JPH06274068A

JPH06274068A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH06274068A
Application number: JP8376893A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Maruta; 秀和丸田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、非通紙部昇温を確実に抑え、加熱
装置の耐久性の悪化やフィルムの安定した駆動を妨げる
ことのない加熱装置を提供することを目的としている。【構成】加熱体をアルミナ基板１３上に抵抗材料１４
を設けた構成とし、該抵抗材料１４の領域ａ，ｂ，ｃに
おける抵抗値が異なるような発熱パターンとする。そし
て、各領域にそれぞれ独立にサーミスタを設け、それぞ
れ独立に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被定着像を記録材に加
熱定着する加熱装置、特には固定ヒータと摺動フィルム
を有する加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像形成装置では、記
録材上のトナー像の定着方式として、加熱ローラと加圧
ローラとで画像を支持した記録材を挟持搬送する熱ロー
ラ方式が広く用いられている。

【０００３】しかし、このような熱ローラ方式では、加
熱ローラの熱容量が大きいため、熱ローラを所定の定着
温度まで加熱するのに要する時間（いわゆるウォームア
ップ時間）が長くかかるという問題があった。

【０００４】そこで、本出願人は、瞬時に昇温する低熱
容量のサーマルヘッドと、このサーマルヘッドと摺動す
る薄膜のフィルムを用い、ウォームアップ時間を短縮し
たフィルム定着方式にる加熱装置を特開昭６３−３１３
１８２号公報、特開平２−１５７８７８号公報等におい
て提案した。

【０００５】この薄膜フィルムを用いる定着方式は、主
にエンドレスベルト状の定着フィルムを用い、該定着フ
ィルムを介して上記サーマルヘッド等の発熱体に圧接す
るように配設された加圧ローラと共に紙等の記録材を挟
持搬送するものである。

【０００６】したがって、小さいサイズの紙等を用いた
場合には、上記定着フィルムと加圧ローラの表面に紙等
と接触しない領域（以下、非通紙部とする）が存在し、
この非通紙部では発熱体の熱が紙等に奪われないため、
いわゆる非通紙部昇温が発生するという問題があった。

【０００７】そこで、発熱体の発熱パターンを紙等のサ
イズに応じて切り換える方法（特願昭６３−３１３２７
９号）や、発熱体の通電領域を切り換える分岐ヒーター
法（特願平１−２８２５７４号）等が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、いずれも一つの温度検知素子で制御を行
っていたため、全ての紙等のサイズに応じて定着温度及
び非通紙部温度を適切に設定することができなかった。
そのために、通紙のサイズによって、あるいは紙厚によ
って非通紙部温度が変わり、加熱装置の耐久性が悪化し
たり、フィルムの安定した駆動が妨げられることがあっ
た。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決し、非通紙部
昇温を確実に抑え、加熱装置の耐久性の悪化やフィルム
の安定した駆動を妨げることのない加熱装置を提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、加熱体及び単数または複数の支持体間に張設され
無端移動自在なフィルムと、上記フィルムを介して該加
熱体に圧接するように配設された加圧手段と、上記フィ
ルムと加圧手段の圧接部にて未定着現像剤像を担持した
記録材を挟持搬送せしめて該未定着現像剤像の定着を行
う加熱装置において、上記加熱体は、基材上に抵抗発熱
体を有しており、該抵抗発熱体は、上記圧接部の長手方
向に対して所定領域毎に発熱自在であり、各発熱領域は
それぞれ別個の温度検知素子によって独立に制御されて
いることにより達成される。

【００１１】

【作用】本発明によれば、加熱体の抵抗発熱体は、圧接
部における長手方向に対して所定領域毎に発熱自在であ
り、各発熱領域はそれぞれ別個の温度検知素子によって
独立に制御されるので、圧接部に搬送される記録材の大
きさに応じて必要な領域のみ発熱させることにより、非
通紙部昇温を防ぐ。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例１及び実施例２を図面に基づ
いて説明する。

