JP2000188170A

JP2000188170A - 加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000188170A
Application number: JP10376149A
Authority: JP
Inventors: Kazuro Ono; 和朗小野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】非常に厚い紙や、記録材Ｐの重送時等の加熱
体の破損を防止するとともに、加熱体の長手方向全域に
わたって加熱特性が等しく、良好かつ均一に画像を加熱
することが可能な加熱装置及び画像形成装置を提供する
こと。【解決手段】基板に通電により発熱する発熱抵抗体と
温度検知素子が設けられた加熱体と、該加熱体の支持体
と、この加熱体に摺動移動するフィルムと、該フィルム
を介して加熱体と圧接してニップを形成する加圧部材と
を有し、該ニップで画像を担持した記録材を挟持搬送し
て該画像を加熱する加熱装置において、該加熱体が、加
熱体支持体に設けられた加熱体嵌入溝に嵌入され、該嵌
入溝底部と当接して保持され、該加熱体の当接面に、該
加熱体と加熱体支持体との接触面積または該加熱体のフ
ィルム摺動面と加熱体支持体のフィルム摺動面との高さ
を調整する高さ調整パターンを配置したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱装置及び画像
形成装置に関するものである。特に複写機やプリンター
等の電子写真法を利用した画像形成装置において、トナ
ー像を記録材に永久定着させるために使用される加熱装
置に関係しており、通電により発熱し、供給電力の制御
により温度制御される加熱体に、耐熱性フィルムを介し
て記録材を密着させて加熱体の熱エネルギーを記録材に
付与するフィルム加熱方式の加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスにおいてトナー像を加
熱し、記録材上に定着させる定着装置に代表される加熱
装置としては、従来から熱ローラー方式や、フィルム加
熱方式等の接触加熱方式が広く用いられている。このよ
うな装置はハロゲンランプや、発熱抵抗体に電流を流し
て発熱させ、定着ローラーや、定着フィルムを介して、
トナー像の加熱を行っている。

【０００３】しかし、熱ローラー方式の加熱装置は、定
着ローラーの熱容量が大きいので、電源を投入してから
定着ローラーが所定の温度に立ち上がるまでにかなりの
待ち時間（ウェイトタイム）を要する。温度立ち上げ後
も、画像形成装置からいつでもすぐに画像出力ができる
ように、装置待機中も定着ローラーの熱源（ハロゲンラ
ンプ等）に通電して、定着ローラー温度を常時高温に維
持する制御が必要なため、消費エネルギーが大きい等の
問題があった。

【０００４】そこで、アルミナ等のセラミック基板上に
発熱抵抗体のパターンを設けて加熱体を作り、これを発
熱させて、薄いフィルムを介して記録材を加熱する方法
が特開昭６３−３１３１８２号公報で提案されている。

【０００５】このようなフィルム加熱方式の加熱装置
は、熱ローラー方式等の加熱装置とは異なり、昇温の速
い低熱容量の加熱体や薄膜の定着フィルムを用いるた
め、短時間に加熱体の温度が上昇するので、ウェイトタ
イムの短縮化（クイックスタート、オンデマンド）や、
画像形成装置の待機中に加熱体に通電して加熱を行う必
要がないことから省電力化が可能となる、等の利点を持
つ。

【０００６】図８にフィルム加熱装置１１１の概略断面
図、図９にフィルム加熱装置１１１の要部の概略断面
図、図１０に加熱体１および温度制御の概略構成図を示
す。

【０００７】定着フィルム３はエンドレスの耐熱性フィ
ルムであり、加熱体１を含む定着フィルム３のガイド部
材である加熱体支持体２に外嵌させてある。このエンド
レスの定着フィルム３の内周長は、加熱体１を含む加熱
体支持体２の外周長より、例えば３ｍｍ程度大きくして
ある。従って定着フィルム３は加熱体支持体２に対し、
周長が余裕を持ってルーズに外嵌している。

【０００８】定着フィルム３は伝熱性を高めて、熱容量
を小さくし、クイックスタート性を向上させるため、フ
ィルム膜厚を１００μｍ以下、好ましくは１０〜５０μ
ｍ程度の耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単
層、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥ
Ｋ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等の外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、
ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用でき
る。本実施形態では、ポリイミドの外周表面にＰＴＦＥ
をコーティングした総厚６０μｍの複合層フィルムを用
いた。

【０００９】１は加熱体であり、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）等のセラミック基板である加熱体基板１１上に、発
熱抵抗体１２として、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウ
ム）等の電気抵抗材料を厚み１０〜３０μｍ、幅０．８
〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工・焼成し、その
上に保護層１７としてガラスやフッ素樹脂等をコートし
てある。

