JPH09269686A

JPH09269686A - 加熱体、定着装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH09269686A
Application number: JP7715196A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Yamakawa; 光明山川; Nobuyuki Kamio; 信行神尾; Shiro Ezaki; 史朗江崎; Ikue Sasaki; 幾恵笹木
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】端子における電気接続を良好に保ち、良好な給
電を維持できる加熱体、定着装置および画像形成装置を
提供することを目的とする。【解決手段】電気絶縁性の基体と；基体に形成された抵
抗発熱体と；抵抗発熱体の端部に電気的に接続されて基
体に被着された端子と；半田により端子上に固着された
金属板と；を具備していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばトナーを定
着させるのに好適な加熱体、定着装置および画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタまたはファクシ
ミリなどの画像形成装置において、トナーを定着させる
ための加熱体としては、例えば特開平６−６５０８６号
公報に記載されるような加熱体が知られている。この加
熱体は、セラミックス製の基体の一面に厚膜抵抗体を形
成して抵抗発熱体とし、この抵抗発熱体の両端部に厚膜
の端子を形成した構造である。この加熱体は、端子上に
電源コネクタ等の給電片を当接させ両端子間に所定の電
圧を印加することによって、抵抗発熱体がトナーを定着
させる所要の温度に発熱する。

【０００３】この加熱体によれば、電圧を印加した後に
トナーの定着に寄与する加熱体の所定部分（抵抗発熱体
の近傍部分）が瞬時に所定温度まで立ち上がるため、予
熱時間を必要としないという利点がある。そして、これ
により定着動作を行う都度加熱体を発熱させる制御が可
能となり、消費電力量を低減できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この加熱体は、前述の
度重なる発熱動作の繰り返しにより、セラミックス製の
基体の熱膨張作用が繰り返される。この熱膨張作用によ
る基板の寸法の変化は、特にその長手方向で顕著であ
る。つまり、基板全長が２５０ｍｍとすると、アルミナ
セラミックス基板の熱膨張率αは約７ｐｐｍ／℃である
ので、加熱体を通常のトナーの定着温度である２００℃
まで昇温させると基板全長は約０．３ｍｍ変化する。

【０００５】そして、この熱膨張作用が繰り返される結
果、電源コネクタの給電片が端子上を摺動し端子が削ら
れて給電片と端子との接触面積が減少して接触抵抗が上
昇し、給電片と端子との接触部の温度が異常に上昇して
端子の焼損を招く場合がある。このように端子が焼損す
ると、加熱体の給電に支障を来したり火災の原因にな
る。

【０００６】本発明は、端子の構造につき改良を行うこ
とにより、上記の問題点を回避し得る加熱体、定着装置
および画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の加熱体
は、電気絶縁性の基体と；基体に形成された抵抗発熱体
と；抵抗発熱体の端部に電気的に接続されて基体に被着
された端子と；半田により端子上に固着された金属板
と；を具備していることを特徴とする。

【０００８】本発明および以下各請求項に記載の発明に
おいて、基体は少なくとも抵抗発熱体および端子が形成
される部分の表面が電気絶縁性を有していればよい。具
体的にはアルミナセラミックスをドクターブレード法等
を用いて板状に形成したものや、アルミニウムなどの金
属板の表面にガラスなどの耐熱性の絶縁層を形成した者
でも、さらにセラミックスを円柱状に形成したものでも
よい。また、基板の形状は印刷・焼成により抵抗発熱体
を形成できればどのようなものでもよい。

【０００９】抵抗発熱体は、特に材料や形態は問はない
が、最も好適であるのは、銀／パラジウム合金を主成分
とする導電ペーストをスクリーン印刷法によって印刷・
焼成することによって形成したものである。この抵抗発
熱体によれば、トナーを良好に定着させ得る所要の発熱
温度が得られる抵抗値に設定しやすい。

【００１０】電極は、特に材料や形態は問はないが、最
も好適であるのは、銀／パラジウム合金を主成分とする
導電ペーストをスクリーン印刷法によって所定の形状に
印刷し焼成することによって形成したものである。この
電極には、例えば上記導電ペーストにおいてパラジウム
の含有比率を抵抗発熱体のそれよりも減らすなどして電
気抵抗値小さくするのがよい。

【００１１】定着装置に組み込まれたものを除き、加熱
体の用途は特に限定されるものではなく発熱温度も用途
に応じて適宜設定すればよい。

【００１２】本発明において、金属板の材料は例えば
（株）東芝製のＮＳＤ材またはＫＯＶ材等が適当である
が、これには限定されない。

【００１３】半田は千住金属工業（株）製の高温はんだ
で合金コードが＃２４０または＃２９５等の製品を使用
するのが適当である。

【００１４】次に作用を説明する。本発明の加熱体で
は、電源コネクタの給電片を金属板に当接させることで
給電が行える。ここで、端子には電源コネクタの給電片
などを接触させる必要がないので、加熱体の発熱の繰り
返しにより基体の熱膨張が繰り返されても端子が削られ
ることがない。また、金属板を堅い導電物質で形成すれ
ば金属板が削られる量が少なくなるので、基体の熱膨張
の繰り返しに伴って電源コネクタと金属板との接触抵抗
が上昇することもない。よって、良好な給電を維持でき
る。

【００１５】請求項２の発明の加熱体は、電気絶縁性の
基体と；基体に形成された抵抗発熱体と；抵抗発熱体の
端部に電気的に接続されて基体に被着された端子と；導
電性接着剤により端子上に固着された金属板と；を具備
していることを特徴とする。

【００１６】本発明において、金属板の材料は例えば
（株）東芝製のＮＳＤ材またはＫＯＶ材等が適当である
が、これには限定されない。

【００１７】導電性接着剤は、例えば導電性ポリイミド
系接着剤では米国エイブルステック社製の７１−１Ｆが
適当で、導電性エポキシ接着剤では同社製の９６５−１
Ｌ、９６７−１または８１７５等が適当であるがこれら
には限られない。

【００１８】次に作用を説明する。本発明の加熱体で
は、電源コネクタの給電片を金属板に当接させることで
給電が行えるので、請求項１の発明の加熱体と同様の作
用を有する。

【００１９】請求項３の発明の加熱体は、電気絶縁性の
基体と；基体に形成された抵抗発熱体と；抵抗発熱体の
端部に電気的に接続されて基体に被着された端子と；ポ
リイミド系導電性接着剤により端子上に固着された金属
板と；を具備していることを特徴とする。

【００２０】本発明において、金属板の材料は例えば
（株）東芝製のＮＳＤ材またはＫＯＶ材等が適当である
が、これには限定されない。

【００２１】ポリイミド系導電性接着剤は、金属などの
導電性材料とポリイミドとを含んでいればよい。

【００２２】本発明によれば請求項１の発明の加熱体と
同様の作用を有し、導電性接着剤がポリイミド系である
ので、加熱体を高温に発熱させても接着用度が弱まりに
くい。よって良好な給電を維持できる。

【００２３】請求項４の発明の加熱体は、アルミナセラ
ミックス製の基体と；基体に形成された抵抗発熱体と；
抵抗発熱体の端部に電気的に接続されて基体に被着され
た端子と；半田により端子上に固着された熱膨張率が
４．５ないし６．５ｐｐｍ／℃の金属板と；を具備して
いることを特徴とする。

【００２４】本発明において、金属板の材料は例えば
（株）東芝製のＮＳＤ材またはＫＯＶ材等が適当である
が、これには限定されない。

【００２５】半田は千住金属工業（株）製の高温はんだ
で合金コードが＃２４０または＃２９５等の製品を使用
するのが適当である。

【００２６】本発明によれば請求項１の発明の加熱体と
同様の作用を有するとともに、基体と金属板との熱膨張
率が近いので、この熱膨張率の差に起因して半田にクラ
ックが発生するのを回避し得る。よって良好な給電を維
持できる。

【００２７】請求項５の発明の定着装置は、請求項１な
いし４のいずれか一記載の加熱体と；加熱体と圧接関係
を有して配設された加圧用ローラと；を具備しているこ
とを特徴とする。

【００２８】本発明において、加熱体と加圧用ローラと
は直接接触させる必要はなく、例えば加圧用ローラの回
転に伴って連続的に移動する搬送用シートを加熱体と加
圧用ローラとの間に設けてもよい。また、同様に加熱体
は被定着体と直接接触する必要はなく搬送用シートなど
を介して被定着体を加熱してもよい。

【００２９】本発明の定着装置によれば、請求項１ない
し５のいずれか一記載の加熱体の作用により、加熱体へ
の良好な給電が維持できるので、良好なトナーの定着動
作も維持し得る。

【００３０】請求項６の発明の画像形成装置は、媒体に
形成された静電潜像にトナーを付着させて反転画像を形
成し、この反転画像を被定着体に転写して所定の画像を
形成する手段と；請求項５に記載の定着装置と；を具備
していることを特徴とする。

【００３１】本発明において、この画像形成装置は例え
ば複写機、プリンタまたはファクシミリ等である。

【００３２】画像形成手段とは、例えばイオンを放射す
るなどして媒体を帯電させて静電潜像を形成する手段
と、トナーをこの媒体に付着させる手段とを含んでいれ
ばよい。

【００３３】温度制御手段は、温度検出体の抵抗値を測
定する周知の手段と、例えばこの抵抗値と予め設定した
所定抵抗値とを比較した結果に基づいて抵抗発熱体への
印加電圧を適宜設定する手段とを含んでいればよい。

【００３４】本発明によれば、請求項５に記載の定着装
置が良好なトナーの定着動作を維持できるので、鮮明な
画像の形成性能を維持できる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を図
１〜４を参照して説明する。

【００３６】図１は本願発明の加熱体の実施形態を示す
一部切欠正面図である。図２は図１におけるＸ−Ｘ線に
沿う断面図である。なお、図２は加熱体の各部分が説明
しやすいように厚さ方向に拡大して描かれており各部分
の寸法比は実物と異なっている。

【００３７】図において１は、アルミナセラミックスを
細長平板状に形成した電気絶縁性を有する基体である。
２はこの基体１の一面にその長手方向に沿い銀／パラジ
ウム合金を主成分とする導電ペーストを印刷焼成するこ
とによって形成された抵抗発熱体である。３，３はその
一端部を抵抗発熱体２の一端部に重ね他の部分を抵抗発
熱体２よりも幅広に形成した端子である。この端子３，
３は例えば銀を主成分とする導電ペーストを印刷・焼成
することによって形成されている。また、基体１には抵
抗発熱体２を覆うようにして、耐熱樹脂製あるいはガラ
ス製の保護層４が形成されている。５，５は高温半田
６，６によって端子３，３に固着される金属板である。
この金属板５，５は例えば（株）東芝製のＮＳＤ材で形
成されている。また高温半田６，６は千住金属工業
（株）製の合金コードが＃２４０のものを使用してい
る。また、他の実施形態として、高温半田６，６の代わ
りに導電性接着剤を用いて金属板５，９５を基体に固定
してもよい。この導電性接着剤としては、耐熱性が良好
なポリイミド系接着剤を使用し、具体的には米国エイブ
ルステック社製の７１−１Ｆを用いる。そして、この場
合は例えばスクリーン印刷法等で塗布し、乾燥させた後
に焼成して形成することができる。

【００３８】図３は本発明の定着装置の一実施形態を示
す断面図である。図において３１は例えば上記第１ない
し第５実施形態の加熱体である。３２は、加熱体を保持
する樹脂製のホルダーである。３３は加熱体３１に対向
すると共に加熱体と圧接関係を有して配設された加圧用
ローラである。この加圧用ローラ３３は図示しない電動
機によって回転駆動される。３４はホルダー３２を包む
ように設けられ加圧用ローラ３３の回転に伴って搬送さ
れるポリイミド樹脂製の搬送用シートである。そして、
これらの部品は金属製の定着装置本体３５内に納められ
ている。

【００３９】この定着装置の定着装置本体には３５は、
上記第１ないし第５実施形態の加熱体に応じた給電手段
が設けられている。例えば第１および第２の実施形態に
おいては、例えば電源線に接続されたコイルが加熱体の
端子と磁気的に結合するような位置で定着装置本体に３
５に取り付けられている。また、第３の実施形態におい
ては、例えば電源線に接続された平板状の給電体を端子
と正対するように位置させて定着装置本体に３５に取り
付けられている。また、第４のおよび第５実施形態にお
いては、例えば電源線に接続された電源コネクタが定着
装置本体に３５に取り付けられ、この電源コネクタが給
電部材または金属板に当接される。

【００４０】この定着装置は、トナー３６が転写された
用紙３７を搬送用シート３４を介して加熱体３１によっ
て加熱して、トナー３６に含まれるマイクロカプセルを
溶解し用紙３７に定着させる。

