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JP2000223244A - Heating body and fixing device - Google Patents

Heating body and fixing device

Info

Publication number
JP2000223244A
JP2000223244A JP11023075A JP2307599A JP2000223244A JP 2000223244 A JP2000223244 A JP 2000223244A JP 11023075 A JP11023075 A JP 11023075A JP 2307599 A JP2307599 A JP 2307599A JP 2000223244 A JP2000223244 A JP 2000223244A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
pattern
patterns
element pattern
ptc
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
JP11023075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumasa Otsuka
康正 大塚
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 JP11023075A priority Critical patent/JP2000223244A/en
Publication of JP2000223244A publication Critical patent/JP2000223244A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Resistance Heating (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce heat generation in a paper non-passing region and thereby prevent the damage of components such as an offset, a fixing film, a pressing roller and a film guide. SOLUTION: In the front surface side of a ceramic recording material 1 of a heating body A, PTC patterns (positive temperature coefficient characteristic patterns) 3A, 3B each having a length equal to that of a heating element pattern are formed on both sides of the heating element pattern 2A, and a current is carried to the heating element pattern 2A through the PTC patterns 3A, 3B. In the case that the paper passing of a small-sized transferring material is continued, when the temperature of a paper non-passing region is about to exceed 230 deg.C, the resistance in the paper non-passing region is increased nearly tenfold by the PTC patterns 3A, 3B, and the amount of current at both the end parts of the heating element pattern 2A is reduced to 1/10 as much as that of the center, so that the heating value at those parts of the heating element pattern 2A is also reduced to 1/10. As a result, excessive heat feeding in the paper non-passing region is eliminated and the balance with natural heat radiation is established so that the temperature in the paper non-passing region does not rise above 230 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紙等の転写材上に
トナー像を定着させるための加熱体、及びこれを備えた
定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating element for fixing a toner image on a transfer material such as paper, and a fixing device having the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の加熱体Dを備えた、従来
の定着装置20Dの縦断面図である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional fixing device 20D provided with a conventional heating element D.

【0003】同図中の符号25は定着フィルム、Dは加
熱体、22は加熱体Dの支持と定着フィルムの走行ガイ
ドとを行うフィルムガイド、26は定着フィルムを加熱
体Dに押し付けて、転写材Pを加圧搬送する加圧ローラ
である。
In the figure, reference numeral 25 denotes a fixing film, D denotes a heating element, 22 denotes a film guide for supporting the heating element D and guiding the running of the fixing film, and 26 denotes pressing the fixing film against the heating element D to transfer. It is a pressure roller for pressing and transporting the material P.

【0004】定着フィルム25は直径24mm、厚み50
μmのポリイミドの上に4μmのプライマと10μmの
表層(テフロン層)とを積層したものである。
The fixing film 25 has a diameter of 24 mm and a thickness of 50 mm.
It is obtained by laminating a 4 μm primer and a 10 μm surface layer (Teflon layer) on a μm polyimide.

【0005】加圧ローラ26は直径13mmのアルミニウ
ムの芯金26aの周りに厚み3.5mmのシリコーンゴム
26bを被覆し、その表層にPFAチューブを被せた
り、又はフッ素樹脂やフッ素ラテックスを塗布したりし
たものである。加熱体Dはサーミスタ6の出力に応じて
CPU23がトライアック24をオン/オフすることに
より温度調整される。
[0005] The pressure roller 26 is formed by coating a 3.5 mm thick silicone rubber 26b around an aluminum core metal 26a having a diameter of 13mm, covering the surface with a PFA tube, or applying a fluorine resin or fluorine latex. It was done. The temperature of the heating element D is adjusted by turning on / off the triac 24 by the CPU 23 according to the output of the thermistor 6.

【0006】図7に、上述の定着装置20Dに用いられ
る加熱体Dを示す。図7(a)、(b)、(c)は、こ
の順に、従来の加熱体Dをそれぞれ下方、上方、前方か
ら見た図、すなわち、下面図、上面図、正面図である。
FIG. 7 shows a heating element D used in the above-described fixing device 20D. FIGS. 7A, 7B, and 7C are views of a conventional heating element D viewed from below, above, and front, respectively, in this order, that is, a bottom view, a top view, and a front view.