【００１０】加熱体１には、図１０（ａ）の加熱体表
面、図１０（ｂ）の加熱体裏面、で示すように、発熱抵
抗体１２の導電パターン１５・１６、発熱抵抗体１２の
給電電極パターン１３・１４、サーミスタ等の温度検知
素子２４、温度検知素子２４の導電パターン２２・２
３、加熱体１裏面から貫通したスルーホール２０・２１
を介して導電パターン２２・２３に通電する温度検知素
子２４の給電電極パターン１８・１９が配置されてい
る。なお、図１０は中央基準通紙の画像形成装置の加熱
装置例について示している。

【００１１】また、１３・１４、１５・１６、１８・１
９、２２・２３は、例えば、ＡｇあるいはＡｇ／Ｐｄ等
の導電材料を厚み１０〜３０μｍで、発熱抵抗体１２と
同様の手法によるスクリーン印刷等により、塗工・焼成
して形成する。

【００１２】特に、温度検知素子２４の導電パターン２
２・２３の一例を以下に示す。

【００１３】材質：Ａｇのみ、またはＡｇ／Ｐｄ等高さ：１０〜３０［μｍ］幅：０．５〜１．０［ｍｍ］図８で示す４は、加熱体１との間で定着フィルム３を挟
んでニップ部Ｎを形成し、定着フィルム３を駆動する回
転体としての加圧ローラーであり、芯金４ａと、シリコ
ンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム４ｂから構成され、芯
金４ａの端部より不図示の駆動手段により回転駆動す
る。この加圧ローラー４の外周面と、定着フィルム３の
外周面との、ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力で定着フィ
ルム３に回転力が作用して、定着フィルム３は、その内
面がニップ部Ｎにおいて加熱体１面に密着して摺動しな
がら、矢印ａ方向に加圧ローラー４の回転周速度に略対
応した周速度をもって、加熱体支持体２の外回りを回転
状態になる（加圧ローラー駆動方式）。

【００１４】加熱体１の温度制御を下記に述べる。

【００１５】図１０に示すように、加熱体１の給電電極
パターン１３・１４に、加熱体支持体２に加熱体１を固
定保持するためのコネクタ３１が装着され、コネクタ３
１内の電気的接点としての加圧バネ３２・３２により、
給電ワイヤ３３を介して、発熱抵抗体１２は電源３４と
トライアック３５等からなる給電回路と接続される。

【００１６】また、加熱体１の給電電極パターン１８・
１９に、加熱体支持体２に加熱体１を固定保持するため
のコネクタ３６が装着され、コネクタ３６内の電気的接
点としての加圧バネ３７・３７により、給電ワイヤ３８
を介して、温度検知素子２４は制御系のＡ／Ｄコンバー
タ３９と接続される。

【００１７】加熱体１の温度情報として、記録材Ｐの通
紙域内に設けられた温度検知素子２４のサーミスタ電圧
がＡ／Ｄコンバータへ入力され、デジタルデータとして
ＣＰＵ４０へ取り込まれる。ＣＰＵ４０は、その入力デ
ジタルデータを基に、加熱体温度を所定の一定温度に制
御すべくトライアック３５を制御する。制御方法として
は、発熱抵抗体１２の印加電圧または電流をコントロー
ルするか、通電時間をコントロールする方法が採られて
いる。通電時間をコントロールする方法には、電源波形
の半波ごとに、通電する、通電しない、を制御するゼロ
クロス波数制御、電源波形の半波ごとに通電する位相角
を制御する位相制御等がある。

【００１８】また、従来、加熱体１の加熱体基板１１に
は、比較的安価なアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃ ）等の耐熱性、
電気絶縁性、低熱容量のセラミック基板を用いていた。
しかし、時流により複写機やプリンター等の電子写真法
を利用した画像形成装置の高速化、ウェイトタイム短縮
化（クイックスタート）が要求され、加熱体基板１１に
は、より早く加熱体全体、または加圧ローラに熱供給で
きる熱伝導率に優れたアルミナ基板に変わる材料が必要
とされていた。

【００１９】そこで、アルミナ基板よりも１７倍ほど熱
伝導率に優れ、他に低熱膨張率、高強度、軽量のＡｌＮ
（窒化アルミ）基板が、アルミナ基板に代わる加熱体基
板１１の材料として提案されている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来、図１１に示すよ
うに、加熱体支持体２の加熱体１の受け面である加熱体
嵌入溝部２ａの底面の、加熱体１の発熱抵抗体１２に対
応する部位にザグリ部（段差部）２ｂを設けて、加熱体
１と加熱体支持体２との非接触部を設ける構成により、
加熱体１の発熱抵抗体１２の熱が加熱体支持体２に奪わ
れる量を減少させることにより、加熱体１の温度上昇を
速くするウェイトタイムの短縮化、発熱抵抗体１２の省
電力化、さらに定着性の向上を図っていた。

