(57)【要約】【課題】発熱抵抗体を直接圧接しない構造にしてその耐久性を向上させると共に、加熱ヘッドと接触する媒体にも損傷を与えない構造の加熱ヘッドの具体的構造ならびにその加熱ヘッドを用いた加熱装置および加熱方法を提供する。【解決手段】板状のヘッド基板１の一面に少なくとも一つの帯状の発熱抵抗体２が設けられ、その発熱抵抗体２の両端部に設けられる一対の電極端子３に電圧を印加できるように配線基板５が設けられ、これらがベース４に取り付けられている。そして、ヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられていない面が媒体と圧接される面となるように外面に露出し、その圧接される面を覆うようにスペーサ８が設けられている。このスペーサ８はその圧接される面とは接合されないで、その一端部のみが配線基板５などに固着されている。【選択図】図１
2011016334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のヘッド基板と、該ヘッド基板の一面に設けられる少なくとも一つの帯状の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の両端部に電圧を印加できるように設けられる一対の電極と、該一対の電極と電気的に接続される配線基板と、前記ヘッド基板が取り付けられるベースとを有し、前記ヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられていない面が媒体と圧接される面として外面に露出するように、前記ヘッド基板が前記ベースに固定されると共に、前記媒体を加熱する際に前記ヘッド基板の圧接される面と前記媒体との間に介在するようなスペーサが設けられ、該スペーサは、前記ヘッド基板の圧接される面には固着されないで、前記配線基板または前記ベースに前記スペーサの一端部のみで固定されてなる加熱ヘッド。
【請求項２】
前記スペーサが、銅板、ステンレス鋼板、およびリン青銅板のいずれかからなる請求項１記載の加熱ヘッド。
【請求項３】
板状のヘッド基板の一面に帯状の発熱抵抗体が形成され、該ヘッド基板の前記一面以外の面を媒体との圧接面とし、該圧接面を媒体と対向させて該媒体を加熱する加熱ヘッドと、該加熱ヘッドの圧接面と対向して設けられるロールとからなり、該ロールと前記加熱ヘッドとの間に媒体を搬送しながら該媒体を加熱する加熱装置であって、前記加熱ヘッドと前記媒体との間にスペーサが介在するように、該スペーサの一端部が前記加熱ヘッドの前記ヘッド基板以外の部分または前記加熱ヘッド周囲の筐体に固定されてなる加熱装置。
【請求項４】
一つの加熱ロールと、他の加熱ロールを含む加熱体または加圧ロールとを対向させ、該加圧ロールと前記加熱体または加圧ロールとの間に媒体を圧接させて搬送させながら前記媒体を加熱する加熱装置であって、前記加熱ロールは、ロールの前記媒体と圧接される部分よりも上流側で、前記ロールの表面が加熱ヘッドにより加熱されるように形成され、該加熱ヘッドは、板状のヘッド基板の一面に帯状の発熱抵抗体が形成され、該ヘッド基板の前記一面以外の面を圧接面とされる構造に形成され、該加熱ヘッドの前記圧接面と前記ロールとの間にスペーサが介在するように該スペーサの一端部が前記加熱ヘッドの前記ヘッド基板以外の部分または前記加熱ヘッド周囲の筐体に固定されてなる加熱装置。
【請求項５】
二つのロールを対向させ、該二つのロールの間に媒体を圧接させて搬送させながら前記媒体に転写されたトナーを定着する加熱装置であって、前記二つのロールのそれぞれは、前記媒体と圧接される部分よりも上流側で、前記ロールの表面が加熱ヘッドにより加熱されるように形成され、該加熱ヘッドは、板状のヘッド基板の一面に帯状の発熱抵抗体が形成され、該ヘッド基板の前記一面以外の面を圧接面とされる構造に形成され、該加熱ヘッドの前記圧接面と前記ロールとの間にスペーサが介在するように該スペーサの一端部が前記加熱ヘッドの前記ヘッド基板以外の部分または前記加熱ヘッド周囲の筐体に固定されてなる加熱装置。
【請求項６】
板状のヘッド基板の少なくとも一面に少なくとも一つの帯状の発熱抵抗体を設け、前記ヘッド基板をベースに取り付けることにより加熱ヘッドを形成し、該加熱ヘッドの外面側に現れ、かつ、前記発熱抵抗体が設けられていない面である前記ヘッド基板の一つの面にスペーサを介在させて媒体を圧接させることにより該媒体を加熱することを特徴とする媒体の加熱方法。
【請求項７】
少なくとも一方が加熱ロールを有する二つのロールを対向させ、該二つのロールの間に媒体を圧接させて搬送させながら該媒体を加熱する加熱方法であって、前記加熱ロールによる加熱を、ロールの前記媒体と圧接される部分よりも上流側で、スペーサを介在させて該ロールの表面を加熱ヘッドにより加熱することにより行うことを特徴とする媒体の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱リライタブル媒体などへの記録の消去や書込み、媒体への転写や再転写、トナーの定着、加熱による接着、融着、変形加工、オーバーコート、書類のラミネート加工、シートの接着、インプリント加工（プラスティックなどの凹凸熱加工）などを行うために、媒体を加熱するための帯状の発熱抵抗体を有する加熱ヘッドならびにその加熱ヘッドを用いた加熱装置および加熱方法に関する。さらに詳しくは、発熱抵抗体を直接圧接しないでその表面を保護しながら加熱できると共に、媒体の種類によりその加熱する幅が異なる場合でも、均一に加熱することができる加熱ヘッドならびにそれを用いた加熱装置および加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、たとえば紙、不織布、織布、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂、金属、ガラスなどからなるフィルム状、シート状、カード状などの支持体上に加熱により発色と消色を可逆的に繰り返し行える可逆性感熱記録層からなる記録部を設けた可逆性感熱記録媒体（リライタブルカード・リライタブルシート）が広く使用されるようになってきている。
【０００３】
このような媒体などを加熱する加熱ヘッドとしては、たとえば図７に示されるような構造のものが知られている（たとえば特許文献１参照）。図７において、アルミナなどからなるヘッド基板５１の一面に図示しないガラス層（グレーズ層）が設けられ、その上に帯状の発熱抵抗体５２が形成され、その両端部に電極５３が設けられることにより、形成されている。この電極５３は、配線などによりヘッド基板５１の裏面に導出され、ヘッド基板５１の裏面側に設けられる配線基板（図示せず）などに接続されて電圧を印加し得るように形成されている。その結果、発熱抵抗体５２の両端部に一対の電極５３を介して電圧が印加され、電流が流れることにより発熱抵抗体５２が発熱し、電流量により発熱抵抗体５２の温度を制御することができる。このヘッド基板５１は、たとえばアルミニウムなどからなるベース５４に接着剤５５により接着されて保持されている。図７に示される例では、発熱抵抗体５２の下側のベースの一部に凹部５６が形成され、ヘッド基板５１からベース５４への熱の逃げを抑制する構造になっている。この発熱抵抗体５２上を図示しないロールなどで押し付けながらカードなどの記録媒体を通過させることにより、前述のような消去などを行うことができる。
