JP2575369Y2

JP2575369Y2 - 画像定着用ヒーター

Info

Publication number: JP2575369Y2
Application number: JP1992009871U
Authority: JP
Inventors: 清文鳥井
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2007-02-28
Also published as: JPH0571862U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電子写真等において画
像の定着に用いられる画像定着用ヒーターに関し、特
に、発熱源として正特性サーミスタ素子を用いた画像定
着用ヒーターに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真等において、紙等の複写材に画
像を定着させる方法として加熱ロール法が幅広く用いら
れている。図２は、加熱ロール法を利用した画像定着装
置の従来例を示す断面図である。図２を参照して、複写
紙１の一方面には、感光体上の静電潜像に応じたトナー
像が形成されている。このトナー像は、複写紙１が定着
ロール２と加圧ロール３との間を、矢印Ａ方向に沿って
通過する際に、加熱・加圧されることにより複写紙１に
定着される。定着ロール２は、円筒ロール２ａと円筒ロ
ール２ａ内に配置された熱源としてのハロゲンランプ２
ｂとを有する。ハロゲンランプ２ｂは固定されている
が、円筒ロール２ａは図示の矢印Ｂ方向に回転されるよ
うに構成されている。

【０００３】しかしながら、熱源としてハロゲンランプ
２ｂを用いているため、該ハロゲンランプ２ｂの発熱を
制御するためにセンサー及びコントローラーが必要であ
り、装置が複雑化し、コストが高くなるという問題があ
った。さらに、ハロゲンランプ２ｂから円筒ロール２ａ
まで、空気を媒体として伝熱しているため、円筒ロール
２ａの外周面の温度立ち上がり時間が長くなり、複写可
能となるまでの待ち時間が長くかかるという問題もあっ
た。

【０００４】他方、発熱を制御するためのコントローラ
ーを不要とするために、熱源として正特性サーミスタ素
子（ＰＴＣ素子）を用いた画像定着用ヒーターも提案さ
れている（例えば、実公昭６０−６５１４及び実公昭６
４−６５１６等）。このようなＰＴＣ素子を熱源として
用いた画像定着装置は、円筒状の回転ロール内にＰＴＣ
装置を一体的に組み込むことにより構成されている。こ
れらの構造では、ＰＴＣ素子を熱源として利用するもの
であるため、発熱をコントロールするためのセンサー及
び制御装置を必要としない。また、円筒ロールとＰＴＣ
素子とは一体化されているため、伝熱性に優れ、複写可
能となるまでの待ち時間を短縮することが可能とされて
いる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＰＴＣ素子を用いた画像定着装置では、ＰＴ
Ｃ素子が円筒ロールに一体的に組み込まれており、円筒
ロールの回転に伴って熱源であるＰＴＣ素子も回転され
る。従って、ＰＴＣ素子に電流を供給するための電気的
接続部も回転するため、長期間の使用に際しても信頼性
が充分でなく、かつ電気的接続構造が複雑化し、定着装
置の大型化及び重量の増大を招くという問題があった。
また、その構造が複雑であるため、組み立ても容易に行
うことができないという問題点があった。

【０００６】本考案の目的は、ＰＴＣ素子を用いた画像
定着用ヒーターであって、長期間の使用に際しての電気
的接続の信頼性に優れており、定着装置の小型化及び軽
量化に適し、組み立てが簡単で安価に製造することので
きる画像定着用ヒーターを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案に従う画像定着用
ヒーターは、長さ方向に沿って溝が形成され、この溝を
形成する壁部の両端から内側に向かって互いに対向する
ように延びる係止部を有した金属ハウジングと、一方主
面が溝の開口部分を臨む向きとなるように溝内に配置さ
れた少なくとも１個の正特性サーミスタ素子と、正特性
サーミスタ素子の一方主面と熱結合するように一方主面
上に設けられる金属伝熱板とを備えている。さらに本考
案において金属伝熱板には、長手方向に沿って金属ハウ
ジングの係止部の対応する位置にそれぞれ切欠部が形成
されている。この切欠部に金属ハウジングの係止部が嵌
めあわされることにより、金属伝熱板が金属ハウジング
に保持される。

【０００８】また、本考案に従う実施態様の１つでは、
金属ハウジングがかしめ加工することのできる可塑性を
有し、金属ハウジングの係止部が金属伝熱板の切欠部に
嵌めあわされるように金属ハウジングがかしめ加工さ
れ、これによって金属伝熱板が金属ハウジングにかしめ
止めされ保持される。

