JP2002075603A

JP2002075603A - 熱伝達強化型クイックヒートプレート及びこれを用いた定着装置

Info

Publication number: JP2002075603A
Application number: JP2000306830A
Authority: JP
Inventors: Takao Kawamura; 孝夫河村; Akio Harada; 昭雄原田; Takeshi Nishi; 毅西; Yukio Yamamoto; 之雄山本
Original assignee: Daiken Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Daiken Kagaku Kogyo KK
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】成形方法が容易で、長寿命性を確保でき、同
時に高速加熱性を飛躍的に高めた発熱抵抗体利用の定着
用部材及び定着装置を実現することである。【解決手段】本発明に係る熱伝達強化型クイックヒー
トプレートは金属基板４の裏面に発熱抵抗体６を備え、
この発熱抵抗体６は金属基板側から少なくとも熱伝達強
化層１１と発熱抵抗体層１２を積層して形成され、熱伝
達強化層１１は高熱伝導率を有した電気絶縁層であり、
前記発熱抵抗体層１２を通電加熱して発生する熱を熱伝
達強化層１１を介して効率的に金属基板側に伝導させる
ことを特徴としている。この熱伝達強化型クイックヒー
トプレート２を金属面４が凸面４２となるように湾曲さ
せて湾曲形加熱パイプを製造し、定着装置の加熱源とす
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、複写機、プリンタ
ー等の電子写真装置におけるトナー定着用のヒートプレ
ートに関し、更に詳細には長寿命で高速加熱性を有し、
しかも熱伝達性の改良により高速加熱性を飛躍的に高め
た熱伝達強化型クイックヒートプレート及びこれを用い
た定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機、プリンター等の電子写
真装置におけるトナー定着装置としては、発熱手段を備
えたヒートローラーと、加圧ローラーを対向して配置
し、これらのローラー間に、トナー画像を転写した記録
紙を通過させ、加熱と同時に加圧してトナー画像を記録
紙に熱定着している。

【０００３】従来から実用化されているヒートローラー
は、アルミニウムやステンレス等の金属パイプの内部に
ハロゲンランプ等の発光加熱管を内装したものである。
しかし、このヒートローラーは輻射熱を利用するため、
発熱効率が悪く、熱定着に必要な所定の温度、例えば１
６０℃に昇温するのに、数十秒〜数分を要していた。特
に、複写機を停止状態又は小休止状態からオン状態にす
る際、使用可能になるまでの長い待機時間は利用者の作
業効率の低下を招いていた。

【０００４】また、近年では複写機を他の電子機器と連
動させて使用するため、オフ状態又は小休止状態の複写
機に信号入力があったときには、ヒートローラーの長い
昇温時間を待たなければシステムが進行せず、システム
全体の高速化を阻害する主要因ともなっている。即ち、
他の電子装置が如何に高速化されても、トナー定着部の
抜本的解決策がない限り、電子写真システムの高速化は
困難な状況下にある。

【０００５】そこで、本発明者等は、ハロゲンランプ等
の発光加熱管の代わりに、発熱抵抗材料を通電加熱する
方式を創案した。つまり、金属素管の内周面又は外周面
に電気絶縁層を介して発熱抵抗体層を形成し、この発熱
抵抗体層に通電して加熱すると、金属素管の表面を急速
に昇温することが可能になる。この急速昇温が可能なヒ
ートローラーをクイックヒートローラーと称する。

【０００６】このクイックヒートローラーの性能を種々
の面から検討したところ、急速昇温性においてはハロゲ
ンランプ方式よりかなり速いことが実証された。従っ
て、複写機などの電子写真装置の定着装置として利用で
きることが分かった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クイックヒー
トローラーの良好な昇温性能にもかかわらず、クイック
ヒートローラーの成形方法や寿命性には種々の問題があ
ることが分かった。

【０００８】発熱抵抗体層を金属素管の外周面に形成す
る場合には、その成形方法は比較的簡単である。外周面
に各種の材料をスプレー法や浸漬法により形成すればよ
い。しかし、この場合には耐久性において問題がある。
クイックヒートローラーの外周面には記録紙やサーミス
ターや剥離爪が常時接触する。この機械的接触は発熱抵
抗体の各層を常に摩耗するためクイックヒートローラー
の寿命を短期化する欠点がある。特に、摩耗が発熱抵抗
体層に到ると漏電などの危険性が生じる。

