JP2890524B2 - トナー定着用加熱体、定着装置および画像形成装置 - Google Patents
トナー定着用加熱体、定着装置および画像形成装置Info
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Description
加熱体、定着装置および画像形成装置に関する。
形成装置としては、例えば特開昭64-33579号公報に記載
されているものが知られている。この画像形成装置は、
静電的手段によって用紙上に文字、図形または映像等の
所定の像にトナーを付着させ、この用紙をローラで搬送
しながらハロゲンランプヒータを用いてトナーを加熱し
て用紙に定着させる技術(従来技術1)が用いられてい
る。 また、近時ハロゲンランプヒータに代わり、例えば特
開昭63-313182号公報に記載されるように、セラミック
ス等の電気絶縁基板上に抵抗発熱体を形成してなるトナ
ー定着用加熱体により耐熱性のシートを介してトナーが
付着した用紙を加熱する方式(従来技術2)が開発され
ている。このトナー定着用加熱体は、従来のハロゲンラ
ンプヒータと比較した場合、小型でかつ簡単な構成であ
るため、量産性に富むという利点を有する。また、小型
であることから熱容量が小さく発熱の立上がりが俊敏で
あるという長所を有する。 従来技術2のトナー定着用加熱体は、用紙の搬送方向
と直交する方向に沿った辺を横切る電気絶縁基板の長手
方向寸法を有し、また抵抗発熱体は電気絶縁基板のほぼ
全長に亙りその長手方向に沿って連続して形成されてい
る。従って、被定着体の定着行程における搬送方向と直
交する方向に沿った辺のトナー定着用加熱体に正対して
いる部分のトナーは全体が同時に加熱され用紙に定着す
る。なお、このトナー定着用加熱体は抵抗発熱体の材料
としてとしてTa2Nが用いられている。 第6図は上記トナー定着用加熱体の製造方法の一工程
における集合体を示す正面図、第7図は第6図のC−C
線に沿う一部切欠断面図、第8図は従来のトナー定着用
加熱体の一部斜視図である。 上記トナー定着用加熱体の製造方法としては、第6図
に示されるように、例えばアルミナセラミックス等で形
成された基板集合体61に抵抗発熱体62を複数並行させて
形成し、この基板集合体を抵抗発熱体62に沿って分割し
て、個々のトナー定着用加熱体を得る手法が用いられて
いる。なお、第7図に示すように各抵抗発熱体62の両端
には幅広の端子領域62aが形成され、この端子領域62a上
に端子63が形成されるとともに、この端子63の形成領域
を除く各抵抗発熱体62の表面はガラス質の保護膜64によ
って覆われている。 ところで、前述の製造方法においては、基板集合体61
を容易に分割できるように、基板集合体61の第6図の点
線Aで示した部分に分割溝が形成される。この分割溝の
形成は、セラミックス基板を分割する際に用いられる常
套手段であって、YAGレーザー等を用いたスクライビン
グ法(scribing:溝切り)によって行われる。このスク
ライビング法は、基板集合体61の抵抗発熱体62が形成さ
れる側の面の溝切り予定部分の一点にレーザー光線を照
射し、その照射位置を点線Aに沿って移動させることに
より行われる。そして、この分割溝を利用して基板集合
体61は個々の定着用加熱体毎に切り離される。 また、トナー定着用加熱体ではないが、ファクシミリ
などの画像形成装置の印字部に用いられる加熱体とし
て、実開昭61-158450号公報に開示されるサーマルヘッ
ド(従来技術3)が知られる。 このサーマルヘッドは、画像の1ドットに相当する微
小サイズの多数の発熱部を微小間隔で整列形成し、各発
熱部を画像信号に応じて選択的に発熱させることによ
り、発熱部に接触させた感熱紙の微小部分を発色させる
ものである。すなわち、サーマルヘッドは現像のために
使用される手段である。そして、一般にサーマルヘッド
では微小な発熱部を個々に選択的に発熱させるよう制御
するために、各発熱部のそれぞれに対応して一個のドラ
イバー回路が同一基板上に実装されている。従ってサー
マルヘッドにあっては、その電気絶縁基板の一側縁近傍
