JP2018152192A - 発熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定められた方向に並んだ複数の発熱部を有する発熱部材において、複数の発熱部の間にスリットが存在するものと比べて、隣り合う発熱部の境界に温度低下が生じるのを抑制する。【解決手段】発熱部材４２は、複数のシート状の発熱部５４と、第１電極５６と、第２電極５８と、電流抑制部６２とを有する。複数の発熱部５４は、定められた方向に並ぶ。第１電極５６は、各発熱部５４に設けられる。第２電極５８は、発熱部５４を介して第１電極５６側とは反対側に設けられる。電流抑制部６２は、発熱部５４単体の第１電気抵抗Ｒ１に比べて隣り合う２つの発熱部５４の間の第２電気抵抗Ｒ２が高くなるように複数の発熱部５４の間に配置され、一の発熱部５４から他の発熱部５４へ流れる電流を抑制する。【選択図】図４

Description

本発明は、発熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１の定着装置は、複数の範囲に分割され通電により発熱する発熱層を有する。隣り合う発熱層の間には、幅方向に隙間が形成されている。

特開２０１５−０７９１４０号公報

定められた方向に並んだ複数の発熱部を有する発熱部材において、複数の発熱部の間にスリットが存在する構成では、スリット部分が発熱しない。このため、スリット部分において温度低下が生じるのを抑制するには、改善の余地がある。

本発明は、定められた方向に並んだ複数の発熱部を有する発熱部材において、複数の発熱部の間にスリットが存在するものと比べて、隣り合う発熱部の境界に温度低下が生じるのを抑制する。

本発明の請求項１に係る発熱部材は、定められた方向に並ぶ複数のシート状の発熱部と、各前記発熱部に設けられた第１電極と、前記発熱部を介して前記第１電極側とは反対側に設けられた第２電極と、前記発熱部単体の第１電気抵抗に比べて隣り合う２つの前記発熱部の間の第２電気抵抗が高くなるように複数の前記発熱部の境界に配置され、一の前記発熱部から他の前記発熱部へ流れる電流を抑制する電流抑制部と、を有する。

本発明の請求項２に係る発熱部材の前記発熱部及び前記電流抑制部は、ナノカーボン又はカーボンブラックを含み、前記電流抑制部における前記ナノカーボン又は前記カーボンブラックの接触点の数が、前記発熱部における前記ナノカーボン又は前記カーボンブラックの接触点の数に比べて少ない。

本発明の請求項３に係る発熱部材の前記発熱部及び前記電流抑制部は、ナノカーボンを含み、前記電流抑制部は、前記ナノカーボンの前記定められた方向に対する第１配向角度が、前記発熱部における前記ナノカーボンの前記定められた方向に対する第２配向角度よりも小さい異方性を有する。

本発明の請求項４に係る発熱部材の前記電流抑制部は、前記発熱部の厚さ方向から見た場合に、前記定められた方向と交差する。

本発明の請求項５に係る発熱部材の前記電流抑制部は、前記定められた方向と前記発熱部の厚さ方向とに直交する方向から見た場合に、前記厚さ方向に対して斜め方向に配置されている。

本発明の請求項６に係る発熱部材の前記定められた方向における最も外側に配置された前記第１電極と前記第２電極との第１間隔が、前記定められた方向における内側に配置された前記第１電極と前記第２電極との第２間隔よりも狭い。

本発明の請求項７に係る加熱装置は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発熱部材と、複数の前記発熱部の少なくとも１つが発熱するように前記発熱部に給電する給電手段と、を有する。

本発明の請求項８に係る定着装置は、請求項７に記載の加熱装置と、回転しながら前記発熱部の発熱により加熱され、被加熱体としての記録媒体上の現像剤を該記録媒体に定着する定着回転体と、を有する。

本発明の請求項９に係る画像形成装置は、搬送手段によって搬送される被加熱体としての記録媒体上に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、前記現像剤像形成手段により形成された現像剤像を記録媒体に定着する請求項８に記載の定着装置と、記録媒体の搬送方向と直交する幅方向の幅が広くなるときに、給電手段から給電される複数の前記発熱部の数を増やす制御を行う制御部と、を有する。

請求項１の発明は、定められた方向に並んだ複数の発熱部を有する発熱部材において、複数の発熱部の間にスリットが存在するものと比べて、隣り合う発熱部の境界に温度低下が生じるのを抑制することができる。

請求項２の発明は、電流抑制部を発熱部に含まれる材料とは異なる材料で形成した構成に比べて、使用する材料の数を減らすことができる。

請求項３の発明は、絡み合ったナノカーボンを用いる構成に比べて、電流抑制部に段差が形成されるのを抑制することができる。

請求項４の発明は、厚さ方向から見た場合に電流抑制部が定められた方向に対して直交する方向に延びた構成に比べて、該直交する方向に移動する被加熱体への発熱部材からの熱供給量に、定められた方向でムラが生じるのを抑制することができる。

請求項５の発明は、定められた方向と発熱部の厚さ方向とに直交する方向から見た場合に、電流抑制部が厚さ方向に沿って配置されている構成に比べて、該直交する方向に移動する被加熱体への発熱部材からの熱供給量に、定められた方向でムラが生じるのを抑制することができる。

請求項６の発明は、第１電極と第２電極との間隔が定められた方向で同じである構成に比べて、定められた方向の端部における発熱部の発熱量が不足するのを抑制することができる。ことができる。

請求項７の発明は、スリットが形成された発熱部材を用いた構成に比べて、幅が広い被加熱体を加熱するときの被加熱体への熱供給量が不足するのを抑制することができる。

請求項８の発明は、スリットが形成された発熱部材を有する構成に比べて、幅が広い記録媒体に現像剤を定着するときの現像剤への熱供給量が不足するのを抑制することができる。

請求項９の発明は、スリットが形成された発熱部材を有する構成に比べて、現像剤への熱供給量不足に起因する現像剤像の欠陥を抑制することができる。

第１実施形態に係る画像形成装置を示す全体構成図である。 第１実施形態に係る定着装置を示す説明図である。 第１実施形態に係る発熱部材の斜視図である。 第１実施形態に係る発熱部材を広げた状態を示す説明図である。 第１実施形態に係る発熱部のカーボンナノチューブを示す写真である。 （Ａ）第１実施形態に係る複数の発熱部を形成するときの第１工程を示す説明図であり、（Ｂ）第１実施形態に係る複数の発熱部を形成するときの第２工程を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）第１実施形態に係る複数の発熱部を形成するときの各工程を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）第１実施形態の第１変形例に係る複数の発熱部を形成するときの各工程を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）第１実施形態の第２変形例に係る複数の発熱部を形成するときの各工程を示す説明図である。 第２実施形態に係る発熱部材を示す説明図である。 第３実施形態に係る発熱部材を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）第４実施形態に係る複数の発熱部を形成するときの各工程を示す説明図である。 第５実施形態に係る加熱装置を示す説明図である。 （Ａ）第１実施形態の第３変形例に係る発熱部材を示す平面図であり、（Ｂ）第１実施形態の第３変形例に係る発熱部材を示す縦断面図（図１４（Ａ）の１４Ｂ−１４Ｂ線断面図）である。

[第１実施形態]
第１実施形態に係る発熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。

〔全体構成〕
図１には、第１実施形態の画像形成装置１０が示されている。なお、以下の説明では、図１に矢印Ｙで示す方向を装置高さ方向、矢印Ｘで示す方向を装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向（Ｚで示す）を装置奥行き方向とする。そして、画像形成装置１０を正面視して、装置高さ方向、装置幅方向、装置奥行き方向をＹ方向、Ｘ方向、Ｚ方向と記載する。さらに、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれ一方側と他方側を区別する必要がある場合は、画像形成装置１０を正面視して、上側をＹ側、下側を−Ｙ側、右側をＸ側、左側を−Ｘ側、奥側をＺ側、前側を−Ｚ側と記載する。

画像形成装置１０は、箱状の筐体１１を有する。また、画像形成装置１０は、搬送手段の一例としての搬送部１２と、現像剤像形成手段の一例としての画像形成部１４と、制御ユニット１６と、定着装置２０とを有する。搬送部１２は、ロール対１３を含んで構成されている。また、搬送部１２は、搬送経路Ａ、反転搬送路Ｂに沿って、被加熱体及び記録媒体の一例としての用紙Ｐを搬送する。制御ユニット１６は、画像形成装置１０の各部の動作を制御する。なお、制御ユニット１６は、後述する複数の発熱部５４（図４参照）の発熱状態を制御する制御部１８を含んで構成されている。