【００２１】しかしながら、加熱体１と加熱体支持体２
との非接触部であるザグリ部２ｂにより、加熱体１の発
熱抵抗体１２の熱が加熱体支持体２に奪われないため
に、非常に厚い紙や、給紙不良等により、記録材Ｐが複
数枚重なって給紙された場合（重送）、厚紙や重送され
た記録材Ｐの端部において、ニップ部Ｎのニップ幅が減
少し、加熱体１の熱が加圧ローラーに奪われず、厚紙や
重送記録材Ｐ端部に対応する部位において、局所的に加
熱体１の温度が過度に上昇し、最悪の場合には加熱体１
が破損（割れ）してしまうという問題が発生した。

【００２２】この厚紙や重送による加熱体１の破損は、
加圧ローラー４のゴム部４ｂ肉厚をＵＰする、ゴム部４
ｂを低硬度化する、加熱体１と加圧ローラーとの接触圧
力を増加する等により、ニップ部Ｎのニップ幅を大きく
とる構成によって、ある程度回避できる。しかし、設計
の自由度が減少すること等から、さらなるマージンＵＰ
のため、図１２で示すように、加熱体支持体２の加熱体
嵌入溝部２ａ底面のザグリ部２ｂを廃止して、２ａ部底
面をフラット（平面）化し、２ａ部底面には、最小サイ
ズ紙の通紙域内に、温度検知素子２４の逃げ溝である温
度検知素子用ザグリ部２ｃと、安全回路としての温度ヒ
ューズ５０を加熱体１に接触配置するための貫通穴であ
る温度ヒューズ用貫通穴２ｄを設けるような加熱体支持
体２を用いることが提案されている。

【００２３】すなわち、２ａ部底面において、ザグリ部
や貫通穴を最小サイズ紙の通紙域内（通紙部領域）にの
み配置し、少なくとも最小サイズ紙の通紙域外（非通紙
部領域）で、かつ発熱抵抗体１２に対応する部位は、フ
ラット化して、加熱体１と接触させ、加熱体１の厚紙や
重送記録材Ｐの端部における局所的に過昇温した熱を、
加熱体支持体２に放熱することによって、加熱体１の破
損を防止することができる。

【００２４】ここで、温度ヒューズ５０は、安全回路と
して、発熱抵抗体１２と、電源３４・トライアック３５
等からなる給電回路とを接続する給電ワイヤ３３に直列
に配置され、図１３で示すように、加熱体１に不図示の
バネ等の加圧手段により、加熱体１に押圧されて接触配
置される。接触を確実にするため、加熱体１と温度ヒュ
ーズ５０との接触部に耐熱性グリス等を塗布すると好適
である。例えば、ＣＰＵ４０が故障して暴走した場合等
において、任意の定格動作温度で作動する温度ヒューズ
５０により、発煙・発火を防止することが確実となる。

【００２５】また、本例では、図１３に示すように、温
度ヒューズ５０と加熱体１とが接触配置する構成とし
て、貫通穴２ｄを加熱体支持体２に配置したが、図１４
（ａ）で示すように、所定距離に保った空気層を介して
非接触配置する構成や、図１４（ｂ）で示すように、温
度ヒューズ用貫通穴２ｄを廃止し、加熱体支持体２を介
して温度ヒューズを配置する構成でも、温度ヒューズ５
０の定格動作温度を任意に決定することにより、安全回
路として動作可能である。

【００２６】上述したように、少なくとも、最小サイズ
紙の通紙域外で、かつ発熱抵抗体１２に対応する加熱体
支持体２の加熱体嵌入溝部２ａ底面を、フラット化する
ことにより、厚紙や記録材Ｐの重送による加熱体１の破
損を防止することができた。

【００２７】しかしながら、上記フラット化により、加
熱体長手方向の左右（発熱抵抗体１２の給電電極パター
ン１３・１４側と、温度検知素子２４の給電電極パター
ン１８・１９側）で、定着性が不均一になるという問題
が発生した。

【００２８】この間題について図１５および図１６を用
いて説明する。

【００２９】図１２のＧ位置での概略断面図を図１５
（ａ）に示すように、温度検知素子２４の導電パターン
２２・２３が配置されているために、加熱体支持体２と
導電パターン２２・２３は接触しているが、加熱体支持
体２と加熱体１の加熱体基板１１とは、非接触となって
いるため、加熱体１の熱が加熱体支持体２に奪われる量
が小さいために、温度検知素子２４の給電電極パターン
１８・１９側は、定着性が良い。

【００３０】一方、図１２のＨ位置での概略断面図を図
１５（ｂ）で示す。このように、加熱体支持体２と加熱
体１の加熱体基板１１とは、接触しているため、加熱体
１の熱が加熱体支持体２に奪われる量が大きいために、
発熱抵抗体１２の給電電極パターン１３・１４側は、定
着性が悪い。

