特許 7136688 加熱器および定着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-05

(45)【発行日】2022-09-13

(54)【発明の名称】加熱器および定着装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/20 20060101AFI20220906BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20220906BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20220906BHJP

   H05B 3/16 20060101ALI20220906BHJP

【ＦＩ】

H05B3/20 393

G03G15/20 505

H05B3/00 335

H05B3/16

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018246305

(22)【出願日】2018-12-27

(65)【公開番号】P2020107529

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-02-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 泰史

(72)【発明者】

【氏名】中川 秀信

【審査官】川口 聖司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０９２８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５１２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０３２３８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３／０２－３／１８

Ｈ０５Ｂ ３／２０－３／３８

Ｈ０５Ｂ ３／４０－３／８２

Ｈ０５Ｂ ３／８４－３／８６

Ｈ０１Ｆ １７／００－１９／０８

Ｈ０１Ｆ ２７／００－２７／０２

Ｈ０１Ｆ ２７／０６－２７／０８

Ｈ０１Ｆ ２７／２３

Ｈ０１Ｆ ２７／２６－２７／３２

Ｈ０１Ｆ ２７／３６

Ｈ０１Ｆ ２７／４２

Ｈ０１Ｆ ３８／４２

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

Ｈ０１Ｌ ２１／４４７－２１／４４９

Ｈ０１Ｌ ２１／６０－２１／６０７

Ｇ０１Ｎ ２７／４０６－２７／４１３

Ｇ０１Ｎ ２７／４１７－２７／４１９

Ｇ０３Ｇ １３／２０

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面を有する基板と、
前記第１面上に位置する発熱部と、
前記第１面上に位置し、前記発熱部と電気的に接続される電極と、
前記基板に対向する厚み方向の端部に複数のボイドを有するボイド領域を含み、前記第１面を覆う保護層と、
前記電極または前記発熱部と前記保護層との間に配置され、前記ボイド領域に接触する中間層と
を備え、
前記中間層は、チッ化珪素を含む、加熱器。

【請求項2】

前記中間層は、前記発熱部と前記保護層との間に配置され、
前記ボイド領域は、前記発熱部に面する前記ボイドを有する
請求項１に記載の加熱器。

【請求項3】

前記発熱部は、表面に第１凹部を有し、
前記ボイド領域は、前記第１凹部と連通する前記ボイドを有する
請求項２に記載の加熱器。

【請求項4】

前記中間層は、前記電極と前記保護層との間に配置され、
前記電極は、表面に第２凹部を有し、
前記ボイド領域は、前記第２凹部と連通する前記ボイドを有する
請求項１～３のいずれか１つに記載の加熱器。

【請求項5】

前記複数のボイドは、前記発熱部の表面に面していない前記ボイドを有する
請求項２または３に記載の加熱器。

【請求項6】

前記電極は、前記保護層に接触する第１電極と、前記第１電極を挟んで前記保護層の反対側に配置される第２電極とを含み、
前記ボイド領域は、前記第１電極の一部が位置しない露出部分を介して前記第２電極に面する前記ボイドを有する
請求項２、３または５に記載の加熱器。

【請求項7】

軸周りに回転しながら媒体上のトナーを加熱する定着部材と、
軸周りに回転しながら前記媒体上のトナーを加圧する加圧部材と、
前記定着部材を挟んで前記加圧部材に対応して配置され、前記定着部材を加熱する請求項１～６のいずれか１つに記載の加熱器と
を備える、定着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、加熱器および定着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

基板上の発熱部を覆い、物理的または化学的に保護する保護層を備える加熱器が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－９７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記に記載の加熱器では、熱膨張係数の差により、基板や発熱部から保護層が剥離する懸念があった。

【0005】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、保護層の剥離が少ない加熱器および定着装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の一態様に係る加熱器は、基板と、発熱部と、電極と、保護層とを備える。基板は、第１面を有する。発熱部は、前記第１面上に位置する。電極は、前記第１面上に位置し、前記発熱部と電気的に接続される。保護層は、前記基板に対向する厚み方向の端部に複数のボイドを有するボイド領域を含み、前記第１面を覆う。

