JP2021006878A - Fixing belt unit - Google Patents
Fixing belt unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021006878A JP2021006878A JP2019121151A JP2019121151A JP2021006878A JP 2021006878 A JP2021006878 A JP 2021006878A JP 2019121151 A JP2019121151 A JP 2019121151A JP 2019121151 A JP2019121151 A JP 2019121151A JP 2021006878 A JP2021006878 A JP 2021006878A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- fixing belt
- glass layer
- glass
- heating element
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、記録材にトナー像を定着させる定着装置に用いられる定着ベルトユニットに関する。 The present invention relates to a fixing belt unit used in a fixing device for fixing a toner image on a recording material.
定着装置として、記録材を加熱するための定着ベルトをヒータにより加熱する構成が従来から知られている。また、加熱部材であるヒータとして、基板の両面に互いに長さが異なる発熱体を配置し、記録材のサイズに合わせた加熱が可能な構成が提案されている(特許文献1)。ヒータは、基板上に設けられた発熱体と、発熱体を基板上に設けられた電極に接続する導電体と、発熱体を覆うガラス層とを有している。 As a fixing device, a configuration in which a fixing belt for heating a recording material is heated by a heater has been conventionally known. Further, as a heater which is a heating member, a configuration has been proposed in which heating elements having different lengths are arranged on both sides of a substrate and heating can be performed according to the size of a recording material (Patent Document 1). The heater has a heating element provided on the substrate, a conductor connecting the heating element to an electrode provided on the substrate, and a glass layer covering the heating element.
このヒータを製造する際には、例えば、導電体の材料のペーストを細長い絶縁性のセラミック基板の上にスクリーン印刷し、乾燥し、焼成して導電体を形成し、次いで発熱体の材料のペーストを基板上にスクリーン印刷し、乾燥し、焼成して発熱体を形成する。最後にガラス層の材料のペーストを基板上にスクリーン印刷し、乾燥し、焼成してガラス層を形成する。また、両面ヒータでは、例えば、1面目と2面目の導電体を形成し、1面目と2面目の発熱体を形成し、最後に1面目と2面目のガラス層を形成する。 When manufacturing this heater, for example, a paste of the material of the conductor is screen-printed on an elongated insulating ceramic substrate, dried and fired to form a conductor, and then a paste of the material of the heating element. Is screen-printed on the substrate, dried and fired to form a heating element. Finally, the paste of the material of the glass layer is screen-printed on the substrate, dried, and fired to form the glass layer. Further, in the double-sided heater, for example, the conductors on the first and second surfaces are formed, the heating elements on the first and second surfaces are formed, and finally the glass layers on the first and second surfaces are formed.
しかしながら、上述した両面に発熱体が設けられたヒータでは、2面目のガラス層を形成するために、1面目のガラス層などが複数回焼成されてしまう場合がある。1面目のガラス層は、最表層であり、2面目の焼成時に例えば他の部材に支持される際に、この他の部材に接触する場合がある。この場合、2面目の焼成時に1面目のガラス層がペーストの過熔融になり、気泡の発生や表面性の低下を招く虞がある。このように1面目のガラス層の表面性が過溶融により低下すると、ガラス層に尖った部分が生じる虞がある。そして、ODF(オンデマンド定着)において、ヒータの表面性の低下した面を定着ベルトとの摺動面に使用すると、このように尖ったガラス層が、定着ベルトの内面コート層を傷つけ、定着ベルトが短寿命になる可能性がある。また、ヒータの表面性の低下した面を定着ベルトとの摺動面の反対面に使用すると、ヒータとヒータホルダとの間の接触状態が低下してしまう可能性がある。接触状態が低下してしまうと、ヒータと定着ベルトの間の圧力分布が長手方向(定着ベルトの回転方向に交差する方向)で不均一になり、定着ベルトに温度ムラが生じる可能性がある。 However, in the above-mentioned heater provided with heating elements on both sides, the glass layer on the first surface may be fired a plurality of times in order to form the glass layer on the second surface. The glass layer on the first surface is the outermost layer, and may come into contact with the other members when being supported by the other members during firing on the second surface. In this case, the glass layer on the first surface may be overmelted during firing on the second surface, which may lead to the generation of bubbles and deterioration of the surface property. If the surface property of the first glass layer is deteriorated by overmelting in this way, there is a possibility that a sharp portion may be formed in the glass layer. Then, in ODF (on-demand fixing), when the surface of the heater whose surface property is deteriorated is used as the sliding surface with the fixing belt, the sharp glass layer damages the inner coating layer of the fixing belt, and the fixing belt May have a short life. Further, if the surface of the heater whose surface is deteriorated is used as the opposite surface of the sliding surface with the fixing belt, the contact state between the heater and the heater holder may be deteriorated. If the contact state is lowered, the pressure distribution between the heater and the fixing belt becomes non-uniform in the longitudinal direction (the direction intersecting the rotation direction of the fixing belt), and the fixing belt may have temperature unevenness.
本発明は、加熱部材のガラス層の表面性の低下を抑制可能な定着ベルトユニットを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fixing belt unit capable of suppressing deterioration of the surface property of a glass layer of a heating member.
本発明の定着ベルトユニットは、回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、基板と、前記基板の第1面に設けられ、通電により発熱する第1発熱体と、前記基板の前記第1面に設けられ、前記第1発熱体を覆う第1ガラス層と、前記基板の前記第1面とは反対の第2面に設けられ、通電により発熱する第2発熱体と、前記基板の前記第2面に設けられ、前記第2発熱体を覆う第2ガラス層と、を有し、前記定着ベルトの内周面に当接されて前記定着ベルトを加熱する加熱部材と、を備え、前記第1ガラス層は、軟化点が第1温度であるガラスからなり、前記第2ガラス層は、軟化点が前記第1温度未満の第2温度であるガラスからなることを特徴とする。 The fixing belt unit of the present invention includes a rotatably provided endless fixing belt, a substrate, a first heating element provided on the first surface of the substrate and generating heat by energization, and the first heating element of the substrate. A first glass layer provided on a surface and covering the first heating element, a second heating element provided on a second surface of the substrate opposite to the first surface and generating heat by energization, and the said substrate. A second glass layer provided on a second surface and covering the second heating element, and a heating member which is brought into contact with the inner peripheral surface of the fixing belt to heat the fixing belt. The first glass layer is made of glass having a softening point of a first temperature, and the second glass layer is made of glass having a softening point of a second temperature lower than the first temperature.
本発明によれば、加熱部材のガラス層の表面性の低下を抑制することができる。 According to the present invention, deterioration of the surface property of the glass layer of the heating member can be suppressed.
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1〜図5を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
[画像形成装置]
図1に示す画像形成装置100は、装置本体内に4色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成部PY、PM、PC、PKを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部PY、PM、PC、PKを後述する中間転写ベルト8の回転方向に沿って配置した中間転写タンデム方式としている。画像形成装置100は、装置本体に接続された原稿読み取り装置(図示せず)又は装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像(画像)を記録材Sに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
<First Embodiment>
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. First, the schematic configuration of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG.
