JP5381255B2 - Ceramic heater, heating device, image forming device - Google Patents
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Description
この発明は、情報機器、家電製品や製造設備などの小型機器類に装着されて用いられる薄型のセラミックスヒータおよびこのヒータを実装したプリンタ、複写機、ファクシミリやリライタブルカードリーダライタなどの加熱装置ならびにこの加熱装置を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a thin ceramic heater that is used by being mounted on small equipment such as information equipment, home appliances and manufacturing equipment, a heating device such as a printer, a copying machine, a facsimile, a rewritable card reader / writer, and the like, on which the heater is mounted. The present invention relates to an image forming apparatus using a heating device.
従来のセラミックスヒータは、給電電極が長手方向の片側に集中して設けられた発熱体を用い、この発熱体の発熱量を左右両端部で異ならせ、給電電極側端部よりも非給電電極側端部の発熱量を多くするようにしている。(例えば、特許文献1) The conventional ceramic heater uses a heating element in which the feeding electrode is concentrated on one side in the longitudinal direction, and the amount of heat generated by this heating element is made different at the left and right ends, and the non-feeding electrode side from the feeding electrode side end. The amount of heat generated at the end is increased. (For example, Patent Document 1)
上記した特許文献1の技術は、加熱体を記録紙が通過せずに熱が奪われ難い端部の非通紙部では、記録紙が通過して熱が奪われ易い中央部の通紙部より高温となり、端部にある定着フィルムや加圧ローラ等の周辺部品が高温により変形したり、絶縁基板が割れたり等の弊害を防止するために、加熱体の端部を中央部より面積が広く形成されている。この場合、記録紙が中央部から外れてしまい端部に寄って通過されたときには、記録紙端側の温度が下がり定着性の低下を招来する、という新たな問題が発生する。
In the technique of
また、システムの関係によっては、特許文献1の構成とは逆に、非通紙部の発熱抵抗体の幅を通紙部よりも同じ幅で大きくしたものがある。この場合、端部の温度が下がり記録紙がこの部分を通過したときは、定着性が悪化する、という問題があった。
Further, depending on the relationship of the system, contrary to the configuration of
この発明の目的は、ヒータの端側を通過する記録紙の定着性を低下させない、またはヒータ端部の急激な温度を上昇を抑えてヒータの割れを防止したセラミックスヒータ、このヒータを用いた加熱装置、この加熱装置を用いた画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a ceramic heater that prevents cracking of the heater by preventing the fixing property of the recording paper passing through the end of the heater from being lowered, or suppressing the rapid increase in temperature at the end of the heater, and heating using this heater An apparatus and an image forming apparatus using the heating device are provided.
上記した課題を解決するために、この発明のセラミックスヒータは、耐熱・絶縁性材料で形成した長尺平板状の絶縁基板と、前記絶縁性基板上の長手方向に平行する導電性成分により厚膜形成された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の両端に電力を供給し、前記絶縁基板の一方端に形成した電極と、少なくとも前記電極を残して前記絶縁基板上に施したオーバーコート層と、を具備し、前記発熱抵抗体に基づき、通常は被加熱体を加熱させる部分の前記発熱抵抗体の長手方向の外側の両端に一体的に端部発熱抵抗体を形成するとともに、該端部発熱抵抗体は、前記発熱抵抗体から離れるに従い、漸次幅が狭くなるように形成し、かつ前記被加熱体が後に触れる平行する下流側の前記端部発熱抵抗体の幅を漸次狭くする形状が上流側よりもなだらかに形成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a ceramic heater according to the present invention is a thick film formed by a long flat insulating substrate formed of a heat-resistant and insulating material and a conductive component parallel to the longitudinal direction on the insulating substrate. A heating resistor formed, supplying power to both ends of the heating resistor, an electrode formed on one end of the insulating substrate, an overcoat layer applied on the insulating substrate leaving at least the electrode; And an end heating resistor is formed integrally at both ends of the heating resistor in the longitudinal direction of the portion to be heated, based on the heating resistor. The resistor is formed so that the width gradually decreases as the distance from the heat generating resistor increases , and the shape of the upstream end heat generating resistor that is to be touched later by the heated body gradually decreases in width. Gentler than the side Characterized by being formed.
