特許 7176414 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(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 20060101AFI20221115BHJP

   H05B 3/10 20060101ALI20221115BHJP

   H01C 7/04 20060101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 510

H05B3/10 Z

H01C7/04

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019003779

(22)【出願日】2019-01-11

(65)【公開番号】P2020112701

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2021-08-05

(73)【特許権者】

【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】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】加藤 聡子

(72)【発明者】

【氏名】木村 健太郎

【審査官】中澤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－３０１４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２３３２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１２４６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２７３８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１７１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０５０５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２９４２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１９８４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５４８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０１７２２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｈ０５Ｂ ３／１０

Ｈ０１Ｃ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面および前記第１面とは反対側に位置する第２面とを有する基板と；
前記第１面に配置された抵抗発熱体と；
前記第２面に配置され、マンガンと、コバルトと、銅とを含有し、鉛およびニッケルを含有しないサーミスタと；
を具備し、
前記サーミスタは、前記マンガンおよび前記コバルトの質量含有率が、他の成分の質量含有率よりも大きい、ヒータ。

【請求項2】

第１面および前記第１面とは反対側に位置する第２面とを有する基板と；
前記第１面に配置された抵抗発熱体と；
前記第２面に配置され、マンガンと、コバルトと、銅とを含有するサーミスタであって、前記マンガン、前記コバルト、前記銅の順で質量含有率が大きく、鉛およびニッケルを含有しない、サーミスタと；
を具備する、ヒータ。

【請求項3】

前記サーミスタは、前記マンガンおよび前記コバルトの質量含有率が、他の成分の質量含有率よりも大きい、請求項２に記載のヒータ。

【請求項4】

前記サーミスタは、前記マンガン、前記コバルト、前記銅の質量含有率の合計が５０［質量％］以上７０［質量％］以下である、請求項１～３のいずれか１つに記載のヒータ。

【請求項5】

前記サーミスタは、２［質量％］以上１５［質量％］以下のルテニウムを含有する、請求項１～４のいずれか１つに記載のヒータ。

【請求項6】

通過する媒体を加熱する請求項１～５のいずれか１つに記載のヒータと；
前記媒体を加熱時に加圧する加圧ローラと；
を具備し、
前記媒体を前記加圧ローラにより前記加熱および前記加圧することで、前記媒体に付着したトナー像を定着させる、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】

例えば、複写機やファクシミリ等におけるトナー定着、リライタブルカードリーダにおける印字消去等に用いられるヒータが知られている。ヒータは、給電用の電極から供給された電力により、基板の一面上に形成された抵抗発熱体を発熱させる。また、基板の他面上にはサーミスタが配置され、サーミスタで検知された温度に基づいてヒータへの電力供給を制御し、適切な温度に調節する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２４０６４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなヒータにおいては、サーミスタを構成する成分として鉛を含んでおり、環境に配慮したサーミスタの設計が求められている。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、環境に配慮した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】

【0006】

実施形態に係るヒータは、基板、抵抗発熱体、サーミスタを具備する。基板は、第１面および第１面とは反対側に位置する第２面を有する。抵抗発熱体は、第１面に配置される。サーミスタは、第２面に配置され、鉛を含有しない。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、環境に配慮した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】

【0008】

【図1】実施形態に係るヒータを基板の第１面側から示す平面図である。

【図2】実施形態に係るヒータを基板の第２面側から示す平面図である。

【図3】サーミスタの剥離試験の結果を示す図である。

【図4】サーミスタに含有されるルテニウムの含有量［質量％］とシート抵抗値［ｋｇ／□］との関係を示す図である。

【図5】実施形態に係るヒータが用いられた実施形態の定着装置を示す断面図である。

【図6】実施形態に係るヒータが用いられた実施形態の画像形成装置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に説明する実施形態に係るヒータ１は、基板１１、抵抗発熱体１２、サーミスタ１６を具備する。基板１１は、第１面１１ａおよび第１面１１ａとは反対側に位置する第２面１１ｂを有する。抵抗発熱体１２は、第１面１１ａに配置される。サーミスタ１６は、第２面１１ｂに配置され、鉛を含有しない。