【０００４】
このような加熱ヘッドでは、たとえば図８に示されるように、発熱抵抗体５２の上面に記録媒体６１などの加熱する物体を搬入してゴムロール６２などにより圧接することにより加熱して、記録の書込みや消去などを行っている。
【０００５】
一方、定着などを行う場合には、上下両面から加熱をする必要があり、たとえばロールの中心部にハロゲンランプなどからなるヒータランプを設けた熱ロールを定着ロールとして用いた熱ロール定着装置や、定着ロールと内部にヒータランプを有する加熱ロールとをベルトで連結して、加熱ロールで加熱されたベルトを定着ロール側に回転させて、定着ロールの表面に来る定着ベルトと内部にヒータを有する加圧ロールとで媒体を圧接しながら加熱する熱ベルト定着装置などが知られている（たとえば非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６８２５６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】電子写真（日本画像学会編、東京電機大学出版局２００８年発行、８３〜８８頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のように、発熱抵抗体に通電しながら加熱して、その上に記録媒体などを通過させてゴムロールなどにより記録媒体などを発熱抵抗体に押し付けることにより、記録媒体に施された記録の消去などを行うことができる。この場合、発熱抵抗体５２の表面には、摩耗防止や異物付着によるショート防止などを目的として、ガラスなどからなる保護層が設けられているが、直接この発熱抵抗体５２上でゴムロール６２により圧接しているため、ガラスなどが破損しやすく消耗が激しいと共に、発熱抵抗体５２の抵抗値も変化しやすいという問題がある。また、発熱抵抗体５２の両端部には、一対の電極５３が設けられているが、この発熱抵抗体５２の表面で媒体を通過させるため、電極５３の表面に、配線基板などと接続する配線などを、直接接続することができず、ヘッド基板５１の側面を介してヘッド基板５１の裏面に至る配線膜を形成し、ヘッド基板５１の裏面側で配線基板と接続しなければならない。そのため、製造工程が複雑になるという問題がある。さらに、発熱抵抗体５２により直接加熱するといっても、連続的に媒体が搬入されると、発熱抵抗体５２自身の熱容量は小さいため、その温度が低下し、逆に、媒体の搬入が長期間に亘って無いと温度が上昇しやすくなり、均一な加熱を行いにくいという問題もある。
【０００９】
本願出願人は、このような問題を解決するために、ヘッド基板の発熱抵抗体が設けられた面に媒体を接触させないで、発熱抵抗体が設けられた面と反対面、または発熱抵抗体が設けられた面と隣接する側面を媒体との圧接面とする加熱ヘッドを発明し、特願２００９−５７０８７号で開示している。しかし、このような構造にすると、ヘッド基板として通常用いられるアルミナは硬度が大きく、表面の大きな突起などは予め除去されているものの、表面の平滑性がないため、その表面に、たとえばラッピングやポリッシュ仕上げをしないとダイヤモンドライクカーボンなどの摩擦力が小さく、硬い材料からなる被膜を形成しても完全には表面を平滑化させることができない。そのため、プラスティックや厚紙表面にワックス処理をしたカードなどの媒体表面に傷をつけやすい。一方、このような表面処理をすると製造工数が増加し、コストアップになるという問題がある。
【００１０】
さらに、前述の熱ロール定着装置や熱ベルト定着装置のように、ヒータランプを挿入することにより、加熱ロールの全体の温度を上昇させる熱源を利用すると、ヒータランプによる消費電力が大きく熱源の無駄が多いのみならず、加熱ロールの表面の温度が所定の温度になるまでに時間がかかると共に、加熱ロールの表面の温度を一定に保つことが非常に難しいという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、発熱抵抗体を直接圧接しない構造にしてその耐久性を向上させると共に、加熱ヘッドと接触する媒体にも損傷を与えない構造の加熱ヘッドの具体的構造ならびにその加熱ヘッドを用いた加熱装置および加熱方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の他の目的は、加熱ロールを用いて媒体を加熱する場合でも、本発明による媒体に損傷を与えない構造の加熱ヘッドを用いて加熱ロールの表面を加熱することにより、無駄な消費電力を抑制し、省エネ特性に優れた加熱装置および加熱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による加熱ヘッドは、板状のヘッド基板と、該ヘッド基板の一面に設けられる少なくとも一つの帯状の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の両端部に電圧を印加できるように設けられる一対の電極と、該一対の電極と電気的に接続される配線基板と、前記ヘッド基板が取り付けられるベースとを有し、前記ヘッド基板の発熱抵抗体が設けられていない面が媒体と圧接される面として外面に露出するように、前記ヘッド基板が前記ベースに固定されると共に、前記媒体を加熱する際に前記ヘッド基板の圧接される面と前記媒体との間に介在するようなスペーサが設けられ、該スペーサは、前記ヘッド基板の圧接される面には固着されないで、前記配線基板または前記ベースに前記スペーサの一端部のみで固定される構造になっている。
【００１４】
なお、本明細書において、媒体とは、紙（厚紙を含む）、不織布、織布、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂、金属、ガラスなどからなるフィルム状、シート状、カード状、板状などの材料を意味し、その材料からなる支持体上に加熱により発色と消色を可逆的に繰り返し行える可逆性感熱記録層からなる記録部が設けられた可逆性感熱記録媒体（リライタブルカード・リライタブルシート）や、転写、再転写、トナー定着などに用いる記録紙、ベースフィルムや、加熱による接着、融着、変形加工、オーバーコート、アンダーコート、ラミネート加工、インプリント加工などを行う上記材料を含む。また、媒体と圧接される面とは、記録媒体などの媒体を加熱する媒体の温度を上昇させながら通過し得るように加熱ヘッドの外面側に表れ、空間に面している面を意味する。
【００１５】
前記スペーサが、銅板、ステンレス鋼板、およびリン青銅板のいずれかにより形成されれば、熱伝導が良いため加熱ヘッドの温度を速やかに媒体に伝達しながら、媒体との接触面をヘッド基板に通常用いられるアルミナよりも遥かに平滑な面にすることができるため、媒体との摩擦力が小さくなり、媒体を損傷させることなくスムースに送りながら、媒体の所望範囲を連続的に加熱することができる。そのため、媒体が速いスピードで搬送されても、媒体を傷つける危険性が非常に小さくなる。なお、媒体はそれほど硬度が大きくないため、スペーサが損耗することは殆どないが、たとえスペーサが摩耗により損傷しても、スペーサは、ヘッド基板の圧接面に貼着されている訳ではないので、スペーサだけを簡単に交換することができる。しかし、スペーサの媒体との接触面にＣｒメッキ、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）やＣｒＮなどの被膜を形成してその表面を堅固にしながら平滑性を得る構造にすることもできる。