に偏位して微小な発熱部群が形成されていて、基板の残
余の部分に発熱部への通電制御のためのドライバ回路が
設けられている。 そして、従来技術3には、多数のヘッドを1枚の基板
集合体に形成した後に、この基板集合体を発熱部が形成
されていない側の面からレーザー光線を照射して分割溝
を形成し、この分割溝を利用して個々のサーマルヘッド
に分割する製造例が示されている。
は、抵抗発熱体がTa2Nである。Ta2Nは比抵抗が大きいた
めに、細くて長い抵抗発熱体が求められるトナー定着用
加熱体に用いると抵抗値が大きくなりすぎる。このため
所定電源電圧に対して所要の電流が抵抗発熱体に流れな
いので、所要の発熱量が得られないという問題がある。 また、このトナー定着用加熱体は、レーザースクライ
ビング法を用いて形成すると、抵抗発熱体62の形成され
た電気絶縁基板65の面、すなわち、レーザー照射側の基
仮面には、レーザー照射により溶融して飛散した基板65
材料が堆積して第8図に示すようにばり65aが形成され
る。そして、電気絶縁基板65の切断縁部にばり65aが形
成されていると、トナー定着用加熱体の表面上を搬送さ
れる用紙や定着フイルムが引っかかったり傷つくなどし
て搬送動作の障害となるという問題がある。 この問題点を解消するには、電気絶縁基板65の切断縁
部に生じたばり65aをとり除く方法が考えられる。しか
しながら、ばり65aのために製造工程が増え製造コスト
の高騰につながる。したがって、それに替わる何らかの
対策が求められている。 また、ばり65aが形成される基板縁は、レーザーが照
射されたことにより微細ではあるが多数の傷も発生す
る。そして、電気絶縁基板65の抵抗発熱体62が形成され
ている側の面には、抵抗発熱体62が発熱した際に他面側
よりも高温となって熱膨張が起きやすいため、抵抗発熱
体62が形成されている面側が凸となるような電気絶縁基
板65の反りが生じる。これにより、電気絶縁基板65の抵
抗発熱体62が形成されている面側の切断縁部に傷がある
と、この傷をきっかけにして基板割れが発生しやすくな
るという問題も生じる。 従来技術3のサーマルヘッドは微小な発熱部を連設さ
せ、発熱も局部的にしか行わないものであるから、長手
方向に連続した抵抗発熱体を一様に発熱させる本発明の
トナー定着用加熱体とは、技術分野および課題を異にす
るものである。すなわち、サーマルヘッドは、複数の発
熱部を配列させたものであるから、その配列方向すなわ
ち長手方向において一様な発熱温度分布とはならない。
したがって、このようなサーマルヘッドの表面にトナー
を付着させた用紙を搬送させたとしても、用紙の搬送方
向と直交する方向に沿った辺を横切る長手領域を均一に
加熱することができず、よって用紙上の不特定箇所に付
着しているトナーの全てを均一に加熱することができな
い。 そして、サーマルヘッドはこのように局部的に感熱紙
を加熱して用いられるものであるから、感熱紙を所要温
度に加熱することを目的として感熱紙の押圧力が設定さ
れる。これに対し、トナー定着用加熱体は、抵抗発熱体
上においてトナーを適度に押しつぶすこと、また紙やOH
P用紙など不特定の被定着体を良好に搬送できるように
することを目的として所要の圧力で長手方向に均一な圧
力で被定着体を密着さて用いられる。したがって、サー
マルヘッドを用いた印字方式において感熱紙をサーマル
ヘッドに押しつける圧力と、トナー定着用加熱体を用い
た定着方式において被定着体をトナー定着用加熱体に押
しつける圧力とでは全く異なる理由で異なるものが要求
される。また、サーマルヘッドは局部的に発熱するもの
であるから、連続した抵抗発熱体の発熱により電気絶縁
基板の反り、この反りによる基板の割れが生じることが
なく、この点トナー定着用加熱体の課題を有していな
い。このように、本発明が対象とするトナー定着用加熱
体とサーマルヘッドとは全く技術が異なるものである。 本発明は、トナー定着用加熱体における上記問題点を
解消ないしは改善できるトナー定着用加熱体、定着装置
および画像形成装置を提供することを目的とする。
沿った両縁側が共に同一方向からレーザー光を照射する
