JP2024005361A - ヒータ、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基部の材料を金属としても、ヒータに反りが発生するのを抑制することができるヒータ、および画像形成装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係るヒータ１は、板状を呈し、第１の方向に延びる第１の部分１０ａと、板状を呈し、前記第１の方向に延び、前記第１の部分の、前記第１の方向と直交する第２の方向の一方の端部と交差する第２の部分１０ｂと、を有し、金属を含む基部１０と、前記第１の部分に設けられた第１の絶縁層１１と、前記第１の絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる第１の発熱体２０と、前記第１の発熱体を覆う第１の保護部４０と、を具備している。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ヒータ、および画像形成装置に関する。

複写機やプリンタなどの画像形成装置には、トナーを定着させるためのヒータが設けられている。一般的に、この様なヒータは、長尺の板状の基部と、基部の一方の面に設けられ、基部の長手方向に延びる発熱体と、発熱体を覆う保護部と、を有している。

基部は、耐熱性および絶縁性を有し、熱伝導率の高い材料から形成される。基部は、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスから形成される。また、基部は、例えば、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したものとされる場合もある。
保護部は、耐熱性および絶縁性を有し、熱伝導率が高く、化学的安定性の高い材料から形成される。例えば、保護部は、セラミックス、ガラスなどから形成される。

ここで、基部の材料を金属とすれば、基部の剛性の向上や、製造コストの低減などを図ることができる。ところが、基部の材料を金属とすれば、基部の材料と、保護部の材料とが異なるものとなるので、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生する。熱応力が発生すると、ヒータに反りが発生し易くなる。またさらに、金属の熱膨張率は、セラミックスなどの熱膨張率に比べて高いので、熱応力が大きくなり易い。熱応力が大きくなると、ヒータの反りが大きくなる。

ヒータの反りが大きくなると、ヒータと加熱対象物との間の距離がばらついて、加熱対象物に加熱ムラが生じるおそれがある。
そこで、基部の材料を金属としても、ヒータに反りが発生するのを抑制することができる技術の開発が望まれていた。

特開２００７－２４０６０６号公報

本発明が解決しようとする課題は、基部の材料を金属としても、ヒータに反りが発生するのを抑制することができるヒータ、および画像形成装置を提供することである。

実施形態に係るヒータは、板状を呈し、第１の方向に延びる第１の部分と、板状を呈し、前記第１の方向に延び、前記第１の部分の、前記第１の方向と直交する第２の方向の一方の端部と交差する第２の部分と、を有し、金属を含む基部と；前記第１の部分に設けられた第１の絶縁層と；前記第１の絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる第１の発熱体と；前記第１の発熱体を覆う第１の保護部と；を具備している。

本発明の実施形態によれば、基部の材料を金属としても、ヒータに反りが発生するのを抑制することができるヒータ、および画像形成装置を提供することができる。

本実施の形態に係るヒータを例示するための模式斜視図である。 基部を例示するための模式斜視図である。 他の実施形態に係るヒータを例示するための模式斜視図である。 他の実施形態に係るヒータを例示するための模式斜視図である。 基部を例示するための模式斜視図である。 他の実施形態に係るヒータを例示するための模式斜視図である。 他の実施形態に係るヒータを例示するための模式斜視図である。 基部を例示するための模式斜視図である。 他の実施形態に係るヒータを例示するための模式斜視図である。 本実施の形態に係る画像形成装置を例示するための模式図である。 定着部を例示するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。また、各図面中の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは互いに直交する三方向を表している。例えば、基部の第１の部分の長手方向をＸ方向（第１の方向の一例に相当する）、基部の第１の部分の短手方向（幅方向）をＹ方向（第２の方向の一例に相当する）、基部の第１の部分の面に垂直な方向をＺ方向としている。

（ヒータ）
図１は、本実施の形態に係るヒータ１を例示するための模式斜視図である。
図２は、基部１０を例示するための模式斜視図である。
図１、および図２に示すように、ヒータ１は、例えば、基部１０、絶縁層１１、発熱体２０（第１の発熱体の一例に相当する）、配線部３０、および保護部４０を有する。

基部１０は、第１の部分１０ａ、および第２の部分１０ｂを有する。第２の部分１０ｂは、第１の部分１０ａの、Ｙ方向の一方の端部と交差している。第２の部分１０ｂは、第１の部分１０ａと接続されている。例えば、第２の部分１０ｂのＺ方向における一方の端部は、第１の部分１０ａの、Ｙ方向の一方の端部と接続されている。例えば、第１の部分１０ａ、および第２の部分１０ｂは、一体に形成することができる。第１の部分１０ａ、および第２の部分１０ｂは、例えば、折り曲げ加工などの塑性加工により形成することもできるし、引き抜き加工などにより形成することもできる。

