JP2011029088A - Ceramic heater, heating device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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ヒータおよびこのセラミック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 devices such as information equipment, home appliances, and manufacturing equipment, and a heating device such as a printer, a copying machine, a facsimile, a rewritable card reader / writer, and the like mounted with the ceramic heater, The present invention relates to an image forming apparatus using the heating device.
従来のセラミックヒータは、セラミック基板の長手方向が幅で短手方向が長さの発熱抵抗体の発熱を、セラミック基板の長手方向に対して均一にするために、発熱抵抗体の長さ方向両端は、配線パターンにそれぞれ接続している。電極から配線パターンに電力を供給させる場合に、複数のスルーホールを用いて配線パターンと電極とを接続することで電流の傾きを小さくすることで、セラミック基板の長手方向の発熱量の均一化が図られている。(例えば、特許文献1) The conventional ceramic heater has both ends in the longitudinal direction of the heating resistor in order to make the heat generation of the heating resistor whose width in the longitudinal direction is long and the length in the short direction is uniform with respect to the longitudinal direction of the ceramic substrate. Are respectively connected to the wiring patterns. When power is supplied from the electrodes to the wiring pattern, the amount of heat generated in the longitudinal direction of the ceramic substrate can be made uniform by reducing the current gradient by connecting the wiring pattern and the electrode using a plurality of through holes. It is illustrated. (For example, Patent Document 1)
上記した特許文献1の技術は、電力が供給される電極から配線パターンに形成された各スルーホールとの距離の違いによる抵抗値に違いで温度分布の傾きが生じ、ヒータ全体としては長手方向の温度分布に傾きが生じてしまう、という問題があった。 In the technique of Patent Document 1 described above, a temperature distribution gradient occurs due to a difference in resistance value due to a difference in distance from an electrode to which power is supplied to each through hole formed in the wiring pattern, and the entire heater is in the longitudinal direction. There was a problem that the temperature distribution was inclined.
この発明の目的は、長手方向の温度分布の均一化を図ることが可能なセラミックヒータ、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 capable of achieving a uniform temperature distribution in the longitudinal direction, a heating device using the heater, and an image forming apparatus using the heating device.
上記した課題を解決するために、この発明のセラミックヒータは、長尺平板状の耐熱性で絶縁性のセラミック基板と、前記セラミック基板上に形成され、該セラミック基板の短手方向が長さで長手方向が幅の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の長手方向両端に沿って形成し、前記発熱抵抗体の両端と接続した第1および第2の配線パターンと、前記セラミック基板上の一面側にそれぞれ形成し、電力が供給される第1および第2の電極と、前記発熱抵抗体が形成された反対面にそれぞれ形成された第1および第2の接続パターンと、前記第1の電極と第1の配線パターンを前記第1の接続パターンを介してそれぞれ接続させ、前記第2の電極と第2の配線パターンを前記第2の接続パターンを介してそれぞれ接続させるスルーホールと、を具備し、前記第1の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続し、前記第2の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続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 formed on a long, flat, heat-resistant, insulating ceramic substrate and the ceramic substrate, and the length of the short side of the ceramic substrate is long. A heating resistor having a width in the longitudinal direction, first and second wiring patterns formed along both longitudinal ends of the heating resistor and connected to both ends of the heating resistor, and one surface side on the ceramic substrate First and second electrodes to which power is supplied, first and second connection patterns respectively formed on opposite surfaces on which the heating resistors are formed, and the first electrode A through hole that connects the first wiring pattern via the first connection pattern and connects the second electrode and the second wiring pattern via the second connection pattern, respectively. The first wiring pattern is divided into a plurality in the longitudinal direction, each of the divided wiring patterns is connected to the connection pattern through a through hole, and the second wiring pattern is arranged in the longitudinal direction. The wiring pattern is divided into a plurality of wiring patterns, and each of the divided wiring patterns and the connection pattern are connected to each other through a through hole.
この発明の加熱装置は、請求項1〜4の何れかに記載のセラミックヒータと、前記セラミック基板に対向配置し、該セラミック基板を圧接するように回転可能に支持された加圧ローラと、前記セラミック基板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伴い前記セラミック基板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 according to the present invention includes a ceramic heater according to any one of claims 1 to 4, a pressure roller that is disposed so as to face the ceramic substrate and is rotatably supported so as to press-contact the ceramic substrate, And a fixing film that is provided between the ceramic substrate and the pressure roller and slides on the ceramic substrate as the pressure roller rotates.