レーザースクライビング法による溝切りを経て切断形成
されており、かつ被定着体の定着行程における搬送方向
と直交する方向に沿った辺を横切る長手方向寸法を有す
る細長い電気絶縁基板と;電気絶縁基板のレーザー光非
入射側の面に電気絶縁基板のほぼ全長に亙りその長手方
向に沿って連続して形成され、かつ電気絶縁基板上に突
出して延在する銀・パラジウム合金を主成分とする抵抗
発熱体と;抵抗発熱体の両端部に電気的に接続された端
子部と;抵抗発熱体を覆って電気絶縁基板上に形成され
た保護層と;を具備していることを特徴とする。 本発明において、レーザースクライビング法とは、電
気絶縁基板を完全に切断するものではなく、電気絶縁基
板に溝を形成するものを意味する。例えば、セラミック
スなどの電気絶縁基板を分割する際に一般的に行われる
レーザースクライビング法で形成される溝の形状は、細
かいドット状の傷の集合となっている。 また、レーザースクライビング法により形成される分
割溝は、完全に連続して形成する必要はなく電気絶縁基
板を容易に分割できるように形成されていればよい。 本請求項および以下各請求項に記載の発明における構
成要件は、特に言及しない限り次のとおり定義する。 電気絶縁基板は、アルミナセラミックスによって形成
するのが好適であるが、電気絶縁性を有し、抵抗発熱体
の発熱に耐えられる材料であれば他のものであってもよ
い。 端子部としては例えば銀を用いることができるが、こ
れには限定されない。 抵抗発熱体および端子部はスクリーン印刷し、乾燥後
焼成することによって形成することができる。 また、被定着体とはトナーを形成した媒体のことを意
味し、例えば用紙などである。 このトナー定着用加熱体によれば、被定着体の定着行
程における搬送方向と直交する方向に沿った辺を横切る
長手方向寸法を有する細長い電気絶縁基板上に、その長
手方向に沿いかつ電気絶縁基板上に突出して延在する抵
抗発熱体を有しており、被定着体の上記辺の全体を均一
に加熱することが可能となる。 また、抵抗発熱体は、銀・パラジウムを主成分として
形成されているから、長く形成された抵抗発熱体に所要
電流を流せて好適な温度に発熱させることができる。 また、電気絶縁基板のレーザースクライビング法によ
る溝切りを行う際のレーザー光非入射側の面に抵抗発熱
体が形成されているので、抵抗発熱体が形成されている
側の基板面にはスクライビングによるばりや傷が存在し
ない。よって、この面上を所要の圧力を加えて被定着体
を搬送させても、被定着体等が引っかかったり傷ついた
りしにくく、また、電気絶縁基板に反りが生じた際に凸
となる面側の基板縁における傷を少なくできるため基板
割れも発生しにくい。 請求項2に記載のトナー定着用加熱体は、長手方向に
沿った両縁の一面側にばりが形成されており、かつ被定
着体の定着行程における搬送方向と直交する方向に沿っ
た辺を横切る長手方向寸法を有する長細い電気絶縁基板
と;電気絶縁基板の他面に電気絶縁基板のほぼ全長に亙
りその長手方向に沿って連続して形成され、かつ電気絶
縁基板上に突出して延在する銀・パラジウム合金を主成
分とする抵抗発熱体と;抵抗発熱体の両端部に電気的に
接続された端子部と;抵抗発熱体を覆って電気絶縁基板
上に形成された保護層と;を具備している。 このトナー定着用加熱体によれば、被定着体の定着行
程における搬送方向と直交する方向に沿った辺を横切る
長手方向寸法を有する細長い電気絶縁基板上に、その長
手方向に沿いかつ電気絶縁基板上に突出して延在する抵
抗発熱体を有しており、被定着体の上記辺の全体を均一
に加熱することが可能となる。 また、抵抗発熱体は、銀・パラジウムを主成分として
形成されているから、長く形成された抵抗発熱体に所要
の電流を流せて好適な温度に発熱させることができる。 さらに、電気絶縁基板の長手方向に沿った両縁の一面
側にばりが形成されており、他面側に抵抗発熱体が形成
されているから、この抵抗発熱体が形成されている面上
を所要に圧力を加えて被定着体を搬送させても被定着体
等がばりによって引っかかったり傷ついたりしにくい。
