第１絶縁層を形成し、第３絶縁層の表面に、厚みが１．０ｍｍで周方向の長さが５６．５ｍｍのポリイミドシートをラミネートして第４絶縁層を形成し、発熱部材Ｄを作製した。そして、実施例４の加熱部材は、前述のようにして作製した発熱部材Ｄの第４絶縁層が押圧部材も兼ねるように構成した。このとき、押圧部材も兼ねる第４絶縁層は、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍで、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°となる。このこと以外は実施例１と同様にして、実施例４の加熱部材Ｄを作製した。
【０２２６】
＜複写機の稼動＞
複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２２７】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２１．５ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２２８】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｄの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２２９】
また、加熱部材Ｄは、実施例１の加熱部材Ａと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２３０】
また、加熱部材Ｄ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｄを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２３１】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ｃの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２３２】
（実施例５）
実施例５において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２３３】
＜加熱部材＞
押圧部材を構成する材料として、湾曲させても破壊することのない曲がるセラミックスであるジルコニア薄板（セラフレックス−Ａ、日本ファインセラミックス株式会社製）を用いて、厚みが０．５ｍｍで周方向の長さが５６．５ｍｍである押圧部材Ｅを作製した。このとき、押圧部材Ｅは、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍで、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°となる。このこと以外は実施例１と同様にして、実施例５の加熱部材Ｅを作製した。
【０２３４】
＜複写機の稼動＞
複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２３５】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２１．０ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２３６】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｅの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２３７】
また、加熱部材Ｅは、実施例１の加熱部材Ａと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２３８】
また、加熱部材Ｅ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｅを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２３９】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ｅの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２４０】
（実施例６）
実施例６において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材の押圧部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２４１】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍのステンレスからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１４．０ｍｍ（直径２８ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°（狭角が１４４°）となる押圧部材Ｆを作製した。このとき、押圧部材の軸線方向の長さに対応して、放熱部材の軸線方向の長さよりも外方側に長い領域部分が延出部となり、各軸線方向端部における延出部の延出長さは同じである。なお、押圧部材Ｆは、厚み方向に貫通して開口する開口部は有しておらず、全面べた板の部材である。
【０２４２】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材の発熱部材に１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材の２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域が１２．３２Ω、各端部領域がそれぞれ１２．９５Ωであった。次に、複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２４３】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、定着ベルトの幅手方向中央部および両端部ともに、２５．０ｓｅｃであった。目標である３０秒以下になったが、ウォームアップ時間が少し長くなった。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２４４】
（実施例７）
実施例７において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例２と同様にした。
【０２４５】
＜加熱部材＞
実施例２の発熱部材Ｂと同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材を作製した。そして、押圧部材を以下に示す押圧部材Ｇとしたこと以外は、実施例２の加熱部材Ｂと同様にして、実施例７の加熱部材Ｇを作製した。押圧部材Ｇは、軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°（狭角が１４４°）となるよう折り曲げて作製されたものである。
【０２４６】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｇの発熱部材に１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材の２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３４Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．１２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１３．３７Ωであった。次に、複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２４７】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２０．８ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２４８】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材の軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２４９】
また、加熱部材Ｇは、実施例２の加熱部材Ｂと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２５０】
また、加熱部材Ｇ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｇを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２５１】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材の寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２５２】
（実施例８）
実施例８において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例７と同様にした。
【０２５３】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体（外面コート層および内面コート層が形成されている）の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが１８０°（狭角が１８０°）となる放熱部材Ｈを作製した。なお、放熱部材Ｈは、実施例７の放熱部材と同様に、屈曲片が形成されたものである。
【０２５４】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が１８０°（狭角が１８０°）となるよう折り曲げて押圧部材Ｈを作製した。
【０２５５】
［発熱部材］
実施例７の発熱部材と同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｈを作製した。
【０２５６】
以上のような放熱部材Ｈ、押圧部材Ｈおよび発熱部材Ｈを用いたこと以外は、実施例７の加熱部材Ｇと同様にして、実施例８の加熱部材Ｈを作製した。
【０２５７】
＜複写機の稼動＞
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、１９．３ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２５８】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材の軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２５９】
また、加熱部材Ｈは、実施例７の加熱部材Ｇと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２６０】
（実施例９）
実施例９において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例７と同様にした。
【０２６１】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体（外面コート層および内面コート層が形成されている）の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが３２０°（狭角が４０°）となる放熱部材Ｉを作製した。なお、放熱部材Ｉは、実施例７の放熱部材と同様に、屈曲片が形成されたものである。
【０２６２】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が３２０°（狭角が４０°）となるよう折り曲げて押圧部材Ｉを作製した。
【０２６３】
［発熱部材］
実施例７の発熱部材と同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｉを作製した。
【０２６４】
以上のような放熱部材Ｉ、押圧部材Ｉおよび発熱部材Ｉを用いたこと以外は、実施例７の加熱部材Ｇと同様にして、実施例９の加熱部材Ｉを作製した。
【０２６５】
＜複写機の稼動＞
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２９．９ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２６６】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材の軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２６７】
また、加熱部材Ｉは、実施例７の加熱部材Ｇと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２６８】
（実施例１０）
実施例１０において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例７と同様にした。
【０２６９】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体（外面コート層および内面コート層が形成されている）の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが１７９°となる放熱部材Ｊを作製した。なお、放熱部材Ｊは、実施例７の放熱部材と同様に、屈曲片が形成されたものである。
【０２７０】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が１７９°となるよう折り曲げて押圧部材Ｊを作製した。
【０２７１】
［発熱部材］
実施例７の発熱部材と同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｊを作製した。
【０２７２】
以上のような放熱部材Ｊ、押圧部材Ｊおよび発熱部材Ｊを用いたこと以外は、実施例７の加熱部材Ｇと同様にして、実施例１０の加熱部材Ｊを作製した。
【０２７３】
＜複写機の稼動＞
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２０．１ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２７４】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材の軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２７５】
また、加熱部材Ｊは、実施例７の加熱部材Ｇと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制される。ただし、定着ベルトにおいて、放熱部材Ｊの屈曲片のエッジ部分と接触する領域で摩擦が大きいため、ベルトの偏りが観られたが、２００Ｋ枚の印字は確保できた。
【０２７６】
（実施例１１）
実施例１１において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例７と同様にした。
【０２７７】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体（外面コート層および内面コート層が形成されている）の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが３２１°（狭角が３９°）となる放熱部材Ｋを作製した。なお、放熱部材Ｋは、実施例７の放熱部材と同様に、屈曲片が形成されたものである。
【０２７８】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が３２１°（狭角が３９°）となるよう折り曲げて押圧部材Ｋを作製した。
【０２７９】
［発熱部材］
実施例７の発熱部材と同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｋを作製した。
【０２８０】
以上のような放熱部材Ｋ、押圧部材Ｋおよび発熱部材Ｋを用いたこと以外は、実施例７の加熱部材Ｇと同様にして、実施例１１の加熱部材Ｋを作製した。
【０２８１】
＜複写機の稼動＞
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２９．８ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下を達成できた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性には問題はなかった。
【０２８２】
また、加熱部材Ｋは、実施例７の加熱部材Ｇと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、周方向端部のエッジも無く、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。しかし放熱部材の狭角が小さいため加熱部材の作製に時間を要した。
【０２８３】
（比較例１）
加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。なお、比較例１における加熱部材は、放熱部材に屈曲片が形成されておらず、また低硬度良熱伝導部材を有していない。
【０２８４】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが２１６°となる筒状の放熱部材Ｌを作製した。
【０２８５】
［押圧部材］
各条の線径が０．５ｍｍの螺旋状スプリング部材を、比較例１における押圧部材Ｌとして用意した。
【０２８６】
［発熱部材］
ステンレス（ＮＣＡ１ＢＡ）箔のパターンエッチング発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．１８〜０．２７ｍｍ）である抵抗発熱体からなる発熱層の両表面に、厚み２５μｍのポリイミドシートをラミネートして絶縁層を形成し、発熱部材Ｌを作製した。
【０２８７】
［加熱部材Ｈの作製］
前述のようにして作製した放熱部材Ｌの内周面に、高耐熱性を有するエポキシ接着剤を塗布し、その上から発熱部材Ｌを貼り付けた。そして、螺旋状の押圧部材Ｌの各条の径方向外方の外周部分が発熱部材Ｌの表面に接触するように固定し、比較例１の加熱部材Ｌを作製した。
【０２８８】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｌの発熱部材Ｈに１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材Ｌの２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．３２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１２．９５Ωであった。
【０２８９】
１００Ｖの電圧を発熱部材Ｌの全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２０．３ｓｅｃであった。
【０２９０】
しかしながら、数１０枚印字したところで異常過熱が生じ、ポリイミドが炭化するにおいがした。加熱部材Ｌを目視観察したところ、発熱部材Ｌの一部が放熱部材Ｌから剥離しており、絶縁層のポリイミドが炭化変色していた。
【０２９１】
また、比較例１では、連続通紙での画像濃度むらが生じ、画像不良となった。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｌの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温が発生し、加熱部材Ｌおよび定着ベルトの損傷が発生した。
（比較例２）
加熱部材を以下のようにしたこと以外は比較例１と同様にした。なお、比較例２における加熱部材は、放熱部材に屈曲片が形成されていないが、低硬度良熱伝導部材を有している。
【０２９２】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが２１６°となる筒状の放熱部材Ｍを作製した。
【０２９３】
［押圧部材］
各条の線径が０．５ｍｍの螺旋状スプリング部材を、比較例２における押圧部材Ｍとして用意した。
【０２９４】
［発熱部材］
ステンレス箔のパターンエッチング発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．１８〜０．２７ｍｍ）である抵抗発熱体からなる発熱層の両表面に、厚み２５μｍのポリイミドシートをラミネートして絶縁層を形成し、発熱部材Ｍを作製した。
【０２９５】
［加熱部材の作製］
前述のようにして作製した放熱部材Ｍの内周面に、実施例１で用いた低硬度良熱伝導部材Ａを構成する材料として、シリコーン系グリス放熱剤Ａである、サンハヤト株式会社製の放熱性シリコンＳＣＨ−３０を塗布し、その上から発熱部材を貼り付けた。そして、螺旋状の押圧部材の各条の径方向外方の外周部分が発熱部材Ｍの表面に接触するように固定し、比較例２の加熱部材Ｍを作製した。
【０２９６】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｍの発熱部材Ｍに１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材Ｍの２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．３２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１２．９５Ωであった。
【０２９７】
１００Ｖの電圧を発熱部材Ｍの全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２０．５ｓｅｃであった。
【０２９８】
しかしながら、数枚印字したところで異常過熱が生じ、ポリイミドが炭化するにおいがした。加熱部材Ｍを目視観察したところ、発熱部材Ｍの一部が放熱部材Ｍから剥離しており、絶縁層のポリイミドが炭化変色していた。比較例２では、連続通紙することができず、これ以上の評価ができなかった。
【０２９９】
（比較例３）
加熱部材に構成される低高度良熱伝導部材Ａを構成する材料として、シリコーン系グリス放熱剤Ａである、サンハヤト株式会社製の放熱性シリコンＳＣＨ−３０を用いなかったこと以外は実施例１と同様にした。すなわち、比較例３における加熱部材Ｎは、放熱部材に屈曲片が形成されているが、低硬度良熱伝導部材を有していない。
【０３００】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｎの発熱部材に１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材の２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．３２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１２．９５Ωであった。
【０３０１】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、３０．２ｓｅｃであり、目標である３０秒以下にならなかった。また、比較例３では、連続通紙での画像濃度むらが生じ、画像不良となった。
【符号の説明】
【０３０２】
１５，４０，５０ 定着装置
１５ａ 定着ローラ
１５ｂ 加圧ローラ
２０，３０，３０Ａ 加熱部材
２５ 定着ベルト
１００ 画像形成装置
２０１，３０１，３０２ 放熱部材
２０１ａ，３０１ａ，３０２ａ 筒状部
２０１ｂ，３０１ｂ，３０２ｂ 屈曲片
２０２ 低硬度良熱伝導部材
２０３，３０３，４０３ 発熱部材
２０４，２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ 押圧部材
２０５ 固定アダプタ
２０１１，３０１１，３０２１ 第１屈曲部
２０１２，３０１２ 第２屈曲部
２０３３，３０３３，４０３３ 発熱層
２０４０ 延出部
３０１３ 内面コート層
３０１４ 外面コート層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電によって発熱する抵抗発熱体からなる発熱層を有する加熱部材、および該加熱部材を用いてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置、ならびに該定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラおよび加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方あるいはいずれか一方の内部に配置されたハロゲンヒーターなどからなる加熱手段によってローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、未定着トナー像が形成された記録紙などの記録媒体をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで、熱と圧力によって記録紙にトナー像の定着を行うようになっている。