【０００９】発熱抵抗体層を金属素管の内周面に形成す
る場合には、記録紙等との接触摩耗は生じないので、ク
イックヒートローラーの長寿命性が確保される。しか
し、金属素管の内周面に発熱抵抗体層を均一に形成する
方法が極めて難しい。本発明者等は各層を絶縁性シート
に塗布して発熱抵抗体シートをまず作成し、この発熱抵
抗体シートを金属素管の内周面に貼着する方法を創案し
た。しかし、貼着の均一性を保証しつつ量産性を確保す
ることは容易ではない。

【００１０】従って、本発明の第１目的は、成形方法が
容易で、しかも長寿命性を確保できる発熱抵抗体を利用
した定着用部材及び定着装置を実現することである。本
発明の第２目的は、熱伝達性の改良により高速加熱性を
飛躍的に高めた熱伝達強化型定着用部材を実現すること
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、金属
基板の裏面に発熱抵抗体を備え、この発熱抵抗体は金属
基板側から少なくとも熱伝達強化層と発熱抵抗体層を積
層して形成され、熱伝達強化層は高熱伝導率を有した電
気絶縁層であり、前記発熱抵抗体層を通電加熱して発生
する熱を熱伝達強化層を介して効率的に金属基板側に伝
導させることを特徴とした熱伝達強化型クイックヒート
プレートである。

【００１２】請求項２の発明は、前記発熱抵抗体には熱
伝達強化層と発熱抵抗体層からなる組が複数含まれてい
る請求項１に記載の熱伝達強化型クイックヒートプレー
トである。

【００１３】請求項３の発明は、前記発熱抵抗体層の外
側に断熱層を設け、この断熱層は熱遮断性を有した電気
絶縁層であり、発熱抵抗体層で発生した熱を効率的に金
属基板側に誘導する請求項１記載の熱伝達強化型クイッ
クヒートプレートである。

【００１４】請求項４の発明は、前記発熱抵抗体層の更
に外側に熱反射層を設け、この熱反射層により金属基板
側へ熱を反射させて昇温時間を短縮する請求項１記載の
熱伝達強化型クイックヒートプレートである。

【００１５】請求項５の発明は、前記発熱抵抗体は、金
属基板側から熱伝達強化層、発熱抵抗体層、断熱層、熱
反射層、保護層をこの順に積層した層状発熱抵抗体であ
る請求項４記載の熱伝達強化型クイックヒートプレート
である。

【００１６】請求項６の発明は、前記金属基板がアルミ
ニウム、ニッケル、ステンレス又は鉄から形成され、発
熱抵抗体と接触する裏面が粗面加工されている請求項１
記載の熱伝達強化型クイックヒートプレートである。

【００１７】請求項７の発明は、前記発熱抵抗体層は、
導入端子側の膜厚が中央部より小さくなるようにして、
導入端子側の発熱電力量を中央部より大きく設定し、金
属基板の表面温度分布を均一化する請求項１記載の熱伝
達強化型クイックヒートプレートである。

【００１８】請求項８の発明は、前記発熱抵抗体はスク
リーン印刷法で層形成され、各層の膜厚を多層印刷によ
り制御した請求項１記載の熱伝達強化型クイックヒート
プレートである。

【００１９】請求項９の発明は、前記熱伝達強化型クイ
ックヒートプレートを金属面が凸面となるように湾曲さ
せたことを特徴とする湾曲形加熱パイプである。

【００２０】請求項１０の発明は、前記湾曲形加熱パイ
プの凸面と定着ローラー間に定着用エンドレスベルトを
巻回し、定着用エンドレスベルトと加圧ローラー間に荷
重を掛けながら記録紙を通過させ、定着用エンドレスベ
ルトによりトナー画像を熱定着させることを特徴とする
定着装置である。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明者等は、成形方法の容易性
と長寿命性の両者を確保するために鋭意検討した結果、
金属素管から出発することを止めて、金属基板から成形
する方法を想到するに到った。まず、金属基板に発熱抵
抗体層などの各層を塗着して発熱抵抗体を形成し、これ
をクイックヒートプレートと称する（以下、ＱＨＰと略
称する場合あり）。金属基板に各層を順次積層するだけ
であるから、ＱＨＰの製造は極めて容易に行える。

