(57)【要約】　　　（修正有）【課題】トナーの溶融と定着とを効果的に行え、しかも製造コストの低減を実現することができるヒータ及びこれを備えた画像定着装置を提供する。【解決手段】ヒータＸは、基板１と、この基板１上に形成された相対的に幅狭の第１発熱抵抗ストリップ２と、上記基板１上において第１発熱抵抗ストリップ２に略平行に形成された相対的に幅広の第２発熱抵抗ストリップ３とを備えている。上記第２発熱抵抗ストリップ３は、その長手方向に延びる複数のスリット７を備えている。【選択図】　図１
2004006289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
この基板上に形成された相対的に幅狭の第１発熱抵抗ストリップと、
上記基板上において第１発熱抵抗ストリップに略平行に形成された相対的に幅広の第２発熱抵抗ストリップと、を備えているヒータであって、
上記第２発熱抵抗ストリップは、その長手方向に延びる少なくとも１つのスリットを有している、ヒータ。
【請求項２】
基板と、
この基板上に形成された相対的に幅狭の第１発熱抵抗ストリップと、
上記基板上において第１発熱抵抗ストリップに略平行に形成された相対的に幅広の第２発熱抵抗ストリップと、を備えているヒータであって、
上記第２発熱抵抗ストリップは、その長手方向に延びる複数のスリットを備えている、ヒータ。
【請求項３】
上記第１発熱抵抗ストリップ及び第２発熱抵抗ストリップを覆う保護膜をさらに備えており、この保護膜は、上記第１発熱抵抗ストリップ及び第２発熱抵抗ストリップの間隔と前記スリットに形成された平滑化層と、この平滑化層の上に形成されたオーバコート層と、を含んでいる、請求項２に記載のヒータ。
【請求項４】
上記複数のスリットは、上記第２発熱抵抗ストリップの横切り方向に間隔をあけた複数列に分けて形成されており、各列のスリットは、ブリッジにより上記第２発熱抵抗ストリップの長手方向に相互に間隔を隔てている、請求項２又は３に記載のヒータ。
【請求項５】
上記第１発熱抵抗ストリップの一端及び上記第２発熱抵抗ストリップの隣接する一端は、上記基板上に形成された共通導体により相互に接続されており、上記第１発熱抵抗ストリップの他端は、上記基板上に形成された第１導体端子に接続されており、上記第２発熱抵抗ストリップの他端は、上記基板上に形成された第２導体端子に接続されている、請求項２〜４のいずれか１つに記載のヒータ。
【請求項６】
定着ヒータと、この定着ヒータに電力を供給する電源と、上記定着ヒータに記録媒体を押圧するためのプラテンローラと、を備えた画像定着装置であって、前記定着ヒータは、
基板と、
この基板上に形成された相対的に幅狭の第１発熱抵抗ストリップと、
上記基板上において第１発熱抵抗ストリップに略平行に形成された相対的に幅広の第２発熱抵抗ストリップと、を備えており、
上記第２発熱抵抗ストリップは、その長手方向に延びる複数のスリットを備えている、画像定着装置。
【請求項７】
上記第１発熱抵抗ストリップ及び第２発熱抵抗ストリップを覆う保護膜をさらに備えており、この保護膜は、上記第１発熱抵抗ストリップ及び第２発熱抵抗ストリップの間隔と前記スリットに形成された平滑化層と、この平滑化層の上に形成されたオーバコート層と、を含んでいる、請求項６に記載の画像定着装置。
【請求項８】
上記複数のスリットは、上記第２発熱抵抗ストリップの横切り方向に間隔をあけた複数列に分けて形成されており、各列のスリットは、ブリッジにより上記第２発熱抵抗ストリップの長手方向に相互に間隔を隔てている、請求項６又は７に記載の画像定着装置。
【請求項９】
上記第１発熱抵抗ストリップの一端及び上記第２発熱抵抗ストリップの隣接する一端は、上記基板上に形成された共通導体により相互に接続されており、上記第１発熱抵抗ストリップの他端は、上記基板上に形成された第１導体端子に接続されており、上記第２発熱抵抗ストリップの他端は、上記基板上に形成された第２導体端子に接続されている、請求項６〜８のいずれか１つに記載の画像定着装置。
