JPH10154571A

JPH10154571A - 加熱体、加熱体の製造方法、加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH10154571A
Application number: JP33031196A
Authority: JP
Inventors: Masami Takeda; 正美竹田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】裏面加熱型加熱体１０について、基板１の発
熱体としての抵抗層２を具備させた側とは反対側の面で
ある基板表面側即ち被加熱材加熱面側に温度検知素子７
を問題なく配設具備させることで、温度検知特性やコス
ト面の不利益を招くことなく、信頼性の高い、安価な、
高効率、高速対応のオンデマンド型加熱体を得ること
等。【解決手段】耐熱性絶縁基板１に、通電することによ
り発熱する抵抗層２と、温度検知素子７及び該素子と電
気的に導通の温度検知用信号線５を有し、被加熱材を加
熱する加熱体１０において、前記基板１の抵抗層２を有
する側とは反対側の面を被加熱材加熱面側とし、該基板
１の被加熱材加熱面側に凹部１２を具備させ、該凹部に
前記温度検知素子７及び該素子と電気的に導通の温度検
知用信号線５の少なくとも温度検知素子７を収めて設け
たこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱材を加熱す
る加熱体、より具体的には、耐熱性絶縁基板に、通電す
ることにより発熱する抵抗層と、温度検知素子及び該素
子と電気的に導通の温度検知用信号線を有し、基板の抵
抗層を有する側とは反対側の面を被加熱材加熱面側とし
た裏面加熱型加熱体、該加熱体の製造方法、該加熱体を
具備した加熱装置、該加熱装置を画像定着装置として具
備した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プリンター・複写機・ファクシ
ミリなどの画像形成装置において、被記録材（転写材シ
ート・印刷紙・エレクトロファックスシート・静電記録
紙など）に電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画
像形成プロセス手段により間接（転写）方式もしくは直
接方式で形成担持させた目的の画像情報に対応した未定
着顕画剤像（未定着トナー画像）を被記録材に熱定着さ
せるための加熱装置としては、従来一般に、熱ローラ方
式の装置が多用されていた。

【０００３】熱ローラ方式の加熱装置は、ハロゲンヒー
タ等の内蔵熱源により加熱して所定の温度を維持させた
金属製の加熱ローラ（定着ローラ）と、これに圧接させ
た弾性加圧ローラを基本構成とし、該両ローラの圧接ニ
ップ部（定着ニップ部）に被加熱材としての被記録材を
導入して挟持搬送させることで加熱ローラの熱で被記録
材面の未定着顕画剤像を加熱・加圧定着させるものであ
る。

【０００４】最近では、省エネルギー推進の観点から、
熱ローラ方式の加熱装置よりも熱伝達効率が高く、装置
の立ち上りも速く、ウェイトタイムの短縮化（クイック
スタート性：オンデマンドで作動）や省電力化が可能と
なるフィルム加熱方式の加熱装置が提案され（特開昭６
３−３１３１８２号公報・特開平１−２６３６７９号公
報・同２−１５７８７８号公報・同４−４４０７５〜４
４０８３号公報・同４−２０４９８０〜２０４９８４号
公報等）、実用化もなされている。

【０００５】この加熱装置は、支持部材に固定支持させ
た加熱体に被加熱材を耐熱性・薄肉のフィルム材を介し
て密着させ、フィルム材を加熱体に摺動移動させて加熱
体の熱をフィルム材を介して被加熱材へ与える方式・構
成のものであり、未定着トナー画像を該画像を担持して
いる被記録材面に永久固着像として熱定着処理する定着
装置として活用できる。また、例えば、画像を担持した
被記録材を加熱して艶などの表面性を改質する装置、仮
定着処理する装置、その他、シート状の被加熱材を加熱
処理する装置として広く使用できる。

【０００６】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、加熱体として、昇温の速い低熱容量のもの、例え
ば、耐熱性・絶縁性・良熱伝導性等の特性を有するセラ
ミック基板と、該基板の面に具備させた通電により発熱
する抵抗層を基本構成体とする所謂セラミックヒータを
用いることができ、またフィルム材として薄膜で低熱容
量のものを用いることができるために短時間に加熱体の
温度が上昇し、スタンバイ時に加熱体に電力供給をする
必要がなく、被加熱材としての被記録材をすぐに通紙し
ても該被記録材が定着部位に到達するまでに加熱体を所
定温度まで十分に昇温させることができ、ウェイトタイ
ムの短縮化や省電力化が可能となる、画像形成装置等の
本機の機内昇温を低めることができる等の利点を有し、
効果的なものである。

【０００７】図１１はフィルム加熱方式の加熱装置（定
着装置）の一例の要部の横断面模型図である。

【０００８】１０は加熱体（以下、ヒータと記す）、２
１は該ヒータ１０を下面側の溝部２１ａに嵌め入れて固
定支持させた、剛性・耐熱性を有する加熱体支持部材
（加熱体ホルダー（ステー）、以下、ヒータホルダーと
記す）、２２は耐熱性・薄肉のフィルム材（以下、定着
フィルムと記す）、２３は弾性加圧ローラである。

【０００９】ヒータホルダー２１の下面側に固定支持さ
せたヒータ１０と弾性加圧ローラ２３とを定着フィルム
２２を挟ませて弾性加圧ローラ２３の弾性に抗して所定
の押圧力をもって圧接させて所定幅の加熱ニップ部（以
下、定着ニップ部と記す）Ｎを形成させてある。

【００１０】ヒータ１０には一般にセラミックヒータが
使用され、通電により所定の温度に加熱・温調される。
このヒータ１０の構造は後述する。

【００１１】定着フィルム２２は、厚さ例えば４０μｍ
〜１００μｍ程度のポリイミド等の薄肉の単層または複
合層構成の耐熱性フィルム材であり、円筒状あるいはエ
ンドレスベルト状、もしくはロール巻きの有端ウエブ状
部材である。該定着フィルム２２は不図示の駆動手段あ
るいは弾性加圧ローラ２３の回転力により定着ニップ部
Ｎにおいてフィルム内面がヒータ１０の下面に密着摺動
しつつ矢印の方向に搬送移動される。

【００１２】ヒータホルダー２１は例えば耐熱性プラス
チック製部材であり、ヒータ１０を断熱支持するととも
に、定着フィルム２２の搬送ガイドも兼ねている。

【００１３】定着フィルム２２を搬送移動させ、またヒ
ータ１０を所定の温度に加熱・温調させた状態におい
て、定着ニップ部Ｎの定着フィルム２２と弾性加圧ロー
ラ２３との間に被加熱材としての未定着トナー画像ｔを
形成担持させた被記録材Ｐを画像担持面側を定着フィル
ム２２側にして導入すると、被記録材Ｐは定着ニップ部
Ｎにおいて定着フィルム２２の外面に密着して該定着フ
ィルム２２と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されてい
く。

【００１４】この定着ニップ部Ｎにおいて、被記録材Ｐ
・トナー画像ｔがヒータ１０により定着フィルム２２を
介して加熱されてトナー画像ｔが被記録材Ｐ面に加熱定
着される。定着ニップ部Ｎを通った被記録材部分は定着
フィルム２２の外面から分離して搬送される。ｔａは加
熱定着されたトナー画像を示す。

