JPH1184922A - 加熱装置、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度ヒューズ取り付け部の面状ヒータの発熱
抵抗体の抵抗値分布が接着剤の量によって変化し、その
ため、温度ヒューズ取り付け部の加熱性が変化し、その
温度管理の仕方が難しいという課題があった。 【解決手段】 発熱抵抗体の抵抗値分布が一定である前
記面状ヒータと前記面状ヒータの支持台の接触面をフラ
ットにして、温度ヒューズが接触する前記支持台の肉厚
を該温度ヒューズが接触しない該支持台の肉厚より薄
く、あるいは温度ヒューズ取り付け面側にスリット状の
ざぐり部を設ける、または温度ヒューズが接触する前記
支持台の部材の熱伝導性を該温度ヒューズが接触しない
該支持台の部材の熱伝導性より良くする、または支持台
の肉厚を薄くした分だけ面状ヒータの厚みを厚くしたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、面状ヒータを有
する加熱装置、この加熱装置を熱源として未定着トナー
像を被加熱材上に加熱定着する定着装置および該定着装
置を備えたレーザビームプリンタ、レーザビームＦＡＸ
等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の加熱装置を示す構成図であ
る。図８において、１０１は面状ヒータであり、この面
状ヒータ１０１は、熱伝導性の良い面状基板１０２上
に、電源（図示せず）を接続すべき一次側電極１０３、
一端を一次側電極１０３に接続し他端を互いに接続して
面状基板上に印刷焼成した一対の帯状の発熱抵抗体１０
４、温度センサ（図示せず）の出力を取り出すべき二次
側電極１０５とを備えている。

【０００３】図９は図８のＡ部の拡大側面図であり、１
０６は面状ヒータ１０１の支持台、１０７は支持台１０
６に設けた穴１０６ａに接着剤１０８を充填し、この接
着剤１０８で支持台１０６に固定した温度ヒューズであ
る、この温度ヒューズ１０７はリード線１０７ａを介し
て一次側電極１０３と電源との間に接続されている。

【０００４】次に動作について説明する。

【０００５】温度ヒューズ１０７、一次側電極１０３を
介して発熱抵抗体１０４に通電する。この通電による発
熱抵抗体１０４の発熱により、面状基板１０２、つまり
面状ヒータ１０１が昇温し、この面状ヒータ１０１に接
触して移動するシート材等の被加熱材を加熱する。

【０００６】

【発明が解決しょうとする課題】従来の加熱装置は以上
のように構成されているので、温度ヒューズ取り付け部
の面状ヒータの発熱抵抗体は、その抵抗値分布が接着剤
の量によって変化するため、この変化に応じて、その温
度ヒューズ取り付け部の加熱性が変化し、その温度管理
の仕方が難しいという課題があった。

【０００７】この発明は、上記の課題を解決するために
なされたもので、接着剤使用を廃止して、発熱抵抗体の
抵抗値分布を一定にするとともに、異常昇温時には電源
供給ラインが遮断する前に確実に温度ヒューズを作動さ
せることのできる加熱装置を得ることを目的とする。

【０００８】また、この発明は、上記加熱装置を熱源と
して用い、未定着トナー像を被加熱材上に確実に加熱定
着する定着装置を得ることを目的とする。

【０００９】また、この発明は、上記の定着装置を適用
して、品質の良い定着を行うことのできる画像形成装置
を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は以下の構成を
特徴とする加熱装置、定着装置および画像形成装置であ
る。

【００１１】（１）熱伝導性の良い面状基板上に印刷焼
成した発熱抵抗体および該発熱抵抗体に電力を供給する
電極パターンと温度検出素子からの出力を認識する電極
パターンを有する面状ヒータと、前記面状ヒータを支持
する支持台と、前記電極パターンと電源との間に接続し
た温度ヒューズを前記支持台の内側に接触させる加熱装
置において、前記発熱抵抗体の抵抗値分布が一定である
前記面状ヒータと前記支持台の接触面をフラットにし
て、前記温度ヒューズが接触する前記支持台の肉厚を前
記温度ヒューズが接触しない前記支持台の肉厚より薄く
したことを特徴とする加熱装置。

