JP2019174767A - Heater and fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真記録方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載する定着装置及びこの定着装置に搭載するヒータに関する。 The present invention relates to a fixing device mounted on an image forming apparatus such as an electrophotographic recording type copying machine or printer, and a heater mounted on the fixing device.
電子写真記録方式の画像形成装置に搭載する定着装置として、フィルムを用いた装置が知られている。この定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムの内面に接触するヒータを有する。フィルムを用いた定着装置は低熱容量なので、装置のウォームアップ時間が短い、消費電力が少ない、等の利点を有する。 As a fixing device mounted on an electrophotographic recording type image forming apparatus, an apparatus using a film is known. The fixing device includes a cylindrical film and a heater that contacts the inner surface of the film. Since the fixing device using a film has a low heat capacity, it has advantages such as a short warm-up time of the device and low power consumption.
ヒータは、セラミック等の材質の基板と、基板に設けられた発熱抵抗体(発熱体)と、を有する。ヒータの温度はサーミスタ等の温度検知素子で検知され、制御部は温度検知素子の出力に応じて発熱抵抗体への電力供給を制御している。 The heater includes a substrate made of a material such as ceramic and a heating resistor (a heating element) provided on the substrate. The temperature of the heater is detected by a temperature detection element such as a thermistor, and the control unit controls the power supply to the heating resistor according to the output of the temperature detection element.
温度検知素子の構成として、ヒータとは独立に設けた温度検知素子を、絶縁シートを介してヒータに押圧する構成がある。その他に、温度検知素子と、温度検知素子と電気的に接続された導電ラインを、スクリーン印刷等の塗工方法によってヒータの基板上に設けたヒータ一体型の構成もある。ヒータ一体型のものは、温度検知素子、導電ライン、及び発熱体は、絶縁のためにガラス膜で保護されている。ヒータ一体型のものは、温度検知素子が基板に印刷されているので応答性のばらつきが少なく、温度検知精度が高いというメリットがある。 As a configuration of the temperature detection element, there is a configuration in which a temperature detection element provided independently of the heater is pressed against the heater via an insulating sheet. In addition, there is a heater-integrated configuration in which a temperature detection element and a conductive line electrically connected to the temperature detection element are provided on a heater substrate by a coating method such as screen printing. In the heater integrated type, the temperature detection element, the conductive line, and the heating element are protected by a glass film for insulation. The heater integrated type is advantageous in that the temperature detection element is printed on the substrate, so that there is little variation in responsiveness and the temperature detection accuracy is high.
さらに、定着ニップ部の温度を正確に検知するため、温度検知素子を、ヒータのフィルムとの摺動面側に設けるという提案もある(特許文献1)。また、特許文献1のものは、ヒータの小型化のために、発熱抵抗体を、基板の温度検知素子を設けた面とは反対側の面に設けている。 Furthermore, there is a proposal that a temperature detection element is provided on the sliding surface side of the heater film in order to accurately detect the temperature of the fixing nip (Patent Document 1). Moreover, the thing of patent document 1 has provided the heating resistor in the surface on the opposite side to the surface which provided the temperature detection element of the board | substrate for size reduction of a heater.
しかしながら、上述したヒータ構成においては、温度検知素子や導電ラインを設けた部分の基板の表面からの厚みが他の部分より厚くなり、ヒータ表面に凹凸が生じる可能性がある。本発明者らの検討によると、ヒータ基板上の導電ラインを、記録材の搬送方向と平行に形成した場合、定着不良および光沢スジが発生し得ることが分かった。その理由は、導電ラインよって生じたヒータ表面の段差部によって、トナー像へ与える熱および圧力が不均一になるからである。 However, in the heater configuration described above, the thickness of the portion provided with the temperature detection element and the conductive line from the surface of the substrate becomes thicker than the other portions, and the heater surface may be uneven. According to the study by the present inventors, it has been found that when the conductive line on the heater substrate is formed in parallel with the conveyance direction of the recording material, fixing failure and gloss streaks can occur. This is because the heat and pressure applied to the toner image become non-uniform due to the stepped portion of the heater surface generated by the conductive line.
また、詳細な検討の結果、温度検知素子と導電ラインが重なる接続部分では他の部分より凹凸が大きくなりやすく、定着不良および光沢スジが顕著に発生しやすいことが分かった。 Further, as a result of detailed examination, it has been found that unevenness tends to be larger at the connecting portion where the temperature detection element and the conductive line overlap, and fixing defects and gloss streaks are more likely to occur.
