JP2024016481A - 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は、金属を含み、第１の方向に延びる基部と；前記基部の上に設けられた絶縁層と；前記絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる発熱体と；前記発熱体を覆う保護部と；を具備している。前記基部は、前記第１の方向と直交する第２の方向に、所定の間隔を空けて並べて設けられた複数の第１の部分と；前記第２の方向において、前記第１の部分と、前記第１の部分と、の間に設けられ、前記第１の部分の周縁と交差する第２の部分と；を有する。【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、長尺の平板状の基部と、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、金属を含み、第１の方向に延びる基部と；前記基部の上に設けられた絶縁層と；前記絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる発熱体と；前記発熱体を覆う保護部と；を具備している。前記基部は、前記第１の方向と直交する第２の方向に、所定の間隔を空けて並べて設けられた複数の第１の部分と；前記第２の方向において、前記第１の部分と、前記第１の部分と、の間に設けられ、前記第１の部分の周縁と交差する第２の部分と；を有する。

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。 図１におけるヒータのＡ－Ａ線方向の模式断面図である。 基部の模式斜視図である。 図３における基部のＢ－Ｂ線方向の模式断面図である。 他の実施形態に係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基部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、基部の長手方向をＸ方向（第１の方向の一例に相当する）、基部の短手方向（幅方向）をＹ方向（第２の方向の一例に相当する）、基部の面に垂直な方向をＺ方向（第３の方向の一例に相当する）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、図１におけるヒータ１のＡ－Ａ線方向の模式断面図である。
図３は、基部１０の模式斜視図である。
図４は、図３における基部１０のＢ－Ｂ線方向の模式断面図である。

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、発熱部２０、端子３０、および保護部４０を有する。
図１～図４に示すように、基部１０は、Ｘ方向に延びている。基部１０は、例えば、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。Ｚ方向において、第２の部分１０ｂ、および第３の部分１０ｃは、第１の部分１０ａの同じ側に設けられている。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は、板状を呈し、複数設けられている。複数の第１の部分１０ａは、Ｘ方向に延び、所定の間隔を空けて、Ｙ方向に並べて設けられている。なお、図１～図４に例示をした基部１０には、２つの第１の部分１０ａが設けられているが、第１の部分１０ａは３つ以上設けることもできる。第１の部分１０ａの数や間隔は、例えば、加熱対象物の大きさに応じて適宜変更することができる。

Ｘ方向において、複数の第１の部分１０ａのそれぞれは、同じ位置に設けられていてもよいし、異なる位置に設けられていてもよい。なお、図１～図４に例示をした２つの第１の部分１０ａのそれぞれの、Ｘ方向の位置は同じである。

Ｚ方向において、複数の第１の部分１０ａのそれぞれは、同じ位置に設けることが好ましい。この場合、第１の部分１０ａの面１０ａ１には、絶縁層１１を介して発熱部２０（発熱体２１、発熱体２２）が設けられる。そのため、Ｚ方向において、複数の第１の部分１０ａの面１０ａ１のそれぞれは、同一面内に設けることが好ましい。この様にすれば、発熱部２０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のを抑制することができる。

Ｚ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１の部分１０ａのＸ方向の寸法、および第１の部分１０ａのＹ方向の寸法は、設けられる発熱体の寸法や数などに応じて適宜変更することができる。この場合、複数の第１の部分１０ａのそれぞれの、Ｘ方向の寸法、およびＹ方向の寸法は同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、図１～図４に例示をした２つの第１の部分１０ａのそれぞれの、Ｘ方向の寸法、およびＹ方向の寸法は同じである。

図３、および図４に示すように、Ｙ方向において、第２の部分１０ｂは、第１の部分１０ａと第１の部分１０ａとの間に設けられている。そのため、第２の部分１０ｂの数は、第１の部分１０ａの数よりも１つ少ない。第２の部分１０ｂは、第１の部分１０ａの、面１０ａ１に対向する面１０ａ２から、面１０ａ１側とは反対側に突出している。第２の部分１０ｂは、第１の部分１０ａの面１０ａ２に設けられている。第２の部分１０ｂのＹ方向の端部は、第１の部分１０ａの面１０ａ２の、Ｙ方向の周縁に設けられている。例えば、第２の部分１０ｂは、板状を呈し、Ｙ方向の両側の端部の近傍が、Ｚ方向に屈曲した形状を有している。すなわち、第２の部分１０ｂは、第１の部分１０ａの周縁と交差している。