【０００３】
ところで、カラー画像形成装置に備えられる定着装置においては、定着ローラ表層にシリコンゴムなどからなる弾性層を設けた弾性ローラを用いることが一般的である。定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラ表面が、未定着トナー像の凸凹に対応して弾性変形し、トナー像面を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー像に対して良好に加熱定着を行うことが可能となる。また、定着ローラとして弾性ローラを用いるカラー画像形成装置は、定着ニップ部での弾性層の歪開放効果によって、モノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対して離型性を向上することができる。さらに、前記カラー画像形成装置は、定着ニップ部のニップ形状が上（定着ローラ側）に凸（所謂、逆ニップ形状）となることから、記録紙の剥離性能を向上させることができ、剥離爪などの剥離手段を用いずとも記録紙の剥離が可能となり（セルフストリッピング）、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。
【０００４】
ところで、高速化に対応したカラー画像形成装置とするためには、カラー画像形成装置に備えられる定着装置は、ニップ幅の広い定着ニップ部が形成されるように構成される必要がある。定着ニップ部のニップ幅を広くする方法としては、定着ローラの弾性層の層厚を厚くすることや、定着ローラ径を大きくするなどの方法が挙げられる。しかしながら、定着ローラが有する弾性層は、熱伝導性が非常に低いので、定着ローラ内部に加熱手段がある場合、定着ローラの表面温度が、プロセス速度の高速化に追従しなくなる問題が発生する。一方、定着ローラ径を大きくした場合、定着ローラの表面温度が定着温度に到達するまでのウォームアップ時間が長くなったり、消費電力が増大するといった問題が発生する。
【０００５】
このような問題を解決するカラー画像形成装置に備えられる定着装置として、特許文献１には、ベルト定着方式の定着装置が開示されている。ベルト定着方式の定着装置は、定着ローラと加熱ローラとの間に懸架される定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラに対向するように配置される加圧ローラとを含んで構成され、加熱ローラの内部に配置される熱源により定着ベルトを加熱するようになっている。ベルト定着方式の定着装置では、定着ローラが定着ベルトを介して加圧ローラと圧接する圧接部分に、定着ニップ部が形成される。このようなベルト定着方式の定着装置は、熱容量が小さい定着ベルトを加熱するように構成されているので、定着ベルトの表面温度が定着温度に到達するまでのウォームアップ時間を短くすることができる。また、ベルト定着方式の定着装置は、定着ローラの内部にハロゲンランプなどの加熱手段を配置する必要がないので、スポンジゴムなどからなる低硬度の弾性層が厚く設けられた定着ローラを使用することができ、広いニップ幅の定着ニップ部が形成可能となる。
【０００６】
また特許文献２には、通電によって発熱する抵抗発熱体が全体として一定の形状の面を形成するように構成された面状発熱体を、定着ベルトを加熱する加熱部材として使用する構成である、面状発熱ベルト定着方式の定着装置が開示されている。面状発熱ベルト定着方式の定着装置は、定着ローラと面状発熱体からなる加熱部材との間に懸架される定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラに対向するように配置される加圧ローラとを含んで構成され、定着ベルトと接触する加熱部材により定着ベルトを加熱するようになっている。このような面状発熱ベルト定着方式の定着装置は、定着ベルトを加熱する加熱部材の熱容量を小さく設計することができるとともに、発熱する面状発熱体自身が定着ベルトに直接接触して定着ベルトを加熱するように構成されているので、加熱ローラの内部に配置された熱源により間接的に定着ベルトを加熱するように構成された方式に比べて、熱応答速度が向上され、ウォームアップ時間のさらなる短縮や省エネ化が達成可能である。このように、面状発熱ベルト定着方式の定着装置は、加熱効率が高く、立ち上がりの速さが速いので、待機中の予備加熱の不要化、待ち時間の短縮化が可能となり、小型低速機だけでなく大型機、高速機の画像形成装置に備えられている。
【０００７】
ここで、特許文献２に開示される定着装置のように、定着ベルトを介して所定の定着温度を得る定着装置では、定着不良を防止するために、定着ベルトを加熱する面状発熱体が大きな発熱容量を有する必要がある。大きな発熱容量を有する面状発熱体は、周方向に延びる長さを長くして面状発熱体自身の面積を大きくすることで達成可能である。
【０００８】
半円弧状の基材の周方向に延びる長さを長くすると開口が狭くなる。このように開口が狭くなった基材の内側表面に、塗装、スクリーン印刷方法、貼り付けなどによって面状発熱体を形成するとき、狭くなった開口側から内方側に臨んで面状発熱体を形成することになるので、面状発熱体の表面全体が基材の内側表面に均一に接触した状態で、面状発熱体を保持して固定するのが困難となる。そのため、面状発熱体の局部的な異常発熱が発生し、面状発熱体表面の温度分布が設定温度に対して不均一になって定着温度がばらつき、高い印字品位を維持できなくなる。
【０００９】
このような問題点を解決する方法として、特許文献３には、円筒状のローラ部材の内側表面に、面状発熱体が絶縁層を介して固定されている、定着装置に搭載可能な加熱定着ローラが開示されている。特許文献３に開示される加熱定着ローラでは、絶縁層と抵抗発熱体からなる発熱層とが積層された面状発熱体が、弾性体によって押圧力が付与された状態で、接着剤を介してローラ部材の内側表面に固定されている。引用文献３に開示される加熱定着ローラにおいて、面状発熱体は、弾性体によって押圧力が付与された状態で、接着剤を介してローラ部材の内側表面に固定されているので、面状発熱体の表面全体がローラ部材の内側表面に均一に接触した状態となり、面状発熱体表面の温度分布が設定温度に対して不均一になるのが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−３０７４９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３３３７８８号公報
【特許文献３】特開平１１−１１９５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、特許文献３に開示される加熱定着ローラが有するローラ部材、面状発熱体の絶縁層および発熱層を構成する各材料は、熱膨張係数が異なる。つまり、特許文献３に開示される加熱定着ローラは、ローラ部材を構成する材料とは異なる熱膨張係数を有する材料からなる絶縁層および発熱層を備える面状発熱体が、ローラ部材の内側表面に、接着剤を介して固定されている。このような加熱定着ローラにおいて、発熱層を構成する抵抗発熱体に電圧が印加されて発熱層が発熱し、加熱定着ローラ自身が加熱されたとき、ローラ部材、絶縁層および発熱層は、それぞれ異なった度合いで熱膨張することになる。
【００１２】
特許文献３に開示される加熱定着ローラでは、面状発熱体は、弾性体によって押圧力が付与された状態で接着剤を介してローラ部材の内側表面に固定されているが、ローラ部材、絶縁層および発熱層の熱膨張差を吸収緩和することができず、弾性体の押圧力だけでは、ローラ部材と絶縁層との界面、および絶縁層と発熱層との界面が、局部的に剥離してしまい、ローラ部材の内側表面に対する伝熱効率が局部的に低下する。このように、ローラ部材の内側表面に対する伝熱効率が局部的に低下すると、加熱定着ローラの表面の温度分布が設定温度に対して不均一になり、定着温度がばらついて定着性能が悪化し、高い印字品位を維持できなくなる。また、前記局部的な伝熱効率の低下が発生すると、所望の定着温度を得るまでのウォームアップ時間を長くする必要性が生じたり、所望の定着温度を得るためにより多くの熱量が必要となって消費電力が増大するといった問題が生じる。また、前記局部的な剥離が発生すると、発熱層で発生する熱がローラ部材に伝達するのが損なわれて、面状発熱体自身が過度に加熱された状態となり、絶縁層の劣化や電気絶縁性の損失が発生し、安全性に問題が生じる。
【００１３】
また、加熱定着ローラ自身が加熱されたとき、円筒状のローラ部材は、外径が大きくなるように、径方向に熱膨張する。これに対して、面状発熱体に押圧力を付与する弾性体は、ローラ部材の軸線方向に伸張するので、ローラ部材の内側表面に向けて面状発熱体に付与される押圧力が低下する。そのため、ローラ部材と絶縁層との界面、および絶縁層と発熱層との界面が局部的に剥離する現象は、より顕著なものとなる。
【００１４】
したがって本発明の目的は、絶縁層および抵抗発熱体からなる発熱層が積層された発熱部材を有する加熱部材であって、加熱部材を構成する部材間で局部的な剥離が発生するのが防止されて、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止され、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない加熱部材を提供することである。また本発明の目的は、ベルト定着方式の定着装置であって、定着温度が設定温度に対してばらつくのを防止し、安全性を確保した上で、ウォームアップ時間が短く、消費電力の増大を防止することができる定着装置を提供することである。また本発明の目的は、定着温度が設定温度に対してばらつくのが防止されて均一な定着特性を有する定着装置を備えて、均一で高品位な画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部と、前記筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する屈曲片とを有する放熱部材と、
低い硬さおよび高い熱伝導性を有する材料からなり、前記放熱部材の内周面に接触して設けられる低硬度良熱伝導部材と、
通電によって発熱する抵抗発熱体からなる発熱層と絶縁体からなる絶縁層とを有し、前記絶縁層が前記発熱層を挟み込むようにして積層され、前記低硬度良熱伝導部材の内周面に接触して設けられる発熱部材と、
円筒体の一部を成す筒状に形成されて、外周面において前記発熱部材の内周面に接触し、前記発熱部材を前記放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧して、前記発熱部材を保持する押圧部材とを含んで構成され、
前記放熱部材が有する前記屈曲片は、前記筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から前記押圧部材に近接する方向に屈曲して形成され、前記押圧部材に対して前記発熱部材に近接する方向への押圧力を付与する屈曲部を有することを特徴とする加熱部材である。
【００１６】
また本発明は、前記放熱部材が有する前記屈曲片は、前記筒状部の軸線方向に間隔をあけて複数設けられることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記押圧部材は、前記放熱部材が有する前記筒状部の周方向における曲率半径Ｒ１よりも大きい周方向の曲率半径Ｒ２を有する部材を変形させて、前記筒状部の内側に配置されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記放熱部材は、アルミニウム合金、マグネシウム合金および銅合金から選ばれる合金を用いて形成され、
前記押圧部材は、金属、耐熱性樹脂およびセラミックスから選ばれる材料を用いて、弾性を有するように形成されることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記発熱部材の前記発熱層を構成する前記抵抗発熱体は、前記放熱部材の周方向に延びて、前記絶縁層の表面に形成される複数の線状部と、隣接する前記線状部の延在方向端部同士を、前記放熱部材の軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して前記絶縁層の表面に形成される接続部とを含んで構成され、
前記押圧部材は、厚み方向に貫通して開口する複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するように構成され、
前記押圧部材における、複数の前記開口部のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法が、前記抵抗発熱体の前記線状部および前記接続部の線幅以上であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記押圧部材は、その軸線方向の長さが、前記放熱部材および前記発熱部材の軸線方向の長さよりも大きくなるように形成されて、前記放熱部材の軸線方向両端部から外方に延出する延出部を有し、
前記延出部には、外部に接続して前記押圧部材を固定可能に構成される固定アダプタが設けられることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記放熱部材が有する前記筒状部における、周方向両端部の軸線に関する仰角は、１８０°以上３２０°以下に選ばれることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記放熱部材は、前記低硬度良熱伝導部材と接触する内周面に、耐熱性および高い熱輻射性を有する材料からなる内面コート層が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記放熱部材の外周面には、耐熱性および低摩擦係数を有する材料からなる外面コート層が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記外面コート層は、フッ素を含有するＰＴＦＥ樹脂およびＰＦＡ樹脂の少なくともいずれか１つの材料からなることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、第１定着部材と加熱部材との間に張架される回転可能な無端状ベルトと、前記無端状ベルトを介して前記第１定着部材に対向するように配置される第２定着部材とを備え、前記無端状ベルトと前記第２定着部材とが接触して形成される定着ニップ部において、記録媒体上に担持されるトナー像を加熱して記録媒体上に定着する定着装置であって、
前記加熱部材は、屈曲片を有する前記加熱部材であり、前記放熱部材の外周面において前記無端状ベルトと接触して、前記無端状ベルトを加熱することを特徴とする定着装置である。
また本発明は、前記定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、加熱部材は、放熱部材と、放熱部材の内周面に接触して配置される低硬度良熱伝導部材と、低硬度良熱伝導部材の内周面に接触して配置される発熱部材と、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材とを含んで構成される。そして、放熱部材は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部と、筒状部の周方向両端部から内側に屈曲する屈曲片とを含む。さらに、前記屈曲片に設けられる屈曲部は、筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から押圧部材に近接する方向に屈曲し、押圧部材に対して発熱部材に近接する方向への押圧力を付与するように構成されている。
【００２７】
本発明の加熱部材では、発熱部材は、押圧部材によって放熱部材に近接する方向に押圧されて、放熱部材の内周面に固定される。このとき、押圧部材は、屈曲片に設けられる屈曲部によって発熱部材に近接する方向に押圧力が付与されるので、この押圧力が発熱部材を放熱部材に近接する方向に押圧する力として作用する。これによって、発熱部材は、放熱部材の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００２８】
さらに、放熱部材と発熱部材との間には、低い硬さおよび高い熱伝導性を有する材料からなる低硬度良熱伝導部材が配置されているので、発熱部材から放熱部材への伝熱効率を低下させることなく、加熱部材を構成する各部材の熱膨張差を吸収緩和することができ、各部材間で局部的な剥離が発生するのを防止することができる。このように、本発明の加熱部材は、放熱部材の内周面に対する発熱部材の密着性が高い状態で維持された上で、各部材間で局部的な剥離が発生するのが防止されるので、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止され、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない加熱部材となる。
【００２９】
また本発明によれば、放熱部材が有する屈曲片は、筒状部の軸線方向に間隔をあけて複数設けられる。筒状部の周方向両端部において、軸線方向の全領域にわたって屈曲片を設けた場合、加熱部材の熱容量が大きくなってしまう。これに対して、筒状部の軸線方向に間隔をあけて複数の屈曲片を設けることによって、加熱部材の熱容量が大きくなるのを抑制することができる。
【００３０】
また本発明によれば、押圧部材は、放熱部材が有する筒状部の周方向における曲率半径Ｒ１よりも大きい周方向の曲率半径Ｒ２を有する部材を変形させて、筒状部の内側に配置されている。このように、加熱部材において放熱部材の内側に配置される押圧部材が変形された状態で配置されることによって、押圧部材には、変形を復元しようとする力が働き、この復元しようとする復元力が、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、押圧部材が有する復元力が、発熱部材を放熱部材の内周面に保持するように作用するので、発熱部材は、放熱部材の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００３１】
また本発明によれば、放熱部材は、アルミニウム合金、マグネシウム合金および銅合金から選ばれる合金を用いて形成される。前記材料で構成される放熱部材は、高い熱伝導性を有する部材となるので、加熱対象物を効率よく加熱することができる。さらに、押圧部材は、金属、耐熱性樹脂およびセラミックスから選ばれる材料を用いて、弾性を有するように形成される。前記材料で構成される押圧部材は、高強度かつ高靭性を有する部材となるので、湾曲されても破壊することなく大きな弾力性を有し、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する力が大きくなる。そのため、発熱部材は、放熱部材の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００３２】
また本発明によれば、発熱部材の発熱層を構成する抵抗発熱体は、放熱部材の周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で絶縁層の表面に形成される複数の線状部と、隣接する線状部の延在方向端部同士を、放熱部材の軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して絶縁層の表面に形成される接続部とを含んで構成される。そして、押圧部材は、厚み方向に貫通して開口する複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するように構成される。このとき、押圧部材における、複数の開口部のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法は、抵抗発熱体の線状部および接続部の線幅以上である。これによって、押圧部材は、抵抗発熱体が配置される領域に対応する発熱部材の内周面部分に、充分な押圧力を付与することができる。そのため、抵抗発熱体が配置される領域に対応する発熱部材の領域部分は、放熱部材の内周面に対して充分に密着し、局部的な伝熱効率の低下を抑制することができる。
【００３３】
また本発明によれば、押圧部材は、その軸線方向の長さが、放熱部材および発熱部材の軸線方向の長さよりも大きくなるように形成されて、放熱部材の軸線方向両端部から外方に延出する延出部を有する。そして、前記延出部には、外部に接続して押圧部材を固定可能に構成される固定アダプタが設けられる。延出部に設けられる固定アダプタを介して押圧部材を外部に固定した場合、押圧部材の発熱部材に対する配置位置が規制される。このように、押圧部材の配置位置が規制されることによって、その規制による外力を、発熱部材を放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧する押圧力として付与することができる。そのため、押圧部材は、放熱部材の内周面における所定位置に発熱部材を安定的に保持することができる。
【００３４】
また本発明によれば、放熱部材が有する筒状部における、周方向両端部の軸線に関する仰角は、１８０°以上３２０°以下に選ばれる。たとえば、筒状部の外周面に無端状ベルトを接触させて、加熱部材を該無端状ベルトを加熱する部材として用いた場合、筒状部の周方向両端部の軸線に関する仰角を１８０°以上に設定することによって、筒状部の周方向長さは、筒状部の周方向に対応する筒状部と無端状ベルトとの接触長さ（以下、「ニップ長さ」と呼ぶ）以上となる。このように、筒状部の周方向長さをニップ長さ以上とすることによって、加熱部材は、筒状部の外周面における無端状ベルトとの接触面積を充分に大きく確保することができ、消費電力が少ない状態で無端状ベルトを加熱することができる。また、筒状部の周方向長さをニップ長さ以上とすることによって、筒状部の周方向端部における無端状ベルトに対する接触負荷を低減することができ、無端状ベルトが摩耗するのを防止することができる。また、筒状部の周方向端部における無端状ベルトに対する接触負荷を低減可能になると、無端状ベルトを回転駆動させる駆動負荷も低減することができ、エネルギー消費量も低減することができる。また、筒状部の周方向両端部の軸線に関する仰角を３２０°以下に設定することによって、加熱部材における熱容量が大きくなり過ぎるのを防止することができ、加熱部材の表面温度が設定温度に到達するまでの時間が長くなり過ぎるのを防止することができる。
【００３５】
また本発明によれば、放熱部材は、低硬度良熱伝導部材と接触する内周面に、耐熱性および高い熱輻射性を有する材料からなる内面コート層が形成されている。これによって、放熱部材と低硬度良熱伝導部材との界面で腐食が発生するのを防止することができ、長期間にわたって、発熱部材から放熱部材への伝熱効率の低下を防止することができる。
【００３６】
また本発明によれば、放熱部材の外周面には、耐熱性および低摩擦係数を有する材料からなる外面コート層が形成されている。たとえば、放熱部材の外周面に無端状ベルトを接触させて、加熱部材を該無端状ベルトを加熱する部材として用いた場合、放熱部材と無端状ベルトとの間の摩擦力を低減することができ、無端状ベルトが摩耗するのを防止して、無端状ベルトの高い耐久性を確保することができる。また、放熱部材と無端状ベルトとの間の摩擦力が低減可能になると、無端状ベルトの回転をスムースにすることができ、加熱部材の無端状ベルトに対する伝熱効率が低下するのを防止することができる。
【００３７】
また本発明によれば、フッ素を含有するＰＴＦＥ樹脂およびＰＦＡ樹脂の少なくともいずれか１つからなる材料によって、放熱部材と加熱対象物との間の摩擦力が低減可能な外面コート層を実現することができる。
【００３８】
また本発明によれば、定着装置は、第１定着部材と加熱部材との間に張架される無端状ベルトと、無端状ベルトを介して第１定着部材に対向するように配置される第２定着部材とを備え、無端状ベルトと第２定着部材とが接触して形成される定着ニップ部において、トナー像を加熱溶融させて記録媒体上に定着させる。そして、本発明の定着装置は、加熱部材として、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない本発明の前記加熱部材を備えているので、無端状ベルトの表面における温度分布が設定温度に対して均一となり、定着温度がばらつくのが防止されて、均一な定着特性を有する定着装置となる。また、定着装置が備える本発明の前記加熱部材は、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止されたものなので、定着装置は、所望の定着温度を得るまでのウォームアップ時間が短く、消費電力の増大が防止された定着装置となる。
【００３９】
また本発明によれば、画像形成装置は、定着温度が設定温度に対してばらつくのが防止されて均一な定着特性を有する、本発明の前記定着装置を備えているので、均一で高品位な画像を記録媒体上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態である加熱部材２０の構成を示す図である。
