(57)【要約】【課題】像加熱装置に用いられる加熱体であり記録材が通過しない領域の過度の昇温を緩和できる加熱体の提供。【解決手段】  可撓性部材１１と前記可撓性部材を加熱する加熱体１と前記加熱体と前記可撓性部材を挟んでニップ部Ｎを形成するバックアップ部材１３とを有し、前記ニップ部でトナー画像Ｔを担持する記録材Ｐを挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置に用いられる加熱体１であり、記録材の搬送方向と直交する方向において、絶縁層３を挟んで発熱体４と熱伝導異方性を有するフィラーを含有する熱伝導異方性層５とを有することを特徴とする。【選択図】図４
2008216741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性部材と前記可撓性部材を加熱する加熱体と前記加熱体と前記可撓性部材を挟んでニップ部を形成するバックアップ部材とを有し、前記ニップ部でトナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置に用いられる加熱体であり、記録材の搬送方向と直交する方向において、絶縁層を挟んで発熱体と熱伝導異方性を有するフィラーを含有する熱伝導異方性層とを有することを特徴とする加熱体。
【請求項２】
前記基板と前記熱伝導異方性層とを一体のセラミック基板として形成することを特徴とする請求項１記載の加熱体。
【請求項３】
前記熱伝導異方性層は、記録材の搬送方向と直交する方向の熱伝導率λがλ≧１００Ｗ／ｍＫであることを特徴とする請求項１記載の加熱体。
【請求項４】
前記熱伝導異方性層には熱伝導率λがλ≧３００Ｗ／ｍＫであるフィラーを含有させてあることを特徴とする請求項１記載の加熱体。
【請求項５】
前記熱伝導異方性層には前記フィラーが１０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％含有されていることを特徴とする請求項４記載の加熱体。
【請求項６】
前記フィラーは針状フィラーであることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の加熱体。
【請求項７】
前記針状フィラーの平均長さが５０μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項６記載の加熱体。
【請求項８】
前記針状フィラーがピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の加熱体。
【請求項９】
可撓性部材と、前記可撓性部材を加熱する加熱体と、前記加熱体と前記可撓性部材を挟んでニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記ニップ部でトナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、記録材の搬送方向と直交する方向において、絶縁層を挟んで発熱体と熱伝導異方性を有するフィラーを含有する熱伝導異方性層とを有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項１０】
前記絶縁層と前記熱伝導異方性層とを一体のセラミック基板として形成することを特徴とする請求項９記載の像加熱装置。
【請求項１１】
前記熱伝導異方性層は、記録材の搬送方向と直交する方向の熱伝導率λがλ≧１００Ｗ／ｍＫであることを特徴とする請求項９記載の像加熱装置。
【請求項１２】
前記熱伝導異方性層には熱伝導率λがλ≧３００Ｗ／ｍＫであるフィラーを含有させてあることを特徴とする請求項９記載の像加熱装置。
【請求項１３】
前記熱伝導異方性層には前記フィラーが１０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％含有されていることを特徴とする請求項１２記載の像加熱装置。
【請求項１４】
前記フィラーは針状フィラーであることを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の像加熱装置。
【請求項１５】
前記針状フィラーの平均長さが５０μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１４記載の像加熱装置。