【００１６】
本発明の加熱装置は、板状のヘッド基板の一面に帯状の発熱抵抗体が形成され、該ヘッド基板の前記一面以外の面を媒体との圧接面とし、該圧接面を媒体と対向させて該媒体を加熱する加熱ヘッドと、該加熱ヘッドの圧接面と対向して設けられるロールとからなり、該ロールと前記加熱ヘッドとの間に媒体を搬送しながら該媒体を加熱する加熱装置であって、前記加熱ヘッドと前記媒体との間にスペーサが介在するように、該スペーサの一端部が前記加熱ヘッドの前記ヘッド基板以外の部分または前記加熱ヘッド周囲の筐体に固定されている。
【００１７】
本発明の加熱装置の他の形態は、一つの加熱ロールと、他の加熱ロールを含む加熱体または加圧ロールとを対向させ、該加圧ロールと前記加熱体または加圧ロールとの間に媒体を圧接させて搬送させながら前記媒体を加熱する加熱装置であって、前記加熱ロールは、ロールの前記媒体と圧接される部分よりも上流側で、前記ロールの表面が加熱ヘッドにより加熱されるように形成され、該加熱ヘッドは、板状のヘッド基板の一面に帯状の発熱抵抗体が形成され、該ヘッド基板の前記一面以外の面を圧接面とされる構造に形成され、該加熱ヘッドの前記圧接面と前記ロールとの間にスペーサが介在するように該スペーサの一端部が前記加熱ヘッドの前記ヘッド基板以外の部分または前記加熱ヘッド周囲の筐体に固定されている。
【００１８】
ここに加熱ロールとは、ロールの少なくとも表面の温度を上昇させて、その熱によりそのロールと接する媒体の温度を上昇させ得るロールを意味する。また、ロールの上流側とは、ロールが回転して媒体を搬送する場合に、ロールが回転することにより、該ロールがつぎに媒体と接触する部分の側を意味する。
【００１９】
本発明の加熱装置の他の形態は、二つのロールを対向させ、該二つのロールの間に媒体を圧接させて搬送させながら前記媒体に転写されたトナーを定着する加熱装置であって、前記二つのロールのそれぞれは、前記媒体と圧接される部分よりも上流側で、前記ロールの表面が加熱ヘッドにより加熱されるように形成され、該加熱ヘッドは、板状のヘッド基板の一面に帯状の発熱抵抗体が形成され、該ヘッド基板の前記一面以外の面を圧接面とされる構造に形成され、該加熱ヘッドの前記圧接面と前記ロールとの間にスペーサが介在するように該スペーサの一端部が前記加熱ヘッドの前記ヘッド基板以外の部分または前記加熱ヘッド周囲の筐体に固定されている。
【００２０】
本発明による加熱方法は、板状のヘッド基板の少なくとも一面に少なくとも一つの帯状の発熱抵抗体を設け、前記ヘッド基板をベースに取り付けることにより加熱ヘッドを形成し、該加熱ヘッドの外面側に現れ、かつ、前記発熱抵抗体が設けられていない面である前記ヘッド基板の一つの面にスペーサを介在させて媒体を圧接させることにより該媒体を加熱することを特徴とする。
【００２１】
本発明による加熱方法の他の方法は、少なくとも一方が加熱ロールを有する二つのロールを対向させ、該二つのロールの間に媒体を圧接させて搬送させながら該媒体を加熱する加熱方法であって、前記加熱ロールによる加熱を、ロールの前記媒体と圧接される部分よりも上流側で、スペーサを介在させて該ロールの表面を加熱ヘッドにより加熱することにより行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による加熱ヘッドによれば、発熱抵抗体の表面が直接ロールにより押し付けられて、その表面を媒体が通過することが無いため、発熱抵抗体の表面に設けられるガラスなどの保護膜の破損や、発熱抵抗体自身の破損が生じる危険性が全く無くなり、非常に安定した発熱特性を長期間に亘って維持することができるという効果がある。一方、ヘッド基板に通常用いられるアルミナ基板は、硬度がビッカース硬度Ｈｖで約１０００と大きく、非常に硬いと共に、表面ある程度研磨されて大きな突起は除去されているものの、平滑ではないため、媒体の表面を傷つける可能性があるが、本発明によれば、ヘッド基板と媒体との間にスペーサが介在するようにスペーサが設けられているため、そのスペーサに熱伝導が優れ、平滑性の優れた金属板などを用いることにより、加熱ヘッドの熱を確実に媒体に伝達しながら、媒体をスムースに搬送することができ、媒体を損傷することがない。なお、スペーサとしては、銅板やステンレス鋼板、リン青銅板などの金属板を用いることができ、たとえば表面粗さを０.０１〜０.５μｍ程度に平滑にすることができ、媒体を高速で搬送しても、媒体を殆ど傷つけることはない。
【００２３】
さらに、本発明の加熱ヘッドによれば、このような発熱抵抗体の表面に直接媒体を圧接して加熱する構造ではないため、より一層加熱ヘッドの寿命を延ばすことができると共に、ヘッド基板の全体を加熱することになって加熱する部分の熱容量が大きくなり、安定した温度になる。しかも、スペーサは加熱ヘッドとギャップがある場合もあるが、スペーサは熱伝導が非常によくしかも薄いものを用いることができるため、媒体と共に圧接されるとすぐにヘッド基板と同じ温度になる。その結果、媒体を連続的に加熱する場合でも、間欠的に加熱する場合でも、比較的安定した温度、すなわち温度ムラの少ない状態で加熱することができる。さらに、発熱抵抗体の両端部に設けられる一対の電極の表面に直接配線をしても媒体の通過に邪魔になることは無く、加熱ヘッドの周囲に配線膜を形成して引き回す必要もないため、製造が非常に容易になる。さらに、本発明の加熱ヘッドによれば、発熱抵抗体の表面が凸凹しても問題がないため、発熱抵抗体に温度ムラがある場合には、発熱抵抗体の表面に部分的に被覆膜を形成して発熱抵抗体全体の発熱温度の均一化を図ることもできる。
【００２４】
さらに、本発明の、加熱ヘッドと前記媒体との間にスペーサが介在するようにスペーサが固定される加熱装置および加熱方法によれば、高速で媒体を搬送する場合でも、媒体を損傷することなく、正確な温度で加熱することができる。この場合、加熱ヘッドにスペーサが設けられていない場合でも、前述の加熱ヘッドを用いたのと同様の効果を得ることができる。さらに、本発明の、加熱ヘッドによりスペーサを介してロールを加熱することにより得られる加熱ロールを用いて加熱する構造の加熱装置および加熱方法によれば、温度制御を厳密に行いやすい加熱ヘッドにより、加熱ロールの表面を加熱しながら、その加熱された部分が直ちに媒体と接触する構成になっているため、加熱ロールの全体を加熱する必要がなく、非常に熱効率が良くて省エネ効果を発揮すると共に、加熱ロールの温度の制御も精密に行うことができるという効果がある。しかも、加熱ロールが直接加熱ヘッドのアルミナ基板と接触したり、発熱抵抗体の表面と接触したりすることはなく、スペーサを介して接触しているため、加熱ヘッドおよびロールの耐久性が非常に高く、長期間に亘って信頼性の高い加熱装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の加熱ヘッドの一実施形態を示すスペーサを除去した平面説明図およびスペーサが設けられた状態の上記平面説明図のＡ−Ａ断面説明図である。
【図２】図１の加熱ヘッドを用いて、媒体を加熱する加熱装置の概念説明図である。
【図３】図１に示される加熱ヘッドの変形例を示す説明図である。
