(57)【要約】  【課題】  加熱ローラの内部に加熱源があり、加熱ローラと加圧ローラによるニップ個所でトナー像を加熱加圧して記録媒体に定着させる画像形成装置の定着器について、加熱ローラ内部の加熱源周辺のスペースの温度を安定させるように、上記加熱ローラの内部構造を工夫すること 【手段】  加熱ローラ内部に加熱源があり、加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所でトナー像を加熱加圧して記録媒体に定着させる画像形成装置の定着器について、上記ニップ個所に対峙する加熱源の周囲を除き、加熱ローラ内部のスペースに内部断熱部材を配置したことであり、  また、加熱源とニップ個所との間に伝熱媒体としての液体層を介在させ、加熱源で加熱される上記液体層によってニップ部が加熱される構造であること。【選択図】 図２ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラ内部に加熱源があり、加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所でトナー像を加熱加圧して記録媒体に定着させる画像形成装置の定着器において、
上記ニップ個所に対峙する加熱源の周囲を除き、加熱ローラ内部のスペースに内部断熱部材が配置されていることを特徴とする、画像形成装置の定着器。
【請求項２】
請求項１の定着器であって、
上記内部断熱部材の下面に加熱源が配置されており、当該加熱源がニップ個所と高精度の位置関係をもって対峙しており、
加熱ローラ内部のニップ個所に対峙する付近の隙間に、伝熱媒体として液体層が介在しており、当該液体層にヒータが浸漬しており、さらに、上記液体層に液温センサが浸積している構造であることを特徴とする画像形成装置の定着器。
【請求項３】
請求項２の定着器であって、
加熱ローラ内部に介在している液体層の液体量が、加熱ローラ内部のニップ箇所に対峙する付近の隙間を満たす容量であることを特徴とする、画像形成装置の定着器。
【請求項４】
請求項２又請求項３の定着器であって、
加熱ローラ内部の断熱部材に設置した加熱源や液温センサが、加熱ローラ内面と一定距離を保持した位置関係で固定されていることを特徴とする、画像形成装置の定着器。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４の定着器であって、
加熱源や液温センサは、加熱ローラ内面と一定距離を保持した状態で、加熱ローラの固定軸を中心として揺動する構造になっており、任意の揺動位置に固定されるようになっている画像形成装置の定着器。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５の定着器であって、
重力の作用方向において加熱ローラが上部になり、加圧ローラが下部になるようにこれらを配置し、加圧ローラの回転軸を移動させることで加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所を、加熱ローラ円周面にそって移動させる構造であり、加圧ローラの回転軸を受ける案内溝を設け、当該回転軸を上記案内溝に沿って移動させる構造になっていることを特徴とする、画像形成装置の定着器。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６の定着器であって、
加熱ローラ内部に介在している上記液体はイオン性液体である、画像形成装置の定着器。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の定着器であって、
加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所の付近の隙間に、基板の空洞上に架橋したヒータや液温センサからなる加熱ユニットが配置されており、
上記加熱ユニットのヒータや液温センサによる架橋部が上記液体層に浸漬させていることを特徴とする、画像形成装置の定着器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加熱ローラと加圧ローラによる定着ニップ個所でトナー像を加熱加圧して記録媒体上に定着させる画像形成装置のトナー定着器、殊に加熱電力の節減に効果的な上記加熱ローラに関するものであり、トナーを定着させる工程において、伝熱媒体である液体層を介在させ、当該液体層を介して加熱ローラと加圧ローラによる定着ニップ個所（以下これを、単に「ニップ個所」という）を集中的に加熱する加熱ローラにより、電力消費の無駄を低減し、ニップ個所に対する加熱効率を向上させることができるものである。
【０００２】
本発明によれば、トナー温度が定着に最適な温度になるように、加熱源による加熱温度を制御し、トナーに集中的にかつ過不足のなく加熱することが出来るので、加熱電力の無駄な消費を低減することができる。また、この発明によれば、記録媒体上のトナーを所定の狭い温度範囲で的確に加熱することができるから、トナー材料の選択の自由度が広い。したがって、多様なトナーを利用することができる。
【背景技術】
【０００３】
画像形成装置のトナー定着工程においては、トナーが転写された記録媒体（用紙等）が加熱ローラと加圧ローラとのニップ個所に挿入され、トナーが加熱ローラに接触して加熱されて軟化し、同時に加圧ローラによって加圧されて記録媒体に溶着して定着される。これまで、この定着工程における加熱エネルギーを低減するために、定着開始まで加熱ローラを予熱して待機しているときの待機電力を節減する工夫がなされている。他方、待機電力を無用にするために、予熱を不要にすることを目的として、加熱開始から印刷開始までの所要時間を短くするために、加熱ローラの定着温度までの加熱を迅速にする方法が検討されてきた。そしてその一つとして、加熱ローラのローラ部材の肉厚を薄くし熱容量を低減するものがある。
【０００４】
ところが、上記の加熱ローラのローラ部材を薄くした場合は、連続印刷で用紙がニップ個所を繰り返し通過すると、トナー、用紙等で熱が奪われて加熱ローラの温度が降下してトナー溶融不良を生じるという問題や、小サイズの用紙への印刷の繰り返し等により加熱ローラの温度分布の不均一を生じる（ニップ個所に対する用紙等による熱負荷の偏りが継続すると、負荷の小さいローラ端部の温度上昇が著しくて加熱ローラの温度分布が不均一になる）が、当該温度分布が均一になるように加熱制御をするのは困難であるという問題がある。
そこで、ニップ個所の熱容量を増加させ、ニップ個所への伝熱を迅速にし、また、ニップ個所を集中的に加熱する等のために、伝熱媒体として流動性液体を介在させた加熱機構が開発されている（特許文献４，特許文献７参照）。
【０００５】
また、この場合、流動性液体（以下これを、単に「液体」ともいう）の温度を検出し、加熱制御する機構が開発されている。しかし、これは所定温度に加熱されている部分の熱容量が小さいので、周囲の温度変化の影響を受けやすい。これに対して、周囲の温度変化の影響を受けにくくするために、高温に加熱された部分を周囲環境に対して断熱する断熱構造が提案されている。しかし、これは周囲環境の温度変化の影響を低減することはできるが、流動性液体に対する周囲環境の影響を遮断することはできない。
以上が、この発明の背景技術である。
【０００６】
〔従来の技術〕
この発明に関連する従来の具体的技術として、特許文献１〜特許文献７に記載されているものがあり、これらの概要は次のとおりである。
【０００７】
１．特許文献１（特開２００７−２５３００号公報）
特許文献１に記載されている定着器は、加熱ローラ３１を外部加熱部材１０１で加熱するに当たり、加熱ローラ３１の加圧ローラ３２に対して反対側への放熱を低減するために外部加熱部材の発熱体１２０に断熱部材を設け、当該断熱部材を真空断熱材１２１によるものとしている（図１６参照）。
【０００８】
２．特許文献２（特開２０００−８９５９６号公報）
特許文献２に記載されている定着器は、円筒状芯金１ａの内部の、ハロゲンヒーターによる加熱源３により加熱される加熱ローラ１の放熱を低減するために、定着ローラ１の外側に断熱部材８および熱反射性の高い金属薄表層９が配置されているものである。しかし、このものでは、ニップ個所を集中的に加熱する構造ではない（図１７参照）。
【０００９】
３．特許文献３（特開平６−６７５５６号公報）
特許文献３に記載されている定着器は、定着フィルムがニップ個所を加熱する構造のものであって、加熱体としての低熱容量線状加熱体０は、定着フィルム横断方向を長手とする横長のもので、剛性、耐熱性、断熱性を有するヒータ支持体１０７と、この支持体１０７の下面側に長手に沿って一体に取り付けられたヒータ基板１０１があり、ヒータ基板１０１には発熱体１０２、検温素子（サーミスタ等）１０３等を備えている。しかし、この断熱構造は定着フィルムを断熱するようにはなっていない。
また、ヒータ基板１０１に検温素子を具備していて、ヒータの温度を検出するようになっている。しかし、このものはヒータ基板１０１からニップ個所への熱の経路中に検温素子１０３が配置されているものではない（図１８参照）。
【００１０】
４．特許文献４（特開２００１−５３２２号公報）
特許文献４に記載されている定着器は、加熱ローラ内部に伝熱性が高い液体が封入されていて、加熱ローラの中心に配置されたハロゲンヒータ５により上記液体を加熱し、上記液体を介して加熱ローラのニップ個所を集中的に加熱するものである。
このものでは、加熱ローラのニップ個所への熱伝達を促進するために、加熱ローラ内部を粗面にして当該内表面積を大きくしている（図１９参照）。
【００１１】
５．特許文献５（特開２００８−１４６０６７号公報）