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5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. 6. A heating apparatus according to claim 5, wherein the toner is fixed by passing through the fixing film with a roller while being pressed against the heater.
この発明によれば、セラミックヒータの、長手方向の温度分布の均一化を図ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to make the temperature distribution in the longitudinal direction of the ceramic heater uniform.
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2は、この発明のセラミックヒータに関する第1の実施形態について説明するための、図1(a)は正面図、図1(b)は背面図、図2は図1のIa−Ib線の断面図である。 1 and 2 are diagrams for explaining a first embodiment of the ceramic heater according to the present invention, in which FIG. 1 (a) is a front view, FIG. 1 (b) is a rear view, and FIG. It is sectional drawing of Ib line.
以下の各実施形態において、この実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。 In the following embodiments, the same components as those in this embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
まず、図1(a)において、11は、厚みが0.5mm〜1.0mm程度の耐熱、電気絶縁性材料で、高い熱伝導性を有する例えばアルミナ(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)等の高剛性のセラミック製の平板短冊状のセラミック基板である。セラミック基板11の長手方向の一端側に形成された12,13は、それぞれ銀系等を主体とする良導電体膜からなる給電用の電極である。
First, in FIG. 1A, 11 is a heat-resistant and electrically insulating material having a thickness of about 0.5 mm to 1.0 mm, and has high thermal conductivity such as alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN). ) Or the like, and a ceramic substrate having a flat strip shape made of a highly rigid ceramic.
141〜143は、セラミック基板11の長手方向の一辺に沿って非接触状態で配置し、銀(Ag)の含有率が90wt%以上の材料で形成された配線パターンである。151〜153は、セラミック基板11の長手方向の他辺の配線パターン141〜143と平行し非接触状態で配置し、銀(Ag)の含有率が90wt%以上の材料で形成された配線パターンである。対向する配線パターン141〜143と配線パターン151〜153は、同形状とする。
電極12,13および配線パターン141〜143,151〜153は、セラミック基板11長手方向の片側の面に別々の状態でそれぞれが形成する。これら電極12,13および配線パターン141〜143,151〜152は、導電ペーストをセラミック基板11上に塗り、これを焼成することによりセラミック基板11上に固着させた状態で形成することができる。
The
図1(b)に示すように、配線パターン141〜143の長手方向とセラミック基板11を挟んだ対向位置には、電極12と配線パターン141〜143を接続させるための接続パターン16を形成する。同様に、配線パターン151〜153の長手方向とセラミック基板11を挟んだ対向電極12の近傍には、電極13と配線パターン151〜153を接続させるための接続パターン17を形成する。
As shown in FIG. 1B, a
そして、図2にも示すように、電極12と接続パターン16はスルーホール181を介して電気的に接続する。電極13と接続パターン17はスルーホール191を介して電気的に接続する。
As shown in FIG. 2, the
配線パターン141の長手方向の中間部にはスルーホール182が、配線パターン142の長手方向の中間部にはスルーホール183が、配線パターン143の長手方向の中間部にはスルーホール184がそれぞれ形成される。
A
スルーホール182の配線パターン14形成面の反対側は、接続パターン16と一体的に接続する。スルーホール183の配線パターン14形成面の反対側は、接続パターン16と一体的に接続する。スルーホール184の配線パターン14形成面の反対側は、接続パターン16と一体的に接続する。
The opposite side of the
配線パターン151の、長手方向の中間部にはスルーホール192を、配線パターン152の長手方向の中間部にはスルーホール192を、配線パターン153の長手方向の中間部にはスルーホール193をそれぞれ形成する。
A through
スルーホール192の配線パターン151形成面の反対側は、接続パターン17と一体的に接続する。スルーホール193の配線パターン152形成面の反対側は、接続パターン17と一体的に接続する。スルーホール194の配線パターン153形成面の反対側は、接続パターン17と一体的に接続する。
The opposite side of the through
スルーホール182と192、スルーホール183と193、スルーホール184と194は、それぞれセラミック基板11の通紙される方向と同一線上に形成される。
The through
20は、配線パターン141〜143と配線パターン151〜153との間のセラミック基板11の長手方向に沿って平行に形成された比較的抵抗値の高い酸化ルテニウム(RuO2)等の抵抗体ペーストをスクリーン印刷した後、高温で焼成して所定の抵抗値を有する膜厚が10μm程度の幅広の発熱抵抗体である。
