JPH11231696A

JPH11231696A - 加熱体、加熱装置、及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH11231696A
Application number: JP4456198A
Authority: JP
Inventors: Kazuro Ono; 和朗小野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】発熱体１２の発熱で昇温する加熱体基板１１
に電極部１３・１４を有し、この電極部に電気的接点と
しての加圧バネ３２・３２を接触させる加熱体１、該加
熱体を有する加熱装置、該加熱装置を画像加熱定着手段
として具備する画像形成装置について、加熱体基板１１
として窒化アルミニウム等の熱伝導性により優れたもの
を用いた場合でも、加熱体基板に設けた電極部に接触す
る電気的接点としての加圧バネの耐熱温度を上回る温度
上昇によるバネ定数の低下を防止することにより、電極
部と加圧バネの導通不良や、導通不良起因による接点焼
けの発生をなくして、加熱体や装置の寿命や信頼性を向
上させること。【解決手段】電極部と加圧バネとの接点部分に対応す
る部位に放熱部材４１を配置すること、加熱体基板の電
極部から加熱体基板端部までを放熱部位とすること、こ
の放熱部位に放熱部材を配置すること等。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱体、加熱装
置、及び画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、発熱体が設けられ、該発熱
体の発熱で昇温する加熱体基板に電極部を有し、この電
極部に電気的接点としての加圧バネを接触させる加熱
体、該加熱体を有する加熱装置、該加熱装置を画像加熱
定着手段として具備する画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、複写機やプリンター等の画像形成
装置において、電子写真法や静電記録法等の適宜の作像
手法にて被記録材に形成担持させた未定着トナー像を被
記録材に熱定着させる加熱装置である定着装置としては
熱ローラー方式の装置が汎用されてきた。

【０００４】この熱ローラー方式の定着装置は、ハロゲ
ンランプ等の熱源により所定の定着温度に加熱・温調さ
れる加熱ローラー（定着ローラー）と、これに圧接させ
た弾性加圧ローラーを基本構成とし、該両ローラーの圧
接ニップ部（定着ニップ部）に被加熱材である被記録材
を導入して挟持搬送させることで、加熱ローラーの熱で
被記録材面の未定着トナー像を加熱定着させるものであ
る。

【０００５】しかし、この熱ローラー方式の加熱装置
（定着装置）は、加熱ローラーの熱容量が大きいので、
電源を投入してから加熱ローラーが所定の温度に立ち上
がるまでにかなりの待ち時間を要する、その温度立ち上
げ後も、画像形成装置からいつでもすぐに画像出力がな
されるようにするためには装置待機中も加熱ローラーの
熱源に通電して加熱ローラーの温度を常時高温に維持す
る制御をしておかなければならず、そのために消費エネ
ルギーが大きい、また装置待機中も機内に熱を放出する
ため機内昇温を生じさせる、等の問題があった。

【０００６】そこで最近では、フィルム加熱方式の加熱
装置が提案され、定着装置として実用化もされている
（特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平１−２６３
６７９号公報、同２−１５７８７８号公報、同４−４４
０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０
４９８４号公報等）。

【０００７】このフィルム加熱方式の加熱装置は、加熱
体と、一方の面がこの加熱体と摺動し他方面が被加熱材
と接して共に移動するフィルムと、を有し、前記フィル
ムを介した前記加熱体からの熱により被加熱材を加熱す
る構成を基本的構成とするものであり、画像形成装置に
おいて未定着トナー像を該画像を担持させた紙等の被記
録材面に永久固着画像として熱定着処理する定着装置と
して活用できる。また、画像を担持させた被記録材を加
熱して艶などの表面性を改質する装置、仮定着処理する
装置、その他、シート状の被加熱材を加熱処理する加熱
装置として広く使用できる。

【０００８】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、熱ローラー方式等の加熱装置とは異なり、昇温の速
い低熱容量の加熱体や薄膜のフィルムを用いることがで
きるために短時間に加熱体の温度が上昇するので、待機
中に加熱体の通電加熱を行なう必要がなく、被加熱材を
すぐに通紙しても該被加熱材が加熱ニップ部に到達する
までに加熱体を所定温度まで十分に昇温させることがで
き、省電力化やウエイトタイムの短縮化（クックスター
ト性、オンデマンド）が可能となる、画像形成装置等の
本機の機内昇温を低めることができる等の利点を有し、
効果的なものである。

【０００９】フィルム加熱方式の加熱装置で用いられる
昇温の速い低熱容量の加熱体としてセラミックヒーター
がある。これは、耐熱性・電気絶縁性・良熱伝導性・低
熱容量等の特性を有する、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ 、酸化
アルミニウム）等のセラミック材を加熱体基板に用い、
この基板に、銀パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）等の電気抵抗
材料ペーストをパターン印刷して焼成する等により、通
電により発熱する発熱体（抵抗発熱体）を設けた構成を
基本的構成とする、全体に低熱容量のものであり、発熱
体の通電による発熱で基板を含めて加熱体が全体的に迅
速昇温する。また発熱体に対する通電が断たれると加熱
体は迅速降温する。

【００１０】加熱体は、これにサーミスター等の温度検
知素子を具備させ、この温度検知素子の電気的出力（加
熱体温度検知情報）に基づいて発熱体に対する通電が制
御されて、所定の加熱体温度に温調制御される。

【００１１】加熱体に設けた発熱体に対する通電は、加
熱体基板に、発熱体の一端側と他端側とにそれぞれ電気
的に導通させた電極部（給電電極パターン）を具備さ
せ、この電極部に電気的接点としての加圧バネを接触さ
せ、この加圧バネを介して外部の給電部（高圧回路）か
ら電極部に対して電圧を印加することでなされる。

【００１２】また加熱体に設けた温度検知素子から外部
の制御系への電気的出力の取り込みは、加熱体基板に、
温度検知素子と電気的に導通させた電極部を具備させ、
この電極部に電気的接点としての加圧バネを接触させ、
この加圧バネを介してなされる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のセラ
ミックヒーターのように、発熱体が設けられ、該発熱体
の発熱で昇温する加熱体基板に電極部を有し、この電極
部に電気的接点としての加圧バネを接触させる構成形態
の加熱体においては、加熱体基板が発熱体の発熱で昇温
するので電極部を設けた基板部分にも伝熱して、電極部
と加圧バネの接点部分も昇温し、加圧バネの温度が昇温
する。

【００１４】そして、加圧バネの昇温が該加圧バネのバ
ネ定数の低下をきたす温度（加圧バネの耐熱温度）を上
回るようであると、加熱体基板の電極部に対する加圧バ
ネの接触圧が低下して、加熱体基板の電極部から加圧バ
ネが浮いてしまって電極部と加圧バネの導通不良が発生
したり、あるいは加熱体基板の電極部に対する加圧バネ
の電気的接触が不安定状態になり、その不安定接触部分
等で放電現象が生じ、接点焼けによる損傷が発生しやす
くなる。

【００１５】特に、加熱体基板として、アルミナよりも
熱伝導性に優れた窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）等のセラミック材を用いた加熱体の場合
には、電極部を設けた基板部分も、発熱体を設けた基板
部分と同程度に伝熱昇温して加圧バネの昇温が該加圧バ
ネの耐熱温度を上回る事態を生じやすくなる。

【００１６】そこで本発明は、発熱体が設けられ、該発
熱体の発熱で昇温する加熱体基板に電極部を有し、この
電極部に電気的接点としての加圧バネを接触させる加熱
体、該加熱体を有する加熱装置、該加熱装置を画像加熱
定着手段として具備する画像形成装置について、加熱体
基板として窒化アルミニウム等の熱伝導性により優れた
ものを用いた場合でも、加熱体基板に設けた電極部に接
触する電気的接点としての加圧バネの耐熱温度を上回る
温度上昇によるバネ定数の低下を防止することにより、
電極部と加圧バネの導通不良や、導通不良起因による接
点焼けの発生をなくして、加熱体や装置の寿命や信頼性
を向上させることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、加熱体、加熱装置、及び画像形成装置であ
る。

【００１８】（１）発熱体が設けられ、該発熱体の発熱
で昇温する加熱体基板に電極部を有し、この電極部に電
気的接点としての加圧バネを接触させる加熱体におい
て、電極部と加圧バネとの接点部分に対応する部位に放
熱部材を配置することを特徴とする加熱体。