特許文献５に記載されている定着器は、定着ベルト１４０のニップ形成部１５０に対峙する個所に、液体を加熱するための発熱部１６０と、当該発熱部１６０に直接接触し、液体となる相変化部１７０とがあり、この相変化部１７０の放熱を抑制する断熱部材が配置されており、定着ベルト１４０が上記ニップ形成部１５０で集中的に加熱される（図２０）。
しかし、発熱部１６０と定着ベルト１４０の内周面との間にはニップ形成部１５０が配置されているため、相変化部（液体）１７０と定着ベルト１４０との間にニップ形成部材１５０が介在し、また、ニップ形成部材１５０と定着ベルト１４０との間に微小空隙が介在しているので、伝熱効率が低い。
【００１２】
６．特許文献６（特開２００８−５２０６１号公報）
特許文献６に記載されている定着器は、特許文献５に記載されているものと同様の構造を有するものであり、温度センサ（温度検知手段）１１とセラミックヒータ（発熱手段）１５を集積したものである。
なお、このものでは伝熱媒体として液体を介在させているものではなく、加熱部材（加熱ベルト）からの熱量の散逸を防ぐための断熱構造を備えているものではない（図２１参照）。
【００１３】
７．特許文献７（特開平１０−２０７２８７号公報）
特許文献７に記載されているものは伝熱媒体として液体４を介在させるものであり、当該液体の温度を測る温度センサ６が、加熱ローラ内部の液体４に接して設置されているものであるが、液体と当該液体を取り巻く雰囲気との境界で液体の温度を測定しているので、ニップ温度検出精度が必ずしも高くない（図２２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本願発明（以下、「本発明」という）の背景技術は上記のとおりである。
従来の定着器の加熱ローラおよびその周辺においては、加熱源の周辺領域のスペースへの加熱源からの熱の散逸がありこれが無駄になるし、また、周囲の温度変化などによる影響があって、これが加熱ローラの温度を左右するので、結局、加熱ローラのニップ対峙部分を所定温度に維持するのは容易でない。薄い加熱ローラである場合はローラの熱容量が小さいので、周囲環境の影響が殊に大きい。
この発明は、画像形成装置の定着器（トナーの定着器）、殊に熱エネルギー節減に効果的な加熱ローラについて、トナー定着過程において、加熱媒体である液体と液温センサにより、ニップ個所を集中的に加熱しつつ必要のない個所が加熱されることをなくして無駄な熱損失を低減することを目的とするものである。そして、各請求項に係る発明の課題を整理すれば、以下のとおりである。
【００１５】
１．請求項１に係る発明の課題
加熱ローラ内部に加熱源があって、加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所及びその付近が上記加熱源によって加熱される定着器では、加熱ローラ内部の加熱源を除く領域にスペースがあり、このスペースの温度を安定させる必要がある。
そこで、請求項１に係る発明は、加熱ローラの内部に加熱源があり、加熱ローラと加圧ローラによるニップ個所でトナー像を加熱加圧して記録媒体に定着させる画像形成装置の定着器（以下これを「本発明の前提技術」という）について、加熱ローラ内部の加熱源周辺のスペースの温度を安定させるように、上記加熱ローラの内部構造を工夫することをその課題とするものである。
【００１６】
２．請求項２に係る発明の課題
加熱ローラの内部に加熱源があり、加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所及びその付近を集中して加熱する上記定着器では、加熱ローラ内部の加熱源近辺にスペースがあり、このスペースから熱が散逸している。
一方、加熱ローラのローラ部材の肉厚を薄くしているものについては、ニップ部を記録媒体（用紙）が連続して通過しても、そのことによって加熱ローラ温度が低下することがないようにし、また、加熱ローラの端部の温度を上昇する等のために、その温度分布が著しく不均一にならないようにし、また、加熱源からの熱伝達をスムーズにし、かつニップ個所の熱容量を大きくして温度変化を平均化するために、加熱源とニップ個所間に流動性の液体を媒介した加熱機構があるが、このものについては、加熱ローラの定着ニップ個所付近を効率よく迅速に加熱することができ、かつ、この部分からの熱量損失を少なくすることができるように、その加熱ローラの構造を工夫することが望ましい。
また、液体を伝熱媒体として介在させている加熱部の構造について、トナー定着温度を正確に保持しつつヒータへの電力を精緻に制御するには、ヒータの温度や加熱ローラのニップ個所の温度を精度良く測定する必要がある。
また、ニップ個所の温度を正確に検出するについては、その検出手段の存在によって加熱源からニップ個所への伝播が阻害されることがないように工夫する必要がある。
【００１７】
また、液体を伝熱媒体として介在させている場合、その加熱源はニップ個所と高精度の位置関係をもって対峙させなければならないので、その設置機構に工夫が必要である。
したがって、液体を伝熱媒体として介在させている場合、その加熱ローラの内部の加熱源を除く領域のスペースを有効に利用しその加熱機構を設置して、上記加熱ローラの長手方向の温度分布を均一にし、かつ、加熱効率を向上させるように、その構造を工夫する必要がある。
また、この場合、上記のとおり、液体中のヒータや液温センサの形状寸法や設置位置も精度が高精度である必要があるので、当該部材の熱膨張の影響を受けても、非加熱時と加熱時において形状寸法や設置位置に著しい変化を生じないように、工夫することが必要である。
そこで、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の加熱ローラについて、その温度分布と熱効率を向上させ、また、液体中のヒータや液温センサの部材の熱膨張の影響を受けないように、加熱ローラの内部構造を工夫することをその課題とするものである。
【００１８】
３．請求項３に係る発明の課題
上記加熱ローラ内部に配置した断熱部材に、加熱源（ヒータ）をニップ個所と高精度の寸法で対峙させて配置し、そして、その加熱源で加熱ローラ内部の液体を加熱するには、トナー温度、加熱時間等の加熱条件を満たし、ヒータや液温センサーを液体に完全に浸漬させるために必要な液量であること、加熱速度を迅速にするための液体量を抑制する必要があること、温度を安定にさせるのに必要な液体量以上であること等の条件に適う液体量である必要がある。
加熱を迅速にするために、ニップ長や加熱ローラ径を所定寸法以上にしつつ、他方では、加熱ローラ内部の液体量を少なくすることが必要である。
そこで、請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明ついて、上記要求に適う加熱ローラの内部構造を工夫することをその課題とするものである。
【００１９】
４．請求項４に係る発明の課題
上記定着器の加熱ローラの内部に配置した断熱部材（内部断熱部材）に、加熱源（以下、これを単位「ヒータ」ともいう）をニップ個所と高精度の位置関係で対峙させて配置し、さらに、加熱源と液体との熱伝達効率（又は伝熱効率）を向上させるのに適した状態でヒータや液温センサが配置されることが望まれる。
そこで、請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に係る発明による加熱ローラについて、上記要求に適うように加熱ローラの内部構造を工夫することをその課題とするものである。
【００２０】
５．請求項５に係る発明の課題
上記加熱ローラの内部に配置されている断熱部材に、ニップ個所と高精度の位置関係で対峙させて加熱源を設置し、さらに、定着器の設置姿勢の不良等によって加熱源と液体との相対位置が所定の位置からずれるので、加熱源から液体への伝熱効率が低下し、また、液温センサによる液温計測精度が低下することになる。
さらに、断熱部材と液体とが接触（または近接して対面）している位置が変化すると、液体に対する断熱効率が変化する。
したがって、画像形成装置の設置姿勢の正規の姿勢に対するずれなどに起因する定着器の設置姿勢のずれに対応して上記ヒータや液温センサの配置、姿勢が追従するようにすることが求められる。
なお、断熱部材と液体とが接触（または近接して対面）している位置が変化すると、液体に対する断熱効率が変化するので、このためにも、定着器の設置姿勢のずれに対応して上記ヒータや液温センサの配置、姿勢が追従するようにすることが求められる。
そこで、請求項５に係る発明は、請求項２乃至請求項４に係る発明による加熱ローラや液温センサについて、定着器の設置姿勢のずれに対応して、ヒータや液温センサの姿勢が自然に調整されるように、加熱ローラの内部構造を工夫することをその課題とするものである。
【００２１】
６．請求項６に係る発明の課題
上記加熱ローラ内部に配置した断熱部材に、加熱源をニップ個所と高精度の位置関係で対峙させて、液体を介してニップ個所を加熱する定着器において、上記液体のニップ個所に対する位置が、高い伝熱効率が得られる位置に、重力作用によって自然に保持されるように、その加熱ローラの構造を工夫する必要がある。
例えば、必要以上に高温の加熱源で加熱することなしに、ニップ個所の入り口でトナー溶融温度まで迅速に加熱されるように、加熱ローラのニップ個所が効率よく所要温度まで加熱されていることが必要である。
また、定着における加熱電力を削減する目的で、定着休止時に予熱をせず、定着開始時に迅速に加熱するに当たり、また、高速で連続的に定着をするに当たり、加熱温度が所定の定着温度に到達するまでの時間を要するので、加熱ローラのニップ個所が所定の定着温度になるようにするには、ニップ個所の回転方向における直前で加熱ローラを加熱する必要がある。その場合、加熱ローラ内の液体がニップ個所直前にもあって、ニップ箇所直線からその液体が加熱される必要がある。
