JP3507260B2 - 加熱装置及び加熱体 - Google Patents

加熱装置及び加熱体

Info

Publication number
JP3507260B2
JP3507260B2 JP30733096A JP30733096A JP3507260B2 JP 3507260 B2 JP3507260 B2 JP 3507260B2 JP 30733096 A JP30733096 A JP 30733096A JP 30733096 A JP30733096 A JP 30733096A JP 3507260 B2 JP3507260 B2 JP 3507260B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
heat
film
heater
thermal conductivity
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30733096A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10134937A (ja
Inventor
康正 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP30733096A priority Critical patent/JP3507260B2/ja
Publication of JPH10134937A publication Critical patent/JPH10134937A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3507260B2 publication Critical patent/JP3507260B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通電により発熱す
る発熱層を有する加熱体と、フィルムと、フィルムを介
して加熱体と共に被加熱材を挟持搬送するニップ部を形
成する加圧ローラーと、を有し、加熱体と加圧ローラー
の長手方向両端にそれぞれ圧力が掛けられてニップ部が
形成されている加熱装置、および該加熱装置に用いられ
る加熱体に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、電子写真複写機・プリンタ・フ
ァクシミリ等の画像形成装置における加熱定着装置、即
ち電子写真・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定着性の顕画剤(トナー)を用い
て被記録材(転写材シート・印刷紙・エレクトロファッ
クスシート・静電記録シートなど)の面に間接(転写)
方式もしくは直接方式で形成担持させた目的の画像情報
に対応した未定着顕画剤像を被記録材面に熱定着させる
ための加熱装置としては、従来一般に、熱ローラー方式
の装置が多用されていた。
【0003】この熱ローラー方式の加熱装置は、ハロゲ
ンヒーター等の内蔵熱源により加熱して所定の温度を維
持させた加熱ローラー(定着ローラー)と、これに圧接
させた弾性加圧ローラーとの圧接ニップ部(定着ニップ
部)に被記録材を導入して挟持搬送させることで加熱ロ
ーラーの熱で被記録材面の未定着顕画剤像を熱定着させ
るものである。
【0004】しかしこの熱ローラー方式の装置は、いつ
でもすぐに画像出力がなされるようにするために加熱ロ
ーラーの温度を常時高温に維持しておかなければなら
ず、そのために消費エネルギーが大きく、また待機中も
機内に熱を放出するため機内昇温の問題も発生してい
た。また電源を投入してから加熱ローラーが被加熱材と
しての被記録材を加熱するのに適した所定温度に昇温す
るまでにかなりの待ち時間を要する。
【0005】最近では、フィルム加熱方式の加熱装置が
提案され、実用化されている(特開昭63−31318
2号公報・特開平1−263679号公報・特開平2−
157878号公報・特開平4−44075〜4408
3号公報・特開平4−204980〜204984号公
報)。
【0006】この加熱装置は、支持部材に固定支持させ
た加熱体に被加熱材を耐熱性・薄肉のフィルム材を介し
て密着させ、フィルム材を加熱体に摺動移動させて加熱
体の熱をフィルム材を介して被加熱材へ与える方式・構
成のものであり、未定着トナー画像を該画像を担持して
いる被記録材面に永久固着像として熱定着処理する装置
として活用できる。また、例えば、画像を担持した被記
録材を加熱して艶などの表面性を改質する装置、仮定着
処理する装置、その他、シート状の被加熱材を加熱処理
する装置として広く使用できる。
【0007】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、加熱体として、昇温の速い低熱容量のもの、例え
ば、絶縁性・良熱伝導性のセラミック基材と、該基材の
面に具備させた通電により発熱する抵抗発熱層を基本構
成体とする所謂セラミックヒーターを用いることがで
き、またフィルム材として薄膜で低熱容量のものを用い
ることができるために短時間に加熱体の温度が上昇し、
スタンバイ時に加熱体に電力供給をする必要がなく、被
加熱材としての被記録材をすぐに通紙しても該被記録材
が定着部位に到達するまでに加熱体を所定温度まで十分
に昇温させることができ、ウェイトタイムの短縮化(ク
イックスタート性:オンデマンドで作動)や省電力化が
可能となる、画像形成装置等の本機の機内昇温を低める
ことができる等の利点を有し、効果的なものである。
【0008】図14はフィルム加熱方式の加熱装置(加
熱定着装置)例の要部の横断面模型図、図15の(a)
は該装置の加熱体の一部切欠き表面側模型図、(b)は
該加熱体の裏面側模型図、(c)は加熱体の検温素子部
分の拡大横断面模型図((b)図の(c)−(c)線に
沿う拡大横断面模型図)である。
【0009】10は加熱体(以下、ヒーターと記す)、
20は該ヒーター10を下面に固定支持させた加熱体支
持部材(加熱体ホルダ(ステー)、以下、ヒーターホル
ダと記す)、21は耐熱性・薄肉のフィルム材(以下、
定着フィルムと記す)、22は弾性加圧ローラーであ
る。
【0010】ヒーターホルダ20の下面に固定支持させ
たヒーター10と弾性加圧ローラー22とを定着フィル
ム21を挟ませて弾性加圧ローラー22の弾性に抗して
所定の押圧力をもって圧接させて所定幅の加熱ニップ部
(以下、定着ニップ部と記す)Nを形成させてある。
【0011】ヒーター10には一般にセラミックヒータ
ーが使用され、通電により所定の温度に加熱・温調され
る。このヒーター10の構造は後述する。
【0012】定着フィルム21は、厚さ例えば40μm
〜100μm程度のポリイミド等の薄肉の単層または複
合層構成の耐熱性フィルム材であり、円筒状あるいはエ
ンドレスベルト状、もしくはロール巻きの有端ウエブ状
部材である。該定着フィルム21は不図示の駆動手段あ
るいは弾性加圧ローラー22の回転力により定着ニップ
部Nにおいてフィルム内面がヒーター10の下面に密着
摺動しつつ矢印の方向に搬送移動される。
【0013】ヒーターホルダ20は例えば耐熱性プラス
チック製部材であり、ヒーター10を保持するととも
に、定着フィルム21の搬送ガイドも兼ねている。
【0014】定着フィルム21を搬送移動させ、またヒ
ーター10を所定の温度に加熱・温調させた状態におい
て、定着ニップ部Nの定着フィルム21と弾性加圧ロー
ラー22との間に被加熱材としての未定着トナー画像T
を形成担持させた被記録材Pを画像担持面側を定着フィ
ルム側にして導入すると、被記録材Pは定着ニップ部N
において定着フィルム21の外面に密着して該定着フィ
ルム21と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されてい
く。
【0015】この定着ニップ部Nにおいて、被記録材P
・トナー画像Tがヒーター10により定着フィルム21
を介して加熱されてトナー画像Tが被記録材P面に加熱
定着される。定着ニップ部Nを通った被記録材部分は定
着フィルム21の外面から分離して搬送される。Taは
加熱定着されたトナー画像を示す。
【0016】本例における加熱体としてのヒーター10
はセラミックヒーターであり、ヒーター基材(加熱体基
材)2と、このヒーター基材2の一方面側(表面側)に
形成具備させた、発熱層(通電により発熱する抵抗発熱
体層)パターン3,導体パターン4,導電パターン4
a,2つの給電電極パターン5・6,発熱層パターン3
と導体パターン4部分を被覆させたヒーター表面保護層
