CN102667639B - 加热器和包括加热器的图像加热装置 - Google Patents

加热器和包括加热器的图像加热装置 Download PDF

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Abstract

图像加热装置包括加热器和环形带，该加热器实现均匀的发热分布且当在尺寸小于装置用最大尺寸的片材上打印图像时抑制非片材给送部升温，其中，具有正温度系数的多个发热电阻部件在沿着基板纵向设置的第一和第二导电部件之间并联；包括并联的多个发热电阻部件的多个发热模块沿基板纵向串联布置；以及在一个发热模块内包括的多个发热电阻部件中，设置在基板纵向端部的发热电阻部件的电阻率值高于设置在基板纵向中央的发热电阻部件的电阻率值，或者发热电阻部件之间的间隔在端部内更大。

Description

加热器和包括加热器的图像加热装置
技术领域
本发明涉及加热器和包括加热器的图像加热装置，此加热器能良好地用在安装于诸如电子照相复印机或电子照相打印机等成像装置内的加热定影装置中。
背景技术
安装在复印机或打印机内的定影装置的实施例包括环形带、与该环形带的内表面接触的陶瓷加热器、以及经由环形带而与该陶瓷加热器一起形成定影夹持部的加压辊。当利用包括此定影装置的成像装置在小尺寸片材上执行连续打印时，在定影夹持部纵向上的片材不被给送的部分内发生逐渐升温(非片材给送部升温)的现象。如果非片材给送部的温度过高，那么装置内的部件会被损坏，且如果在已发生非片材给送部升温的状态下在大尺寸片材上执行打印，那么在与小尺寸片材的非片材给送部对应的区域内会发生调色剂的热偏移。
作为一种用于抑制非片材给送部升温的方法，已考虑由具有正电阻温度系数的材料在陶瓷基板上形成发热电阻部件，并将两个导电部件设置在基板横向的相对两端部上，以使电流在发热电阻部件内沿加热器横向(记录片材传送方向)流动。这是基于以下思想：当非片材给送部发生升温时，非片材给送部中的发热电阻部件的电阻率值增大，抑制电流在非片材给送部中的发热电阻部件内流动，从而抑制非片材给送部发热。以下，称正电阻温度系数即电阻随着温度升高而增大的特性为“PTC”(正温度系数)。
然而，PTC材料具有相当低的体积电阻，因此难以将一个加热器内的发热电阻部件的总电阻设定在商用电源可使用的范围内。因此，形成在陶瓷基板上的PTC发热电阻部件被沿加热器的纵向分割为多个发热模块，且在每个发热模块内，两个导电部件设置在基板横向的相对两端部处，以使电流沿加热器的横向(记录片材传送方向)流动。另外，日本专利申请特开No.2005-209493公开了一种多个发热模块电串联的构造。此文献还公开了在两个导电部件之间电并联多个发热电阻部件以构成发热模块。
发明内容
技术问题
然而，已发现，导电部件的电阻率值不为零，且由于导电部件内产生的电压降的影响，在一个发热模块内施加给中央部处发热电阻部件的电压小于施加给相对两端部处发热电阻部件的电压。由于发热电阻部件的发热量与所施加电压的平方成正比例，所以发热量在一个发热模块内的中央部与相对两端部之间将不同。当一个发热模块内产生发热不均匀时，沿加热器纵向的发热分布不均匀也将变大。
问题的解决方案
用于解决前述问题的本发明提供一种加热器，包括：基板；形成在所述基板上的发热模块，所述发热模块包括：第一导电部件，沿着基板纵向设在基板上；第二导电部件，沿着基板纵向设在基板上，并且在基板横向上的位置不同于第一导电部件；以及在所述第一导电部件与所述第二导电部件之间电并联的多个发热电阻部件，各发热电阻部件具有正电阻温度系数；其中，所述加热器至少满足以下条件之一：在所述发热模块内，设置在基板纵向的端部处的发热电阻部件的电阻率值高于设置在基板纵向的中央处的发热电阻部件的电阻率值；或者，包括在所述发热模块内的所述多个发热电阻部件之间的间隔在基板纵向的端部比在基板纵向的中央大。
本发明的有利效果
本发明能够抑制沿加热器纵向的发热分布不均匀。
由以下参照附图对示范实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
[图1]图1是依据本发明的图像加热装置的剖视图。
[图2A，2B和2C]图2A，2B和2C是表示实施例1的加热器的构造的示图。