【００２２】次に、クイックヒートプレートをプレス成
形して金属面を凸面に成形し、この凸面を形成したクイ
ックヒートプレートを湾曲形加熱パイプと称する。特
に、凸面の両端部を折り畳んで断面を半月状に形成す
る。発熱抵抗体は湾曲形加熱パイプの内側に位置してい
る。

【００２３】この湾曲形加熱パイプは回転して使用され
ることはなく、常に所定位置に固定状態で配置される。
湾曲形加熱パイプの凸面と定着用ローラーの間に定着用
エンドレスベルトを巻回する。定着用ローラーの回転に
より、定着用エンドレスベルトを湾曲形加熱パイプの凸
面に摺接させながら移動させる。

【００２４】更に、記録紙を走行・定着させるために、
加圧ローラーを定着用エンドレスベルトを緊張させなが
ら定着ローラーに圧接する。定着ローラーと加圧ローラ
ーは協力して定着用エンドレスベルトを回転させ、固定
された湾曲形加熱パイプの凸面に定着用エンドレスベル
トを確実に摺接させる。エンドレスベルトが凸面に摺接
しても、凸面は金属面であるため摩耗せず、内部に位置
する発熱抵抗体の摩耗は一切無い。従って、クイックヒ
ートプレートの長寿命性が確保される。

【００２５】発熱抵抗体層の電流発熱により湾曲形加熱
パイプの金属基板面は急速に加熱される。この熱は凸面
から定着用エンドレスベルトに伝達し、定着用エンドレ
スベルトを所定温度に加熱設定する。定着用エンドレス
ベルトは金属の凸面に大面積で摺接しているから、熱伝
達は大容量で行われ、定着用エンドレスベルトの急速加
熱を容易に実現する。

【００２６】記録紙は定着用エンドレスベルトと加圧ロ
ーラーの間に狭着状態で挿通され、このときトナー画像
面は定着用エンドレスベルト面に向いている。従って、
トナー画像は所望温度に保持された定着用エンドレスベ
ルトで確実に熱定着され、定着済み記録紙が外部に排出
される。熱定着によりエンドレスベルトには瞬間的に温
度ムラが生じるが、湾曲形加熱パイプの凸面で直ちに熱
供給が為され、温度ムラは急速に解消され、所定温度に
瞬時に復帰する。

【００２７】前記した定着ローラーと加圧ローラーとし
て従来のヒートローラーやクイックヒートローラーを用
いれば、定着用エンドレスベルトの所定温度への復帰は
更に高速に行われ、大量の記録紙を定着する場合にも対
応できる。このように、この発明のクイックヒートプレ
ートを利用すれば、成形が容易であるだけでなく、その
長寿命性も保証される。

【００２８】特に、本発明に係る熱伝達強化型クイック
ヒートプレートは、金属基板の加熱特性に特徴を有して
いる。金属基板と発熱抵抗体層の間には電気絶縁層を介
装しているが、この電気絶縁層を高熱伝導性の電気絶縁
物質で構成する。発熱抵抗体層で発生した熱は表面と裏
面に一様に伝導するが、この熱を金属基板側に熱伝導さ
せる必要がある。金属基板側の電気絶縁層を高熱伝導率
を有した熱伝達強化層にすれば、発生熱を強力に金属基
板側に熱伝導させることができる。

【００２９】また、発熱抵抗体層の裏面側にある電気絶
縁層を断熱性物質で構成して断熱層にする。この断熱層
は裏面側に流出する熱流を遮断する機能を有する。表面
側の熱伝達強化層と裏面側の断熱層及び熱反射層の協同
作用により、発生熱は金属基板側に強力に熱伝導され、
金属基板の高速加熱性を更に強化する。

【００３０】以下に、本発明に係る熱伝達強化型クイッ
クヒートプレート及びこれを用いた定着装置の実施形態
を図面に従って詳細に説明する。図１は熱伝達強化型ク
イックヒートプレートの縦断面図である。熱伝達強化型
クイックヒートプレート２は、金属基板４の裏面に発熱
抵抗体６を積層して形成され、発熱抵抗体６の左右端縁
には導入端子８、８が形成される。この導入端子８、８
間に電源を接続して発熱抵抗体６を通電加熱し、この発
生熱により金属基板４を所定温度まで急速に昇温する。