【請求項１６】
前記針状フィラーがピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項１４又は請求項１５記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に搭載される画像加熱定着装置（定着器）に用いれば好適な加熱体、及びこの加熱体を有する像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載する画像加熱定着装置（定着器）として、フィルム加熱方式のものがある。フィルム加熱方式の定着装置は、セラミックス製の基板上にヒータを有するヒータ、このヒータに接触しつつ移動する可撓性の定着フィルム、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものがある。特許文献１と特許文献２にはこのタイプの定着装置が記載されている。未定着トナー画像を担持する記録材は定着装置のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー画像は記録材に加熱定着される。この定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。したがって、この定着装置を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、１枚目の画像を出力するまでの時間（FPOT：first printout time）を短くできる。またこの定着装置は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００３】
ところで、可撓性の定着フィルムを用いた定着装置を搭載するプリンタで小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、ヒータの記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温することが知られている。ヒータの非通紙領域が過昇温すると、ヒータに局所的に熱的破壊が発生する可能性がある。
【０００４】
そこで、本件出願人は、ヒータの非通紙領域の過度の昇温を緩和することを目的として、熱伝導異方性を有するグラファイト材料からなる熱伝導異方層を基板面に設けた構成のヒータを提案した（特許文献３）。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開２００３−７４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の従来技術を更に発展させたものである。本発明の目的は、像加熱装置に用いられる加熱体であり記録材が通過しない領域の過度の昇温を緩和できる加熱体、及びこの加熱体を有する像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するための構成は、可撓性部材と前記可撓性部材を加熱する加熱体と前記加熱体と前記可撓性部材を挟んでニップ部を形成するバックアップ部材とを有し、前記ニップ部でトナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置に用いられる加熱体であり、記録材の搬送方向と直交する方向において、絶縁層を挟んで発熱体と熱伝導異方性を有するフィラーを含有する熱伝導異方性層とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を達成するための構成は、可撓性部材と、前記可撓性部材を加熱する加熱体と、前記加熱体と前記可撓性部材を挟んでニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記ニップ部でトナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置において、前記加熱体は、記録材の搬送方向と直交する方向において、絶縁層を挟んで発熱体と熱伝導異方性を有するフィラーを含有する熱伝導異方性層とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、像加熱装置に用いられる加熱体であり記録材が通過しない領域の過度の昇温を緩和できる加熱体、及びこの加熱体を有する像加熱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】
