JP2720596B2 - 定着用加熱体、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

定着用加熱体、定着装置および画像形成装置

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JP2720596B2
JP2720596B2 JP2315037A JP31503790A JP2720596B2 JP 2720596 B2 JP2720596 B2 JP 2720596B2 JP 2315037 A JP2315037 A JP 2315037A JP 31503790 A JP31503790 A JP 31503790A JP 2720596 B2 JP2720596 B2 JP 2720596B2
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    • H—ELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はトナーを定着するのに好適な定着用加熱体、
定着装置および画像形成装置に関する。
（従来の技術） 従来、例えば複写機などの画像形成装置においては、
用紙に文字、図形または映像などの画像をトナーにより
形成したトナー像を形成し、このトナーを前面に抵抗発
熱体を形成した細長い板状の加熱体を用いて定着させて
いる。
この種の定着用加熱体としては、例えば特開平２−13
4667号公報に記載されるものが知られている。この加熱
体は、例えばアルミナセラミックスなどを材料とする電
気絶縁性の基板の前面に抵抗発熱体を被着したものであ
る。この抵抗発熱体の両端には端子が設けられており、
一方の端子は基板に設けたスルーホールを介してさらに
基板の背面に設けられた端子と電気的に接続されてい
る。
また、従来、例えば実開昭55−103982号公報に記載さ
れる集積回路装置などにおいては、基板の前面に設けた
導電パターンと背面に設けた導電パターンをスルーホー
ルを用いて熱的に接続し、放熱パターンの面積を拡張し
たものが知られている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記定着用加熱体を定着のために発熱
させると加熱体の全体の温度が200℃近くまで達するた
め、スルーホール内面の例えば導体層等の導電体に微少
な欠陥があれば、定着用加熱体の反復点滅によりこの欠
陥が拡大してスルーホール内部で導通不良が発生する。
また、スルーホールにおける電気接続に半田を用いた場
合も、半田付けに欠陥があればこれが拡大し、導通不良
が発生する。そして、これらにより抵抗発熱体の良好な
発熱が阻害される。
また、一般的に定着用加熱体の抵抗発熱体には上記集
積回路装置などと比べて大きな電流を流す必要があるた
め、一つのスルーホールだけで抵抗発熱体への給電を行
うとスルーホール内部の導体層が異常に発熱して焼き切
れを起こし易く、導通不良を起こすことがある。
そこで、本発明は上記問題点を解決し得る定着用加熱
体を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 請求項１に記載の定着用加熱体は、電気絶縁性の細長
い基板と、基板の前面にその長手方向に沿って形成され
た抵抗発熱体と、抵抗発熱体の一端に電気的に接続して
基板の前面の端部に設けられた前面端子と、抵抗発熱体
の他端に電気的に接続して基板の前面に設けた前面導電
部と、少なくとも一部が基板を介して前面導電部に対向
して基板の背面に設けられた背面導電部と、背面導電部
と電気的に接続され基板の背面の一端に設けられた背面
端子と、内部に導電体が形成されて前面導電部と背面導
電部とを電気的に接続する複数のスルーホールとを具備
したことを特徴とする。
なお、前面端子、前面導電部、背面導電部および背面
端子は、例えば電気抵抗値を低くするために抵抗発熱体
よりも小さい幅に形成するのが好ましい。
また、前面端子、前面導電部、背面導電部および背面
端子の導電材料は、例えば電気抵抗値が小さい銀が適当
である。
また、背面導電部と背面端子は一体的に構成されてい
てもよい。
また、前面導電部や背面導電部を端子として使用して
もよい。
また、本請求項および以下各請求項記載の定着用加熱
体において、基板の材料は例えばアルミナセラミック
