セラミックヒータ、加熱装置、画像形成装置
【課題】セラミックヒータの長手方向の温度分布の均一化を図る。
【解決手段】長尺板状のセラミック基板１１の長手方向が幅で短手方向が長さの発熱抵抗体２０と電力供給用の電極１２，１３を形成する。発熱抵抗体２０の両端は、分割して形成された配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５３をセラミック基板１１上で接続する。電極１２に形成されたスルーホール１８１と配線パターン１４１〜１４３の長手方向中央に形成されたスルーホール１８２〜１８４とを接続パターン１６を介してそれぞれ接続する。電極１３に形成されたスルーホール１９１と配線パターン１５１〜１５３の長手方向中央に形成されたスルーホール１９２〜１９４とを接続パターン１７を介してそれぞれ接続する。スルーホール１８２と１９２、スルーホール１８３と１９３、スルーホール１８４と１９４の対向部分の発熱抵抗体２０の発熱量を高くし、セラミックヒータの全体の温度分布の均一化を図る。
【解決手段】長尺板状のセラミック基板１１の長手方向が幅で短手方向が長さの発熱抵抗体２０と電力供給用の電極１２，１３を形成する。発熱抵抗体２０の両端は、分割して形成された配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５３をセラミック基板１１上で接続する。電極１２に形成されたスルーホール１８１と配線パターン１４１〜１４３の長手方向中央に形成されたスルーホール１８２〜１８４とを接続パターン１６を介してそれぞれ接続する。電極１３に形成されたスルーホール１９１と配線パターン１５１〜１５３の長手方向中央に形成されたスルーホール１９２〜１９４とを接続パターン１７を介してそれぞれ接続する。スルーホール１８２と１９２、スルーホール１８３と１９３、スルーホール１８４と１９４の対向部分の発熱抵抗体２０の発熱量を高くし、セラミックヒータの全体の温度分布の均一化を図る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報機器、家電製品や製造設備などの小型機器類に装着されて用いられる薄型のセラミックヒータおよびこのセラミックヒータを実装したプリンタ、複写機、ファクシミリやリライタブルカードリーダライタなどの加熱装置ならびにこの加熱装置を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセラミックヒータは、セラミック基板の長手方向が幅で短手方向が長さの発熱抵抗体の発熱を、セラミック基板の長手方向に対して均一にするために、発熱抵抗体の長さ方向両端は、配線パターンにそれぞれ接続している。電極から配線パターンに電力を供給させる場合に、複数のスルーホールを用いて配線パターンと電極とを接続することで電流の傾きを小さくすることで、セラミック基板の長手方向の発熱量の均一化が図られている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１１１３５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１の技術は、電力が供給される電極から配線パターンに形成された各スルーホールとの距離の違いによる抵抗値に違いで温度分布の傾きが生じ、ヒータ全体としては長手方向の温度分布に傾きが生じてしまう、という問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、長手方向の温度分布の均一化を図ることが可能なセラミックヒータ、このヒータを用いた加熱装置、この加熱装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、この発明のセラミックヒータは、長尺平板状の耐熱性で絶縁性のセラミック基板と、前記セラミック基板上に形成され、該セラミック基板の短手方向が長さで長手方向が幅の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の長手方向両端に沿って形成し、前記発熱抵抗体の両端と接続した第１および第２の配線パターンと、前記セラミック基板上の一面側にそれぞれ形成し、電力が供給される第１および第２の電極と、前記発熱抵抗体が形成された反対面にそれぞれ形成された第１および第２の接続パターンと、前記第１の電極と第１の配線パターンを前記第１の接続パターンを介してそれぞれ接続させ、前記第２の電極と第２の配線パターンを前記第２の接続パターンを介してそれぞれ接続させるスルーホールと、を具備し、前記第１の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続し、前記第２の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続したことを特徴とする。
【０００７】
この発明の加熱装置は、請求項１〜４の何れかに記載のセラミックヒータと、前記セラミック基板に対向配置し、該セラミック基板を圧接するように回転可能に支持された加圧ローラと、前記セラミック基板と前記加圧ローラとの間を設けられ、前記加圧ローラの回転に伴い前記セラミック基板上を摺動する定着フィルムと、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この発明の画像形成装置は、媒体に形成された静電潜像にトナーを付着させてこのトナーを用紙に転写して所定の画像を形成する形成手段と、画像が形成された用紙を加圧ローラにより定着フィルムを介して前記ヒータに圧接しながら通過させることによって、トナーを定着するようにした請求項５記載の加熱装置と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、セラミックヒータの、長手方向の温度分布の均一化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明のセラミックヒータに関する第１の実施形態について説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図２】図１のＩａ−Ｉｂ線断面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の効果について説明するために模式的に示した説明図である。
【図４】この発明のセラミックヒータに関する第２の実施形態について説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図５】図１のIIａ−IIｂ線断面図である。
【図６】図１のIIｃ−IIｄ線断面図である。
【図７】この発明の第２の実施形態の効果について説明するために模式的に示した説明図である。
【図８】この発明のセラミックヒータに関する第３の実施形態について説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図９】図８のIIIａ−IIIｂ線断面図である。
【図１０】図８のIIIｃ−IIIｄ線断面図である。
【図１１】図８のIIIｅ−IIIｆ線断面図である。
【図１２】この発明の第３の実施形態の効果について説明するために模式的に示した説明図である。
【図１３】この発明の加熱装置に関する一実施形態について説明するための説明図である。
【図１４】この発明の画像形成装置に関する一実施形態について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１、図２は、この発明のセラミックヒータに関する第１の実施形態について説明するための、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図、図２は図１のＩａ−Ｉｂ線の断面図である。