この発明の加熱装置は、請求項1に記載のセラミックスヒータと、前記セラミックスヒータに対向配置し、該セラミックスヒータを圧接するように回転可能に支持された加圧ローラと、前記セラミックスヒータと前記加圧ローラとの間を設けられ、前記加圧ローラの回転にともない前記セラミックスヒータ上を摺動する定着フィルムと、を具備したことを特徴とする。
A heating device of the present invention includes a ceramic heater according to
この発明の画像形成装置は、媒体に形成された静電潜像にトナーを付着させてこのトナーを用紙に転写して所定の画像を形成する形成手段と、画像が形成された用紙を加圧ローラにより定着フィルムを介して前記ヒータに圧接しながら通過させることによって、トナーを定着するようにした請求項2記載の加熱装置と、を具備したことを特徴とする。
The image forming apparatus according to the present invention includes a forming unit that forms a predetermined image by attaching toner to an electrostatic latent image formed on a medium and transferring the toner to a sheet, and pressurizes the sheet on which the image is formed. The heating apparatus according to
この発明によれば、セラミックスヒータの端側を通過する記録紙の定着性を低下させずに定着性の低下を抑えることができる。また、セラミックスヒータ端部の急激な温度上昇を抑えてヒータの割れを防止することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in fixability without deteriorating the fixability of the recording paper passing through the end side of the ceramic heater. In addition, it is possible to prevent the heater from cracking by suppressing a rapid temperature rise at the end of the ceramic heater.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図4は、この発明のセラミックスヒータに関する第1の実施形態の構成について説明するためもので、図1は構成図、図2は図1のIa−Ib線の拡大断面図、図3は図1のIIa−IIb線の拡大断面図、図4は図1におけるヒータ長手方向の温度分布を模式的に説明するための説明図である。 1 to 4 are diagrams for explaining the configuration of the first embodiment of the ceramic heater according to the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line Ia-Ib in FIG. FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IIa-IIb in FIG. 1, and FIG. 4 is an explanatory diagram for schematically explaining the temperature distribution in the heater longitudinal direction in FIG.
図1において、11は、アルミナ(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、炭化ケイ素(SiC)、窒化ケイ素(Si3N4)等の耐熱、絶縁性の材料で長尺状に形成された絶縁基板である。12,13は、絶縁基板11の表面側の長手方向に沿って平行に形成された銀(Ag)・パラジウム(Pd)の合金をはじめとする銀系材料や、ルテニウム系、炭素系等などの抵抗体ペーストを高温で焼成し、所定の抵抗値を有する厚膜からなる帯状の発熱抵抗体である。
In FIG. 1, 11 is formed in a long shape with a heat-resistant and insulating material such as alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ) or the like. Insulating substrate. 12 and 13 are silver-based materials including an alloy of silver (Ag) / palladium (Pd) formed in parallel along the longitudinal direction on the surface side of the
14,15は、絶縁基板11上にそれぞれ形成された銀系の導体ペーストを焼成した良導電体膜の給電用の電極である。電極14は発熱抵抗体12の一端と、電極15は発熱抵抗体13の一端とそれぞれ接続導体141,151を介して接続する。発熱抵抗体12,13のそれぞれ他端は銀系の導体ペーストを焼成して形成した接続導体16で共通に接続する。これにより、発熱抵抗体12,13は電極14と15間に直列的に接続された状態となる。
発熱抵抗体12,13の絶縁基板11の長手方向の中央領域Cは、被加熱体である記録紙を通紙させ、記録紙の幅を有する通紙領域である。また、中央領域Cの絶縁基板11の長手方向の両端に位置する端部領域S1,S2の発熱抵抗体12,13は、中央領域Cの幅Aから直線的に漸次広くした幅Bで形成される。これにより、端部領域S1には、発熱抵抗体12の幅から開放端に向けて直線的に漸次幅広となる端部発熱抵抗体121が、発熱抵抗体13の幅から開放端に向けて直線的に漸次幅広となる端部発熱抵抗体131がそれぞれ形成される。端部領域S2には、発熱抵抗体12の幅から開放端に向けて直線的に漸次幅広となる端部発熱抵抗体122が、発熱抵抗体13の幅から開放端に向けて直線的に漸次幅広となる端部発熱抵抗体132がそれぞれ形成される。
