JP2022178828A - 加熱装置と被加熱物利用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通電により発熱する抵抗発熱層が設けられた加熱ロールの軸方向の端部領域における温度むらを、加熱ロールの抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段を備えていない場合に比べて、抑制することができる加熱装置等を提供する。【解決手段】加熱装置は、通電により発熱する抵抗発熱層を有する加熱ロールと、加熱処理が行われる処理部を支持する支持部材と、加熱ロールと支持部材に少なくとも掛け回されて回転するベルトと、ベルトの支持部材に支持されている外周面部分で構成される処理部に、加熱処理されるシート状の被加熱物を押し付けて通過させるよう回転する加圧回転体と、加熱ロールの抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段とを備える。【選択図】図４

Description

この発明は、加熱装置と被加熱物利用装置に関するものである。

特許文献１には、中空の形状に形成されたローラ本体と、所定の駆動信号が印加されることにより発熱する抵抗発熱部材とを備え、その抵抗発熱部材により発せられた熱がローラ本体の外周面へ伝導することにより、ローラ本体の外周面に接触して搬送される記録媒体に付着した記録材を加熱して定着させる定着用加熱ローラと、その定着用加熱ローラを押圧ローラに押圧接触してなる定着装置が記載されている。また特許文献１には、定着用加熱ローラについて、前記抵抗発熱部材は、絶縁膜材の片面に抵抗発熱体を固着し、もう一方の片面に抵抗発熱体から発せられた熱を伝導する熱伝導体を固着してなる発熱体シートで構成されることと、前記熱伝導体がローラ本体の内周面に接し、且つ、抵抗発熱体がローラ本体の中心部側に向いた状態でローラ本体の内周面に固定されていることが記載されている。

特許文献２には、少なくとも、電圧を印加して電流を流すことで熱を発生するための発熱部材と、その発熱部材から発せられた熱が伝達される円筒状のローラ本体とを備えた定着用加熱ローラと、その定着用加熱ローラを押圧ローラに押圧接触してなる定着装置が記載されている。また特許文献２には、発熱部材は、シート状の抵抗発熱体から予め任意のパターン状に形成された加熱素子を、絶縁膜材の一側面に接着して形成され、絶縁膜材の他側面を前記ローラ本体の内周面に固定配置していることが記載されている。

特許第３４３６４３７号公報（請求項１、図１－図６など） 特開平１０－３２２６号公報（請求項１、図１－図４など）

この発明は、通電により発熱する抵抗発熱層が設けられた加熱ロールの軸方向の端部領域における温度むらを、加熱ロールの抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段を備えていない場合に比べて、抑制することができる加熱装置および被加熱物利用装置を提供するものである。

この発明（１）は、通電により発熱する抵抗発熱層を有する加熱ロールと、前記加熱ロールの外周面に、加熱処理されるシート状の被加熱物を押し付けて通過させるよう回転する加圧回転体と、前記加熱ロールの前記抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段と、を備える加熱装置である。

この発明（２）は、通電により発熱する抵抗発熱層を有する加熱ロールと、加熱処理が行われる処理部を支持する支持部材と、前記加熱ロールと前記支持部材に少なくとも掛け回されて回転するベルトと、前記ベルトの前記支持部材に支持されている外周面部分で構成される処理部に、加熱処理されるシート状の被加熱物を押し付けて通過させるよう回転する加圧回転体と、前記加熱ロールの前記抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段と、を備える加熱装置である。

この発明（３）は、上記発明（１）又は（２）の加熱装置において、前記補助加熱手段は、前記加熱ロールの前記抵抗発熱層が設けられている外周面に部分的に設ける補助抵抗発熱層である加熱装置である。
この発明（４）は、上記発明（３）の加熱装置において、前記抵抗発熱層と前記補助抵抗発熱層は、軸方向に並行して延びる螺旋パターンからなる層であり、かつ、前記補助抵抗発熱層の前記発熱領域の端部領域と対応する部分の幅を前記抵抗発熱層の幅よりも狭くしている加熱装置である。
この発明（５）は、上記発明（４）の加熱装置において、前記補助抵抗発熱層は、前記発熱領域の端部領域以外の残り領域と対応する部分の幅を前記抵抗発熱層の前記対応する部分の幅よりも広くしている加熱装置である。

この発明（６）は、上記発明（１）又は（２）の加熱装置において、前記補助加熱手段は、前記加熱ロールの前記抵抗発熱層が設けられていない内周面に部分的に設ける補助抵抗発熱層である加熱装置である。
この発明（７）は、上記発明（６）の加熱装置において、前記補助抵抗発熱層は、軸方向に延びる螺旋パターンからなる層であり、かつ、前記発熱領域の両端部の領域と対応する部分の幅を前記発熱領域の両端部以外の残りの領域と対応する部分の幅よりも狭くしている加熱装置である。