本発明の目的は、定着不良や光沢スジ等の画像不良の発生を抑制することが可能なヒータおよび定着装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a heater and a fixing device capable of suppressing the occurrence of image defects such as fixing defects and gloss streaks.
上述の課題を解決するための本発明は、基板と、前記基板に設けられている発熱体と、前記基板に設けられている温度検知素子と、前記温度検知素子と接続されている導電ラインと、前記温度検知素子と前記導電ラインを覆う保護層と、を有し、記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置に用いられるヒータにおいて、前記温度検知素子と前記導電ラインの接続部には、両者が重なった重なり部が設けられており、前記ヒータを、その長手方向に平行で、且つ前記温度検知素子を通る面で切断した時の断面において、前記重なり部の隣には、前記基板の表面から前記重なり部の表面までの段差よりも段差が小さな勾配緩和部が設けられていることを特徴とする。 The present invention for solving the above-described problems includes a substrate, a heating element provided on the substrate, a temperature detection element provided on the substrate, and a conductive line connected to the temperature detection element. And a protective layer that covers the temperature detection element and the conductive line, and is used in a fixing device that fixes a toner image formed on the recording material to the recording material. The connecting portion is provided with an overlapping portion where both overlap each other, and in the cross section when the heater is cut in a plane parallel to the longitudinal direction and passing through the temperature detecting element, next to the overlapping portion. Is characterized in that a gradient moderating portion having a smaller step than the step from the surface of the substrate to the surface of the overlapping portion is provided.
本発明によれば、定着不良や光沢スジ等の画像不良の発生を抑制することが可能なヒータおよび定着装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heater and fixing apparatus which can suppress generation | occurrence | production of image defects, such as a fixing defect and a glossy line, can be provided.
[実施例1]
図1は電子写真記録方式の画像形成装置の断面図である。感光ドラム1は矢印の方向に回転駆動され、その表面は帯電ローラ2によって一様に帯電される。次に、帯電した感光ドラム1の表面は、レーザースキャナ3によって、画像情報に応じたレーザービームLで走査される。これにより、感光ドラム1の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像器4から供給されるトナーによって現像される。感光ドラム1上に形成されたトナー像は、転写ローラ5と感光ドラム1との圧接部である転写ニップ部において、給紙カセット6から給紙された記録材Pに転写される。トナー像が転写された記録材Pは定着装置7へと搬送され、定着装置7においてトナー像は記録材に加熱定着される。その後、記録材Pは排紙トレイ上に排紙される。転写後に感光ドラム1上に残留したトナーは、クリーニング器8によって回収される。
[Example 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrophotographic recording type image forming apparatus. The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the direction of the arrow, and the surface thereof is uniformly charged by the
(定着装置7の構成)
次に定着装置7について図2を用いて説明する。図2は定着装置の断面図である。定着装置7は、フィルムユニット10と加圧ローラ20を有し、両者の間には記録材Pを挟持搬送する定着ニップ部Nが形成されている。フィルムユニット10は、筒状のフィルム11と、フィルム11の内面に接触するヒータ12を有する。定着装置7は更に、ヒータ12を保持するヒータホルダ13と、不図示の加圧バネによって付勢されておりヒータホルダ13を加圧ローラ20に対して押圧する金属製のステー14を有する。
(Configuration of the fixing device 7)
Next, the