そこで、請求項６に係る発明は、請求項２乃至請求項５に係る発明による加熱ローラについて、上記要求に適えられるように、その内部構造を工夫することをその課題とするものである。
【００２２】
７．請求項７に係る発明の課題
上記加熱ローラ内部に配置した断熱部材に、ニップ個所と高精度の寸法で対峙させて加熱源を設置し、加熱ローラ内に伝熱性の高い液体を介在させることにより、無用な個所への伝熱が低減される。このようにするには、上記液体からニップ個所以外に熱が散逸することがないようにする必要がある。
また、上記液体が蒸発するものであれば、それだけニップ個所への伝熱が低下されるので、伝熱媒体としての上記液体は沸点が高くて蒸気圧が低い液体であることが望ましい。また、伝熱効率が高い方が好ましいので、熱伝導率、比熱が大きく、低粘度で動性が高い液体であることが望ましい。さらに、沸点、蒸気圧、熱伝導率、比熱、粘性などで、伝熱媒体として優れた液体を利用して、より高性能に集中加熱が迅速に、かつ安定的になされるように加熱ローラの構造を工夫することが求められる。
そこで、請求項７に係る発明は、請求項２乃至請求項６に係る発明による加熱ローラについて、上記要求に適うように上記加熱ローラの構造を工夫することをその課題とするものである。
【００２３】
８．請求項８に係る発明の課題
加熱ローラの周囲および加熱ローラを加熱する加熱源の周囲の広い範囲に、断熱効果を高めるための断熱部材を配置することができるようにするには、伝熱媒体としての上記液体中に浸積されるヒータや液温センサが備えられている加熱ユニットをコンパクトに構成する必要がある。また、上記ヒータや液温センサを構成する部材の形状、構造、及びその配置位置が高精度である必要があり、さらに、精緻に加熱制御され、液温を高精度で測定できる高精度の位置関係をもって設置される構造にすることが必要である。
さらに、ヒータからニップ個所への伝熱経路中に液温センサを配置すると、伝熱効率を高くするためにヒータとニップ個所を近接させていることとの関連から、液温センサによって伝熱経路が遮断されることになり、このことによる伝熱効率への影響が顕著であり、その結果、伝熱効率を大きく低下させることになる。また、上記の伝熱経路による伝熱に対する伝熱遮断効果が低減されるように、液温センサの大きさを微細にし、設置位置精度を高めることが求められるが、それには実際上の限界がある。
そこで、請求項８に係る発明は、請求項２乃至請求項７に係る発明による加熱ローラについて、上記要求に適いかつ上記問題が解消されるように、上記加熱ローラの内部構造を工夫することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するための手段は、次のとおりである。
１．請求項１に係る発明の手段
請求項１に係る発明の手段すなわち特徴事項は、本発明の前提技術、すなわち、加熱ローラ内部に加熱源があり、加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所でトナー像を加熱加圧して記録媒体に定着させる画像形成装置の定着器について、
上記ニップ個所に対峙する加熱源の周囲を除き、加熱ローラ内部のスペースに内部断熱部材を配置したものである。
なお、スペースに余地があれば、あわせて加熱ローラ外部にも断熱部材を配置する。
【００２５】
２．請求項２に係る発明の手段
請求項２に係る発明の手段すなわち特徴事項は、上記請求項１の発明の手段において、次の（イ）、（ロ）、（ハ）によるものである。
（イ）上記内部断熱部材の下面に加熱源を配置し、当該加熱源をニップ個所と高精度の位置関係をもって対峙させており、
（ロ）加熱ローラ内部のニップ個所に対峙する付近に、伝熱媒体として液体層を介在させ、当該液体層にヒータを浸漬させた構造にしており、
（ハ）さらに、上記液体層に液温センサを浸漬させていること。
なお、上記ヒータは電熱線状の発熱体（抵抗加熱器）とし、液温センサは熱容量の小さい熱電対やサーミスタ素子とし、また、伝熱線状のヒータについてはその熱膨張、熱収縮による熱変形を吸収させるための螺旋形状領域を形成しておくのがよい。
【００２６】
３．請求項３に係る発明の手段
請求項３に係る発明の手段すなわち特徴事項は、請求項２に係る発明の手段において、加熱ローラ内部に介在している液体層の液体量が、加熱ローラ内部のニップ個所に対峙する付近の隙間を満たす容量であることである。
【００２７】
４．請求項４に係る発明の手段
請求項４に係る発明の手段すなわち特徴事項は、請求項２又請求項３に係る発明の手段において、加熱ローラ内部の断熱部材に設置した加熱源（ヒータ）や液温センサは、加熱ローラ内面と一定距離を保持した位置関係で固定されている。
なお、上記一定距離は、加熱ローラ内面との間に形成される隙間を通過してヒータや液温センサの周囲を液体が流動する程度の一定距離である。
【００２８】
５．請求項５に係る発明の手段
請求項５に係る発明の手段すなわち特徴事項は、請求項２乃至請求項４に係る発明の手段において、加熱源（ヒータ）や液温センサは、加熱ローラ内面と一定距離を保持した状態で、加熱ローラの固定軸を中心として断熱部材と一体になって揺動する構造になっており、任意の揺動位置に固定されるようになっていることである。
なお、加熱源（ヒータ）と液体との間に相対運動がないとヒータと液体間の伝熱性が低いので、加熱源の揺動と液体の流動とが一致することのないように、加熱源を支持している振り子ステーに重りを取り付けるとよい。
【００２９】
６．請求項６に係る発明の手段
請求項６に係る発明の手段は、請求項２乃至請求項５に係る発明の手段において、重力の作用方向において加熱ローラが上部になり、加圧ローラが下部になるようにこれらを配置し、加圧ローラの回転軸を移動させることで加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所を、加熱ローラ円周面にそって移動させる構造であり、加圧ローラの回転軸を受ける案内溝を設け、当該回転軸を上記案内溝に沿って移動させる構造になっていることである。
【００３０】
７．請求項７に係る発明の手段
請求項７に係る発明の手段すなわち特徴事項は、請求項２乃至請求項６に係る発明の手段において、上記加熱ローラ内部に介在している上記液体はイオン液体であることである。
なお、互いに混合しない比重の異なる複数種類の液体を用いて分離した液層を形成し、当該液層内にヒータや液温センサを設置することもできる。
なお、上記「イオン液体」は、イオンのみからなる液体で、幅広い温度域で液状であって、しかも蒸気圧がほぼ０であり、高温下でも蒸発しないという特性を有しているものである。
【００３１】
８．請求項８に係る発明の手段
請求項８に係る発明の手段すなわち特徴事項は、請求項２乃至請求項７に係る発明の手段において、次の（イ）、（ロ）によるものである。
（イ）加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所の付近に、基板の空洞上に架橋したヒータや液温センサからなる加熱ユニットを配置し、
（ロ）上記加熱ユニットのヒータや液温センサによる架橋部を上記液体層に浸漬させている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の効果を、各請求項に係る発明毎に整理すれば、次のとおりである。
１．請求項１に係る発明の効果
請求項１に係る発明の特徴事項は、本発明の前提技術、すなわち、加熱ローラ内部に加熱源があり、加熱ローラと加圧ローラによるニップ個所でトナー像を加熱加圧して記録媒体に定着させる画像形成装置に定着器について、ニップ個所に対峙する加熱源の周囲を除き、加熱ローラ内部のスペースに内部断熱部材を配置するものである。
そして、上記特徴事項によれば、加熱源からの熱量がニップ個所方向とは異なる方向に散逸されることが上記内部断熱部材によって防止され、他方、ニップ個所が集中的に加熱され、また、加熱源に対する環境温度の影響が内部断熱部材で遮断される。したがって、ニップ個所の加熱温度が安定し、その分だけ加熱電力の無駄が低減される。
【００３３】
２．請求項２に係る発明の効果
請求項２に係る発明の特徴事項は、請求項１に係る発明の手段において、（イ）上記内部断熱部材の下面に加熱源を配置し、当該加熱源をニップ個所と高精度の位置関係をもって対峙させてあり、（ロ）加熱ローラ内部のニップ個所に対峙する付近に、伝熱媒体として液体層を介在させ、その液体層にヒータを浸漬させている構造であり、（ハ）さらに、上記液体層に液温センサを浸漬させていることである。
なお、ヒータは電熱線状の発熱体を用い、液温センサは熱容量の小さい熱電対やサーミスタ素子が好ましく、さらに、張架した形状のヒータや液温センサは、熱変形を吸収させるために螺旋形状領域を形成しておくのがよい。
上記特徴事項によれば、加熱源の発熱個所が液体に直接接していることにより熱伝達効率が高く、内部断熱部材により断熱効率が高く、したがって、加熱電力効率が優れている。さらに、加熱源とニップ個所との間に介在する上記液体層内に液温センサを配置してその液温を直接測定することになり、トナー温度を正確に検出することができる。
【００３４】
そして、加熱源によって上記液体層を介してニップ個所が集中的に加熱される。
また、電熱線状の加熱源が内部断熱部材と一体になり、電熱線を単独で取り付ける場合に比してニップ個所に対するその位置精度が高いため、加熱制御や温度検出を高精度で行うことができる。