[Image forming device]
The
まず、画像形成装置100の記録材の搬送プロセスについて説明する。記録材Sは、カセット62内に積載される形で収納されており、給送ローラ63により画像形成タイミングに合わせて1枚ずつ搬送パス64に給送される。また、不図示の手差しトレイに積載された記録材Sが1枚ずつ搬送パス64に給送されてもよい。記録材Sは搬送パス64の途中に配置されたレジストレーションローラ65へ搬送されると、レジストレーションローラ65により記録材Sの斜行補正やタイミング補正が行われた後に二次転写部T2へと送られる。二次転写部T2は、後述するように、中間転写ベルト8の二次転写内ローラ66に張架された部分と二次転写外ローラ67とにより形成される転写ニップ部である。二次転写部T2では、二次転写内ローラ66に二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト8から記録材Sへ二次転写される。
First, the transfer process of the recording material of the
上記した二次転写部T2までの記録材Sの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部T2まで送られて来るトナー像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部PY〜PKについて説明する。ただし、画像形成部PY〜PKは、現像装置4Y、4M、4C、4Kで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外、ほぼ同一に構成される。そこで、以下では代表してイエローの画像形成部PYを例に説明し、その他の画像形成部PM、PC、PKについては説明を省略する。
The process of forming the toner image sent to the secondary transfer unit T2 at the same timing with respect to the transfer process of the recording material S up to the secondary transfer unit T2 will be described. First, the image forming units PY to PK will be described. However, the image forming units PY to PK are configured to be substantially the same except that the toner colors used in the developing
画像形成部PYは、主に感光ドラム1Y、帯電装置2Y、露光装置3Y、現像装置4Y等から構成される。回転駆動される像担持体としての感光ドラム(円筒状の感光体)1Yの表面は、帯電装置2Yにより予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置3Yによって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム1Y上に形成された静電潜像は、現像装置4Yによってトナーにより現像され、トナー像として可視像化される。その後、感光ドラム1Yと中間転写ベルト8を挟んで対向配置される一次転写ローラ5Yにより所定の加圧力および一次転写バイアスが与えられ、感光ドラム1Y上に形成されたトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。一次転写後の感光ドラム1Y上に僅かに残る転写残トナーは、不図示のクリーニングブレードなどにより除去され、再び次の画像形成プロセスに備える。
The image forming unit PY is mainly composed of a photosensitive drum 1Y, a
中間転写体としての中間転写ベルト8は、テンションローラ10、二次転写内ローラ66、および駆動ローラ7によって張架されている。そして、中間転写ベルト8は、駆動ローラ7によって図中矢印R2方向へと移動するように駆動される。上述の画像形成部PY〜PKにより処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト8上に一次転写された移動方向上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト8上に形成され、二次転写部T2へと搬送される。なお、二次転写部T2を通過した後の転写残トナーは、転写クリーナ装置11によって中間転写ベルト8から除去される。
The intermediate transfer belt 8 as an intermediate transfer body is stretched by a
以上、それぞれ説明した搬送プロセスおよび画像形成プロセスにより、中間転写ベルト8から記録材Sにトナー像が二次転写される。その後、記録材Sは定着装置30へと搬送され、定着装置30により加熱及び加圧されることにより、トナー像が記録材S上に溶融固着される。こうしてトナー像が定着された記録材Sは、排出ローラ69により排出トレイ601上に排出される。なお、画像形成装置100は上記した画像形成動作などの各種制御を行うための制御部300を備えている。また、上述の一連の画像形成動作は、装置本体の上面の操作部、或いは、ネットワークを経由した各入力信号に従って制御部300が制御している。
The toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 8 to the recording material S by the transfer process and the image formation process described above. After that, the recording material S is conveyed to the
[定着装置]
次に、本実施形態の定着装置30について、図2を用いて説明する。ここで、定着装置は、急速温度上昇によるウォームアップタイムの短縮と多様なサイズの記録材への対応が求められている。ウォームアップタイムを短縮すべく定着装置のヒータの熱容量を小さくする場合、最大サイズの記録材の幅に合わせた長さの発熱体のみを設けたヒータが考えられる。但し、定着ニップ部で記録材が通過する通過領域に対して、定着ニップ部で記録材が通過しない非通過領域の温度が高くなり過ぎてしまう。このため、従来から非通過領域の温度上昇を抑制することが求められている。本実施形態では、定着装置30のヒータ600を複数の記録材のサイズに対応した複数の発熱体を有する構成とすることで、非通過領域の温度上昇を抑制するようにしている。
[Fixing device]
Next, the fixing
図2に示すように、本実施形態の定着装置30は、定着ベルトユニット60と、加圧ローラ70とを備え、画像形成装置100(図1参照)の装置本体に着脱可能に設けられている。定着ベルトユニット60は、詳しくは後述するが、定着ベルト650と、ヒータ600とを有し、ヒータ600により定着ベルト650が加熱される。
As shown in FIG. 2, the fixing
ニップ形成部材及び回転体としての加圧ローラ70は、装置本体に回転可能に支持されている。また、加圧ローラ70は、その長手方向が定着ベルトユニット60に対し平行となるように配置され、定着ベルトユニット60の定着ベルト650の外周面に当接して、定着ベルトユニット60に加圧されるように設けられている。加圧ローラ70は、例えば金属製(例えばステンレス)の芯金71の外周に、厚さ約3mmのシリコーンゴム等の弾性層72、さらに弾性層72の外周に厚さ約40μmのPTFE、PFA、FEP等のフッ素樹脂からなる離型層73を有するものである。加圧ローラ70は、芯金71の両端部が定着装置30の不図示の装置フレームの側板間に回転可能に軸受保持されることで装置フレームに回転可能に支持される。
The nip forming member and the pressurizing
定着ベルト650と加圧ローラ70との間には、後述するように定着ニップ部Nが形成されている。それ故、不図示のモータにより加圧ローラ70が回転されると、この定着ニップ部Nで生じる摩擦力によって、加圧ローラ70の回転力が定着ベルト650に伝達される。こうして、定着ベルト650は加圧ローラ70により回転駆動される(所謂、加圧ローラ駆動方式)。記録材Sは、これら回転する加圧ローラ70と定着ベルト650とにより形成される定着ニップ部Nで挟持搬送される。
