JP3482000B2 - ヒータおよび定着装置ならびに定着装置組込機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気絶縁性基板の一
面（表面）側に抵抗発熱体を、他面（裏面）側に温度検
出のための配線導体を施してなるヒータおよび定着装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば電子式複写機においては、トナ
ー像を形成した複写用紙をヒータと加圧ローラとの間で
挟圧しながら通過させ、ヒータの熱によって複写用紙を
加熱してトナーを溶融させて定着するようにしている。

【０００３】従来の定着装置としては、中空に形成した
ローラの中心部に管形赤外線電球や棒状ヒータを配置し
たヒートローラを用い、上下一対のローラのうち少なく
とも一方をこのヒートローラとし、対設された他方のロ
ーラとの間に未定着の複写用紙を通すことによってトナ
ー像を溶融して複写用紙上に定着するヒートローラ定着
方式がある。

【０００４】このヒートローラ定着方式は、ヒータから
ローラを介し間接的に複写用紙を加熱するもので始動に
時間がかかり、予熱を必要として電力の消費量も多いな
どの問題があった。また、トナーの定着は所定の温度範
囲でないとトナーが溶着せず、温度が低いと剥離して画
像がまだらとなったり、高くなり過ぎると用紙が変色し
て見栄えが悪く不良となることなどがある。

【０００５】このため、定着装置はヒートローラの温度
を検出して電球やヒータへの電力の調整を行っている。
しかし、この方式の場合は熱源からヒートローラまでの
温度伝達が複数段階を経て行われるため、その反応も遅
く温度調整されるまでの時間が長くかかり、その間良質
の複写ができないということもあった。

【０００６】そこで、このヒートローラ定着方式に代わ
って、板状ヒータの定着方式が開発され実用化されてい
る。この板状ヒータの定着方式に用いられるヒータＨ
は、たとえば図１および図９に示すようにアルミナ（Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ）セラミックスなどからなる表面が平面状や曲
面状あるいは傾斜面状をなす細長短冊状の耐熱・電気絶
縁性基板１の一面（表面）側１１に、銀・パラジウム合
金（Ａｇ・Ｐｄ）粉末などと無機結着剤や有機結着剤と
を混合したペーストを印刷塗布・焼成して細長い帯状の
抵抗発熱体２を形成している。そして、この抵抗発熱体
２の両端を幅広としこの部分に銀（Ａｇ）などの良導体
からなる膜を形成して電極部３、３を構成し、さらにこ
の抵抗発熱体２の表面をガラス質のオーバーコート層４
で被覆している。

【０００７】また、この基板１の他面（裏面）側１２に
は長手方向に並行して電気抵抗が小さい材料たとえば銀
（Ａｇ）などの金属ペーストを厚膜状に塗布し、乾燥し
たのち焼成して形成した一対の配線導体５１、５２が設
けられ、この並行した導体５１、５２間に基板１の長手
方向と直交する短辺方向で橋絡させたサーミスタなどの
温度検出素子６が設けられていて、この温度検出素子６
は配線導体５１、５２上に銀（Ａｇ）あるいは銀・パラ
ジウム（Ａｇ・Ｐｄ）の合金粉末などと有機接着剤とを
混合した導電性接着剤７を介して接合させている。

【０００８】また、加圧ローラ（図示しない。）はヒー
タＨと平行な回転軸を有するローラで、その表面は耐熱
性弾性材料で構成され、ヒータＨのオーバーコート層４
に弾接しながら回転するようになっている。そして、複
写用紙がヒータＨと加圧ローラとの間に供給されると、
加圧ローラの回転により、複写用紙がヒータＨのオーバ
ーコート層４表面を滑りながら搬送され、この間にヒー
タＨの熱によって複写用紙上のトナーが加熱溶融し定着
されるようになっている。

【０００９】この定着装置においてヒータＨは上述した
ように加圧ローラと並行して配設されていて、すなわ
ち、加圧ローラの外周が長手方向に直線状をなす部分
と、ヒータＨ基板１上に長手方向に形成された抵抗発熱
体２付近の上面部分とが常時当接している。このため、
ヒータＨの基板１には加圧ローラからの押圧力などやヒ
ータＨ通電時の発熱による基板１の変形からくる機械的
応力が加わっている。