この発明（８）は、上記発明（１）又は（２）の加熱装置において、前記補助加熱手段は、前記加熱ロールの前記発熱領域の端部領域と対応する部分を加熱する端部加熱機器である加熱装置である。
この発明（９）は、上記発明（１）から（８）のいずれかの加熱装置において、前記抵抗発熱層は、前記発熱領域の端部領域の膜厚を前記発熱領域の端部領域以外の残り領域の膜厚よりも厚くしている加熱装置である。
この発明（１０）は、上記発明（１）から（９）のいずれかの加熱装置において、前記加熱ロールにおける前記発熱領域の端部領域の表面温度と前記端部領域以外の残り領域の表面温度を測定する温度測定手段を備え、前記温度測定手段の測定結果により前記補助加熱手段の加熱状態が調整される加熱装置である。

また、この発明（１１）は、シート状の被加熱物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段で搬送される前記被加熱物を加熱する加熱装置と、を備え、前記加熱装置が上記発明（１）から（１０）のいずれかの加熱装置で構成されている被加熱物利用装置である。
この発明（１２）は、上記発明（１１）の被加熱物利用装置において、前記加熱装置は、シート状の被加熱物である記録媒体に未定着像を定着させる定着装置である被加熱物利用装置である。

上記発明（１）および（２）によれば、通電により発熱する抵抗発熱層が設けられた加熱ロールの軸方向の端部領域における温度むらを、加熱ロールの抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段を備えていない場合に比べて、抑制することができる。

上記発明（３）によれば、補助加熱手段が、加熱ロールの抵抗発熱層を設けていない内周面に部分的に設ける補助抵抗発熱層である場合に比べて、加熱ロールの製造がしやすくなり、上記加熱ロールの端部領域における温度むらを簡易に抑制できる。
上記発明（４）によれば、抵抗発熱層と補助抵抗発熱層が、軸方向に並行して延びる螺旋パターンからなる層でない場合に比べて、加熱ロールの製造がしやすくなり、上記加熱ロールの端部領域における温度むらを簡易に抑制できる。
上記発明（５）によれば、補助抵抗発熱層の発熱領域の端部領域以外の残り領域と対応する部分の幅を抵抗発熱層の前記対応する部分の幅よりも広くしていない場合に比べて、補助抵抗発熱層が螺旋パターンからなる層であっても、加熱ロールの製造がしやすくなり、上記加熱ロールの端部領域における温度むらを容易に抑制できる。

上記発明（６）によれば、補助加熱手段が、加熱ロールの抵抗発熱層を設けている外周面に部分的に設ける補助抵抗発熱層である場合に比べて、加熱ロールの外周面における平滑性を確保しつつ、前記加熱ロールの端部領域における温度むらを抑制できる。
上記発明（７）によれば、補助抵抗発熱層が、軸方向に並行して延びる螺旋パターンからなる層でない場合に比べて、上記加熱ロールの端部領域における温度むらを簡易に抑制できる。

上記発明（８）によれば、発熱領域の端部領域を容易に補助して加熱することができる。
上記発明（９）によれば、抵抗発熱層による発熱領域の軸方向の端部領域における温度がその端部領域以外の残り領域における温度よりも高い温度にならず、上記加熱ロールの端部領域における温度むらを抑制しやすくなる。
上記発明（１０）によれば、温度測定手段の測定結果により補助加熱手段の加熱状態を調整しない場合に比べて、上記加熱ロールの端部領域における温度むらの発生を適切に抑制できる。

上記発明（１１）によれば、加熱手段において加熱ロールの抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段を備えていない場合に比べて、上記加熱ロールの端部領域における温度むらを抑制でき、その加熱ロールの温度むらに起因した被加熱物の加熱むらが発生することも抑制できる。
上記発明（１２）によれば、定着装置における加熱ロールの軸方向の端部領域における温度むらを抑制でき、その加熱ロールの温度むらに起因した定着むらが発生することも抑制できる。

第１の実施の形態に係る被加熱物利用装置の一例である画像形成装置の概要図である。 第１の実施の形態に係る加熱装置の一例である定着装置の概要図である。 図２の定着装置の一部の概要図である。 （Ａ）は加熱ロールの概略断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿う概略断面図である。 第１の実施の形態の変形例で用いる加熱ロールの概略断面図である。 図２の加熱ロールの概要図である。 第２の実施の形態に係る加熱装置の他例である定着装置の概要図である。 図７の定着装置の一部の概要図である。 第３の実施の形態に係る加熱装置と被加熱物利用装置の他例である加熱乾燥装置の概要図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

第１の実施の形態．
図１には、第１の実施の形態に係る被加熱物利用装置１の一例である画像形成装置１Ａが示されている。図２には、第１の実施の形態に係る加熱装置５の一例である定着装置５Ａが示されている。

被加熱物利用装置１は、シート状の被加熱物９を利用する装置である。加熱装置５は、シート状の被加熱物９を少なくとも加熱する装置である。
以下の説明では、図面に矢印Ｘで示す方向を装置の幅方向、矢印Ｙで示す方向を装置の高さ方向、矢印Ｚで示す方向を上記幅方向および高さ方向のそれぞれに直交する装置の奥行方向とする。図面中の矢印Ｘと矢印Ｚの交差部に付した丸印は、装置の奥行方向である矢印Ｚが図面と直交する下方に向いていることを示している。

