JP3537501B2

JP3537501B2 - 定着用ヒータ

Info

Publication number: JP3537501B2
Application number: JP20074894A
Authority: JP
Inventors: 強安富
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 2004-06-14
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JPH0863020A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プリンタやフ
ァクシミリ等に搭載する定着装置に関し、特に長尺状絶
縁基板上に発熱抵抗体を形成して成る定着用ヒータに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５９−６８７６６号には、感熱記
録ヘッドとして周知の薄膜型サーマルヘッドや厚膜型サ
ーマルヘッドの各仕様を、定着用ヒータに用いて、この
定着用ヒータに加圧ローラを当てるとともに、これらの
間に未定着トナー像を担持した記録シートを搬送し、そ
して、この定着用ヒータでもって、その記録シートを定
着する構成が提案されている。

【０００３】しかしながら、同公報には、サーマルヘッ
ド仕様を、定着用ヒータに用いることが提案されている
が、この定着用ヒータの具体的な構造については何ら記
載されていない。

【０００４】また、特開平３−１１４７５６号には、そ
の具体的な構造が記載されている。図４と図５は同公報
に提案された定着用ヒータＡであり、図４はその平面
図、図５は図４に示すＸ−Ｘ断面線により横断面図であ
る。

【０００５】これらの図によれば、アルミナセラミック
ス等の細長い絶縁基板１に、銀・パラジウム合金等の抵
抗発熱体２を形成し、この抵抗発熱体２の両端に幅広の
端子部２ａが設けられ、更にこの両端子部２ａ上に一対
の電極３が形成され、抵抗発熱体２の表面をガラス質の
保護膜４により覆っている。そして、複写紙のサイズに
合わせて抵抗発熱体２の長さを選択できるように、その
中間点に中間電極３ａを設けて、両端電極３のいずれか
一方と中間電極３ａとの間を通電させ、更に小さいサイ
ズの複写紙にも使用できるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
構成の定着用ヒータＡでは、中間電極３ａの一部を抵抗
発熱体２に設けているので、この中間電極３ａを介して
熱が逃げるということ、並びに抵抗発熱体２と接触する
中間電極３ａの領域をバイパスとして電流が流れること
に起因して、この中間電極３ａの領域付近では温度が他
に比べて低下し、これにより、抵抗発熱体２のほぼ全長
を使って加熱定着しようとすると、未だ満足し得る程度
の温度均一性に到らないという問題点があった。

【０００７】したがって、かかる問題点により記録シー
トに対する定着が均一にならず、その定着ムラにより未
定着トナーが除かれて、その後の記録シート上の画像が
十分に形成されなくなり、また、未定着トナーにより記
録シートが汚染されたり、あるいは画像に滲みが生じて
いた。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みて完成されたもの
であり、その目的は未定着トナー像を有効かつ均一に定
着するようにして、記録シート上に画像を忠実に形成す
るとともに、記録シートが汚染されたり、あるいは画像
に滲みが生じないようにすることにある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】請求項１の定着用ヒー
タは、長尺状絶縁基板上にグレーズ層を設け、該グレー
ズ層上に連続的な帯状の発熱抵抗体を配し、この発熱抵
抗体の長手方向と直交する方向の両側に、発熱抵抗体の
長手方向に沿って配される帯状の電極部を形成した定着
用ヒータにおいて、前記一方の電極部を複数個に分割
し、分割された電極部間の隙間ｄを１０〜１００μｍに
設定するとともに、帯状を成す前記他方の電極部の長手
方向両端部より前記発熱抵抗体への電力を供給したこと
を特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１の定着用ヒータによれば、長尺状絶縁
基板上にグレーズ層を設け、該グレーズ層上に連続的な
帯状の発熱抵抗体を配し、この発熱抵抗体の長手方向と
直交する方向の両側に、発熱抵抗体の長手方向に沿って
配される帯状の電極部を形成した定着用ヒータにおい
て、前記一方の電極部を複数個に分割し、分割された電
極部間の隙間ｄを１０〜１００μｍに設定するととも
に、帯状を成す前記他方の電極部の長手方向両端部より
前記発熱抵抗体への電力を供給した構成である。そし
て、発熱抵抗体の両側に沿ってそれぞれ帯状の電極部を
形成しているので、通電距離が著しく短くなり、その間
での熱の逃れや、バイパス電流が生じなくなり、これに
よって温度低下の発生原因がなくなり、その結果、未定
着トナー像を有効かつ均一に定着できるので、記録シー
ト上のトナー像を画像に忠実に再現できるとともに、記
録シートが汚染されたり、あるいは画像に滲みが生じな
くなる。