【００１０】上記の加圧ローラからの押圧力は基板１の
抵抗発熱体２が形成された中心部付近の長手方向に沿っ
て加わるため、基板１は図１０（ａ）に示すように中心
付近から変形することが多く、このように短辺方向で変
形すると基板１の長尺方向と直交して導電性接着剤７を
介して接合されたサーミスタ６のほぼ中心に力がかか
る。すなわち、サーミスタ６のほぼ中心に力がかかると
いうことはサーミスタ６の両端を支持固定している電極
端子部に応力がかかる。すると、固着力が最も弱い温度
検出素子６の導電性接着剤７部が基板１から剥がれ隙間
９（図１０（ａ）では変形度および隙間９を誇張して示
したが実際には目視して分からない程度の隙間が多い）
を生じ、電気的接続が外れたり不安定な状態となり、ヒ
ータＨの発熱温度が検出できずに温度調整が不可能にな
るという不具合が発生する問題があった。

【００１１】また、ヒータＨの基板１が熱変形によっ
て、図１０（ｂ）に示すように上記図１０（ａ）と反対
方向に湾曲した場合にも導電性接着剤７部が基板１から
剥がれ隙間９を生じ、上記と同様な不具合が発生する問
題があった。

【００１２】また、ヒータＨの基板１を定着装置のホル
ダや取付けステーなどへ接着剤を介して接合した場合に
は、接着剤の塗布状態により影響を受ける。これは基板
１短辺の中心部を通る長手方向に接着剤を塗布した場
合、基板１の長手方向には反りなどの変形は生じない
が、短辺に沿っては両端部が反るという問題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
除去し、ヒータの基板裏面側の配線導体に接合したサー
ミスタなどの温度検出素子が基板の配線導体から剥がれ
難い構成のヒータおよびこのヒータを用いた定着装置な
どを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のヒータは、耐熱
・電気絶縁性材料からなる長尺の基板と、この基板の一
面側に長手方向に沿って形成された帯状の抵抗発熱体
と、上記基板の他面側に長手方向に沿うとともに先端側
が所定の間隔を隔て並行対向するよう基板と直交する方
向に鉤形に屈曲して形成された一対の配線導体と、この
配線導体の並行対向した先端側部分を橋絡して基板の長
手方向に沿い導通接続された温度検出素子と、上記基板
面上の抵抗発熱体の端部に形成された給電用の端子部お
よび温度検出素子を接続した配線導体の端部に形成され
た出力用の端子部とを具備していることを特徴としてい
る。

【００１５】

【００１６】

【００１７】また、本発明の定着装置は、請求項１に記
載のヒータの長手方向に沿って加圧ローラを相対して配
置したことを特徴としている。

【００１８】さらに、本発明の定着装置組込機器は、請
求項２に記載の定着装置を組み込んだことを特徴として
いる。

【００１９】

【作用】細長短冊状の基板において、当接や熱変形から
の応力が大きい短辺を避けて、長辺に沿ってサーミスタ
などの温度検出用の素子を接合させたので、ヒータ基板
の配線導体に接合固着したサーミスタなどが基板から剥
離することが少なく、ヒータの信頼性の高い温度制御を
行うことができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明ヒータの実施例を図１ないし図
４を参照して説明する。図１はヒータＨの中間部を切欠
した平面図、図２は図１のヒータＨの背面図、図３は図
２中の矢視Ｘ−Ｘ線に沿って切断した部分の拡大断面側
面図、図４は温度検出素子であるサーミスタの一部切欠
斜視図である。

【００２１】図中１は耐熱・電気絶縁性材料たとえばア
ルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）セラミックスからなる長さ約３０
０ｍｍ，幅約１０ｍｍ，厚さ０．８〜１ｍｍの大きさの
細長の短冊状の基板である。２は基板１の一面（表面）
側１１に長手方向に沿って形成された長さ約２３０ｍ
ｍ，幅約２ｍｍ、厚さ約１０μｍの銀・パラジウム（Ａ
ｇ・Ｐｄ）合金やニッケル・錫（Ｎｉ・Ｓｎ）合金など
を主体とする帯状の抵抗発熱体、３，３はこの抵抗発熱
体２の両端部において重層形成した長さ約１５ｍｍ、幅
約６ｍｍの幅広な銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａ
ｕ）、銀・白金（Ａｇ・Ｐｔ）合金や銀・パラジウム
（Ａｇ・Ｐｄ）合金などを主体とする良導電体膜からな
る給電用の端子部である。

