JP2006091139A - 定着ヒータ、定着装置、画像形成装置 - Google Patents
定着ヒータ、定着装置、画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006091139A JP2006091139A JP2004273763A JP2004273763A JP2006091139A JP 2006091139 A JP2006091139 A JP 2006091139A JP 2004273763 A JP2004273763 A JP 2004273763A JP 2004273763 A JP2004273763 A JP 2004273763A JP 2006091139 A JP2006091139 A JP 2006091139A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- fixing
- glass
- fixing heater
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
【課題】 保護層であるオーバーコート層の膜厚が40μm〜60μmにおいても、高い耐電圧特性が得られるため、熱効率のよい定着ヒータを効率的に作製する。
【解決手段】 耐熱・絶縁性材料で形成される長尺平板状の基板11の長手方向に発熱抵抗体121,122、それに発熱抵抗体121,122、に電力を供給するための電極14,15を形成し、発熱抵抗体121,122上にオーバーコート層18が施される。オーバーコート層18は、発熱抵抗体121,122を直接覆う無機酸化物のフィラーを1%〜10%添加した第1層のガラス181と、第1層のガラス181上に無機酸化物フィラーを添加しない第2層のガラス182とから構成したことで、高い耐電圧特性が得られ、熱効率のよい定着ヒータが実現可能となる。
【選択図】図1
【解決手段】 耐熱・絶縁性材料で形成される長尺平板状の基板11の長手方向に発熱抵抗体121,122、それに発熱抵抗体121,122、に電力を供給するための電極14,15を形成し、発熱抵抗体121,122上にオーバーコート層18が施される。オーバーコート層18は、発熱抵抗体121,122を直接覆う無機酸化物のフィラーを1%〜10%添加した第1層のガラス181と、第1層のガラス181上に無機酸化物フィラーを添加しない第2層のガラス182とから構成したことで、高い耐電圧特性が得られ、熱効率のよい定着ヒータが実現可能となる。
【選択図】図1
Description
この発明は、情報機器、家電製品や製造設備等に用いられる薄型の定着ヒータ、この定着ヒータを実装したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の定着装置、この定着装置を用いた画像形成装置に関する。
従来の定着ヒータは、反応性に富んだ窒化アルミニウムを基板とした場合、発熱抵抗体やオーバーコートガラスと反応しやすいため、オーバーコート層内に気泡が発生しやすく、この気泡が耐電圧低下の原因となる。このため、軟化点温度が750℃〜840℃のガラスを用いて、70μm以上の膜厚でオーバーコートガラスを形成することで、耐電圧性能に優れたヒータを実現している。(例えば、特許文献1)
特開平7−146621号公報(第4頁、図1)
上記した特許文献1の技術は、耐電圧性能を得るために印刷などにより70μm以上の厚膜を形成する必要がある。70μm以上の厚膜を印刷などの手段で形成することは技術的に困難であるばかりか熱伝導が悪くなる、という問題があった。
この発明の目的は、熱効率のよいヒータを効率的に作製することができる定着ヒータ、この定着ヒータを用いた定着装置、この定着装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
上記した課題を解決するために、この発明の定着ヒータは、耐熱・絶縁性材料で形成される長尺平板状の基板の長手方向に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電力を供給するための電極を形成し、少なくとも前記発熱抵抗体上にオーバーコート層を施したものにあって、前記オーバーコート層は、前記発熱抵抗体を直接覆う無機酸化物のフィラーを1%〜10%添加した第1層のガラスと、該第1層のガラス上に無機酸化物フィラーを添加しない第2層のガラスとから構成したことを特徴とする。
この発明によれば、保護層の膜厚が40μm〜60μmにおいても、高い耐電圧特性が得られるため、熱効率のよい定着ヒータを効率的に作製することができる。
以下、この発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1、図2は、この発明の定着ヒータに関する一実施形態について説明するための、図1は正面図、図2は図1のx−x’断面図である。