【発明の効果】

【0007】

実施形態の一態様の加熱器および定着装置は、保護層の剥離が少ない。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略図（正面図）である。

【図2】図２は、実施形態に係る定着装置を模式的に示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係るヒータを模式的に示す底面図である。

【図4】図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。

【図5】図５は、図３のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】図６は、図４の部分拡大図である。

【図7】図７は、図５の部分拡大図である。

【図8】図８は、実施形態の第１変形例に係るヒータを模式的に示す断面図である。

【図9】図９は、実施形態の第２変形例に係るヒータを模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。なお、各図に示す「Ｆｒ」は「前」を示し、「Ｒｒ」は「後」を示し、「Ｌ」は「左」を示し、「Ｒ」は「右」を示し、「Ｕ」は「上」を示し、「Ｄ」は「下」を示している。

【0010】

［プリンタの全体構成］
図１を参照して、画像形成装置の一例としてのプリンタ１について説明する。図１は、プリンタ１を示す概略図（正面図）である。

【0011】

プリンタ１は、略直方体状の外観を構成する装置本体２を備える。プリンタ１は、装置本体２の下部に、例えば、普通紙等のシートＳ（媒体）を収容する給紙カセット３を有する。プリンタ１は、装置本体２の上面に、排紙トレイ４を有する。なお、シートＳは、紙製に限らず、樹脂製等であってもよい。

【0012】

また、プリンタ１は、給紙装置５と、作像装置６と、定着装置７とを備える。給紙装置５は、給紙カセット３から排紙トレイ４まで延びた搬送路８の上流端部に位置する。作像装置６は搬送路８の中間部に位置する。定着装置７は搬送路８の下流側に位置する。

【0013】

作像装置６は、トナーコンテナ１０と、ドラムユニット１１と、光走査装置１２とを含む。トナーコンテナ１０は、例えば、黒色のトナー（現像剤）を収容する。ドラムユニット１１は、感光体ドラム１３と、帯電装置１４と、現像装置１５と、転写ローラ１６とを含む。転写ローラ１６は、下側から感光体ドラム１３に接触して転写ニップを形成する。なお、トナーは、トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよいし、磁性トナーから成る一成分現像剤であってもよい。

【0014】

プリンタ１の制御装置（図示せず）は各装置を適宜制御し、以下のように画像形成処理を実行する。帯電装置１４は、感光体ドラム１３の表面を帯電させる。感光体ドラム１３は、光走査装置１２から出射された走査光を受け、静電潜像を担持する。現像装置１５は、トナーコンテナ１０から供給されたトナーを用いて感光体ドラム１３上の静電潜像をトナー像に現像する。シートＳは給紙装置５によって給紙カセット３から搬送路８に送り出され、感光体ドラム１３上のトナー像は転写ニップを通過するシートＳに転写される。定着装置７は、トナー像をシートＳに定着させる。その後、シートＳは、排紙トレイ４に排出される。

【0015】

［定着装置］
次に、図２～図５を参照して、定着装置７について説明する。図２は、定着装置７を模式的に示す断面図である。図３は、ヒータ２３を模式的に示す底面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。図５は図３のＶ－Ｖ断面図である。

【0016】

図２に示すように、定着装置７は、定着ベルト２１と、加圧ローラ２２と、ヒータ２３とを備える。定着ベルト２１および加圧ローラ２２は、筐体２０（図１参照）の内部に位置する。ヒータ２３は、定着ベルト２１を加熱するための熱源である。

【0017】

＜定着ベルト＞
定着部材の一例としての定着ベルト２１は、無端状のベルトであって、前後方向（軸方向）に長い略円筒状である。定着ベルト２１の表層は、例えば、ポリイミド樹脂等の耐熱性および弾性を有する合成樹脂材料等で構成される。定着ベルト２１は、筐体２０の内部上方に配置される。定着ベルト２１の軸方向両端部には、略円筒状の一対のキャップ（図示せず）が装着されている。なお、定着ベルト２１の内部に、定着ベルト２１の略円筒形状を保持するためのベルトガイド（図示せず）を有していてもよい。