としてのガラス層7等、またヒーター基材2の他方面側
(裏面側)に具備させた、検温素子としてのサーミスタ
チップ8,該サーミスタチップ8についての配線部(D
C通電部)9・9,電極部(DC電極部)9a・9a等
よりなる。
【0017】ヒーター基材2は、定着ニップ部Nにおけ
る定着フィルム21・被記録材Pの搬送移動方向Aに対
して直交する方向を長手とする横長・薄肉であり、例え
ば長さ240mm・幅10mm・厚さ1mmの耐熱性・
電気絶縁性・低熱容量のセラミック材、具体的にはアル
ミナ板である。
【0018】ヒーター基材2の表面側における、発熱層
パターン3は、例えば、銀パラジューム(Ag/P
・Ta2 N等の電気抵抗材料ペースト(抵抗ペースト)
を例えば厚み10μm・幅1〜3mmの細帯状にヒータ
ー基材面の長手に沿ってスクリーン印刷等により塗工し
焼成することで形成したものである。
【0019】導体パターン4は上記の発熱層パターン3
に略並行させて細帯状にヒーター基材面長手に沿って形
成してある。
【0020】2つの給電電極パターン5・6はヒーター
基材2の一端側の面に並べて具備させてある。
【0021】そして、発熱層パターン3の一端部側は上
記2つの給電電極パターン5・6の一方の給電電極パタ
ーン5と導電パターン4aを介して導通させてある。ま
た導体パターン4の同じ側の一端部は他方の給電電極パ
ターン6に導通させてある。発熱層パターン3と導体パ
ターン4の他端部は互いに導通させてある。
【0022】上記の導体パターン4、導電パターン4
a、2つの給電電極パターン5・6はいずれもAg等の
導電材料ペーストをスクリーン印刷等によりヒーター基
材2の面にパターン塗工して焼成して形成したものであ
る。
【0023】上記の互いに略並行の発熱層パターン3と
導体パターン4はヒーター基材2の長手方向一端側に設
けた2つの給電電極パターン5・6間でヒーター長手に
関して通電の往路と復路を形成している。
【0024】ヒーター基材2の裏面側における、サーミ
スタチップ8についての配線部9・9,電極部9a・9
aはいずれもAg等の導電材料ペーストをスクリーン印
刷等によりヒーター基材2の面にパターン塗工して焼成
して形成したものである。サーミスタチップ8は該サー
ミスタチップ8側の電極8a・8aを上記配線部9・9
に対して導電性接着剤11・11で接合させて配設して
ある。
【0025】上記のヒーター10は、ヒーター基材2に
発熱層パターン3・導体パターン4等を形成し、ヒータ
ー表面保護層としてのガラス層7を被覆した面側をヒー
ター表面側、ヒーター基材2にサーミスタチップ8等を
配設した面側をヒーター裏面側としたとき、該ヒーター
10をその表面側を下向きに露呈させてヒーターホルダ
20の下面に長手に沿って設けた溝部20aに嵌入させ
て固定支持させてある。定着フィルム21はこのヒータ
ー10の下向き面であるヒーター表面に対して定着ニッ
プ部Nにおいて密着して摺動移動する。ヒーター表面保
護層としてのガラス層7は、発熱層パターン3や導体パ
ターン4の定着フィルム21の密着摺動による摩滅・損
傷を防止する。
【0026】そして該ヒーター10は発熱層パターン3
に対して不図示の給電部から給電電極パターン5・6,
導体パターン4・導電パターン4aを介して通電がなさ
れることにより該発熱層パターン3が長手全長にわたっ
て発熱してヒーター10全体が急速昇温する。このヒー
ター10の昇温がヒーター裏面側に配設したサーミスタ
チップ8により検知され、その検知温度情報が配線部9
・9,電極部9a・9aを介して不図示の温度制御回路
へフィードバックされる。温度制御回路はサーミスタチ
ップ8で検知されるヒーター温度が所定のほぼ一定温度
(定着温度)に維持されるように発熱層パターン3に対
する給電部からの給電を制御する。すなわちヒーター1
0は所定の定着温度に加熱・温調される。このヒーター
10の熱で定着ニップ部Nが定着フィルム21を介して
加熱され、定着ニップ部Nに導入される被記録材Pがヒ
ーター10により定着フィルム21を介して加熱され
る。
【0027】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、加熱体として昇温の速い低熱容量の所謂セラミック
ヒーター10を、フィルム材21としてこれも低熱容量
の薄膜フィルムを用いることができ、またセラミックヒ
ーター10の高い剛性のために弾性層を有している加圧
ローラー22がこれを圧接させたヒーター10の扁平下
面にならって圧接部で扁平になって所定幅の定着ニップ
部Nを形成し、該定着ニップ部Nのみを加熱すること
で、熱ローラー方式等の他の加熱装置よりもクイックス
タート・省電力の加熱定着を実現している。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】上述のフィルム加熱方
式の加熱定着装置を例にすると、定着フィルム21を挟
んで加熱体としてのヒーター10と加圧部材としての弾
性加圧ローラー22との圧接で形成される定着フィルム
・被記録材加熱部である定着ニップ部Nの長手方向に沿
う圧力分布は、弾性加圧ローラー22が両端部で支持さ
れて圧力が加えられているためにたわみを生じること
で、定着ニップ部Nの長手方向中央部での圧力が少なく
なる形態となることがある(定着ニップ部Nの長手方向
中央部の圧ヌケ)。そしてこのような圧力分布の圧ヌケ
部分ではヒーターから定着フィルムへの熱供給量が他の
部分よりも少なくなることで、被記録材の画像定着性が
不均一化することがある。
【0029】また、定着ニップ部Nの長手方向に沿う温
度分布は、弾性加圧ローラー22の芯金を通して周囲へ
熱が奪われて、両端部での温度が下がる様な形態となる
場合もあり得る(端部での放熱ロス)。このような場合
には、その温度が低下している定着ニップ部長手方向両
端部に対応する被記録材部分の画像定着性が悪くなり、
被記録材の画像定着性が不均一化することがある。
【0030】また定着ニップ部Nの被記録材入口部での
温度が所定以上に高温状態となっていると、定着ニップ
部Nに進入した被記録材が定着ニップ部入口部で急激に
加熱されることで発生する水蒸気圧によって被記録材上
の未定着トナー画像Tが被記録材搬送方向公報へ吹き飛
ばされる所謂「尾引き」現象を生じて画質が低下する。
【0031】そこで本発明は、加熱体の被加熱材加熱面
内にその長手方向や幅方向に容易に所望任意の熱供給量
分布をもたせることができるようにする、即ち加熱体の
被加熱材加熱面全面に渡って熱供給量分布を容易に所望
任意に調整することを可能にすること、これにより加熱
定着装置にあっては被記録材加熱部である定着ニップ部
の圧ヌケ部分や放熱ロス部分を補正(補償)するよう
に、あるいは定着ニップ部入口部を高温化させないよう
に加熱体被加熱材加熱面内の熱供給量分布を所望任意に
容易に調整して、均一な定着性を確保する、尾引き現象
の防止を可能にすること等を目的とする。
【0032】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする加熱装置及び加熱体である。
【0033】(1)通電により発熱する発熱層を有する
加熱体と、フィルムと、フィルムを介して加熱体と共に
被加熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラ
ーと、を有し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端に
それぞれ圧力が掛けられてニップ部が形成されている加
熱装置において、 前記加熱体の前記ニップ部側の表面に
は前記加熱体の基材よりも熱伝導率が劣り略均一な厚み
の低熱伝導率パターン層が設けられており、被加熱材通
過領域の低熱伝導率パターン層は前記加熱体の長手方向
両端部側よりも中央部側が狭いことを特徴とする加熱装
置。 (2)通電により発熱する発熱層を有する加熱体と、フ
ィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加熱材を挟
持搬送するニップ部を形成する加圧ローラーと、を有
し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端にそれぞれ圧
力が掛けられてニップ部が形成される加熱装置、に用い
られる加熱体において、 前記ニップ部側の表面には前記
加熱体の基材よりも熱伝導率が劣り略均一な厚みの低熱
伝導率パターン層が設けられており、被加熱材通過領域
の低熱伝導率パターン層は前記加熱体の長手方向両端部
