JPH07160131A - 加熱装置 - Google Patents

加熱装置

Info

Publication number
JPH07160131A
JPH07160131A JP5301732A JP30173293A JPH07160131A JP H07160131 A JPH07160131 A JP H07160131A JP 5301732 A JP5301732 A JP 5301732A JP 30173293 A JP30173293 A JP 30173293A JP H07160131 A JPH07160131 A JP H07160131A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
heating
heated
film
energization
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.)
Pending
Application number
JP5301732A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Okuda
奥田幸一
Tatsunori Ishiyama
石山竜典
Takuji Shibuya
渋谷卓史
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 JP5301732A priority Critical patent/JPH07160131A/ja
Publication of JPH07160131A publication Critical patent/JPH07160131A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性フィルム加熱方式の加熱装置におい
て、加熱体にひびが入った際、加熱体への通電を中止
し、発火、発煙を防止する。 【構成】 通電発熱体4の長さに対し小さいサイズの記
録材Pが通紙され、非通紙部の加熱体2の温度が上昇し
た際に、通電発熱体4の抵抗値を大きくし、非通紙部の
発熱量を減少し、非通紙昇温を低減できる。加えて通電
発熱体4と平行に電極6bが折り返され、基板3の中央
部の基板端に穴100が形成されている。制御回路15
の故障により加熱体2が急加熱した際、加熱体2は、急
発熱による基板3内の応力により強度的に弱くなってい
る穴100の部分でひび101が入って割れる。この
時、電極6bが完全に切断され、かつ、電極6bには加
熱体2に通電するすべての電流が流れるようにされてい
るため、通電は完全に中止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通電により発熱する加
熱体に耐熱性フィルムを接触摺動させ、該フィルムの加
熱体とは反対側の面に被加熱材を密着させて該フィルム
と共に加熱体位置を通過させて、加熱体から該フィルム
を介して被加熱材に熱エネルギーを付与するフィルム加
熱方式の加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば画像の加熱定着等のための
記録材の加熱装置とは、所定の温度に維持された加熱ロ
ーラと、弾性層を有して前記加熱ローラに圧接する加圧
ローラによって記録材を挟持搬送しつつ加熱する熱ロー
ラ方式が多用されている。またフラッシュ加熱方式、オ
ーブン加熱方式、熱板加熱方式など種々の方式・構成の
ものが知られており、また実用されている。
【0003】最近では、固定支持された加熱体と、該加
熱体に対向圧接しつつ搬送される耐熱性フィルム(定着
フィルム)と、該フィルムを介して記録材を加熱体に密
着させる加圧部材を有し、加熱体の熱をフィルムを介し
て記録材へ付与することで記録材面に形成担持されてい
る未定着画像を記録材面に加熱定着させる方式・構成の
定着装置(フィルム加熱方式)が、発明されている。
【0004】このようなフィルム加熱方式においては、
加熱体として低熱容量加熱体を用いることができる。こ
のため、従来の接触加熱方式である熱ローラ方式に比べ
省電力化及びウェイトタイム短縮化(クイックスター
ト)が可能となる。その他、従来の加熱方式の欠点を解
決できる利点を有し、効果的なものである。
【0005】しかし、従来のフィルム加熱方式では、連
続して小さなサイズの記録材を用いて加熱定着動作を行
った場合、記録材が接触する部分としない部分で放熱量
の差が生じる。すなわち、フィルム、加圧部材等の温度
が記録材が通過していない領域では、記録材が通過する
領域よりも高くなる。そのため非通紙域のフィルム、加
圧部材等が熱劣化する。これは従来非通紙部昇温と呼ば
れている現象である。この問題を解決するため、本発明
者は、加熱体にPTC発熱体を用い、小サイズ通紙によ
り非通紙域の温度が上がった際、加熱体抵抗値が部分的
に上がる事で非通紙昇温を軽減するか、または、図8の
ように加熱体に分岐電極605,610,611,61
2を持つものを用いて紙サイズに応じて発熱長を変える
という発明をなしている。図8の加熱体の構成では、ひ
び613が入った時、A3サイズとB4サイズで通電す