【００３１】図２は熱伝達強化型クイックヒートプレー
トの第１実施形態の縦断面図である。金属基板４の裏面
に形成された発熱抵抗体６は熱伝達強化層１１、発熱抵
抗体層１２及び保護層１４の３層から構成されている。
発熱抵抗体層１２の両端には電極層１６、１６が設けら
れ、この電極層１６、１６に導入端子８、８を接続し、
この導入端子８、８に電源を接続する。

【００３２】金属基板４は後述する定着用エンドレスベ
ルトに熱を伝達する部材で、例えば、ステンレス、鉄
板、亜鉛メッキ鉄板、アルミ板、ニッケル板などから形
成される。金属基板４の裏面は粗面に形成されており、
発熱抵抗体６を積層したときにその接着性が向上し、し
かも発熱抵抗体６から金属基板４への熱伝導性が向上す
る。

【００３３】発熱抵抗体層１２は電流の通電によって発
熱する部材で、この発熱抵抗体層１２は金属粉体やカー
ボン粉体等からなる発熱抵抗体ペーストを塗膜形成した
り、所定の電気抵抗値を有する抵抗性フィルムを張設し
たりすることによって形成する。発熱抵抗体ペーストの
組成及びその厚みを調節すれば抵抗値を可変でき、発熱
電力量を自在に調節できる。

【００３４】発熱抵抗材料は、導電剤だけでなく、これ
にマトリックスを成す合成樹脂またはガラスを添加した
混合物を用いることができる。また、目的に応じてその
他の公知の材料を添加することもできる。導電剤として
は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｗ等の金属
材料、あるいはＲｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＬａＭｎＯ_３
等の金属間化合物を用いる。またマトリックスを成すガ
ラスを用いることにより、加熱冷却サイクルによっても
抵抗値の変化を少なくすることができる。

【００３５】熱伝達強化層１１は電気絶縁層として機能
するだけでなく、熱を積極的に金属基板側に伝達する機
能をも有する。従って、熱伝達強化層１１を構成する物
質は高熱伝導率を有した電気絶縁性物質であることが望
ましい。しかし、他の構成をとってもよい。例えば、高
熱伝導性物質と電気絶縁性物質を混合してもよいし、高
熱伝導性物質からなる熱伝導層と電気絶縁性物質からな
る電気絶縁層の二重層を熱伝達強化層としてもよい。

【００３６】高熱伝導率を有した絶縁性物質としては金
属酸化物系物質があり、その中でもアルミナ（Ａｌ_２Ｏ
_３）等は好適である。この金属酸化物からなる粉体を後
述する電気絶縁性物質、例えば耐熱性有機絶縁物質に混
合してペースト化し、加熱硬化させて熱伝達強化層１１
とすることができる。

【００３７】金属粉を電気絶縁性物質に混合してペース
ト化し、加熱硬化して熱伝達強化層１１としてもよい。
金属粉は一般に高熱伝導性を有しており、電気絶縁性物
質に混合して熱伝導性と電気絶縁性を保持できる。しか
し、金属粉自体は電気伝導性をも有するから、この場合
には電気絶縁性を確実にするため、電気絶縁性物質の物
質量と混合性に注意する必要がある。電気絶縁性を更に
確実にするため、この熱伝導層に電気絶縁層を積層して
二重層とし、この二重層を熱伝達強化層としてもよい。

【００３８】前述した電気絶縁性材料としては、無機絶
縁材料と有機絶縁材料に分かれる。無機絶縁材料には酸
化物絶縁材、マイカ、大理石、セラミックス、ガラスな
どがあり、有機絶縁材料には繊維、プラスチックス、ゴ
ム、ろう、コンパウンドなど各種の公知材料があり、耐
熱性、絶縁度、処理性能等によって使い分ければよい。
特に、ポリイミド耐熱性樹脂が耐熱性や絶縁性などの観
点から好適である。