【図２】発熱部材２０３の構成を示す図である。
【図３】発熱部材２０３の発熱パターンを示す図である。
【図４】他の発熱パターンを有する発熱部材３０３の構成を示す図である。
【図５】他の発熱パターンを有する発熱部材４０３の構成を示す図である。
【図６】加熱部材２０の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】押圧部材２０４の構成を示す図である。
【図８】固定アダプタ２０５の構成を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態である加熱部材３０の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態である加熱部材３０Ａの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の一形態である定着装置１５の構成を示す図である。
【図１２】定着ベルトが加熱部材に懸架される領域の近傍における定着装置１５の構成を示す図である。
【図１３】定着装置１５の電気的構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施形態である定着装置４０の構成を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施形態である定着装置５０の構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、本発明の第１実施形態である加熱部材２０の構成を示す図である。図１（ａ）は、加熱部材２０の軸線方向に垂直な断面を示し、図１（ｂ）は、加熱部材の軸線方向に平行な断面を示す。加熱部材２０は、放熱部材２０１と、放熱部材２０１の内周面に接触して配置される低硬度良熱伝導部材２０２と、低硬度良熱伝導部材２０２の内周面に接触して配置される発熱部材２０３と、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材２０４とを含んで構成される。加熱部材２０では、発熱部材２０３で発生した熱が、低硬度良熱伝導部材２０２を介して放熱部材２０１に伝導し、放熱部材２０１の外周面に接触する対象物を加熱する。本実施形態の加熱部材２０は、後述する定着装置１５に、好適に搭載することができる。加熱部材２０が加熱する加熱対象物として、定着装置１５に設けられる定着ベルト２５を例に挙げて、以下に説明する。
【００４２】
放熱部材２０１は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部２０１ａと、筒状部２０１ａの周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する屈曲片２０１ｂとを有する。筒状部２０１ａは、外周面において定着ベルト２５に接触するように配置され、発熱部材２０３が発生させる熱を定着ベルト２５に伝導させる。筒状部２０１ａを構成する材料は、特に制限されないが、高い熱伝導性を有する金属材料や合金材料であることが好ましく、その材料としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金などを挙げることができる。筒状部２０１ａは、円筒体の周方向の一部を切り欠いて作製することができ、また板状部材を湾曲させて作製することもできる。
【００４３】
また、筒状部２０１ａにおける周方向両端部の軸線に関する仰角θは、１８０°以上３２０°以下に選ばれることが好ましい。筒状部２０１ａの周方向両端部の軸線に関する仰角θを１８０°以上に設定することによって、筒状部２０１ａの周方向長さは、筒状部２０１ａの周方向に対応する筒状部２０１ａと定着ベルト２５との接触長さ（ニップ長さ）以上となる。このように、筒状部２０１ａの周方向長さをニップ長さ以上とすることによって、加熱部材２０は、筒状部２０１ａの外周面における定着ベルト２５との接触面積を充分に大きく確保することができるので、消費電力が少ない状態で定着ベルト２５を加熱することができ、熱追従性に優れ高速印字においても充分な熱量を筒状部２０１ａから加熱対象物である定着ベルト２５に供給することができる。また、筒状部２０１ａの周方向長さをニップ長さ以上とすることによって、筒状部２０１ａの周方向端部における定着ベルト２５に対する接触負荷を低減することができ、定着ベルト２５が摩耗するのを防止することができる。また、筒状部２０１ａの周方向端部における定着ベルト２５に対する接触負荷を低減可能になると、定着ベルト２５を回転駆動させる駆動負荷も低減することができ、エネルギー消費量も低減することができる。
【００４４】
また、筒状部２０１ａの周方向両端部の軸線に関する仰角θを３２０°以下に設定することによって、加熱部材２０における熱容量が大きくなり過ぎるのを防止することができ、加熱部材２０の表面温度が設定温度に到達するまでの時間が長くなり過ぎるのを防止することができる。
【００４５】
屈曲片２０１ｂは、第１屈曲部２０１１と第２屈曲部２０１２とを有し、筒状部２０１ａの周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する部分である。屈曲片２０１ｂは、たとえば、筒状部２０１ａの周方向両端部を内側に折り曲げることによって形成することができる。
【００４６】
屈曲片２０１ｂの第１屈曲部２０１１は、筒状部２０１ａの周方向両端部の少なくとも一部分から、後述する押圧部材２０４に近接する方向に屈曲する部分である。そして、第２屈曲部２０１２は、第１屈曲部２０１１の端部から、後述する発熱部材２０３に近接する方向に屈曲して押圧部材２０４の内周面に接触し、押圧部材２０４に対して発熱部材２０３に近接する方向への押圧力を付与するように形成されている。本実施形態の加熱部材２０では、発熱部材２０３は、押圧部材２０４によって放熱部材２０１に近接する方向に押圧されて放熱部材２０１の内周面に固定されているが、押圧部材２０４は、第２屈曲部２０１２によって発熱部材２０３に近接する方向に押圧力が付与されるので、この押圧力が発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に押圧する力として作用する。これによって、発熱部材２０３は、放熱部材２０１の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００４７】
また、屈曲片２０１ｂは、筒状部２０１ａの軸線方向に間隔をあけて複数設けられるように構成するのが好ましい。筒状部２０１ａの周方向両端部において、軸線方向の全領域にわたって屈曲片２０１ｂを設けた場合、加熱部材２０の熱容量が大きくなってしまう。第２屈曲部２０１２の周方向に延びる長さを短くすることによって、熱容量が大きくなるのを抑制することができるが、第２屈曲部２０１２による押圧力付与能力が低下するばかりではなく、屈曲片２０１ｂを折り曲げ加工によって形成するときの加工精度向上に対して高コストとなる。これに対して、筒状部２０１ａの軸線方向に間隔をあけて複数の屈曲片２０１ｂを設けることによって、第２屈曲部２０１２の周方向に延びる長さを極端に短くする必要がなく、加工コストが低コストの状態で、加熱部材２０の熱容量が大きくなるのを抑制することができ、加熱部材２０の表面温度が設定温度に到達するまでの時間が長くなり過ぎるのを防止することができる。
【００４８】
複数の第２屈曲部２０１２のそれぞれの形状は、任意に設定することができるが、本実施の形態では矩形状である。そして、屈曲片２０１ｂの大きさは、第２屈曲部２０１２の押圧部材２０４の内周面に接触する合計面積が、放熱部材２０１の筒状部２０１ａに対応する押圧部材２０４の内周面の面積に対して、２０〜７０％の範囲となるように設定されるのが好ましい。第２屈曲部２０１２の押圧部材２０４の内周面に接触する面積割合が２０％未満の場合は、第２屈曲部２０１２による押圧力付与能力が充分に発揮されず、面積割合が７０％を超える場合は、加熱部材２０の熱容量が大きくなり過ぎる。また、複数の屈曲片２０１ｂにおける軸線方向に対する配置間隔および個数は、加熱部材２０の熱容量、第２屈曲部２０１２による押圧力付与能力などを考慮して設定することができ、配置間隔は５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定されるのが好ましい。
【００４９】
低硬度良熱伝導部材２０２は、放熱部材２０１が有する筒状部２０１ａの内周面の全面に接触して設けられる。つまり、低硬度良熱伝導部材２０２は、放熱部材２０１と後述する発熱部材２０３との間に介在する。低硬度良熱伝導部材２０２は、低い硬さおよび高い熱伝導性を有する材料からなる部材である。ここで、本発明における「硬さ」とは、ＪＩＳ Ｋ２２０７に規格化されている、規定重量の針を試料中に垂直に進入させ、進入した長さにより算出される硬さのことである。
【００５０】
低硬度熱伝導部材２０２は、２５℃における硬さが３０以上３００以下であり、かつ熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上３０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料から形成されるのが好ましい。このような物性値を有する低硬度良熱伝導部材２０２を、放熱部材２０１と発熱部材２０３との間に介在させることによって、発熱部材２０３から放熱部材２０１への伝熱効率を低下させることなく、加熱部材２０を構成する各部材の熱膨張差を吸収緩和することができ、各部材間で局部的な剥離が発生するのを防止することができる。
【００５１】
低硬度良熱伝導部材２０２を構成する材料としては、さらに、高温環境下でも熱伝導性に優れ、経時変化が生じ難い材料であることが好ましく、耐熱シリコーングリス、耐熱シリコーン系ゲルシートなどを挙げることができる。また、熱伝導性をさらに向上させるために、金、銀、銅、白金、カーボン、グラファイトなどの粉末を前記材料に添加したものを用いてもよい。
【００５２】
放熱部材２０１と発熱部材２０３との間に隙間が開くと、空気層が介在することになり、熱伝導性が悪くなる。これに対して、放熱部材２０１と発熱部材２０３との間に低硬度良熱伝導部材２０２を配置することによって、熱抵抗を増加させる空気層を除去し、熱伝導性を向上させることができる。
【００５３】
次に、発熱部材２０３について、図２および図３を用いて説明する。図２は、発熱部材２０３の構成を示す図であり、図３は、発熱部材２０３の発熱パターンを示す図である。発熱部材２０３は、後述する押圧部材２０４が内周面に接触して、外周面が低硬度良熱伝導部材２０２の内周面に接触するように保持されている。発熱部材２０３は、第４絶縁層２０３５の表面上に、第３絶縁層２０３４、発熱層２０３３、第２絶縁層２０３２、第１絶縁層２０３１が、この順で積層された積層構造を有し、第１絶縁層２０３１が形成される側の面が低硬度良熱伝導部材２０２の内周面と接触する側の面となり、第４絶縁層２０３５が形成される側の面が押圧部材２０４の外周面と接触する側の面となる。
【００５４】
第１絶縁層２０３１、第２絶縁層２０３２、第３絶縁層２０３４および第４絶縁層２０３５は、耐熱性と電気絶縁性とを兼ね備えた材料によって形成される層であり、各絶縁層は同一の材料によって形成されてもよく、それぞれ別の材料によって形成されてもよい。耐熱性と電気絶縁性とを兼ね備えた材料としては、特に制限されないが、ポリイミド樹脂などの耐熱性ポリマー材料、アルミナなどのセラミックス材料、マイカなどの無機材料を挙げることができる。本実施形態では、第１絶縁層２０３１および第４絶縁層２０３５は、ポリイミド樹脂からなる層であり、第２絶縁層２０３２および第３絶縁層２０３４は、マイカからなる層である。
【００５５】
第１絶縁層２０３１および第２絶縁層２０３２は、発熱層２０３３と低硬度良熱伝導部材２０２との間に介在して両者間の絶縁を確保し、第３絶縁層２０３４および第４絶縁層２０３５は、発熱層２０３３と押圧部材２０４との間に介在して両者間の絶縁を確保する。このように、第１絶縁層２０３１、第２絶縁層２０３２、第３絶縁層２０３４および第４絶縁層２０３５が、通電によって発熱する発熱層２０３３を電気的に絶縁するので、安全な発熱部材２０３を有する加熱部材２０とすることができる。また、発熱層２０３３を電気的に絶縁可能になると、たとえば、アルミニウムやステンレスなどの低熱容量の金属材料を放熱部材２０１の構成材料として用いても、発熱層２０３３との電気的絶縁を確保することができ、放熱部材２０１の構成する材料の選択幅を広げることができる。
【００５６】
発熱層２０３３は、通電によってジュール発熱する抵抗発熱体からなる層であり、筒状部２０１ａの軸線方向両端部のそれぞれに対応して、第１抵抗発熱体２０３３ａからなる発熱領域と、第３抵抗発熱体２０３３ｇからなる発熱領域とが形成され、筒状部２０１ａの軸線方向中央部に対応して、第２抵抗発熱体２０３３ｄからなる発熱領域が形成されている。つまり、発熱層２０３３においては、筒状部２０１ａの軸線方向両端部と中央部とに対応して、発熱領域が３分割されている。なお、発熱層２０３３は、その発熱領域が、筒状部２０１ａの軸線方向両端部と中央部とに対応して３分割され、かつ筒状部２０１ａの周方向に対応して２分割された合計６分割される発熱領域を有するように構成してもよい。
【００５７】
第１抵抗発熱体２０３３ａ、第２抵抗発熱体２０３３ｄおよび第３抵抗発熱体２０３３ｇは、体積抵抗率が１０７．３×１０−８Ωｃｍ程度のニッケルクロムを主成分とした材料などからなる。また、第１抵抗発熱体２０３３ａ、第２抵抗発熱体２０３３ｄおよび第３抵抗発熱体２０３３ｇは、正の抵抗温度特性を有することが好ましい。負の抵抗温度特性を有する抵抗発熱体は、温度が上昇するにつれて抵抗発熱体自身の電気抵抗値が低下するため、抵抗発熱体に流れる電流が大きくなり、消費電力量が大きくなる。そのため、負の抵抗温度特性を有する抵抗発熱体は、省エネ性の観点から好ましくない。
【００５８】
第１抵抗発熱体２０３３ａは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部２０４３ｂと、隣接する線状部２０４３ｂの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部２０４３ａとを含んで構成される。なお、接続部２０４３ａと線状部２０４３ｂとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第１抵抗発熱体２０３３ａの両端部は、それぞれ第１給電端子部２０３３ｂ、第２給電端子部２０３３ｃに接続されている。
【００５９】
また、第２抵抗発熱体２０３３ｄは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部２０４３ｄと、隣接する線状部２０４３ｄの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部２０４３ｃとを含んで構成される。なお、接続部２０４３ｃと線状部２０４３ｄとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第２抵抗発熱体２０３３ｄの両端部のそれぞれは、第３給電端子部２０３３ｅ、第４給電端子部２０３３ｆに接続されている。
【００６０】
また、第３抵抗発熱体２０３３ｇは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部２０４３ｆと、隣接する線状部２０４３ｆの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部２０４３ｅとを含んで構成される。なお、接続部２０４３ｅと線状部２０４３ｆとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第３抵抗発熱体２０３３ｇの両端部は、それぞれ第５給電端子部２０３３ｈ、第６給電端子部２０３３ｉに接続されている。
【００６１】
そして、第１抵抗発熱体２０３３ａの一方端部が接続される第２給電端子部２０３３ｃと、第３抵抗発熱体２０３３ｇの一方端部が接続される第５給電端子部２０３３ｈとは、リード線２０３３ｊを介して接続されている。また、第１抵抗発熱体２０３３ａの他方端部が接続される第１給電端子部２０３３ｂ、および第３抵抗発熱体２０３３ｇの他方端部が接続される第６給電端子部２０３３ｉは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。また、第２抵抗発熱体２０３３ｄのそれぞれが接続される第３給電端子部２０３３ｅおよび第４給電端子部２０３３ｆは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。
【００６２】
以上のような接続構造を有する第１抵抗発熱体２０３３ａ、第２抵抗発熱体２０３３ｄおよび第３抵抗発熱体２０３３ｇは、それぞれ区別された状態で通電可能となるように、加熱制御手段２０６によって通電制御され、発熱層２０３３の軸線方向における発熱量を、通電状態を切替えることによって調整することができるようになっている。つまり、発熱部材２０３は、筒状部２０１ａ表面の軸線方向に対応した温度分布が、所望の温度分布となるように調整可能である。
【００６３】
たとえば、加熱部材２０が加熱対象物である定着ベルト２５を加熱するとき、小サイズの記録紙３２に形成されるトナー像３１を定着させる場合には、加熱制御手段２０６は、筒状部２０１ａの軸線方向中央部に対応して配置される第２抵抗発熱体２０３３ｄにのみ通電するように、第３給電端子部２０３３ｅと第４給電端子部２０３３ｆとの間に電圧を印加して通電制御すればよい。また、大サイズの記録紙３２に形成されるトナー像３１を定着させる場合には、加熱制御手段２０６は、筒状部２０１ａの全面に対応して、第１抵抗発熱体２０３３ａ、第２抵抗発熱体２０３３ｄおよび第３抵抗発熱体２０３３ｇに通電するように通電制御すればよい。このようにして、発熱部材２０３では、異なるサイズの記録紙３２が通紙されても、筒状部２０１ａ表面の軸線方向に対応した温度分布が、所望の温度分布となるように調整可能である。
【００６４】
図４は、他の発熱パターンを有する発熱部材３０３の構成を示す図である。発熱部材３０３は、発熱層３０３３の構成が異なる以外は、前述した発熱部材２０３と同様である。発熱層３０３３は、通電によってジュール発熱する抵抗発熱体からなる層であり、前述した発熱部材２０３が有する発熱層２０３３と同様に、筒状部２０１ａの軸線方向両端部のそれぞれに対応して、第１抵抗発熱体３０３３ａからなる発熱領域と、第３抵抗発熱体３０３３ｇからなる発熱領域とが形成され、筒状部２０１ａの軸線方向中央部に対応して、第２抵抗発熱体３０３３ｄからなる発熱領域が形成されている。
【００６５】
第１抵抗発熱体３０３３ａは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部３０４３ｂと、隣接する線状部３０４３ｂの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部３０４３ａとを含んで構成される。なお、接続部３０４３ａと線状部３０４３ｂとは、同一の材料で形成されている。そして、第１抵抗発熱体３０３３ａの両端部のそれぞれは、第１給電端子部２０３３ｂ、第２給電端子部２０３３ｃに接続されている。
【００６６】
また、第２抵抗発熱体３０３３ｄは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部３０４３ｄと、隣接する線状部３０４３ｄの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部３０４３ｃとを含んで構成される。なお、接続部３０４３ｃと線状部３０４３ｄとは、同一の材料で形成されている。そして、第２抵抗発熱体３０３３ｄの両端部のそれぞれは、第３給電端子部２０３３ｅ、第４給電端子部２０３３ｆに接続されている。
【００６７】
また、第３抵抗発熱体３０３３ｇは、筒状部２０１ａの周方向に延びて、それぞれ略平行な状態で第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部３０４３ｆと、隣接する線状部３０４３ｆの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部３０４３ｅとを含んで構成される。なお、接続部３０４３ｅと線状部３０４３ｆとは、同一の材料で形成されている。そして、第３抵抗発熱体３０３３ｇの両端部は、それぞれ第５給電端子部２０３３ｈ、第６給電端子部２０３３ｉに接続されている。
【００６８】
そして、第１抵抗発熱体３０３３ａの一方端部が接続される第２給電端子部２０３３ｃと、第３抵抗発熱体３０３３ｇの一方端部が接続される第５給電端子部２０３３ｈとは、リード線２０３３ｊを介して接続されている。また、第１抵抗発熱体３０３３ａの他方端部が接続される第１給電端子部２０３３ｂ、および第３抵抗発熱体３０３３ｇの他方端部が接続される第６給電端子部２０３３ｉは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。また、第２抵抗発熱体３０３３ｄのそれぞれが接続される第３給電端子部２０３３ｅおよび第４給電端子部２０３３ｆは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。
【００６９】
以上のような接続構造を有する第１抵抗発熱体３０３３ａ、第２抵抗発熱体３０３３ｄおよび第３抵抗発熱体３０３３ｇにおいて特徴的な構成は、各接続部３０４３ａ，３０４３ｃ，３０４３ｅの線幅が、各線状部３０４３ｂ，３０４３ｄ，３０４３ｆの線幅よりも幅広であり、接続部の方が線状部よりも低発熱部となるようにしていることである。各接続部３０４３ａ，３０４３ｃ，３０４３ｅの線幅は、できるだけ広くすることが好ましいが、各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇの設置面積が限定されるため、設置面積の中で最適化されることが好ましい。
【００７０】
１本の線路となる各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇにおいては、各接続部３０４３ａ，３０４３ｃ，３０４３ｅが形成される領域部分が折れ曲がり部分となる。本実施形態の発熱部材３０３では、各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇにおける折れ曲がり部分に、各線状部３０４３ｂ，３０４３ｄ，３０４３ｆよりも広幅の線幅を有する各接続部３０４３ａ，３０４３ｃ，３０４３ｅが形成されているので、折れ曲がり部分において局所的に電流が集中して流れるのを防止することができ、各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇが局所的に過度に発熱するのを防止することができる。そのため、各抵抗発熱体３０３３ａ，３０３３ｄ，３０３３ｇが局所的に第３絶縁層２０３４から剥離したり、切断破壊するのを防止することができる。
図５は、他の発熱パターンを有する発熱部材４０３の構成を示す図である。発熱部材４０３は、発熱層４０３３の構成が異なる以外は、前述した発熱部材２０３と同様である。発熱層４０３３は、通電によってジュール発熱する抵抗発熱体からなる層であり、前述した発熱部材２０３が有する発熱層２０３３と同様に、筒状部２０１ａの軸線方向両端部のそれぞれに対応して、第１抵抗発熱体４０３３ａからなる発熱領域と、第３抵抗発熱体４０３３ｇからなる発熱領域とが形成され、筒状部２０１ａの軸線方向中央部に対応して、第２抵抗発熱体４０３３ｄからなる発熱領域が形成されている。
【００７１】
第１抵抗発熱体４０３３ａは、谷部と頂部とが交互に形成されるようにジグザグ形状に屈曲しながら筒状部２０１ａの周方向に延びて、第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部４０４３ｂと、隣接する線状部４０４３ｂの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部４０４３ａとを含んで構成される。なお、接続部４０４３ａと線状部４０４３ｂとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第１抵抗発熱体４０３３ａの両端部のそれぞれは、第１給電端子部２０３３ｂ、第２給電端子部２０３３ｃに接続されている。
【００７２】
また、第２抵抗発熱体４０３３ｄは、谷部と頂部とが交互に形成されるようにジグザグ形状に屈曲しながら筒状部２０１ａの周方向に延びて、第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部４０４３ｄと、隣接する線状部４０４３ｄの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部４０４３ｃとを含んで構成される。なお、接続部４０４３ｃと線状部４０４３ｄとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第２抵抗発熱体４０３３ｄの両端部のそれぞれは、第３給電端子部２０３３ｅ、第４給電端子部２０３３ｆに接続されている。