【０００９】
本発明を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
（１）画像形成装置例
図９は本発明に係る像加熱装置を画像加熱定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は、電子写真画像形成方式を用いて記録材（例えば、記録紙、ＯＨＰシート等）に画像を形成するレーザビームプリンタである。
【００１１】
本実施例に示す画像形成装置Ａは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１０１を有する。この感光ドラム１０１は、画像形成装置Ａの筐体を構成する画像形成装置本体Ｂに回転自在に支持され、駆動手段（不図示）によって矢印方向へ所定のプロセススピードで回転駆動される。その感光ドラム１０１の周囲には、回転方向に沿って、帯電ローラ（帯電手段）１０２、レーザ露光装置（露光手段）１０３、現像装置（現像手段）１０５、転写ローラ（転写手段）１０６、クリーニング装置（クリーニング手段）１０７がその順に配設してある。
【００１２】
回転動作中において、感光ドラム１０１の外周面（表面）は帯電ローラ１０２により所定の電位及び極性に一様に帯電される。そしてその感光ドラム１０１表面に対しレーザ露光装置１０３から目的の画像情報に基づいたレーザＬがミラー１０４等を介して走査露光される。これによりその露光部分の電荷が除去され、感光ドラム１０１表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。その静電潜像は現像ローラ１０５ａを有する現像装置１０５によりトナー（現像剤）を用いて現像される。即ち、現像装置１０５は現像ローラ１０５ａに現像バイアスを印加し、感光ドラム１０１表面の静電潜像にトナーを付着させる。これによって静電潜像はトナー画像（現像像）として可視化（顕像化）される。
【００１３】
一方、所定のタイミングで給送ローラ１０９により給送カセット１０８から記録材Ｐが給送され、その記録材Ｐは搬送ローラ１１０によって感光ドラム１０１と転写ローラ１０６との間の転写ニップ部Ｔｎへと搬送される。そしてその記録材Ｐは転写ニップ部Ｔｎで挟持搬送され、その搬送過程において転写ローラ１０６に転写バイアスを印加する。これにより感光ドラム１０１表面のトナー画像が順次記録材Ｐの上に転写される。
【００１４】
転写ニップ部Ｔｎで未定着トナー画像を担持した記録紙Ｐは感光ドラム１０１表面から分離し搬送ガイド１１１に沿って画像加熱定着装置１１２へ搬送される。定着装置１１２は記録材Ｐ上の未定着トナー画像に熱と圧力を付与して未定着トナー画像を記録材Ｐ上に加熱定着する。定着装置１１２を出た記録材Ｐは、搬送ローラ１１３により排出ローラ１１４に搬送され、その排出ローラ１１４により装置本体Ｂ上の排出トレイ１１５に排出される。
【００１５】
トナー画像転写後の感光ドラム１０１表面は、クリーニング装置１０７の有するクリーニングブレード１０７ａにより転写残トナー等の付着物が除去され、次の画像形成に供される。
【００１６】
（２）定着装置
図１は定着装置１１２の一例の横断面模型図である。図２は定着装置１１２の縦断面模型図である。図３は定着装置１１２を記録材導入側から見た図である。この定着装置１１２はフィルム加熱方式の装置である。
【００１７】
以下の説明において、定着装置又はその定着装置を構成している部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。幅とは記録材搬送方向の寸法である。
【００１８】
本実施例に示す定着装置１１２は、加熱体としてのセラミックヒータ１と、可撓性部材としての定着フィルム１２と、ガイド部材としてのステー１１と、バックアップ部材としての加圧ローラ１３と、を有する。フィルム１２と、ステー１１と、加圧ローラ１３は、何れも長手方向に細長い部材である。
【００１９】
２−１）ステー及び定着フィルムの構成
