JPH0855671A - ヒータ装置、定着装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーを定着する際に、用紙を安定して搬送
する。 【構成】 ページプリンタの定着装置を、押圧ローラ
と、この押圧ローラに対向する定着シートおよびこの定
着シートの内側に固定的に設けた定着ヒータ41とから構
成する。定着ヒータ41は、細長矩形板状の基板部44上
に、長手方向に沿って抵抗発熱体45を印刷形成するとと
もに、この抵抗発熱体45の両側部に沿って、一対の電極
部46を形成する。両側の電極部46に形成したリード部48
により、電極部46と抵抗発熱体45とを電気的に接続す
る。リード部48は、互いに所定の間隔で平行に形成す
る。これら抵抗発熱体45および電極部46を覆おうように
して、ガラス製のオーバーコート層51を形成する。 【効果】 リード部48上に形成した突条部により定着シ
ートを案内し、用紙12の蛇行を抑制できる。

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、トナーを加熱
して画像を定着するヒータ装置、定着装置、および画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ページプリンタや、複写機などの
画像形成装置において、感光ドラム上に形成したトナー
像を用紙上に転写するとともに、このトナー像を定着装
置により加熱および加圧して用紙上に定着する構成が知
られている。

【０００３】そして、この定着装置として、円筒状をな
す定着シートと、この定着シートの内側に配置された細
長平板状をなすヒータ装置と、定着シートを介してこの
ヒータ装置に対向して設けられた押圧ローラとを備えた
構成が知られている。そして、この定着装置では、トナ
ー像を転写した用紙が定着シートと押圧ローラとの間を
搬送される際に、ヒータ装置と押圧ローラとの間でトナ
ー像を加圧するとともに、ヒータ装置により加熱してト
ナーを用紙に溶着させ、トナー像を用紙上に定着するよ
うになっている。

【０００４】また、ヒータ装置は、アルミナセラミック
スなどからなる絶縁性を有する細長矩形板状の基板上
に、この基板の長手方向に沿って銀パラジウム合金など
からなる抵抗発熱体を形成し、この抵抗発熱体の長手方
向の両端部に設けた電極部間に所定の電圧を印加するこ
とにより、抵抗発熱体を発熱させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、固定的に設けられたヒータ装置に定着シ
ートが摺接するため、この摺動抵抗により定着シートが
蛇行し、用紙が円滑に搬送されにくくなるとの問題を有
している。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、被加熱物を安定して摺接できるヒータ装置を提供
し、また、被印刷物上に被定着物を円滑に定着できる定
着装置および画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のヒータ装
置は、基板部と、この基板部上に設けられた細長形状の
発熱部と、この発熱部の両側部に長手方向に沿って前記
基板部上に設けられた一対の電極部とを具備し、前記各
電極部は、前記発熱部に電気的に接続された互いに平行
状をなす複数のリード部を備え、各リード部の上側に位
置する表面部には、これらリード部に沿って突出する突
条部が設けられたものである。

【０００８】請求項２記載のヒータ装置は、請求項１記
載のヒータ装置において、発熱部およびリード部を覆う
これら発熱部およびリード部よりも対摩耗性の強いオー
バーコート層が形成されたものである。

【０００９】請求項３記載のヒータ装置は、請求項１ま
たは２記載のヒータ装置において、発熱部とリード部と
は積層して形成されたものである。

【００１０】請求項４記載のヒータ装置は、請求項１な
いし３いずれか記載のヒータ装置において、発熱部の幅
寸法よりも、リード部間の離間寸法が大きく形成された
ものである。

【００１１】請求項５記載の定着装置は、被印刷物上に
写された被定着物を加熱して前記被印刷物上に定着する
定着装置であって、請求項１ないし４いずれか記載のヒ
ータ装置と、このヒータ装置に対向して設けられ、前記
被印刷物を前記ヒータ装置側に押圧する押圧手段とを具
備し、前記ヒータ装置の各リード部は、長手方向を前記
被印刷物の搬送方向に合わせて配置されたものである。

