JP2003109727A - 板状ヒータおよび定着装置ならびに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 たとえば複写機の定着装置に用い安定したト
ナーの定着が行える板状ヒータおよびこのヒータを用い
た定着装置ならびにこの定着装置を装着した画像形成装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】 耐熱・電気絶縁性の材料からなる長尺の
基板１と、この基板1表面に長手方向に沿い形成した帯
状の抵抗発熱体2と、この抵抗発熱体2に連設して基板1
の前面側1aまたは裏面側1bに重層形成され、抵抗発熱体
2より単位面積当りの抵抗値を低くした下層電極31ｄ、3
2ｄ側がＡｇ・ＰｄまたはＡｇ・Ｐｔからなり、上層電
極31u、32u側が下層電極31ｄ、32ｄ側と同じかまたはＡ
ｇからなる重層された給電用電極31、32と、上記抵抗発
熱体2および基板前面側1aの表面を覆うよう形成したガ
ラス質のオーバーコート層4とを備えているヒータＨ１
およびこのヒータＨ１を用いた定着装置８ならびにこの
定着装置８を装着した画像形成装置９である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば電子複
写機、ファクシミリやコンピュータのプリンタなどのＯ
Ａ機器のトナー定着あるいは家庭用電気機器や精密製造
装置などに用いられる板状ヒータおよびこの板状ヒータ
を用いた定着装置ならびにこの定着装置を装着した画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の軽薄短小の流れの中で、回路
基板の高密度化を図るため、構成する基板や部品の小形
化や多機能化がすすめられている。

【０００３】たとえば電子式複写機においては、感光ド
ラム表面に形成されたトナー像を複写用紙に転写し、つ
いでこの複写用紙を定着装置が備えた板状ヒータと加圧
ローラとの間で挟圧しながら通過させ、板状ヒータの熱
によって複写用紙を加熱してトナーを溶融させて定着す
るようにしている。

【０００４】この板状ヒータを装着した定着装置は、ヒ
ータの始動（昇温）性がよいとともにほぼ直接にトナー
を加熱できるので熱効率が高く省電力化がはかれ、ま
た、装置を小形化できるという利点がある。

【０００５】この種、従来の板状ヒータは、アルミナＡ
ｌ₂Ｏ₃、窒化アルミニウムＡｌＮあるいは炭化ケイ素Ｓ
ｉＣなどのセラミックスからなる表面が平面状をなす細
長の耐熱・電気絶縁性の基板前面の表面上に、銀Ａｇ粉
末とパラジウムＰｄ粉末などの導電性成分の混合物と、
ガラス粉末（無機結着剤）および水溶性有機結着剤とを
混練した銀Ａｇ・パラジウムＰｄ系ペーストを印刷塗布
・焼成して細長い帯状厚膜の抵抗発熱体を形成してい
る。

【０００６】そして、この板状ヒータの基板前面の両端
部を除く表面には、抵抗発熱体を磨耗・衝撃などからま
もり機械的な強度を高めるとともに酸化や硫化などから
保護するため電気絶縁性のよいガラス質のオーバーコー
ト層で覆われている。

【０００７】また、上記抵抗発熱体の両端部分のオーバ
ーコート層で覆われていない部分には、抵抗発熱体の形
成材料より低抵抗値で導電性の良い銀Ａｇや白金Ｐｔ粉
末などと、ガラス粉末（無機結着剤）および有機バイン
ダー（有機結着剤）とを混練した銀Ａｇ系ペーストなど
を印刷塗布・焼成して四角形状や長四角形状などをした
厚膜の給電用電極を２層に分け形成してある。

【０００８】これは抵抗発熱体と給電用電極との接続
が、それぞれの端部を重層することにより行われ、給電
用電極部分は発熱を抑えるため単位面積当りの抵抗値を
低くする必要があるためである。また、この両者の重層
部までがオーバーコート層で覆われるので、基板表面か
らオーバーコート層の上面までの高さ（厚さ）に対し、
基板表面から給電用電極の上面までの高さ（厚さ）が小
さく（薄く）、この基板表面の給電用電極の上面に、オ
ーバーコート層の上面とほぼ同じ高さ（厚さ）にする、
さらにもう一層の厚膜の給電用電極を形成する必要があ
った。

【０００９】なお、この給電用電極の上面と、オーバー
コート層の上面との高さが揃っていないと、給電用電極
が設けられた基板部分を挟さみ係止するソケットの嵌合
が旨くいかず導通がとれないなどの不具合が生じる虞が
ある。

【００１０】この給電用電極の膜厚を一層で厚く形成す
ることは可能であるが、抵抗発熱体と重層するため他の
部分に比べて重層部がさらに厚過ぎて不可であり、抵抗
発熱体との重層部を除く給電用電極部を二層とすること
を要している。

