JPH10321352A - ヒータ、加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒータの加熱面の温度を均一化することによ
り、該ヒータを備えた加熱装置において良好な加熱性能
を維持しつつ、装置の高速化、ヒータ周辺部材の過昇温
防止、ヒータ割れ防止を可能とした、ヒータ、加熱装置
及び画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 絶縁性基板５’と、該絶縁性基板上に設
けられ通電により発熱する抵抗発熱体８と、前記発熱体
形成面と逆側の基板表面に設けた前記絶縁性基板よりも
熱伝導性の良い高熱伝導層１５とを有し、該高熱伝導層
側の面を被加熱材１の加熱面として用いること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に抵抗発熱
体を設けたヒータ、該ヒータを備えた加熱装置、及び該
加熱装置を備えたプリンター、複写機、ファクシミリな
どの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いたプリンタ
ー、複写機、ファクシミリなどの装置における記録材上
の未定着画像の定着方式としては熱効率、安全性が良好
な接触加熱型の定着装置（加熱装置）が広く知られてい
る。特に近年では省エネルギー推進の観点から、熱伝達
効率が高く、装置の立ち上がりも早い方式として、熱容
量の小さなフィルムを介して加熱するフィルム加熱方式
の定着方式が注目されており、特開昭６３−３１３１８
２号公報、特開平２−１５７８７８号公報、特開平４−
４４０７５〜４４０８３号公報、特開平４−２０４９８
０〜２０４９８４号公報等に提案されている。

【０００３】フィルム加熱定着器としては例えば、ヒー
タやフィルム搬送用ローラ、従動ローラ等にエンドレス
形状の定着フィルムを懸回張設し、該フィルムを挟んで
加圧部材を加熱体に対し圧接して圧接ニップ部（定着ニ
ップ部）を形成し、該搬送用ローラの回転駆動により定
着フィルムを搬送し、被加熱材を該定着フィルムと共に
搬送して定着ニップ部を通過させることにより、該被加
熱材を加熱定着処理する構成の装置や、ヒータを保持し
たフィルムガイド部材に円筒状の定着フィルムを遊嵌
し、該定着フィルムを挟んで加圧ローラを加熱体に対し
圧接して圧接ニップ部（定着ニップ部）を形成し、該加
圧ローラの回転駆動により定着フィルムを搬送し、被加
熱材を該定着フィルムと共に定着ニップ部内を搬送する
ことにより、該被加熱材を加熱定着処理する構成の装置
があり、前者はフィルムの搬送性を高くできる利点を有
し、後者は構成を簡略化して低コストの定着器を実現で
きる利点がある。

【０００４】具体例として後者の加圧ローラ駆動型フィ
ルム定着器を図８（Ａ）に示す。同図において、５は通
電により発熱するヒータ、４は円筒状の定着フィルム、
１０は該定着フィルム４を回転可能に支持すると共にヒ
ータ５を保持するヒータホルダー、３は該フィルム４を
挟んでヒータ５に対して総圧４〜１５ｋｇｆ程度に圧接
しニップ部Ｎを形成する加圧ローラである。

【０００５】不図示の像形成手段により記録材１上への
トナー画像２の形成が開始されると、これと同期した所
定のタイミングで加圧ローラ３の回転駆動を開始し、こ
の加圧ローラ３との摩擦により定着フィルム４をヒータ
ホルダー１０に沿わせて回転させ、像形成手段側からニ
ップ部Ｎに未定着のトナー画像２を担持した記録材１が
導入されると、該記録材１を加圧ローラ３と定着フィル
ム４との間で加圧すると共にヒータ８からの熱をフィル
ム４を介して付与して該トナー画像２を記録材１に定着
させる。

【０００６】図８（Ｂ）は該装置におけるヒータ５の表
面側（ニップ部側）の平面図、図８（Ｃ）は裏面（背
面）側の平面図である。同図に示すようにヒータ５は、
セラミック等の耐熱性絶縁材からなるヒータ基板６の表
面上に発熱体８がパターン形成され、その表面が耐熱性
ガラス９で保護されており、基板６の裏面には温度検知
素子７が配置され、定着器の温度制御をこの基板裏面の
温度検知によって行なう構成となっている。