[图3A，3B和3C]图3A和3B是表示实施例1的加热器的构造的示图。图3C是表示实施例1的加热器的发热分布的示图。
[图4A，4B和4C]图4A和4B是表示比较例的加热器的构造的示图。图4C是表示比较例的加热器的发热分布的示图。
[图5A，5B和5C]图5A和5B是表示比较例的加热器的构造的示图。图5C是表示比较例的加热器的发热分布的示图。
[图6]图6是表示实施例1的加热器与片材尺寸的关系的示图。
[图7A和7B]图7A和7B是表示实施例1的加热器的非片材给送部升温抑制效果的示图。
[图8]图8是表示实施例2的加热器的构造的示图。
[图9A和9B]图9A和9B是表示实施例3的加热器的构造的示图。
[图10A，10B和10C]图10A，10B和10C是表示实施例4的加热器的构造的示图。
[图11]图11是表示实施例5的加热器的构造的示图。
具体实施方式
图1是作为图像加热装置一实施例的定影装置100的剖视图。定影装置100包括筒状膜(环形带)102、与该膜102的内表面接触的加热器200、以及经由该膜102而与加热器200一起形成定影夹持部N的加压辊(夹持部形成部件)108。膜的基层材料可以是诸如聚酰亚胺的高温树脂或者诸如不锈钢的金属。
加压辊108包括：芯棒109，芯棒包括诸如铁或铝的材料；和弹性层110，弹性层包括诸如硅橡胶的材料。加热器200由高温树脂制成的保持部件101保持。保持部件101还具有用于引导膜102转动的引导功能。加压辊108在接受到来自电机(未表示)的动力时沿箭头所示的方向转动。膜102在加压辊108的转动作用下被驱动且因而转动。
加热器200包括陶瓷加热器基板105、使用发热电阻部件而形成在该基板105上的发热列A(第一列)和发热列B(第二列)、以及覆盖发热列A和B的绝缘性(此实施例中为玻璃)表面保护层107。诸如热敏电阻的温度检测元件111在加热器基板105的背面侧上与用于打印机内设定的最小可用尺寸片材(本实施例中为宽110mm的DL尺寸信封)的片材给送区域接触。依据温度检测元件111检出的温度来控制从商用电源供应给发热列的电力。
承载未定影调色剂图像的记录材料(片材)P在由定影夹持部N夹持传送的同时被加热，从而进行定影处理。诸如温控开关的安全元件112也与加热器基板105的背面抵接，当加热器异常升温时安全元件启动并截断通至发热列的供电线路。同温度检测元件111一样，安全元件112也与用于最小尺寸片材的片材给送区域抵接。设置金属支架104用以给保持部件101施加由弹簧(未表示)导致的压力。
本实施例的定影装置是将要安装在也接受信尺寸(约216mm×279mm)的A4尺寸(210mm×297mm)打印机中的定影装置。换句话说，尽管该定影装置是将要安装在基本上纵向给送A4片材(片材以其长边平行于传送方向的状态被传送)的打印机内的定影装置，但该定影装置被设计成该定影装置也可纵向给送宽度略大于A4尺寸的信尺寸片材。
因此，定影装置可接受的标准记录材料尺寸(目录中显示的可接受片材尺寸)中的最大尺寸(宽度最大)为信尺寸。
实施例1
图2A至2C是用于说明加热器构造的示图。图2A是加热器的平面图，图2B是表示发热列A中的发热模块A10的放大图，以及图2C是表示发热列A中的发热模块A11的放大图。发热列A中的发热电阻部件和发热列B中的发热电阻部件均是PTC发热电阻部件。
发热列A(第一列)包括20个发热模块A1至A20，且发热模块A1至A20串联。发热列B(第二列)也包括20个发热模块B1至B20，且发热模块B1至B20也串联。
另外，发热列A和发热列B电串联。电力从与电源连接器连接的电极AE和BE供应给发热列A和B。发热列A包括沿基板纵向设置的导电线路Aa(发热列A中的第一导电部件)和沿基板纵向设置的导电线路Ab(发热列A中的第二导电部件)，导电线路Ab在基板横向上的位置不同于导电线路Aa在基板横向上的位置。
导电线路Aa沿基板纵向分成十一条线路(Aa-1至Aa-11)。导电线路Ab沿基板纵向分成十条线路(Ab-1至Ab-10)。如图2B所示，多个(本实施例中为八个)发热电阻部件(A10-1至A10-8)在作为导电线路Aa的一部分的导电线路Aa-6与作为导电线路Ab的一部分的导电线路Ab-5之间电并联，从而形成发热模块A10。