20 is a resistor paste such as ruthenium oxide (RuO 2 ) having a relatively high resistance value formed in parallel along the longitudinal direction of the
配線パターン141〜143および発熱抵抗体20と配線パターン151〜153と発熱抵抗体20は、図2にも示すように、一部が重層形成されている。この場合の重層部分は、発熱抵抗体20を配線パターン141〜143それに配線パターン151〜153に対して上側に配置する関係にしてある。この関係は逆でも構わない。
The
21は、配線パターン141〜143,151〜153および発熱抵抗体20を覆うように形成され、ガラス層厚が20μm〜100μm程度で、熱伝導率が例えば2W/m・K以上のアルミナ等熱伝導性の優れた無機酸化物フィラーを25wt%〜35wt%加えることで、摺動性を向上させたガラス等のオーバーコート層である。オーバーコート層21は、配線パターン141〜143,151〜153および発熱抵抗体20を機械的、化学的、電気的に保護する。被加熱体である用紙は、オーバーコート層21上を摺動させ加熱されながらセラミック基板11の短手方向に搬送させる。
21 is formed so as to cover the
ここで、電極12からスルーホール181を介して接続パターン16に供給させた電力は、スルーホール182、配線パターン141を介して発熱抵抗体20の一方に、スルーホール183、配線パターン142を介して発熱抵抗体20の一方に、スルーホール183、配線パターン143を介して発熱抵抗体20の一方にそれぞれ供給する。
Here, the electric power supplied from the
電極13からスルーホール191を介して接続パターン17に供給させた電力は、スルーホール192、配線パターン151を介して発熱抵抗体20の一方に、スルーホール193、配線パターン152を介して発熱抵抗体20の一方に、スルーホール193、配線パターン153を介して発熱抵抗体20の一方にそれぞれ供給する。
The electric power supplied from the
これによりセラミック基板11の短手方向が長さの発熱抵抗体20の両端に電力が通電されると、発熱抵抗体20は発熱を開始する。
As a result, when power is supplied to both ends of the
電極12,13から供給された電力は、スルーホール182〜184を介して配線パターン141〜143とスルーホール192〜194を介して配線パターン151〜153との間にある発熱抵抗体20に印加する。
The electric power supplied from the
このとき、図1(a)の矢印で示す破線枠a〜dに示す部分の発熱抵抗体20ではスルーホール182とスルーホール192、スルーホール183とスルーホール193、スルーホール183とスルーホール193、スルーホール184とスルーホール194との間が距離が最短であるため抵抗値が小さく電流が流れ易く発熱量が増加する。
At this time, in the portion of the
ここで、この発明の第1の実施形態の効果について、模式的に示した図5の説明図を参照しながら説明する。 Here, the effect of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the schematic explanatory diagram of FIG.
図5に示すように、従来のセラミックヒータは電極に近い側と遠い側との接続パターンの長さの違い、換言すれば抵抗値の違いにより温度分布に傾きが生じる。この発明の場合のセラミックヒータは、図1(a)の破線枠a〜cの領域に相当する、対向位置関係にあるスルーホールの最短部分は、発熱量が高くなる。このため、図5に示す温度分布のように、破線枠a〜cに相当する部分の温度が高くなる。高くなる破線枠a〜cは、セラミック基板の長手方向の3箇所にあり、発熱抵抗体20の全体としては温度の均一化に寄与する。
As shown in FIG. 5, in the conventional ceramic heater, the temperature distribution is inclined due to the difference in the length of the connection pattern between the side close to the electrode and the side far from the electrode, in other words, the difference in resistance value. In the ceramic heater according to the present invention, the amount of heat generated is high in the shortest portion of the through-holes in the opposing positional relationship, which corresponds to the regions of the broken line frames a to c in FIG. For this reason, like the temperature distribution shown in FIG. 5, the temperature of the part corresponded to broken-line frame ac is high. The broken dashed frames a to c are present at three locations in the longitudinal direction of the ceramic substrate, and the
この実施形態では、セラミック基板の長手方向における温度分布の均一化に寄与するとともに、この温度分布を均一化する手段を通紙面と反対側に施していることから通紙にともなう温度分布の変化の影響を抑えることが可能となる。 In this embodiment, the temperature distribution in the longitudinal direction of the ceramic substrate is contributed to uniform temperature distribution, and the means for equalizing the temperature distribution is applied to the side opposite to the paper surface. It becomes possible to suppress the influence.
