JPH048553A - トナー定着用ヒータ、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は複写紙などの被加熱体への伝熱を良好にして定
着を良好ならしめたヒータおよび加熱装置に関する。

（従来の技術） 従来、電子式複写機やファクシミリなどにおいて、トナ
ー像を形成した複写紙をヒータと加圧ローラとの間で挟
圧しながら通過させ、ヒータの熱によって複写紙を加熱
してトナーを溶着させて定着していた。

このような目的に用いられる定着用ヒータはアルミナセ
ラミクスなどの耐熱材料からなる細長い基板表面に銀・
パラジウム合金などの薄膜からなる直線状の発熱体を形
成し、この発熱体表面をガラス質オーバーコート層で被
覆して発熱体を磨耗から保護していた。

また、加圧ローラは発熱体と平行な回転軸を有するロー
ラで、その表面は耐熱性弾性材料で構成され、ヒータの
オーバーコート層に軽く弾接しながら回転するようにな
っている。そして、複写紙がヒータと加圧ローラとの間
に供給されると、加圧ローラの回転により、複写紙がヒ
ータのオーバーコート層表面を滑りながら搬送され、こ
の間にヒータの熱によって複写紙が加熱され定着される
。

（発明が解決しようとする課題） このような従来のヒータはオーバーコート層が幅方向に
断面山形に形成され、発熱体に沿った１条の凸条をなし
、加圧ローラがこの凸条を横切る方向に回転している。

このため、ヒータと加圧ローラ、換言すればヒータと複
写紙との接触は微視的には線接触であり、複写紙の移動
によって接触線が移動して結果的に面接触になっている
。

このような従来のヒータの構造および接触方式は複写紙
などの被加熱体をスムーズに滑動させるには都合が良い
が、その反面、ヒータと被加熱体との間の熱伝導は線接
触のため伝熱には非能率的である。

そこで、本発明の課題はヒータと被加熱体との熱伝導を
良好にしなからしかも滑動を阻害しないようにヒータの
構造とこれを用いた加熱装置を改良することである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明はヒータとこれを用いた加熱装置の改良に関し、
請求項の第１は耐熱性基板表面に形成された直線状発熱
体を覆ったオーバーコート層の表面に発熱体に沿って溝
部を延在させ、この溝部を利用して被加熱体との接触を
良くしたヒータである。

また、請求項の第２は上述の請求項の第１のヒータと溝
部に平行な回転軸を有し溝内面との間に被加熱体を挟圧
して搬送する加圧ローラとを組合わせて被加熱体の伝熱
を良くし、しかも被加熱体の搬送には支障のないように
した加熱装置である。

（作　用） 溝内にローラを平行に嵌合して回転すれば、ローラが溝
内面に断面で見て２点以上で接触し、立体的に見れば２
線以上あるいは面で接触する。

このため、ヒータと加圧ローラとの接触、接言すればヒ
ータのオーバーコート層溝内面と被加熱体との接触は格
段に良くなり、伝熱が良好になった。

しかも、被加熱体と溝内面との滑動には何の支障もない
。

（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

図は複写機やファクシミリなどに組込まれた定着用加熱
装置の一例を示し、図中（１）は本発明になるヒータ、
（２）はこのヒータ（１）に対設した加圧ローラ、（３
）はヒータ（１）と加圧ロラ（２）との間に挟圧されて
搬送される被加熱体の一例である複写紙である。

上記ヒータ（１）は第３図に示すように、アルミナセラ
ミクスからなる長さ３００　ａｍ、幅１０ｍｕ、厚さ１
＋ｕの寸法を有する細長い基板（１１）の表面の中心線
上に銀・パラジウム合金の薄膜からなる長さ２８０關、
幅２ｍｍの細長い直線状の発熱体（１２）を形成すると
ともに、この発熱体（Ｉ２）の両端に接続して銀・パラ
ジウム合金薄膜上に銀を被覆してなる幅広の端子部（１
３）、　　（１３）を形成し、さらに発熱体（１２）の
全長およびその両側の基板（１１）面から両端子部（１
３）、　（１３）の一部にかけてＰｂ０−Ｂ２ｏ３−Ｓ
ｉ０２系ガラス質のオーバーコート層（１４）を形成し
である。そして、本実施例の特徴はオーバコート層（１
４）の表面に発熱体（１２）に沿って長さ約２７５龍の
内面が凹曲面をなす溝部（１５）が形成しであることで
ある。なお、第２図ではオーバコー層（１４）の厚さを
誇張して記載しである。

