特開 2024-8052 ヒータ、および画像形成装置

(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】P2024008052

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】ヒータ、および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240112BHJP

   H05B 3/06 20060101ALI20240112BHJP

   H05B 3/42 20060101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 505

H05B3/06 B

H05B3/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022109563

(22)【出願日】2022-07-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】上野 宏輔

(72)【発明者】

【氏名】玉井 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】青野 伸二郎

(72)【発明者】

【氏名】壷内 暁夫

(72)【発明者】

【氏名】加藤 聡子

(72)【発明者】

【氏名】土居 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】大橋 剛

(72)【発明者】

【氏名】酒井 誠

【テーマコード（参考）】

2H033

3K092

【Ｆターム（参考）】

2H033AA03

2H033AA31

2H033BA11

2H033BA25

2H033BA26

2H033BA27

2H033BA31

2H033BB03

2H033BB04

2H033BB13

2H033BB14

2H033BB18

2H033BB21

2H033BB22

2H033BB30

2H033BB33

2H033BB34

2H033BE03

2H033CA07

2H033CA30

2H033CA45

3K092PP18

3K092QA06

3K092QB02

3K092QB03

3K092QB33

3K092QB59

3K092QC05

3K092QC07

3K092QC19

3K092QC42

3K092RF03

3K092RF09

3K092RF22

3K092TT02

3K092VV26

(57)【要約】

【課題】基部の材料を金属としても、ヒータに反りが発生するのを抑制することができ、且つ、定着部の構成を簡略化することができるヒータ、および画像形成装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係るヒータは、画像形成装置の定着部に設けられるヒータである。前記ヒータは、板状を呈し、第１の方向に延び、一方の面が凸状の曲面であり、前記凸状の曲面に開口し、前記第１の方向に延びる凹部を有し、金属を含む基部と；前記凹部の底面に設けられた絶縁層と；前記絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる発熱体と；前記発熱体を覆う保護部と；を具備している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置の定着部に設けられるヒータであって、
板状を呈し、第１の方向に延び、一方の面が凸状の曲面であり、前記凸状の曲面に開口し、前記第１の方向に延びる凹部を有し、金属を含む基部と；
前記凹部の底面に設けられた絶縁層と；
前記絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる発熱体と；
前記発熱体を覆う保護部と；
を具備したヒータ。

【請求項2】

前記基部は、厚み方向に湾曲した形状を有し、
前記凹部は、前記基部の前記凸状の曲面である湾曲した外面に開口している請求項１記載のヒータ。

【請求項3】

板状を呈し、厚み方向に湾曲した形状を有する補強部をさらに備え、
前記基部は、前記凸状の曲面を有する第１の部分と；前記第１の部分の、前記凸状の曲面に対向する面の周縁に設けられ、前記第１の方向と交差する第２の方向に突出する一対の第２の部分と；を有し、
前記凹部は、前記第１の部分の前記凸状の曲面に開口し、
前記補強部の一方の端部は、一方の前記第２の部分と接続され、前記補強部の他方の端部は、他方の前記第２の部分と接続されている請求項１記載のヒータ。

【請求項4】

前記凹部の近傍における、前記凸状の曲面の曲率半径は、０．１ｍｍ以上である請求項１～３のいずれか１つに記載のヒータ。

【請求項5】

請求項１～３のいずれか１つに記載のヒータと；前記ヒータを覆うフィルムベルトと；を有する定着部を具備した画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ヒータ、および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機やプリンタなどの画像形成装置には、トナーを定着させるためのヒータが設けられている。一般的に、この様なヒータは、長尺の平板状の基部と、基部の一方の面に設けられ、基部の長手方向に延びる発熱体と、発熱体を覆う保護部と、を有している。

【0003】

基部は、耐熱性および絶縁性を有し、熱伝導率の高い材料から形成される。基部は、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスから形成される。また、基部は、例えば、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものとされる場合もある。