【請求項１０】
上記プラテンローラは、上記第１発熱抵抗ストリップの対面する位置にて前記記録媒体を前記定着ヒータに押圧するように配置されている、請求項６〜９のいずれか１つに記載の画像定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータ、特に定着ヒータ及びこれを備えた画像定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
定着ヒータは、たとえばプリンタの画像定着装置に組み込まれることにより、紙などの記録媒体に形成されたトナー像を加熱定着するのに利用される。モノクロ印刷用のトナーは、樹脂と黒色の着色材料（たとえば、カーボンブラック）を含んでいる。従って、定着ヒータにより、トナー像を記録媒体に定着させるには、トナーに含まれる樹脂を迅速に溶融するとともに、溶融された樹脂を記録媒体に確実に定着されるまで一定時間以上加熱し続ける必要がある。
【０００３】
下記特許文献１には、基板上に２本の発熱抵抗ストリップを相互に平行に形成してなる定着ヒータが開示されている。両発熱抵抗ストリップは、いずれも幅狭であり、同一の幅を有している。従って、両発熱抵抗ストリップともに高い抵抗値を有しており、単位面積当たりの発熱量を大きくするのには都合がよいが、幅狭であるために、加熱領域を大きくして十分な加熱時間を確保することが困難である。
【０００４】
一方、下記特許文献２には、基板上に相互に平行な３本の電極ストリップを形成し、電極ストリップ間を当該電極ストリップに対して横切り方向に延びる多数の発熱抵抗体で橋架けするように形成してなるヒータが開示されている。多数の発熱抵抗体は相互に並列の関係にあるから、何れかの発熱抵抗体が断線しても、他の発熱抵抗体で加熱を継続することができる。また、各発熱抵抗体は電極ストリップの横切り方向に延びるから、ヒータ全体としての加熱領域を大きくすることもできる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３３８２９３号公報
【特許文献２】
特開平７−１９２８５６号公報
【０００６】
しかしながら、特開平７−１９２８５６号公報に記載のヒータ（インクジェットプリンタの印字ヘッドにおける目詰まり防止に利用される）では、多数の発熱抵抗体が電極ストリップに対して相互に並列の関係にあるから、隣接する発熱抵抗体の間では加熱が行われない。従って、仮にこのヒータを定着ヒータとして用いた場合には、記録媒体（印字用紙）の幅方向に加熱されない部分が多数生じてしまい、適正な画像定着が行えない。また、相互に並列である多数の発熱抵抗体を流れる電流を合算すると大きな値となるため、ヒータ全体としての消費電力が大きくなる傾向がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、トナーの溶融と定着とを効果的に行え、しかも製造コストの低減を実現することができるヒータ及びこれを備えた画像定着装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によれば、基板と、この基板上に形成された相対的に幅狭の第１発熱抵抗ストリップと、上記基板上において第１発熱抵抗ストリップに略平行に形成された相対的に幅広の第２発熱抵抗ストリップと、を備えているヒータであって、上記第２発熱抵抗ストリップは、その長手方向に延びる少なくとも１つのスリットを有している、ヒータが提供される。
【０００９】
本発明の第２の側面によれば、基板と、この基板上に形成された相対的に幅狭の第１発熱抵抗ストリップと、上記基板上において第１発熱抵抗ストリップに略平行に形成された相対的に幅広の第２発熱抵抗ストリップと、を備えているヒータであって、上記第２発熱抵抗ストリップは、その長手方向に延びる複数のスリットを備えている、ヒータが提供される。
【００１０】