另外，如图2C所示，八个发热电阻部件(A11-1至A11-8)在导电线路Aa-6与导电线路Ab-6之间电并联，从而形成发热模块A11。发热列A中，设置有总共十个构造均与发热模块A10类似的发热模块(A2，A4，A6，A8，A10，A12，A14，A16，A18和A20)，且设置有总共十个构造均与发热模块A11类似的发热模块(A1，A3，A5，A7，A9，A11，A13，A15，A17和A19)。
换句话说，与发热模块A10类似的发热模块和与发热模块A11类似的发热模块交替串联，从而形成发热列A。发热列B的构造类似于发热列A的构造，因此将省略对发热列B构造的说明。
如上所述，已发现，导电部件的电阻率值不为零，且由于导电部件内产生的电压降的影响，在一个发热模块内施加给中央部处的发热电阻部件的电压小于施加给相对两端部处的发热电阻部件的电压。由于发热电阻部件的发热量与所施加电压的平方成正比例，所以发热量变得在一个发热模块内的中央部与相对两端部之间不同。更具体的，在一个发热模块内，模块相对两端部处的发热量最大，而中央部处的发热量小。
因而，本实施例中，包括在一个发热模块内的多个发热电阻部件中的每个被设定为使设置在纵向端部处的发热电阻部件的电阻率值高于设置在纵向中央处的发热电阻部件的电阻率值。
另外，由于导电部件的电阻率值不为零，所以发热模块受到导电部件的发热影响。如图2A所示，有必要以在加热器的横向上折返的方式(Z字形方式)给串联的相邻发热模块供电；然而，在此构造的情况下，相邻发热模块内的导电部件具有不同的发热量。
例如，发热模块A10与发热模块A11之间，导电线路Ab-5，Aa-6和Ab-6的发热量在发热模块A10内大于在发热模块A11内。更具体的说明将参照图4A至4C和图5A至5C给出。因此，本实施例旨在不仅抑制一个发热模块内的发热分布不均匀，而且抑制在发热模块之间产生的发热分布不均匀。
图2B表示发热模块A10的详细图。如图2B所示，多个(本实施例中为八个)发热电阻部件(A10-1至A10-8)在作为导电线路Aa的一部分的导电线路Aa-6与作为导电线路Ab的一部分的导电线路Ab-5之间电并联，从而形成发热模块A10。
发热模块A10内的各发热电阻部件的尺寸(线长(a-n)×线宽(b-n))、布局(间隔(c-n))和电阻率值表示在图2B中。如图2B所示，各发热电阻部件被设置成相对于基板纵向和记录材料传送方向倾斜(角度θ)。
如图2B所示，发热模块长度c被限定为是沿加热器的纵向从左端发热电阻部件的短边中心至右端发热电阻部件的短边中心的长度。加热器200中，不仅发热模块A10内，而且其它发热模块内，发热电阻部件的间隔c-1至c-8都相等，且各间隔均为c/8。
通过给发热电阻部件提供不同的线宽，发热模块A10的发热电阻部件A10-1至A10-8的发热量均匀性得以改进，以使发热模块内沿加热器纵向的发热分布均匀。发热模块A10内，各发热电阻部件的线宽b-n被设定为使靠近中央部的发热电阻部件(A10-4和A10-5)具有较低的电阻率值，而靠近端部的发热电阻部件(A10-1和A10-8)具有较高的电阻率值。
图2B所示的表格示出发热模块A10中的八个发热电阻部件的尺寸和电阻率值。这里，使发热电阻部件的长度(a-n：a-1至a-8)和间隔(c-n：c-1至c-8)一致同时使线宽(b-n：b-1至b-8)不同，从而在发热模块A10内提供均匀的发热分布。由于发热电阻部件的电阻率值与长度/线宽成正比例，所以同线宽一样，也可通过给发热电阻部件提供不同的长度来调整发热电阻部件的电阻率值。另外，可通过采用具有不同表面电阻率值的材料来调整发热电阻部件的电阻率值。
另外，如图2B所示，各发热电阻部件制成为矩形，这样能使得在发热电阻部件内流动的电流的分布更均匀。例如，在各发热电阻部件呈平行四边形的情况下，由于电流更多地在电阻元件内的最短路径上流动，所以在发热电阻部件内流动的电流的分布发生偏置；然而，在各发热电阻部件呈矩形的情况下，电流易于在整个发热电阻部件上均匀地流动。然而，在采用平行四边形发热电阻部件的情况下，也能够提供抑制非片材给送部升温的效果，因此发热电阻部件的形状不限于矩形。