【０００９】

【作用】本考案に従う画像定着用ヒーターでは、ＰＴＣ
素子を熱源としているため、温度調節のためのセンサー
等の複雑な装置を必要としない。また、本考案に従う画
像定着用ヒーターは、金属伝熱板の外面を加熱面として
用い、該加熱面上に、定着ベルト等の複写紙搬送手段を
摺動させるようにして用いることにより、画像定着用ヒ
ーター自体は固定した状態で用いることができる。この
ため、ＰＴＣ素子に電力を供給するための電気的接続構
造を簡略化することができ、長期間の使用に際しての信
頼性を高めるとともに、画像定着装置全体の大きさ及び
重量の軽減を図ることができる。

【００１０】また、本考案に従う画像定着用ヒーターで
は、金属伝熱板の切欠部と金属ハウジングの係止部とを
嵌めあわせることによって金属伝熱板を金属ハウジング
に保持している。このため、組み立て工程が簡単であ
り、安価に製造することができる。また、本考案に従う
画像定着用ヒーターでは、金属伝熱板の切欠部と金属ハ
ウジングの係止部とを嵌めあわせることによって金属伝
熱板が金属ハウジングに保持されているため、主要な部
分が金属ハウジングによって覆われており、機械的強度
にも優れている。

【００１１】

【実施例の説明】図３は、本考案に従う実施例の画像定
着用ヒーターを示す斜視図である。図３を参照して、画
像定着用ヒーター１０は、画像定着用ヒーター本体１０
ａの両端に耐熱性合成樹脂等からなる保持部１０ｂ及び
１０ｃを取り付け、一方の保持部１０ｃから後述するＰ
ＴＣ素子に電力を供給するための端子１０ｄ及び１０ｅ
が引き出されている。図１は、図３のＩ−Ｉ線に沿う断
面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分切
欠断面図である。図１及び図４を参照しながら、ヒータ
ー本体１０ａの構造を説明する。

【００１２】図１を参照して、ヒーター本体１０ａは、
金属ハウジング１１内にＰＴＣ素子１６を配置してい
る。金属ハウジング１１は、後述するようにかしめ加工
をすることのできる可塑性を有するよう金属から形成さ
れる。金属としては、例えばアルミニウム等を用いるこ
とができる。ＰＴＣ素子１６は、ハウジング１１の長さ
方向に沿って形成された溝１２内に配置されている。溝
１２内は、絶縁層１３によって覆われている。絶縁層１
３は、電気的絶縁層を有し、かつ充分な耐熱性を有する
任意の材料により形成することができる。例えば、アル
ミナ等の絶縁性セラミックス、マイカ、またはシリコン
等の断熱性樹脂等により構成することができる。

【００１３】溝１２内にあっては、下方に押圧バネ１４
が配置されている。押圧バネ１４は、図４に示されるよ
うに溝１２の長さ方向に沿って波打った形状とされてい
る。押圧バネ１４は、ステンレス等の金属材料により構
成することができる。押圧バネ１４の上方には、給電用
の第１の電極板１５ａが載置されている。電極板１５ａ
の上には、ＰＴＣ素子１６が載置されている。図４に示
されるように、ＰＴＣ素子１６は、溝１２の長さ方向に
沿って、複数個が所定間隔を隔てて配置されている。

【００１４】ＰＴＣ素子１６の上面には、給電用の第２
の電極板１５ｂが設けられている。第１及び第２の電極
板１５ａ及び１５ｂは、金属板等の導電性材料により構
成することができる。第２の電極板１５ｂは、ＰＴＣ素
子１６から与えられた熱を金属伝熱板１７に伝える必要
があるため、熱伝導性に優れた金属板により構成するこ
とが好ましい。このような金属板として、例えば、ステ
ンレスまたは真鍮等の材料を用いることができる。

【００１５】金属伝熱板の幅方向の端部には、長手方向
に沿ってそれぞれ係止部１７ａ及び１７ｂが形成されて
いる。この切欠部１７ａ及び１７ｂに、それぞれ金属ハ
ウジング１１の溝１２を形成する両端部の係止部１１ａ
及び１１ｂが嵌め合わされており、これによって金属伝
熱板１７が金属ハウジング１１によってかしめ止めされ
ている。