フィルム11は、基層と基層の外側に形成された離型層を有する。基層はポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK等の耐熱性樹脂、またはSUS(ステンレス)等の金属で形成される。離型層はPTFE、PFA、FEP等のフッ素樹脂や、シリコーン樹脂、等の離型性の良好な耐熱樹脂の、混合あるいは単独の層である。また、基層と離型層の間に、シリコーンゴム等の耐熱性ゴムで形成された中間層を設けても良い。本実施例のフィルム11は、厚み30μmのSUS基層と、厚み200μmのシリコーンゴム層(弾性層)と、厚み20μmのPFAからなる離型層と、を有する。フィルム11の外径は24mm、長手方向(記録材Pの幅方向)の長さは240mmとした。
The
ヒータホルダ13は、ヒータ12を保持するとともに、フィルム11の回転を案内するガイド機能も有する。ヒータホルダ13は液晶ポリマー等の耐熱性樹脂で形成されている。
The
金属ステー14は、ヒータホルダ13を補強する部品である。ヒータホルダ13を加圧ローラ20に対して押圧した時の荷重に耐えるため、金属ステー14にはSUS等の高剛性の金属が用いられる。
The
加圧ローラ20は、芯金21と、芯金の外側に形成された弾性層22を有する。弾性層22の外側にPFA、PTFE等の離型層を設けても良い。芯金21が不図示のモータから動力を受けることにより、加圧ローラ20は矢印方向へ回転する。加圧ローラ20が回転することによってフィルム11も従動して回転する。本実施例の加圧ローラ20は、厚み3.5mmのシリコーンゴムからなる弾性層22と、厚み70μmのPFAからなる離型層と、を有する。加圧ローラ20の外径は25mm、長手方向の長さは230mmとした。
The
定着装置7は、回転するフィルム11を介したヒータ12からの熱で、記録材Pに形成された画像を記録材に定着する。
The
(ヒータ12の構成)
本実施例のヒータ構成について図3を用いて説明する。ヒータ12は、基板30と、基板30に設けられている発熱体31と、を有する。ヒータ12は更に、基板30の発熱体31が設けられた面とは反対側の面に設けられている温度検知素子331〜333と、基板30の発熱体31が設けられた面とは反対側の面に設けられており、温度検知素子33と電気的に接続している導電ライン34と、を有する。
(Configuration of heater 12)
The heater configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. The
図3(a)はヒータ12の裏面側、つまりヒータ12のフィルム11との摺動面とは反対側の面を表す図である。アルミナの基板30上に発熱抵抗体(発熱体)31および電極32がスクリーン印刷により形成されており、発熱抵抗体31は第1の保護層35(材質はガラス)で覆われている。電極32には不図示のコネクタが接続されており、発熱抵抗体31は電源から供給される電力によって発熱する。なお、基板30の材質は、窒化アルミ等のセラミック材料や、表面を絶縁層で覆った金属でも構わない。
FIG. 3A is a view showing the back surface side of the
図3(b)はヒータ12の摺動面側を表す図である。ヒータ12の摺動面側には温度検知素子としてのサーミスタ331〜333および導電ライン34がスクリーン印刷によって形成されている。導電ライン34が不図示のコネクタを介して画像形成装置内の制御回路9と接続されていることにより、サーミスタ331〜333による検知温度を知ることができる。導電ライン34は、基板30の長手方向(ヒータ12の長手方向)D1と短手方向(ヒータ12の短手方向)D2のいずれに対しても傾いた領域34aを有する。斜め方向に導電ライン34を形成することで画像不良の発生を抑制することができる。なお、ラインXはヒータ12の短手方向D2における中央を示している。また、角度Aは方向D1に対する領域34aの傾き角度である。また、定着装置において、方向D2が記録材搬送方向になっている。
FIG. 3B is a diagram illustrating the sliding surface side of the
斜め方向に配置された導電ライン34の領域34aの途中には、サーミスタ331、332、333が、夫々、方向D1と平行になるように(サーミスタの長辺が方向D1と平行になるように)配置されている。このように配置している理由は、サーミスタ331、332、333と導電ライン34の接続部で生じる段差によって、画像不良が発生するのを防止するためである。詳細は後述する。なお、図4(a)に示すように、ヒータ12を摺動面に対して垂直な方向から見た時、サーミスタ331〜333は長辺と短辺を有する形状である。
In the middle of the
サーミスタ331〜333と導電ライン34もガラスによる第2の保護層36で覆われている。第2の保護層36はフィルム11との摺擦による摩耗からサーミスタ331〜333と導電ライン34を保護する役割も担っている。このため、第1の保護層35よりも耐摩耗性に優れたガラス材料を用いている。なお、抵抗発熱体31の材質はAg/Pd、電極32と導電ライン34の材質はAgである。
The
図4(a)〜図4(c)を用いて、サーミスタ332と導電ライン34の接続部について説明する。図4(a)はサーミスタ332近傍の拡大図であり、サーミスタ332、導電ライン34の線幅は共にW1である。W1は0.5mmである。但し、サーミスタ332との接続部における導電ライン34の線幅は、W1より広いW2としている。これも、サーミスタ332と導電ライン34の接続部で生じる段差によって、画像不良が発生するのを防止するためであり、詳細は以下で説明する。W2は0.7mmである。本実施例では、導電ライン34の上からサーミスタ332が重なるように両者が接続されている。両者の重なり部OLPは、図4(a)中の斜線部で示している。
A connection portion between the
図4(b)は、図4(a)に示すラインL1における断面図である。h0は基板30の高さ、h1は、第一の高さとしての導電ライン34とサーミスタ332の重なり部OLPの高さ、h2は第二の高さとしての導電ライン34の高さ、を示している。
FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line L1 shown in FIG. h0 is the height of the