【００３１】また、図１６に、図１５の要部の拡大概略
断面図を示す。

【００３２】図１６で示すように、フィルムの回転方
向、記録材Ｐの搬送方向を矢印ａとし、ニップ部Ｎに記
録材Ｐが挿入される側を上流側、ニップ部Ｎから記録材
Ｐが排出される側を下流側とする。加熱体支持体２の上
流アゴ部２ｅと加熱体１（加熱体１表面側の保護層１
７）との高さＴは、図１２のＧ位置での拡大概略断面図
を図１６（ａ）、図１２のＨ位置での拡大概略断面図を
図１６（ｂ）で示すように、Ｈ位置での高さＴ２は、Ｇ
位置での高さＴ１より、導電パターン２２・２３分だけ
高くなってしまう。

【００３３】定着性は、高さＴが小さいほど定着性が良
く、高さＴが大きいほど定着性は悪くなる。これは、加
熱体支持体２に外嵌してある定着フィルム３が、上流側
から加熱体１に接触する際、高さＴが小さいほど、加熱
体１に接触するポイントが、より上流側になるため、定
着フィルム３が加熱体１によって加熱され易く、高さＴ
が大きいほど、加熱体１に接触するポイントが、より下
流側になるため、定着フィルム３が加熱体１によって加
熱されにくくなるためである。

【００３４】通常、定着フィルム３が加熱体１の加熱体
基板１１のエッジで摺擦されて削られないように、少な
くとも上流アゴ部２ｅは、加熱体基板１１より高く設定
される。より好適には、上流アゴ部２ｅは、加熱体１の
保護層１７表面と同等、あるいは保護層１７より高く設
定すると良い。

【００３５】従って図１６（ａ）に示す給電電極パター
ン１８・１９側では、温度検知素子２４の導電パターン
２２・２３が配置されており、上流アゴ部２ｅと加熱体
１との高さＴ１が小さいために、定着性が良い。一方、
図１６（ｂ）に示す給電電極パターン１３・１４側で
は、上流アゴ部２ｅと加熱体１との高さＴ２がＴ１と比
べて、導電パターン２２・２３分だけ大きいために、定
着性が悪い。

【００３６】以上、述べたように、加熱体１の温度検知
素子２４の導電パターン２２・２３が有る側では、定着
性が良く、温度検知素子２４の導電パターン２２・２３
が無い側では、定着性が悪く、加熱体１と加熱体支持体
２との接触面積、および加熱体１と加熱体支持体２の上
流アゴ部２ｅとの高さＴによる左右差により、発熱抵抗
体１２の長手方向の左右で、定着性の左右差が発生し、
画像の定着性が不均一になってしまうという問題が発生
してしまう。

【００３７】特に、アルミナ基板よりも１７倍ほど熱伝
導率に優れたＡｌＮ（窒化アルミ）基板を用いた場合に
は、加熱体基板１１の熱伝導率が高いために、温度検知
素子２４の導電パターン２２・２３が有る側と、無い側
で、加熱体１から加熱体支持体２に奪われる熱量の差が
大きくなり、発熱抵抗体１２の左右で、定着性の左右差
が非常に大きくなってしまう。

【００３８】従って、本発明の目的は、非常に厚い紙
や、記録材Ｐの重送時等の加熱体の破損を防止するとと
もに、加熱体の長手方向全域にわたって加熱特性が等し
く、良好かつ均一に画像を加熱することが可能な加熱装
置及び画像形成装置を提供することである。

【００３９】

【課題を解決するための手段】〔１〕：基板に通電に
より発熱する発熱抵抗体と温度検知素子が設けられた加
熱体と、該加熱体の支持体と、この加熱体に摺動移動す
るフィルムと、該フィルムを介して加熱体と圧接してニ
ップを形成する加圧部材とを有し、該ニップで画像を担
持した記録材を挟持搬送して該画像を加熱する加熱装置
において、該加熱体が、加熱体支持体に設けられた加熱
体嵌入溝に嵌入され、該嵌入溝底部と当接して保持さ
れ、該加熱体の当接面に、該加熱体と加熱体支持体との
接触面積または該加熱体のフィルム摺動面と加熱体支持
体のフィルム摺動面との高さを調整する高さ調整パター
ンを配置したことを特徴とする加熱装置。

【００４０】〔２〕：前記加熱体支持体の嵌入溝底部
が、少なくとも、最小サイズの記録材の通紙域外で、か
つ発熱抵抗体に対応する領域では、平面であることを特
徴とする〔１〕記載の加熱装置。

