(57)【要約】【課題】発熱装置の被加熱材進行方向の幅を小型化し、定着速度を高速化し、安定して良好な画像の定着処理を実行可能な発熱装置、像加熱装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】被加熱材に隣接して配置され、被加熱材を搬送しながら加熱する発熱装置において、長尺の絶縁基材１０１における被加熱材に対向する表面に、第１の抵抗発熱体１０２を配置し、その裏面に、第２の抵抗発熱体１０６を配置する。絶縁基材１０１における被加熱材の搬送方向上流側の端辺近くの部分には、絶縁基材１０１の裏面に配置された第２の抵抗発熱体１０６だけを配置し、又は第１の抵抗発熱体１０２及び第２の抵抗発熱体１０６のいずれも配置しないで発熱装置を構成する。これにより、長尺の絶縁基材１０１における搬送方向上流側の端辺近くの部分で、一段と温度が低い状態で被加熱材を加熱するプレヒート状態を実現する。【選択図】図６
2010128452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱材に隣接して配置され、前記被加熱材を搬送しながら加熱する発熱装置において、
長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する表面における前記被加熱材の搬送方向の下流側に偏在するように、前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置された第１の抵抗発熱体と、
前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する面と反対側の裏面における前記被加熱材の搬送方向の下流側に偏在するように、前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置された第２の抵抗発熱体と、
を有することを特徴とする発熱装置。
【請求項２】
前記第１の抵抗発熱体の一方の端部から引き出した給電路を、前記長尺の絶縁基材の一方の端部に設けた第１の給電用電極に接続し、
前記第１の抵抗発熱体の他方の端部から引き出し、前記第１の抵抗発熱体より前記被加熱材の搬送方向の上流側を通して、前記第１の給電用電極に隣接して設置した第２の給電用電極に接続し、
前記第２の抵抗発熱体の一方の端部から引き出した給電路を、前記長尺の絶縁基材の一方の端部に設けた第３の給電用電極に接続し、
前記第２の抵抗発熱体の他方の端部から引き出し、前記第２の抵抗発熱体より前記被加熱材の搬送方向の上流側を通して、前記第３の給電用電極に隣接して設置した第４の給電用電極に接続して構成したことを特徴とする請求項１記載の発熱装置。
【請求項３】
被加熱材に隣接して配置され、前記被加熱材を搬送しながら加熱する発熱装置において、
長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する表面に、前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置された第１の抵抗発熱体と、
前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する面と反対側の裏面に、前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置された第２の抵抗発熱体と、を有し、
前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材の搬送方向上流側の端辺近くの部分には、前記長尺の絶縁基材の裏面に配置された第２の抵抗発熱体だけが配置されるように構成したことを特徴とする発熱装置。
【請求項４】
前記第１の抵抗発熱体を、前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する表面における前記被加熱材の搬送方向の下流側に偏在するように配置し、
前記第２の抵抗発熱体を、前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する面と反対側の裏面における前記被加熱材の搬送方向の上流側に偏在するように配置して構成したことを特徴とする請求項３記載の発熱装置。
【請求項５】
前記第１の抵抗発熱体を、
前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の長さを持ち、間隔を開けて配置された複数本の帯状に形成し、
前記第１の抵抗発熱体を、前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する表面における前記被加熱材の搬送方向の下流側に偏在するように配置すると共に、
前記第２の抵抗発熱体を、
前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の長さを持ち、間隔を開けて配置された複数本の帯状に形成し、
前記第２の抵抗発熱体を、前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する表面における前記被加熱材の搬送方向の上流側に偏在するように配置して構成したことを特徴とする請求項３記載の発熱装置。
【請求項６】
前記長尺の絶縁基材上の前記第２の抵抗発熱体を、高絶縁・低熱伝導性の材料でオーバーコートするように形成された保護層を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の発熱装置。