【0004】

保護部は、耐熱性および絶縁性を有し、熱伝導率が高く、化学的安定性の高い材料から形成される。例えば、保護部は、セラミックス、ガラスなどから形成される。

【0005】

ここで、基部の材料を金属とすれば、基部の剛性の向上や、製造コストの低減などを図ることができる。ところが、基部の材料を金属とすれば、基部の材料と、保護部の材料とが異なるものとなるので、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生する。熱応力が発生すると、ヒータに反りが発生し易くなる。またさらに、金属の熱膨張率は、セラミックスなどの熱膨張率に比べて高いので、熱応力が大きくなり易い。熱応力が大きくなると、ヒータの反りが大きくなる。

【0006】

ヒータの反りが大きくなると、ヒータと加熱対象物との間の距離がばらついて、加熱対象物に加熱ムラが生じるおそれがある。
またさらに、一般的に、この様なヒータは、画像形成装置に設けられる定着部のステー取り付けられる。そのため、定着部の構成が複雑となり、製造コストの低減が困難となっていた。

【0007】

そこで、基部の材料を金属としても、ヒータに反りが発生するのを抑制することができ、且つ、定着部の構成を簡略化することができる技術の開発が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７－２４０６０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明が解決しようとする課題は、基部の材料を金属としても、ヒータに反りが発生するのを抑制することができ、且つ、定着部の構成を簡略化することができるヒータ、および画像形成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態に係るヒータは、画像形成装置の定着部に設けられるヒータである。前記ヒータは、板状を呈し、第１の方向に延び、一方の面が凸状の曲面であり、前記凸状の曲面に開口し、前記第１の方向に延びる凹部を有し、金属を含む基部と；前記凹部の底面に設けられた絶縁層と；前記絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる発熱体と；前記発熱体を覆う保護部と；を具備している。

【発明の効果】

【0011】

本発明の実施形態によれば、基部の材料を金属としても、ヒータに反りが発生するのを抑制することができ、且つ、定着部の構成を簡略化することができるヒータ、および画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施の形態に係るヒータを例示するための模式正面図である。

【図2】図１におけるヒータのＡ－Ａ線方向の模式拡大断面図である。

【図3】他の実施形態に係るヒータを例示するための模式正面図である。

【図4】図３におけるヒータのＢ－Ｂ線方向の模式拡大断面図である。

【図5】本実施の形態に係る画像形成装置を例示するための模式図である。

【図6】定着部を例示するための模式図である。

【図7】他の実施形態に係る定着部を例示するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。また、各図面中の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは互いに直交する三方向を表している。

【0014】

（ヒータ）
図１は、本実施の形態に係るヒータ１を例示するための模式正面図である。
なお、図１は、発熱部２０が設けられた側からヒータ１を見た図である。
図２は、図１におけるヒータ１のＡ－Ａ線方向の模式拡大断面図である。
図１、および図２に示すように、ヒータ１は、例えば、基部１０、絶縁層１１、発熱部２０、配線部３０、および保護部４０を有する。

【0015】

基部１０は、板状を呈し、厚み方向に湾曲した形状を有している。基部１０は、Ｘ方向（第１の方向の一例に相当する）に延びている。基部１０の、凸状の曲面である湾曲した外面１０ａには、凹部１０ａ１が設けられている。凹部１０ａ１は、外面１０ａに開口し、外面１０ａの中央をＸ方向に延びている。

【0016】

基部１０の厚みＴは、例えば、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。基部１０のＸ方向の寸法は、加熱対象物（例えば、紙）の大きさなどに応じて適宜変更することができる。凹部１０ａ１の近傍における、外面１０ａの曲率半径Ｒは、例えば、０．１ｍｍ以上である。外面１０ａの曲率半径Ｒをこの様にすれば、ヒータ１を通過する加熱対象物の搬送が円滑となる。また、基部１０の外面１０ａと、保護部４０の外面４０ａとの接続部分には、段差がないようにすることが好ましい。この様にすれば、ヒータ１を通過する加熱対象物の搬送がさらに円滑となる。

【0017】

基部１０は、耐熱性を有し、熱伝導率の高い材料から形成される。基部１０は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属から形成することができる。基部１０は、例えば、折り曲げ加工やプレス加工などの塑性加工や、引き抜き加工などにより形成することができる。

【0018】

金属の熱伝導率は、セラミックスなどの無機材料の熱伝導率よりも高い。そのため、基部１０が金属から形成されていれば、ヒータ１の温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。また、基部１０の剛性の向上、割れや欠けなどの発生の抑制、製造コストの低減などを図ることができる。
なお、基部１０における反りの抑制に関する詳細は後述する。