【００４１】〔３〕：前記高さ調整パターンが点線状
又は千鳥状に配置されていることを特徴とする〔１〕又
は〔２〕記載の加熱装置。

【００４２】〔４〕：基板に通電により発熱する発熱
抵抗体と温度検知素子が設けられた加熱体と、該加熱体
の支持体と、この加熱体に摺動移動するフィルムと、該
フィルムを介して加熱体と圧接してニップを形成する加
圧部材とを有し、該ニップで画像を担持した記録材を挟
持搬送して該画像を加熱する加熱装置において、該加熱
体が、加熱体支持体に設けられた加熱体嵌入溝に嵌入さ
れ、該嵌入溝底部と当接して保持されており、該加熱体
支持体の加熱体との当接面に、該加熱体と加熱体支持体
との接触面積または該加熱体のフィルム摺動面と加熱体
支持体のフィルム摺動面との高さを調整する高さ調整凸
部を配置したことを特徴とする加熱装置。

【００４３】〔５〕：前記高さ調整凸部が点線状又は
千鳥状に配置されていることを特徴とする〔４〕記載の
加熱装置。

【００４４】〔６〕：前記記録材上の画像が未定着ト
ナー像であり、該トナー像を加熱することにより該記録
材に定着させることを特徴とする〔１〕乃至〔５〕の何
れか１項に記載の加熱装置。

【００４５】〔７〕：記録材上に画像を形成する像形
成手段と、該記録材上の画像を加熱する像加熱手段とを
有する画像形成装置において、該像加熱手段として
〔１〕乃至〔６〕の何れか１項に記載の像加熱装置を備
えたことを特徴とする画像形成装置。

【００４６】〈作用〉すなわち、加熱体に高さ調整パ
ターン、または加熱体支持体に高さ調整凸部を配置する
ことにより、発熱抵抗体の長手方向の左右において、加
熱体の加熱体支持体との接触面積を略同一として、加熱
体支持体への加熱体の放熱量を略同一とし、また加熱体
と加熱体支持体の上流アゴ部との高さを略同一とするこ
とにより、発熱抵抗体の長手方向の左右で定着性を略均
一にすることができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】〈第一の実施形態〉図１、図２、
図３により本発明に係る第一の実施形態について説明す
る。

【００４８】本実施形態は、少なくとも、最小サイズ紙
の通紙域外において、加熱体支持体２の加熱体嵌入溝部
２ａ底面をフラット化して、加熱体１と接触させ、非常
に厚い紙や重送記録材Ｐの端部で加熱体１の局所的に過
昇温した熱を、加熱体支持体２に放熱することにより、
加熱体１の破損を防止する加熱装置であり、加熱体１に
高さ調整パターン６０（ダミーパターン）を配置するこ
とにより、前記目的を達成するものである。尚、その他
の構成については、図８〜図１０に示した装置と同じで
あるので、同一の要素には同符番を付し、再度の説明を
省略した。

【００４９】具体的には、図１の概略構成図で示すよう
に、加熱体１の加熱体基板１１上の温度検知素子２４側
（加熱体１裏面側）に、温度検知素子２４の導電パター
ン２２・２３と略同一構成の高さ調整パターン６０（ダ
ミーパターン）を配置することにより、図２の要部の概
略断面図で示すように、発熱抵抗体１２の長手方向の左
右（図１のＧ位置、Ｈ位置）において、加熱体１の加熱
体支持体２との接触面積を略同一として、加熱体支持体
２への加熱体１の放熱量を略同一とすることで、長手方
向の左右で定着性を略均一にするとともに、図３の要部
の拡大概略断面図で示すように、加熱体１と加熱体支持
体２の上流アゴ部２ｅとの高さＴを略同一として、定着
フィルム３が、上流側から加熱体１に接触する際の加熱
体１に接触するポイントを略同一とすることで、長手方
向の左右で定着性を略均一にすることができる。

【００５０】さらに、導電パターン２２・２３、および
高さ調整パターン６０の構成を加熱装置に合わせて任意
に設定することにより、従来のザグリ部（段差部）２ｂ
と同様に、加熱体基板１１と加熱体支持体２との非接触
部を適度に設定することができ、加熱体１の発熱抵抗体
１２の熱が加熱体支持体２に奪われる量を調整すること
ができるので、加熱体１の温度上昇を速くするウェイト
タイムの短縮化、発熱抵抗体１２の省電力化、さらに定
着性の向上も同時に満足できるような設定が可能とな
る。

【００５１】高さ調整パターン６０は、任意の材質を用
いても良いが、導電パターン２２・２３と同じ材質、線
幅、高さにすれば、加熱体支持体２への加熱体１の放熱
量、および加熱体１と加熱体支持体２の上流アゴ部２ｅ
との高さが、発熱抵抗体１２の左右で同一となるので、
より好適である。さらに、材質を導電パターン２２・２
３と同一とすることにより、導電パターン２２・２３の
スクリーン印刷時に、マスク形状を変更するのみで、導
電パターン２２・２３のスクリーン印刷と同時に、高さ
調整パターン６０の印刷を行うことができるので、製造
工程が増えることもなく、コストアップも小さい利点を
持つ。