【0018】

定着ベルト２１の内部には、押圧部材２４が位置する。押圧部材２４は、軸方向に長い略角筒状である。押圧部材２４は、定着ベルト２１（およびキャップ）を軸方向に貫通して筐体２０に支持される。上記した定着ベルト２１は、押圧部材２４に対して回転可能に支持される。そして、押圧部材２４は、例えば、金属材料によって構成される。

【0019】

＜加圧ローラ＞
加圧部材の一例としての加圧ローラ２２は、前後方向（軸方向）に長い略円筒状である。加圧ローラ２２は、筐体２０の内部下方に位置する。加圧ローラ２２は、金属製の芯金２２Ａと、その外周面に積層されたシリコーンスポンジ等の弾性層２２Ｂとを含む。芯金２２Ａの軸方向両端部は、筐体２０に回転可能に支持される。芯金２２Ａにはギア列等を介して駆動モータ（図示せず）が接続され、加圧ローラ２２は駆動モータによって回転駆動される。なお、定着装置７は、加圧ローラ２２を昇降させて定着ベルト２１に対する加圧ローラ２２の接触圧を調整する圧力調整部（図示せず）を備える。加圧ローラ２２が定着ベルト２１に押し付けられることで、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間が加圧領域Ｎである。また、加圧領域Ｎとは、圧力が０ＰａであるシートＳの搬送方向上流側の位置から最大圧力となる位置を経由して再び圧力が０ＰａとなるシートＳの搬送方向下流側の位置までの領域を指している。

【0020】

＜ヒータ＞
加熱器の一例としてのヒータ２３は、前後方向（軸方向）に長い略矩形の板状部材である。図２に示すように、ヒータ２３は、保持部材２５を介して押圧部材２４の下面に固定される。保持部材２５は、軸方向に直交する断面が半円状、かつ軸方向に長い形状である。保持部材２５は、定着ベルト２１の下側内面に沿うように湾曲している。そして、保持部材２５は、例えば、耐熱性材料から構成される。

【0021】

図３～図５に示すように、ヒータ２３は、基板３０と、断熱層３１と、発熱接触部３２とを含む。基板３０は、保持部材２５の下面に固定される。断熱層３１は、基板３０の第１面としての下面上に位置する。発熱接触部３２は、基板３０の第１面上に位置し、断熱層３１の下面上に位置する。

【0022】

なお、本明細書において、「通過方向（第２方向）」とは、軸方向（第１方向）に交差する方向であって、シートＳが定着装置７の加圧領域Ｎを通過する方向（搬送される方向）を指す。また、以下の説明では、「上流」および「下流」並びにこれらに類する用語は、通過方向における「上流」および「下流」並びにこれらに類する概念を指す。

【0023】

ヒータ２３は、保持部材２５の下面に保持される。ヒータ２３における発熱接触部３２は、加圧ローラ２２に対向しており、定着ベルト２１の内面に接触する部位である。そして、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との接触部分が加圧領域Ｎである。ヒータ２３は、定着ベルト２１を挟んで加圧領域Ｎに対応して位置しており（図２参照）、定着ベルト２１を加熱する機能を有する。なお、図１に示す筐体２０に、定着ベルト２１の表面温度またはヒータ２３の温度を検知するための温度センサ（図示せず）を有していてもよい。

【0024】

図３～図５に示すように、基板３０は、例えば、セラミック等の電気絶縁性を有する材料で軸方向に長い略矩形板状である。基板３０の上下両面は、略平滑である。

【0025】

断熱層３１は、基板３０の第１面（下面全域）上に積層（成膜）されている。断熱層３１は、例えば、セラミックあるいはガラス等の電気絶縁性を有すると共に熱伝導率の低い材料により構成される。断熱層３１は、発熱接触部３２で発生した熱が基板３０に伝達することを規制する機能を有する。

【0026】

発熱接触部３２は、基板３０の第１面上に位置する。詳細には、発熱接触部３２は、基板３０上に配置された断熱層３１の一面（下面）上に積層されている。発熱接触部３２は、発熱部４０と、電極５０と、保護層６０とを含む。