図4〜図6は、この発明のセラミックヒータに関する第2の実施形態について説明するための、図4(a)は正面図、図4(b)は背面図、図5は図4のIIa−IIb線の断面図、図6は図4のIIc−IId線の断面図である。 4 to 6 are diagrams for explaining a second embodiment of the ceramic heater according to the present invention. FIG. 4 (a) is a front view, FIG. 4 (b) is a rear view, and FIG. FIG. 6 is a sectional view taken along line IIb-IId in FIG.
この実施形態は、配線パターン142の長さを、配線パターン141,143に比べて長くし、配線パターン151,153の長さを、配線パターン152に比べて長くしたものである。このため、配線パターン141〜143の長手方向中間部に形成された、スルーホール182,192とスルーホール183,193とスルーホール184,194はそれぞれセラミック基板11の通紙方向に対して同一線上から外れ、やや斜めの位置関係となる。
In this embodiment, the length of the
ここで、この発明の第2の実施形態の効果について、模式的に示した図7の説明図を参照しながら説明する。 Here, the effect of the second embodiment of the present invention will be described with reference to a schematic diagram of FIG.
すなわち、温度が高くなる部分の幅が、セラミック基板11の長手方向に対して第1の実施形態に比べて広くなることから、図7の実線で示すように、温度分布の高くなる部分がややなだらかとなり、全体としてより均一化を図ることが可能となる。
That is, since the width of the portion where the temperature is increased is wider than that of the first embodiment in the longitudinal direction of the
図8〜図11は、この発明のセラミックヒータに関する第3の実施形態について説明するための、図8(a)は正面図、図8(b)は背面図、図9は図8のIIIa−IIIb線断面図、図10は図8のIIIc−IIId線断面図、図11は図8のIIIe−IIIf線断面図である。 8 to 11 are views for explaining a third embodiment of the ceramic heater according to the present invention. FIG. 8 (a) is a front view, FIG. 8 (b) is a rear view, and FIG. 9 is IIIa- in FIG. FIG. 10 is a sectional view taken along line IIIb, FIG. 10 is a sectional view taken along line IIIc-IIId in FIG. 8, and FIG. 11 is a sectional view taken along line IIIe-IIIf in FIG.
この実施形態は、セラミック基板11の長手方向の一辺に沿って3分割された配線パターン141〜143を、セラミック基板11の長手方向の他辺の配線パターン141〜143と平行に、2分割された配線パターン154,155をそれぞれ形成する。配線パターン141〜143と配線パターン154,155間に、発熱抵抗体20を接続している。
In this embodiment, the
配線パターン141〜143は、例えばそれぞれ長さを同じにするとともに、全体が発熱抵抗体20の幅方向にちょうど収まる長さとする。同様に、配線パターン154,155は、例えばそれぞれの長さを同じにするとともに、全体が発熱抵抗体20の幅方向にちょうど収まる長さとする。
For example, the
スルーホール182は配線パターン141の長手方向の電極12と近い側に、スルーホール183は配線パターン142の長手方向の中間部に、スルーホール184は配線パターン143の長手方向の電極12と遠い側にそれぞれ形成する。
The through
配線パターン154に形成されたスルーホール195は、配線パターン141と142のギャップ81と対向する位置に、配線パターン155に形成されたスルーホール196は、配線パターン142と143のギャップ82と対向する位置にそれぞれ形成する。
The through
スルーホール182〜183は、接続パターン16に、スルーホール195,196は、接続パターン17にそれぞれ電気的に接続する。
The through
スルーホール182〜184とスルーホール195,196は、図8(a)に示すようにセラミック基板11の長手方向に千鳥状の格好で配置される。
The through
ここで、電極12からスルーホール181を介して接続パターン16に供給させた電力は、スルーホール182、配線パターン141を介して発熱抵抗体20の一方に、スルーホール183、配線パターン142を介して発熱抵抗体20の一方に、スルーホール183、配線パターン142を介して発熱抵抗体20の一方にそれぞれ供給する。
Here, the electric power supplied from the
電極13からスルーホール191を介して接続パターン17に供給させた電力は、スルーホール195、配線パターン154を介して発熱抵抗体20の他方に、スルーホール196、配線パターン155を介して発熱抵抗体20の他方にそれぞれ供給する。
The electric power supplied from the
これにより、セラミック基板11の短手方向が長さの発熱抵抗体20の両端に電力が通電されると、発熱抵抗体20は発熱を開始する。
As a result, when power is supplied to both ends of the
電極12,13から供給された電力は、スルーホール182〜184を介して配線パターン141〜143とスルーホール195,196を介して配線パターン154,155との間にある発熱抵抗体20に印加する。
The electric power supplied from the
このとき、図8(a)の矢印で示す破線枠a,b1,b2,cに示す部分の発熱抵抗体20ではスルーホール182とスルーホール195、スルーホール183とスルーホール195、スルーホール18あとスルーホール196、スルーホール184とスルーホール196との間が他の部分に比べて電流が流れ易く発熱量が増加する。
At this time, in the portion of the
より斜めの発熱量が高い部分は、セラミック基板11の長手方向を繋ぐ状態で発熱抵抗体20の全域を発熱量が高い部分でカバーされることになり、発熱抵抗体20の長手方向の全域における均一な発熱分布を得ることができる。