【0010】

また、以下に説明する実施形態に係るヒータ１は、基板１１、抵抗発熱体１２、サーミスタ１６を具備する。基板１１は、第１面１１ａおよび第１面１１ａとは反対側に位置する第２面１１ｂを有する。抵抗発熱体１２は、第１面１１ａに配置される。サーミスタ１６は、第２面１１ｂに配置され、マンガンと、コバルトと、銅およびニッケルの一方または両方と、を含有し、鉛を含有しない。

【0011】

また、以下に説明する実施形態に係るヒータ１は、基板１１、抵抗発熱体１２、サーミスタ１６を具備する。基板１１は、第１面１１ａおよび第１面１１ａとは反対側に位置する第２面１１ｂを有する。抵抗発熱体１２は、第１面１１ａに配置される。サーミスタ１６は、第２面１１ｂに配置され、マンガン、コバルト、銅およびニッケルの一方または両方、の順で質量含有率が大きく、鉛を含有しない。

【0012】

また、以下に説明する実施形態に係るサーミスタ１６は、マンガンおよびコバルトの質量含有率が、他の成分の質量含有率よりも大きい。

【0013】

また、以下に説明する実施形態に係るサーミスタ１６は、マンガン、コバルト、銅、およびニッケルの質量含有率の合計が５０［質量％］以上７０［質量％］以下である。

【0014】

また、以下に説明する実施形態に係るサーミスタ１６は、２［質量％］以上１５［質量％］以下のルテニウムを含有する。

【0015】

また、以下に説明する実施形態に係る画像形成装置としての複写機１００は、通過する媒体を加熱するヒータ１と、媒体を加熱時に加圧する加圧ローラ２０３と、を具備し、媒体を加圧ローラ２０３により加熱および加圧することで、媒体に付着したトナー像を定着させる。

【0016】

［実施形態］
実施形態に係るヒータを図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係るヒータを基板の第１面側から示す平面図である。図２は、実施形態に係るヒータを基板の第２面側から示す平面図である。なお、図１、図２では、説明を分かりやすくするために、基板の第１面側を正方向、第２面側を負方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。

【0017】

実施形態に係るヒータ１は、電子機器類に搭載され、主に通過する紙などの媒体を加熱するものである。ヒータ１は、図１に示すように、基板１１と、抵抗発熱体１２と、第１導体１３と、給電用電極１４と、被覆層１５とを備える。また、ヒータ１は、図２に示すように、複数のサーミスタ１６と、第２導体１７と、被覆層１８とを備える。

【0018】

基板１１は、耐熱性および絶縁性を有し、本実施形態では、長尺の矩形状に形成されている。基板１１は、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミック、ガラスセラミックまたは耐熱複合材料などからなる平板である。基板１１は、ヒータ１を装着できるスペースに応じた厚みを有しており、例えば、０．５［ｍｍ］程度～１．０［ｍｍ］程度である。なお、基板１１の形状は、長さ方向（Ｘ軸方向）および長さ方向と交差する幅方向（Ｙ軸方向）を有していればこれに限定されるものではなく、外周において凹部、凸部、欠けなどが形成されていてもよい。

【0019】

抵抗発熱体１２は、第１導体１３と電気的に接続されており、基板１１の厚み方向（Ｚ軸方向）における第１面１１ａに設けられている。抵抗発熱体１２は、電気を流すことで発熱する。抵抗発熱体１２は、例えば銀－パラジウム系やグラファイト系、酸化ルテニウム系等の発熱体ペーストで形成された発熱体パターンである。本実施形態では、抵抗発熱体１２は、Ｘ軸方向に沿って配置されている。抵抗発熱体１２に含まれる抵抗発熱体１２ａと、抵抗発熱体１２ｂとは、Ｙ軸方向において離間して配置されている。抵抗発熱体１２ａ，１２ｂは、ヒータ１の幅方向における長さが一定となるように、長さ方向に沿った帯状にそれぞれ配置されている。