画像形成部１４は、一例として、４つの画像形成ユニット１５を有している。また、画像形成部１４は、搬送部１２によって搬送される用紙Ｐ上に、公知の電子写真方式である帯電、露光、現像、転写の各工程を行うことで、トナーＴを用いて、現像剤像の一例としてのトナー像Ｇを形成する。トナーＴは、現像剤の一例である。定着装置２０は、画像形成部１４で形成されたトナー像Ｇを加熱及び加圧して用紙Ｐに定着する。

〔要部構成〕
次に、定着装置２０について説明する。

図２に示す定着装置２０は、一例として、定着ベルト２２と、加圧ロール２４と、支持部２６と、押圧部２８と、付勢部３２と、加熱装置４０とを有する。加熱装置４０は、後述するように、発熱部材４２を有している。

（定着ベルト）
定着ベルト２２は、定着回転体の一例であり、ポリイミドなどの耐熱性樹脂からなる基層と、該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状に形成された構成とされている。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。また、定着ベルト２２は、搬送経路Ａに対してトナー像Ｇ側にＺ方向を軸方向として、該軸周りに回転可能に配置されており、後述する加圧ロール２４が回転駆動されることによって周回（従動回転）する。そして、定着ベルト２２は、回転しながら後述する発熱部５４（図４参照）の発熱により加熱され、用紙Ｐ上のトナー像Ｇを用紙Ｐに定着するようになっている。

定着ベルト２２における後述する加圧ロール２４と押圧部２８とに挟み込まれた部位を接触部２３と称する。接触部２３は、柔軟に変形可能となっている。なお、定着ベルト２２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ほぼ円筒状となる構成とされている。このときの定着ベルト２２の外径は、一例として、３０ｍｍとされている。定着ベルト２２のＺ方向の幅は、用紙ＰのＺ方向の幅よりも大きい寸法とされており、一例として、３２０ｍｍとされている。後述する支持部２６、押圧部２８及び付勢部３２は、定着ベルト２２の内側に配置されている。定着ベルト２２の内周面には、他の部材との接触による摩擦力を抑えるために図示しないオイルが塗布されている。

（加圧ロール）
加圧ロール２４は、金属製の芯材２４Ａの外周面に弾性層２４Ｂが形成され、弾性層２４Ｂの外周面に表層２４Ｃが積層された構成とされている。弾性層２４Ｂは、一例として、シリコンスポンジ層とされ、表層２４Ｃは、フッ素樹脂層とされている。また、加圧ロール２４は、図示しないモータ及び伝達ギヤを含む駆動部によって回転駆動される。この駆動部が加圧ロール２４を回転駆動することにより、定着ベルト２２が、加圧ロール２４の回転に同期して周回移動（従動）される。

（支持部）
支持部２６は、Ｚ方向を長手方向とする金属製で長尺の支持部材で構成されている。また、支持部２６は、Ｚ方向から見た場合に、接触部２３に向けて開口する逆Ｕ字状に形成されている。

（押圧部）
押圧部２８は、接触部２３に対して定着ベルト２２の回転方向における上流側に配置された第１押圧部材２９と、下流側に配置された第２押圧部材３１とを有する。第１押圧部材２９と第２押圧部材３１とは、支持部２６によって連結されている。また、第１押圧部材２９と第２押圧部材３１とは、定着ベルト２２の回転方向に隙間をあけて配置されている。この隙間が形成されていることにより、定着ベルト２２の接触部２３が柔軟に変形可能とされている。第１押圧部材２９のＸ側の面には、ネジ２５を用いて発熱部材４２の一端部が固定される被固定部２９Ａが形成されている。また、第１押圧部材２９の−Ｘ側の面には、凹部２９Ｂが形成されている。第２押圧部材３１の−Ｘ側の端部には、Ｘ側に向けて窪んだスリット３１Ａが形成されている。

（付勢部）
付勢部３２は、接触部２３の上流側端部の付近に配置された第１付勢部３３と、接触部２３とは反対側（Ｘ側）に配置された第２付勢部３４とを有する。第１付勢部３３は、耐熱性樹脂からなり、Ｚ方向に延びると共に円弧状の曲面が発熱部材４２に接触する第１接触部材３３Ａと、第１接触部材３３Ａを発熱部材４２に向けて付勢するコイルバネ３３Ｂとを有する。コイルバネ３３Ｂの一端部は、第１押圧部材２９の凹部２９Ｂに取付けられている。このように、第１付勢部３３は、接触部２３における用紙Ｐの入口付近において、発熱部材４２を定着ベルト２２の内周面に向けて付勢している。

第２付勢部３４は、支持部２６のＸ側の面に設けられている。具体的には、第２付勢部３４は、Ｚ方向に延びると共に円弧状の曲面が定着ベルト２２の内周面に接触する第１接触部材３４Ａと、第１接触部材３４Ａを定着ベルト２２に向けて付勢する板バネ３４Ｂとを有する。第２付勢部３４が定着ベルト２２に付勢力を作用させることにより、定着ベルト２２には、周方向に張力が作用している。なお、第２付勢部３４による付勢力は、第１付勢部３３による付勢力よりも大きい。

＜加熱装置＞
加熱装置４０は、定着ベルト２２の内側に配置された発熱部材４２と、発熱部材４２に給電して発熱部材４２を発熱させる給電手段の一例としての給電部４６とを有する。なお、給電部４６と発熱部材４２とは、ケーブル４４及びケーブル４５により接続されている。

（発熱部材）
図３に示す発熱部材４２は、一例として、Ｚ方向を長手方向とする矩形状に形成された弾性変形可能な部材を部分的に屈曲させた構成とされている。また、発熱部材４２は、Ｚ方向と直交する方向に沿って、一端側から順に、第１固定部４２Ａと、第１屈曲部４２Ｂと、円弧部４２Ｃと、接触部４２Ｄと、第２屈曲部４２Ｅと、第２固定部４２Ｆとを有する。なお、図３に示す発熱部材４２は、接触部４２Ｄが加圧された状態で示されているため、接触部４２Ｄが平坦となっている。

図２に示すように、発熱部材４２の各部の配置関係については、発熱部材４２が定着ベルト２２の内側で第１押圧部材２９及び第２押圧部材３１に固定された状態で、発熱部材４２を−Ｚ側からＺ方向に見た状態で説明する。

第１固定部４２Ａは、Ｙ方向及びＺ方向に沿った平坦部とされており、第１押圧部材２９の被固定部２９ＡにＸ側から重ねられ、ネジ２５を用いて第１押圧部材２９に固定されている。第１屈曲部４２Ｂは、第１固定部４２Ａの−Ｙ側の端部が−Ｘ側に屈曲された部位である。円弧部４２Ｃは、第１屈曲部４２Ｂから１／４円弧状に湾曲された部位である。また、円弧部４２Ｃの接触部４２Ｄに近い側の部位は、第１付勢部３３によって、定着ベルト２２に向けて付勢されている。

接触部４２Ｄは、定着ベルト２２の内周面（接触部２３）に接触する部位である。また、接触部４２Ｄの短手方向の一部は、第１押圧部材２９の−Ｘ側の端面と、第２押圧部材３１の−Ｘ側の端面とに接触している。第２屈曲部４２Ｅは、接触部４２ＤのＹ側の端部がＸ側に屈曲された部位である。第２固定部４２Ｆは、第２押圧部材３１のスリット３１Ａに嵌め込まれて、接着剤により第２押圧部材３１に固定されている。このように、発熱部材４２は、第１押圧部材２９及び第２押圧部材３１に固定され、定着ベルト２２の接触部２３の内周面に接触している。そして、定着ベルト２２の接触部２３は、平坦な形状とされている。

図４には、発熱部材４２をＺ方向及びＹ方向に沿って広げた状態が模式的に示されている。なお、図４では、発熱部材４２のＺ方向の長さをＹ方向の長さに比べて縮小して示している。発熱部材４２は、一例として、基材となるシート本体５２と、複数（一例として５つ）の発熱部５４と、５つの第１電極５６と、１つの第２電極５８と、４つの電流抑制部６２とを有する。ここでは、発熱部材４２を構成する各部材の厚さ方向をＸ方向として説明する。

シート本体５２は、一例として、厚さが２５μｍ程度のポリイミド樹脂製とされている。また、シート本体５２は、後述する端子部５６Ｃ、５８Ｃを除いて、発熱部５４、第１電極５６、第２電極５８及び電流抑制部６２を両面から覆っている。言い換えると、発熱部材４２では、端子部５６Ｃ、５８Ｃがシート本体５２に対して露出されている。さらに、シート本体５２には、発熱部材４２を押圧部２８（図２参照）にネジ２５（図２参照）を用いて取り付けるための取付孔４３が形成されている。