第３の部分１０ｃは、板状を呈している。第３の部分１０ｃは、第１の部分１０ａの面１０ａ２の、Ｙ方向における、第２の部分１０ｂが設けられる側とは反対側の周縁に設けられている。すなわち、Ｙ方向において、第３の部分１０ｃは、第１の部分１０ａの、第２の部分１０ｂが設けられた側とは反対側の周縁と交差している。この場合、複数の第１の部分１０ａはＹ方向に並んでいるので、Ｙ方向の両端に位置する２つの第１の部分１０ａの少なくともいずれかに、第３の部分１０ｃを設けることができる。すなわち、第３の部分１０ｃは、少なくとも１つ設けることができる。図１～図４に例示をした基部１０には、Ｙ方向に並ぶ２つの第１の部分１０ａのそれぞれに第３の部分１０ｃが設けられている。

第３の部分１０ｃは、第１の部分１０ａの面１０ａ２から、第１の部分１０ａの面１０ａ１側とは反対側に突出している。図４に示すように、第３の部分１０ｃと、第１の部分１０ａの面１０ａ２との間の角度をθとすると、角度θは、「２０°≦θ≦１６０°」とすることができる。角度θをこの様にすれば、基部１０の曲げ剛性を大きくすることができる。この場合、「２０°≦θ＜９０°」、あるいは「９０°＜θ≦１６０°」とすれば、基部１０のＺ方向の寸法を小さくすることができる。また、「２０°≦θ＜９０°」とすれば、基部１０のＺ方向の寸法を小さくすることができ、且つ、基部１０のＹ方向の寸法が増加するのを抑制することができる。

また、Ｚ方向における第３の部分１０ｃの寸法Ｌｃ（ｍｍ）は、第２の部分１０ｂの寸法Ｌｂ（ｍｍ）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。図４に例示をした基部１０においては、「Ｌｃ（ｍｍ）＞Ｌｂ（ｍｍ）」となっている。
第１の部分１０ａの厚み、第２の部分１０ｂの厚み、および第３の部分１０ｃの厚みは、例えば、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。なお、第１の部分１０ａの厚み、第２の部分１０ｂの厚み、および第３の部分１０ｃの厚みは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

基部１０（第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ、および第３の部分１０ｃ）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される。基部１０は、例えば、折り曲げ加工やプレス加工などの塑性加工や、引き抜き加工などにより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は、基部１０の、発熱部２０が設けられる側の上に設けられている。絶縁層１１は、少なくとも基部１０の第１の部分１０ａの面１０ａ１に設けることができる。この場合、図１、および図２に示すように、絶縁層１１は、基部１０の、発熱部２０が設けられる側を覆う様に設けることもできる。絶縁層１１が第２の部分１０ｂの上にも設けられていれば、ヒータ１の曲げ剛性を向上させることができる。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できる。

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。絶縁層１１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基部１０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。

発熱部２０は、印加された電力を熱（ジュール熱）に変換する。発熱部２０は、絶縁層１１の上に設けられている。発熱部２０は、絶縁層１１を介して、例えば、基部１０の第１の部分１０ａの上に設けられている。発熱部２０と基部１０は、絶縁層１１により絶縁されている。

図１、および図２に例示をしたヒータ１の場合には、発熱部２０は、発熱体２１、および発熱体２２を有する。発熱体２１、および発熱体２２は、Ｘ方向（基部１０の長手方向）に延びている。発熱体２１は、絶縁層１１を介して、一方の第１の部分１０ａの上に設けられている。発熱体２２は、絶縁層１１を介して、他方の第１の部分１０ａの上に設けられている。すなわち、発熱体２１、および発熱体２２は、絶縁層１１を介して、第１の部分１０ａの、第２の部分１０ｂが設けられる側とは反対側に設けられている。

なお、１つの第１の部分１０ａの上に、１つの発熱体が設けられる場合を例示したが、１つの第１の部分１０ａの上に、複数の発熱体が設けられていてもよい。すなわち、１つの第１の部分１０ａの上には、少なくとも１つの発熱体を設けることができる。また、１つの第１の部分１０ａの上に、寸法や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。

発熱体２１、および発熱体２２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。発熱体２１、および発熱体２２のそれぞれの中心は、直線１ａの上に位置することが好ましい。すなわち、発熱体２１、および発熱体２２のそれぞれは、直線１ａ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１ａ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としても、加熱対象物を略均一に加熱することが容易となる。