【００１３】
以下の各実施形態において、この実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００１４】
まず、図１（ａ）において、１１は、厚みが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の耐熱、電気絶縁性材料で、高い熱伝導性を有する例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の高剛性のセラミック製の平板短冊状のセラミック基板である。セラミック基板１１の長手方向の一端側に形成された１２，１３は、それぞれ銀系等を主体とする良導電体膜からなる給電用の電極である。
【００１５】
１４１〜１４３は、セラミック基板１１の長手方向の一辺に沿って非接触状態で配置し、銀（Ａｇ）の含有率が９０ｗｔ％以上の材料で形成された配線パターンである。１５１〜１５３は、セラミック基板１１の長手方向の他辺の配線パターン１４１〜１４３と平行し非接触状態で配置し、銀（Ａｇ）の含有率が９０ｗｔ％以上の材料で形成された配線パターンである。対向する配線パターン１４１〜１４３と配線パターン１５１〜１５３は、同形状とする。
【００１６】
電極１２，１３および配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５３は、セラミック基板１１長手方向の片側の面に別々の状態でそれぞれが形成する。これら電極１２，１３および配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５２は、導電ペーストをセラミック基板１１上に塗り、これを焼成することによりセラミック基板１１上に固着させた状態で形成することができる。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、配線パターン１４１〜１４３の長手方向とセラミック基板１１を挟んだ対向位置には、電極１２と配線パターン１４１〜１４３を接続させるための接続パターン１６を形成する。同様に、配線パターン１５１〜１５３の長手方向とセラミック基板１１を挟んだ対向電極１２の近傍には、電極１３と配線パターン１５１〜１５３を接続させるための接続パターン１７を形成する。
【００１８】
そして、図２にも示すように、電極１２と接続パターン１６はスルーホール１８１を介して電気的に接続する。電極１３と接続パターン１７はスルーホール１９１を介して電気的に接続する。
【００１９】
配線パターン１４１の長手方向の中間部にはスルーホール１８２が、配線パターン１４２の長手方向の中間部にはスルーホール１８３が、配線パターン１４３の長手方向の中間部にはスルーホール１８４がそれぞれ形成される。
【００２０】
スルーホール１８２の配線パターン１４形成面の反対側は、接続パターン１６と一体的に接続する。スルーホール１８３の配線パターン１４形成面の反対側は、接続パターン１６と一体的に接続する。スルーホール１８４の配線パターン１４形成面の反対側は、接続パターン１６と一体的に接続する。
【００２１】
配線パターン１５１の、長手方向の中間部にはスルーホール１９２を、配線パターン１５２の長手方向の中間部にはスルーホール１９２を、配線パターン１５３の長手方向の中間部にはスルーホール１９３をそれぞれ形成する。
【００２２】
スルーホール１９２の配線パターン１５１形成面の反対側は、接続パターン１７と一体的に接続する。スルーホール１９３の配線パターン１５２形成面の反対側は、接続パターン１７と一体的に接続する。スルーホール１９４の配線パターン１５３形成面の反対側は、接続パターン１７と一体的に接続する。
【００２３】
スルーホール１８２と１９２、スルーホール１８３と１９３、スルーホール１８４と１９４は、それぞれセラミック基板１１の通紙される方向と同一線上に形成される。
【００２４】
２０は、配線パターン１４１〜１４３と配線パターン１５１〜１５３との間のセラミック基板１１の長手方向に沿って平行に形成された比較的抵抗値の高い酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷した後、高温で焼成して所定の抵抗値を有する膜厚が１０μｍ程度の幅広の発熱抵抗体である。
【００２５】
配線パターン１４１〜１４３および発熱抵抗体２０と配線パターン１５１〜１５３と発熱抵抗体２０は、図２にも示すように、一部が重層形成されている。この場合の重層部分は、発熱抵抗体２０を配線パターン１４１〜１４３それに配線パターン１５１〜１５３に対して上側に配置する関係にしてある。この関係は逆でも構わない。
【００２６】
２１は、配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５３および発熱抵抗体２０を覆うように形成され、ガラス層厚が２０μｍ〜１００μｍ程度で、熱伝導率が例えば２Ｗ／ｍ・Ｋ以上のアルミナ等熱伝導性の優れた無機酸化物フィラーを２５ｗｔ％〜３５ｗｔ％加えることで、摺動性を向上させたガラス等のオーバーコート層である。オーバーコート層２１は、配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５３および発熱抵抗体２０を機械的、化学的、電気的に保護する。被加熱体である用紙は、オーバーコート層２１上を摺動させ加熱されながらセラミック基板１１の短手方向に搬送させる。
【００２７】
ここで、電極１２からスルーホール１８１を介して接続パターン１６に供給させた電力は、スルーホール１８２、配線パターン１４１を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１８３、配線パターン１４２を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１８３、配線パターン１４３を介して発熱抵抗体２０の一方にそれぞれ供給する。
【００２８】
電極１３からスルーホール１９１を介して接続パターン１７に供給させた電力は、スルーホール１９２、配線パターン１５１を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１９３、配線パターン１５２を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１９３、配線パターン１５３を介して発熱抵抗体２０の一方にそれぞれ供給する。
【００２９】
これによりセラミック基板１１の短手方向が長さの発熱抵抗体２０の両端に電力が通電されると、発熱抵抗体２０は発熱を開始する。
【００３０】
電極１２，１３から供給された電力は、スルーホール１８２〜１８４を介して配線パターン１４１〜１４３とスルーホール１９２〜１９４を介して配線パターン１５１〜１５３との間にある発熱抵抗体２０に印加する。
【００３１】
このとき、図１（ａ）の矢印で示す破線枠ａ〜ｄに示す部分の発熱抵抗体２０ではスルーホール１８２とスルーホール１９２、スルーホール１８３とスルーホール１９３、スルーホール１８３とスルーホール１９３、スルーホール１８４とスルーホール１９４との間が距離が最短であるため抵抗値が小さく電流が流れ易く発熱量が増加する。
【００３２】
ここで、この発明の第１の実施形態の効果について、模式的に示した図５の説明図を参照しながら説明する。
【００３３】
