JPH11282290A

JPH11282290A - 定着ヒータ、定着装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH11282290A
Application number: JP8463498A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Karibe; 孝明苅部; Shiro Ezaki; 史郎江崎
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】基板から定着装置のホルダにかけて定着ヒータ
の熱が伝わるのを抑制し、過大な熱損失が発生するのを
防ぐこと。【解決手段】基板３２の裏面に長手方向の各辺に沿って
長く延びる、ほぼ同一形状からなる、２条の凸部５２が
設けられる。凸部５２は裏面に実装されるサーミスタ４
２の高さを超えて盛り上がるように形成されており、そ
れぞれ裏面からの高さが同一に保たれている。この凸部
５２は熱的絶縁性に優れたガラス材料で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録媒体にトナーを
定着させる定着ヒータ、定着装置および画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法により画像を形成する画像形
成装置は複写用紙などの記録媒体に画像の形状にトナー
を転写し、このトナーを定着装置により加圧すると共
に、加熱して記録媒体に定着させる。この定着装置は様
々なものが知られているが、たとえば固定して設けられ
た平面状の定着ヒータに回転自在な加圧ローラを圧接さ
せるように構成したものがある。

【０００３】これは、図９ないし図１１に示すように、
定着ヒータ１が電気的絶縁性を有する基板２の表面と裏
面とに主要な要素を備えている。基板２は、図９に示す
ように、細長い形状に形成されており、この基板２の表
面に発熱抵抗体３が給電電極４、５と共に印刷により形
成されている。これらの給電電極４、５は配線部６、７
と端子部８、９とからなり、発熱抵抗体３の両端に導通
している。一対の端子部８、９は基板２の一端に配置さ
れているので、一方の給電電極４の配線部６は発熱抵抗
体３に並設されている。

【０００４】一方、基板２の裏面には、図１０に示すよ
うに、検出電極１０、１１が印刷により形成されてい
る。これらの検出電極１０、１１上に温度検出素子であ
るサーミスタ１２が導電性接着剤からなる接着剤層１３
（図１１参照）を介して実装されている。このサーミス
タ１２はチップ部品からなり、発熱抵抗体３と背中合わ
せに配置される。

【０００５】また、基板２の端子部８、９と反対側の端
部に表面から裏面を貫いてスルーホール１４、１５が穿
たれている。このスルーホール１４、１５に合わせて基
板２の表面に検出電極１０、１１の端子部１６、１７が
印刷により形成されている。この表面の端子部１６、１
７は裏面に形成された検出電極１０、１１の配線部１
８、１９にスルーホール１４、１５を通して接続されて
いる。

【０００６】さらに、基板２の表面は端子部８、９およ
び端子部１６、１７が露出した状態でガラスコート層２
０によって被覆されている。また、基板２とサーミスタ
１２との間隙にはエポキシ樹脂系の接着剤が充填され、
この充填層２１により基板２とサーミスタ１２との熱抵
抗が改善されている。

【０００７】上記した定着ヒータ１は先に述べたように
定着装置を構成する要素の一つとして用いられ、この定
着装置は画像形勢装置を構成する要素の一つとして利用
される。この場合、定着ヒータ１の発熱抵抗体３に導通
した給電電極４、５の端子部８、９にはドライバ回路
（図示せず）が接続され、サーミスタ１２に導通した検
出電極１０、１１の端子部１６、１７に制御回路（図示
せず）が接続される。

【０００８】ドライバ回路は駆動電力を発熱抵抗体３に
供給する。このとき与えられる駆動電力により発熱抵抗
体３が発熱し、その温度上昇がサーミスタ１２によって
検出される。すなわち、サーミスタ１２は温度に応じて
抵抗が変化するので、この抵抗変化に従い制御回路が発
熱抵抗体３の温度を検出する。そして、検出温度に対応
して制御回路がドライバ回路の駆動電力を調節すること
により発熱抵抗体３の発熱温度が一定に保たれるように
なっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した定着ヒータ１
においては発熱抵抗体３が印刷される基板２の表面の反
対側、つまり裏面はサーシスタ１２が実装される部分を
除き、平坦な面として広い面積を有し、定着ヒータ１が
定着装置のホルダに取り付けられたとき、この広い面積
を有する基板２の裏面側がホルダと直接接触することに
なる。この広く、平坦な面は定着ヒータ１をホルダに取
り付けるうえでは安定性が増して好ましいものである
が、広い接触面積のために発熱抵抗体３で生じた熱の一
部が基板２を通してホルダに伝わり易く、無駄に失われ
る熱が大きくなる。

【００１０】特に、サーミスタ１２を発熱抵抗体３を印
刷する基板２の表面に実装する定着ヒータにおいては接
触面積がさらに広くなり、熱損失がより過大になる傾向
がある。

