特開 2024-159984 加熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024159984

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】加熱部材、加熱装置、定着装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20241031BHJP

   H05B 3/03 20060101ALI20241031BHJP

   H05B 3/10 20060101ALI20241031BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 515

H05B3/03

H05B3/10 A

H05B3/00 335

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024150792

(22)【出願日】2024-09-02

(62)【分割の表示】P 2023074328の分割

【原出願日】2019-04-09

(31)【優先権主張番号】P 2018139243

(32)【優先日】2018-07-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】古市 祐介

(72)【発明者】

【氏名】足立 知哉

(72)【発明者】

【氏名】染矢 幸通

(57)【要約】

【課題】面状ヒータの厚みのばらつきが大きくなると、これに伴ってコンタクト端子と電極部との接点位置が厚み方向に変化するため、これらの接触圧が変化して、電極部に必要以上の接触圧がかかったり、反対に接触力不足となったりする問題があった。
【解決手段】複数の層を含む板状部材に電極部６２と発熱部とが設けられている加熱部材２２において、複数の層のうち、第１の層４０は、電極部６２が設けられている面とは反対側に設けられており、第１の層４０は、電極部６２が設けられている部分に対応する少なくとも一部が除かれている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の層を含む板状部材に電極部と発熱部とが設けられている加熱部材において、
前記複数の層のうち、第１の層は、前記電極部が設けられている面とは反対側に設けられており、
前記第１の層は、
前記電極部が設けられている部分に対応する少なくとも一部が除かれている、
もしくは、
前記電極部が設けられている部分に対応する少なくとも一部が前記発熱部が設けられている部分に対応する部分に比して薄い
ことを特徴とする加熱部材。

【請求項2】

前記発熱部に対応する部分における前記電極部が設けられている面とこれとは反対側の面との間の積層方向の総厚よりも、前記電極部に対応する部分における前記電極部が設けられている面とこれとは反対側の面との間の積層方向の総厚を、薄くした請求項１又は２に記載の加熱部材。

【請求項3】

前記発熱部に対応する部分の前記総厚と前記電極部に対応する部分における前記総厚との差が、５０μｍ以上である請求項２に記載の加熱部材。

【請求項4】

前記電極部が設けられている面側は、記録媒体に画像を定着させる定着部材に対して加熱部材が接触する側である請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱部材。

【請求項5】

前記複数の層は、基材層と、前記基材層とは熱伝導率が異なる層と、を有し、
前記基材層とは熱伝導率が異なる層は、前記電極部に対応する部分を除いて、少なくとも前記発熱部に対応する部分に設けられている請求項１に記載の加熱部材。

【請求項6】

前記複数の層は、基材層と、前記基材層とは熱伝導率が異なる層と、前記基材層と前記基材層とは熱伝導率が異なる層との間に設けられると共に前記基材層よりも熱伝導率の高い高熱伝導層と、を有し、
前記高熱伝導層は、前記電極部の少なくとも一部に対応する部分を除いて設けられている請求項１に記載の加熱部材。

【請求項7】

前記複数の層は、基材層を有し、
前記基材層の厚みを、前記発熱部に対応する部分よりも前記電極部に対応する部分で薄くした請求項１に記載の加熱部材。

【請求項8】

前記基材層の前記電極部が設けられている面とは反対側の面を厚み方向に変化させて、前記発熱部に対応する部分よりも前記電極部に対応する部分で前記基材層の厚みを薄くした請求項７に記載の加熱部材。

【請求項9】

前記基材層の前記電極部が設けられている面とは反対側の面を厚み方向の複数の段差から成る階段状に形成して、前記発熱部に対応する部分よりも前記電極部に対応する部分で前記基材層の厚みを薄くした請求項８に記載の加熱部材。

【請求項10】

前記基材層の前記電極部が設けられている面とは反対側の面を厚み方向に対して傾斜させて、前記発熱部に対応する部分よりも前記電極部に対応する部分で前記基材層の厚みを薄くした請求項８に記載の加熱部材。

【請求項11】

接触部材に接触可能であって、
複数の層を含む板状部材に電極部と発熱部とが設けられている加熱部材において、
前記接触部材は、前記電極部が設けられている面とは反対側から前記加熱部材に接触する接触部を有し、
前記複数の層のうち、第１の層は、前記電極部が設けられている面とは反対側に設けられており、
前記接触部が接触する部分の少なくとも一部は、前記第１の層が除かれている、
もしくは、前記接触部が接触する部分の少なくとも一部は、前記接触部が接触しない部分の少なくとも一部に比して薄い
ことを特徴とする加熱部材。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載の加熱部材と、前記加熱部材の前記電極部が設けられている面とは反対側から前記加熱部材に接触する接触部を有する接触部材とを備える加熱装置であって、
前記接触部材は、前記加熱部材の前記第１の層の除かれている部分、又は前記第１の層の薄い部分を支持する凸部を有することを特徴とする加熱装置。

【請求項13】

前記凸部と前記第１の層との間に隙間を設けた請求項１２に記載の加熱装置。

【請求項14】

前記加熱部材は、複数の前記電極部を有し、
前記接触部材は、複数の前記電極部のそれぞれに対応する部分に配置された複数の前記凸部を有する請求項１２又は１３に記載の加熱装置。

【請求項15】

前記接触部材は、三角形の頂点を成すように配置された３つの前記凸部を有する請求項１２から１４のいずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項16】

前記接触部材は、前記加熱部材を保持する保持部材であって、
前記発熱部に電力を供給するために前記電極部に接触するコンタクト端子を有し、前記加熱部材と前記保持部材とを一緒に挟むようにして取り付けられるコネクタを備える請求項１２から１５のいずれか１項に記載の加熱装置。

【請求項17】

請求項１２から１６のいずれか１項に記載の加熱装置と、
前記加熱装置によって加熱されて記録媒体に画像を定着させる定着部材と、
前記定着部材に対して接触してニップ部を形成する対向部材と、を備えることを特徴とする定着装置。

【請求項18】

請求項１から１１のいずれか１項に記載の加熱部材、又は請求項１２から１６のいずれか１項に記載の加熱装置、あるいは請求項１７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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱部材、加熱部材を備える加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機、プリンタ等の画像形成装置において、用紙上のトナーを熱により定着させる定着装置や用紙上のインクを乾燥させる乾燥装置などに用いられる加熱部材として、面状の抵抗発熱体を有する面状ヒータが知られている。

【0003】

面状ヒータは、抵抗発熱体に電力が供給されることで発熱する。そのため、面状ヒータには、電源からの電力を供給するためのコネクタが電気的に接続される電極部が設けられている。

【0004】

例えば、特許文献１（特開２０１４－１０９７５４号公報）には、面状ヒータの電極部に接続されるコネクタとして、面状ヒータをその表側と裏側とから挟むことで、面状ヒータの電極部に対してコネクタが有するコンタクト端子を圧接させる構成が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、面状ヒータにおいては、電極部に対するコンタクト端子の接触圧にばらつきがあると、電極部に必要以上の接触圧がかかったり、反対に接触圧不足となったりする問題がある。

【0006】

斯かる課題に対する解決策の１つとして、上記特許文献１においては、コンタクト端子を、コネクタのハウジングに対して移動自在にした構成が提案されている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明は、複数の層を含む板状部材に電極部と発熱部とが設けられている加熱部材において、前記複数の層のうち、第１の層は、前記電極部が設けられている面とは反対側に設けられており、前記第１の層は、前記電極部が設けられている部分に対応する少なくとも一部が除かれている、もしくは、前記電極部が設けられている部分に対応する少なくとも一部が前記発熱部が設けられている部分に対応する部分に比して薄いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、電極部に対するコンタクト端子の接触圧の変動を抑制することができ、接触圧を適切な値（範囲内）に設定することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【図2】定着装置の概略構成図である。