【請求項７】
被加熱材であるトナー像が形成された用紙をニップ部で挟んで加圧すると共に、発熱装置で加熱することにより、トナー像を前記用紙上に永久定着する定着装置において、
前記発熱装置を請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の発熱装置で構成したことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
電子写真方式の現像部で未定着トナー像が転写された用紙を、発熱装置を備えた定着装置へ搬送して、加熱及び加圧してトナー像を用紙上に永久定着する画像形成装置において、
前記発熱装置を請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の発熱装置で構成した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、発熱装置、像加熱装置及び画像形成装置に関し、特に、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、マルチファンクションプリンタ、ファクシミリ等に利用される発熱装置、像加熱装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、定着装置（像加熱装置）には、図１１の断面図及び図１２の裏面（通紙面側）を表面（非通紙面側）から見た透視図に例示するような発熱装置を用いたものがある。
【０００３】
この発熱装置では、高絶縁、高熱伝導性のアルミナなどを材料として長尺の矩形板状に形成したセラミック製のアルミナ基板１０１の長手方向に、銀パラジウムなどを材料とした抵抗発熱体１０２が設けられている。さらに、アルミナ基板１０１上には、該抵抗発熱体１０２への給電路である導電パターン１０４と、その端子接続部である給電用電極１０５が設けられている。
【０００４】
また、抵抗発熱体１０２の成型面は、肉薄のガラス保護層１０３で覆って、一体構造に構成されている。
【０００５】
このように構成された定着装置の発熱装置は、その発熱面を露呈した状態で支持部材に保持して配置されている。このように配置された発熱装置は、発熱装置の表面上を摺動するフィルムを介して加圧部材に圧接することにより、圧接ニップ部を構成する。このように構成された定着装置では、圧接ニップ部のフィルムと加圧部材との間に、記録材（用紙・被加熱材）を通しながら加熱することで、この記録材上に担持されている未定着画像を定着させる。
【０００６】
近年、画像形成装置の分野では、生産性が低かったＳＯＨＯ市場においても、小型化はもちろん生産性の向上に対する要求が益々高まり、より一層の高速化が望まれるようになった。
【０００７】
そこで、画像形成装置では、セラミックヒーターを備えた定着器を、更に小型化した上で、高速化に必要な定着熱量を得るようにする技術開発が必要になった。すなわち、画像形成装置用のセラミックヒーターを備えた定着器では、ヒーターの発熱装置の幅を狭く構成し、抵抗値を小さくして流れる電流を増大させ、更に発熱域の温度分布を均一にする、という背反する技術を同時に実現することが課題となる。
【０００８】
しかし、画像形成装置用のセラミックヒーターを備えた定着器では、小型化の為に単純にヒーターの発熱装置の幅を狭く構成すると、抵抗値が増大し流れる電流も減少して、結果的に発熱量が減少する。
【０００９】
また、発熱装置は、発熱装置の厚み（肉厚）を増やせば、抵抗値を下げることができる。しかし、発熱装置は、セラミック基板上に、銀−パラジウムなどの抵抗材料をパターン形成し焼成材して製造する上で、その厚みが制限されるので、小抵抗の発熱装置を製造することが困難である。
【００１０】
このような理由から、上述のような発熱装置では、特にＡＣ電圧の低い１００系の場合又はハガキ等の厚紙を加熱定着させる場合に使用すると、発熱装置に充分な定着電力を供給して十分に加熱することが困難であった。
【００１１】
そこで、従来の加熱定着装置では、絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成し独立して制御する発熱装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
【００１２】
この従来の加熱定着装置は、図１３、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に例示するように、絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成し独立に制御するよう構成されている。
【００１３】
図１３は、従来の加熱定着装置を例示する断面図である。
【００１４】
図１４（Ａ）は、加熱定着装置における定着ニップ付近の裏面（通紙面側）を表面側（非通紙面側）から見た透視図である。図１４（Ｂ）は、加熱定着装置を表面側から見た透視図である。
【００１５】
この発熱装置では、アルミナなどを材料としたセラミック製のアルミナ基板１０１の一方の側面の長手方向に銀パラジウムなどを材料とした第１の抵抗発熱体１０２を設け、他方の側面の長手方向に同じく第２の抵抗発熱体１０６を設ける。
【００１６】
さらに、発熱装置のアルミナ基板１０１上には、第１の抵抗発熱体１０２、第２の抵抗発熱体１０６への給電路である導電パターン１０４と、その端子接続部である給電用電極１０５が設けられている。
