JPH10301419A

JPH10301419A - 像加熱装置

Info

Publication number: JPH10301419A
Application number: JP10906797A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nishigaki; 真西垣
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】基板に発熱部と温度検出手段が設けられたヒ
ーターを有する像加熱装置においてヒーターが割れた際
の発熱部と温度検出手段の接触を防止する。【解決手段】温度検出手段４、１０９ｄと穴５の間に
設けられたヒーター１０９ｃを支持する支持部１１の接
着面１１ａを凹凸形状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
で形成されるトナー像を記録材上に定着させる熱定着装
置に関するものである。特に、加熱手段として発熱部が
基板上に設けられたヒータ方式の像加熱装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真プロセスを用いた画像形
成装置の場合について説明する。

【０００３】画像形成装置の熱定着装置は、電子写真プ
ロセスなどの画像形成手段により転写紙上に形成された
未定着画像（トナー像）を転写紙上に定着させるもので
あり、ハロゲンヒータを熱源とする熱ローラ式の熱定着
装置やセラミック面発ヒータを熱源とするフィルム加熱
式の熱定着装置等が用いられている。

【０００４】一般に、ヒータはトライアック等のスイッ
チング制御素子を介して交流電源に接続されており、こ
の交流電源により電力が供給される。定着器には温度検
出素子、例えばサーミスタ感温素子が設けられており、
この温度検出素子により定着器の温度が検出され、その
検出温度情報をもとに、エンジンコントローラがスイッ
チング素子をオン／オフ制御することにより、ヒータへ
の電力供給をオン／オフし、定着器の温度が目標の一定
温度に温度制御される。

【０００５】フィルム加熱式の場合、セラミックヒータ
へのＯＮ／ＯＦＦ制御は商用電源の波数制御または位相
制御によりおこなわれる。

【０００６】熱源となるセラミックヒータ面発ヒータ
は、絶縁基板上に発熱体パターンと、温度検出素子が接
続される配線パターンが独立に形成されている。一般に
発熱体パターンは１次ＡＣ電圧が供給され、温度検出素
子、例えばサーミスタ感温素子が接続される配線パター
ン（以下、サーミスタパターン）は２次のＤＣ電圧が供
給されている。従って、発熱体パターンとサーミスタパ
ターンの間で沿面距離を確保する必要があり、発熱体パ
ターンとサーミスタパターンは絶縁基板上の異なる面で
形成されたり、あるいは、絶縁基板の長手方向に距離を
保って形成される。

【０００７】セラミック面発ヒータはそのヒータを保持
するヒータステーに対して接着する場合と非接着にする
場合の２通りある。ヒータをヒータステーに接着する場
合、ヒータステーに具備されるヒータの接着面の形状
は、円または長方形の平滑な面である。

【０００８】ヒータ暴走時、複数の電気的及び機械的保
護手段が全て故障した最悪の場合、ヒータが割れること
がある。そこでセラミック面発ヒータには、暴走時の割
れ対策として、発熱体及びサーミスタパターン以外の電
気的には影響を及ぼさない絶縁基板上にスルーホールを
設ける場合がある。これはヒータ暴走時にヒータが割れ
た場合でも、１次の発熱パターンと２次のサーミスタパ
ターンの間で沿面距離が保てるように、ヒータ割れの箇
所を特定する手段の１つとして前記スルーホールを使用
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらスルーホ
ールでヒータ割れの箇所を特定してもそこからの割れが
ヒータの長手方向に伸びヒータの破断時、発熱体パター
ンとサーミスタパターンの間の沿面距離の確保が難しい
場合があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、通電により発熱する発熱部が長尺状の基板の
長手に沿って設けられたヒーターと、このヒーターを保
持するホルダーと、を有し、前記ヒーターの基板には温
度検出素子及びそれに接続された通電路を備えた温度検
出手段と、異常昇温時前記ヒーターを割るための穴が設
けられた像加熱装置において、前記ホルダーは前記温度
検出手段と前記穴の間に設けられた前記ヒーターを接着
するための支持部を有し、この支持部の接着面は凹凸部
が形成されていることを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態について説明する。

【００１２】図１は電子写真プロセスを用いた画像形成
装置の概略構成図であり、本例ではレーザプリンタの場
合を示している。

【００１３】レーザプリンタ本体１０１（以下、本体１
０１）は、記録材である記録紙Ｓを収納するカセット１
０２を有し、カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検知す
るカセット有無センサ１０３、カセット１０２の記録紙
Ｓのサイズを検知するカセットサイズセンサ１０４（複
数個のマイクロスイッチで構成される）、カセット１０
２から記録紙Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けら
れている。そして、給紙ローラ１０５の下流には記録紙
Ｓを同期搬送するレジストローラ対１０６が設けられて
いる。また、レジストローラ対１０６の下流にはレーザ
スキャナ部１０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上
にトナー像を形成する画像形成部１０８が設けられてい
る。さらに、画像形成部１０８の下流には記録紙Ｓ上に
形成されたトナー像を熱定着する定着器１０９が設けら
れており、定着器１０９の下流には排紙部の搬送状態を
検知する排紙センサ１１０、記録紙Ｓを排紙する排紙ロ
ーラ１１１、記録の完了した記録紙Ｓを積載する積載ト
レイ１１２が設けられている。