【０００７】更に、この基板上には、ヒータ５が何らか
の要因によって所定温度以上に昇温してしまった場合の
熱暴走を防止するため、貫通孔１２が基板６の端部寄り
に設けられている。

【０００８】この貫通孔１２の存在により、基板温度が
過剰な温度領域に達したときのセラミック基板の熱膨張
によって貫通孔１２のある部分とない部分の境界部に発
生する応力差も大きくなり、基板端部と貫通孔１２の間
の機械的強度の弱い領域を中心として図９（Ａ）のよう
に基板６にクラック１３が入り、基板上に形成された発
熱体８も断線されてヒータ５の熱暴走が停止されるよう
になっている。

【０００９】しかしこのクラック１３が温度検知回路側
に生じると、ＡＣ回路につながれた発熱体８とＤＣ回路
につながれた検知素子用配線７，７’が割れた基板端部
でショートすることがあるため、貫通孔１２を設ける長
手方向の位置は温度検知回路側からなるべく遠く離れた
給電電極１１側が好ましいが、逆に極端に給電電極に近
過ぎても断線部の電圧が高すぎて断線時の発熱体同士の
接触による火花の発生が強くなるため、該電極位置と通
紙領域とに基づいて適切に該位置を設定していた。例え
ば記録紙が中央基準で導入される装置ではＡ４サイズ紙
の通紙域の内側の給電電極寄りの位置に設けられてい
る。

【００１０】以上のような定着装置を用いたプリンター
等の各種画像形成装置は、上述の通り、加熱効率の高さ
や立ち上がりの早さによる待機中の予備加熱の不要化、
待ち時間の解消等の多くの利点を有しており、特に円筒
形フィルムを加圧ローラの搬送力で駆動させる方式の装
置は低コストに実現できるため、小型低速機への導入か
ら始まり、今後、大型高速機への導入が期待されるよう
になっている。

【００１１】しかしながら、高速化を実現するためには
通過時間の短くなった記録材に十分な熱エネルギーを供
給するため定着温度を更に高く設定する必要があり、そ
れに伴って小サイズ紙を通紙する際、通紙部と非通紙部
の温度差が拡大されて、非通紙部の過剰昇温による周辺
部材の耐熱性の改善、ヒータ基板に係る熱ストレスの増
大に伴う基板強度の改善等の対策も必要となってくる。

【００１２】このため、第１の課題として、定着温度を
なるべく上げずに定着性を改善することが求められ、基
板６の発熱体８から定着ニップ面側への熱の移動をより
素早くさせるか、あるいはニップ部Ｎの基板全面がより
均一に昇温するようにして実質的にニップ幅を広げるこ
とで、定着時の熱の供給量を増やすような対策が必要と
なる。

【００１３】第２の課題として、ヒータ基板の長手方向
の温度の均一性を高めることも求められる。これは非通
紙部昇温の増大に伴う非通紙部周辺部材の耐熱性条件が
厳しくなるのをゆるめて使用可能な材料の範囲を拡大し
たり、非通紙部昇温により不用意にヒータ基板が割れて
しまうのを防ぐためである。ヒータ基板の強度を高く設
定することで該ヒータが容易に割れてしまわないように
することもできるが、ヒータの加熱回路が何らかの要因
によって暴走した場合には適度な温度で基板が割れる必
要があるため、非通紙部昇温時に必要な強度と矛盾した
要求を満足させる必要があり、単に基板強度の設定のみ
で該基板の割れを適切に制御することは困難である。

【００１４】実際に、封筒のような厚手の小サイズ紙が
２から３枚重なったまま給紙されてしまった場合（以
下、このような給紙状態を重送と称する）、非通紙部の
温度は熱暴走時にヒータが割れる温度近くまで昇温する
場合があり、特に初期状態が室温状態にあった場合から
このような温度領域まで急速に昇温されると、その熱ス
トレスのために貫通孔１２からヒータ割れが生じる場合
がある。