複数の発熱部５４は、それぞれシート状（板状）に形成されている。また、複数の発熱部５４は、Ｚ方向の幅が異なる複数種類の用紙Ｐ（図１参照）上におけるトナー像Ｇの形成可能領域（Ｚ方向の幅が最も大きい用紙ＰＣに対応した領域）と対向するように、定着ベルト２２のＺ方向に並べられている。Ｚ方向は、定められた方向の一例である。また、複数の発熱部５４は、一例として、互いに同様の構成とされており、図４では、それぞれＹ方向に長い矩形状の部位として示されている。

図５に示すように、発熱部５４は、ナノカーボンの一例としての複数のカーボンナノチューブＣを含んで構成されている。カーボンナノチューブＣ単体は、１本の糸状（紐状）に形成されている。発熱部５４では、複数のカーボンナノチューブＣが絡み合った状態となっているため、この状態を繊維状と称する。ナノカーボンは、固体炭素材料のうち、原子位置を規定可能なものであり、ナノメートルの大きさの構造をもつカーボン（炭素）からなる物質の総称である。ナノカーボンには、カーボンナノチューブＣの他に、グラフェンが含まれる。

また、発熱部５４は、一例として、スクリーン印刷法により形成されている。スクリーン印刷法は、印刷したいパターンについて、予め電極用、発熱体用というように印刷領域毎に製版を作成しておき、電極用インク、発熱部用インクを順次、重ね印刷で形成する方法である。製版は、枠体にスクリーンを張り、スクリーンに感光液を塗布した後で残したい箇所に光を照射して硬化させ、光が照射されなかった部位を洗い流すことで行われる。

発熱部５４の形成に用いた発熱部用インク（ペースト）は、一例として、溶媒となるＮ-メチルピロリドン（以後、ＮＭＰと称する）にポリイミド前駆体（ポリイミドワニス）とカーボンナノチューブＣとを含有させた構成とされている。具体的には、ＮＭＰ溶媒にポリイミド前駆体を混ぜた溶液と、ＮＭＰ溶媒にカーボンナノチューブＣを混ぜた溶液とを混ぜ合わせることで作成している。これは、それぞれの粉末をまとめてＮＭＰに混ぜるよりも各分散質が均一に近い濃度のインクが作れるためである。

本実施形態では、一例として、予め形成されたシート本体５２の一部（厚さ方向の中央よりも一方側の板状部）への発熱部用インクの塗布において、塗布時の発熱部用インクの厚さを１００μｍ程度とした。なお、スクリーン印刷後、乾燥工程及び焼結工程によって発熱部用インク中の溶媒成分が揮発するため、形成された発熱部５４の体積は減少する。このため、本実施形態では、焼成工程後の発熱部５４の厚さが５μｍ以上３０μｍ以下の範囲内となるように、塗布時の発熱部用インクの厚さを設定してある。

また、本実施形態では、一例として、発熱部５４の焼成について、乾燥工程、仮焼成工程、本焼成工程により行った。乾燥工程では、焼成対象物を室温（２５℃）で１０分放置した。仮焼成工程では、焼成対象物を１００℃のオーブンで１０分間焼成した。本焼成工程では、焼成対象物を２５０℃で３０分焼成した後で、３６０℃で３０分真空プレスすることで焼成（焼結）を行い、３０℃まで冷却させてから大気解放させた。なお、各条件は、使用するポリイミド前躯体によって変わる。なお、複数の発熱部５４の具体的な形成方法については後述する。

図４に示す第１電極５６は、一例として、樹脂に導電粒子を混合したものを溶媒中に分散させた電極用インク（例えば銀ペースト）をシート本体５２の一部へ塗布（印刷）し、加熱することにより形成されている。また、第１電極５６は、一例として、Ｚ方向に長く発熱部５４と接触する接触部５６Ａと、接触部５６ＡのＺ方向中央部から発熱部５４側とは反対側に突出された突出部５６Ｂと、突出部５６Ｂに形成されシート本体５２に対して露出する端子部５６Ｃとを有する。

第２電極５８は、複数の発熱部５４を介して第１電極５６側とは反対側に設けられている。また、第２電極５８は、第１電極５６と同じ電極用インクを既述のシート本体５２の一部へ塗布（印刷）し、加熱することにより形成されている。さらに、第２電極５８は、一例として、Ｚ方向に長く発熱部５４と接触する接触部５８Ａと、接触部５８ＡのＺ方向中央部から発熱部５４側とは反対側に突出された突出部５８Ｂと、突出部５８Ｂに形成されシート本体５２に対して露出する端子部５８Ｃとを有する。端子部５８Ｃは、接地される。

電流抑制部６２は、Ｚ方向に隣り合い接触する２つの発熱部５４のＺ側端部と−Ｚ側端部とで構成されている。言い換えると、電流抑制部６２は、２つの発熱部５４の境界に配置されており、カーボンナノチューブＣ（図５参照）を含んでいる。ここで、発熱部５４の中央部では多くのカーボンナノチューブＣが絡み合っているが、電流抑制部６２では、隣り合う一の発熱部５４と他の発熱部５４との間でカーボンナノチューブＣが分断されている。つまり、電流抑制部６２におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数は、発熱部５４の中央部におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数に比べて少ない。

カーボンナノチューブＣの接触点の数が少ないということは、電流が流れ難くなることを意味する。発熱部５４のＺ方向の中央部の電気抵抗（発熱部５４単体の電気抵抗）を第１電気抵抗Ｒ１〔Ω〕と称し、電流抑制部６２の電気抵抗を第２電気抵抗Ｒ２〔Ω〕と称する。ここで、Ｒ１＜Ｒ２となっている。つまり、電流抑制部６２は、第１電気抵抗Ｒ１に比べて隣り合う２つの発熱部５４の間の第２電気抵抗Ｒ２が高くなるように、複数の発熱部５４の間に配置されている。そして、電流抑制部６２は、一の発熱部５４から他の発熱部５４へ流れる電流を抑制するようになっている。

発熱部材４２について、以後の説明において、複数の発熱部５４を区別する必要がある場合には、発熱部５４Ａ、発熱部５４Ｂ、発熱部５４Ｃと称して区別する。ここで、Ｚ方向の中央に位置する１つの発熱部５４を発熱部５４Ａと称する。また、発熱部５４Ａに対してＺ側、−Ｚ側に隣り合う２つの発熱部５４を発熱部５４Ｂと称する。さらに、２つの発熱部５４Ｂに対して発熱部５４Ａ側とは反対側（両端側）に位置する２つの発熱部５４を発熱部５４Ｃと称する。なお、複数の発熱部５４を区別する必要が無い場合は、単に発熱部５４と称する。

＜複数の発熱部及び電流抑制部の形成方法＞
図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）には、シート本体５２の一部及び複数の発熱部５４について、厚さ方向の断面が模式的に示されている。図７（Ａ）に示すように、シート本体５２の一部を基材として、シート本体５２上にＺ方向に間隔ｄｚ（中心値で示す）をあけて発熱部用インクＩｈをスクリーン印刷（塗布）する。間隔ｄｚの大きさは、１つの発熱部５４（図４参照）のＺ方向の幅とほぼ同じ大きさとされている。

なお、スクリーン印刷を行うと、発熱部用インクＩｈの粘度にもよるが、印刷後の端部形状が重力の作用によって垂直状態から斜めに崩れる（断面が矩形状から台形状となる）。本実施形態におけるスクリーン印刷では、スクリーン印刷時の製版からのインク透過率、スクリーン印刷後の形状変化（重力により台形状に崩れるときの動粘度、乾燥によって面積が収縮する割合、基材に対する濡れ性）をもとに、発熱部用インクＩｈを選定した。具体的には、発熱部用インクＩｈとして、５００ｍｐａ・ｓ以上１００００ｍｐａ・ｓ以下の範囲内の粘度を持つインクを用いた。粘度は、一般的に粘性式で表される。液体における粘度は、レイノルズ方程式、アンドレードの式などにより導出される。ポリイミド膜については、プラズマ処理を施すことにより濡れ性が改善することが分かっている。

続いて、塗布された発熱部用インクＩｈに対して、既述の乾燥工程及び仮焼成工程を行う。これにより、図６（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、シート本体５２上にＺ方向に間隔をあけた１つの発熱部５４Ａと２つの発熱部５４Ｃとが形成される。

