JP2015072395A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着部材における温度むらの発生を抑制することを目的とする。
【解決手段】定着ユニットは、記録材にトナー像を定着する定着ベルト６１と、定着ベルト６１とともに、未定着トナー像を保持した記録材が通過するためのニップ部を形成する加圧ロールと、予め定められたパターン形状を有し通電により発熱する発熱層を備え、定着ベルト６１を加熱するヒータ８１と、ヒータ８１を定着ベルト６１の内周面に沿うように支持する支持部材８２と、ヒータ８１を挟んで支持部材８２に対向し、ヒータ８１からの熱を拡散させ定着ベルト６１に伝導させる熱拡散部板８３とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

従来技術として、トナー像が形成された記録材に対して、定着部材を介して熱を加えて、トナー像を記録材に定着させる定着装置が知られている。
特許文献１には、可撓性を有する面状発熱体を定着ベルトの内周面に沿うように支持し、定着ベルトを加熱する技術が開示されている。

特開２０１１−１８０５０２号公報

本発明は、定着部材における温度むらの発生を抑制することを目的とする。

請求項１に係る発明は、記録材にトナー像を定着する定着部材と、前記定着部材とともに、未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、予め定められたパターン形状を有し通電により発熱する発熱部を備え、前記定着部材を加熱する加熱部材と、前記加熱部材を前記定着部材の内周面に沿うように支持する支持部材と、前記加熱部材を挟んで前記支持部材に対向し、当該加熱部材からの熱を拡散させ前記定着部材に伝導させる熱拡散部材とを備える定着装置である。
請求項２に係る発明は、前記定着部材、前記加熱部材および前記熱拡散部材は、前記支持部材と比較して剛性が小さい材料で構成されることを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項３に係る発明は、前記支持部材は、前記加熱部材および前記熱拡散部材と比較して、熱膨張係数が大きい材料で構成されることを特徴とする請求項１記載の定着装置である。
請求項４に係る発明は、トナー像を形成するトナー像形成部と、前記トナー像を記録材に転写する転写部と、記録材に前記トナー像を定着する定着部材と、前記定着部材とともに、未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、予め定められたパターン形状を有し通電により発熱する発熱部を備え、前記定着部材を加熱する加熱部材と、前記加熱部材を前記定着部材の内周面に沿うように支持する支持部材と、前記加熱部材を挟んで前記支持部材に対向し、当該加熱部材からの熱を拡散させ前記定着部材に伝導させる熱拡散部材とを備える画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、定着部材における温度むらの発生を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、定着部材に対して加熱部材からの熱を良好に伝導することが可能になる。
請求項３に係る発明によれば、定着部材と熱拡散部材との接触を良好にすることが可能になる。
請求項４に係る発明によれば、定着部材における温度むらの発生を抑制することができる。

本実施の形態の定着装置が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。 本実施の形態の定着ユニットの構成を示す正面図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 定着ベルトの断面層構成図である。 本実施の形態のヒータユニットの構成を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態のヒータの構造を示す図である。 本実施の形態のヒータユニットを用いて定着ベルトを加熱した場合の定着ベルト表面の温度分布を示した図である。 従来のヒータユニットの構成を示した図である。 従来のヒータユニットを用いて定着ベルトを加熱した場合の定着ベルト表面の温度分布を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は、本実施の形態の定着装置が適用される画像形成装置の構成例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１０、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部３１を備えている。さらには、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や画像読取装置（スキャナ）４等との通信を行って画像データを受信する通信部３２、通信部３２にて受信された画像データに対し予め定めた画像処理を施す画像処理部３３を備えている。

画像形成部１０は、一定の間隔を置いて並列的に配置されるトナー像形成手段の一例である４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（「画像形成ユニット１１」とも総称する）を備えている。各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を各色画像データに基づき露光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリントヘッド１４、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像器１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するドラムクリーナ１６を備えている。
画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収納されるトナーを除いてほぼ同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写ロール２１を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２、二次転写された各色トナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置の一例としての定着ユニット６０を備えている。なお、本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１、および二次転写ロール２２により転写部が構成される。