る場合は、通電を止める事ができるが、A4サイズで通
電している場合には、通電を止める事はできない。
【0006】また、図9のように通電発熱体4と平行に
配置された折り返し電極のない加熱体150の場合は、
ひび102が入っても、領域Bにおいては発熱を続ける
ため、発煙、発火を起こす。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】通常、加熱定着装置の
温度コントロールに異常が生じ加熱体が異常発熱した
際、発煙、発火を防止するため加熱体近傍に温度ヒュー
ズ等のサーマルプロテクターが設けられている。しか
し、フィルム加熱方式においては、温度ヒューズが加熱
体(ヒーター)に比べ熱容量が大きいため、ヒーターが
急激な温度上昇をおこしても、温度ヒューズが追従でき
ず、動作が遅れ発煙する事がある。
【0008】これを防止するため本発明者からヒーター
内に特に割れ易い部分を設けてヒーターが制御回路の故
障により急加熱した際、その部分で熱ストレスによりヒ
ーターが割れる事で通電、発熱を止めるという発明がな
されている。
【0009】しかしながら、前記加熱体にPTC発熱体
を用いるまたは分岐ヒーターを用いる発明においては、
ヒーターが割れても部分的に通電、発熱を続ける部分が
残ってしまうという問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱体に被加
熱体進行方向と直角方向に通電する電極部分を持ち、そ
の電極部分に加熱体に通電される全電流を流す事によ
り、加熱体にひびが入った際、加熱体への通電を完全に
止める事を可能とするものである。
【0011】
【実施例】本発明の第1実施例を図1及び図2に示す。
【0012】1はエンドレスベルト状の耐熱性フィルム
(定着フィルム)であり、互いに略並行に配設した駆動
ローラ11と、テンションローラを兼ねる従動ローラ1
2と、加熱体(ヒータ)2の3部材間に懸回張設させて
ある。
【0013】フィルム1は、熱容量を小さくしてクイッ
クスタート性を向上させるために、フィルムの膜厚は総
厚100μm以下、好ましくは40μm以下20μm以
上の耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるPTFE.
PFA.等の単層フィルム、あるいはポリイミド、ポリ
アミドイミド、PEEK、PES、PPS等のフィルム
の表面にPTFE,PFA,FEP等を離型層としてコ
ーティングした複合層フィルム等である。
【0014】13は加熱体2を断熱支持させたヒータホ
ルダ、10は加熱体2との間にフィルム1を挟んでフィ
ルムを加熱体2の面に総圧4〜15kgで圧接するシリ
コンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有する加圧ロー
ラである。
【0015】フィルム1は駆動ローラ11の回転によ
り、少なくとも画像定着実行時は矢示の時計方向に加熱
体2面に密着して該加熱体面を摺動しながら所定の周速
度、即ち不図示の画像形成部(A)側から搬送されてく
る未定着トナー画像Tを担持した記録材Pの搬送速度と
略同じ周速度でシワなく回転駆動される。
【0016】加熱体2は後述するように電力供給により
発熱する発熱源としての通電発熱体(抵抗発熱体)4を
含み、該通電発熱体4の発熱により昇温する。
【0017】通電発熱体4に対する電力供給により加熱
体2が加熱され、またフィルム1が回転駆動されている
状態において、加熱体2と加圧ローラ10との圧接部N
(定着ニップ部)の、フィルム1と加圧ローラ10との
間に記録材Pが導入されることで、該記録材Pがフィル
ム1に密着してフィルムと一緒の重なり状態で圧接部N
を通過していく。
【0018】この圧接部通過過程で加熱体2からフィル
ム1を介して記録材Pに熱エネルギーが付与されて記録
材P上の未定着トナー画像Tが加熱溶融定着される。記
録材Pは圧接部N通過後フィルム1から分離して排出さ
れていく。
【0019】本例の加熱体2は、a.フィルム1の移動
方向に略直交する方向を長手とする、Al2 3 (アル
ミナ),AlN,SiC等の電気絶縁性・耐熱性・低熱
容量の細長のセラミック基板3と、b.この基板3の一
方面側(表面側)の基板幅方向中央部に基板長手に沿っ
て、線状あるいは帯状に形成した、発熱源としての銀パ
ラジウム(Ag/Pd)等の通電発熱体4と、c.給電
電極5・6と、d.基板3の通電発熱体形成面を被覆さ
せた表面保護層としてのガラス等の電気絶縁性ガラスコ
ート7と、e.基板3の他方面側(背面側)にそれぞれ
接触させて設けたサーミスタ等の温度検出素子8、及び
安全対策用温度検知素子(サーマルプロテクタ)として
の温度ヒューズ9等よりなる。
【0020】加熱体2のガラスコート7側がフィルム接
触摺動面側であり、この面側を外部露呈させて加熱体2
を断熱性のヒーターホルダ13を介して不図示の支持部
に固定支持させてある。
【0021】加熱体2は通電発熱体4の両端給電電極5
・6間に交流電源20より電圧が印加され、該通電発熱
体4が発熱することで昇温する。