另外，如图2B所示，在一个发热模块内，多个发热电阻部件被设置成相对于基板纵向和记录材料传送方向倾斜，以获得以下的位置关系：多个发热电阻部件中每个的最短电流路径和与该发热电阻部件在纵向相邻的发热电阻部件的最短电流路径纵向重叠。
在发热模块的端部发热电阻部件(例如，发热模块A10中的最右发热电阻部件A10-8)与相邻发热模块的端部发热电阻部件(例如，发热模块A11中的最左发热电阻部件A11-1)之间类似地提供此位置关系。
由于本实施例中的各发热电阻部件呈矩形，所以整个发热电阻部件是最短电流路径。本实施例中，如图2B所示，各发热电阻部件被设置成使发热电阻部件的矩形短边的中心部与在基板纵向上相邻发热电阻部件的矩形短边的中心部重叠。
图2C表示发热模块A11的详细图。发热模块A11的外观构造基本与发热模块A10相同，因此将省略对其的说明。同发热模块A10一样，通过给发热电阻部件提供不同的线宽，发热模块A11的发热电阻部件A11-1至A11-8的发热量均匀性得以改进，以使发热模块内沿加热器纵向的发热分布均匀。
发热模块A11内，各发热电阻部件的线宽b-n被设定为使靠近中央部的发热电阻部件(A11-4和A11-5)具有较低的电阻率值，而靠近端部的发热电阻部件(A11-1和A11-8)具有较高的电阻率值。图2C所示表格示出发热模块A11中的八个发热电阻部件的尺寸和电阻率值。
这里，比较发热模块A10和A11，发热模块A11中的发热电阻部件的电阻率值大体上高于发热模块A10中的发热电阻部件的电阻率值。如上所述，导电线路的发热量在发热模块A10内大于在发热模块A11内。因而，使发热模块A11内的发热电阻部件的发热量大于发热模块A10内的发热电阻部件的发热量，以在相邻发热模块之间提供均匀的发热量。
图3A至3C表示发热模块A10和A11的等效电路图和模拟结果，用于说明沿加热器200的加热器纵向提供均匀发热分布的效果。图3A和3B是用于计算发热模块A10和A11内的发热分布的等效电路图。假定加热器200内的各导电线路的表面电阻率值为0.005Ω/□，各发热电阻部件的表面电阻率值为0.85Ω/□，以及各发热电阻部件的电阻温度系数为1000ppm。发热电阻部件的电阻率值是图2A至2C中所示的值。发热电阻部件的电阻率值是200℃时的值。
在发热模块中的相邻发热电阻部件的相对两端部经由线长1.4mm且线宽1mm的导电线路连接的简化条件下，连接发热电阻部件的各导电线路的电阻率值r为0.007Ω。在以上条件下模拟发热模块A10和A11的发热分布。
图3C是在以上条件下加热器200内的发热分布的模拟结果。图3C中所示的发热量(纵轴)是各发热模块中的导电线路和发热电阻部件的发热量的总值。作为模拟结果，发热分布的上/下限值落在不超过±0.2％的范围内，因此加热器200在加热器基板的纵向上获得均匀的发热分布。
图4A表示比较例(加热器400)，用于说明在加热器200的加热器纵向上提供均匀发热分布的效果。与加热器200的说明相对应部件的说明将被省略。加热器400未采用已参照图2A至2C和图3A至3C所述用于发热电阻部件的电阻率值调整方法，相反如图4B和4C所示，所有发热电阻部件的电阻率值被设定为相等(2.03Ω)。
图5A至5C表示加热器400的等效电路图和模拟结果。图5A和5B是用于计算发热模块A10和A11内的发热分布的等效电路图。假定加热器400内，各导电线路的表面电阻率值为0.005Ω/□，各发热电阻部件的表面电阻率值为0.85Ω/□，以及各发热电阻部件的电阻温度系数为1000ppm。发热电阻部件的电阻率值是图4A至4C中所示的值。发热电阻部件的电阻率值是200℃时的值。在发热模块中的相邻发热电阻部件的相对两端部经由线长1.4mm且线宽1mm的导电线路连接的简化条件下，连接发热电阻部件的各导电线路的电阻率值r为0.007Ω。在以上条件下模拟发热模块A10和A10的发热分布。
图5C是加热器400内的发热分布的模拟结果。由模拟结果可知，发热分布的上/下限值落在+8.5％至-6％的较大范围内。如图5A至5C所示，加热器400导致在加热器纵向上温度不均匀。导致发热不均匀的理由的更具体说明将在下面给出。