本実施の形態の画像形成装置１では、制御部３１による動作制御の下で、次のようなプロセスによる画像形成処理が行われる。すなわち、ＰＣ３やスキャナ４からの画像データは、通信部３２にて受信され、画像処理部３３により予め定めた画像処理が施された後、各色毎の画像データとなって各画像形成ユニット１１に送られる。そして、例えば黒（Ｋ）色トナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら帯電器１３により予め定めた電位で帯電され、画像処理部３３から送信されたＫ色画像データに基づきＬＥＤプリントヘッド１４が感光体ドラム１２を走査露光する。それにより、感光体ドラム１２上にはＫ色画像に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上に形成されたＫ色静電潜像は、現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にＫ色トナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。

各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト２０上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト２０上の重畳トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２２が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙保持部４０から用紙Ｐが二次転写部Ｔに供給される。そして、重畳トナー像は、二次転写部Ｔにて二次転写ロール２２が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写（二次転写）される。

その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着ユニット６０まで搬送される。定着ユニット６０に搬送された用紙Ｐ上のトナー像は、定着ユニット６０によって熱および圧力を受け、用紙Ｐ上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４５に搬送される。
一方、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれドラムクリーナ１６、およびベルトクリーナ２５によって除去される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。

＜定着ユニットの構成の説明＞
次に、本実施の形態の定着ユニット６０について説明する。
図２および図３は本実施の形態の定着ユニット６０の構成を示す図であり、図２は正面図、図３は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
まず、断面図である図３に示すように、定着ユニット６０は、加熱源としてのヒータユニット８０と、ヒータユニット８０により加熱されることでトナー像を定着する定着部材の一例としての定着ベルト６１と、定着ベルト６１に対向するように配置された加圧部材の一例としての加圧ロール６２と、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２から押圧される押圧パッド６３とを備えている。
さらに、定着ユニット６０は、押圧パッド６３等の構成部材を支持するフレーム６４と、定着ベルト６１の内周面と接触して定着ベルト６１の温度を測定する温度センサ６５と、定着ベルト６１からの用紙Ｐの剥離を補助する剥離補助部材７０とを備えている。

＜定着ベルトの説明＞
定着ベルト６１は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成され、例えば原形（円筒形状）時の直径が３０ｍｍ、幅方向長が３００ｍｍに形成されている。また、図４（定着ベルト６１の断面層構成図）に示したように、定着ベルト６１は、基材層６１１と、基材層６１１の上に被覆された離型層６１２からなる構造のベルト部材である。

基材層６１１は、定着ベルト６１全体としての機械的強度を形成する耐熱性のシート状部材で構成される。
基材層６１１としては、例えば、ポリイミド樹脂からなる厚さ６０μｍ〜２００μｍのシートが用いられる。また定着ベルト６１の温度分布をより均一化するために酸化アルミニウム等からなる熱伝導フィラーをポリイミド樹脂シート中に含有させてもよい。

離型層６１２は、用紙Ｐ上に保持された未定着トナー像と直接接触するため、離型性の高い材質が使用される。例えば、ＰＦＡ(テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体)、ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等が用いられる。離型層６１２の厚さとしては、薄すぎると、耐摩耗性の面で充分でなく、定着ベルト６１の寿命を短くする。その一方で、厚すぎると、定着ベルト６１の熱容量が大きくなりすぎ、ウォームアップタイムが長くなる。そこで、離型層６１２の厚さとして、耐摩耗性と熱容量とのバランスを考慮し、１μｍ〜５０μｍが好適である。

また、画像形成部１０（図１参照）においてカラー画像の形成を行う場合には、定着ベルト６１の基材層６１１と離型層６１２との間に、例えばシリコーンゴム等の耐熱性の弾性体で構成される弾性層を設けることが好ましい。定着ベルト６１においてこのような弾性層を設けることで、本構成を採用しない場合と比較して、カラー画像の定着性を向上させることが可能になる。

＜定着ベルトの駆動機構の説明＞
次に、定着ベルト６１の駆動機構について説明する。
正面図である図２に示したように、フレーム６４（図３参照）の軸方向両端部には、定着ベルト６１の両端部の断面形状を円形に維持しながら定着ベルト６１を周方向に回転駆動するエンドキャップ部材６７が固定されている。そして、定着ベルト６１は、両端部からエンドキャップ部材６７を介した回転駆動力を直接的に受けて、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで図３の矢印Ｃ方向に回転移動する。
エンドキャップ部材６７を構成する材質としては、機械的強度や耐熱性の高い所謂エンジニアリングプラスチックスが用いられる。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂等が適する。