【0022】加熱体2の温度は基板背面の温度検出素子
8で検出されて、その検出情報が通電制御回路15へフ
ィードバックされて、交流電源20から通電発熱体4へ
の通電が制御されることで、定着実行時に温度検出素子
8で検出される加熱体2の温度が所定の温度(定着温
度)になるように温度制御される。
【0023】加熱体2の温調制御は通電発熱体4に対す
る印加電圧または電流をコントロールするか、通電時間
をコントロールする方法が採られている。通電時間をコ
ントロールする方法には、電源波形の半波ごとに、通電
する、通電しない、を制御するゼロクロス波数制御、電
源波形の半波ごとに通電する位相角を制御する位相制御
がある。
【0024】即ち、温度検出素子(サーミスタ)8の出
力をA/D交換しCPUに取り込み、その情報をもとに
トライアックにより通電発熱体4に通電するAC電圧を
位相制御あるいは波数制御等のパルス幅変調をかけ温度
検出素子8による加熱体の検知温度が一定となるように
通電発熱体4への通電を制御している。
【0025】温度ヒューズ9は通電発熱体4に対する通
電路に直列に接続して加熱体2の基板3の背面に近接ま
たは接触させて配設してあり、通電発熱体4の通電制御
が不能の事態を生じて加熱体2が異常昇温(加熱体の暴
走)すると、該温度ヒューズ9が作動して通電発熱体4
への通電回路が解放され通電発熱体に対する通電がオフ
される。
【0026】給電電極5,6は通電発熱体4の記録材進
行方向の上流と下流に配置されており、通電発熱体4に
は記録材進行方向に通電される。さらに通電発熱体4は
1000PPM/℃以上の大きな正の温度−抵抗特性を
持つ材料を用いており、通電発熱体4の長さに対し小さ
なサイズの記録材Pが通紙され、非通紙部の加熱体2の
温度が上がった際に、通電発熱体4の抵抗値を上げ、非
通紙部の発熱量を下げ、非通紙昇温を低減する事ができ
る。
【0027】加えて通電発熱体と平行に電極6bが折り
返されており、基板3の中央部の基板端に穴100が形
成されている。通電発熱体4と電極6上には、絶縁のた
めガラスコート7が被覆されている。
【0028】制御回路15の故障により加熱体2が急加
熱した際には、加熱体は、急発熱による基板内の応力に
より強度的に弱くなっている穴100の部分でひび10
1が入って割れる。この時電極6bが完全に切断され、
かつ電極6bには加熱体に通電するすべての電流が流れ
る様になっているため、通電は完全に止まる。
【0029】穴100は基板3に局部的に強度の弱い部
分をつくる目的で設けられており、例えばダイヤモンド
カッター等でつけた傷、レーザー加工等によるミシン
目、基板エッジの切りかき等でも熱応力により加熱体に
ひびを入れる事ができる。
【0030】図3に示す本発明の第2実施例において
は、基板203上に電極205、通電発熱体204、電
極206a、絶縁層としてのガラスコート207が順次
形成され、被加熱体進行方向と垂直に通電される。
【0031】加熱体中央の基板端に穴200が設けら
れ、通電発熱体204と平行に、穴200のある側に折
り返し電極206bが設けられている。通電発熱体20
4は正の大きな温度−抵抗特性を持ち、前述と同様に小
サイズ紙が通紙され、非通紙部の加熱体温度が上がった
際に、加熱体の非通紙部の発熱量を下げ、非通紙昇温を
低減する。
【0032】この加熱体においても、制御回路の故障に
より加熱体が急加熱した場合には、穴200からひびが
入り、電極206bを切断し、加熱体202への通電を
完全に止める事ができる。
【0033】図4に示す本発明の第3実施例において
は、基板303上に通電発熱体304を形成した後、櫛
歯状電極305を通電発熱体上に交互に極性の異なる様
に配置している。
【0034】通電発熱体304は、正の大きな温度−抵
抗特性を持ち、前述と同様に非通紙昇温を低減する。
【0035】この加熱体においても制御回路故障により
加熱体302が急加熱した場合には、穴300からひび
が入り電極306bを切断する。
【0036】図5に示す本発明の第4実施例では、基板
303に穴等の強度の弱い部分は特に設けていない。こ
の場合、加熱体402が通電しっぱなしになった時、基
板端のどちら側にひびが入るかを定める事ができないた
め、通電発熱体304の両側に電極406bと405b
を形成し、どちらの側にひび401が入っても通電が止
まる様にしてある。
【0037】図6に示す本発明の第5実施例において
は、穴500は電気的通電路としてのスルーホールの役
も兼ねている。加熱体502が急加熱した際にはひび5
01がこのスルーホール500より発生する。
【0038】以上の実施例においては、通電発熱体とし
て大きな正の温度−抵抗特性(TCR)をもつものを用
いたが、本発明がいかなるTCRの通電発熱体を用いた
場合でも有効で、加熱体が急加熱した際に加熱体の通電
を止められる事は明らかである。
【0039】図7に示す本発明の第6実施例では、通紙
サイズに応じて通電長さを変える様にした加熱体602
である。
【0040】通電発熱体604の両端の給電電極60
6,605の他に通電発熱体中間にも分岐電極610,
611を設けている。
【0041】紙サイズがA3の場合は、電極605,6