【００１１】

【実施例】図１は定着用ヒータＢの平面図、図２は図１
に示す切断面線Ｙ−Ｙによる横断面図であり、また、図
３は他の実施例を示す定着用ヒータＣの平面図である。

【００１２】図１と図２に示す定着用ヒータＢによれ
ば、例えばアルミナやジルコニア等のセラミックスによ
り作成した長尺状の絶縁基板５（例えば長さ３００ｍ
ｍ、幅８ｍｍ）と、この絶縁基板５の上に形成したガラ
スのグレーズ層６と、更にこのグレーズ層６上の発熱抵
抗体７とから構成する。グレーズ層６はスクリーン印刷
法もしくはスプレーでガラスペーストを塗布し、その後
に焼成することにより設け、この発熱抵抗体７は窒化タ
ンタル、酸化チタン、酸化ルテニュウム、タングステン
等の抵抗体材料により真空成膜し、次いでフォトリソ法
により設ける。

【００１３】また、発熱抵抗体７の両側に沿ってアルミ
ニウム、金、銀等から成る帯状の電極部８、９をスパタ
リングおよびフォトリソ法の組合せにより形成して、そ
の両側間を通電せしめるように成し、これにより、発熱
抵抗体７全体にわたってジュール熱を発生できる。な
お、この定着用ヒータＢでは、幅広の発熱抵抗体７の上
に電極部８、９を設けているが、電極部８、９を幅の狭
い発熱抵抗体７の両側に沿うようにグレーズ層６上に配
列させてもよい。

【００１４】そして、電極部９を３個に分割し（図１
中、分割電極部を９ａ、９ｂ、９ｃと表示する）、これ
ら分割電極部９ａ、９ｂ、９ｃを電極部８と個別に通電
させるためにスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３を設けている。

【００１５】このような印加機構によれば、スイッチＳ
１、Ｓ２、Ｓ３のすべてをオン（ＯＮ）にした場合に
は、この発熱抵抗体７がそのほぼ全長にわたって加熱さ
れる。また、これら３個のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３の
個々のＯＮ／ＯＦＦ（オフ）を組み合わせることにより
発熱抵抗体７のうち適宜所要の間隔のみを通電加熱する
ことができる。例えば、スイッチＳ１、Ｓ３をＯＮにし
て、スイッチＳ２をＯＦＦにした場合には、電極部８
と、電極部９ａ、９ｂとの間で通電し、発熱抵抗体７の
うちＷ１の間隔にわたって加熱できる。あるいはスイッ
チＳ２、Ｓ３をＯＮにして、スイッチＳ１をＯＦＦにし
た場合には、電極部８と、電極部９ｂ、９ｃとの間で通
電し、発熱抵抗体７のうちＷ２の間隔にわたって加熱で
きる。

【００１６】更にまた、その発熱抵抗体７と電極部８、
９との上に保護膜１０を被覆している。この保護膜１０
は、窒化珪素、炭化珪素、酸化珪素等から成り、スパッ
タリングにより設ける。あるいはホウ珪酸鉛等から成る
場合であれば、印刷焼成により設ける。

【００１７】かくして上記構成の定着用ヒータＢによれ
ば、発熱抵抗体７の両側に沿って帯状の電極部８、９を
形成しているので、通電距離が発熱抵抗体７の幅に相当
し（１ｍｍ〜５ｍｍ）、この短い通電距離では、熱の逃
れや、バイパス電流が生じなくなり、これによって温度
低下の発生原因がなくなり、その結果、未定着トナー像
を有効かつ均一に定着できた。

【００１８】また、本発明者が繰り返し行った実験によ
れば、個々の電極部９ａ、９ｂ、９ｃの隙間ｄを１０〜
１００μｍ、好適には２０〜５０μｍにするとよく、こ
の範囲の隙間ｄであれば、発熱抵抗体７のその付近領域
に、この隙間ｄに起因する温度低下が生じなく、全く発
熱ムラが生じないことを実験により確認した。なお、こ
の隙間ｄの下限値は、それよりも大きければ、製造にお
いて各分割電極間で短絡しなくなるということで設定し
ている。

【００１９】他の実施例である図３の定着用ヒータＣに
おいては、電極部９の３分割に対応する同じ部位でもっ
て上記発熱抵抗体７を３分割している（各分割発熱抵抗
体を７ａ、７ｂ、７ｃと表示する）。そして、その他の
構成は定着用ヒータＢと同じである。なお、図３におい
て、図１および図２に示す箇所と同一部材には同一符号
を付す。

【００２０】この定着用ヒータＣによれば、各分割発熱
抵抗体７ａ、７ｂ、７ｃに隙間ｔがあるが、その隙間ｔ
を１０〜１００μｍ、好適には２０〜５０μｍにするの
がよい。この程度に小さい隙間ｔであれば、隣接する個
々の分割発熱抵抗体が熱的干渉して、この隙間領域にお
ける温度低下を防ぐことができ、全く発熱ムラが生じな
くなることを幾多の実験により確認した。なお、この隙
間ｔの下限値は、それよりも大きければ、製造において
各分割電極間で短絡しなくなるということで設定してい
る。