【００１２】請求項６記載の画像形成装置は、被印刷物
を供給する供給装置と、前記被印刷物上に被定着物の画
像を転写する転写装置と、前記被印刷物を加熱して前記
被定着物を定着する請求項５記載の定着装置とを具備し
たものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載のヒータ装置では、基板部上に細
長形状の発熱部を設け、この発熱部の両側部に長手方向
に沿って一対の電極部を備え、これら電極部は、互いに
平行状をなす複数のリード部により発熱部に電気的に接
続されているとともに、各リード部の上側に位置する表
面部には、これらリード部に沿って突出する突条部が設
けられたので、このヒータ装置に摺接される被加熱物
は、リード部上の突条部に案内され、安定して摺動す
る。

【００１４】請求項２記載のヒータ装置では、請求項１
記載の作用に加え、発熱部およびリード部を覆うこれら
発熱部およびリード部よりも対摩耗性の強いオーバーコ
ート層が形成されたので、発熱部およびリード部が被加
熱物との摺接による摩耗から保護される。

【００１５】請求項３記載のヒータ装置では、請求項１
または２記載の作用に加え、発熱部とリード部とは積層
して形成されたので、発熱部とリード部とが積層される
部分の上側に位置する表面部に突条部を形成し、このヒ
ータ装置に摺接される被加熱物の案内にすることが容易
になる。

【００１６】請求項４記載のヒータ装置では、請求項１
ないし３いずれか記載の作用に加え、発熱部の幅寸法よ
りも、リード部間の離間寸法が大きく形成されたので、
発熱部の長手方向に沿って電流が流れ、発熱部の発熱状
態の制御が容易になる。

【００１７】請求項５記載の定着装置では、請求項１な
いし４いずれか記載のヒータ装置と、被印刷物をヒータ
装置側に押圧する押圧手段とを備え、ヒータ装置の各リ
ード部は、長手方向を被印刷物の搬送方向に合わせて配
置されたので、被印刷物上に写された被定着物を加熱し
て被印刷物上に定着する際に、被印刷物の搬送が安定す
る。

【００１８】請求項６記載の画像形成装置では、被印刷
物を供給する供給装置と、被印刷物上に被定着物の画像
を転写する転写装置と、被印刷物を加熱して前記被定着
物を定着する請求項５記載の定着装置とを備えたので、
被印刷物上に写された被定着物を加熱して被印刷物上に
定着する際に、被印刷物の搬送が安定する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明のヒータ装置、定着装置、およ
び画像形成装置の一実施例の構成を図面を参照して説明
する。

【００２０】図２において、11は画像形成装置としての
ページプリンタで、このページプリンタ11には、被印刷
物としての用紙12の搬送路に沿って、供給装置15、転写
装置16、および定着装置17が配置されている。

【００２１】そして、供給装置15は、給紙カセット21を
備え、この給紙カセット21に積層収納された用紙12を一
枚ずつ剥離して供給するようになっている。

【００２２】また、転写装置16は、感光ドラム23と、こ
の感光ドラム23の周面に沿って順次配置された、図示し
ない光学系、現像装置24、転写コロトロン25、クリーナ
26、除電ランプ27、および図示しない帯電コロトロンな
どを備えている。そして、この転写装置16では、帯電コ
ロトロンにより帯電された感光ドラム23に、光学系によ
り画像の静電潜像を形成し、この静電潜像に現像装置24
により被定着物としてのトナー31を付着してトナー像を
形成する。次いで、転写コロトロン25により感光ドラム
23上のトナー像を搬送される用紙12上に転写する。この
後、感光ドラム23はクリーナ26により清掃され、除電ラ
ンプ27により除電されるようになっている。

【００２３】さらに、定着装置17は、トナー像が転写さ
れた用紙12を加圧および加熱して、トナー31に含まれる
マイクロカプセルを溶解し、用紙12上に定着させるよう
になっている。

【００２４】そして、この定着装置17は、図２および図
３に示すように、搬送路の下側に設けられた押圧手段と
しての押圧ローラ33と、搬送路を挟んでこの押圧ローラ
33に対向して設けられた被加熱物としての円筒状の定着
シート34およびこの定着シート34の内側に設けられた加
熱器35とを備えている。また、定着シート34は、例えば
ポリイミドを樹脂で被覆して形成され、この定着シート
34と押圧ローラ33とを回転駆動することにより、これら
定着シート34と押圧ローラ33との間を用紙12が搬送され
るようになっている。

