(57)【要約】【課題】発熱抵抗体の発熱分布を均一化でき、記録材が通過する通紙領域と通過しない非通紙領域との温度差を低減できる加熱体の提供。【解決手段】基板１４の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極２１と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極２２と、を有する。前記電極２１・２２において、第２領域２１ｂ・２２ｂの前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、発熱抵抗体１５の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（２９．４×Ｓ２×Ｌ１）を満たしている。【選択図】図１０
2009145568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている発熱抵抗体と、を有し、サイズの異なる記録材上の画像を加熱する像加熱装置に用いられる加熱体であって、
前記基板の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、給電用の第１領域と、前記第１領域から前記発熱抵抗体に通電するための第２領域であって、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている第２領域と、を有し、
前記第１の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の一方の端部の内側に設けられており、
前記第２の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の他方の端部の内側に設けられており、
前記第１の電極及び前記第２の電極において、前記第２領域の前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、前記発熱抵抗体の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、
Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（２９．４×Ｓ２×Ｌ１）
を満たしていることを特徴とする加熱体。
【請求項２】
基板と、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている発熱抵抗体と、を有し、サイズの異なる記録材上の画像を加熱する像加熱装置に用いられる加熱体であって、
前記基板の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、給電用の第１領域と、前記第１領域から前記発熱抵抗体に通電するための第２領域であって、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている第２領域と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の一方の端部の内側に設けられており、
前記第１の電極及び前記第２の電極において、前記第２領域の前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、前記発熱抵抗体の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、
Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（５６．７×Ｓ２×Ｌ１）
を満たしていることを特徴とする加熱体。
【請求項３】
前記発熱抵抗体は、体積抵抗値Ａ２が１．０Ｅ−５〔Ω・ｍ〕以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加熱体。
【請求項４】
前記発熱抵抗体は、スパッタリングにて成膜されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の加熱体。
【請求項５】
前記第１の電極及び前記第２の電極において前記第２領域は、スクリーン印刷にて成膜されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の加熱体。
【請求項６】
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、サイズの異なる記録材を前記ニップ部で挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、基板と、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている発熱抵抗体と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、給電用の第１領域と、前記第１領域から前記発熱抵抗体に通電するための第２領域であって、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている第２領域と、を有し、
前記第１の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の一方の端部の内側に設けられており、
前記第２の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の他方の端部の内側に設けられており、
前記第１の電極及び前記第２の電極において、前記第２領域の前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、前記発熱抵抗体の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、
Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（２９．４×Ｓ２×Ｌ１）
を満たしていることを特徴とする像加熱装置。
【請求項７】
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、サイズの異なる記録材を前記ニップ部で挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、基板と、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている発熱抵抗体と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、給電用の第１領域と、前記第１領域から前記発熱抵抗体に通電するための第２領域であって、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている第２領域と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の一方の端部の内側に設けられており、
前記第１の電極及び前記第２の電極において、前記第２領域の前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、前記発熱抵抗体の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、
Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（５６．７×Ｓ２×Ｌ１）
を満たしていることを特徴とする像加熱装置。
【請求項８】
前記発熱抵抗体は、体積抵抗値Ａ２が１．０Ｅ−５〔Ω・ｍ〕以下であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記発熱抵抗体は、スパッタリングにて成膜されたことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の像加熱装置。
【請求項１０】
前記第１の電極及び前記第２の電極において前記第２領域は、スクリーン印刷にて成膜されたことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の像加熱装置。
【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、及びそ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通電発熱体を有するヒータと、このヒータと接触しつつ移動する定着フィルムと、この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。この定着器は、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。従って、この定着器を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、一枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：ｆｉｒｓｔ  ｐｒｉｎｔｏｕｔ  ｔｉｍｅ）を短く出来る。またこのタイプの定着器は、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、定着フィルムを用いた定着器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、ヒータを保持するホルダや加圧ローラが熱により損傷する場合がある。
【０００４】
そこで、定着フィルムを用いた定着器を搭載するプリンタは、小サイズの記録材に連続プリントする場合、大サイズの記録材に連続プリントする場合よりもプリント間隔を広げる制御を行いヒータの非通紙領域の過昇温を抑えている。