【0020】

第１導体１３は、抵抗発熱体１２に電力を供給するものであり、基板１１の第１面１１ａに設けられている。第１導体１３は、例えば銀（Ａｇ）系等の導体ペーストで第１面１１ａに形成された導体パターンである。本実施形態における第１導体１３は、ヒータ１（基板１１）の長さ方向であるＸ軸方向において、抵抗発熱体１２と電気的に接続されている。第１導体１３に含まれる導体１３ａおよび導体１３ｂと、導体１３ｃとは、Ｘ軸方向において離間して設けられ、その間に抵抗発熱体１２ａ，１２ｂがそれぞれ配置されている。導体１３ａは、抵抗発熱体１２ａの長さ方向に沿って形成されており、一方の端部が電極１４ａと、他方の端部が抵抗発熱体１２ａの一方の端部と電気的に接続されている。導体１３ｂは、抵抗発熱体１２ｂの長さ方向に沿って形成されており、一方の端部が電極１４ｂと、他方の端部が抵抗発熱体１２ｂの一方の端部と電気的に接続されている。導体１３ｃは、抵抗発熱体１２ａ，１２ｂの他方の端部とそれぞれ電気的に接続されている。つまり、第１導体１３は、抵抗発熱体１２の長さ方向に沿って電気的に接続されている。

【0021】

給電用電極１４は、第１導体１３に電気的に接続されるものであり、基板１１の第１面１１ａに設けられている。給電用電極１４に含まれる一対の電極１４ａ，１４ｂは、図１に示すように、Ｘ軸方向において基板１１の端部に設けられている。一対の電極１４ａ，１４ｂは、導体１３ａ，１３ｂとそれぞれ電気的に接続され、導体１３ａ，１３ｂと通電される。なお、図１において、一対の電極１４ａ，１４ｂは、基板１１の一方の端部に設けられているが、両端部にそれぞれ設けられていてもよいし、他方の端部に設けられていてもよい。また、一対の電極１４ａ，１４ｂは、通常、導体１３ａ，１３ｂとそれぞれ一体的に基板１１の第１面１１ａに形成されているが、一対の電極１４ａ，１４ｂと、導体１３ａ，１３ｂとがそれぞれ分離して形成されてもよい。また、一対の電極１４ａ，１４ｂは、基板１１のうち、導体１３ａ，１３ｂが設けられた第１面１１ａに配置されているが、導体１３ａ，１３ｂが設けられた面とは反対側の第２面１１ｂに配置されていてもよい。この場合、一対の電極１４ａ，１４ｂは、基板１１に形成されたスルーホールを介して、導体１３ａ，１３ｂとそれぞれ電気的に接続される。

【0022】

被覆層１５は、保護層であり、基板１１の第１面１１ａに設けられた抵抗発熱体１２および第１導体１３を覆っているものであり、本実施形態では帯状に形成されている。被覆層１５は、抵抗発熱体１２および第１導体１３を覆っていることで、抵抗発熱体１２および第１導体１３が直接大気に露出することを防止し、外部からの干渉（例えば、機械的、化学的、電気的な干渉）によって抵抗発熱体１２および第１導体１３が損傷・破損することを抑制するものである。

【0023】

サーミスタ１６は、基板１１の温度を検知するための温度検知素子である。図２に示すように、サーミスタ１６は、基板１１の第２面１１ｂの、基板１１の長さ方向における複数の位置に設けられている。すなわち、サーミスタ１６は、基板１１の長さ方向における基板１１の中央と両端側に配置されている。このように、ヒータ１では、複数のサーミスタ１６により、基板１１の長さ方向における複数の位置の温度がそれぞれ検知される。サーミスタ１６は、基板１１の第２面１１ｂに直接配置された印刷サーミスタである。このため、いわゆるチップサーミスタと比較して温度感知が早く、優れた温度制御応答性を有している。またサーミスタ１６は、チップサーミスタと比較してサイズや配置の自由度が高い。なお、サーミスタ１６の具体的な特性や組成等は後述する。