【００１２】（２）熱伝導性の良い面状基板上に印刷焼
成した発熱抵抗体および該発熱抵抗体に電力を供給する
電極パターンと温度検出素子からの出力を認識する電極
パターンを有する面状ヒータと、前記面状ヒータを支持
する支持台と、前記電極パターンと電源との間に接続し
た温度ヒューズを前記支持台の内側に接触させる加熱装
置において、前記温度ヒューズが接触する前記支持台の
前記温度ヒューズ取り付け面側にスリット状のざぐり部
を設けたことを特徴とする加熱装置。

【００１３】（３）熱伝導性の良い面状基板上に印刷焼
成した発熱抵抗体および該発熱抵抗体に電力を供給する
電極パターンと温度検出素子からの出力を認識する電極
パターンを有する面状ヒータと、前記面状ヒータを支持
する支持台と、前記電極パターンと電源との間に接続し
た温度ヒューズを前記支持台の内側に接触させる加熱装
置において、前記温度ヒューズが接触する前記支持台の
接触部分の熱伝導性を該温度ヒューズが接触しない該支
持台の非接触部分の熱伝導性より良くしたことを特徴と
する加熱装置。

【００１４】（４）熱伝導性の良い面状基板上に印刷焼
成した発熱抵抗体および該発熱抵抗体に電力を供給する
電極パターンと温度検出素子からの出力を認識する電極
パターンを有する面状ヒータと、前記面状ヒータを支持
する支持台と、前記電極パターンと電源との間に接続し
た温度ヒューズを前記支持台の内側に接触させる加熱装
置において、前記温度ヒューズが接触する前記支持台の
肉厚を該温度ヒューズが接触しない該支持台の肉厚より
薄くし、前記支持台の肉厚を薄くした量だけ対向する前
記面状ヒータの肉厚を厚くしたことを特徴とする加熱装
置。

【００１５】（５）未定着トナー像を被加熱材上に加熱
定着する熱源として、（１）から（４）のうちのいずれ
か１つに記載の加熱装置を備えたことを特徴とする定着
装置である。

【００１６】（６）被加熱材に未定着トナー像を形成す
る画像形成プロセス手段と、前記未定着トナー像を前記
被加熱材に加熱定着する（５）に記載の定着装置とを備
えたことを特徴とする画像形成装置。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
添付図面について説明する。

【００１８】実施の形態１．図１は実施の形態１による
加熱装置を示す構成図である。図１において、１は面状
ヒータであり、この面状ヒータ１は、熱伝導性の良い面
状基板２上に、電源（図示せず）を接続すべき一次側電
極３、一端を一次側電極３に接続し他端を互いに接続し
て面状基板上に印刷焼成した一対の帯状の発熱抵抗体
４、温度センサ（図示せず）の出力を取り出すべき二次
側電極５とを備えている。

【００１９】図２は図１の要部の拡大側面図であり、面
状ヒータ１と支持台６との接触面をフラットにして、温
度ヒューズ７が接触する支持台６の肉厚を該温度ヒュー
ズが接触しない部分の支持台の肉厚より薄くしたもので
ある。例えば、前記温度ヒューズ７が接触する前記支持
台６の肉厚を０．７ｍｍ、前記温度ヒューズ７が接触し
ない前記支持台６の肉厚を２．５ｍｍにすることによっ
て、前記温度ヒューズ７への熱の伝わりが良くなり、前
記面状ヒータ１が異常昇温したとき、前記温度ヒューズ
は確実に作動し、一次側ライン、つまり電源との接続ラ
インを遮断することができる。なお、上記温度ヒューズ
７はリード線７ａを介して一次側電極３と電源との間に
接続されている。

