JPH1152771A - Heating device and image forming device - Google Patents

Heating device and image forming device

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JPH1152771A
JPH1152771A JP21983597A JP21983597A JPH1152771A JP H1152771 A JPH1152771 A JP H1152771A JP 21983597 A JP21983597 A JP 21983597A JP 21983597 A JP21983597 A JP 21983597A JP H1152771 A JPH1152771 A JP H1152771A
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JP
Japan
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film
heater
heat
heating
moving body
Prior art date
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Pending
Application number
JP21983597A
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Japanese (ja)
Inventor
Masami Takeda
正美 竹田
Tokuyoshi Abe
篤義 阿部
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH1152771A publication Critical patent/JPH1152771A/en
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a heating device whose life is not shortened in spite of higher operation speed by providing a protecting member at the end in the width direction of a moving body and providing at least a heater substrate and a pressure member inside so that they may be shorter than the length in the width direction of the moving body. SOLUTION: A back surface electrode type alumina heater 5' having a back surface electrode 11' where an electrode part is formed on a substrate back surface opposite to heating surface through a through-hole 19 is used as an alumina heater and connected to a connector 14 inside a heater holder 10. Then, a reinforcing ring guide groove 17' deep enough to completely house the inside projection part of a reinforcing ring 17 is formed on the surface of the heater holder 10 around the end of fixing film and the surface of a flange 13'. The rubbing property of the end of the film on a film position regulating member is improved by the ring 17, and the ring 17 is housed more inside than the film contact surface of the heater holder 10 in the groove 17'. Therefore, film carrying performance is prevented from being deteriorated and the end of heater film is prevented from projecting from the surface of the heater holder.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、基板(絶縁性基
板)上に発熱体を設けたヒータ基板を有する加熱装置、
及びこの加熱装置を加熱定着装置として用いて被加熱材
としての記録材に形成された熱軟化性有色粉体像を永久
画像として加熱定着させる電子写真方式のプリンター、
複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するもので
ある。 【0002】 【従来の技術】従来、電子写真方式を用いたプリンタ
ー、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置により記録
材上に形成された未定着画像を加熱定着する装置とし
て、熱効率、安全性が良好な接触加熱型の加熱装置が広
く知られている。 【0003】特に近年では省エネルギー推進の観点か
ら、熱伝達効率が高く、装置の立上りが速い方式とし
て、熱容量の小さな移動体としての耐熱性フィルム(以
下、フイルムあるいは定着フイルムと称する)を介し
て、記録材を加熱するフィルム加熱装置が注目されてお
り、例えば特開昭63−313182号公報、特開平2
−157878号公報、4−44075〜44083号
公報、4−204980〜204984号公報等に提案
されている。 【0004】このフィルム加熱装置の構成としては、 a.フィルムの搬送に専用の搬送用ローラと従動ローラ
を用いて、フイルムにテンションを加えながら加圧ロー
ラとの間でフイルムを搬送する方式と、 b.円筒形フィルムを加圧ローラの搬送力で駆動させる
方式があり、前者はフィルムの搬送性を高くできる利点
を有し、後者は構成を簡略化して低コストの加熱装置を
実現できる利点がある。 【0005】図8は後者の加圧ローラ駆動型フィルム加
熱装置の構成断面を示すもので、図において、1は記録
材、2は記録材1上に形成されたトナーによる画像、3
は総圧4〜15kgf程度でフィルム4に押圧された加
圧ローラであり、この加圧ローラ3は軸3aに連動され
た駆動源(図示せず)によって矢印方向に回転駆動され
る。10はフィルム4のガイド部材を兼ねるヒータホル
ダーであり、フィルム4が接する面に形成された凹部1
0内にヒータ5が支持されている。 【0006】上記定着フィルム4は、熱容量を小さくし
てクイックスタート性を向上するために、膜厚を100
μm以下、より好ましくは40μm以下20μm以上の
耐熱性、離型性、耐久性を兼ねたPTFE、PFA、P
PSの単層フィルムまたはポリイミド、ポリアミドイミ
ド、PEEK、PES等のフィルム表面にPTFE、P
FA、FEPを離型性層としてコーティングした複含層
フィルムで構成されている。 【0007】一方、ヒータ5はセラミック等の耐熱性絶
縁材からなるヒータ基板6上に発熱体8がパターン形成
され、表面は耐熱性ガラス9で保護されている。またヒ
ータ基板6の裏面には温度検知素子7が配置され、この
温度検知素子7の温度検知によって温度制御を行なう構
成となっている。 【0008】図9はこのヒータ5の発熱体形成面の正面
図であり、発熱体8は帯状パターンからなり、発熱体8
の材質は銀パラジウム(Ag/Pd)、RuO2、Ta
2N等の通電発熱体で、基板面に形成された銀白金(A
g/Pt)からなる通電電極11からの通電により発熱
するものである。 【0009】また、図10はヒ−タ基板の裏面図を示し
ており、基板温度を制御するために温度検知素子7は、
Pdの比率を30%以下に抑えた低抵抗の銀パラジウム
で形成された検知素子用配線7’と導通用スルーホール
11’を介して基板表面に形成された温度検知用電極1
1に接続され、この電極から装置本体の検出回路(図示
せず)につながれている。 【0010】尚、このヒータ基板6上には、ヒータ5が
熱暴走した場合の安全策として貫通孔12が端部寄りに
設けられている。この貫通孔12の存在により、基板温
度が過剰な温度領域に達すると、セラミック基板の熱膨
張によって貫通孔12のある部分と無い部分の境界部に