＜被加熱物利用装置＞
被加熱物利用装置１の一例である画像形成装置１Ａは、シート状の被加熱物９の一例である記録媒体９Ａに粉体の現像剤からなる像を形成した後に加熱して画像を形成する装置である。
この画像形成装置１Ａは、図１に示されるように、所要の外観形状からなる筐体１０を有しており、その筐体１０の内部空間に、像形成装置２、媒体供給装置４、媒体搬送装置４５、定着装置５Ａ等を配置して構成されている。図１における一点鎖線は、筐体１０内で記録媒体９Ａが媒体搬送装置４５により搬送されるときの主な搬送経路を示している。

像形成装置２は、現像剤としてのトナーで構成されるトナー像を形成して記録媒体９Ａに転写する装置である。この像形成装置２は、例えば電子写真方式等の画像形成方式を採用する装置として構成されており、矢印Ａで示す方向に回転する感光ドラム２１の周囲に、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、転写装置２５、清掃装置２６等の機器を配置して構成されている。

このうち、感光ドラム２１は、像保持手段の一例であり、像形成面および像保持面となる感光層を有するドラム形態からなる感光体である。帯電装置２２は、感光ドラム２１の外周面（像形成面）を所要の表面電位に帯電させる装置である。この帯電装置２２は、例えば感光ドラム２１の外周面の像形成面に接触させるとともに帯電電流が供給されるロール形態等からなる帯電部材を備えて構成されている。

露光装置２３は、感光ドラム２１の帯電後の外周面に画像情報に基づく露光をして静電潜像を形成する装置である。この露光装置２３は、外部から入力される画像情報が図示しない画像処理手段等で所要の処理が施されて生成される画像信号を受けて作動する。画像情報とは、例えば、文字、図形、写真、模様等の形成すべき画像に関係する情報である。現像装置２４は、感光ドラム２１の外周面に形成された静電潜像を対応する所定の色（例えばブラック）の現像剤（トナー）により現像して単色のトナー像として顕像化する装置である。

次に、転写装置２５は、感光ドラム２１の外周面に形成されたトナー像を記録媒体９Ａに静電的に転写させる装置である。この転写装置２５は、感光ドラム２１の外周面に接触するとともに転写電流が供給されるロール形態等からなる転写部材を備えて構成されている。清掃装置２６は、感光ドラム２１の外周面に付着する不要なトナー、紙粉等の不要物を除去して感光ドラム２１の外周面を清掃する装置である。
像形成装置２においては、感光ドラム２１と転写装置２５が対向する部位がトナー像の転写を行う転写位置ＴＰになる。

媒体供給装置４は、像形成装置２における転写位置ＴＰに供給すべき記録媒体９Ａを収容して送り出す装置である。この媒体供給装置４は、記録媒体９Ａを収容する単数又は複数の収容体４１と、記録媒体９Ａを１つずつ送り出す単数又は複数の送出装置４３等の機器を配置して構成されている。
また記録媒体９Ａとしては、筐体１０内での媒体搬送装置４５による搬送が可能であってトナー像の転写および熱定着が可能なシート状の記録媒体であればよく、その材質、形態等については特に制約されるものでない。この画像形成装置１Ａでは、記録媒体９Ａとして、所定のサイズに裁断された普通紙、コート紙、フィルム、箔、シート状布等の記録媒体や、封筒等の記録媒体を使用する。

媒体搬送装置４５は、記録媒体９Ａ等の被加熱物９を搬送する搬送手段の一例である装置であり、この画像形成装置１Ａでは筐体１０内で記録媒体９Ａを所要の箇所までそれぞれ搬送する装置として構成されている。
媒体搬送装置４５は、筐体１０内において、記録媒体９Ａを媒体供給装置４から像形成装置２における転写位置ＴＰまで搬送する供給路と、像形成装置２における転写位置ＴＰから定着装置５Ａまで搬送する中継路と、定着装置５Ａから筐体１０の側面部等に設けられる排出口１２まで搬送する排出路等を形成するよう配置されている。また、媒体搬送装置４５は、具体的には、記録媒体９Ａを挟持して搬送する一対の搬送ロール４６（４６ａ～４６ｄ）や、記録媒体９Ａの搬送先を案内する搬送空間等を形成する案内通路部材４７等を、所要の位置に所要の数量で配置して構成されている。

加熱装置５の一例である定着装置５Ａは、像形成装置２の転写位置ＴＰで転写された未定着像のトナー像を記録媒体９Ａに定着させるために加熱および加圧の処理をする装置である。この定着装置５Ａは、記録媒体９Ａの導入口５０ａおよび排出口５０ｂが設けられた筐体５０の内部空間に、加熱回転体５１、加圧回転体６１等の機器を配置して構成されている。
また、定着装置５Ａでは、図１や図２に示されるように、加熱回転体５１と加圧回転体６１が接触して回転するよう配置されており、その接触する部分を通過する記録媒体９Ａおよびトナー像を加熱および加圧する定着処理部ＦＮとして構成している。
この定着装置５Ａの詳細については後述する。