【００３９】保護層１４は発熱抵抗体層１２の裏面側を
保護する層である。この熱伝達強化型クイックヒートプ
レート２は後述するようにプレス装置により湾曲形加熱
パイプに湾曲加工される。従って、プレス型により保護
層１４を押圧したときに、発熱抵抗体層１２を損傷から
保護し、しかもプレス型の剥離を容易にする剥離層にも
なる。従って、保護層１４は、保護材料や剥離材料から
形成され、漏電防止のために電気絶縁性を有することが
望まれる。例えば、ポリイミド耐熱性樹脂で保護すれ
ば、耐熱性を有した電気絶縁層にもなり、更にその上に
フッ素樹脂でコーティングすれば剥離層の役割も有す
る。電気絶縁材料と剥離材料を混合してもよい。

【００４０】電極層１６は発熱抵抗体層１２と導入端子
８との接続線であり、導電性材料から構成される。この
導電性材料から導電性ペーストを作り、導電性ペースト
の塗布及び加熱硬化によって電極層１６を形成する。導
入端子８は電源との接続端子であり、発熱抵抗体層１２
に電力を供給する入力部である。

【００４１】上述した各層１１、１２、１４、１６の形
成にはスクリーン印刷法が利用できる。例えば、抵抗性
ペーストで発熱抵抗体層１２を形成したり、熱伝導性絶
縁ペーストで熱伝達強化層１１を形成する場合には、印
刷技術のなかでもスクリーン印刷法を活用してその形成
を容易化できる。スクリーン印刷法とは、所望の孔空き
パターンを介在させて印刷する方式で、その孔あき部分
にペーストが印刷されるのである。従って、使用するス
クリーンを変更するだけで任意のパターンを印刷でき、
また膜厚を調整するために２重、３重と多層印刷するこ
とにより、発熱抵抗体層１２の抵抗値や熱伝達強化層１
１の熱伝達特性を自由に設定することができる。

【００４２】スクリーン印刷法以外にも、スプレー法、
刷毛塗り法等の公知の方法も利用できる。また、導電性
フィルムや抵抗性フィルム等を貼って各層を形成する場
合には、使用するフィルムの厚みを変えたり、枚数を制
御して厚み調整が可能になる。

【００４３】各層を積層するには次のようにする。一つ
の層をペーストを用いて印刷すると、次にこの層を加熱
して仮乾燥する。印刷・仮乾燥を繰り返しながら各層を
順次積層して行く。最後に金属基板４と発熱抵抗体６を
加圧しながら加熱すると、各層が硬化するとともに緻密
になって密度が高まる。特に、発熱抵抗体層１２は緻密
化により抵抗値が安定し、信頼性と耐久性が向上する。
加熱温度は３００〜４００℃、加圧力は０．５〜１０ｋ
ｇ／ｃｍ^２が良好である。この後、後述するプレス工程
に入る。

【００４４】図３は熱伝達強化型クイックヒートプレー
トの第２実施形態の縦断面図である。この第２実施形態
は、発熱抵抗体層１２の膜厚が一定の分布を有する点で
第１実施形態と異なり、同一部分には同一符号を付して
異なる点のみを説明する。発熱抵抗体層１２で発生した
熱は導入端子８、８から外部に伝導散逸して行くから、
導入端子側の温度は中央部より低くなるのが常である。
しかし、記録紙の熱定着の均一性を保持するためには、
金属基板４の加熱温度は場所に依らず一様であることが
好ましい。従って、導入端子側の発熱電力量を中央部よ
り大きくして、金属基板４の表面温度分布を均一化する
工夫を設ける。

【００４５】図３においては、発熱抵抗体層１２の中央
部の膜厚を大きくし、導入端子側の膜厚を小さくするよ
うに膜厚分布を設定している。つまり、中央部の抵抗値
は小さく、導入端子側の抵抗値は大きい。導入端子８、
８間に電源を接続すると、発熱抵抗体層１２には電流Ｉ
が流れ、各場所での発熱電力ＷはＷ＝Ｉ^２Ｒで与えられ
る。従って、発熱電力量を抵抗値に比例して設定できる
ので、導入端子側の発熱電力量を中央部より大きくでき
る。膜厚分布の微調整により、金属基板４の表面温度分
布の微細な均一化を図ることができる。

