JPH10301410A5 - - Google Patents

Description

従来のフィルム加熱方式の加熱装置について、本発明に係る図８を援用して概説すると、通常、薄肉の耐熱性フィルム１と、このフィルム１の一方面側に固定支持して配置された加熱体（ヒータ）３と、他方面側にヒータ３に対向して配置された、ヒータ３に対してフィルム１を介して被加熱部材を密着させる加圧部材４を有している。ヒータ３は被加熱部材としての記録材Ｐの搬送方向に直交する方向に延びる細長い棒状をなしている。

フィルム１を挟んでヒータ３と加圧部材４との圧接で形成される圧接ニップ部のフィルム１と加圧部材４との間に、被加熱部材、像加熱装置にあってはトナー像を形成担持させた記録材Ｐを導入して通過させることにより、記録材Ｐの顕画像担持体面がフィルム１を介してヒータ３で加熱され、未定着画像に熱エネルギーを付与し、トナーが軟化、溶融して画像の加熱定着がなされる。

図１０は別の従来例の加熱体３の一部切欠き表面図と裏面図である。この加熱体３は、発熱体の折り返しパターン１５をスルーホール１８を介し裏面と導通をとり、裏面にＡＣ電極を形成したものである。

本出願に係る第７の発明の画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成部と、記録材に画像を加熱定着する第１から６のいずれか１つに記載の発明の加熱定着装置を具備することを特徴とする。

【００２５】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
図８に本発明に係るテンションレスタイプのフィルム加熱定着装置の一例の概略断面を示す。同図において、１はエンドレスの耐熱性フィルムであり、加熱体３を含むフィルム１のガイド部材でもある加熱体支持体２に外嵌させてある。このエンドレスの耐熱フィルム１の内周長と加熱体を含む加熱体支持体２の外周長はフィルム１の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、したがってフィルム１は加熱体支持体２に対し周長が余裕をもってルーズに外嵌している。

加熱体（ヒータ）３は、後述するように、横長薄板状のセラミック基板と、その基板面に基板長手にそって形成具備させた抵抗発熱体を基本構成体としてなり、抵抗発熱体への電力供給により迅速に発熱・昇温して温調系で所定の定着温度に温度管理される。この加熱体３は上記加熱体支持体（ホルダ）２に対して該支持体２の下面に長手に沿って形成具備させた溝内に嵌め入れて保持させてある。

４は加熱体３との間でフィルム１を挟んでニップＮを形成し、フィルム１を駆動する回転体としての加圧ローラであり、芯金４−ａとシリコンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム４−ｂからなり、芯金４−ａの端部より不図示の手段により駆動する。

加熱体３上に設けられたサーミスタ５の出力をＡ／Ｄ変換しＣＰＵ１０に取り込みその情報をもとにトライアック１１により加熱体３に通電するＡＣ電圧を位相、波形制御等のパルス幅変調をかけ、加熱体通電電力を制御することで行う。上記例は、テンションレスタイプであるが、本発明では、駆動ローラ、テンションローラ、加熱体にフィルムを巻回するテンションタイプの加熱装置に実施することもできる。

次に、上記加熱装置を具備する画像形成装置の１例について、図７により説明すると、１０１はレーザユニットで、該ユニット１０１から放射されるレーザ光はミラー１０２により反射され、電子写真感光体等の感光ドラム１０３を照射、露光して感光ドラム上に静電潜像を形成する。感光ドラム１０３の表面は一次帯電器１０４により予め一様に帯電されている。容器１０５内に収容された現像剤であるトナー１０６は、現像スリーブ１０７により担持搬送されて、感光ドラム１０３上の前記潜像を現像してトナー像化する。記録剤積載手段であるカセット１０８に積載された普通紙等の記録材１０９は給紙ローラ１１０により転写部に搬送され、感光ドラム１０３上のトナー像は転写手段１１１により記録材１０９に転写される。転写がされた記録材１０９は定着手段１１２に搬送され、そこでトナー像が記録材１０９に加熱定着される。