続いて、図６（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示すように、シート本体５２上の発熱部５４Ａと発熱部５４Ｃとの間（間隔をあけた部位）に発熱部用インクＩｈを塗布する。そして、塗布された発熱部用インクＩｈに対して、既述の乾燥工程及び仮焼成工程を行う。これにより、図４に示すように、シート本体５２上に発熱部５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃが形成される。ここで、発熱部５４Ａと発熱部５４Ｂとが隣り合う部位、発熱部５４Ｂと発熱部５４Ｃとが隣り合う部位は、発熱部５４単体に比べてカーボンナノチューブＣ（図５参照）の接触点の数が少ない電流抑制部６２となる。

続いて、既述の本焼成工程を行った後で、シート本体５２上に既述の方法により第１電極５６及び第２電極５８を形成し、発熱部５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、第１電極５６の一部及び第２電極５８の一部にポリイミド前駆体ＰＩ（図７（Ｄ）参照）を塗布して焼成する。これにより、図４及び図７（Ｄ）に示すように、発熱部材４２が出来上がる。以上、説明したように、複数の発熱部５４を複数回に分けて形成（スクリーン印刷）することにより、電流抑制部６２が形成される。そして、電流抑制部６２は、隣り合う発熱部５４を電気的に分離させる。

図７（Ｄ）に示すように、電流抑制部６２は、Ｚ方向と発熱部５４の厚さ方向とに直交する方向（用紙Ｐの搬送方向）から見た場合に、厚さ方向に対して交差する斜め方向に配置されている。電流抑制部６２が斜め方向に配置されているということは、言い換えると、隣り合う発熱部５４のＺ方向の端部が発熱部材４２の厚さ方向に重なっていることを意味する。

（ケーブル）
図２に示すケーブル４４は、発熱部材４２の複数の第１電極５６の端子部５６Ｃ（図４参照）と給電部４６とを接続している。ケーブル４５は、第２電極５８の端子部５８Ｃ（図４参照）と給電部４６とを接続すると共に接地されている。

（給電部）
給電部４６は、図示しない電源を含んで構成されており、ケーブル４４、４５を用いて各発熱部５４に給電するようになっている。また、給電部４６は、後述する制御部１８によって、どの発熱部５４に給電を行うかが制御されている。

＜制御部＞
図１に示す制御部１８は、制御ユニット１６内に設けられており、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、記憶部などを有する。ＣＰＵは、コンピュータの一例であり、画像形成装置１０の全体的な動作を司る。

図４に示す発熱部材４２に対して、制御部１８（図１参照）は、複数（一例として５つ）の発熱部５４の動作を制御する。具体的には、制御部１８は、用紙ＰのＺ方向の幅が広くなるときに、給電部４６（図２参照）から給電される複数の発熱部５４の数を増やす制御を行うように設定されている。ここで、制御部１８では、Ｚ方向の幅が最も小さい用紙ＰＡに画像形成を行う場合には、給電部４６から発熱部５４Ａのみに給電させる設定とされている。

また、制御部１８（図１参照）では、Ｚ方向の幅が２番目に大きい用紙ＰＢに画像形成を行う場合には、給電部４６から発熱部５４Ａ及び発熱部５４Ｂ（３つの発熱部５４）に給電させる設定とされている。さらに、制御部１８では、Ｚ方向の幅が最も大きい用紙ＰＣに画像形成を行う場合には、給電部４６から発熱部５４Ａ、発熱部５４Ｂ及び発熱部５４Ｃ（５つの発熱部５４）に給電させる設定とされている。

〔作用〕
次に、第１実施形態の作用について説明する。

図４に示す発熱部材４２では、隣り合う発熱部５４の間に電流抑制部６２が形成されているため、一の発熱部５４から隣の発熱部５４へ流れる電流が抑制される。言い換えると、一の発熱部５４に給電して発熱させた場合に、複数の発熱部５４が一体とされている構成と比べて、隣の発熱部５４が発熱することが抑制される。これにより、各発熱部５４における発熱量が制御される。

さらに、発熱部材４２では、各発熱部５４における発熱量が制御され、隣り合う発熱部５４をＺ方向に近づけることが可能となる。つまり、発熱部材４２では、複数の発熱部５４のＺ方向の間隔を狭くすることが可能となるので、複数の発熱部５４の間にスリットが形成されているものと比べて、Ｚ方向の一部でスリットによって発熱量が低下することが抑制される。このように、発熱部材４２では、複数の発熱部５４の間にスリットが形成されているものと比べて、隣り合う発熱部５４の境界に温度低下が生じること（熱の均一性が部分的に低下すること）が抑制される。

また、発熱部材４２では、カーボンナノチューブＣ（図５参照）の接触点の数を、発熱部５４におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数に比べて少なくすることで、電流抑制部６２を形成している。ここで、電流抑制部６２は、複数の発熱部５４を複数回に分けてスクリーン印刷、乾燥及び焼成することで形成されているので、電流抑制部６２を発熱部５４に含まれる材料とは異なる材料で形成した構成に比べて、使用する材料の数が減る。

本実施形態の発熱部材４２に対する比較例として、電流抑制部６２が厚さ方向に真っ直ぐ配置されている構成では、電流が流れ難い部位が厚さ方向に沿って直線状に配置されることになり、この直線状の部位において、発熱量が低下する可能性がある。一方、本実施形態の発熱部材４２では、用紙の搬送方向（図４に示すＹ方向）から見た場合に、電流抑制部６２がＸ方向に対して斜め方向に配置されている。言い換えると、隣り合う発熱部５４のＺ方向の端部が、発熱部材４２の厚さ方向に重なっている。このため、電流抑制部６２が形成されている部位では、一の発熱部５４及び他の発熱部５４の少なくとも一方が発熱することになる。このように、発熱部材４２では、電流抑制部６２が形成された部位においても発熱する。これにより、電流抑制部６２が厚さ方向に沿って配置されている構成に比べて、Ｙ方向に移動する用紙Ｐへの発熱部材４２からの熱供給量に、Ｚ方向でムラが生じるのを抑制することができる。

図２に示す加熱装置３０では、発熱部材４２において、隣り合う発熱部５４の境界に温度低下が生じることが抑制される。ここで、例えば、図４に示す発熱部５４Ａを発熱させて用紙ＰＡを加熱した後で、発熱部５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃを発熱させて用紙ＰＣを加熱したとする。この場合に、加熱装置３０では、電流抑制部６２を有さない構成に比べて、各電流抑制部６２において用紙ＰＣに供給される熱量の低下が抑制される。つまり、加熱装置３０では、スリットが形成された発熱部材を用いた構成に比べて、幅が広い用紙ＰＣを加熱するときの用紙ＰＣへの熱供給量が不足することが抑制される。

図２に示す定着装置２０では、加熱装置３０において幅が広い用紙ＰＣ（図４参照）を加熱するときの用紙ＰＣへの熱供給量が部分的に不足することが抑制される。このため、定着装置２０では、スリットが形成された発熱部材を用いた構成に比べて、用紙ＰＣにトナーＴ（図１参照）を定着するときのトナーＴへの熱供給量が不足することが抑制される。

図１に示す画像形成装置１０では、用紙Ｐへの熱供給量が部分的に不足することが抑制される。このため、スリットが形成された発熱部材を用いた構成に比べて、トナーＴへの熱供給量不足に起因するトナー像Ｇ（画像）の欠陥（例えば、コールドオフセットによる画像抜け、色ムラなど）が抑制される。

＜第１変形例＞
図８（Ｄ）には、第１実施形態の発熱部材４２（図４参照）の第１変形例である発熱部材７０が示されている。発熱部材７０は、第１実施形態の画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０（図１参照）において、発熱部材４２（図２参照）に換えて設けられている。画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０における発熱部材７０以外の構成は、第１実施形態と同様である。

発熱部材７０は、基材となるシート本体５２と、５つの発熱部５４と、第１電極５６及び第２電極５８（図４参照）と、電流抑制部７２とを有する。電流抑制部７２は、Ｚ方向に隣り合い接触する２つの発熱部５４のＺ側端部と−Ｚ側端部との間に、さらに、ポリイミド前駆体からなる絶縁層を形成した構成とされている。これにより、電流抑制部７２では、カーボンナノチューブＣ（図５参照）が分断されている。

つまり、電流抑制部７２におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数は、発熱部５４におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数に比べて少ない。なお、電流抑制部７２の電気抵抗（図示省略）を第３電気抵抗Ｒ３〔Ω〕として、既述の第１電気抵抗Ｒ１、第２電気抵抗Ｒ２と比べると、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３となっている。