【００２２】また、４は上記端子部３，３および基板１
の一部を除く、抵抗発熱体２を含む基板１の一面（表
面）側１１のほぼ全面を覆うように形成したガラス粉末
などからなる層厚さが２０〜１００μｍのガラス質のオ
ーバーコート層である。

【００２３】また、基板１の一面（表面）側１１の長手
方向に沿って抵抗発熱体２が形成してある裏側の他面側
１２には発熱体２の延在方向に沿うとともに先端側が所
定の間隔を隔て対向するよう基板と直交する方向に鉤形
に屈曲した一対の配線導体５１、５２が形成されてい
る。この配線導体５１、５２はたとえば上記端子部３と
同様な銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀・白
金（Ａｇ・Ｐｔ）合金や銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）
合金などを主体とする材料からなり、たとえば幅約３ｍ
ｍ、長さ約１３０ｍｍ、膜厚１０〜３０μｍで、対向す
る配線導体５１、５２の先端側部分５１ａ、５２ａは約
２ｍｍの間隔を隔て形成されていて、その反対側の端部
は端子部５３、５４となっている。なお、この一対の配
線導体５１、５２の長さは同寸でなくてもよい。

【００２４】そして、基板１の長手方向に沿うとともに
基板１側に感温部側を対面させたサーミスタなどの温度
検出素子６が、配線導体５１、５２の対向した先端側部
分５１ａ、５２ａ間を橋絡して配接されている。すなわ
ち、温度検出素子６の電極端子部６３，６４が、銀（Ａ
ｇ）や銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）合金粉末などを無
機結着剤や有機結着剤と混合した導電性接着剤７を介し
て先端側部分５１ａ、５２ａに接合されている。また、
８はサーミスタ６および上記接合部を含む表面を覆うエ
ポキシ樹脂、シリコーン樹脂やポリイミド樹脂などの絶
縁性樹脂からなる保護コート層である。上記サーミスタ
６は、温度係数が負の大きな値を有する電気抵抗体を用
いたもので、温度上昇したときに抵抗値が大きく低下
し、温度を抵抗値の大小に変換する熱検出用の素子から
なるセンサである。

【００２５】この温度検出素子を構成するサーミスタ６
は図４に示すようにアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）セラミック
スからなる厚さ約２５０μｍの平板状の基体６１の中央
部上にマンガン、コバルト、ニッケルなどの酸化物（Ｍ
ｎＯ₂ 、Ｃｏ₃ Ｏ₄ 、ＮｉＯ）を混合して形成した薄膜
からなる感温部６２が形成してあり、この感温部６２両
端の基体６１上には感温部６２と連接して白金（Ｐｔ）
層や金（Ａｕ）層などからなる電極端子部６３、６４が
形成してある。また、上記感温部６２を形成する膜が大
気中の湿度や不純ガスにより特性劣化を起こすのを防ぐ
ため酸化硅素（ＳｉＯ₂ ）からなる層厚が５〜３０μｍ
のオーバーコート層６５が形成してある。（なお、上記
の各膜は薄膜であるが図面上は誇張して厚く書いてあ
る。）つぎに、この板状のヒーターＨの製造について説
明する。まず、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）セラミックスか
らなる細長の基板１の一面（表面）側１１に抵抗発熱体
２を形成する。この発熱体２の形成はたとえばまず、銀
・パラジウム合金（Ａｇ・Ｐｄ）やこれに酸化ルテニウ
ムを加えた金属（Ａｇ・Ｐｄ＋ＲｕＯ₂ ）の粉末とガラ
ス（無機結着剤）、有機結着剤などとを混練した導電性
のペースト状塗料を用意する。そして、このペースト状
塗料を細長い基板１の一面（表面）側１１上に印刷塗布
し、乾燥したのち約８５０℃で約１０分間焼成すること
により行う。この焼成により、塗料中に含まれていた残
存水分が飛散し、ついで有機結着剤が熱分解しガス化し
て飛散し、この結果、銀・バラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）粉
末は薄い膜となり基板１の一面（表面）側１１上にガラ
ス質となって強固に結着された抵抗発熱体２が形成され
る。