【００１４】また、前記レーザスキャナ部１０７は、後
述する外部装置１３１から送出される画像信号（画像信
号ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレ
ーザユニット１１３、このレーザユニット１１３からの
レーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するため
のポリゴンモータ１１４、結像レンズ１１５、折り返し
ミラー１１６等により構成されている。

【００１５】そして、前記画像形成部１０８は、電子写
真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、１次帯電ロー
ラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２１、クリ
ーナ１２２等から構成されている。また、定着器１０９
は定着フィルム１０９ａ、加圧ローラ１０９ｂ、定着フ
ィルム内部に設けられたセラミックヒータ１０９ｃ、セ
ラミックヒータの表面温度を検出するサーミスタ１０９
ｄから構成されている。

【００１６】また、メインモータ１２３は、給紙ローラ
１０５には給紙ローラクラッチ１２４を介して、レジス
トローラ対１０６にはレジストローラ１２５を介して駆
動力を与えており、更に感光ドラム１１７を含む画像形
成部１０８の各ユニット、定着器１０９、排紙ローラ１
１１にも駆動力を与えている。

【００１７】そして１２６はエンジンコントローラであ
り、レーザスキャナ部１０７、画像形成部１０８、定着
器１０９による電子写真プロセスの制御、前記本体１０
１内の記録紙の搬送制御を行なっている。

【００１８】そして、１２７はビデオコントローラであ
り、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と汎用
のインタフェース（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）
１３０で接続されており、この汎用インタフェースから
送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビ
ットデータをＶＤＯ信号として、エンジンコントローラ
１２６へ送出している。

【００１９】次に本発明の第１の実施の形態について説
明する。

【００２０】図２に定着器１０９を構成しているセラミ
ック面発ヒータ１０９ｃを示す。（ａ）はセラミック面
発ヒータの断面図であり、（ｂ）は発熱体２が形成され
ている面を示しており、（ｃ）は（ｂ）の示している面
と相対する面を示している。セラミック面発ヒータ１０
９ｃは、セラミックス等の絶縁基板１と、絶縁基板１上
に印刷等で形成されている発熱体２と、発熱体を保護し
ているガラス等の保護層３と、セラミック面発ヒータ１
０９ｃの温度を検出している温度検出素子１０９ｄ（例
えばサーミスタ感温素子）と、この温度検出素子１０９
ｄに接続された発熱体２が形成されている絶縁基板面の
裏側の絶縁基板面上に形成された配線４（以下、サーミ
スタパターン）により構成されている。ここで温度検出
素子１０９ｄと配線４により温度検出手段が構成され
る。発熱体２は、発熱部２ａと、実際には発熱に寄与せ
ず、発熱部２ａに電力を供給するための電極部２ｂから
構成される。一般に、発熱体２は１次回路であり、サー
ミスタパターン４は２次回路であるため、１次２次間で
沿面距離を確保する必要がある。このため、発熱体２と
サーミスタパターン４、温度検出素子１０９ｄは絶縁基
板の異なる面に形成されたり、距離を大きく隔てて配せ
られる。

【００２１】電極部２ｂを介して、発熱部２ａに電力が
供給されると、発熱部２ａが発熱し、セラミック面発ヒ
ータ１０９ｃが発熱する。温度検出素子１０９ｄにより
セラミック面発ヒータの温度を検出し、エンジンコント
ローラ１２６によりその検出温度を監視し、適切な電力
をセラミック面発ヒータ１０９ｃの電極部２ｂに供給す
ることにより、セラミック面発ヒータを温調制御してい
る。

【００２２】また、セラミック面発ヒータ１０９ｃの暴
走時に、セラミックヒータ１０９ｃの割れ始める箇所を
特定するために、絶縁基板１は穴であるスルーホール５
を有している。このスルーホール５は、温度検出素子１
０９ｄと電極部２ｂの間に位置し、電気的には影響を及
ぼさないように、発熱体２及びサーミスタパターン４以
外の場所に設けられる。

【００２３】図３（ａ）に示すように、セラミック面発
ヒータ１０９ｃは、定着フィルム１０９ａの回転を安定
させるフィルムガイド１０により保持されている。以
下、ホルダーであるフィルムガイド１０をヒータステー
１０と呼ぶ。図３（ａ）においてａの方向から見た、セ
ラミック面発ヒータ１０９ｃを保持するヒータステー面
を、図３（ｂ）に示す。セラミック面発ヒータ１０９ｃ
とヒータステーはヒータ支持部１１の接着面１１ａ，１
１ｂ及び１３において接着剤により接着されている。ヒ
ータステー１０の絶縁基板上のスルーホールが当接する
部分は１２で示したように、ヒータステー面を切り欠い
ている。接着面１１ａ，１１ｂは、温度検出手段である
サーミスタパターン４及び温度検出素子１０９ｄと、ス
ルーホール５の間に位置している。この接着面１１ａ
は、図３（ｂ）に示したように、スルーホールが位置す
る方向に向かって沿うように接着面が斜めに切断されて
いる。