側よりも中央部側が狭いことを特徴とする加熱体。 (3)通電により発熱する発熱層を有する加熱体と、フ
ィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加熱材を挟
持搬送するニップ部を形成する加圧ローラーと、を有
し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端からの放熱量
が多い加熱装置において、 前記加熱体の前記ニップ部側
の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝導率が劣り略均
一な厚みの低熱伝導率パターン層が設けられており、被
加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層は前記加熱体の
長手方向中央部領域のみに設けられていることを特徴と
する加熱装置。 (4)通電により発熱する発熱層を有する加熱体と、フ
ィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加熱材を挟
持搬送するニップ部を形成する加圧ローラーと、を有
し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端からの放熱量
が多い加熱装置、に用いられる加熱体において、 前記ニ
ップ部側の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝導率が
劣り略均一な厚みの低熱伝導率パターン層が設けられて
おり、被加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層は前記
加熱体の長手方向中央部領域のみに設けられていること
を特徴とする加熱体。 (5)通電により発熱する発熱層を有する加熱体と、フ
ィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加熱材を挟
持搬送するニップ部を形成する加圧ローラーと、を有す
る加熱装置において、 前記加熱体の前記ニップ部側の表
面には前記加熱体の基材よりも熱伝導率が劣り略均一な
厚みの低熱伝導率パターン層が設けられており、被加熱
材通過領域の低熱伝導率パターン層は前記加熱体短手方
向で被加熱材入口側寄りに前記加熱体の長手方向に沿っ
て設けられていることを特徴とする加熱装置。 (6)通電により発熱する発熱層を有する加熱体と、フ
ィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加熱材を挟
持搬送するニップ部を形成する加圧ローラーと、を有す
る加熱装置、に用いられる加熱体において、 前記ニップ
部側の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝導率が劣り
略均一な厚みの低熱伝導率パターン層が設けられてお
り、被加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層は前記加
熱体短手方向で被加熱材入口側寄りに前記加熱体の長手
方向に沿って設けられていることを特徴とする加熱体。 (7)通電により発熱する発熱層を有する加熱体と、フ
ィルムと、定着フィルムを介して加熱体と共に被加熱材
を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラーと、を
有し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端からの放熱
量が多い加熱装置において、 前記加熱体の前記ニップ部
側の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝導率が劣り略
均一な厚みの低熱伝導率パターン層が設けられており、
被加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層は前記加熱体
の長手方向中央部よりも両端部側のほうが熱伝導率がよ
い材料で形成されていることを特徴とする加熱装置。 (8)通電により発熱する発熱層を有する加熱体と、フ
ィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加熱材を挟
持搬送するニップ部を形成する加圧ローラーと、を有
し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端からの放熱量
が多い加熱装置、 に用いられる加熱体において、 前記ニ
ップ部側の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝導率が
劣り略均一な厚みの低熱伝導率パターン層が設けられて
おり、被加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層は前記
加熱体の長手方向中央部よりも両端部側のほうが熱伝導
率がよい材料で形成されていることを特徴とする加熱
体。
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】〈作 用〉 加熱体の被加熱材を加熱する側の面に熱伝導率が加熱体
基材よりも劣る材料で、略均一な厚みのパターンを形成
すること、また該材料パターンの幅、位置、材質等の調
整により、加熱体被加熱材加熱面の該材料パターン形成
部分の熱供給量を該材料パターン非形成部分もしくは他
の材料パターン形成部分の熱供給量よりも容易に所望任
意に抑制することができて、加熱体の被加熱材加熱面内
にその長手方向や幅方向に容易に任意の熱供給量分布を
もたせたことができる。即ち加熱体の被加熱材加熱面全
面に渡って熱供給量分布を容易に所望任意に調整するこ
とが可能である。
【0047】これにより加熱定着装置にあっては、被記
録材加熱部である定着ニップ部の圧ヌケ部分や放熱ロス
部分を補正(補償)するように、即ち圧ヌケ部分に対応
する加熱体被加熱材加熱面部分の熱供給量が他の加熱面
部分より所要に多くなる熱供給量分布となるように、あ
るいは放熱ロス部分に対応する加熱体被加熱材加熱面部
分の熱供給量が他の加熱面部分より所要に多くなる熱供
給量分布となるように、加熱体被加熱材加熱面に熱伝導
率が加熱体基材よりも劣る材料でパターンを形成するこ
とで、均一な定着性を確保することができる。
【0048】また定着ニップ部入口部に対応する加熱体
被加熱材加熱面部分の熱供給量が抑制されて定着ニップ
部入口部が高温化しない熱供給量分布となるように、加
熱体被加熱材加熱面に熱伝導率が加熱体基材よりも劣る
材料でパターンを形成することで、尾引き現象の防止が
可能になった。
【0049】
【発明の実施の形態】
〈実施形態例1〉(図1〜図5) (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図である。本例の
画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用のレーザ
ビームプリンタである。
【0050】101は像担持体としての感光ドラムであ
り、OPC(有機光導電体)・アモルファスSe・アモ
ルファスSi等の感光材料をアルミニウムやニッケルな
どのシリンダ状の基体上に形成してある。
【0051】感光ドラム101は矢印の時計方向に所定
の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動され、
その回転過程で帯電手段としての帯電ローラー102に
よって所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【0052】次いでその回転感光ドラム101の帯電処
理面に対して、レーザ走査露光装置(レーザビームスキ
ャナ)103より出力される、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制御(ON/OF
F制御)されたレーザビームLによる走査露光がなされ
て、回転感光ドラム面に目的の画像情報に対応した静電
潜像が形成される。
【0053】回転感光ドラム面に形成された静電潜像は
現像装置104でトナー画像として現像(可視化)され
る。現像方法としては、ジャンピング現像法、2成分現
像法、FEED現像法などが用いられ、イメージ露光と
反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【0054】一方、不図示の給紙機構部から、回転感光
ドラム101とこれに当接させた転写手段としての転写
ローラー105とのニップ部(転写ニップ部)nに対し