【0007】これらの図中の符号1はアルミナやチッ化
アルミを用いたセラミック基材で、発熱体2Dとして
は、銀にパラジウムを混ぜて合金化し、これをガラスペ
ーストに混ぜてスクリーン印刷したものを用いる。この
発熱体2Dに対する給電のために、銀や銀/白金をガラ
スペーストに混ぜてスクリーン印刷した導体パターン4
Dが形成されている。加熱体Dの表面(図6における下
面)には、摺動性の改善と絶縁耐圧を得るために、ガラ
スコート10が施されている。
Reference numeral 1 in these figures denotes a ceramic substrate using alumina or aluminum nitride, and a heating element 2D is obtained by alloying silver mixed with palladium, mixing this with a glass paste, and performing screen printing. Is used. In order to supply power to the heating element 2D, a conductor pattern 4 obtained by mixing silver or silver / platinum into a glass paste and performing screen printing.
D is formed. A glass coat 10 is applied to the surface of the heating body D (the lower surface in FIG. 6) in order to improve the slidability and obtain the withstand voltage.

【0008】導体パターン4Dの端部には電極5が形成
されている。セラミック基材1の背面には、サーミスタ
6とその抵抗を検出するための導体パターン7が形成さ
れている。導体パターン7は、スルーホール8によって
電極9に接続されている。
An electrode 5 is formed at an end of the conductor pattern 4D. A thermistor 6 and a conductor pattern 7 for detecting its resistance are formed on the back surface of the ceramic base 1. The conductor pattern 7 is connected to the electrode 9 by a through hole 8.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述のような加熱体2
Dを使用した、図6の定着装置20Dで、封筒やはがき
といったサイズの小さい転写材Pを通していると、加熱
体Dの長手方向両端部の非通紙領域では、転写材Pによ
る熱の消費がないため、熱が蓄積されて高温になるた
め、定着装置20Dに用いられるシリコーンゴムや表面
のフッ素樹脂のコート層が剥がれたり、圧縮永久ひずみ
が大きくなるといった問題が発生した。コート層が剥が
れると、加圧ローラ26表面にトナーが堆積して画像を
汚したり、紙転写材Pに粘着して巻き付きジャムを発生
させたりする。また、圧縮永久ひずみが大きくなると、
加圧ローラ26の弾力性が失われて、周期的に圧力がか
からなくなるため、定着性にムラが生じる。
The heating element 2 as described above
When a small transfer material P such as an envelope or a postcard is passed through the fixing device 20D of FIG. 6 using D, heat is consumed by the transfer material P in the non-sheet passing areas at both ends in the longitudinal direction of the heating body D. Since there is no heat, the heat accumulates and the temperature rises, causing problems such as peeling of the coating layer of the silicone rubber or the fluororesin on the surface used in the fixing device 20D and an increase in the compression set. When the coat layer is peeled off, toner accumulates on the surface of the pressure roller 26 to stain the image, or sticks to the paper transfer material P to cause wrapping jam. Also, when the compression set becomes large,
Since the elasticity of the pressure roller 26 is lost and the pressure is not applied periodically, the fixability becomes uneven.

【0010】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、サイズの小さい転写材を連続して通紙した場合
においても、加熱体の両端部の非通紙領域が不要に昇温
することを防止するようにした加熱体、及びこれを備え
た定着装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a small-sized transfer material is continuously passed, the temperature of the non-sheet passing areas at both ends of the heating body unnecessarily rises. It is an object of the present invention to provide a heating element for preventing the occurrence of a problem and a fixing device provided with the heating element.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1に係る本発明は、板状の耐熱部材の少なく
とも一方の面に発熱体パターンと、正温度係数特性の抵
抗を有するPTCパターンとを設ける、ことを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat-resistant member having a heating element pattern on at least one surface and a resistance having a positive temperature coefficient characteristic. And a PTC pattern.

【0012】請求項2に係る本発明は、請求項1の加熱
体において、前記発熱体パターンが、前記板状の耐熱部
材の長手方向に対して複数の導通経路を有し、前記PT
Cパターンがこれら導通経路の間全域をつないでいる、
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the heating element of the first aspect, the heating element pattern has a plurality of conduction paths in a longitudinal direction of the plate-shaped heat-resistant member.
A C pattern connects all areas between these conduction paths,
It is characterized by the following.

【0013】請求項3に係る本発明は、請求項1の加熱
体において、前記発熱体パターンの導通経路全域を挟む
ように前記PTCパターンが配置されている、ことを特
徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the heating element of the first aspect, the PTC pattern is arranged so as to sandwich the entire conduction path of the heating element pattern.

【0014】請求項4に係る本発明は、板状の耐熱部材
の少なくとも一方の面に発熱体パターンと、負温度係数
特性の抵抗を有するNTCパターンとを設ける、ことを
特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, a heating element pattern and an NTC pattern having a resistance having a negative temperature coefficient characteristic are provided on at least one surface of the plate-shaped heat-resistant member.