【００７３】
また、第３抵抗発熱体４０３３ｇは、谷部と頂部とが交互に形成されるようにジグザグ形状に屈曲しながら筒状部２０１ａの周方向に延びて、第３絶縁層２０３４の表面上に形成される複数の線状部４０４３ｆと、隣接する線状部４０４３ｆの延在方向端部同士を、筒状部２０１ａの軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して第３絶縁層２０３４の表面上に形成される接続部４０４３ｅとを含んで構成される。なお、接続部４０４３ｅと線状部４０４３ｆとは、同一の材料および同一の線幅で形成されている。そして、第３抵抗発熱体４０３３ｇの両端部は、それぞれ第５給電端子部２０３３ｈ、第６給電端子部２０３３ｉに接続されている。
【００７４】
そして、第１抵抗発熱体４０３３ａの一方端部が接続される第２給電端子部２０３３ｃと、第３抵抗発熱体４０３３ｇの一方端部が接続される第５給電端子部２０３３ｈとは、リード線２０３３ｊを介して接続されている。また、第１抵抗発熱体４０３３ａの他方端部が接続される第１給電端子部２０３３ｂ、および第３抵抗発熱体４０３３ｇの他方端部が接続される第６給電端子部２０３３ｉは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。また、第２抵抗発熱体４０３３ｄのそれぞれが接続される第３給電端子部２０３３ｅおよび第４給電端子部２０３３ｆは、加熱制御手段２０６を介して電源に接続されている。
【００７５】
なお、本実施の形態では、前述のように、ジグザグ形状に屈曲しながら１本の線路となるように形成される各抵抗発熱体４０３３ａ，４０３３ｄ，４０３３ｇの線幅が、均一となるように構成したが、各抵抗発熱体の屈曲折れ曲がり部分が、広幅の線幅を有するように構成してもよい。
【００７６】
図６は、加熱部材２０の電気的構成を示すブロック図である。加熱部材２０の発熱部材２０３，３０３，４０３に対する通電は、加熱制御手段２０６によって制御される。以下では、加熱部材２０が発熱部材２０３を備えている場合について説明する。加熱制御手段２０６は、主制御部２０６１と、検出部２０６２と、電力算出部２０６３と、給電制御部２０６４とを含んで構成される。主制御部２０６１は、検出部２０６２と、電力算出部２０６３と、給電制御部２０６４とを統括的に制御する。なお、主制御部２０６１は、検出部２０６２と、給電制御部２０６４とを統括的に制御することから構成されてもよい。加熱制御手段２０６における発熱部材２０３に対する通電制御は、以下に示す２つの通電制御例を挙げることができる。
【００７７】
第１の通電制御例において、加熱制御手段２０６の検出部２０６２は、筒状部２０１ａの軸線方向に対応して分割される発熱領域を構成する各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに流れる電流値および各給電端子部に印加される電圧値を検出する。電力算出部２０６３は、検出部２０６２によって検出された電流値および電圧値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに供給される電力値を算出する。そして、給電制御部２０６４は、電力算出部２０６３によって算出された算出電力値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが設定温度に基づいて設定される所定の温度範囲内で発熱するように、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに対する給電を制御する。
【００７８】
第２の通電制御例において、加熱制御手段２０６の検出部２０６２は、筒状部２０１ａの軸線方向に対応して分割される発熱領域を構成する各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに対応する各給電端子部に印加される電圧値を検出する。電力算出部２０６３は、検出部２０６２によって検出された電圧値および各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇの電気抵抗値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに供給される電力値を算出する。そして、給電制御部２０６４は、電力算出部２０６３によって算出された算出電力値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが設定温度に基づいて設定される所定の温度範囲内で発熱するように、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに対する給電を制御する。
【００７９】
また、加熱制御手段２０６は、検出部２０６２が省略されて構成することもできる。この場合、電力算出部２０６３は、サーミスタなどによる加熱対象物の表面温度の検出結果に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに供給される電力値を算出する。そして、給電制御部２０６４は、電力算出部２０６３によって算出された算出電力値に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが設定温度に基づいて設定される所定の温度範囲内で発熱するように、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに対する給電を制御する。
また、加熱制御手段２０６は、電力算出部２０６３が省略されて構成することもできる。検出部２０６２がサーミスタなどによる加熱対象物の表面温度の検出結果に基づいて、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇに電力を供給することもできる。この場合、サイクル制御、位相制御などによって電力を供給し、温度制御することもできる。
【００８０】
次に、押圧部材２０４について、図７を用いて説明する。図７は、押圧部材２０４の構成を示す図である。押圧部材２０４は、円筒体の一部を成す筒状に形成されて、外周面において発熱部材２０３，３０３，４０３の内周面に接触し、発熱部材２０３，３０３，４０３を放熱部材２０１の筒状部２０１ａに近接する方向に弾発的に押圧して、発熱部材２０３，３０３，４０３を保持する。以下では、加熱部材２０が発熱部材２０３を備えている場合について説明する。
【００８１】
押圧部材２０４は、円筒体の周方向の一部を切り欠いて作製することができ、押圧部材２０４における周方向両端部の軸線に関する仰角は、放熱部材２０１の筒状部２０１ａの仰角θと同じにすればよく、１８０°以上３２０°以下に選ばれる。また、押圧部材２０４としては、たとえば、図７（ａ）に示すような板状部材が湾曲されて形成される押圧部材２０４ａ、図７（ｂ）に示すようなメッシュ状に形成される押圧部材２０４ｂ、図７（ｃ）に示すような貫通孔２０４５が形成される押圧部材２０４ｃを挙げることができる。
【００８２】
図７（ａ）に示すような、板状部材が湾曲されて形成される押圧部材２０４ａは、発熱部材２０３の内周面に沿うように、発熱部材２０３の周方向に湾曲して設けられる。なお、押圧部材２０４ａは、厚み方向に貫通して開口する開口部を有しておらず、全面べた板の板状部材が湾曲されて形成されるものである。押圧部材２０４ａは、発熱部材２０３の内周面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１の筒状部２０１ａに近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、発熱部材２０３を筒状部２０１ａの内周面に保持するように作用するので、筒状部２０１ａの内周面における所定位置に発熱部材２０３を安定的に保持することができる。
【００８３】
図７（ｂ）に示すメッシュ状に形成される押圧部材２０４ｂは、弾性力を有する複数の極細い板状部材２０４１が軸線方向に相互に等間隔をあけて配列し、弾性力を有する複数の極細い板状部材２０４２が前記複数の極細い板状部材２０４１に直交して周方向に等間隔をあけて配列して、メッシュ状に形成されている。つまり、メッシュ状に形成される押圧部材２０４ｂは、厚み方向に貫通して開口する複数の開口部２０４３が間隔をあけて規則的に配列するように構成されている。以上のような、メッシュ状に形成される押圧部材２０４ｂは、発熱部材２０３の内周面に沿うように、発熱部材２０３の周方向に湾曲して設けられる。押圧部材２０４ｂは、発熱部材２０３の内周面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１の筒状部２０１ａに近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、発熱部材２０３を筒状部２０１ａの内周面に保持するように作用するので、筒状部２０１ａの内周面における所定位置に発熱部材２０３を安定的に保持することができる。
【００８４】
また、開口部２０４３を有するように構成された押圧部材２０４ｂを備える加熱部材２０は、熱容量が大きくなるのを抑制することができる。しかしながら、開口部２０４３を有する押圧部材２０４ｂは、発熱部材２０３の内周面の全面にわたって均一な押圧力を付与することができず、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の内周面部分に、充分な押圧力が付与されない場合が生じる。このように、発熱部材２０３の内周面において、充分な押圧力が付与されない領域部分では、伝熱効率が低下することになり、異常過熱による剥離・発火が発生する場合がある。
【００８５】
これに対して、押圧部材２０４ｂにおける、複数の開口部２０４３のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法、すなわち極細い板状部材２０４１，２０４２の幅寸法Ｐ２は、発熱部材２０３が有する発熱層２０３３を構成する各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇの各線状部２０４３ｂ，２０４３ｄ，２０４３ｆおよび各接続部２０４３ａ，２０４３ｃ，２０４３ｅの線幅Ｐ１以上となるように設定するのが好ましい。これによって、押圧部材２０４ｂは、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の内周面部分に、充分な押圧力を付与することができる。そのため、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の領域部分は、放熱部材２０１の内周面に対して充分に密着し、局部的な伝熱効率の低下を抑制することができる。なお、加熱部材２０が発熱部材４０３を備えている場合には、押圧部材２０４ｂにおける前記幅寸法Ｐ２は、ジグザグ形状に形成される各線状部４０４３ｂ，４０４３ｄ，４０４３ｆにおける頂部（谷部）の長手寸法Ｐ４、谷部間隔Ｐ５、谷部（頂部）の幅寸法Ｐ６、および抵抗発熱体の線幅以上となるように設定すればよい。
【００８６】
図７（ｃ）に示すような貫通孔２０４５が形成される押圧部材２０４ｃは、弾性力を有する単一の板状部材２０４４の表面に、円形状の複数の貫通孔２０４５が間隔をあけて規則的に形成されている。以上のような、貫通孔２０４５に形成される押圧部材２０４ｃは、発熱部材２０３の内周面に沿うように、発熱部材２０３の周方向に湾曲して設けられる。押圧部材２０４ｃは、発熱部材２０３の内周面に沿うように湾曲して設けられることによって、湾曲状態から静置状態に戻ろうとする復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１の筒状部２０１ａに近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このような復元力が、発熱部材２０３を筒状部２０１ａの内周面に保持するように作用するので、筒状部２０１ａの内周面における所定位置に発熱部材２０３を安定的に保持することができる。
【００８７】
また、前記押圧部材２０４ｂと同様に、押圧部材２０４ｃにおける、複数の貫通孔２０４５のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法Ｐ３は、各線状部２０４３ｂ，２０４３ｄ，２０４３ｆおよび各接続部２０４３ａ，２０４３ｃ，２０４３ｅの線幅Ｐ１以上となるように設定するのが好ましい。これによって、押圧部材２０４ｃは、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の内周面部分に、充分な押圧力を付与することができる。そのため、各抵抗発熱体２０３３ａ，２０３３ｄ，２０３３ｇが配置される領域に対応する発熱部材２０３の領域部分は、放熱部材２０１の内周面に対して充分に密着し、局部的な伝熱効率の低下を抑制することができる。なお、加熱部材２０が発熱部材４０３を備えている場合には、押圧部材２０４ｃにおける前記幅寸法Ｐ３は、ジグザグ形状に形成される各線状部４０４３ｂ，４０４３ｄ，４０４３ｆにおける頂部（谷部）の長手寸法Ｐ４、谷部間隔Ｐ５、谷部（頂部）の幅寸法Ｐ６、および抵抗発熱体の線幅以上となるように設定すればよい。
【００８８】
また、押圧部材２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ（以下、３種の押圧部材をまとめて「押圧部材２０４」と称す）を構成する材料は、特に制限されないが、ステンレス鋼、スプリング鋼などの金属、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの耐熱性樹脂、湾曲させても破壊されることのない曲がるセラミックスであるジルコニア薄板などを挙げることができる。このような材料で構成される押圧部材２０４は、高強度かつ高靭性を有する部材となるので、湾曲されても破壊されることなく大きな弾力性を有し、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する力が大きくなる。そのため、発熱部材２０３は、放熱部材２０１の筒状部２０１ａの内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００８９】
また、押圧部材２０４は、放熱部材２０１が有する筒状部２０１ａの周方向における曲率半径Ｒ１よりも大きい周方向の曲率半径Ｒ２を有する部材を変形させて、筒状部２０１ａの内側に配置されることが好ましい。このように、加熱部材２０において放熱部材２０１の内側に配置される押圧部材２０４が変形された状態で配置されることによって、押圧部材２０４には、変形を復元しようとする力が働き、この復元しようとする復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する力となって働く。このように、押圧部材２０４が有する復元力が、発熱部材２０３を放熱部材２０１の内周面に保持するように作用するので、発熱部材２０３は、放熱部材２０１の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【００９０】
また、押圧部材２０４における周方向の長さは、放熱部材２０１の筒状部２０１ａの周方向長さと略等しく設定されるが、押圧部材２０４における軸線方向の長さは、放熱部材２０１が有する筒状部２０１ａ、および発熱部材２０３の軸線方向の長さよりも大きくなるように設定される。そして、本実施形態では、押圧部材２０４は、筒状部２０１ａの軸線方向両端部から外方に延出する延出部２０４０を有するように構成されている。さらに、各端部に対応する前記延出部２０４０のそれぞれには、外部と接続して押圧部材２０４を固定可能に構成される固定アダプタ２０５が設けられる。
【００９１】
図８は、固定アダプタ２０５の構成を示す図である。押圧部材２０４の延出部２０４０に設けられる固定アダプタ２０５は、フレーム接続部２０５ａと、接続孔２０５ｂと、押圧部材支持部２０５ｃと、アダプタ開口部２０５ｄとを含んで構成される。固定アダプタ２０５は、たとえば、アルミニウムなどの金属からなる。また、固定アダプタ２０５の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、押圧部材支持部２０５ｃが略円柱状に形成されている。
【００９２】
押圧部材支持部２０５ｃには、押圧部材２０４の延出部２０４０が挿通可能な大きさで厚み方向に貫通して開口するアダプタ開口部２０５ｄが形成されている。そして、フレーム接続部２０５ａは、押圧部材支持部２０５ｃの側面の一部分から外方に突出するように形成され、そのフレーム接続部２０５ａには、厚み方向に貫通して開口する接続孔２０５ｂが形成されている。
【００９３】
固定アダプタ２０５は、押圧部材２０４の延出部２０４０がアダプタ開口部２０５ｄに挿通された状態で、フレーム接続部２０５ａに形成される接続孔２０５ｂに挿通されるねじ部材などを介して外部の部材に接続されることによって、押圧部材２０４を外部の部材に固定する。このように、延出部２０４０に設けられる固定アダプタ２０５を介して押圧部材２０４を外部の部材に固定することによって、押圧部材２０４の発熱部材２０３に対する配置位置が規制される。そして、押圧部材２０４の配置位置が規制されることによって、その規制による外力を、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧力として付与することができる。そのため、押圧部材２０４は、放熱部材２０１の内周面における所定位置に発熱部材２０３を安定的に保持することができる。
【００９４】
以上のように、本実施形態の加熱部材２０は、放熱部材２０１と、放熱部材２０１の内周面に接触して配置される低硬度良熱伝導部材２０２と、低硬度良熱伝導部材２０２の内周面に接触して配置される発熱部材２０３と、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧部材２０４とを含んで構成される。そして、発熱部材２０３は、押圧部材２０４によって放熱部材２０１に近接する方向に押圧されて放熱部材２０１の内周面に固定されているが、押圧部材２０４には第２屈曲部２０１２によって発熱部材２０３に近接する方向に押圧力が付与されるので、発熱部材２０３は、放熱部材２０１の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。さらに、放熱部材２０１と発熱部材２０３との間には、低い硬さおよび高熱伝導性を有する材料からなる低硬度良熱伝導部材２０２が配置されているので、発熱部材２０３から放熱部材２０１への伝熱効率を低下させることなく、加熱部材２０を構成する各部材の熱膨張差を吸収緩和することができ、各部材間で局部的な剥離が発生するのを防止することができる。
【００９５】
このように、本実施形態の加熱部材２０は、放熱部材２０１の内周面に対する発熱部材２０３の密着性が高い状態で維持された上で、各部材間で局部的な剥離が発生するのが防止されるので、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止され、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない加熱部材となる。そのため、加熱部材２０は、設定温度に到達するまでのウォームアップ時間の短縮や表面の温度分布均一性を短時間のうちに確保することができ、高速印字においても充分な熱量を放熱部材２０１から加熱対象物である定着ベルト２５に供給することができる。
【００９６】
図９は、本発明の第２実施形態である加熱部材３０の構成を示す図である。本実施形態の加熱部材３０は、前述した加熱部材２０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。加熱部材３０は、前述した加熱部材２０が有する放熱部材２０１を放熱部材３０１に代えたこと以外は加熱部材２０と同様である。加熱部材３０において特徴的な構成は、放熱部材３０１の筒状部３０１ａの内周面に内面コート層３０１３が形成され、外周面に外面コート層３０１４が形成されていることである。
【００９７】
内面コート層３０１３は、耐熱性および高い熱輻射性を有する材料（たとえば、広い波長域において放射率が０．９〜１．０であり、かつ耐熱性を有する材料）からなる。筒状部３０１ａの内周面に耐熱性および高い熱輻射性を有する材料からなる内面コート層３０１３が形成された放熱部材３０１は、発熱部材２０３で発生する熱を高効率で吸収および放熱して、加熱対象物である定着ベルト２５に対して高効率で熱を伝達することができる。
【００９８】
耐熱性および高い熱輻射性を有する材料としては、シリコーン系樹脂などを挙げることができる。そして、内面コート層３０１３は、たとえば、前記材料が溶媒に溶解または分散された液状物を、筒状部３０１ａの内周面にスプレー塗布することによって形成することができる。具体的には、内面コート層３０１３は、シリコーン系樹脂からなる材料である、オキツモ株式会社製のＢ−６００を、筒状部３０１ａの内周面にスプレー塗布することによって形成することができる。以上のように、低硬度良熱伝導部材２０２と接触する筒状部３０１ａの内周面に内面コート層３０１３を形成することによって、筒状部３０１ａと低硬度良熱伝導部材２０２との界面で腐食が発生するのを防止することができ、長期間にわたって、発熱部材２０３から放熱部材３０１への伝熱効率の低下を防止することができる。
【００９９】
外面コート層３０１４は、耐熱性および低摩擦係数を有する材料からなる。耐熱性および低摩擦係数を有する材料としては、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を挙げることができ、これらのフッ素樹脂を１種で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１００】
以上のように、加熱対象物である定着ベルト２５が接触する筒状部３０１ａの外周面に外面コート層３０１４を形成することによって、筒状部３０１ａと定着ベルト２５との間の摩擦力を低減することができ、定着ベルト２５が摩耗するのを防止して、定着ベルト２５の高い耐久性を確保することができるとともに、定着ベルト２５を回転駆動させる定着ローラ１５ａおよび加圧ローラ１５ｂへの負荷も低減して各ローラの高い耐久性を確保し、低電力で回転駆動させることができる。また、筒状部３０１ａと定着ベルト２５との間の摩擦力が低減可能になると、定着ベルト２５の回転をスムースにすることができ、加熱部材３０の定着ベルト２５に対する伝熱効率が低下するのを防止することができる。
図１０は、本発明の第３実施形態である加熱部材３０Ａの構成を示す図である。本実施形態の加熱部材３０Ａは、前述した加熱部材２０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。加熱部材３０Ａは、前述した加熱部材２０が有する放熱部材２０１を放熱部材３０２に代えたこと以外は加熱部材２０と同様である。加熱部材３０Ａが有する放熱部材３０２は、円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部３０２ａと、筒状部３０２ａの周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する屈曲片３０２ｂとを有する。前述した放熱部材２０１の屈曲片２０１ｂが２つの屈曲部２０１１，２０１２を有するのに対して、放熱部材３０２の屈曲片３０２ｂは、１つの第１屈曲部３０２１のみを有するように構成されている。
【０１０１】
屈曲片３０２ｂの第１屈曲部３０２１は、筒状部３０２ａの周方向両端部の少なくとも一部分から押圧部材２０４に近接する方向に屈曲し、遊端部が押圧部材２０４の内周面に接触して押圧部材２０４に対して発熱部材２０３に近接する方向への押圧力を付与するように形成されている。
【０１０２】
本実施形態の加熱部材３０Ａでは、発熱部材２０３は、押圧部材２０４によって放熱部材３０２に近接する方向に押圧されて放熱部材３０２の内周面に固定されているが、押圧部材２０４は、第１屈曲部３０２１によって発熱部材２０３に近接する方向に押圧力が付与されるので、この押圧力が発熱部材２０３を放熱部材３０２に近接する方向に押圧する力として作用する。これによって、発熱部材２０３は、放熱部材３０２の内周面に対する密着性が向上された状態で固定される。
【０１０３】
図１１は、本発明の実施の一形態である定着装置１５の構成を示す図である。また、図１２は、定着ベルトが加熱部材に懸架される領域の近傍における定着装置１５の構成を示す図である。定着装置１５は、後述する画像形成装置１００に備えられる装置であって、記録媒体である記録紙３２上に担持されるトナー像３１を加熱加圧して、記録紙３２上に定着する装置である。そして、定着装置１５は、前述した本実施形態の加熱部材２０，３０，３０Ａのいずれかの加熱部材を備える。定着装置１５が加熱部材２０を備えた場合について、以下に説明する。
【０１０４】
