JP3445034B2

JP3445034B2 - 加熱装置

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Publication number: JP3445034B2
Application number: JP21269695A
Authority: JP
Inventors: 明黒田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 2003-09-08
Anticipated expiration: 2015-07-28
Also published as: JPH0944011A; US5828035A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱部を有する略
面状の加熱体（以下、ヒーターと記す）と、該ヒーター
の長手方向端部に配置されてヒーターと電気的に接続す
るヒーターコネクタと、ヒーターに他部材を介してある
いは直接に圧接して加熱ニップ部を形成する加圧ローラ
ーと、ヒーターの加圧ローラーに対向していない周囲を
覆うヒーターホルダーを有し、加熱ニップ部に被加熱材
を導入して挟持搬送させてヒーターの熱で加熱する加熱
装置に関する。また該加熱装置を画像加熱定着装置とし
て備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、特開昭６３−３１３１８２号公
報・特開平１−２６３６７９号公報・特開平２−１５７
８７８号公報・特開平４−４４０７５〜４４０８３号公
報等に開示のフィルム加熱方式の加熱装置を例にして説
明する。

【０００３】この加熱装置は、発熱部を有する略面状の
ヒーターと、該ヒーターの長手方向端部に配置されて該
ヒーターと電気的に接続するヒーターコネクタと、ヒー
ターに耐熱性フィルムを介して加熱ニップ部を形成する
加圧ローラーと、ヒーターの加圧ローラーに対向してい
ない周囲を覆うヒーターホルダーを有し、加熱ニップ部
に被加熱材を導入して挟持搬送させて被加熱材を耐熱性
フィルムを介してヒーターの熱で加熱する方式・構成の
装置であり、低熱容量で昇温の速いヒーターを用い、加
熱ニップ部を集中的に加熱できて、クイックスタート性
があり、また省電力等の特長を有する装置である。

【０００４】該加熱装置は、例えば、複写機／レーザー
ビームプリンター／ファクシミリ／マイクロフィルムリ
ーダープリンター／画像表示（ディスプレイ）装置／記
録機等の画像形成装置において、電子写真／静電記録／
磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶
融性の樹脂等よりなるトナーを用いて被記録材（転写
材、感光紙、静電記録紙等）の面に転写方式あるいは直
接方式で形成担持させた未定着トナー画像を永久定着像
として熱定着させる画像加熱定着装置として有効に使用
できる。

【０００５】低熱容量で昇温の速い加熱体としては、耐
熱性・絶縁性・良熱伝導性のセラミック材基板と、該基
板に印刷・焼成等の手段で形成具備させた通電発熱部と
しての発熱抵抗部を基本構成体とし、発熱抵抗部に電力
を供給して発熱させる、全体に低熱容量で昇温の速い所
謂セラミックヒーターが用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の加熱装
置において、ヒーターはヒーターホルダーに接着固定さ
せていたため、以下のような課題があった。

【０００７】１）ヒーターの接着剤として熱硬化型の接
着材を用いる必要があり、この接着剤の硬化の為に組立
て工数及びコストがかかっていた。

【０００８】２）急速加熱するヒーターと耐熱性樹脂か
らなるヒーターホルダーとでは、熱容量及び熱膨張率の
差があり、ヒーターホルダーに接着固定されたヒーター
が加熱時の内部応力（熱応力）によって破壊することも
あった。

【０００９】本発明はこの種の加熱装置について上記
１）や２）のような課題を解消することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置である。

【００１１】（１）発熱部を有する略面状のヒーター
と、前記ヒーターの長手方向端部に配置されて前記ヒー
ターと電気的に接続するヒーターコネクタと、前記ヒー
ターに他部材を介してあるいは直接に圧接して加熱ニッ
プ部を形成する加圧ローラーと、前記ヒーターの加圧ロ
ーラーに対向していない周囲を覆うヒーターホルダーを
有し、加熱ニップ部に被加熱材を導入して挟持搬送させ
てヒーターの熱で加熱する加熱装置において、前記ヒー
ターコネクタは、ハウジング部と、ハウジング部内部の
ヒーターコネクタ挿入方向上流側に固定端を有し下流側
に自由端を有するバネ接点部とを有しており、前記ヒー
ターは前記ヒーターホルダーとヒーターの長手方向に直
交する方向でガタを有して緩くはまり合い、前記ヒータ
ーコネクタは前記ヒーターの長手方向に直交する方向
で、かつ前記加熱ニップ部において前記加圧ローラーの
回転方向とは逆側から組付くことを特徴とする加熱装
置。

【００１２】（２）被加熱材が未定着画像を担持した被
記録材であり、装置が該未定着画像を被記録材に加熱定
着させる画像加熱定着装置であることを特徴とする
（１）に記載の加熱装置。

【００１３】

【００１４】即ち、ヒーターをヒーターホルダーに対し
て緩いはまり合わせでかつ接着固定させないことで、従
来の接着工程にかかるコスト及び材料コストを削減でき
る。

【００１５】また、ヒーターコネクタは、ハウジング部
と、ハウジング部内部のヒーターコネクタ挿入方向上流
側に固定端を有し下流側に自由端を有するバネ接点部と
を有しており、ヒーターはヒーターホルダーとヒーター
の長手方向に直交する方向でガタを有して緩くはまり合
い、ヒーターコネクタはヒーターの長手方向に直交する
方向で、かつ加熱ニップ部において加圧ローラーの回転
方向とは逆側から組付く構成であるので、ヒーターをヒ
ーターホルダーに緩いはまり合わせでかつ接着固定して
いないことで生じる、ヒーター電極部とヒーターコネク
タの電気的接続のガタ（振れ）は、ヒーターコネクタを
ヒーターの長手方向に直交する方向で、かつ加熱ニップ
部における加圧ローラーの回転方向とは逆側から組付け
ることで問題なくなる。即ち、コネクタ組付け方向をヒ
ーターのガタ付勢方向と逆側にすることで加圧ローラー
が回転するとヒーターコネクタのバネ接点部ヒーター電
極部に対し食い込み方向になり（食い込む方向に力が加
わる）、バネ接点部のヒーター側の対応電極部に対する
接圧（接触圧）が上がり、ヒーターとヒーターコネクタ
の電気的接続ガタは防止され、接点部の信頼性は向上す
る。

【００１６】またヒーターをヒーターホルダーに緩いは
まり合わせでかつ接着固定していないことで生じる、ヒ
ーター電極部とヒーターコネクタの電気的接続のガタ
（振れ）は、ヒーターコネクタをヒーターの長手方向に
直交する方向で、かつ加熱ニップ部における加圧ローラ
ーの回転方向とは逆側から組付けることで問題なくな
る。即ち、コネクタ組付け方向をヒーターのガタ付勢方
向と逆側にすることでヒーターコネクタのバネ接点部が
ヒーター電極部に対し食い込み方向になり、バネ接点部
のヒーター側の対応電極部に対する接圧（接触圧）が上
がり、ヒーターとヒーターコネクタの電気的接続ガタは
防止され、接点部の信頼性は向上する。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（１）画像形成装置例図１は画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本
例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用、プ
ロセスカートリッジ着脱式のレーザービームプリンター
である。

【００１８】１は第一の像担持体としての回転ドラム型
電子写真感光体（以下、ドラムと記す）である。このド
ラム１は矢示の時計方向に所定の回転周速度（プロセス
スピード）にて回転駆動され、その回転過程で一次帯電
器２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。

【００１９】次いでそのドラム帯電処理面に対してレー
ザースキャナー３により、目的の画像情報の時系列電気
デジタル画素信号に対応して変調された出力レーザー光
Ｌによる走査露光がなされることで、回転ドラム１面に
目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

【００２０】次いでその潜像が現像器４によりトナーＴ
で反転現像される（ドラム１面のレーザー露光部にトナ
ーが付着）。

【００２１】一方、給紙ローラー５の駆動により給紙カ
セット６内に積載収納されている第二の像担持体（記録
媒体）としての転写紙Ｐが一枚分離給送されて装置内に
導入され、その転写紙Ｐがレジストローラー対７により
ドラム１と転写ローラー８との圧接部である転写ニップ
部に所定のタイミングにて搬送されることで、転写ニッ
プ部において該搬送転写紙に対してドラム１面側の前記
トナー画像が順次に転写されていく。

【００２２】転写ニップ部を通過した転写紙は回転ドラ
ム１の面から分離されて次の（２）項で説明する画像加
熱定着装置Ａに導入されて、所定の温度と加圧力により
トナー画像の定着処理を受け、排紙ローラー１０により
装置外に排紙される。

【００２３】転写紙分離後の回転ドラム１面はクリーニ
ング装置９により転写残りトナー等の残存付着物が除去
されて清浄面化され、繰り返して作像に供される。

【００２４】本例のプリンターは、ドラム１・帯電器２
・現像器４・クリーニング装置９の４つのプロセス機器
を包含させてプロセスカートリッジＫとなし、これをプ
リンター本体に着脱自在としてある。

【００２５】（２）画像加熱定着装置Ａ本例の画像加熱定着装置Ａは、特開平４−４４０７５〜
４４０８３号公報、同４−２０４９８０〜２０４９８４
号公報等に開示の所謂テンションレスタイプのフィルム
加熱方式・加圧ローラー駆動式の加熱装置である。図２
は該装置Ａの要部の側面図、図３は要部の横断面図、図
４は分解斜視図である。

【００２６】１１は加熱体であり、本例は図２・図３に
おいて紙面に垂直な方向を長手とする横長・面状のセラ
ミックヒーターである。このヒーター１１の構成につい
ては次の（３）項で説明する。２１は横断面略半円形・
樋型の、横長のヒーターホルダーである。このヒーター
ホルダー２１は後述する円筒状フィルム２６の回転ガイ
ド部材（フィルムガイド部材）としても機能する。

【００２７】２２・２２（図４）はこのヒーターホルダ
ー２１の両端部にそれぞれ外方に突出させて具備させた
延長張り出し部である。ヒーターホルダー２１はこの延
長張り出し部２２・２２も含めて例えばＰＰＳや液晶ポ
リマー等の耐熱性樹脂の成形品である。

【００２８】ヒーターホルダー２１の下面の略中央部に
は上記の延長張り出し部２２・２２の下面も含めてホル
ダー長手に沿ってヒーター嵌め込み溝部２３を具備させ
てあり、ヒーター１１はこの溝部２３内に、ヒーター表
面側を外側にして嵌入される。

【００２９】溝部２３の幅Ｗ₂₃はヒーター１１の幅Ｗ₁₁
よりも所定に大きく設定してある。ヒーター１１は溝部
２３内に接着固定せずに嵌入収容させてある。従って、
ヒーター１１はホルダー２１の溝部２３に緩いはまり合
わせで、かつ接着固定していないことで溝部２２内を幅
方向に移動自由度（ガタ）を有している。

【００３０】２４は上記ヒーターホルダー２１の内側に
配設した、横断面下向きＵ字型の横長の補強部材であ
る。

【００３１】２５・２５（図４）はこの補強部材２４の
両端部の上部切欠き部に嵌着される押子部材であり、補
強部材２４の両端部の上部切欠き部を補完する部分２５
ａと、後述する定着フィルム２６の端部を規制するフラ
ンジ部（鍔座部）２５ｂを有している。

【００３２】２６は円筒状の耐熱性フィルム（以下、定
着フィルムと記す）である。この定着フィルム２６は、
耐熱性、トナー離型性、強靭性を有する単層フィルム、
あるいは所望の表面処理やラミネート処理をした複合層
フィルムである。本例ではポリイミド（ＰＩ）フィルム
であり、耐熱処理した５０μｍの単層フィルム、あるい
は４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）で離型性付与処理した
複合層フィルムである。そして、前記ヒーターホルダー
２１の下面の溝部２３にヒーター１１を嵌め入れ、ヒー
ターホルダー２１の内側に補強部材２４を入れ、このヒ
ーターホルダー２１・ヒーター１１・補強部材２４の外
側に上記の円筒状の定着フィルム２６をルーズに外嵌
し、補強部材２４の両端部側にそれぞれ押子部材２５・
２５を嵌着させることで、ヒーターアセンブリとして組
み立てられる。

【００３３】２７は芯金２７ａとシリコーンゴム等の耐
熱弾性層２７ｂからなる加圧部材としての加圧ローラー
である。この加圧ローラー２７は芯金２７ａの両端部を
回転自由に軸受け支持させて不図示の装置側板間に配設
してある。

【００３４】この加圧ローラー２７の上側に、前記のヒ
ーターアセンブリ１１・２１〜２６をヒーター１１側を
下向きにして装置側板間に配置し、押子部材２５・２５
にそれぞれ不図示の加圧ばね等の加圧部材により所定の
下向き加圧力Ｆ・Ｆ（例えば、Ａ４幅で総圧４〜８Ｋ
ｇ）を与えてヒーターアセンブリ１１・２１〜２６を加
圧ローラー２７の上面に押し付けることで、加圧ローラ
ー２７の耐熱弾性層２７ｂの弾性に抗してヒーター１１
と加圧ローラー２７とを定着フィルムを挟ませて圧接さ
せて、所定幅の定着ニップ部（加熱ニップ部）Ｎを形成
させてある。

【００３５】加圧ローラー２７は駆動源Ｍの駆動力が不
図示のギア等の動力伝達機構を介して伝達されて所定の
周速度で矢示の反時計方向Ｒに回転駆動される。

【００３６】この加圧ローラー２７の回転駆動により定
着ニップ部Ｎにおいて、該加圧ローラー２７と定着フィ
ルム２６の外面との摩擦力で円筒状の定着フィルム２６
に回転力が作用して、該フィルム２６が定着ニップ部Ｎ
においてその内面がヒーター１１の表面である下面に密
着して摺動しつつ、フィルム回転ガイド部材兼用のヒー
ターホルダー２１の外回りを矢示の時計方向に回転駆動
される。補強部材２４もその上面で円筒状フィルム２６
の内面を受けてガイドするフィルム回転ガイド部材とし
て機能する。フィルム２６の内面とこれが接触摺動する
ヒーター下面との摺動抵抗を低減するために両者間に耐
熱性グリス等の潤滑材を介在させるとよい。

【００３７】３１・３２はヒーター１１に対する給電用
と検温用のヒーターコネクタである。給電用のヒーター
コネクタ３１はヒーターホルダー２１の両端部の一方側
の延長張り出し部２２に嵌着して組付けられ、検温用の
ヒーターコネクタ３２は他方側の延長張り出し部２２に
嵌着して組付けられる。

【００３８】そして次の（３）項で説明するように、給
電用のヒーターコネクタ３１を介してヒーター１１の発
熱抵抗部１３に電力が供給されてヒーター１１が昇温す
る。また該ヒーター１１の温度情報が検温用のヒーター
コネクタ３２を介して制御部に入力し、ヒーター１１が
所定の温度に維持されるようにヒーター１１に対する供
給電力の制御がなされる。

【００３９】加圧ローラー２７の回転駆動によりフィル
ム２６が回転され、またヒーター１１が所定の定着温度
（例えば１５０ｄｅｇ以上）に立ち上がって温調された
状態において、定着ニップ部Ｎの回転加圧ローラー２７
と回転フィルム２６との間に未定トナー画像Ｔを有する
被加熱材としての前述の転写紙Ｐがそのトナー画像担持
面側をフィルム２６側にして導入されてフィルム２６の
外面に密着して、フィルム２６と一緒に定着ニップ部Ｎ
を挟持搬送されることにより、ヒーター１１の熱がフィ
ルム２６を介して転写紙に付与されてトナー画像Ｔが転
写紙Ｐ面に加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通った転
写紙Ｐはフィルム２６の外面から分離されて搬送され
る。

【００４０】このようなフィルム加熱方式の装置Ａは、
熱容量が小さく昇温の速いヒーター１１を用いることが
でき、ヒーター１１が所定の温度に達する間での時間を
大きく短縮できる。常温からでも容易に高温に立ち上げ
ることができるため、非プリント時に装置が待機状態に
あるときのスタンバイ温調をする必要がなく省電力化で
きる。

【００４１】また本例の装置Ａの場合は、回転するフィ
ルム２６には、定着ニップ部Ｎの部分以外には実質的に
テンションが作用しないので、回転状態にあるフィルム
２６の、フィルム回転ガイド部材兼用のヒーターホルダ
ー２１の長手に沿うフィルム寄り移動力が小さい。その
ためフィルム寄り規制手段としてはフィルムの端部を単
純に受け止めるだけのフランジ部２５ｂ・２５ｂの配設
で足り、装置構成を簡略にできる利点もある。

【００４２】（３）ヒーター１１の構成、及び給電・温
調系図５の（ａ）はヒーター１１の一部切欠き表面側模型
図、（ｂ）は裏面側模型図である。

【００４３】１２はヒーター基板であり、Ａｌ₂ Ｏ₃
（アルミナ）、ＡｌＮ、ＳｉＣ等の電気絶縁性・耐熱性
・良熱伝導性・低熱容量の、例えば厚さ１ｍｍ・幅１０
ｍｍ・長さ２４０ｍｍの細長のセラミック基板である。

【００４４】１３は通電により発熱する薄膜発熱抵抗部
であり、基板１２の表面側に基板長手に沿って、例え
ば、ＴａＳｉＯ₂ 、ＡｇＰｄ、Ｔａ₂ Ｎ、ＲｕＯ₂ 、ニ
クロム等の電気抵抗材料のペーストをスクリーン印刷等
により、例えば幅１〜３ｍｍ・厚さ数十μｍの細帯状パ
ターンに塗工し焼成して形成したものである。蒸着やス
パッタリング等により形成することもできる。

【００４５】１４ａ・１４ｂは基板表面の長手方向一方
側の端部面に並設した一対の第一と第二の電極パター
ン、１４ｃは発熱抵抗部１３に略並行させて形成具備さ
せた導電路パターンである。

【００４６】第二の電極パターン１４ｂとその側の発熱
抵抗部１３の一端部は電気的に導通接続させてある。発
熱抵抗部１３の他端部とその側の導電路パターン１４ｃ
の一端部は電気的に導通接続させてある。導電路パター
ン１４ｃの他端部は第一の電極パターン１４ａと電気的
に導通接続させてある。

【００４７】上記の第一の電極パターン１４ａ→導電路
パターン１４ｃ→発熱抵抗部１３→導電路パターン１４
ｃ→第二の電極パターン１４ｂにて一連の電路（ＡＣラ
イン）が構成される。

【００４８】１５ａ・１５ｂは基板表面の長手方向他方
側の端部面に並設した一対の第３と第４の電極パターン
である。

【００４９】１６は基板表面側において、第一と第二の
電極パターン１４ａ・１４ｂ部分、及び第三と第四の電
極パターン１５ａ・１５ｂ部分を除いて、発熱抵抗部１
３と導電路パターン１４ｃを覆わせて形成した、耐熱ガ
ラス等のオーバーコート層（ヒーター表面保護層）であ
る。

【００５０】ヒーター裏面側において、１５ｄ・１５ｅ
はヒーター基板裏面に左端部側からヒーター基板の長手
方向の略中央部にかけて略並行に形成具備させた２条の
導電路パターンである。

【００５１】１７はこの並行２条の導電路パターン１５
ｄ・１５ｅの端部間に導通させて、ヒーター基板裏面に
耐熱性接着剤で接着させて、あるいは焼成形成した温度
検知素子としてのサーミスタである。

【００５２】一方の導電路パターン１５ｄの他端部は導
電性スルーホール１５ｃを介してヒーター表面側の前記
第三の電極パターン１５ａと電気的に導通接続させてあ
る。他方の導電路パターン１５ｅの他端部は導電性スル
ーホール１５ｆを介してヒーター表面側の前記第四の電
極パターン１５ｂと電気的に導通接続させてある。

【００５３】上記の第三の電極パターン１５ａ→導電性
スルーホール１５ｃ→導電路パターン１５ｄ→サーミス
タ１７→導電路パターン１５ｅ→導電性スルーホール１
５ｆ→第四の電極パターン１５ｂにて一連の電路（ＤＣ
ライン）が構成される。

【００５４】第一と第二の電極パターン１４ａ・１４
ｂ、導電路パターン１４ｃ、第三と第四の電極パターン
１５ａ・１５ｂ、導電路パターン１５ｄ・１５ｅ等は、
例えば、Ａｇ等の導電材料のペーストをスクリーン印刷
等により所要パターンに塗工し、焼成して形成したもの
である。

【００５５】上記のヒーター１１はその表面側を外側に
してヒーターホルダー２１の下面の溝部２３に嵌入され
る。

【００５６】その嵌入状態において、ヒーター１１の前
記ＡＣラインの第一と第二の電極パターン１４ａ・１４
ｂ部分を有している一端側部分がヒーターホルダー２１
の前記一端側の延長張り出し部２２の下面溝部２３に位
置し、ヒーター１１の前記ＤＣラインの第三と第四の電
極パターン１５ａ・１５ｂ部分を有している他端側部分
がヒーターホルダー２１の他端側の延長張り出し部２２
の下面溝部２３に位置している。

【００５７】給電用のヒーターコネクタ３１はヒーター
ホルダー２１の上記一端側の延長張り出し部２２に次の
（４）項で説明するように組付けられ、この組付け状態
において該給電用のヒーターコネクタ３１内の第一と第
二のバネ接点部３１ａと３１ｂがヒーター１１のＡＣラ
インの第一と第二の電極パターン１４ａ・１４ｂに対し
てそれぞれ圧接して電気的に導通接続状態になる。

【００５８】また検温用のヒーターコネクタ３２もヒー
ターホルダー２１の他端側の延長張り出し部２２に次の
（４）項で説明するように組付けられ、この組付け状態
において該検温用のヒーターコネクタ３２内の第一と第
二のバネ接点部３２ａと３２ｂがヒーター１１のＤＣラ
インの第三と第四の電極パターン１５ａ・１５ｂに対し
てそれぞれ圧接して電気的に導通接続状態になる。

【００５９】而して、ヒーター１１のＡＣラインの第一
と第二の電極パターン１４ａ・１４ｂ間に給電用のヒー
ターコネクタ３１の第一と第二のバネ接点部３１ａと３
１ｂによりＡＣ電源Ｓから、ＡＣドライバー１９、リー
ド線３１ｃ・３１ｄを介して電力が供給されることで、
ヒーター１１の発熱抵抗部１３が全長に渡って発熱して
ヒーター１１が急速昇温する。

【００６０】またヒーター１１の昇温温度がサーミスタ
１７で検出されてその検温情報が、ＤＣラインの第三と
第四の電極パターン１５ａ・１５ｂ、検温用のヒーター
コネクタ３２の第一と第二のバネ接点部３２ａと３２
ｂ、リード線３２ｃ・３２ｄ、Ａ／Ｄ変換器２０を介し
て制御部（ＣＰＵ）２１へ入力する。Ａ／Ｄ変換器２０
はサーミスタ１７の出力をデジタル化して制御部２１に
入力する。

【００６１】制御部２１はその入力するヒーター検温情
報に基づいてトライアック等を含むＡＣドライバー１９
を制御して、ヒーター１１の表面温度が所定の加熱温度
（定着温度）に維持されるようにＡＣラインの発熱抵抗
部１３への供給電力を制御してヒーター１１を温調す
る。

【００６２】発熱抵抗部１３への通電制御は、位相制
御、波数制御等を用い、例えば波数制御なら、ＡＣ入力
電圧の１４波を基本単位としてこのうちの何波を発熱抵
抗部１３に通電するかで入力電力を変化させる。ＯＮ／
ＯＦＦの比率はデューティー比で表し、０〜Ａ％の間で
変化させることができる。

【００６３】１８は安全素子としての温度ヒューズであ
る。ＡＣドライバー１９と、給電用のヒーターコネクタ
３１の第一のバネ接点部３１ａとを結ぶリード線３１ｃ
に直列に介入させて、かつヒーター１１の裏面に当接さ
せて、あるいは耐熱性接着剤で接着させて、もしくは近
接させて配設してある。通電制御系の故障でヒーター１
１に対して給電が無制限に続行される事態となるヒータ
ー暴走状態になったとき上記の温度ヒューズ１６がヒー
ター１１の過熱で作動して、発煙や発火に至る前に発熱
抵抗部１３に対する電力供給が遮断され、ヒーター１１
の暴走が停止する。

【００６４】（４）ヒーターコネクタ３１・３２図６は給電用及び検温用のヒーターコネクタ３１・３２
の構造、及び嵌着要領の説明図である。

【００６５】該ヒーターコネクタ３１・３２はそれぞれ
ヒーターホルダー２１の一端側と他端側の延長張り出し
部２２・２２の外側に該延長張り出し部の上面側と下面
側を挟んで嵌着する口部３３・３４を有するハウジング
部と、その内部に設けた第一と第二のバネ接点部３１ａ
・３１ｂ，３２ａ・３２ｂを有する。

【００６６】バネ接点部３１ａ・３１ｂ，３２ａ・３２
ｂは例えばＴｉ−Ｃｕ等、１８０〜３００°Ｃの使用温
度に耐え得る材料である。

【００６７】そして、これらのヒーターコネクタ３１・
３２を、それぞれヒーターホルダー２１の一端側と他端
側の延長張り出し部２２・２２に対して、ヒーターの長
手方向に直交する方向で、かつ加熱ニップ部Ｎにおける
加圧ローラー２７の回転方向Ｒとは逆側Ｚから、延長張
り出し部２２のヒーターコネクタ嵌着挿入側の側部に口
部３３・３４の奥壁部が突き当たって受け止められてそ
れ以上のコネクタ嵌着挿入移動が阻止されるまで十分に
嵌着挿入する（図６の（ａ）→（ｂ））。

【００６８】前述したように、ヒーター１１はその表面
側を外側にしてヒーターホルダー２１の下面の溝部２３
に嵌入されていて、その嵌入状態において、ヒーター１
１のＡＣラインの第一と第二の電極パターン１４ａ・１
４ｂ部分を有している一端側部分がヒーターホルダー２
１の一端側の延長張り出し部２２の下面溝部２３に位置
しているから、ヒーターホルダー２１の該一端側の延長
張り出し部２２に対する給電用のヒーターコネクタ３１
の上記嵌着により、該コネクタ３１内の第一と第二のバ
ネ接点部３１ａ・３１ｂがヒーター１１のＡＣラインの
第一と第二の電極パターン１４ａ・１４ｂに対して圧接
して電気的に導通接続状態になる。

【００６９】また、ヒーター１１のＤＣラインの第一と
第二の電極パターン１５ａ・１５ｂ部分を有している他
端側部分がヒーターホルダー２１の他端側の延長張り出
し部２２の下面溝部２３に位置しているから、ヒーター
ホルダー２１の該他端側の延長張り出し部２２に対する
検温用のヒーターコネクタ３２の上記嵌着により、該コ
ネクタ３２内の第一と第二のバネ接点部３２ａ・３２ｂ
がヒーター１１のＤＣラインの第一と第二の電極パター
ン１５ａ・１５ｂに対して圧接して電気的に導通接続状
態になる。

【００７０】各バネ接点部３１ａ・３１ｂ，３２ａ・３
２ｂの対応電極パターンに対する押圧力は５０〜３００
ｇである。

【００７１】ａ）前述したように本実施形態例において
は、ヒーターホルダー２１のヒーター収容溝部２３の幅
Ｗ₂₃はヒーター１１の幅Ｗ₁₁よりも所定に大きく設定し
てあり、ヒーター１１はこの溝部２３内に接着固定せず
に嵌入収容させてあるから、ヒーター１１はホルダー２
１の溝部２３に緩いはまり合わせでかつ接着固定してい
ないことで、溝部２２内を幅方向に移動自由度（ガタ）
を有している。またヒーター１１の長手方向の熱膨張伸
びも規制されず自由度がある。

【００７２】このようにヒーター１１をヒーターホルダ
ー２１に対して緩いはまり合わせでかつ接着固定させな
いことで、従来の接着工程にかかるコスト及び材料コス
トを削減できる。

【００７３】また加熱時のヒーター１１とヒーターホル
ダー２１との互いの熱容量差及び熱膨張差から生じる内
部応力を開放でき、該内部応力に起因する使用時のヒー
ター１１の破損、あるいは繰り返し疲労によるヒーター
寿命の短命化を防止することができる。

【００７４】ｂ）一方、ヒーター１１をホルダー２１の
溝部２３に緩いはまり合わせでかつ接着固定していない
ことで生じる、ヒーター１１とヒーターコネクタ３１・
３２の電気的接続のガタ（振れ）は、前記のようにヒー
ターコネクタ３１・３２をヒーター１１の長手方向に直
交する方向で、かつ加熱ニップ部Ｎにおける加圧ローラ
ー２７の回転方向Ｒとは逆側Ｚから組付けることで問題
なくなる。

【００７５】即ち、ヒーターコネクタ３１・３２を、そ
れぞれヒーターホルダー２１の一端側と他端側の延長張
り出し部２２・２２に対して、ヒーターの長手方向に直
交する方向で、かつ加熱ニップ部Ｎにおける加圧ローラ
ー２７の回転方向Ｒとは逆側Ｚから、延長張り出し部２
２のヒーターコネクタ嵌着側の側部に口部３３・３４の
奥壁部が突き当たって受け止められてそれ以上のコネク
タ嵌着挿入移動が阻止されるまで十分に嵌着挿入したと
き（図６の（ａ）→（ｂ））、溝部２３内を幅方向に移
動ガタを有しているヒーター１１は、Ｚ方向から嵌着挿
入されたヒーターコネクタ３１・３２のバネ接点部３１
ａ・３１ｂ，３２ａ・３２ｂのヒーター１１側の対応電
極パターン３１ａ・３１ｂ，３２ａ・３２ｂに対する接
触摩擦力で移動力を受けて、溝部２３の幅内をヒーター
コネクタ３１・３２の嵌着挿入方向Ｚに移動して図６の
（ｂ）のようにそのＺ方向下流側の溝部側壁２３ａに突
き当たって受け止められるまで一旦片寄り移動した状態
になる。

【００７６】そしてこの状態において加圧ローラー２７
が回転Ｒすると、ヒーター１１は、加熱ニップ部Ｎにお
いて上記のＺ方向とは逆方向の加圧ローラー回転摩擦力
をフィルム２６を介して受けて、溝部２３の幅内を加圧
ローラー２７の回転方向Ｒに移動して図６の（ｃ）のよ
うにそのＲ方向下流側の溝部側壁２３ｂに突き当たって
受け止められるまで逆片寄り移動して、この片寄り位置
に落ち着く。

【００７７】またこのとき、ヒーターコネクタ３１・３
２のバネ接点部３１ａ・３１ｂ，３２ａ・３２ｂには上
記のように逆片寄り移動したヒーター１１の対応電極パ
ターン３１ａ・３１ｂ，３２ａ・３２ｂからの摩擦力が
加わる。この摩擦力はバネ接点部３１ａ・３１ｂ，３２
ａ・３２ｂを図６の（ｄ）のようにＤ方向に回転させる
力であり、バネ接点部３１ａ・３１ｂ，３２ａ・３２ｂ
が対応電極パターン３１ａ・３１ｂ，３２ａ・３２ｂに
対して食い込み方向となることで、バネ接点部３１ａ・
３１ｂ，３２ａ・３２ｂの対応電極パターン３１ａ・３
１ｂ，３２ａ・３２ｂに対する接圧（接触圧）が上が
り、ヒーター１１とヒーターコネクタ３１・３２の電気
的接続のガタ（振れ）は防止され、接点部の信頼性は向
上する。（５）加熱装置Ａの他の構成例図７の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム加熱
方式の加熱装置Ａの他の構成形態例を示したものであ
る。

【００７８】（ａ）のものは、ヒーターホルダー２１に
保持させたヒーター１１と、フィルム駆動ローラー３５
と、テンションローラー３６との互いに略並行の３部材
間に、エンドレスベルト状の耐熱性フィルム２６を懸回
張設し、フィルム２６を挟んでヒーター１１と加圧ロー
ラー２７とを圧接させて加熱ニップ部Ｎを形成させ、フ
ィルム２６を駆動ローラー３５により回転駆動させるも
のである。

【００７９】（ｂ）のものは、ヒーターホルダー２１に
保持させたヒーター１１と、フィルム駆動ローラー３５
との互いに略並行の２部材間に、エンドレスベルト状の
耐熱性フィルム２６を懸回張設し、フィルム２６を挟ん
でヒーター１１と加圧ローラー２７とを圧接させて加熱
ニップ部Ｎを形成させ、フィルム２６を駆動ローラー３
５により回転駆動させるものである。

【００８０】（ｃ）のものは、耐熱性フィルム２６とし
て、エンドレスフィルム状のものではなく、ロール巻き
にした長尺の有端フィルムを用い、これを繰り出し軸３
７から、ヒーターホルダー２１に保持させたヒーター１
１の下面を経由させて、巻き取り軸３８へ掛け渡し、フ
ィルム２６を挟んでヒーター１１と加圧ローラー２７と
を圧接させて加熱ニップ部Ｎを形成させ、フィルム２６
を巻き取り軸３８で巻上て走行移動させるものである。

【００８１】このような構成の加熱装置Ａについても本
発明を適用して効果が有ることは勿論である。

【００８２】また、本発明の加熱装置は実施形態例の画
像加熱定着装置としてばかりではなく、その他、例え
ば、画像を担持した記録材を加熱して表面性（つや等）
を改質する装置、仮定着処理する装置、シート状物を給
紙して乾燥処理・ラミネート処理する等の加熱装置とし
て広く使用できることは勿論である。

【００８３】また、本発明はフィルム加熱方式の加熱装
置としてばかりではなく、ヒーターホルダーに保持させ
たヒーターと加圧ローラーとを直接圧接させて加熱ニッ
プ部を形成させて該加熱ニップ部に被加熱材を導入・搬
送させて加熱する構成の装置等にも適用できることは勿
論である。

【００８４】また、ヒーター１１のパターン構成等も実
施形態例のものに限られるものではないことは勿論であ
る。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の加熱装置において、ヒーターをヒーターホルダー
に対して緩いはまり合わせでかつ接着固定させないこと
で、従来の接着工程にかかるコスト及び材料コストを削
減できる。

【００８６】また加熱時のヒーターとヒーターホルダー
との互いの熱容量差及び熱膨張差から生じる内部応力を
開放でき、該内部応力に起因する使用時のヒーターの破
損、あるいは繰り返し疲労によるヒーター寿命の短命化
を防止することができる。

【００８７】またヒーターをヒーターホルダーに緩いは
まり合わせでかつ接着固定していないことで生じる、ヒ
ーター電極部とヒーターコネクタの電気的接続ガタもヒ
ーターコネクタをヒーターの長手方向に直交する方向
で、かつ加熱ニップ部における加圧ローラーの回転方向
とは逆側から組付けることで防止され、ヒーターコネク
タのバネ接点部がヒーター電極部に対し食い込み方向に
なり、バネ接点部のヒーター側の対応電極部に対する接
圧（接触圧）が上がり、接点部の信頼性は向上する。従
って、使用時にコネクタの信頼性を損なうことなく、な
おかつヒーター破損等の事故を防止することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例の概略構成図

【図２】画像加熱定着装置例の要部の側面図

【図３】同装置の要部の横断面図

【図４】同装置の分解斜視図

【図５】（ａ）はヒーターの一部切欠き表面側模型図、
（ｂ）は裏面側模型図

【図６】（ａ）乃至（ｄ）は給電用及び検温用のヒータ
ーコネクタの構造、及び嵌着要領の説明図

【図７】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれフィルム加
熱方式の加熱装置の他の構成形態例の略図

【符号の説明】

１回転ドラム型電子写真感光体２一次帯電器３レーザービームスキャナー４現像器５給紙ローラー６給紙カセットＰ転写紙７レジストローラー８転写ローラー９クリーニング装置１０排紙ローラーＫプロセスカートリッジＡ画像加熱定着装置１１ヒーター２１ヒーターホルダー２６定着フィルム２７加圧ローラー３１・３２ヒーターコネクタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱部を有する略面状のヒーターと、前
記ヒーターの長手方向端部に配置されて前記ヒーターと
電気的に接続するヒーターコネクタと、前記ヒーターに
他部材を介してあるいは直接に圧接して加熱ニップ部を
形成する加圧ローラーと、前記ヒーターの加圧ローラー
に対向していない周囲を覆うヒーターホルダーを有し、
加熱ニップ部に被加熱材を導入して挟持搬送させてヒー
ターの熱で加熱する加熱装置において、前記ヒーターコネクタは、ハウジング部と、ハウジング
部内部のヒーターコネクタ挿入方向上流側に固定端を有
し下流側に自由端を有するバネ接点部とを有しており、
前記ヒーターは前記ヒーターホルダーとヒーターの長手
方向に直交する方向でガタを有して緩くはまり合い、前
記ヒーターコネクタは前記ヒーターの長手方向に直交す
る方向で、かつ前記加熱ニップ部において前記加圧ロー
ラーの回転方向とは逆側から組付くことを特徴とする加
熱装置。
【請求項２】被加熱材が未定着画像を担持した被記録
材であり、装置が該未定着画像を被記録材に加熱定着さ
せる画像加熱定着装置であることを特徴とする請求項１
に記載の加熱装置。