JPH07104593A - 定着ヒータ、定着装置及び定着装置組込機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】抵抗発熱体の発熱温度分布を正確に設定するた
めの定着用ヒータ、及び所望の画像を鮮明に印刷するこ
とが可能な定着装置及び定着装置組込機器を提供する。 【構成】絶縁性の基板１と、前記基板１上に形成された
少なくとも二つの絶縁体の土台３と、前記基板１上に帯
状に形成され、少なくとも一部が前記二つの土台３に挟
まれ且つ前記二つの土台３のそれぞれの最高部をほぼ平
面的に結ぶ様に上面が形成されたことにより他の部分よ
り厚く形成された増厚部１０を備えた抵抗発熱体２とを
有する。 【効果】抵抗発熱体の発熱温度分布を正確に設定するた
めの定着用ヒータ、及び所望の画像を鮮明に印刷するこ
とが可能な定着装置及び定着装置組込機器が提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えばプリンターや複写
機等のトナー定着用ヒータ、定着装置、及び定着装置組
込機器に関し、特に抵抗発熱体の発熱温度分布を正確に
設定するための定着用ヒータの構造に係わる。

【０００２】

【従来の技術】例えば複写機やプリンター等のＯＡ機器
においては、トナー像を形成した印字用紙をヒータ表面
に沿わせて搬送させることにより、トナー像を紙面に溶
着させて定着している。この様な定着ヒータの従来例と
しては、例えば特開平２ー６５０８６において開示され
るように、長尺の基板の表面に帯状の抵抗発熱体を形成
した構造のものが知られており、この抵抗発熱体の延在
方向と垂直な方向に印字用紙を滑らしながらトナーの定
着を行うものである。

【０００３】そして、最近では上記抵抗発熱体の長手方
向の温度分布を所定の分布に規定した定着ヒータが求め
られており、その一例として平面図を図４に示したよう
なものがある。この定着ヒータは、例えばアルミナセラ
ミクスを材料とする細長い基板１の一方の面に、部分的
に絶縁体層１６を挟んで銀・パラジウム系の抵抗材料か
らなる細長い一様な幅の抵抗発熱体２１がスクリーン印
刷により形成されている。前記絶縁体層１６は耐熱性の
ガラス材料などをスクリーン印刷によって形成したもの
である。また、前記抵抗発熱体２の両端には銀・パラジ
ウム系の導電材料から成る電極が同じくスクリーン印刷
により形成されている。さらに前記抵抗発熱体２はガラ
スコート５により被覆されており定着ヒータの表面は非
常に平滑性に優れている。

【０００４】ここで上記スクリーン印刷は、まず印刷を
すべき場所に所定の形状の穴が形成されたシート状のス
クリーンを基板にあてがい、このスクリーン上で板状の
治具を使用して銀・パラジウム等のペースト状の印刷材
料をまんべんなくかき広げることにより印刷材料を上記
穴より押しだして、基板上に所定の形状のパターンを形
成する方法である。

【０００５】ところで、上記定着ヒータは図４（Ｂ）の
断面図に示すように多層構造となる。先でも述べたよう
に抵抗発熱体２と基板１との間には部分的に絶縁体層１
６が設けられている。そしてその一方、抵抗発熱体２の
表面はほぼ一様な高さで平面状に形成されているので、
このような多層構造を採ることによって抵抗発熱体２の
長手方向の抵抗値を部分的に変化させている。この場
合、抵抗発熱体２の発熱温度は、厚く形成された部分が
が低くなり、薄く形成された部分が高くなっている。そ
してこの様に抵抗発熱体２の厚さを部分的に調整すれ
ば、その発熱温度分布を所定の分布に設定することがで
きる。