定着装置１５は、第１定着部材である定着ローラ１５ａと、第２定着部材である加圧ローラ１５ｂと、無端状ベルトである定着ベルト２５と、加熱部材２０とを含んで構成される。定着装置１５においては、定着ベルト２５が定着ローラ１５ａと加熱部材２０との間に張架され、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａに対向するように配置されている。そして、定着ローラ１５ａと加熱部材２０とは、定着ローラ１５ａの軸線方向において、略平行となるように配置されている。つまり、定着ローラ１５ａの軸線と、加熱部材２０の軸線とは、略平行である。これによって、定着ローラ１５ａと加熱部材２０との間に張架される定着ベルト２５が摺動するとき、蛇行するのを防止して、定着ベルト２５の耐久性を高く維持することができる。
【０１０５】
定着装置１５は、加熱部材２０が定着ベルト２５と接触して定着ベルト２５を加熱し、定着ベルト２５と加圧ローラ１５ｂとで形成する定着ニップ部１５ｃを、所定の定着速度および複写速度で記録媒体である記録紙３２が通過したとき、記録紙３２上に担持されている未定着のトナー像３１を記録紙３２上に加熱加圧して定着する装置である。
【０１０６】
なお、未定着のトナー像３１は、たとえば、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）、非磁性二成分現像剤（非磁性トナーおよびキャリア）、磁性現像剤（磁性トナー）などの現像剤（トナー）によって形成される。また、定着速度とは所謂プロセス速度であり、複写速度とは１分あたりのコピー枚数のことである。また、記録紙３２が定着ニップ部１５ｃを通過するときには、定着ベルト２５は、記録紙３２のトナー像担持面とは反対側の面に当接するようになっている。
【０１０７】
定着ローラ１５ａは、定着ベルト２５を介して加圧ローラ１５ｂに圧接することで定着ニップ部１５ｃを形成するとともに、駆動モータ（駆動手段）１１３により回転軸線まわりに回転方向Ａ方向に回転駆動することによって、定着ベルト２５を搬送する。定着ローラ１５ａは、直径が３０ｍｍで、その内側から順に芯金、弾性層が形成された２層構造からなり、芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられる。また、弾性層にはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適している。なお、本実施の形態では、定着ローラ１５ａが定着ベルト２５を介して加圧ローラ１５ｂに圧接するときの力は、２１６Ｎ程度である。
【０１０８】
加圧ローラ１５ｂは、定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａに対向しかつ圧接し、回転軸線まわりに回転自在に設けられている。加圧ローラ１５ｂは、定着ローラ１５ａの回転に従動して回転方向Ｂ方向に回転する。加圧ローラ１５ｂは、その内側から順に芯金、弾性層、離型層が形成された３層構造からなっている。芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられる。また、弾性層にはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、離型層にはＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が適している。加圧ローラ１５ｂは、たとえば、ローラ直径が３０ｍｍで、芯金に直径２４ｍｍ（肉厚２ｍｍ）の鉄（ＳＴＫＭ）パイプ、弾性層に厚みが３ｍｍのシリコンソリッドゴム、離型層に厚みが３０μｍのＰＦＡチューブからなるローラを用いることができる。
【０１０９】
また、加圧ローラ１５ｂの内部には、加圧ローラ１５ｂを加熱するヒータランプ２６（たとえば、定格電力４００Ｗ）が配置されている。後述する装置制御手段１１１が電源回路１１１１からヒータランプ２６に電力を供給（通電）させることによって、ヒータランプ２６が発光し、ヒータランプ２６から赤外線が放射される。これによって、加圧ローラ１５ｂの内周面が赤外線を吸収して加熱され、加圧ローラ１５ｂ全体が加熱される。なお、上述したヒータランプ２６は、加圧ローラ１５ｂの内面より加熱するものであるが、これとは別に外周面加熱用のローラにて、加圧ローラ１５ｂの表面より加熱する方法も構成可能である。
【０１１０】
定着ベルト２５は、加熱部材２０によって所定の温度に加熱され、定着ニップ部１５ｃを通過する未定着のトナー像３１が形成された記録紙３２を加熱する。定着ベルト２５は、無端状のベルトで、加熱部材２０と定着ローラ１５ａによって懸架され、定着ローラ１５ａに所定の角度で巻きかかっている。定着ベルト２５は、定着ローラ１５ａの回転時には、定着ローラ１５ａに従動して回転方向Ａ方向に回転するようになっている。定着ベルト２５は、ポリイミドなどの耐熱性樹脂あるいはステンレスやニッケルなどの金属材料からなる中空円筒状の基材の表面に、弾性層として耐熱性および弾性に優れたエラストマー材料（たとえばシリコンゴム）が形成され、さらにその表面に離型層として耐熱性および離型性に優れた合成樹脂材料（たとえばＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂）が形成された３層構造となっている。また、基材のポリイミドにフッ素樹脂を内添してもよい。これによって、加熱部材２０との摺動負荷を低減することができる。
【０１１１】
定着装置１５に備えられる加熱部材２０は、放熱部材２０１の筒状部２０１ａの外周面において定着ベルト２５に接触して、定着ベルト２５を所定の温度に加熱する。定着装置１５が備える加熱部材２０は、前述したように、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに３分割された発熱部材２０３と、押圧部材２０４とを含む。
【０１１２】
押圧部材２０４の軸線方向両端部に設けられる延出部２０４０には、各端部に対応して２つの固定アダプタ２０５が設けられており、押圧部材２０４は、固定アダプタ２０５を介して定着装置１５のサイドフレーム１１０に固定されている。このように、押圧部材２０４が固定アダプタ２０５を介してサイドフレーム１１０に固定されているので、加熱部材２０自身が定着ベルト２５との摩擦力で回転してしまうのが防止される。そのため、加熱部材２０が有する発熱部材２０３に高電流が供給されても、安全性を充分に確保することができる。さらに、押圧部材２０４が固定アダプタ２０５を介してサイドフレーム１１０に固定されているので、押圧部材２０４の発熱部材２０３に対する配置位置が規制される。このように、押圧部材２０４の配置位置が規制されることによって、その規制による外力（定着ベルト２５と押圧部材２０４との間に作用するベルトテンション）を、発熱部材２０３を放熱部材２０１に近接する方向に弾発的に押圧する押圧力として付与することができる。
【０１１３】
また、定着装置１５は、定着ベルト２５が回転摺動するときに蛇行するのを防止する蛇行防止用カラーが、押圧部材２０４の延出部２０４０に配設されるように構成されてもよい。蛇行防止用カラーとしては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなるカラーを用いることができるが、これに限定されるものではなく、押圧部材２０４の延出部２０４０と独立で回転できる構成のものであればよい。このように、蛇行防止用カラーが独自に回転自在であるので、定着ベルト２５が蛇行防止用カラーに当接しても負荷がかかることなく摺動せず、定着ベルト２５がわれてしまうのを防止して、定着ベルト２５の耐久性を高く維持することができる。なお、定着ベルト２５の回転状態によっては、延出部２０４０に蛇行防止用カラーを設置せず、定着ローラ１５ａのみに蛇行防止用カラーを設置することもできる。
【０１１４】
また、定着装置１５においては、温度検知手段として、加熱部材２０に接触する定着ベルト２５の周面近傍には発熱体側サーミスタ２４ａ、加圧ローラ１５ｂの周面近傍には加圧ローラ側サーミスタ２４ｂが配設されており、それぞれの表面温度を検出するようになっている。本実施の形態における発熱体側サーミスタ２４ａは、非接触式の温度検知手段であり、赤外線検知型の温度センサである。接触式の温度検知手段を定着ベルト２５に接触して配置する構成では、定着ベルト２５と接触する界面において、接触式温度検知手段が、定着ベルト２５の表面離型層を摩耗させる場合がある。このようにして定着ベルト２５の表面離型層が損傷、劣化した場合には、トナー像３１に対する定着性に影響を及ぼし、記録紙３２上に劣悪な定着画像が形成されてしまう。また、定着ベルト２５の周面近傍には、定着ベルト２５の異常昇温を検知して、所定の温度以上になると電源回路１１１１を切断するサーモスタットまたはサーマルプロテクタ２４ｃが配設されている。
【０１１５】
次に、定着装置１５における電気的制御を説明する。図１３は、定着装置１５の電気的構成を示すブロック図である。定着装置１５では、発熱体側サーミスタ２４ａおよび加圧ローラ側サーミスタ２４ｂによって検出された温度データ、サーマルプロテクタ２４ｃによって検出された定着ベルト２５の異常昇温データに基づいて、温度制御手段としての制御回路１１１２が、定着ベルト２５、加圧ローラ１５ｂの表面温度を所定の温度にするように、電源回路１１１１を介して、加熱部材２０が有する発熱部材２０３およびヒータランプ２６への通電を制御する。また、制御回路１１１２は、駆動モータ１１３を制御して、定着ローラ１５ａを回転軸線まわりに回転させて、定着ベルト２５を回転させる。そして、制御回路１１１２および電源回路１１１１は、定着装置１５の全動作を制御する装置制御手段１１１によって統括的に制御される。
【０１１６】
具体的には、装置制御手段１１１は、画像形成指示の入力を受けると、電源回路１１１１に電力供給を指示する制御信号を出力する。ここで、画像形成指示は、後述する画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられる操作パネルまたは画像形成装置１００に接続されるコンピュータなどの外部機器から入力される指示であり、この画像形成指示が入力されることによって、定着装置１５は定着処理動作を開始する。
【０１１７】
装置制御手段１１１から制御信号が入力された電源回路１１１１は、加熱制御手段２０６を介して、加熱部材２０の発熱部材２０３に電力を供給して定着ベルト２５を加熱させ、ヒータランプ２６に電力を供給して加圧ローラ１５ｂを加熱させる。発熱体側サーミスタ２４ａが検出した定着ベルト２５の表面温度データに関する信号、加圧ローラ側サーミスタ２４ｂが検出した加圧ローラ１５ｂの表面温度データに関する信号、サーマルプロテクタ２４ｃが検出した定着ベルト２５の異常昇温データに関する信号が制御回路１１１２に入力される。
【０１１８】
装置制御手段１１１に制御された制御回路１１１２は、入力された信号に基づいて、定着ベルト２５、加圧ローラ１５ｂの表面温度が所定の温度（定着温度）となるように、電源回路１１１１からの加熱部材２０およびヒータランプ２６に対する供給電力を制御する。具体的には、電源回路１１１１に制御された加熱制御手段２０６は、発熱体側サーミスタ２４ａによって検出された温度データに基づいて、または該温度データと電力算出部２０６３が算出した電力算出値とに基づいて、加熱部材２０に対する供給電力を制御する。また、電源回路１１１１は、加圧ローラ側サーミスタ２４ｂによって検出された温度データに基づいて、ヒータランプ２６に対する供給電力を制御する。
【０１１９】
制御回路１１１２は、入力された信号に基づいて、定着ベルト２５および加圧ローラ１５ｂの表面温度が所定の定着温度になったと判断すると、駆動モータ１１３を制御して、定着ローラ１５ａを回転軸線まわりに回転させて、定着ベルト２５を回転させる。このように定着ベルト２５が回転すると、定着ベルト２５と加圧ローラ１５ｂとの間に形成される定着ニップ部１５ｃに、未定着のトナー像３１が形成される記録紙３２が搬送される。このとき、記録紙３２は、未定着のトナー像３１を担持した面を定着ベルト２５側に向けて搬送される。そして、記録紙３２上の未定着のトナー像３１が定着ベルト２５の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト２５から熱が付与され、また加圧力を受けて記録紙３２の表面に定着される。
【０１２０】
以上のように構成される定着装置１５は、表面の温度分布が設定温度に対してばらつきのない本実施形態の加熱部材２０を備えているので、定着ベルト２５の表面における温度分布が設定温度に対して均一となり、定着温度がばらつくのが防止されて、均一な定着特性を有する定着装置となる。また、定着装置１５が備える本実施形態の加熱部材２０は、局部的な伝熱効率の低下が発生するのが防止されたものなので、定着装置１５は、所望の定着温度を得るまでのウォームアップ時間が短く、消費電力の増大が防止された定着装置となる。
【０１２１】
なお、本実施形態では、定着装置１５は、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト２５を介して定着ローラ１５ａと圧接する圧接部にて定着ニップ部１５ｃが形成されるように構成したが、加圧ローラ１５ｂが定着ベルト２５を介して加熱部材２０と圧接する圧接部にて定着ニップ部が形成されるように構成してもよい。
【０１２２】
図１４は、本発明の他の実施形態である定着装置４０の構成を示す図である。定着装置４０は、未定着のトナー像３１が担持される記録紙３２の搬送方向上流側に配置される第１定着手段４５０と、搬送方向下流側に配置される第２定着手段４６０とが鉛直方向に並んで配置されるように構成されている。第１定着手段４５０と第２定着手段４６０との間には、搬送ガイド板または搬送ローラなどのガイド部材が設けられており、第１定着手段４５０の定着ニップ部で定着処理された記録紙３２は、ガイド部材に沿って搬送されて、第２定着手段４６０の定着ニップ部で定着処理されて排出されるようになっている。定着装置４０は、定着装置１５に代えて後述する画像形成装置１００に搭載可能である。また、定着装置４０が有する第１定着手段４５０および第２定着手段４６０のそれぞれは、前述した本実施形態の加熱部材２０，３０，３０Ａのいずれかの加熱部材を備える。第１定着手段４５０および第２定着手段４６０のそれぞれが、加熱部材２０を備えた場合について、以下に説明する。
【０１２３】
第１定着手段４５０は、加熱部材２０と、第１定着ローラ４５２と、第１加圧ローラ４５３と、前述した定着ベルト２５と同様に構成される第１定着ベルト４５４とを含んで構成される。第１定着手段４５０においては、第１定着ベルト４５４が第１定着ローラ４５２と加熱部材２０との間に張架され、第１加圧ローラ４５３が第１定着ベルト４５４を介して第１定着ローラ４５２に対向するように配置されている。
【０１２４】
第１定着手段４５０が備える加熱部材２０は、前述したように、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに３分割された発熱部材２０３と、押圧部材２０４とを含む。また、押圧部材２０４の延出部２０４０には固定アダプタ２０５が設けられており、押圧部材２０４は、固定アダプタ２０５を介して定着装置４０のサイドフレームに固定されている。
【０１２５】
本実施形態では、放熱部材２０１の筒状部２０１ａは、肉厚０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が２０ｍｍ（直径４０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが２３５°（狭角が１２５°）となるように作製されたものであり、外周面において第１定着ベルト４５４と接触して、発熱部材２０３で発生した熱を第１定着ベルト４５４に伝達する。
【０１２６】
発熱部材２０３は、前述したように、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに対応して３分割されており、各発熱領域は、それぞれ区別された状態で通電可能となっている。発熱部材２０３は、通紙する記録紙３２の通紙サイズや厚みに応じて、各発熱領域が適宜通電制御されて、発熱する。本実施の形態では、発熱部材２０３は１１００Ｗの発熱量で発熱し、中央部が６００Ｗ、軸線方向両端部がそれぞれ２５０Ｗである。なお、発熱部材２０３に代えて、前述した発熱部材３０３を用いてもよい。
【０１２７】
また、加熱部材２０に巻き掛けられた第１定着ベルト４５４の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する第１発熱体側サーミスタ４５５が配置されている。
【０１２８】
第１定着ローラ４５２は、第１定着ベルト４５４を介して第１加圧ローラ４５３に圧接することで定着ニップ部を形成するとともに、駆動モータ１１３により回転軸線まわりに回転方向Ｇ方向に回転駆動することによって、第１定着ベルト４５４を搬送する。第１定着ローラ４５２は、その内側から順に芯金４５２ａ、弾性層４５２ｂが形成された２層構造からなり、芯金４５２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられ、本実施の形態では芯金４５２ａは、アルミニウムからなる外径４０ｍｍの部材である。また、弾性層４５２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４５２ｂは、熱伝導率が小さいシリコン発泡スポンジからなる厚さ５ｍｍの部材である。こうして構成された第１定着ローラ４５２の表面硬さは６８度（アスカーＣ硬度）である。
【０１２９】
また、第１定着ローラ４５２の第１定着ベルト４５４の巻き掛け部分（加熱ニップ部）の周面近傍には、第１定着ローラ４５２に巻き掛けられた第１定着ベルト４５４の周面温度を非接触で検出する第１定着ローラ側サーミスタ４５６が配置されている。
【０１３０】
第１加圧ローラ４５３は、第１定着ベルト４５４を介して第１定着ローラ４５２に対向しかつ圧接し、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｈ方向に回転駆動するように設けられている。第１定着ベルト４５４および第１定着ローラ４５２と第１加圧ローラ４５３とは、互いに逆方向に回転する。第１加圧ローラ４５３は、その内側から順に芯金４５３ａ、弾性層４５３ｂ、離型層４５３ｃが形成された３層構造からなっている。芯金４５３ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられ、本実施の形態では芯金４５３ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４５３ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４５３ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。また、離型層４５３ｃにはＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が適しており、本実施の形態では離型層４５３ｃはＰＦＡからなる厚さ約３０μｍの部材である。こうして構成された第１加圧ローラ４５３の表面硬さは７５度（アスカーＣ硬度）である。
【０１３１】
また、第１加圧ローラ４５３の内部には、第１加圧ローラ４５３を加熱する第１ヒータランプ４５３ｄ（たとえば、定格電力４５０Ｗ）が配置されている。装置制御手段１１１が電源回路１１１１から第１ヒータランプ４５３ｄに電力を供給（通電）させることによって、第１ヒータランプ４５３ｄが発光し、第１ヒータランプ４５３ｄから赤外線が放射される。これによって、第１加圧ローラ４５３の内周面が赤外線を吸収して加熱され、第１加圧ローラ４５３全体が加熱される。また、第１加圧ローラ４５３の周面には、第１加圧ローラ４５３の周面温度を接触で検出する第１加圧ローラ側サーミスタ４５７が配置されている。また、第１加圧ローラ４５３には、第１加圧ローラ４５３表面を素早く加熱する外部加熱装置やクリーニングローラ、オイル塗布ローラを設けた構成としてもよい。
【０１３２】
第１定着ローラ４５２および第１加圧ローラ４５３は、外径が５０ｍｍであり、図示していない弾性部材（バネ部材）によって、所定の荷重（ここでは、６００Ｎ）で互いに圧接される。これにより、第１定着ローラ４５２と第１加熱手段４５１とに架け渡された第１定着ベルト４５４の周面と第１加圧ローラ４５３周面との間に定着ニップ部が形成される。当該定着ニップ部は、第１定着ベルト４５４と第１加圧ローラ４５３とが互いに当接する部分であり、本実施の形態では、９ｍｍである。第１定着ローラ４５２が所定の温度（ここでは、１８０℃）に加熱され、記録紙３２は、この定着ニップ部を通過することで、未定着のトナー像３１が加熱溶融し画像が定着されるようになっている。記録紙３２が定着ニップ部を通過するときには、第１定着ベルト４５４は記録紙３２のトナー画像形成面に当接する一方、第１加圧ローラ４５３は記録紙３２におけるトナー画像形成面とは反対の面に当接するようになっている。
【０１３３】
第１定着ローラ４５２および第１加圧ローラ４５３の回転速度に応じて、所定の定着速度および複写速度で、定着ニップ部に記録紙３２が搬送され、未定着のトナー像３１が記録紙３２に熱および圧力により定着される。ここで、定着速度とは、いわゆるプロセス速度のことで、たとえば、モノクロ印字を行う場合には３５５ｍｍ／ｓｅｃでありカラー印字を行う場合には２２０ｍｍ／ｓｅｃで回転し、複写速度とは、１分あたりのコピー枚数のことで、たとえば、モノクロ印字では７０枚／分、カラー印字では６０枚／分である。
【０１３４】
また、第１定着手段４５０には、第１定着ベルト４５４の表面をクリーニングする図示しないウェブクリーニング装置が配置されている。
【０１３５】
また、定着装置４０は、前述した定着装置１５と同様に、装置制御手段１１１を備えており、装置制御手段１１１の制御回路１１１２は、各サーミスタ４５５，４５６，４５７により検出された温度データに基づいて、加熱部材２０が有する放熱部材２０１、第１定着ベルト４５４、第１加圧ローラ４５３が所定の温度になるように、電源回路１１１１を介して加熱制御手段２０６を制御して、発熱部材２０３および第１ヒータランプ４５３ｄへの通電を制御させる。
【０１３６】
次に、第２定着手段４６０について説明する。第２定着手段４６０は、加熱部材２０と、第２定着ローラ４６２と、第２加圧ローラ４６３と、前述した定着ベルト２５と同様に構成される第２定着ベルト４６４とを含んで構成される。第２定着手段４６０においては、第２定着ベルト４６４が第２定着ローラ４６２と加熱部材２０との間に張架され、第２加圧ローラ４６３が第２定着ベルト４６４を介して第２定着ローラ４６２に対向するように配置されている。第２定着手段４６０の基本構成は、第１定着手段４５０と同じであるが、加熱部材２０の構成と、第２定着ローラ４６２の構成とが異なっている。
【０１３７】
第２定着手段４６０に備えられる加熱部材２０は、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに対応して３分割され、かつ放熱部材２０１の周方向に対応して２分割された合計６分割された発熱部材２０３と、押圧部材２０４とを含む。また、押圧部材２０４の延出部２０４０には固定アダプタ２０５が設けられており、押圧部材２０４は、固定アダプタ２０５を介して定着装置４０のサイドフレームに固定されている。
【０１３８】
放熱部材２０１は、外周面において第２定着ベルト４６４と接触して発熱部材２０３で発生した熱を第２定着ベルト４６４に伝達する。
【０１３９】
第２定着手段４６０に備えられる加熱部材２０においては、発熱部材２０３は、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに対応して３分割され、かつ放熱部材２０１の周方向に対応して２分割されており、合計６分割された各発熱領域は、それぞれ区別された状態で通電可能となっている。発熱部材２０３は、通紙する記録紙３２の通紙サイズや厚みに応じて、各発熱領域が適宜通電制御されて、発熱する。本実施の形態では、第２定着手段４６０に備えられる加熱部材２０は９００Ｗの発熱量で発熱し、中央部の２つの発熱領域の合計が６００Ｗ、軸線方向両端部の４つの発熱領域の合計が３００Ｗである。
【０１４０】
また、加熱部材２０に巻き掛けられた第２定着ベルト４６４の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する第２発熱体側サーミスタ４６５が配置されている。
【０１４１】
第２定着ローラ４６２は、第２定着ベルト４６４を介して第２加圧ローラ４６３に圧接することで定着ニップ部を形成するとともに、図示しない駆動モータにより回転軸線まわりに回転方向Ｉ方向に回転駆動することによって、第２定着ベルト４６４を搬送する。第２定着ローラ４６２は、その内側から順に芯金４６２ａ、弾性層４６２ｂが形成された２層構造からなり、芯金４６２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられ、本実施の形態では芯金４６２ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４６２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４６２ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。こうして構成された第２定着ローラ４６２の表面硬さは６８度（アスカーＣ硬度）である。