ス、窒化アルミニウムセラミックスまたは耐熱性合成樹
脂などの耐熱材料が好ましい。
また、抵抗発熱体を構成する金属材料は例えば銀・パ
ラジウム合金、炭素またはタングステンなどが好まし
い。
また、抵抗発熱体、各端子および各導体は、印刷によ
り形成するのが好ましい。
また、細長い基板とは、例えば用紙などの被定着体へ
のトナーの定着に際し、用紙を定着用加熱体の長手方向
と交差する一方向に沿って摺接させるだけで、この用紙
の全体を一様な温度に加熱できるような長さを有するこ
とを意味する。
請求項２に記載の定着用加熱体は、電気絶縁性の細長
い基板と、基板の前面にその長手方向に沿って形成され
た抵抗発熱体と、抵抗発熱体の一端に電気的に接続して
基板の前面の端部に設けられた前面端子と、抵抗発熱体
の他端に電気的に接続して基板の前面に設けた前面導電
部と、少なくとも一部が基板を介して前面導電部に対向
し、基板の背面の一端までに亙って設けられた背面端子
と、内部に導電体が形成されて前面導電部と背面端子と
を電気的に接続する複数のスルーホールとを具備したこ
とを特徴とする。
なお、前面端子、前面導電部および背面端子は、例え
ば電気抵抗値を低くするために抵抗発熱体よりも小さい
幅に形成するのが好ましい。
また、前面端子、前面導電部および背面端子の導電材
料は、電気抵抗値の小さい銀が適当である。
また、前面導電部を端子として使用してもよい。
請求項３に記載の定着用加熱体は、請求項１または請
求項２に記載の定着用加熱体において、導電体は金属棒
であり前面導電部および背面導電部に半田付けによって
電気的に接続されていることを特徴とする。
請求項４に記載の定着装置は、機器本体と、機器本体
に組み込まれる請求項１ないし請求項３のいずれか一に
記載の定着用加熱体とを具備したことを特徴とする。
請求項５に記載の画像形成装置は、機器本体と、機器
本体に組み込まれる請求項４に記載の定着用加熱体とを
具備したことを特徴とする。
（作用） 請求項１に記載の定着用加熱体は、抵抗発熱体の発熱
により高温にさらされる前面導電部と背面導電部とを複
数のスルーホールで電気的に接続したので、仮に一部の
スルーホール内の導電体に欠陥が発生しても他のスルー
ホール内の導電体を用いて通電を確保できる。また、抵
抗発熱体に大きな電流を流した場合でも電流が各スルー
ホール内の導電層に分散して流れるため、この導電体を
過度に発熱させずに済み焼き切れが起こりにくい。
請求項２に記載の定着用加熱体も、抵抗発熱体の発熱
により高温にさらされ大きな電流が流れる前面導電部と
背面端子とを複数のスルーホールで電気的に接続したの
で、請求項１に記載の定着用加熱体と同様の作用を得る
ことができる。
請求項３に記載の定着用加熱体は、抵抗発熱体の発熱
により高温にさらされる前面導電部と背面導電部とを複
数のスルーホールで電気的に接続したので、仮に一部の
スルーホールで電気接続を行う半田にクラック等の欠陥
が発生しても他のスルーホールの導電体によって通電を
確保できる。
請求項４に記載の定着装置は、請求項１ないし請求項
３のいずれか一に記載の定着用加熱体の作用により、定
着用加熱体が確実に発熱してトナーの定着が良好に行え
る。
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項４に記載の
定着装置の作用により、トナーの定着が良好に行え鮮明
な画像が形成できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第10図を参照し
て説明する。
第１図は本発明の定着用加熱体の第１の実施例を示す
一部切欠正面図、第２図は同じく一部切欠背面図、第３
図は第１図のIII−III線に沿う断面図、第４図は第１図
のIV−IV線に沿う断面図である。なお、第３図および第
４図は基板を除いた部分を厚さ方向に拡大して描かれて
いる。
図において、（１）はアルミナセラミックス製の細長
い基板、（２）はこの基板（１）の前面にその長手方向
に沿って被着される抵抗発熱体であり、銀・パラジウム
合金を主成分とするペーストをスクリーン印刷法などに
より印刷した後に焼成して形成される。（3a）は抵抗発
熱体（２）の一端（図の右側）に電気的に接続され基板
（１）の前面の一端（図の右側）に形成した前面端子で
ある。この前面端子（3a）は抵抗発熱体（２）の一端に
連続して同材質で形成された拡大部（33）の表面に一部