如图5A中发热模块A10的等效电路图和图5B中发热模块A11的等效电路图所示，在使发热电阻部件(A10-1至A10-8)并联和使发热电阻部件(A11-1至A11-8)并联的各导电线路的电阻率值为r的情况下，发热模块A10中发热电阻部件A10-1所在区域WA10-1内的导电线路的发热量是导电线路Aa-6的电阻率值与在该导电线路Aa-6内流动的电流值平方的乘积(＝r×I12)以及导电线路Ab-5的电阻率值与在该导电线路Aa-5内流动的电流值平方的乘积(＝r×(I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7+I8)2)的总值。发热模块A11中发热电阻部件A11-1所在区域WA11-1内的导电线路的发热量是导电线路Aa-6的电阻率值与在该导电线路Aa-6内流动的电流值平方的乘积(＝r×(I2+I3+I4+I5+I6+I7+I8)2)。
可见，当电流在发热模块A10内朝一个加热器纵向流动时，由于发热模块A10具有电流朝相反方向流动的返回电流路径，所以该发热模块A10的导电线路的发热量大于发热模块A11的导电线路的发热量。发热模块A10中发热电阻部件A10-2至A10-8所在区域内的导电线路的发热量大于发热模块A11中发热电阻部件A11-2至A11-8所在区域内的导电线路的发热量。
发热列A中，发热模块A2，A4，A6，A8，A10，A12，A14，A16，A18和A20内的导电线路的发热量比发热模块A1，A3，A5，A7，A9，A11，A13，A15，A17和A19内的导电线路的发热量大。发热列B与以上类似。如上所述，加热器400中，导电线路发热量小的发热模块和导电线路发热量大的发热模块交替连接。如上所述，取决于在一个发热模块内产生的发热不均匀或者在多个发热模块之间产生的发热不均匀，沿加热器纵向的发热分布不均匀也变大。
因而，本实施例中，如图2A至2C所示，一个发热模块内的多个发热电阻部件被设定为使设置在纵向端部处的发热电阻部件的电阻率值高于设置在纵向中央处的发热电阻部件的电阻率值。另外，多个发热电阻部件被构造成使发热电阻部件相对于纵向倾斜，且包括在一个发热模块内的多个发热电阻部件中的每个的电阻率值不同于发热模块中相邻发热电阻部件的电阻率值。此构造能够不仅抑制一个发热模块内的发热分布不均匀，而且抑制相邻发热模块之间的发热量差异。
图6是用于说明加热器200内的非片材给送部升温的示图。此加热器被设置成使得在基板纵向上发热电阻部件设置区域(发热列长度)的中央部与打印机内记录材料传送基准线X一致。本实施例是以A4尺寸(210mm×297mm)片材被纵向给送(297mm的边平行于传送方向)的情况为例说明的，加热器安装在以A4尺寸片材的210mm边的中央与基准线X一致的方式传送记录材料的打印机内。
为接受纵向给送的US-信片材(近似216mm×279mm)，加热器200具有220mm的发热列长度。这里，如上所述，包括本实施例定影装置的打印机基本上是用于A4尺寸的打印机，尽管此打印机也接受信尺寸。因而，此打印机是供使用A4尺寸片材最频繁的用户所用的打印机。
然而，由于打印机也接受信尺寸，所以当在A4尺寸片材上执行打印时，发热列的相对两端部产生5mm的非片材给送区域。定影处理期间，控制对加热器的电力供应，以将用于检测记录材料传送基准线X周围的加热器温度的温度检测元件111所检出的温度维持在控制目标温度。因此，在非片材给送部内，热量不被片材吸收，导致非片材给送部与片材给送部相比升温。
本实施例中，信尺寸是最大尺寸，A4尺寸是规定尺寸。图7A和7B显示了模拟结果，用于说明加热器200的抑制非片材给送部升温的效果。图7A中的发热模块A1和B1的构造对应于参照图3B所述的发热模块A11的构造。
这里，在片材给送区域的温度被控制于200℃而非片材给送区域的温度升高至300℃的状态下执行模拟。当非片材给送部的发热电阻部件温度达到300℃或更高温度时，此温度是例如加压辊108的包括耐热橡胶弹性元件的辊部110、膜102和膜引导件101的温度上限，定影器会被损坏。因此，非片材给送部升温的温度被设定为300℃。以上设定温度不特别限制，因为设定温度依据材料和/或构造而变化。
另外，尽管实际上在非片材给送区域和片材给送区域端部存在连续的温度分布，但为了简单起见假定非片材给送区域与片材给送区域之间的边界设在发热列A的发热电阻部件A1-4和A1-5之间(发热列B的发热电阻部件B1-4和B1-5之间)，片材给送区域的温度为200℃，且非片材给送区域的温度为300℃。