【0024】

第２導体１７は、複数のサーミスタ１６のそれぞれに電力を供給するための複数の導体としての帯状のサーミスタ用導体である。第２導体１７は、図２に示すように、サーミスタ１６に接続された接続部１７ａと、基板１１の長さ方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる直線状の導通部１７ｂと、電力を供給する端子部材（図示せず）にそれぞれ接続される電極部１７ｃとを有する。また、第２導体１７は、各サーミスタ１６を互いに電気的に接続している。

【0025】

接続部１７ａは、基板１１の幅方向（Ｙ軸方向）に延びる部分を有しており、導通部１７ｂの一端部に連結されている。このように接続部１７ａが延ばされることで、基板１１の幅方向に対する導通部１７ｂの位置が調整されている。導通部１７ｂは、基板１１の長さ方向（Ｘ軸方向）に沿って基板１１の端部まで延ばされている。複数の導通部１７ｂは、基板１１の幅方向に間隔をあけて配置されている。

【0026】

電極部１７ｃは、基板１１の長さ方向（Ｘ軸方向）における端部まで延ばされた導通部１７ｂの他端部に形成されている。基板１１の長さ方向における端部において、電極部１７ｃは、基板１１の長さ方向に間隔をあけて配置されている。電極部１７ｃは、画像形成装置等の電子機器の電源部（図示せず）に接続された端子部材（図示せず）が接続されることで、端子部材を介してサーミスタ１６へ給電される。

【0027】

被覆層１８は、基板１１の第２面１１ｂに設けられたサーミスタ１６および第２導体１７を被覆する保護層である。被覆層１８の材料は、被覆層１５と同じにすることができる。本実施形態では、基板１１の幅方向（Ｙ軸方向）の全体を覆うよう、帯状に形成されている。また、第２導体１７のうち、被覆層１８が配置されていない基板１１の長さ方向（Ｘ軸方向）の両端が、電極部１７ｃである。

【0028】

ヒータ１が有する抵抗発熱体１２やサーミスタ１６の数および配置、さらに、第１導体１３、第２導体１７といった各構成は、図１、図２に示した構成に限定されるものではなく、ヒータ１の用途や性能等に応じて変更されてもよい。

【0029】

実施形態に係るヒータ１では、基板１１の第２面１１ｂに配置されたサーミスタ１６は、シート抵抗値を１００［ｋΩ／□］～１００００［ｋΩ／□］とすることができる。サーミスタ１６の抵抗値は［ｋΩ／□］オーダー以上の高い値が一般的だが、このシート抵抗値の範囲にすれば、例えば抵抗値の測定精度に影響なく測定することができ、サーミスタ性能が好ましい。また、サーミスタ１６は、Ｂ定数を－２７００［Ｋ］以下とすることができる。ここで、「Ｂ定数」は、温度変化に対するサーミスタ１６の感度を表す物性値である。サーミスタ１６がこのような物性値を有することで、基板１１の温度を精度よく検知することができる。

【0030】

また、実施形態に係るサーミスタ１６は、鉛（Ｐｂ）を含有しない。このため、環境に配慮したサーミスタ１６を備えるヒータ１を提供することができる。ここで、「鉛を含有しない」とは、第２面１１ｂに配置されたサーミスタ１６を基板１１の厚さ方向に切断し、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）ＪＸＡ－８２００（日本電子社製）を用いて測定した鉛の含有量が検出限界以下であることをいう。また、後述するサーミスタ１６中の各成分の含有量および質量含有率も、鉛の含有量と同様に測定することができる。