また、電気絶縁基板に反りが生じた際に凸となる面側の
基板縁のばりが少ないため、ばりに伴って発生する傷も
少なくでき基板割れも発生しにくい。 請求項3に記載のトナー定着用加熱体は、長手方向に
沿った両縁の一面側の平滑性が一面の中央部のそれより
低く、かつ被定着体の定着行程における搬送方向と直交
する方向に沿った辺を横切る長手方向寸法を有する細長
い電気絶縁基板と;電気絶縁基板の他面に電気絶縁基板
のほぼ全長に亙りその長手方向に沿って連続して形成さ
れ、かつ電気絶縁基板上に突出して延在する銀・パラジ
ウム合金を主成分とする抵抗発熱体と;抵抗発熱体の両
端部に電気的に接続された端子部と;抵抗発熱体を覆っ
て電気絶縁基板上に形成された保護層と;を具備してい
る。 本発明において、電気絶縁基板の面央部とは、電気絶
縁基板の一面の中央部分のみでなく、電気絶縁基板の表
面における縁部を除いた全体のことを意味する。 このトナー定着用加熱体によれば、被定着体の定着行
程における搬送方向と直交する方向に沿った辺を横切る
長手方向寸法を有する細長い電気絶縁基板上に、その長
手方向に沿いかつ電気絶縁基板上に突出して延在する抵
抗発熱体を有しており、被定着体の上記辺の全体を均一
に加熱することが可能となる。 また、抵抗発熱体は、銀・パラジウムを主成分として
形成されているから、長く形成された抵抗発熱体に所要
の電流が流せて好適な温度に発熱させることができる。 さらに、電気絶縁基板の長手方向に沿った両縁の一面
側の平滑性が一面の面央部のそれより低く形成されてお
り、他面側に抵抗発熱体が形成されているから、この抵
抗発熱体が形成されている面上を所要の圧力を加えて被
定着体を搬送させても被定着体等が平滑性の低い電気絶
縁基板の縁で引っかかったり傷ついたりしにくい。ま
た、電気絶縁基板に反りが生じた際に凸となる面側の基
板縁は平滑性が比較的高いから傷も少なくでき、基板割
れも発生しにくい。 請求項4に記載の定着装置は、被定着体を搬送する手
段と、被定着体にトナーを定着させる請求項1ないし請
求項3のいずれか一に記載のトナー定着用加熱体とを具
備していることを特徴とする。 この定着装置は、被定着体を搬送しながら請求項1な
いし3のいずれかに一に記載のトナー定着用加熱体によ
って被定着体に付着したトナーを定着させる。このと
き、トナー定着用加熱体は請求項1ないし3のいずれか
一に記載のトナー定着用加熱体の作用を奏する。 請求項5に記載の画像形成装置は、被定着体にトナー
を付着させる手段と、被定着体に付着しているトナーを
定着させる請求項4に記載の定着装置とを具備している
ことを特徴とする。 画像形成装置とは、各種事務機器(OA機器)例えばフ
ァクシミリ装置などであって、文字や図形等を形成する
装置を意味する。 この画像形成装置は、画像形成手段によって例えば用
紙などの被定着体にトナーを付着させ、被定着体に付着
しているトナーを請求項4に記載の定着装置によって定
着させる。このとき、定着装置は請求項4に記載の定着
装置の作用を奏する。
を説明する。 第1図は本発明のトナー定着用加熱体の一実施形態を
示す切欠側面図、第2図は同じく一部を示す切欠斜視
図、第3図は第1図の円Bで示した部分を拡大して示す
側面図である。なお、第1図ないし第3図においては同
一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。な
お、これらの図において、ばりの大きさには誇張して描
かれており実際とは異なるとともに、ばりの形状は作図
上簡略化して描いてある。 第1図ないし第3図において、1はアルミナセラミッ
クス等からなる細長い平板状の電気絶縁基板である。2
は電気絶縁基板1上の短辺方向のほぼ中央部位に長辺方
向に沿って形成された細長い銀・パラジウム合金からな
る抵抗発熱体である。3は抵抗発熱体2の両端の幅広に
形成された端子領域2aの上面に形成された銀被覆層から
なる端子である。4は抵抗発熱体2の表面および電気絶
縁基板の長辺方向に沿う両側縁近傍までを覆ったガラス
質の保護膜である。 第4図は、本発明のトナー定着用加熱体の集合体を示