A central region C in the longitudinal direction of the
17は、電極14,15を残した発熱抵抗体12,13、端部発熱抵抗体121,122,131,132、それに接続導体16上に、例えば厚膜印刷でガラス層あるいはポリイミド層が形成されて、電気的、機械的、化学的な保護を行うためのオーバーコート層である。
17 is a glass layer or polyimide layer formed by, for example, thick film printing on the
いま、記録紙が中央領域Cを通過している場合を考える。この場合は、発熱抵抗体12,13の幅Aによる発熱で記録紙を加熱させる。このとき、端部領域S1に位置する端部発熱抵抗体121,131は、発熱抵抗体12,13の幅Aから、これよりも広い幅Bまで直線的に漸次広くなる形状となっている。つまり、端部発熱抵抗体121,131の抵抗値は、絶縁基板11の長手方向の端部寄りがより抵抗値が低い値となる関係となっている。この点は、端部領域S2における端部発熱抵抗体122,132についても同様である。
Now, consider a case where the recording paper passes through the central area C. In this case, the recording paper is heated by heat generated by the width A of the
図4は、端部領域S1,S2を図1の構成とした場合と幅Aよりも同じ幅で広くした場合の従来との温度分布を模式的に比較したものである。 FIG. 4 is a schematic comparison of the temperature distribution between the case where the end regions S1 and S2 have the configuration shown in FIG.
すなわち、図4の破線に示す従来の場合は、中央領域Cから端部領域S1,S2になるといきなり温度が下がることになり、記録紙の定着に必要な温度が十分得られずに定着不良を起こす原因となる。これに対し、図4の実線に示す図1のセラミックスヒータの場合は、端部領域S1,S2の端部発熱抵抗体121,122,131,132は、その抵抗値が漸次狭くなる値となっていることから、図4の実線に示す温度分布のように、中央領域Cから端部領域S1,S2の幅Bにかけ、徐々に温度が下がるなだらか特性となり、絶縁基板11の端部における定着性の低下を防止することが可能となる。
That is, in the conventional case shown by the broken line in FIG. 4, the temperature suddenly drops from the central region C to the end regions S1 and S2, so that the temperature necessary for fixing the recording paper cannot be obtained sufficiently and fixing failure occurs. Cause it to happen. On the other hand, in the case of the ceramic heater shown in FIG. 1 indicated by the solid line in FIG. 4, the resistance values of the
この実施形態では、中央領域と端部領域の境から端部領域の開放端まで漸次幅を広げる構成の発熱抵抗体としたことにより、絶縁基板端部領域での中央領域からの穏やかな温度低下より、加熱不良を解消させることが可能となる。 In this embodiment, since the heating resistor is configured to gradually increase the width from the boundary between the central region and the end region to the open end of the end region, a gentle temperature drop from the central region in the insulating substrate end region is achieved. Thus, it becomes possible to eliminate heating defects.
図5〜図8は、この発明のセラミックスヒータに関する第2の実施形態の構成について説明するためもので、図5は構成図、図6は図5のIIIa−IIIb線の拡大断面図、図7は図5のIVa−IVb線の拡大断面図、図8は図5におけるヒータ長手方向の温度分布を模式的に説明するための説明図である。上記した第1の実施形態と同一部分には同一の符号を付しここでの説明は省略する。なお、以下の実施形態についても同様とする。 5 to 8 are diagrams for explaining the configuration of the second embodiment of the ceramic heater according to the present invention. FIG. 5 is a configuration diagram, FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line IIIa-IIIb in FIG. FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along the line IVa-IVb in FIG. 5, and FIG. 8 is an explanatory diagram for schematically explaining the temperature distribution in the heater longitudinal direction in FIG. The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here. The same applies to the following embodiments.