【図４】本発明の加熱ヘッドの他の実施形態を示す平面説明図、そのＢ−Ｂ断面説明図およびその使用状態を示す説明図である。
【図５】本発明の加熱装置の他の実施形態を示す概略説明図である。
【図６】発熱抵抗体を用いて、ヘッド基板の温度を測定する回路の説明図である。
【図７】従来の加熱ヘッドの構成例を示す説明図である。
【図８】従来の加熱ヘッドを用いて媒体を加熱する場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
つぎに、図面を参照しながら本発明の加熱ヘッドならびにそれを用いた加熱装置および加熱方法について説明をする。本発明による加熱ヘッドは、その一実施形態のスペーサを除去した平面説明図、およびそのＡ−Ａ断面でスペーサを含む説明図が図１（ａ）〜（ｂ）に示されるように形成されている。
【００２７】
すなわち、板状のヘッド基板１の一面に少なくとも一つの帯状の発熱抵抗体２が設けられ、その発熱抵抗体２の両端部に設けられる一対の電極端子３に電圧を印加できるように電気的に接続して配線基板５が設けられ、そのヘッド基板１がベース４に取り付けられている。そして、発熱抵抗体２が設けられた面がベース４側を向き、ヘッド基板１の他面１ａ側で媒体を圧接し得るように（他面１ａが圧接面となるように）、ヘッド基板１が断熱板６および配線基板５を介してベース４に固定されている。さらに、媒体を加熱する際にヘッド基板１の他面１ａと媒体との間にスペーサ８が介在するようにスペーサ８が設けられ、そのスペーサ８は、ヘッド基板１の他面１ａには固着されないで、配線基板５またはベース４のいずれかにその一端部のみで固定されることにより、加熱ヘッド１０が形成されている。その結果、図２に加熱装置の概略図が示されるように、ヘッド基板１の圧接される面１ａにスペーサ８を介して媒体３１を圧接して加熱し得る構造になっている。
【００２８】
ヘッド基板１は、加熱する媒体の大きさによって異なり、たとえば長さ約４０〜３５０ｍｍ、幅約５〜２５ｍｍ、厚さ約０.６３５〜１.０ｍｍ程度の略矩形状板からなり、その材質としては熱伝導性ができるだけ良いもの、すなわち熱伝導率が１（たとえばソーダガラス）〜２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度のもので、使用時の発熱温度条件において耐熱性を有し、発熱抵抗体２を設ける面が絶縁性を有するもの、たとえばアルミナなどのセラミックス、窒化アルミニウムなどを用いることができる。ステンレス鋼などの金属板の表面に絶縁膜を５〜２０μｍ程度の厚さに、たとえば絶縁用の厚膜ペーストを印刷、焼成により形成したものでもよい。
【００２９】
本発明では、このヘッド基板１の他面１ａ（発熱抵抗体２が設けられた面と反対面）を圧接面として、媒体と圧接する面にスペーサ８を介在させているため、ヘッド基板１として表面が粗いアルミナ基板が用いられても、加熱される媒体３１（図２参照）は、直接アルミナに圧接されることなく、スペーサ８と接触しながら搬送される。この媒体３１は、一般的にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や、紙の表面にワックスを塗布したものが多く用いられ、硬くて粗いアルミナ（ビッカース硬度Ｈｖ：約１０００）と圧接しながら搬送すると、媒体３１の加熱ヘッド１との接触面に傷がつくという問題があるが、本発明では、スペーサ８によりこの問題を解決している。
【００３０】
このスペーサ８は、加熱ヘッド１の他面１ａ側の温度を速やかにスペーサ８の表面に伝達して、媒体３１を加熱する必要があるため、熱伝導率が優れていることが好ましい。また、媒体３１を圧接しながら搬送させる必要があるため、媒体３１がスムースに移動できるように摩擦係数が小さく平滑性に優れていることも好ましい。このような、熱伝導率が優れた材料、かつ、平滑性が優れた材料（たとえば表面粗さが０.０１〜０.５μｍ）を満たす材料が好ましく、たとえば０.３〜０.３ｍｍ厚程度の銅板、ステンレス鋼板、リン青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ合金：Ｓｎが３〜９ｗｔ％、Ｐが０.０３〜０.３ｗｔ％、不純物が０.５ｗｔ％未満、残がＣｕ）、などの金属板を用いることができる。すなわち、このスペーサの材料は媒体の材料によって選択することができ、媒体が柔らかいものであれば、銅板のような軟質で熱伝導率の大きい材料を用いることができ、媒体が硬い材料であれば、ステンレス鋼板のような硬質の材料を用いることができ、その中間の媒体であれば、リン青銅のような材料を用いることができる。これらの金属板は平滑性（平坦度）の優れた板状体を得ることができ、上述の表面粗さのものを得やすい。一方、これらの金属板は、硬くはないものが多いため、使用頻度が多いと表面が損傷する可能性はあるが、後述するように、このスペーサ８は、ヘッド基板１の裏面に貼り付けられている訳ではなく、一端部のみで配線基板５などに固定されているため、たとえばネジにより固定しておけば簡単に取り替えることができる。
【００３１】
すなわち、スペーサ８は、図１では加熱ヘッド１の裏面（他面）に密着した図で書かれているが、一実施形態としては、一端部８ａのみがネジまたは接着剤により配線基板５などに固定されており、ヘッド基板１の他面１ａとの間にギャップがあっても、媒体３１と共に圧接される際に密着するため何ら問題はない。他面１ａとスペーサ８とを接合しない理由は、ヘッド基板１自体は２５０℃程度まで上昇するため、熱伝導を有しながら接着する接着剤がないと共に、このスペーサ８の材料とヘッド基板１とを接着剤などによりしっかりと固定すると、両者の材料の線膨張率が異なることから、反りが生じたり、動作・非動作の繰り返しにより、接着剤に亀裂が入ってヘッド基板１からスペーサ８への熱伝導が低下したりするためである。そのため、温度が上昇してヘッド基板１とスペーサ８との線膨張率が異なっていても、両者が平坦面で確実に接触するように、両者がフリーの状態で、しかも加熱ヘッド１の他面１ａ側に必ずスペーサ８が存在するように一端部のみで固定されている。なお、この加熱ヘッドを加熱装置に使用する場合には、図２に示されるように、スペーサ８の一端部８ａの固定が媒体３１の送りの上流側、すなわち加熱ヘッド１の媒体３１との接触部よりも媒体３１の挿入側になるように取り付ける必要がある。このような取り付けにより、媒体３１が送り込まれても、スペーサ８は、常にヘッド基板１と接触する構造になる。
【００３２】
発熱抵抗体２は、一対の電極３の一部にかかるように、長手方向に延びる帯状に設けられている。図１に示される例では、同じ長さ（同じ特性）の発熱抵抗体２が４本並列に形成されているが、加熱する媒体に応じて加熱ヘッドの大きさも変り、１〜６本程度の発熱抵抗体２を形成することができる。また、これらとは別に基板温度測定用の発熱抵抗体を設けることもできるし、前述の加熱用の発熱抵抗体２の１本を基板温度測定用として用いることもできるし、任意の本数で発熱する部分の長さを異ならせて、加熱する長さ（媒体の幅）を異ならせることもできる。発熱抵抗体２は、たとえばＡｇ＋Ｐｄ＋ガラスまたは銀とガラスなどのペーストを塗布して、焼成することにより形成されている。これにさらにＲｕＯ2などを加えたものを使用することもできる。焼成により形成されるＡｇ−Ｐｄ合金からなる場合、シート抵抗として１００ｍΩ／Ｓｑ〜５００ｍΩ／Ｓｑが得られ（配合、固形絶縁粉末の量、印刷する厚さ、焼成条件などによって異なる）、両者の比率により抵抗値や温度係数を変えることができる。たとえば、シート抵抗値が約２００ｍΩ抵抗で、幅が５ｍｍ、長さが１００ｍｍ、厚さが１０μｍ程度、（全抵抗３.６Ω程度）、抵抗温度係数が約１５００ｐｐｍ／℃（温度が１００℃変化すると抵抗値が１５％変化する）に形成されている。この発熱抵抗体２は、ヘッド基板１の長手方向の両端部に設けられる一対の電極３に重なるように印刷形成されている。