【００１１】そこで、本発明の目的は基板から定着装置
のホルダにかけて定着ヒータの熱が伝わるのを抑制し、
過大な熱損失が発生するのを防ぐようにした定着ヒー
タ、定着装置および画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の定着ヒ
ータは、基板と、この基板の表面または裏面に形成され
た膜状の発熱抵抗体と、この発熱抵抗体と背中合わせに
基板の裏面に、または発熱抵抗体に隣接して基板の表面
に設けられた温度検出素子と、基板の裏面に設けられ、
基板より熱伝導率の低い熱的絶縁性を有する材料からな
る凸部とを備えてなるものである。

【００１３】用語の定義ないし技術的意味は以下によ
る。

【００１４】基板とは、電気的絶縁性を有するセラミッ
ク基板、ガラス基板のことである。発熱抵抗体とは、通
電により発熱する抵抗体のことで、薄膜および厚膜を含
んでいる。

【００１５】温度検出素子とは、温度に応じた電気抵抗
が変化する素子のことであり、印刷により形成されるサ
ーミスタなどを含んでいる。

【００１６】凸部とは、熱的絶縁性を有するガラス材料
等で構成される基板の裏面から盛り上がる部分のこと
で、その裏面に温度検出素子がある場合、凸部の高さは
温度検出素子の最大高さよりも高く、温度検出素子がな
い場合、基板の面よりも高く保たれる。また、凸部は、
基板より熱伝導率の低い熱的絶縁性を有する材料で構成
される。

【００１７】本発明においては基板の裏面の長手方向の
各辺に沿って熱的絶縁性を有する凸部を設けているの
で、基板が定着ヒータを保持するホルダに凸部を介して
接触し、定着ヒータの熱がホルダに伝わるのを効果的に
抑制することができる。したがって、無駄に失われる熱
が最小に抑えられ、熱損失が過大になるのを防ぐことが
できる。

【００１８】さらに、請求項２の発明の定着装置は本発
明に係る定着ヒータと、この定着ヒータに記録媒体を圧
接させて所定方向に搬送する加圧ローラとを備えるもの
である。

【００１９】本発明の定着ヒータは、好ましくは定着装
置における定着ヒータとして利用する。この場合、トナ
ーを転写した記録媒体を定着装置に送り、記録媒体を加
圧ローラにより発熱する定着ヒータに順次圧接する。こ
の加圧と加熱とによりトナーを記録媒体上に定着させ
る。

【００２０】また、請求項３の発明の画像形成装置は記
録媒体に画像の形状にトナーを転写する画像形成機構
と、この画像形成機構により記録媒体に転写されたトナ
ーを定着させる本発明に係る定着装置とを備えるもので
ある。

【００２１】本発明の定着装置は、好ましくは画像形成
装置における定着装置として利用する。この場合、画像
形成機構により記録媒体上に画像の形状にトナーを転写
し、定着装置により転写されたトナーを記録媒体上に定
着させる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１において、定着ヒータ３１は
細長い形状に形成される基板３２を有する。この基板３
２の表面に膜状の発熱抵抗体３３が給電電極３４、３５
と共に印刷により形成されている。これらの給電電極３
４、３５は配線部３６、３７と端子部３８、３９とから
なり、発熱抵抗体３３の両端に導通している。基板３２
はアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなり、発熱抵抗体３３は
銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）合金から構成されてい
る。

【００２３】一方、基板３１の裏面には、図２に示すよ
うに、検出電極４０、４１が印刷により形成されてい
る。これらの検出電極４０、４１上にサーミスタ４２が
導電性接着剤からなる接着剤層４３（図３参照）を介し
て実装されている。このサーミスタ４２はチップ部品か
らなり、発熱抵抗体３３と背中合わせに配置される。

【００２４】また、基板３２の端子部３８、３９と反対
側の端部にスルーホール４４、４５が穿たれている。こ
のスルーホール４４、４５に合わせて基板３２の表面に
検出電極４０、４１の端子部４６、４７が印刷により形
成されている。この表面の端子部４６、４７は裏面にあ
る検出電極４０、４１の配線部４８、４９にスルーホー
ル４４、４５を通して接続されている。

【００２５】さらに、基板３２の表面は端子部３８、３
９および端子部４６、４７が露出した状態でガラスコー
ト層５０によって被覆される。また、基板３２とサーミ
スタ４２との間隙が充填層５１によって満たされてい
る。

【００２６】また、基板３２の裏面には長手方向の各辺
に沿って長く延びる、ほぼ同一形状からなる２条の凸部
５２が設けられている。この凸部５２は、図４に示すよ
うに裏面に実装されるサーミスタ４２の高さを超えて盛
り上がるように形成されており、それぞれ裏面からの高
さが同一に保たれている。この高さは、望ましくはサー
ミスタ４２の頂部を基準とした場合、１０〜１００μｍ
だけ高くする。２条の凸部５２は熱的絶縁性に優れたガ
ラス材料で構成されている。