【0019】

絶縁層１１は、基部１０の凹部１０ａ１の底面１０ａ２に設けられている。絶縁層１１は、Ｘ方向に延びている。絶縁層１１は、少なくとも、凹部１０ａ１の底面１０ａ２の、発熱部２０が設けられる領域を覆っている。絶縁層１１は、耐熱性と絶縁性を有する材料から形成される。絶縁層１１は、例えば、セラミックスなどの無機材料から形成することができる。絶縁層１１は、例えば、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を凹部１０ａ１の底面１０ａ２に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。

【0020】

発熱部２０は、印加された電力を熱（ジュール熱）に変換する。発熱部２０は、絶縁層１１の上に設けられている。発熱部２０と基部１０は、絶縁層１１により絶縁されている。
発熱部２０は、例えば、発熱体２１、および発熱体２２を有する。なお、一例として、発熱体２１、および発熱体２２が設けられる場合を例示したが、発熱体の数や大きさは、基部１０の大きさや加熱対象物の大きさなどに応じて適宜変更することができる。また、長さ、幅、形状などが異なる複数種類の発熱体を設けることもできる。すなわち、発熱体は少なくとも１つ設けられていればよい。

【0021】

発熱体２１、および発熱体２２は、Ｙ方向（絶縁層１１の短手方向）に所定の間隔をあけて並べて設けることができる。発熱体２１、および発熱体２２は、例えば、Ｘ方向（絶縁層１１の長手方向）に延びている。

【0022】

発熱体２１、および発熱体２２のＸ方向の寸法（長さ寸法）は、例えば、略同一とすることができる。この場合、発熱体２１、および発熱体２２のそれぞれの中心が、直線１ａの上に位置するようにすることが好ましい。すなわち、発熱体２１、および発熱体２２のそれぞれは、直線１ａを対称軸として線対称となる形状を有することが好ましい。

【0023】

ヒータ１を画像形成装置１００に取り付ける際には、例えば、直線１ａが加熱対象物の搬送経路の中心線に重なるようにする。この様にすれば、加熱対象物の、搬送方向に直交する方向の寸法や位置が変化した場合であっても、加熱対象物を略均一に加熱することができる。

【0024】

発熱体２１、および発熱体２２の電気抵抗値は、略同一とすることもできるし、異なるものとすることもできる。例えば、発熱体２１、および発熱体２２の、Ｘ方向の寸法（長さ寸法）、Ｙ方向の寸法（幅寸法）、およびＺ方向（第２の方向の一例に相当する）の寸法（厚み寸法）をそれぞれ略同一とすることで、発熱体２１、および発熱体２２の電気抵抗値が略同一となるようにすることができる。また、これらの寸法の少なくともいずれかを変えることで、発熱体２１、および発熱体２２の電気抵抗値が異なるようにすることができる。また、材料を変えることで、発熱体２１、および発熱体２２の電気抵抗値が異なるようにすることができる。

【0025】

また、発熱体２１の、単位長さ当たりの電気抵抗値は、Ｘ方向において略均一とすることができる。例えば、発熱体２１の、Ｙ方向の寸法（幅寸法）およびＺ方向の寸法（厚み寸法）は、略一定とすることができる。Ｚ方向から見た発熱体２１の形状は、例えば、Ｘ方向に延びる略長方形とすることができる。

【0026】

また、発熱体２２の、単位長さ当たりの電気抵抗値は、Ｘ方向において略均一とすることができる。例えば、発熱体２２の、Ｙ方向の寸法（幅寸法）およびＺ方向の寸法（厚み寸法）は、略一定とすることができる。Ｚ方向から見た発熱体２２の形状は、例えば、Ｘ方向に延びる略長方形とすることができる。

【0027】

発熱体２１、および発熱体２２は、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）、銀・パラジウム（Ａｇ－Ｐｄ）合金などを用いて形成することができる。発熱体２１、および発熱体２２は、例えば、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を絶縁層１１の上に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。