【００３３】
この発熱抵抗体２のシート抵抗などは、加熱する媒体の大きさや、媒体の処理速度（記録を消去するスピード、すなわち加熱ヘッド上を通過する速さ）などに応じて設定される。たとえばヘッド基板１が、幅×長さ×厚さが前述の例の７ｍｍ×１０４ｍｍ×０.８ｍｍの大きさで、アルミナからなる場合に、ヘッド基板１を１℃上げるのに必要な熱量は１.７６Ｊで、１５０℃上昇させるためには、１５０×１.７６＝２６４Ｊ必要となる。たとえば発熱抵抗体２の両端間の抵抗が３.６Ωになるように形成されていると、２４Ｖの電圧を印加することにより、１６０Ｗの熱量を発生するので、２６４Ｊ／１６０Ｗ＝１.６５秒で、必要な熱量を供給することができる。すなわち、起動時に基板温度が所定の温度１７０℃程度まで上昇するのに、１.６５秒程度待つ必要があるが、その後は、高速で媒体を通過させても、ヘッド基板１の熱容量が従来の細い発熱用抵抗体２だけとは桁違いに大きいため、殆ど温度ムラなく連続的に媒体を加熱することができる。
【００３４】
発熱抵抗体２の幅は、たとえばヘッド基板１の端部から２ｍｍ程度の幅を除いたヘッド基板１のほぼ全面に１本または複数本並列して形成される。図１に示される例では、３ｍｍ程度の幅のものが４本並列して形成されている。なお、この発熱抵抗体２と並列に、ヘッド基板の温度測定用の抵抗体を設けることもできるし、発熱抵抗体２を用いて温度測定をすることもできる。この発熱抵抗体２は、図１に示されるように、ヘッド基板１の長手方向のほぼ全長に亘って形成されるが、一対の電極３の一方は複数本の発熱抵抗体２に共通に形成することができるし、また、中間部に電極を形成することもできる。とくに、温度測定用の発熱抵抗体の場合には、ヘッド基板１の全長に亘って設ける必要はなく、中心部などだけに設けることもできるし、ヘッド基板１の長手方向に長く形成して、その途中に複数の電極を形成し、ヘッド基板１の部分的な温度を測定することもできる。このような途中での電極は、電線、フレキシブルケーブルなどを接着、圧着、高温ハンダなどにより接続することもできる。
【００３５】
発熱用抵抗体２の発熱特性は、前述の例に限定されず、自由に設計することができるが、温度測定用抵抗体または温度測定をする発熱抵抗体２としては、抵抗温度係数の大きい抵抗材料を用いることが好ましく、とくに１０００〜３５００ｐｐｍ／℃の材料を用いることが、後述する発熱抵抗体２を用いてその温度を検出して制御したり、熱暴走による過熱を防止したりするのに好ましい。しかし、本発明では、発熱抵抗体２により直接加熱する構造ではなく、ヘッド基板１の他面１ａまたは側面１ｂ（図４参照）側から、スペーサ８を介して媒体の加熱を行うため、熱暴走の問題は生じにくく、温度係数が負の抵抗材料でも、使用することができる。温度係数の大きい材料であれば、ヘッド基板１の温度を正確に測定しやすく、温度制御をしやすい。
【００３６】
発熱抵抗体２または温度測定用抵抗体（加熱を目的としないため、温度により抵抗値が大きく変る細い抵抗体膜を形成すればよい）を用いて、ヘッド基板１の温度を測定するには、たとえば図６に示されるように、直流電源２１の両端に発熱抵抗体２２と基準抵抗２３を直列に接続しておき、その基準抵抗２３の両端電圧Ｖを測定すれば、温度検出手段２４により、その電圧の変化量と、予め分っている発熱抵抗体２２の温度係数（材料により定まる）とから温度を検出することができる。その検出温度に応じて、制御手段２５により発熱抵抗体２２の両端に印加する電圧を制御することにより、ヘッド基板１の温度を所定の温度に維持することができる。この制御手段２５による発熱抵抗体２２の温度制御は、直流電圧を印加してその印加電圧を変えることもできるし、デューティ駆動をして、そのデューティを変えることにより調整することもできる。なお、基準抵抗２３は温度係数の小さいものが望ましい。また、温度測定用の抵抗体、または温度測定に用いる発熱抵抗体２２は、好ましくはできるだけ温度係数の絶対値（％）が大きい方（正でも負でもよい）が好ましい。また、温度測定のみに用いる場合には、たとえば０.３〜０.５ｍｍ幅程度で、ヘッド基板１の適当な位置（媒体を圧接する部分の近傍で圧接に支障のない部分）に取り付けることが好ましく、基板温度測定用の抵抗体２２自身は発熱しないよう印加電圧が低く抑えられて５Ｖ程度の印加が好ましい。これにより、ヘッド基板１の媒体を圧接する部分の温度を推測することができる。
【００３７】
一対の電極３は、ヘッド基板１の長手方向に対向する両端部に、発熱抵抗体２と接続するように、たとえば発熱抵抗体２の材料よりもパラジウムの比率を小さくした銀・パラジウム合金やＡｇ−Ｐｔ合金などの良導体により、発熱抵抗体２と同様に印刷により形成されている。この一対の電極３は、後述する配線基板５の配線と接続されるが、本発明では、後述するように、この一対の電極３が設けられた側がベース４の側に向くように取り付けられるため、電極３からヘッド基板１の裏面側に接続用配線を設ける必要はない。この一対の電極３も、発熱抵抗体２が設けられた面を直接圧接面にする訳ではないので、表面の凹凸が問題になることはなく、中央部に纏めて外部との接続用端子を形成することもできるし、前述のように、直接接着、圧着、高温ハンダなどにより接続するような構成にすることもできる。なお、図１に示される例では設けられていないが、基板温度測定用発熱体が設けられる場合には、その一対の電極も全く同様に同時に形成することができる。
【００３８】
ベース４は、たとえばアルミニウム板（熱伝導率：２２１Ｗ／（ｍ・Ｋ））、鉄板（熱伝導率：８３Ｗ／（ｍ・Ｋ））などの金属板、または窒化アルミニウムや酸化アルミニウムなどのセラミックスなどを用いることができ、ヘッド基板１を保持するために用いられている。このベース４は、前述のヘッド基板１に対応する大きさに形成され、厚さは、たとえば７ｍｍ程度に形成されている。
【００３９】
配線基板５は、前述のように、ヘッド基板１上の一対の電極３に電圧を印加し得るように、一対の電極３と接続して、電源に接続すると共に、前述のヘッド基板１の温度を検出するための部品などが設けられるもので、たとえばプリント基板などにより形成されるが、後述する例のように、可撓性フィルムにより形成することもできる。なお、この配線基板５には、別途ヘッド基板１に設けられたサーミスタ（図示せず）とも接続され、ヘッド基板１の過熱防止二重安全用として管理される場合もある。さらに、温度ヒューズなどを設けて、ヘッド基板１の温度が上昇しすぎた場合などに、一対の電極３への電圧印加を切断させることもできる。
【００４０】