そして、この画像形成装置１Ａでは、例えば次のようにして画像の形成が行われる。

すなわち、画像形成装置１Ａでは、画像を形成する動作の指令を図示しない制御手段が受けると、像形成装置２において帯電動作、露光動作、現像動作および転写動作が実行される一方で、媒体供給装置４において所要の記録媒体９Ａを送り出して媒体搬送装置４５の供給路により転写位置ＴＰまで搬送して供給する動作が実行される。
これにより、感光ドラム２１上に画像情報に応じたトナー像が形成される一方で、そのトナー像が媒体供給装置４から媒体搬送装置４５を介して転写位置ＴＰまで供給された記録媒体９Ａに転写される。またこの際、トナー像が転写された記録媒体９Ａは、回転する感光ドラム２１と転写装置２５に挟まれた状態で感光ドラム２１から剥離された後、媒体搬送装置４５の中継路により加熱装置５にむけて送られる。

続いて、画像形成装置１Ａでは、定着装置５Ａにおいて、図２に示されるように、トナー像９２の転写された記録媒体９Ａを加熱回転体５１と加圧回転体６１が接触する部分の定着処理部ＦＮに導入して通過させる定着動作が実行される。これにより、定着装置５Ａでは、記録媒体９Ａ上の未定着のトナー像９２が加圧下で加熱されて記録媒体９Ａに溶融して定着される。
定着後の記録媒体９Ａは、定着装置５Ａにおける加熱回転体５１と加圧回転体６１に挟まれた状態で筐体５０から排出された後、媒体搬送装置４５の排出路により排出口１２まで搬送され、最後に搬送ロール４６ｄにより筐体１０の一部に設けられた図示しない排紙収容部に送り出されて収容される。

以上の一連の動作により、１枚の記録媒体９Ａの片面に単色の画像を形成する基本的な画像形成動作が完了する。

＜加熱装置＞
次に、定着装置５Ａについて詳述する。

第１の実施の形態に係る定着装置５Ａは、図２、図３等に示されるように、上記加熱回転体５１としてベルト－ニップ形態の加熱ユニット５２を適用する一方で、上記加圧回転体６１としてロール形態の加圧ロール６２を適用して構成されている。

加熱ユニット５２は、加熱ロール５３Ａ、支持部材５４、定着ベルト５５、調整支持ロール５６等を主に備えてユニット化されている。
加熱ロール５３Ａは、図４に示されるように、円筒状のロール基材５３１の外周面に、電気絶縁層５３２、通電により発熱する第１抵抗発熱層５３３、および外側表面層５３４をこの順に設ける一方で、その内周面に電気絶縁層５３６、第１抵抗発熱層５３３による発熱領域のうち軸方向における端部領域Ｅ１，Ｅ２を補助して加熱する補助加熱手段７の一例である内側補助抵抗発熱層７１、および内側表面層５３８をこの順に設けた積層構造のロール体である。

ロール基材５３１は、アルミニウム、鉄等の金属材料からなる肉厚が０．２～１．０ｍｍ程度の円筒体である。電気絶縁層５３２は、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の絶縁性を有する材料で形成される絶縁膜である。

第１抵抗発熱層５３３は、通電により発熱する層であって加熱ロール５３の加熱予定領域の全域を加熱するため加熱ロール５３（のロール基材５３１）の外周面に所望の層厚でベタ状に設けられる層である。この第１抵抗発熱層５３３は、銀パラジウム、金パラジウム、カーボン金属フィラー混合物等の材料からなる層又は膜である。この第１抵抗発熱層５３３は、例えば、均一な層厚にする等の観点から、型流し込み塗布方法により形成されるが、スクリーン印刷法等で形成してもよい。また、第１抵抗発熱層５３３は、ロールの軸方向における両端部に設ける電極層５３５を介して通電されるようになっている。
外側表面層５３４は、良好な熱伝導性と電気絶縁性を有するとともに、第１抵抗発熱層５３３を保護する保護性能を有する層である。この外側表面層５３４は、定着ベルト５５への回転動力を伝えるためのタック力や後述する潤滑剤に対する濡れ性を有する層であることが好ましく、この観点から離型性の低い材料（例えばポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等）で構成される。

内側補助抵抗発熱層７１は、通電により発熱する層であって加熱ロール５３Ａの加熱予定領域の軸方向における左右の端部域Ｅ１，Ｅ２を内側から補助して加熱するため加熱ロール５３Ａ（のロール基材５３１）の内周面に部分的に設けられる層である。この内側補助抵抗発熱層７１は、第１抵抗発熱層５３３と同じ材料からなる層又は膜である。

また、内側補助抵抗発熱層７１は、ロール基材５３１の内周面に軸方向に延びるよう螺旋パターンで形成される。さらに、この螺旋パターンからなる内側補助抵抗発熱層７１は、左右の端部域Ｅ１，Ｅ２に形成される端部螺旋部分７１Ａの螺旋パターン幅Ｗ１，Ｗ２が、左右の端部域Ｅ１，Ｅ２以外の中央側の領域に形成される中央螺旋部分７１Ｂの螺旋ターン幅Ｗ３よりも狭くなるよう形成されている。
これにより、内側補助抵抗発熱層７１は、左右の端部域Ｅ１，Ｅ２に形成される端部螺旋部分７１Ａが、抵抗の相対的に大きくなることから、中央側の領域に形成される中央螺旋部分７１Ｂよりも相対的に多く発熱することができるよう構成されている。

この内側補助抵抗発熱層７１は、例えば、型流し込み塗布方法により形成される。また、内側補助抵抗発熱層７１は、ロールの軸方向における両端部に設ける電極層５３９を介して通電されるようになっている。
内側表面層５３８は、例えば電気絶縁性と内側補助抵抗発熱層７１を保護する保護性能を有する層である。