そして、図２に示すように、定着ユニット６０では、駆動モータ９０からの回転駆動力が伝達ギヤ９１、９２を介してシャフト９３に伝達され、シャフト９３に結合された伝達ギヤ９４、９５から両エンドキャップ部材６７に伝達される。それによって、エンドキャップ部材６７から定着ベルト６１に回転駆動力が伝わり、エンドキャップ部材６７と定着ベルト６１とが一体となって回転駆動される。
このように、定着ベルト６１が定着ベルト６１の両端部から駆動力を直接受けて回転するので、定着ベルト６１は安定して回転する。

＜加圧ロールの説明＞
図３に戻り、加圧ロール６２は、定着ベルト６１に対向するように配置され、定着ベルト６１に従動して図３の矢印Ｄ方向に、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで回転する。そして、加圧ロール６２と押圧パッド６３とにより定着ベルト６１を挟持した状態でニップ部Ｎ（加圧部）を形成し、このニップ部Ｎに未定着トナー像を保持した用紙Ｐを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Ｐに定着する。
加圧ロール６２は、例えば直径１８ｍｍの中実のアルミニウム製コア（円柱状芯金）６２１と、コア６２１の外周面に被覆された例えば厚さ５ｍｍのシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層６２２と、さらに例えば厚さ５０μｍのカーボン配合のＰＦＡ等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層６２３とが積層されて構成される。そして、押圧バネ６８（図２参照）により例えば２５ｋｇｆの荷重で定着ベルト６１を介して押圧パッド６３を押圧している。

＜押圧パッドの説明＞
押圧パッド６３は、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の剛体で構成された、断面が略円弧形状のブロック部材であり、定着ベルト６１の内側においてフレーム６４に支持されている。そして、加圧ロール６２が定着ベルト６１を圧接する領域にて、軸方向全域に亘って固定配置されている。そして、押圧パッド６３は、定着ベルト６１を介して加圧ロール６２を予め定められた幅領域に亘って予め定められた荷重（例えば、平均１０ｋｇｆ）で均一に押圧するように設置され、ニップ部Ｎを形成している。

＜温度センサの説明＞
温度センサ６５は、例えば、サーミスタ式の温度センサであり、温度の変化により抵抗値が変化する材料であるサーミスタを有する温度検知部を備える。

温度検知部に使用されるサーミスタとしては、例えば、温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ、温度の上昇に対して抵抗が増加するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタ、温度の上昇に対して抵抗が減少するが特定の温度範囲で感度が良好となるＣＴＲ（Critical Temperature Resistor）サーミスタ等の種々のサーミスタを使用することができる。

温度センサ６５により検知された温度の情報は、例えば、制御部３１に送られる。制御部３１では、この温度の情報に基づき、ヒータユニット８０を制御し、定着ベルト６１の温度が、予め定められた範囲内となるようにする。

＜ヒータユニットの構成の説明＞
図５は、本実施の形態のヒータユニット８０の構成を示す図である。
図５に示すように、ヒータユニット８０は、熱発生源である加熱部材の一例としてのヒータ８１と、ヒータ８１の形状をアーチ状に規定するとともにヒータ８１を支持する支持部材８２と、ヒータ８１にて発生した熱を拡散させる熱拡散部材の一例としての熱拡散板８３と、ヒータユニット８０を定着ベルト６１に押圧するための押圧部材８５とを備える。
本実施の形態のヒータユニット８０では、ヒータ８１が支持部材８２と熱拡散板８３とに挟まれた構造を有する。

本実施の形態では、ヒータ８１は、定着ベルト６１（図３参照）の内周面に接触することで定着ベルト６１を加熱する加熱部材の一例として機能する。
図６（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態のヒータ８１の構造を示す図である。図６（ａ）は、ヒータ８１を示した斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したヒータ８１のＶＩｂ−ＶＩｂ断面図である。
ヒータ８１は、いわゆるフィルムヒータであり、可撓性を有する。そして、実際の使用形態において支持部材８２と熱拡散板８３とに挟まれた状態では、図５にしめすように円弧形状に曲げられる。ただし説明を分かりやすくするため、図６（ａ）〜（ｂ）では、円弧状に曲げられる前の平面状のヒータ８１について図示している。