【０００６】また、図３に示す様にこの定着ヒータ１１
を組み込んだ定着装置は、抵抗発熱体２とそれに対向さ
せて設けた長尺の加圧ローラ１２との間を、定着フィル
ム１３を介して印字用紙１４を搬送させて、紙面上に画
像形成されたトナー１５を軟化させて定着させるしくみ
となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
定着ヒータの発熱抵抗体２の印刷工程においてスクリー
ン印刷に使用するスクリーンは可撓性の材質で作られて
いるのが一般的であり、スクリーンを押し当てた基板１
面に上記の絶縁体層１６などにより作られた凹凸がある
と、へこんだ部分でスクリーンが撓んでしまう場合があ
った。そして、この様な状態のスクリーンを使用して抵
抗発熱体２を形成した場合、その表面を平面状に形成す
ることができなくなり、肉厚を厚く形成すべき部分が薄
く形成されてしまい、所定の抵抗値分布を得られないと
いう問題が発生した。

【０００８】そこで本発明は、定着ヒータにおいてその
基板上にスクリーンを当接させるための土台を設けた構
造とすることにより、上記問題点を一掃し得る定着ヒー
タ、定着装置、及び定着装置組込機器を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願発明の請求項１記載の定着ヒータは、絶縁性の基
板と、前記基板上に形成された少なくとも二つの絶縁体
の土台と、前記基板上に帯状に形成され、少なくとも一
部が前記二つの土台に挟まれ且つ前記二つの土台のそれ
ぞれの最高部をほぼ平面的に結ぶ様に上面が形成された
ことにより他の部分より厚くに形成された増厚部を備え
た抵抗発熱体とを有することを特徴とする。

【００１０】また、請求項２記載の定着ヒータは、請求
項１記載の定着ヒータにおいて、前記抵抗発熱体をスク
リーン印刷により形成したことを特徴とする。

【００１１】また、請求項３記載の定着ヒータは、請求
項１または請求項２記載の定着ヒータにおいて、前記土
台がスクリーン印刷により形成されていることを特徴と
する。

【００１２】また、請求項４記載の定着装置は、前記抵
抗発熱体に沿った長尺の加圧ローラを、請求項１ないし
請求項３のいづれか一項記載の定着ヒータの前記抵抗発
熱体側の面に対向させて配置したことを特徴とする。

【００１３】また、請求項５記載の定着装置組込機器
は、請求項４記載の定着装置を組み込んだことを特徴と
する。

【００１４】

【作用】本願発明の請求項１記載の発明によれば、抵抗
発熱体を他の部分より厚く形成したい部分の上面部を、
基板上に設けられた土台の高さを目安にして、その最高
部をほぼ平面的に結ぶ様にして形成するので所定の厚さ
に精度良く印刷することができる。よって、抵抗発熱体
の発熱温度分布を精度良く実現することができる。

【００１５】また、本願発明の請求項２記載の発明によ
れば、抵抗発熱体を他の部分より厚く形成したい部分は
スクリーンを基板上に設けられた土台に当接させてスク
リーン印刷を行うので、スクリーンが撓むことがなく抵
抗発熱体を所定の厚さに精度良く印刷することができ、
抵抗発熱体の発熱温度分布を精度良く実現することがで
きる。

【００１６】また、本願発明の請求項３記載の発明によ
れば、土台がスクリーン印刷によるので容易に形成でき
る。

【００１７】また、請求項４及び請求項５記載の発明に
よれば、抵抗発熱体の発熱温度分布を精度良く実現でき
る定着ヒータを使用しているので 所望の画像を鮮明に
印刷することが可能な定着装置及び定着装置組込機器と
することができる。

【００１８】

【実施例】以下に本願発明の実施例を図１〜３を参照し
て説明する。

【００１９】図１の定着ヒータは、例えばアルミナセラ
ミクスを材料とする細長い基板１の一方の面に、平行す
る二つの絶縁体層が設けられ、一部がこの絶縁体層に挟
まれるように細長い一様な幅の抵抗発熱体２が形成され
ている。この定着ヒータの製造方法は次の通りである。

【００２０】まずアルミナの基板１上に、例えば軟化温
度が約７００゜Cのガラスペーストで二辺の平行な絶縁体
層をスクリーン印刷により形成する。そして、この基板
１を焼成炉において約７５０゜Cで加熱して上記ガラスペ
ーストを焼成して固化させ土台３を形成する。