【００５２】実際に、Ａ４・８枚／分（プロセススピー
ド約５０ｍｍ／ｓｅｃ）の画像形成装置において、加熱
体基板１１として、長さ２７０ｍｍ、幅７ｍｍ、厚さ０
・６ｍｍのアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）基板、およびＡｌＮ
基板を用い、図１で示すように、導電パターン２２・２
３と同一構成［材質（Ａｇ＋Ｐｄ）、高さ（２０μ
ｍ）、線幅（０．８ｍｍ）］の、高さ調整パターン６０
を加熱体１の加熱体基板１１上に配置し（温度ヒューズ
用貫通穴２ｄに対応する部位は除く）、定着性を確認し
たところ、発熱抵抗体１２の左右で、定着性はほぼ同一
であり、画像形成装置より出力されたプリント画像は、
画像全体で略均一の定着性を示した。

【００５３】また、厚紙や重送時の記録材Ｐ端部での加
熱体１の局所的な過昇温による破損も、導電パターン２
２・２３および高さ調整パターン６０に沿って長手方向
に局所的な過昇温の熱が分散し、分散した熱が加熱体支
持体２へ放熱されることにより、前記過昇温が低減さ
れ、さらに、導電パターン２２・２３および高さ調整パ
ターン６０の力学的強度が加熱体１に付加されるので、
破損に対する力学的強度がプラスされることにより、加
熱体１の破損防止効果も向上した。

【００５４】〈第二の実施形態〉図４により、本発明に
係る第二の実施形態について説明する。

【００５５】本形態は、高さ調整パターンの応用例とし
て、図４（ａ）で示すように、高さ調整パターン６１を
点線状に配置したことにより、第一の実施形態と同様の
効果を得、かつ高さ調整パターンの材料費を削減し、低
コスト化を可能としたものである。

【００５６】また、このように断続的な高さ調整パター
ン６１とし、記録材搬送方向においてパターンの有る部
分と無い部分とが存在する場合、加熱体支持体２への加
熱体１の放熱量に差が発生することがある。

【００５７】そこで、図４（ｂ）で示す高さ調整パター
ン６２のように、点線状の高さ調整パターンを千鳥状に
配置すると、高さ調整パターンの材料費を削減して、低
コスト化が実現できると同時に、定着性の均一化も実現
でき、より好適である。

【００５８】実際に、Ａ４・８枚／分（プロセススピー
ド約５０ｍｍ／ｓｅｃ）の画像形成装置において、加熱
体基板１１として、長さ２７０ｍｍ、幅７ｍｍ、厚さ
０．６ｍｍのアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）基板、およびＡｌ
Ｎ基板を用い、図４（ａ）で示すように、導電パターン
２２・２３と同一構成〔材質（Ａｇ＋Ｐｄ）、高さ（２
０μｍ）、線幅（０．８ｍｍ）〕の、高さ調整パターン
６１、および高さ調整パターン６２を、長さｌ＝５ｍ
ｍ、間隔ｍ＝１０ｍｍ、千鳥間隔ｋ＝５ｍｍとして、加
熱体１の加熱体基板１１上に配置し（温度ヒューズ用貫
通穴２ｄに対応する部位は除く）、各々定着性を確認し
たところ、発熱抵抗体１２の左右で、定着性はほぼ同一
であり、画像形成装置より出力されたプリント画像は、
画像全体で略均一の定着性を示した。

【００５９】以上のように本形態によれば、点線状の高
さ調整パターンを加熱装置に合わせて任意に設定するこ
とにより、定着性左右差を防止すると同時に、厚紙や重
送時の記録材Ｐ端部での加熱体１の局所的な過昇温によ
る破損に対しても、第一の実施形態とほぼ同様の効果を
維持でき、さらに、従来のザグリ部（段差部）２ｂと同
様に、加熱体基板１１と加熱体支持体２との非接触部を
適度に設定することができ、加熱体１の発熱抵抗体１２
の熱が加熱体支持体２に奪われる量を調整することがで
きるので、加熱体１の温度上昇を速くするウェイトタイ
ムの短縮化、発熱抵抗体１２の省電力化、さらに定着性
の向上も同時に満足できるような設定が可能となる。

【００６０】〈第三の実施形態〉図５により、本発明に
係る第三の実施形態について説明する。

【００６１】第一の実施形態および第二の実施形態は、
加熱体１に高さ調整パターンを配置することにより、定
着性の左右差の発生を防止したが、本実施形態では、加
熱体支持体２の加熱体嵌入溝部２ａ底面に高さ調整凸部
７０を設けた。