図示するように、本実施の形態のヒータ８１は、発熱層８１１が絶縁層８１２に挟みこまれた構造を採る。
発熱層８１１は、本実施の形態では、配線が予め定められたパターンを描く発熱部の一例として機能する。発熱層８１１は、導電性の材料からなり、通電することにより発熱する。本実施の形態では、発熱層８１１は、例えば厚さ３０μｍのステンレス箔からなる。発熱層８１１に用いるステンレス箔としては、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等が挙げられる。なお、発熱層８１１としては、ステンレス箔以外にも、例えば銅やアルミニウム、ニッケルなどの通電により発熱する抵抗加熱体であれば用いることができる。

また、発熱層８１１は、予め定められたパターンを描くことで、より均一に発熱を行うようにしている。本実施の形態の発熱層は、図６（ａ）に示すように、ヒータ８１の短手方向を往復するように形成された基本パターンが、ヒータ８１の長手方向に複数接続された波状のパターンを描いている。

絶縁層８１２は、発熱層８１１を絶縁するとともに、発熱層８１１に折り曲がり等が生じないように保護するための層である。本実施の形態では、絶縁層８１２は、絶縁層８１２ａと絶縁層８１２ｂの二層構造を採る。そして絶縁層８１２ａと絶縁層８１２ｂとで発熱層８１１を挟み込み、熱圧着を行うことで絶縁層８１２内部に発熱層８１１が内包される構造としている。よって絶縁層８１２ａと絶縁層８１２ｂとは、この場合、接着し一体化している。
絶縁層８１２ａ、８１２ｂは、絶縁性を有するとともに、耐熱性に優れた材料からなることが必要である。本実施の形態では、絶縁層８１２ａとして、例えば、厚さ２５μｍ〜５０μｍの熱硬化性ポリイミドが使用される。そして絶縁層８１２ｂとして、例えば、厚さ２５μｍ〜５０μｍの熱可塑性ポリイミドが使用される。

図５に戻り、支持部材８２は、ヒータ８１の長手方向に沿って、ヒータ８１における絶縁層８１２ａ側に配される。そして、支持部材８２は、ヒータ８１の形状をアーチ状に規定する。
支持部材８２は、耐熱性に優れるとともに、ヒータ８１と比較して剛性の大きい材料から構成される。本実施の形態では、支持部材８２として、例えば、厚さ０．１ｍｍのステンレス板が用いられる。なお、支持部材８２として使用されるステンレス材料としては、例えばＳＵＳ３０４等が挙げられる。

なお、定着ベルト６１の回転方向に沿った支持部材８２の長さは、定着ベルト６１の回転方向に沿ったヒータ８１の長さ（ヒータ８１の短手方向長さ）よりも長く構成されることが好ましい。
支持部材８２の長さがヒータ８１の短手方向長さよりも短い場合には、例えばヒータ８１が定着ベルト６１や熱拡散板８３により支持部材８２に対して押し付けられた場合に、ヒータ８１の端部に折れ曲がりが生じるおそれがある。

熱拡散板８３は、ヒータ８１の長手方向に沿って、ヒータ８１における絶縁層８１２ｂ側に配される。そして、熱拡散板８３は、ヒータ８１の発熱層８１１から発生した熱を拡散し、定着ベルト６１に伝熱させる。
熱拡散板８３は、伝熱性に優れるとともに、耐熱性に優れた材料からなることが必要である。また、本実施の形態においては、熱拡散板８３は、支持部材８２と比較して剛性の小さい材料から構成されることが好ましい。本実施の形態では、熱拡散板８３として、例えば厚さ０．３ｍｍのステンレス板が用いられる。なお、熱拡散板８３として使用されるステンレス材料としては、例えばＳＵＳ４３０等が挙げられる。

ここで、定着ベルト６１の回転方向に沿った熱拡散板８３の長さは、定着ベルト６１の回転方向に沿ったヒータ８１の長さ（ヒータ８１の短手方向長さ）よりも長く構成されることが好ましい。
熱拡散板８３の長さがヒータ８１の短手方向長さよりも短い場合には、例えばヒータ８１の端部が定着ベルト６１の内周面に直接接触するおそれがある。この場合、ヒータ８１から定着ベルト６１に対して直接熱が伝導されるため、定着ベルト６１において局所的に温度が上昇する懸念がある。

押圧部材８５は、例えばコイルバネにより構成される。押圧部材８５は、その一端が、ヒータユニット８０の支持部材８２に固定されている。また、他端は、フレーム６４（図３参照）と接触する。すなわち、押圧部材８５は、フレーム６４とヒータユニット８０との間に位置し、押圧部材８５により発生する押圧力によりヒータユニット８０を定着ベルト６１に対し押しつける。これによりヒータユニット８０の熱拡散板８３は、定着ベルト６１との接触を保つことができる。

