JPH0895403A - 定着ヒータ、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

定着ヒータ、定着装置及び画像形成装置

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JPH0895403A
JPH0895403A JP23484194A JP23484194A JPH0895403A JP H0895403 A JPH0895403 A JP H0895403A JP 23484194 A JP23484194 A JP 23484194A JP 23484194 A JP23484194 A JP 23484194A JP H0895403 A JPH0895403 A JP H0895403A
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Mitsuaki Yamakawa
光明 山川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、絶縁基板の反りに伴って割れが生
ずるのを主要な目的とする。 【構成】平坦面(11b) 及び長手方向に沿って両上端面が
傾斜した傾斜面(11a) を有した細長状の絶縁基板(11)
と、前記絶縁基板(11)の平坦面(11b) 上に該基板(11)の
長手方向に沿って形成された発熱体(12)と、前記絶縁基
板(11)上に前記発熱体(12)を被覆するように形成された
絶縁体層(13)とを具備し、前記絶縁体層(13)が前記基板
(11)の2つの平坦面(11b) 上にのみ形成されていること
を特徴とする定着ヒータ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば複写機やレー
ザービームプリンター等のトナーを定着させるのに好適
な定着ヒータ、定着装置及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機やプリンター等のOA機器
等においては、トナー像を形成した複写用紙をヒータ表
面に接触させながら通過させることにより、トナー像を
紙面に融着させて定着している。
【0003】この種の定着ヒータとしては、従来、図5
に示すものが知られている。図中の符号51は、例えばア
ルミナからなる細長い絶縁基板である。この絶縁基板51
の紙排出側(基板の長手方向に沿う一端側)上端部に
は、傾斜面(切欠部)51aが形成されている。この絶縁
基板51の平坦面上には、Ag系の材料からなる細長い発
熱体52がスクリーン印刷により形成されている。前記発
熱体52を含む前記基板の平坦面上には、ガラス層53が形
成されている。
【0004】このように、従来の定着ヒータにおいて
は、絶縁基板51の紙排出側上端部に切欠部51aが形成さ
れているため、定着ヒータによるトナーの加熱後、定着
ヒータから複写用紙がすばやく離れるので、紙の冷却を
急速に行なうことができ、トナー像の滲みや裏写りを防
止することができるという利点を有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
定着ヒータによれば、図5に示す如く絶縁基板51の紙排
出側上端部に切欠部51aが形成されているため、定着ヒ
ータ断面は非対称であり、定着動作が始ると定着ヒータ
に初めの数秒間大電力が印加されるので、定着ヒータ内
に大きな温度分布が生ずる。即ち、図6に示す如く絶縁
基板51の切欠部51aの温度が絶縁基板51の反対面に対し
て高くなる。従って、切欠部51aでの熱膨張が絶縁基板
51の反対面より大きくなるため、切欠部51aの内部応力
が定着動作時(温調時)に増大する。
【0006】図7は、図5を上方からみた定着ヒータの
反りの説明図である。反りが起こるのは、この定着ヒー
タの場合、絶縁基板51の切欠部51aの温度が絶縁基板51
の反対面に対して高く、反対面より熱膨脹するからであ
る。ここで、反りのタイミングは温調のタイミングに周
期している。また、反りの量は、ヒータ単体の時よりも
ステーに取り付けた時の方が基板の表と裏,中心,端部
の温度差が大きくなる(ステーに熱が逃げるからであ
る)上、基板の数個所をステーにSi等の接着剤で固定
するので大きくなる。
【0007】以上のように絶縁基板が変形すると、定着
装置においては、絶縁基板に対し加圧ローラが圧接した
状態で使用されるため、反りを押さえ込む力が更に定着
ヒータに加わる。従って、絶縁基板内の応力が更に増大
し、ついには絶縁基板51に割れ55が発生する。
【0008】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、細長状の絶縁基板に該基板の長手方向に沿っ
て両上端面が傾斜した傾斜面を設けるとともに、基板の
平坦面上に発熱体を設け、この発熱体を絶縁体層で被覆
することにより、基板上の温度分布を対称的として基板
内の応力を傾斜面に一様に働かせ、もって基板の割れ等
を回避しえる定着ヒータ、及びこれを用いた定着装置、
画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願第1の発明は、平坦
面及び長手方向に沿って両上端面が傾斜した傾斜面を有
した細長状の絶縁基板と、前記絶縁基板の平坦面上に該
基板の長手方向に沿って形成された発熱体と、前記絶縁
基板上に前記発熱体を被覆するように形成された絶縁体
層とを具備し、前記絶縁体層が前記基板の2つの傾斜面
上まで延出するように形成されていることを特徴とする
定着ヒータである。
【0010】本願第2の発明は、平坦面及び長手方向に
沿って両上端面が傾斜した傾斜面を有した細長状の絶縁
基板と、前記絶縁基板の平坦面上に該基板の長手方向に
沿って形成された発熱体と、前記絶縁基板上に前記発熱
体を被覆するように形成された絶縁体層とを具備し、前
記絶縁体層が前記基板の2つの平坦面上にのみ形成され
ていることを特徴とする定着ヒータである。
【0011】上記第1,第2の発明において、前記発熱
体が絶縁基板の幅方向の中央に位置し、両傾斜面の寸法
が等しい場合、あるいは前記発熱体が絶縁基板の中央か
ら一端側に偏って位置し、発熱体に近い方の傾斜面の寸
法は他方より小さい場合が考えられる。これは、基板基
板両側の熱容量を等しくするためである。
【0012】本願第3の発明は、前記定着ヒータと、前
記定着ヒータの発熱体の面側に前記定着ヒータと対向し
て配置された加圧ローラと、前記定着ヒータと加圧ロー
ラの間を移動可能に設けられた定着フィルムを具備する
ことを特徴とする定着装置である。
【0013】本願第4の発明は、画像の静電潜像を印刷
用紙に形成する第1手段と、静電潜像にトナーを付着し
て印刷用紙に画像を形成する第2手段と、画像を形成し
た印刷用紙を定着フィルムを介して加圧ローラにより定
着ヒータに圧接しながら通過させることによって画像を
定着させる前記定着装置を具備したことを特徴とする画
像形成装置である。
【0014】
【作用】この発明によれば、絶縁基板の長手方向に沿う
両上端面に傾斜面(切欠部)が形成されているため、定
着ヒータ断面は対称的であり、定着動作が始まって定着
ヒータに初めの数秒間大電力が印加されても、図2に示
すように基板上の温度分布が基板上で対称になる。従っ
て、絶縁基板の長手方向に熱変形することがないため、
図3のように絶縁基板に反りが生ずることなく、絶縁基
板に割れが発生することを回避できる。
【0015】また、上記定着ヒータは図8に示すよう
に、トナーの定着用として定着装置に組み込んで使用す
れば、紙面上に所定の画像にトナーを付着させた複写用
紙を、定着フィルムを媒介して定着ヒータと加圧ローラ
に圧接させながら搬送し、定着ヒータの加熱によりトナ
ーを溶融させて良好な定着を行なうことができる。
【0016】更に、図8に示すような構成の定着装置
は、例えば図9に示すような複写機などの画像形成装置
に組み込まれる。同装置によれば、定着ヒータの温度の
低過ぎによるトナーの定着不足や温度の高過ぎによる裏
写りの発生を低減することができる。また、前記定着装
置を例えば複写機やレーザープリンター又はファクシミ
リなどのOA機器に組み込んで使用した場合には待機時
の消費電力が少なく、定着動作立上がり時間の早いかつ
御調時電力の少なく、非常に鮮明な印刷画像を得ること
ができる。
【0017】
【実施例】以下、この発明の一実施例につて図1を参照
して説明する。図中の符号11は、例えばアルミナなどか
らなる細長い絶縁基板である。この絶縁基板上11の長手
方向に沿う両上端面には傾斜面(切欠部)11a,11aが
形成され、残りの平坦面11bとなっている。ここで、前
記絶縁基板11の裏面から平坦面までの厚みT1 は1.0
mm、基板の裏面から切欠部11aの最下点までの厚みT2
は0.5mm、基板の端面から切欠部11aの最上点までの
距離L1 は2.0mm、基板の長さL2 は360mm、基板
の幅Wは8.0mmである。
【0018】前記絶縁基板11の平坦面11b上には、Ag
Pd系の材料からなる細長い発熱体12がスクリーン印刷
により形成されている。前記発熱体12を含む前記基板11
の平坦面11b上には、ガラス層(絶縁体層)13が形成さ
れている。
【0019】このように、上記実施例に係る定着ヒータ
は、長手方向に沿う両上端面に傾斜面(切欠部)11a,
11aが形成されアルミナからなる細長い絶縁基板11と、
この基板11の平坦面11b上に形成されたAgPd系の材
料からなる細長い発熱体12と、これら発熱体12を含む前
記基板11の平坦面11bに形成された絶縁体層13とから構
成されている。
【0020】従って、図1に示す如く絶縁基板11の長手
方向に沿う両上端面に切欠部11a,11aが形成されてい
るため、定着ヒータ断面は対称的であり、定着動作が始
まって定着ヒータに初めの数秒間大電力が印加されて
も、図2に示すように基板上の温度分布が基板上で対称
になる。従って、絶縁基板11の長手方向に熱変形するこ
とがないため、図3のように絶縁基板11に反りが生ずる
ことなく、絶縁基板11に割れが発生することを回避でき
る。
【0021】上記定着ヒータは図8に示すように、トナ
ーの定着用として定着装置に組み込んで使用される。こ
の定着装置は、定着ヒータ81の発熱体と反対側の面に対
向して加圧ローラ82を配置し、定着ヒータ81と加圧ロー
ラ82の間に移動可能にフィルム状の定着フィルム83を設
けた構造となっている。そして、紙面上に所定の画像に
トナー84を付着させた複写用紙を、定着フィルム82を媒
介して定着ヒータ81と加圧ローラ82に圧接させながら搬
送し、定着ヒータ81の加熱によりトナー84を溶融させて