【００２１】次に一部がこの土台３に挟まれるように銀
・パラジウム系の抵抗材料によって抵抗発熱体２をスク
リーン印刷により形成する。前記抵抗材料は指定焼成温
度が約６００゜Cの導電性ペーストである。そして再び基
板１を焼成炉で加熱して抵抗発熱体２を焼成するが、こ
のときの焼成温度は約６３０゜Cとし、先に形成した土台
３の絶縁体層が軟化しないように導電性ペーストが選択
されている。

【００２２】次にこの抵抗発熱体２の両端部に、それに
重ねて電極層４とすべき導電性ペーストをスクリーン印
刷で塗布する。この電極層４の形成に使用される導電性
ペーストは抵抗発熱体２と同じく銀・パラジウム系の材
料を使用するが、発熱させるための抵抗体として用いる
抵抗発熱体２の導電性ペーストよりもパラジウムの含有
率を低くして低抵抗な導電材料としている。またこの導
電性ペーストは指定焼成温度も抵抗発熱体２の導電性ペ
ーストより低いものを使用し約５８０゜Cで焼成して抵抗
発熱体２を溶融させないようにしている。そして、この
銀・パラジウム系の材料は一般に錆びにくいという利点
があり、外界に露出する電極層４の形成に際しては適切
な材料といえる。

【００２３】次に前記抵抗発熱体２を被覆するように例
えばシリコン系のガラスペーストをスクリーン印刷によ
り塗布している。そしてこのガラスペーストを上記のペ
ーストと同様に焼成してガラスコート５が形成される。
このガラスコート５が形成されることにより定着ヒータ
の表面は非常に平滑性に優れている。

【００２４】以上で述べた工程は、多面どりで行われる
のが一般的であり例えば一枚の大基板に定着ヒータ２０
個分のパターンが形成される。そして後から、この大基
板を各パターン毎に分割することにより定着ヒータが製
造される。

【００２５】ここで以上の各工程のうち抵抗発熱体２を
形成する際のスクリーン印刷法について図２を用いて詳
述する。まず抵抗発熱体２の形状に穴６が形成されたス
クリーン７を、前記穴６が基板１上の抵抗発熱体２を形
成すべき場所に位置するように基板１にあてがう。この
とき図２に示すようにスクリーン７の穴の一部は、上記
二つの土台３間の間隙に位置を合わせてあてがうように
する。この状態においてはスクリーン７が基板１の表面
及び土台３の最高部に接した状態となる。そして、この
スクリーン上で板状の治具８を使用して抵抗発熱体２の
導電性ペーストをまんべんなくかき広げることにより印
刷材料９を上記穴より押しだして、基板１上に抵抗発熱
体２のパターンが形成される。なお、ここで述べたスク
リーン印刷工程は一般には機械作業で行われる。

【００２６】以上の工程において、導電性ペーストはス
クリーンの穴６の開口面一杯まで詰め込まれるので、図
１（Ｂ）の断面図に示すように、形成される抵抗発熱体
２は土台３に挟まれた部分が他の部分より厚くなり増厚
部１０が形成される。そして、このような抵抗発熱体２
は長手方向の抵抗値が部分的に異なっており、結果的に
抵抗発熱体２の厚く形成された部分は発熱温度が低くな
り、薄く形成された部分発熱温度が高くなっている。ま
た、増厚部１０位置や厚さを制御するば、その発熱温度
分布を所定の分布に設定することも可能である。

【００２７】以上の実施例のような定着ヒータによれ
ば、抵抗発熱体２で部分的に厚く形成したい部分の上面
部を基板１上に設けられた土台３の高さを目安にして、
前記土台３の最高部をほぼ平面的に結ぶ様にして形成す
るので所定の厚さに精度良く印刷することができる。上
記実施例に沿って具体的に言えば、スクリーン７を基板
１及び土台３に当接させてスクリーン印刷を行うので、
抵抗発熱体２を他の部分より厚く形成したい部分でもス
クリーン７が撓むことがなく抵抗発熱体２を所定の厚さ
に精度良く印刷することができる。よって、抵抗発熱体
２の発熱温度分布を精度良く実現することができる。ま
た、土台３がスクリーン印刷により印刷されるので形成
が非常に容易である。

