JP2017156620A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周回する無端ベルト状の定着部材を加熱するシート状の加熱部材における定着部材の回転軸方向一端部側に電極部が形成される構成に比べて、装置自体を小型化できる定着装置を得る。【解決手段】周回する無端ベルト状の定着部材の回転軸方向にシート状の発熱体６４が偶数枚並べられて構成され、定着部材の内周面に接触して定着部材を加熱する加熱部材６０と、加熱部材６０の一端部に形成され、発熱体６４の半数に給電する電極部６６及び発熱体６４の残りの半数に対して共通化された単一の接地部６８と、加熱部材６０の他端部に形成され、電極部６６から接地部６８まで通電させるように発熱体６４の半数と発熱体６４の残りの半数とをそれぞれ電気的に接続する接続部６７と、定着部材の内周面側に設けられ、定着部材を加圧部材へ押圧するとともに加熱部材６０の一端部が取り付けられた押圧部材と、を備えた定着装置とする。【選択図】図５

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

平板状の基板からなる加熱ヒータを有する加熱部材と、加熱ヒータとフィルムを挟んで圧接して加熱ニップを形成する加圧部材と、を備え、加熱部材の回転軸方向一端部側に電極部が設けられた定着装置は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１０６２６５号公報

本発明は、周回する無端ベルト状の定着部材を加熱するシート状の加熱部材における定着部材の回転軸方向一端部側に電極部が形成される構成に比べて、装置自体を小型化できる定着装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の定着装置は、周回又は回転する加圧部材と接触して周回する無端ベルト状の定着部材の回転軸方向にシート状の発熱体が偶数枚並べられて構成され、前記定着部材の内周面に接触して、該定着部材を加熱する加熱部材と、前記定着部材の周方向における前記加熱部材の一端部に形成され、前記発熱体の半数にそれぞれ独立して又は少なくとも一部が共通化されて給電するための電極部と、前記定着部材の周方向における前記加熱部材の一端部に形成され、前記発熱体の残りの半数に対してそれぞれ独立して又は少なくとも一部が共通化されて接地するための接地部と、前記定着部材の周方向における前記加熱部材の他端部に形成され、前記電極部から前記接地部まで通電させるように、前記発熱体の半数と前記発熱体の残りの半数とをそれぞれ電気的に接続する接続部と、前記定着部材の内周面側に設けられ、該定着部材を前記加圧部材へ押圧するとともに、前記加熱部材の一端部が取り付けられた押圧部材と、を備えている。

また、請求項２に記載の定着装置は、請求項１に記載の定着装置であって、前記発熱体は、前記定着部材の周方向に対して斜めに配置されるとともに、前記半数の発熱体と前記残りの半数の発熱体とが直列に接続されている。

また、請求項３に記載の定着装置は、請求項２に記載の定着装置であって、前記発熱体の半数及び残りの半数において、それぞれ隣接する前記発熱体の前記回転軸方向の長さが互いに異なる長さとされている。

また、請求項４に記載の定着装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の定着装置であって、前記加熱部材又は前記定着部材は、前記定着部材の内周面に前記加熱部材が接触する方向へ付勢手段によって付勢されている。

また、請求項５に記載の定着装置は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の定着装置であって、前記加熱部材は、前記押圧部材と前記定着部材との間に配置されている。

また、請求項６に記載の定着装置は、請求項５に記載の定着装置であって、前記加熱部材の一端部は、前記押圧部材における記録媒体の搬送方向上流側に設けられている。

また、請求項７に記載の定着装置は、請求項５に記載の定着装置であって、前記加熱部材の一端部は、前記押圧部材における記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、前記加熱部材の他端部は、前記定着部材の回転中心側へ折り返されている。

また、本発明に係る請求項８に記載の画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に形成されたトナー画像を該記録媒体に定着させる請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の定着装置と、を備えている。

請求項１に係る発明によれば、周回する無端ベルト状の定着部材を加熱するシート状の加熱部材における定着部材の回転軸方向一端部側に電極部が形成される構成に比べて、定着装置の装置自体を小型化することができる。

請求項２に係る発明によれば、発熱体が、定着部材の周方向に沿って配置されている構成に比べて、定着部材の回転軸方向において、加熱されない部位を形成することがない。

請求項３に係る発明によれば、各発熱体において、定着部材の回転軸方向の長さが同一とされている構成に比べて、加熱部材の発熱量を調整することができる。

請求項４に係る発明によれば、加熱部材又は定着部材が、定着部材の内周面に加熱部材が接触する方向へ付勢手段によって付勢されていない構成に比べて、定着部材を効率よく加熱することができる。

請求項５に係る発明によれば、加熱部材が、押圧部材と定着部材との間に配置されていない構成に比べて、定着部材における記録媒体が搬送される部位を効率よく加熱することができる。