発熱部材７０の形成方法の一例として、図８（Ａ）に示すように、シート本体５２上にＺ方向に間隔をあけて発熱部用インクＩｈをスクリーン印刷（塗布）する。そして、印刷された発熱部用インクＩｈのＺ方向の端部（傾斜面）に、ポリイミド前駆体Ｋを塗布する。ポリイミド前駆体Ｋは、粘度が低いと薄膜化し易い。続いて、塗布された発熱部用インクＩｈ及びポリイミド前駆体Ｋに対して、既述の乾燥工程及び仮焼成工程を行う。これにより、図８（Ｂ）に示すように、ポリイミド前駆体Ｋの膜が形成された複数の発熱部５４が、Ｚ方向に間隔をあけて形成される。

続いて、図８（Ｃ）に示すように、間隔をあけた部位に発熱部用インクＩｈを塗布して既述の乾燥工程及び仮焼成工程を行う。これにより、シート本体５２上にＺ方向に並んだ複数の発熱部５４が形成される。ここで、ポリイミド前駆体Ｋが形成された部位は、発熱部５４単体に比べてカーボンナノチューブＣ（図５参照）の接触点の数が少ない電流抑制部７２となる。

続いて、既述の本焼成工程を行った後で、シート本体５２上に第１電極５６及び第２電極５８（図４参照）を形成し、各発熱部５４、第１電極５６の一部及び第２電極５８の一部にポリイミド前駆体ＰＩを塗布して焼成する。これにより、図８（Ｄ）に示すように、発熱部材７０が出来上がる。

得られた発熱部材７０では、電流抑制部７２によって、一の発熱部５４から隣の発熱部５４へ流れる電流が抑制される。これにより、各発熱部５４における発熱量が制御される。さらに、発熱部材７０では、複数の発熱部５４の間隔を狭くする（複数の発熱部５４を近づける）ことが可能となるので、複数の発熱部５４の間にスリットが形成されているものと比べて、Ｚ方向の一部でスリットによって発熱量が低下することが抑制される。つまり、発熱部材７０では、複数の発熱部５４の間にスリットが形成されているものと比べて、隣り合う発熱部５４の境界に温度低下が生じることが抑制される。

＜第２変形例＞
図９（Ｄ）には、第１実施形態の発熱部材４２（図４参照）の第２変形例である発熱部材８０が示されている。発熱部材８０は、第１実施形態の画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０において、発熱部材４２（図２参照）に換えて設けられている。画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０における発熱部材８０以外の構成は、第１実施形態と同様である。

発熱部材８０は、基材となるシート本体５２と、５つの発熱部５４と、第１電極５６及び第２電極５８（図４参照）と、電流抑制部８２とを有する。電流抑制部８２は、Ｚ方向に隣り合い接触する２つの発熱部５４のＺ側端部と−Ｚ側端部との間に、さらに、ポリイミド前駆体Ｋからなる絶縁層を形成した構成とされている。これにより、電流抑制部８２では、カーボンナノチューブＣ（図５参照）が分断されている。なお、電流抑制部８２の電気抵抗（図示省略）を第４電気抵抗Ｒ４〔Ω〕として、既述の第１電気抵抗Ｒ１、第２電気抵抗Ｒ２と比べると、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ４となっている。また、発熱部材８０は、各発熱部５４の上面又は下面にもポリイミド前駆体Ｋからなる絶縁層が形成された構成とされている。

図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）には、発熱部材８０の形成工程が示されている。発熱部材８０の形成工程は、発熱部用インクＩｈをスクリーン印刷（塗布）した後で、シート本体５２も含めた表面全体にインクジェットやエアブラシなどの手段を用いてポリイミド前駆体Ｋを塗布して仮焼成した点が、発熱部材７０（図８（Ｄ）参照）と異なる。なお、表面全体にポリイミド前駆体Ｋを塗布した以外の工程については、発熱部材７０の形成工程と同様であるため、説明を省略する。

得られた発熱部材８０では、電流抑制部８２によって、各発熱部５４における発熱量が制御される。さらに、発熱部材８０では、複数の発熱部５４の間にスリットが形成されているものと比べて、隣り合う発熱部５４の境界に温度低下が生じることが抑制される。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る発熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図１０には、第２実施形態の発熱部材９０が示されている。発熱部材９０は、第１実施形態の画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０において、発熱部材４２（図２参照）に換えて設けられている。画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０における発熱部材９０以外の構成は、第１実施形態と同様である。

発熱部材９０は、一例として、基材となるシート本体５２と、８つの発熱部９２と、４つの第１電極９４と、４つの第２電極９６と、４組の中継部９７と、７つの電流抑制部９８とを有する。ここでは、発熱部材９０を構成する各部材の厚さ方向をＸ方向、発熱部材９０の長手方向（定められた方向）をＺ方向、発熱部材９０の短手方向（定着ベルト２２（図２参照）の周方向）をＹ方向として説明する。

８つの発熱部９２は、それぞれシート状（板状）に形成されている。また、８つの発熱部９２は、複数種類の用紙Ｐ（図１参照）上におけるトナー像Ｇの形成可能領域と対向するように、Ｚ方向に並べられている。また、８つの発熱部９２は、Ｘ方向から見た場合に、Ｚ側端及び−Ｚ側端に配置された２つの台形状の発熱部９２Ａと、２つの発熱部９２Ａの間に配置された６つの矩形状の発熱部９２Ｂとで構成されている。さらに、発熱部９２は、発熱部５４（図４参照）と同様の材料で構成されている。つまり、発熱部９２は、複数のカーボンナノチューブＣ（図５参照）を含んで構成されている。また、発熱部９２は、発熱部５４（図４参照）と同様に、スクリーン印刷法により形成されている。

発熱部９２Ａ及び発熱部９２Ｂは、それぞれの図示しない中心軸線がＹ方向に対して交差する斜め方向に沿うように、Ｙ方向に対して斜めに傾けて配置されている。言い換えると、発熱部９２Ａ及び発熱部９２Ｂは、Ｘ方向から見た場合に、Ｚ方向と交差する。さらに、発熱部９２Ａ及び発熱部９２Ｂは、Ｚ方向の端部がそれぞれ接触している。言い換えると、８つの発熱部９２は、Ｚ方向に隣り合う発熱部９２の一方のＺ側端部と、他方の−Ｚ側端部とがＹ方向から見た場合に重なるように配置されている。

第１電極９４は、発熱部材９０のＺ方向中央よりもＺ側に配置された１つの発熱部９２Ａと３つの発熱部９２Ｂとに対して１つずつ設けられている。第１電極９４の形成方法は、既述の第１電極５６（図４参照）と同様である。また、第１電極９４は、発熱部９２Ａ、９２Ｂと接触する接触部９４Ａと、接触部９４ＡのＺ方向中央部から突出された突出部９４Ｂと、突出部９４Ｂに形成されシート本体５２に対して露出する端子部９４Ｃとを有する。

第２電極９６は、発熱部材９０のＺ方向中央よりも−Ｚ側に配置された１つの発熱部９２Ａと３つの発熱部９２Ｂとに対して１つずつ設けられている。また、それぞれの第２電極９６は、１つにまとめられている。第２電極９６の形成方法は、既述の第２電極５８（図４参照）と同様である。また、第２電極９６は、発熱部９２Ａ、９２Ｂと接触する接触部９６Ａと、１つにまとめられた突出部９６Ｂと、突出部９６Ｂに形成されシート本体５２に対して露出する端子部９６Ｃとを有する。端子部９６Ｃは、接地される。

中継部９７は、発熱部材９０のＺ方向中央に対してＺ側、−Ｚ側に配置された１組の発熱部９２Ａ、３組の発熱部９２Ｂについて、第１電極９４側又は第２電極９６側とは反対側の部位をそれぞれ１組ずつ接続している。

電流抑制部９８は、Ｚ方向に隣り合い接触する２つの発熱部９２のＺ側端部と−Ｚ側端部とで構成されている。言い換えると、電流抑制部９８は、２つの発熱部９２の境界部として形成されている。電流抑制部９８におけるカーボンナノチューブＣ（図５参照）の接触点の数は、発熱部９２単体におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数に比べて少ない。このため、発熱部９２単体の第１電気抵抗をＲ１、電流抑制部９８の第２電気抵抗をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２となっている。