【０００５】
しかしながら、プリント間隔を広げる制御は単位時間あたりの出力枚数を減らすものであり、単位時間当りの出力枚数を大サイズの記録材の場合と同等或いは若干少ない程度に抑えることが望まれる。
【０００６】
そこで、上述した定着器に用いるヒータとして、ヒータ基板にヒータ基板の長手方向に沿って二本の電極を設ける。そしてその二本の電極の間に、正の温度係数（ＰＴＣ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）の発熱抵抗体を設けたものを用いることも考えられている（特許文献３）。
【０００７】
図１５にそのヒータの一例を示す。図中、２１４はヒータ基板、２２１及び２２２は電極であり、２２１ａ及び２２２ａの領域に給電用コネクタが繋がれる。２本の電極２２１と２２２は基板２１４の長手方向に沿って設けられている。２１５は２本の電極２２１と２２２間に繋がれた通電発熱体としての発熱抵抗体である。また、図１６は図１５のヒータを電気的に表した回路図である。図１６を参照すれば分かるように、このヒータは２本の電極２２１と２２２間に無数の抵抗２１５ｒを並列につないだ構成と見なすことができる（以下、このようなタイプのヒータを通紙方向通電タイプと称する）。
【０００８】
上記ヒータにおいて、プリンタに用いられる大サイズの記録材が通過する領域（大サイズ通紙領域Ｄ）に小サイズの記録材を通過させた場合には、その小サイズの記録材が通過する領域（小サイズ通紙領域Ｅ）の外側に非通紙領域Ｆが生ずる。小サイズ通紙領域Ｅでは記録材に熱を奪われるので温度上昇しにくい。そのため小サイズ通紙領域Ｅの発熱抵抗体２１５の抵抗値が上がりにくく小サイズ通紙領域Ｅの発熱抵抗体２１５への通電は維持される。逆に非通紙領域Ｆでは昇温により発熱抵抗体２１５の抵抗値が上昇するので電流が流れにくくなり、非通紙領域Ｆの過昇温が抑えられる。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献３】特開平５−１９６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、実際に上記ヒータを定着器に搭載して調べてみると、記録材を通紙していないにも拘わらずヒータ基板の長手方向において発熱抵抗体に発熱分布ムラが発生することが分かった。その理由を検証してみたところ電極の抵抗に原因があることが判明した。ヒータ基板の長手方向に沿って設けた２本の電極は導電性は高いが抵抗値はゼロではない。従って、電極にも自身の抵抗による電圧降下が生じる。そのため、記録材を通紙していない状態であるにも拘わらず、給電コネクタと接触する領域に近い側（図１０の発熱体のうち左側）の発熱量が大きく、その領域から遠い側（図１０の発熱体のうち右側）の発熱量が小さくなってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、発熱抵抗体の発熱分布を均一化でき、記録材が通過する通紙領域と通過しない非通紙領域との温度差を低減できる加熱体、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】
【００１１】
上記の目的を達成するための構成は、基板と、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている発熱抵抗体と、を有し、サイズの異なる記録材上の画像を加熱する像加熱装置に用いられる加熱体であって、
前記基板の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、給電用の第１領域と、前記第１領域から前記発熱抵抗体に通電するための第２領域であって、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている第２領域と、を有し、
前記第１の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の一方の端部の内側に設けられており、
前記第２の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の他方の端部の内側に設けられており、
前記第１の電極及び前記第２の電極において、前記第２領域の前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、前記発熱抵抗体の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、
Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（２９．４×Ｓ２×Ｌ１）
を満たしていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記の目的を達成するための構成は、基板と、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている発熱抵抗体と、を有し、サイズの異なる記録材上の画像を加熱する像加熱装置に用いられる加熱体であって、
前記基板の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、給電用の第１領域と、前記第１領域から前記発熱抵抗体に通電するための第２領域であって、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている第２領域と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の一方の端部の内側に設けられており、
前記第１の電極及び前記第２の電極において、前記第２領域の前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、前記発熱抵抗体の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、
Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（５６．７×Ｓ２×Ｌ１）
を満たしていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記の目的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、サイズの異なる記録材を前記ニップ部で挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、基板と、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている発熱抵抗体と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、給電用の第１領域と、前記第１領域から前記発熱抵抗体に通電するための第２領域であって、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている第２領域と、を有し、
前記第１の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の一方の端部の内側に設けられており、
前記第２の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の他方の端部の内側に設けられており、
前記第１の電極及び前記第２の電極において、前記第２領域の前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、前記発熱抵抗体の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、
Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（２９．４×Ｓ２×Ｌ１）
を満たしていることを特徴とする。
【００１４】
また、上記の目的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、サイズの異なる記録材を前記ニップ部で挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置において、
前記加熱体は、基板と、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている発熱抵抗体と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の一端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第１の電極と、前記基板の長手方向と直交する短手方向の他端側に前記基板の長手方向に沿って設けられている第２の電極と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、給電用の第１領域と、前記第１領域から前記発熱抵抗体に通電するための第２領域であって、前記基板の長手方向に沿って前記基板に設けられている第２領域と、を有し、
前記第１の電極及び前記第２の電極において前記第２領域のうち電気的に最も前記第１領域に近い部分は前記基板の長手方向の一方の端部の内側に設けられており、
前記第１の電極及び前記第２の電極において、前記第２領域の前記基板の長手方向の長さをＬ１〔ｍ〕、前記第２領域の前記基板の短手方向の断面積をＳ１〔ｍ２〕、前記発熱抵抗体の通電方向の長さをＬ２〔ｍ〕、前記発熱抵抗体の前記基板の長手方向の断面積をＳ２〔ｍ２〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記第２領域の体積抵抗値をＡ１〔Ω・ｍ〕、前記記録材上の画像を加熱するときの前記発熱抵抗体の体積抵抗値をＡ２〔Ω・ｍ〕とすると、