を重ねて形成されている。（4a）は抵抗発熱体（２）の
他端（図の左側）に電気的に接続され基板（１）の前面
の他端（図の左側）に形成した前面導体である。この前
面導体部（4a）は抵抗発熱体（２）の他端に連続して同
材質で形成された拡大部（4c）の表面に一部を重ねて形
成されている。（4b）は基板（１）の背面における前面
導体（4a）の真裏の部分を含んで設けられた背面導電部
である。この背面導電部（4b）は基板（１）の長手方向
に沿い基板の一端まで延在している。そして、この背面
導電部（4b）の基板の一端側（図の右側）の前面端子
（3a）の真裏に位置する部分に一体的に背面端子（3b）
が形成されている。前記の前面端子（3a）、前面導電部
（4a）、背面導電部（4b）および背面端子（3b）は銀を
主成分とするペーストをスクリーン印刷法などにより印
刷した後に焼成して形成される。（５），（５）は基板
（１）を貫通する直径0.3〜1.0mmのスルーホールであ
り、集積回路装置などで行われるように内面に導電層を
形成して前面導電部（4a）と背面導電部（4b）を電気的
に接続している。
上記実施例の定着用加熱体は、例えば複写機などの画
像形成装置に組込むとき、電源を定着用加熱体の一端に
まとめて設けられた前面端子（3a）と背面端子（3b）に
接続すればよいので、電気配線が簡単になり例えば挟み
付け形ソケット等を使用して電気接続が行える。この挟
み付け形ソケットを使用すれば、１個のソケットで両端
子に同時に電気接続が行えるのでソケット代が安くかつ
接続作業が容易である。
第５図は上記実施例の定着用加熱体と従来の定着用加
熱体における通電信頼性の実験結果を示すグラフであ
る。図において、実線は上記実施例の定着用加熱体の残
存率を示し、波線は上記実施例の定着用加熱体と同型で
一つのスルーホールを用いて電気接続を行う従来の定着
用加熱体の残存率を示す。このグラフは横軸に定着用加
熱体の点滅サイクルの回数を示し、縦軸に通電が良好に
行える定着用加熱体の残存率を示す。
この実験は、端子間に15秒通電して30秒通電を遮断す
る点滅サイクルを反復し、抵抗発熱体の最高温度と最低
温度との差が約200℃となるように設定し、通電が良好
に行われる定着用加熱体の残存率を調査した。
第５図から明らかなとおり、上記実施例（スルーホー
ル２個）の定着用加熱体の残存率は、従来例（スルーホ
ールなし）の定着用加熱体の残存率とを比較すると点滅
サイクルが300回を超えたあたりから格段に高くなる。
このことはスルーホール２個用いて電気接続を行うと１
個しか用いなかった場合に比較して格段に通電信頼性が
向上したことを示す。さらに、この実験からスルーホー
ル３個以上用いて電気接続を行えば通電信頼性がさらに
向上し、スルーホールを使用しない定着用加熱体に限り
なく近ずくことが類推できる。
第６図は本発明の定着用加熱体の第２の実施例を示す
一部切欠正面図、第７図は同じく一部切欠背面図、第８
図は第６図のVIII−VIII線に沿う断面図、第９図は第１
図のIX−IX線に沿う断面図である。なお、第８図および
第９図は基板を除いた部分を厚さ方向に拡大して描かれ
ている。
この定着用加熱体は、第１の実施例と基本的の同じ構
造なので相違点のみを説明する。この定着用加熱体の２
つのスルーホール（５），（５）は第８図に示したよう
に、内面に導電層を形成せずに銅鋲（5a）を打込んでか
しめられ前面導体部と背面導体部を電気的に接続してい
る。要すればこれに半田（5b）をつけて導電性を補完し
てもよい。
図10は本発明の画像形成装置を示す概念図である。図
において101は画像形成装置、102は画像形成装置101に
組み込まれる定着装置、103は定着装置に組み込まれた
定着要加熱体である。
〔発明の効果〕
請求項１の発明によれば、仮に１つのスルーホール内
の導電体に欠陥が発生しても通電を確保でき、抵抗発熱
体に大きな電流を流しても電流が各スルーホール内の導
体層に分散して流れて導体層に過度に発熱させずに済み
焼き切れを起こしにく、前面導電部と背面導電部との通
電安定性を向上し得る定着用加熱体を提供できる。
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の定着用加
熱体と同じ効果を有する定着用加熱体を提供できる。
請求項３の発明によれば、仮に一部のスルーホールで
電気接続を行う半田にクラック等の欠陥が発生しても通