また、電流抑制部９８は、Ｚ方向と交差する（Ｚ方向に対して鋭角の角度θＡで交差する）交差方向に延びている。さらに、電流抑制部９８は、Ｚ方向と発熱部９２の厚さ方向とに直交する方向（用紙Ｐの搬送方向）から見た場合に、厚さ方向に対して交差する斜め方向に配置されている。電流抑制部９８が斜め方向に配置されているということは、言い換えると、隣り合う発熱部９２のＺ方向の端部が、発熱部材９０の厚さ方向に重なっている。

〔作用〕
次に、第２実施形態の作用について説明する。

発熱部材９０では、電流抑制部９８によって、一の発熱部９２から隣の発熱部９２へ流れる電流が抑制される。これにより、各発熱部９２における発熱量が制御される。さらに、発熱部材９０では、複数の発熱部９２の間隔を狭くすることが可能となるので、複数の発熱部９２の間にスリットが形成されているものと比べて、Ｚ方向の一部でスリットによって発熱量が低下することが抑制される。つまり、発熱部材９０では、複数の発熱部９２の間にスリットが形成されているものと比べて、隣り合う発熱部９２の境界に温度低下が生じることが抑制される。

加えて、発熱部材９０において、電流抑制部９８が、Ｚ方向と交差する交差方向に延びている。このため、Ｙ方向に移動する用紙Ｐにおいて加熱され難い部位が少なくなるので、発熱部９２がＹ方向に沿って延びている構成に比べて、Ｙ方向に移動する用紙Ｐへの発熱部材９０からの熱供給量に、Ｚ方向でムラが生じることが抑制される。

また、発熱部材９０において、Ｙ方向から見た場合に、電流抑制部９８が斜め方向に配置されている。このため、電流抑制部９８が形成されている部位では、一の発熱部９２及び他の発熱部９２の少なくとも一方が発熱することになる。このように、発熱部材９０では、電流抑制部９８が形成された部位においても発熱する。これにより、電流抑制部９８がＸ方向に沿って配置されている構成に比べて、Ｙ方向に移動する用紙Ｐへの発熱部材９０からの熱供給量に、Ｚ方向でムラが生じることが抑制される。なお、加熱装置３０、定着装置２０、画像形成装置１０における作用は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

[第３実施形態]
次に、第３実施形態に係る発熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図１１には、第３実施形態の発熱部材１００が示されている。発熱部材１００は、第１実施形態の画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０において、発熱部材４２（図２参照）に換えて設けられている。画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０における発熱部材１００以外の構成は、第１実施形態と同様である。

発熱部材１００は、一例として、基材となるシート本体５２と、５つの発熱部１０２と、５つの第１電極５６と、１つの第２電極５８と、４つの電流抑制部１０４とを有する。ここでは、発熱部材１００を構成する各部材の厚さ方向をＸ方向、発熱部材１００の長手方向（定められた方向）をＺ方向、発熱部材１００の短手方向（定着ベルト２２（図２参照）の周方向）をＹ方向として説明する。

５つの発熱部１０２は、それぞれシート状（板状）に形成されている。また、複数の発熱部１０２は、複数種類の用紙Ｐ（図１参照）上におけるトナー像Ｇの形成可能領域と対向するように、Ｚ方向に並べられている。なお、５つの発熱部１０２は、５つの第１電極５６に合わせて配置されているが、外観上は１つの発熱部として視認される。発熱部１０２は、発熱部５４（図４参照）と同様に複数のカーボンナノチューブＣを含んで構成されている。

電流抑制部１０４は、Ｚ方向に隣り合い接触する２つの発熱部１０２のＺ側端部と−Ｚ側端部とで構成されている。言い換えると、電流抑制部１０４は、２つの発熱部１０２の境界部として形成されている。なお、発熱部材１００の外観上は、電流抑制部１０４が視認されない。電流抑制部１０４は、含まれるカーボンナノチューブＣの異方性によって形成されており、外観上は発熱部１０２との差異が見られないためである。電流抑制部１０４におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数は、発熱部１０２単体におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数に比べて少ない。このため、発熱部１０２単体の第１電気抵抗をＲ１、電流抑制部１０４の第２電気抵抗をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２となっている。

発熱部１０２及び電流抑制部１０４の形成方法の一例について説明する。ここでは、発熱部用インクに電場を作用させることで、異方性を発現させる方法を用いる。まず、長手方向の長さが短い（例えば１μｍ程度の）単層のカーボンナノチューブＣを既述のＮＭＰ溶媒に分散させた溶液にポリイミド前駆体を混ぜ合わせて発熱部用インクとする。異方性を発現させるために、カーボンナノチューブＣは、絡み合っている状態から１本ずつに分離しておく必要がある。異方性を発現させるためにはインク粘度は低いほうがよく、一例として、５００ｍＰａ・ｓの単層カーボンナノチューブ含有インクを用いてスクリーン印刷を行う。なお、インク粘度が５００ｍＰａ・ｓよりも低い場合は、インクジェット方式により印刷を行うとよい。

スクリーン印刷を行うときに、印刷領域に電場を作用させる。カーボンナノチューブＣの異方性を発現させるためには、電界強度、周波数、印加時間を制御する。なお、周波数を５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、５ｋＨｚで比較すると、周波数が高い５ｋＨｚにおいて、異方性が発現しやすい。印加時間については、５分、１０分、１５分で比較すると、１０分が好ましい。

以上、説明した方法で形成された発熱部材１００において、電流抑制部１０４におけるカーボンナノチューブＣのＺ方向に対する第１配向角度θ１は、発熱部１０２におけるカーボンナノチューブＣのＺ方向に対する第２配向角度θ２よりも小さい異方性を有する。なお、図１１では、第１配向角度θ１で斜めに並ぶ複数のカーボンナノチューブＣを含む部位が電流抑制部１０４を表しており、第２配向角度θ２で縦に並ぶ複数のカーボンナノチューブＣを含む部位が発熱部１０２を表している。

〔作用〕
次に、第３実施形態の作用について説明する。

発熱部材１００では、電流抑制部１０４によって、一の発熱部１０２から隣の発熱部１０２へ流れる電流が抑制される。これにより、各発熱部１０２における発熱量が制御される。さらに、発熱部材１００では、複数の発熱部１０２の間隔を狭くすることが可能となるので、複数の発熱部１０２の間にスリットが形成されているものと比べて、Ｚ方向の一部でスリットによって発熱量が低下することが抑制される。つまり、発熱部材１００では、複数の発熱部１０２の間にスリットが形成されているものと比べて、隣り合う発熱部１０２の境界に温度低下が生じることが抑制される。

加えて、発熱部材１００では、一度に発熱部用インクを塗布した後で電場を作用させることで、複数の発熱部１０２及び複数の電流抑制部１０４が形成される。このため、複数回に分けて発熱部１０２を形成した構成に比べて、隣り合う発熱部１０２の厚さの差が小さくなる。言い換えると、発熱部材１００では、絡み合ったカーボンナノチューブＣを用いる構成に比べて、電流抑制部１０４に段差が形成されることが抑制される。なお、加熱装置３０、定着装置２０、画像形成装置１０における作用は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

[第４実施形態]
次に、第４実施形態に係る発熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図１２（Ｂ）には、第４実施形態の発熱部材１１０が示されている。発熱部材１１０は、第１実施形態の画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０において、発熱部材４２（図２参照）に換えて設けられている。画像形成装置１０、定着装置２０及び加熱装置３０における発熱部材１１０以外の構成は、第１実施形態と同様である。

発熱部材１１０は、一例として、基材となるシート本体５２と、５つの発熱部１１２と、５つの第１電極１１４と、１つの第２電極１１６と、４つの電流抑制部１１８とを有する。ここでは、発熱部材１１０を構成する各部材の厚さ方向をＸ方向、発熱部材１１０の長手方向（定められた方向）をＺ方向、発熱部材１１０の短手方向（定着ベルト２２（図２参照）の周方向）をＹ方向として説明する。

発熱部１１２は、シート状（板状）に形成されている。また、発熱部１１２は、複数種類の用紙Ｐ（図１参照）上におけるトナー像Ｇの形成可能領域と対向するように、Ｚ方向に５つ並べられている。具体的には、発熱部１１２は、Ｚ方向の両外側に配置された２つの発熱部１１２Ａと、２つの発熱部１１２Ａの間でＺ方向に並ぶ３つの発熱部１１２Ｂとで構成されている。また、発熱部１１２は、発熱部５４（図４参照）と同様に複数のカーボンナノチューブＣ（図５参照）を含んで構成されている。さらに、発熱部１１２は、一例として、スクリーン印刷法により形成されている。