【００１７】
また、発熱装置の抵抗発熱体１０２の成型面は、肉薄のガラス保護層１０３で覆って、一体構造に構成されている。なお、図でＮ１は、第１の抵抗発熱体１０２の幅である。Ｎ２は、記録材である記録紙の通紙幅である。
【００１８】
このように構成された加熱定着装置の発熱装置は、その発熱面を露呈した状態で支持部材に保持して配置されている。このように配置された発熱装置は、発熱装置の表面上を摺動するフィルムを介して加圧部材に圧接することにより、圧接ニップ部を構成する。このように構成された加熱定着装置では、圧接ニップ部のフィルムと加圧部材との間に、記録材（用紙・被加熱材）を通しながら加熱することで、この記録材上に担持されている未定着画像を定着させる。
【００１９】
また、この加熱定着装置では、図１５に例示するように、第１の抵抗発熱体１０２、第２の抵抗発熱体１０６を搭載した発熱装置と記録材（用紙・被加熱材）との位置関係を設定する。なお、図１５中、Ｐ１は第１の抵抗発熱体１０２よりも用紙幅の小さい用紙、Ｐ２は第１の抵抗発熱体１０２よりも用紙幅の大きい用紙を示す。また、図１５中、１３は第１の抵抗発熱体１０２、第２の抵抗発熱体１０６に給電するコネクタ、１４はコントローラー、１５は用紙サイズ（幅）の検出手段である。
【００２０】
上述のように構成された加熱定着装置では、次のような加熱を行う。まず、この加熱定着装置では、用紙Ｐ１が給紙されると、検出手段１５により加熱する用紙の幅が第２の抵抗発熱体１０６の幅よりも小さいか否かを検出する。そして、用紙の幅が第２の抵抗発熱体１０６の幅よりも小さいことを検出した場合には、第１の抵抗発熱体１０２にのみ通電しながら図示しない用紙搬送手段により用紙Ｐ１を搬送して図示しない未定着トナーを加熱して定着させる。次に、加熱定着装置は、用紙Ｐ２が給紙された場合に、検出手段１５により加熱する用紙の幅が第２の抵抗発熱体１０６の幅よりも広いか否かを検出する。そして、加熱する用紙の幅が第２の抵抗発熱体１０６の幅よりも広い場合には、第１の抵抗発熱体１０２と第２の抵抗発熱体１０６との両方に通電する。そしてこの通電状態で図示しない用紙搬送手段により用紙Ｐ２を搬送しながら図示しない未定着トナーを加熱して定着させる。
【特許文献１】特開２０００−３４０３３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９０１４号公報
【特許文献３】特開２００３−３３７４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述した図１３及び図１４に示す発熱装置の構成では、独立に駆動可能な複数本の抵抗発熱体を基板の両面に配置することで、基板の片面に抵抗発熱体を設置する構成と比較して絶縁基板を幅方向に小型化して、全体を小型化できる。
【００２２】
しかしながら、基板の両面に複数の抵抗発熱体を配置する発熱装置の構成では、制御回路や制御方法が複雑になってしまう。さらに、抵抗発熱体の加熱部と、定着ニップ幅とが結果的に小さくなってしまうと共に、抵抗発熱体の全長を加熱対象の被加熱材の幅（紙幅）に対して充分な長さにできず、定着に必要な充分な発熱量を得るのが困難となる。
【００２３】
また、発熱装置は、基板内の温度分布、特にその幅方向（被加熱材進行方向）における温度が不均一になり易いので、定着速度を高速化するのに伴って、被加熱材を加熱して画像を定着させる性能が低下するという問題があった。
【００２４】
本発明の目的は、発熱装置の被加熱材進行方向の幅を小型化し、定着速度を高速化し、安定して良好な画像の定着処理を実行可能な発熱装置、像加熱装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発熱装置は、被加熱材に隣接して配置され、前記被加熱材を搬送しながら加熱する発熱装置において、長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する表面における前記被加熱材の搬送方向の下流側に偏在するように、前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置された第１の抵抗発熱体と、前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する面と反対側の裏面における前記被加熱材の搬送方向の下流側に偏在するように、前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置された第２の抵抗発熱体と、を有することを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成するために、請求項３記載の発熱装置は、被加熱材に隣接して配置され、前記被加熱材を搬送しながら加熱する発熱装置において、長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する表面に、前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置された第１の抵抗発熱体と、前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材に対向する面と反対側の裏面に、前記被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置された第２の抵抗発熱体