【０１４２】
また、第２定着ローラ４６２の第２定着ベルト４６４の巻き掛け部分（加熱ニップ部）の周面近傍には、第２定着ローラ４６２に巻き掛けた第２定着ベルト４６４の周面温度を非接触で検出する第２定着ローラ側サーミスタ４６６が配置されている。
【０１４３】
第２加圧ローラ４６３は、第２定着ベルト４６４を介して第２定着ローラ４６２に対向しかつ圧接し、駆動モータ１１３により回転軸線まわりに回転方向Ｊ方向に回転駆動するように設けられている。第２定着ベルト４６４および第２定着ローラ４６２と第２加圧ローラ４６３とは、互いに逆方向に回転する。第２加圧ローラ４６３は、その内側から順に芯金４６３ａ、弾性層４６３ｂ、離型層４６３ｃが形成された３層構造からなっている。芯金４６３ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属あるいはそれらの合金などが用いられ、本実施の形態では芯金４６３ａは、アルミニウムからなる外径４６ｍｍの部材である。また、弾性層４６３ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、本実施の形態では弾性層４６３ｂは、シリコンゴムからなる厚さ２ｍｍの部材である。また、離型層４６３ｃにはＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が適しており、本実施の形態では離型層４６３ｃはＰＦＡからなる厚さ約３０μｍの部材である。こうして構成された第２加圧ローラ４６３の表面硬さは７５度（アスカーＣ硬度）である。
【０１４４】
また、第２加圧ローラ４６３の内部には、第２加圧ローラ４６３を加熱する第２ヒータランプ４６３ｄ（たとえば、定格電力４００Ｗ）が配置されている。装置制御手段１１１が電源回路１１１１から第２ヒータランプ４６３ｄに電力を供給（通電）させることによって、第２ヒータランプ４６３ｄが発光し、第２ヒータランプ４６３ｄから赤外線が放射される。これによって、第２加圧ローラ４６３の内周面が赤外線を吸収して加熱され、第２加圧ローラ４６３全体が加熱される。また、第２加圧ローラ４６３の周面には、第２加圧ローラ４６３の周面温度を接触で検出する第２加圧ローラ側サーミスタ４６７が配置されている。
【０１４５】
第２定着ローラ４６２および第２加圧ローラ４６３は、外径が５０ｍｍであり、図示していない弾性部材（バネ部材）によって、所定の荷重（ここでは、５５０Ｎ）で互いに圧接される。これにより、第２定着ローラ４６２と第２加熱手段４６１とに架け渡された第２定着ベルト４６４の周面と第２加圧ローラ４６３周面との間に定着ニップ部が形成される。当該定着ニップ部は、第２定着ベルト４６４と第２加圧ローラ４６３とが互いに当接する部分であり、本実施の形態では、８ｍｍである。
【０１４６】
装置制御手段１１１の制御回路１１１２は、各サーミスタ４６５，４６６，４６７により検出された温度データに基づいて、加熱部材２０が有する放熱部材２０１、第２定着ベルト４６４、第２加圧ローラ４６３が所定の温度になるように、電源回路１１１１を介して加熱制御手段２０６を制御して、発熱部材２０３および第２ヒータランプ４６３ｄへの通電を制御させる。
【０１４７】
以上のような第１定着手段４５０および第２定着手段４６０を含んで構成される定着装置４０においては、装置制御手段１１１は、第１定着手段４５０の温度変動を補償するように第２定着手段４６０の温度を制御して（グロス補償モードと称する）、連続通紙（連続定着処理）における画像の光沢がほぼ均一とするように制御を行う。
【０１４８】
まず、出力される複数の画像の光沢がほぼ均一となるように、第１定着ベルト４５４と第２定着ベルト４６４との温度の関係式を予め求めておく。すなわち、第１定着ベルト４５４の温度変化に対して、上記関係式で求められる温度になるように第２定着ベルト４６４の温度の制御を行うことで、第１定着ローラ４５２の温度によらず、一定の光沢を有する画像を得るものである。
【０１４９】
第１定着手段４５０に対して装置制御手段１１１は、第１定着ローラ側サーミスタ４５６により検知された第１定着ベルト４５４の表面温度Ｔ１と、第１定着ベルト４５４の目標温度設定値Ｔ２との差分（Ｔ１−Ｔ２）を第１定着ベルト４５４の温度変動値αとして求め、この温度変動値αが第１定着ベルト４５４の非通紙時の温調における温度リップルを超えたとき、グロス補正温調モードによる制御を行う。第２定着ベルト４６４の状態での目標設定温度をＴ４とすると、グロス補正温調モードにおいては、第２定着ベルト４６４の目標設定温度Ｔ４に第２定着ベルト４６４の温度補正値βを加算した値（Ｔ４＋β）で第２定着ベルト４６４の温度制御を行う。第２定着手段４６０に対して装置制御手段１１１は、第１定着ベルト４５４の表面温度（Ｔ２＋α）を上記関係式に代入して第２定着ベルト４６４の制御温度（Ｔ４＋β）を求めて温度制御を行う。グロス補正温調モードは、連続定着処理が終了するか、あるいは、第１定着ベルト４５４の温度変動値αが所定値以下になると終了し、通常のモードによる制御が行われる。
【０１５０】
図１５は、本発明の他の実施形態である定着装置５０の構成を示す図である。定着装置５０は、定着部５４０と加圧部５５０とを含んで構成されている。定着装置５０は、未定着のトナー像３１が担持される記録紙３２を、定着部５４０と加圧部５５０との間で形成される定着ニップ部で定着処理する。定着装置５０は、定着装置１５に代えて画像形成装置１００に搭載可能である。また、定着装置５０が有する定着部５４０は、前述した本実施形態の加熱部材２０，３０，３０Ａのいずれかの加熱部材を備える。定着部５４０が、加熱部材２０を備えた場合について、以下に説明する。
【０１５１】
定着部５４０は、加熱部材２０と、定着ローラ５４２と、無端状ベルトである定着ベルト５４３とを含んで構成される。定着部５４０においては、定着ベルト５４３が定着ローラ５４２と加熱部材２０との間に張架されている。
【０１５２】
定着部５４０が備える加熱部材２０は、前述したように、放熱部材２０１と、低硬度良熱伝導部材２０２と、発熱領域が放熱部材２０１の軸線方向両端部と中央部とに３分割された発熱部材２０３と、押圧部材２０４とを含む。また、押圧部材２０４の延出部２０４０には固定アダプタ２０５が設けられており、押圧部材２０４は、固定アダプタ２０５を介して定着装置５０のサイドフレームに固定されている。放熱部材２０１の筒状部２０１ａは、外周面において定着ベルト５４３と接触して、発熱部材２０３で発生した熱を定着ベルト５４３に伝達する。また、加熱部材２０に巻き掛けられた定着ベルト５４３の周面近傍には、その周面温度を非接触で検出する発熱体側サーミスタ５４５が配置されている。
【０１５３】
定着ローラ５４２は、駆動モータ１１３により回転軸線まわりに回転方向Ｘ方向に回転駆動することによって、定着ベルト５４３を搬送する、外径３０ｍｍのローラ状部材である。定着ローラ５４２は、その内側から順に芯金５４２ａ、弾性層５４２ｂ、表面層５４２ｃが形成された３層構造からなり、芯金５４２ａには、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの熱伝導性の高い金属あるいはそれらの合金などが用いられる。芯金５４２ａの形状としては、円筒状、円柱状などが挙げられるけれども、芯金５４２ａからの放熱量が少ない円筒状の方が好ましい。また、弾性層５４２ｂにはシリコンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどの耐熱性を有するゴム材料が適しており、これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコンゴムが好ましい。
【０１５４】
表面層５４２ｃを構成する材料としては、耐熱性および耐久性に優れ、摺動性が高いものであれば特に制限されず、たとえば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂材料、フッ素ゴムなどを使用してもよい。また、表面層を設けないで、２層構造とすることも可能である。また、定着ローラ５４２の内部に、定着ローラ５４２を加熱する加熱手段を設けてもよい。これは、画像形成装置１００の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録紙３２に熱が移行することに起因する定着ローラ５４２の表面温度の低下などを防止するためである。
【０１５５】
定着ベルト５４３は、加熱部材２０によって所定の温度に加熱され、定着ベルト５４３に接触して搬送される未定着のトナー像３１が形成された記録紙３２を加熱する。定着ベルト５４３は、無端状のベルトで、加熱部材２０と定着ローラ５４２によって懸架され、定着ローラ５４２に所定の角度で巻きかかっている。定着ベルト５４３は、定着ローラ５４２の回転時には、定着ローラ５４２に従動して回転方向Ｘ方向に回転するようになっている。また、定着ベルト５４３は、定着ローラ５４２と後述する加圧ローラ５５２との圧接部で加圧ベルト５５３に接触するように設けられている。
【０１５６】
定着ベルト５４３は、基材層と弾性層と離型層とを含む３層構造よりなり、直径６０ｍｍの円筒形状に形成された厚さ２７０μｍの無端状ベルトである。基材層を構成する材料としては、耐熱性および耐久性に優れるものであれば特に制限されないけれども、耐熱性合成樹脂を挙げることができ、中でも、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）などが好ましい。これらの樹脂は、高強度、高耐熱性の材料であるばかりでなく、低価格である。基材層の厚さは、特に制限されないけれども好ましくは、３０〜２００μｍである。本実施の形態では、基材層はポリイミドからなり、厚さは１００μｍである。
【０１５７】
弾性層を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないけれども、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、たとえば、シリコンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れ、耐熱性も良好なシリコンゴムが好ましい。弾性層の表面硬さは、ＪＩＳ−Ａ硬さで１〜６０度であることが好ましい。このＪＩＳ−Ａ硬さの範囲であれば、弾性層の強度の低下、密着性の不良を防止しつつ、トナーの定着性の不良を防止できる。このような特性を有するシリコンゴムとしては具体的には、１成分系、２成分系または３成分系以上のシリコンゴム、ＬＴＶ型、ＲＴＶ型またはＨＴＶ型のシリコンゴム、縮合型または付加型のシリコンゴム等が挙げられる。また、弾性層の厚さは、３０〜５００μｍであることが好ましい。この厚さ範囲であれば、弾性層の弾性効果を維持しつつ、断熱性を低く抑えることができて省エネルギー効果を発揮できる。本実施の形態では、弾性層は、ＪＩＳ−Ａ硬さが５度、厚さ１５０μｍのシリコンゴムからなる。
【０１５８】
離型層は、フッ素樹脂チューブからなる。定着ベルト５４３の外周側に形成される離型層が、フッ素樹脂チューブより構成されているので、フッ素樹脂を含有する樹脂を塗布し、これを焼成することにて形成された離型層よりも耐久性に優れている。また、塗布・焼成にて離型層を形成する場合、寸法精度の高い離型層を得ようとすると、高精度で高価な金型が必要となるが、チューブを用いることで、上述のような金型を用いずとも、寸法精度の高い離型層が得られている。離型層の厚さは、５〜５０μｍであることが好ましい。この厚さ範囲であれば、適度な強度を持ち、弾性層の弾性を活かしながら、記録紙３２の微小な凹凸に追従することが可能である。本実施の形態では、離型層は、厚さ約２０μｍのＰＴＦＥチューブを使用する。
【０１５９】
次に、加圧部５５０について説明する。加圧部５５０は、加圧ローラ５５１と、テンションローラ５５２と、無端状ベルトである加圧ベルト５５３とを含んで構成される。加圧部５５０においては、加圧ベルト５５３が加圧ローラ５５１とテンションローラ５５２との間に張架されている。加圧ローラ５５１とテンションローラ５５２とはそれぞれ定着装置５３０の不図示の左右の側板間に回転自在に軸受されて支持されている。
【０１６０】
加圧ベルト５５３は、前述した定着ベルト５４３と同様に構成されており、接触する定着ベルト５４３に従動して回転する。
【０１６１】
加圧ローラ５５１は、定着ベルト５４３の回転に従動して回転する加圧ベルト５５３の回転に伴って回転軸線まわりに回転方向Ｙ方向に回転する、外径３０ｍｍのローラ状部材である。加圧ローラ５５１は、その内側から順に芯金５５１ａ、弾性層５５１ｂ、表面層５５１ｃが形成された３層構造からなる。加圧ローラ５５１の芯金５４２ａ、弾性層５５１ｂ、表面層５５１ｃを構成する材料は、前述した定着ローラ５４２の芯金５４２ａ、弾性層５４２ｂ、表面層５４２ｃと同様のものを挙げることができる。また、加圧ローラ５５１の内部には、加圧ローラ５５１を加熱する加熱手段５５１ｄが設けられている。これは、画像形成装置１００の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録紙３２に熱が移行することに起因する加圧ローラ５５１の表面温度の急激な低下などを防止するためである。本実施の形態では、加熱手段５５１ｄにはハロゲンランプが用いられる。
【０１６２】
テンションローラ５５２は、外径が３０ｍｍで、内径が２６ｍｍである鉄合金製の芯金５５２ａに、熱伝導率を小さくして加圧ベルト５５３からの熱伝導を少なくするためにシリコーンスポンジ層５５２ｂが設けられている。
【０１６３】
定着装置５０は、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが接触する部分に定着ニップ部が形成され、該定着ニップ部にて定着処理が行われる、いわゆるツインベルト定着方式の定着装置である。定着装置５３０においては、定着ローラ５４２と加圧ローラ５５２とが、定着ベルト５４３および加圧ベルト５５３を介して圧接する圧接部が定着ニップ部の最下流部分となり、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが接触する部分に形成される定着ニップ部の全領域の中で、前記最下流部分が、記録紙搬送方向における圧力分布が最大となる部分である。このように、定着ニップ部の最下流部分における圧力分布が最大となるように構成することによって、定着ベルト５４３と加圧ベルト５５３とが回転時にスリップすることを防止することができる。
【０１６４】
また、定着装置５０には、装置を大型化することなく幅広い定着ニップ領域を得るために、定着ベルト５４３を加圧ベルト５５３に向けて加圧する第１の加圧パッドとしての定着パッド５４４と、加圧ベルト５５３を定着ベルト５４３に向けて加圧する第２の加圧パッドとしての加圧パッド５５４とが設けられている。定着パッド５４４および加圧パッド５５４は、定着装置５０の不図示の左右の側板間に支持させて配設している。加圧パッド５５４は、不図示の加圧機構により定着パッド５４４に近接する方向Ｚに所定の加圧力にて定着パッド５４４に向けて加圧されている。定着パッド５４４および加圧パッド５５４を構成する材料としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などを挙げることができる。
【０１６５】
また、回転体ではない定着パッド５４４と加圧パッド５５４とで定着ニップ部を形成すると、定着ベルト５４３および加圧ベルト５５３の内周面は各パッドに摺擦され、各ベルト５４３，５５３の内周面と各パッド５４４，５５４との摩擦係数が大きいと、摺動抵抗が大きくなる。その結果として、画像のずれ、ギア破損、駆動モータ１１３の消費電力アップなどの問題が発生し、特にツインベルト方式において、この問題が顕著である。そのために、定着パッド５４４および加圧パッド５５４における各ベルト５４３，５５３との接触面には、低摩擦シート層が設けられている。これにより、各ベルト５４３，５５３との摺擦による各パッド５４４，５５４の摩耗が防止され、摺動抵抗も低減できるので、良好なベルト走行性、ベルト耐久性が得られる。
【０１６６】
なお、本実施形態では、定着装置５０は、定着部５４０側に配置される定着ベルト５４３を加熱部材２０によって加熱するように構成したが、加圧部５５０側に配置される加圧ベルト５５３を加熱部材２０によって加熱するように構成してもよい。
【０１６７】
図１６は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて記録紙３２に対して多色および単色の画像を形成する装置である。そして、画像形成装置１００は、前述した本実施形態の定着装置１５，４０，５０のいずれかの定着装置を備える。画像形成装置１００が定着装置１５を備えた場合について、以下に説明する。
【０１６８】
画像形成装置１００は、露光ユニット１０、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７および排紙トレイ１８を備えている。
【０１６９】
画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）およびカラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて、各色相に対応した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて画像形成を行う。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、同様の構成であり、たとえば、ブラック（Ｋ）の画像形成部Ｐａは、感光体ドラム１０１ａ、現像装置１０２ａ、帯電ローラ１０３ａ、一次転写ローラ１３ａおよびクリーニングユニット１０４ａ等から構成される。この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。
【０１７０】
帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、または、帯電ワイヤを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。
【０１７１】
露光ユニット１０は、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４、第１反射ミラー７、第２反射ミラー８等を備えており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに照射する。各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相の画像データによる静電潜像を形成する。
【０１７２】
現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面に現像剤であるトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像を、各色相のトナー像に顕像化する。クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。
【０１７３】
中間転写ベルト１１は、感光体ドラム１０１の上方に配置されており、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂおよび感光体ドラム１０１ａにこの順に対向する。この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。また、中間転写ベルト１１は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで形成されている。
【０１７４】
一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【０１７５】
ただし、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラム１０１のみにおいて静電潜像およびトナー像の形成が行われる。たとえば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１ａのみにおいて静電潜像の形成およびトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。
【０１７６】
各一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍのステンレスなどの金属を基材とする軸の表面を導電性の弾性材（たとえばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）によって被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。
【０１７７】
各一次転写位置において中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された記録紙３２が、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から記録紙３２の表面にトナー像が転写される。
【０１７８】
なお、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち、記録紙３２上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、転写クリーニングユニット１２によって回収される。
【０１７９】
トナー像が転写された記録紙３２は、前述した本発明の定着装置１５に導かれ、定着ニップ部を通過して加熱および加圧を受ける。これによって、トナー像が、記録紙３２の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した記録紙３２は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【０１８０】
また、画像形成装置１００には、用紙カセット１６に収納されている記録紙３２を、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間および定着装置１５を経由して、排紙トレイ１８に送るための略垂直方向に延びる用紙搬送路Ｐ１が設けられている。用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の記録紙３２を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された記録紙３２を上方に向けて搬送する搬送ローラ１６ｂ、搬送されてきた記録紙３２を所定のタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、記録紙３２を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。
【０１８１】
また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａおよび搬送ローラ１６ｂを配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。さらに、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。
【０１８２】
排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、記録紙３２の片面に画像を形成する片面画像形成時、および、記録紙３２の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて記録紙３２を排紙トレイ１８に排出する。一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排紙ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、記録紙３２の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて記録紙３２を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された記録紙３２は、表裏面および前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。
【０１８３】
レジストローラ１９は、用紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙され、または、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された記録紙３２を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙または搬送された記録紙３２は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。この後、レジストローラ１９は、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、記録紙３２の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