在温度已升高至300℃的非片材给送区域内，与200℃时相比，由于电阻温度系数的影响，发热电阻部件A1-1至A1-4的电阻率值和发热电阻部件B1-1至B1-4的电阻率值分别增大10％。由于导电线路具有低电阻率值且因此较少受电阻温度系数影响，所以此模拟中对于导电线路不考虑电阻随温度的变化。
图7B是显示在以上条件下加热器200端部发热分布的模拟结果。由模拟结果可知，加热器200内非片材给送区域的发热量小于片材给送区域的发热量。图中的纵轴表示沿加热器纵向的每单位长度的发热量，此发热量是发热电阻部件和导电线路的总发热量。可见，发热模块A1和B1内，非片材给送区域的每单位长度的平均发热量比片材给送区域的每单位长度的平均发热量减小约8％。
当由于非片材给送部升温而在一个发热模块的区域内导致温度差异时，非片材给送部的发热电阻部件的电阻率值增大，从而能够减小在非片材给送区域中的发热电阻部件内流动的电流量。由此，能够抑制非片材给送部升温。最适宜的发热电阻部件形状依据例如导电线路的表面电阻率值和/或发热电阻部件的最小特征尺寸等条件而变化。
已针对前述条件下的实施例对本实施例进行了说明。尽管以上模拟已说明了当非片材给送部区域的温度变成300℃时的发热量，但加热器200能够抑制非片材给送部区域的升温。当非片材给送区域有升温时，如图7A和7B所示，加热器200抑制非片材给送区域的发热量，从而能够抑制非片材给送部升温。
如上所述，通过采用本提案的实施例1的加热器200，能够提供一种可抑制非片材给送部升温且改进片材给送区域发热分布均匀性的加热器以及包括此加热器的图像加热装置。
实施例2
接着，将说明实施例2，其中，对安装在图像加热装置内的加热器进行了改变。与实施例1相类似的部件的说明将被省略。
图8是表示实施例2中加热器800的构造的示图。加热器800被构造成使发热列A(第一列)和发热列B(第二列)能够分别由两个加热器驱动电路驱动，且为此目的，电极CE在发热列A和B之间被添加给实施例1的加热器200。电力经由电极AE和电极CE供应给发热列A，且电力经由电极BE和电极CE供应给发热列B。除了添加电极CE之外，其它构造与加热器200相同。
如上所述，本发明也可应用于发热列A和B能够被分别控制的加热器。
实施例3
接着，将说明实施例3，其中，对安装在图像加热装置内的加热器进行了改变。与实施例1相类似的部件的说明将被省略。
图9A至9C是实施例3中的加热器900的构造。加热器900被构造成仅包括加热器200内的发热列A(第一列)，且加热器900包括电极AE1和AE2。电力经由电极AE1和电极AE2供应给发热列A。已针对实施例1的加热器200说明的沿加热器纵向提供均匀发热分布的方法可用于仅有一个发热列的情况。
图9B是加热器900内的发热模块A1的详细图。发热模块A1内，八个发热电阻部件即从线长a-1、线宽b-1且倾角θ-1的发热电阻部件A1-1至线长a-8、线宽b-8且倾角θ-8的发热电阻部件A1-8以间隔c-1至c-8布置且经由导电线路并联。图9B所示的表格示出发热模块A-1中的电阻率值调整方法的实施例。
这里，发热电阻部件之间的间隔可变，从而在发热模块内提供均匀的发热分布。为了调整发热电阻部件之间的间隔，可调整发热电阻部件的倾角和长度。加热器900内，线长a和线宽b的比率对于发热电阻部件而言不变，结果是包括在发热模块内的发热电阻部件1至8具有相同的电阻率值。
实施例4
接着，将说明实施例4，其中，对安装在图像加热装置内的加热器进行了改变。与实施例1相类似的部件的说明将被省略。图10A至10C是表示实施例4中加热器1000的构造的示图。与实施例1所述的加热器200相比，加热器1000采用电阻率值较高的PTC发热电阻部件。
图10A是加热器的平面图，图10B是表示发热列A内的发热模块A1的放大图，以及图10C是表示发热列A内的发热模块A2的放大图。发热列A中的发热电阻部件和发热列B中的发热电阻部件均是PTC发热电阻部件。
