加熱体、及び加熱装置
【課題】基板の長手方向において発熱抵抗体の発熱分布ムラを低減できるようにした加熱体、及びその加熱体を有する加熱装置の提供。
【解決手段】基板１４と、前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体１７と、を有し、サイズの異なる被加熱材を加熱する加熱装置に用いられる加熱体１３において、前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極１５・１６を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体を前記基板の短手方向における抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成する。
【解決手段】基板１４と、前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体１７と、を有し、サイズの異なる被加熱材を加熱する加熱装置に用いられる加熱体１３において、前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極１５・１６を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体を前記基板の短手方向における抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱材を加熱する加熱体、及びその加熱体を用いる加熱装置に関するものであり、特に、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱定着装置（定着器）に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載する像加熱装置（定着器）として、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有するヒータと、ヒータに接触しつつ移動する可撓性部材と、可撓性部材を介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものがある。未定着トナー画像を担持する記録材は定着装置のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。この定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。従って、この定着装置を搭載するプリンタは、プリンタ指令の入力後、一枚目の画像を出力するまでの時間（FPOT:first printout time））））を短くできる。またこのタイプの定着装置は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００３】
ところで、可撓性部材を用いた定着装置を搭載するプリンタで小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、ヒータの記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温（いわゆる非通紙部昇温）することが知られている。ヒータの非通紙領域が過昇温すると、ヒータを保持するホルダや加圧ローラが熱により損傷する場合がある。
【０００４】
そこで、上記定着装置を搭載するプリンタは、小サイズの記録材を連続プリントする場合、大サイズの記録材に連続プリントする場合よりもプリント間隔を広げる制御を行いヒータの非通紙領域の過昇温を抑えている。
【０００５】
しかしながら、プリント間隔を広げる制御は単位時間当りの出力枚数いわゆるスループットを減らすものであり、単位時間当たりの出力枚数を大サイズの記録材の場合と同等或いは若干少ない程度に抑えることが望まれる。
【０００６】
特許文献１、２には、非通紙領域において過昇温を抑制できるようにしたヒータが提案されている。そのヒータの一例を図１７に示す。
【０００７】
ヒータ３１３は、細長い基板３１４の長手方向と直交する短手方向（幅方向）の一端側と他端側にそれぞれ該基板３１４の長手方向に沿って設けられた電極３１５・３１６を有する。そしてその電極３１５・３１６間に正の抵抗温度係数（ＰＴＣ：positive temperature coefficient）の発熱抵抗体３１７を基板３１４の長手方向に沿って設けている。電極３１５・３１６において、３１５ｂと３１６ｂはそれぞれ発熱抵抗体３１７に電気的に接続されている導電領域であり、３１５ａと３１６ａはそれぞれ対応する導電領域３１５ｂ・３１６ｂの給電領域である。その給電領域３１５ａ・３１６ａに給電コネクタ（不図示）を接続し、その給電コネクタから給電領域３１５ａ・３１６ａを通じて導電領域３１５ｂ・３１６ｂに通電することにより発熱抵抗体３１７が発熱する。
【０００８】
上記ヒータにおいて、プリンタに用いられる大サイズの記録材が通過する領域（大サイズ通紙領域Ｄ）に小サイズの記録材を通過させた場合には、その小サイズの記録材が通過する領域（小サイズ通紙領域Ｅ）の外側に非通紙領域Ｆが生ずる。小サイズ通紙領域Ｅでは記録材に熱を奪われるので温度上昇しにくい。そのため小サイズ通紙領域Ｅの発熱抵抗体１１５の抵抗値は変動がなく該小サイズ通紙領域Ｅの発熱体１１５への通電量は維持される。逆に非通紙領域Ｆでは記録材に熱を奪われないので温度上昇する。そのため非通紙領域Ｆの発熱抵抗体１１５の抵抗値は上昇するので該非通紙領域Ｆの発熱抵抗体１１５への通電量は減少する。これにより、小サイズ通紙領域Ｅでは記録材に対し定着に必要な熱量を供給しつつ、非通紙領域Ｆでは過昇温が抑えられる。
【特許文献１】特開平５−１９６５２号公報
【特許文献２】特開平７−１６０１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、実際に上記ヒータを定着器に搭載して調べてみると、記録材を通紙していないにも拘わらず基板の長手方向において発熱抵抗体に発熱分布ムラが発生することが分かった。その理由を検証してみたところ電極の抵抗に原因があることが判明した。基板の長手方向に沿って設けた二本の電極は導電性は高いが抵抗値はゼロではない。従って電極にも自身の抵抗による電圧降下が生じる。そのため、記録材を通紙していない状態であるにも拘わらず、給電コネクタと接触する給電領域に近い側（図１７の発熱体のうち左側）の発熱量が大きく、給電領域から遠い側（図１７の発熱体のうち右側）の発熱量が小さくなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、基板の長手方向において発熱抵抗体の発熱分布ムラを低減できるようにした加熱体、及びその加熱体を有する加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための構成は、基板と、前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体と、を有し、サイズの異なる被加熱材を加熱する加熱装置に用いられる加熱体において、
前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記基板の短手方向における抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するための構成は、基板と前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体とを有する加熱体と、前記加熱体と接触しつつ移動する可撓性部材と、前記可撓性部材を挟んで前記加熱体とニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記ニップ部でサイズの異なる被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記加熱体は、前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記基板の短手方向の抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板の長手方向において発熱抵抗体の発熱分布ムラを低減できるようにした加熱体、及びその加熱体を有する加熱装置の提供を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る加熱装置を加熱定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
【００１６】
本実施例に示す画像形成装置は、使用可能な最大サイズの記録材はＡ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）であり、Ａ３サイズの記録材の長辺（４２０ｍｍ）を搬送方向と平行にして搬送できる。また、記録材の搬送基準は後述する定着装置９の発熱抵抗体１７の長手方向中央になっている。そして、装置全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ１００が所定の画像形成制御シーケンスを実行することによって画像を記録材に形成する。
【００１７】
１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。感光ドラム１は外径約３０ｍｍであり、メインモータＭ１により矢印方向に所定の周速度をもって回転される。その回転過程で感光ドラム１の外周面（表面）が一次帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。その帯電処理された感光ドラム１表面に対して露光手段としてのレーザビーム走査露光装置３が目的の画像情報に対応して変調されたレーザー光Ｌを走査露光する。これにより感光ドラム１表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。次いでその潜像が現像手段としての現像装置４によりトナー（現像剤）によってトナー像(現像像）として可視化される。現像装置４は、トナーを収納するトナー容器４ａと、現像ローラ４ｂと、を有する。現像ローラ４ｂはその外周面（表面）にトナー容器４ａから供給されるトナーを担持する。その現像ローラ４ａに対し不図示の高圧電源から現像バイアスが印加されることによって現像ローラ４ａ表面のトナーを感光ドラム１表面に転移させる。そのトナーが静電的に潜像領域に付着して潜像が現像される。
【００１８】
一方、感光ドラム１表面と転写手段としての転写ローラ５の外周面（表面）との間の転写ニップ部に不図示の給送機構から被加熱材としての記録材Ｐが所定の給送タイミングで給送される。その記録材Ｐは転写ニップ部で挟持搬送され、その搬送過程で高圧電源８から転写ローラ５に転写バイアスを印加することによって感光ドラム１表面のトナー像が記録材Ｐ面上に順次に転写されていく。
【００１９】
転写ニップ部でトナー像の転写を受けた記録材Ｐは感光ドラム１表面から分離されて加熱定着装置９へ搬送される。そしてその記録材Ｐは定着装置９によってトナー像の加熱定着処理を受け、画像形成物（コピー、プリント）として出力される。
【００２０】
現像ローラ４ｂや、転写ローラ５に印加されるバイアスの印加タイミングはセンサ７（以下ＴＯＰセンサと称す）のＯＮ・ＯＦＦ信号に基づいて制御される。本実施例では、ＴＯＰセンサ７としてフォトインタラプターを使用した。記録材Ｐへのトナー像転写後の感光ドラム１表面は、クリーニング手段６により転写残りトナー等の残存付着物の除去処理を受け、繰り返して作像に供される。
【００２１】
（２）定着装置
図２は定着装置９の一例の横断面模型図である。図３は定着装置９の縦断面模型図である。図４は定着装置９を記録材導入側から見た図である。
【００２２】
以下の説明において、定着装置又はその定着装置を構成している部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向をいう。厚み方向とは長手方向及び短手方向と直交する方向をいう。また、長さとは長手方向の寸法をいう。幅とは短手方向の寸法をいう。厚さとは厚み方向の寸法をいう。
【００２３】
本実施例に示す定着装置９は、加熱体としてのセラミックヒータ１３と、可撓性部材としての定着フィルム１２と、ガイド部材としてのステー１１と、バックアップ部材としての加圧ローラ２１と、を有する。ステー１１と、フィルム１２と、ヒータ１３と、加圧ローラ２１は、何れも長手方向に細長い部材である。
【００２４】
１）ステー
ステー１１は、耐熱性及び剛性を有する所定の材料を用いて縦断面樋型形状に形成してある。ステー１１の下面中央には長手方向に沿って凹字形状の溝１１ａが設けられ、その溝１１ａにヒータ１３を保持させている。フィルム１２は耐熱性フィルムによりエンドレス（円筒状）に形成してある。そしてそのフィルム１２はステー１１に外嵌されている。フィルム１２の内周長とステー１１の外周長はフィルム１２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてある。従ってフィルム１２は周長に余裕を持ってステー１１に外嵌させてある。そしてステー１１の両端部が不図示の装置側板対に保持されている。
【００２５】
２）定着フィルム
フィルム１２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、その膜厚は総厚約４０〜１００μｍ程度としている。フィルム１２の材料として、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰＩ・ＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等の単層フィルムを使用できる。またフィルム１２の材料として、ポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ・ＰＰＳ等の外周表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。本実施例のフィルム１２は、ポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電剤を添加したコート層を設けたものであるが、特にこれに限られず金属等で形成される素管等を用いても良い。
【００２６】
３）加圧ローラ
加圧ローラ２１は、アルミニウム・鉄・ステンレス等の芯軸２２と、この芯軸２２の外周に設けられたシリコーンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム弾性体層（以下、弾性層と記す）２３と、を有する。加圧ローラ２１は外径が３０ｍｍであり、弾性層２３の肉厚は４ｍｍである。また、弾性層２３の外周面には、記録材Ｐ、フィルム１２の搬送性の向上、トナーによる汚れ防止の観点から、フッ素樹脂を分散させたコート層（不図示）が設けてある。フィルム１２の下方においてフィルム１２と並列に配置された加圧ローラ２１は芯軸２２の両端部が装置側板対に軸受２５Ｌ・２５Ｒを介して回転自在に保持されている。この加圧ローラ２1に対しフィルム１２がステー１１を介して加圧バネ等の加圧手段（不図示）により加圧され、その加圧力を受けて加圧ローラ２1の弾性層２３が弾性変形する。これによって加圧ローラ２1はヒータ１３との間にフィルム１２を挟んで所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。
【００２７】
４）ヒータ
ヒータ１３は、長手方向に細長い耐熱性・絶縁性・良熱伝導性の基板１４の一面（ニップ部Ｎ側の面（以下、表面と記す））に、電極１５・１６と、発熱抵抗体１７と、保護層１８と、を有する全体に低熱容量の加熱体である。このヒータ１３は、基板１４表面において、短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１４の長手方向に沿って設けられた電極１５・１６を有する。そしてその電極１５・１６間にＰＴＣ（抵抗の正の抵抗温度係数）特性を有する抵抗体１７を有する。基板１４は、高熱伝導材であるアルミナ及び窒化アルミ等で作られている。電極１５・１６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料のペーストを基板１４にスクリーン印刷等により塗工したものである。抵抗体１７は例えばＡｇ／Ｐｄ等の電気抵抗材料のペーストを電極１５・１６間において基板１４にスクリーン印刷等により塗工したものである。電極１５・１６、及び抵抗体１７は保護層１８により覆われて保護されている。保護層１８としてガラスやフッ素樹脂等が電極１５・１６、及び抵抗体１７上にコートされている。
【００２８】
また、ヒータ１３は、基板１４の他面（ニップ部Ｎと反対側の面（以下、裏面と記す））に温度検知手段としてのサーミスタ１９を有する。サーミスタ１９は、安定した定着性を確保するために、ヒータ１４裏面の記録材搬送基準部付近（本実施例では抵抗体１７の長手方向の中心位置）の温度を検知している。
【００２９】
（３）定着装置の加熱定着動作
加圧ローラ２１の芯軸２２の端部に設けられた駆動ギアＧ（図４）が定着モータＭ２により回転駆動されることによって、加圧ローラ２１は矢印方向に回転する。加圧ローラ２１が回転されるとニップ部Ｎにおいてフィルム１２に加圧ローラ２１との摩擦力で移動力が作用する。その移動力によってフィルム１２は加圧ローラ２１の周速と略同速度をもってフィルム１２内面がヒータ１３の保護層１８表面に接触（摺動）しつつ矢印方向に従動回転される。フィルム１２は非回転時においてはヒータ１３と加圧ローラ２１とのニップ部Ｎに挟まれている部分を除く残余の大部分の略全周長部分がテンションフリーである。回転時においてはニップ部Ｎの部分のみにおいてフィルム１２にテンションが加わる。
【００３０】
ＣＰＵ１００（図２）は、通電制御手段としてのトライアック１０１をオンする。これにより交流電源１０２からヒータ１３の電極１５・１６を通じて抵抗体１７に通電される。これにより抵抗体１７が発熱し、基板１４が加熱され、ヒータ１３全体が急速昇温する。その昇温に応じて加熱される基板１４の温度をサーミスタ１９が検知する。ＣＰＵ１００は、サーミスタ１９の出力（検知温度）をＡ／Ｄ変換して取り込む。そしてサーミスタ１９からの出力に基づいて、トライアック１０１によりヒータ１３に通電する電力を位相制御或いは波数制御等により制御して、ヒータ１３の温度制御を行なう。即ち、ＣＰＵ１００は、記録材Ｐ上のトナー像ｔを加熱定着する工程中、サーミスタ１９の検知温度が設定温度（目標温度）を維持するようにヒータ１３への通電を制御する。つまり、サーミスタ１９の検知温度が所定の設定温度より低い場合にはヒータ１３が昇温するように、高い場合にはヒータ１３が降温するように通電を制御することによって、ヒータ１３を設定温度に温調している。加熱定着工程中の設定温度は、加圧ローラ２１の温まり具合（連続プリント時のプリント枚数をカウントしたり、連続プリント時の時間をカウントしたりして推測できる）や記録材Ｐの種類（普通紙、厚紙、樹脂シート等）等に応じてＣＰＵ１００により設定される。従って、本実施例のプリンタは、記録材Ｐの種類に応じた複数の設定温度を有するものである。
【００３１】