２つの発熱部１１２Ａは、それぞれＸ方向から見た場合にＺ方向の外側を上底とし内側を下底とする台形状に形成されている。言い換えると、２つの発熱部１１２Ａは、それぞれＺ方向の内側から外側へ向けてＹ方向の長さが徐々に短くなる形状とされている。３つの発熱部１１２Ｂは、それぞれＸ方向から見た場合にＺ方向を短手方向としＹ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。

第１電極１１４は、２つの発熱部１１２Ａに対して１つずつ設けられた外側電極１１４Ａと、３つの発熱部１１２Ｂに対して１つずつ設けられた内側電極１１４Ｂとを有する。第１電極１１４の形成方法は、既述の第１電極５６（図４参照）と同様である。また、それぞれの第１電極１１４は、発熱部１１２Ａ、１１２Ｂと接触する接触部１１５Ａと、接触部１１５ＡのＺ方向中央部から突出された突出部１１５Ｂと、突出部１１５Ｂに形成されシート本体５２に対して露出する端子部１１５Ｃとを有する。

第２電極１１６は、２つの発熱部１１２Ａ及び３つの発熱部１１２Ｂに対して１つ設けられている。第２電極１１６の形成方法は、既述の第２電極５８（図４参照）と同様である。また、第２電極１１６は、発熱部１１２Ａ、１１２Ｂと接触する接触部１１６Ａと、接触部１１６ＡのＺ方向中央部から突出された突出部１１６Ｂと、突出部１１６Ｂに形成されシート本体５２に対して露出する端子部１１６Ｃとを有する。端子部１１６Ｃは、接地される。

ここで、発熱部材１１０では、Ｚ方向における最も外側に配置された第１電極１１４（外側電極１１４Ａ）と第２電極１１６との第１間隔ｄ１が、Ｚ方向における内側に配置された第１電極１１４（内側電極１１４Ｂ）と第２電極１１６との第２間隔ｄ２よりも狭い。なお、発熱部１１２Ａが台形状であるため、第１間隔ｄ１については、発熱部１１２ＡにおけるＺ方向の中央位置でのＹ方向の長さを代表値として示している。

電流抑制部１１８は、Ｚ方向に隣り合い接触する２つの発熱部１１２のＺ側端部と−Ｚ側端部とで構成されている。言い換えると、電流抑制部１１８は、２つの発熱部１１２の境界部として形成されている。なお、発熱部材１１０の外観上は、電流抑制部１１８は視認されない。電流抑制部１１８におけるカーボンナノチューブＣ（図５参照）の接触点の数は、発熱部１１２単体におけるカーボンナノチューブＣの接触点の数に比べて少ない。このため、発熱部１１２単体の第１電気抵抗をＲ１、電流抑制部１１８の第２電気抵抗をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２となっている。

発熱部材１１０、第１電極１１４、第２電極１１６及び電流抑制部１１８の形成方法は、形成位置及び角度を除いて第１実施形態と同様である。図１２（Ａ）に示すように、シート本体５２上に２つの発熱部１１２Ａと中央の１つの発熱部１１２Ｂとをスクリーン印刷及び仮焼成にて形成する。続いて、図１２（Ｂ）に示すように、残りの２つの発熱部１１２Ｂをスクリーン印刷及び仮焼成にて形成し、第１電極１１４及び第２電極１１６を第１実施形態と同様の方法で形成する。

〔作用〕
次に、第４実施形態の作用について説明する。

図１２（Ｂ）に示す発熱部材１１０では、電流抑制部１１８によって、一の発熱部１１２から隣の発熱部１１２へ流れる電流が抑制される。これにより、各発熱部１１２における発熱量が制御される。さらに、発熱部材１１０では、複数の発熱部１１２の間隔を狭くすることが可能となるので、複数の発熱部１１２の間にスリットが形成されているものと比べて、Ｚ方向の一部でスリットによって発熱量が低下することが抑制される。つまり、発熱部材１１０では、複数の発熱部１１２の間にスリットが形成されているものと比べて、隣り合う発熱部１１２の境界に温度低下が生じることが抑制される。

一般的に、Ｚ方向に複数並んだ発熱部のＺ方向両外側の端部は、隣接する発熱部が無いため、隣接する部位に熱が奪われて、結果的に発熱部の熱量が不足する可能性がある。ここで、発熱部材１１０では、第１間隔ｄ１が第２間隔ｄ２よりも狭い。これにより、第１電極１１４と第２電極１１６との間に流れる電流量については、発熱部１１２Ａの方が発熱部１１２Ｂに比べて多くなる。

つまり、発熱部材１１０では、第１電極１１４に給電した場合に、発熱部１１２Ａの発熱量は、発熱部１１２Ｂの発熱量よりも多くなる。これにより、第１間隔ｄ１と第２間隔ｄ２とがＺ方向で同じである構成に比べて、発熱部１１２Ａの発熱量が発熱部１１２Ｂの発熱量に比べて不足することが抑制される。

さらに、発熱部材１１０では、各発熱部１１２の単位面積あたりの抵抗値が一律であっても、第１電極１１４と第２電極１１６と間隔を変えることで発熱量が調整される。これにより、発熱部１１２において部分的に発熱量を変える場合に、単位面積当たりの抵抗値が異なる発熱部用インクを用意する必要がなくなる。なお、加熱装置３０、定着装置２０、画像形成装置１０における作用は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

[第５実施形態]
次に、第５実施形態に係る発熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図１３には、画像形成装置１０（図１参照）において用紙Ｐを収容する箱状の収容部材１２１が示されている。収容部材１２１は、Ｙ方向から見た場合にＸ方向を長手方向としＺ方向を短手方向とする矩形状の底板１２１Ａと、Ｙ方向を高さ方向として底板１２１Ａの外縁に直立した側板１２１Ｂとを有する。底板１２１Ａには、発熱部材４２が設けられている。なお、画像形成装置１０、定着装置２０、加熱装置３０及び発熱部材４２については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、図１３では、シート本体５２（図４参照）の図示を省略している。

発熱部材４２は、底板１２１ＡのＸ方向の中央でＺ方向を長手方向として配置されている。ここで、一例として、底板１２１Ａ上に既述の用紙ＰＢが収容された場合には、発熱部５４Ａ、５４Ｂが発熱するようになっている。また、底板１２１Ａ上に既述の用紙ＰＣが収容された場合には、発熱部５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃが発熱するようになっている。なお、底板１２１Ａ上には、用紙ＰのＺ方向のずれを抑制する図示しないガイド板が設けられている。発熱部材４２は、収容部材１２１に収容された用紙Ｐの余分な水分を蒸発させる（除湿する）ために、収容部材１２１に設けられている。

〔作用〕
次に、第５実施形態の作用について説明する。

収容部材１２１において、底板１２１Ａ上に用紙ＰＢが収容された場合に、給電部４６（図２参照）が発熱部材４２に給電して、発熱部５４Ａ、５４Ｂが発熱する。これにより、用紙ＰＢが除湿される。また、底板１２１Ａ上に用紙ＰＣが収容された場合に、給電部４６が発熱部材４２に給電して、発熱部５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃが発熱する。これにより、用紙ＰＣが除湿される。このように、発熱部材４２（加熱装置３０）は、定着装置２０（図２参照）だけでなく、用紙Ｐの収容部にも用いられる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

＜変形例＞
図１４（Ａ）には、第１実施形態の第３変形例としての発熱部材１２０が示されている。発熱部材１２０は、第１実施形態の発熱部材４２（図４参照）について、第２電極５８を第１電極５６側に配置することで、各電極を発熱部材４２の一方側にまとめた構成とされている。図１４（Ｂ）に示すように、発熱部材１２０は、基材１２２と、第１絶縁部１２４と、発熱部５４と、第１電極５６と、中継電極１２６と、第２電極１２８と、第２絶縁部１３２と、電流抑制部６２（図１４（Ａ）参照）とを有する。

基材１２２は、一例として、ステンレス鋼製で矩形状のシート材で構成されている。なお、基材１２２の短手方向をＹ方向、長手方向をＺ方向とし、厚さ方向をＸ方向とする。基材１２２のＸ方向の上側には、ポリイミド製の第１絶縁部１２４が形成されている。第１絶縁部１２４の−Ｙ側でかつ基材１２２のＸ側には、第２電極１２８が形成されている。第２電極１２８は、銀ペーストを用いて形成されている。また、第１絶縁部１２４のＹ側でかつ基材１２２のＸ側には、中継電極１２６が形成されている。中継電極１２６は、銀ペーストを用いて形成されている。