A fixing nip portion N is formed between the fixing
定着装置30は、加圧ローラ70が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト650が従動回転状態になると、ヒータ600に通電が行われる。そして、ヒータ600の温度が目標温度に立ち上がり温調された状態の時、定着ニップ部Nに未定着トナー像を担持した記録材Sが不図示の入り口ガイドに沿って案内されて導入される。
In the fixing
定着ニップ部Nにおいて、記録材Sのトナー像担持面側が定着ベルト650の外面に密着し、記録材Sが定着ベルト650と共に移動する。記録材Sが定着ニップ部Nでの挟持搬送過程において、ヒータ600からの熱が定着ベルト650を介して記録材Sに付与され、未定着トナー像が記録材S上に溶融定着される。定着ニップ部Nを通過した記録材Sは、定着ベルト650から分離され排出される。
In the fixing nip portion N, the toner image supporting surface side of the recording material S comes into close contact with the outer surface of the fixing
[定着ベルトユニット]
次に、定着ベルトユニット60の構成について詳しく説明する。定着ベルトユニット60は、装置本体に加圧ローラ70側に向けて移動可能に設けられている。定着ベルトユニット60は、定着ベルト650、定着ベルト650の内側に非回転に配置されたヒータホルダ660及びステイ670、ヒータ600を有している。
[Fixing belt unit]
Next, the configuration of the fixing
[定着ベルト]
定着ベルト(定着フィルム)650は、無端状(筒状)に形成されて可撓性を有するもので、本実施形態の場合、薄肉のフィルム状のベルトである。このような定着ベルト650は、基材上に弾性層が形成され、更に弾性層の上に最表面層が形成されたものである。基材は、例えばステンレスを厚さ30μmの円筒状に形成したものである。弾性層は、例えば厚さ約300μmのシリコーンゴム層(弾性層)であり、基材上にリングコート法などの適宜の方法により形成されている。最表面層は、例えば厚さ20μmのPFA樹脂チューブであり、弾性層を被覆している。そして、定着ベルト650の内周面には、潤滑剤としてのグリスが塗布されている。これは、定着ベルト650の内周面とヒータホルダ660との摺動性を向上させるためである。なお、定着ベルト650の基材としては、ステンレス以外にもニッケル系金属材料やポリイミド等の耐熱樹脂などを用いてもよい。
[Fixing belt]
The fixing belt (fixing film) 650 is formed in an endless shape (cylindrical shape) and has flexibility, and in the case of the present embodiment, it is a thin film-like belt. In such a fixing
定着ベルト650は、後述するヒータホルダ660に着脱可能であり、定着ベルト650の回転方向に交差する幅方向(長手方向)の両端部に配置された不図示のフランジ部によって回転可能に、且つ、幅方向の移動が規制されるように支持されている。フランジ部は、定着ベルト650の幅方向端部に内嵌されて、幅方向端部を回転可能に支持する円筒部と、定着ベルト650の幅方向端縁と当接可能な当接部とを有する。円筒部は、定着ベルト650の幅方向端部を内側から円筒状態に保持しつつ、定着ベルト650の回転を案内している。
The fixing
ここで、加圧ローラ70と定着ベルト650とは、加圧ローラ70や定着ベルトユニット60の取り付け誤差などによって、僅かに平行からずれた状態に配置される場合がある。その場合に、定着ベルト650は回転する加圧ローラ70により図中矢印X方向に回転しながら幅方向に寄り移動し得る。このため、定着ベルト650が幅方向に寄り移動したときには、フランジ部の当接部が定着ベルト650の幅方向端部を受け止めて定着ベルト650の幅方向への移動を規制する。なお、ヒータホルダ660とステイ670とはフランジ部に取り付けられることで、定着ベルト650の内側に非回転に配置される。フランジ部は、定着ベルトユニット60の不図示の側板などに保持される。
Here, the
[ステイ]
ステイ670は、定着ベルト650に沿って幅方向に延びる例えば金属製の剛性部材(板金)であり、ここではヒータホルダ660側に開口を有するように横断面が略U字状に形成されている。このステイ670は、定着ベルトユニット60と加圧ローラ70との間で作用する加圧力によって、ヒータホルダ660が変形しないようにヒータホルダ660を補強するものである。ステイ670は、幅方向両端部に上述のフランジ部が固定されている。両端部のフランジ部は、不図示の加圧機構により所定の押圧力(例えば、90〜320N)で加圧ローラ70に向けて押圧されている。これにより、加圧力がフランジ部からステイ670及びヒータホルダ660を介して定着ベルト650に作用し、定着ベルト650と加圧ローラ70とが所望の圧接力で圧接される。定着ベルト650と加圧ローラ70とを圧接させることにより、定着ベルト650と加圧ローラ70との間に、記録材Sの搬送方向に所定の幅を有する定着ニップ部Nが形成される。トナー像が形成された記録材Sは、定着ニップ部Nで加圧されて搬送される。なお、ステイ670は定着ベルト650の内周面に摺擦するような形状に形成されていてもよい。
[stay]
The
[ヒータホルダ]
ヒータホルダ660は、例えば液晶ポリマー樹脂などの耐熱性が高く且つ断熱性の高い樹脂製の部材により形成され、後述するヒータ600を保持するとともに定着ベルト650をガイドする役割を果たしている。ヒータホルダ660には、ステイ670側の面と反対側(定着ニップ部N側)の面に、ヒータ600を嵌合して保持可能な嵌め込み溝が幅方向に沿って延びた形状に形成されている。ヒータホルダ660に保持されたヒータ600は、表面が定着ベルト650の内周面に当接して、回転する定着ベルト650を加熱可能である。これにより、記録材Sが定着ニップ部Nにより挟持搬送されている際に、ヒータ600によって生じた熱が定着ベルト650を介して記録材Sに伝導し、未定着のトナー像が加熱溶融されて記録材S上に定着される。ヒータ600は、不図示のヒータ制御回路によって制御される。
[Heater holder]
The
[ヒータ]
加熱部材としてのヒータ600は、図3(a)〜(c)に示すように、幅方向を長手とする絶縁性、耐熱性、低熱容量のヒータ基板(基板)610、複数の発熱体623a〜623f、ガラス層611を有する。尚、ここでの幅方向とは、定着ニップ部N(図2参照)で記録材Sを搬送する方向に直交する方向でもある。発熱体623a〜623fは、ヒータ基板610の表裏にそれぞれ複数(本実施形態では3本ずつ)設けられている。ガラス層611は、絶縁を確保するためにヒータ基板610の表裏に設けられている。そして、上述のように、ヒータ600は、ヒータホルダ660(図2参照)に固定的に支持されている。このようなヒータ600は、発熱体623a〜623fの何れか1つの発熱体への電力供給により急峻な立ち上がり特性で昇温可能な低熱容量のセラミックヒータである。
[heater]
As shown in FIGS. 3A to 3C, the
図2に示すように、定着ベルト650の内周面に当接するヒータ600の表面側には、摺擦層として例えば厚さ10μm程度のポリイミド層が形成されている。ヒータ600にポリイミド層を形成することにより、定着ベルト650とヒータ600との摺擦抵抗を低減でき、もって定着ベルト650を回転させるための駆動トルクの低減や定着ベルト650の摺擦による磨耗の低減を図ることができる。なお、定着ベルト650の基材として、ポリイミド等の耐熱樹脂を用いた場合には、ヒータ600の摺動層としてのポリイミド層を省略しても良い。ヒータ600の詳しい構成については後述する。
As shown in FIG. 2, a polyimide layer having a thickness of, for example, about 10 μm is formed as a rubbing layer on the surface side of the
[温度センサ]