更にg0は、基板30上に何もない部分における第2の保護層36の高さ、g1は重なり部OLP部の上の第2の保護層36の高さ、g2は導電ライン34部の上の第2の保護層36の高さを示している。なお、サーミスタ332と、導電ライン34は同じ厚みに設定されており、厚みは共に7μmである。よって、h1−h0=14μm、h2−h0=7μmである。また、第2の保護層36の高さg0〜g2の差(段差の大きさ)は、高さh0〜h2の差(段差の大きさ)と略同じになっている。
Furthermore, g0 is the height of the second
L1断面では、高さh0である基板30と、高さ(第一の高さ)h1である重なり部OLPと、の間に高さ(第二の高さ)h2である勾配緩和部としての導電ライン34が存在する。このため、基板30の表面から重なり部OLPの表面までの高さの変化が緩やかであり、方向D1における第2の保護層36の表面の高さの変化も緩やかになっている。なお、第2の保護層36の厚みは20μmに設定している。
In the L1 cross section, the gradient relaxation portion having the height (second height) h2 is provided between the
図4(b)に示すように、ラインL1における断面において、サーミスタ332の近傍では、高さh2の領域を経ずに高さh0から高さh1へ変化する領域は存在しない。高さh0から高さh1へ変化する場合は、両者の間に必ず勾配緩和部として第二の高さh2を有する導電ライン34が存在している。本例のヒータ12は、ラインL1における断面構造が、サーミスタ331近傍の領域及びサーミスタ333近傍の領域も、サーミスタ332近傍と同様の構造になっている。なお、必ずしも、全てのサーミスタの近傍のラインL1における断面構造が、上述した構造になっている必要はない。第2の保護層36の表面の高さの変化を抑える必要がある少なくとも一つのサーミスタの近傍の構造が上述した構造になっていればよい。また、本実施例では、勾配緩和部となっている導電ライン34の部分(重なり部OLPとなっている部分は除く)の方向D1における長さL34は、0.5mm以上である。
As shown in FIG. 4B, in the cross section along the line L1, there is no region that changes from the height h0 to the height h1 in the vicinity of the
図4(c)は、図4(a)に示すラインF1における断面図である。前述したように、導電ライン34のサーミスタ332との接続部の線幅W2は幅W1より広い。このため、ラインF1における断面において、サーミスタ332の近傍では、高さh2の領域を経ずに高さh0から高さh1へ変化する領域は存在しない。高さh0から高さh1へ変化する場合は、両者の間に必ず勾配緩和部として第二の高さh2を有する導電ライン34が存在している。このため、方向D2における第2の保護層36の表面の高さの変化も緩やかになっている。
FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line F1 shown in FIG. As described above, the line width W2 of the connection portion between the
本例のヒータ12は、ラインF1における断面構造が、サーミスタ331近傍の領域及びサーミスタ333近傍の領域も、サーミスタ332近傍と同様の構造になっている。なお、必ずしも、全てのサーミスタの近傍のラインF1における断面構造が、上述した構造になっている必要はない。第2の保護層36の表面の高さの変化を抑える必要がある少なくとも一つのサーミスタの近傍の構造が上述した構造になっていればよい。また、本実施例では、勾配緩和部となっている導電ライン34の部分(重なり部OLPとなっている部分は除く)の方向D2における長さF34は、0.1mm以上である。
In the
本例のヒータ12は、合計3つのサーミスタを有しているが、サーミスタの数が1つのヒータ、又は4つ以上のヒータにも上述した勾配緩和部を設ければ、第2の保護層36の表面の高さの変化を緩やかにできる。
Although the
次に、比較例のヒータについて図5を用いて説明する。図5に示す比較例1のヒータも3つのサーミスタを有している。3つのサーミスタの配置場所は実施例1のヒータ12と同じであり、サーミスタの厚み、導電ラインと厚み、も実施例1と同じである。
Next, a heater according to a comparative example will be described with reference to FIG. The heater of Comparative Example 1 shown in FIG. 5 also has three thermistors. The location of the three thermistors is the same as that of the
図5に示すヒータのサーミスタ334、335、336は、サーミスタの長辺が方向D2と平行になるように配置されている。また、サーミスタと導電ライン34は、両者の二つの接続位置が方向D2と平行な方向に並ぶように接続されている。
The
次に、図6を用いて、比較例1におけるサーミスタ335と導電ライン34の接続部について説明する。図6(a)は、比較例1のヒータのサーミスタ335近傍の拡大図、図6(b)は図6(a)のラインL2における断面図、図6(c)は図6(a)のラインF2における断面図である。サーミスタ335と導電ライン34の線幅は共にW1である。
Next, the connection part of the