【0028】

配線部３０は、絶縁層１１の上に設けられている。
配線部３０は、例えば、端子３１、端子３２、配線３３、配線３４、および配線３５を有する。

【0029】

端子３１、３２は、例えば、Ｘ方向における基部１０の一方の端部の近傍に設けられる。端子３１、３２は、例えば、Ｘ方向に並べて設けられる。端子３１、３２は、コネクタおよび配線などを介して、例えば、電源などと電気的に接続される。

【0030】

配線３３は、例えば、Ｘ方向において、基部１０の、端子３１が設けられる側に設けられる。配線３３は、Ｘ方向に延びている。配線３３は、端子３１と、発熱体２１の端子３１側の端部とに電気的に接続されている。

【0031】

配線３４は、例えば、Ｘ方向において、基部１０の、端子３１、３２が設けられる側とは反対側の端部の近傍に設けられる。配線３４には、発熱体２１の、配線３３側とは反対側の端部、および、発熱体２２の、配線３５側とは反対側の端部が電気的に接続されている。

【0032】

配線３５は、例えば、Ｘ方向において、基部１０の、端子３２が設けられる側に設けられる。配線３５は、Ｘ方向に延びている。配線３５は、端子３２と、発熱体２２の端子３２側の端部とに電気的に接続されている。

【0033】

配線部３０（端子３１、３２および配線３３～３５）は、例えば、銀や銅などを含む材料を用いて形成される。例えば、端子３１、３２、配線３３～３５は、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を絶縁層１１の上に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。

【0034】

保護部４０は、絶縁層１１の上に設けられ、発熱部２０（発熱体２１、および発熱体２２）、および配線部３０の一部（配線３３、配線３４、および配線３５）を覆っている。この場合、配線部３０の端子３１、および端子３２は、保護部４０から露出している。

【0035】

保護部４０は、Ｘ方向に延びている。保護部４０は、例えば、発熱部２０、および配線部３０の一部を絶縁する機能、発熱部２０において発生した熱を伝える機能、および、外力や腐食性ガスなどから発熱部２０や配線部３０の一部を保護する機能を有する。保護部４０は、耐熱性および絶縁性を有し、化学的安定性および熱伝導率の高い材料から形成される。保護部４０は、例えば、セラミックスや、ガラスなどから形成される。この場合、酸化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料を含むフィラーが添加されたガラスを用いて保護部４０を形成することもできる。フィラーが添加されたガラスの熱伝導率は、例えば、２［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上とすることができる。

【0036】

また、ヒータ１には、発熱部２０の温度を検出する検出部をさらに設けることができる。検出部は、例えば、サーミスタなどとすることができる。検出部は、例えば、絶縁層１１の上、および、基部１０の、外面１０ａと対向する凹状の内面１０ｂの、絶縁層１１と対向する領域の少なくともいずれかに設けることができる。

【0037】

検出部が、絶縁層１１の上に設けられる場合には、検出部、および検出部に電気的に接続された配線と端子を、保護部４０により覆うことができる。検出部に電気的に接続された端子は、保護部４０から露出させることができる。

【0038】

検出部が、基部１０の、凹状の内面１０ｂに設けられる場合には、内面１０ｂの上に絶縁層を設け、検出部、および検出部に電気的に接続された配線と端子を、絶縁層の上に設けることができる。絶縁層は、絶縁層１１と同様とすることができる。また、検出部に電気的に接続された配線は、保護部により覆うことができる。検出部に電気的に接続された端子は、保護部から露出させることができる。保護部は、保護部４０と同様とすることができる。

【0039】

次に、基部１０における反りの抑制について説明する。
前述したように、基部１０は、ステンレスやアルミニウム合金などの金属から形成される。一方、保護部４０は、例えば、セラミックス、ガラス、フィラーが添加されたガラスなどから形成される。絶縁層１１は、例えば、セラミックスなどの無機材料から形成される。

【0040】

そのため、基部１０の熱膨張率と、保護部４０および絶縁層１１の熱膨張率とが異なるものとなる。また、ヒータ１の使用時に、発熱部２０（発熱体２１、２２）を発熱させると、基部１０、保護部４０、および絶縁層１１が加熱される。ヒータ１の製造時に、保護部４０や絶縁層１１を焼成すると、基部１０、保護部４０、および絶縁層１１が加熱される。そのため、ヒータ１の使用時や製造時に、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生する。熱応力が発生すると、ヒータ１に反りが発生するおそれがある。
また、金属の熱膨張率は、セラミックスなどの熱膨張率に比べて高いので、ヒータ１の反りが大きくなり易くなる。