【００２１】次に上記構成の定着用ヒータＣを、Ａ４、
Ｂ４、Ａ３の各記録シートを定着する場合を例にして説
明する。分割発熱抵抗体７ａのサイズが長さ２３０ｍｍ
×幅５ｍｍ、分割発熱抵抗体７ｂのサイズが長さ４７ｍ
ｍ×幅５ｍｍ、分割発熱抵抗体７ｃのサイズが長さ４０
ｍｍ×幅５ｍｍであって、隙間ｔが２０μｍとなるよう
に、発熱抵抗体７を形成した。

【００２２】このような構成の発熱抵抗体７において、
Ａ４サイズの記録シート（記録シートの幅２１０ｍｍ）
を定着するには、発熱抵抗体７の加熱幅が２３０ｍｍ必
要となるので、スイッチＳ１をＯＮにして、スイッチＳ
２、Ｓ３をＯＦＦにし、これによって電極部８と、電極
部９ａとの間でのみ通電させ、分割発熱抵抗体７ａを加
熱させる。そして、この分割発熱抵抗体７ａの上にＡ４
サイズの記録シートを搬送する。

【００２３】また、Ｂ４サイズの記録シート（記録シー
トの幅２５７ｍｍ）を定着するには、発熱抵抗体７の加
熱幅が２７７ｍｍ必要となるので、スイッチＳ１、Ｓ３
をＯＮにして、スイッチＳ２をＯＦＦにし、電極部８
と、電極部９ａ、９ｂとの間でのみ通電させ、分割発熱
抵抗体７ａ、７ｂを加熱させる。そして、この分割発熱
抵抗体７ａ、７ｂの上にＢ４サイズの記録シートを搬送
する。

【００２４】あるいは、Ａ３サイズの記録シート（記録
シートの幅２９７ｍｍ）を定着する場合であれば、発熱
抵抗体７の加熱幅が３１７ｍｍ必要となるので、すべて
のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３をＯＮにして、電極部８
と、電極部９ａ、９ｂ、９ｃとの間で通電させ、分割発
熱抵抗体７ａ、７ｂ、７ｃを加熱させる。そして、この
発熱抵抗体７の上にＡ３サイズの記録シートを搬送す
る。

【００２５】以上のような構成の定着用ヒータＣにおい
ては、いずれのサイズの記録シートを定着させても、未
定着トナー像を有効かつ均一に定着できた。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変
更や改良等は何ら差し支えない。

【００２７】

【発明の効果】以上の通り、本発明の定着用ヒータによ
れば、長尺状絶縁基板上にグレーズ層を設け、該グレー
ズ層上に連続的な帯状の発熱抵抗体を配し、この発熱抵
抗体の長手方向と直交する方向の両側に、発熱抵抗体の
長手方向に沿って配される帯状の電極部を形成した定着
用ヒータにおいて、前記一方の電極部を複数個に分割
し、分割された電極部間の隙間ｄを１０〜１００μｍに
設定するとともに、帯状を成す前記他方の電極部の長手
方向両端部より前記発熱抵抗体への電力を供給した構成
であり、これによって温度低下の発生原因がなくなり、
その結果、未定着トナー像を有効かつ均一に定着できる
ので、記録シート上のトナー像を画像に忠実に再現でき
るとともに、記録シートが汚染されたり、あるいは画像
に滲みが生じなくなった。

【００２８】また、本発明の定着用ヒータにおいては、
記録紙のサイズが異なっていても、それに応じて適宜定
着することができ、これにより、各種サイズの定着用ヒ
ータを用意する必要もなく、共通した同じ定着用ヒータ
でもって、その発熱抵抗体の所定の領域のみを通電させ
ることで使用することができ、その結果、コストの低減
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の定着用ヒータの平面図である。

【図２】図１に示す切断面線Ｙ−Ｙによる横断面図であ
る。

【図３】他の実施例の定着用ヒータの平面図である。

【図４】従来の定着用ヒータの平面図である。

【図５】図４に示す切断面線Ｘ−Ｘによる横断面図であ
る。

【符号の説明】

５絶縁基板６グレーズ層７発熱抵抗体７ａ、７ｂ、７ｃ分割発熱抵抗体８、９電極部９ａ、９ｂ、９ｃ分割電極部１０保護膜

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺状絶縁基板上にグレーズ層を設け、該
グレーズ層上に連続的な帯状の発熱抵抗体を配し、この
発熱抵抗体の長手方向と直交する方向の両側に、発熱抵
抗体の長手方向に沿って配される帯状の電極部を形成し
た定着用ヒータにおいて、前記一方の電極部を複数個に分割し、分割された電極部
間の隙間ｄを１０〜１００μｍに設定するとともに、帯
状を成す前記他方の電極部の長手方向両端部より前記発
熱抵抗体への電力を供給したことを特徴とする定着用ヒ
ータ。