本実施形態では定着ベルト650の温度を管理するために、ヒータ600の温度を検出する温度センサ630が設けられている。本実施形態では、例えばサーミスタセンサなどの接触型の温度センサ630を採用している。但し、温度センサ630は、非接触型でも良い。温度センサ630は、検知部がヒータ600の定着ベルト650とは反対側の裏面に接触するように、ヒータホルダ660内に配置されている。また、温度センサ630は、ヒータ600の幅方向及び長手方向の中央部に1個配置され、ヒータ600の中央付近の温度を検出する。そして、ヒータ600に設けられた複数の発熱体の温度調整のための制御を、共通の温度センサ630により行っている。なお、温度センサ630は1個に限られず、定着ベルト650の幅方向に亘って複数個が配置されていてもよい。また、温度センサ630が複数ある場合には、定着ベルト650の回転方向にずらして配置しても良い。
[Temperature sensor]
In this embodiment, in order to control the temperature of the fixing
[サーモスタット]
また、本実施形態では、ヒータ600の温度が所定の温度を超えた時に、ヒータ600への電力供給を遮断できるようにサーモスタット631が設けられている。サーモスタット631は、ヒータ600の裏面側でヒータホルダ660に配置されている。サーモスタット631は、例えば温度が所定温度以上になるとバイメタルが反転して接点を開放して電力供給を遮断し、温度が所定温度より低くなるとバイメタルが反転前に戻って接点を閉じて電源供給を開始するスイッチである。サーモスタット631は、ヒータ600の中央付近に配置され、所定の温度に達すると内部の接点が離れて開放状態に保持される。更にサーモスタット631は、ヒータ制御回路とヒータ600との間に接続されている。
[thermostat]
Further, in the present embodiment, the
[ヒータ制御]
次に、ヒータ600の制御について説明する。ヒータ600、温度センサ630及びサーモスタット631は、ヒータ制御回路により制御される。ヒータ制御回路(ドライバ回路)は、制御部300による制御下で、ヒータ600への通電のオンオフを含む発熱状態を調整するためのものである。尚、ヒータ制御回路としては、既存の適宜なものを使用することができるので、詳細な説明を省略する。
[Heater control]
Next, the control of the
制御部300は、ヒータ600の制御の他、画像形成装置100全体の制御を行う。このような制御部300は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有するものである。CPUは、ROMに格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら各部の制御を行う。また、RAMには、作業用データや入力データが格納されており、CPUは、前述のプログラム等に基づいてRAMに収納されたデータを参照して制御を行う。なお、制御部300は、マイコンのようなヒータ600の制御の専用に用意したものであっても良い。この場合、定着装置30に設けられていても良い。
The
本実施形態の場合、制御部300は、温度センサ630の検出結果を取得し、取得した検出結果に基づいてヒータ600の温度が目標温度(例えば、200℃前後)に維持されるように、ヒータ制御回路を制御可能である。ヒータ制御回路によりヒータ600に対する電力供給(通電)が制御されることに応じて、ヒータ600の発熱状態が変化する。
In the case of the present embodiment, the
本実施形態の制御構成では、選択された記録材のサイズに応じて電力を供給する発熱体を、発熱体623a〜623cから選択している。例えば、記録材としてA4サイズの用紙が選択された場合には、制御部300のCPUは、発熱体623bへの電力供給量を調整して目標温度に制御している。
In the control configuration of the present embodiment, a heating element for supplying electric power according to the size of the selected recording material is selected from the
[ヒータの詳細]
次に、本実施形態のヒータ600の詳細について、図3(a)〜図3(c)を用いて説明する。図3(a)はヒータ600の裏面側を示し、図3(b)はヒータ600の表面側を示し、図3(c)は図3(a)のヒータ600のA−A断面図を示す。なお、図3(a)及び図3(b)において、図中矢印Xは、定着ニップ部Nにおける定着ベルト650の回転方向、即ち、記録材Sの搬送方向を示している(図2参照)。
[Details of heater]
Next, the details of the
加熱部材としてのヒータ600は、ヒータ基板610と、ヒータ基板610の両面に設けられ、通電により発熱する複数の発熱体623a〜623fとを有し、定着ベルト650の内周面に当接されて定着ベルト650を加熱する。ヒータ基板610は、絶縁性及び耐熱性を有し、さらに熱伝導性の高い素材、例えばアルミナや窒化アルミ等のセラミックを用いて形成されている。
The
複数の発熱体623a〜623fは、複数のサイズの記録材に対応すべく、定着ベルト650の回転方向に交差する幅方向の長さが互いに異なる。これら各発熱体623a〜623fは、それぞれ幅方向と略平行に設けられている。また、それぞれの面で、記録材の搬送方向に互いに間隔をあけて配置されている。また、ヒータ600が定着ベルト650の内周面と当接する側であるヒータ基板610の表面(第1面)には、少なくとも1本(本実施形態では3本)の発熱体623a〜623cが設けられている。一方、ヒータ基板610の表面と反対側の裏面(第2面)には、少なくとも1本の発熱体が設けられている。本実施形態では、ヒータ基板610の裏面には、表面と同数の3本の発熱体623d〜623fが設けられている。
The plurality of
図3(a)に示すように、ヒータ基板610の裏面には、銀パラジウム(Ag/Pd)等を用いて、互いに幅方向の長さが異なる3本の発熱体623d〜623fが印刷、焼成されている。そして、これら発熱体623d〜623fは、銀(Ag)等で形成される導電体624d〜624fにより、幅方向の一端側は3個の独立電極622d〜622fにそれぞれ接続され、他端側は1個の共通電極621Bに接続されている。3個の独立電極622d〜622fと共通電極621Bとは、不図示のヒータ制御回路を介して商用電源に接続されている。なお、これら発熱体623d〜623f、導電体624d〜624fは、図3(c)に示すように、例えば厚さ60〜90μmのガラス層611で覆われている。
As shown in FIG. 3A, on the back surface of the
図3(b)に示すように、ヒータ基板610の表面にも裏面と同様に、銀パラジウム(Ag/Pd)等を用いて、互いに幅方向の長さが異なる3本の発熱体623a〜623cが印刷、焼成されている。そして、これら発熱体623a〜623cは、銀(Ag)等で形成される導電体624a〜624cにより、幅方向の一端側は3個の独立電極622a〜622cにそれぞれ接続され、他端側は1個の共通電極621Aに接続されている。3個の独立電極622a〜622cと共通電極621Aとは、不図示のヒータ制御回路を介して商用電源に接続されている。なお、これら表面の発熱体623a〜623cと導電体624a〜624cについても裏面と同様に、図3(c)に示すように、例えば厚さ60〜90μmのガラス層611で覆われている。
As shown in FIG. 3B, silver palladium (Ag / Pd) or the like is used on the front surface of the
なお、本実施形態の場合、共通電極621A、621Bはヒータ基板610の両面に幅方向で略同じ位置に形成されている。他方、独立電極622a〜622cと独立電極622d〜622fは両面の幅方向で異なる位置に形成されている。ただし、共通電極621A、621Bの位置関係、独立電極622a〜622cと独立電極622d〜622fの位置関係はこれに限られない。
In the case of this embodiment, the
[各発熱体の配置について]