また、加熱ロール５３Ａは、図３に示されるように、ロール基材５３１の両端部がベアリング等の軸受け６５を介して筐体５０の上方側面部に回転可能に取り付けられている。
また、加熱ロール５３Ａは、軸受け６５の外側に突出するロール基材５３１からなる両端の軸部に給電コネクタ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ，５８Ｄが取り付けられている。

給電コネクタ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ，５８Ｄは、円筒状の絶縁カバーの内側に図示しない給電リングが配置されているものである。このうち給電コネクタ５８Ａ，５８Ｂは、その給電リングが加熱ロール５３Ａの両端部の外周面側に形成された第１抵抗発熱層５３３用の電極層５３５と電気的に接続されている。また、給電コネクタ５８Ｃ，５８Ｄは、その給電リングが加熱ロール５３Ａの両端部の内周面側に形成された内側補助抵抗発熱層７１用の電極層５３９と電気的に接続されている。
さらに、給電コネクタ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ，５８Ｄは、給電装置１７と接続されており、加熱が必要な時期になると給電装置１７から給電コネクタ５８Ａ，５８Ｂに第１抵抗発熱層５３３用の所要の電流等が供給され、また給電装置１７から給電コネクタ５８Ｃ，５８Ｄに内側補助抵抗発熱層７１用の所要の電流等が供給されるようになっている。

定着ベルト５５は、加熱ロール５３Ａにより加熱されて定着処理部ＦＮにおいて記録媒体９Ａのトナー像９２が転写された面と接触して加熱を行うものである。この定着ベルト５５としては、可撓性や耐熱性を有する無端状の熱伝導用ベルトであって、例えば、ポリイミド、ポリアミド等の合成樹脂からなる円筒状のベルト基材の外周面にシリコーンゴム等の弾性材料からなる弾性層とポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂材料からなる離型層がこの順で形成された層構造のベルトが適用される。
また、この定着ベルト５５は、図２に示されるように、支持部材５４と調整支持ロール５６とに掛け回された状態で、矢印Ｃで示す方向に回転するようになっている。

支持部材５４は、定着ベルト５５の内周面に接触して配置され、加熱処理が行われる定着処理部ＦＮを支持および形成する部材である。定着処理部ＦＮは、定着ベルト５５の支持部材５４で支持されている外周面部分に形成される加熱定着用の処理部である。定着ベルト５５の内周面この支持部材５４は、加熱ロール５３の軸方向と平行して延びた状態で配置される中空構造の板状の支持本体と、その支持本体の加熱ベルト５５Ｂの内周面と接触する面部にパット部材を取り付けた構造体として構成されている。
また、この支持部材５４は、支持本体の両端部が定着ベルト５５の両端から外側に突出した部分が筐体５０の側面部等に固定して取り付けられることで配置される。

調整支持ロール５６は、定着ベルト５５の掛け回した状態を所要の張力を付与しながら所望の形態に保持するとともに、定着ベルト５５の回転走行の状態を安定されるための調整を行うロールである。

また、加熱ユニット５２は、図２に示されるように、定着ベルト５５の内周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機器５７や、加熱ロール５３Ａの表面温度を測定する温度測定手段の一例である温度センサ５９を配置している。
さらに、加熱ユニット５２は、図３に示されるように、複数の温度センサ５９ａ～５９ｄを加熱ロール５３Ａの軸方向における所定の場所（例えば両端の端部域Ｅ１，Ｅ２とそれ以外の中央の領域と）に配置して複数の領域の表面温度を測定し、その測定結果を制御装置１５に送信している。また、その制御装置１５において給電装置１７の出力等の動作を制御して、加熱状態を調整している。

一方、加圧ロール６２は、図２に示されるように、円柱状又は円筒状のロール基材６２１の外周面に弾性離型層６２２を設けた構造のロール体である。
この加圧ロール６２は、図２に示されるように、支持部材５４に向き合う位置で、ロール基材６２１の両端部から突出する軸部６２３に装着する軸受け６６を介して筐体５０の下方側面部に回転可能に取り付けられている。

また、この加圧ロール６２は、軸受け６６が支持部材５４に対して接近および離間する方向に変位可能に取り付けられているとともに、その軸受け６６に図示しないスプリング等の付勢部材により支持部材５４に向く所定の圧力が加えられており、これにより、定着ベルト５５を支持部材５４（のパット部材）に所定の圧力で押し付けて通過させるようになっている。
さらに、この加圧ロール６２は、一方の軸部に定着動作等が実行される時期に伝達される回転動力を受けるギア等の動力受け部品６７を取り付けている。その動力受け部品６７には、画像形成装置１Ａの筐体１０内に配置されている図示しない駆動装置からの回転動力が最終の伝達ギア１８を介して伝達されるよう構成されている。