図５に示すように、従来のセラミックヒータは電極に近い側と遠い側との接続パターンの長さの違い、換言すれば抵抗値の違いにより温度分布に傾きが生じる。この発明の場合のセラミックヒータは、図１（ａ）の破線枠ａ〜ｃの領域に相当する、対向位置関係にあるスルーホールの最短部分は、発熱量が高くなる。このため、図５に示す温度分布のように、破線枠ａ〜ｃに相当する部分の温度が高くなる。高くなる破線枠ａ〜ｃは、セラミック基板の長手方向の３箇所にあり、発熱抵抗体２０の全体としては温度の均一化に寄与する。
【００３４】
この実施形態では、セラミック基板の長手方向における温度分布の均一化に寄与するとともに、この温度分布を均一化する手段を通紙面と反対側に施していることから通紙にともなう温度分布の変化の影響を抑えることが可能となる。
【００３５】
図４〜図６は、この発明のセラミックヒータに関する第２の実施形態について説明するための、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は背面図、図５は図４のIIａ−IIｂ線の断面図、図６は図４のIIｃ−IIｄ線の断面図である。
【００３６】
この実施形態は、配線パターン１４２の長さを、配線パターン１４１，１４３に比べて長くし、配線パターン１５１，１５３の長さを、配線パターン１５２に比べて長くしたものである。このため、配線パターン１４１〜１４３の長手方向中間部に形成された、スルーホール１８２，１９２とスルーホール１８３，１９３とスルーホール１８４，１９４はそれぞれセラミック基板１１の通紙方向に対して同一線上から外れ、やや斜めの位置関係となる。
【００３７】
ここで、この発明の第２の実施形態の効果について、模式的に示した図７の説明図を参照しながら説明する。
【００３８】
すなわち、温度が高くなる部分の幅が、セラミック基板１１の長手方向に対して第１の実施形態に比べて広くなることから、図７の実線で示すように、温度分布の高くなる部分がややなだらかとなり、全体としてより均一化を図ることが可能となる。
【００３９】
図８〜図１１は、この発明のセラミックヒータに関する第３の実施形態について説明するための、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は背面図、図９は図８のIIIａ−IIIｂ線断面図、図１０は図８のIIIｃ−IIIｄ線断面図、図１１は図８のIIIｅ−IIIｆ線断面図である。
【００４０】
この実施形態は、セラミック基板１１の長手方向の一辺に沿って３分割された配線パターン１４１〜１４３を、セラミック基板１１の長手方向の他辺の配線パターン１４１〜１４３と平行に、２分割された配線パターン１５４，１５５をそれぞれ形成する。配線パターン１４１〜１４３と配線パターン１５４，１５５間に、発熱抵抗体２０を接続している。
【００４１】
配線パターン１４１〜１４３は、例えばそれぞれ長さを同じにするとともに、全体が発熱抵抗体２０の幅方向にちょうど収まる長さとする。同様に、配線パターン１５４，１５５は、例えばそれぞれの長さを同じにするとともに、全体が発熱抵抗体２０の幅方向にちょうど収まる長さとする。
【００４２】
スルーホール１８２は配線パターン１４１の長手方向の電極１２と近い側に、スルーホール１８３は配線パターン１４２の長手方向の中間部に、スルーホール１８４は配線パターン１４３の長手方向の電極１２と遠い側にそれぞれ形成する。
【００４３】
配線パターン１５４に形成されたスルーホール１９５は、配線パターン１４１と１４２のギャップ８１と対向する位置に、配線パターン１５５に形成されたスルーホール１９６は、配線パターン１４２と１４３のギャップ８２と対向する位置にそれぞれ形成する。
【００４４】
スルーホール１８２〜１８３は、接続パターン１６に、スルーホール１９５，１９６は、接続パターン１７にそれぞれ電気的に接続する。
【００４５】
スルーホール１８２〜１８４とスルーホール１９５，１９６は、図８（ａ）に示すようにセラミック基板１１の長手方向に千鳥状の格好で配置される。
【００４６】
ここで、電極１２からスルーホール１８１を介して接続パターン１６に供給させた電力は、スルーホール１８２、配線パターン１４１を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１８３、配線パターン１４２を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１８３、配線パターン１４２を介して発熱抵抗体２０の一方にそれぞれ供給する。
【００４７】
電極１３からスルーホール１９１を介して接続パターン１７に供給させた電力は、スルーホール１９５、配線パターン１５４を介して発熱抵抗体２０の他方に、スルーホール１９６、配線パターン１５５を介して発熱抵抗体２０の他方にそれぞれ供給する。
【００４８】
これにより、セラミック基板１１の短手方向が長さの発熱抵抗体２０の両端に電力が通電されると、発熱抵抗体２０は発熱を開始する。
【００４９】
電極１２，１３から供給された電力は、スルーホール１８２〜１８４を介して配線パターン１４１〜１４３とスルーホール１９５，１９６を介して配線パターン１５４，１５５との間にある発熱抵抗体２０に印加する。
【００５０】
このとき、図８（ａ）の矢印で示す破線枠ａ，ｂ１，ｂ２，ｃに示す部分の発熱抵抗体２０ではスルーホール１８２とスルーホール１９５、スルーホール１８３とスルーホール１９５、スルーホール１８あとスルーホール１９６、スルーホール１８４とスルーホール１９６との間が他の部分に比べて電流が流れ易く発熱量が増加する。
【００５１】
より斜めの発熱量が高い部分は、セラミック基板１１の長手方向を繋ぐ状態で発熱抵抗体２０の全域を発熱量が高い部分でカバーされることになり、発熱抵抗体２０の長手方向の全域における均一な発熱分布を得ることができる。
【００５２】
このように、分割された配線パターン長はヒータ上下流で異なるものとし、通紙部においてヒータ上下流の導体の分割部と対向する導体のスルーホールが長手で同じ位置とすることで、傾きの小さい平滑な発熱分布を得ることができる。
【００５３】
ここで、この発明の効果について説明するために模式的に示した図１２の説明図を参照しながら説明する。
【００５４】
図１２に示すように、従来のセラミックヒータは電極に近い側と遠い側との接続パターンの長さの違い、換言すれば抵抗値の違いにより温度分布に傾きが生じる。この発明の場合のセラミックヒータは、図８（ａ）の破線枠ａ，ｂ１，ｂ２，ｃの領域において温度が高くできることから図１２の温度分布に示されるように、破線枠ａ，ｂ１，ｂ２，ｃに相当する部分の温度が高くなり、発熱抵抗体２０の全体の温度の均一化を図ることが可能となる。
【００５５】
また、スルーホール１８２と１８４は、発熱抵抗体２０の幅方向の両側近傍に位置していることから、この部分での温度が上がりより広い温度分布が得られる。
【００５６】
この実施形態では、セラミック基板の長手方向におけるより広い範囲の温度分布の均一化を図ることができるとともに、この温度分布を均一化する手段を通紙面と反対側に施していることから通紙にともなう温度分布の変化の影響を抑えることが可能となる。
【００５７】
図１３は、この発明の加熱装置に関する一実施形態について説明するための上記したセラミックヒータ１００をヒータ支持体に取り付けたヒータユニットを加熱装置２００に実装した場合の断面図である。図中１００については、図１、図２で説明したセラミックヒータであり、同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５８】
図１３において、２０１は、ポリイミド樹脂等の耐熱性のフィルムをロール状にして循環自在に巻装された円筒状の定着フィルムである。この定着フィルム２０１は、支持体２０２の底部にセラミックヒータ１００を固着させ、セラミックヒータ１００に電力を供給させ、加熱したセラミックヒータ１００に形成されたオーバーコート層２１に圧接加熱しながら移動させる。