【0015】請求項5に係る本発明は、請求項4の加熱
体において、前記NTCパターンが、前記発熱体パター
ンの長手方向の両端にそれぞれ配置されている、ことを
特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the heating element of the fourth aspect, the NTC patterns are arranged at both ends in the longitudinal direction of the heating element pattern.

【0016】請求項6に係る本発明は、転写材表面に担
持された未定着トナーを加熱して前記転写材上に定着さ
せる加熱体を備えた定着装置において、前記加熱体が、
請求項1、2、3、4、又は5に記載の加熱体である、
ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a fixing device including a heating element for heating the unfixed toner carried on the surface of the transfer material to fix the toner on the transfer material, wherein the heating element comprises:
A heating element according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
It is characterized by the following.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】〈実施の形態1〉図1に、本発明に係る定
着装置の一例を示す。なお、同図は、定着フィルム25
を使用した定着装置の縦断面図である。
Embodiment 1 FIG. 1 shows an example of a fixing device according to the present invention. Note that FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a fixing device using the same.

【0019】同図に示す定着装置20は、加熱体(ヒー
タ)Aと、フィルムガイド25と、定着フィルム25
と、加圧ローラ26とを備えている。
The fixing device 20 shown in FIG. 1 includes a heating element (heater) A, a film guide 25, and a fixing film 25.
And a pressure roller 26.

【0020】加熱体Aは、転写材Pの幅方向に長く形成
された板状の部材であり、セラミック基材1の表面(図
1では下面)に発熱体パターン2Aを設け、さらに発熱
パターン2Aの表面をガラスコート10で覆って形成さ
れている。ガラスコート10は、摺動性の改善と絶縁耐
圧の獲得が目的である。なお、加熱体Aについては後に
詳述する。
The heating element A is a plate-shaped member formed to be long in the width direction of the transfer material P. A heating element pattern 2A is provided on the surface (the lower surface in FIG. 1) of the ceramic base material 1, and the heating pattern 2A is further provided. Is covered with a glass coat 10. The purpose of the glass coat 10 is to improve the slidability and obtain the withstand voltage. The heating element A will be described later in detail.

【0021】定着フィルム25は、直径24mm、厚み5
0μmのポリイミドの上に4μmのプライマと10μm
の表層(テフロン層)とを積層したものを無端状に形成
して、フィルムガイド22に掛け渡したものである。定
着フィルム25は、後述の加圧ローラ26の矢印R26
方向の回転に伴って矢印R25方向に従動回転する。
The fixing film 25 has a diameter of 24 mm and a thickness of 5 mm.
4 μm primer and 10 μm on 0 μm polyimide
And a surface layer (Teflon layer) is formed into an endless shape, and is wrapped around the film guide 22. The fixing film 25 is formed by an arrow R26 of a pressure roller 26 described later.
With the rotation in the direction, it is driven to rotate in the direction of arrow R25.

【0022】加圧ローラ26は、直径13mmのアルミニ
ウムの芯金26aの周りに厚み3.5mmのシリコーンゴ
ム26bを被覆し、その表層にPFAチューブを被せた
り、又はフッ素樹脂やフッ素ラテックスを塗布したりし
たものである。加圧ローラ26は、定着フィルム25を
加熱体Aに下方から押し付けている。これにより、定着
フィルム25と加圧ローラ26との間には、ニップ幅が
aの帯状の定着ニップ部Nが形成される。加圧ローラ2
6は、駆動手段(不図示)によって矢印R26方向に回
転駆動され、これにより、定着ニップ部Nにて転写材P
を矢印K方向に搬送する。
The pressure roller 26 is formed by coating a 3.5 mm-thick silicone rubber 26b around an aluminum core 26a having a diameter of 13 mm, and covering the surface with a PFA tube, or by applying a fluororesin or a fluorine latex. Or something. The pressure roller 26 presses the fixing film 25 against the heater A from below. As a result, a belt-shaped fixing nip portion N having a nip width a is formed between the fixing film 25 and the pressure roller 26. Pressure roller 2
6 is rotationally driven in the direction of arrow R26 by driving means (not shown), whereby the transfer material P
Is transported in the direction of arrow K.

【0023】上述の加熱体Aの裏面(図1では上面)に
は、温度検知手段であるサーミスタ6が取り付けられて
おり、加熱体Aは、このサーミスタ6の出力に応じてC
PU23がトライアック24をオン/オフすることによ
り温度調整される。
A thermistor 6 serving as a temperature detecting means is attached to the back surface (the upper surface in FIG. 1) of the above-mentioned heating element A.
The temperature is adjusted by turning on / off the triac 24 by the PU 23.