発生する応力差も大きくなり、基板端部と貫通孔の間の
機械的強度の弱い領域を中心として亀裂が入り、ヒータ
基板6上に形成された発熱体8も断線されてヒータ5の
熱暴走が停止されるようになっている。 【0011】以上のような加熱装置を用いたプリンター
等の各種画像形性装置は、上述の通り、加熱効率の高さ
や立上りの速さによる待機中の予備加熱の不要化、待ち
時間の解消などの多くの利点を有しており、特に円筒形
フィルムを加圧ローラの搬送力で駆動させる方式は低コ
ストに実現できるため、小型低速機への導入から始ま
り、今後、大型高速機への導入が期待されるようになっ
ている。 【0012】この高速化を実現するためにはまず、当然
のことながらモータをパワーアップして加圧ローラ及び
定着フィルムの回転速度を上げるとともに、通過時間の
短くなった紙に十分な熱エネルギーを供給するため、加
熱温度を更に高く設定したり、加圧ローラの加圧力を上
げて加熱領域を広げる、ヒータ基板6や定着フィルム4
の材質を熱伝導性の高いものに替えるなどの改良を行う
必要がある。 【0013】しかしながら、このような改良を進めて行
くことは、定着フィルム4の劣化を促進させることにな
り、その耐久寿命が短くなるという危険を有している。
特に定着フィルム4の端部の劣化は高速化を進める上で
重要な課題となっていた。 【0014】図11はこの加熱装置の幅方向右半分の断
面を示すもので、定着フィルム4の右端部はヒータホル
ダー10の右端部に右方向から挿入され、ヒータホルダ
ー10上に固定されるフランジ13の側壁部分によっ
て、この位置より右側へ移動することを規制されてい
る。 【0015】また、他の構成要素の幅方向の位置関係
は、まず、発熱体形成領域の対向位置に加圧ローラが存
在しないと発生する熱を奪う経路がほとんど無くなり、
その部分でヒータ基板6の異常昇温が発生して該ヒータ
基板を破損する恐れがあるという理由から、ヒータ基板
6の発熱体8が最も短く中央よりに位置しており、加圧
ローラ3はこの発熱体8より長く、その端部は外側に位
置している。 【0016】一方、ヒータ基板6は、基板端部の電極に
電源側とケーブル16で連結されたコネクタ14の板ば
ね接点15を接続する必要があるため、加圧ローラ3や
フランジ13の端部位置よりも外側に端部が延長されて
おり、基板右半分長1/2Lhと定着フィルム右半分長
1/2Lfの間には必然的に1/2Lh>1/2Lfの
関係が保たれていた。 【0017】更に、定着フィルム4は、上述の通り発熱
体形成領域のヒータ基板6と加圧ローラ3とで挟まれて
加圧される必要があるため、フィルム端部は少なくとも
発熱体端部より外側に位置している必要がある。 【0018】定着フィルム4は発熱体端部とコネクタ装
着部より内側に固定されたフランジ13の側壁との間で
移動可能になっているものの、使用中にすぐに左右どち
らかに移動してフランジ側壁に衝突し、フィルム端部は
それ以降、常にフランジ側壁に摺擦しながら回転するこ
とになる。 【0019】フィルム4がそのまま摺擦され続けると、
そのフィルム端部から劣化が進行し、最終的にはフィル
ムが裂けて使用不能となる。また、フィルム4の回転が
高速化されれば、この劣化速度も高まって耐久寿命が短
くなるため、定着フィルム4の端部劣化は高速化を進め
る上で大きな課題となっていた。 【0020】更に、十分な定着性を確保するために定着
温度の上昇、加圧力増大、高熱伝導材への材質変更が必
要になると、一層定着フィルム4の寿命は短くなり、特
に定着フィルム4の熱伝導性を改善するため、BNやA
lN等の高熱伝導性のフィラーをフィルム樹脂中に混入
させる割合を増やすと、樹脂本来の柔軟性や強度が損な
われてフィルムの劣化速度が増し、耐久寿命を極端に落
としやすくなる。 【0021】更に金属フィルムを用いると、フィルムの
熱伝導性を飛躍的に上げることが可能となり、更なる高
速加熱が可能となるものの、金属フィルムを使用する場
合には、フィルム端部の摺擦による破損の他に、加圧面
にわずかな段差や突起があってもそこから傷が生じて短
時間で亀裂破損してしまい、耐久寿命が短くなるという
課題があった。 【0022】また、このような円筒状フィルム回転体の
端部を補強する手段として、一般的には図12に示すよ
うな大小2つのリングを重ねたようなL字型の断面を有
する補強リング17を用い、その小径リング側の外形を
フィルムの内径にほぼ等しくして図13のようにフィル
ム端部内側に接着剤または粘着材を介して取り付け、こ
の補強リングの剛性や硬度を適切に調整することで側壁
との摺擦に十分耐えるとともに端部のフィルムの変形率
を抑えて変形によるフィルムの劣化を抑制する方法が考
えられる。 【0023】しかし、図11(A)に示すように従来構
成の装置では、フィルム端部の加圧面側に常にヒータ基
板6が存在するため、このまま円形状を維持しようとす
る補強リング17をフィルム端部に取り付けると、図1
1(B)の断面図の斜線部のようにヒータ端部でフィル
ムと非接触な領域がリングの肉厚分及びヒータ基板のフ
ラット面幅とリングの内径によって決まる空隙を生じ、
ヒータ端部の局所的な昇温を招くとともに、図11
(C)のようにリングをつけたフィルム端部は加圧部分
端部からリング固定部分にかけて形成されるフィルム端
部のラッパ状の極端な変形4′によって、逆にフィルム
4及びヒータ周辺部材の劣化を促進してしまう弊害があ
り、上記のような補強リング17を取り付けることは困
難であった。 【0024】 【発明が解決しようとする課題】従来の加熱装置は以上
のように構成されているので、ヒータ基板と耐熱性フィ
ルムを用いる加熱装置において、加熱装置を高速化しよ
うとする際、使用条件の過酷度の増大やフィルム自体の
改良変更の必要性から、このフィルムがフィルム保持部
材の端部側壁や加圧面と摺擦して破損し、寿命が短くな
るという課題があった。 【0025】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、高速化しても寿命が短くならない
加熱装置を提供することを目的とする。またこの加熱装
置を加熱定着装置として用いて、高品質の画像を形成す
ることのできる画像形成装置を提供することを目的とす
る。 【0026】 【課題を解決するための手段】本発明は次の構成を有す
ることを特徴とする加熱装置及び該加熱装置を用いた画
像形成装置である。 (1)移動体表面に圧接して圧接部を形成する加圧部材
と、発熱体を設けたヒータ基板とを有し、前記圧接部に
被加熱材を狭持搬送させて加熱する加熱装置において、
前記移動体の幅方向端部に該移動体端部と該移動体保持
部材の側板が直接摺擦することを防止する保護部材を設
け、少なくとも前記ヒータ基板と前記加圧部材は前記移
動体の幅方向の長さより短く内側に設けられていること
を特徴とする加熱装置である。 (2)各構成要素の幅方向の長さと位置関係が、側板、
保護部材、移動体、加熱基板加熱面端部、加圧部材、発
熱体の順に短く内側に設けられていることを特徴とする
(1)記載の加熱装置である。 (3)前記ヒータ基板は、移動体が圧接する絶縁性基板
面に形成された抵抗発熱体と、その抵抗発熱体表面を覆
うガラスコート層及び前記抵抗発熱体に通電する配線と
電極とからなることを特徴とする(1)または(2)記
載の加熱装置である。 (4)前記電極は前記絶縁性基板の移動体圧接面とは反
対面に設けられていることを特徴とする(3)記載の加
熱装置である。 (5)前記ヒータ基板は、絶縁性基板として窒化アルミ
ニウムのセラミック基板を用い、前記抵抗発熱体と前記
ガラスコート層及び前記配線は前記圧接部における絶縁
基板の移動体圧接面とは反対面に設けられていることを
特徴とする(4)記載の加熱装置である。 (6)前記移動体は厚さ150μm以下の耐熱性円筒状
フィルム、前記保護部材は前記耐熱性円筒状フィルム端
部に接着または粘着固定された耐熱性樹脂リングである
ことを特徴とする(1)記載の加熱装置である。 (7)前記移動体は厚さ150μm以下の耐熱性円筒状
金属フィルム、前記保護部材は前記耐熱性円筒状金属フ
ィルム端部に接着または粘着固定された耐熱性樹脂リン
グであることを特徴とする(1)記載の加熱装置であ
る。 (8)構成要素の耐熱性円筒状金属フィルム圧接面に
は、少なくとも10μm以上の凹凸がないことを特徴と
する(7)記載の加熱装置である。 (9)記録材上に熱軟化性有色粉体像を形成する画像形
成プロセス手段と、前記熱軟化性有色粉体像を前記記録
材上に加熱定着させて永久画像を形成する(1)から
(8)のうちのいずれか1項記載の加熱装置とを備えた
ことを特徴とする画像形成装置である。 【0027】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を添
付図面に基づいて説明する。 実施の形態1.図1は本発明の実施の形態1による加熱
装置の右半分断面図である。図1において、前記図11
と同一部分には同一符号を付している。本実施の形態1
では、アルミナヒータとして電極部をスルーホール19