【００１９】（２）発熱体が設けられ、該発熱体の発熱
で昇温する加熱体基板に電極部を有し、この電極部に電
気的接点としての加圧バネを接触させる加熱体におい
て、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部までを放熱
部位とすることを特徴とする加熱体。

【００２０】（３）発熱体が設けられ、該発熱体の発熱
で昇温する加熱体基板に電極部を有し、この電極部に電
気的接点としての加圧バネを接触させる加熱体におい
て、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部までを放熱
部位とし、この放熱部位に放熱部材を配置することを特
徴とする加熱体。

【００２１】（４）発熱体が通電により発熱する発熱体
であり、電極部がその発熱体と電気的に導通しているこ
とを特徴とする（１）ないし（３）の何れか１つに記載
の加熱体。

【００２２】（５）加熱体基板に温度検知素子が設けら
れ、電極部がその温度検知素子と電気的に導通している
ことを特徴とする（１）ないし（４）の何れか１つに記
載の加熱体。

【００２３】（６）加熱体基板が窒化アルミニウム（Ａ
ｌＮ）であることを特徴とする（１）ないし（５）の何
れか１つに記載の加熱体。

【００２４】（７）発熱体が設けられ、該発熱体の発熱
で昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に
固定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バ
ネを接触させた加熱体により被加熱材を加熱する加熱装
置おいて、加熱体を固定支持する加熱体支持体の、電極
部と加圧バネとの接点部分に対応する部位に放熱部材を
配置することを特徴とする加熱装置。

【００２５】（８）発熱体が設けられ、該発熱体の発熱
で昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に
固定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バ
ネを接触させた加熱体により被加熱材を加熱する加熱装
置おいて、前記加圧バネを含み、該加圧バネを電極部に
接触・固定保持するコネクタを、加圧バネの放熱部材と
することを特徴とする加熱装置。

【００２６】（９）発熱体が設けられ、該発熱体の発熱
で昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に
固定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バ
ネを接触させた加熱体により被加熱材を加熱する加熱装
置おいて、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部まで
を放熱部位とすることを特徴とする加熱装置。

【００２７】（１０）発熱体が設けられ、該発熱体の発
熱で昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体
に固定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧
バネを接触させた加熱体により被加熱材を加熱する加熱
装置おいて、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部ま
でを放熱部位とし、この放熱部位に放熱部材を配置する
ことを特徴とする加熱装置。

【００２８】（１１）電極部と加圧バネとの接点部分、
もしくは放熱部材部分、もしくは放熱部位部分を空冷す
る風路手段を有することを特徴とする（７）ないし（１
０）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００２９】（１２）発熱体が通電により発熱する発熱
体であり、電極部がその発熱体と電気的に導通している
ことを特徴とする（７）ないし（１１）の何れか１つに
記載の加熱装置。

【００３０】（１３）加熱体基板に温度検知素子が設け
られ、電極部がその温度検知素子と電気的に導通してい
ることを特徴とする（７）ないし（１２）の何れか１つ
に記載の加熱装置。

【００３１】（１４）加熱体基板が窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）であることを特徴とする（７）ないし（１
３）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００３２】（１５）発熱体が設けられ、該発熱体の発
熱で昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体
に固定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧
バネを接触させた加熱体と、一方の面がこの加熱体と摺
動し他方面が被加熱材と接して共に移動するフィルム
と、を有し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱
により被加熱材を加熱する加熱装置において、加熱体を
固定支持する加熱体支持体の、電極部と加圧バネとの接
点部分に対応する部位に放熱部材を配置することを特徴
とする加熱装置。

【００３３】（１６）発熱体が設けられ、該発熱体の発
熱で昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体
に固定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧
バネを接触させた加熱体と、一方の面がこの加熱体と摺
動し他方面が被加熱材と接して共に移動するフィルム
と、を有し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱
により被加熱材を加熱する加熱装置において、前記加圧
バネを含み、該加圧バネを電極部に接触・固定保持する
コネクタを、加圧バネの放熱部材とすることを特徴とす
る加熱装置。

【００３４】（１７）発熱体が設けられ、該発熱体の発
熱で昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体
に固定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧
バネを接触させた加熱体と、一方の面がこの加熱体と摺
動し他方面が被加熱材と接して共に移動するフィルム
と、を有し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱
により被加熱材を加熱する加熱装置において、加熱体基
板の電極部から加熱体基板端部までを放熱部位とするこ
とを特徴とする加熱装置。

【００３５】（１８）発熱体が設けられ、該発熱体の発
熱で昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体
に固定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧
バネを接触させた加熱体と、一方の面がこの加熱体と摺
動し他方面が被加熱材と接して共に移動するフィルム
と、を有し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱
により被加熱材を加熱する加熱装置において、加熱体基
板の電極部から加熱体基板端部までを放熱部位とし、こ
の放熱部位に放熱部材を配置することを特徴とする加熱
装置。

【００３６】（１９）電極部と加圧バネとの接点部分、
もしくは放熱部材部分、もしくは放熱部位部分を空冷す
る風路手段を有することを特徴とする（１５）ないし
（１８）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００３７】（２０）発熱体が通電により発熱する発熱
体であり、電極部がその発熱体と電気的に導通している
ことを特徴とする（１５）ないし（１９）の何れか１つ
に記載の加熱装置。

【００３８】（２１）加熱体基板に温度検知素子が設け
られ、電極部がその温度検知素子と電気的に導通してい
ることを特徴とする（１５）ないし（２０）の何れか１
つに記載の加熱装置。

【００３９】（２２）加熱体基板が窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）であることを特徴とする（１５）ないし（２
１）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００４０】（２３）フィルムを介して加熱体と圧接し
てニップを形成する加圧部材を有し、該ニップ部のフィ
ルムと加圧部材の間で被加熱材を挟持搬送してフィルム
を介した前記加熱体からの熱により被加熱材を加熱する
ことを特徴とする（１５）ないし（２２）の何れか１つ
に記載の加熱装置。

【００４１】（２４）被加熱材が画像を担持した被記録
材であり、装置がこの被記録材を加熱処理する像加熱装
置であることを特徴とする（１５）ないし（２３）の何
れか１つに記載の加熱装置。

【００４２】（２５）被加熱材が未定着像を担持した被
記録材であり、装置がこの未定着像を被記録材に定着処
理する画像加熱定着装置であることを特徴とする（１
５）ないし（２４）の何れか１つに記載の加熱装置。

【００４３】（２６）被記録材に未定着像を形成する画
像形成手段と、その未定着像を被記録材に定着処理する
画像加熱定着手段を具備した画像形成装置において、
画像加熱定着手段が、前記（１）ないし（６）の何れか
１つに記載の加熱体を具備した加熱装置、あるいは前記
（７）ないし（２５）の何れか１つに記載の加熱装置で
あることを特徴とする画像形成装置。

【００４４】（２７）加熱体の電極部と加圧バネとの接
点部分、もしくは放熱部材部分、もしくは放熱部位部分
を、画像形成装置の本体フレームと外装との間に配置す
ることを特徴とする（２６）に記載の画像形成装置。

【００４５】〈作用〉即ち、加熱体基板に設けた電極
部とこの電極部に接触する加圧バネとの接点部分から熱
を積極的に放熱する手段を具備させた構成により、加圧
バネの昇温を該加圧バネの耐熱温度よりも低い状態に維
持させて、バネ定数の低下を防止することができる。

【００４６】従って、加熱体基板として窒化アルミニウ
ム等の熱伝導性により優れたものを用いた場合でも、加
熱体基板に設けた電極部に接触する電気的接点としての
加圧バネの耐熱温度を上回る温度上昇によるバネ定数の
低下を防止して、電極部と加圧バネの導通不良や、導通
不良起因による接点焼けの発生をなくして、加熱体や装
置の寿命や信頼性を向上させることができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】〈実施例１〉（図１〜図８）図１は本発明に従うフィルム加熱方式の加熱装置の一例
の概略構成図、図２は要部の拡大横断面模型図、図３の
（ａ）は加熱体の一部切欠きの表面側模型図と給電系の
ブロック図、（ｂ）は裏面側模型図である。

【００４８】本実施例の加熱装置は加圧ローラー駆動タ
イプの画像加熱定着装置である。

【００４９】（１）装置の全体的な概略構成図１・図２において、１０は加熱装置の総括符号、１は
加熱体としての横長のセラミックヒーター、２は横断面
略半円弧状樋型の加熱体支持体（フィルムガイド、ステ
ー）、３は円筒状の耐熱性フィルム（定着フィルム）、
４は加圧部材としての弾性加圧ローラーである。