【００２５】また、加熱器35は、ヒータ装置としての定
着ヒータ41と、この定着ヒータ41を固定的に支持する取
付台42とを有している。そして、この定着ヒータ41は、
図１、図４、および図５に示すように、アルミナセラミ
ック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）製、ガラス製、あるいはアルミナセ
ラミックの上面に平滑なガラス層を形成したグレーズト
セラミック製の細長矩形平板状をなす基板部44を有して
いる。

【００２６】そして、この基板部44の上面には、幅方向
の中央部に位置し、長手方向のほぼ全長わたって、発熱
部としての抵抗発熱体45の厚膜が印刷形成されている。
また、この抵抗発熱体45は、銀パラジウム合金（Ａｇ／
Ｐｄ）あるいは酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂ ）などから、
所定の高さ寸法に積層形成されている。さらに、この抵
抗発熱体45の上面には、幅方向の中央部に位置し、長手
方向のほぼ全長わたって、下方（基板部44側）に向かっ
て凹設された凹設部45a が形成されている。

【００２７】また、この基板部44の上面には、抵抗発熱
体45の両側部に沿って、一対の電極部46，46の厚膜が印
刷形成されている。そして、これら電極部46は、金（Ａ
ｕ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）などからなり、有
機物を主体としたメタルオーガニックペーストを焼成し
て、抵抗発熱体45よりも厚さ寸法が小さく形成されてい
る。また、各電極部46は、抵抗発熱体45から離間して設
けられた電極本体部47と、この電極本体部47から同一材
料で一体または別体に突設された多数のリード部48とか
ら形成されている。そして、リード部48は、各電極本体
部47から、この電極本体部47の長手方向に直交する方向
に互いに平行状をなして突設され、かつ、互いに所定間
隔を介して櫛歯状に突設されている。そして、両側の電
極部46から突設されたリード部48は、互いに交互に配置
され、これらリード部48上に抵抗発熱体45を積層形成す
ることにより、両側の電極部46が抵抗発熱体45に所定間
隔で交互に接続されている。

【００２８】また、各電極本体部47の長手方向の一端部
には、それぞれ銀パラジウム合金（Ａｇ／Ｐｄ）などに
より端子部49が形成され、図示しない電源線に半田付け
などして接続されるようになっている。

【００２９】さらに、基板部44の上面には、抵抗発熱体
45および各電極部46を覆うようにして、対摩耗性の強い
ガラス製のオーバーコート層51の厚膜が形成されてい
る。そして、このオーバーコート層51は、各端子部49を
露出するようにして、基板部44の両端部を除き、基板部
44の長手方向のほぼ全長および幅方向の全長にわたって
形成されている。また、この状態で、図５に示すよう
に、各リード部48の形状に沿って、オーバーコート層51
の表面部が上側に突出する多数の突条部53が形成されて
いる。さらに、リード部48と抵抗発熱体45とが積層され
た部分は、他の抵抗発熱体45の部分より上側に突出し、
この抵抗発熱体45の形状に沿って、オーバーコート層51
の表面部が上側に突出する突条部54が形成されている。

【００３０】また、抵抗発熱体45を覆う部分は、各電極
部46を覆う部分よりも、基板部44から約１０ミクロンほ
ど突出し、定着シート34あるいは用紙12との摺動抵抗を
低減するようになっている。さらに、抵抗発熱体45を覆
う部分には、抵抗発熱体45の凹設部の形状に沿って凹設
部51a が形成され、発熱する部分と用紙12との接触面積
を大きくするようになっている。

【００３１】そして、定着ヒータ41は、抵抗発熱体45の
長手方向が、用紙12の搬送方向と直交するように配置さ
れ、すなわち、各突条部53，54の長手方向は、用紙12の
搬送方向と平行になるように配置されている。

【００３２】また、この定着ヒータ41では、両端の端子
部49に所定の電圧を印加することにより、抵抗発熱体45
に所定の電流を供給して、所定の発熱量を得るようにな
っている。なお、本実施例の抵抗発熱体45のシート抵抗
値は約１ｋΩ／□で、端子部49の抵抗値は７．４Ωに設
定されている。

