JP4837192B2 - 加熱ヒータおよびその加熱ヒータを備えた定着装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させるための定着装置などに使用される加熱ヒータに関連する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
定着装置などに使用される加熱ヒータとしては、たとえば図１１および図１２に示したものがある。これらの図に示した加熱ヒータ９は、細長板状の基板９０の表面に、帯状に延びる２つの発熱体９１，９２が設けられたものである。発熱体９１，９２は、Ａｇ−Ｐｄを印刷するなどして抵抗体として形成されており、両端部９１ａ，９２ａを除いて結晶質ガラス層９３および非晶質ガラス９４に覆われている。各発熱体９１，９２の両端部９１ａ，９２ａは、たとえば交流電源９５に接続されており、この交流電源により電圧を印加することにより発熱体９１，９２の略全域にわたって発熱するように構成されている。
【０００３】
このような加熱ヒータ９を備えた定着装置では、たとえばトナー像が転写された記録媒体９６をプラテンローラ９７により非晶質ガラス層９４上に摺動させて記録媒体９６を加熱することにより、トナー像が記録媒体９６に定着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
定着装置に組み込まれる加熱ヒータ９では、高速印字の要求に応えるためにも、応答性良く記録媒体９６との接触部分の温度をトナーの溶融温度以上、たとえば２３０〜２５０℃にまで上げる必要がある。この場合、熱伝導率の高い基板９０を用いれば、基板９０から外部に放出される熱エネルギの量が大きくなってしまうため、発熱体９１，９２に対する電圧供給を停止すれば、記録媒体９６との接触部分の温度が短時間で低下してしまう。このため、再び電圧供給をしてから所望の温度にまで上昇するまでの時間が長くなってしまう結果、印字速度の高速化に限界が生じる。
【０００５】
一方、熱伝導性の低い基板９０を用いれば、基板９０に温度分布が生じやすくなってしまう。たとえば、発熱体の長さよりも相当小さい記録媒体９６（たとえば葉書）などを印字した場合には、記録媒体９６により熱エネルギが局所的に奪われてしまうが、基板９０の熱伝導性が低ければ基板９０の全体の温度が均一化されるまでに長時間を要してしまため、基板９０に温度分布が生じる。基板９０に温度分布が生じたならば、基板９０に作用する熱ストレスが局所的に異なるものとなって基板９０が割れてしまう虞がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、加熱ヒータの基板の損傷を回避し、また、この加熱ヒータを短時間で所望の温度にまで昇温できるようにすることを課題としている。
【０００７】
【発明の開示】
上記した課題を解決するため、本願発明では次の技術的手段を講じている。
【０００８】
すなわち、本願発明の第１の側面により提供される加熱ヒータは、第１面およびこの第１面とは反対側の第２面を有する基板と、この基板の第１面上に直接設けられた発熱体と、を備えた加熱ヒータであって、上記基板はＡｌＮを含む絶縁材料により構成されており、上記基板の第２面に、上記基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導層が積層させられている一方、上記基板の第１面側にはさらに、上記発熱体を覆う結晶質ガラス層、この結晶質ガラス層に積層され、上記結晶質ガラス層をこれが露出することなく覆う非晶質ガラス層、および、この非晶質ガラス層に積層され、上記基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導層が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、高熱伝導層を設けることにより加熱ヒータでの熱拡散特性を改善し、基板を損傷を回避したり、電圧印加時から所望の温度に達するまでの時間を短くすることが可能となる。
【００１０】
高熱伝導層は、基板の第２面に積層形成されているので、基板材料として熱伝導率の低い材料を使用しても、発熱体からの熱エネルギは、基板を介して比較的に短時間で高熱伝導層に伝えられる。その結果、基板内に大きな温度分布が生じることがなくなるため、基板に作用する熱ストレスを低減して基板の損傷を抑制することができるようになる。また、高熱伝導層よりも基板のほうが熱伝導率が小さければ、基板自体が蓄熱機能を発揮するため、電圧の再供給時に短時間で所望の温度にまで高熱伝導層の温度を上昇させることができるようになる。
【００１６】
ここで、高熱伝導層は、ＳｉＣを含む絶縁材料により形成するのが好ましい。
【００２５】
本願発明の第２の側面においては、加熱手段を備えるとともに、印字媒体に形成された像を上記加熱手段により加熱して上記印字媒体に定着させるための定着装置であって、上記加熱手段として、本願発明の第１の側面に係る加熱ヒータを用いたことを特徴とする、定着装置が提供される。
【００２６】
この定着装置では、先に説明した加熱ヒータが使用されているため、その加熱ヒータが奏する効果、たとえば加熱ヒータの基板の損傷が抑制され、あるいは熱応答性が高められるといった効果を享受できる。また、熱応答性の高い加熱ヒータを用いれば、高速印字の要求に応えることができるようになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態、および参考例について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２８】
図１および図２は、本願発明の参考例に係る加熱ヒータおよび定着装置の概略構成ないしは要部を示している。
【００２９】
加熱ヒータＸ１は、たとえば定着装置Ｙ１に組み込まれて使用されるものであり、この定着装置Ｙ１は、たとえば記録媒体Ｋに形成されたトナー像を記録媒体Ｋに定着させるためのものである。加熱ヒータＸ１は、細長板状の基板１を有している。この基板１は第１面１０およびこの第１面１０とは反対側の第２面１１を有している。基板１の第１面１０には、帯状に延びる２つの発熱体２，３が設けられている。
【００３０】
発熱体２，３は、Ａｇ−Ｐｄなどの抵抗体ペースを印刷した後にこれを焼成するなどして抵抗体として形成されている。これらの発熱体２，３は、同じ抵抗体材料により形成されているが、記録媒体Ｋの搬送方向の上流側（図２の左側）に配置された発熱体２は、下流側（図２の右側）に配置された発熱体３よりも幅寸法（断面積）が小さくされている。発熱体２，３は、両端部２ａ，３ａを除いて結晶質ガラス層４、非晶質ガラス５および高熱伝導層６Ａにより覆われている。
【００３１】