【００５０】加熱体支持体２は、耐熱性、電気絶縁性
で、高い加重に耐えられる剛性材料、例えばＰＰＳ（ポ
リフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミ
ド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエ
ーテルケトン）等で構成され、加熱体１はこの加熱体支
持体２の下面の略中央部に長手に沿って設けた溝部２ａ
内に嵌入して保持させてある。

【００５１】円筒状のフィルム３は上記の加熱体１を含
む加熱体支持体２に外嵌させてある。この円筒状フィル
ム３の内周長は加熱体１を含む加熱体支持体２の外周長
より例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、該円筒状フィル
ム３は加熱体支持体２に対し周長が余裕を持ってルーズ
に外嵌している。

【００５２】フィルム３は、伝熱性を高めて、熱容量を
小さくして、クイックスタート性を向上させるために、
フィルム膜厚は１００μｍ以下、好ましくは１０〜５０
μｍ程度の耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の
単層フィルム、あるいはポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等のベースフィルムの外
周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングし
た複合層フィルムを使用できる。本実施例では、ポリイ
ミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥをコーティングした
フィルムを用いた。

【００５３】弾性加圧ローラー４は、芯金４ａと、該芯
金に同心一体に設けた、シリコンゴム等の離型性の良い
弾性・耐熱性材料のローラー層４ｂからなり、芯金４ａ
の両端部をそれぞれ加熱装置の手前側と奥側のシャーシ
側板間に軸受を介して回転自由に支持させてある。

【００５４】そして加熱体１を下面側に保持させ、円筒
状フィルム３を外嵌させた加熱体支持体２を加圧ローラ
ー４の上側に加熱体１の部分を加圧ローラー４の上面に
対向させて位置させ、加熱体支持体２を不図示加圧手段
にて加圧ローラー４の上面に対して所定の押圧力をもっ
て圧接させた状態に保持させる。これにより加熱体１の
下面と加圧ローラー４の上面との間にフィルム３を挟ん
で所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。

【００５５】加圧ローラー４は駆動手段Ｍにより矢印の
反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラー４の回
転駆動による該ローラー４の外面とフィルム３の外面と
の、ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力で円筒状フィルム３
に回転力が作用して、該フィルム３がその内面がニップ
部Ｎにおいて加熱体１の下面に密着して摺動しながら矢
印の時計方向ａに加圧ローラー４の回転周速度に略対応
した周速度をもって加熱体支持体２の外回りを回転状態
になる（加圧ローラー駆動方式）。

【００５６】加熱体支持体２は加熱体１を保持するとと
もにフィルム３の回転時の搬送安定性を図るフィルムガ
イドの役目もしている。

【００５７】また、フィルム３の内面と加熱体１の表面
との摺動抵抗を低減するために両者の間に耐熱性グリー
ス等の潤滑剤を少量介在させることもできる。

【００５８】而して、加圧ローラー４が回転駆動され、
それに伴って円筒状フィルム３が加熱体支持体２の外回
りを回転し、加熱体１に通電がなされて該加熱体１の発
熱でニップ部Ｎの温度が所定に立ち上って温調された状
態において、ニップ部Ｎに未定着トナー像ｔを担持した
被加熱材としての紙等の被記録材Ｐが導入され、ニップ
部Ｎにおいて被記録材Ｐのトナー像担持面側がフィルム
３の外面に密着してフィルム３と一緒にニップ部Ｎを挟
持搬送されていく。

【００５９】この挟持搬送過程において、加熱体１の熱
がフィルム３を介して被記録材Ｐに付与され、被記録材
Ｐ上の未定着トナー像ｔが加熱加圧定着される。

【００６０】被記録材Ｐはニップ部Ｎを通過するとフィ
ルム３の外面から曲率分離して搬送される。

【００６１】（２）加熱体１の構成（主として図３）加熱体としてのセラミックヒーター１は全体に低熱容量
で昇温の速いものであり、本例のものは、横長の加熱体
基板１１、この基板１１の表面側に基板長手に沿って具
備させた抵抗発熱体１２、この抵抗発熱体１２に給電す
るための第１と第２の電極パターン１３・１４及び導電
路（導体）パターン１５・１６、温度検知素子用の第３
と第４の電極パターン１８・１９、基板表面側の表面保
護層１７、基板裏面側に配設した温度検知素子２４、こ
の温度検知素子２４と第３及び第４の電極パターン１８
・１９とを電気的に導通させたスルーホール２０・２１
及び導電路パターン２２・２３等よりなる。

【００６２】この加熱体１を、抵抗発熱体１２を形成具
備させた基板表面側を下向きに露呈させて、加熱体支持
体２の下面の溝部２ａ内に嵌入して保持させてある。

【００６３】加熱体基板１１は、ニップ部Ｎにおける被
記録材搬送方向ａに対して直交する方向（フィルム幅方
向）を長手とする横長・薄肉のものであり、アルミナ
（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基
板、炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板等のセラミック基板を用
いることができる。本実施例では、高熱伝導性・低熱膨
張率・高強度・軽量である長さ２７０ｍｍ・幅７ｍｍ・
厚さ１ｍｍのＡｌＮ基板を用いた。

【００６４】ここで、ＡｌＮ基板の諸特性をアルミナ基
板と比較して下記する。

【００６５】ＡｌＮアルミナ昇温速度（℃／秒）６００２００以下熱伝導率（Ｗ／ｃｍ² ）５００３０熱膨張率（×１０^-7／℃）３９７３抗折強度（Ｋｇ／ｍｍ² ）３５３２密度（ｇ／ｃｍ³ ）３．３２３．９９抵抗発熱体１２は、Ａｇ／Ｐｂ（銀パラジウム）等の電
気抵抗材料ペーストを厚み１０〜２０μｍ、幅０．８〜
３ｍｍの細帯状パターンにスクリーン印刷により基板長
手に沿って塗工し、焼成して形成したものである。

【００６６】第１と第２の電極パターン１３と１４は基
板表面の長手一端部側に並設してあり、第１の電極パタ
ーン１３と抵抗発熱体１２の一端部は導電路パターン１
５で導通させてあり、第２の電極パターン１６と抵抗発
熱体１２の他端部は抵抗発熱体１２にほぼ並行させて形
成した導電路パターン１１６で導通させてある。

【００６７】これにより、第１の電極パターン１３→導
電路パターン１５→抵抗発熱体１２→導電路パターン１
６→第２の電極パターン１４の直列電路（ＡＣライン）
が構成される。

【００６８】また、第３と第４の電極パターン１８と１
９は基板表面の長手一端部側に並設してあり、それぞれ
スルーホール２０・２１を介して基板裏面側に基板長手
の略中央部に至らせて形成した２条の導電路パターン２
２・２３と導通させてある。この２条の導電路パターン
２２・２３の先端部間に温度検知素子としてのサーミス
ター２４を具備させてある。

【００６９】これにより、第３の電極パターン１８→ス
ルーホール２０→導電路パターン２２→サーミスター２
４→導電路パターン２３→スルーホール２１→第４の電
極パターン１９の直列電路（ＤＣライン）が構成され
る。

【００７０】サーミスター２４は、本実施例では、コバ
ルト、マンガン、ニッケル、ルテニウムといったものの
合金や酸化物、白金あるいはチタン酸バリウム等のセラ
ミックといったものの粒子をガラスペースト材と混合
し、基板裏面上にスクリーン印刷して形成した薄層タイ
プのものとした。チップ型サーミスターにすることもで
きる。

【００７１】上記の第１〜第４の電極パターン１３・１
４・１８・１９、導電路パターン１５・１６・２２・２
３は、銀（Ａｇ）ペーストを基板の表面側と裏面側の所
定の位置に所定のパターンでスクリーン印刷により塗工
し、焼成することで形成してある。

【００７２】表面保護層１７はガラスやフッ素樹脂等の
コート層であり、図３の（ａ）のように、基板表面側を
第１〜第４の電極パターン１３・１４・１８・１９部分
を除いて被覆してある。

【００７３】（３）加熱体１に対する給電系而して、加熱体１のＡＣラインの第１と第２の電極パタ
ーン１３・１４を有する加熱体一端部側にはＡＣライン
用（給電用）コネクタ３１が嵌着されることで、該コネ
クタ３１内の電気的接点としての２つの加圧バネ３２・
３２がそれぞれ第１と第２の電極パターン１３・１４に
圧接触して、加熱体１のＡＣラインと、商用電源３４・
トライアック３５等からなる給電回路とが接続化され
る。３３は電気的接点としての加圧バネ３２に結線した
給電ワイヤである。第１と第２の電極パターン１３・１
４間に給電されることで、抵抗発熱体１２が発熱して加
熱体１が全体的に迅速に昇温する。