第１の部分１０ａ、および第２の部分１０ｂは、板状を呈し、Ｘ方向に延びる形状を有している。第１の部分１０ａの面１０ａ１に垂直な方向から見た第１の部分１０ａの形状は、例えば、長尺状の長方形である。第２の部分１０ｂの面１０ｂ１に垂直な方向から見た第２の部分１０ｂの形状は、例えば、長尺状の長方形である。

第２の部分１０ｂの厚みは、第１の部分１０ａの厚みと同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。第１の部分１０ａの厚み、および第２の部分１０ｂの厚みは、例えば、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。
Ｘ方向における、第２の部分１０ｂの寸法は、Ｘ方向における、第１の部分１０ａの寸法と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。
Ｚ方向における、第２の部分１０ｂの寸法は、Ｙ方向における、第１の部分１０ａの寸法と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。
第１の部分１０ａの寸法、および第２の部分１０ｂの寸法は、加熱対象物（例えば、紙）の大きさなどに応じて適宜変更することができる。

第１の部分１０ａと、第２の部分１０ｂとの間の角度には、特に限定がない。例えば、図１、および図２に示すように、第１の部分１０ａと、第２の部分１０ｂとの間の角度は、９０°とすることができる。

基部１０は、耐熱性を有し、熱伝導率の高い材料から形成される。基部１０は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属から形成することができる。金属の熱伝導率は、セラミックスなどの無機材料の熱伝導率よりも高い。そのため、基部１０が金属から形成されていれば、ヒータ１の温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。また、基部１０の剛性の向上、割れや欠けなどの発生の抑制、製造コストの低減などを図ることができる。
なお、基部１０における反りの抑制に関する詳細は後述する。

絶縁層１１（第１の絶縁層の一例に相当する）は、基部１０の、発熱体２０が設けられるの面に設けられている。図１に例示をしたヒータ１の場合には、絶縁層１１は、第１の部分１０ａの、第２の部分１０ｂが突出する側とは反対側の面１０ａ１に設けられている。絶縁層１１は、第１の部分１０ａの、発熱体２０が設けられる領域を覆っている。絶縁層１１は、耐熱性と絶縁性を有する材料から形成される。絶縁層１１は、例えば、セラミックスなどの無機材料から形成することができる。

発熱体２０は、印加された電力を熱（ジュール熱）に変換する。発熱体２０は、絶縁層１１の上に設けられている。発熱体２０と基部１０は、絶縁層１１により絶縁されている。発熱体２０は、例えば、Ｘ方向（第１の部分１０ａの面１０ａ１の長手方向）に延びている。なお、図１においては、一例として、１つの発熱体２０が設けられる場合を例示したが、発熱体の数や大きさは、第１の部分１０ａの面１０ａ１の大きさや加熱対象物の大きさなどに応じて適宜変更することができる。また、長さ、幅、形状などが異なる複数種類の発熱体を設けることもできる。すなわち、発熱体は少なくとも１つ設けられていればよい。

複数の発熱体２０を設ける場合には、例えば、Ｙ方向（第１の部分１０ａの面１０ａ１の短手方向）に所定の間隔をあけて、複数の発熱体２０を並べて設けることができる。複数の発熱体２０は、例えば、直列接続することができる。複数の発熱体２０のＸ方向の寸法（長さ寸法）は、例えば、略同一とすることができる。この場合、複数の発熱体２０のそれぞれの中心が、直線２０ａの上に位置するようにすることが好ましい。すなわち、複数の発熱体２０のそれぞれは、直線２０ａを対称軸として線対称となる形状を有することが好ましい。

ヒータ１を画像形成装置１００に取り付ける際には、例えば、直線２０ａが加熱対象物の搬送経路の中心線に重なるようにする。この様にすれば、加熱対象物の、搬送方向に直交する方向の寸法や位置が変化した場合であっても、加熱対象物を略均一に加熱することができる。

複数の発熱体２０の電気抵抗値は、略同一とすることもできるし、異なるものとすることもできる。例えば、複数の発熱体２０の、Ｘ方向の寸法（長さ寸法）、Ｙ方向の寸法（幅寸法）、およびＺ方向の寸法（厚み寸法）をそれぞれ略同一とすることで、複数の発熱体２０の電気抵抗値が略同一となるようにすることができる。また、これらの寸法の少なくともいずれかを変えることで、複数の発熱体２０の電気抵抗値が異なるようにすることができる。また、材料を変えることで、複数の発熱体２０の電気抵抗値が異なるようにすることができる。

また、発熱体２０の、単位長さ当たりの電気抵抗値は、Ｘ方向において略均一とすることができる。例えば、発熱体２０の、Ｙ方向の寸法（幅寸法）およびＺ方向の寸法（厚み寸法）は、略一定とすることができる。Ｚ方向から見た発熱体２０の形状は、例えば、Ｘ方向に延びる略長方形とすることができる。

発熱体２０は、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）、銀・パラジウム（Ａｇ－Ｐｄ）合金などを用いて形成することができる。発熱体２０は、例えば、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を絶縁層１１の上に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。