この実施形態は、端部領域S1,S2の発熱抵抗体12,13は、中央領域Cの幅Aから曲線的に漸次広くした幅Bで形成される。これにより、端部領域S1には、発熱抵抗体12の幅から開放端に向けて曲線的に漸次幅広となる端部発熱抵抗体123が、発熱抵抗体13の幅から開放端に向けて曲線的に漸次幅広となる端部発熱抵抗体133がそれぞれ形成される。端部領域S2には、発熱抵抗体12の幅から開放端に向けて曲線的に漸次幅広となる端部発熱抵抗体124が、発熱抵抗体13の幅から開放端に向けて曲線的に漸次幅広となる端部発熱抵抗体134がそれぞれ形成される。
In this embodiment, the
図8は、端部領域S1,S2を図5の構成とした場合と幅Aよりも同じ幅で広くした場合の従来との温度分布を模式的に比較したものである。 FIG. 8 is a schematic comparison of the temperature distribution between the case where the end regions S1 and S2 have the configuration shown in FIG.
すなわち、図8の破線に示す従来の場合は、中央領域Cから端部領域S1,S2になるといきなり温度が下がることになり、この部分における温度差による記録紙への定着性が低下する原因となる。これに対し、図8の実線に示す図5構成のセラミックスヒータの場合は、端部領域S1,S2の端部発熱抵抗体123,124,133,134は、その抵抗値が漸次小さくなる値となっていることから、図8の実線に示す温度分布のように、中央領域Cから端部領域S1,S2の幅Bにかけ、徐々に温度が下がるなだらか特性となり、絶縁基板11の端部における定着性の低下を防止することが可能となる。
That is, in the conventional case shown by the broken line in FIG. 8, the temperature suddenly drops from the central region C to the end regions S1 and S2, and the fixing property to the recording paper due to the temperature difference in this portion is reduced. Become. On the other hand, in the case of the ceramic heater having the configuration shown in FIG. 5 indicated by the solid line in FIG. 8, the
この実施形態では、中央領域と端部領域の境から端部領域の開放端まで曲線的に漸次幅を広げる構成の発熱抵抗体としたことで、この領域部分の温度低下も曲線的な穏やかに漸次低下させることが可能なり、より加熱不良を解消させることが可能となる。 In this embodiment, since the heating resistor has a structure in which the width gradually increases from the boundary between the center region and the end region to the open end of the end region, the temperature drop in this region portion is also gently curved. It is possible to gradually reduce the temperature, and it is possible to eliminate heating defects.
図9〜図12は、この発明のセラミックスヒータに関する第3の実施形態の構成について説明するためもので、図9は構成図、図10は図9のVa−Vb線の拡大断面図、図11は図9のVIa−VIb線の拡大断面図、図12は図9におけるヒータ長手方向の温度分布を模式的に説明するための説明図である。 9 to 12 are for explaining the configuration of the third embodiment of the ceramic heater according to the present invention. FIG. 9 is a configuration diagram, FIG. 10 is an enlarged sectional view taken along the line Va-Vb in FIG. Is an enlarged sectional view taken along line VIa-VIb in FIG. 9, and FIG. 12 is an explanatory diagram for schematically explaining the temperature distribution in the heater longitudinal direction in FIG.