第１絶縁部１２４及び中継電極１２６のＸ方向の上側には、発熱部５４が形成されている。発熱部５４のＹ側端部は、第１絶縁部１２４のＹ側端部よりも−Ｙ側に位置している。そして、第１絶縁部１２４上でかつ発熱部５４のＹ側には、第２電極１２８と接触しないように第１電極５６が形成されている。ポリイミド製の第２絶縁部１３２は、第１電極５６が露出するように、基材１２２、発熱部５４及び中継電極１２６を覆っている。このように、金属製の基材１２２及び中継電極１２６を用いることで、第２電極１２８を第１電極５６側に配置することが可能となる。

発熱部材１２０では、給電される第１電極５６と接地される第２電極１２８とがＹ方向の一方側（−Ｙ側）にまとめられる。これにより、定着装置２０（図２参照）において、発熱部材１２０のＹ側を固定する必要がなくなる。つまり、発熱部材１２０のＹ側が自由端として配置可能となるので、発熱部材１２０を固定するために必要な部材の数が減る。

＜他の変形例＞
発熱部用インクＩｈの塗布について、スクリーン印刷やインクジェットに限らず、スピンコート又はエアブラシを用いて塗布してもよい。各発熱部材に用いる絶縁体としては、ポリイミド樹脂以外の耐熱性樹脂や、ガラスを用いてもよい。なお、ガラスを用いた場合は、ポリイミド樹脂のように湾曲させることが難しいため、定着ベルト２２と加圧ロール２４とが接触する接触部の直線部分のみに配置すればよい。

第１実施形態の発熱部材４２をＹ方向から見た場合に、電流抑制部６２が斜め方向ではなくＸ方向に沿って（垂直方向に）に配置されていてもよい。さらに、発熱部材４２において、カーボンナノチューブＣに換えてグラフェンやカーボンブラックを用いてもよい。

グラフェンは、既述のナノカーボンの分類に含まれ、異方性を有する。また、グラフェンは、シート構造であり、グラフェン間は接触点の数で導電率が決まる。具体的には、グラフェンは、シート内の平面方向には熱伝導性が良く、グラフェン同士が重なっている部分は平面に比べて熱が伝わりにくい性質を有する。グラフェンを用いて形成した発熱部の端部（複数の発熱部の境界部分）におけるグラフェンの接触点は、中央部より少なくなるため、電流抑制部が形成される。配向角度は、塗布後の真空加圧焼成の圧力により方向を補正する。

カーボンブラックは、固体炭素材料のうち非晶質のものの分類に含まれ、異方性を有する。また、カーボンブラックは、塗布前の溶液内でストラクチャと言われる集合体（塊）を形成しており、絡み合った状態で存在している。複数の発熱部の形成において、カーボンブラックを含む溶液を塗布した後の端部（複数の発熱部の境界部分）では、ストラクチャが切れることにより接触点の数が減り、電流抑制部が形成される。

第２実施形態の発熱部材９０をＹ方向から見た場合に、電流抑制部９８が斜め方向ではなくＸ方向に沿って（垂直方向に）に配置されていてもよい。さらに、発熱部材９０において、カーボンナノチューブＣに換えてグラフェンやカーボンブラックを用いてもよい。

第３実施形態の発熱部材１００において、Ｚ方向の両端部の第１電極５６と第２電極５８との間隔を、Ｚ方向の中央部の第１電極５６と第２電極５８との間隔よりも狭くしてもよい。また、電流抑制部１０４を形成するときに電場を作用させる方向を制御することによって、電流抑制部１０４をＸ方向から見た場合に電流抑制部１０４がＺ方向に対して交差する構成としてもよい。さらに、この構成について、電流抑制部１０４を形成するときに電場を作用させる方向を制御することによって、Ｚ方向とＸ方向とに直交するＹ方向から見た場合に、電流抑制部１０４がＸ方向に対して交差する斜め方向に配置される構成としてもよい。

第４実施形態の発熱部材１１０をＹ方向から見た場合に、電流抑制部１１８が斜め方向ではなくＸ方向に沿って（垂直方向に）に配置されていてもよい。さらに、発熱部材４２において、カーボンナノチューブＣ（絡み合う繊維状の構造）に換えて、グラフェン（ハニカム状の構造）やカーボンブラック（粒子が融着した構造）を用いてもよい。また、発熱部材１１０において、電流抑制部１１８がＺ方向と交差する交差方向（斜め方向）に延びていてもよい。この構成において、電流抑制部１１８がＸ方向に沿う構成、カーボンナノチューブＣに換えてグラフェンやカーボンブラックを用いた構成及び電流抑制部１１８がＺ方向と交差する交差方向に延びる構成のうち、少なくとも１つを除いた構成としてもよい。

上記の発熱部材４２、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０及び各変形例の構成を、画像形成装置１０、定着装置２０、加熱装置３０に用いてもよい。また、これらの発熱部材について、第２電極を第１電極側に配置してもよい。

１０ 画像形成装置
１２ 搬送部（搬送手段の一例）
１４ 画像形成部（現像剤像形成手段の一例）
１８ 制御部
２０ 定着装置
２２ 定着ベルト（定着回転体の一例）
３０ 加熱装置
４２ 発熱部材
４４ ケーブル（接続部材の一例）
４６ 給電部（給電手段の一例）
５４ 発熱部
５６ 第１電極
５８ 第２電極
６２ 電流抑制部
７０ 発熱部材
７２ 電流抑制部
８０ 発熱部材
８２ 電流抑制部
９０ 発熱部材
９２ 発熱部
９４ 第１電極
９６ 第２電極
９８ 電流抑制部
１００ 発熱部材
１０２ 発熱部
１０４ 電流抑制部
１１０ 発熱部材
１１２ 発熱部
１１４ 第１電極
１１６ 第２電極
１１８ 電流抑制部
１２０ 発熱部材
Ｃ カーボンナノチューブ（ナノカーボンの一例）
ｄ１ 第１間隔
ｄ２ 第２間隔
Ｇ トナー像（現像剤像の一例）
Ｐ 用紙（被加熱体及び記録媒体の一例）
Ｒ１ 第１電気抵抗
Ｒ２ 第２電気抵抗
Ｔ トナー（現像剤の一例）
θ１ 第１配向角度
θ２ 第２配向角度

Claims (9)

1. 定められた方向に並ぶ複数のシート状の発熱部と、
   各前記発熱部に設けられた第１電極と、
   前記発熱部を介して前記第１電極側とは反対側に設けられた第２電極と、
   前記発熱部単体の第１電気抵抗に比べて隣り合う２つの前記発熱部の間の第２電気抵抗が高くなるように複数の前記発熱部の境界に配置され、一の前記発熱部から他の前記発熱部へ流れる電流を抑制する電流抑制部と、
   を有する発熱部材。
2. 前記発熱部及び前記電流抑制部は、ナノカーボン又はカーボンブラックを含み、
   前記電流抑制部における前記ナノカーボン又は前記カーボンブラックの接触点の数が、前記発熱部における前記ナノカーボン又は前記カーボンブラックの接触点の数に比べて少ない請求項１に記載の発熱部材。
3. 前記発熱部及び前記電流抑制部は、ナノカーボンを含み、
   前記電流抑制部は、前記ナノカーボンの前記定められた方向に対する第１配向角度が、前記発熱部における前記ナノカーボンの前記定められた方向に対する第２配向角度よりも小さい異方性を有する請求項１に記載の発熱部材。
4. 前記電流抑制部は、前記発熱部の厚さ方向から見た場合に、前記定められた方向と交差する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発熱部材。
5. 前記電流抑制部は、前記定められた方向と前記発熱部の厚さ方向とに直交する方向から見た場合に、前記厚さ方向に対して斜め方向に配置されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発熱部材。
6. 前記定められた方向における最も外側に配置された前記第１電極と前記第２電極との第１間隔が、前記定められた方向における内側に配置された前記第１電極と前記第２電極との第２間隔よりも狭い請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発熱部材。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発熱部材と、
   複数の前記発熱部の少なくとも１つが発熱するように前記発熱部に給電する給電手段と、
   を有する加熱装置。
8. 請求項７に記載の加熱装置と、
   回転しながら前記発熱部の発熱により加熱され、被加熱体としての記録媒体上の現像剤を該記録媒体に定着する定着回転体と、
   を有する定着装置。
9. 搬送手段によって搬送される被加熱体としての記録媒体上に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
   前記現像剤像形成手段により形成された現像剤像を記録媒体に定着する請求項８に記載の定着装置と、
   記録媒体の搬送方向と直交する幅方向の幅が広くなるときに、給電手段から給電される複数の前記発熱部の数を増やす制御を行う制御部と、
   を有する画像形成装置。