【0041】

また、一般的には、絶縁層１１、発熱部２０、および保護部４０が設けられる基部は、平板状の基部となっている。平板状の基部は曲げ剛性が低いので、一般的なヒータにおいて熱応力が発生すると、ヒータの反りが大きくなる。この場合、平板状の基部のＹ方向（幅方向）の長さが短かったり、平板状の基部のＸ方向の長さが長かったり、平板状の基部の厚みが薄かったりすると、ヒータの反りがさらに大きくなる。

【0042】

図２に示すように、基部１０は、板状を呈し、厚み方向に湾曲した形状を有している。この様な形状を有する基部１０とすれば、基部１０の曲げ剛性を大きくすることができる。基部１０の曲げ剛性が大きくなれば、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生したとしても、ヒータ１に反りが発生するのを抑制することができる。

【0043】

また、平板状の基部を有する一般的なヒータは、画像形成装置に設けられる定着部のステーに取り付けられる。
基部１０は、厚み方向に湾曲した形状を有しているので、基部１０にステーの機能を持たせることができる。そのため、ヒータ１を、後述する定着部２００にそのまま用いることができるので、ステーを省くことができる。ステーを省くことができれば、定着部２００の構成を簡略化することができる。

【0044】

この場合、基部１０のＺ方向の寸法Ｌは、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、ヒータ１を、定着部２００にそのまま用いたとしても、ヒータ１を通過する加熱対象物の搬送が円滑となる。
また、基部１０のＺ方向の寸法Ｌをこの様にすれば、基部１０の曲げ剛性を大きくすることができるので、例えば、基部１０の厚みＴを、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度としても、発生する熱応力に対して十分な曲げ剛性を得ることができる。

【0045】

また、基部１０のＹ方向の寸法Ｗは、４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、基部１０の曲げ剛性を大きくすることができるので、例えば、基部１０の厚みＴを、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度としても、発生する熱応力に対して十分な曲げ剛性を得ることができる。

【0046】

以上に説明した様に、本実施の形態に係るヒータ１とすれば、基部１０の材料を金属としても、ヒータ１に反りが発生するのを抑制することができ、且つ、定着部２００の構成を簡略化することができる。

【0047】

図３は、他の実施形態に係るヒータ５０を例示するための模式正面図である。
なお、図３は、発熱部２０が設けられた側からヒータ５０を見た図である。
図４は、図３におけるヒータ５０のＢ－Ｂ線方向の模式拡大断面図である。

【0048】

図３、および図４に示すように、ヒータ５０は、例えば、基部６０、絶縁層１１、発熱部２０、配線部３０、保護部４０、および補強部７０を有する。また、前述したヒータ１と同様に、発熱部２０の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。

【0049】

また、発熱体２１、および発熱体２２のそれぞれの中心は、直線６０ａの上に位置するようにすることが好ましい。すなわち、発熱体２１、および発熱体２２のそれぞれは、直線６０ａを対称軸として線対称となる形状を有することが好ましい。

【0050】

ヒータ５０を画像形成装置１００に取り付ける際には、例えば、直線６０ａが加熱対象物の搬送経路の中心線に重なるようにする。この様にすれば、加熱対象物の、搬送方向に直交する方向の寸法や位置が変化した場合であっても、加熱対象物を略均一に加熱することができる。

【0051】

基部６０は、第１の部分６１、および第２の部分６２を有する。第１の部分６１、および第２の部分６２は、一体に形成することができる。基部６０（第１の部分６１、および第２の部分６２）は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属から形成することができる。基部６０は、例えば、折り曲げ加工やプレス加工などの塑性加工や、引き抜き加工などにより形成することができる。