06間で、B4なら電極610,606間で、A4なら
電極611,606間で通電を行う様制御回路615で
コントロールする。基板603の基板端には穴600が
あり、加熱体602が急加熱した際には穴600よりひ
び601が発生し、電極606が切断される。
【0042】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明の構成によれ
ば、加熱体に被加熱体進行方向と直角方向に通電する電
極部分を持ち、その電極部分に加熱体に通電される全電
流を流す事により、加熱体にひびが入った際、加熱体へ
の通電を完全に止める事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における加熱体の詳細な構
造と通電ブロックを示す図である。
【図2】本発明の第1実施例の加熱装置の縦断面図であ
る。
【図3】本発明の第2実施例における加熱体の詳細な構
造を示す図である。
【図4】本発明の第3実施例における加熱体の詳細な構
造を示す図である。
【図5】本発明の第4実施例における加熱体の詳細な構
造を示す図である。
【図6】本発明の第5実施例における加熱体の詳細な構
造を示す図である。
【図7】本発明の第6実施例における加熱体の詳細な構
造と通電ブロックを示す図である。
【図8】従来の加熱体の一例を示す図である。
【図9】従来の加熱体の他の一例を示す図である。
【符号の説明】 1…耐熱性フィルム 2,150,202,302,402,502,602
…加熱体 3,203,303,603…基板 4,204,304,604…通電発熱体 5,6,205,206,305,306,405,4
06,605,606…電極 7,207…ガラスコート 8…温度検出素
子 9…温度ヒューズ 10…加圧ロー
ラ 11…駆動ローラ 12…従動ロー
ラ 13…ヒーターホルダ 15,615…
制御回路 20…交流電源 100,200,300,400,600…穴 101,102,201,301,401,501,6
01,613…ひび 500…スルーホール 610,611
…分岐電極 N…圧接部(定着ニップ部) P…記録材 T…未定着トナー画像

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱体と、一面を加熱体と接触摺動し、
    他面を被加熱体と接触するフィルムとを有し、加熱体上
    をフィルムと被加熱体が一緒に移動する事で加熱体の熱
    を被加熱体へ伝達する加熱装置において、前記加熱体は
    少なくとも通電発熱体からなり、前記通電発熱体は被加
    熱体進行方向に通電されており、被加熱体進行方向と直
    角方向に通電する電極部分を持ち、前記電極部分には加
    熱体に通電される全電流が流れる事を特徴とする加熱装
    置。
  2. 【請求項2】 加熱体と、一面を加熱体を接触摺動し、
    他面を被加熱体と接触するフィルムとを有し、加熱体上
    をフィルムと被加熱体が一緒に移動する事で加熱体の熱
    を被加熱体へ伝達する加熱装置において、前記加熱体は
    少なくとも通電発熱体からなり、前記通電発熱体は被加
    熱体進行方向と垂直方向に通電されており、被加熱体進
    行方向と直角方向に通電する電極部分を持ち、前記電極
    部分には加熱体に通電される全電流が流れる事を特徴と
    する加熱装置。
  3. 【請求項3】 加熱体と、一面を加熱体と接触摺動し、
    他面を被加熱体と接触するフィルムとを有し、加熱体上
    をフィルムと被加熱体が一緒に移動する事で加熱体の熱
    を被加熱体へ伝達する加熱装置において、前記加熱体は
    少なくとも通電発熱体と極性の異なる一対の電極からな
    り、通電発熱体に被加熱体進行方向と直角方向にそって
    交互に極性の異なる電極が配置されており、かつ被加熱
    体進行方向と直角方向に通電する電極部分を持ち、その
    電極部分には加熱体に通電される全電流が流れる事を特
    徴とする加熱装置。
  4. 【請求項4】 加熱体と、一面を加熱体と接触摺動し、
    他面を被加熱体と接触するフィルムとを有し、加熱体上
    をフィルムと被加熱体が一緒に移動する事で加熱体の熱
    を被加熱体へ伝達する加熱装置において、前記加熱体は
    少なくとも1対の電極ではさまれた通電加熱体からな
    り、通電加熱体の被加熱体進行方向と直角方向の中間よ
    り分岐する通電路を持ち、さらに、前記加熱体が被加熱
    体進行方向と直角方向に通電する電極部分を持ち、前記
    電極部分には加熱体に通電される全電流が流れる事を特
    徴とする加熱装置。