【００１３】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図３に基づいて説明する。図１は本発明の実施
例１における定着装置を用いた画像形成装置の断面図で
ある。図１において、１はガラス等の透明部材から成る
原稿載置台で、矢印ａの方向に往復動して原稿を走査す
る。この原稿載置台１の直下には短焦点小径結像素子ア
レイ２が配置されていて、原稿載置台１上に置かれた原
稿像は照明ランプ３によって照射され、その反射光像は
上記アレイ２によって感光ドラム４上にスリット露光さ
れる。なお、この感光ドラム４は矢印ｂの方向に回転す
る。また、５は帯電器であり、例えば、酸化亜鉛感光層
あるいは有機半導体感光層等を被覆した感光ドラム４上
に一様に帯電を行う。この帯電器５により一様に帯電さ
れた感光ドラム４は、上記アレイ２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（静電潜
像）は、現像装置６により加熱で軟化溶融する樹脂等か
ら成る粉体トナーを用いて顕像化される。一方、カセッ
トＳ内に収納されている記録紙等の記録材Ｐは、給送ロ
ーラ７と感光ドラム４上の画像と同期するようにタイミ
ングをとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ロ
ーラ８によって、感光ドラム４上に送り込まれる。そし
て、転写放電器９によって、感光ドラム４上に形成され
ているトナー像は、記録材Ｐ上に転写される。その後、
公知の分離手段によって感光ドラム４から分離された記
録材Ｐは搬送ガイド１０によって定着装置１１に導か
れ、加熱定着処理された後にトレイ２２上に排出され
る。なお、トナー像を転写後、感光ドラム４上の残留ト
ナーはクリーナ２３によって除去される。

【００１４】図２は定着装置１１の拡大断面図である。
図２において、１２は装置に固定された低熱容量の線状
の加熱体であって、例えば、厚み１．０ｍｍ、幅２０ｍ
ｍ、長手方向長さ３５０ｍｍのアルミナ基板１３に抵抗
材料１４を幅１．０ｍｍに塗工したもので、長手方向両
端から通電される。通電は、直流１００Ｖの周期２０ｍ
ｓｅｃのパルス状波型で、温度検知素子１５によりコン
トロールされた所望の温度とエネルギー放出量に応じた
パルスを、そのパルス幅を変化させて与える。パルス幅
はほぼ０．５〜５ｍｓｅｃとなる。

【００１５】アルミナ基板１３、抵抗材料１４、温度検
知素子１５は、断熱体５３に一体となって耐熱性の両面
テープまたは耐熱性接着剤によって取り付けられてい
る。そして、この断熱体５３は、加熱体部を支えるステ
ー５２に取り付けられている。このステー５２は、加圧
ローラ１９によって加圧されても中央部で大きな撓みが
生じないような材質及び構造が必要である。また、温度
検知素子１５もアルミナ基板１３に、抵抗層とは逆側の
面に取り付けられている。

【００１６】このように、温度とエネルギーの制御され
た加熱体１２に当接して、図中矢印方向に定着フィルム
１６は移動する。この定着フィルム１６には、厚み２０
μｍの耐熱フィルム、例えば、ポリイミド、ポリエーテ
ルイミド、ＰＥＳ、ＰＦＡの、少なくとも画像当接面側
に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加し
た離型層を１０μｍコートしたエンドレスフィルムであ
る。一般的には総厚１００μｍ未満、より好ましくは、
７０μｍ未満にする。この定着フィルム１６の駆動は、
駆動ローラ１７と従動ローラ１８による駆動とテンショ
ンにより、矢印方向に皺なく移動する。

【００１７】１９は、シリコーンゴム等の離型性のよい
ゴム弾性層を有する加圧ローラで、総圧４〜１５ｋｇｆ
で定着フィルム１６を介して加熱体１２を加圧し、該フ
ィルム１６と圧接回転する。