【００４６】図４は熱伝達強化型クイックヒートプレー
トの第３実施形態の縦断面図である。本実施例では、熱
伝達強化層１１と発熱抵抗体層１２の組を２段重ねに積
層している。つまり、金属板４から、第１熱伝達強化層
１１ａ、第１発熱抵抗体層１２ａ、第２熱伝達強化層１
１ｂ、第２発熱抵抗体層１２ｂを積層し、最後に保護層
１４を配置する。

【００４７】このように２組繰り返すことによって、発
熱特性と熱伝達特性の調整が容易になり、より良好な特
性を有した熱伝達強化型クイックヒートプレート２を提
供できる。段数は２段に限らず、特性の調整に必要な限
り複数段の設定が可能である。

【００４８】図５は熱伝達強化型クイックヒートプレー
トの第４実施形態の縦断面図である。図２の第１実施形
態と同一部分には同一符号を付してその作用効果の説明
を省略し、異なる部分のみを以下に説明する。発熱抵抗
体層１２の裏面には断熱層１７を介して熱反射層２０を
設け、この熱反射層２０の裏面に保護層１４を形成す
る。

【００４９】断熱層１７は熱遮断性を有した電気絶縁物
質で構成する。電気絶縁性を有する物質は熱絶縁性を有
する場合が多い。断熱材料としては、例えば、液状の耐
熱性有機絶縁材料に断熱充填剤を一様に混合して構成す
る。

【００５０】液状の耐熱性有機絶縁材料の一種としてポ
リイミドワニスが利用できる。また、断熱充填剤として
は低熱伝導率の耐熱材料が利用できる。断熱充填剤とし
ては、ガラス、ガラスウール、各種セラミックス、耐火
レンガ、砂粒、各種酸化物、各種金属酸化物などがあ
り、これらを粉体化して液状耐熱性有機絶縁材料に混合
し、断熱材料とする。

【００５１】この断熱層１７に断熱充填剤粉末を充填し
た場合には、表面から水分や気体分子などを吸収しやす
くなる。しかし、この実施形態では、後述するように、
断熱層１７の裏面に熱反射層０及び保護層１４を配置す
るから、水分や気体分子をこれらの層で遮断することが
でき、断熱特性を維持できる。

【００５２】断熱層１７の裏面には熱反射層２０が形成
される。熱反射層２０は、発熱抵抗体層１２から熱反射
層２０まで透過的に又は直接的に散逸放射される熱線を
金属板４側に反射して、金属板４の昇温時間を短縮させ
る効果を有する。鏡面を熱反射面とすればよく、例えば
アルミ箔などの金属フィルムの鏡面側を反射面として配
置する。この熱反射層２０により熱伝達強化型クイック
ヒートプレート２の昇温時間を著しく短縮でき、昇温性
能と省エネルギーに寄与することができる。

【００５３】電極１６、１６は発熱抵抗体層１２、断熱
層１７及び保護層１４の側面に接触するように配置され
ているが、電気絶縁のために熱反射層２０には非接触に
保持される。従って、熱反射層２０の両端は保護層１４
により囲繞されている。保護層１４の構成および機能は
第１実施形態と全く同様であるから、その説明は省略す
る。

【００５４】この第４実施形態では、発熱抵抗体６は熱
伝達強化層１１、発熱抵抗体層１２、断熱層１７、熱反
射層２０及び保護層１４から層状積層して構成されるこ
とになり、スクリーン印刷法の適用が合理的である。

【００５５】図６は湾曲形加熱パイプの断面図である。
図１に示す定着用クイックヒートプレート２をプレス成
形し、金属基板４を凸面４２に湾曲成形し、金属基板４
の端縁を折り畳んで折曲片４４、４４とする。折曲片４
４、４４の間は固定用プレート４６で連結して湾曲形加
熱パイプ４０を形成する。固定用プレート４６の両端に
は電気絶縁部４８、４８を設けて発熱抵抗体６と電気的
に絶縁する。

【００５６】湾曲形加熱パイプ４０の前後両端は開口さ
れており、この図示しない開口部から図１の導入端子
８、８が外方に露出している。この導入端子８、８に電
源を接続して、金属基板４を加熱する。