発熱体２１、および発熱体２２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、発熱体２１、および発熱体２２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、発熱体２１、および発熱体２２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、発熱体２１、および発熱体２２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、発熱体２１、および発熱体２２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２１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２１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２１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。

また、発熱体２２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２２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２２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２１、および発熱体２２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２１、および発熱体２２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。

端子３０は、複数設けることができる。複数の端子３０は、絶縁層１１の上に設けられる。複数の端子３０は、例えば、基部１０の、Ｘ方向の両側の端部の近傍に設けることができる。また、図１に示すように、発熱体２１の端部に電気的に接続された一対の端子と、発熱体２２の端部に電気的に接続された一対の端子を設けることができる。複数の端子３０は、保護部４０から露出している。複数の端子３０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。

なお、発熱体２１、および発熱体２２の、Ｘ方向の一方の端部を１つの端子３０により電気的に接続し、発熱体２１のＸ方向の他方の端部に端子３０を電気的に接続し、発熱体２２のＸ方向の他方の端部に他の端子３０を電気的に接続することもできる。この様にすれば、発熱体２１と発熱体２２を直列接続することができる。

また、発熱体２１、および発熱体２２の、Ｘ方向の一方の端部を１つの端子３０により電気的に接続し、発熱体２１、および発熱体２２の、Ｘ方向の他方の端部を１つの端子３０により電気的に接続することもできる。この様にすれば、発熱体２１と発熱体２２を並列接続することができる。

また、基部１０の、Ｘ方向の片側の端部の近傍に複数の端子３０を並べて設けることもできる。この様にすれば、ヒータ１の片側に、コネクタおよび配線などが設けられるため、配線作業が容易となる。

また、端子３０と、発熱体２１、２２とを電気的に接続する配線を設けることもできる。端子３０と、発熱体２１、２２とを電気的に接続する配線が設けられていれば、端子３０を任意の位置に配置するのが容易となる。

端子３０や、端子３０と、発熱体２１、２２とを電気的に接続する配線は、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３０や配線は、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、発熱部２０（発熱体２１、および発熱体２２）を覆っている。前述した様に、端子３０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、発熱部２０を絶縁する機能、発熱部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部２０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、発熱部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、基部１０の、発熱部２０が設けられる側、および、基部１０の、発熱部２０が設けられる側とは反対側の少なくともいずれかに設けることができる。

検出部が、基部１０の、発熱部２０が設けられる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、基部１０の、発熱部２０が設けられる側とは反対側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、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、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、発熱部２０（発熱体２１、２２）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１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１の反りが大きくなり易くなる。

ここで、一般的には、絶縁層１１、発熱部２０、および保護部４０が設けられる基部は、平板状を呈している。平板状の基部は曲げ剛性が低いので、一般的なヒータにおいて熱応力が発生すると、ヒータの反りが大きくなる。この場合、平板状の基部のＹ方向（幅方向）の長さが短かったり、平板状の基部のＸ方向の長さが長かったり、平板状の基部の厚みが薄かったりすると、ヒータの反りがさらに大きくなる。
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。

図１～図４に示すように、本実施の形態に係る基部１０には、第２の部分１０ｂが設けられている。第２の部分１０ｂの、Ｙ方向の両側の端部の近傍は、Ｚ方向に屈曲している。すなわち、基部１０のＹ方向の中央領域には、第１の部分１０ａと交差する第２の部分１０ｂの端部が設けられている。

第１の部分１０ａと交差する第２の部分１０ｂの端部は、Ｘ方向に延びているので、基部１０のＸ方向の曲げ剛性を大きくすることができる。そのため、基部１０のＸ方向の反りを抑制することができる。
また、第２の部分１０ｂが設けられていれば、基部１０のＹ方向の曲げ剛性を大きくすることもできる。そのため、基部１０のＹ方向の反りを抑制することができる。

また、基部１０には、第１の部分１０ａと交差する第３の部分１０ｃが設けられている。第３の部分１０ｃは、Ｘ方向に延びているので、基部１０のＸ方向の曲げ剛性を大きくすることができる。そのため、基部１０のＸ方向の反りを抑制することができる。

なお、以上においては、Ｘ方向に連続して延びる第３の部分１０ｃを例示したが、基部１０のＸ方向の寸法が小さかったり、発生する熱応力が小さかったりする場合には、第１の部分１０ａの、Ｘ方向の一部の領域に第３の部分１０ｃを設けたり、Ｘ方向に並ぶ複数の第３の部分１０ｃを設けたりすることもできる。