【００１５】図１２の（ａ）は上記装置に用いた加熱体
であるセラミックヒータ１０の一部切欠き表面側模型
図、（ｂ）は裏面側模型図である。

【００１６】１は耐熱性・電気絶縁性・良熱伝導率・低
熱容量等の特性を有するヒータ基板であり、定着ニップ
部Ｎにおける被加熱材である定着フィルム２２・被記録
材Ｐの搬送移動方向Ａに対して直交する方向を長手とす
る横長・薄肉のセラミック材例えばアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）板である。

【００１７】（ａ）図のヒータ表面側において、２はヒ
ータ基板表面の幅方向略中央部に基板長手に沿って形成
した通電により発熱する抵抗層パターンである。例えば
銀パラジューム（Ａｇ／Ｐｂ）・ＲｕＯ₂ ・Ｔａ₂ Ｎ等
の電気抵抗材料ペースト（抵抗ペースト）を例えば厚み
１０μｍ・幅１〜３ｍｍの細帯状パターンにスクリーン
印刷により塗工し焼成することで形成される。

【００１８】３・３は上記の抵抗層パターン２の両端部
にそれぞれ導通させて基板表面に具備させた通電電極部
である。この通電電極部３・３はＡｇ等の導電材料ペー
ストをスクリーン印刷等により基板表面にパターン塗工
し焼成して形成される。

【００１９】４はヒータ表面保護層であり、例えば厚さ
１０μｍ程度の耐熱ガラス層である。ヒータ基板表面を
通電電極部３・３部分を除いてこの表面保護層４で被覆
してあり、抵抗層パターン２は該表面保護層４で覆われ
て摩耗等から保護される。この表面保護層４としてのガ
ラス層はガラスペーストをスクリーン印刷等により基板
表面にパターン塗工し焼成して形成される。

【００２０】（ｂ）図のヒータ裏面側において、５はヒ
ータ基板裏面の長手方向一端側から長手方向略中央部に
かけて略並行に形成した２条の温度検知用信号線（検温
電路パターン）、６はこの２条の各温度検知用信号線５
の始端部に連設の電極部、７は温度検知素子としてのチ
ップサーミスタであり、該サーミスタ７側の２つのサー
ミスタ電極をそれぞれ上記２条の各温度検知用信号線５
の先端部に導電性接着剤で接合させてヒータ基板裏面に
配設してある。

【００２１】温度検知用信号線５・電極部６はいずれも
Ａｇ等の導電材料ペーストをスクリーン印刷等により基
板裏面にパターン塗工し焼成して形成される。

【００２２】上記のヒータ１０はその表面側、即ちヒー
タ基板１の抵抗層パターン２を形成具備させた側を下向
きに露呈させてヒータホルダー２１の下面に長手に沿っ
て設けた溝部２１ａに嵌入させて支持させてある。

【００２３】ヒータ１０の両端部にはそれぞれ不図示の
コネクタが装着され、ヒータ１０の両端部側の各通電電
極部３・３に対してそれぞれの側の装着コネクタの電給
用電気接点が弾性的に接触した状態となり、これにより
ヒータ１０側の抵抗層パターン２（ＡＣライン）と不図
示の給電回路とが電気的に連絡される。

【００２４】またヒータ１０の一端側裏面の温度検知用
信号線電極部６に対してその側の装着コネクタの検温回
路用電気接点が弾性的に接触した状態となり、これによ
りヒータ裏面側のサーミスタ７を含む温度検知用信号線
（ＤＣライン）５と不図示の温度制御回路とが電気的に
連絡される。

【００２５】そしてヒータ１０の抵抗層パターン２に対
して給電回路からＡＣ給電がなされるとにより該抵抗層
パターン２が長手全長にわたって発熱してヒータ１０全
体が急速昇温する。このヒータ１０の昇温がヒータ基板
裏面側に配設したサーミスタ７により検知され、その検
知温度情報（ＤＣ電流）が温度制御回路へフィードバッ
クされる。温度制御回路はサーミスタ７で検知されるヒ
ータ温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持され
るように、抵抗層パターン２に対する給電回路からの給
電を制御する。すなわちヒータ１０は所定の定着温度に
加熱・温調される。

【００２６】万一、何らかの原因により抵抗層パターン
２に対する温調系の通電制御が不能となり、抵抗層パタ
ーン２に対して給電が無制御に続行される状態を生じた
場合には、ヒータ１０が昇温し続け所定温度以上（許容
温度以上）に過昇温して発煙・発火に至るトラブル（ヒ
ータの熱暴走）を招く危険があるため、その安全策とし
て、ヒータ１０に温度ヒューズ・サーモスイッチ等の安
全素子を具備させ、ヒータ１０が所定温度以上に過昇温
した時はこの安全素子の作動で抵抗層パターン２に対す
る通電を緊急遮断させる手段が設けられている。

【００２７】更に他の安全対策として、図１２のように
ヒータ基板１に貫通孔８を具備させておくことで、ヒー
タ１０が所定温度以上に過昇温したときには該貫通孔８
部分に生じるヒータ基板１の熱応力にてヒータ１０に該
貫通孔８部分を起点とする、抵抗層パターン２（ＡＣラ
イン）の断線（断裂）を含む横割れ（ヒータの破断断
線）を自動的に生じさせて、ヒータの熱暴走を停止させ
る手段が用意されている。図１２の（ａ）において破線
１０ａは上記の貫通孔８部分を起点とするヒータ横割れ
部を示すものである。

【００２８】即ち、上記の貫通孔８により、ヒータ基板
温度が過剰な温度領域に達すると、基板の貫通孔８のあ
る部分と無い部分の境界部で温度ムラが発生し、この温
度ムラに応じて基板の熱膨張度に差が生じ、その際に発
生する応力によってこの貫通孔８から基板１にクラック
が入り、ヒータ１０が横割れ１０ａして基板１上に形成
された発熱体としての抵抗層パターン２も断線されてヒ
ータ１０の熱暴走が停止されるようになっている。

【００２９】上記２つの安全策は一緒に採択して２重の
安全策とすることが多い。

【００３０】上記のようなヒータ１０において、ヒータ
基板１としては一般に比較的安価なアルミナ材が用いら
れていた。ヒータ基板１としてアルミナ材を用いたセラ
ミックヒータも低熱容量で昇温が早く、該ヒータを用い
たフィルム加熱方式の加熱装置（定着装置）は熱ローラ
方式の加熱装置に比べて格段にウエイトタイムの短縮化
や省電力化等が可能となるが、近時は、プリンター等の
画像形成装置の更なる高速化、ウエイトタイムの短縮化
が求められ、また大型高速機への対応のために、アルミ
ナ材を基板とするヒータよりも更に昇温の早い、即ち更
に素早い温度上昇特性のあるヒータが必要とされるよう
になった。

【００３１】このような要求に応えるヒータとして、ヒ
ータ基板１としてアルミナ材よりも高熱伝導特性の部材
を用いたもの、具体例として窒化アルミニウム（以下、
ＡｌＮと記す）材をヒータ基板として用いたヒータが開
発されている。

【００３２】ＡｌＮ基板はアルミナ基板に比べて主に表
１に示すような特性上の利点がある。

【００３３】

【表１】表１からわかるように、アルミナ基板に比べてＡｌＮ基
板では熱伝導率が１１倍程高いため、同じ投入エネルギ
ーでより速い基板の昇温即ちヒータ昇温や温度分布の均
一化が可能であり、耐熱衝撃性も約２倍あるため、発熱
体としての抵抗層パターン２をより細くして高温で使用
しても急加熱による基板破損を生じ難くなるという多く
の利点が得られる。