好ましくは、上記第１発熱抵抗ストリップ及び第２発熱抵抗ストリップを覆う保護膜をさらに備えており、この保護膜は、上記第１発熱抵抗ストリップ及び第２発熱抵抗ストリップの間隔と前記スリットに形成された平滑化層と、この平滑化層の上に形成されたオーバコート層と、を含んでいる。
【００１１】
好ましくは、上記複数のスリットは、上記第２発熱抵抗ストリップの横切り方向に間隔をあけた複数列に分けて形成されており、各列のスリットは、ブリッジにより上記第２発熱抵抗ストリップの長手方向に相互に間隔を隔てている。
【００１２】
好ましくは、上記第１発熱抵抗ストリップの一端及び上記第２発熱抵抗ストリップの隣接する一端は、上記基板上に形成された共通導体により相互に接続されており、上記第１発熱抵抗ストリップの他端は、上記基板上に形成された第１導体端子に接続されており、上記第２発熱抵抗ストリップの他端は、上記基板上に形成された第２導体端子に接続されている。
【００１３】
本発明の第３の側面によれば、定着ヒータと、この定着ヒータに電力を供給する電源と、上記定着ヒータに記録媒体を押圧するためのプラテンローラと、を備えた画像定着装置が提供される。定着ヒータは、基板と、この基板上に形成された相対的に幅狭の第１発熱抵抗ストリップと、上記基板上において第１発熱抵抗ストリップに略平行に形成された相対的に幅広の第２発熱抵抗ストリップと、を備えている。上記第２発熱抵抗ストリップは、その長手方向に延びる複数のスリットを備える。
【００１４】
好ましくは、上記プラテンローラは、上記第１発熱抵抗ストリップの対面する位置にて前記記録媒体を前記定着ヒータに押圧するように配置されている。
【００１５】
本発明のその他の特徴及び利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１７】
図１及び図２は、本発明の第１実施形態を示している。図１は、第１実施形態に係る定着ヒータを示しており、図２はその定着ヒータを組み込んだ画像定着装置を概略的に示している。
【００１８】
第１実施形態の画像定着装置は、定着ヒータＸとプラテンローラＰとを備えており、たとえば電子写真方式のプリンタに組み込まれて、紙などの記録媒体Ｋにトナー像を定着させるものである。プラテンローラＰは、図外の駆動源からの動力により、矢印Ａ方向に回転させられる。この回転により、記録媒体Ｋは、定着ヒータＸに接触した状態で矢印Ｂ方向に送られる。記録媒体Ｋ及びこれに形成されたトナー像は、定着ヒータＸによって加熱される。この結果、トナーに含まれる樹脂分が溶融し、トナー像が記録媒体Ｋに定着されることになる。
【００１９】
定着ヒータＸは、細長矩形状の基板１を備えている。基板１は、たとえばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）製である。基板１上には、第１発熱抵抗ストリップ２と第２発熱抵抗ストリップ３とが平行に並べられて設けられている。各発熱抵抗ストリップ２，３は、たとえばＡｇ−Ｐｄ製である。両発熱抵抗ストリップ２，３は、保護膜４によって覆われている。保護膜４は、下側の平滑化層４ａと上側のオーバコート層４ｂとからなり、いずれもガラスを主成分としている。
【００２０】
各発熱抵抗ストリップ２，３は、たとえば配線５を介して交流電源６に接続されている。より具体的には、第１発熱抵抗ストリップ２の一端は、第２発熱抵抗ストリップ３の隣接する一端に電気的に接続されており、第１発熱抵抗ストリップ２の他端と第２発熱抵抗ストリップ３の他端は、それぞれ交流電源６に接続されている。従って、両発熱抵抗ストリップ２，３は、交流電源６に対して相互に直列接続の関係にあり、同交流電源６から電力の供給を受けて発熱するようになっている。図１には表れていないが、配線５の一部は、基板１の表面に形成されていてもよい。
【００２１】