而して、上記の加圧ローラ２１及びフィルム１２の回転とヒータ１３への通電を行なわせた状態において、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐがニップ部Ｎにトナー像担持面を上向きにして導入される。その記録材Ｐはフィルム１２と一緒にニップ部Ｎで挟持搬送され、該ニップ部Ｎにおいてフィルム１２内面に接しているヒータ１３の熱エネルギーがフィルム１２を介して記録材Ｐに付与され、ニップ部Ｎにおける加圧力によってトナー像ｔの熱圧定着がなされる。
【００３２】
（４）ヒータの構成
図５（ａ）は本実施例のヒータ１３の一例を表わす図であって、ヒータ１３を基板１４表面側から見た図である。図５（ａ）では抵抗体１５・１６の配置がわかり易いように保護層１８は省略してある。
【００３３】
基板１４はアルミナ製である。基板１４のサイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。
【００３４】
電極１５・１６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１５・１６の体積抵抗値は調整できる。本実施例の電極１５・１６の厚みは１０μｍであり、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。また電極１５・１６において、１５ｂと１６ｂはそれぞれ発熱抵抗体１７に電気的に接続されている導電領域であり、１５ａと１６ａはそれぞれ対応する導電領域１５ｂ・１６ｂの給電領域である。給電領域１５ａと１６ａはそれぞれ対応する導電領域１５ｂ・１６ｂに給電するためのものである。給電領域１５ａ・１６ａは基板１４の長手方向の一端部側において不図示の給電用コネクタが繋がるように配置され、導電領域１５ｂ・１６ｂは抵抗体１７に電気的に繋がるように配置されている。導電領域１５ｂ・１６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【００３５】
抵抗体１７は、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。この抵抗体１７は、電極１５の導電領域１５ｂと電極１６の導電領域１６ｂとを電気的に繋ぐように電極１５・１６の上から印刷されている。上記のように電極間に配置された抵抗体１７の長さは３１２ｍｍであり、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。抵抗体１７の厚みは１０μｍであり、シート抵抗は１０００Ω／□である。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、記録材搬送方向は抵抗体１７の長手方向と直交する方向であり、電極１５・１６から抵抗体１７に通電される電流は記録材搬送方向と平行であるので、このようなタイプのヒータを通紙方向通電ヒータと呼ぶことにする。
【００３７】
図５（ｃ）は従来のヒータ２２３の一例を表わす図であって、ヒータ２２３を基板２２４表面側から見た図である。
【００３８】
図５（ｃ）に示すヒータ２２３は、発熱抵抗体２２７を基板２２４の長手方向に対し往復させる構成、即ち二つの電極２２５・２２６間に一つの抵抗体２２７を導電体２２８を介して直列に繋いだものである。このようなタイプのヒータ２２３では、小サイズの記録材が通過した際に、小サイズ通紙領域Ｅは記録材へ熱が奪われることにより比較的熱が下がるが、非通紙領域Ｆは熱が奪われないため温度が上昇していく。これは発熱抵抗体は一般的に正の抵抗温度形成（以下、ＰＴＣ特性と記す）をもつため、温度が上昇するほど抵抗が上昇するためである。
【００３９】
これに対して、通紙方向通電タイプのヒータでは、記録材搬送方向に電流の流れが形成されるため、同様なＰＴＣ特性をもつ発熱抵抗体を用いても、非通紙領域Ｆ等の温度が上昇した場合、抵抗が高い非通紙領域Ｆへは電流が流れにくくなる。そのため、小サイズ通紙領域Ｅにおける通電状態が確保されつつ非通紙領域Ｆにおける過昇温が抑えられるという特性が発生する。この特性はＰＴＣ特性が大きいほど大きい。
【００４０】
しかしながら、後述の図５（ｂ）に示すような一般的な通紙方向通電タイプのヒータ（図１７のヒータ３１７と同じタイプ）２１３では、ニップ部Ｎに記録材Ｐが通過していない状態において、発熱抵抗体２１７の全面で均一な通電状態にならない。つまり、電極２１５・２１６がコネクタと繋がる側の抵抗体２１７への通電量が長手方向逆側の通電量より多くなり、発熱分布も電極２１５・２１６がコネクタと繋がる側が高く、電極２１５・２１６がコネクタと繋がる側と逆側が低くなる現象が発生する。その理由は、電極２１５・２１６が抵抗をもっているため電極２１５・２１６内の電圧降下が発生し、このことで同じ電極２１５・２１６内であっても電流入り口からの距離が遠い所ほど、抵抗体２１７へ流れ込む電流が減ってしまうからである。このような効果は電極２１５・２１６と抵抗体２１７の体積抵抗が近いほど、より顕著になる。このように抵抗体２１７の発熱分布にムラがると、定着ムラ、定着不良、ホットオフセット、ヒータ割れなどが発生することがある。
【００４１】
そこで、本実施例では、図５（ａ）に示すように、抵抗体１７の幅を基板１４の長手方向において一端側から他端側（給電領域１５ａ・１６ａ側から該給電領域１５ａ・１６ａと反対側）に向かって連続的に狭くなるようにした。つまり、抵抗体１７は、基板１４の短手方向における抵抗値が基板１４の長手方向において連続的に変化する形状に形成してある。
【００４２】
図６（ａ）に抵抗体１７の長手方向における幅の分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１５ａ・１６ａ側、プラス側はその給電領域１５ａ・１６ａの反対側となっている。本実施例では、抵抗体１７の幅は、給電領域１５ａ・１６ａ側の端部では３.７６ｍｍであり、そこから給電領域１５ａ・１６ａの反対方向に行くに従って連続的に狭くなり、給電領域１５ａ・１６ａの反対側の端部では２.７２ｍｍとなるように設定してある。抵抗体１７の幅を上記のように設定したことによって、抵抗体１７の基板１４の短手方向における抵抗値は、基板１４の長手方向において導電領域１５ｂ・１６ｂが給電領域１５ａ・１６ａに電気的に最も近い位置（一端部）で最大となる。
【００４３】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１３と、長手方向で発熱抵抗体幅が一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【００４４】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図５（ｂ）に示すヒータ２１３を用いた。従来例のヒータ２１３は、抵抗体２１７の幅が３ｍｍ（図６（ａ）に記載）と一定であることと、抵抗体２１７と電気的に繋がる導電領域２１５ｂ・２１６ｂの長手形状がストレートであること以外は、本実施例のヒータ１３と同じ構成、配置としてある。導電領域２１５ｂ・２１６ｂの幅も本実施例と同じ２ｍｍである。
【００４５】
図６（ｂ）に、それぞれのヒータ１３・２１３単品を用いて、ヒータ１３・２１３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を示す。ヒータ１３・２１３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【００４６】
図６（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２１３では、給電領域２１５ａ・２１６ａ側の端部で２５０℃、給電領域２１５ａ・２１６ａと反対側の端部で１８３℃である。従って給電領域２１５ａ・２１６ａ側の端部と給電領域２１５ａ・２１６ａと反対側の端部とで約６７℃の温度ムラが発生した。
【００４７】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１３は、基板１４の長手方向で抵抗体１７の幅を連続的に変化させることにより、該抵抗体１７の基板１４の短手方向における抵抗値が基板１４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、この通紙方向通電ヒータ１３を用いることにより、従来の通紙方向通電ヒータ２１３に発生する温度ムラを解消することが出来る。
【００４８】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行なった。
【００４９】
従来例のヒータとして、図５（ｃ）に示す発熱抵抗体往復パターンのヒータ２２３を用いた。このヒータ２２３の基板２２４は本実施例のヒータ１３の基板１４と同じものであり、電極２２５・２２６の材質及び厚さも本実施例のヒータ１３の給電領域１５ａ・１６ａと同じである。抵抗体２２７の厚みは１０μｍで、シート抵抗は４０ｍΩ／□である。また抵抗体２２７はＰＴＣ特性を有する。電極２２５・２２６は基板２２４の長手方向一端部側に配されている。電極２２５・２２６と電気的に繋がる抵抗体２２７の幅は２ｍｍである。抵抗体２２７の長さは３１２ｍｍで基板２２４の長手方向に沿って往復に配されている。２２８は二本の抵抗体２２７を繋ぐ導電体であって、材料及び厚さも電極２２５・２２６と同じである。
【００５０】
本実施例のヒータ１３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【００５１】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【００５２】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【００５３】
本実施例のヒータ１３は、ニップ部Ｎに記録材Ｐが通過していない状態での抵抗体１７の基板１４の長手方向における温度分布ムラを解消することができるので、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラも抑えることができる。
また、サイズの異なる記録材Ｐとして例えばはがき等の小サイズの記録材Ｐをニップ部Ｎに通過させた際の小サイズ通紙領域Ｅと非通紙領域Ｆとの温度差を減少させることが可能となる。そのため、小サイズの記録材Ｐをプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例２】
【００５４】
ヒータの他の例を説明する。
【００５５】
実施例１では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の短手方向の幅を基板の長手方向において連続的に変化させた。
【００５６】
これに対し本実施例では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の厚さを基板の長手方向において連続的に変化させるようにしたものである。
【００５７】
図７は本実施例に係るヒータを表わす図であって、ヒータを基板表面側から見た図である。図７では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【００５８】
図７において、１１４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１１４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。
【００５９】
１１５及び１１６は基板１１４上に形成された電極であり、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１１４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１１４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１１５・１１６の体積抵抗値は調整できる。電極１１５・１１６は、実施例１と同じ構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。また電極１１５・１１６の給電領域１１５ａ及び１１６ａには給電用コネクタが繋がれ、さらに導電領域１１５ｂ及び１１６ｂは発熱抵抗体１１７に電気的に繋がるように配置されている。導電領域１１５ｂ・１１６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【００６０】
１１７は基板１１４表面上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１１４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１１７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１１７は、電極１１５の通電領域１１５ｂと電極１１６の通電領域１１６ｂとを電気的に繋ぐように電極１１５・１１６の上から印刷されている。サイズは幅が３ｍｍ、長さが３１２ｍｍであり、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１１７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【００６１】
本実施例のヒータ１１３において、抵抗体１１７の厚さは、基板１１４の長手方向において電極１１５・１１６の給電領域１１５ａ・１１６ａ側から該給電領域１１５ａ・１１６ａと反対側に向かって連続的に厚くなっている。
【００６２】
図８（ａ）に抵抗体１１７の長手方向における厚さの分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１１５ａ・１１６ａ側、プラス側はその給電領域１１５ａ・１１６ａの反対側となっている。本実施例では、抵抗体１１７の厚さは、給電領域１１５ａ・１１６ａ側の端部では７.９６μｍである。そしてそこから給電領域１１５ａ・１１６ａの反対方向に行くに従って連続的に厚くなり、給電領域１１５ａ・１１６ａの反対側の端部では１１.０５μｍとなるように設定している。抵抗体１１７の厚さを上記のように設定したことによって、抵抗体１１７の基板１１４の短手方向における抵抗値は、基板１１４の長手方向において導電領域１１５ｂ・１１６ｂが給電領域１１５ａ・１１６ａに電気的に最も近い位置（一端部）で最大となる。
【００６３】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３と、長手方向で発熱抵抗体厚さが一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【００６４】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図５（ｂ）に示すヒータ２１３を用いた。そのヒータ２１３は発熱抵抗体２１７の厚さのみが１０μｍ（図８（ａ）に記載）と一定である以外は、本実施例のヒータ１１３と同じ構成、配置としてある。
【００６５】
図８（ｂ）に、それぞれのヒータ１１３・２１３単品を用いて、ヒータ１１３・２１３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を示す。ヒータ１１３・２１３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【００６６】
図８（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２１３では、給電領域２１５ａ・２１６ａ側の端部で２５０℃、給電領域２１５ａ・２１６ａと反対側の端部で１８３℃である。従って給電領域２１５ａ・２１６ａ側の端部と給電領域２１５ａ・２１６ａと反対側の端部とで約６７℃の温度ムラが発生した。
【００６７】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３は、基板１１４の長手方向で抵抗体１１７の厚さが連続的に変化することにより、該抵抗体１７の基板１４の短手方向における抵抗値が基板１４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【００６８】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【００６９】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータを用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【００７０】
本実施例のヒータ１１３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１１３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１１３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【００７１】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１１３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【００７２】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【００７３】
従って、本実施例のように、基板１１４の長手方向において抵抗体１１７の厚さが連続的に変化するヒータ１１３においても、実施例１のヒータ１３と同様、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例３】
【００７４】
ヒータの他の例を説明する。
【００７５】
実施例１では、ヒータの給電領域は基板の長手方向の一端部側にまとめられていた。
【００７６】
これに対し本実施例では、ヒータの給電領域を基板の長手方向の両端部側に配置するようにしたものである。
【００７７】
図９（ａ）は本実施例に係るヒータを表わす図であって、ヒータを基板表面側から見た図である。図９（ａ）では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【００７８】
図９（ａ）において、１２４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１２４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。
【００７９】
１２５及び１２６は基板１２４上に形成された電極であり、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１２４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１２４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１２５・１２６の体積抵抗値は調整できる。電極１２５・１２６は、実施例１と同じ構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。また電極１２５・１２６の給電領域１２５ａ及び１２６ａには給電用コネクタが繋がれ、さらに通電領域１２５ｂ及び１２６ｂは発熱抵抗体１２７に電気的に繋がるように配置されている。通電領域１２５ｂ・１２６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【００８０】