【0031】

また、実施形態に係るサーミスタ１６は、マンガンと、コバルトと、銅およびニッケルの一方または両方と、を含有し、鉛を含有しない。このため、環境に配慮しつつ基板１１の温度を精度よく検知できるサーミスタ１６を備えるヒータ１を提供することができる。

【0032】

また、実施形態に係るサーミスタ１６は、マンガン、コバルト、銅およびニッケルの一方または両方、の順で質量含有率が大きく、鉛を含有しない。このため、環境に配慮しつつ基板１１の温度を精度よく検知できるサーミスタ１６を備えるヒータ１を提供することができる。

【0033】

また、サーミスタ１６は、マンガンおよびコバルトの質量含有率が、他の成分の質量含有率よりも大きい。このため、環境に配慮しつつ基板１１の温度を精度よく検知できるサーミスタ１６を備えるヒータ１を提供することができる。

【0034】

また、実施形態に係るサーミスタ１６は、マンガン、コバルト、銅、およびニッケルの質量含有率の合計が５０［質量％］以上７０［質量％］以下である。質量含有率の合計が５０［質量％］未満となると、Ｂ定数が－２７００［Ｋ］を超えてしまい、サーミスタ１６が基板１１の温度を精度よく検知することができなくなるため、好ましくない。一方、質量含有率の合計が７０［質量％］を超えると、サーミスタ１６に含まれる他の成分、例えば基板１１と結着させるために配合するガラス量が少なく密着強度に影響が出たり、抵抗値をコントロールする導電物質量が少なく抵抗値が高くなる影響が出たりするため、好ましくない。

【0035】

また、実施形態に係るサーミスタ１６は、２［質量％］以上１５［質量％］以下のルテニウムを含有する。ルテニウムの含有量が２［質量％］未満、あるいは１５［質量％］を超えると、サーミスタ１６のシート抵抗値が１００［ｋΩ／□］～１００００［ｋΩ／□］の範囲外となるため、基板１１の温度を精度よく検知できないことがある。

【0036】

ここで、マンガン、コバルト、銅の質量含有率の合計とサーミスタ１６の物性との関係について説明する。マンガン、コバルト、銅の質量含有率の合計を変えてサーミスタ１６の物性、特に剥離の有無について試験を行った。試験は、マンガン、コバルト、銅の質量含有率の合計を６０［質量％］、６５［質量％］、７０［質量％］、７５［質量％］、８０［質量％］と変化させたサーミスタ１６に、片面にエポキシ樹脂接着材（面積φ２ｍｍ）がついたピンをサーミスタ１６に接着して水平に引っ張ったときのパターン剥離の有無を目視で確認した。なお、剥離試験の結果、パターン剥離は無いことが求められる。

【0037】

試験結果を図３に示す。図３から明らかであるとおり、マンガン、コバルト、銅の質量含有率の合計が６０［質量％］、６５［質量％］、７０［質量％］、すなわちマンガン、コバルト、銅の質量含有率の合計が７０［質量％］以下のときは剥離が無く、サーミスタ１６として問題ないことが判明した。一方、マンガン、コバルト、銅の質量含有率の合計が７０［質量％］を超えたとき、すなわち、マンガン、コバルト、銅の質量含有率の合計が７５［質量％］、８０［質量％］のときは剥離が有るため、サーミスタ１６として問題があることが判明した。以上のことから、マンガン、コバルト、銅の質量含有率の合計は７０［質量％］以下であることが好ましい。

【0038】

さらに、マンガン、コバルト、ニッケルを含有するサーミスタ１６、マンガン、コバルト、銅、ニッケルを含有するサーミスタ１６についても、図３に示したサーミスタ１６と同様の結果が得られた。以上のことから、マンガン、コバルト、銅およびニッケルの質量含有率の合計は７０［質量％］以下であることが好ましい。