各発熱体２，３の両端部２ａ，３ａは、たとえば電気配線２３を介して交流電源７に接続されており、発熱体２，３は互いに電気的に並列な関係となっている。電気配線２３には、アナログスイッチＳが設けられており、このアナログスイッチＳをオン・オフすることにより、発熱体２，３に電圧が供給される状態と、供給されない状態とが選択される。上述したように、発熱体２，３は電気的に並列関係にあるため、アナログスイッチＳをオンにすれば、それぞれの発熱体２，３に対しては同じ電位が与えられる。発熱体２は、発熱体３よりも断面積が小さくされているとともに、それぞれが同じ材料により抵抗体として構成されているために、それぞれの発熱体２，３に対して同じ電位を与えれば、発熱体２のほうが発熱体３よりも発熱量が多くなる。なお、アナログスイッチＳのオン・オフは、図外の制御手段により制御されている。
【００３２】
高熱伝導層６Ａは、基板１よりも熱伝導率が高くなるように形成されており、たとえば基板１がＡｌ2Ｏ3により形成されている場合には、高熱伝導層６Ａは、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｇ、Ａｌ、ＢＮあるいはＷＣなどにより形成される。また、基板１がＡｌＮにより形成される場合には、たとえば高熱伝導層６ＡはＳｉＣにより形成される。
【００３３】
このような高熱伝導層６Ａは、たとえばスパッタ、溶射、メッキあるいはスクリーン印刷により成膜形成される。スパッタによれば、摺動性の高い高熱伝導層６Ａを形成することができ、溶射やスクリーン印刷によれば、膜厚を大きくすることが可能となり、成膜後に機械加工などを施せば容易に高熱伝導層６Ａを摺動性の高いものとすることができる。
【００３４】
定着装置Ｙ１は、高熱伝導層６Ａに接触するようにして配置されたプラテンローラＰを有している。プラテンローラＰは、図外の駆動源からの動力により図中の矢印Ａ方向に回転させられるものであり、その回転により、記録媒体Ｋを高熱伝導層６Ａ上を図中の矢印Ｂ方向に摺動させる。
【００３５】
上述したように、定着装置Ｙ１は記録媒体Ｋに形成されたトナー像を記録媒体Ｋに定着させるものである。より具体的には、加熱ヒータＸ１により記録媒体Ｋおよびトナーを加熱し、トナーを溶解させてトナー像を記録媒体Ｋに定着させる。したがって、定着装置Ｙ１では、記録媒体Ｋが高熱伝導層６Ａ上を摺動している間は、高熱伝導層６Ａをトナーの溶融温度以上に維持しておく必要がある。高熱伝導層６Ａの昇温は、発熱体２，３に対する電圧供給、つまりアナログスイッチＳのオン状態を維持することにより行われる。
【００３６】
アナログスイッチＳをオンにすれば、交流電源７により発熱体２，３に電圧が供給され、抵抗体として構成された発熱体２，３が発熱する。このときの発熱量は、発熱体２のほうが発熱体３よりも大きいのは上述した通りである。発熱体２は、記録媒体Ｋの搬送方向の上流側に配置されるものであるから、発熱体２は発熱体３よりも先に記録媒体Ｋに熱エネルギを与えることとなる。したがって、たとえば記録媒体Ｋやトナーが常温である場合には、記録媒体Ｋやトナーの温度を大きく上昇させる必要があるため、記録媒体Ｋと最初に接触する領域については熱エネルギの消費が大きくなるため、上流側に配置される発熱体２については、発熱量が大きくなるように設計しておくのが好ましい。
【００３７】
加熱ヒータＸ１では、発熱体２，３との間にガラス層４，５を介在させた状態で、基板１よりも熱伝導率の高い高熱伝導層６Ａが設けられているため、発熱体２，３からの熱エネルギが選択的に高熱伝導層６Ａに向けて伝えられる。その結果、高熱伝導層６Ａを比較的に短時間で所望の温度にまで上昇させることができるようになる。その上、記録媒体Ｋの摺動面となる高熱伝導層６Ａが熱伝導性に優れていれば、摺動面の全体を所望温度に維持することができるため、ニップ幅を大きく確保することができるようになる。また、ガラス層４，５は、熱伝導性に低いため、発熱体２，３から高熱伝導層６Ａに熱エネルギが移動した場合には、ガラス層４，５において熱エネルギが蓄えられることとなる。つまり、ガラス層４，５が蓄熱層として機能する結果、アナログスイッチＳのオンにより電圧を再印加する場合には、高熱伝導層６Ａの温度を、より短時間で所望の温度にまで上昇させることができるようになる。さらには、高熱伝導層６Ａに選択的に熱エネルギが伝えられる結果、基板１に伝えられる熱エネルギ量が低減し、基板１における局所的な温度上昇や降下を抑制して、基板１の損傷を抑制することができるようになる。
【００３８】
図３は、本願発明の他の参考例に係る加熱ヒータＸ２（定着装置Ｙ２）を示している。
【００３９】
同図に示した加熱ヒータＸ２では、基板１の第２面１１に接触するようにして高熱伝導層６Ｂが設けられている。この加熱ヒータＸ２においても、基板１や高熱伝導層６Ｂを構成する材料は、加熱ヒータＸ１（図１および図２参照）と同様とされており、また高熱伝導層６Ｂは加熱ヒータＸ１の高熱伝導層６Ａと同様にして形成することができる。
【００４０】
加熱ヒータＸ２では、基板１の第２面１１に高熱伝導層６Ｂが設けられているために、基板材料として熱伝導率の低い材料を使用しても、発熱体２，３からの熱エネルギは、基板１を介して比較的に短時間で高熱伝導層６Ｂに伝えられる。その結果、基板１内に大きな温度分布が生じることがなくなるため、基板１に作用する熱ストレスを低減して基板１の損傷を抑制することができるようになる。また、高熱伝導層６Ｂよりも基板１のほうが熱伝導率が小さければ、基板１自体が蓄熱機能を発揮するため、発熱体２，３に対する電圧の再供給時に短時間で所望の温度にまで高熱伝導層６Ｂを上昇させることができるようになる。その結果、加熱ヒータＸ２を備えた定着装置Ｙ２では、図３に一点鎖線で示したように高熱伝導層６Ｂに接触するようにしてプラテンローラＰを配置すれば、高熱伝導層６Ｂを利用して、記録媒体Ｋに対して応答良く熱エネルギを与えることができるようになる。
【００４１】
図３に示した加熱ヒータＸ２では、高熱伝導層６Ｂを低熱伝導層６Ｂ′として加熱ヒータＸ２′を構成してもよい。低熱伝導層６Ｂ′は、熱伝導率が基板１よりも小さくされたものである。この加熱ヒータＸ２′を備えた定着装置Ｙ２′では、図３に２点鎖線で示したようにガラス層５に接触してプラテンローラＰ′が配置され、基板１の第１面１０側において記録媒体Ｋ′に対するトナー像の定着が行われる。
【００４２】
低熱伝導層６Ｂ′が設けられた加熱ヒータＸ２′では、低熱伝導層６Ｂ′により、基板１の第２面１１側への熱エネルギの伝達が抑制され、基板１の第１面１０側に対して選択的に熱エネルギが伝えられることとなる。つまり、高熱伝導層６Ａを基板１の第１面１０側に設けた加熱ヒータＸ１（図１および図２参照）と同様に、基板１の第１面１０側に対して選択的に熱エネルギが伝えることが可能となる。そのため、発熱体２，３に対する電圧供給のオン信号に対して応答性良く、比較的に短時間で所望の温度にまでガラス層４，５の昇温することができるようになり、高速印字を実現可能な定着装置Ｙ２′を提供できるようになる。また、基板１の第１面１０側に対して選択的に熱エネルギが伝えられれば、基板１の損傷を抑制することができるようになる。