また、Ｙ方向の両側の端部の近傍がＺ方向に屈曲している第２の部分１０ｂを例示したが、基部１０のＹ方向の寸法が小さかったり、発生する熱応力が小さかったりする場合には、第１の部分１０ａと交差する平板状の第２の部分１０ｂを設けることもできる。この様にすれば、第２の部分１０ｂの構成を簡略化することができる。

第３の部分１０ｃの数を減らしたり、第３の部分１０ｃを小さくしたり、第２の部分１０ｂの構成を簡略化したりすれば、ヒータ１の製造コストの低減を図ることができる。
第３の部分１０ｃの数や、大きさ、第２の部分１０ｂの構成などは、反りの発生が抑制されるように、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。

以上に説明した様に、本実施の形態に係るヒータ１とすれば、基部１０の材料を金属としても、ヒータ１に反りが発生するのを抑制することができる。

図５～図１４は、他の実施形態に係る基部を例示するための模式斜視図である。
図５に示すように、基部５０は、第１の部分１０ａ、および第２の部分１０ｂを有する。すなわち、基部５０は、基部１０から第３の部分１０ｃを省いたものである。
例えば、基部のＸ方向の寸法やＹ方向の寸法が小さかったり、発生する熱応力が小さかったりする場合には、発生する反りが小さくなる。また、前述した様に、第２の部分１０ｂを設けても、第３の部分１０ｃを設けても、基部の曲げ剛性が大きくなる。そのため、発生する反りが小さい場合には、第２の部分１０ｂ、および第３の部分１０ｃのいずれか一方を設けることができる。

なお、図５においては、第２の部分１０ｂを設け、第３の部分１０ｃを省いたが、第２の部分１０ｂを省き、第３の部分１０ｃを設けることもできる。また、第２の部分１０ｂを省き、第３の部分１０ｃを設ける場合には、Ｙ方向の両側の周縁に第３の部分１０ｃを設けてもよいし、Ｙ方向の片側の周縁に第３の部分１０ｃを設けてもよい。
ただし、基部のＸ方向の寸法やＹ方向の寸法が大きかったり、発生する熱応力が大きかったりする場合などには、前述した基部１０とすることが好ましい。

図６に示すように、基部５１は、例えば、第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ１、および第３の部分１０ｃを有する。前述した基部５０に設けられた第２の部分１０ｂは、Ｙ方向の両側の端部の近傍が、Ｚ方向に屈曲した形状を有している。これに対して、基部５１に設けられた第２の部分１０ｂ１は、Ｙ方向の中心からＺ方向に屈曲した形状（例えば、Ｖ字状の断面形状）を有している。すなわち、第２の部分１０ｂの、Ｙ方向の両側の端部は、第１の部分１０ａの側に屈曲していればよい。
Ｙ方向の中心からＺ方向に屈曲した形状を有する第２の部分１０ｂ１としても、基部５１の曲げ剛性、ひいてはヒータの曲げ剛性を大きくすることができる。そのため、ヒータに反りが発生するのを抑制することができる。また、基部５１のＹ方向の寸法、ひいては、ヒータのＹ方向の寸法を小さくすることができる。

図７に示すように、基部５２は、例えば、第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ２、および第３の部分１０ｃを有する。第２の部分１０ｂ２は、第１の部分１０ａの側とは反対側に凸状に湾曲している。すなわち、第２の部分１０ｂ２は、Ｚ方向に湾曲した形状を有している。この様な形状を有する第２の部分１０ｂ２としても、基部５２の曲げ剛性、ひいてはヒータの曲げ剛性を大きくすることができる。そのため、ヒータに反りが発生するのを抑制することができる。また、基部５２のＹ方向の寸法、ひいては、ヒータのＹ方向の寸法を小さくすることができる。

図８、および図９に示すように、基部５３は、例えば、第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ３、および第３の部分１０ｃを有する。前述した基部５０に設けられた第２の部分１０ｂのＸ方向の両側の端部の位置と、第１の部分１０ａのＸ方向の両側の端部の位置とは同じである。これに対して、基部５３に設けられた第２の部分１０ｂ３のＸ方向の一方の端部の位置は、第１の部分１０ａのＸ方向の一方の端部の位置と同じであるが、第２の部分１０ｂ３のＸ方向の他方の端部の位置は、第１の部分１０ａのＸ方向の他方の端部の位置よりも内側（第１の部分１０ａのＸ方向の端部と端部の間）にある。前述した第２の部分１０ｂと同様に、第２の部分１０ｂ３は、Ｙ方向の両側の端部の近傍が、Ｚ方向に屈曲した形状を有しているので、基部５３の曲げ剛性を大きくすることができる。
また、基部５３においては、一方の第１の部分１０ａの片側の端部の近傍と、他方の第１の部分１０ａの片側の端部の近傍とが連結されるので、第１の部分１０ａの曲げ剛性、ひいては基部５３の曲げ剛性を大きくすることができる。そのため、ヒータの曲げ剛性が大きくなるので、ヒータに反りが発生するのをさらに抑制することができる。