【００１１】そして、給電用電極をこの導電性および耐
酸化性の良い銀Ａｇや白金Ｐｔを用い形成した場合、基
板表面に塗布した厚膜の焼成時に基板やオーバーコート
層のガラスと反応して気泡が生じ膨れたり、盛り上がっ
た厚膜が剥がれ電極として作用しなくなることがある。
この盛り上がりは上面のガラス質のオーバーコート層の
表面にまで影響を及ぼし、発生する凹凸で定着むらが起
きたり、この凹凸が甚しいと抵抗発熱体が基板から完全
に離れ破断して電気的に導通が得られなくなることがあ
る。

【００１２】また、この種板状ヒータでは、近時、始動
（昇温）性を向上するため基板を熱伝導性が高い窒化ア
ルミニウムＡｌＮなどの窒化系のセラミックス材料が用
いられるようになったが、この窒化アルミニウムＡｌＮ
の基板に銀Ａｇや白金Ｐｔで給電用電極を形成する場合
に、この現象が特に顕著であった。

【００１３】これは、たとえばＡｌＮ製の基板は、窒素
を含有しているので、基板上に抵抗発熱体、給電用電
極、配線導体やオーバーコート層などの厚膜ペーストを
印刷して、約８５０℃で焼成して厚膜パターンを形成し
た際に、このＡｌＮ基板と厚膜ペーストが反応して基板
表面からＮ₂ ガスが発生して、このＮ₂ ガスがＡｌＮ基
板と厚膜パターンとの界面で発泡してしまい、基板と発
熱体などの厚膜パターンとの密着性が低下して剥離を生
じる不具合がある。

【００１４】この原因となる気泡の発生は、窒化系のセ
ラミックス材料の場合、給電用電極形成材料を塗布した
基板を大気雰囲気中で焼成しているため、基板からでる
窒素や炭酸ガスなどが基板表面に塗布した被膜を抜けき
らないために発生すると推考される。

【００１５】また、銀Ａｇや白金Ｐｔなどの単独の場
合、給電用電極形成材料のペースト中に融点が高い材料
が混合されていないので、たとえば銀Ａｇが一様に溶け
だし粘度が高い膜状となって基板面を覆う面積が大きく
なり、基板からのガスが放出されにくくなることに起因
するものと推測される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等は
給電用電極形成材料の発泡について種々究明したとこ
ろ、セラミックス系の基板に給電用電極形成材料を形成
する場合、既知の単独材料では焼成過程での粒子の結晶
の大きさを抑制する材料を有してなく、材料粒子の結晶
が大きくなるため、基板からのガスが放出されにくくな
って膨れ（発泡）が発生するなどの問題があり、不具合
があることが分かった。

【００１７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、基板表面の抵抗発熱体の端部に重層して形成する給
電用電極の材料を選択することにより、給電用電極と基
板、抵抗発熱体やオーバーコート層のガラスなどとの間
に発泡などを生じず、電極の剥離による導通不良がない
板状ヒータおよびこの板状ヒータを用いた定着装置なら
びにこの定着装置を装着した画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の板状ヒータは、耐熱・電気絶縁性の材料からなる長尺
の基板と、この基板表面に長手方向に沿い形成した帯状
の抵抗発熱体と、この抵抗発熱体に連設して基板の前面
側または裏面側に重層形成され、抵抗発熱体より単位面
積当りの抵抗値を低くした下層側がＡｇ・ＰｄまたはＡ
ｇ・Ｐｔからなり、上層側が下層側と同じかまたはＡｇ
からなる重層された給電用電極と、上記抵抗発熱体およ
び基板前面側の表面を覆うよう形成したガラス質のオー
バーコート層とを具備していることを特徴とする。

【００１９】この請求項１に記載の板状ヒータは、基板
の前（上）面側に形成する下層電極の材料を、従来の銀
ＡｇからパラジウムＰｄを添加した銀Ａｇ・パラジウム
Ｐｄとすることにより、電極形成時にこのパラジウムＰ
ｄが銀Ａｇの結晶成長を抑制することとガラスとの反応
を抑制して発泡を防ぎ、通電加熱時の昇温などで給電用
電極が基板の表面から剥離することを防ぎ、ソケットの
給電端子などとの接触不良を防止することができる。

【００２０】本発明および以下の各発明において、とく
に指定しない限り板状ヒータ、定着装置および画像形成
装置の用語の定義および技術的意味はつぎによる。

【００２１】耐熱・電気絶縁性の基板を形成する材料
は、アルミナ（酸化アルミニウムＡｌ ₂Ｏ₃）などの酸化
物や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などの窒化物または炭
化ケイ素（ＳｉＣ）などの炭化物からなるセラミック
ス、石英ガラスなどの硬質ガラスあるいは金属板にほう
ろうがけ（ガラス膜を形成）した少なくとも表面が電気
絶縁性の板状のものからなる。

【００２２】また、本発明でいう基板の前面や上面また
は裏面や下面とは、抵抗発熱体を形成した側を前（上）
面とし、抵抗発熱体の形成していない反対面を裏（下）
面とした便宜上の表現であって、特に使用状態などによ
り天地が反転しても変わるものではない。

【００２３】また、抵抗発熱体としては、銀Ａｇ・パラ
ジウムＰｄ、銀Ａｇや銀Ａｇ・白金Ｐｔなどで構成され
ている材料を主体とするもの、あるいは正温度特性を有
する所謂ＰＴＣと呼ばれる半導体化したチタン酸バリウ
ムＢａＴｉＯ₃系材料に微量のランタンＬａやイットリ
ウムＹなどの希土類を添加させ、ガラス粉末（無機結着
剤）および有機バインダー（有機結着剤）を混練したペ
ースト材料などを用い帯状に形成したものからなる。

【００２４】そして、基板上に形成される抵抗発熱体の
形態としては、直線状に１本あるいは複数本が電気的に
単独あるいは複数本が直列的に接続されている。

【００２５】また、給電用電極の形成材料としては、基
板側の下層電極が銀ＡｇとパラジウムＰｄまたはプラチ
ナＰｔとで構成されている材料からなり、上層電極が銀
Ａｇ単独または銀ＡｇとパラジウムＰｄとで構成されて
いる材料からなる。

【００２６】また、オーバーコート層のガラス材料とし
ては、酸化鉛ＰｂＯ−酸化ホウ素Ｂ₂Ｏ₃−酸化ケイ素
ＳｉＯ₂系のガラス、酸化亜鉛ＺｎＯ−酸化ケイ素Ｓ
ｉＯ₂−酸化バリウムＢａＯ系のガラス、酸化ケイ素
ＳｉＯ₂−酸化ホウ素Ｂ₂Ｏ₃−酸化アルミニウムＡｌ₂Ｏ
₃系のガラス、酸化ケイ素ＳｉＯ₂−酸化ホウ素Ｂ₂Ｏ ₃
−酸化亜鉛ＺｎＯ系のガラスや酸化ケイ素ＳｉＯ₂−
酸化ホウ素Ｂ₂Ｏ₃−酸化ナトリウムＮａ₂Ｏ系のガラス
などを用いることができ、これらガラス材料にさらに酸
化ケイ素ＳｉＯ₂、窒化アルミニウムＡｌＮ、窒化ホウ
素ＢＮや炭化ケイ素ＳｉＣどのフィラーを加えれば熱伝
導性を高めることができる。

【００２７】また、ガラス質のオーバーコート層の表面
を円滑な平坦面とせずに、微細な凹凸のある粗面として
おいてもよい。この粗面は、対向して配設した加圧ロー
ラに押圧された定着フィルムや複写用紙などが圧接した
場合に、強圧せず適度な摩擦抵抗でもって当接してフィ
ルムや複写用紙などを送り出すことができる。

【００２８】さらに、本発明の板状ヒータは、基板の抵
抗発熱体を形成した面の反対（裏）面側に、温度検知用
センサを設けてもよい。基板にサーミスタ、熱電対やサ
ーモスタットなどの温度検知用のセンサを設ければ、ヒ
ータの温度を正確に受熱してその抵抗値変化を精度よく
検出し、これを温度制御回路にフィードバックさせるこ
とができ適正な温度制御が行えるほか、ヒータの過熱に
よる発火などの不慮の事故を防止できる。

【００２９】この温度検知用センサの設置は基板に配線
導体とともに厚膜サーミスタを直接に形成しても、別体
のチップサーミスタを取着するようにしてもよく、ま
た、センサに電気的に接続する配線導体を給電用電極と
同様に基板に被膜により形成しても、別途電線により接
続するようにしても差支えない。

【００３０】本発明の請求項２に記載の板状ヒータは、
基板が、セラミックス材料からなることを特徴とする。

【００３１】基板をセラミックス製とすることにより、
上記請求項１に記載したと同様な作用を奏する。

【００３２】本発明の請求項３に記載の板状ヒータは、
上層電極側が下層電極側に対し低抵抗値で、かつ、耐削
れ性が高い材料で形成されていることを特徴とする。

【００３３】給電用電極の上層電極は、下層電極よりパ
ラジウムＰｄの添加量を少なくして導電性、耐削れ性お
よび耐磨耗性などソケットとの着脱時の損傷を少なくし
た材料とすることで、ソケットとの電気的および機械的
な接続を確実に行うことができる。

【００３４】本発明の請求項４に記載の定着装置は、加
圧ローラと、この加圧ローラに抵抗発熱体が対向して配
設された上記請求項１ないし請求項３のいずれか一に記
載の板状ヒータとを具備していることを特徴とする。

【００３５】上記請求項１ないし請求項３に記載の作用
を有する板状ヒータを備えているので、始動（昇温）が
速いとともに給電用電極部における膨れや剥離がなく、
トナーの定着を円滑に行なうことができる。

【００３６】本発明の請求項５に記載の画像形成装置
は、媒体に形成された静電潜像にトナーを付着させ、こ
のトナーを被複写体に転写して所定の画像を形成する手
段と、加圧ローラにより画像を形成した被複写体を板状
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上記請求項４に記載の定着装置と、
を具備していることを特徴とする。

【００３７】上記請求項４に記載の作用を有する定着装
置を備えた複写機やプリンタなどを提供することができ
る。なお、本発明でいう複写用紙とは、原稿や現物など
が複写される紙やフィルムなどを総称したものである。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる板状ヒータ
の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は板状ヒ
ータＨ１の中間部の一部を切欠して示す前（上）面図、
図２は図１の板状ヒータＨ１の中間部の一部を切欠して
示す裏（下）面図、図３は図１中の矢視ａ−ａ線に沿っ
て切断した部分を示す拡大横断面図、図４は端部の給電
用電極近傍を軸方向に縦断した断面図である。（なお、
図面中に示す基板に対する抵抗発熱体、給電用電極やオ
ーバーコート層などの各層の厚さは誇張して厚く書いて
あり、比例しているものではない。） 図中１は耐熱・電気絶縁性材料であるアルミナＡｌ₂Ｏ₃
や窒化アルミニウムＡｌＮなどのセラミックス、ここで
はたとえば窒化アルミニウムＡｌＮ（熱膨張係数が４×
１０^-6／℃〜５×１０^-6／℃程度）からなる長さ約２６
０〜３００ｍｍ（ここでは約３００ｍｍ）、幅約５〜１
５ｍｍ（ここでは約６ｍｍ）、厚さ約０．４〜０．８ｍ
ｍ（ここでは約０．６ｍｍ）の長尺短冊状の基板であ
る。

【００３９】また、２はこの基板１の前（上）面側１ａ
表面に長手方向に沿い略Ｕ字形に総全長が約４５０ｍ
ｍ、幅約１．５ｍｍ、厚さ約１０μｍの銀Ａｇ約８０重
量％・パラジウムＰｄ約２０重量％を主体として形成し
た帯状厚膜の抵抗発熱体である。

【００４０】３１，３２はこの抵抗発熱体２の両端部に
おいて、この抵抗発熱体２と接続した後述する給電用の
電極である。

【００４１】また、４はこの給電用電極３１，３２を除
く、抵抗発熱体２および基板１のほぼ全表面上に形成し
た酸化ケイ素ＳｉＯ₂−酸化ホウ素Ｂ₂Ｏ₃−酸化アルミ
ニウムＡｌ₂Ｏ₃系のガラスを溶融して形成したガラス質
のオーバーコート層である。

【００４２】上記給電用電極３１，３２は同構成である
ので一方の給電用電極３１を例にとって図４を参照して
詳述すると、電極３１は基板１側の下層電極３１ｄと、
この下層電極３１ｄ上の上層電極３１ｕとの２層に形成
されている。この下層電極３１ｄ上と上層電極３１ｕの
厚さは各約１０〜３０μｍで、上層電極３１ｕに比べ下
層電極３１ｄは大きい面積を有し、一端側は抵抗発熱体
２が重層して形成され、他端側（基板１の端部側でもあ
る。）に上層電極３１ｕを重層している。

【００４３】この給電用電極３１，３２は、抵抗発熱体
２が形成する単位面積当りの抵抗値（１００ｍΩ／ｍｍ
²〜１０００ｍΩ／ｍｍ²程度）より低い抵抗値（１ｍΩ
／ｍｍ²〜１．５ｍΩ／ｍｍ²程度）で、かつ、幅広に形
成され、通電時に発熱を抑えるようにしている。

【００４４】また、下層電極３１ｄと上層電極３１ｕと
は形成材料が異なり、たとえば下層電極３１ｄが銀Ａｇ
約９６重量％・パラジウムＰｄ約４重量％で構成してい
るのに対し、上層電極３１ｕは銀Ａｇ約９９重量％・パ
ラジウムＰｄ約１重量％で構成され、上層電極３１ｕの
方がパラジウムＰｄの含有量が少なく下層電極３１ｄに
対し抵抗値が低いとともに耐酸化性および耐削れ性が高
くなっている。

【００４５】また、基板１の裏（下）面側１ｂ表面に
は、抵抗発熱体２の延在方向に沿って上記給電用電極３
１，３２と同様な銀Ａｇ・パラジウムＰｄを主体とする
良導電性材料からなる幅約１ｍｍ、厚さ約１０〜３０μ
ｍの一対の膜状の配線導体３ａ，３ｂが並行して形成さ
れ、その端部には幅広な電極部３３，３４が設けられて
いる。

【００４６】また、配線導体３ａ，３ｂの他端部の間を
橋絡して基板１の裏（下）面側１ｂ表面に感温部を対面
させたサーミスタなどの温度検出素子６が導電性接着剤
を介して接合させてある。また、このサーミスタおよび
上記接合部を含む表面にはエポキシ樹脂やシリコーン樹
脂などの絶縁性樹脂からなる保護コート層（図示しな
い。）が形成してある。なお、この温度検出素子６の設
置位置は基板１の下面側１ｂで安定した温度検出ができ
る箇所である。

【００４７】そして、この板状ヒータＨ１の製作に際
し、まず抵抗発熱体２は、たとえば銀Ａｇ・パラジウム
Ｐｄの混合粉末などと、ガラス粉末（無機結着剤）およ
び有機バインダー（有機接着剤）とを混練したＡｇ・Ｐ
ｄペーストを基板１前（上）面側１ａの表面の長手方向
に沿ってスクリーン印刷により厚膜を形成したのち焼成
炉中で焼成ピーク温度が約８５０℃で約１０分間（焼成
炉経過時間約４０分間）焼成して形成したものである。

【００４８】また、上記電極部３１〜３４および配線導
体３ａ，３ｂも、抵抗発熱体２と同様に銀Ａｇ・パラジ
ウムＰｄを主体とする良導電性の材料からなる粉末（上
記抵抗発熱体２形成材料より良導電性の材料である。）
と、ガラス粉末（無機結着剤）および有機バインダー
（有機接着剤）とを混練したＡｇ・Ｐｄペーストを基板
１の上面側１ａ端部の抵抗発熱体２前（上）面および裏
（下）面側１ｂの表面にスクリーン印刷により厚膜を形
成したのち焼成することにより形成できる。

【００４９】なお、電極部３１、３２は、下層電極３１
ｄと上層電極３１ｕとでＡｇ；Ｐｄの混合比率を前述の
ように変えた材料を用い、それぞれ重層形成して焼成す
る。

【００５０】また、サーミスタなどの温度検出素子６は
銀Ａｇや銀Ａｇ・パラジウムなどの混合粉末を無機結着
剤や有機結着剤と混合した導電性接着剤を介して配線導
体３ａ，３ｂの端部に接合している。

【００５１】なお、これら抵抗発熱体２、電極部３１〜
３４および配線導体３ａ，３ｂを構成する被膜の形成
は、それぞれ前後して別途に行っても同時に行ってもよ
い。

【００５２】この後、基板１前（上）面側１ａ表面の両
端部の上層電極３１ｕ，３２ｕを除く表面部分および抵
抗発熱体２の表面部分にかけて、たとえば酸化ケイ素Ｓ
ｉＯ ₂を主成分としたＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃系ガラ
スの粉末と、エチルセルロース（有機結着剤）とともに
有機溶剤で混練りしてなるガラスペーストをスクリーン
印刷して塗膜を形成する。

【００５３】そして、この塗膜を乾燥した後、焼成炉中
で焼成ピーク温度が約８５０℃で約１０分間（焼成炉経
過時間は約４０分）焼成して、厚さ１５μｍ〜１００μ
ｍのガラス質のコート層４としてある。

【００５４】このガラスは軟化点が約７５０℃で上記の
抵抗発熱体２を構成するペースト状塗料の焼成温度より
も低く、焼成温度を上げていくとガラスペーストは溶融
して、抵抗発熱体２および基板１上を流れガラスの表面
部がほぼ平坦になったら加熱を止め、冷却することによ
りガラス質のオーバーコート層４を形成することができ
る。

【００５５】そして、このような構成の板状ヒータＨ１
は、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）またはＰＷＭ
（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パ
ルス幅制御方式）などおよび温度制御回路を介し接続さ
れて端子部３１、３２間に通電すると、抵抗発熱体２に
電流が流れ抵抗発熱体２が発熱し、この抵抗発熱体２は
全長に亘りほぼ一様な温度分布が得られる。

【００５６】このヒータＨ１は、金属合金に含まれる銀
Ａｇ・パラジウムＰｄが電気的な抵抗要素となり、抵抗
ペーストに含有される銀Ａｇ・パラジウムＰｄの比率や
ガラス粉末によって発熱体２の抵抗値が調節される。本
実施の形態では、約２５オーム［Ω］の抵抗値を有し、
１００Ｖの電圧印加により約４Ａの電流が流れ、約４０
０Ｗの発熱量となる。

【００５７】そして、通常は基板１の裏（下）面側に設
けたサーミスタ６がヒータＨ１の温度を検出して、温度
制御回路を通じＳＳＲなどをＯＮ・ＯＦＦして所定の温
度に制御し、ヒータＨ１の過熱による発火などの不慮の
事故を未然に防げる効果がある。

【００５８】この板状ヒータＨ１は、セラミックス製基
板１の前（上）面側１ａに形成する下層電極３１ｄ（３
２ｄ）の材料を、従来の銀ＡｇからパラジウムＰｄを添
加した銀Ａｇ・パラジウムＰｄで構成された材料とする
ことにより、電極形成時にこのパラジウムＰｄが結晶成
長を抑制することとガラスとの反応を抑制して発泡を防
ぎ、膨れて盛り上がることがなく、通電加熱時の昇温な
どで給電用電極３１，３２が基板１の表面から剥離する
ことを防ぎ、ソケットの給電端子などとの接触不良を防
止することができる。

【００５９】また、この給電用電極３１，３２の上層電
極３１ｕ（３２ｕ）は、下層電極３１ｄ（３２ｄ）より
パラジウムＰｄの添加量を少なくして導電性、耐酸化性
および耐削れ性を高めた材料とすることで、ソケットと
の電気的および機械的な接続を確実に行うことができる
板状ヒータＨ１を提供することができる。したがって、
この上層電極３１ｕ（３２ｕ）は、パラジウムＰｄを添
加しない銀Ａｇ単独からなるものであっても何ら差支え
ない。

【００６０】また、図５は本発明の板状ヒータ端部の給
電用電極３１，３２近傍の他の実施の形態を示すを軸方
向に縦断した断面図で、図中、上述した図１ないし図３
と同一部分については同一の符号を付してその説明は省
略する。

【００６１】この図５の板状ヒータＨ２は、給電用電極
３１（３２）の下層電極が２種のものからなり、抵抗発
熱体２と接続される部分３１ｄは上記実施の形態と同じ
銀Ａｇ・パラジウムＰｄで構成された材料からなるが、
基板１端部側の部分３１ｃはたとえば銀Ａｇからなり、
この両者３１ｄ，３１ｃの上面に上記実施の形態と同じ
銀Ａｇ・パラジウムＰｄで構成された材料からなる上層
電極３１ｕが形成してある。

【００６２】そして、この板状ヒータＨ２の下層電極を
構成する銀Ａｇからなる部分３１ｃは基板１の最端部側
であり、通電加熱時に抵抗発熱体２からの熱的影響も小
さくて、給電用電極３１，３２が基板１の表面から剥離
する虞が少なく、上記実施の形態と同様な作用効果を奏
する。

【００６３】また、図６は定着装置などに設けられる上
記板状ヒータＨ１のホルダ７の斜視図であって、図中７
０は耐熱性樹脂で成形した長尺細長の皿状をなすホルダ
本体で、上面側に板状ヒータＨ１の基板１が収容される
凹部７１を有する。また、７２はこのホルダ本体７０の
縁部に設けた板状ヒータＨ１の抜け止め用の突起、７
３，７３は両端の下面に連設した取付け用のフランジ部
である。

【００６４】また、７４はソケット部で、中央の切欠部
７５がホルダ本体７０の右側端部に差し込まれることに
より切欠部７５内にある燐青銅板などに銀メッキを施し
た弾性が付与されたコネクタ７６，７６が板状ヒータＨ
１の基板１上面側１ａの端部に設けた端子部３１，３２
と接触して電気的な接続がなされる。なお、図中７７は
コネクタ７６，７６に接続する給電線、７８はホルダ本
体７０側に設けられた凸部、７９は切欠部７５内に設け
た凹部で、このソケット部７４を給電用電極３１，３２
に装着することによって正確な位置出しがなされる。

【００６５】この板状ヒータＨ１にソケット部７４を装
着するとき、上層電極３１ｕ，３２ｕの表面は強固な電
気的接続をするためコネクタ７６，７６により摺擦され
るが、耐削れ性および電導性の高い材料で形成してある
ので給電用電極３１，３２が削られるなどの損傷をする
ことがなく、確実な接触を保持させることができる。

【００６６】このような構成のホルダ７は、板状ヒータ
Ｈ１の基板１の一端側を突起７２により、他端側をソケ
ット部７４の切欠部７５で挟持することにより、板状ヒ
ータＨ１の基板１が位置ずれや湾曲しないよう強固に支
持するとともに確実な電気的接続を行うことができる。

【００６７】また、図７は上記板状ヒータＨ１を装着し
た複写機やプリンタなどの定着装置８の一例を示す拡大
縦断面図、図８はこの定着装置８を用いた画像形成装置
たとえば複写機９の概略構成を示す縦断面図で、図中ヒ
ータＨ１部分は上記実施の形態と同じであるのでその説
明は省略する。

【００６８】図７において、８１は加圧ローラで、両端
面に駆動部（図示しない。）に軸支された回転軸８２を
突設し、この回転軸８２の外周に形成した円筒形ローラ
本体８３の表面に耐熱性弾性材料たとえばシリコーンゴ
ム層８４が嵌合してある。

【００６９】また、８５は上記加圧ローラ８１の回転軸
８２と対向して配設された円柱形状をなすヒータ支持基
体で、この支持体８５に板状ヒータＨ１が加圧ローラ８
１と並置した状態で取着固定されている。また、ヒータ
Ｈ１を含む基体８５の周囲にはポリイミド樹脂などの耐
熱性のシートからなるエンドレスのロール状をした定着
フィルム８６が循環自在に巻装されている。

【００７０】そして、ヒータＨ１の上側に形成したガラ
ス質のオーバーコート層４の平坦な表面は、この定着フ
ィルム８６を介し上記加圧ローラ８１のシリコーンゴム
層８４と弾接している。また、図７中Ｐは記録媒体たと
えば複写用紙で、複写用紙Ｐ上のＴ１は印刷された未定
着トナー像、Ｔ２は定着済みトナー像を示す。

【００７１】上記構成の定着装置８は、後述するように
画像形成装置の一部として用いられ、複写用紙Ｐなど記
録媒体に転写された未定着トナー像Ｔ１を定着する。

【００７２】この定着装置８において板状ヒータＨ１
は、端子部３１，３２（図示しない。）に接触した燐青
銅板などに銀メッキを施した弾性が付与されたコネクタ
（図示しない。）を通じ通電され、抵抗発熱体２が所定
温度で発熱した状態で、加圧ローラ８１が駆動部により
回転して、これに縦動して圧接されている定着フィルム
８６も板状ヒータＨ１を覆うオーバーコート層４表面に
摺接しながらヒータ支持基体８５の周りを循環する。

【００７３】そして、未定着トナー像Ｔ１を転写した複
写用紙Ｐが定着装置８に搬送されてくると、複写用紙Ｐ
は上下面が加圧ローラ８１のシリコーンゴム層８４と定
着フィルム８６面との両者が回転している間で、上下面
から挟圧した状態で図中矢印方向へ繰り出すよう通過さ
せられる。その際に、複写用紙Ｐは上記の加圧と抵抗発
熱体２の加熱とにより、未定着トナー像Ｔ１が焼付けら
れ、複写用紙Ｐにはトナー像Ｔ２を定着形成させること
ができる。

【００７４】つまり、加圧ローラ８１の用紙入力側で
は、複写用紙Ｐ上の未定着トナー像Ｔ１がまず定着フィ
ルム８６を介してヒータＨ１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溶融
する。しかる後、加圧ローラ８１の用紙排出側では、複
写用紙ＰがヒータＨ１から離れ、トナー像Ｔ２は自然放
熱して再び冷却固化し、定着フィルム８６も複写用紙Ｐ
から離反される。

【００７５】そして、この定着装置８にホルダ７を介し
装着された板状ヒータＨ１は、抵抗発熱体２への通電に
より抵抗発熱体２、基板１やガラス質のオーバーコート
層４などの温度が上昇する。

【００７６】そして、この状態で基板１上面側１ａのオ
ーバーコート層４と定着フィルム８６を介し加圧ローラ
８１の表面とが弾性的に当接され、定着フィルム８６と
加圧ローラ８１との間を複写用紙Ｐが円滑に通過でき
る。

【００７７】したがって、本発明の板状ヒータＨ１を用
いた定着装置８は、板状ヒータＨ１の温度上昇が速く始
動性がよいとともに板状ヒータＨ１の給電用電極３１，
３２の不具合もなく、均質なトナー定着が行われ定着む
らのない美麗な画質の複写が得られる。

【００７８】つぎに、本発明に関わる上記の板状ヒータ
Ｈ１および定着装置８を実装した画像形成装置として図
８に示す複写機９を参照して説明する。

【００７９】図８中、定着装置８部分は上記実施の形態
と同じであるので同一部分には同一の符号を付してその
説明は省略する。

【００８０】図８において９０は複写機９の筐体、９１
は筐体９０の上面に設けられたガラスなどの透明部材か
らなる原稿載置台で矢印Ｙ方向に往復動して原稿Ｐ１を
走査する。

【００８１】筐体９０内の上方には光照射用のランプと
反射鏡とからなる照明装置９Ｌが設けられていて、この
照明装置９Ｌにより照射された原稿Ｐ１からの反射光線
が短焦点小径結像素子アレイ９Ａによって感光ドラム９
Ｄ上にスリット露光される。なお、この感光ドラム９Ｄ
は矢印方向に回転する。

【００８２】また、９２は帯電器で、たとえば酸化亜鉛
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９Ｄ上に一様に帯電を行う。この帯電器９２により帯
電されたドラム９Ｄには、結像素子アレイ９Ａ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９３による加熱で軟化溶融する樹脂などか
らなるトナーを用いて顕像化される。

【００８３】一方、カセット９Ｃ内に収納されている複
写用紙Ｐは、給送ローラ９４と感光ドラム９Ｄ上の画像
と同期するようタイミングとって上下方向で圧接して回
転される対の搬送ローラ９５によって、ドラム９Ｄ上に
送り込まれる。そして、転写放電器９６によって感光ド
ラム９Ｄ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。

【００８４】この後、ドラム９Ｄ上から離れた用紙Ｐ
は、搬送ガイド９７によって定着装置８に導かれ加熱定
着処理された後にトレイ９８内に排出される。なお、ト
ナー像を転写後、ドラム９Ｄ上の残留トナーはクリーナ
９９によって除去される。

【００８５】上記定着装置８は複写用紙Ｐの移動方向と
直交する方向に、この複写機９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）より長い抵抗発熱体２を延在させて板状ヒー
タＨ１を配置しているとともにこのヒータＨ１の延在方
向に軽く弾接するよう抵抗発熱体２と相対して送り用の
加圧ローラ８１が設けられている。

【００８６】そして、ヒータＨ１と加圧ローラ８１との
間を送られる用紙Ｐ上の未定着トナー像Ｔ１は、抵抗発
熱体２からの熱を受け溶融して用紙Ｐ面上に文字、英数
字、記号、図面などの複写像を現出させる。

【００８７】このような、複写機９は上記定着装置８に
記載したと同様な作用効果、すなわち複写処理能力（複
写枚数／時間）の向上（スピードアップ）がはかれる効
果を奏する。

【００８８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、たとえば上記実施の形態では板状ヒータは、複写機
などの画像形成装置の定着用に用いられたが、定着用に
限らず、家庭用の電気製品、業務用や工業用の精密機器
あるいは化学反応用の機器などに装着して使用できる。

【００８９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、基板に
形成した給電用電極の発泡を防ぎ、電極が膨れて盛り上
がったり基板表面から剥離することを防ぎ、ソケットの
給電端子などと良好な電気的接続がはかれる、品質の向
上した板状ヒータを提供できる。

【００９０】請求項２に記載の発明によれば、基板をセ
ラミックス製とすることにより、上記請求項１に記載し
たと同様な効果を奏する。

【００９１】請求項３に記載の発明によれば、給電用電
極の導電性および耐削れ性が高められ、ソケットのコネ
クタと電気的および機械的な接続が確実にはかれる板状
ヒータを提供できる。

【００９２】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
ないし３に記載の効果を奏する板状ヒータを備えている
ので、始動（昇温）が速いとともにメンテナンス（保
全）が容易な生産性の高い定着装置を提供することがで
きる。

【００９３】請求項５に記載の発明によれば、上記請求
項４に記載の効果を奏する定着装置を備えた、すなわ
ち、複写処理能力（複写枚数／時間）の向上がはかれる
とともにメンテナンス（保全）が容易な生産性の高い複
写機やプリンタなどの画像形成装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる板状ヒータの実施の形態を示
す、一部を切欠した前（上）面図である。

【図２】図１の板状ヒータの一部を切欠した裏（下）面
図である。

【図３】図１中の矢視ａ−ａ線に沿って切断した部分を
示す拡大横断面図である。

【図４】図１中の板状ヒータの端部の縦断面図である。

【図５】本発明に係わる板状ヒータの他の実施の形態を
示す、ヒータの端部の縦断面図である。

【図６】本発明の定着装置に装着される板状ヒータのホ
ルダの斜視図である。

【図７】本発明に係わる定着装置の内部構造の実施の形
態を示す拡大縦断面図である。

【図８】本発明に係わる画像形成装置たとえば複写機の
概略構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

Ｈ１，Ｈ２：板状ヒータ １：基板 １ａ：前（上）面側 １ｂ：裏（下）面側 ２：抵抗発熱体 ３１、３２：給電用電極 ３１ｄ（３２ｄ），３１ｃ：下層電極 ３１ｕ（３２ｕ）：上層電極 ４：ガラス質のオーバーコート層 ８：定着装置 ８１：加圧ローラ ９：複写機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 BA08 BA10 BA11 BA25 BA26 BA27 BB18 BB21 BB22 BB28 BB34 3K034 AA02 AA10 AA12 AA34 AA37 BA08 BB05 BC04 BC12 CA02 CA27 FA22 3K058 AA01 AA82 BA18 DA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱・電気絶縁性の材料からなる長尺の
   基板と；この基板表面に長手方向に沿い形成した帯状の
   抵抗発熱体と；この抵抗発熱体に連設して基板の前面側
   または裏面側に重層形成され、抵抗発熱体より単位面積
   当りの抵抗値を低くした下層電極側がＡｇ・Ｐｄまたは
   Ａｇ・Ｐｔからなり、上層電極側が下層電極側と同じか
   またはＡｇからなる重層された給電用電極と；上記抵抗
   発熱体および基板前面側の表面を覆うよう形成したガラ
   ス質のオーバーコート層と；を具備していることを特徴
   とする板状ヒータ。
2. 【請求項２】 基板が、セラミックス材料からなること
   を特徴とする請求項１に記載の板状ヒータ。
3. 【請求項３】 上層電極側が下層電極側に対し低抵抗値
   で、かつ、耐削れ性が高い材料で形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の板状ヒータ。
4. 【請求項４】 加圧ローラと；この加圧ローラに抵抗発
   熱体が対向して配設された上記請求項１ないし請求項３
   のいずれか一に記載の板状ヒータと；を具備しているこ
   とを特徴とする定着装置。
5. 【請求項５】 媒体に形成された静電潜像にトナーを付
   着させ、このトナーを被複写体に転写して所定の画像を
   形成する手段と；加圧ローラにより画像を形成した被複
   写体を板状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上記請求項４に記載の定
   着装置と；を具備していることを特徴とする画像形成装
   置。