【００１５】図９（Ｂ）は中央に給紙基準を有するプリ
ンターの定着器において、封筒が多数枚（３枚）重送し
て定着ニップ部Ｎを通過した場合の定着器の正面図であ
る。同図からわかるように、封筒のような厚手の小サイ
ズ紙が３枚重送されると、封筒の左右端部の加圧ローラ
３と定着フィルム４の間に大きな空隙が生じ、この領域
のヒータ５の熱エネルギーは加圧ローラ３に奪われ難く
なるため、そのままヒータ側の昇温に消費され、ヒータ
５の基板温度が局所的に上昇する。例えば定着温度を２
００℃に設定したときの基板裏面の温度をモニタする
と、図９の（Ｃ）のように通紙部の温度と非通紙部の温
度が２倍以上になるような長手方向の温度分布が形成さ
れる場合がある。

【００１６】この場合、発熱体８と基板セラミック６の
熱膨張率の差による応力が発熱体８に沿って作用し、左
右の基板裏温度が３６０℃を越えるような部分で最も大
きくなり、図９の（Ｄ）に示すように、貫通孔１２のあ
る右側でこのような応力が生じると貫通孔付近の機械強
度の弱い部分からクラックが発生し、発熱体８に沿って
温度の高い領域内でクラックが走るとともに基板幅方向
にクラックが走ってヒータが割れてしまう。このような
重送は頻繁に生じるものではないが、万一生じた場合に
そのつどヒータ５が割れて交換しなくてはならなくなる
という重大な問題を招く可能性を有している。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、ヒータの加熱面の温度を均一化することに
より、該ヒータを備えた加熱装置において良好な加熱性
能を維持しつつ、装置の高速化、ヒータ周辺部材の過昇
温防止、ヒータ割れ防止を可能とした、ヒータ、加熱装
置及び画像形成装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

〔１〕：絶縁性基板と、該絶縁性基板上に設けられ通電
により発熱する抵抗発熱体と、前記発熱体形成面と逆側
の基板表面に設けた前記絶縁性基板よりも熱伝導性の良
い高熱伝導層とを有し、該高熱伝導層側の面を被加熱材
の加熱面として用いることを特徴とするヒータ。

【００１９】〔２〕：〔１〕のヒータにおいて、前記絶
縁性基板の発熱体形成面側に該発熱体を覆う背面被覆層
を設けたことを特徴とするヒータ。

【００２０】〔３〕：〔１〕又は〔２〕のヒータにおい
て、前記背面被覆層がガラスコート層であることを特徴
とするヒータ。

【００２１】〔４〕：〔２〕又は〔３〕のヒータにおい
て、前記高熱伝導層形成面の表面に前記背面被覆層の２
分の１以下の厚みの表面被覆層を設けたことを特徴とす
るヒータ。

【００２２】〔５〕：〔４〕のヒータにおいて、前記表
面被覆層がガラスコート層であることを特徴とするヒー
タ。

【００２３】〔６〕：〔４〕のヒータにおいて、前記表
面被覆層が熱伝導性フィラーを分散したガラスコート層
であることを特徴とするヒータ。

【００２４】〔７〕：〔６〕のヒータにおいて、前記背
面被覆層の厚みが４０μｍ〜６０μｍ、前記絶縁性基板
の厚みが４００μｍ〜６５０μｍ、前記表面被覆層の厚
みが１０μｍ〜２０μｍであることを特徴とするヒー
タ。

【００２５】〔８〕：〔１〕乃至〔７〕の何れか１項に
記載のヒータにおいて、前記絶縁性基板がセラミック基
板であることを特徴とするヒータ。

【００２６】

〔９〕：〔１〕乃至〔８〕の何れか１項に
記載のヒータにおいて、前記絶縁性基板がアルミナセラ
ミック基板であることを特徴とするヒータ。

【００２７】〔１０〕：〔２〕乃至

〔９〕の何れか１項
に記載のヒータにおいて、前記基板が前記背面被覆層よ
りも高い熱伝導性を有していることを特徴とするヒー
タ。

【００２８】〔１１〕：〔１〕乃至〔１０〕の何れか１
項に記載のヒータにおいて、前記高熱伝導層が金属ペー
ストを厚膜印刷により該絶縁性基板上に形成後、焼成し
たものであることを特徴とするヒータ。