このベース４の一面側に、前述のヘッド基板１が裏向けて（発熱抵抗体２が設けられる一面（表面）をベース４側にして）断熱板６を介して配線基板５に、接着剤７により取り付けられている。この断熱板６と配線基板５とベース４もそれぞれ図示しない耐熱性接着剤（たとえばシリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂）７により固定されているが、後述するように、ねじなどによりこれらを固定することもできる。この断熱板６は、たとえばヘッド基板１と同じ材料で同程度の厚さのものを用いることができる。しかし、たとえばダム（土手）を周囲に形成して、上記耐熱性接着剤をディスペンサなどにより注入して硬化させることにより、断熱板６の形成と共にベース４にヘッド基板１を簡単に固定することができる。すなわち、このシリコーン系樹脂の熱伝導率は、約０.１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、アルミナの熱伝導率は、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、この耐熱性接着剤の熱抵抗は約１３０倍になるため、殆ど熱の逃げはない。その結果、ヘッド基板１の他面１ａ（図１の上面で、スペーサ８との接触面）の温度も、発熱抵抗体２の通電による発熱により温度が上昇し、この面にスペーサ８を介して媒体をゴムロールなどで圧接することにより、記録の書込みや消去などをするための加熱を充分に行うことができる。
【００４１】
図１に示される例は、ヘッド基板１に形成された発熱抵抗体２の表面に直接断熱板６が張り付けられた構造であったが、前述のように、断熱板６として耐熱性接着剤を用いても、熱伝導率は０.１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、アルミナ基板の１３０倍程度にはなるが、さらに熱の逃げを防止するためには、発熱抵抗体２の表面側を中空状態にすることが好ましい。その例が図３（ａ）に示されている。すなわち、図３（ａ）において、図１（ｂ）と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略するが、この例は、ヘッド基板１の発熱抵抗体２の表面と断熱板６との間に空間ができるように、柱状の断熱スペーサ６ｃを介してヘッド基板１と断熱板６とを接合することにより得られる。この場合の断熱スペーサ６ｃも、たとえばシリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂などを用いることができる。この構造にすることにより、発熱抵抗体２の表面は、直接にはどことも接触せず、空間に面しており、ヘッド基板１側に殆どの熱を伝達する。
【００４２】
また、前述の各例は、ヘッド基板１と断熱板６と配線基板５とベース４をそれぞれ耐熱性接着剤により接合したが、ヘッド基板１と配線基板５とベース４とは、材料がそれぞれセラミックス、ガラスエポキシ樹脂、アルミニウム板などからなり、線膨張率がそれぞれ異なっており、加熱ヘッド１０の動作・非動作によるオンオフサイクルにより、接着剤に亀裂が入ったり、剥れが生じたりする危険性がある。そのような問題を解決する例が図３（ｂ）に図１（ｂ）と同様の図で示されている。なお、図３（ｂ）では、便宜上発熱抵抗体２が３本で形成されている。すなわち、図３（ｂ）においても、図１と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略するが、この例は、ヘッド基板１、断熱板６、配線基板５、およびベース４をネジ９０により固着したものである。なお、ネジ９０は、ヘッド基板１の長手方向の長さに応じ、２〜５本程度で固定される。このような構造にすることにより、各板状体が接着剤により全面に亘って貼着された構造ではないため、それぞれの材料に線膨張率の差があっても、剥れが生じたり亀裂が入ったりすることがなくなり、非常に信頼性が向上する。
【００４３】
この加熱ヘッド１０を消去ヘッドとして用いて、たとえばリライタブルカードなどの記録媒体の記録を消去するには、図２に本発明による加熱装置の一実施形態の概略図が示されるような構成にすることができる。すなわち、加熱ヘッド１０の、ヘッド基板１の他面（圧接面）１ａにスペーサ８を介してゴムロール３２を対向させ、発熱抵抗体２に通電してヘッド基板１の他面１ａ側、すなわちスペーサ８の温度を所定の温度に上昇させ、スペーサ８とゴムロール３２との間に媒体３１を送り込むことにより、媒体３１がゴムロール３２と加熱ヘッド１０とにより圧接されて、媒体３１の温度が上昇し、その記録された表示を消去することができる。なお、ヘッド基板１の温度は、前述のように、発熱抵抗体２により、または温度測定用の抵抗体を設けてヘッド基板１の一面側の温度を測定して予め他面１ａ側、すなわちスペーサ８の温度との関連付けをしておくことにより、媒体と接触させる部分の温度を測定することもできるし、圧接する部分の近傍にサーミスタなどの温度センサ、または前述のような温度測定用の抵抗体を取り付けて測定することもできる。
【００４４】
すなわち、本発明による加熱装置は、図８に示される従来の加熱装置と同様の構成であるが、本発明では、加熱ヘッド１０の発熱抵抗体２上に直接媒体３１を圧接させる構成ではなく、ヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられた面と反対面である裏面を媒体側にすると共に、媒体３１との接触は、ヘッド基板１を直接接触させないで平滑性のあるスペーサ８を介在させて接触させていることに特徴がある。図２に示される加熱装置は、図１に示される加熱ヘッド１０をそのまま使用しているが、このような加熱装置にする場合、加熱ヘッド１０そのものにスペーサ８が取り付けられていなくても、スペーサ８は、前述のように、加熱ヘッド１０のヘッド基板１の他面１ａに接触して媒体３１をスムースに搬送させるものであるため、ヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられていない面を外部に露出させて媒体３１を加熱する面とすることができる加熱ヘッド１０であれば、スペーサが設けられていない加熱ヘッド１０でもよい。そして、この加熱ヘッド１０の圧接面（ヘッド基板１で加熱するために露出させる面）と接触するようにスペーサ８が設けられればよい。このスペーサは、たとえば加熱ヘッド１０を固定する図示しない筐体などに取り付けることができる。この場合、スペーサ８は、媒体３１の搬送に伴って引っ張られるため、取り付け側は、図２の加熱ヘッド１０へのスペーサ８の一端部８ａが固定される位置に示されるように、加熱ヘッド１０とゴムロール３２との圧接部よりも媒体３１の上流側、すなわち媒体３１がまだ加熱されていない側で固定する（図２のように右側から媒体３１が送られる場合、スペーサの圧接点よりも右側で、その一端部により固定する）必要がある。
【００４５】