請求項６に係る発明によれば、加熱部材の一端部が、押圧部材における記録媒体の搬送方向下流側に設けられている構成に比べて、加熱部材を押圧部材に固定し易い。

請求項７に係る発明によれば、加熱部材の一端部が、押圧部材における記録媒体の搬送方向上流側に設けられている構成に比べて、加熱部材を定着部材の内周面に密着させることができる。

請求項８に係る発明によれば、装置自体を小型化できる定着装置を備えていない構成に比べて、画像形成装置本体を小型化することができる。

本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 第１実施形態に係る定着装置を示す概略断面図である。 第１実施形態に係る定着装置の加熱部材を示す概略断面図である。 第１実施形態に係る定着装置の加熱部材を示す概略斜視図である。 第１実施形態に係る定着装置の加熱部材の構成を示す概略平面図である。 第１実施形態に係る定着装置の加熱部材に対する付勢手段を示す概略断面図である。 第２実施形態に係る定着装置の定着部材側の構成を示す概略断面図である。 第２実施形態に係る定着装置の定着部材側の構成を示す概略断面図である。 第３実施形態に係る定着装置の定着部材側の構成を示す概略断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図に適宜示される矢印ＵＰを画像形成装置１０の上方向とし、矢印ＲＨを画像形成装置１０の右方向とする。また、図１における紙面手前方向を画像形成装置１０の前方向とする。更に、記録媒体の一例としての記録用紙Ｐの搬送方向を単に「搬送方向」と言い、その搬送方向上流側及び搬送方向下流側を、それぞれ単に「上流側」、「下流側」と言う場合がある。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、装置本体１２内にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する画像形成部の一例としての電子写真方式の画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えている。なお、以下において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色を区別せずに説明する場合には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの英字を適宜省略する。

各画像形成ユニット２０は、左右方向に並べられて設けられており、表面に静電潜像が形成されて像保持体として機能する感光体ドラム２２を有している。感光体ドラム２２の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム２２の表面を帯電する帯電装置２４と、感光体ドラム２２上に形成された静電潜像にトナーを転移させてトナー像を形成する現像装置２６と、後述する中間転写ベルト４０にトナー像を転写した後の感光体ドラム２２上に残留したトナーを除去するクリーニング装置２８と、が配置されている。

また、各画像形成ユニット２０の下方側には、露光装置３０が設けられている。この露光装置３０から、画像信号に基づいたレーザー光が各感光体ドラム２２の表面に照射されることにより、帯電された各感光体ドラム２２の表面に静電潜像が形成されるようになっている。また、各画像形成ユニット２０の上方側には、中間転写ベルト４０が設けられている。

中間転写ベルト４０は、無端状とされており、回転駆動される駆動ロール３２と、中間転写ベルト４０の幅方向（駆動ロール３２の回転軸方向）への偏りを調整する調整ロール３４と、２個の支持ロール３６、３８と、に張架されている。そして、中間転写ベルト４０は、駆動ロール３２が回転駆動されることによって、図示の矢印Ａ方向に周回駆動されるようになっている。

また、中間転写ベルト４０を挟んで各感光体ドラム２２と上下方向で対向する位置には、中間転写ベルト４０上にトナー像を一次転写するための一次転写ロール４２が設けられている。そして、中間転写ベルト４０を挟んで駆動ロール３２と左右方向で対向する位置には、中間転写ベルト４０上に一次（多重）転写されたトナー像を記録用紙Ｐに二次転写するための二次転写ロール４４が設けられている。

なお、二次転写ロール４４は、中間転写ベルト４０に常時接触しており、中間転写ベルト４０の周回駆動によって従動回転するように構成されている。また、二次転写ロール４４の周面が中間転写ベルト４０の周面と接触する位置が、二次転写位置Ｔとなっている。

また、露光装置３０の下方側には、記録用紙Ｐが収容される用紙収容部１４が設けられている。図示の用紙収容部１４は、複数設けられており、異なるサイズの記録用紙Ｐがそれぞれ収容されるようになっている。用紙収容部１４の下流側には、記録用紙Ｐを搬送路Ｈへ送り出す送出ロール１６が設けられており、二次転写ロール４４までの搬送路Ｈには、複数の搬送ロール１８が配置されている。

二次転写位置Ｔよりも下流側には、記録用紙Ｐ上に転写されたトナー像を加熱及び加圧して記録用紙Ｐ上に定着する定着装置５０が設けられている。なお、定着装置５０については、後で詳述する。そして、定着装置５０よりも下流側における搬送路Ｈには、トナー像が定着された記録用紙Ｐを装置本体１２の上部に形成された排紙部４８へ排出する排出ロール４６が設けられている。

ここで、画像形成装置１０による画像形成工程について簡単に説明する。

まず、図示しない画像処理部から露光装置３０に各色の階調データが順次出力され、露光装置３０から各色の階調データに応じて出射された各レーザー光が、帯電装置２４によって帯電された各感光体ドラム２２の表面に走査露光される。これにより、各感光体ドラム２２の表面に静電潜像が形成される。