【００２９】〔１２〕：〔１〕乃至〔１１〕の何れか１
項に記載のヒータを備えたことを特徴とする加熱装置。

【００３０】〔１３〕：〔１〕乃至〔１１〕の何れか１
項に記載のヒータの加熱面に対し、直接もしくはフィル
ムを介して被加熱材が接触するように被加熱材を通紙し
て該被加熱材を加熱する加熱装置において、前記ヒータ
の温度制御用の温度検知手段を前記基板と別体に設け、
前記ヒータを通過し得る最小サイズの被加熱部材の通過
域内部の基板位置に前記ヒータの熱暴走防止用脆弱部を
設けたことを特徴とする加熱装置。

【００３１】〔１４〕：〔１２〕又は〔１３〕の加熱装
置において、前記フィルムとして金属フィルムを用いた
ことを特徴とする加熱装置。

【００３２】〔１５〕：〔１４〕の加熱装置において、
金属フィルムがエンドレス形状であり、肉厚２０から１
００μｍの金属層の外周に膜厚１０から３０μｍの離型
層を設けた構成であることを特徴とする加熱装置。

【００３３】〔１６〕：〔１５〕記載の加熱装置におい
て、金属層がＮｉ電鋳フィルムであることを特徴とする
加熱装置。

【００３４】〔１７〕：〔１５〕又は〔１６〕記載の加
熱装置において、離型層がフッ素系樹脂であることを特
徴とする加熱装置。

【００３５】〔１８〕：〔１４〕乃至〔１７〕の何れか
１項に記載の加熱装置において、温度検知手段が前記金
属フィルム内面に摺動当接されたものであることを特徴
とする加熱装置。

【００３６】〔１９〕：記録媒体上に未定着顕画剤像を
形成する像形成手段と、該顕画剤像を加熱処理する像加
熱手段とを備える画像形成装置において、該像加熱手段
が〔１２〕乃至〔１８〕の何れか１項に記載の加熱装置
であることを特徴とする画像形成装置。

【００３７】〈作用〉 （１）前記発熱体形成面と逆側の基板表面に、前記絶縁
性基板よりも熱伝導性の良い高熱伝導層を設けたことに
より、加熱面の温度を均一にでき、このヒータを用いて
加熱装置を構成した場合に、被加熱材を効率良く加熱で
き、装置の高速化を可能としている。また、効率良く加
熱できることにより該加熱面の温度を低く抑えられるの
でヒータ周辺部材の過昇温の防止を図ることができる。
更に、被加熱材として小サイズ紙を通紙した時や、重送
時等においても高熱伝導層により加熱面の温度が均一に
均されるため、ヒータの破損が防止される。

【００３８】（２）基板背面上の発熱体を覆うように背
面被覆層を設け、基板の熱伝導性を該背面被覆層よりも
高く設定したことにより、発熱体からの熱を加熱面側へ
効率良く伝えられるようにしている。

【００３９】

【発明の実施の形態】

〈実施形態例１〉 §１．加熱装置の全体構成 図１の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は各々、本発明
に係る第１の形態例の加熱装置（定着器）Ｒの概略構成
図、ヒータ５’の発熱体形成面（背面）側平面図、該ヒ
ータ５’の加熱面（表面）側正面図、及び熱暴走時のヒ
ータ割れ図であり、図２は該第１の形態例装置において
の重送通紙時の非通紙部昇温特性を表したもので、図２
の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は各々、図１のヒータ５’の
加熱面側平面図、定着ニップの状態を示す装置正面模型
図、及びヒータ基板背面長手方向温度分布図である。

【００４０】同図において、４は円筒状の定着フィル
ム、１０は該定着フィルム４を回転可能に支持すると共
にヒータ５を保持するヒータホルダー、３は該フィルム
４を挟んでヒータ５に対して総圧４〜１５ｋｇｆ程度に
圧接しニップ部Ｎを形成する加圧ローラである。

【００４１】該定着フィルム４は、熱容量を小さくして
クイックスタート性を向上するために、膜厚を１００μ
ｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下２０μｍ以上の耐
熱性、離型性、耐久性を兼ねたＰＥＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰ
Ｓの単層フィルムまたはポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ＰＥＳ等のフィルム表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥ
Ｐ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。