【0027】

発熱部４０は、複数の発熱部４１～４３を含む。発熱部４０は、断熱層３１の下面上に位置する。図３に示すように、複数の発熱部４１～４３は、軸方向に一列に並ぶ複数の抵抗発熱体４５で構成されている。複数の抵抗発熱体４５は、それぞれ、通過方向に細長い略長方形状である。全ての抵抗発熱体４５は、略同じ大きさであってもよい。そして発熱部４１～４３は、例えば電極５０よりも抵抗値の高い金属等の導電性を有する材料で構成される。

【0028】

発熱部４１は、加圧領域Ｎを通過する第１サイズのシートＳの前後幅に対応する範囲に並べられた複数の抵抗発熱体４５によって構成されている。発熱部４２は、加圧領域Ｎを通過する第２サイズのシートＳの前後幅に対応する範囲に並べられた複数の抵抗発熱体４５によって構成されている。発熱部４３は、加圧領域Ｎを通過する第３サイズのシートＳの前後幅に対応する範囲に並べられた複数の抵抗発熱体４５によって構成されている。

【0029】

複数の抵抗発熱体４５は、それぞれ、軸方向に同じ寸法であってもよく、かつ通過方向に同じ寸法であってもよい。なお、本明細書において「同じ寸法」とは、完全に同じ寸法であることを要求するものではなく、製造上の僅かな誤差を許容する意味である。

【0030】

図３に示すように、電極５０は、複数の電極５１～５４を含む。複数の電極５１～５４は、例えば、金属等の導電性を有する材料（抵抗発熱体４５よりも抵抗値の低い）で構成される。複数の電極５１～５４は、断熱層３１の下面上に位置する。複数の電極５１～５４は、発熱部４１～４３の通過方向両側に電気的に接続されている。詳細には、電極５０は、複数の発熱部４１～４３にそれぞれ接続される複数（例えば３つ）の個別電極５１～５３と、発熱部４１～４３に共通して接続されるコモン電極５４とを含む。

【0031】

個別電極５１は、発熱部４１を構成する各抵抗発熱体４５の下流端部（右端部）に接続されている。同様に、その他の個別電極５２、５３は、それぞれ、発熱部４２、４３を構成する各抵抗発熱体４５の下流端部に接続されている。一方、コモン電極５４は、全ての抵抗発熱体４５の上流端部（左端部）に接続されている。

【0032】

なお、本明細書では、個別電極５１～５３とコモン電極５４とで共通する後述の説明では、「電極５０」と称する場合がある。同様に、発熱部４１～４３で共通する後述の説明では、「発熱部４０」と称する場合がある。

【0033】

各々の電極５１～５４は、引出部５１Ｂ～５４Ｂと、電極端末部５１Ａ～５４Ａとを有する。引出部５１Ｂ～５４Ｂは、それぞれ発熱部４１～４３に接続された部分（接続部分５１Ｃ～５４Ｃ）から、それぞれ電極端末部５１Ａ～５４Ａに向かって延びる部位である。換言すると、引出部５１Ｂ～５４Ｂは、それぞれ発熱部４１～４３の軸方向外端と電極端末部５４Ａとの間に位置する。電極端末部５１Ａ～５４Ａは、それぞれ引出部５１Ｂ～５４Ｂの先端部に接続される。電極端末部５１Ａ～５４Ａは、電源等の外部機器と電気的に接続するための端子である。

【0034】

詳細には、個別電極５１の引出部５１Ｂは、発熱部４１との接続部分５１Ｃから軸方向の片側（上側）に延びている。電極端末部５１Ａは、引出部５１Ｂの端部に接続され、上流側（左側）に屈曲している。個別電極５２の引出部５２Ｂと個別電極５３の引出部５３Ｂは、発熱部４２、４３との接続部分５２Ｃ、５３Ｃからそれぞれ軸方向の片側（上側）に延びている。電極端末部５２Ａ、５３Ａは、引出部５２Ｂ、５３Ｂにそれぞれ接続されている。電極端末部５２Ａは、電極端末部５１Ａよりも軸方向内側に位置し、電極端末部５３Ａは、電極端末部５２Ａよりも軸方向内側に位置している。一方、コモン電極５４の引出部５４Ｂは、発熱部４１～４３との接続部分５４Ｃから軸方向の片側（上側）に延びている。電極端末部５４Ａは、引出部５４Ｂに接続されている。電極端末部５４Ａは、電極端末部５３Ａよりも軸方向内側に位置している。