この実施形態は、通紙部となる中央領域Cの絶縁基板11の長手方向の両端に位置する非通紙部である端部領域S1,S2の発熱抵抗体12,13は、中央領域Cの幅Dから直線的に漸次狭くした幅Eで形成される。これにより、端部領域S1には、記録紙が初めに通過する上流側となる発熱抵抗体13の幅から開放端に向けて直線的に漸次幅狭となる領域と同幅の領域を有する端部発熱抵抗体135が形成される。記録紙が後に通過する下流側の発熱抵抗体12の幅から開放端に向けて直線的に漸次幅狭となる領域と同幅の領域を有する端部発熱抵抗体125が形成される。同じように、端部領域S2には、発熱抵抗体12の幅から開放端に向けて直線的に漸次幅狭となる領域と同幅の領域を有する端部発熱抵抗体126が、発熱抵抗体13の幅から開放端に向けて直線的に漸次幅狭となる領域と同幅の領域を有する端部発熱抵抗体136がそれぞれ形成される。
In this embodiment, the
このように、上流側の発熱抵抗体13と下流側の発熱抵抗体12の中央領域Cの幅Dから端部領域S1,S2の幅Eに至る漸次直線的に狭く構成されている。これにより、図12の破線に示す従来の場合は、中央領域Cから端部領域S1,S2になるといきなり温度が上がることになり、この部分における温度差による絶縁基板11の割れ等の原因となる。これに対し、図12の実線に示す図9構成のセラミックスヒータの場合は、端部領域S1,S2の端部発熱抵抗体123,124,133,134は、その抵抗値が漸次大きくなることから、中央領域Cから端部領域S1,S2の幅Bにかけ、徐々に温度が上がるなだらかな特性となり、急激な温度差を抑制でき、絶縁基板11の割れ防止することが可能となる。
In this manner, the
この実施形態では、中央領域と端部領域の境から端部領域の開放端まで直線的に漸次幅を狭くする構成の発熱抵抗体としたことで、この領域部分の温度上昇も直線的に穏やかに上昇させて急激な温度差を抑制でき、絶縁基板11の割れを防止することができる。
In this embodiment, since the heating resistor has a structure in which the width is gradually narrowed linearly from the boundary between the central region and the end region to the open end of the end region, the temperature rise in this region portion is also moderately linear. It is possible to suppress the rapid temperature difference and to prevent the insulating
図13〜図15は、この発明のセラミックスヒータに関する第4の実施形態について説明するための、図15は構成図、図14(a)は図13のVIIa−VIIb線の拡大断面図、図14(b)は図13のVIIIa−VIIIb線の拡大断面図、図14(c)は図13のIXa−IXb線の拡大断面図、図15は図13におけるヒータ長手方向の温度分布を模式的に説明するための説明図である。 FIGS. 13 to 15 are diagrams for explaining a fourth embodiment of the ceramic heater according to the present invention. FIG. 15 is a structural view, FIG. 14 (a) is an enlarged sectional view taken along line VIIa-VIIb of FIG. (B) is an enlarged sectional view taken along line VIIIa-VIIIb in FIG. 13, FIG. 14 (c) is an enlarged sectional view taken along line IXa-IXb in FIG. 13, and FIG. 15 schematically shows the temperature distribution in the heater longitudinal direction in FIG. It is explanatory drawing for demonstrating.
この実施形態は、上流側の発熱抵抗体13と下流側の発熱抵抗体12の中央領域Cの幅Dから端部領域S1,S2の幅Eに至る漸次直線的に狭くする量を上流側と下流側で変えている。すなわち、上流側の発熱抵抗体13の端部領域S1,S2の端部発熱抵抗体137,138は、中央領域Cとの境から距離Laの距離まで直線的に漸次狭くなるように形成される。下流側の発熱抵抗体12の端部領域S1,S2の端部発熱抵抗体127,128は、中央領域Cとの境から、距離Laよりも長い距離Lbの距離まで直線的に漸次狭くなるように形成される。
In this embodiment, the amount of gradually narrowing from the width D of the central region C of the
これにより、図15(a),(b)の破線に示す従来の場合は、発熱抵抗体13,12の中央領域Cから端部領域S1,S2になるといきなり温度が上がることになり、この部分における温度差による絶縁基板11の割れ等の原因となる。
As a result, in the conventional case shown by the broken lines in FIGS. 15A and 15B, the temperature suddenly rises from the central region C of the
これに対し、図15(a)の実線に示す図13構成のセラミックスヒータの発熱抵抗体13の場合は、端部領域S1,S2の端部発熱抵抗体137,138は、その抵抗値が漸次大きくなることから、中央領域Cから端部領域S1,S2の幅Bにかけ、徐々に温度が上がるなだらかな特性となり、急激な温度差を抑制でき、絶縁基板11の割れ防止することが可能となる。
On the other hand, in the case of the
また、図15(b)の実線に示す図13構成のセラミックスヒータの発熱抵抗体12の場合は、端部領域S1,S2の端部発熱抵抗体127,128は、その抵抗値が漸次大きくなることから、中央領域Cから端部領域S1,S2の幅Bにかけ、徐々に温度が上がるなだらかな特性となり、急激な温度差を抑制でき、絶縁基板11の割れ防止することが可能となる。
In the case of the