【００３４】特に、ＡｌＮ基板がガラスコート層よりも
高い熱伝導性を有することに着目し、ヒータ基板として
ＡｌＮ基板を用い、該基板の被加熱材加熱面側即ち定着
ニップ部対向面側である基板表面側とは反対側である基
板裏面側に抵抗層パターンを具備させた裏面加熱型（背
面加熱型）ＡｌＮヒータは、アルミナ材を基板とするヒ
ータより素早く立ちあがるうえ、熱伝導性が高いために
基板全体で均一に幅広く加熱することが可能となり、高
速化しても高い定着性を維持できるようになる。また、
長手方向の温度分布も均一化され易くなるため、小サイ
ズ紙を連続通紙した場合に問題となる非通紙部の過剰昇
温も緩和する作用がある。

【００３５】図１３の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ裏面
加熱型ＡｌＮヒータ例の構造模型図を示した。

【００３６】（ａ）図は裏面加熱型ＡｌＮヒータ１０の
一例の横断面模型図であり、ＡｌＮ基板１の裏面側に、
発熱体としての抵抗層パターン２、通電電極部３・３を
形成具備させ、抵抗層パターン２を覆わせて基板裏面に
断熱絶縁コート層９例えば５０μｍ厚のガラスコート層
を形成具備させ、このコート層９の面に温度検知素子７
を加圧部材１１で加圧当接させて具備させてある。コー
ト層９はヒータ１０の裏面側（背面側）へのヒートリー
クを抑制する。

【００３７】ＡｌＮ基板１の上記抵抗層パターン２等を
具備させた裏面側とは反対側の面である基板表面側が被
加熱材加熱面側即ち定着ニップ部対向面側となる。

【００３８】（ｂ）図は裏面加熱型ＡｌＮヒータ１０の
他例の斜視模型図であり、ＡｌＮ基板１の裏面側に、発
熱体としての抵抗層パターン２、通電電極部３・３、温
度検知素子としてのサーミスタ７、温度検知用信号線
５、電極部６を具備させ、かつ、図には省略したけれど
も、上記のうち通電電極部３・３の部分、サーミスタ７
の部分、電極部６の部分を除く基板裏面部分は抵抗層パ
ターン２の部分、温度検知用信号線５の部分を覆わせて
断熱絶縁コート層例えば５０μｍ厚のガラスコート層
（９）を形成具備させてある。

【００３９】ＡｌＮ基板１の上記抵抗層パターン２等を
具備させた裏面側とは反対側の面である基板表面側が被
加熱材加熱面側即ち定着ニップ部対向面側となる。

【００４０】

【発明が解決しようとする課題】裏面加熱型ヒータは前
記のように多くの利点を有するのであるが、従来の裏面
加熱型ヒータにおいては、基板１の発熱体としての抵抗
層２を具備させた側とは反対側の面である基板表面側即
ち被加熱材加熱面側には温度検知素子７を設けることが
できないため、前述図１３の（ａ）のヒータのように温
度検知素子７をヒータ裏面に加圧部材１１を用いて加圧
当接させて配設するか、（ｂ）のように基板裏面の抵抗
層形成面と同一面内に隣接して一体形成するしかなく、
前者（ａ）の場合には温度検知素子７の当接状態によっ
て温度検知特性にバラつきを生じやすく、組立工数も増
えるため量産性が低下する欠点があり、後者（ｂ）の場
合には、安全性の観点から、ＡＣ電源を印加する抵抗層
パターン２と、ＤＣ信号線である、温度検知素子（サー
ミスタ）７を含む温度検知用信号線５との距離を十分に
確保する必要があり、加熱に必要な抵抗層パターン２の
幅に比して大幅に基板幅が増大するため、スペース効率
が低下すると共に材料コストの高いＡｌＮ基板を余分に
使用するためコスト面でも不利となる等の問題を有して
いた。

【００４１】そこで本発明は、裏面加熱型加熱体につい
て、基板の発熱体としての抵抗層を具備させた側とは反
対側の面である基板表面側即ち被加熱材加熱面側に温度
検知素子を問題なく配設具備させることで、温度検知特
性やコスト面の不利益を招くことなく、信頼性の高い、
安価な、高効率、高速対応のオンデマンド型加熱体を得
ることを目的とする。また該加熱体の製造方法、該加熱
体を具備させた加熱装置、該加熱装置を定着装置として
具備させた画像形成装置を提供するものである。

【００４２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記を特徴とす
る、加熱体、加熱体の製造方法、加熱装置及び画像形成
装置である。（１）耐熱性絶縁基板に、通電することにより発熱する
抵抗層と、温度検知素子及び該素子と電気的に導通の温
度検知用信号線を有し、被加熱材を加熱する加熱体にお
いて、前記基板の抵抗層を有する側とは反対側の面を被
加熱材加熱面側とし、該基板の被加熱材加熱面側に凹部
を具備させ、該凹部に前記温度検知素子及び該素子と電
気的に導通の温度検知用信号線の少なくとも温度検知素
子を収めて設けたことを特徴とする加熱体。

【００４３】（２）前記（１）の加熱体において、基板
として窒化アルミニウム材を用いたことを特徴とする加
熱体。

【００４４】（３）前記（１）または（２）の加熱体に
おいて、凹部を、基板の被加熱材加熱面において該加熱
面に対する被加熱材の搬送移動方向下流側端部に具備さ
せたことを特徴とする加熱体。

【００４５】（４）前記（１）から（３）のいずれかの
加熱体において、基板の温度検知素子及び該素子と電気
的に導通の温度検知用信号線を設けた被加熱材加熱面側
に保護材料層を形成したことを特徴とする加熱体。

【００４６】（５）前記（４）の加熱体において、保護
材料層は温度検知素子及び該素子と電気的に導通の温度
検知用信号線を設けた凹部のみに形成することを特徴と
する加熱体。

【００４７】（６）前記（４）または（５）の加熱体に
おいて、保護材料層は温度検知素子部分を避けて形成す
ることを特徴とする加熱体。

【００４８】（７）前記（４）から（６）のいずれかの
加熱体において、保護材料層がガラスコート層であるこ
とを特徴とする加熱体。

【００４９】（８）前記（１）から（７）のいずれかの
加熱体において、基板の被加熱材加熱面において該加熱
面に対する被加熱材の搬送移動方向上流側端部と下流側
端部の少なくともいずれか一方部をテーパ部にしたこと
を特徴とする加熱体。

【００５０】（９）前記（１）から（８）のいずれかの
加熱体について、焼成前の粘土状態にある基板材料を加
工して凹部を形成した後、該基板材料を焼成することで
凹部を具備させた基板を得ることを特徴とする加熱体の
製造方法。

【００５１】（１０）前記（１）から（８）のいずれか
の加熱体について、基板を複数個作成できるサイズを有
し、焼成前の粘土状態にある基板材料を加工して個々の
基板に分割するための割り溝部と、個々の基板について
の凹部を形成した後、該基板材料を焼成し、焼成後に割
り溝部に沿って個々の基板を切り分けることで１枚の基
板材料から凹部を具備させた複数の基板を得ることを特
徴とする加熱体の製造方法。

【００５２】（１１）前記（１０）の加熱体の製造方法
において、焼成前の粘土状態にある基板材料に対する個
々の基板に分割するための割り溝部と、個々の基板につ
いての凹部の形成を同一工程で同時に行なうことを特徴
とする加熱体の製造方法。

【００５３】（１２）前記（８）の加熱体について、焼
成前の粘土状態にある基板材料を加工して凹部と、テー
パ部を形成した後、該基板材料を焼成することで凹部と
テーパ部を具備させた基板を得ることを特徴とする加熱
体の製造方法。