図１０に示すように、基部５４は、例えば、第１の部分１０ａ、第２の部分１０ｂ４、および第３の部分１０ｃを有する。第２の部分１０ｂ４のＸ方向の両側の端部の位置は、第１の部分１０ａのＸ方向の両側の端部の位置よりも内側（第１の部分１０ａのＸ方向の端部と端部の間）にある。第２の部分１０ｂ４は、Ｙ方向の両側の端部の近傍が、Ｚ方向に屈曲した形状を有しているので、基部５４の曲げ剛性を大きくすることができる。
また、基部５４においては、一方の第１の部分１０ａの両側の端部の近傍と、他方の第１の部分１０ａの両側の端部の近傍とが連結されるので、第１の部分１０ａの曲げ剛性、ひいては基部５４の曲げ剛性をさらに大きくすることができる。そのため、ヒータの曲げ剛性が大きくなるので、ヒータに反りが発生するのを効果的に抑制することができる。

図１１に示すように、基部５５は、複数の第２の部分１０ｂ４を有している。複数の第２の部分１０ｂ４は、Ｘ方向に所定の間隔を空けて並べて設けることができる。この様にすれば、Ｙ方向に並ぶ第１の部分１０ａと第１の部分１０ａの、３箇所以上を連結することができるので、第１の部分１０ａの剛性をさらに大きくすることができる。そのため、基部５５の曲げ剛性、ひいては、ヒータの曲げ剛性が大きくなるので、ヒータに反りが発生するのをさらに効果的に抑制することができる。

なお、図８～図１１においては、第２の部分の、Ｙ方向の両側の端部の近傍が、Ｚ方向に屈曲している場合を説明したが、図６、および図７において説明した様に、第２の部分が、Ｙ方向の中心からＺ方向に屈曲した形状を有していたり、第２の部分が、Ｚ方向に湾曲した形状を有していたりする場合も同様である。

図１２に示すように、基部５６は、３つの第１の部分１０ａ、および２つの第２の部分１０ｂを有している。ただし、第１の部分１０ａの数、および第２の部分１０ｂの数は、例示をしたものに限定されるわけではない。第１の部分１０ａの数は３つ以上、第２の部分１０ｂの数は２以上とすることができる。この場合、前述した様に、第２の部分１０ｂは、Ｙ方向において、第１の部分１０ａと第１の部分１０ａの間に設けられる。そのため、第２の部分１０ｂの数は、第１の部分１０ａの数よりも１つ少なくなる。

第１の部分１０ａの数が多くなれば、Ｙ方向に並べて設ける発熱体の数を多くすることができる。しかしながら、単に、第１の部分１０ａの数を増やせば、基部５６の曲げ剛性が小さくなる。この場合、第１の部分１０ａと第１の部分１０ａの間に第２の部分１０ｂが設けられていれば、第１の部分１０ａの数が増加しても、基部５６の曲げ剛性が小さくなるのを抑制することができる。そのため、本実施の形態に係る基部５６とすれば、発熱体の数を多くすることができ、且つ、基部５６の曲げ剛性が小さくなるのを抑制することができる。その結果、ヒータによる加熱範囲の拡大と、ヒータにおける反りの発生の抑制とを図ることができる。

図１３に示すように、基部５７は、３つの第１の部分１０ａ、および２つの第２の部分１０ｂ１を有している。ただし、第１の部分１０ａの数、および第２の部分１０ｂ１の数は、例示をしたものに限定されるわけではない。第１の部分１０ａの数は３つ以上、第２の部分１０ｂ１の数は２以上とすることができる。この場合、前述した様に、第２の部分１０ｂ１は、Ｙ方向において、第１の部分１０ａと第１の部分１０ａの間に設けられる。そのため、第２の部分１０ｂ１の数は、第１の部分１０ａの数よりも１つ少なくなる。