図1、図2において、11は、耐熱、電気絶縁性材料例えば酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化アルミニウム、窒化珪素などの電気絶縁性を有する高剛性のセラミック等の基材で高い熱伝導性の短冊状の基板である。121,122は、基板11の表面側の長手方向に沿って平行に形成された銀系や金属酸化物などの抵抗体ペーストを高温で焼成し所定の抵抗値を有する厚膜からなる帯状の発熱抵抗体、13は発熱抵抗体121,122それぞれの一端の一部を重層した銀系の導体ペーストを焼成して形成した接続部である。14は発熱抵抗体121の他端を重層形成したAg/Pd合金などを主体とする良導電体膜からなる給電用の電極、15は発熱抵抗体122の他端を重層形成したAg/Pd合金などを主体とする良導電体膜からなる給電用の電極である。16,17は電極14,15と発熱抵抗体121,122はそれぞれ接続部13と同材料で同様に焼成して形成された接続部である。電極14,15を残した発熱抵抗体121,122および接続部13,16,17上には、膜厚40〜60μmの第1層のガラス181が、第1層のガラス181上には膜厚40〜60μmの第2層のガラス182から構成されるオーバーコート層18が形成されている。
図1、図2は、この発明の定着ヒータに関する一実施形態について説明するための、図1は正面図、図2は図1のx−x’断面図である。
図1、図2において、11は、耐熱、電気絶縁性材料例えば酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化アルミニウム、窒化珪素などの電気絶縁性を有する高剛性のセラミック等の基材で高い熱伝導性の短冊状の基板である。121,122は、基板11の表面側の長手方向に沿って平行に形成された銀系や金属酸化物などの抵抗体ペーストを高温で焼成し所定の抵抗値を有する厚膜からなる帯状の発熱抵抗体、13は発熱抵抗体121,122それぞれの一端の一部を重層した銀系の導体ペーストを焼成して形成した接続部である。14は発熱抵抗体121の他端を重層形成したAg/Pd合金などを主体とする良導電体膜からなる給電用の電極、15は発熱抵抗体122の他端を重層形成したAg/Pd合金などを主体とする良導電体膜からなる給電用の電極である。16,17は電極14,15と発熱抵抗体121,122はそれぞれ接続部13と同材料で同様に焼成して形成された接続部である。電極14,15を残した発熱抵抗体121,122および接続部13,16,17上には、膜厚40〜60μmの第1層のガラス181が、第1層のガラス181上には膜厚40〜60μmの第2層のガラス182から構成されるオーバーコート層18が形成されている。
発熱抵抗体121,122を直接覆う第1層のガラス181は、この第1層のガラス181と接触する基板11、接続部13、導体16,17も発熱体121,122との反応を抑制するSiO2-ZnO系などのガラスに無機酸化物フィラーを1〜10%添加したガラスを用いる。第2層のガラス182は、無機酸化物フィラーを添加しないガラスである。
第1層のガラス181の無機酸化物フィラーは、ガラスの見かけ上の軟化点温度が高くなるためガラスが流動しにくく、第1層のガラス181と接触する基板11、発熱抵抗体121,122などとの反応により生じる第1層のガラス181内に発生する空孔を抑制できる。このため、発熱抵抗体121,122上に均一な保護層を形成することができる。
なお、第1層のガラス181の膜厚Aと第1層および第2層のガラス181,182を合わせた膜厚Bとの膜厚比A:Bを、1:2.5〜1:1.7とする。第1層のガラス181の膜厚Aがこれ以上薄い場合、第2層のガラス182を形成するガラスが流れ込みやすく、第1層のガラス181と接触する基板11、発熱抵抗体121,122などと反応しやすくなるため、発泡を起こしやすい。また、これ以上膜厚が厚くなると、緻密な第2層のガラス182が薄くなるため耐電圧特性が低下する。
図3は、均一に形成された第1層のガラス181上に、無機酸化物フィラーが添加されないSiO2-B2O3系などの緻密な第2層のガラス182を形成したときのオーバーコート層181と182の膜厚Bを50μmとし、膜厚AとBの膜厚比A:Bを1.0:2.1とした場合の高い電圧での不良品個数を測定した結果である。図3に示すように、高い電圧でも不良品個数の低減が図れ、高耐電圧特性を得ることができる。
また、第1層および第2層のガラス181と182を合わせた膜厚が40〜60μmで形成されていることから、熱伝導がよくなるうえに、厚膜印刷などによる膜形成を容易に実現することができる。
上記した構成の定着ヒータ100は、定着装置に組み込まれ、例えば図4に示す回路構成により通電され発熱温度が調整される。すなわち、商用電源41を温度制御回路42の制御端子に接続されたソリッドステートリレー43を介して定着ヒータ100の電極14,15に通電されると、直列接続された発熱抵抗体121,122に電流が流れて発熱する。発熱抵抗体121,122の発熱により基板11も温度上昇する。この熱は、基板11の裏面側に取着されたサーミスタ44の感温部に伝わり、感温部の抵抗値を変化させる。サーミスタ44の抵抗値の変化を、Pd1の基板11の裏面側に形成された配線導体を介して出力させ、これを温度制御回路42に入力して設定温度にあるか否かを判定する。温度が設定温度より低い場合はソリッドステートリレー43にオン信号を出力し、設定温度より高い場合はソリッドステートリレー43にオフ信号を出力する。
このように、発熱抵抗体121,122に加える電力を制御することによって、発熱抵抗体121,122を温度調整する。なお、温度制御回路42はソリッドステートリレー43のオン・オフ制御について述べたが、他にパルス幅変調制御方式等による温度調整でも構わない。
そして、定着ヒータ100は電極12,13に電力が供給されると、発熱抵抗体121,122にそれぞれ電流が流れ、発熱抵抗体121,122は長手方向にほぼ均一の発熱温度分布を呈することになる。この実施形態では、例えば発熱抵抗体121,122の抵抗値を25Ωとし、100Vの電圧を印加することにより4Aの電流が流れ、400Wの発熱量を得ることが可能となる。