配線部３０は、絶縁層１１の上に設けられている。
配線部３０は、例えば、端子３０ａ、端子３０ｂ、配線３０ｃ、および配線３０ｄを有する。
端子３０ａは、例えば、Ｘ方向における第１の部分１０ａの一方の端部の近傍に設けられる。端子３０ｂは、例えば、Ｘ方向における第１の部分１０ａの他方の端部の近傍に設けられる。なお、端子３０ａ、および端子３０ｂは、例えば、Ｘ方向における第１の部分１０ａの一方の端部の近傍に設ることもできる。この場合、端子３０ａ、および端子３０ｂは、例えば、Ｘ方向またはＹ方向に並べて設けることができる。
端子３０ａ、および端子３０ｂは、コネクタおよび配線などを介して、例えば、電源などと電気的に接続される。

配線３０ｃは、例えば、Ｘ方向において、第１の部分１０ａの、端子３０ａが設けられる側に設けられる。配線３０ｃは、Ｘ方向に延びている。配線３０ｃは、端子３０ａと、発熱体２０の端子３０ａ側の端部とに電気的に接続されている。

配線３０ｄは、例えば、Ｘ方向において、第１の部分１０ａの、端子３０ｂが設けられる側に設けられる。配線３０ｄは、Ｘ方向に延びている。配線３０ｄは、端子３０ｂと、発熱体２０の端子３０ｂ側の端部とに電気的に接続されている。

配線部３０（端子３０ａ、端子３０ｂ、配線３０ｃ、および配線３０ｄ）は、例えば、銀や銅などを含む材料を用いて形成される。例えば、端子３０ａ、端子３０ｂ、配線３０ｃ、および配線３０ｄは、スクリーン印刷法などを用いてペースト状の材料を絶縁層１１の上に塗布し、焼成法などを用いてこれを硬化させることで形成することができる。

保護部４０は、絶縁層１１の上に設けられ、発熱体２０（発熱体２０）、および配線部３０の一部（配線３０ｃ、および配線３０ｄ）を覆っている。この場合、配線部３０の端子３０ａ、および端子３０ｂは、保護部４０から露出している。

保護部４０は、Ｘ方向に延びている。保護部４０は、例えば、発熱体２０、および配線部３０の一部を絶縁する機能、発熱体２０において発生した熱を伝える機能、および、外力や腐食性ガスなどから発熱体２０や配線部３０の一部を保護する機能を有する。保護部４０は、耐熱性および絶縁性を有し、化学的安定性および熱伝導率の高い材料から形成される。保護部４０は、例えば、セラミックスや、ガラスなどから形成される。この場合、酸化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料を含むフィラーが添加されたガラスを用いて保護部４０を形成することもできる。フィラーが添加されたガラスの熱伝導率は、例えば、２［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上とすることができる。

また、ヒータ１には、発熱体２０の温度を検出する検出部をさらに設けることができる。検出部は、例えば、サーミスタなどとすることができる。検出部は、第１の部分１０ａ、および、第２の部分１０ｂの少なくともいずれかに設けることができる。

検出部が、第１の部分１０ａの面１０ａ１側に設けられる場合には、検出部、および検出部に電気的に接続された配線と端子を、絶縁層１１の上に設けることができる。検出部と、検出部に電気的に接続された配線は、保護部４０により覆うことができる。検出部に電気的に接続された端子は、保護部４０から露出させることができる。

検出部が、第１の部分１０ａの面１０ａ１側とは反対側、あるいは第２の部分１０ｂに設けられる場合には、基部１０の上に絶縁層を設け、検出部、および検出部に電気的に接続された配線と端子を、絶縁層の上に設けることができる。絶縁層は、面１０ａ１の上に設けられた絶縁層１１と同様とすることができる。また、検出部と、検出部に電気的に接続された配線は、保護部により覆うことができる。検出部に電気的に接続された端子は、保護部から露出させることができる。保護部は、絶縁層１１の上に設けられた保護部４０と同様とすることができる。

次に、基部１０における反りの抑制について説明する。
前述したように、基部１０は、ステンレスやアルミニウム合金などの金属から形成される。一方、保護部４０は、例えば、セラミックス、ガラス、フィラーが添加されたガラスなどから形成される。絶縁層１１は、例えば、セラミックスなどの無機材料から形成される。

そのため、基部１０の熱膨張率と、保護部４０および絶縁層１１の熱膨張率とが異なるものとなる。また、ヒータ１の使用時に、発熱体２０を発熱させると、基部１０、保護部４０、および絶縁層１１が加熱される。ヒータ１の製造時に、保護部４０や絶縁層１１を焼成すると、基部１０、保護部４０、および絶縁層１１が加熱される。そのため、ヒータ１の使用時や製造時に、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生する。熱応力が発生すると、ヒータに反りが発生するおそれがある。