【０１８４】
なお、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの全てにおいて画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの全てに圧接させる。一方、画像形成部Ｐａのみにおいて画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３ａのみを中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａに圧接させる。
【０１８５】
以上のように構成される画像形成装置１００は、定着温度が設定温度に対してばらつくのが防止されて均一な定着特性を有する定着装置１５を備えているので、均一で高品位な画像を記録紙３２上に形成することができる。
【０１８６】
（実施例）
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１８７】
（実施例１）
実施例１において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。この定着装置１５を複写機（商品名：ＭＸ−４５００Ｎ、シャープ株式会社製）に搭載した。実施例１における詳細条件は、以下のようにした。
【０１８８】
＜定着ローラ＞
直径が３０ｍｍで、芯金が直径１５ｍｍのステンレス鋼、弾性層が厚さ５ｍｍのシリコンスポンジゴムであるものを使用した。
【０１８９】
＜加圧ローラ＞
直径が３０ｍｍでシリコンソリッドゴムからなり、芯金直径２４ｍｍ（肉厚２ｍｍ）、離型層には厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ、内部に定格電力４００Ｗのヒータランプを配置したものを使用した。
【０１９０】
＜定着ベルト＞
ベルト基材に厚さ７０μｍのポリイミド、弾性層に厚さ１５０μｍのシリコンゴム、離型層に厚さ３０μｍのＰＴＦＥコートが形成されたベルトを使用した。
【０１９１】
＜蛇行防止用カラー＞
内径２０ｍｍ、直径３２ｍｍ、幅７ｍｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）カラーを、定着ローラの端部に定着ベルト端部と接するように配置した。
【０１９２】
＜加熱部材＞
実施例１において使用した加熱部材は、前述した加熱部材３０である。
【０１９３】
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体の外周面に、ＰＴＦＥおよびＰＦＡの混合材料をコーティングして、厚みが１５μｍの外面コート層を形成した。次に、円筒体の内周面に、シリコーン系樹脂からなる材料（商品名：Ｂ−６００、オキツモ株式会社製）をスプレー塗布し、その後１８０℃で２０分間焼き付けて、厚みが３５μｍの内面コート層を形成した。このようにして、外面コート層および内面コート層が形成された円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが２１６°（狭角が１４４°）となる筒状部Ａを作製した。
【０１９４】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍのステンレスからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°（狭角が１４４°）となる押圧部材Ａを作製した。このとき、押圧部材の軸線方向の長さに対応して、放熱部材の軸線方向の長さよりも外方側に長い領域部分が延出部となり、各軸線方向端部における延出部の延出長さは同じである。なお、押圧部材Ａは、厚み方向に貫通して開口する開口部は有しておらず、全面べた板の部材である。
【０１９５】
［発熱部材］
実施例１において使用した発熱部材は、前述した発熱部材２０３である。ニッケルクロム箔のパターンエッチング発熱体（厚み８０μｍ、幅０．９０ｍｍ〜１．０６ｍｍ、体積抵抗率１０７．３×１０−８Ωｃｍ）である抵抗発熱体からなる発熱層の両表面に、マイカからなる厚み０．１ｍｍのマイカシートをラミネートして、第２絶縁層および第３絶縁層を形成した。このとき、抵抗発熱体における隣接する線状部同士の間隔Ｐ１は、１．２ｍｍである。次に、第２および第３絶縁層の表面に、ポリイミド（商品名：カプトン（登録商標）、デュポン株式会社製）からなる厚み２５μｍのポリイミドシートをラミネートして、第１絶縁層および第４絶縁層を形成し、発熱部材Ａを作製した。
【０１９６】
［低硬度良熱伝導部材］
低硬度良熱伝導部材Ａを構成する材料として、シリコーン系グリス放熱剤Ａである、サンハヤト株式会社製の放熱性シリコンＳＣＨ−３０（耐熱性３００℃、熱伝導率２×１０−３ｃａｌ/ｓ・ｃｍ・℃（０．８４Ｗ／ｍ・Ｋ）、２５℃における硬さ３００）を用いた。
【０１９７】
［加熱部材Ａの作製］
前述のようにして作製した筒状部Ａの内周面に、シリコーン系グリス放熱剤Ａを塗布し、厚みが約５０μｍ程度の低硬度良熱伝導部材Ａを形成した。次に、第１絶縁層が低硬度良熱伝導部材Ａの表面に接触するように発熱部材Ａを配置し、さらに発熱部材Ａの第４絶縁層の表面に接触するように押圧部材Ａを配置した。そして、筒状部Ａの周方向両端部を内側に折り曲げて複数の屈曲片を形成し、放熱部材Ａとした。このとき、１つの屈曲片は、矩形状（１０ｍｍ×７ｍｍ）であり、筒状部Ａの各周方向端部には、軸線方向に４０ｍｍの間隔をあけて、各８個の屈曲片を形成した。そして、押圧部材Ａの延出部に固定アダプタを取り付けて、実施例１の加熱部材Ａを作製した。実施例１の加熱部材Ａは、絶縁抵抗が１００ＭΩ以上を示し、耐電圧がＡＣ１５００Ｖ／１分間であった。この加熱部材Ａは、固定アダプタを介して複写機のサイドフレームに固定した。
【０１９８】
＜サーミスタ＞
発熱体側サーミスタとして非接触赤外線方式のセンサを、定着ベルトの幅手方向中央部および一方端部にそれぞれ１台設置し、加圧ローラ側サーミスタとして接触式サーミスタを、加圧ローラ表面に接触するように設置した。
【０１９９】
＜装置制御手段＞
装置制御手段は、発熱体側サーミスタによって検出された温度に基づいて、３分割された発熱領域に対する給電を制御するようにした。また、装置制御手段は、通紙のときに、加圧ローラ側サーミスタによって検出された温度に基づいて、加圧ローラのヒータランプに対する給電を制御するようにした。
【０２００】
＜安全装置＞
定着ベルトの外周面の近傍にサーマルプロテクタを配置し、定着ベルト表面温度が異常高温になると電源回路を切断するようにした。
【０２０１】
＜定着条件＞
定着ニップ部長さ：８．５ｍｍ（定着ニップ部の記録紙搬送方向の長さ）
定着速度：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
加熱ニップ部長さ：４４ｍｍ（定着ベルトと加熱部材との記録紙搬送方向の接触長さ）
加熱ニップ部幅：３３０ｍｍ（定着ローラの軸線方向に対応する長さ）
【０２０２】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ａの発熱部材Ａに１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材Ａの２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域が１２．３２Ω、各端部領域がそれぞれ１２．９５Ωであった。次に、複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２０３】
１００Ｖの電圧を発熱部材Ａの全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、定着ベルトの幅手方向中央部および両端部ともに、２１．０ｓｅｃであった。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２０４】
発熱部材Ａに対する供給電力分布は、軸線方向中央部の発熱領域が１００Ｖで８１２Ｗに設定し、軸線方向両端部の発熱領域が５０Ｖで１９３Ｗに設定し、中央部と両端部の通電を区別して制御することで、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、発熱部材Ａの軸線方向中央部および両端部のそれぞれに対する通電時間制御および位相制御によって、発熱部材Ａの軸線方向における発熱温度分布が中央部で大きくなるようにして、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ａの軸線方向両端部における温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２０５】
また、加熱部材Ａは、定着ベルトと接触する放熱部材Ａの外周面に外面コート層が形成されているので、放熱部材Ａと定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２０６】
また、加熱部材Ａ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ａを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２０７】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ａの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２０８】
（実施例２）
実施例２において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２０９】
＜加熱部材＞
発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｂを作製したこと以外は、実施例１の加熱部材Ａと同様にして、実施例２の加熱部材Ｂを作製した。
【０２１０】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｂの発熱部材Ｂに１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材Ｂの２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３４Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．１２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１３．３７Ωであった。次に、複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２１１】
１００Ｖの電圧を発熱部材Ｂの全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２１．７ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２１２】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｂの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２１３】
また、加熱部材Ｂは、実施例１の加熱部材Ａと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２１４】
また、加熱部材Ｂ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｂを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２１５】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ｂの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２１６】
（実施例３）
実施例３において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２１７】
＜加熱部材＞
低硬度良熱伝導部材を構成する材料として、シリコーン系ゲルシート放熱材である、株式会社タイカ製のシート状熱伝導ゲルλＧＥＬＣＯＨ−４０００（耐熱性２５０℃、熱伝導率６．５Ｗ／ｍ・Ｋ、２５℃における硬さ５０）を用いて低硬度良熱伝導部材Ｃを作製したこと以外は、実施例１の加熱部材Ａと同様にして、実施例３の加熱部材Ｃを作製した。
【０２１８】
＜複写機の稼動＞
複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２１９】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２２．０ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２２０】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｃの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２２１】
また、加熱部材Ｃは、実施例１の加熱部材Ａと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２２２】
また、加熱部材Ｃ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｃを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２２３】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ｃの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２２４】
（実施例４）
実施例４において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２２５】
＜加熱部材＞
実施例１の発熱部材Ａと同様の抵抗発熱体からなる発熱層の両表面に、マイカからなる厚み０．１ｍｍのマイカシートをラミネートして、第２絶縁層および第３絶縁層を形成した。次に、第２絶縁層の表面にポリイミド（商品名：カプトン（登録商標）、デュポン株式会社製）からなる厚み２５μｍのポリイミドシートをラミネートして第１絶縁層を形成し、第３絶縁層の表面に、厚みが１．０ｍｍで周方向の長さが５６．５ｍｍのポリイミドシートをラミネートして第４絶縁層を形成し、発熱部材Ｄを作製した。そして、実施例４の加熱部材は、前述のようにして作製した発熱部材Ｄの第４絶縁層が押圧部材も兼ねるように構成した。このとき、押圧部材も兼ねる第４絶縁層は、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍで、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°となる。このこと以外は実施例１と同様にして、実施例４の加熱部材Ｄを作製した。
【０２２６】
＜複写機の稼動＞
複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２２７】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２１．５ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２２８】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｄの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２２９】
また、加熱部材Ｄは、実施例１の加熱部材Ａと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２３０】
また、加熱部材Ｄ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｄを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２３１】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ｃの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２３２】
（実施例５）
実施例５において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２３３】
＜加熱部材＞
押圧部材を構成する材料として、湾曲させても破壊することのない曲がるセラミックスであるジルコニア薄板（セラフレックス−Ａ、日本ファインセラミックス株式会社製）を用いて、厚みが０．５ｍｍで周方向の長さが５６．５ｍｍである押圧部材Ｅを作製した。このとき、押圧部材Ｅは、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍで、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°となる。このこと以外は実施例１と同様にして、実施例５の加熱部材Ｅを作製した。
【０２３４】
＜複写機の稼動＞
複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２３５】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２１．０ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２３６】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｅの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２３７】
また、加熱部材Ｅは、実施例１の加熱部材Ａと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２３８】
また、加熱部材Ｅ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｅを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２３９】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材Ｅの寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２４０】
（実施例６）
実施例６において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材の押圧部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。
【０２４１】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍのステンレスからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１４．０ｍｍ（直径２８ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°（狭角が１４４°）となる押圧部材Ｆを作製した。このとき、押圧部材の軸線方向の長さに対応して、放熱部材の軸線方向の長さよりも外方側に長い領域部分が延出部となり、各軸線方向端部における延出部の延出長さは同じである。なお、押圧部材Ｆは、厚み方向に貫通して開口する開口部は有しておらず、全面べた板の部材である。
【０２４２】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材の発熱部材に１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材の２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域が１２．３２Ω、各端部領域がそれぞれ１２．９５Ωであった。次に、複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２４３】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、定着ベルトの幅手方向中央部および両端部ともに、２５．０ｓｅｃであった。目標である３０秒以下になったが、ウォームアップ時間が少し長くなった。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２４４】
（実施例７）
実施例７において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例２と同様にした。
【０２４５】
＜加熱部材＞
実施例２の発熱部材Ｂと同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材を作製した。そして、押圧部材を以下に示す押圧部材Ｇとしたこと以外は、実施例２の加熱部材Ｂと同様にして、実施例７の加熱部材Ｇを作製した。押圧部材Ｇは、軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が２１６°（狭角が１４４°）となるよう折り曲げて作製されたものである。
【０２４６】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｇの発熱部材に１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材の２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３４Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．１２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１３．３７Ωであった。次に、複写機におけるウォームアップ時間、５０枚の連続通紙した場合の温度ばらつき、小サイズ紙を通紙した場合の端部昇温を測定した。
【０２４７】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２０．８ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２４８】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材の軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２４９】
また、加熱部材Ｇは、実施例２の加熱部材Ｂと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２５０】
また、加熱部材Ｇ表面の温度分布は、連続通紙中においても設定温度に対してばらつくことはなく、定着ベルトに対する伝熱効率の低下が発生することはなかった。さらに、２００Ｋ枚印字後においても、加熱部材Ｇを構成する各部材間で局部的な剥離は発生しておらず、安全性に問題はなく、ウォームアップ時間および抵抗値も初期と同じであった。
【０２５１】
したがって、長期にわたって信頼性と安全性を確保し、加熱部材の寿命を維持するだけでなく、省エネ仕様の定着装置を備えた複写機を提供することができた。
【０２５２】
（実施例８）
実施例８において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例７と同様にした。
【０２５３】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体（外面コート層および内面コート層が形成されている）の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが１８０°（狭角が１８０°）となる放熱部材Ｈを作製した。なお、放熱部材Ｈは、実施例７の放熱部材と同様に、屈曲片が形成されたものである。
【０２５４】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が１８０°（狭角が１８０°）となるよう折り曲げて押圧部材Ｈを作製した。
【０２５５】
［発熱部材］
実施例７の発熱部材と同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｈを作製した。
【０２５６】
以上のような放熱部材Ｈ、押圧部材Ｈおよび発熱部材Ｈを用いたこと以外は、実施例７の加熱部材Ｇと同様にして、実施例８の加熱部材Ｈを作製した。
【０２５７】
＜複写機の稼動＞