【００３３】そして、この定着ヒータ41は、オーバーコ
ート層51が抵抗発熱体45を覆う部分が定着シート34を介
して押圧ローラ33に圧接され、これら定着シート34と押
圧ローラ33との間を搬送される用紙12に、抵抗発熱体45
で発生した熱が加えられるようになっている。

【００３４】そして、本実施例によれば、基板部44上に
細長形状の抵抗発熱体45を形成し、この抵抗発熱体45の
両側部に長手方向に沿って一対の電極部46を形成し、こ
れら電極部46を、互いに平行状をなし基板部44上に突出
する複数のリード部48により抵抗発熱体45に電気的に接
続するとともに、これらリード部48に沿って形成される
突条部53を、定着シート34の移動方向すなわち用紙12の
搬送方向に合わせて配置している。そこで、用紙12上に
転写されたトナー31を加熱して用紙12上に定着する際
に、このリード部48上に形成される各突条部53が、この
定着ヒータ41に摺接される定着シート34あるいはこの定
着シート34を介して押圧される用紙12の案内となり、定
着シート34および用紙12の蛇行を抑制し、この用紙12を
安定して搬送することができる。

【００３５】また、抵抗発熱体45とリード部48とを積層
して形成したため、抵抗発熱体45の上側にも突条部54を
容易に形成できる。そこで、この抵抗発熱体45上の突条
部54とリード部48上の突条部53とにより、定着ヒータ41
に摺接する定着シート34および用紙12を安定して摺動さ
せることができる。

【００３６】さらに、抵抗発熱体45の幅寸法よりも、リ
ード部48同士の間の離間寸法を大きく形成したため、抵
抗発熱体45の長手方向に沿って電流を流し、抵抗発熱体
45の発熱状態を容易に制御することができる。

【００３７】また、定着ヒータ41は、基板部44上に細長
形状の抵抗発熱体45を形成するとともに、この抵抗発熱
体45の両側部に長手方向に沿って一対の電極部46を備え
たため、抵抗発熱体45から基板部44に伝導する熱がこれ
ら電極部46で放熱され、抵抗発熱体45から離れるに従い
温度を急激に低下させることができる。そこで、トナー
31が転写された用紙12を抵抗発熱体45の近傍のみで局所
的にに加熱することができ、用紙12への熱的な影響を軽
減して、用紙12の湾曲（カール）などを抑制することが
できる。

【００３８】なお、上記の実施例では、定着シート34を
介して定着ヒータ41と押圧ローラ33とを対向させたが、
定着シート34を介在させずに、定着ヒータ41と押圧ロー
ラ33とを直接対向させ、定着ヒータ41と用紙12とを直接
摺接させることもできる。

【００３９】また、上記の実施例では、抵抗発熱体45を
覆う部分と他の部分との突出寸法の差を約１０ミクロン
としたが、この突出寸法の差は、５ミクロンから６０ミ
クロンの範囲であれば良く、より好ましくは、１０ミク
ロンから３０ミクロンの範囲にあると良い。すなわち、
突出寸法の差Ｌが５ミクロンより小さいと、摺動抵抗を
軽減する効果が小さく、１０ミクロン以上あると、摺動
抵抗を十分に軽減することができる。一方、突出寸法の
差Ｌを３０ミクロンより大きく形成することは困難であ
るとともに、６０ミクロンより大きく形成することはさ
らに困難になり、定着ヒータ41の製造コストが上昇する
ことになる。

【００４０】また、画像形成装置としては、ページプリ
ンタ11のほか、複写機、ファクシミリ装置など、トナー
31を用いた電子写真方式の機器に適用することができ
る。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載のヒータ装置によれば、基
板部上に細長形状の発熱部を設け、この発熱部の両側部
に長手方向に沿って一対の電極部を備え、これら電極部
は、互いに平行状をなす複数のリード部により発熱部に
電気的に接続されているとともに、各リード部の上側に
位置する表面部には、これらリード部に沿って突出する
突条部を設けたため、このヒータ装置に摺接される被加
熱物を、リード部上の突条部により案内して、安定して
摺動させることができる。