【００２０】次に動作について説明する。

【００２１】温度ヒューズ７、一次側電極３を介して発
熱抵抗体４に通電する。この通電による発熱抵抗体４の
発熱により、面状基板２、つまり面状ヒータ１が昇温
し、この面状ヒータ１に接触して移動するシート材等の
被加熱材を加熱する。この加熱時、面状ヒータ１が異常
昇温すると、その異常昇温による熱が支持台の肉厚の薄
い部分６ａを介して迅速に温度ヒューズ７に伝達され該
温度ヒューズが溶断する。この結果、電源との接続ライ
ンを遮断し、これ以上の昇温を防止する。

【００２２】実施の形態２．図３は実施の形態２による
加熱装置を示す構成図であり、前記図１に示す実施の形
態１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。８は温度ヒューズ７を取り付けるべき支持台位置に
設けたスリット状のざぐり部である。例えば、温度ヒュ
ーズ７が接触する支持台６の肉厚を２．５ｍｍ、温度ヒ
ューズ７が接触する側に設けるスリットを長手方向に２
ｍｍ、幅方向に２ｍｍ、深さ１．８ｍｍとして３つ設け
ることによって、前記面状ヒータ１から温度ヒューズ７
への熱の伝わりがよくなり、前記面状ヒータ１が異常昇
温したとき、その異常昇温による熱がざぐり部８を介し
て温度ヒューズ７に伝達され該温度ヒューズが溶断す
る。この結果、電源との接続ラインを遮断し、これ以上
の昇温を防止する。

【００２３】実施の形態３．図４は実施の形態３による
加熱装置を示す構成図であり、前記図１に示す実施の形
態１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。９ａは温度ヒューズ７が支持台６の接触する接触部
分であり、この接触部分９ａを温度ヒューズ７が接触し
ない支持台６の非接触部分９ｂの熱伝導性より良くした
ものである。この結果、面状ヒータ１から温度ヒューズ
７への熱の伝わりが良くなり、面状ヒータ１が異常昇温
したとき、その異常昇温による熱が接触部分９ａを介し
て温度ヒューズ７に迅速に伝達され該温度ヒューズが溶
断する。この結果、電源との接続ラインを遮断し、これ
以上の昇温を防止する。

【００２４】実施の形態４．図５は実施の形態４による
加熱装置を示す構成図であり、前記図１に示す実施の形
態１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。本実施の形態４は、温度ヒューズ７が接触する支持
台６の肉厚を温度ヒューズ７が接触しない支持台の肉厚
より薄くし、支持台６の肉厚を薄くした量だけ、この肉
厚変更部１０に対向当接する面状ヒータ１の肉厚変更部
１ａを厚くする。例えば、温度ヒューズ７が接触しない
支持台６の肉厚を２．５ｍｍ、温度ヒューズ７が接触す
る支持台６の肉厚を２ｍｍ、温度ヒューズ７が接触する
支持台６に面状ヒータ１がフラットに接触するように該
面状ヒータを０．５ｍｍ厚くしたものである。

【００２５】この結果、面状ヒータ１から温度ヒューズ
７への熱の伝わりが良くなり、面状ヒータが異常昇温し
たとき、その異常昇温による熱が肉厚変更部１０、１ａ
を介して温度ヒューズ７に円滑に伝達され該温度ヒュー
ズが溶断する。この結果、電源との接続ラインを遮断
し、これ以上の昇温を防止する。

【００２６】実施の形態５．図６は上記の面状ヒータ１
を適用したこの発明の定着装置を示す横断面図である。
図において、１１は面状ヒータ１を凹部１１ａ内に収納
支持した半円弧上のヒータホルダ、１２はヒータホルダ
１１に沿って回転搬送される円筒形の定着フイルム、１
３は定着フイルム１２を面状ヒータ１に総圧４〜１５ｋ
ｇｆ程度で加圧し、定着フイルムとの間にニップ部Ｎを
形成する加圧ローラであり、この加圧ローラ１３は中心
軸１３ａを有する耐熱性ゴムからなるローラ１３ｂの表
面に保護層１３ｃを設けたものである。

【００２７】上記定着フイルム１２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、膜圧１００μ
ｍ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ＰＴＥＥ、ＰＥＡ、ＰＰ
Ｓの単層フイルムまたはポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等のフイルム表面にＰＴＦＥ、Ｐ
ＦＡ、ＦＥＰを離型性層としてコーティングした複合層
フイルムで構成されている。