【００７４】また、加熱体１のＤＣラインの第３と第４
の電極パターン１８・１９を有する加熱体他端部側には
ＤＣライン用（信号取り出し用）コネクタ３６が嵌着さ
れることで、該コネクタ３６内の電気的接点としての２
つの加圧バネ３７・３７がそれぞれ第３と第４の電極パ
ターン１８・１９に圧接触して、加熱体１のＤＣライン
と、制御系のＡ／Ｄコンバータ３９が接続化される。３
８は電気的接点としての加圧バネ３７に結線したリード
ワイヤである。

【００７５】加熱体１の温度情報としてのサーミスター
電圧がＤＣラインからコネクタ３６を介してＡ／Ｄコン
バータ３９へ入力され、デジタルデータとしてＣＰＵ４
０へ取り込まれる。

【００７６】ＣＰＵ４０はその入力デジタルデータを基
に加熱体温度を所定の一定温度に制御すべくトライアッ
ク３５を制御する。即ちＡＣラインへの給電を制御す
る。

【００７７】より具体的に、加熱体１の温度制御は、被
記録材の通紙域に設けられたサーミスター等の温度検知
素子２４の出力をＡ／Ｄコンバータ３９でＡ／Ｄ変換
し、ＣＰＵ４０に取り込み、その情報を基にトライアッ
ク３５により、加熱体１の抵抗発熱体１２に通電するＡ
Ｃ電圧を位相、波数制御等して、抵抗発熱体１２への通
電電力を制御することで行っている。

【００７８】加熱体１の温度制御は、抵抗発熱体１２に
対する印加電圧または電流をコントロールするか、通電
時間をコントロールする方法が採られている。通電時間
をコントロールする方法には、電源波形の半波ごとに、
通電する、通電しない、を制御するゼロクロス波数制
御、電源波形の半波ごとに通電する位相角を制御する位
相制御等がある。

【００７９】図４の（ａ）に示したように、横断面略半
円弧状樋型でフィルムガイドを兼ねさせた加熱体支持体
２の長手両端側にはそれぞれ下面の略中央部に対応する
位置において外方に突出させて第１と第２の延長腕部２
ｂ・２ｃを具備させてあり、加熱体支持体２の下面の略
中央部に長手に沿って設けた加熱体嵌入用溝部２ａは上
記の第１と第２の延長腕部２ｂ・２ｃにそれぞれまたが
らせて具備させてある。

【００８０】その溝部２ａに加熱体１を嵌入して納めた
状態において、加熱体１のＡＣラインの第１と第２の電
極パターン１３・１４を有する加熱体一端部側が第１の
延長腕部２ｂの溝部に位置し、ＤＣラインの第３と第４
の電極パターン１８・１９を有する加熱体他端部側が第
２の延長腕部２ｃの溝部に位置する。

【００８１】ＡＣラインに対するコネクタ３１とＤＣラ
インに対するコネクタ３６は両者同様の作りのものであ
り、コネクタ外殻３１ａ（３６ａ）と、その内部に固定
保持させた２つの加圧バネ３２・３２（３７・３７）か
らなる。図４の（ｂ）はその加圧バネの斜視図である。

【００８２】コネクタ外殻３１ａ（３６ａ）はナイロン
等の耐熱性・絶縁性樹脂の成形品であり、加熱体支持体
の前記の延長腕部を上下に挟み込む嵌着口部を有してい
る。加圧バネは金属板のプレス打ち抜き折り曲げ成形体
である。この加圧バネと給電ワイヤ３３もしくはリード
ワイヤ３８をカシメ止めで電気的に接続してある。

【００８３】而して、加熱体支持体２の第１の延長腕部
２ｂにＡＣライン用コネクタ３１を所定に嵌着させるこ
とで、該コネクタ３１内の電気的接点としての２つの加
圧バネ３２・３２がそれぞれ加熱体１のＡＣラインの第
１と第２の電極パターン１３・１４に圧接触する。

【００８４】また、第２の延長腕部２ｃにＤＣライン用
コネクタ３６を所定に嵌着させることで、該コネクタ３
６内の電気的接点としての２つの加圧バネ３７・３７が
それぞれ加熱体１のＤＣラインの第３と第４の電極パタ
ーン１８・１９に圧接触する上記において電極パターン
と加圧バネの接点部分は微小面積で接触している。また
加熱体支持体２の延長腕部２ｂ・２ｃに嵌着したコネク
タ３１・３６は加熱体１を加熱体支持体２に固定配置さ
せる役割も担っている。

【００８５】（４）放熱構成ところで、上記加熱体１においては、加熱体基板１１が
抵抗発熱体１２の発熱で昇温するので電極パターン１３
・１４、１８・１９を設けた基板部分にも伝熱して、電
極パターン１３・１４、１８・１９と加圧バネ３２・３
２、３７・３７の接点部分も昇温し、加圧バネの温度が
昇温する。そして、加圧バネの昇温が該加圧バネのバネ
定数の低下をきたす温度（加圧バネの耐熱温度）を上回
るようであると、加熱体基板の電極パターン１３・１
４、１８・１９に対する加圧バネ３２・３２、３７・３
７の接触圧が低下して、加熱体基板の電極パターンから
加圧バネが浮いてしまって電極パターンと加圧バネの導
通不良が発生したり、あるいは加熱体基板の電極パター
ンに対する加圧バネの電気的接触が不安定状態になり、
給電コネクタ３１にあってはその不安定接触部分等で放
電現象が生じ、接点焼けによる損傷が発生しやすくな
る。

【００８６】特に、加熱体基板として、アルミナよりも
熱伝導性に優れた窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）等のセラミック材を用いた加熱体の場合
には、電極部を設けた基板部分も、発熱体を設けた基板
部分と同程度に伝熱昇温して加圧バネの昇温が該加圧バ
ネの耐熱温度を上回る事態を生じやすくなる。

【００８７】即ち、従来、加熱体１の加熱体基板１１に
は、比較的安価なアルミナ等の耐熱性、電気絶縁性、低
熱容量のセラミック基板を用いていた。しかし、時流に
より複写機やプリンター等の画像形成装置の更なる高速
化、ウエイトタイム短縮化（クイックスタート）が要求
され、加熱体基板１１には、アルミナ等のセラミック基
板に代わる、より速く加熱体全体、または加圧ローラー
に熱供給できる熱伝導率に優れた材料が必要とされてき
た。

【００８８】さらに、アルミナ等のセラミック基板を用
いていた時の問題点として、非通紙部昇温の問題があ
る。これは小サイズ紙通紙時に、非通紙域においては、
通紙域に比べて被記録材Ｐに奪われる熱量が減少するた
めに、加熱体の非通紙域の温度が上昇してしまう非通紙
部昇温が発生する。結果として、非通紙部昇温が非常に
大きい場合には、加熱体の長手方向温度分布が不均一に
なり、画像不良の発生、加圧ローラー等他の部材の熱劣
化、さらには加熱体破損等の問題が発生することにな
る。

【００８９】そこで、アルミナ等のセラミック基板より
も１７倍ほど熱伝導率に優れ、他に低熱膨張率、高強
度、軽量の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）がアルミナに代
わる加熱体基板の材料として用いられるようになってき
ている。本実施例においても加熱体基板１１としてＡｌ
Ｎ基板を用いている。

【００９０】ＡｌＮを加熱体基板とする加熱体１に用い
たフィルム加熱方式の加熱装置では、ＡｌＮ基板１１が
熱伝導性に優れるため、アルミナ等のセラミック基板を
用いたフィルム加熱装置に比べて、ウェイトタイムの短
縮化が可能となり、さらに、小サイズ紙通紙時において
も、熱伝導性に優れるために加熱体の長手方向温度の不
均一が軽減され、非通紙部昇温を緩和させることが可能
である。