【0024】図2(a)、(b)、(c)に加熱体Aの
構成を示す。なお、この順に、下面図、上面図、正面図
である。以下の説明では、(a)、(b)、(c)にお
ける上下方向の寸法を加熱体A(又はセラミック基材
1)の「長さL」、(a)、(b)における左右方向の
寸法を加熱体A(又はセラミック基材1)の「幅W」、
(c)における左右方向の寸法を加熱体Aの「厚さt」
というものとする。また、(a)に図示されている下面
を「表面」、(b)に図示されている上面を「裏面」と
いうものとする。
FIGS. 2A, 2B and 2C show the structure of the heating element A. FIG. It is a bottom view, a top view, and a front view in this order. In the following description, the vertical dimension in (a), (b), and (c) is the “length L” of the heating element A (or the ceramic substrate 1), and the horizontal dimension in (a) and (b). Dimensions are "width W" of heating element A (or ceramic substrate 1),
The dimension in the left-right direction in (c) is the “thickness t” of the heating element A.
It is assumed that. Also, the lower surface illustrated in (a) is referred to as “front surface”, and the upper surface illustrated in (b) is referred to as “back surface”.

【0025】加熱体Aは、長板状のセラミック基材1
と、発熱体パターン2Aと、PTCパターン3Aと、導
体パターン4と、電極5とを有している。
The heating element A is a long plate-shaped ceramic substrate 1
, A heating element pattern 2A, a PTC pattern 3A, a conductor pattern 4, and an electrode 5.

【0026】セラミック基材(耐熱部材)1は、アルミ
ナを、長さLが270mm、幅Wが7.78mm、厚さが
0.635mmの長板状に形成したものである。
The ceramic substrate (heat-resistant member) 1 is formed of alumina in the form of a long plate having a length L of 270 mm, a width W of 7.78 mm and a thickness of 0.635 mm.

【0027】発熱体パターン(抵抗発熱体)2Aは、セ
ラミック基材1の表面側における幅W方向の中央に、長
さL方向に帯状に長く延びるように形成されている。発
熱体パターン2Aは、長さ215mm、幅1.5mmで総抵
抗が25Ωとなるように形成した。抵抗パターン2A
は、ペースト材を塗工することで構成されており、この
ペースト材は、500ppm /deg の正の温度抵抗係数を
有している。
The heating element pattern (resistance heating element) 2A is formed at the center of the surface side of the ceramic substrate 1 in the width W direction so as to extend in a band shape in the length L direction. The heating element pattern 2A was formed such that the length was 215 mm, the width was 1.5 mm, and the total resistance was 25Ω. Resistance pattern 2A
Is formed by applying a paste material, and this paste material has a positive temperature resistance coefficient of 500 ppm / deg.

【0028】PTCパターン3Aは、上述の発熱体パタ
ーン2Aの幅方向の両側に、発熱体パターン2Aと同じ
長さに形成されている。すなわち、PTCパターン3A
は、長さ215mm、幅1mmで発熱体パターン2Aの左右
両側にそれぞれ形成されている。本実施の形態で使用し
たPTCパターン3Aは、ガラスフリットと、チタン酸
バリウムのようなPTC特性(抵抗の正温度係数特性)
を有する酸化物セラミックとの混合物である。PTCパ
ターン3Aは、3000ppm /deg の正温度係数特性を
有するものであった。
The PTC pattern 3A is formed on both sides in the width direction of the heating element pattern 2A and has the same length as the heating element pattern 2A. That is, the PTC pattern 3A
Have a length of 215 mm and a width of 1 mm, and are formed on the left and right sides of the heating element pattern 2A, respectively. The PTC pattern 3A used in the present embodiment has a glass frit and a PTC characteristic such as barium titanate (positive temperature coefficient characteristic of resistance).
And a mixture with an oxide ceramic having the formula: The PTC pattern 3A had a positive temperature coefficient characteristic of 3000 ppm / deg.

【0029】導電パターン4は、上述のそれぞれのPT
Cパターン3Aに外側に接触するように形成されてい
る。導電パターン4、4は、図2(a)における上部の
長さが、PTCパターン3A、3Aよりも長く形成され
ていて、それぞれ電極4、4に接続されている。
The conductive pattern 4 is formed of the respective PTs described above.
It is formed so as to contact the C pattern 3A on the outside. The conductive patterns 4 and 4 have upper portions in FIG. 2A longer than the PTC patterns 3A and 3A, and are connected to the electrodes 4 and 4, respectively.