【００６２】具体的には、図５で示すように、加熱体支
持体２の加熱体嵌入溝部２ａ底面に、温度検知素子２４
の導電パターン２２・２３と略同一の線幅・高さを持つ
高さ調整凸部７０を形成し、図６で示すように、発熱抵
抗体１２の長手方向の左右（Ｇ位置、Ｈ位置）におい
て、加熱体１の加熱体支持体２との接触面積を略同一と
して、加熱体支持体２への加熱体１の放熱量を略同一と
すること、また加熱体１と加熱体支持体２の上流アゴ部
２ｅとの高さＴを略同一として、定着フィルム３が、上
流側から加熱体１に接触する際の加熱体１に接触するポ
イントを略同一とすることで、長手方向の左右で定着性
を略均一にすることができる。

【００６３】実際に、Ａ４・８枚／分（プロセススピー
ド約５０ｍｍ／ｓｅｃ）の画像形成装置において、加熱
体基板１１として、長さ２７０ｍｍ、幅７ｍｍ、厚さ
０．６ｍｍのアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）基板、およびＡｌ
Ｎ基板を用い、図５で示すように、導電パターン２２・
２３と略同一構成［高さ（２０μｍ）、線幅（０．８ｍ
ｍ）］の、高さ調整凸部７０（材質は加熱体支持体２の
加熱体嵌入溝部２ａ底面と同じ材質）を、加熱体支持体
２の加熱体嵌入溝部２ａ底面に形成し、定着性を確認し
たところ、発熱抵抗体１２の左右で、定着性はほぼ同一
であり、画像形成装置より出力されたプリント画像は、
画像全体で略均一の定着性を示した。

【００６４】本実施形態では、構成が簡単な方法とし
て、高さ調整凸部７０の材質を、加熱体支持体２の加熱
体嵌入溝部２ａ底面と同じ材質で加熱体支持体２と一体
構成としたが、導電パターン２２・２３の材質に近い金
属系の材料を、加熱体嵌入溝部２ａ底面上に塗布して、
高さ調整凸部を形成するような構成でも良い。

【００６５】以上のように、高さ調整凸部７０を、加熱
装置に合わせて任意に設定することにより、定着性左右
差を防止すると同時に、厚紙や重送時の記録材Ｐ端部で
の加熱体１の局所的な過昇温による破損に対しても、第
一の実施形態とほぼ同様の効果を維持でき、さらに、従
来のザグリ部（段差部）２ｂと同様に、加熱体基板１１
と加熱体支持体２との非接触部を適度に設定することが
でき、加熱体１の発熱抵抗体１２の熱が加熱体支持体２
に奪われる量を調整することができるので、加熱体１の
温度上昇を速くするウェイトタイムの短縮化、発熱抵抗
体１２の省電力化、さらに定着性の向上も同時に満足で
きるような設定が可能となる。

【００６６】なお、上記第一の実施形態〜３については
任意に組み合わせて用いて良い。

【００６７】高さ調整パターン、高さ調整凸部の構成
は、加熱装置構成によって、位置、材質、高さ、線幅、
形状は定着性が長手方向左右で均一になるように任意に
設定して良い。

【００６８】また、上記実施形態は、中央基準通紙に関
して述べたが、片側基準通紙の画像形成装置において
も、同様に適用することが可能であり、効果も同等であ
る。

【００６９】更に、上記実施形態では、温度ヒューズ用
貫通穴２ｄに対応する部所には、高さ調整パターンを配
置しないような構成としたが、温度ヒューズ用貫通穴２
ｄに対応する部所にも、高さ調整パターンを配置しても
良い。また、温度ヒューズ用貫通穴２ｄが無い構成に対
しても、適用できることは言うまでもない。

【００７０】〈画像形成装置例〉図７は、従来の電子写
真法を利用した画像形成装置１００の一例を示す概略断
面図である。

【００７１】図７において、潜像担持体としての感光ド
ラム１０１は、矢印Ａ方向に回転し、感光ドラム１０１
を帯電処理するための帯電ローラ１０２によって一様均
一に帯電され、感光ドラム１０１に静電潜像を書き込む
露光手段であるレーザー光１０３により、その表面に静
電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１０４
のトナーｔを担持した現像スリーブ１０６によって顕像
化される。ここで、記録材Ｐが給紙カセット１０７より
取り出され、所定のタイミングによって、記録材Ｐは転
写ローラ１０８と感光ドラム１０１のニップ部に導入さ
れ、感光ドラム１０１上のトナー像が記録材Ｐ上に転写
される。

【００７２】転写工程を終えた感光ドラム１０１上の転
写残トナーは、クリーニングブレード１０９により感光
ドラム１０１上から取り除かれてクリーニング装置１１
０に回収される。クリーニング工程を終えた感光ドラム
１０１は、再び画像形成プロセス（帯電→露光→現像→
転写→クリーニング）を繰り返して、記録材Ｐ上に未定
着トナー画像が形成される。