を介して加熱面と反対の基板裏面に形成した裏面電極1
1’を有する裏面電極型アルミナヒータ5’を用い、コ
ネクター14との接続をヒータホルダー内部で行う方式
を用いている。 【0028】この構成を用いることによって、ヒータの
加熱面側のヒータ基板端部から突起を排除できるように
なるため、ヒータ基板端部を1/2Lh’へと短くし
て、ヒータ基板長とフィルム長との関係を1/2Lh’
<1/2Lfとすることが可能となる。その結果、定着
フィルム4の内側にヒータ基板を配置できるようになる
ので、定着フィルム端部周辺のヒータホルダー10の表
面やフランジ13’表面に、補強リング17の内側突起
部を十分収納できる深さの補強リングガイド溝17’を
設けることができる。 【0029】この溝に沿って補強リングをフィルムとと
もに回転させることでフィルム端部に補強リングを設け
てもフィルム端部の浮きが生じなくなり、フィルム端部
周辺部材の昇温やフィルムの極端な変形を招くことな
く、ヒータ端部の補強が実施でき、フィルムの耐久寿命
を下げることなく装置の高速化を実現できる。 【0030】なお、本実施の形態1において、装置を組
み立てる手順としては、アルミナヒータを耐熱性接着剤
にてヒータホルダーに固定した後、ヒータホルダーに設
けられた穴から露出させた裏面電極11’にコネクター
14を接続し、定着フィルム4を端部から長手方向にス
ライドさせながら被せ、外側の側壁を省いた端部開放型
フランジ13’を装着したのち、フィルムとの接触面に
接着剤を塗布した補強リング17を挿入固定し、更にそ
の外側に独立した外部側壁18を固定する。この時、両
端開放型フランジ13’の内側の側壁は定着フィルムが
極端に強く逆側の外部側壁に押し付けられることを規制
する効果を有するが、この内側の段差はヒータホルダー
を変形加工することで形成し、このフランジ13’を廃
止して組立工程を簡素化することも可能である。 【0031】また、以上の構成において、補強リング1
7は厚さ約2mmのPOM材からなり、外部側壁は金属
製のリング状円盤を用いており、金属より高度の低いP
OM製補強リングが金属板との摺擦により徐々に削られ
ることで摺擦抵抗を軽減し、定着フィルムへの機械的な
負荷も軽減されるよう設定されている。 【0032】本実施の形態1の構成を用いることによ
り、加熱温度を上げることで単位時間当り16枚の処理
から24枚の処理へと高速化しても十分な定着性が得ら
れるよう温度制御を変更したうえで、16枚処理のフィ
ルムの回転速度を1.5倍に増大して24枚処理として
耐久試験を実施したところ、1000時間以上耐久して
もフィルム端部破損等の問題を生じることなく、十分な
耐久性を得ることができた。 【0033】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、補強リング17によってフィルム端部とフィルム位
置規制部材との摺擦性を改善し、また補強リングガイド
溝17’によって補強リング17をヒータホルダー10
のフィルム接触面より内側に収められるので、フィルム
の搬送性を悪化させることなく且つヒータフィルム端部
がヒータホルダー表面から突き出るような変形を招くこ
とも無いため、フィルムの耐久性を低下させること無く
加熱装置の高速化が可能となる。 実施の形態2.図2は本発明の実施の形態2による加熱
装置の右半分断面図である。図2において、前記図11
と同一部分には同一符号を付している。本実施の形態1
では、定着フィルムとして実施の形態1のポリイミドフ
ィルムの代わりに、このポリイミドフィルムをベースと
し、その中に熱伝導性改善材としてBN(窒化ホウ素)
のフィラーを体積充填率で約40%分散させた熱伝導性
改善フィルム4’を用いたもので、加熱温度を変えるこ
となく、ヒータ基板6から加圧ローラ3側への熱伝導性
の向上によって高速化を実現する構成としたものであ
る。 【0034】BNなどの熱伝導性改善フィラーをこのよ
うに高い割合で混入させると、同じ厚みのポリイミドフ
ィルムに比べて熱伝導性を約2.3倍程度まで向上させ
ることができ、加熱性能を大幅に向上して、加熱速度を
大幅に高めることも可能となる反面、このように高い割
合のフィラー混入量になると、定着フィルム4は樹脂本
来の柔軟性や耐摩耗性を著しく失い、従来フィルムと同
様の速度で回転耐久させても寿命が低下し、更に高速化
して使用すると大幅に耐久寿命が短くなって実用性が得
られなかった。 【0035】しかるに、本実施の形態2ではこのような
定着フィルムに実施の形態1のフィルム補強策を組み合
わせることにより、16枚処理機のフィルムの回転速度
を1.5倍に増大して24枚処理機として耐久試験を実
施したところ、1000時問以上耐久してもフィルム端
部破損等の問題を生じることなく、十分な耐久性を得る
ことができた。 【0036】更にフィルムの熱伝導性改善により加熱温
度を上げることなく高速加熱が可能となるので、ヒータ
基板周辺部材の耐熱性を改善する必要が無く、余分なヒ
ートリークも減少するため、消費電力の増大を抑えつつ
高速化を可能とする効率の高い画像形成装置を提供でき
る。 実施の形態3.図3は本発明の実施の形態3による加熱
装置の右半分断面図である。図3において、前記図11
と同一部分には同一符号を付している。本実施の形態3
では、定着フィルム4”として実施の形態1のポリイミ
ドフイルムの代わりに、Ni電鋳からなるエンドレス状
の金属フィルム4”を用いており、実施の形態2と同様
に加熱温度を変えることなく、ヒータ基板6から加圧ロ
ーラ3側への熱伝導性の向上によって高速化を実現する
構成を示している。 【0037】この金属フィルムを用いることにより、そ
の熱伝導性は従来樹脂フィルムの数百倍に高めることが
可能となり、加熱特性を飛躍的に向上して、加熱速度を
更に高めることも可能となる反面、このように厚さ50
μm程度の薄い金属フィルムを使用すると、フィルム端
部の機械的強度が低下し、フランジ側壁との摺擦により
非常に短時間で端部に亀裂が入ってしまう上、加圧され
ているニップ領域のヒータホルダー側にわずかな突起や
段差があってもその部分から局所的な傷や永久変形が円
筒フィルムの周方向に発生し、その部分から急速に亀裂
が成長して周方向にフィルムが切断されてしまう現象が
発生する。 【0038】このため、本実施の形態3ではフィルム端
部補強策を上記実施の形態1、2と同様に行うととも
に、ヒータ基板表面はもとより、ヒータホルダー表面の
定着フィルム4と接触する面には少なくとも10μm以
上の凹凸が無いようにセラミック基板表面に研磨処理や
基板エッジ部に丸め加工を施し、ヒータホルダ一樹脂表
面にも10μm以上の凹凸が生じ無いように、0.1m
m以上の曲率半径の滑らかな曲線で構成されるように設
計するとともに、バリや傷等の無いものを用いている。 【0039】更に、樹脂フィルムを用いていた上記各実
施の形態1、2では特に規定していなかったが、加圧ロ
ーラ3によって加圧されている領域内にヒータ基板6と
ヒータホルダー10の境界面が存在すると、この境界面
では組み立て公差によりわずかながら必ず段差が生じて
しまう。 【0040】この時生じた段差部に加圧ローラ3が対向
していると、加圧ローラ表面がこの段差に追従して変形
し、この段差形状に沿うように金属フィルムを永久変形
させるようになり、この金属フィルムの変形部分のエツ
ジから亀裂が発生するようになる。 【0041】このため、このような金属フィルムを用い
て高速化を図る場合の構成としては、上記各実施の形態
1、2で規定した定着フィルム端部とヒータ基板端部の
位置関係1/2Lh’<1/2Lfの他に更に、ヒータ
基板端部(より厳密にはヒータ基板加熱表面端部であ
り、この場合はガラスコート面端部と定義することがよ
り好ましい)は、加圧口ーラ端部より常に外側に位置す
るようにな長さに設定されていることが必要で、右半分
の加圧ローラ長を1/2Lrとすると常に1/2Lh’
>1/2Lrの関係が保たれるように構成されている必
要がある。 【0042】この条件が満足されていれば、加圧ローラ
3によって加圧される領域で定着フィルムの裏面には、
常にフラットなヒータ基板表面が存在するため、フィル
ム4には変形が発生せず、リングにより補強されたフィ
ルム端部とともに1000時間以上耐久してもフィルム
端部破損等の問題を生じることなく、十分な耐久性を得
ることができた。 実施の形態4.図4は本発明の実施の形態4による加熱
装置の右半分断面図である。図4において、前記図11
と同一部分には同一符号を付している。本実施の形態4
では、発熱体8をヒータ基板6’の裏側に形成した裏面
加熱型の窒化アルミニウム(以下、AlNと略する)ヒ
ータ5”を用い、ヒータ基板6’の熱伝導性向上による
高速定着の実現とともに、コネクター14と接続するヒ
ータ基板電極はスルーホールを用いること無く、発熱体
形成面上の電極11をそのまま用いることができるとい
う利点を有している。 【0043】加熱処理を高速化する目的に対し、ヒータ