この場合、下流側の端部発熱抵抗体127,128の幅が狭くなる形状が、上流側の端部発熱抵抗体137,138の幅が狭くなる形状よりも、よりなだらかな形状となっている。上流側の発熱抵抗体13は下流側より低温の記録紙と接触するため温度低下が大きい。そのため、上流側の発熱抵抗体13の中央領域と端部領域の幅の切り替わり部分の傾斜を下流側より緩やかに形成することで、端部領域の発熱面積を増やし、上流側、下流側端部領域の発熱量のバランスを取り、急激な温度差を抑制し、基板割れを防止することができる。
In this case, the shape in which the widths of the downstream end
この実施形態では、記録紙が初めに通過する上流側と後に通過する下流側の発熱抵抗体の中央部と端部の幅の切り替わり箇所の傾斜が下流側より上流側が緩やかになるように形成したことにより、下流側の端部領域の発熱面積を増やして、上流側、下流側端部領域の発熱量のバランスを図ることができ、急激な温度差を抑制し、絶縁基板割れを防止することが可能となる。 In this embodiment, the upstream side through which the recording paper first passes and the downstream side through which the downstream heating resistor passes are formed such that the slope of the switching portion between the central part and the end part of the heating resistor is gentler on the upstream side than on the downstream side. By increasing the heat generation area of the downstream end region, it is possible to balance the heat generation amount of the upstream end region and the downstream end region, suppress a sudden temperature difference, and prevent insulation substrate cracking. Is possible.
なお、上記したこの発明のセラミックスヒータに関する第3および第4の実施形態では、端部発熱抵抗体の漸次幅を狭くする部分を直線的とした場合を説明したが、第2の実施形態のように湾曲としても構わない。また、直線的あるいは曲線的に漸次幅を狭くしたり広くした例を挙げたが、幅を同じ発熱抵抗体の厚みを漸次変化させても同様の効果を奏することが可能である。 In the third and fourth embodiments relating to the ceramic heater of the present invention described above, the case has been described in which the portion where the progressive width of the end heating resistor is narrowed is linear, but as in the second embodiment. It may be curved. Further, although an example has been given in which the width is gradually narrowed or widened linearly or curvedly, the same effect can be obtained even if the thickness of the heating resistor having the same width is gradually changed.
次に、図16の断面で示した構成図を参照し、上記したセラミックスヒータを加熱装置200に実装した場合の、この発明の加熱装置に関する一実施形態について説明する。図中100については、図1〜図3で説明したセラミックスヒータであり、同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
Next, an embodiment relating to the heating device of the present invention when the ceramic heater described above is mounted on the
図16において、201は、支持体202の底部にセラミックスヒータ100を固着させ、セラミックスヒータ100に交流電圧を供給させ、加熱したセラミックスヒータ100のオーバーコート層19に圧接加熱されながら移動する、ステンレス鋼やポリイミド樹脂等の耐熱性のシートをロール状にして循環自在に巻装された円筒の定着フィルムである。203はその表面に耐熱性弾性材料であるたとえばシリコーンゴム層204が嵌合してある加圧ローラであり、加圧ローラ203の回転軸205と対向してセラミックスヒータ100が、定着フィルム201と並置して図示しない基台内に取り付けられている。加圧ローラ203は、図示しない手段に基づいて定着フィルム201と相互に圧接させてニップ部を形成するとともに、作動時には矢印方向に回転させる。
In FIG. 16,
このとき、オーバーコート層19上に配置された定着フィルム201面とシリコーンゴム層204との間で、トナー像To1がまず定着フィルム201を介してセラミックスヒータ100により加熱溶融され、少なくともその表面部は融点を大きく上回り完全に軟化して溶融する。この後、加圧ローラ203の用紙排出側では複写用紙Pがセラミックスヒータ100から離れ、トナー像To2は自然放熱して再び冷却固化し、定着フィルム201も複写用紙Pから離反される。
At this time, the toner image To1 is first heated and melted by the
この実施形態では、セラミックスヒータの端部領域での中央領域からの穏やかな温度低下より、加熱不良を解消させることが可能となる。 In this embodiment, it is possible to eliminate the heating failure from the gentle temperature drop from the central region in the end region of the ceramic heater.