【図3】ヒータの平面図である。

【図4】ヒータの分解斜視図である。

【図5】コネクタの斜視図である。

【図6】ヒータにコネクタが接続された状態を示す斜視図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係るヒータ及びヒータホルダの斜視図である。

【図8】ヒータを裏側から見た底面図である。

【図9】ヒータがヒータホルダに保持された状態で、これらを長手方向に切断した断面図である。

【図10】図９におけるＡ－Ａ断面図である。

【図11】ヒータがヒータホルダに保持され、さらにコネクタが取り付けられた状態を示す断面図である。

【図12】電極部に対応する箇所に断熱層が設けられた比較例を示す断面図である。

【図13】コンタクト端子と電極部との接点に対する凸部の配置を示す平面図である。

【図14】凸部と断熱層との間に所定の隙間が設けられていない例を示す断面図である。

【図15】凸部と断熱層との間に所定の隙間が設けられている例を示す断面図である。

【図16】凸部と断熱層との間に所定の隙間が設けられていない例を示す断面図である。

【図17】凸部と断熱層との間に所定の隙間が設けられている例を示す断面図である。

【図18】凸部が各電極部に対応する部分にそれぞれ設けられた例を示す断面図である。

【図19】凸部が三角形の頂点を成すように設けられた例を示す斜視図である。

【図20】孔部が各電極部に対応する部分にそれぞれ形成された例を示す断面図である。

【図21】図２０に示すヒータを保持するヒータホルダとして図１８に示すヒータホルダを用いた例を示す断面図である。

【図22】断熱層が発熱部及びその近傍部分にのみ対応して設けられている例を示す斜視図である。

【図23】本発明の第２実施形態に係るヒータの断面図である。

【図24】基材層の表側の面を厚み方向に変化させて薄くした例を示す断面図である。

【図25】基材層の段差部を複数の段差から成る階段状に形成した例を示す断面図である。

【図26】基材層の段差部を傾斜させた例を示す図である。

【図27】本発明の第３実施形態に係るヒータ及びヒータホルダの断面図である。

【図28】本発明の第４実施形態に係るヒータ及びコネクタの断面図である。

【図29】他のヒータの例を示す図である。

【図30】別のヒータの例を示す図である。

【図31】さらに別のヒータの例を示す図である。

【図32】他の定着装置の概略構成図である。

【図33】別の定着装置の概略構成図である。

【図34】さらに別の定着装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

【0011】

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【0012】

図１に示す画像形成装置１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能な４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを備える。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。具体的には、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電する帯電装置３と、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング装置５とを備える。

【0013】

また、画像形成装置１００は、各感光体２の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置６と、記録媒体としての用紙Ｐを供給する給紙装置７と、各感光体２に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写する転写装置８と、用紙Ｐに転写されたトナー画像を定着する定着装置９と、用紙Ｐを装置外に排出する排紙装置１０とを備える。

【0014】

転写装置８は、複数のローラによって張架された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１と、各感光体２上のトナー画像を中間転写ベルト１１へ転写する一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１２と、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する二次転写部材としての二次転写ローラ１３とを有する。複数の一次転写ローラ１２は、それぞれ、中間転写ベルト１１を介して感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架するローラの１つに接触している。これにより、二次転写ローラ１３と中間転写ベルト１１との間には二次転写ニップが形成されている。

【0015】

また、画像形成装置１００内には、給紙装置７から送り出された用紙Ｐが搬送される用紙搬送路１４が形成されている。この用紙搬送路１４における給紙装置７から二次転写ニップ（二次転写ローラ１３）に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ１５が設けられている。

【0016】

次に、図１を参照して上記画像形成装置の印刷動作について説明する。

【0017】

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電装置３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面を露光することで、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。

【0018】

各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、図１の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト１１に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送され、二次転写ニップにおいて搬送されてきた用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、給紙装置７から供給されたものである。給紙装置７から供給された用紙Ｐは、タイミングローラ１５によって一旦停止された後、中間転写ベルト１１上のトナー画像が二次転写ニップに至るタイミングに合わせて二次転写ニップへ搬送される。かくして、用紙Ｐ上にフルカラーのトナー画像が担持される。また、トナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーは各クリーニング装置５によって除去される。

【0019】

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙装置１０によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。

【0020】

続いて、定着装置９の構成について説明する。

【0021】

図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着部材としての無端状の定着ベルト２０と、定着ベルト２０の外周面に接触してニップ部Ｎを形成する対向部材としての加圧ローラ２１と、定着ベルト２０を加熱する加熱装置１９とを備えている。また、加熱装置１９は、加熱部材としての面状のヒータ２２と、ヒータ２２を保持する保持部材としてのヒータホルダ２３と、ヒータホルダ２３を支持する支持部材としてのステー２４等で構成されている。

【0022】

定着ベルト２０は、例えば外径が２５ｍｍで厚みが４０～１２０μｍのポリイミド（ＰＩ）製の筒状基体を有している。定着ベルト２０の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５～５０μｍの離型層が形成される。基体と離型層の間に厚さ５０～５００μｍのゴム等からなる弾性層を設けてもよい。また、定着ベルト２０の基体はポリイミドに限らず、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂やニッケル（Ｎｉ）、ＳＵＳなどの金属基体であってもよい。定着ベルト２０の内周面に摺動層としてポリイミドやＰＴＦＥなどをコートしてもよい。

【0023】

加圧ローラ２１は、例えば外径が２５ｍｍであり、中実の鉄製芯金２１ａと、この芯金２１ａの表面に形成された弾性層２１ｂと、弾性層２１ｂの外側に形成された離型層２１ｃとで構成されている。弾性層２１ｂはシリコーンゴムで形成されており、厚みは例えば３．５ｍｍである。弾性層２１ｂの表面は離型性を高めるために、厚みが例えば４０μｍ程度のフッ素樹脂層による離型層２１ｃを形成するのが望ましい。

【0024】

ヒータ２２は、定着ベルト２０の幅方向に渡って長手状に設けられている。また、ヒータ２２は、ヒータホルダ２３側から定着ベルト２０側（ニップ部Ｎ側）に向かって、断熱層４０、基材層３０、第１絶縁層５１、発熱部６１を有する導体層６０、第２絶縁層５２が、順次積層されて構成されている。

【0025】

ヒータホルダ２３及びステー２４は、定着ベルト２０の内周側に配置されている。ステー２４は、金属製のチャンネル材で構成され、その両端部分が定着装置９の両側板に支持されている。ステー２４によってヒータホルダ２３及びこれに保持されるヒータ２２が支持されていることで、加圧ローラ２１が定着ベルト２０に加圧された状態で、ヒータ２２が加圧ローラ２１の押圧力を確実に受けとめてニップ部Ｎを安定的に形成する。

【0026】

ヒータホルダ２３は、ヒータ２２の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で形成されることが望ましい。例えば、ヒータホルダ２３をＬＣＰなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で形成した場合は、ヒータ２２からヒータホルダ２３への伝熱が抑制され効率的に定着ベルト２０を加熱することが可能である。