す切欠背面図である。この集合体41には、所定間隔をお
いて複数の抵抗発熱体42が並列し形成されている。この
集合体41は抵抗発熱体42等を形成する以前に電気絶縁基
板1の抵抗発熱体2を形成する面(表面)の反対面側か
らYAGレーザーなどによるレーザースクライビング法に
より点線Aに示す部分に溝切りし、その後に抵抗発熱体
等を形成することができる。そして、その後に各トナー
定着用加熱体を得るために点線Aの部分で個々に分割す
る。このようにして得られたトナー定着用加熱体の電気
絶縁基板の裏面の長手方向に沿った側縁には、レーザー
光の照射により溶融して飛散した電気絶縁基板材料のば
り5aが形成されるが、表面の長手方向に沿った側縁はそ
の面央部とほぼ同等に平滑になっており、裏面のばり5a
が形成された側縁よりも平滑性が高い。なお、電気絶縁
基板1に予め抵抗発熱体42を形成してからレーザースク
ライビング法により溝切りしてもよい。また、基板集合
体41を個々のトナー定着用加熱体ごとに電気絶縁基板1
に分割した後に抵抗発熱体42等を形成してもよい。 このように分離分割された電気絶縁基板1の大きさ
は、例えば長さ約3.0mm、幅約8mm、厚さ約1mm程度であ
り、抵抗発熱体2は長手方向の中央部分で幅約1.5mm〜
2.5mm、厚さ約10μmの帯状に形成される。 第5図は本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概
念図である。図において51は機器本体、52は用紙などの
被定着体を搬送する手段を具備する定着装置、53は定着
装置に組み込まれ被定着体に付着したトナーを加熱する
トナー定着用加熱体である。
絶縁基板が被定着体の定着行程における搬送方向と直交
する方向に沿った辺を横切る長手方向寸法を有している
から、被定着体に付着しているトナーを均一に加熱する
ことができ、定着むらを低減できる。 また、抵抗発熱体は銀・パラジウム合金を主成分とし
ているから、長く形成された抵抗発熱体に所要の電流を
流せて好適な温度に発熱させることができる。 さらに、電気絶縁基板のレーザースクライビング法に
よる溝切りを行う際のレーザー光非入射側の面に抵抗発
熱体が形成されているので、抵抗発熱体が形成されてい
る側の基板面にはスクライビングによるばりや傷が存在
しない。よって、抵抗発熱体が形成されている側の面上
で所要の圧力を加えながら被定着体を搬送しても、被定
着体等が引っかかったり傷ついたりしにくい。また、電
気絶縁基板に反りが生じた際に凸となる面側の基板縁に
おける傷を少なくできるため基板割れも発生しにくい。 請求項2に記載のトナー定着用加熱体によれば、電気
絶縁基板が被定着体の定着行程における搬送方向と直交
する方向に沿った辺を横切る長手方向寸法を有している
から、被定着体に付着しているトナーを均一に加熱する
ことができ、定着むらを低減できる。 また、抵抗発熱体は銀・パラジウム合金を主成分とし
ているから、長く形成された抵抗発熱体に所要の電流を
流せて好適な温度に発熱させることができる。 さらに、電気絶縁基板のばりが形成された基板縁のあ
る面の他面側に抵抗発熱体が形成されているから、この
抵抗発熱体が形成されている面上を被定着体を所要の圧
力を加えながら搬送させても被定着体等がばりによって
引っかかったり傷ついたりしにくい。また、電気絶縁基
板に反りが生じた際に凸となる面側の基板縁のばりが少
ないため、ばりに伴って発生する傷も少なくできるため
基板割れも発生しにくい。 請求項3に記載のトナー定着用加熱体によれば、電気
絶縁基板が被定着体の定着行程における搬送方向と直交
する方向に沿った辺を横切る長手方向寸法を有している
から、被定着体に付着しているトナーを均一に加熱する
ことができ、定着むらを低減できる。 また、抵抗発熱体は銀・パラジウム合金を主成分とし
ているから、長く形成された抵抗発熱体に所要の電流を
流せて好適な温度に発熱させることができる。 さらに、電気絶縁基板の平滑性が一面の面央部のそれ
より低く形成された基板縁のある面とは反対の他面側に
抵抗発熱体が形成されているから、この抵抗発熱体が形
成されている面上を被定着体を所要の圧力を加えながら
搬送させても被定着体等が平滑性の低い電気絶縁基板の
縁で引っかかったり傷ついたりしにくい。また、電気絶
縁基板に反りが生じた際に凸となる面側の基板縁は平滑
性が比較的高いから傷も少なくでき、基板割れも発生し
にくい。 請求項4に記載の定着装置によれば、請求項1ないし
3のいずれか一に記載のトナー定着用加熱体と同様の効
果を有する。 請求項5に記載の画像形成装置によれば、請求項4に
記載の定着装置と同じ効果を有する。
面図
る集合体を示す切欠背面図。
集合体を示す正面図。
Claims (5)
- 【請求項1】長手方向に沿った両縁側が共に同一方向か
らレーザー光を照射するレーザースクライビング法によ
る溝切りを経て切断形成されており、かつ被定着体の定
着行程における搬送方向と直交する方向に沿った辺を横
切る長手方向寸法を有する細長い電気絶縁基板と; 電気絶縁基板のレーザー光非入射側の面に電気絶縁基板
のほぼ全長に亙りその長手方向に沿って連続して形成さ
れ、かつ電気絶縁基板上に突出して延在する銀・パラジ
ウム合金を主成分とする抵抗発熱体と; 抵抗発熱体の両端部に電気的に接続された端子部と; 抵抗発熱体を覆って電気絶縁基板上に形成された保護層
と; を具備していることを特徴とするトナー定着用加熱体。 - 【請求項2】長手方向に沿った両縁の一面側にばりが形
成されており、かつ被定着体の定着行程における搬送方
向と直交する方向に沿った辺を横切る長手方向寸法を有
する細長い電気絶縁基板と; 電気絶縁基板の他面に電気絶縁基板のほぼ全長に亙りそ
の長手方向に沿って連続して形成され、かつ電気絶縁基
板上に突出して延在する銀・パラジウム合金を主成分と
する抵抗発熱体と; 抵抗発熱体の両端部に電気的に接続された端子部と; 抵抗発熱体を覆って電気絶縁基板上に形成された保護層
と; を具備していることを特徴とするトナー定着用加熱体。 - 【請求項3】長手方向に沿った両縁の一面側の平滑性が
一面の中央部のそれより低く、かつ被定着体の定着行程
における搬送方向と直交する方向に沿った辺を横切る長
手方向寸法を有する細長い電気絶縁基板と; 電気絶縁基板の他面に電気絶縁基板のほぼ全長に亙りそ
の長手方向に沿って連続して形成され、かつ電気絶縁基
板上に突出して延在する銀・パラジウム合金を主成分と
する抵抗発熱体と; 抵抗発熱体の両端部に電気的に接続された端子部と; 抵抗発熱体を覆って電気絶縁基板上に形成された保護層
と; を具備していることを特徴とするトナー定着用加熱体。 - 【請求項4】被定着体を搬送する手段と; 被定着体にトナーを定着させる請求項1ないし3のいず
れか一に記載のトナー定着用加熱体と; を具備していることを特徴とする定着装置。 - 【請求項5】被定着体にトナーを付着させる手段と; 被定着体に付着しているトナーを定着させる請求項4に
記載の定着装置と; を具備していることを特徴とする画像形成装置。
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JPS6431368A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-01 | Sumitomo Metal Mining Co | Resistance paste composition material for heating element |
JPH01204764A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Nec Corp | サーマルヘッド |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1253646A patent/JP2890524B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH03114755A (ja) | 1991-05-15 |
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