【0035】

図４、図５に示すように、保護層６０は、発熱部４０および電極５０（電極端末部５１Ａ～５４Ａを除く）を被覆する。保護層６０は、例えば、セラミック等の電気絶縁性を有すると共に定着ベルト２１に対して滑り摩擦力の小さな材料で形成されている。保護層６０の第１面６０Ｃは、定着ベルト２１の内面に接触する摺動面を構成する。なお、保護層６０は、発熱部４０や電極５０が積層されない部分にも、基板３０の第１面を覆うように積層されている。

【0036】

以上説明したヒータ２３の製造には、例えば、スパッタリング等の成膜技術、プリント基板の製造技術、またはスクリーン印刷技術、若しくはこれらの技術の組み合せを用いることができる。例えば、断熱層３１および発熱接触部３２（発熱部４０、電極５０、保護層６０）がスパッタリングによって基板３０上に成膜されてもよい。また、例えば、断熱層３１および発熱接触部３２は、プリント基板の製造技術であるフォトマスクを用いた露光、現像、エッチング、剥離、積層等の工程を繰り返すことによって基板３０上に形成されてもよい。また、例えば、断熱層３１および発熱接触部３２は、電気絶縁性塗料または導電性塗料を基板３０上に塗布（スクリーン印刷）することによって形成されてもよい。これらの製法であれば、断熱層３１、発熱部４０および電極５０を精度良く形成することができる。

【0037】

なお、ヒータ２３の電極５０や駆動モータ等は、各種の駆動回路（図示せず）を介して電源（図示せず）に電気的に接続されている。また、ヒータ２３（電極５０）、駆動モータおよび温度センサ等は、各種の回路を介してプリンタ１の制御装置に電気的に接続されている。制御装置は、接続された装置等を制御する。

【0038】

［定着装置の作用］
ここで、主に図２を参照して、定着装置７の作用（定着処理）について説明する。

【0039】

まず、制御装置は、駆動モータやヒータ２３を駆動制御する。加圧ローラ２２は駆動モータの駆動力を受けて回転し、定着ベルト２１は加圧ローラ２２に従動して回転する（図２の実線細矢印参照）。各々の抵抗発熱体４５は、発熱部４０を挟む複数の電極５０の間で通過方向に電流を流すことで発熱する。これにより、定着ベルト２１の加圧領域Ｎが加熱される。

【0040】

この際、制御装置は、シートＳのサイズに応じて発熱させる発熱部４１～４３（図３参照）を制御する。例えば、定着装置７で処理可能な最大サイズのシートＳが加圧領域Ｎ（図２参照）を通過する場合、制御装置は、全ての発熱部４１～４３に電力を供給し、全ての発熱部４１～４３を発熱させる。また、例えば、制御装置は、最大サイズよりも小さい中サイズのシートＳが加圧領域Ｎを通過する場合には発熱部４１，４２を発熱させ、中サイズよりも小さい小サイズのシートＳが加圧領域Ｎを通過する場合には発熱部４１を発熱させる。これにより、シートＳのサイズに合せて定着ベルト２１（加圧領域Ｎ）の必要な部分のみを加熱することができる。その結果、定着ベルト２１の過昇温を低減することができる。

【0041】

温度センサは、定着ベルト２１の表面温度を検出し、入力回路を介して検出信号を制御装置に送信する。制御装置は、温度センサから設定温度（例えば１５０～２００℃）に達したことを示す検出信号を受信すると、その設定温度を維持するようにヒータ２３を制御しながら、既に説明した画像形成処理の実行を開始する。トナー像が転写されたシートＳは筐体２０内に進入し、定着ベルト２１は、軸周りに正回転しながら加圧領域Ｎを通過するシートＳ上のトナー（トナー像）を加熱する。加圧ローラ２２は、軸周りに回転しながら加圧領域Ｎを通過するシートＳ上のトナーを加圧する。すると、トナー像がシートＳに定着する。そして、トナー像が定着したシートＳは、筐体２０の外部に送り出されて排紙トレイ４に排出される。

【0042】

ところで、ヒータ２３は、温度変化によって生じる熱応力を受ける。特に、発熱部４０や電極５０を覆う保護層６０では、発熱部４０や電極５０との熱膨張係数の差により、発熱部４０や電極５０との界面で保護層６０が剥離するおそれがあった。そこで、図４に示すように、本実施形態に係る定着装置７（ヒータ２３）は、発熱部４０と対向する保護層６０の端部に複数のボイド７０を有するボイド領域６０Ａを有することにより、発熱部４０との界面付近において、保護層６０に生じる応力が緩和されるため、保護層６０の剥離が少ない。

【0043】

図４に示すように、発熱部４０に接する保護層６０は、発熱部４０と対向する端部にボイド領域６０Ａを有する。ボイド領域６０Ａは、ボイド７０の面積率が１０％以上３５％以下であり、さらに１６％以上２９％以下であってもよい。このような構成により、発熱部４０との接触面積を確保しつつ発熱部４０からの保護層６０の剥離を低減することができる。ここで、ボイド７０の面積率は、ヒータ２３を厚み方向に切断した断面の拡大写真（ＳＥＭ）において、画像処理を行うことで測定されたボイド７０の面積率をいう。具体的には、所定のエリア６５（保護層６０の厚みｈ２に対し、端面６０Ｂからの厚みｈ１＝０．１×ｈ２（例えば、厚みｈ１＝９．６μｍ）、幅Ｌ１＝２０×ｈ２（例えば、幅Ｌ１＝１９０μｍ）の範囲）において、ボイド７０の外形をトレースし、ボイド７０の総面積をエリア６５の面積にて除することにより測定した面積率を、異なるエリア６５ごと（例えば、５ヶ所）にそれぞれ測定し、その平均値をボイド領域６０Ａにおけるボイド７０の面積率と規定する。

【0044】

また、ボイド領域６０Ａは、平均径が１０μｍ以下、例えば、１μｍ以上５μｍ以下、さらに２．６３μｍ以上３．８１μｍ以下のボイド７０を有してもよい。このような構成により、保護層６０と発熱部４０との間の接触面積を確保しつつ発熱部４０からの保護層６０の剥離を低減することができる。ここで、ボイド領域６０Ａの平均径は、上記した所定のエリア６５において、直径が１μｍ以上のボイド７０の直径をそれぞれ測定し、その値を平均したものをいう。なお、ボイド７０の直径は、ボイド７０の外形に外接する外接円相当径として規定した。

【0045】

ここで、保護層６０の厚みｈ２が大きくなると、発熱部４０との界面に生じる応力は高くなる傾向にある。そのため、ボイド領域６０Ａは、平均径が保護層６０の厚みｈ２の１０％以下のボイド７０を有してもよい。このような構成により、保護層６０に生じる応力を緩和することができ、発熱部４０からの保護層６０の剥離を低減することができる。

【0046】

また、図５に示すように、電極５０の一例としての電極５１に接する保護層６０は、電極５１と対向する端部にボイド領域６０Ａを有していてもよい。このような構成により、電極５０との界面付近において、保護層６０に生じる応力を緩和できるため、保護層６０の剥離が低減される。すなわち、電極５０を構成する材料と、保護層６０を構成する材料との熱膨張率が異なる場合においても、ボイド領域６０Ａが、保護層６０に生じる応力を緩和することができる。

【0047】

図５に示す保護層６０の厚みｈ４は、図４に示す保護層６０の厚みｈ２と同じであってもよく、異なってもよい。また、ボイド領域６０Ａの空隙率やボイド７０の平均径の測定に利用されるエリア６６の厚みｈ３、幅Ｌ２については、図４に示すエリア６５と同様に厚みｈ４を基準として規定することができる。