【００１８】記録材Ｐ上の未定着トナー２０は、入口ガ
イド２１により定着部に導かれ、上述の加熱により定着
像を得るものである。

【００１９】図３は、本発明を実施した加熱体の長手方
向の図である。この場合は、アルミナ基板１３上に三つ
の独立した発熱パターン（Ａ−１４ａ−Ａ’，Ｂ−１４
ｂ−Ｂ’、Ｃ−１４ｃ−Ｃ’）がある。例えば、Ａ−１
４ａ−Ａ’はａ部において発熱するようにパターンが配
され、ｂ，ｃ部はａ部に比べて抵抗が小さく、あまり発
熱しない。そして、温度検知素子（サーミスタ）１５は
ａ，ｂ，ｃ部の中央にそれぞれ配置し、それぞれ独立に
制御されている。なお、それぞれのメインの発熱部は、
ニップの範囲になっている。

【００２０】本実施例では、アルミナ基板１３上に、酸
化ルテニウムや銀パラジウムの抵抗材をパターンとして
配し、それぞれの端部に電極として銀をＡ，Ｂ，Ｃ，
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’部に設置し、最後にガラスの保護層
（図示せず）を設けた。また、ｂ＝２１０ｍｍ（Ａ４サ
イズの縦送り用）、ａ，ｃ＝４５ｍｍ（Ａ４サイズの横
送り及びＡ３の縦送り用）とした。

【００２１】本発明を実施した場合、小サイズ（Ａ４縦
サイズ）通紙の場合は、紙がｂ部を通過し、ａ部及びｃ
部は通過しない。しかし、それぞれ独立に温度制御され
るために、非通紙部の極端な昇温や、通紙部の温度低下
等が防げ、安定した定着性及び耐久性が確保された。

【００２２】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
４ないし図６に基づいて説明する。なお、実施例１との
共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００２３】図４は本発明の実施例２における加熱体を
示す図である。実施例１では、小サイズ紙を中央基準で
送る場合であったが、端部基準で通紙する場合には図４
のようなパターン配置にすれば良い。

【００２４】なお、本発明は、上記実施例に限られず、
二つあるいはそれ以上の独立した抵抗発熱体を設けるこ
とにより同様の効果が得られた。

【００２５】また、図には示さないが、パターン配置
で、主に発熱する部分（Ａ−１４ａ−Ａ’のａ部）と、
発熱しない部分（Ａ−１４ａ−Ａ’のｂ，ｃ部）の抵抗
の差を、実施例１では抵抗発熱体の横方向の幅の差とし
てつけていたが、高さ方向の差としても良い。また、抵
抗値の異なる別材料をそれぞれ用いても良い。例えば、
銀パラジウムと銀単体等を用いることができる。

【００２６】図５は、さらに別の例を示す。すなわち、
電極を端部にとらず、アルミナ基板中を通して設けた場
合である。

【００２７】図６は、さらに別の例を示す。すなわち、
電極を端部以外に何箇所か設けた場合である。この場合
は特に分割を数多く設ける場合に有効である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱体の抵抗発熱体を圧接部の長手方向に対して所定領域
毎に発熱自在とし、各発熱領域をそれぞれ別個の温度検
知素子によって独立に制御することにより、通紙領域及
び非通紙領域に拘らず、設定温度に制御して、非通紙部
昇温を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における複写機の断面図であ
る。

【図２】図１装置の定着装置の断面図である。

【図３】図２装置の加熱体の上面図である。

【図４】本発明の実施例２における加熱体の上面図であ
る。

【図５】本発明の実施例２における他の加熱体の上面図
である。

【図６】本発明の実施例２における他の加熱体の上面図
である。

【符号の説明】１２加熱体１３アルミナ基板（基材）１４抵抗材料（抵抗発熱体）１５サーミスタ（温度検知素子）１６フィルム１７駆動ローラ（支持体）１８従動ローラ（支持体）１９加圧ローラ（加圧手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱体及び単数または複数の支持体間に
張設され無端移動自在なフィルムと、上記フィルムを介
して該加熱体に圧接するように配設された加圧手段と、
上記フィルムと加圧手段の圧接部にて未定着現像剤像を
担持した記録材を挟持搬送せしめて該未定着現像剤像の
定着を行う加熱装置において、上記加熱体は、基材上に
抵抗発熱体を有しており、該抵抗発熱体は、上記圧接部
の長手方向に対して所定領域毎に発熱自在であり、各発
熱領域はそれぞれ別個の温度検知素子によって独立に制
御されていることを特徴とする加熱装置。