第１発熱抵抗ストリップ２は、比較的小さな幅Ｗ１で、一様な断面を有している。第１発熱抵抗ストリップ２は、トナーに含まれる樹脂分を速やかに溶融させるために設けられているため、短時間で昇温させる必要がある。そのため、第１発熱抵抗ストリップ２の幅Ｗ１は、比較的小さくして（断面積が小さく、抵抗は大きい）、発熱量が比較的大きくなるようにしているのである。また、第１発熱抵抗ストリップ２からの熱が記録媒体Ｋ上のトナー像に効率的に伝達されるように、図２から分かるように、プラテンローラＰが第１発熱抵抗ストリップ２の真上で記録媒体Ｋを定着ヒータＸに対して押圧するように配置されている。
【００２２】
第２発熱抵抗ストリップ３は、記録媒体Ｋの搬送方向Ｂにみて第１発熱抵抗ストリップ２よりも下流側に位置しており、トナー像を記録媒体Ｋに確実に定着させる働きを有している。この際、トナーに含まれる樹脂分は第１発熱抵抗ストリップ２により既に溶融されているので、第２発熱抵抗ストリップ３についてはそれほど大きな発熱量は要求されない。その反面、第２発熱抵抗ストリップ３は、トナー像が定着するまで記録媒体Ｋに熱を供給し続ける必要がある。そのため、第２発熱抵抗ストリップ３の幅Ｗ２を比較的大きくして、記録媒体Ｋが熱の供給を受ける移動ストローク（距離）を大きくしているのである。第２発熱抵抗ストリップ３の長さは、第１発熱抵抗ストリップ２と略同一である。
【００２３】
図示の第１実施形態においては、第２発熱抵抗ストリップ３には、その長手方向に延びる複数列（図１では２列）のスリット７が設けられている。各列におけるスリット７は、第２発熱抵抗ストリップ３の横切り方向に延びるブリッジ３ａにより仕切られている。このようにブリッジ３ａを設けたことにより、多くの電流路が形成されるため、その一部の電流路に断線等の不良が生じても、残りの電流路による加熱が可能である。スリット７の技術的意義については、後述する。
【００２４】
本実施形態の定着ヒータＸは、次のようにして製造される。まず、図３に示すように、基板１上に、Ａｇ−Ｐｄなどの抵抗体ペーストを、たとえばスクリーン印刷によって印刷する。発熱抵抗ストリップ２，３は、上記抵抗体ペーストを焼成することによって形成される。発熱抵抗ストリップ３の複数のスリット７は、この印刷の際に形成しておく。
【００２５】
発熱抵抗ストリップ２，３が形成されると、基板１上に凹凸ができる。このような凹凸状態の上に、保護膜４を一度に印刷すると、保護膜４の上面がフラットに形成されない場合がある。保護膜４の上面には記録媒体Ｋが接触するため、保護膜４の上面はフラットであることが望ましい。
【００２６】
そこで、図４に示すように、各スリット７内及び第１発熱抵抗ストリップ２と第２発熱抵抗ストリップ３との隙間部８などに平滑化層４ａを形成する。この平滑化層４ａは、ガラスペーストを印刷及び焼成することにより形成される。
【００２７】
次に、図５に示すように、発熱抵抗ストリップ２，３及び平滑化層４ａの全体を覆うようにオーバコート層４ｂを形成する。このオーバコート層４ｂも、平滑化層４ａと同様に、ガラスペーストを印刷及び焼成することにより形成される。この結果、平滑化層４ａとオーバコート層４ｂとからなる保護層４が得られる。なお、平滑化層４ａとオーバコート層４ｂの形成に用いられるガラスペーストは同一組成であっても、異なる組成であってもよい。
【００２８】
以上の構成を有する定着ヒータＸにおいては、第２発熱抵抗ストリップ３に複数のスリット７が形成されている。そのために、第２発熱抵抗ストリップ３の形成に要する材料費は従来より少なくて済み、製造コストは低減される。その反面、第２発熱抵抗ストリップ３の幅Ｗ２（発熱領域の幅）は、比較的大きいまま維持できるので、トナー像を記録媒体Ｋに定着させるのに十分な時間だけ加熱を続けることができる。また、スリット７を設けたことにより、第２発熱抵抗ストリップ３の抵抗が増加するので、その分だけ発熱量は大きくなり、スリット７の部分で加熱が不足する分を補うことができる。
【００２９】