【0030】図2(a)中のセラミック基材1の表面に
おける下部にも電極9、9が設けてある。これら電極
9、9は、スルーホール8、8を介して裏面側の導体パ
ターン7、7に接続されており、これら電極7、7に
は、セラミック基材1の裏面側の長さL歩行のほぼ中央
に配置されたサーミスタ6が接続されている。
Electrodes 9 and 9 are also provided below the surface of the ceramic substrate 1 in FIG. These electrodes 9, 9 are connected to conductor patterns 7, 7 on the back side through through holes 8, 8, and these electrodes 7, 7 have a length L walking on the back side of the ceramic substrate 1. A thermistor 6 arranged substantially at the center is connected.

【0031】上述の各パターンは、いずれも例えばスク
リーン印刷によってセラミック基材1の表面又は裏面上
に形成されるものである。
Each of the above-mentioned patterns is formed on the front surface or the back surface of the ceramic substrate 1 by, for example, screen printing.

【0032】なお、セラミック基材1の表面の定着フィ
ルム25に接触する部分には、摺動性及び絶縁耐圧を持
たせるためにガラス(不図示)がコートされている。
The portion of the surface of the ceramic substrate 1 which is in contact with the fixing film 25 is coated with glass (not shown) to provide slidability and dielectric strength.

【0033】上述構成の加熱体Aを、前述の図1の加熱
体Aとして定着装置20に組み込んだ。
The heating element A having the above-described configuration was incorporated in the fixing device 20 as the above-described heating element A in FIG.

【0034】このような定着装置20において、加熱体
Aを200℃に維持しつつ、幅100mm、長さ240mm
の封筒を連続して毎分8枚の速度で中央基準で通紙し
た。従来の加熱体D(図7参照)を用いて通紙をする
と、封筒の通っていない非通紙領域では、徐々に温度が
上昇する。実験では、10枚目で通紙領域の外で加熱体
Dの温度は270℃に達した。このため、加熱体Dは液
晶ポリマーで成形されているフィルムガイド22を溶融
させ、定着ニップ部Nのニップ幅aが、封筒が通過しな
い両端部で細くなってしまった。また、さらに連続して
通紙していくと、加圧ローラ26の熱膨張の差が中央と
端部とで直径差として0.3mm(1.5%)として現れ
ることで、定着フィルム25にねじれが生じてくる。
In such a fixing device 20, while maintaining the heating element A at 200 ° C., a width of 100 mm and a length of 240 mm
Were continuously fed at a speed of 8 sheets per minute on a central basis. When paper is passed using the conventional heating element D (see FIG. 7), the temperature gradually increases in a non-paper passing area where no envelope passes. In the experiment, the temperature of the heating body D reached 270 ° C. outside the paper passing area on the tenth sheet. For this reason, the heating element D melts the film guide 22 formed of the liquid crystal polymer, and the nip width a of the fixing nip portion N is reduced at both ends where the envelope does not pass. Further, when the paper is further continuously fed, the difference in thermal expansion of the pressure roller 26 appears as a diameter difference of 0.3 mm (1.5%) between the center and the end, so that the fixing film 25 Twist occurs.

【0035】また、加圧ロー26ラの表面にFEPのよ
うなコートを設けていると、溶融が始まり、剥がれて離
型性が低下してしまうことになる。
Further, if a coating such as FEP is provided on the surface of the pressure roller 26, melting starts, the film is peeled off, and the releasability is reduced.

【0036】これに対し、上述の本実施の形態の加熱体
A(図2参照)を用いると、非通紙領域が230℃を超
えようとすると、この領域での抵抗は約10倍高くな
り、両端部での電流量が中央に比較して1/10に減少
するため発熱体パターン2Aのこの部分での発熱量も1
/10に減る。この結果として、非通紙領域での過剰な
熱の供給はなくなり、自然な放熱とのバランスがとれる
ために、230℃以上には昇温しない。したがって上記
のような問題は発生しなかった。
On the other hand, when the heating member A of the present embodiment (see FIG. 2) is used, if the non-sheet passing area is going to exceed 230 ° C., the resistance in this area is increased about 10 times. Since the amount of current at both ends is reduced to 1/10 of that at the center, the amount of heat generated in this portion of the heating element pattern 2A is also 1
/ 10. As a result, excessive heat is not supplied in the non-sheet passing area, and natural heat radiation is balanced, so that the temperature does not rise to 230 ° C. or higher. Therefore, the above problem did not occur.