【００５４】（１３）前記（８）の加熱体について、基
板を複数個作成できるサイズを有し、焼成前の粘土状態
にある基板材料を加工して個々の基板に分割するための
割り溝部と、個々の基板についての凹部と、個々の基板
についてのテーパ部を形成した後、該基板材料を焼成
し、焼成後に割り溝部に沿って個々の基板を切り分ける
ことで１枚の基板材料から凹部とテーパ部を具備させた
複数の基板を得ることを特徴とする加熱体の製造方法。

【００５５】（１４）前記（１３）の加熱体の製造方法
において、焼成前の粘土状態にある基板材料に対する個
々の基板に分割するための割り溝部と、個々の基板につ
いての凹部と、個々の基板についてのテーパ部の形成を
同一工程で同時に行なうことを特徴とする加熱体の製造
方法。

【００５６】（１５）被加熱材を加熱する加熱体として
（１）から（８）のいずれかの加熱体を備えたことを特
徴とする加熱装置。

【００５７】（１６）固定支持された前記（１）から
（８）のいずれかの加熱体と、該加熱体の被加熱材加熱
面に摺動移動するフィルムを有し、該フィルムを介した
加熱体からの熱により被加熱材を加熱することを特徴と
する加熱装置。

【００５８】（１７）前記（１６）の加熱装置におい
て、フィルムを挟んで加熱体と相互圧接して被加熱材加
熱部としてのニップ部を形成する加圧部材を有すること
を特徴とする加熱装置。

【００５９】（１８）前記（１５）から（１７）のいず
れかの加熱装置において、被加熱材が未定着画像を担持
した被記録材であり、装置が未定着画像を被記録材に熱
定着させる定着装置であることを特徴とする加熱装置。

【００６０】（１９）被記録材に未定着画像を形成する
画像形成手段と、その未定着画像を被記録材に熱定着さ
せる定着手段を有し、該定着手段が前記（１５）から
（１８）のいずれかの加熱装置であることを特徴とする
画像形成装置。

【００６１】〈作用〉即ち、裏面加熱型加熱体であっ
ても、該加熱体基板の被加熱材加熱面側に凹部を具備さ
せ、該凹部に温度検知素子及び該素子と電気的に導通の
温度検知用信号線の少なくとも温度検知素子を収めて設
けることで、加熱体基板の被加熱材加熱面側に支障なく
温度検知素子を配設具備させることができる。したがっ
て、前述従来の裏面加熱型加熱体のように温度検知素子
を基板裏面側に配置する構成の場合における、加熱体構
成の複雑化や、使用基板材料の増大等を招くことを回避
でき、また加熱体基板の被加熱材加熱面側に温度検知素
子が存在することで温度検知の精度及び信頼性を向上す
ることが可能となる。

【００６２】

【発明の実施の形態】

〈実施形態例１〉（図１〜図４）（１）画像形成装置例図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の
画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用のレーザ
ビームプリンターである。

【００６３】１０１は像担持体としての感光ドラムであ
り、ＯＰＣ（有機光導電体）・アモルファスＳｅ・アモ
ルファスＳｉ等の感光材料をアルミニウムやニッケルな
どのシリンダ状の基体上に形成してある。

【００６４】感光ドラム１０１は矢印の反時計方向に所
定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動さ
れ、その回転過程で帯電手段としての帯電ローラ１０２
によって所定の極性・電位に一様に帯電処理される。

【００６５】次いでその回転感光ドラム１０１の帯電処
理面に対して、レーザ走査露光装置（レーザビームスキ
ャナ）１０３より出力される、目的の画像情報の時系列
電気デジタル画素信号に対応して変調制御（ＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御）されたレーザビームＬによる走査露光がなされ
て、回転感光ドラム面に目的の画像情報に対応した静電
潜像が形成される。

【００６６】回転感光ドラム面に形成された静電潜像は
現像装置１０４でトナー画像として現像（可視化）され
る。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現
像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と
反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。

【００６７】一方、不図示の給紙機構部から被記録材と
しての転写材Ｐが１枚分離給送され、その転写材Ｐが回
転感光ドラム１０１とこれに当接させた転写手段として
の転写ローラ１０５との転写ニップ部ｎに対して所定の
制御タイミングで給送され、転写ニップ部ｎを挟持搬送
されて回転感光ドラム１０１面側のトナー画像が転写材
Ｐの面に順次に転写されていく。

【００６８】転写ニップ部ｎでトナー画像の転写を受け
た転写材Ｐは感光ドラム１０１面から分離され、加熱装
置としての定着装置１００へ搬送されてトナー画像の加
熱定着を受け、排出される。

【００６９】転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光
ドラム１０１面はクリーニング装置１０６により転写残
りの残留トナーやその他の付着汚染物の除去を受けて清
掃され、繰り返して作像に供される。

【００７０】（２）定着装置１００図２は本例の定着装置１００の概略構成模型図である。
本例の定着装置１００は特開平４−４４０７５〜４４０
８３号公報等に開示の加圧ローラ駆動式・テンションレ
スタイプのフィルム加熱方式の加熱装置である。このよ
うな加圧ローラ駆動式・テンションレスタイプのフィル
ム加熱方式の加熱装置は装置構成を簡略化して低コスト
の装置を実現できる等の利点がある。前述した図１１〜
図１３の装置・ヒータと共通する構成部材・部分には同
一の符号を付して再度の説明を省略する。

【００７１】ヒータホルダー２１は液晶ポリマー・フェ
ノール樹脂・ＰＰＳ・ＰＥＥＫ等により形成した横断面
略半円形樋型の部材であり、このヒータホルダー２１の
下面にホルダー長手に沿って設けた溝部２１ａに加熱体
であるセラミックヒータ１０を嵌入させて支持させてあ
る。この装置に用いたセラミックヒータ１０は裏面加熱
型ＡｌＮヒータである。その構造は次の（３）項で詳述
する。

【００７２】定着フィルム２２は円筒状のフィルム材で
あり、上記のヒータ１０を支持させたヒータホルダー２
１に対してルーズに外嵌させてある。定着フィルム２２
は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させ
るために、膜厚を１００μｍ以下、より好ましくは４０
μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性、離型性、耐久性を兼ね
たＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰＳの単層フィルムまたはポリ
イミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等のフィ
ルム表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰを離型性層として
コーティングした複合層フィルムで構成されている。

【００７３】そしてヒータホルダー２１の下面のヒータ
１０と、加圧部材としての弾性加圧ローラ２３とを定着
フィルム２２を挟ませて弾性加圧ローラ２３の弾性に抗
して所定の押圧力例えば総圧４〜１５ｋｇｆ程度の加圧
力をもって圧接させて加熱部としての所定幅の定着ニッ
プ部Ｎを形成させてある。

【００７４】弾性加圧ローラ２３は、芯金と、その外側
に例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムある
いはシリコンゴムを発泡して形成した弾性層からなる。
弾性層の外側にＰＦＡ・ＰＴＦＥ・ＦＥＰ等の離型性層
を形成してあってもよい。

【００７５】弾性加圧ローラ２３は駆動手段Ｍにより矢
印の反時計方向に回転駆動される（加圧ローラ駆動
式）。そしてこの弾性加圧ローラ２３の回転駆動による
該ローラ２３と定着フィルム２２の外面との定着ニップ
部Ｎにおける接触摩擦力で円筒状の定着フィルム２２に
回転力が作用し、該定着フィルム２２がヒータホルダー
２１の外回りを定着ニップ部Ｎにおいてフィルム内面が
ヒータ１０の下向き表面に密着して摺動しながら矢印の
時計方向に回転する。