と、を有し、前記長尺の絶縁基材における前記被加熱材の搬送方向上流側の端辺近くの部分には、前記長尺の絶縁基材の裏面に配置された第２の抵抗発熱体だけが配置されるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、発熱装置の被加熱材進行方向の幅を小型化し、定着速度を高速化し、安定して良好な画像の定着処理を実行可能な発熱装置、像加熱装置及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において、前述した図１１乃至図１５に示す従来例と、同一部材には同一符号を付すこととし、説明の便に供する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態における第１実施例に係わる絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成して構成したヒーターＨ（発熱装置）を示す断面図である。
【００３０】
図２（Ａ）は、本発明の実施の形態における第１実施例に係わる加熱定着装置（像加熱装置）における定着ニップ付近の裏面（通紙面側）を表面側（非通紙面側）から見た透視図である。図２（Ｂ）は、本発明の実施の形態における第１実施例に係わる加熱定着装置を表面側から見た透視図である。
【００３１】
図３は、本発明の実施の形態における第１実施例に係わる第１の抵抗発熱体１０２と第２の抵抗発熱体１０６とを搭載したヒーターＨ（発熱装置）と記録材（用紙・被加熱材）の位置関係を示す概略構成説明図である。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態に係わる発熱装置を備えた定着器（像加熱装置）の概略構成図である。
【００３３】
図５は、本発明の実施の形態に係わる発熱装置を備えた像加熱装置を利用した画像形成装置の概略構成図である。
【００３４】
本発明の実施の形態に係わる発熱装置を備えた電子写真方式の画像形成装置は、図４に装置内部の概略的な構成を示すように、給紙部から排紙部へ至る搬送路上に、電子写真方式の露光部、現像部及び定着部が配置されている。
【００３５】
この画像形成装置における内部の概略的な構成を示す図４において、２０１は、電子写真方式の現像部を構成するため、図の矢印の方向に回転するように装着された感光体ドラムである。この画像形成装置における電子写真方式の現像部では、感光体ドラム２０１に対して、高圧電源２１６から給電される帯電ローラ２０２が転接して、外周面を一様に帯電するよう構成されている。
【００３６】
また、帯電された感光体ドラム２０１の外周面には、レーザー露光装置２０３から画像情報に対応して出射されたレーザービームを、反射ミラー２０４で反射して照射することにより、静電潜像を形成する。
【００３７】
静電潜像が形成された感光体ドラム２０１には、現像部における現像スリーブ２０５が転接されるよう構成されている。この現像スリーブ２０５は、トナー容器２０７に収納されている適量のトナー２０６を適度に帯電させた後、感光ドラム２０１上に供給してトナー像を形成して、静電潜像を可視化させるように構成されている。
【００３８】
このトナー像が形成された感光体ドラム２０１には、被記録媒体としての用紙等のシート２０９が転写ローラ２０８で圧接される。これにより、シート２０９上には、トナー像が転写される。なお、転写されずに感光ドラム２０１上に残った転写残トナーは、クリーニングブレード２１０で掻き落とされて廃トナー容器２１１へ回収される。また、表面をクリーニングされた感光ドラム２０１は、繰り返し次の画像形成プロセスに入る。
【００３９】
次に、未定着トナー像が転写されたシート２０９は、発熱装置を備えた定着装置２１２へ搬送されて、加熱及び加圧されてトナー像が紙上に永久定着され、排紙部へ搬出される。
【００４０】
なお、この画像形成装置では、その内部の給紙部に、ペーパーカセット２１３を格納する。この画像形成装置では、ペーパーカセット２１３に収納されているシート２０９を、給紙ローラ２１４と分離パッド２１５が、所定のタイミングで一枚づつ分離して搬出する。この分離パッド２１５は、給紙ローラ２１４に隣接して設置され、その表面の摩擦係数、シート２０９との接触角度、形状を、被記録媒体としてのシート２０９を１度の給紙毎に１枚のみ送るように構成されている。
【００４１】
このようにして搬出されたシート２０９は、搬送路上を搬送されて、前述した現像部における感光体ドラム２０１と転写ローラ２０８との間に搬入されるよう構成されている。
【００４２】
次に、上述した画像形成装置で用いられる、発熱装置を備えた定着装置２１２（像加熱装置）について、図５によって説明する。
【００４３】
図５で、Ｈは，ヒーター（発熱体である発熱装置）、７は、円筒状の耐熱性フィルム、８は、ヒーターＨ（発熱装置）を保持すると共に、フィルム７を回転自在に保持する支持体、９は、フィルム７を介してヒーターＨと圧接する加圧ローラである。
【００４４】
この定着装置２１２では、支持体８に、ヒーターＨを、その表面が下向きに露呈するように、保持させて配置する。
【００４５】
さらに、この定着装置２１２では、無端ベルト状に形成したフィルム７を、ヒーターＨが取り付けられている支持体８の外周面上に摺動自在に嵌め付ける。
【００４６】