【0037】図5は本実施の形態と従来例との、小サイ
ズ紙通紙中の加熱体(ヒータ)長手方向の温度分布を示
したもので、破線Xは従来例、実線Yは本実施の形態を
示している。
FIG. 5 shows the temperature distribution in the longitudinal direction of the heating element (heater) during the passage of small-size paper between the present embodiment and the conventional example. A broken line X indicates the conventional example, and a solid line Y indicates the present embodiment. Is shown.

【0038】従来例においては、小サイズ通紙領域で
は、制御温度を保っているが、その外側では、昇温して
いる。これに対し、本実施の形態では小サイズ通紙領域
外でも、制御温度が保たれていることがわかる。
In the conventional example, the control temperature is maintained in the small-size paper passing area, but the temperature is raised outside the control temperature. On the other hand, in the present embodiment, it can be seen that the control temperature is maintained outside the small-size sheet passing area.

【0039】〈実施の形態2〉図3(a)、(b)、
(c)に、実施の形態2の加熱体Bを示す。なお、この
順に、下面図、上面図、正面図である。
<Embodiment 2> FIGS. 3 (a), 3 (b),
(C) shows a heating element B according to the second embodiment. It is a bottom view, a top view, and a front view in this order.

【0040】本実施の形態においては、これらの図に示
すように、1本のPTCパターン3Bの両側に2本の発
熱体パターン2B、2Bを形成して、そのさらに外側に
導体パターン4、4を形成したものである。他の構成に
ついては、上述の実施の形態1と同じなので説明は省略
する。
In the present embodiment, as shown in these figures, two heating element patterns 2B, 2B are formed on both sides of one PTC pattern 3B, and the conductor patterns 4, 4 Is formed. Other configurations are the same as those in the above-described first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0041】PTCパターン3Bは、上述の実施の形態
1のものと同じ正温度抵抗特性のもので、幅1mm、長さ
215mmにわたって印刷で形成されている。
The PTC pattern 3B has the same positive temperature resistance characteristics as that of the first embodiment, and is formed by printing over a width of 1 mm and a length of 215 mm.

【0042】発熱体パターン2B、2Bの長さは、同じ
く215mmで、幅はそれぞれ1.5mmにした。ここで必
ずしも、2本の発熱パターン2B、2Bの幅が同じであ
る必要はない。これら発熱パターン2B、2Bの抵抗値
は2本を幅方向で計って足したものが、25Ωとなるよ
うにした。
The lengths of the heating element patterns 2B and 2B were also 215 mm, and the width was 1.5 mm. Here, it is not always necessary that the two heat generating patterns 2B, 2B have the same width. The resistance value of these heat generating patterns 2B, 2B was set to 25Ω by adding two measured values in the width direction.

【0043】ただし、このように2本の発熱体パターン
2B、2Bで構成すると、発熱体パターン2B、2Bの
実際の加熱幅が、実施の形態1に比較して広くなる。単
純に実施の形態1の1.5mmを2mmに広げるよりも、非
加熱体である定着フィルム25や加圧ローラ26に対す
る加熱の効率はよくなる。これは形成される定着ニップ
部Nのニップ幅aの両端に近い方で加熱を行うことにな
るので、定着ニップ部N内での温度分布が広いものにな
るためと考えられる。
However, when the two heating element patterns 2B and 2B are used, the actual heating width of the heating element patterns 2B and 2B is wider than that in the first embodiment. The efficiency of heating the non-heated fixing film 25 and the pressure roller 26 is better than simply expanding the 1.5 mm of the first embodiment to 2 mm. This is presumably because the heating is performed at a position closer to both ends of the nip width a of the formed fixing nip N, so that the temperature distribution in the fixing nip N becomes wider.

【0044】このように中央部分にPTCパターン3B
を形成することで、定着ニップ部N内の最も温度が高く
なる部分にPTCパターン3Bを配置することが可能と
なる。この結果、封筒等の小サイズ紙を通紙し始めると
早い時期に、非通紙領域での導通を減少させるので、よ
り早く非通紙領域の昇温を防止することが可能となる。
As described above, the PTC pattern 3B
Is formed, it is possible to arrange the PTC pattern 3B in a portion where the temperature is highest in the fixing nip portion N. As a result, the conduction in the non-sheet-passing area is reduced as soon as small-sized paper such as an envelope starts to pass, so that the temperature in the non-sheet-passing area can be prevented more quickly.