【0027】

加圧ローラ２１は、バネ等の付勢手段によって定着ベルト２０側へ付勢されている。これにより、加圧ローラ２１は定着ベルト２０を介してヒータ２２に圧接され、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間にニップ部Ｎが形成される。また、加圧ローラ２１は駆動手段によって回転駆動されるように構成されており、加圧ローラ２１が図２の矢印方向に回転すると、これに伴って定着ベルト２０が従動回転する。

【0028】

印刷動作が開始されると、加圧ローラ２１が回転駆動され、定着ベルト２０が従動回転を開始する。また、ヒータ２２に電力が供給されることで、定着ベルト２０が加熱される。そして、定着ベルト２０の温度が所定の目標温度（定着温度）に到達した状態で、図２に示すように、未定着トナー画像が担持された用紙Ｐが、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間（ニップ部Ｎ）に搬送されることで、未定着トナー画像が加熱及び加圧されて用紙Ｐに定着される。

【0029】

図３は、ヒータ２２を表側から見た平面図、図４は、ヒータ２２の分解斜視図である。
なお、以下の本実施形態に係る説明において、ヒータ２２に対する、定着ベルト２０側（ニップ部Ｎ側）を「表側」と称し、ヒータホルダ２３側を「裏側」と称して説明する。

【0030】

図４に示すように、本実施形態に係るヒータ２２は、複数の層を含む平板状の板状部材に電極部と電極部に接続された発熱部とが設けられている加熱部材である。ヒータ２２が有する複数の層とは、一体に形成されたものをいう。層を一体に形成する方法としては、例えば、基材層３０に塗布（コーティング）することによって形成する方法がある。本実施形態において、ヒータ２２が有する複数の層としては、以下のようなものが挙げられる。具体的に、ヒータ２２は、板状の基材層３０と、基材層３０の表側に設けられた第１絶縁層５１と、第１絶縁層５１の表側に設けられた導体層６０と、導体層６０の表側を被覆する第２絶縁層５２と、基材層３０の裏側に設けられた断熱層４０との、複数の構成層が積層されて構成されている。導体層６０は、面状の抵抗発熱体で構成された一対の発熱部６１と、各発熱部６１の長手方向一端部側に設けられた一対の電極部６２と、電極部６２と発熱部６１との間及び発熱部６１同士を接続する複数の給電線６３とで構成されている。また、図３に示すように、導体層６０のうち、各電極部６２は、後述のコネクタとの接続を確保するため、少なくとも一部が第２絶縁層５２に被覆されておらず露出した状態となっている。

【0031】

各発熱部６１は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷等により基材層３０に塗工し、その後、当該基材層３０を焼成することによって形成することができる。発熱部６１の材料として、これら以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）の抵抗材料を用いてもよい。本実施形態では、各発熱部６１が互いに平行に基材層３０の長手方向に延びるように設けられている。各発熱部６１の一端部（図３における右端部）同士は、給電線６３を介して互いに電気的に接続され、各発熱部６１の他端部（図３における左端部）は、それぞれ別の給電線６３を介して電極部６２に対して電気的に接続されている。給電線６３は、発熱部６１よりも小さい抵抗値の導体で構成されている。給電線６３や電極部６２の材料としては、銀（Ａｇ）もしくは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）等を用いることができ、このような材料をスクリーン印刷するなどによって給電線６３や電極部６２が形成されている。

【0032】

本実施形態では、発熱部６１が基材層３０の表側に設けられているが、反対に、発熱部６１を基材層３０の裏側に設けてもよい。その場合、発熱部６１の熱が基材層３０を介して定着ベルト２０に伝達されることになるため、基材層３０は窒化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で構成されることが望ましい。また、基材層３０を熱伝導率の良い材料で構成することで、発熱部６１を基材層３０の裏側に配置しても、定着ベルト２０を十分に加熱することが可能である。また、基材層３０が窒化アルミニウムである場合も、基材層３０にそれ以外の各層の材料を塗布することで、各層を一体に形成することができる。

【0033】

基材層３０は、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄、アルミニウム等の金属材料で構成されている。また、基材層３０の材料として、金属材料のほか、セラミック、ガラス等を用いることも可能である。各絶縁層５１，５２及び断熱層４０は、絶縁性、熱伝導性、耐熱性を有する材料で構成されている。特に、絶縁性及び耐熱性の高い材料が好ましい。具体的には、これらの材料として、ガラス、セラミックあるいはポリイミド（ＰＩ）等の耐熱性樹脂が挙げられる。各絶縁層５１，５２の厚さを厚くすれば絶縁性が高められるが、発熱部６１から定着ベルト２０に伝熱しにくくなったり、コストが高くなったりするので、各絶縁層５１，５２の厚さは１０μｍ～３００μｍが好ましく、３０μｍ～１５０μｍがより好ましい。本実施形態では、熱伝導率を高めるために、各絶縁層５１，５２をセラミックのフィラーを添加した厚さ１００μｍのガラスで構成した。断熱層４０は、耐熱性と断熱性とが求められるので、ガラス、セラミック、ポリイミド等の耐熱性樹脂で構成される。断熱層４０の厚さを厚くすれば断熱性が高められるが、コストが高くなるので、断熱層４０の厚さは１０μｍ～３００μｍが好ましく、３０μｍ～１５０μｍがより好ましい。本実施形態では、熱伝導率を高めるために、断熱層４０を厚さ１００μｍのガラスで構成した。

【0034】

図５は、ヒータ２２に接続されるコネクタ７０の斜視図である。

【0035】

本実施形態に係る加熱装置１９は、上記ヒータ２２の発熱部６１に電力を供給するためのコネクタ７０を備えている。図５に示すように、コネクタ７０は、樹脂製のハウジング７１と、ハウジング７１に固定された板バネのコンタクト端子７２とで構成されている。コンタクト端子７２はヒータ２２の各電極部６２に接触する一対の接点部７２ａを有する。また、コネクタ７０には、給電用のハーネス８０が接続されている。

【0036】

図６に示すように、コネクタ７０は、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを表側と裏側とから一緒に挟むようにして取り付けられる。これにより、コンタクト端子７２の各接点部７２ａがヒータ２２の電極部６２に対して弾性的に接触（圧接）することで、コネクタ７０を介して発熱部６１と画像形成装置に設けられた電源とが電気的に接続され、電源から発熱部６１へ電力が供給可能な状態となる。

【0037】

ところで、本実施形態のように、コンタクト端子７２が電極部６２に対して圧接されることにより接続される構成においては、ヒータ２２の各構成層の積み上げ公差によってヒータ２２全体の厚み（積層方向寸法）にばらつきが生じると、コンタクト端子７２と電極部６２との接点位置がヒータ２２の厚み方向に変化する。その結果、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧も変動する。従って、ヒータ２２の厚みのばらつきが大きくなると、これに伴ってコンタクト端子７２の接触圧の変動も大きくなるため、接触圧を適切な値（範囲内）に管理することが難しくなる。仮に、コンタクト端子７２の接触圧が適切な範囲を下回った場合は、接触圧不足により導通を確保することができなくなり、ヒータ２２への給電が良好に行えなくなる。反対に、コンタクト端子７２の接触圧が適切な範囲を超えると、駆動時の振動によってヒータ２２が微小に移動した際にコンタクト端子７２とヒータ２２の電極部６２との間で摩耗が生じ、ひいてはヒータ２２への給電が良好に行えなくなってしまう。また、ヒータが微小に移動する要因としては、加圧ローラと噛み合っているギアが外れた場合の速度変動により定着ベルトが振動した際のヒータの振動や、熱によるヒータの長手方向への伸縮などがある。また、ヒータやヒータホルダが微小に移動する要因としては、定着ベルトがヒータ及びヒータホルダに対して摺動することによる摺動抵抗などがある。

【0038】

そこで、本実施形態に係る構成においては、ヒータ２２の厚みのばらつきに起因するコンタクト端子７２の接触圧不良（接触圧不足又は接触圧過剰）を防止するため、次のような対策を講じている。以下、本実施形態の特徴的な構成について説明する。

【0039】

図７は、本実施形態に係るヒータ２２及びヒータホルダ２３の斜視図、図８は、本実施形態に係るヒータ２２を裏側から見た底面図である。

【0040】

図７及び図８に示すように、本実施形態においては、ヒータ２２の裏側（導体層６０が設けられている側とは反対側）に設けられた断熱層４０に矩形の孔部４０ａが形成されており、この孔部４０ａは、基材層３０の表側に設けられた各電極部６２に対応する位置に配置されている。すなわち、断熱層４０は、電極部６２に対応する基材層３０の裏側部分を除いて設けられており、その部分では基材層３０の裏側の面が露出している。

【0041】

一方、ヒータ２２が収容されるヒータホルダ２３の凹部２３０内には、凸部２３ｆが設けられている。凹部２３０は、ヒータ２２とほぼ同等のサイズの矩形（長方形）状に形成された底面部２３ａと、底面部２３ａの各辺（４辺）に設けられた４つの側面部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅとで構成されている。そして、この凹部２３０において、上記断熱層４０に形成された孔部４０ａに対応する位置に、凸部２３ｆが底面部２３ａから突出するように設けられている。

【0042】

図９は、ヒータ２２がヒータホルダ２３に保持された状態で、これらを長手方向に切断した断面図、図１０は、図９におけるＡ－Ａ断面図である。

【0043】

図９及び図１０に示すように、ヒータ２２がヒータホルダ２３の凹部２３０内に収容されて保持された状態では、ヒータホルダ２３の凸部２３ｆが、断熱層４０の孔部４０ａ内に挿入され、凸部２３ｆの先端が基材層３０の裏側の面に接触した状態となる。このように、凸部２３ｆの先端が基材層３０の裏側の面に接触していることで、基材層３０が凸部２３ｆによって支持される。ここで、ヒータホルダ２３の凸部２３ｆは、基材層３０に対して接触する接触部であるが、ヒータホルダ２３の底面部２３ａと断熱層４０との間には僅かに隙間を有しており、底面部２３ａはヒータ２２の裏面に対して接触しない部分である。すなわち、本実施形態では、ヒータホルダ２３の接触部（凸部２３ｆ）がヒータ２２の裏面に接触する部分の少なくとも一部で、断熱層４０が除かれ孔部４０ａが設けられている。

【0044】

図１１は、ヒータ２２がヒータホルダ２３に保持され、さらにコネクタ７０が取り付けられた状態を示す断面図である。

【0045】

図１１に示すように、コネクタ７０が取り付けられた状態では、ヒータ２２とヒータホルダ２３とがコンタクト端子７２によって表側と裏側とから一緒に挟まれて保持される。また、この状態で、コンタクト端子７２の一対の接点部７２ａが、ヒータ２２の電極部６２に対して圧接される。

【0046】

ここで、特にコンタクト端子７２が電極部６２に対して圧接されている接点において、ヒータ２２の厚みにばらつきがあると、上述のように、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧が変動する。また、このようなヒータ２２の厚みのばらつきは、ヒータ２２を構成する構成層の数が多くなるほど大きくなる傾向にある。従って、反対に、ヒータ２２の構成層の数が少なくなれば、ヒータ２２の厚みのばらつきを低減することが可能である。

【0047】

斯かる点に着目し、本実施形態においては、図８～図１１に示すように、電極部６２に対応する基材層３０の裏側において断熱層４０を設けないようにすることで、電極部６２とコンタクト端子７２との接点における構成層の数を減らしている。これにより、図１２に示すような電極部６２に対応する箇所に断熱層４０が設けられているものに比べて、電極部６２に対応する箇所でのヒータ２２の構成層の数が少ない分、各構成層の積み上げ公差が小さくなるので、電極部６２とコンタクト端子７２との接点におけるヒータ２２の厚みのばらつきを低減することができる。その結果、コンタクト端子７２の接触圧の変動が抑制され、当該接触圧の管理を行いやすくなるので、接触圧不足や接触圧過剰を防止し、接触圧を適切な値（範囲内）に設定することができるようになる。

【0048】

このように、本実施形態では、断熱層４０が、電極部６２に対応する部分において省略されているため、図９に示すように、電極部６２に対応する部分における導体層６０の表側の面からヒータ２２の裏側の面（図９に示す例では基材層３０の裏側の面）までの積層方向の総厚Ｔ２は、発熱部６１に対応する部分における導体層６０の表側の面からヒータ２２の裏側の面（図９に示す例では断熱層４０の裏側の面）までの積層方向の総厚Ｔ１よりも、断熱層４０の分だけ薄くなっている。言い換えれば、導体層６０からこれよりも基材層３０側に積層される各構成層を含む部分の積層方向の総厚が、発熱部６１に対応する部分（Ｔ１）よりも、電極部６２に対応する部分（Ｔ２）で薄くなっている。ここで、一般的に厚みのばらつきは、１つの部材の厚みが増すほど大きくなる傾向にある。この観点からすれば、断熱層４０が厚いものであるほど、これを部分的に省略することによるヒータ厚みのばらつき低減の効果は大きくなると言える。従って、断熱層４０の厚みは、例えば５０μｍ以上であることが望ましい。また、同様の観点から、断熱層４０の厚みは、１００μｍ以上であることがより好ましく、さらに好ましくは１２０μｍ以上である。また、定着装置に用いられる面状のヒータにおいて、断熱層４０の厚みの上限値が一般的に１７５μｍ以下であることからすると、最も好ましい断熱層４０の厚みの範囲は、１２０μｍ以上１７５μｍ以下である。また、本実施形態において、断熱層４０の厚みは、発熱部６１に対応する部分における上記総厚Ｔ１と電極部６２に対応する部分における上記総厚Ｔ２との差に相当するので、言い換えれば、これらの層厚の差は、５０μｍ以上、１００μｍ以上、１２０μｍ以上となるにつれて好ましく、最も好ましい範囲は１２０μｍ以上１７５μｍ以下である。

【0049】

また、本実施形態では、電極部６２に対応する部分において断熱層４０を設けないようにしたことから、当該部分において基材層３０を裏側から支持できるように、ヒータホルダ２３に凸部２３ｆを設けている。このように、ヒータホルダ２３に設けられた凸部２３ｆによって基材層３０を裏側から支持することで、ヒータ２２の撓みが抑制されるので、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧を安定させることができる。また、ヒータ２２の撓みが抑制されることで、撓みによるヒータ２２の破損も防止できる。

【0050】

また、このような凸部２３ｆの機能から、凸部２３ｆは、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧を効果的に受けることができる位置に配置されることが好ましい。具体的には、図１３に示すように、凸部２３ｆは、平面視して少なくともコンタクト端子７２と電極部６２との接点Ｃに対応した位置に配置されることが好ましい。このような位置に凸部２３ｆが配置されることで、凸部２３ｆによってコンタクト端子７２の接触圧を効果的に受けることができ、接触圧の安定化及びヒータ２２の破損防止の確実性が向上する。

【0051】

また、凸部２３ｆの高さ（突出量）は、ヒータ２２を撓ませずに確実に支持できるように、断熱層４０の厚みと同じになるように設定されていることが望ましい。しかしながら、ヒータホルダ２３や断熱層４０の厚みの誤差を完全に回避することは現実的に困難である。仮に、凸部２３ｆの高さが断熱層４０の厚みよりも大きくなった場合は、図１４に示す例のように、ヒータ２２の裏側の面（断熱層４０）がヒータホルダ２３から浮いてしまうことが考えられる。この場合、ヒータ２２に対して加圧ローラの加圧力Ｆが加わることによってヒータ２２に撓みが生じるため、ガラス等の脆性材料で構成されている断熱層４０が撓みにより破損する虞がある。なお、基材層３０についても同様に撓みが生じることになるが、本実施形態に係る基材層３０は多少の撓みが生じても破損しにくい延性材料で構成されているため、特に問題はない。

【0052】

上記のような断熱層４０の撓みを抑制するには、図１５に示すように、加圧ローラによる加圧側で（図１５における凸部２３ｆの右側で）、凸部２３ｆと断熱層４０との間に厚み方向と交差する方向の隙間Ｄを設けるのがよい。このように、凸部２３ｆと断熱層４０との間に隙間Ｄを設けることで、断熱層４０が撓みの生じない領域に配置されるようになるため、断熱層４０を撓ませることなく（浮かせることなく）ヒータホルダ２３に対して接触させることができる。これにより、撓みに起因する断熱層４０の破損を防止できるようになる。一方、上記図１４に示す例では、このような隙間Ｄが十分に設けられていないので、加圧ローラによる加圧側で（図１４における凸部２３ｆの右側で）、断熱層４０が凹部２３０の底面部２３ａから浮いてしまい、断熱層４０の撓みが大きくなる。

【0053】

また、上述の例（図１４に示す例）とは反対に、図１６に示すように、断熱層４０が狙いの厚み（凸部２３ｆの高さと同じ厚み）よりも厚くなることも考えられる。この場合、ヒータ２２がヒータホルダ２３の凹部２３０内に収容された状態では、図１６に示すように、ヒータ２２の裏側の面（基材層３０）がヒータホルダ２３の凸部２３ｆから浮いてしまう。しかしながら、図１７に示すように、凸部２３ｆと断熱層４０との間に厚み方向と交差する方向の隙間Ｄが設けられている場合は、ヒータ２２に対してコネクタ７０が接続された状態となることで、電極部６２に対するコンタクト端子７２の圧接力Ｇによりヒータ２２が図の下方へ撓むため、凸部２３ｆに対してヒータ２２の裏側の面が接触するようになる。このように、断熱層４０が狙いの厚みよりも大きくなった場合でも、上記のような隙間Ｄが設けられていることで、コンタクト端子７２の圧接力Ｇによりヒータ２２の撓みを許容し、ヒータ２２の裏側の面を凸部２３ｆに対して接触させることができる。これにより、凸部２３ｆによってヒータ２２を裏側から支持することができ、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧を安定させることが可能となる。

【0054】

また、図１５及び図１７に示す例のように、凸部２３ｆと断熱層４０との間に厚み方向と交差する方向の隙間Ｄが設けられていることで、凸部２３ｆ又は断熱層４０に寸法公差（厚み方向と交差する方向の寸法公差）が生じたとしても、凸部２３ｆと断熱層４０（孔部４０ａの縁）との干渉を回避することができる。また、本実施形態のように、凸部２３ｆが断熱層４０の孔部４０ａ内に挿入される構成においては、これらの干渉を回避するために、孔部４０ａの全周に渡って凸部２３ｆと断熱層４０との間に隙間Ｄが設けられていることが望ましい。

【0055】

凸部２３ｆの個数は、１つに限らず、複数個であってもよい。例えば、図１８に示す例のように、凸部２３ｆを２つ設け、これらの凸部２３ｆを各電極部６２に対応する部分にそれぞれ配置してもよい。このように、２つの凸部２３ｆが各電極部６２に対応して個別に設けられることで、各凸部２３ｆによって各電極部６２に対応する部分を確実に支持することができる。また、各凸部２３ｆは、各電極部６２における少なくとも接点Ｃに対応して配置されることが望ましい。また、上記図９に示すような１つの凸部２３ｆによって各電極部６２に対応する部分を支持する構成に比べて、寸法精度を確保する必要のある凸部２３ｆの先端面積を小さくすることができるので、製造コストの削減を図ることができる。

【0056】

さらに、図１９に示す別の例のように、三角形の頂点を成すように配置された３つの凸部２３ｆを設け、これらの凸部２３ｆによって基材層３０の裏側の面を支持するようにしてもよい。この場合、各凸部２３ｆの先端面積をさらに小さくすることができるので（例えば基材層３０に対して点接触する球面形状にできるので）、製造コストをより一層低減できる。

【0057】

また、図２０に示すヒータ２２のように、断熱層４０の孔部４０ａを、各電極部６２に対応する部分に個別に形成してもよい。このように、孔部４０ａを各電極部６２に対応する部分に個別に形成することで、断熱層４０を省略する領域を必要最小限にすることができ、断熱層４０が省略されることによる剛性の低下を抑制できるようになる。この場合、ヒータホルダ２３としては、上記図１８に示すヒータホルダ２３を適用するのがよい。その図を、図２１に示す。図２１に示すように、ヒータホルダ２３に設けられた複数の凸部２３ｆが、断熱層４０に形成された複数の孔部４０ａ内に挿入されることで、各凸部２３ｆによって基材層３０の裏側の面が支持される。

【0058】

また、図２２に示す例のように、断熱層４０を、発熱部６１及びその近傍部分にのみ対応して設けてもよい。この場合、断熱層４０のサイズを小さくすることができ、製造コストの削減を図れる。

【0059】

続いて、本発明の他の実施形態について説明する。

【0060】

上述の実施形態（第１実施形態）では、ヒータ２２の構成層の１つである断熱層４０を電極部６２に対応する部分において省略する（設けない）ようにしているが、本発明の第２実施形態では、一部の構成層の厚みを部分的に薄くしている。

【0061】

具体的には、図２３に示すように、ヒータ２２の構成層の１つである基材層３０の厚みを、発熱部６１に対応する部分よりも電極部６２に対応する部分で薄くしている。このように、電極部６２に対応する部分において基材層３０の厚みを薄くすることで、当該部分における基材層３０の厚みのばらつきが小さくなる。従って、電極部６２に対応する部分における各構成層の積み上げ公差も小さくなり、ヒータ２２の厚みのばらつきも小さくなる。これにより、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧の変動を抑制できるようになり、接触圧の管理がしやすくなるので、接触圧不足や接触圧過剰を防止し、接触圧を適切な値（範囲内）に設定することができるようになる。なお、本実施形態においても、ヒータホルダ２３の凸部２３ｆは、基材層３０に対して接触する接触部であるが、ヒータホルダ２３の底面部２３ａと基材層３０との間には僅かに隙間を有しており、底面部２３ａはヒータ２２の裏面に対して接触しない部分である。従って、本実施形態に係る基材層３０は、ヒータホルダ２３の接触部（凸部２３ｆ）がヒータ２２の裏面に接触する部分において、その接触部（凸部２３ｆ）が接触しない部分に比して薄くなっている。

【0062】

また、図２３に示すように、本実施形態では、基材層３０の薄く形成された部分を裏側から支持する凸部２３ｆが、ヒータホルダ２３の凹部２３０に設けられている。

【0063】

ここで、本実施形態において用いられる通電用のコネクタは、上述の実施形態（第１実施形態）と同様の構成である（図５参照）。すなわち、コネクタは、ヒータ２２とヒータホルダ２３とを表側と裏側とから一緒に挟んで保持するコンタクト端子７２を有しており、ヒータ２２とヒータホルダ２３とがコンタクト端子７２によって保持された状態で、コンタクト端子７２の一対の接点部７２ａがヒータ２２の電極部６２に対して圧接される。このように、コンタクト端子７２がヒータ２２だけでなくヒータホルダ２３も挟んで保持する構成の場合、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧は、ヒータ２２の厚みのばらつきだけでなく、ヒータホルダ２３の厚みのばらつきの影響も受ける。この点に関して、本実施形態では、上記のように基材層３０の厚みを電極部６２に対応する部分で薄くしている一方、反対に、ヒータホルダ２３の厚みは凸部２３ｆが設けられていることで増加している。しかしながら、本実施形態では、ヒータホルダ２３が金型により成形される樹脂成形品であるため、厚みの誤差が生じにくい。従って、凸部２３ｆを設けることで厚みが増すことによるヒータホルダ２３の厚みのばらつきは、コンタクト端子７２の接触圧に関してほとんど影響を与えることがなく、問題ない程度となっている。

【0064】

また、基材層３０が薄く形成される範囲は、少なくともコンタクト端子７２と電極部６２との接点Ｃ（図１３参照）に対応した位置を含む範囲であることが好ましい。従って、接点Ｃに対応する部分及びその近傍のみで基材層３０を凹ませて薄くしてもよい。また、基材層３０の薄く形成される部分と同様に、その部分を支持するヒータホルダ２３の凸部２３ｆも、少なくともコンタクト端子７２と電極部６２との接点Ｃに対応した位置に配置されるのが望ましい。また、基材層３０の薄く形成される部分やその部分を支持するヒータホルダ２３の凸部２３ｆの数は、電極部６２の数に対応して複数であってもよい。また、上記図１９に示す例のように、凸部２３ｆは、三角形の頂点を成すように配置されてもよい。

【0065】

また、図２３に示すように、本実施形態では、凸部２３ｆと基材層３０との間に、厚み方向と交差する方向の隙間Ｅを設けている。このような隙間Ｅを設けることで、凸部２３ｆ又は基材層３０に寸法公差（厚み方向と交差する方向の寸法公差）が生じたとしても、凸部２３ｆと基材層３０とが干渉するのを回避することができる。

【0066】

図２３に示す例では、基材層３０の裏側の面（図２３における下面、あるいは電極部６２が設けられている面とは反対側の面）を厚み方向に変化させて、部分的に薄く形成しているが、反対に、図２４に示す例のように、基材層３０の表側の面（図２４における上面）を厚み方向に変化させて部分的に薄く形成することも可能である。ただし、図２４に示す例では、表側の導体層６０に段差が生じ、形状が複雑化するため、特に導体層６０をスクリーン印刷によって形成する方法では、導体層６０の形成が行いにくくなる。従って、導体層６０の形成のしやすさの観点から言えば、図２３に示すように、基材層３０の裏側の面を厚み方向に変化させる方が好ましい。

【0067】

図２５及び図２６は、それぞれ第２実施形態の変形例を示す断面図である。
図２５及び図２６に示す各例では、上記図２３に示す例と比較して、基材層３０の厚みが変化する段差部の形状が異なっている。

【0068】

具体的に、図２５に示す例では、基材層３０の段差部を、厚み方向の複数の段差から成る階段状に形成し（階段状部６６とし）、発熱部６１に対応する部分から電極部６２に対応する部分へ段階的に薄くなるようにしている。このように、基材層３０を複数の段差から成る階段状に形成することで、上記図２３に示すような段差が一段である場合に比べて、一段分の段差（高さ）を低くすることができる。従って、斯かる構成を採用することで、金属粉等の材料ペーストをマスキング処理しながら階段状に重ねて塗布する方法で段差部（階段状部６６）を形成することができるようになり、切削加工により大きな段差部を形成する場合（図２３に示す例のような場合）に比べて低コストで製造することができるようになる。

【0069】

また、図２６に示す例では、基材層３０の裏側の面を厚み方向に対して傾斜させ（傾斜部６７とし）、発熱部６１に対応する部分から電極部６２に対応する部分へ徐々に薄くなるようにしている。この例では、傾斜部６７を平面としているが、曲面であってもよい。このように、基材層３０を傾斜させて段差部を形成することで、上記図２３に示すような段差を直角に形成した例に比べて、段差部における熱応力などの応力集中を回避することができ、基材層３０の耐久性を向上させることが可能である。

【0070】

以上のように、本発明の第２実施形態においては、構成層の１つである基材層３０の厚みを電極部６２に対応する部分において薄くすることで、ヒータ２２の厚みのばらつきを低減し、ひいてはコンタクト端子の接触圧変動の抑制を図っている。ここで、図２３～図２６に示す例では、上述の実施形態（第１実施形態）で言うところの、断熱層４０と、第１絶縁層５１とが省略されているが、これらを設けた構成としてもよく、ヒータ２２の構成層の数や構成層の種類（材質）は問わない。従って、電極部６２に対応する部分において薄く形成される構成層は、ヒータ２２の構成層のうち、基材層３０以外の任意に選択された１つであってもよい。また、基材層３０を含む構成層のうちから、任意に選択された複数の構成層の厚みを薄くしてもよい。要するに、構成層の少なくとも１つの厚みを部分的に薄くすることで、電極部６２に対応する部分における導体層６０の表側の面からヒータ２２の裏側の面（図２３に示す例では基材層３０の裏側の面）までの積層方向の総厚Ｔ４が、発熱部６１に対応する部分における導体層６０の表側の面からヒータ２２の裏側の面（図２３に示す例では基材層３０の裏側の面）までの積層方向の総厚Ｔ３よりも、薄くなればよい。言い換えれば、導体層６０からこれよりも基材層３０側に積層される各構成層を含む部分の積層方向の総厚が、発熱部６１に対応する部分（Ｔ３）よりも、電極部６２に対応する部分（Ｔ４）で薄くなっていればよい。

【0071】

図２７は、本発明の第３実施形態に係るヒータ２２及びヒータホルダ２３の断面図である。

【0072】

図２７に示すように、第３実施形態では、基材層３０と断熱層４０との間に、高熱伝導層５０を設けている。この高熱伝導層５０は、基材層３０や断熱層４０よりも熱伝導率の高い材料で構成されており、ヒータ２２の長手方向のほぼ全域に渡って設けられている。

【0073】

一般的に、定着装置においては、ヒータ２２の発熱領域よりも小さい幅の用紙が連続して通紙されると、発熱領域の端部側の温度（通紙領域よりも外側の温度）が過度に高くなる問題がある。そこで、このような端部側の過度な温度上昇を抑制するため、本実施形態では、上記のような高熱伝導層５０を設け、温度が高くなった端部側の熱をヒータ２２の長手方向（紙幅方向）に渡って均すようにしている。このように、高熱伝導層５０によってヒータ２２の熱を長手方向に渡って均一にすることで、小サイズ用紙を連続通紙する際の端部温度上昇を抑制できるようになる。その結果、端部温度上昇を回避するために、通紙待ち時間を設定したり、通紙速度を遅くしたりする必要がなくなり、小サイズ用紙の印刷生産性を高めることができる。

【0074】

そして、本実施形態では、このような高熱伝導層５０を設けた構成において、さらにヒータ２２に対するコネクタ７０の接触圧不良（接触圧不足又は接触圧過剰）を防止するため、図２７に示すように、高熱伝導層５０が電極部６２に対応する部分で省略されている（電極部６２に対応する部分を除いて設けられている。）。また、断熱層４０も同様に、電極部６２に対応する部分を除いて設けられている。