基板6’としては、ヒータ5”の発熱体8と加熱ニップ
面との間に絶縁性を有しつつ可能な限り熱伝導性の高い
部材を介在させ、厚み方向及び横方向の熱の移動度も高
いことが望まれるが、近年、セラミック基板として従来
ヒータに用いられていたアルミナ基板より優れた熱伝導
性を有するAIN基板6’が開発されている。 【0044】このA1N基板6’は、従来のアルミナ基
板に比べて主に表1に示すような特性上の利点がある。
表1からわかるように、アルミナ基板に比べてAlN基
板6’では熱伝導率が11倍程高いため、同じ投入エネ
ルギーでより速い基板の昇温や温度分布の均一化が可能
であり、耐熱衝撃性も約2倍あるため、発熱体8をより
細くして高温で使用しても急加熱による基板破損を生じ
難くなるという多くの利点が得られる。 【0045】特に、AlN基板6’がガラスコート層よ
りも高い熱伝導性を有することに着目し、図5に示すよ
うに、ヒータ基板として従来アルミナ基板と同じサイズ
のAlN基板6’を用い、このAlN基板6’の裏面に
発熱体と電極を形成して基板裏面を加熱面として図6の
ように表面側にガラスコート層9と温度検知素子7を配
置し、基板裏面方向に定着ニップを当接する裏面加熱型
AlNヒータ5”を用いることで、発熱体8で発生した
熱を従来ヒータ5よりも約10倍速く加圧ローラ側に伝
えられる。 【0046】この結果、アルミナ基板6のヒータより素
早く立ち上り、熱伝導性が高いためにAIN基板6’全
体で均一に幅広く加熱する効果も高いため、高速化して
も高い加熱性を維持できるようになる。また、長手方向
の温度分布も均一化され易くなるため、小サイズの記録
材を連続通過した場合に問題となる非通過部の過剰昇温
も緩和する作用がある。 【0047】このように、発熱体8を形成した面と反対
側の面で被加熱材を加熱するAIN基板6’を用いるこ
とは上記各実施の形態のように電極部にスルーホールを
設ける必要が無く、上記の多くの利点とともに、より合
理的に定着フィルムの耐久性改善策との組み合わせを実
施しやすい高速加熱装置を構成でき、1000時問以上
耐久してもフィルム端部破損等の間題を生じることな
く、十分な耐久性を得ることができた。 【0048】 【表1】実施の形態5.図7は本発明の制御方法による加熱装置
を加熱定着装置31として備えた画像形成装置を示す構
成図であり、図7において、32は感光ドラムであり、
0PC、アモルフアスSe、アモルフアスSi等の感光
材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基板
上に形成されている。この感光ドラム32は矢印の方向
に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置33によっ
て一様帯電される。次に、画像情報に応じて0N/0F
F制御されたレーザビーム34による走査露光が施さ
れ、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置
35で現像、可視化される。現像方法としては、ジャン
ピング現像法、2成分現像法、FEED現像法などが用
いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用い
られることが多い。 【0049】可視化されたトナー像2は、給紙台36か
ら給紙ローラ37、タイミングローラ38により所定の
タイミングで搬送された記録材1上に、転写装置として
の転写ローラ39により、感光ドラム32上から転写さ
れる。このとき記録材1は感光ドラム32と転写ローラ
39に一定の加圧力で挟持され、加熱定着装置31へと
搬送され、トナー像が永久画像として記録材に加熱定着
される。 【0050】一方、感光ドラム32上に残存する転写残
りの残留トナーは、クリーニング装置40により感光ド
ラム32の表面から除去される。尚、実施の形態5の画
像形成装置は、600dpi、16枚/分(プロセスス
ピード約94mm/sec)でプリントを行うことがで
きる。なお、上記感光ドラム32からクリーニング装置
40によって画像形成プロセス手段41を構成してい
る。 【0051】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、加熱基板
と耐熱性フィルムを用いる加熱装置において、少なくと
もフィルム端部より内側にヒータ基板が固定されるよう
に設定したので、フィルム端部に補強リング及びそのリ
ングガイド溝をヒータホルダー表面に設けることが可能
となり、高速化しても耐久寿命が短くならない加熱装置
を得ることができる効果がある。また、この加熱装置を
加熱定着装置として用いるので、高品質の定着画像を得
ることができる画像形成装置を提供できる効果がある。 【0052】また、上記加熱装置を加熱定着装置として
適用した本発明の画像形成装置によれば、定着ムラや記
録材の搬送不良を防止でき、高品質の画像を得ることが
できる等の効果がある。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate (insulating substrate)
A heating device having a heater substrate provided with a heating element on a plate);
And a material to be heated using the heating device as a heat fixing device.
Permanent image of heat-softening colored powder image formed on recording material
An electrophotographic printer that heats and fixes as an image,
It relates to image forming devices such as copiers and facsimile machines.
is there. 2. Description of the Related Art Conventionally, a printer using an electrophotographic system
Recorded by image forming equipment such as printer, copier, facsimile, etc.
A device that heats and fixes unfixed images formed on materials
Wide range of contact heating type heating devices with good thermal efficiency and safety
Well known. In recent years, especially in view of promoting energy saving
Therefore, a system with high heat transfer efficiency and a fast start-up
Heat-resistant film (hereinafter referred to as a moving body with small heat capacity)
Below, called film or fixing film)
Therefore, a film heating device that heats the recording material is attracting attention.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313182,
JP-A-1577878, 4-44075-44083
Gazette, 4-204980-2044984
Have been. The structure of this film heating apparatus is as follows: a. Roller and driven roller dedicated to film transport
Using a pressure roll while applying tension to the film.
A method of transporting the film to and from the camera; b. The cylindrical film is driven by the conveying force of the pressure roller
There is a method, the former has the advantage that film transportability can be improved
The latter simplifies the configuration and reduces the cost of the heating device.