【００９１】一方、加熱体１と加熱体支持体２が未接着
の場合には、前記コネクタ３１・３６は加熱体支持体の
延長腕部２ｂ・２ｃに固定されている為、通常のプリン
ト時等において、ニップ部Ｎへの被記録材Ｐの進入時等
における定着フィルムを介して加熱体１にかかる抵抗に
より、加熱体支持体２の溝部２ａ内で加熱体１が所定位
置に停止していることができずに微小移動を起こした
り、また加熱体１が加熱体支持体２の溝部２ａ内に接着
されている場合には、コネクタ３１・３６と加熱体支持
体２とのガタ等により、コネクタ３１・３６が微小移動
を起こすことによって、電極パターン１３・１４、１８
・１９と加圧バネ３２・３２、３７・３７との微小接点
部分が加圧バネの接点部によって削られてしまう。そし
て、削られた電極パターンの構成材料例えばＡｇは、微
小接点部の脇に押しのけられ、結果として、微小接点部
分に電極パターンの凹部が生じてしまう。

【００９２】アルミナのセラミック基板を用いた加熱体
では、熱伝導率がＡｌＮ基板に比べ約１／１７である
為、電極パターンと加圧バネの微小接点部分において、
通電により発熱した抵抗発熱体１２の熱が伝熱して昇温
する前に加熱体１から空気中へ、または加熱体支持体２
へと放熱していたため、電極パターン部分の温度がそれ
ほど高温になることはなかった。そのような場合に微小
接点部に電極パターンの凹部が生じても、電極パターン
に接している加圧バネのバネ定数が変化しないため、電
極パターンと加圧バネの導通は確保されていた。

【００９３】しかし、加熱体基板１１に熱伝導性に優れ
るＡｌＮ基板を用いることによって、通電により発熱し
た抵抗発熱体１２の熱が、直ぐに、電極パターン１３・
１４、１８・１９と加圧バネ３２・３２、３７・３７と
の微小接点部分に伝熱して、昇温してしまう。結果とし
て、加圧バネ３２・３２、３７・３７の温度が該加圧バ
ネの耐熱温度以上に上昇し、加圧バネのバネ定数が低下
してしまい、加圧バネが加熱体基板上の電極パターンか
ら浮いてしまい、導通が取れなくなってしまう。またＡ
Ｃライン用コネクタ３１側にあっては、そこに、ＡＣ電
圧が印加されると、前記の電極パターンの凹部におい
て、ある所で放電現象が生じ、接点焼けによる破損が発
生する。

【００９４】そこで本実施例では、加熱体１のＡＣライ
ンの第１と第２の電極パターン１３・１４とＡＣライン
用コネクタ３１側の加圧バネ３２・３２の微小接点部に
対応する部位である、加熱体支持体２の第１の延長腕部
２ｂは、その材質をアルミニウム等の放熱性のよいもの
にして放熱部材４１とした。

【００９５】即ち、抵抗発熱体１２からＡｌＮ基板１１
により第１と第２の電極パターン１３・１４に熱伝導さ
れた熱を、該ＡｌＮ基板部分に接触している第１の延長
腕部２ｂとしての放熱部材４１により空気中に放熱させ
て第１と第２の電極パターン１３・１４の温度を低下さ
せる構成により、微小接点部や加圧バネ３２・３２の過
度な温度上昇を防止するものである。

【００９６】実際に、８枚／分（プロセススピード約５
０ｍｍ／ｓｅｃ）の画像形成装置で、定着加熱温度１８
０℃とし、１００枚プリントして熱平衡状態になった状
態での第１と第２の電極パターン１３・１４と加圧バネ
３２・３２との微小接点温度を測定し、さらに連続プリ
ントを繰り返し行う耐久試験を行った。

【００９７】比較例１；加熱体基板１１がＡｌＮ基板で
ある加熱体１を用い、加熱体支持体２の第１の延長腕部
２ｂを放熱部材にはしなかった場合の、第１と第２の電
極パターン１３・１４と加圧バネ３２・３２との微小接
点温度は１６５℃であった。

【００９８】比較例２；加熱体基板１１がアルミナ基板
である加熱体１を用い、加熱体支持体２の第１の延長腕
部２ｂを放熱部材にはしなかった場合の、第１と第２の
電極パターン１３・１４と加圧バネ３２・３２との微小
接点温度は１４５℃であった。

【００９９】このことから、加熱体基板１１がＡｌＮ基
板である比較例１の加熱体１の場合は、ＡｌＮ基板の熱
伝導率が良いために、微小接点温度が高くなることがわ
かる。そしてその微小接点温度が上昇を続けて、サーミ
スター１４で制御される定着加熱温度１８０℃に近い温
度となってしまう。加圧バネ３２のバネ定数が変化しな
い耐熱温度が１６０℃であり、連続プリントを繰り返し
行う耐久試験により、２００００枚後に接点焼けが発生
し、加熱体１の抵抗発熱体１２への通電がストップして
しまった。

【０１００】本実施例；加熱体基板１１がアルミナ基板
である加熱体１を用いた場合でも、本実施例のように、
加熱体支持体２の第１の延長腕部２ｂを放熱部材４１で
構成した場合には、放熱部材４１による放熱効果で、第
１と第２の電極パターン１３・１４と加圧バネ３２・３
２との微小接点温度は１５６℃となり、加圧バネの耐熱
温度１６０℃を下回わせることができ、また連続プリン
トを繰り返し行う耐久試験においても５００００枚終了
時においても接点焼けによる加熱装置の異常は発生しな
かった。

【０１０１】さらに、放熱部材４１の放熱効率をアップ
させるように該放熱部材４１に図６のように凹凸あるい
はフィン部４２を具備させた場合には、第１と第２の電
極パターン１３・１４と加圧バネ３２・３２との微小接
点温度は１５２℃となり、接点焼けに対するマージンを
アップすることができた。もちろん、連続プリントを繰
り返し行う耐久試験においても５００００枚終了時にお
いても接点焼けによる加熱装置の異常は発生しなかっ
た。

【０１０２】また図５や図６の放熱構成において、さら
に図７のように、加熱体支持体２の加熱体嵌入溝部２ａ
の底面の、加熱体１の抵抗発熱体１２に対応する部位に
座ぐり部（段差部）２ｄを設けて、加熱体１の基板１１
と加熱体支持体２との非接触部を設ける構成により、加
熱体１の抵抗発熱体１２の熱が加熱体支持体２に奪われ
る量を少なくして抵抗発熱体１２の発熱を低減し、電極
パターンと加圧バネとの微小接点部温度を低下すること
が可能となり、より好適である。

【０１０３】また図５や図６の放熱構成において、加熱
体１が対向する加圧ローラー４により加熱体支持体２に
加圧されるために、加熱体支持体２と放熱部材４１との
境界において、両者間の段差や空隙等により、力学的ス
トレスが発生することが懸念される場合には、図８に示
すように、肉厚を薄くした第１の延長腕部２ｂを加熱体
支持体２に一連一体に具備させ、この第１の延長腕部２
ｂの外側に放熱部材４１を設けるような構成にすること
もでき、この構成の場合も、電極パターンと加圧バネと
の微小接点部の温度を低下させる効果は同様である。

【０１０４】このように、上記のような放熱手段構成に
より、熱伝導性に優れるＡｌＮを加熱体の基板１１とし
て用いることによって通電により発熱した抵抗発熱体の
熱が電極パターン１３・１４に伝熱して、該電極パター
ンに対する電気的接点としての加圧バネ３２・３２の温
度が過度に昇温し、該加圧バネのバネ定数が低下して、
結果として、電極パターンと加圧バネとの微小接点部分
での電極パターンの接点焼けによる損傷が生じるという
問題を防止し、良好な画像を得ることが出来た。

【０１０５】〈実施例２〉（図９）本実施例はＡＣライン用コネクタ３１自体に放熱機能を
具備させたものである。即ち、本例ではコネクタ外殻３
１ａを、その材質をアルミニウム等の放熱性のよいもの
にして放熱性部材とした。この場合、電気的接点として
の加圧バネ３２・３２は耐熱性絶縁樹脂等の薄層の絶縁
部材３１ｂ・３１ｂでコネクタ外殻と電気的に絶縁させ
て該コネクタ外殻３１ａ内に接触固定して配設した。

【０１０６】このコネクタ３１を加熱体支持体２の第１
の延長腕部２ｂに所定に嵌着して使用することで、加熱
体１のＡｌＮ基板１１上の第１と第２の電極パターン１
３・１４が昇温しても、加圧バネ３２・３２への伝熱は
放熱性のあるコネクタ外殻３１ａに伝わり、該コネクタ
外殻３１ａにより空気中に放熱される。これにより、加
圧バネ３２の過度の上昇と加圧バネに接触している電極
パターン１３・１４の微小接点部分の過度の上昇が防止
され、従って加圧バネ３２のバネ定数の低下を防止し
て、接点焼けを発生させないものである。

【０１０７】本実施例についても、実施例１と同様の微
小接点温度の測定、および連続プリントを繰り返し行う
耐久試験を行った。コネクタ外殻３１ａによる放熱効果
で、第１と第２の電極パターン１３・１４と加圧バネ３
２・３２との微小接点温度は１５７℃となり、加圧バネ
の耐熱温度１６０℃を下回わせることができ、また連続
プリントを繰り返し行う耐久試験においても５００００
枚終了時においても接点焼けによる加熱装置の異常は発
生しなかった。

【０１０８】放熱性のコネクタ外殻３１ａと、内部の加
圧バネ３２・３２を電気的に絶縁する絶縁部材３１ｂ・
３１ｂに熱伝導性に優れた材質を選択して用いると、よ
り好適である。放熱性のコネクタ外殻３１ａが絶縁性で
熱伝導性に優れた材質の場合には、その放熱性のコネク
タ外殻３１ａと加圧バネ３２・３２が直接接触するよう
な構成でも良い。

【０１０９】また、図９では、放熱性コネクタ３１が加
熱体１を加熱体支持体２に固定配置させる役割も担って
いるため、該放熱性コネクタが加熱体支持体と接触し、
第１と第２の電極パターン１３・１４と加圧バネ３２・
３２との微小接点部に対応する加熱体部分および加熱体
支持体部分の熱を放熱する効果もある。

【０１１０】〈実施例３〉（図１０）本実施例では、加熱体１の基板１１として用いたＡｌＮ
基板の熱伝導性が良好なことに着目し、該ＡｌＮ基板１
１自体を放熱部材として用いる構成により、加熱体の電
極パターン１３・１４と加圧バネ３２・３２との微小接
点部の過度の昇温を防止するものである。

【０１１１】即ち本実施例では、加熱体１のＡｌＮ基板
１１としてその長さを実施例１・２で用いた基板よりも
３０ｍｍ長くした３００ｍｍ長のものを用い、図１０の
（ａ）のように、第１と第２の電極パターン１３・１４
を具備させた基板部分よりも先にほぼ３０ｍｍ長さ分の
基板延長部１１ａを具備させた加熱体１を構成し、その
基板延長部１１ａを加熱体支持体２の第１の延長腕部２
ｂの端部から放熱部位として外方に突出させた形態にし
て加熱体１を加熱体支持体２に組み付けたものである。

【０１１２】加熱体１のＡｌＮ基板１１上の第１と第２
の電極パターン１３・１４への伝熱はその先の基板延長
部である放熱部位１１から空気中に放熱される。これに
より、加圧バネ３２の過度の上昇と加圧バネに接触して
いる電極パターン１３・１４の微小接点部分の過度の上
昇が防止され、従って加圧バネ３２のバネ定数の低下を
防止して、接点焼けを発生させないものである。

【０１１３】本実施例についても、実施例１と同様の微
小接点温度の測定、および連続プリントを繰り返し行う
耐久試験を行った。基板延長部である放熱部位１１によ
る放熱効果で、第１と第２の電極パターン１３・１４と
加圧バネ３２・３２との微小接点温度は１５８℃とな
り、加圧バネの耐熱温度１６０℃を下回わせることがで
き、また連続プリントを繰り返し行う耐久試験において
も５００００枚終了時においても接点焼けによる加熱装
置の異常は発生しなかった。

【０１１４】また、上記の放熱部位である基板延長部１
１ｂに対して図１０の（ｂ）のように更にアルミニウム
等の基板放熱部材４４を接触・配置することによって、
第１と第２の電極パターン１３・１４と加圧バネ３２・
３２との微小接点温度は１５４℃となって、さらに微小
接点部温度を低下することが可能となり、接点焼けに対
するマージンを大きくすることができ、より好適であ
る。

【０１１５】図１０の（ａ）や（ｂ）のような構成の場
合において、加熱体支持体２に対する加熱体１の長手方
向へのズレ止め固定保持方法としては、ＡｌＮ基板１１
と加熱体支持体２とを接着剤により接着する、非接着の
場合には、図１０の（ｃ）や（ｄ）で示すように、Ａｌ
Ｎ基板１１側と加熱体支持体２側とに相互係合する凹部
と凸部、或は切り欠きと突起を設ける構成とすると良
い。

【０１１６】〈実施例４〉（図１１〜図１３）本実施例では、加熱体１の第１と第２の電極パターン１
３・１４と加圧バネ３２・３２の微小接点部に対応する
部位に、画像形成装置内の風路手段により風路を設け
て、空冷することによって、微小接点部の温度を低下さ
せ、加圧バネの過度の温度上昇によるバネ定数の低下を
防止し、接点焼けを防止するものである。

【０１１７】即ち、図１１（ａ）に示すように、加熱体
支持体２の、ＡＣライン用コネクタ３１を嵌着した第１
の延長腕部２ｂに対応する部位（少なくとも加熱体１の
第１と第２の電極パターン１３・１４と加圧バネ３２・
３２の微小接点部）において、風路手段であるダクト５
１により画像形成装置外の空気を吸気する、あるいは画
像形成装置内の空気を排気する構成として、風路を設け
てコネクタ３１周りの雰囲気温度を空冷して微小接点部
の温度を低下させ、加圧バネの過度の温度上昇によるバ
ネ定数の低下を防止し、接点焼けを防止するものであ
る。

【０１１８】本実施例についても、実施例１と同様の微
小接点温度の測定、および連続プリントを繰り返し行う
耐久試験を行った。上記の空冷による放熱効果で、第１
と第２の電極パターン１３・１４と加圧バネ３２・３２
との微小接点温度は１５９℃となり、加圧バネの耐熱温
度１６０℃を下回わせることができ、また連続プリント
を繰り返し行う耐久試験においても５００００枚終了時
においても接点焼けによる加熱装置の異常は発生しなか
った。

【０１１９】また、上記のダクト５１を図１１の（ｂ）
のようにファン５２付きのダクトにして画像形成装置外
の空気を吸気する、あるいは画像形成装置内の空気を排
気する構成として、風路を設けてコネクタ３１周りの雰
囲気温度を空冷して低下させる場合には、第１と第２の
電極パターン１３・１４と加圧バネ３２・３２との微小
接点温度は１５５℃となり、接点焼けに対するマージン
をアップすることができた。また連続プリントを繰り返
し行う耐久試験においても５００００枚終了時において
も接点焼けによる加熱装置の異常は発生しなかった。

【０１２０】さらに、図１２に示すように、風路手段で
あるファン付きダクト５１のダクト部を延長して該ダク
ト５１内に、加熱体支持体２の、給電用コネクタ３１を
嵌着した第１の延長腕部２ｂに対応する部位を内包さ
せ、画像形成装置外の空気を吸気する、あるいは画像形
成装置内の空気を排気する構成として、ダクト５１内の
風路によってコネクタ３１周りの雰囲気温度を空冷して
低下させる場合には、第１と第２の電極パターン１３・
１４と加圧バネ３２・３２との微小接点温度は１５２℃
となり、接点焼けに対するマージンをさらにアップする
ことができた。

【０１２１】この図１２の構成形態の場合には図１１の
（ａ）や（ｂ）の構成形態に比べて、第１と第２の電極
パターン１３・１４と加圧バネ３２・３２の微小接点部
のみを空冷することが可能であり、微小接点部の温度を
低下することができると同時に、未定着画像を加熱定着
するフィルム３の温度低下を防止して、良好な定着性を
確保することができる利点を持つ。

【０１２２】また図１３のように、画像形成装置の本体
フレーム１００と外装１０１との間に、加熱体支持体２
の、給電用コネクタ３１を嵌着した第１の延長腕部２ｂ
に対応する部位（少なくとも加熱体１の第１と第２の電
極パターン１３・１４と加圧バネ３２・３２の微小接点
部）を配置する構成により、本体フレーム１００と外装
１０１間を風路手段として、風路を設けることによっ
て、コネクタ３１周りの雰囲気温度を空冷して低下させ
る場合には、新たにダクトを配置する必要がなく、安価
に微小接点部を冷却することができる。

【０１２３】このように、実施例１ないし４の放熱手段
構成により、熱伝導性に優れるＡｌＮを加熱体の基板１
１として用いることによって通電により発熱した抵抗発
熱体の熱が電極パターン１３・１４に伝熱して、該電極
パターンに対する電気的接点としての加圧バネ３２・３
２の温度が過度に昇温し、該加圧バネのバネ定数が低下
して、結果として、電極パターンと加圧バネとの微小接
点部分での電極パターンの接点焼けによる損傷が生じる
という問題を防止し、良好な画像を得ることが出来た。