また、加熱源とニップ個所の間に液体層が介在していて、これが所定の高温に加熱されているので、薄肉の加熱ローラであっても所要の熱容量が確保され、このことによりニップ個所に対する加熱温度を安定させることができる。
さらに、ヒータによって加熱されるニップ個所の温度を測定するために、ヒータからニップ個所への伝熱経路中に液体層があり、この液体層内に液温センサが浸積されているから、ニップ個所に近い液体層の温度をリアルタイムで測定することによって、ニップ個所のトナー温度をリアルタイムで正確に測定することができる。したがって、上記加熱源の加熱制御を適切にかつ正確に行うことができる。
なお、加熱源（ヒータ）や液温センサに電熱線状の発熱体を用い、これに螺旋形状領域を設けておけば、ヒータや液温センサの熱膨張、収縮が上記螺旋形状領域の弾性変形で吸収されるので、熱膨張、収縮によるヒータの変形が防止され、この変形によってヒータの位置がずれることが防止される。したがって、ヒータや液温センサは高精度の位置に安定的に保持され、ニップ個所の加熱温度の測定が高精度かつ安定的になされ、これにより、ニップ個所の加熱制御が高精度でかつ安定的になされる。
【００３５】
１．請求項３に係る発明の効果
請求項３に係る発明の特徴事項は、請求項２に係る発明の手段において、
加熱ローラ内部に介在している液体層の液体量が、加熱ローラ内部のニップ個所に対峙する付近の隙間を満たす容量であることである。
液体層はニップ個所に対峙する付近の隙間を満たす必要最小限の液体量によるから、内部断熱部材による高い断熱効率をあわせて、トナー定着に寄与しない熱伝達の影響を小さくするとともに、加熱が不要な個所を加熱することによる無駄をなくすることができる。そしてまた、上記液体層の液体量が多くならないので、ニップ個所だけを迅速に加熱することができる。
【００３６】
４．請求項４に係る発明の効果
請求項４に係る発明の特徴事項は、請求項２又請求項３に係る発明の手段において、加熱ローラ内部の断熱部材の下面に設置した加熱源（ヒータ）や液温センサは、加熱ローラ内面と一定距離を保持して固定されていることであるから、加熱ローラ内面との間に形成される隙間を通過して、ヒータや温度センサの周囲の液体が流動し、これによって液体が攪拌され、液体とヒータや液温センサとの接触を促進させる。このことにより、液体とヒータおよび液温センサとの間の伝熱効率が向上し、液温の均一化が促進され、その結果、加熱源の加熱制御を高精度で行うことでき、さらには、ニップ個所における加熱温度を均一にかつ高精度に制御することできる。
【００３７】
５．請求項５に係る発明の効果
請求項５に係る発明の特徴事項は、請求項２乃至請求項４に係る発明の手段において、加熱源（ヒータ）や液温センサは、加熱ローラ内面と一定距離を保持した状態で、加熱ローラの固定軸を中心として断熱部材と一体になって揺動する構造になっていることである。
なお、加熱源（ヒータ）と液体との間に相対運動がないとヒータと液体間の伝熱効率が低いので、加熱源の揺動と液体の流動とが互いに一致することのないように、加熱源を支持している振り子ステーに重りを取り付けている。
この特徴事項によれば、例えば、画像形成装置の設置床が傾斜している等のために画像形成装置が傾斜して接地された場合など、その定着器の設置角度が正規の角度に対してずれた場合でも、加熱源、液温センサおよび断熱部材の上記液体層に対する位置関係、およびこれらの姿勢は上記振り子の揺動によって自然と調整される。
したがって、定着器の設置角度の正規の設置角度に対するずれの有無、その大小の如何に関わらず、ニップ個所に対する所定の加熱性能が確実に確保される。
【００３８】
２．請求項６に係る発明の効果
請求項６に係る発明の特徴事項は、請求項２乃至請求項５に係る発明の手段において、重力作用方向において加熱ローラが上部になり、加圧ローラが下部になるようにこれらが配置され、加熱ローラ円周面と同心円上に、加圧ローラの回転軸を受ける案内溝を設け、上記回転軸を当該案内溝に沿って移動させることにより、加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所を加熱ローラ円周面にそって移動させる構造になっているものである。
上記の特徴事項によれば、加熱ローラの回転によって上記液体層が引き上げられ、この引き上げ力と液体層に作用する重力とが釣り合う位置に停止状態で保持される。このとき、上記液体層がニップ個所と対峙する。したがって、加熱源によって上記液体層を介してニップ個所が効率的、集中的に加熱されることになり、定着に寄与しない熱の放散は低減される。
また、これにより、加熱ローラ内の液体をニップ個所の回転方向における直前の適宜の位置に配置することができるので、このようにすれば、定着時に迅速に加熱することができ、加熱電力を削減でき、さらに、高速で連続的に定着できる。
また、加熱源などの複雑な機構を有しない方のローラ、すなわち、加圧ローラの配置を調整する機構は、複雑な構造を有する他方のローラすなわち加熱ローラの位置を調整する機構に比して構造が簡単であり、加圧ローラの配置位置の調整だけで、加熱源、液温センサの液体層に対する高精度の位置関係が維持され、その結果、優れた伝熱効率が得られる。
請求項５に係る発明の効果と同様に、定着器の設置角度に対する取り付け精度に対する厳格性が比較的緩やかで、製造時の取り付け角度の調整によって対応することが可能であり、生産性が向上する。
【００３９】
６．請求項７に係る発明の効果
請求項７に係る発明の特徴事項は、請求項２乃至請求項６に係る発明の手段において、加熱ローラ内部に介在している上記液体がイオン液体であることである。
イオン液体は蒸気圧が低い液体であり、また伝熱性が高い液体であるから、高温でも蒸発しないので、ヒータから授受された熱がニップ個所の加熱以外に消耗されることはほとんどない。それゆえ、ニップ個所が効率的、集中的、安定的に上記液体層を介して加熱され、迅速に定着温度まで加熱され、その分だけ立ち上げ時の加熱電力の無駄も少ない。
なお、このために優れた特性を備えた液体であって、混合しない比重の異なる複数種類の液体を用い、分離した液層を形成させ、液体層内にヒータや液温センサを設置するときは、単一の液体では実現されない優れた特性、例えば、比重の大きい下層には熱伝導率の大きい水溶性液体、比重の小さい上層には蒸気圧の小さい水に不溶な液体によって、伝熱効率等の特性を、簡単容易に発揮させることが出来る。
【００４０】
７．請求項８に係る発明の効果
請求項８に係る発明の特徴事項は、請求項２乃至請求項７に係る発明の手段において、加熱ローラと加圧ローラとによるニップ個所付近に、基板の空洞上に架橋したヒータや液温センサからなる加熱ユニットを配置し、上記加熱ユニットのヒータや液温センサによる架橋部を上記液体層に浸漬させているものである。
上記特徴事項によれば、ヒータや液温センサが基板と一体に構成されているので、ヒータおよび液温センサの液体層に対する位置精度が優れており、したがって、加熱制御や温度検出を高精度で行うことができる。
さらに、半導体微細加工技術を用いＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）構造として、ヒータと液温センサを基板と一体に製造できる。このため、ヒータと液温センサが基板に固定されてユニット化されている。そして、この微細なユニットを断熱部材の所定位置に固定することにより、ヒータをニップ個所に極めて近接させた位置に正確に配置させられる。このユニットでは、ヒータと液温センサが略同一平面内で隣接して配置され、かつ、液体流動性により、液温センサがヒータとニップ個所との間に配置されていなくても温度を高精度で検出できるから、このように配置することで、液温センサで伝熱経路が遮断されることを回避し、そのために伝熱効率が低下されることを防止することができる。また、液温センサは半導体微細加工技術を用いて形成されるから、伝熱経路を遮断することによる影響が解消される程度に微細寸法であり、また、ユニット化しているので、これを高い位置精度で設置することが容易である。
【００４１】
また、加熱源（ヒータ）とニップ個所との間に伝熱媒体としての液体層を介在させており、この液体層内に液温センサを配置して当該液温センサで液体層の液温を測定することにより、ニップ個所で加熱定着されるトナーの被加熱温度を高い精度で検出することができ、この計測データに基づいて加熱源を制御することにより、加熱源の発熱温度を一層適切に制御することができ、したがって、加熱源の温度をより低くすることができる。
上記のとおり、加熱ローラ内の加熱源近傍を除くスペースに配置した内部断熱部材によって無駄な放熱を低減しつつ、上記のとおり加熱源の発熱温度を最低限度に抑制し、ニップ個所を集中的に加熱することができるから、ヒータの加熱電力の無駄が省かれる。
【００４２】
さらに、ヒータや液温センサが集積された微細構造で高精度の加熱ユニットが構成されるので、小型で加熱効率に優れ、定着温度制御に優れた加熱装置を備えた定着器が得られる。
さらに、ＭＥＭＳ構造であるから、加熱源、液温センサ、整流板とともに熱反射膜も複数集積することができ、このようにすることで、加熱源（ヒータ）と液体層との伝熱効率が向上され、さらに加熱効率が向上する。
また、上記のとおり、集中的、効率的にニップ個所を加熱することができるので、加熱源（ヒータ）の加熱温度を従来ものに比して低く抑制することができ、比較的低温に加熱抑制される分だけ安全性に優れ、また、ヒータの寿命が長い。