There are benefits that can be realized. FIG. 8 shows the latter type of film processing with a pressure roller drive type.
This shows a cross section of the configuration of the heating device.
Reference numeral 2 denotes an image formed by the toner formed on the recording material 1;
Is a pressure applied to the film 4 with a total pressure of about 4 to 15 kgf.
The pressure roller 3 is interlocked with the shaft 3a.
Driven by a drive source (not shown)
You. 10 is a heater holder which also serves as a guide member for the film 4.
And a concave portion 1 formed on a surface where the film 4 contacts.
The heater 5 is supported in the area 0. The fixing film 4 has a reduced heat capacity.
Film thickness to improve quick start
μm or less, more preferably 40 μm or less and 20 μm or more
PTFE, PFA, P with heat resistance, release property and durability
PS single layer film or polyimide, polyamide
PTFE, PEK on the film surface such as
Multi-layer containing FA and FEP coated as release layer
It is composed of film. On the other hand, the heater 5 is made of a heat resistant material such as ceramics.
Heating element 8 is patterned on heater substrate 6 made of edge material
The surface is protected by heat-resistant glass 9. In addition
A temperature detecting element 7 is arranged on the back surface of the
A structure for controlling the temperature by detecting the temperature of the temperature detecting element 7.
It has become. FIG. 9 is a front view of a heating element forming surface of the heater 5.
It is a figure, and the heating element 8 consists of a belt-shaped pattern,
Is made of silver palladium (Ag / Pd), RuO2, Ta
A silver platinum (A) formed on the substrate surface with an electric heating element such as 2N
g / Pt)
Is what you do. FIG. 10 is a rear view of the heater substrate.
In order to control the substrate temperature, the temperature detecting element 7
Low resistance silver palladium with a Pd ratio of 30% or less
Sensing element wiring 7 ′ formed with a through hole for conduction
Temperature detecting electrode 1 formed on the substrate surface via 11 '
1 and a detection circuit (shown in FIG.
Without). On the heater substrate 6, a heater 5 is provided.
As a safety measure in case of thermal runaway, the through hole 12 is near the end
Is provided. Due to the presence of the through holes 12, the substrate temperature
When the temperature reaches the excessive temperature range, the thermal expansion of the ceramic substrate
At the boundary between the part with and without the through hole 12
The generated stress difference is also large, and the
Cracks occur mainly in the region with low mechanical strength, and the heater
The heating element 8 formed on the substrate 6 is also disconnected and the heater 5
Thermal runaway is stopped. A printer using the above heating device
Various image forming devices, such as, as described above, high heating efficiency
Eliminates the need for preheating during standby due to the speed of rising
It has many advantages such as time savings, especially cylindrical
The method of driving the film with the conveying force of the pressure roller is low cost.
Starting with the introduction to small and low-speed machines.
In the future, introduction to large high-speed machines is expected.
ing. In order to realize this high speed, first, of course,
Powering up the motor,
Increase the rotation speed of the fixing film and
In order to supply sufficient heat energy to the shortened paper,
Set the heat temperature even higher or increase the pressure of the pressure roller.
Heater substrate 6 and fixing film 4
Improvement such as replacing the material with a material with high thermal conductivity
There is a need. However, such improvements have been promoted and
That is, the deterioration of the fixing film 4 is promoted.
Therefore, there is a danger that the durability life is shortened.
In particular, the deterioration of the edge of the fixing film 4 is a factor in increasing the speed.
It was an important issue. FIG. 11 is a sectional view of the right half of the heating device in the width direction.
The right end of the fixing film 4 is a heater holder.
The heater holder is inserted into the right end of the
10 by the side wall of the flange 13
Is restricted from moving to the right from this position.
You. Further, the positional relationship of other components in the width direction.
First, a pressure roller exists at a position facing the heating element formation area.
There is almost no route to take away the heat generated if it is not present,
An abnormal temperature rise of the heater substrate 6 occurs at that portion,
Heater substrate because it may damage the substrate
6 heating element 8 is the shortest and located at the center
The roller 3 is longer than the heating element 8 and its end is located outward.
It is location. On the other hand, the heater substrate 6 serves as an electrode at the end of the substrate.
Board of connector 14 connected to power supply side by cable 16
Since the contact 15 needs to be connected, the pressure roller 3
The end is extended outward from the end of the flange 13
Right half length of substrate and half length of fixing film
Inevitably 1 / 2Lh> 1 / 2Lf during 1 / 2Lf
The relationship was maintained. Further, the fixing film 4 generates heat as described above.
Sandwiched between the heater substrate 6 and the pressure roller 3 in the body formation region
The film edge must be at least
It must be located outside the end of the heating element. The fixing film 4 has a heating element end and a connector device.
Between the side wall of the flange 13 fixed inside the attachment portion
Although it can be moved, either right or left immediately during use
It moves easily and collides with the flange side wall, and the film end
Thereafter, always rotate while rubbing against the flange side wall.
And If the film 4 continues to be rubbed as it is,
Degradation progresses from the edge of the film, and finally the film
Tears and becomes unusable. Also, the rotation of the film 4
The higher the speed, the higher the rate of degradation and the shorter the durable life.
The end of the fixing film 4
This has been a major issue in the process. Further, fixing is performed to secure a sufficient fixing property.
It is necessary to increase the temperature, increase the pressure, and change the material to a high heat conductive material.
In short, the life of the fixing film 4 is further shortened,
In order to improve the thermal conductivity of the fixing film 4, BN or A
High thermal conductivity filler such as 1N mixed into film resin
Increasing the ratio will impair the inherent flexibility and strength of the resin.
The film's deterioration speed, and the durability life
It becomes easier. Further, when a metal film is used,
Thermal conductivity can be dramatically increased, further increasing
Fast heating is possible, but when using metal film
In addition to the damage caused by the rubbing of the film edge,
Even if there are slight steps or protrusions on the
Cracks in a short period of time, shortening the service life
There were challenges. In addition, such a cylindrical film rotating body has
As a means to reinforce the ends, generally shown in FIG.
It has an L-shaped cross section like two large and small rings
And use the reinforcing ring 17 to
Approximately equal to the inner diameter of the film and fill as shown in FIG.
Attach to the inside of the end of the
By appropriately adjusting the rigidity and hardness of the reinforcing ring of the side wall
And the deformation rate of the film at the end
A method to suppress film degradation due to deformation
available. However, as shown in FIG.
In the conventional equipment, the heater base is always placed on the pressing surface side of the film end.
Since the plate 6 exists, the circular shape is to be maintained as it is.
When the reinforcing ring 17 is attached to the end of the film,
Fill at the end of the heater as shown by the hatched portion in the sectional view of FIG.
The area that is not in contact with the system is the thickness of the ring and the heater substrate
Creates a gap determined by the rat face width and the inner diameter of the ring,
In addition to locally increasing the temperature of the heater end, FIG.
The end of the film attached with a ring as shown in (C) is the pressed part
Film edge formed from the edge to the ring fixing part
Conversely, due to the trumpet-like extreme deformation 4 '
4 and the adverse effect of promoting the deterioration of the heater peripheral members.
Therefore, it is difficult to attach the reinforcing ring 17 as described above.
It was difficult. [0024] The conventional heating device has been described above.
The heater substrate and heat-resistant filter
Speed up the heating device in the heating device using lum.
When trying to do so, the severity of the operating conditions increases and the film itself
Due to the need for improvements and changes, this film
It may be damaged by rubbing against the side wall and pressing surface of the material, shortening the service life.