１２７は基板１２４表面上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１２４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１２７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１２７は、電極１２５の通電領域１２５ｂと電極１２６の通電領域１２６ｂとを電気的に繋ぐように電極１２５・１２６の上から厚さが１０μｍになるように印刷されている。サイズは幅が３ｍｍ、長さが３１２ｍｍであり、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１２７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【００８１】
本実施例のヒータ１２３において、抵抗体１２７の幅は、基板１２７の長手方向において給電領域１２５ａ・１２６ａ側から長手中心位置（搬送中心）に向かって連続的に狭くなっている。
【００８２】
図１０（ａ）に抵抗体１２７の長手方向における幅の分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１２５ａ側、プラス側は給電領域１２６ａ側となっている。本実施例では、抵抗体１２７の幅は、給電領域１２５ａ・１２６ａ側の端部では３.１６ｍｍであり、そこから抵抗体１２７の中心方向に行くに従って連続的に狭くなり、中心位置では２.９２ｍｍとなるように設定している。抵抗体１２７の幅を上記のように設定したことによって、抵抗体１２７の基板１２４の短手方向における抵抗値は、基板１２４の長手方向において導電領域１２５ｂ・１２６ｂが給電領域１２５ａ・１２６ａに電気的に最も近い位置（両端部）で最大となる。
【００８３】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３と、長手方向で発熱抵抗体の通紙方向幅が一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【００８４】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図９（ｂ）に示すヒータ２３３を用いた。そのヒータ２３３は発熱抵抗体２３７の幅のみが３ｍｍ（図１０（ａ）に記載）と一定である以外は、本実施例のヒータ１２３と同じ構成、配置としてある。
【００８５】
図１０（ｂ）に、それぞれのヒータ１２３・２３３単品を用いて、ヒータ１２３・２３３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を示す。ヒータ１２３・２３３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【００８６】
図１０（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２３３では、給電領域２３５ａ・２３６ａ側の端部で２１７℃、中心位置で２００℃である。従って給電領域２３５ａ・２３６ａ側の端部は中心位置に対して約1７℃の温度ムラが発生した。
【００８７】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３は、基板１２４の長手方向で抵抗体１２７の幅が連続的に変化することにより、該抵抗体１２７の基板１２４の短手方向における抵抗値が基板１２４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１２７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【００８８】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【００８９】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータを用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【００９０】
本実施例のヒータ１２３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１２３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１２３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【００９１】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２３３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【００９２】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【００９３】
従って、本実施例のように、基板１２４の長手方向において抵抗体１２７の幅が該抵抗体１２７の中心方向に向かって連続的に狭くなるように変化するヒータ１２３においても、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。即ち、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例４】
【００９４】
ヒータの他の例を説明する。
【００９５】
実施例３では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の幅を長手方向で連続的に変化させた。
【００９６】
これに対し本実施例では、ヒータの給電領域を基板の長手方向の両端部側に配置するとともに、発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の厚さを長手方向で連続的に変化させるようにしたものである。
【００９７】
図１１は本実施例に係るヒータを表わす図であって、ヒータを基板表面側から見た図である。図１１では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【００９８】
図１１において、１３４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１３４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。
【００９９】
１３５及び１３６は基板１３４表面上に形成された電極であり、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１３４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１３４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１３５・１３６の体積抵抗値は調整できる。電極１３５・１３６は、実施例１と同様の構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。また電極１３５・１３６の給電領域１３５ａ及び１３６ａには給電用コネクタが繋がれ、さらに通電領域１３５ｂ及び１３６ｂは抵抗体１３７に電気的に繋がるように配置されている。通電領域１３５ｂ・１３６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【０１００】
１３７は基板１３４表面上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１３４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１３７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１３７は、電極１３５の通電領域１３５ａと電極１３６の通電領域１３６ａとを電気的に繋ぐように電極１３５・１３６の上から印刷されている。サイズは幅が３ｍｍ、長さが３１２ｍｍであり、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１３７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【０１０１】
本実施例のヒータ１３３において、抵抗体１３７の厚さは、基板１３４の長手方向において給電領域１３５ａ・１３６ａ側から長手中心位置（搬送中心）に向かって連続的に厚くなっている。
【０１０２】
図１２（ａ）に抵抗体１３７の長手方向における厚さの分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１３５ａ側、プラス側は給電領域１３６ａ側となっている。本実施例では、抵抗体１３７の厚さは、給電領域１３５ａ・１３６ａ側の端部では９.４８μｍであり、そこから抵抗体１３７の中心方向に行くに従って連続的に厚くなり、中心位置では１０.２８μｍとなるように設定している。抵抗体１３７の厚さを上記のように設定することによって、抵抗体１３７の基板１３４の短手方向における抵抗値は、基板１３４の長手方向において導電領域１３５ｂ・１３６ｂが給電領域１３５ａ・１３６ａに電気的に最も近い位置（両端部）で最大となる。
【０１０３】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３と、長手方向で発熱抵抗体厚さが一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【０１０４】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、は図９（ｂ）に示すヒータ２３３を用いた。そのヒータ２３３は発熱抵抗体２３７の厚さのみが１０μｍ（図１２（ａ）に記載）と一定である以外は、本実施例のヒータ１３７と同じ構成、配置としてある。
【０１０５】
図１２（ｂ）に、それぞれのヒータ１３３・２３３単品を用いて、ヒータ１３３・２３３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を以下に示す。ヒータ１３３・２３３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通紙していない時のものである。
【０１０６】
図１２（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３では長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２３３では、給電領域２３５ａ・２３６ａ側の端部で２１７℃、中心位置で２００℃である。従って給電領域２３５ａ・２３６ａ側の端部は中心位置に対して約1７℃の温度ムラが発生した。
【０１０７】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３は、基板１３４の長手方向で抵抗体１３７の厚さが連続的に変化することにより、該抵抗体１３７の基板１３４の短手方向における抵抗値が基板１３４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１３７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【０１０８】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【０１０９】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータ１３を用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【０１１０】
本実施例のヒータ１３３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１３３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１３３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【０１１１】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１３３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【０１１２】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【０１１３】
従って、本実施例のように、基板１３４の長手方向において抵抗体１３７の厚さが該抵抗体１２７の中心方向に向かって連続的に厚くなるように変化するヒータ１３３においても、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。即ち、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例５】
【０１１４】
ヒータの他の例を説明する。
【０１１５】
実施例１乃至実施例４のヒータにおいて、発熱抵抗体と電気的に繋がる通電電極の長手領域のうち、給電領域に最も電位的に近い位置は、通電電極の片側端部または両端部であった。
【０１１６】
これに対し本実施例では、ヒータの発熱抵抗体と電気的に繋がる通電電極の長手領域のうち、給電領域に最も電位的に近い位置を、発熱抵抗体長手中心に配置するようにしたものである。
【０１１７】
図１３（ａ）は本実施例に係るヒータを表わす図であって、（ａ−１）はヒータを基板表面側から見た図、（ａ−２）はヒータを基板裏面側から見た図である。図１３（ａ）の（ａ−１）では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【０１１８】
図１３（ａ）において、１４４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１４４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。基板１４４の長手方向中央には、基板１４４の表面と裏面を貫通する第１の孔１４５ｈ１・１４６ｈ１が設けられている。また、基板１４４の一端部内側には基板１４４の表面と裏面を貫通する第２の孔１４５ｈ２・１４６ｈ２が設けられている。この第１の孔１４５ｈ１・１４６ｈ１及び第２の孔１４５ｈ２・１４６ｈ２には下記の電極１４５・１４６と同じペーストが流し込まれている。
【０１１９】
１４５及び１４６は基板１４４の表面と裏面にそれぞれ形成された電極である。この電極１４５・１４６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１４４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１４４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１４５・１４６の体積抵抗値は調整できる。電極１４５・１４６は、実施例１と同様の構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。
【０１２０】
電極１４５・１４６において、基板１４４の表面に形成された給電領域１４５ａ・１４６ａには給電用コネクタが繋がれ、通電領域１４５ｂ・１４６ｂは発熱抵抗体１４７と電気的に繋がるように配置されている。給電領域１４５ａと通電領域１４５ｂは、基板１４４の第１の孔１４５ｈ１及び第２の孔１４５ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板１４４の裏面に形成された繋ぎ領域１４５ｃと、によって繋がっている。同様に、給電領域１４６ａと通電領域１４６ｂは、基板１４４の第１の孔１４６ｈ１及び第２の孔１４６ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板１４４の裏面に形成された繋ぎ領域１４６ｃと、によって繋がっている。そして通電領域１４５ｂ・１４６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【０１２１】
１４７は基板１４４上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１４４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１４７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１４７は、電極１４５の通電領域１４５ｂと電極１４６の通電領域１４６ｂとを電気的に繋ぐように電極１４５・１４６の上から厚さが１０μｍになるように印刷されている。抵抗体１４７の長さは３１２ｍｍで、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１４７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【０１２２】
本実施例において、抵抗体１４７の幅は、通電領域１４５ｂ・１４６ｂの長手領域のうち、給電領域１４５ａ・１４６ａに最も電位的に近い通電領域１４５ｂ・１４６ｂの長手中心から両端部に向かって連続的に狭くなっている。
【０１２３】
図１４（ａ）に抵抗体１４７の長手方向における幅の分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１４５ａ・１４６ａ側、プラス側はその給電領域１４５ａ・１４６ａの反対側となっている。本実施例では、抵抗体１４７の幅は、長手中心位置で３.２８ｍｍであり、そこから端部方向に行くに従って連続的に狭くなり、両端部で３.０６ｍｍとなるように設定している。抵抗体１４７の幅を上記のように設定したことによって、抵抗体１４７の基板１４４の短手方向における抵抗値は、基板１４４の長手方向において導電領域１４５ｂ・１４６ｂが給電領域１４５ａ・１４６ａに電気的に最も近い位置（中央部）で最大となる。
【０１２４】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３と、長手方向で発熱抵抗体幅が一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【０１２５】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図１３（ｂ）に示すヒータ２４３を用いた。従来例のヒータ２４３は発熱抵抗体２４７の幅のみが３ｍｍ（図１４（ａ）に記載）と一定である以外は、本実施例のヒータ１４３と同じ構成、配置をしている。
【０１２６】
即ち、ヒータ２４３において、２４４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板２４４は、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。基板２４４の長手方向中央には、基板２４４の表面と裏面を貫通する第１の孔２４５ｈ１・２４６ｈ１が設けられている。また、基板２４４の一端部内側には基板２４４の表面と裏面を貫通する第２の孔２４５ｈ２・２４６ｈ２が設けられている。この第１の孔２４５ｈ１・２４６ｈ１及び第２の孔２４５ｈ２・２４６ｈ２には下記の電極２４５・２４６と同じペーストが流し込まれている。
【０１２７】
２４５及び２４６は基板２４４の表面と裏面にそれぞれ形成された電極である。この電極２４５・２４６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板２４４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板２４４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電極２４５・２４６において、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。
【０１２８】
電極２４５・２４６において、基板２４４の表面に形成された給電領域２４５ａ・２４６ａには給電用コネクタが繋がれ、通電領域２４５ｂ・２４６ｂは発熱抵抗体２４７と電気的に繋がるように配置されている。給電領域２４５ａと通電領域２４５ｂは、基板２４４の第１の孔２４５ｈ１及び第２の孔２４５ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板２４４の裏面に形成された繋ぎ領域２４５ｃと、によって繋がっている。同様に、給電領域２４６ａと通電領域２４６ｂは、基板２４４の第１の孔２４６ｈ１及び第２の孔２４６ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板２４４の裏面に形成された繋ぎ領域２４６ｃと、によって繋がっている。そして通電領域２４５ｂ・２４６ｂの幅は３ｍｍと一定となっている。
【０１２９】
図１４（ａ）に、それぞれのヒータ１４３・２４３単品を用いて、ヒータ１４３・２４３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を以下に示す。ヒータ１４３・２４３の通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【０１３０】
図１４（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２４３では、抵抗体２４７の端部位置で１８６℃、中心位置で２００℃である。従って抵抗体２４７の端部位置は中心位置に対して約１４℃の温度ムラが発生した。
【０１３１】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３は、抵抗体１４７の幅が、通電領域１４５ｂ・１４６ｂの長手領域のうち、給電領域１４５ａ・１４６ａに最も電位的に近い通電領域１４５ｂ・１４６ｂの長手中心から両端部に向かって連続的に狭くなっている。これにより、抵抗体１４７の基板１４４の短手方向における抵抗値が基板１４４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１４７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【０１３２】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【０１３３】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータを用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【０１３４】
本実施例のヒータ１４３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１４３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１４３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【０１３５】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１４３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【０１３６】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【０１３７】
従って、本実施例のヒータ１４３においても、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。即ち、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例６】
【０１３８】
実施例５では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の幅を長手方向で連続的に変化させた。
【０１３９】
これに対し本実施例では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の厚さを長手方向で連続的に変化させるようにしたものである。
【０１４０】
図１５は本実施例に係るヒータ１５３を表わす図であって、（ａ）はヒータを基板表面から見た図、（ｂ）はヒータを基板裏面から見た図である。図１５（ａ）では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【０１４１】
図１５において、１５４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１５４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。基板１５４の長手方向中央には、基板１５４の表面と裏面を貫通する第１の孔１５５ｈ１・１５６ｈ１が設けられている。また、基板１５４の一端部内側には基板１５４の表面と裏面を貫通する第２の孔１５５ｈ２・１５６ｈ２が設けられている。この第１の孔１５５ｈ１・１５６ｈ１及び第２の孔１５５ｈ２・１５６ｈ２には下記の電極１５５・１５６と同じペーストが流し込まれている。
【０１４２】
１５５及び１５６は基板１５４の表面と裏面にそれぞれ形成された電極である。この電極１５５・１５６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１５４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１５４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１４５・１４６の体積抵抗値は調整できる。電極１４５・１４６は、実施例１と同様の構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。
【０１４３】
電極１５５・１５６において、基板１５４の表面に形成された給電領域１５５ａ・１５６ａには給電用コネクタが繋がれ、通電領域１５５ｂ・１５６ｂは発熱抵抗体１５７と電気的に繋がるように配置されている。給電領域１５５ａと通電領域１５５ｂは、基板１５４の第１の孔１５５ｈ１及び第２の孔１５５ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板１５４の裏面に形成された繋ぎ領域１５５ｃと、によって繋がっている。同様に、給電領域１５６ａと通電領域１５６ｂは、基板１５４の第１の孔１５６ｈ１及び第２の孔１５６ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板１５４の裏面に形成された繋ぎ領域１５６ｃと、によって繋がっている。そして通電領域１５５ｂ・１５６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【０１４４】
１５７は基板１５４上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１５４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１５７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１５７は、電極１５５の通電領域１５５ｂと電極１５６の通電領域１５６ｂとを電気的に繋ぐように電極１５５・１５６の上から厚さが１０μｍになるように印刷されている。抵抗体１５７の長さは３１２ｍｍで、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１５７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【０１４５】
本実施例において、抵抗体１５７の厚さは、通電領域１５５ｂ・１５６ｂの長手領域のうち、給電領域１５５ａ・１５６ａに最も電位的に近い通電領域１５５ｂ・１５６ｂの長手中心から両端部に向かって連続的に厚くなっている。
【０１４６】
図１６（ａ）に抵抗体１５７の長手方向における厚さの分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１５５ａ・１５６ａ側、プラス側はその給電領域１５５ａ・１５６ａの反対側となっている。本実施例では、抵抗体１５７の厚さは、長手中心位置で９.１３μｍであり、そこから端部方向に行くに従って連続的に狭くなり、両端部で９.８０μｍとなるように設定している。抵抗体１５７の厚さを上記のように設定したことによって、抵抗体１５７の基板１５４の短手方向における抵抗値は、基板１５４の長手方向において導電領域１５５ｂ・１５６ｂが給電領域１５５ａ・１５６ａに電気的に最も近い位置（中央部）で最大となる。
【０１４７】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３と、長手方向で発熱抵抗体の厚さが一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【０１４８】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図１３（ｂ）に示すヒータ２４３を用いた。従来例のヒータ２４３は発熱抵抗体２４７の厚さのみが１０μｍ（図１６（ａ）に記載））と一定である以外は、本実施例のヒータ１５３と同じ構成、配置をしている。
【０１４９】
図１６（ａ）に、それぞれのヒータ１５３・２４３単品を用いて、ヒータ１５３・２４３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を以下に示す。ヒータ１５３・２４３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【０１５０】
図１６（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２４３では、抵抗体２４７の端部位置で１８６℃、中心位置で２００℃である。従って抵抗体２４７の端部位置は中心位置に対して約１４℃の温度ムラが発生した。
【０１５１】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３は、抵抗体１５７の厚さが、通電領域１５５ｂ・１５６ｂの長手領域のうち、給電領域１５５ａ・１５６ａに最も電位的に近い通電領域１５５ｂ・１５６ｂの長手中心から両端部に向かって連続的に厚くなっている。これにより、抵抗体１５７の基板１５４の短手方向における抵抗値が基板１５４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１５７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【０１５２】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【０１５３】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータを用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【０１５４】
本実施例のヒータ１５３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１５３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１５３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【０１５５】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１５３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【０１５６】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【０１５７】
従って、本実施例のヒータ１５３においても、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。即ち、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】画像形成装置の一例の構成模型図
【図２】定着装置の一例の横断面模型図
【図３】定着装置の縦断面模型図
【図４】定着装置を記録材導入側から見た図
【図５】（ａ）は実施例１に係るヒータの一例を表わす図、（ｂ）は実施例１に係るヒータと同じタイプの従来のヒータの一例を表わす図、（ｃ）は実施例１に係るヒータと異なるタイプの従来のヒータの一例を表わす図
【図６】（ａ）は図５（ａ）に示すヒータ、及び図５（ｂ）に示すヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の幅の分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図７】実施例２に係るヒータの一例を表わす図
【図８】（ａ）は実施例２に係るヒータ、及び実施例２に係るヒータと同じタイプの従来のヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の厚さの分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図９】（ａ）は実施例３に係るヒータの一例を表わす図、（ｂ）は実施例３に係るヒータと同じタイプの従来のヒータの一例を表わす図
【図１０】（ａ）は図９（ａ）に示すヒータ、及び図９（ｂ）に示すヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の幅の分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図１１】実施例４に係るヒータの一例を表わす図
【図１２】（ａ）は実施例４に係るヒータ、及び実施例４に係るヒータと同じタイプの従来のヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の厚さの分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図１３】（ａ）は実施例５に係るヒータの一例を表わす図、（ｂ）は実施例５に係るヒータと同じタイプの従来のヒータの一例を表わす図
【図１４】図１３（ａ）に示すヒータ、及び図１３（ｂ）に示すヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の幅の分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図１５】実施例６に係るヒータの一例を表わす図
【図１６】（ａ）は実施例６に係るヒータ、及び実施例６に係るヒータと同じタイプの従来のヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の厚さの分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図１７】従来のヒータの一例を表わす図
【符号の説明】
【０１５９】
１３，１１３，１２３，１３３，１４３，１５３：ヒータ
１４，１１４，１２４，１３４，１４４，１５４：基板
１５・１６，１１５・１１６，１２５・１２６，１３５・１３６，１４５・１４６，１５５・１５６：電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱材を加熱する加熱体、及びその加熱体を用いる加熱装置に関するものであり、特に、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱定着装置（定着器）に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタに搭載する像加熱装置（定着器）として、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有するヒータと、ヒータに接触しつつ移動する可撓性部材と、可撓性部材を介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものがある。未定着トナー画像を担持する記録材は定着装置のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。この定着装置は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。従って、この定着装置を搭載するプリンタは、プリンタ指令の入力後、一枚目の画像を出力するまでの時間（FPOT:first printout time））））を短くできる。またこのタイプの定着装置は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００３】
ところで、可撓性部材を用いた定着装置を搭載するプリンタで小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、ヒータの記録材が通過しない領域（非通紙領域）が過度に昇温（いわゆる非通紙部昇温）することが知られている。ヒータの非通紙領域が過昇温すると、ヒータを保持するホルダや加圧ローラが熱により損傷する場合がある。
【０００４】
そこで、上記定着装置を搭載するプリンタは、小サイズの記録材を連続プリントする場合、大サイズの記録材に連続プリントする場合よりもプリント間隔を広げる制御を行いヒータの非通紙領域の過昇温を抑えている。
【０００５】
しかしながら、プリント間隔を広げる制御は単位時間当りの出力枚数いわゆるスループットを減らすものであり、単位時間当たりの出力枚数を大サイズの記録材の場合と同等或いは若干少ない程度に抑えることが望まれる。
【０００６】
特許文献１、２には、非通紙領域において過昇温を抑制できるようにしたヒータが提案されている。そのヒータの一例を図１７に示す。
【０００７】
ヒータ３１３は、細長い基板３１４の長手方向と直交する短手方向（幅方向）の一端側と他端側にそれぞれ該基板３１４の長手方向に沿って設けられた電極３１５・３１６を有する。そしてその電極３１５・３１６間に正の抵抗温度係数（ＰＴＣ：positive temperature coefficient）の発熱抵抗体３１７を基板３１４の長手方向に沿って設けている。電極３１５・３１６において、３１５ｂと３１６ｂはそれぞれ発熱抵抗体３１７に電気的に接続されている導電領域であり、３１５ａと３１６ａはそれぞれ対応する導電領域３１５ｂ・３１６ｂの給電領域である。その給電領域３１５ａ・３１６ａに給電コネクタ（不図示）を接続し、その給電コネクタから給電領域３１５ａ・３１６ａを通じて導電領域３１５ｂ・３１６ｂに通電することにより発熱抵抗体３１７が発熱する。
【０００８】
上記ヒータにおいて、プリンタに用いられる大サイズの記録材が通過する領域（大サイズ通紙領域Ｄ）に小サイズの記録材を通過させた場合には、その小サイズの記録材が通過する領域（小サイズ通紙領域Ｅ）の外側に非通紙領域Ｆが生ずる。小サイズ通紙領域Ｅでは記録材に熱を奪われるので温度上昇しにくい。そのため小サイズ通紙領域Ｅの発熱抵抗体１１５の抵抗値は変動がなく該小サイズ通紙領域Ｅの発熱体１１５への通電量は維持される。逆に非通紙領域Ｆでは記録材に熱を奪われないので温度上昇する。そのため非通紙領域Ｆの発熱抵抗体１１５の抵抗値は上昇するので該非通紙領域Ｆの発熱抵抗体１１５への通電量は減少する。これにより、小サイズ通紙領域Ｅでは記録材に対し定着に必要な熱量を供給しつつ、非通紙領域Ｆでは過昇温が抑えられる。
【特許文献１】特開平５−１９６５２号公報
【特許文献２】特開平７−１６０１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、実際に上記ヒータを定着器に搭載して調べてみると、記録材を通紙していないにも拘わらず基板の長手方向において発熱抵抗体に発熱分布ムラが発生することが分かった。その理由を検証してみたところ電極の抵抗に原因があることが判明した。基板の長手方向に沿って設けた二本の電極は導電性は高いが抵抗値はゼロではない。従って電極にも自身の抵抗による電圧降下が生じる。そのため、記録材を通紙していない状態であるにも拘わらず、給電コネクタと接触する給電領域に近い側（図１７の発熱体のうち左側）の発熱量が大きく、給電領域から遠い側（図１７の発熱体のうち右側）の発熱量が小さくなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、基板の長手方向において発熱抵抗体の発熱分布ムラを低減できるようにした加熱体、及びその加熱体を有する加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための構成は、基板と、前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体と、を有し、サイズの異なる被加熱材を加熱する加熱装置に用いられる加熱体において、
前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記基板の短手方向における抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するための構成は、基板と前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体とを有する加熱体と、前記加熱体と接触しつつ移動する可撓性部材と、前記可撓性部材を挟んで前記加熱体とニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記ニップ部でサイズの異なる被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記加熱体は、前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記基板の短手方向の抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板の長手方向において発熱抵抗体の発熱分布ムラを低減できるようにした加熱体、及びその加熱体を有する加熱装置の提供を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る加熱装置を加熱定着装置として搭載できる画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
【００１６】
本実施例に示す画像形成装置は、使用可能な最大サイズの記録材はＡ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）であり、Ａ３サイズの記録材の長辺（４２０ｍｍ）を搬送方向と平行にして搬送できる。また、記録材の搬送基準は後述する定着装置９の発熱抵抗体１７の長手方向中央になっている。そして、装置全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ１００が所定の画像形成制御シーケンスを実行することによって画像を記録材に形成する。
【００１７】
１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。感光ドラム１は外径約３０ｍｍであり、メインモータＭ１により矢印方向に所定の周速度をもって回転される。その回転過程で感光ドラム１の外周面（表面）が一次帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。その帯電処理された感光ドラム１表面に対して露光手段としてのレーザビーム走査露光装置３が目的の画像情報に対応して変調されたレーザー光Ｌを走査露光する。これにより感光ドラム１表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。次いでその潜像が現像手段としての現像装置４によりトナー（現像剤）によってトナー像(現像像）として可視化される。現像装置４は、トナーを収納するトナー容器４ａと、現像ローラ４ｂと、を有する。現像ローラ４ｂはその外周面（表面）にトナー容器４ａから供給されるトナーを担持する。その現像ローラ４ａに対し不図示の高圧電源から現像バイアスが印加されることによって現像ローラ４ａ表面のトナーを感光ドラム１表面に転移させる。そのトナーが静電的に潜像領域に付着して潜像が現像される。
【００１８】
一方、感光ドラム１表面と転写手段としての転写ローラ５の外周面（表面）との間の転写ニップ部に不図示の給送機構から被加熱材としての記録材Ｐが所定の給送タイミングで給送される。その記録材Ｐは転写ニップ部で挟持搬送され、その搬送過程で高圧電源８から転写ローラ５に転写バイアスを印加することによって感光ドラム１表面のトナー像が記録材Ｐ面上に順次に転写されていく。
【００１９】
転写ニップ部でトナー像の転写を受けた記録材Ｐは感光ドラム１表面から分離されて加熱定着装置９へ搬送される。そしてその記録材Ｐは定着装置９によってトナー像の加熱定着処理を受け、画像形成物（コピー、プリント）として出力される。
【００２０】
現像ローラ４ｂや、転写ローラ５に印加されるバイアスの印加タイミングはセンサ７（以下ＴＯＰセンサと称す）のＯＮ・ＯＦＦ信号に基づいて制御される。本実施例では、ＴＯＰセンサ７としてフォトインタラプターを使用した。記録材Ｐへのトナー像転写後の感光ドラム１表面は、クリーニング手段６により転写残りトナー等の残存付着物の除去処理を受け、繰り返して作像に供される。
【００２１】
（２）定着装置
図２は定着装置９の一例の横断面模型図である。図３は定着装置９の縦断面模型図である。図４は定着装置９を記録材導入側から見た図である。
【００２２】
以下の説明において、定着装置又はその定着装置を構成している部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向をいう。厚み方向とは長手方向及び短手方向と直交する方向をいう。また、長さとは長手方向の寸法をいう。幅とは短手方向の寸法をいう。厚さとは厚み方向の寸法をいう。
【００２３】
本実施例に示す定着装置９は、加熱体としてのセラミックヒータ１３と、可撓性部材としての定着フィルム１２と、ガイド部材としてのステー１１と、バックアップ部材としての加圧ローラ２１と、を有する。ステー１１と、フィルム１２と、ヒータ１３と、加圧ローラ２１は、何れも長手方向に細長い部材である。
【００２４】
１）ステー
ステー１１は、耐熱性及び剛性を有する所定の材料を用いて縦断面樋型形状に形成してある。ステー１１の下面中央には長手方向に沿って凹字形状の溝１１ａが設けられ、その溝１１ａにヒータ１３を保持させている。フィルム１２は耐熱性フィルムによりエンドレス（円筒状）に形成してある。そしてそのフィルム１２はステー１１に外嵌されている。フィルム１２の内周長とステー１１の外周長はフィルム１２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてある。従ってフィルム１２は周長に余裕を持ってステー１１に外嵌させてある。そしてステー１１の両端部が不図示の装置側板対に保持されている。
【００２５】
２）定着フィルム
フィルム１２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、その膜厚は総厚約４０〜１００μｍ程度としている。フィルム１２の材料として、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰＩ・ＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等の単層フィルムを使用できる。またフィルム１２の材料として、ポリイミド・ポリアミドイミド・ＰＥＥＫ・ＰＥＳ・ＰＰＳ等の外周表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。本実施例のフィルム１２は、ポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥ・ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電剤を添加したコート層を設けたものであるが、特にこれに限られず金属等で形成される素管等を用いても良い。
【００２６】
３）加圧ローラ
加圧ローラ２１は、アルミニウム・鉄・ステンレス等の芯軸２２と、この芯軸２２の外周に設けられたシリコーンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム弾性体層（以下、弾性層と記す）２３と、を有する。加圧ローラ２１は外径が３０ｍｍであり、弾性層２３の肉厚は４ｍｍである。また、弾性層２３の外周面には、記録材Ｐ、フィルム１２の搬送性の向上、トナーによる汚れ防止の観点から、フッ素樹脂を分散させたコート層（不図示）が設けてある。フィルム１２の下方においてフィルム１２と並列に配置された加圧ローラ２１は芯軸２２の両端部が装置側板対に軸受２５Ｌ・２５Ｒを介して回転自在に保持されている。この加圧ローラ２1に対しフィルム１２がステー１１を介して加圧バネ等の加圧手段（不図示）により加圧され、その加圧力を受けて加圧ローラ２1の弾性層２３が弾性変形する。これによって加圧ローラ２1はヒータ１３との間にフィルム１２を挟んで所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成している。
【００２７】
４）ヒータ
ヒータ１３は、長手方向に細長い耐熱性・絶縁性・良熱伝導性の基板１４の一面（ニップ部Ｎ側の面（以下、表面と記す））に、電極１５・１６と、発熱抵抗体１７と、保護層１８と、を有する全体に低熱容量の加熱体である。このヒータ１３は、基板１４表面において、短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１４の長手方向に沿って設けられた電極１５・１６を有する。そしてその電極１５・１６間にＰＴＣ（抵抗の正の抵抗温度係数）特性を有する抵抗体１７を有する。基板１４は、高熱伝導材であるアルミナ及び窒化アルミ等で作られている。電極１５・１６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料のペーストを基板１４にスクリーン印刷等により塗工したものである。抵抗体１７は例えばＡｇ／Ｐｄ等の電気抵抗材料のペーストを電極１５・１６間において基板１４にスクリーン印刷等により塗工したものである。電極１５・１６、及び抵抗体１７は保護層１８により覆われて保護されている。保護層１８としてガラスやフッ素樹脂等が電極１５・１６、及び抵抗体１７上にコートされている。
【００２８】
また、ヒータ１３は、基板１４の他面（ニップ部Ｎと反対側の面（以下、裏面と記す））に温度検知手段としてのサーミスタ１９を有する。サーミスタ１９は、安定した定着性を確保するために、ヒータ１４裏面の記録材搬送基準部付近（本実施例では抵抗体１７の長手方向の中心位置）の温度を検知している。
【００２９】
（３）定着装置の加熱定着動作
加圧ローラ２１の芯軸２２の端部に設けられた駆動ギアＧ（図４）が定着モータＭ２により回転駆動されることによって、加圧ローラ２１は矢印方向に回転する。加圧ローラ２１が回転されるとニップ部Ｎにおいてフィルム１２に加圧ローラ２１との摩擦力で移動力が作用する。その移動力によってフィルム１２は加圧ローラ２１の周速と略同速度をもってフィルム１２内面がヒータ１３の保護層１８表面に接触（摺動）しつつ矢印方向に従動回転される。フィルム１２は非回転時においてはヒータ１３と加圧ローラ２１とのニップ部Ｎに挟まれている部分を除く残余の大部分の略全周長部分がテンションフリーである。回転時においてはニップ部Ｎの部分のみにおいてフィルム１２にテンションが加わる。
【００３０】
ＣＰＵ１００（図２）は、通電制御手段としてのトライアック１０１をオンする。これにより交流電源１０２からヒータ１３の電極１５・１６を通じて抵抗体１７に通電される。これにより抵抗体１７が発熱し、基板１４が加熱され、ヒータ１３全体が急速昇温する。その昇温に応じて加熱される基板１４の温度をサーミスタ１９が検知する。ＣＰＵ１００は、サーミスタ１９の出力（検知温度）をＡ／Ｄ変換して取り込む。そしてサーミスタ１９からの出力に基づいて、トライアック１０１によりヒータ１３に通電する電力を位相制御或いは波数制御等により制御して、ヒータ１３の温度制御を行なう。即ち、ＣＰＵ１００は、記録材Ｐ上のトナー像ｔを加熱定着する工程中、サーミスタ１９の検知温度が設定温度（目標温度）を維持するようにヒータ１３への通電を制御する。つまり、サーミスタ１９の検知温度が所定の設定温度より低い場合にはヒータ１３が昇温するように、高い場合にはヒータ１３が降温するように通電を制御することによって、ヒータ１３を設定温度に温調している。加熱定着工程中の設定温度は、加圧ローラ２１の温まり具合（連続プリント時のプリント枚数をカウントしたり、連続プリント時の時間をカウントしたりして推測できる）や記録材Ｐの種類（普通紙、厚紙、樹脂シート等）等に応じてＣＰＵ１００により設定される。従って、本実施例のプリンタは、記録材Ｐの種類に応じた複数の設定温度を有するものである。
【００３１】
而して、上記の加圧ローラ２１及びフィルム１２の回転とヒータ１３への通電を行なわせた状態において、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐがニップ部Ｎにトナー像担持面を上向きにして導入される。その記録材Ｐはフィルム１２と一緒にニップ部Ｎで挟持搬送され、該ニップ部Ｎにおいてフィルム１２内面に接しているヒータ１３の熱エネルギーがフィルム１２を介して記録材Ｐに付与され、ニップ部Ｎにおける加圧力によってトナー像ｔの熱圧定着がなされる。
【００３２】
（４）ヒータの構成
図５（ａ）は本実施例のヒータ１３の一例を表わす図であって、ヒータ１３を基板１４表面側から見た図である。図５（ａ）では抵抗体１５・１６の配置がわかり易いように保護層１８は省略してある。
【００３３】
基板１４はアルミナ製である。基板１４のサイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。
【００３４】
電極１５・１６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１５・１６の体積抵抗値は調整できる。本実施例の電極１５・１６の厚みは１０μｍであり、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。また電極１５・１６において、１５ｂと１６ｂはそれぞれ発熱抵抗体１７に電気的に接続されている導電領域であり、１５ａと１６ａはそれぞれ対応する導電領域１５ｂ・１６ｂの給電領域である。給電領域１５ａと１６ａはそれぞれ対応する導電領域１５ｂ・１６ｂに給電するためのものである。給電領域１５ａ・１６ａは基板１４の長手方向の一端部側において不図示の給電用コネクタが繋がるように配置され、導電領域１５ｂ・１６ｂは抵抗体１７に電気的に繋がるように配置されている。導電領域１５ｂ・１６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【００３５】
抵抗体１７は、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。この抵抗体１７は、電極１５の導電領域１５ｂと電極１６の導電領域１６ｂとを電気的に繋ぐように電極１５・１６の上から印刷されている。上記のように電極間に配置された抵抗体１７の長さは３１２ｍｍであり、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。抵抗体１７の厚みは１０μｍであり、シート抵抗は１０００Ω／□である。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、記録材搬送方向は抵抗体１７の長手方向と直交する方向であり、電極１５・１６から抵抗体１７に通電される電流は記録材搬送方向と平行であるので、このようなタイプのヒータを通紙方向通電ヒータと呼ぶことにする。
【００３７】
図５（ｃ）は従来のヒータ２２３の一例を表わす図であって、ヒータ２２３を基板２２４表面側から見た図である。
【００３８】
図５（ｃ）に示すヒータ２２３は、発熱抵抗体２２７を基板２２４の長手方向に対し往復させる構成、即ち二つの電極２２５・２２６間に一つの抵抗体２２７を導電体２２８を介して直列に繋いだものである。このようなタイプのヒータ２２３では、小サイズの記録材が通過した際に、小サイズ通紙領域Ｅは記録材へ熱が奪われることにより比較的熱が下がるが、非通紙領域Ｆは熱が奪われないため温度が上昇していく。これは発熱抵抗体は一般的に正の抵抗温度形成（以下、ＰＴＣ特性と記す）をもつため、温度が上昇するほど抵抗が上昇するためである。
【００３９】
これに対して、通紙方向通電タイプのヒータでは、記録材搬送方向に電流の流れが形成されるため、同様なＰＴＣ特性をもつ発熱抵抗体を用いても、非通紙領域Ｆ等の温度が上昇した場合、抵抗が高い非通紙領域Ｆへは電流が流れにくくなる。そのため、小サイズ通紙領域Ｅにおける通電状態が確保されつつ非通紙領域Ｆにおける過昇温が抑えられるという特性が発生する。この特性はＰＴＣ特性が大きいほど大きい。
【００４０】
しかしながら、後述の図５（ｂ）に示すような一般的な通紙方向通電タイプのヒータ（図１７のヒータ３１７と同じタイプ）２１３では、ニップ部Ｎに記録材Ｐが通過していない状態において、発熱抵抗体２１７の全面で均一な通電状態にならない。つまり、電極２１５・２１６がコネクタと繋がる側の抵抗体２１７への通電量が長手方向逆側の通電量より多くなり、発熱分布も電極２１５・２１６がコネクタと繋がる側が高く、電極２１５・２１６がコネクタと繋がる側と逆側が低くなる現象が発生する。その理由は、電極２１５・２１６が抵抗をもっているため電極２１５・２１６内の電圧降下が発生し、このことで同じ電極２１５・２１６内であっても電流入り口からの距離が遠い所ほど、抵抗体２１７へ流れ込む電流が減ってしまうからである。このような効果は電極２１５・２１６と抵抗体２１７の体積抵抗が近いほど、より顕著になる。このように抵抗体２１７の発熱分布にムラがると、定着ムラ、定着不良、ホットオフセット、ヒータ割れなどが発生することがある。