【0052】

第１の部分６１は、板状を呈している。第１の部分６１は、Ｘ方向に延びている。第１の部分６１の、Ｚ方向における外面６１ａには、凹部６１ａ１が設けられている。凹部６１ａ１は、外面６１ａに開口している。凹部６１ａ１は、外面６１ａの中央をＸ方向に延びている。前述した凹部１０ａ１と同様に、凹部６１ａ１の底面６１ａ２には、絶縁層１１が設けられている。絶縁層１１の上には、発熱部２０、配線部３０、および保護部４０が設けられている。保護部４０は、発熱部２０（発熱体２１、および発熱体２２）、および配線部３０の一部（配線３３、配線３４、および配線３５）を覆っている。配線部３０の端子３１、および端子３２は、保護部４０から露出している。

【0053】

第１の部分６１の外面６１ａは、凸状の曲面とすることができる。凹部６１ａ１の近傍における、外面６１ａの曲率半径Ｒ１は、例えば、０．１ｍｍ以上である。外面６１ａの曲率半径Ｒ１をこの様にすれば、ヒータ５０を通過する加熱対象物の搬送が円滑となる。また、第１の部分６１の外面６１ａと、保護部４０の外面４０ａとの接続部分には、段差がないようにすることが好ましい。この様にすれば、ヒータ５０を通過する加熱対象物の搬送がさらに円滑となる。

【0054】

第２の部分６２は、板状を呈し、一対設けられている。第２の部分６２は、第１の部分６１の、外面６１ａに対向する内面６１ｂの、Ｙ方向における両側の周縁のそれぞれに設けられている。第２の部分６２は、内面６１ｂからＺ方向に突出している。一対の第２の部分６２は、互いに対向している。

【0055】

基部６０（第１の部分６１、および第２の部分６２）のＸ方向の寸法は、加熱対象物の大きさなどに応じて適宜変更することができる。
第１の部分６１の厚みＴ１、および第２の部分６２の厚みＴ２は、例えば、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。

【0056】

基部６０のＹ方向の寸法（第１の部分６１のＹ方向の寸法）Ｗ１は、例えば、４ｍｍ～１０ｍｍ程度である。
基部６０のＺ方向の寸法Ｌ１は、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下とすることができる。

【0057】

すなわち、基部６０のＹ方向の寸法Ｗ１は、前述した基部１０のＹ方向の寸法Ｗよりも小さくすることができる。また、基部６０のＺ方向の寸法Ｌ１は、前述した基部１０のＺ方向の寸法Ｌよりも小さくすることができる。そのため、基部６０の小型化を図ることができる。

【0058】

しかしながら、基部６０のＹ方向の寸法Ｗ１と、基部６０のＺ方向の寸法Ｌ１をこの様にすると、基部６０の曲げ剛性が、基部１０の曲げ剛性よりも小さくなる。
そのため、ヒータ５０には、補強部７０が設けられている。

【0059】

図４に示すように、補強部７０は、第１の部分６１の内面６１ｂ側に設けられている。補強部７０は、一方の第２の部分６２と、他方の第２の部分６２との間に設けられている。補強部７０は、Ｚ方向に延びている。補強部７０は、第１の部分６１の内面６１ｂ側から突出している。補強部７０は、板状を呈し、厚み方向に湾曲した形状を有している。例えば、Ｘ方向から見た補強部７０の形状は、Ｕ字状とすることができる。補強部７０のＹ方向の一方の端部は、一方の第２の部分６２と接続されている。補強部７０のＹ方向の他方の端部は、他方の第２の部分６２と接続されている。補強部７０の端部は、例えば、第２の部分６２に溶接したり、ロー付けしたり、ネジなどの締結部材を用いて接続したりすることができる。

【0060】

補強部７０は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属から形成することができる。補強部７０は、例えば、折り曲げ加工やプレス加工などの塑性加工や、引き抜き加工などにより形成することができる。

【0061】

補強部７０の厚みは、例えば、０．３ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下とすることができる。補強部７０のＺ方向の寸法Ｌ２は、例えば、３０ｍｍ以上、８０ｍｍ以下とすることができる。補強部７０のＸ方向の寸法は、例えば、基部６０のＸ方向の寸法と同じとすることができる。また、複数の補強部７０を設けることができる。すなわち、補強部７０は少なくとも１つ設けることができる。複数の補強部７０を設ける場合には、複数の補強部７０を所定の間隔を空けて、Ｘ方向に並べて設けることができる。