【００５９】
２０３は、その表面に耐熱性弾性材料である、たとえばシリコーンゴム層２０４が嵌合してある加圧ローラであり、加圧ローラ２０３の回転軸２０５と対向してセラミックヒータ１００が、定着フィルム２０１と並置して図示しない基台内に取り付けられている。加圧ローラ２０３は、定着フィルム２０１と相互に圧接させることで、発熱抵抗体２０と加圧ローラ２０３とで形成されるニップ部Ｎを形成するとともに、作動時にはそれぞれを矢印の方向に回転させる。
【００６０】
このとき、オーバーコート層２１上に配置された定着フィルム２０１面とシリコーンゴム層２０４との間で、トナー像Ｔｏ１がまず定着フィルム２０１を介してセラミックヒータ１００により加熱溶融され、少なくともその表面部は融点を大きく上回り完全に軟化して溶融する。この後、加圧ローラ２０３の用紙排出側では複写用紙Ｐがセラミックヒータ１００から離れ、トナー像Ｔｏ２は自然放熱して再び冷却固化し、定着フィルム２０１も複写用紙Ｐから離反される。
【００６１】
この実施形態では、セラミックヒータの長手方向の温度の傾きが抑えられるとともに、発熱部分全体の温度分布の均一化が図られることから、セラミックヒータにより加熱させる被加熱体の加熱ムラを減少させることが可能となる。
【００６２】
次に、図１４を参照しながら、この発明の加熱装置２００が搭載された複写機を例に挙げた場合の、この発明の画像形成装置について説明する。図中、加熱装置２００の部分は、図１３で説明したもの同じであり、同一部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６３】
図１４において、３０１は複写機３００の筐体、３０２は筐体３０１の上面に設けられたガラス等の透明部材からなる原稿載置台で、矢印Ｚ方向に往復動作させて原稿Ｐ１を走査する。
【００６４】
筐体３０１内の上方向には光照射用のランプと反射鏡とからなる照明装置３０２が設けられており、この照明装置３０２により照射された原稿Ｐ１からの反射光源が短焦点小径結像素子アレイ３０３によって感光ドラム３０４上スリット露光される。なお、この感光ドラム３０４は矢印方向に回転する。
【００６５】
また、３０５は帯電器で、例えば酸化亜鉛感光層あるいは有機半導体感光層が被覆された感光ドラム３０４上に一様に帯電を行う。この帯電器３０５により帯電された感光ドラム３０４には、結像素子アレイ３０３によって画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電画像は、現像器３０６による加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて顕像化される。
【００６６】
カセット３０７内に収納されている複写用紙Ｐは、給送ローラ３０８と感光ドラム３０４上の画像と同期するタイミングをとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ローラ３０９によって、感光ドラム３０４上に送り込まれる。そして、転写放電器３１０によって感光ドラム３０４上に形成されているトナー像は複写用紙Ｐ上に転写される。
【００６７】
その後、感光ドラム３０４上から離れた用紙Ｐは、搬送ガイド３１１によって加熱装置２００に導かれて加熱定着処理された後に、トレイ３１２内に排出される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム３０４上の残留トナーはクリーナ３１３を用いて除去される。
【００６８】
加熱装置２００は、複写用紙Ｐの移動方向と直交する方向に、この複写機３００が複写できる最大判用紙の幅（長さ）に合わせた有効長、すなわち最大判用紙の幅（長さ）より長い発熱抵抗体を備えたセラミックヒータ１００が、加圧ローラ２０３の外周に取り付けられたシリコーンゴム層２０４に加圧された状態で設けられている。
【００６９】
そして、セラミックヒータ１００と加圧ローラ２０３との間を送られる用紙Ｐ上の未定着トナー像Ｔ１は、発熱抵抗体２０の熱を受け溶融して複写用紙Ｐ面上に文字、英数字、記号、図面等の複写像を現出させる。
【００７０】
この実施形態では、発熱抵抗体が形成された部分の温度分布の均一化されたセラミックヒータを備えた加熱装置を用いたことにより、加熱ムラを抑制でき、延いては定着不良を抑制することが可能となる。
【００７１】
セラミックヒータの用途としては、複写機等の画像形成装置の定着用に用いたが、これに限らず、家庭用の電気製品、業務用や実験用の精密機器や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源としても使用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１１ セラミック基板
１２，１３ 電極
１４１〜１４３，１５１〜１５５ 配線パターン
１６，１７ 接続パターン
１８１〜１８４，１９１〜１９６ スルーホール
２０ 発熱抵抗体
２１ オーバーコート層
１００ セラミックヒータ
２００ 加熱装置
２０１ 定着フィルム
２０３ 加圧ローラ
３００ 複写機
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報機器、家電製品や製造設備などの小型機器類に装着されて用いられる薄型のセラミックヒータおよびこのセラミックヒータを実装したプリンタ、複写機、ファクシミリやリライタブルカードリーダライタなどの加熱装置ならびにこの加熱装置を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセラミックヒータは、セラミック基板の長手方向が幅で短手方向が長さの発熱抵抗体の発熱を、セラミック基板の長手方向に対して均一にするために、発熱抵抗体の長さ方向両端は、配線パターンにそれぞれ接続している。電極から配線パターンに電力を供給させる場合に、複数のスルーホールを用いて配線パターンと電極とを接続することで電流の傾きを小さくすることで、セラミック基板の長手方向の発熱量の均一化が図られている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１１１３５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１の技術は、電力が供給される電極から配線パターンに形成された各スルーホールとの距離の違いによる抵抗値に違いで温度分布の傾きが生じ、ヒータ全体としては長手方向の温度分布に傾きが生じてしまう、という問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、長手方向の温度分布の均一化を図ることが可能なセラミックヒータ、このヒータを用いた加熱装置、この加熱装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、この発明のセラミックヒータは、長尺平板状の耐熱性で絶縁性のセラミック基板と、前記セラミック基板上に形成され、該セラミック基板の短手方向が長さで長手方向が幅の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の長手方向両端に沿って形成し、前記発熱抵抗体の両端と接続した第１および第２の配線パターンと、前記セラミック基板上の一面側にそれぞれ形成し、電力が供給される第１および第２の電極と、前記発熱抵抗体が形成された反対面にそれぞれ形成された第１および第２の接続パターンと、前記第１の電極と第１の配線パターンを前記第１の接続パターンを介してそれぞれ接続させ、前記第２の電極と第２の配線パターンを前記第２の接続パターンを介してそれぞれ接続させるスルーホールと、を具備し、前記第１の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続し、前記第２の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続したことを特徴とする。