【００４３】
図４には、本願発明の実施の形態に係る加熱ヒータＸ３（定着装置Ｙ３）を示した。同図に示した加熱ヒータＸ３では、ガラス層５を覆うようにして高熱伝導層６Ｃａが形成され、基板１の第２面１１に接触するようにして高熱伝導層６Ｃｂが形成されている。
【００４４】
この加熱ヒータＸ３では、発熱体２，３からの熱エネルギが２つの高熱伝導層６Ｃａ，６Ｃｂの双方に移動し、発熱体２，３に対する電圧供給時には、双方の高熱伝導層６Ｃａ，６Ｃｂが昇温される。そのため、加熱ヒータＸ３を備えた定着装置Ｙ３では、図４に２点鎖線で示したように高熱伝導層６Ｃａに接触するようにしてプラテンローラＰを配置して基板１の第１面１０側において定着を行うように構成してもよいし、同図に一点鎖線で示したように高熱伝導層６Ｃｂに接触するようにしてプラテンローラＰ′を配置して基板１の第２面１１側において定着を行うように構成してもよい。
【００４５】
加熱ヒータＸ３では、発熱体２，３に対する電圧供給時には、双方の高熱伝導層６Ｃａ，６Ｃｂが昇温されるのは上述した通りであるが、熱伝導率の低いガラス層４，５および基板１は蓄熱層として機能する。その結果、加熱ヒータＸ３の全体が応答性良く所望温度にまで昇温し、また基板１における大きな温度分布の発生が抑制される。そのため、基板１の損傷が抑制されるばかりか、加熱ヒータＸ３を備えた定着装置Ｙ３では高速印字の達成が可能となる。
【００４６】
図４に示した加熱ヒータＸ３では、２つの高熱伝導層６Ｃａ（６Ｃｂ）の一方を、熱伝導率が基板１よりも小さい低熱伝導層６Ｃａ′（６Ｃｂ′）として加熱ヒータＸ３′を構成してもよい。この加熱ヒータＸ３′では、低熱伝導層６Ｃａ′（６Ｃｂ′）への熱エネルギの移動が抑制されるため、高熱伝導層６Ｃｂ（６Ｃａ）への熱エネルギの移動が助長され、さらに応答性良く所望温度にまで高熱伝導層６Ｃｂ（６Ｃａ）を昇温することが可能となる。これにより、加熱ヒータＸ３′を備えた定着装置Ｙ３′では高速印字の達成が可能となる。
【００４７】
図５ないし図８は、本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示している。これらの加熱ヒータＸ４〜Ｘ７は、発熱体２，３と基板１の第１面１０との間に高熱伝導層６Ｄ，６Ｅａ，６Ｆａ，６Ｇａを設けたものである。
【００４８】
図５に示した加熱ヒータＸ４は、高熱伝導層６Ｄが発熱体２，３と基板１の第１面１０との間にのみ設けられたものである。加熱ヒータＸ４を備えた定着装置Ｙ４では、ガラス層５の表面に接触するようにしてプラテンローラＰが配置され、ガラス層５の表面に沿って記録媒体Ｋが搬送される。
【００４９】
加熱ヒータＸ４では、発熱体２，３からの熱エネルギが短時間で高熱伝導層６Ｄの全体に拡散された後、その熱エネルギが基板１に伝えられることになる。その結果、発熱体２，３からの熱エネルギを直接的に基板１に伝える場合に比べて、基板１の全体に対して均一的に熱エネルギが伝えられることなる。そのため、基板１における温度分布が小さくなって、基板１に与えられる熱的なストレスを緩和できるようになり、基板１の損傷を抑制することができるようになる。
【００５０】
図６に示した加熱ヒータＸ５は、発熱体２，３と基板１の第１面１０との間に高熱伝導率層６Ｅａが設けられているとともに、ガラス層４，５上にも高熱伝導層６Ｅｂが設けられている。加熱ヒータＸ５を備えた定着装置Ｙ５では、ガラス層５の表面に接触するようにしてプラテンローラＰが配置され、ガラス層５の表面に沿って記録媒体Ｋが搬送される。
【００５１】
加熱ヒータＸ５では、図５の加熱ヒータＸ４と同様に高熱伝導層６Ｅａにより基板１の損傷を抑制することができる。また、高熱伝導層６Ｅｂを設けることにより、基板１の第１面１０側への熱エネルギの移動を促進し、応答性良く所望温度にまで高熱伝導層６Ｅを昇温することができるようになる。また、ガラス層４，５が高熱伝導層６Ｄ，６Ｅにより囲まれるため、ガラス層４，５の蓄熱機能が高められるため、再印加時の昇温を応答性良く行うことができるようになる。したがって、加熱ヒータＸ５を備えた定着装置Ｙ５においても高速印字の達成が可能となる。
【００５２】
図６に示した加熱ヒータＸ５では、高熱伝導層６Ｅｂを低熱伝導層６Ｅｂ′として加熱ヒータＸ５′を構成してもよい。この加熱ヒータＸ５′では、低熱伝導層６Ｅｂ′への熱エネルギの移動が抑制されて基板１の第２面１１側への熱エネルギの移動が促進されるため、加熱ヒータＸ５′を備えた定着装置Ｙ５′では、図示しないが基板１の第２面１１に接触するようにしてプラテンローラが配置される。
【００５３】
図７に示した加熱ヒータＸ６は、発熱体２，３と基板の第１面１０との間に高熱伝導層６Ｆａが設けられているとともに、基板１の第２面１１上にも高熱伝導層６Ｆｂが設けられている。加熱ヒータＸ６を備えた定着装置Ｙ６では、高熱伝導層６Ｆｂの表面に接触するようにしてプラテンローラＰが配置され、高熱伝導動６Ｆｂの表面に沿って記録媒体Ｋが搬送される。
【００５４】
加熱ヒータＸ６では、図５の加熱ヒータＸ４と同様に高熱伝導層６Ｆａにより基板１の損傷を抑制することができる。また、高熱伝導層６Ｆｂを設けることにより、基板１の第２面１１側への熱エネルギの移動を促進し、応答性良く所望温度にまで高熱伝導層６Ｆｂを昇温することができるようになる。したがって、加熱ヒータＸ６を備えた定着装置Ｙ６においても高速印字の達成が可能となる。
【００５５】
図７に示した加熱ヒータＸ６では、高熱伝導層６Ｆｂを低熱伝導層６Ｆｂ′として加熱ヒータＸ６′を構成してもよい。この加熱ヒータＸ６′では、低熱伝導層６Ｆｂ′への熱エネルギの移動が抑制されて基板１の第１面１０（ガラス層５）側への熱エネルギの移動が促進されるため、図示しないがガラス層５の表面に接触するようにしてプラテンローラが配置される。
【００５６】
図８に示した加熱ヒータＸ７は、３つの高熱伝導層６Ｇａ，６Ｇｂ，６Ｇｃが設けられている。そのため、図５の加熱ヒータＸ４と同様に高熱伝導層６Ｇａにより基板１の損傷を抑制することができる。また、高熱伝導層６Ｇｂ，６Ｇｃの双方に対して短時間で熱エネルギが移動するとともに、熱伝導率の低い基板１およびガラス層４，５の蓄熱作用により、加熱ヒータＸ７全体の昇温を応答性良く行うことができる。したがって、加熱ヒータＸ７を備えた定着装置Ｙ７では、２つの高熱伝導層６Ｇｂ，６Ｇｃのいずれかの表面に接触するようにしてプラテンローラＰ，Ｐ′が配置され、記録紙Ｋ，Ｋ′が高熱伝導層６Ｇｂ，６Ｇｃの表面に沿って搬送される。
【００５７】
図８に示した加熱ヒータＸ７では、２つの高熱伝導層６Ｇｃ（６Ｇｂ）の一方を、低熱伝導層６Ｇｃ′（６Ｇｂ′）として加熱ヒータＸ７′を構成してもよい。この加熱ヒータＸ７′を備えた定着装置Ｙ７′では、高熱伝導層６Ｇｂ（６Ｇｃ）の表面に接触するようにしてプラテンローラＰが配置される。
【００５８】