There was a problem to be. The present invention has been made to solve the above problems.
The life is not shortened even if the speed is increased
It is an object to provide a heating device. This heating equipment
To form a high-quality image
To provide an image forming apparatus capable of
You. The present invention has the following configuration.
Heating device and an image using the heating device
An image forming apparatus. (1) A pressure member that presses against the surface of a moving body to form a pressure contact portion
And a heater substrate provided with a heating element.
In a heating device that heats a material to be heated while holding the material,
The moving body end and the moving body holding at the width direction end of the moving body
Protective members are provided to prevent the side plates of the members from directly rubbing.
At least the heater substrate and the pressing member
Being shorter than the width of the moving body and provided inside
Is a heating device. (2) The length in the width direction and the positional relationship of each component are determined by the side plate,
Protective member, moving body, heated substrate heating surface end, pressing member,
It is characterized in that it is provided short and inside in the order of heating elements
(1) The heating device according to (1). (3) The heater substrate is an insulating substrate against which a moving body is pressed.
The heating element formed on the surface and the surface of the heating element
A glass coat layer and wiring for energizing the resistance heating element.
(1) or (2), characterized by comprising an electrode.
Heating device. (4) The electrode is opposite to the moving body pressing surface of the insulating substrate.
The feature described in (3), which is provided on the opposite side.
It is a heat device. (5) The heater substrate is made of aluminum nitride as an insulating substrate.
Using a ceramic substrate of nickel, the resistance heating element and the
The glass coat layer and the wiring are insulated at the pressure contact part
Make sure that it is provided on the opposite side of the
The heating device according to (4), which is characterized in that: (6) The moving body has a heat-resistant cylindrical shape with a thickness of 150 μm or less.
Film, the protection member is the heat-resistant cylindrical film end
It is a heat-resistant resin ring bonded or adhesively fixed to the part
(1) The heating device according to (1). (7) The moving body has a heat-resistant cylindrical shape with a thickness of 150 μm or less.
The metal film and the protection member are the heat-resistant cylindrical metal foil.
Heat-resistant resin phosphor bonded or adhered to the film end
(1) The heating device according to (1),
You. (8) For the heat-resistant cylindrical metal film pressure contact surface of the component
Is characterized in that there is no unevenness of at least 10 μm.
(7) The heating device according to (7). (9) An image form for forming a thermosoftening colored powder image on a recording material
Forming process means and recording the thermosoftening colored powder image
From (1) to form a permanent image by heat fixing on the material
(8) The heating device according to any one of (8)
An image forming apparatus characterized in that: Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows heating according to Embodiment 1 of the present invention.
It is a right half sectional view of an apparatus. In FIG. 1, FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as. Embodiment 1
Then, the electrode part is used as an alumina heater through hole 19.
Back electrode 1 formed on the back surface of the substrate opposite to the heating surface via
Using a back electrode type alumina heater 5 'having a 1'
Method to connect with the Nectar 14 inside the heater holder
Is used. By using this configuration, the heater
Projections can be removed from the end of the heater substrate on the heating surface side
Therefore, shorten the end of the heater substrate to 1 / 2Lh '.
And the relationship between the heater substrate length and the film length is L Lh ′
<1 / 2Lf. As a result,
A heater substrate can be arranged inside the film 4
Therefore, the table of the heater holder 10 around the end of the fixing film is shown.
Surface and flange 13 'surface, the inside protrusion of the reinforcing ring 17
Reinforcement ring guide groove 17 'of sufficient depth to accommodate
Can be provided. [0029] A reinforcing ring is formed along with the groove with the film.
A reinforcing ring is provided at the end of the film by rotating it
Even if the film edge does not float, the film edge
Do not cause excessive temperature rise of the peripheral members or extreme deformation of the film.
The heater end can be reinforced and the durable life of the film
The speed of the apparatus can be increased without lowering the power. In the first embodiment, the devices are assembled.
The procedure for setting is to use an alumina heater with a heat-resistant adhesive.
After fixing to the heater holder with
A connector is connected to the back electrode 11 'exposed from the drilled hole.
14 and connect the fixing film 4 in the longitudinal direction from the end.
Open end type that covers while riding and eliminates the outer side wall
After mounting the flange 13 ', on the contact surface with the film
Insert and fix the reinforcing ring 17 to which the adhesive has been applied.
An independent outer side wall 18 is fixed to the outer side of the outer side. At this time,
The fixing film is formed on the inner side wall of the open end flange 13 '.
Extremely strong against being pressed against the opposite side wall
This step is inside the heater holder
Is formed by deforming, and this flange 13 ′ is discarded.
It is also possible to stop and simplify the assembly process. In the above configuration, the reinforcing ring 1
7 is made of a POM material having a thickness of about 2 mm, and the outer side wall is made of metal.
Using a ring-shaped disk made of P
The OM reinforcement ring is gradually scraped by sliding against the metal plate
This reduces the rubbing resistance and reduces the mechanical
The load is also set to be reduced. By using the structure of the first embodiment,
And increase the heating temperature to process 16 sheets per unit time
Sufficient fixability is obtained even if the speed is increased from
After changing the temperature control so that the
Increase the rotation speed of Lum by 1.5 times to process 24 sheets
When the durability test was performed, the durability test was performed for 1000 hours or more.
Without causing problems such as breakage of the film edge.
Durability could be obtained. As described above, according to the first embodiment,
For example, the film edge and the film position are
Improves the rubbing performance with the positioning member and also provides a reinforcing ring guide
The reinforcing ring 17 is attached to the heater holder 10 by the groove 17 '.
Film inside the film contact surface
Of the heater film without deteriorating the transportability of the film
Can cause deformation that protrudes from the heater holder surface.
Without reducing the durability of the film
It is possible to increase the speed of the heating device. Embodiment 2 FIG. FIG. 2 shows heating according to the second embodiment of the present invention.
It is a right half sectional view of an apparatus. In FIG. 2, FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as. Embodiment 1
Then, the polyimide film of the first embodiment is used as a fixing film.
Instead of film, use this polyimide film as the base
BN (boron nitride) as a thermal conductivity improving material
Thermal conductivity with about 40% of filler dispersed by volume
It uses an improvement film 4 '.
The thermal conductivity from the heater substrate 6 to the pressure roller 3 side
It is configured to realize high speed by improving
You. A filler for improving thermal conductivity such as BN is used.
If mixed at such a high rate, polyimide foil of the same thickness
The thermal conductivity is improved to about 2.3 times compared to the film.
Can greatly improve the heating performance and increase the heating rate.
While it is possible to greatly increase the cost,
When the amount of filler mixed is reached, the fixing film 4
The conventional flexibility and abrasion resistance are remarkably lost, and
The life is shortened and the speed is further increased even if the endurance is rotated at the same speed.
Use greatly shortens the durable life and obtains practicality.
I couldn't. However, in the second embodiment, such
Combining the film reinforcement measures of Embodiment 1 with the fixing film
The rotation speed of the film of the 16-sheet processing machine
Endurance test as a 24-sheet processing machine
After applying, the end of the film even if it lasts more than 1000 hours
Sufficient durability without problems such as breakage of parts
I was able to. The heating temperature is further improved by improving the thermal conductivity of the film.
High-speed heating is possible without increasing the temperature
There is no need to improve the heat resistance of the peripheral members of the substrate,
Leaks are also reduced, while suppressing an increase in power consumption.