【００１６】図６は、金属ハウジング１１をかしめ加工
する前の状態を示す断面図である。図６を参照して、か
しめ止めする際、金属伝熱板１７をやや下方に押圧し、
押圧バネ１４を押し付けた状態でかしめ止めする。この
ような押圧状態によるかしめ止めが可能なように絶縁層
１３及び金属ハウジング１１の寸法が設定されている。
このような押圧状態でかしめ止めを行うことにより、Ｐ
ＴＣ素子１６の上面が第２の電極板１５ｂを介して金属
伝熱板１７の内面に圧接され、これによってＰＴＣ素子
１６と金属伝熱板１７とが熱結合される。

【００１７】絶縁層１３は、電気的な絶縁を与えるため
設けるものであるが、断熱性に優れた材料であることが
好ましい。例えば、アルミナ、マイカ、シリコンゴムま
たは耐熱プラスチック等から構成することが好ましい。
このように断熱性に優れた材料を用いることによって、
ＰＴＣ素子１６で発生した熱が、金属伝熱板１７の内面
以外の方向に漏洩することを防止し、それによって画像
定着用ヒーター１０の熱効率を高めることができ、より
鮮明な画像を得ることができる。

【００１８】図５は、上記実施例の画像定着用ヒーター
１０を用いて構成された画像定着装置を示す断面図であ
る。図５を参照して、画像定着用ヒーター１０は、固定
的に配置されており、画像定着用ヒーター１０の加熱面
１０ｆ上を定着ベルト１８が摺動するよう構成されてい
る。定着ベルト１８は、熱伝導性に優れた材料、例えば
ニッケル、またはポリイミド樹脂等から構成することが
できる。定着ベルト１８は、軸１９を中心として回転し
得るように構成されている。この画像定着用ヒーター１
０及び定着ベルト１８により画像定着ロール２１が構成
されており、加圧ロール２２との間に複写紙２３を通過
させることにより、複写紙２３上のトナー像を加熱・加
圧して複写紙２３に定着させることができる。

【００１９】図５に示されるように、この実施例の画像
定着用ヒーター１０は、画像定着ロール２１を構成する
際、その位置が固定されている。このため、ＰＴＣ素子
１６に対する電気的接続構造を簡略化することができ
る。従って、長期間の使用に際しての電気的接続の信頼
性を高めることができる。さらに、ＰＴＣ素子１６を熱
源として用いるものであるため、温度調節のためのセン
サー及びコントローラー等の複雑な装置を必要としな
い。また、ＰＴＣ素子１６は、金属伝熱板１７の内面に
熱結合されており、かつ加熱面１０ｆが定着ベルト１８
に直接接触しているため、ＰＴＣ素子１６において発生
した熱を複写紙２３に効率良く伝えることができ、複写
可能となるまでの待機時間を短縮することも可能であ
る。

【００２０】図７は、図１に示す実施例の組み立て加工
前の状態を示す斜視図である。図７を参照して、溝１２
に配置されたＰＴＣ素子１６上の給電用の第２の電極板
１５ｂの上に金属伝熱板１７を載せ、その後金属ハウジ
ング１１を矢印Ａ及び矢印Ｂで示す方向にかしめ加工す
る。このかしめ加工によって、金属伝熱板１７の切欠１
７ａ及び１７ｂにそれぞれ、係止部１１ａ及び１１ｂが
嵌め合わされて、金属伝熱板１７が金属ハウジング１１
によってかしめ止めされる。図８は、本考案に従う他の
実施例を示す断面図である。この実施例では、絶縁層は
複数の板状の絶縁層１３ａ，１３ｂ及び１３ｃを組み合
わせることにより構成されている。板状の絶縁層１３ａ
を底部に配置し、その幅方向の両側に板状の絶縁層１３
ｂ及び１３ｃを側壁として配置している。

【００２１】なお、上記実施例では、金属伝熱板の切欠
部と金属ハウジングの係止部とをかしめ加工により嵌め
あわせて、金属伝熱板を金属ハウジングに保持したもの
を示したが、本考案はこれに限定されるものではない。
すなわち、金属伝熱板を金属ハウジングの溝の端部から
挿入することによって、金属伝熱板の切欠部と金属ハウ
ジングの係止部とを嵌めあわせて、金属伝熱板を金属ハ
ウジングに保持するようにしてもよい。