図６は、本発明の第２実施形態に係る定着ヒータＸ’を示す。この第２実施形態の定着ヒータＸ’は、第１実施形態のものと同様に（図１）、基板１’、及びこの基板１’上に形成された比較的幅狭の第１発熱抵抗ストリップ２’と比較的幅広の第２発熱抵抗ストリップ３’とを有している。第２発熱抵抗ストリップ３’にはその長手方向に延びる複数列（図６では２列）のスリット７’が設けられている。第１発熱抵抗ストリップ２’の一端は第２発熱抵抗ストリップ３’の隣接する一端に共通導体５ａ’を介して電気的に接続されている。第１発熱抵抗ストリップ２’の他端は、第１の導体端子５ｂ’に接続されており、第２発熱抵抗ストリップ３’の他端は、第２の導体端子５ｃ’に接続されている。また、第１の導体端子５ｂ’と第２の導体端子５ｃ’とは、交流電源６’に接続されている。第１の導体端子５ｂ’と第２の導体端子５ｃ’とは、いずれも基板１’に導体ペーストを印刷した後に焼成することにより形成することができる。
【００３０】
上記第２実施形態の構成においては、図６に表れていないが、保護膜は、第１の導体端子５ｂ’と第２の導体端子５ｃ’を少なくとも部分的に露出させた状態で、第１発熱抵抗ストリップ２’、第２発熱抵抗ストリップ３’及び共通導体５ａ’を覆うように形成される。従って、定着ヒータＸ’を交流電源６’に対して都合よく接続することが可能となる。
【００３１】
図７は、本発明の第３実施形態に係る定着ヒータの第２発熱抵抗ストリップ３”を示す。この実施形態においては、第２発熱抵抗ストリップ３”にはその長手方向の略全長にわたって連続して延びる複数（図７では２個）のスリット７”が設けられている。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、第２発熱抵抗ストリップに形成されるスリット及びブリッジの数は適宜変更可能である。また、本発明に係るヒータは、トナー像の定着以外の目的にも適用することができる。これらの変更は、本発明の範囲から逸脱するものではなく、当業者に自明の全ての変更は特許請求の範囲に記載された発明の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着ヒータを示す概略斜視図である。
【図２】図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】上記定着ヒータを製造するための第１の工程を示す断面図である。
【図４】上記定着ヒータを製造するための第２の工程を示す断面図である。
【図５】上記定着ヒータを製造するための第３の工程を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る定着ヒータを示す概略平面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る定着ヒータにおける発熱抵抗ストリップを示す概略平面図である。
【符号の説明】
Ｋ　　　　　　　記録媒体
Ｐ　　　　　　　プラテンローラ
Ｘ　　　　　　　ヒータ
１，１’　　　　基板
２，２’　　　　第１発熱抵抗ストリップ
３，３’，３”　第２発熱抵抗ストリップ
３ａ，３ａ’　　ブリッジ
４　　　　　　　保護層
４ａ　　　　　　平滑化層
４ｂ　　　　　　オーバコート層
５，５’　　　　配線
５ａ’　　　　　共通導体
５ｂ’　　　　　第１の導体端子
５ｃ’　　　　　第２の導体端子
６，６’　　　　電源
７，７’，７”　スリット
８　　　　　　　隙間部
【図１】
2004006289.tif 000003
【図２】
2004006289.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004006289.tif 000006
【図５】
2004006289.tif 000007
【図６】
2004006289.tif 000008
【図７】
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