次に、複数の発熱体623a〜623fの配置について、図3(a)〜図3(c)を用いて説明する。本実施形態のヒータ600は、複数の発熱体623a〜623fのうちの幅方向の長さが最も長い発熱体623bは、ヒータ基板610の表面に設けられている。また、表面に設けられた第1発熱体としての3本の発熱体623a〜623cは、幅方向の長さが長い方から順番に、発熱体623b、発熱体623a、発熱体623cとなる。この場合に、定着ベルト650の回転方向に関して、幅方向の長さが最も長い発熱体623bが発熱体623aと発熱体623cとの間に配置されている。更に、発熱体623a〜623cは、定着ベルトの回転方向の上流から下流(定着ニップ部Nで記録材が搬送される方向の上流から下流、矢印X方向)に、発熱体623c、発熱体623b、発熱体623aの順番で配置されている。
[About the arrangement of each heating element]
Next, the arrangement of the plurality of
一方、ヒータ基板610の裏面には、少なくとも3本の発熱体623d〜623fが設けられている。本実施形態では、裏面にも3本の発熱体を設けている。即ち、表面に設けられた発熱体の数は、裏面に設けられた発熱体の数と同じである。また、裏面に設けられた第2発熱体としての3本の発熱体623d〜623fは、幅方向の長さが長い方から順番に、発熱体623e、発熱体623f、発熱体623dとなる。この場合に、定着ベルト650の回転方向に関して、幅方向の長さが最も長い発熱体623eが発熱体623fと発熱体623dとの間に配置されている。更に、発熱体623d〜623fは、定着ベルトの回転方向の上流から下流(定着ニップ部Nで記録材が搬送される方向の上流から下流、矢印X方向)に、発熱体623d、発熱体623e、発熱体623fの順番で配置されている。
On the other hand, at least three
即ち、本実施形態では、表面も裏面も、最も幅方向の長さが長い発熱体が、それぞれの面で中央に位置するようにし、この発熱体の上流側と下流側の発熱体を比べた場合、下流側の発熱体の方が幅方向の長さが長くなるようにしている。なお、各面の発熱体の定着ベルト650の回転方向の長さは、同じとしている。本実施形態では、全ての発熱体623a〜623fの定着ベルト650の回転方向の長さを同じとしている。
That is, in the present embodiment, the heating element having the longest length in the width direction is located at the center of each surface on both the front surface and the back surface, and the heating elements on the upstream side and the downstream side of the heating element are compared. In this case, the length of the heating element on the downstream side is longer in the width direction. The length of the fixing
次に、各発熱体623a〜623fの具体例について説明する。ヒータ基板610の両面に配置されている6本の発熱体623a〜623fは、複数の記録材Sの幅方向の長さに合わせて長さが異なる。表1に、本実施形態における発熱体623a〜623fの配置の例を示す。なお、表1の「発熱体長」は、発熱体の幅方向の長さである。
本実施形態では、発熱体623c〜623fは、幅方向の長さが定着ニップ部Nを通過可能な最大サイズの記録材Sの幅方向の長さよりも短い。また、発熱体623a、623bは、幅方向の長さが最大サイズの記録材Sの幅方向の長さよりも長い。また、定着装置には、その機種に応じて画像保証領域がある。画像保証領域とは、定着ニップ部Nを通過した記録材のトナー像を正常に定着できることを保証する領域である。具体的には、定着ニップ部Nを通過可能な最大サイズの記録材の幅方向の長さ以上の範囲を画像保証領域としている。本実施形態では、画像保証領域は、定着ニップ部Nを通過可能な最大サイズの記録材Sの幅方向の長さより僅かに長く設定しており、ここでは最大サイズの記録材Sの幅方向の長さである297mmより3mm長い300mmとしている。
In the present embodiment, the length of the
本実施形態では、選択された記録材Sに応じて電力を供給する発熱体623a〜623fを選択している。例えば、A4サイズの記録材Sが選択された場合には、発熱体623bへの電力供給量を調整して目標温度に制御している。また、A5縦送り(A5R)が選択された場合には、発熱体623dへの電力供給量を調整して目標温度に制御している。他の記録材Sに対しても上記と同様に、記録材Sに対応した発熱体623a〜623fを選択し、その発熱体623a〜623fへの電力供給量を制御して温度制御を行っている。そのようにして非通紙部の昇温を抑制している。
In this embodiment,
ここで、ヒータ600において、ヒータ基板610の裏面側の発熱体によって発生した熱は、ヒータ基板610を介して定着ベルト650に伝達される。そのため、表面に配置された発熱体と比較して、裏面側に配置した発熱体は、定着ベルト650への熱伝達効率が低下する。定着ベルト650への熱伝達効率低下を抑制するには、発熱体をヒータ基板610の表面に配置することが望ましい。しかしながら、複数の異なる長さの発熱体を持つ構成において、発熱体の全てをヒータ基板610の表面に配置してしまうと、発熱体を多く配置する分、ヒータ600の記録材搬送方向の長さが長くなってしまう。そうすると、定着ニップ部Nを形成するための押圧力を大きくしなければならなくなる。押圧力の増加は、加圧ローラ70を回転駆動するトルクの増大を招き、好ましくない。したがって、ヒータ基板610の両面にそれぞれ発熱体を配置することで、記録材の搬送方向の長さが短く、且つ、様々なサイズに対応すべく多くの発熱体を有するヒータを得られる。
Here, in the
[ヒータの製造方法]
次に、ヒータ600の製造方法について、図4を用いて説明する。ここでは、ヒータ基板610の表面を1番目に製造する側の1面目610aとし、裏面を2番目に製造する側の2面目610bと定義する(図5参照)。本実施形態では、1面目に発熱体623a〜623cを形成し、2面目に発熱体623d〜623fを形成し(図3参照)、1面目を定着ニップ部N側、即ちヒータ600が定着ベルト650(図2参照)の内周面に当接して摺動する側に配置するものとする。
[Heater manufacturing method]
Next, a method of manufacturing the
本実施形態で使う材料の融点又は軟化点と焼成温度とは、以下の通りである。各焼成温度で製造できるように、ペースト材料の配合を調整している。
(1)導電体(1面目及び2面目共通)
材料:Agペースト、融点:800℃、焼成温度:850℃
(2)発熱体(1面目及び2面目共通)
材料:Ag−Ptペースト、融点:800℃、焼成温度:850℃
(3)1面目ガラス層
材料:ガラスペースト、軟化点:800℃(第1温度)、焼成温度:850℃
(4)2面目ガラス層
材料:ガラスペースト、軟化点:550℃(第2温度)、焼成温度:600℃
The melting point or softening point and firing temperature of the material used in this embodiment are as follows. The composition of the paste material is adjusted so that it can be produced at each firing temperature.
(1) Conductor (common to the first and second surfaces)
Material: Ag paste, melting point: 800 ° C, firing temperature: 850 ° C
(2) Heating element (common to the first and second surfaces)
Material: Ag-Pt paste, melting point: 800 ° C, firing temperature: 850 ° C
(3) First surface glass layer material: glass paste, softening point: 800 ° C. (first temperature), firing temperature: 850 ° C.