发热列A(第一列)包括两个发热模块A1和A2，且发热模块A1和A2串联。发热列B(第二列)也包括两个发热模块B1和B2，且发热模块B1和B2也串联。另外，发热列A和发热列B电串联。电力经由与电源连接器连接的电极AE和BE供应给发热列A和B。发热列A包括沿基板纵向设置的导电线路Aa(用于发热列A的第一导电部件)和沿基板纵向设置的导电线路Ab(用于发热列A的第二导电部件)，导电线路Ab与导电线路Aa在基板横向上的位置不同。
导电线路Aa沿基板纵向分成两条线路(Aa-1和Aa-2)。如图2B所示，多个(本实施例中为47个)发热电阻部件(A1-1至A1-47)在作为导电线路Aa的一部分的导电线路Aa-1与导电线路Ab之间电并联，从而形成发热模块A1。另外，如图10C所示，47个发热电阻部件(A2-1至A2-47)在导电线路Aa-2与导电线路Ab之间电并联，从而形成发热模块A2。换句话说，发热模块A1和发热模块A2串联，从而形成发热列A。发热列B的构造类似于发热列A，因此将省略对其的说明。
当采用具有高电阻率值的发热电阻部件时，若发热模块的长度长，则如上所述，由于导电部件内产生的电压降的影响，在一个发热模块内施加给中央部处的发热电阻部件的电压也小于施加给相对两端部处的发热电阻部件的电压。由于发热电阻部件的发热量与所施加电压的平方成正比例，所以发热量变得在一个发热模块内的中央部与相对两端部之间不同。更具体的，在一个发热模块内，模块相对两端部处的发热量最大，而中央部的发热量小。
因而，本实施例4中，包括在一个发热模块内的多个发热电阻部件中的每个被设定为使设置在纵向端部处的发热电阻部件的电阻率值高于设置在纵向中央处的发热电阻部件的电阻率值。
图10B是发热模块A1的详细图。如图10B所示，多个(本实施例中为47个)发热电阻部件(A1-1至A1-47)在作为导电线路Aa的一部分的导电线路Aa-1与导电线路Ab之间电并联，从而形成发热模块A1。
发热模块A1内的各发热电阻部件的尺寸(线长(a-n)×线宽(b-n))、布置(间隔(c-n))和电阻率值表示在图10B中。如图10B所示，各发热电阻部件被设置成相对于基板纵向和记录材料传送方向倾斜(角度θ)。这里，如图10B所示，发热模块长度c被限定为沿加热器的纵向从左端的发热电阻部件的短边中心至右端的发热电阻部件的短边中心的长度。加热器1000中，不仅发热模块A1内，而且其它发热模块内，发热电阻部件的间隔c-1至c-47都相等，且各间隔均为c/47。
通过给发热电阻部件提供不同的线宽，发热模块A1的发热电阻部件A1-1至A1-47的发热量均匀性得以改进，以使发热模块内沿加热器纵向的发热分布均匀。发热模块A1内，各发热电阻部件的线宽b-n被设定为使靠近中央部的发热电阻部件(A1-24)具有较低的电阻率值，而靠近端部的发热电阻部件(A1-1和A1-47)具有较高的电阻率值。
图10B所示的表格显示发热模块A1中的47个发热电阻部件的尺寸和电阻率值。这里，发热电阻部件的长度(a-n：a-1至a-47)和间隔(c-n：c-1至c-47)一致，而线宽(b-n：b-1至b-47)不同，从而在发热模块A1内提供均匀的发热分布。由于发热电阻部件的电阻率值与长度/线宽成正比例，所以同线宽一样，也可通过给发热电阻部件提供不同的长度来调整发热电阻部件的电阻率值。另外，可通过采用具有不同表面电阻率值的材料来调整发热电阻部件的电阻率值。另外，如实施例3所述，可调整间隔c，而使发热电阻部件的电阻率值一致。
加热器1100的总电阻率值为9.52Ω，发热模块A1和A2的电阻率值为2.38Ω，且发热电阻部件的表面电阻率值为23.1Ω/□。尽管实施例1中所述的加热器200采用传统图像加热装置中所用的发热电阻部件，但加热器1000采用与用作传统图像加热装置的发热部件的发热电阻部件相比具有高体积电阻的PTC发热电阻材料例如氧化钌(RuO2)。
图10C表示发热模块A2的详细图。发热模块A2的外观构造基本与发热模块A1相同，因此将省略对其的说明。同发热模块A1一样，通过给发热电阻部件提供不同的线宽，发热模块A2的发热电阻部件A2-1至A2-47的发热量均匀性得以改进，以使发热模块内沿加热器纵向的发热分布均匀。
此加热器1000被设置成使得在基板纵向上发热电阻部件设置区域(发热列长度)的中央部与打印机内的记录材料传送基准线X一致。本实施例是以US-信片材(约216mm×279mm)被横向给送(216mm的边平行于传送方向)的情况为例说明的，加热器安装在以US-信尺寸片材的279mm边的中央与基准线X一致的方式传送记录材料的打印机内。