It is possible to provide a highly efficient image forming apparatus capable of speeding up.
You. Embodiment 3 FIG. FIG. 3 shows heating according to Embodiment 3 of the present invention.
It is a right half sectional view of an apparatus. In FIG. 3, FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as. Embodiment 3
Then, the fixing film 4 "of the first embodiment is used as the fixing film 4".
Endless shape made of Ni electroforming instead of film
Metal film 4 ″ is used, and is the same as in the second embodiment.
Without changing the heating temperature.
Higher speed by improving thermal conductivity to the roller 3 side
1 shows the configuration. By using this metal film,
Thermal conductivity can be several hundred times higher than conventional resin film
Possible, dramatically improving the heating characteristics and increasing the heating rate.
On the other hand, it is possible to increase the thickness further,
When using a thin metal film of about μm,
The mechanical strength of the part decreases,
The edge cracks in a very short time,
Small protrusions on the heater holder side of the nip area
Even if there is a step, local scratches and permanent deformation are circular from that part
Occurs in the circumferential direction of the tubular film and cracks rapidly from that part
Grows and the film is cut in the circumferential direction.
Occur. For this reason, in the third embodiment, the film edge
The part reinforcement measure is performed in the same manner as in the first and second embodiments.
In addition to the surface of the heater substrate,
At least 10 μm or less on the surface that contacts the fixing film 4
Polishing the surface of the ceramic substrate so that there are no irregularities
The edge of the board is rounded, and the heater holder and resin table
0.1 m so that no irregularities of 10 μm or more
m and a smooth curve with a radius of curvature of
In addition to the measurement, those without burrs or scratches are used. Further, each of the above-described examples using a resin film
Although not specifically stipulated in Embodiments 1 and 2,
The heater substrate 6 and the
If a boundary surface of the heater holder 10 exists, this boundary surface
Then, due to the assembly tolerance, there is always a slight step
I will. The pressure roller 3 faces the step formed at this time.
The pressure roller surface deforms following this step
And permanently deform the metal film so that it conforms to this step shape
The metal film is deformed.
Cracks start to form from the tip. Therefore, using such a metal film
In the case where the speed is increased by using
Between the end of the fixing film and the end of the heater substrate specified in 1 and 2.
In addition to the positional relationship 1 / 2Lh '<1 / 2Lf, a heater
Substrate edge (more precisely, at the edge of the heater substrate heating surface
In this case, it can be defined as the end of the glass coat surface.
) Is always located outside the end of the pressure port.
It must be set to a length that is
If the length of the pressure roller is 1 / 2Lr, it is always 1 / 2Lh '
> 1 / 2Lr must be maintained.
It is necessary. If this condition is satisfied, the pressure roller
3 on the back side of the fixing film in the area pressed
Since there is always a flat heater substrate surface, fill
No deformation occurs in the system 4, and the ring reinforced
Even if it lasts more than 1000 hours together with the end of the film
Sufficient durability without problems such as end breaks
I was able to. Embodiment 4 FIG. FIG. 4 shows heating according to Embodiment 4 of the present invention.
It is a right half sectional view of an apparatus. In FIG. 4, FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as. Embodiment 4
Now, the back surface in which the heating element 8 is formed on the back side of the heater substrate 6 '
Heated aluminum nitride (hereinafter abbreviated as AlN)
Heater 5 "and improve the thermal conductivity of the heater substrate 6 '.
As well as realizing high-speed fixing,
Heater element without using through holes
The electrode 11 on the forming surface can be used as it is
Have the advantage. For the purpose of speeding up the heating process, a heater
As the substrate 6 ′, a heating element 8 of a heater 5 ″ and a heating nip
High thermal conductivity as possible while having insulation between the surface
High mobility of heat in the thickness and lateral directions with the interposition of members
However, in recent years, ceramic substrates
Better heat conduction than alumina substrate used for heater
An AIN substrate 6 'having a property has been developed. The A1N substrate 6 'is made of a conventional alumina-based
There are advantages mainly in characteristics as shown in Table 1 as compared with the plate.
As can be seen from Table 1, compared to the alumina substrate, the AlN group
Since the thermal conductivity of the plate 6 'is about 11 times higher, the same energy
Enables faster and more uniform substrate temperature distribution
Since the thermal shock resistance is about twice as high, the heating element 8
Substrate breakage due to rapid heating even when used at high temperature
There are a number of advantages that are more difficult. In particular, the AlN substrate 6 ′ is a glass coat layer.
Noting that it has a higher thermal conductivity, as shown in FIG.
As the heater substrate, the same size as the conventional alumina substrate
Of the AlN substrate 6 '
A heating element and electrodes are formed, and the back surface of the substrate is used as a heating surface in FIG.
Glass coating layer 9 and temperature detecting element 7
Backside heating type to place the fixing nip in the direction of the backside of the substrate
By using the AlN heater 5 ″, the heat generated in the heating element 8 was generated.
Transfers heat to the pressure roller approximately 10 times faster than the conventional heater 5.
available. As a result, the heater of the alumina substrate 6
The AIN substrate 6 'is completely
It has a high effect of heating evenly and broadly with the body.
Can also maintain high heating properties. Also, in the longitudinal direction
Recording is small because the temperature distribution of
Excessive temperature rise in the non-passing area, which is a problem when the material passes continuously
Also has the effect of alleviating. As described above, the surface opposite to the surface on which the heating element 8 is formed is
Use an AIN substrate 6 'that heats the material to be heated on the side surface.
Means through holes in the electrodes as in the above embodiments.
It is not necessary to provide
In combination with measures to improve the durability of the fixing film
High-speed heating device that can be easily applied can be configured, and over 1000 hours
Even if it is durable, it will not cause problems such as damage to the film edge.
And sufficient durability could be obtained. [Table 1] Embodiment 5 FIG. FIG. 7 shows a heating device according to the control method of the present invention.
Showing an image forming apparatus provided with a heat fixing device 31 as a fixing device.
FIG. 7 shows a photosensitive drum 32 in FIG.
Photosensitivity of 0PC, Amorphous Se, Amorphous Si, etc.
Cylindrical substrate made of aluminum or nickel
Is formed on. This photosensitive drum 32 is in the direction of the arrow.
First, the surface is charged by the charging device 33.
And is uniformly charged. Next, according to the image information, 0N / 0F
Scanning exposure by laser beam 34 controlled by F
As a result, an electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is
At 35, it is developed and visualized. As a development method, Jean
Ping development, two-component development, FEED development, etc.
Use a combination of image exposure and reversal development
Is often done. The visualized toner image 2 is
The paper feed roller 37 and the timing roller 38
As a transfer device on the recording material 1 conveyed at the timing
Is transferred from the photosensitive drum 32 by the transfer roller 39.
It is. At this time, the recording material 1 includes a photosensitive drum 32 and a transfer roller.
39 to the heat fixing device 31
Conveyed, the toner image is fixed on the recording material by heating as a permanent image
Is done. On the other hand, the transfer residue remaining on the photosensitive drum 32
Residual toner is exposed to light by the cleaning device 40.
It is removed from the surface of the ram 32. The image of the fifth embodiment
The image forming apparatus is 600 dpi, 16 sheets / minute (process
Print at a speed of about 94mm / sec)
Wear. Note that the photosensitive drum 32 is used to remove the cleaning device.
The image forming process means 41 is constituted by 40.