そして、この定着装置５Ａでは、定着動作等を実行する時期になると、加熱ユニット５２における加熱ロール５３Ａの第１抵抗発熱層５３３が通電により発熱して加熱ロール５３Ａを所要の温度に保つよう加熱し始める。また、この定着装置５Ａでは、図２に例示されるように、加圧ロール６２が矢印Ｂで示す方向に回転するよう駆動し、この加圧ロール６２の回転力が定着処理部ＦＮにおいて接触する定着ベルト５５に伝わることで、定着ベルト５５が矢印Ｃで示す方向に従動回転し始める。
これにより、定着装置５Ａは、定着ベルト５５が加熱ロール５３Ａにより所要の温度に加熱されながら定着処理部ＦＮを通過するように回転して定着動作が可能な状態になる。

また、この定着装置５Ａにおいては、制御装置１５が複数の温度センサ５９ａ～５９ｄからの検出情報から加熱ロール５３Ａの加熱予定領域の軸方向における左右の端部域Ｅ１，Ｅ２の表面温度がそれ以外の中央領域の表面温度が低いときには、給電装置１７から加熱ロール５３Ａにおける内側補助抵抗発熱層７１に通電されて発熱する。
この際、螺旋パターンからなる内側補助抵抗発熱層７１の左右の端部螺旋部分７１Ａは、その中央螺旋部分７１Ｂよりも多く発熱するので、加熱ロール５３Ａの左右の端部域Ｅ１，Ｅ２を補助的に加熱する。なお、このとき内側補助抵抗発熱層７１の中央螺旋部分７１Ｂもある程度発熱するので、加熱ロール５３Ａの中央領域も補助的に加熱する。

したがって、この定着装置５Ａでは、第１抵抗発熱層５３３が設けられた加熱ロール５３Ａの軸方向の端部域Ｅ１，Ｅ２における温度むらがあっても、加熱ロール５３Ａの第１抵抗発熱層５３３による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部域Ｅ１，Ｅ２を補助して加熱する内側補助抵抗発熱層７１を備えていない場合に比べると、内側補助抵抗発熱層７１による補助加熱が得られるので、その温度むらが抑制される。
ちなみに、この定着装置５Ａでは、その初めての起動時や停止時間が長かった後での再起動時等の時期において内側補助抵抗発熱層７１を最初から通電により発熱させるようにも構成されている。

＜第１の実施の形態の変形例＞
定着装置５Ａでは、加熱ロール５３Ａに代えて以下の構成例からなる加熱ロール５３Ｂを適用することができる。
図５および図６に示される加熱ロール５３Ｂは、ロール基材５３１の内周面には何も設けず、その外周面に螺旋パターンからなる第２抵抗発熱層５３３Ｂと螺旋パターンからなる外側補助抵抗発熱層７２を設けるようにした点で相違し、それ以外は上記加熱ロール５３Ａと同じ構成からなるものである。

第２抵抗発熱層５３３Ｂは、同じパターン幅Ｗ４で軸方向に延びる螺旋パターンからなる層として設けられている。第２抵抗発熱層５３３Ｂは、設けるパターンが異なる以外は、第１抵抗発熱層５３３と同じである。また、この第２抵抗発熱層５３３Ｂは、例えば、スクリーン印刷法により形成される。

外側補助抵抗発熱層７２は、第２抵抗発熱層５３３Ｂの螺旋パターンの隙間部分に軸方向に平行して延びる螺旋パターンからなる層として設けられている。また、この外側補助抵抗発熱層７２は、内側補助抵抗発熱層７１の場合と同様に、左右の端部域Ｅ１，Ｅ２に形成される端部螺旋部分７２Ａの螺旋パターン幅Ｗ１，Ｗ２が、左右の端部域Ｅ１，Ｅ２以外の中央側の領域に形成される中央螺旋部分７２Ｂの螺旋ターン幅Ｗ３よりも狭くなるよう形成されている。また、この外側補助抵抗発熱層７２も、第２抵抗発熱層５３３Ｂと同様に、例えば、スクリーン印刷法により形成される。

また、第２抵抗発熱層５３３Ｂと外側補助抵抗発熱層７２は、加熱ロール５３Ｂの加熱予定領域の左右の端部に形成される図示しない電極から通電されて発熱する。

そして、この加熱ロール５３Ｂを適用した定着装置５Ａにおいては、給電装置１７から通電されると、第２抵抗発熱層５３３Ｂの発熱により加熱されるとともに、外側補助抵抗発熱層７２の発熱によっても加熱される。
この際、螺旋パターンからなる外側補助抵抗発熱層７２の左右の端部螺旋部７２Ａは、その中央螺旋部分７２Ｂよりも多く発熱するので、加熱ロール５３Ｂの左右の端部域Ｅ１，Ｅ２を補助的に強く加熱する。

したがって、この定着装置５Ａにおいても、第２抵抗発熱層５３３Ｂが設けられた加熱ロール５３Ｂの軸方向の端部域Ｅ１，Ｅ２における温度むらがあっても、加熱ロール５３Ｂの第２抵抗発熱層５３３Ｂによる発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部域Ｅ１，Ｅ２を補助して加熱する外側補助抵抗発熱層７２を備えていない場合に比べると、外側補助抵抗発熱層７２による補助加熱が得られるので、その温度むらが抑制される。