【００７６】弾性加圧ローラ２３の回転駆動による定着
フィルム２２の回転がなされ、ヒータ１０に対する通電
により該ヒータ１０が所定に昇温した状態において、定
着ニップ部Ｎの定着フィルム２２と弾性加圧ローラ２３
との間に未定着トナー画像ｔを担持した被記録材として
の転写材Ｐが導入されトナー画像担持面が定着フィルム
２２の外面に密着して定着フィルム２２と一緒に定着ニ
ップ部Ｎを通過することで、ヒータ１０の熱が定着フィ
ルム２２を介して転写材Ｐに付与され未定着トナー画像
ｔが転写材Ｐ面に加熱定着ｔａされる。定着ニップ部Ｎ
を通った転写材Ｐは定着フィルム２２の面から曲率分離
されて排出搬送される。

【００７７】ヒータホルダー２１はヒータ１０の支持部
材として機能するとともに、定着ニップ部Ｎへの加圧、
円筒状定着フィルム２２の回転搬送安定性を図る役目も
する。

【００７８】定着フィルム２２はその内面が定着ニップ
部Ｎにおいてヒータ１０の下面に、また定着ニップ部Ｎ
の近傍においてヒータホルダー２１の外面に摺動しなが
ら回転する。定着フィルム２２を低トルクでかつスムー
ズに回転させるためにはヒータ１０及びヒータホルダー
２１と定着フィルム２２の間の摩擦抵抗を小さく抑え
る。このためヒータ１０及びヒータホルダー２１と定着
フィルム２２の間に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介
在させてある。これにより定着フィルム２２はスムーズ
に回転することが可能となる。

【００７９】ヒータ１０に対する給電・温調は前述の図
１１〜図１３の装置・ヒータと同様である。また本例の
装置においてはヒータ１０の熱暴走時の安全対策とし
て、温度ヒューズ（不図示）を具備させるとともに、ヒ
ータ１０に自動的に破損断線を生じさせるようにヒータ
基板に貫通孔を具備させて、２重の安全手段を施してあ
る。

【００８０】（３）ヒータ１０本例における加熱体としてのヒータ１０は裏面加熱型Ａ
ｌＮヒータである。図３の（ａ）はその横断面模型図、
（ｂ）はヒータ基板裏面側の斜視模型図、（ｃ）はヒー
タ基板表面側の斜視模型図である。

【００８１】ヒータ基板１には厚さ１ｍｍのＡＩＮ基板
を使用した。このＡＩＮ基板１の裏面側には、基板幅方
向略中央部に基板長手に沿って発熱体としての抵抗層パ
ターン２を、また該抵抗層パターン２の両端部にそれぞ
れ導通させて通電電極部３・３を形成具備させてある。
そしてこの基板裏面側を通電電極部３・３部分は除いて
断熱絶縁コート層としての５０μｍ厚のガラスコート層
９で被覆してある。（ｂ）図にはこのガラスコート層９
は省略してある。

【００８２】ヒータ基板１の上記抵抗層パターン２等を
具備させた裏面側とは反対側の面である基板表面側は被
加熱材加熱面側即ち定着ニップ部対向面側であり、本例
のヒータ１０はこの基板表面側である被加熱材加熱面に
おいて定着フィルム２２・被記録材Ｐの搬送移動方向Ａ
の下流側端部部分に基板長手に沿って深さ２５０μｍの
細幅の凹溝部１２を具備させ、この凹溝部１２に（ｃ）
図のように温度検知素子７及び該素子と電気的に導通の
温度検知用信号線５、端末電極部６を収めて具備させて
ある。

【００８３】即ち上記凹溝部１２の長手方向略中央部に
温度検知素子７として厚さ２００μｍのチップサーミス
タを配置してあり、このサーミスタ７の両側に温度検知
用信号線５・５をそれぞれ凹溝部１２に沿って直線的に
配線し、それらの端部にそれぞれ電極部６・６を設けて
ある。

【００８４】また、このサーミスタ７・温度検知用信号
線５を収めた凹溝部１２を含めて基板表面側である被加
熱材加熱面全体を表面保護材料層、本例では厚さ１０μ
ｍ程度の薄層ガラスコート層４で覆うことで保護してい
る。（ｃ）図にはこの表面保護材料層としての薄層ガラ
スコート層４は省略してある。

【００８５】またヒータ１０の熱暴走時には自動的にヒ
ータ１０に横割れ（ヒータの破損断線）を生じさせてヒ
ータの熱暴走を停止させるべく、ヒータ基板１には割れ
起点用の貫通孔８を具備させてある。

【００８６】裏面加熱型ヒータ１０であっても、該ヒー
タ基板１の被加熱材加熱面側に凹部１２を具備させ、該
凹部１２に温度検知素子７及び該素子と電気的に導通の
温度検知用信号線５の少なくとも温度検知素子を収めて
設けることで、ヒータ基板１の被加熱材加熱面側に支障
なく温度検知素子７を配設具備させることができ、前述
従来の裏面加熱型加熱体（図１３）のように温度検知素
子をヒータ基板裏面側に配置する構成の場合における、
加熱体構成の複雑化や、使用基板材料の増大等を招くこ
とを回避でき、またヒータ基板の被加熱材加熱面側に温
度検知素子が存在することで温度検知の精度及び信頼性
を向上することが可能となる。

【００８７】また本例のヒータ１０においては基板１の
表面側である被加熱材加熱面側即ち定着ニップ部対向面
側において、定着フィルム２２・被記録材Ｐの搬送移動
方向Ａの下流側端部部分に凹溝部１２を具備させ、この
凹溝部１２に温度検知素子としてのサーミスタ７を収め
て具備させてあることで、該ヒータ１０の被加熱材加熱
面の温度分布としてサーミスタ７を収めた凹溝部分配設
部が最も低くなるので、定着ニップ部Ｎに導入されて定
着ニップ部出口側に至った定着後の被記録材上のトナー
をこの温度の低い凹溝部分配設部で冷却分離する効果が
高くなる。

【００８８】（４）ヒータ１０の製造方法ヒータ基板１の被加熱材加熱面側に温度検知素子７を収
める凹部１２を設ける方法として、既に焼結させた基板
を削り出す方法もあるが、より生産性を向上させるた
め、焼結前の粘土状の基板材料に型枠を押し当てる方法
で溝部１２を形成させた後に該基板材料を焼結すること
で、凹部１２を具備させた基板１を得る方法が良い。

【００８９】図４の（ａ）〜（ｅ）は、この方法を用
い、かつ複数個取り方式にて、本例のヒータ１０を効率
良く製造する方法の要領図である。

【００９０】．（ａ）図において、１Ａはヒータ１０
の基板１を複数個作成できるサイズを有し、かつ焼成前
の粘土状態にある、大判の基板材料である。本例はＡｌ
Ｎ母材板である。

【００９１】．このＡｌＮ母材板１Ａに型枠（不図
示）を押し当てる方法で、（ｂ）図のように、爾後個々
のヒータ基板に分割するための複数の割り溝部（くさび
型溝）１３と、個々のヒータ基板部についての温度検知
素子用凹部１２を同時に形成し、該ＡｌＮ母材板１Ａを
焼成する。