各感光体ドラム２２上に形成された静電潜像は、各現像装置２６によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像として可視化される。そして、画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの上方に配置された各一次転写ロール４２により、感光体ドラム２２上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が、周回する中間転写ベルト４０上に多重に一次転写される。

一方、記録用紙Ｐが、用紙収容部１４から送出ロール１６によって搬送路Ｈに搬送され、搬送ロール１８によって予め決められた転写タイミングで二次転写位置Ｔへ搬送される。そして、周回する中間転写ベルト４０上に多重に一次転写された各色のトナー画像が、その二次転写位置Ｔにて、記録用紙Ｐに二次転写される。

トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置５０へ搬送され、記録用紙Ｐに転写されたトナー画像が、その記録用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、装置本体１２の上部に形成された排紙部４８へ排出ロール４６によって排出される。

＜第１実施形態＞
次に、第１実施形態に係る定着装置５０について詳細に説明する。

図２に示されるように、定着装置５０は、無端ベルト状に形成されて周回する定着部材５２と、定着部材５２の外周面と接触するように配置されたロール状の加圧部材５４と、定着部材５２の内周面側で加圧部材５４と対向するように配置され、加圧部材５４の外周面との間に定着部材５２を挟み込む押圧部材５６と、加圧部材５４とは反対側の定着部材５２の内周面に接触するように配置され、定着部材５２を加熱するシート状の加熱部材６０と、を備えている。

定着部材５２は、ポリイミド等の耐熱性樹脂からなる基層と、基層上に積層されたフッ素樹脂からなる表層と、を有するフィルム状の部材が、表層を外側にして無端ベルト状に形成されて構成されている。なお、基層の厚さは、例えば８０μｍとされ、表層の厚さは、例えば３０μｍとされている。そして、定着部材５２は、加圧部材５４が回転駆動されることによって周回（従動回転）するように構成されている。

また、定着部材５２は、加圧部材５４と押圧部材５６との間に挟み込まれた部位が接触部５２Ａとされ、その接触部５２Ａは、柔軟に変形可能になっている。なお、定着部材５２は、外力が作用しない状態で支持されたときには、フィルム状の部材の剛性によって断面が略円形の筒状となる構成であり、このときの外径は、例えば３０ｍｍとされている。また、定着部材５２の幅（前後方向に延びる回転軸方向の長さ）は、記録用紙Ｐの幅よりも大きい寸法とされており、例えば３２０ｍｍとされている。

加圧部材５４は、金属製の芯材５４Ａの外周面に弾性層５４Ｂが形成され、その弾性層５４Ｂの外周面に表層５４Ｃが積層されて構成されている。弾性層５４Ｂは、例えば厚さが５ｍｍのシリコンスポンジ層とされ、表層５４Ｃは、例えば厚さが３０μｍのフッ素樹脂層とされている。そして、この加圧部材５４の外径は、例えば２８ｍｍとされている。

押圧部材５６は、定着部材５２の内周面を押圧する押圧パッド５７と、押圧パッド５７を支持する支持部５８と、を有している。押圧パッド５７は、定着部材５２の接触部５２Ａに、その幅方向（定着部材５２の回転軸方向）全体に連続して接触する構成とされており、弾性的に変形して定着部材５２の接触部５２Ａを加圧部材５４に押し付ける構成になっている。なお、押圧パッド５７には、例えばシリコーンゴム等の耐熱性を有する弾性材料が用いられている。

支持部５８は、断面略「Ｌ」字状に折り曲げ加工された２枚の金属板が組み合わされることによって四角筒状に形成されており、筒状となった定着部材５２の内部に挿入されて、その回転軸方向で押圧パッド５７を支持する構成になっている。なお、支持部５８は、定着部材５２の回転軸方向両端部に押圧力が付与されることにより、押圧パッド５７を加圧部材５４側に押し付けるようになっている。なお、支持部５８が押圧パッド５７を加圧部材５４側に押し付ける力は、例えば３０ｋｇとされている。

加熱部材６０は、定着部材５２の回転軸方向が長手方向として形成された弾性変形可能なシート状の部材であり、上記したように、加圧部材５４とは反対側における定着部材５２の内周面に配置されている。そして、加熱部材６０は、記録用紙Ｐの搬送方向下流側に位置する端部（一端部）が、押圧部材５６の支持部５８に固定支持されている。なお、以下において、その端部を「固定端部６０Ｂ」とする。

一方、記録用紙Ｐの搬送方向上流側に位置する加熱部材６０の端縁６０Ａ（他端部）は、自由端とされており、その端縁６０Ａ付近の加熱部材６０は、定着部材５２の回転中心へ向かうように折り返されている。これにより、その端縁６０Ａ付近における定着部材５２の回転軸方向における曲げ剛性が高められる構成になっている。