【0048】

次に、保護層６０が有するボイド７０について、図６、図７を用いてさらに説明する。図６は、図４の部分拡大図である。

【0049】

図６に示すように、ボイド領域６０Ａは、発熱部４０の表面４０１に面していないボイド７１を有していてもよい。換言すると、ボイド７１は、発熱部４０の表面４０１と離間していてもよい。ボイド７１は、発熱部４０の表面４０１に面していないため、保護層６０が有する応力が発熱部４０との界面に伝わりづらい。また、発熱部４０に面していないボイド７１の変形により、保護層６０内の応力を緩和できる。しかも、発熱部４０と保護層６０との接触面積は、ボイド７１を有することで減少せず、発熱部４０と保護層６０との接合力は低下しない。このため、発熱部４０からの保護層６０の剥離を低減させることができる。

【0050】

また、ボイド領域６０Ａは、発熱部４０の表面４０１に面するボイド７２を有してもよい。換言すると、ボイド７２は、発熱部４０の表面４０１に接触していてもよい。このような構成により、発熱部４０で発生する熱を直接ボイド７２で蓄熱できる。それにより、発熱部４０の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、熱応答性が向上する。

【0051】

また、ボイド領域６０Ａは、発熱部４０の表面４０１に位置する第１凹部４０１ａと連通するボイド７３を有してもよい。換言すると、ボイド７３は、第１凹部４０１ａの内部に収容されている。このような構成により、保護層６０だけでなく、第１凹部４０１ａの縁に生じる発熱部４０の応力も緩和することができる。このため、発熱部４０からの保護層６０の剥離をさらに低減させることができる。

【0052】

なお、図６に示すように、発熱部４０と対面する保護層６０が有するボイド７０は、１または複数のボイド７１～７３をすべて含んでもよく、一部のみを含んでもよい。

【0053】

図７は、図４の部分拡大図である。図７に示すように、電極５０は、ヒータ２３の厚み方向に積層する第１電極５０ａおよび第２電極５０ｂを有してもよい。電極５０が第１電極５０ａおよび第２電極５０ｂを有することにより、例えば電流量の増大に対応することができる。すなわち、第１電極５０ａにより微細な配線パターンを実現するとともに、第２電極５０ｂにより電極５０自体の配線抵抗を小さくできる。

【0054】

また、ボイド領域６０Ａは、電極５０の表面、すなわち第１電極５０ａの表面５０１に面していないボイド７４を有していてもよい。このような構成により、保護層６０が有する応力が電極５０との界面に伝わりづらい。また、電極５０に面していないボイド７４の変形により、保護層６０内の応力を緩和できる。しかも、電極５０と保護層６０との接触面積は、ボイド７４を有することで減少せず、電極５０と保護層６０との接合力は低下しない。このため、電極５０からの保護層６０の剥離を低減させることができる。

【0055】

また、ボイド領域６０Ａは、第１電極５０ａの一部が位置しない露出部分５０１ｂを介して第２電極５０ｂに面するボイド７７を有していてもよい。このような構成により、第１電極５０ａよりも低い熱伝導性を有するボイド７７が部分的に位置することとなり、保護層６０または第１電極５０ａを介して伝わった熱をボイド７７で蓄熱する。その結果、第１電極５０ａを伝わって発熱部４０の熱が放熱されにくくなる。

【0056】

また、ボイド領域６０Ａは、第２電極５０ｂの表面５０２に位置する第２凹部５０２ａと連通するボイド７８を有してもよい。このような構成により、保護層６０だけでなく、電極５０、特に第２凹部５０２ａの縁に生じる第２電極５０ｂの応力も緩和することができる。このため、電極５０からの保護層６０の剥離をさらに低減させることができる。

【0057】

なお、図７に示すように、電極５０と対面する保護層６０が有するボイド７０は、１または複数のボイド７４、７７、７８をすべて含んでもよく、一部のみを含んでもよい。また、ボイド領域６０Ａは、電極５０（第１電極５０ａ）の表面５０１に面するボイド７５を有してもよい。また、ボイド領域６０Ａは、第１電極５０ａの表面５０１に位置する第３凹部５０１ａと連通するボイド７６を有してもよい。