図１は本発明の第１の実施形態で用いた加熱体３の一部切欠き表面図と裏面図である。ここで、２０１が良熱伝導性ペーストによるパターンである。図１において図９と同一符号は同一部分を示す。図９で説明した加熱体３と異なるところは、セラミック基板８の裏面の、封筒等の小サイズ紙の非通紙域部に、熱伝導の良好な熱伝導パターン２０１が設けられていることである。該熱伝導パターン２０１は、熱伝導度の大きな金属ペーストで形成され、本実施形態においては、Ａｇペーストを基板８の裏面に印刷、形成されている。図１の例は、通紙基準が端部基準の例で、熱伝導パターン２０１は、基板８の一側の小サイズ紙の非通紙域部に形成されており、該パターン２０１の中央端部は小サイズの記録材の通紙領域近傍にあり、パターンの側端部は基板８裏面の一側端部近傍にあり、また該パターンの中央側端部は、記録材の通紙領域に一部オーバラップしてもよく、しなくてもよい。

図３は第３の実施形態の裏面図である。この実施形態では、通紙基準が中央である系を用いている。本実施形態の定着器構成においては、小サイズの厚紙を中央部に通紙した際に両端が浮く可能性があり、その両端の非通紙域で、異常昇温が発生する。しかし、裏面には、少なくとも一方にサーミスタ電極５が形成されるため、このサーミスタ電極パターン側に熱伝導パターンを形成することはできない。したがってこのサーミスタ電極パターンを利用した構成をとることが好ましい。

本実施形態においては、ＡＣ電極側には実施形態１と同様の熱伝導パターン２０１を形成させ、サーミスタ５のＤＣ電極側には、ＤＣ電極パターン２０３を、従来ヒータよりも広く形成してある。特に、小サイズ通紙時に紙のエッジがかかり、ヒータユニットと加圧ローラが浮く範囲に広く形成した。本実施形態のヒータを用いて実施形態１、２に述べた過酷試験モードにおけるヒータ割れは、実施形態１に記載のヒータと同様、１０サイクル以上でもヒータ割れは発生せず、従来ヒータに比べて、ヒータ割れに対するマージンを確保することができた。

さらに表４は本実施形態のヒータを用いた場合の非通紙域の過昇温部のヒータ表面温度を測定したものである。この結果から明らかなように本実施形態の構成をとることにより、従来構成ヒータに比べＴ１、ΔＴともに低く押えることができ、ヒータ割れに対してさらに有利になった。本実施形態では、まず、ヒータ基板裏面に良熱伝導パターンを形成したことで、ヒータユニットと加圧ローラが浮いた場合にも、熱をセラミック基板上で、分散させ、局所的な過昇温を防ぐことができ、さらに熱伝導が良いために基板の長手方向、幅方向それぞれに拡散することで、基板上の温度勾配を小さくでき、ヒータの熱ストレスを軽減させることでヒータ割れを防ぐことが可能であり、さらに、その過昇温部からその近傍にかけて、耐熱性高分子層を、本実施形態においてはポリイミドフィルム層３０１を設けることで、ヒータの熱容量が増えると同時に、ヒータからヒータステーへの熱伝達を促進させ、ヒータの過昇温部の温度をさらに低く押えることができ、同時に、発熱体上とそれ以外の基板部の温度差も小さくできることで、ヒータ割れに対して非常に効果があることがわかった。

Claims (7)

1. 記録材の搬送方向に直交して延びる細長い棒状の加熱体と、該加熱体に圧接する加圧部材との間のニップ部に、未定着画像を担持した前記記録材を通過させることにより前記記録材に前記加熱体の熱エネルギーを付与して熱定着させる加熱定着装置において、前記加熱体の裏面に熱伝導パターンを形成することを特徴とする加熱定着装置。
2. 前記熱伝導パターンは、前記加熱体の記録材非通紙域の裏面に形成することを特徴とする請求項１に記載の加熱定着装置。
3. 前記熱伝導パターンを加熱体温度検出手段用の電極で形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱定着装置。
4. 前記加熱体裏面の熱伝導パターンはＡｇ系の材料で形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の加熱定着装置。
5. 前記加熱体の裏面に形成された熱伝導パターン上に、耐熱性高分子層を形成することを特徴とする請求項４に記載の加熱定着装置。
6. 前記耐熱高分子層はポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項５に記載の加熱定着装置。
7. 記録材に画像を形成する画像形成部と、記録材に画像を加熱定着する請求項１から６のいずれか１つに記載の加熱定着装置を具備することを特徴とする画像形成装置。