【００２８】次に動作について説明する。表面に未定着
トナー像１４が形成された被加熱材１５は、その未定着
トナー像１４を定着フイルム１２側にして、不図示の駆
動源により矢印方向に回転駆動される加圧ローラ１３と
これに受動回転する定着フイルム１２との間に送り込ま
れると、両者１２、１３で挟持された状態でニップ部の
通過時、面状ヒータ１により加熱され、未定着トナー像
１４が溶融して被加熱材１５上に定着される。

【００２９】実施の形態６．図７は図６の定着装置を適
用したこの発明の画像形成装置を示す概要図である。図
７において、２１は感光ドラムであり、ＯＰＣ、アモル
ファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニ
ュムやニッケル等のシリンダ上の基板上に形成されてい
る。

【００３０】この感光ドラム２１は矢印の方向に回転駆
動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ
２２によって一様に帯電される。次いで、画像情報に応
じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビーム２３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２４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。なお、上記感光ドラム
２１、帯電ローラ２２、レーザビーム２３、現像装置２
４により画像形成プロセス手段を構成している。

【００３１】可視像化されたトナー像は、転写装置とし
ての転写ローラ２５により、所定のタイミングで搬送さ
れた被加熱材としての転写材１５上に感光ドラム２１上
より転写される。このとき転写材１５は感光ドラム１と
転写ローラ２５に一定の加圧力で挟持搬送される。この
トナー像が転写された転写材１５は上記図６に示す定着
装置２６へと搬送され、永久画像として定着される。

【００３２】一方、感光ドラム２１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２７により感光ド
ラム２１から除去され、この感光ドラム２１は次の画像
形成に供される。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明は、発熱抵抗体
の抵抗値分布が一定である前記面状ヒータと前記面状ヒ
ータの支持台の接触面をフラットにして、前記温度ヒュ
ーズが接触する前記支持台の肉厚を前記温度ヒューズが
接触しない前記支持台の肉厚より薄く構成したので、面
状ヒータ１が異常昇温すると、その異常昇温による熱が
支持台の肉厚の薄い部分を介して迅速に温度ヒューズに
伝達され該温度ヒューズが溶断する。この結果、電源と
の接続ラインを遮断し、これ以上の昇温を防止する。

【００３４】また、この発明は、温度ヒューズが接触す
る前記支持台の前記温度ヒューズ取り付け面側にスリッ
ト状のざぐり部を設けて構成したので、このざぐり部を
介して温度ヒューズへの熱伝達が良く行われ、異常昇温
すると、確実に温度ヒューズが溶断する。この結果、電
源との接続ラインを遮断し、これ以上の昇温を防止す
る。

【００３５】また、この発明は、温度ヒューズが接触す
る前記支持台の接触部分の熱伝導性を該温度ヒューズが
接触しない該支持台の非接触部分の熱伝導性より良くす
るように構成したので、異常昇温すると、確実に温度ヒ
ューズが溶断し、電源との接続ラインを遮断して、これ
以上の昇温を防止する。

【００３６】また、この発明は、温度ヒューズが接触す
る前記支持台の肉厚を該温度ヒューズが接触しない該支
持台の肉厚より薄くし、前記支持台の肉厚を薄くした量
だけ対向する前記面状ヒータの肉厚を厚く構成したの
で、異常昇温すると、確実に温度ヒューズが溶断し、電
源との接続ラインを遮断して、これ以上の昇温を防止す
る。

【００３７】また、上記の加熱装置を熱源として定着装
置を構成したので、損傷、故障が少なく、被加熱材上の
未定着トナーを効率よく確実に定着することができる効
果がある。

【００３８】また、この加熱装置を画像形成装置に適用
することにより、品質の良い画像定着を確実に行うこと
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１による加熱装置を示す構成図で
ある。