【０００７】
この発明の加熱装置は、請求項１〜４の何れかに記載のセラミックヒータと、前記セラミック基板に対向配置し、該セラミック基板を圧接するように回転可能に支持された加圧ローラと、前記セラミック基板と前記加圧ローラとの間を設けられ、前記加圧ローラの回転に伴い前記セラミック基板上を摺動する定着フィルムと、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
この発明の画像形成装置は、媒体に形成された静電潜像にトナーを付着させてこのトナーを用紙に転写して所定の画像を形成する形成手段と、画像が形成された用紙を加圧ローラにより定着フィルムを介して前記ヒータに圧接しながら通過させることによって、トナーを定着するようにした請求項５記載の加熱装置と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、セラミックヒータの、長手方向の温度分布の均一化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明のセラミックヒータに関する第１の実施形態について説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図２】図１のＩａ−Ｉｂ線断面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の効果について説明するために模式的に示した説明図である。
【図４】この発明のセラミックヒータに関する第２の実施形態について説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図５】図１のIIａ−IIｂ線断面図である。
【図６】図１のIIｃ−IIｄ線断面図である。
【図７】この発明の第２の実施形態の効果について説明するために模式的に示した説明図である。
【図８】この発明のセラミックヒータに関する第３の実施形態について説明するための、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。
【図９】図８のIIIａ−IIIｂ線断面図である。
【図１０】図８のIIIｃ−IIIｄ線断面図である。
【図１１】図８のIIIｅ−IIIｆ線断面図である。
【図１２】この発明の第３の実施形態の効果について説明するために模式的に示した説明図である。
【図１３】この発明の加熱装置に関する一実施形態について説明するための説明図である。
【図１４】この発明の画像形成装置に関する一実施形態について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１、図２は、この発明のセラミックヒータに関する第１の実施形態について説明するための、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図、図２は図１のＩａ−Ｉｂ線の断面図である。
【００１３】
以下の各実施形態において、この実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００１４】
まず、図１（ａ）において、１１は、厚みが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の耐熱、電気絶縁性材料で、高い熱伝導性を有する例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の高剛性のセラミック製の平板短冊状のセラミック基板である。セラミック基板１１の長手方向の一端側に形成された１２，１３は、それぞれ銀系等を主体とする良導電体膜からなる給電用の電極である。
【００１５】
１４１〜１４３は、セラミック基板１１の長手方向の一辺に沿って非接触状態で配置し、銀（Ａｇ）の含有率が９０ｗｔ％以上の材料で形成された配線パターンである。１５１〜１５３は、セラミック基板１１の長手方向の他辺の配線パターン１４１〜１４３と平行し非接触状態で配置し、銀（Ａｇ）の含有率が９０ｗｔ％以上の材料で形成された配線パターンである。対向する配線パターン１４１〜１４３と配線パターン１５１〜１５３は、同形状とする。
【００１６】
電極１２，１３および配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５３は、セラミック基板１１長手方向の片側の面に別々の状態でそれぞれが形成する。これら電極１２，１３および配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５２は、導電ペーストをセラミック基板１１上に塗り、これを焼成することによりセラミック基板１１上に固着させた状態で形成することができる。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、配線パターン１４１〜１４３の長手方向とセラミック基板１１を挟んだ対向位置には、電極１２と配線パターン１４１〜１４３を接続させるための接続パターン１６を形成する。同様に、配線パターン１５１〜１５３の長手方向とセラミック基板１１を挟んだ対向電極１２の近傍には、電極１３と配線パターン１５１〜１５３を接続させるための接続パターン１７を形成する。
【００１８】
そして、図２にも示すように、電極１２と接続パターン１６はスルーホール１８１を介して電気的に接続する。電極１３と接続パターン１７はスルーホール１９１を介して電気的に接続する。
【００１９】
配線パターン１４１の長手方向の中間部にはスルーホール１８２が、配線パターン１４２の長手方向の中間部にはスルーホール１８３が、配線パターン１４３の長手方向の中間部にはスルーホール１８４がそれぞれ形成される。
【００２０】
スルーホール１８２の配線パターン１４形成面の反対側は、接続パターン１６と一体的に接続する。スルーホール１８３の配線パターン１４形成面の反対側は、接続パターン１６と一体的に接続する。スルーホール１８４の配線パターン１４形成面の反対側は、接続パターン１６と一体的に接続する。
【００２１】
配線パターン１５１の、長手方向の中間部にはスルーホール１９２を、配線パターン１５２の長手方向の中間部にはスルーホール１９２を、配線パターン１５３の長手方向の中間部にはスルーホール１９３をそれぞれ形成する。
【００２２】
スルーホール１９２の配線パターン１５１形成面の反対側は、接続パターン１７と一体的に接続する。スルーホール１９３の配線パターン１５２形成面の反対側は、接続パターン１７と一体的に接続する。スルーホール１９４の配線パターン１５３形成面の反対側は、接続パターン１７と一体的に接続する。
【００２３】
スルーホール１８２と１９２、スルーホール１８３と１９３、スルーホール１８４と１９４は、それぞれセラミック基板１１の通紙される方向と同一線上に形成される。
【００２４】
２０は、配線パターン１４１〜１４３と配線パターン１５１〜１５３との間のセラミック基板１１の長手方向に沿って平行に形成された比較的抵抗値の高い酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷した後、高温で焼成して所定の抵抗値を有する膜厚が１０μｍ程度の幅広の発熱抵抗体である。