PH1、PH2は基板30の高さh0から重なり部OLPの高さh1へ高さが変化する経路を示している。経路PH1には、第二の高さh2を持つ勾配緩和部としての導電ライン34が存在するため、基板高さh0から、重なり部OLPの高さh1への高さの変化が緩やかである。しかしながら、経路PH2には勾配緩和部がなく、基板高さh0から重なり部OLPの高さh1へ直接変化するため、高さの勾配が大きくなる。このため、経路PH2に対応する第2の保護層36の表面でも、基板30の高さh0に対応する高さg0から、重なり部OLP部に対応する高さg1へ、急激に高さが変化する。このため、第2の保護層36の表面の凹凸の大きさに起因する定着不良や光沢スジが発生しやすくなってしまう。
PH1 and PH2 indicate paths in which the height changes from the height h0 of the
経路PH3、経路PH4も基板30の高さh0から重なり部OLPの高さh1へ高さが変化する経路を示している。経路PH3、経路PH4の両方において、勾配緩和部がなく、基板高さh0から重なり部OLPの高さh1へ高さが直接変化するため、勾配が大きい。この勾配の大きさに伴い、経路PH3、PH4に対応する第2の保護層36の表面部でも、基板30の高さh0に対応する高さg0から、重なり部OLP部に対応する高さg1へ、急激に高さが変化する。このため、第2の保護層36の表面の凹凸の大きさに起因する定着不良や光沢スジが発生しやすくなってしまう。
The path PH3 and the path PH4 also indicate paths whose height changes from the height h0 of the
上記のように、比較例1においては、方向D1、D2の両方向において、高さh2の領域を経ずに高さh0から高さh1へ変化する領域が存在する。勾配緩和部が存在しない部分が存在している。また、比較例1のヒータには、サーミスタと導電ラインが設置されている面内の方向D1、D2以外の方向(例えば図6(a)に示す方向D3)においても、勾配緩和部が存在しない領域が存在する。これに対して、実施例1のヒータ12の高さh0の領域と高さh1の領域の間には、サーミスタと導電ラインが設置されている面内の方向D1、D2以外の全ての方向において、高さh2の領域である勾配緩和部が存在する。
As described above, in Comparative Example 1, there is a region that changes from the height h0 to the height h1 without passing through the region of the height h2 in both directions D1 and D2. There is a portion where the gradient relaxation portion does not exist. Further, the heater of the comparative example 1 does not have a gradient relaxation portion in directions other than the directions D1 and D2 (for example, the direction D3 shown in FIG. 6A) in the plane where the thermistor and the conductive line are installed. An area exists. On the other hand, between the area of the height h0 and the area of the height h1 of the
次に、以下に示す条件の元で、本実施例のヒータの効果を検証した。使用した記録材Pは、普通紙「HP Laser Jet 90g」、光沢紙「HP Brochure Paper 200g」である。記録材Pに形成したトナー像を記録材Pに加熱定着した後の画像を、本実施例のヒータを用いた場合と比較例のヒータを用いた場合とで比較した。記録材Pとして普通紙を使う場合は搬送速度を300mm/secに設定し、光沢紙を使う場合は搬送速度を75mm/secに設定した。 Next, the effect of the heater of this example was verified under the following conditions. The recording material P used is plain paper “HP Laser Jet 90 g” and glossy paper “HP Brochure Paper 200 g”. The image after the toner image formed on the recording material P was heated and fixed on the recording material P was compared between the case where the heater of this embodiment was used and the case where the heater of the comparative example was used. When plain paper was used as the recording material P, the conveyance speed was set to 300 mm / sec, and when glossy paper was used, the conveyance speed was set to 75 mm / sec.
結果を表1に示す。比較例1のヒータを用いた場合には、普通紙、光沢紙共に画像不良が発生したが、本実施例のヒータを用いた場合には、記録材Pの全域に亘って良好な画像が得られた。 The results are shown in Table 1. When the heater of Comparative Example 1 was used, image failure occurred on both plain paper and glossy paper. However, when the heater of this example was used, a good image was obtained over the entire area of the recording material P. It was.