電を確保でき、前面導電部と背面導電部との通電安定性
を向上し得る定着用加熱体を提供できる。
請求項４の発明によれば、請求項１ないし請求項３の
いずれか一に記載の定着用加熱体の作用により、定着用
加熱体が確実に発熱してトナーの定着が良好に行える画
像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の定着用加熱体の第１の実施例を示す一
部切欠正面図、第２図は同じく一部切欠背面図、第３図
は第１図のIII−III線に沿う断面図、第４図は第１図の
IV−IV線に沿う断面図、第５図は本発明の定着用加熱体
と従来の定着用加熱体における通電信頼性の実験結果を
示すグラフである。第６図は本発明の定着用加熱体の第
２の実施例を示す一部切欠正面図、第７図は同じく一部
切欠背面図、第８図は第６図のIII−III線に沿う断面
図、第９図は第６図のIV−IV線に沿う断面図、第10図は
本発明の画像形成装置を示す概念図である。 （１）……基板，（２）……抵抗発熱体， （3a）……前面端子，（3b）……背面端子， （4a）……前面導電部，（4b）……背面導電部， （4c）……拡大部，（５）……スルーホール， （5b）……半田，（101）……画像形成装置， （102）……定着装置，（103）……定着用加熱体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−186585（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−279276（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−157877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−64578（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242668（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−150584（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−197143（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気絶縁性の細長い基板と； 基板の前面にその長手方向に沿って形成された抵抗発熱
    体と； 抵抗発熱体の一端に電気的に接続して基板の前面の端部
    に設けられた前面端子と； 抵抗発熱体の他端に電気的に接続して基板の前面に設け
    た前面導電部と； 少なくとも一部が基板を介して前面導電部に対向して基
    板の背面に設けられた背面導電部と； 背面導電部と電気的に接続され基板の背面の一端に設け
    られた背面端子と； 内部に導電体が形成されて前面導電部と背面導電部とを
    電気的に接続する複数のスルーホールと； を具備したことを特徴とする定着用加熱体。
  2. 【請求項２】電気絶縁性の細長い基板と； 基板の前面にその長手方向に沿って形成された抵抗発熱
    体と； 抵抗発熱体の一端に電気的に接続して基板の前面の端部
    に設けられた前面端子と； 抵抗発熱体の他端に電気的に接続して基板の前面に設け
    た前面導電部と； 少なくとも一部が基板を介して前面導電部に対向し、基
    板の背面の一端までに亙って設けられた背面端子と； 内部に導電体が形成されて前面導電部と背面端子とを電
    気的に接続する複数のスルーホールと； を具備したことを特徴とする定着用加熱体。
  3. 【請求項３】導電体は金属棒であり前面導電部および背
    面導電部に半田付けによって電気的に接続されているこ
    とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着用
    加熱体。
  4. 【請求項４】機器本体と； 機器本体に組み込まれる請求項１ないし請求項３のいず
    れか一に記載の定着用加熱体と； を具備したことを特徴とする定着装置。
  5. 【請求項５】機器本体と； 機器本体に組み込まれる請求項４に記載の定着装置と； を具備したことを特徴とする画像形成装置。
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