【００２７】本実施の形態は上記構成からなるもので、
基板３２の裏面に２条の凸部５２が設けられ、定着ヒー
タ３１を定着装置のホルダに装着したとき、基板３２の
裏面は高い熱的絶縁性を有する凸部５２を介してホルダ
と接触する。発熱抵抗体３３への通電により基板３２全
体の温度が上昇するが、熱的絶縁性においてアルミナと
比べて優れたガラス材料からなる凸部５２への熱流は生
じず、定着ヒータ３１の熱は基板３２からホルダにかけ
ては流れない。

【００２８】かくして、定着装置のホルダへ向かう熱が
抑えられるので、定着ヒータ３１で生じた熱が定着装置
を通過する記録媒体上により多く流れ、記録媒体上のト
ナーを効果的に定着させることができる。これにより定
着ヒータ３１の熱が多量に失われるのを防ぐことがで
き、過大な熱損失が発生するのを回避することが可能に
なる。

【００２９】このように本実施の形態によれば、基板３
２の裏面の長手方向の各辺に沿ってアルミナと比べて熱
の流れにくいガラス材料からなる凸部５２を設けている
ので、定着ヒータの熱がホルダに伝わるのを効果的に抑
制することができ、過大な熱損失が発生するのを防ぐこ
とが可能になる。

【００３０】以上の説明では、発熱抵抗体３３を基板３
２の表面側に設けたものを示したが、基板３２の裏面側
に発熱抵抗体３３を設けるようにしても良い。図５に示
すように、発熱抵抗体３３を基板３２の裏面側に設け、
発熱抵抗体３３および給電電極３４を覆うガラスコート
層５０を表面側に設けた場合に比べ厚くする。このよう
にしても同様の効果が得られる。

【００３１】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。図６において、定着ヒータ６１は基板６２の表面に
主要な要素を備えている。基板６２は細長い形状に形成
されており、その表面に膜状の発熱抵抗体６３が給電電
極６４、６５と共に印刷により形成されている。これら
の給電電極６４、６５の端子部６６、６７は基板６２の
両端近くにあり、発熱抵抗体６３の両端に導通してい
る。基板６２はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3 ）からなり、発熱
抵抗体６３は銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）合金から構
成されている。

【００３２】さらに、基板６２の表面に発熱抵抗体６３
に隣接して検出電極６８、６９が印刷により形成されて
いる。図７に示すように、これらの検出電極６８、６９
上にサーミスタ７０が導電性接着剤からなる接着剤層７
１、７２を介して実装されている。このサーミスタ７０
はチップ部品からなり、発熱抵抗体６３に隣接して配置
される。また、基板６２の表面に発熱抵抗体６３の端子
部６７に隣接して検出電極６８、６９の端子部７３、７
４が印刷により形成されている（図６参照）。この端子
部７３、７４は検出電極６８、６９の配線部７５、７６
と接続されている。

【００３３】さらに、基板６２の表面はサーミスタ７
０、端子部６６、６７および端子部７３、７４が露出し
た状態でガラスコート層７７によって被覆されている。

【００３４】また、基板６２の裏面には長手方向の各辺
に沿って長く延びるほぼ同一形状の２条の凸部７８が設
けられている。この凸部７８は、図７に示すように、裏
面から盛り上がるように形成されており、それぞれ裏面
からの高さが同一に保たれている。この高さは、望まし
くは平坦な裏面を基準とした場合、１０〜１００μｍだ
け高くする。２条の凸部７８は熱的絶縁性に優れたガラ
ス材料で構成されている。

【００３５】本実施の形態は上記構成からなるもので、
上記実施の形態と同様に、発熱抵抗体６３への通電によ
り基板６２全体の温度が上昇する。しかし、熱的絶縁性
においてアルミナと比べて優れたガラス材料からなる凸
部７８への熱流は生じず、定着ヒータ６１の熱は基板６
２からホルダにかけては流れない。

【００３６】かくして、定着装置のホルダへ向かう熱が
抑えられるので、定着ヒータ６１で生じた熱が定着装置
を通過する記録媒体上により多く流れ、記録媒体上のト
ナーを効果的に定着させることが可能になる。これによ
り、定着ヒータ６１の熱が多量に失われるのを防ぐこと
ができ、過大な熱損失が発生するのを回避することが可
能になる。

【００３７】このように本実施の形態によれば、基板６
２の裏面の長手方向の各辺に沿ってアルミナと比べて熱
の流れにくいガラス材料からなる凸部７８を設けている
ので、定着ヒータの熱がホルダに伝わるのを効果的に抑
制することができ、過大な熱損失が発生するのを防ぐこ
とが可能になる。