【００５７】図７は湾曲形加熱パイプ４０を利用した定
着装置の構成図である。湾曲形加熱パイプ４０の凸面４
２と定着ローラー５０のスポンジ体５２の周りに定着用
エンドレスベルト５４を巻回する。下方から加圧ローラ
ー５６を押圧して、定着用エンドレスベルト５４を緊張
させ、加圧ローラー５６と定着用エンドレスベルト５４
との圧着面５８が加熱定着領域になる。半月形加熱パイ
プ４０は固定式であり、回転駆動はされない。

【００５８】定着ローラー５０を矢印ａ方向に、加圧ロ
ーラー５６を矢印ｂ方向に回転させると、未定着のトナ
ー画像Ｔを有した記録紙Ｐが矢印ｃ方向に引き込まれて
ゆく。定着用エンドレスベルト５４は湾曲形加熱パイプ
４０と摺接する間に所定の定着温度に到達し、トナー画
像Ｔは圧着部５８にて定着用エンドレスベルト５４と密
着する間に熱定着される。この熱定着でトナー画像Ｔは
定着画像ＦＴとなり、記録紙Ｐは矢印ｄ方向に排出され
る。

【００５９】定着ローラー５０と加圧ローラー５６に従
来のクイックヒートローラーを使用すれば、定着用エン
ドレスベルト５４の恒温性を更に強化することができ、
定着装置の更なる急速加熱性を実現できる。

【００６０】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種
々の変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含す
ることは言うまでもない。

【００６１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、発熱抵抗体層
で発生した熱を金属基板側に効率的に伝達させることが
でき、クイックヒートプレートの急速加熱を実現でき
る。、

【００６２】請求項２の発明によれば、発熱抵抗体の中
に熱伝達強化層と発熱抵抗体層の二重層を複数組設ける
から、種々の熱伝達特性を付与することができ、更なる
熱伝達性の向上を図ることができる。

【００６３】請求項３の発明によれば、発熱抵抗体層の
裏面側（外側）に断熱層を設けたから、発熱抵抗体層で
発生した熱流が金属基板のない裏面側から散逸するのを
防止でき、金属基板の高速加熱を確実にすることができ
る。

【００６４】請求項４の発明によれば、物質層を透過す
る波長領域の熱線を熱反射層によって金属基板側に反射
できるから、熱が無駄に散逸するのを防止でき、昇温性
能の向上を期することができる。

【００６５】請求項５の発明によれば、熱伝達強化層、
断熱層、熱反射層の組み合わせにより、発生熱を金属板
の加熱に効率的に使用することができ、昇温性能の一層
の向上を図ることができる。

【００６６】請求項６の発明によれば、金属基板の裏面
を粗面加工して、その上に発熱抵抗体を積層しているか
ら、発熱抵抗体との密着性がよく、しかも金属基板への
熱伝導性が良好な熱伝達強化型クイックヒートプレート
を製造できる。

【００６７】請求項７の発明によれば、発熱抵抗体層
は、導入端子側の膜厚が中央部より小さくなるように形
成されるから、導入端子側の発熱電力を中央部より大き
く設定でき、発熱抵抗体の加熱温度を均一化することが
できる。

【００６８】請求項８の発明によれば、スクリーン印刷
法により簡単に発熱抵抗体を積層でき、多層印刷により
膜厚を自在に調整することができる。

【００６９】請求項９の発明によれば、熱伝達強化型ク
イックヒートプレートを金属面が凸面となるように湾曲
加工して湾曲形加熱パイプを製造するから、湾曲形加熱
パイプを安価に量産することができる。

【００７０】請求項１０の発明によれば、固定された湾
曲形加熱パイプの凸面により定着用エンドレスベルトを
摺接状態で急速加熱でき、しかもこの定着用エンドレス
ベルトで記録紙を密着状態で熱定着するから、記録紙の
熱定着を急速且つ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱伝達強化型クイックヒートプレートの縦断面
図である。