また、この定着装置２１２では、支持体８に装着したヒーターＨと対向する部所に、加圧ローラ９を配置する。そして、この定着装置２１２では、図示しない加圧手段によって、加圧ローラ９を、フィルム７を介してヒーターＨに圧接させるように構成されている。なお、この定着装置２１２において、ヒーターＨ（発熱体）が、直接被加熱材としての用紙（記録材）Ｐに接触するように、フィルム７を省略して構成しても良い。
【００４７】
また、このヒーターＨでは、その裏面の抵抗発熱体３を基板面に対し面対称である位置において表面の抵抗発熱体２と、連続もしくは重複させるように構成する。このように構成することで、ヒーターＨは小型化が図られ、抵抗発熱体２，３を容易にニップ部Ｎの範囲内に収めるように配置できる。
【００４８】
このように構成された定着装置２１２で定着処理を行う場合には、ヒーターＨに給電して、定着用の所定温度に昇温させると共に加圧ローラ９を搬送方向（矢印Ａ方向）に回転させる。
【００４９】
この状態で定着装置２１２は、ヒーターＨと加圧ローラ９との圧接ニップ部Ｎに導入された被加熱材としての用紙（記録材）Ｐを、加圧ローラ９とフィルム７とで挟み付け、無端ベルト状のフィルム７と共に矢印ａ方向に搬送する。これにより定着装置２１２は、用紙上に形成されているトナー像Ｔが圧接ニップ部Ｎを通過する際に、ヒーターＨからの熱とニップ部Ｎでの圧力とによって、用紙上にトナー像Ｔを定着させる。
【実施例】
【００５０】
次に、上述した定着装置２１２に装着される、ヒーターＨの具体的な構成に係わる実施例について説明する。
【００５１】
（第１実施例）
まず、ヒーターＨの具体的な構成に係わる第１実施例について、図１乃至図３によって説明する。
【００５２】
図１及び図２において、１０１は、高絶縁、高熱伝導性のアルミナなどを材料として長尺の矩形板状に形成したセラミック製の絶縁基材として構成されたヒーターＨ用アルミナ基板である。このヒーターＨ用アルミナ基板１０１の基板裏面（通紙面側）には、長手方向に沿って銀、パラジウム等を材料として形成した第１の抵抗発熱体１０２を設ける。この第１の抵抗発熱体１０２は、アルミナ基板１０１における用紙Ｐの搬送方向の下流側に偏在するように、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置する。
【００５３】
また、このアルミナ基板１０１の基板表面（通紙面と反対側）には、同じく長手方向に沿って第２の抵抗発熱体１０２を設ける。この第２の抵抗発熱体１０６は、アルミナ基板１０１における用紙Ｐの搬送方向の下流側に偏在するように、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向の幅以上の範囲に渡って配置する。
【００５４】
さらに、このヒーターＨ用アルミナ基板１０１上には、第１の抵抗発熱体１０２、第２の抵抗発熱体１０６への給電路である導電パターン１０４と、その端子接続部である給電用電極１０５を設ける。この給電用電極１０５は、アルミナ基板１０１を貫通するスルーホールにより表面と裏面とを電気的に導通して、通電回路に対して並列に接続されるように構成されている。この給電用電極１０５は、第１の抵抗発熱体１０２と第２の抵抗発熱体１０６とに電力を供給するコネクタとの電気接点部を構成する。
【００５５】
この発熱装置では、第１の抵抗発熱体１０２の一方の端部から引き出した給電路である導電パターン１０４を、アルミナ基板１０１の一方の端部に設けた第１の給電用電極１０５に接続する。また、第１の抵抗発熱体１０２の他方の端部から引き出し、第１の抵抗発熱体１０２より用紙Ｐの搬送方向の上流側を通して、第１の給電用電極１０５に隣接して設置した第２の給電用電極１０５に接続する。
【００５６】
また、第２の抵抗発熱体１０６の一方の端部から引き出した給電路である導電パターン１０４を、第２の抵抗発熱体１０６の一方の端部に設けた第３の給電用電極１０５に接続する。さらに、第２の抵抗発熱体１０６の他方の端部から引き出し、第２の抵抗発熱体１０６より用紙Ｐの搬送方向の上流側を通して、第３の給電用電極１０５に隣接して設置した第４の給電用電極１０５に接続する。
【００５７】
また、第１の抵抗発熱体１０２の成型面は、肉薄のガラス保護層１０３で覆って、一体構造に構成されている。さらに、第２の抵抗発熱体１０６の成型面は、肉薄のセラミック保護層１０７で覆って、一体構造に構成されている。
【００５８】
ここで、アルミナ基板１０１は、絶縁基材で構成するもので、セラミックまたは窒化アルミに、熱伝導性フィラーを充填した材料で形成しても良い。
【００５９】
また、ガラス保護層１０３は、熱伝導性フィラーを充填したガラスで構成しても良い。このときの熱伝導性フィラーの密度は、絶縁基材であるアルミナ基板１０１上の近傍から離れるのに従って低くなるような分布で充填することが望ましい。
【００６０】
このヒーターＨでは、ガラス保護層１０３の代わりに炭化珪素（ＳｉＣ）焼結体をオーバーコートするように構成しても良い。
【００６１】
このヒーターＨでは、絶縁基材上における被加熱材面と対面する裏面側又は被加熱材面側に対して側面側に当たる、いずれか複数の面側の抵抗発熱体を、高絶縁・低熱伝導性の材料でオーバーコートして肉薄の保護層１０７を構成しても良い。
【００６２】
この場合には、肉薄の保護層１０７における高絶縁・低熱伝導性の材料を、低熱伝導セラミックス皮膜で構成しても良い。さらに、この場合には、肉薄の保護層１０７における高絶縁・低熱伝導性の材料を、低熱伝導率の多孔質セラミックス粒子で構成しても良い。
【００６３】