また、図５に示されるように、定着部材５２の内周面に沿って接触する加熱部材６０のシート本体６２は、例えば厚さが５０μｍとされたステンレススチール板で形成されている。これにより、加熱部材６０の曲げ剛性が確保されるとともに、加熱部材６０に曲げ変形が生じたときには、その加熱部材６０に対して弾性反発力を生じさせる構成になっている。

すなわち、図３、図４に示されるように、加熱部材６０は、定着部材５２によって形状が拘束されないときには、定着部材５２よりも外側へ張り出す形状とされており、定着部材５２の内側に装着されたときには、図３の一点鎖線で示されるように、弾性的に変形し、その形状が定着部材５２に拘束されるようになっている。つまり、加熱部材６０は、このときの弾性反発力によって、定着部材５２の内周面に押し付けられ、周方向に接触した状態が確保される構成になっている。

なお、加熱部材６０は、定着部材５２が周回することにより定着部材５２の内周面に擦り付けられるため、その加熱部材６０には、摩擦力が作用する。また、押圧パッド５７も定着部材５２の内周面に押し付けられるため、押圧パッド５７と定着部材５２との間にも摩擦力が作用する。

しかしながら、定着部材５２と加熱部材６０との間の摩擦力及び定着部材５２と押圧パッド５７との間の摩擦力の合計は、定着部材５２の内周面に潤滑油が塗布されることなどにより、回転駆動される加圧部材５４に従動して周回する定着部材５２の接触部５２Ａに対する摩擦力よりも小さくなっている。

加熱部材６０のシート本体６２の内面（定着部材５２の内周面と接触しない面）には、耐熱性樹脂からなる絶縁層（図示省略）が形成されており、その上に薄いシート（箔）状の発熱体６４が幅方向（定着部材５２の回転軸方向）に偶数枚並べられて、加熱部材６０が構成されている。なお、絶縁層は、厚さが２５μｍ程度の耐熱性樹脂、例えばポリイミドで形成されており、絶縁層の上に積層される発熱体６４とシート本体６２との間を電気的に絶縁するようになっている。

発熱体６４は、記録用紙Ｐ上におけるトナー像の形成可能領域と対向するように、定着部材５２の回転軸方向に偶数枚に分割されて並べられており、搬送方向に対して斜めに配置されている（図５参照）。つまり、隣り合う発熱体６４の周方向一端部側及び他端部側が、それぞれ幅方向（定着部材５２の回転軸方向）にオーバーラップするように配置されている。なお、発熱体６４は、加熱部材６０の周縁部を除いて設けられており、耐熱性樹脂からなる被覆層（図示省略）によって被覆されて保護されている。

また、各発熱体６４は、例えば厚さが３０μｍ程度のステンレススチール箔で構成されており、熱容量が小さく、電気抵抗を増加させるために、例えばミアンダ状で、かつ矩形状に形成されている。したがって、各発熱体６４は、通電により急速に発熱するようになっている。なお、図５では、図示を簡略化するため、各発熱体６４を矩形状として表している。

加熱部材６０の自由端となっている端縁６０Ａ側におけるシート本体６２には、偶数枚の発熱体６４の幅方向（定着部材５２の回転軸方向）における内側同士から外側同士までを２枚１組として互いに電気的に直列に接続する接続部６７が、銅箔をエッチングするなどの方法によってパターン化されて形成されている。

一方、加熱部材６０の固定端部６０Ｂ側におけるシート本体６２には、偶数枚の発熱体６４の幅方向一方側の半数に給電するための電極部６６が、銅箔をエッチングするなどの方法によってパターン化されて形成されている。そして、偶数枚の発熱体６４の幅方向他方側の残りの半数には、共通となる接地部６８が、銅箔をエッチングするなどの方法によってパターン化されて形成されている。

更に、加熱部材６０の固定端部６０Ｂがネジ止め等によって支持部５８に取り付けられている。これにより、各電極部６６及び接地部６８が電気的に配線され、各電極部６６から、半数の各発熱体６４、各接続部６７、残り半数の各発熱体６４、接地部６８まで電気的に直列に接続される構成になっている。

つまり、各電極部６６に給電することにより接地部６８まで通電され、偶数枚の発熱体６４がそれぞれ発熱される構成になっている。また、定着部材５２の接触部５２Ａと加圧部材５４との間に送り込まれる記録用紙Ｐのサイズに応じて、発熱される発熱体６４の範囲が決定されて通電される構成になっている。

すなわち、記録用紙Ｐは、定着部材５２の回転軸方向中央部を通って搬送されるため、給電される電極部６６が内側から順次選択されて発熱されることにより、記録用紙Ｐのサイズに対応可能になっている。つまり、記録用紙Ｐが通過しない発熱体６４へは、給電する必要がないため、電力の省エネルギー化が図れる構成になっている。