さらに、加熱源の加熱容量が低減されて小型化され、液温センサも小型化され、また、加熱ローラの加熱性能が向上するから、その分だけ加熱ローラを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】は、加熱ローラ２の内部断熱部材下面にハロゲンヒータを取り付けた定着器の断面図
【図２ａ】は、内部断熱部材と加熱ローラ間の間隙の、ニップに対峙する部分の付近に液体を介在させ、内部断熱部材の下面に抵抗加熱器（ヒータ）を取り付けた加熱ローラによる定着器の断面図
【図２ｂ】は、図２ａの加熱ローラの斜視図
【図３】は、加熱ローラの内部断熱部材下面にハロゲンヒータを取り付けた加熱ローラによる定着器の断面図
【図４】は、内部断熱部材下面から間隔を空けて抵抗加熱器（ヒータ）を取付けた加熱ローラの断面図
【図５】は、液体層の上面と内部断熱部材との間に空隙を介在させた構造の加熱ローラの断面図
【図６】は、液体層と対峙する内部断熱部材の下面を熱反射面とした加熱ローラの断面図
【図７】は、角度φの角度づけにより、液体の重力作用で用紙入り口側に液体層を偏在させた加熱ローラによる定着器
【図８ａ】は、抵抗加熱器（ヒータ）の配置を振り子構造にした加熱ローラの斜視図
【図８ｂ】は、図８ａの実施例の断面構造を示す断面図
【図９ａ】は、内部断熱部材に抵抗加熱器（ヒータ）と液温センサを設置した加熱ローラの断面図
【図９ｂ】は、図９ａの加熱ローラの内部構造および液温制御手段を模式的に示す斜視図
【図１０ａ】は、基板上に配置した加熱ユニットを備えた加熱ローラの断面図
【図１０ｂ】は、図１０ａの加熱ローラの要部拡大図
【図１１ａ】は、図１０ａの加熱ローラの加熱ユニットの平面図
【図１１ｂ】は、図１１ａのＩ−Ｉ断面図
【図１１ｃ】は、図１１ａの加熱ユニットのＪ−Ｊ断面図
【図１２】は、図１１の加熱ユニットの一部変形例の断面図
【図１３ａ】は、複数ヒータを備えた加熱ユニットの平面図
【図１３ｂ】は、図１３ａの加熱ユニットのＭ−Ｍ断面図
【図１４ａ】は、液温センサとヒータとを集積一体化した加熱ユニットの一例の平面図
【図１４ｂ】は、図１４ａにおけるＰ−Ｐ断面図
【図１５】は、液温センサとヒータを集積した加熱ユニットの他の例の平面図
【図１６】は、第１の従来例の説明図
【図１７】は、第２の従来例の説明図
【図１８】は、第３の従来例の説明図
【図１９】は、第４の従来例の説明図
【図２０】は、第５の従来例の説明図
【図２１】は、第６の従来例の説明図
【図２２】は、第７の従来例の説明図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４４】
図１の実施例１では、加熱ローラ２に内部断熱部材（円筒形状の断熱壁容器。以下同じ）１１を配置してあり、その下部に凹面があり、当該凹面によって窪み（スペース）１１ａが形成されている。そして、上記凹面に反射板１２があり、この反射板１２に加熱源１３が取り付けられている。そして、上記加熱ローラ２に加圧ローラ４が圧接されてニップ個所８が形成されており、このニップ個所８にトナー９ａを転写されている用紙９が挿入されて加熱加圧され、トナー９ａが加熱溶融されて用紙９に定着される。
【００４５】
この実施例１では回転軸５に加圧ローラ４が支持されており、固定軸３と回転輪３ａと回転支持輪３ｂとによって加熱ローラ２が支持されている。
この例の加熱源１３はハロゲンヒータであり、この加熱源（ハロゲンヒータ）１３の赤外線の輻射によってニップ個所８が高温に加熱される。上記加熱源（ハロゲンヒータ）１３による赤外線の輻射によって加熱されて加熱ローラ２のニップ個所８が高温になると、このニップ個所８からの輻射熱が外に散逸するので、これが加熱ローラおよび加熱ローラ内部スペースへの熱の散逸になり、結局、加熱電力が無駄な消費をされることになる。
また、加熱ローラ２の高温部分は通過する用紙９のトナー９ａ等に熱を奪われてその温度が低下するが、熱を奪われることなしにニップ部を過ぎるとニップ個所以外のところで多量の輻射熱が外部に散逸して熱が無駄に消耗されることになる。
【００４６】
そこで、加熱ローラ内部に、加熱源（ハロゲンヒータ）１３の周辺の隙間（スペース）を除く領域に内部断熱部材（具体的には、ほぼ円筒状の断熱壁容器。以下同じ）１１を配置するとともに、ニップ個所近傍を除いて加熱ローラの外周を断面形状がほぼ円弧状の外部断熱部材（具体的には円弧状の断熱壁容器。以下同じ）１６でカバーして断熱し、この外部断熱部材の内面で回転輪３ａ、回転支持輪３ｂを介して加熱ローラ２の外周面を支持している。
なお、上記の内部断熱部材１１、外部断熱部材１６としては、断熱壁容器の他に、真空容器や中空断熱材などが使用される。
【００４７】
この例では、内部断熱部材１１を断熱壁容器で構成し、そのニップ個所との対向面を凹面として、加熱ローラ内面との間に窪み（スペース）１１ａを形成してあり、この窪み１１ａに、ほぼその全長に及ぶハロゲンヒータを配置し、また、上記凹面に金属薄膜を鏡面成膜した反射板１２を敷設した構造が採用されているので、加熱源（ハロゲンヒータ）１３の熱がニップ個所８に集中して照射され、したがって、ニップ個所が集中的、効率的に加熱されることになる。
【００４８】
また、ニップ個所８を集中的に加熱する加熱構造においては、加熱ローラ２の円周方向の温度分布の勾配が顕著であるので、加熱ローラ２の周囲の環境温度の変化によって、ニップ個所８の温度が影響を受けて変化しやすい。しかし、この実施例１では、従来技術と同様に、加熱ローラ外周に外部断熱部材１６を配置して断熱しているので、その分だけ加熱ローラ２の円周方向の温度分布は変化しにくく、安定したものになっている。さらに、加熱源（ハロゲンヒータ）１３の近傍を除き、加熱ローラ内面に近接し、微小スペースＳ１を介して内部断熱部材１１が配置されているので、ニップ個所８の温度変動が小さく安定するから、それだけ定着性能が安定することになる。
【実施例２】
【００４９】
図２ａは、内部断熱部材１１と加熱ローラ２間の微小スペースＳ１のニップ個所８に対峙する部分に、液体層２０を介在させ、内部断熱部材１１の下面にヒータ１５を取り付けた加熱ローラ２（実施例２）の断面構造を示している。
この図２ａの実施例２における加熱源は、抵抗加熱器によるヒータ（以下これを単に「ヒータ」ともいう）であり、このヒータ１５でニップ個所を集中的に加熱するために、上記のとおりに液体層２０を介在させているものである。内部断熱部材１１と加熱ローラ２の内面との間の微小スペースＳ１の、ニップ個所８に対峙する部分に伝熱性の高い液体層２０が介在しており、内部断熱部材１１の下面にヒータ１５が取り付けられ、このヒータ１５が上記液体層２０に浸漬された構造になっている。この実施例２では、ヒータ１５が薄い帯状のものであり、ハロゲンヒータ１３による図１の例（実施例１）と違って、その内部断熱部材１１の下方に窪みはなく、内部断熱部材１１の下面に薄い帯状のヒータ１５が直接取り付けられており、これが液体層２０に浸漬されている。そしてこのヒータ１５は液体層２０の液体に直接触れているので、ヒータから液体層２０への伝熱部における伝熱ロスが少なく、しかも、伝熱が迅速である。
【００５０】
加熱ローラ２が回転すると、内部の液体層２０は、当該液体層２０の液体の粘性による粘着力、当該液体層２０に作用する重力、加熱ローラ２内面との摩擦抵抗、ヒータ１５との流体抵抗を受けるので、回転方向に少し引き上げられ、図示の角度θで傾斜した状態になる。このことを見込んで、加熱ローラ２の回転中心と加圧ローラ４の回転中心を結ぶ軸間直線Ｌ１が垂直線Ｌ２に対して上記角度θだけ傾斜した状態で、両ローラ２，４が配置されており、これにより、加熱ローラ２と加圧ローラ４とによるニップ個所８も同様に傾斜され、また、ヒータ１５も同様に傾斜されている。
加熱ローラ２の回転中は、上記液体層２０がニップ個所８に対峙する位置に留まり、上記液体層２０を介してニップ個所が集中的に加熱される。したがって、ヒータ１５による熱が、定着熱として効率的に利用される。
【００５１】
なお、トナー定着動作中や定着準備中は加熱ローラ２は回転するが、これ以外では加熱ローラ２は回転しないので、当該加熱ローラ２内の上記液体層２０は水平状態にあり、この状態では、ヒータ１５は上記液体層２０の上端部（回転方向の先端部）にある。しかし、定着準備に入り加熱ローラ２が回転を開始すると、上記液体層２０は水平状態から回転方向に少し傾斜した状態（傾斜角度θ）になるので、ヒータ１５はただちに上記液体層２０の回転方向中央に対峙することになる。
そして、液体層２０はニップ個所８に対峙するローラ内面になじんで広い面で接しているからその電熱面積が広く、また、液体の流動によって液体層２０内では熱が迅速に拡散されるので、同液体層２０が迅速に所定温度に加熱され、かつ液体層２０全体が均一に加熱される。したがって、ニップ個所８全体が、極めて迅速で効率的にかつ均一に加熱される。
【００５２】
なお、上記液体層２０とヒータ１５との関係については、ヒータ１５が液体層２０中に常に浸漬されているようにヒータ１５のサイズ、液体の量（液体層の深さ、軸方向および円周方向長さ）を設定する必要があるが、軸方向長さ、円周方向の長さの如何はニップ個所８の範囲によるから、このニップ個所８の範囲と必要な深さによって、上記液体の量が選択されることになる。
【００５３】
液体層２０を迅速に所定温度に加熱するには、液体の粘性や比熱容量や熱伝導率を勘案して、液体量を可及的に少なくすることが望ましいが、液体量を少なく、あるいは液体層２０の厚みを薄くすると、ニップ個所８の幅が狭くなる。したがって、液体量を少なくしかつ所要のニップ幅を確保するには、内部断熱部材１１と加熱ローラ２の内面との間の微小スペースＳ１を狭めて、液体層２０を押し広げるなどの工夫が必要である。