加熱ヒータＸ７′では、低熱伝導層６Ｇｃ′（６Ｇｂ′）への熱移動が抑制されて高熱伝導層６Ｇｂ（６Ｇｃ）への熱エネルギの移動が助長され、さらに応答性良く所望温度にまで高熱伝導層６Ｇｂ（６Ｇｃ）を昇温することが可能となる。
【００６０】
実施形態では、基板は、単一層として構成されていたが、図９に示したように、絶縁を有する低熱伝導層１２Ａ上に高熱伝導層１３を形成した後にさらに絶縁を有する低熱伝導層１２Ｂを形成した形態のものあってもよいし、図１０に示したように高熱伝導層１４の両面に絶縁性を有する低熱伝導層１５Ａ，１５Ｂを設けたものであってもよい。
【００６１】
これらの基板では、低熱伝導層１２Ａ，１２Ｂ，１５Ａ，１５Ｂは、たとえばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの耐熱性の高い有機材料やガラスなどの無機材料により形成され、高熱伝導層１３，１４は、たとえば熱伝導性率の高いＡｇ、Ａｌ、ＳＵＳなどの金属材料により板状に形成され、あるいは膜形成されている。なお、図９および図１０に示した基板では、高熱伝導層１２，１４として導体を使用し、図１０に示したようにその端面１４ａが露出する場合には、端面１４ａを絶縁材料１６により封止するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す全体（要部）斜視図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う加熱ヒータ（定着装置）の断面図である。
【図３】 本願発明の他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図４】 本願発明の実施の形態に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図５】 本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図６】 本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図７】 本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図８】 本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図９】 加熱ヒータの基板の他の例を示す断面図である。
【図１０】 加熱ヒータの基板のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】 従来の加熱ヒータ（定着ヒータ）の一例を示す全体（要部）斜視図である。
【図１２】 図１１のXII−XII線に沿う加熱ヒータ（定着装置）の断面図である。
【符号の説明】
Ｘ１〜Ｘ７，Ｘ２′，Ｘ３′，Ｘ５′〜Ｘ７′ 加熱ヒータ
Ｙ１〜Ｙ７，Ｙ２′，Ｙ３′，Ｙ５′〜Ｙ７′ 定着装置
１ 基板
１０ 第１面（基板の）
１１ 第２面（基板の）
１３，１４ 高熱伝導層（基板の）
１２Ａ，１２Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ 低熱伝導層（基板の）
２ ，３ 発熱体
４ 結晶質ガラス層
５ 非晶質ガラス層
６Ａ，６Ｂ，６Ｃａ，６Ｃｂ，６Ｄ，６Ｅａ，６Ｅｂ，６Ｆａ，６Ｆｂ，６Ｇａ，６Ｇｂ，６Ｇｃ 高熱伝導層
６Ｂ′，６Ｃａ′，６Ｃｂ′，６Ｅｂ′，６Ｆｂ′，６Ｇｂ′，６Ｇｃ′ 低熱伝導層
【発明の属する技術分野】
本願発明は、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させるための定着装置などに使用される加熱ヒータに関連する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
定着装置などに使用される加熱ヒータとしては、たとえば図１１および図１２に示したものがある。これらの図に示した加熱ヒータ９は、細長板状の基板９０の表面に、帯状に延びる２つの発熱体９１，９２が設けられたものである。発熱体９１，９２は、Ａｇ−Ｐｄを印刷するなどして抵抗体として形成されており、両端部９１ａ，９２ａを除いて結晶質ガラス層９３および非晶質ガラス９４に覆われている。各発熱体９１，９２の両端部９１ａ，９２ａは、たとえば交流電源９５に接続されており、この交流電源により電圧を印加することにより発熱体９１，９２の略全域にわたって発熱するように構成されている。
【０００３】
このような加熱ヒータ９を備えた定着装置では、たとえばトナー像が転写された記録媒体９６をプラテンローラ９７により非晶質ガラス層９４上に摺動させて記録媒体９６を加熱することにより、トナー像が記録媒体９６に定着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
定着装置に組み込まれる加熱ヒータ９では、高速印字の要求に応えるためにも、応答性良く記録媒体９６との接触部分の温度をトナーの溶融温度以上、たとえば２３０〜２５０℃にまで上げる必要がある。この場合、熱伝導率の高い基板９０を用いれば、基板９０から外部に放出される熱エネルギの量が大きくなってしまうため、発熱体９１，９２に対する電圧供給を停止すれば、記録媒体９６との接触部分の温度が短時間で低下してしまう。このため、再び電圧供給をしてから所望の温度にまで上昇するまでの時間が長くなってしまう結果、印字速度の高速化に限界が生じる。
【０００５】
一方、熱伝導性の低い基板９０を用いれば、基板９０に温度分布が生じやすくなってしまう。たとえば、発熱体の長さよりも相当小さい記録媒体９６（たとえば葉書）などを印字した場合には、記録媒体９６により熱エネルギが局所的に奪われてしまうが、基板９０の熱伝導性が低ければ基板９０の全体の温度が均一化されるまでに長時間を要してしまため、基板９０に温度分布が生じる。基板９０に温度分布が生じたならば、基板９０に作用する熱ストレスが局所的に異なるものとなって基板９０が割れてしまう虞がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、加熱ヒータの基板の損傷を回避し、また、この加熱ヒータを短時間で所望の温度にまで昇温できるようにすることを課題としている。
【０００７】
【発明の開示】
上記した課題を解決するため、本願発明では次の技術的手段を講じている。
【０００８】