ここで、本実施の形態のヒータユニット８０では、ヒータ８１および熱拡散板８３の剛性が、支持部材８２の剛性よりも小さく構成されている。さらに、本実施の形態では、定着ベルト６１の剛性が、ヒータ８１、熱拡散板８３および支持部材８２の剛性よりも小さく構成されている。

この結果、本実施の形態では、定着ベルト６１に対するヒータユニット８０の密着性を向上させることが可能になる。
具体的には、剛性が上述したような関係を有することで、ヒータユニット８０を定着ベルト６１の内周に押圧した場合に、定着ベルト６１は、熱拡散板８３およびヒータ８１を介して、支持部材８２に巻き付くようになる。これにより、定着ベルト６１がヒータユニット８０における熱拡散板８３に対して押し付けられることになり、定着ベルト６１の内周面と熱拡散板８３との密着性が良好になる。

さらに、定着ベルト６１が熱拡散板８３およびヒータ８１を介して支持部材８２に巻き付くことで、定着ベルト６１の押圧力によって、ヒータ８１が、熱拡散板８３と支持部材８２とに挟まれる。これにより、ヒータ８１と熱拡散板８３および支持部材８２との密着性が良好になる。
この結果、ヒータユニット８０のヒータ８１にて発生した熱が、熱拡散板８３に良好に伝達されるとともに、熱拡散板８３に伝達された熱は、熱拡散板８３にて拡散された後、定着ベルト６１に対して良好に伝達されることになる。

また、本実施の形態のヒータユニット８０では、支持部材８２の熱膨張率が、ヒータ８１および熱拡散板８３の熱膨張率よりも大きく設定されることが好ましい。
熱膨張率がこのような関係を有することで、例えば定着ベルト６１を加熱するに際してヒータ８１を発熱させた場合に、ヒータ８１および熱拡散板８３と比較して、支持部材８２が熱膨張により大きく変形することになる。

ここで上述したように、本実施の形態のヒータ８１、支持部材８２および熱拡散板８３は、定着ベルト６１の内周面に倣うように湾曲した形状を有している。このように湾曲した部材が熱膨張した場合には、通常、湾曲が開く方向に変形する。
したがって、ヒータ８１、支持部材８２および熱拡散板８３の熱膨張率が上述した関係を有することにより、支持部材８２が、ヒータ８１および熱拡散板８３と比較して、湾曲がより開くように変形する。

この結果、ヒータ８１および熱拡散板８３が支持部材８２によって定着ベルト６１側に押される。これにより、本構成を採用しない場合と比較して、定着ベルト６１の内周面とヒータユニット８０における熱拡散板８３との密着性が良好になり、ヒータユニット８０のヒータ８１にて発生した熱が、熱拡散板８３を介して定着ベルト６１に対してより良好に伝達される。

図８は、従来のヒータユニットの構成を示した図である。
図８に示す従来のヒータユニットは、熱拡散板８３（図５参照）を有していない以外は、図５に示した本実施の形態のヒータユニット８０と同様の構成を有している。すなわち、図８に示す従来のヒータユニットは、ヒータ８１と支持部材８２と押圧部材８５とを有しており、ヒータ８１が定着ベルト６１の内周面に接触するように配されている。

ここで、上述したように、ヒータ８１の発熱層８１１はパターンを描いている。この結果、ヒータ８１では、発熱層８１１が発熱した場合に、発熱層８１１のパターンに応じた発熱むらが生じることになる。
例えば図６（ａ）に示した例では、ヒータ８１において発熱層８１１は、ヒータ８１の短手方向を往復するように形成された基本パターンが、ヒータ８１の長手方向に複数接続されたパターンを描いている。そして、例えばヒータ８１の短手方向中央部を長手方向に沿って見ると、発熱層８１１が存在する領域と発熱層８１１が存在しない領域とが交互に並んでいる。
このため、発熱層８１１を発熱させた場合には、ヒータ８１の長手方向に沿って、発熱量が大きい領域と発熱量が小さい領域とが交互に並んだ発熱分布が生じることになる。

従来のヒータユニットは、熱拡散板８３（図５参照）を有していないため、図８に示すように、ヒータ８１が直接定着ベルト６１の内周面に接触している。
この結果、従来のヒータユニットを用いて定着ベルト６１等を加熱した場合には、定着ベルト６１には、ヒータ８１の発熱分布に応じた温度分布が生じやすくなる。