ステー１１は耐熱性及び剛性を有する所定の材料を用いて横断面樋型形状に形成してある。ステー１１は、ステー１１の両端部が定着装置１１２の装置フレーム（不図示）にフィルム１１の長手方向への移動を規制するフランジ（不図示）を介して支持されている。ステー１１の下面には短手方向の中央に溝１１ａが形成してあり、その溝１１ａにヒータ１を保持させている。フィルム１２は耐熱性フィルムによりエンドレス（円筒状）に形成してある。そしてそのフィルム１２は周長に余裕を持ってステー１１に外嵌させてある。フィルム１２の内周面とステー１１の外周面との間には潤滑剤（不図示）を介在させてある。これによってステー１１の外周面と接触しながら回転するフィルム１２の摺動抵抗を低下させている。
【００２０】
２−２）加圧ローラの構成
加圧ローラ１３は、芯金１３ａと、その芯金１３ａの周囲に設けられた弾性層１３ｂと、を有する。その弾性層２４ｂの周囲に離形層（不図示）を設けてもよい。その加圧ローラ１３は、フィルム１２の下方においてフィルム１２と並列に配置されている。そしてその加圧ローラ１３は、芯金１３ａの両端部が装置フレーム（不図示）に軸受２１Ｌ・２１Ｒを介して回転自在に支持されている。この加圧ローラ１３に対して、ステー１１の両端部がフランジを介して加圧手段としての加圧バネ（不図示）により加圧される。これにより、加圧ローラ１３は、加圧ローラ１３の外周面（表面）とヒータ１との間にフィルム１２を挟んで記録材Ｐ上の未定着トナー画像Ｔの加熱定着に必要な所定幅のニップ部Ｎ（定着ニップ部）を形成する。
【００２１】
２−３）セラミックヒータの構成
図４にヒータ１の一例を示す。図４の（ａ）はヒータ１の発熱体４側の構成模型図、（ｂ）はヒータ１の拡大横断面図である。
【００２２】
本実施例に示すヒータ１は、ヒータ基板（加熱体基板）として、長手方向に細長いセラミック基板２を有するものである。この基板２は、後述するように、絶縁層３と熱伝導異方性層５とを押出成形後に加熱圧着することにより一体のセラミック基板として構成したものである。基板２において、絶縁層３の裏面（ニップ部Ｎ側の面）上には熱伝導異方性層５が設けられ、絶縁層３の表面（ニップ部Ｎと反対側の面）上には発熱体４と、導電部６−１，６−２と、電極部７と、発熱体保護層８がそれぞれ設けられる。
【００２３】
絶縁層３は、耐熱性、電気絶縁性、低熱容量、高剛性の材料で構成されるのが好ましく、例えば、窒化アルミニウムが挙げられる。また、絶縁層３の他の材料として、炭化珪素、酸化アルミニウムが好適に用いられ、ＳＵＳなどの金属板に絶縁処理を施して用いてもよい。本実施例では、絶縁層３は、耐熱性、電気絶縁性、低熱容量、高剛性の材料である窒化アルミニウムを用いて製造した。この絶縁層３の外形寸法は、長手方向長さ２７０ｍｍ、幅８．７５ｍｍ、厚み０．６ｍｍである。
【００２４】
熱伝導異方性層５も絶縁層３と同様、耐熱性、低熱容量、高剛性の材料で構成されることが好ましい。本実施例では、熱伝導異方性層５の外形寸法は、例えば、窒化アルミニウムをベースの材料とし、大きな熱伝導異方性をもつフィラーを添加して、熱伝導異方性を持たせた。熱伝導異方性層５の外形寸法は、絶縁層３の外形寸法と同じ寸法とした。フィラーとしては、針状のフィラーを添加する。熱伝導異方性層５は、針状のフィラーとしてピッチ系炭素繊維を含有する熱伝導異方性層からなることが好ましい。炭素繊維には、大きく分けてＰＡＮ系とピッチ系の２種類が存在するが、セラミック材料に添加して焼成後に存在させるためには、耐熱温度の高いピッチ系炭素繊維が好適である。ここで、熱伝導異方性層５には、繊維長５００μｍ、長軸方向の熱伝導率λが５００Ｗ／ｍＫの炭素繊維を５０ｖｏｌ％添加することにより、熱伝導異方性層５の長手方向の熱伝導率λを３００Ｗ／ｍＫにすることができた。
【００２５】
発熱体４としては、抵抗発熱体である銀パラジウム（Ａｇ・Ｐｂ）、Ｔａ２Ｎなどが挙げられ、絶縁層３の表面上にスクリーン印刷などによりパターン塗工して設けることができる。本実施例では、発熱体４として、銀パラジウム（Ａｇ・Ｐｂ）をスクリーン印刷などによりパターン塗工した。発熱体４の寸法は、長手方向長さ２２５ｍｍ、幅２ｍｍ、厚み１０μｍとし、絶縁層３の長手方向に沿ってパラレルに２本形成した。発熱体４は、基板２の長さよりも若干短く、かつ記録材Ｐが担持する未定着トナー画像Ｔの加熱定着に十分な長さを有するものである。また、発熱体４を絶縁層３の長手方向に沿ってパラレルに２本形成して用いることによって、発熱体４に電流を供給する不図示の電源コネクタを１つにでき、コストダウン、省スペース化を図れる。
【００２６】