すなわち、本願発明の第１の側面により提供される加熱ヒータは、第１面およびこの第１面とは反対側の第２面を有する基板と、この基板の第１面上に直接設けられた発熱体と、を備えた加熱ヒータであって、上記基板はＡｌＮを含む絶縁材料により構成されており、上記基板の第２面に、上記基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導層が積層させられている一方、上記基板の第１面側にはさらに、上記発熱体を覆う結晶質ガラス層、この結晶質ガラス層に積層され、上記結晶質ガラス層をこれが露出することなく覆う非晶質ガラス層、および、この非晶質ガラス層に積層され、上記基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導層が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、高熱伝導層を設けることにより加熱ヒータでの熱拡散特性を改善し、基板を損傷を回避したり、電圧印加時から所望の温度に達するまでの時間を短くすることが可能となる。
【００１０】
高熱伝導層は、基板の第２面に積層形成されているので、基板材料として熱伝導率の低い材料を使用しても、発熱体からの熱エネルギは、基板を介して比較的に短時間で高熱伝導層に伝えられる。その結果、基板内に大きな温度分布が生じることがなくなるため、基板に作用する熱ストレスを低減して基板の損傷を抑制することができるようになる。また、高熱伝導層よりも基板のほうが熱伝導率が小さければ、基板自体が蓄熱機能を発揮するため、電圧の再供給時に短時間で所望の温度にまで高熱伝導層の温度を上昇させることができるようになる。
【００１６】
ここで、高熱伝導層は、ＳｉＣを含む絶縁材料により形成するのが好ましい。
【００２５】
本願発明の第２の側面においては、加熱手段を備えるとともに、印字媒体に形成された像を上記加熱手段により加熱して上記印字媒体に定着させるための定着装置であって、上記加熱手段として、本願発明の第１の側面に係る加熱ヒータを用いたことを特徴とする、定着装置が提供される。
【００２６】
この定着装置では、先に説明した加熱ヒータが使用されているため、その加熱ヒータが奏する効果、たとえば加熱ヒータの基板の損傷が抑制され、あるいは熱応答性が高められるといった効果を享受できる。また、熱応答性の高い加熱ヒータを用いれば、高速印字の要求に応えることができるようになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態、および参考例について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２８】
図１および図２は、本願発明の参考例に係る加熱ヒータおよび定着装置の概略構成ないしは要部を示している。
【００２９】
加熱ヒータＸ１は、たとえば定着装置Ｙ１に組み込まれて使用されるものであり、この定着装置Ｙ１は、たとえば記録媒体Ｋに形成されたトナー像を記録媒体Ｋに定着させるためのものである。加熱ヒータＸ１は、細長板状の基板１を有している。この基板１は第１面１０およびこの第１面１０とは反対側の第２面１１を有している。基板１の第１面１０には、帯状に延びる２つの発熱体２，３が設けられている。
【００３０】
発熱体２，３は、Ａｇ−Ｐｄなどの抵抗体ペースを印刷した後にこれを焼成するなどして抵抗体として形成されている。これらの発熱体２，３は、同じ抵抗体材料により形成されているが、記録媒体Ｋの搬送方向の上流側（図２の左側）に配置された発熱体２は、下流側（図２の右側）に配置された発熱体３よりも幅寸法（断面積）が小さくされている。発熱体２，３は、両端部２ａ，３ａを除いて結晶質ガラス層４、非晶質ガラス５および高熱伝導層６Ａにより覆われている。
【００３１】
各発熱体２，３の両端部２ａ，３ａは、たとえば電気配線２３を介して交流電源７に接続されており、発熱体２，３は互いに電気的に並列な関係となっている。電気配線２３には、アナログスイッチＳが設けられており、このアナログスイッチＳをオン・オフすることにより、発熱体２，３に電圧が供給される状態と、供給されない状態とが選択される。上述したように、発熱体２，３は電気的に並列関係にあるため、アナログスイッチＳをオンにすれば、それぞれの発熱体２，３に対しては同じ電位が与えられる。発熱体２は、発熱体３よりも断面積が小さくされているとともに、それぞれが同じ材料により抵抗体として構成されているために、それぞれの発熱体２，３に対して同じ電位を与えれば、発熱体２のほうが発熱体３よりも発熱量が多くなる。なお、アナログスイッチＳのオン・オフは、図外の制御手段により制御されている。
【００３２】
高熱伝導層６Ａは、基板１よりも熱伝導率が高くなるように形成されており、たとえば基板１がＡｌ2Ｏ3により形成されている場合には、高熱伝導層６Ａは、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｇ、Ａｌ、ＢＮあるいはＷＣなどにより形成される。また、基板１がＡｌＮにより形成される場合には、たとえば高熱伝導層６ＡはＳｉＣにより形成される。
【００３３】
このような高熱伝導層６Ａは、たとえばスパッタ、溶射、メッキあるいはスクリーン印刷により成膜形成される。スパッタによれば、摺動性の高い高熱伝導層６Ａを形成することができ、溶射やスクリーン印刷によれば、膜厚を大きくすることが可能となり、成膜後に機械加工などを施せば容易に高熱伝導層６Ａを摺動性の高いものとすることができる。
【００３４】
定着装置Ｙ１は、高熱伝導層６Ａに接触するようにして配置されたプラテンローラＰを有している。プラテンローラＰは、図外の駆動源からの動力により図中の矢印Ａ方向に回転させられるものであり、その回転により、記録媒体Ｋを高熱伝導層６Ａ上を図中の矢印Ｂ方向に摺動させる。
【００３５】
上述したように、定着装置Ｙ１は記録媒体Ｋに形成されたトナー像を記録媒体Ｋに定着させるものである。より具体的には、加熱ヒータＸ１により記録媒体Ｋおよびトナーを加熱し、トナーを溶解させてトナー像を記録媒体Ｋに定着させる。したがって、定着装置Ｙ１では、記録媒体Ｋが高熱伝導層６Ａ上を摺動している間は、高熱伝導層６Ａをトナーの溶融温度以上に維持しておく必要がある。高熱伝導層６Ａの昇温は、発熱体２，３に対する電圧供給、つまりアナログスイッチＳのオン状態を維持することにより行われる。
【００３６】
アナログスイッチＳをオンにすれば、交流電源７により発熱体２，３に電圧が供給され、抵抗体として構成された発熱体２，３が発熱する。このときの発熱量は、発熱体２のほうが発熱体３よりも大きいのは上述した通りである。発熱体２は、記録媒体Ｋの搬送方向の上流側に配置されるものであるから、発熱体２は発熱体３よりも先に記録媒体Ｋに熱エネルギを与えることとなる。したがって、たとえば記録媒体Ｋやトナーが常温である場合には、記録媒体Ｋやトナーの温度を大きく上昇させる必要があるため、記録媒体Ｋと最初に接触する領域については熱エネルギの消費が大きくなるため、上流側に配置される発熱体２については、発熱量が大きくなるように設計しておくのが好ましい。
【００３７】