(4) Second glass layer material: glass paste, softening point: 550 ° C (second temperature), firing temperature: 600 ° C
図4に示すように、最初にヒータ基板610の1面目に、導電体624a〜624cを形成する(ステップS1)。ここでは、まずスクリーン印刷機を使用してAgペーストを塗布する。ここでは、塗布方法の1つとして、スクリーン印刷を行う。印刷後、乾燥炉によって、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610にAgペーストを仮定着させる。その後、焼成炉で850℃・10分の条件で焼成し、1面目の導電体624a〜624cを完成させる。尚、Agペーストは、銀(Ag)を材料とする粉末とガラスフリット(無機結着剤)、有機接着剤などを混練したペーストとしている。このAgペーストは、焼成により、Agペースト中に含まれていた無機結着剤が溶融し、銀(Ag)をヒータ基板610に固着させて導電体624a〜624cを形成する。
As shown in FIG. 4,
次に、ヒータ基板610の2面目に、導電体624d〜624fを形成する(ステップS2)。ここでは、ヒータ基板610をひっくり返して、その上にスクリーン印刷機を使用してAgペーストをスクリーン印刷して、2面目の導電体624d〜624fを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にAgペーストを仮定着させる。その後、850℃・10分の条件で焼成し、2面目の導電体624d〜624fを完成させる。
Next,
次に、ヒータ基板610の1面目に、発熱体623a〜623cを形成する(ステップS3)。ここでは、ヒータ基板610をひっくり返して、その上にスクリーン印刷機を使用してAg−Ptペーストをスクリーン印刷して、1面目の発熱体623a〜623cを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にAg−Ptペーストを仮定着させる。その後、850℃・10分の条件で焼成し、1面目の発熱体623a〜623cを完成させる。
Next, the
次に、ヒータ基板610の2面目に、発熱体623d〜623fを形成する(ステップS4)。ここでは、ヒータ基板610をひっくり返して、その上にスクリーン印刷機を使用してAg−Ptペーストをスクリーン印刷して、2面目の発熱体623d〜623fを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にAg−Ptペーストを仮定着させる。その後、850℃・10分の条件で焼成し、2面目の発熱体623d〜623fを完成させる。
Next,
次に、ヒータ基板610の1面目に、ガラス層(第1ガラス層)611a(図5参照)を形成する(ステップS5)。ここでは、ヒータ基板610をひっくり返して、その上にスクリーン印刷機を使用してガラスペーストをスクリーン印刷して、1面目のガラス層611aを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にガラスペーストを仮定着させる。その後、850℃・10分の条件で焼成する。スクリーン印刷で精度よく印刷できる厚さは20μmであり、発熱体の絶縁性の基準を満たすには、60μmのガラス層611aを形成する必要がある。そのため、ステップS5の印刷、乾燥、焼成工程を合計3回繰り返して、1面目のガラス層611aを完成させる。
Next, a glass layer (first glass layer) 611a (see FIG. 5) is formed on the first surface of the heater substrate 610 (step S5). Here, the
次に、ヒータ基板610の2面目に、ガラス層(第2ガラス層)611b(図5参照)を形成する(ステップS6)。ここでは、ヒータ基板610をひっくり返して、その上にスクリーン印刷機を使用してガラスペーストをスクリーン印刷して、2面目のガラス層611bを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にガラスペーストを仮定着させる。その後、600℃・10分の条件で焼成する。2面目のガラス層611bも、ステップS6の印刷、乾燥、焼成工程を合計3回繰り返して、所望の膜厚を形成している。尚、本実施形態では、焼成時間をいずれも10分に設定しているが、これには限られず、例えば30分に設定するなど、条件に応じて適宜設定することができる。
Next, a glass layer (second glass layer) 611b (see FIG. 5) is formed on the second surface of the heater substrate 610 (step S6). Here, the
ここで、2面目のガラス層611bのガラスは、1面目のガラス層611aのガラスと軟化点の異なる材料を使用している。即ち、1面目のガラス層611aは軟化点が800℃であるガラスからなり、2面目のガラス層611bは軟化点が800℃未満(第1温度未満)の550℃であるガラスからなる。このため、2面目のガラス層611bのガラスの焼成温度は、1面目のガラス層611aのガラスの軟化点以下であるので、2面目のガラス層611bの焼成時に1面目のガラス層611aの軟化を抑え、表面性の低下を抑制することができる。
Here, the glass of the
上述した1面目及び2面目のガラス層611の軟化点の測定は、「JIS R3103−1 ガラス軟化点測定方法」に準拠して測定することができる。また、耐圧試験は、ガラス層611と導電体624a〜624fとの間に1.5kVの交流電圧を3秒印加する試験を行うものとし、放電が起きなければ良品と判定する。本実施形態のヒータ600に対して耐圧試験を行ったところ、1面目610a及び2面目610bともに問題はないと判定された。
The softening points of the first and second glass layers 611 described above can be measured in accordance with the "JIS R3103-1 glass softening point measuring method". Further, the withstand voltage test is a test in which an AC voltage of 1.5 kV is applied between the
上述したように本実施形態のヒータ600によれば、1面目のガラス層611aは軟化点が800℃であるガラスからなり、2面目のガラス層611bは軟化点が800℃未満の550℃であるガラスからなる。このため、2面目のガラス層611bのガラスの焼成温度は、1面目のガラス層611aのガラスの軟化点以下であるので、2面目のガラス層611bの焼成時に1面目のガラス層611aの軟化を抑え、表面性の低下を抑制することができる。よって、1面目のガラス層611aの表面性の低下を抑制できることで、ヒータ600の1面目を定着ベルト650に接触させても、定着ベルト650を傷つけることを抑制でき、定着ベルト650が短寿命となることを抑制できる。なお、1面目をヒータ600の裏面とした場合には、ヒータ600とヒータホルダ660との間の接触状態が低下することを抑制でき、ヒータ600と定着ベルト650の間の圧力分布が長手方向で不均一になることを抑制できる。このため、定着ベルト650に温度ムラが生じることを抑制できる。
As described above, according to the
尚、上述した本実施形態のヒータ600では、1面目と2面目のガラスの軟化点は250℃の差があるが、これには限られない。1面目と2面目の軟化点の差は10℃以上であれば、2面目のガラス層611bの焼成時に1面目のガラス層611aの軟化を抑え、表面性の低下を抑制することができる。
In the
また、上述した本実施形態のヒータ600の製造方法で示した1面目導電体層、2面目導電体層、1面目発熱体層、2面目発熱体層、1面目ガラス層、2面目ガラス層での乾燥温度及び乾燥時間は一例であり、これらに限られないのは勿論である。また、上述した本実施形態のヒータ600では、1面目導電体層、2面目導電体層、1面目発熱体層、2面目発熱体層、1面目ガラス層、2面目ガラス層で、乾燥温度及び乾燥時間を同じにした場合について説明したが、これには限られない。即ち、ペーストが焼成前に乾いていればよいので、各導電体層、各発熱体層、各ガラス層で乾燥温度及び乾燥時間を異ならせてもよい。
Further, in the first-side conductor layer, the second-side conductor layer, the first-side heating element layer, the second-side heating element layer, the first-side glass layer, and the second-side glass layer shown in the method for manufacturing the
また、軟化点の低いガラス材料は、軟化点の高いガラス材料より焼成時間を長くしてもよい。これにより、ガラスペーストの不純物がより揮発され、ガラス層の純度が上がり、耐圧試験で良好な結果を得ることができる。 Further, the glass material having a low softening point may have a longer firing time than the glass material having a high softening point. As a result, impurities in the glass paste are more volatilized, the purity of the glass layer is increased, and good results can be obtained in the pressure resistance test.
また、上述した本実施形態のヒータ600の製造方法では、2面目のガラス層611bの形成において印刷、乾燥、焼成を合計3回繰り返しており、3層とも1面目のガラスの軟化点より低い同じ材料で製造した場合について説明したが、これには限られない。例えば、2面目のガラス層611bの3層で、それぞれ軟化点を変更してもよい。例えば、2面目のガラス層611bの1層目は軟化点800℃のガラス、その上の2層目は軟化点700℃のガラス、3層目は軟化点600℃のガラスと変えてもよい。それに応じて、焼成温度も1層目は850℃、2層目は750℃、3層目は650℃と変更することができる。これにより、1面目のガラス層611aが受ける熱量は多くなるが、軟化点の高いガラスの方がガラス層の純度が上がるので、2面目での耐圧試験で良好な結果を得ることができる。
Further, in the method for manufacturing the
また、上述した本実施形態のヒータ600の製造方法では、1面目のガラス層611aの軟化点である第1温度を800℃とし、2面目のガラス層611bの軟化点である第2温度を550℃とした場合について説明したが、これには限られない。第1温度は第2温度より高ければよく、第1温度が10℃以上高ければ良好な効果を得ることができ、本実施形態のように250℃高ければより良好な効果を得ることができる。
Further, in the method for manufacturing the
また、上述した本実施形態のヒータ600では、ヒータ基板610は、例えばアルミナや窒化アルミ等のセラミックを用いて形成されている場合について説明したが、これには限られない。例えば、鋼などのSUSヒータ基板の両面に絶縁ガラスを形成して、その上にヒータを製造するようにしてもよい。
Further, in the
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態を、図6及び図7を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、1面目のガラス層611aを焼成して1面目を完成させてから2面目の導電体624d〜624fを形成する点で、第1の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. The present embodiment is different from the first embodiment in that the first
本実施形態でのヒータ600Aの製造方法について、図6を用いて説明する。ここでは、ヒータ基板610の表面を1番目に製造する側の1面目610aとし、裏面を2番目に製造する側の2面目610bと定義する(図7参照)。本実施形態では、1面目に発熱体623a〜623cを形成し、2面目に発熱体623d〜623fを形成し(図3参照)、1面目を定着ニップ部N側、即ちヒータ600Aが定着ベルト650(図2参照)の内周面に当接して摺動する側に配置するものとする。
The manufacturing method of the
本実施形態で使う材料の融点又は軟化点と焼成温度とは、以下の通りである。各焼成温度で製造できるように、ペースト材料の配合を調整している。本実施形態では、2面目のヒータ製造時には、1面目のガラス層611aは製造済みなので、2面目の導電体層、発熱体層、ガラス層の材料の融点又は軟化点が、1面目のガラス層611aの軟化点より低い材料で製造されている。
(1)1面目導電体
材料:Agペースト、融点:800℃、焼成温度:850℃
(2)1面目発熱体
材料:Ag−Ptペースト、融点:800℃、焼成温度:850℃
(3)1面目ガラス層
材料:ガラスペースト、軟化点:800℃(第1温度)、焼成温度:850℃
(4)2面目導電体
材料:Agペースト、融点:550℃、焼成温度:600℃
(5)2面目発熱体
材料:Ag−Ptペースト、融点:550℃、焼成温度:600℃
(6)2面目ガラス層
材料:ガラスペースト、軟化点:550℃(第2温度)、焼成温度:600℃
The melting point or softening point and firing temperature of the material used in this embodiment are as follows. The composition of the paste material is adjusted so that it can be produced at each firing temperature. In the present embodiment, since the
(1) First surface conductor material: Ag paste, melting point: 800 ° C., firing temperature: 850 ° C.