【００４２】而して不図示の像形成手段により記録材１
上へのトナー画像２の形成が開始されると、これと同期
した所定のタイミングで加圧ローラ３の回転駆動を開始
し、これとの摩擦により定着フィルム４をヒータホルダ
ー１０に沿わせて回転させ、像形成手段側からニップ部
Ｎに未定着のトナー画像２を担持した記録材１が導入さ
れると、該記録材１を加圧ローラ３と定着フィルム４と
の間で加圧すると共にヒータ５’からの熱をフィルム４
を介して付与し、該トナー画像２を記録材１に定着させ
る。

【００４３】§２．ヒータ５’ 図１（Ｂ）に示すようにヒータ５’は、セラミック等の
耐熱性絶縁材からなるヒータ基板６の背面上に発熱体８
がパターン形成され、その外面をガラスコート層（表面
被覆層：同図では一部切り欠いて示している）９で保護
されている。

【００４４】なお本形態例では、中央基準通紙方式を用
いており、ヒータ５’が何らかの要因によって所定温度
以上に昇温してしまった場合の熱暴走を防止するための
脆弱部として、図２（Ａ）に示すように最小サイズ通紙
域内であるヒータ中央部に貫通孔１２’を形成してい
る。

【００４５】また、従来例と異なり発熱体形成面と逆側
の基板面（背面）上には、従来例と異なりチップサーミ
スタを接着せず図１（Ｂ）に示すように貫通孔１２’を
避けた定着領域全域に熱伝導率の高い銀の比率を７０％
以上にした銀パラジウムのペーストを厚膜印刷により形
成後焼成した高熱伝導層１５を設けている。更に該基板
表面側の端部には一対の電極１４が設けられており、ス
ルーホール１１''を介して背面側の発熱体８と接続して
おり、この電極１４を介して加熱体８に給電している。

【００４６】なお、発熱体形成面側のガラスコート層に
は、熱伝導率が１．０５Ｗ／ｍＫのガラスを用いてその
厚みを６０μｍとし、全体の熱伝導率が２０Ｗ／ｍＫ
で、厚み６００μｍのアルミナ基板の約１／２となるよ
うに組み合わされており、発熱体で発生した熱が定着ニ
ップ側へ約２倍伝わり易い構成を実現している。

【００４７】ヒータ５’の温度検知手段としては、最小
サイズ紙通紙域内の発熱体形成面側に外付けサーミスタ
１７を当接バネ１６で加圧当接させている。

【００４８】§３．本形態例の作用・効果 以上の構成を用いることで、ニップ部Ｎへの熱の移動性
向上とニップ全体にわたり均一な加熱を行なう効果（温
度均一化効果）が向上するうえ、ヒータ５’とヒータホ
ルダー１０との接触面に熱伝導性の低いガラスコート層
９を介在させたことで、ホルダー１０側へのヒートリー
クも抑制されるため、定着効率が高くなり、定着速度を
従来の１６枚／分から２４枚／分に上げても略同レベル
の定着性を得ることができる。

【００４９】また、基板中央部に貫通孔１２を設けたこ
とにより、熱暴走時に基板全体の温度が異常に昇温しは
じめた場合には、図１（Ｄ）のように貫通孔からクラッ
ク１３が入って発熱体が断線されて異常昇温を防止でき
る。

【００５０】更に、小サイズ紙の連続通紙時には、加熱
面に形成された高熱伝導層１５の長手方向の温度均一化
効果によって従来よりも非通紙部昇温が２０℃程度緩和
され、従来の周辺部材の耐熱性でも十分な使用温度範囲
に抑えることが可能となり、非通紙部昇温が最も厳しく
なる封筒の重送時に対しても、本構成の貫通孔１２’は
通紙域内に存在するので不要なヒータ割れを招く危険が
ないことは当然の上、図２（Ａ）のような基板加熱面に
対し、封筒重送によって図２（Ｂ）のようなニップ部Ｎ
のすき間が生じても、図２（Ｃ）のように基板の長手方
向の温度分布が均されるため、一次的局所的な異常昇温
による周辺部材の熱劣化の影響を軽減することができ
る。

【００５１】〈実施形態例２〉図３の（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）は各々、本発明の第２の形態例を表す画像形成装
置のヒータ基板発熱体形成面平面図、定着ニップ正面
図、及びヒータ基板裏長手方向温度分布図である。同図
において図２と同一番号の部材は同一の構成要素を示し
ている。

【００５２】本形態例では、図３（Ａ）に示す（一部切
り欠いて示している）ように加熱面の高熱伝導層のうえ
に、新たに厚み約１０μｍの薄層ガラスコート層９’を
設けており、その他の構成は前記第１の形態例と略同じ
である。

【００５３】高熱伝導層１５に用いた銀パラジウムは焼
成後の基板との接着力強度が面積に反比例する傾向があ
り、本形態例のように基板の略全域に形成する場合には
接着強度が落ちやすく、場合によっては剥れる危険があ
る。また、表面の高度もガラスより柔らかく傷つき易い
ため使用中に部分的に傷や剥れを生じてその影響が定着
性の部分的な低下や画像の傷となって現れる可能性があ
る。

【００５４】このため、本形態例では定着ニップ部にお
いて加圧加熱されながら定着フィルムと摺擦されるこの
基板面をガラスコート層で保護する構成としたものであ
るが、定着特性や温度均一性を劣化させないようにガラ
スの厚みを１０μｍ程度に抑えると共に、ガラスに熱伝
導フィラーを分散させて全体の熱伝導率を２．３Ｗ／ｍ
Ｋまで向上させたガラス材を用いており、その結果、封
筒重送によって図３（Ｂ）のようなニップ部Ｎのすき間
が生じても、図３（Ｃ）のように基板の長手方向の温度
分布が、形態例１の加熱面ガラスコート層９’のない場
合と略同レベルに均されることがわかり、ヒータ加熱面
の耐久性を従来型ヒータ並みに維持しつつ、一時的局所
的な異常昇温による周辺部材の熱劣化の影響を軽減する
ことができる。

【００５５】〈実施形態例３〉図４（Ａ），（Ｂ）は各
々本発明の第３の実施形態例を表す画像形成装置の定着
器断面図と封筒重送時のヒータ基板裏長手方向温度分布
図である。各図において図１及び図２と同一番号の部材
は同一の構成要素を示している。本形態施例では、図４
（Ａ）に示すように、定着フィルムとして厚さ約３０μ
ｍのエンドレス状Ｎｉ電鋳フィルムの表面に厚さ約１０
μｍのフッ素樹脂離型層を形成した金属フィルム４’を
用いている。定着フィルムをポリイミド等の樹脂性のフ
ィルムからこの金属フィルムに換えることでフィルムの
熱伝導率は２０倍以上向上されるので、定着特性が更に
改善されて、更なる高速化を可能にできるうえ、ニップ
部の長手方向の温度均一性も向上するので、封筒重送に
よる非通紙部昇温も、図４（Ｂ）のように基板の長手方
向の温度分布が更に均され、ピーク温度の値は３０℃以
上軽減されるようになるので周辺部材の耐熱性を更に下
げることが可能となり、結果として材料コストを低く抑
えることができるようになる。

【００５６】〈実施形態例４〉図５（Ａ），（Ｂ）は各
々本発明の第４の実施形態例である画像形成装置の定着
器断面図と封筒重送時のヒータ基板裏長手方向温度分布
図である。各図において図１，図４と同一番号の部材
は、同一の構成要素を示している。

【００５７】本形態例では、図５（Ａ）に示すように、
摺動接触型外付けサーミスタ１７’を金属フィルム４’
の内周面に当接するように設け、定着フィルム内面の温
度を検知してヒータ５’の温度制御を行なう構成として
いる。

【００５８】従来のオンデマンド定着器（図８）ではヒ
ータ５の温度制御はヒータの反ニップ側基板面に設けた
サーミスタ７により温度制御を行なう他に適当な検知位
置がなく、ヒータ基板６、発熱体８、ガラスコート層９
等の様々な熱容量、熱抵抗を有する層を介して温度検知
を行なっており、実際のニップ部側のヒータ加熱面の正
確な温度を知ることが難しかった。このため、温度制御
には印字間隔、印字枚数等の情報を基に予め実験データ
から予測した適切な制御温度を選択してヒータを制御さ
せる方法を用いてきたが、このために制御シーケンスが
複雑化すると共に、基板の各層の製造ばらつきや環境変
化等の不確定な要素に対し、定着性が不安定となる可能
性があった。

【００５９】そこで本形態例では、熱伝導性の高い金属
フィルム４’を用いた場合に加熱面下流側の金属フィル
ム内周面の温度が加熱面温度と略等しくなることを利用
して、該フィルム内周面温度を検知するようにサーミス
タ１７’を配置し、精度良く加熱面温度を検知してヒー
タ５を制御できるため、制御シーケンスの簡略化と温度
制御の精度を高めることが可能となる。

【００６０】〈画像形成装置例〉図６は画像形成装置の
一例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、
転写式電子写真プロセス利用、プロセスカートリッジ着
脱式のレーザービームプリンターである。

【００６１】２１は第一の像担持体としての回転ドラム
型電子写真感光体（以下、ドラムと記す）である。この
ドラム２１は矢示の時計方向に所定の回転周速度（プロ
セススピード）にて回転駆動され、その回転過程で一次
帯電器２２により所定の極性・電位に一様に帯電処理さ
れる。

【００６２】次いでそのドラム帯電処理面に対して不図
示のレーザースキャナーにより、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された出力レー
ザー光Ｌによる走査露光がなされることで、回転ドラム
２１面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。

【００６３】次いでその潜像が現像器２３によりトナー
Ｔで反転現像される（ドラム２１面のレーザー露光部に
トナーが付着）。

【００６４】一方、転写紙１がレジストローラー対２４
によりドラム２１と転写ローラー２５との圧接部である
転写ニップ部に所定のタイミングにて搬送されること
で、転写ニップ部において該搬送転写紙１に対してドラ
ム２１面側の前記トナー画像が順次に転写されていく。

【００６５】転写ニップ部を通過した転写紙１は回転ド
ラム２１の面から分離されて前記形態例１乃至４に記載
した画像加熱定着器Ｒに導入され、所定の温度と加圧力
によりトナー画像の定着処理を受け、排紙ローラー２６
により装置外に排紙される。転写紙分離後の回転ドラム
２１面はクリーニング装置２７により転写残りトナー等
の残存付着物が除去されて清浄面化され、繰り返して作
像に供される。

【００６６】〈その他〉図７（ａ）・（ｂ）はそれぞ
れ、他のフィルム懸回方式の装置を示す概略構成図であ
る。

【００６７】（ａ）の装置は、発熱部材としてのヒータ
５’と駆動ローラ３０、テンションローラ３１の３部材
間にエンドレスベルト状の耐熱性フィルム４’を懸回張
設し、該駆動ローラ３０の駆動によりフィルム４を回転
駆動させるようにしたものである。

【００６８】（ｂ）の装置は、耐熱性フィルム４として
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３３からヒータ５’を経由させて巻き取り軸３
４へ所定の速度で走行移動させるように構成したもので
ある。

【００６９】このような構成形態のフィルム加熱方式の
加熱装置においてもヒータ５’を本発明に従う構成・特
性のものとすることで上記形態例１から４の場合と同様
の効果が得られる。

【００７０】尚、本発明の加熱装置は上記形態例で示し
た熱定着装置としてばかりでなく、その他、例えば、画
像を担持した転写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、シート状物を給紙して乾燥
処理・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。

【００７１】

【発明の効果】ヒータの加熱面の温度を均一化すること
により、該ヒータを備えた加熱装置において良好な加熱
性能を維持しつつ、装置の高速化、ヒータ周辺部材の過
昇温防止、ヒータ割れ防止を可能とした、ヒータ、加熱
装置及び画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る実施形態例１の概略構成図