て被記録材としての転写材Pが所定の制御タイミングで
給送され、転写ニップ部n即ち感光ドラム101と転写
ローラー105の間を一定の加圧力で挟持搬送されて回
転感光ドラム101面側のトナー画像が転写材Pの面に
順次に転写されていく。
【0055】転写ニップ部nでトナー画像の転写を受け
た転写材Pは感光ドラム101面から分離され、加熱装
置としての加熱定着装置100へ搬送されてトナー画像
の加熱定着を受け、排出搬送される。
【0056】転写材Pに対するトナー画像転写後の感光
ドラム101面はクリーニング装置106により転写残
りの残留トナーやその他の付着汚染物の除去を受けて清
掃され、繰り返して作像に供される。
【0057】(2)加熱定着装置100 a)装置100の全体的概略構成 図2は本例の加熱定着装置100の概略構成模型図であ
る。本例の加熱定着装置100は特開平4−44075
〜44083号公報等に開示の加圧ローラー駆動式・テ
ンションレスタイプのフィルム加熱方式の加熱装置であ
る。前述図14・図15の装置と共通する構成部材・部
分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【0058】ヒーターホルダ(加熱体支持部材)20は
液晶ポリマー・フェノール樹脂・PPS・PEEK等に
より形成した横断面略半円形樋型の部材であり、このヒ
ーターホルダ20の下面にホルダ長手に沿って設けた溝
部20aにヒーター1を嵌入させて固定支持させてあ
る。ヒーター1の構造は次のb)項で詳述する。
【0059】定着フィルム21は円筒状のフィルム材で
あり、上記のヒーター1を固定支持させたヒーターホル
ダ20に対してルーズに外嵌させてある。
【0060】そしてヒーターホルダ20の下面のヒータ
ー1と、加圧部材としての弾性加圧ローラー22とを定
着フィルム21を挟ませて弾性加圧ローラー22の弾性
に抗して所定の押圧力をもって圧接させて加熱部として
の所定幅の定着ニップ部Nを形成させてある。
【0061】弾性加圧ローラー22は、芯金と、その外
側に例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあ
るいはシリコンゴムを発泡して形成した弾性層からな
る。弾性層の外側にPFA・PTFE・FEP等の離型
性層を形成してあってもよい。本例ではこの弾性加圧ロ
ーラー22の両端部を不図示の加圧手段によりヒーター
ホルダ20の方向に十分に加圧付勢して定着フィルム2
1を挟ませてヒーター1に圧接させることで加熱定着に
必要な定着ニップ部Nを形成させてある。
【0062】弾性加圧ローラー22は駆動手段Mにより
矢印の反時計方向に回転駆動される(加圧ローラー駆動
式)。そしてこの弾性加圧ローラー22の回転駆動によ
る該ローラー22と定着フィルム21の外面との定着ニ
ップ部Nにおける接触摩擦力で円筒状の定着フィルム2
1に回転力が作用し、該定着フィルム21がヒーターホ
ルダ20の外回りを定着ニップ部Nにおいてフィルム内
面がヒーター1の下向き面に密着して摺動しながら矢印
の時計方向に回転する。
【0063】弾性加圧ローラー22の回転駆動による定
着フィルム21の回転がなされ、ヒーター1に対する通
電により該ヒーター1が所定に昇温した状態において、
定着ニップ部Nの定着フィルム21と弾性加圧ローラー
22との間に未定着トナー画像Tを担持した被記録材と
しての転写材Pが導入されトナー画像担持面が定着フィ
ルム21の外面に密着して定着フィルム21と一緒に定
着ニップ部Nを通過することで、ヒーター1の熱が定着
フィルム21を介して転写材Pに付与され未定着トナー
画像Tが転写材P面に加熱定着Taされる。定着ニップ
部Nを通った転写材Pは定着フィルム21の面から曲率
分離されて排出搬送される。
【0064】ヒーターホルダ20はヒーター1の支持部
材として機能するとともに、定着ニップ部Nへの加圧、
円筒状定着フィルム21の回転搬送安定性を図る役目も
する。
【0065】定着フィルム21はその内面が定着ニップ
部Nにおいてヒーター1の下面に、また定着ニップ部N
の近傍においてヒーターホルダ20の外面に摺動しなが
ら回転する。定着フィルム21を低トルクでかつスムー
ズに回転させるためにはヒーター1及びヒーターホルダ
20と定着フィルム21の間の摩擦抵抗を小さく抑え
る。このためヒーター1及びヒーターホルダ20と定着
フィルム21の間に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介
在させてある。これにより定着フィルム21はスムーズ
に回転することが可能となる。
【0066】定着フィルム21は熱容量の小さい部材で
あり、クイックスタートを可能にするために100μm
以下の厚みで耐熱性・熱可塑性を有するポリイミド・ポ
リアミドイミド・PEEK・PES・PPS・PFA・
PTFE・FEP等のフィルムである。また、長寿命の
加熱定着装置を構成するために充分な強度を持ち、耐久
性に優れたフィルムとして、20μm以上の厚みが必要
である。よって定着フィルム21の厚みとしては20μ
m以上100μm以下が最適である。さらにオフセット
防止や被記録材の分離性を確保するために、定着フィル
ムの表層にはPFA・PTFE・FEP・シリコーン樹
脂等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆
したものである。
【0067】b)ヒーター1 図3は上記の加熱定着装置100の要部の拡大横断面模
型図、図4の(a)はヒーター1の表面側模型図、
(b)は同じく裏面側模型図である。前述図14・図1
5のヒーター10と共通する構成部材・部分には同一の
符号を付して再度の説明を省略する。
【0068】本例におけるヒーター1は、セラミック基
材(ヒーター基材)2と、該セラミック基材2の一方側
の面(裏面側)に具備させた発熱層3を基本構成とし、
セラミック基材2の発熱層3を具備させた基材面とは反
対側の基材面(表面側)を被加熱材に熱エネルギーを付
与する面とし、この基材表面側に熱伝導率がセラミック
基材2よりも劣る材料で図4の(a)のようにパターン
層13(以下、低熱伝導率パターン層と記す)を形成具
備させてヒーター1の加熱面内に所望任意の熱供給量分
布をもたせた、背面発熱タイプのセラミックヒーターで
ある。
【0069】ヒーター基材としてのセラミック基材2は
例えばアルミナ(Al23 )・窒化アルミニウム(A
lN)などであり、例えば長さ240mm,幅10mm
および厚さ1mmの横長板材である。
【0070】低熱伝導率パターン層13は本例の場合は
例えば厚さ50μm程度のガラスコートである。通常ガ
ラスの熱伝導率は2〜3×10-3(cal/cm sec K) 程度
であり、セラミック基材の10から100倍熱伝導率が
悪い。ちなみに、アルミナの熱伝導率は5×10-2(ca
l/cm sec K) 程度、窒化アルミニウムでは5×10
-1(cal/cm sec K) 程度である。
【0071】ヒーター裏面側には図4の(b)のよう
に、発熱層パターン3、導体パターン4、導電パターン
4a、電極パターン5・6、サーミスタ12、該サーミ
スタ12についての配線部9・9、電極部9a・9a等
を形成具備させてある。
【0072】本例において、発熱層パターン3は銀パラ
ジウムペーストを厚み10μm、幅1〜3mmの細帯状
にセラミック基材背面長手に沿ってスクリーン印刷によ
り塗工し焼成することで形成し、導体パターン4はAg
ペーストをスクリーン印刷によりセラミック基材2の背
面にパターン塗工して焼成して形成してある。
【0073】サーミスタ12は、発熱層パターン3と導
体パターン4の間のセラミック基材裏面部分にコバルト
・マンガン・ニッケル・ルテニウムといったものの合金
や酸化物、白金あるいはチタン酸バリウム等のセラミッ
クといったものの粒子をガラスペースト材と混合し、セ
ラミック基材裏面上にスクリーン印刷して形成具備させ
た薄層タイプのものとした。該サーミスタ12について
の配線部9・9は発熱層パターン3と導体パターン4の
間のセラミック基材面部分において発熱層パターン3・
導体パターン4と絶縁距離を隔てて発熱層パターン3・
導体パターン4に並行に配設してある。
【0074】ヒーター1は低熱伝導率パターン層13を
形成具備させた表面側を下向きに露呈させてヒーターホ
ルダ20の下面にホルダ長手に沿って具備させた溝部2
0a内に嵌入させて固定支持させてある。本例ではヒー
ターホルダ20のヒーター裏面対応部分の座面を下げ
て、ヒーター1をヒーターホルダ20に固定支持させた