【0039】

次に、サーミスタ１６に含有されるルテニウムの含有量［質量％］と、シート抵抗値［ｋΩ／□］との関係について試験を行った。試験結果を図４に示す。図４では、横軸にルテニウムの含有量［質量％］、縦軸にシート抵抗値［ｋΩ／□］を示す。なお、シート抵抗値［ｋΩ／□］は、２５℃の条件下での測定結果である。図４から明らかであるとおり、サーミスタ１６のシート抵抗値が１００［ｋΩ／□］～１００００［ｋΩ／□］の範囲となるルテニウム含有量［質量％］は、２［質量％］以上１５［質量％］以下であることが判明した。

【0040】

上述したように、実施形態に係るヒータ１は、基板１１、抵抗発熱体１２、サーミスタ１６を具備する。基板１１は、第１面１１ａおよび第１面１１ａとは反対側に位置する第２面１１ｂを有する。抵抗発熱体１２は、第１面１１ａに配置される。サーミスタ１６は、第２面１１ｂに配置され、鉛を含有しない。このため、環境に配慮したヒータ１を提供することができる。

【0041】

また、実施形態に係るヒータ１は、基板１１、抵抗発熱体１２、サーミスタ１６を具備する。基板１１は、第１面１１ａおよび第１面１１ａとは反対側に位置する第２面１１ｂを有する。抵抗発熱体１２は、第１面１１ａに配置される。サーミスタ１６は、第２面１１ｂに配置され、マンガンと、コバルトと、銅およびニッケルの一方または両方と、を含有し、鉛を含有しない。このため、環境に配慮しつつ基板１１の温度を精度よく検知できるヒータ１を提供することができる。

【0042】

また、実施形態に係るヒータ１は、基板１１、抵抗発熱体１２、サーミスタ１６を具備する。基板１１は、第１面１１ａおよび第１面１１ａとは反対側に位置する第２面１１ｂを有する。抵抗発熱体１２は、第１面１１ａに配置される。サーミスタ１６は、第２面１１ｂに配置され、マンガン、コバルト、銅およびニッケルの一方または両方、の順で質量含有率が大きく、鉛を含有しない。このため、環境に配慮しつつ基板１１の温度を精度よく検知できるヒータ１を提供することができる。

【0043】

また、実施形態に係るサーミスタ１６は、マンガンおよびコバルトの質量含有率が、他の成分の質量含有率よりも大きい。このため、環境に配慮しつつ基板１１の温度を精度よく検知できるヒータ１を提供することができる。

【0044】

また、実施形態に係るサーミスタ１６は、マンガン、コバルト、銅、およびニッケルの質量含有率の合計が５０［質量％］以上７０［質量％］以下である。このため、環境に配慮しつつ基板１１の温度を精度よく検知できるヒータ１を提供することができる。

【0045】

また、実施形態に係るサーミスタ１６は、２［質量％］以上１５［質量％］以下のルテニウムを含有する。このため、環境に配慮しつつ基板１１の温度を精度よく検知できるヒータ１を提供することができる。

【0046】

［定着装置の構成］
つぎに、一例として実施形態のヒータ１を用いた実施形態の定着装置について図面を参照して説明する。図３は、実施形態に係るヒータが用いられた実施形態の定着装置を示す断面図である。図３に示すように、定着装置２００は、支持体２０２の周りに円筒状に巻き回された定着フィルムベルト２０１の底部にヒータ１が設けられている。定着フィルムベルト２０１は、例えばポリイミド等の耐熱性を有する樹脂材料によって形成されている。ヒータ１および定着フィルムベルト２０１に対向する位置には、加圧ローラ２０３が配置されている。加圧ローラ２０３は、表面に耐熱性の弾性材料、例えばシリコーン樹脂層２０４を有しており、定着フィルムベルト２０１を圧接した状態で、回転軸２０５まわり（図３中のＰ方向）に回転することができる。