【００２５】
配線パターン１４１〜１４３および発熱抵抗体２０と配線パターン１５１〜１５３と発熱抵抗体２０は、図２にも示すように、一部が重層形成されている。この場合の重層部分は、発熱抵抗体２０を配線パターン１４１〜１４３それに配線パターン１５１〜１５３に対して上側に配置する関係にしてある。この関係は逆でも構わない。
【００２６】
２１は、配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５３および発熱抵抗体２０を覆うように形成され、ガラス層厚が２０μｍ〜１００μｍ程度で、熱伝導率が例えば２Ｗ／ｍ・Ｋ以上のアルミナ等熱伝導性の優れた無機酸化物フィラーを２５ｗｔ％〜３５ｗｔ％加えることで、摺動性を向上させたガラス等のオーバーコート層である。オーバーコート層２１は、配線パターン１４１〜１４３，１５１〜１５３および発熱抵抗体２０を機械的、化学的、電気的に保護する。被加熱体である用紙は、オーバーコート層２１上を摺動させ加熱されながらセラミック基板１１の短手方向に搬送させる。
【００２７】
ここで、電極１２からスルーホール１８１を介して接続パターン１６に供給させた電力は、スルーホール１８２、配線パターン１４１を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１８３、配線パターン１４２を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１８３、配線パターン１４３を介して発熱抵抗体２０の一方にそれぞれ供給する。
【００２８】
電極１３からスルーホール１９１を介して接続パターン１７に供給させた電力は、スルーホール１９２、配線パターン１５１を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１９３、配線パターン１５２を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１９３、配線パターン１５３を介して発熱抵抗体２０の一方にそれぞれ供給する。
【００２９】
これによりセラミック基板１１の短手方向が長さの発熱抵抗体２０の両端に電力が通電されると、発熱抵抗体２０は発熱を開始する。
【００３０】
電極１２，１３から供給された電力は、スルーホール１８２〜１８４を介して配線パターン１４１〜１４３とスルーホール１９２〜１９４を介して配線パターン１５１〜１５３との間にある発熱抵抗体２０に印加する。
【００３１】
このとき、図１（ａ）の矢印で示す破線枠ａ〜ｄに示す部分の発熱抵抗体２０ではスルーホール１８２とスルーホール１９２、スルーホール１８３とスルーホール１９３、スルーホール１８３とスルーホール１９３、スルーホール１８４とスルーホール１９４との間が距離が最短であるため抵抗値が小さく電流が流れ易く発熱量が増加する。
【００３２】
ここで、この発明の第１の実施形態の効果について、模式的に示した図５の説明図を参照しながら説明する。
【００３３】
図５に示すように、従来のセラミックヒータは電極に近い側と遠い側との接続パターンの長さの違い、換言すれば抵抗値の違いにより温度分布に傾きが生じる。この発明の場合のセラミックヒータは、図１（ａ）の破線枠ａ〜ｃの領域に相当する、対向位置関係にあるスルーホールの最短部分は、発熱量が高くなる。このため、図５に示す温度分布のように、破線枠ａ〜ｃに相当する部分の温度が高くなる。高くなる破線枠ａ〜ｃは、セラミック基板の長手方向の３箇所にあり、発熱抵抗体２０の全体としては温度の均一化に寄与する。
【００３４】
この実施形態では、セラミック基板の長手方向における温度分布の均一化に寄与するとともに、この温度分布を均一化する手段を通紙面と反対側に施していることから通紙にともなう温度分布の変化の影響を抑えることが可能となる。
【００３５】
図４〜図６は、この発明のセラミックヒータに関する第２の実施形態について説明するための、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は背面図、図５は図４のIIａ−IIｂ線の断面図、図６は図４のIIｃ−IIｄ線の断面図である。
【００３６】
この実施形態は、配線パターン１４２の長さを、配線パターン１４１，１４３に比べて長くし、配線パターン１５１，１５３の長さを、配線パターン１５２に比べて長くしたものである。このため、配線パターン１４１〜１４３の長手方向中間部に形成された、スルーホール１８２，１９２とスルーホール１８３，１９３とスルーホール１８４，１９４はそれぞれセラミック基板１１の通紙方向に対して同一線上から外れ、やや斜めの位置関係となる。
【００３７】
ここで、この発明の第２の実施形態の効果について、模式的に示した図７の説明図を参照しながら説明する。
【００３８】
すなわち、温度が高くなる部分の幅が、セラミック基板１１の長手方向に対して第１の実施形態に比べて広くなることから、図７の実線で示すように、温度分布の高くなる部分がややなだらかとなり、全体としてより均一化を図ることが可能となる。
【００３９】
図８〜図１１は、この発明のセラミックヒータに関する第３の実施形態について説明するための、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は背面図、図９は図８のIIIａ−IIIｂ線断面図、図１０は図８のIIIｃ−IIIｄ線断面図、図１１は図８のIIIｅ−IIIｆ線断面図である。
【００４０】
この実施形態は、セラミック基板１１の長手方向の一辺に沿って３分割された配線パターン１４１〜１４３を、セラミック基板１１の長手方向の他辺の配線パターン１４１〜１４３と平行に、２分割された配線パターン１５４，１５５をそれぞれ形成する。配線パターン１４１〜１４３と配線パターン１５４，１５５間に、発熱抵抗体２０を接続している。
【００４１】
配線パターン１４１〜１４３は、例えばそれぞれ長さを同じにするとともに、全体が発熱抵抗体２０の幅方向にちょうど収まる長さとする。同様に、配線パターン１５４，１５５は、例えばそれぞれの長さを同じにするとともに、全体が発熱抵抗体２０の幅方向にちょうど収まる長さとする。
【００４２】
スルーホール１８２は配線パターン１４１の長手方向の電極１２と近い側に、スルーホール１８３は配線パターン１４２の長手方向の中間部に、スルーホール１８４は配線パターン１４３の長手方向の電極１２と遠い側にそれぞれ形成する。
【００４３】
配線パターン１５４に形成されたスルーホール１９５は、配線パターン１４１と１４２のギャップ８１と対向する位置に、配線パターン１５５に形成されたスルーホール１９６は、配線パターン１４２と１４３のギャップ８２と対向する位置にそれぞれ形成する。
【００４４】
スルーホール１８２〜１８３は、接続パターン１６に、スルーホール１９５，１９６は、接続パターン１７にそれぞれ電気的に接続する。
【００４５】
スルーホール１８２〜１８４とスルーホール１９５，１９６は、図８（ａ）に示すようにセラミック基板１１の長手方向に千鳥状の格好で配置される。
【００４６】
ここで、電極１２からスルーホール１８１を介して接続パターン１６に供給させた電力は、スルーホール１８２、配線パターン１４１を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１８３、配線パターン１４２を介して発熱抵抗体２０の一方に、スルーホール１８３、配線パターン１４２を介して発熱抵抗体２０の一方にそれぞれ供給する。
【００４７】