状態においてヒーター1とヒーターホルダ20の間に非
接触部としての空隙14(図3)を存在させるようにし
てある。
【0075】本例におけるヒーター1は、セラミック基
材2の裏面側に発熱層3を具備させ、このセラミック基
材2の発熱層3を具備さ基材面とは反対側の基材面即ち
基材表面側を被加熱材に熱エネルギーを付与する面と
し、この基材表面に低熱伝導率パターン層13を形成具
備させた背面発熱タイプのセラミックヒーターであり、
定着フィルム21は定着ニップ部Nにおいてヒーター表
面即ち低熱伝導率パターン層13を形成具備させたセラ
ミック基材2の表面に対して接触密着して摺動移動し、
発熱層パターン3の発熱がセラミック基材2を通じて定
着フィルム21・被記録材Pに伝達される。
【0076】.ヒーター表面側に形成具備させた低熱
伝導率パターン層としてのガラスコート13は、図4の
(a)の場合は、定着ニップ部Nの長手方向における加
圧分布を補正して定着ニップ部Nの長手方向における熱
供給量分布がほぼ均一化するようなパターンにしてあ
る。
【0077】即ち、定着フィルム21を挟んで加熱体と
してのヒーター1と加圧部材としての弾性加圧ローラー
22との圧接で形成される定着フィルム・被記録材加熱
部である定着ニップ部Nの長手方向に沿う圧力分布は、
弾性加圧ローラー22が両端部で支持されて圧力が加え
られているためにたわみを生じることで、定着ニップ部
Nの長手方向中央部での圧力が少なくなる形態となるこ
とがある(定着ニップ部Nの長手方向中央部の圧ヌ
ケ)。そしてこのような圧力分布の圧ヌケ部分ではヒー
ター1から定着フィルム21側への熱供給量が他の部分
よりも少なくなることで、被記録材の画像定着性が不均
一化することがある。
【0078】そこで本例の場合は、ヒーター表面側に形
成具備させる低熱伝導率パターン層としてのガラスコー
ト13のパターンを、図4の(a)のように、定着ニッ
プ部Nの長手方向に関して圧力分布の圧ヌケ部分に対応
する中央部分での幅をWa、両端部分の幅をWbとした
とき、Wa<Wbのパターンにしてある。これにより、
定着ニップ部Nの長手方向に関して圧力分布の圧ヌケ部
分に対応する中央部分でのヒーター1から定着フィルム
21側への熱供給量を両端部分に比較して多くすること
が出来て、定着ニップ部Nの長手方向中央部分の圧力の
不足分を熱で補うことが可能であり、均一な定着性を確
保することができる。
【0079】.また、定着ニップ部Nの長手方向に沿
う温度分布は、弾性加圧ローラー22の芯金を通して周
囲へ熱が奪われて、両端部での温度が下がる様な形態と
なる場合もあり得る(端部での放熱ロス)。そしてその
温度が低下している定着ニップ部長手方向両端部に対応
する被記録材部分の画像定着性が悪くなり、被記録材の
画像定着性が不均一化することがある。
【0080】この様な場合には、図5の(a)のよう
に、ヒーター表面側に、定着ニップ部Nの長手方向に関
してその中央部分にはガラスコートを形成具備させ、両
端部分にはガラスコートを施さない形態で低熱伝導率パ
ターン層13を形成具備させることで、定着ニップ部N
の長手方向に関して両端部分の熱供給量を中央部分より
相対的に高めることが出来るので、端部での定着性も改
善出来る。
【0081】.また定着ニップ部Nの被記録材入口部
での温度が所定以上に高温状態となっていると、定着ニ
ップ部Nに進入した被記録材が定着ニップ部入口部で急
激に加熱されることで発生する水蒸気圧によって被記録
材上の未定着トナー画像Tが被記録材搬送方向後方へ吹
き飛ばされる所謂「尾引き」現象を生じて画像が低下す
る。
【0082】この様な場合には、図5の(b)のよう
に、ヒーター表面側に、定着ニップ部Nの定着ニップ部
入口部に対応する部分(ヒーター表面側の定着フィルム
・被記録材搬送方向上流側部分)に定着ニップ部長手に
沿って細帯状の低熱伝導率パターン層13を形成具備さ
せることで、定着ニップ部Nの被記録材入口部での熱供
給量を低めて該部分の温度が所定以上の高温状態となる
ことを抑制することができ、尾引き現象を防止すること
が可能となる。
【0083】この様に、低熱伝導率パターン層としての
ガラスコート13のパターンによって加熱体としてのヒ
ーター1の被加熱材加熱面内に所望任意の熱供給量分布
を容易に持たせることが可能となり、加熱定着装置にあ
っては、定着不良、尾引きといった問題を解決できる。
【0084】〈参考例1〉(図6〜図8(a)) .図6の(a)及び(b)はそれぞれ、ヒーター表面
側に形成具備させる低熱伝導率パターン層としてのガラ
スコート13を、定着ニップ部Nの長手方向に関してそ
の厚みを変化させたものである。
【0085】即ち、(a)はガラスコート13の厚みを
定着ニップ部Nの長手方向中央部分の厚みtaに対し
て、両端部分の厚みtbを端部に向かうにつれて漸次薄
くしてある。このように定着ニップ部Nの長手方向に関
してその厚みを変化させた形態のガラスコート13は該
ガラスコートをスクリーン印刷で形成する場合において
ガラスコートペースト絞り器の移動速度を変化させるこ
とで厚み調整して形成することができる。
【0086】(b)はガラスコートの印刷工程を複数回
繰り返すことでガラスコート13の厚みを定着ニップ部
Nの長手方向中央部分の厚みtaに対して両端部分の厚
みtbをta>tbの形態のものにしたものである。
【0087】この図6の(a)や(b)のガラスコート
形態のヒーターは、弾性加圧ローラー22の芯金を通し
て周囲へ熱が奪われて定着ニップ部Nの長手方向に沿う
温度分布が両端部で温度低下する様な場合(端部での放
熱ロス)に対して、ヒーター端部の熱供給量(熱伝導)
を中央部より相対的に高めることができるので、端部で
の定着性が改善できて有効である。
【0088】.図7の(a)及び(b)はそれぞれ上
述の図6の(a)と(b)とは逆に定着ニップ部Nの長
手方向中央部分の厚みtaに対して、両端部分の厚みt
bを厚くしてある。
【0089】図7の(a)のガラスコート13は該コー
トをスクリーン印刷で形成する場合においてガラスコー
トペースト絞り器の移動速度を変化させることで厚み調
整して形成することができる。
【0090】(b)はガラスコートの印刷工程を複数回
繰り返すことでガラスコート13の厚みを定着ニップ部
Nの長手方向中央部分の厚みtaに対して両端部分の厚
みtbをta<tbの形態のものにしたものである。
【0091】この図7の(a)や(b)のガラスコート
形態は、定着ニップ部Nの長手方向中央部分での熱供給
量を両端部分よりも多くすることができ、定着ニップ部
Nの長手方向中央部分で圧力が不足する様な場合(定着
ニップ部Nの長手方向中央部の圧ヌケ)に有効である。
【0092】.図8の(a)低熱伝導率パターンを
熱伝導率がことなる2種の材料のパターン13a・13
bの複合で構成したものである。
【0093】図8の(a)は、ヒーター表面側に、定着
ニップ部Nの長手方向に関してその中央部分に第1のガ
ラスコート13aを形成具備させ、この第1のガラスコ
ート13aを覆わせて、かつ定着ニップ部Nの長手方向
両端部分にかけて第2のガラスコート13bを形成具備
させたものである。
【0094】第2のガラスコート13bは第1のガラス
コート13aよりも熱伝導性の良い材料にしてあり、か
つ定着ニップ部Nの長手方向両端部分に対応している第
2のガラスコート13b部分の厚みは端部に向かうにつ
れて漸次薄くしてある。
【0095】本例のガラスコート形態のヒーターの場合
は、定着ニップ部Nの長手方向両端部分の熱供給量が中
央部分よりも良く、弾性加圧ローラー22の芯金を通し
て周囲へ熱が奪われて定着ニップ部Nの長手方向に沿う
温度分布が両端部で温度低下する様な場合(端部での放
熱ロス)に対して、ヒーター端部の熱供給量(熱伝導)
を中央部より相対的に高めることができるので、端部で
の定着性が改善できて有効である。
【0096】またヒーター1の定着ニップ部内全域に第
2のガラスコート13bがかけられているので、定着フ
ィルム21のヒーター表面に対する摺動性が向上し、定
着フィルムの摩耗が防止できる。
【0097】〈実施形態例2〉(図8(b)) 図8の (b)はヒーター表面側に、定着ニップ部Nの長
手方向に関してその中央部分に第1のガラスコート13
aを形成具備させ、この第1のガラスコート13aの両
端側に連接させて定着ニップ部Nの長手方向両端部分に
第2のガラスコート13bを形成具備させたものであ
り、第2のガラスコート13bは第1のガラスコート1
3aよりも熱伝導性の良い材料にしてある。
【0098】この場合も定着ニップ部Nの長手方向両端