本発明の加熱ヘッドおよび加熱装置（加熱方法）によれば、図２に示されるように、ヘッド基板１の他面１ａ、すなわち発熱抵抗体２が設けられる一面と反対の裏面などで、スペーサ８を介してゴムロール３２により媒体３１を圧接しているため、媒体３１はスペーサ８の平滑面と接しながら移動することができる。そのため、媒体３１は、ヘッド基板１の硬くて粗い表面に圧接されて移動するのではなく、平滑なスペーサと接触しながら移動することができ、損傷することなく、しかも均一に加熱処理される。なお、このスペーサ８の媒体３１との接触面に、Ｃｒメッキ、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）やＣｒＮなどの被膜を形成しておくことにより、スペーサ８の接触面の平滑性を維持しながら、スペーサ８の摩耗による損傷も防止しやすい。また、図２では、ゴムロール３２として、後述する加熱用の加熱ロールと同じ構成の図が示されており、たとえばシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性ゴムからなる表層３２ａが外表面に設けられ、その中心側に、たとえば発泡性のシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの断熱ゴムからなる内層３２ｂが設けられ、回転軸３２ｃに固着されている。しかし、この例に限定されない。
【００４６】
さらに、発熱抵抗体２により直接媒体を加熱する訳ではなく、ヘッド基板１への熱伝導によるヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられる面と異なる他面１ａでスペーサ８を介して媒体３１と圧接するので、従来ほど発熱抵抗体２の温度分布の均一性は必要とされないが、発熱抵抗体２の表面は、従来のように媒体３１が通過する訳ではないため、表面が平坦である必要は無く、発熱抵抗体２による温度分布が一定になるように、発熱抵抗体２の表面に熱伝導の良い温度分散用の被膜を塗布形成したり、発熱抵抗体２の一部を削ったりして温度分布を調整することもできる。
【００４７】
さらに、本発明によれば、発熱抵抗体２の裏面側が最も温度が上昇しやすく、ヘッド基板１の全体が均一の温度になる訳ではないが、スペーサ８は、前述のように銅板などからなっているため、非常に熱伝導が優れており、スペーサ８の媒体３１との接触面はほぼ全面で均一な温度になる。その結果、ゴムロール３２により圧接されない位置でも、スペーサ８と接触して通過する際に、媒体３１の温度が上昇して予熱の効果を得ることができ、高速で媒体３１を通過させても、確実に温度を上昇させて媒体３１への記録や消去を短時間で行うことができる。
【００４８】
以上のように、本発明の加熱ヘッド１０によれば、ヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられる面をベース４側に対向させてベース４に取り付けた構造にしているため、ゴムロール３２により媒体３１を圧接する面を、スペーサ８を介したヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられた面と異なる面にすることができる。その結果、発熱抵抗体２の温度分布が一定でない部分に熱分散用の材料を塗布したり、発熱抵抗体の一部を削り取ったりすることにより、表面に凸凹が形成されても構わない。なお、ヘッド基板１の厚さは、前述のように、０.８ｍｍ程度であるため、発熱抵抗体２が設けられる面と反対面であっても、アルミナ程度の熱伝導率（２０Ｗ／（ｍ・Ｋ））であれば、発熱抵抗体２に通電を始めてから１.６５秒程度で使用温度に上昇させることができる。しかも、発熱抵抗体２よりは熱容量が大きいため、媒体３１の通過速度が速くても、急激な温度低下は起こらず、安定した加熱を連続させることができる。
【００４９】
前述の例では、ヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられた面をベース側にしてベース４に固定したが、必ずしも、発熱抵抗体２が設けられた面をベース４側にしてヘッド基板１をベース４に固定しなくても、たとえば図４に示されるように、ヘッド基板１の発熱抵抗体２が設けられた部分をベース４と反対側にして取り付けられても、その発熱抵抗体２が設けられた部分に隣接する側面１ｂを露出させ、その露出面１ｂを加熱面として、その加熱面と媒体３１との間にスペーサ８が介在するように形成することもできる。この場合の側面１ｂは、帯状の発熱抵抗体２が伸びる方向に沿った側面が利用される。
【００５０】
すなわち、図４に示される実施の形態は、発熱抵抗体２が設けられたヘッド基板１が第１断熱板６ａを介してベース４上に設けられ、押え板９ａとビス９ｂとにより第２断熱板６ｂを挟んでベース４に取り付けられている。この加熱ヘッド１０は、図４（ｃ）に示されるように、ヘッド基板１の側面１ｂ上を媒体３１が通過しながらスペーサ８を介してゴムロール３２により圧接するよう用いることにより、同様にスペーサ８の平滑性を利用して、媒体３１をスムースに搬送しながら加熱することができる。なお、図１と同じ部分には同じ符合を付してその説明を省略する。また、図４（ａ）および（ｂ）ではスペーサ８が省略されているが、図４（ｃ）に示されるように、加熱ヘッド１０のベース４などにその一端部を固定しても良いし、前述のように、加熱ヘッド１０には固定されなくて、加熱ヘッド１０を固定する図示しない筐体などにスペーサ８の一端部を固定して、加熱ヘッド１０の圧接面と媒体３１との間にスペーサ８が介在するように設けられてもよい。なお、この図４に示される例では、配線基板５が可撓性フィルムにより形成されており、押え板９ａの下に設けられている。しかし、前述の図１に示される構造にすることもできる。
【００５１】
このヘッド基板１の側面１ｂを圧接面とする構造では、発熱抵抗体２をヘッド基板１の一面のみに設けなくても、図４（ｂ）のヘッド基板１の下側にも設けて、両面に設けることもできる。このような構造にすることにより、１本の発熱抵抗体２の発熱量を減らしてもヘッド基板１の温度を上昇させることができ、安定した加熱をすることができる。
【００５２】
図５は、本発明による加熱装置の他の実施形態を示す概略説明図である。この例は、トナーの定着などに特に適した加熱ロール３３を媒体３１の両面に用いた両面加熱の加熱装置であるが、本発明では、加熱ロール３３をロール内部にヒータを設けてロール全体を加熱する構造ではなく、前述の加熱ヘッド１０を用いて、ゴムロール３２の表面の一部のみの温度を上昇させてその熱により加熱する構造であることに特徴がある。したがって、図５に示される加熱装置は、加熱ロール３３の構成に特徴があり、加熱ロール３３は両面加熱用に媒体３１の両側に設けられるものではなく、媒体３１の一方側のみで他方には加熱しないで加圧のみをする加圧ロールが設けられた片面の加熱装置でもよいし、片方の面は前述のような加熱ヘッド１０で他方の面にこの加熱ロール３３が設けられる両面加熱の加熱装置でもよい。
【００５３】
すなわち、本発明の加熱装置に用いられる加熱ロール３３は、図５に示されるように、ゴムロール３２と加熱ヘッド１０とからなっており、ゴムロール３２は、前述の図２で説明したゴムロールと同様の構成をしており、たとえばシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性ゴムからなる表層３２ａが外表面に設けられ、その中心側に、たとえば発泡性のシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの断熱ゴムからなる内層３２ｂが設けられ、回転軸３２ｃに固着されている。表層３２ａは、加熱ヘッド１０から受け取った熱を媒体３１に伝達するもので、媒体３１を加熱する温度（通常１５０〜２００℃）より高い温度をキープすると共に、対向するゴムロール３２または加熱ヘッド１０との間で圧接される圧力に耐える必要があり、しかもニップと呼ばれる圧接される際の媒体３１との接触長さを確保できるように、弾力性も必要となる。そのため、前述のように、シリコーンゴム（可塑剤を添加することにより所望の硬度に調整される）などのゴムが用いられる。また、内層３２ｂは、表層３２ａで加熱ヘッド１０から受け取った熱をできるだけ表層３２ａに留めて、媒体３１の加熱に寄与させるため、内層３２ｃ側に熱が逃げないように、熱伝導率の小さいゴム、すなわちシリコーンゴムを発泡させた発泡性シリコーンゴム、充填剤（フィラー）を部分的に混合したゴムなどを用いることができる。