【０１２４】上記実施例１〜４の放熱手段構成について
は任意に組み合わせて用いて良い。

【０１２５】また、実施例１〜４の放熱手段構成は、加
熱体１のＡＣライン側の第１と第２の電極パターン１３
・１４とＡＣライン用コネクタ３１側の加圧バネ３２・
３２との微小接点部分に関して述べたが、ＤＣライン側
の第３と第４の電極パターン１８・１９とＤＣライン用
コネクタ３６側の加圧バネ３７・３７との微小接点部分
に関しても実施例１〜４と同様の放熱手段構成を採択で
きることは勿論である。即ち、ＤＣライン側の第３と第
４の電極パターン１８・１９と加圧バネ３７・３７との
微小接点部分においてもＤＣ加圧バネ３７・３７のバネ
定数が過度の温度上昇により低下してしまい、ＤＣ加圧
バネ３７・３７がＡｌＮ基板１１上の電極パターン１８
・１９から浮いてしまい、導通が取れなくなってしまう
接触不良トラブルの発生を放熱手段構成の採択で防止す
ることができる。

【０１２６】〈実施例５〉（図１４）図１４の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム加
熱方式の加熱装置１０の他の構成形態例を示したもので
ある。

【０１２７】（ａ）のものは、加熱体（セラミックヒー
ター）１と駆動ローラー５と従動ローラー（テンション
ローラー）６との３部材間にエンドレスベルト状の耐熱
性フィルム３を懸回張設して駆動ローラー５によりフィ
ルム３を回転駆動する構成のものである。Ｍは駆動ロー
ラー５の駆動手段である。加圧ローラー４はフィルム３
の回転移動に伴い従動回転する。

【０１２８】（ｂ）のものは、加熱体１と駆動ローラー
５の２部材間にエンドレスベルト状の耐熱性フィルム３
を懸回張設して駆動ローラー５により回転駆動する構成
のものである。加圧ローラー４はフィルム３の回転移動
に伴い従動回転する。

【０１２９】（ｃ）のものは、耐熱性フィルム３として
ロール巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これに繰
り出し軸７側から加熱体１を経由させて巻き取り軸８側
へ所定の速度で走行させる構成にしたものである。Ｍは
巻き取り軸８の駆動手段である。

【０１３０】〈実施例６〉（図１５）図１５は、例えば実施例１の加熱装置１０を画像加熱定
着装置として具備させた画像形成装置の一例の概略構成
図である。

【０１３１】本実施例の画像形成装置は転写式電子写真
プロセス利用のレーザービームプリンターである。

【０１３２】６１は像担持体としての回転ドラム型の電
子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印
の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもっ
て回転駆動される。

【０１３３】感光ドラム６１はその回転過程において１
次帯電器６２による所定の極性・電位Ｖ_D （暗部電位）
の一様帯電処理を受け、その帯電処理面にレーザースキ
ャナー６３による目的の画像情報に対応したレーザービ
ーム走査露光Ｌを受ける。これにより回転感光ドラム６
１面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。

【０１３４】レーザースキャナー６３は不図示のホスト
コンピューター等の外部装置から送られた目的の画像情
報信号（時系列電気デジタル画素信号）に対応して強度
変調したレーザー光を出力し、このレーザー光で回転感
光ドラム６１の一様帯電処理面を走査露光（ラスタ走
査）Ｌする。レーザー光の強度及び照射スポット径はプ
リンターの解像度及び所望の画像濃度によって適正に設
定されている。

【０１３５】回転感光ドラム６１の一様帯電処理面のレ
ーザー光で照射された部分は電位減衰して明部電位Ｖ_L
になり、そうでない部分は１次帯電器６２で帯電された
暗部電位Ｖ_D に保持されることによって静電潜像の形成
がなされる。

【０１３６】回転感光ドラム６１面に形成された静電潜
像は現像器６４によって順次現像される。現像器６４内
のトナーｔはトナー供給回転体である現像スリーブ６４
ａと現像ブレード６４ｂとによって、トナー層厚さ、ト
リボを制御され、現像スリーブ６４ａ上に均一なトナー
層を形成する。現像ブレード６４ｂとしては通常金属製
若しくは樹脂製のものが用いられ、樹脂系のものは現像
スリーブ６４ａに対して適正な当接圧をもって接してい
る。現像スリーブ６４ａ上に形成されたトナー層は現像
スリーブ６４ａ自身の回転にともない感光ドラム６１に
対向し、現像スリーブ６４ａに印加されている電圧Ｖ_dc
と感光ドラム６１の表面電位が形成する電界により明部
電位Ｖ_L の部分だけ選択的に顕像化する（反転現像）。

【０１３７】回転感光ドラム６１面に形成されたトナー
像は、感光ドラム６１と転写ローラー６５との圧接ニッ
プ部である転写部位において、該転写部位に対して所定
の制御タイミングにて給送された被記録材（転写材）Ｐ
に対して順次に転写される。

【０１３８】６７はプリンター内の下部に装着した給紙
カセットであり、被記録材Ｐを積載収納させてある。こ
の給紙カセット６７内の被記録材Ｐが給紙ローラー６８
と分離爪部材６９により１枚分離給送され、シートパス
７０の経路で転写部位へ所定の制御タイミングにて給送
される。

【０１３９】転写部位にてトナー像の転写を受けた被記
録材Ｐは回転感光ドラム６１面から順次に分離されて、
像加熱装置としての定着装置１０へ導入されてトナー像
の定着処理（加熱加圧による永久固定画像化）を受け、
シートパス７１、排紙ローラー７２を経由して排紙トレ
イ７３に送り出される。

【０１４０】一方、被記録材分離後の回転感光ドラム６
１面はクリーニング装置６６により転写残りトナー等の
付着残留物の除去を受けて清掃され、繰り返して作像に
供される。

【０１４１】〈その他〉ａ）加熱体１のＡＣライン構成・ＤＣライン構成は実施
例の形態に限られるものではない。

【０１４２】ｂ）加熱体としてのセラミックヒーターの
基板１１は、窒化アルミニウムに限らず、酸化アルミニ
ウム（アルミナ）や炭化ケイ素、その他のセラミックか
らなるものであってもよい。

【０１４３】ｃ）加熱体１の過熱保護手段として安全素
子、例えば温度ヒューズやサーモスイッチを加熱体１の
ＡＣラインに対する給電路に直列に介入させ、これを加
熱体に当接させてあるいは近接させて配設してもよい。

【０１４４】ｄ）加熱体基板１１の抵抗発熱体１２を形
成した面側とは反対面側をフィルムとの摺動面とする構
成にすることもできる。

【０１４５】ｅ）加圧部材はローラーでなくともよい。
例えばベルト部材にすることもできる。

【０１４６】ｆ）被加熱材Ｐは、片側搬送基準で搬送さ
れても、中央搬送基準で搬送されてもよい。

【０１４７】ｇ）本発明において、加熱装置には、実施
例の加熱定着装置だけに限られず、画像を担持した被記
録材を加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、
仮定着する像加熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装
置、加熱ラミネート装置など、広く被加熱材を加熱処理
する手段・装置が含まれる。

【０１４８】ｈ）加熱装置はフィルム加熱方式の加熱装
置に限られるものではない。

【０１４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で昇温する加熱体基
板に電極部を有し、この電極部に電気的接点としての加
圧バネを接触させる加熱体、該加熱体を有する加熱装
置、該加熱装置を画像加熱定着手段として具備する画像
形成装置について、加熱体基板として窒化アルミニウム
等の熱伝導性により優れたものを用いた場合でも、加熱
体基板に設けた電極部に接触する電気的接点としての加
圧バネの耐熱温度を上回る温度上昇によるバネ定数の低
下を防止することができるので、電極部と加圧バネの導
通不良や、導通不良起因による接点焼けの発生をなくし
て、加熱体や装置の寿命や信頼性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１におけるフィルム加熱方式加熱装置の
概略構成図

【図２】要部の拡大横断面模型図

【図３】（ａ）は加熱体の表面側の一部切欠き模型図、
（ｂ）は裏面側の模型図

【図４】（ａ）は円筒状フィルムを外嵌させた加熱体支
持体と、ＡＣライン用とＤＣライン用コネクタの斜視
図、（ｂ）はコネクタ内の電気的接点としての２つの加
圧バネの斜視図

【図５】（ａ）は加熱体支持体の第１の延長腕部を放熱
部材で構成した例の要部の縦断面模型図、（ｂ）は同じ
く横断面模型図

【図６】その放熱部材にさらに放熱フィン部を付加した
例の要部の縦断面模型図

【図７】（ａ）は加熱体支持体の加熱体嵌入溝部の底面
に更に座ぐり部（段部）を具備させた例の説明図、
（ｂ）は要部の横断面模型図

【図８】更に他の放熱手段構成例の要部の縦断面模型図

【図９】実施例２における放熱手段構成（放熱性コネク
タ）の説明図

【図１０】実施例３における放熱手段構成の説明図

【図１１】実施例４における放熱手段構成の説明図（そ
の１）

【図１２】実施例４における放熱手段構成の説明図（そ
の２）

【図１３】実施例４における放熱手段構成の説明図（そ
の３）

【図１４】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム
加熱方式加熱装置の他の構成形態例の模型図

【図１５】画像形成装置の一例の概略構成図

【符号の説明】

１加熱体２加熱体支持体３フィルム４加圧ローラーＰ被記録材（被加熱材）Ｎニップ部１１加熱体基板１２抵抗発熱体１３・１４、１８・１９第１〜第４の電極パターン３２・３２、３７・３７加圧バネ１５・１６・２２・２３導電路パターン１７表面保護層２４温度検知素子（サーミスター）３１・３６ＡＣライン用とＤＣライン用のコネクタ４１・４２・４３・４４放熱部材５１・５２風路手段としてのダクトとファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で昇
温する加熱体基板に電極部を有し、この電極部に電気的
接点としての加圧バネを接触させる加熱体において、電極部と加圧バネとの接点部分に対応する部位に放熱部
材を配置することを特徴とする加熱体。
【請求項２】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で昇
温する加熱体基板に電極部を有し、この電極部に電気的
接点としての加圧バネを接触させる加熱体において、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部までを放熱部位
とすることを特徴とする加熱体。
【請求項３】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で昇
温する加熱体基板に電極部を有し、この電極部に電気的
接点としての加圧バネを接触させる加熱体において、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部までを放熱部位
とし、この放熱部位に放熱部材を配置することを特徴と
する加熱体。
【請求項４】発熱体が通電により発熱する発熱体であ
り、電極部がその発熱体と電気的に導通していることを
特徴とする請求項１ないし３の何れか１つに記載の加熱
体。
【請求項５】加熱体基板に温度検知素子が設けられ、
電極部がその温度検知素子と電気的に導通していること
を特徴とする請求項１ないし４の何れか１つに記載の加
熱体。
【請求項６】加熱体基板が窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）であることを特徴とする請求項１ないし５の何れか
１つに記載の加熱体。
【請求項７】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で昇
温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に固定
支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バネを
接触させた加熱体により被加熱材を加熱する加熱装置お
いて、加熱体を固定支持する加熱体支持体の、電極部と加圧バ
ネとの接点部分に対応する部位に放熱部材を配置するこ
とを特徴とする加熱装置。
【請求項８】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で昇
温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に固定
支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バネを
接触させた加熱体により被加熱材を加熱する加熱装置お
いて、前記加圧バネを含み、該加圧バネを電極部に接触・固定
保持するコネクタを、加圧バネの放熱部材とすることを
特徴とする加熱装置。
【請求項９】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で昇
温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に固定
支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バネを
接触させた加熱体により被加熱材を加熱する加熱装置お
いて、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部までを放熱部位
とすることを特徴とする加熱装置。
【請求項１０】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で
昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に固
定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バネ
を接触させた加熱体により被加熱材を加熱する加熱装置
おいて、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部までを放熱部位
とし、この放熱部位に放熱部材を配置することを特徴と
する加熱装置。
【請求項１１】電極部と加圧バネとの接点部分、もし
くは放熱部材部分、もしくは放熱部位部分を空冷する風
路手段を有することを特徴とする請求項７ないし１０の
何れか１つに記載の加熱装置。
【請求項１２】発熱体が通電により発熱する発熱体で
あり、電極部がその発熱体と電気的に導通していること
を特徴とする請求項７ないし１１の何れか１つに記載の
加熱装置。
【請求項１３】加熱体基板に温度検知素子が設けら
れ、電極部がその温度検知素子と電気的に導通している
ことを特徴とする請求項７ないし１２の何れか１つに記
載の加熱装置。
【請求項１４】加熱体基板が窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）であることを特徴とする請求項７ないし１３の何れ
か１つに記載の加熱装置。
【請求項１５】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で
昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に固
定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バネ
を接触させた加熱体と、一方の面がこの加熱体と摺動し
他方面が被加熱材と接して共に移動するフィルムと、を
有し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱により
被加熱材を加熱する加熱装置において、加熱体を固定支持する加熱体支持体の、電極部と加圧バ
ネとの接点部分に対応する部位に放熱部材を配置するこ
とを特徴とする加熱装置。
【請求項１６】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で
昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に固
定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バネ
を接触させた加熱体と、一方の面がこの加熱体と摺動し
他方面が被加熱材と接して共に移動するフィルムと、を
有し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱により
被加熱材を加熱する加熱装置において、前記加圧バネを含み、該加圧バネを電極部に接触・固定
保持するコネクタを、加圧バネの放熱部材とすることを
特徴とする加熱装置。
【請求項１７】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で
昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に固
定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バネ
を接触させた加熱体と、一方の面がこの加熱体と摺動し
他方面が被加熱材と接して共に移動するフィルムと、を
有し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱により
被加熱材を加熱する加熱装置において、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部までを放熱部位
とすることを特徴とする加熱装置。
【請求項１８】発熱体が設けられ、該発熱体の発熱で
昇温する加熱体基板に電極部を有し、加熱体支持体に固
定支持され、前記電極部に電気的接点としての加圧バネ
を接触させた加熱体と、一方の面がこの加熱体と摺動し
他方面が被加熱材と接して共に移動するフィルムと、を
有し、前記フィルムを介した前記加熱体からの熱により
被加熱材を加熱する加熱装置において、加熱体基板の電極部から加熱体基板端部までを放熱部位
とし、この放熱部位に放熱部材を配置することを特徴と
する加熱装置。
【請求項１９】電極部と加圧バネとの接点部分、もし
くは放熱部材部分、もしくは放熱部位部分を空冷する風
路手段を有することを特徴とする請求項１５ないし１８
の何れか１つに記載の加熱装置。
【請求項２０】発熱体が通電により発熱する発熱体で
あり、電極部がその発熱体と電気的に導通していること
を特徴とする請求項１５ないし１９の何れか１つに記載
の加熱装置。
【請求項２１】加熱体基板に温度検知素子が設けら
れ、電極部がその温度検知素子と電気的に導通している
ことを特徴とする請求項１５ないし２０の何れか１つに
記載の加熱装置。
【請求項２２】加熱体基板が窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）であることを特徴とする請求項１５ないし２１の何
れか１つに記載の加熱装置。
【請求項２３】フィルムを介して加熱体と圧接してニ
ップを形成する加圧部材を有し、該ニップ部のフィルム
と加圧部材の間で被加熱材を挟持搬送してフィルムを介
した前記加熱体からの熱により被加熱材を加熱すること
を特徴とする請求項１５ないし２２の何れか１つに記載
の加熱装置。
【請求項２４】被加熱材が画像を担持した被記録材で
あり、装置がこの被記録材を加熱処理する像加熱装置で
あることを特徴とする請求項１５ないし２３の何れか１
つに記載の加熱装置。
【請求項２５】被加熱材が未定着像を担持した被記録
材であり、装置がこの未定着像を被記録材に定着処理す
る画像加熱定着装置であることを特徴とする請求項１５
ないし２４の何れか１つに記載の加熱装置。
【請求項２６】被記録材に未定着像を形成する画像形
成手段と、その未定着像を被記録材に定着処理する画像
加熱定着手段を具備した画像形成装置において、画像加熱定着手段が、前記請求項１ないし６の何れか１
つに記載の加熱体を具備した加熱装置、あるいは前記請
求項７ないし２５の何れか１つに記載の加熱装置である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】加熱体の電極部と加圧バネとの接点部
分、もしくは放熱部材部分、もしくは放熱部位部分を、
画像形成装置の本体フレームと外装との間に配置するこ
とを特徴とする請求項２６に記載の画像形成装置。