【００２６】ついで、この抵抗発熱体２の両端部分の連
設した部分および基板１の他面（裏面）側１２上に屈曲
した鉤形に（一部切欠してある）、抵抗発熱体２よりも
接触電気抵抗が小さい材料たとえば銀（Ａｇ）、銀・プ
ラチナ合金（Ａｇ・Ｐｔ）、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐ
ｔ）などの金属ペーストを厚膜状に塗布し、乾燥したの
ち焼成して端子部３、３、５３、５４および一対の配線
導体５１、５２を形成する。

【００２７】そしてこの後、帯状の抵抗発熱体２部分、
この帯状部分と連接する端子部３、３および基板１の表
面１１にガラス質のオーバーコート層４を形成する。こ
のオーバーコート層４の形成は、酸化鉛（ＰｂＯ）を主
成分としたＰｂＯ（５５〜８５Ｗｔ％）−Ｂ₂ Ｏ₃ （５
〜１５Ｗｔ％）−ＳｉＯ₂ （１０〜３０Ｗｔ％）系ガラ
スの粉末をニトロセルローズ（有機結着剤）とともに有
機溶剤で混練りしてなる田中貴金属インターナショナル
（株）製のガラスペーストを上記抵抗発熱体２の帯状部
分を含む基板１表面側１１の長手方向に塗布、乾燥させ
た後、６００〜７００℃で約８分間焼成して、厚さ２５
μｍ〜１００μｍのガラス層とする。

【００２８】そしてつぎに、基板１の他面（裏面）側１
２に形成した一対の配線導体５１、５２の端部上または
温度検出素子であるサーミスタ６の電極端子部６３、６
４上に導電性接着剤７を付着する。そして、サーミスタ
６の感温部６２側を基板１に対面させた状態で載せ、こ
の接着剤７を硬化することによってサーミスタ６を基板
１に接合して固着させる。なお、この接合に際してはサ
ーミスタ６と基板１とを押圧しながら作業するのが密着
性が高まってよい。このサーミスタ６接合用の接着剤と
しては、銀（Ａｇ）や銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）の
合金粉末などをフィラーとしたポリイミド、エポキシ、
シリコーン系などの導電性接着剤７（たとえばエポテッ
ク株式会社製のエポキシ樹脂系接着剤商品番号Ｈ３５−
１７５ＭＰ）が適する。

【００２９】そして、最後にサーミスタ６およびこの接
合部を含む表面を覆うようエポキシ樹脂、シリコーン樹
脂やポリイミド樹脂などの絶縁性の樹脂を塗布し、この
樹脂を硬化して保護コート層８を形成する。

【００３０】そして、このようなヒータＨを通電して抵
抗発熱体２を発熱させた場合、基板１は熱応力により図
１０（ａ）、（ｂ）に示すように幅狭の短辺側が大きく
湾曲変形しても長辺側の長手方向の変形は小さく、この
長手方向に沿って両端の電極端子部６３、６４が配線導
体５１、５２の対向した先端側部分５１ａ、５２ａに導
通接続されたサーミスタ６は、接合部に加わる応力が少
なく配線導体５１、５２の対向した先端側部分５１ａ、
５２ａから剥離して電気的導通を低下させることがな
い。

【００３１】また、基板１の他面（裏面）側１２の一対
の配線導体５１、５２は図２に示す屈曲した鉤形に形成
したものに限らず、図５（ａ）、（ｂ）に示すような構
成のものでもよい。図５中図２と同一部分には同一の符
号を付してその説明は省略する。