为了接受纵向给送的A3尺寸(297mm×420mm)片材，加热器1000具有307mm的发热列长度。这里，如上所述，包括本实施例定影装置的打印机基本上是用于US-信尺寸的打印机，尽管此打印机可接受A3尺寸。因而，此打印机是供使用US-信尺寸片材最频繁的用户所用的打印机。本实施例中，A3尺寸是最大尺寸，信尺寸是规定尺寸。
如上所述，通过采用本提案的实施例4的加热器1000，能够提供一种可抑制非片材给送部升温且改进片材给送区域发热分布均匀性的加热器以及包括此加热器的图像加热装置。
实施例5
接着，将说明实施例5，其中，对安装在图像加热装置内的加热器进行了改变。与实施例4相类似的部件的说明将被省略。图11是表示实施例5中的加热器1100的构造的示图。
发热列A(第一列)包括一个发热模块A1，发热列B(第二列)也包括一个发热模块B1。还设置有导电线路1103。发热列A和发热列B电串联。电力从与电源连接器连接的电极AE和BE供应给发热列A和B。发热列A包括沿基板纵向设置的导电线路Aa(发热列A中的第一导电部件)和沿基板纵向设置的导电线路Ab(发热列A中的第二导电部件)，导电线路Ab与导电线路Aa在基板横向上的位置不同。
多个(本实施例中为47个)发热电阻部件(A1-1至A1-47)在导电线路Aa与导电线路Ab之间电并联，从而形成发热模块A1。换句话说，发热列A由一个发热模块A1形成。发热列B的构造类似于发热列A，因此将省略对其的说明。
如实施例4中所述，在实施例5的加热器1100中，包括在一个发热模块内的多个发热电阻部件中的每个也被设定为使设置在纵向端部处的发热电阻部件的电阻率值高于设置在纵向中央处的发热电阻部件的电阻率值。如上所述，发热列由一个发热模块形成的实施例5中的加热器1100也能够抑制非片材给送部升温。
[附图标记列表]
100     图像加热装置
200     加热器
A 发热列A(第一列)
B 发热列B(第二列)
A1至A20 发热列A中的发热模块
B1至B20 发热列B中的发热模块
Aa，Ab 发热列A中的导电线路
Ba，Bb 发热列B中的导电线路
A1-1至A20-8，B1-1至B20-8 发热电阻部件

Claims (6)

1.一种加热器，包括：
基板；
形成在所述基板上的发热模块；
所述发热模块包括：
第一导电部件，沿着基板纵向设在基板上；和第二导电部件，沿着基板纵向设在基板上，并且在基板横向上的位置不同于第一导电部件；以及在所述第一导电部件与所述第二导电部件之间电并联的多个发热电阻部件，各发热电阻部件具有正电阻温度系数，
其中，所述加热器至少满足以下条件之一：
在所述发热模块内，设置在基板纵向的端部处的发热电阻部件的电阻率值高于设置在基板纵向的中央处的发热电阻部件的电阻率值；或者，包括在所述发热模块内的所述多个发热电阻部件之间的间隔在基板纵向的端部比在基板纵向的中央大。
2.根据权利要求1所述的加热器，其中，多个发热模块沿基板纵向设置，且所述多个发热模块电串联。
3.根据权利要求1所述的加热器，其中，所述多个发热电阻部件相对于基板纵向倾斜设置，且包括在一个发热模块内的多个发热电阻部件中的每个电阻部件的电阻率值不同于相邻的一个发热模块内的发热电阻部件的电阻率值。
4.根据权利要求1所述的加热器，其中，所述加热器包括沿记录材料传送方向的多个发热列，所述多个发热列中的每个发热列都包括所述发热模块。
5.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，各发热电阻部件呈矩形，且被设置成与发热电阻部件中在基板纵向上相邻的发热电阻部件在基板纵向上部分重叠。
6.一种图像加热装置，包括：
环形带；
与环形带的内表面接触的加热器；以及
夹持部形成部件，其经由环形带而与所述加热器一起形成夹持部，
其中，承载图像的记录材料在被夹持部夹持传送的同时被加热，
其特征在于，所述加热器包括根据权利要求1所述的加热器。
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