また、セラミックスヒータ100として図9〜図11で説明したこの発明のセラミックスヒータを用いた場合は、端部領域部分の温度上昇も直線的に穏やかに上昇させて急激な温度差を抑制でき、セラミックスヒータ100の割れを防止することができる。
In addition, when the ceramic heater of the present invention described with reference to FIGS. 9 to 11 is used as the
次に、図17を参照して、この発明の加熱装置200を搭載した複写機を例とした、この発明の画像形成装置に関する一実施形態について説明する。図中、加熱装置200の部分は、上記した説明と同じであり、同一部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
Next, with reference to FIG. 17, an embodiment relating to an image forming apparatus of the present invention will be described, taking as an example a copying machine equipped with the
図17において、301は複写機300の筐体、302は筐体301の上面に設けられたガラス等の透明部材からなる原稿載置台で、矢印Y方向に往復動作させて原稿P1を走査する。
In FIG. 17,
筐体301内の上方向には光照射用のランプと反射鏡とからなる照明装置302が設けられており、この照明装置302により照射された原稿P1からの反射光源が短焦点小径結像素子アレイ303によって感光ドラム304上スリット露光される。なお、この感光ドラム304は矢印方向に回転する。
An illuminating
また、305は帯電器で、例えば酸化亜鉛感光層あるいは有機半導体感光層が被覆された感光ドラム304上に一様に帯電を行う。この帯電器305により帯電された感光ドラム304には、結像素子アレイ303によって画像露光が行われた静電画像が形成される。この静電画像は、現像器306による加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて顕像化される。
カセット307内に収納されている複写用紙Pは、給送ローラ308と感光ドラム304上の画像と同期するタイミングをとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ローラ309によって、感光ドラム304上に送り込まれる。そして、転写放電器310によって感光ドラム304上に形成されているトナー像は複写用紙P上に転写される。
The copy paper P stored in the
その後、感光ドラム304上から離れた用紙Pは、搬送ガイド311によって加熱装置200に導かれて加熱定着処理された後に、トレイ312内に排出される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム304上の残留トナーはクリーナ313を用いて除去される。
Thereafter, the paper P that is separated from the
加熱装置200は、複写用紙Pの移動方向と直交する方向に、この複写機300が複写できる最大判用紙の幅(長さ)に合わせた有効長、すなわち最大判用紙の幅(長さ)より長い発熱抵抗体を備えたセラミックスヒータ100が、加圧ローラ203の外周に取り付けられたシリコーンゴム層204に加圧された状態で設けられている。
The
そして、セラミックスヒータ100と加圧ローラ203との間を送られる用紙P上の未定着トナー像T1は、発熱抵抗体12,13の熱を受け溶融して複写用紙P面上に文字、英数字、記号、図面等の複写像を現出させる。
The unfixed toner image T1 on the paper P sent between the
この実施形態では、セラミックスヒータの発熱抵抗体の非通紙部が幅広の場合には、ここを記録紙が通過した場合の定着性の低下を防止できる加熱装置を用いたことから定着性に優れた画像形成装置を実現することができる。 In this embodiment, when the non-sheet passing portion of the heating resistor of the ceramic heater is wide, the fixing device is excellent in fixing property because a heating device that can prevent deterioration in fixing property when the recording paper passes therethrough is used. An image forming apparatus can be realized.