【0062】

Ｚ方向に延びる補強部７０が、基部６０に接続されていれば、曲げ剛性を大きくすることができる、そのため、基部６０のＹ方向の寸法Ｗ１と、基部６０のＺ方向の寸法Ｌ１を小さくしても、ヒータ５０に反りが発生するのを抑制することができる。
また、凸状の曲面（外面６１ａ）を有する基部６０（第１の部分６１）にステーの機能を持たせることができる。そのため、ヒータ５０を、後述する定着部２００ａにそのまま用いることができるので、ステーを省くことができる。ステーを省くことができれば、定着部２００ａの構成を簡略化することができる。

【0063】

以上に説明した様に、本実施の形態に係るヒータ５０とすれば、基部６０の材料を金属としても、ヒータ５０に反りが発生するのを抑制することができ、且つ、定着部２００ａの構成を簡略化することができる。

【0064】

（画像形成装置）
本発明の１つの実施形態において、ヒータ１を具備した画像形成装置１００を提供することができる。前述したヒータ１に関する説明、およびヒータ１の変形例（例えば、前述したヒータ５０など）は、いずれも画像形成装置１００に適用することができる。

【0065】

また、以下においては、一例として、画像形成装置１００が複写機である場合を説明する。ただし、画像形成装置１００は複写機に限定されるわけではなく、トナーを定着させるための定着部（ヒータ）が設けられるものであればよい。例えば、画像形成装置１００は、プリンタなどとすることもできる。

【0066】

図５は、本実施の形態に係る画像形成装置１００を例示するための模式図である。
図６は、定着部２００を例示するための模式図である。
図５に示すように、画像形成装置１００は、例えば、フレーム１１０、照明部１２０、結像素子１３０、感光ドラム１４０、帯電部１５０、放電部１５１、現像部１６０、クリーナ１７０、収納部１８０、搬送部１９０、定着部２００、およびコントローラ２１０を有する。

【0067】

フレーム１１０は、箱状を呈し、その内部に、照明部１２０、結像素子１３０、感光ドラム１４０、帯電部１５０、現像部１６０、クリーナ１７０、収納部１８０の一部、搬送部１９０、定着部２００、およびコントローラ２１０を収納する。
フレーム１１０の上面には、ガラスなどの透光性材料を用いた窓１１１を設けることができる。窓１１１の上には、複写される原稿５００が載置される。また、原稿５００の位置を移動させる移動部を設けることができる。

【0068】

照明部１２０は、窓１１１の近傍に設けられる。照明部１２０は、例えば、ランプなどの光源１２１、および反射鏡１２２を有する。
結像素子１３０は、窓１１１の近傍に設けられる。
感光ドラム１４０は、照明部１２０および結像素子１３０の下方に設けられる。感光ドラム１４０は、回転可能に設けられる。感光ドラム１４０の表面には、例えば、酸化亜鉛感光層または有機半導体感光層が設けられる。
帯電部１５０、放電部１５１、現像部１６０、およびクリーナ１７０は、感光ドラム１４０の周辺に設けられる。

【0069】

収納部１８０は、例えば、カセット１８１、およびトレイ１８２を有する。カセット１８１は、フレーム１１０の一方の側部に着脱可能に取り付けられる。トレイ１８２は、フレーム１１０の、カセット１８１が取り付けられる側とは反対側の側部に設けられる。カセット１８１には、複写が行われる前の紙５１０（例えば、白紙）が収納される。トレイ１８２には、複写像５１１ａが定着した紙５１１が収納される。

【0070】

搬送部１９０は、感光ドラム１４０の下方に設けられる。搬送部１９０は、カセット１８１とトレイ１８２との間で紙５１０を搬送する。搬送部１９０は、例えば、搬送される紙５１０を支持するガイド１９１、および紙５１０を搬送する搬送ローラ１９２～１９４を有する。また、搬送部１９０には、搬送ローラ１９２～１９４を回転させるモータを設けることができる。

【0071】

定着部２００は、感光ドラム１４０の下流側（トレイ１８２側）に設けられる。
図６に示すように、定着部２００は、例えば、ヒータ１、フィルムベルト２０２、および加圧ローラ２０３を有する。