The more oblique heat generation amount portion covers the entire area of the
このように、分割された配線パターン長はヒータ上下流で異なるものとし、通紙部においてヒータ上下流の導体の分割部と対向する導体のスルーホールが長手で同じ位置とすることで、傾きの小さい平滑な発熱分布を得ることができる。 As described above, the divided wiring pattern lengths are different between the upstream and downstream of the heater, and the through holes of the conductors facing the divided portions of the conductors upstream and downstream of the heater in the sheet passing portion are in the same position in the longitudinal direction. A small smooth heat generation distribution can be obtained.
ここで、この発明の効果について説明するために模式的に示した図12の説明図を参照しながら説明する。 Here, the effect of the present invention will be described with reference to the explanatory diagram of FIG. 12 schematically shown.
図12に示すように、従来のセラミックヒータは電極に近い側と遠い側との接続パターンの長さの違い、換言すれば抵抗値の違いにより温度分布に傾きが生じる。この発明の場合のセラミックヒータは、図8(a)の破線枠a,b1,b2,cの領域において温度が高くできることから図12の温度分布に示されるように、破線枠a,b1,b2,cに相当する部分の温度が高くなり、発熱抵抗体20の全体の温度の均一化を図ることが可能となる。
As shown in FIG. 12, in the conventional ceramic heater, the temperature distribution is inclined due to the difference in the length of the connection pattern between the side close to the electrode and the side far from the electrode, in other words, the difference in resistance value. Since the ceramic heater in the case of the present invention can increase the temperature in the regions of the broken line frames a, b1, b2, c of FIG. 8A, the broken line frames a, b1, b2 as shown in the temperature distribution of FIG. , C becomes high, and the temperature of the
また、スルーホール182と184は、発熱抵抗体20の幅方向の両側近傍に位置していることから、この部分での温度が上がりより広い温度分布が得られる。
Further, since the through
この実施形態では、セラミック基板の長手方向におけるより広い範囲の温度分布の均一化を図ることができるとともに、この温度分布を均一化する手段を通紙面と反対側に施していることから通紙にともなう温度分布の変化の影響を抑えることが可能となる。 In this embodiment, the temperature distribution in a wider range in the longitudinal direction of the ceramic substrate can be made uniform, and the means for making the temperature distribution uniform is provided on the side opposite to the paper surface. It is possible to suppress the influence of the accompanying change in temperature distribution.
図13は、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ための上記したセラミックヒータ100をヒータ支持体に取り付けたヒータユニットを加熱装置200に実装した場合の断面図である。図中100については、図1、図2で説明したセラミックヒータであり、同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
FIG. 13 is a cross-sectional view when a heater unit in which the
図13において、201は、ポリイミド樹脂等の耐熱性のフィルムをロール状にして循環自在に巻装された円筒状の定着フィルムである。この定着フィルム201は、支持体202の底部にセラミックヒータ100を固着させ、セラミックヒータ100に電力を供給させ、加熱したセラミックヒータ100に形成されたオーバーコート層21に圧接加熱しながら移動させる。
In FIG. 13,
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、定着フィルム201と相互に圧接させることで、発熱抵抗体20と加圧ローラ203とで形成されるニップ部Nを形成するとともに、作動時にはそれぞれを矢印の方向に回転させる。
このとき、オーバーコート層21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、セラミックヒータの長手方向の温度の傾きが抑えられるとともに、発熱部分全体の温度分布の均一化が図られることから、セラミックヒータにより加熱させる被加熱体の加熱ムラを減少させることが可能となる。 In this embodiment, the temperature gradient in the longitudinal direction of the ceramic heater is suppressed, and the temperature distribution of the entire heat generating portion is made uniform, so that the heating unevenness of the heated object heated by the ceramic heater can be reduced. It becomes possible.