【0045】〈実施の形態3〉図4(a)、(b)、
(c)に、実施の形態3の加熱体Cを示す。なお、この
順に、下面図、上面図、正面図である。
<Embodiment 3> FIGS. 4 (a), (b),
(C) shows a heating element C according to the third embodiment. It is a bottom view, a top view, and a front view in this order.

【0046】本実施の形態においては、実施の形態1、
2が正温度係数特性のPTCパターン3A、3Bを使用
したのに対し、負温度係数特性のNTCパターン3Cを
使用している。
In the present embodiment, the first embodiment,
2 uses the positive temperature coefficient characteristic PTC patterns 3A and 3B, while uses the negative temperature coefficient characteristic NTC pattern 3C.

【0047】図3(a)に示すように、セラミック基体
1の幅W方向の中央部に配置された発熱体パターン2C
の長さL方向における非通紙領域になる部分に沿ってN
TCパターン3C、3Cを設けている。
As shown in FIG. 3A, a heating element pattern 2C disposed at the center in the width W direction of the ceramic base 1 is formed.
Along the portion that becomes the non-sheet passing area in the length L direction
TC patterns 3C and 3C are provided.

【0048】発熱体パターン2Cは、長さ215mm、幅
1.5mmで、それぞれの両端から60mmの長さにわたっ
てそれぞれNTCパターン3C、3Cと接している。N
TCパターン3C、3Cは、導体パターン4C、4Cを
介して電極5、5につながっている。L1は最小の通紙
サイズの幅を中央基準で示したものである。レターサイ
ズの紙を通紙するような場合には、NTCパターン3
C、3Cの部分は非通紙状態にならないので、温度的に
200℃を超えない。したがって、NTCパターン3
C、3Cにはほとんど電流は流れず導体パターン4C、
4Cから発熱体パターン2Cのそれぞれの端部に対して
電流が流れる。これは、発熱体パターン2Cの両端部
は、それぞれ導体パターン4Cに直接的に接続されてい
るからである。
The heating element pattern 2C has a length of 215 mm and a width of 1.5 mm, and is in contact with the NTC patterns 3C and 3C over a length of 60 mm from both ends. N
The TC patterns 3C, 3C are connected to the electrodes 5, 5 via the conductor patterns 4C, 4C. L1 indicates the width of the minimum sheet passing size on the basis of the center. When passing letter-size paper, use NTC pattern 3
Since the portions C and 3C do not enter the non-sheet passing state, the temperature does not exceed 200 ° C. Therefore, NTC pattern 3
Almost no current flows through C and 3C, conductor pattern 4C,
A current flows from 4C to each end of the heating element pattern 2C. This is because both ends of the heating element pattern 2C are directly connected to the conductor patterns 4C, respectively.

【0049】これに対し、前述の封筒を通紙したような
場合には、NTCパターン3C、3Cの抵抗が低下して
おり、この部分の方が、発熱体パターン2Cに比較して
抵抗が低いのでこの部分を通して、電流が中央近くまで
流れてくる。このため、発熱体パターン2Cの両端部で
の電流が少なくなるため、発熱が押さえられる。
On the other hand, when the above-described envelope is passed, the resistance of the NTC patterns 3C and 3C is reduced, and the resistance of this portion is lower than that of the heating element pattern 2C. Therefore, the current flows to near the center through this part. For this reason, the current at both ends of the heating element pattern 2C is reduced, so that heat generation is suppressed.

【0050】この場合、B5のような182mmの幅のも
のに対しても、非通紙領域の昇温を防止することが可能
である。これは、通紙領域になっている部分のNTCパ
ターン3C、3Cは抵抗が下がらないため、通紙領域の
すぐ外まではNTCパターン3C、3Cを導通してくる
が、通紙領域ではNTCパターン3C、3Cを通らず
に、発熱体パターン2Cの方へ電流経路が移るからであ
る。
In this case, it is possible to prevent the temperature of the non-sheet passing area from rising even for a sheet having a width of 182 mm such as B5. This is because the resistance of the NTC patterns 3C and 3C in the paper passing area does not decrease, so that the NTC patterns 3C and 3C are conducted just outside the paper passing area. This is because the current path moves to the heating element pattern 2C without passing through 3C and 3C.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
加熱体の一部又は全部に、正温度係数特性又は負温度係
数特性のパターンを組み合わせることにより、非通紙領
域での発熱を減少させ、高温によるオフセットや、定着
フィルムや、加圧ローラ、フィルムガイドといった部品
の損傷を防止することができる。
As described above, according to the present invention,
By combining the pattern of the positive temperature coefficient characteristic or the negative temperature coefficient characteristic with a part or all of the heating element, the heat generation in the non-sheet passing area is reduced, and the offset due to high temperature, the fixing film, the pressure roller, the film, etc. Damage to parts such as guides can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態1の定着装置の縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fixing device according to a first embodiment.