【００３２】図５（ａ）に示すものは、両端部を屈曲し
た鉤形の一対の配線導体５１、５２が基板１の長手方向
に対称的に形成され、基板１の中央寄りの先端側部分５
１ａ、５２ａ間にはサーミスタなどの温度検出素子６が
基板１の長手方向に沿い橋絡して導電性接着剤を介して
接合されている。また、基板１の両端部には端子部５
３、５４が形成されている。また、（ｂ）に示すもの
は、基板１の一端側からほぼ一定の間隔で延在し端部を
鉤形に屈曲した一対の配線導体５１、５２が形成されて
いて、基板１の中央寄りの先端部５１ａ，５２ａ間には
サーミスタなどの温度検出素子６が基板１の長手方向に
沿い橋絡して導電性接着剤を介して接合されている。

【００３３】これら図５（ａ），（ｂ）に示す実施例の
ものも、上記図２に示す実施例のものと同様に、一対の
配線導体５１、５２へのサーミスタなどの温度検出素子
６の接合強度を向上できる同様の作用効果を奏する。

【００３４】そして、上記構成のヒータＨは定着装置な
どに組込まれ、たとえば図６に示すような回路構成でも
って通電され発熱温度が調節される。すなわち、商用電
源Ｓを温度制御回路Ｔの制御端子に接続されたＳＳＲ
（ソリッドステートリレー）を介してヒータＨの端子部
３、３間に通電すると、抵抗発熱体２に電流が流れ発熱
する。この抵抗発熱体２の発熱により基板１も温度上昇
し、この熱は基板１の他面（裏面）側１２に取着してあ
るサーミスタ６中央部の感温部６２に伝わり、感温部６
２の抵抗値を変化させる。このサーミスタ６の抵抗値の
変化を基板１に形成した配線導体５１、５２を介し端子
部５３、５４から出力させ、これを温度制御回路Ｔに入
力して適正な温度範囲（＝設定温度）にあるか否かを判
定する。上記温度が設定温度より低い場合はＳＳＲにＯ
Ｎ信号を出力し、また、設定温度より高い場合はＳＳＲ
にＯＦＦ信号を出力する。

【００３５】このように、抵抗発熱体２に加える電力を
制御することによって抵抗発熱体２を調温させる。な
お、上記の温度制御回路ＴはＳＳＲのＯＮ・ＯＦＦ制御
について述べたが、他にＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔ
ｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅制御方式）などに
よる温調であってもよい。

【００３６】そして、この板状ヒータＨは両端の端子部
３、３間に通電すると抵抗発熱体２に電流が流れ、発熱
体２は長手方向にほぼ均一の発熱温度分布を呈する。こ
のヒータＨは、金属合金に含まれる銀・パラジウム（Ａ
ｇ・Ｐｄ）が電気的な抵抗要素となり、抵抗ペーストに
含有される銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）の比率によっ
て発熱体２の抵抗値が調節される。本実施例では、約２
５オーム［Ω］の抵抗値を有し、１００Ｖの電圧印加に
より約４Ａの電流が流れ、約４００Ｗの発熱量となる。
そして、通常は上述したように基板の裏面側に設けたサ
ーミスタ６がヒータＨの温度を検出して、温度制御回路
Ｔを通じＳＳＲをＯＮ・ＯＦＦ制御し所定の温度に制御
している。

【００３７】つぎに、上記実施例の板状のヒータＨを実
装した定着装置Ｃおよびこの定着装置Ｃを搭載した複写
機Ｐを図７および図８を参照して説明する。

【００３８】図７は上記実施例に記載の板状ヒータＨを
実装した複写機、プリンタやファクシミリなどの定着装
置Ｃの一例を示し、図中ヒータＨ部分は上記実施例と同
じであるので同一部分には同一の符号を付してその説明
は省略する。

【００３９】図中、Ｃ１は加圧ローラで、両端面に回転
軸Ｃ２を突設した円筒形ローラ本体Ｃ３の表面に耐熱性
弾性材料たとえばシリコーンゴム層Ｃ４が嵌合してあ
る。そして、この加圧ローラＣ１の回転軸Ｃ２と対向し
て板状ヒータＨが並置して基台Ｃ５に取り付けられてい
る。そして、ヒータＨを含む基台Ｃ５の周囲にはポリイ
ミド樹脂のような耐熱シートＣ６が巻装されていて、抵
抗発熱体２の真上のオーバーコート層４表面はこの耐熱
シートＣ６を介し上記加圧ローラＣ１のシリコーンゴム
層Ｃ４と弾接している。