【００２４】図３（ｃ）に、図３（ｂ）で示したヒータ
ステー１０にセラミック面発ヒータ１０９ｃが接着され
た系において、セラミックヒータが暴走し、ヒータが割
れた場合の様子を示す。ヒータ１０９ｃが暴走し、他の
電気的機械的保護手段が故障している場合、ヒータ１０
９ｃの発熱体２が異常発熱し、スルーホール５の部分に
熱ストレスがかかり、スルーホール部から絶縁基板１が
割れ始める。ヒータ１０９ｃの割れが発熱体２のパター
ンに沿って温度検出素子１０９ｄの方向に割れが進行し
た場合、図３（ｄ）に示す様に、凹凸部としての多角形
である三角形のローレット形状が形成されており、この
ローレットの目の方向はヒータの長手方向に対して略直
角方向に施してあり、この接着面１１ａ，１１ｂの部分
で割れが止まるか、また、絶縁基板の端面にヒータ割れ
１４が向かい、割れが終了する。

【００２５】尚、ローレット形状とは図３（ｄ）に示す
凹凸形状がある方向（この場合は紙面に対して垂直方
向）に伸びているものを指す。

【００２６】このヒータ割れ１４により、発熱体２が切
断されるため、異常発熱を止めることができる。また、
ヒータステーの接着面１１ａにより温度検出素子１０９
ｄ側への割れの進行を防ぐことができ、絶縁基板１が割
れた場合でも、１次２次間の沿面距離を確保することが
できる。

【００２７】図４に本発明の第２の実施の形態を示す。

【００２８】第１の実施の形態と重複する点については
省略する。

【００２９】図４（ａ）は本実施の形態におけるセラミ
ック面発ヒータ１０９ｃを保持するヒータステー面で、
ヒータを支持する支持部１５の接着面１５ａ，１５ｂは
断面形状が図４（ｃ）に示すように、台形のローレット
形状でヒータステーの長手方向に対して略直角方向にロ
ーレットの目が設けてある。

【００３０】これにより第１の実施の形態と同様にスル
ーホール部から絶縁基板が割れても、図４（ｂ）に示す
ように支持部では接着力が強化されているので接着面１
５ａ，１５ｂで割れを止めることができる。

【００３１】図５に本発明の第３の実施の形態を示す。

【００３２】第１の実施の形態と重複する点については
省略する。

【００３３】図５（ａ）は本実施の形態におけるセラミ
ック面発ヒータ１０９ｃを保持するヒータステー面で、
ヒータを支持する支持部の接着面１７ａ，１７ｂは断面
形状が図５（ｂ）に示すように、シボ加工（梨地加工）
が施してある。

【００３４】これにより第１の実施の形態と同様にスル
ーホール部から絶縁基板が割れても、接着面１７ａ，１
７ｂで割れを止めることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上、説明した様に本発明によればヒー
タが異常昇温しヒータが割れた場合でも、発熱部と温度
検出手段の沿面距離をより確実に確保することができ、
信頼性の高い像加熱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における画像形成装置を示した図。

【図２】本発明におけるセラミックヒータの構造を示し
た図。

【図３】本発明における第１の実施の形態のヒータステ
ーの概略を示した図。

【図４】本発明における第２の実施の形態を示した図。

【図５】本発明における第３の実施の形態を示した図。

【符号の説明】

１基板２ａ発熱部４通電路５スルーホール１０ステー（ホルダー）１１支持部１１ａ接着面（凹凸部）１４割れ１０９ｃヒーター１０９ｄ温度検出素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通電により発熱する発熱部が長尺状の基
板の長手に沿って設けられたヒーターと、このヒーター
を保持するホルダーと、を有し、前記ヒーターの基板に
は温度検出素子及びそれに接続された通電路を備えた温
度検出手段と、異常昇温時前記ヒーターを割るための穴
が設けられた像加熱装置において、前記ホルダーは前記温度検出手段と前記穴の間に設けら
れた前記ヒーターを接着するための支持部を有し、この
支持部の接着面は凹凸部が形成されていることを特徴と
する像加熱装置。
【請求項２】前記支持部の凹凸部は多角形のローレッ
ト形状であることを特徴とする請求項１の像加熱装置。
【請求項３】前記ローレット形状の多角形は三角形で
あることを特徴とする請求項２の像加熱装置。
【請求項４】前記ローレット形状の多角形は台形であ
ることを特徴とする請求項２の像加熱装置。
【請求項５】前記ローレット形状のローレットの目の
方向は前記ヒーターの長手方向と略直交する方向である
ことを特徴とする請求項２の像加熱装置。
【請求項６】前記支持部の凹凸部はシボ加工が施され
たものであることを特徴とする請求項１の像加熱装置。
【請求項７】一方の面が前記ヒーターと摺動し、他方
の面が未定着像を担持した記録材と接し共に移動するフ
ィルムを有し、このフィルムを介した前記ヒーターから
の熱により未定着像が記録材上に定着されることを特徴
とする請求項１の像加熱装置。