Ａ１  ≦  Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（５６．７×Ｓ２×Ｌ１）
を満たしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発熱抵抗体の発熱分布を均一化でき、記録材が通過する通紙領域と通過しない非通紙領域との温度差を低減できる加熱体、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】
【００１６】
本発明を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１７】
［実施例１］
（１）画像形成装置例
図１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概略構成模型図である。この画像形成装置は、電子写真画像形成方式を用いて普通紙、厚紙、樹脂シートなどの記録材に画像を形成するレーザービームプリンタである。このプリンタは、使用可能な記録材の最大サイズがレターサイズ（２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）である。そしてそのレターサイズの記録材を該記録材の長辺（２７９ｍｍ）と記録材搬送方向とを平行にして搬送できるように構成してある。また、記録材の搬送基準は後述する画像加熱定着装置のヒータの長手方向中央になっている。
【００１８】
本実施例に示すプリンタは、プリンタの筐体を構成する不図示のプリンタ本体（画像形成装置本体）に像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１を有する。その感光ドラム１の外径は約２４ｍｍである。ホストコンピューターなどの外部機器からプリント指令信号を入力すると、感光ドラム１は駆動モータ（不図示）により所定のプロセススピードをもって矢印方向へ回転駆動される。その感光ドラム１の回転動作中に一次帯電手段としての帯電ローラ２が感光ドラム１の外周面（表面）を所定の極性・電位に一様に帯電する。そしてその感光ドラム１表面の帯電処理面に対して露光手段としてのレーザビーム走査露光装置３がレーザ光Ｌの走査露光を行う。これにより感光ドラム１表面の帯電処理面に目的の画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。現像手段としての現像装置４は現像ローラ４ａを有する。そしてその現像ローラ４ａに現像バイアスが印加されることにより現像ローラ４ａの外周面（表面）から現像剤としてのトナー（現像剤）を感光ドラム１表面に転移させる。これにより感光ドラム１表面の潜像がトナー画像（現像像）として顕像化（現像）される。
【００１９】
感光ドラム１表面と転写手段としての転写ローラ５の外周面（表面）との間の転写ニップ部Ｔｎには給送手段としての不図示の給紙機構から記録材Ｐが給送される。その記録材Ｐは転写ニップ部Ｔｎで挟持搬送される。その搬送過程において転写ローラ５に転写バイアスが印加されることにより感光ドラム１表面のトナー画像が記録材Ｐ上に転写される。転写ニップ部Ｔｎでトナー画像の転写を受けた記録材Ｐは感光ドラム１表面から分離されて画像加熱定着装置８へと搬送される。この定着装置８によりトナー画像の加熱定着処理を受け、画像形成物（コピー、プリント）として出力される。現像装置４や、転写ローラ５に印加されるバイアスの印加タイミングは、センサ７（以下ＴＯＰセンサと称す）のＯＮ、ＯＦＦ信号に基づいて制御される。本実施例では、ＴＯＰセンサとしてフォトインタラプターを使用した。記録材Ｐへのトナー画像転写後の感光ドラム１表面はクリーニング手段６の有するクリーニングブレード６ａにより転写残りトナー等の残存付着物の除去処理を受け、繰り返して画像形成に供される。
【００２０】
（２）定着装置８
図２は定着装置８の一例の横断側面模型図である。図３は定着装置８の縦断側面模型図である。図４は定着装置８を記録材導入側から見た図である。この定着装置８は、テンションレスタイプのフィルム加熱方式の像加熱装置である。
【００２１】
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をいう。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をいう。厚み方向とは長手方向及び短手方向と直交する方向をいう。また、長さとは長手方向の寸法をいう。幅とは短手方向の寸法をいう。厚み或いは膜厚とは厚み方向の寸法をいう。
【００２２】
本実施例に示す定着装置８は、加熱体としてのヒータ１３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イ１１と、バックアップ部材としての加圧ローラ１８と、を有する。ステイ１１と、フィルム１２と、ヒータ１３と、加圧ローラ１８は、何れも長手方向に細長い部材である。
【００２３】
１）ステイ
ステイ１１は、耐熱性樹脂材料により横断面樋型に形成してある。ステイ１１の幅方向の下面中央には長手方向に沿って凹字形状の溝１１ａが設けられ、その溝１１ａにヒータ１３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はステイ１１に外嵌されている。フィルム１２の内周長とステー１１の外周長はフィルム１２の方を例えば３ｍｍ程大きくしてある。従ってフィルム１２は周長に余裕をもってステイ１１にルーズに外嵌させてある。そしてステイ１１の両端部が不図示の装置側板対に保持されている。
【００２４】
２）定着フィルム
フィルム１２は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるため、その膜厚は総厚約４０〜１００μｍ程度としてある。フィルム１２の材料として、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰＩ・ＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等の単層フィルムを使用できる。またフィルム１２の材料として、ポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ・ＰＰＳ等の外周表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。本実施例のフィルム１２は、ポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電剤を添加したコート層を設けたものであるが、特にこれに限られず金属等で形成される素管等を用いても良い。
【００２５】
３）加圧ローラ
加圧ローラ１８は、アルミニウム・鉄・ステンレス等の芯軸１９と、この芯軸１９の外周に設けられたシリコーンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム弾性体層（以下、弾性層と記す）２０と、を有する。加圧ローラ１８は外径が２０ｍｍであり、弾性層２０の肉厚は３ｍｍである。また、弾性層２０の外周面には、記録材Ｐ、フィルム１２の搬送性の向上、トナーによる汚れ防止の観点から、フッ素樹脂を分散させたコート層（不図示）が設けてある。フィルム１２の下方においてフィルム１２と並列に配置された加圧ローラ１８は芯軸１９の両端部が装置側板対に軸受２５Ｌ・２５Ｒを介して回転自在に保持されている。この加圧ローラ１８に対しフィルム１２がステイ１１を介して加圧バネ等の加圧手段（不図示）により加圧され、その加圧力を受けて加圧ローラ１８の弾性層２０が弾性変形する。これによって加圧ローラ１８はヒータ１３との間にフィルム１２を挟んで所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。
【００２６】
４）ヒータ
図５は本実施例に係るヒータ１３の一例を表わす図である。（ａ）はヒータ１３の表面を表わす説明図、（ｂ）はヒータ１３の裏面を表わす説明図、（ｃ）は発熱抵抗体１５を基板１４に形成する前の第１の電極２１と第２の電極２２の配置態様を表わす説明図である。
【００２７】
１４は耐熱特性及び絶縁特性に優れた長手方向に細長いガラス製或いはセラミック製のヒータ基板である。本実施例では基板１４として低熱膨張である合成石英の基板を用いている。基板１４のサイズは長さ約２７０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み約０．７ｍｍである。
【００２８】
２１は基板１４の短手方向の一端側に基板１４の長手方向に沿って設けられている第１の電極である。２２は基板１４の短手方向の他端側に基板１４の長手方向に沿って設けられている第２の電極である。電極２１・２２は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔなどの電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペースト（導体）を、基板１４にスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極２１・２２の体積抵抗値は調整できる。
【００２９】