図９は、従来のヒータユニットを用いて定着ベルト６１を加熱した場合の定着ベルト６１表面の温度分布を示した図である。図９では、ニップ部Ｎ（図３参照）の上流部における定着ベルト６１の温度分布を示している。
図９に示すように、従来のヒータユニットを用いて定着ベルト６１を加熱した場合には、定着ベルト６１の回転軸方向に沿って、ヒータ８１における発熱層８１１のパターンに応じた温度分布（温度むら）が生じる。具体的には、定着ベルト６１の回転軸方向に沿って、温度が高い領域と温度が低い領域とが交互に並んだ温度むらが生じる。

そして、このように定着ベルト６１の表面に温度むらが生じた場合には、記録材上に定着される画像に、温度むらに起因したグロスむら等が生じ、形成される画像の画質が低下する場合がある。

これに対し、本実施の形態では、上述したようにヒータユニット８０に熱拡散板８３を設けることで、定着ベルト６１の表面における温度むらの発生を抑制している。
図７は、本実施の形態のヒータユニット８０を用いて定着ベルト６１を加熱した場合の定着ベルト６１表面の温度分布を示した図である。なお、図７では、ニップ部Ｎ（図３参照）の上流側における定着ベルト６１の温度分布を示している。

本実施の形態では、図５に示したように、ヒータユニット８０において、ヒータ８１上に熱拡散板８３を設け、熱拡散板８３が定着ベルト６１の内周面に接触するようにしている。これにより、ヒータ８１にて発生した熱は、熱拡散板８３に伝導する。上述したように、熱拡散板８３は、伝熱性に優れる材料により構成されるため、ヒータ８１からの熱は、熱拡散板８３において面方向に拡散される。すなわち、本実施の形態では、ヒータ８１からの熱は、熱拡散板８３により拡散された後に定着ベルト６１に伝導される。

特に、本実施の形態のヒータユニット８０では、上述したように、定着ベルト６１、ヒータ８１および熱拡散板８３が、支持部材８２よりも剛性が小さくなるように構成している。これにより、定着ベルト６１の内周面とヒータユニット８０における熱拡散板８３との密着性が良好になり、ヒータ８１から熱拡散板８３に伝達された熱が、定着ベルト６１に対して良好に伝達されるようになっている。

この結果、図７に示すように、本実施の形態では、図９に示した従来例と比較して、定着ベルト６１の表面における温度むらの発生を抑制することができる。
そして、本実施の形態では、定着ベルト６１における温度むらの発生を抑制できることで、例えば記録材上に形成される画像にグロスむらが生じるのを抑制することが可能になり、画像の画質が低下するのを抑制することができる。

１…画像形成装置、６０…定着ユニット、６１…定着ベルト、６２…加圧ロール、８０…ヒータユニット、８１…ヒータ、８２…支持部材、８３…熱拡散板、８５…押圧部材、８１１…発熱層、８１２…絶縁層

Claims (4)

1. 記録材にトナー像を定着する定着部材と、
   前記定着部材とともに、未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、
   予め定められたパターン形状を有し通電により発熱する発熱部を備え、前記定着部材を加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材を前記定着部材の内周面に沿うように支持する支持部材と、
   前記加熱部材を挟んで前記支持部材に対向し、当該加熱部材からの熱を拡散させ前記定着部材に伝導させる熱拡散部材と
   を備える定着装置。
2. 前記定着部材、前記加熱部材および前記熱拡散部材は、前記支持部材と比較して剛性が小さい材料で構成されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記支持部材は、前記加熱部材および前記熱拡散部材と比較して、熱膨張係数が大きい材料で構成されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
4. トナー像を形成するトナー像形成部と、
   前記トナー像を記録材に転写する転写部と、
   記録材に前記トナー像を定着する定着部材と、
   前記定着部材とともに、未定着トナー像を保持した記録材が通過するための加圧部を形成する加圧部材と、
   予め定められたパターン形状を有し通電により発熱する発熱部を備え、前記定着部材を加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材を前記定着部材の内周面に沿うように支持する支持部材と、
   前記加熱部材を挟んで前記支持部材に対向し、当該加熱部材からの熱を拡散させ前記定着部材に伝導させる熱拡散部材と
   を備える画像形成装置。

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