【００４１】
そこで、本実施例では、図５（ａ）に示すように、抵抗体１７の幅を基板１４の長手方向において一端側から他端側（給電領域１５ａ・１６ａ側から該給電領域１５ａ・１６ａと反対側）に向かって連続的に狭くなるようにした。つまり、抵抗体１７は、基板１４の短手方向における抵抗値が基板１４の長手方向において連続的に変化する形状に形成してある。
【００４２】
図６（ａ）に抵抗体１７の長手方向における幅の分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１５ａ・１６ａ側、プラス側はその給電領域１５ａ・１６ａの反対側となっている。本実施例では、抵抗体１７の幅は、給電領域１５ａ・１６ａ側の端部では３.７６ｍｍであり、そこから給電領域１５ａ・１６ａの反対方向に行くに従って連続的に狭くなり、給電領域１５ａ・１６ａの反対側の端部では２.７２ｍｍとなるように設定してある。抵抗体１７の幅を上記のように設定したことによって、抵抗体１７の基板１４の短手方向における抵抗値は、基板１４の長手方向において導電領域１５ｂ・１６ｂが給電領域１５ａ・１６ａに電気的に最も近い位置（一端部）で最大となる。
【００４３】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１３と、長手方向で発熱抵抗体幅が一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【００４４】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図５（ｂ）に示すヒータ２１３を用いた。従来例のヒータ２１３は、抵抗体２１７の幅が３ｍｍ（図６（ａ）に記載）と一定であることと、抵抗体２１７と電気的に繋がる導電領域２１５ｂ・２１６ｂの長手形状がストレートであること以外は、本実施例のヒータ１３と同じ構成、配置としてある。導電領域２１５ｂ・２１６ｂの幅も本実施例と同じ２ｍｍである。
【００４５】
図６（ｂ）に、それぞれのヒータ１３・２１３単品を用いて、ヒータ１３・２１３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を示す。ヒータ１３・２１３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【００４６】
図６（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２１３では、給電領域２１５ａ・２１６ａ側の端部で２５０℃、給電領域２１５ａ・２１６ａと反対側の端部で１８３℃である。従って給電領域２１５ａ・２１６ａ側の端部と給電領域２１５ａ・２１６ａと反対側の端部とで約６７℃の温度ムラが発生した。
【００４７】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１３は、基板１４の長手方向で抵抗体１７の幅を連続的に変化させることにより、該抵抗体１７の基板１４の短手方向における抵抗値が基板１４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、この通紙方向通電ヒータ１３を用いることにより、従来の通紙方向通電ヒータ２１３に発生する温度ムラを解消することが出来る。
【００４８】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行なった。
【００４９】
従来例のヒータとして、図５（ｃ）に示す発熱抵抗体往復パターンのヒータ２２３を用いた。このヒータ２２３の基板２２４は本実施例のヒータ１３の基板１４と同じものであり、電極２２５・２２６の材質及び厚さも本実施例のヒータ１３の給電領域１５ａ・１６ａと同じである。抵抗体２２７の厚みは１０μｍで、シート抵抗は４０ｍΩ／□である。また抵抗体２２７はＰＴＣ特性を有する。電極２２５・２２６は基板２２４の長手方向一端部側に配されている。電極２２５・２２６と電気的に繋がる抵抗体２２７の幅は２ｍｍである。抵抗体２２７の長さは３１２ｍｍで基板２２４の長手方向に沿って往復に配されている。２２８は二本の抵抗体２２７を繋ぐ導電体であって、材料及び厚さも電極２２５・２２６と同じである。
【００５０】
本実施例のヒータ１３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【００５１】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【００５２】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【００５３】
本実施例のヒータ１３は、ニップ部Ｎに記録材Ｐが通過していない状態での抵抗体１７の基板１４の長手方向における温度分布ムラを解消することができるので、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラも抑えることができる。
また、サイズの異なる記録材Ｐとして例えばはがき等の小サイズの記録材Ｐをニップ部Ｎに通過させた際の小サイズ通紙領域Ｅと非通紙領域Ｆとの温度差を減少させることが可能となる。そのため、小サイズの記録材Ｐをプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例２】
【００５４】
ヒータの他の例を説明する。
【００５５】
実施例１では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の短手方向の幅を基板の長手方向において連続的に変化させた。
【００５６】
これに対し本実施例では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の厚さを基板の長手方向において連続的に変化させるようにしたものである。
【００５７】
図７は本実施例に係るヒータを表わす図であって、ヒータを基板表面側から見た図である。図７では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【００５８】
図７において、１１４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１１４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。
【００５９】
１１５及び１１６は基板１１４上に形成された電極であり、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１１４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１１４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１１５・１１６の体積抵抗値は調整できる。電極１１５・１１６は、実施例１と同じ構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。また電極１１５・１１６の給電領域１１５ａ及び１１６ａには給電用コネクタが繋がれ、さらに導電領域１１５ｂ及び１１６ｂは発熱抵抗体１１７に電気的に繋がるように配置されている。導電領域１１５ｂ・１１６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【００６０】
１１７は基板１１４表面上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１１４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１１７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１１７は、電極１１５の通電領域１１５ｂと電極１１６の通電領域１１６ｂとを電気的に繋ぐように電極１１５・１１６の上から印刷されている。サイズは幅が３ｍｍ、長さが３１２ｍｍであり、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１１７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【００６１】
本実施例のヒータ１１３において、抵抗体１１７の厚さは、基板１１４の長手方向において電極１１５・１１６の給電領域１１５ａ・１１６ａ側から該給電領域１１５ａ・１１６ａと反対側に向かって連続的に厚くなっている。
【００６２】
図８（ａ）に抵抗体１１７の長手方向における厚さの分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１１５ａ・１１６ａ側、プラス側はその給電領域１１５ａ・１１６ａの反対側となっている。本実施例では、抵抗体１１７の厚さは、給電領域１１５ａ・１１６ａ側の端部では７.９６μｍである。そしてそこから給電領域１１５ａ・１１６ａの反対方向に行くに従って連続的に厚くなり、給電領域１１５ａ・１１６ａの反対側の端部では１１.０５μｍとなるように設定している。抵抗体１１７の厚さを上記のように設定したことによって、抵抗体１１７の基板１１４の短手方向における抵抗値は、基板１１４の長手方向において導電領域１１５ｂ・１１６ｂが給電領域１１５ａ・１１６ａに電気的に最も近い位置（一端部）で最大となる。
【００６３】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３と、長手方向で発熱抵抗体厚さが一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【００６４】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図５（ｂ）に示すヒータ２１３を用いた。そのヒータ２１３は発熱抵抗体２１７の厚さのみが１０μｍ（図８（ａ）に記載）と一定である以外は、本実施例のヒータ１１３と同じ構成、配置としてある。
【００６５】
図８（ｂ）に、それぞれのヒータ１１３・２１３単品を用いて、ヒータ１１３・２１３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を示す。ヒータ１１３・２１３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【００６６】
図８（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２１３では、給電領域２１５ａ・２１６ａ側の端部で２５０℃、給電領域２１５ａ・２１６ａと反対側の端部で１８３℃である。従って給電領域２１５ａ・２１６ａ側の端部と給電領域２１５ａ・２１６ａと反対側の端部とで約６７℃の温度ムラが発生した。
【００６７】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３は、基板１１４の長手方向で抵抗体１１７の厚さが連続的に変化することにより、該抵抗体１７の基板１４の短手方向における抵抗値が基板１４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【００６８】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【００６９】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータを用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【００７０】
本実施例のヒータ１１３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１１３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１１３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【００７１】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１１３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【００７２】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１１３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【００７３】
従って、本実施例のように、基板１１４の長手方向において抵抗体１１７の厚さが連続的に変化するヒータ１１３においても、実施例１のヒータ１３と同様、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例３】
【００７４】
ヒータの他の例を説明する。
【００７５】
実施例１では、ヒータの給電領域は基板の長手方向の一端部側にまとめられていた。
【００７６】
これに対し本実施例では、ヒータの給電領域を基板の長手方向の両端部側に配置するようにしたものである。
【００７７】
図９（ａ）は本実施例に係るヒータを表わす図であって、ヒータを基板表面側から見た図である。図９（ａ）では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【００７８】
図９（ａ）において、１２４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１２４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。
【００７９】
１２５及び１２６は基板１２４上に形成された電極であり、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１２４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１２４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１２５・１２６の体積抵抗値は調整できる。電極１２５・１２６は、実施例１と同じ構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。また電極１２５・１２６の給電領域１２５ａ及び１２６ａには給電用コネクタが繋がれ、さらに通電領域１２５ｂ及び１２６ｂは発熱抵抗体１２７に電気的に繋がるように配置されている。通電領域１２５ｂ・１２６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【００８０】
１２７は基板１２４表面上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１２４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１２７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１２７は、電極１２５の通電領域１２５ｂと電極１２６の通電領域１２６ｂとを電気的に繋ぐように電極１２５・１２６の上から厚さが１０μｍになるように印刷されている。サイズは幅が３ｍｍ、長さが３１２ｍｍであり、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１２７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【００８１】
本実施例のヒータ１２３において、抵抗体１２７の幅は、基板１２７の長手方向において給電領域１２５ａ・１２６ａ側から長手中心位置（搬送中心）に向かって連続的に狭くなっている。
【００８２】
図１０（ａ）に抵抗体１２７の長手方向における幅の分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１２５ａ側、プラス側は給電領域１２６ａ側となっている。本実施例では、抵抗体１２７の幅は、給電領域１２５ａ・１２６ａ側の端部では３.１６ｍｍであり、そこから抵抗体１２７の中心方向に行くに従って連続的に狭くなり、中心位置では２.９２ｍｍとなるように設定している。抵抗体１２７の幅を上記のように設定したことによって、抵抗体１２７の基板１２４の短手方向における抵抗値は、基板１２４の長手方向において導電領域１２５ｂ・１２６ｂが給電領域１２５ａ・１２６ａに電気的に最も近い位置（両端部）で最大となる。
【００８３】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３と、長手方向で発熱抵抗体の通紙方向幅が一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【００８４】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図９（ｂ）に示すヒータ２３３を用いた。そのヒータ２３３は発熱抵抗体２３７の幅のみが３ｍｍ（図１０（ａ）に記載）と一定である以外は、本実施例のヒータ１２３と同じ構成、配置としてある。
【００８５】
図１０（ｂ）に、それぞれのヒータ１２３・２３３単品を用いて、ヒータ１２３・２３３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を示す。ヒータ１２３・２３３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【００８６】
図１０（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２３３では、給電領域２３５ａ・２３６ａ側の端部で２１７℃、中心位置で２００℃である。従って給電領域２３５ａ・２３６ａ側の端部は中心位置に対して約1７℃の温度ムラが発生した。
【００８７】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３は、基板１２４の長手方向で抵抗体１２７の幅が連続的に変化することにより、該抵抗体１２７の基板１２４の短手方向における抵抗値が基板１２４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１２７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【００８８】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【００８９】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータを用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【００９０】
本実施例のヒータ１２３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１２３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１２３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【００９１】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２３３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【００９２】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１２３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【００９３】
従って、本実施例のように、基板１２４の長手方向において抵抗体１２７の幅が該抵抗体１２７の中心方向に向かって連続的に狭くなるように変化するヒータ１２３においても、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。即ち、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例４】
【００９４】
ヒータの他の例を説明する。
【００９５】
実施例３では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の幅を長手方向で連続的に変化させた。
【００９６】
これに対し本実施例では、ヒータの給電領域を基板の長手方向の両端部側に配置するとともに、発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の厚さを長手方向で連続的に変化させるようにしたものである。
【００９７】
図１１は本実施例に係るヒータを表わす図であって、ヒータを基板表面側から見た図である。図１１では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【００９８】
図１１において、１３４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１３４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。
【００９９】
１３５及び１３６は基板１３４表面上に形成された電極であり、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１３４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１３４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１３５・１３６の体積抵抗値は調整できる。電極１３５・１３６は、実施例１と同様の構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。また電極１３５・１３６の給電領域１３５ａ及び１３６ａには給電用コネクタが繋がれ、さらに通電領域１３５ｂ及び１３６ｂは抵抗体１３７に電気的に繋がるように配置されている。通電領域１３５ｂ・１３６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【０１００】
１３７は基板１３４表面上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１３４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１３７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１３７は、電極１３５の通電領域１３５ａと電極１３６の通電領域１３６ａとを電気的に繋ぐように電極１３５・１３６の上から印刷されている。サイズは幅が３ｍｍ、長さが３１２ｍｍであり、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１３７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【０１０１】
本実施例のヒータ１３３において、抵抗体１３７の厚さは、基板１３４の長手方向において給電領域１３５ａ・１３６ａ側から長手中心位置（搬送中心）に向かって連続的に厚くなっている。
【０１０２】
図１２（ａ）に抵抗体１３７の長手方向における厚さの分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１３５ａ側、プラス側は給電領域１３６ａ側となっている。本実施例では、抵抗体１３７の厚さは、給電領域１３５ａ・１３６ａ側の端部では９.４８μｍであり、そこから抵抗体１３７の中心方向に行くに従って連続的に厚くなり、中心位置では１０.２８μｍとなるように設定している。抵抗体１３７の厚さを上記のように設定することによって、抵抗体１３７の基板１３４の短手方向における抵抗値は、基板１３４の長手方向において導電領域１３５ｂ・１３６ｂが給電領域１３５ａ・１３６ａに電気的に最も近い位置（両端部）で最大となる。
【０１０３】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３と、長手方向で発熱抵抗体厚さが一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【０１０４】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、は図９（ｂ）に示すヒータ２３３を用いた。そのヒータ２３３は発熱抵抗体２３７の厚さのみが１０μｍ（図１２（ａ）に記載）と一定である以外は、本実施例のヒータ１３７と同じ構成、配置としてある。
【０１０５】
図１２（ｂ）に、それぞれのヒータ１３３・２３３単品を用いて、ヒータ１３３・２３３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を以下に示す。ヒータ１３３・２３３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通紙していない時のものである。
【０１０６】
図１２（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３では長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２３３では、給電領域２３５ａ・２３６ａ側の端部で２１７℃、中心位置で２００℃である。従って給電領域２３５ａ・２３６ａ側の端部は中心位置に対して約1７℃の温度ムラが発生した。
【０１０７】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３は、基板１３４の長手方向で抵抗体１３７の厚さが連続的に変化することにより、該抵抗体１３７の基板１３４の短手方向における抵抗値が基板１３４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１３７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【０１０８】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【０１０９】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータ１３を用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【０１１０】
本実施例のヒータ１３３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１３３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１３３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【０１１１】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１３３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【０１１２】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１３３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【０１１３】
従って、本実施例のように、基板１３４の長手方向において抵抗体１３７の厚さが該抵抗体１２７の中心方向に向かって連続的に厚くなるように変化するヒータ１３３においても、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。即ち、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例５】
【０１１４】
ヒータの他の例を説明する。
【０１１５】
実施例１乃至実施例４のヒータにおいて、発熱抵抗体と電気的に繋がる通電電極の長手領域のうち、給電領域に最も電位的に近い位置は、通電電極の片側端部または両端部であった。
【０１１６】
これに対し本実施例では、ヒータの発熱抵抗体と電気的に繋がる通電電極の長手領域のうち、給電領域に最も電位的に近い位置を、発熱抵抗体長手中心に配置するようにしたものである。
【０１１７】
図１３（ａ）は本実施例に係るヒータを表わす図であって、（ａ−１）はヒータを基板表面側から見た図、（ａ−２）はヒータを基板裏面側から見た図である。図１３（ａ）の（ａ−１）では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【０１１８】
図１３（ａ）において、１４４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１４４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。基板１４４の長手方向中央には、基板１４４の表面と裏面を貫通する第１の孔１４５ｈ１・１４６ｈ１が設けられている。また、基板１４４の一端部内側には基板１４４の表面と裏面を貫通する第２の孔１４５ｈ２・１４６ｈ２が設けられている。この第１の孔１４５ｈ１・１４６ｈ１及び第２の孔１４５ｈ２・１４６ｈ２には下記の電極１４５・１４６と同じペーストが流し込まれている。
【０１１９】
１４５及び１４６は基板１４４の表面と裏面にそれぞれ形成された電極である。この電極１４５・１４６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１４４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１４４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１４５・１４６の体積抵抗値は調整できる。電極１４５・１４６は、実施例１と同様の構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。
【０１２０】
電極１４５・１４６において、基板１４４の表面に形成された給電領域１４５ａ・１４６ａには給電用コネクタが繋がれ、通電領域１４５ｂ・１４６ｂは発熱抵抗体１４７と電気的に繋がるように配置されている。給電領域１４５ａと通電領域１４５ｂは、基板１４４の第１の孔１４５ｈ１及び第２の孔１４５ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板１４４の裏面に形成された繋ぎ領域１４５ｃと、によって繋がっている。同様に、給電領域１４６ａと通電領域１４６ｂは、基板１４４の第１の孔１４６ｈ１及び第２の孔１４６ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板１４４の裏面に形成された繋ぎ領域１４６ｃと、によって繋がっている。そして通電領域１４５ｂ・１４６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【０１２１】
１４７は基板１４４上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１４４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１４７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１４７は、電極１４５の通電領域１４５ｂと電極１４６の通電領域１４６ｂとを電気的に繋ぐように電極１４５・１４６の上から厚さが１０μｍになるように印刷されている。抵抗体１４７の長さは３１２ｍｍで、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１４７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【０１２２】
本実施例において、抵抗体１４７の幅は、通電領域１４５ｂ・１４６ｂの長手領域のうち、給電領域１４５ａ・１４６ａに最も電位的に近い通電領域１４５ｂ・１４６ｂの長手中心から両端部に向かって連続的に狭くなっている。
【０１２３】
図１４（ａ）に抵抗体１４７の長手方向における幅の分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１４５ａ・１４６ａ側、プラス側はその給電領域１４５ａ・１４６ａの反対側となっている。本実施例では、抵抗体１４７の幅は、長手中心位置で３.２８ｍｍであり、そこから端部方向に行くに従って連続的に狭くなり、両端部で３.０６ｍｍとなるように設定している。抵抗体１４７の幅を上記のように設定したことによって、抵抗体１４７の基板１４４の短手方向における抵抗値は、基板１４４の長手方向において導電領域１４５ｂ・１４６ｂが給電領域１４５ａ・１４６ａに電気的に最も近い位置（中央部）で最大となる。
【０１２４】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３と、長手方向で発熱抵抗体幅が一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【０１２５】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図１３（ｂ）に示すヒータ２４３を用いた。従来例のヒータ２４３は発熱抵抗体２４７の幅のみが３ｍｍ（図１４（ａ）に記載）と一定である以外は、本実施例のヒータ１４３と同じ構成、配置をしている。
【０１２６】
即ち、ヒータ２４３において、２４４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板２４４は、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。基板２４４の長手方向中央には、基板２４４の表面と裏面を貫通する第１の孔２４５ｈ１・２４６ｈ１が設けられている。また、基板２４４の一端部内側には基板２４４の表面と裏面を貫通する第２の孔２４５ｈ２・２４６ｈ２が設けられている。この第１の孔２４５ｈ１・２４６ｈ１及び第２の孔２４５ｈ２・２４６ｈ２には下記の電極２４５・２４６と同じペーストが流し込まれている。
【０１２７】
２４５及び２４６は基板２４４の表面と裏面にそれぞれ形成された電極である。この電極２４５・２４６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板２４４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板２４４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電極２４５・２４６において、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。
【０１２８】
電極２４５・２４６において、基板２４４の表面に形成された給電領域２４５ａ・２４６ａには給電用コネクタが繋がれ、通電領域２４５ｂ・２４６ｂは発熱抵抗体２４７と電気的に繋がるように配置されている。給電領域２４５ａと通電領域２４５ｂは、基板２４４の第１の孔２４５ｈ１及び第２の孔２４５ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板２４４の裏面に形成された繋ぎ領域２４５ｃと、によって繋がっている。同様に、給電領域２４６ａと通電領域２４６ｂは、基板２４４の第１の孔２４６ｈ１及び第２の孔２４６ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板２４４の裏面に形成された繋ぎ領域２４６ｃと、によって繋がっている。そして通電領域２４５ｂ・２４６ｂの幅は３ｍｍと一定となっている。
【０１２９】
図１４（ａ）に、それぞれのヒータ１４３・２４３単品を用いて、ヒータ１４３・２４３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を以下に示す。ヒータ１４３・２４３の通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【０１３０】
図１４（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２４３では、抵抗体２４７の端部位置で１８６℃、中心位置で２００℃である。従って抵抗体２４７の端部位置は中心位置に対して約１４℃の温度ムラが発生した。
【０１３１】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３は、抵抗体１４７の幅が、通電領域１４５ｂ・１４６ｂの長手領域のうち、給電領域１４５ａ・１４６ａに最も電位的に近い通電領域１４５ｂ・１４６ｂの長手中心から両端部に向かって連続的に狭くなっている。これにより、抵抗体１４７の基板１４４の短手方向における抵抗値が基板１４４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１４７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【０１３２】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【０１３３】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータを用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【０１３４】
本実施例のヒータ１４３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１４３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１４３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【０１３５】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１４３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【０１３６】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１４３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【０１３７】
従って、本実施例のヒータ１４３においても、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。即ち、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【実施例６】
【０１３８】
実施例５では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の幅を長手方向で連続的に変化させた。
【０１３９】
これに対し本実施例では、ヒータの発熱抵抗体の長手方向の抵抗分布を連続的に変化させるために、発熱抵抗体の厚さを長手方向で連続的に変化させるようにしたものである。
【０１４０】
図１５は本実施例に係るヒータ１５３を表わす図であって、（ａ）はヒータを基板表面から見た図、（ｂ）はヒータを基板裏面から見た図である。図１５（ａ）では発熱抵抗体の配置がわかり易いように保護層は省略してある。
【０１４１】
図１５において、１５４は耐熱特性及び絶縁特性に優れたセラミック等の基板である。基板１５４は、実施例１のヒータと同様、アルミナ製の基板であり、サイズは長さ３８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍである。基板１５４の長手方向中央には、基板１５４の表面と裏面を貫通する第１の孔１５５ｈ１・１５６ｈ１が設けられている。また、基板１５４の一端部内側には基板１５４の表面と裏面を貫通する第２の孔１５５ｈ２・１５６ｈ２が設けられている。この第１の孔１５５ｈ１・１５６ｈ１及び第２の孔１５５ｈ２・１５６ｈ２には下記の電極１５５・１５６と同じペーストが流し込まれている。
【０１４２】
１５５及び１５６は基板１５４の表面と裏面にそれぞれ形成された電極である。この電極１５５・１５６は、例えばＡｇやＡｇ／Ｐｔ等の電気導電材料にガラス粉末を混ぜたペーストを基板１５４の短手方向における一端側と他端側にそれぞれ基板１５４の長手方向に沿ってスクリーン印刷したものである。電気導電材料とガラス粉末の配合を変えることで電極１４５・１４６の体積抵抗値は調整できる。電極１４５・１４６は、実施例１と同様の構成である。即ち、厚みは１０μｍ、シート抵抗は１０ｍΩ／□である。
【０１４３】
電極１５５・１５６において、基板１５４の表面に形成された給電領域１５５ａ・１５６ａには給電用コネクタが繋がれ、通電領域１５５ｂ・１５６ｂは発熱抵抗体１５７と電気的に繋がるように配置されている。給電領域１５５ａと通電領域１５５ｂは、基板１５４の第１の孔１５５ｈ１及び第２の孔１５５ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板１５４の裏面に形成された繋ぎ領域１５５ｃと、によって繋がっている。同様に、給電領域１５６ａと通電領域１５６ｂは、基板１５４の第１の孔１５６ｈ１及び第２の孔１５６ｈ２に流し込まれたペーストにより形成された貫通領域（不図示）と、基板１５４の裏面に形成された繋ぎ領域１５６ｃと、によって繋がっている。そして通電領域１５５ｂ・１５６ｂの幅は２ｍｍと一定となっている。
【０１４４】
１５７は基板１５４上に形成された発熱抵抗体であり、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料にガラス粉末等を混ぜたペーストを基板１５４にスクリーン印刷したものである。この抵抗体１５７も各材料の配合を変えることで体積抵抗値を調整できる。抵抗体１５７は、電極１５５の通電領域１５５ｂと電極１５６の通電領域１５６ｂとを電気的に繋ぐように電極１５５・１５６の上から厚さが１０μｍになるように印刷されている。抵抗体１５７の長さは３１２ｍｍで、その中心位置が記録材Ｐの搬送中心となっている。また、抵抗体１５７は、シート抵抗が１０００Ω／□であり、ＰＴＣ特性を有する。
【０１４５】
本実施例において、抵抗体１５７の厚さは、通電領域１５５ｂ・１５６ｂの長手領域のうち、給電領域１５５ａ・１５６ａに最も電位的に近い通電領域１５５ｂ・１５６ｂの長手中心から両端部に向かって連続的に厚くなっている。
【０１４６】
図１６（ａ）に抵抗体１５７の長手方向における厚さの分布を示す。横軸は搬送中心からの距離で、マイナス側は給電領域１５５ａ・１５６ａ側、プラス側はその給電領域１５５ａ・１５６ａの反対側となっている。本実施例では、抵抗体１５７の厚さは、長手中心位置で９.１３μｍであり、そこから端部方向に行くに従って連続的に狭くなり、両端部で９.８０μｍとなるように設定している。抵抗体１５７の厚さを上記のように設定したことによって、抵抗体１５７の基板１５４の短手方向における抵抗値は、基板１５４の長手方向において導電領域１５５ｂ・１５６ｂが給電領域１５５ａ・１５６ａに電気的に最も近い位置（中央部）で最大となる。
【０１４７】
１）比較実験例１
本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３と、長手方向で発熱抵抗体の厚さが一定である従来例の通紙方向通電ヒータとで、長手方向の温度分布の比較を行った結果を説明する。
【０１４８】
従来例の通紙方向通電ヒータとして、図１３（ｂ）に示すヒータ２４３を用いた。従来例のヒータ２４３は発熱抵抗体２４７の厚さのみが１０μｍ（図１６（ａ）に記載））と一定である以外は、本実施例のヒータ１５３と同じ構成、配置をしている。
【０１４９】
図１６（ａ）に、それぞれのヒータ１５３・２４３単品を用いて、ヒータ１５３・２４３の温度が２００℃になるように１２０Ｖで通電制御したときの、発熱ムラをサーモグラフィーで測定したときの結果を以下に示す。ヒータ１５３・２４３への通電は、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように制御した。この比較は記録材を通過させていない時のものである。
【０１５０】
図１６（ｂ）に示すように、本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３では、長手方向全域に渡って温度分布が一定である。これに対して、従来例のヒータ２４３では、抵抗体２４７の端部位置で１８６℃、中心位置で２００℃である。従って抵抗体２４７の端部位置は中心位置に対して約１４℃の温度ムラが発生した。
【０１５１】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３は、抵抗体１５７の厚さが、通電領域１５５ｂ・１５６ｂの長手領域のうち、給電領域１５５ａ・１５６ａに最も電位的に近い通電領域１５５ｂ・１５６ｂの長手中心から両端部に向かって連続的に厚くなっている。これにより、抵抗体１５７の基板１５４の短手方向における抵抗値が基板１５４の長手方向において連続的に変化する。つまり、抵抗体１５７の長手方向の抵抗分布が連続的に変化する。従って、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。
【０１５２】
２）比較実験例２
本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３が非通紙領域昇温に効果があることを確認するために、通紙方向通電ヒータではないタイプの従来例のヒータとの比較を行った。
【０１５３】
従来例のヒータとして、発熱抵抗体往復パターンのヒータを用いた。その従来例のヒータの構成は、実施例１の比較実験例２におけるヒータ２２３と同じであるため、その説明を援用する。
【０１５４】
本実施例のヒータ１５３と従来例のヒータ２２３をそれぞれ同じ構成の定着器に組み込み、ニップ部に記録材を通過させた時の、ヒータ１５３・２２３の長手方向に対する非通紙領域と通紙領域との加圧ローラの表面温度を比較した。条件としては、室温２３度、湿度５０％の環境下において、幅が１００ｍｍのはがきを連続１０枚通紙した後の温度を、熱電対で測定した。ヒータ１５３・２２３の制御としては、通紙領域のヒータ裏面中心にサーミスタを配し、このサーミスタの検知温度が２００℃を維持するように１２０Ｖで通電制御した。
【０１５５】
結果としては、従来例のヒータ２２３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度は１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２５０℃であった。これに対し、本実施例のヒータ１５３では、通紙領域の加圧ローラ表面の温度が１６０℃、及び非通紙領域の加圧ローラ表面の温度は２００℃であった。よって本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３は、従来の通紙方向通電ヒータではないヒータ２２３に対して、非通紙領域の温度にして５０℃のマージンアップが図られている。
【０１５６】
このように本実施例の通紙方向通電ヒータ１５３でも、従来の通紙方向通電ヒータと同様に非通紙領域昇温に対してメリットがあることが確認された。
【０１５７】
従って、本実施例のヒータ１５３においても、実施例１のヒータ１３と同じ作用効果を得ることができる。即ち、一つのプリンタで利用できる最大サイズの記録材Ｐを定着する際の定着ムラを抑えることができる。また、小サイズ紙をプリントする際の単位時間あたりの出力枚数の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】画像形成装置の一例の構成模型図
【図２】定着装置の一例の横断面模型図
【図３】定着装置の縦断面模型図
【図４】定着装置を記録材導入側から見た図
【図５】（ａ）は実施例１に係るヒータの一例を表わす図、（ｂ）は実施例１に係るヒータと同じタイプの従来のヒータの一例を表わす図、（ｃ）は実施例１に係るヒータと異なるタイプの従来のヒータの一例を表わす図
【図６】（ａ）は図５（ａ）に示すヒータ、及び図５（ｂ）に示すヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の幅の分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図７】実施例２に係るヒータの一例を表わす図
【図８】（ａ）は実施例２に係るヒータ、及び実施例２に係るヒータと同じタイプの従来のヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の厚さの分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図９】（ａ）は実施例３に係るヒータの一例を表わす図、（ｂ）は実施例３に係るヒータと同じタイプの従来のヒータの一例を表わす図
【図１０】（ａ）は図９（ａ）に示すヒータ、及び図９（ｂ）に示すヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の幅の分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図１１】実施例４に係るヒータの一例を表わす図
【図１２】（ａ）は実施例４に係るヒータ、及び実施例４に係るヒータと同じタイプの従来のヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の厚さの分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図１３】（ａ）は実施例５に係るヒータの一例を表わす図、（ｂ）は実施例５に係るヒータと同じタイプの従来のヒータの一例を表わす図
【図１４】図１３（ａ）に示すヒータ、及び図１３（ｂ）に示すヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の幅の分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図１５】実施例６に係るヒータの一例を表わす図
【図１６】（ａ）は実施例６に係るヒータ、及び実施例６に係るヒータと同じタイプの従来のヒータにおける発熱抵抗体の長手方向の厚さの分布を比較したグラフ、（ｂ）はそれらのヒータにおける長手方向の表面温度の分布を比較したグラフ
【図１７】従来のヒータの一例を表わす図
【符号の説明】
【０１５９】
１３，１１３，１２３，１３３，１４３，１５３：ヒータ
１４，１１４，１２４，１３４，１４４，１５４：基板
１５・１６，１１５・１１６，１２５・１２６，１３５・１３６，１４５・１４６，１５５・１５６：電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体と、を有し、サイズの異なる被加熱材を加熱する加熱装置に用いられる加熱体において、
前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記基板の短手方向における抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成されていることを特徴とする加熱体。
【請求項２】
前記電極は、それぞれ、前記発熱抵抗体と電気的に接続された導電領域と、前記導電領域に給電するための給電領域と、を有し、前記発熱抵抗体の前記短手方向の抵抗値は、前記基板の長手方向において前記給電領域に電気的に最も近い位置で最大となることを特徴とする請求項１に記載の加熱体。
【請求項３】
前記発熱抵抗体は、前記基板の短手方向における幅が前記基板の長手方向において変化する形状に形成されていることを特徴する請求項１に記載の加熱体。
【請求項４】
前記発熱抵抗体は、前記基板の長手方向及び短手方向と直交する厚み方向における厚さが前記基板の長手方向において変化する形状に形成されていることを特徴する請求項１に記載の加熱体。
【請求項５】
前記発熱抵抗体は、正の抵抗温度係数を有することを特徴する請求項１から請求項４の何れかに記載の加熱体。
【請求項６】
基板と前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体とを有する加熱体と、前記加熱体と接触しつつ移動する可撓性部材と、前記可撓性部材を挟んで前記加熱体とニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記ニップ部でサイズの異なる被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記加熱体は、前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記基板の短手方向の抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
前記電極は、それぞれ、前記発熱抵抗体と電気的に接続された導電領域と、前記導電領域に給電するための給電領域と、を有し、前記発熱抵抗体の前記短手方向の抵抗値は、前記基板の長手方向において前記給電領域に電気的に最も近い位置で最大となることを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記発熱抵抗体は、前記基板の短手方向における幅が前記基板の長手方向において変化する形状に形成されていることを特徴する請求項６に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記発熱抵抗体は、前記基板の長手方向及び短手方向と直交する厚み方向における厚さが前記基板の長手方向において変化する形状に形成されていることを特徴する請求項６に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記発熱抵抗体は、正の抵抗温度係数を有することを特徴する請求項６から請求項９の何れかに記載の加熱装置。
【請求項１】
基板と、前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体と、を有し、サイズの異なる被加熱材を加熱する加熱装置に用いられる加熱体において、
前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記基板の短手方向における抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成されていることを特徴とする加熱体。
【請求項２】
前記電極は、それぞれ、前記発熱抵抗体と電気的に接続された導電領域と、前記導電領域に給電するための給電領域と、を有し、前記発熱抵抗体の前記短手方向の抵抗値は、前記基板の長手方向において前記給電領域に電気的に最も近い位置で最大となることを特徴とする請求項１に記載の加熱体。
【請求項３】
前記発熱抵抗体は、前記基板の短手方向における幅が前記基板の長手方向において変化する形状に形成されていることを特徴する請求項１に記載の加熱体。
【請求項４】
前記発熱抵抗体は、前記基板の長手方向及び短手方向と直交する厚み方向における厚さが前記基板の長手方向において変化する形状に形成されていることを特徴する請求項１に記載の加熱体。
【請求項５】
前記発熱抵抗体は、正の抵抗温度係数を有することを特徴する請求項１から請求項４の何れかに記載の加熱体。
【請求項６】
基板と前記基板の長手方向に沿って設けられている発熱抵抗体とを有する加熱体と、前記加熱体と接触しつつ移動する可撓性部材と、前記可撓性部材を挟んで前記加熱体とニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記ニップ部でサイズの異なる被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記加熱体は、前記基板の長手方向と直交する短手方向における一端側と他端側にそれぞれ前記基板の長手方向に沿って設けられた電極を有し、前記基板の短手方向において前記電極間に前記発熱抵抗体を有し、前記発熱抵抗体は前記基板の短手方向の抵抗値が前記基板の長手方向において連続的に変化するように形成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
前記電極は、それぞれ、前記発熱抵抗体と電気的に接続された導電領域と、前記導電領域に給電するための給電領域と、を有し、前記発熱抵抗体の前記短手方向の抵抗値は、前記基板の長手方向において前記給電領域に電気的に最も近い位置で最大となることを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記発熱抵抗体は、前記基板の短手方向における幅が前記基板の長手方向において変化する形状に形成されていることを特徴する請求項６に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記発熱抵抗体は、前記基板の長手方向及び短手方向と直交する厚み方向における厚さが前記基板の長手方向において変化する形状に形成されていることを特徴する請求項６に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記発熱抵抗体は、正の抵抗温度係数を有することを特徴する請求項６から請求項９の何れかに記載の加熱装置。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−１０３８８１（Ｐ２００９−１０３８８１Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７４９４５（Ｐ２００７−２７４９４５）
【出願日】平成１９年１０月２３日（２００７．１０．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２３日（２００７．１０．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]