【００４０】そして、定着装置Ｃにおいて板状ヒータＨ
は端子部３、３に接触した燐青銅板などからなる弾性が
付与されたコネクタ（図示しない。）を通じ通電され、
発熱した抵抗発熱体２のオーバーコート層４上に設けら
れた耐熱シートＣ６面とシリコーンゴム層Ｃ４との間
で、トナー像ＰＴを形成した複写用紙ＰＡを圧接しなが
ら図中矢印方向へ繰り出して通過させ、その際に複写用
紙ＰＡをヒータＨでもって加熱することにより、未定着
トナー像ＰＴを溶融し、複写用紙ＰＡに定着させてい
る。

【００４１】つまり、加圧ローラＣ１の用紙入力側で
は、複写用紙ＰＡ上の未定着トナー像ＰＴがまず耐熱シ
ートＣ６を介してヒータＨ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。しかる後、加圧ローラＣ１の用紙排出側では、複写
用紙ＰＡがヒータＨから離れ、トナー像ＰＴは自然放熱
して再び冷却固化し、耐熱シートＣ６も複写用紙ＰＡか
ら離反される。このようにトナー像ＰＴは一旦完全に軟
化溶融された後、加圧ローラＣ１の用紙排出側で再び冷
却固化するので、トナー像ＰＴの凝縮力は非常に大きく
なっている。

【００４２】つぎに、上記の定着装置Ｃを組込んだ複写
機Ｐについて説明する。図８においてＰ１は複写機Ｐの
筐体、Ｐ２は筐体Ｐ１の上面に設けられたガラスなどの
透明部材からなる原稿載置台で矢印Ｙ方向に往復動して
原稿ＰＡ１を走査する。

【００４３】筐体Ｐ１内の上方には照射用のランプＬが
設けられていて、このランプＬにより照射された原稿Ｐ
Ａ１からのの反射光線が短焦点小径結像素子アレイＰ３
によって感光ドラムＰ４上にスリット露光される。な
お、この感光ドラムＰ４は矢印方向に回転する。

【００４４】また、Ｐ５は帯電器で、たとえば酸化亜鉛
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Ｐ４上に一様に帯電を行う。この帯電器Ｐ５により帯
電されたドラムＰ４には、結像素子アレイＰ３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Ｐ６による加熱で軟化溶融する樹脂などか
らなるトナーを用いて顕像化される。

【００４５】一方、カセットＰ７内に収納されている複
写用紙ＰＡは、給送ローラＰ８と感光ドラムＰ４上の画
像と同期するようタイミングとって上下方向で圧接して
回転される対の搬送ローラＰ９によって、ドラムＰ４上
に送り込まれる。そして、転写放電器Ｐ１０によって感
光ドラムＰ４上に形成されているトナー像は複写用紙Ｐ
Ａ上に転写される。

【００４６】この後、ドラムＰ４上から離れた用紙ＰＡ
は、搬送ガイドＰ１１によって後述する定着装置Ｃに導
かれ加熱定着処理された後にトレイＰ１２上排出され
る。なお、トナー像を転写後、ドラムＰ４上の残留トナ
ーはクリーナＰ１３によって除去される。

【００４７】上記定着装置Ｃは複写用紙ＰＡの移動方向
と直交する方向に、この複写機Ｐ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）より長い抵抗発熱体２を延在させて板状ヒ
ータＨを配置しているとともにこの抵抗発熱体２の延在
方向に軽く弾接するよう抵抗発熱体２と相対して送りロ
ーラＣ１が設けられている。そして、ヒータＨと送りロ
ーラＣ１との間を送られる用紙ＰＡ上の未定着のトナー
像は、抵抗発熱体２からの熱を受け溶融して用紙ＰＡ面
上に文字、英数字、図面などの複写像を現出させる。

【００４８】このような、定着装置Ｃによる複写像は抵
抗発熱体２が、複写機Ｐが許容する最大判用紙の長さ
（幅）以上にわたり細長に連続形成してあり、その延在
方向にほぼ均一な温度分布が得られ用紙ＰＡには、全面
にわたり転写むらなどがない同一コントラストの鮮明な
高品質の複写が得られる。