通常は、上述したように基板11の裏面側に設けたサーミスタ44が定着ヒータ100の温度を検出して温度制御回路42を通じてソリッドステートリレー43をオン・オフ制御し所定の温度に制御している。
次に、図5を参照し、上記した定着ヒータの実施形態を定着装置200に実装した場合の、この発明の定着装置の一実施形態について説明する。図中定着ヒータ100については、図1、図2と同じであり、同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
図5において、201は回転軸202で回転自在に回転される加圧ローラで、その表面に耐熱性弾性材料たとえばシリコーンゴム層203が嵌合してある。加圧ローラ201の回転軸202と対向して定着ヒータ100が並置して図示しない基台内に取り付けられている。
定着ヒータ100の周囲にはポリイミド樹脂等の耐熱性のシートからなるエンドレスのロール状の定着フィルム204が循環自在に巻装されており、発熱抵抗体121,122を介した基板11真上のオーバーコート層18の表面は、この定着フィルム204を介して加圧ローラ201のシリコーンゴム層203と弾接している。
定着装置200において定着ヒータ100は電極14,15に接触したりん青銅板等に銀メッキを施した弾性が付与された図示しないコネクタを通じて通電され、発熱した発熱抵抗体121,122のオーバーコート層18上に設けられた定着フィルム204面とシリコーンゴム層203との間で、トナー像T1がまず定着フィルム204を介して定着ヒータ100により加熱溶融され、少なくともその表面部は融点を大きく上回り完全に軟化溶融する。この後、加圧ローラ201の用紙排出側では複写用紙Pが定着ヒータ100から離れ、トナー像T2は自然放熱して再び冷却固化し、定着フィルム204も複写用紙Pから離反される。
このように、トナー像T1は一旦完全に軟化溶融された後、加圧ローラ201の用紙排出側で再び冷却されることから、トナー像T2の凝縮力は非常に大きくなものとなっている。
この実施形態では、高い耐電圧特性から得られる熱効率のよい定着ヒータよる定着装置を実現できる。
次に、図6を参照して、この発明に係る定着ヒータ、この定着ヒータを用いた定着装置を搭載した複写機を例とした、この発明の画像形成装置について説明する。図中、定着装置200の部分は、上記した説明と同じであり、同一部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図6において、301は複写機300の筐体、302は筐体301の上面に設けられたガラス等の透明部材からなる原稿載置台で、矢印Y方向に往復動作させて原稿P1を走査する。
筐体301内の上方向には光照射用のランプと反射鏡とからなる照明装置302が設けられており、この照明装置302により照射された原稿P1からの反射光源が短焦点小径結像素子アレイ303によって感光ドラム304上スリット露光される。なお、この感光ドラム304は矢印方向に回転する。
また、305は帯電器で、例えば酸化亜鉛感光層あるいは有機半導体感光層が被覆された感光ドラム304上に一様に帯電を行う。この帯電器305により帯電された感光ドラム304には、結像素子アレイ303によって画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電画像は、現像器306による加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて顕像化される。
カセット307内に収納されている複写用紙Pは、給送ローラ308と感光ドラム304上の画像と同期するタイミングをとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ローラ309によって、感光ドラム304上に送り込まれる。そして、転写放電器310によって感光ドラム304上に形成されているトナー像は複写用紙P上に転写される。
この後、感光ドラム304上から離れた用紙Pは、搬送ガイド311によって定着装置200に導かれて加熱定着処理された後に、トレイ312内に排出される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム304上の残留トナーはクリーナ313を用いて除去される。
定着装置200は複写用紙Pの移動方向と直交する方向に、この複写機300が複写できる最大判用紙の幅(長さ)に合わせた有効長、すなわち最大判用紙の幅(長さ)より長い発熱抵抗体121,122を延在させて定着ヒータ100の加圧ローラ201が設けられている。
そして、定着ヒータ100と加圧ローラ201との間を送られる用紙P上の未定着トナー像T1は、発熱抵抗体121,122の熱を受け溶融して複写用紙P面上に文字、英数字、記号、図面等の複写像を現出させる。
この実施形態では、高い耐電圧特性から得られる熱効率のよい定着ヒータよる定着装置200を用いた複写機300を実現できる。
なお、この発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、オーバーコート層材は相対する定着フィルムの材質やその他条件によって変える必要があるため特定はできないが、定着フィルムが樹脂の場合、オーバーコート層はガラスや定着フィルムが金属の場合、オーバーコート層は樹脂を組み合わせるのが望ましい。この樹脂としては一般的に摺動性に優れるとされる材料である、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、およびポリフェニレンサルファイド、エラストマー系、ポリオレフィン系、フッ素等が考えられる。基本的にはどれを使用しても良いが、耐熱性から弾性に富むPI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)等のイミド系が好ましいが、硬度が低すぎると樹脂被膜の方が削れてしまうため、例えば3H以上の硬度は必要である。