なお、図１でＮ１は、ヒーターＨにおける第１の抵抗発熱体１０２の幅である。また図２でＮ２は、記録材である記録紙の通紙幅（被加熱材の搬送方向に直交する方向の幅）である。
【００６４】
図３に示すように、上述のように構成されたヒーターＨ（発熱装置）は、記録材（用紙・被加熱材）の搬送方向に交差する方向（ここでは直交する方向）に配置して使用される。
【００６５】
このヒーターＨの給電用電極１０５には、コントローラー１４から引き出された給電線の先端部のコネクタ１３を接続する。コントローラー１４は、給電する電力を制御することによって、ヒーターＨの発熱を制御するように構成されている。
【００６６】
また、コントローラー１４には、用紙サイズ（幅）の検出手段である用紙検出センサ１５が接続されている。
【００６７】
上述のように構成した第１実施例では、次のような加熱処理を行う。用紙Ｐ１が定着装置２１２に搬送されてくると、第１の抵抗発熱体１０２と第２の抵抗発熱体１０６とに同時に通電しながら図示しない用紙搬送手段により用紙Ｐ１を搬送する。これにより、定着装置２１２では、ヒーターＨに対して、図５に示すようにフィルム７を介して接する用紙Ｐ１を、加圧ローラ９により加圧した状態で搬送しながら、ヒーターＨで加熱して用紙Ｐ１上の未定着トナーを定着させる。
【００６８】
（第２実施例）
次に、ヒーターＨの具体的な構成に係わる第２実施例について、図６及び図７によって説明する。
【００６９】
図６は、本発明の実施の形態における第２実施例に係わる絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成して構成したヒーターＨ（発熱装置）を示す断面図である。
【００７０】
図７（Ａ）は、本発明の実施の形態における第２実施例に係わる加熱定着装置（像加熱装置）における定着ニップ付近の裏面（通紙面側）を表面側（非通紙面側）から見た透視図である。図７（Ｂ）は、本発明の実施の形態における第２実施例に係わる加熱定着装置を表面側から見た透視図である。
【００７１】
図６及び図７において、１０１は高絶縁、高熱伝導性のアルミナなどを材料としたセラミック製のアルミナ基板である。また、１０２はこのアルミナ基板１０１の長手方向に設けられた銀パラジウムなどを材料とした基板裏面（通紙面側）に形成した第１の抵抗発熱体である。１０３は第１の抵抗発熱体１０２の成型面を覆っている肉薄の高熱伝導性のガラス保護層である。１０４は該抵抗発熱体１０２への給電路である導電パターンである。１０５は導電パターン１０４の端子接続部である給電用電極で表面と裏面が導通したスルーホールになっていて、発熱装置に電源を供給するコネクタとの電気接点部である。１０６は１０２と同様な基板表面（非通紙面側）に形成した抵抗発熱体２で、Ｎ１は１０２の発熱装置の幅、Ｎ２は記録材である記録紙の通紙幅である。
【００７２】
この図６及び図７に示す第２実施例では、アルミナ基板１０１の幅方向における用紙Ｐ１の搬送方向下流側に、第１の抵抗発熱体１０２をシフトさせて配置する。
【００７３】
さらに、アルミナ基板１０１の幅方向における用紙Ｐ１の搬送方向上流側には、第２の抵抗発熱体１０６をシフトさせて配置する。すなわち、アルミナ基板１０１における用紙Ｐの搬送方向上流側の端辺近くの部分には、第２の抵抗発熱体１０６だけを配置する。
【００７４】
上述のように構成したヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向における用紙Ｐ１の搬送方向上流側を、アルミナ基板１０１を介して間接的に第２の抵抗発熱体１０６で加熱する。さらに、このヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向中央部を第１の抵抗発熱体１０２及び第２の抵抗発熱体１０６の両者で加熱する。また、このヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向における用紙Ｐ１の搬送方向下流側を第１の抵抗発熱体１０２で直接的に加熱する。
【００７５】
よって、このヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向に係わる加熱時の温度分布を、搬送方向上流側で温度が低く搬送方向下流側で温度が高くなるようにできる。
【００７６】
（第３実施例）
次に、ヒーターＨの具体的な構成に係わる第３実施例について、図８及び図９によって説明する。
【００７７】
図８は、本発明の実施の形態における第３実施例に係わる絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成して構成したヒーターＨ（発熱装置）を示す断面図である。
【００７８】
図９（Ａ）は、本発明の実施の形態における第３実施例に係わる加熱定着装置（像加熱装置）における定着ニップ付近の裏面（通紙面側）を表面側（非通紙面側）から見た透視図である。図９（Ｂ）は、本発明の実施の形態における第３実施例に係わる加熱定着装置を表面側から見た透視図である。
【００７９】
図８と図９において、１０１は高絶縁、高熱伝導性のアルミナなどを材料としたセラミック製のアルミナ基板である。１０２は該基板１０１の長手方向に設けられた銀パラジウムなどを材料とした基板裏面（通紙面側）に形成した第１の抵抗発熱体１０２である。１０３は該抗発熱体１０２の成型面を覆っている肉薄の高熱伝導性のガラス保護層、１０４は該抵抗発熱体１０２への給電路である導電パターンである。１０５は導電パターン１０４の端子接続部である給電用電極で表面と裏面が導通したスルーホールになっていて、発熱装置に電源を供給するコネクタとの電気接点部である。１０６は１０２と同様な基板表面（非通紙面側）に形成した抵抗発熱体２で、Ｎ１は１０２の発熱装置の幅、Ｎ２は記録材である記録紙の通紙幅である。