なお、偶数枚の発熱体６４の幅方向一方側の半数及び幅方向他方側の残りの半数において、それぞれ隣接する発熱体６４の幅方向（定着部材５２の回転軸方向）の長さが互いに異なる長さとされていてもよい。例えば、各発熱体６４の幅方向外側に配置されているものが、各発熱体６４の幅方向内側に配置されているものよりも、その幅方向の長さが順次狭くなるように構成されていてもよい。

また、電極部６６は、偶数枚の発熱体６４の幅方向一方側の半数に、それぞれ独立して設けられる構成に限定されるものではなく、その少なくとも一部が共通化されて設けられる構成とされていてもよい。更に、接地部６８は、偶数枚の発熱体６４の幅方向他方側の残りの半数が全て共通化されて設けられる構成に限定されるものではなく、それぞれ独立して設けられる構成とされていてもよいし、一部のみが共通化されて設けられる構成とされていてもよい。

また、発熱体６４としては、上記したステンレススチールに限定されるものではなく、カーボンナノチューブ、グラフェン、カーボンブラックなどであってもよい。特に、カーボンナノチューブは、フレキシブル性が高く、ステンレススチールに比べて金属疲労現象が発生しない利点がある。カーボンナノチューブの発熱体６４は、カーボンナノチューブの粉体を水又は有機溶媒に分散させてなるカーボンナノチューブ分散液を、例えばポリイミドのような耐熱性を有する基材上に塗布して加熱処理することで構成される。

また、発熱体６４の周方向（定着部材５２の周方向）における長さは決まっているため、発熱体６４の電気抵抗は、その幅方向（定着部材５２の回転軸方向）の長さを適宜設定することによって調整される。なお、カーボンナノチューブの発熱体６４の場合には、そのカーボンナノチューブ分散液の濃度や塗布回数を適宜変更することにより、各発熱体６４の電気抵抗が調整される。

また、シート本体６２の厚さを調整することにより、加熱部材６０における弾性反発力、即ち定着部材５２との接触圧が調整されるが、図６に示される付勢手段７０によって、その接触圧を調整する（高める）ようにしてもよい。詳細に説明すると、まず、この場合の加熱部材６０は、その周方向の長さが、図２に示される場合よりも短くされる。具体的には、この加熱部材６０は、定着部材５２における記録用紙Ｐの搬送方向下流側の略半分に配置され、搬送方向上流側の略半分には配置されない長さとされている。

また、付勢手段７０は、定着部材５２の回転軸方向に１つ又は複数設けられている。付勢手段７０は、支持部５８の右方を向く側面に設けられた支柱７２と、一端部７４Ａが支柱７２の先端部７２Ａの近傍に支持され、他端部７４Ｂに加熱部材６０の端縁６０Ａがネジ止め等によって取り付けられた正面視略「Ｌ」字状のアーム部材７４と、支柱７２の先端部７２Ａとアーム部材７４の他端部７４Ｂとを連結する引張コイルバネ７６と、を有している。

支柱７２は、支持部５８の側面から右方へ向かって延びており、支柱７２の前面（又は後面でもよい）における先端部７２Ａの近傍には、定着部材５２の回転軸方向へ突出された２つの円柱状の突起７３が、搬送方向（上下方向）に並んで形成されている。

アーム部材７４は、支柱７２の先端部７２Ａから、加熱部材６０が配置されていない側となる搬送方向上流側へ延びており、アーム部材７４の一端部７４Ａには、その延びる方向（長手方向）に沿った長孔部７５が形成されている。そして、その長孔部７５には、２つの突起７３が挿入されている。

したがって、アーム部材７４の他端部７４Ｂに取り付けられた加熱部材６０の端縁６０Ａは、長孔部７５に挿入された２つの突起７３に案内されつつ、引張コイルバネ７６の付勢力によって、加熱部材６０が配置されている側となる搬送方向下流側へ引っ張られる構成になっている。

これにより、加熱部材６０の定着部材５２に対する接触圧が補助的に高められる（加熱部材６０を定着部材５２の内周面に密着させる）構成になっている。なお、引張コイルバネ７６の付勢力を調整する（バネ定数の異なる引張コイルバネ７６に交換する）ことにより、加熱部材６０の定着部材５２に対する接触圧が調整可能となっている。

以上のような構成とされた第１実施形態に係る定着装置５０において、次にその作用について詳細に説明する。

二次転写位置Ｔにおいてトナー像が転写された記録用紙Ｐは、回転しつつ互いに接触する定着部材５２の接触部５２Ａと加圧部材５４との間に送り込まれ、定着部材５２の接触部５２Ａ及び加圧部材５４によって加熱及び加圧されることにより、そのトナー像が記録用紙Ｐ上に定着される。

ここで、上記したように、加熱部材６０における各発熱体６４は、厚さが薄くされて熱容量が小さくされている。したがって、加熱部材６０は、通電によって急速かつ効率よく均一に加熱され、定着部材５２は、急速に定着可能状態に移行される。よって、画像形成装置１０における印刷開始までの待機時間の消費電力量が低減される。