以上のように、加熱ローラ２の内面近傍まで内部断熱部材１１を配置することにより、加熱電力の無駄を節減しながら、均一で安定した定着がなされ、また、加熱ローラ２の直径と液体の量、液体層の厚みなどについての設計範囲を広げることができる。
【００５４】
なお、上記液体層２０が何度に加熱されるかは、加熱ローラ２、用紙９、加圧ローラ４の熱的な性質、定着圧力や定着時間等によって異なるが、例えば、トナー９ａの軟化温度が１５０℃の場合、おおむね液体温度は１８０℃から２２０℃の範囲である。
また、上記液体にとって必要な条件は、熱伝導率が大きいこと、沸点が高いこと、蒸気圧が小さいことであり、また、液体層２０内の均一な温度分布を確保するためにその粘性が小さく流動性があることである。
【００５５】
以上の条件に適う液体の具体は、グリコール系のフルード、シリコーン系オイル、フッ素系オイル（沸点が２２０℃以上のもの）等である。沸点が高くない液体は加熱源からニップ個所８への熱伝達の効率が低いので、上記の液体温度範囲では蒸発しない液体であることが必要である。
【００５６】
イオン液体が上記液体に特に適している。この場合のイオン液体は、イオンのみで構成され、室温付近に融点を有する液体状態の塩（常温溶融塩）である。また、イオンのみからなる液体は幅広い温度域で液状であり、しかも蒸気圧がほぼ０であり、高温下でも蒸発しないという特性を有しているが、これは溶媒を含まないのに比較的低粘性であり、高い比熱容量をもつので、伝熱媒体として適している。  
【００５７】
イオン液体としては、陽イオンの、イミダゾリウム系、ピリジウム系、脂環式アミン系、脂肪族アミン系、脂肪族ホスホニウム系と、陰イオンの、ＢＦ４−、ＰＦ６−等の無機イオン系、ＣＦ３ＳＯ２−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、ＣＦ３ＣＯ２−等のフッ素系陰イオンとの組合せ等の様々なものがある。
また、特に、熱伝導率が高い液体としては、ＡｌやＡｇなどの金属微粒子やカーボンナノチューブ微粒子を分散させた液体が有効である。
さらに、地球環境への影響（負荷）を考慮して植物由来物質を使用するとすれば、グリセリンがその一つである。グリセリンは飽和蒸気圧下で沸点２９０℃、熱伝導率３００ｍＷ／ｍ・Ｋ（２３０℃）であり、高沸点、高熱伝導率である。また、大豆油のメチルエステル（商品名：ＳＯＹ  ＧＯＬＤ１０００  ／ＡＧ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（ＡＥＰ）社製で沸点３３３℃）などもある。
【００５８】
また、水溶液とオイルのように分離する２種の液体の複合液体を用いることもできる。この場合は、比重の大きい方が下層（ニップ側）になり、比重の小さい方が上層（加熱源側）になるので、比重の大小とその熱特性との関係を考慮して適切な液体を用いる必要がある。上層の液体を沸点が高く蒸気圧が小さく熱伝導率が小さい液体にすれば、液体からの放熱が低減され、他方、下層の液体を熱伝導率が大きい液体とすれば、より伝熱が迅速で、効率的になる。この場合は、ヒータ（抵抗加熱器）を上層に浸漬するよりも、下層に浸漬する方が、伝熱の迅速性、効率性の点で好ましい。
上記のような条件に合致した液体を複数組み合わせて用いる方が、単一種類の液体によるよりも上記のような熱的性能において優れている。
【００５９】
加熱源としては、少なくとも発熱面と液体とが直接接触できる材料で、直接接触できる構造であり、かつ、極少で薄い液体層に浸漬できる寸法に形成されたものであることが必要であり、その具体例としてはニクロムやカンタル等によるいわゆる抵抗加熱器があり、簡単な構造の電熱線やシートやフィルムに加工し抵抗加熱器等が最も適している。上記ヒータは上記液体と直接触れているので、液体への熱伝導が極めて良好であり、したがって、ニップ個所への伝熱効率が高い。
また、ヒータと液体が直接触れているので、液体層２０内で強い対流が発生して液体が攪拌され、液体内の温度分布が迅速に均一になる。したがって、ニップ個所全体が常に均一に加熱されることになる。
なお、ヒータと液体が直接触れているので、イオン液体などの導電性を有する液体を用い、かつ、表面が導電性を有するヒータを用いるときは、イオン液体に漏電するので、ヒータ表面の伝熱性を低下させることのない電気絶縁薄膜を成膜しておくことが必要である。
【００６０】
無駄な放熱を内部断熱部材１１によって低減することにより、ヒータ１５の発熱温度を液体層の所要液温を従来の場合に比してヒータ温度を概略で３００℃から２５０℃に大幅に低くすることができる。それゆえ、発熱の温度が低い分だけ消費電力が少ないのは勿論であるが、ヒータ１５の発熱の温度が低い分発熱温度分布において均熱化でき、材料の高温に対する耐久性の面で有利である。また、ヒータ１５の温度が比較的低いので、万一の過熱による不具合が発生しても、これによる危険性が低いというメリットもある。
また、加熱効率が高く、発熱容量が軽減されているので、ヒータ１５を大幅にコンパクトにすることができ、その分だけ内部断熱部材１１が占めるスペースを大きくすることができ、当該断熱材１１による断熱効果が高められる。
【００６１】
〔加熱ローラの構造等〕
加熱ローラ２の構造等についていえば、これは全体形状がほぼ円筒状の中空体であり、両サイドは端板２ａで密閉されており、また、中心の固定軸３が両端の端板２ａの中心穴を貫通しており、この中心穴と固定軸３間がシールリングで密封されている。
図１の実施例１では、ハロゲンヒータ１３が内部断熱部材１１の下面に配置されており、固定軸３、内部断熱部材１１の下面に配線が通されて上記ハロゲンヒータ１３に電力が供給されるようになっている。
ハロゲンヒータ１３が加熱ローラの長手方向に配置されている。このようなハロゲンヒータの配置構造では、その長手方向において発熱量、放熱量にばらつきがあるから、その温度が中央部で高く、両端部で低い。したがって、ハロゲンヒータの長手方向の温度分布が必ずしも均一ではない。しかし、上記液体による温度分布の均一化作用があるので、ニップ個所の加熱温度分布はほぼ均一になるので、格別な実用上の格別の支障はない。
【００６２】
しかし、加熱ローラの長手方向における加熱温度分布をさらに均一にするには、加熱ローラの幅方向でハロゲンヒータを複数に分割した構造（例えば、中央部と左右両端部の３分割）にし、分割された各部毎をステーを介して固定軸３に支持させ、各分割部に個々に電力を供給するようにし、これを個々に制御するようにすれば、このことによって全体の加熱温度分布をさらに均一にすることができる。また、このように、ハロゲンヒータを複数に分割した分割構造とし、それぞれ個別に加熱制御する構造によるときは、供給される用紙サイズに応じて必要な範囲を必要な強さで加熱するように制御することもできる。このように分割した複数のハロゲンヒータの分割部分を個々に加熱制御する場合は、加熱のための電力供給を必要な限度に低減することができ、また、用紙が通過しない部分で加熱ローラ表面が高温になって、後続の用紙のトナー定着に悪影響を及ぼすという弊害もなくなる。
【実施例３】
【００６３】
次に、図３に示す実施例３について説明する。
これは、ハロゲンヒータ１３によりニップ個所付近の液体を加熱する加熱ローラ２を具備する図１の定着器について、加熱性能、加熱効率を向上させた実施例である。
すなわち、この実施例３の構造の主な特徴点は、図１の例において、内部断熱部材１１の凹面の反射板１２と加熱ローラ内面の間のスペースに伝熱性に優れた液体層２０を介在させたことである。上記液体層２０の材料は、沸点が高くて定着温度では蒸発せず、伝熱性が高く、流動性が高い液体であればよいので、この例では、イオン液体を使用している。これを使用することの利点はニップ個所のみが集中的にかつ安定して加熱されるようにして、電力消費の無駄を無くすことである。
【実施例４】
【００６４】
次に図４の実施例４について説明する。
図２ａの実施例２では、内部断熱部材１１の表面に抵抗加熱器によるヒータ１５を内部断熱部材１１の下面（円筒状外面の下端）に配置しているので、内部断熱部材１１の外周面と加熱ローラ２の内周面との間のスペースＳ１に液体層２０が介在している。
ヒータ１５は内部断熱部材１１の外周面に固定されるので、薄い液体層２０に対して高い精度で配置され、したがって、薄い液体層２０にも確実に浸漬される。一方、ヒータ１５が内部断熱部材１１の外周面と液体層２０に触れている場合は、外周面と触れている側では液体層２０への伝熱が良好でなく、このため液体層２０への伝熱効率が比較的低いことにある。これに対して、図４の例（実施例４）では、抵抗加熱器によるヒータ１５を内部断熱部材１１の下面から離した状態でステー１４に支持させ、これによって内部断熱部材１１の下面とヒータ１５との間に隙間Ｓ２を形成していて、この隙間Ｓ２の存在によりヒータ１５の周囲を液体が流動するようにしたものである。これにより、ヒータ１５を中心とする液体の循環が促進され、熱の液体層２０での拡散が促進される。したがって、内部断熱部材１１による断熱と、液体の流動による熱の拡散とにより、ヒータ１５から液体層２０へ良好に伝熱がなされるので、液体層２０への伝熱効率が優れており、したがって、電力消費の無駄が少なく、ニップ箇所が迅速かつ均一に加熱される。
【００６５】
〔変形例〕
図５に示す例の構造を説明する。
図２ａ，図２ｂの実施例２、図４の実施例４では、内部断熱部材１１と液体層２０が接触しているので、液体から内部断熱部材１１への直接的な熱伝導があり、この熱伝導のための熱損失がある。図５の例は、図４の実施例４の変形例であり、内部断熱部材１１の外面と加熱ローラ内面との間の空間を厚くしてあり、内部断熱部材１１の外面と液体層２０との間に隙間Ｓ３が形成されている。これにより、液体層２０から内部断熱部材１１への直接的な熱の伝達が回避され、その分だけ熱損失が低減される。