(2) First-side heating element material: Ag-Pt paste, melting point: 800 ° C., firing temperature: 850 ° C.
(3) First surface glass layer material: glass paste, softening point: 800 ° C. (first temperature), firing temperature: 850 ° C.
(4) Second-side conductor material: Ag paste, melting point: 550 ° C, firing temperature: 600 ° C
(5) Second-side heating element material: Ag-Pt paste, melting point: 550 ° C, firing temperature: 600 ° C
(6) Second glass layer material: glass paste, softening point: 550 ° C (second temperature), firing temperature: 600 ° C
図6に示すように、最初にヒータ基板610の1面目に、導電体624a〜624cを形成する(ステップS11)。ここでは、まずヒータ基板610にスクリーン印刷機を使用してAgペーストをスクリーン印刷する。印刷後、乾燥炉によって、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610にAgペーストを仮定着させる。その後、焼成炉で850℃・10分の条件で焼成し、1面目の導電体624a〜624cを完成させる。
As shown in FIG. 6,
次に、ヒータ基板610の1面目に、発熱体623a〜623cを形成する(ステップS12)。ここでは、ヒータ基板610にスクリーン印刷機を使用してAg−Ptペーストをスクリーン印刷して、1面目の発熱体623a〜623cを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にAg−Ptペーストを仮定着させる。その後、850℃・10分の条件で焼成し、1面目の発熱体623a〜623cを完成させる。
Next,
次に、ヒータ基板610の1面目に、ガラス層(第1ガラス層)611a(図5参照)を形成する(ステップS13)。ここでは、ヒータ基板610にスクリーン印刷機を使用してガラスペーストをスクリーン印刷して、1面目のガラス層611aを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にガラスペーストを仮定着させる。その後、850℃・10分の条件で焼成する。また、発熱体の絶縁性の基準を満たすために、ステップS13の印刷、乾燥、焼成工程を合計3回繰り返して、所望の膜厚の1面目のガラス層611aを完成させる。
Next, a glass layer (first glass layer) 611a (see FIG. 5) is formed on the first surface of the heater substrate 610 (step S13). Here, the glass paste is screen-printed on the
次に、ヒータ基板610の2面目に、導電体624d〜624fを形成する(ステップS14)。ここでは、ヒータ基板610をひっくり返して、その上にスクリーン印刷機を使用してAgペーストをスクリーン印刷して、2面目の導電体624d〜624fを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にAgペーストを仮定着させる。その後、600℃・10分の条件で焼成し、2面目の導電体624d〜624fを完成させる。
Next,
次に、ヒータ基板610の2面目に、発熱体623d〜623fを形成する(ステップS15)。ここでは、ヒータ基板610にスクリーン印刷機を使用してAg−Ptペーストをスクリーン印刷して、2面目の発熱体623d〜623fを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にAg−Ptペーストを仮定着させる。その後、600℃・10分の条件で焼成し、2面目の発熱体623d〜623fを完成させる。
Next, the
次に、ヒータ基板610の2面目に、ガラス層(第2ガラス層)611b(図5参照)を形成する(ステップS16)。ここでは、ヒータ基板610にスクリーン印刷機を使用してガラスペーストをスクリーン印刷して、2面目のガラス層611bを形成する。その後、180℃・3分の条件で乾燥させ、ヒータ基板610上にガラスペーストを仮定着させる。その後、600℃・10分の条件で焼成する。2面目のガラス層611bも、ステップS16の印刷、乾燥、焼成工程を合計3回繰り返して、所望の膜厚を形成している。尚、本実施形態では、焼成時間をいずれも10分に設定しているが、これには限られず、例えば30分に設定するなど、条件に応じて適宜設定することができる。
Next, a glass layer (second glass layer) 611b (see FIG. 5) is formed on the second surface of the heater substrate 610 (step S16). Here, the glass paste is screen-printed on the
ここで、2面目の各材料は、1面目のガラス層611aのガラスの軟化点より低い融点又は軟化点を有する材料を使用している。このため、2面目の各層の焼成温度は、1面目のガラス層611aのガラスの軟化点以下であるので、2面目の各層の焼成時に1面目のガラス層611aの軟化を抑え、表面性の低下を抑制することができる。
Here, as each material on the second surface, a material having a melting point or a softening point lower than the softening point of the glass of the
上述したように本実施形態のヒータ600Aによれば、1面目のガラス層611aは軟化点が800℃であるガラスからなり、2面目の各層は融点又は軟化点が800℃未満の550℃の材料からなる。このため、2面目の各層の焼成時に1面目のガラス層611aの軟化を抑え、表面性の低下を抑制することができる。よって、1面目のガラス層611aの表面性の低下を抑制できることで、ヒータ600の1面目を定着ベルト650に接触させても、定着ベルト650を傷つけることを抑制でき、定着ベルト650が短寿命となることを抑制できる。
As described above, according to the
尚、上述した第2の実施形態のヒータ600Aの製造方法では、2面目の各層の材料の融点又は軟化点を同じ550℃とした場合について説明したが、これには限られない。例えば、ヒータ600Aの製造工程順に、融点の低い材料で製造するようにしてもよい。
In the method for producing the
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態を、図8及び図9を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、1面目のガラス層611aを2面目のガラス層611bより厚く形成する点で、第1の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9. The present embodiment is different from the first embodiment in that the
本実施形態でのヒータ600Bの製造方法について、図8を用いて説明する。ここでは、ヒータ基板610の表面を1番目に製造する側の1面目610aとし、裏面を2番目に製造する側の2面目610bと定義する(図9参照)。本実施形態では、1面目に発熱体623a〜623cを形成し、2面目に発熱体623d〜623fを形成し(図3参照)、1面目を定着ニップ部N側、即ちヒータ600Bが定着ベルト650(図2参照)の内周面に当接して摺動する側に配置するものとする。
The method for manufacturing the
本実施形態で使う材料の融点又は軟化点と焼成温度とは、第1の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。また、製造方法における各ステップの内容や処理順序も第1の実施形態と同様であるので、ステップの符号を同じくして詳細な説明を省略する。 Since the melting point or softening point and the firing temperature of the material used in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. Further, since the content and processing order of each step in the manufacturing method are the same as those in the first embodiment, the reference numerals of the steps are the same and detailed description thereof will be omitted.