比較例1では、図7に示すように、サーミスタ334、335、336の設置位置に相当する領域Y1、Y2、Y3において、トナー像Tの定着が不十分になったり、光沢が低くなることによる光沢スジが発生した。
In Comparative Example 1, as shown in FIG. 7, in the regions Y1, Y2, and Y3 corresponding to the installation positions of the
以上のように本実施例のヒータ構成を用いることで、画像不良の発生を抑制することができる。その理由を以下で説明する。 As described above, it is possible to suppress the occurrence of image defects by using the heater configuration of this embodiment. The reason will be described below.
比較例で画像不良が発生する理由は、導電ラインとサーミスタの重なり部OLPにおけるヒータ摺動面の大きな段差により、局所的にトナー像へ与える熱および圧力が不足するからである。 The reason why the image defect occurs in the comparative example is that heat and pressure applied to the toner image locally are insufficient due to a large step of the heater sliding surface in the overlapping portion OLP between the conductive line and the thermistor.
前述したように、本実施例では、方向D1及び方向D2において、導電ラインとサーミスタの重なり部OLPの周辺で、大きな段差が生じないように勾配緩和部が必ず設けられている。そして、上記のように局所的にトナー像へ与える熱および圧力が不足する領域の発生を抑制している。この結果、画像不良の発生を抑制する効果が得られる。 As described above, in this embodiment, in the direction D1 and the direction D2, the slope alleviating part is always provided so as not to cause a large step around the overlapping part OLP between the conductive line and the thermistor. As described above, the generation of a region where heat and pressure applied locally to the toner image are insufficient is suppressed. As a result, an effect of suppressing the occurrence of image defects can be obtained.
なお、本実施例における装置構成では、一つの段差の高さがおおよそ10μmを超えると画像不良が発生する頻度が高くなることが確認されている。実施例1では、一つの段差(h1−h2)の高さが7μm程度となるので画像不良を抑制する効果が得られた。従って、段差が10μm以下となるように勾配緩和部を設けるのが好ましい。 In the apparatus configuration of the present embodiment, it has been confirmed that the frequency of image defects increases when the height of one step exceeds approximately 10 μm. In Example 1, since the height of one step (h1-h2) is about 7 μm, an effect of suppressing image defects was obtained. Therefore, it is preferable to provide the slope relaxation portion so that the step is 10 μm or less.
次に、本実施例の変形例を挙げる。図8に、サーミスタと導電ラインの接続方向が実施例1と90°異なる二つの例を示す。 Next, a modification of the present embodiment will be given. FIG. 8 shows two examples in which the connection direction of the thermistor and the conductive line is 90 ° different from that in the first embodiment.
(変形例1)
図8(a)に示す変形例1は、実施例1のサーミスタ332と導電ライン34の接続部周辺を、90°回転させた構成となっている。
(Modification 1)
Modification 1 shown in FIG. 8A has a configuration in which the periphery of the connection portion between the
重なり部OLPを含む方向D1と方向D2の断面が、実施例1と入れ替わる構成となっており、其々の断面において得られる効果は実施例1と同じである。 The cross sections in the direction D1 and the direction D2 including the overlapping portion OLP are configured to be replaced with those in the first embodiment, and the effects obtained in the respective cross sections are the same as those in the first embodiment.
(変形例2)
図8(b)に示す変形例2は、接続部における、サーミスタと導電ラインの線幅の関係が実施例1、変形例1と異なる構成である。
(Modification 2)
変形例2では、サーミスタ332の線幅が、導電ライン34の線幅W1より広いW3に設定されている。この構成では、搬送方向において勾配緩和部として機能するのは、実施例1及び変形例1と同様に導電ライン34であるが、D1において勾配緩和部として機能するのは、実施例1及び変形例1とは異なり、サーミスタ332である。サーミスタと導電ラインの厚みは同じであるので、実施例1及び変形例1と同様の効果が得られる。
In the modified example 2, the line width of the
以上の例では、導電ラインやサーミスタの一部が勾配緩和部として機能していた。しかしながら、勾配緩和部として、例えば、第二の高さを有する絶縁体等を用いることもできる。 In the above example, a part of the conductive line and the thermistor functioned as the gradient relaxing part. However, for example, an insulator having a second height can be used as the gradient relaxing portion.