【0058】

＜第１変形例＞
上記した実施形態に係るヒータ２３は、保護層６０の端面６０Ｂが発熱部４０または電極５０と接触するとして説明したが、これに限らない。図８は、実施形態の第１変形例に係るヒータを模式的に示す断面図である。図８に示すように、保護層６０と発熱部４０との間に中間層８０を有してもよい。このような構成により、中間層８０を介した保護層６０と発熱部４０との剥離、具体的には、中間層８０と保護層６０との剥離、または中間層８０の損傷を伴う保護層６０と発熱部４０との剥離を低減することができる。

【0059】

中間層８０の材料としては、例えばチッ化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）あるいは酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）など、電気絶縁性を有するセラミックを使用できる。また、保護層６０と発熱部４０との密着性を高める電気絶縁性の樹脂材料を使用してもよい。なお、図８では、保護層６０と発熱部４０との間に中間層８０を有する例について示したが、保護層６０と電極５０との間に中間層８０を有してもよい（図９参照）。

【0060】

＜第２変形例＞
上記した実施形態に係るヒータ２３は、保護層６０の第１面６０Ｃが定着ベルト２１に接触するとして説明したが、これに限らない。図９は、実施形態の第２変形例に係るヒータを模式的に示す断面図である。図９に示すように、保護層６０の外面（第１面６０Ｃ）側に被覆層９０を有してもよい。被覆層９０は、例えば、保護層６０よりも定着ベルト２１に対する滑り摩擦力が小さく、電気絶縁性を有する樹脂材料で構成することができる。なお、図９では、中間層８０および被覆層９０を有する例について示したが、中間層８０を有さず、被覆層９０のみを有してもよい。また、図９では、保護層６０を挟んで電極５０と向かい合うように位置する被覆層９０を有する例について示したが、保護層６０を挟んで発熱部４０と向かい合うように位置する被覆層９０を有してもよい。

【0061】

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態に係る上記した定着装置７では、発熱部４１～４３が、３種類のシートＳのサイズに対応していたが、本発明はこれに限定されない。発熱部４０（抵抗発熱体４５）は、２種類以上のシートＳのサイズに対応するように形成されていればよい。また、本実施形態に係る定着装置７では、加圧領域Ｎの軸方向中央をシートＳが通過するように構成されていたが、これに限らず、加圧領域Ｎの軸方向一方に寄った位置をシートＳが通過するように構成されていてもよい。また、本実施形態に係る定着装置７では、引出部５１Ｂ～５４Ｂが、軸方向に長く延びた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、引出部５１Ｂ～５４Ｂが、上流側（左側）や下流側（右側）に延びる部分を有していてもよい。

【0062】

また、本実施形態においては、発熱部４１～４３が延びる方向は、基板３０の短手方向としたが、この構成に限られない。例えば、個別電極５１～５３およびコモン電極５４を櫛歯状に形成し、かかる櫛歯状の個別電極５１～５３とコモン電極５４との間で発熱部４０を長手方向に延ばしてもてもよい。

【0063】

また、本実施形態に係る定着装置７では、加圧ローラ２２を回転駆動させ、定着ベルト２１を従動回転させていたが、これに限らず、定着ベルト２１を回転駆動させ、加圧ローラ２２を従動回転させてもよい。

【0064】

また、本実施形態に係る定着装置７では、定着ベルト２１に対して加圧ローラ２２を昇降（接近または離間する方向に移動）させていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、加圧ローラ２２に対して定着ベルト２１を接近または離間する方向に移動させる構成としてもよい。

【0065】

また、本実施形態の説明では、一例として、本発明をモノクロのプリンタ１に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、カラープリンタ、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。

【0066】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0067】

１ プリンタ（画像形成装置）
７ 定着装置
２１ 定着ベルト（定着部材）
２２ 加圧ローラ（加圧部材）
２３ ヒータ（加熱器）
３０ 基板
３１ 断熱層
４０～４３ 発熱部
４５ 抵抗発熱体
５１～５３ 個別電極（電極）
５４ コモン電極（電極）
６０ 保護層
６０Ａ ボイド領域
７０ ボイド
８０ 中間層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】