【0075】

このように、本実施形態では、電極部６２に対応する部分において断熱層４０と高熱伝導層５０とを部分的に省略することで、ヒータ２２における各構成層の積み上げ公差を小さくし、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧の変動を抑制するようにしている。また、斯かる作用効果を奏するため、高熱伝導層５０及び断熱層４０は、電極部６２に対応する部分のうち、少なくともコンタクト端子７２との接点Ｃ（図１３参照）に対応した位置を除いて配置されている。なお、本実施形態において用いられる通電用のコネクタは、上述の実施形態（第１実施形態）と同様の構成である（図５参照）。

【0076】

図２７に示すように、本実施形態では、高熱伝導層５０と断熱層４０の電極部６２に対応する部分に各孔部５０ａ，４０ａが設けられており、各孔部５０ａ，４０ａを通してヒータホルダ２３に設けられた凸部２３ｆが基材層３０の裏側の面を支持している。また、本実施形態に係るヒータホルダ２３の構成は、上記図１８に示すような２つの凸部２３ｆを有する構成であってもよいし、上記図１９に示すような３つの凸部２３ｆを有する構成であってもよい。

【0077】

また、上記図２０に示す断熱層４０と同様に、高熱伝導層５０の孔部５０ａは、各電極部６２に対応する部分にそれぞれ個別に設けられていてもよい。この場合、高熱伝導層５０を省略する領域を最小限にして、広い範囲に渡って高熱伝導層５０を設けることができる。また、反対に、高熱伝導層５０を設ける領域を必要最小限にしてもよい。高熱伝導層５０は、少なくとも端部温度上昇の生じ得る範囲に設けられていればよいので、例えば、上記図２２に示す断熱層４０と同様に、発熱部６１及びその近傍部分にのみ対応して高熱伝導層５０を設けてもよい。この場合、高熱伝導層５０を設ける領域が少なくなって低コスト化を図れると共に、熱が高熱伝導層５０を介して電極部６２に伝達されるのを抑制することができるので、電極部６２の材料として耐熱性の低い安価な材料を使用することができるようになる。

【0078】

図２８は、本発明の第４実施形態に係るヒータ２２及びコネクタ７０の断面図である。

【0079】

図２８に示すように、第４実施形態では、ヒータ２２の裏面にコネクタ７０が直接接触している。上述の実施形態では、ヒータホルダ２３がヒータ２２の裏面に直接接触する接触部材であるが、本実施形態では、コネクタ７０がヒータ２２の裏面に直接接触する接触部材である。図２８に示す例では、コネクタ７０のハウジング７１をヒータ２２の長手方向（図２８における右方向）に伸ばし、さらにヒータ２２の厚さ方向（図２８における上方向）に屈曲させた屈曲部の先端７１ａを、基材層３０の裏面に接触させている。すなわち、この場合、ハウジン部７１の屈曲部の先端７１ａが、ヒータ２２の裏面に接触する接触部となる。また、この先端７１ａが接触する部分では、断熱層４０が除かれて孔部４０ａが設けられている。これにより、先端７１ａが接触する部分で断熱層４０に孔部４０ａが設けられていない構成に比べて、電極部６２に対するコンタクト端子７２の接触圧がヒータ２２の厚みのばらつきの影響を受けにくくなるため、コンタクト端子７２の接触圧の変動を抑制できるようになる。また、本実施形態では、上述の実施形態とは異なり、断熱層４０の除かれている部分（孔部４０ａ）が電極部６２と対応する位置からヒータ２２の長手方向にずれているが、斯かる構成においても、コンタクト端子７２の接触圧の変動を抑制することが可能である。また、断熱層の除かれている部分が電極部と対応する位置からずれていると、電極部と対応する位置で接触する部分を設けることが難しい場合、例えば、電極部と対応する部分に他の部材が設けられている場合などであっても、接触圧の変動を抑制することが可能になり、設計の自由度が増すなどが考えられる。また、図２８に示すような構成において、図２３に示す実施形態の構成を適用し、コネクタ７０の接触部（先端７１ａ）がヒータ２２の裏面に接触する部分において、それ以外の部分に比べて層を薄くしてもよい。

【0080】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。従って、上述の各実施形態やその変形例を適宜組み合わせてもよい。上述の実施形態は、ヒータの構成層のうちの少なくとも１つの層（第１の層）の一部を省略する構成、あるいは、ヒータの構成層のうちの少なくとも１つの層（第１の層）の厚みを部分的に薄くする構成のいずれかであるが、これらを組み合わせて、構成層の一部を省略すると共にそれとは別の構成層の厚みを部分的に薄くしてもよい。また、ヒータ２２を構成する複数の層は、基材層と、基材層とは熱伝導率が異なる層であってもよい。さらに、基材層とは熱伝導率が異なる層の反対側に第１絶縁層を設けてもよいし、電極部と電極部に接続された発熱部とが設けられた面上に第２絶縁層を設けてもよい。また、基材層とは熱伝導率が異なる層とは、基材層より熱伝導率が高い層であってもよいし、基材層より熱伝導率が低い層であってもよい。

【0081】

上述の実施形態では、断熱層４０の一部に矩形の孔部４０ａを形成し、断熱層４０を部分的に省略するようにしているが、このような一部が省略される構成層は、上記断熱層４０のような、基材層３０よりも熱伝導率の低い低熱伝導層である場合に限らない。斯かる構成層として、例えば、断熱層４０とは反対に、基材層３０よりも熱伝導率の高い材料（銅、アルミニウム、銀、青銅等）で構成された均熱層（熱伝導金属層）を用いてもよい。すなわち、一部が省略される構成層は、基材層３０よりも熱伝導率が高い層（均熱層又は熱伝導金属層）であってもよいし、熱伝導率が低い層（断熱層又は低熱伝導層）であってもよく、基材層３０とは熱伝導率が異なる層であれば広く含まれる。

【0082】

また、図２９に示す例のように、ヒータ２２は、第１絶縁層５１及び第２絶縁層５２が省略され、断熱層４０と、基材層３０と、導体層６０の各層で構成されたものであってもよい。また、図３０に示す例のように、ヒータ２２は、断熱層４０、基材層３０、第１絶縁層５１、導体層６０、第２絶縁層５２に加え、断熱層４０の裏側に最下層４１を備える構成であってもよい。図２９及び図３０に示す各例では、いずれも、断熱層４０の電極部６２が設けられている部分に対応する部分が除かれている。

【0083】

要するに、本発明に係る加熱部材において、電極部６２及び発熱部６１が設けられている板状部材１０１は、図４に示す例のように、断熱層４０と、基材層３０と、第１絶縁層５１で構成されるものでもよいし、図２９に示す例のように、断熱層４０と、基材層３０で構成されるものでもよいし、図３０に示す例のように、最下層４１と、断熱層４０と、基材層３０と、第１絶縁層５１で構成されるものでもよい。また、少なくとも一部が、除かれたり、薄く形成されたりする層（第１の層）は、板状部材１０１を構成するこれら複数の層のうち、電極部６２が設けられている面とは最も反対側に設けられた層でもよいし（図４、図２９参照）、電極部６２が設けられている面とこれとは最も反対側に設けられた層との間に設けられた途中の層であってもよい（図３０参照）。すなわち、一部が除かれたり、薄く形成されたりする層（第１の層）の位置は問わない。例えば、図３０に示す例において、一部が除かれる層（第１の層）は、断熱層４０のほか、最下層４１でもよいし、基材層３０でもよい。