また、定着ヒータの用途としては、複写機等の画像形成装置の定着用に用いたが、これに限らず、家庭用の電気製品、業務用や実験用の精密機器や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源としても使用可能である。
11 基板
121,122 発熱抵抗体
13,16,17 接続部
14,15 電極
18 オーバーコート層
181 第1のガラス層
182 第2のガラス層
100 定着ヒータ
200 定着装置
300 複写機
121,122 発熱抵抗体
13,16,17 接続部
14,15 電極
18 オーバーコート層
181 第1のガラス層
182 第2のガラス層
100 定着ヒータ
200 定着装置
300 複写機
Claims (5)
- 耐熱・絶縁性材料で形成される長尺平板状の基板の長手方向に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電力を供給するための電極を形成し、少なくとも前記発熱抵抗体上にオーバーコート層を施した定着ヒータにおいて、
前記オーバーコート層は、前記発熱抵抗体を直接覆う無機酸化物のフィラーを1%〜10%添加した第1層のガラスと、該第1層のガラス上に無機酸化物フィラーを添加しない第2層のガラスとから構成したことを特徴とする定着ヒータ。 - 前記オーバーコート層の膜厚は、40μm〜60μmであることを特徴とする請求項1記載の定着ヒータ。
- 前記オーバーコート層を構成する前記第1層のガラスと前記第1および第2層のガラスの膜厚比は、1:2.5〜1:1.7であることを特徴とする請求項1記載の定着ヒータ。
- 加熱ローラと、
前記加熱ローラに対向配置された発熱抵抗体が圧接された請求項1〜3いずれかに記載の定着ヒータと、
前記定着ヒータと前記加熱ローラとの間を移動可能に設けられた定着フィルムとを具備したことを特徴とする定着装置。 - 媒体に形成された静電潜像にトナーを付着させてこのトナーを用紙に転写して所定の画像を形成する形成手段と、
画像が形成された用紙を加圧ローラにより定着フィルムを介して前記定着ヒータに圧接しながら通過させることによって、トナーを定着するようにした請求項4記載の定着装置とを具備したことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004273763A JP2006091139A (ja) | 2004-09-21 | 2004-09-21 | 定着ヒータ、定着装置、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004273763A JP2006091139A (ja) | 2004-09-21 | 2004-09-21 | 定着ヒータ、定着装置、画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006091139A true JP2006091139A (ja) | 2006-04-06 |
Family
ID=36232233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004273763A Abandoned JP2006091139A (ja) | 2004-09-21 | 2004-09-21 | 定着ヒータ、定着装置、画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006091139A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014235315A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | アルプス電気株式会社 | 定着機用ヒータ |
CN107203115A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-09-26 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 定影装置用加热器以及定影装置用加热器的形成方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09269688A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 定着ヒータ,定着装置および画像形成装置 |
JP2002270344A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-20 | Canon Inc | ヒータの製造方法、加熱装置及び画像形成装置 |
-
2004
- 2004-09-21 JP JP2004273763A patent/JP2006091139A/ja not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09269688A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 定着ヒータ,定着装置および画像形成装置 |