【００２８】また、図３に示す様にこの定着ヒータ１１
を組み込んだ定着装置は、抵抗発熱体２とそれに対向さ
せて設けた長尺の加圧ローラ１２との間を、定着フィル
ム１３を介して印字用紙１４を搬送させて、紙面上に画
像形成されたトナー１５を軟化させて定着させるしくみ
となっている。そしてこのような定着装置を組み込ん
だ、例えば複写機やプリンター等の定着装置組込機器
は、抵抗発熱体の発熱温度分布を精度良く実現できる定
着ヒータを使用しているので、所望の画像を鮮明に印刷
することが可能となる。

【００２９】ところで、上記実施例では、土台３を絶縁
性ペーストを印刷することにより形成したが、本発明の
趣旨によればこれに限られることはなく、例えば基板と
一体的に土台を形成する場合や、別体の絶縁体を接着剤
などで後づけする方法なども適用できる。

【００３０】さらに、複数の土台は必ずしも平行に設け
る必要はない。また最高部が同じ高さである必要もな
く、仮に土台の高さを変えた場合には増厚部１０の上面
部が斜めの抵抗発熱体を形成することができる。そして
各土台の上面部を斜めに形成しても増厚部１０の上面部
が斜めの抵抗発熱体を形成できる。

【００３１】また、発熱体、土台、電極層、ガラスコー
トの材質は上記のものに限られない。

【００３２】

【発明の効果】以上でも説明したように本願発明の請求
項１記載の発明によれば、抵抗発熱体を他の部分より厚
く形成したい部分の上面部を、基板上に設けられた土台
の高さを目安にして、その最高部をほぼ平面的に結ぶ様
にして形成するので所定の厚さに精度良く印刷すること
ができる。よって、抵抗発熱体の発熱温度分布を精度良
く実現することができる。

【００３３】また、本願発明の請求項２記載の発明によ
れば、抵抗発熱体を他の部分より厚く形成したい部分は
スクリーンを基板上に設けられた土台に当接させてスク
リーン印刷を行うので、スクリーンが撓むことがなく抵
抗発熱体を所定の厚さに精度良く印刷することができ、
抵抗発熱体の発熱温度分布を精度良く実現することがで
きる。

【００３４】本願発明の請求項３記載の発明によれば、
土台がスクリーン印刷によるので容易に形成できる。

【００３５】また、請求項４及び請求項５記載の発明に
よれば、抵抗発熱体の発熱温度分布を精度良く実現でき
る定着ヒータを使用しているので 所望の画像を鮮明に
印刷することが可能な定着装置及び定着装置組込機器を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の定着ヒータの実施例を示す図であ
り、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＸ-Ｘ'断面を示す。

【図２】本願発明の定着ヒータの製造工程における要部
断面図。

【図３】本願発明の定着装置の実施例を示す図。

【図４】従来の定着ヒータを示す図であり、（Ａ）は斜
視図、（Ｂ）はＸ-Ｘ'断面を示す。

【符号の説明】

１・・・基板 ２・・・抵抗発熱体 ３・・・土台
１０・・・増厚部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性の基板と、 前記基板上に形成された少なくとも二つの絶縁体の土台
   と、 前記基板上に帯状に形成され、少なくとも一部が前記二
   つの土台に挟まれ且つ前記二つの土台のそれぞれの最高
   部をほぼ平面的に結ぶ様に上面が形成されたことにより
   他の部分より厚く形成された増厚部を備えた抵抗発熱体
   とを有することを特徴とする定着ヒータ。
2. 【請求項２】前記抵抗発熱体はスクリーン印刷により形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の定着ヒー
   タ。
3. 【請求項３】前記土台はスクリーン印刷により形成され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   定着ヒータ。
4. 【請求項４】前記抵抗発熱体に沿った長尺の加圧ローラ
   を、請求項１ないし請求項３のいづれか一項記載の定着
   ヒータの前記抵抗発熱体側の面に対向させて配置したこ
   とを特徴とする定着装置。
5. 【請求項５】請求項４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。