以上のように、本実施例のヒータは、基板と、基板に設けられている発熱体と、基板に設けられている温度検知素子と、温度検知素子と接続されている導電ラインと、温度検知素子と導電ラインを覆う保護層と、を有している。このヒータは、記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置に用いられる。そして、温度検知素子と導電ラインの接続部には、両者が重なった重なり部が設けられている。ヒータを、その長手方向に平行で、且つ温度検知素子を通る面で切断した時の断面において、重なり部の隣には、基板の表面から重なり部の表面までの段差よりも段差が小さな勾配緩和部が設けられている。更に、ヒータを、その短手方向に平行で、且つ温度検知素子を通る面で切断した時の断面において、重なり部の隣には、基板の表面から重なり部の表面までの段差よりも段差が小さな勾配緩和部が設けられている。 As described above, the heater of this embodiment includes the substrate, the heating element provided on the substrate, the temperature detection element provided on the substrate, the conductive line connected to the temperature detection element, and the temperature detection. A protective layer covering the element and the conductive line. This heater is used in a fixing device that fixes a toner image formed on a recording material to the recording material. And the connection part of a temperature detection element and a conductive line is provided with the overlap part in which both overlapped. In the cross section when the heater is cut in a plane parallel to its longitudinal direction and passing through the temperature detection element, the slope is smaller next to the overlap than the step from the surface of the substrate to the surface of the overlap. Is provided. Further, in the cross section when the heater is cut in a plane parallel to the short side direction and passing through the temperature detection element, a step is adjacent to the overlapping portion, next to the step from the surface of the substrate to the surface of the overlapping portion. A small slope mitigation part is provided.
(実施例2)
次に実施例2について説明する。本実施例の特徴は、方向D1にのみ必ず勾配緩和部を備えている点である。実施例1とは異なり、方向D2には、勾配緩和部が存在しない、もしくは一部存在しない部分が存在する構成である。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described. A feature of the present embodiment is that a gradient relaxation portion is always provided only in the direction D1. Unlike the first embodiment, the direction D2 has a configuration in which there is a portion in which the gradient relaxing portion does not exist or does not exist in part.
画像形成装置100および像加熱装置7の基本的な構成及び動作は実施例1と同じである。像加熱装置7に搭載されるヒータ12における、摺動面側の形状のみが異なる。
The basic configurations and operations of the image forming apparatus 100 and the
(ヒータの特徴)
実施例2で用いるヒータの特徴を説明する。図9(a)は基板30の裏面側を表しており、図3(a)に示した実施例1と同じ形状である。図9(b)は摺動面側を表しており、以下で説明する部分以外は、図3(b)に示した実施例1と同様の構成である。実施例1との違いについて図10を用いて説明する。
(Characteristics of the heater)
The characteristics of the heater used in Example 2 will be described. FIG. 9A shows the back side of the
図10(a)はサーミスタ338近傍の拡大図であり、サーミスタ338、導電ライン34の線幅は共にW1である。実施例2もW1は0.5mmであり、実施例1と違い、サーミスタ338との接続部における導電ライン34の線幅もW1としている。その他に関しては実施例1と同じである。図10(b)は、図10(a)に示すL3における断面図であり、実施例1で説明した図4(b)と全く同じである。図10(c)は、図10(a)に示すF3における断面図である。
FIG. 10A is an enlarged view in the vicinity of the
前述したように、実施例2では、接続部におけるサーミスタ338と導電ライン34の線幅は、同じW1であり、両者はぴったり重なっている。このため、ラインF3における断面では、図4(c)で示した実施例1のラインF1における断面とは異なり、勾配緩和部が存在しない。従って、実施例2では、ラインF3における断面では、第2の保護層36の表面における高さの変化が実施例1より急激になっている。
As described above, in the second embodiment, the line widths of the
実施例1の効果確認と同じ条件で確認をおこなったところ、実施例2においても定着不良も光沢スジも発生しなかった。この結果は、方向D1において勾配緩和部があれば、画像不良を回避できることを示している。理由は次の通りである。 When confirmation was performed under the same conditions as those for confirming the effect of Example 1, neither fixing failure nor gloss streaking occurred in Example 2. This result shows that if there is a gradient relaxation part in the direction D1, image defects can be avoided. The reason is as follows.
実施例2では、方向D2において急激な段差があるものの、フィルム内周面に対する接触圧が低下し、他の部分より圧力が低く、熱伝達が悪くなるのは一瞬だけである。このため、画像に対する影響が少なくて済み、定着不良や光沢スジといった画像不良が発生しなかったのである。 In Example 2, although there is a steep step in the direction D2, the contact pressure with respect to the inner peripheral surface of the film is lowered, the pressure is lower than the other portions, and heat transfer is deteriorated only for a moment. For this reason, there is little influence on the image, and image defects such as fixing defects and gloss streaks did not occur.