【図2】(a)は実施の形態1の加熱体の下面図。
(b)は実施の形態1の加熱体の上面図。(c)は実施
の形態1の加熱体の正面図。
FIG. 2A is a bottom view of the heating body according to the first embodiment.
(B) is a top view of the heating element of the first embodiment. (C) is a front view of the heating body of Embodiment 1.

【図3】(a)は実施の形態2の加熱体の下面図。
(b)は実施の形態2の加熱体の上面図。(c)は実施
の形態2の加熱体の正面図。
FIG. 3A is a bottom view of a heating body according to the second embodiment.
(B) is a top view of the heating element of the second embodiment. (C) is a front view of the heating body of Embodiment 2.

【図4】(a)は実施の形態3の加熱体の下面図。
(b)は実施の形態3の加熱体の上面図。(c)は実施
の形態3の加熱体の正面図。
FIG. 4A is a bottom view of a heating element according to the third embodiment.
(B) is a top view of the heating element of the third embodiment. (C) is a front view of the heating body of Embodiment 3.

【図5】ヒータ長さ方向位置と、ヒータ表面温度との関
係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a heater length direction position and a heater surface temperature.

【図6】従来の定着装置の縦断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional fixing device.

【図7】(a)は従来の加熱体の下面図。(b)は従来
の加熱体の上面図。(c)は従来の加熱体の正面図。
FIG. 7A is a bottom view of a conventional heating element. (B) is a top view of a conventional heating element. (C) is a front view of the conventional heating body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 耐熱部材(セラミック基材) 2A、2B、2C 発熱体パターン 3A、3B PTCパターン 3C NTCパターン 4、4C 導体パターン 6 サーミスタ 20 定着装置 25 定着フィルム 26 加圧ローラ A、B、C 加熱体(ヒータ) P 転写材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat resistant member (ceramic base material) 2A, 2B, 2C Heating element pattern 3A, 3B PTC pattern 3C NTC pattern 4, 4C Conductor pattern 6 Thermistor 20 Fixing device 25 Fixing film 26 Pressure roller A, B, C Heating element (Heater ) P transfer material

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 板状の耐熱部材の少なくとも一方の面に
発熱体パターンと、正温度係数特性の抵抗を有するPT
Cパターンとを設ける、 ことを特徴とする加熱体。
A PT having a heating element pattern on at least one surface of a plate-shaped heat-resistant member and a resistance having a positive temperature coefficient characteristic.
A heating element comprising a C pattern.
【請求項2】 前記発熱体パターンが、前記板状の耐熱
部材の長手方向に対して複数の導通経路を有し、前記P
TCパターンがこれら導通経路の間全域をつないでい
る、 ことを特徴とする請求項1に記載の加熱体。
2. The heating element pattern has a plurality of conduction paths in a longitudinal direction of the plate-shaped heat-resistant member,
The heating element according to claim 1, wherein the TC pattern connects the entire area between the conduction paths.
【請求項3】 前記発熱体パターンの導通経路全域を挟
むように前記PTCパターンが配置されている、 ことを特徴とする請求項1に記載の加熱体。
3. The heating element according to claim 1, wherein the PTC pattern is arranged so as to sandwich the entire conduction path of the heating element pattern.
【請求項4】 板状の耐熱部材の少なくとも一方の面に
発熱体パターンと、負温度係数特性の抵抗を有するNT
Cパターンとを設ける、 ことを特徴とする加熱体。
4. An NT having a heating element pattern on at least one surface of a plate-shaped heat-resistant member and a resistance having a negative temperature coefficient characteristic.
A heating element comprising a C pattern.
【請求項5】 前記NTCパターンが、前記発熱体パタ
ーンの長手方向の両端にそれぞれ配置されている、 ことを特徴とする請求項4に記載の加熱体。
5. The heating element according to claim 4, wherein the NTC patterns are arranged at both ends in the longitudinal direction of the heating element pattern.
【請求項6】 転写材表面に担持された未定着トナーを
加熱して前記転写材上に定着させる加熱体を備えた定着
装置において、 前記加熱体が、請求項1、2、3、4、又は5に記載の
加熱体である、 ことを特徴とする定着装置。
6. A fixing device provided with a heating element for heating an unfixed toner carried on a surface of a transfer material and fixing the toner on the transfer material, wherein the heating element comprises: Or a heating element according to claim 5.
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