加熱ヒータＸ１では、発熱体２，３との間にガラス層４，５を介在させた状態で、基板１よりも熱伝導率の高い高熱伝導層６Ａが設けられているため、発熱体２，３からの熱エネルギが選択的に高熱伝導層６Ａに向けて伝えられる。その結果、高熱伝導層６Ａを比較的に短時間で所望の温度にまで上昇させることができるようになる。その上、記録媒体Ｋの摺動面となる高熱伝導層６Ａが熱伝導性に優れていれば、摺動面の全体を所望温度に維持することができるため、ニップ幅を大きく確保することができるようになる。また、ガラス層４，５は、熱伝導性に低いため、発熱体２，３から高熱伝導層６Ａに熱エネルギが移動した場合には、ガラス層４，５において熱エネルギが蓄えられることとなる。つまり、ガラス層４，５が蓄熱層として機能する結果、アナログスイッチＳのオンにより電圧を再印加する場合には、高熱伝導層６Ａの温度を、より短時間で所望の温度にまで上昇させることができるようになる。さらには、高熱伝導層６Ａに選択的に熱エネルギが伝えられる結果、基板１に伝えられる熱エネルギ量が低減し、基板１における局所的な温度上昇や降下を抑制して、基板１の損傷を抑制することができるようになる。
【００３８】
図３は、本願発明の他の参考例に係る加熱ヒータＸ２（定着装置Ｙ２）を示している。
【００３９】
同図に示した加熱ヒータＸ２では、基板１の第２面１１に接触するようにして高熱伝導層６Ｂが設けられている。この加熱ヒータＸ２においても、基板１や高熱伝導層６Ｂを構成する材料は、加熱ヒータＸ１（図１および図２参照）と同様とされており、また高熱伝導層６Ｂは加熱ヒータＸ１の高熱伝導層６Ａと同様にして形成することができる。
【００４０】
加熱ヒータＸ２では、基板１の第２面１１に高熱伝導層６Ｂが設けられているために、基板材料として熱伝導率の低い材料を使用しても、発熱体２，３からの熱エネルギは、基板１を介して比較的に短時間で高熱伝導層６Ｂに伝えられる。その結果、基板１内に大きな温度分布が生じることがなくなるため、基板１に作用する熱ストレスを低減して基板１の損傷を抑制することができるようになる。また、高熱伝導層６Ｂよりも基板１のほうが熱伝導率が小さければ、基板１自体が蓄熱機能を発揮するため、発熱体２，３に対する電圧の再供給時に短時間で所望の温度にまで高熱伝導層６Ｂを上昇させることができるようになる。その結果、加熱ヒータＸ２を備えた定着装置Ｙ２では、図３に一点鎖線で示したように高熱伝導層６Ｂに接触するようにしてプラテンローラＰを配置すれば、高熱伝導層６Ｂを利用して、記録媒体Ｋに対して応答良く熱エネルギを与えることができるようになる。
【００４１】
図３に示した加熱ヒータＸ２では、高熱伝導層６Ｂを低熱伝導層６Ｂ′として加熱ヒータＸ２′を構成してもよい。低熱伝導層６Ｂ′は、熱伝導率が基板１よりも小さくされたものである。この加熱ヒータＸ２′を備えた定着装置Ｙ２′では、図３に２点鎖線で示したようにガラス層５に接触してプラテンローラＰ′が配置され、基板１の第１面１０側において記録媒体Ｋ′に対するトナー像の定着が行われる。
【００４２】
低熱伝導層６Ｂ′が設けられた加熱ヒータＸ２′では、低熱伝導層６Ｂ′により、基板１の第２面１１側への熱エネルギの伝達が抑制され、基板１の第１面１０側に対して選択的に熱エネルギが伝えられることとなる。つまり、高熱伝導層６Ａを基板１の第１面１０側に設けた加熱ヒータＸ１（図１および図２参照）と同様に、基板１の第１面１０側に対して選択的に熱エネルギが伝えることが可能となる。そのため、発熱体２，３に対する電圧供給のオン信号に対して応答性良く、比較的に短時間で所望の温度にまでガラス層４，５の昇温することができるようになり、高速印字を実現可能な定着装置Ｙ２′を提供できるようになる。また、基板１の第１面１０側に対して選択的に熱エネルギが伝えられれば、基板１の損傷を抑制することができるようになる。
【００４３】
図４には、本願発明の実施の形態に係る加熱ヒータＸ３（定着装置Ｙ３）を示した。同図に示した加熱ヒータＸ３では、ガラス層５を覆うようにして高熱伝導層６Ｃａが形成され、基板１の第２面１１に接触するようにして高熱伝導層６Ｃｂが形成されている。
【００４４】
この加熱ヒータＸ３では、発熱体２，３からの熱エネルギが２つの高熱伝導層６Ｃａ，６Ｃｂの双方に移動し、発熱体２，３に対する電圧供給時には、双方の高熱伝導層６Ｃａ，６Ｃｂが昇温される。そのため、加熱ヒータＸ３を備えた定着装置Ｙ３では、図４に２点鎖線で示したように高熱伝導層６Ｃａに接触するようにしてプラテンローラＰを配置して基板１の第１面１０側において定着を行うように構成してもよいし、同図に一点鎖線で示したように高熱伝導層６Ｃｂに接触するようにしてプラテンローラＰ′を配置して基板１の第２面１１側において定着を行うように構成してもよい。
【００４５】
加熱ヒータＸ３では、発熱体２，３に対する電圧供給時には、双方の高熱伝導層６Ｃａ，６Ｃｂが昇温されるのは上述した通りであるが、熱伝導率の低いガラス層４，５および基板１は蓄熱層として機能する。その結果、加熱ヒータＸ３の全体が応答性良く所望温度にまで昇温し、また基板１における大きな温度分布の発生が抑制される。そのため、基板１の損傷が抑制されるばかりか、加熱ヒータＸ３を備えた定着装置Ｙ３では高速印字の達成が可能となる。
【００４６】
図４に示した加熱ヒータＸ３では、２つの高熱伝導層６Ｃａ（６Ｃｂ）の一方を、熱伝導率が基板１よりも小さい低熱伝導層６Ｃａ′（６Ｃｂ′）として加熱ヒータＸ３′を構成してもよい。この加熱ヒータＸ３′では、低熱伝導層６Ｃａ′（６Ｃｂ′）への熱エネルギの移動が抑制されるため、高熱伝導層６Ｃｂ（６Ｃａ）への熱エネルギの移動が助長され、さらに応答性良く所望温度にまで高熱伝導層６Ｃｂ（６Ｃａ）を昇温することが可能となる。これにより、加熱ヒータＸ３′を備えた定着装置Ｙ３′では高速印字の達成が可能となる。
【００４７】
図５ないし図８は、本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示している。これらの加熱ヒータＸ４〜Ｘ７は、発熱体２，３と基板１の第１面１０との間に高熱伝導層６Ｄ，６Ｅａ，６Ｆａ，６Ｇａを設けたものである。
【００４８】
図５に示した加熱ヒータＸ４は、高熱伝導層６Ｄが発熱体２，３と基板１の第１面１０との間にのみ設けられたものである。加熱ヒータＸ４を備えた定着装置Ｙ４では、ガラス層５の表面に接触するようにしてプラテンローラＰが配置され、ガラス層５の表面に沿って記録媒体Ｋが搬送される。
【００４９】
加熱ヒータＸ４では、発熱体２，３からの熱エネルギが短時間で高熱伝導層６Ｄの全体に拡散された後、その熱エネルギが基板１に伝えられることになる。その結果、発熱体２，３からの熱エネルギを直接的に基板１に伝える場合に比べて、基板１の全体に対して均一的に熱エネルギが伝えられることなる。そのため、基板１における温度分布が小さくなって、基板１に与えられる熱的なストレスを緩和できるようになり、基板１の損傷を抑制することができるようになる。
【００５０】
図６に示した加熱ヒータＸ５は、発熱体２，３と基板１の第１面１０との間に高熱伝導率層６Ｅａが設けられているとともに、ガラス層４，５上にも高熱伝導層６Ｅｂが設けられている。加熱ヒータＸ５を備えた定着装置Ｙ５では、ガラス層５の表面に接触するようにしてプラテンローラＰが配置され、ガラス層５の表面に沿って記録媒体Ｋが搬送される。