【００３８】以上の説明では、発熱抵抗体６３を基板６
２の表面側に設けたものを示したが、基板６２の裏面側
に発熱抵抗体６３を設けるようにしても良い。図８に示
すように、発熱抵抗体６３を基板６２の裏面側に設け、
発熱抵抗体６３を覆うガラスコート層７７を表面側に設
けた場合に比べ厚くする。このようにしても同様の効果
が得られる。

【００３９】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。図９において、定着装置８１は上記実施の形態の定
着ヒータ３１を備えている。この定着ヒータ３１は円筒
形の支持部材８２の下面に固定されている。この支持部
材８２の外周部にはエンドレスの定着フィルム８３が循
環自在に支持されている。支持部材８２の下方には加圧
ローラ８４が回転自在に軸受（図示せず）上に支承され
ている。この加圧ローラ８４は定着フィルム８３を介し
て定着ヒータ３１に圧接されている。なお、図中、符号
８５は記録媒体、また、符号８６はトナーをそれぞれ示
している。

【００４０】本実施の形態は上記構成からなるもので、
定着装置８１は後記のように画像形成装置を構成する要
素の一つとして用いられる。定着ヒータ３１が一定温度
で発熱した状態にあるとき、加圧ローラ８４が駆動され
ると、支持部材８２の外周に装着された定着フィルム８
３が循環する。ここで、トナー８６が転写された記録媒
体８５を定着装置８１に送ると、記録媒体８５が加圧ロ
ーラ８４により発熱する定着ヒータ３１に定着フィルム
８３を介して順次圧接される。このため、加圧と加熱と
によりトナー８６を記録媒体８５に定着させることがで
きる。

【００４１】さらに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。図１０において、画像形成装置９１は上記実施の形
態の定着装置８１を備えている。本体ハウジング９２は
一端に給紙カセット９３を有し、他端に排紙しトレー９
４を備えている。この給紙カセット９３から排紙トレー
９４にかけて記録媒体８５の搬送路９５が形成されてお
り、この搬送路９５の経路内に画像形成機構９６と定着
装置８１とが順次設けられている。画像形成機構９６は
感光ドラム９７を備えており、この感光ドラム９７には
順次トナークリーナー９８、帯電器９９、感光器１０
０、現像器１０１、転写器１０２などが対向して設けら
れている。

【００４２】本実施の形態は上記構成からなるもので、
記録媒体８５を給紙カセット９３から排紙トレー９４に
かけて搬送する過程で画像形成機構９６により記録媒体
８５上に画像の形状にトナーを転写し、定着装置８１に
より転写されたトナーを記録媒体８５に定着させる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては基
板の裏面の長手方向の各辺に沿って熱的絶縁性を有する
凸部を設けているので、基板が定着ヒータを保持するホ
ルダに凸部を介して接触し、定着ヒータの熱がホルダに
伝わるのを効果的に抑制することができる。したがっ
て、本発明によれば、過大な熱損失が発生するのを防止
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による定着ヒータの実施の形態を示す平
面図。

【図２】図１に示される定着ヒータの底面図。

【図３】図１のＷ−Ｗ線に沿う断面図。

【図４】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図５】本発明の実施の形態における定着ヒータの基板
の裏面に発熱抵抗体を設けた場合の断面図。

【図６】本発明の他の実施の形態を示す平面図。

【図７】図６のＹ−Ｙ線に沿う断面図。

【図８】本発明の他の実施の形態における定着ヒータの
基板の裏面に発熱抵抗体を設けた場合の断面図。

【図９】本発明の定着装置の実施の形態を示す断面図。

【図１０】本発明の画像形成装置の実施の形態を示す構
成図。

【図１１】従来の定着ヒータの一例を示す平面図。

【図１２】従来の定着ヒータを示す底面図。

【図１３】図１２のＺ−Ｚ線に沿う断面図。

【符号の説明】

３２、６２基板３３、６３発熱抵抗体４２、７０サーミスタ５２、７８凸部８１定着装置９１画像形成装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、この基板の表面または裏面に形
成された膜状の発熱抵抗体と、この発熱抵抗体と背中合
わせに該基板の裏面に、または前記発熱抵抗体に隣接し
て該基板の表面に設けられた温度検出素子と、前記基板
の裏面に設けられ、基板より熱伝導率の低い熱的絶縁性
を有する材料からなる凸部とを備えてなる定着ヒータ。
【請求項２】請求項１に記載の定着ヒータと、この定
着ヒータに記録媒体を圧接させて所定方向に搬送する加
熱ローラとを備えてなる定着装置。
【請求項３】記録媒体に画像の形状にトナーを転写す
る画像形成機構と、この画像形成機構により該記録媒体
に転写されたトナーを定着させる請求項３記載の定着装
置とを備えてなる画像形成装置。