電源コネクタに接続される電極部７、その電極部７と発熱体４とを接続する２つの導電部６−１、及び発熱体４同士を繋ぐ導電部６−２は、Ａｇなどの導電材料をペーストとして用いる。そしてそのペーストをスクリーン印刷などにより絶縁層３の表面上にパターン塗工することによって形成できる。
【００２７】
保護層６−１は、発熱体４を機械的破壊、化学的侵食から保護し、かつ電気的絶縁を保つために、発熱体４の上をガラス質等の材料で被覆するように絶縁層３の表面上に設けることが好ましい。
【００２８】
従って、ヒータ１は、記録材Ｐの搬送方向と直交する方向（長手方向）において、絶縁層３を挟んで発熱体４と熱伝導異方性を有するフィラーを含有する熱伝導異方性層５とを有する。そして熱伝導異方性層５の面をフィルム１２の内周面（内面）が接触しながら移動する摺動面としている。
【００２９】
２−４）セラミック基板の製造方法
図５に基板２の製造方法を示す。図５では、Ａ、Ｂ２つのセラミック基板の押出し工程と、それらの接着工程の概念図を示す。
【００３０】
Ａ工程では窒化アルミニウムのペーストを単体で混練し、板状に押出成形を行う。この窒化アルミニウムのペーストには、水、バインダー、分散剤、滑剤を適量添加して、減圧下で混練した。Ｂ工程では、窒化アルミニウムのペーストに炭素繊維を合わせて混練し、成形体内で一次配向させた状態で板状に押出し成形を行う。このとき、炭素繊維は基板の押出し方向に沿って配向分散されるため、押出し方向に高い熱伝導特性を有することになる。
【００３１】
ここで、針状フィラーとしては、より具体的な形状として、短軸長さが５〜１５μｍ、であり、かつ長軸の長さ（平均長さ）が５０μｍ〜１ｍｍ程度のものが例示できる。炭素繊維は、それ自体が長手方向の熱伝導率が高いため、ある程度の長さがなければフィラーとしての効果を発揮し難い。一方、上記の長さよりも更に長い炭素繊維を用いる場合、混練時、もしくは押出成形時における破損、もしくは磨耗により繊維長の効果が現れにくくなるため、上記の繊維長が有効な長さとなる。
【００３２】
また、ピッチ系炭素繊維の熱伝導率λは、長軸方向で５００〜６００Ｗ／ｍＫと高い値を示す。
【００３３】
図６に繊維長５００μｍ、長軸方向の熱伝導率λが５００Ｗ／ｍＫの炭素繊維の添加率と長手方向の熱伝導率λの関係を示す。ここでは、焼成後に１００Ｗ／ｍＫの熱伝導率λを示す窒化アルミニウムを使用した条件で、炭素繊維の添加率と熱伝導率λの関係を比較している。図６に示すように、炭素繊維の含有率が３０ｖｏｌ％を超えると、長手方向の炭素繊維の連続配列が促進され、熱伝導率λが大幅に増加する傾向（λ≧１００Ｗ／ｍＫ）がある。炭素繊維の含有率は長手方向の炭素繊維の連続配列が促進できる範囲で設定することができる。従って、炭素繊維の含有率が１０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％の範囲であれば、長手方向の炭素繊維の連続配列が促進でき、熱伝導率λを増加させることができる。即ち、熱伝導異方性層５にはフィラーが１０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％含有されていればよい。
【００３４】
Ａ、Ｂ、２つの押出成形が終わったら、それぞれの基板を乾燥後に接着面に溶剤を塗布して、加熱圧着を行う。
【００３５】
その後、１０００℃で１時間の脱脂工程を行い、さらに１６００℃で２時間の焼成工程を行うことにより、表面が窒化アルミニウムの絶縁層３、裏面が炭素繊維を長手配向させた熱伝導異方性層５からなる一体のセラミック基板２が形成される。
【００３６】
次に、窒化アルミニウム製絶縁層２の面上に、発熱体４と、導電部６−１，６−２と、電極部７と、保護層８と、をスクリーン印刷により形成する。
【００３７】
（３）定着装置の加熱定着動作
加圧ローラ１３の芯金１３ａの端部に設けられた駆動ギアＧ（図３）が定着モータＭにより回転駆動されることによって、加圧ローラ１３は矢印方向に回転する。この加圧ローラ１３の回転によりニップ部Ｎにおいて加圧ローラ１３表面とフィルム１２の外周面（表面）との摩擦力によりフィルム１２に回転力が作用する。その回転力によりフィルム１２はその内面側がニップ部Ｎにおいてヒータ１の基板２の熱伝導異方性層５の面に密着して摺動しながらステー１１の外回りを矢印方向に加圧ローラ１３の回転周速度とほぼ同じ周速度で従動回転する。
【００３８】