本実施形態では、ステップS5の印刷、乾燥、焼成工程を合計3回繰り返して、1面目のガラス層611aを完成させる。その後、ステップS6の印刷、乾燥、焼成工程を合計4回繰り返して、所望の膜厚を形成している。これにより、図9に示すように、1面目のガラス層611aの膜厚を60μm(第1の厚さ)、2面目のガラス層611bの膜厚を80μm(第2の厚さ)にしている。即ち、1面目(第1面)のガラス層(第1ガラス層)611aは、1面目610aに直交する厚み方向に60μmを有し、2面目(第2面)のガラス層(第2ガラス層)611bは、厚み方向に60μmよりも厚い80μmの厚さを有する。これにより、2面目の軟化点の低いガラス材料のガラス層611bの厚みを、1面目の軟化点の高いガラス材料のガラス層611aの厚みより、厚くしている。軟化点の低いガラス材料は、軟化点の高いガラス材料に比べて耐圧性能が低いので、2面目のガラス層611bを厚くすることにより、1面目のガラス層611aと同等の耐圧性能を得ることができる。尚、本実施形態では、定着ベルト650との摺動面側を1面目とし、反対側を第2面とし、また、摺動面側に、使用頻度の高い発熱体長の長い発熱体623bを配置している。
In the present embodiment, the printing, drying, and firing steps of step S5 are repeated a total of three times to complete the
上述したように本実施形態のヒータ600Bによれば、2面目の各層の焼成時に1面目のガラス層611aの軟化を抑え、表面性の低下を抑制することができる。よって、1面目のガラス層611aの表面性の低下を抑制できることで、ヒータ600の1面目を定着ベルト650に接触させても、定着ベルト650を傷つけることを抑制でき、定着ベルト650が短寿命となることを抑制できる。また、2面目の軟化点の低いガラス材料のガラス層611bの厚みを、1面目の軟化点の高いガラス材料のガラス層611aの厚みより、厚くしている。このため、2面目のガラス層611bを厚くすることにより、1面目のガラス層611aと同等の耐圧性能を得ることができる。
As described above, according to the
60…定着ベルトユニット、600,600A,600B…ヒータ(加熱部材)、610…ヒータ基板(基板)、610a…1面目(第1面)、610b…2面目(第2面)、611a…ガラス層(第1ガラス層)、611b…ガラス層(第2ガラス層)、623a,623b,623c…発熱体(第1発熱体)、623d、623e、623f…発熱体(第2発熱体)、650…定着ベルト。 60 ... Fixing belt unit, 600, 600A, 600B ... Heater (heating member), 610 ... Heater substrate (board), 610a ... 1st surface (1st surface), 610b ... 2nd surface (2nd surface), 611a ... Glass layer (First glass layer), 611b ... Glass layer (second glass layer), 623a, 623b, 623c ... Heating element (first heating element), 623d, 623e, 623f ... Heating element (second heating element), 650 ... Fixing belt.
Claims (4)
基板と、前記基板の第1面に設けられ、通電により発熱する第1発熱体と、前記基板の前記第1面に設けられ、前記第1発熱体を覆う第1ガラス層と、前記基板の前記第1面とは反対の第2面に設けられ、通電により発熱する第2発熱体と、前記基板の前記第2面に設けられ、前記第2発熱体を覆う第2ガラス層と、を有し、前記定着ベルトの内周面に当接されて前記定着ベルトを加熱する加熱部材と、を備え、
前記第1ガラス層は、軟化点が第1温度であるガラスからなり、
前記第2ガラス層は、軟化点が前記第1温度未満の第2温度であるガラスからなる、
ことを特徴とする定着ベルトユニット。 An endless fixing belt provided so that it can rotate,
A substrate, a first heating element provided on the first surface of the substrate and generating heat by energization, a first glass layer provided on the first surface of the substrate and covering the first heating element, and the substrate. A second heating element provided on a second surface opposite to the first surface and generating heat by energization, and a second glass layer provided on the second surface of the substrate and covering the second heating element. A heating member that has and is in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt to heat the fixing belt.
The first glass layer is made of glass having a softening point of the first temperature.
The second glass layer is made of glass having a softening point of a second temperature lower than the first temperature.
A fixing belt unit characterized by this.
ことを特徴とする請求項1に記載の定着ベルトユニット。 The first surface is a surface on the side where the heating member comes into contact with the inner peripheral surface of the fixing belt.
The fixing belt unit according to claim 1.
前記第2ガラス層は、前記厚み方向に前記第1の厚さよりも厚い第2の厚さを有する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着ベルトユニット。 The first glass layer has a first thickness in the thickness direction orthogonal to the first surface.
The second glass layer has a second thickness that is thicker than the first thickness in the thickness direction.
The fixing belt unit according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着ベルトユニット。 The first temperature is 10 ° C. or higher higher than the second temperature.
The fixing belt unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixing belt unit is characterized in that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019121151A JP2021006878A (en) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | Fixing belt unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019121151A JP2021006878A (en) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | Fixing belt unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021006878A true JP2021006878A (en) | 2021-01-21 |
Family
ID=74165212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019121151A Pending JP2021006878A (en) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | Fixing belt unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021006878A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11994815B2 (en) | 2021-03-19 | 2024-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating apparatus and image forming apparatus |
-
2019
- 2019-06-28 JP JP2019121151A patent/JP2021006878A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11994815B2 (en) | 2021-03-19 | 2024-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating apparatus and image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4944987B2 (en) | Image forming method | |
JP5875460B2 (en) | Heating body and image heating apparatus provided with the heating body | |
US8755705B2 (en) | Image heating apparatus | |
US7831163B2 (en) | Heat device and image forming apparatus including the same | |
US11573513B2 (en) | Heating device, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2017122768A (en) | Image forming apparatus | |
US10534296B2 (en) | Image heating apparatus that controls timing of switching a thyristor on and off based on whether a recording material is in a nip | |
JP4829551B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2021006874A (en) | Fixing device | |
US10359721B2 (en) | Image forming apparatus that changes a threshold temperature of a fixing device depending on an output from a counter | |
WO2020262707A1 (en) | Belt unit and fixing device | |
US10859953B2 (en) | Image fixing device with a metal sheet that covers a heater and part of a guide portion that slides against a fixing film | |
US10739710B2 (en) | Image forming apparatus that determines a control target temperature based on a history of a coverage ratio | |
JP2021006878A (en) | Fixing belt unit | |
US20130034363A1 (en) | Image heating apparatus | |
WO2020262706A1 (en) | Fixing belt unit and fixing device | |
WO2020262705A1 (en) | Fixing device | |
JP6877987B2 (en) | Image forming device | |
WO2020262708A1 (en) | Method for manufacturing heater | |
JP4677220B2 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus | |
JP2013242468A (en) | Image heating device | |
JP7403979B2 (en) | Fusing device | |
JP7446922B2 (en) | image forming device | |
JP2021006881A (en) | Fixing belt unit and fixing device | |
US11650525B2 (en) | Image heating device and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20200206 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200207 |