【0084】

また、上述の実施形態では、２つの発熱部６１が、基材層３０の長手方向に渡って互いに平行に配置され、かつ、電気的に直列接続されているが、図３１に示す例のように、ヒータ２２は、基材層３０の長手方向（ベルト幅方向）に間隔をあけて配置された複数の発熱部６１を有するものであってもよい。また、この例のように、各発熱部６１は、複数の折り返し部分を有する形状に形成され、基材層３０の長手方向両端部に設けられた一対の電極部６２に対して電気的に並列に接続されていてもよい。このような複数の発熱部６１を有するヒータ２２においては、互いに隣り合う発熱部６１同士の隙間は、発熱部６１間の絶縁性を確保する観点から、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．４ｍｍ以上がさらに好ましい。また、互いに隣り合う発熱部６１同士の隙間は、大きすぎると、その隙間の部分で温度低下が生じやすくなるため、長手方向に渡る温度ムラを抑制する観点から、５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がさらに好ましい。

【0085】

また、上述の実施形態では、ヒータ２２の電極部６２が発熱部６１に接続されているが、本発明は、電極部６２が発熱部６１に接続されているものに限らず、例えばサーミスタなどの温度センサに電極部が接続されている構成においても適用可能である。

【0086】

また、本発明は、図２に示す定着装置のほか、例えば、図３２～図３４に示すような定着装置にも適用可能である。以下、図３２～図３４に示す各定着装置の構成について簡単に説明する。

【0087】

まず、図３２に示す定着装置９は、定着ベルト２０に対して加圧ローラ２１側とは反対側に、押圧ローラ９０が配置されており、この押圧ローラ９０とヒータ２２とによって定着ベルト２０を挟んで加熱するように構成されている。一方、加圧ローラ２１側では、定着ベルト２０の内周にニップ形成部材９１が配置されている。ニップ形成部材９１は、ステー２４によって支持されており、ニップ形成部材９１と加圧ローラ２１とによって定着ベルト２０を挟んでニップ部Ｎを形成している。

【0088】

次に、図３３に示す定着装置９では、前述の押圧ローラ９０が省略されており、定着ベルト２０とヒータ２２との周方向接触長さを確保するために、ヒータ２２が定着ベルト２０の曲率に合わせて円弧状の板状部材で構成されている。その他は、図３２に示す定着装置９と同じ構成である。

【0089】

最後に、図３４に示す定着装置９では、定着ベルト２０のほかに加圧ベルト９２が設けられ、加熱ニップ（第１ニップ部）Ｎ１と定着ニップ（第２ニップ部）Ｎ２とを分けて構成している。すなわち、加圧ローラ２１に対して定着ベルト２０側とは反対側に、ニップ形成部材９１とステー９３とを配置し、これらニップ形成部材９１とステー９３を内包するように加圧ベルト９２を回転可能に配置している。そして、加圧ベルト９２と加圧ローラ２１との間の定着ニップＮ２に用紙Ｐを通紙して加熱及び加圧して画像を定着する。その他は、図２に示す定着装置９と同じ構成である。

【0090】

以上のように、本発明においては、電極部の少なくとも一部（接点Ｃ）に対応する箇所において、ヒータの構成層を部分的に省略する、又は構成層を薄くする、あるいはこれらの両方を行うことで、ヒータの厚みのばらつきを抑制し、ヒータに対するコネクタの接触圧不良を防止することが可能である。また、斯かる本発明の構成を採用することで、特許文献１で提案されているような構成（コンタクト端子をハウジングに対して移動自在にした構成）を採用しなくても、ヒータに対するコネクタの導通性を良好に確保することができるようになり、コネクタの構成を簡素化することができ、コストアップや大型化を回避することができる。

【0091】

また、図６に示すような、コネクタ７０がヒータ２２の厚み方向の片側のみ（図６ではヒータ２２の上面側のみ）に弾性的に接触する構成は、ヒータに対して厚み方向の両側から弾性的に接触するコネクタに比べて（例えば、特許文献１参照）、ヒータの厚みのばらつきが大きくなると、ヒータに対するコネクタの接触圧の変動が顕著になる傾向にある。しかしながら、このようなコネクタ７０がヒータ２２の厚み方向の片側のみに弾性的に接触する構成においても、本発明を適用することで、ヒータに対するコネクタの接触圧を安定させることができる。すなわち、本発明によれば、ヒータに対して厚み方向の両側から弾性的に接触するコネクタを採用しなくても、ヒータに対するコネクタの接触圧不良を効果的に防止できるので、構成を簡素化でき低コスト化を図れるようになる。

【0092】

また、本発明に係るヒータ（加熱部材）及び加熱装置は、上記のような定着装置のほか、用紙に塗布されたインクを乾燥させる乾燥装置や、被覆部材としてのフィルムを用紙等のシートの表面に熱圧着する被覆装置（ラミネータ）などにも適用可能である。また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機であってもよい。さらに、本発明は、電子写真方式の画像形成装置に限らず、インクジェット方式の画像形成装置にも適用可能である。

【符号の説明】

【0093】

９ 定着装置
１９ 加熱装置
２０ 定着ベルト（定着部材）
２１ 加圧ローラ（対向部材）
２２ ヒータ（加熱部材）
２３ ヒータホルダ（保持部材）
２３ｆ 凸部
３０ 基材層
４０ 断熱層
４１ 最下層
５０ 高熱伝導層
５１ 第１絶縁層
５２ 第２絶縁層
６０ 導体層
６１ 発熱部
６２ 電極部
６６ 階段状部
６７ 傾斜部
７０ コネクタ
７２ コンタクト端子
１０１ 板状部材
Ｎ ニップ部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0094】

【特許文献1】特開２０１４－１０９７５４号公報

【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17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の層を含む板状部材に電極部と発熱部とが設けられている加熱部材において、
前記複数の層は、基材層と、前記基材層とは熱伝導率が異なる層と、前記基材層と前記基材層とは熱伝導率が異なる層との間に設けられると共に前記基材層よりも熱伝導率の高い高熱伝導層と、を有し、
前記基材層とは熱伝導率が異なる層及び前記高熱伝導層は、前記基材層を基準として前記電極部の側とは反対側であって、前記発熱部が設けられる部分に対応して設けられることを特徴とする加熱部材。

【請求項2】

前記電極部と前記基材層との間、及び、前記発熱部と前記基材層との間に、前記基材層とは別の層を備える請求項１に記載の加熱部材。

【請求項3】

前記発熱部を基準として前記別の層の側とは反対側に、前記別の層とは異なる層を備える請求項２に記載の加熱部材。

【請求項4】

前記基材層を基準として前記電極部の側は、記録媒体に画像を定着させる定着部材に対して加熱部材が接触する側である請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱部材。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の加熱部材を備える加熱装置。

【請求項6】

請求項５に記載の加熱装置を備える定着装置。

【請求項7】

請求項６に記載の定着装置を備える画像形成装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明は、複数の層を含む板状部材に電極部と発熱部とが設けられている加熱部材において、前記複数の層は、基材層と、前記基材層とは熱伝導率が異なる層と、前記基材層と前記基材層とは熱伝導率が異なる層との間に設けられると共に前記基材層よりも熱伝導率の高い高熱伝導層と、を有し、前記基材層とは熱伝導率が異なる層及び前記高熱伝導層は、前記基材層を基準として前記電極部の側とは反対側であって、前記発熱部が設けられる部分に対応して設けられることを特徴とする。