【００２２】

【考案の効果】本考案では、ＰＴＣ素子を熱源として画
像定着用ヒーターが構成されているため、温度調整を行
う必要がなく、従ってセンサー及び複雑なコントローラ
ーを省略することができる。また、付加変動に対しても
対応することが容易である。さらに、画像定着用ヒータ
ーの加熱面上に定着ベルトを摺動させることにより定着
装置を構成することができるため、画像定着用ヒーター
の位置を固定して使用することができる。このため、Ｐ
ＴＣ素子の電気的な接続構造を簡略化することができ、
このため長期間の使用における信頼性も従来の画像定着
用ヒーターに比べ向上させることができる。

【００２３】また、本考案の画像定着用ヒーターは、金
属伝熱板の切欠部と金属ハウジングの係止部とを嵌めあ
わせるによって金属伝熱板を金属ハウジングに保持する
ことができるものであるため、組み立てが簡単であり、
安価に製造することができる。また、本考案の画像定着
用ヒーターでは、ＰＴＣ素子の上に金属伝熱板が設けら
れている。この金属伝熱板として、熱伝導性の良好なも
のを用いることにより、ＰＴＣ素子の使用数を少なくし
ても、全体を均一に加熱することが可能である。従っ
て、安価でかつ高品質の画像定着用ヒーターを供給する
ことができる。

【００２４】また、金属ハウジングの溝の開口部に臨む
ＰＴＣ素子面以外のＰＴＣ素子の周囲領域を絶縁層で取
り囲んだ場合には、加熱部分以外の伝熱を非常に小さく
することができ、従って消費電力を低減することができ
るとともに、熱応答性に優れた画像定着用ヒーターとす
ることができる。このため、画像定着用ヒーターの高速
化・小型化及び電源の小型化を実現することも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う実施例の画像定着用ヒーターを示
す断面図。

【図２】従来の画像定着装置を説明するための部分切欠
断面図。

【図３】本発明に従う画像定着用ヒーターの概略斜視
図。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分切欠断面図。

【図５】本発明に従う実施例の画像定着用ヒーターを用
いた定着装置を説明するための断面図。

【図６】図１に示す実施例のかしめ加工する前の状態を
示す断面図。

【図７】図１に示す実施例の組み立て加工前の状態を示
す斜視図。

【図８】本発明に従う他の実施例を示す断面図。

【符号の説明】

１０…画像定着用ヒーター１１…金属ハウジング１１ａ，１１ｂ…係止部１２…溝１３…絶縁層１５ａ…給電用の第１電極板１５ｂ…給電用の第２電極板１６…ＰＴＣ素子１７…金属伝熱板１７ａ，１７ｂ…切欠部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】長さ方向に沿って溝が形成され、この溝
を形成する壁部の両端から内側に向かって互いに対向す
るように延びる係止部を有した金属ハウジングと、一方主面が前記溝の開口部を臨む向きとなるように前記
溝内に配置された少なくとも１個の正特性サーミスタ素
子と、前記正特性サーミスタ素子の一方主面と熱結合するよう
に一方主面上に設けられる金属伝熱板とを備え、前記金属伝熱板には、長手方向に沿って前記金属ハウジ
ングの係止部と対応する位置にそれぞれ切欠部が形成さ
れており、前記金属伝熱板の切欠部に前記金属ハウジングの係止部
が嵌めあわされることにより、前記金属伝熱板が前記金
属ハウジングに保持されることを特徴とする、画像定着
用ヒーター。
【請求項２】かしめ加工することのできる可塑性を有
し、かつ長さ方向に沿って溝が形成され、この溝を形成
する壁部の両端から内側に向かって互いに対向するよう
に延びる係止部を有した金属ハウジングと、一方主面が前記溝の開口部を臨む向きとなるように前記
溝内に配置された少なくとも１個の正特性サーミスタ素
子と、前記正特性サーミスタ素子の一方主面と熱結合するよう
に一方主面上に設けられる金属伝熱板とを備え、前記金属伝熱板には、長手方向に沿って前記金属ハウジ
ングの係止部と対応する位置にそれぞれ切欠部が形成さ
れており、前記金属ハウジングがかしめ加工されて前記金属伝熱板
の切欠部に前記金属ハウジングの係止部が嵌めあわされ
ることにより前記金属伝熱板が前記金属ハウジングにか
しめ止めされていることを特徴とする、画像定着用ヒー
ター。