制御手段としてのＣＰＵ３１（図４）は、通電制御手段としてのトライアック３２をオンする。これにより交流電源３３から電源コネクタを介してヒータ１の電極部７に通電される。ヒータ１は、電極部７から導電部６−１を通じて一方の発熱体４に通電されるとともに導電部６−２を経由して他方の発熱体４に通電されることによりヒータ４全域が発熱し昇温する。そのヒータ１の温度を保護層８の表面に設けられた温度検知手段としてのサーミスタなどの温度検知素子１４（図１）により検知する。
温度検知素子１４は画像形成装置に使用される大サイズ（最大サイズ）の記録材Ｐが通過する大サイズ通紙領域の範囲内において小サイズ（最小サイズ）の記録材が通過する小サイズ通紙領域内に配置される。つまり、温度検知素子１４は画像形成装置に使用される全てのサイズの記録材Ｐが通過する領域に配置される。ここで、大サイズ通紙領域を小サイズの記録材が通過するとき、小サイズ通紙領域の外側が非通紙領域となる。ＣＰＵ３１は、温度検知素子１４の出力信号（温度検知信号）Ｓ１（図１）をＡ／Ｄ変換して取り込む。そして温度検知素子１４からの出力信号Ｓ１に基づいて、トライアック３２によりヒータ１に通電する電力を位相制御あるいは波数制御等により制御して、ヒータ１の温度制御を行う。即ち、ＣＰＵ３１は、温度検知素子１４の検知温度が所定の設定温度（目標温度）より低い場合にはヒータ１を昇温させ、設定温度より高い場合にはヒータ１を降温させるようにトライアック３２を制御することにより、ヒータ１を設定温度に保っている。
【００３９】
ヒータ１の温度が設定温度に立ち上がり、かつ加圧ローラ１３の回転によるフィルム１２の回転周速度が定常化した状態において、未定着トナー画像Ｔを担持する記録材Ｐがニップ部Ｎに導入される。そして、記録材Ｐがフィルム１２と一緒にニップ部Ｎを挟持搬送される。その搬送過程において記録材Ｐの未定着トナー画像Ｔにヒータ２３の熱がフィルム１２を介して付与されるとともにニップ部Ｎによるニップ圧が付与されることによって、未定着トナー画像Ｔは記録材Ｐの面に加熱定着される。ニップ部Ｎを出た記録材Ｐはフィルム１２表面から分離され搬送ローラ１５（図１）により定着装置１１２から排出される。
【００４０】
（４）実験例
本実施例の定着装置１１２に用いられるヒータ１の長手方向における温度分布を測定した。温度分布の測定は、定着装置１１２においてヒータ１とステー１１との間に長手方向に沿って熱電対を複数配置し、ニップ部に小サイズの記録材を所定枚数連続して導入し、そのときのヒータ１の温度をそれぞれの熱電対によって検出したものである。
【００４１】
また、本実施例のヒータ１と比較するために、従来品のヒータを有する定着装置において、本実施例の定着装置１１２と同じ条件でニップ部に小サイズの記録材を所定枚数連続して導入したときのヒータ１の長手方向における温度分布を測定した。温度分布の測定は、本実施例の定着装置１１２の場合と同じである。従来品のヒータは、窒化アルミニウム絶縁層からなる基板を有し、その基板の厚みを本実施例のヒータ１の絶縁層３と熱伝導異方性層５の和と等しくした。そしてその基板の裏面に、発熱体と、電極部と、導電部をそれぞれ設けるとともに、本実施例のヒータ１の熱伝導異方性層５の厚みと同じ厚みでガラス質の保護層を設けた。従来品のヒータにおいて、基板の長さ及び幅、及び発熱体、電極部、導電部のパターンは、本実施例のヒータ１のそれと同じである。
【００４２】
本実施例の定着装置と、従来品のヒータを有する定着装置において、小サイズの記録材ＰとしてＢ５封筒の転写材を用い、その転写材が通過する小サイズ通紙領域（図７）の温度が十分に飽和するように所定枚数の転写材を連続してニップ部に通過させた。その場合、大サイズ通紙領域の範囲内において小サイズ通紙領域の外側が非通紙領域となる。図７に、ヒータ１と、大サイズ通紙領域と、小サイズ通紙領域と、非通紙領域の関係を表わす。上記の転写材をニップ部に通過させたときのヒータにおける小サイズ通紙領域の通紙領域中心からの温度と非通紙領域温度の測定結果を図８に示す。また、そのときの各定着装置のヒータにおける通紙領域中心部の温度と熱的ピークの温度（転写材端部最大温度）を表１に示す。
【００４３】
図８では縦軸に温度（℃）を、横軸に通紙領域中央からのニップ部長手方向の距離（ｍｍ）をとった。図８において、横軸の９１ｍｍ付近が転写材端部である。破線が従来品のヒータ表面（ニップ部と反対側の面）の温度分布を示し、実線が本実施例のヒータ１表面（ニップ部と反対側の面）の温度分布を示している。