電極２１は、基板１４の短手方向の一端側（記録材搬送方向上流側）に形成されている。この電極２１は、基板１４の表面（ニップ部Ｎ側の面）に、給電用の第１領域２１ａと、発熱抵抗体１５への通電用の第２領域２１ｂ（（ｃ）の黒の太線部分）と、を有する。第１領域２１ａは、基板１４の長手方向の一方の端部（右端部）の内側に設けられている。第２領域２１ｂは、第１領域２１ａと接続され、その接続位置から基板１４の長手方向に沿って他方の端部（左端部）の内側まで設けられている。そして第２領域２１ｂは長手方向全域が発熱抵抗体１５と接続している。その第２領域２１ｂへは第１領域２１ａから通電される。従って、給電側となる第１領域２１ａから第２領域２１ｂを見た場合、第２領域２１ｂは基板１４において第１領域２１ａとは反対側の端部の内側に設けられている。（ｃ）では発熱抵抗体１５と接続される第２領域２１ｂを分かりやすく示すために黒の太線で表わしているが、本実施例では第２領域２１ｂの材料は第１領域２１ａの材料と同じである。このことは下記の第２の電極２２も同じである。
【００３０】
電極２２は、基板１４の短手方向の他端側（記録材搬送方向下流側）に形成されている。この電極２２は、給電用の第１領域２２ａと、発熱抵抗体１５への通電用の第２領域２２ｂ（（ｃ）の黒の太線部分）と、第２領域２２ｂと第１領域２２ａとを接続する延長領域２２ｃと、を有する。第１領域２２ａは、基板１４表面において基板１４の長手方向の一方の端部（右端部）の内側に設けられている。第２領域２２ｂは、基板１４表面において第１領域２２ａと所定の間隔を置いて離された位置から基板１４の長手方向に沿って他方の端部（左端部）の内側まで設けられている。従って第２領域２２ｂは、基板１４表面において第１領域２２ａと接触していない。つまり第２領域２２ｂは第１領域２２ａとは非接触である。そして第２領域２１は長手方向全域が発熱抵抗体１５と接続している。延長領域２２ｃは、基板１４表面で一端が第２領域２２ｂと接続している。その延長領域２２ｃの他端側は基板１４に設けられた貫通孔１４ｈ１に流し込ませたペーストを介して基板１４の裏面（ニップ部Ｎと反対側の面）に引き出され、その引き出し位置から基板１４の長手方向に沿って第１領域２２ａと対応する位置まで設けられている。そしてその延長領域２２ｃの他端側は基板１４に設けられた貫通孔１４ｈ２に流し込ませたペーストを介して第１領域２２ａと接続している。従って第２領域２２ｂには第１領域２２ａから延長領域２２ｃを通じて通電される。従って、電極２２においても、給電側となる第１領域２２ａから第２領域２２ｂを見た場合、第２領域２２ｂは基板１４において第１領域２２ａとは反対側の端部の内側に設けられている。
【００３１】
電極２１・２２の第１の領域２１ａ・２２ａと第２の領域２１ｂ・２２ｂは全て同一材料で形成しても良いし、第１の領域２１ａ・２２ａと第２の領域２１ｂ・２２ｂの材料を異ならせても良い。本実施例では第１の領域２１ａ・２２ａと第２の領域２１ｂ・２２ｂを同一材料で形成した。また第２領域２１ｂ・２２ｂの長さは約２２０ｍｍ程度、幅は約１ｍｍ程度、厚みは数十μｍ程度である。
【００３２】
発熱抵抗体１５は、基板１４の長手方向に沿って基板１４の表面に形成されている。この発熱抵抗体１５は、例えば酸化ルテニウム等のＰＴＣ特性をもつ電気抵抗材料を基板１４にスクリーン印刷にて成膜したものである。そしてその発熱抵抗体１５は電極２１の第２領域２１ｂと電極２２の第２領域２２ｂとを電気的に繋ぐように電極２１・２２の上から印刷されている。発熱抵抗体１５の長さは電極２１・２２の第２領域２１ｂ・２２ｂの長さと同じにしてある。この発熱抵抗体１５も電気抵抗材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。
【００３３】
本実施例のヒータ１３は、電極２１・２２の第２領域２１ｂ・２２ｂを発熱抵抗体１５を介して接続する構成である。従って、電極２１の第２領域２１ｂと電極２２の第２領域２２ｂとにより記録材搬送方向と平行な方向に無数の抵抗を並列につないだ構成と見なすことができる（通紙方向通電タイプ）。ここで、電極２１・２２において、第２領域２１ｂ・２２ｂとは発熱抵抗体１５の発熱分布に影響を与える電圧降下の生じる領域を意味している。つまり、発熱抵抗体１５と接続する領域（図５（ｃ）の黒の太線部分）が第２領域に相当する。従って、電極２２の延長領域２２ｃは第２領域２２ｂに含まれない。
【００３４】
また本実施例のヒータ１３は、電極２１・２２の第１領域２１ａ・２２ａの一部と発熱抵抗体１５が保護層１６により覆われて保護される（図６）。保護層１６としてガラスやフッ素樹脂等を第１領域２１ａ・２２ａの一部及び発熱抵抗体１５上にコートしている。そしてその保護層１６の表面がフィルム１２の内周面（内面）と接触するようにヒータ１３はステイ１１の溝１１ａに保持されている。
【００３５】
５）本実施例のヒータの変形例
また、図５に示すヒータ１３は、それぞれ、電極２１において第２領域２１ｂのうち電気的に最も第１領域２１ａに近い部分（図５及び図７に記載のＸの部分）は基板１４の長手方向の一方の端部付近（端部内側）に設けられている。また電極２２において第２領域２２ｂのうち電気的に最も第１領域２２ａに近い部分（図５及び図７に記載のＹの部分）は基板１４の長手方向の他方の端部付近（端部内側）に設けられている。つまり、図５及び図７に示すヒータ１３は、共に、電極２１・２２から発熱抵抗体１５への電流の入口は基板１４の長手方向両端部に分かれている。
【００３６】
また、図５に示すヒータ１３は、電極２１・２２の第１領域２１ａ・２２ａを基板１４の一方の端部の内側にまとめて設けている。これによって、第１領域２１ａ・２２ａに接続されるプリンタ本体のヒータへ給電用コネクタを一つにすることができ、省スペース化できる。特に省スペースを意図しないのであれば、その他の形態としては、基板１４に貫通孔１４ｈ１・１４ｈ２を設け電極２２の一部（延長領域２２ｃ）を基板１４裏面に配置する構成を採用しなくても、その電極２２の一部２２ｃを基板１４表面に設けても構わない。また基板１４表面の長手方向に沿ってもう１本導通経路を配し電極２２に接続させる構成、或いは図７のように基板１４の長さ方向の両側において給電用コネクタを電極２１・２２に接続させる構成を採用してもよい。以後説明の簡略化のために、電極２１・２２及び発熱抵抗体１５に関し上述のようなパターンを有するヒータ１３を「通紙方向通電パターンタイプ」と呼ぶ事にする。
【００３７】
（３）定着装置の加熱定着動作
図６の（ａ）はヒータ１３と温調制御系の関係を表わす説明図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線矢視拡大断面図である。
【００３８】
加圧ローラ１８の芯軸１９の端部に設けられた駆動ギアＧ（図４）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１８は矢印方向に回転する。加圧ローラ１８が回転されるとニップ部Ｎにおいてフィルム１２に加圧ローラ１８との摩擦力で移動力が作用する。その移動力によってフィルム１２は加圧ローラ１８の周速と略同速度をもってフィルム１２内面がヒータ１３の保護層１６表面に接触（摺動）しつつフィルム１２が矢印方向に従動回転される。フィルム１２は非回転時においてはヒータ１３と加圧ローラ１８とのニップ部Ｎに挟まれている部分を除く残余の大部分の略全周長部分がテンションフリーである。回転時においてはニップ部Ｎの部分のみにおいてフィルム１２にテンションが加わる。
【００３９】
このようにフィルム１２をステイ１１に余裕をもって懸回し回転駆動することにより、フィルム１２の回転過程におけるヒータ１３長手方向に沿う寄り移動力を小さくでき、フィルム１２の寄り移動制御手段等を省略できる。また駆動トルクも小さくできて装置構成の簡略化、小型化、低コスト化等を図ることができる。
【００４０】
制御手段としてのＣＰＵ１０１（図６）は、通電制御手段としてのトライアック１０２をオンする。これによりＡＣ電源１０３からプリンタ本体に設けられている給電用コネクタ（不図示）を介してヒータ１３の電極２１・２２に給電される。そしてその電極２１・２２の第２領域２１ｂ・２２ｂ間に発熱抵抗体１５を通じて通電される。これにより発熱抵抗体１５が発熱し、基板１４が加熱され、ヒータ１３全体が急速昇温する。その昇温に応じて加熱される基板１４の温度を基板１４裏面に設けられた温度検知手段としてのサーミスタ３１により検知する。サーミスタ３１は、安定した定着性を確保するために、ヒータ１３裏面（フィルム１２の内周面（内面）と接触するヒータ１３の表面に対して反対側の面）において、記録材搬送基準部付近（発熱抵抗体１５の長手方向の中央部付近）に配置してある。ＣＰＵ１０１は、そのサーミスタ３１の出力（検知温度）をＡ／Ｄ変換して取り込む。そしてサーミスタ３１からの出力に基づいて、トライアック１０２によりヒータ１３に通電する電力を位相制御或いは波数制御等により制御して、ヒータ１３の温度制御を行なう。即ち、ＣＰＵ１０１は、記録材Ｐが担持する未定着トナー像ｔを加熱定着する工程中、サーミスタ３１の検知温度が設定温度（目標温度）を維持するようにヒータ１３への通電を制御する。つまり、サーミスタ３１の検知温度が所定の設定温度より低い場合にはヒータ１３が昇温するように、高い場合にはヒータ１３が降温するように通電を制御することによって、ヒータ１３を設定温度に温調している。加熱定着工程中の設定温度は、加圧ローラ１８の温まり具合や、記録材Ｐの種類（普通紙、厚紙、樹脂シート等）等に応じてＣＰＵ１０１により設定される。加圧ローラ１８の温まり具合は、連続プリント時のプリント枚数をカウントしたり、連続プリント時の時間をカウントしたりして推測できる。従って、本実施例のプリンタは、記録材Ｐの種類に応じた複数の設定温度を有し、その設定温度を加圧ローラ１８の温まり具合や、記録材Ｐの種類等に応じて可変する制御を行うようになっている。
【００４１】
而して、上記の加圧ローラ１８及びフィルム１２の回転とヒータ１３への通電を行なわせた状態において、未定着トナー画像ｔを担持した記録材Ｐがニップ部Ｎにトナー像担持面を上向きにして導入される。その記録材Ｐはフィルム１２と一緒にニップ部Ｎで挟持搬送され、該ニップ部Ｎにおいてフィルム１２内面に接しているヒータ１３の熱エネルギーがフィルム１２を介して記録材Ｐに付与され、ニップ部Ｎにおける加圧力によってトナー像ｔの熱圧定着がなされる。
【００４２】
（４）ヒータの通電方向の説明
図８の（ａ）と（ｂ）は従来のヒータ１１３の一例を表わす図であって、ヒータ１１３を発熱抵抗体１１５側から見た平面図である。図９は図５に示すヒータ１３に発生する発熱ムラを表わす説明図である。
【００４３】
図８の（ａ）に示すヒータ１１３は、発熱抵抗体１１５を基板１１４の長手方向に対し往復させる構成、即ちプリンタ本体側の給電コネクタと接触する２つの電極１２１・１２２間に一つの発熱抵抗体１１５を導電体１１６を介して直列に繋いだものである。図８の（ｂ）に示すヒータ１１３は、基板１１４の長手方向に対し往路だけを発熱抵抗体１１５とする構成、即ちプリンタ本体側の給電コネクタと接触する２つの電極１２１・１２２間に一つの発熱抵抗体１１５を導電体１１６を介して直列に繋いだものである。このようなタイプのヒータ１１３では、小サイズの記録材が通過した際に、小サイズ通紙領域Ｅ（図６（ａ）参照）は記録材へ熱が奪われることにより比較的熱が下がるが、非通紙領域Ｆ（図６（ａ）参照）は熱が奪われないため温度が上昇していく傾向にある。この傾向はヒータ１１３の形態のヒータにおいては、発熱抵抗体１１５がＰＴＣ特性を大きくもつほどさらに顕著になる。
【００４４】
これに対して、本実施例のような通紙方向通電パターンタイプのヒータ１３では、同様なＰＴＣ特性をもつ発熱抵抗体１５を用いても、基板１４に対して、長手方向だけでなく通紙方向にも電流の流れが形成される。つまり、発熱抵抗体１５において記録材Ｐが通過しない非通紙領域Ｆ（図６（ａ）参照）等の温度が上昇した場合、抵抗が高い非通紙領域Ｆへは電流が流れにくくなる。そのため、電流は第２領域２１ｂ・２２ｂを経由して発熱抵抗体１５の温度が上昇しづらい比較的低くなる小サイズ通紙領域Ｅ（図６（ａ）参照）へ流れる。そのため、小サイズ通紙領域Ｅにおける通電状態が確保されつつ非通紙部領域Ｆにおける過昇温が抑えられるという特性が発生する。この過昇温抑制効果は、ＰＴＣ特性の度合いが大きいほど大きい。
【００４５】
しかしながら、図５に示すヒータ１３は、電極２１・２２と発熱抵抗体１５との体積抵抗値が比較的近いとき、ニップ部Ｎに記録材Ｐを通紙（導入）していない状態において、すでに発熱抵抗体１５が全面で均一な発熱状態にならないことが起こる。すなわちその場合、発熱抵抗体１５において、基板１４の長手方向両端の通電量が長手方向中央の通電量より多くなり、発熱分布も両端が高く、中央が低くなる現象が発生する（図９参照）。その理由は、電極２１・２２が抵抗をもっているため電極２１・２２内の電圧降下が発生し、このことで同じ電極２１・２２内であっても電流の入り口からの距離が遠い所ほど、発熱抵抗体１５へ流れ込む電流が減ってしまうからである。
【００４６】
本実施例のヒータ１３の形状、即ち電流の入り口が基板１４の長手方向両端部である構成では、電流の入り口にもっとも遠い所とは発熱抵抗体１５の中心に、最も近い所とは発熱抵抗体１５の両端になる。そのため、発熱分布が発熱抵抗体１５の長手方向において両端で高く、中央で低くなるという現象が発生してしまう。
【００４７】
このように基板１４の長手方向の両端部の発熱量が中央より高くなっていると、不均一な発熱分布による定着ムラ、定着不良、ホットオフセット、ヒータ割れなどが発生する可能性がある。
【００４８】
（５）電極の抵抗値Ｒ１と発熱抵抗体の抵抗値Ｒ２との関係
その問題を回避するためには、発熱抵抗体１５の抵抗値を電極２１・２２の抵抗値に対して、充分に大きくしなくてはならない。この方法としては、電極２１・２２の抵抗値を下げる方法と発熱抵抗体１５の抵抗値を上げる方法とその両方の組み合わせが考えられる。勿論、基板１４の長手方向の温度ムラは、小さければ小さいほど良いが、実質的に１０℃以下であれば許容できる。
【００４９】
ここで、本実施例のヒータ１３の主要な寸法を、図１０の（ａ）及び（ｂ）のように定義する。図１０の（ａ）はヒータ１３表面の平面図、（ｂ）は発熱抵抗体１５を形成する前の電極２１・２２のみを有する基板１４の平面図である。
【００５０】
電極２１及び２２について、何れか一方の第２領域２１ｂ・２２ｂの基板１４の短手方向の断面積をＳ１、何れか一方の第２領域２１ｂ・２２ｂの基板１４の長手方向の長さをＬ１とする。ここで、電極２１及び２２において、第２領域２１ｂ・２２ｂの断面積は同じ値であり、また第２領域２１ｂ・２２ｂの長さも同じ値である。また、発熱抵抗体１５について、基板１４の長手方向の断面積をＳ２、通電方向の長さをＬ２とする。そして、記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔを加熱するときの何れか一方の第２領域２１ｂ・２２ｂの体積抵抗値をＡ１、記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔを加熱するときの発熱抵抗体１５の体積抵抗値をＡ２とする。即ち体積抵抗値Ａ１・Ａ２は、それぞれ、定着装置８の画像加熱定着処理中の温度である２００℃での値である。この体積抵抗値Ａ１・Ａ２は、今後特に断らない限り画像加熱定着処理中の温度である２００℃での値とする。その場合、何れか一方の電極２１・２２の抵抗値Ｒ１、発熱抵抗体１５の抵抗値Ｒ２は、それぞれ、以下のように表される。
【００５１】
Ｒ１＝Ａ１×Ｌ１／Ｓ１  （関係式１）
Ｒ２＝Ａ２×Ｌ２／Ｓ２  （関係式２）
発熱抵抗体１５の体積抵抗値Ａ１を電極２１・２２の体積抵抗値Ａ２より高くすれば、発熱分布は均一になっていくはずである。このときの比（Ｒ２／Ｒ１）をＮｘとすると、発熱分布が均一とみなせるものでは、すなわち以下の関係式３が成り立つことになる。
【００５２】
Ｒ１≦Ｒ２／Ｎ      （ただしＮ≧Ｎｘ）  （関係式３）
また上記関係式３を関係式１、２を使って書き換える。すると発熱ムラを抑えたヒータは、以下の関係式４を満たすように構成すればよいことが判る。
【００５３】
Ａ１≦Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／Ｎ×（Ｓ２×Ｌ１）    （ただしＮ≧Ｎｘ）  （関係式４）
具体的に図５に示す構成のヒータ１３において、発熱抵抗体１５及び電極２１・２２の材質と厚みを振って以下のヒータを作った。
【００５４】
（ヒータ例１）
電極はＡ１＝２．１０Ｅ−８〔Ω・ｍ〕（（２．１×１０−８）〔Ω・ｍ〕）の銀電極を使用した。発熱抵抗体はＡ２＝２．６0Ｅ−２〔Ω・ｍ〕、ＰＴＣ特性としては７ｐｐｍ／℃の酸化ルテニウム系ペーストを使用した。  
【００５５】
（ヒータ例２）
電極はヒータ例１よりも銀純度の低いＡ１＝３．２０Ｅ−８〔Ω・ｍ〕の銀電極を使用した。発熱抵抗体はヒータ例１に同じ材質を用いて断面積だけを小さくした。
【００５６】
（ヒータ例３）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例１と全く同じものを用いた。電極の断面積はヒータ例１よりも小さくした。発熱抵抗体の断面積もヒータ例１より小さくした。
【００５７】
（ヒータ例４）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例３と全く同じものを用いた。ヒータ例３に対して発熱抵抗体の断面積のみ大きくした。
【００５８】
（ヒータ例５）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例２と全く同じものを用いた。発熱抵抗体の断面積だけをヒータ例２よりも大きくした。
【００５９】
（比較例１）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例２及びヒータ例５と全く同じものを用いた。発熱抵抗体の断面積だけをヒータ例５よりさらに大きくした。
【００６０】
（比較例２）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例１、ヒータ例３及びヒータ例４と全く同じものを用いた。発熱抵抗体の断面積をヒータ例１よりも大きくした。
【００６１】
（比較例３）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例１、ヒータ例３、ヒータ例４及び比較例２と全く同じものを用いた。電極の断面積だけを比較例２よりもさらに小さくした。
【００６２】
（比較例４）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例２、ヒータ例５及び比較例１と全く同じものを用いた。電極の断面積を比較例１よりも小さくし、発熱抵抗体の断面積も比較例１よりも小さくした。
【００６３】
表１に上記各ヒータの具体的寸法と体積抵抗値を載せておく。
【００６４】
【表１】
2009145568.tif 000003
【００６５】
表１中の体積抵抗値Ａ１・Ａ２の単位は〔Ω・ｍ〕であり、ヒータの動作温度である２００℃での値である。また断面積Ｓ１・Ｓ２の単位は平方メートル〔ｍ２〕である。Ｔ１は電極２１・２２の膜厚である。Ｔ２は発熱抵抗体１５の膜厚である。Ｈ１は電極２１・２２の幅である（図１０（ｂ））。Ｈ２は発熱抵抗体１５の幅である（図１０（ａ））。各寸法の単位は全てメートル〔ｍ〕である。
【００６６】
なお、発熱抵抗体１５の２００℃における体積抵抗値Ａ１・Ａ２の測定は、それぞれ次のような方法によって測定したものである。単一で表面積５ｍｍ×１２ｍｍ、厚さ１０μｍの形状に、ガラス基板上へ製膜し、これを基板ごと過熱したホットプレート上に載せ、２００℃に温めた。その後に、幅５ｍｍのプローブにて５ｍｍ×１０ｍｍの領域の抵抗値を抵抗測定器（Ｆｌｕｋｅ社製  Ｆｌｕｋｅ  ８７Ｖ）にて測定した。そしてその測定値を体積抵抗値に換算した値を表１に載せた。
【００６７】
ここでＮｘを求めるため、各ヒータの比Ｒ２／Ｒ１＝Ｎ（以下、“Ｎ値”と表記する）を求め、Ｎ値と発熱ムラの関係を調べた。以下の表２にその結果を示す。
【００６８】
【表２】
2009145568.tif 000004
【００６９】
表２においてＲａｃは総抵抗値であり、図５に示される電極２１の点Ａと電極２２の点Ｃとの間で抵抗値測定した値である。
【００７０】
表２に示すように、Ｎ値が２９．４以上であれば、発熱ムラが均一とみなせる１０℃以下になることが判る。またＮ値が２９．４よりも大きければ大きいほど発熱ムラが小さいこと、逆に２９．４より小さいほど、発熱ムラは大きい。従って、上記の（関係式４）より、
Ａ１≦Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（２９．４×Ｓ２×Ｌ１）      （関係式４ｂ）
を満たしていれば発熱ムラを均一化できる。発熱ムラの測定は、ヒータ単品を２００℃にて温調制御し、その発熱分布をサーモグラフィーにて測定し、図９に示すようにヒータ長手の発熱分布曲線において両端部の発熱ピーク温度（最大値）と中央部の発熱温度（最小値）との差分最大値を記した。
【００７１】
図５では１つの通紙方向通電パターンのみでヒータ１３を構成した例を示した。
【００７２】
図１１に本実施例に係るヒータ１３の他の例を示す。図１１において図５に示すヒータ１３と共通する部材・部分には同じ符号を付している。図１１の（ａ）はヒータ１３の表面を表わす説明図、（ｂ）はヒータ１３の裏面を表わす説明図、（ｃ）は発熱抵抗体１５を基板１４に形成する前の第１の電極２１と第２の電極２２の配置態様を表わす説明図である。
【００７３】
図１１に示すヒータ１３は、複数の通紙方向通電パターンを基板１４の長手方向に具備するように構成したものである。電極２１・２２は基板１４の長手方向に沿って長さの異なる第２領域２１ｂ・２２ｂを複数有し、その長さの異なる第２領域２１ｂ・２２ｂが基板１４の長手方向に沿って並列に配した発熱抵抗体１５と接続している。このヒータ１３は、電極２１において第２領域２１ｂのうち電気的に最も第１領域２１ａに近い部分（Ｘの部分）は基板１４の長手方向の一方の端部付近（端部内側）に設けられている。また電極２２において第２領域２２ｂのうち電気的に最も第１領域２２ａに近い部分（Ｙの部分）は基板１４の長手方向の他方の端部付近（端部内側）に設けられている。つまり、図１１に示すヒータ１３も、共に、電極２１・２２から発熱抵抗体１５への電流の入口は基板１４の長手方向両端部に分かれている。従って、図１１に示すヒータ１３においても、図５及び図７に示すヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【００７４】
本実施例では、ヒータ１３を２００℃で加熱した状態の抵抗値Ｒａｃを測定しているが、上述のように加熱定着処理中の設定温度は複数レベルあるので、定着装置８で設定されている全ての設定温度で（関係式４ｂ）を満たしているのが好ましい。
【００７５】
次に、図８の（ａ）に示した従来のヒータ１１３と本実施例のヒータ例１〜ヒータ例５との非通紙部昇温（非通紙領域における昇温）の比較を行う。非通紙部昇温の比較条件を同じにするために、従来のヒータ１１３とヒータ例１〜ヒータ例５の各ヒータを１台の定着装置に順次組み付けて各ヒータの定着性をそろえた、それぞれの温調温度にて非通紙部昇温の比較を行った。
【００７６】
条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、はがきを連続１０枚通紙した際の温度差である。加圧ローラの表面温度は、加圧ローラに、耐熱性の繊維で形成されたフェルトを当接し、加圧ローラとフェルトの間に熱電対を配し、その値を測定した。ヒータの制御としては、通紙部（通紙領域）においてヒータ裏面にサーミスタを配し、それを温調している。また、それぞれのヒータに対し入力電圧を調整した。
【００７７】
表３にその結果を示す。
【００７８】
【表３】
2009145568.tif 000005
【００７９】
上記表３の結果より、非通紙部と通紙部の温度差は、本実施例のヒータ例１、およびヒータ例２のいずれに於いても、従来例より大幅に減少し、マージンアップが図られていることが判る。
【００８０】
以上説明したように、（関係式４ｂ）Ａ１≦Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（２９．４×Ｓ２×Ｌ１）を満たすようにヒータ１３を構成することにより、発熱抵抗体１５の発熱分布を均一化することができる。また、小サイズの記録材Ｐが通過する通紙領域と通過しない非通紙領域との温度差を低減できる。従って、そのヒータ１３を搭載した定着装置８は、小サイズの記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔの定着性を確保するための温度と、非通紙領域の昇温によって定着装置８の部品にダメージが発生する温度とのマージンが上昇する。これにより、現状、定着装置８の長手サイズに比べ、比較的小さな小サイズの記録材Ｐにおいてプリントスピードをアップさせることが可能となる。
【００８１】
［実施例２］
ヒータの他の例を説明する。本実施例では、実施例１のヒータ１３と同じ部材・部分に同一の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。
【００８２】
通紙方向通電パターンタイプのヒータは、実施例１で説明したようにＮ値が大きくなるように構成することにより発熱分布が均一になることが判る。
（関係式１）と（関係式２）を使ってＮ値は
Ｎ＝（Ａ２／Ａ１）×（Ｌ２／Ｌ１）×（Ｓ１／Ｓ２） （関係式４ｃ）
と書ける。電極の長さＬ１と幅Ｈ１、抵抗発熱体の長さＬ２と幅Ｈ２は、ほぼ定着装置（ヒータ）の大きさが決まることで、その大きさはかぎられるため、Ｎ値を上げるには、抵抗発熱体と電極の材料の体積抵抗値とその厚みに大きく左右されることが分かる。
【００８３】
本実施例に示すヒータ１３の特徴は、Ｓ１／Ｓ２を大きくする構成を採ることで、Ｍ値を２９．４以上にしつつ、電極２１・２２の体積抵抗値Ａ２としては低いものを使えるようにした。これにより、均一な発熱分布を実現しているとともに、さらに非通紙領域の昇温抑制の効果を上げることができる。
【００８４】
まず例えば、実施例１のように発熱抵抗体１５と電極２１・２２の双方をスクリーン印刷にて成膜した場合のＳ１／Ｓ２を概算して見る。一般にスクリーン印刷でできる最低膜厚は、数μｍオーダーである。そのため、発熱抵抗体１５の膜厚Ｔ２と電極２１・２２の膜厚Ｔ１は同じと考えられる。また発熱抵抗体１５の幅Ｈ２は基板１４長さ相当（約２００ｍｍ〜３００ｍｍ）の長さをもつのに対して、電極２１・２２の幅Ｈ１はニップ部Ｎ幅程度（数ｍｍ程度）しかとることが出来ない。そのため、Ｓ１／Ｓ２は数百分の１のオーダの値しかとることが出来ない。
【００８５】
よってスクリーン印刷にて電極２１・２２を成膜した場合には、（関係式４ｂ）をみたすためには、発熱抵抗体１５の体積抵抗値のオーダーとしては、どうしてもＥ−３〜Ｅ−２〔Ω・ｍ〕程度となってしまう。
【００８６】
ところがこのオーダーの体積抵抗値をもつ物質は、電気的には導体的性質というよりも半導体的性質を帯びてくるため、抵抗温度特性が顕著なＰＴＣ特性を示すものは少なく、ゆるやかなＰＴＣ特性ないし、ゼロに近いものが多い。実質的にスクリーン印刷に用いられる材料という条件とＰＴＣ特性が大きいという条件を合わせて探してみると、通紙方向通電パターンタイプのヒータに適したものは、ほとんど存在しない。
【００８７】
先記したように、ＰＴＣ特性の度合いが大きい方が通紙方向通電パターンタイプのヒータの抵抗としては望ましい。そのためには体積抵抗値オーダーとしては、１．０Ｅ−５〔Ω・ｍ〕代以下の物質を使うことが望ましく、発熱抵抗体の厚みをなるべく薄く、かつ電極の厚みをなるべく厚くする必要がある。
【００８８】
薄く製膜する方法としては、例えばスパッタリングがある。発熱抵抗体１５をスパッタリングなどの手段で形成すれば、成膜厚さとしては数十Å〜１μｍ程度の広い範囲が可能となる。また電極２１・２２の方をスクリーン印刷で成膜する方法と組み合わせることで、Ｓ１／Ｓ２の値をより大きくとることが出来る。この結果、（関係式４）におけるＮ値を大きくできて、より良好な発熱分布をもつヒータを作ることができるとともに、より広い体積抵抗値範囲から電極２１・２２の材料を選択できるようになる。これによって、ＰＴＣ特性の大きい抵抗発熱体材料を用いることが出来、より高い非通紙部昇温抑制効果が得られるようになる。
【００８９】
実際に、スパッタリングにて発熱抵抗体１５を形成して実施例１と同じ図５の外観のヒータをつくった例を以下に示す。
【００９０】
（ヒータ例６）
電極はＡ１＝３．２０Ｅ−８〔Ω・ｍ〕の銀電極を使用した。発熱抵抗体はＡ２＝７．５Ｅ−５〔Ω・ｍ〕、ＰＴＣ特性が２５０ｐｐｍ／℃のニクロム合金系金属（鉄とマンガンを含むニクロム合金；以下  ニクロム合金１と表記する）を使用した。
【００９１】
（ヒータ例７）
電極はヒータ例６よりも純度の高いＡ１＝２．１０Ｅ−８〔Ω・ｍ〕の銀電極を使用した。発熱抵抗体１５はニクロム合金系１（鉄を含むニクロム合金）よりも低い体積抵抗値であるＡ２＝１．５０Ｅ−６〔Ω・ｍ〕、ＰＴＣ特性が２４０ｐｐｍ／℃のニクロム合金系金属（鉄を含むニクロム合金；以下  ニクロム合金２と表記する）を使用した。
【００９２】
（ヒータ例８）
電極はＡ１＝３．２０Ｅ−８〔Ω・ｍ〕の銀電極を使用した。発熱抵抗体は体積抵抗値をＡ２＝１．３０Ｅ−５〔Ω・ｍ〕、ＰＴＣ特性が２４０ｐｐｍ／℃のニクロム合金系金属（鉄とマンガンを含まないニクロム合金；以下  ニクロム合金３と表記する）を使用した。
【００９３】
（ヒータ例９）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例７と全く同じで、電極の断面積だけを小さくした。
【００９４】
（比較例５）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例９及びヒータ例７と全く同じで、電極の断面積をヒータ例９よりさらに小さくした。
【００９５】
（比較例６）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例８と全く同じで、発熱抵抗体の断面積だけを大きくした。
【００９６】
（比較例７）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例６及びヒータ例８と全く同じで、発熱抵抗体の断面積だけをヒータ例８よりもさらに大きくした。
【００９７】
表４に上記各ヒータの具体的寸法と体積抵抗値を載せておく。
【００９８】
【表４】
2009145568.tif 000006
【００９９】
表４中の体積抵抗値Ａ１・Ａ２の単位は〔Ω・ｍ〕であり、ヒータの動作温度である２００℃での値である。また断面積Ｓ１・Ｓ２の単位は平方メートル〔ｍ２〕である。Ｔ１は電極２１・２２の膜厚である。Ｔ２は発熱抵抗体１５の膜厚である。Ｈ１は電極２１・２２の幅である。Ｈ２は発熱抵抗体１５の幅である。各寸法の単位は全てメートル〔ｍ〕である。
【０１００】
なお、発熱抵抗体１５の２００℃における体積抵抗値Ａ１・Ａ２の測定は、それぞれ次のような方法によって測定したものである。単一でかつヒータとして製膜したときと同一の製膜条件にて、表面積５ｍｍ×１２ｍｍ、厚さは各ヒータのものと同一な形状に、ガラス基板上へ製膜し、これを基板ごと過熱したホットプレート上に載せ、２００℃に温めた。その後に、幅５ｍｍのプローブにて５ｍｍ×１０ｍｍの領域の抵抗値を抵抗測定器（Ｆｌｕｋｅ社製  Ｆｌｕｋｅ  ８７Ｖ）にて測定した。そしてその測定値を体積抵抗値に換算した値を表４に載せた。
【０１０１】
実際に以上のヒータを使い、Ｎ値と温度分布を測定した結果を表５に示す。
【０１０２】
【表５】
2009145568.tif 000007
【０１０３】
表５においてＲａｂは総抵抗値であり、図５に示される電極２１の点Ａと電極２２の点Ｂとの間で抵抗値測定した値である。
【０１０４】
以上より、スパッタリングを用いたヒータでもやはり発熱分布のムラが１０℃以下となるためには、Ｎ値が２９．４以上であることが必要であることが判る。
【０１０５】
またスパッタリングを用いることで、発熱抵抗体１５の体積抵抗値Ａ２が１．０Ｅ−５のみならず、ヒータ例７やヒータ例９のようにＥ−６の前半のものでも用いることができることが判る。
【０１０６】
こうした構成により、発熱抵抗体１５の全域で略均一な通電状態にすることができ、長手方向の端部と中央部での温度差を縮小でき、一様な発熱分布が得られる。
【０１０７】
次に、本実施例のヒータ例６〜ヒータ例９が、実施例１でもあげた従来の発熱体往復パターンタイプのヒータ１１３と比較して、非通紙部昇温の抑制効果が高いことを示す。非通紙部昇温の比較条件を同じにするために、従来のヒータ１１３とヒータ例６〜ヒータ例９の各ヒータを１台の定着装置に順次組み付けて非通紙部昇温の比較を行った。
【０１０８】
条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、はがきを連続１０枚通紙し、その際の通紙部と非通紙部の加圧ローラ温度とその温度差を比較した。加圧ローラの表面温度は、加圧ローラに、耐熱性の繊維で形成されたフェルトを当接し、加圧ローラとフェルトの間に熱電対を配し、その値を測定した。ヒータの制御としては、通紙部（通紙領域）においてヒータ裏面にサーミスタを配し、それを温調している。また、それぞれのヒータに対し入力電圧を調整した。
【０１０９】
表６にその結果を示す。
【０１１０】
【表６】
2009145568.tif 000008
【０１１１】
上記表６の結果より、非通紙部と通紙部の温度差は、本実施例のヒータ例６、ヒータ例７、ヒータ例８、およびヒータ例９のいずれに於いても、従来例より大幅に減少し、マージンアップが図られていることが判る。
【０１１２】
またとくに先の実施例１の酸化Ｒｕ系ヒータ１３と比較して、実施例２のヒータ１３の方が、体積抵抗値が低い１．０Ｅ−５〔Ω・ｍ〕代以下の材料を用いることで、抵抗温度特性としてより大きい物質を使える。このことから、実施例１よりもＮ値の大きさに対して小サイズの記録材Ｐが通過する通紙領域と通過しない非通紙領域との温度差、すなわち非通紙部昇温の抑制効果の割合が大きいことがわかる。
【０１１３】
以上説明した本実施例のヒータ１３の構成により、発熱抵抗体１５の発熱分布を均一化することができる。また、小サイズの記録材Ｐが通過する通紙領域と通過しない非通紙領域との温度差を低減できる。従って、本実施例のヒータ１３を搭載した定着装置８も、小サイズの記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔの定着性を確保するための温度と、非通紙領域の昇温によって定着装置８の部品にダメージが発生する温度とのマージンが上昇する。これにより、現状、定着装置８の長手サイズに比べ、比較的小さな小サイズの記録材Ｐにおいてプリントスピードをアップさせることが可能となる。
【０１１４】
また、本実施例では、ヒータ１３を２００℃で加熱した状態の抵抗値Ｒａｂを測定しているが、実施例１と同様、加熱定着処理中の設定温度は複数レベルある。そのため、定着装置８で設定されている全ての設定温度で上述の（関係式４ｂ）を満たしているのが好ましい。
【０１１５】
また、本実施例では、発熱抵抗体１５の薄膜の製膜方法としてはスパッタリングを用いたが、蒸着などを用いても良い。ただし一般的にスパッタリングの方が、ターゲット材料の原子（分子）の運動エネルギーが高いため、より強固な薄膜を作ることができるので、望ましい。
【０１１６】
また、本実施例では、発熱抵抗体１５の材料としてニクロム系合金を用いたが、その他の金属、合金、金属酸化物、半導体をもちいてもよい。ただしその材料のＰＴＣ特性が高いほど、より大きな非通紙部昇温抑制効果が得られることは言うまでもない。
【０１１７】
［実施例３］
ヒータの他の例を説明する。
【０１１８】
実施例１及び実施例２では、ヒータ１３の基板１４面上に発熱抵抗体１５を配し、かつその発熱抵抗体１５への電極接点の簡略化のために、電極２２のパターンを次のようにしている。即ち、基板１４の一方の端部の内側に第１領域２１ａ・２２ａをまとめるべく基板１４に貫通穴１４ｈ１・１４ｈ２を設け、その貫通孔１４ｈ１・１４ｈ２を利用して電極２２の延長領域２２ｃを基板１４の他方の端部の内側で第２領域２２ｂに接続させている。この構成にすることにより、電極２１・２２からの給電方向が発熱抵抗体１５を中心として基板１４の長手方向に対称となるため、発熱抵抗体１５において電極側と非電極側との温度差を抑制することができる。
【０１１９】
本実施例に示すヒータ１３は、基板１４の長手方向において発熱抵抗体１５を中心とする電極２１と電極２２の対角同士で通電することのないヒータである。つまり、実施例１のヒータ１３のように基板１４に貫通孔１４ｈ１・１４ｈ２を設けず、かつ基板１４の幅を広げることなく、発熱抵抗体１５の長手方向に対する発熱分布を一様にするためのものである。この構成は貫通穴１４ｈ１・１４ｈ２を設けていないため、その分コストダウンができる。また基板１４の一方の端部の内側に電極接点をまとめることにより、基板１４の幅を広く取らなくてすみ、コストダウンと省スペース化が可能となるというメリットがある。
【０１２０】
図１２は本実施例に係るヒータ１３の一例を表わす図である。（ａ）はヒータ１３の表面を表わす説明図、（ｂ）は発熱抵抗体１５を基板１４に形成する前の第１の電極２１と第２の電極２２の配置態様を表わす説明図である。
【０１２１】
本実施例のヒータ１３は、基板１４の短手方向の他端側に設けられる電極２２の形態が実施例１のヒータ１３の電極２２と異なる他は実施例１のヒータ１３と同じ構成としてある。
【０１２２】
電極２２は、電極２１と同じように形成されている。即ち、電極２２は、基板１４の表面（ニップ部Ｎ側の面）に、給電用の第１領域２２ａと、発熱抵抗体１５への通電用の第２領域２２ｂ（（ｂ）のグレーの太線部分）と、を有する。第１領域２２ａは、基板１４の長手方向の一方の端部（右端部）の内側に設けられている。第２領域２２ｂは、第１領域２２ａと接続され、その接続位置から基板１４の長手方向に沿って他方の端部（左端部）の内側まで設けられている。そして第２領域２２ｂは長手方向全域が発熱抵抗体１５と接続している。その第２領域２２ｂへは第１領域２２ａから通電される。従って、給電側となる第１領域２２ａから第２領域２２ｂを見た場合、第２領域２２ｂは基板１４において第１領域２２ａとは反対側の端部の内側に設けられている。（ｂ）では発熱抵抗体１５と接続される第２領域２２ｂを分かりやすく示すためにグレーの太線で表わしているが、本実施例においても第２領域２２ｂの材料は第１領域２２ａの材料と同じである。
【０１２３】
本実施例では電極２１・２２の第１の領域２１ａ・２２ａと第２の領域２１ｂ・２２ｂを同一材料で形成した。また第２領域２１ｂ・２２ｂの長さは約２２０ｍｍ程度、幅は約１ｍｍ程度、厚みは数十μｍ程度である。
【０１２４】
本実施例のヒータ１３の主要な寸法を、図１３の（ａ）及び（ｂ）のように定義する。図１３の（ａ）はヒータ１３表面の平面図、（ｂ）は発熱抵抗体１５を形成する前の電極２１・２２のみを有する基板１４の平面図である。
【０１２５】
電極２１・２２の第２領域２１ｂ・２２ｂにおける断面積Ｓ１、長さＬ１及び体積抵抗値Ａ１は、それぞれ、基本的に実施例１のヒータ１３と同じように定義する。発熱抵抗体１５における断面積Ｓ２、通電方向の長さＬ２及び体積抵抗値Ａ２も、それぞれ、基本的に実施例１のヒータ１３と同じように定義する。
【０１２６】
また、本実施例のヒータ１３も、電極２１・２２と発熱抵抗体１５の体積抵抗値が比較的近いとき、ニップ部Ｎに記録材Ｐを通紙（導入）していない状態において均一な通電状態にならない。即ち、図１４に示すように、基板１４の長手方向において発熱抵抗体１５の発熱温度分布は給電側端部の方が給電側端部と反対側の非給電側端部よりも高くなる傾向にある。これは、設定温度における電極２１・２２の抵抗が、発熱抵抗体１５の抵抗に比べ無視できないときに発生する現象である。さらに本実施例のヒータ１３では、実施例１及び実施例２のヒータ１３よりもさらにこの体積抵抗値を大きくしなくては、略均一な発熱を行うことが出来ない。
【０１２７】
そこで実際に、電極２１・２２及び発熱抵抗体１５の厚みと、発熱抵抗体１５の配合を変えることで、体積抵抗値を振ったヒータ例をあげ、これについて以下説明する。
【０１２８】
（ヒータ例１０）
電極はＡ１＝３．２０Ｅ−８〔Ω・ｍ〕の銀電極を使用した。発熱抵抗体はＡ２＝７．５Ｅ−５〔Ω・ｍ〕のニクロム合金１を使用した。
【０１２９】
（ヒータ例１１）
電極はヒータ例６よりも純度の高いＡ１＝２．１０Ｅ−８〔Ω・ｍ〕の銀電極を使用した。発熱抵抗体はニクロム合金１よりも低い体積抵抗率であるＡ２＝１．５０Ｅ−６〔Ω・ｍ〕のニクロム合金２を使用した。
【０１３０】
（比較例８）
電極は実施例１０と同じものを使用し、発熱抵抗体は体積抵抗値をＡ２＝１．５０Ｅ−５〔Ω・ｍ〕のニクロム合金４を使用した。
【０１３１】
（比較例９）
電極及び発熱抵抗体の材質はヒータ例１１と全く同じで、電極の断面積だけを小さくした。
【０１３２】
表７に上記各ヒータの具体的寸法と体積抵抗値を載せておく。
【０１３３】
【表７】
2009145568.tif 000009
【０１３４】
表７中の体積抵抗値Ａ１・Ａ２の単位は〔Ω・ｍ〕であり、ヒータの動作温度である２００℃での値である。また断面積Ｓ１・Ｓ２の単位は平方メートル〔ｍ２〕である。Ｔ１は電極２１・２２の膜厚である。Ｔ２は発熱抵抗体１５の膜厚である。Ｈ１は電極２１・２２の幅である。Ｈ２は発熱抵抗体１５の幅である。各寸法の単位は全てメートル〔ｍ〕である。
【０１３５】
なお、発熱抵抗体１５の２００℃における体積抵抗値Ａ１・Ａ２の測定は、それぞれ次のような方法によって測定したものである。単一でかつヒータとして製膜したときと同一の製膜条件にて、表面積５ｍｍ×１２ｍｍ、厚さは各ヒータのものと同一な形状に、ガラス基板上へ製膜し、これを基板ごと過熱したホットプレート上に載せ、２００℃に温めた。その後に、幅５ｍｍのプローブにて５ｍｍ×１０ｍｍの領域の抵抗値を抵抗測定器（Ｆｌｕｋｅ社製  Ｆｌｕｋｅ  ８７Ｖ）にて測定した。そしてその測定値を体積抵抗値に換算した値を表７に載せた。
【０１３６】
ここでＮｘを求めるため、上記の表７の各ヒータの比Ｒ２／Ｒ１＝Ｎ（以下、“Ｎ値”と表記する）を求め、Ｎ値と発熱ムラの関係を調べた。
【０１３７】
表８にその結果を示す。
【０１３８】
【表８】
2009145568.tif 000010
【０１３９】
Ｒａｂは総抵抗値であり、図１２に示される電極２１の点Ａと電極２２の点Ｂとの間で抵抗値測定した値である。
【０１４０】
上記のヒータ例１０及びヒータ例１１の結果から判るように、Ｎ値が設定温度である２００℃にて５６．７以上であれば、発熱差が１０℃以下であった。またＮ値が大きいほど温度差が小さくなる事がわかる。又、逆に比較例８、比較例９からわかるように、設定温度２００℃におけるＮ値が５６．７以下の場合には、発熱差が１０℃を超え、Ｎ値が小さければ小さい程、発熱差が大きくなっていることが判る。従って、実施例１に示した（関係式４）において、
Ａ１≦Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（５６．７×Ｓ２×Ｌ１） （関係式４ｄ）
を満たしていれば発熱ムラを均一化できる。発熱ムラの測定は、ヒータ単品を２００℃にて温調制御し、その発熱分布をサーモグラフィーにて測定し、図１４に示すようにヒータ長手の発熱分布曲線において給電側端部の発熱ピーク温度（最大値）と非給電側端部の発熱温度（最小値）との差分最大値を記した。
【０１４１】
次に、実際にヒータ例１０、ヒータ例１１が、実施例１でもあげた従来の発熱体往復パターンタイプのヒータ１１３と比較して、非通紙部昇温の抑制効果があることを示す。非通紙部昇温の比較条件を同じにするために、従来のヒータ１１３とヒータ例１０、ヒータ例１１の各ヒータを１台の定着装置に順次組み付けて非通紙部昇温の比較を行った。
【０１４２】
条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、はがきを連続１０枚通紙した際の温度差である。加圧ローラの表面温度は、加圧ローラに、耐熱性の繊維で形成されたフェルトを当接し、加圧ローラとフェルトの間に熱電対を配し、その値を測定した。ヒータの制御としては、通紙部（通紙領域）においてヒータ裏面にサーミスタを配し、それを温調している。また、それぞれのヒータに対し入力電圧を調整した。
【０１４３】
表９にその結果を示す。
【０１４４】
【表９】
2009145568.tif 000011
【０１４５】
表９の結果より、非通紙部と通紙部の温度差は、本実施例のヒータ例１０、及びヒータ例１１のどちらに於いても、従来例より大幅に減少し、マージンアップが図られていることが判る。
【０１４６】
以上説明したように、（関係式４ｄ）、Ａ１≦Ａ２×Ｓ１×Ｌ２／（５６．７×Ｓ２×Ｌ１）を満たすようにヒータ１３を構成することにより、発熱抵抗体１５の発熱分布を均一化することができる。また、小サイズの記録材Ｐが通過する通紙領域と通過しない非通紙領域との温度差を低減できる。従って、そのヒータ１３を搭載した定着装置８は、小サイズの記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔの定着性を確保するための温度と、非通紙領域の昇温によって定着装置８の部品にダメージが発生する温度とのマージンが上昇する。これにより、現状、定着装置８の長手サイズに比べ、比較的小さな小サイズの記録材Ｐにおいてプリントスピードをアップさせることが可能となる。
【０１４７】
［その他］
実施例１乃至実施例３では、テンションレスタイプのフィルム加熱方式の定着装置８に搭載するヒータ１３を説明したが、そのヒータ１３をテンションタイプのフィルム加熱方式の定着装置に搭載しても同様な作用効果を得ることができる。
【０１４８】
また、実施例１乃至実施例３では、ヒータ１３において基板１４の発熱抵抗体１５側の表面をフィルム１２内面と接触させているが、基板１４の発熱抵抗体１５と反対側の裏面をフィルム１２内面と接触させても同様な作用効果を得ることができる。その場合、サーミスタ１９は基板１４の発熱抵抗体１５側の表面に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】画像形成装置の一例の概略構成模型図である。
【図２】定着装置の一例の横断側面模型図である。
【図３】定着装置の縦断側面模型図である。
【図４】定着装置を記録材導入側から見た図である。
【図５】実施例１に係るヒータの一例を表わす図である。
【図６】（ａ）はヒータと温調制御系の関係を表わす説明図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線矢視拡大断面図である。
【図７】実施例１に係るヒータの他の例を表わす図である。
【図８】従来のヒータの一例を表わす図である。
【図９】実施例１に係るヒータで発生する発熱ムラを表わす説明図である。
【図１０】実施例１に係るヒータの主要な寸法を表わす図である。
【図１１】実施例１に係るヒータの他の例を表わす図である。
【図１２】実施例３に係るヒータの一例を表わす図である。
【図１３】実施例３に係るヒータの主要な寸法を表わす図である。
【図１４】実施例３に係るヒータで発生する発熱ムラを表わす説明図である。
【図１５】従来のヒータの一例を表わす図である。
【図１６】図１５に示す従来のヒータを電気的に表した回路図である。
【符号の説明】
【０１５０】
８：画像加熱定着装置、１２：定着フィルム、１３：ヒータ、１４：ヒータ基板、１５：発熱抵抗体、１８：加圧ローラ、２１：第１の電極、２１ａ：第１領域、２１ｂ：第２領域、２２：第２の電極、２２ａ：第１領域、２２ｂ：第２領域
【図２】
2009145568.tif 000012
【図３】
2009145568.tif 000013
【図６】
2009145568.tif 000014
【図７】
2009145568.tif 000015
【図８】
2009145568.tif 000016
【図１３】
2009145568.tif 000017
【図１】
2009145568.tif 000018
【図４】
2009145568.tif 000019
【図５】
2009145568.tif 000020
【図９】
2009145568.tif 000021
【図１０】
2009145568.tif 000022
【図１１】
2009145568.tif 000023
【図１２】
2009145568.tif 000024
【図１４】
2009145568.tif 000025
【図１５】
2009145568.tif 000026
【図１６】
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