また、そのための電極部６６及び接地部６８は、加熱部材６０の固定端部６０Ｂ側のみに、加熱部材６０を支持部５８に取り付けることで配線され、かつ、その電極部６６は、偶数枚の発熱体６４の半数のみに形成されている。したがって、加熱部材６０における定着部材５２の回転軸方向一端部側に発熱体毎の電極部が形成される構成に比べて、電極数が低減されるとともに、定着装置５０の装置自体の大きさ、特に幅方向（定着部材５２の回転軸方向）の大きさが小型化される。よって、画像形成装置１０の装置本体１２における前後方向の大きさも小型化される。

更に、加熱部材６０における各発熱体６４は、上記の通り、定着部材５２の周方向に対して斜めに配置されている（隣り合う発熱体６４の周方向一端部側及び他端部側が、それぞれ定着部材５２の回転軸方向にオーバーラップしている）。そのため、各発熱体６４が定着部材５２の周方向に沿って配置されている構成に比べて、定着部材５２の回転軸方向において、加熱されない部位を形成することがない。

また、偶数枚の発熱体６４の幅方向一方側の半数及び幅方向他方側の残りの半数において、それぞれ隣接する発熱体６４の幅方向の長さが互いに異なる長さとされていると（各発熱体６４の幅方向内側に配置されているものと、各発熱体６４の幅方向外側に配置されているものとで、その幅方向の長さが異なっていると）、その幅方向の長さが同一とされている構成に比べて、各発熱体６４の電気抵抗が調整されるため、加熱部材６０の発熱量が調整される。

また、加熱部材６０は、定着部材５２の内周面に沿った形状に拘束され、周回する定着部材５２の内周面に接触している。つまり、定着部材５２の内周面側で弾性的に変形した状態で拘束された加熱部材６０は、その弾性反発力によって定着部材５２の内周面に押し付けられている。したがって、加熱部材６０の固定端部６０Ｂ側から端縁６０Ａ側までの広い範囲における接触圧が、定着部材５２の回転軸方向で不均等となる（テンション歪みが発生する）のが抑制され、定着部材５２全体が効率よく、かつ安定して加熱される。

更に、図６に示される加熱部材６０は、シート本体６２の弾性反発力だけではなく、端縁６０Ａ付近における引張コイルバネ７６の付勢力によって、定着部材５２の内周面に対する接触圧が補助的に高められている。したがって、加熱部材６０と定着部材５２との間の摩擦により振動が発生しても、その加熱部材６０において、定着部材５２に対して非接触となる部位（テンション歪み）が発生するのが低減され、部分的に温度が上昇し過ぎる部位が発生するのが抑制される。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る定着装置５０について詳細に説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図７に示されるように、第２実施形態に係る定着装置５０では、加熱部材６０が、金属製の押圧部材８８と定着部材５２との間に配置されている。詳細に説明すると、押圧部材８８は、上流側の第１押圧部材８８Ａと下流側の第２押圧部材８８Ｂとに分割されており、それらが断面略逆「Ｕ」字状とされた金属製の支持部７８によって連結されている。

定着部材５２の接触部５２Ａにおいて、第１押圧部材８８Ａと第２押圧部材８８Ｂとの間に搬送方向に沿った隙間Ｓが形成されることにより、定着部材５２の接触部５２Ａが柔軟に変形可能になる構成になっている。そして、第１押圧部材８８Ａの右方を向く側面に、加熱部材６０の固定端部６０Ｂ、即ち電極部６６と接地部６８とが、ネジ止め等によって取り付けられている。

これにより、加熱部材６０の各電極部６６及び接地部６８が、第１押圧部材８８Ａ及び支持部７８を介して電気的に配線される構成になっている。そして、加熱部材６０は、第１押圧部材８８Ａ及び第２押圧部材８８Ｂと定着部材５２との間に、上流側から下流側へ延びて配置されている。

また、第１押圧部材８８Ａの左方を向く側面には、記録用紙Ｐの入口付近で加熱部材６０を定着部材５２の内周面に押し付ける（定着部材５２の内周面に対する加熱部材６０の接触圧を補助的に高める）付勢手段７０の一例としての第１付勢部８０が配置されている。なお、記録用紙Ｐの入口付近で加熱部材６０と定着部材５２との接触圧が高められることにより、記録用紙Ｐが、その入口付近から効率よく加熱される構成になっている。

第１付勢部８０は、定着部材５２の回転軸方向に延びるとともに円弧状の曲面が加熱部材６０に接触する耐熱性樹脂からなる付勢部本体８２と、付勢部本体８２を左方へ向けて付勢する複数の圧縮コイルバネ８４と、を有している。各圧縮コイルバネ８４は、その一端部が、付勢部本体８２の平面８２Ａに取り付けられており、その他端部が、第１押圧部材８８Ａに形成された溝部８６内における底面８６Ａに取り付けられている。