電極１３からスルーホール１９１を介して接続パターン１７に供給させた電力は、スルーホール１９５、配線パターン１５４を介して発熱抵抗体２０の他方に、スルーホール１９６、配線パターン１５５を介して発熱抵抗体２０の他方にそれぞれ供給する。
【００４８】
これにより、セラミック基板１１の短手方向が長さの発熱抵抗体２０の両端に電力が通電されると、発熱抵抗体２０は発熱を開始する。
【００４９】
電極１２，１３から供給された電力は、スルーホール１８２〜１８４を介して配線パターン１４１〜１４３とスルーホール１９５，１９６を介して配線パターン１５４，１５５との間にある発熱抵抗体２０に印加する。
【００５０】
このとき、図８（ａ）の矢印で示す破線枠ａ，ｂ１，ｂ２，ｃに示す部分の発熱抵抗体２０ではスルーホール１８２とスルーホール１９５、スルーホール１８３とスルーホール１９５、スルーホール１８あとスルーホール１９６、スルーホール１８４とスルーホール１９６との間が他の部分に比べて電流が流れ易く発熱量が増加する。
【００５１】
より斜めの発熱量が高い部分は、セラミック基板１１の長手方向を繋ぐ状態で発熱抵抗体２０の全域を発熱量が高い部分でカバーされることになり、発熱抵抗体２０の長手方向の全域における均一な発熱分布を得ることができる。
【００５２】
このように、分割された配線パターン長はヒータ上下流で異なるものとし、通紙部においてヒータ上下流の導体の分割部と対向する導体のスルーホールが長手で同じ位置とすることで、傾きの小さい平滑な発熱分布を得ることができる。
【００５３】
ここで、この発明の効果について説明するために模式的に示した図１２の説明図を参照しながら説明する。
【００５４】
図１２に示すように、従来のセラミックヒータは電極に近い側と遠い側との接続パターンの長さの違い、換言すれば抵抗値の違いにより温度分布に傾きが生じる。この発明の場合のセラミックヒータは、図８（ａ）の破線枠ａ，ｂ１，ｂ２，ｃの領域において温度が高くできることから図１２の温度分布に示されるように、破線枠ａ，ｂ１，ｂ２，ｃに相当する部分の温度が高くなり、発熱抵抗体２０の全体の温度の均一化を図ることが可能となる。
【００５５】
また、スルーホール１８２と１８４は、発熱抵抗体２０の幅方向の両側近傍に位置していることから、この部分での温度が上がりより広い温度分布が得られる。
【００５６】
この実施形態では、セラミック基板の長手方向におけるより広い範囲の温度分布の均一化を図ることができるとともに、この温度分布を均一化する手段を通紙面と反対側に施していることから通紙にともなう温度分布の変化の影響を抑えることが可能となる。
【００５７】
図１３は、この発明の加熱装置に関する一実施形態について説明するための上記したセラミックヒータ１００をヒータ支持体に取り付けたヒータユニットを加熱装置２００に実装した場合の断面図である。図中１００については、図１、図２で説明したセラミックヒータであり、同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５８】
図１３において、２０１は、ポリイミド樹脂等の耐熱性のフィルムをロール状にして循環自在に巻装された円筒状の定着フィルムである。この定着フィルム２０１は、支持体２０２の底部にセラミックヒータ１００を固着させ、セラミックヒータ１００に電力を供給させ、加熱したセラミックヒータ１００に形成されたオーバーコート層２１に圧接加熱しながら移動させる。
【００５９】
２０３は、その表面に耐熱性弾性材料である、たとえばシリコーンゴム層２０４が嵌合してある加圧ローラであり、加圧ローラ２０３の回転軸２０５と対向してセラミックヒータ１００が、定着フィルム２０１と並置して図示しない基台内に取り付けられている。加圧ローラ２０３は、定着フィルム２０１と相互に圧接させることで、発熱抵抗体２０と加圧ローラ２０３とで形成されるニップ部Ｎを形成するとともに、作動時にはそれぞれを矢印の方向に回転させる。
【００６０】
このとき、オーバーコート層２１上に配置された定着フィルム２０１面とシリコーンゴム層２０４との間で、トナー像Ｔｏ１がまず定着フィルム２０１を介してセラミックヒータ１００により加熱溶融され、少なくともその表面部は融点を大きく上回り完全に軟化して溶融する。この後、加圧ローラ２０３の用紙排出側では複写用紙Ｐがセラミックヒータ１００から離れ、トナー像Ｔｏ２は自然放熱して再び冷却固化し、定着フィルム２０１も複写用紙Ｐから離反される。
【００６１】
この実施形態では、セラミックヒータの長手方向の温度の傾きが抑えられるとともに、発熱部分全体の温度分布の均一化が図られることから、セラミックヒータにより加熱させる被加熱体の加熱ムラを減少させることが可能となる。
【００６２】
次に、図１４を参照しながら、この発明の加熱装置２００が搭載された複写機を例に挙げた場合の、この発明の画像形成装置について説明する。図中、加熱装置２００の部分は、図１３で説明したもの同じであり、同一部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６３】
図１４において、３０１は複写機３００の筐体、３０２は筐体３０１の上面に設けられたガラス等の透明部材からなる原稿載置台で、矢印Ｚ方向に往復動作させて原稿Ｐ１を走査する。
【００６４】
筐体３０１内の上方向には光照射用のランプと反射鏡とからなる照明装置３０２が設けられており、この照明装置３０２により照射された原稿Ｐ１からの反射光源が短焦点小径結像素子アレイ３０３によって感光ドラム３０４上スリット露光される。なお、この感光ドラム３０４は矢印方向に回転する。
【００６５】
また、３０５は帯電器で、例えば酸化亜鉛感光層あるいは有機半導体感光層が被覆された感光ドラム３０４上に一様に帯電を行う。この帯電器３０５により帯電された感光ドラム３０４には、結像素子アレイ３０３によって画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電画像は、現像器３０６による加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて顕像化される。
【００６６】
カセット３０７内に収納されている複写用紙Ｐは、給送ローラ３０８と感光ドラム３０４上の画像と同期するタイミングをとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ローラ３０９によって、感光ドラム３０４上に送り込まれる。そして、転写放電器３１０によって感光ドラム３０４上に形成されているトナー像は複写用紙Ｐ上に転写される。
【００６７】
その後、感光ドラム３０４上から離れた用紙Ｐは、搬送ガイド３１１によって加熱装置２００に導かれて加熱定着処理された後に、トレイ３１２内に排出される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム３０４上の残留トナーはクリーナ３１３を用いて除去される。
【００６８】
加熱装置２００は、複写用紙Ｐの移動方向と直交する方向に、この複写機３００が複写できる最大判用紙の幅（長さ）に合わせた有効長、すなわち最大判用紙の幅（長さ）より長い発熱抵抗体を備えたセラミックヒータ１００が、加圧ローラ２０３の外周に取り付けられたシリコーンゴム層２０４に加圧された状態で設けられている。
【００６９】
そして、セラミックヒータ１００と加圧ローラ２０３との間を送られる用紙Ｐ上の未定着トナー像Ｔ１は、発熱抵抗体２０の熱を受け溶融して複写用紙Ｐ面上に文字、英数字、記号、図面等の複写像を現出させる。
【００７０】
この実施形態では、発熱抵抗体が形成された部分の温度分布の均一化されたセラミックヒータを備えた加熱装置を用いたことにより、加熱ムラを抑制でき、延いては定着不良を抑制することが可能となる。