【００４４】
【表１】
2008216741.tif 000003
【００４５】
表１に示すように、本実施例のヒータ１における熱的ピークの温度は従来品のヒータに比べて２６℃低下した。従って、本実施例のヒータ１のように、長手方向の熱伝導特性に優れる熱伝導異方性層５と、絶縁層３と、を一体のセラミック基板２として構成することによって、熱伝導異方性層のない従来品のヒータよりも、転写材端部の熱的ピークを効果的に緩和できる。即ち、熱的ピークの発生部分から熱をヒータ１長手方向へ効果的に逃がすことができ、構成部品（ヒータ１、ステー１１、定着フィルム１２、加圧ローラ１３）の局所的な熱的劣化/破壊の発生を低減できる。
【実施例２】
【００４６】
ヒータの他の例を説明する。
【００４７】
本実施例では、実施例１のヒータ１と同じ部材・部分には同一符号を付して、再度の説明を省略する。実施例３についても同様とする。
【００４８】
図１０に本実施例に係るヒータ１の一例を示す。図１０の（ａ）はヒータ１の発熱体４側の構成模型図、（ｂ）はヒータ１の拡大横断面図である。
【００４９】
本実施例に示すヒータ１は、ヒータ基板としてのセラミック基板２の絶縁層３の材料、及び熱伝導異方性層５のベース材料に酸化アルミニウムを用いている。酸化アルミニウムの熱伝導率λは窒化アルミニウム（１００Ｗ／ｍＫ）に比べて２５Ｗ／ｍＫ程度と低い。そのため、本実施例のヒータ１は、発熱体４の形成面と、熱伝導異方性層５の形成面が、実施例１のヒータ１とは逆の関係になっている。つまり、絶縁層３の離面上に、発熱体４と、導電部６−１，６−２と、電極部７と、保護層８をそれぞれ設け、絶縁層３の表面上に熱伝導異方性層５を設けている。従って保護層８の面が、定着フィルム１２内面が接触しながら移動する摺動面となる。また、酸化アルミニウムを用いた場合、窒化アルミニウムの場合に比べて、低コストで基板２を製造することができるという利点がある。
【００５０】
絶縁層３の外形寸法は、長手方向長さ２７０ｍｍ、幅８．７５ｍｍ、厚み０．６ｍｍである。また、熱伝導異方性層５の外形寸法は絶縁層３と同じサイズとしてある。そして、基板２は、実施例１と同じ製造方法を用いて、絶縁層３と熱伝導異方性層５とを押出成形後に加熱圧着することによって一体のセラミック基板として構成される。ここで、熱伝導異方性層５には、繊維長５００μｍ、長軸方向の熱伝導率λが５００Ｗ／ｍＫの炭素繊維を５０ｖｏｌ％添加することにより、熱伝導異方性層５の長手方向の熱伝導率λを１５０Ｗ／ｍＫにすることができた。
【００５１】
また、発熱体４として、抵抗発熱体である銀パラジウム（Ａｇ・Ｐｂ）をスクリーン印刷などにより基板２の絶縁層３の面上にパターン塗工した。発熱体４の寸法は、長手方向長さ２２５ｍｍ、幅２ｍｍ、厚み１０μｍとし、絶縁層３の長手方向に沿ってパラレルに２本配置した。
【００５２】
導電部６−１，６−２、電極部７は、Ａｇペーストをスクリーン印刷することにより絶縁層３の面上にパターン塗工した。保護層８は、フィルム１１との摺動を考慮して、摺動性の高いガラス質の保護層で形成した。
【００５３】
本実施例のヒータ１を有する定着装置と、従来品のヒータを有する定着装置について、実施例１と同じ実験を行った。即ち、小サイズの記録材ＰとしてＢ５封筒の転写材を用い、その転写材が通過する小サイズ通紙領域の温度が十分に飽和するように所定枚数の転写材を連続してニップ部に通過させた。上記の転写材をニップ部に通過させたときのヒータにおける小サイズ通紙領域の通紙領域中心からの温度と非通紙領域温度の測定結果を図１１に示す。また、そのときの各定着装置のヒータにおける通紙領域中心部の温度と熱的ピークの温度（転写材端部最大温度）を表２に示す。
【００５４】
図１１では縦軸に温度（℃）を、横軸に通紙領域中央からのニップ部長手方向の距離（ｍｍ）をとった。図１１において、横軸の９１ｍｍ付近が転写材端部である。破線が従来品のヒータ表面（ニップ部と反対側の面）の温度分布を示し、実線が本実施例のヒータ１表面（ニップ部と反対側の面）の温度分布を示している。
【００５５】
【表２】
2008216741.tif 000004
【００５６】