【００９２】．この焼結後のＡｌＮ母材板１Ａについ
て、（ｃ）図のように、個々のヒータ基板部分の裏面側
にそれぞれ抵抗層パターン２と通電電極部３・３を、ま
た表面側の凹部１２にそれぞれ温度検知用信号線５・５
と端末電極部６・６を形成し、焼成処理する。また各凹
部１２に温度検知素子としてのチップサーミス７を温度
検知用信号線５・５に導通させて配設する。

【００９３】．次いで、（ｄ）図のように、個々のヒ
ータ基板部分の表面側に表面保護材料層としての薄層ガ
ラスコート層４を、また裏面側に断熱絶縁コート層とし
ての厚層ガラスコート層９を形成し、焼成処理する。

【００９４】．そして、（ｅ）図のように、焼成され
ているＡｌＮ母材板１Ａの各割り溝部１３において力を
作用させて各割り溝部１３を境界に母材板１Ａを破断さ
せることで切り分けて個々のヒータ１０部分に分割分離
させ、複数個のヒータ１０を効率良く得ることができ
る。

【００９５】基板材料の調整により各割り溝部１３にお
いて割れた個々のヒータ１０の基板１の端面は自動的に
鏡面状の平滑面にすることが可能なため、従来のように
１枚ずつ基板を専用カッターで切り出した後、各基板の
切断面を平滑化処理するような複雑な工程を大幅に省略
することができる。

【００９６】〈実施形態例２〉（図５・図６）本例は上述実施形態例１のヒータ１０において、ヒータ
基板１の表面側である被加熱材加熱面側に設けた表面保
護材料層としてのガラスコート層４を、マスク精度を上
げることにより、図５のように、温度検知素子用凹溝部
分１２のみに形成した部分ガラス保護層４ａにしたもの
である。図５の（ａ）は本例のヒータ１０の表面側模型
図、（ｂ）は（ａ）図におけるｂ−ｂ線に沿う横断面拡
大模型図、（ｃ）は（ａ）図におけるｃ−ｃ線に沿う横
断面拡大模型図である。

【００９７】このヒータ構成を用いることにより、ヒー
タ１０の被加熱体加熱面側には熱伝導性の低いガラス層
４が存在しないので、即ち定着ニップ部Ｎに該ガラス層
４を介在させることが避けられるので、実施形態例１の
ヒータ１０よりもより速い定着温度の立上りと応答性を
得ることができる。

【００９８】また、本実施形態例２のヒータ１０は図５
から分るようにサーミスタ７自体にはガラスが接触しな
いようにサーミスタ７を避けたガラスコート４ａがなさ
れており、これによりサーミスタ７に余分な熱容量を付
与して温度検知特性が低下することを防いでおり、この
ときのサーミスタ７の上面とガラスコート４ａの表面の
高さには５０μｍ以上の十分な差が設けられており、サ
ーミスタ７の表面に定着ニップ部の定着フィルム等の対
向部材が直接接触しないよう配慮されている。

【００９９】図６の（ａ）〜（ｅ）は本例構成のヒータ
１０を、実施形態例１の場合と同様に、ヒータ基板材料
として焼成前の粘土状態にあるＡｌＮ母材板１Ａを用
い、かつ複数個取り方式にて効率良く製造する方法の要
領図であり、実施形態例１の前述図４の（ａ）〜（ｅ）
の要領と略同じである。本例の場合は、（ｄ）におい
て、表面保護材料層としてのガラスコート層を、マスク
精度を上げることにより、温度検知素子用凹溝部分１２
のみに、かつサーミスタ７を避けて形成した部分ガラス
保護層４ａとしている点で実施形態例１の場合と異な
る。

【０１００】〈実施形態例３〉（図７・図８）本例は上記実施形態例２のヒータ１０について、更に、
図７のようにヒータ基板１の表面側である被加熱材加熱
面において該加熱面に対する被加熱材の搬送移動方向Ａ
の上流側端部を上流側に向かうにつれて上行傾斜の大き
なテーパ部１４に形成したものである。

【０１０１】この大きなテーパ部１４は定着ニップ部Ｎ
の被加熱材搬送移動方向上流側のヒータ先端部を構成す
るもので、定着ニップ部Ｎよりも被加熱材搬送移動方向
上流側の位置で定着フィルム２２にヒータ１０を接触さ
せることができるため、定着フィルム２２を定着ニップ
部突入前に予備加熱するプレヒート効果を持たせること
ができるようになる。

【０１０２】従来、吸湿した紙（被記録材）Ｐのトナー
画像ｔを定着させる際には定着ニップ部Ｎで発生する水
蒸気によって定着ニップ部直前で紙Ｐ上のトナー画像ｔ
が後方に吹き飛ばされる現象（画像の尾引き現象）が問
題となっており、その対策の一つとしてこのプレヒート
効果が有効であることが確認されている。これは、プレ
ヒートによって定着ニップ部直前のフィルム表面から輻
射熱を発して紙Ｐの乾燥を早め、過剰な水蒸気圧を抑制
するものであり、この現象が特に高速機で顕著化するこ
とから、高速オンデマンド定着器を実現する上でこのヒ
ータ基板先端部のテーパ部１４は重要な構成となるもの
である。

【０１０３】また、ヒータ基板１の表面側である被加熱
材加熱面において該加熱面に対する被加熱材の搬送移動
方向Ａの下流側端部に下流側に向かうにつれて上行傾斜
のテーパ部を設けると、従来のフラットなヒータ基板後
端部を用いた場合に生じていた紙変形を抑制する効果を
得ることもできる。これはフラットな基板後端に接する
加圧ローラの境界にできる定着ニップ部後端部から紙先
端部が脱出する際、曲率を有する加圧ローラ側に紙先端
部が引き寄せられることによって生じていた非印字面側
カールと呼ばれる紙先端部の変形がヒータ基板側のテー
パ部の存在によって緩和されるものである。

【０１０４】本例におけるようなテーパ部付のヒータ１
０も前記例と同様にヒータ基板材料として焼成前の粘土
状態にある母材板を用いる方法で容易に製造することが
できる。

【０１０５】図８の（ａ）〜（ｅ）は本例構成のテーパ
部１４付のヒータ１０を、実施形態例２の場合と同様
に、ヒータ基板材料として焼成前の粘土状態にあるＡｌ
Ｎ母材板１Ａを用い、かつ複数個取り方式にて効率良く
製造する方法の要領図であり、実施形態例２の前述図６
の（ａ）〜（ｅ）の要領と略同じである。本例の場合
は、（ｂ）において、焼成前の粘土状態にある、大判の
基板材料であるＡｌＮ母材板１Ａに型枠を押し当てる方
法で、爾後個々のヒータ基板に分割するための複数の割
り溝部（くさび型溝）１３と、個々のヒータ基板部につ
いての温度検知素子用凹部１２及びテーパ部１４の３部
分を同時に形成してから、該ＡｌＮ母材板１Ａを焼成す
る点で実施形態例２の場合と異なる。

【０１０６】従来ではヒータ基板にテーパを付けるため
には複雑な下向作業が必要であったが、上記の製造要領
により上流側テーパ部１４又は／及び下流側テーパ部を
容易に付与してプレヒート効果や紙先端部の変形防止効
果を具備させたヒータ１０を容易に製造することが可能
となり、工程の簡素化やコストダウンに寄与することが
できる。