部分の熱供給量が中央部分よりも良く、弾性加圧ローラ
ー22の芯金を通して周囲へ熱が奪われて定着ニップ部
Nの長手方向に沿う温度分布が両端部で温度低下する様
な場合に対して、ヒーター端部の熱供給量を中央部より
相対的に高めることができるので、端部での定着性が改
善できて有効である。
【0099】また図示していないが、ヒーター表面の定
着フィルム・被記録材搬送方向Aの上流側と下流側とで
ガラスコート層の材料を変えても良い。これによって、
尾引きの改善が図れる。
【0100】〈実施形態例3〉(図9・図10)セラミ
ックヒーター1の、発熱層パターン3、導体パターン4
a、電極パターン5・6、サーミスタ12、該サーミス
タ12についての配線部9・9、電極部9a・9a、低
熱伝導率パターン13・13a・13b等はスクリーン
印刷等の手法で形成具備させることができる。
【0101】図9・図10はスクリーン印刷によって例
えば発熱層パターン3を形成する様子を示したものであ
る。
【0102】図9において、2Aは加熱体(ヒーター)
1を複数個取りできる大判1枚のセラミック基板(以
下、原板と称する)である。本例の原板2Aは例えば厚
さ1mm・幅70mm・長さ240mmのアルミナ板で
あり、加熱体1を11個取りする。この原板2Aには爾
後に個々の加熱体1に分割・分離しやすいようにレーザ
ートスクライブや金型によってあらかじめ等間隔(約
6.36mm)で分割用の溝ないしミシン目線aが付け
てある。
【0103】200はこの原板2Aを保持させる支持台
である。この支持台200上に原板2Aを所定に位置決
めして載置セットし、その状態を背面から真空で引きつ
けるなどして位置ズレが生じないように安定に保持させ
る。
【0104】201は発熱層パターン印刷用のスクリー
ン、202はこのスクリーン201をテンションをかけ
て張設保持させたスクリン枠である。201aは該スク
リーン201の印刷パターン部であり、加熱体11個取
りの原板2Aの個々の加熱体部分にそれぞれ対応する所
定の面位置に、発熱層パターン3を印刷する合計11本
の並行ストライプパターンである。スクリーン201は
この印刷パターン部201aだけ目が粗くなっており、
この部分201aだけ発熱層パターン形成用の抵抗体ペ
ーストが透過できる。
【0105】203はスクリーン201上で抵抗体ペー
ストを延ばして、スクリーン201の印刷パターン部2
01aの目から抵抗体ペーストを一定の厚みでセラミッ
ク基材面に付着させるための絞り器である。
【0106】204はディスペンサーであり、絞り器2
03の移動方向の前に抵抗体ペーストを一定量供給する
ためのものである。ディスペンサー204には不図示の
タンクより抵抗体ペーストが供給されるようになってい
る。
【0107】そして、原板2Aを位置決めセットした支
持台200上に、図10のようにスクリン201を位置
決めして重ね合わせ、絞り器203の前に抵抗体ペース
トをディスペンサー204で供給した後に絞り器203
を矢印S方向に移動させることで、加熱体11個取りの
原板2Aの個々の加熱体部分にそれぞれ対応する所定の
面位置に発熱層パターン3を印刷し、乾燥する。
【0108】〈実施形態例4〉(図11) 前述の図3のように、ヒーターホルダ20のヒーター裏
面対応部分の座面を下げて、ヒーター1をヒーターホル
ダ20に固定支持させた状態においてヒーター1とヒー
ターホルダ20の間に非接触部としての空隙14を存在
させるようにすることで、該空隙14の空気による断熱
効果でヒーター背面側へのヒートリークによる熱効率の
低下を改善することができる。
【0109】また図11のように、ヒーター1の裏面に
ガラス層等の断熱層15を形成具備させることによって
もヒーター背面側へのヒートリークによる熱効率の低下
を改善することができる。
【0110】この図11の場合は、ヒーター1の裏面の
断熱層としてのガラス層15面に更に安全素子16を接
触させて配設してある。安全素子16は例えば温度ヒュ
ーズやサーモスイッチであり、ヒーター1が暴走して過
熱したとき作動して発熱層3への通電を緊急遮断する役
目をする。
【0111】ヒーター1が背面発熱タイプのものであっ
ても、該ヒーター1の背面に断熱層としてのガラス層1
5を設けることでヒーター背面側へのヒートリークによ
る熱効率の低下をより改善することができるとともに、
該ガラス層15の絶縁性により安全素子16をヒーター
1のACライン(発熱層パターン3・導体パターン4)
と絶縁状態で電気的に問題なく取り付けられるので、安
全素子16の応答性を早くすることが出来、装置の安全
性を高くできた。
【0112】また図11の場合は、ヒーター1の裏面側
に断熱層としてのガラス層15を設けるとともに、該ヒ
ーター1とヒーターホルダ20との間に空隙14を存在
させる構成としてあり、この場合は断熱層としてのガラ
ス層15と空隙14とでヒーター背面側へのヒートリー
クによる熱効率の低下をより改善することができる。
【0113】〈実施形態例5〉(図12) 図12の(a)・(b)・(c)はそれぞれフィルム加
熱方式の加熱装置(加熱定着装置)の他の構成例の略図
である。
【0114】(a)のものは、第1のフィルム懸回ロー
ラー31と、第2のフィルム懸回ローラー32と、ヒー
ターホルダ20に固定支持させたヒーター1との互いに
並行の3部材31・32・1間に、エンドレスベルト状
の定着フィルム(耐熱性フィルム材)21を懸回張設
し、該定着フィルム21を挟んでヒーター1に圧接させ
て加圧ローラー22を配設し、定着フィルム21を第1
のフィルム懸回ローラー31、或は加圧ローラー22を
フィルム駆動ローラーとして回転搬送する構成のもので
ある。第1のフィルム懸回ローラー31を駆動ローラー
としたときは加圧ローラー22は従動回転する。
【0115】(b)のものは、ヒーターホルダ20に固
定支持させたヒーター1と1本のフィルム懸回ローラー
33の2部材1・33間に、エンドレスベルト状の定着
フィルム21を懸回張設し、該定着フィルム21を挟ん
で加圧ローラー22をヒーター1に圧接させて配設し、
定着フィルム21をフィルム懸回ローラー33、或は加
圧ローラー22をフィルム駆動ローラーとして回転搬送
する構成のものである。第1のフィルム懸回ローラー3
3を駆動ローラーとしたときは加圧ローラー22は従動
回転する。
【0116】(c)のものは、定着フィルム21とし
て、エンドレスベルト状のものではなく、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34
側からヒーターホルダ20に固定支持させたヒーター1
を経由させて巻き取り軸35へ掛け渡し、定着フィルム
21を挟んでヒーター1に加圧ローラー22を圧接さ
せ、定着フィルム21を巻き取り軸35側へ走行搬送す
る構成のものである。加圧ローラー22をフィルム駆動
ローラーとすることもできる。
【0117】〈その他〉 1)本発明において加熱体(ヒーター)1の構成形態は
任意であり、実施形態例の背面発熱タイプのセラミック
ヒーターに限られるものではない。また背面発熱タイプ
ではないセラミックヒーターであってもよい。
【0118】図13の装置例のように、加熱体は電磁
(磁気)誘導発熱性部材1A、即ち励磁コイル等の磁界
発生手段24からの発生高周波磁界により渦電流を生じ
て電磁誘導発熱する鉄板等の金属部材等であってもよ
い。
【0119】本発明は要するに、加熱体1・1Aの被加
熱材を加熱する側の面に熱伝導率が加熱体基材よりも劣
る材料で略均一な厚みのパターン(低熱伝導率パター
ン)13(13a・13b)を形成して加熱体1・1A
の被加熱材面内に所要任意の熱供給量分布をもたせるこ
とに特徴がある。
【0120】低熱伝導率パターン13(13a・13
b)や断熱層15はガラスに限らず、PI・PFA・P
TFE等の耐熱性樹脂などを用いることもできる。
【0121】2)加熱体1が加熱体基材2とこれに形成
した発熱層3を基本構成とするものである場合におい
て、発熱層3の形成本数や形成パターンは実施形態例の
ものに限られるものではなく、任意である。発熱層3を
複数本とする場合の個々の発熱層は単位長さ当たりの抵
抗値、材質、幅、厚み等を異ならせることもできる。
【0122】3)加熱体が加熱体基材2とこれに形成し
た発熱層3を基本構成とし、背面発熱タイプである場合
において、被加熱材に熱エネルギーを付与する面である
加熱体基材表面側に、任意の機能層、例えば定着フィル
ムや被加熱材との接触摩擦抵抗の低減、摩擦帯電防止等
のために高熱伝導潤滑層(高熱伝導硬質層)としてのダ
イヤモンド状薄層や、導電性・高熱伝導潤滑層としての