第２の実施の形態．
図７および図８には、第２の実施の形態に係る加熱装置５の他例である定着装置５Ｂが示されている。
この第２の実施の形態に係る定着装置５Ｂは、第１の実施の形態に係る定着装置５Ａと対比した場合、加熱回転体５１がロール形態の加熱ロール５３Ｃに変更した点で異なるが、その他については同じ構成になっている。このため以下の説明と図面では、共通する同じ構成部分については第１の実施の形態で用いた符号を同様に付し、その説明を必要な場合を除いて省略する。

定着装置５Ｂにおける加熱ロール５３Ｃは、第１の実施の形態で例示した加熱ロール５３Ａ，５３Ｂを適用することが可能である。ただし、その場合は、ロール基材５３１の肉厚等の条件を適宜変更する必要がある。また、加熱ロール５３Ａ，５３Ｂを適用する場合、そのロールの内周面には電気絶縁層、内側抵抗発熱層および内側表面層を設ける必要がない。さらに、加熱ロール５３Ａ，５３Ｂを適用する場合、そのロールの外周面に設ける外側表面層５３４は、良好な熱伝導性と電気絶縁性を有するとともに、抵抗発熱層５３３を保護する保護性能を有する層である。しかも、その外側表面層５３４は、良好な離型性が求められる層であり、このため離型性に優れた材料（例えばフッ素樹脂など）で構成される。

そして、このロール形態からなる加熱ロール５３Ｃを適用した定着装置５Ｂにおいても、第１抵抗発熱層５３３や第２抵抗発熱層５３３Ｂが設けられた加熱ロール５３Ｃ（５３Ａ，５３Ｂ）の軸方向の端部域Ｅ１，Ｅ２における温度むらがあっても、加熱ロールの第１抵抗発熱層５３３又は第２抵抗発熱層５３３Ｂによる発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部域Ｅ１，Ｅ２を補助して加熱する内側補助抵抗発熱層７１又は外側補助抵抗発熱層７２を備えていない場合に比べると、内側補助抵抗発熱層７１又は外側補助抵抗発熱層７２による補助加熱が行われるので、その温度むらが抑制される。

第３の実施の形態．
図９には、第３の実施の形態に係る加熱装置５のさらなる別の例である加熱装置５Ｃとその加熱装置５Ｃを用いた被加熱物利用装置１の他の例である加熱乾燥装置１Ｂが示されている。
第３の実施の形態に係る加熱装置５Ｃは、第１の実施の形態に係る定着装置５Ａと対比した場合、定着ベルト５５を加熱ベルト５５Ｂに変更した点で異なるが、その他については同じ構成になっている。このため以下の説明と図面では、共通する同じ構成部分については第１の実施の形態で用いた符号を同様に付し、その説明を必要な場合を除いて省略する。

この加熱装置５Ｃは、加熱ベルト５５Ｂとして良好な熱伝導性を有するベルトが適用され、例えば、ポリイミド、ポリアミド等の合成樹脂からなる円筒状のベルト基材からなるベルトが使用される。なお、加熱ベルト５５Ｂとしては、上記定着ベルト５５を使用しても構わない。
また、加熱装置５Ｃでは、加熱ベルト５５Ｂの支持部材５４で支持されている部分と加圧ロール６２とが圧接する部分が加熱乾燥処理を行う乾燥処理部ＤＮとして構成されている。

そして、この加熱装置５Ｃを用いる加熱乾燥装置１Ｂは、被加熱物９として加熱乾燥を要するシート状物９Ｂを加熱装置５Ｃの乾燥処理部ＤＮに導入して通過させるよう搬送するシート搬送装置４５Ｂを備えている。シート搬送装置４５Ｂは、一対の搬送ロール４８と案内部材４９等で構成されている。シート状物９Ｂとしては、例えば、上記した記録媒体９Ａ等が挙げられる。

この加熱装置５Ｃにおいても、第１抵抗発熱層５３３が設けられた加熱ロール５３Ａの軸方向の端部域Ｅ１，Ｅ２における温度むらがあっても、加熱ロール５３Ａの第１抵抗発熱層５３３による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部域Ｅ１，Ｅ２を補助して加熱する内側補助抵抗発熱層７１を備えていない場合に比べると、内側補助抵抗発熱層７１による補助加熱が得られるので、その温度むらが抑制される。
この結果、加熱乾燥装置１Ｂでは、シート状物９Ｂに対して、加熱装置５Ｃにおける加熱ロール５３の上記温度むらに起因した加熱乾燥むらの発生が抑制された良好な加熱乾燥を行うことができる。

変形例．
この発明は、上記各実施の形態で例示した構成例に限定されるものではなく、例えば、以下に挙げるような変形例も含むものである。

また、補助加熱手段７としては、上記内側補助抵抗発熱層７１や外側補助抵抗発熱層７２の他に、加熱ロール５３Ａ（５３Ｂ）の第１又は第２の各抵抗発熱層５３３，５３３Ｂの発熱領域の端部領域Ｅ１、Ｅ２と対応する部分を加熱するハロゲンランプ等の端部加熱機器を適用しもよい。

また、加熱ロール５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃとしては、その第１抵抗発熱層５３３や第２抵抗発熱層５３３Ｂについてその各発熱領域の端部領域Ｅ１、Ｅ２の膜厚を端部領域Ｅ１、Ｅ２以外の残り（中央）領域の膜厚よりも厚く設けてもよい。この場合は、加熱ロール５３Ａ等の発熱領域の端部領域Ｅ１、Ｅ２において膜厚が厚いため発熱量が低下して温度の低下が発生するが、その端部領域Ｅ１、Ｅ２における温度の低下や発熱不足分については補助加熱手段７により補助して加熱することで補完することができる。