【０１０７】〈実施形態例４〉（図９）本例のヒータ１０は、図９の（ａ）・（ｂ）ように、被
加熱材加熱面側であるヒータ基板表面側において、ヒー
タ基板１の基板幅方向及び基板長手方向の略中央部に温
度検知素子としての側面電極型チップサーミスタ７が収
まるだけの局所的凹部１２を形成具備させ、この凹部１
２の底面に絶縁性接着剤１５を介して上記サーミスタ７
を接着させて凹部１２内に収めてある。ヒータ基板１は
ＡＩＮ基板である。

【０１０８】またヒータ基板表面側において基板幅方向
略中央部で基板長手方向に凹部１２を中にしてその両側
にそれぞれ温度検知用信号線５・５を形成具備させ、そ
れららの端部にそれぞれ電極部６・６を設けてある。

【０１０９】上記凹部１２内に収めたサーミスタ７の２
つの側面電極７ａ・７ａと、上記温度検知用信号線５・
５の凹部１２側の端部とをそれぞれ導電性接着剤１６・
１６で電気的に接続させてある。

【０１１０】そしてこのヒータ基板表面側を電極部６・
６部分は除いて表面保護材料層としての薄層ガラスコー
ト層４で被覆処理してある。（ａ）図にはこの表面保護
材料層としての薄層ガラスコート層４は省略してある。

【０１１１】ヒータ基板裏面側には、（ｃ）図のよう
に、基板幅方向中央部に基板長手に沿って発熱体として
の抵抗層パターン２を、またこの抵抗層パターン２の両
端部にそれぞれ導通させて通電電極部３・３を形成具備
させてある。そしてこの基板裏面側は通電電極部３・３
部分は除いて断熱絶縁コート層としての５０μｍ厚のガ
ラスコート層９で被覆してある。（ｃ）図にはこのガラ
スコート層９は省略してある。

【０１１２】本例のヒータ１０のように被加熱材加熱面
側であるヒータ基板表面側に温度検知素子としてのチッ
プサーミスタ７が収まるだけの局所的凹部１２を形成具
備させ、この凹部１２に該サーミスタ７を収めた構成を
とることで、ヒータ基板１の機械的強度を向上すると共
に、同一基板材料を用いながら被加熱材加熱面の面積を
より多くとることが可能となる。

【０１１３】なお、本構成では基板中央部に局所的な熱
特性の異なる領域ができるため、特に基板長手方向の温
度均一性を確保するために基板表面側のサーミスタ設置
位置に対応する基板裏面側の抵抗層パターン部分を
（ｃ）図のようにその幅を局所的に絞った抵抗層絞り部
２ａによって抵抗を調整し、部分的に発熱量を高めてヒ
ータ１０のサーミスタ設置部（埋設部）の熱特性差を是
正するように工夫している。

【０１１４】〈実施形態例５〉（図１０）図１０の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム加
熱方式の加熱装置（加熱定着装置）の他の構成例の略図
である。

【０１１５】（ａ）のものは、第１のフィルム懸回ロー
ラ３１と、第２のフィルム懸回ローラ３２と、ヒータホ
ルダー２１に固定支持させたヒータ１０との互いに並行
の３部材３１・３２・１０間に、エンドレスベルト状の
定着フィルム（耐熱性フィルム材）２２を懸回張設し、
該定着フィルム２２を挟んでヒータ１０に圧接させて加
圧ローラ２３を配設し、定着フィルム２２を第１のフィ
ルム懸回ローラ３１、或は加圧ローラ２３をフィルム駆
動ローラとして回転搬送する構成のものである。第１の
フィルム懸回ローラ３１を駆動ローラとしたときは加圧
ローラ２３は従動回転する。

【０１１６】（ｂ）のものは、ヒータホルダー２１に固
定支持させたヒータ１０と１本のフィルム懸回ローラ３
３の２部材１０・３３間に、エンドレスベルト状の定着
フィルム２２を懸回張設し、該定着フィルム２２を挟ん
で加圧ローラ２３をヒータ１０に圧接させて配設し、定
着フィルム２２をフィルム懸回ローラ３３、或は加圧ロ
ーラ２３をフィルム駆動ローラとして回転搬送する構成
のものである。フィルム懸回ローラ３３を駆動ローラと
したときは加圧ローラ２３は従動回転する。

【０１１７】上記（ａ）や（ｂ）のように定着フィルム
２２を懸回部材間でテンションを加えながら搬送する構
成の装置はフィルム２２の搬送性を高くできる利点を有
する。

【０１１８】（ｃ）のものは、定着フィルム２２とし
て、エンドレスベルト状のものではなく、ロール巻きに
した長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸３４
側からヒーターホルダー２１に固定支持させたヒータ１
０を経由させて巻き取り軸３５へ掛け渡し、定着フィル
ム２２を挟んでヒータ１０に加圧ローラ２３を圧接さ
せ、定着フィルム２２を巻き取り軸３５側へ走行搬送す
る構成のものである。加圧ローラ２３をフィルム駆動ロ
ーラとすることもできる。

【０１１９】〈その他〉１）本発明において裏面加熱型加熱体１０の構成形態は
任意であり、実施形態例に限られるものではない。例え
ば、通電により発熱する抵抗層パターン２の形成本数や
パターンは実施形態例のものに限られるものではなく任
意である。複数本とする場合の個々の抵抗層は単位長さ
当たりの抵抗値、材質、幅、厚み等を異ならせることも
できる。基板１の材質や形状も実施形態例に限られるも
のではなく任意にすることができる。

【０１２０】表面保護材料層４・４ａや断熱絶縁コート
層９もガラス層に限らず、フッ素系・シリコン系等の耐
熱性樹脂材料などにすることもできる。

【０１２１】２）裏面加熱型加熱体の被加熱材加熱面側
である加熱体基板表面側に、任意の機能層、例えば定着
フィルムや被加熱材との接触摩擦抵抗の低減、摩擦帯電
防止等のために高熱伝導潤滑層（高熱伝導硬質層）とし
てのダイヤモンド状薄層や、導電性・高熱伝導潤滑層と
しての硬質クロム層などを形成具備させることもでき
る。

【０１２２】３）加熱体の熱暴走時に加熱体に自動的に
破損断線を生じさせて熱暴走を停止させるために加熱体
基板に形成具備させた貫通孔８は底のある穴や溝部など
の形態とすることもできる。また複数個具備させること
もできる。さらにはその貫通孔または穴もしくは溝部に
基板材質よりも熱膨張率が大きい金属部材やゴム部材等
の他部材を充填して加熱体の熱暴走時の加熱体破損断線
をより確実化させることもできる。

【０１２３】４）本発明に従う加熱体は実施形態例のフ
ィルム加熱方式の加熱装置（定着装置）に限らず、他の
構成形態の加熱装置の加熱体としても活用できる。

【０１２４】５）本発明の加熱装置は実施形態例の加熱
定着装置としてばかりでなく、画像を担持した被記録材
を加熱して表面性（つや等）を改質する装置、仮定着す
る装置、乾燥処理や熱ラミネート処理する装置等の加熱
装置として広く使用できる。

【０１２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板材料
の高熱伝導性を活用できる裏面加熱型加熱体であって
も、加熱体基板の被加熱材加熱面側に凹部を具備させ、
該凹部に温度検知素子及び該素子と電気的に導通の温度
検知用信号線の少なくとも温度検知素子を収めて設ける
ことで、加熱体基板の被加熱材加熱面側に支障なく温度
検知素子を配設具備させることができる。したがって、
前述従来の裏面加熱型加熱体のように温度検知素子を基
板裏面側に配置する構成の場合における、加熱体構成の
複雑化や、使用基板材料の増大等を招くことを回避で
き、また加熱体基板の被加熱材加熱面側に温度検知素子
が存在することで温度検知の精度及び信頼性を向上する
ことが可能となる。即ち、温度検知特性やコスト面の不
利益を招くことなく、信頼性の高い、安価な、高効率、
高速対応のオンデマンド型加熱体を得ることができる。
また、該加熱体を用いて高性能・高信頼性の加熱装置、
該加熱装置を定着装置として具備させた画像形成装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例の概略構成図

【図２】実施形態例１における加熱定着装置の概略構成
図

【図３】（ａ）は実施形態例１におけるヒータ（裏面加
熱型加熱体）の構成を示す横断面模型図、（ｂ）はヒー
タ基板裏面側の斜視模型図、（ｃ）はヒータ基板表面側
の斜視模型図

【図４】（ａ）乃至（ｅ）は該ヒータの製造要領説明図

【図５】（ａ）は実施形態例２におけるヒータの表面側
の模型図、（ｂ）は（ａ）図におけるｂ−ｂ線に沿う横
断面拡大模型図、（ｃ）は（ａ）図におけるｃ−ｃ線に
沿う横断面拡大模型図

【図６】（ａ）乃至（ｅ）は該ヒータの製造要領説明図

【図７】実施形態例３における加熱定着装置とヒータの
概略構成図

【図８】（ａ）乃至（ｅ）は該ヒータの製造要領説明図

【図９】（ａ）は実施形態例４におけるヒータ基板表面
側の斜視模型図、（ｂ）はヒータの温度検知素子（サー
ミスタ）配設部の断面模型図、（ｃ）はヒータ基板裏面
側の斜視模型図

【図１０】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム
加熱方式の加熱装置（加熱定着装置）の他の構成例の略
図

【図１１】フィルム加熱方式の加熱装置（加熱定着装
置）例の要部の横断面模型図

【図１２】（ａ）はヒータの一部切欠き表面側模型図、
（ｂ）は裏面側模型図

【図１３】（ａ）は裏面加熱型ヒータの一例の横断面模
型図、（ｂ）は裏面加熱型ヒータの他例のヒータ基板裏
面側の斜視模型図

【符号の説明】

１０ヒータ（加熱体）の総括符号１ヒータ基板２抵抗層パターン３通電電極部４・４ａ表面保護材料層５温度検知用信号線６電極部７温度検知素子（サーミスタ）８貫通孔９断熱絶縁コート層１２温度検知素子配設用凹部２１ヒータホルダー２２定着フィルム２３加圧ローラＮ定着ニップ部Ｐ被加熱材としての被記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱性絶縁基板に、通電することにより
発熱する抵抗層と、温度検知素子及び該素子と電気的に
導通の温度検知用信号線を有し、被加熱材を加熱する加
熱体において、前記基板の抵抗層を有する側とは反対側の面を被加熱材
加熱面側とし、該基板の被加熱材加熱面側に凹部を具備
させ、該凹部に前記温度検知素子及び該素子と電気的に
導通の温度検知用信号線の少なくとも温度検知素子を収
めて設けたことを特徴とする加熱体。
【請求項２】請求項１の加熱体において、基板として
窒化アルミニウム材を用いたことを特徴とする加熱体。
【請求項３】請求項１または２の加熱体において、凹
部を、基板の被加熱材加熱面において該加熱面に対する
被加熱材の搬送移動方向下流側端部に具備させたことを
特徴とする加熱体。
【請求項４】請求項１から３のいずれかの加熱体にお
いて、基板の温度検知素子及び該素子と電気的に導通の
温度検知用信号線を設けた被加熱材加熱面側に保護材料
層を形成したことを特徴とする加熱体。
【請求項５】請求項４の加熱体において、保護材料層
は温度検知素子及び該素子と電気的に導通の温度検知用
信号線を設けた凹部のみに形成することを特徴とする加
熱体。
【請求項６】請求項４または５の加熱体において、保
護材料層は温度検知素子部分を避けて形成することを特
徴とする加熱体。
【請求項７】請求項４から６のいずれかの加熱体にお
いて、保護材料層がガラスコート層であることを特徴と
する加熱体。
【請求項８】請求項１から７のいずれかの加熱体にお
いて、基板の被加熱材加熱面において該加熱面に対する
被加熱材の搬送移動方向上流側端部と下流側端部の少な
くともいずれか一方部をテーパ部にしたことを特徴とす
る加熱体。
【請求項９】請求項１から８のいずれかの加熱体につ
いて、焼成前の粘土状態にある基板材料を加工して凹部
を形成した後、該基板材料を焼成することで凹部を具備
させた基板を得ることを特徴とする加熱体の製造方法。
【請求項１０】請求項１から８のいずれかの加熱体に
ついて、基板を複数個作成できるサイズを有し、焼成前
の粘土状態にある基板材料を加工して個々の基板に分割
するための割り溝部と、個々の基板についての凹部を形
成した後、該基板材料を焼成し、焼成後に割り溝部に沿
って個々の基板を切り分けることで１枚の基板材料から
凹部を具備させた複数の基板を得ることを特徴とする加
熱体の製造方法。
【請求項１１】請求項１０の加熱体の製造方法におい
て、焼成前の粘土状態にある基板材料に対する個々の基
板に分割するための割り溝部と、個々の基板についての
凹部の形成を同一工程で同時に行なうことを特徴とする
加熱体の製造方法。
【請求項１２】請求項８の加熱体について、焼成前の
粘土状態にある基板材料を加工して凹部と、テーパ部を
形成した後、該基板材料を焼成することで凹部とテーパ
部を具備させた基板を得ることを特徴とする加熱体の製
造方法。
【請求項１３】請求項８の加熱体について、基板を複
数個作成できるサイズを有し、焼成前の粘土状態にある
基板材料を加工して個々の基板に分割するための割り溝
部と、個々の基板についての凹部と、個々の基板につい
てのテーパ部を形成した後、該基板材料を焼成し、焼成
後に割り溝部に沿って個々の基板を切り分けることで１
枚の基板材料から凹部とテーパ部を具備させた複数の基
板を得ることを特徴とする加熱体の製造方法。
【請求項１４】請求項１３の加熱体の製造方法におい
て、焼成前の粘土状態にある基板材料に対する個々の基
板に分割するための割り溝部と、個々の基板についての
凹部と、個々の基板についてのテーパ部の形成を同一工
程で同時に行なうことを特徴とする加熱体の製造方法。
【請求項１５】被加熱材を加熱する加熱体として請求
項１から８のいずれかの加熱体を備えたことを特徴とす
る加熱装置。
【請求項１６】固定支持された請求項１から８のいず
れかの加熱体と、該加熱体の被加熱材加熱面に摺動移動
するフィルムを有し、該フィルムを介した加熱体からの
熱により被加熱材を加熱することを特徴とする加熱装
置。
【請求項１７】請求項１６の加熱装置において、フィ
ルムを挟んで加熱体と相互圧接して被加熱材加熱部とし
てのニップ部を形成する加圧部材を有することを特徴と
する加熱装置。
【請求項１８】請求項１５から１７のいずれかの加熱
装置において、被加熱材が未定着画像を担持した被記録
材であり、装置が未定着画像を被記録材に熱定着させる
定着装置であることを特徴とする加熱装置。
【請求項１９】被記録材に未定着画像を形成する画像
形成手段と、その未定着画像を被記録材に熱定着させる
定着手段を有し、該定着手段が請求項１５から１８のい
ずれかの加熱装置であることを特徴とする画像形成装
置。