【００５４】
加熱ヘッド１０は、図１や図４に示される構造の加熱ヘッド１０を用いることができる。すなわち、従来構造として図８に示されるような発熱抵抗体５２の表面に直接接触させて加熱する構造の加熱ヘッドでは、発熱抵抗体２の表面が直接ゴムロール３２と接触するため、発熱抵抗体５２の表面が損傷しやすいのみならず、発熱抵抗体２が複数本形成されると、ゴムロール６２との接触面が凸凹になるため、余計発熱抵抗体５２の損傷が激しく、とてもゴムロール６２の加熱用には使用することができない。一方、たとえば図１に示される構造の加熱ヘッド１０で、スペーサ８のない構造である場合、スペーサ８を介在させないでゴムロール３２と加熱ヘッド１０とを直接接触させると、加熱ヘッド１０の接触面はヘッド基板１の裏面で平坦であるため、均一にゴムロール３２と接触するが、ヘッド基板１は通常アルミナなどのセラミックスが用いられ、一般的に硬くて表面が粗面であるため、ゴムロール３２の表面がこすれて損傷するという問題がある。しかし、図１に示されるようにスペーサ８が加熱ヘッド１０に備え付けられるか、加熱ヘッド１０とゴムロール３２との間に０.１〜０.３ｍｍ程度の薄くて、表面が平滑な金属板からなるスペーサ８が介在されることにより、このような問題もなく、耐久性良く、加熱ヘッド１０の熱をゴムロール３２に移して、加熱用のゴムロール（加熱ロール３３）とすることができる。
【００５５】
このような加熱ロール３３を構成する場合、ゴムロール３２と加熱ヘッド１０との位置関係も重要となる。すなわち、ゴムロール３２は、加熱ヘッド１０から受けた熱で加熱された部分が媒体３１と接触する部分に回転して接触した媒体３１に熱を供給することにより媒体３１を加熱する機構であるため、ゴムロール３２の回転によりできるだけ早く媒体３１との接触点に到達する位置である必要がある。そのため、加熱ヘッド１０は、ゴムロール３２の媒体３１との接触位置に近く、しかもその上流側に設けられる必要がある。ここに上流側とは、ゴムロール３２と媒体３１との接触位置に到達する前の側を意味する。すなわち、たとえば図５の上段のゴムロール３２の場合、ゴムロール３２が右回転して、媒体３１との接触点が下端であるため、上流とは下端よりも右側を意味し、図５の下段のゴムロール３２の場合、左回転で媒体３１との接触点が上端であるため、上流とはやはり上端よりも右側を意味している。なお、加熱ヘッド１０がゴムロール３２と媒体３１との接触点にできるだけ近い方が良いことは、媒体３１との接触点と加熱ヘッド１０との接触点との間で輻射による熱放散を防止するという点から明らかであり、加熱ヘッド１０を取り付けるスペースを考慮してできるだけ媒体３１との接触点に近い位置に取り付けられる。なお、この加熱ヘッド１０との接触点と媒体３１との接触点との間における熱放散による温度低下は、各装置によりその距離が決まれば、ほぼ一定であるため、予めその温度低下を測定しておき、加熱ヘッド１０による加熱温度を上げておけば問題は生じない。
【００５６】
図５に示される本発明の加熱装置によれば、加熱ロール３３の媒体３１を加熱するのに必要な部分だけを加熱して加熱ロール３３の温度の上昇部分を媒体３１に圧接して加熱しているため、無駄な発熱をする必要がなく、非常に熱効率が向上し、近年の省エネ装置に適した加熱装置になる。しかも、加熱ヘッド１０は、発熱抵抗体２の温度上昇により加熱されたヘッド基板１により加熱しているため、発熱抵抗体２の温度係数により直接ヘッド基板１の温度を正確に制御することができ、非常に正確な温度により媒体３１を加熱することができる。また、本発明によれば、加熱ヘッド１０のゴムロール３２との圧接面を発熱抵抗体２が設けられていない平坦面としながら、ゴムロール３２とは平滑性を有するスペーサ８を介して圧接させているため、加熱ヘッド１０のヘッド基板１の圧接面に特別な表面処理をすることなく、ゴムロール３２を損耗させることがない。
【００５７】
図５に示されるように、媒体３１の両側に加熱ロールを設ける構造の加熱装置は、とくに電子写真方式プリンタの定着に利用する場合に適している。すなわち、電子写真方式プリンタは、感光ドラムを回転させながら、帯電させ、レーザ光またはＬＥＤ光を用いて光書込みをして感光ドラム上に静電潜像を形成し、これに現像器でトナーを付着させて現像し、可視像化する。そして、電気力によりトナーを感光ドラムから用紙に転写し、さらに用紙に転写されたトナーを熱や圧力で用紙上に固定してプリンタの出力とする。この用紙に転写されたトナーを用紙上に固定するのに、図５に示される媒体３１の両側に加熱ロールが設けられ、加圧しながら加熱する加熱装置を用いることにより、両面から加熱されて短時間でトナーを用紙にしっかりと固定させることができる。すなわち、小型で簡単な構成にしながら、両面から均一な温度でロール加熱をすることができ、非常に安定した定着を行うことができる。なお、カラープリントの場合は、この感光ドラムと定着部の組をブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）用に併置して行うことにより、カラー印刷をすることもできる。
【００５８】
前述の図２や図５などに示される加熱装置は、一箇所の加熱部分だけを示しているが、このような加熱装置を２以上併置することにより、昇温を繰り返すことができるため、一箇所での昇温を短時間にすることができ、媒体の送りスピードを早くすることができ、短時間で加熱することができる。しかし、消費電力は増える。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の加熱ヘッドは、感熱リライタブル媒体の加熱による記録、消去、転写フィルムの加熱転写、再転写、トナーの定着、加熱による接着、融着、変形加工、書類、画像などの表面を用材、ガス、光などから保護するため、または画像表面などを鏡面にして鮮明画像にするためのオーバーコート、書類のラミネート加工、加熱硬化形接着剤シートの部分接着などのシートの接着、プラスティックなどの表面に凹凸を熱加工により形成するインプリント加工などに利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    ヘッド基板
２    発熱抵抗体
３    電極
４    ベース
５    配線基板
６    断熱板
７    断熱性接着剤
８    スペーサ
１０    加熱ヘッド
３１    媒体
３２    ゴムロール
３３    加熱ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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