JP2002270344A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-20 | Canon Inc | ヒータの製造方法、加熱装置及び画像形成装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014235315A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | アルプス電気株式会社 | 定着機用ヒータ |
CN104216263A (zh) * | 2013-06-03 | 2014-12-17 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 定影装置用加热器 |
CN104216263B (zh) * | 2013-06-03 | 2016-08-24 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 定影装置用加热器 |
CN107203115A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-09-26 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 定影装置用加热器以及定影装置用加热器的形成方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5124134B2 (ja) | ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2007232819A (ja) | 定着ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2007035505A (ja) | ヒータ、加熱装置、画像処理装置 | |
JP2006252897A (ja) | ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2006092831A (ja) | セラミックヒータ、定着装置、画像形成装置 | |
JP5447933B2 (ja) | セラミックヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2006012444A (ja) | セラミックヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2008166096A (ja) | 平板ヒータ、定着装置、画像処理装置 | |
JP5042525B2 (ja) | ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2007121955A (ja) | 定着ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2005339840A (ja) | ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2011091006A (ja) | セラミックヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2007157456A (ja) | セラミックヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2006091139A (ja) | 定着ヒータ、定着装置、画像形成装置 | |
JP2008040097A (ja) | 加熱ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2011096464A (ja) | セラミックヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2009059539A (ja) | 板状ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2006331950A (ja) | セラミックヒータ、加熱装置、画像処理装置 | |
JP2006293133A (ja) | 定着ヒータ、定着装置、画像形成装置 | |
JP5320549B2 (ja) | セラミックヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2011048203A (ja) | 加熱部材、定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置 | |
JP5010365B2 (ja) | 板状ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP4948898B2 (ja) | ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2006012443A (ja) | ヒータ、加熱装置、画像形成装置 | |
JP2007265647A (ja) | ヒータ、加熱装置、画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100406 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20100524 |