また、支持部７８の右方を向く側面７８Ａには、加圧部材５４とは反対側の定着部材５２の一部を、その内周面側から押圧することにより、加熱部材６０に対する定着部材５２の内周面の接触圧を補助的に高める付勢手段７０の一例としての第２付勢部９０が配置されている。

第２付勢部９０は、定着部材５２の回転軸方向に延びるとともに円弧状の曲面が定着部材５２に接触する金属（又は耐熱性樹脂）からなる付勢部本体９２と、付勢部本体９２を右方へ向けて付勢する断面略「Ｖ」字状の板バネ９４と、を有している。板バネ９４は、その一端部が、付勢部本体９２の平面９２Ａに取り付けられており、その他端部が、支持部７８の側面７８Ａに取り付けられている。

なお、互いに反対方向へ定着部材５２を内周面側から押圧する第１付勢部８０と第２付勢部９０において、第２付勢部９０の付勢部本体９２の方が、第１付勢部８０の付勢部本体８２よりも大きく形成されている。そして、第２付勢部９０の板バネ９４の方が、第１付勢部８０の圧縮コイルバネ８４よりも、その付勢力が強くされている。

これにより、加熱部材６０に対する定着部材５２の接触部５２Ａにおける接触圧が更に向上される構成になっている。なお、第１付勢部８０及び第２付勢部９０は、それぞれ半球状とされた付勢部本体８２、９２が、定着部材５２の回転軸方向に複数設けられて構成されていてもよい。また、加熱部材６０の端縁６０Ａは、第２押圧部材８８Ｂに接合されることはなく、上記第１実施形態と同様に自由端とされている。

以上のような構成とされた第２実施形態に係る定着装置５０において、次にその作用について詳細に説明する。なお、上記第１実施形態と共通する作用については適宜省略する。

この第２実施形態における加熱部材６０は、第１押圧部材８８Ａ及び第２押圧部材８８Ｂ（押圧部材８８）と定着部材５２の接触部５２Ａとの間に配置されている。したがって、加熱部材６０が、第１押圧部材８８Ａ及び第２押圧部材８８Ｂ（押圧部材８８）と定着部材５２の接触部５２Ａとの間に配置されていない構成に比べて、定着部材５２の接触部５２Ａが効率よく加熱される。

また、この第２実施形態における加熱部材６０は、その電極部６６及び接地部６８（固定端部６０Ｂ）が、上流側、即ち第１押圧部材８８Ａに取り付けられている。したがって、加熱部材６０の電極部６６及び接地部６８（固定端部６０Ｂ）が、下流側、即ち第２押圧部材８８Ｂに取り付けられる構成に比べて、その電極部６６及び接地部６８（固定端部６０Ｂ）を取り付けるためのスペースを確保し易く、その電極部６６及び接地部６８（固定端部６０Ｂ）を固定し易い。

また、加熱部材６０の端縁６０Ａは、第２押圧部材８８Ｂに接合されていないため、加熱部材６０の熱膨張が第２押圧部材８８Ｂによって阻害されるおそれがない。なお、第２押圧部材８８Ｂの形状及び支持部７８の形状は、図７に示される形状に限定されるものではなく、例えば図８に示される形状とされていてもよい。

すなわち、図８に示されるように、第２押圧部材８８Ｂを右方へ延ばすとともに、支持部７８の上部側を第２押圧部材８８Ｂの上方側へ配置する構成にしてもよい。つまり、支持部７８の内側に第２押圧部材８８Ｂを配置するとともに、第２押圧部材８８Ｂの右側面を支持部７８の内面に接触させる構成にしてもよい。

これによれば、支持部７８により、第２押圧部材８８Ｂが左方側へより効果的に位置規制されるため、図７に示される第２押圧部材８８Ｂに比べて、定着部材５２の接触部５２Ａに対する加熱部材６０の接触圧が向上され、定着部材５２の接触部５２Ａが更に効率よく加熱される。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る定着装置５０について詳細に説明する。なお、上記第２実施形態と同等の部位には同じ符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図９に示されるように、第３実施形態に係る定着装置５０では、第２押圧部材８８Ｂの上面に、加熱部材６０の固定端部６０Ｂ、即ち電極部６６と接地部６８とがネジ止め等によって取り付けられており、加熱部材６０は、第１押圧部材８８Ａ及び第２押圧部材８８Ｂと定着部材５２との間に下流側から上流側へ延びて配置されている。そして、上流側に配置された加熱部材６０の自由端である端縁６０Ａは、定着部材５２の回転中心側へ向かうように折り返されている。

以上のような構成とされた第３実施形態に係る定着装置５０において、次にその作用について詳細に説明する。なお、上記第１実施形態及び第２実施形態と共通する作用については適宜省略する。