硬質クロム層などを形成具備させることもできる。
【0123】4)本発明に従う加熱体は実施形態例のフ
ィルム加熱方式の加熱装置(定着装置)に限らず、他の
構成形態の加熱装置の加熱体としても活用できる。
【0124】5)本発明の加熱装置は実施形態例の加熱
定着装置としてばかりでなく、画像を担持した被記録材
を加熱して表面性(つや等)を改質する装置、仮定着す
る装置、乾燥処理や熱ラミネート処理する装置等の加熱
装置として広く使用できる。
【0125】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱体の被加熱材を加熱する側の面に熱伝導率が加熱体基
材よりも劣る材料でパターンを形成することにより、ま
たその材料パターンの厚みや幅、材料の材質等の調整に
より、加熱体被加熱材加熱面の該材料パターン形成部分
の熱供給量を該材料パターン非形成部分もしくは他の材
料パターン形成部分の熱供給量よりも容易に所望任意に
抑制することができて、加熱体の被加熱材加熱面内にそ
の長手方向や幅方向に容易に所望任意の熱供給量分布を
もたせたことができる。即ち加熱体の被加熱材加熱面全
面に渡って熱供給量分布を容易に所望任意に調整するこ
とが可能である。
【0126】これにより加熱定着装置にあっては、被記
録材加熱部である定着ニップ部の圧ヌケ部分や放熱ロス
部分を補正(補償)するように、即ち圧ヌケ部分に対応
する加熱体被加熱材加熱面部分の熱供給量が他の加熱面
部分より所要に多くなる熱供給量分布となるように、あ
るいは放熱ロス部分に対応する加熱体被加熱材加熱面部
分の熱供給量が他の加熱面部分より所要に多くなる熱供
給量分布となるように、加熱体被加熱材加熱面に熱伝導
率が加熱体基材よりも劣る材料でパターンを形成するこ
とで、均一な定着性を確保することができる。
【0127】また定着ニップ部入口部に対応する加熱体
被加熱材加熱面部分の熱供給量が抑制されて定着ニップ
部入口部が高温化しない熱供給量分布となるように、加
熱体被加熱材加熱面に熱伝導率が加熱体基材よりも劣る
材料でパターンを形成することで、尾引き現象の防止が
可能になった。
【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】実施形態例1における加熱定着装置の概略構成
模型図
【図3】加熱定着装置の要部の拡大横断面模型図
【図4】(a)はヒーター(加熱体)の表面側模型図、
(b)は裏面側模型図
【図5】(a)及び(b)はそれぞれ他の低熱伝導率パ
ターンの形態例を示すヒーター表面側模型図
【図6】(a)及び(b)はそれぞれ低熱伝導率パター
ンの厚みを変化させた形態例を示すヒーターの側面模型
図(その1)
【図7】(a)及び(b)はそれぞれ低熱伝導率パター
ンの厚みを変化させた形態例を示すヒーターの側面模型
図(その2)
【図8】(a)及び(b)はそれぞれ熱伝導率の異なる
2種の材料の複合で低熱伝導率パターンを形成した形態
例を示すヒーターの側面模型図
【図9】スクリーン印刷方法の説明図(その1)
【図10】スクリーン印刷方法の説明図(その2)
【図11】実施形態例4におけるヒーター、または該ヒ
ーターを含む加熱定着装置の要部の拡大横断面模型図
【図12】(a)・(b)・(c)はそれぞれフィルム
加熱方式の加熱装置(加熱定着装置)の他の構成例の略
【図13】電磁誘導加熱方式の加熱装置例の要部の拡大
横断面模型図
【図14】フィルム加熱方式の加熱装置(加熱定着装
置)例の要部の横断面模型図
【図15】(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、(c)はヒーターの検温素
子部分の拡大横断面模型図((b)図の(c)−(c)
線に沿う拡大横断面図)
【符号の説明】
101 感光ドラム(像担持体) 102 帯電ローラー 103 レーザビームスキャナ 104 現像装置 105 転写ローラー 106 クリーニング装置 100 加熱定着装置 1・1A・10 加熱体 20 加熱体支持部材(ヒーターホルダ) 21 定着フィルム(耐熱性・薄肉フィルム材) 22 加圧部材(加圧ローラー) 2 加熱体基材(ヒーター基材) 3 発熱層 12 検温素子(サーミスタ) 13・13a・13b 低熱伝導率パターン層(ガラ
ス層) 14 空隙部 15 断熱層 16 安全素子(温度ヒューズ等) N 定着ニップ部 P 被加熱材(被記録材、転写材)
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 3/00 G03G 15/20 H05B 3/20

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通電により発熱する発熱層を有する加熱
    体と、フィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加
    熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラー
    と、を有し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端にそ
    れぞれ圧力が掛けられてニップ部が形成されている加熱
    装置において、 前記加熱体の前記ニップ部側の表面には前記加熱体の基
    材よりも熱伝導率が劣り略均一な厚みの低熱伝導率パタ
    ーン層が設けられており、被加熱材通過領域の低熱伝導
    率パターン層は前記加熱体の長手方向両端部側よりも中
    央部側が狭いことを特徴とする加熱装置。
  2. 【請求項2】 通電により発熱する発熱層を有する加熱
    体と、フィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加
    熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラー
    と、を有し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端にそ
    れぞれ圧力が掛けられてニップ部が形成される加熱装
    置、に用いられる加熱体において、 前記ニップ部側の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝
    導率が劣り略均一な厚みの低熱伝導率パターン層が設け
    られており、被加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層
    は前記加熱体の長手方向両端部側よりも中央部側が狭い
    ことを特徴とする加熱体。
  3. 【請求項3】 通電により発熱する発熱層を有する加熱
    体と、フィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加
    熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラー
    と、を有し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端から
    の放熱量が多い加熱装置において、 前記加熱体の前記ニップ部側の表面には前記加熱体の基
    材よりも熱伝導率が劣り略均一な厚みの低熱伝導率パタ
    ーン層が設けられており、被加熱材通過領域の低熱伝導
    率パターン層は前記加熱体の長手方向中央部領域のみに
    設けられていることを特徴とする加熱装置。
  4. 【請求項4】 通電により発熱する発熱層を有する加熱
    体と、フィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加
    熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラー
    と、を有し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端から
    の放熱量が多い加熱装置、に用いられる加熱体におい
    て、 前記ニップ部側の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝
    導率が劣り略均一な厚みの低熱伝導率パターン層が設け
    られており、被加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層
    は前記加熱体の長手方向中央部領域のみに設けられてい
