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公開番号2022142622
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-30
出願番号2021042865
出願日2021-03-16
発明の名称ヒータ及び像加熱装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 15/20 20060101AFI20220922BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】 ヒータ長手方向に対する温度むらの抑制と耐サージ性を両立するヒータを提供する。
【解決手段】 ヒータに設けられた一つの発熱体列の中の、一つの第2導電体に接続された発熱体の本数をn、一つの第2導電体に接続された全ての発熱体の最短電流経路の基板の長手方向における合計の幅(n×Wh)と隣り合う最短電流経路の間のギャップの基板の長手方向における合計の幅とを足しわせた幅を幅L、幅Lに占める合計の幅(n×Wh)の割合を割合Rとすると、0.54≦割合R<1を満たすように複数の発熱体が構成されている。
【選択図】 図5
特許請求の範囲【請求項1】
基板と、
前記基板上の長手方向に沿って設けられた第1導電体及び少なくとも一つの第2導電体と、
前記第1導電体と前記第2導電体の間に電気的に並列接続された複数の発熱体と、を有するヒータにおいて、
前記ヒータに設けられた一つの発熱体列の中の、一つの前記第2導電体に接続された発熱体の本数をn、一つの前記第2導電体に接続された全ての発熱体の最短電流経路の前記長手方向における合計の幅(n×Wh)と隣り合う前記最短電流経路の間のギャップの前記長手方向における合計の幅とを足しわせた幅を幅L、前記幅Lに占める前記合計の幅(n×Wh)の割合を割合Rとすると、0.54≦割合R<1を満たすように前記複数の発熱体が構成されていることを特徴とするヒータ。
続きを表示(約 330 文字)【請求項2】
前記第2導電体は前記長手方向に複数設けられており、夫々の前記第2導電体に対して複数の発熱体が並列接続されていることを特徴とする請求項1に記載のヒータ。
【請求項3】
前記発熱体列が、前記基板上の短手方向に複数列構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のヒータ。
【請求項4】
筒状のフィルムと、前記フィルムの内部空間に設けられたヒータと、前記フィルムを介して前記ヒータと共にニップ部を形成するニップ部形成部材と、を有し、前記ニップ部で画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ加熱する像加熱装置において、前記ヒータが請求項1~3のいずれか1項に記載のヒータであることを特徴とする像加熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機やプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着ユニットや、記録材に定着されたトナー画像を再度加熱してトナー画像の光沢度や表面性を変える表面処理装置、等の像加熱装置、特に、筒状のフィルムを介してトナー画像を加熱する像加熱装置に関する。またこの像加熱装置で用いられるヒータに関する。
続きを表示(約 2,500 文字)【背景技術】
【0002】
筒状のフィルムを用いた定着ユニットを搭載する画像形成装置で小サイズ紙を連続プリントすると、記録材が通過しない領域の温度が徐々に上昇するという現象(非通紙部昇温)が発生する。この非通紙部昇温を抑制する手法の一つとして、フィルムの内面に接触するヒータの基板上に、ヒータの長手方向に並ぶ複数の発熱体を設け、発熱体のPTC(positive temperature coefficient)特性を利用するものがある(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2005-209493号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、発熱体を間引くとヒータの温度分布が不均一になる可能性があるので、これを考慮した発熱体の形状にする必要がある。隣り合う発熱体間のピッチを短くすれば、即ち、ヒータ長手方向における発熱体の本数を増やせば温度分布の不均一性を抑えることができる。
【0005】
しかしながら、ヒータの総抵抗値は決まっているので、発熱体の本数を増やすと発熱体のシート抵抗値を高くする必要がある。発熱体のシート抵抗が高い場合、雷サージなどの耐サージ性の低下が懸念される。発熱体のシート抵抗が高い場合、発熱体の材料にガラス成分がより多く混入されるため、サージ耐量が低下する傾向にある。従って、ヒータ長手方向に対する温度むらの抑制と耐サージ性を両立する発熱体の形状・配置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための本発明は、基板と、前記基板上の長手方向に沿って設けられた第1導電体及び少なくとも一つの第2導電体と、前記第1導電体と前記第2導電体の間に電気的に並列接続された複数の発熱体と、を有するヒータにおいて、前記ヒータに設けられた一つの発熱体列の中の、一つの前記第2導電体に接続された発熱体の本数をn、一つの前記第2導電体に接続された全ての発熱体の最短電流経路の前記長手方向における合計の幅(n×Wh)と隣り合う前記最短電流経路の間のギャップの前記長手方向における合計の幅とを足しわせた幅を幅L、前記幅Lに占める前記合計の幅(n×Wh)の割合を割合Rとすると、0.54≦割合R<1を満たすように前記複数の発熱体が構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
以上説明したように、本発明によれば、ヒータ長手方向に対する温度むらの抑制と耐サージ性を両立するヒータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
画像形成装置の断面図
定着ユニットの断面図
実施例1におけるヒータ構成図
実施例1における回路図
実施例1におけるヒータの拡大図
実施例1における温度むらと割合Rの関係を示した図
図6のプロットデータ
実施例2におけるヒータ構成図
発熱体の形状の説明図
傾きθと長さdの変化率の関係図
実施例3のヒータを示す図
【発明を実施するための形態】
【0009】
〔実施例1〕
(画像形成装置の構成説明)
図1は本実施例における画像形成装置100の構成の概要の一例を示す。画像形成装置100は電子写真記録技術を用いたレーザプリンタである。給紙部102に積載された記録材Pは、所定のタイミングで画像形成手段103へ搬送される。画像形成手段103は、図示しない帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段、感光体ドラム、転写手段で構成される。画像形成手段103は、露光手段から出射されるレーザ光により、公知である電子写真プロセスの一連の処理を行い、感光体ドラム上に形成された未定着トナー像を記録材Pに転写する。未定着トナー像が転写された記録材Pは、定着ユニット(像加熱装置)200に搬送され、定着ユニット200が加熱および加圧を行うことで、トナー画像が記録材Pに定着される。その後、記録材Pは、画像形成装置100の機外に排出される。これらの一連の制御は、制御手段であるCPUを搭載した制御基板400によって行われる。
【0010】
(定着ユニット200の構成説明)
図2は本実施例における定着ユニット200の断面図である。定着ユニット200は、筒状のフィルム202と、フィルム202の内部空間に設けられたヒータ300と、フィルム202を介してヒータ300と共に定着ニップ部Nを形成する加圧ローラ(ニップ部形成部材)208と、を有する。フィルム202のベース層の材質は、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の金属である。また、フィルム202の表層には耐熱ゴム等の弾性層及びフッ素樹脂層を設けても良い。加圧ローラ208は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金209と、シリコーンゴム等の材質の弾性層210を有する。ヒータ300は耐熱樹脂製の保持部材201に保持されている。保持部材201はフィルム202の回転を案内するガイド機能も有している。また、ステー204は保持部材201に不図示のバネの圧力を加えるための金属製のステーである。加圧ローラ208は図示しないモータから動力を受けて矢印方向に回転する。加圧ローラ208が回転することによって、フィルム202が従動して回転する。未定着トナー画像を担持する記録紙Pは、定着ニップ部Nで挟持搬送されつつ加熱されて定着処理される。ヒータ300は、後述する発熱抵抗体を有する熱源であり、給電のための複数の電極(E3-1~E3-9)を有している。図2は、そのうちの一つ(電極E3-4)を示している。保持部材201は、電極E3-1~E3-9に対応する箇所に夫々穴が設けられており、穴を介して、各電気接点に図示しない電力供給用の端子を接続する構成となっている。
(【0011】以降は省略されています)

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