【００６６】
図６の例の構造は、図５の構造を基礎としてこれを改良したもの（変形例）であり、図５の構造における内部断熱部材１１の液体層２０との対向面に反射板１２を設けて反射面とし、これによって、液体層２０の輻射熱が内部断熱部材１１の対向面に吸収されるのを防止して、液体層２０から内部断熱部材１１へ熱が散逸されるのを防止している。
上記反射板１２の反射面によって、液体の輻射熱の内部断熱部材１１への散逸を防止し、また、当該輻射熱を反射して液体層２０に集熱させる。これにより、液体層２０の温度分布が均一化され、その結果、ニップ個所８の温度分布が均一化される。
【実施例５】
【００６７】
次に、図７の例の構造を説明する。
図７の実施例５は、図６の加熱ローラ２によるものであり、加圧ローラ４の回転軸５の位置を調整できるようにしたものである。
【００６８】
加熱ローラ２が回転すると、その内部の液体層２０は、液体の粘性、液体に作用する重力、加熱ローラ内面との摩擦、ヒータ１５との間の流動抵抗が作用している状態の下で、水平状態から回転方向に引きずられて傾斜した状態になっており、図２ａの加熱ローラと同じく、その傾斜角度は図示の直線Ｌ３の角度θである。
さらに、加熱ローラ内の液体がニップ個所直前にもあり、その液体が加熱される必要がある場合や、液体の受ける重力作用による液体の位置変化がある場合、加熱ローラ２の回転中心と加圧ローラ４の回転中心を結ぶ軸間の直線（軸間直線Ｌ１）が垂直線Ｌ２に対して角度φで傾斜するように、加圧ローラ４の位置を移動させて、加熱ローラ２と加圧ローラ４とによるニップ個所８を設定している。これにより、加熱ローラ２内の液体の流動性を利用し、用紙９がニップ個所８で加熱圧着される位置よりも、手前の位置（両ローラの回転方向における手前）から加熱ローラ２への伝熱と、用紙表面への伝熱とがなされるように、図７における角度φを選定する。
これにより、加熱ローラ内の液体がニップ個所直前にもあり、その液体が加熱される。
【００６９】
なお、この場合も、加熱ローラ内部の液体層にヒータ１５が浸漬されている。
上記角度φの大きさは、トナー９ａの定着温度、定着速度、光沢度などのトナー定着の性質、また、用紙９の厚みや用紙温度、環境温度等を制御パラメータとして、加圧ローラ４の回転軸５の位置を、加熱ローラ２の表面から等距離の円弧（加熱ローラ２の固定軸３を中心とする円弧）上で移動させて調整する必要がある。このために、加圧ローラ２の回転軸３に対する調節範囲枠を規定する円弧状の案内溝４１を設けてあり、これによって、上記の角度φの調節を簡単容易に行うことができる。
【実施例６】
【００７０】
次に図８ａ及び図８ｂに示されている加熱ローラ２の例について説明する。
図８ａの加熱ローラ２は、ヒータ１５の配置を振り子構造にした例であり（実施例６）、この構造では、重力、液体の流動抵抗力、摩擦力等の外力を受けてヒータ１５が加熱ローラ２の円周方向に揺動する。
この加熱ローラ２では、加熱ローラ２の端板２ａの内側近傍において固定軸３に回転リング２１が嵌合しており、当該回転リング２１から振り子ステー２４を下方に突出させて当該振り子ステー２４の下端にヒータ１５が支持されている。そして、このヒータ１５は加熱ローラ２と内部断熱部材１１との間の液体層２０内に浸漬されている。そして、自由状態では重力によって垂直状態に垂れ下がり、加熱ローラ２の回転開始時は液体層２０が周方向に引きずられて少し斜め上方に引き上げられ、所定位置に留まるが、加熱ローラ２の回転が止まると、液体層２０は自然に下端位置に復帰する。
なお、上記回転リング２１、振り子ステー２４を介して上記ヒータ１５に給電されるようになっている。また、振り子ステー２４にバランサー２４ａが取り付けられている。
【００７１】
以上のように、加熱源（ヒータ）を振り子式の構造にすることで、画像形成装置が水平でない状態（例えば、床面の微小な傾斜による場合等）で設置されている場合であっても、液体層２０と振り子のヒータ１５の位置関係は重力の作用で所定の関係に保持されるので、ヒータ１５が常に液体層２０内に浸漬した状態にあり、また、加圧ローラ４の回転軸５の位置が調節されて異なる姿勢になっても（図７参照）、ヒータ１５と液体層２０との位置関係に変化はなくい。
【００７２】
なお、図８ａ及び図８ｂの構造では内部断熱部材１１は固定軸３に固定されているが、ヒータ１５と共に揺動するようにしても良い。
液体の受ける重力作用による液体の位置が変化すると、液体層２０と断熱部材１１の形状と配置によって、液体層２０と断熱部材１１とが接触してしまうことになる。これを防止するために、液体層２０と断熱部材１１とが一定の隙間Ｓ３を保持するようにし、このために、ヒータ１５を断熱部材１１と一体にさせて、加熱ローラ２の円周方向に揺動させる。このようにすることで、液体層２０、ヒータ１５を配置するためのスペース（断熱壁容器と加熱ローラ内面間に形成されている配置用スペース）を可及的に小さくすることができ、これにより、熱効率を向上させることができる。
【実施例７】
【００７３】
次に図９ａ、図９ｂの加熱ローラ２の例（実施例７）について説明する。
図９ａ、図９ｂの加熱ローラ２の構造は、図６のヒータを液体に浸漬させたものについて、液温センサ１８をも液体層２０に浸漬させたものである。
この例（実施例７）におけるヒータ１５は、ニクロム線やカンタル線であり、液温センサ１８は、ヒータ１５のヒータ線と平行して、ヒータ線と同じニクロム線材料によるものであり、ヒータ１５と同様に断熱部材１１の反射板に設けたステー１７によって支持され、液体層２０の中に保持されている。この例の場合は、液体層２０の温度をリアルタイムでより正確に測定し、この測定結果に基づいてヒータ１５の加熱制御を行う。
また、液温センサ１８として、アルメル線とクロメル線を接合した熱電対線を用いることもでき、また、サーミスタ素子や抵抗温度係数の大きい材料による感温素子を用いることもできる。
【００７４】
上記の熱電対線を用いる液温センサ１８の構造は、図９ｂに示されているものであり、その概略は次のとおりである。
すなわち、液体層に浸漬させた熱電対線の接点の温度検出部において、液体層２０の液温に応じた熱起電力電圧値を信号線を通じて温度計測部で測定するものである。
加熱ローラの幅方向（長さ方向）全域で均等に熱負荷がかかって定着がなされているときは、その温度分布は、平均的な温度（中央部、両端部の平均的な温度）が例えば１９０℃であるとき、中央部が最高温度を示しそれはほぼ１９２℃程度であり、他方、両端部が最低温度を示しそれはほぼ１８８℃であるから、上記の平均的な温度を用いてヒータ１５を加熱制御しても、格別の不都合はない。
しかし、その幅方向に液温の温度分布が顕著である場合、あるいは、温度分布を高精度で制御する必要がある場合は、ヒータおよび液温センサをその長手方向に複数に分割して、それぞれの分割部毎に液温を測定し、それぞれの温度の測定値に基づいて各部のヒータを個別に制御するようにすればよい。
【００７５】
ところで、上記加熱ローラ２の消費電力を低減するためには、如何に用紙（記録媒体）を加熱せずに集中的にトナーを加熱して小熱量で効果的にトナーを溶融させるかが要点である。さらにいえば、トナーが付着している個所、すなわち、加熱が必要な個所のみに、適切なタイミングで、必要最小限の熱量を加えるかであり、トナーに加える熱量を必要な限度に制限できるようにするために、定着時のトナーの温度をリアルタイムでかつ正確に検出することが必要であり、これをどのような手段でどのように実現するかが課題である。
【００７６】
上記課題とこの発明とは次のように関連する。
すなわち、この発明の場合は、ニップ個所８に集中的に伝熱する上記液体層２０は伝熱性が高く、流動性があって迅速に熱が拡散されて温度が均一になる性質（いわば均熱性）が高く、そして、ニップ個所に対峙しこれに近接しているので、この液体層２０の温度をリアルタイムで正確に検出することにより、ニップ個所８の温度をリアルタイムできわめて正確に検出することができる。
要するに、図９ａ、図９ｂの例（実施例７）においては、液温センサ１８を上記液体層２０内に配置して当該液体の温度を直接検知し、これによってニップ個所におけるトナー温度をリアルタイムで高精度で検出することができる。このことがこの例の特徴である。
【００７７】
また、この例における上記液体層２０の液体量については、ニップ個所へ集中的で迅速に伝熱させるという機能を奏するためには必ずしも多量である必要はなく、他方、所期の伝熱特性からはむしろ少量である方が望ましいので、ヒータが浸積される範囲であればできるだけ少量である必要がある。そして、ヒータ１５が少量の液体層２０に浸積されている関係を常に維持されなければならず、そのためには、ヒータ１５の液体層２０に対する位置精度が高く、安定的にその位置に保持させなければならない。他方、ヒータ１５については、できるだけスペースを少なくするために、内部断熱部材１１の外壁面にできるだけ近接して配置する必要がある。
【００７８】
上記両方の問題に対処するために、ヒータ１５の取り付け位置の位置精度を高くすることはできる。しかし、ヒータは熱膨張して変形し、この変形のために位置がずれてしまう可能性がある。したがって、上記の両問題に対処するには、熱膨張によってヒータが変形しても、そのことによってヒータの位置がずれることのないように、ヒータ１５に対する支持構造を工夫する必要がある。