【００４２】請求項２記載のヒータ装置によれば、請求
項１記載の効果に加え、発熱部およびリード部を覆うこ
れら発熱部およびリード部よりも対摩耗性の強いオーバ
ーコート層を形成したため、発熱部およびリード部を被
加熱物との摺接による摩耗から保護すことができる。

【００４３】請求項３記載のヒータ装置によれば、請求
項１または２記載の効果に加え、発熱部とリード部とを
積層して形成したため、発熱部とリード部とが積層され
る部分の上側に位置する表面部に突条部を容易に形成で
き、このヒータ装置に摺接される被加熱物を案内するこ
とができる。

【００４４】請求項４記載のヒータ装置によれば、請求
項１ないし３いずれか記載の効果に加え、発熱部の幅寸
法よりも、リード部同士の間の離間寸法を大きく形成し
たため、発熱部の長手方向に沿って電流を流し、発熱部
の発熱状態を容易に制御することができる。

【００４５】請求項５記載の定着装置によれば、請求項
１ないし４いずれか記載のヒータ装置と、被印刷物をヒ
ータ装置側に押圧する押圧手段とを備え、ヒータ装置の
各リード部を、長手方向を被印刷物の搬送方向に合わせ
て配置したため、被印刷物上に写された被定着物を加熱
して被印刷物上に定着する際に、被印刷物を安定して搬
送することができる。

【００４６】請求項６記載の画像形成装置によれば、被
印刷物を供給する供給装置と、被印刷物上に被定着物の
画像を転写する転写装置と、被印刷物を加熱して前記被
定着物を定着する請求項５記載の定着装置とを備えたた
め、被印刷物上に写された被定着物を加熱して被印刷物
上に定着する際に、被印刷物を安定して搬送することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒータ装置の一実施例を示す平面図で
ある。

【図２】同上画像形成装置の断面図である。

【図３】同上定着装置の動作を説明する断面図である。

【図４】同上ヒータ装置の断面図である。

【図５】同上ヒータ装置の図４のＩ−Ｉ断面図である。

【符号の説明】

11 画像形成装置としてのページプリンタ 12 被印刷物としての用紙 15 供給装置 16 転写装置 17 定着装置 31 被定着物としてのトナー 33 押圧手段としての押圧ローラ 41 ヒータ装置としての定着ヒータ 44 基板部 45 発熱部としての抵抗発熱体 46 電極部 48 リード部 51 オーバーコート層 53，54 突条部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 並木 宏治 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板部と、 この基板部上に設けられた細長形状の発熱部と、 この発熱部の両側部に長手方向に沿って前記基板部上に
   設けられた一対の電極部とを具備し、 前記各電極部は、前記発熱部に電気的に接続された互い
   に平行状をなす複数のリード部を備え、 各リード部の上側に位置する表面部には、これらリード
   部に沿って突出する突条部が設けられたことを特徴とす
   るヒータ装置。
2. 【請求項２】 発熱部およびリード部を覆うこれら発熱
   部およびリード部よりも対摩耗性の強いオーバーコート
   層が形成されたことを特徴とする請求項１記載のヒータ
   装置。
3. 【請求項３】 発熱部とリード部とは積層して形成され
   たことを特徴とする請求項１または２記載のヒータ装
   置。
4. 【請求項４】 発熱部の幅寸法よりも、リード部間の離
   間寸法が大きく形成されたことを特徴とする請求項１な
   いし３いずれか記載のヒータ装置。
5. 【請求項５】 被印刷物上に写された被定着物を加熱し
   て前記被印刷物上に定着する定着装置であって、 請求項１ないし４いずれか記載のヒータ装置と、 このヒータ装置に対向して設けられ、前記被印刷物を前
   記ヒータ装置側に押圧する押圧手段とを具備し、 前記ヒータ装置の各リード部は、長手方向を前記被印刷
   物の搬送方向に合わせて配置されたことを特徴とする定
   着装置。
6. 【請求項６】 被印刷物を供給する供給装置と、 前記被印刷物上に被定着物の画像を転写する転写装置
   と、 前記被印刷物を加熱して前記被定着物を定着する請求項
   ５記載の定着装置とを具備したことを特徴とする画像形
   成装置。