また、金属の熱膨張率は、セラミックスなどの熱膨張率に比べて高いので、ヒータの反りが大きくなり易くなる。また、第１の部分１０ａの短手方向（幅方向：例えば、Ｙ方向）の長さが短かったり、第１の部分１０ａの長手方向（例えば、Ｘ方向）の長さが長かったり、第１の部分１０ａの厚みが薄かったりしても、ヒータの反りが大きくなり易くなる。
ヒータの反りが大きくなると、ヒータと加熱対象物との間の距離がばらついて、加熱対象物に加熱ムラが生じるおそれがある。

図１、および図２に示すように、基部１０は、第１の部分１０ａと、第１の部分１０ａと交差する第２の部分１０ｂとを有する。第２の部分１０ｂは、第１の部分１０ａと接続されている。そのため、絶縁層１１、発熱体２０、配線部３０、および保護部４０が設けられる第１の部分１０ａの曲げ剛性を大きくすることができる。そのため、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生したとしても、ヒータ１に反りが発生するのを抑制することができる。

この場合、Ｚ方向における第２の部分１０ｂの寸法を大きくすれば、第１の部分１０ａの曲げ剛性が大きくなる。そのため、ヒータ１に反りが発生するのを抑制することが容易となる。しかしながら、Ｚ方向における第２の部分１０ｂの寸法を大きくすれば、ヒータ１が大きくなる。この場合、例えば、Ｘ方向における第１の部分１０ａの寸法が小さかったり、発生する熱応力が小さかったりした場合には、発生する反りが小さくなる。

そのため、Ｚ方向における第２の部分１０ｂの寸法は、発生する反りや、発生する熱応力などに応じて適宜決定することができる。Ｚ方向における第２の部分１０ｂの寸法は、例えば、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することができる。

図３は、他の実施形態に係るヒータ１ａを例示するための模式斜視図である。
図３に示すように、ヒータ１ａは、例えば、基部１０、絶縁層１１（第１の絶縁層、および第２の絶縁層の一例に相当する）、発熱体２０、発熱体２１（第２の発熱体の一例に相当する）、配線部３０、配線部３１、および保護部４０（第１の保護部、および第２の保護部の一例に相当する）を有する。また、前述したヒータ１と同様に、発熱体２０の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。また、発熱体２１の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。

絶縁層１１は、第１の部分１０ａの、発熱体２０が設けられるの面１０ａ１、および、第２の部分１０ｂの、発熱体２１が設けられるの面１０ｂ１に設けられている。

発熱体２１は、印加された電力を熱（ジュール熱）に変換する。発熱体２１は、第２の部分１０ｂの面１０ｂ１に設けられた絶縁層１１の上に設けられている。発熱体２１と基部１０は、絶縁層１１により絶縁されている。発熱体２１は、例えば、Ｘ方向（第２の部分１０ｂの面１０ｂ１の長手方向）に延びている。発熱体２１は、前述した発熱体２０と同様とすることができる。すなわち、発熱体２１の数、材料、寸法は、前述した発熱体２０の数、材料、寸法と同じとすることができる。また、図３に示すように、Ｘ方向における発熱体２１の寸法が、発熱体２０の寸法と異なるようにすることもできる。

Ｘ方向における発熱体２１の寸法が、発熱体２０の寸法と同じとなる様にすれば、例えば、発熱体２０が故障した際に、発熱体２１を用いることができる。すなわち、発熱体２０および発熱体２１のいずれかを予備にすることができる。

Ｘ方向における発熱体２１の寸法が、発熱体２０の寸法と異なる様にすれば、例えば、加熱対象物の大きさに応じて、発熱体２０および発熱体２１のいずれかを選択することができる。すなわち、複数種類の加熱対象物に対してヒータ１ａを兼用することができる。例えば、図３に示すように、Ｘ方向における発熱体２１の寸法が、発熱体２０の寸法よりも短い場合には、大きな加熱対象物に対しては発熱体２０を用い、小さな加熱対象物に対しては発熱体２１を用いることができる。

また、発熱体２０の中心が、直線２０ａの上に位置し、発熱体２１の中心が、直線２０ａと交差する直線２１ａの上に位置するようにすることが好ましい。ヒータ１ａを画像形成装置１００に取り付ける際には、例えば、直線２０ａおよび直線２１ａのいずれかが加熱対象物の搬送経路の中心線に重なるようにする。この様にすれば、加熱対象物の、搬送方向に直交する方向の寸法や位置が変化した場合であっても、加熱対象物を略均一に加熱することができる。

配線部３１は、第２の部分１０ｂの面１０ｂ１に設けられた絶縁層１１の上に設けられている。配線部３１は、例えば、端子３１ａ、端子３１ｂ、配線３１ｃ、および配線３１ｄを有する。例えば、端子３１ａは、前述した端子３０ａと同様とすることができる。例えば、端子３１ｂは、前述した端子３０ｂと同様とすることができる。配線３１ｃは、端子３１ａと発熱体２１とに電気的に接続されている。例えば、配線３１ｃは、前述した配線３０ｃと同様とすることができる。配線３１ｄは、端子３１ｂと発熱体２１とに電気的に接続されている。例えば、配線３１ｄは、前述した配線３０ｄと同様とすることができる。

本実施の形態に係るヒータ１ａとすれば、前述したヒータ１と同様の作用効果を享受することができる。すなわち、基部１０が金属から形成されているので、ヒータ１ａの温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。また、基部１０の剛性の向上、割れや欠けなどの発生の抑制、製造コストの低減などを図ることができる。

また、第１の部分１０ａと第２の部分１０ｂが交差している。そのため、絶縁層１１、発熱体２０、配線部３０、および保護部４０が設けられる第１の部分１０ａの曲げ剛性を大きくすることができる。また、絶縁層１１、発熱体２１、配線部３１、および保護部４０が設けられる第２の部分１０ｂの曲げ剛性を大きくすることができる。そのため、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生したとしても、ヒータ１ａに反りが発生するのを抑制することができる。
また、発熱体２０および発熱体２１のいずれかを選択して用いたり、発熱体２０および発熱体２１のいずれかを予備にしたりすることもできる。

図４は、他の実施形態に係るヒータ１ｂを例示するための模式斜視図である。
図５は、基部５０を例示するための模式斜視図である。
図４、および図５に示すように、ヒータ１ｂは、例えば、基部５０、絶縁層１１、発熱体２０、配線部３０、および保護部４０を有する。また、前述したヒータ１と同様に、発熱体２０の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。

基部５０は、第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ、および第３の部分１０ｃを有する。例えば、基部５０は、前述した基部１０に第３の部分１０ｃを追加したものとすることができる。第３の部分１０ｃは、板状を呈し、Ｘ方向に延びている。第３の部分１０ｃは、Ｙ方向において、第１の部分１０ａの、第２の部分１０ｂ側とは反対側の端部と交差している。第３の部分１０ｃは、第２の部分１０ｂと対向している。第３の部分１０ｃは、第１の部分１０ａと接続されている。例えば、第３の部分１０ｃのＺ方向における一方の端部は、Ｙ方向において、第１の部分１０ａの、第２の部分１０ｂ側とは反対側の端部と接続されている。

例えば、第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ、および第３の部分１０ｃは、一体に形成することができる。第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ、および第３の部分１０ｃは、例えば、折り曲げ加工などの塑性加工により形成することもできるし、引き抜き加工などにより形成することもできる。
第３の部分１０ｃの形状、寸法、角度は、例えば、第２の部分１０ｂの形状、寸法、角度と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。

前述した基部１０と同様に、基部５０は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属から形成することができる。基部５０が金属から形成されていれば、ヒータ１ｂの温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。また、基部５０の剛性の向上、割れや欠けなどの発生の抑制、製造コストの低減などを図ることができる。

また、第１の部分１０ａと第２の部分１０ｂが交差し、第１の部分１０ａと第３の部分１０ｃが交差している。そのため、前述したヒータ１の基部１０と比べて、絶縁層１１、発熱体２０、配線部３０、および保護部４０が設けられる第１の部分１０ａの曲げ剛性をさらに大きくすることができる。そのため、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生したとしても、ヒータ１ｂに反りが発生するのをさらに抑制することができる。

図６は、他の実施形態に係るヒータ１ｃを例示するための模式斜視図である。
図６に示すように、ヒータ１ｃは、例えば、基部５０、絶縁層１１、発熱体２０、発熱体２１、配線部３０、配線部３１、および保護部４０を有する。また、前述したヒータ１ａと同様に、発熱体２０の温度を検出する検出部、および発熱体２１の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。

絶縁層１１は、第１の部分１０ａの、発熱体２０が設けられるの面１０ａ１、および、第２の部分１０ｂの、発熱体２１が設けられるの面１０ｂ１に設けられている。第１の部分１０ａに設けられた絶縁層１１の上には、発熱体２０が設けられている。第２の部分１０ｂに設けられた絶縁層１１の上には、発熱体２１が設けられている。すなわち、発熱体２０、および発熱体２１の構成や配置は、前述したヒータ１ａと同様とすることができる。

また、第３の部分１０ｃに絶縁層１１を設け、第３の部分１０ｃに設けられた絶縁層１１の上に、発熱体、および配線部を設けることもできる。また、第３の部分１０ｃに設けられた発熱体の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。第３の部分１０ｃに設けられる発熱体は、発熱体２０、および発熱体２１のいずれかと同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、Ｘ方向における発熱体の寸法が、発熱体２０、および発熱体２１のいずれかと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

また、前述した発熱体２１の中心の位置と同様に、発熱体２０の中心が、直線２０ａの上に位置し、第３の部分１０ｃに設けられる発熱体の中心が、直線２０ａと交差する直線の上に位置するようにすることが好ましい。この様にすれば、前述したヒータ１ａの場合と同様に、ヒータ１ｃが取り付けられた画像形成装置１００において、加熱対象物の、搬送方向に直交する方向の寸法や位置が変化した場合であっても、加熱対象物を略均一に加熱することができる。

本実施の形態に係るヒータ１ｃとすれば、前述したヒータ１ｂと同様の作用効果を享受することができる。すなわち、基部５０が金属から形成されているので、ヒータ１ｃの温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。また、基部５０の剛性の向上、割れや欠けなどの発生の抑制、製造コストの低減などを図ることができる。

また、第１の部分１０ａと第２の部分１０ｂが交差し、第１の部分１０ａと第３の部分１０ｃが交差している。そのため、絶縁層１１、発熱体２０、配線部３０、および保護部４０が設けられる第１の部分１０ａの曲げ剛性をさらに大きくすることができる。また、絶縁層１１、発熱体２１、配線部３１、および保護部４０が設けられる第２の部分１０ｂの曲げ剛性を大きくすることができる。そのため、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生したとしても、ヒータ１ｃに反りが発生するのを抑制することができる。
また、発熱体２０および発熱体２１のいずれかを選択して用いたり、発熱体２０および発熱体２１のいずれかを予備にしたりすることもできる。また、第３の部分１０ｃにも発熱体を設ければ、選択できる発熱体の種類や、予備の数を増やすことができる。

図７は、他の実施形態に係るヒータ１ｄを例示するための模式斜視図である。
図８は、基部６０を例示するための模式斜視図である。
図７、および図８に示すように、ヒータ１ｄは、例えば、基部６０、絶縁層１１、発熱体２０、配線部３０、および保護部４０を有する。また、前述したヒータ１と同様に、発熱体２０の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。

基部６０は、第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ、第３の部分１０ｃ、および第４の部分１０ｄを有する。例えば、基部６０は、前述した基部５０に第４の部分１０ｄを追加したものとすることができる。第４の部分１０ｄは、板状を呈し、Ｘ方向に延びている。第４の部分１０ｄは、第２の部分１０ｂの、第１の部分１０ａ側とは反対側の端部と交差している。第４の部分１０ｄは、第１の部分１０ａと対向している。第４の部分１０ｄは、第２の部分１０ｂと接続されている。例えば、第４の部分１０ｄのＹ方向における一方の端部は、第２の部分１０ｂのＺ方向における、第１の部分１０ａ側とは反対側の端部と接続されている。

例えば、第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ、第３の部分１０ｃ、および第４の部分１０ｄは、一体に形成することができる。第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ、第３の部分１０ｃ、および第４の部分１０ｄは、例えば、折り曲げ加工などの塑性加工により形成することができる。また、基部６０は、筒状を呈するものとしてもよい。筒状を呈する基部６０は、例えば、引き抜き加工などにより形成することができる。
第４の部分１０ｄの形状、寸法は、例えば、第１の部分１０ａの形状、寸法と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。

前述した基部１０と同様に、基部６０は、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などの金属から形成することができる。基部６０が金属から形成されていれば、ヒータ１ｄの温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。また、基部６０の剛性の向上、割れや欠けなどの発生の抑制、製造コストの低減などを図ることができる。

また、第１の部分１０ａと第２の部分１０ｂが交差し、第１の部分１０ａと第３の部分１０ｃが交差し、第２の部分１０ｂと第４の部分１０ｄが交差している。そのため、前述したヒータ１ｂの基部５０と比べて、絶縁層１１、発熱体２０、配線部３０、および保護部４０が設けられる第１の部分１０ａの曲げ剛性をさらに大きくすることができる。そのため、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生したとしても、ヒータ１ｄに反りが発生するのをさらに抑制することができる。

図９は、他の実施形態に係るヒータ１ｅを例示するための模式斜視図である。
図９に示すように、ヒータ１ｅは、例えば、基部６０、絶縁層１１、発熱体２０、発熱体２１、配線部３０、配線部３１、および保護部４０を有する。また、前述したヒータ１ａと同様に、発熱体２０の温度を検出する検出部、および発熱体２１の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。

絶縁層１１は、第１の部分１０ａの、発熱体２０が設けられるの面１０ａ１、および、第２の部分１０ｂの、発熱体２１が設けられるの面１０ｂ１に設けられている。第１の部分１０ａに設けられた絶縁層１１の上には、発熱体２０が設けられている。第２の部分１０ｂに設けられた絶縁層１１の上には、発熱体２１が設けられている。すなわち、発熱体２０、および発熱体２１の構成や配置は、前述したヒータ１ａと同様とすることができる。

また、第３の部分１０ｃに絶縁層を設け、第３の部分１０ｃに設けられた絶縁層の上に、発熱体、および配線部を設けることもできる。第３の部分１０ｃに設けられた発熱体の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。

また、第４の部分１０ｄに絶縁層を設け、第４の部分１０ｄに設けられた絶縁層の上に、発熱体、および配線部を設けることもできる。第４の部分１０ｄに設けられた発熱体の温度を検出する検出部をさらに設けることもできる。

第３の部分１０ｃに設けられる発熱体、および第４の部分１０ｄに設けられる発熱体は、発熱体２０、および発熱体２１のいずれかと同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、Ｘ方向における発熱体の寸法が、発熱体２０、および発熱体２１のいずれかと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

また、前述した発熱体２１の中心の位置と同様に、発熱体２０の中心が、直線２０ａの上に位置し、第３の部分１０ｃに設けられる発熱体の中心が、直線２０ａと交差する直線の上に位置するようにすることが好ましい。また、第４の部分１０ｄに設けられる発熱体の中心が、直線２１ａと交差する直線の上に位置するようにすることが好ましい。この様にすれば、前述したヒータ１ａの場合と同様に、ヒータ１ｅが取り付けられた画像形成装置１００において、加熱対象物の、搬送方向に直交する方向の寸法や位置が変化した場合であっても、加熱対象物を略均一に加熱することができる。

本実施の形態に係るヒータ１ｅとすれば、前述したヒータ１ｄと同様の作用効果を享受することができる。すなわち、基部６０が金属から形成されているので、ヒータ１ｅの温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。また、基部６０の剛性の向上、割れや欠けなどの発生の抑制、製造コストの低減などを図ることができる。

また、第１の部分１０ａと第２の部分１０ｂが交差し、第１の部分１０ａと第３の部分１０ｃが交差し、第２の部分１０ｂと第４の部分１０ｄが交差している。そのため、絶縁層１１、発熱体２０、配線部３０、および保護部４０が設けられる第１の部分１０ａの曲げ剛性をさらに大きくすることができる。また、絶縁層１１、発熱体２１、配線部３１、および保護部４０が設けられる第２の部分１０ｂの曲げ剛性をさらに大きくすることができる。そのため、材料の熱膨張率の差に起因して熱応力が発生したとしても、ヒータ１ｅに反りが発生するのをさらに抑制することができる。
また、発熱体２０および発熱体２１のいずれかを選択して用いたり、発熱体２０および発熱体２１のいずれかを予備にしたりすることもできる。また、第３の部分１０ｃ、および第４の部分１０ｄの少なくともいずれかにも発熱体を設ければ、選択できる発熱体の種類や、予備の数を増やすことができる。

（画像形成装置）
本発明の１つの実施形態において、ヒータ１を具備した画像形成装置１００を提供することができる。前述したヒータ１に関する説明、およびヒータ１の変形例（例えば、前述したヒータ１ａ～１ｅなど）は、いずれも画像形成装置１００に適用することができる。

また、以下においては、一例として、画像形成装置１００が複写機である場合を説明する。ただし、画像形成装置１００は複写機に限定されるわけではなく、トナーを定着させるためのヒータが設けられるものであればよい。例えば、画像形成装置１００は、プリンタなどとすることもできる。

図１０は、本実施の形態に係る画像形成装置１００を例示するための模式図である。
図１１は、定着部２００を例示するための模式図である。
図１０に示すように、画像形成装置１００は、例えば、フレーム１１０、照明部１２０、結像素子１３０、感光ドラム１４０、帯電部１５０、放電部１５１、現像部１６０、クリーナ１７０、収納部１８０、搬送部１９０、定着部２００、およびコントローラ２１０を有する。

フレーム１１０は、箱状を呈し、その内部に、照明部１２０、結像素子１３０、感光ドラム１４０、帯電部１５０、現像部１６０、クリーナ１７０、収納部１８０の一部、搬送部１９０、定着部２００、およびコントローラ２１０を収納する。
フレーム１１０の上面には、ガラスなどの透光性材料を用いた窓１１１を設けることができる。窓１１１の上には、複写される原稿５００が載置される。また、原稿５００の位置を移動させる移動部を設けることができる。

照明部１２０は、窓１１１の近傍に設けられる。照明部１２０は、例えば、ランプなどの光源１２１、および反射鏡１２２を有する。
結像素子１３０は、窓１１１の近傍に設けられる。
感光ドラム１４０は、照明部１２０および結像素子１３０の下方に設けられる。感光ドラム１４０は、回転可能に設けられる。感光ドラム１４０の表面には、例えば、酸化亜鉛感光層または有機半導体感光層が設けられる。
帯電部１５０、放電部１５１、現像部１６０、およびクリーナ１７０は、感光ドラム１４０の周辺に設けられる。

収納部１８０は、例えば、カセット１８１、およびトレイ１８２を有する。カセット１８１は、フレーム１１０の一方の側部に着脱可能に取り付けられる。トレイ１８２は、フレーム１１０の、カセット１８１が取り付けられる側とは反対側の側部に設けられる。カセット１８１には、複写が行われる前の紙５１０（例えば、白紙）が収納される。トレイ１８２には、複写像５１１ａが定着した紙５１１が収納される。

搬送部１９０は、感光ドラム１４０の下方に設けられる。搬送部１９０は、カセット１８１とトレイ１８２との間で紙５１０を搬送する。搬送部１９０は、例えば、搬送される紙５１０を支持するガイド１９１、および紙５１０を搬送する搬送ローラ１９２～１９４を有する。また、搬送部１９０には、搬送ローラ１９２～１９４を回転させるモータを設けることができる。

定着部２００は、感光ドラム１４０の下流側（トレイ１８２側）に設けられる。
図１１に示すように、定着部２００は、例えば、ヒータ１、ステー２０１、フィルムベルト２０２、および加圧ローラ２０３を有する。
ステー２０１の、紙５１０の搬送ライン側にはヒータ１が取り付けられる。ヒータ１は、ステー２０１に埋め込むことができる。この場合、ヒータ１の、保護部４０が設けられた側がステー２０１から露出する。

フィルムベルト２０２は、ヒータ１が設けられたステー２０１を覆っている。フィルムベルト２０２は、例えば、ポリイミドなどの耐熱性を有する樹脂を含むことができる。

加圧ローラ２０３は、ステー２０１と対向するように設けられる。加圧ローラ２０３は、例えば、芯金２０３ａ、駆動軸２０３ｂ、および弾性部２０３ｃを有する。駆動軸２０３ｂは、芯金２０３ａの端部から突出し、モータなどの駆動装置に接続される。弾性部２０３ｃは、芯金２０３ａの外面に設けられる。弾性部２０３ｃは、耐熱性を有する弾性材料から形成される。弾性部２０３ｃは、例えば、シリコーン樹脂などを含むことができる。

コントローラ２１０は、フレーム１１０の内部に設けられている。コントローラ２１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部、および制御プログラムが格納された記憶部を有する。演算部は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、画像形成装置１００に設けられた各要素の動作を制御する。また、コントローラ２１０は、使用者が複写条件などを入力する操作部、動作状態や異常表示などを表示する表示部などを備えることもできる。
なお、画像形成装置１００に設けられた各要素の制御には、既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

以下、前述した実施形態に関する付記を示す。

（付記１）
板状を呈し、第１の方向に延びる第１の部分と、板状を呈し、前記第１の方向に延び、前記第１の部分の、前記第１の方向と直交する第２の方向の一方の端部と交差する第２の部分と、を有し、金属を含む基部と；
前記第１の部分に設けられた第１の絶縁層と；
前記第１の絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる第１の発熱体と；
前記第１の発熱体を覆う第１の保護部と；
を具備したヒータ。

（付記２）
前記第２の部分に設けられた第２の絶縁層と；
前記第２の絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる第２の発熱体と；
前記第２の発熱体を覆う第２の保護部と；
をさらに具備した付記１記載のヒータ。

（付記３）
前記基部は、板状を呈し、前記第１の方向に延び、前記第１の部分の、前記第１の方向と直交する第２の方向の他方の端部と交差し、前記第２の部分と対向する第３の部分をさらに有する付記１または２に記載のヒータ。

（付記４）
前記基部は、板状を呈し、前記第１の方向に延び、前記第２の部分の、前記第１の部分側とは反対側の端部と交差し、前記第１の部分と対向する第４の部分をさらに有する付記１～３のいずれか１つに記載のヒータ。

（付記５）
付記１～４のいずれか１つに記載のヒータを具備した画像形成装置。

１ ヒータ、 １ａ～１ｅ ヒータ、１０ 基部、１０ａ 第１の部分、１０ｂ 第２の部分、１０ｃ 第３の部分、１０ｄ 第４の部分、１１ 絶縁層、２０ 発熱体、２１ 発熱体、３０ 配線部、４０ 保護部、５０ 基部、６０ 基部、１００ 画像形成装置、２００ 定着部

Claims (5)

1. 板状を呈し、第１の方向に延びる第１の部分と、板状を呈し、前記第１の方向に延び、前記第１の部分の、前記第１の方向と直交する第２の方向の一方の端部と交差する第２の部分と、を有し、金属を含む基部と；
   前記第１の部分に設けられた第１の絶縁層と；
   前記第１の絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる第１の発熱体と；
   前記第１の発熱体を覆う第１の保護部と；
   を具備したヒータ。
2. 前記第２の部分に設けられた第２の絶縁層と；
   前記第２の絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる第２の発熱体と；
   前記第２の発熱体を覆う第２の保護部と；
   をさらに具備した請求項１記載のヒータ。
3. 前記基部は、板状を呈し、前記第１の方向に延び、前記第１の部分の、前記第１の方向と直交する第２の方向の他方の端部と交差し、前記第２の部分と対向する第３の部分をさらに有する請求項１または２に記載のヒータ。
4. 前記基部は、板状を呈し、前記第１の方向に延び、前記第２の部分の、前記第１の部分側とは反対側の端部と交差し、前記第１の部分と対向する第４の部分をさらに有する請求項１または２に記載のヒータ。
5. 請求項１記載のヒータを具備した画像形成装置。

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