上記加圧ローラ（２）は両端面に回転軸（２１）（２１
）を突設した円筒形ローラ本体（２２）の表面にシリコ
ーンゴムなどの耐熱性弾性材料で被覆層（２３）を形成
しである。そして、回転軸（２１）　、　（２１）は溝
部（１５）と平行に延在し、かつ被覆層（２３）は溝部
（１５）内面に軽く弾接している。そして、第２図に示
すように、溝部（１５）内面と加圧ローラ（２）の被覆
層（２３）との間に複写紙（３）が挟圧され、加圧ロー
ラ（２）の回転により複写紙（３）は矢印方向に搬送さ
れる。

つぎに、上述のヒータ（１）の−例につき、溝部（１５
）を含むオーバーコート層（１４）の表面形状を第４図
に示す。図はオーバーコート層（１４）の表面上位置を
幅方向に測定したもので、横軸に幅方向の位置をｍｍの
単位でとり、縦軸に基板（１）表面からの高さをμの単
位でとったもので、実際はオ〜バ−コート層（１４）表
面を示す。そして、表面の中央部が溝部（１５）を示す
凹みである。

この加熱装置を使用するにはヒータ（１）の両端子部（
１３）、　（１３）間に通電すると発熱体（１２）が発
熱し、オーバーコート層（１４）が約２００℃の定着温
度に熱せられる。そこで、第２図に示すように、加圧ロ
ーラ（２）を回転させ、トナー像（図示しない。）を形
成した複写紙（３）を供給する。このとき複写紙（３）
と被覆層（２３）との摩擦が複写紙（３）とガラス質オ
ーバーコート層（１４）との摩擦より大きいので、複写
紙（３）はオーバーコート層（１４）に圧接しなから摺
動して加圧ローラ（２）とともに移動し、図の左側に送
られる。このとき、複写紙（３）は加圧ローラ（２）に
押圧されてオバーコー層（１４）の溝部（１５）内に圧
接され、幅方向に少なくとも２点において接触し、しか
も、接触点の面積が比較的大きい利点かある。そして、
溝部（１５）の全長において、その接触面積は従来の突
端と突端の接触に比較して格段に大きく、線接触と云う
よりは面接触に近くなり、この接触面積の増大により熱
伝達が向上し、次の効果か得られた。

（１）始動の立上り時間が短縮された。

（２）ヒータ（１）の温度を成る程度下げても同じ熱伝
達量が得られ、加熱電力の節約になった。

（３）同じ加熱電力を用いて、より高速の定着か可能に
なった。

しかして、本発明において溝部（１５）内面の形状と加
圧ローラ（２）の被覆層（２３）の外面形状が一致して
いることが理想で、この場合熱伝導が最良である。そし
て、溝部（１５）内面の形状の曲率が大きくなるに従っ
て、換言すれば平面に近すくに従って接触面積か小さく
なり、完全な平面になるとほとんど１線接触になり発明
の効果がほとんどなくなる。反対に、溝部（１５）内面
の曲率が小さくなるに従って内面中央部が先ず加圧ロー
ラ（２）の被覆層（２３）と接触しなくなり、さらに曲
率が小さくなるに従って接触部位が溝部（１５）の開口
部に移行し、その接触面積が小さくなり、熱伝導が悪く
なり、逐には２線接触になるか、その場合でも、従来の
１線接触よりは熱伝導が良い。

［発明の効果］ このように、本発明はヒータを用いた加熱装置の改良に
系り、請求項の第１のヒータは耐熱性基板表面に形成さ
れた直線状発熱体を覆ったオバーコート層の表面に発熱
体に沿って溝部を延在させたので、加熱装置に組込むヒ
ータとして被加熱体への熱伝導が良い利点がある。さら
に、請求項の第２の加熱装置は上述の請求項の第１に記
載したヒータと、溝部に平行な回転軸を有し溝内面との
間に被加熱体を挾圧して搬送する加圧ローラとを組合わ
せたので、ヒータのオーバーコート層とローラー表面と
の間に被加熱体を挾圧し、この結果ヒータのオーバーコ
ート層に圧接される被加熱体の面積が増大し、熱伝導が
飛躍的に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第２請求項に属する加熱装置の一実施
例の縦断面図、第２図は同じく横断面図、第３図は第１
請求項に属するヒータの平面図、第４図は同じくオーバ
ーコート層の表面形状の一例のグラフである。 （１）・・・ヒータ （１１）・・・基板 （１３）・・・端子部 （１５）・・・溝部 （２２）・・・ローラ本体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱性基板表面に形成された直線状発熱体を覆っ
   たオーバーコート層の表面に上記発熱体に沿って溝部を
   延在させたことを特徴とするヒータ。
2. （２）耐熱性基板表面に形成された直線状発熱体を覆っ
   たオーバーコート層の表面に上記発熱体に沿って溝部を
   延在させてなるヒータと、上記溝部に平行な回転軸を有
   し上記溝内面との間に被加熱体を挟圧して搬送する加圧
   ローラとを具備したことを特徴とする加熱装置。