【0047】

トナー定着工程では、定着フィルムベルト２０１とシリコーン樹脂層２０４との接触面において、媒体である記録用紙（複写用紙）Ｍ上に付着したトナー像Ｕ１が、定着フィルムベルト２０１を介してヒータ１により加熱溶融される。その結果、少なくともトナー像Ｕ１の表面部分は、融点を超え、軟化して溶融する。その後、加圧ローラ２０３の用紙排出側において、記録用紙Ｍは、ヒータ１から離間すると共に、定着フィルムベルト２０１から離間し、トナー像Ｕ２が自然に放熱して再び固化することで、トナー像Ｕ２が記録用紙Ｍに定着する。

【0048】

［画像形成装置の構成］
最後に、一例として実施形態のヒータ１を備えた実施形態の画像形成装置について図面を参照して説明する。図４は、実施形態に係るヒータが用いられた実施形態の画像形成装置を示す断面図である。なお、本実施形態の画像形成装置は、複写機１００として構成されている。図４に示すように、複写機１００には、上述した定着装置２００を含む各構成要素が筐体１０１内に設けられている。筐体１０１の上部には、ガラス等の透明材料からなる原稿載置台が取り付けられており、画像情報を読み取る対象となる原稿Ｍ１を原稿載置台上で往復移動させて（図４中のＱ方向）原稿Ｍ１をスキャンするように構成されている。

【0049】

筐体１０１内の上部には、光照射用ランプと反射鏡とを有する照明装置１０２が設けられている。照明装置１０２から照射された光は、原稿載置台上の原稿Ｍ１の表面で反射し、短焦点小径結像素子アレイ１０３によって感光ドラム１０４上にスリット露光される。なお、感光ドラム１０４は、回転可能（図４中のＲ方向）に設けられている。また、筐体１０１内に配置された感光ドラム１０４の近傍には、帯電器１０５が設けられており、感光ドラム１０４が帯電器１０５により一様に帯電される。感光ドラム１０４は、例えば酸化亜鉛感光層または有機半導体感光層で被覆されている。帯電した感光ドラム１０４には、短焦点小径結像素子アレイ１０３によって画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電画像は、現像器１０６による加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて顕像化され、トナー像となる。

【0050】

カセット１０７内に収容されている記録用紙Ｍは、給送ローラ１０８と感光ドラム１０４上のトナー像と同期して上下方向に圧接して回転される一対の搬送ローラ１０９によって、感光ドラム１０４上に送り込まれる。そして、転写放電器１１０によって感光ドラム１０４上のトナー像が記録用紙Ｍ上に転写される。その後、感光ドラム１０４上から下流側に送られた記録用紙Ｍは、搬送ガイド１１１によって定着装置２００に導かれて加熱定着処理（上述のトナー定着工程）された後、トレイ１１２に排出される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム１０４上の残留トナーは、クリーナ１１３により除去される。

【0051】

定着装置２００において、ヒータ１は、加圧ローラ２０３の外周に取り付けられたシリコーン樹脂層２０４に加圧された状態で設けられている。ヒータ１は、記録用紙Ｍの搬送方向と直交する記録用紙Ｍの幅方向に、複写機１００が複写可能な最大判用紙の幅（長さ）に合わせた有効長、すなわち最大判用紙の幅（長さ）よりも大きい抵抗発熱体１２を備える。そして、ヒータ１と加圧ローラ２０３との間を送られる記録用紙Ｍ上の未定着トナー像は、抵抗発熱体１２の発熱を利用して溶融され、記録用紙Ｍ上に文字、記号、画像等の複写像を現出させる。

【0052】

なお、実施形態のヒータ１を複写機１００等の画像形成装置の定着ヒータとして適用した一例について説明したが、ヒータ１の用途を限定するものではない。実施形態のヒータ１は、家庭用電気製品、業務用や実験用の精密機械や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源として使用されてもよい。

【0053】

本発明の実施形態を説明したが、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。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、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

【符号の説明】

【0054】

１ ヒータ
１１ 基板
１２ 抵抗発熱体
１３ 第１導体
１４ 給電用電極
１５、１８ 被覆層
１６ サーミスタ
１７ 第２導体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】