【００５１】
加熱ヒータＸ５では、図５の加熱ヒータＸ４と同様に高熱伝導層６Ｅａにより基板１の損傷を抑制することができる。また、高熱伝導層６Ｅｂを設けることにより、基板１の第１面１０側への熱エネルギの移動を促進し、応答性良く所望温度にまで高熱伝導層６Ｅを昇温することができるようになる。また、ガラス層４，５が高熱伝導層６Ｄ，６Ｅにより囲まれるため、ガラス層４，５の蓄熱機能が高められるため、再印加時の昇温を応答性良く行うことができるようになる。したがって、加熱ヒータＸ５を備えた定着装置Ｙ５においても高速印字の達成が可能となる。
【００５２】
図６に示した加熱ヒータＸ５では、高熱伝導層６Ｅｂを低熱伝導層６Ｅｂ′として加熱ヒータＸ５′を構成してもよい。この加熱ヒータＸ５′では、低熱伝導層６Ｅｂ′への熱エネルギの移動が抑制されて基板１の第２面１１側への熱エネルギの移動が促進されるため、加熱ヒータＸ５′を備えた定着装置Ｙ５′では、図示しないが基板１の第２面１１に接触するようにしてプラテンローラが配置される。
【００５３】
図７に示した加熱ヒータＸ６は、発熱体２，３と基板の第１面１０との間に高熱伝導層６Ｆａが設けられているとともに、基板１の第２面１１上にも高熱伝導層６Ｆｂが設けられている。加熱ヒータＸ６を備えた定着装置Ｙ６では、高熱伝導層６Ｆｂの表面に接触するようにしてプラテンローラＰが配置され、高熱伝導動６Ｆｂの表面に沿って記録媒体Ｋが搬送される。
【００５４】
加熱ヒータＸ６では、図５の加熱ヒータＸ４と同様に高熱伝導層６Ｆａにより基板１の損傷を抑制することができる。また、高熱伝導層６Ｆｂを設けることにより、基板１の第２面１１側への熱エネルギの移動を促進し、応答性良く所望温度にまで高熱伝導層６Ｆｂを昇温することができるようになる。したがって、加熱ヒータＸ６を備えた定着装置Ｙ６においても高速印字の達成が可能となる。
【００５５】
図７に示した加熱ヒータＸ６では、高熱伝導層６Ｆｂを低熱伝導層６Ｆｂ′として加熱ヒータＸ６′を構成してもよい。この加熱ヒータＸ６′では、低熱伝導層６Ｆｂ′への熱エネルギの移動が抑制されて基板１の第１面１０（ガラス層５）側への熱エネルギの移動が促進されるため、図示しないがガラス層５の表面に接触するようにしてプラテンローラが配置される。
【００５６】
図８に示した加熱ヒータＸ７は、３つの高熱伝導層６Ｇａ，６Ｇｂ，６Ｇｃが設けられている。そのため、図５の加熱ヒータＸ４と同様に高熱伝導層６Ｇａにより基板１の損傷を抑制することができる。また、高熱伝導層６Ｇｂ，６Ｇｃの双方に対して短時間で熱エネルギが移動するとともに、熱伝導率の低い基板１およびガラス層４，５の蓄熱作用により、加熱ヒータＸ７全体の昇温を応答性良く行うことができる。したがって、加熱ヒータＸ７を備えた定着装置Ｙ７では、２つの高熱伝導層６Ｇｂ，６Ｇｃのいずれかの表面に接触するようにしてプラテンローラＰ，Ｐ′が配置され、記録紙Ｋ，Ｋ′が高熱伝導層６Ｇｂ，６Ｇｃの表面に沿って搬送される。
【００５７】
図８に示した加熱ヒータＸ７では、２つの高熱伝導層６Ｇｃ（６Ｇｂ）の一方を、低熱伝導層６Ｇｃ′（６Ｇｂ′）として加熱ヒータＸ７′を構成してもよい。この加熱ヒータＸ７′を備えた定着装置Ｙ７′では、高熱伝導層６Ｇｂ（６Ｇｃ）の表面に接触するようにしてプラテンローラＰが配置される。
【００５８】
加熱ヒータＸ７′では、低熱伝導層６Ｇｃ′（６Ｇｂ′）への熱移動が抑制されて高熱伝導層６Ｇｂ（６Ｇｃ）への熱エネルギの移動が助長され、さらに応答性良く所望温度にまで高熱伝導層６Ｇｂ（６Ｇｃ）を昇温することが可能となる。
【００６０】
実施形態では、基板は、単一層として構成されていたが、図９に示したように、絶縁を有する低熱伝導層１２Ａ上に高熱伝導層１３を形成した後にさらに絶縁を有する低熱伝導層１２Ｂを形成した形態のものあってもよいし、図１０に示したように高熱伝導層１４の両面に絶縁性を有する低熱伝導層１５Ａ，１５Ｂを設けたものであってもよい。
【００６１】
これらの基板では、低熱伝導層１２Ａ，１２Ｂ，１５Ａ，１５Ｂは、たとえばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの耐熱性の高い有機材料やガラスなどの無機材料により形成され、高熱伝導層１３，１４は、たとえば熱伝導性率の高いＡｇ、Ａｌ、ＳＵＳなどの金属材料により板状に形成され、あるいは膜形成されている。なお、図９および図１０に示した基板では、高熱伝導層１２，１４として導体を使用し、図１０に示したようにその端面１４ａが露出する場合には、端面１４ａを絶縁材料１６により封止するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す全体（要部）斜視図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う加熱ヒータ（定着装置）の断面図である。
【図３】 本願発明の他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図４】 本願発明の実施の形態に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図５】 本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図６】 本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図７】 本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図８】 本願発明のさらに他の参考例に係る加熱ヒータ（定着装置）を示す図２に相当する断面図である。
【図９】 加熱ヒータの基板の他の例を示す断面図である。
【図１０】 加熱ヒータの基板のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】 従来の加熱ヒータ（定着ヒータ）の一例を示す全体（要部）斜視図である。
【図１２】 図１１のXII−XII線に沿う加熱ヒータ（定着装置）の断面図である。
【符号の説明】
Ｘ１〜Ｘ７，Ｘ２′，Ｘ３′，Ｘ５′〜Ｘ７′ 加熱ヒータ
Ｙ１〜Ｙ７，Ｙ２′，Ｙ３′，Ｙ５′〜Ｙ７′ 定着装置
１ 基板
１０ 第１面（基板の）
１１ 第２面（基板の）
１３，１４ 高熱伝導層（基板の）
１２Ａ，１２Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ 低熱伝導層（基板の）
２ ，３ 発熱体
４ 結晶質ガラス層
５ 非晶質ガラス層
６Ａ，６Ｂ，６Ｃａ，６Ｃｂ，６Ｄ，６Ｅａ，６Ｅｂ，６Ｆａ，６Ｆｂ，６Ｇａ，６Ｇｂ，６Ｇｃ 高熱伝導層
６Ｂ′，６Ｃａ′，６Ｃｂ′，６Ｅｂ′，６Ｆｂ′，６Ｇｂ′，６Ｇｃ′ 低熱伝導層