【００７３】一方、未定着トナー像を担持した記録材Ｐ
は、前述の第一，第二又は第三の実施形態で示した加熱
装置１１１に導入され、加圧・加熱されてトナー像が記
録材Ｐ上に定着される。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
厚い紙や、記録材の重送時等の加熱体の破損を防止する
とともに、加熱体の長手方向全域にわたって加熱特性が
等しく、良好かつ均一に画像を加熱することが可能な加
熱装置及び画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施形態のフィルム加熱装置の概略構
成図

【図２】第一の実施形態のフィルム加熱装置要部の概
略断面図

【図３】第一の実施形態のフィルム加熱装置要部の拡
大概略断面図

【図４】第二の実施形態のフィルム加熱装置要部の概
略構成図

【図５】第三の実施形態のフィルム加熱装置要部の概
略構成図

【図６】第三の実施形態のフィルム加熱装置要部の概
略断面図

【図７】画像形成装置の一例を示す概略断面図

【図８】フィルム加熱装置の概略断面図

【図９】フィルム加熱装置の要部の概略断面図

【図１０】加熱体および温度制御の概略構成図

【図１１】従来のフィルム加熱装置の概略構成図

【図１２】加熱体支持体の概略構成図

【図１３】安全回路（温度ヒューズ）の概略断面図

【図１４】安全回路（温度ヒューズ）の概略断面図

【図１５】従来のフィルム加熱装置要部の概略断面図

【図１６】従来のフィルム加熱装置要部の拡大概略断
面図

【符号の説明】

１加熱体２加熱体支持体２ａ加熱体嵌入溝部２ｂザグリ部（段差部）２ｃ温度検知素子用ザグリ部２ｄ温度ヒューズ用貫通穴２ｅ上流アゴ部３定着フィルム（耐熱性フィルム）４加圧ローラー４ａ芯金４ｂゴム部（耐熱ゴム）１１加熱体基板１２発熱抵抗体１３，１４給電電極パターン１５，１６導電パターン１７保護層１８，１９給電電極パターン２０，２１スルーホール２２，２３温度検知素子の導電パターン２４温度検知素子３１コネクタ３２加圧バネ３３給電ワイヤ３４電源３５トライアック３６コネクタ３７加圧バネ３８給電ワイヤ３９Ａ／Ｄコンバータ５０温度ヒューズ６０，６１，６２高さ調整パターン７０高さ調整凸部１００画像形成装置１０１感光ドラム１０２帯電ローラ１０３レーザー光１０４現像装置１０６現像スリーブ１０７給紙カセット１０８転写ローラ１１０クリーニング装置１１１フィルム加熱装置Ｎニップ部Ｐ記録材ｔトナーｋ高さ調整パターン千鳥間隔ｌ高さ調整パターン長さｍ高さ調整パターン間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に通電により発熱する発熱抵抗体と
温度検知素子が設けられた加熱体と、該加熱体の支持体
と、この加熱体に摺動移動するフィルムと、該フィルム
を介して加熱体と圧接してニップを形成する加圧部材と
を有し、該ニップで画像を担持した記録材を挟持搬送して該画像
を加熱する加熱装置において、該加熱体が、加熱体支持体に設けられた加熱体嵌入溝に
嵌入され、該嵌入溝底部と当接して保持され、該加熱体
の当接面に、該加熱体と加熱体支持体との接触面積また
は該加熱体のフィルム摺動面と加熱体支持体のフィルム
摺動面との高さを調整する高さ調整パターンを配置した
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】前記加熱体支持体の嵌入溝底部が、少な
くとも、最小サイズの記録材の通紙域外で、かつ発熱抵
抗体に対応する領域では、平面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３】前記高さ調整パターンが点線状又は千鳥
状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記
載の加熱装置。
【請求項４】基板に通電により発熱する発熱抵抗体と
温度検知素子が設けられた加熱体と、該加熱体の支持体
と、この加熱体に摺動移動するフィルムと、該フィルム
を介して加熱体と圧接してニップを形成する加圧部材と
を有し、該ニップで画像を担持した記録材を挟持搬送して該画像
を加熱する加熱装置において、該加熱体が、加熱体支持体に設けられた加熱体嵌入溝に
嵌入され、該嵌入溝底部と当接して保持されており、該加熱体支持体の加熱体との当接面に、該加熱体と加熱
体支持体との接触面積または該加熱体のフィルム摺動面
と加熱体支持体のフィルム摺動面との高さを調整する高
さ調整凸部を配置したことを特徴とする加熱装置。
【請求項５】前記高さ調整凸部が点線状又は千鳥状に
配置さ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】前記記録材上の画像が未定着トナー像で
あり、該トナー像を加熱することにより該記録材に定着
させることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に
記載の加熱装置。
【請求項７】記録材上に画像を形成する像形成手段
と、該記録材上の画像を加熱する像加熱手段とを有する
画像形成装置において、該像加熱手段として請求項１乃至６の何れか１項に記載
の像加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。