表２に示すように、本実施例のヒータ１における熱的ピークの温度は従来品のヒータに比べて１８℃低下した。従って、本実施例のヒータ１においても、長手方向の熱伝導特性に優れる熱伝導異方性層５と、絶縁層３と、を一体のセラミック基板２として構成することによって、熱伝導異方性層のない従来品のヒータよりも、転写材端部の熱的ピークを効果的に緩和できる。即ち、熱的ピークの発生部分から熱をヒータ１長手方向へ効果的に逃がすことができ、構成部品（ヒータ１、ステー１１、定着フィルム１２、加圧ローラ１３）の局所的な熱的劣化/破壊の発生を低減できる。
【実施例３】
【００５７】
ヒータの他の例を説明する。
【００５８】
図１２に本実施例に係るヒータ１の一例を示す。図１２の（ａ）はヒータ１の発熱体４側の構成模型図、（ｂ）はヒータ１の拡大横断面図である。
【００５９】
本実施例に示すヒータ１は、ヒータ基板として、長手方向に細長い熱伝導異方性層５を有するものである。この熱伝導異方性層５はベース材料に窒化アルミニウムを用いている。そしてその熱伝導異方性層５の裏面上に絶縁層３としてガラス層を設け、その絶縁層３の裏面上に、発熱体４と、導電部６−１，６−２と、電極部７と、保護層８をそれぞれ設けている。従って保護層８の面が、定着フィルム１２内面が接触しながら移動する摺動面となる。
【００６０】
熱伝導異方性層５の外形寸法は、長手方向長さ２７０ｍｍ、幅８．７５ｍｍ、厚み０．６ｍｍである。ここで、熱伝導異方性層５には、繊維長５００μｍ、長軸方向の熱伝導率λが５００Ｗ／ｍＫの炭素繊維を５０ｖｏｌ％添加することにより、熱伝導異方性層５の長手方向の熱伝導率λを３００Ｗ／ｍＫにすることができた。絶縁層３の外形寸法は、長手方向長さ２７０ｍｍ、幅８．７５ｍｍとし、厚みを熱伝導異方性層５の厚みよりも薄くした。
【００６１】
絶縁層３の裏面上に形成される、発熱体４と導電部６−１，６−２と電極部７のパターン、及び保護層８は実施例１と同じである。
【００６２】
本実施例のヒータ１を有する定着装置と、従来品のヒータを有する定着装置について、実施例１と同じ実験を行った。その結果を表３に示す。
【００６３】
【表３】
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【００６４】
表３に示すように、本実施例のヒータ１における熱的ピークの温度は従来品のヒータに比べて２２℃低下した。従って、本実施例のヒータ１においても、長手方向の熱伝導特性が優れる熱伝導異方性層５を有することによって、熱伝導異方性層のない従来品のヒータよりも、転写材端部の熱的ピークを効果的に緩和できる。即ち、熱的ピークの発生部分から熱をヒータ１長手方向へ効果的に逃がすことができ、構成部品（ヒータ１、ステー１１、定着フィルム１２、加圧ローラ１３）の局所的な熱的劣化/破壊の発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】定着装置の一例の横断面模型図
【図２】定着装置の縦断面模型図
【図３】定着装置１１２を記録材導入側から見た図
【図４】実施例１に係るヒータを表わす図であって、（ａ）はヒータの発熱体側の構成模型図、（ｂ）はヒータの拡大横断面図
【図５】セラミック基板の製造方法を表わす説明図
【図６】炭素繊維の添加率に対する熱伝導異方性層の熱伝導率の関係を表わす図
【図７】ヒータと、大サイズ通紙領域と、小サイズ通紙領域と、非通紙領域の関係を表わす図
【図８】実施例１に係るヒータと従来品のヒータにおいて小サイズ通紙領域の通紙領域中心からの温度と非通紙領域温度の測定結果を表わす図
【図９】画像形成装置の一例の構成模型図
【図１０】実施例２に係るヒータを表わす図であって、（ａ）はヒータの発熱体側の構成模型図、（ｂ）はヒータの拡大横断面図
【図１１】実施例２に係るヒータと従来品のヒータにおいて小サイズ通紙領域の通紙領域中心からの温度と非通紙領域温度の測定結果を表わす図
【図１２】実施例３に係るヒータを表わす図であって、（ａ）はヒータの発熱体側の構成模型図、（ｂ）はヒータの拡大横断面図
【符号の説明】
【００６６】
１‥‥セラミックヒータ、２‥‥セラミック基板、３‥‥絶縁層、４‥‥発熱体、５‥‥熱伝導異方性層、１２‥‥定着フィルム、１３‥‥加圧ローラ、１１２‥‥定着装置、Ｎ‥‥ニップ部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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