Claims (3)
- 第１面およびこの第１面とは反対側の第２面を有する基板と、この基板の第１面上に直接設けられた発熱体と、を備えた加熱ヒータであって、
上記基板はＡｌＮを含む絶縁材料により構成されており、
上記基板の第２面に、上記基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導層が積層させられている一方、
上記基板の第１面側にはさらに、上記発熱体を覆う結晶質ガラス層、この結晶質ガラス層に積層され、上記結晶質ガラス層をこれが露出することなく覆う非晶質ガラス層、および、この非晶質ガラス層に積層され、上記基板よりも熱伝導率の高い高熱伝導層が形成されていることを特徴とする、加熱ヒータ。 - 上記高熱伝導層はＳｉＣを含む絶縁材料により構成されている、請求項１に記載の加熱ヒータ。
- 加熱手段を備えるとともに、記録媒体に形成された像を上記加熱手段により加熱して上記記録媒体に定着させるための定着装置であって、
上記加熱手段として、請求項１または２に記載した加熱ヒータを用いたことを特徴とする、定着装置。
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| JP6287279B2 (ja) * | 2014-02-03 | 2018-03-07 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
| US10631371B2 (en) | 2015-01-30 | 2020-04-21 | Rohm Co., Ltd. | Heater |
| DE102015119763A1 (de) * | 2015-11-16 | 2017-05-18 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Infrarotstrahler |
| KR102352533B1 (ko) * | 2016-03-24 | 2022-01-19 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 방사 장치 및 방사 장치를 이용한 처리 장치 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3609294A (en) * | 1969-10-10 | 1971-09-28 | Ncr Co | Thermal printing head with thin film printing elements |
| US3909680A (en) * | 1973-02-16 | 1975-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Printed circuit board with silver migration prevention |
| JPS6260662A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-17 | Alps Electric Co Ltd | サ−マルヘツドの製造方法 |
| DE3536268A1 (de) * | 1985-10-11 | 1987-04-16 | Bayer Ag | Flaechenheizelemente |
| EP0360418B1 (en) * | 1988-08-25 | 1995-02-15 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Strip heater |
| US5499087A (en) * | 1991-04-22 | 1996-03-12 | Hitachi, Ltd. | Heat fixing device and electrophotographic apparatus incorporating the same having a PTC heating element received in a recess of a holder |
| DE69218134T2 (de) * | 1991-12-09 | 1997-09-18 | Toshiba Lighting & Technology | Fixier-Heizelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US5414245A (en) * | 1992-08-03 | 1995-05-09 | Hewlett-Packard Corporation | Thermal-ink heater array using rectifying material |
| JP2923592B2 (ja) * | 1993-01-08 | 1999-07-26 | ローム株式会社 | 加熱ヒータおよびその製造方法 |
| US5357271A (en) * | 1993-01-19 | 1994-10-18 | Intermec Corporation | Thermal printhead with enhanced laterla heat conduction |
| JPH07280462A (ja) * | 1994-04-11 | 1995-10-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 均熱セラミックスヒーター |
| GB9602873D0 (en) * | 1996-02-13 | 1996-04-10 | Dow Corning Sa | Heating elements and process for manufacture thereof |
| JP3826961B2 (ja) * | 1996-03-25 | 2006-09-27 | ローム株式会社 | 加熱体およびその製造方法 |
| JPH10321352A (ja) * | 1997-05-22 | 1998-12-04 | Canon Inc | ヒータ、加熱装置及び画像形成装置 |
| JP2000172099A (ja) * | 1998-12-08 | 2000-06-23 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 定着ヒータ，定着装置および画像形成装置 |
| JP2000250340A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Canon Inc | 定着装置および画像形成装置 |
| JP2000268941A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 発熱体、定着装置および画像形成装置 |
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