【００４９】上記のような定着装置Ｃおよび定着装置Ｃ
を組込んだ複写機Ｐは、ヒータＨと加圧ローラとが並行
して当接するよう配設されていて、すなわち、加圧ロー
ラの外周が長手方向に直線状に形成する部分と、ヒータ
Ｈ基板１上に長手方向に形成された抵抗発熱体２付近の
上面部分とが常時当接している。このため、ヒータＨの
基板１には加圧ローラからの押圧力がかかっているとと
もにヒータＨ通電時の発熱による変形などの機械的応力
が加わっているが、基板１の変形は幅狭の短辺側が大き
くても長辺側の長手方向は小さく、この長手方向に沿っ
て両端の電極端子部６３、６４が配線導体５１、５２に
導通接続されたサーミスタ６は、その両端の接合部に加
わる応力方向および荷重は同じで配線導体５１、５２か
ら剥離して電気的導通を低下させることがない。

【００５０】したがって、ヒータＨの発熱温度を正確か
つ迅速に検出して精度の高い温度調整が可能になるとと
もに、基板１に対しサーミスタ５が強固に固着されてい
るので装置稼働中に基板１からサーミスタ５が離脱して
ヒータＨが温度暴走することがなく、ヒータＨ自体また
はヒータＨの保持部材や複写用紙ＰＡなどの発火を防止
できる。

【００５１】また、最近はヒータＨを温度制御する通電
回路として上記の交流を位相制御するものが多く採用さ
れているが、交流が印加されて電気力線が生じる抵抗発
熱体２を中心として配線導体５１、５２が左右に不等間
隔で形成されていると、電気力線による波形の波高が高
くなり、直流が流れている配線導体５１、５２へ交流の
ノイズが入り配線導体５１、５２に接続されている制御
回路が誤動作して所定の出力調整が行われない事態を招
くことがあったが、本発明の図２や図５に示すような構
成の両配線導体５１、５２の大部分を一直線状に配設し
たり、並行させても抵抗発熱体２から等距離にあればこ
のような不具合の発生を防ぐことができた。このような
ヒータＨを組み込んだ定着装置は、ヒータＨに形成した
温度検出素子であるサーミスタ６からの信号にノイズが
入らず、抵抗発熱体２への電力の制御が適確に行えるの
で、所定温度範囲内において複写用紙ＰＡのトナー定着
ができ、複写画像に定着むらやトナーの剥離、用紙ＰＡ
の変色などの発生を抑えることができる。

【００５２】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。たとえば抵抗発熱体を形成する基板や温度検出素子
であるサーミスタを形成する基体の材質はアルミナセラ
ミックスに限らず、他のセラミックスやガラス、ポリイ
ミド樹脂のような耐熱性の高い合成樹脂部材などであっ
てもよい。また、配線導体に接合される温度検出素子は
サーミスタに限らず、他の検出素子であってもよく、ま
た、形成箇所は抵抗発熱体と対応する裏面箇所に限ら
ず、発熱体から外れた箇所でも基板の中心部分から離れ
た箇所であってもよく、要するに安定した温度検出がで
きる箇所であればよい。また、実施例ではサーミスタな
どの感温部側を基板側に対面して接合したが、サーミス
タなどの基体側を基板側に対面して接合させてもよい。

【００５３】また、抵抗発熱体も上記の銀・パラジウム
合金（Ａｇ・Ｐｄ）系のものに限らず、ＰＴＣ（正温度
特性素子）などでもよい。また、配線導体を形成する材
質や配線パターンなども実施例のものに限らず、たとえ
ば配線導体は抵抗発熱体と対応した大部分が直線状のパ
ターンでなく、抵抗発熱体を中心として左右対称的に間
隔が広くなったり狭くなったりしていても、電気的には
打ち消す形となるので差支えない。また、端子部の形成
は実施例の部分に限らず、基板の他の部分であってもよ
い。