次に、図14を参照しながら、この発明の加熱装置200が搭載された複写機を例に挙げた場合の、この発明の画像形成装置について説明する。図中、加熱装置200の部分は、図13で説明したもの同じであり、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. 14, an image forming apparatus according to the present invention will be described in the case of a copying machine equipped with the
図14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Z方向に往復動作させて原稿P1を走査する。
In FIG. 14,
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。
Reference numeral 305 denotes a charger that uniformly charges, for example, a
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20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、発熱抵抗体が形成された部分の温度分布の均一化されたセラミックヒータを備えた加熱装置を用いたことにより、加熱ムラを抑制でき、延いては定着不良を抑制することが可能となる。 In this embodiment, by using a heating device provided with a ceramic heater in which the temperature distribution of the portion where the heating resistor is formed is made uniform, heating unevenness can be suppressed, and thus fixing failure can be suppressed. It becomes possible.
セラミック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, and chemical reaction equipment. It can also be used as a heat source for heating and heat insulation.
11 セラミック基板
12,13 電極
141〜143,151〜155 配線パターン
16,17 接続パターン
181〜184,191〜196 スルーホール
20 発熱抵抗体
21 オーバーコート層
100 セラミックヒータ
200 加熱装置
201 定着フィルム
203 加圧ローラ
300 複写機
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記セラミック基板上に形成され、該セラミック基板の短手方向が長さで長手方向が幅の発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の長手方向両端に沿って形成し、前記発熱抵抗体の両端と接続した第1および第2の配線パターンと、
前記セラミック基板上の一面側にそれぞれ形成し、電力が供給される第1および第2の電極と、
前記発熱抵抗体が形成された反対面にそれぞれ形成された第1および第2の接続パターンと、
前記第1の電極と第1の配線パターンを前記第1の接続パターンを介してそれぞれ接続させ、前記第2の電極と第2の配線パターンを前記第2の接続パターンを介してそれぞれ接続させるスルーホールと、を具備し、
前記第1の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続し、前記第2の配線パターンは、長手方向に複数に分割し、分割された複数の配線パターンのそれぞれと前記接続パターンをとスルーホールを介して接続したことを特徴とするセラミックヒータ。 A long, flat, heat-resistant, insulating ceramic substrate;
A heating resistor formed on the ceramic substrate, the short direction of the ceramic substrate being length and the long direction being width;
First and second wiring patterns formed along both longitudinal ends of the heating resistor and connected to both ends of the heating resistor;
A first electrode and a second electrode which are respectively formed on one side of the ceramic substrate and supplied with power;
First and second connection patterns respectively formed on opposite surfaces on which the heating resistors are formed;
Through-through connecting the first electrode and the first wiring pattern via the first connection pattern, respectively, and connecting the second electrode and the second wiring pattern via the second connection pattern, respectively. A hall,
The first wiring pattern is divided into a plurality in the longitudinal direction, each of the divided wiring patterns is connected to the connection pattern through a through hole, and the second wiring pattern is arranged in the longitudinal direction. A ceramic heater, which is divided into a plurality of parts and each of the divided wiring patterns and the connection pattern are connected to each other through a through hole.
前記セラミック基板に対向配置し、該セラミック基板を圧接するように回転可能に支持された加圧ローラと、
前記セラミック基板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伴い前記セラミック基板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。 The ceramic heater according to any one of claims 1 to 4,
A pressure roller disposed opposite to the ceramic substrate and rotatably supported so as to press-contact the ceramic substrate;
A heating apparatus comprising: a fixing film provided between the ceramic substrate and the pressure roller and sliding on the ceramic substrate 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5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;
6. A heating apparatus according to claim 5, wherein the toner is fixed by passing a sheet on which an image is formed while being pressed against the heater through a fixing film by a pressure roller. Image forming apparatus.
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