【００８０】
この図８及び図９に示す第３実施例では、アルミナ基板１０１を幅方向に４分割したときにおける用紙Ｐ１の搬送方向上流側から第２番目と第４番目とに相当する位置に対応して、一対の第１の抵抗発熱体１０２を配置する。
【００８１】
また、アルミナ基板１０１の幅方向における用紙Ｐ１の搬送方向上流側から第１番目と第３番目とに相当する位置に対応して、一対の第２の抵抗発熱体１０６を配置する。
【００８２】
上述のように構成したヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向における用紙Ｐ１の搬送方向上流側の第１番目の位置付近を、アルミナ基板１０１を介して間接的に第２の抵抗発熱体１０６で加熱する。
【００８３】
このヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向中央部の第２番目の位置付近を第１の抵抗発熱体１０２で直接的に加熱する。
【００８４】
このヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向中央部の第３番目の位置付近を、アルミナ基板１０１を介して間接的に第２の抵抗発熱体１０６で加熱する。
【００８５】
これと共に、このヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向における用紙Ｐ１の搬送方向下流側の第４番目の位置付近を、第１の抵抗発熱体１０２で直接的に加熱する。
【００８６】
よって、このヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向に係わる加熱時の温度分布を、搬送方向上流側で温度が低く、搬送方向下流側にかけて温度の高低が交互に現れるようにできる。
【００８７】
すなわち、このヒーターＨでは、第１の抵抗発熱体１０２を、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向の幅以上の長さを持ち、所定間隔を開けて平行に配置された複数本の帯状に形成する。また、第１の抵抗発熱体１０２を、アルミナ基板１０１における用紙Ｐに対向する表面における用紙Ｐの搬送方向の下流側に偏在するように配置する。
【００８８】
これと共に、第２の抵抗発熱体１０６を、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向の幅以上の長さを持ち、所定間隔を開けて平行に配置された複数本の帯状に形成する。この第２の抵抗発熱体１０６は、アルミナ基板１０１における用紙Ｐに対向する表面における用紙Ｐの搬送方向の上流側に偏在するように配置して構成する。
【００８９】
次に、上述した第２及び第３実施例に係わるヒーターＨ（発熱装置）の作用、効果について、図１０により説明する。
【００９０】
図１０は、図６乃至図１４に示した第２及び第３実施例に係わるヒーターＨのニップ部における紙搬送方向の温度分布を示すグラフである。
【００９１】
この図１０のグラフから理解されるように、第２及び第３実施例に係わるヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向に係わる加熱時の温度分布が、搬送方向上流側で、一段と温度が低い状態で加熱するプレヒート状態となる。
【００９２】
すなわち、第２及び第３実施例に係わるヒーターＨでは、ニップ部における用紙Ｐ１の搬送方向上流側の発熱量を下流側に対して少なくするよう構成されていることが確認される。
【００９３】
ここで、第２及び第３実施例に係わるヒーターＨは、より速く目標温度に温調させるために各パーツを低熱容量化し、ヒーター基板にセラミック等の低熱容量の材質を用い、短時間に、急激に温度が上昇するように構成している。
【００９４】
しかしながら、高温高湿環境下で使用する場合や、被加熱部材が吸湿している場合には、被加熱部材が定着ニップ部に搬入された際に、被加熱部材に含まれていた水分が急速に加熱されて水蒸気が発生する。このため、発生した水蒸気は、被加熱部材の画像担持面側に勢い良く噴出することとなり、未定着画像を形成するトナー現像剤が後方に飛散するという現象が問題になることがあった。
【００９５】
特に、フィルム加熱定着装置の場合には、熱ローラ方式の場合と異なり、プレヒートが無い。このため、ヒーターＨで被加熱部材に急激に熱を加え定着させると、熱ローラ方式の場合よりも、よりニップ部近傍で水蒸気が勢い良く噴出し、トナー現像剤が後方に飛散し易いという課題があった。
【００９６】
そこで、このヒーターＨでは、アルミナ基板１０１の幅方向における搬送方向上流側で、一段と温度が低い状態で加熱するプレヒート状態を実現し、水蒸気の噴出によりトナー現像剤が後方に飛散することを抑制している。
【００９７】
本実施の形態に係わる発熱装置を備えた像加熱装置の構成によれば、絶縁基板の幅方向が小さい構成でありながら定着ニップ幅を最大限に広く活用でき、高速定着に必要な発熱量を温度分布が均一な状態で確保できることができる。
【００９８】