また、セラミックスヒータの発熱抵抗体の非通紙部が幅狭の場合には、ここの急激な温度差を抑制し、絶縁基板割れを防止できる加熱装置を用いたことから、セラミックスヒータの割れ防止に優れた画像形成装置を実現することができる。 In addition, when the non-sheet-passing part of the heating resistor of the ceramic heater is narrow, the use of a heating device that suppresses the abrupt temperature difference and prevents the insulating substrate from cracking prevents cracking of the ceramic heater. It is possible to realize an image forming apparatus excellent in the above.
セラミックスヒータの用途としては、複写機等の画像形成装置の定着用に用いたが、これに限らず、家庭用の電気製品、業務用や実験用の精密機器や化学反応用の機器等に装着して加熱や保温の熱源としても使用できる。 Ceramic heaters are used for fixing image forming devices such as copiers, but are not limited to this, and are installed in household electrical products, precision instruments for business use and experiments, equipment for chemical reactions, etc. It can also be used as a heat source for heating and heat insulation.
11 絶縁基板
12,13 発熱抵抗体
121〜128,131〜138 端部発熱抵抗体
14,15 電極
141,151,16 接続導体
17 オーバーコート層
C 中央領域
S1,S2 端部領域
100 セラミックスヒータ
200 加熱装置
201 定着フィルム
203 加圧ローラ
300 複写機
11 Insulating
Claims (3)
前記絶縁性基板上の長手方向に平行する導電性成分により厚膜形成された発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の両端に電力を供給し、前記絶縁基板の一方端に形成した電極と、
少なくとも前記電極を残して前記絶縁基板上に施したオーバーコート層と、を具備し、
前記発熱抵抗体に基づき、通常は被加熱体を加熱させる部分の前記発熱抵抗体の長手方向の外側の両端に一体的に端部発熱抵抗体を形成するとともに、該端部発熱抵抗体は、前記発熱抵抗体から離れるに従い、漸次幅が狭くなるように形成し、かつ前記被加熱体が後に触れる平行する下流側の前記端部発熱抵抗体の幅を漸次狭くする形状が上流側よりもなだらかに形成したことを特徴とするセラミックスヒータ。 A long flat insulating substrate formed of a heat-resistant and insulating material;
A heating resistor having a thick film formed of a conductive component parallel to the longitudinal direction on the insulating substrate;
Supplying power to both ends of the heating resistor, an electrode formed on one end of the insulating substrate;
An overcoat layer applied on the insulating substrate leaving at least the electrodes, and
Based on the heating resistor, an end heating resistor is formed integrally at both ends of the heating resistor in the longitudinal direction of the portion to be heated normally, and the end heating resistor is As the distance from the heating resistor increases, the width gradually decreases , and the width of the end heating resistor on the parallel downstream side that the heated body touches later becomes gradually narrower than the upstream side. A ceramic heater characterized in that it is formed .
前記セラミックスヒータに対向配置し、該セラミックスヒータを圧接するように回転可能に支持された加圧ローラと、
前記セラミックスヒータと前記加圧ローラとの間を設けられ、前記加圧ローラの回転にともない前記セラミックスヒータ上を摺動する定着フィルムと、を具備したことを特徴とする加熱装置。 A ceramic heater according to claim 1 ;
A pressure roller disposed opposite to the ceramic heater and rotatably supported so as to press-contact the ceramic heater;
A heating apparatus comprising: a fixing film provided between the ceramic heater and the pressure roller and sliding on the ceramic heater as the pressure roller rotates.
画像が形成された用紙を加圧ローラにより定着フィルムを介して前記ヒータに圧接しながら通過させることによって、トナーを定着するようにした請求項2記載の加熱装置と、を具備したことを特徴とする画像形成装置。 Forming means for attaching a toner to an electrostatic latent image formed on a medium and transferring the toner to a sheet to form a predetermined image;
A heating device according to claim 2 , wherein the toner is fixed by passing a sheet on which an image is formed through a fixing film while being pressed against the heater by a pressure roller. Image forming apparatus.
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