【００７１】
セラミックヒータの用途としては、複写機等の画像形成装置の定着用に用いたが、これに限らず、家庭用の電気製品、業務用や実験用の精密機器や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源としても使用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１１ セラミック基板
１２，１３ 電極
１４１〜１４３，１５１〜１５５ 配線パターン
１６，１７ 接続パターン
１８１〜１８４，１９１〜１９６ スルーホール
２０ 発熱抵抗体
２１ オーバーコート層
１００ セラミックヒータ
２００ 加熱装置
２０１ 定着フィルム
２０３ 加圧ローラ
３００ 複写機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺平板状の耐熱性で絶縁性のセラミック基板と、
前記セラミック基板上に形成され、該セラミック基板の短手方向が長さで長手方向が幅の発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の長手方向両端に沿って形成し、前記発熱抵抗体の両端と接続した第１および第２の配線パターンと、
前記セラミック基板上の一面側にそれぞれ形成し、電力が供給される第１および第２の電極と、
前記発熱抵抗体が形成された反対面にそれぞれ形成された第１および第２の接続パターンと、
前記第１の電極と第１の配線パターンを前記第１の接続パターンを介してそれぞれ接続させ、前記第２の電極と第２の配線パターンを前記第２の接続パターンを介してそれぞれ接続させるスルーホールと、を具備し、
前記第１の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続し、前記第２の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続したことを特徴とするセラミックヒータ。
【請求項２】
前記第１および第２の配線パターンは、分割数を同数にするとともに、前記発熱抵抗体を介して対向する位置の長さを同じとし、前記接続パターンとの前記スルーホールによる接続箇所を長手方向の中間位置としたことを特徴とする請求項１記載のセラミックヒータ。
【請求項３】
前記第１および第２の配線パターンは、分割数を同数にするとともに、前記発熱抵抗体を介して対向する位置ある長さ違いとし、前記接続パターンとの前記スルーホールによる接続箇所を長手方向の中間位置としたことを特徴とする請求項１記載のセラミックヒータ。
【請求項４】
前記第１および第２の配線パターンは、分割数を被加熱体が通過する上流側と下流側とで異ならせ、分割数の多い側の両端のスルーホールの位置は中央から遠い側に形成し、分割数の少ない側のスルーホールは、分割数の多い側の各配線パターンのギャップと対向する位置に形成したことを特徴とする請求項１記載のセラミックヒータ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のセラミックヒータと、
前記セラミック基板に対向配置し、該セラミック基板を圧接するように回転可能に支持された加圧ローラと、
前記セラミック基板と前記加圧ローラとの間を設けられ、前記加圧ローラの回転に伴い前記セラミック基板上を摺動する定着フィルムと、を具備したことを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
媒体に形成された静電潜像にトナーを付着させてこのトナーを用紙に転写して所定の画像を形成する形成手段と、
画像が形成された用紙を加圧ローラにより定着フィルムを介して前記ヒータに圧接しながら通過させることによって、トナーを定着するようにした請求項５記載の加熱装置と、を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
長尺平板状の耐熱性で絶縁性のセラミック基板と、
前記セラミック基板上に形成され、該セラミック基板の短手方向が長さで長手方向が幅の発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の長手方向両端に沿って形成し、前記発熱抵抗体の両端と接続した第１および第２の配線パターンと、
前記セラミック基板上の一面側にそれぞれ形成し、電力が供給される第１および第２の電極と、
前記発熱抵抗体が形成された反対面にそれぞれ形成された第１および第２の接続パターンと、
前記第１の電極と第１の配線パターンを前記第１の接続パターンを介してそれぞれ接続させ、前記第２の電極と第２の配線パターンを前記第２の接続パターンを介してそれぞれ接続させるスルーホールと、を具備し、
前記第１の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続し、前記第２の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続したことを特徴とするセラミックヒータ。
【請求項２】
前記第１および第２の配線パターンは、分割数を同数にするとともに、前記発熱抵抗体を介して対向する位置の長さを同じとし、前記接続パターンとの前記スルーホールによる接続箇所を長手方向の中間位置としたことを特徴とする請求項１記載のセラミックヒータ。
【請求項３】
前記第１および第２の配線パターンは、分割数を同数にするとともに、前記発熱抵抗体を介して対向する位置ある長さ違いとし、前記接続パターンとの前記スルーホールによる接続箇所を長手方向の中間位置としたことを特徴とする請求項１記載のセラミックヒータ。
【請求項４】
前記第１および第２の配線パターンは、分割数を被加熱体が通過する上流側と下流側とで異ならせ、分割数の多い側の両端のスルーホールの位置は中央から遠い側に形成し、分割数の少ない側のスルーホールは、分割数の多い側の各配線パターンのギャップと対向する位置に形成したことを特徴とする請求項１記載のセラミックヒータ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のセラミックヒータと、
前記セラミック基板に対向配置し、該セラミック基板を圧接するように回転可能に支持された加圧ローラと、
前記セラミック基板と前記加圧ローラとの間を設けられ、前記加圧ローラの回転に伴い前記セラミック基板上を摺動する定着フィルムと、を具備したことを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
媒体に形成された静電潜像にトナーを付着させてこのトナーを用紙に転写して所定の画像を形成する形成手段と、
画像が形成された用紙を加圧ローラにより定着フィルムを介して前記ヒータに圧接しながら通過させることによって、トナーを定着するようにした請求項５記載の加熱装置と、を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図６】
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【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−２９０８８（Ｐ２０１１−２９０８８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７５７８２（Ｐ２００９−１７５７８２）
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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