そこで、ヒータ１５の熱膨張による変形を吸収して、当該変形によってヒータの位置がずれるのを防止する仕組みを採用することが考えられ、このために、ヒータ１５を支持するステー１４に弾性を与える方法がある。しかし、他の方法として、ヒータ１５の両端部を螺旋形状にして、この部分を弾性変形しやすい変形吸収部とすることが考えられる。しかし、これではステーによる支持が不安定になる可能性がある。これに対して、後者の方法によれば、支持が不安定になることはなく、温度変化によるヒータの熱膨張及び熱収縮が上記螺旋形状の領域で吸収されるので、ヒータの高温で脆弱となった部分が、熱膨張、熱収縮による変形で強いストレスを受けて断線してしまう可能性はなくなる。
【００７９】
図１０ａ〜図１４ｂに他の種々の形態を示している。
加熱ローラ２に少量の液体による薄い液体層２０を形成する場合、常に液体層２０にヒータ１５が浸漬されている位置関係を保持させるためには、液体層２０に対するヒータ１５の位置精度が高くなければならない。
また、上記のとおり、ヒータ１５と液体層２０については、液体層２０に効率良く熱伝達がなされ、液体層２０が全域において均等に加熱されてその温度分布が均一であることが望ましい。次の例は、この要求に適うように種々に工夫された加熱ローラの具体的構造の例である。これらの概略を簡単に説明する。
【実施例８】
【００８０】
図１０ａおよび図１０ｂに示す例（実施例８）は、帯状のヒータ１５、同様の整流板３３などを基板３１上に配置した加熱ユニット３０を備えている。 
すなわち、加熱ローラ２内のニップ個所８に対峙させてヒータ１５が配置されており、当該ヒータ１５を液体層２０に浸漬させている加熱ユニット３０が、固定軸３の支持部に取り付けられており、また、電気導線部を介して内部断熱部材１１の表面に取り付けられている。
【００８１】
加熱ユニット３０の基板３１の上面に反射膜３４があり、基板３１の下面と液体層２０との間に空隙Ｓ４があり、これにより、熱伝導による液体層２０から他部への熱の散逸を防止するようになっている。また、ヒータ１５と基板３１との間に液体が流通する流路が形成されており、また、ヒータ１５の両側に２つの整流板３３が平行に配置されている。この整流板３３で液体層２０内での液体の流れを整え、これによって、ヒータ１５と液体層２０間の伝熱を促進させ、また、液体層２０内の伝熱を促進させて液体層内の温度分布を均一にしている。
【００８２】
図１１ａ〜図１１ｃに、図１０ａに種々の加熱ユニットの平面構造、断面構造を示している。
基板３１と台座３２はガラス、セラミック、ステンレスなどによるものである。基板３１は平板であり当該基板３１の両端下面に逆台形の台座３２がある。帯状のヒータ１５の両端、帯状の整流板３３の両端が台座３２の下面に取り付けられている。上記整流板３３の中間にヒータ支持板３５があって、当該支持板３５でヒータの中間部を支持している。
また、ヒータ１５の両端部に電気導線部と接続する配線（図示省略）をつなぐ電極３６がある。
【００８３】
図１２に他の加熱ユニット３０ａを示している。この加熱ユニット３０ａは、図１１ａ〜図１１ｃの加熱ユニットの変形例である。図１２の加熱ユニット３０ａの基本構造は、図１１ａ〜図１１ｃの加熱ユニットと特別に違わない。この加熱ユニット３０ａはその基板３１ａと台座３２ａとが一体成形されている点、両端の台座３２ａと両台座の間の凹部４０の底面に反射膜３４が設けられている点が異なっている。これは、上記基板３１ａがセラミック材料などの輻射熱を透過させるものでない場合に適した構造である。
【実施例９】
【００８４】
図１３ａおよび図１３ｂに他の加熱ユニット３０ｂを示している。この加熱ユニット３０ｂは図１１の加熱ユニット３０について、帯状のヒータ１５を分割型にしたものである（実施例９）。
すなわち、実施例９の加熱ユニット３０ｂは、基板３１に２つの帯状のヒータ１５を有しており、各のヒータ１５は長手方向に３つに分割されていて、ヒータ中央部１５ｘと左右両端のヒータ端部１５ｙによって構成されている。そして、ヒータ端部１５ｙは台座３２と支持板３５に支持され、ヒータ中央部１５ｘは２つの支持板３５，３５に支持されている。そして、両端の台座３２と２つの支持板３５，３５にそれぞれ電極３６があり、これらのヒータ中央部１５ｘ、ヒータ端部１５ｙは互いに別個の電極３６に接続されており、別個に給電されている。したがって、これらのヒータ中央部１５ｘ、ヒータ端部１５ｙへの給電は一括して制御することもできるが、個別に制御することもできる。そして、別個に制御することにより、加熱ローラ２の長手方向の温度分布がより均一になるようにヒータを精緻に制御することができる。
【００８５】
この例は、ガラスやセラミック基板に、台座３２としてＡｌやＮｉなどの板を接合しており、ヒータ１５はＮｉＣｒやカンタルの箔および整流板３３となるセラミックシートを積層して構成されたものである。さらに、上記の電極３６はＣｕ層で形成されている。
この加熱ユニット３０ｂの製造法の一つは次の如くである。
すなわち、必要な層を積層した積層部材に対し、ヒータの電極３６、ヒータ１５、整流板３３をエッチングでパターン形成し、次に、台座３２を残して台座層をエッチング除去する。
【実施例１０】
【００８６】
図１４ａおよび図１４ｂの加熱ユニット３０ｃは、基板３１の中央に一つの帯状のヒータ１５があり、その左右に液温センサ３８と整流板３３がある例（実施例１０）であり、これらの両端が基板３１の両端の台座３２に支持されており、台座３２に設けられた電極３６がヒータ１５の両端、液温センサ３８の両端に接続されている。そして、このものは、図１１ａの例における左方の整流板を液温センサ３８に置き換えたものに相当する。
【実施例１１】
【００８７】
図１５に示されている加熱ユニット３０ｄの例（実施例１１）は、図１４ａ，１４ｂに示されている実施例１０について、その帯状のヒータ１５と液温センサ３８を中央部と左右の端部の３つに分割し、台座３２と支持板３５、支持板３５と支持板３５とにそれぞれ端部を支持させたものである。台座３２、支持板３５にそれぞれ電極３６があり、これらの電極３６にヒータ１５、液温センサ３８の端部を接続している。
この実施例１１においては、図１３ａの実施例９と同様に、分割されたそれぞれの液温センサ中央部３８ｘ、液温センサ端部３８ｙで温度（液温）を計測し、これに基づいてそれぞれのヒータ中央部１５ｘ、ヒータ端部１５ｙを制御する。このヒータの制御は一括制御とすることもできるが、個別制御とすることもできる。個別に制御すれば、加熱ローラ２の長手方向の温度分布をさらに均一にすることができる。
【符号の説明】
【００８８】
２：加熱ローラ
２ａ：端板
３：固定軸
３ａ：回転輪
３ｂ：回転支持輪
４：加圧ローラ
５：回転軸
８：ニップ個所  
９：用紙
９ａ：トナー
１１：内部断熱部材
１２：反射板
１３：ハロゲンヒータ
１４：ステー（ヒータ用）
１５：ヒータ
１５ｘ：ヒータ中央部    
１５ｙ：ヒータ端部
１６：外部断熱部材
１７：ステー（液温センサ用）
１８：液温センサ
２０：液体層
２１：回転リング
２４：振り子ステー
２４ａ：バランサー
３０，３０ａ、３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ：加熱ユニット
３１，３１ａ：基板
３２，３２ａ：台座
３３：整流板
３４：反射膜
３５：支持板
３６：電極
３８：液温センサ
３８ａ：液温センサ中央部
３８ｂ：液温センサ端部
４１：案内溝
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８９】
【特許文献１】特開２００７−２５３００号公報
【特許文献２】特開２０００−８９５６９号公報
【特許文献３】特開平６−６７５５６号公報
【特許文献４】特開２００１−５３２２号公報
【特許文献５】特開２００８−１４６０６７号公報
【特許文献６】特開２００８−５２０６１号公報
【特許文献７】特開平１０−２０７２８７号公報
【図１】
2010217624.tif 000003
【図２ａ】
2010217624.tif 000004
【図２ｂ】
2010217624.tif 000005
【図３】
2010217624.tif 000006
【図４】
2010217624.tif 000007
【図５】
2010217624.tif 000008
【図６】
2010217624.tif 000009
【図７】
2010217624.tif 000010
【図８ａ】
2010217624.tif 000011
【図８ｂ】
2010217624.tif 000012
【図９ａ】
2010217624.tif 000013
【図９ｂ】
2010217624.tif 000014
【図１０ａ】
2010217624.tif 000015
【図１０ｂ】
2010217624.tif 000016
【図１１ａ】
2010217624.tif 000017
【図１１ｂ】
2010217624.tif 000018
【図１１ｃ】
2010217624.tif 000019
【図１３ａ】
2010217624.tif 000020
【図１３ｂ】
2010217624.tif 000021
【図１４ａ】
2010217624.tif 000022
【図１４ｂ】
2010217624.tif 000023
【図１５】
2010217624.tif 000024
【図１６】
2010217624.tif 000025
【図１７】
2010217624.tif 000026
【図１８】
2010217624.tif 000027
【図１９】
2010217624.tif 000028
【図２１】
2010217624.tif 000029
【図２２】
2010217624.tif 000030
【図１２】
2010217624.tif 000031
【図２０】
2010217624.tif 000032