【0072】

ヒータ１は、保護部４０が設けられた側が加圧ローラ２０３と対向するように取り付けられる。
一般的に、定着部には、平板状の基部を有するヒータ、平板状のヒータが取り付けられるステー、フィルムベルト、および加圧ローラが設けられる。前述した様に、本実施の形態に係るヒータ１とすれば、厚み方向に湾曲した形状を有する基部１０にステーの機能を持たせることができる。そのため、ステーを省くことができるので、定着部２００の構成を簡略化することができる。

【0073】

フィルムベルト２０２は、ヒータ１を覆っている。フィルムベルト２０２は、例えば、ポリイミドなどの耐熱性を有する樹脂を含んでいる。

【0074】

加圧ローラ２０３は、ヒータ１と対向するように設けられる。加圧ローラ２０３は、例えば、芯金２０３ａ、駆動軸２０３ｂ、および弾性部２０３ｃを有する。駆動軸２０３ｂは、芯金２０３ａの端部から突出し、モータなどの駆動装置に接続される。弾性部２０３ｃは、芯金２０３ａの外面に設けられる。弾性部２０３ｃは、耐熱性を有する弾性材料から形成される。弾性部２０３ｃは、例えば、シリコーン樹脂などを含むことができる。

【0075】

コントローラ２１０は、フレーム１１０の内部に設けられている。コントローラ２１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部、および制御プログラムが格納された記憶部を有する。演算部は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、画像形成装置１００に設けられた各要素の動作を制御する。また、コントローラ２１０は、使用者が複写条件などを入力する操作部、動作状態や異常表示などを表示する表示部などを備えることもできる。
なお、画像形成装置１００に設けられた各要素の制御には、既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。

【0076】

図７は、他の実施形態に係る定着部２００ａを例示するための模式図である。
図７に示すように、定着部２００ａは、例えば、ヒータ５０、フィルムベルト２０２、および加圧ローラ２０３を有する。

【0077】

ヒータ５０は、保護部４０が設けられた側が加圧ローラ２０３と対向するように取り付けられる。前述した様に、本実施の形態に係るヒータ５０とすれば、凸状の曲面（外面６１ａ）を有する基部６０（第１の部分６１）にステーの機能を持たせることができる。そのため、ステーを省くことができるので、定着部２００ａの構成を簡略化することができる。

【0078】

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【0079】

以下、前述した実施形態に関する付記を示す。

【0080】

（付記１）
画像形成装置の定着部に設けられるヒータであって、
板状を呈し、第１の方向に延び、一方の面が凸状の曲面であり、前記凸状の曲面に開口し、前記第１の方向に延びる凹部を有し、金属を含む基部と；
前記凹部の底面に設けられた絶縁層と；
前記絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる発熱体と；
前記発熱体を覆う保護部と；
を具備したヒータ。

【0081】

（付記２）
前記基部は、厚み方向に湾曲した形状を有し、
前記凹部は、前記基部の前記凸状の曲面である湾曲した外面に開口している付記１記載のヒータ。

【0082】

（付記３）
板状を呈し、厚み方向に湾曲した形状を有する補強部をさらに備え、
前記基部は、前記凸状の曲面を有する第１の部分と；前記第１の部分の、前記凸状の曲面に対向する面の周縁に設けられ、前記第１の方向と交差する第２の方向に突出する一対の第２の部分と；を有し、
前記凹部は、前記第１の部分の前記凸状の曲面に開口し、
前記補強部の一方の端部は、一方の前記第２の部分と接続され、前記補強部の他方の端部は、他方の前記第２の部分と接続されている付記１記載のヒータ。

【0083】

（付記４）
前記凹部の近傍における、前記凸状の曲面の曲率半径は、０．１ｍｍ以上である付記１～３のいずれか１つに記載のヒータ。

【0084】

（付記５）
付記１～４のいずれか１つに記載のヒータと；前記ヒータを覆うフィルムベルトと；を有する定着部を具備した画像形成装置。

【符号の説明】

【0085】

１ ヒータ、１０ 基部、１０ａ 外面、１０ａ１ 凹部、１１ 絶縁層、２０ 発熱部、２１ 発熱体、２２ 発熱体、４０ 保護部、５０ ヒータ、６０ 基部、６１ 第１の部分、６１ａ 外面、６２ 第２の部分、７０ 補強部、１００ 画像形成装置、２００ 定着部、２００ａ 定着部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】