この第３実施形態における加熱部材６０では、その電極部６６及び接地部６８（固定端部６０Ｂ）が、下流側、即ち第２押圧部材８８Ｂに取り付けられている。したがって、定着部材５２と加熱部材６０との間の摩擦により、加熱部材６０には、定着部材５２の周面に沿って固定端部６０Ｂ側へ圧縮力が作用する。

よって、加熱部材６０の電極部６６及び接地部６８（固定端部６０Ｂ）が、上流側、即ち第１押圧部材８８Ａに取り付けられている構成に比べて、加熱部材６０が、定着部材５２の内周面に密着され易い。なお、上記圧縮力により、加熱部材６０が座屈したり、固定端部６０Ｂ付近で大きな変形が生じたりしないように、定着部材５２と加熱部材６０との間の摩擦力は適宜設定（小さく）されている。

また、上流側に配置された加熱部材６０の端縁６０Ａが、定着部材５２の回転中心側へ向かうように折り返されている。そのため、加熱部材６０の端縁６０Ａが定着部材５２の周回方向と反対方向に延びていても、定着部材５２の内周面に塗布されている潤滑油が、その端縁６０Ａによって掻き取られるおそれはない。

以上、本実施形態に係る定着装置５０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る定着装置５０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、加圧部材５４は、ロール状に形成される構成に限定されるものではなく、定着部材５２と同様に無端ベルト状に形成されて周回駆動するように構成されていてもよい。

また、加熱部材６０は、定着部材５２によって拘束されていないときの断面形状が、中心点からの距離が角度に比例して拡大する渦巻き形状とされているが、拘束されていないときの断面形状は、これに限定されるものではなく、定着部材５２と周方向の広い範囲で接触することが可能な形状とされていればよい。

また、発熱体６４の枚数は、偶数枚であればよく、図示の８枚に限定されるものではない。更に、加熱部材６０は、平板状に形成して、図示しない液滴吐出装置に適用するようにしてもよい。すなわち、加熱部材６０を液滴吐出ヘッドと対向する用紙搬送路の下面側に配置し、液滴吐出ヘッドから記録用紙Ｐ上に吐出されたインク中の水分をすばやく蒸発させる構成にしてもよい。

１０ 画像形成装置
２０ 画像形成ユニット（画像形成部の一例）
５０ 定着装置
５２ 定着部材
５４ 加圧部材
５６ 押圧部材
６０ 加熱部材
６４ 発熱体
６６ 電極部
６７ 接続部
６８ 接地部
７０ 付勢手段
８０ 第１付勢部（付勢手段の一例）
９０ 第２付勢部（付勢手段の一例）
Ｐ 記録用紙（記録媒体の一例）

Claims (8)

1. 周回又は回転する加圧部材と接触して周回する無端ベルト状の定着部材の回転軸方向にシート状の発熱体が偶数枚並べられて構成され、前記定着部材の内周面に接触して、該定着部材を加熱する加熱部材と、
   前記定着部材の周方向における前記加熱部材の一端部に形成され、前記発熱体の半数にそれぞれ独立して又は少なくとも一部が共通化されて給電するための電極部と、
   前記定着部材の周方向における前記加熱部材の一端部に形成され、前記発熱体の残りの半数に対してそれぞれ独立して又は少なくとも一部が共通化されて接地するための接地部と、
   前記定着部材の周方向における前記加熱部材の他端部に形成され、前記電極部から前記接地部まで通電させるように、前記発熱体の半数と前記発熱体の残りの半数とをそれぞれ電気的に接続する接続部と、
   前記定着部材の内周面側に設けられ、該定着部材を前記加圧部材へ押圧するとともに、前記加熱部材の一端部が取り付けられた押圧部材と、
   を備えた定着装置。
2. 前記発熱体は、前記定着部材の周方向に対して斜めに配置されるとともに、前記半数の発熱体と前記残りの半数の発熱体とが直列に接続されている請求項１に記載の定着装置。
3. 前記発熱体の半数及び残りの半数において、それぞれ隣接する前記発熱体の前記回転軸方向の長さが互いに異なる長さとされている請求項２に記載の定着装置。
4. 前記加熱部材又は前記定着部材は、前記定着部材の内周面に前記加熱部材が接触する方向へ付勢手段によって付勢されている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の定着装置。
5. 前記加熱部材は、前記押圧部材と前記定着部材との間に配置されている請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の定着装置。
6. 前記加熱部材の一端部は、前記押圧部材における記録媒体の搬送方向上流側に設けられている請求項５に記載の定着装置。
7. 前記加熱部材の一端部は、前記押圧部材における記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、前記加熱部材の他端部は、前記定着部材の回転中心側へ折り返されている請求項５に記載の定着装置。
8. 記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記記録媒体に形成されたトナー画像を該記録媒体に定着させる請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の定着装置と、
   を備えた画像形成装置。