【００５４】さらに、抵抗発熱体への電力の供給は位相
制御によるもののほか電流や電圧を変える制御であって
もよく、配線導体を通じ検出素子に供給する電気も直流
に限らず交流であっても適用でき、これは検出素子より
も発熱体へ供給する電力が大きいことから可能なことで
ある。

【００５５】さらに、上記実施例では銀・パラジウム合
金（Ａｇ・Ｐｄ）系の導電性接着剤について述べたが、
ヒータなど検知対象物の許容温度が低い場合などは他材
質の導電性接着剤であってもよい。

【００５６】さらに、上記実施例では抵抗発熱体および
基板上にガラス質のオーバーコート層を形成したが、オ
ーバーコート層は必須のものではなく、また、形成する
場合その材質は実施例のものに限らない。さらに、温度
検出素子およびその接合部を含む表面を覆う保護コート
層も必須のものではなく、また、形成する場合その材質
は実施例のものに限らない。

【００５７】さらにまた、本発明のヒータは複写機やフ
ァクシミリなどのＯＡ機器類の定着用に限らず、種々の
産業用製造設備や家庭用機器など他の分野の定着装置を
組込んだ機器においても実用可能なものである。

【００５８】

【発明の効果】以上の構成を有する本発明は、細長短冊
状のヒータ基板が当接や熱変形からの応力が大きい短辺
を避けて、長辺に沿ってサーミスタなどの温度検出用の
素子両端の電極端子部を接合することによって導通接続
させたので、ヒータ基板の配線導体とサーミスタなどの
接合強度が向上し剥離することが少なく、信頼性の高い
ヒータの温度制御を行うことができる。また、このヒー
タを複写機などの定着装置に組み込めば、抵抗発熱体へ
の電力の制御が適確に行えるので、所定温度範囲内にお
いて複写用紙のトナー定着ができ、複写画像に定着むら
やトナーの剥離、複写用紙の変色などの発生を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ヒータの上面図である。

【図２】 本発明ヒータの実施例を示す底面図である。

【図３】 図２中の矢視Ｘ−Ｘ線部分に沿って切断した
本発明の板状ヒータを示す拡大横断面図である。

【図４】 サーミスタの一部切欠斜視図である。

【図５】 （ａ），（ｂ）は本発明ヒータの他の実施例
を示す底面図である。

【図６】 ヒータに通電し温度調節を行うための温度制
御回路および温調回路の実施例を示す回路図である。

【図７】 本発明実施例の定着装置を示す拡大横断面図
である。

【図８】 本発明実施例の複写機の概要構成を示す断面
図である。

【図９】 従来のヒータを示す底面図である。

【図１０】 （ａ）、（ｂ）はヒータ基板の変形状態を
示す拡大横断面図である。

【符号の説明】

Ｈ：ヒータ、 １：基板、 １１：一面（表面）
側、１２：他面（裏面）側、 ２：抵抗発熱体、
３：端子部、４：オーバーコート層、 ５１、５２：
配線導体、５１ａ、５２ａ：先端側部分、 ５３、５
４：端子部、６：サーミスタ（温度検出素子）、 ６
３、６４：電極端子部、７：導電性接着剤、 ８：保
護コート層、 Ｃ：定着装置、Ｃ１：加圧ローラ、
Ｃ５：基台、 Ｐ：複写機、 ＰＡ：複写用紙、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−180540（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266963（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−44039（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−99692（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 3/00 H05B 3/10 G03G 15/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱・電気絶縁性材料からなる長尺の基
   板と； この基板の一面側に長手方向に沿って形成された帯状の
   抵抗発熱体と；上記 基板の他面側に長手方向に沿うとともに先端側が所
   定の間隔を隔て並行対向するよう基板と直交する方向に
   鉤形に屈曲して形成された一対の配線導体と； この配線導体の並行対向した先端側部分を橋絡して基板
   の長手方向に沿い導通接続された温度検出素子と；上記基板面上の抵抗発熱体の端部に形成された給電用の
   端子部および温度検出素子を接続した配線導体の端部に
   形成された出力用の端子部と； を具備していることを特徴とするヒータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のヒータの長手方向に沿
   って加圧ローラを相対して配置したことを特徴とする定
   着装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の定着装置を組み込んだ
   ことを特徴とする定着装置組込機器。