【図２】 図１の要部の拡大側面図である。

【図３】 実施の形態２による加熱装置を示す構成図で
ある。

【図４】 実施の形態３による加熱装置を示す構成図で
ある。

【図５】 実施の形態４による加熱装置を示す構成図で
ある。

【図６】 上記の加熱装置を適用したこの発明の加熱定
着装置を示す横断面図である。

【図７】 図６の定着装置を適用したこの発明の画像形
成装置を示す概要図である。

【図８】 従来の加熱装置を示す構成図である。

【図９】 図６の要部の拡大側面図である。

【符号の説明】

１ 面状ヒータ、２ 面状基板、４ 発熱抵抗体、６
支持台、６ａ 肉厚の薄い部分、７ 温度ヒューズ、８
ざぐり部、９ａ 接触部分、９ｂ 非接触部分、２１
感光ドラム（画像形成プロセス手段）、２２ 帯電ロ
ーラ（画像形成プロセス手段）、２３ レーザビーム
（画像形成プロセス手段）、２４ 現像装置（画像形成
プロセス手段）。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱伝導性の良い面状基板上に印刷焼成し
   た発熱抵抗体および該発熱抵抗体に電力を供給する電極
   パターンと温度検出素子からの出力を認識する電極パタ
   ーンを有する面状ヒータと、前記面状ヒータを支持する
   支持台と、前記電極パターンと電源との間に接続した温
   度ヒューズを前記支持台の内側に接触させる加熱装置に
   おいて、前記発熱抵抗体の抵抗値分布が一定である前記
   面状ヒータと前記支持台の接触面をフラットにして、前
   記温度ヒューズが接触する前記支持台の肉厚を前記温度
   ヒューズが接触しない前記支持台の肉厚より薄くしたこ
   とを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 熱伝導性の良い面状基板上に印刷焼成し
   た発熱抵抗体および該発熱抵抗体に電力を供給する電極
   パターンと温度検出素子からの出力を認識する電極パタ
   ーンを有する面状ヒータと、前記面状ヒータを支持する
   支持台と、前記電極パターンと電源との間に接続した温
   度ヒューズを前記支持台の内側に接触させる加熱装置に
   おいて、前記温度ヒューズが接触する前記支持台の前記
   温度ヒューズ取り付け面側にスリット状のざぐり部を設
   けたことを特徴とする加熱装置。
3. 【請求項３】 熱伝導性の良い面状基板上に印刷焼成し
   た発熱抵抗体および該発熱抵抗体に電力を供給する電極
   パターンと温度検出素子からの出力を認識する電極パタ
   ーンを有する面状ヒータと、前記面状ヒータを支持する
   支持台と、前記電極パターンと電源との間に接続した温
   度ヒューズを前記支持台の内側に接触させる加熱装置に
   おいて、前記温度ヒューズが接触する前記支持台の接触
   部分の熱伝導性を該温度ヒューズが接触しない該支持台
   の非接触部分の熱伝導性より良くしたことを特徴とする
   加熱装置。
4. 【請求項４】 熱伝導性の良い面状基板上に印刷焼成し
   た発熱抵抗体および該発熱抵抗体に電力を供給する電極
   パターンと温度検出素子からの出力を認識する電極パタ
   ーンを有する面状ヒータと、前記面状ヒータを支持する
   支持台と、前記電極パターンと電源との間に接続した温
   度ヒューズを前記支持台の内側に接触させる加熱装置に
   おいて、前記温度ヒューズが接触する前記支持台の肉厚
   を該温度ヒューズが接触しない該支持台の肉厚より薄く
   し、前記支持台の肉厚を薄くした量だけ対向する前記面
   状ヒータの肉厚を厚くしたことを特徴とする加熱装置。
5. 【請求項５】 未定着トナー像を被加熱材上に加熱定着
   する熱源として、請求項１から請求項４のうちのいずれ
   か１項記載の加熱装置を備えたことを特徴とする定着装
   置。
6. 【請求項６】 被加熱材に未定着トナー像を形成する画
   像形成プロセス手段と、前記未定着トナー像を前記被加
   熱材に加熱定着する請求項５記載の定着装置とを備えた
   ことを特徴とする画像形成装置。