    ることを特徴とする加熱体。
  5. 【請求項5】 通電により発熱する発熱層を有する加熱
    体と、フィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加
    熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラー
    と、を有する加熱装置において、 前記加熱体の前記ニップ部側の表面には前記加熱体の基
    材よりも熱伝導率が劣り略均一な厚みの低熱伝導率パタ
    ーン層が設けられており、被加熱材通過領域の低熱伝導
    率パターン層は前記加熱体短手方向で被加熱材入口側寄
    りに前記加熱体の長手方向に沿って設けられていること
    を特徴とする加熱装置。
  6. 【請求項6】 通電により発熱する発熱層を有する加熱
    体と、フィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加
    熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラー
    と、を有する加熱装置、に用いられる加熱体において、 前記ニップ部側の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝
    導率が劣り略均一な厚みの低熱伝導率パターン層が設け
    られており、被加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層
    は前記加熱体短手方向で被加熱材入口側寄りに前記加熱
    体の長手方向に沿って設けられていることを特徴とする
    加熱体。
  7. 【請求項7】 通電により発熱する発熱層を有する加熱
    体と、フィルムと、定着フィルムを介して加熱体と共に
    被加熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラ
    ーと、を有し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端か
    らの放熱量が多い加熱装置において、 前記加熱体の前記ニップ部側の表面には前記加熱体の基
    材よりも熱伝導率が劣り略均一な厚みの低熱伝導率パタ
    ーン層が設けられており、被加熱材通過領域の低熱伝導
    率パターン層は前記加熱体の長手方向中央部よりも両端
    部側のほうが熱伝導率がよい材料で形成されていること
    を特徴とする加熱装置。
  8. 【請求項8】 通電により発熱する発熱層を有する加熱
    体と、フィルムと、フィルムを介して加熱体と共に被加
    熱材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラー
    と、を有し、加熱体と加圧ローラーの長手方向両端から
    の放熱量が多い 加熱装置、に用いられる加熱体におい
    て、 前記ニップ部側の表面には前記加熱体の基材よりも熱伝
    導率が劣り略均一な厚みの低熱伝導率パターン層が設け
    られており、被加熱材通過領域の低熱伝導率パターン層
    は前記加熱体の長手方向中央部よりも両端部側のほうが
    熱伝導率がよい材料で形成されていることを特徴とする
    加熱体。
JP30733096A 1996-10-31 1996-10-31 加熱装置及び加熱体 Expired - Fee Related JP3507260B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30733096A JP3507260B2 (ja) 1996-10-31 1996-10-31 加熱装置及び加熱体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30733096A JP3507260B2 (ja) 1996-10-31 1996-10-31 加熱装置及び加熱体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10134937A JPH10134937A (ja) 1998-05-22
JP3507260B2 true JP3507260B2 (ja) 2004-03-15

Family

ID=17967846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30733096A Expired - Fee Related JP3507260B2 (ja) 1996-10-31 1996-10-31 加熱装置及び加熱体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3507260B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007257860A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Ngk Insulators Ltd ヒーター用部材
JP5159283B2 (ja) * 2007-12-13 2013-03-06 キヤノン株式会社 ヒータ及び像加熱装置
JP7263950B2 (ja) 2019-07-05 2023-04-25 ブラザー工業株式会社 定着装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10134937A (ja) 1998-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6583389B2 (en) Image heating apparatus, heater for heating image and manufacturing method thereof
JP2000162909A (ja) 像加熱装置及び画像形成装置
JPH0695540A (ja) 加熱装置及び画像形成装置
JPH11260533A (ja) 加熱体アセンブリ、加熱装置、及び画像形成装置
JPH11190951A (ja) 加熱体、加熱装置、像加熱装置、及び画像形成装置
JP2004085698A (ja) 画像形成装置
JP3382477B2 (ja) 加熱装置
JPH11249465A (ja) 像加熱装置及び画像形成装置
JP2004013045A (ja) 像加熱装置及び画像形成装置
JPH08286534A (ja) 加熱装置及び画像形成装置
JP3507260B2 (ja) 加熱装置及び加熱体
JPH11231695A (ja) 加熱装置および画像形成装置
JPH02162382A (ja) 定着装置
JP3391995B2 (ja) 加熱体及び加熱装置
JP3970044B2 (ja) 加熱装置
JPH075784A (ja) 加熱装置及び画像形成装置
JP2000068036A (ja) 加熱体、加熱体複層構成体、加熱装置及び画像形成装置
JPH07199694A (ja) 画像形成装置
JPH06175517A (ja) 加熱装置および画像形成装置
JPH11233243A (ja) 加熱体、加熱装置、像加熱装置、及び画像形成装置
JPH11316508A (ja) 加熱定着装置及び画像形成装置
JPH02143277A (ja) 画像形成装置
JPH10125450A (ja) 加熱体、加熱体支持体、加熱装置及び画像形成装置
JP3123339B2 (ja) 加熱装置
JPH0863019A (ja) 加熱装置及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031218

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081226

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081226

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091226

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091226

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101226

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees