JPH0980940A

JPH0980940A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH0980940A
Application number: JP22979995A
Authority: JP
Inventors: Manabu Takano; 学高野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】立ち上がりが速くクイックスタートが可能で
あり、熱エネルギーを効率よくニップ内へ伝えて消費電
力を少なくすることが可能であり、ニップ内の温度を正
確に検知することで多段階の温度制御などの複雑な制御
を行う必要のない加熱装置を提供する。【解決手段】定着フィルムと、該定着フィルムの一方
の面側に固定支持して配置された窒化アルミからなる加
熱体と、該定着フィルムの他面側に該加熱体に対向して
設けられた加圧部材とを有し、トナー像を有する記録材
を加熱体と加圧部材の圧接で形成されるニップ部を通過
させることでトナー像を加熱定着する加熱装置を作製す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置等に
用いられる加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子写真複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ等の画像形成装置の画像加熱定着装置、すな
わち電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成
プロセス手段により加熱定着性の顕画剤（トナー）を用
いて被記録材（転写材シート、印刷紙、エレクトロファ
ックスシート、静電記録シートなど）の面に間接（転
写）万式もしくは直接方式で形成担持させた目的の画像
情報に対応した未定着顕画剤像を被記録材面に加熱定着
させるための加熱装置としては、従来一般に、熱ローラ
ー方式の装置が多用されていた。

【０００３】この熱ローラー方式の加熱装置は、ハロゲ
ンヒータ等の内蔵熱源により所定の加熱温度に維持させ
た加熱ローラー（定着ローラー）と、これに圧接させた
弾性加圧ローラーとの圧接ニップ部（定着ニップ部）に
被記録材を導入して挟持搬送させることで加熱ローラー
の熱で被記録材面の未定着顕画剤像を加熱定着させるも
のである。

【０００４】しかしこの熱ローラー方式の画像加熱定着
装置としての加熱装置は、いつでもすぐに画像出力がな
されるようにするために加熱ローラーの温度を常時高温
に維持しておかなければならず、そのために消費エネル
ギーが大きく、また待機中も機内に熱を放出するため機
内昇温の問題も発生していた。また電源を投入してから
加熱ローラーが被加熱材としての被記録材を加熱するの
に適した所定温度に昇温するまでにかなりの待ち時間を
要する。

【０００５】最近では、フィルム加熱方式の加熱装置が
提案され、実用化されている（特開昭６３−３１３１８
２号公報、特開平１−２６３６７９号公報、特開平２−
１５７８７８号公報、特開平４−４４０７５〜４４０８
３号公報、特開平４−２０４９８０〜２０４９８４号公
報）。

【０００６】この加熱装置は、被加熱材を加熱体に耐熱
フィルムを介して密着させ、加熱体と耐熱フィルムとを
相対移動させて加熱体の熱を耐熱フィルムを介して被加
熱材へ与える方式および構成のものであり、未定着トナ
ー画像を該画像を担持している被記録材面に永久固着画
像として加熱定着処理する手段として活用できる。

【０００７】また、例えば、画像を担持した被記録材を
加熱して艶などの表面性を改質する装置、仮定着処理す
る装置、その他、シ−ト状の被加熱材を加熱処理する手
段として広く使用できる。

【０００８】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、昇温の速い低熱容量の加熱体や薄膜のフィルムを用
いることができるために短時間に加熱体の温度が上昇
し、待機中に加熱体の通電加熱を行なう必要がなくな
り、被加熱材としての被記録材をすぐに通紙しても該被
記録材が定着部位に到達するまでに加熱体を所定温度ま
で十分に昇温させることができ、省電力化やウェイトタ
イムの短縮化（クイックスタート性）が可能となる、画
像形成装置等の本機の機内昇温を低めることができる等
の利点を有し、効果的なものである。

【０００９】図２は、従来のフィルム加熱方式の加熱装
置（像加熱装置、画像加熱定着装置）の概略構成を示す
模式図である。図２（ａ）はフィルム加熱方式の加熱装
置（画像加熱定着装置）の１例の要部の拡大横断面模式
図を示した。図２（ｂ）は、加熱体の模式的一部切欠き
平面図である。図２（ｃ）はその加熱体周辺の詳細を示
す模式図である。

【００１０】この加熱装置は加圧ローラー駆動式の装置
であり、加熱体１０を保持させた加熱体ホルダ７に円筒
状の耐熱性フィルム８（ポリイミドなどの基材フィルム
上にＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型性の耐熱樹脂を被覆した
フィルム）をルーズに外嵌させ加圧ローラー９を該フィ
ルム８を挟ませて加熱体１０に対して所定の押圧力をも
って圧接させて加熱体１０との間にフィルム８を挟んで
定着ニップ部Ｎを形成させてある。

【００１１】この加圧ローラー９は駆動手段Ｍにより矢
示の反時計方向に回転駆動される。その加圧ローラー９
の回転駆動によるローラー９とフィルム８の外面との摩
擦力でフィルム８に回転力が作用して、円筒状フィルム
８が加熱体１０を保持させた加熱体ホルダ７の外回りを
矢示Ａの時計方向（加熱体１０の幅方向）に回転する。

【００１２】そして加圧ローラー９の回転によるフィル
ム８の回転がなされ、加熱体１０に対する通電により加
熱体１０が所定に昇温した状態において、定着ニップ部
Ｎのフィルム８と加圧ローラー９との間にシート状の被
加熱材である、未定着トナー像Ｔを担持した被記録材Ｐ
が導入されてフィルム８面に密着してそのフィルムと一
緒に定着ニップ部Ｎを通過することで、加熱体１０の熱
がフィルム８を介して被記録材に付与され未定着トナー
像Ｔが被記録材Ｐ面に熱定着される。定着ニップ部Ｎを
通った被記録材Ｐはフィルム８の面から曲率分離されて
搬送される。

【００１３】加熱体１０は図２（ｂ）に示すように、ヒ
ーター基板（加熱体基材）２、該ヒーター基板２の片面
側に形成具備させた抵抗発熱体（通電発熱体）パターン
３、導体パターン４、導電パターン４ａ、２つの給電電
極パターン５および６、抵抗発熱体パターン３と導体パ
ターン４部分を被覆させた表面保護層７等よりなる。ヒ
ーター基板２は、後述する耐熱性フィルム８、被加熱材
としての被記録材Ｐの搬送・移動方向Ａに対して直交す
る方向を長手とする横長・薄肉であり、例えば、長さ２
４０ｍｍ，幅１０ｍｍおよび厚さ１ｍｍのアルミナから
なる耐熱性、電気絶縁性および低熱容量のセラミック基
材である。

【００１４】抵抗発熱体パターン３は、例えば、銀パラ
ジウム（Ａｇ／Ｐｂ）、Ｔａ₂Ｎ等の電気抵抗材料ペー
スト（抵抗ペースト）を例えば厚み１０μｍ，幅１〜３
ｍｍの細帯状にセラミック基材面長手に沿ってスクリー
ン印刷等により塗工し焼成することで形成したものであ
る。

【００１５】導体パターン４は上記の抵抗発熱体パター
ン３に略並行させて細帯状にセラミック基材面長手に沿
って形成してある。

【００１６】２つの給電電極パターン５および６は、セ
ラミック基材２の一端側の面に並べて具備させてある。

【００１７】そして、抵抗発熱体パターン３の一端部側
は上記２つの給電電極パターン５および６の一方の給電
電極パターン５と導電パターン４ａを介して導通させて
ある。また導体パターン４の同じ側の一端部は他方の給
電電極パターン６に導通させてある。抵抗発熱体パター
ン３と導体パターン４の他端部は互いに導通させてあ
る。

【００１８】上記の導体パターン４、導電パターン４
ａ、２つの給電電極パターン５，６はいずれもＡｇ等の
導電材料ペーストをスクリーン印刷等によりセラミック
基材２の面にパターン塗工して焼成して形成したもので
ある。

【００１９】上記の互いに略並行の抵抗発熱体パターン
３と導体パターン４は、セラミック基材２の長手方向一
端側に設けた２つの給電電極パターン５・６間で加熱体
長手に関して通電の往路と復路を形成している。

【００２０】この加熱体１０を、抵抗発熱体パターン３
を形成した面側を下向きにして露呈させて剛性・断熱性
を有する加熱体ホルダ（ステー）１１に保持させて固定
配設してある。

【００２１】この加熱体１０は、給電電極パターン５・
６に不図示の給電回路から給電することにより抵抗発熱
体パターン３が長手全長にわたって発熱することで昇温
し、その昇温が検温素子（サーミスタ）２０で検知さ
れ、その検知温度が不図示の温度制御回路へフィードバ
ックされて加熱体１０の温度が所定の温度に維持される
ように抵抗発熱体パターン３への通電が制御される。

【００２２】８は厚さ例えば４０μｍ〜１００μｍ程度
のポリイミド等の耐熱性フィルム、９は該フィルム８を
加熱体１０のフィルム摺動面である表面保護層７面に押
圧する加圧部材としての加圧ローラーである。

【００２３】フィルム８はこの加圧ローラー９により加
熱体１０に押圧され、不図示の駆動手段により、あるい
は加圧ローラー９を駆動手段として該加圧ローラー９の
回転駆動力により、矢示Ａ方向に所定速度で加熱体１０
面（表面保護層７面）に接触摺動しながら移動する。

【００２４】抵抗発熱体パターン３に対する通電により
加熱体１０を所定温度まで昇温させ、またフィルム８を
加熱体１０に摺動移動させた状態において、フィルム８
を挟んで形成される、加熱体１０と加圧ローラー９との
定着ニップ部（圧接ニップ部）Ｎの耐熱性フィルム８と
加圧ローラー９との間に、被加熱材としての画像定着す
べき被記録材Ｐを導入して耐熱性フィルム８と一緒に定
着ニップ部Ｎを挟持搬送させることにより、加熱体１０
の熱を耐熱性フィルム８を介して被記録材Ｐに付与して
被記録材Ｐ上の未定着顕画像（トナー画像）Ｔを被記録
材Ｐ面に加熱定着させるものである。定着ニップ部Ｎを
通った被記録材Ｐはフィルム８の面から分離されて搬送
される。

【００２５】図２（ｃ）において、加熱体１０はアルミ
ナの基材２の上に銀パラジウム等のペースト材をスクリ
ーン印刷等によって積層し、さらに焼成することで、発
熱抵抗体３と導電体パターン４を形成してなるものであ
る。加熱体１０の温度を検出し温度を制御するために、
従来は裏面などにサーミスタ２０を取り付けて加熱体１
０の温度を検出し、加熱体の抵抗発熱体に加える電力を
制御して温度を所定の値に制御していた。加熱体に取り
付けるサーミスタは、従来はチップ型のサーミスタであ
り、このチップサーミスタ２０はアルミナ基材２の上に
サーミスタ材１４と電極１３を積層して作られる。この
ようなチップサーミスタ２０を耐熱性のある導電性接着
剤１５で、加熱体の裏面に設けた電極１２に接着する。
なお、１６は保護用のガラスである。

【００２６】記録材にトナーを定着するためには、加熱
装置のニップを記録材が通過する間にトナーが記録材に
定着するために必要な熱エネルギーを与えればよく、そ
のためにはニップ内の温度を一定に保てばよい。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成の加熱装置ではサーミスタを記録材通紙面（ニップ
形成面）とは逆の加熱体上に配置するため、記録材にト
ナーを定着するために必要な加熱装置ニップ内の温度を
正確に検知することが難しくなる。このため、加熱装置
の温度制御が多段階になるなど複雑な制御が必要となっ
てしまう。

【００２８】そこで本出願人らは、ニップ内の温度が検
知できるよう、加熱体の抵抗発熱体形成面とサーミスタ
配置面とを従来とは逆にした構成の加熱装置の検討も行
っている。こうした構成の加熱装置を図４に示す。図４
（ａ）はその装置の全体構成を示す模式的断面図であ
り、図４（ｂ）はその加熱体周辺の詳細を示す模式図で
ある。

【００２９】図４の装置では、図２に示した装置と異な
る点として、検温素子であるサーミスタ２０は、抵抗発
熱体パターン３とは逆の面の加熱体１０上に配置され
る。サーミスタに関しては前述のチップ状のものでもよ
いが、ニップ内に配置するために、コバルト、マンガ
ン、ニッケル、ルテニウムといったものの合金や酸化
物、白金あるいはチタン酸バリウム等のセラミックとい
ったものの粒子をガラスペースト材と混合したものを加
熱体１０上にスクリーン印刷した薄層タイプのものを用
いることもできる。このサーミスタ配置面に保護層（ガ
ラス）７を設けて、ニップ形成面とされている。

【００３０】この加熱体１０は、抵抗発熱体パターン３
を形成した面を上向きにして剛性、断熱性を有する加熱
体ホルダー（ステー）１１に保持され、固定配設されて
いる。また、抵抗発熱体パターン３が位置する加熱体ホ
ルダー１１面には、断熱のために空壁を設けている。

【００３１】この図４に示したような構成であれば、サ
ーミスタを記録材通紙面（ニップ形成面）に配置できる
ため、ニップ内の温度を正確に検知でき、多段階の温度
制御などの複雑な制御を行わなくてよい。

【００３２】しかし、図４の構成の加熱装置では抵抗発
熱体が記録材通紙面（ニップ形成面）とは逆側の加熱体
面上に形成してあるため、加熱体の基材の熱伝導性がク
イックスタート、低消費電力などの加熱装置の性能に大
きく影響してしまう。加熱体の基材が、従来のようにア
ルミナであると、加熱装置の立ち上がりが遅くなってし
まうことや、消費電力が多くなってしまうという点が完
全には解決できなかった。

【００３３】そこで、本発明は、立ち上がりが速くクイ
ックスタートが可能であり、熱エネルギーを効率よくニ
ップ内へ伝えて消費電力を少なくすることが可能であ
り、ニップ内の温度を正確に検知することで多段階の温
度制御などの複雑な制御を行う必要のない加熱装置を提
供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明は、定着フィルム
と、該定着フィルムの一方の面側に固定支持して配置さ
れた加熱体と、該定着フィルムの他面側に該加熱体に対
向して設けられた加圧部材とを有し、トナー像を有する
記録材を加熱体と加圧部材の圧接で形成されるニップ部
を通過させることでトナー像を加熱定着する加熱装置に
おいて、前記加熱体が窒化アルミからなることを特徴と
する加熱装置を提供する。

【００３５】上記本発明の加熱装置においては、加熱体
の温度検知を行うための温度検知素子を、加熱体と加圧
部材の圧接で形成されるニップ部側に配置することが好
ましく、加熱体の抵抗発熱体を、加熱体と加圧部材の圧
接で形成されるニップ部側と反対の面に配置することが
できる。

【００３６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の加熱装置の概略
構成を示す模式図である。

【００３７】この図１において、加熱体１０を保持させ
た加熱体ホルダ１１に円筒状の耐熱性フィルム８（ポリ
イミドなどの基材フィルム上にＰＦＡやＰＴＦＥ等の離
型性の耐熱樹脂を被覆したフィルム）をルーズに外嵌さ
せ加圧ローラー９を該フィルム８を挟ませて加熱体１０
に対して所定の押圧力をもって圧接させて加熱体１０と
の間にフィルム８を挟んで定着ニップ部Ｎを形成させて
ある。

【００３８】この加圧ローラー９は駆動手段Ｍにより矢
示の反時計方向に回転駆動される。その加圧ローラー９
の回転駆動によるローラー９とフィルム８の外面との摩
擦力でフィルム８に回転力が作用して、円筒状フィルム
８が加熱体１０を保持させた加熱体ホルダ７の外回りを
矢示Ａの時計方向（加熱体１０の幅方向）に回転する。

【００３９】そして加圧ローラー９の回転によるフィル
ム８の回転がなされ、加熱体１０に対する通電により加
熱体１０が所定に昇温した状態において、定着ニップ部
Ｎのフィルム８と加圧ローラー９との間にシート状の被
加熱材である、未定着トナー像Ｔを担持した被記録材Ｐ
が導入されてフィルム８面に密着してそのフィルムと一
緒に定着ニップ部Ｎを通過することで、加熱体１０の熱
がフィルム８を介して被記録材に付与され未定着トナー
像Ｔが被記録材Ｐ面に熱定着される。定着ニップ部Ｎを
通った被記録材Ｐはフィルム８の面から曲率分離されて
搬送される。

【００４０】加熱体１０は前記の図２（ｂ）に示すよう
に、ヒーター基板（加熱体基材）２、該ヒーター基板２
の片面側に形成具備させた抵抗発熱体（通電発熱体）パ
ターン３、導体パターン４、導電パターン４ａ、２つの
給電電極パターン５および６、抵抗発熱体パターン３と
導体パターン４部分を被覆させた表面保護層７等よりな
る。

【００４１】ヒーター基板２は、後述する耐熱性フィル
ム８、被加熱材としての被記録材Ｐの搬送・移動方向Ａ
に対して直交する方向を長手とする横長・薄肉であり、
例えば、長さ２４０ｍｍ，幅１０ｍｍおよび厚さ１ｍｍ
の窒化アルミからなる耐熱性、電気絶縁性および低熱容
量のセラミック基材である。

【００４２】抵抗発熱体パターン３は、例えば、銀パラ
ジウム（Ａｇ／Ｐｂ）、Ｔａ₂Ｎ等の電気抵抗材料ペー
スト（抵抗ペースト）を例えば厚み１０μｍ，幅１〜３
ｍｍの細帯状にセラミック基材面長手に沿ってスクリー
ン印刷等により塗工し焼成することで形成したものであ
る。

【００４３】導体パターン４は上記の抵抗発熱体パター
ン３に略並行させて細帯状にセラミック基材面長手に沿
って形成してある。

【００４４】２つの給電電極パターン５および６は、セ
ラミック基材２の一端側の面に並べて具備させてある。

【００４５】そして、抵抗発熱体パターン３の一端部側
は上記２つの給電電極パターン５および６の一方の給電
電極パターン５と導電パターン４ａを介して導通させて
ある。また導体パターン４の同じ側の一端部は他方の給
電電極パターン６に導通させてある。抵抗発熱体パター
ン３と導体パターン４の他端部は互いに導通させてあ
る。

【００４６】上記の導体パターン４、導電パターン４
ａ、２つの給電電極パターン５，６はいずれもＡｇ等の
導電材料ペーストをスクリーン印刷等によりセラミック
基材２の面にパターン塗工して焼成して形成したもので
ある。

【００４７】上記の互いに略並行の抵抗発熱体パターン
３と導体パターン４は、セラミック基材２の長手方向一
端側に設けた２つの給電電極パターン５・６間で加熱体
長手に関して通電の往路と復路を形成している。

【００４８】この加熱体１０を、抵抗発熱体パターン３
を形成した面側を下向きにして露呈させて剛性・断熱性
を有する加熱体ホルダ（ステー）１１に保持させて固定
配設してある。

【００４９】この加熱体１０は、給電電極パターン５・
６に不図示の給電回路から給電することにより抵抗発熱
体パターン３が長手全長にわたって発熱することで昇温
し、その昇温が検温素子（サーミスタ）２０で検知さ
れ、その検知温度が不図示の温度制御回路へフィードバ
ックされて加熱体１０の温度が所定の温度に維持される
ように抵抗発熱体パターン３への通電が制御される。

【００５０】８は厚さ例えば４０μｍ〜１００μｍ程度
のポリイミド等の耐熱性フィルム、９は該フィルム８を
加熱体１０のフィルム摺動面である表面保護層７面に押
圧する加圧部材としての加圧ローラーである。

【００５１】フィルム８はこの加圧ローラー９により加
熱体１０に押圧され、不図示の駆動手段により、あるい
は加圧ローラー９を駆動手段として該加圧ローラー９の
回転駆動力により、矢示Ａ方向に所定速度で加熱体１０
面（表面保護層７面）に接触摺動しながら移動する。

【００５２】抵抗発熱体パターン３に対する通電により
加熱体１０を所定温度まで昇温させ、またフィルム８を
加熱体１０に摺動移動させた状態において、フィルム８
を挟んで形成される、加熱体１０と加圧ローラー９との
定着ニップ部（圧接ニップ部）Ｎの耐熱性フィルム８と
加圧ローラー９との間に、被加熱材としての画像定着す
べき被記録材Ｐを導入して耐熱性フィルム８と一緒に定
着ニップ部Ｎを挟持搬送させることにより、加熱体１０
の熱を耐熱性フィルム８を介して被記録材Ｐに付与して
被記録材Ｐ上の未定着顕画像（トナー画像）Ｔを被記録
材Ｐ面に加熱定着させるものである。定着ニップ部Ｎを
通った被記録材Ｐはフィルム８の面から分離されて搬送
される。

【００５３】図１の装置では、検温素子であるサーミス
タ２０は、抵抗発熱体パターン３とは逆の面の加熱体１
０上に配置される。サーミスタに関しては前述のチップ
状のものでもよいが、ニップ内に配置するために、コバ
ルト、マンガン、ニッケル、ルテニウムといったものの
合金や酸化物、白金あるいはチタン酸バリウム等のセラ
ミックといったものの粒子をガラスペースト材と混合し
たものを加熱体１０上にスクリーン印刷した薄層タイプ
のものを用いることもできる。このサーミスタ配置面に
保護層（ガラス）７を設けて、ニップ形成面とする。

【００５４】この加熱体１０は、抵抗発熱体パターン３
を形成した面を上向きにして剛性、断熱性を有する加熱
体ホルダ１１に保持され、固定配設されている。また、
抵抗発熱体パターン３が位置する加熱体ホルダ１１面に
は、断熱のために空壁を設けている。

【００５５】この図１に示したような構成であれば、サ
ーミスタを記録材通紙面（ニップ形成面）に配置できる
ため、ニップ内の温度を正確に検知でき、多段階の温度
制御などの複雑な制御を行わなくてよい。

【００５６】本発明の加熱装置においては、上記のよう
に加熱体基材２として熱伝導率の高い窒化アルミ（Ａｌ
Ｎ）を用いる。それにより、本発明の加熱装置では、従
来のようにアルミナで形成された基材と比較して基材の
熱伝導率が高く、加熱体のニップ形成面とは逆の面に形
成された発熱体からサーミスタが配置されているニップ
形成面への熱伝導が従来のものより良い。このことによ
り、加熱装置の立ち上がりは速くなり、クイックスター
トが可能となる。また、加熱体の基材の熱伝導率が高い
ため、熱エネルギーを効率よくニップ内へ伝えることが
でき、消費電力を少なくすることが可能となる。

【００５７】

【実施例】以下、実施例により、本発明を具体的に説明
する。

【００５８】（実施例１）図１に示す構成を持ち、加熱
体基材２が窒化アルミからなる本発明の加熱装置を作製
した。なお、その装置において、加熱体基材２の窒化ア
ルミ層は、長さ２４０ｍｍ，幅１０ｍｍおよび厚さ１ｍ
ｍとし；抵抗発熱体パターン３は、銀パラジウムペース
トを厚み１０μｍ，幅１〜３ｍｍの細帯状にセラミック
基材面長手に沿ってスクリーン印刷により塗工し焼成す
ることで形成し；導体パターン４、導電パターン４ａ、
２つの給電電極パターン５および６はＡｇペーストをス
クリーン印刷によりセラミック基材２の面にパターン塗
工して焼成して形成し；サーミスタ２０は、コバルト、
マンガン、ニッケル、ルテニウムといったものの合金や
酸化物、白金あるいはチタン酸バリウム等のセラミック
といったものの粒子をガラスペースト材と混合し加熱体
１０上にスクリーン印刷した薄層タイプのものとした。

【００５９】この装置で、記録材にトナーが定着してい
る時のニップ内の温度を測定すると、およそ１３０℃で
あった。この構成の加熱装置で、ニップ内の温度を１３
０℃に保つようにサーミスタの検知する温度で温度制御
を行うと、朝一番の状態から立ち上げた連続通紙で、１
３０℃一定の温度制御が可能であった。この時、朝一番
の状態から定着可能な状態まで１０秒で加熱装置が立ち
上がるには、およそ２５０Ｗの入力を必要とした。これ
は、加熱体の基材として用いた窒化アルミ（ＡｌＮ）の
熱伝導率（１８０〜２２０Ｗ／ｍＫ）が、従来の装置で
用いられていたアルミナの熱伝導率（２０Ｗ／ｍＫ）よ
り１０倍近く高く、抵抗発熱体の熱エネルギーを効率よ
くニップ内に伝えることが可能となったためであると考
えられる。

【００６０】従って、本実施例で示した装置では、ニッ
プ内の温度を正確に検知でき、多段階の温度制御などの
複雑な制御を行わなくてよいとともに、低消費電力で速
い立ち上がりを実現することができる。

【００６１】（比較例１）図２のような構成の加熱装置
を作製した。なお、加熱体基材をアルミナとし、サーミ
スタ２０をＦｅ₃Ｏ₄，ＭｇＣｒ₂Ｏ₄，ＭｇＡｌ₂Ｏ₄，Ｎ
ｉＯ，Ｍｎ₂Ｏ₃，Ｃｏ₂Ｏ₃等の金属酸化物の固溶体から
なるチップサーミスタとした以外、加熱体基材２の寸
法、抵抗発熱体パターン３の形成、ならびに導体パター
ン４、導電パターン４ａ、２つの給電電極パターン５お
よび６の形成については、実施例１と同様とした。

【００６２】この装置で、記録材にトナーが定着してい
る時のニップ内の温度を測定すると、およそ１３０℃で
あった。この構成の加熱装置で、ニップ内の温度を１３
０℃に保つようにサーミスタの検知する温度で温度制御
を行うと、朝一番の状態から立ち上げた連続通紙では図
３に示すように、１９０℃から１５０℃の多段階の温度
制御が必要だった。これは、サーミスタを記録材通紙面
（ニップ形成面）とは逆の加熱体上に配置するため、朝
一番の状態からの加圧ローラの温度や通紙時の温度変化
等によるニップ内の温度を正確に検知できないためであ
る。この時、朝一番の状態から定着可能な状態まで加熱
装置が立ち上がるには、およそ３００Ｗの入力で１０秒
の時間を必要とした。

【００６３】（比較例２）次に、図４に示した構成の加
熱装置を作製した。なお、この装置においては、加熱体
基材２をアルミナとした以外、加熱体基材２の寸法、抵
抗発熱体パターン３の形成、導体パターン４、導電パタ
ーン４ａ、２つの給電電極パターン５および６の形成、
ならびにサーミスタ２０の形成については、実施例１と
同様とした。

【００６４】その加熱装置で、記録材にトナーが定着し
ている時のニップ内の温度を測定すると、およそ１３０
℃であった。この構成の加熱装置で、ニップ内の温度を
１３０℃に保つようにサーミスタの検知する温度で温度
制御を行うと、朝一番の状態から立ち上げた連続通紙
で、１３０℃一定の温度制御が可能であった。この時、
朝一番の状態から定着可能な状態まで１０秒で加熱装置
が立ち上がるには、およそ４００Ｗの入力を必要とし
た。これは、抵抗発熱体パターンが記録材通紙面（ニッ
プ形成面）とは逆の加熱体上に形成されているため、ニ
ップ内の温度を定着可能な温度まで立ち上げるには、加
熱体の基材として用いたアルミナの熱伝導率（２０Ｗ／
ｍＫ）がそれほど高くなく、熱伝導性が悪いためである
と考えられる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の加熱装置
により、立ち上がりが速くクイックスタートが可能であ
り、熱エネルギーを効率よくニップ内へ伝えて消費電力
を少なくすることが可能であり、ニップ内の温度を正確
に検知することで多段階の温度制御などの複雑な制御を
行う必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱装置の１例の構成を示す模式的断
面図である。

【図２】従来の加熱装置の１例の構成を示す図であり、
（ａ）は要部の拡大横断面模式図であり、（ｂ）は加熱
体の模式的一部切欠き平面図であり、（ｃ）はその加熱
体周辺の詳細を示す模式図である。

【図３】比較例１で行った温度制御の状況を示すグラフ
である。

【図４】加熱装置の別の例の構成を示す模式的断面図で
あり、（ａ）はその装置の全体構成を示す図であり、
（ｂ）はその加熱体周辺の詳細を示す図である。

【符号の説明】

２ヒーター基板（加熱体基材；セラミック基
材）３抵抗発熱体パターン４導体パターン４ａ〜４ｃ導電パターン５、６給電用電極パターン７表面保護層８耐熱性フィルム９加圧ローラー１０加熱体１１加熱体ホルダＰ被加熱材（被記録材）Ｔトナ一像Ｎ定着ニップ部（圧接ニップ部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着フィルムと、該定着フィルムの一方
の面側に固定支持して配置された加熱体と、該定着フィ
ルムの他面側に該加熱体に対向して設けられた加圧部材
とを有し、トナー像を有する記録材を加熱体と加圧部材
の圧接で形成されるニップ部を通過させることでトナー
像を加熱定着する加熱装置において、前記加熱体が窒化
アルミからなることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】加熱体の温度検知を行うための温度検知
素子を、加熱体と加圧部材の圧接で形成されるニップ部
側に配置した請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】加熱体の抵抗発熱体を、加熱体と加圧部
材の圧接で形成されるニップ部側と反対の面に配置した
請求項１または２記載の加熱装置。