このように、少なくともラインL3における断面構造において勾配緩和部が現れるように導電ライン34を設けるのが好ましい。
Thus, it is preferable to provide the
次に、本実施例の変形例として、方向D2において部分的に勾配緩和部が存在しない部分が存在するものの、方向D1には必ず勾配緩和部を備える構成を挙げる。図11に実施例2の変形例として変形例3、変形例4の二つの例を示す。
Next, as a modification of the present embodiment, there is a configuration in which there is a portion where the gradient relaxing portion does not exist partially in the direction D2, but the gradient relaxing portion is always provided in the direction D1. FIG. 11 shows two examples of
(変形例3)
図11(a)に示す変形例3は、サーミスタ338を斜めに配置し、導電ライン34との二つの接続部も斜めに並んだ構成となっている。但し、図に示すようにサーミスタ338は長方形ではなく、平行四辺形形状としている。また、導電ライン34の接続部付近の形状も平行四辺形形状としており、重なり部OLPも平行四辺形形状としている。このようにすることで、方向D1において必ず導電ライン34の一部が勾配緩和部として存在することになる。
(Modification 3)
In
一方、方向D2においては、ほとんどの部分で導電ライン34またはサーミスタ338が勾配緩和部として存在することになるものの、図中PA、PBのポイントにおいて勾配緩和部が存在しないことになる。但し、上記2ポイントに限定されているため、実施例2よりも画像に与える影響は小さく、これまでと同条件での確認で画像不良は発生しなかった。
On the other hand, in the direction D2, the
(変形例4)
図11(b)に示す変形例4は、接続部におけるサーミスタ338と導電ライン34の幅の関係が、変形例3と逆になった構成である。方向D1では、必ずサーミスタ338の一部が勾配緩和部として存在することになる。
(Modification 4)
一方、方向D2においては、ほとんどの部分で導電ライン34またはサーミスタ338が勾配緩和部として存在することになるものの、図中PC、PDのポイントにおいて勾配緩和部が存在しないことになる。但し、上記2ポイントに限定されているため、実施例2よりも画像に与える影響は小さく、これまでと同条件での確認で画像不良は発生しなかった。
On the other hand, in the direction D2, the
なお抵抗発熱体31の形状は、本実施例および変形例で示した形状に限定されない。例えば図12に示すように、ヒータ長手方向に複数の抵抗発熱体31を有し、各々の抵抗発熱体31を独立に制御できるものでも構わない。図12に示した抵抗発熱体31は5つの領域に分割されている。そして、それぞれの領域に設けられた電極32を介して外部電源から電力を投入することによって、各抵抗発熱体31を独立に制御が可能である。このヒータのフィルム11との摺動面側に、各領域毎にサーミスタを設けている。
The shape of the
12 ヒータ
31 抵抗発熱体
331〜339 サーミスタ
34 導電ライン
12
Claims (3)
前記基板に設けられている発熱体と、
前記基板に設けられている温度検知素子と、
前記温度検知素子と接続されている導電ラインと、
前記温度検知素子と前記導電ラインを覆う保護層と、
を有し、記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置に用いられるヒータにおいて、
前記温度検知素子と前記導電ラインの接続部には、両者が重なった重なり部が設けられており、
前記ヒータを、その長手方向に平行で、且つ前記温度検知素子を通る面で切断した時の断面において、前記重なり部の隣には、前記基板の表面から前記重なり部の表面までの段差よりも段差が小さな勾配緩和部が設けられていることを特徴とするヒータ。 A substrate,
A heating element provided on the substrate;
A temperature sensing element provided on the substrate;
A conductive line connected to the temperature sensing element;
A protective layer covering the temperature sensing element and the conductive line;
In a heater used in a fixing device for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material,
The connecting portion between the temperature detection element and the conductive line is provided with an overlapping portion where both overlap,
In the cross section when the heater is cut in a plane parallel to the longitudinal direction and passing through the temperature detecting element, the step next to the overlapping portion is more than the step from the surface of the substrate to the surface of the overlapping portion. A heater characterized in that a slope alleviation part having a small step is provided.
前記フィルムの内面に接触するヒータと、
を有し、前記フィルムを介した前記ヒータの熱により記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置において、
前記ヒータが請求項1又は2に記載のヒータであることを特徴とする定着装置。 A tubular film,
A heater in contact with the inner surface of the film;
A fixing device for fixing the toner image formed on the recording material by the heat of the heater through the film to the recording material,
The fixing device according to claim 1, wherein the heater is a heater according to claim 1.
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