【図２】熱伝達強化型クイックヒートプレートの第１実
施形態の縦断面図である。

【図３】熱伝達強化型クイックヒートプレートの第２実
施形態の縦断面図である。

【図４】熱伝達強化型クイックヒートプレートの第３実
施形態の縦断面図である。

【図５】熱伝達強化型クイックヒートプレートの第４実
施形態の縦断面図である。

【図６】湾曲形加熱パイプの断面図である。

【図７】湾曲形加熱パイプを利用した定着装置の構成図
である。

【符号の説明】

２・・・熱伝達強化型クイックヒートプレート４・・・金属基板６・・・発熱抵抗体８・・・導入端子１１・・熱伝達強化層１１ａ・第１熱伝達強化層１１ｂ・第２熱伝達強化層１２・・発熱抵抗体層１２ａ・第１発熱抵抗体層１２ｂ・第２発熱抵抗体層１４・・保護層１６・・電極層１７・・断熱層２０・・熱反射層４０・・湾曲形加熱パイプ４２・・凸面４４・・折曲片４６・・固定用プレート４８・・電気絶縁物５０・・定着ローラー５２・・スポンジ体５４・・定着用エンドレスベルト５６・・加圧ローラー５８・・圧着部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西毅大阪府大阪市城東区放出西２丁目７番19号大研化学工業株式会社内 (72)発明者山本之雄大阪府大阪市城東区放出西２丁目７番19号大研化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H033 AA23 AA30 AA31 AA42 BA11 BA26 BB18 BB21 BB28 3K034 AA02 AA04 AA06 AA08 AA10 AA16 AA34 BB02 BC12 FA13 3K058 AA00 AA02 BA18 CE13 CE19 DA04 DA26 GA06 3K092 PP18 QA02 QA05 QB02 QB03 QB18 RF03 RF09 RF11 RF12 RF17 RF22 SS12 TT30 VV16 VV40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属基板４の裏面に発熱抵抗体６を備
え、この発熱抵抗体６は金属基板側から少なくとも熱伝
達強化層１１と発熱抵抗体層１２を積層して形成され、
熱伝達強化層１１は高熱伝導率を有した電気絶縁層であ
り、前記発熱抵抗体層１２を通電加熱して発生する熱を
熱伝達強化層１１を介して効率的に金属基板側に伝導さ
せることを特徴とした熱伝達強化型クイックヒートプレ
ート。
【請求項２】前記発熱抵抗体６には熱伝達強化層１１
と発熱抵抗体層１２からなる組が複数含まれている請求
項１に記載の熱伝達強化型クイックヒートプレート。
【請求項３】前記発熱抵抗体層１２の外側に断熱層１
７を設け、この断熱層１７は熱遮断性を有した電気絶縁
層であり、発熱抵抗体層１２で発生した熱を効率的に金
属基板側に誘導する請求項１記載の熱伝達強化型クイッ
クヒートプレート。
【請求項４】前記発熱抵抗体層１２の更に外側に熱反
射層２０を設け、この熱反射層２０により金属基板側へ
熱を反射させて昇温時間を短縮する請求項１記載の熱伝
達強化型クイックヒートプレート。
【請求項５】前記発熱抵抗体６は、金属基板側から熱
伝達強化層１１、発熱抵抗体層１２、断熱層１７、熱反
射層２０、保護層１４をこの順に積層した層状発熱抵抗
体である請求項４記載の熱伝達強化型クイックヒートプ
レート。
【請求項６】前記金属基板４がアルミニウム、ニッケ
ル、ステンレス又は鉄から形成され、発熱抵抗体６と接
触する裏面が粗面加工されている請求項１記載の熱伝達
強化型イックヒートプレート。
【請求項７】前記発熱抵抗体層１２は、導入端子８側
の膜厚が中央部より小さくなるようにして、導入端子８
側の発熱電力を中央部より大きく設定し、金属基板４の
表面温度分布を均一化する請求項１記載の熱伝達強化型
クイックヒートプレート。
【請求項８】前記発熱抵抗体６はスクリーン印刷法で
層形成され、各層の膜厚を多層印刷により制御した請求
項１記載の熱伝達強化型クイックヒートプレート。
【請求項９】請求項１記載の熱伝達強化型クイックヒ
ートプレート２を金属面４が凸面４２となるように湾曲
させたことを特徴とする湾曲形加熱パイプ。
【請求項１０】請求項９記載の湾曲形加熱パイプの凸
面４２と定着ローラー５０間にフッ素樹脂又はシリコン
樹脂を被覆した定着用エンドレスベルト５４を巻回し、
定着用エンドレスベルト５４と加圧ローラー５６間に荷
重を掛けながら記録紙Ｐを通過させ、定着用エンドレス
ベルト５４によりトナー画像Ｔを熱定着させることを特
徴とする定着装置。