定着させている。
【0022】図8に示すような構成の定着装置85は、例
えば図9に示すような複写機などの画像形成装置に組み
込まれる。同装置によれば、定着ヒータの温度の低過ぎ
によるトナーの定着不足や温度の高過ぎによる裏写りの
発生を低減したり、使用時の基板の複写による不良を防
止することができる。また、前記定着装置を例えば複写
機やレーザープリンター又はファクシミリなどのOA機
器に組み込んで使用した場合には非常に鮮明な印刷画像
を得ることができる。
【0023】なお、上記実施例では、絶縁層が発熱体を
含む基板の平坦面上にのみ形成されている場合について
述べたが、これに限らず、図4に示すように絶縁体層13
が絶縁基板11の傾斜面11b上に延出しているような構成
でもよい。こうした構成によれば、絶縁基板11の平面度
と摩擦係数が更に上がり、紙の搬送方向に位置する基板
の両側の熱抵抗が等しくなる。ここで、絶縁体層13は絶
縁基板11の傾斜面11bへ延出する距離が等しい方が理想
的であるが、図4のようにその距離が必ずしも等しくな
くとも少しでも傾斜面へ延出していれば効果的である。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
細長状の絶縁基板に該基板の長手方向に沿って両上端面
が傾斜した傾斜面を設けるとともに、基板の平坦面上に
発熱体を設け、この発熱体を絶縁体層で被覆することに
より、基板上の摩擦係数を低下させ基板上の温度分布を
対称的として基板内の応力を一様に傾斜面に働かせ、も
って基板の割れ等を回避しえる定着ヒータ、及びこれを
用いた定着装置、画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る定着ヒータの概略斜
視図。
【図2】図1の定着ヒータの温度分布特性図。
【図3】図1の定着ヒータの概略平面図。
【図4】この発明の他の実施例に係る定着ヒータの概略
斜視図。
【図5】従来の定着ヒータの概略斜視図。
【図6】図5の定着ヒータの温度分布特性図。
【図7】図5の定着ヒータの使用時の割れの説明図。
【図8】図1の定着ヒータを用いた定着装置の説明図。
【図9】図8の定着装置を用いた画像形成装置の説明
図。
【符号の説明】
11…絶縁基板、 11a…傾斜面(切欠部)、
11b…平坦面、12…発熱体、 13…ガラス
層(絶縁体層)、 81…定着ヒータ、82…加圧ローラ、
83…定着フィルム、 84…トナー、85
…定着装置。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平坦面及び長手方向に沿って両上端面が
    傾斜した傾斜面を有した細長状の絶縁基板と、前記絶縁
    基板の平坦面上に該基板の長手方向に沿って形成された
    発熱体と、前記絶縁基板上に前記発熱体を被覆するよう
    に形成された絶縁体層とを具備し、 前記絶縁体層が前記基板の2つの傾斜面上まで延出する
    ように形成されていることを特徴とする定着ヒータ。
  2. 【請求項2】 平坦面及び長手方向に沿って両上端面が
    傾斜した傾斜面を有した細長状の絶縁基板と、前記絶縁
    基板の平坦面上に該基板の長手方向に沿って形成された
    発熱体と、前記絶縁基板上に前記発熱体を被覆するよう
    に形成された絶縁体層とを具備し、 前記絶縁体層が前記基板の2つの平坦面上にのみ形成さ
    れていることを特徴とする定着ヒータ。
  3. 【請求項3】 前記発熱体が絶縁基板の幅方向の中央に
    位置し、両傾斜面の寸法が等しいことを特徴とする請求
    項1又は請求項2記載の定着ヒータ。
  4. 【請求項4】 前記発熱体が絶縁基板の中央から一端側
    に偏って位置し、発熱体に近い方の傾斜面の寸法は他方
    より小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2記載
    の定着ヒータ。
  5. 【請求項5】 請求項1〜請求項4いずれか記載の定着
    ヒータと、前記定着ヒータの発熱体の面側に前記定着ヒ
    ータと対向して配置された加圧ローラと、前記定着ヒー
    タと加圧ローラの間を移動可能に設けられた定着フィル
    ムを具備することを特徴とする定着装置。
  6. 【請求項6】 画像の静電潜像を印刷用紙に形成する第
    1手段と、静電潜像にトナーを付着して印刷用紙に画像
    を形成する第2手段と、画像を形成した印刷用紙を定着
    フィルムを介して加圧ローラにより定着ヒータに圧接し
    ながら通過させることによって画像を定着させる請求項
    5記載の定着装置を具備したことを特徴とする画像形成
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006040750A (ja) * 2004-07-28 2006-02-09 Kyocera Corp セラミックヒータおよびその製造方法、並びに検出素子
KR102352567B1 (ko) * 2021-06-14 2022-01-19 한국세라믹기술원 초기 작동 단계에서 균일한 온도분포를 갖는 가열장치

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