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、１９．３ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２５８】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材の軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２５９】
また、加熱部材Ｈは、実施例７の加熱部材Ｇと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２６０】
（実施例９）
実施例９において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例７と同様にした。
【０２６１】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体（外面コート層および内面コート層が形成されている）の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが３２０°（狭角が４０°）となる放熱部材Ｉを作製した。なお、放熱部材Ｉは、実施例７の放熱部材と同様に、屈曲片が形成されたものである。
【０２６２】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が３２０°（狭角が４０°）となるよう折り曲げて押圧部材Ｉを作製した。
【０２６３】
［発熱部材］
実施例７の発熱部材と同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｉを作製した。
【０２６４】
以上のような放熱部材Ｉ、押圧部材Ｉおよび発熱部材Ｉを用いたこと以外は、実施例７の加熱部材Ｇと同様にして、実施例９の加熱部材Ｉを作製した。
【０２６５】
＜複写機の稼動＞
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２９．９ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２６６】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材の軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２６７】
また、加熱部材Ｉは、実施例７の加熱部材Ｇと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。さらに、定着ベルト表面の温度検知に非接触式のサーミスタを使用したため、定着ベルトの表面の損傷もなく、ベルトライフは２００Ｋ枚の印字を確保できた。
【０２６８】
（実施例１０）
実施例１０において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例７と同様にした。
【０２６９】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体（外面コート層および内面コート層が形成されている）の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが１７９°となる放熱部材Ｊを作製した。なお、放熱部材Ｊは、実施例７の放熱部材と同様に、屈曲片が形成されたものである。
【０２７０】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が１７９°となるよう折り曲げて押圧部材Ｊを作製した。
【０２７１】
［発熱部材］
実施例７の発熱部材と同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｊを作製した。
【０２７２】
以上のような放熱部材Ｊ、押圧部材Ｊおよび発熱部材Ｊを用いたこと以外は、実施例７の加熱部材Ｇと同様にして、実施例１０の加熱部材Ｊを作製した。
【０２７３】
＜複写機の稼動＞
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２０．１ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下のウォームアップ時間を安定に達成することができた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性に問題はなかった。
【０２７４】
そして、連続通紙での画像濃度むらはほとんどなく、高品質の画像が得られた。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材の軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温は観られず、消費電力の増大も効率よく抑制できた。
【０２７５】
また、加熱部材Ｊは、実施例７の加熱部材Ｇと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制される。ただし、定着ベルトにおいて、放熱部材Ｊの屈曲片のエッジ部分と接触する領域で摩擦が大きいため、ベルトの偏りが観られたが、２００Ｋ枚の印字は確保できた。
【０２７６】
（実施例１１）
実施例１１において使用した定着装置は、前述した定着装置１５である。そして、加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例７と同様にした。
【０２７７】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体（外面コート層および内面コート層が形成されている）の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが３２１°（狭角が３９°）となる放熱部材Ｋを作製した。なお、放熱部材Ｋは、実施例７の放熱部材と同様に、屈曲片が形成されたものである。
【０２７８】
［押圧部材］
軸線方向の長さが３５７ｍｍで、肉厚が０．２ｍｍで、開口周縁部の最小幅寸法が１．０ｍｍとなるように複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するステンレス板の周方向端部に相当する部分を切り欠いて、曲率半径Ｒ２が１５．５ｍｍ（直径３１ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角が３２１°（狭角が３９°）となるよう折り曲げて押圧部材Ｋを作製した。
【０２７９】
［発熱部材］
実施例７の発熱部材と同様に、発熱層を構成する抵抗発熱体を、ステンレス（ＳＵＳ３０４Ｈ）箔を用いた発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．２２ｍｍ〜０．３３ｍｍ）として発熱部材Ｋを作製した。
【０２８０】
以上のような放熱部材Ｋ、押圧部材Ｋおよび発熱部材Ｋを用いたこと以外は、実施例７の加熱部材Ｇと同様にして、実施例１１の加熱部材Ｋを作製した。
【０２８１】
＜複写機の稼動＞
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２９．８ｓｅｃであり、目標とする３０ｓｅｃ以下を達成できた。ウォームアップ完了直後における記録紙上の定着画像の定着性には問題はなかった。
【０２８２】
また、加熱部材Ｋは、実施例７の加熱部材Ｇと同様に外面コート層が形成されているので、放熱部材と定着ベルトとの間の摩擦力が大きくなるのが抑制され、周方向端部のエッジも無く、定着ベルトの摺動が摩擦抵抗のないスムースなものであり、定着ベルトの蛇行もなかった。しかし放熱部材の狭角が小さいため加熱部材の作製に時間を要した。
【０２８３】
（比較例１）
加熱部材を以下のようにしたこと以外は実施例１と同様にした。なお、比較例１における加熱部材は、放熱部材に屈曲片が形成されておらず、また低硬度良熱伝導部材を有していない。
【０２８４】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが２１６°となる筒状の放熱部材Ｌを作製した。
【０２８５】
［押圧部材］
各条の線径が０．５ｍｍの螺旋状スプリング部材を、比較例１における押圧部材Ｌとして用意した。
【０２８６】
［発熱部材］
ステンレス（ＮＣＡ１ＢＡ）箔のパターンエッチング発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．１８〜０．２７ｍｍ）である抵抗発熱体からなる発熱層の両表面に、厚み２５μｍのポリイミドシートをラミネートして絶縁層を形成し、発熱部材Ｌを作製した。
【０２８７】
［加熱部材Ｈの作製］
前述のようにして作製した放熱部材Ｌの内周面に、高耐熱性を有するエポキシ接着剤を塗布し、その上から発熱部材Ｌを貼り付けた。そして、螺旋状の押圧部材Ｌの各条の径方向外方の外周部分が発熱部材Ｌの表面に接触するように固定し、比較例１の加熱部材Ｌを作製した。
【０２８８】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｌの発熱部材Ｈに１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材Ｌの２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．３２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１２．９５Ωであった。
【０２８９】
１００Ｖの電圧を発熱部材Ｌの全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２０．３ｓｅｃであった。
【０２９０】
しかしながら、数１０枚印字したところで異常過熱が生じ、ポリイミドが炭化するにおいがした。加熱部材Ｌを目視観察したところ、発熱部材Ｌの一部が放熱部材Ｌから剥離しており、絶縁層のポリイミドが炭化変色していた。
【０２９１】
また、比較例１では、連続通紙での画像濃度むらが生じ、画像不良となった。さらに、小サイズ紙を通紙したときの加熱部材Ｌの軸線方向両端部の温度を、発熱体側サーミスタで測定したところ、過昇温が発生し、加熱部材Ｌおよび定着ベルトの損傷が発生した。
（比較例２）
加熱部材を以下のようにしたこと以外は比較例１と同様にした。なお、比較例２における加熱部材は、放熱部材に屈曲片が形成されていないが、低硬度良熱伝導部材を有している。
【０２９２】
＜加熱部材＞
［放熱部材］
軸線方向の長さが３２０ｍｍで、肉厚が０．５ｍｍのアルミニウムからなる円筒体の周方向の一部を切り欠いて、曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で、周方向両端部の軸線に関する仰角θが２１６°となる筒状の放熱部材Ｍを作製した。
【０２９３】
［押圧部材］
各条の線径が０．５ｍｍの螺旋状スプリング部材を、比較例２における押圧部材Ｍとして用意した。
【０２９４】
［発熱部材］
ステンレス箔のパターンエッチング発熱体（厚み５０μｍ、パターン幅０．１８〜０．２７ｍｍ）である抵抗発熱体からなる発熱層の両表面に、厚み２５μｍのポリイミドシートをラミネートして絶縁層を形成し、発熱部材Ｍを作製した。
【０２９５】
［加熱部材の作製］
前述のようにして作製した放熱部材Ｍの内周面に、実施例１で用いた低硬度良熱伝導部材Ａを構成する材料として、シリコーン系グリス放熱剤Ａである、サンハヤト株式会社製の放熱性シリコンＳＣＨ−３０を塗布し、その上から発熱部材を貼り付けた。そして、螺旋状の押圧部材の各条の径方向外方の外周部分が発熱部材Ｍの表面に接触するように固定し、比較例２の加熱部材Ｍを作製した。
【０２９６】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｍの発熱部材Ｍに１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材Ｍの２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．３２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１２．９５Ωであった。
【０２９７】
１００Ｖの電圧を発熱部材Ｍの全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、２０．５ｓｅｃであった。
【０２９８】
しかしながら、数枚印字したところで異常過熱が生じ、ポリイミドが炭化するにおいがした。加熱部材Ｍを目視観察したところ、発熱部材Ｍの一部が放熱部材Ｍから剥離しており、絶縁層のポリイミドが炭化変色していた。比較例２では、連続通紙することができず、これ以上の評価ができなかった。
【０２９９】
（比較例３）
加熱部材に構成される低高度良熱伝導部材Ａを構成する材料として、シリコーン系グリス放熱剤Ａである、サンハヤト株式会社製の放熱性シリコンＳＣＨ−３０を用いなかったこと以外は実施例１と同様にした。すなわち、比較例３における加熱部材Ｎは、放熱部材に屈曲片が形成されているが、低硬度良熱伝導部材を有していない。
【０３００】
＜複写機の稼動＞
まず、前述のようにして作製した加熱部材Ｎの発熱部材に１００Ｖ電源および装置制御手段を接続し、発熱部材の２０℃における電気抵抗値を測定したところ、全体の電気抵抗値が８．３３Ωであり、中央部領域の電気抵抗値が１２．３２Ω、各端部領域の電気抵抗値がそれぞれ１２．９５Ωであった。
【０３０１】
１００Ｖの電圧を発熱部材の全体に印加したとき、定着ローラ上の定着ベルト表面温度全体が１８０℃に到達する時間（ウォームアップ時間）は、３０．２ｓｅｃであり、目標である３０秒以下にならなかった。また、比較例３では、連続通紙での画像濃度むらが生じ、画像不良となった。
【符号の説明】
【０３０２】
１５，４０，５０ 定着装置
１５ａ 定着ローラ
１５ｂ 加圧ローラ
２０，３０，３０Ａ 加熱部材
２５ 定着ベルト
１００ 画像形成装置
２０１，３０１，３０２ 放熱部材
２０１ａ，３０１ａ，３０２ａ 筒状部
２０１ｂ，３０１ｂ，３０２ｂ 屈曲片
２０２ 低硬度良熱伝導部材
２０３，３０３，４０３ 発熱部材
２０４，２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ 押圧部材
２０５ 固定アダプタ
２０１１，３０１１，３０２１ 第１屈曲部
２０１２，３０１２ 第２屈曲部
２０３３，３０３３，４０３３ 発熱層
２０４０ 延出部
３０１３ 内面コート層
３０１４ 外面コート層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部と、前記筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する屈曲片とを有する放熱部材と、
低い硬さおよび高い熱伝導性を有する材料からなり、前記放熱部材の内周面に接触して設けられる低硬度良熱伝導部材と、
通電によって発熱する抵抗発熱体からなる発熱層と絶縁体からなる絶縁層とを有し、前記絶縁層が前記発熱層を挟み込むようにして積層され、前記低硬度良熱伝導部材の内周面に接触して設けられる発熱部材と、
円筒体の一部を成す筒状に形成されて、外周面において前記発熱部材の内周面に接触し、前記発熱部材を前記放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧して、前記発熱部材を保持する押圧部材とを含んで構成され、
前記放熱部材が有する前記屈曲片は、前記筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から前記押圧部材に近接する方向に屈曲して形成され、前記押圧部材に対して前記発熱部材に近接する方向への押圧力を付与する屈曲部を有することを特徴とする加熱部材。
【請求項２】
前記放熱部材が有する前記屈曲片は、前記筒状部の軸線方向に間隔をあけて複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の加熱部材。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記放熱部材が有する前記筒状部の周方向における曲率半径Ｒ１よりも大きい周方向の曲率半径Ｒ２を有する部材を変形させて、前記筒状部の内側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱部材。
【請求項４】
前記放熱部材は、アルミニウム合金、マグネシウム合金および銅合金から選ばれる合金を用いて形成され、
前記押圧部材は、金属、耐熱性樹脂およびセラミックスから選ばれる材料を用いて、弾性を有するように形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項５】
前記発熱部材の前記発熱層を構成する前記抵抗発熱体は、前記放熱部材の周方向に延びて、前記絶縁層の表面に形成される複数の線状部と、隣接する前記線状部の延在方向端部同士を、前記放熱部材の軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して前記絶縁層の表面に形成される接続部とを含んで構成され、
前記押圧部材は、厚み方向に貫通して開口する複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するように構成され、
前記押圧部材における、複数の前記開口部のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法が、前記抵抗発熱体の前記線状部および前記接続部の線幅以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項６】
前記押圧部材は、その軸線方向の長さが、前記放熱部材および前記発熱部材の軸線方向の長さよりも大きくなるように形成されて、前記放熱部材の軸線方向両端部から外方に延出する延出部を有し、
前記延出部には、外部に接続して前記押圧部材を固定可能に構成される固定アダプタが設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項７】
前記放熱部材が有する前記筒状部における、周方向両端部の軸線に関する仰角は、１８０°以上３２０°以下に選ばれることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項８】
前記放熱部材は、前記低硬度良熱伝導部材と接触する内周面に、耐熱性および高い熱輻射性を有する材料からなる内面コート層が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項９】
前記放熱部材の外周面には、耐熱性および低摩擦係数を有する材料からなる外面コート層が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項１０】
前記外面コート層は、フッ素を含有するＰＴＦＥ樹脂およびＰＦＡ樹脂の少なくともいずれか１つの材料からなることを特徴とする請求項９に記載の加熱部材。
【請求項１１】
第１定着部材と加熱部材との間に張架される回転可能な無端状ベルトと、前記無端状ベルトを介して前記第１定着部材に対向するように配置される第２定着部材とを備え、前記無端状ベルトと前記第２定着部材とが接触して形成される定着ニップ部において、記録媒体上に担持されるトナー像を加熱して記録媒体上に定着する定着装置であって、
前記加熱部材は、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の加熱部材であり、前記放熱部材の外周面において前記無端状ベルトと接触して、前記無端状ベルトを加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
請求項１１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。
【請求項１】
円筒体の一部を成す筒状に形成される筒状部と、前記筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から内側に屈曲する屈曲片とを有する放熱部材と、
低い硬さおよび高い熱伝導性を有する材料からなり、前記放熱部材の内周面に接触して設けられる低硬度良熱伝導部材と、
通電によって発熱する抵抗発熱体からなる発熱層と絶縁体からなる絶縁層とを有し、前記絶縁層が前記発熱層を挟み込むようにして積層され、前記低硬度良熱伝導部材の内周面に接触して設けられる発熱部材と、
円筒体の一部を成す筒状に形成されて、外周面において前記発熱部材の内周面に接触し、前記発熱部材を前記放熱部材に近接する方向に弾発的に押圧して、前記発熱部材を保持する押圧部材とを含んで構成され、
前記放熱部材が有する前記屈曲片は、前記筒状部の周方向両端部の少なくとも一部分から前記押圧部材に近接する方向に屈曲して形成され、前記押圧部材に対して前記発熱部材に近接する方向への押圧力を付与する屈曲部を有することを特徴とする加熱部材。
【請求項２】
前記放熱部材が有する前記屈曲片は、前記筒状部の軸線方向に間隔をあけて複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の加熱部材。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記放熱部材が有する前記筒状部の周方向における曲率半径Ｒ１よりも大きい周方向の曲率半径Ｒ２を有する部材を変形させて、前記筒状部の内側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱部材。
【請求項４】
前記放熱部材は、アルミニウム合金、マグネシウム合金および銅合金から選ばれる合金を用いて形成され、
前記押圧部材は、金属、耐熱性樹脂およびセラミックスから選ばれる材料を用いて、弾性を有するように形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項５】
前記発熱部材の前記発熱層を構成する前記抵抗発熱体は、前記放熱部材の周方向に延びて、前記絶縁層の表面に形成される複数の線状部と、隣接する前記線状部の延在方向端部同士を、前記放熱部材の軸線方向に延びて１本の線路となるように接続して前記絶縁層の表面に形成される接続部とを含んで構成され、
前記押圧部材は、厚み方向に貫通して開口する複数の開口部が間隔をあけて規則的に配列するように構成され、
前記押圧部材における、複数の前記開口部のそれぞれを規定する開口周縁部の最小幅寸法が、前記抵抗発熱体の前記線状部および前記接続部の線幅以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項６】
前記押圧部材は、その軸線方向の長さが、前記放熱部材および前記発熱部材の軸線方向の長さよりも大きくなるように形成されて、前記放熱部材の軸線方向両端部から外方に延出する延出部を有し、
前記延出部には、外部に接続して前記押圧部材を固定可能に構成される固定アダプタが設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項７】
前記放熱部材が有する前記筒状部における、周方向両端部の軸線に関する仰角は、１８０°以上３２０°以下に選ばれることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項８】
前記放熱部材は、前記低硬度良熱伝導部材と接触する内周面に、耐熱性および高い熱輻射性を有する材料からなる内面コート層が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項９】
前記放熱部材の外周面には、耐熱性および低摩擦係数を有する材料からなる外面コート層が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の加熱部材。
【請求項１０】
前記外面コート層は、フッ素を含有するＰＴＦＥ樹脂およびＰＦＡ樹脂の少なくともいずれか１つの材料からなることを特徴とする請求項９に記載の加熱部材。
【請求項１１】
第１定着部材と加熱部材との間に張架される回転可能な無端状ベルトと、前記無端状ベルトを介して前記第１定着部材に対向するように配置される第２定着部材とを備え、前記無端状ベルトと前記第２定着部材とが接触して形成される定着ニップ部において、記録媒体上に担持されるトナー像を加熱して記録媒体上に定着する定着装置であって、
前記加熱部材は、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の加熱部材であり、前記放熱部材の外周面において前記無端状ベルトと接触して、前記無端状ベルトを加熱することを特徴とする定着装置。
【請求項１２】
請求項１１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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１７７１４２（Ｐ２０１０−１７７１４２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９９６（Ｐ２００９−２０９９６）
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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