さらに、定着動作によって熱分布が偏ることを想定し、定着ニップ上流側の発熱量を下流側に対して少なくする、もしくは少なくともニップ上流側に熱を均一に与えないように構成することができる。これにより、特に大きな機構を必要とせずに、吸湿条件下での定着ニップ部での蒸気の噴出による影響を緩和し、未定着画像の飛散の少ない加熱定着装置を得ることができるという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、耐熱性のフィルムを介してシート状の記録材等の被加熱部材に熱エネルギーを付与し該被加熱部材に未定着画像を熱定着させる加熱定着装置およびこの加熱定着装置を適用した画像形成装置に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態における第１実施例に係わる絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成して構成したヒーター（発熱装置）を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態における第１実施例に係わる加熱定着装置（像加熱装置）における定着ニップ付近の裏面（通紙面側）を表面側（非通紙面側）から見た透視図である。（Ｂ）は、本発明の実施の形態における第１実施例に係わる加熱定着装置を表面側から見た透視図である。
【図３】本発明の実施の形態における第１実施例に係わる第１の抵抗発熱体と第２の抵抗発熱体とを搭載したヒーター（発熱装置）と記録材（用紙・被加熱材）の位置関係を示す概略構成説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる発熱装置を備えた定着器（像加熱装置）の概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる発熱装置を備えた像加熱装置を利用した画像形成装置の概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態における第２実施例に係わる絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成して構成したヒーター（発熱装置）を示す断面図である。
【図７】（Ａ）は、本発明の実施の形態における第２実施例に係わる加熱定着装置（像加熱装置）における定着ニップ付近の裏面（通紙面側）を表面側（非通紙面側）から見た透視図である。（Ｂ）は、本発明の実施の形態における第２実施例に係わる加熱定着装置を表面側から見た透視図である。
【図８】本発明の実施の形態における第３実施例に係わる絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成して構成したヒーター（発熱装置）を示す断面図である。
【図９】（Ａ）は、本発明の実施の形態における第３実施例に係わる加熱定着装置（像加熱装置）における定着ニップ付近の裏面（通紙面側）を表面側（非通紙面側）から見た透視図である。（Ｂ）は、本発明の実施の形態における第３実施例に係わる加熱定着装置を表面側から見た透視図である。
【図１０】図６乃至１４に示した第２及び第３実施例に係わるヒーターのニップ部における紙搬送方向の温度分布を示すグラフである。
【図１１】従来の発熱体の一例を示す断面図である。
【図１２】従来の発熱装置の裏面（通紙面側）を表面（非通紙面側）から見た透視図である。
【図１３】従来の絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成し独立に制御する加熱装置の一例を示す断面図である。
【図１４】（Ａ）は、従来の絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成し独立に制御する加熱装置の定着ニップ部分を、その裏面（通紙面側）を表面（非通紙面側）から見た透視図である。（Ｂ）は、従来の絶縁基板の両面にそれぞれ抵抗発熱体を形成し独立に制御する加熱装置の定着ニップ部分を、表面側から見た透視図である。
【図１５】従来の発熱装置を搭載したヒーターと記録材（用紙・被加熱材）との位置関係を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【０１０１】
７  フィルム
８  支持体
９  加圧ローラ
１０１  アルミナ基板
１０２  第１の抵抗発熱体
１０３  ガラス保護層
１０４  導電パターン
１０５  給電用電極
１０６  第２の抵抗発熱体
１０７  肉薄のセラミック保護層
２１２  定着装置
【図１】
2010128452.tif 000003
【図２】
2010128452.tif 000004
【図３】
2010128452.tif 000005
【図４】
2010128452.tif 000006
【図５】
2010128452.tif 000007
【図６】
2010128452.tif 000008
【図７】
2010128452.tif 000009
【図８】
2010128452.tif 000010
【図９】
2010128452.tif 000011
【図１０】
2010128452.tif 000012
【図１１】
2010128452.tif 000013
【図１２】
2010128452.tif 000014
【図１３】
2010128452.tif 000015
【図１４】
2010128452.tif 000016
【図１５】
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