You. As described above, according to the present invention, the heating substrate
And a heating device using a heat-resistant film
So that the heater substrate is fixed inside the film edge
So that a reinforcing ring and its
Guide groove can be provided on the heater holder surface
Heating device that does not shorten the durable life even if the speed is increased
There is an effect that can be obtained. Also, this heating device
High-quality fixed image is obtained because it is used as a heat fixing device.
There is an effect that an image forming apparatus that can be provided can be provided. Further, the above-mentioned heating device is used as a heating fixing device.
According to the image forming apparatus of the present invention to which the present invention is applied, fixing unevenness and recording
It is possible to prevent poor transport of recording materials and obtain high-quality images.
There are effects such as being able to do.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の実施の形態1による加熱装置の長手
方向右半分断面図である。 【図2】 本発明の実施の形態2による加熱装置の長手
方向右半分断面図である。 【図3】 本発明の実施の形態3による加熱装置の長手
方向右半分断面図である。 【図4】 本発明の実施の形態4による加熱装置の長手
方向右半分断面図である。 【図5】 AINヒータの斜視図である。 【図6】 AINヒータを用いた加熱装置の構成断面図
である。 【図7】 本発明の加熱装置を画像定着装置として適用
した画像形成装置の概略図である。 【図8】 従来のフイルム加熱装置の構成断面図であ
る。 【図9】 ヒータ基板の正面図である。 【図10】 ヒータ基板の裏面図である。 【図11】 従来の加熱装置のの長手方向右半分断面図
である。 【図12】 フィルム端部補強リングの斜視図である。 【図13】 フィルム端部補強リングを装着したフィル
ム端部の断面図である。 【符号の説明】 1 記録材、2 トナー、3 加圧ローラ、4、4’、
4” 定着フィルム、5、5’、5” ヒータ、6、
6’ ヒータ基板、31 加熱定着手段、41画像形成
プロセス手段
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal right half sectional view of a heating device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal right half sectional view of a heating device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a longitudinal right half sectional view of a heating device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a longitudinal right half sectional view of a heating device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of an AIN heater. FIG. 6 is a configuration sectional view of a heating device using an AIN heater. FIG. 7 is a schematic diagram of an image forming apparatus in which the heating device of the present invention is applied as an image fixing device. FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of a conventional film heating apparatus. FIG. 9 is a front view of a heater substrate. FIG. 10 is a back view of the heater substrate. FIG. 11 is a longitudinal right half sectional view of a conventional heating device. FIG. 12 is a perspective view of a film end reinforcing ring. FIG. 13 is a cross-sectional view of a film end on which a film end reinforcing ring is mounted. [Description of Signs] 1 recording material, 2 toner, 3 pressure rollers, 4, 4 ',
4 "fixing film, 5, 5 ', 5" heater, 6,
6 'heater substrate, 31 heat fixing means, 41 image forming process means

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項l】 移動体表面に圧接して圧接部を形成する
加圧部材と、発熱体を設けたヒータ基板とを有し、前記
圧接部に被加熱材を狭持搬送させて加熱する加熱装置に
おいて、前記移動体の幅方向端部に該移動体端部と移動
体保持部材の側板が直接摺擦することを防止する保護部
材を設け、少なくとも前記ヒータ基板と前記加圧部材は
前記移動体の幅方向の長さより短く内側に設けられてい
ることを特徴とする加熱装置。 【請求項2】 各構成要素の幅方向の長さと位置関係
が、側板、保護部材、移動体、ヒータ基板加熱面端部、
加圧部材、発熱体の順に短く内側に設けられていること
を特徴とする請求項1記載の加熱装置。 【請求項3】 前記ヒータ基板は、移動体内面が圧接す
る絶縁性基板面に形成された抵抗発熱体と、その抵抗発
熱体表面を覆うガラスコート層及び前記抵抗発熱体に通
電する配線と電極とからなることを特徴とする請求項1
または請求項2記載の加熱装置。 【請求項4】 前記電極は前記絶縁性基板の移動体圧接
面とは反対面に設けられていることを特徴とする請求項
3記載の加熱装置。 【請求項5】 前記ヒータ基板は、絶縁性基板として窒
化アルミニウムのセラミック基板を用い、前記抵抗発熱
体と前記ガラスコート層及び前記配線は前記絶縁基板の
移動体圧接面とは反対面に設けられていることを特徴と
する請求項4記載の加熱装置。 【請求項6】 前記移動体は厚さ150μm以下の耐熱
性円筒状フィルム、前記保護部材は前記耐熱性円筒状フ
ィルム端部に接着または粘着固定された耐熱性樹脂リン
グであることを特徴とする請求項1記載の加熱装置。 【請求項7】 前記移動体は厚さ150μm以下の耐熱
性円筒状金属フィルム、前記保護部材は前記耐熱性円筒
状金属フィルム端部に接着または粘着固定された耐熱性
樹脂リングであることを特徴とする請求項1記載の加熱
装置。 【請求項8】 構成要素の耐熱性円筒状金属フィルム圧
接面には、少なくとも10μm以上の凹凸がないことを
特徴とする請求項7記載の加熱装置。 【請求項9】 記録材上に熱軟化性有色粉体像を形成す
る画像形成プロセス手段と、前記熱軟化性有色粉体像を
前記記録材上に加熱定着させて永久画像を形成する請求
項1から請求項8のうちのいずれか1項記載の加熱装置
とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
Claims: 1. A pressing member for pressing a surface of a moving body to form a pressing portion, and a heater substrate provided with a heating element, wherein the pressing member holds a material to be heated. In the heating device for conveying and heating, a protecting member is provided at an end in the width direction of the moving body to prevent the end of the moving body and a side plate of the moving body holding member from directly rubbing, and at least the heater substrate and the The heating device, wherein the pressing member is provided on the inner side shorter than the length in the width direction of the moving body. 2. A method according to claim 1, wherein the length and the positional relationship of each component in the width direction are determined by a side plate, a protection member, a moving body, an end of a heater substrate heating surface,
The heating device according to claim 1, wherein the pressure member and the heating element are provided short and inside in order. 3. The heater substrate includes: a resistance heating element formed on an insulating substrate surface against which the inner surface of the moving body is pressed; a glass coat layer covering the resistance heating element surface; and a wiring and an electrode for energizing the resistance heating element. 2. The method according to claim 1, wherein
Or the heating device according to claim 2. 4. The heating apparatus according to claim 3, wherein the electrode is provided on a surface of the insulating substrate opposite to a moving body pressing surface. 5. The heater substrate uses an aluminum nitride ceramic substrate as an insulating substrate, and the resistance heating element, the glass coat layer, and the wiring are provided on a surface of the insulating substrate opposite to a moving body pressing surface. The heating device according to claim 4, wherein 6. The heat-resistant cylindrical film having a thickness of 150 μm or less, and the protective member is a heat-resistant resin ring bonded or adhered to an end of the heat-resistant cylindrical film. The heating device according to claim 1. 7. The moving body is a heat-resistant cylindrical metal film having a thickness of 150 μm or less, and the protection member is a heat-resistant resin ring bonded or adhered to an end of the heat-resistant cylindrical metal film. The heating device according to claim 1, wherein 8. The heating apparatus according to claim 7, wherein the heat-resistant cylindrical metal film press-contact surface of the component has no irregularities of at least 10 μm. 9. An image forming process means for forming a heat-softening colored powder image on a recording material, and heat-fixing the heat-softening colored powder image on the recording material to form a permanent image. An image forming apparatus comprising: the heating device according to any one of claims 1 to 8.
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