JP5301732A 1993-12-01 1993-12-01 加熱装置 Pending JPH07160131A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5301732A JPH07160131A (ja) 1993-12-01 1993-12-01 加熱装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5301732A JPH07160131A (ja) 1993-12-01 1993-12-01 加熱装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07160131A true JPH07160131A (ja) 1995-06-23

Family

ID=17900497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5301732A Pending JPH07160131A (ja) 1993-12-01 1993-12-01 加熱装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07160131A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7203438B2 (en) 2004-01-23 2007-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus and heater for use therein
JP2012037613A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Sharp Corp 定着装置および画像形成装置
JP2016006500A (ja) * 2014-05-26 2016-01-14 キヤノン株式会社 ヒータ、及びこれを備えた画像加熱装置
JP2016006501A (ja) * 2014-05-26 2016-01-14 キヤノン株式会社 ヒータ、及びこれを備えた画像加熱装置
US9423736B2 (en) 2014-05-26 2016-08-23 Canon Kabushiki Kaisha Heater and image heating apparatus including the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7203438B2 (en) 2004-01-23 2007-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus and heater for use therein
JP2012037613A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Sharp Corp 定着装置および画像形成装置
JP2016006500A (ja) * 2014-05-26 2016-01-14 キヤノン株式会社 ヒータ、及びこれを備えた画像加熱装置
JP2016006501A (ja) * 2014-05-26 2016-01-14 キヤノン株式会社 ヒータ、及びこれを備えた画像加熱装置
US9423736B2 (en) 2014-05-26 2016-08-23 Canon Kabushiki Kaisha Heater and image heating apparatus including the same
US9594334B2 (en) 2014-05-26 2017-03-14 Canon Kabushiki Kaisha Heater and image heating apparatus including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5083168A (en) Fixing device and fixing heater for use in the same
JP2012123330A (ja) 画像形成装置
JP3445035B2 (ja) 加熱装置
JP3275408B2 (ja) 加熱体及び像加熱装置
JPH06250539A (ja) 加熱装置
JPH07160131A (ja) 加熱装置
JP3268681B2 (ja) 加熱装置
JPH10301410A (ja) 加熱定着装置及び画像形成装置
JP3102136B2 (ja) 加熱装置
JP2006004861A (ja) 加熱体、及び加熱装置
JP3029167B2 (ja) 加熱装置
JPH07160132A (ja) 加熱装置
JP3087917B2 (ja) 加熱体および加熱装置
JPH10189218A (ja) 加熱体、加熱装置および画像形成装置
JP3535529B2 (ja) 加熱装置
JP2004047247A (ja) 電極構造、加熱体、加熱装置、及び画像形成装置
JPH07199701A (ja) 加熱装置
JPH09197866A (ja) 加熱装置
JPH05274047A (ja) 加熱装置
JPH06202507A (ja) 加熱装置
JPH08305190A (ja) ヒータアセンブリ、加熱装置、及び画像形成装置
JP2851938B2 (ja) 定着装置
JPH1078716A (ja) 加熱定着装置
JPH0582240A (ja) 加熱装置
JPH10282819A (ja) 加熱装置及び画像形成装置