【００４１】図４は本発明の画像形成装置の一実施形態
を示す概略断面図である。この画像形成装置は複写機で
ある。

【００４２】図において４１は画像形成部である。この
画像形成部４１は、感光ドラム４２と、この感光ドラム
４２の周面に沿って順次配置された、図示しない光学
系、現像装置４３、転写コロトロン４４、クリーナ４
５、除電ランプ４６、および図示しない帯電コロトロン
などを備えている。そして、この画像形成装置４１で
は、帯電コロトロン４４により帯電された感光ドラム４
２に、光学系により画像の静電潜像を形成し、この静電
潜像に現像装置４３によりトナーを付着させてトナー像
を形成する。次いで、転写コロトロン４４により感光ド
ラム４２上のトナー像を搬送される用紙４８上に転写す
る。この後、感光ドラム４２はクリーナ４５により清掃
され、除電ランプ４６により除去される。また、図にお
いて４８は例えば上記実施形態の定着装置であり、上記
画像形成部で用紙４７上に付着したトナーを定着させ
る。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の発明の発明によれば、電源コ
ネクタの給電片等を金属板に当接させることで給電を行
うので、基体の熱膨張の繰り返しに伴って電源コネクタ
と金属板との接触抵抗が上昇することもなく、良好な給
電を維持できる加熱体を提供できる。

【００４４】請求項２の発明の発明によれば、電源コネ
クタの給電片等を金属板に当接させることで給電が行え
るので、請求項１の発明の加熱体と同様の効果を有する
加熱体を提供できる。

【００４５】請求項３の発明の発明によれば、請求項１
の発明の加熱体と同様の効果を有し、導電性接着剤がポ
リイミド系であるので、加熱体を高温に発熱させても接
着用度が弱まりにくい。よって良好な給電を維持できる
加熱体を提供できる。

【００４６】請求項４の発明の発明によれば、請求項１
の発明の加熱体と同様の効果を有するとともに、半田に
クラックが発生するのを回避して、良好な給電を維持で
きる加熱体を提供できる。

【００４７】請求項５の発明の発明によれば、請求項１
ないし４のいずれか一記載の加熱体の効果により、加熱
体への良好な給電が維持できるので、良好なトナーの定
着動作も維持し得る定着装置を提供できる。。

【００４８】請求項６の発明の発明によれば、請求項５
に記載の定着装置が良好なトナーの定着動作を維持でき
るので、鮮明な画像の形成性能を維持できる画像形成装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の加熱体の第１の実施形態を示す一部
切欠正面図である。

【図２】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図３】本発願明の定着装置の一実施形態を示す断面図
である。

【図４】本発願明の画像形成装置の一実施形態を示す概
略断面図である。

【符号の説明】

２・・・抵抗発熱体、３・・・端子４・・・保護層、５・・・金属板、６・・・高温半田３１・・・加熱体、３３・・・加圧用ローラ、３５・・・定着装置本体、４１・・・画像形成部、４８・・・定着装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者笹木幾恵東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気絶縁性の基体と；基体に形成された抵
抗発熱体と；抵抗発熱体の端部に電気的に接続されて基
体に被着された端子と；半田により端子上に固着された
金属板と；を具備していることを特徴とする加熱体。
【請求項２】電気絶縁性の基体と；基体に形成された抵
抗発熱体と；抵抗発熱体の端部に電気的に接続されて基
体に被着された端子と；導電性接着剤により端子上に固
着された金属板と；を具備していることを特徴とする加
熱体。
【請求項３】電気絶縁性の基体と；基体に形成された抵
抗発熱体と；抵抗発熱体の端部に電気的に接続されて基
体に被着された端子と；ポリイミド系導電性接着剤によ
り端子上に固着された金属板と；を具備していることを
特徴とする加熱体。
【請求項４】アルミナセラミックス製の基体と；基体に
形成された抵抗発熱体と；抵抗発熱体の端部に電気的に
接続されて基体に被着された端子と；半田により端子上
に固着された熱膨張率が４．５ないし６．５ｐｐｍ／℃
の金属板と；を具備していることを特徴とする加熱体。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか一記載の加熱
体と；加熱体と圧接関係を有して配設された加圧用ロー
ラと；を具備していることを特徴とする定着装置。
【請求項６】媒体に形成された静電潜像にトナーを付着
させて反転画像を形成し、この反転画像を被定着体に転
写して所定の画像を形成する手段と；請求項５のいずれ
か一記載の定着装置と；を具備していることを特徴とす
る画像形成装置。