上記定着装置５Ａにおいては、加熱ユニット５２における調整支持ロール５６を省略することも可能である。また、定着装置５Ａ，５Ｂや加熱装置５Ｃにおいては、それらの加圧回転体６１として、ロール形態の加圧ロール６２に代えて、例えば、ベルト－ニップ形態の加圧回転体を適用してもよい。

また、第１の実施の形態等では、画像形成装置１Ａとして単色の画像を形成する構成例を示したが、複数色のトナーを組み合わせた多色画像を形成する装置であってもよく、その形式等について特に限定されるものではない。

１ …被加熱物利用装置
１Ａ…画像形成装置（被加熱物利用装置の一例）
１Ｂ…加熱乾燥装置（被加熱物利用装置の一例）
５，５Ｃ…加熱装置
５Ａ，５Ｂ…定着装置（加熱装置の一例）
７ …補助加熱手段
９ …シート状の被加熱物
９Ａ…記録媒体（シート状の被加熱物の一例）
９Ｂ…シート状物（シート状の被加熱物の一例）
５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ…加熱ロール
５４…支持部材
５５…定着ベルト（ベルトの一例）
５５Ｂ…加熱ベルト（ベルトの一例）
５９…温度センサ（温度測定手段の一例）
６１…加圧用回転体
６２…加圧ロール（加圧回転体の一例）
７１…内側補助抵抗発熱層（補助加熱手段の一例）
７２…外側補助抵抗発熱層（補助加熱手段の一例）
５３３…第１抵抗発熱層（抵抗発熱層の一例）
５３３Ｂ…第２抵抗発熱層（抵抗発熱層の一例）
ＦＮ…定着処理部（処理部の一例）
ＤＮ…乾燥処理部（処理部の一例）

Claims (12)

1. 通電により発熱する抵抗発熱層を有する加熱ロールと、
   前記加熱ロールの外周面に、加熱処理されるシート状の被加熱物を押し付けて通過させるよう回転する加圧回転体と、
   前記加熱ロールの前記抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段と、
   を備える加熱装置。
2. 通電により発熱する抵抗発熱層を有する加熱ロールと、
   加熱処理が行われる処理部を支持する支持部材と、
   前記加熱ロールと前記支持部材に少なくとも掛け回されて回転するベルトと、
   前記ベルトの前記支持部材に支持されている外周面部分で構成される処理部に、加熱処理されるシート状の被加熱物を押し付けて通過させるよう回転する加圧回転体と、
   前記加熱ロールの前記抵抗発熱層による発熱領域のうち軸方向の少なくとも端部領域を補助して加熱する補助加熱手段と、
   を備える加熱装置。
3. 前記補助加熱手段は、前記加熱ロールの前記抵抗発熱層が設けられている外周面に部分的に設ける補助抵抗発熱層である請求項１又は２に記載の加熱装置。
4. 前記抵抗発熱層と前記補助抵抗発熱層は、軸方向に並行して延びる螺旋パターンからなる層であり、かつ、前記補助抵抗発熱層の前記発熱領域の端部領域と対応する部分の幅を前記抵抗発熱層の幅よりも狭くしている請求項３に記載の加熱装置。
5. 前記補助抵抗発熱層は、前記発熱領域の端部領域以外の残り領域と対応する部分の幅を前記抵抗発熱層の前記対応する部分の幅よりも広くしている請求項４に記載の加熱装置。
6. 前記補助加熱手段は、前記加熱ロールの前記抵抗発熱層が設けられていない内周面に部分的に設ける補助抵抗発熱層である請求項１又は２に記載の加熱装置。
7. 前記補助抵抗発熱層は、軸方向に延びる螺旋パターンからなる層であり、かつ、前記発熱領域の両端部の領域と対応する部分の幅を前記発熱領域の両端部以外の残りの領域と対応する部分の幅よりも狭くしている請求項６に記載の加熱装置。
8. 前記補助加熱手段は、前記加熱ロールの前記発熱領域の端部領域と対応する部分を加熱する端部加熱機器である請求項１又は２に記載の加熱装置。
9. 前記抵抗発熱層は、前記発熱領域の端部領域の膜厚を前記発熱領域の端部領域以外の残り領域の膜厚よりも厚くしている請求項１乃至８のいずれか１項に記載の加熱装置。
10. 前記加熱ロールにおける前記発熱領域の端部領域の表面温度と前記端部領域以外の残り領域の表面温度を測定する温度測定手段を備え、
    前記温度測定手段の測定結果により前記補助加熱手段の加熱状態が調整される請求項１乃至９のいずれか１項に記載の加熱装置。
11. シート状の被加熱物を搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段で搬送される前記被加熱物を加熱する加熱装置と、
    を備え、
    前記加熱装置が請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の加熱装置で構成されている被加熱物利用装置。
12. 前記加熱装置は、シート状の被加熱物である記録媒体に未定着像を定着させる定着装置である請求項１１に記載の被加熱物利用装置。

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