前述した基部５６の場合と同様に、本実施の形態に係る基部５７とすれば、第１の部分１０ａの数が増加しても、基部５７の曲げ剛性が小さくなるのを抑制することができる。そのため、基部５７とすれば、発熱体の数を多くすることができ、且つ、基部５７の曲げ剛性が小さくなるのを抑制することができる。その結果、ヒータによる加熱範囲の拡大と、ヒータにおける反りの発生の抑制とを図ることができる。

図１４に示すように、基部５８は、３つの第１の部分１０ａ、および２つの第２の部分１０ｂ２を有している。ただし、第１の部分１０ａの数、および第２の部分１０ｂ２の数は、例示をしたものに限定されるわけではない。第１の部分１０ａの数は３つ以上、第２の部分１０ｂ２の数は２以上とすることができる。この場合、前述した様に、第２の部分１０ｂ２は、Ｙ方向において、第１の部分１０ａと第１の部分１０ａの間に設けられる。そのため、第２の部分１０ｂ２の数は、第１の部分１０ａの数よりも１つ少なくなる。

前述した基部５６の場合と同様に、本実施の形態に係る基部５８とすれば、第１の部分１０ａの数が増加しても、基部５８の曲げ剛性が小さくなるのを抑制することができる。そのため、基部５８とすれば、発熱体の数を多くすることができ、且つ、基部５８の曲げ剛性が小さくなるのを抑制することができる。その結果、ヒータによる加熱範囲の拡大と、ヒータにおける反りの発生の抑制とを図ることができる。

（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、前述した基部５０～５８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１５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１６は、定着部２００を例示するための模式図である。
図１５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１６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）
金属を含み、第１の方向に延びる基部と；
前記基部の上に設けられた絶縁層と；
前記絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる発熱体と；
前記発熱体を覆う保護部と；
を具備し、
前記基部は、
前記第１の方向と直交する第２の方向に、所定の間隔を空けて並べて設けられた複数の第１の部分と；
前記第２の方向において、前記第１の部分と、前記第１の部分と、の間に設けられ、前記第１の部分の周縁と交差する第２の部分と；
を有するヒータ。

（付記２）
前記基部は、前記第２の方向において、前記第１の部分の、前記第２の部分が設けられた側とは反対側の周縁と交差する第３の部分をさらに有し、
前記第１の方向、および前記第２の方向と直交する第３の方向において、前記第２の部分、および前記第３の部分は、前記第１の部分の同じ側に設けられている付記１記載のヒータ。

（付記３）
前記発熱体は、前記絶縁層を介して、前記第１の部分の、前記第２の部分が設けられる側とは反対側に設けられている付記１または２に記載のヒータ。

（付記４）
前記第２の部分の、前記第２の方向の両側の端部は、前記第１の部分の側に屈曲している、または、
前記第２の部分は、前記第１の部分の側とは反対側に凸状に湾曲している付記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、１０ 基部、１０ａ 第１の部分、１０ｂ 第２の部分、１０ｂ１ 第２の部分、１０ｂ２ 第２の部分、１０ｂ３ 第２の部分、１０ｂ４ 第２の部分、１０ｃ 第３の部分、１１ 絶縁層、２０ 発熱部、２１ 発熱体、２２ 発熱体、３０ 端子、４０ 保護部、５０～５８ 基部、１００ 画像形成装置、２００ 定着部

Claims (5)

1. 金属を含み、第１の方向に延びる基部と；
   前記基部の上に設けられた絶縁層と；
   前記絶縁層の上に設けられ、前記第１の方向に延びる発熱体と；
   前記発熱体を覆う保護部と；
   を具備し、
   前記基部は、
   前記第１の方向と直交する第２の方向に、所定の間隔を空けて並べて設けられた複数の第１の部分と；
   前記第２の方向において、前記第１の部分と、前記第１の部分と、の間に設けられ、前記第１の部分の周縁と交差する第２の部分と；
   を有するヒータ。
2. 前記基部は、前記第２の方向において、前記第１の部分の、前記第２の部分が設けられた側とは反対側の周縁と交差する第３の部分をさらに有し、
   前記第１の方向、および前記第２の方向と直交する第３の方向において、前記第２の部分、および前記第３の部分は、前記第１の部分の同じ側に設けられている請求項１記載のヒータ。
3. 前記発熱体は、前記絶縁層を介して、前記第１の部分の、前記第２の部分が設けられる側とは反対側に設けられている請求項１または２に記載のヒータ。
4. 前記第２の部分の、前記第２の方向の両側の端部は、前記第１の部分の側に屈曲している、または、
   前記第２の部分は、前記第１の部分の側とは反対側に凸状に湾曲している請求項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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