【図２】 実施形態例１の重送時の状態説明図

【図３】 実施形態例２の重送時の状態説明図

【図４】 本発明に係る実施形態例３の概略構成図

【図５】 本発明に係る実施形態例４の概略構成図

【図６】 本発明の画像形成装置の概略構成図

【図７】 他のフィルム懸回方式の装置の概略構成図

【図８】 従来の加熱装置の概略構成図

【図９】 従来の加熱装置の重送時の状態説明図

【符号の説明】

５，５’ ヒータ ６ 基板 ７，７’，１７ サーミスタ（温度検知素子） ８ 発熱体 ９ ガラスコート層（被覆層） １５ 高熱伝導層

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、該絶縁性基板上に設けら
   れ通電により発熱する抵抗発熱体と、前記発熱体形成面
   と逆側の基板表面に設けた前記絶縁性基板よりも熱伝導
   性の良い高熱伝導層とを有し、該高熱伝導層側の面を被
   加熱材の加熱面として用いることを特徴とするヒータ。
2. 【請求項２】 請求項１のヒータにおいて、前記絶縁性
   基板の発熱体形成面側に該発熱体を覆う背面被覆層を設
   けたことを特徴とするヒータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２のヒータにおいて、前記
   背面被覆層がガラスコート層であることを特徴とするヒ
   ータ。
4. 【請求項４】 請求項２又は３のヒータにおいて、前記
   高熱伝導層形成面の表面に前記背面被覆層の２分の１以
   下の厚みの表面被覆層を設けたことを特徴とするヒー
   タ。
5. 【請求項５】 請求項４のヒータにおいて、前記表面被
   覆層がガラスコート層であることを特徴とするヒータ。
6. 【請求項６】 請求項４のヒータにおいて、前記表面被
   覆層が熱伝導性フィラーを分散したガラスコート層であ
   ることを特徴とするヒータ。
7. 【請求項７】 請求項６のヒータにおいて、前記背面被
   覆層の厚みが４０μｍ〜６０μｍ、前記絶縁性基板の厚
   みが４００μｍ〜６５０μｍ、前記表面被覆層の厚みが
   １０μｍ〜２０μｍであることを特徴とするヒータ。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７の何れか１項に記載のヒ
   ータにおいて、前記絶縁性基板がセラミック基板である
   ことを特徴とするヒータ。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８の何れか１項に記載のヒ
   ータにおいて、前記絶縁性基板がアルミナセラミック基
   板であることを特徴とするヒータ。
10. 【請求項１０】 請求項２乃至９の何れか１項に記載の
    ヒータにおいて、前記基板が前記背面被覆層よりも高い
    熱伝導性を有していることを特徴とするヒータ。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０の何れか１項に記載
    のヒータにおいて、前記高熱伝導層が金属ペーストを厚
    膜印刷により該絶縁性基板上に形成後、焼成したもので
    あることを特徴とするヒータ。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１の何れか１項に記載
    のヒータを備えたことを特徴とする加熱装置。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至１１の何れか１項に記載
    のヒータの加熱面に対し、直接もしくはフィルムを介し
    て被加熱材が接触するように被加熱材を通紙して該被加
    熱材を加熱する加熱装置において、 前記ヒータの温度制御用の温度検知手段を前記基板と別
    体に設け、前記ヒータを通過し得る最小サイズの被加熱
    部材の通過域内部の基板位置に前記ヒータの熱暴走防止
    用脆弱部を設けたことを特徴とする加熱装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２又は１３の加熱装置におい
    て、前記フィルムとして金属フィルムを用いたことを特
    徴とする加熱装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４の加熱装置において、金属
    フィルムがエンドレス形状であり、肉厚２０から１００
    μｍの金属層の外周に膜厚１０から３０μｍの離型層を
    設けた構成であることを特徴とする加熱装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の加熱装置において、
    金属層がＮｉ電鋳フィルムであることを特徴とする加熱
    装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５又は１６記載の加熱装置に
    おいて、離型層がフッ素系樹脂であることを特徴とする
    加熱装置。
18. 【請求項１８】 請求項１４乃至１７の何れか１項に記
    載の加熱装置において、温度検知手段が前記金属フィル
    ム内面に摺動当接されたものであることを特徴とする加
    熱装置。
19. 【請求項１９】 記録媒体上に未定着顕画剤像を形成す
    る像形成手段と、該顕画剤像を加熱処理する像加熱手段
    とを備える画像形成装置において、 該像加熱手段が請求項１２乃至１８の何れか１項に記載
    の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。